JP3036558B2 - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッド及びその製造方法Info
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Description
させ、文字・画像を形成するインクジェット記録装置の
インクジェットヘッドに関する。
してノズル開口からインク滴を吐出させる圧力変換器
は、特公昭63−125343号公報等にも見られるように、内
部電極と圧電材料とを交互に積層して構成されており、
各層の圧電材料を薄くすることで低い駆動電圧でインク
滴を吐出させることができる。の大幅な引き下げが可能
低電圧化が可能になる。
は、有機成分からなるバインダとセラミックス粉末と、
銀や銀−パラジウムを主成分とする金属ぺーストとを積
層し、これを焼結して製造されている。このため、内部
電極が銀を含むため、エレクトロマイグレーション現象
により沿面放電よる故障が発生しやすい。この現象は、
圧電変換器がインクに直接接触か否かに係わらず、内部
電極付近の湿気や、温度、さらには圧電材料の薄層化に
より助長される。そればかりでなく、焼結によりバイン
ダが揮散して形成された微細な貫通孔(この孔を空孔と
いう)を内在させることになり、内部において貫層放電
が発生する虞がある。このような不都合を防止するた
め、特開平4-368852号公報にみられるように、圧電振動
子全体に耐湿性材料で被覆することも示唆されている
が、耐湿性材料等について何ら具体的な提案がなされて
いない。
たものであって、その目的とするところは、圧電変換器
の表面での沿面放電、及び内部での貫層放電を可及的に
防止して高い信頼性で印刷することができるインクジェ
ットヘッドを提供することである。
ヘッドの製造方法を提案することである。
るため本発明においては、ノズル開口を有するノズル形
成部材と、該ノズル形成部材の背後に配置された圧電変
換器とを有し、前記圧電変換器によりインクを加圧して
前記ノズル開口からインクを吐出させるインクジェット
ヘッドにおいて、前記圧電変換器が、その表面に電気絶
縁性を有する酸化物の層を備え、また前記圧電変換器の
空孔に前記電気絶縁性を有する酸化物を充填するように
した。
により発生した空孔には酸化物が充填されており、また
表面は酸化物により被覆されているため、圧電変換器が
高い気密封止性を持ち、電気絶縁破壊が抑制され、振動
特性の長期安定性が向上する。また、酸化物の高い耐熱
性により加熱処理が可能となり、塗布剤に含まれる水分
等を完全に排除することができ、高い絶縁性を確保する
ことができる。
に基づいて説明する。図1は、本発明のインクジェット
ヘッドの一実施例を示すものであって、圧電変換器10
は、圧電性セラミックスなどの圧電体11と導電材12
a、12b(以下、内部電極12a、12bと称す。)
とを、それぞれ交互に積み重ねた多層構造体として構成
されている。内部電極12aは、外部電極14aと、ま
た内部電極12bは外部電極14bとそれぞれ電気的導
通がなされ、ベース部材15の表面に接合されている。
図2に示したように表面10aに電気絶縁性の酸化物層
13の層13aが形成され、また表面近傍に存在する空
孔10bには電気絶縁性の酸化物13bが充填されてい
る。
図3に示したようにノズル開口18を備えたノズルプレ
ート16の背面側に存在するインク17を加圧するよう
に配置され、この状態で外部電極14aと外部電極14
bとに駆動信号が印加されると、内部電極12aと内部
電極12bとの間に存在する圧電体11に電界が作用し
て伸縮する。これにより、ノズルプレート16との間の
インク17が加圧されてノズル開口18からインク滴が
吐出する。
に酸化物が充填され、また表面には酸化物の層が存在す
るため、圧電変換器10を構成する圧電体11や内部電
極12a、12bが外気と確実に遮断され、絶縁破壊等
の電気的障害が確実に防止される。
て説明する。アルミニウム、チタン、ジルコニウム等の
金属酸化物やケイ素などの非金属酸化物、あるいはそれ
らの複合化合物を、有機溶媒を主分散溶媒としてオルガ
ノゾルを調製し、このオルガノゾルを圧電変換器に塗布
しする。これにより圧電変換器の表面には層が、また表
面近傍の空孔に浸透する。その後、80°C程度の温度
により加熱して有機溶媒や、水分を揮散させて、表面に
高い電気絶縁性を有する酸化物の層を、また空孔に高い
電気絶縁性を有する酸化物を充填する。
量比65:35でエタノールを主成分とする分散媒に分
散し、固形分20%、粘度7cP(センチポイズ)のゾ
ルを調製する。
ゾルを収容した容器とを別々に設置し、圧力容器を減圧
してから圧電変換器10をゾルに浸漬する。ついで、圧
力容器内に空気を入れて、大気圧を利用して空孔にゾル
を注入する。
変換器を80℃で加熱し、ゾルの溶剤を揮発させると、
圧電変換器10の表面には、SiO2−ZrO2層が形成
され、また空孔にSiO2−ZrO2が充填された圧力変
換器が完成する。
すと、例えば0.1μm乃至数百μm程度のSiO2−
ZrO2層を形成でき、これによりピンホールなどの塗
膜欠陥が無いガス遮断の優れた圧電変換器を得ることが
できる。
して膜厚0.6μmのSiO2−ZrO2層を形成した圧
電変換器により水系染料インクを用いて耐久試験を実施
したところ、500万ライン(10億ドット相当)以上
安定してインク滴を吐出させることができた。
を上記ゾルに浸漬した後に減圧処理してもよいし、圧力
操作をせずに大気圧中のみで浸漬する方法、スピンコー
ト、ディッピングでも良い。
ロパノールを主成分とする分散媒に分散し、固形分10
%、粘度5cPのゾルを調製する。
時間浸漬した後、引き上げて圧電変換器を80℃で加熱
し、溶剤を揮散させるという工程を2回繰り返して圧電
変換器の表面に膜厚0.5μmのアルミナ層を形成す
る。
トメルトインクを用いて、500万ライン(10億ドッ
ト相当)以上を安定に印刷することができた。
2O微粒子をエタノールを主成分とする分散媒に分散
し、固形分5%、粘度10cPのゾルを調製する。
電変換器の表面に塗布し、ついで温度120℃で加熱し
て溶剤を揮発させるという工程を4回繰り返し、圧電変
換器の表面に膜厚0.8μmのSiO2−ZrO2−Na
2O層を形成する。
肪族炭化水素(商品名アイソパーL、エクソン社製)に
顔料を分散させたソルベントインクを用いて500万ラ
イン(10億ドット相当)以上を安定に印刷することが
できた。
は、インクを加圧する圧電変換器の表面に電気絶縁性を
有する酸化物の層を備え、また圧電変換器の空孔に電気
絶縁性を有する酸化物が充填されているので、圧電変換
器を水分やゴミ等の異物の混入や汚染、外乱などから遮
断して電気絶縁抵抗の低下を防止することができ、種種
のインクを安定に吐出させることができる信頼性の高い
インクジェットヘッドを実現することができる。
振動子の一実施例を示す斜視図である。
る。
ドの一例を示す断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ノズル開口を有するノズル形成部材と、
該ノズル形成部材の背後に配置された圧電変換器とを有
し、前記圧電変換器によりインクを加圧して前記ノズル
開口からインクを吐出させるインクジェットヘッドにお
いて、 前記圧電変換器が、その表面に電気絶縁性を有する酸化
物の層を備え、また前記圧電変換器の空孔に前記電気絶
縁性を有する酸化物を充填して構成されているインクジ
ェットヘッド。 - 【請求項2】 圧電変換器の変位によりインクを加圧し
てノズル形成部材のノズル開口からインク滴を吐出させ
るインクジェットヘッドの製造方法において、 前記圧電変換器に、 電気絶縁性を有する酸化物の粒子を
溶媒に分散させたゾルを付着させて含浸させる第1工程
と、前記ゾルの溶媒を揮散させる第2工程と、を備えた
インクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項3】 第1工程、第2工程を複数回繰返す請求
項2に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28875991A JP3036558B2 (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28875991A JP3036558B2 (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05124188A JPH05124188A (ja) | 1993-05-21 |
JP3036558B2 true JP3036558B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=17734342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28875991A Expired - Lifetime JP3036558B2 (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3036558B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001023185A1 (fr) | 1999-09-27 | 2001-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Tete d'impression a jet d'encre, procede de fabrication et imprimante ainsi obtenue |
US6774541B1 (en) | 1999-11-18 | 2004-08-10 | Kri, Inc. | Piezoelectric element, process for producing the piezoelectric element, and head for ink-jet printer using the piezoelectric element |
US7019438B2 (en) | 2002-06-21 | 2006-03-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film device |
US7067961B2 (en) | 2002-07-12 | 2006-06-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film device, and manufacturing method of the device |
AU2003252300A1 (en) | 2002-08-02 | 2004-02-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electro strictive film device manufacturing method |
BR112012015896B1 (pt) * | 2010-01-06 | 2021-06-01 | Tayca Corporation | Corpo piezoelétrico composto, elemento piezoelétrico composto, e método para produzir um corpo piezoelétrico composto |
-
1991
- 1991-11-05 JP JP28875991A patent/JP3036558B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05124188A (ja) | 1993-05-21 |
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