JP3374899B2 - インクジェット式記録ヘッド、及びインクジェット式記録ヘッドの弾性板の製造方法 - Google Patents
インクジェット式記録ヘッド、及びインクジェット式記録ヘッドの弾性板の製造方法Info
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- JP3374899B2 JP3374899B2 JP31452597A JP31452597A JP3374899B2 JP 3374899 B2 JP3374899 B2 JP 3374899B2 JP 31452597 A JP31452597 A JP 31452597A JP 31452597 A JP31452597 A JP 31452597A JP 3374899 B2 JP3374899 B2 JP 3374899B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、縦振動モードの
圧電振動子を駆動源とするインクジェット式記録ヘッ
ド、より詳細には圧電振動子の伸縮を受けて圧力発生室
を収縮、膨張させる弾性板の構造と、その製造方法に関
する。
圧電振動子を駆動源とするインクジェット式記録ヘッ
ド、より詳細には圧電振動子の伸縮を受けて圧力発生室
を収縮、膨張させる弾性板の構造と、その製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】記録ヘッドの記録密度の向上を図るため
にノズル開口列のピッチが小さくなる傾向にあり、この
ためシリコン単結晶のウエハーを異方性エッチングし、
これに他の方法で製作されたノズルプレートや弾性板を
接着剤で固定して流路ユニットを構成し、これに圧電振
動子の変位を伝達して圧力発生室に圧力を発生させ、こ
の圧力によりインク滴をノズル開口から吐出させるよう
に構成されている。
にノズル開口列のピッチが小さくなる傾向にあり、この
ためシリコン単結晶のウエハーを異方性エッチングし、
これに他の方法で製作されたノズルプレートや弾性板を
接着剤で固定して流路ユニットを構成し、これに圧電振
動子の変位を伝達して圧力発生室に圧力を発生させ、こ
の圧力によりインク滴をノズル開口から吐出させるよう
に構成されている。
【０００３】このように圧力発生室の配列密度が大きく
なると、圧力発生室の幅が極めて小さくなるるため、圧
力発生室の長手方向全体を効率的に変形させる必要上、
弾性変形可能な板材に圧力発生室の長手方向に延びる凸
部、いわゆるアイランド部を形成し、このアイランド部
を介して圧電振動子の変位を弾性板に伝達している。
なると、圧力発生室の幅が極めて小さくなるるため、圧
力発生室の長手方向全体を効率的に変形させる必要上、
弾性変形可能な板材に圧力発生室の長手方向に延びる凸
部、いわゆるアイランド部を形成し、このアイランド部
を介して圧電振動子の変位を弾性板に伝達している。
【０００４】このような弾性板としては、図７に示した
ように浸漬法、ロールコート法、スプレー法等により高
分子材料の層４０を金属板４１に形成した板材４２を用
い、金属板４１をエッチングしてアイランド部４３、４
３、４３、‥‥を形成するとともに、エッチングにより
露出した高分子材料の層４０をダイヤフラム部としたも
のが提案されている（ＷＯ９３／２５３９０号）。
ように浸漬法、ロールコート法、スプレー法等により高
分子材料の層４０を金属板４１に形成した板材４２を用
い、金属板４１をエッチングしてアイランド部４３、４
３、４３、‥‥を形成するとともに、エッチングにより
露出した高分子材料の層４０をダイヤフラム部としたも
のが提案されている（ＷＯ９３／２５３９０号）。
【０００５】このように構成された弾性板のアイランド
部４３、４３、４３、‥‥に、軸方向に伸長する縦振動
モードの圧電振動子の先端を当接させて、接着剤により
固定されてインクジェット式記録ヘッドが構成される。
部４３、４３、４３、‥‥に、軸方向に伸長する縦振動
モードの圧電振動子の先端を当接させて、接着剤により
固定されてインクジェット式記録ヘッドが構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このとき、接着剤がダ
イヤフラム部に流れ込み、ダイヤフラム部の剛性を変化
させてインク滴の吐出性能を変動させるという問題があ
るため、アイランド部の高さを可及的に高くして接着剤
をアイランド部の側壁で吸収させることが行われてい
る。このため、エッチング厚が通常３０μｍ以上と大き
くなりエッチング精度がプラスマイナス１５μｍ程度ま
で低下する。これに随伴してダイヤフラム部の精度も同
程度に低下するため、各圧力発生室のコンプライアンス
にばらつきが生じ、インク滴の吐出特性がばらつくとい
う問題がある。本発明はこのような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは圧力発生室の
コンプライアンスを可及的に均一化してインク吐出特性
が安定なインクジェット式記録ヘッドを提供することで
ある。本発明の第２の目的は、圧力発生室のコンプライ
アンスを可及的に均一化してインク吐出特性が安定化で
きる弾性板の製造方法を提案することである。
イヤフラム部に流れ込み、ダイヤフラム部の剛性を変化
させてインク滴の吐出性能を変動させるという問題があ
るため、アイランド部の高さを可及的に高くして接着剤
をアイランド部の側壁で吸収させることが行われてい
る。このため、エッチング厚が通常３０μｍ以上と大き
くなりエッチング精度がプラスマイナス１５μｍ程度ま
で低下する。これに随伴してダイヤフラム部の精度も同
程度に低下するため、各圧力発生室のコンプライアンス
にばらつきが生じ、インク滴の吐出特性がばらつくとい
う問題がある。本発明はこのような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは圧力発生室の
コンプライアンスを可及的に均一化してインク吐出特性
が安定なインクジェット式記録ヘッドを提供することで
ある。本発明の第２の目的は、圧力発生室のコンプライ
アンスを可及的に均一化してインク吐出特性が安定化で
きる弾性板の製造方法を提案することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、ノズル開口が穿設されたノ
ズルプレートと、圧力発生室、インク供給口、及びリザ
ーバを形成するスペーサと、前記圧力発生室に対向する
アイランド部、及びダイヤフラム部を備えた弾性板とを
接合して形成された流路ユニットと、前記アイランド部
に当接してインク滴を吐出させる縦振動モードの圧電振
動子とからなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記アイランド部の外表面を覆い、かつ前記ダイヤフラ
ム部の一部に到達する感光性樹脂層が形成されている。
るために本発明においては、ノズル開口が穿設されたノ
ズルプレートと、圧力発生室、インク供給口、及びリザ
ーバを形成するスペーサと、前記圧力発生室に対向する
アイランド部、及びダイヤフラム部を備えた弾性板とを
接合して形成された流路ユニットと、前記アイランド部
に当接してインク滴を吐出させる縦振動モードの圧電振
動子とからなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記アイランド部の外表面を覆い、かつ前記ダイヤフラ
ム部の一部に到達する感光性樹脂層が形成されている。
【０００８】
【作用】アイランド部が感光性樹脂層のエッチング精度
で決まる高い位置精度で境界を規定されるため、圧力発
生室のダイヤフラム部のコンプライアンスが均一化され
る。
で決まる高い位置精度で境界を規定されるため、圧力発
生室のダイヤフラム部のコンプライアンスが均一化され
る。
【０００９】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は、本発明のインクジェット
式記録ヘッドの一実施例を示すものであって、図中符号
１は、ノズル開口２、２、２‥‥が穿設されたノズルプ
レート、３はスペーサで、圧力発生室４、インク供給口
５、及びリザーバ６を区画する部材である。
に基づいて説明する。図１は、本発明のインクジェット
式記録ヘッドの一実施例を示すものであって、図中符号
１は、ノズル開口２、２、２‥‥が穿設されたノズルプ
レート、３はスペーサで、圧力発生室４、インク供給口
５、及びリザーバ６を区画する部材である。
【００１０】７は、本発明が特徴とする弾性板で、図２
に示したように高分子延伸フィルム８の表面に、金属等
の剛性が高く、かつエッチングが可能な材料、例えば金
属の薄板９を接着剤層１０を介してラミネートした板を
用い、薄板９をエッチングしダイヤフラム部１１とアイ
ランド部１２を形成し、さらに少なくともアイランド部
１２を包囲し、かつ一部がダイヤフラム部１１に到達す
るようにフォトリソグラフィーにより成形可能な感光性
樹脂層１３を成形して構成されている。
に示したように高分子延伸フィルム８の表面に、金属等
の剛性が高く、かつエッチングが可能な材料、例えば金
属の薄板９を接着剤層１０を介してラミネートした板を
用い、薄板９をエッチングしダイヤフラム部１１とアイ
ランド部１２を形成し、さらに少なくともアイランド部
１２を包囲し、かつ一部がダイヤフラム部１１に到達す
るようにフォトリソグラフィーにより成形可能な感光性
樹脂層１３を成形して構成されている。
【００１１】そして、アイランド部１２は、その長手の
軸方向の両端が圧電振動子１８の両側から突出可能な長
さを有し、圧電振動子１８の変位を圧力発生室４の全体
に伝達できるように構成されている。
軸方向の両端が圧電振動子１８の両側から突出可能な長
さを有し、圧電振動子１８の変位を圧力発生室４の全体
に伝達できるように構成されている。
【００１２】これら部材は、ノズルプレート１、及び弾
性板７は、スペーサ部材３の両面を封止するように接着
剤により接合されて流路ユニット１４を構成している。
性板７は、スペーサ部材３の両面を封止するように接着
剤により接合されて流路ユニット１４を構成している。
【００１３】圧電振動子１８は、図３（イ）、（ロ）に
示したように、一方の極となる電極１５、１５’と、他
方の極となる電極１６、１６’とを圧電材料１７を介し
てサンドイッチ状に積層した積層圧電素子として構成さ
れ、図３（ハ）に示したように固定基板１９に一定のピ
ッチで固定してユニットに纏められている。
示したように、一方の極となる電極１５、１５’と、他
方の極となる電極１６、１６’とを圧電材料１７を介し
てサンドイッチ状に積層した積層圧電素子として構成さ
れ、図３（ハ）に示したように固定基板１９に一定のピ
ッチで固定してユニットに纏められている。
【００１４】そして各圧電振動子１８は、その先端をア
イランド部１２に当接させて固定板１９を介してヘッド
フレーム２０に固定されている。なお、図中符号２１
は、セグメント電極２２及び共通電極２３に接続された
フレキシブルケーブルを、また符号２４はリザーバ６に
接続するインク供給路を示す。
イランド部１２に当接させて固定板１９を介してヘッド
フレーム２０に固定されている。なお、図中符号２１
は、セグメント電極２２及び共通電極２３に接続された
フレキシブルケーブルを、また符号２４はリザーバ６に
接続するインク供給路を示す。
【００１５】ところで、この実施例においては振動板７
は、インクに対して耐久性を備えた厚さ２０μｍの金属
薄板、例えばステンレス鋼板９の一方の面に接着剤１０
を塗布し、接着剤１０をプレ乾燥させた後に厚さ４μｍ
程度の高分子延伸フィルム８、例えばポリフェニレンサ
ルファイド（ＰＰＳ）樹脂の延伸フィルムを接着してラ
ミネート材としたものを、金属薄板ステンレス鋼板９を
アイランド部１２となるようにエッチングし、エッチン
グ時に使用した感光性樹脂フィルムを除去したのち、エ
ッチング時のものよりも若干厚い感光性樹脂層１３を隙
間無く貼り付け、ダイヤフラム部１１となる領域をエッ
チングにより除去して構成されている。
は、インクに対して耐久性を備えた厚さ２０μｍの金属
薄板、例えばステンレス鋼板９の一方の面に接着剤１０
を塗布し、接着剤１０をプレ乾燥させた後に厚さ４μｍ
程度の高分子延伸フィルム８、例えばポリフェニレンサ
ルファイド（ＰＰＳ）樹脂の延伸フィルムを接着してラ
ミネート材としたものを、金属薄板ステンレス鋼板９を
アイランド部１２となるようにエッチングし、エッチン
グ時に使用した感光性樹脂フィルムを除去したのち、エ
ッチング時のものよりも若干厚い感光性樹脂層１３を隙
間無く貼り付け、ダイヤフラム部１１となる領域をエッ
チングにより除去して構成されている。
【００１６】すなわち、インクに対して耐久性を備えた
厚さ１０乃至５０μｍ、好ましくは２０μｍの金属の薄
板、例えばステンレス鋼板３０の一方の面に接着剤３１
を０．５乃至３μｍの厚みで塗布し、接着剤３１をプレ
乾燥させた後に厚さ１乃至１０μｍ、好ましくは４μｍ
程度の高分子延伸フィルム３２、例えばポリフェニレン
サルファイド（ＰＰＳ）樹脂の延伸フィルムを接着して
ラミネート材３３を構成する（図４（I））。
厚さ１０乃至５０μｍ、好ましくは２０μｍの金属の薄
板、例えばステンレス鋼板３０の一方の面に接着剤３１
を０．５乃至３μｍの厚みで塗布し、接着剤３１をプレ
乾燥させた後に厚さ１乃至１０μｍ、好ましくは４μｍ
程度の高分子延伸フィルム３２、例えばポリフェニレン
サルファイド（ＰＰＳ）樹脂の延伸フィルムを接着して
ラミネート材３３を構成する（図４（I））。
【００１７】このラミネート材３３を所要のサイズに切
断して大判を切り出し、図７に示したようにエッチング
パターン露光時の基準となる孔や、プレスにセットする
時の位置決め用の基準孔、大判から切断された単独の弾
性板７としての位置決め用の基準孔４４、４５と、リザ
ーバへのインク誘導口となる孔４６等の通孔等を予めプ
レス加工により穿設しておく。
断して大判を切り出し、図７に示したようにエッチング
パターン露光時の基準となる孔や、プレスにセットする
時の位置決め用の基準孔、大判から切断された単独の弾
性板７としての位置決め用の基準孔４４、４５と、リザ
ーバへのインク誘導口となる孔４６等の通孔等を予めプ
レス加工により穿設しておく。
【００１８】ついでラミネート材３３のステンレス鋼板
３０が表面となるようにガラス基板にセットし、ステン
レス鋼板３０の表面に感光性樹脂フィルム３４を貼り付
け、望ましくはラミネート材３３全体を感光性樹脂フィ
ルム３４でもって基板に固定する（図４（II））。この
状態で、エッチングすべきパターンを形成したマスクを
用いて感光性樹脂フィルム３４を露光して、アイランド
部１２となる領域に感光性樹脂フィルム３４を残し、ま
たダイヤフラム部１１には貫通孔となるエッチング保護
膜を形成する（図４（III））。
３０が表面となるようにガラス基板にセットし、ステン
レス鋼板３０の表面に感光性樹脂フィルム３４を貼り付
け、望ましくはラミネート材３３全体を感光性樹脂フィ
ルム３４でもって基板に固定する（図４（II））。この
状態で、エッチングすべきパターンを形成したマスクを
用いて感光性樹脂フィルム３４を露光して、アイランド
部１２となる領域に感光性樹脂フィルム３４を残し、ま
たダイヤフラム部１１には貫通孔となるエッチング保護
膜を形成する（図４（III））。
【００１９】ついで、このエッチング保護膜を用いてラ
ミネート材３３をエッチングすると、ステンレス鋼板３
０から表面から徐々に除去され、接着剤３１に到達した
段階でステンレス鋼板３０の厚み方向のエッチングが停
止する。これにより接着剤層３１と高分子延伸フィルム
３２のからなる薄肉部、つまりダイヤフラム部１１に囲
まれたアイランド部１２が形成されることになる（図４
（VI））。エッチングが終了した時点で、感光性樹脂フ
ィルム３４を除去する（図４（V））。
ミネート材３３をエッチングすると、ステンレス鋼板３
０から表面から徐々に除去され、接着剤３１に到達した
段階でステンレス鋼板３０の厚み方向のエッチングが停
止する。これにより接着剤層３１と高分子延伸フィルム
３２のからなる薄肉部、つまりダイヤフラム部１１に囲
まれたアイランド部１２が形成されることになる（図４
（VI））。エッチングが終了した時点で、感光性樹脂フ
ィルム３４を除去する（図４（V））。
【００２０】エッチング時のフィルム３４より若干厚
い、厚さ１０乃至５０μｍの感光性樹脂フィルム３５
を、アイランド部１２とダイヤフラム部１１との間に隙
間が生じないように貼り付け（図４（VI））、アイラン
ド部１１となる領域を規定するマスクを用いて露光し
（図４（VII））、感光性樹脂フィルム３５をエッチン
グする。これにより、感光性樹脂フィルム３５のエッチ
ング精度、通常プラスマイナス３μｍ程度の精度で領域
が規定された感光性樹脂フィルム層が形成される（図４
（VIII））。
い、厚さ１０乃至５０μｍの感光性樹脂フィルム３５
を、アイランド部１２とダイヤフラム部１１との間に隙
間が生じないように貼り付け（図４（VI））、アイラン
ド部１１となる領域を規定するマスクを用いて露光し
（図４（VII））、感光性樹脂フィルム３５をエッチン
グする。これにより、感光性樹脂フィルム３５のエッチ
ング精度、通常プラスマイナス３μｍ程度の精度で領域
が規定された感光性樹脂フィルム層が形成される（図４
（VIII））。
【００２１】このように構成された弾性板７を備えた流
路ユニット１４をヘッドフレーム２０の固定部２５に固
定し、流路ユニット１４が下方となるようにヘッドフレ
ーム２０をセットし直してから、振動子ユニットの圧電
振動子２０の先端に接着剤を塗布して、ヘッドフレーム
２０に圧電振動子ユニットを落しこむと、圧電振動子１
８の先端が流路ユニット１４を構成している弾性板７の
アイランド部１２に接着剤を介して当接し、」両者が接
着剤により接合される。
路ユニット１４をヘッドフレーム２０の固定部２５に固
定し、流路ユニット１４が下方となるようにヘッドフレ
ーム２０をセットし直してから、振動子ユニットの圧電
振動子２０の先端に接着剤を塗布して、ヘッドフレーム
２０に圧電振動子ユニットを落しこむと、圧電振動子１
８の先端が流路ユニット１４を構成している弾性板７の
アイランド部１２に接着剤を介して当接し、」両者が接
着剤により接合される。
【００２２】このとき余分な接着剤がアイランド部１２
からダイヤフラム部１１に向けて流れ出すが、アイラン
ド部１２は感光性樹脂層１３に覆われていて、アイラン
ド部１２単独の表面積よりも大きいから、接着剤はアイ
ランド部１２に保持され、ダイヤフラム部１１に流れ出
すのを阻止される。そしてヘッドフレーム２０と固定基
板１９との間に接着剤を注入して固定するとインクジェ
ット式記録ヘッドが完成する。
からダイヤフラム部１１に向けて流れ出すが、アイラン
ド部１２は感光性樹脂層１３に覆われていて、アイラン
ド部１２単独の表面積よりも大きいから、接着剤はアイ
ランド部１２に保持され、ダイヤフラム部１１に流れ出
すのを阻止される。そしてヘッドフレーム２０と固定基
板１９との間に接着剤を注入して固定するとインクジェ
ット式記録ヘッドが完成する。
【００２３】なお、上述の実施例においては感光性樹脂
フィルム３５を貼付することにより樹脂層を形成してい
るが、液状のレジスト液を均一に塗布し、これを硬化さ
せて樹脂層を形成しても同様の作用を奏することは明ら
かである。
フィルム３５を貼付することにより樹脂層を形成してい
るが、液状のレジスト液を均一に塗布し、これを硬化さ
せて樹脂層を形成しても同様の作用を奏することは明ら
かである。
【００２４】この実施例によれば、アイランド部１２に
連続するようにしてダイヤフラム部１１に感光性樹脂層
１３がプラスマイナス３μｍ以下の高い位置精度で境界
を規定して形成されているから、金属だけでダイヤフラ
ム部１１を形成した場合に比較して各圧力発生室４のダ
イヤフラム部１１のコンプライアンスが均一化され、ま
たアイランド部１２の剛性も補強されるため、圧電振動
子１８の変位をダイヤフラム部１１全体に効率的に伝達
することができる。
連続するようにしてダイヤフラム部１１に感光性樹脂層
１３がプラスマイナス３μｍ以下の高い位置精度で境界
を規定して形成されているから、金属だけでダイヤフラ
ム部１１を形成した場合に比較して各圧力発生室４のダ
イヤフラム部１１のコンプライアンスが均一化され、ま
たアイランド部１２の剛性も補強されるため、圧電振動
子１８の変位をダイヤフラム部１１全体に効率的に伝達
することができる。
【００２５】さらに、アイランド部１２の端部１２ａ、
１２ｂは、アイランド部１２よりも剛性が低く、弾性を
備えた感光性樹脂層１３を介してダイヤフラム部１１と
境界を形成するから、圧電振動子１８の伸縮によるアイ
ランド部周縁での応力集中を緩和される。これにより、
弾性板７の疲労を低減して記録ヘッドの寿命を延長する
ことができる。
１２ｂは、アイランド部１２よりも剛性が低く、弾性を
備えた感光性樹脂層１３を介してダイヤフラム部１１と
境界を形成するから、圧電振動子１８の伸縮によるアイ
ランド部周縁での応力集中を緩和される。これにより、
弾性板７の疲労を低減して記録ヘッドの寿命を延長する
ことができる。
【００２６】なお、上述の実施例においては、アイラン
ド部１２から連続させてのダイヤフラム部１１の一部に
感光性樹脂層１３を形成しているが、図５に示したよう
にアイランド部１２、１２の間に窓２５を形成するよう
に感光性樹脂層１３をエッチングしたり、また図６に示
したようにアイランド部１２の周辺を取り囲むように感
光性樹脂層１３に窓２６を形成してもよい。
ド部１２から連続させてのダイヤフラム部１１の一部に
感光性樹脂層１３を形成しているが、図５に示したよう
にアイランド部１２、１２の間に窓２５を形成するよう
に感光性樹脂層１３をエッチングしたり、また図６に示
したようにアイランド部１２の周辺を取り囲むように感
光性樹脂層１３に窓２６を形成してもよい。
【００２７】そして図６に示した実施例によればアイラ
ンド部１２、１２との間に感光性樹脂層１３’が形成さ
れるから、圧力発生室４を区画するスペーサ部材３と対
向することになり、圧力発生室４の剛性を高めてクロス
トーク等を防止するのに有効に作用する。
ンド部１２、１２との間に感光性樹脂層１３’が形成さ
れるから、圧力発生室４を区画するスペーサ部材３と対
向することになり、圧力発生室４の剛性を高めてクロス
トーク等を防止するのに有効に作用する。
【００２８】なお、上述の実施例のおいては、金属薄板
としてステンレス鋼を用いているが、エッチングが可能
で、しかも接着性の高い他の金属、例えば銅、ニッケ
ル、鉄、シリコンの薄板を用いることができる。
としてステンレス鋼を用いているが、エッチングが可能
で、しかも接着性の高い他の金属、例えば銅、ニッケ
ル、鉄、シリコンの薄板を用いることができる。
【００２９】また、高分子延伸フィルムとしてポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いているが、延
伸可能な他の高分子材料、例えば、ポリイミド（ＰＩ）
樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリアミド
イミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリバラバン酸（ＰＰＡ）樹
脂、ポリサルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルサルホ
ン（ＰＥＳ）樹脂樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、
ポリオレフィン（ＡＰＯ）樹脂、ポリエチレンナフタレ
ート（ＰＥＮ）樹脂、アラミド樹脂、ポリプロピレン樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーネート樹脂等を用い
ることもできる。
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いているが、延
伸可能な他の高分子材料、例えば、ポリイミド（ＰＩ）
樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリアミド
イミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリバラバン酸（ＰＰＡ）樹
脂、ポリサルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルサルホ
ン（ＰＥＳ）樹脂樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、
ポリオレフィン（ＡＰＯ）樹脂、ポリエチレンナフタレ
ート（ＰＥＮ）樹脂、アラミド樹脂、ポリプロピレン樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーネート樹脂等を用い
ることもできる。
【００３０】また本発明は、エッチングによりアイラン
ド部を形成した振動板には顕著な効果を奏するが、例え
ば特開平6-320725号公報に見られるように電鋳によりア
イランド部を高い精度で形成した弾性板に適用しても、
同様の作用を奏することは明らかである。
ド部を形成した振動板には顕著な効果を奏するが、例え
ば特開平6-320725号公報に見られるように電鋳によりア
イランド部を高い精度で形成した弾性板に適用しても、
同様の作用を奏することは明らかである。
【００３１】ところで、このようにコンプライアンスを
調整できる程度の剛性を備えたドライフィルムは、エッ
チングの保護膜として使用するものに比較してしなやか
さが低いため、高分子材料の層４０と金属板４１との段
差部に気泡が停滞しやすく、とくにアイランド形成領域
の両端部の気泡を排除するのが困難となる。
調整できる程度の剛性を備えたドライフィルムは、エッ
チングの保護膜として使用するものに比較してしなやか
さが低いため、高分子材料の層４０と金属板４１との段
差部に気泡が停滞しやすく、とくにアイランド形成領域
の両端部の気泡を排除するのが困難となる。
【００３２】図８は、このような問題を解消するのに適
した弾性板の一実施例を示すものであって、弾性板５０
のアイランド部５１が１列に並ぶ終端よりも若干、ダミ
ーの振動子の当接部５２、５２側の両端部をアイランド
部形成領域の幅Ｗ１よりも側方側にそれぞれ若干ΔＷ
１、例えば１０μｍ程度拡幅させ、また端部領域をダミ
ーの圧電振動子の当接部５２、５２との間に気泡を収容
できる幅Ｗ２、例えば２５０乃至３００μｍ程度の空間
を確保できるように金属板５３をエッチングして高分子
フィルム５７を露出させてダイヤフラム部５４が形成さ
れている。
した弾性板の一実施例を示すものであって、弾性板５０
のアイランド部５１が１列に並ぶ終端よりも若干、ダミ
ーの振動子の当接部５２、５２側の両端部をアイランド
部形成領域の幅Ｗ１よりも側方側にそれぞれ若干ΔＷ
１、例えば１０μｍ程度拡幅させ、また端部領域をダミ
ーの圧電振動子の当接部５２、５２との間に気泡を収容
できる幅Ｗ２、例えば２５０乃至３００μｍ程度の空間
を確保できるように金属板５３をエッチングして高分子
フィルム５７を露出させてダイヤフラム部５４が形成さ
れている。
【００３３】この実施例において、弾性板５０のアイラ
ンド形成領域面にドライフィルム５５を載置し、弾性板
５０を加熱してドライフィルム５５の柔軟性を高めた状
態でアイランド部形成領域の中央側から端部側にブラシ
等で気泡を追い出しながら押圧すると、ドライフィルム
５５はその弾性によりアイランド部５１、及びアイラン
ド形成領域を区画する側面５６に密着する。
ンド形成領域面にドライフィルム５５を載置し、弾性板
５０を加熱してドライフィルム５５の柔軟性を高めた状
態でアイランド部形成領域の中央側から端部側にブラシ
等で気泡を追い出しながら押圧すると、ドライフィルム
５５はその弾性によりアイランド部５１、及びアイラン
ド形成領域を区画する側面５６に密着する。
【００３４】このようにして端部側まで進行すると、排
除しきれいない気泡Ｂが拡幅部５７に進入し、図９に示
したようにダミーの振動子の当接部５２を取り囲むよう
に鎹状で、かつアイランド形成領域側の端部を角部５６
ａで押さえ込まれた状態で停滞する。貼着が終了した段
階で加熱を停止すると、気泡が収縮して以後のエッチン
グに影響を与えない程度に縮小する。
除しきれいない気泡Ｂが拡幅部５７に進入し、図９に示
したようにダミーの振動子の当接部５２を取り囲むよう
に鎹状で、かつアイランド形成領域側の端部を角部５６
ａで押さえ込まれた状態で停滞する。貼着が終了した段
階で加熱を停止すると、気泡が収縮して以後のエッチン
グに影響を与えない程度に縮小する。
【００３５】なお、上述の気泡の影響を排除しようとし
てダミーの振動子が当接する領域の先端部だけを拡大し
ても、図１０に示したように気泡Ｂのアイランド部形成
領域の先端が固定されず、エッチングにより残留させる
べきドライフィルムの領域まで尾Ｂ’を引いて進出し、
ドライフィルムのはがれ等を招くという問題がある。
てダミーの振動子が当接する領域の先端部だけを拡大し
ても、図１０に示したように気泡Ｂのアイランド部形成
領域の先端が固定されず、エッチングにより残留させる
べきドライフィルムの領域まで尾Ｂ’を引いて進出し、
ドライフィルムのはがれ等を招くという問題がある。
【００３６】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
アイランド部が感光性樹脂層のエッチング精度で決まる
高い位置精度で境界を規定することができ、圧力発生室
のダイヤフラム部のコンプライアンスが均一化されて安
定にインク滴を吐出させることができるばかりでなく、
アイランド部の剛性を向上させて圧電振動子の変位をダ
イヤフラム部に効率的に伝達することができる。また、
アイランド部の周縁が感光性樹脂層を介して境界を形成
するから、圧電振動子の伸縮によるアイランド部周縁で
の応力集中を緩和できて、記録ヘッドの寿命を延長する
ことができる。
アイランド部が感光性樹脂層のエッチング精度で決まる
高い位置精度で境界を規定することができ、圧力発生室
のダイヤフラム部のコンプライアンスが均一化されて安
定にインク滴を吐出させることができるばかりでなく、
アイランド部の剛性を向上させて圧電振動子の変位をダ
イヤフラム部に効率的に伝達することができる。また、
アイランド部の周縁が感光性樹脂層を介して境界を形成
するから、圧電振動子の伸縮によるアイランド部周縁で
の応力集中を緩和できて、記録ヘッドの寿命を延長する
ことができる。
【００３７】
【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を、圧力発生室の長手方向の断面で示す図である。
例を、圧力発生室の長手方向の断面で示す図である。
【図２】図（イ）乃至（ハ）は、それぞれ同上記録ヘッ
ドの弾性板のアイランド部を拡大して示す上面図と、Ａ
−Ａ線、及びＢ−Ｂ線における断面図である。
ドの弾性板のアイランド部を拡大して示す上面図と、Ａ
−Ａ線、及びＢ−Ｂ線における断面図である。
【図３】図（イ）、（ロ）は、それぞれ圧電振動子の一
実施例を、また図（ハ）は圧電振動子ユニットの一実施
例を示す図である。
実施例を、また図（ハ）は圧電振動子ユニットの一実施
例を示す図である。
【図４】図（I）乃至（VIII）は、それぞれ同上弾性板
の製造工程を示す図である。
の製造工程を示す図である。
【図５】図（イ）、（ロ）は、本発明の他の実施例を、
弾性板のアイランド部を拡大して示す上面図と、Ｃ−Ｃ
線における断面図である。
弾性板のアイランド部を拡大して示す上面図と、Ｃ−Ｃ
線における断面図である。
【図６】図（イ）、（ロ）は、本発明の他の実施例を、
弾性板のアイランド部を拡大して示す上面図と、Ｄ−Ｄ
線における断面図である。
弾性板のアイランド部を拡大して示す上面図と、Ｄ−Ｄ
線における断面図である。
【図７】縦振動モードの圧電振動子を使用するインクジ
ェット式記録ヘッドの弾性板の一例を示す上面図であ
る。
ェット式記録ヘッドの弾性板の一例を示す上面図であ
る。
【図８】本発明のインクジェット式記録ヘッドに適した
弾性板の一実施例を示す上面図である。
弾性板の一実施例を示す上面図である。
【図９】同上弾性板にドライフィルムを貼付した状態を
示す図である。
示す図である。
【図１０】ドライフィルムの貼付による気泡の停滞を示
す図である。
す図である。
１ ノズルプレート
３ スペーサ
４ 圧力発生室
５ インク供給口
６ リザーバ
７ 弾性板
８ 高分子延伸フィルム
９ 金属板
１１ ダイヤフラム部
１２ アイランド部
１３ 感光性樹脂フィルム
１４ 流路ユニット
１８ 圧電振動子
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−156387（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−220955（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−187868（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−246921（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−276627（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−156412（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−76491（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/045
B41J 2/055
B41J 2/16
Claims (14)
- 【請求項１】 ノズル開口が穿設されたノズルプレート
と、圧力発生室、インク供給口、及びリザーバを形成す
るスペーサと、前記圧力発生室に対向するアイランド
部、及びダイヤフラム部を備えた弾性板とを接合して形
成された流路ユニットと、 前記アイランド部に当接してインク滴を吐出させる縦振
動モードの圧電振動子とからなるインクジェット式記録
ヘッドにおいて、 前記アイランド部の外表面を覆い、かつ前記ダイヤフラ
ム部の一部に到達する感光性樹脂層が形成されているイ
ンクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記ダイヤフラム部が、前記アイランド
部の配列方向の両端部近傍の側方を、前記アイランド部
の形成領域よりも拡幅された拡幅部と、かつ端部に気泡
が収容できる幅を備えるように形成されている請求項１
に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項３】 前記拡幅部が、角部として形成されてい
る請求項２に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項４】 前記感光性樹脂層が、液状レジスト液を
固化して形成されている請求項１に記載のインクジェッ
ト式記録ヘッド。 - 【請求項５】 前記感光性樹脂層の前記アイランド部の
長手方向の領域が、前記ダイヤフラム部の外側の、前記
流路ユニットの支持部まで延長されている請求項１に記
載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項６】 前記感光性樹脂層が、前記ダイヤフラム
部となる領域に窓を形成するように前記弾性板の非変位
領域にも形成されている請求項１に記載のインクジェッ
ト式記録ヘッド。 - 【請求項７】 前記感光性樹脂層が、前記アイランド部
の長手方向の両端の、前記ダイヤフラム部の外周周辺で
連続するように形成されている請求項５、または請求項
６に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項８】 前記流路ユニットが、ノズル開口が穿設
されたノズルプレートと、圧力発生室、インク供給口、
及びリザーバを区画形成するスペーサと、前記圧力発生
室に対向する位置にアイランド部を備えた弾性変形可能
な弾性板とを積層接合して構成されている請求項１に記
載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項９】 前記弾性板が、高分子材料層、接着剤
層、金属板、及び感光性樹脂層を順番に積層して形成さ
れている請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッ
ド。 - 【請求項１０】 前記弾性板が、高分子材料層、金属
板、及び感光性樹脂層を順番に積層して形成されている
請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項１１】 圧電振動子の変位により弾性変形する
板材に、前記圧電振動子と当接するアイランド部を形成
する工程と、 前記アイランド部が形成されている面に、前記アイラン
ド部を覆うように感光性樹脂層を形成する工程と、 前記アイランド部の外表面を覆い、かつ前記ダイヤフラ
ム部の一部に到達する感光性樹脂層が残るように、前記
工程で形成された前記感光性樹脂層にパターンを露光す
る工程と、 前記感光性樹脂層の不要領域を除去する工程と、 からなるインクジェット式記録ヘッドの弾性板の製造方
法。 - 【請求項１２】 前記感光性樹脂層が、ドライフィルム
の貼付により形成される請求項１１に記載のインクジェ
ット式記録ヘッドの弾性板の製造方法。 - 【請求項１３】 前記ドライフィルムの貼付時にドライ
フィルムを加熱する工程を含む請求項１２に記載のイン
クジェット式記録ヘッドの弾性板の製造方法。 - 【請求項１４】 前記感光性樹脂層が、液状レジスト液
の塗布により形成される請求項１１に記載のインクジェ
ット式記録ヘッドの弾性板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31452597A JP3374899B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | インクジェット式記録ヘッド、及びインクジェット式記録ヘッドの弾性板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31452597A JP3374899B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | インクジェット式記録ヘッド、及びインクジェット式記録ヘッドの弾性板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11129475A JPH11129475A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3374899B2 true JP3374899B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=18054345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31452597A Expired - Lifetime JP3374899B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | インクジェット式記録ヘッド、及びインクジェット式記録ヘッドの弾性板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374899B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144706A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Ricoh Co Ltd | 液滴吐出装置及び画像形成装置 |
| JP4720498B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2011-07-13 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置 |
| JP2009107162A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド |
| JP5943292B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2016-07-05 | 株式会社リコー | 液体吐出ヘッド、画像形成装置、液体吐出ヘッドの製造方法 |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP31452597A patent/JP3374899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11129475A (ja) | 1999-05-18 |
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