JPH07290714A - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッドの製造方法Info
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- JPH07290714A JPH07290714A JP9144094A JP9144094A JPH07290714A JP H07290714 A JPH07290714 A JP H07290714A JP 9144094 A JP9144094 A JP 9144094A JP 9144094 A JP9144094 A JP 9144094A JP H07290714 A JPH07290714 A JP H07290714A
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- ink
- flow path
- ink flow
- ink passages
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- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インク流路内壁に十分な親水性を有し、イン
ク充填時などにインク流路に気泡を取り残すことがない
インクジェットヘッドを、簡単な工程で低コストで製造
する。 【構成】 プラスチック材からなる少なくとも２つの部
材として流路基板１と中板２とを積層し、流路基板１に
予め刻設してある溝からなるインク流路を区画形成す
る。このようにしてインク流路４，５を形成した後で、
インク流路に親水性の有機エマルジョンの水溶液を循環
させ、これを乾燥させてインク流路内壁に親水性の有機
被膜を形成する。この有機被膜の作用により親水性が向
上する。
ク充填時などにインク流路に気泡を取り残すことがない
インクジェットヘッドを、簡単な工程で低コストで製造
する。 【構成】 プラスチック材からなる少なくとも２つの部
材として流路基板１と中板２とを積層し、流路基板１に
予め刻設してある溝からなるインク流路を区画形成す
る。このようにしてインク流路４，５を形成した後で、
インク流路に親水性の有機エマルジョンの水溶液を循環
させ、これを乾燥させてインク流路内壁に親水性の有機
被膜を形成する。この有機被膜の作用により親水性が向
上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴をノズルから
吐出させて印字するインクジェットヘッドの製造方法に
関する。
吐出させて印字するインクジェットヘッドの製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、流路基板に圧力室を含むイン
ク流路を形成し、インク流路の先端にノズルを連通し、
インク流路を蓋板または中板にて封止し、圧力室に対向
する壁面に圧電素子を配置し、この圧電素子に配線部材
を介して電圧を印加し、加圧室内のインクに圧力を加え
てインクをノズルから吐出させるようにしたインクジェ
ットヘッドがある。流路基板や蓋板または中板などは、
プラスチックやガラスや金属などで作られる。プラスチ
ックを用いると、ガラスや金属を用いたものと比較して
加工性やコストの面で有利であるが、その反面、プラス
チックの持つ固有の物性から、インクのプラスチックに
対する接触角がガラスや金属よりも大きく、すなわち親
水性が低く、このためにインク流路内にインクを充填す
る際に、圧力室やインク流路内に気泡を取り残してしま
うことがある。この改善策として従来では、コロナ放電
処理やプラズマ照射法等によってインク流路の親水性を
改善する方法が用いられていた（特開昭６０−２４９５
７号など）。
ク流路を形成し、インク流路の先端にノズルを連通し、
インク流路を蓋板または中板にて封止し、圧力室に対向
する壁面に圧電素子を配置し、この圧電素子に配線部材
を介して電圧を印加し、加圧室内のインクに圧力を加え
てインクをノズルから吐出させるようにしたインクジェ
ットヘッドがある。流路基板や蓋板または中板などは、
プラスチックやガラスや金属などで作られる。プラスチ
ックを用いると、ガラスや金属を用いたものと比較して
加工性やコストの面で有利であるが、その反面、プラス
チックの持つ固有の物性から、インクのプラスチックに
対する接触角がガラスや金属よりも大きく、すなわち親
水性が低く、このためにインク流路内にインクを充填す
る際に、圧力室やインク流路内に気泡を取り残してしま
うことがある。この改善策として従来では、コロナ放電
処理やプラズマ照射法等によってインク流路の親水性を
改善する方法が用いられていた（特開昭６０−２４９５
７号など）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの従来のコロ
ナ放電処理やプラズマ照射法は、気相処理のために、ヘ
ッドを組み立てた後で、内部のインク流路にこの処理を
施すことができず、部品状態で処理しなければならな
い。しかし、部品状態で処理しても、組立て工程中に、
例えば２部品を接着剤で接着する場合などに熱が加えら
れると、この熱により上記の親水処理の効果が低下し、
ヘッド組立て後に十分な効果が得られない場合があっ
た。
ナ放電処理やプラズマ照射法は、気相処理のために、ヘ
ッドを組み立てた後で、内部のインク流路にこの処理を
施すことができず、部品状態で処理しなければならな
い。しかし、部品状態で処理しても、組立て工程中に、
例えば２部品を接着剤で接着する場合などに熱が加えら
れると、この熱により上記の親水処理の効果が低下し、
ヘッド組立て後に十分な効果が得られない場合があっ
た。
【０００４】そこで本発明の目的は、ヘッド完成状態に
おいてインク流路に十分な親水性の効果が得られ、簡単
な工程であってコストを上げることがなく、インク充填
時にインク流路や圧力室などに気泡を取り残すことがな
く、従って信頼性の高いインクジェットヘッドの製造方
法を提供する。
おいてインク流路に十分な親水性の効果が得られ、簡単
な工程であってコストを上げることがなく、インク充填
時にインク流路や圧力室などに気泡を取り残すことがな
く、従って信頼性の高いインクジェットヘッドの製造方
法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、プラ
スチック材からなる少なくとも２つの部材を積層し、こ
の部材の少なくとも一方に予め刻設してある溝からなる
インク流路を区画形成する工程と、上記のインク流路を
形成した後で、インク流路に親水性の有機エマルジョン
の水溶液を循環させ、これを乾燥させてインク流路内壁
に親水性の有機被膜を形成する工程とを含むことを特徴
としている。
に、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、プラ
スチック材からなる少なくとも２つの部材を積層し、こ
の部材の少なくとも一方に予め刻設してある溝からなる
インク流路を区画形成する工程と、上記のインク流路を
形成した後で、インク流路に親水性の有機エマルジョン
の水溶液を循環させ、これを乾燥させてインク流路内壁
に親水性の有機被膜を形成する工程とを含むことを特徴
としている。
【０００６】
【作用】インク流路を区画形成した後で、インク流路内
壁に親水性の有機被膜を形成することにより、親水性の
効果が確実で、インクはインク流路内壁に良くなじみ、
気泡の取り残しがなくなる。
壁に親水性の有機被膜を形成することにより、親水性の
効果が確実で、インクはインク流路内壁に良くなじみ、
気泡の取り残しがなくなる。
【０００７】
【実施例】図１を参照して、本発明の一実施例について
説明する。まず、インク流路を区画形成する工程につい
て説明する。流路基板１は、インクに対して強く、接着
に適したポリサルフォン樹脂やポリエーテルサルフォン
樹脂などのプラスチック材料からなり、複数のノズル１
ａが厚み方向に貫通して穿設してある。図示のように、
流路基板１の中央部前面には突出部１ｂが設けられ、ノ
ズル１ａがこの突出部１ｂを貫通して穿設してある。流
路基板１の背面には、中央部に加圧室３を含みノズル１
ａに連通するインク流路４，５を区画形成するための溝
が予め刻設してある。
説明する。まず、インク流路を区画形成する工程につい
て説明する。流路基板１は、インクに対して強く、接着
に適したポリサルフォン樹脂やポリエーテルサルフォン
樹脂などのプラスチック材料からなり、複数のノズル１
ａが厚み方向に貫通して穿設してある。図示のように、
流路基板１の中央部前面には突出部１ｂが設けられ、ノ
ズル１ａがこの突出部１ｂを貫通して穿設してある。流
路基板１の背面には、中央部に加圧室３を含みノズル１
ａに連通するインク流路４，５を区画形成するための溝
が予め刻設してある。
【０００８】流路基板１の背面に、中板２を積層して接
合し、これによりインク流路４，５を区画形成する。中
板２は流路基板１と同じポリサルフォン樹脂等からな
り、インク供給孔２ａが予め厚み方向に貫通して穿設し
てある。流路基板１と中板２との接合面に区画形成され
たインク流路４，５は、ノズル１ａおよびインク供給孔
２ａと実質的に直交しており、ノズル１ａはインク流路
４の先端に連通し、インク供給孔２ａはインク流路５に
連通している。
合し、これによりインク流路４，５を区画形成する。中
板２は流路基板１と同じポリサルフォン樹脂等からな
り、インク供給孔２ａが予め厚み方向に貫通して穿設し
てある。流路基板１と中板２との接合面に区画形成され
たインク流路４，５は、ノズル１ａおよびインク供給孔
２ａと実質的に直交しており、ノズル１ａはインク流路
４の先端に連通し、インク供給孔２ａはインク流路５に
連通している。
【０００９】中板２の背後に、インクプール基板６を積
層して接合する。インクプール基板６も流路基板１と同
じポリサルフォン樹脂等からなり、中板２との接合面に
は、インク供給孔２ａ…と直交するように、かつこれに
連通するように、共通インク室７が形成してある。共通
インク室７の中央部に、後述のカートリッジケース内よ
りインクが供給される開口７ａを設け、この開口７ａに
フィルタ８を熱融着により接合する。
層して接合する。インクプール基板６も流路基板１と同
じポリサルフォン樹脂等からなり、中板２との接合面に
は、インク供給孔２ａ…と直交するように、かつこれに
連通するように、共通インク室７が形成してある。共通
インク室７の中央部に、後述のカートリッジケース内よ
りインクが供給される開口７ａを設け、この開口７ａに
フィルタ８を熱融着により接合する。
【００１０】このように流路基板１と中板２とインクプ
ール基板６とを積層して接合することにより、開口７ａ
から供給されたインクをノズル１ａへ導くインクの通路
を構成する。即ちインクの通路は、開口７ａ，共通イン
ク室７，インク供給孔２ａ，インク流路５，４を経てノ
ズル１ａへ至っている。
ール基板６とを積層して接合することにより、開口７ａ
から供給されたインクをノズル１ａへ導くインクの通路
を構成する。即ちインクの通路は、開口７ａ，共通イン
ク室７，インク供給孔２ａ，インク流路５，４を経てノ
ズル１ａへ至っている。
【００１１】次に、このインクの通路に、親水性の有機
被膜を形成する工程について説明する。
被膜を形成する工程について説明する。
【００１２】図示しないが、親水性の有機物エマルジョ
ンの水溶液を別のタンクに用意し、このタンクから開口
７ａへ水溶液を供給可能に接続する。有機物エマルジョ
ンとしては、アクリル酸エステルエマルジョン等を用い
る。この水溶液をポンプ等でインクの通路内を数分間循
環させる。
ンの水溶液を別のタンクに用意し、このタンクから開口
７ａへ水溶液を供給可能に接続する。有機物エマルジョ
ンとしては、アクリル酸エステルエマルジョン等を用い
る。この水溶液をポンプ等でインクの通路内を数分間循
環させる。
【００１３】この後で、親水性の有機物エマルジョンの
水溶液のタンクをインクの連通路から分離させ、代わり
にエアーや窒素ガスをインクの連通路に送り込んで連通
路内を乾燥させる。この工程により、インクの連通路の
内壁に親水性の有機被膜が形成される。
水溶液のタンクをインクの連通路から分離させ、代わり
にエアーや窒素ガスをインクの連通路に送り込んで連通
路内を乾燥させる。この工程により、インクの連通路の
内壁に親水性の有機被膜が形成される。
【００１４】実験例によれば、ポリサルフォン樹脂で製
造されたインク流路に、上記の工程で親水性の有機被膜
を形成した場合、そのぬれ指数（dyne／cm）は５６であ
った。ぬれ指数とは、サンプル表面がどの表面張力の液
体にまでぬれるか（臨界表面張力）を指すものである。
例えば、表面張力５０（dyne／cm）の液体にはぬれるが
５１（dyne／cm）の液体にはぬれない場合は、ぬれ指数
５０（dyne／cm）である。尚、親水性の有機被膜を形成
しないポリサルフォン樹脂で製造されたインク流路で
は、ぬれ指数は３２（dyne／cm）であったので、親水性
が大巾に改善されていることが判る。
造されたインク流路に、上記の工程で親水性の有機被膜
を形成した場合、そのぬれ指数（dyne／cm）は５６であ
った。ぬれ指数とは、サンプル表面がどの表面張力の液
体にまでぬれるか（臨界表面張力）を指すものである。
例えば、表面張力５０（dyne／cm）の液体にはぬれるが
５１（dyne／cm）の液体にはぬれない場合は、ぬれ指数
５０（dyne／cm）である。尚、親水性の有機被膜を形成
しないポリサルフォン樹脂で製造されたインク流路で
は、ぬれ指数は３２（dyne／cm）であったので、親水性
が大巾に改善されていることが判る。
【００１５】このようにしてインク流路に親水性の有機
被膜を形成した後で、流路基板１の加圧室３と対向する
壁面１ｃに、加圧手段を設ける。即ち加圧手段は、リン
青銅または黄銅などの金属で作られた複数の振動板９と
複数の圧電素子１０とをそれぞれ重ね合わせて形成す
る。また流路基板１の壁面１ｃに共通電極を形成し、各
圧電素子１０を接合した各振動板９と導通させる。
被膜を形成した後で、流路基板１の加圧室３と対向する
壁面１ｃに、加圧手段を設ける。即ち加圧手段は、リン
青銅または黄銅などの金属で作られた複数の振動板９と
複数の圧電素子１０とをそれぞれ重ね合わせて形成す
る。また流路基板１の壁面１ｃに共通電極を形成し、各
圧電素子１０を接合した各振動板９と導通させる。
【００１６】各圧電素子１０と共通電極とに、図示しな
い外部の圧電素子駆動用のドライバＩＣと電気的に導通
する電極パターンが形成してある配線部材１１としての
フレキシブルケーブルの所定の電極を接続する。
い外部の圧電素子駆動用のドライバＩＣと電気的に導通
する電極パターンが形成してある配線部材１１としての
フレキシブルケーブルの所定の電極を接続する。
【００１７】最後に、インクプール基板６の背後に、イ
ンクのカートリッジケース１２をエポキシ等の接着剤に
より接合する。カートリッジケース１２内には、ポリウ
レタン等の多孔質材１３に含浸させた状態でインクが収
納してあり、空気孔１４ａを有する蓋体１４で封止す
る。フィルタ８が設けてあるので、カートリッジケース
１２に収納してあるインク中のごみなどが共通インク室
７へ侵入するのを防いでいる。
ンクのカートリッジケース１２をエポキシ等の接着剤に
より接合する。カートリッジケース１２内には、ポリウ
レタン等の多孔質材１３に含浸させた状態でインクが収
納してあり、空気孔１４ａを有する蓋体１４で封止す
る。フィルタ８が設けてあるので、カートリッジケース
１２に収納してあるインク中のごみなどが共通インク室
７へ侵入するのを防いでいる。
【００１８】このように構成したインクジェットヘッド
にインクを充填する初期動作の際には、図示しないが、
ノズル１ａをキャップで覆ってこのキャップに接続され
ている真空ポンプを用いキャップ内を負圧の状態にする
ことにより、カートリッジケース１２内のインクが吸い
出されてヘッドのインク流路全体に充填されるが、上に
述べたようにインク流路内壁に親水性の有機被膜を形成
しているので、インク流路内に気泡を取り残すことがな
い。
にインクを充填する初期動作の際には、図示しないが、
ノズル１ａをキャップで覆ってこのキャップに接続され
ている真空ポンプを用いキャップ内を負圧の状態にする
ことにより、カートリッジケース１２内のインクが吸い
出されてヘッドのインク流路全体に充填されるが、上に
述べたようにインク流路内壁に親水性の有機被膜を形成
しているので、インク流路内に気泡を取り残すことがな
い。
【００１９】インクを吐出する際には、フレキシブルケ
ーブル１１を介してドライバＩＣからの駆動信号を圧電
素子１０に供給すると、圧電素子１０が変形して振動板
９を加圧室３内側に屈曲させ、これにより加圧室内のイ
ンクが加圧されてノズル１ａからインクが吐出する。イ
ンク吐出後は圧電素子１０に対する印加電圧は０とな
り、圧電素子１０は反動で外方に屈曲して加圧室３内の
圧力がマイナスになる。この負圧により、多孔質材１３
内に保持されているインクがフィルタ８を通り、共通イ
ンク室７を通ってインク供給孔２ａから加圧室３および
インク流路４，５内に供給される。この時にも、インク
流路内壁は親水性が維持されているので、インク流路内
に気泡を取り込むことがない。
ーブル１１を介してドライバＩＣからの駆動信号を圧電
素子１０に供給すると、圧電素子１０が変形して振動板
９を加圧室３内側に屈曲させ、これにより加圧室内のイ
ンクが加圧されてノズル１ａからインクが吐出する。イ
ンク吐出後は圧電素子１０に対する印加電圧は０とな
り、圧電素子１０は反動で外方に屈曲して加圧室３内の
圧力がマイナスになる。この負圧により、多孔質材１３
内に保持されているインクがフィルタ８を通り、共通イ
ンク室７を通ってインク供給孔２ａから加圧室３および
インク流路４，５内に供給される。この時にも、インク
流路内壁は親水性が維持されているので、インク流路内
に気泡を取り込むことがない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、イン
ク流路を区画形成する工程の後で、インク流路内壁に親
水性の有機被膜を形成するので親水性が向上し、組立時
に低下することがない。従って、インクをノズルに至る
インク流路全体に充填する際の初期動作時などに、イン
ク流路内部に気泡が溜るという問題がなく、低コストで
信頼性の高いインクジェットヘッドを製造することがで
きる。
ク流路を区画形成する工程の後で、インク流路内壁に親
水性の有機被膜を形成するので親水性が向上し、組立時
に低下することがない。従って、インクをノズルに至る
インク流路全体に充填する際の初期動作時などに、イン
ク流路内部に気泡が溜るという問題がなく、低コストで
信頼性の高いインクジェットヘッドを製造することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
１，２ 部材（流路基板、中板） ４，５ インク流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｍ 5/00 Ａ
Claims (1)
- 【請求項１】 プラスチック材からなる少なくとも２つ
の部材を積層し、この部材の少なくとも一方に予め刻設
してある溝からなるインク流路を区画形成する工程と、 上記インク流路を形成した後で、上記インク流路に親水
性の有機エマルジョンの水溶液を循環させ、これを乾燥
させて上記インク流路内壁に親水性の有機被膜を形成す
る工程とを含むことを特徴とするインクジェットヘッド
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9144094A JPH07290714A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9144094A JPH07290714A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07290714A true JPH07290714A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=14026438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9144094A Pending JPH07290714A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07290714A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0945272A2 (en) | 1998-03-27 | 1999-09-29 | Nec Corporation | Print head for an ink jet printer |
| US6270212B1 (en) | 1998-03-27 | 2001-08-07 | Nec Corporation | Print head for an ink jet printer |
| US6866366B2 (en) | 2002-04-23 | 2005-03-15 | Hitachi, Ltd. | Inkjet printer and printer head |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP9144094A patent/JPH07290714A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0945272A2 (en) | 1998-03-27 | 1999-09-29 | Nec Corporation | Print head for an ink jet printer |
| US6270212B1 (en) | 1998-03-27 | 2001-08-07 | Nec Corporation | Print head for an ink jet printer |
| US6866366B2 (en) | 2002-04-23 | 2005-03-15 | Hitachi, Ltd. | Inkjet printer and printer head |
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