JP3175301B2 - インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドの製造方法Info
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Description
紙上に吐出して印字を行うインクジェットプリンタにも
ちいられるインクジェットヘッドにかかわり、特に、複
数のノズルを備えたインクジェットヘッドの改良に関す
る。
にノズルを形成したインク流路を振動板により被覆し、
一対の電極間に介装された結晶体からなる圧電素子をそ
れぞれのインク流路に対向するように振動板の外側に取
り付けてなり、電極間に通電する事により圧電素子にた
わみを生じさせ、このたわみによって振動板を振動して
インク流路内の容積を減少することによりノズルからイ
ンクを噴出することになっている。
録ヘッドにおいては、各インク流路間に対応してそれぞ
れ別個の圧電素子を配置させているため、マルチノズル
のインクジェットヘッドになると複数の圧電素子が必要
になり、コストアップになる。また、個々の圧電素子を
振動板に取り付けなければならないため、圧電素子の位
置決めが容易でなくインクジェットヘッドが大型化した
り、各圧電素子の取り付け位置により各ノズルにおける
インク噴出特性にバラツキが生じてしまうなどの問題が
ある。
2ー124146公報のように、大型の1枚の圧電素子
を振動板に接合した後、各インク流路間の圧電素子の上
面に溝を形成したものが開示されている。図10に、上
記公報による従来例を説明する。直方形状の基板1の上
面1Aに、複数のインク流路2が等間隔に形成されてお
り、また、各インク流路2の先端はノズル2Aに形成さ
れている。前記基板1の上面1Aには、基板1と同型の
平面形状とされ、各インク流路2を被覆する振動板3が
取り付けられている。さらにこの振動板3を介して各イ
ンク流路2に対向する平型の1枚の圧電素子4が取り付
けられており、この圧電素子4の下面の全面には、共通
電極5が形成される。また、前記圧電素子4の上面に
は、各インク流路2に対向するように複数の個別電極6
が相互に間隔を隔てて形成され、さらに、その個別電極
6間の圧電素子4にそれぞれ溝7を形成し、各インク流
路2に対応した圧電素子に分離している。
た従来のインクジェットヘッドにおいては、マルチノズ
ルの全インク流路を被覆するために必要な大きさの圧電
素子を接着することが必要とされる。そのため、この大
判の圧電素子を接着する際、振動板との接着面積が広い
ため、接着層の厚みにバラツキが生じやすい。また、接
着層内に気泡が滞りやすい。そのため、圧電素子4のた
わみを振動板3に伝達する際、接着層による損失が大き
くなり、流路内の排除容積にバラツキが生じてしまう。
また、大判の圧電素子4を接着する際、基板1および振
動板3自体のソリをそのまま受けてしまい、上記で示し
たように、個別電極6間の圧電素子4に溝7を形成する
際溝深さの制御が難しく、各々のノズル特性および隣接
ノズル間影響にバラツキが生じやすいという課題を有し
ていた。
て、部品点数の削減、組立性の向上等のメリットを損な
うことなく、各ノズル特性およびノズル間の相互影響バ
ラツキの低減し、かつ、基板のソリに対しても、ノズル
特性がばらつかないインクジェットヘッドを実現するこ
とにある。
記録ヘッドは、インク流路の壁面を構成する振動板上
に、一方の面が前記振動板に接着剤により接合され、他
方の面が固定されることなく配置された1対の電極間に
挟まれた圧電素子を備え、前記圧電素子は、複数のイン
ク流路に対応する様に単一の圧電素子から構成されると
共に、各インク流路間に対応する部分に貫通穴もしくは
貫通した溝が形成されていることを特徴とするものであ
る。また、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方
法は、インク流路の壁面を構成する振動板上に、一方の
面が前記振動板に接着剤により接合され、他方の面が固
定されることなく配置された1対の電極間に挟まれた圧
電素子を備えたインクジェット記録ヘッドの製造方法に
おいて、前記複数のインク流路に対応する大きさで、か
つインク流路間に対応する部分に貫通穴もしくは貫通し
た溝が形成された単一の圧電素子を同一の接着層により
前記振動板上に接合することを特徴とするものである。
する。図1〜3は本発明の実施例1を示すものであり、
図1にガラス、プラスチック、シリコン、感光性樹脂な
どの材質からなる基板1の上面1Aには、複数のインク
流路2が等間隔に形成されており、そのインク流路は、
ノズル2A,圧力室2B,供給路2Cから構成されてい
る。さらに、それぞれの供給路2Cは、全インク流路に
インクを供給する共通インク室2Dにつながっている。
前記基板1の上面1Aには、基板1と同型の平面形状と
され、各インク流路2を被覆する振動板3が取り付けら
れおり、インク流路2は、閉溝となっている。上記、基
板1および振動板3からなるものを第1部材とする。
である本発明の圧電素子4を第2部材として説明する。
平板の1枚の圧電素子4は、基板上の全インク流路の圧
力室を覆えるだけの面積を持ち、この圧電素子4の下面
には、共通電極5が、メッキ、蒸着などにより形成され
ている。また、前記圧電素子4の上面には、各インク流
路2の圧力室2Bに対応するように複数の個別電極6が
相互に間隔を隔てて形成されている。また、その個別電
極間の圧電素子部4には、圧電素子の上面から下面方向
に、複数の貫通穴8が形成されている。
を接着する工程を説明する。第1部材の振動板3上に接
着剤9を均一厚みになるように塗布する。その後、第2
部材の圧電素子4を、上面に形成した個別電極6と圧力
室2Bの位置合わせを行い、圧電素子側から、適当な荷
重により加圧し、接着を行う。この際、図3に示すよう
に余分な接着剤や接着剤内の気泡は圧電素子側面および
前記貫通穴8より逃げ出し、個別電極6と圧力室2Bの
間の接着層の厚みは均一になる。
室2Dからインクが供給される。また、共通電極5およ
び各個別電極6は図示しない制御手段と接続されてお
り、印字情報に応じて通電される。すると、通電された
圧電素子4に歪に生じ、この歪によりこの通電された圧
電素子の直下の振動板3が振動する。この結果、通電さ
れた圧電素子4に対向するインク流路2の容積が減少さ
れ、このインク流路2に連通しているノズル2Aからイ
ンクが図示しない用紙にむけて噴出される。
よれば、上記で説明したように、各個別電極6直下の接
着層厚みのバラツキを押える事ができるため、前記圧電
素子4の歪に対するインク流路の減少容積のインク流路
間のバラツキが抑えられ、用紙へ噴出するインクの重
量、噴出スピードを管理することができる。
る。上記実施例1における第2部材において、圧電素子
4が前記共通電極5および個別電極6にはさまれて形成
されており、個別電極間の圧電素子を、ダイシング加工
により排除し、圧電素子4を櫛歯形状に形成する。この
圧電素子4を上記実施例と同様な方法で、第1部材との
接着を行う。
ヘッドは、実施例1同様、接着層の厚みを管理できるほ
か、各々のインク流路に対応する圧電素子を完全に分離
できるため、隣接するノズル間の圧電素子の影響を小さ
くすることが可能である。また、図5に示すように、基
板1もしくは振動板3にソリが生じている場合、従来の
圧電素子形状の接着では、圧電素子面が上記ソリに追従
できず、部分的な接着不良や応力集中が生じやすかった
が、上記、実施例2における第2部材では、基板1もし
くは振動板3のソリに対して信頼性の高い接着が可能で
ある。また、各々の圧電素子が端部で接続されているた
め、上記第1部材と第2部材の接着が1工程で済み、工
程が簡略化できるほか、各インク流路2の圧力室2Bに
対する圧電素子4の位置ズレ精度の向上につながる。
部材と第2部材の接着の工程において、第2部材の共通
電極5面に接着剤を塗布した後、第1部材に接着するこ
とにより、上記で示した隣接ノズル間の影響をより小さ
くすることができる。
と第2部材を接着した後、第2部材の接続部4AのA−
A’位置にきり込み10を入れて、圧電素子部と分離す
る、また、その接続部4Aに接着剤を塗布せず、きり込
み後接続部を排除することにより、上記で示した隣接ノ
ズル間の影響をより小さくすることができる。
の電極間に圧電素子が挟まれた平板構造であるが、実施
例5として図8、9で示すように、平板の圧電素子を電
極5A(共通電極側),6A(個別電極側)を介して積
層した形状において、d31方向(図7)やd33方向
(図8)の振動を用いた圧電素子に対しても有効であ
る。
製造方法として、平板の圧電素子を複数枚重ね合わせ
て、ワイヤーソーやドリルで、上記溝や貫通穴を形成す
ることが可能であり、量産性を向上することにも適して
いる。
れば、インク流路の壁面を構成する振動板上に、一方の
面が前記振動板に接着剤により接合され、他方の面が固
定されることなく配置された1対の電極間に挟まれた圧
電素子を備え、前記圧電素子は、複数のインク流路に対
応する様に単一の圧電素子から構成されると共に、各イ
ンク流路間に対応する部分に貫通穴もしくは貫通した溝
が形成されていることにより、複数の流路に対応する大
きな単一の圧電素子を単独で用いて振動板に接合する構
成において、大判の圧電素子のそりによる影響を低減
し、複数のノズル間における吐出特性のバラツキを抑え
ることが可能になる。また、本発明のインクジェット記
録ヘッドの製造方法によれば、インク流路の壁面を構成
する振動板上に、一方の面が前記振動板に接着剤により
接合され、他方の面が固定されることなく配置された1
対の電極間に挟まれた圧電素子を備えたインクジェット
記録ヘッドの製造方法において、前記複数のインク流路
に対応する大きさで、かつインク流路間に対応する部分
に貫通穴もしくは貫通した溝が形成された単一の圧電素
子を同一の接着層により前記振動板上に接合することに
より、大判の圧電素子のそりによる影響を低減し、かつ
接着層の厚み管理が容易に行うことが可能になり、複数
のノズル間における吐出特性のバラツキを抑えたインク
ジェット記録ヘッドを容易に製造することが可能にな
る。
着層の厚み管理が容易であり、また、接着層内の気泡が
抜けやすく、ノズル間の特性バラツキを抑えたインクジ
ェットヘッドを実現できる。
が完全に分離し、かつ、端部で接続されているため、圧
電素子の振動板への接着が1工程で行う事が可能であ
り、かつ、各ノズル流路に対する位置ズレバラツキが少
ないインクジェットヘッドを実現できる。
の接着方法を説明した図。
の接着方法を説明した図。
図。
Claims (2)
- 【請求項1】 インク流路の壁面を構成する振動板上
に、一方の面が前記振動板に接着剤により接合され、他
方の面が固定されることなく配置された1対の電極間に
挟まれた圧電素子を備え、 前記圧電素子は、複数のインク流路に対応する様に単一
の圧電素子から構成されると共に、各インク流路間に対
応する部分に貫通穴もしくは貫通した溝が形成されてい
るインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項2】 インク流路の壁面を構成する振動板上
に、一方の面が前記振動板に接着剤により接合され、他
方の面が固定されることなく配置された1対の電極間に
挟まれた圧電素子を備えたインクジェット記録ヘッドの
製造方法において、 前記複数のインク流路に対応する大きさで、かつインク
流路間に対応する部分に貫通穴もしくは貫通した溝が形
成された単一の圧電素子を同一の接着層により前記振動
板上に接合することを特徴とするインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14236792A JP3175301B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14236792A JP3175301B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05330069A JPH05330069A (ja) | 1993-12-14 |
JP3175301B2 true JP3175301B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=15313740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14236792A Expired - Lifetime JP3175301B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3175301B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5751324A (en) * | 1996-03-14 | 1998-05-12 | Lexmark International, Inc. | Ink jet cartridge body with vented die cavity |
JP3371780B2 (ja) * | 1997-11-26 | 2003-01-27 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド |
WO1999004976A1 (fr) * | 1997-07-25 | 1999-02-04 | Seiko Epson Corporation | Tete d'ecriture et imprimante a jet d'encre |
US6955420B2 (en) * | 2002-05-28 | 2005-10-18 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Thin plate stacked structure and ink-jet recording head provided with the same |
US7270404B2 (en) | 2003-09-24 | 2007-09-18 | Fujifilm Corporation | Inkjet recording head, inkjet recording apparatus and method for manufacturing inkjet recording head |
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JP2013154611A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP14236792A patent/JP3175301B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05330069A (ja) | 1993-12-14 |
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