JP3206615B2 - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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Description
吐出させて印字する、いわゆるオンデマンド型のインク
ジェットヘッドとその製造方法に関する。
の流路基板の上面に、共通インク室と溝状のインク流路
が形成され、流路を封止する流路基板蓋と流路基板との
接合面を接着剤により接合してなるものである。このイ
ンク流路は、共通インク室と連通するインク供給路と、
このインク供給路と連通する圧力室と、圧力室とノズル
とを連通する連通路とから構成されている。そして、流
路基板蓋の外面に、圧力室に対向的に圧電素子等の加圧
手段を設けている。通常、流路基板と流路基板蓋とはプ
ラスチック,ガラスなどの同一の材質を用いて構成され
ているので、流路の4つの壁面は同一材質となり、すべ
て同じ弾性率の面となっている。また、加圧手段により
流路の壁面の1つを変形させて圧力を発生させるため
に、流路の材料として変形の少ない剛性の高い材料が用
いられている。
る方法として、流路基板と流路基板蓋との接合に際し
て、これらの材質がプラスチックの場合には、流路基板
の接合面に接着剤を塗付し、流路基板蓋を対接させて押
圧することにより接合したり、接合面に溶剤を塗付して
溶融接着したりしている(例えば、特公昭60−377
97号公報)。
は、接着剤等がインク流路内に流入して性能に悪影響を
与えたり、インク流路を塞いだりすることがあるので、
接着剤等を用いないで、ねじまたは弾性部材を用いて流
路基板と流路基板蓋とを押圧保持してインク流路をシー
ルしたり、また、加熱圧着により接合したりしている
(例えば、特開昭63−120659号公報)。
せて接合している(例えば、特開昭62−8316号公
報)。
ヘッドのように、壁面が同一の弾性率の硬質の面である
と、流路内に発生した圧力波が壁面で反射され、振動が
減衰するまでに長い時間がかかり、このためにノズル面
でのメニスカスの減衰時間が長くなり、ヘッドの応答周
波数を下げなければならず、このために印字速度が低下
するという問題がある。
してインク流路をシールする方法では、両者の接合面の
平滑性が要求され、インク流路のシール性を確保するこ
とが困難である。平滑性を得るためには、流路基板とし
てはガラスまたは金属(ステンレス)が適当である。し
かし、ガラスを用いた場合にはエッチングによりインク
流路を形成することが必要となり、エッチングを行うた
めに工程数が多くなりコストの上昇を招く問題がある。
を用いることが望ましいが、加熱圧着による場合には、
加熱により全体が溶融温度以上に上昇してしまい、平板
状の流路基板を変形させることがあり、また、プラスチ
ックの温度による特性変化が緩慢でばらつきも大きいな
どの問題がある。
ンクの振動の減衰を早め、ヘッドの応答周波数を上げる
ことが可能なインクジェットヘッドを提供することであ
る。
るために本発明においては、一端がノズル開口に、他端
がインク供給口を介して共通インク室に連通する加圧室
と、前記加圧室の加圧領域の1つの壁面に固定され、前
記加圧室の容積を変化させてインクを加圧する加圧手段
とを備え、前記加圧室の前記加圧手段が固定されている
壁面以外の前記加圧室の壁面の内面に、前記加圧室を構
成する壁面よりも剛性の低い層が形成されている。
なく、インク滴吐出後の加圧室のインクの振動波を剛性
の低い層により早期に減衰させる。
ットヘッドの一実施例の全体構成について説明する。流
路基板1は、インクに対して強く、接着に適したポリサ
ルフォン等の成形品であり、溝状のインク流路1bが刻
設され、このインク流路と連通するノズル1a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
の中央部前面に突出部1cを設け、ノズル1a…をエキ
シマレーザ加工などにより突出部1cを貫通して穿設す
る。流路基板1の背面に刻設されノズル1aと実質的に
直交して連通するインク流路1bは、複数の加圧室1d
…を有しており、、この各加圧室1dと、各ノズル1a
および後述の各インク供給孔2aとをそれぞれ連通する
連通路1e…とインク供給路1f…とから構成されてい
る。
する流路基板蓋である第1の基板2が積層され、両者が
シート状接着剤3により接合してある。第1の基板2に
は、複数のインク供給孔2a…が厚み方向に貫通して穿
設してあるもので、インク供給孔2aはエキシマレーザ
加工などにより穿設され、上記インク供給路1fに開口
している。シート状接着剤3は、例えばゴム系の基材に
エポキシ樹脂などを含浸させたシート状のものを用い
る。このシート状接着剤3には、予めインク供給孔2a
に対応して孔3aが形成してある。
はシート状接着剤3により接合してあるので、ノズル1
aの近傍のインク流路1eの断面形状を図3に拡大して
示すと、インク流路1eの4つの壁面のうち、3つの壁
面a,b,cは流路基板1の材料であるポリサルファン
で構成されるが、他の1つの壁面dはシート状接着剤3
の材料であるゴム系の基材で構成されることになるの
で、1つの壁面dが弾性率の異なる壁面となる。
上記と同様なシート状接着剤5により接合してある。第
2の基板4の前面側には、インク供給孔2b…と直交す
るように、かつこれに連通するように、大面積の共通イ
ンク室4aが形成してある。共通インク室4aの中央部
には、インクを供給する開口4bが設けてあり、この開
口4bにフィルタ6が熱融着により接合してあり、これ
により、インク中のごみなどが共通インク室4aへ侵入
するのを防いでいる。なお、シート状接着剤5には、上
記と同様に予めインク供給孔2bに対応して孔5aが形
成してある。
る位置に加圧手段が設けてある。すなわち、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7…と複数の圧電素子8…とをそれぞれ重ね合わせ
てなるもので、エポキシ等の接着剤で流路基板1に接合
してある。各圧電素子8は、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パターン電極
が形成してあるフレキシブルケーブル9の所定の電極
に、導電ペースト等によって接合してある。また、流路
基板1の前面に図示しない共通電極が導電ペーストによ
り形成してあり、この共通電極は、各圧電素子8を接合
した各振動板7と導通すると共に、フレキシブルケーブ
ル9の所定のパターン電極と導電ペーストにより導通さ
せてある。
方法の一実施例について説明する。流路基板1と第1の
基板2との間にシート状接着剤3を介在させ、圧力を加
えて加熱して両者を接合する。シート状接着剤3は、ゴ
ム系の基材にエポキシ系の接着剤を含浸させたもので、
厚さ20〜60μmのシート状のものを用いる。
さ40μmのものを用い、60℃で120時間保持する
エージング処理を行った。これによってシート状接着剤
3に含浸させた接着剤の流動を抑える。
m程度に形成してあり、この面に上記のエージングした
シート状接着剤3を、孔3aとインク供給孔2aとを位
置合わせして配置し、15±1.5kg/cm2 の圧力を加
えつつ150℃に加熱する。これによりシート状接着剤
3は半硬化状態となって、第1の基板2に仮止めされる
ことになる。
流路基板1のインク流路を形成した側の面を位置合わせ
して対接し、15±1.5kg/cm2 の圧力を加えつつ1
50℃に加熱する。これによりシート状接着剤3は完全
に硬化した状態となり、流路基板1と第1の基板2とが
接合される。
上下両面にシート状接着剤3,5により流路基板1と第
2の基板4を接合する際には、上記の工程でシート状
接着剤3,5を同時にエージング処理し、上記工程で
第1の基板2の両面にシート状接着剤3,5を仮止め
し、上記工程で流路基板1と第2の基板4とを同時に
接合すればよい。
の仮止めの条件は、基材の厚み,接着剤として用いられ
た樹脂の流れ性,加圧力,加熱温度,その他、接合面の
表面粗さなどにより大きく変化するので、これらのすべ
てを考慮してその条件が決定されるものである。
ジング処理を80℃で100時間保持して行ったが、こ
の場合には接着剤が硬化しすぎてしまい、工程で仮止
めできない部分を生じてしまった。
に、圧力を10±1.5kg/cm2 とし、他の条件を同じ
にして行ったが、この場合には仮止めの接合強度が十分
に得られず、シート状接着剤がインク流路内にたれ込む
部分ができてしまった。
着剤を用いて形成してもよい。
クを吐出する際には、フレキシブルケーブル9を介して
ドライバICからの駆動信号を圧電素子8に供給する
と、圧電素子8が変形して振動板7及び流路基板1を加
圧室1d内側に屈曲させ、これにより加圧室内のインク
を加圧して圧力を発生させる。この圧力により、インク
は連通路1eを通過して、ノズル1aから吐出する。吐
出後には圧電素子8に対する印加電圧は0となり、圧電
素子8は反動で外方に屈曲して加圧室1d内の圧力がマ
イナスになる。この負圧により、共通インク室4aから
インク供給孔2a,インク供給路1fを通過して、加圧
室1dにインクが供給される。
りインクがインク流路内を通過する際に、従来のように
流路の壁面がすべて均一な剛性の高い材質で形成されて
いると、流路内に生じた圧力波が壁面で反射し続けるの
で、振動が減衰するのに長い時間がかかる。これに対し
て、壁面a,b,c,dのうちの、圧電素子8が固定さ
れていない1つの壁面a、c、dの少なくとも1つに、
シート状接着剤3の層、つまり加圧室1dを構成する壁
面よりも剛性の低い層が存在すると、この接着剤3の層
によりインク滴吐出時の加圧力を弱めることなく、イン
ク滴吐出後のインクの振動が吸収されるため、振動が早
期に減衰する。これにより、次の駆動信号をそれだけ早
く印加できて、印字スピードを向上することができる。
一端がノズル開口に、他端がインク供給口を介して共通
インク室に連通する加圧室と、加圧室の加圧領域の壁面
に固定され、加圧室の容積を変化させてインクを加圧す
る加圧手段とを備え、加圧室の加圧手段が固定されてい
る壁面以外の加圧室の壁面の内面に、加圧室を構成する
壁面よりも剛性の低い層が形成されているので、加圧手
段による加圧力を無用に減衰させることなく、インク滴
吐出後のインクの振動波を剛性の低い層により早期に減
衰させ、高速印字を可能とすることができる。
す一部切欠正面図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 一端がノズル開口に、他端がインク供給
口を介して共通インク室に連通する加圧室と、前記加圧
室の加圧領域の1つの壁面に固定され、前記加圧室の容
積を変化させてインクを加圧する加圧手段とを備え、前
記加圧室の前記加圧手段が固定されている壁面以外の前
記加圧室の壁面の内面に、前記加圧室を構成する壁面よ
りも剛性の低い層が形成されているインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項2】 前記層が、前記加圧室を形成する部材を
接合する接着剤により形成されている請求項1に記載の
インクジェットヘッド。 - 【請求項3】 前記接着剤が、ゴム系の基材にエポキシ
樹脂を含浸させたシートである請求項2に記載のインク
ジェットヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7406793A JP3206615B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7406793A JP3206615B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06286134A JPH06286134A (ja) | 1994-10-11 |
JP3206615B2 true JP3206615B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=13536475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7406793A Expired - Fee Related JP3206615B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3206615B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8273066B2 (en) | 2003-07-18 | 2012-09-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Absorbent article with high quality ink jet image produced at line speed |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP7406793A patent/JP3206615B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06286134A (ja) | 1994-10-11 |
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