JP3381480B2 - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッド及びその製造方法Info
- Publication number
- JP3381480B2 JP3381480B2 JP25616995A JP25616995A JP3381480B2 JP 3381480 B2 JP3381480 B2 JP 3381480B2 JP 25616995 A JP25616995 A JP 25616995A JP 25616995 A JP25616995 A JP 25616995A JP 3381480 B2 JP3381480 B2 JP 3381480B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- ink
- cover plate
- substrate
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、インクジェットヘッド及
びその製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来のインクジェットヘッドには、例え
ば図４に示すように、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）
系の圧電性セラミック材料からなる流路基板ａの上面
に、複数本（図示では８本）のインク流路ｂ…が、一定
間隔で平行に設けられている。インク流路ｂ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り、やがて流
路が無くなっている。インク流路ｂの対向する両側壁に
は、ほぼ半分の深さだけの駆動電界印加用の電極ｃ…が
形成してあり、両側壁の電極ｃ，ｃは後端部に至って連
続し、流路基板ａの上面を後方へ向かって電極接続部ｄ
…となって延伸している。 【０００３】流路基板ａの上面には、カバープレートｅ
が接合してある。カバープレートの中央部には窓孔ｆが
開設してある。この窓孔によって、インク流路ｂの後端
部が窓孔ｆを介して開放状態になっている。この窓孔ｆ
内に、図示しないが、インク流路ｂ上にインクを供給す
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。電極接続部ｄ…はカバープレートｅの後端部から露
出している。 【０００４】流路基板ａ及びカバープレートｅの前端面
に、ノズルプレートｇが接合される。このノズルプレー
トｇには各インク流路ｂ…に対向するノズルｈ…が開口
してある。カバープレートｅ及びノズルプレートｇは、
通常ポリエチレン，ポリスチレン，ポリサルフォン等の
合成樹脂製のものである。 【０００５】各電極接続部ｄ…は、ＦＰＣやリジット基
板ｉの対応する電極ｊにワイヤｋを用いてワイヤボンデ
ィングにて接続され、駆動制御用ドライバへ導通してい
る。電極ｃ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ｂの容積を減少させ内部のインクの圧力を高めてノズ
ルｈからインク滴を射出させる。 【０００６】この様なインクジェットヘッドを製造する
際には、流路基板ａの上面に流路基板の一方の端面に開
口するインク流路ｂを切削し、インク流路ｂの対向する
側壁に電極ｃを蒸着する。電極ｃが側壁のほぼ上半分に
形成されるように、蒸着に際してはターゲットに対して
ワークをある角度に傾けて行う。蒸着によって電極がイ
ンク流路ｂの側壁のみでなく、流路基板ａの上面や前面
や側面にも形成されてしまうので、ノズルプレートｇが
貼着される流路基板ａの前面や、カバープレートｅが貼
着される流路基板ａの上面を研磨紙などを用いて研磨し
て不要な電極を除去する。その上で、上面にカバープレ
ートｅを、前面にノズルプレートｇを貼着してインクジ
ェットヘッドの製造が完了する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】通常ノズルプレートｇ
の厚さは５０〜１００μｍ程度必要であり、ノズルｈは
出口側直径が数十μｍの先細形状であるので、この様な
ノズルをレーザ加工等により穿孔するのに高コストを必
要としている。また、流路基板ａとカバープレートｅと
の厚さは数ｍｍ以下と薄く、この端面にノズルプレート
ｇをノズルｈを確保した状態で接着するには、接着面積
が小さくしかも高温下で長時間高圧で押し付けるもの
で、歩留りと作業時間効率の悪い工程であった。しかも
ＰＺＴからなる流路基板ａとプラスチックからなるノズ
ルプレートｇとの間の熱膨脹率の差が大きいと、使用時
の接触や環境温度変化などによって剥がれやすいという
問題があった。 【０００８】そこで本発明の目的は、製造及び接着作業
が難しく接着強度に問題のあるノズルプレートを貼着す
る必要を無くし、製造作業を簡単にすることにある。更
に他の目的は、使用時の接触や環境温度変化などによっ
て剥がれることを防ぎ、また記録紙の汚れを生じないよ
うにして印字品質を高めることにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明に係るインクジェ
ットヘッドは、上面に複数の溝状のインク流路が形成さ
れた圧電材料からなる流路基板と、流路基板の上面に接
合されインク流路を閉鎖するカバープレートとを有する
インクジェットヘッドにおいて、インク流路の両端部
は、流路基板の両端面の近傍にそれぞれ位置しており、
流路基板の両端面には非開口である。またカバープレー
トは、感光性ガラスからなり、全てのインク流路の一端
部と連通する共通インク室が設けられ、共通インク室の
一部は外部に開口するインク供給口と連通しており、ま
たインク流路の他端部と連通するノズルが厚み方向に穿
設してあり、ノズル形成部は他の部分よりも厚みが薄い
薄肉部となっていることを特徴としている。 【００１０】本発明に係るインクジェットヘッドの製造
方法は、圧電材料からなる基板に複数条の溝状のインク
流路を平行に刻設して流路基板を形成し、感光性ガラス
からなる基板に共通インク室と複数のノズルとを設けて
カバープレートを形成し、流路基板のインク流路刻設面
にカバープレートを接合して、インク流路の一端部とノ
ズルとを連通させるとともにインク流路の他端部と共通
インク室とを連通させ、そして上記のインク流路は、両
端部が流路基板の両端面の近傍にそれぞれ位置し、流路
基板の両端面には非開口となるように刻設する。また上
記のカバープレートは、ノズル及び共通インク室の位置
に部分的に露光した後に、ノズルを形成する部分の板厚
が薄くなるように切削加工を施し、それからエッチング
することにより、板厚方向に貫通するノズルと板厚の中
間部までえぐられた共通インク室とを形成した後に、共
通インク室と連通し外部に開口するインク供給口を穿設
することにより形成する。 【００１１】 【発明の実施の形態】図１に示すように、流路基板１と
して圧電材料からなる基板、例えば、圧電性を有するチ
タン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料を
用いた厚さ１ｍｍ程度の板を用いる。その上面１ａにダ
イシング等により、例えば深さ５００μｍ、ピッチ１７
０μｍで、複数条の溝状のインク流路１１…を一定間隔
で平行に刻設する。インク流路１１の形状は、一定の深
さ５００μｍで一定の長さだけ後方へ向かい、その前方
及び後方へ向って底面が湾曲して次第に浅くなって流路
基板１の上面１ａに至っている。すなわち、インク流路
１１の両端部は流路基板１の両端面の近傍にそれぞれ位
置しているが両端面には非開口である。インク流路１１
…の側面のほぼ上半分にニッケルやアルミニウム等の金
属材料による金属膜で電極２が形成されている。インク
流路１１の後端部では、次第に浅くなっている底面にも
電極が形成されて両側面の電極が導通しており、この電
極が流路基板の上面１ａ上を後方へ延伸して電極接続部
３になっている。 【００１２】流路基板１の上面１ａ（インク流路刻設
面）には、インク流路１１を閉鎖するカバープレート４
が接合してある。カバープレート４は感光性ガラスから
なる基板４Ａを用いて形成され、全てのインク流路１１
の後端部と連通するカバープレートの内面位置には、板
厚の中間部までえぐられた共通インク室５が設けてあ
り、共通インク室５と連通して外部に開口するインク供
給口６が穿設してある。インク供給口６には、図示しな
いが外部のインクタンクが連通しているので、このイン
クタンクから供給されたインクは、インク供給口６から
共通インク室５を満し、全てのインク流路１１に供給さ
れる。電極接続部３…はカバープレート４の後端部から
露出している。 【００１３】カバープレート４には、各インク流路１１
の前端部近傍に対応してノズル７…が、カバープレート
を厚み方向に貫通して穿設してある。このノズルを形成
してある部分は、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部７Ａ
になっている。 【００１４】各電極接続部３…は、図示しない駆動制御
用ドライバへ導通しているので、この電極接続部３を介
して電極２に駆動電界が印加されると、インク流路１１
の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、インク流路内のインクの圧力を変化させてノズ
ル７からインク滴をカバープレート４に垂直方向に射出
させる。 【００１５】次に図２を参照して、カバープレート４に
共通インク室５，インク供給口６及びノズル７を穿設す
る方法について詳細に説明する。 【００１６】図２（ａ）に示すように、板厚１ｍｍ程度
の感光性ガラスの基板４Ａを用いて、その上面にフォト
マスク８を配設して上方から超高圧水銀灯９等を用いて
露光する。フォトマスク８には、共通インク室５に対応
する部分とノズル７に対応する部分を光透過部８ａと
し、その他の部分を遮蔽部８ｂとしている。したがって
共通インク室５とノズル７に対応する光透過部８ａを光
が透過することによって感光性ガラスの基板４Ａを部分
的に露光し、遮蔽部８ｂの位置では基板４Ａは露光され
ない。 【００１７】次いで図２（ｂ）に示すように、この感光
性ガラスの基板４Ａを５８０℃で４時間程度熱現像し
て、露光部分をエッチングされ易いメタ硅酸リチウム結
晶５Ａ，７Ａとする。 【００１８】次に図２（ｃ）に示すように、ノズルを形
成する部分の板厚が薄くなるようにダイシングソー等
で、厚さ０．４ｍｍ程度に切削して薄肉部４１とする。
この切削をもし露光前に行うと、基板４Ａの上面に形成
された段差やエッジ部で光の反射を生じるので好ましく
ないので、露光後に切削している。また、次のエッチン
グ工程の後でこの切削を行うと、ノズルが形成された後
になるので、薄肉部４１のノズル部に欠けを生じたり、
切削のかすがノズル内に入り込んで除去するのが難しく
なる。従ってこの切削は、熱現像後でエッチングの前に
行うのが最適である。 【００１９】そこで、図２（ｄ）に示すように、エッチ
ングを行う。エッチングは５％程度のフッ酸で、室温シ
ャワー式のエッチング装置により行う。エッチング速度
は１０μｍ／min 程度であり、４０〜６０分程度で終了
する。エッチングの際には、基板４Ａの下面側（流路基
板１の上面１ａと接する面側）からエッチング液を接触
させる。こうすることによってノズル７の断面積がイン
クの出口に向かって減少し、出口側で直径５０μｍ程度
で下方へテーパ状に拡開する孔になり易い。またノズル
の形成部は基板４Ａの厚みが薄い薄肉部４１でありその
他の部分はそれよりも厚いため、ノズル７が貫通したと
きには未だ結晶部５Ａは途中の深さまでエッチングされ
た程度であり、このために共通インク室５は板厚の中間
部までえぐられた溝状に形成され、結晶部５Ａが所定の
厚さで残っている。 【００２０】最後に、図２（ｅ）にドリル１０等を用い
て共通インク室５と連通して外部に開口するインク供給
口６を穿設する。これによって図２（ｆ）に示すような
カバープレート４の製造が完了する。 【００２１】図３にカバープレートの他の製造方法を示
している。この例では、露光の際に（ａ）（ｂ）に示す
ように、感光性ガラスの基板１４Ａを垂直方向に対して
５〜２０°程度傾いた光線で複数回露光する。これを上
記と同様に熱現像すると、図３（ｃ）に示すように、台
形状のメタ硅酸リチウム結晶１５Ａと、円錐台形状の結
晶１７Ａとが形成される。この後の工程は、図２（ｃ）
以後の工程と同様であって、ノズルの部分の上面側を切
削して薄肉部とし、エッチングしてノズルと共通インク
室を形成し、インク供給口を穿設し、これによりカバー
プレートの製造が完了する。 【００２２】このようにして製造したカバープレート４
を、流路基板１の上面１ａにエポキシ系接着剤等を用い
て接着し、電極接続部３を駆動制御用ドライバへ導通さ
せればインクジェットヘッドの製造が完了する。 【００２３】なお、本発明で用いられる圧電材料である
ＰＺＴからなる流路基板の熱膨張率は、４×１０-6［／
deg ］程度であり、カバープレートとして用いられる感
光性ガラスの熱膨張率は、８×１０-6［／deg ］程度で
あり、プラスチック性のカバープレートに比して格段に
流路基板との熱膨張率が接近しほぼ同程度であるので、
環境温度変化などに対する信頼性が高まる。 【００２４】 【発明の効果】以上に説明したように、本発明のインク
ジェットヘッドは、流路基板の上面全体に貼着したカバ
ープレートにノズルが形成されているので、小面積のノ
ズルプレートを貼着する必要がなく、接着作業の困難性
や接着強度の問題がなくなり、十分な接着強度が得ら
れ、しかもカバープレートは感光性ガラスを用いている
ので、圧電材料からなる流路基板との間の熱膨張率が近
接し、従って使用時の接触や環境温度変化などによって
剥がれることが無く信頼性が向上する。また薄肉部を設
けることにより、カバープレートを貫通するノズルと中
間部までえぐられた共通インク室とを同一工程で形成で
きるので、製造が簡単にできる。さらに、従来のように
共通インク室を別部材（マニホールド部材）にて設ける
必要がなく、構成が簡単になる。またノズルを形成する
部分を薄肉部としたので、使用時に記録紙などがノズル
に衝撃的に接触することがなくなり、ノズル近傍に付着
している僅かなインクが記録紙に付着して汚すこともな
い。
びその製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来のインクジェットヘッドには、例え
ば図４に示すように、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）
系の圧電性セラミック材料からなる流路基板ａの上面
に、複数本（図示では８本）のインク流路ｂ…が、一定
間隔で平行に設けられている。インク流路ｂ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り、やがて流
路が無くなっている。インク流路ｂの対向する両側壁に
は、ほぼ半分の深さだけの駆動電界印加用の電極ｃ…が
形成してあり、両側壁の電極ｃ，ｃは後端部に至って連
続し、流路基板ａの上面を後方へ向かって電極接続部ｄ
…となって延伸している。 【０００３】流路基板ａの上面には、カバープレートｅ
が接合してある。カバープレートの中央部には窓孔ｆが
開設してある。この窓孔によって、インク流路ｂの後端
部が窓孔ｆを介して開放状態になっている。この窓孔ｆ
内に、図示しないが、インク流路ｂ上にインクを供給す
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。電極接続部ｄ…はカバープレートｅの後端部から露
出している。 【０００４】流路基板ａ及びカバープレートｅの前端面
に、ノズルプレートｇが接合される。このノズルプレー
トｇには各インク流路ｂ…に対向するノズルｈ…が開口
してある。カバープレートｅ及びノズルプレートｇは、
通常ポリエチレン，ポリスチレン，ポリサルフォン等の
合成樹脂製のものである。 【０００５】各電極接続部ｄ…は、ＦＰＣやリジット基
板ｉの対応する電極ｊにワイヤｋを用いてワイヤボンデ
ィングにて接続され、駆動制御用ドライバへ導通してい
る。電極ｃ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ｂの容積を減少させ内部のインクの圧力を高めてノズ
ルｈからインク滴を射出させる。 【０００６】この様なインクジェットヘッドを製造する
際には、流路基板ａの上面に流路基板の一方の端面に開
口するインク流路ｂを切削し、インク流路ｂの対向する
側壁に電極ｃを蒸着する。電極ｃが側壁のほぼ上半分に
形成されるように、蒸着に際してはターゲットに対して
ワークをある角度に傾けて行う。蒸着によって電極がイ
ンク流路ｂの側壁のみでなく、流路基板ａの上面や前面
や側面にも形成されてしまうので、ノズルプレートｇが
貼着される流路基板ａの前面や、カバープレートｅが貼
着される流路基板ａの上面を研磨紙などを用いて研磨し
て不要な電極を除去する。その上で、上面にカバープレ
ートｅを、前面にノズルプレートｇを貼着してインクジ
ェットヘッドの製造が完了する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】通常ノズルプレートｇ
の厚さは５０〜１００μｍ程度必要であり、ノズルｈは
出口側直径が数十μｍの先細形状であるので、この様な
ノズルをレーザ加工等により穿孔するのに高コストを必
要としている。また、流路基板ａとカバープレートｅと
の厚さは数ｍｍ以下と薄く、この端面にノズルプレート
ｇをノズルｈを確保した状態で接着するには、接着面積
が小さくしかも高温下で長時間高圧で押し付けるもの
で、歩留りと作業時間効率の悪い工程であった。しかも
ＰＺＴからなる流路基板ａとプラスチックからなるノズ
ルプレートｇとの間の熱膨脹率の差が大きいと、使用時
の接触や環境温度変化などによって剥がれやすいという
問題があった。 【０００８】そこで本発明の目的は、製造及び接着作業
が難しく接着強度に問題のあるノズルプレートを貼着す
る必要を無くし、製造作業を簡単にすることにある。更
に他の目的は、使用時の接触や環境温度変化などによっ
て剥がれることを防ぎ、また記録紙の汚れを生じないよ
うにして印字品質を高めることにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明に係るインクジェ
ットヘッドは、上面に複数の溝状のインク流路が形成さ
れた圧電材料からなる流路基板と、流路基板の上面に接
合されインク流路を閉鎖するカバープレートとを有する
インクジェットヘッドにおいて、インク流路の両端部
は、流路基板の両端面の近傍にそれぞれ位置しており、
流路基板の両端面には非開口である。またカバープレー
トは、感光性ガラスからなり、全てのインク流路の一端
部と連通する共通インク室が設けられ、共通インク室の
一部は外部に開口するインク供給口と連通しており、ま
たインク流路の他端部と連通するノズルが厚み方向に穿
設してあり、ノズル形成部は他の部分よりも厚みが薄い
薄肉部となっていることを特徴としている。 【００１０】本発明に係るインクジェットヘッドの製造
方法は、圧電材料からなる基板に複数条の溝状のインク
流路を平行に刻設して流路基板を形成し、感光性ガラス
からなる基板に共通インク室と複数のノズルとを設けて
カバープレートを形成し、流路基板のインク流路刻設面
にカバープレートを接合して、インク流路の一端部とノ
ズルとを連通させるとともにインク流路の他端部と共通
インク室とを連通させ、そして上記のインク流路は、両
端部が流路基板の両端面の近傍にそれぞれ位置し、流路
基板の両端面には非開口となるように刻設する。また上
記のカバープレートは、ノズル及び共通インク室の位置
に部分的に露光した後に、ノズルを形成する部分の板厚
が薄くなるように切削加工を施し、それからエッチング
することにより、板厚方向に貫通するノズルと板厚の中
間部までえぐられた共通インク室とを形成した後に、共
通インク室と連通し外部に開口するインク供給口を穿設
することにより形成する。 【００１１】 【発明の実施の形態】図１に示すように、流路基板１と
して圧電材料からなる基板、例えば、圧電性を有するチ
タン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料を
用いた厚さ１ｍｍ程度の板を用いる。その上面１ａにダ
イシング等により、例えば深さ５００μｍ、ピッチ１７
０μｍで、複数条の溝状のインク流路１１…を一定間隔
で平行に刻設する。インク流路１１の形状は、一定の深
さ５００μｍで一定の長さだけ後方へ向かい、その前方
及び後方へ向って底面が湾曲して次第に浅くなって流路
基板１の上面１ａに至っている。すなわち、インク流路
１１の両端部は流路基板１の両端面の近傍にそれぞれ位
置しているが両端面には非開口である。インク流路１１
…の側面のほぼ上半分にニッケルやアルミニウム等の金
属材料による金属膜で電極２が形成されている。インク
流路１１の後端部では、次第に浅くなっている底面にも
電極が形成されて両側面の電極が導通しており、この電
極が流路基板の上面１ａ上を後方へ延伸して電極接続部
３になっている。 【００１２】流路基板１の上面１ａ（インク流路刻設
面）には、インク流路１１を閉鎖するカバープレート４
が接合してある。カバープレート４は感光性ガラスから
なる基板４Ａを用いて形成され、全てのインク流路１１
の後端部と連通するカバープレートの内面位置には、板
厚の中間部までえぐられた共通インク室５が設けてあ
り、共通インク室５と連通して外部に開口するインク供
給口６が穿設してある。インク供給口６には、図示しな
いが外部のインクタンクが連通しているので、このイン
クタンクから供給されたインクは、インク供給口６から
共通インク室５を満し、全てのインク流路１１に供給さ
れる。電極接続部３…はカバープレート４の後端部から
露出している。 【００１３】カバープレート４には、各インク流路１１
の前端部近傍に対応してノズル７…が、カバープレート
を厚み方向に貫通して穿設してある。このノズルを形成
してある部分は、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部７Ａ
になっている。 【００１４】各電極接続部３…は、図示しない駆動制御
用ドライバへ導通しているので、この電極接続部３を介
して電極２に駆動電界が印加されると、インク流路１１
の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、インク流路内のインクの圧力を変化させてノズ
ル７からインク滴をカバープレート４に垂直方向に射出
させる。 【００１５】次に図２を参照して、カバープレート４に
共通インク室５，インク供給口６及びノズル７を穿設す
る方法について詳細に説明する。 【００１６】図２（ａ）に示すように、板厚１ｍｍ程度
の感光性ガラスの基板４Ａを用いて、その上面にフォト
マスク８を配設して上方から超高圧水銀灯９等を用いて
露光する。フォトマスク８には、共通インク室５に対応
する部分とノズル７に対応する部分を光透過部８ａと
し、その他の部分を遮蔽部８ｂとしている。したがって
共通インク室５とノズル７に対応する光透過部８ａを光
が透過することによって感光性ガラスの基板４Ａを部分
的に露光し、遮蔽部８ｂの位置では基板４Ａは露光され
ない。 【００１７】次いで図２（ｂ）に示すように、この感光
性ガラスの基板４Ａを５８０℃で４時間程度熱現像し
て、露光部分をエッチングされ易いメタ硅酸リチウム結
晶５Ａ，７Ａとする。 【００１８】次に図２（ｃ）に示すように、ノズルを形
成する部分の板厚が薄くなるようにダイシングソー等
で、厚さ０．４ｍｍ程度に切削して薄肉部４１とする。
この切削をもし露光前に行うと、基板４Ａの上面に形成
された段差やエッジ部で光の反射を生じるので好ましく
ないので、露光後に切削している。また、次のエッチン
グ工程の後でこの切削を行うと、ノズルが形成された後
になるので、薄肉部４１のノズル部に欠けを生じたり、
切削のかすがノズル内に入り込んで除去するのが難しく
なる。従ってこの切削は、熱現像後でエッチングの前に
行うのが最適である。 【００１９】そこで、図２（ｄ）に示すように、エッチ
ングを行う。エッチングは５％程度のフッ酸で、室温シ
ャワー式のエッチング装置により行う。エッチング速度
は１０μｍ／min 程度であり、４０〜６０分程度で終了
する。エッチングの際には、基板４Ａの下面側（流路基
板１の上面１ａと接する面側）からエッチング液を接触
させる。こうすることによってノズル７の断面積がイン
クの出口に向かって減少し、出口側で直径５０μｍ程度
で下方へテーパ状に拡開する孔になり易い。またノズル
の形成部は基板４Ａの厚みが薄い薄肉部４１でありその
他の部分はそれよりも厚いため、ノズル７が貫通したと
きには未だ結晶部５Ａは途中の深さまでエッチングされ
た程度であり、このために共通インク室５は板厚の中間
部までえぐられた溝状に形成され、結晶部５Ａが所定の
厚さで残っている。 【００２０】最後に、図２（ｅ）にドリル１０等を用い
て共通インク室５と連通して外部に開口するインク供給
口６を穿設する。これによって図２（ｆ）に示すような
カバープレート４の製造が完了する。 【００２１】図３にカバープレートの他の製造方法を示
している。この例では、露光の際に（ａ）（ｂ）に示す
ように、感光性ガラスの基板１４Ａを垂直方向に対して
５〜２０°程度傾いた光線で複数回露光する。これを上
記と同様に熱現像すると、図３（ｃ）に示すように、台
形状のメタ硅酸リチウム結晶１５Ａと、円錐台形状の結
晶１７Ａとが形成される。この後の工程は、図２（ｃ）
以後の工程と同様であって、ノズルの部分の上面側を切
削して薄肉部とし、エッチングしてノズルと共通インク
室を形成し、インク供給口を穿設し、これによりカバー
プレートの製造が完了する。 【００２２】このようにして製造したカバープレート４
を、流路基板１の上面１ａにエポキシ系接着剤等を用い
て接着し、電極接続部３を駆動制御用ドライバへ導通さ
せればインクジェットヘッドの製造が完了する。 【００２３】なお、本発明で用いられる圧電材料である
ＰＺＴからなる流路基板の熱膨張率は、４×１０-6［／
deg ］程度であり、カバープレートとして用いられる感
光性ガラスの熱膨張率は、８×１０-6［／deg ］程度で
あり、プラスチック性のカバープレートに比して格段に
流路基板との熱膨張率が接近しほぼ同程度であるので、
環境温度変化などに対する信頼性が高まる。 【００２４】 【発明の効果】以上に説明したように、本発明のインク
ジェットヘッドは、流路基板の上面全体に貼着したカバ
ープレートにノズルが形成されているので、小面積のノ
ズルプレートを貼着する必要がなく、接着作業の困難性
や接着強度の問題がなくなり、十分な接着強度が得ら
れ、しかもカバープレートは感光性ガラスを用いている
ので、圧電材料からなる流路基板との間の熱膨張率が近
接し、従って使用時の接触や環境温度変化などによって
剥がれることが無く信頼性が向上する。また薄肉部を設
けることにより、カバープレートを貫通するノズルと中
間部までえぐられた共通インク室とを同一工程で形成で
きるので、製造が簡単にできる。さらに、従来のように
共通インク室を別部材（マニホールド部材）にて設ける
必要がなく、構成が簡単になる。またノズルを形成する
部分を薄肉部としたので、使用時に記録紙などがノズル
に衝撃的に接触することがなくなり、ノズル近傍に付着
している僅かなインクが記録紙に付着して汚すこともな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】要部を断面して示した斜視図である。
【図２】本発明のカバープレートの製造工程を示すもの
で、（ａ）〜（ｅ）はその側面図、（ｆ）は斜視図であ
る。 【図３】本発明の他のカバープレートの製造工程を示す
もので、（ａ），（ｂ）はその側面図、（ｃ）は斜視図
である。 【図４】従来のインクジェットヘッドを示す斜視図であ
る。 【符号の説明】 １ 流路基板 １ａ インク流路刻設面 １１ インク流路 ４ カバープレート ４Ａ 感光性ガラスからなる基板 ４１ 薄肉部 ５ 共通インク室 ６ インク供給口 ７ ノズル
で、（ａ）〜（ｅ）はその側面図、（ｆ）は斜視図であ
る。 【図３】本発明の他のカバープレートの製造工程を示す
もので、（ａ），（ｂ）はその側面図、（ｃ）は斜視図
である。 【図４】従来のインクジェットヘッドを示す斜視図であ
る。 【符号の説明】 １ 流路基板 １ａ インク流路刻設面 １１ インク流路 ４ カバープレート ４Ａ 感光性ガラスからなる基板 ４１ 薄肉部 ５ 共通インク室 ６ インク供給口 ７ ノズル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/045
B41J 2/055
B41J 2/16
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】【請求項１】 圧電材料からなる基板に複数条の溝状のイ
ンク流路を平行に刻設して流路基板を形成し、感光性ガ
ラスからなる基板に共通インク室と複数のノズルとを設
けてカバープレートを形成し、上記流路基板の上記イン
ク流路刻設面に上記カバープレートを接合して、上記イ
ンク流路の一端部と上記ノズルとを連通させるとともに
上記インク流路の他端部と上記共通インク室とを連通さ
せるインクジェットヘッドの製造方法であって、 上記インク流路は、両端部が上記流路基板の両端面の近
傍にそれぞれ位置し、上記流路基板の上記両端面には非
開口となるように刻設し、 上記カバープレートは、上記ノズル及び上記共通インク
室の位置に部分的に露光した後に、上記ノズルを形成す
る部分の板厚が薄くなるように切削加工を施し、それか
らエッチングすることにより、板厚方向に貫通する上記
ノズルと板厚の中間部までえぐられた上記共通インク室
とを形成した後に、共通インク室と連通し外部に開口す
るインク供給口を穿設することにより形成することを特
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 |
|---|---|---|---|
| JP25616995A JP3381480B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25616995A JP3381480B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0999555A JPH0999555A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3381480B2 true JP3381480B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=17288874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25616995A Expired - Lifetime JP3381480B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381480B2 (ja) |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP25616995A patent/JP3381480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0999555A (ja) | 1997-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5856837A (en) | Ink jet recording head with vibrating element having greater width than drive electrode | |
| JP4357600B2 (ja) | 流体噴射装置 | |
| US6789319B2 (en) | Method of manufacturing an ink jet print head | |
| JP2004082722A (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法 | |
| JP3381480B2 (ja) | インクジェットヘッド及びその製造方法 | |
| JP3800317B2 (ja) | 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装置 | |
| JP3218664B2 (ja) | インクジェット印字ヘッド | |
| JP3520429B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド、及び製造方法 | |
| JPH10166572A (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
| JP3539296B2 (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| JP2009190349A (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法 | |
| JPH11123824A (ja) | インクジェットヘッド及びその製造方法 | |
| JP2002264331A (ja) | インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法並びにインクジェット式記録装置 | |
| JP3178231B2 (ja) | 記録ヘッド | |
| JPH0858090A (ja) | インク噴射装置及びその製造方法 | |
| JP2006175654A (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド | |
| JPH0994963A (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| JPH05338177A (ja) | インクジェットヘッド及びその作製方法 | |
| JPH06143589A (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| JPH07137266A (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| JP3261799B2 (ja) | インクジェットヘッドおよびその製造方法 | |
| JPH10166580A (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
| JP2940225B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JP3024307B2 (ja) | インクジェットプリンタヘッド | |
| JPH06143559A (ja) | インクジェットヘッド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021119 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081220 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081220 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091220 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101220 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101220 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111220 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111220 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121220 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121220 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131220 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |