JPH06297712A - 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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- JPH06297712A JPH06297712A JP9139693A JP9139693A JPH06297712A JP H06297712 A JPH06297712 A JP H06297712A JP 9139693 A JP9139693 A JP 9139693A JP 9139693 A JP9139693 A JP 9139693A JP H06297712 A JPH06297712 A JP H06297712A
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- 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
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
信頼性を備え、高速で印字可能なインクジェットヘッド
を提供すること。 【構成】 インク供給部に絶縁物のインク供給部基板8
を設けることにより、インク供給部流路15を形成す
る。インク供給部流路15はインク流路4と同時に形成
する。
Description
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ヘッドに関する。
字、低騒音、高印字品位等の利点から、急速に発展して
いる。一般的方式として圧電材料を使用して、インクチ
ャンバー内に圧力パルスを発生させ、ノズルからインク
滴を吐出させるものがある。
が低いため、インクジェットヘッド自体が大型化する。
また製造工程が複雑となり、大量生産に適さず、結果的
に高価なものとなる。さらにノズル配列の高密度化が困
難なため、高印字品位を得にくい。これらの課題がある
為、広く普及するには至っていない。
開昭63−247501号公報に、ノズルの並び方向に
互いに間隔を有する複数の平行な長方形の断面積の流路
を有し、前記流路の側壁の一部または全表面に電極が形
成され、前記側壁はその一部または全体が圧電材料で構
成され、前記側壁が流路の並び方向に平行な変形をし、
前記流路内の圧力を変化させて、インク滴を流路の一端
に形成し、吐出せしめるインクジェットヘッドが提案さ
れている。
を示す斜視図である。1は圧電基板、2はノズルプレー
ト、3はノズル、4はインク流路、5は圧電材料からな
る側壁(以下、圧電側壁と略す)、6は上部基板、7は
インク供給部、9はインク排出口、15は流路終端開口
部、16は実装部電極である。
インク流路4が多数形成されている。インク流路4は、
圧電基板1に形成された溝と上部基板6より構成され、
その断面形状は長方形である。圧電側壁5の表面には電
極10が形成されている。インク流路4の一端は、スリ
ット状のインク排出口9に接続し、他端はノズルプレー
ト2に形成されたノズル3に接続する。また、インク流
路4の他の一端はインク供給部7に接続され、各インク
流路4に対応する流路終端開口部15、インク供給部7
を経て、インク貯蔵タンク(図示せず)に接続してい
る。
出の動作を、図7を用いて説明する。
が異なる2個の圧電セラミックスにより形成されてい
る。
れた電極10に、電気的駆動手段(図示せず)より電圧
パルスを印加していない状態を示している。図7(b)
において、電圧パルスを印加されると圧電側壁5は圧電
側壁の分極方向の逆転面にズリ変形し、インク流路4の
容積が減少することにより発生する圧力で、インク流路
4を満たすインクを、インク滴として吐出して印字を行
う。
露出し、直接インクと接する構造となっており、電導度
の高い液体の吐出が不可能である。そのため、電導度の
低いインク、例えば油系のインクを用いていた。
て、印字のにじみが大きく、ノズルに目詰まりを起こし
易いため、充分な印字品質が得られない。また、有害
性、危険性を伴う等の欠点を持つ。
極上に絶縁層を形成し、印字品質、安全性が良好な水系
のインクを使用すること提案している。
て、図8、図9を用いて説明する。
ク流路の断面図である。図8(a)は図6中のBB断面
図、図8(b)は図6中のCC断面図をそれぞれ示して
いる。
は圧電側壁、10は電極、11は分極方向、12は絶縁
層、13は電極上端部である。
たインク流路は、完全に隣接流路の電極と隔絶されてい
るため、供給部を経てインクを介した電極間の距離は非
常に長くなり、電荷は集中しない。
給部の流路4Aの電極10Aの電極上端部13Aは、隣
接する流路4Bの電極10Bとの間の距離がインクを介
して最も近接しているため、電極上端部13に最も電荷
が集中する。
極上端部13から電流漏洩が生じ、導電性の高い水系イ
ンクを使用する場合、インク中への電流の漏洩により、
インクの電気分解による気泡、電極の溶解、実効電圧の
低下等により吐出不能となった。
流漏洩でも、長期に渡る使用により、電極の腐食やイン
クの変質に起因して性能が低下し、ドット抜け等の問題
が生じた。
ると、圧電側壁駆動の負荷が増し、効率の低下により駆
動電圧を増加する事が必要となる。また、絶縁層を厚く
したことでさらに電極上の電流密度が増加し、ヘッドの
耐久性を低下させることになった。
に、インク供給部が単なる部材の組み合わせで形成され
ており上部基板接合部17の箇所が滑らかでないため、
接合部に気泡がたまり易く、供給するインク流に乱流を
生じるため流路抵抗が大きいため、高周波数域での安定
したインク供給が困難である。
支持体が無く剛性が無いため周波数追従性に劣り、より
高い周波数での吐出が困難であった。
広いインク種の対応性を持ち、長期的な信頼性を備え、
高速で印字可能なインクジェットヘッドを安価に提供す
ることを目的とする。
ヘッドは、流路と前記流路に配接されたインクを吐出せ
しめるノズル面とインク供給部を有し、前記流路の一部
または全体が圧電材料で構成され、前記流路のインクに
接する面に前記圧電材料の駆動用の電極を有するインク
ジェットヘッドにおいて、前記インク供給部に絶縁物の
インク供給部流路を形成する、また、前記インク流路と
インク供給部流路を同時に加工することを特徴とする。
は以下の実施例に限定されるものではない。
ェットヘッドの一例を示し、構造を説明する。
ヘッドの斜視図である。1は圧電基板、2はノズルプレ
ート、3はノズル、4はインク流路、5は圧電側壁、6
は上部基板、7はインク供給口、8はインク供給部基
板、9はインク排出口、10は電極、13はインク供給
部流路、15は流路終端開口部、16は実装部電極であ
る。ここでは絶縁層は図示していない。
ヘッドのインク供給部の断面図である。図1中のAAの
断面を示す。1は圧電基板、4はインク流路、5は圧電
側壁、7はインク供給口、8はインク供給部基板、12
は絶縁層、13は電極上端部、14はインク供給部流路
である。
インク流路の断面を示した図である。
側壁、7はインク供給口、8はインク供給部基板、12
は絶縁層、13は電極上端部、14はインク供給部流
路、15は流路終端開口部、17は上部基板接合部であ
る。
トヘッドでは、流路終端開口部15上に、さらに絶縁物
で形成したインク供給部基板8を接着し、インク供給部
流路14を設けてある。
合ったインク供給部流路14を持つ厚さ1mmのインク
供給部基板を設けることにより、従来71μmであった
隣接する電極間距離は約2mmとなり、従来の約30倍
の抵抗値が得られた。これにより、絶縁層の劣化を低減
でき、ヘッドの耐久性が向上した。
の印字から徐々に絶縁性が低下し、電極間の抵抗値が低
下していたが、本発明によれば5億ドット以上の印字で
も、電極間の抵抗値に低下はなく、長期に渡る安定な印
字が、絶縁層の厚さを変えること無く可能となった。
のインク供給部基板が駆動の支持体として機能すること
により、供給部の圧電側壁5に剛性が得られ、周波数追
従性が増した。
路14の形状を滑らかにする事により、インク供給の流
路抵抗が減少し、気泡がたまりにくくなったため、安定
したインク供給が可能となった。
域でのインク滴の安定な吐出が可能となった。
ジェットヘッド製造方法を示す斜視図である。
る。
基板1に、図4(a)に示す様にインク供給部基板8を
ワックス等の容易に除去可能な方法で固定する。インク
供給部基板8はガラス、アルミナ等の絶縁物を用いる。
等により、溝幅70μm、直線部長さ8mmのインク流
路4を、141μm幅毎に形成する。円形の切削板を流
路終端開口部15で切り上げることにより、インク流路
4からインク供給部流路14にかけて滑らかな形状が得
られる。
板8を取り外し、真空蒸着等により電極10を形成す
る。電極10はNi−Crを1.0μm、Auを0.5
μm形成する。圧電基板1の上面の不要な電極を除去
し、実装部電極16を得る。
成された圧電基板1に上部基板6とインク供給部基板8
を接着する。接着剤は流れ出しの少ないものが好まし
い。
パラキシリレン(以下、PPXと称する。)の絶縁層を
形成する(図示せず)。PPXは回り込み性が良好であ
るため、流路内の表面全面にほぼ均一な成膜が可能であ
る。このとき絶縁層の不要な部分にはマスキングを行い
絶縁層の形成を防ぐ。
プレートを接着する。
駆動手段と接続する。
ク供給部基板8の溝加工が同時に可能で、インク供給口
7の形状を、インク流路終端開口部15と完全に合致し
た形状で得ることが可能である。これにより、高精度の
インク供給部流路を得ることが容易に可能である。
製造方法によれば、絶縁信頼性、駆動電圧の低下が得ら
れ、幅広いインク種の対応性を持ち、長期信頼性を備
え、高速で印字可能なインクジェットヘッドを安価に提
供することが可能である。
図。
断面図。
す斜視図。
す斜視図。
インク流路の断面図。
断面図。
面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 流路と前記流路に配接されたインクを吐
出せしめるノズル面とインク供給部を有し、前記流路の
一部または全体が圧電材料で構成され、前記流路のイン
クに接する面に前記圧電材料の駆動用の電極を有するイ
ンクジェットヘッドにおいて、 前記インク供給部に絶縁物のインク供給部流路を配設し
たことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項2】 請求項1記載の構成のインクジェットヘ
ッドにおいて、 前記インク流路とインク供給部流路を同時に加工するこ
とを特徴とするインクジェットヘッド製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9139693A JP3116650B2 (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 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 |
---|---|---|---|
JP9139693A JP3116650B2 (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06297712A true JPH06297712A (ja) | 1994-10-25 |
JP3116650B2 JP3116650B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=14025227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9139693A Expired - Lifetime JP3116650B2 (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 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) | JP3116650B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6164764A (en) * | 1997-09-25 | 2000-12-26 | Nec Corporation | Solid-state actuator and ink jet head |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH051293U (ja) * | 1991-06-20 | 1993-01-08 | 鐘淵化学工業株式会社 | 電波漏洩防止シート |
-
1993
- 1993-04-19 JP JP9139693A patent/JP3116650B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6164764A (en) * | 1997-09-25 | 2000-12-26 | Nec Corporation | Solid-state actuator and ink jet head |
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---|---|
JP3116650B2 (ja) | 2000-12-11 |
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