JP3254992B2 - 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の製造方法Info
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- JP3254992B2 JP3254992B2 JP31636695A JP31636695A JP3254992B2 JP 3254992 B2 JP3254992 B2 JP 3254992B2 JP 31636695 A JP31636695 A JP 31636695A JP 31636695 A JP31636695 A JP 31636695A JP 3254992 B2 JP3254992 B2 JP 3254992B2
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- ink
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- polysilazane
- ink flow
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、インクジェットヘッドの
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液体インクを圧電部材の圧力変形により
吐出させて記録させるインクジェットヘッドとしては、
複数のインク流路が形成してある流路基板と、この流路
基板の上面に接合されかつインク流路を閉鎖するカバー
プレートと、流路基板の前面に接合されかつ各インク流
路の前面開口部に対向するノズルが形成してあるノズル
プレートとを有するインクジェットヘッドが知られてい
る。このインクジェットヘッドでは、そのインク流路を
区画する側壁をＰＺＴ等の圧電部材で形成し、その側壁
に駆動電界印加用の電極を形成している。また、電極上
には、インクとの絶縁のために、ＳｉＯ2 等からなる絶
縁層が形成してある。
吐出させて記録させるインクジェットヘッドとしては、
複数のインク流路が形成してある流路基板と、この流路
基板の上面に接合されかつインク流路を閉鎖するカバー
プレートと、流路基板の前面に接合されかつ各インク流
路の前面開口部に対向するノズルが形成してあるノズル
プレートとを有するインクジェットヘッドが知られてい
る。このインクジェットヘッドでは、そのインク流路を
区画する側壁をＰＺＴ等の圧電部材で形成し、その側壁
に駆動電界印加用の電極を形成している。また、電極上
には、インクとの絶縁のために、ＳｉＯ2 等からなる絶
縁層が形成してある。
【０００３】従来、上記絶縁層に用いられているような
ＳｉＯ2 等の薄膜を形成する方法としては、スパッタリ
ングまたは真空蒸着等が知られている。
ＳｉＯ2 等の薄膜を形成する方法としては、スパッタリ
ングまたは真空蒸着等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法によれば、絶縁層の形成をスパッタリング
または真空蒸着で行う場合には、真空雰囲気にするなど
準備作業が面倒であり製造工程に時間がかかることや大
がかりな設備が必要であることから、生産性が悪いとい
う問題点があった。
来の製造方法によれば、絶縁層の形成をスパッタリング
または真空蒸着で行う場合には、真空雰囲気にするなど
準備作業が面倒であり製造工程に時間がかかることや大
がかりな設備が必要であることから、生産性が悪いとい
う問題点があった。
【０００５】そこで、本発明は、インクジェットヘッド
の製造方法において、生産効率を低下させることなくイ
ンクと電極との絶縁を保ち、さらに流路側壁を堅く形成
することによって強度を増すことを目的とする。
の製造方法において、生産効率を低下させることなくイ
ンクと電極との絶縁を保ち、さらに流路側壁を堅く形成
することによって強度を増すことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、複数のインク流路が形成された流路基
板と、この流路基板上面に接合されかつインク流路を閉
鎖するカバープレートと、流路基板の前面に接合されか
つ各インク流路の前面開口に対向するノズルが形成され
たノズルプレートとを有するインクジェットヘッドの製
造方法において、圧電材料からなる各インク流路を区画
する側壁に電圧を印加するための電極を形成し、電極上
に圧電材料のキュリー点以下で非晶質セラミックスに転
化可能なポリシラザンを焼成して転化させることによっ
て絶縁層を形成することを特徴とする。
に、本発明では、複数のインク流路が形成された流路基
板と、この流路基板上面に接合されかつインク流路を閉
鎖するカバープレートと、流路基板の前面に接合されか
つ各インク流路の前面開口に対向するノズルが形成され
たノズルプレートとを有するインクジェットヘッドの製
造方法において、圧電材料からなる各インク流路を区画
する側壁に電圧を印加するための電極を形成し、電極上
に圧電材料のキュリー点以下で非晶質セラミックスに転
化可能なポリシラザンを焼成して転化させることによっ
て絶縁層を形成することを特徴とする。
【０００７】また絶縁層は、圧電材料のキュリー点以下
で非晶質セラミックスに転化可能なポリシラザンを、焼
成して転化させたＳｉ−Ｏ系またはＳｉ−Ｎ−Ｏ系また
はＳｉ−Ｎ系のセラミックスにて形成することを特徴と
する。また絶縁層は、圧電材料のキュリー点以下で非晶
質セラミックスに転化可能なポリシラザンを、焼成して
転化させたＳｉ−Ｏ系またはＳｉ−Ｎ−Ｏ系またはＳｉ
−Ｎ系のセラミックスにて形成することを特徴とする。
で非晶質セラミックスに転化可能なポリシラザンを、焼
成して転化させたＳｉ−Ｏ系またはＳｉ−Ｎ−Ｏ系また
はＳｉ−Ｎ系のセラミックスにて形成することを特徴と
する。また絶縁層は、圧電材料のキュリー点以下で非晶
質セラミックスに転化可能なポリシラザンを、焼成して
転化させたＳｉ−Ｏ系またはＳｉ−Ｎ−Ｏ系またはＳｉ
−Ｎ系のセラミックスにて形成することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１及び図２は、ベルトによって
搬送されるダンボール箱などの包装容器の側面に印字す
る産業用マーキング等に用いられるインクジェットヘッ
ドの要部を示している。この場合の印字には通常主成分
がグリコール系の非水性インクが使用される。
搬送されるダンボール箱などの包装容器の側面に印字す
る産業用マーキング等に用いられるインクジェットヘッ
ドの要部を示している。この場合の印字には通常主成分
がグリコール系の非水性インクが使用される。
【０００９】インクジェットヘッドの全体の構成につい
て説明すると、圧電材料であるＰＺＴを用いた流路基板
１の上面に、複数本（図示では８本）のインク流路１１
…が、一定間隔で平行に設けられている。インク流路１
１の形状は、前面に開口し、一定の深さで一定の長さだ
け後方へ向かい、後端部は底面が湾曲して次第に浅くな
って流路が無くなっている（図２参照）。
て説明すると、圧電材料であるＰＺＴを用いた流路基板
１の上面に、複数本（図示では８本）のインク流路１１
…が、一定間隔で平行に設けられている。インク流路１
１の形状は、前面に開口し、一定の深さで一定の長さだ
け後方へ向かい、後端部は底面が湾曲して次第に浅くな
って流路が無くなっている（図２参照）。
【００１０】インク流路１１の対向する両側壁１２に
は、ほぼ半分の深さだけの駆動電界印加用の電極１３…
が形成してあり、両側壁１２の電極１３は後端部に至っ
て連続し、流路基板１の上面を後方へ向かって引出し電
極１４…となって延伸している。電極１３上には、電極
１３とインクとの絶縁をとるために、後述の製造方法に
より製造される絶縁層１５が、電極１３を被覆するよう
に形成されている。
は、ほぼ半分の深さだけの駆動電界印加用の電極１３…
が形成してあり、両側壁１２の電極１３は後端部に至っ
て連続し、流路基板１の上面を後方へ向かって引出し電
極１４…となって延伸している。電極１３上には、電極
１３とインクとの絶縁をとるために、後述の製造方法に
より製造される絶縁層１５が、電極１３を被覆するよう
に形成されている。
【００１１】流路基板１の上面には、カバープレート２
が接合してある。カバープレートの中央部には窓孔２１
が開設してある。この窓孔によって、インク流路１１の
後端部付近が窓孔２１を介して開放状態になっている。
この窓孔２１上に、図示しないが、インク流路１１内に
インクを供給する共通インク室を有するマニホールド部
材が配設されることになる。引出し電極１４…はカバー
プレート２の後端部から露出している。
が接合してある。カバープレートの中央部には窓孔２１
が開設してある。この窓孔によって、インク流路１１の
後端部付近が窓孔２１を介して開放状態になっている。
この窓孔２１上に、図示しないが、インク流路１１内に
インクを供給する共通インク室を有するマニホールド部
材が配設されることになる。引出し電極１４…はカバー
プレート２の後端部から露出している。
【００１２】流路基板１及びカバープレート２の前端面
には、ノズルプレート３が接合されている。このノズル
プレート３に形成してあるノズル３１…が、流路基板１
の各インク流路１１…の前端開口部に対向している。
には、ノズルプレート３が接合されている。このノズル
プレート３に形成してあるノズル３１…が、流路基板１
の各インク流路１１…の前端開口部に対向している。
【００１３】各引出し電極１４…は、図示しないドライ
バ基板の電極に例えばワイヤボンディングにて電気的に
接続されて駆動制御用ドライバへ導通している。駆動制
御用ドライバに制御されて電極１３に駆動電界が印加さ
れると、側壁に剪断モード等のアレイ方向に平行な変形
を引き起こし、インク流路１１内のインクの圧力を変化
させてノズル３１からインク滴を吐出させる。
バ基板の電極に例えばワイヤボンディングにて電気的に
接続されて駆動制御用ドライバへ導通している。駆動制
御用ドライバに制御されて電極１３に駆動電界が印加さ
れると、側壁に剪断モード等のアレイ方向に平行な変形
を引き起こし、インク流路１１内のインクの圧力を変化
させてノズル３１からインク滴を吐出させる。
【００１４】なお、以上の構成において、インク流路１
１またはその側壁１２の部分だけをＰＺＴ等の圧電部材
で形成するようにしてもよい。
１またはその側壁１２の部分だけをＰＺＴ等の圧電部材
で形成するようにしてもよい。
【００１５】
【絶縁層の製造方法】絶縁層１５は、約１２０゜Ｃで焼
成可能な低温焼成タイプのポリシラザンを大気中で焼成
し、セラミックスへ転化して、非晶質ＳｉＯ2 の膜を形
成したものである。ここに、ポリシラザンとは、Ｓｉ，
Ｎ，Ｈのみで構成される熱硬化型無機高分子ポリマで、
熱分解によりＳｉ−Ｏ系、Ｓｉ−Ｎ−Ｏ系、Ｓｉ−Ｎ系
の非晶質セラミックスに転化可能なセラミックス前駆体
ポリマである。低温焼成タイプのポリシラザンは、最低
８０゜Ｃの加熱で非晶質ＳｉＯ2 へ転化することが可能
である。
成可能な低温焼成タイプのポリシラザンを大気中で焼成
し、セラミックスへ転化して、非晶質ＳｉＯ2 の膜を形
成したものである。ここに、ポリシラザンとは、Ｓｉ，
Ｎ，Ｈのみで構成される熱硬化型無機高分子ポリマで、
熱分解によりＳｉ−Ｏ系、Ｓｉ−Ｎ−Ｏ系、Ｓｉ−Ｎ系
の非晶質セラミックスに転化可能なセラミックス前駆体
ポリマである。低温焼成タイプのポリシラザンは、最低
８０゜Ｃの加熱で非晶質ＳｉＯ2 へ転化することが可能
である。
【００１６】一例として、浸漬、スピンコート等によ
り、低温焼成タイプのポリシラザンを数ミクロンの膜厚
になるように、インク流路１１に形成した電極１４を覆
うように塗付し、約１２０゜Ｃで大気中で焼成した結
果、絶縁層１５として作用するＳｉＯ2 膜を形成するこ
とができる。
り、低温焼成タイプのポリシラザンを数ミクロンの膜厚
になるように、インク流路１１に形成した電極１４を覆
うように塗付し、約１２０゜Ｃで大気中で焼成した結
果、絶縁層１５として作用するＳｉＯ2 膜を形成するこ
とができる。
【００１７】ところで、低温焼成タイプでないポリシラ
ザンなどセラミックス転化のために圧電材料であるＰＺ
Ｔのキュリー点（２８０〜３００゜Ｃ）を超えた温度で
焼成を行う必要のある物質の場合、焼成時にＰＺＴの圧
電性がなくなるという問題が生じるが、上記のように、
低温焼成タイプのポリシラザンの焼成温度は、ＰＺＴの
キュリー点以下なので、圧電材料への熱的影響を与えな
い。
ザンなどセラミックス転化のために圧電材料であるＰＺ
Ｔのキュリー点（２８０〜３００゜Ｃ）を超えた温度で
焼成を行う必要のある物質の場合、焼成時にＰＺＴの圧
電性がなくなるという問題が生じるが、上記のように、
低温焼成タイプのポリシラザンの焼成温度は、ＰＺＴの
キュリー点以下なので、圧電材料への熱的影響を与えな
い。
【００１８】また、他の例として、上例と同様にしてポ
リシラザンを塗付後、不活性雰囲気（Ｎ2 ，Ａｒ等）ま
たはアンモニアガス雰囲気中で焼成した結果、Ｓｉ−Ｎ
系セラミックスへ転化して絶縁層１５の膜を形成するこ
とができる。
リシラザンを塗付後、不活性雰囲気（Ｎ2 ，Ａｒ等）ま
たはアンモニアガス雰囲気中で焼成した結果、Ｓｉ−Ｎ
系セラミックスへ転化して絶縁層１５の膜を形成するこ
とができる。
【００１９】このＳｉ−Ｎ系セラミックス（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）は、下記にそのヴィッカース硬度（Ｈｖ）を対比し
て示しているように、Ｓｉ−Ｏ系セラミックス（ＳｉＯ
2 ）よりも堅いので、インク流路１１の側壁１２を堅く
することができ、強度を増すことができる。ひいては、
インクジェットヘッドとしての駆動効率を高めることが
できる。
4 ）は、下記にそのヴィッカース硬度（Ｈｖ）を対比し
て示しているように、Ｓｉ−Ｏ系セラミックス（ＳｉＯ
2 ）よりも堅いので、インク流路１１の側壁１２を堅く
することができ、強度を増すことができる。ひいては、
インクジェットヘッドとしての駆動効率を高めることが
できる。
【００２０】ＳｉＯ2 ： Ｈｖ＜１３００ Ｓｉ3 Ｎ4 ： Ｈｖ＝１７００〜２７００
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、イ
ンクジェットヘッドのインク流路の側壁を覆う絶縁層を
低温焼成タイプのポリシラザンを焼成して転化させるこ
とにより形成するので、圧電材料に熱的影響を与えず、
かつ生産効率を向上させることができる。
ンクジェットヘッドのインク流路の側壁を覆う絶縁層を
低温焼成タイプのポリシラザンを焼成して転化させるこ
とにより形成するので、圧電材料に熱的影響を与えず、
かつ生産効率を向上させることができる。
【００２２】また、絶縁層を、低温焼成タイプのポリシ
ラザンを焼成して転化させたＳｉ−Ｎ−Ｏ系またはＳｉ
−Ｎ系のセラミックスにて形成する場合、上記効果に加
えて、インク流路の側壁を堅く形成することができ、強
度を増すことができる。
ラザンを焼成して転化させたＳｉ−Ｎ−Ｏ系またはＳｉ
−Ｎ系のセラミックスにて形成する場合、上記効果に加
えて、インク流路の側壁を堅く形成することができ、強
度を増すことができる。
【００２３】絶縁層をＳｉ−Ｏ系のセラミックスに形成
する場合、大気中で焼成できるため製造がより簡単に行
える。
する場合、大気中で焼成できるため製造がより簡単に行
える。
【図１】インクジェットヘッドの全体構成を示す要部の
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１のインク流路に沿って切断した断面図であ
る。
る。
１ 流路基板１１ インク流路 １２ 側壁 １３ 電極 １５ 絶縁層 ２ カバープレート ３ ノズルプレート
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−286150（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−161342（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−97566（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−52287（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 - 2/055 B41J 2/16
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のインク流路が形成された流路基板
と、この流路基板上面に接合されかつ上記インク流路を
閉鎖するカバープレートと、上記流路基板の前面に接合
されかつ上記各インク流路の前面開口に対向するノズル
が形成されたノズルプレートとを有するインクジェット
ヘッドの製造方法において、 圧電材料からなる上記各インク流路を区画する側壁に電
圧を印加するための電極を形成する工程と、 上記電極上に、圧電材料のキュリー点以下で非晶質セラ
ミックスに転化可能なポリシラザンを焼成して転化させ
ることによって絶縁層を形成する工程と、 を有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造
方法。 - 【請求項２】 請求項１において上記絶縁層は、上記ポ
リシラザンを焼成して転化させたＳｉ−Ｏ系またはＳｉ
−Ｎ−Ｏ系またはＳｉ−Ｎ系のセラミックスにて形成す
る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 |
|---|---|---|---|
| JP31636695A JP3254992B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP31636695A JP3254992B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09156112A JPH09156112A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3254992B2 true JP3254992B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=18076304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31636695A Expired - Lifetime JP3254992B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3254992B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3123468B2 (ja) * | 1997-06-25 | 2001-01-09 | 日本電気株式会社 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
| JP4871612B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2012-02-08 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
| CN105984216B (zh) * | 2015-02-13 | 2018-05-11 | 北京派和科技股份有限公司 | 压电喷头及其加工方法以及包括该喷头的喷涂设备 |
| CN106827813B (zh) * | 2015-12-07 | 2018-05-18 | 清华大学 | 指状悬臂式压电喷头及其加工方法以及喷涂设备 |
| CN106915161B (zh) * | 2015-12-28 | 2018-05-18 | 清华大学 | 叠层式压电喷头和包括该喷头的喷涂设备 |
-
1995
- 1995-12-05 JP JP31636695A patent/JP3254992B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09156112A (ja) | 1997-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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