JPH1110874A - 紫外線硬化型インク用のインクジェット式記録ヘッド - Google Patents
紫外線硬化型インク用のインクジェット式記録ヘッドInfo
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- JPH1110874A JPH1110874A JP18446197A JP18446197A JPH1110874A JP H1110874 A JPH1110874 A JP H1110874A JP 18446197 A JP18446197 A JP 18446197A JP 18446197 A JP18446197 A JP 18446197A JP H1110874 A JPH1110874 A JP H1110874A
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- recording head
- jet recording
- ultraviolet curable
- ink jet
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 紫外線硬化剤や有機剤を含むインクを、目詰
を起こすことなくインク滴として吐出させること。 【解決手段】 圧電振動子の変位を受けて変形する弾性
板と、インクリザーバからインク供給口を介してインク
の供給を受ける圧力発生室を形成する流路形成基板と、
圧力発生室に連通してインク滴を吐出させるノズル開口
１１を備えたノズルプレート１０とからなり、ノズルプ
レート１０が遮光性を有し、かつノズル開口近傍にイン
ク撥水性を有する共析メッキ層２８を有するので、非イ
ンク滴吐出状態においては共析メッキ層２８の撥水性に
よりインクＫを圧力発生室の奥に後退させ、かつ紫外光
をノズルプレート１０により遮光する。
を起こすことなくインク滴として吐出させること。 【解決手段】 圧電振動子の変位を受けて変形する弾性
板と、インクリザーバからインク供給口を介してインク
の供給を受ける圧力発生室を形成する流路形成基板と、
圧力発生室に連通してインク滴を吐出させるノズル開口
１１を備えたノズルプレート１０とからなり、ノズルプ
レート１０が遮光性を有し、かつノズル開口近傍にイン
ク撥水性を有する共析メッキ層２８を有するので、非イ
ンク滴吐出状態においては共析メッキ層２８の撥水性に
よりインクＫを圧力発生室の奥に後退させ、かつ紫外光
をノズルプレート１０により遮光する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術の分野】本発明は、プリント回路基
板等に特殊インクにより印刷するの適したインクジェッ
ト式記録ヘッドに関する。
板等に特殊インクにより印刷するの適したインクジェッ
ト式記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】プリント回路基板においては、部品の配
置位置や、部品の種類を明示する目的で、形状や文字等
を印刷することが行われている。このような印刷には、
予めパターンを窓として形成したスクリーンを用い、絶
縁性を備えたインクをスクリーン印刷する方法が用いら
れている。しかしながら、高密度実装が行われる回路基
板では、位置決めが困難であったり、また設計変更など
が行なわれる度にスクリーンを新しく製作する必要があ
るという問題がある。
置位置や、部品の種類を明示する目的で、形状や文字等
を印刷することが行われている。このような印刷には、
予めパターンを窓として形成したスクリーンを用い、絶
縁性を備えたインクをスクリーン印刷する方法が用いら
れている。しかしながら、高密度実装が行われる回路基
板では、位置決めが困難であったり、また設計変更など
が行なわれる度にスクリーンを新しく製作する必要があ
るという問題がある。
【０００３】このような問題を解消するため、バブルジ
ェット式記録ヘッドのように液体に無用に加熱すること
無く、しかも電気信号により吐出圧を比較的自由に調整
することができる圧電振動子を使用したインクジェット
式記録ヘッドにより着色液体を液滴として噴射させて、
プリント基板等の被塗装物にパターンや文字を描く装置
が実用化されている。これによれば、プリント回路設計
データの中から文字データやパターンデータを抽出し
て、このデータに基づいて着色液体を吐出させるだけで
文字やパターンを印刷できるため、印刷スクリーンの製
作が不要となり、設計変更に柔軟に対処することができ
るという利点がある。
ェット式記録ヘッドのように液体に無用に加熱すること
無く、しかも電気信号により吐出圧を比較的自由に調整
することができる圧電振動子を使用したインクジェット
式記録ヘッドにより着色液体を液滴として噴射させて、
プリント基板等の被塗装物にパターンや文字を描く装置
が実用化されている。これによれば、プリント回路設計
データの中から文字データやパターンデータを抽出し
て、このデータに基づいて着色液体を吐出させるだけで
文字やパターンを印刷できるため、印刷スクリーンの製
作が不要となり、設計変更に柔軟に対処することができ
るという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一方に
おいてこのような目的で用いられるインクは、電気絶縁
性を備え、かつプリント配線パターンを腐蝕させない顔
料、例えば酸化チタンが用いられ、また耐摩擦性の向上
を目的として紫外線硬化剤を含有しているため、パルプ
等に記録するインクと異なってインクジェット式記録ヘ
ッドの目詰まりを招きやすいという問題がある。このよ
うな問題を緩和するため、例えば特開平8-48922号公報
に見られるように紫外線硬化型インクにグリセリンなど
の脂肪族多価アルコールを添加することが提案されてい
る。これによれば目詰まりまでの時間を延長することは
できるが、基本的には紫外線により硬化するから、ノズ
ル開口近傍に紫外線が照射されると、回復不可能な目詰
まりを生じるという問題がある。
おいてこのような目的で用いられるインクは、電気絶縁
性を備え、かつプリント配線パターンを腐蝕させない顔
料、例えば酸化チタンが用いられ、また耐摩擦性の向上
を目的として紫外線硬化剤を含有しているため、パルプ
等に記録するインクと異なってインクジェット式記録ヘ
ッドの目詰まりを招きやすいという問題がある。このよ
うな問題を緩和するため、例えば特開平8-48922号公報
に見られるように紫外線硬化型インクにグリセリンなど
の脂肪族多価アルコールを添加することが提案されてい
る。これによれば目詰まりまでの時間を延長することは
できるが、基本的には紫外線により硬化するから、ノズ
ル開口近傍に紫外線が照射されると、回復不可能な目詰
まりを生じるという問題がある。
【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、紫外線硬化型
インクに対しても目詰まりを防止できる紫外線硬化型イ
ンクに適したインクジェット式記録ヘッドを提供するこ
とである。また、本発明の他の目的は、インクに含まれ
る有機剤に対しても耐久性を備えた紫外線硬化型インク
に適したインクジェット式記録ヘッドを提供することで
ある。
ものであって、その目的とするところは、紫外線硬化型
インクに対しても目詰まりを防止できる紫外線硬化型イ
ンクに適したインクジェット式記録ヘッドを提供するこ
とである。また、本発明の他の目的は、インクに含まれ
る有機剤に対しても耐久性を備えた紫外線硬化型インク
に適したインクジェット式記録ヘッドを提供することで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、圧電振動子の変位を受けて
変形する弾性板と、インクリザーバからインク供給口を
介してインクの供給を受ける圧力発生室を形成する流路
形成基板と、前記圧力発生室に連通してインク滴を吐出
させるノズル開口を備えたノズルプレートとからなり、
前記ノズルプレートが遮光性を有し、かつノズル開口近
傍にインク撥水性の共析メッキ層を有する。
るために本発明においては、圧電振動子の変位を受けて
変形する弾性板と、インクリザーバからインク供給口を
介してインクの供給を受ける圧力発生室を形成する流路
形成基板と、前記圧力発生室に連通してインク滴を吐出
させるノズル開口を備えたノズルプレートとからなり、
前記ノズルプレートが遮光性を有し、かつノズル開口近
傍にインク撥水性の共析メッキ層を有する。
【０００７】
【作用】非インク滴吐出状態では、共析メッキ層の撥水
性によりインクが圧力発生室の奥に後退し、また紫外光
がノズルプレートに遮光されるから、ノズル開口や流路
形成基板内での紫外線によるインクの硬化が防止され
る。
性によりインクが圧力発生室の奥に後退し、また紫外光
がノズルプレートに遮光されるから、ノズル開口や流路
形成基板内での紫外線によるインクの硬化が防止され
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、プリント回路
基板印刷装置の一実施例を示すものであって、後述する
インクジェット式記録ヘッドを搭載したキャリッジ１
は、フレーム２の機構室３に収容された図示ない駆動モ
ータにより矢印Ａの方向に往復動可能に構成され、柔軟
なインク供給チューブ４を介してインクカートリッジ５
のインクをインクジェット式記録ヘッドに供給できるよ
うに構成されている。
した実施例に基づいて説明する。図１は、プリント回路
基板印刷装置の一実施例を示すものであって、後述する
インクジェット式記録ヘッドを搭載したキャリッジ１
は、フレーム２の機構室３に収容された図示ない駆動モ
ータにより矢印Ａの方向に往復動可能に構成され、柔軟
なインク供給チューブ４を介してインクカートリッジ５
のインクをインクジェット式記録ヘッドに供給できるよ
うに構成されている。
【０００９】フレーム２の下方にはインクジェット式記
録ヘッドのノズル開口と対向するように被印刷物Ｐを支
持するステージ６が両側を基台７のガイド部材８にキャ
リッジ１の移動方向（図中矢印Ｂで示す方向）に移動可
能に設けられている。
録ヘッドのノズル開口と対向するように被印刷物Ｐを支
持するステージ６が両側を基台７のガイド部材８にキャ
リッジ１の移動方向（図中矢印Ｂで示す方向）に移動可
能に設けられている。
【００１０】図２、３は前述のインクジェット式記録ヘ
ッドの一実施例を示すものであって、図中符号１０はノ
ズル開口１１、１１、１１、‥‥が穿設されたノズルプ
レート、１２は流路形成板、１３は弾性板で、流路形成
板１２の両面をノズルプレート１０と弾性板１３とで封
止してインク流路ユニット１４が構成されている。
ッドの一実施例を示すものであって、図中符号１０はノ
ズル開口１１、１１、１１、‥‥が穿設されたノズルプ
レート、１２は流路形成板、１３は弾性板で、流路形成
板１２の両面をノズルプレート１０と弾性板１３とで封
止してインク流路ユニット１４が構成されている。
【００１１】これらノズルプレート１０、流路形成基板
１２、及び弾性板１３は、紫外線硬化型インクに含まれ
る有機溶媒成分等に対して耐蝕性を有する材料、例えば
金属や単結晶シリコン、ファインセラミックスなどによ
り構成されている。
１２、及び弾性板１３は、紫外線硬化型インクに含まれ
る有機溶媒成分等に対して耐蝕性を有する材料、例えば
金属や単結晶シリコン、ファインセラミックスなどによ
り構成されている。
【００１２】このインク流路ユニット１４は、流路形成
板１２に形成された凹部や貫通孔を、ノズルプレート１
０で、また他方の面を弾性板１３に封止して、ノズル開
口１１に連通する圧力発生室１５、インクリザーバ１
６、及び圧力発生室１５とインクリザーバ１６とを接続
するインク供給口１７を形成し、弾性板１３に後述する
圧電振動子２０の伸長変位、収縮変位を受けるようにヘ
ッドホルダ１９に収容されている。
板１２に形成された凹部や貫通孔を、ノズルプレート１
０で、また他方の面を弾性板１３に封止して、ノズル開
口１１に連通する圧力発生室１５、インクリザーバ１
６、及び圧力発生室１５とインクリザーバ１６とを接続
するインク供給口１７を形成し、弾性板１３に後述する
圧電振動子２０の伸長変位、収縮変位を受けるようにヘ
ッドホルダ１９に収容されている。
【００１３】圧電振動子２０は、伸長方向に平行に圧電
材料２１と一方の極となる内部電極、他方の極となる内
部電極を形成する導電材料２２、２３とを交互に積層
し、充電状態では収縮し、また充電状態から放電状態に
移る時点で伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子と
して構成され、先端を圧力発生室１５に対向するように
弾性板１３に当接させた状態で他端を基台２４に固定さ
れている。なお、図中符号２５は、インク供給チューブ
４によりインクリザーバ１６にインクを供給するインク
導入管を、また符号２６は流路ユニット１４をヘッドホ
ルダ１９に固定するシールドケースを兼ねる枠体を、さ
らに符号２７は圧電振動子２０に駆動信号を供給するフ
レキシブルケーブルを示す。
材料２１と一方の極となる内部電極、他方の極となる内
部電極を形成する導電材料２２、２３とを交互に積層
し、充電状態では収縮し、また充電状態から放電状態に
移る時点で伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子と
して構成され、先端を圧力発生室１５に対向するように
弾性板１３に当接させた状態で他端を基台２４に固定さ
れている。なお、図中符号２５は、インク供給チューブ
４によりインクリザーバ１６にインクを供給するインク
導入管を、また符号２６は流路ユニット１４をヘッドホ
ルダ１９に固定するシールドケースを兼ねる枠体を、さ
らに符号２７は圧電振動子２０に駆動信号を供給するフ
レキシブルケーブルを示す。
【００１４】ところで、ノズルプレート１０は、紫外線
に対して不透明な材料、例えば金属により構成され、図
４（イ）に示したようにノズルプレート１０のインク吐
出側の面１０ａからノズル開口１１のストレート部１１
ａ、テーパ部１１ｂに及ぶ領域には、ふっ素系高分子の
共析メッキ層２８が形成されている。
に対して不透明な材料、例えば金属により構成され、図
４（イ）に示したようにノズルプレート１０のインク吐
出側の面１０ａからノズル開口１１のストレート部１１
ａ、テーパ部１１ｂに及ぶ領域には、ふっ素系高分子の
共析メッキ層２８が形成されている。
【００１５】共析メッキ層２８は、ノズルプレート本体
を構成する金属の表面にニッケルやニッケルーコバルト
合金、ニッケルーリン合金、ニッケルーホウ酸合金の下
地を形成した後、ふっ素系樹脂、例えばポリテロラフル
オロエチレン、ポリバーフルロアルコキシブタジエン、
ポリフルオロビニデリン、ポリフルオロビニル、ポリジ
パーフルオロアルキルフマレートを単独、または混合し
た電解液に浸漬して電界を印加して、所定時間の経過後
引き上げ、３５０°Ｃ程度の温度で加熱することにより
形成されている。
を構成する金属の表面にニッケルやニッケルーコバルト
合金、ニッケルーリン合金、ニッケルーホウ酸合金の下
地を形成した後、ふっ素系樹脂、例えばポリテロラフル
オロエチレン、ポリバーフルロアルコキシブタジエン、
ポリフルオロビニデリン、ポリフルオロビニル、ポリジ
パーフルオロアルキルフマレートを単独、または混合し
た電解液に浸漬して電界を印加して、所定時間の経過後
引き上げ、３５０°Ｃ程度の温度で加熱することにより
形成されている。
【００１６】これにより、ふっ素系樹脂は、ニッケルイ
オンを媒体としてノズルプレート１０の表面に均一に付
着して平滑で、硬度の高い撥インク性を備えた層をノズ
ル開口１１の近傍に形成する。
オンを媒体としてノズルプレート１０の表面に均一に付
着して平滑で、硬度の高い撥インク性を備えた層をノズ
ル開口１１の近傍に形成する。
【００１７】この実施例においてインク供給チューブ４
によりインクカートリッジ５から、紫外線硬化型インク
を記録ヘッドのインクリザーバ１６に供給し、ホストか
ら印刷データを出力すると、圧電振動子２０が収縮して
圧力発生室１５を膨張させ、インクリザーバ１６のイン
クをインク供給口１７を介して圧力発生室１５に流入さ
せる。
によりインクカートリッジ５から、紫外線硬化型インク
を記録ヘッドのインクリザーバ１６に供給し、ホストか
ら印刷データを出力すると、圧電振動子２０が収縮して
圧力発生室１５を膨張させ、インクリザーバ１６のイン
クをインク供給口１７を介して圧力発生室１５に流入さ
せる。
【００１８】ついで圧電振動子２０への駆動信号が絶た
れると、圧電振動子２０が伸長して元の状態に復帰する
過程で、圧力発生室１５を収縮させて圧力発生室１５の
紫外線硬化型インクを加圧する。これによりノズル開口
１１からインク滴が吐出し、プリント回路基板Ｐに向け
て飛翔してプリント回路基板Ｐに印刷データに一致した
ドットを形成する。もとより、インク滴の吐出に際し
て、バルブジェットのように圧力発生のための加熱、気
化を必要としないので、紫外線硬化型インクを変質させ
る恐れはない。
れると、圧電振動子２０が伸長して元の状態に復帰する
過程で、圧力発生室１５を収縮させて圧力発生室１５の
紫外線硬化型インクを加圧する。これによりノズル開口
１１からインク滴が吐出し、プリント回路基板Ｐに向け
て飛翔してプリント回路基板Ｐに印刷データに一致した
ドットを形成する。もとより、インク滴の吐出に際し
て、バルブジェットのように圧力発生のための加熱、気
化を必要としないので、紫外線硬化型インクを変質させ
る恐れはない。
【００１９】このようにしてインクジェット式記録ヘッ
ドが１走査分の印刷を終了した段階で、ステージ６を記
録ヘッドの印字幅分移動させて次の領域を印刷するとい
う動作を繰り返す。
ドが１走査分の印刷を終了した段階で、ステージ６を記
録ヘッドの印字幅分移動させて次の領域を印刷するとい
う動作を繰り返す。
【００２０】プリント回路基板Ｐに付着したインク滴
は、図示しない紫外光源からの紫外線の照射を受けて硬
化し、摩擦耐力を備えた印刷物となる。このように印刷
時にはノズル開口近傍のインクは、インク滴として順次
排出されるから、たとえ紫外線の照射を受けてもノズル
開口１１で硬化することができない。
は、図示しない紫外光源からの紫外線の照射を受けて硬
化し、摩擦耐力を備えた印刷物となる。このように印刷
時にはノズル開口近傍のインクは、インク滴として順次
排出されるから、たとえ紫外線の照射を受けてもノズル
開口１１で硬化することができない。
【００２１】印刷が終了すると、ノズル開口１１近傍に
位置するインクのメニスカスＭは、ノズル開口１１に形
成された共析メッキ層２５の撥水性により図４（ロ）に
示したように圧力発生室の奥側に後退し、また紫外光が
ノズルプレートに遮断されるからノズル開口近傍のイン
ク、及び圧力発生室１５内のインクＫが受ける紫外光量
は極めて少なく、したがって紫外線による硬化を生じる
ことがなく、目詰まりに至るまでの時間が大幅に延長さ
れる。
位置するインクのメニスカスＭは、ノズル開口１１に形
成された共析メッキ層２５の撥水性により図４（ロ）に
示したように圧力発生室の奥側に後退し、また紫外光が
ノズルプレートに遮断されるからノズル開口近傍のイン
ク、及び圧力発生室１５内のインクＫが受ける紫外光量
は極めて少なく、したがって紫外線による硬化を生じる
ことがなく、目詰まりに至るまでの時間が大幅に延長さ
れる。
【００２２】またインクと直接接触する流路ユニットを
構成している部材は、金属により構成されているため、
インク中の溶媒等による影響を受けることはなく、高い
耐久性を示す。
構成している部材は、金属により構成されているため、
インク中の溶媒等による影響を受けることはなく、高い
耐久性を示す。
【００２３】なお、上述の実施例においては、圧電定数
ｄ31の圧電振動子を用いているが、図５に示したように
変位方向に異なる極となる内部電極２８、２９を圧電材
料２１を挟みながら交互に積層した圧電定数ｄ33の圧電
振動子を用いても同様の作用を奏することは明らかであ
る。
ｄ31の圧電振動子を用いているが、図５に示したように
変位方向に異なる極となる内部電極２８、２９を圧電材
料２１を挟みながら交互に積層した圧電定数ｄ33の圧電
振動子を用いても同様の作用を奏することは明らかであ
る。
【００２４】図６、図７は、同上装置に使用できるイン
クジェット式記録ヘッドの第２の実施例を示すものであ
って、図中符号１０は、ノズル開口１１が穿設されたノ
ズルプレート、３０は、インクリザーバ形成基板、３１
はインク供給口形成基板で、これらによりインク供給ユ
ニット３２を形成している。
クジェット式記録ヘッドの第２の実施例を示すものであ
って、図中符号１０は、ノズル開口１１が穿設されたノ
ズルプレート、３０は、インクリザーバ形成基板、３１
はインク供給口形成基板で、これらによりインク供給ユ
ニット３２を形成している。
【００２５】ノズルプレート１０は、前述したように図
４（イ）に示したようにインク吐出側の面１０ａからノ
ズル開口１１のストレート部１１ａ、テーパ部１１ｂに
及ぶ領域には、ふっ素系高分子の共析メッキ層２８を形
成して構成されている。
４（イ）に示したようにインク吐出側の面１０ａからノ
ズル開口１１のストレート部１１ａ、テーパ部１１ｂに
及ぶ領域には、ふっ素系高分子の共析メッキ層２８を形
成して構成されている。
【００２６】インクリザーバ形成基板３０は、インク供
給口形成基板３１のインク誘導口３３からインク供給を
受けるインクリザーバ３４、３４と、ノズル開口１１と
接続するノズル連通孔３５、３５を設けて構成されてい
る。
給口形成基板３１のインク誘導口３３からインク供給を
受けるインクリザーバ３４、３４と、ノズル開口１１と
接続するノズル連通孔３５、３５を設けて構成されてい
る。
【００２７】インク供給口形成基板３１は、後述するア
クチュエータユニット３８の固定基板を兼ねるととも
に、圧力発生室側の一端側にインクリザーバ３４、３４
と圧力発生室とを接続するインク供給口３６、３６と、
圧力発生室の他端側とノズル開口１１、１１とを連通さ
せるノズル連通孔３７、３７と、前述のインク誘導口３
３を設けて構成されている。
クチュエータユニット３８の固定基板を兼ねるととも
に、圧力発生室側の一端側にインクリザーバ３４、３４
と圧力発生室とを接続するインク供給口３６、３６と、
圧力発生室の他端側とノズル開口１１、１１とを連通さ
せるノズル連通孔３７、３７と、前述のインク誘導口３
３を設けて構成されている。
【００２８】一方、アクチュエータユニット３８は、第
１の蓋部材３９と、たわみ変位する圧電振動子４０と、
圧力発生室４１を区画するスペーサ４２と、第２の蓋部
材４３とを積層して構成されている。これら部材３９、
４０、４２、及び４３は、セラミックス材料を所定の形
状に成形し、これを積層して焼成することにより接着剤
を使用することなく一体に纏められている。
１の蓋部材３９と、たわみ変位する圧電振動子４０と、
圧力発生室４１を区画するスペーサ４２と、第２の蓋部
材４３とを積層して構成されている。これら部材３９、
４０、４２、及び４３は、セラミックス材料を所定の形
状に成形し、これを積層して焼成することにより接着剤
を使用することなく一体に纏められている。
【００２９】第１の蓋部材３９は、厚さ１０μｍ程度の
ジルコニアの薄板から構成され、その表面に一方の極と
なる共通電極４４が形成され、その表面に圧力発生室４
１、４１に対向するように圧電振動子４０、４０固定さ
れている。
ジルコニアの薄板から構成され、その表面に一方の極と
なる共通電極４４が形成され、その表面に圧力発生室４
１、４１に対向するように圧電振動子４０、４０固定さ
れている。
【００３０】スペーサ４２は、圧力発生室４１、４１を
形成するのに適した厚さ、例えば１５０μｍのジルコニ
ア（ＺｒＯ2）などのセラミックス板に通孔を穿設して
構成され、第２の蓋部材４３はやはりジルコニア等のセ
ラミック板にインク供給口３６、３６と圧力発生室４
１、４１と、及びノズル開口１１、１１と圧力発生室４
１、４１の他端とをそれぞれ連通させる連通孔４４、４
４、及び４５、４５を設けて構成されている。
形成するのに適した厚さ、例えば１５０μｍのジルコニ
ア（ＺｒＯ2）などのセラミックス板に通孔を穿設して
構成され、第２の蓋部材４３はやはりジルコニア等のセ
ラミック板にインク供給口３６、３６と圧力発生室４
１、４１と、及びノズル開口１１、１１と圧力発生室４
１、４１の他端とをそれぞれ連通させる連通孔４４、４
４、及び４５、４５を設けて構成されている。
【００３１】これらアクチュエータユニット３８と流路
ユニット３２とは、インクに対して耐久性を有する接着
手段により一体に固定してインクジェット式記録ヘッド
に構成されている。
ユニット３２とは、インクに対して耐久性を有する接着
手段により一体に固定してインクジェット式記録ヘッド
に構成されている。
【００３２】この実施例においてインク供給チューブ４
によりインクカートリッジ５から、紫外線硬化型インク
を記録ヘッドのインクリザーバ３４、３４に供給し、ホ
ストから印刷データを出力すると、圧電振動子４０によ
り圧力発生室４１が膨張されてインクリザーバ３４、３
４のインクがインク供給口３６、３６を介して圧力発生
室４１、４１に流入する。
によりインクカートリッジ５から、紫外線硬化型インク
を記録ヘッドのインクリザーバ３４、３４に供給し、ホ
ストから印刷データを出力すると、圧電振動子４０によ
り圧力発生室４１が膨張されてインクリザーバ３４、３
４のインクがインク供給口３６、３６を介して圧力発生
室４１、４１に流入する。
【００３３】ついで圧電振動子２０への駆動信号が絶た
れると、圧電振動子４０の変位により圧力発生室４１、
４１が収縮されて紫外線硬化型インクがノズル開口１１
からインク滴として吐出し、プリント回路基板Ｐに向け
て飛翔してプリント回路基板Ｐに印刷データに一致した
ドットを形成する。このように印刷時にはノズル開口近
傍のインクは、インク滴として順次排出されるから、た
とえ紫外線の照射を受けてもノズル開口１１で硬化する
ことができない。
れると、圧電振動子４０の変位により圧力発生室４１、
４１が収縮されて紫外線硬化型インクがノズル開口１１
からインク滴として吐出し、プリント回路基板Ｐに向け
て飛翔してプリント回路基板Ｐに印刷データに一致した
ドットを形成する。このように印刷時にはノズル開口近
傍のインクは、インク滴として順次排出されるから、た
とえ紫外線の照射を受けてもノズル開口１１で硬化する
ことができない。
【００３４】印刷が終了すると、前述したようにインク
のメニスカスＭは、共析メッキ層２５の撥水性により圧
力発生室４１の奥側に後退し、また紫外光がノズルプレ
ート１０に遮断されるから、目詰まりに至るまでの時間
が大幅に延長される。
のメニスカスＭは、共析メッキ層２５の撥水性により圧
力発生室４１の奥側に後退し、また紫外光がノズルプレ
ート１０に遮断されるから、目詰まりに至るまでの時間
が大幅に延長される。
【００３５】またインクと直接接触する流路ユニット３
２やアクチュエータユニット３８を構成している部材
は、セラミックや金属により構成されているため、イン
ク中の溶媒等による影響を受けることはなく、高い耐久
性を示す。
２やアクチュエータユニット３８を構成している部材
は、セラミックや金属により構成されているため、イン
ク中の溶媒等による影響を受けることはなく、高い耐久
性を示す。
【００３６】図８、図９は、同上装置に使用できるイン
クジェット式記録ヘッドの第３の実施例を示すものであ
って、図中符号１０は、ノズル開口１１が穿設されたノ
ズルプレート、５０は、インク圧発生室形成基板で、ノ
ズルプレート１０によりインク圧発生形成基板５０の開
口部を封止することにより記録ヘッドが構成されてい
る。
クジェット式記録ヘッドの第３の実施例を示すものであ
って、図中符号１０は、ノズル開口１１が穿設されたノ
ズルプレート、５０は、インク圧発生室形成基板で、ノ
ズルプレート１０によりインク圧発生形成基板５０の開
口部を封止することにより記録ヘッドが構成されてい
る。
【００３７】ノズルプレート１０は、前述したように図
４（イ）に示したようにインク吐出側の面１０ａからノ
ズル開口１１のストレート部１１ａ、テーパ部１１ｂに
及ぶ領域には、ふっ素系高分子の共析メッキ層２８を形
成して構成されている。
４（イ）に示したようにインク吐出側の面１０ａからノ
ズル開口１１のストレート部１１ａ、テーパ部１１ｂに
及ぶ領域には、ふっ素系高分子の共析メッキ層２８を形
成して構成されている。
【００３８】インク圧発生室形成基板５０は、シリコン
単結晶基板をエッチングして一方の表面を開口面５１と
し、裏面に弾性変形する基板５２、望ましくは酸化シリ
コンからなるメンブレム部を形成するように圧力発生室
５３と、これら圧力発生室５３にインクを供給するイン
クリザーバ５４と、さらにこれら圧力発生室５３とイン
クリザーバ５４とを一定の流体抵抗で連通させるインク
供給口５５とが形成されている。
単結晶基板をエッチングして一方の表面を開口面５１と
し、裏面に弾性変形する基板５２、望ましくは酸化シリ
コンからなるメンブレム部を形成するように圧力発生室
５３と、これら圧力発生室５３にインクを供給するイン
クリザーバ５４と、さらにこれら圧力発生室５３とイン
クリザーバ５４とを一定の流体抵抗で連通させるインク
供給口５５とが形成されている。
【００３９】開口面５１側には、圧力発生室５３の一端
側でノズル開口１１が連通するようにノズルプレート１
０により封止され、また裏面の基板５２には膜形成方法
で作り付けられた圧電体膜からなる圧電振動素子５６
が、圧力発生室５２と対向する領域に形成されている。
側でノズル開口１１が連通するようにノズルプレート１
０により封止され、また裏面の基板５２には膜形成方法
で作り付けられた圧電体膜からなる圧電振動素子５６
が、圧力発生室５２と対向する領域に形成されている。
【００４０】この圧電振動素子５６は、チタン酸鉛とジ
ルコン酸鉛とを混合したＰＺＴ系の圧電膜前駆体材料
を、ゾルゲル法で厚さ１μｍとなるまで塗布、乾燥を繰
り返し、基板全体を酸素雰囲気中で温度６５０℃で３
分、次に温度９００℃で１分加熱することにより構成さ
れている。
ルコン酸鉛とを混合したＰＺＴ系の圧電膜前駆体材料
を、ゾルゲル法で厚さ１μｍとなるまで塗布、乾燥を繰
り返し、基板全体を酸素雰囲気中で温度６５０℃で３
分、次に温度９００℃で１分加熱することにより構成さ
れている。
【００４１】なお、図中符号５７は、インク圧発生室基
板５０の基板５２側に形成されたインク誘導口を、また
符号５８は圧電振動素子５６の駆動信号を供給するフレ
キシブルケーブルを、さらに符号５９はヘッドホルダを
示す。
板５０の基板５２側に形成されたインク誘導口を、また
符号５８は圧電振動素子５６の駆動信号を供給するフレ
キシブルケーブルを、さらに符号５９はヘッドホルダを
示す。
【００４２】この実施例において、この実施例において
インク供給チューブ４によりインクカートリッジ５か
ら、紫外線硬化型インクを記録ヘッドのインクリザーバ
５４に供給し、ホストから印刷データを出力すると、圧
電振動素子５６により圧力発生室５２が膨張されてイン
クリザーバ５４のインクがインク供給口５５を介して圧
力発生室５２に流入する。
インク供給チューブ４によりインクカートリッジ５か
ら、紫外線硬化型インクを記録ヘッドのインクリザーバ
５４に供給し、ホストから印刷データを出力すると、圧
電振動素子５６により圧力発生室５２が膨張されてイン
クリザーバ５４のインクがインク供給口５５を介して圧
力発生室５２に流入する。
【００４３】ついで圧電振動素子５６への駆動信号が絶
たれると、圧電振動子５６の変位により圧力発生室５２
が収縮されて紫外線硬化型インクがノズル開口１１から
インク滴として吐出し、プリント回路基板Ｐに向けて飛
翔してプリント回路基板Ｐに印刷データに一致したドッ
トを形成する。
たれると、圧電振動子５６の変位により圧力発生室５２
が収縮されて紫外線硬化型インクがノズル開口１１から
インク滴として吐出し、プリント回路基板Ｐに向けて飛
翔してプリント回路基板Ｐに印刷データに一致したドッ
トを形成する。
【００４４】印刷が終了すると、前述したようにインク
のメニスカスＭは、共析メッキ層２５の撥水性により圧
力発生室５２の奥側に後退し、また紫外光がノズルプレ
ート１０に遮断されるから、目詰まりに至るまでの時間
が大幅に延長される。
のメニスカスＭは、共析メッキ層２５の撥水性により圧
力発生室５２の奥側に後退し、また紫外光がノズルプレ
ート１０に遮断されるから、目詰まりに至るまでの時間
が大幅に延長される。
【００４５】またインクと直接接触する流路ユニットを
構成している部材は、シリコン単結晶基板や酸化シリコ
ン、金属等により構成されているため、インク中の溶媒
等による影響を受けることはなく、高い耐久性を示す。
構成している部材は、シリコン単結晶基板や酸化シリコ
ン、金属等により構成されているため、インク中の溶媒
等による影響を受けることはなく、高い耐久性を示す。
【００４６】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、圧電振動子の変位を受けて変形する弾性板と、イン
クリザーバからインク供給口を介してインクの供給を受
ける圧力発生室を形成する流路形成基板と、圧力発生室
に連通してインク滴を吐出させるノズル開口を備えたノ
ズルプレートとからなり、ノズルプレートが遮光性を有
し、かつノズル開口近傍にインク撥水性の共析メッキ層
を有するので、非インク滴吐出状態においては共析メッ
キ層の撥水性によりインクを圧力発生室の奥に後退さ
せ、かつ紫外光をノズルプレートにより遮光できて、ノ
ズル開口や流路形成基板内での紫外線によるインクの硬
化を防止することができる。
は、圧電振動子の変位を受けて変形する弾性板と、イン
クリザーバからインク供給口を介してインクの供給を受
ける圧力発生室を形成する流路形成基板と、圧力発生室
に連通してインク滴を吐出させるノズル開口を備えたノ
ズルプレートとからなり、ノズルプレートが遮光性を有
し、かつノズル開口近傍にインク撥水性の共析メッキ層
を有するので、非インク滴吐出状態においては共析メッ
キ層の撥水性によりインクを圧力発生室の奥に後退さ
せ、かつ紫外光をノズルプレートにより遮光できて、ノ
ズル開口や流路形成基板内での紫外線によるインクの硬
化を防止することができる。
【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドが適用さ
れる印刷装置の一実施例を示す図である。
れる印刷装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す組み立て斜視図である。
例を示す組み立て斜視図である。
【図３】同上記録ヘッドの断面構造を示す図である。
【図４】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上記録ヘッド
のノズルプレートの一実施例を、ノズル開口近傍を拡大
して示す断面図と、非印字状態でのメニスカスの状態を
示す図である。
のノズルプレートの一実施例を、ノズル開口近傍を拡大
して示す断面図と、非印字状態でのメニスカスの状態を
示す図である。
【図５】同上記録ヘッドに適用可能な圧電振動子の他の
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
【図６】本発明のインクジェット式記録ヘッドの他の実
施例を示す組み立て斜視図である。
施例を示す組み立て斜視図である。
【図７】同上記録ヘッドの断面構造を示す図である。
【図８】本発明のインクジェット式記録ヘッドの他の実
施例を示す組み立て斜視図である。
施例を示す組み立て斜視図である。
【図９】同上記録ヘッドの断面構造を示す図である。
１ キャリッジ ４ インク供給チューブ ５ インクカートリッジ ６ 被印刷物載置用ステージ １０ ノズルプレート １１ ノズル開口 １４ 流路ユニット ２０ 圧電振動子 ２８ 撥インク用共析メッキ層 ３２ 流路ユニット ３８ アクチュエータユニット ４０ 圧電振動子 Ｍ メニスカス Ｋ インク
Claims (11)
- 【請求項１】 圧電振動子の変位を受けて変形する弾性
板と、インクリザーバからインク供給口を介してインク
の供給を受ける圧力発生室を形成する流路形成基板と、
前記圧力発生室に連通してインク滴を吐出させるノズル
開口を備えたノズルプレートとからなり、前記ノズルプ
レートが遮光性を有し、かつノズル開口近傍にインク撥
水性の共析メッキ層を有する紫外線硬化型インク用のイ
ンクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記共析メッキがふっ素系樹脂である請
求項１に記載の紫外線硬化型インク用のインクジェット
式記録ヘッド。 - 【請求項３】 前記弾性板、流路形成基板、及びノズル
プレートが非有機材料により構成されている請求項１に
記載の紫外線硬化型インク用のインクジェット式記録ヘ
ッド。 - 【請求項４】 前記流路形成基板がシリコン単結晶基板
により構成されている請求項１に記載の紫外線硬化型イ
ンク用のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項５】 前記流路形成基板がセラミックにより構
成されている請求項１に記載の紫外線硬化型インク用の
インクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項６】 前記弾性板が金属により構成されている
請求項１に記載の紫外線硬化型インク用のインクジェッ
ト式記録ヘッド。 - 【請求項７】 前記弾性板が酸化シリコンにより構成さ
れている請求項１に記載の紫外線硬化型インク用のイン
クジェット式記録ヘッド。 - 【請求項８】 前記圧電振動子が軸方向に伸縮する請求
項１に記載の紫外線硬化型インク用のインクジェット式
記録ヘッド。 - 【請求項９】 前記圧電振動子がたわみ変位する請求項
１に記載の紫外線硬化型インク用のインクジェット式記
録ヘッド。 - 【請求項１０】 前記圧電振動子が、圧電材料の薄板を
焼成して構成されている請求項９に記載の紫外線硬化型
インク用のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項１１】 前記圧電振動子が、圧電材料を造膜し
て構成されている請求項９に記載の紫外線硬化型インク
用のインクジェット式記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18446197A JPH1110874A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 紫外線硬化型インク用のインクジェット式記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18446197A JPH1110874A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 紫外線硬化型インク用のインクジェット式記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1110874A true JPH1110874A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=16153567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18446197A Pending JPH1110874A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 紫外線硬化型インク用のインクジェット式記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1110874A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100419217B1 (ko) * | 2001-11-02 | 2004-02-19 | 삼성전자주식회사 | 단판 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제조방법 |
| EP1083557A4 (en) * | 1999-03-23 | 2005-04-13 | Dainippon Ink & Chemicals | DEVICE FOR PRODUCING OPTICAL PLATES |
| JP2006027230A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Olympus Corp | インクジェット記録装置及びその制御方法 |
| JP2012232574A (ja) * | 2011-04-19 | 2012-11-29 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの駆動方法および液体吐出装置 |
| CN110936718A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 精工爱普生株式会社 | 液滴喷出头、液滴喷出装置以及液滴喷出控制方法 |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP18446197A patent/JPH1110874A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1083557A4 (en) * | 1999-03-23 | 2005-04-13 | Dainippon Ink & Chemicals | DEVICE FOR PRODUCING OPTICAL PLATES |
| KR100419217B1 (ko) * | 2001-11-02 | 2004-02-19 | 삼성전자주식회사 | 단판 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제조방법 |
| JP2006027230A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Olympus Corp | インクジェット記録装置及びその制御方法 |
| JP4583828B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2010-11-17 | オリンパス株式会社 | インクジェット記録装置及びその制御方法 |
| JP2012232574A (ja) * | 2011-04-19 | 2012-11-29 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの駆動方法および液体吐出装置 |
| CN110936718A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 精工爱普生株式会社 | 液滴喷出头、液滴喷出装置以及液滴喷出控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021218 |