JPH04182133A - 液滴噴射記録装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体を噴射し、飛翔液滴を形成して記録を行
う液滴噴射記録装置に関する。

〔従来の技術〕

ノンインパクト記録法は、記録時における騒音の発生が
無視し得る程度に小さくカラー記録がしやすいという点
で最近関心を集めている。その中で、高速記録が可能で
ありしかも普通路に記録の行えるインクジェット記録法
（液体噴射記録法）による液滴噴射記録装置は次々と新
しい高性能の機械が発表されている。中でもドロップオ
ンデマンド型の液滴噴射記録装置は必要な液滴のみを噴
射するため廃液回収装置などの機構が不要であることな
どから構造が簡単で価格も安いためパーソナルコンピュ
ーターの出力装置として多数使用され始めている。′ｔ
ｉ滴噴射装置のうち熱機械変換式（特開昭５４−５９９
３６号公報）の液滴噴射記録装置の場合はインクの含有
する成分によりヒーターの周囲にコゲ−ジョンな生じ経
時的にインクジェットヘッドの効率が低下する。この対
策として使用するインクの種類を制限せざるを得ない。

又電気機械変換式（特開昭４７−２００６号公報）では
変換効率が劣るために小型化に制限がある。

以上のような欠陥を同時に解決する新たな方式として、
特開昭６３−２５２７５０号公報に開示されているせん
断モード型が提案された。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記の特開昭６３−２５２７５０号公報で
は、 （１）圧電素子電極とＬＳＩ間の配線及びＬＳＩから外
部配線への配線のために圧電素子の上面に導電性の薄膜
をパターニングして接続する構造によっているが、ＰＺ
Ｔは酸及びアルカリにきわめて弱くフォトリソグラフの
手法によるパタニングは難しい。

（２）底部シートから頂部ソートへの配線のために異方
性導電膜を使用する場合−万の圧電素子を経由して加熱
せざるを得ないがその場合に電気分極が破壊する。

の二点について実現が困難である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の諸点に鑑みなされたものであって上記
の諸問題の全てが解決される優れた記録特性を有する記
録装置を提供することを目的とする。上記目的を達成す
るために、本発明は以下の項目から構成される。

（１１圧電素子上面にインクチャネルを構成するための
貫通する溝を加工し溝の内面にノズル板に隣接する部分
を除いた全面に金属薄膜を付けた電極と、 （２）　　圧電素子の背面に基板回路をバターニングし
た回路基板と、 （３）圧電素子のノズル板の他端の上面チャネルの深さ
を浅くして銅箔線による配線をする接続溝と、 （４）圧電素子上面の電極と回路基板の基板回路を配線
する銅箔線と、 （５）　　封口材と、 （６）　　ノズル板とより構成される。

〔実施例〕

以下本発明による一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の液体噴射記録装置の圧電素子の実体図
を示す。圧電素子１の上面には上下の圧電素子どうしを
接着したときインクチャネルを構成する溝２、インクチ
ャネルへインクを流し込むためのインク通路４、封口材
の接着面５、組立基準溝６が設けである。第２図は第１
図における溝部２の拡大図であり、封口材１０の接着面
５と溝２の深さｈとの関係を示す。溝２の内面のノズル
板２１に隣接する部分を除いた全面に金属薄膜の電極３
を設ける。第３図に示すように圧電素子１の背面には基
板回路８を設げた回路基板７を接着しである。銅箔線９
を用いて電極３と基板回路８を配線する。更に封口材１
０を接着する。

第４図は銅箔線９と封口材１０の組立状態を示す拡大図
である。第５図に於て銅箔線９の先端は溝２の電極６と
異方性導電膜２５を用いて配線しである。異方性導電膜
を使用するのは、配線部をキー−り一点以上に加熱する
と圧電セラミックスの電気分極を破壊するので、比較的
低温（１８０’Ｃ）で使用することができる配線材料と
して使用するためである。第２図に於けるｈは銅箔線９
の厚さよりも浅く選定してあり銅箔線９の上面は封口材
接着面５より突出する。その結果異方性導電膜２５を用
いて接合する場合に銅箔線９の上面をツールで加熱し一
括して接合するギヤグポンディングを容易に行うことが
できる。封口材１０と銅箔線９を組み立てた後同様に構
成した圧電素子１１及び回路基板１７を圧電素子１の上
面に接着する。

さらに圧電素子１の端部に基準溝６とノズル板２１の切
込み２６を合わせて接着する。各部２と基準溝６、切込
み２３とノズル穴２２の相対位置を一致させることによ
りノズル穴２２をインクチャネルの中央に配置すること
ができる。基板回路７及び１７の基板回路８．１８はス
ルーホールによって基板の背面まで接続してあり各部を
接合した後容易に配線が可能である。インク通路４の位
置にジヨイント２４を接合する。

次に第６図及び第７図により本発明による液滴噴射装置
の作動を説明する。第６図に於て圧電素子１．１１は矢
印６１のように電気分極しである。

いま電源電圧を充分大きく選び構成した操作回路で端子
６３に接続しているスイッチ６２を操作して端子６４と
接続する。電極３ｂは瞬間的に正に帯電し隣接する電極
６ａとの間に電界６５が発生し９１５ａｂはせん断モー
ドで変形し点線３６ａｂのように変位する。同様にして
側壁５ｂｃが点線６６ｂＣのように変位する。図で示す
ように体積が減少するためにチャネルに充満していたイ
ンクの一部はノズル２２ｂから液滴となって噴出し他の
一部はインク通路４を通って流出する。次にスイッチ６
２を操作して端子６３と接続させると電極３ｂはアース
され隣接する電極３ａ、３Ｃと緩やかに同電位になり電
界３５が除去され側壁５ａｂ、５ｂｃは元の形状に戻る
。第７図に於て２個のジヨイント２４の少な（とも１個
はインク供給装置に接続されており液滴の噴射により減
少した体積だけのインクがジヨイント２４、インク通路
４．４ａｂ、４ｂｃを通ってインクチャネル２ｂへ流入
する。インクチャネル２．２ａ、２ｂ、２Ｃは封口材１
０により封口されているためノズル２２の反対側にイン
クが流出することはない。同様にして他のノズル２２ａ
。

２２Ｃからも液滴を噴射することができる。

第８図は他の実施例で１は電気分極した圧電素子、６７
は弾性材の板、２は液体流路、乙は電極、２２はノズル
穴を示す。

〔発明の効果〕

本発明による液体噴射記録装置によればインクチャネル
を構成する２枚の圧電素子が配線部で干渉することなく
接合することが可能となり信頼性の高いインクジェット
ヘッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の液滴噴射装置の圧電素子の実体図、
第２図は第１図における溝部の拡大図、第３図はヘッド
を構成する各部品の配置図、第４図はノズル板、封口材
、銅箔線の組立状態を示す拡大図、第５図は異方性導電
膜による接合を示す断面図、第６図はノズル板と平行に
切断した圧電素子の断面図、第７図はインクチャネル軸
を含む断面で切断した圧電素子の断面図、第８図は他の
実施例、第９図は従来技術にょる液滴噴射装置を示す。 １・・・・・・圧電素子、 ２・・・・・・溝、 ６・・・・・・電極、 ７・・・・・・回路基板、 ８・・・・・・基板回路、 ９・・・・・・銅箔線、 １０・・・・・・封口材、 ２２・・・・・・ノズル、 ２４・・・・・・ジヨイント。 第１図 第２図 第５図 第６図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電性素子に形成した複数の並行な溝を構成要素
   とする複数のインクチャネルを形成し該インクチャネル
   の一方の端はノズルが形成され他方は共通インク流路に
   連通し、さらに前記複数の溝は共通インク流路を超えて
   接続溝を形成し、前記複数の並行な溝には溝間の隔壁を
   駆動する電極を形成し前記接続溝には接続電極を形成し
   、該電極に駆動信号を印加して該隔壁をシェアーモード
   に変位させて前記ノズルより液滴を噴射する形式の液滴
   噴射装置に於て前記圧電性素子は前記電極を駆動する信
   号を印加するための駆動回路を有する回路基板と接合し
   、該回路基板上の回路に前記複数の並行な溝に形成した
   電極を接続したことを特徴とする液滴噴射装置。
2. （２）前記接続溝に形成した電極と前記回路基板を銅箔
   線で結線したことを特徴とする請求項１記載の液滴噴射
   記録装置。
3. （３）前記接続溝の隔壁の深さは駆動隔壁より浅くした
   圧電素子を用いて構成したことを特徴とする請求項１記
   載の液滴噴射記録装置。
4. （４）接続溝内部の電極と銅箔線の接合に異方性導電膜
   を用いた事を特徴とする請求項１記載の液滴噴射記録装
   置。
5. （５）接続溝の一部には封口材を固定したことを特徴と
   する請求項１記載の液滴噴射記録装置。
6. （６）圧電素子に設けた溝の上方にガ ラスまたはセラミックスなどの高弾性物の板を接合して
   液体流路を構成したことを特徴とする請求項１記載の液
   滴噴射記録装置。