JPH0429850A - インクジェットヘッド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェットヘラ ドに係わるもので、 特にインク中において圧力変換器を駆動させ、ノズル開
口よりインクを吐出させて印字を行うインクジェットヘ
ッドに関する。

［従来の技術］ 複数のノズル開口を有するノズルプレートを製造する方
法としては、電鋳法、エツチング法、ワイヤー放電法、
等が提案されている。さらに電鋳法においては、導体板
上に選択的にレヂストを施した後板状部材を形成してい
くフォト電鋳法と、マスター形状を作成した後その形状
を転写して形成するマスター電鋳法とがある。そして、
これらの方法によって製造されるノズルプレートは、従
来１枚の板状部材からなっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のノズルプレートは１枚の板状部材からなっていた
ので、フォト電鋳法あるいはエツチング法によって製造
する場合、ノズルの入口側と出口側の形状が相似形状に
なってしまい、ノズル間隔を細密に配列することが困難
であるといった問題点があった。また、マスター電鋳法
によって製造する場合、そのマスターの製造に膨大な費
用を要しさらにマスターが短寿命であるため非常に高価
になってしまうと言う問題点があった。

本発明の目的は、以上のような問題点を解決し、ノズル
プレートのノズル間隔を細密に配列できて、しかも安価
なインクジェットヘッドを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のインクジェットヘッドは、複数のノズル開口を
有するノズルプレートにある間隔をもって対向してイン
ク中に配置された圧電変換器を備え、該圧電変換器をイ
ンク中で動作させ前記ノズル開口近傍のインクの圧力を
高めて前記ノズル開口よりインク滴を吐出させるオンデ
ィマンド型インクジェットヘッドにおいて、 前記ノズルプレートが２枚の板状部材を貼り合わせた構
成であり、２枚の板状部材は各々が異なる形状にエツチ
ング加工されており、その形状が１枚は長円形状であり
他の１枚は円形状であることを特徴とする。

［作用］ 本発明のインクジェットヘッドによれば、ノズルプレー
トが２枚の板状部材のを貼り合わせた構成となっている
ので、ズル形状をインク入口側で長円、インク出口側で
前記長円の短径と同サイズかあるいはそれよりも小さい
直径の円とすることが安価にでき、ノズルを長円の短径
方向に配列することにより、高密度のインクジェットア
レイを作成することが可能となる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係わるインクジェットヘッドを用いた
印字記録装置の構成を示す斜視図である。

図面において９はインクジェットヘッドであり、ガイド
軸６．７によって案内されて記録媒体１の幅方向（矢印
１０方向）に移動するキャリッジ８に搭載されている。

２，３は紙送りローラーであり、記録媒体１を矢印５方
向に移動させる。４はプラテンである。

第２図は本発明のインクジェットヘッドのインクジェッ
ト部の１実施例を示す断面図であるが、本発明はこれに
限定されるものではない。同図において１３は、複数本
の互いに平行に配置された棒状の圧電変換器である。１
４は支持基板であり、棒状の圧電変換器１３を接着剤に
よって固定するための突起物１５が形成されている。１
６はノズルプレートであり、圧電変換器１３と対向して
配置されたノズル開口１９を有している。１７は、圧電
変換器１３に動作電気信号を伝えるフレキシブル基板で
ある。圧電変換器１３は、電圧印加により変位してノズ
ル開口１９近傍のインクの圧力を高めてノズル開口１９
よりインク滴を吐出させる。

支持基板１４およびノズルプレート１６は圧電変換器１
３の熱膨張と近似する材料として３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金
からなる。

第３図は本実施例のノズルプレート１６の正面断面図（
ａ）および側面断面図（ｂ）を示すものであり、長円形
の孔１，９Ａをもつ第１の板状部材１６Ａと、円形の孔
１９Ｂをもつ第２の板状部材１６Ｂとが接合されて構成
されている。インクは第１の板状部材１６Ａの上面側か
ら供給され、第２の板状部材１６Ｂの下面から吐出され
る。

インクが吐出される面の孔径は印字品質に大きく影響す
るため高精度を要求される。そのためには第２の板状部
材１６Ｂはできるだけ薄くしサイドエッチ量を少なくす
る必要がある。また、インクの流路抵抗を小さくするた
めにも、第２の板状部材１６Ｂはできる限り薄くするこ
とが望まれる。

一方、吐出時のインクの圧力によるノズルプレート１６
の振動、変形、ノズルプレート接合時の変形、あるいは
紙との接触等の外力による変形等が生じないようにする
ためには、ノズルプレート１６は厚くしなければならな
い。本実施例ではインク吐出側の孔１９Ｂよりも大きい
孔１９Ａが形成されている厚い部材、すなわち第２の板
状部材１６Ａをインク供給側に接合し積層構造とするこ
とによって、上記の相反する問題点が解決されている。

さらに、高印字品質かつ安価なインクジェットヘッドを
提供するためには、ノズルの密度を高密度に配置させる
必要がある。本実施例では、インク供給側となる第１の
板状部材１６Ａを第３図に示すように長円形状にし、第
４図に示すように配置することにより、ノズルの高密度
化が計られている。

次にノズルプレート１６を製造する方法の一実施例を第
５図を参照して説明する。なお本実施例においては、ノ
ズルプレート１６の材質として３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金を
用いたが、これに限るものではなく、要求特性に応じた
材質を任意に選定できる。

１）長円形状のレジストＲ１をフォトリソ工程により比
較的厚い板部材（第１の板状部材となる部材）に選択的
に形成する。

２）塩化第２鉄水溶液によりエツチングし、長円形状の
孔１９Ａを形成する。

３）レジストＲ１を剥離する。これにより、第１の板状
部材１６Ａが形成される。

４）円形状のレジストＲ２をフォトリソ工程により薄い
板部材（第２の板状部材となる部材）に選択的に形成す
る。

５）塩化第２鉄水溶液によりエツチングし、高精度孔径
の円形状孔１９Ｂを形成する。

６）レジストＲ２を剥離する。これにより、第２の板状
部材１６Ｂが形成される。

７）第１の板状部材１６Ａと第２の板状部材１６Ｂとを
精密に位置合わせし、熱拡散法により接合する。接合方
法については、本実施例に限定されるわけではないが、
接着剤によるもの、あるいはソルダーによるものについ
ては、接着剤またはソルダーの流れたしが発生し孔詰ま
りが発生したため、本実施例においては流れだしの発生
しない熱拡散接合を採用した。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、ノズルプレートにお
けるインク供給側のノズル形状を長円形にし、インク吐
出側のノズル形状を高精度乱形の円形にすることができ
、高密度のノズル配列をインク流路抵抗を増大させるこ
となく実現させることにより、印字品質の優れたインク
ジェットヘッドを安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジェットヘッドを搭載した記録
装置の１実施例を示す図、第２図は本実施例のインクジ
ェット部を示す断面図、第３図は本発明のノズルプレー
トのノズル部の詳細断面図、第４図はノズルの配置図、
第５図１）〜７）はノズルプレート製造方法の１実施例
を示す図である。 ・・・記録媒体 ３・・・送りローラー ・・・プラテン ７・・・ガイド軸 ・・・キャリッジ ・・・インクジェットヘラ ・・・圧電セラミック ド ・・・金属層 ・・・圧電変換器 ・・・支持基板 ・・・突起物 ・・・ノズルプレート ・・・フレキシブル基板 ・・・接着剤 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木喜三部　他１名 第３図 （ｂ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のノズル開口部を有するノズルプレートにある間隔
   をもつて対向してインク中に配置された圧電変換器を備
   え、該圧電変換器をインク中で動作させ前記ノズル開口
   近傍のインクの圧力を高めて前記ノズル開口よりインク
   滴を吐出させるオンディマンド型インクジェットヘッド
   において、前記ノズルプレートが２枚の板状部材を貼り
   合わせた構成であり、２枚の板状部材は各々が異なる形
   状にエッチング加工されており、その形状が１枚は長円
   形状であり他の１枚は円形状であることを特徴とするイ
   ンクジェットヘッド。