JPH03224740A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
- Publication number
- JPH03224740A JPH03224740A JP5308890A JP5308890A JPH03224740A JP H03224740 A JPH03224740 A JP H03224740A JP 5308890 A JP5308890 A JP 5308890A JP 5308890 A JP5308890 A JP 5308890A JP H03224740 A JPH03224740 A JP H03224740A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- amorphous silicon
- silicon layer
- diaphragm
- cavity plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、とくに基板と振動板との接合が強固で、接
合に伴う熱変形ないし残留応力が小さ（、かつインクに
対する耐久性が良好なインクジェット記録ヘッドに関す
る。
合に伴う熱変形ないし残留応力が小さ（、かつインクに
対する耐久性が良好なインクジェット記録ヘッドに関す
る。
【従来の技術］
従来、微細なノズル孔よりインクを噴射して紙などの記
録媒体上に付着させて記録を行う方法は、インクジェッ
ト記録方法として知られている。そして、その原理の一
つとしてオン・デマンド型インクジェット記録ヘッドが
ある。 この方式のインクジェット記録ヘッドは、一般的にはそ
の平面図である第１図と、側断面図である第２図とに示
すように、ガラス、金属板などにエツチングや機械加工
等により複数のインクノズル２．噴射流路３．インク加
圧室５．インク供給路６および共通なインク溜め７を形
成したキャビテイ板１と、振動板９とを積層、一体止し
たのち、振動板９の外側面のインク加圧室５に対向する
位置に電気機械変換素子としての圧電素子１０が接着さ
れた構造をとっている。なお従来例では、第２図のアモ
ルファスシリコン層１１はないものとする。 このような構造において、圧電素子１０に電気信号とし
ての電圧を印加すると、振動板９がインク加圧室５の内
側に変位してインク加圧室５の容積を２、激に減少させ
、その容積分に相当するインクがインクノズル２から噴
射され、それがインク滴となって、対向する記録紙に点
着して印字されることになる。 ところで、キャビティＦｉ１と振動板９を接合する場合
、有機系接着剤を用いて接着するとことも考えられる。 しかし、インクシエンド記録ヘッドに使われるインクは
、普通紙との馴染みなどを考えアルカリ性のものが使わ
れることが多から、有機系接着剤では信鎖性に問題があ
る。また、接着剤のだれ込みによって微細に加工された
噴射流路３を埋めてしまうおそれもある。したがって、
その材質がガラス同士のときは熱圧着し、金属同士のと
きは拡散接合等で接合していた。 【発明が解決しようとする課題】 以上説明したように、従来の技術では、接合に際し５０
０〜９００’Ｃの高温をかける必要があり、接合したヘ
ッドのそりや、うねりが問題になった。 また、接合に時間も要した。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、基板と振動板との接合が強固で、接合に伴う熱変
形ないし残留応力が小さく、かつインクに対する耐久性
が良好なインクジェット記録ヘッドを提供することにあ
る。
録媒体上に付着させて記録を行う方法は、インクジェッ
ト記録方法として知られている。そして、その原理の一
つとしてオン・デマンド型インクジェット記録ヘッドが
ある。 この方式のインクジェット記録ヘッドは、一般的にはそ
の平面図である第１図と、側断面図である第２図とに示
すように、ガラス、金属板などにエツチングや機械加工
等により複数のインクノズル２．噴射流路３．インク加
圧室５．インク供給路６および共通なインク溜め７を形
成したキャビテイ板１と、振動板９とを積層、一体止し
たのち、振動板９の外側面のインク加圧室５に対向する
位置に電気機械変換素子としての圧電素子１０が接着さ
れた構造をとっている。なお従来例では、第２図のアモ
ルファスシリコン層１１はないものとする。 このような構造において、圧電素子１０に電気信号とし
ての電圧を印加すると、振動板９がインク加圧室５の内
側に変位してインク加圧室５の容積を２、激に減少させ
、その容積分に相当するインクがインクノズル２から噴
射され、それがインク滴となって、対向する記録紙に点
着して印字されることになる。 ところで、キャビティＦｉ１と振動板９を接合する場合
、有機系接着剤を用いて接着するとことも考えられる。 しかし、インクシエンド記録ヘッドに使われるインクは
、普通紙との馴染みなどを考えアルカリ性のものが使わ
れることが多から、有機系接着剤では信鎖性に問題があ
る。また、接着剤のだれ込みによって微細に加工された
噴射流路３を埋めてしまうおそれもある。したがって、
その材質がガラス同士のときは熱圧着し、金属同士のと
きは拡散接合等で接合していた。 【発明が解決しようとする課題】 以上説明したように、従来の技術では、接合に際し５０
０〜９００’Ｃの高温をかける必要があり、接合したヘ
ッドのそりや、うねりが問題になった。 また、接合に時間も要した。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、基板と振動板との接合が強固で、接合に伴う熱変
形ないし残留応力が小さく、かつインクに対する耐久性
が良好なインクジェット記録ヘッドを提供することにあ
る。
この課題を解決するために、本発明に係るインクジェッ
ト記録ヘッドは、 インク溜めとインク加圧室とインク噴射ノズルとが連通
ずる溝として形成されガラスまたはセラミックスからな
る基板と； この基板と同じ種類の材料からなりこの基板の前記溝側
表面と一方の面で静電接合され他方の面の前記インク加
圧室に対向する位置に圧電アクチュエータが設けられる
振動板と；を備え、基板または振動板のいずれか一方に
は静電接合されるべき面にアモルファス半導体、たとえ
ばアモルファスシリコンの薄膜が蒸着される。
ト記録ヘッドは、 インク溜めとインク加圧室とインク噴射ノズルとが連通
ずる溝として形成されガラスまたはセラミックスからな
る基板と； この基板と同じ種類の材料からなりこの基板の前記溝側
表面と一方の面で静電接合され他方の面の前記インク加
圧室に対向する位置に圧電アクチュエータが設けられる
振動板と；を備え、基板または振動板のいずれか一方に
は静電接合されるべき面にアモルファス半導体、たとえ
ばアモルファスシリコンの薄膜が蒸着される。
基板と振動板とは、同じ種類の材料からなるから、その
熱膨脹係数が等しく、しかも基板または振動板のいずれ
か一方には静電接合されるべき面にアモルファス半導体
、たとえばアモルファスシリコンの薄膜を蒸着させるこ
とによって、静電接合によって３５０〜５５０°Ｃの比
較的低い温度で接合がおこなわれるから、基板と振動板
との接合が強固であるとともに、接合に伴う熱変形ない
し残留応力が小さくてすむ。また、基板と振動板とは、
ともにガラスまたはセラミックスからなるので、インク
に対する耐久性が良好である。
熱膨脹係数が等しく、しかも基板または振動板のいずれ
か一方には静電接合されるべき面にアモルファス半導体
、たとえばアモルファスシリコンの薄膜を蒸着させるこ
とによって、静電接合によって３５０〜５５０°Ｃの比
較的低い温度で接合がおこなわれるから、基板と振動板
との接合が強固であるとともに、接合に伴う熱変形ない
し残留応力が小さくてすむ。また、基板と振動板とは、
ともにガラスまたはセラミックスからなるので、インク
に対する耐久性が良好である。
本発明に係るインクジェット記録ヘッドの一実施例につ
いて第１図、第２図を参照しながら説明する。なお、こ
の第１図、第２図は、一部を除いて従来例の説明にも既
に用いられたものである。 第１図で、ガラスまたは金属材料からなる基板としての
キャビテイ板１上にインク加圧室５、それに連続する噴
射流路３、インクノズル２、インク供給路６、およびイ
ンク溜め７を、フォトエツチング等により、溝として形
成する。さらに、インク供給路６とインク溜め７とを連
結する部分に、インクノズル２とほぼ同一の深さ１幅の
フィルタ流路８を設けである。また、インク加圧室５の
入口と出口にインクの流れを円滑にするため、および振
動板９のだれ込みとを防止するために島状突起４が設け
である。 このキャビテイ板１の溝側の面と振動板９とを接合する
ことによって形成される空間がインクの流通路となる。 そして、振動板９のインク加圧室５に対向する箇所に、
圧電素子１０が固着される。 なお、第２図に示すように、インクノズル２．フィルタ
ー流路８の深さに比べ、噴射流路３．インク加圧室５．
インク供給路６のそれをより深くしである。 この一実施例において、第２図に示すように、キャビテ
イ板１と振動板９とは、その対向面間にアモルファスシ
リコン層１１を介在させた形で静電接合される。 静電接合についてさらに詳しく述べると、振動板９のキ
ャビテイ板Ｉに対向する側の面にアモルファスシリコン
層１１を厚さ数ミクロン、ＣＶＤによって蒸着する。な
お、キャビティ板１．振動板９の接合される面は、平面
度が十分良く出され、表面粗さが０．１ μｍ程度に仕
上げられ、かつ十分清浄な状態にされる。次に、全体を
３５０〜５５０°Ｃに加熱した後に、アモルファスシリ
コン層１１を＋電位に、キャビテイ板１を一電位にして
、両者間に５００〜１００ＯＶの電圧を印加する。流れ
る電流は、接合開始初期に流れるだけで数分後には減少
して、接合を終了する。 キャビティ板１．振動板９は、アモルファスシリコン層
１１を介して均一に強固に接合されることが、電子顕微
鏡による観察で確認された。また、接合は、両者を引き
はがすとき材料の一部が破壊するほど強固であった。 さて、一実施例に係る製造装置について、その概念図で
ある第３図を参照しながら説明する。第３図において、
キャビテイ板１の下面に一電極１２を、振動板９のキャ
ビテイ板１との対向面に蒸着されたアモルファスシリコ
ン層１１に十電極１３を設け、この両極間に直流型ａ１
４によって電圧を印加する。 なお、アモルファスシリコン層１１に十電極１３を設け
るために、図示したように、振動板９をキャビテイ板１
よりわずか横にずらしてアモルファスシリコン層１１を
露出させる構成にしである。さてここで、直流電源１４
を流れる電流は電流計１５によって、直流電源１４の電
圧は電圧計１６によってそれぞれ測定される。また電圧
印加に先立って、キャビテイ板１と振動板９との全体を
３５０〜５５０°Ｃに加熱するが、そのための加熱装置
については図示を省略しである。 第４図は別の実施例に係る製造装置の概念図である。こ
の別の実施例は、キャビテイ板の両側の各表面に溝が形
成され、この各表面にそれぞれ振動板が接合される構成
にして、インクノズルの配置密度を高めである。 第４図において、両側の各表面に溝が形成されたキャビ
テイ板２１の左側面に一電極１２を、各振動板９のキャ
ビテイ板１との対向面に蒸着されたアモルファスシリコ
ン層１１に十電極１３を２個設け、両極間に直流型＃１
４によって電圧を印加する。なお、各アモルファスシリ
コン層１１に十電極１３を設けるために、各振動板９を
キャビテイ板２１よりわずか横にずらしてアモルファス
シリコン層１１を露出させる構成することと、電流計１
５．電圧計１６を設置することと、加熱装置の図示を省
略したこととについては、第３図の一実施例に係る製造
装置の概念図におけるのと同様である。
いて第１図、第２図を参照しながら説明する。なお、こ
の第１図、第２図は、一部を除いて従来例の説明にも既
に用いられたものである。 第１図で、ガラスまたは金属材料からなる基板としての
キャビテイ板１上にインク加圧室５、それに連続する噴
射流路３、インクノズル２、インク供給路６、およびイ
ンク溜め７を、フォトエツチング等により、溝として形
成する。さらに、インク供給路６とインク溜め７とを連
結する部分に、インクノズル２とほぼ同一の深さ１幅の
フィルタ流路８を設けである。また、インク加圧室５の
入口と出口にインクの流れを円滑にするため、および振
動板９のだれ込みとを防止するために島状突起４が設け
である。 このキャビテイ板１の溝側の面と振動板９とを接合する
ことによって形成される空間がインクの流通路となる。 そして、振動板９のインク加圧室５に対向する箇所に、
圧電素子１０が固着される。 なお、第２図に示すように、インクノズル２．フィルタ
ー流路８の深さに比べ、噴射流路３．インク加圧室５．
インク供給路６のそれをより深くしである。 この一実施例において、第２図に示すように、キャビテ
イ板１と振動板９とは、その対向面間にアモルファスシ
リコン層１１を介在させた形で静電接合される。 静電接合についてさらに詳しく述べると、振動板９のキ
ャビテイ板Ｉに対向する側の面にアモルファスシリコン
層１１を厚さ数ミクロン、ＣＶＤによって蒸着する。な
お、キャビティ板１．振動板９の接合される面は、平面
度が十分良く出され、表面粗さが０．１ μｍ程度に仕
上げられ、かつ十分清浄な状態にされる。次に、全体を
３５０〜５５０°Ｃに加熱した後に、アモルファスシリ
コン層１１を＋電位に、キャビテイ板１を一電位にして
、両者間に５００〜１００ＯＶの電圧を印加する。流れ
る電流は、接合開始初期に流れるだけで数分後には減少
して、接合を終了する。 キャビティ板１．振動板９は、アモルファスシリコン層
１１を介して均一に強固に接合されることが、電子顕微
鏡による観察で確認された。また、接合は、両者を引き
はがすとき材料の一部が破壊するほど強固であった。 さて、一実施例に係る製造装置について、その概念図で
ある第３図を参照しながら説明する。第３図において、
キャビテイ板１の下面に一電極１２を、振動板９のキャ
ビテイ板１との対向面に蒸着されたアモルファスシリコ
ン層１１に十電極１３を設け、この両極間に直流型ａ１
４によって電圧を印加する。 なお、アモルファスシリコン層１１に十電極１３を設け
るために、図示したように、振動板９をキャビテイ板１
よりわずか横にずらしてアモルファスシリコン層１１を
露出させる構成にしである。さてここで、直流電源１４
を流れる電流は電流計１５によって、直流電源１４の電
圧は電圧計１６によってそれぞれ測定される。また電圧
印加に先立って、キャビテイ板１と振動板９との全体を
３５０〜５５０°Ｃに加熱するが、そのための加熱装置
については図示を省略しである。 第４図は別の実施例に係る製造装置の概念図である。こ
の別の実施例は、キャビテイ板の両側の各表面に溝が形
成され、この各表面にそれぞれ振動板が接合される構成
にして、インクノズルの配置密度を高めである。 第４図において、両側の各表面に溝が形成されたキャビ
テイ板２１の左側面に一電極１２を、各振動板９のキャ
ビテイ板１との対向面に蒸着されたアモルファスシリコ
ン層１１に十電極１３を２個設け、両極間に直流型＃１
４によって電圧を印加する。なお、各アモルファスシリ
コン層１１に十電極１３を設けるために、各振動板９を
キャビテイ板２１よりわずか横にずらしてアモルファス
シリコン層１１を露出させる構成することと、電流計１
５．電圧計１６を設置することと、加熱装置の図示を省
略したこととについては、第３図の一実施例に係る製造
装置の概念図におけるのと同様である。
したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ、基
板と振動板との接合が強固で、接合に伴う熱変形ないし
残留応力が小さく、かつインクに対する耐久性が良好に
なり、総合的にインクシエンド記録ヘッドの信頼性向上
とその印字品質の向上が図れる、というすぐれた効果が
ある。
板と振動板との接合が強固で、接合に伴う熱変形ないし
残留応力が小さく、かつインクに対する耐久性が良好に
なり、総合的にインクシエンド記録ヘッドの信頼性向上
とその印字品質の向上が図れる、というすぐれた効果が
ある。
第１図は本発明に係る一実施例または従来例の共通な要
部の平面図、 第２図は同じくその側面図、 第３図は一実施例に係る製造装置の概念図、第４図は別
の実施例に係る製造装置の概念図である。 符号説明 １２１：キャビテイ板、２：インクノズル、３：噴射流
路、５：インク加圧室、 ６：インク供給路、９：振動板、１０：圧電素子、１１
：アモルファスシリコン層、１２，１３ ：１ｌｔｉ
、１４：直流電源、１５：電流計、１６：電圧計。 ２／ｌン９）スル 第１図 省初抜
部の平面図、 第２図は同じくその側面図、 第３図は一実施例に係る製造装置の概念図、第４図は別
の実施例に係る製造装置の概念図である。 符号説明 １２１：キャビテイ板、２：インクノズル、３：噴射流
路、５：インク加圧室、 ６：インク供給路、９：振動板、１０：圧電素子、１１
：アモルファスシリコン層、１２，１３ ：１ｌｔｉ
、１４：直流電源、１５：電流計、１６：電圧計。 ２／ｌン９）スル 第１図 省初抜
Claims (1)
- １）インク溜めとインク加圧室とインク噴射ノズルとが
連通する溝として形成されガラスまたはセラミックスか
らなる基板と；この基板と同じ種類の材料からなりこの
基板の前記溝側表面と一方の面で静電接合され他方の面
の前記インク加圧室に対向する位置に圧電アクチュエー
タが設けられる振動板と；を備え、前記基板または振動
板のいずれか一方には静電接合されるべき面にアモルフ
ァス半導体の薄膜が蒸着される構成であることを特徴と
するインクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308890A JPH03224740A (ja) | 1989-12-07 | 1990-03-05 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31846489 | 1989-12-07 | ||
| JP1-318464 | 1989-12-07 | ||
| JP5308890A JPH03224740A (ja) | 1989-12-07 | 1990-03-05 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03224740A true JPH03224740A (ja) | 1991-10-03 |
Family
ID=26393801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5308890A Pending JPH03224740A (ja) | 1989-12-07 | 1990-03-05 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03224740A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2025142969A1 (ja) * | 2023-12-25 | 2025-07-03 |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP5308890A patent/JPH03224740A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2025142969A1 (ja) * | 2023-12-25 | 2025-07-03 |
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