JP3127564B2 - インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法Info
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- JP3127564B2 JP3127564B2 JP10788292A JP10788292A JP3127564B2 JP 3127564 B2 JP3127564 B2 JP 3127564B2 JP 10788292 A JP10788292 A JP 10788292A JP 10788292 A JP10788292 A JP 10788292A JP 3127564 B2 JP3127564 B2 JP 3127564B2
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- pressure chamber
- ink
- ink jet
- jet head
- piezoelectric element
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14459—Matrix arrangement of the pressure chambers
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タのインクジェットヘッドに関する。
タのインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタは、小型で低騒
音、低価格であることから、ＯＡ用プリンタとして脚光
を浴びている。特に、ワープロやパソコンのプリンタと
して、ユーザの強い要望があり、また、カラー記録が容
易に行える利点もあって、開発が急務となっている。
音、低価格であることから、ＯＡ用プリンタとして脚光
を浴びている。特に、ワープロやパソコンのプリンタと
して、ユーザの強い要望があり、また、カラー記録が容
易に行える利点もあって、開発が急務となっている。
【０００３】図６はインクジェットプリンタの印字機構
を説明する図である。印字機構部は、プラテン６により
記録紙５を搬送し、キャリッジ４上に搭載したインクジ
ェットヘッド１のピエゾ素子（図示せず）を選択して信
号を与えて、図７に示すノズル７よりインクを噴射し、
記録紙５上に記録を行う。このインクジェットヘッド１
へのインク供給は、別置きのインクタンク３よりチュー
ブ２を通して行っている。
を説明する図である。印字機構部は、プラテン６により
記録紙５を搬送し、キャリッジ４上に搭載したインクジ
ェットヘッド１のピエゾ素子（図示せず）を選択して信
号を与えて、図７に示すノズル７よりインクを噴射し、
記録紙５上に記録を行う。このインクジェットヘッド１
へのインク供給は、別置きのインクタンク３よりチュー
ブ２を通して行っている。
【０００４】図７は図６のＸ−Ｘ矢視を示す。インクジ
ェットヘッド１のノズル７はプラテン６上の記録紙５と
接する位置に設けられている。図８は図７に示すインク
ジェットヘッド１の部分を拡大して示した図で、本図は
８×８個のノズルが設けられた場合を示す。図９は図８
のＹ−Ｙ断面図である。
ェットヘッド１のノズル７はプラテン６上の記録紙５と
接する位置に設けられている。図８は図７に示すインク
ジェットヘッド１の部分を拡大して示した図で、本図は
８×８個のノズルが設けられた場合を示す。図９は図８
のＹ−Ｙ断面図である。
【０００５】インクジェットヘッド１は、インク滴を噴
射するノズル７を有するノズル板11と、インクを加圧す
る圧力室８と、圧力室８の壁面を構成し、ピエゾ素子13
と接着剤14で一体化され圧力を印加する振動板12と、圧
力室８に図６に示すチューブ２よりのインクを供給する
供給路９と、この供給路９にインクを供給する共通イン
ク室10より構成される。ピエゾ素子13への信号は、フレ
キシブルプリント板15にハンダ付けなどで配線して送信
している。
射するノズル７を有するノズル板11と、インクを加圧す
る圧力室８と、圧力室８の壁面を構成し、ピエゾ素子13
と接着剤14で一体化され圧力を印加する振動板12と、圧
力室８に図６に示すチューブ２よりのインクを供給する
供給路９と、この供給路９にインクを供給する共通イン
ク室10より構成される。ピエゾ素子13への信号は、フレ
キシブルプリント板15にハンダ付けなどで配線して送信
している。
【０００６】なお、ピエゾ素子13はピエゾ素子本体13ａ
の両面にＡｕ材の電極13ｂが取り付けられており、この
電極に電圧を印加して駆動される。ノズル７からのイン
ク滴の噴射は、フレキシブルプリント板15により信号を
ピエゾ素子電極13ｂに印加し、ピエゾ素子本体13ａを収
縮させ振動板12を撓ませ、圧力室８の容積を変化させて
圧力を発生させることにより行う。
の両面にＡｕ材の電極13ｂが取り付けられており、この
電極に電圧を印加して駆動される。ノズル７からのイン
ク滴の噴射は、フレキシブルプリント板15により信号を
ピエゾ素子電極13ｂに印加し、ピエゾ素子本体13ａを収
縮させ振動板12を撓ませ、圧力室８の容積を変化させて
圧力を発生させることにより行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図９に示す従来のイン
クジェットヘッド１では、圧力発生源のピエゾ素子13と
振動板12を２液性のアラルダイト接着剤14などで接着し
ている。この接着剤14が温度の影響や大気中の水分など
で湿潤すると接着強度が低下する。これにより電気−機
械変換効率も低下して、ノズル７より噴射するインクの
粒子化が安定に行えない問題があった。
クジェットヘッド１では、圧力発生源のピエゾ素子13と
振動板12を２液性のアラルダイト接着剤14などで接着し
ている。この接着剤14が温度の影響や大気中の水分など
で湿潤すると接着強度が低下する。これにより電気−機
械変換効率も低下して、ノズル７より噴射するインクの
粒子化が安定に行えない問題があった。
【０００８】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、接着強度低下となる接着剤を用いないで構成す
るインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
もので、接着強度低下となる接着剤を用いないで構成す
るインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】圧電素子を電気メッキ処
理することにより圧電素子の一方の面に、振動板及び流
路部材となるメッキ層を形成し、このメッキ層の圧電素
子が位置する側と反対の面に、エッチング処理により圧
力室を形成し、この圧力室を覆うように、インクが噴出
するノズルを有するノズル板をメッキ層に接合するよう
に構成する。
理することにより圧電素子の一方の面に、振動板及び流
路部材となるメッキ層を形成し、このメッキ層の圧電素
子が位置する側と反対の面に、エッチング処理により圧
力室を形成し、この圧力室を覆うように、インクが噴出
するノズルを有するノズル板をメッキ層に接合するよう
に構成する。
【００１０】
【００１１】
【作用】圧電素子の面に電気メッキ層を生成し、この電
気メッキ層を振動板とするので、圧電素子と振動板とは
一体に構成され、接着剤と異なり、温度や湿潤などの影
響を受けなくなり、インク滴の粒子化が安定して行なわ
れるようになる。
気メッキ層を振動板とするので、圧電素子と振動板とは
一体に構成され、接着剤と異なり、温度や湿潤などの影
響を受けなくなり、インク滴の粒子化が安定して行なわ
れるようになる。
【００１２】圧電素子の電気メッキ層を振動板と圧力室
の合計厚みとし、この電気メッキ層にエッチングなどに
より圧力室、インク供給路を形成することにより圧力
室、振動板、圧電素子が一体化され、インク滴の粒子化
も安定する。
の合計厚みとし、この電気メッキ層にエッチングなどに
より圧力室、インク供給路を形成することにより圧力
室、振動板、圧電素子が一体化され、インク滴の粒子化
も安定する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明のインクジェットヘッドの第１実施
例を示す。本図および以降の図面において、図６〜図９
でもちいた符号と同一符号は同じ意味を表わす。インク
ジェットヘッド１は、インク滴を噴射するノズル７を有
するノズル板11と、ノズル７よりインク滴を噴射させる
圧力を発生する圧力室８を有する流路板16と、この圧力
室８の壁面を構成し、ピエゾ素子13の電気メッキ層であ
る振動板12の３枚で構成される。ピエゾ素子13はピエゾ
素子本体13ａの両面にＡｕ材の電極13ｂが取り付けられ
この電極に電圧を印加して駆動される。
する。図１は本発明のインクジェットヘッドの第１実施
例を示す。本図および以降の図面において、図６〜図９
でもちいた符号と同一符号は同じ意味を表わす。インク
ジェットヘッド１は、インク滴を噴射するノズル７を有
するノズル板11と、ノズル７よりインク滴を噴射させる
圧力を発生する圧力室８を有する流路板16と、この圧力
室８の壁面を構成し、ピエゾ素子13の電気メッキ層であ
る振動板12の３枚で構成される。ピエゾ素子13はピエゾ
素子本体13ａの両面にＡｕ材の電極13ｂが取り付けられ
この電極に電圧を印加して駆動される。
【００１４】流路板16には圧力室８にインクを供給する
供給路９とこの供給路９にインクを供給する共通インク
室10が設けられ、ピエゾ素子13を収縮させるための電圧
はフレキシブルプリント板15にハンダ付けなどで配線し
て行い、共通インク室10にインクを補充するインクタン
ク17を設けている。インクタンク17は図１に破線で示す
ようにインクジェットヘッド１の背面に設けられ、重力
および毛細管現象によりインクを共通にインク室10に補
充する。
供給路９とこの供給路９にインクを供給する共通インク
室10が設けられ、ピエゾ素子13を収縮させるための電圧
はフレキシブルプリント板15にハンダ付けなどで配線し
て行い、共通インク室10にインクを補充するインクタン
ク17を設けている。インクタンク17は図１に破線で示す
ようにインクジェットヘッド１の背面に設けられ、重力
および毛細管現象によりインクを共通にインク室10に補
充する。
【００１５】ノズル板11にノズル７を開口するには、型
抜き、電鋳などで行う。流路板16を加工して圧力室８、
供給路９、共通インク室10を形成する工法としてはエッ
チングなどを用いる。図２は振動板12を電気メッキで生
成する説明図である。ピエゾ素子13の両面にはＡｕ材を
蒸着し、電解液21が充されたメッキ槽20に浸し、Ｎｉ材
よりなる陽極18と陰極としたピエゾ素子13の片面の間に
電流を流して電気メッキを行う。
抜き、電鋳などで行う。流路板16を加工して圧力室８、
供給路９、共通インク室10を形成する工法としてはエッ
チングなどを用いる。図２は振動板12を電気メッキで生
成する説明図である。ピエゾ素子13の両面にはＡｕ材を
蒸着し、電解液21が充されたメッキ槽20に浸し、Ｎｉ材
よりなる陽極18と陰極としたピエゾ素子13の片面の間に
電流を流して電気メッキを行う。
【００１６】ピエゾ素子13の表面に下地処理としてＡｕ
材、またはＣｕ材などをメッキ処理して皮膜を形成する
ことにより、ピエゾ素子13とＮｉ材との密着性が高ま
り、電気−機械変換効率を高めることができる。
材、またはＣｕ材などをメッキ処理して皮膜を形成する
ことにより、ピエゾ素子13とＮｉ材との密着性が高ま
り、電気−機械変換効率を高めることができる。
【００１７】このようにして製作したノズル板11、流路
板16、振動板12の組立ては、まず、ノズル板11と流路板
16を接着し、次に振動板12を流路板16上に接着する。次
に、それぞれの圧力室８とピエゾ素子13が対応するよう
に、ピエゾ素子13またはピエゾ素子13および振動板12の
一部まで溝を形成する。図３は、この溝形成方法の一例
を示す図で、使用機械としてダイシングソーなどを用い
て、振動板12上のピエゾ素子13を上側にして固定し、ダ
イシングソーの切断刃22で、水などを用いて冷やしなが
ら、ピエゾ素子13または振動板12の一部まで溝を形成
し、それぞれの圧力室８上にその振動板12とピエゾ素子
13を対応させて構成する。
板16、振動板12の組立ては、まず、ノズル板11と流路板
16を接着し、次に振動板12を流路板16上に接着する。次
に、それぞれの圧力室８とピエゾ素子13が対応するよう
に、ピエゾ素子13またはピエゾ素子13および振動板12の
一部まで溝を形成する。図３は、この溝形成方法の一例
を示す図で、使用機械としてダイシングソーなどを用い
て、振動板12上のピエゾ素子13を上側にして固定し、ダ
イシングソーの切断刃22で、水などを用いて冷やしなが
ら、ピエゾ素子13または振動板12の一部まで溝を形成
し、それぞれの圧力室８上にその振動板12とピエゾ素子
13を対応させて構成する。
【００１８】次に第２実施例を説明する。図４は第２実
施例の構成図である。本実施例はピエゾ素子１３を電気
メッキ処理することによりピエゾ素子１３の一方の面
に、振動板１２及び流路部材となるメッキ層を形成し、
このメッキ層のピエゾ素子１３が位置する側と反対の面
に、エッチング処理により圧力室８を形成し、この圧力
室８を覆うように、インクが噴出するノズル７を有する
ノズル板１１をメッキ層に接合するように構成する。つ
まり、インクジェットヘッド１は、インク滴を噴射する
ノズル７を設けたノズル板１１に、ノズル７よりインク
滴を噴射させる圧力を発生する圧力室８と振動板１２を
ピエゾ素子１３への電気メッキ層より一体的に構成して
接着した２枚構造である。
施例の構成図である。本実施例はピエゾ素子１３を電気
メッキ処理することによりピエゾ素子１３の一方の面
に、振動板１２及び流路部材となるメッキ層を形成し、
このメッキ層のピエゾ素子１３が位置する側と反対の面
に、エッチング処理により圧力室８を形成し、この圧力
室８を覆うように、インクが噴出するノズル７を有する
ノズル板１１をメッキ層に接合するように構成する。つ
まり、インクジェットヘッド１は、インク滴を噴射する
ノズル７を設けたノズル板１１に、ノズル７よりインク
滴を噴射させる圧力を発生する圧力室８と振動板１２を
ピエゾ素子１３への電気メッキ層より一体的に構成して
接着した２枚構造である。
【００１９】電気メッキ層には圧力室８へインクを供給
する供給路９とこの供給路９へインクを供給する共通イ
ンク室10も含まれ、ピエゾ素子13への信号伝送はフレキ
シブルプリント板15にハンダ付けなどで配線して行う。
また、第１実施例と同様に共通インク室10へインクを補
充するインクタンク17をインクジェットヘッド１の背面
へ取り付け一体構造とする。
する供給路９とこの供給路９へインクを供給する共通イ
ンク室10も含まれ、ピエゾ素子13への信号伝送はフレキ
シブルプリント板15にハンダ付けなどで配線して行う。
また、第１実施例と同様に共通インク室10へインクを補
充するインクタンク17をインクジェットヘッド１の背面
へ取り付け一体構造とする。
【００２０】ノズル板11にノズル７を開口する方法は、
型抜き、電鋳などの方法を用いる。ピエゾ素子13への電
気メッキは、図２に示したように、Ａｕ材をピエゾ素子
13の両面に蒸着して、電解液21が充されたメッキ槽20に
浸し、Ｎｉ材よりなる陽極18と陰極となるピエゾ素子13
の片面に電流を通してピエゾ素子13表面にＮｉ材の皮膜
を形成する。
型抜き、電鋳などの方法を用いる。ピエゾ素子13への電
気メッキは、図２に示したように、Ａｕ材をピエゾ素子
13の両面に蒸着して、電解液21が充されたメッキ槽20に
浸し、Ｎｉ材よりなる陽極18と陰極となるピエゾ素子13
の片面に電流を通してピエゾ素子13表面にＮｉ材の皮膜
を形成する。
【００２１】圧力室８と振動板12を形成するに必要な厚
さのメッキ層が得られた後、エッチングにより圧力室
８、供給路９および共通インク室10を形成する。図５は
圧力室８等をエッチング処理によりメッキ層から形成す
る方法を説明する図である。エッチング処理は、まず
（ａ）に示すようにメッキ層上にレジスト23をスピンナ
などで塗布し、（ｂ）に示すようにガラス乾版24をマス
クにして、レジスト23を残す部分を露光する。露光後、
（ｃ）に示すように現像し、次に（ｄ）に示すように塩
化第２鉄などの腐食液で腐食させ、圧力室８、インク供
給路９、共通インク室10などを形成した後、カ性ソーダ
水溶液でレジスト23を除去する。なお、圧力室８とピエ
ゾ素子13の間のメッキ層が振動板12を形成する。
さのメッキ層が得られた後、エッチングにより圧力室
８、供給路９および共通インク室10を形成する。図５は
圧力室８等をエッチング処理によりメッキ層から形成す
る方法を説明する図である。エッチング処理は、まず
（ａ）に示すようにメッキ層上にレジスト23をスピンナ
などで塗布し、（ｂ）に示すようにガラス乾版24をマス
クにして、レジスト23を残す部分を露光する。露光後、
（ｃ）に示すように現像し、次に（ｄ）に示すように塩
化第２鉄などの腐食液で腐食させ、圧力室８、インク供
給路９、共通インク室10などを形成した後、カ性ソーダ
水溶液でレジスト23を除去する。なお、圧力室８とピエ
ゾ素子13の間のメッキ層が振動板12を形成する。
【００２２】このようにして、加工したメッキ層にノズ
ル板11を接着し、図３に示すようにピエゾ素子13を上側
にして固定し、ダイシングソーの切断刃22で、水などを
用いて冷やしながら、ピエゾ素子13または振動板12の一
部まで溝を形成して各圧力室８にその振動板12とピエゾ
素子13が対応するようにする。
ル板11を接着し、図３に示すようにピエゾ素子13を上側
にして固定し、ダイシングソーの切断刃22で、水などを
用いて冷やしながら、ピエゾ素子13または振動板12の一
部まで溝を形成して各圧力室８にその振動板12とピエゾ
素子13が対応するようにする。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は振動板を圧電素子にメッキして形成しているので、温
度や湿度の変化によって振動板と圧電素子が剥離するこ
とがなく、環境特性に強いインクジェットプリンタの実
現を可能とした。また、圧電素子と振動板との接着工程
がないため、製造中圧電素子を破損する心配がなく、圧
電素子および振動板の板厚を薄くすることができるので
電気一機械変換効率が高められ圧電素子および振動板が
小さくでき、インクジェットヘッドの小型が可能とな
る。
は振動板を圧電素子にメッキして形成しているので、温
度や湿度の変化によって振動板と圧電素子が剥離するこ
とがなく、環境特性に強いインクジェットプリンタの実
現を可能とした。また、圧電素子と振動板との接着工程
がないため、製造中圧電素子を破損する心配がなく、圧
電素子および振動板の板厚を薄くすることができるので
電気一機械変換効率が高められ圧電素子および振動板が
小さくでき、インクジェットヘッドの小型が可能とな
る。
【図１】本発明の第１実施例の構成図である。
【図２】電気メッキ処理を説明する図である。
【図３】ピエゾ素子、振動板の溝加工を説明する図であ
る。
る。
【図４】第２実施例の構成図である。
【図５】エッチング処理による圧力室、インク供給路な
どの形成方法を説明する図である。
どの形成方法を説明する図である。
【図６】印字機構部を説明する図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ矢視図である。
【図８】インクジェットヘッドの平面図である。
【図９】図８のＹ−Ｙ断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−96352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−27549（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−261921（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−147215（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−266948（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−261921（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055
Claims (2)
- 【請求項１】 圧力室を有する流路部材と、 流路部材の一方の面に位置する振動板と、 流路部材の他方の面に位置し、圧力室からのインクが噴
出するノズルを有するノズル部材と、 振動板を介して圧力室と対向して設けられた圧電素子
と、 を有するインクジェットヘッドであって、 前記圧電素子を電気メッキ処理して得られたメッキ層に
圧力室を形成することにより、圧電素子に対して前記振
動板と流路部材とを電気メッキにより一体形成したこと
を特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 圧電素子を電気メッキ処理することによ
り圧電素子の一方の面に、振動板及び流路部材となるメ
ッキ層を形成し、 このメッキ層の圧電素子が位置する側と反対の面に、エ
ッチング処理により圧力室を形成し、 この圧力室を覆うように、インクが噴出するノズルを有
するノズル板をメッキ層に接合したことを特徴とするイ
ンクジェットヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10788292A JP3127564B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10788292A JP3127564B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05301341A JPH05301341A (ja) | 1993-11-16 |
| JP3127564B2 true JP3127564B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=14470478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10788292A Expired - Fee Related JP3127564B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3127564B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP10788292A patent/JP3127564B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05301341A (ja) | 1993-11-16 |
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