JPH04307254A - インクジェットプリントヘッドとそれを用いたインクジェットプリント装置、及びインクジェットプリントヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェットプリントヘッドとそれを用いたインクジェットプリント装置、及びインクジェットプリントヘッドの製造方法Info
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- JPH04307254A JPH04307254A JP7302791A JP7302791A JPH04307254A JP H04307254 A JPH04307254 A JP H04307254A JP 7302791 A JP7302791 A JP 7302791A JP 7302791 A JP7302791 A JP 7302791A JP H04307254 A JPH04307254 A JP H04307254A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主にインクジェットプリ
ンタに用いるプリントヘッドに関する。
ンタに用いるプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、特開昭６３ー２５２７５０号
公報、あるいは、ヨーロッパ特許３７６６０６号明細書
に示されるようにインクを加圧することのできる流路が
並列に多数並んだ構造のインクジェットプリントヘッド
は発明されている。
公報、あるいは、ヨーロッパ特許３７６６０６号明細書
に示されるようにインクを加圧することのできる流路が
並列に多数並んだ構造のインクジェットプリントヘッド
は発明されている。
【０００３】上記に示す従来技術は比較的簡単な構造で
高密度のノズルを持つインクジェットプリントヘッドが
実現できる点で優れた技術であるが、多数の溝からなる
流路を高密度に形成しそれぞれの溝から電気的配線を行
なう必要から実用的には特に製造上の問題点を多数有し
ている。前記従来の技術は上記明細書に記載されている
とおり流路は一方に向かって開きもう一方は閉じている
為、加圧室を形成する際のカッティングを材料の途中ま
でとする必要がある。
高密度のノズルを持つインクジェットプリントヘッドが
実現できる点で優れた技術であるが、多数の溝からなる
流路を高密度に形成しそれぞれの溝から電気的配線を行
なう必要から実用的には特に製造上の問題点を多数有し
ている。前記従来の技術は上記明細書に記載されている
とおり流路は一方に向かって開きもう一方は閉じている
為、加圧室を形成する際のカッティングを材料の途中ま
でとする必要がある。
【０００４】図１１に示すように、溝９０１ａを部材９
０１の途中で止める必要があるため一般的なものよりか
なり小径のダイシング円盤９０２を用いなければならず
ダイシング円盤９０２の製造コストが高くなり、また、
ダイシング円盤９０２の機械への取り付けに特殊なフラ
ンジ治具を用いる必要があった。
０１の途中で止める必要があるため一般的なものよりか
なり小径のダイシング円盤９０２を用いなければならず
ダイシング円盤９０２の製造コストが高くなり、また、
ダイシング円盤９０２の機械への取り付けに特殊なフラ
ンジ治具を用いる必要があった。
【０００５】また、切削加工においてダイシング円盤９
０２の外周が短い為にダイシング円盤９０２の摩耗が激
しく加工物の寸法も安定しなかった。更に、ダイシング
円盤９０２の外周が短い為にダイシング円盤９０２及び
切削部分の温度上昇により圧電材料の分極破壊や寸法変
化を招くので加工速度は通常のダイシング円盤９０２に
よる溝加工に比べ著しく低くする必要があった。また、
ダイシング円盤９０２を図に示すように途中で上方（９
０３方向）に逃す操作も必要であった。
０２の外周が短い為にダイシング円盤９０２の摩耗が激
しく加工物の寸法も安定しなかった。更に、ダイシング
円盤９０２の外周が短い為にダイシング円盤９０２及び
切削部分の温度上昇により圧電材料の分極破壊や寸法変
化を招くので加工速度は通常のダイシング円盤９０２に
よる溝加工に比べ著しく低くする必要があった。また、
ダイシング円盤９０２を図に示すように途中で上方（９
０３方向）に逃す操作も必要であった。
【０００６】更に、従来技術では図１３に示す様に溝９
０１ａの内壁の導電層９０９に加えて、各溝９０１ａか
ら電気配線をするために溝９０１ａ外部の面上に配線用
の導電層９０９ａをパターン形成する必要があり、製造
工程でフォトリソグラフィーなどの手段を用なければな
らない為、溝９０１ａ内壁からパターン９０９を溝９０
１ａに合わせる際の精度や、パターン自体の精度が要求
され、生産性の点で問題を有していた。
０１ａの内壁の導電層９０９に加えて、各溝９０１ａか
ら電気配線をするために溝９０１ａ外部の面上に配線用
の導電層９０９ａをパターン形成する必要があり、製造
工程でフォトリソグラフィーなどの手段を用なければな
らない為、溝９０１ａ内壁からパターン９０９を溝９０
１ａに合わせる際の精度や、パターン自体の精度が要求
され、生産性の点で問題を有していた。
【０００７】以上の様に溝の形成および電気配線におけ
る従来技術の持つ問題点はインクジェットプリントヘッ
ドのノズル密度が増えるに従い、また、ノズル数が増え
るに従い非常に大きく生産性を落す要因になっていた。
る従来技術の持つ問題点はインクジェットプリントヘッ
ドのノズル密度が増えるに従い、また、ノズル数が増え
るに従い非常に大きく生産性を落す要因になっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかるインク
ジェットプリントヘッドを実用化する上での種種の課題
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、製
造を容易にすることによって、生産速度の向上、生産歩
留の向上、生産コストの低減をはかり安価なインクジェ
ットプリントヘッドを実現するとともに、高密度多素子
のインクジェットプリントヘッドの製造を可能にすると
ころにある。
ジェットプリントヘッドを実用化する上での種種の課題
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、製
造を容易にすることによって、生産速度の向上、生産歩
留の向上、生産コストの低減をはかり安価なインクジェ
ットプリントヘッドを実現するとともに、高密度多素子
のインクジェットプリントヘッドの製造を可能にすると
ころにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はかか
る課題を解決するために、前記流路の形状を一方の端部
からもう一方の端部まで断面形状が変化することなく直
線状に貫通した形状とし、前記流路の前記ノズルに接続
された端部に相対する端部を封止材で閉じ、前記流路の
内壁に形成された前記導電層以外の電気導電層を用いる
ことなく、前記流路の内壁に形成された前記導電層の一
部を露出させることにより前記外部電気回路と接続する
構造を備えたものである。
る課題を解決するために、前記流路の形状を一方の端部
からもう一方の端部まで断面形状が変化することなく直
線状に貫通した形状とし、前記流路の前記ノズルに接続
された端部に相対する端部を封止材で閉じ、前記流路の
内壁に形成された前記導電層以外の電気導電層を用いる
ことなく、前記流路の内壁に形成された前記導電層の一
部を露出させることにより前記外部電気回路と接続する
構造を備えたものである。
【００１０】
【実施例】本発明による実施例として製造したインクジ
ェットプリントヘッドとその製造方法を図１乃至図１０
により説明する。
ェットプリントヘッドとその製造方法を図１乃至図１０
により説明する。
【００１１】図１（ａ）は本発明の実施例として製造し
た８素子のインクジェットプリントヘッドの斜視図で、
図１（ｂ）はその１素子の長手方向の断面を示し、図１
（ｃ）は、図１（ｂ）のＣ−Ｃ断面を示すものである。
た８素子のインクジェットプリントヘッドの斜視図で、
図１（ｂ）はその１素子の長手方向の断面を示し、図１
（ｃ）は、図１（ｂ）のＣ−Ｃ断面を示すものである。
【００１２】本体部材１０１の内部に、一方の端部から
もう一方の端部まで断面形状が変化することなく直線状
に貫通した流路１０２が互いに平行に１０本形成されそ
の一方の開口部が封止部材１０３で塞がれもう一方の開
口部にそれぞれの流路に対応したノズル穴１０５ａを持
ったノズル部材１０５が固着されている。複数の流路１
０２はインク供給路１０６で互いに結ばれており本体部
材の上部に取り付けられたインク供給口１０７よりイン
ク１１２が供給され満たされている。
もう一方の端部まで断面形状が変化することなく直線状
に貫通した流路１０２が互いに平行に１０本形成されそ
の一方の開口部が封止部材１０３で塞がれもう一方の開
口部にそれぞれの流路に対応したノズル穴１０５ａを持
ったノズル部材１０５が固着されている。複数の流路１
０２はインク供給路１０６で互いに結ばれており本体部
材の上部に取り付けられたインク供給口１０７よりイン
ク１１２が供給され満たされている。
【００１３】流路１０２の内壁は導電層１１０で被われ
ており、その一方の端部を外部電気回路との端子部導電
層１１０ａとしてハンダ１０４によりフィルム状配線１
０８に接続されている。流路１０２に満たされたインク
１１２は、流路１０２の壁面を変形させることによりノ
ズル部材１０５のノズル穴１０５ａよりインク滴として
吐出される。
ており、その一方の端部を外部電気回路との端子部導電
層１１０ａとしてハンダ１０４によりフィルム状配線１
０８に接続されている。流路１０２に満たされたインク
１１２は、流路１０２の壁面を変形させることによりノ
ズル部材１０５のノズル穴１０５ａよりインク滴として
吐出される。
【００１４】本実施例では図１（ｂ）に示す様に流路１
０２の一方の端部が封止材１０３とハンダ１０４によっ
て塞がれている。これは、ハンダ１０４だけでは流路１
０２内のインク１１２によってハンダ１０４が腐食され
る恐れがあるためにシリコン樹脂をインク供給路１０６
から注入して封止を行なった為であるが、長期にわたる
耐久性を必要としない場合においてはハンダ１０４によ
る封止のみでもかまわない。
０２の一方の端部が封止材１０３とハンダ１０４によっ
て塞がれている。これは、ハンダ１０４だけでは流路１
０２内のインク１１２によってハンダ１０４が腐食され
る恐れがあるためにシリコン樹脂をインク供給路１０６
から注入して封止を行なった為であるが、長期にわたる
耐久性を必要としない場合においてはハンダ１０４によ
る封止のみでもかまわない。
【００１５】流路１０２の壁面変形手段を図２により説
明する。なお、図中の矢印は圧電材料の分極方向を示す
ものである。図２（ａ）は図１（ｃ）と同様の断面を示
したものであるが、本実施例では本体部材１０１は３つ
の部分より構成されており流路の中央から下部分が下部
壁部材１０１ａ、隣合う流路との間の壁の上部分が上部
壁部材１０１ｂ、その上部が蓋部材１０１ｃである。こ
こで下部壁部材１０１ａは図中上向きに分極された圧電
材料、上部壁部材１０１ｂは図中下向きに分極された圧
電材料から成る。それぞれの流路１０２の内壁表面は、
導電層１１０となっている。
明する。なお、図中の矢印は圧電材料の分極方向を示す
ものである。図２（ａ）は図１（ｃ）と同様の断面を示
したものであるが、本実施例では本体部材１０１は３つ
の部分より構成されており流路の中央から下部分が下部
壁部材１０１ａ、隣合う流路との間の壁の上部分が上部
壁部材１０１ｂ、その上部が蓋部材１０１ｃである。こ
こで下部壁部材１０１ａは図中上向きに分極された圧電
材料、上部壁部材１０１ｂは図中下向きに分極された圧
電材料から成る。それぞれの流路１０２の内壁表面は、
導電層１１０となっている。
【００１６】図２（ｂ）で示すように注目する流路１０
２の内壁導電層１１０とその両隣の流路１０２Ｌ、１０
２Ｒのそれぞれの内壁導電層１１０Ｌ、１１０Ｒとの間
にドライブ電圧１１１を印加することにより流路１０２
と隣合う流路１０２Ｌ、１０２Ｒとの間の圧電材料に図
中横向きの電界が作用する。一般的な圧電材料の性質か
ら、流路１０２と隣合う流路との間の壁は、図２（ｂ）
に示すように変形し、流路１０２の容積を拡大する。
２の内壁導電層１１０とその両隣の流路１０２Ｌ、１０
２Ｒのそれぞれの内壁導電層１１０Ｌ、１１０Ｒとの間
にドライブ電圧１１１を印加することにより流路１０２
と隣合う流路１０２Ｌ、１０２Ｒとの間の圧電材料に図
中横向きの電界が作用する。一般的な圧電材料の性質か
ら、流路１０２と隣合う流路との間の壁は、図２（ｂ）
に示すように変形し、流路１０２の容積を拡大する。
【００１７】また図２（ｃ）で示すように、ドライブ電
圧１１１を図２（ｂ）と逆向きに印加することにより、
流路１０２の容積は減少する。これらの手段を用いて流
路の体積を急激に減少させることによりノズル穴１０５
ａよりインク滴を吐出させることができる。
圧１１１を図２（ｂ）と逆向きに印加することにより、
流路１０２の容積は減少する。これらの手段を用いて流
路の体積を急激に減少させることによりノズル穴１０５
ａよりインク滴を吐出させることができる。
【００１８】同様にして、１０本の流路の内壁に形成さ
れた導電層１１０に印加する電圧をそれぞれ制御するこ
とにより、ノズル穴１０５ａに接続された８本の流路１
０２の容積をそれぞれ変化させ、８ノズルのインクジェ
ットプリントヘッドとして機能させることができる。
れた導電層１１０に印加する電圧をそれぞれ制御するこ
とにより、ノズル穴１０５ａに接続された８本の流路１
０２の容積をそれぞれ変化させ、８ノズルのインクジェ
ットプリントヘッドとして機能させることができる。
【００１９】本実施例では本体部材１０１に用いる材料
として、比較的安価で電気機械結合係数が大きく、切削
加工の容易な圧電材料であるチタン酸ジルコン酸鉛を用
いたが、流路と流路に挟まれた部分に作用する電界で流
路１０２の容積を変化させることができれば材料は問わ
ない。更に、本実施例では流路と流路に挟まれた部分の
上部と下部で分極方向を変えた圧電材料を使用したが、
上部又は下部の一方が圧電性を持たない材料としても流
路１０２の容積を変化させることができ同様にインクを
吐出させることができる。
として、比較的安価で電気機械結合係数が大きく、切削
加工の容易な圧電材料であるチタン酸ジルコン酸鉛を用
いたが、流路と流路に挟まれた部分に作用する電界で流
路１０２の容積を変化させることができれば材料は問わ
ない。更に、本実施例では流路と流路に挟まれた部分の
上部と下部で分極方向を変えた圧電材料を使用したが、
上部又は下部の一方が圧電性を持たない材料としても流
路１０２の容積を変化させることができ同様にインクを
吐出させることができる。
【００２０】内壁を導電層１１０で被われた複数の流路
１０２を持った本体部材１０１の製造方法を、図３によ
って説明する。
１０２を持った本体部材１０１の製造方法を、図３によ
って説明する。
【００２１】始めに図３（ａ）に示すように下部壁部材
１０１ａと上部壁部材１０１ｂを接合する。本実施例で
はそれぞれ厚さ１ｍｍと厚さ０．２ｍｍの厚み方向に分
極されたチタン酸ジルコン酸鉛の板の表面を研磨して接
着接合した。
１０１ａと上部壁部材１０１ｂを接合する。本実施例で
はそれぞれ厚さ１ｍｍと厚さ０．２ｍｍの厚み方向に分
極されたチタン酸ジルコン酸鉛の板の表面を研磨して接
着接合した。
【００２２】次に高速で回転するダイシング円盤を用い
て図３（ｂ）に示すように１０本の溝１０２ａを切削し
形成する。本実施例では深さ約０．４ｍｍの貫通した溝
を１０本形成した。
て図３（ｂ）に示すように１０本の溝１０２ａを切削し
形成する。本実施例では深さ約０．４ｍｍの貫通した溝
を１０本形成した。
【００２３】本発明によれば流路１０２は直線状である
ために、ここで用いるダイシング円盤９０５は、図１２
のダイシング円盤中心軌跡９０６で示すように加工する
部材９０４ａに対して、途中で止めたり方向を変えたり
することなく直線的に移動して切削加工が行なわれる。
ために、ここで用いるダイシング円盤９０５は、図１２
のダイシング円盤中心軌跡９０６で示すように加工する
部材９０４ａに対して、途中で止めたり方向を変えたり
することなく直線的に移動して切削加工が行なわれる。
【００２４】次に図３（ｃ）に示すように溝１０２ａを
形成した本体部材１０１ａ、１０１ｂ上に蓋部材１０１
ｃを接着し、貫通した複数の流路１０２をもつ本体部材
１０１を形成する。
形成した本体部材１０１ａ、１０１ｂ上に蓋部材１０１
ｃを接着し、貫通した複数の流路１０２をもつ本体部材
１０１を形成する。
【００２５】次に、図３（ｄ）に示すようにインク供給
路１０６を本体部材１０１の図中上部からフライス加工
などで切削加工し全ての流路１０２にインクを供給でき
るようにする。
路１０６を本体部材１０１の図中上部からフライス加工
などで切削加工し全ての流路１０２にインクを供給でき
るようにする。
【００２６】次に、本体部材１０１のノズル部材１０５
を接合する端面と、もう一方の端面を研磨又はカットし
、一方の端部の流路内部をハンダメッキし、樹脂などの
封止部材１０３で流路１０２の一方を閉じ、もう一方の
端部にノズル部材１０５を接合し、インク供給路１０６
の上部に樹脂などで成形されたインク供給口１０７を接
合し、ハンダメッキした端部にフィルム状配線１０８を
接続する。（以上より図１（ｂ））を得る。
を接合する端面と、もう一方の端面を研磨又はカットし
、一方の端部の流路内部をハンダメッキし、樹脂などの
封止部材１０３で流路１０２の一方を閉じ、もう一方の
端部にノズル部材１０５を接合し、インク供給路１０６
の上部に樹脂などで成形されたインク供給口１０７を接
合し、ハンダメッキした端部にフィルム状配線１０８を
接続する。（以上より図１（ｂ））を得る。
【００２７】本実施例では本体部材に圧電材料としてジ
ルコン酸チタン酸鉛を用いたので、製造工程中にインク
供給路１０６とノズル部材５の間の部分が、分極破壊温
度の２００度Ｃ以上にならないようにするために、低融
点のハンダを使用し、フィルム状配線１０８のハンダ付
けは赤外線ビームを用いて短時間の局部加熱により行な
った。
ルコン酸チタン酸鉛を用いたので、製造工程中にインク
供給路１０６とノズル部材５の間の部分が、分極破壊温
度の２００度Ｃ以上にならないようにするために、低融
点のハンダを使用し、フィルム状配線１０８のハンダ付
けは赤外線ビームを用いて短時間の局部加熱により行な
った。
【００２８】このように本発明によれば製造上最も時間
を要し、精度の要求される工程の１つである溝の加工が
従来技術に比べて著しく容易に行なえる。本実施例のよ
うに溝の加工に切削加工を用いる方法以外にレーザーな
どの光エネルギーを照射して溝加工を行なう試みもある
が、実用上はレーザーによる加工では安定した溝形状を
得ることが難しく、本実施例で用いた（図１２）ダイシ
ング円盤による切削加工が適する。
を要し、精度の要求される工程の１つである溝の加工が
従来技術に比べて著しく容易に行なえる。本実施例のよ
うに溝の加工に切削加工を用いる方法以外にレーザーな
どの光エネルギーを照射して溝加工を行なう試みもある
が、実用上はレーザーによる加工では安定した溝形状を
得ることが難しく、本実施例で用いた（図１２）ダイシ
ング円盤による切削加工が適する。
【００２９】流路１０２の内壁に導電層１１０を形成す
る手段として、本実施例では無電解メッキによりニッケ
ルを約１μｍと金を約０．２μｍを図４に示す構成の装
置を用いて流路の内壁に形成した。
る手段として、本実施例では無電解メッキによりニッケ
ルを約１μｍと金を約０．２μｍを図４に示す構成の装
置を用いて流路の内壁に形成した。
【００３０】流路の断面形状は、短辺が約０．１ｍｍ・
長辺が約０．４ｍｍの長方形で長さが約２０ｍｍである
為に、通常の無電解メッキ曹に本体部材１０１を浸漬す
るだけでは流路内部にメッキ液が十分作用しない。従っ
て、図４に示すように複数の流路１０２にメッキ液を強
制的に循環させることにより流路内部のみに均一にメッ
キ処理をすることで、良好な導電層１１０を得ることが
できた。
長辺が約０．４ｍｍの長方形で長さが約２０ｍｍである
為に、通常の無電解メッキ曹に本体部材１０１を浸漬す
るだけでは流路内部にメッキ液が十分作用しない。従っ
て、図４に示すように複数の流路１０２にメッキ液を強
制的に循環させることにより流路内部のみに均一にメッ
キ処理をすることで、良好な導電層１１０を得ることが
できた。
【００３１】この無電解メッキ工程ではメッキ液２０１
の速度が遅過ぎるとメッキ面に発生する気泡によりピン
ホールなどが発生し均一なメッキ面が得られず、また、
メッキ液２０１の速度が速過ぎるとメッキ層の形成が妨
げられメッキ速度がかえって低下するためメッキ液２０
１の循環速度を最適な値に保つことが重要であった。こ
のような方式を用ることによりマスキングやエッチング
などの選択的な導電層形成手段を用いることなく簡単に
流路内壁のみに導電層１１０を形成することができる。
の速度が遅過ぎるとメッキ面に発生する気泡によりピン
ホールなどが発生し均一なメッキ面が得られず、また、
メッキ液２０１の速度が速過ぎるとメッキ層の形成が妨
げられメッキ速度がかえって低下するためメッキ液２０
１の循環速度を最適な値に保つことが重要であった。こ
のような方式を用ることによりマスキングやエッチング
などの選択的な導電層形成手段を用いることなく簡単に
流路内壁のみに導電層１１０を形成することができる。
【００３２】内壁を導電層１１０で被われた複数の流路
１０２を持った本体部材１０１の製造方法について本発
明によるもう１つの方法による実施例を図５を用いて説
明する。
１０２を持った本体部材１０１の製造方法について本発
明によるもう１つの方法による実施例を図５を用いて説
明する。
【００３３】図５（ａ）に示すように、下部壁部材１０
１ａと上部壁部材１０１ｂを固着させた部材の上面全面
にレジスト層３０１をコーティングする。
１ａと上部壁部材１０１ｂを固着させた部材の上面全面
にレジスト層３０１をコーティングする。
【００３４】次いで、図５（ｂ）に示すように、前記の
ダイシング円盤を用いて溝１０２ａを形成する。
ダイシング円盤を用いて溝１０２ａを形成する。
【００３５】次に図５（ｃ）で示すように、溝１０２ａ
内壁を含む部材上面全面に導電層１１０をスパッタリン
グで形成する。
内壁を含む部材上面全面に導電層１１０をスパッタリン
グで形成する。
【００３６】さらに、図５（ｄ）に示すように、レジス
ト層３０１を剥離することにより溝１０２ａ以外の導電
層を除去する。このようにすることにより、フォトリソ
グラフィのような選択的な膜形成手段を用いることなく
溝１０２ａ内壁のみに導電層１１０を形成することがで
きる。
ト層３０１を剥離することにより溝１０２ａ以外の導電
層を除去する。このようにすることにより、フォトリソ
グラフィのような選択的な膜形成手段を用いることなく
溝１０２ａ内壁のみに導電層１１０を形成することがで
きる。
【００３７】次に図５（ｅ）に示すように、蓋部材１０
１ｃを固着することによって導電層１１０で内壁の３方
を被われた流路１０２を持つ本体部材１０１を形成する
ことができる。
１ｃを固着することによって導電層１１０で内壁の３方
を被われた流路１０２を持つ本体部材１０１を形成する
ことができる。
【００３８】この実施例ではレジスト層３０１を塗布し
た後、溝１０２ａの形成を行ない、導電層１１０を全面
に形成して最後に溝１０２ａ内壁以外の導電層１１０を
レジスト層３０１を剥離することによって除去し、溝１
０２ａ内壁部のみに導電層１１０を形成したが、レジス
ト層３０１を塗布することなく溝１０２ａを形成し、導
電層１１０を溝１０２ａ内壁を含む全面に形成した後、
ラッピングで部材表面を研磨し溝１０２ａ内壁以外の導
電層１１０を除去することにより溝１０２ａ内壁のみに
導電層１１０を形成することもできる。
た後、溝１０２ａの形成を行ない、導電層１１０を全面
に形成して最後に溝１０２ａ内壁以外の導電層１１０を
レジスト層３０１を剥離することによって除去し、溝１
０２ａ内壁部のみに導電層１１０を形成したが、レジス
ト層３０１を塗布することなく溝１０２ａを形成し、導
電層１１０を溝１０２ａ内壁を含む全面に形成した後、
ラッピングで部材表面を研磨し溝１０２ａ内壁以外の導
電層１１０を除去することにより溝１０２ａ内壁のみに
導電層１１０を形成することもできる。
【００３９】また本実施例では導電層１１０の形成にス
パッタリングを用いたが、特に溝１０２ａの深さが本実
施例よりも深い場合は、スパッタリングでは溝１０２ａ
の側面奥に十分な厚みで導電層１１０の形成ができない
場合がある為、蒸着法を用いて導電層１１０を形成して
も良い。
パッタリングを用いたが、特に溝１０２ａの深さが本実
施例よりも深い場合は、スパッタリングでは溝１０２ａ
の側面奥に十分な厚みで導電層１１０の形成ができない
場合がある為、蒸着法を用いて導電層１１０を形成して
も良い。
【００４０】流路１０２のハンダによる封止メッキは図
６（ａ）に示す様に、ハンダを溶融したハンダ曹４０２
に導電層１１０が形成された本体部材１０１の端部をデ
ィッピングすることにより行なうが、流路１０２の穴断
面積が小さい場合は穴内部にハンダが入らない場合があ
る。このような場合は図６（ｂ）に示すように電気メッ
キにより流路１０２の端部の導電層１１０上に金属を析
出させ、メッキ、封止を行なうのが良く、この方法によ
り例えばニッケルで封止し、金で表面を被うことによっ
て、メッキ部４０４は、流路１０２の封止と導電層１１
０の外部電気回路との導通の２つの機能を長期的に実現
できる。
６（ａ）に示す様に、ハンダを溶融したハンダ曹４０２
に導電層１１０が形成された本体部材１０１の端部をデ
ィッピングすることにより行なうが、流路１０２の穴断
面積が小さい場合は穴内部にハンダが入らない場合があ
る。このような場合は図６（ｂ）に示すように電気メッ
キにより流路１０２の端部の導電層１１０上に金属を析
出させ、メッキ、封止を行なうのが良く、この方法によ
り例えばニッケルで封止し、金で表面を被うことによっ
て、メッキ部４０４は、流路１０２の封止と導電層１１
０の外部電気回路との導通の２つの機能を長期的に実現
できる。
【００４１】第１の実施例では、外部電気回路との接続
を導電層１１０の封止部の端面における端子部導電層１
１０ａで行なっているが、図７で示す本発明による第２
の実施例で示す様に、流路１０２の一方の端部にメッキ
などで導電性の封止をして図７（ａ）、（ｂ）で示す形
態にカットし、端子部導電層５０２を外部電気回路との
接続端子として用いてもよい（図３（ｃ））。
を導電層１１０の封止部の端面における端子部導電層１
１０ａで行なっているが、図７で示す本発明による第２
の実施例で示す様に、流路１０２の一方の端部にメッキ
などで導電性の封止をして図７（ａ）、（ｂ）で示す形
態にカットし、端子部導電層５０２を外部電気回路との
接続端子として用いてもよい（図３（ｃ））。
【００４２】図８は、本発明による第３の実施例である
。流路１０２の一方の端部をメッキなどで導電性の封止
して、図８（ｂ）で示す形状にダイシング円盤などでカ
ットし、図８（ｃ）で示すようにフィルム状配線１０８
をカット部６０１に差し込み、ストッパ６０３で端子部
導電層６０２と圧接することにより外部電気回路との接
続を行なうこともできる。このようにすることにより接
続時にハンダ付けすることなく確実な接続が得られ、配
線の再接続も可能となる。
。流路１０２の一方の端部をメッキなどで導電性の封止
して、図８（ｂ）で示す形状にダイシング円盤などでカ
ットし、図８（ｃ）で示すようにフィルム状配線１０８
をカット部６０１に差し込み、ストッパ６０３で端子部
導電層６０２と圧接することにより外部電気回路との接
続を行なうこともできる。このようにすることにより接
続時にハンダ付けすることなく確実な接続が得られ、配
線の再接続も可能となる。
【００４３】図９は、本発明による第４の実施例として
製造したラインヘッドである。ラインヘッドは、素子数
が著しく多くなるため、プリント配線７０５を形成した
ベース板７０１上にヘッド本体とドライバＩＣ７０４を
固定し、ワイヤボンディングによって配線を行なってい
る。本実施例では本体部材１０１の一方の端部をダイシ
ング円盤などにより流路内壁の下面を残してカットし、
封止材７０２を外側より充填し流路の一方を封止し導電
層１１０の端部である端子部導電層１１０ａとドライバ
ＩＣ７０４の端子をボンディングワイヤ７０３で接続し
ている。ドライバＩＣ７０４は、フィルム状配線７０７
を通して外部から与えられる電源と入力信号により、複
数の流路内壁導電層１１０にそれぞれ接続された端子に
図２で示したドライブ電圧１１１に相当する電圧を発生
する。ドライバＩＣ７０４はコード化された入力信号を
デコードして各素子をドライブするので、プリントヘッ
ド本体とドライバＩＣ７０４をベース板７０１上で配線
することで、フィルム状配線７０７の配線本数を大幅に
減らすとともに配線ピッチを広くすることができ、接続
における信頼性が向上する。ワイヤボンディングした後
は封止材７０８によりボンディングワイヤを被い固定す
る。
製造したラインヘッドである。ラインヘッドは、素子数
が著しく多くなるため、プリント配線７０５を形成した
ベース板７０１上にヘッド本体とドライバＩＣ７０４を
固定し、ワイヤボンディングによって配線を行なってい
る。本実施例では本体部材１０１の一方の端部をダイシ
ング円盤などにより流路内壁の下面を残してカットし、
封止材７０２を外側より充填し流路の一方を封止し導電
層１１０の端部である端子部導電層１１０ａとドライバ
ＩＣ７０４の端子をボンディングワイヤ７０３で接続し
ている。ドライバＩＣ７０４は、フィルム状配線７０７
を通して外部から与えられる電源と入力信号により、複
数の流路内壁導電層１１０にそれぞれ接続された端子に
図２で示したドライブ電圧１１１に相当する電圧を発生
する。ドライバＩＣ７０４はコード化された入力信号を
デコードして各素子をドライブするので、プリントヘッ
ド本体とドライバＩＣ７０４をベース板７０１上で配線
することで、フィルム状配線７０７の配線本数を大幅に
減らすとともに配線ピッチを広くすることができ、接続
における信頼性が向上する。ワイヤボンディングした後
は封止材７０８によりボンディングワイヤを被い固定す
る。
【００４４】図１０は、本体部材１０１の大量生産の方
法を示すものである。本発明によれば、断面形状が変化
することなく貫通した流路を用い、また、流路内壁部の
導電層以外に外部回路との接続の為の導電層を形成しな
いので内部に導電層を持った流路を形成した大きな本体
部材ブロック８０１を作っておき、図１０の８０２、及
び８０３で示す切断面でカットして多数の本体部材を製
造することができる。本発明によれば、上記の様な製造
方法が可能となり生産工程の多くをしめる溝の加工と導
電層の形成をまとめて行なうことにより生産コストが大
幅に下げられる。
法を示すものである。本発明によれば、断面形状が変化
することなく貫通した流路を用い、また、流路内壁部の
導電層以外に外部回路との接続の為の導電層を形成しな
いので内部に導電層を持った流路を形成した大きな本体
部材ブロック８０１を作っておき、図１０の８０２、及
び８０３で示す切断面でカットして多数の本体部材を製
造することができる。本発明によれば、上記の様な製造
方法が可能となり生産工程の多くをしめる溝の加工と導
電層の形成をまとめて行なうことにより生産コストが大
幅に下げられる。
【００４５】なお、本発明による流路の断面形状や長さ
、また各部の寸法や材質は、製造するインクジェットプ
リントヘッドの素子密度や繰り返し周波数、印加電圧、
インク、材料などにより様々に決定され、必ずしも前記
実施例で採用したものと同じでないこというまでもない
。
、また各部の寸法や材質は、製造するインクジェットプ
リントヘッドの素子密度や繰り返し周波数、印加電圧、
インク、材料などにより様々に決定され、必ずしも前記
実施例で採用したものと同じでないこというまでもない
。
【００４６】本発明によるインクジェットプリントヘッ
ドは文字や絵などの情報を紙などの記録媒体上にインク
を用いて記録する目的以外に、液滴を用いた各種コーテ
ィングや、微量液体の滴下など、液体を選択滴に吐出さ
せる用途にも使用できる。
ドは文字や絵などの情報を紙などの記録媒体上にインク
を用いて記録する目的以外に、液滴を用いた各種コーテ
ィングや、微量液体の滴下など、液体を選択滴に吐出さ
せる用途にも使用できる。
【００４７】
【発明の効果】本発明によってインクジェットプリント
ヘッドの生産速度の向上、生産歩留の向上、生産コスト
の低減の効果が得られ、安価なインクジェットプリント
ヘッドが実現でき、また、高密度多素子のインクジェッ
トプリントヘッドの製造も可能となった。
ヘッドの生産速度の向上、生産歩留の向上、生産コスト
の低減の効果が得られ、安価なインクジェットプリント
ヘッドが実現でき、また、高密度多素子のインクジェッ
トプリントヘッドの製造も可能となった。
【図１】本発明による実施例を示す図で（ａ）は斜視図
、（ｂ）、（ｃ）は断面図である。
、（ｂ）、（ｃ）は断面図である。
【図２】本発明による実施例のインク吐出原理を示す断
面図である。
面図である。
【図３】本発明によるインクジェットプリントヘッドの
製造方法の実施例を示す図で、各工程の材料形態を示す
斜視図である。
製造方法の実施例を示す図で、各工程の材料形態を示す
斜視図である。
【図４】本発明によるインクジェットプリントヘッドの
製造方法の実施例を示す図で、流路内壁のメッキ手段を
示す図である。
製造方法の実施例を示す図で、流路内壁のメッキ手段を
示す図である。
【図５】本発明によるインクジェットプリントヘッドの
製造方法の実施例を示す図で、溝内壁の導電層形成手段
を示す断面図である。
製造方法の実施例を示す図で、溝内壁の導電層形成手段
を示す断面図である。
【図６】本発明によるインクジェットプリントヘッドの
製造方法の実施例を示す図で、流路端部の導電層へのメ
ッキ手段を示す図である。
製造方法の実施例を示す図で、流路端部の導電層へのメ
ッキ手段を示す図である。
【図７】本発明による第２の実施例を示す図で、（ａ）
は本体部材の後方からの斜視図、（ｂ）は本体部材の断
面図、（ｃ）は実施例の断面図である。
は本体部材の後方からの斜視図、（ｂ）は本体部材の断
面図、（ｃ）は実施例の断面図である。
【図８】本発明による第３の実施例を示す図で、（ａ）
は本体部材の後方からの斜視図、（ｂ）は本体部材の断
面図、（ｃ）は実施例の断面図である。
は本体部材の後方からの斜視図、（ｂ）は本体部材の断
面図、（ｃ）は実施例の断面図である。
【図９】本発明による第４の実施例を示す図で、（ａ）
は後方からの斜視図、（ｂ）は断面図である。
は後方からの斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】本発明によるインクジェットプリントヘッド
の製造方法の実施例を示す図で、本体部材ブロックの斜
視図である。
の製造方法の実施例を示す図で、本体部材ブロックの斜
視図である。
【図１１】従来技術によるインクジェットプリントヘッ
ドの製造方法の実施例を示す図で、（ａ）は溝形成手段
の斜視図、（ｂ）は断面図。
ドの製造方法の実施例を示す図で、（ａ）は溝形成手段
の斜視図、（ｂ）は断面図。
【図１２】本発明による溝形成手段を示す断面図である
。
。
【図１３】従来技術による実施例を示す図で、（ａ）（
ｂ）は断面図、（ｃ）は斜視図。
ｂ）は断面図、（ｃ）は斜視図。
１０１・・・・・・・本体部材
１０１ａ・・・・・・下部壁部材
１０１ｂ・・・・・・上部壁部材
１０１ｃ・・・・・・蓋部材
１０２・・・・・・・流路
１０２ａ・・・・・・溝
１０３・・・・・・・封止部材
１０４・・・・・・・ハンダ
１０５・・・・・・・ノズル部材
１０６・・・・・・・インク供給路
１０７・・・・・・・インク供給口
１０８・・・・・・・フィルム状配線
１０９・・・・・・・接着剤
１１０・・・・・・・導電層
１１０ａ・・・・・・端子部導電層
１１１・・・・・・・ドライブ電圧
１１２・・・・・・・インク
２０１・・・・・・・メッキ液
２０１ａ・・・・・・メッキ液（供給部）２０１ｂ・・
・・・・メッキ液（メッキ部）２０１ｃ・・・・・・メ
ッキ液（液曹部）２０２・・・・・・・メッキ液曹 ２０３・・・・・・・メッキ液循環路 ２０４・・・・・・・メッキ液循環ポンプ３０１・・・
・・・・レジスト層 ４０１・・・・・・・ハンダ ４０１ａ・・・・・・ハンダ（メッキ部）４０２・・・
・・・・ハンダ曹 ４０３・・・・・・・メッキ液 ４０４・・・・・・・メッキ部 ４０５・・・・・・・電気メッキ電源 ４０６・・・・・・・メッキ曹 ５０１・・・・・・・切り欠き ５０２・・・・・・・端子部導電層 ６０１・・・・・・・切り欠き溝 ６０２・・・・・・・端子部導電層 ６０３・・・・・・・ストッパー ７０１・・・・・・・ベース板 ７０２・・・・・・・封止材 ７０３・・・・・・・ボンディングワイア７０４・・・
・・・・ドライバＩＣ ７０５・・・・・・・プリント配線 ７０６・・・・・・・コネクト端子 ７０７・・・・・・・フィルム状配線 ７０８・・・・・・・封止材 ８０１・・・・・・・本体部材ブロック８０２・・・・
・・・長手方向切断面 ８０３・・・・・・・巾方向切断面 ９０４ａ・・・・・・本実施例の本体部材下部９０４ｂ
・・・・・・本実施例の本体部材下部（第二の部分） ９０４ｃ・・・・・・本実施例の本体部材下部（第三の
部分） ９０５・・・・・・・本実施例のダイシング円盤９０６
・・・・・・・本実施例のダイシング円盤中心軌跡
・・・・メッキ液（メッキ部）２０１ｃ・・・・・・メ
ッキ液（液曹部）２０２・・・・・・・メッキ液曹 ２０３・・・・・・・メッキ液循環路 ２０４・・・・・・・メッキ液循環ポンプ３０１・・・
・・・・レジスト層 ４０１・・・・・・・ハンダ ４０１ａ・・・・・・ハンダ（メッキ部）４０２・・・
・・・・ハンダ曹 ４０３・・・・・・・メッキ液 ４０４・・・・・・・メッキ部 ４０５・・・・・・・電気メッキ電源 ４０６・・・・・・・メッキ曹 ５０１・・・・・・・切り欠き ５０２・・・・・・・端子部導電層 ６０１・・・・・・・切り欠き溝 ６０２・・・・・・・端子部導電層 ６０３・・・・・・・ストッパー ７０１・・・・・・・ベース板 ７０２・・・・・・・封止材 ７０３・・・・・・・ボンディングワイア７０４・・・
・・・・ドライバＩＣ ７０５・・・・・・・プリント配線 ７０６・・・・・・・コネクト端子 ７０７・・・・・・・フィルム状配線 ７０８・・・・・・・封止材 ８０１・・・・・・・本体部材ブロック８０２・・・・
・・・長手方向切断面 ８０３・・・・・・・巾方向切断面 ９０４ａ・・・・・・本実施例の本体部材下部９０４ｂ
・・・・・・本実施例の本体部材下部（第二の部分） ９０４ｃ・・・・・・本実施例の本体部材下部（第三の
部分） ９０５・・・・・・・本実施例のダイシング円盤９０６
・・・・・・・本実施例のダイシング円盤中心軌跡
Claims (12)
- 【請求項１】 複数の流路と、前記流路の側壁をなす
圧電材料と、前記流路の内壁に形成された導電層と、前
記流路の端部に接続されたノズルと、複数の前記流路を
互いに接続するインク供給路と、で少なくとも構成され
、外部電気回路に接続された前記導電層により前記圧電
材料に電界を印加し前記流路の側壁を変形させることで
前記流路内のインクを加圧することによりインク滴を前
記ノズルから吐出させるインクジェットプリントヘッド
において、前記流路の形状を一方の端部からもう一方の
端部まで断面形状が変化することなく直線状に貫通した
形状とし、前記流路の前記ノズルに接続された端部に相
対する端部を封止材で閉じ、前記流路の内壁に形成され
た前記導電層の一部を露出させることにより前記外部電
気回路と接続することを特徴とするインクジェットプリ
ントヘッド。 - 【請求項２】 前記流路の少なくとも隣あう流路に挟
まれた部分を圧電材料とし、前記流路の内壁の全面、又
は、前記流路の内壁をなす面のうち少なくとも一面を除
いた面を導電層とした請求項１記載のインクジェットプ
リントヘッド。 - 【請求項３】 前記流路の内壁に形成された導電層の
一部を露出させ、そこに接続線を圧着またはハンダ付け
またはワイアボンディングし外部電気回路と接続した請
求項１記載のインクジェットプリントヘッド。 - 【請求項４】 ａ）第１の本体部材の少なくとも一面
に、一方の端からもう一方の端まで断面形状が変化する
ことなく直線状に貫通した複数の溝を形成し、ｂ）前記
第１の本体部材の前記複数の溝を形成した面上に第２の
本体部材を固着させることにより一方の端からもう一方
の端まで断面形状が変化することなく直線状に貫通した
複数の流路を持つ本体部材を形成し、ｃ）前記本体部材
の少なくとも前記流路の内壁全面に導電層を形成し、 ｄ）前記本体部材の前記内壁の一方を封止部材で塞ぎ、
もう一方にノズル部材を固着させ、前記本体部材の一部
を除去することにより複数の前記流路を互いに接続する
インク供給路を形成し、前記流路内壁の導電層のそれぞ
れに電気配線をする ステップからなることを特徴とするインクジェットプリ
ントヘッドの製造方法。 - 【請求項５】 前記流路にメッキ処理液循環流路を接
続しメッキ処理液を前記流路に循環させることにより前
記流路の内壁全面に導電層を形成する請求項４記載のイ
ンクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 【請求項６】 ａ）第１の本体部材の少なくとも一面
に、一方の端からもう一方の端まで断面形状が変化する
ことなく直線状に貫通した複数の溝を形成し、ｂ）前記
第１の本体部材の少なくとも前記溝を形成した表面及び
前記溝内壁に導電層を形成し、ｃ）前記溝内壁以外の部
分の導電層を除去し、ｄ）前記第１の本体部材の前記溝
を形成した面上に第２の本体部材を固着させることによ
り一方の端からもう一方の端まで断面形状変化すること
なく直線状に貫通した複数の流路を持つ本体部材を形成
し、 ｅ）前記本体部材の複数の前記流路の一方を封止部材で
塞ぎ、もう一方にノズル部材を固着させ、前記本体部材
の一部を除去することにより複数の前記流路を互いに接
続するインク供給路を形成し、前記流路内壁の導電層の
それぞれに電気配線をする ステップからなることを特徴とするインクジェットプリ
ントヘッドの製造方法。 - 【請求項７】 前記第１の本体部材の全面、または、
少なくとも１面にレジスト層をコーティングした後、前
記レジスト層をコーティングした面に複数の前記溝を形
成し、更に全面、または、少なくとも前記溝内壁と前記
レジスト層をコーティングした面に導電層を形成した後
、前記レジスト層を剥離することにより前記溝内壁以外
の導電層を除去する請求項６記載のインクジェットプリ
ントヘッドの製造方法。 - 【請求項８】 前記第１の本体部材に前記溝を形成し
、更に全面、または、少なくとも溝内壁と上面に導電層
を形成した後、前記第１の本体部材の前記溝を形成した
面をラッピングすることにより前記溝内壁以外の導電層
を除去する請求項６記載のインクジェットプリントヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項９】 前記流路の内壁に導電層を形成した後
、前記流路の一方の端部のみをメッキ処理液に浸漬し電
気メッキ処理、または、無電解メッキ処理を行なうこと
により前記流路の一方の端部の導電層を厚くするか、ま
たは前記流路の一方の端部を封止する請求項４または請
求項６記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法
。 - 【請求項１０】 前記流路の内壁に導電層を形成した
後、前記流路の一方の端部のみをハンダメッキすること
により前記流路の一方の端部の導電層を厚くするか、ま
たは前記流路の一方の端部を封止する請求項４または請
求項６記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法
。 - 【請求項１１】 製造しようとするインクジェットプ
リントヘッドの２倍以上のノズル列方向の巾を持った本
体部材に、内壁に導電層を持つ複数の流路を形成した後
、前記本体部材を流路に沿った方向に切断することによ
り２個以上のの本体部材を製造する請求項４又は請求項
６記載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。 - 【請求項１２】 製造しようとするインクジェットプ
リントヘッドの２倍以上の流路方向の長さを持った本体
部材に、内壁に導電層を持つ複数の流路を形成した後、
前記本体部材を流路を横切る方向に切断することにより
２個以上の本体部材を製造する請求項４又は請求項６記
載のインクジェットプリントヘッドの製造方法。
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ID=13506454
Family Applications (1)
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