JP3232976B2 - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの製造方法Info
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- JP3232976B2 JP3232976B2 JP23490495A JP23490495A JP3232976B2 JP 3232976 B2 JP3232976 B2 JP 3232976B2 JP 23490495 A JP23490495 A JP 23490495A JP 23490495 A JP23490495 A JP 23490495A JP 3232976 B2 JP3232976 B2 JP 3232976B2
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- 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
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電セラミックスの隔
壁により隔てられた互いに並行する複数のチャンネルを
有し、前記チャンネルの内壁に形成された信号電極への
電圧印加の有無に応じて、前記隔壁を変形せしめ、その
変形にともなって前記チャンネル内に充填されているイ
ンクをそのチャンネルに連通したノズルより選択的に突
出せしめるインクジェット記録ヘッドの製造方法に関す
るものである。
壁により隔てられた互いに並行する複数のチャンネルを
有し、前記チャンネルの内壁に形成された信号電極への
電圧印加の有無に応じて、前記隔壁を変形せしめ、その
変形にともなって前記チャンネル内に充填されているイ
ンクをそのチャンネルに連通したノズルより選択的に突
出せしめるインクジェット記録ヘッドの製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば特開昭６３−２５２７
５０号公報に開示のようにインク吐出原理として圧電素
子のせん断モード変形を利用したインクジェット記録装
置が考えられている。この構成は図７に示すように、大
きく圧電セラミックスのアクチュエータ部材１とカバー
プレート３とノズルプレート２とプリント配線板７とか
ら構成されている。そのアクチュエータ部材１には、ダ
イヤモンドプレード等により切削加工された複数のチャ
ンネル１０が形成されている。また、そのチャンネル１
０間の隔壁１２は溝深さ方向に分極処理を施されてい
る。
５０号公報に開示のようにインク吐出原理として圧電素
子のせん断モード変形を利用したインクジェット記録装
置が考えられている。この構成は図７に示すように、大
きく圧電セラミックスのアクチュエータ部材１とカバー
プレート３とノズルプレート２とプリント配線板７とか
ら構成されている。そのアクチュエータ部材１には、ダ
イヤモンドプレード等により切削加工された複数のチャ
ンネル１０が形成されている。また、そのチャンネル１
０間の隔壁１２は溝深さ方向に分極処理を施されてい
る。
【０００３】それらのチャンネル１０は同じ深さであ
り、かつ平行で、チャンネル１０の深さは、図８に示す
ようにアクチュエータ部材１の後端面１５に近づくにつ
れて次第に浅くなっており、後端面１５付近にはチャン
ネル浅溝１６が形成されている。そして、各チャンネル
１０の両側面の上側半分には信号電極４がスパッタリン
グや蒸着等によって形成されている。また、チャンネル
浅溝１６においても同様に側面及び底面に信号電極４が
スパッタリングや蒸着等によって形成されている。これ
によりチャンネル１０の両側面に形成された信号電極４
はチャンネル浅溝１６の底面に形成された信号電極４に
よって電気的に接続されている。
り、かつ平行で、チャンネル１０の深さは、図８に示す
ようにアクチュエータ部材１の後端面１５に近づくにつ
れて次第に浅くなっており、後端面１５付近にはチャン
ネル浅溝１６が形成されている。そして、各チャンネル
１０の両側面の上側半分には信号電極４がスパッタリン
グや蒸着等によって形成されている。また、チャンネル
浅溝１６においても同様に側面及び底面に信号電極４が
スパッタリングや蒸着等によって形成されている。これ
によりチャンネル１０の両側面に形成された信号電極４
はチャンネル浅溝１６の底面に形成された信号電極４に
よって電気的に接続されている。
【０００４】次に、カバープレート３は、セラミックス
材料または樹脂材料等から形成されている。また、カバ
ープレート３には、研削または切削加工等によって、イ
ンク供給口９及びマニホールド８が形成されている。そ
して、アクチュエータ部材１のチャンネル１０の加工側
の面とカバープレート３のマニホールド８の加工側の面
とをエポキシ系接着剤１７によって接着されている（図
８）。このようにして、インクジェットヘッドにはチャ
ンネル１０の上面が覆われて横方向に同じ間隔を有する
複数のインク流路としてのチャンネル１０が構成され
る。図９に示すように、そのチャンネル１０は長方形断
面の細長い形状であり、全てのチャンネル内には、イン
ク供給口からインクが充填される。
材料または樹脂材料等から形成されている。また、カバ
ープレート３には、研削または切削加工等によって、イ
ンク供給口９及びマニホールド８が形成されている。そ
して、アクチュエータ部材１のチャンネル１０の加工側
の面とカバープレート３のマニホールド８の加工側の面
とをエポキシ系接着剤１７によって接着されている（図
８）。このようにして、インクジェットヘッドにはチャ
ンネル１０の上面が覆われて横方向に同じ間隔を有する
複数のインク流路としてのチャンネル１０が構成され
る。図９に示すように、そのチャンネル１０は長方形断
面の細長い形状であり、全てのチャンネル内には、イン
ク供給口からインクが充填される。
【０００５】図７に示すように、アクチュエータ部材１
及びカバープレート３の端面に、各チャンネル１０の位
置に対応した位置にノズル５が位置するようにノズルプ
レート２が接着されている。このノズルプレート２はポ
リイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、
ポリエーテルスルホン、ポリカーボネイト等のプラスチ
ックによって形成されている。そして、アクチュエータ
部材１のチャンネル１０と反対側の面には、プリント配
線板７がエポキシ系接着剤等によって接着されている。
そのプリント配線板７には各チャンネルの位置に対応し
た位置に導電性パターン１１が形成されている。その導
電性パターン１１とチャンネル浅溝１６の底面の信号電
極４はボンディングワイヤー６で接続される。
及びカバープレート３の端面に、各チャンネル１０の位
置に対応した位置にノズル５が位置するようにノズルプ
レート２が接着されている。このノズルプレート２はポ
リイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、
ポリエーテルスルホン、ポリカーボネイト等のプラスチ
ックによって形成されている。そして、アクチュエータ
部材１のチャンネル１０と反対側の面には、プリント配
線板７がエポキシ系接着剤等によって接着されている。
そのプリント配線板７には各チャンネルの位置に対応し
た位置に導電性パターン１１が形成されている。その導
電性パターン１１とチャンネル浅溝１６の底面の信号電
極４はボンディングワイヤー６で接続される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の構
成では、水性インクなどの導電性インクを使用したり、
腐食性のあるインクを使用する場合にインクと直接接触
する信号電極の表面を不動態膜などの保護膜で覆う必要
があり、また圧電セラミックスプレートをダイヤモンド
プレードなどで切削加工した後に溝内壁の半分の高さだ
け信号電極を形成するためにセラミックスプレートを傾
けて保持し真空蒸着を施す工程を必要とし、これらはい
ずれも複雑な工程となる。本発明は、作業性の悪い溝内
壁への部分的な信号電極の形成工程及び信号電極を覆う
ための保護膜の形成工程をなくして、より簡単なインク
ジェット記録ヘッドの製造方法を提供するものである。
成では、水性インクなどの導電性インクを使用したり、
腐食性のあるインクを使用する場合にインクと直接接触
する信号電極の表面を不動態膜などの保護膜で覆う必要
があり、また圧電セラミックスプレートをダイヤモンド
プレードなどで切削加工した後に溝内壁の半分の高さだ
け信号電極を形成するためにセラミックスプレートを傾
けて保持し真空蒸着を施す工程を必要とし、これらはい
ずれも複雑な工程となる。本発明は、作業性の悪い溝内
壁への部分的な信号電極の形成工程及び信号電極を覆う
ための保護膜の形成工程をなくして、より簡単なインク
ジェット記録ヘッドの製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドの製造方法は、圧電セラミックス板と絶縁材
板とを、それらのいずれかの表面にせん断モードで動作
する程度に余白を設けた帯状の導電層を形成した後に、
交互に複数枚積層して前記導電層間に圧電セラミックス
板が位置するブロックを形成し、前記導電層上に前記絶
縁材の一部が層状に残るように前記絶縁材に切り溝を形
成してチャンネルとすることを特徴とする。
記録ヘッドの製造方法は、圧電セラミックス板と絶縁材
板とを、それらのいずれかの表面にせん断モードで動作
する程度に余白を設けた帯状の導電層を形成した後に、
交互に複数枚積層して前記導電層間に圧電セラミックス
板が位置するブロックを形成し、前記導電層上に前記絶
縁材の一部が層状に残るように前記絶縁材に切り溝を形
成してチャンネルとすることを特徴とする。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、電極の保護のために、電極
上に保護膜を形成する工程がなくなるとともに、従来、
予め形成された各チャンネルの側壁の一部に蒸着により
形成されていた電極も、セラミックス板の平面に施せば
良いため、そのための装置も従来のように特殊な装置を
必要としないものである。
上に保護膜を形成する工程がなくなるとともに、従来、
予め形成された各チャンネルの側壁の一部に蒸着により
形成されていた電極も、セラミックス板の平面に施せば
良いため、そのための装置も従来のように特殊な装置を
必要としないものである。
【０００９】
【実施例】以下図１〜６を参照して本発明の実施例を説
明する。なお、図７〜９で示した従来例と実質的に同一
な構成部品には同一符号を付している。
明する。なお、図７〜９で示した従来例と実質的に同一
な構成部品には同一符号を付している。
【００１０】まず、図２に示すように、厚さｔの板厚の
圧電セラミックス板１４の一方の面の中央部に１μｍ程
度の厚さの最終的に信号電極４となる帯状の導電層４ａ
をスパッタリングあるいは蒸着などの薄膜形成技術によ
り形成する。この導電層４ａの形成された複数枚の圧電
セラミックス板１４を、表面に低融点ガラスペーストや
耐熱性エポキシ系接着剤を塗布した後圧着し、電気炉な
どの高温環境中で所定の温度に保持することにより一体
化された図４（ａ）に示す積層型のセラミックスのブロ
ック１３を形成する。しかる後に、このブロック１３の
中央部を導電層４ａを縦断するように切断して図４
（ｂ）のブロックを得る。次に、図４（ｃ）に示すよう
に、このブロックを一つおきの導電層４ａ間を、その導
電層４ａ上に５〜１０μｍの厚さの圧電セラミックスが
残るようにダイサーにより切り溝を形成し、従来と実質
的に同一形状のそれぞれ隔壁１２で隔てられたチャンネ
ル１０を形成する。
圧電セラミックス板１４の一方の面の中央部に１μｍ程
度の厚さの最終的に信号電極４となる帯状の導電層４ａ
をスパッタリングあるいは蒸着などの薄膜形成技術によ
り形成する。この導電層４ａの形成された複数枚の圧電
セラミックス板１４を、表面に低融点ガラスペーストや
耐熱性エポキシ系接着剤を塗布した後圧着し、電気炉な
どの高温環境中で所定の温度に保持することにより一体
化された図４（ａ）に示す積層型のセラミックスのブロ
ック１３を形成する。しかる後に、このブロック１３の
中央部を導電層４ａを縦断するように切断して図４
（ｂ）のブロックを得る。次に、図４（ｃ）に示すよう
に、このブロックを一つおきの導電層４ａ間を、その導
電層４ａ上に５〜１０μｍの厚さの圧電セラミックスが
残るようにダイサーにより切り溝を形成し、従来と実質
的に同一形状のそれぞれ隔壁１２で隔てられたチャンネ
ル１０を形成する。
【００１１】そして、図６に示すように、チャンネル１
０のチャンネル浅溝部１６の部分にメタルマスクを用い
て、真空蒸着によりチャンネル浅溝部１６を挟んで対向
する導電層４ａ同志が電気的に接続されるように、チャ
ンネル浅溝部１６側面及び底面にかけて導電薄膜２０を
形成する。その後は、図１に示すように、前記チャンネ
ル部材１にノズルプレート２、カバープレート３を取り
付け、さらにプリント配線板７上の導電性パターン１１
と前記導電薄膜２０をワイヤーボンディング６により電
気接続する。
０のチャンネル浅溝部１６の部分にメタルマスクを用い
て、真空蒸着によりチャンネル浅溝部１６を挟んで対向
する導電層４ａ同志が電気的に接続されるように、チャ
ンネル浅溝部１６側面及び底面にかけて導電薄膜２０を
形成する。その後は、図１に示すように、前記チャンネ
ル部材１にノズルプレート２、カバープレート３を取り
付け、さらにプリント配線板７上の導電性パターン１１
と前記導電薄膜２０をワイヤーボンディング６により電
気接続する。
【００１２】なお、以上実施例においては、同一厚さの
圧電セラミックス板１４の片面に導電層４ａが形成され
たものを積層した例を示したが、チャンネル１０及び隔
壁１２の幅に大きな差異がある場合には厚さの異なる２
種類の圧電セラミックス板を交互に積層し接合しても良
く、また、両面にそれぞれ導電層４ａが形成された圧電
セラミックス板と導電層４ａが形成されていない圧電セ
ラミックス板とを交互に積層接合してもよいものであ
る。
圧電セラミックス板１４の片面に導電層４ａが形成され
たものを積層した例を示したが、チャンネル１０及び隔
壁１２の幅に大きな差異がある場合には厚さの異なる２
種類の圧電セラミックス板を交互に積層し接合しても良
く、また、両面にそれぞれ導電層４ａが形成された圧電
セラミックス板と導電層４ａが形成されていない圧電セ
ラミックス板とを交互に積層接合してもよいものであ
る。
【００１３】図３および図５は、更に異なる本発明の実
施例を示すもので、本実施例では、圧電セラミックス板
１４と、その圧電セラミックス板１４よりも安価なガラ
ス板１８を使用し、圧電セラミックス板１４の両面にそ
れぞれ導電層４ａを形成してたものを、図３に示すよう
に交互に積層し、先の実施例と同様に、図５（ａ），
（ｂ）に示すように切断した後、図５（ｃ）に示すよう
に、ガラス板１８に、前記導電層４ａ上に５〜１０μｍ
の厚みのガラス板が残るように切り溝を形成して、チャ
ンネル１０とするものである。
施例を示すもので、本実施例では、圧電セラミックス板
１４と、その圧電セラミックス板１４よりも安価なガラ
ス板１８を使用し、圧電セラミックス板１４の両面にそ
れぞれ導電層４ａを形成してたものを、図３に示すよう
に交互に積層し、先の実施例と同様に、図５（ａ），
（ｂ）に示すように切断した後、図５（ｃ）に示すよう
に、ガラス板１８に、前記導電層４ａ上に５〜１０μｍ
の厚みのガラス板が残るように切り溝を形成して、チャ
ンネル１０とするものである。
【００１４】本実施例においても、前記導電層４ａをガ
ラス板１８側に形成してもよいものである。また、ガラ
ス板１８に代え、電気絶縁体で、使用するインクと反応
しない耐インク性で、かつ、圧電セラミックス板と類似
した線膨張係数を有する材料、例えば、ポリフェニレン
サルファイド、アルミナ、セラミックスなどが利用でき
る。
ラス板１８側に形成してもよいものである。また、ガラ
ス板１８に代え、電気絶縁体で、使用するインクと反応
しない耐インク性で、かつ、圧電セラミックス板と類似
した線膨張係数を有する材料、例えば、ポリフェニレン
サルファイド、アルミナ、セラミックスなどが利用でき
る。
【００１５】
【発明の効果】本発明のインクジェット記録ヘッドの製
造方法によれば、インクチャンネル内壁に形成した信号
電極の表面をインクから保護するために従来行っていた
Ｓｉ3Ｎ4などの保護被膜形成のための装置が不要とな
り、このようにパッシベーション膜を形成する工程が不
要となることで工数の削減になる。
造方法によれば、インクチャンネル内壁に形成した信号
電極の表面をインクから保護するために従来行っていた
Ｓｉ3Ｎ4などの保護被膜形成のための装置が不要とな
り、このようにパッシベーション膜を形成する工程が不
要となることで工数の削減になる。
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法
を適用したせん断モード型インクジェット記録ヘッドの
分解斜視図
を適用したせん断モード型インクジェット記録ヘッドの
分解斜視図
【図２】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法
の第一の実施例の一工程における圧電セラミックス板の
斜視図
の第一の実施例の一工程における圧電セラミックス板の
斜視図
【図３】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法
の第二の実施例の一工程における圧電セラミックス板の
斜視図
の第二の実施例の一工程における圧電セラミックス板の
斜視図
【図４】（ａ）同第一の実施例の他の一工程における圧
電セラミックス板の平面図 （ｂ）同第一の実施例の他の一工程における圧電セラミ
ックス板の側面図 （ｃ）同第一の同実施例の他の一工程における圧電セラ
ミックス板の側面図
電セラミックス板の平面図 （ｂ）同第一の実施例の他の一工程における圧電セラミ
ックス板の側面図 （ｃ）同第一の同実施例の他の一工程における圧電セラ
ミックス板の側面図
【図５】（ａ）同第二の実施例の他の一工程における圧
電セラミックス板の平面図 （ｂ）同第二の実施例の他の一工程における圧電セラミ
ックス板の側面図 （ｃ）同第二の同実施例の他の一工程における圧電セラ
ミックス板の側面図
電セラミックス板の平面図 （ｂ）同第二の実施例の他の一工程における圧電セラミ
ックス板の側面図 （ｃ）同第二の同実施例の他の一工程における圧電セラ
ミックス板の側面図
【図６】第一および第二の実施例の他の一工程における
圧電セラミックス板の平面図
圧電セラミックス板の平面図
【図７】従来のせん断モード型インクジェット記録ヘッ
ドの分解斜視図
ドの分解斜視図
【図８】同せん断モード型インクジェット記録ヘッドの
側断面図
側断面図
【図９】同せん断モード型インクジェット記録ヘッドの
縦断面図
縦断面図
２ ノズルプレート ３ カバープレート ４ 信号電極 ５ ノズル ９ インク供給口 １０ チャンネル １１ 導電性パターン １２ アクチュエータ隔壁 １３ ブロック １４ セラミックス板 １５ アクチュエータ部材後端面 １６ チャンネル浅溝 １７ エポキシ系接着剤 １８ ガラス板 ２０ 導電薄膜
Claims (4)
- 【請求項１】 圧電セラミックスの隔壁により隔てられ
た互いに平行する複数のチャンネルを有し、前記チャン
ネルの内壁に形成された信号電極への電圧印可の有無に
応じて、前記隔壁を変形せしめ、その変形にともなって
前記チャンネル内に充填されているインクをそのチャン
ネルに連通したノズルにより選択的に突出せしめるイン
クジェット記録ヘッドの製造方法であって、表面に信号
電極となるせん断モードで動作する程度に余白を設けた
帯状の導電層が形成された圧電セラミックス板を複数枚
積層して前記導電層間に圧電セラミックス板が位置する
ブロックを形成し、一つおきの前記導電層間に、その導
電層上に前記セラミックス板の一部が残るようにそれぞ
れ切り溝を形成して前記チャンネルとすることを特徴と
するインクジェット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項２】 前記ブロックにおいて、形成された導電
層の長手方向に縦断するように切断して前記ブロックを
分離した後、一つおきの前記導電層間に、その導電層上
に前記セラミックス板の一部が残るようにそれぞれ切り
溝を形成して前記チャンネルとすることを特徴とする請
求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項３】 圧電セラミックスの隔壁により隔てられ
た互いに平行する複数のチャンネルを有し、前記チャン
ネルの内壁に形成された信号電極への電圧印可の有無に
応じて、前記隔壁を変形せしめ、その変形にともなって
前記チャンネル内に充填されているインクをそのチャン
ネルに連通したノズルにより選択的に突出せしめるイン
クジェット記録ヘッドの製造方法であって、圧電セラミ
ックス板と前記インクに対して反応しない電気絶縁材料
板とを、それらのいずれかの表面にせん断モードで動作
する程度に余白を設けた帯状の導電層を形成した後に、
交互に複数枚積層して前記導電層間に圧電セラミックス
板が位置するブロックを形成し、前記導電層上に前記電
気絶縁材の一部が層状に残るように前記電気絶縁材に切
り溝を形成して前記チャンネルとすることを特徴とする
インクジェット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項４】 前記ブロックにおいて、形成された導電
層の長手方向に縦断するように切断して前記ブロックを
分離した後、一つおきの前記導電層間に、その導電層上
に前記セラミックス板の一部が残るようにそれぞれ切り
溝を形成して前記チャンネルとすることを特徴とする請
求項３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23490495A JP3232976B2 (ja) | 1995-08-30 | 1995-09-13 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22135995 | 1995-08-30 | ||
| JP7-221359 | 1995-08-30 | ||
| JP23490495A JP3232976B2 (ja) | 1995-08-30 | 1995-09-13 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09123462A JPH09123462A (ja) | 1997-05-13 |
| JP3232976B2 true JP3232976B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=26524252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23490495A Expired - Fee Related JP3232976B2 (ja) | 1995-08-30 | 1995-09-13 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3232976B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006224560A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sii Printek Inc | インクジェットヘッドおよびインクジェット式記録装置 |
-
1995
- 1995-09-13 JP JP23490495A patent/JP3232976B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09123462A (ja) | 1997-05-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |