JPH06126957A - インクジェットプリンタヘッドとその製造方法 - Google Patents
インクジェットプリンタヘッドとその製造方法Info
- Publication number
- JPH06126957A JPH06126957A JP27894492A JP27894492A JPH06126957A JP H06126957 A JPH06126957 A JP H06126957A JP 27894492 A JP27894492 A JP 27894492A JP 27894492 A JP27894492 A JP 27894492A JP H06126957 A JPH06126957 A JP H06126957A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- electrode
- ink jet
- polyimide
- printer head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】
【目的】 インクジェットヘッドの電極上に容易且つ信
頼性のある絶縁膜を形成する。 【構成】 流路４は流路ピッチに合わせたインク供給口
７を有する上部基板６により蓋をされ、インク供給口７
を経て、インク貯蔵タンク（図示せず）に接続してい
る。各流路４を区画する側壁５の両面に形成された電極
１０に、電気的アクチュエート手段（図示せず）より電
圧パルスを印加すると側壁５が変形し、発生する圧力に
より流路４を満たすインクの一部をノズル開口３からイ
ンク滴として吐出させ、他の一部をインク供給口７を経
てインク貯蔵タンク側に排出する。
頼性のある絶縁膜を形成する。 【構成】 流路４は流路ピッチに合わせたインク供給口
７を有する上部基板６により蓋をされ、インク供給口７
を経て、インク貯蔵タンク（図示せず）に接続してい
る。各流路４を区画する側壁５の両面に形成された電極
１０に、電気的アクチュエート手段（図示せず）より電
圧パルスを印加すると側壁５が変形し、発生する圧力に
より流路４を満たすインクの一部をノズル開口３からイ
ンク滴として吐出させ、他の一部をインク供給口７を経
てインク貯蔵タンク側に排出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェットプリンタ
ヘッドに関する。更に詳しくは、インク液滴を選択的に
記録媒体に付着させるインクジェットプリンタヘッドに
関する。
ヘッドに関する。更に詳しくは、インク液滴を選択的に
記録媒体に付着させるインクジェットプリンタヘッドに
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年インクジェットプリンタは高速印
字、低騒音、高印字品位等の利点から、急速に発展して
いる。インクジェットプリンタに用いられるインクジェ
ットヘッドにはいくつかの方式が提案されているが、一
般的には二つの方式に分けることができる。第一の方式
は圧電材料を使用して、電気パルスにより圧電材料を変
形させ、流路の一部を変形させる。そして流路内に圧力
パルスを発生させ、この圧力パルスによりノズルからイ
ンク滴を吐出させる。次に第二の方式は発熱抵抗体を使
用して、電気パルスにより発熱抵抗体を発熱させる。そ
して流路内のインクを沸騰させ、蒸気バブルを発生させ
る。この蒸気バブルにより、ノズルからインク滴を吐出
させる。第二の方式では発熱抵抗体に電気パルスを繰り
返し通電すると、容易に発熱抵抗体が劣化するという課
題がある。また第一の方式には圧電材料の効率が悪く大
型化し、大量生産に適しない。またノズル密度の高密度
化が困難であるという課題があった。そこで第一の方式
の課題に対して、特開昭６３ー２４７０５１号公報に於
てノズルの並び方向に互いに間隔を有する流路を有し、
前記流路の一部または全部が圧電材料からなり、前記圧
電材料の表面に表面に電極が形成されるインクジェット
プリンタヘッドが提案されている。さらに従来技術では
導電性インクを吐出可能とする為、電極上に酸化アルミ
や窒化珪素からなる絶縁膜を形成することも提案しい
る。
字、低騒音、高印字品位等の利点から、急速に発展して
いる。インクジェットプリンタに用いられるインクジェ
ットヘッドにはいくつかの方式が提案されているが、一
般的には二つの方式に分けることができる。第一の方式
は圧電材料を使用して、電気パルスにより圧電材料を変
形させ、流路の一部を変形させる。そして流路内に圧力
パルスを発生させ、この圧力パルスによりノズルからイ
ンク滴を吐出させる。次に第二の方式は発熱抵抗体を使
用して、電気パルスにより発熱抵抗体を発熱させる。そ
して流路内のインクを沸騰させ、蒸気バブルを発生させ
る。この蒸気バブルにより、ノズルからインク滴を吐出
させる。第二の方式では発熱抵抗体に電気パルスを繰り
返し通電すると、容易に発熱抵抗体が劣化するという課
題がある。また第一の方式には圧電材料の効率が悪く大
型化し、大量生産に適しない。またノズル密度の高密度
化が困難であるという課題があった。そこで第一の方式
の課題に対して、特開昭６３ー２４７０５１号公報に於
てノズルの並び方向に互いに間隔を有する流路を有し、
前記流路の一部または全部が圧電材料からなり、前記圧
電材料の表面に表面に電極が形成されるインクジェット
プリンタヘッドが提案されている。さらに従来技術では
導電性インクを吐出可能とする為、電極上に酸化アルミ
や窒化珪素からなる絶縁膜を形成することも提案しい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の絶縁膜は剛性が高いため、圧電材料に電気パルスを
通電し、圧電材料を伸縮させると容易に剥離する。また
絶縁膜の成膜方法がスパッタ法である為、三次元形状の
物に均一に成膜することが困難である。結果として絶縁
性が十分に確保できない。従って絶縁性インクよりも印
字品位に優れる導電性インクを使用できないという課題
がある。
術の絶縁膜は剛性が高いため、圧電材料に電気パルスを
通電し、圧電材料を伸縮させると容易に剥離する。また
絶縁膜の成膜方法がスパッタ法である為、三次元形状の
物に均一に成膜することが困難である。結果として絶縁
性が十分に確保できない。従って絶縁性インクよりも印
字品位に優れる導電性インクを使用できないという課題
がある。
【０００４】本発明はかかる問題を解決するもので、高
密度で且つ、導電性のインクが使用できるインクジェッ
トプリンタヘッドを提供することを目的とする。
密度で且つ、導電性のインクが使用できるインクジェッ
トプリンタヘッドを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
プリンタヘッドはかかる問題を解決するために、ノズル
の並び方向に互いに間隔を有する流路を有し、前記流路
の一部または全部が圧電材料で形成され、前記圧電材料
の表面に電極が形成されるインクジェットヘッドに於
て、前記電極上にポリイミド樹脂膜を形成する。
プリンタヘッドはかかる問題を解決するために、ノズル
の並び方向に互いに間隔を有する流路を有し、前記流路
の一部または全部が圧電材料で形成され、前記圧電材料
の表面に電極が形成されるインクジェットヘッドに於
て、前記電極上にポリイミド樹脂膜を形成する。
【０００６】さらに前記ポリイミド樹脂膜を以下の工程
で形成する。
で形成する。
【０００７】（１）２種類の以上のポリイミドモノマー
を真空中で蒸発する工程 （２）蒸発している求項１記載の前記ポリイミドモノマ
ーが請求項１記載の電極上に付着する工程 （３）電極上に付着している前記ポリイミドモノマーが
重合反応し、ポリイミドとなる工程
を真空中で蒸発する工程 （２）蒸発している求項１記載の前記ポリイミドモノマ
ーが請求項１記載の電極上に付着する工程 （３）電極上に付着している前記ポリイミドモノマーが
重合反応し、ポリイミドとなる工程
【０００８】
【実施例】以下に図を用いて本発明を説明する。
【０００９】まず図１に本発明のインクジェットプリン
タヘッドの一例を示し、構造と動作原理を説明する。図
１は、本発明の１実施例の斜視図で、部分断面により内
部構造を示している。図１において、１は圧電基板、２
はノズル形成部材、３はノズル開口、４は流路、５は側
壁、６は上部基板、７はインク供給口、１０は電極、１
１はポリイミド樹脂膜である。厚さ方向に分極された圧
電基板１はダイヤモンドカッティング円板を用いて深さ
８００μｍ、幅１００μｍ、ピッチ１６９μｍの互いに
平行な流路４が多数形成される。流路４の一端は、ノズ
ル形成基板２に形成されたノズル開口３に接続し、流路
４の他の一端はインク供給口７に接続する。また流路４
はインク供給口７を経てインク貯蔵タンク（図示せず）
に接続している。各流路４を区画する側壁５の両面に形
成された電極１０に、電気的アクチュエート手段（図示
せず）より電圧パルスを印加すると側壁５が変形し、発
生する圧力により流路４を満たすインクの一部をノズル
開口３からインク滴として吐出させ、他の一部をインク
供給口７を経てインク貯蔵タンク側に排出する。インク
滴吐出後のノズル部へのインク供給は、ノズル開口３の
毛管力によりインク貯蔵タンクよりインク供給口７と流
路４を経てノズル開口３へ供給される。
タヘッドの一例を示し、構造と動作原理を説明する。図
１は、本発明の１実施例の斜視図で、部分断面により内
部構造を示している。図１において、１は圧電基板、２
はノズル形成部材、３はノズル開口、４は流路、５は側
壁、６は上部基板、７はインク供給口、１０は電極、１
１はポリイミド樹脂膜である。厚さ方向に分極された圧
電基板１はダイヤモンドカッティング円板を用いて深さ
８００μｍ、幅１００μｍ、ピッチ１６９μｍの互いに
平行な流路４が多数形成される。流路４の一端は、ノズ
ル形成基板２に形成されたノズル開口３に接続し、流路
４の他の一端はインク供給口７に接続する。また流路４
はインク供給口７を経てインク貯蔵タンク（図示せず）
に接続している。各流路４を区画する側壁５の両面に形
成された電極１０に、電気的アクチュエート手段（図示
せず）より電圧パルスを印加すると側壁５が変形し、発
生する圧力により流路４を満たすインクの一部をノズル
開口３からインク滴として吐出させ、他の一部をインク
供給口７を経てインク貯蔵タンク側に排出する。インク
滴吐出後のノズル部へのインク供給は、ノズル開口３の
毛管力によりインク貯蔵タンクよりインク供給口７と流
路４を経てノズル開口３へ供給される。
【００１０】次に本発明のインクジェットプリンタヘッ
ドのポリイミド樹脂膜形成の一例を図２をもとに説明す
る。
ドのポリイミド樹脂膜形成の一例を図２をもとに説明す
る。
【００１１】処理槽１２内に電極が形成されたインクジ
ェットヘッド１３を置く。次に処理槽１２を真空にす
る。ついで導入口１４より処理槽１２内にピロメリット
酸二無水物モノマーと導入口１５より４、４’−ジアミ
ノジフェニルエーテルモノマーを導入する。ピロメリッ
ト酸二無水物モノマーと４、４’−ジアミノジフェニル
エーテルモノマーは式１の様に反応してポリアミド酸に
なる。さらにポリアミド酸は加熱により重合し、ポリイ
ミドとなる。
ェットヘッド１３を置く。次に処理槽１２を真空にす
る。ついで導入口１４より処理槽１２内にピロメリット
酸二無水物モノマーと導入口１５より４、４’−ジアミ
ノジフェニルエーテルモノマーを導入する。ピロメリッ
ト酸二無水物モノマーと４、４’−ジアミノジフェニル
エーテルモノマーは式１の様に反応してポリアミド酸に
なる。さらにポリアミド酸は加熱により重合し、ポリイ
ミドとなる。
【００１２】
【化１】
【００１３】ここで具体的な実施例と比較例を挙げて本
発明を詳しく説明する。
発明を詳しく説明する。
【００１４】
１．１ｍｍ厚の圧電基板をダイシングソーにより溝加工
し、圧電側壁を形成する。ダイヤモンドブレードは厚さ
７０μｍ、先端曲率半径３５μｍを用い、ピッチ１６９
μｍで加工する。得られた溝幅は８０μｍである。
し、圧電側壁を形成する。ダイヤモンドブレードは厚さ
７０μｍ、先端曲率半径３５μｍを用い、ピッチ１６９
μｍで加工する。得られた溝幅は８０μｍである。
【００１５】２．圧電側壁に真空蒸着機により電極を形
成する。電極はＮｉを２μｍ成膜する。
成する。電極はＮｉを２μｍ成膜する。
【００１６】３．基板上面の電極を研磨機により除去す
る。
る。
【００１７】４．圧電側壁が形成された圧電基板にガラ
ス上蓋を接着する。接着材は流れだしの少ないものが好
ましい。
ス上蓋を接着する。接着材は流れだしの少ないものが好
ましい。
【００１８】５．圧電基板、上蓋の端面にノズルプレー
トを接着する。接着材は流れだしの少ないものが好まし
い。
トを接着する。接着材は流れだしの少ないものが好まし
い。
【００１９】６．前述した方法でポリイミドを５μｍ成
膜する。
膜する。
【００２０】７．インク供給手段、印加パルスを発生す
る駆動手段と接続しインクジェットヘッドを作成する。
る駆動手段と接続しインクジェットヘッドを作成する。
【００２１】８．インクジェットヘッドに粘度２ｃｐｓ
の導電性インクを注入する。
の導電性インクを注入する。
【００２２】９．電圧５０ｖ、パルス幅２０usの駆動パ
ルスをインクジェットヘッドに印加する。駆動パルスは
連続して１０億パルスまで印加した。
ルスをインクジェットヘッドに印加する。駆動パルスは
連続して１０億パルスまで印加した。
【００２３】１０．１０億パルスまで正常に吐出動作で
きた。
きた。
【００２４】〔比較例〕 １．１ｍｍ厚の圧電基板をダイシングソーにより溝加工
し、圧電側壁を形成する。ダイヤモンドブレードは厚さ
７０μｍ、先端曲率半径３５μｍを用い、ピッチ１６９
μｍで加工する。得られた溝幅は８０μｍである。
し、圧電側壁を形成する。ダイヤモンドブレードは厚さ
７０μｍ、先端曲率半径３５μｍを用い、ピッチ１６９
μｍで加工する。得られた溝幅は８０μｍである。
【００２５】２．圧電側壁に真空蒸着機により電極を形
成する。電極はＮｉを２μｍ成膜する。
成する。電極はＮｉを２μｍ成膜する。
【００２６】３．基板上面の電極を研磨機により除去す
る。
る。
【００２７】４．圧電側壁が形成された圧電基板にガラ
ス上蓋を接着する。接着材は流れだしの少ないものが好
ましい。
ス上蓋を接着する。接着材は流れだしの少ないものが好
ましい。
【００２８】５．圧電基板、上蓋の端面にノズルプレー
トを接着する。接着材は流れだしの少ないものが好まし
い。
トを接着する。接着材は流れだしの少ないものが好まし
い。
【００２９】６．窒化珪素をスパッタリング法で５μｍ
成膜する。
成膜する。
【００３０】７．インク供給手段、印加パルスを発生す
る駆動手段と接続しインクジェットヘッドを作成する。
る駆動手段と接続しインクジェットヘッドを作成する。
【００３１】８．インクジェットヘッドに粘度２ｃｐｓ
の導電性インクを注入する。
の導電性インクを注入する。
【００３２】９．電圧５０ｖ、パルス幅２０usの駆動パ
ルスをインクジェットヘッドに印加する。駆動パルスは
連続して１億パルスまで印加した。
ルスをインクジェットヘッドに印加する。駆動パルスは
連続して１億パルスまで印加した。
【００３３】１０．１億パルスで吐出動作に異常をきた
した。詳細にヘッドを観察すると窒化珪素膜が電極より
剥離していることが判明した。
した。詳細にヘッドを観察すると窒化珪素膜が電極より
剥離していることが判明した。
【００３４】本発明の実施例と比較例を比べると、比較
例では、ヘッドの窒化珪素膜が電極より剥離するなどと
いった問題から、安定したインクの吐出は１億パルスで
あったのに対して、本発明の実施例は１０億パルス以上
でヘッドの損傷が無いという格段の安定した吐出特性を
得た。
例では、ヘッドの窒化珪素膜が電極より剥離するなどと
いった問題から、安定したインクの吐出は１億パルスで
あったのに対して、本発明の実施例は１０億パルス以上
でヘッドの損傷が無いという格段の安定した吐出特性を
得た。
【００３５】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明のインクジ
ェットプリンタヘッドとその製造方法によれば、絶縁膜
と電極の密着性が高く、導電性インクが使用できるイン
クジェットプリンタヘッドを提供できるという優れた効
果がある。
ェットプリンタヘッドとその製造方法によれば、絶縁膜
と電極の密着性が高く、導電性インクが使用できるイン
クジェットプリンタヘッドを提供できるという優れた効
果がある。
【図１】本発明のインクジェットプリンタヘッドの実施
例の構造と原理を説明する斜視図。
例の構造と原理を説明する斜視図。
【図２】本発明のポリイミド樹脂膜形成を説明する図。
１ 圧電基板 ２ ノズル形成部材 ３ ノズル開口 ４ 流路 ５ 側壁 ６ 上部基板 ７ インク供給口 １０ 電極 １１ 絶縁膜 １２ 処理槽 １３ インクジェットヘッド １４ 導入口 １５ 導入口
Claims (2)
- 【請求項１】 ノズルの並び方向に互いに間隔を有する
流路を有し、前記流路の一部または全部が圧電材料で形
成され、前記圧電材料の表面に電極が形成されるインク
ジェットヘッドにおいて、前記電極上にポリイミド樹脂
膜が形成されることを特徴とするインクジェットプリン
タヘッド。 - 【請求項２】 ノズルの並び方向に互いに間隔を有する
流路を有し、前記流路の一部または全部を圧電材料で形
成し、前記圧電材料の表面に電極を形成し、前記電極上
にポリイミド樹脂膜を、 （１）２種類の以上のポリイミドモノマーを真空中で蒸
発する工程 （２）蒸発している前記ポリイミドモノマーが前記電極
上に付着する工程 （３）前記電極上に付着している前記ポリイミドモノマ
ーが重合反応し、ポリイミドとなる工程 を含む工程によって形成することを特徴とするインクジ
ェットプリンタヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27894492A JPH06126957A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | インクジェットプリンタヘッドとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27894492A JPH06126957A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | インクジェットプリンタヘッドとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126957A true JPH06126957A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17604243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27894492A Pending JPH06126957A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | インクジェットプリンタヘッドとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06126957A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001096754A (ja) * | 1999-07-23 | 2001-04-10 | Konica Corp | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2002029061A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Konica Corp | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP27894492A patent/JPH06126957A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001096754A (ja) * | 1999-07-23 | 2001-04-10 | Konica Corp | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2002029061A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Konica Corp | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 |
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