JPH02301445A - 液体噴射ヘッド - Google Patents
液体噴射ヘッドInfo
- Publication number
- JPH02301445A JPH02301445A JP12383189A JP12383189A JPH02301445A JP H02301445 A JPH02301445 A JP H02301445A JP 12383189 A JP12383189 A JP 12383189A JP 12383189 A JP12383189 A JP 12383189A JP H02301445 A JPH02301445 A JP H02301445A
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- liquid jet
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、インクジェットプリンタ等に用いられる液体
噴射ヘッド、特に圧電素子を用いた液体噴射ヘッドに関
する。
噴射ヘッド、特に圧電素子を用いた液体噴射ヘッドに関
する。
従来のインクジェットプリンタに用いる液体噴
゛耐ヘツドにおける圧電素子の電極取り出しに関しで
は、実開昭６１−１０５１４７等に示されるごとく、リ
ード線を用いた、フレキシブルプリント基板に圧電素子
を直接半田付けしたりしていた。
゛耐ヘツドにおける圧電素子の電極取り出しに関しで
は、実開昭６１−１０５１４７等に示されるごとく、リ
ード線を用いた、フレキシブルプリント基板に圧電素子
を直接半田付けしたりしていた。
前記従来の技術による圧電素子の電極を取り出す方法に
おいては、液体噴射を行うノズルを高密度化したり、ノ
ズルの本数を増やしたり（マルチノズル化−）すること
が根本的に困難であった。ノズル高密度化やマルチノズ
ル化するにあたっては、圧電素子を圧電膜で形成する方
法が考えられるが、この場合の従来の電極取り出し方法
の適用は適切でない。
おいては、液体噴射を行うノズルを高密度化したり、ノ
ズルの本数を増やしたり（マルチノズル化−）すること
が根本的に困難であった。ノズル高密度化やマルチノズ
ル化するにあたっては、圧電素子を圧電膜で形成する方
法が考えられるが、この場合の従来の電極取り出し方法
の適用は適切でない。
本発明は以上の問題点を解決するもので、その目的とす
るところは、圧電膜による圧電素子を用いた液体噴射へ
ブトにおいて該圧電素子の電極取り出し構造を適切にし
、液体噴射ヘッドのノズル高密度化やマルチノズル化を
実現することにある。
るところは、圧電膜による圧電素子を用いた液体噴射へ
ブトにおいて該圧電素子の電極取り出し構造を適切にし
、液体噴射ヘッドのノズル高密度化やマルチノズル化を
実現することにある。
以上の課題を解決するため、本発明の液体噴射ヘッドは
、 （１）複数のノズル、液体導通路、圧力室、該複数の圧
力室内を加・減圧する圧電膜による複数の圧電素子、及
び液体貯蔵室等を具備して成る液体噴射ヘッドにおいて
、前記圧電膜による圧電素子の電極に電極を取り出し口
を設けたことを特徴とする。
、 （１）複数のノズル、液体導通路、圧力室、該複数の圧
力室内を加・減圧する圧電膜による複数の圧電素子、及
び液体貯蔵室等を具備して成る液体噴射ヘッドにおいて
、前記圧電膜による圧電素子の電極に電極を取り出し口
を設けたことを特徴とする。
（２）前記電極取り出し口を液体噴射ヘッド端部に配列
したことを特徴とする。
したことを特徴とする。
第１図（ａ）に本発明の実施例における液体噴射ヘッド
の平面図、（ｂ）にその液体導通路に沿った断面図を示
す。同図において１０１は液体噴射ヘッド、１０２は任
意の材料による基板である。
の平面図、（ｂ）にその液体導通路に沿った断面図を示
す。同図において１０１は液体噴射ヘッド、１０２は任
意の材料による基板である。
例えば、基板１０２にはガラスのごとき材料が用いられ
るが、これを３段階にバターニングすればノズル１０３
乃至１０５、液体導通路１０６乃至１０８、圧力室１０
９乃至１１１、液体貯蔵室１１７の形状が基板１０２に
形成され、第１図（ｂ）に示す基板１０２の断面構造と
なる。１１３は振動板兼圧電素子の下部電極であり、１
１２は圧電膜である。振励板１１３は金属であればおお
むね何でもよく、この振動板上に圧電膜１１２を形成し
、所望のパターンにバターニングすればよい。
るが、これを３段階にバターニングすればノズル１０３
乃至１０５、液体導通路１０６乃至１０８、圧力室１０
９乃至１１１、液体貯蔵室１１７の形状が基板１０２に
形成され、第１図（ｂ）に示す基板１０２の断面構造と
なる。１１３は振動板兼圧電素子の下部電極であり、１
１２は圧電膜である。振励板１１３は金属であればおお
むね何でもよく、この振動板上に圧電膜１１２を形成し
、所望のパターンにバターニングすればよい。
圧電膜１１２には圧電性を示す材料を用いるが、例えば
ＰＺＴ、ＰＬＺＴ等の材料をスパッタ法等の方法により
形成し用いればよい。更に上部電極１１４乃至１１６を
形成する。これは導電性を持つ材料であればおおむね何
でもよい。振動板兼下部電極１１３及び圧電膜１１２及
び上部電極１１４とで１個の圧電素子が形成される。上
部電極をバターニングする際、パターン形状を第１図（
ａ）に示すごとく、電極取り出し口１１８乃至１２０ま
で形成する様にする。そして基板１０２と振動板１１３
を貼り合わせ、液体貯蔵室１１７への液体供給口を別途
に設けておく。また、振動板兼下部電極１１３からの電
極取り出し口は、前述のごとく圧電膜１１２をバターニ
ングすればよい。
ＰＺＴ、ＰＬＺＴ等の材料をスパッタ法等の方法により
形成し用いればよい。更に上部電極１１４乃至１１６を
形成する。これは導電性を持つ材料であればおおむね何
でもよい。振動板兼下部電極１１３及び圧電膜１１２及
び上部電極１１４とで１個の圧電素子が形成される。上
部電極をバターニングする際、パターン形状を第１図（
ａ）に示すごとく、電極取り出し口１１８乃至１２０ま
で形成する様にする。そして基板１０２と振動板１１３
を貼り合わせ、液体貯蔵室１１７への液体供給口を別途
に設けておく。また、振動板兼下部電極１１３からの電
極取り出し口は、前述のごとく圧電膜１１２をバターニ
ングすればよい。
以上で第１図に示す液体噴射ヘッド１０１が完成するが
、以下、この液体噴射の動作の一例を説明する。液体は
液体噴射孔１２１乃至１２３から噴射されるが、同図（
ｂ）を例にとり、まずノズル１０３、液体導通路１０６
、圧力室１０９、液体貯蔵室１１７には液体が満たされ
ているものとする。電極取り出し口１１８を通して上部
電極１１４と振動板兼下部電極１１３との間に電圧を印
加すると、圧電膜１１２と振動板１１３は歪み、圧力室
１０９の体積は減少する。このため、圧力室１０９中の
液体は加圧され、液体導通路１０６及びノズル１０３方
向にも押し出され、液体噴射孔１２１より噴射される。
、以下、この液体噴射の動作の一例を説明する。液体は
液体噴射孔１２１乃至１２３から噴射されるが、同図（
ｂ）を例にとり、まずノズル１０３、液体導通路１０６
、圧力室１０９、液体貯蔵室１１７には液体が満たされ
ているものとする。電極取り出し口１１８を通して上部
電極１１４と振動板兼下部電極１１３との間に電圧を印
加すると、圧電膜１１２と振動板１１３は歪み、圧力室
１０９の体積は減少する。このため、圧力室１０９中の
液体は加圧され、液体導通路１０６及びノズル１０３方
向にも押し出され、液体噴射孔１２１より噴射される。
次に、上部電極１１４と振動板１１３間の電圧印加を止
めると、圧電膜１１２と振動板１１３の歪は元の状態に
戻り、減少していた圧力室１０９の体積は増加する。こ
のため、圧力室１０９中の液体は減圧され、液体導通路
１０６及び液体貯蔵室１１７より圧力室１０９中へ液体
は供給される。以上の動作を繰り返し液体噴射ヘッド１
０１は動作を続ける訳であるが、第１図（ａ）のごとき
マルチノズルの液体噴射ヘッドの場合は、液体噴射孔１
２１乃至１２３から同時に液体を噴射させる線順次駆動
方式や、時系列的に液体噴射孔１２１乃至１２３から液
体を噴射させる点順次駆動方式等、いろいろな駆動方式
が考えられる。
めると、圧電膜１１２と振動板１１３の歪は元の状態に
戻り、減少していた圧力室１０９の体積は増加する。こ
のため、圧力室１０９中の液体は減圧され、液体導通路
１０６及び液体貯蔵室１１７より圧力室１０９中へ液体
は供給される。以上の動作を繰り返し液体噴射ヘッド１
０１は動作を続ける訳であるが、第１図（ａ）のごとき
マルチノズルの液体噴射ヘッドの場合は、液体噴射孔１
２１乃至１２３から同時に液体を噴射させる線順次駆動
方式や、時系列的に液体噴射孔１２１乃至１２３から液
体を噴射させる点順次駆動方式等、いろいろな駆動方式
が考えられる。
ここで、本発明のごとき構成することにより、圧電素子
からの電極取り出しをワイヤボンディング法、フェイス
ダウン法等のＬＳＩ実装技術を用いて容易に行うことが
出来る。これにより、液体噴射ヘッドのノズル高密度化
やマルチノズル化が実現される。また、電極取り出し口
１１８乃至１２０は液体噴射ヘッド１０１の端部に配列
する方がボンディングワイヤ等を用いて外部に取り出す
のが容易である。またもちろん、ノズル１０３乃至１０
５等の、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの各構
成要素の形状は、第１図に示したものに限定されること
なく、所望の形状に形成してよい。
からの電極取り出しをワイヤボンディング法、フェイス
ダウン法等のＬＳＩ実装技術を用いて容易に行うことが
出来る。これにより、液体噴射ヘッドのノズル高密度化
やマルチノズル化が実現される。また、電極取り出し口
１１８乃至１２０は液体噴射ヘッド１０１の端部に配列
する方がボンディングワイヤ等を用いて外部に取り出す
のが容易である。またもちろん、ノズル１０３乃至１０
５等の、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの各構
成要素の形状は、第１図に示したものに限定されること
なく、所望の形状に形成してよい。
第２図に、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの実
装形態の一例の斜視図を示す。同図において、第１図と
同一の記号は第１図と同一のものを表す。２０１は任意
の材料を用いた実装基板、２０２乃至２０４は液体噴射
ヘッド１０１と外付けＬＳ Ｉ ２０８及び２０９を結
ぶ導電性を持つ材料を用いた配線パターン、２０５乃至
２０７は液体噴射ヘッド１０１における圧電素子の電極
取り出し口１１８乃至１２０と配線パターン２０２乃至
２０４を結ぶボンディングワイヤである。液体噴射ヘッ
ド１０１における液体噴射孔は第２図実施例においては
左側面にあり、矢印の方向に液体は噴射される。配線パ
ターン２０２乃至２０４と外付けＬＳ Ｉ ２０８及び
２０９との結線は同図においては省略しであるが、任意
のＬＳＩ実装方法で行ってよい。本実施例に示すごとく
本発明の液体噴射ヘッドを適切な実装方法で実装するこ
とにより、１０ ｄ ｏ ｔ ／ ＋ｎの解像度で５ｃ
ＩＩ＋の長さを持つ液体噴射ヘッドを実現することが出
来た。またもちろん、圧電素子の電極取り出し口１１８
乃至１２０と配線パターン２０２乃至２０４を結ぶ方法
は第２図実施例に限定されることなく、他の実装方法で
行ってよい。
装形態の一例の斜視図を示す。同図において、第１図と
同一の記号は第１図と同一のものを表す。２０１は任意
の材料を用いた実装基板、２０２乃至２０４は液体噴射
ヘッド１０１と外付けＬＳ Ｉ ２０８及び２０９を結
ぶ導電性を持つ材料を用いた配線パターン、２０５乃至
２０７は液体噴射ヘッド１０１における圧電素子の電極
取り出し口１１８乃至１２０と配線パターン２０２乃至
２０４を結ぶボンディングワイヤである。液体噴射ヘッ
ド１０１における液体噴射孔は第２図実施例においては
左側面にあり、矢印の方向に液体は噴射される。配線パ
ターン２０２乃至２０４と外付けＬＳ Ｉ ２０８及び
２０９との結線は同図においては省略しであるが、任意
のＬＳＩ実装方法で行ってよい。本実施例に示すごとく
本発明の液体噴射ヘッドを適切な実装方法で実装するこ
とにより、１０ ｄ ｏ ｔ ／ ＋ｎの解像度で５ｃ
ＩＩ＋の長さを持つ液体噴射ヘッドを実現することが出
来た。またもちろん、圧電素子の電極取り出し口１１８
乃至１２０と配線パターン２０２乃至２０４を結ぶ方法
は第２図実施例に限定されることなく、他の実装方法で
行ってよい。
第３図に、本発明の実施例における、基板上に圧電素子
、液体導通路を連続形成し、上部を対向基板で封止した
液体噴射ヘッドの断面図を示す。
、液体導通路を連続形成し、上部を対向基板で封止した
液体噴射ヘッドの断面図を示す。
同図において、第１図と同一の記号は第１図と同一のも
のを表す。まず、基板１０２上に圧電素子の下部電極３
０１を形成し、更に圧電膜１１２を形成する。そして、
上部電極１１４及びその電極取り出し口１１８を形成し
、緩衝膜３０２を堆積する。この緩衝膜３０２は、絶縁
性材料であればおおむね何でもよいが、例えば５ｉ０２
膜をＣＶＤ法で形成し用いればよい。そしてこの緩衝膜
３０２を、第３図に示す実施例の場合は４段階にパター
ニングし、ノズル１０３、液体導通路１０６、圧力室１
０９、液体貯蔵室１１７、及び電極取り出し口１１８の
露出部を形成する。その後、対向基板３０３を緩衝膜３
０２の表面と接着させ、上部から封止し、同図に示す液
体噴射ヘッドが完成する。本実施例の液体噴射ヘッドは
、フォトリソグラフィー技術を用いて圧電素子と液体流
路が完全に連続形成できるため、圧電素子と圧力室１０
９の位置ずれが小さく、更にノズルの高密度化が可能で
ある。なお、本実施例においては圧電素子の上部電極を
個別に電極取り出し口から取り出す構成としているが、
もちろん、圧電素子の下部電極を個別に取り出す構造と
したり、上部、下部両方の電極を個別に取り出す構成と
してもよい。
のを表す。まず、基板１０２上に圧電素子の下部電極３
０１を形成し、更に圧電膜１１２を形成する。そして、
上部電極１１４及びその電極取り出し口１１８を形成し
、緩衝膜３０２を堆積する。この緩衝膜３０２は、絶縁
性材料であればおおむね何でもよいが、例えば５ｉ０２
膜をＣＶＤ法で形成し用いればよい。そしてこの緩衝膜
３０２を、第３図に示す実施例の場合は４段階にパター
ニングし、ノズル１０３、液体導通路１０６、圧力室１
０９、液体貯蔵室１１７、及び電極取り出し口１１８の
露出部を形成する。その後、対向基板３０３を緩衝膜３
０２の表面と接着させ、上部から封止し、同図に示す液
体噴射ヘッドが完成する。本実施例の液体噴射ヘッドは
、フォトリソグラフィー技術を用いて圧電素子と液体流
路が完全に連続形成できるため、圧電素子と圧力室１０
９の位置ずれが小さく、更にノズルの高密度化が可能で
ある。なお、本実施例においては圧電素子の上部電極を
個別に電極取り出し口から取り出す構成としているが、
もちろん、圧電素子の下部電極を個別に取り出す構造と
したり、上部、下部両方の電極を個別に取り出す構成と
してもよい。
第４図は、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの電
極取り出し口の配列方法の一例を示した平面図である。
極取り出し口の配列方法の一例を示した平面図である。
同図において、第１図と同一の記号は第１図と同一のも
のを表す。４０１乃至４０５はノズル、４０６乃至４０
９は電極取り出し口である。同図に示すごときノズルと
電極取り出し口の配置とすることにより、１００ｄｏｔ
／■■程度の高解像度ライン液体噴射ヘッドも実現可能
である。
のを表す。４０１乃至４０５はノズル、４０６乃至４０
９は電極取り出し口である。同図に示すごときノズルと
電極取り出し口の配置とすることにより、１００ｄｏｔ
／■■程度の高解像度ライン液体噴射ヘッドも実現可能
である。
第５図に、本発明の実施例における電極取°り出し口を
千鳥状に配置した液体噴射ヘッドの平面図を示す。同図
において、第１図と同一の記号は第１図と同一のものを
表す。５０１乃至５０６はノズル、５０７乃至５１２は
電極取り出し口である。
千鳥状に配置した液体噴射ヘッドの平面図を示す。同図
において、第１図と同一の記号は第１図と同一のものを
表す。５０１乃至５０６はノズル、５０７乃至５１２は
電極取り出し口である。
同図に示すごとく電極取り出し口５０７乃至５１２を千
鳥状に配置することにより、更に高解像度でコンパクト
なライン液体噴射ヘッドが実現可能となる。もちろん、
ノズルと電極取り出し口の配列方法も同図や第４図に示
す実施例に限定されることはなく、本特許請求の範囲内
において任意に配列してよい。
鳥状に配置することにより、更に高解像度でコンパクト
なライン液体噴射ヘッドが実現可能となる。もちろん、
ノズルと電極取り出し口の配列方法も同図や第４図に示
す実施例に限定されることはなく、本特許請求の範囲内
において任意に配列してよい。
なお、本発明は以上述べた実施例のみならず、本発明の
主旨を逸脱しない範囲において広く応用が可能である。
主旨を逸脱しない範囲において広く応用が可能である。
例えば、圧電膜を用いた他の構造の液体噴射ヘッドに本
発明を適用することも可能である。また、本発明の液体
噴射ヘッドはインクジェットプリンタのみならず、他の
印字、印刷装置（タイプライタ、コピー機出力等）や、
塗装装置、捺染装置等に広く適用される。
発明を適用することも可能である。また、本発明の液体
噴射ヘッドはインクジェットプリンタのみならず、他の
印字、印刷装置（タイプライタ、コピー機出力等）や、
塗装装置、捺染装置等に広く適用される。
以上述べたごとく本発明を用いることにより、圧電膜に
よる圧電素子を用いた液体噴射ヘッドにおける圧電素子
の電極取り出し構造が適切になり、適切な実装方法で実
装することが可能となったため、液体噴射ヘッドのノズ
ル高密度化やマルチノズル化が実現された。
よる圧電素子を用いた液体噴射ヘッドにおける圧電素子
の電極取り出し構造が適切になり、適切な実装方法で実
装することが可能となったため、液体噴射ヘッドのノズ
ル高密度化やマルチノズル化が実現された。
第１図（ａ）は本発明の実施例における液体噴゛ 射
ヘッドの平面図。第１図（ｂ）はその液体導通路に沿っ
た断面図。 第２図は、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの実
装形態の一例を示した斜視図。 第３図は、本発明の実施例における、基板上に圧電素子
、液体導通路を連続形成し、上部を対向基板で封止した
液体噴射ヘッドの断面図。 第４図は、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの電
極取り出し口の配列方法の一例を示した平面図。 第５図は、本発明の実施例における電極取り出し口を千
鳥状に配置した液体噴射ヘッドの平面図。 １０１・・・・・・・液体噴射ヘッド １０２・・・・・・・基板 １０３〜１０５・・・ノズル １０６〜１０８・・・液体導通路 １０９〜１１１・・・圧力室 １１２・・・・・・・圧電膜 １１３・・・・・・・振動板 １１４〜１１６・・・上部電極 １１７・・・・・・・液体貯蔵室 １１８〜１２０・・・電極取り出し口 １２１〜１２３・・・液体噴射孔 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）（ａ） 第１図 （ｂ） 第１図 第２図
ヘッドの平面図。第１図（ｂ）はその液体導通路に沿っ
た断面図。 第２図は、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの実
装形態の一例を示した斜視図。 第３図は、本発明の実施例における、基板上に圧電素子
、液体導通路を連続形成し、上部を対向基板で封止した
液体噴射ヘッドの断面図。 第４図は、本発明の実施例における液体噴射ヘッドの電
極取り出し口の配列方法の一例を示した平面図。 第５図は、本発明の実施例における電極取り出し口を千
鳥状に配置した液体噴射ヘッドの平面図。 １０１・・・・・・・液体噴射ヘッド １０２・・・・・・・基板 １０３〜１０５・・・ノズル １０６〜１０８・・・液体導通路 １０９〜１１１・・・圧力室 １１２・・・・・・・圧電膜 １１３・・・・・・・振動板 １１４〜１１６・・・上部電極 １１７・・・・・・・液体貯蔵室 １１８〜１２０・・・電極取り出し口 １２１〜１２３・・・液体噴射孔 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）（ａ） 第１図 （ｂ） 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）複数のノズル、液体導通路、圧力室、該複数の圧
力室内を加・減圧する圧電膜による複数の圧電素子、及
び液体貯蔵室等を具備して成る液体噴射ヘッドにおいて
、前記圧電膜による圧電素子の電極に電極を取り出し口
を設けたことを特徴とする、液体噴射ヘッド。 - （２）前記電極取り出し口を液体噴射ヘッド端部に配列
したことを特徴とする、請求項１記載の液体噴射ヘッド
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12383189A JPH02301445A (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 液体噴射ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12383189A JPH02301445A (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 液体噴射ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02301445A true JPH02301445A (ja) | 1990-12-13 |
Family
ID=14870452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12383189A Pending JPH02301445A (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 液体噴射ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02301445A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7003857B1 (en) | 1995-11-24 | 2006-02-28 | Seiko Epson Corporation | Method of producing an ink-jet printing head |
| US7416286B2 (en) | 2004-06-29 | 2008-08-26 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Inkjet recording head and inkjet recording device |
| US7445318B2 (en) | 2004-06-11 | 2008-11-04 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Method of manufacturing liquid droplet ejection head, liquid droplet ejection head, and liquid droplet ejection apparatus |
| US7448731B2 (en) | 2005-02-07 | 2008-11-11 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Liquid droplet ejecting head and liquid droplet ejecting device |
| US7448733B2 (en) | 2005-03-08 | 2008-11-11 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Liquid droplet ejecting head and liquid droplet ejecting device |
| US7469993B2 (en) | 2004-06-10 | 2008-12-30 | Fuji Xerox Co., Ltd | Inkjet recording head |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP12383189A patent/JPH02301445A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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