JPH07276626A - インクジェット式印字ヘッド - Google Patents
インクジェット式印字ヘッドInfo
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- JPH07276626A JPH07276626A JP6689794A JP6689794A JPH07276626A JP H07276626 A JPH07276626 A JP H07276626A JP 6689794 A JP6689794 A JP 6689794A JP 6689794 A JP6689794 A JP 6689794A JP H07276626 A JPH07276626 A JP H07276626A
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- Japan
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- plane
- ink
- print head
- ink chamber
- ink jet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高密度ノズル配列が可能で、インク吐出特性
の安定した吐出効率の良いインクジェット式印字ヘッド
を提供すること。 【構成】 ノズルプレート１０１上に配列されたノズル
開口部１０２に対応して、ノズル開口部を仕切る壁部材
１０３とノズルプレート１０１により構成されるインク
室１１０を、圧力発生部材１０５により加圧し、ノズル
開口部１０２よりインク滴を吐出させるインクジェット
式印字ヘッドで、壁部材１０３はシリコン表面の結晶方
位（１１０）面と直交する第１の（１１１）面と、該第
１の（１１１）面と約７０度の傾きを持つ第２の（１１
１）面と、該表面の（１１０）面と約３５度の傾きを持
つ第３の（１１１）面５０３とで構成される事を特徴と
するインクジェット式印字ヘッド。
の安定した吐出効率の良いインクジェット式印字ヘッド
を提供すること。 【構成】 ノズルプレート１０１上に配列されたノズル
開口部１０２に対応して、ノズル開口部を仕切る壁部材
１０３とノズルプレート１０１により構成されるインク
室１１０を、圧力発生部材１０５により加圧し、ノズル
開口部１０２よりインク滴を吐出させるインクジェット
式印字ヘッドで、壁部材１０３はシリコン表面の結晶方
位（１１０）面と直交する第１の（１１１）面と、該第
１の（１１１）面と約７０度の傾きを持つ第２の（１１
１）面と、該表面の（１１０）面と約３５度の傾きを持
つ第３の（１１１）面５０３とで構成される事を特徴と
するインクジェット式印字ヘッド。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を飛翔させ、
記録紙等の記録媒体上にインク像を形成するインクジェ
ット式印字ヘッドに関する。
記録紙等の記録媒体上にインク像を形成するインクジェ
ット式印字ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高速、高印字品質の低価格インク
ジェットプリンタの要求が高まる中、インクジェット式
印字ヘッドを構成する各部材への加工密度、加工精度も
高いものが要求されてきている。
ジェットプリンタの要求が高まる中、インクジェット式
印字ヘッドを構成する各部材への加工密度、加工精度も
高いものが要求されてきている。
【０００３】インク室を構成する壁部材としては一般的
にプラスチック、セラミック、ガラス等の材料が用いら
れている（米国特許第４０５７８０７号明細書、米国特
許第３９７２４７４号明細書）。しかしながら、この様
な技術では近年のインクジェット式印字ヘッドの要求す
る高精細、高精度化に応えることが出来なくなってき
た。
にプラスチック、セラミック、ガラス等の材料が用いら
れている（米国特許第４０５７８０７号明細書、米国特
許第３９７２４７４号明細書）。しかしながら、この様
な技術では近年のインクジェット式印字ヘッドの要求す
る高精細、高精度化に応えることが出来なくなってき
た。
【０００４】この様な課題を解決するものとして、シリ
コンウェハーをエッチングしてインクジェット式印字ヘ
ッドの構成部品として使用する技術が多々開示されてい
る。例えば、シリコン基板で流路を形成したインクジェ
ットヘッドとして図１５に示した特公昭５８−４０５０
９号公報が知られており、この例では（１００）シリコ
ン基板が用いられている。
コンウェハーをエッチングしてインクジェット式印字ヘ
ッドの構成部品として使用する技術が多々開示されてい
る。例えば、シリコン基板で流路を形成したインクジェ
ットヘッドとして図１５に示した特公昭５８−４０５０
９号公報が知られており、この例では（１００）シリコ
ン基板が用いられている。
【０００５】又、（１１０）シリコン基板を用いたイン
クジェットヘッドの例としては、"K.E.Petersen,`Fabri
cation of anIntegrated,PlanarSilicon Ink-Jet Struc
ture,'IEEE transactions onelectrondevices,vol.ED-2
6,No.12, December 1979"などが知られている。
クジェットヘッドの例としては、"K.E.Petersen,`Fabri
cation of anIntegrated,PlanarSilicon Ink-Jet Struc
ture,'IEEE transactions onelectrondevices,vol.ED-2
6,No.12, December 1979"などが知られている。
【０００６】又、米国特許第４３１２００８号明細書に
おいてもシリコンウェハーをエッチングしてインク室を
構成する技術が開示されている。
おいてもシリコンウェハーをエッチングしてインク室を
構成する技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来技術は以下のような課題を有する。
従来技術は以下のような課題を有する。
【０００８】特公昭５８−４０５０９号公報に述べられ
ている（１００）シリコン基板６１を用いたものではエ
ッチングの結果現れる（１１１）面は（１００）面に対
し約５４．７゜で傾斜するため、パターン幅に対して深
さが一定の比以上は取れないので、図１５に示すように
台形もしくは三角形の断面形状になる。
ている（１００）シリコン基板６１を用いたものではエ
ッチングの結果現れる（１１１）面は（１００）面に対
し約５４．７゜で傾斜するため、パターン幅に対して深
さが一定の比以上は取れないので、図１５に示すように
台形もしくは三角形の断面形状になる。
【０００９】例えば、（１００）面のシリコン基材を用
いてインク室を配列しようとすると、先にも述べたが、
図１５に示すようにインク室の壁が基材の表面に対し略
５４．７゜で傾斜するため、薄いシリコン基材でしか貫
通することができない。例えば、流路の幅が１００μｍ
である場合、シリコン基材の厚さは７０μｍ以下とな
る。その場合シリコン基材の全体の剛性がなく、シリコ
ン基材全体がしなるため、他のノズルが駆動しているか
どうかによって特性に大きな差がでることになる。その
ため、高密度化が困難であるという課題を有する。
いてインク室を配列しようとすると、先にも述べたが、
図１５に示すようにインク室の壁が基材の表面に対し略
５４．７゜で傾斜するため、薄いシリコン基材でしか貫
通することができない。例えば、流路の幅が１００μｍ
である場合、シリコン基材の厚さは７０μｍ以下とな
る。その場合シリコン基材の全体の剛性がなく、シリコ
ン基材全体がしなるため、他のノズルが駆動しているか
どうかによって特性に大きな差がでることになる。その
ため、高密度化が困難であるという課題を有する。
【００１０】一方、米国特許第４３１２００８号で開示
されている図１６の例に示した（１１０）シリコン基板
７１による異方性エッチングでは、表面の（１１０）面
に垂直な（１１１）面でインク室を構成できるので高密
度にノズルを配列することが可能である。
されている図１６の例に示した（１１０）シリコン基板
７１による異方性エッチングでは、表面の（１１０）面
に垂直な（１１１）面でインク室を構成できるので高密
度にノズルを配列することが可能である。
【００１１】しかしながら、図１６のインク室構造で
は、インク流れに滞留部が存在し一度気泡がインク室に
入ってしまうとなかなか排出することが出来なかった。
この事は、気泡がインク室での圧力の逃げ場（コンプラ
イアンス）の働きをして、インク吐出不良の要因になっ
ていた。
は、インク流れに滞留部が存在し一度気泡がインク室に
入ってしまうとなかなか排出することが出来なかった。
この事は、気泡がインク室での圧力の逃げ場（コンプラ
イアンス）の働きをして、インク吐出不良の要因になっ
ていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、ノズルプレート上に配列されたノズル開口に
対応して、ノズル開口部を仕切る壁部材と該ノズルプレ
ートにより構成されるインク室を、圧力発生部材により
加圧し、ノズル開口部よりインク滴を吐出させるインク
ジェット式印字ヘッドにおいて、該壁部材がシリコン表
面の結晶方位（１１０）面と直交する第１の（１１１）
面と、該第１の（１１１）面と約７０度の傾きを持つ第
２の（１１１）面と、該表面の（１１０）面と約３５度
の傾きを持つ第３の（１１１）面とで構成される事を特
徴とするインクジェット式印字ヘッドである。
本発明は、ノズルプレート上に配列されたノズル開口に
対応して、ノズル開口部を仕切る壁部材と該ノズルプレ
ートにより構成されるインク室を、圧力発生部材により
加圧し、ノズル開口部よりインク滴を吐出させるインク
ジェット式印字ヘッドにおいて、該壁部材がシリコン表
面の結晶方位（１１０）面と直交する第１の（１１１）
面と、該第１の（１１１）面と約７０度の傾きを持つ第
２の（１１１）面と、該表面の（１１０）面と約３５度
の傾きを持つ第３の（１１１）面とで構成される事を特
徴とするインクジェット式印字ヘッドである。
【００１３】更には、前記第３の（１１１）面に対応す
るようにインク供給口を具備したことを特徴としてい
る。
るようにインク供給口を具備したことを特徴としてい
る。
【００１４】更には、前記第３の（１１１）面が前記イ
ンク室内に２面有することを特徴としている。
ンク室内に２面有することを特徴としている。
【００１５】更には、前記インク供給口は、前記２つの
第３の（１１１）面に対応するようにそれぞれ具備して
いることを特徴としている。
第３の（１１１）面に対応するようにそれぞれ具備して
いることを特徴としている。
【００１６】更には、前記インク供給口は、前記シリコ
ン表面の（１１０）面をハーフエッチングした二つの
（１１１）面で構成されるＶ字溝である事を特徴として
いる。
ン表面の（１１０）面をハーフエッチングした二つの
（１１１）面で構成されるＶ字溝である事を特徴として
いる。
【００１７】更には、前記第３の（１１１）面と前記Ｖ
字溝を形成する（１１１）面の１部が同一面で有ること
を特徴としている。
字溝を形成する（１１１）面の１部が同一面で有ること
を特徴としている。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を用い詳細に説明
する。
する。
【００１９】図３、図４は本発明のインクジェット式印
字ヘッドを説明するための部分的な斜視図及び部分的な
分解斜視図である。
字ヘッドを説明するための部分的な斜視図及び部分的な
分解斜視図である。
【００２０】図１は、本発明のインクジェット式印字ヘ
ッドのノズル配列に直交する方向の断面図、即ち、図３
のＡ−Ａ断面図である。
ッドのノズル配列に直交する方向の断面図、即ち、図３
のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】図２は、本発明におけるインクジェット式
印字ヘッドのノズル配列方向の断面図、即ち、図３のＢ
−Ｂ断面図である。
印字ヘッドのノズル配列方向の断面図、即ち、図３のＢ
−Ｂ断面図である。
【００２２】図１、図２、図４に於いて、インクタンク
（図示されていない）から供給されたインクは、各イン
ク室１１０に連通する壁部材１０３に形成されたインク
流路１１１を通り、各インク室１１０に対応するように
形成されたインク供給路１０７を通って、ノズルプレー
ト１０１、壁部材１０３、インク供給板１０８、振動板
１０４によって構成されるインク室１１０に供給され
る。
（図示されていない）から供給されたインクは、各イン
ク室１１０に連通する壁部材１０３に形成されたインク
流路１１１を通り、各インク室１１０に対応するように
形成されたインク供給路１０７を通って、ノズルプレー
ト１０１、壁部材１０３、インク供給板１０８、振動板
１０４によって構成されるインク室１１０に供給され
る。
【００２３】各インク室１１０に対応して圧力発生部材
１０５と、ノズル開口部１０２が配置されており、圧力
発生部材１０５はベース板２０１上に配置、固着され、
フレーム２０４に挿入され、接着剤２０３で固着されて
いる。ここで、圧力発生部材１０５は、ＦＰＣ２０２を
介したプリンタ本体からの電気信号による伸縮運動によ
り、インク室１１０を加圧し、ノズル開口部１０２より
インクを吐出する。
１０５と、ノズル開口部１０２が配置されており、圧力
発生部材１０５はベース板２０１上に配置、固着され、
フレーム２０４に挿入され、接着剤２０３で固着されて
いる。ここで、圧力発生部材１０５は、ＦＰＣ２０２を
介したプリンタ本体からの電気信号による伸縮運動によ
り、インク室１１０を加圧し、ノズル開口部１０２より
インクを吐出する。
【００２４】本発明の特徴とするところは、インク室１
１０を構成するシリコン単結晶基板からなる壁部材１０
３の構造に関するものである。
１０を構成するシリコン単結晶基板からなる壁部材１０
３の構造に関するものである。
【００２５】シリコン単結晶基板の異方性エッチング
は、結晶方位により決まる方向にエッチングが進行す
る。（１１１）結晶面は、他の結晶面に比べてエッチン
グ速度が極端に遅いため、図５の様に（１１０）面を表
面に持つ壁部材１０３の表面と直交する第１の（１１
１）面５０１と、この第１の（１１１）面と約７０度の
傾きを持つ第２の（１１１）面５０２を利用してインク
室を構成すると、非常に高いアスペクト比のインク室を
高密度に、かつ、高精度に形成できる。
は、結晶方位により決まる方向にエッチングが進行す
る。（１１１）結晶面は、他の結晶面に比べてエッチン
グ速度が極端に遅いため、図５の様に（１１０）面を表
面に持つ壁部材１０３の表面と直交する第１の（１１
１）面５０１と、この第１の（１１１）面と約７０度の
傾きを持つ第２の（１１１）面５０２を利用してインク
室を構成すると、非常に高いアスペクト比のインク室を
高密度に、かつ、高精度に形成できる。
【００２６】しかしながら、この構造は先にも述べた
が、インク室の角部にインク滞留部が存在し、一度気泡
がインク室に入ってしまうとなかなか排出することが出
来なかった。この事は、気泡がインク室での圧力の逃げ
場（コンプライアンス）の働きをして、インク吐出不良
の要因になっていた。
が、インク室の角部にインク滞留部が存在し、一度気泡
がインク室に入ってしまうとなかなか排出することが出
来なかった。この事は、気泡がインク室での圧力の逃げ
場（コンプライアンス）の働きをして、インク吐出不良
の要因になっていた。
【００２７】この課題に対して、本発明は、図５に示す
ように壁部材１０３の（１１０）表面に対して約３５度
の傾きを持つ第３の（１１１）面５０３を設けたことを
特徴としている。
ように壁部材１０３の（１１０）表面に対して約３５度
の傾きを持つ第３の（１１１）面５０３を設けたことを
特徴としている。
【００２８】図９は（１１０）面のシリコンウェハ８０
０の面上の方向を示す図である。
０の面上の方向を示す図である。
【００２９】シリコンウェハ８００の表面に対して垂直
な（１１１）面は、オリフラ９０１に対して約３５゜の
方向、即ち、＜２１１＞方向に現れる。この（１１１）
面で構成される部屋をインク室１１０として利用する
と、図１に示すように圧力発生部材１０５側からノズル
開口部１０２に向かってインク室が徐々に狭くなるよう
に第３の（１１１）面が存在し、インク滞留部が従来よ
り少なくなり気泡排出性が飛躍的に向上する。
な（１１１）面は、オリフラ９０１に対して約３５゜の
方向、即ち、＜２１１＞方向に現れる。この（１１１）
面で構成される部屋をインク室１１０として利用する
と、図１に示すように圧力発生部材１０５側からノズル
開口部１０２に向かってインク室が徐々に狭くなるよう
に第３の（１１１）面が存在し、インク滞留部が従来よ
り少なくなり気泡排出性が飛躍的に向上する。
【００３０】以下、本発明の壁部材１０３の製造方法の
一実施例を、図８（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。
一実施例を、図８（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。
【００３１】まず、図８（ａ）に示すように、表面の結
晶面方位が（１１０）面となるシリコンウェハ８００
を、９００〜１１００℃に加熱し、酸素、水蒸気などの
酸化剤を含んだ高温の気体の中に置いて、その表面に酸
素原子を拡散する。本実施例では、この熱酸化処理によ
って厚さ１．７μｍから成るシリコン酸化物の膜８０１
を形成した。シリコン酸化物の膜８０１は後述する異方
性エッチング工程でのマスクの役割を果たし、その形成
手段は前述した熱酸化処理の他に、ＣＶＤ（化学気相堆
積）法や、イオン注入法、陽極酸化法によっても差し支
えない。またシリコン酸化物の膜以外にも、シリコン窒
化物の膜や、ホウ素やガリウム原子を添加した所謂ｐ型
シリコン膜や、ヒ素やアンチモン原子を添加した所謂ｎ
型シリコン膜を形成しても差し支えない。
晶面方位が（１１０）面となるシリコンウェハ８００
を、９００〜１１００℃に加熱し、酸素、水蒸気などの
酸化剤を含んだ高温の気体の中に置いて、その表面に酸
素原子を拡散する。本実施例では、この熱酸化処理によ
って厚さ１．７μｍから成るシリコン酸化物の膜８０１
を形成した。シリコン酸化物の膜８０１は後述する異方
性エッチング工程でのマスクの役割を果たし、その形成
手段は前述した熱酸化処理の他に、ＣＶＤ（化学気相堆
積）法や、イオン注入法、陽極酸化法によっても差し支
えない。またシリコン酸化物の膜以外にも、シリコン窒
化物の膜や、ホウ素やガリウム原子を添加した所謂ｐ型
シリコン膜や、ヒ素やアンチモン原子を添加した所謂ｎ
型シリコン膜を形成しても差し支えない。
【００３２】次に、図８（ｂ）に示すように、樹脂レジ
スト８０２で前記シリコンウェハ８００上に図９に示す
ようにインク室１１０が（１１１）面で構成できるよう
にパターンを施し、図８（ｃ）に示すように、フッ酸水
溶液などの酸エッチング液によってシリコン酸化物の膜
８０１を選択的に除去した後、樹脂レジストを除去する
と、パターニングされたシリコン酸化物の膜８０１のマ
スクパターンが現れる。
スト８０２で前記シリコンウェハ８００上に図９に示す
ようにインク室１１０が（１１１）面で構成できるよう
にパターンを施し、図８（ｃ）に示すように、フッ酸水
溶液などの酸エッチング液によってシリコン酸化物の膜
８０１を選択的に除去した後、樹脂レジストを除去する
と、パターニングされたシリコン酸化物の膜８０１のマ
スクパターンが現れる。
【００３３】次に、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カ
リウム水溶液などの、結晶方位に依存してエッチング速
度が変化するエッチング液によって、シリコンウェハを
異方性エッチングすると、図８（ｄ）に示す過程を経
て、図８（ｅ）に示す状態で終了する。本実施例では、
８０℃に加熱した２０[重量％]の水酸化ナトリウム水溶
液によって、前記シリコンウェハを異方性エッチングし
て、図８（ｅ）に示すような形状を得た。
リウム水溶液などの、結晶方位に依存してエッチング速
度が変化するエッチング液によって、シリコンウェハを
異方性エッチングすると、図８（ｄ）に示す過程を経
て、図８（ｅ）に示す状態で終了する。本実施例では、
８０℃に加熱した２０[重量％]の水酸化ナトリウム水溶
液によって、前記シリコンウェハを異方性エッチングし
て、図８（ｅ）に示すような形状を得た。
【００３４】次に、インクへの耐性やインクとの親和性
を得るために図８（ｆ）に示す様に保護膜８０４を形成
する。形成する膜の種類、並びに形成手段は前述のマス
クパターンの工程と同じであるが、熱酸化処理によって
シリコン酸化物の保護膜を形成するのが最も好適であ
る。
を得るために図８（ｆ）に示す様に保護膜８０４を形成
する。形成する膜の種類、並びに形成手段は前述のマス
クパターンの工程と同じであるが、熱酸化処理によって
シリコン酸化物の保護膜を形成するのが最も好適であ
る。
【００３５】この様にして形成されるインク室１１０
は、図５、図９に示すように貫通孔５０５がひし形にな
る様な、第３の（１１１）面５０３が現れる。
は、図５、図９に示すように貫通孔５０５がひし形にな
る様な、第３の（１１１）面５０３が現れる。
【００３６】この第３の（１１１）面５０３は、シリコ
ンウェハ面、即ち、（１１０）面から貫通孔５０５方向
に約３５゜のテーパを持って現れるので貫通孔５０５面
をノズル開口部に向かってインクジェット式印字ヘッド
を構成し図１に示すヘッド構造を得る。ここで、図６
は、図５に於けるＣ−Ｃ断面図で、図７は、図５に於け
るＤ−Ｄ断面図である。
ンウェハ面、即ち、（１１０）面から貫通孔５０５方向
に約３５゜のテーパを持って現れるので貫通孔５０５面
をノズル開口部に向かってインクジェット式印字ヘッド
を構成し図１に示すヘッド構造を得る。ここで、図６
は、図５に於けるＣ−Ｃ断面図で、図７は、図５に於け
るＤ−Ｄ断面図である。
【００３７】図１〜図４の実施例では、インク室１１０
とインク流路１１１を形成した壁部材１０３と、インク
供給路１０７を形成したインク供給板１０８とを別部
品、即ち、２部品で構成した例を示した。
とインク流路１１１を形成した壁部材１０３と、インク
供給路１０７を形成したインク供給板１０８とを別部
品、即ち、２部品で構成した例を示した。
【００３８】以下には、インク室１１０とインク流路１
１１、インク供給路１０７を壁部材１０３上に形成した
実施例を示す。
１１、インク供給路１０７を壁部材１０３上に形成した
実施例を示す。
【００３９】図１２は（１１０）面のシリコンウェハ８
００の面上の方向を示す図である。
００の面上の方向を示す図である。
【００４０】シリコンウェハ８００のオリフラ９０１に
対して垂直の方向、即ち、＜１１０＞方向にはシリコン
ウェハ表面に対して約３５゜の方向に、（１１１）面の
滑らかで、精度の良いＶ字溝１２０１が構成できる。
対して垂直の方向、即ち、＜１１０＞方向にはシリコン
ウェハ表面に対して約３５゜の方向に、（１１１）面の
滑らかで、精度の良いＶ字溝１２０１が構成できる。
【００４１】このＶ字溝１２０１をインク供給路１０７
として使用した例が図１０であり、図１０の斜視図が図
１１である。
として使用した例が図１０であり、図１０の斜視図が図
１１である。
【００４２】本実施例によれば、インク供給路１０７が
エッチング精度の高いシリコンの（１１１）面で、か
つ、１部品で構成できる為、特性のよい安価なインクジ
ェット式印字ヘッドが提供できる。
エッチング精度の高いシリコンの（１１１）面で、か
つ、１部品で構成できる為、特性のよい安価なインクジ
ェット式印字ヘッドが提供できる。
【００４３】又、本実施例、図７、図１０に示す第１の
（１１１）面５０１と第２の（１１１）面とが鋭角的に
交わる部分に、図１に於ける振動板１０４と第３の（１
１１）面５０３とのギャップが最も狭くなる部分、即
ち、ギャップ極小部１００１が出来てしまう。この部分
は、インクの流れが殆ど生じないので、特にインク初期
充填時の気泡排出性が非常に悪いという課題を持ってい
た。
（１１１）面５０１と第２の（１１１）面とが鋭角的に
交わる部分に、図１に於ける振動板１０４と第３の（１
１１）面５０３とのギャップが最も狭くなる部分、即
ち、ギャップ極小部１００１が出来てしまう。この部分
は、インクの流れが殆ど生じないので、特にインク初期
充填時の気泡排出性が非常に悪いという課題を持ってい
た。
【００４４】この課題に対しては、図１０に示す様にイ
ンク供給路１０７を、ギャップ極小部１００１に対応す
るように配置すること、更には、第３の（１１１）面５
０３の１部がインク供給路１０７を構成するＶ字溝の
（１１１）面とを同一面とすることでギャップ極小部１
００１のインクの流れが円滑になり気泡排出性に優れ、
又、第３の（１１１）面５０３は、ノズル周囲の剛性を
高める働きをし、特性の安定した、吐出効率の良いイン
クジェット式印字ヘッドを提供できる。
ンク供給路１０７を、ギャップ極小部１００１に対応す
るように配置すること、更には、第３の（１１１）面５
０３の１部がインク供給路１０７を構成するＶ字溝の
（１１１）面とを同一面とすることでギャップ極小部１
００１のインクの流れが円滑になり気泡排出性に優れ、
又、第３の（１１１）面５０３は、ノズル周囲の剛性を
高める働きをし、特性の安定した、吐出効率の良いイン
クジェット式印字ヘッドを提供できる。
【００４５】図１３、図１４に実際に試作したインク室
１１０のレイアウト例を示す。
１１０のレイアウト例を示す。
【００４６】図１３は、壁部材１０３の振動板１０４と
の接着面側の図で、図１４は壁部材１０３のノズルプレ
ート１０１との接着面側の図である。
の接着面側の図で、図１４は壁部材１０３のノズルプレ
ート１０１との接着面側の図である。
【００４７】インク室１１０は、ピッチ０．２８２２
（ｍｍ）で片側１６室。インク供給路１０７及びインク
流路１１１は各インク室１１０の両側に構成され、各イ
ンク流路１１１にはインク供給パイプ１３０１を配置し
ている。
（ｍｍ）で片側１６室。インク供給路１０７及びインク
流路１１１は各インク室１１０の両側に構成され、各イ
ンク流路１１１にはインク供給パイプ１３０１を配置し
ている。
【００４８】この構造によれば、インク充填時等にどれ
かのパイプ１３０１をインク流路１１１へのインク充
填、どれかのパイプ１３０１をインク流路１１１からの
インク排出に利用し各インク室、インク流路内でインク
を循環することで気泡排出がさらに向上させることが出
来た。
かのパイプ１３０１をインク流路１１１へのインク充
填、どれかのパイプ１３０１をインク流路１１１からの
インク排出に利用し各インク室、インク流路内でインク
を循環することで気泡排出がさらに向上させることが出
来た。
【００４９】ここで本実施例では圧力発生部材１０５と
して、図１の様に圧電材料と電極材料を交互にサンドイ
ッチ状に挟んだ積層型圧電素子の電界方向と同方向の変
位、即ちｄ３３方向の変位を利用した例を示した。しか
しながら、本発明はこれに限定されるものではなく、圧
力発生部材として電界方向と垂直方向の変位、即ちｄ３
１方向の変位を利用した圧電素子や、インク室内に駆動
信号によりジュール熱を発生する抵抗線を設けたバブル
ジェット方式等にも同等の効果を有する。
して、図１の様に圧電材料と電極材料を交互にサンドイ
ッチ状に挟んだ積層型圧電素子の電界方向と同方向の変
位、即ちｄ３３方向の変位を利用した例を示した。しか
しながら、本発明はこれに限定されるものではなく、圧
力発生部材として電界方向と垂直方向の変位、即ちｄ３
１方向の変位を利用した圧電素子や、インク室内に駆動
信号によりジュール熱を発生する抵抗線を設けたバブル
ジェット方式等にも同等の効果を有する。
【００５０】
【発明の効果】供給路からインク室へのインクの流れが
円滑で、気泡が溜まり難く、気泡の抜け易い形状とした
ため気泡排出性が向上し、安定した印字特性を確保でき
るという効果を有する。また、ノズル周囲の剛性を高め
ることにより、側壁、ノズル板の振動を原因とするクロ
ストークを抑制でき、かつ、インク吐出効率を向上させ
ることができるという効果を有する。
円滑で、気泡が溜まり難く、気泡の抜け易い形状とした
ため気泡排出性が向上し、安定した印字特性を確保でき
るという効果を有する。また、ノズル周囲の剛性を高め
ることにより、側壁、ノズル板の振動を原因とするクロ
ストークを抑制でき、かつ、インク吐出効率を向上させ
ることができるという効果を有する。
【図１】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す図３に於けるＡ−Ａ断面図。
例を示す図３に於けるＡ−Ａ断面図。
【図２】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す図３に於けるＢ−Ｂ断面図。
例を示す図３に於けるＢ−Ｂ断面図。
【図３】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す斜視図。
例を示す斜視図。
【図４】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す斜視図。
例を示す斜視図。
【図５】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す上面図。
例を示す上面図。
【図６】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す図５に於けるＣ−Ｃ断面図。
例を示す図５に於けるＣ−Ｃ断面図。
【図７】本発明のインクジェット式印字ヘッドの一実施
例を示す図５に於けるＤ−Ｄ断面図。
例を示す図５に於けるＤ−Ｄ断面図。
【図８】本発明のインクジェット式印字ヘッドのシリコ
ン基材のエッチング過程を説明するための断面図。
ン基材のエッチング過程を説明するための断面図。
【図９】本発明のインクジェット式印字ヘッドに用いる
（１１０）面のシリコンウェハの面上の方向を示す図。
（１１０）面のシリコンウェハの面上の方向を示す図。
【図１０】本発明のインクジェット式印字ヘッドの第２
の実施例を示す上面図。
の実施例を示す上面図。
【図１１】本発明のインクジェット式印字ヘッドの第２
の実施例を示す図１０の斜視図。
の実施例を示す図１０の斜視図。
【図１２】本発明のインクジェット式印字ヘッドの第２
の実施例を説明する為の、（１１０）面のシリコンウェ
ハの面上の方向を示す図。
の実施例を説明する為の、（１１０）面のシリコンウェ
ハの面上の方向を示す図。
【図１３】本発明のインクジェット式印字ヘッドの第３
の実施例を示す上面図。
の実施例を示す上面図。
【図１４】本発明のインクジェット式印字ヘッドの第３
の実施例を示す図１３の裏面側の上面図。
の実施例を示す図１３の裏面側の上面図。
【図１５】従来技術のインクジェットヘッドを示す斜視
図。
図。
【図１６】従来技術のインクジェットヘッドを示す斜視
図。
図。
１０１ ノズルプレート １０２ ノズル開口部 １０３ 壁部材 １０４ 振動板 １０５ 圧力発生部材 １０７ インク供給路 １１０ インク室 ５０１ 第１の（１１１）面 ５０２ 第２の（１１１）面 ５０３ 第３の（１１１）面 １２０１ Ｖ字溝
Claims (6)
- 【請求項１】 ノズルプレート上に配列されたノズル開
口に対応して、該ノズル開口部を仕切る壁部材と前記ノ
ズルプレートにより構成されるインク室を、圧力発生部
材により加圧し、前記ノズル開口部よりインク滴を吐出
させるインクジェット式印字ヘッドにおいて、 前記壁部材はシリコン表面の結晶方位（１１０）面と直
交する第１の（１１１）面と、該第１の（１１１）面と
約７０度の傾きを持つ第２の（１１１）面と、前記シリ
コン表面の（１１０）面と約３５度の傾きを持つ第３の
（１１１）面とで構成される事を特徴とするインクジェ
ット式印字ヘッド。 - 【請求項２】 前記第３の（１１１）面が形成する前記
インク室の最も狭くなる部分に対応するようにインク供
給口を具備したことを特徴とする請求項１記載のインク
ジェット式印字ヘッド。 - 【請求項３】 前記第３の（１１１）面が前記インク室
内に２面有することを特徴とする請求項１記載のインク
ジェット式印字ヘッド。 - 【請求項４】 前記インク供給口は、前記２つの第３の
（１１１）面が形成する前記インク室の最も狭くなるそ
れぞれの部分に対応するようにインク供給口を具備した
ことを特徴とする請求項３記載のインクジェット式印字
ヘッド。 - 【請求項５】 前記インク供給口は、前記シリコン表面
の（１１０）面をハーフエッチングした二つの（１１
１）面で構成されるＶ字溝である事を特徴とする請求項
１乃至４記載のインクジェット式印字ヘッド。 - 【請求項６】 前記第３の（１１１）面と前記Ｖ字溝を
形成する（１１１）面の１部が同一面で有ることを特徴
とする請求項５記載のインクジェット式印字ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6689794A JP3221474B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | インクジェット式印字ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6689794A JP3221474B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | インクジェット式印字ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07276626A true JPH07276626A (ja) | 1995-10-24 |
| JP3221474B2 JP3221474B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=13329187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6689794A Expired - Fee Related JP3221474B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | インクジェット式印字ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221474B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0839654A2 (en) * | 1996-10-18 | 1998-05-06 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet printing head and method of manufacturing the same |
| US6682185B2 (en) | 2001-03-28 | 2004-01-27 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid drop jet head, ink cartridge and ink jet recording apparatus |
| US7090325B2 (en) | 2001-09-06 | 2006-08-15 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid drop discharge head and manufacture method thereof, micro device ink-jet head ink cartridge and ink-jet printing device |
| EP1886816A1 (en) | 2006-08-11 | 2008-02-13 | Océ-Technologies B.V. | Ink jet device and method of manufacturing the same |
| JP2008114589A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-05-22 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法。 |
| US7976124B2 (en) | 2006-08-11 | 2011-07-12 | Oce-Technologies B.V. | Ink jet device and method of manufacturing the same |
-
1994
- 1994-04-05 JP JP6689794A patent/JP3221474B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0839654A2 (en) * | 1996-10-18 | 1998-05-06 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet printing head and method of manufacturing the same |
| EP0839654A3 (en) * | 1996-10-18 | 1998-06-10 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet printing head and method of manufacturing the same |
| EP1108545A1 (en) * | 1996-10-18 | 2001-06-20 | Seiko Epson Corporation | Ink jet printing head and method of manufacturing the same |
| US6290341B1 (en) | 1996-10-18 | 2001-09-18 | Seiko Epson Corporation | Ink jet printing head which prevents the stagnation of ink in the vicinity of the nozzle orifices |
| US7153442B2 (en) | 1996-10-18 | 2006-12-26 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing an ink jet print head |
| US6789319B2 (en) | 1996-10-18 | 2004-09-14 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing an ink jet print head |
| US6913348B2 (en) | 2001-03-28 | 2005-07-05 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid drop jet head, ink cartridge and ink jet recording apparatus |
| US6682185B2 (en) | 2001-03-28 | 2004-01-27 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid drop jet head, ink cartridge and ink jet recording apparatus |
| US7364253B2 (en) | 2001-03-28 | 2008-04-29 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid drop jet head, ink cartridge and ink jet recording apparatus |
| US7090325B2 (en) | 2001-09-06 | 2006-08-15 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid drop discharge head and manufacture method thereof, micro device ink-jet head ink cartridge and ink-jet printing device |
| US7731861B2 (en) | 2001-09-06 | 2010-06-08 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid drop discharge head and manufacture method thereof, micro device, ink-jet head, ink cartridge, and ink-jet printing device |
| EP1886816A1 (en) | 2006-08-11 | 2008-02-13 | Océ-Technologies B.V. | Ink jet device and method of manufacturing the same |
| US7976124B2 (en) | 2006-08-11 | 2011-07-12 | Oce-Technologies B.V. | Ink jet device and method of manufacturing the same |
| JP2008114589A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-05-22 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法。 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3221474B2 (ja) | 2001-10-22 |
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