JP4580203B2 - Inkjet head manufacturing method and inkjet head - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドに関する。 The present invention relates to an inkjet head manufacturing method and an inkjet head.
インクジェットヘッドは、プリンタやFAX等に使用されており、さらに、液晶表示装置が備えるフィルタ等を製造するために使用され、工業用途にも広く普及している。インクジェットヘッドとしては、複数のノズルからインク滴を吐出させる方式のインクジェットヘッドが一般的であり、その吐出力を発生させる吐出力発生部材として圧電部材を使用する圧電方式のインクジェットヘッドや、吐出発生部材として発熱体を使用するサーマル方式のインクジェットヘッド等が開発されている。 Ink jet heads are used in printers, fax machines, and the like, and are further used for manufacturing filters and the like provided in liquid crystal display devices, and are widely used in industrial applications. As an inkjet head, an inkjet head of a system that ejects ink droplets from a plurality of nozzles is generally used, and a piezoelectric inkjet head that uses a piezoelectric member as an ejection force generating member that generates the ejection force, or an ejection generating member As a thermal ink jet head using a heating element has been developed.
このようなインクジェットヘッドにおいては、画質低下を防止するため、複数のノズルから吐出するインクのインク吐出量の均一化が求められている。また、カラー印刷や大型用紙への印刷等のため複数のインクジェットヘッドを用いる場合にも、画質低下を防止するため、それらのインクジェットヘッド間でのインク吐出量の均一化が求められている。インクジェットヘッドのインク吐出量が不均一になる要因は多々存在するが、インクジェットヘッドの製造工程における検査や加工精度の制御等によりインク吐出量のばらつきをある程度抑えることは可能である。しかし、それにも限度があり、インク吐出量を均一にすることは困難である。 In such an ink jet head, in order to prevent the image quality from being deteriorated, the ink discharge amount of the ink discharged from a plurality of nozzles is required to be uniform. Further, even when a plurality of inkjet heads are used for color printing, printing on a large sheet, or the like, in order to prevent deterioration in image quality, it is required to make the ink discharge amount uniform between these inkjet heads. There are many factors that cause the ink discharge amount of the inkjet head to be non-uniform, but it is possible to suppress variations in the ink discharge amount to some extent by inspection in the manufacturing process of the inkjet head, control of processing accuracy, and the like. However, there is a limit to this, and it is difficult to make the ink discharge amount uniform.
圧電方式のインクジェットヘッドを用いた場合には、圧電部材の特性のばらつきにより、インク吐出量が不均一になることがある。特に、圧電部材として焼結体セラミックであるPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)を用いる場合には、その特性を一定に保つことは困難である。これは、PZTの特性がその場所によって異なったり、その製造ロット等によって段階的に異なったりするためである。通常、大きな塊のPZTは数十ミクロン単位の切片に切り分けられて圧電部材としてインクジェットヘッドに用いられるため、切片内で特性が異なる切片が用いられたり、複数のインクジェットヘッド間で特性が異なる切片が用いられたりしてしまう。 When a piezoelectric ink jet head is used, the ink discharge amount may become non-uniform due to variations in characteristics of the piezoelectric member. In particular, when PZT (lead zirconate titanate), which is a sintered ceramic, is used as the piezoelectric member, it is difficult to keep the characteristics constant. This is because the characteristics of PZT differ depending on the location, or differ stepwise depending on the production lot. Usually, a large block of PZT is cut into several tens of micron sections and used as an inkjet head as a piezoelectric member. Therefore, sections with different characteristics are used in the sections, or sections with different characteristics among a plurality of inkjet heads. It will be used.
PZTをスクリーン印刷等で成形して焼結した場合にも、PZTの体積、主に厚さ方向に誤差が生じるため、大きな塊のPZTを使用した場合と同様にインク吐出量が不均一になってしまう。また、サーマル方式のインクジェットヘッドを用いた場合にも、発熱体の抵抗値のばらつきにより、インク吐出量が不均一になることがある。発熱体は主にスパッタリング法で作成されるため、発熱体の抵抗値はその膜厚分布によりばらついてしまう。 Even when PZT is molded by screen printing or the like and sintered, there is an error in the PZT volume, mainly in the thickness direction, resulting in non-uniform ink discharge as in the case of using large PZT. End up. Even when a thermal ink jet head is used, the ink discharge amount may be non-uniform due to variations in resistance values of the heating elements. Since the heating element is mainly produced by the sputtering method, the resistance value of the heating element varies depending on the film thickness distribution.
インク吐出量を均一にするためには、いくつかの方法が提案されている。例えば、インクジェットヘッドからインクを吐出させる際の条件を変化させる方法がある。この方法は、インクジェットヘッドのノズル毎に電圧の印加条件を変化させてインク吐出量を均一にする方法である。また、特許文献1では、インクを吐出させるための吐出室をレーザ加工機により削ることで、吐出条件を均一化にしている。特許文献2では、ノズル面積及びノズル容積の調整を行うことで、インク吐出量(吐出体積)のばらつきを抑えている。特許文献3では、圧電素子の静電容量を測定することで圧電素子を有するアクチュエータユニットをランク分けして、同一ランクのアクチュエータユニットを組み合わせてインクジェットヘッドに搭載することで、吐出特性を均一にしている。
In order to make the ink discharge amount uniform, several methods have been proposed. For example, there is a method of changing conditions when ink is ejected from an inkjet head. This method is a method of making the ink discharge amount uniform by changing the voltage application condition for each nozzle of the inkjet head. Moreover, in patent document 1, the discharge chamber for discharging an ink is shaved with a laser processing machine, and discharge conditions are made uniform. In
しかしながら、ノズル毎に電圧の印加条件を変化させる方法では、数十から数百存在するノズルのそれぞれの条件に応じて駆動を行うため、駆動制御が困難となる。また、特許文献1及び特許文献2では、いずれも完成後のインクジェットヘッドのインク吐出量(吐出体積)を実測している。このため、インクジェットヘッドの完成後に吐出→測定→洗浄→加工の製造工程を行っており、製造工程が長くなるため非効率である。
However, in the method in which the voltage application condition is changed for each nozzle, driving is performed according to each condition of several tens to several hundreds of nozzles, and thus drive control becomes difficult. In both Patent Document 1 and
特許文献1では、インク吐出量はレーザ加工機で振動板を削る切削加工を行うため一方向にしか調整できない。また、特許文献2では、ノズルを形成した後、再びノズルを加工するため、再加工時にノズルピッチを維持するために微小な位置合わせが必要となり、その位置合わせ作業は困難である。さらに、特許文献3では、ノズル数に相当する数の圧電素子を測定し、アクチュエータユニットをランク分けして、同一ランクのアクチュエータユニットを組み合わせる作業を行っているが、その作業は容易ではなく非効率である。
In Patent Document 1, the ink discharge amount can be adjusted only in one direction because a cutting process is performed to cut the diaphragm with a laser processing machine. Further, in
本発明の目的は、インクジェットヘッドのインク吐出量の均一化を容易に実現し、効率良くインクジェットヘッドを製造することである。 An object of the present invention is to easily realize uniform ink discharge amount of an ink jet head and to efficiently manufacture the ink jet head.
本発明は、吐出力を発生させる吐出力発生部材によって複数のノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドを製造するインクジェットヘッドの製造方法において、前記吐出力発生部材の電気特性を前記ノズル毎に測定する工程と、測定した前記ノズル毎の前記吐出力発生部材の電気特性に応じて前記ノズルの容積を変えて、前記ノズルから吐出するインク吐出量が所定の量になるように前記ノズルを形成する工程と、を備えることを特徴とする。
The present invention provides a method of manufacturing an ink jet head to produce an ink jet head for discharging ink droplets from a plurality of nozzles by ejection force generating member for generating a discharge force, the electrical characteristics before Symbol ejection force generating member before Symbol each nozzle and measuring the change containers product before Symbol nozzle according to the electric characteristics of the ejection force generating member, before Symbol amounts Louis ink discharge amount is in a predetermined issue nozzle or al-discharge of the previous SL each nozzle measured , forming a pre-Symbol nozzle to be characterized in that it comprises a.
したがって、複数のノズル毎の吐出力発生部材の電気特性に応じて複数のノズルの各ノズル容積が変更され、それらの各インク吐出量は所定のインク吐出量になる。 Therefore, the nozzle volumes of the plurality of nozzles are changed according to the electrical characteristics of the ejection force generating member for each of the plurality of nozzles, and the respective ink ejection amounts become a predetermined ink ejection amount.
本発明によれば、短い製造工程でインク吐出量が精度良く均一に調整されるため、インクジェットヘッドのインク吐出量の均一化を容易に実現し、効率良くインクジェットヘッドを製造することができる。 According to the present invention, since the ink discharge amount is accurately and uniformly adjusted in a short manufacturing process, the ink discharge amount of the ink jet head can be easily made uniform, and the ink jet head can be manufactured efficiently.
本発明を実施するための最良の一形態を図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
<インクジェットヘッド>
本実施の形態のインクジェットヘッド1について図1を参照して説明する。図1は本実施の形態のインクジェットヘッド1を概略的に示す分解斜視図である。
<Inkjet head>
An inkjet head 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing an inkjet head 1 according to the present embodiment.
図1に示すように、インクジェットヘッド1は、インクをそれぞれ収容する複数のインク室2を有するヘッド本体3、複数のインク室2にそれぞれ連通する複数の貫通孔であるノズル4を有するノズルプレート5、及びヘッド本体3に設けられインク室2に連通する共通インク室6を有する天板7等から構成されている。
As shown in FIG. 1, an inkjet head 1 includes a
ヘッド本体3は、少なくとも一方が圧電部材よりなる上層基板8及び下層基板9が積層されて形成されている。なお、本実施の形態では、ヘッド本体3は、板厚方向に分極した2枚の圧電部材よりなる上層基板8及び下層基板9を分極方向が逆向きとなるように接着して形成されている。圧電部材としては、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)が用いられている。この圧電部材が吐出力発生部材として機能する。
The
ヘッド本体3には、上層基板8及び下層基板9をその積層方向にダイヤモンドホイール等により削り、上層基板8の上面から下層基板9の内部まで達する複数の溝10が形成されている。これらの溝10は、上層基板8の上面から下層基板9の内部まで到達するとともに、前面が開口し後部が閉鎖するように形成されている。すなわち、複数の溝10は、ヘッド本体3にその前面から後面に向けてその途中まで略平行に伸びている。
In the
複数の溝10の内面には、無電界ニッケルメッキ法等により電極(図示せず)が形成されている。また、上層基板8の上面には、電極と連続する配線パターン11が形成されている。なお、インクとして水性インクを使用する場合には、電極及び配線パターン11の一部、すなわちインクと接触する部分に絶縁膜(図示せず)が形成されている。ここで、インク室2は、溝10の底壁12、溝10の両側に形成された側壁13及び天板7の一部により構成されており、圧力室として機能する。
Electrodes (not shown) are formed on the inner surfaces of the plurality of
ノズルプレート5には、複数のノズル4が略直線上に並べられて形成されている。これらのノズル4は、略円柱状に形成された貫通孔であるが、これに限るものではなく、例えば略円錐状に形成された貫通孔であっても良い。複数のノズル4は、その容積(貫通孔の容積)をノズル4毎に、吐出力を変動させる特性である圧電部材の電気特性、例えば静電容量に応じて、複数のノズル4からそれぞれ吐出するインクの各インク吐出量が所定のインク吐出量になるように変えて形成されている。これにより、インクジェットヘッド1のインク吐出量が均一になるため、画質低下を防止することができる。また、複数のインクジェットヘッド1を用いる場合でも、それらのインクジェットヘッド1の間でのインク吐出量の均一化を実現し、濃度ばらつきを抑えることができる。
The
天板7には、インクタンク(図示せず)等から供給されるインクが流入するインク流入口14が形成されている。インク流入口14は共通インク室6に連通している。このような天板7は、例えば熱硬化型の接着剤(加熱接着)等によりヘッド本体3に固定されている。なお、インクは、インク流入口14から共通インク室6に供給される。
The
このようなインクジェットヘッド1は、その駆動を制御する制御回路(図示せず)等に接続されている。この制御回路による制御によって、インクジェットヘッド1は、所望のインク室2の体積を変化させてインクに圧力を加えることで、インク室2に供給されたインクを複数のノズル4から選択的にインク滴として吐出させる。なお、インク室2の体積を変化させるためには、上層基板8及び下層基板9の圧電部材を変形させる。
Such an ink jet head 1 is connected to a control circuit (not shown) for controlling the driving thereof. By control by this control circuit, the ink jet head 1 selectively changes the ink supplied to the
インクとしては、例えば水性インク、油性インク、溶剤インク及びUVインク(紫外線硬化型インク)等の様々なインクが用いられる。UVインクは、例えば、顔料、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、分散剤やその他の添加剤(例えば表面張力調整剤)等から構成されている。 As the ink, for example, various inks such as water-based ink, oil-based ink, solvent ink, and UV ink (ultraviolet curable ink) are used. The UV ink is composed of, for example, a pigment, a monomer, an oligomer, a photopolymerization initiator, a dispersant, and other additives (for example, a surface tension adjusting agent).
なお、本実施の形態においては、吐出力発生部材として圧電部材(例えばピエゾ素子)を利用する圧電方式のインクジェットヘッド1が用いられているが、これに限るものではなく、例えば吐出力発生部材として発熱体を利用するサーマル方式のインクジェットヘッドが用いられても良い。この場合には、発熱体はノズル4に連通する溝10、すなわちインク室2に設けられる。例えば、発熱体は溝10の底壁12として形成される。なお、どちらの方式でも、インク室2のインクに圧力(インク室2の体積変化による圧力又は気泡による圧力)を加えることで、インク室2内のインクをノズル4からインク滴として吐出させている。
In the present embodiment, the piezoelectric inkjet head 1 using a piezoelectric member (for example, a piezo element) is used as the ejection force generating member. However, the present invention is not limited to this, and for example, as the ejection force generating member. A thermal ink jet head using a heating element may be used. In this case, the heating element is provided in the
<インクジェットヘッドの製造方法>
本実施の形態のインクジェットヘッド1の製造方法について図2を参照して説明する。図2は本実施の形態のインクジェットヘッド1の製造工程を概略的に示す斜視図である。
<Inkjet head manufacturing method>
A method for manufacturing the inkjet head 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view schematically showing a manufacturing process of the ink jet head 1 of the present embodiment.
図2に示すように、インクジェットヘッド1の製造方法は、圧電部材よりなる上層基板8及び下層基板9を積層してヘッド本体3を形成する工程(積層工程:図2(a)参照)と、ヘッド本体3に複数の溝10を形成する工程(溝形成工程:図2(b)参照)と、複数の溝10に電極及び配線パターン11を形成する工程(電極形成工程:図2(c)参照)と、複数のインク室2毎、すなわち複数のノズル4毎に上層基板8及び下層基板9の圧電部材の電気特性である静電容量を測定する工程(測定工程)と、天板7をその共通インク室6が複数の溝10に対向するようにヘッド本体3に設け、ノズル4が形成されていないノズルプレート5を複数の溝10に対向させてヘッド本体3に設ける工程(設置工程:図2(d)参照)と、測定された複数のノズル4毎の圧電部材の静電容量に基づいて、ヘッド本体3に設けられたノズルプレート5に複数のノズル4を形成する工程(ノズル形成工程:図2(e)参照)とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the method of manufacturing the inkjet head 1 includes a step of laminating an
ヘッド本体3を形成する工程(積層工程:図2(a)参照)では、上層基板8と下層基板9とを接着剤等により貼り合わせる。接着剤としては、例えば加熱硬化型の接着剤が用いられる。この接着剤は、例えば上層基板8にスクリーン印刷等により塗布される。なお、接着剤の塗布方法としては、スクリーン印刷の他にも、使用する接着剤に合わせてスピンコータ、スプレー塗布及び刷毛塗り等の方法を選択可能である。加熱硬化型の接着剤を用いた場合には、貼り合わされた上層基板8及び下層基板9をオートクレーブ装置(図示せず)に入れて加圧加熱し、接着剤を硬化させる(加熱接着)。なお、貼り合わされた上層基板8及び下層基板9を治具等により機械的に押さえ、その加圧状態でオーブンに入れて加熱硬化させても良い。また、ここでは、接着剤を硬化させず、後工程で接着剤を硬化させても良い。
In the step of forming the head body 3 (lamination step: see FIG. 2A), the
複数の溝10を形成する工程(溝形成工程:図2(b)参照)では、ヘッド本体3にその前面から後面に向けてその途中まで略平行に伸びる複数の溝10を形成する加工を行う。この溝加工は、ICウエハの切断等に用いるダイシングソーのダイヤモンドホイール等を使用して行われる。
In the step of forming the plurality of grooves 10 (groove forming step: see FIG. 2B), the head
電極及び配線パターン11を形成する工程(電極形成工程:図2(c)参照)では、複数の溝10の内面及び上層基板8の表面に無電界ニッケルメッキ法等によりそれぞれ電極及び配線パターン11を形成する。このとき、電極と配線パターン11とは連続している。なお、インクとして水性インクを使用する場合には、電極及び配線パターン11の一部、すなわちインクと接触する部分に絶縁膜(図示せず)を形成する。この絶縁膜は、例えば電着塗料により形成される。電着塗料の溶液は溝10の内部まで行き渡るため、絶縁膜は電極の上に均一に形成される。
In the step of forming the electrode and wiring pattern 11 (electrode forming step: see FIG. 2C), the electrode and wiring pattern 11 are respectively formed on the inner surfaces of the plurality of
圧電部材の静電容量を測定する工程(測定工程)では、複数のインク室2毎、すなわち複数のノズル4毎に上層基板8及び下層基板9の圧電部材の静電容量を測定する。このとき、圧電部材の静電容量が測定されると共に、配線のショートやオープン等の検査も行われる。
In the step of measuring the capacitance of the piezoelectric member (measurement step), the capacitance of the piezoelectric members of the
天板7及びノズルプレート5を設ける工程(設置工程:図2(d)参照)では、ヘッド本体3に天板7及びノズル4が形成されていないノズルプレート5を接着剤等により貼り合わせる。接着剤としては、例えば加熱硬化型の接着剤が用いられる。接着剤は、例えば天板7及びノズルプレート5にスクリーン印刷等により塗布される。なお、接着剤の塗布方法としては、スクリーン印刷の他にも、使用する接着剤に合わせてスプレー塗布や刷毛塗り等の方法を選択可能である。加熱硬化型の接着剤を用いた場合には、天板7及びノズルプレート5が貼り合わされたヘッド本体3をオートクレーブ装置(図示せず)に入れて加圧加熱し、接着剤を硬化させる(加熱接着)。なお、貼り合わされた天板7及びノズルプレート5を治具等により機械的に押さえ、その加圧状態でオーブンに入れて加熱硬化させても良い。なお、ヘッド本体3を形成する工程で、接着剤を硬化させなかった場合には、この設置工程で同時に接着剤を硬化させても良い。
In the step of providing the
ノズルプレート5に複数のノズル4を形成する工程(ノズル形成工程:図2(e)参照)では、測定された複数のノズル4毎の圧電部材の静電容量に基づいて、例えばレーザ加工機等により、ヘッド本体3に設けられたノズルプレート5に複数のノズル4を形成する。すなわち、測定された複数のノズル4毎の圧電部材の静電容量に応じて複数のノズル4のノズル容積を変え、複数のノズル4からそれぞれ吐出するインクの各インク吐出量が所定のインク吐出量になるように複数のノズル4を形成する。
In the step of forming the plurality of
具体的には、複数のノズル4毎の圧電部材の静電容量に基づいて、複数のノズル4の穴径が決定され、それらの穴径で複数のノズル4がノズルプレート5に一つずつ形成される。これにより、複数のノズル4からそれぞれ吐出するインクの各インク吐出量は所定のインク吐出量に設定される。穴径はインクジェットヘッド1の解像度により異なるが、その調整範囲は±10%が目安となる。この調整範囲は、インクの吐出スピードが穴径の変化によりインク吐出量(吐出体積)と共に変化するので、その吐出スピードが大きく変化して画質が低下することを防止するための範囲である。
Specifically, the hole diameters of the plurality of
レーザ加工機によりノズル4の穴径を変えて調整する方法としては、レーザ加工機で使用するマスクを複数枚用意してそれらを切り替えて使用する方法やレーザ光の焦点位置をずらす方法等が用いられる。このように複数のノズル4毎にレーザ加工機のレーザ加工条件を変更することで、所望の穴径をそれぞれ有する複数のノズル4をノズルプレート5に形成することが可能になる。
As a method of adjusting by changing the hole diameter of the
このように本実施の形態によれば、複数のノズル4毎の圧電部材の静電容量に応じてそれぞれのノズル4のノズル容積が変更され、複数のノズル4はそれぞれのインク吐出量が所定のインク吐出量になるように形成される。これにより、短い製造工程でインク吐出量が精度良く均一に調整されるため、インクジェットヘッド1のインク吐出量の均一化を容易に実現し、効率良くインクジェットヘッド1を製造することができる。特に、インクジェットヘッド1のインク吐出量が均一になるため、画質低下を防止することができる。また、複数のインクジェットヘッド1を用いる場合でも、それらのインクジェットヘッド1の間でのインク吐出量の均一化を実現し、濃度ばらつきを抑えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the nozzle volume of each
なお、圧電部材の静電容量を測定する工程は、図2(d)に示すような天板7及びノズルプレート5を設ける工程後に行われても良い。また、図2(e)に示すようなノズルプレート5に複数のノズル4を形成する工程は、図2(d)に示すような天板7及びノズルプレート5を設ける工程前に行われても良い。この場合には、ノズル4が形成されていないノズルプレート5に、測定された圧電部材の静電容量に基づいて複数のノズル4を形成し、その後、ノズル4が形成されたノズルプレート5と天板7とをヘッド本体3に設ける。このようにノズルプレート5をヘッド本体3に設ける前にノズルプレート5に複数のノズル4を形成する場合には、レーザ加工、プレス及び電鋳等によりノズル4をノズルプレート5に形成することが可能である。
The step of measuring the capacitance of the piezoelectric member may be performed after the step of providing the
また、ノズルプレート5に複数のノズル4を形成する工程では、ノズル4の穴径を変更することによりノズル容積を変えることによってインク吐出量を調整しているが、これに限るものではなく、例えば、ノズル4のテーパ角度を変更することによりノズル容積を変えることによってインク吐出量を調整するようにしても良い。
Further, in the step of forming the plurality of
ここで、ノズル容積の調整について図3を参照して説明する。図3は、ノズル4の形状を概略的に示し、(a)テーパ角度が小さい場合の縦断側面図、(b)テーパ角度が大きい場合の縦断側面図である。
Here, adjustment of the nozzle volume will be described with reference to FIG. FIG. 3 schematically shows the shape of the
図3(a)では、インク吐出側のノズル径をaとし、インク側のノズル径をbとし、テーパ角度をcとする。なお、図3では、ノズル4のテーパ角度cは、(b)に示すノズル4の方が(a)に示すノズル4より大きい。
In FIG. 3A, the nozzle diameter on the ink discharge side is a, the nozzle diameter on the ink side is b, and the taper angle is c. In FIG. 3, the taper angle c of the
例えば、テーパ角度cを一定にする場合には、インク吐出側のノズル径aを変化させることでノズル容積を調整する(レーザ加工機で使用するマスクを変更)。このとき、インク側のノズル径bも変化する。一方、インク吐出側のノズル径aを一定にする場合には、テーパ角度cを変化させることで(図3(a)から図3(b)に変化させることで)ノズル容積を調整する(レーザ加工機でのレーザパワーやレーザ角度の調整)。このとき、インク側のノズル径bも変化する。なお、ノズル4のテーパ角度cは、レーザ加工機のレーザ発振出力の制御、アッテネータの使用、及びショット数の調整等によりレーザ光を調整することによって変更される。また、光学系の調整(例えばズーム等)によっても穴径やテーパ角cの調整は可能である。
For example, when the taper angle c is constant, the nozzle volume is adjusted by changing the nozzle diameter a on the ink ejection side (the mask used in the laser processing machine is changed). At this time, the nozzle diameter b on the ink side also changes. On the other hand, when the nozzle diameter a on the ink discharge side is made constant, the nozzle volume is adjusted (laser by changing the taper angle c (from FIG. 3A to FIG. 3B)). Adjustment of laser power and laser angle on the processing machine). At this time, the nozzle diameter b on the ink side also changes. The taper angle c of the
また、ノズルプレート5に複数のノズル4を形成する工程では、複数のノズル4毎の圧電部材の静電容量に基づいて、複数のノズル4の穴径を決定し、それらの穴径で複数のノズル4をノズルプレート5に一つずつ形成しているが、これに限るものではく、例えば、複数のノズル4を数ブロックに分けて、ブロック毎のノズル4を同時に形成するようにしても良い。この場合には、複数のノズル4毎の圧電部材の静電容量に基づいて、ブロック毎のインク吐出量の違いを考慮して、ブロック毎のノズル4穴径が決定される。また、隣接するブロックでそれぞれのノズル4の穴径が変わると、それらのブロックの境界での濃度差が目立ってしまうため、隣接するブロックの穴径の変化は±5%以内、特に±1%以内とすることが望ましい。なお、1つのブロックは、ノズルプレート5に形成するノズル4の数に応じて設定されるが、2〜200ノズル程度の単位で構成される。なお、インクジェットヘッド1としては、ノズル4の数が少ない数十ノズル程度のインクジェットヘッド1もあれば、ノズル4の数が多い数百ノズル以上のインクジェットヘッド1もある。
Further, in the step of forming the plurality of
なお、本実施の形態では、溝加工後の静電容量に基づいてノズル4の穴径を変化させてノズル加工を行っているが、これに限るものではない。例えば、埋込前のピエゾ素子の電気特性、例えば機械結合定数や圧電定数等の値によりインクジェットヘッド1の全体のノズル4の加工条件を変化させることで、インクジェットヘッド1間の濃度を均一にすることもできる。
In the present embodiment, nozzle processing is performed by changing the hole diameter of the
また、本実施の形態では、複数のノズル4毎に圧電部材の静電容量を測定しているが、これに限るものではない。例えば、吐出力発生部材として発熱体を使用するサーマル式のインクジェットヘッドを用いる場合には、複数のノズル4毎に発熱体の電気特性である抵抗値を測定し、その抵抗値に応じて複数のノズル4のノズル容積を変えて、複数のノズル4の各インク吐出量が所定のインク吐出量になるように複数のノズル4を形成することで、インク吐出量の均一化を実現することができる。具体的には、複数のノズル4毎の発熱体の抵抗値に基づいて複数のノズル4の穴径を決定し、その穴径でノズル4を形成する。これにより、複数のノズル4の各インク吐出量は所定のインク吐出量に設定される。
Moreover, in this Embodiment, although the electrostatic capacitance of a piezoelectric member is measured for every some
本実施の形態においては、複数のノズル4を形成する工程は、複数のノズル4を一つずつ形成することから、精度良くインク吐出量を均一にすることができる。
In the present embodiment, in the step of forming the plurality of
本実施の形態においては、複数のノズル4を形成する工程は、複数のノズル4を数ブロックに分けて、ブロック毎のノズル4を同時に形成することから、インク吐出量の均一化を実現しながら、製造時間を短縮することができる。
In the present embodiment, the step of forming the plurality of
本実施の形態においては、吐出力を発生させる吐出力発生部材である圧電部材によって複数のノズル4からインク滴を吐出させるインクジェットヘッド1において、複数のノズル4は、各ノズル4からそれぞれ吐出するインクのインク吐出量が所定のインク吐出量になるようにノズル4毎の吐出力を変動させる特性である圧電部材の電気特性、例えば静電容量に応じて各ノズル容積を変えて形成されていることから、インクジェットヘッド1のインク吐出量が均一になるため、画質低下を防止することができる。
In the present embodiment, in the inkjet head 1 that ejects ink droplets from a plurality of
1 インクジェットヘッド
4 ノズル
8,9 吐出力発生部材(上層基板,下層基板)
1
Claims (4)
前記吐出力発生部材の電気特性を前記ノズル毎に測定する工程と、
測定した前記ノズル毎の前記吐出力発生部材の電気特性に応じて前記ノズルの容積を変えて、前記ノズルから吐出するインク吐出量が所定の量になるように前記ノズルを形成する工程と、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 In an inkjet head manufacturing method for manufacturing an inkjet head that discharges ink droplets from a plurality of nozzles by an ejection force generating member that generates an ejection force,
And measuring the electrical characteristics before Symbol ejection force generating member before Symbol each nozzle,
By changing the contents product before Symbol nozzle according to the electric characteristics of the ink ejection force generating member before Symbol each nozzle measured before as prior SL Louis ink discharge amount issuing nozzle or we ejection reaches a predetermined amount Forming the nozzle,
An inkjet head manufacturing method comprising:
ことを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッドの製造方法。 Forming a plurality of said nozzles, one by one form the prior SL nozzle,
The method of manufacturing an ink jet head according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッドの製造方法。 The step of forming a plurality of the nozzles includes dividing the plurality of nozzles into several blocks and simultaneously forming nozzles for each block.
The method of manufacturing an ink jet head according to claim 1.
複数の前記ノズルは、インク吐出量を一定として、ノズル毎の前記吐出力発生部材の吐出力を変動させる電気特性に応じて異なるノズル容積としたことを特徴とするインクジェットヘッド。 A plurality of nozzles for ejecting Lee ink droplets, wherein provided for each nozzle, the ink jet head having a discharge force generating member for generating a discharge force for discharging ink droplets from the nozzle,
A plurality of said nozzles, a constant ink discharge amount, the ink jet head is characterized in that the nozzle volume varies depending on the electrical characteristics Ru varying the ejection output of the ejection force generating member for each Bruno nozzle.
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