JPH0499637A - インクジェットヘッド - 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］ 本発明はインクジェット記録に係わるもので、特にイン
ク中に於て圧電変換器を駆動させ、ノズル開口よりイン
クを吐出させて印字を行うインクジェットヘッドに関す
る。

［従来の技術］ 従来のインクジェットヘッドの部分斜視図を第３図に示
す。ノズル形成基板１５は、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ
の厚みを有する金属箔により製造されるのが一般的であ
る。この金属箔と圧電変換器１１との間隙Ｃを規定する
ため、金属箔を、間隔規制粒子１７を含有している接着
剤１８を介して接着していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし前述の従来技術では、ノズル形成基板１５と接着
剤１８との熱膨張係数の違い、接着剤１８の硬化時の体
積変化により、ノズル形成基板］５と圧電変換器１１と
の間隙Ｃの接着部先端１６において機械的強度の劣るノ
ズル形成基板１５が変形し、ノズル形成基板１５の平面
性が損なわれる。このため、ノズル形成基板１５と圧電
変換器１１の可動部分との間隙Ｃの制御が困難であると
いう課題を有していた。また、ノズル形成基板１５の機
械的強度を増すためにノズル形成基板１５の厚みを増す
と、ノズル開口２２の開口径精度が落ち、インク滴吐出
特性が安定しないという課題を有していた。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、ノズル形成基板の平面性を損な
うことなくノズル形成基板を接着し、印字品質の安定し
た信願性の高いインクジェットヘッドを提供するところ
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、複数個のノズル開口を有するノズル形成基板
と、このノズル形成基板にある間隔をもって対向して配
置された圧電変換器とを備え、前記圧電変換器をインク
中で動作させ前記ノズル開口近傍のインクの圧力を高め
て前記ノズル開口よりインク滴を吐出させるインクジェ
ットヘッドにおいて、ノズル形成基板の、圧電変換器が
配置された面とは反対側の面に補強材を設けることを特
徴とする。

［作用］ 本発明の前記の構成によれば、ノズル形成基板の、圧電
変換器との接着面とは反対側の面に補強材が接着されて
いるため、ノズル形成基板の接着部における機械的強度
が増し、平面性を損なわず、ノズル形成基板を接着でき
る。

［実施例〕 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明によるインクジェットヘッドの部分斜
視図である。圧電変換器１１は、ＰＺＴなとの圧電体１
２と、圧電体１２の下面に形成されたＡｕなどの薄膜金
属から成る電極層１３と、圧電体１２の上面に形成され
たＦｅ−Ｎｉ合金などの金属から成る金属層１４とから
なる三部材積層構造を有したものである。前記圧電変換
器１１は、平行に複数本配設されている。前記圧電変換
器１１と対向してＮｉの電鋳により形成されたノズル形
成基板１５が、間隔規制粒子１７を含有した接着剤１８
により接着されている。金属層１４にＦｅ−Ｎｉを組成
とする合金を用いるのは、圧電変換器１１の梁部の温度
変化による変動の改善を図るためである。即ち、圧電体
１２の熱膨張係数と一致するようにＦｅとＮｉの合金組
成比率を決めることで、圧電変換器１１の梁部のバイメ
タル効果による変動の低減が図られる。間隔規制粒子１
７は、圧電変換器１１とノズル形成基板１５との間隙を
均−且つ適正な値とするとともに、圧電変換器１１とノ
ズル形成基板１５との電気的接続を行うことを目的とし
たものである。間隔規制粒子１７は、粒子表面にＮｉや
Ａｕなどの金属皮膜が施されているか、または間隔規制
粒子１７自体が導電性を有した粒子である。金属ベース
部材２０と圧電変換器１１との間隙も間隔規制粒子１７
を含有した接着剤１８により接着し、金属ベース部材２
０と圧電変換器１１との間隙を一定に確保している。金
属ベース部材２０の表面には、絶縁層２１を介して金属
薄層１９が形成されている。

金属′ｆｉＩ−Ｍ１９は、複数本の圧電変換器１１に対
応するように縞状にパターンニングされており、電気的
接続と、圧電変換器１１の振動部の固定端を規制する役
割とを兼ねている。更に金属薄層１９には、金属薄層１
９に対応するように配線パターンを有するフレキシブル
基板（図示せず）が接続されている。外部よりフレキシ
ブル基板を介して圧電変換器１１の電極層１３と金属層
１４との間に電圧を印加すると、電極層１３と金属層１
４間の圧電体１２のみが収縮する。その結果、圧電変換
器１１の梁部に曲げモーメントが発生し、圧電変換器１
１の梁部は、ノズル形成基板］５と反対方向に変位する
。そして、電圧を解除すると、圧電変換器１１の復元力
により発生する圧力でノズル形成基板］５と圧電変換器
１１との間隙Ｃにあるインクに圧力が加えられ、ノズル
開口２２よりインク滴が吐出する。

このように、ノズル開口２２近傍のインクの圧力を高め
ることでノズル開口２２よりインク滴を吐出させるイン
クジェットヘッドに於いては、ノズル形成基板１５と圧
電変換器１１との距離を均且つ適正な値としなければな
らない。そこで、本実施例では、ノズル形成基板１５の
上部に、Ｎｊの電鋳により形成されｆ：板厚０．２ｍｍ
の補強材２３を、ノズル形成基板１５と圧電変換器１１
との接着部の先端位置１６を覆い、且つこの先端位置１
６より０．１ｍｍノズル開口側までの範囲を接着した。

これにより、ノズル形成基板１５の機械的強度が増し、
ノズル形成基板１５と接着剤１８との熱膨張係数の違い
、接着剤１８の硬化時の体積変化によるノズル形成基板
１５の変形がなくなった。従って、ノズル形成基板１５
の平面性が保たれ、ノズル形成基板１５と圧電変換器１
１との間隙Ｃを精密に制御できる。実験によれば、ノズ
ル形成基板１５と補強材２３とを合わせた厚さが０．２
ｍｍ以上で、ノズル形成基板１５と圧電変換器１１との
接着部の先端位置１６より０゜１、ｍｍ以上ノズル開口
側まで補強材２３を接着することにより、ノズル形成基
板１５の平面性を保つことができることが確認されてい
る。　本実施例では、補強材としてＮｉ電鋳板を使用し
たが、板厚０．２ｍ、ｍのＮｉ電鋳板と同等の機械的強
度を保有する材料であれば、セラミック、圧延金属板な
どであっても同等の効果が得られ、本実施例に限定され
るものではない。

第２図は本発明のインクジェットヘッドを搭載した記録
装置の斜視図である。同図に於いて記録媒体１は送りロ
ーラ２．３の押圧によって、プラテン４に捲き回される
。ガイド軸６．７に案内されるキャリッジ８上にインク
ジェットヘッド９は搭載され、プラテン４の軸方向と平
行方向Ａに往復走行する。インクジェットヘッド９はオ
ンデイマント型インクジェットヘッドであり、動作電気
信号を加えることで独立にインク滴を噴出制御可能な複
数のノズル開口を有している。そして、プラテン軸方向
に走査され、ノズル開口から選択的にインク滴を噴出し
記録媒体１にインク像を形成する。記録媒体１はプラテ
ン４、送りローラ２．３の回転により走査方向と直交す
る副走査方向（矢印５方向）に搬送され記録媒体１上へ
の印字が行われる。

［発明の効果］ 本究明によれば、ノズル形成基板の、圧電変換器との接
着面とは反対側の面に補強材を接着することにより、ノ
ズル形成基板の機械的強度を増しているため、ノズル形
成基板の接着時にノズル形成基板と圧電変換器との間隙
の間隔規制粒子を含有している接着剤により、ノズル形
成基板が変形することを防ぐことが出来る。よって、ノ
ズル形成基板と圧電変換器との間隙を高精度に制御でき
、インク滴吐出特性の安定したインクジェットヘッドの
製造が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェットヘッドの部分斜視
図である。　第２図は本発明のインクジェットヘッドが
搭載された記録装置の斜視図である。　第３図は、従来
のインクジェットヘッドの部分斜視図である。 １　　　・・・記録媒体 ２．３　・・・送りローラ ４　　・・・プラテン ６．７　・・・ガイド軸 ８　　　・・・キャリッジ ９　　　・・・インクジェットヘッド ・・・圧電変換器 ・・・圧電体 ・・・電極層 ・・・金属層 ・・・ノズル形成基板 ・・・ノズル形成基板と圧電変換器との接着の先端位置 ・・・間隔規制粒子 ・・・間隔規制粒子を含有する 接着剤 ・・・金属薄層 ・・・金属ベース部材 ・・・絶縁層 ・・・ノズル開口 ・・・補強材 ・・・接着剤 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−名 第１図 １５−−−／ス゛ル考１八遵１１Ｌ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個のノズル開口を有するノズル形成基板と、このノ
   ズル形成基板にある間隔をもって対向して配置された圧
   電変換器とを備え、前記圧電変換器をインク中で動作さ
   せ前記ノズル開口近傍のインクの圧力を高めて前記ノズ
   ル開口よりインク滴を吐出させるインクジェットヘッド
   において、ノズル形成基板の、圧電変換器が配置された
   面とは反対側の面に補強材を設けることを特徴とするイ
   ンクジェットヘッド。