JPH0717057B2 - インクジエツトプリンタ用ヘツド - Google Patents
インクジエツトプリンタ用ヘツドInfo
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- JPH0717057B2 JPH0717057B2 JP60169437A JP16943785A JPH0717057B2 JP H0717057 B2 JPH0717057 B2 JP H0717057B2 JP 60169437 A JP60169437 A JP 60169437A JP 16943785 A JP16943785 A JP 16943785A JP H0717057 B2 JPH0717057 B2 JP H0717057B2
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- Japan
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- ink
- head
- laminated
- plastic
- plate
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/161—Production of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジエツトプリンタ用又はインクジエツト
記録装置用のプラスチツクヘツドについて前記ヘツド内
に保持しているインク流体の外部への透過、蒸発を軽減
させる構成にかわるものである。
記録装置用のプラスチツクヘツドについて前記ヘツド内
に保持しているインク流体の外部への透過、蒸発を軽減
させる構成にかわるものである。
従来のインクジエツトプリンタ用ヘツドは金属またはガ
ラスもしくはセラミクス材料を用いて構成されており、
前記材料は液体や気体の透過率が微少であるため、前記
ヘツドは内部に保持しているインク流体が外部に透過し
蒸発が困難で長期間放置した後に印字を行なつても安定
して印字できる長所がある。しかし前記ヘツドはインク
流体の通過する流路やノズルを形成するために化学的な
処理や複雑なエツチング加工、ならびに前記エツチング
によつて溝を形成した板材と他の板材との高温・高圧接
合が必要となり、製造工程が複雑となる欠点があつた。
ラスもしくはセラミクス材料を用いて構成されており、
前記材料は液体や気体の透過率が微少であるため、前記
ヘツドは内部に保持しているインク流体が外部に透過し
蒸発が困難で長期間放置した後に印字を行なつても安定
して印字できる長所がある。しかし前記ヘツドはインク
流体の通過する流路やノズルを形成するために化学的な
処理や複雑なエツチング加工、ならびに前記エツチング
によつて溝を形成した板材と他の板材との高温・高圧接
合が必要となり、製造工程が複雑となる欠点があつた。
第４図に従来のプラスチツク製インクジエツトプリンタ
用ヘツドの概略を示す。溝が形成されたプラスチツク製
基板１は射出成形により容易に製造される。前記基板１
とプラスチツク振動板２とを溶剤を媒介としてはり合せ
溶剤を乾燥させてインク流路３およびインク滴４を発射
するためのノズル５を形成する。一方強誘電体材料を用
いたピエゾ振動子６と金属板７は接着などによりはり合
わされており、前記振動板２と前記金属板７は接着剤８
により接着されている。前記ピエゾ振動子６上には薄膜
電極10および接合用半田バンブ10−１が形成されてお
り、流路３およびノズル５までインク９を満たしてお
き、電源12およびスイツチ11を用いて金属板７と薄膜電
極10間に電圧を加えるとピエゾ振動子６が収縮し、前記
振動子６と前記金属板７は固く接着されているために前
記振動子６と金属板７は凹に変形し、同時にプラスチツ
ク振動板２を凹に変形させてインク９を瞬間的に押し出
しインク滴４を前記ヘツド前方向13に発射し、印字す
る。インク滴４の発射後スイツチ11を開放しピエゾ振動
子６の変形を解除し、振動板２の変形を解除すると同時
に流路３の後方よりインタ９の不足分を供給方向14に供
給して次の印字を行なえるようにする。
用ヘツドの概略を示す。溝が形成されたプラスチツク製
基板１は射出成形により容易に製造される。前記基板１
とプラスチツク振動板２とを溶剤を媒介としてはり合せ
溶剤を乾燥させてインク流路３およびインク滴４を発射
するためのノズル５を形成する。一方強誘電体材料を用
いたピエゾ振動子６と金属板７は接着などによりはり合
わされており、前記振動板２と前記金属板７は接着剤８
により接着されている。前記ピエゾ振動子６上には薄膜
電極10および接合用半田バンブ10−１が形成されてお
り、流路３およびノズル５までインク９を満たしてお
き、電源12およびスイツチ11を用いて金属板７と薄膜電
極10間に電圧を加えるとピエゾ振動子６が収縮し、前記
振動子６と前記金属板７は固く接着されているために前
記振動子６と金属板７は凹に変形し、同時にプラスチツ
ク振動板２を凹に変形させてインク９を瞬間的に押し出
しインク滴４を前記ヘツド前方向13に発射し、印字す
る。インク滴４の発射後スイツチ11を開放しピエゾ振動
子６の変形を解除し、振動板２の変形を解除すると同時
に流路３の後方よりインタ９の不足分を供給方向14に供
給して次の印字を行なえるようにする。
第５図はインクを充てんし、ノズル５−１をホルダー15
に保持したゴムキヤツプ16で押えた状態を示す。これは
インクジエツトプリンタを長時間使用しない状態で保管
している場合に相当する。ゴムキヤツプ16で押えた状態
でもインク中の水分はプラスチツク基板１−１およびプ
ラスチツク振動板２−１中を透過し各々気体18ならびに
気体17として外部に放出される。しかし金属材料は気体
の透過率が微少なため金属板７−１を透過する気体17−
１は皆無である。
に保持したゴムキヤツプ16で押えた状態を示す。これは
インクジエツトプリンタを長時間使用しない状態で保管
している場合に相当する。ゴムキヤツプ16で押えた状態
でもインク中の水分はプラスチツク基板１−１およびプ
ラスチツク振動板２−１中を透過し各々気体18ならびに
気体17として外部に放出される。しかし金属材料は気体
の透過率が微少なため金属板７−１を透過する気体17−
１は皆無である。
第６図にインク９−１中の水分が外部へ気体17となつて
長時間飛散した状態を示す。ヘツド内に充てんされてい
るインク９−１は水分が少なくなり、前記インク９−１
中に溶解している水溶性溶剤や染料の濃度が大きくな
り、粘度も上昇する。同時に外部に飛散した水蒸気体17
と同量のインクはヘツド後方14−１から補充されるため
粘度は上昇し続け、ノズル５−２部のインクの粘度が極
端に大くきなつて、ゴムキヤツプ16−１を解除してもイ
ンク９−１は流動しなくなるためにインクジエツトプリ
ンタとして印字不能となる。
長時間飛散した状態を示す。ヘツド内に充てんされてい
るインク９−１は水分が少なくなり、前記インク９−１
中に溶解している水溶性溶剤や染料の濃度が大きくな
り、粘度も上昇する。同時に外部に飛散した水蒸気体17
と同量のインクはヘツド後方14−１から補充されるため
粘度は上昇し続け、ノズル５−２部のインクの粘度が極
端に大くきなつて、ゴムキヤツプ16−１を解除してもイ
ンク９−１は流動しなくなるためにインクジエツトプリ
ンタとして印字不能となる。
第７図はインク中水分の透過，飛散防止の一例で、プラ
スチツク振動板２−２のほぼ全面に金属板７−２を接着
して透過，飛散する水蒸気体17−２を低下させたもので
ある。しかしプラスチツク振動板２−２と金属板７−２
の熱膨張係数が大きく異なるために、金属板７−２をプ
ラスチツク振動板２−２に接着剤８−１により加熱硬化
接着を行ない冷却すると残留応力が大きくなり、インク
９−３中に溶解させている水溶性有機剤と接触して溶剤
応力割れ（ソルベントクラツク）19を発生する。プラス
チツク振動板２−２にポリサルフオン樹脂を用い金属板
７−２に18−８ステンレス板を用いると熱膨張係数は前
者が5.5×10-5/deg、後者が約１×10-5/degであり、約1
2℃に加熱して両者を接着剤で硬化接着した後室温に冷
却するとポリサルフオン樹脂の振動板２−２には約500k
g以上／cm2の曲げ残留応力が発生し、前記溶剤応力割れ
19を発生する。実験によると前記ソルベントクラツク19
は金属板７−２が振動板２−２を全面おおつた場合に著
しく、第４図〜第６図に示すようにビエゾ振動子と同等
程度の面積では発生が皆無であつた。
スチツク振動板２−２のほぼ全面に金属板７−２を接着
して透過，飛散する水蒸気体17−２を低下させたもので
ある。しかしプラスチツク振動板２−２と金属板７−２
の熱膨張係数が大きく異なるために、金属板７−２をプ
ラスチツク振動板２−２に接着剤８−１により加熱硬化
接着を行ない冷却すると残留応力が大きくなり、インク
９−３中に溶解させている水溶性有機剤と接触して溶剤
応力割れ（ソルベントクラツク）19を発生する。プラス
チツク振動板２−２にポリサルフオン樹脂を用い金属板
７−２に18−８ステンレス板を用いると熱膨張係数は前
者が5.5×10-5/deg、後者が約１×10-5/degであり、約1
2℃に加熱して両者を接着剤で硬化接着した後室温に冷
却するとポリサルフオン樹脂の振動板２−２には約500k
g以上／cm2の曲げ残留応力が発生し、前記溶剤応力割れ
19を発生する。実験によると前記ソルベントクラツク19
は金属板７−２が振動板２−２を全面おおつた場合に著
しく、第４図〜第６図に示すようにビエゾ振動子と同等
程度の面積では発生が皆無であつた。
本発明は上記問題点を解決するものであり、詳しくはイ
ンク流路のインク中の水分の透過・飛散がなく、かつ振
動板にクラックが発生することのない、インク流路の成
形容易なプラスチック製のインクジェットプリンタ用ヘ
ッドを提供することにある。
ンク流路のインク中の水分の透過・飛散がなく、かつ振
動板にクラックが発生することのない、インク流路の成
形容易なプラスチック製のインクジェットプリンタ用ヘ
ッドを提供することにある。
本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドは、表面にイ
ンク流路としての溝部を形成したプラスチック製の基板
と、該基板上に積層したプラスチック製の振動板と、該
振動板上の前記インク流路の一部に対応するよう積層し
た振動子とを有するインクジェットプリンタ用ヘッドで
あって、 前記振動板と前記振動子の間に金属板を積層する一方、
該金属板が積層されていない部分の振動板上には、柔軟
な接着剤を介して金属膜を積層したことを特徴とする。
ンク流路としての溝部を形成したプラスチック製の基板
と、該基板上に積層したプラスチック製の振動板と、該
振動板上の前記インク流路の一部に対応するよう積層し
た振動子とを有するインクジェットプリンタ用ヘッドで
あって、 前記振動板と前記振動子の間に金属板を積層する一方、
該金属板が積層されていない部分の振動板上には、柔軟
な接着剤を介して金属膜を積層したことを特徴とする。
第１図に本発明の一実施例を示す。プラスチツク振動板
２−３上に金属板７−３、ピエゾ振動子６−１が次々と
固く接着され流路３−１上の一部をおおつている。プラ
スチツク振動板２−３上で前記金属板７−３でおおわれ
ていない部分に金属フイルム20を軟かい粘着剤21を用い
て粘着させてある。金属フイルム20を通過して外部に蒸
発飛散するインク中の水分蒸気17−３は非常に少ない。
また接着時の残留応力も少なく第４図にみられたような
ソルベントクラツクもなかつた。第２図に本発明の効果
の一例を示す。実験では蒸発量がヘツドの放置時間に比
例し、第５図および第６図の構造では直線22となり、蒸
発速度は製造するヘツドの構造や大きさに左右され約３
×10-3g/cm2・Hrであつた。第７図の如く振動板上を全
面金属板でおおつた場合の蒸発量は直線23であり、蒸発
速度は第５図および第６図の場合の約1/10以下となつ
た。第１図の場合蒸発量は直線24となり直線23とほとん
ど変わらず本発明の効果が著しいことが判明した。した
がつて金属板７−３と金属フイルム20間の微少すき間よ
りのインク中水分蒸気17°の飛散量も無視できる程度に
小さいことがわかつた。第１図において、プラスチツク
基板１−２からのインク中水分蒸気の飛散量が少ないの
は、プラスチツク基板１−２の厚さがプラスチツク基板
２−３に比べ15倍以上厚いためである。
２−３上に金属板７−３、ピエゾ振動子６−１が次々と
固く接着され流路３−１上の一部をおおつている。プラ
スチツク振動板２−３上で前記金属板７−３でおおわれ
ていない部分に金属フイルム20を軟かい粘着剤21を用い
て粘着させてある。金属フイルム20を通過して外部に蒸
発飛散するインク中の水分蒸気17−３は非常に少ない。
また接着時の残留応力も少なく第４図にみられたような
ソルベントクラツクもなかつた。第２図に本発明の効果
の一例を示す。実験では蒸発量がヘツドの放置時間に比
例し、第５図および第６図の構造では直線22となり、蒸
発速度は製造するヘツドの構造や大きさに左右され約３
×10-3g/cm2・Hrであつた。第７図の如く振動板上を全
面金属板でおおつた場合の蒸発量は直線23であり、蒸発
速度は第５図および第６図の場合の約1/10以下となつ
た。第１図の場合蒸発量は直線24となり直線23とほとん
ど変わらず本発明の効果が著しいことが判明した。した
がつて金属板７−３と金属フイルム20間の微少すき間よ
りのインク中水分蒸気17°の飛散量も無視できる程度に
小さいことがわかつた。第１図において、プラスチツク
基板１−２からのインク中水分蒸気の飛散量が少ないの
は、プラスチツク基板１−２の厚さがプラスチツク基板
２−３に比べ15倍以上厚いためである。
第３図は本発明のその他の実施例の一例である。プラス
チツク振動板２−３上だけでなくプラスチツク基板１上
にも金属フイルム20−１を軟かい粘着剤21−１を用いて
はりつけた構造となつている。金属フイルム20にはアル
ミニウム，ニツケル，銅などの厚さ５μｍへ200μｍの
ものを用い、粘着剤としては酢酸ビニル系、シリコンゴ
ム系クロロプレンゴム系のものを用いた。プラスチツク
振動板２−３を通過飛散するインク水分蒸気17−３ばか
りでなくプラスチツク基板１−２を通過飛散するインク
水分蒸18−１も微少となり蒸発量は第２図中の直線25と
なつた。
チツク振動板２−３上だけでなくプラスチツク基板１上
にも金属フイルム20−１を軟かい粘着剤21−１を用いて
はりつけた構造となつている。金属フイルム20にはアル
ミニウム，ニツケル，銅などの厚さ５μｍへ200μｍの
ものを用い、粘着剤としては酢酸ビニル系、シリコンゴ
ム系クロロプレンゴム系のものを用いた。プラスチツク
振動板２−３を通過飛散するインク水分蒸気17−３ばか
りでなくプラスチツク基板１−２を通過飛散するインク
水分蒸18−１も微少となり蒸発量は第２図中の直線25と
なつた。
以上述べたように、本発明のインクジェットプリンタ用
ヘッドによれば、振動板とピエゾ振動子の間に金属板を
配し、それ以外の振動板の表面に金属膜を柔軟な接着剤
により接着することにより、流路中のインク蒸発量を効
果的に少なくして保存安定性を向上させることができる
とともに、インク流路を構成しているプラスチック材料
の熱膨張や熱収縮を吸収させることが可能になり、振動
板等にクラックが発生することがないインクジェットプ
リンタ用ヘッドを提供できる。
ヘッドによれば、振動板とピエゾ振動子の間に金属板を
配し、それ以外の振動板の表面に金属膜を柔軟な接着剤
により接着することにより、流路中のインク蒸発量を効
果的に少なくして保存安定性を向上させることができる
とともに、インク流路を構成しているプラスチック材料
の熱膨張や熱収縮を吸収させることが可能になり、振動
板等にクラックが発生することがないインクジェットプ
リンタ用ヘッドを提供できる。
第１図は本発明のインクジエツトプリンタ用ヘツドの実
施例説明図。 第２図は本発明のインクジエツトプリンタ用ヘツドの効
果を示す説明図。 第３図は本発明のインクジエツトプリンタ用ヘツドの他
の実施例説明図。 第４図〜第７図は従来のインクジエツト用ヘツドの説明
図。 1,1−1,1−３…プラスチツク製基板、2,2−１〜２−３
…プラスチツク製振動板、３…インク流路、４…インク
滴、5,5−1,5−２…ノズル、6,6−１…ピエゾ振動子、
7,7−1,7−２…金属板、8,8−１…接着剤、9,9−１〜９
−３…インク、10…薄膜電極、11…スイツチ、12…電
源、13…インク滴の飛行方向、14,14−１…インクの供
給方向、15…ゴムキヤツプのホルダ、16…ゴムキヤツ
プ。
施例説明図。 第２図は本発明のインクジエツトプリンタ用ヘツドの効
果を示す説明図。 第３図は本発明のインクジエツトプリンタ用ヘツドの他
の実施例説明図。 第４図〜第７図は従来のインクジエツト用ヘツドの説明
図。 1,1−1,1−３…プラスチツク製基板、2,2−１〜２−３
…プラスチツク製振動板、３…インク流路、４…インク
滴、5,5−1,5−２…ノズル、6,6−１…ピエゾ振動子、
7,7−1,7−２…金属板、8,8−１…接着剤、9,9−１〜９
−３…インク、10…薄膜電極、11…スイツチ、12…電
源、13…インク滴の飛行方向、14,14−１…インクの供
給方向、15…ゴムキヤツプのホルダ、16…ゴムキヤツ
プ。
Claims (3)
- 【請求項１】表面にインク流路としての溝部を形成した
プラスチック製の基板と、該基板上に積層したプラスチ
ック製の振動板と、該振動板上の前記インク流路の一部
に対応するよう積層した振動子とを有するインクジェッ
トプリンタ用ヘッドであって、 前記振動板と前記振動子の間に金属板を積層する一方、
該金属板が積層されていない部分の振動板上には、柔軟
な接着剤を介して金属膜を積層したことを特徴とするイ
ンクジェットプリンタ用ヘッド。 - 【請求項２】前記基板の裏面に柔軟な接合剤を介して金
属膜を積層したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。 - 【請求項３】前記柔軟な接着剤が酢酸ビニル系、シリコ
ンゴム系、クロロプロピレンゴム系のうち１種類以上か
らからなることを特徴とする特許請求の範囲第１または
２項記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60169437A JPH0717057B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | インクジエツトプリンタ用ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60169437A JPH0717057B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | インクジエツトプリンタ用ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230048A JPS6230048A (ja) | 1987-02-09 |
| JPH0717057B2 true JPH0717057B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=15886584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60169437A Expired - Lifetime JPH0717057B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | インクジエツトプリンタ用ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717057B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5828394A (en) * | 1995-09-20 | 1998-10-27 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fluid drop ejector and method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5793182A (en) * | 1980-12-02 | 1982-06-10 | Seiko Epson Corp | Ink jet printer |
| JPS5994841U (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | セイコーエプソン株式会社 | インクジエツトヘツド |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP60169437A patent/JPH0717057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6230048A (ja) | 1987-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |