JPH0584904A

JPH0584904A - インクジエツトヘツド

Info

Publication number: JPH0584904A
Application number: JP24917691A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Koike; 久幸小池; Keiichi Mukoyama; 恵一向山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、圧電素子を用いたインクジェットヘ
ッドにおいて、部品の取り扱い性を向上することによ
り、歩留まりの向上、組立時間の短縮を図り、安価なイ
ンクジェットヘッドを提供することを目的とする。【構成】ノズル６、圧力室７、供給口８を有するインク
流路と、共通インク室９とが設けられた第１の基板１
と、第１の基板１のインク流路側表面に接合された第２
の基板２と、第２の基板２上に予め積層されて接合され
た１０μｍ以下の導電性部材３と、導電性部材３上に接
合された予め金属板５を接着された圧電素子４とより構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェットヘッドに
関し、詳しくは圧電素子を用いたオンデマンド型インク
ジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の技術は、特開昭６４−６４
８５６に見られるように、ノズルと、圧力室と、供給口
とを有する溝部より成るインク流路と、共通インク室と
が設けられた第１の基板と、第１の基板のインク流路側
表面に接合された第２の基板と、前記第２の基板上に積
層されて接合された導電性部材と、前記導電性部材上に
積層されて接合された圧電素子とから成り、各々の部品
を順次接着、溶着などにより接合することにより組み立
てていた。

【０００３】

【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、以下のような課題があった。

【０００４】（１）圧電素子の伸縮動作を、撓み動作
に高速変換するために導電性部材を高剛性かつ厚くする
必要があり、また、第２の基板に接合した後、反りが生
じないよう低剛性にする必要があった。つまり、圧電素
子が接合される圧力室部分は高剛性、全体としては低剛
性にする必要があるため、部分的にスリットを入れた部
品をエッチング等により作成していた。このため、導電
性部材は高価な部品となり、更に曲がり易く、取り扱い
が困難であるため、組立時間が長くなり、結果としてイ
ンクジェットヘッドが高価になった。

【０００５】（２）圧電素子は、セラミックであり、
かつ、低い電圧で使用する場合、厚みを薄くする必要が
ある。このため、欠け易く、取り扱いが困難であるため
組立時間が長くなり、かつ、歩留まりを低下させてしま
う。結果として、インクジェットヘッドが高価になっ
た。

【０００６】本発明はこのような欠点を解決するために
なされたものであり、エッチング等の工程を無くした安
価な、取り扱いの容易な導電性部材を用い、また、圧電
素子の取り扱いを容易にすることにより歩留まりの向
上、組立時間の短縮を行い、安価なインクジェットヘッ
ドを提供する事を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、ノズルから液滴を吐出して被記録媒体に記録
を行なうインクジェットヘッドにおいて、ノズルと、圧
力室と、供給口とを有する溝部より成るインク流路と、
共通インク室とが設けられた第１の基板と、前記第１の
基板の前記インク流路側表面に接合された第２の基板
と、前記第２の基板上に積層されて接合された導電性部
材と、前記導電性部材上に積層されて接合された圧電素
子とから成り、前記導電性部材が予め前記第２の基板上
に接着または蒸着された１０μｍ以下の薄膜であり、ま
た、前記圧電素子が前記導電性部材側に予め金属板を接
着し積層した圧電素子であることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の上記の構成によれば、導電性部材は１
０μｍ以下の薄膜であり低剛性となるのでエッチング等
による加工が不必要になり、また、予め第２の基板上に
接着または蒸着してあるため、取り扱いが容易になる。
圧電素子の伸縮の撓みへの高速変換に必要な剛性は予め
接着した金属板により得ることができ、更に、圧電素子
は予め金属板を接着し積層した後切断してあるため、取
り扱いが容易になる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例におけるインクジェ
ットヘッドの構成を示す断面図であり、図２は本発明の
一実施例におけるインクジェットヘッドの分解斜視図で
ある。以下、図１及び図２を用い本発明の構成を説明す
る。１は第１の基板で、ノズル６、圧力室７、供給口８
を有する溝部より成るインク流路と共通インク室９とイ
ンク供給管１０が形成されている。第１の基板１は透明
樹脂（例えば、ポリカーボネイト、ポリサルホン等）を
射出成形することにより作製される。２は第２の基板で
あり、第１の基板１のインク流路側表面に接着、溶着等
により接合されている。第２の基板２は、熱膨張による
反り、応力の発生を抑えるため、第１の基板１と同材質
を用いることが望ましい。また、第１の基板１に第２の
基板２を接合する事によりノズル６、圧力室７、供給口
８、共通インク室９は連続した孔状となり、この中にイ
ンクが封入される。３は導電性部材であり、予め、１０
μｍ以下の金属（例えば銅合金、ステンレススチール、
アルミニウム等）またはＩＴＯ膜等を第２の基板２上に
接着、蒸着等により積層し接合されている。導電性部材
３は、１０μｍ以下であるため、温度変化等により第２
の基板２を変形させることはない。また、第２の基板２
と導電性部材３は原反の段階で接合され、その後、プレ
ス加工等により所定の形状に加工される。第２の基板２
と導電性部材３の原反をロール状で供給し、接着剤を間
に挟み圧延すると均一な接着層を得ることが可能とな
り、また、通常のラミネートフィルムの製造工程をその
まま使用可能となる。本実施例においては、導電性部材
３はアルミニウム箔の１０μｍを使用している。４は圧
電素子でありチタン酸バリウムやジルコン酸鉛よりな
り、厚み方向に電界を受けることにより伸縮する性質を
有する。また、圧電素子４の表面は金属メッキ（例え
ば、Ａｕ、Ｎｉ等）されており、この金属メッキを介し
て分極処理が行なわれている。５は金属板であり、予
め、圧電素子４の負極側に接着により積層されている。
圧電素子４と金属板５は、原反の時点で圧電素子４の金
属メッキ部と金属板５とが導通可能なように接着されて
おり、その後所定の大きさにダイシング等により切断加
工される。本実施例においては、圧電素子４の厚みは５
０μｍ、金属板は圧延銅箔で厚みは３５μｍを使用して
いる。金属板５の厚みは、圧電素子４の厚みから、導電
性部材３の厚みを引いた厚みより薄くかつ近い方が撓み
の効率が良い。圧電素子４は金属板５を介し導電性部材
３上で、且つ圧力室７の上部に、導電性部材３と導通可
能に接着されている。２０は正電極であり圧電素子の正
極に結線され、２１は負電極であり導電性部材３に結線
されている。

【００１０】ノズル６は、インク滴の吐出孔である。圧
力室７は、前述の撓みによりインク流路内のインクに圧
力を発生させる。供給口８は、インク流路内のインクの
出入りを制限するためのオリフィスである。共通インク
室９は、複数のインク流路に通じており、インク流路に
インクを供給するための準備室である。共通インク室９
には、供給管１０を通じ外部のインクタンク（図示せ
ず）よりインクが供給されている。１００はインク滴で
あり、圧電素子４を駆動し圧力室７内で発生する圧力を
制御する事によりノズル６より選択的に吐出される。ノ
ズル６より吐出されたインク滴１００は、記録紙等の被
記録媒体（図示せず）に到達し、浸透または付着し画素
として１つの点を構成する。

【００１１】このように構成することにより、導電性部
材３と第２の基板２、圧電素子４と金属板５は、各々１
つの部品として供給されるため組立工数の削減が可能と
なる。また、導電性部材３は、第２の基板２と一体とな
るため取り扱い上で変形することも少なくなる。圧電素
子４も、金属板５と一体になるため、取り扱い上での欠
けが無くなる。

【００１２】次に、図３、図４を用い本発明の実施例の
インクジェットヘッドの動作につき説明を行なう。圧電
素子４に正電極２０、負電極２１を通じ電圧を印加する
と圧電素子４は厚み方向に電界を受け長さ方向に収縮を
行なう。この時、圧電素子４は金属板５と導電性部材３
と第２の基板２に拘束されているため、圧電素子４の収
縮は、圧電素子４、金属板５、導電性部材３、第２の基
板２の撓みとなって現われる。まず、圧電素子４は、電
圧を印加され電極に電荷を保持する事により電界を厚み
方向に受け収縮している。この時、前述の如く、圧電素
子４は、金属板５、導電性部材３、第２の基板２に拘束
されているため、撓みが生じ、図３に示すように圧力室
７よりインクを排除した状態で保持されている。この状
態では、インク滴１００は、まだ吐出されていない。次
に、圧電素子４の電荷を回路を閉じる等して放出する
と、圧電素子４に与えられていた電界が消滅し、圧電素
子４は元の長さに伸長する。この時、金属板５、導電性
部材３、第２の基板２も各々の剛性により復帰し撓みは
解除され図４の状態になる。金属板５の剛性が高いほど
撓みは速やかに復帰する。圧力室７は、撓みが解除され
ることにより圧力が低下し、供給口８よりインクが供給
される。圧力室７にインクが満たされた時点で、圧電素
子４に電圧を印加し厚み方向に電界を加えることにより
再び圧電素子４、金属板５、導電性部材３、第２の基板
２に撓みが生じ、圧力室７内のインクは排除され圧力が
高まる。圧力室７より排除されたインクは、ノズル６よ
りインク滴１００となり吐出される。この動作を選択的
に繰り返すことにより被記録媒体に記録を行なう。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、次のような優れた効果を奏す
る。

【００１４】（１）導電性部材３は、１０μｍ以下で
あるため、剛性は低く基板を変形させることがない。こ
のため、変形防止のためのエッチング等の加工を行なう
必要が無い。また、導電性部材３は、予め第２の基板２
に接合されているため、曲がり等が生じ難く、取り扱い
が容易になる。

【００１５】（２）圧電素子４に金属板５を予め接着
してあるため、撓みの高速復帰に必要な高い剛性を得る
ことができ、さらに、欠けが生じないため取り扱いが容
易になる。

【００１６】このように、本発明によるインクジェット
ヘッドは、予め１０μｍ以下の導電性部材を積層した第
２の基板を用いることにより、エッチング等の工程を無
くした安価な、かつ、取り扱いの容易な導電性部材を提
供し、また、予め金属板を接着した圧電素子を用いるこ
とにより、取り扱いの容易な圧電素子を提供する。この
ことにより、取り扱い上での曲げ、欠けを無くし歩留ま
りの向上が可能になり、また、取り扱いが容易であるた
め、組立時間の短縮が可能になり、インクジェットヘッ
ドを安価に提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】本発明の一実施例を示す分解斜視図。

【図３】本発明の一実施例の動作を示す断面図。

【図４】本発明の一実施例の動作を示す断面図。

【符号の説明】

１第１の基板２第２の基板３導電性部材４圧電素子５金属板６ノズル７圧力室８供給口９共通インク室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズルから液滴を吐出して被記録媒体に
記録を行なうインクジェットヘッドにおいて、ノズル
と、圧力室と、供給口とを有する溝部より成るインク流
路と、共通インク室とが設けられた第１の基板と、前記
第１の基板の前記インク流路側表面に接合された第２の
基板と、前記第２の基板上に積層されて接合された導電
性部材と、前記導電性部材上に積層されて接合された圧
電素子とから成り、前記導電性部材が予め前記第２の基
板上に接着または蒸着された１０μｍ以下の薄膜であ
り、また、前記圧電素子が前記導電性部材側に予め金属
板を接着し積層した圧電素子であることを特徴とするイ
ンクジェットヘッド。