JPH0929977A - 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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 インク噴射ノズルの集積化に伴ってインク室
の溝間隔が狭くなっても、各インク室の噴射制御のため
の電気配線の接続を容易にすることで、低コストで高品
位なインクジェットヘッド及びその製造方法を提示す
る。 【構成】 インク室２内に設けられた電極９と導通する
電極引出し部９１を圧電セラミックス基板１の表面１３
に形成し、その間隔Ｗ２を、前記電極９の間隔Ｗ１より
も広くなるように放射状に形成する。
の溝間隔が狭くなっても、各インク室の噴射制御のため
の電気配線の接続を容易にすることで、低コストで高品
位なインクジェットヘッド及びその製造方法を提示す
る。 【構成】 インク室２内に設けられた電極９と導通する
電極引出し部９１を圧電セラミックス基板１の表面１３
に形成し、その間隔Ｗ２を、前記電極９の間隔Ｗ１より
も広くなるように放射状に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッド
及びその製造方法に関し、さらに詳細には、圧電体に溝
を形成し、前記圧電体の表面に電極を形成する製造工程
を有するインクジェットヘッド及びその製造方法に関す
るものである。
及びその製造方法に関し、さらに詳細には、圧電体に溝
を形成し、前記圧電体の表面に電極を形成する製造工程
を有するインクジェットヘッド及びその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、これまでのインパクト方式の記録
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の記録装置の中で、原理が最も単純
で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとして、
インクジェット方式の記録装置が挙げられる。インクジ
ェットプリンタは高速印字、低騒音、高印字品質であ
り、且つ比較的簡易な構成で製造コストが低くできるな
どの利点があることから注目されている。
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の記録装置の中で、原理が最も単純
で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとして、
インクジェット方式の記録装置が挙げられる。インクジ
ェットプリンタは高速印字、低騒音、高印字品質であ
り、且つ比較的簡易な構成で製造コストが低くできるな
どの利点があることから注目されている。
【０００３】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複数の方式が提案されており、中
でも記録に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・
オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコス
トの安さなどから急速に普及している。
クジェットヘッドには複数の方式が提案されており、中
でも記録に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・
オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコス
トの安さなどから急速に普及している。
【０００４】その１例としては、圧電式インクジェット
ヘッドが提案されている。これは、圧電体に複数のイン
ク室の溝が形成されており、圧電体に電圧パルスを印加
した際の圧電体の寸法変位によってインク室の容積を変
化させることができる。これにより、その容積減少時に
インク室内のインクをインク室に接続されたノズル部か
ら噴射し、容積増大時にインク室内にインクを導入する
ようにしたものである。そして、所定の位置のインク室
からインクを噴射させることにより、所望する文字や画
像を形成することが出来る。
ヘッドが提案されている。これは、圧電体に複数のイン
ク室の溝が形成されており、圧電体に電圧パルスを印加
した際の圧電体の寸法変位によってインク室の容積を変
化させることができる。これにより、その容積減少時に
インク室内のインクをインク室に接続されたノズル部か
ら噴射し、容積増大時にインク室内にインクを導入する
ようにしたものである。そして、所定の位置のインク室
からインクを噴射させることにより、所望する文字や画
像を形成することが出来る。
【０００５】このような圧電式インクジェットヘッドの
１例について、図６乃至図７を用いて説明する。尚、こ
こで説明するヘッドはせん断モード型のものをあげる。
１例について、図６乃至図７を用いて説明する。尚、こ
こで説明するヘッドはせん断モード型のものをあげる。
【０００６】前記インクジェットヘッドは、圧電体であ
る圧電セラミックス基板５１に、ダイシング加工等によ
って互いに平行な溝加工がなされ、インク室５２が多数
形成されている。インク室５２の一方の端には、ノズル
プレート５３が接続されている。尚、図７（ａ）に示す
ように、インク室５２を構成する圧電側壁５７は分極方
向５８が異なる２個の圧電側壁により形成されており、
圧電側壁５７の表面には電極５９が形成されている。ま
た、インク室５２の一方の端には、ノズルプレート５３
が接続され、前記ノズルプレート５３にはノズル５４が
形成されている。更に、インク室５２が形成された圧電
セラミックス基板５１の上部は、インク供給口５５を有
する上部蓋５６によって蓋をされている。インク室５２
は、インク供給口５５を経て、図示しないインク貯蔵タ
ンクに接続している。このような構成によって、インク
室５２の断面形状は、圧電側壁５７と上部蓋５６に囲ま
れた長方形を呈することになる。
る圧電セラミックス基板５１に、ダイシング加工等によ
って互いに平行な溝加工がなされ、インク室５２が多数
形成されている。インク室５２の一方の端には、ノズル
プレート５３が接続されている。尚、図７（ａ）に示す
ように、インク室５２を構成する圧電側壁５７は分極方
向５８が異なる２個の圧電側壁により形成されており、
圧電側壁５７の表面には電極５９が形成されている。ま
た、インク室５２の一方の端には、ノズルプレート５３
が接続され、前記ノズルプレート５３にはノズル５４が
形成されている。更に、インク室５２が形成された圧電
セラミックス基板５１の上部は、インク供給口５５を有
する上部蓋５６によって蓋をされている。インク室５２
は、インク供給口５５を経て、図示しないインク貯蔵タ
ンクに接続している。このような構成によって、インク
室５２の断面形状は、圧電側壁５７と上部蓋５６に囲ま
れた長方形を呈することになる。
【０００７】このような構成を有する従来のインクジェ
ットヘッドは、前記電極５９に電圧パルスを印加する
と、図７（ｂ）に示すように、圧電側壁５７が内側へせ
ん断変形し、インク室５２の内部を正圧として、インク
室５２の一端に接続されたノズルプレート５３上のノズ
ル５４からインク液滴が噴射される。
ットヘッドは、前記電極５９に電圧パルスを印加する
と、図７（ｂ）に示すように、圧電側壁５７が内側へせ
ん断変形し、インク室５２の内部を正圧として、インク
室５２の一端に接続されたノズルプレート５３上のノズ
ル５４からインク液滴が噴射される。
【０００８】電極５９への電圧パルスの印加を断ち切る
と、圧電側壁５７が、図７（ａ）に示す状態に復帰し、
その際の負圧にてインク室５２にインク供給口５５をよ
りインクが供給される。
と、圧電側壁５７が、図７（ａ）に示す状態に復帰し、
その際の負圧にてインク室５２にインク供給口５５をよ
りインクが供給される。
【０００９】このような構成のインクジェットヘッドに
おいては、インク室５２が多数存在すると共に、インク
液滴を各々のインク室先端のノズル５４から選択的に噴
射する必要がある。このため、各インク室５２の圧電側
壁５７の表面に形成する電極５９は互いに電気的に独立
している必要がある。
おいては、インク室５２が多数存在すると共に、インク
液滴を各々のインク室先端のノズル５４から選択的に噴
射する必要がある。このため、各インク室５２の圧電側
壁５７の表面に形成する電極５９は互いに電気的に独立
している必要がある。
【００１０】電極５９を形成するための方法としては、
真空蒸着、スパッタリング、或いはメッキ等の金属薄膜
形成手段を用いるのが一般的である。しかしながら、上
述のような手段によって、電気的に独立な電極を、効率
良く且つ安定的に形成するのは困難である。そこで、一
旦上述のような手段によって、圧電体の全表面に対して
電極を形成し、しかる後に電極の一部を選択的に除去す
ることにより、電気的に不連続な箇所を任意に形成する
方法が考えられている。
真空蒸着、スパッタリング、或いはメッキ等の金属薄膜
形成手段を用いるのが一般的である。しかしながら、上
述のような手段によって、電気的に独立な電極を、効率
良く且つ安定的に形成するのは困難である。そこで、一
旦上述のような手段によって、圧電体の全表面に対して
電極を形成し、しかる後に電極の一部を選択的に除去す
ることにより、電気的に不連続な箇所を任意に形成する
方法が考えられている。
【００１１】ここで、このような工程を含んだ従来のイ
ンクジェットヘッドの製造方法として、特開平６−８４
５０号公報に示される方法が知られている。
ンクジェットヘッドの製造方法として、特開平６−８４
５０号公報に示される方法が知られている。
【００１２】この製造方法によれば、まず、上部蓋５６
が接続する圧電側壁５７の上部の電極５９を、例えば特
開平６−６４１７７号公報に示されるリフトオフ法のよ
うな化学的な除去方法や機械的ま研削や研磨等により除
去する。次に、図８に示されるように、インク室５２で
ある溝の底面に形成された電極５９を、ダイシング加工
等の切削手段で除去する。即ち、インク室５２である溝
の幅以下の厚みであるダイヤモンドブレード６０を溝内
に挿入して、電極５９の厚み以上の深さの切り込みを形
成し、電気的に不連続な絶縁部６１を任意に形成するも
のである。
が接続する圧電側壁５７の上部の電極５９を、例えば特
開平６−６４１７７号公報に示されるリフトオフ法のよ
うな化学的な除去方法や機械的ま研削や研磨等により除
去する。次に、図８に示されるように、インク室５２で
ある溝の底面に形成された電極５９を、ダイシング加工
等の切削手段で除去する。即ち、インク室５２である溝
の幅以下の厚みであるダイヤモンドブレード６０を溝内
に挿入して、電極５９の厚み以上の深さの切り込みを形
成し、電気的に不連続な絶縁部６１を任意に形成するも
のである。
【００１３】次に、上述のような工程で電気的に独立し
た電極５９に対し、駆動制御パルスを印加する為の独立
した電気配線をそれぞれ接続する必要がある。しかしな
がら、インク室５２の溝を有する面に対して直接に電気
配線を接続させるのは困難である。従って、図９に示す
ように、一旦、溝内の電極５９と導通する導電層を圧電
セラミックス基板５１の別の表面６３及び６４に形成
し、その後、インク室５２の溝を有する面６２の絶縁部
６１及び圧電側壁５７の上端部から、前記表面６３及び
６４に連続する絶縁部６５を形成する。表面６３及び表
面６４に絶縁部６５を形成する方法としては、前述のダ
イシング加工等の切削機構によって電極５９の除去を行
なう。これにより、電気的に独立し且つ溝内の電極５９
に各々つながる電極引出し部５９１が分離形成される。
た電極５９に対し、駆動制御パルスを印加する為の独立
した電気配線をそれぞれ接続する必要がある。しかしな
がら、インク室５２の溝を有する面に対して直接に電気
配線を接続させるのは困難である。従って、図９に示す
ように、一旦、溝内の電極５９と導通する導電層を圧電
セラミックス基板５１の別の表面６３及び６４に形成
し、その後、インク室５２の溝を有する面６２の絶縁部
６１及び圧電側壁５７の上端部から、前記表面６３及び
６４に連続する絶縁部６５を形成する。表面６３及び表
面６４に絶縁部６５を形成する方法としては、前述のダ
イシング加工等の切削機構によって電極５９の除去を行
なう。これにより、電気的に独立し且つ溝内の電極５９
に各々つながる電極引出し部５９１が分離形成される。
【００１４】しかる後に、圧電セラミックス基板５１の
表面６４に形成された電極引出し部５９１に、ドライバ
よりの複数の電気配線６６を各々独立させてハンダ付け
等で接続する。このようにして、各インク室５２に形成
された電極５９に各々独立した電圧パルスを印加するこ
とができ、所望のインク噴射制御を施すことができる。
表面６４に形成された電極引出し部５９１に、ドライバ
よりの複数の電気配線６６を各々独立させてハンダ付け
等で接続する。このようにして、各インク室５２に形成
された電極５９に各々独立した電圧パルスを印加するこ
とができ、所望のインク噴射制御を施すことができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインクジェットヘッドの製造方法においては、下記
のような問題点がある。
来のインクジェットヘッドの製造方法においては、下記
のような問題点がある。
【００１６】即ち、上述したような従来の製造方法で
は、複数の絶縁部６１及び６５は、平行に形成される。
従って、圧電セラミックス基板の表面６４に形成された
絶縁部６５は、他の面に形成された複数のインク室５２
の溝と平行であり、また同一間隔で形成される。
は、複数の絶縁部６１及び６５は、平行に形成される。
従って、圧電セラミックス基板の表面６４に形成された
絶縁部６５は、他の面に形成された複数のインク室５２
の溝と平行であり、また同一間隔で形成される。
【００１７】インク室の溝間隔は、印字の密度に関係す
るため、高品位の印字品質を得るために、インク室の溝
間隔を狭くするなどの集積化の要求がある。インク室５
２の溝間隔を狭くすると、これに伴って絶縁部６５の間
隔も狭くなることは明らかである。
るため、高品位の印字品質を得るために、インク室の溝
間隔を狭くするなどの集積化の要求がある。インク室５
２の溝間隔を狭くすると、これに伴って絶縁部６５の間
隔も狭くなることは明らかである。
【００１８】ここで絶縁部６５の間隔が狭くなると、こ
の絶縁部６５によって分割された電極５９に、独立した
複数の電気配線６６をハンダ付け等によって接続するこ
とが困難となる。また、接続部の強度低下や安定性など
も懸念されるようになる。従って、集積化によってイン
ク室の溝間隔を狭くするほど、電気配線の接続の生産性
ならびに信頼性が悪化するといった問題点がある。
の絶縁部６５によって分割された電極５９に、独立した
複数の電気配線６６をハンダ付け等によって接続するこ
とが困難となる。また、接続部の強度低下や安定性など
も懸念されるようになる。従って、集積化によってイン
ク室の溝間隔を狭くするほど、電気配線の接続の生産性
ならびに信頼性が悪化するといった問題点がある。
【００１９】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、インク噴射ノズルの集積化に伴
ってインク室の溝間隔が狭くなっても、各インク室の噴
射制御のための独立した電気配線の接続を容易にするこ
とで、低コストで高品位なインクジェットヘッドの製造
方法を提示することを目的とする。
になされたものであり、インク噴射ノズルの集積化に伴
ってインク室の溝間隔が狭くなっても、各インク室の噴
射制御のための独立した電気配線の接続を容易にするこ
とで、低コストで高品位なインクジェットヘッドの製造
方法を提示することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のインクジェットヘッドは、インクを噴射する
複数の噴射チャンネルと、前記噴射チャンネルを構成
し、且つ少なくとも一部が分極された圧電材料よりなる
隔壁と、前記各隔壁の側表面に設けられ、且つ前記圧電
材料に駆動電界を発生させるための電極とを備えたアク
チュエータ部材を有し、前記圧電材料に電圧を印加して
前記隔壁を変形させて前記噴射チャンネルよりインク滴
を吐出するするものであり、更に、前記電極は各々、前
記隔壁の側表面からアクチュエータ部材の他側面にまで
延長され、前記アクチュエータ部材の他側面において、
前記隔壁の側表面のピッチよりも広いピッチで配置され
た電気接続端を有する。
に本発明のインクジェットヘッドは、インクを噴射する
複数の噴射チャンネルと、前記噴射チャンネルを構成
し、且つ少なくとも一部が分極された圧電材料よりなる
隔壁と、前記各隔壁の側表面に設けられ、且つ前記圧電
材料に駆動電界を発生させるための電極とを備えたアク
チュエータ部材を有し、前記圧電材料に電圧を印加して
前記隔壁を変形させて前記噴射チャンネルよりインク滴
を吐出するするものであり、更に、前記電極は各々、前
記隔壁の側表面からアクチュエータ部材の他側面にまで
延長され、前記アクチュエータ部材の他側面において、
前記隔壁の側表面のピッチよりも広いピッチで配置され
た電気接続端を有する。
【００２１】また、本発明のインクジェットヘッドの製
造方法は、インクを噴射する複数の噴射チャンネルと、
前記噴射チャンネルを構成し、且つ少なくとも一部が分
極された圧電材料よりなる隔壁と、前記各隔壁の側表面
に設けられ、且つ前記圧電材料に駆動電界を発生させる
ための電極とを備えたアクチュエータ部材を有し、前記
圧電材料に電圧を印加して前記隔壁を変形させて前記噴
射チャンネルよりインク滴を吐出するインクジェットヘ
ッドを製造する方法であって、少なくとも一部が分極さ
れた圧電素子よりなる圧電プレートの一面に、複数の溝
を形成する第一工程と、前記圧電プレートの少なくとも
前記溝形成面と溝の長手方向の一端面に導電層を形成す
る第二工程と、前記圧電プレートの前記溝形成面に形成
された導電層の一部を除去し、前記導電層を溝毎に独立
した複数の電極に分割する第三工程と、前記圧電プレー
トの他面に形成された導電層の一部を除去し、前記電極
に各々導通する複数の電極引出し部に分割させる第四工
程と、前記第四工程において分割形成された前記電極引
出し部に対して電気配線を接続する第五工程とを有し、
前記第四工程で形成する前記電極引出し部の間隔は、前
記第五工程における前記電気配線の接続部位において、
前記第三工程において形成された前記電極の間隔よりも
広く形成される。
造方法は、インクを噴射する複数の噴射チャンネルと、
前記噴射チャンネルを構成し、且つ少なくとも一部が分
極された圧電材料よりなる隔壁と、前記各隔壁の側表面
に設けられ、且つ前記圧電材料に駆動電界を発生させる
ための電極とを備えたアクチュエータ部材を有し、前記
圧電材料に電圧を印加して前記隔壁を変形させて前記噴
射チャンネルよりインク滴を吐出するインクジェットヘ
ッドを製造する方法であって、少なくとも一部が分極さ
れた圧電素子よりなる圧電プレートの一面に、複数の溝
を形成する第一工程と、前記圧電プレートの少なくとも
前記溝形成面と溝の長手方向の一端面に導電層を形成す
る第二工程と、前記圧電プレートの前記溝形成面に形成
された導電層の一部を除去し、前記導電層を溝毎に独立
した複数の電極に分割する第三工程と、前記圧電プレー
トの他面に形成された導電層の一部を除去し、前記電極
に各々導通する複数の電極引出し部に分割させる第四工
程と、前記第四工程において分割形成された前記電極引
出し部に対して電気配線を接続する第五工程とを有し、
前記第四工程で形成する前記電極引出し部の間隔は、前
記第五工程における前記電気配線の接続部位において、
前記第三工程において形成された前記電極の間隔よりも
広く形成される。
【００２２】尚、前記電極引出し部は、前記溝の長手方
向の一端面を介して溝形成面の反対側の面に及んでもよ
い。
向の一端面を介して溝形成面の反対側の面に及んでもよ
い。
【００２３】尚、前記第四工程における前記電極引出し
部は放射状に形成されてもよい。
部は放射状に形成されてもよい。
【００２４】尚、前記第四工程における前記導電層の分
割は、レーザ加工によって形成されてもよい。
割は、レーザ加工によって形成されてもよい。
【００２５】尚、前記第三工程における前記導電層の分
割は、レーザ加工によって形成されてもよい。
割は、レーザ加工によって形成されてもよい。
【００２６】尚、前記レーザ加工は、１．０６μｍの波
長を有するＹＡＧレーザ光によるものであってもよい。
長を有するＹＡＧレーザ光によるものであってもよい。
【００２７】尚、前記レーザ加工は、５３２ｎｍの波長
を有するＹＡＧレーザ光によるものであってもよい。
を有するＹＡＧレーザ光によるものであってもよい。
【００２８】尚、前記第一工程において形成される複数
の前記溝は、ダイヤモンドブレードにて所定のピッチで
且つ互いに平行になるように形成されてもよい。
の前記溝は、ダイヤモンドブレードにて所定のピッチで
且つ互いに平行になるように形成されてもよい。
【００２９】
【作用】上記の構成を有する本発明の請求項１に係るイ
ンクジェットヘッドによれば、電極は各々、前記隔壁の
側表面からアクチュエータ部材の他側面にまで延長さ
れ、前記アクチュエータ部材の他側面において、前記隔
壁の側表面のピッチよりも広いピッチで配置された電気
接続端を有する。ドライバ等からの電気配線をこの電気
接続端と接続させるようにすれば、前記電極が密に配設
されても、電気的接続は確実で且つ容易に施すことが出
来、噴射チャンネルが高集積化されたマルチヘッドを実
現できる。
ンクジェットヘッドによれば、電極は各々、前記隔壁の
側表面からアクチュエータ部材の他側面にまで延長さ
れ、前記アクチュエータ部材の他側面において、前記隔
壁の側表面のピッチよりも広いピッチで配置された電気
接続端を有する。ドライバ等からの電気配線をこの電気
接続端と接続させるようにすれば、前記電極が密に配設
されても、電気的接続は確実で且つ容易に施すことが出
来、噴射チャンネルが高集積化されたマルチヘッドを実
現できる。
【００３０】上記の構成を有する本発明の請求項２に係
るインクジェットヘッドの製造方法によれば、単純なパ
ターンの導電層を形成した後、その導電層を分割するこ
とにより、溝毎に独立した電極とその電極に１対１に導
通する電極引出し部とが工程数少なく容易に形成され
る。尚、電極引出し部の間隔は、ドライバ等からの電気
配線との接続部位において、溝内に形成された前記電極
の間隔よりも広く形成されるため、前記電極引出し部と
電気配線との接続精度が問題とならず、容易で且つ確実
な電気的接続がなされる。
るインクジェットヘッドの製造方法によれば、単純なパ
ターンの導電層を形成した後、その導電層を分割するこ
とにより、溝毎に独立した電極とその電極に１対１に導
通する電極引出し部とが工程数少なく容易に形成され
る。尚、電極引出し部の間隔は、ドライバ等からの電気
配線との接続部位において、溝内に形成された前記電極
の間隔よりも広く形成されるため、前記電極引出し部と
電気配線との接続精度が問題とならず、容易で且つ確実
な電気的接続がなされる。
【００３１】請求項３に係わるインクジェットヘッドの
製造方法によれば、電極引出し部は、前記溝の長手方向
の一端面を介して溝形成面の反対側の面に及んでいる。
よって、ヘッドを構成するノズルプレートやマニホール
ド部材等の各部材等に干渉することなく、ドライバ等か
らの電気配線と前記電極引出し部とを接続させることが
出来る。
製造方法によれば、電極引出し部は、前記溝の長手方向
の一端面を介して溝形成面の反対側の面に及んでいる。
よって、ヘッドを構成するノズルプレートやマニホール
ド部材等の各部材等に干渉することなく、ドライバ等か
らの電気配線と前記電極引出し部とを接続させることが
出来る。
【００３２】請求項４に係わるインクジェットヘッドの
製造方法によれば、電極引出し部は放射状に形成される
ことで、電気配線との接続部位の間隔を効率よく広く出
来る。
製造方法によれば、電極引出し部は放射状に形成される
ことで、電気配線との接続部位の間隔を効率よく広く出
来る。
【００３３】請求項５に係わるインクジェットヘッドの
製造方法によれば、電極引出し部の分離を高エネルギー
ビームの照射を行なうレーザ加工によって形成すること
で、互いに平行でない複雑なパターン形状を有する電極
引出し部を容易に且つ高速、高精度に形成する。
製造方法によれば、電極引出し部の分離を高エネルギー
ビームの照射を行なうレーザ加工によって形成すること
で、互いに平行でない複雑なパターン形状を有する電極
引出し部を容易に且つ高速、高精度に形成する。
【００３４】請求項６に係わるインクジェットヘッドの
製造方法によれば、電極の分離を高エネルギービームの
照射を行なうレーザ加工によって形成することで、電極
を高速、高精度に形成できる。
製造方法によれば、電極の分離を高エネルギービームの
照射を行なうレーザ加工によって形成することで、電極
を高速、高精度に形成できる。
【００３５】請求項７に係わるインクジェットヘッドの
製造方法によれば、高いパワー密度を有する波長１．０
６μｍのＹＡＧレーザ光により、導電層がきわめて速や
かに加工処理される。
製造方法によれば、高いパワー密度を有する波長１．０
６μｍのＹＡＧレーザ光により、導電層がきわめて速や
かに加工処理される。
【００３６】請求項８に係わるインクジェットヘッドの
製造方法によれば、５３２ｎｍの波長を有するＹＡＧレ
ーザ光により、導電層が加工される。よって、高いパワ
ー密度を有すると共にスポット径の小さいレーザ光を用
いるため、加工速度が速く且つきわめて高精度に加工処
理ができる。従って、噴射チャンネルの高集積化にも対
応してレーザ加工が行える。
製造方法によれば、５３２ｎｍの波長を有するＹＡＧレ
ーザ光により、導電層が加工される。よって、高いパワ
ー密度を有すると共にスポット径の小さいレーザ光を用
いるため、加工速度が速く且つきわめて高精度に加工処
理ができる。従って、噴射チャンネルの高集積化にも対
応してレーザ加工が行える。
【００３７】請求項９に係わるインクジェットヘッドの
製造方法によれば、圧電プレートに形成される複数の溝
は、所定のピッチで且つ互いに平行になるように、ダイ
ヤモンドブレードを用いた切溝加工によって形成され
る。よって、低コストで且つ高速に溝加工を施すことが
可能であり、生産性が向上する。
製造方法によれば、圧電プレートに形成される複数の溝
は、所定のピッチで且つ互いに平行になるように、ダイ
ヤモンドブレードを用いた切溝加工によって形成され
る。よって、低コストで且つ高速に溝加工を施すことが
可能であり、生産性が向上する。
【００３８】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
【００３９】最初に、図１及び図２を参照して、本発明
のインクジェットヘッドの構成ならびに製造方法の一例
を説明する。
のインクジェットヘッドの構成ならびに製造方法の一例
を説明する。
【００４０】図２に示すように、圧電体である圧電セラ
ミックス基板１には、互いに平行なインク室２となる溝
が多数形成されて、溝の側壁であり、且つ各溝を隔てる
圧電側壁７が形成されている。圧電セラミックス基板１
の溝加工側の面（図３では上面）に、インク供給口５を
有する蓋６が接着されて、前記溝がインク室２となる。
そのインク室２の一方の端にノズル４が対応するよう
に、ノズルプレート３が圧電セラミックス基板１及び蓋
６の一端面に接着されている。また、インク室２は、イ
ンク供給口５を経て、図示しないインク貯蔵タンクに接
続されている。
ミックス基板１には、互いに平行なインク室２となる溝
が多数形成されて、溝の側壁であり、且つ各溝を隔てる
圧電側壁７が形成されている。圧電セラミックス基板１
の溝加工側の面（図３では上面）に、インク供給口５を
有する蓋６が接着されて、前記溝がインク室２となる。
そのインク室２の一方の端にノズル４が対応するよう
に、ノズルプレート３が圧電セラミックス基板１及び蓋
６の一端面に接着されている。また、インク室２は、イ
ンク供給口５を経て、図示しないインク貯蔵タンクに接
続されている。
【００４１】このような構成によって、インク室２の断
面形状は、圧電側壁７と上部蓋６に囲まれた長方形を呈
することになる。また、圧電側壁７は分極方向８が互い
に反対方向である２個の圧電部により構成されており、
圧電側壁７の表面には電極９が形成されている。電極９
は圧電側壁７の側面毎に独立して設けられており、ま
た、図１に示すように、圧電アクチュエータの表面１１
及び表面１３に亙って設けられた電極引出し部９１に１
対１に電気的に導通している。電極引出し部９１は表面
１３にて端部が放射状に広がるように形成されており、
その端部である電気接続端１６にて、ヘッドの駆動制御
信号を送るドライバからの電気配線１５が各々接続され
る。
面形状は、圧電側壁７と上部蓋６に囲まれた長方形を呈
することになる。また、圧電側壁７は分極方向８が互い
に反対方向である２個の圧電部により構成されており、
圧電側壁７の表面には電極９が形成されている。電極９
は圧電側壁７の側面毎に独立して設けられており、ま
た、図１に示すように、圧電アクチュエータの表面１１
及び表面１３に亙って設けられた電極引出し部９１に１
対１に電気的に導通している。電極引出し部９１は表面
１３にて端部が放射状に広がるように形成されており、
その端部である電気接続端１６にて、ヘッドの駆動制御
信号を送るドライバからの電気配線１５が各々接続され
る。
【００４２】上述の構成は、以下の製造方法によって形
成される。
成される。
【００４３】まず、互いに分極方向が反対方向である圧
電層を接着した圧電セラミックス基板１に、互いに平行
なインク室２となる溝を多数形成する。溝を形成する手
段として、所望のインク室溝幅を形成できる厚みを有す
るダイヤモンドブレードを使用し、ダイシング加工を施
す。尚、ここでインク室２の溝中心の間隔はＷ１であ
る。
電層を接着した圧電セラミックス基板１に、互いに平行
なインク室２となる溝を多数形成する。溝を形成する手
段として、所望のインク室溝幅を形成できる厚みを有す
るダイヤモンドブレードを使用し、ダイシング加工を施
す。尚、ここでインク室２の溝中心の間隔はＷ１であ
る。
【００４４】次に、真空蒸着、スパッタリング、或いは
メッキ等の金属薄膜形成手段によって、圧電セラミック
ス基板１の前記溝が形成された面（含む溝内面）及びイ
ンク室２の一端面にあたる表面１１、前記溝が形成され
た面と反対側にあたる表面１３に金属薄膜による導電層
が形成される。このうち、電極の形成が不要な部分（例
えば、上部蓋６が接続する圧電側壁７の上部や圧電セラ
ミックス基板１の側面部等）においては、金属薄膜を形
成する前にレジスト膜を形成しておき、導電層を前述の
ような手段で形成し、しかる後にリフトオフ法によって
不要な部分の導電層を化学的に除去する。
メッキ等の金属薄膜形成手段によって、圧電セラミック
ス基板１の前記溝が形成された面（含む溝内面）及びイ
ンク室２の一端面にあたる表面１１、前記溝が形成され
た面と反対側にあたる表面１３に金属薄膜による導電層
が形成される。このうち、電極の形成が不要な部分（例
えば、上部蓋６が接続する圧電側壁７の上部や圧電セラ
ミックス基板１の側面部等）においては、金属薄膜を形
成する前にレジスト膜を形成しておき、導電層を前述の
ような手段で形成し、しかる後にリフトオフ法によって
不要な部分の導電層を化学的に除去する。
【００４５】次に、インク室２である溝の底面に形成さ
れた導電層を、従来例と同様にダイシング加工等の切削
手段で除去する。即ち、インク室２である溝の幅以下の
厚みであるダイヤモンドブレードを溝内に挿入して、導
電層の厚み以上の深さの切り込みを形成し、電気的に不
連続な絶縁部１０を形成するものである。この絶縁部１
０により、導電層の一部が圧電側壁７の側面毎に分割さ
れて電極９となる。
れた導電層を、従来例と同様にダイシング加工等の切削
手段で除去する。即ち、インク室２である溝の幅以下の
厚みであるダイヤモンドブレードを溝内に挿入して、導
電層の厚み以上の深さの切り込みを形成し、電気的に不
連続な絶縁部１０を形成するものである。この絶縁部１
０により、導電層の一部が圧電側壁７の側面毎に分割さ
れて電極９となる。
【００４６】次に、インク室２である溝の形成された面
と連続する圧電セラミックス基板１の表面１１に、上述
と同様のダイシング加工等によって、前記上部蓋６が接
続する圧電側壁７の上部と連続する、若しくは前記絶縁
部１０と連続する絶縁部１２を形成する。
と連続する圧電セラミックス基板１の表面１１に、上述
と同様のダイシング加工等によって、前記上部蓋６が接
続する圧電側壁７の上部と連続する、若しくは前記絶縁
部１０と連続する絶縁部１２を形成する。
【００４７】さらに、上述の面１１と連続する前記表面
１３に対してレーザ加工を施す。これによって、前記絶
縁部１２と連続した絶縁部１４を、表面１３上に形成す
る。絶縁部１４は、絶縁部１２と連続する部分から放射
状に広がるように形成される。これにより、圧電アクチ
ュエータの表面１１及び表面１３に亙って設けられ、前
記電極９と各々導通する電極引出し部９１が形成され
る。
１３に対してレーザ加工を施す。これによって、前記絶
縁部１２と連続した絶縁部１４を、表面１３上に形成す
る。絶縁部１４は、絶縁部１２と連続する部分から放射
状に広がるように形成される。これにより、圧電アクチ
ュエータの表面１１及び表面１３に亙って設けられ、前
記電極９と各々導通する電極引出し部９１が形成され
る。
【００４８】以下、図３を参照して、上記レーザ加工に
よる電極除去の一例を詳述する。レーザ加工は、前記ダ
イシング加工等と比較して加工角度や加工形状に関する
制限が極めて少なく、細密で複雑な形状やパターンを高
速に加工することが出来る。この点で、表面１３の放射
状パターニングを施すのには好適である。
よる電極除去の一例を詳述する。レーザ加工は、前記ダ
イシング加工等と比較して加工角度や加工形状に関する
制限が極めて少なく、細密で複雑な形状やパターンを高
速に加工することが出来る。この点で、表面１３の放射
状パターニングを施すのには好適である。
【００４９】ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガ
ーネット）レーザ発振器１７から出射された、波長１．
０６μｍ（マイクロ・メートル）のＹＡＧレーザ光１８
は、その光路上に配置された２組のスキャニングミラー
１９及び２０に入射した後、方向転換されて、スキャニ
ングミラー２０の下方に配置されたｆ・θレンズ２１に
入射する。ＹＡＧレーザ光１８は、ｆ・θレンズ２１に
よって集光され、ｆ・θレンズ２１から所定の焦点距離
の位置において焦点２２を形成する。
ーネット）レーザ発振器１７から出射された、波長１．
０６μｍ（マイクロ・メートル）のＹＡＧレーザ光１８
は、その光路上に配置された２組のスキャニングミラー
１９及び２０に入射した後、方向転換されて、スキャニ
ングミラー２０の下方に配置されたｆ・θレンズ２１に
入射する。ＹＡＧレーザ光１８は、ｆ・θレンズ２１に
よって集光され、ｆ・θレンズ２１から所定の焦点距離
の位置において焦点２２を形成する。
【００５０】スキャニングミラー１９及び２０の一端に
はガルバノメータ２３及びその制御装置２４が接続され
ており、これらの構成によって、２組のスキャニングミ
ラー１９及び２０を互いに独立に高速で揺動することが
できる。
はガルバノメータ２３及びその制御装置２４が接続され
ており、これらの構成によって、２組のスキャニングミ
ラー１９及び２０を互いに独立に高速で揺動することが
できる。
【００５１】被加工物である圧電セラミックス基板１
は、ｆ・θレンズ２１の下方に配置されている。ここ
で、上述のＹＡＧレーザ光１８の焦点２２が、加工部位
である圧電セラミックス基板１の表面１３上の近傍に形
成されるように圧電セラミックス基板１は配置される。
本実施例のＹＡＧレーザ光１８の焦点２２においては、
一般にレーザ光のスポット径が０．１ｍｍ以下となり、
高いパワー密度を得ることができる。この高いパワー密
度のＹＡＧレーザ光１８の照射を受けた電極９は、極め
て短時間で加熱され、蒸発に至る。その結果、表面１３
から導電層が局部的に除去され、絶縁部が形成される。
は、ｆ・θレンズ２１の下方に配置されている。ここ
で、上述のＹＡＧレーザ光１８の焦点２２が、加工部位
である圧電セラミックス基板１の表面１３上の近傍に形
成されるように圧電セラミックス基板１は配置される。
本実施例のＹＡＧレーザ光１８の焦点２２においては、
一般にレーザ光のスポット径が０．１ｍｍ以下となり、
高いパワー密度を得ることができる。この高いパワー密
度のＹＡＧレーザ光１８の照射を受けた電極９は、極め
て短時間で加熱され、蒸発に至る。その結果、表面１３
から導電層が局部的に除去され、絶縁部が形成される。
【００５２】尚、蒸発する導電膜の金属薄膜成分は、蒸
発の際の蒸気圧によって、上方へ飛散する。この金属薄
膜成分は、図示されない集塵機に接続され、加工部近傍
に配置された集塵ノズル２３によって吸引される。
発の際の蒸気圧によって、上方へ飛散する。この金属薄
膜成分は、図示されない集塵機に接続され、加工部近傍
に配置された集塵ノズル２３によって吸引される。
【００５３】上記の加工を、スキャニングミラー１９、
２０の揺動によって、長手方向へ高速に走査しながら、
ＹＡＧレーザ光１０を照射させることにより、１本の絶
縁部１４を形成する導電層除去加工が完了する。その
後、ＹＡＧレーザ光１０と圧電セラミックス基板１との
相対位置を変更して次の絶縁部１４の加工へ移行し、レ
ーザ加工を継続する。
２０の揺動によって、長手方向へ高速に走査しながら、
ＹＡＧレーザ光１０を照射させることにより、１本の絶
縁部１４を形成する導電層除去加工が完了する。その
後、ＹＡＧレーザ光１０と圧電セラミックス基板１との
相対位置を変更して次の絶縁部１４の加工へ移行し、レ
ーザ加工を継続する。
【００５４】以上の加工により、導電層が圧電セラミッ
クス基板１の表面１３より除去され、圧電セラミックス
基板１の表面１３において電気的に不連続な箇所である
絶縁部１４を形成することができる。レーザ加工装置に
おいては上記２組のスキャニングミラー１９及び２０の
揺動を制御する制御装置２４に、予め所定の設定をして
おくことで所望の除去パターンを容易に得ることが可能
であり、この作業は特に煩雑ではない。
クス基板１の表面１３より除去され、圧電セラミックス
基板１の表面１３において電気的に不連続な箇所である
絶縁部１４を形成することができる。レーザ加工装置に
おいては上記２組のスキャニングミラー１９及び２０の
揺動を制御する制御装置２４に、予め所定の設定をして
おくことで所望の除去パターンを容易に得ることが可能
であり、この作業は特に煩雑ではない。
【００５５】次に、絶縁部１４によって電気的に独立し
た電極引出し部９１に対して、ＦＰＣなどの複数の電気
配線１５を、各々独立させてハンダ付け等で接続する。
電気接続部１６における電極引出し部９１の中心間隔Ｗ
２は、上述のように放射状に形成されているため、イン
ク室２の側壁間隔Ｗ１よりも広い（Ｗ１＜Ｗ２）。よっ
て、接続するＦＰＣの電気配線のピッチもＷ２に合わせ
て広くとれる。つまり、接合するＦＰＣの精度及び接合
精度に余裕が生じ、安価なＦＰＣや接合装置を用いても
確実な電気的接続をすることが出来る。尚、このＦＰＣ
の電気配線１５を介して、各インク室２に形成された電
極９に各々独立した電圧パルスを印加することができ、
所望のインク噴射制御を施すことができる。
た電極引出し部９１に対して、ＦＰＣなどの複数の電気
配線１５を、各々独立させてハンダ付け等で接続する。
電気接続部１６における電極引出し部９１の中心間隔Ｗ
２は、上述のように放射状に形成されているため、イン
ク室２の側壁間隔Ｗ１よりも広い（Ｗ１＜Ｗ２）。よっ
て、接続するＦＰＣの電気配線のピッチもＷ２に合わせ
て広くとれる。つまり、接合するＦＰＣの精度及び接合
精度に余裕が生じ、安価なＦＰＣや接合装置を用いても
確実な電気的接続をすることが出来る。尚、このＦＰＣ
の電気配線１５を介して、各インク室２に形成された電
極９に各々独立した電圧パルスを印加することができ、
所望のインク噴射制御を施すことができる。
【００５６】次に、図４に示す圧電式インクジェットヘ
ッドの断面図を用いて、該インクジェットヘッドのイン
ク噴射の動作を説明する。
ッドの断面図を用いて、該インクジェットヘッドのイン
ク噴射の動作を説明する。
【００５７】インクジェットヘッドにおいて、与えられ
た印字データに従って、例えばインク室２ｂが選択され
ると、金属電極９ａ，９ｄに正の駆動電圧が印加され、
金属電極９ｂ，９ｃ及びその他のインク室に対応する金
属電極は接地される。これにより圧電側壁７ａには図中
右方向へ向かう駆動電界が、側壁７ｂには図中左方向へ
向かう駆動電界が発生する。このとき各々の駆動電界方
向と圧電セラミックスプレートの分極方向８とが直交し
ているため、側壁７ａ及び７ｂは圧電厚みすべり効果に
よって、圧電セラミックスプレートの接合部で屈曲する
ようにインク室２ｂの内部方向に急速に変形する（図４
（ｂ）参照）。
た印字データに従って、例えばインク室２ｂが選択され
ると、金属電極９ａ，９ｄに正の駆動電圧が印加され、
金属電極９ｂ，９ｃ及びその他のインク室に対応する金
属電極は接地される。これにより圧電側壁７ａには図中
右方向へ向かう駆動電界が、側壁７ｂには図中左方向へ
向かう駆動電界が発生する。このとき各々の駆動電界方
向と圧電セラミックスプレートの分極方向８とが直交し
ているため、側壁７ａ及び７ｂは圧電厚みすべり効果に
よって、圧電セラミックスプレートの接合部で屈曲する
ようにインク室２ｂの内部方向に急速に変形する（図４
（ｂ）参照）。
【００５８】これらの変形によりインク室２ｂの容積が
減少してインク室２ｂのインク圧力が急速に増大し、圧
力波が発生して、インク室２ｂに連通するノズル（図示
しない）からインク液滴が噴射される。
減少してインク室２ｂのインク圧力が急速に増大し、圧
力波が発生して、インク室２ｂに連通するノズル（図示
しない）からインク液滴が噴射される。
【００５９】また、駆動電圧の印加を停止すると、側壁
７ａ及び７ｂが変形前の位置（図４（ａ）参照）に戻る
ため、インク室２ｂ内のインク圧力が低下し、インク供
給口５からマニホールドを通してインク室２ｂ内にイン
クが供給される。
７ａ及び７ｂが変形前の位置（図４（ａ）参照）に戻る
ため、インク室２ｂ内のインク圧力が低下し、インク供
給口５からマニホールドを通してインク室２ｂ内にイン
クが供給される。
【００６０】但し、上記の動作は基本動作に過ぎず、製
品として具体化される場合には、まず駆動電圧を容積が
増加する方向に印加し、先にインク室２ｂにインクを供
給させた後に駆動電圧の印加を停止して、側壁７ａ，７
ｂを変形前の位置（図４（ａ）参照）に戻してインク液
滴を噴射させることもある。さらにインク液滴噴射後に
インク室内の圧力波を減衰させるためにキャンセルパル
スと呼ばれる駆動電圧パターンをしかるべき時間の後に
付随させることもある。
品として具体化される場合には、まず駆動電圧を容積が
増加する方向に印加し、先にインク室２ｂにインクを供
給させた後に駆動電圧の印加を停止して、側壁７ａ，７
ｂを変形前の位置（図４（ａ）参照）に戻してインク液
滴を噴射させることもある。さらにインク液滴噴射後に
インク室内の圧力波を減衰させるためにキャンセルパル
スと呼ばれる駆動電圧パターンをしかるべき時間の後に
付随させることもある。
【００６１】このような構成のインクジェットヘッドで
は、隣接する２つのインク室２に連通する２つのノズル
から同時にインク液滴を噴射することができないため、
例えば、左端から奇数番目のインク室２ａ，２ｃに連通
するノズルからインク液滴を噴射した後、偶数番目のイ
ンク室２ｂに連通するノズルからインク液滴を噴射し、
次に再び奇数番目からインク液滴を噴射するというよう
に、インク室２及びノズルを２つのグループに分割して
インク液滴の噴射を行う。さらに、インク室２及びノズ
ルを３つ以上のグループに分割してインク液滴の噴射を
行うこともある。
は、隣接する２つのインク室２に連通する２つのノズル
から同時にインク液滴を噴射することができないため、
例えば、左端から奇数番目のインク室２ａ，２ｃに連通
するノズルからインク液滴を噴射した後、偶数番目のイ
ンク室２ｂに連通するノズルからインク液滴を噴射し、
次に再び奇数番目からインク液滴を噴射するというよう
に、インク室２及びノズルを２つのグループに分割して
インク液滴の噴射を行う。さらに、インク室２及びノズ
ルを３つ以上のグループに分割してインク液滴の噴射を
行うこともある。
【００６２】このように、本実施例の圧電式インクジェ
ットプリンタ及びその製造方法においては、電極９に電
極引出し部９１が形成され、ドライバからの電気配線１
５と電極との接続を簡便に出来る。特に、電極引出し部
９１は電気接続部１６で放射状に広がっているので、ピ
ッチが広くなり、確実で容易な電気的接続がなされる。
更に、インク室２を高集積化した高品位インクジェット
ヘッドにおける電極９の電気的接続に有用である。
ットプリンタ及びその製造方法においては、電極９に電
極引出し部９１が形成され、ドライバからの電気配線１
５と電極との接続を簡便に出来る。特に、電極引出し部
９１は電気接続部１６で放射状に広がっているので、ピ
ッチが広くなり、確実で容易な電気的接続がなされる。
更に、インク室２を高集積化した高品位インクジェット
ヘッドにおける電極９の電気的接続に有用である。
【００６３】以上の結果、安価で高品位のインクジェッ
トヘッドを製造することができるといった、産業上著し
い効果を奏する。
トヘッドを製造することができるといった、産業上著し
い効果を奏する。
【００６４】尚、本発明は、上述した実施例に限定され
るものでなく、その主旨を逸脱しない範囲に於て種々の
変更を加えることが出来る。
るものでなく、その主旨を逸脱しない範囲に於て種々の
変更を加えることが出来る。
【００６５】例えば、図５に示すように、絶縁部１４の
形状は放射状でなくとも良い。このような形状は、レー
ザ加工においては予めスキャニングミラー等の制御を設
定しておくことで、容易に得ることができる。
形状は放射状でなくとも良い。このような形状は、レー
ザ加工においては予めスキャニングミラー等の制御を設
定しておくことで、容易に得ることができる。
【００６６】また、インク室２内の電極９を絶縁部１０
により圧電側壁７の側面毎に分割していたが、駆動方式
を選択すれば必ずしも分割する必要はない。その場合、
当然絶縁部１０に連続する絶縁部１２、１４を形成する
必要もない。
により圧電側壁７の側面毎に分割していたが、駆動方式
を選択すれば必ずしも分割する必要はない。その場合、
当然絶縁部１０に連続する絶縁部１２、１４を形成する
必要もない。
【００６７】また、レーザ加工でなくても、上述のよう
な絶縁部形状を得ることができる。従来のダイシング加
工においても、圧電セラミックス基板を回転可能なテー
ブル上に配置し、１本の絶縁部１４を形成した後に所定
の回転を施すことで、上述のような放射状の絶縁部を形
成することが可能である。この場合は、他の部位の絶縁
部形成と同一の加工機を使用することができるといった
利点がある。
な絶縁部形状を得ることができる。従来のダイシング加
工においても、圧電セラミックス基板を回転可能なテー
ブル上に配置し、１本の絶縁部１４を形成した後に所定
の回転を施すことで、上述のような放射状の絶縁部を形
成することが可能である。この場合は、他の部位の絶縁
部形成と同一の加工機を使用することができるといった
利点がある。
【００６８】逆に、インク室２となる溝内の絶縁部１０
の形成、表面１１の絶縁部１２の形成、更には、上部蓋
６が接続する圧電側壁７の上部の導電層の除去を、レー
ザ加工によって行なってもよい。
の形成、表面１１の絶縁部１２の形成、更には、上部蓋
６が接続する圧電側壁７の上部の導電層の除去を、レー
ザ加工によって行なってもよい。
【００６９】また、レーザ加工においては、レーザ光等
の高エネルギービームの種類や、光学系等のビーム集束
条件などは、除去加工を施す部位の寸法に応じて、適宜
選択すれば良い。例えば、ＹＡＧレーザの標準波である
波長１．０６μｍ（マイクロ・メートル）のレーザ光を
用い、シングルモード（ガウシアンモード）によって、
焦点距離１５０ｍｍのｆ・θレンズを用いた場合、その
最小スポット径は、およそ６０から８０μｍとなる。よ
り短い焦点距離のｆ・θレンズを用いれば、最小スポッ
ト径をさらに小さくすることができる。ＹＡＧレーザの
第２高調波である波長５３２ｎｍ（ナノ・メートル）の
ＹＡＧレーザ光を用いれば、最小スポット径を４０μｍ
以下にすることができる。従って、将来の部品の高集積
化にも対応可能であることは言うまでもない。
の高エネルギービームの種類や、光学系等のビーム集束
条件などは、除去加工を施す部位の寸法に応じて、適宜
選択すれば良い。例えば、ＹＡＧレーザの標準波である
波長１．０６μｍ（マイクロ・メートル）のレーザ光を
用い、シングルモード（ガウシアンモード）によって、
焦点距離１５０ｍｍのｆ・θレンズを用いた場合、その
最小スポット径は、およそ６０から８０μｍとなる。よ
り短い焦点距離のｆ・θレンズを用いれば、最小スポッ
ト径をさらに小さくすることができる。ＹＡＧレーザの
第２高調波である波長５３２ｎｍ（ナノ・メートル）の
ＹＡＧレーザ光を用いれば、最小スポット径を４０μｍ
以下にすることができる。従って、将来の部品の高集積
化にも対応可能であることは言うまでもない。
【００７０】また、本実施例のインクジェットヘッドで
は、インク室２が圧電側壁７を挟んで隣接していたが、
各インク室２の両側にインクが供給されない非噴射領域
を設けてもよい。例えば、インク室２の内表面に形成さ
れる電極が両側面で分離されていなくて電気的に接続さ
れており、非噴射領域の内表面に形成される電極のみを
側面毎に分離するようなものでもよい。この場合、イン
ク室２内の電極は常に接地され、非噴射領域の噴射駆動
させるインク室２を構成する圧電側壁７に対応する電極
に駆動パルスを印加するようにする。
は、インク室２が圧電側壁７を挟んで隣接していたが、
各インク室２の両側にインクが供給されない非噴射領域
を設けてもよい。例えば、インク室２の内表面に形成さ
れる電極が両側面で分離されていなくて電気的に接続さ
れており、非噴射領域の内表面に形成される電極のみを
側面毎に分離するようなものでもよい。この場合、イン
ク室２内の電極は常に接地され、非噴射領域の噴射駆動
させるインク室２を構成する圧電側壁７に対応する電極
に駆動パルスを印加するようにする。
【００７１】また、本実施例では、圧電側壁７は、分極
方向が互いに反対方向である２層の圧電層から構成され
ていたが、非圧電層と圧電層とからなる圧電側壁７であ
ってもよい。
方向が互いに反対方向である２層の圧電層から構成され
ていたが、非圧電層と圧電層とからなる圧電側壁７であ
ってもよい。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、各イン
ク室に形成された電極に、各々独立した電圧パルスを印
加するための電気配線の接続が著しく容易となる。これ
は、電気配線の接続部における電極の間隔が、各インク
室の溝間隔よりも広くなるように形成されることによ
る。これにより、電気配線の接続が容易になると共に、
接続部の強度が向上するため、生産性ならびに信頼性が
大幅に向上する。
明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、各イン
ク室に形成された電極に、各々独立した電圧パルスを印
加するための電気配線の接続が著しく容易となる。これ
は、電気配線の接続部における電極の間隔が、各インク
室の溝間隔よりも広くなるように形成されることによ
る。これにより、電気配線の接続が容易になると共に、
接続部の強度が向上するため、生産性ならびに信頼性が
大幅に向上する。
【００７３】以上の結果、安価で高品位のインクジェッ
トヘッドを製造することができるといった、産業上著し
い効果を奏する。
トヘッドを製造することができるといった、産業上著し
い効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
の製造方法を示す概略図である。
の製造方法を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図３】前記実施例のインクジェットヘッドの斜視図で
ある。
ある。
【図４】前記実施例のインクジェットヘッドの動作を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】本発明のインクジェットヘッドの製造方法の別
の一例を示す概略図である。
の一例を示す概略図である。
【図６】従来のインクジェットヘッドを示す斜視図であ
る。
る。
【図７】従来のインクジェットヘッドの動作示す断面図
である。
である。
【図８】従来のインクジェットヘッドの製造方法を示す
断面図である。
断面図である。
【図９】従来のインクジェットヘッドの製造方法を示す
概略図である。
概略図である。
１ 圧電セラミックス基板 ２ インク室 ３ ノズルプレート ７ 圧電側壁 ９ 電極 １４ 絶縁部 １５ 電気配線 １８ ＹＡＧレーザ光
Claims (9)
- 【請求項１】 インクを噴射する複数の噴射チャンネル
と、前記噴射チャンネルを構成し、且つ少なくとも一部
が分極された圧電材料よりなる隔壁と、前記各隔壁の側
表面に設けられ、且つ前記圧電材料に駆動電界を発生さ
せるための電極とを備えたアクチュエータ部材を有し、
前記圧電材料に電圧を印加して前記隔壁を変形させて前
記噴射チャンネルよりインク滴を吐出するするインクジ
ェットヘッドであって、 前記電極は各々、前記隔壁の側表面からアクチュエータ
部材の他側面にまで延長され、前記アクチュエータ部材
の他側面において、前記隔壁の側表面のピッチよりも広
いピッチで配置された電気接続端を有することを特徴と
するインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 インクを噴射する複数の噴射チャンネル
と、前記噴射チャンネルを構成し、且つ少なくとも一部
が分極された圧電材料よりなる隔壁と、前記各隔壁の側
表面に設けられ、且つ前記圧電材料に駆動電界を発生さ
せるための電極とを備えたアクチュエータ部材を有し、
前記圧電材料に電圧を印加して前記隔壁を変形させて前
記噴射チャンネルよりインク滴を吐出するインクジェッ
トヘッドの製造方法であって、 少なくとも一部が分極された圧電素子よりなる圧電プレ
ートの一面に、複数の溝を形成する第一工程と、 前記圧電プレートの少なくとも前記溝形成面と溝の長手
方向の一端面に導電層を形成する第二工程と、 前記圧電プレートの前記溝形成面に形成された導電層の
一部を除去し、前記導電層を溝毎に独立した複数の電極
に分割する第三工程と、 前記圧電プレートの他面に形成された導電層の一部を除
去し、前記電極に各々導通する複数の電極引出し部に分
割させる第四工程と、 前記第四工程において分割形成された前記電極引出し部
に対して電気配線を接続する第五工程とを有し、 前記第四工程で形成する前記電極引出し部の間隔は、前
記第五工程における前記電気配線の接続部位において、
前記第三工程において形成された前記電極の間隔よりも
広く形成されることを特徴とするインクジェットヘッド
の製造方法。 - 【請求項３】 前記電極引出し部は、前記溝の長手方向
の一端面を介して溝形成面の反対側の面に及ぶことを特
徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッドの製造
方法。 - 【請求項４】 前記第四工程における前記電極引出し部
は、放射状に形成されることを特徴とする請求項２又は
３に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項５】 前記第四工程における前記導電層の分割
は、レーザ加工によって形成されることを特徴とする請
求項２乃至４のいずれかに記載のインクジェットヘッド
の製造方法。 - 【請求項６】 前記第三工程における前記導電層の分割
は、レーザ加工によって形成されることを特徴とする請
求項２乃至５のいずれかに記載のインクジェットヘッド
の製造方法。 - 【請求項７】 前記レーザ加工は、１．０６μｍの波長
を有するＹＡＧレーザ光によるものであることを特徴と
する請求項６に記載のインクジェットヘッドの製造方
法。 - 【請求項８】 前記レーザ加工は、５３２ｎｍの波長を
有するＹＡＧレーザ光によるものであることを特徴とす
る請求項６に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項９】 前記第一工程において形成される複数の
前記溝は、ダイヤモンドブレードにて所定のピッチで且
つ互いに平行になるように形成されることを特徴とする
請求項２に記載の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 |
|---|---|---|---|
| JP18009295A JP3183107B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP18009295A JP3183107B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929977A true JPH0929977A (ja) | 1997-02-04 |
| JP3183107B2 JP3183107B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=16077305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18009295A Expired - Fee Related JP3183107B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3183107B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10278280A (ja) * | 1997-04-02 | 1998-10-20 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッドおよびその製造方法 |
| US6070310A (en) * | 1997-04-09 | 2000-06-06 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for producing an ink jet head |
| US7073894B2 (en) | 2003-02-13 | 2006-07-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink jet printer head |
| EP2130678A1 (en) | 2008-06-04 | 2009-12-09 | SII Printek Inc | Head chip, liquid jet head, liquid jet recording device, and method of manufacturing the head chip |
| EP2371548A1 (en) | 2010-04-01 | 2011-10-05 | SII Printek Inc | Liquid Jet Head and Liquid Jet Apparatus |
| EP2390095A1 (en) | 2010-05-31 | 2011-11-30 | SII Printek Inc | Liquid jet head and liquid jet apparatus |
| EP2452820A1 (en) | 2010-11-10 | 2012-05-16 | SII Printek Inc | Liquid jet head, liquid jet apparatus, and method of manufacturing a liquid jet head |
| JP2015171802A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | 液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置 |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP18009295A patent/JP3183107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10278280A (ja) * | 1997-04-02 | 1998-10-20 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッドおよびその製造方法 |
| US6070310A (en) * | 1997-04-09 | 2000-06-06 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for producing an ink jet head |
| US7073894B2 (en) | 2003-02-13 | 2006-07-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink jet printer head |
| EP2130678A1 (en) | 2008-06-04 | 2009-12-09 | SII Printek Inc | Head chip, liquid jet head, liquid jet recording device, and method of manufacturing the head chip |
| EP2371548A1 (en) | 2010-04-01 | 2011-10-05 | SII Printek Inc | Liquid Jet Head and Liquid Jet Apparatus |
| CN102218922A (zh) * | 2010-04-01 | 2011-10-19 | 精工电子打印科技有限公司 | 液体喷射头及液体喷射装置 |
| EP2390095A1 (en) | 2010-05-31 | 2011-11-30 | SII Printek Inc | Liquid jet head and liquid jet apparatus |
| US8596745B2 (en) | 2010-05-31 | 2013-12-03 | Sii Printek Inc. | Liquid jet head and liquid jet apparatus |
| EP2452820A1 (en) | 2010-11-10 | 2012-05-16 | SII Printek Inc | Liquid jet head, liquid jet apparatus, and method of manufacturing a liquid jet head |
| CN102529372A (zh) * | 2010-11-10 | 2012-07-04 | 精工电子打印科技有限公司 | 液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法 |
| US8596757B2 (en) | 2010-11-10 | 2013-12-03 | Sii Printek Inc. | Liquid jet head and liquid jet apparatus incorporating same |
| JP2015171802A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | 液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置 |
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|---|---|
| JP3183107B2 (ja) | 2001-07-03 |
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