JPH10157106A - インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法Info
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- JPH10157106A JPH10157106A JP31728296A JP31728296A JPH10157106A JP H10157106 A JPH10157106 A JP H10157106A JP 31728296 A JP31728296 A JP 31728296A JP 31728296 A JP31728296 A JP 31728296A JP H10157106 A JPH10157106 A JP H10157106A
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- Japan
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- nozzle plate
- ink
- jet printer
- ink jet
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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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズル板の吐出側の面に容易に撥液性を与え
ることができ、かつ、インク吐出口の内面及び裏面に親
液性を持たせる塗り分けも簡単にできるようにすること
である。 【解決手段】 少なくとも一部が圧電部材１，２からな
る多数のインク室１０を有するヘッド本体９の先端側の
開口面にノズル板１１を接着したインクジェットプリン
タヘッドにおいて、ノズル板１１を電着塗料に浸漬して
前記ノズル板１１の吐出側の面に撥液性の電着塗料膜を
形成した。
ることができ、かつ、インク吐出口の内面及び裏面に親
液性を持たせる塗り分けも簡単にできるようにすること
である。 【解決手段】 少なくとも一部が圧電部材１，２からな
る多数のインク室１０を有するヘッド本体９の先端側の
開口面にノズル板１１を接着したインクジェットプリン
タヘッドにおいて、ノズル板１１を電着塗料に浸漬して
前記ノズル板１１の吐出側の面に撥液性の電着塗料膜を
形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電部材を用いた
オンデマンド方式のインクジェットプリンタヘッド及び
その製造方法に関する。
オンデマンド方式のインクジェットプリンタヘッド及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インク供給部に接続されて並設さ
れた多数のインク室の先端に、インク吐出口を有するノ
ズル板を固定し、インク室の圧力を高めてインク吐出口
からインク滴を飛翔させるようにしたインクジェットプ
リンタヘッドがある。このようなインクジェットプリン
タヘッドにおいて、ノズル板には種々の材質が用いられ
ているが、電鋳品、金属のエッチング品、金属のパンチ
プレス品等の導電性のあるものも広く用いられている。
れた多数のインク室の先端に、インク吐出口を有するノ
ズル板を固定し、インク室の圧力を高めてインク吐出口
からインク滴を飛翔させるようにしたインクジェットプ
リンタヘッドがある。このようなインクジェットプリン
タヘッドにおいて、ノズル板には種々の材質が用いられ
ているが、電鋳品、金属のエッチング品、金属のパンチ
プレス品等の導電性のあるものも広く用いられている。
【０００３】ノズル板として要求される特性の一つとし
て、吐出側の面がインクで濡れないこと、すなわち、撥
水性（油性インクの場合には撥油性）…以下、撥液性と
称する…があることが必要であるとされている。この撥
液性を得るために、特開昭５５−６５５６４号公報にお
いては、シリコン系や弗素系の撥液剤で表面処理するこ
とが開示されており、特開昭５７−１０７８４８号公報
では弗素系樹脂をスパッタリング法で形成することが開
示されている。
て、吐出側の面がインクで濡れないこと、すなわち、撥
水性（油性インクの場合には撥油性）…以下、撥液性と
称する…があることが必要であるとされている。この撥
液性を得るために、特開昭５５−６５５６４号公報にお
いては、シリコン系や弗素系の撥液剤で表面処理するこ
とが開示されており、特開昭５７−１０７８４８号公報
では弗素系樹脂をスパッタリング法で形成することが開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開昭５５−６５５６
４号公報に開示された撥液剤に関しては、詳細な表面処
理方法の記載はないが、一般的には、液状の撥液剤をデ
ィッピング法や筆塗法等で塗布することが行われてい
る。また、インク吐出口の内部やノズル板の裏面は親液
性を有することが必要であるが、前述の手段によれば、
表裏を塗り分けることは困難であり、また、インク吐出
口はその内径が数十μｍ程度と非常に小さいため、撥液
剤で塞がれることもある。
４号公報に開示された撥液剤に関しては、詳細な表面処
理方法の記載はないが、一般的には、液状の撥液剤をデ
ィッピング法や筆塗法等で塗布することが行われてい
る。また、インク吐出口の内部やノズル板の裏面は親液
性を有することが必要であるが、前述の手段によれば、
表裏を塗り分けることは困難であり、また、インク吐出
口はその内径が数十μｍ程度と非常に小さいため、撥液
剤で塞がれることもある。
【０００５】また、特開昭５７−１０７８４８号公報で
開示されたスパッタリング法では、真空装置を用いるた
め、その装置が高価であり、また、前述の撥液剤と同様
に表裏の塗り分けは困難である。
開示されたスパッタリング法では、真空装置を用いるた
め、その装置が高価であり、また、前述の撥液剤と同様
に表裏の塗り分けは困難である。
【０００６】本発明は、ノズル板の吐出側の面に容易に
撥液性を与えることができ、かつ、インク吐出口の内面
及び裏面に親液性を持たせる塗り分けも簡単にできるよ
うにすることである。
撥液性を与えることができ、かつ、インク吐出口の内面
及び裏面に親液性を持たせる塗り分けも簡単にできるよ
うにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
少なくとも一部が圧電部材からなる多数のインク室を有
するヘッド本体の先端側の開口面にノズル板を接着した
インクジェットプリンタヘッドにおいて、前記ノズル板
の吐出側の面に撥液性の電着塗料膜を形成したものであ
る。したがって、ノズル板を電着塗料に浸漬するだけで
撥液性の電着塗料膜を簡単に形成することができるもの
である。
少なくとも一部が圧電部材からなる多数のインク室を有
するヘッド本体の先端側の開口面にノズル板を接着した
インクジェットプリンタヘッドにおいて、前記ノズル板
の吐出側の面に撥液性の電着塗料膜を形成したものであ
る。したがって、ノズル板を電着塗料に浸漬するだけで
撥液性の電着塗料膜を簡単に形成することができるもの
である。
【０００８】請求項２記載の発明は、少なくとも一部が
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に撥
液性の電着塗料膜を形成し、前記ノズル板のインク吐出
口の内面及び裏面の接着側の面に親液性の電着塗料膜を
形成したものである。したがって、ノズル板を電着塗料
に浸漬することにより撥液性の電着塗料膜及び親液性の
電着塗料膜を形成することができるため、両者の塗り分
けを簡単に行うことができるものである。
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に撥
液性の電着塗料膜を形成し、前記ノズル板のインク吐出
口の内面及び裏面の接着側の面に親液性の電着塗料膜を
形成したものである。したがって、ノズル板を電着塗料
に浸漬することにより撥液性の電着塗料膜及び親液性の
電着塗料膜を形成することができるため、両者の塗り分
けを簡単に行うことができるものである。
【０００９】請求項３記載の発明は、親液性の電着塗料
膜は、絶縁性を有するものである。したがって、インク
室内に形成される電極が露出していてもノズル板の接着
時に絶縁処理を行う必要がないものである。
膜は、絶縁性を有するものである。したがって、インク
室内に形成される電極が露出していてもノズル板の接着
時に絶縁処理を行う必要がないものである。
【００１０】請求項４記載の発明は、少なくとも一部が
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に絶
縁膜を形成した後に前記ノズル板のインク吐出口の内面
及び裏面の接着側の面に親液性の電着塗料膜を形成し、
前記絶縁膜を剥離してから前記ノズル板の吐出側の面に
撥液性の電着塗料膜を形成するようにしたものである。
したがって、撥液性の電着塗料膜及び親液性の電着塗料
膜との両者の塗り分けを簡単に行うことができるもので
ある。
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に絶
縁膜を形成した後に前記ノズル板のインク吐出口の内面
及び裏面の接着側の面に親液性の電着塗料膜を形成し、
前記絶縁膜を剥離してから前記ノズル板の吐出側の面に
撥液性の電着塗料膜を形成するようにしたものである。
したがって、撥液性の電着塗料膜及び親液性の電着塗料
膜との両者の塗り分けを簡単に行うことができるもので
ある。
【００１１】請求項５記載の発明は、少なくとも一部が
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板を電鋳法により形
成し、形成されたノズル板を電鋳基板から剥離する前に
露出面に撥液性の電着塗料膜を形成するようにしたもの
である。したがって、撥液性の電着塗料膜の形成をきわ
めて簡易な工程で行うことができるものである。
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板を電鋳法により形
成し、形成されたノズル板を電鋳基板から剥離する前に
露出面に撥液性の電着塗料膜を形成するようにしたもの
である。したがって、撥液性の電着塗料膜の形成をきわ
めて簡易な工程で行うことができるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図４に基づいて説明する。図１はインクジェットプリ
ンタヘッドの全体構造を示すもので、板厚方向に分極し
た２枚の圧電部材１，２をその分極方向が逆向きとなる
ように接着して基板３を形成する。この基板３に対して
溝加工することにより、前記圧電部材２の上面から圧電
部材１の内部に達する多数の溝４とこれらの溝４を隔て
る多数の側壁５とを平行に形成する。この溝加工は、Ｉ
Ｃウエハの切断などに用いるダイシングソーのダイヤモ
ンドホイールなどを用いて行う。これらの溝４は、基板
３の前面側において開口し、奥側を閉止した形状に形成
する。溝４の寸法はインクジェットプリンタヘッドの仕
様により決定するが、例えば、深さ寸法を０．２〜１ｍ
ｍ、幅寸法を２０〜２００μｍ、長さ寸法を１〜５０ｍ
ｍ程度に形成する。
し図４に基づいて説明する。図１はインクジェットプリ
ンタヘッドの全体構造を示すもので、板厚方向に分極し
た２枚の圧電部材１，２をその分極方向が逆向きとなる
ように接着して基板３を形成する。この基板３に対して
溝加工することにより、前記圧電部材２の上面から圧電
部材１の内部に達する多数の溝４とこれらの溝４を隔て
る多数の側壁５とを平行に形成する。この溝加工は、Ｉ
Ｃウエハの切断などに用いるダイシングソーのダイヤモ
ンドホイールなどを用いて行う。これらの溝４は、基板
３の前面側において開口し、奥側を閉止した形状に形成
する。溝４の寸法はインクジェットプリンタヘッドの仕
様により決定するが、例えば、深さ寸法を０．２〜１ｍ
ｍ、幅寸法を２０〜２００μｍ、長さ寸法を１〜５０ｍ
ｍ程度に形成する。
【００１３】前記溝４の内面には無電解ニッケルメッキ
法により電極６を形成する。このとき、前記圧電部材２
の上面に電極６と連続する配線パターン７を同時に形成
する。水性インクを使用する場合は、電極６と配線パタ
ーン７（一部）との上に絶縁膜（図示せず）を形成す
る。
法により電極６を形成する。このとき、前記圧電部材２
の上面に電極６と連続する配線パターン７を同時に形成
する。水性インクを使用する場合は、電極６と配線パタ
ーン７（一部）との上に絶縁膜（図示せず）を形成す
る。
【００１４】なお、実施に当っては、高価な圧電材料の
使用量を少なくするために、圧電部材１を薄くしてガラ
スやセラミックス等の安価な材料により形成した底板と
の二層構造としても良い。この場合には、基板３として
底板、圧電部材１，２の三層構造となる。寸法的には、
下方の圧電部材１の厚さを１７５μｍ、上方の圧電部材
２の厚さを１３０μｍとし、これらの圧電部材１，２を
接合する接着層の厚みを約１０μｍとする。
使用量を少なくするために、圧電部材１を薄くしてガラ
スやセラミックス等の安価な材料により形成した底板と
の二層構造としても良い。この場合には、基板３として
底板、圧電部材１，２の三層構造となる。寸法的には、
下方の圧電部材１の厚さを１７５μｍ、上方の圧電部材
２の厚さを１３０μｍとし、これらの圧電部材１，２を
接合する接着層の厚みを約１０μｍとする。
【００１５】電極６及び配線パターン７を形成した基板
３に対して天板８を接着することによりヘッド本体９を
形成し、接着した天板８で溝４の上部開口面を覆うこと
により多数のインク室１０を形成する。前記ヘッド本体
９に対して、前記インク室１０の先端側の開口面を覆う
ようにノズル板１１を接着する。
３に対して天板８を接着することによりヘッド本体９を
形成し、接着した天板８で溝４の上部開口面を覆うこと
により多数のインク室１０を形成する。前記ヘッド本体
９に対して、前記インク室１０の先端側の開口面を覆う
ようにノズル板１１を接着する。
【００１６】このノズル板１１は、図３に示す工程によ
り製作されている。まず、このノズル板１１は、ニッケ
ル電鋳法により作成し、インク吐出口１２は、図３
（ａ）に示すように、その断面は内方が拡開し外方が縮
径する形でインク室１０で加圧したインクの吐出を効率
良く行うことができる形状となっている。このインク吐
出口１２の加工は、例えばレーザ加工で行うが、その場
合、必然的に加工側の口径が広く反対側が狭くなるた
め、加工側が接着面（内面）となる。そのため、インク
吐出口１２を加工していないノズル板１１をヘッド本体
９に加工した後でインク吐出口１２を形成することは好
ましくない。また、前記ノズル板１１の吐出側の面に
は、撥液性の電着塗料膜１３が形成され、インク吐出口
１２の内周を含む内面側には親液性の電着塗料膜１４が
形成される。まず、撥液性の電着塗料膜１３を形成する
ためには、ノズル板１１が導電体であるため、図３
（ｂ）に示すようにその表面に絶縁のためにテープ１５
を貼り付ける。この絶縁のためには、テープ１５でな
く、ドライフィルムフォトレジストを用いれば、パター
ニングも可能であり、吐出側面の一部に撥液性の電着塗
料膜１３を設けないことも可能である。また、フォトレ
ジスト等の液状のものを塗布し、それを硬化させても良
いが、インク吐出口１２の内部に入り込まないようにす
る必要があるので、フィルム状のものの方が作業が容易
である。このようにテープ１５等を貼り付けた後に、電
着塗料に浸漬し、ノズル板１１と対極との間に直流電流
を流すと、ノズル板１１の露出部分に電着塗料膜が形成
され、これが親液性の電着塗料膜１４となる。
り製作されている。まず、このノズル板１１は、ニッケ
ル電鋳法により作成し、インク吐出口１２は、図３
（ａ）に示すように、その断面は内方が拡開し外方が縮
径する形でインク室１０で加圧したインクの吐出を効率
良く行うことができる形状となっている。このインク吐
出口１２の加工は、例えばレーザ加工で行うが、その場
合、必然的に加工側の口径が広く反対側が狭くなるた
め、加工側が接着面（内面）となる。そのため、インク
吐出口１２を加工していないノズル板１１をヘッド本体
９に加工した後でインク吐出口１２を形成することは好
ましくない。また、前記ノズル板１１の吐出側の面に
は、撥液性の電着塗料膜１３が形成され、インク吐出口
１２の内周を含む内面側には親液性の電着塗料膜１４が
形成される。まず、撥液性の電着塗料膜１３を形成する
ためには、ノズル板１１が導電体であるため、図３
（ｂ）に示すようにその表面に絶縁のためにテープ１５
を貼り付ける。この絶縁のためには、テープ１５でな
く、ドライフィルムフォトレジストを用いれば、パター
ニングも可能であり、吐出側面の一部に撥液性の電着塗
料膜１３を設けないことも可能である。また、フォトレ
ジスト等の液状のものを塗布し、それを硬化させても良
いが、インク吐出口１２の内部に入り込まないようにす
る必要があるので、フィルム状のものの方が作業が容易
である。このようにテープ１５等を貼り付けた後に、電
着塗料に浸漬し、ノズル板１１と対極との間に直流電流
を流すと、ノズル板１１の露出部分に電着塗料膜が形成
され、これが親液性の電着塗料膜１４となる。
【００１７】具体的には、株式会社シミズのアニオン型
電着塗料１７エレコートＡＭＧ−２（商品名）を用い、
次のような手順でノズル板１１の内面及びインク吐出口
１２の内面に絶縁性の撥液性の電着塗料膜１３を形成し
た。まず、ノズル板１１の表面が汚れている場合には、
アルカリ電解脱脂、クロム酸処理を電着塗料に浸漬する
前に施す。そして、ノズル板１１を２５℃の電着塗料に
浸漬し、塗料となじませるために数十秒放置する。な
お、対極（陰極）には、バラツキをなくすために、被塗
布物よりも大きな表面積を必要とするので、メッシュ構
造のステンレススチールを用いた。次に、ノズル板１１
と対極との間に直流電圧を印加し、塗料を電着させる。
所定時間後に電圧印加を停止し、ノズル板１１を電着塗
料より引き上げ、水洗いにより付着した余計な塗料を除
去し、さらに、エアーブローにより水滴を除去後に、乾
燥、焼き付けを行う。乾燥は、１００℃で１０分程度、
焼き付けは１８０℃で３０分程度行う。この条件は塗料
によって異なる。前述の例では、１５Ｖ・２分間の電圧
印加で約３μｍ、３０Ｖ・２分間で約５μｍの親液性の
電着塗料膜１４が図３（ｃ）に示されるようにノズル板
１１の露出面に形成された。この親液性の電着塗料膜１
４は、電気的絶縁性を有するため、溝４内に形成された
電極６が露出していても親液性の電着塗料膜１４が電極
６との間の絶縁膜を兼ねる。
電着塗料１７エレコートＡＭＧ−２（商品名）を用い、
次のような手順でノズル板１１の内面及びインク吐出口
１２の内面に絶縁性の撥液性の電着塗料膜１３を形成し
た。まず、ノズル板１１の表面が汚れている場合には、
アルカリ電解脱脂、クロム酸処理を電着塗料に浸漬する
前に施す。そして、ノズル板１１を２５℃の電着塗料に
浸漬し、塗料となじませるために数十秒放置する。な
お、対極（陰極）には、バラツキをなくすために、被塗
布物よりも大きな表面積を必要とするので、メッシュ構
造のステンレススチールを用いた。次に、ノズル板１１
と対極との間に直流電圧を印加し、塗料を電着させる。
所定時間後に電圧印加を停止し、ノズル板１１を電着塗
料より引き上げ、水洗いにより付着した余計な塗料を除
去し、さらに、エアーブローにより水滴を除去後に、乾
燥、焼き付けを行う。乾燥は、１００℃で１０分程度、
焼き付けは１８０℃で３０分程度行う。この条件は塗料
によって異なる。前述の例では、１５Ｖ・２分間の電圧
印加で約３μｍ、３０Ｖ・２分間で約５μｍの親液性の
電着塗料膜１４が図３（ｃ）に示されるようにノズル板
１１の露出面に形成された。この親液性の電着塗料膜１
４は、電気的絶縁性を有するため、溝４内に形成された
電極６が露出していても親液性の電着塗料膜１４が電極
６との間の絶縁膜を兼ねる。
【００１８】次に、図３（ｄ）に示すように、テープ１
５を剥離し、塗料をエレコート”ナイスロン”（ＰＴＦ
Ｅを分散させた電着塗料）（商品名）に置き換え、前述
の場合と全く同様な方法でノズル板１１の吐出側の面の
表面に撥液性の電着塗料膜１３を形成する。この際、注
意することは、電圧が高いと、前に形成した親液性の電
着塗料膜１４の上にも撥液性の電着塗料膜１３が形成さ
れるので、実験により最適な電圧値を選定する必要があ
る。前述の例では、親液性の電着塗料膜１４の厚さが５
μｍであるのに対し、ノズル板１１の吐出側の面の表面
には１５Ｖ（５分間）で図３（ｅ）に示すように、３μ
ｍの撥液性の電着塗料膜１３が形成できた。
５を剥離し、塗料をエレコート”ナイスロン”（ＰＴＦ
Ｅを分散させた電着塗料）（商品名）に置き換え、前述
の場合と全く同様な方法でノズル板１１の吐出側の面の
表面に撥液性の電着塗料膜１３を形成する。この際、注
意することは、電圧が高いと、前に形成した親液性の電
着塗料膜１４の上にも撥液性の電着塗料膜１３が形成さ
れるので、実験により最適な電圧値を選定する必要があ
る。前述の例では、親液性の電着塗料膜１４の厚さが５
μｍであるのに対し、ノズル板１１の吐出側の面の表面
には１５Ｖ（５分間）で図３（ｅ）に示すように、３μ
ｍの撥液性の電着塗料膜１３が形成できた。
【００１９】また、電鋳法により作られたノズル板１１
の場合、次のような方法により撥液性の電着塗料膜１３
を形成することも可能である。すなわち、電鋳法では、
電鋳基板上に電気メッキによりメッキ膜を堆積させ、所
望の形状を形成する。この場合には、ノズル板１１が形
成される。そのため、ノズル板１１の場合においては、
内面側が電鋳基板側であり、その電鋳基板から剥離しな
いで前述の電着工程を実行すれば、その吐出側の面に撥
液性の電着塗料膜１３が形成される。そのため、テープ
１５を貼る工程を省略することができる。
の場合、次のような方法により撥液性の電着塗料膜１３
を形成することも可能である。すなわち、電鋳法では、
電鋳基板上に電気メッキによりメッキ膜を堆積させ、所
望の形状を形成する。この場合には、ノズル板１１が形
成される。そのため、ノズル板１１の場合においては、
内面側が電鋳基板側であり、その電鋳基板から剥離しな
いで前述の電着工程を実行すれば、その吐出側の面に撥
液性の電着塗料膜１３が形成される。そのため、テープ
１５を貼る工程を省略することができる。
【００２０】また、ノズル板１１の内面側に絶縁膜を形
成するためには、前述のような電着塗膜によるものの他
に、インク吐出口１２の目詰まりに注意すれば、例え
ば、金属酸化膜のスパッタリング等の周知の方法を採用
することも可能である。
成するためには、前述のような電着塗膜によるものの他
に、インク吐出口１２の目詰まりに注意すれば、例え
ば、金属酸化膜のスパッタリング等の周知の方法を採用
することも可能である。
【００２１】また、ノズル板１１は電鋳品でなく、金属
のパンチプレス品や金属のエッチング品等の導電性のあ
るもの、或いは、素材自体に導電性がなくても金属薄膜
をコーテングしたもの等の利用も可能である。特に、絶
縁体で形成してから金属薄膜をコーテングしたものは、
吐出側の面にのみ金属薄膜を設けてからインク吐出口１
２を加工すれば、内面側に絶縁膜を形成する工程は不要
となる。勿論、絶縁性の素材にインク吐出口を形成して
から金属薄膜を形成することも可能であるが、この場合
には、インク吐出口１２から内面側に金属薄膜が形成さ
れないように注意する必要がある。
のパンチプレス品や金属のエッチング品等の導電性のあ
るもの、或いは、素材自体に導電性がなくても金属薄膜
をコーテングしたもの等の利用も可能である。特に、絶
縁体で形成してから金属薄膜をコーテングしたものは、
吐出側の面にのみ金属薄膜を設けてからインク吐出口１
２を加工すれば、内面側に絶縁膜を形成する工程は不要
となる。勿論、絶縁性の素材にインク吐出口を形成して
から金属薄膜を形成することも可能であるが、この場合
には、インク吐出口１２から内面側に金属薄膜が形成さ
れないように注意する必要がある。
【００２２】ついで、前記天板８の下面側には、前記溝
４に連通する共通インク室１６を形成する。天板８の上
面部には、共通インク室１６にインクを供給するための
インク供給口１７を形成し、このインク供給口１７には
図示しないインク供給管を接続する。
４に連通する共通インク室１６を形成する。天板８の上
面部には、共通インク室１６にインクを供給するための
インク供給口１７を形成し、このインク供給口１７には
図示しないインク供給管を接続する。
【００２３】また、１８は前記ヘッド本体９の基板３に
形成された位置決め溝であり、１９は前記ノズル板１１
に前記位置決め溝１８に位置合わせして形成された位置
決め穴であり、２０は前記位置決め溝１８と前記位置決
め穴１９とに挿入されるピンである。さらに、２１はシ
リコンゴム２２を介在させて前記ノズル板１１を基台２
３に載置されたヘッド本体９に加圧する加圧治具であ
り、２４はオートクレーブ装置である。
形成された位置決め溝であり、１９は前記ノズル板１１
に前記位置決め溝１８に位置合わせして形成された位置
決め穴であり、２０は前記位置決め溝１８と前記位置決
め穴１９とに挿入されるピンである。さらに、２１はシ
リコンゴム２２を介在させて前記ノズル板１１を基台２
３に載置されたヘッド本体９に加圧する加圧治具であ
り、２４はオートクレーブ装置である。
【００２４】このような構成において、インク吐出の動
作は、次のように行われる。まず、ヘッド本体９のイン
ク室１０にインクを供給した状態でインク室１０の両側
に位置する側壁５を分極方向が相反する圧電部材１，２
のシェアモード変形により湾曲させ徐々に離反させ、こ
れを急激に初期位置に復帰させてインク室１０のインク
を加圧することでインク吐出口１２からインク滴を吐出
させる。このとき、クロストークを防止するため、偶数
番目のインク室１０と奇数番目のインク室１０とを交互
に加圧するように圧力発生手段として作用する側壁５を
駆動する。さらに、この側壁５は、インク室１０にイン
クを吸引して充填する場合に徐々に変形し、インク室１
０に充填したインクを加圧する場合には急激に変形す
る。なお、前述のように、インク吐出口１２の断面形状
は、内方が拡開し外方が縮径するようにテーパ状に形成
されているため、インク室１０で加圧したインクの吐出
は効率良く行なわれる。
作は、次のように行われる。まず、ヘッド本体９のイン
ク室１０にインクを供給した状態でインク室１０の両側
に位置する側壁５を分極方向が相反する圧電部材１，２
のシェアモード変形により湾曲させ徐々に離反させ、こ
れを急激に初期位置に復帰させてインク室１０のインク
を加圧することでインク吐出口１２からインク滴を吐出
させる。このとき、クロストークを防止するため、偶数
番目のインク室１０と奇数番目のインク室１０とを交互
に加圧するように圧力発生手段として作用する側壁５を
駆動する。さらに、この側壁５は、インク室１０にイン
クを吸引して充填する場合に徐々に変形し、インク室１
０に充填したインクを加圧する場合には急激に変形す
る。なお、前述のように、インク吐出口１２の断面形状
は、内方が拡開し外方が縮径するようにテーパ状に形成
されているため、インク室１０で加圧したインクの吐出
は効率良く行なわれる。
【００２５】しかして、その製作過程において、圧電材
料よりなる基板３に天板８が接着されているが、この天
板８の材料としては、基板３を構成する圧電材料と同じ
材料か、もしくは、同等の熱膨張係数を有する材料が選
択されている。
料よりなる基板３に天板８が接着されているが、この天
板８の材料としては、基板３を構成する圧電材料と同じ
材料か、もしくは、同等の熱膨張係数を有する材料が選
択されている。
【００２６】次に、ノズル板１１の材料としては、鉄ニ
ッケル系合金が用いられる。この鉄ニッケル系合金のニ
ッケルの組成を適宜選択することにより、圧電材料より
なる基板３の熱膨張係数とほとんど同じかそれよりも小
さい熱膨張係数の合金が得られる。一般的な圧電材料の
熱膨張係数は、２〜５×１０~ 6であるため、使用する圧
電材料の熱膨張係数に合わせてノズル板１１の鉄ニッケ
ル系合金のニッケルの組成を２０〜４５％の間で調整す
る。この組成調整により、基板３の熱膨張係数と同様又
はそれよりも小さい熱膨張係数を有するノズル板１１の
形成が可能である。
ッケル系合金が用いられる。この鉄ニッケル系合金のニ
ッケルの組成を適宜選択することにより、圧電材料より
なる基板３の熱膨張係数とほとんど同じかそれよりも小
さい熱膨張係数の合金が得られる。一般的な圧電材料の
熱膨張係数は、２〜５×１０~ 6であるため、使用する圧
電材料の熱膨張係数に合わせてノズル板１１の鉄ニッケ
ル系合金のニッケルの組成を２０〜４５％の間で調整す
る。この組成調整により、基板３の熱膨張係数と同様又
はそれよりも小さい熱膨張係数を有するノズル板１１の
形成が可能である。
【００２７】また、ノズル板１１の厚みは、１００μｍ
以下とする。この程度の厚みの板を使用することによ
り、インク吐出口１２の加工が容易になり、孔形成度を
向上させることができる。このインク吐出口１２の加工
としては、レーザ加工やプレス加工が有力である。勿
論、必要な精度を得ることができれば、その他の加工方
法であってもよい。
以下とする。この程度の厚みの板を使用することによ
り、インク吐出口１２の加工が容易になり、孔形成度を
向上させることができる。このインク吐出口１２の加工
としては、レーザ加工やプレス加工が有力である。勿
論、必要な精度を得ることができれば、その他の加工方
法であってもよい。
【００２８】このように形成されたノズル板１１を図２
に示すように、位置決め溝１８、位置決め穴１９、ピン
２０を利用して位置決めし、図４に示すように、シリコ
ンゴム２２を介在させて基台２３に載置されたヘッド本
体９にノズル板１１を載せて加圧治具２１で加圧するこ
とにより、接着剤の硬化を行うことができる。この時の
加圧力は、１〜３ｋｇｆ／ｃｍ2 程度である。そして、
この加圧状態のままオートクレーブ装置２４に入れ、全
体を１２０℃×２Ｈ、１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 の加熱加圧
を行う。
に示すように、位置決め溝１８、位置決め穴１９、ピン
２０を利用して位置決めし、図４に示すように、シリコ
ンゴム２２を介在させて基台２３に載置されたヘッド本
体９にノズル板１１を載せて加圧治具２１で加圧するこ
とにより、接着剤の硬化を行うことができる。この時の
加圧力は、１〜３ｋｇｆ／ｃｍ2 程度である。そして、
この加圧状態のままオートクレーブ装置２４に入れ、全
体を１２０℃×２Ｈ、１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 の加熱加圧
を行う。
【００２９】このような加熱接着時に、基板３とノズル
板１１とがともに熱膨張するが、両者の熱膨張係数はほ
ぼ同等であるか、或いは、ノズル板１１の方が多少小さ
い状態であるので、ノズル板１１の変形は生じない。そ
のため、隣合うインク室１０間の液漏れが生じることな
く、特に、インク吐出口１２とインク室１０との位置ず
れが発生することがない。そのため、直線状に多数配設
されたインク吐出口１２は、その全長にわたって完全に
インク室１０に開口するように位置が定められる。
板１１とがともに熱膨張するが、両者の熱膨張係数はほ
ぼ同等であるか、或いは、ノズル板１１の方が多少小さ
い状態であるので、ノズル板１１の変形は生じない。そ
のため、隣合うインク室１０間の液漏れが生じることな
く、特に、インク吐出口１２とインク室１０との位置ず
れが発生することがない。そのため、直線状に多数配設
されたインク吐出口１２は、その全長にわたって完全に
インク室１０に開口するように位置が定められる。
【００３０】なお、ノズル板１１と基板３との間には、
接着剤が介在しているため、その物理的特性も問題にな
る可能性があるが、その影響は無視できる程度である。
すなわち、加熱時の接着剤は流動性が高いため、薄く延
びてその厚さが薄くなり、硬化後にストレスが発生して
も薄い接着層であること、接着剤は樹脂であることとい
う理由により、そのストレスの絶対値はきわめて低いも
のであり、問題にはならない。
接着剤が介在しているため、その物理的特性も問題にな
る可能性があるが、その影響は無視できる程度である。
すなわち、加熱時の接着剤は流動性が高いため、薄く延
びてその厚さが薄くなり、硬化後にストレスが発生して
も薄い接着層であること、接着剤は樹脂であることとい
う理由により、そのストレスの絶対値はきわめて低いも
のであり、問題にはならない。
【００３１】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、少なくとも一部
が圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体
の先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェット
プリンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に
撥液性の電着塗料膜を形成したので、ノズル板を電着塗
料に浸漬するだけで撥液性の電着塗料膜を簡単に形成す
ることができるという効果を有する。
が圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体
の先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェット
プリンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に
撥液性の電着塗料膜を形成したので、ノズル板を電着塗
料に浸漬するだけで撥液性の電着塗料膜を簡単に形成す
ることができるという効果を有する。
【００３２】請求項２記載の発明は、少なくとも一部が
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に撥
液性の電着塗料膜を形成し、前記ノズル板のインク吐出
口の内面及び裏面の接着側の面に親液性の電着塗料膜を
形成したので、ノズル板を電着塗料に浸漬することによ
り撥液性の電着塗料膜及び親液性の電着塗料膜を形成す
ることができるため、両者の塗り分けを簡単に行うこと
ができると云う効果を有する。
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に撥
液性の電着塗料膜を形成し、前記ノズル板のインク吐出
口の内面及び裏面の接着側の面に親液性の電着塗料膜を
形成したので、ノズル板を電着塗料に浸漬することによ
り撥液性の電着塗料膜及び親液性の電着塗料膜を形成す
ることができるため、両者の塗り分けを簡単に行うこと
ができると云う効果を有する。
【００３３】請求項３記載の発明は、親液性の電着塗料
膜は、絶縁性を有するので、インク室内に形成される電
極が露出していてもノズル板の接着時に絶縁処理を行う
必要がないと云う効果を有する。
膜は、絶縁性を有するので、インク室内に形成される電
極が露出していてもノズル板の接着時に絶縁処理を行う
必要がないと云う効果を有する。
【００３４】請求項４記載の発明は、少なくとも一部が
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に絶
縁膜を形成した後に前記ノズル板のインク吐出口の内面
及び裏面の接着側の面に親液性の電着塗料膜を形成し、
前記絶縁膜を剥離してから前記ノズル板の吐出側の面に
撥液性の電着塗料膜を形成するようにしたので、撥液性
の電着塗料膜及び親液性の電着塗料膜との両者の塗り分
けを簡単に行うことができると云う効果を有する。
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板の吐出側の面に絶
縁膜を形成した後に前記ノズル板のインク吐出口の内面
及び裏面の接着側の面に親液性の電着塗料膜を形成し、
前記絶縁膜を剥離してから前記ノズル板の吐出側の面に
撥液性の電着塗料膜を形成するようにしたので、撥液性
の電着塗料膜及び親液性の電着塗料膜との両者の塗り分
けを簡単に行うことができると云う効果を有する。
【００３５】請求項５記載の発明は、少なくとも一部が
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板を電鋳法により形
成し、形成されたノズル板を電鋳基板から剥離する前に
露出面に撥液性の電着塗料膜を形成するようにしたの
で、撥液性の電着塗料膜の形成をきわめて簡易な工程で
行うことができると云う効果を有する。
圧電部材からなる多数のインク室を有するヘッド本体の
先端側の開口面にノズル板を接着したインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、前記ノズル板を電鋳法により形
成し、形成されたノズル板を電鋳基板から剥離する前に
露出面に撥液性の電着塗料膜を形成するようにしたの
で、撥液性の電着塗料膜の形成をきわめて簡易な工程で
行うことができると云う効果を有する。
【図１】本発明の実施の一形態を示すインクジェットプ
リンタヘッドの全体構造を示す一部を切り欠いた斜視図
である。
リンタヘッドの全体構造を示す一部を切り欠いた斜視図
である。
【図２】ヘッド本体とノズル板とを位置決めする工程の
斜視図である。
斜視図である。
【図３】ノズル板に撥液性の電着塗料膜と親液性の電着
塗料膜とを形成する工程を示す断面図である。
塗料膜とを形成する工程を示す断面図である。
【図４】ノズル板を基板に加熱接着している状態の縦断
正面図である。
正面図である。
１ 圧電部材 ２ 圧電部材 ９ ヘッド本体 １０ インク室 １１ ノズル板 １２ インク吐出口 １３ 撥液性の電着塗料膜 １４ 親液性の電着塗料膜
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも一部が圧電部材からなる多数
のインク室を有するヘッド本体の先端側の開口面にノズ
ル板を接着したインクジェットプリンタヘッドにおい
て、前記ノズル板の吐出側の面に撥液性の電着塗料膜を
形成したことを特徴とするインクジェットプリンタヘッ
ド。 - 【請求項２】 少なくとも一部が圧電部材からなる多数
のインク室を有するヘッド本体の先端側の開口面にノズ
ル板を接着したインクジェットプリンタヘッドにおい
て、前記ノズル板の吐出側の面に撥液性の電着塗料膜を
形成し、前記ノズル板のインク吐出口の内面及び裏面の
接着側の面に親液性の電着塗料膜を形成したことを特徴
とするインクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項３】 親液性の電着塗料膜は、絶縁性を有する
ことを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリン
タヘッド。 - 【請求項４】 少なくとも一部が圧電部材からなる多数
のインク室を有するヘッド本体の先端側の開口面にノズ
ル板を接着したインクジェットプリンタヘッドにおい
て、前記ノズル板の吐出側の面に絶縁膜を形成した後に
前記ノズル板のインク吐出口の内面及び裏面の接着側の
面に親液性の電着塗料膜を形成し、前記絶縁膜を剥離し
てから前記ノズル板の吐出側の面に撥液性の電着塗料膜
を形成するようにしたことを特徴とするインクジェット
プリンタヘッドの製造方法。 - 【請求項５】 少なくとも一部が圧電部材からなる多数
のインク室を有するヘッド本体の先端側の開口面にノズ
ル板を接着したインクジェットプリンタヘッドにおい
て、前記ノズル板を電鋳法により形成し、形成されたノ
ズル板を電鋳基板から剥離する前に露出面に撥液性の電
着塗料膜を形成するようにしたことを特徴とするインク
ジェットプリンタヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31728296A JPH10157106A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31728296A JPH10157106A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10157106A true JPH10157106A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18086501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31728296A Pending JPH10157106A (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10157106A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001310471A (ja) * | 1999-11-17 | 2001-11-06 | Konica Corp | ノズルプレートの処理方法及びノズルプレートの製造方法並びにノズルプレート |
| US6561624B1 (en) | 1999-11-17 | 2003-05-13 | Konica Corporation | Method of processing nozzle plate, nozzle plate, ink jet head and image forming apparatus |
| JP2005349753A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドのカバー基板 |
| JP2015077737A (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 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 |
| WO2019058443A1 (ja) * | 2017-09-20 | 2019-03-28 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP31728296A patent/JPH10157106A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001310471A (ja) * | 1999-11-17 | 2001-11-06 | Konica Corp | ノズルプレートの処理方法及びノズルプレートの製造方法並びにノズルプレート |
| US6561624B1 (en) | 1999-11-17 | 2003-05-13 | Konica Corporation | Method of processing nozzle plate, nozzle plate, ink jet head and image forming apparatus |
| JP2005349753A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドのカバー基板 |
| JP4586428B2 (ja) * | 2004-06-11 | 2010-11-24 | 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の製造方法 |
| JP2015077737A (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 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 |
| WO2019058443A1 (ja) * | 2017-09-20 | 2019-03-28 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 |
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