JPH0596739A - インクジエツトプリントヘツドの製造方法 - Google Patents
インクジエツトプリントヘツドの製造方法Info
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- JPH0596739A JPH0596739A JP3260917A JP26091791A JPH0596739A JP H0596739 A JPH0596739 A JP H0596739A JP 3260917 A JP3260917 A JP 3260917A JP 26091791 A JP26091791 A JP 26091791A JP H0596739 A JPH0596739 A JP H0596739A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 新規なインクジェットプリントヘッドにおい
て、シリアルヘッドは勿論のこと、ラインヘッドでも加
工後に分極処理を行うことができる製造方法を提供する
ことである。 【構成】 PZT(圧電材)50に個別インク路11を
アレイ状に形成し、このアレイ状列を5つPZT50に
設け、各アレイ状列の個別インク路ごとに電極13を設
けた後に、電極(1、5、9、13、17)に正極性の
電圧を、電極(2、6、10、14、18)に負極性の
電圧を印加し、各組の電極に係る隔壁12をアレイ方向
に分極し、次に電極(2、6、10、14)に正極性の
電圧を、電極(3、7、11、15)に負極性の電圧を
印加し、各組の電極に係る隔壁12をアレイ方向に分極
し、このような電圧印加を、少なくとも全ての隔壁12
が分極されるまで繰り返す。
て、シリアルヘッドは勿論のこと、ラインヘッドでも加
工後に分極処理を行うことができる製造方法を提供する
ことである。 【構成】 PZT(圧電材)50に個別インク路11を
アレイ状に形成し、このアレイ状列を5つPZT50に
設け、各アレイ状列の個別インク路ごとに電極13を設
けた後に、電極(1、5、9、13、17)に正極性の
電圧を、電極(2、6、10、14、18)に負極性の
電圧を印加し、各組の電極に係る隔壁12をアレイ方向
に分極し、次に電極(2、6、10、14)に正極性の
電圧を、電極(3、7、11、15)に負極性の電圧を
印加し、各組の電極に係る隔壁12をアレイ方向に分極
し、このような電圧印加を、少なくとも全ての隔壁12
が分極されるまで繰り返す。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、ワープロ、
ファクシミリ、プロッタ等の電子機器に搭載される新規
なインクジェットプリントヘッドの製造方法に関する。
ファクシミリ、プロッタ等の電子機器に搭載される新規
なインクジェットプリントヘッドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリンタ、ワープロ等の各種電子機器に
搭載されるインクジェットプリントヘッドにカイザー方
式がある。カイザー方式のプリントヘッドは、一般には
ヘッド基台に形成した共通インク路から分岐する個別イ
ンク路を覆うようにヘッド基台に振動板を取付け、振動
板上における個別インク路の対応位置にそれぞれ電歪素
子を配置したものである。このプリントヘッドでは、電
歪素子に電界を加えて電歪素子を変位させ、この変位に
伴って振動板を動かすことによりインクを個別インク路
の先端口から押し出すものである。又、印字を高密度化
するために、ヘッドをその走査方向に対して傾斜させる
ことも行われている。
搭載されるインクジェットプリントヘッドにカイザー方
式がある。カイザー方式のプリントヘッドは、一般には
ヘッド基台に形成した共通インク路から分岐する個別イ
ンク路を覆うようにヘッド基台に振動板を取付け、振動
板上における個別インク路の対応位置にそれぞれ電歪素
子を配置したものである。このプリントヘッドでは、電
歪素子に電界を加えて電歪素子を変位させ、この変位に
伴って振動板を動かすことによりインクを個別インク路
の先端口から押し出すものである。又、印字を高密度化
するために、ヘッドをその走査方向に対して傾斜させる
ことも行われている。
【0003】しかしながら、上記のようなカイザー方式
に代表される電歪素子を利用する通常のインクジェット
プリントヘッドでは、これまで以上に印字ドットを高密
度化すると共に印字を高品質化するのは機構的に至難で
あり、より高密度を実現しようとすると生産性が悪くな
り、コスト高になる。又、印字品質を高めるためには高
密度化の他に高粘度のインクを使用することも求められ
るのであるが、それにはインク路(特に個別インク路)
を可及的に短くしてインクの流体摩擦を小さくしなけれ
ば、インクを飛ばすことができない。しかし、前記プリ
ントヘッドでは、インク路をこれ以上短縮するのは困難
であるため、高粘度のインクを使用するのは無理であ
る。
に代表される電歪素子を利用する通常のインクジェット
プリントヘッドでは、これまで以上に印字ドットを高密
度化すると共に印字を高品質化するのは機構的に至難で
あり、より高密度を実現しようとすると生産性が悪くな
り、コスト高になる。又、印字品質を高めるためには高
密度化の他に高粘度のインクを使用することも求められ
るのであるが、それにはインク路(特に個別インク路)
を可及的に短くしてインクの流体摩擦を小さくしなけれ
ば、インクを飛ばすことができない。しかし、前記プリ
ントヘッドでは、インク路をこれ以上短縮するのは困難
であるため、高粘度のインクを使用するのは無理であ
る。
【0004】これらの問題点を解決するために、本出願
人は、図2に示すような印字機構を取り入れた新規なイ
ンクジェットプリントヘッドを先に出願した。このプリ
ントヘッドでは、圧電材からなる分極体1の内部に、そ
の一端から他端に貫通する複数(図面では9つ)の湾曲
状の個別インク路11を一定間隔を置いてアレイ状に形
成し、個別インク路11ごとに、個別インク路11を構
成する全ての壁に電極13を設けてある。
人は、図2に示すような印字機構を取り入れた新規なイ
ンクジェットプリントヘッドを先に出願した。このプリ
ントヘッドでは、圧電材からなる分極体1の内部に、そ
の一端から他端に貫通する複数(図面では9つ)の湾曲
状の個別インク路11を一定間隔を置いてアレイ状に形
成し、個別インク路11ごとに、個別インク路11を構
成する全ての壁に電極13を設けてある。
【0005】このような構造のプリントヘッドでは、個
別インク路11間の隔壁12がアレイ方向(矢印方向)
に分極しており、この分極状態で、例えば、個別インク
路11bの電極13bに正電圧を、両隣の個別インク路
11a、11cの電極13a、13cに負電圧を印加す
ると、隔壁12a、12bは分極の正負電荷と電圧の正
負極性との関係から、それぞれ図中に点線で示すように
変形する。即ち、隔壁12aは湾曲度合が更に増すよう
に変位し、隔壁12bは湾曲度合が小さくなるように変
位する。このため、結果的に両隔壁12a、12bによ
って個別インク路11bのインク容積が減り、この個別
インク路11bのインクが押されて、個別インク路11
bの先端口(オリフィス)からインクが噴出されるので
ある。
別インク路11間の隔壁12がアレイ方向(矢印方向)
に分極しており、この分極状態で、例えば、個別インク
路11bの電極13bに正電圧を、両隣の個別インク路
11a、11cの電極13a、13cに負電圧を印加す
ると、隔壁12a、12bは分極の正負電荷と電圧の正
負極性との関係から、それぞれ図中に点線で示すように
変形する。即ち、隔壁12aは湾曲度合が更に増すよう
に変位し、隔壁12bは湾曲度合が小さくなるように変
位する。このため、結果的に両隔壁12a、12bによ
って個別インク路11bのインク容積が減り、この個別
インク路11bのインクが押されて、個別インク路11
bの先端口(オリフィス)からインクが噴出されるので
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記プリン
トヘッドでは、分極体1がアレイ方向に分極しているこ
とが重要であるが、一般に圧電材からなる分極体の分極
処理は、通常、100〜150℃の温度で、2〜3KV
/mmの電圧を20〜60分印加して行われる。上記プ
リントヘッドの場合も、例えばシリアルヘッドであっ
て、その幅が5mmであれば、2KV/mm×5mm=
10KVの電圧を印加すれば、分極処理を一応行うこと
ができる。しかし、ラインヘッドの場合、その幅が22
0mmとすると、2KV/mm×220mm=440K
Vとなり、この高電圧を印加することは、表層電流の処
理、分極装置の高圧化対応等が必要になり、実用には不
向きである。
トヘッドでは、分極体1がアレイ方向に分極しているこ
とが重要であるが、一般に圧電材からなる分極体の分極
処理は、通常、100〜150℃の温度で、2〜3KV
/mmの電圧を20〜60分印加して行われる。上記プ
リントヘッドの場合も、例えばシリアルヘッドであっ
て、その幅が5mmであれば、2KV/mm×5mm=
10KVの電圧を印加すれば、分極処理を一応行うこと
ができる。しかし、ラインヘッドの場合、その幅が22
0mmとすると、2KV/mm×220mm=440K
Vとなり、この高電圧を印加することは、表層電流の処
理、分極装置の高圧化対応等が必要になり、実用には不
向きである。
【0007】又、分極処理済の分極体に個別インク路や
電極の形成等の加工を施してもよいのであるが、この場
合は、レーザ加工等による熱で分極が消失してしまう恐
れがある。特に、長尺のラインヘッドでは、加工前に圧
電材を分極化しておくのが困難であるため、加工後に分
極処理をする必要があるが、前記高電圧印加による問題
に直面する。
電極の形成等の加工を施してもよいのであるが、この場
合は、レーザ加工等による熱で分極が消失してしまう恐
れがある。特に、長尺のラインヘッドでは、加工前に圧
電材を分極化しておくのが困難であるため、加工後に分
極処理をする必要があるが、前記高電圧印加による問題
に直面する。
【0008】従って、本発明の目的は、上記新規なイン
クジェットプリントヘッドにおいて、シリアルヘッドは
勿論のこと、ラインヘッドでも加工後に分極処理を行う
ことができる製造方法を提供することにある。
クジェットプリントヘッドにおいて、シリアルヘッドは
勿論のこと、ラインヘッドでも加工後に分極処理を行う
ことができる製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のインクジェットプリントヘッドの製造方法
は、前述のプリントヘッドの製造方法であって、次の分
極処理工程を有することを特徴とする。即ち、任意の電
極と、この電極に隣接する電極とを一組の電極とし、こ
の一組の電極に係る個別インク路間の壁が所定方向に分
極するように、一方の電極に正極性の電圧を、他方の電
極に負極性の電圧を印加して、両電極に係る壁をアレイ
方向に分極し、一組の電極に隣接する少なくとも1つの
電極には電圧を印加せず、電圧を印加しない電極を隔て
た別の一組の電極にも同様に正極性と負極性の電圧を印
加して、両電極に係る壁をアレイ方向に分極し、このよ
うな電圧印加をアレイ状に並ぶ全ての電極に対して行
い、次に、電圧を印加する一組の電極をそれぞれ1つず
つ隣接の電極にずらして、同様に全ての組の電極に正極
性と負極性の電圧を印加して、各組の電極に係る壁をア
レイ方向に分極し、少なくとも個別インク路間の全ての
壁をアレイ方向に分極するまで、前記電圧印加を繰り返
す。
に、本発明のインクジェットプリントヘッドの製造方法
は、前述のプリントヘッドの製造方法であって、次の分
極処理工程を有することを特徴とする。即ち、任意の電
極と、この電極に隣接する電極とを一組の電極とし、こ
の一組の電極に係る個別インク路間の壁が所定方向に分
極するように、一方の電極に正極性の電圧を、他方の電
極に負極性の電圧を印加して、両電極に係る壁をアレイ
方向に分極し、一組の電極に隣接する少なくとも1つの
電極には電圧を印加せず、電圧を印加しない電極を隔て
た別の一組の電極にも同様に正極性と負極性の電圧を印
加して、両電極に係る壁をアレイ方向に分極し、このよ
うな電圧印加をアレイ状に並ぶ全ての電極に対して行
い、次に、電圧を印加する一組の電極をそれぞれ1つず
つ隣接の電極にずらして、同様に全ての組の電極に正極
性と負極性の電圧を印加して、各組の電極に係る壁をア
レイ方向に分極し、少なくとも個別インク路間の全ての
壁をアレイ方向に分極するまで、前記電圧印加を繰り返
す。
【0010】この製造方法によれば、圧電材に個別イン
ク路を形成し、電極をパターンニングする等の加工を施
した後に、個別インク路間に形成された各隔壁ごとに分
極処理を行い、しかも全ての電極に電圧を一度に印加す
るのではなく、互いに隣接する2つの電極を一組の電極
とし、この一組の電極を、電圧を印加しない少なくとも
1つの電極を置いて設定するので、相当低電圧の印加で
も分極化することができる。このため、特に多数の個別
インク路をアレイ状に配列したラインヘッドの製造が可
能になる。更に、分極処理を加工後に行うため、分極が
消失するようなことはなく、レーザによる熱加工等が可
能になり、加工の選択自由度が大きくなる。
ク路を形成し、電極をパターンニングする等の加工を施
した後に、個別インク路間に形成された各隔壁ごとに分
極処理を行い、しかも全ての電極に電圧を一度に印加す
るのではなく、互いに隣接する2つの電極を一組の電極
とし、この一組の電極を、電圧を印加しない少なくとも
1つの電極を置いて設定するので、相当低電圧の印加で
も分極化することができる。このため、特に多数の個別
インク路をアレイ状に配列したラインヘッドの製造が可
能になる。更に、分極処理を加工後に行うため、分極が
消失するようなことはなく、レーザによる熱加工等が可
能になり、加工の選択自由度が大きくなる。
【0011】なお、本発明の製造方法は、圧電材の分極
処理工程に特徴があり、それ以外の、圧電材に個別イン
ク路を形成したり、電極をパターンニングしたりする等
の加工方法は、電歪素子を使用した通常のプリントヘッ
ドで用いられる方法でよい。例えば、圧電材に個別イン
ク路を形成する加工方法には、エキシマレーザ加工、K
OH等の水溶液中でのレーザ加工、型による加工、超音
波加工がある。又、分極体を構成する圧電材としては、
既知のものを使用すればよく、例えばPZTからなるシ
ート状のものを使用する。
処理工程に特徴があり、それ以外の、圧電材に個別イン
ク路を形成したり、電極をパターンニングしたりする等
の加工方法は、電歪素子を使用した通常のプリントヘッ
ドで用いられる方法でよい。例えば、圧電材に個別イン
ク路を形成する加工方法には、エキシマレーザ加工、K
OH等の水溶液中でのレーザ加工、型による加工、超音
波加工がある。又、分極体を構成する圧電材としては、
既知のものを使用すればよく、例えばPZTからなるシ
ート状のものを使用する。
【0012】
【実施例】以下、本発明のインクジェットプリントヘッ
ドの製造方法を実施例に基づいて説明する。前述したよ
うに、本発明に係るプリントヘッドは、多数の曲状の個
別インク路間に形成された曲状の隔壁をアレイ方向に変
位させ、個別インク路のインク容積を増減して、個別イ
ンク路のインクを押し出す新しい印字機構を取り入れた
ものである。その全体構成は、図1に示すように、分極
体1と、分極体1の背端面に取付けた裏蓋2と、分極体
1の前端面に取付けたオリフィスプレート3とを備え
る。
ドの製造方法を実施例に基づいて説明する。前述したよ
うに、本発明に係るプリントヘッドは、多数の曲状の個
別インク路間に形成された曲状の隔壁をアレイ方向に変
位させ、個別インク路のインク容積を増減して、個別イ
ンク路のインクを押し出す新しい印字機構を取り入れた
ものである。その全体構成は、図1に示すように、分極
体1と、分極体1の背端面に取付けた裏蓋2と、分極体
1の前端面に取付けたオリフィスプレート3とを備え
る。
【0013】図2において、分極体1はPZTからな
り、その内部には、一端(背端面)から他端(前端面)
に貫通する多数(この実施例では9つ)の湾曲状の個別
インク路11が一定間隔を置いてアレイ状に形成されて
いる。この個別インク路11は、図中の右方向(アレイ
方向)に湾曲し、図1から分かるようにインクの流れ方
向とアレイ方向とに垂直な方向(図1では上下方向)の
寸法(例えば1.2mm)がインクの流れ方向(図1で
は左右方向)の寸法(例えば1.0mm)よりも大き
く、所謂縦長を呈するものである。なお、個別インク路
11の幅は、例えば1mmである。この個別インク路1
1によって、個別インク路間には隔壁12が形成され、
当然ながら隔壁12も個別インク路11と同様に同方向
に湾曲する。個別インク路11と隔壁12は横断面及び
縦断面ともほぼ細長い長方形を呈する。又、各隔壁12
は図2に示す矢印方向に分極している。
り、その内部には、一端(背端面)から他端(前端面)
に貫通する多数(この実施例では9つ)の湾曲状の個別
インク路11が一定間隔を置いてアレイ状に形成されて
いる。この個別インク路11は、図中の右方向(アレイ
方向)に湾曲し、図1から分かるようにインクの流れ方
向とアレイ方向とに垂直な方向(図1では上下方向)の
寸法(例えば1.2mm)がインクの流れ方向(図1で
は左右方向)の寸法(例えば1.0mm)よりも大き
く、所謂縦長を呈するものである。なお、個別インク路
11の幅は、例えば1mmである。この個別インク路1
1によって、個別インク路間には隔壁12が形成され、
当然ながら隔壁12も個別インク路11と同様に同方向
に湾曲する。個別インク路11と隔壁12は横断面及び
縦断面ともほぼ細長い長方形を呈する。又、各隔壁12
は図2に示す矢印方向に分極している。
【0014】更に、個別インク路11のインクの流れ方
向とアレイ方向とに垂直な方向(図2では上下方向)に
延びる個別インク路の壁(左右の壁)と、アレイ方向に
延びる個別インク路の壁(上下の壁)とに沿って、電極
13が設けられている。即ち、個別インク路11を構成
する全ての壁に電極13が設けられ、電極13は個別イ
ンク路11ごとに延在し、分極体1の背面側に図2に示
すようなパターンで導かれている。なお、個別インク路
11の壁に設けた電極13上には、この電極13を保護
する保護膜(図示せず)が施されているが、電極13が
個別インク路11ごとに設けられ、電極13に電圧を印
加しても個別インク路11のインクに電位差が生じない
ので、敢えて保護膜で電極13を覆う必要はない。
向とアレイ方向とに垂直な方向(図2では上下方向)に
延びる個別インク路の壁(左右の壁)と、アレイ方向に
延びる個別インク路の壁(上下の壁)とに沿って、電極
13が設けられている。即ち、個別インク路11を構成
する全ての壁に電極13が設けられ、電極13は個別イ
ンク路11ごとに延在し、分極体1の背面側に図2に示
すようなパターンで導かれている。なお、個別インク路
11の壁に設けた電極13上には、この電極13を保護
する保護膜(図示せず)が施されているが、電極13が
個別インク路11ごとに設けられ、電極13に電圧を印
加しても個別インク路11のインクに電位差が生じない
ので、敢えて保護膜で電極13を覆う必要はない。
【0015】図1において、裏蓋2は分極体1の個別イ
ンク路11に連通する共通インク路21を有する。又、
オリフィスプレート3は分極体1の個別インク路11に
対応する数(9つ)のオリフィス31を有する(図3参
照)。従ってインクは、共通インク路21を経て、個別
インク路11に分流し、オリフィス31から噴出され
る。
ンク路11に連通する共通インク路21を有する。又、
オリフィスプレート3は分極体1の個別インク路11に
対応する数(9つ)のオリフィス31を有する(図3参
照)。従ってインクは、共通インク路21を経て、個別
インク路11に分流し、オリフィス31から噴出され
る。
【0016】このように構成したプリントヘッドの作用
について詳述する。分極体1を背面側から見た図2にお
いて、各隔壁12が矢印方向に分極している状態で、個
別インク路11の各電極13に図示のような極性の電圧
を印加する。この極性の電圧印加により、例えば隔壁1
2aは、個別インク路11a側においては分極の負電荷
と電極13aの電圧の負極性との関係から、個別インク
路11b側においては分極の正電荷と電極13bの電圧
の正極性との関係から、図中の上下方向に縮む。又、隔
壁12bは、個別インク路11b側においては分極の負
電荷と電極13bの電圧の正極性との関係から、個別イ
ンク路11c側においては分極の正電荷と電極13cの
電圧の負極性との関係から、上下方向に伸びる。隔壁1
2a、12bがそれぞれ伸縮すると、隔壁12aは当初
の湾曲状態から更に湾曲し、隔壁12bは湾曲状態を打
ち消すように直立状になる(それぞれ図中の点線部分参
照)。これにより、実質的に隔壁12a、12bの上下
方向の変位がアレイ方向の変位に変換されたことにな
り、そのアレイ方向の変位量も上下方向の変位量に比べ
て格段に増加している。隔壁12a、12bの変形によ
り、両隔壁の間に位置する個別インク路11bのインク
容積が減少し、個別インク路11bのインクが押され、
オリフィスプレート3の対応オリフィス31からインク
が噴出される。
について詳述する。分極体1を背面側から見た図2にお
いて、各隔壁12が矢印方向に分極している状態で、個
別インク路11の各電極13に図示のような極性の電圧
を印加する。この極性の電圧印加により、例えば隔壁1
2aは、個別インク路11a側においては分極の負電荷
と電極13aの電圧の負極性との関係から、個別インク
路11b側においては分極の正電荷と電極13bの電圧
の正極性との関係から、図中の上下方向に縮む。又、隔
壁12bは、個別インク路11b側においては分極の負
電荷と電極13bの電圧の正極性との関係から、個別イ
ンク路11c側においては分極の正電荷と電極13cの
電圧の負極性との関係から、上下方向に伸びる。隔壁1
2a、12bがそれぞれ伸縮すると、隔壁12aは当初
の湾曲状態から更に湾曲し、隔壁12bは湾曲状態を打
ち消すように直立状になる(それぞれ図中の点線部分参
照)。これにより、実質的に隔壁12a、12bの上下
方向の変位がアレイ方向の変位に変換されたことにな
り、そのアレイ方向の変位量も上下方向の変位量に比べ
て格段に増加している。隔壁12a、12bの変形によ
り、両隔壁の間に位置する個別インク路11bのインク
容積が減少し、個別インク路11bのインクが押され、
オリフィスプレート3の対応オリフィス31からインク
が噴出される。
【0017】但し、隔壁12a、12bが変形すると、
上記したように個別インク路11bのインク容積は減る
が、個別インク路11a、11cのそれは増えるので、
個別インク路11a、11cにはインクが充足される。
隔壁12a、12bが十分に変位した後、印加電圧を遮
断するか、若しくは印加電圧の極性を反転すると、電圧
遮断の場合には、隔壁12a、12bが元の湾曲状態に
戻る。電圧極性反転の場合には、隔壁12a、12bに
は上記の作用とは逆の作用が生ずる。即ち、隔壁12a
は、個別インク路11a側における分極の負電荷と電圧
の正極性とにより、及び個別インク路11b側における
分極の正電荷と電圧の負極性とにより、上下方向に伸長
し、湾曲度合が小さくなるように変位する。逆に、隔壁
12bは、個別インク路11b側における分極の負電荷
と電圧の負極性とにより、及び個別インク路11c側に
おける分極の正電荷と電圧の正極性とにより、上下方向
に縮小し、湾曲度合が大きくなるように変位する。いず
れの場合も、個別インク路11bのインク容積が増加に
転ずるので、この個別インク路11bにインクが新たに
補充される。
上記したように個別インク路11bのインク容積は減る
が、個別インク路11a、11cのそれは増えるので、
個別インク路11a、11cにはインクが充足される。
隔壁12a、12bが十分に変位した後、印加電圧を遮
断するか、若しくは印加電圧の極性を反転すると、電圧
遮断の場合には、隔壁12a、12bが元の湾曲状態に
戻る。電圧極性反転の場合には、隔壁12a、12bに
は上記の作用とは逆の作用が生ずる。即ち、隔壁12a
は、個別インク路11a側における分極の負電荷と電圧
の正極性とにより、及び個別インク路11b側における
分極の正電荷と電圧の負極性とにより、上下方向に伸長
し、湾曲度合が小さくなるように変位する。逆に、隔壁
12bは、個別インク路11b側における分極の負電荷
と電圧の負極性とにより、及び個別インク路11c側に
おける分極の正電荷と電圧の正極性とにより、上下方向
に縮小し、湾曲度合が大きくなるように変位する。いず
れの場合も、個別インク路11bのインク容積が増加に
転ずるので、この個別インク路11bにインクが新たに
補充される。
【0018】なお、上述の作用例では、個別インク路1
1bのインク容積を減少させてインクを押し出す態様で
あるが、隔壁12a、12bの反動を利用してインクを
噴出するようにしても構わない。即ち、最初に隔壁12
aを図の左方向に、隔壁12bを右方向にそれぞれ変位
させて、個別インク路11bのインク容積を増やす。次
に隔壁12aを右方向に、隔壁12bを左方向に変位さ
せて、インク容積を減少に転化させれば、個別インク路
11bのインクが押し出される。
1bのインク容積を減少させてインクを押し出す態様で
あるが、隔壁12a、12bの反動を利用してインクを
噴出するようにしても構わない。即ち、最初に隔壁12
aを図の左方向に、隔壁12bを右方向にそれぞれ変位
させて、個別インク路11bのインク容積を増やす。次
に隔壁12aを右方向に、隔壁12bを左方向に変位さ
せて、インク容積を減少に転化させれば、個別インク路
11bのインクが押し出される。
【0019】次に、上記プリントヘッドの製造方法につ
いて図4〜図7を参照して述べる。圧電材に個別インク
路や電極を形成する加工から圧電材を分極体にする分極
処理までの一連の工程は、図6に示すように、通常は複
数(本実施例では5つ)のプリントヘッドが一度に得ら
れるように、シート状の圧電材で行う。以下の説明で
は、1つのプリントヘッドを取り上げる。まず図4に示
すように、分極処理をしていないPZT1の内部に、そ
の背端面から前端面に貫通する多数(9つ)の湾曲状の
個別インク路11を、前記加工法のうち任意の加工法に
よって一定間隔を置いてアレイ状に形成する。勿論、こ
の個別インク路11は図1に示す如く縦長を呈するもの
であり、個別インク路11間には隔壁12が形成され
る。
いて図4〜図7を参照して述べる。圧電材に個別インク
路や電極を形成する加工から圧電材を分極体にする分極
処理までの一連の工程は、図6に示すように、通常は複
数(本実施例では5つ)のプリントヘッドが一度に得ら
れるように、シート状の圧電材で行う。以下の説明で
は、1つのプリントヘッドを取り上げる。まず図4に示
すように、分極処理をしていないPZT1の内部に、そ
の背端面から前端面に貫通する多数(9つ)の湾曲状の
個別インク路11を、前記加工法のうち任意の加工法に
よって一定間隔を置いてアレイ状に形成する。勿論、こ
の個別インク路11は図1に示す如く縦長を呈するもの
であり、個別インク路11間には隔壁12が形成され
る。
【0020】次いで、図5において、個別インク路11
ごとに、個別インク路11を構成する全ての壁に沿っ
て、スパッタリング等により図示の如く電極層を設け、
エッチングやリフトオフ法でパターン分離を行う。本実
施例では、更に電極13を保護する保護膜(図示せず)
を電極13上に形成する。次の分極処理工程では、個別
インク路11間に形成された隔壁12を同一方向に一度
に分極することは不可能であるため、図6に示すように
分極処理を施す。なお、図6では分極処理の説明上、個
別インク路11の数を多くしてある。電圧印加の処理手
順は図7の表に示す通りである。まず、最左側の電極
(1)と、この電極(1)の隣の電極(2)とを一組の
電極とし、この一組の電極から右隣の2つの電極(3、
4)を隔てた2つの電極(5、6)を別の組の電極とす
る。同様に、電極(9、10)、(13、14)、(1
7、18)をそれぞれ組の電極とする。そして、各組の
左側の電極(1、5、9、13、17)に正極性の電圧
を、右側の電極(2、6、10、14、18)に負極性
の電圧を印加する。この電圧印加により、各プリントヘ
ッドの電極13は縦列につながっているため、各プリン
トヘッドにおいて各組の電極に係る隔壁12がアレイ方
向に分極する。勿論、これら以外の電極には電圧を印加
しない。この電圧印加が図7の表に示すA段階である。
ごとに、個別インク路11を構成する全ての壁に沿っ
て、スパッタリング等により図示の如く電極層を設け、
エッチングやリフトオフ法でパターン分離を行う。本実
施例では、更に電極13を保護する保護膜(図示せず)
を電極13上に形成する。次の分極処理工程では、個別
インク路11間に形成された隔壁12を同一方向に一度
に分極することは不可能であるため、図6に示すように
分極処理を施す。なお、図6では分極処理の説明上、個
別インク路11の数を多くしてある。電圧印加の処理手
順は図7の表に示す通りである。まず、最左側の電極
(1)と、この電極(1)の隣の電極(2)とを一組の
電極とし、この一組の電極から右隣の2つの電極(3、
4)を隔てた2つの電極(5、6)を別の組の電極とす
る。同様に、電極(9、10)、(13、14)、(1
7、18)をそれぞれ組の電極とする。そして、各組の
左側の電極(1、5、9、13、17)に正極性の電圧
を、右側の電極(2、6、10、14、18)に負極性
の電圧を印加する。この電圧印加により、各プリントヘ
ッドの電極13は縦列につながっているため、各プリン
トヘッドにおいて各組の電極に係る隔壁12がアレイ方
向に分極する。勿論、これら以外の電極には電圧を印加
しない。この電圧印加が図7の表に示すA段階である。
【0021】なお、印加電圧は、隔壁の厚さを0.1m
mとすると、2KV/mm×0.1mm=200Vとな
り、かなりの低電圧でも隔壁を容易に分極することがで
きる。又、この例では2つの電極を隔てて電圧を印加す
るため、全ての電極に一度に電圧を印加する場合に比べ
て、隔壁に逆電界が加わって順電界の強度が低下し、分
極方向が逆向きになったり、一旦分極した隔壁の分極が
消失したりすることが起こらない。
mとすると、2KV/mm×0.1mm=200Vとな
り、かなりの低電圧でも隔壁を容易に分極することがで
きる。又、この例では2つの電極を隔てて電圧を印加す
るため、全ての電極に一度に電圧を印加する場合に比べ
て、隔壁に逆電界が加わって順電界の強度が低下し、分
極方向が逆向きになったり、一旦分極した隔壁の分極が
消失したりすることが起こらない。
【0022】図7に示すB段階では、電圧を印加する一
組の電極をそれぞれ1つずつ右隣の電極にずらして、同
様に全ての組の電極に電圧を印加する。つまり、電極
(2、3)、(6、7)、(10、11)、(14、1
5)を新たな組の電極とし、各組の左側の電極に正極性
の電圧を、右側の電極に負極性の電圧を印加する。これ
により、各組の電極に係る隔壁12がアレイ方向に分極
する。そして、C段階でも、図7に示す通りに一組の電
極を1つずつ右隣の電極にずらして、電圧印加を同様に
行い、D段階で全ての隔壁12がアレイ方向に分極する
ことになる。
組の電極をそれぞれ1つずつ右隣の電極にずらして、同
様に全ての組の電極に電圧を印加する。つまり、電極
(2、3)、(6、7)、(10、11)、(14、1
5)を新たな組の電極とし、各組の左側の電極に正極性
の電圧を、右側の電極に負極性の電圧を印加する。これ
により、各組の電極に係る隔壁12がアレイ方向に分極
する。そして、C段階でも、図7に示す通りに一組の電
極を1つずつ右隣の電極にずらして、電圧印加を同様に
行い、D段階で全ての隔壁12がアレイ方向に分極する
ことになる。
【0023】分極処理はD段階で一応終了するが、この
実施例では更にもう一度電圧印加処理(E〜H段階)を
繰り返す。E〜H段階の電圧印加処理は、A〜D段階と
全く同じである。再度分極処理を実行することで、隔壁
12の分極が一層強くなる。分極処理工程が終了した
後、図6に示すように、シート状のPZT50を点線部
分で切り離し、各分極体1に分離する。そして、共通イ
ンク路21を有する裏蓋2と、オリフィス31を有する
オリフィスプレート3を、それぞれ分極体1の背端面と
前端面に取付ければ、プリントヘッドが完成する。
実施例では更にもう一度電圧印加処理(E〜H段階)を
繰り返す。E〜H段階の電圧印加処理は、A〜D段階と
全く同じである。再度分極処理を実行することで、隔壁
12の分極が一層強くなる。分極処理工程が終了した
後、図6に示すように、シート状のPZT50を点線部
分で切り離し、各分極体1に分離する。そして、共通イ
ンク路21を有する裏蓋2と、オリフィス31を有する
オリフィスプレート3を、それぞれ分極体1の背端面と
前端面に取付ければ、プリントヘッドが完成する。
【0024】本発明の製造方法は、上記実施例に限定さ
れることはなく、種々の変更が可能である。例えば、電
圧印加は2つの電極を隔てて行う必要はなく、1つ又は
3つおき、或いはそれ以外でも構わない。又、個別イン
ク路11の形状は曲状であれば特定されないが、その変
更例を図8に示す。この個別インク路11’はその上下
方向のほぼ中央から右方向に屈曲し、隔壁12’も当然
屈曲する。この場合も、上記実施例と同様に電極(図面
では省略してある)に電圧を印加することで、個別イン
ク路11’の両側の隔壁12’を上下方向に伸縮させ、
この伸縮による隔壁12’のアレイ方向の変位を利用し
て、両隔壁12’の間に在る個別インク路11’のイン
クを押し出すことができる。勿論、分極処理も同様に行
えばよい。
れることはなく、種々の変更が可能である。例えば、電
圧印加は2つの電極を隔てて行う必要はなく、1つ又は
3つおき、或いはそれ以外でも構わない。又、個別イン
ク路11の形状は曲状であれば特定されないが、その変
更例を図8に示す。この個別インク路11’はその上下
方向のほぼ中央から右方向に屈曲し、隔壁12’も当然
屈曲する。この場合も、上記実施例と同様に電極(図面
では省略してある)に電圧を印加することで、個別イン
ク路11’の両側の隔壁12’を上下方向に伸縮させ、
この伸縮による隔壁12’のアレイ方向の変位を利用し
て、両隔壁12’の間に在る個別インク路11’のイン
クを押し出すことができる。勿論、分極処理も同様に行
えばよい。
【0025】
【発明の効果】本発明のインクジェットプリントヘッド
の製造方法は、圧電材からなる分極体の内部に、その一
端から他端まで貫通する多数の曲状の個別インク路を一
定間隔を置いてアレイ状に形成し、個別インク路ごと
に、少なくともインクの流れ方向とアレイ方向とに垂直
な方向に延びる個別インク路の壁に電極を設けたインク
ジェットプリントヘッドにおいて、その分極体の分極処
理工程が以上説明したように構成されるので、下記の効
果を有する。 (1)シリアルヘッドは勿論のこと、ラインヘッドでも
加工後に、個別インク路間の隔壁を分極処理することが
できる。従って、特に長尺のラインヘッドを製作するこ
とが可能である。 (2)圧電材に個別インク路や電極等を形成する加工を
施した後に、分極処理を行うので、分極処理済の分極体
を用いて加工する時に起こり得る分極消失が発生しな
い。このため、レーザを用いた熱加工も可能になるだけ
でなく、KOH等の水溶液中でのレーザ化学加工の自由
度も大きくなるなど、適用可能な加工方法が多くなる。 (3)図6に示すように、シート状の圧電材から一度に
多数のプリントヘッドを製造することができるので、量
産化に適している。
の製造方法は、圧電材からなる分極体の内部に、その一
端から他端まで貫通する多数の曲状の個別インク路を一
定間隔を置いてアレイ状に形成し、個別インク路ごと
に、少なくともインクの流れ方向とアレイ方向とに垂直
な方向に延びる個別インク路の壁に電極を設けたインク
ジェットプリントヘッドにおいて、その分極体の分極処
理工程が以上説明したように構成されるので、下記の効
果を有する。 (1)シリアルヘッドは勿論のこと、ラインヘッドでも
加工後に、個別インク路間の隔壁を分極処理することが
できる。従って、特に長尺のラインヘッドを製作するこ
とが可能である。 (2)圧電材に個別インク路や電極等を形成する加工を
施した後に、分極処理を行うので、分極処理済の分極体
を用いて加工する時に起こり得る分極消失が発生しな
い。このため、レーザを用いた熱加工も可能になるだけ
でなく、KOH等の水溶液中でのレーザ化学加工の自由
度も大きくなるなど、適用可能な加工方法が多くなる。 (3)図6に示すように、シート状の圧電材から一度に
多数のプリントヘッドを製造することができるので、量
産化に適している。
【図1】本発明の製造方法に係るプリントヘッドの側断
面図である。
面図である。
【図2】図1に示すプリントヘッドにおける分極体の背
面図である。
面図である。
【図3】図1に示すプリントヘッドにおけるオリフィス
プレートの正面図である。
プレートの正面図である。
【図4】図1に示すプリントヘッドの製造例を説明する
ための第1の工程図である。
ための第1の工程図である。
【図5】図1に示すプリントヘッドの製造例を説明する
ための第2の工程図である。
ための第2の工程図である。
【図6】図5に示す圧電材の分極処理工程を説明するた
めの工程図である。
めの工程図である。
【図7】図6に示す分極処理工程において、分極処理の
手順を説明するための図である。
手順を説明するための図である。
【図8】個別インク路の変更例を示す分極体の背面図で
ある。
ある。
1 分極体 2 裏蓋 3 オリフィスプレート 11 個別インク路 12 隔壁 13 電極
Claims (1)
- 【請求項1】圧電材からなる分極体の内部に、その一端
から他端まで貫通する多数の曲状の個別インク路を一定
間隔を置いてアレイ状に形成し、個別インク路ごとに、
少なくともインクの流れ方向とアレイ方向とに垂直な方
向に延びる個別インク路の壁に電極を設けたインクジェ
ットプリントヘッドの製造方法であって、 任意の電極と、この電極に隣接する電極とを一組の電極
とし、この一組の電極に係る個別インク路間の壁が所定
方向に分極するように、一方の電極に正極性の電圧を、
他方の電極に負極性の電圧を印加して、両電極に係る壁
をアレイ方向に分極し、 一組の電極に隣接する少なくとも1つの電極には電圧を
印加せず、 電圧を印加しない電極を隔てた別の一組の電極にも同様
に正極性と負極性の電圧を印加して、両電極に係る壁を
アレイ方向に分極し、 このような電圧印加をアレイ状に並ぶ全ての電極に対し
て行い、 次に、電圧を印加する一組の電極をそれぞれ1つずつ隣
接の電極にずらして、同様に全ての組の電極に正極性と
負極性の電圧を印加して、各組の電極に係る壁をアレイ
方向に分極し、 少なくとも個別インク路間の全ての壁をアレイ方向に分
極するまで、前記電圧印加を繰り返す分極処理工程を有
することを特徴とするインクジェットプリントヘッドの
製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3260917A JPH0596739A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | インクジエツトプリントヘツドの製造方法 |
US07/956,916 US5365643A (en) | 1991-10-09 | 1992-10-05 | Ink jet printing head producing method |
DE4233793A DE4233793C2 (de) | 1991-10-09 | 1992-10-07 | Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Druckkopfs |
KR1019920018533A KR100243428B1 (ko) | 1991-10-09 | 1992-10-08 | 잉크 제트 프린트 헤드의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3260917A JPH0596739A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | インクジエツトプリントヘツドの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0596739A true JPH0596739A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17354554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3260917A Pending JPH0596739A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | インクジエツトプリントヘツドの製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5365643A (ja) |
JP (1) | JPH0596739A (ja) |
KR (1) | KR100243428B1 (ja) |
DE (1) | DE4233793C2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04363250A (ja) * | 1991-03-19 | 1992-12-16 | Tokyo Electric Co Ltd | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 |
JPH07132590A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Brother Ind Ltd | インク噴射装置の駆動方法 |
JP3234075B2 (ja) * | 1993-11-30 | 2001-12-04 | ローム株式会社 | 立体映像再生装置 |
US6684504B2 (en) * | 2001-04-09 | 2004-02-03 | Lexmark International, Inc. | Method of manufacturing an imageable support matrix for printhead nozzle plates |
EP1614355B1 (en) * | 2004-07-09 | 2006-09-27 | Luigi Prestini | Method for preparing a crumbly dairy product with expanded structure |
JP4857934B2 (ja) | 2005-08-23 | 2012-01-18 | 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 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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