JP3052336B2 - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JP3052336B2 JP3052336B2 JP13897990A JP13897990A JP3052336B2 JP 3052336 B2 JP3052336 B2 JP 3052336B2 JP 13897990 A JP13897990 A JP 13897990A JP 13897990 A JP13897990 A JP 13897990A JP 3052336 B2 JP3052336 B2 JP 3052336B2
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- Japan
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- ink
- nozzle
- ink supply
- nozzles
- pressure generating
- Prior art date
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インク液滴を記録媒体上へ選択的に付着さ
せるインクジェットヘッドに関する。
せるインクジェットヘッドに関する。
［従来の技術］ 従来の技術として、第７図に示すように、ガラス基板
410とガラス薄板411との間に複数組のインクキャビティ
420、ノズル421、インク供給路422と、各インク供給路4
22に通じインクをとどめ置くインク溜部440を形成し、
電極431を両面に形成した圧電体430の板をインクキャビ
ティの面積程度に切断した後、各インクキャビティの上
にガラス薄板を挟んで接着したインクジェットヘッドが
ある。
410とガラス薄板411との間に複数組のインクキャビティ
420、ノズル421、インク供給路422と、各インク供給路4
22に通じインクをとどめ置くインク溜部440を形成し、
電極431を両面に形成した圧電体430の板をインクキャビ
ティの面積程度に切断した後、各インクキャビティの上
にガラス薄板を挟んで接着したインクジェットヘッドが
ある。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のインクジェットヘッドは、インク溜部440が圧
電体430に対してノズル421と同じ側に配設されているた
め、ノズル421、インクキャビティ420、インク供給路42
2を平面的に配置しなければならず、ヘッド全体が大き
くなり、ノズルの高密度化が出来ないという問題を有し
ていた。特に各ノズル間のクロストークを防ぐにはイン
ク溜部440を大きくすることが大変効果的であり、この
問題を解決するためにかなりのサイズのインク溜部が配
設されていた。
電体430に対してノズル421と同じ側に配設されているた
め、ノズル421、インクキャビティ420、インク供給路42
2を平面的に配置しなければならず、ヘッド全体が大き
くなり、ノズルの高密度化が出来ないという問題を有し
ていた。特に各ノズル間のクロストークを防ぐにはイン
ク溜部440を大きくすることが大変効果的であり、この
問題を解決するためにかなりのサイズのインク溜部が配
設されていた。
これらの問題はプリンタの性能を向上させるためにノ
ズル数を増やす程、よりクローズアップされてきていた
問題であった。
ズル数を増やす程、よりクローズアップされてきていた
問題であった。
そこで本発明はこれらの問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは高密度で、高ノズル数、均質な特
性を有するインクジェッドヘッドを提供することであ
る。
の目的とするところは高密度で、高ノズル数、均質な特
性を有するインクジェッドヘッドを提供することであ
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明のインクジェットヘッドは、インクの吐出口と
なる複数のノズルと、該複数のノズルそれぞれに対応し
て配置された圧力発生部材と、該圧力発生部材の前記ノ
ズルに対向しない側に形成されたインクをとどめ置くイ
ンク溜部と、前記複数のノズルとそれぞれ連通するイン
ク供給路と前記インク溜部のインクを前記インク供給路
に供給するインク供給口を備えたインクジェットヘッド
において、前記インク供給路口は、前記圧力発生部材の
変位領域外に形成されていることを特徴とする。
なる複数のノズルと、該複数のノズルそれぞれに対応し
て配置された圧力発生部材と、該圧力発生部材の前記ノ
ズルに対向しない側に形成されたインクをとどめ置くイ
ンク溜部と、前記複数のノズルとそれぞれ連通するイン
ク供給路と前記インク溜部のインクを前記インク供給路
に供給するインク供給口を備えたインクジェットヘッド
において、前記インク供給路口は、前記圧力発生部材の
変位領域外に形成されていることを特徴とする。
［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例のインクジェットヘッドの
構造図である。本実施例は大きく分けてノズル側部材A1
と振動子側部材A2とに分けられる。厚さ700μｍのSi単
結晶基板40（第２図参照）を用いて、Si単結晶部41にノ
ズル20、インク供給路21が形成され、４つのインク供給
路21はインク供給路交差部23において統合されている。
ノズル20上には、これを覆うように厚さ35μｍの圧電体
10が配設されている。圧電体10上には、ノズル20側に全
面を覆ってCr、Ni、Auよりなる厚さ0.5μｍ程度の共通
電極14が配設されており、また、ノズル20の反対側の面
には、厚さ20μｍのNiで形成された弾性体振動部12がノ
ズル20上に、配線部13がこれにつづいて配設されてい
る。ノズル20上の圧電体10、弾性体振動部12、共通電極
14が圧力発生部材100となる。更に、インク供給路交差
部23上にインク供給口22が設けられている。ノズル20の
大きさは、圧電体側が1030μｍ×1030μｍ、出口側が43
μｍ×43μｍである。ノズル20に供給するインク50をと
どめ置くインク溜部30は圧電体10に対してノズルと反対
側に配置されており、インク供給口22、インク供給路21
を通してノズル20に通じている。
構造図である。本実施例は大きく分けてノズル側部材A1
と振動子側部材A2とに分けられる。厚さ700μｍのSi単
結晶基板40（第２図参照）を用いて、Si単結晶部41にノ
ズル20、インク供給路21が形成され、４つのインク供給
路21はインク供給路交差部23において統合されている。
ノズル20上には、これを覆うように厚さ35μｍの圧電体
10が配設されている。圧電体10上には、ノズル20側に全
面を覆ってCr、Ni、Auよりなる厚さ0.5μｍ程度の共通
電極14が配設されており、また、ノズル20の反対側の面
には、厚さ20μｍのNiで形成された弾性体振動部12がノ
ズル20上に、配線部13がこれにつづいて配設されてい
る。ノズル20上の圧電体10、弾性体振動部12、共通電極
14が圧力発生部材100となる。更に、インク供給路交差
部23上にインク供給口22が設けられている。ノズル20の
大きさは、圧電体側が1030μｍ×1030μｍ、出口側が43
μｍ×43μｍである。ノズル20に供給するインク50をと
どめ置くインク溜部30は圧電体10に対してノズルと反対
側に配置されており、インク供給口22、インク供給路21
を通してノズル20に通じている。
第２〜６図を用いて本発明の一実施例のインクジェッ
トヘツドの製造工程について説明する。
トヘツドの製造工程について説明する。
はじめにノズル側部材A1に関して第２〜４図を用いて
説明する。ノズル側部材A1は第２図に示すようにSi単結
晶基板40を用いて製造する。Si単結晶基板40の両面（Si
単結晶の［100］面）に、熱酸化により、厚さ0.1μｍの
SiO2膜42を形成する。これにより、Si単結晶基板40はSi
単結晶部41とSiO2膜より成る３層構造となる。
説明する。ノズル側部材A1は第２図に示すようにSi単結
晶基板40を用いて製造する。Si単結晶基板40の両面（Si
単結晶の［100］面）に、熱酸化により、厚さ0.1μｍの
SiO2膜42を形成する。これにより、Si単結晶基板40はSi
単結晶部41とSiO2膜より成る３層構造となる。
次の工程を第３図を用いて説明する。第３図（ａ）は
上面図であり、（ｂ）は図上ｎ−ｎ面の断面図である。
Si単結晶基板40の片面のSiO2膜42をフォトリソグラフィ
技術によって、第３図に示すように、Si単結晶の［11
0］の方向（図上矢印Ｘ−Ｘ′、Ｙ−Ｙ′の方向）に辺
を持つように取り去る。
上面図であり、（ｂ）は図上ｎ−ｎ面の断面図である。
Si単結晶基板40の片面のSiO2膜42をフォトリソグラフィ
技術によって、第３図に示すように、Si単結晶の［11
0］の方向（図上矢印Ｘ−Ｘ′、Ｙ−Ｙ′の方向）に辺
を持つように取り去る。
次の工程を第４図を用いて説明する。第４図（ａ）は
上面図であり、（ｂ）は図上Ｐ−Ｐ面の断面図である。
第３図のSi単結晶基板40をピロカテコール、エチレンジ
アミンと水の混合液を用いエッチングする。この後、Si
O2膜42を除去する。すると、Si単結晶部41は異方性エッ
チングされ第４図に示したようにノズル20、インク供給
部21インク供給口交差部23が形成される。インク供給部
21のサイズは幅80μｍ、深さ56μｍ、長さ80μｍであ
る。また、ノズル20は図上、左右上下に1355μｍピッチ
で形成されている。
上面図であり、（ｂ）は図上Ｐ−Ｐ面の断面図である。
第３図のSi単結晶基板40をピロカテコール、エチレンジ
アミンと水の混合液を用いエッチングする。この後、Si
O2膜42を除去する。すると、Si単結晶部41は異方性エッ
チングされ第４図に示したようにノズル20、インク供給
部21インク供給口交差部23が形成される。インク供給部
21のサイズは幅80μｍ、深さ56μｍ、長さ80μｍであ
る。また、ノズル20は図上、左右上下に1355μｍピッチ
で形成されている。
第５図、第６図を用いて振動子側部材A2の製造工程に
ついて説明する。
ついて説明する。
第５図に示す圧電体10は厚さ35μｍのチタン酸ジルコ
ン酸鉛系複合ペロブスカイトセラミック等の圧電材料で
ある。圧電体10の両面には片面に厚さ0.5μｍ程度にCr,
Ni,Au等からなる共通電極14をメッキ、スパッタリング
等で形成する。また、もう一方の面には厚さ20μｍのNi
あるいはステンレス板の弾性板11を接合する。接合には
ポリイミド系接着剤、アクリル系紫外線硬化型の接着剤
を使用し、接着層の厚さは１μｍ以下とし、圧電体10と
の電気的な接合を十分に確保する。
ン酸鉛系複合ペロブスカイトセラミック等の圧電材料で
ある。圧電体10の両面には片面に厚さ0.5μｍ程度にCr,
Ni,Au等からなる共通電極14をメッキ、スパッタリング
等で形成する。また、もう一方の面には厚さ20μｍのNi
あるいはステンレス板の弾性板11を接合する。接合には
ポリイミド系接着剤、アクリル系紫外線硬化型の接着剤
を使用し、接着層の厚さは１μｍ以下とし、圧電体10と
の電気的な接合を十分に確保する。
第５図の状態の振動子側部材A2の弾性体11をフォトリ
ソグラフィ技術を用いて第６図のように加工する。12は
弾性体振動部であり、800μｍ×800μｍであり、ノズル
20に対応するように、図上、左右上下に1355μｍピッチ
で形成されている。弾性体振動部12からは駆動回路（図
示せず）につながる配線部13が延びている。配線部13の
幅は80μｍである。
ソグラフィ技術を用いて第６図のように加工する。12は
弾性体振動部であり、800μｍ×800μｍであり、ノズル
20に対応するように、図上、左右上下に1355μｍピッチ
で形成されている。弾性体振動部12からは駆動回路（図
示せず）につながる配線部13が延びている。配線部13の
幅は80μｍである。
以上のようにして形成されたノズル側部材A1と振動子
側部材A2をポリイミド系接着剤、アクリル系紫外線硬化
型の接着剤を用いて接合し、インク供給路交差部23上の
圧電体10にレーザー等を用いて穴を開け、インク供給口
22を形成する。インク供給口22の直径は250μｍであ
る。このようにして、第１図に示すようなインクジェッ
トヘッドを得る。
側部材A2をポリイミド系接着剤、アクリル系紫外線硬化
型の接着剤を用いて接合し、インク供給路交差部23上の
圧電体10にレーザー等を用いて穴を開け、インク供給口
22を形成する。インク供給口22の直径は250μｍであ
る。このようにして、第１図に示すようなインクジェッ
トヘッドを得る。
以上述べてきたように、本実施例のインクジェットヘ
ッドは、インク溜部30が圧力発生部材100に対してノズ
ル20と反対側に配設されているため、インク溜部30がノ
ズル20の配置を妨げる事なく十分に大きく設けることが
出来る。また、圧力発生部材100を構成している圧電体1
0を大きなシート状のまま加工せずに使用し、加工性の
よい弾性体11を加工しているだけのため、きわめて作業
性がよい。更に、ノズル側部材A1としてSi単結晶基板40
を用い、異方性エッチングによって製造しているため、
きわめて高精度の流路抵抗の小さなノズル20、インク供
給路21が形成できる。従って、ノズルを高密度に数多く
配設することが出来、インク飛翔特性の安定したインク
ジェットヘッドがきわめて低コストで提供できる。
ッドは、インク溜部30が圧力発生部材100に対してノズ
ル20と反対側に配設されているため、インク溜部30がノ
ズル20の配置を妨げる事なく十分に大きく設けることが
出来る。また、圧力発生部材100を構成している圧電体1
0を大きなシート状のまま加工せずに使用し、加工性の
よい弾性体11を加工しているだけのため、きわめて作業
性がよい。更に、ノズル側部材A1としてSi単結晶基板40
を用い、異方性エッチングによって製造しているため、
きわめて高精度の流路抵抗の小さなノズル20、インク供
給路21が形成できる。従って、ノズルを高密度に数多く
配設することが出来、インク飛翔特性の安定したインク
ジェットヘッドがきわめて低コストで提供できる。
［発明の効果］ 本発明によれば、インク溜部を圧力発生部材の前記ノ
ズルに対向しない側に形成することにより、ノズルの配
置に影響を与えることなく十分に大きなインク溜部を形
成することができるとともに、このインク溜部から各ノ
ズルヘのインクの供給口を圧力発生部材の変位領域外に
形成しているので、インク溜部を圧力発生部材の前記ノ
ズルに対向しない側に形成した構成であっても、インク
供給口及びインク供給路の位置によってインク吐出特性
がばらつくことがないインクジェットヘッドを容易に製
造することができる。
ズルに対向しない側に形成することにより、ノズルの配
置に影響を与えることなく十分に大きなインク溜部を形
成することができるとともに、このインク溜部から各ノ
ズルヘのインクの供給口を圧力発生部材の変位領域外に
形成しているので、インク溜部を圧力発生部材の前記ノ
ズルに対向しない側に形成した構成であっても、インク
供給口及びインク供給路の位置によってインク吐出特性
がばらつくことがないインクジェットヘッドを容易に製
造することができる。
第１図は本発明の一実施例のインクジェットヘッドの構
造図。 第２〜４図は本発明の一実施例のインクジェットヘッド
のノズル側部材の製造工程及び構造を示す図。 第５〜６図は本発明の一実施例のインクジェットヘッド
の振動子側部材の製造工程及び構造を示す図。 第７図は従来例を示す図。 10…圧電体 11…弾性体 12…弾性体振動部 20…ノズル 21…インク供給路 30…インク溜部 40…Si単結晶基板 42…SiO2膜 50…インク 100…圧力発生部材 420…キャビティ 430…圧電体 440…インク溜部
造図。 第２〜４図は本発明の一実施例のインクジェットヘッド
のノズル側部材の製造工程及び構造を示す図。 第５〜６図は本発明の一実施例のインクジェットヘッド
の振動子側部材の製造工程及び構造を示す図。 第７図は従来例を示す図。 10…圧電体 11…弾性体 12…弾性体振動部 20…ノズル 21…インク供給路 30…インク溜部 40…Si単結晶基板 42…SiO2膜 50…インク 100…圧力発生部材 420…キャビティ 430…圧電体 440…インク溜部
Claims (1)
- 【請求項１】インクの吐出口となる複数のノズルと、該
複数のノズルそれぞれに対応して配置された圧力発生部
材と、該圧力発生部材の前記ノズルに対向しない側に形
成されたインクをとどめ置くインク溜部と、前記複数の
ノズルとそれぞれ連通するインク供給路と前記インク溜
部のインクを前記インク供給路に供給するインク供給口
を備えたインクジェットヘッドにおいて、 前記インク供給路口は、前記圧力発生部材の変位領域外
に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13897990A JP3052336B2 (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13897990A JP3052336B2 (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0431054A JPH0431054A (ja) | 1992-02-03 |
| JP3052336B2 true JP3052336B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=15234644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13897990A Expired - Lifetime JP3052336B2 (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3052336B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1314246A (zh) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | 日本电气株式会社 | 喷墨头及其制造方法 |
| EP2332169B1 (en) * | 2008-09-18 | 2016-02-24 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Bonding on silicon substrate having a groove |
-
1990
- 1990-05-29 JP JP13897990A patent/JP3052336B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0431054A (ja) | 1992-02-03 |
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Legal Events
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