JPH06502810A - 要請により生ずる液滴のエゼクタの構成 - Google Patents

要請により生ずる液滴のエゼクタの構成

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JPH06502810A JP3500139A JP50013991A JPH06502810A JP H06502810 A JPH06502810 A JP H06502810A JP 3500139 A JP3500139 A JP 3500139A JP 50013991 A JP50013991 A JP 50013991A JP H06502810 A JPH06502810 A JP H06502810A
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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】 要請により生ずる液滴のエゼクタの構成技術分野 本発明は請求の範囲lの前文に記載した、要請により生ずる液滴のエゼクタの構 成と、請求の範囲16の前文によるこのようなエゼクタの製造方法とに関するも のである。
技術背景 本発明は、特にインキジェット印刷装置に使用するのに適している。このような 印刷装置では、複数個の液滴エゼクタをプリントヘッドに配置し、これ等エゼク タの前を通過する記録媒体にテキストのストリング、又はその他のパターンを被 着し得るようにしている。このような液滴エゼクタは、タンクから液体の供給を 受ける流体室に連通ずるノズルを有している。圧電変換器は上記流体室に作用し 、電気パルスの形の信号に応動して流体室内の圧力、従って容積を迅速に変化さ せ、これにより加えた電気パルスの電気的エネルギに対応する速度と容積とを有 する流体滴をノズルから噴出する。記録をできるだけ少ない回数の通過で行い得 るようにするため、テキストは同時に数コラム形成できることか望ましい。従っ て、Kyser等の米国特許第3946398号に記載されているように、記録 方向に垂直な直線に沿って液滴エゼクタの送出口を配置している。
記録される媒体の鮮明度が高いことが望まれる場合には、液滴エゼクタのノズル を接近して配置することが必要であるか、記録方向に垂直な直線に沿ってノズル を密接して配置できる可能性は、変換器の寸法とその構成とによって制約を受け る。
約8〜10個の液滴エゼクタを使用してテキストを形成して十分少は入れられる 用途では、各液滴エゼクタの流体室及び関連する圧電変換器をそのノズルに導管 によって連結し、直線に沿って配置したそれぞれのノズルに向は全てのエゼクタ の導管を展開している。このような組立体を放射方向に配置することはStem meの米国特許第3747120号に記載されており、また縦方向に配置するこ とはHe1nz1等の米国特許第4158847号に記載されている。この後者 の配置は、エゼクタが長い導管を必要とし、これか液滴の制御に影響を及はす欠 点かある。更に、導管の長さか異なるため液滴の特性が不均一になる欠点かある 。
液滴エゼクタ間の距離を減らす必要なく、記録媒体の鮮明度を一層高くする目的 で、直線に配置することかHowkinsの米国特許第4459601号に開示 されており、この場合、記録方向に対し傾斜した直線に沿ってノズルを配置して いる。従って、記録媒体上に垂直な線を得るためには、その配列に沿って遅延時 間を増大させなから液滴を排出することが必要である。このような構成は、列の 中に更にエゼクタを加えることによって容易に拡大し得る利点があるが、作動前 に必要な遅延時間を計算する必要があるため、高価で複雑になる欠点がある。
記録媒体上のプリントコラムに対する傾斜角をできるだけ小さくして直線状にエ ゼクタを配置し高い鮮明度を確保するには、液滴エゼクタの幅をできるだけ狭く する必要がある。今までのところ、最もコンパクトな構成の1つはLarsso nの米国特許第4367478号に開示されている。この米国特許に開示された パルス液滴エゼクタは、はぼ長方形の変換器のほぼ直線状の端縁を溝に沿って軸 線から外して配置し、この溝内のインキを圧縮して液滴を排出する。この装置は 軸線から外れて溝に沿う変換器の直線端縁を利用しているから、上述の設計に比 較し、狭い区域に一層多い変換器とノズルとを設置することかできる。しかし、 この構成は、多数の構成部材から成り複雑な構造である欠点かある。
更に、最近、Ni1ssonの米国特許第4842493号に開示された多数溝 液滴エゼクタ、即ち圧電ポンプでは、ピエゾウェーハの上側と下側とに溝、又は 通路を形成している。ウェーハの全長にわたって延在する溝を互いにずらし、深 さの方向には一部重複させている。このピエゾウェーハの全面を金属化し、ウェ ーハの一側の溝内の金属層を除去している。このウェーハの一側の金属の別々の 層によって谷溝のための個々の電極を形成し、反対側の金属の層を全ての溝のた めの共通の電極として作用させている。個々の電極と共通電極との間の圧電材料 の区域を各ポンプ溝のための変換器として作用させる。このようなポンプは、ウ ェーハ内にImrn当たり4〜5個の溝を形成することかできる。これは非常に 小さい構造であるため、各ポンプ溝への開口の区域を塞ぐことによって、残りの 開口区域をノズルとして作用させている。
問題点と解決策 上述の圧電ポンプは先に述へた液滴エセクタに比較し著しく優れているか、向火 に優れた性質を有することが望まれる。即ち、変換器、ノズル、及びその他の溝 の形状のパラメータを最適に選択することによって液滴エゼクタの特性を容易に 変更することかでき、それぞれの用途、及び使用すべき液体の種類に対して液滴 の寸法、速度、流量を希望するものにすることができ、気泡を巻き込むことなく 液滴エセクタか容易に充填され、メニスカス後退中、空気を巻き込むことなく駆 動パルスの広い範囲て液滴エゼクタか作動することが必要である。
従って、本発明の目的は、構成部片か少なく、製作するのが容易であり、製作中 に種々の特性が容易に得られる液滴エゼクタを得るにある。
この目的は請求の範囲lの液滴エゼクタと、請求の範囲16の製造方法とにより 達成することかできる。
また、請求の範囲の従属項によって本発明の有利な実施例が与えられる。
本発明が目指すその他の利点、及び究明しようとする問題点は、図面を参照して 例として説明する本発明の好適な実施例の次の記載により明らかになる筈である 。
図面の簡単な説明 第1図は従来の多数溝液滴エゼクタの線図的斜視図である。
第2図は第1図の従来の液的エゼクタの[1−II線に沿う溝の部分の断面図で ある。
第3図は本発明多数溝液滴エゼクタの線図的斜視図である。
第4図は第3図の[V−IV線上の断面図である。
第5図は第4図と同様であるがカバー板を所定位置に配置した図である。
第6図は第5図の矢印Aの方向に見た部分図である。
第7図は本発明の他の実施例の溝に沿う断面図である。
第8図は本発明の更に他の実施例の溝に沿う断面図である。
第9図は第8図の実施例の変形の溝に沿う断面図である。
第10図は第9図の実施例の変形の溝に沿う断面図である。
第1I図は本発明の他の実施例の溝に沿う断面図である。
第12図は本発明の他の実施例の線図的斜視図である。
第13図は本発明の付加的実施例のノズルの開口の方向に見た前面図である。
第14図、第15図、及び第16図は本発明の更に他の3個の実施例の同軸に配 置した溝に沿う断面図である。
発明実施の最良の形態 第1図、及び第2図に、米国特許第4842493号に開示された形式の多数溝 液滴エセクタを示す。このエセクタはピエゾセラミックウェーハIOから成り、 その上側、及び下側に溝11、I2を形成する。このウェハの上下面に形成した 電極に電気パルスを加えた時、溝]1はポンプ溝として作用する。谷溝11にノ ズル13を形成するため、これ等溝の前端開口部の区域のピエゾセラミックの一 部を研削除去し、突部15を有するカバー板I4をこのウェーハ上に設置し、溝 の開口部を部分的に塞ぎ、ノズルを形成する。カバー板14にも上記ポンプ溝に 対し横方向に延在する溝16を設け、この溝16を通じて全ての溝11を流体タ ンクに連結できるようにする。これ等溝の後部開口部を挿入部材によって遮断し てもよい。
上述のポンプ溝は適切に機能し得るが、突部15と研削除去区域との正確な嵌合 と、良好なシールとを達成し、挿入部材による個々の遮断を達成するためには、 高い精度が必要である。
更に、カバー板14は流体供給溝16を形成するため機械加工することか必要で ある。この溝16はポンプ溝への開口を横切って制限手段を設けず、横方向のポ ンプ溝11に流体を供給するから、この溝I6は、ポンプ溝間を不所望に連結す る通路として機能してしまう。また、ポンプ作用中、逆流を制限する手段かない 。
本発明の実施例の液滴エゼクタの構成を第3図に示す。−側22にエゼクタ溝2 1を有し、他側24に対応する分離溝23とを有するピエゾセラミックウェーハ を符号20にて示す。簡明のためカバー板は図示しない。ここに「ピエゾセラミ ック」の語を使用するか、圧電性質を有するいかなる材料をも使用することかで きる。
第4図に一層明瞭に示すように、エゼクタ溝21はセラミックウェーハ20の全 長にわたり延在しておらず、例えば、円形ダイヤモンドソーブレードSBによっ て形成される。このブレードの中心は、第4図にLPにて示す点の軌跡に従って 動く。
溝、及び分離溝をフライス加工、成型、プレス、研削、その他任意の加工方法で 形成することができることは言うまでもない。
このようにして、ノズル25は、エゼクタ溝21の一部であり、少量のピエゾセ ラミック材料を除去して形成してもよい。
このノズル部の長さは、この例では円形ソーがこの深さでつ工−ハ20に沿って 通過する長さによって定まる。ソーブレードをこの材料内に一層深く下げること によって、この溝のポンプ作用区域を形成する。これに関して、溝の底部に沿い 平坦区域を形成することは有利であることが多い。ノズル25におけると同様に 、ソーブレードを適当な高さまで上昇させ、次にウェーハに水平に進行させるこ とによって、制限部2Gをウェーハ内の溝の一部として形成することができる。
制限部26によって、溝21の残部を横方向の流体供給導管27に連結する。こ の導管27はマニホルドとして作用するものであり、図示しないタンクからこの 導管に流体を送給する。この場合一層狭いソ−プレートを使用して、ノズルの幅 、即ち制限部の幅を溝のポンプ作用区域に関して変化させることかできる。
エゼクタ溝21に隣接する分離溝23をウェー1120の前面から延長して第3 図に示す。当然ながら、これ環溝23が流体供給導管27に突き抜けるのを防止 するため、溝23を上記導管27の僅か手前で終わらせる。溝23をウェーハ2 0の前面に突き抜けるようにすることによって、このように形成したこれ等の溝 に沿いこれ等の溝から流出するようにガス、好適には空気を配置することができ る。エゼクタ溝21のノズル25から出る液滴の形成と制御とを助けるためこの ガスを使用することができる。このような構成は通常、「空気補助作用」と称す る。
空気補助作用か必要でない場合には、溝23を類似の槌形状にしてエゼクタ溝2 1を形成してもよい。
第3図と第4図とによる構成は多数の利点がある。第1に、この変換器、及び基 本的に全ての(又は殆どの)流体溝か圧電セラミックの単−片肉にあることであ る。第2に、エゼクタの特性を最適にするよう、独立してこの変換器と溝のパラ メータを選択することができる構成配置であることである。更に、空気を巻き込 むのを防止するため、流線形にした流通路の設計になるよう流体供給導管からノ ズルまでエゼクタ溝に沿う横断面を変化させることかできる。流体供給導管とエ ゼクタ溝との間に制限部を設けて、エゼクタ特性を最適にすることかできると共 に、同一のセラミック片内の流体が他のエゼクタの流体に合体するのを防止する ことかできる。
第5図、及び第6図に示すように、セラミック、ガラス、金属、又はこれ等に類 似する材料から成り、突起、又は凹所が必要でない薄い平坦なシートによって溝 を覆うことかできる。この実施例は、第3図、及び第4図に示す構成に類似対応 しており、同一部分にはダッシュを付して示した。もともとカバー板28′を有 する点を除いて、これ等2個の実施例の主な相違点は、エゼクタ溝21’ と分 離溝23′とか傾斜していることである。従って、谷溝の幅はそれぞれ平面22 ’、24’で最大である。第6図に明示するように、ノズル25′の幅はこのノ ズルかエゼクタ溝21′に開口する区域においてこのエゼクタ溝21’の幅より 狭い。
第7図〜第1O図に示すように、ウェーハと異なる部分にノズルを形成すること によってノズルの位置をエゼクタ溝に関して変化させることができる。
第7図では、複数個のエゼクタ溝31をウェーハ30に形成する。このエゼクタ 溝31は上方に延び、ウェーハの前面を一部突き抜けている。この前面に隣接し て端板32を位置させ、少なくとも1個のノズル33を各エゼクタ溝31に協働 させる。
このように構成すれば、エゼクタ溝に対するノズル33の位置と、その形状と、 寸法とを変化させることかできる。
第5図では、ウェーハ40にはエゼクタ溝41と流体供給導管45との上のカバ ー板42を設ける。ウェーハの前面に突き抜けないようエゼクタ溝41を形成す る。エゼクタ溝41がら液体を排出するため、谷溝の上方に、カバー板42に空 所43を設ける。ノズル44はこの空所から周囲に達する。
第8図では、エゼクタ溝41と同一縦方向にノズル44を放出させるか、図示の 方向に対してほぼ垂直な方向に、即ちカバー板42の上面を貫いてノズルを放出 させることもできる。そのような構成を第9図に示す。この例ては、空所は必要 でなく、カバー板42の全厚さにわたりノズル44を貫通することかできる。ノ ズル44の送出方向の角度は必ずしも直角である必要はなく、必要に応して傾け てもよい。
第9図の実施例の変形を第1O図に示す。第1O図の実施例は、それぞれのエゼ クタ溝のための2個の流体供給導管45′をエゼクタ溝41’のいずれかの端部 に1個宛位置するようピエゾウェーハ40′に形成する。この場合、各エゼクタ 溝のノズル44′、又は複数個のノズル44′をカバー板42′内にエゼクタ溝 の縦軸線に沿う任意の位置に配置してもよい。
他の実施例を第11図に示す。この図面は、上述の図面とは異なり、エゼクタを 反転して示している。このことは、本発明ではエゼクタの方向は重要でないこと を強調している。ウェーハ50に複数個のエゼクタ溝51を設ける。図面に示す ように、ウェーハ50に隣接してカバー板52を位置させ、第4図に示したもの と同様に、各エゼクタ溝のためのノズル53をウェーハ内に設ける。特に制限部 を複数個の微小溝で形成した時、ウェーハとは異なる部分に制限部を形成するこ とによって、エゼクタ溝に対する制限部の位置を変えることができる。従って、 この例では、流体供給導管として作用する貫通孔54をカバー板52に設け、第 11図に線図的に示した微小フィルタ55の形状の制限部によって貫通孔54を 覆う。上述した実施例でも微小フィルタを用いることができることは明らかであ る。
第12図に示す液滴エゼクタでは、ピエゾウェーハ60の一側62側の1対のエ ゼクタ溝61を平行でなく配置し、これ等エゼクタ溝をノズル65の付近で合体 し、ウェーハの前面に共通ノズルを形成する。1対以上のエゼクタ溝を設けても よいことは明らかで、互いに接近合体する2個のエゼクタ溝より多くのエゼクタ 溝を設けることもてきる。このウェーハの反対側64に分離溝63を設ける。図 面に示さないか、少なくとも1個の分離溝63をエゼクタ溝61間に配置する。
溝61のノズル65をウェーハ60内て合体させるように示したが、各ノズルを ウェーハ60の前面に貫通して、このウェーハから離れた点て、ノズル65から 出る液滴を遭遇させてもよい。
成る用途では、上述の液滴エゼクタの場合よりもエゼクタ溝の密度を高くするこ とか望ましいことがある。従って、本発明の次の実施例によれば、例えば第13 図に示すように、分離板の両側に、例えば第4図に示すようなピエゾセラミック ウェーハを設けることによって溝の密度を高くする。このようにすれば、エゼク タ溝の密度を有効に2倍にすることができる。その他に考えられることは、分離 溝を付加的エゼクタ溝として作用させることである。第13図では、一方のウェ ーハ内のノズル25を、他方のウェーハ内のノズル25に対しずらして分離板2 8上にウェーハ20を位置させる。分離板28の厚さによって、ノズルとノズル との間の分離距離Sを決定する。この距離を減少させるため、第8図に示すよう に、各エゼクタ溝21のためのノズルと空所とを分離板28に設ける。但し、空 所を両方のウェーハ内のエゼクタ溝に開口させる。
最終的には、分離板28を全く除去し、ウェーハ20を互いに直接固着すること ができる。それと共に、ノズルをほぼ直線状に配置し、共通の液体供給導管を使 用することができる利点か得られる。
ノズルの相互の配置を変化させるためその他に考えられることは、ピエゾウェー ハの一方の面に、少なくとも2個の縦方向に同軸に配置したエゼクタ溝を設ける ことである。そのような構成を第14図、第15図、及び第16図に示す。
第14図では、2個の縦方向に同軸に配置したエゼクタ溝71をピエゾウェーハ 70に形成し、これ等エゼクタ溝を互いに連通させる。エゼクタ溝71の縦軸線 の横方向に延在する3個の流体供給導管75を通して、エゼクタ溝71に流体を 供給する。2個のエゼクタ溝間に上記流体供給導管の1個を配置して、共通流体 供給導管として作用させると共に、残りの2個の流体供給導管を各エゼクタ溝7 1の反対端に連通させる。作動中、各エゼクタ溝の縦開口の境界を定めるカバー 板72内の望ましい位置に設けたノズル74を通じて液滴を排出する。
第15図、及び第16図では、エゼクタ溝71’を分離し、即ち共通の流体供給 導管を設けない。実際に、各エゼクタ溝71’のために1個の流体供給導管75 ′を設ける。第15図では、図面に示すように上記流体供給導管75′によって エゼクタ溝71’の左端に流体を供給し、第16図では、エゼクタ溝71′の互 いに最も遠い端部に流体を供給する。第14図におけるように、エゼクタ溝71 ’のためのノズル74′をカバー板72′に設ける。第15図、及び第16図に よる構成は、各供給導管75′に異なる流体を供給でき、これにより例えば多色 像を生せしめることかできる利点かある。
本発明液滴エゼクタを製作するため、第3図、及び第4図に関連して説明したよ うな無極ピエゾセラミックウェーハの両側に複数個の溝を形成する。このような ウェーハは、通常、30X20XImmの寸法のほぼ六面体の標準のピエゾセラ ミックウェーハで造る。円形ソーブレードを利用して溝を形成する場合には、ウ ェーハの一側における全ての溝か同一となるから、これ等の溝を同時に切るため 、複数個のソーブレードを互いに連結してもよい。マイクロプロセッサによって 、これ等のカッターを数値別間することかでき、このマイクロプロセッサには、 谷溝、ノズル、及び制限部の希望する幅、深さ、及び長さを予め入力しておく。
このようにして、種々の用途に対し、この液滴エゼクタの特性を容易に変えるこ とかできる。溝を成型により、又はプレスで形成する場合には、希望する形状、 寸法の溝を形成するために、数値別間で機械加工するのはモールド、又はプレス 型である。
エゼクタ溝と分離溝とを一旦形成した後、このエゼクタ溝のための電極を形成す るため、ピエゾセラミックウェーハの全表面に導電材料を被着する。流体供給導 管をウェーハ内に有することが望ましい場合には、この導管を形成するのは、導 電材料を被着する前でも、後でもよい。この導電材料の被着は次の利点を有する 。即ち、この被着された材料は導電性であり、種々の液体、特にインキに対して 化学的に抵抗する性質があり、セラミックに容易に結合し、良好な接着性を呈す る。
このウェーハに導電材料を被着するには種々の方法を使用することができるが、 この場合の好適な方法は、珪素の化学蒸着法(CVD)を使用することである。
この化学蒸着法によれば、化学的に抵抗がある薄い層を得ることができ、その厚 さを非常に正確に制御することができ、しかも珪素は、ドーピングを実施でき、 導電性を高めることができる。このように形成された被膜も数種類の材料に非常 によく結合する。CVD以外の被着方法として、ニッケルめっき、金のスパッタ リング、プラズマ蒸着法等を使用することもてきる。
各エゼクタ溝のための別々の電極を形成するため、分離溝の底と、ウェーハの前 面及び後面との上の電極層を除去する。従って、エゼクタ溝を形成した表面上の 電極層か全てのエゼクタ溝のための共通電極として作用する。よく知られている ように、被膜か必要でないこれ等の区域にマスクを施すことによって、別々の電 極を形成することができる。
上述の米国特許第4842493号明細書に記載されているように、上述の製作 工程を実施した後、ピエゾセラミックウェーtzjこ形成した各エゼクタ溝のた めの変換器の電極に電圧を加えることによって、この変換器を分極する。
結論を言えば、本発明によれば、今まで得られなかった程、設計に融通性がある 液滴エゼクタを提供する。このエゼクタの溝の横断面積をその長さに沿って変化 させることができるから、各用途に対して溝を最適なものにすることができる。
本発aJ4液滴エゼクタは、いわゆるファイヤビホーアフィル、又はフィルビホ ーアファイヤの原理により作動することは当業者には明らかである。
本発明は上述の実施例に限定されず、請求の範囲内で変更を加えることかできる ことは明らかである。例えば、各エゼクタ溝に、1個以上の数のノズルを設ける ことがてきる。同様に、各エゼクタ溝に、1個以上の数の制限部通路を設けるこ とかできる。更に、ウェーハの平坦面は図面に示すような平行なものである必要 はなく、楔状のウェーハを形成するよう傾斜させてもよい。
補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成5年6月 7日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.平坦な両側の第1面(22、22′、62)と第2面(24、24′、64 )とを有する圧電性の、好ましくはピエゾセラミックの少なくとも1個のウェー ハ(20、30、40、50、60、70)を具え、前記第1面に形成した溝、 又は複数個の溝が前記第2面に形成した溝、又は複数個の溝に対しずれていてそ の溝の深さの方向には一部重複しているように前記ウェーハの内部に延び縦方向 に延在する少なくとも1個の溝(21、21′、23、23′、31、41、4 1′、51、61、63、71、71′)を設け、前記第1面と第2面との一方 の面(22、22′、62)の各溝(21、21′、31、41、41′、51 、61、71、71′)によって一端にノズル(25、25′、33、44、4 4′、53、65、74、74′)を有するエゼクタ溝を形成した液滴エゼクタ において、前記エゼクタ溝(21、21′、31、41、41′、51、61、 71、71′)の区域の横断面積を前記ノズル(25、25′、33、44、4 4′、53、65、74、74′)までの前記エゼクタ溝の長さに沿い変化させ たことを特徴とする液滴エゼクタ。 2.前記エゼクタ溝が延在する前記平坦面(22、22′、62)から測定して 前記エゼクタ溝の深さが異なる区域を設けることによって前記エゼクタ溝(21 、21′、31、41、41′、51、61、71、71′)の横断面積を変化 させたことを特徴とする請求の範囲1に記載の液滴エゼクタ。 3.前記エゼクタへの液体の供給源への連通を制限するための制限部(26)を 前記ノズル(25、25′、33、44、44′、65、74、74′)から遠 方の前記エゼクタ溝(21、21′、31、41、41′、61、71、71′ )の端部において前記ウェーハ内に設けたことを特徴とする請求の範囲1、又は 2に記載の液滴エゼクタ。 4.前記エゼクタ溝、又は前記複数個のエゼクタ溝(21、31、41、41′ 、61、71、71′)を設けた面と同一の前記表面から内方に延びる流体供給 導管(27、45、45′、75、75′)を通じて前記液体を前記制限部(2 6)に供給するよう構成したことを特徴とする請求の範囲3に記載の液滴エゼク タ。 5.各前記エゼクタ溝の前記ノズル(25、25′、53、65)を前記エゼク タ溝の延長部として形成し、前記エゼクタ溝(21、21′、51、61)の最 大深さより浅い深さまで前記ウェーハ(20、50、60)内に一体に前記ノズ ルを形成したことを特徴とする前記請求の範囲2〜4のいずれか1項に記載の液 滴エゼクタ。 6.前記制限部から遠い側の各エゼクタ溝の端部を限定する端板(32)に各ノ ズル(33)を形成したことを特徴とする前記請求の範囲2〜4のいずれか1項 に記載の液滴エゼクタ。 7.各エゼクタ溝(41、41′)の縦開口を限定するカバー板(42、42′ )に各ノズル(44、44′)を形成したことを特徴とする前記請求の範囲2〜 4のいずれか1項に記載の液滴エゼクタ。 8.カバー板(52)の少なくとも1個の孔(54)を通じて前記エゼクタ溝( 51)に液体を供給することを特徴とする請求の範囲2に記載の液滴エゼクタ。 9.前記カバー板(42′)内の前記ノズル(44′)を前記エゼクタ溝の長さ に沿って一部位置させ、前記エゼクタ溝(41′)の各端部に1個宛設けた2個 の液体供給導管(45′)を通じて前記エゼクタ溝(41′)に液体を供給する ことを特徴とする請求の範囲1、及び7のいずれか1項に記載の液滴エゼクタ。 10.少なくとも2個のエゼクタ溝(71、71′)を縦方向に同軸に前記第1 面に配置したことを特徴とする請求の範囲7に記載の液滴エゼクタ。 11.内部にエゼクタ溝(21)を有する2個の圧電ウェーハ(20)の面が互 いに上下に向き合って一方のウェーハのエゼクタ溝(21)が他方のウェーハの それぞれのエゼクタ溝(21)に対してずれているように2個の圧電ウェーハ( 20)を配置したことを特徴とする請求の範囲1〜7のいずれか1項に記載の液 滴エゼクタ。 12.前記2個のウェーハ(20)の間に分離板(28)を設けたことを特徴と する請求の範囲11に記載の液滴エゼクタ。 13.前記エゼクタ溝(21)の前記ノズル(25)を前記分離板(28)に設 けたことを特徴とする請求の範囲12に記載の液滴エゼクタ。 14.複数個のエゼクタ溝(61)を前記第1面(62)に形成し、少なくとも 前記対をなすエゼクタ溝を平行でなく互いにノズル端に向け接近するよう配置し たことを特徴とする前記請求の範囲のいずれか1項に記載の液滴エゼクタ。 15.前記エゼクタ溝(21、21′、31、41、41′、51、61、71 、71′)にその底部に沿い平坦な区域を設けたことを特徴とする前記請求の範 囲のいずれか1項に記載の液滴エゼクタ。 16.液滴エゼクタを製造するに当たり、1.圧電性の、好ましくはピエゾセラ ミックのウェーハの第1平面に液体のためのエゼクタ溝として作用し縦方向に延 在する少なくとも1個の溝を形成し、この溝を形成したウェーハの区域をエゼク タ溝のための変換器として作用させ、前記溝がこのウェーハの第1平面と、この 第1平面の反対側の第2平面とに形成した複数個の溝である場合、前記第2平面 の溝を前記第1平面のエゼクタ溝に対しずらしその溝の深さの方向に一部重複さ せ、前記エゼクタ溝、又は複数個のエゼクタ溝の一端にノズル、又は複数個のノ ズルを設け、 2.前記ウェーハの全面に導電材料を被着して導電層を形成し、 3.前記ウェーハの他方の面に形成した溝、又は複数個の溝の底部の導電層の区 域と前記ウェーハの前面及び後面上の導電層の区域とを除去し、 4.各変換器の電極間に電圧パルスを加えて各変換器を分極して液滴エゼクタを 製造する方法において、全ての前記溝の長さ、深さ、及び幅の所定のパラメータ を入力して有するマイクロプロセッサ、又はその類似の装置からの指令に応動ず る手段を使用することによって前記ウェーハに前記溝を形成して前記ノズル、又 は複数個の前記ノズルまでの前記エゼクタ溝、又は複数個の前記エゼクタ溝の長 さに沿い断面積が変化する区域を生ぜしめることを特徴とする液滴エゼクタの製 造方法。 17.前記第1平面に単一のエゼクタ溝を形成する場合には、このエゼクタ溝に 対しずらしてはいるがこのエゼクタ溝に対しほぼ平行に前記第2平面に少なくと も1個の溝を形成することを特徴とする請求の範囲16に記載の液滴エゼクタの 製造方法。 18.前記エゼクタ溝、又は複数個の前記エゼクタ溝の区域の横断面を変化させ るため、前記エゼクタ溝、又は複数個の前記エゼクタ溝を形成するため使用した 挿入深さを前記エゼクタ溝、又は複数個の前記エゼクタ溝の長さに沿って変化さ せることを特徴とする請求の範囲16、又は17に記載の液滴エゼクタの製造方 法。 19.前記エゼクタ溝の一端におけるこのエゼクタ溝の最大深さより浅い深さま で圧電材料を除去し、又は形成して各エゼクタ溝のためのノズルを生ぜしめ、及 び/又は前記エゼクタ溝の一端における最大深さより浅い深さまで材料を除去し 、又は形成して各エゼクタ溝のための制限部を生ぜしめることを特徴とする請求 の範囲16〜18のいずれか1項に記載の液滴エゼクタの製造方法。 20.前記エゼクタ溝の両端におけるこのエゼクタ溝の最大深さより浅い深さま で材料を除去し、又は形成して前記エゼクタ溝の両端に、流体の供給源に連通す る制限部を生ぜしめ、前記エゼクタ溝の縦開口を限定するカバー板に前記エゼク タ溝のノズルを設けたことを特徴とする請求の範囲16〜18のいずれか1項に 記載の液滴エゼクタの製造方法。 21.化学蒸着法により被膜を形成し、ドーピングにより希望する区域に導電性 を得ることを特徴とする請求の範囲16〜20のいずれか1項に記載の液滴エゼ クタの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010131942A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Sii Printek Inc 液体噴射ヘッドの製造方法
JP2012131158A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Canon Inc 液体吐出ヘッドの製造方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0596739A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Rohm Co Ltd インクジエツトプリントヘツドの製造方法
SE9200555D0 (sv) * 1992-02-25 1992-02-25 Markpoint Dev Ab A method of coating a piezoelectric substrate
GB9400036D0 (en) * 1994-01-04 1994-03-02 Xaar Ltd Manufacture of ink jet printheads
JPH08336966A (ja) * 1995-06-15 1996-12-24 Minolta Co Ltd インクジェット記録装置
DE69605641T2 (de) * 1996-02-14 2000-06-08 Oce Tech Bv Druckkopf für einen Tintenstrahldrucker
NL1004016C2 (nl) * 1996-09-12 1998-03-13 Oce Tech Bv Inktstraal-drukkop.
GB9710530D0 (en) * 1997-05-23 1997-07-16 Xaar Ltd Droplet deposition apparatus and methods of manufacture thereof
JP3666198B2 (ja) * 1997-08-26 2005-06-29 コニカミノルタホールディングス株式会社 インクジェットヘッド
AU8765398A (en) * 1997-08-29 1999-03-22 Topaz Technologies, Inc. Integrated head assembly for an ink jet printer
US6572221B1 (en) 1997-10-10 2003-06-03 Xaar Technology Limited Droplet deposition apparatus for ink jet printhead
GB9721555D0 (en) * 1997-10-10 1997-12-10 Xaar Technology Ltd Droplet deposition apparatus and methods of manufacture thereof
US6074046A (en) * 1998-03-06 2000-06-13 Eastman Kodak Company Printer apparatus capable of varying direction of an ink droplet to be ejected therefrom and method therefor
JP2940544B1 (ja) 1998-04-17 1999-08-25 日本電気株式会社 インクジェット記録ヘッド

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0234781B2 (ja) * 1980-03-21 1990-08-06 Seiko Epson Corp Inkujetsutokirokuyohetsudo
DE3630206A1 (de) * 1985-09-06 1987-03-19 Fuji Electric Co Ltd Tintenstrahldruckkopf
EP0268204B1 (de) * 1986-11-14 1991-09-18 Qenico AB Piezoelektrische Pumpe
JPS63312158A (ja) * 1987-06-13 1988-12-20 Fuji Electric Co Ltd インクジェット記録ヘッド
GB8824014D0 (en) * 1988-10-13 1988-11-23 Am Int High density multi-channel array electrically pulsed droplet deposition apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010131942A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Sii Printek Inc 液体噴射ヘッドの製造方法
JP2012131158A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Canon Inc 液体吐出ヘッドの製造方法

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Publication number Publication date
DE69011694T2 (de) 1995-01-26
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EP0560760B1 (en) 1994-08-17

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