JPH11115188A - インクジェットヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッドおよびその製造方法Info
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- JPH11115188A JPH11115188A JP28161097A JP28161097A JPH11115188A JP H11115188 A JPH11115188 A JP H11115188A JP 28161097 A JP28161097 A JP 28161097A JP 28161097 A JP28161097 A JP 28161097A JP H11115188 A JPH11115188 A JP H11115188A
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- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
の縦溝を不要にすることによって、アクチュエータ基板
の剛性を高めると共に、非噴射チャンネル用溝15の欠
けを防止し、同電極を容易に外部に引き出す。 【解決手段】 アクチュエータ基板1は、その一端に隔
壁20と連続して形成され、且つ非噴射チャンネル11
の一端を閉塞する立ち上がり部15aを有し、隔壁20
および立ち上がり部15aをその高さ方向に積層した第
1圧電部材2aおよび第2圧電部材2bにより構成する
と共に、その複数の第1圧電部材2aおよび第2圧電部
材2b間に、一端を両側面の電極22に接続し且つ他端
を隔壁20および立ち上がり部15aの他端面に露出し
た導電性のあるコンタクト層5を埋設した構成にされて
いる。
Description
のインクに圧力を作用させることによりインクをノズル
から噴射させるインクジェットヘッドおよびその製造方
法に関するものである。
や図形を印字するように、インク滴を噴射する多数のノ
ズルを有したインクジェットヘッドを有している。イン
クジェットヘッドは、通常、インクを噴射するようにノ
ズルに連通された噴射チャンネルと、インクを噴射しな
い非噴射チャンネルとを交互に備え、両チャンネル間の
隔壁を駆動電界により屈曲させて噴射チャンネルの容積
を変化させることによって、インク噴射を行うように構
成されている。
製造する場合には、先ず、図11に示すように、圧電材
料からなるアクチュエータ基板101の上面にインク噴
射チャンネルとなる溝102を両端面にかけて形成する
と共に、非噴射チャンネルとなる溝103を一端面から
他端側の近傍まで形成する。そして、これらインク溝1
02・103を交互に平行に形成した後、溝103の一
端部をダイシング加工により厚さ方向に切除して縦溝1
04を形成する。この後、両溝102・103内も含め
たアクチュエータ基板の全表面に導電層を成膜する。そ
して、アクチュエータ基板101の一端面101bおよ
び上面101aの導電層を除去して、両溝102・10
3内面の導電層をそれぞれ独立させる。さらに非噴射チ
ャンネル用の溝103の底から縦溝104にかけて導電
層を線状に除去する分割溝111を形成することによっ
て、その溝103内の両側面の導電層をそれぞれ独立し
た電極とするとともに、アクチュエータ基板の裏面に、
その電極にそれぞれ独立して接続した電極パターン10
9を形成する。噴射チャンネル用の溝102の内面の電
極は、アクチュエータ基板101の他端面101cの導
電層を介して電極パターン109の周囲の電極パターン
110に接続している。
101b、他端面101cおよび上面101aにノズル
プレート105、マニホールド部材106およびプレー
ト部材107をそれぞれ接合し、さらに、図12に示す
ように、アクチュエータ基板101の裏面に形成された
電極パターン109・101にフレキシブルプリント基
板108を接合して、インクジェットヘッドとする。溝
102の電極を接地し、その溝102の両側の溝103
の電極に駆動電圧を印加することで、溝102内のイン
クを噴射することができる。このように、非噴射チャン
ネル用の溝103の後端部が閉塞され、しかも両溝10
2・103の電極を独立させなければならないため、溝
102の電極を他端部101cを介して、また溝103
の電極を縦溝104を介してそれぞれ導出させる構成を
とっている。
来の製造方法により製造されたインクジェットヘッド
は、アクチュエータ基板101の裏面に形成された電極
パターン109と非噴射チャンネル用の溝103内の電
極とを接続するために、アクチュエータ基板101の一
部を切り欠いた縦溝104を形成しなければならず、ア
クチュエータ基板101の剛性が低下して破損し易いと
いう問題がある。さらには、アクチュエータ基板101
をダイシング加工して縦溝104を形成する際に、ダミ
ーインク溝103の一端部が欠けることによって、圧力
リークになったり、電気的に断線やショートを起こした
りして所定の噴射性能が得られないことがあるという問
題もある。
によって、アクチュエータ基板の剛性を高めることがで
きると共に、非噴射チャンネル用の溝の一端部が欠ける
という不具合を防止することができるインクジェットヘ
ッドおよびその製造方法を提供しようとするものであ
る。
に、請求項1の発明は、インクを噴射する複数の噴射チ
ャンネルと、その噴射チャンネルの両側に設けられイン
クを噴射しない複数の非噴射チャンネルとが、分極され
た圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁によっ
て、相互に隔てて形成されたアクチュエータ基板と、前
記隔壁の両側面に形成された電極とを備え、その両電極
をとおして前記隔壁に電圧を印加することにより、前記
隔壁を変形させ前記噴射チャンネル内のインクに圧力を
与えてそのインクを噴射するインクジェットヘッドにお
いて、前記アクチュエータ基板は、その一端に前記隔壁
と連続して形成され、且つ前記非噴射チャンネルの一端
を閉塞する立ち上がり部を有し、前記隔壁および立ち上
がり部をその高さ方向に積層した複数の材料により構成
すると共に、その複数の材料間に、一端を前記両側面の
電極のうち一方に接続し且つ他端を前記隔壁および立ち
上がり部の端面に露出した導電性のあるコンタクト層を
埋設したことを特徴としている。
成する複数の積層材料間に、一端を前記両側面の電極の
うち一方に接続し且つ他端を前記隔壁および立ち上がり
部の端面に露出したコンタクト層を埋設するので、従来
のように縦溝を形成する必要がなく、アクチュエータ基
板の剛性を高めることができると共に、チャンネルの端
部が欠けるという不具合を生じることもなくなる。ま
た、隔壁および立ち上がり部をその高さ方向に積層した
複数の材料により構成することで、コンタクト層の端部
を隔壁および立ち上がり部の端面に露出させることが容
易にでき、従来のように一端が閉塞された非噴射チャン
ネルの他端から電極を引き出すことなく、駆動回路と信
頼性の高い接続を行うことができる。
ジェットヘッドであって、前記隔壁および立ち上がり部
を構成する複数の材料は、それぞれ相互に反対方向に分
極された圧電材料であることを特徴としている。
隔壁を構成する複数の材料は相互に反対方向に変形し、
噴射チャンネルに対して大きな容積変化を与え、効率よ
くインクを噴射することができる。その複数の材料の積
層を利用してコンタクト層を配置できるから、小型で且
つ安価に製作することができる。
のインクジェットヘッドであって、前記アクチュエータ
基板は、前記各隔壁および立ち上がり部の端面に導電層
を有し、その導電層は、前記コンタクト層の他端と、前
記両側面の電極のうち他方のものとにそれぞれ接続され
ると共に、そのコンタクト層の他端に接続された導電層
と、前記両側面の電極のうち他方のものに接続された導
電層とは、独立していることを特徴としている。
コンタクト層を介して端面の導電層に、隔壁の他方の側
面の電極は、前記導電層とは独立した導電層にそれぞれ
接続しているから、駆動回路と容易に且つ信頼性の高い
接続を行うことができる。
の噴射チャンネルと、その噴射チャンネルの両側に設け
られインクを噴射しない複数の非噴射チャンネルとを、
分極された圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁
によって、相互に隔てて形成したアクチュエータ基板
と、前記隔壁の両側面に形成された電極とを備え、前記
アクチュエータ基板は、その一端に前記隔壁と連続して
形成され、且つ前記非噴射チャンネルの一端を閉塞する
立ち上がり部を有し、前記両電極をとおして前記隔壁に
電圧を印加することにより、前記隔壁を変形させ前記噴
射チャンネル内のインクに圧力を与えてそのインクを噴
射するインクジェットヘッドの製造方法において、前記
アクチュエータ基板を構成する複数の材料を、その間に
導電性のあるコンタクト層を介在して積層する工程と、
前記アクチュエータ基板に、その複数の材料にわたっ
て、前記噴射チャンネルおよび非噴射チャンネルとなる
溝を、その一方の溝は前記コンタクト層と離れた位置
に、他方の溝は前記コンタクト層がその溝内に露出する
位置にそれぞれ加工する工程と、前記噴射チャンネルお
よび非噴射チャンネルとなる溝の内面に電極を形成する
工程とを有することを特徴としている。これにより、非
噴射チャンネルとなる溝の内面の電極にのみコンタクト
層が接触した構成のアクチュエータ基板を容易に作成す
ることができ、また、従来のように縦溝を用いることな
く、その溝の電極をコンタクト層を介して導出させるこ
とができるので、アクチュエータ基板の剛性が低下し、
わずかの外力で基板が割れたり、チャンネルの端部が欠
けたりするということもなくアクチュエータ基板を作成
することができる。
クジェットヘッドの製造方法であって、前記電極を形成
する工程は、前記隔壁および立ち上がり部の上端を含め
全溝にわたって導電層を形成した後、前記隔壁および立
ち上がり部の上端の導電層を除去して、各溝毎の導電層
をそれぞれ独立した電極とし、さらに前記他方の溝内で
対向する両電極を、その溝内の両側に露出する前記コン
タクト層にそれぞれ独立して接続するように、その溝底
に沿って相互に分離することを特徴としている。これに
より、噴射チャンネル内の電極と非噴射チャンネル内の
電極とが独立し、しかも非噴射チャンネル内の両側面の
電極は、それに隣接する噴射チャンネル毎に独立すると
ともに、それぞれコンタクト層に接続して容易に形成す
ることができる。
クジェットヘッドの製造方法であって、さらに、前記隔
壁および立ち上がり部の非噴射チャンネルと反対側端面
に、前記一方の溝の内面に形成された電極と、他方の溝
の内面に形成された電極に接続した前記コンタクト層と
にそれぞれ接続した導電層を形成する工程と、その導電
層を、前記一方の溝の内面に形成された電極に接続した
部分と、前記コンタクト層に接続した部分とに分離する
工程とを有することを特徴としている。これにより、ア
クチュエータ基板の端面において、噴射チャンネルの電
極を、および非噴射チャンネルの電極をコンタクト層を
介してそれぞれ導電層に接続し、かつそれを相互に独立
して容易に形成することができる。
図10に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る
インクジェットヘッドは、図8に示すように、一対のア
クチュエータ基板1・1と、これらアクチュエータ基板
1・1同士を接合するプレート部材4とを有している。
各アクチュエータ基板1は、図2に示すように、チタン
酸ジルコン酸鉛系(PZT)のセラミックス材料からな
る第1圧電部材2aと第2圧電部材2bとを積層して有
しており、各圧電部材2a・2bの圧電材料は、相互に
反対方向(それぞれアクチュエータ基板1の厚さ方向)
に分極処理されている。尚、両材料2a・2bのうち一
方のみが分極された圧電材料であっても差し支えなく、
また、3層以上の圧電材料が積層されたものであっても
差し支えない。尚、上記の圧電材料には、チタン酸鉛系
(PT)のセラミックス材料を用いることもできる。
材2bの間には、中間部材3が設けられている。中間部
材3は、導電性を有した複数のコンタクト層5と、中間
部材3を一定の厚みに設定するようにコンタクト層5の
周囲に充填された充填部材8とからなっている。充填部
材8は、接着剤で構成される。コンタクト層5は、図2
に示すように、後述の非噴射チャンネルとなる溝15に
対応した配設ピッチで平行配置されており、その溝15
の溝幅よりも大きな幅で第1圧電部材2aの両端面にわ
たって形成されている。さらに、コンタクト層5の他端
部には、コンタクト層5を他端面において2分岐させる
ように切欠部5aが形成されている。
板1の上面には、図1に示すように、ダイヤモンドブレ
ード等により各層2b・3・2aにわたってダイシング
加工された複数の噴射チャンネルとなる溝14および非
噴射チャンネルとなる溝15が形成されている。
コンタクト層5が露出しないようにコンタクト層5・5
間に位置されており、アクチュエータ基板1の一端(図
中左端)から他端(図中右端)にかけて第1及び第2の
圧電部材2a,2bにわたる深度で形成されている。一
方、非噴射チャンネル用溝15は、壁面にコンタクト層
5が露出するようにコンタクト層5の中心部に位置され
ており、アクチュエータ基板1の一端から他端側の近傍
まで第1及び第2の圧電部材2a,2bにわたる深度で
形成され、その後端において、図2の切欠部5aよりも
他端側において立ち上げられた立ち上がり部15aによ
り閉塞されている。そして、このように形成された噴射
チャンネル用溝14および非噴射チャンネル用溝15
は、各層2b・3・2aからなる隔壁20を介して交互
に平行に配列された状態になっている。隔壁20は、相
互に反対方向に分極された第1圧電部材2aおよび第2
圧電部材2bにより構成されている。立ち上がり部15
aは、隔壁20と一体に連続しかつ上面1aを相互に面
一となるように形成されている。
14・15、他端面1c、および裏面1d等には、Ni
等の導電層16が蒸着やメッキにより形成されている。
尚、アクチュエータ基板1の一端面1bおよび上面1a
は、面状に研削することにより導電層16が除去され、
各溝14・15の内面の導電層をそれぞれ独立させてい
る。そして、図3(a)・(b)にも示すように、非噴
射チャンネル用溝15の底面における中心部には、導電
層を線状に除去する第1分割溝44aがアクチュエータ
基板1の一端から他端側上面1aの導電層のない面にか
けて形成されており、第1分割溝44aは、非噴射チャ
ンネル用溝15内の導電層16を2分割することによっ
て、隔壁20の側面に電極22・22を形成させるよう
になっている。
には、図1,7に示すように、コンタクト層5の切欠部
5a内と、コンタクト層5および噴射チャンネル用溝1
4間とに、他端面1cの導電層を線状に除去する第2分
割溝44bが上面から裏面にかけて形成されている。ま
た、アクチュエータ基板1の裏面1dには、図7に示す
ように、裏面1dの導電層を線状に除去する第3分割溝
44cが第2分割溝44bに接続されて非噴射チャンネ
ル用溝15の溝方向に沿って形成されていると共に、第
3分割溝44cに直交する第4分割溝44dが隣接する
噴射チャンネル用溝14・14間毎に裏面1dの導電層
を破線状に除去して形成されている。
ュエータ基板1の裏面に複数の駆動電極43を平行に形
成させているとともに、各駆動電極43は、アクチュエ
ータ基板1の他端面1cにおいてコンタクト層5と接触
した導電層と一体に連続することによって、非噴射チャ
ンネル用溝15の一方の壁面の電極22(導電層)に電
気的に接続された状態にされている。また、第4分割溝
44dと第3分割溝44cとに囲まれた駆動電極43の
外周には、共通接地電極46が形成されており、その共
通接地電極46は、アクチュエータ基板1の他端面の導
電層16を介して噴射チャンネル用溝14に面した隔壁
20の電極23に接続されている。そして、隔壁20の
両側面に形成された一対の電極23・22は、隔壁20
の内部に裏面方向に対して直角方向の電界を生成させる
ことによって、分極処理された隔壁20を屈曲させるよ
うになっている。例えば、図6に破線で示すように、隔
壁20の上下の圧電部材2a・2bが相互に反対方向に
分極されていることで、上下の部材がそれぞれ反対方向
に菱形に変形しかつ対向する隔壁において対称に変形
し、噴射チャンネルに大きな容積変化を与えることがで
きる。
形成されたアクチュエータ基板1の裏面には、配線部材
すなわちフレキシブルプリント基板32が接続されるよ
うになっている。フレキシブルプリント基板32には、
駆動電極43および共通接地電極46に対応して基板側
駆動電極64および基板側接地電極67が形成されてい
る。基板側駆動電極64は、図示しない駆動回路に接続
されており、印字データに基づいて駆動制御部から出力
された駆動電圧を駆動電極43を介して各電極22に印
加するようになっている。
ータ基板1・1は、一方のアクチュエータ基板1の噴射
チャンネル用溝14と他方のアクチュエータ基板1の非
噴射チャンネル用溝15とが対向するように、セラミッ
クス材料や樹脂材料からなる平板状のプレート部材4を
介して接合されている。プレート部材4は、一方面およ
び他方面が各アクチュエータ基板1の上面にエポキシ系
の接着剤により液密状態に接合されている。これによ
り、アクチュエータ基板1の噴射チャンネル用溝14
は、プレート部材4で覆われることによって、先端およ
び後端を開口したインク流路となる噴射チャンネル10
を形成するようになっている。また、非噴射チャンネル
用溝15は、プレート部材4で覆われることによって、
先端を開口する一方、後端部をアクチュエータ基板1の
一方面とプレート部材4との当接により封止された非噴
射チャンネル11を形成するようになっている。
ャンネル11を備えたアクチュエータ基板1およびプレ
ート部材4の一端面には、ノズルプレート6が上述のエ
ポキシ系の接着剤を用いて接合されている。ノズルプレ
ート6には、噴射チャンネル10からインク滴を噴射さ
せるように、噴射チャンネル10に対応してノズル30
が形成されている。尚、ノズルプレート6は、ポリアル
キレンや(例えばエチレン)テレフタレート、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、酢酸セルロース等
のプラスチックにより形成されている。
ト部材4の他端面には、マニホールド部材7が接合され
ている。マニホールド部材7の中心部には、インク供給
口31が形成されており、図示しないインクタンクから
インクが供給されるようになっている。そして、マニホ
ールド部材7は、全噴射チャンネル10に連通したイン
ク供給路を形成している。
えばYAGレーザ光等のレーザ加工装置においてレーザ
光を照射して導電層16を除去することにより形成され
ている。レーザ加工装置は、図7に示すように、レーザ
光82を出射するレーザ発振器81と、レーザ光82を
反射してX軸方向に走査する反射鏡83を備えたX軸用
ガルバノメータ84と、レーザ光82を反射してY軸方
向に走査する反射鏡85を備えたY軸用ガルバノメータ
86と、レーザ光82を集光する集光レンズ87とを有
している。
ドの製造方法について説明する。先ず、図2に示すよう
に、2種類の厚みを有したチタン酸ジルコン酸鉛(PZ
T)からなる平板を帯状にスライス加工することによっ
て、アクチュエータ基板1の各チャンネル方向の幅を有
した第1圧電部材2aと第2圧電部材2bとを形成す
る。次に、第2圧電部材2bの上面に一端から他端にか
けて連続した導電材料からなるコンタクト層5をリソグ
ラフィや印刷により所定ピッチで形成した後、これらの
コンタクト層5を埋設するように、電気絶縁性を有した
エポキシ樹脂等の充填部材8を介在して第1圧電部材2
aと第2圧電部材2bを接合することによって、アクチ
ュエータ基板1を形成する。
ュエータ基板1をダイシング加工装置に装着する。尚、
ダイシング加工装置は、複数のダイヤモンドブレードを
備えており、ダイヤモンドブレードは、コンタクト層5
の切欠部5aよりも広く、コンタクト層5よりも狭いブ
レード幅を有している。そして、ダイシング加工装置へ
の装着が完了すると、図3および図4に示すように、各
ダイヤモンドブレードが各コンタクト層5の中心部にそ
れぞれ位置するようにブレード間のピッチを設定すると
共に、ブレードの下端が第1圧電部材2aの所定位置と
なるように上下方向の位置決めを行った後、ダイヤモン
ドブレードをアクチュエータ基板1の一端側から他端側
にかけて進行させることによって、圧電部材2a・2b
とともにコンタクト層5を切削し、両側面にコンタクト
層5が露出した非噴射チャンネル用溝15をアクチュエ
ータ基板1の上面に形成する。この溝15は、アクチュ
エータ基板1の他端面1cに達することなく立ち上がり
部15aを残して形成されるが、コンタクト層5の切り
欠き5aが立ち上がり部15aよりも長いことによっ
て、コンタクト層5は、溝15の左右に完全に分断され
る。
間の中心部に噴射チャンネル用溝14をアクチュエータ
基板1の一端から他端に貫通した状態で形成する。この
溝14には、コンタクト層5が露出することなく充填部
材8のみが露出する。噴射チャンネル用溝14と非噴射
チャンネル用溝15とは、どちらを先に形成してもよ
い。
基板1の各溝14・15を含む全表面にNi等の導電層
16を蒸着やメッキにより形成した後、図6に示すよう
に、アクチュエータ基板1の上面1aを面状に研削し、
上面から導電層16を除去することによって、噴射チャ
ンネル用溝14および各非噴射チャンネル用溝15の各
壁面の導電層16からなる電極22・23を平面におい
て分離させる。次に、アクチュエータ基板1を図7のレ
ーザ加工装置に装着し、各非噴射チャンネル用溝15の
底面に第1分割溝44aを形成することによって、非噴
射チャンネル用溝15の内面の電極22を各側面ごとに
分割する。
た場合と同様にレーザ加工装置に装着し、アクチュエー
タ基板1・1の他端面および裏面に第2〜第4分割溝4
4b〜44dを形成する。即ち、例えばアクチュエータ
基板1の裏面側を電極分割加工する場合には、レーザ発
振器81から出射されたレーザ光82を集光レンズ87
によりアクチュエータ基板1の裏面に集光させ、X軸用
およびY軸用ガルバノメータ84・86を駆動してX軸
方向およびY軸方向に走査して第3分割溝44cおよび
第4分割溝44dを形成する。
〜44dの形成、およびアクチュエータの上面1a、一
端面1bの研削(一端面1bの研削については後述す
る)によって、図8に示すように、非噴射チャンネル用
溝15の導電層16が、対向する側面において、それぞ
れ独立した2つの電極22として形成されると共に、噴
射チャンネル用溝14内には1つの電極23が形成され
る。そして、アクチュエータ基板1の裏面の導電層が、
各電極22にコンタクト層5を介して接続した駆動電極
43、および電極23に接続した接地電極46として形
成される。続いて、これらの電極22・23・43・4
6に金メッキを施した後、インクから電極22・23・
43・46を保護するように保護膜をCVD法等により
形成する。
ュエータ基板1・1を用意し、両アクチュエータ基板1
の噴射チャンネル用溝14と非噴射チャンネル用溝15
とが対向するように、各アクチュエータ基板1・1の上
面をプレート部材4の一方面および他方面にそれぞれ接
合する。尚、第2〜第4分割溝44b〜44dを形成す
る分割加工は、アクチュエータ基板1にプレート部材4
を接合する前において、第1分割溝44aを形成した直
後に行っても良い。
プレート部材4の一端面を研削して面一状にするととも
に、アクチュエータ基板1・1の一端面1bの導電層1
6を除去する。噴射チャンネル10とノズル30とが対
応するように、一端面にノズルプレート6を接合すると
共に、他端面にマニホールド部材7を接合する。この
後、フレキシブルプリント基板32の電極64・67と
アクチュエータ基板1の電極43・46とが一致するよ
うに、アクチュエータ基板1にフレキシブルプリント基
板32を当接した後、半田付けすることによって、イン
クジェットヘッドとして組み立てる。尚、フレキシブル
プリント基板32の電極68・67には、加熱により溶
融されるように、予め半田層が形成されている。
ように、アクチュエータ基板1のチャンネル方向の長さ
の幅を有した第1圧電部材2aと第2圧電部材2bを用
い、また、コンタクト層5をチャンネル方向の長さいっ
ぱいに配置しているが、これに限定されることはない。
基板1の2列分の幅を有した第1圧電部材90aおよび
第2圧電部材90bを形成し、第2圧電部材90bの上
面における幅方向の一端部および他端部にのみコンタク
ト層91をそれぞれ形成する。このコンタクト層91
は、コンタクト層91の端面と第1圧電部材90aの端
面とを一致させながら、非噴射チャンネル用溝93の両
側でかつ立ち上がり部97に対応する位置に配置する。
その後図示しない充填部材を第1圧電部材90aと第2
圧電部材90bとの間に介装して両者を接合することに
よって、2個分の幅を有するアクチュエータ基板1の集
合体を形成する。
ュエータ基板1の集合体をダイシング加工装置に装着
し、コンタクト層91・91間の位置にアクチュエータ
基板1の両端にかけて切削した噴射チャンネル用溝92
を形成すると共に、コンタクト層91・91の位置に両
端部(即ち立ち上がり部97)を残して切削した非噴射
チャンネル用溝93を形成する。噴射チャンネル用溝9
2はその内面にコンタクト層91が露出することはな
く、非噴射チャンネル用溝93は、コンタクト層91・
91の一部を切削してその内面にコンタクト層を露出さ
せている。この後、アクチュエータ基板1の各溝92・
93を含む表面にNi等の導電層を形成した後、アクチ
ュエータ基板1の上面を面状に研削することにより、噴
射チャンネル用溝92、および非噴射チャンネル用溝9
3の内面に電極95・96をそれぞれ形成する。そし
て、アクチュエータ基板1を図7のレーザ加工装置に装
着し、非噴射チャンネル用溝93の底面に第1分割溝9
4を形成することによって、非噴射チャンネル用溝93
の電極95を各側面ごとに分割する。
よび裏面に、上記実施の形態と同様に、第2〜第4の分
割溝を形成した後、圧電部材90a・90bを幅方向の
中心線Cに沿って2つに分離することにより、個々のア
クチュエータ基板1に分割する。そして、図8に示すよ
うに、2個のアクチュエータ基板1・1を、プレート部
材を介して接合した後、噴射チャンネル10とノズル3
0とが対応するように、一端面にノズルプレート6を、
他端面にマニホールド部材7を接合する。この後、フレ
キシブルプリント基板32の電極64・67とアクチュ
エータ基板1の電極43・46とが一致するように、ア
クチュエータ基板1にフレキシブルプリント基板32を
半田付けする。この場合、噴射チャンネル用溝92と非
噴射チャンネル用溝93の幅および深さが一致するなら
ば、図10において、両溝を同一線上に形成して、中心
線Cで分割後、プレート部材を介してそのまま向かい合
わせて接合することができる。
数の噴射チャンネルと、その噴射チャンネルの両側に設
けられインクを噴射しない複数の非噴射チャンネルと
が、分極された圧電材料で少なくとも一部が構成された
隔壁によって、相互に隔てて形成されたアクチュエータ
基板と、前記隔壁の両側面に形成された電極とを備え、
その両電極をとおして前記隔壁に電圧を印加することに
より、前記隔壁を変形させ前記噴射チャンネル内のイン
クに圧力を与えてそのインクを噴射するインクジェット
ヘッドにおいて、前記アクチュエータ基板は、その一端
に前記隔壁と連続して形成され、且つ前記非噴射チャン
ネルの一端を閉塞する立ち上がり部を有し、前記隔壁お
よび立ち上がり部をその高さ方向に積層した複数の材料
により構成すると共に、その複数の材料間に、一端を前
記両側面の電極のうち一方に接続し且つ他端を前記隔壁
および立ち上がり部の端面に露出した導電性のあるコン
タクト層を埋設した構成である。
成する複数の積層材料間に、一端を前記両側面の電極の
うち一方に接続し且つ他端を前記隔壁および立ち上がり
部の端面に露出したコンタクト層を埋設するので、従来
のように縦溝を形成する必要がなく、アクチュエータ基
板の剛性を高め、基板の割れ等を防ぐことができると共
に、縦溝のための微細加工がないのでチャンネルの端部
が欠け易いという不具合を生じることもなくなる。ま
た、隔壁および立ち上がり部をその高さ方向に積層した
複数の材料により構成することで、コンタクト層の端部
を隔壁および立ち上がり部の端面に露出させることが容
易にでき、従来のように一端が閉塞された非噴射チャン
ネルの他端から電極を引き出すことなく、駆動回路と信
頼性の高い接続を行うことができるという効果を奏す
る。
ジェットヘッドであって、前記隔壁および立ち上がり部
を構成する複数の材料は、それぞれ相互に反対方向に分
極された圧電材料である構成である。
隔壁を構成する複数の材料は相互に反対方向に変形し、
噴射チャンネルに対して大きな容積変化を与え、効率よ
くインクを噴射することができる。その複数の材料の積
層を利用してコンタクト層を配置できるから、小型且つ
安価に製作することができるという効果を奏する。
のインクジェットヘッドであって、前記アクチュエータ
基板は、前記各隔壁および立ち上がり部の端面に導電層
を有し、その導電層は、前記コンタクト層の他端と、前
記両側面の電極のうち他方のものとにそれぞれ接続され
ると共に、そのコンタクト層の他端に接続された導電層
と、前記両側面の電極のうち他方のものに接続された導
電層とは、独立している構成である。
コンタクト層を介して端面の導電層に、隔壁の他方の側
面の電極は、前記導電層とは独立した導電層にそれぞれ
接続しているから、駆動回路と容易に且つ信頼性の高い
接続を行うことができるという効果を奏する。
の噴射チャンネルと、その噴射チャンネルの両側に設け
られインクを噴射しない複数の非噴射チャンネルとを、
分極された圧電材料で少なくとも一部が構成された隔壁
によって、相互に隔てて形成したアクチュエータ基板
と、前記隔壁の両側面に形成された電極とを備え、前記
アクチュエータ基板は、その一端に前記隔壁と連続して
形成され、且つ前記非噴射チャンネルの一端を閉塞する
立ち上がり部を有し、前記両電極をとおして前記隔壁に
電圧を印加することにより、前記隔壁を変形させ前記噴
射チャンネル内のインクに圧力を与えてそのインクを噴
射するインクジェットヘッドの製造方法において、前記
アクチュエータ基板を構成する複数の材料を、その間に
導電性のあるコンタクト層を介在して積層する工程と、
前記アクチュエータ基板に、その複数の材料にわたっ
て、前記噴射チャンネルおよび非噴射チャンネルとなる
溝を、その一方の溝は前記コンタクト層と離れた位置
に、他方の溝は前記コンタクト層がその溝内に露出する
位置にそれぞれ加工する工程と、前記噴射チャンネルお
よび非噴射チャンネルとなる溝の内面に電極を形成する
工程とを有する構成である。これにより、非噴射チャン
ネルとなる溝の内面の電極にのみコンタクト層が接触し
た構成のアクチュエータ基板を容易に作成することがで
き、また、従来のように縦溝を用いることなく、その溝
の電極をコンタクト層を介して導出させることができる
ので、アクチュエータ基板の剛性が低下したり、チャン
ネルの端部が欠けたりするということもなくアクチュエ
ータ基板を容易に作成することができるという効果を奏
する。
クジェットヘッドの製造方法であって、前記電極を形成
する工程は、前記隔壁および立ち上がり部の上端を含め
全溝にわたって導電層を形成した後、前記隔壁および立
ち上がり部の上端の導電層を除去して、各溝毎の導電層
をそれぞれ独立した電極とし、さらに前記他方の溝内で
対向する両電極を、その溝内の両側に露出する前記コン
タクト層にそれぞれ独立して接続するように、その溝底
に沿って相互に分離するようになっている。これによ
り、噴射チャンネル内の電極と非噴射チャンネル内の電
極とが独立し、しかも非噴射チャンネル内の両側面の電
極は、それに隣接する噴射チャンネル毎に独立するとと
もに、それぞれコンタクト層に接続して容易に形成する
ことができるという効果を奏する。
クジェットヘッドの製造方法であって、さらに、前記隔
壁および立ち上がり部の非噴射チャンネルと反対側端面
に、前記一方の溝の内面に形成された電極と、他方の溝
の内面に形成された電極に接続した前記コンタクト層と
にそれぞれ接続した導電層を形成する工程と、その導電
層を、前記一方の溝の内面に形成された電極に接続した
部分と、前記コンタクト層に接続した部分とに分離する
工程とを有する構成である。これにより、アクチュエー
タ基板の端面において、噴射チャンネルの電極を、およ
び非噴射チャンネルの電極をコンタクト層を介してそれ
ぞれ導電層に接続し、かつそれを相互に独立して容易に
形成することができるという効果を奏する。
である。
説明図である。
溝を形成する状態を示す説明図である。
溝が形成されたアクチュエータ基板の斜視図である。
状態を示す説明図である。
ネルの底面の導電層を除去した状態を示す説明図であ
る。
す説明図である。
板等を接合する状態を示す説明図である。
接合する状態を示す説明図である。
噴射チャンネル用溝を形成する状態を示す説明図であ
る。
解斜視図である。
解斜視図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 インクを噴射する複数の噴射チャンネル
と、その噴射チャンネルの両側に設けられインクを噴射
しない複数の非噴射チャンネルとが、分極された圧電材
料で少なくとも一部が構成された隔壁によって、相互に
隔てて形成されたアクチュエータ基板と、 前記隔壁の両側面に形成された電極とを備え、その両電
極をとおして前記隔壁に電圧を印加することにより、前
記隔壁を変形させ前記噴射チャンネル内のインクに圧力
を与えてそのインクを噴射するインクジェットヘッドに
おいて、 前記アクチュエータ基板は、その一端に前記隔壁と連続
して形成され、且つ前記非噴射チャンネルの一端を閉塞
する立ち上がり部を有し、 前記隔壁および立ち上がり部をその高さ方向に積層した
複数の材料により構成すると共に、その複数の材料間
に、一端を前記両側面の電極のうち一方に接続し且つ他
端を前記隔壁および立ち上がり部の端面に露出した導電
性のあるコンタクト層を埋設したことを特徴とするイン
クジェットヘッド。 - 【請求項2】 前記隔壁および立ち上がり部を構成する
複数の材料は、それぞれ相互に反対方向に分極された圧
電材料であることを特徴とする請求項1記載のインクジ
ェットヘッド。 - 【請求項3】 前記アクチュエータ基板は、前記各隔壁
および立ち上がり部の端面に導電層を有し、その導電層
は、前記コンタクト層の他端と、前記両側面の電極のう
ち他方のものとにそれぞれ接続されると共に、そのコン
タクト層の他端に接続された導電層と、前記両側面の電
極のうち他方のものに接続された導電層とは、独立して
いることを特徴とする請求項1または2記載のインクジ
ェットヘッド。 - 【請求項4】 インクを噴射する複数の噴射チャンネル
と、その噴射チャンネルの両側に設けられインクを噴射
しない複数の非噴射チャンネルとを、分極された圧電材
料で少なくとも一部が構成された隔壁によって、相互に
隔てて形成したアクチュエータ基板と、前記隔壁の両側
面に形成された電極とを備え、 前記アクチュエータ基板は、その一端に前記隔壁と連続
して形成され、且つ前記非噴射チャンネルの一端を閉塞
する立ち上がり部を有し、 前記両電極をとおして前記隔壁に電圧を印加することに
より、前記隔壁を変形させ前記噴射チャンネル内のイン
クに圧力を与えてそのインクを噴射するインクジェット
ヘッドの製造方法において、 前記アクチュエータ基板を構成する複数の材料を、その
間に導電性のあるコンタクト層を介在して積層する工程
と、 前記アクチュエータ基板に、その複数の材料にわたっ
て、前記噴射チャンネルおよび非噴射チャンネルとなる
溝を、その一方の溝は前記コンタクト層と離れた位置
に、他方の溝は前記コンタクト層がその溝内に露出する
位置にそれぞれ加工する工程と、 前記噴射チャンネルおよび非噴射チャンネルとなる溝の
内面に電極を形成する工程とを有することを特徴とする
インクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項5】 前記電極を形成する工程は、前記隔壁お
よび立ち上がり部の上端を含め全溝にわたって導電層を
形成した後、前記隔壁および立ち上がり部の上端の導電
層を除去して、各溝毎の導電層をそれぞれ独立した電極
とし、さらに前記他方の溝内で対向する両電極を、その
溝内の両側に露出する前記コンタクト層にそれぞれ独立
して接続するように、その溝底に沿って相互に分離する
ことを特徴とする請求項4に記載のインクジェットヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項6】 さらに、前記隔壁および立ち上がり部の
非噴射チャンネルと反対側端面に、前記一方の溝の内面
に形成された電極と、他方の溝の内面に形成された電極
に接続した前記コンタクト層とにそれぞれ接続した導電
層を形成する工程と、 その導電層を、前記一方の溝の内面に形成された電極に
接続した部分と、前記コンタクト層に接続した部分とに
分離する工程とを有することを特徴とする請求項5に記
載のインクジェットヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28161097A JP3812089B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | インクジェットヘッドおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28161097A JP3812089B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | インクジェットヘッドおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11115188A true JPH11115188A (ja) | 1999-04-27 |
JP3812089B2 JP3812089B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=17641543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28161097A Expired - Fee Related JP3812089B2 (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | インクジェットヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3812089B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006082396A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットヘッド |
JP2012143939A (ja) * | 2011-01-11 | 2012-08-02 | Canon Inc | 圧電素子の製造方法、および圧電式液滴吐出ヘッドの製造方法 |
JP2020006537A (ja) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | ヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置 |
-
1997
- 1997-10-15 JP JP28161097A patent/JP3812089B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006082396A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットヘッド |
JP2012143939A (ja) * | 2011-01-11 | 2012-08-02 | Canon Inc | 圧電素子の製造方法、および圧電式液滴吐出ヘッドの製造方法 |
JP2020006537A (ja) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | ヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3812089B2 (ja) | 2006-08-23 |
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