JPH04182138A - 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
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- JPH04182138A JPH04182138A JP2309343A JP30934390A JPH04182138A JP H04182138 A JPH04182138 A JP H04182138A JP 2309343 A JP2309343 A JP 2309343A JP 30934390 A JP30934390 A JP 30934390A JP H04182138 A JPH04182138 A JP H04182138A
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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)
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１
本発明はインク液滴を画像記録媒体上へ選択的に付着さ
せるインクジェットヘッド及びその製造方法に関する。
せるインクジェットヘッド及びその製造方法に関する。
［従来の技術］
近年、液体インクを圧電部材の変形圧力により吐出・記
録させるインクジェットヘッドが数多く提案されている
。
録させるインクジェットヘッドが数多く提案されている
。
従来のインクジェットヘッドの構造は、特開昭６３−２
５２７５０号公報、あるいは特開昭６３−２４７０５１
号公報に開示された装置はその前駆をなすものである。
５２７５０号公報、あるいは特開昭６３−２４７０５１
号公報に開示された装置はその前駆をなすものである。
これらはインク吐出ノズルの並び方向に互いに間隔を有
する多数の平行な流路からなり、該流路は天部、底部、
そして流路の長手方向および長手方向とノズル並び方向
の両方に垂直に伸びる側壁により区画されている。該流
路の一端は複数のノズルを有するノズルプレートに接続
し、他の一端はインクを各チャンネルに補充するインク
供給手段に接続する。該側壁はその一部あるいは全体が
圧電物質で構成され、電気的アクチュエート手段により
剪断モードなどのアレイ方向に平行な変形を引き起こし
、該流路内の圧力を変化させノズルからインク滴を噴出
させるものであった。
する多数の平行な流路からなり、該流路は天部、底部、
そして流路の長手方向および長手方向とノズル並び方向
の両方に垂直に伸びる側壁により区画されている。該流
路の一端は複数のノズルを有するノズルプレートに接続
し、他の一端はインクを各チャンネルに補充するインク
供給手段に接続する。該側壁はその一部あるいは全体が
圧電物質で構成され、電気的アクチュエート手段により
剪断モードなどのアレイ方向に平行な変形を引き起こし
、該流路内の圧力を変化させノズルからインク滴を噴出
させるものであった。
［発明が解決しようとする課題１
しかし上記従来例では、流路列は１列だけであり、ノズ
ルの高密度化、高集積化が図れる構造となっていない。
ルの高密度化、高集積化が図れる構造となっていない。
又、安価に効率よく製造する方法について述べられてい
ない。
ない。
本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり
、本発明の第１の目的は、高密度でかつ高集積化可能な
インクジェットヘッドを供給することにある。本発明の
第２の目的は、上記高密、高集積化したヘッドをより安
価に効率よく生産することを目的とする。
、本発明の第１の目的は、高密度でかつ高集積化可能な
インクジェットヘッドを供給することにある。本発明の
第２の目的は、上記高密、高集積化したヘッドをより安
価に効率よく生産することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成する為、本発明のインクシェッドヘッド
は、３枚の圧電素子板から構成され、中央の圧電素子板
は上下、両面に溝を形成し、上下を構成する圧電素子板
は各々片面に溝を形成し、前記中央の圧電素子板の溝と
、前記上下電圧素子板の溝を一致するように貼り合わせ
ることで、中央圧電素子板をはさんで１対の流路列を構
成することを特徴とする。
は、３枚の圧電素子板から構成され、中央の圧電素子板
は上下、両面に溝を形成し、上下を構成する圧電素子板
は各々片面に溝を形成し、前記中央の圧電素子板の溝と
、前記上下電圧素子板の溝を一致するように貼り合わせ
ることで、中央圧電素子板をはさんで１対の流路列を構
成することを特徴とする。
さらに前記中央圧電素子板と、前記上下を構成する圧電
素子板を貼り合わた後、ノズル面と逆方向の他端部分の
流路上の、上下圧電素子板を、部分的に流路部分まで切
欠いて、インク供給部とすることを特徴とする。
素子板を貼り合わた後、ノズル面と逆方向の他端部分の
流路上の、上下圧電素子板を、部分的に流路部分まで切
欠いて、インク供給部とすることを特徴とする。
［実施例１
第１図は、本発明に於けるインクジェットヘッドの典型
的な実施例を示した斜視図である。
的な実施例を示した斜視図である。
図において符号ｌは、中央圧電基板であり、上下両面に
溝を形成している。２は夫々上下の圧電基板であり、片
面に溝を形成し、中央圧電基板の溝と合わさってインク
流路５を形成している。このようにして上下２列のイン
ク流路をもつヘッドが構成される。インクはインク供給
口４より供給され、流路５を通ってノズル穴７から吐出
される。流路５内壁は電極が形成されており、中央圧電
板上に設けられた電極３につながっている。電極３はさ
らにフレキシブルプリンテイットサーキット（ＦＰＣ）
８を介してドライバーへとつながる。
溝を形成している。２は夫々上下の圧電基板であり、片
面に溝を形成し、中央圧電基板の溝と合わさってインク
流路５を形成している。このようにして上下２列のイン
ク流路をもつヘッドが構成される。インクはインク供給
口４より供給され、流路５を通ってノズル穴７から吐出
される。流路５内壁は電極が形成されており、中央圧電
板上に設けられた電極３につながっている。電極３はさ
らにフレキシブルプリンテイットサーキット（ＦＰＣ）
８を介してドライバーへとつながる。
このヘッドの吐出原理は第２図、第３図に示す如くであ
る。これらの図は便宜的に１列の流路のみを示している
。図において５は正面から見た流路であり、インクが満
たされている。９は電圧素子を駆動する為の制御回路及
びドライバーである。図で１０は圧電素子の分極方向を
表す。このように構成した回路により、分極方向に垂直
な電界を発生させると第３図中央流路の如く側壁が変形
し、流路内圧力を高め、ノズルよりインク滴を噴出でき
る。偶数番号の流路と、奇数番号の流路を交互に駆動し
て印字を実現することになる。
る。これらの図は便宜的に１列の流路のみを示している
。図において５は正面から見た流路であり、インクが満
たされている。９は電圧素子を駆動する為の制御回路及
びドライバーである。図で１０は圧電素子の分極方向を
表す。このように構成した回路により、分極方向に垂直
な電界を発生させると第３図中央流路の如く側壁が変形
し、流路内圧力を高め、ノズルよりインク滴を噴出でき
る。偶数番号の流路と、奇数番号の流路を交互に駆動し
て印字を実現することになる。
以上の如きインクジェットヘッドの製造方法について順
を追って説明する。
を追って説明する。
まず、中央圧電素子と上下圧電素子の３枚を１組として
準備する。中央圧電素子厚みは、上下圧電素子の略２倍
相当である。また、流路方向長さしは、電極外部取り出
し分だけ中央圧電素子が上下圧型素子に比し長い。巾は
流路の数により決定する。圧電素子は、ＰＺＴ系の圧電
セラミクスを使用した。夫々の圧電素子板の上下面にス
パッタリング、無電解メツキ等により電極を付与し、数
１００■の電界をかけ分極処理を行う。これは一般に用
いられている方法である。こうして分極処理された各圧
電素子板に流路となる溝を形成する。
準備する。中央圧電素子厚みは、上下圧電素子の略２倍
相当である。また、流路方向長さしは、電極外部取り出
し分だけ中央圧電素子が上下圧型素子に比し長い。巾は
流路の数により決定する。圧電素子は、ＰＺＴ系の圧電
セラミクスを使用した。夫々の圧電素子板の上下面にス
パッタリング、無電解メツキ等により電極を付与し、数
１００■の電界をかけ分極処理を行う。これは一般に用
いられている方法である。こうして分極処理された各圧
電素子板に流路となる溝を形成する。
第４図ａ、ｂに溝加工をほどこしたは中央圧電素子板を
示す。溝巾は、１００μｍ、側壁中は７０μｍで加工し
た。深さは、２００μｍ〜４００μｍで必要なインク吐
出量に応じて変えた。溝の列ピツチは各列１５０ｄｐｉ
（ｄｏｔ／１ｎｃｈ、約１７０μｍピッチ）で、上下
面で半ピツチずつずらし上下合成で３００ｄｐｉ構成と
なるようにしである。第４図（ｂ）は断面図であるが、
図の左手方向よりダイシングのブレードを入れ、必要距
離を走査した後垂直方向に引き上げる。従って図に示す
ＲはブレードのＲと路間等である。第５図は、同様に上
下を構成する圧電素子板の溝加工後の状態を示すもので
ある。
示す。溝巾は、１００μｍ、側壁中は７０μｍで加工し
た。深さは、２００μｍ〜４００μｍで必要なインク吐
出量に応じて変えた。溝の列ピツチは各列１５０ｄｐｉ
（ｄｏｔ／１ｎｃｈ、約１７０μｍピッチ）で、上下
面で半ピツチずつずらし上下合成で３００ｄｐｉ構成と
なるようにしである。第４図（ｂ）は断面図であるが、
図の左手方向よりダイシングのブレードを入れ、必要距
離を走査した後垂直方向に引き上げる。従って図に示す
ＲはブレードのＲと路間等である。第５図は、同様に上
下を構成する圧電素子板の溝加工後の状態を示すもので
ある。
このように溝を形成した各圧電素子板の溝付き面にスパ
ッタリング又は無電解メツキ等の方法により電極を付与
する。この電極は将来インクと接液する可能性がある為
、インクに対し非活性であることが望ましい。従って本
実施例ではＮ１無電解メツキを約１μｍ行い、その上に
Ａｕの０．１／７ｍフラッシュメツキを施した。その後
各流路毎に電極を分割する。分割にはフォトリソグラフ
ィー法やレーザートリミング法を用いる。特にフォトリ
ソグラフィー法に関しては、立体加工となる為、フ万ト
レジストはディッピングにより塗工する。このときレジ
ストの粘度は３０ｍＰａ−５ｅｃであることが望ましい
。
ッタリング又は無電解メツキ等の方法により電極を付与
する。この電極は将来インクと接液する可能性がある為
、インクに対し非活性であることが望ましい。従って本
実施例ではＮ１無電解メツキを約１μｍ行い、その上に
Ａｕの０．１／７ｍフラッシュメツキを施した。その後
各流路毎に電極を分割する。分割にはフォトリソグラフ
ィー法やレーザートリミング法を用いる。特にフォトリ
ソグラフィー法に関しては、立体加工となる為、フ万ト
レジストはディッピングにより塗工する。このときレジ
ストの粘度は３０ｍＰａ−５ｅｃであることが望ましい
。
第６図（ａ）、（ｂ）に分割された電極の様子を示す。
電極は側壁上面で分割し、流路の内壁全体を覆う構造で
ある。第６図（ｂ）は流路正面から見た断面図である。
ある。第６図（ｂ）は流路正面から見た断面図である。
その後、中央圧電素子板及び上下圧電素子板を溝に合わ
せて第７図の如くに接着する。接着は各の全面にわたっ
て接着剤により塗工される。接着剤は耐薬品性の高いエ
ポキシ系樹脂接着剤を用いた。第８図は貼合わせ後の断
面図であるが１１部により上下圧電素子電極との電気的
導通が図られている。導通剤には銀エポキシ系導通剤や
、低融点半田ペーストを用いた。最後に第８図１２部に
ダイシング等によるカッティングを上下電圧基板に入れ
インク供給流路を形成する。そしてノズルプレート、イ
ンク供給管、ＦＰＣを取り付けて、第１図の如きヘッド
として完成する。
せて第７図の如くに接着する。接着は各の全面にわたっ
て接着剤により塗工される。接着剤は耐薬品性の高いエ
ポキシ系樹脂接着剤を用いた。第８図は貼合わせ後の断
面図であるが１１部により上下圧電素子電極との電気的
導通が図られている。導通剤には銀エポキシ系導通剤や
、低融点半田ペーストを用いた。最後に第８図１２部に
ダイシング等によるカッティングを上下電圧基板に入れ
インク供給流路を形成する。そしてノズルプレート、イ
ンク供給管、ＦＰＣを取り付けて、第１図の如きヘッド
として完成する。
以上製造方法について説明してきたが、使用した圧電素
子材料や、電極材料及び各種接着剤は上記記述のものに
限定されるものではなく、例えば圧電材料としてはＬｉ
ＮｂＯ３等の圧電性単結晶や、高分子圧電材料等を用い
ることも可能である。
子材料や、電極材料及び各種接着剤は上記記述のものに
限定されるものではなく、例えば圧電材料としてはＬｉ
ＮｂＯ３等の圧電性単結晶や、高分子圧電材料等を用い
ることも可能である。
これまで述べてきたような構成、製造方法により、量産
性があり、安価かつ高解像度、高密度なインクジェット
ヘッドが実現できる。
性があり、安価かつ高解像度、高密度なインクジェット
ヘッドが実現できる。
［発明の効果］
本発明によれば、流路列を２列以上配置できる製造方法
を考案したことにより、高解像かつ高密度なインクジェ
ットヘッドを実現することができる。又、中央電圧素子
板と上下を構成する各圧電素子板に溝を構成し、貼り合
わせ、インク供給路を切り欠いて形成するようにしたこ
とにより、安価に量産することができる。
を考案したことにより、高解像かつ高密度なインクジェ
ットヘッドを実現することができる。又、中央電圧素子
板と上下を構成する各圧電素子板に溝を構成し、貼り合
わせ、インク供給路を切り欠いて形成するようにしたこ
とにより、安価に量産することができる。
第１図は本発明に於けるインクジェットヘッドの一実施
例を示す斜視図。 第２図、第３図は本発明のインクジェットヘッドのイン
ク吐出原理を説明する図。 第４図（ａ）、（ｂ）は中央圧電素子板に溝加工を施し
た図で、（ａ）が斜視図、（ｂ）が断面図。 第５図は上下構成用圧電素子板の斜視図。 第６図（ａ）、（ｂ）は電極形成の状態を表す図であり
、（ａ）は斜視図、及び（ｂ）は断面図。 第７図、第８図は、中央圧電素子板と上下圧電素子板を
貼り合わせた後、インク供給路加工を行った夫々、正面
図及び横断面図。 １ 、、、、、 中央圧電素子板 ２．、、、、 上及び下側圧電素子板３ 、、、、、
電極 ４ 、、、、、 インク供給管 ５ 、、、、、 流路 ６ 、、、、、 ノズルプレート ７ 、、、、、 ノズル口 ８゜、、、、 ＦＰＣ（フレキシブルプリンティッド
サーキッド） ９、、、、、 駆動回路 １０、、 分極方向 １１２．電極接着部分 １２．９ インク供給 以上 出願人セイコーエプソン株式会社 代理人弁理土鈴木喜三部（他］名） 隼）目 第２図 心３図 （α） ケ 第午図 ｙ 竿５図 （α） （シ） 第４図
例を示す斜視図。 第２図、第３図は本発明のインクジェットヘッドのイン
ク吐出原理を説明する図。 第４図（ａ）、（ｂ）は中央圧電素子板に溝加工を施し
た図で、（ａ）が斜視図、（ｂ）が断面図。 第５図は上下構成用圧電素子板の斜視図。 第６図（ａ）、（ｂ）は電極形成の状態を表す図であり
、（ａ）は斜視図、及び（ｂ）は断面図。 第７図、第８図は、中央圧電素子板と上下圧電素子板を
貼り合わせた後、インク供給路加工を行った夫々、正面
図及び横断面図。 １ 、、、、、 中央圧電素子板 ２．、、、、 上及び下側圧電素子板３ 、、、、、
電極 ４ 、、、、、 インク供給管 ５ 、、、、、 流路 ６ 、、、、、 ノズルプレート ７ 、、、、、 ノズル口 ８゜、、、、 ＦＰＣ（フレキシブルプリンティッド
サーキッド） ９、、、、、 駆動回路 １０、、 分極方向 １１２．電極接着部分 １２．９ インク供給 以上 出願人セイコーエプソン株式会社 代理人弁理土鈴木喜三部（他］名） 隼）目 第２図 心３図 （α） ケ 第午図 ｙ 竿５図 （α） （シ） 第４図
Claims (3)
- （１）、インク吐出ノズルの並び方向及びに互いに間隔
を有する多数の平行な流路を有し、該流路の天部、底部
及び側壁の一部又は全表面に電極が形成され、該側壁は
その一部又は全体が圧電物質で構成され、該側壁の電気
的アクチュエート手段による変形により該流路内の圧力
を変化させて、該流路の一端に形成されたノズルからイ
ンク滴を噴射せしめるインクジェットヘッドに於て、前
記流路はあるピッチで平行に形成された列を構成し、該
流路列を少なくとも２列以上有することを特徴とするイ
ンクジェットヘッド。 - （２）、圧電素子板は３枚から構成され、中央の圧電素
子板は上面、下面の両面に溝が形成され上、下を構成す
る圧電素子板は各々片面に溝が形成され、前記中央の圧
電素子板の溝と、前記上下圧電素子板の溝を一致するよ
うに貼り合わせることで中央圧電素子板をはさんで１対
の流路列を構成する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。 - （３）、前記中央圧電素子板と、前記上下を構成する圧
電素子板を貼り合わせた後、ノズル面と逆方向の他端部
の流路上の、上下圧電素子板を、部分的に流路部分まで
切欠いて、インク供給路とすることを特徴とする、請求
項２記載の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 |
|---|---|---|---|
| JP02309343A JP3108930B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP02309343A JP3108930B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04182138A true JPH04182138A (ja) | 1992-06-29 |
| JP3108930B2 JP3108930B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=17991867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02309343A Expired - Lifetime JP3108930B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 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) | JP3108930B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6136442A (en) * | 1998-09-30 | 2000-10-24 | Xerox Corporation | Multi-layer organic overcoat for particulate transport electrode grid |
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-
1990
- 1990-11-15 JP JP02309343A patent/JP3108930B2/ja not_active Expired - Lifetime
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