(57)【要約】【課題】従来技術の有する問題点を解消可能で、コスト低減可能なインクジェットプリントヘッドとその製造方法並びにインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】静電気力によりインクを吐出可能なである。電極部分を備えた短冊状の吐出ブロック６ａを、長さの異なる短冊状ブロック６ｂ，６ｃで挟むことにより積層して形成されたインクジェットプリントヘッド。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電気力によりインクを吐出可能なインクジェットプリントヘッドにおいて、電極部分を備えた短冊状の吐出ブロックを、長さの異なる短冊状ブロックで挟むことにより積層して形成されたインクジェットプリントヘッド。
【請求項２】
前記各ブロックが低誘電体材料で構成されている請求項１のインクジェットプリントヘッド。
【請求項３】
前記吐出ブロックの電極部分が、電源供給部と電気的に接続されている請求項１又は２のインクジェットプリントヘッド。
【請求項４】
請求項１又は２のインクジェットプリントヘッドを備えたインクジェットプリンタ。
【請求項５】
静電気力によりインクを吐出可能なインクジェットプリントヘッドの製造方法において、電極部分を備えた短冊状の吐出ブロックを、長さの異なる短冊状ブロックで挟むことにより積層して形成するインクジェットプリントヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリントヘッドとその製造方法並びにインクジェットプリンタに関し、詳しくは、静電気力によりインクを吐出可能なインクジェットプリントヘッドとその製造方法、並びにインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタに用いられる静電式のインクジェットプリントヘッドは、図４に示す構造のものが知られている。このインクジェットプリントヘッド（以下、単に「ヘッド」ということがある）Ａは、その先端に３００ｄｐｉの場合、２０〜３０μｍ幅の間隔を有した複数の溝（２５．４ｍｍ当たり約３００個。約８５μｍピッチ）が並列に形成されていて、このヘッド先端を、図示はしないが、中間電極を挟んでプリントされるペーパーと対向させ、中間電極に電界を印加しつつヘッド先端との間に電位差を形成し、下方から上方に向けて送給される帯電したインクをペーパーに吐出させ、プリントするようになっている。先端の溝１は、通常、ダイシングソー等を用いて所定の幅と深さに切削される。ヘッド先端の加工がなされた後、金属皮膜処理し、不要部分を切削加工して電極パターン２（図４の斜線箇所）を形成する。更に、フレキシブルプリントケーブル３の電極部分４とワイヤーボンディング５で接続されるようになっている。
【０００３】
このように、ヘッドは微細構造を有するため、一般に、加工精度を高めることが可能なセラミック材が使用される。セラミック材としては、安価なアルミナは靱性が低く切削加工中に欠け易いので、精度が低くならざるを得ず好ましくない。そこで、かかる問題の少ないジルコニア（酸化ジルコニウム）が主に使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セラミック材の微細加工は、それ自体が硬脆材料であり加工に長時間を要すると共に歩留りが悪く、その結果、コストが高くなることは避けられない。又、微細な間隔に形成されているフレキシブルプリントケーブル３の電極部分４とワイヤーボンディング５で接続する技術は容易でない、という一般的な問題に加えて、セラミック材は誘電特性が高く、特にジルコニアの誘電率は高いため、所定間隔の電極を間にして配置されると、先端部分に高容量のコンデンサーが形成されることになる。
【０００５】
先端部分に高容量のコンデンサーが形成されると、電気信号に対する応答が悪くなり隣接するチャンネルに影響しあってインクが直進し難くなり、しかも高容量の電荷を蓄積することから、リークやスパークが生じるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて、従来技術の有する問題点を解消可能で、コスト低減可能なインクジェットプリントヘッドとその製造方法並びにインクジェットプリンタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係るインクジェットプリントヘッドの特徴構成は、静電気力によりインクを吐出可能になっていて、電極部分を備えた短冊状の吐出ブロックを、長さの異なる短冊状ブロックで挟むことにより積層して形成されたことにある。
【０００８】
この構成によれば、ヘッドの構成を、比較的簡素な形状の短冊状をした各ブロックを積層することにより形成するので、精密加工を必要とせず、従って高価なセラミック材料を要しない。殊更、歩留りが低下するということもないので、材料コストと製造コストを大幅に低減可能になる。しかも、セラミック材料に代えて低誘電体材料の使用が可能になるので、高電圧を印加した場合に、高容量のコンデンサーが生じ、先端でのインクの吐出不良が生じたり、リークやスパークを生じたりする、といった問題を解消可能にする。その結果、従来技術の有する問題点を解消可能でコスト低減可能なインクジェットプリントヘッドを提供することができた。
【０００９】
前記各ブロックが低誘電体材料で構成されていることが好ましい。
【００１０】
そして、比誘電率が１０以下の材料を使用することが好ましく、比誘電率が５以下の材料を使用することがより好ましい。具体的には、例えば、ポリイミド、液晶ポリマーなどが挙げられる。
【００１１】
前記吐出ブロックの電極部分が、電源供給部と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１２】
このように構成すると、従来技術のように接続精度を要する面倒なフレキシブルプリントケーブルとの接続を行う必要がないので、作業効率を高めることができ、製造コストを低下させることができる。
【００１３】
又、本発明に係るインクジェットプリンタの特徴構成は、請求項１又は２のインクジェットプリントヘッドを備えたことにある。
【００１４】
この構成によれば、従来技術の有する問題点を解消可能でコスト低減可能なインクジェットプリンタを提供することができる。
【００１５】
更に又、インクジェットプリントヘッドの製造方法の特徴構成は、静電気力によりインクを吐出可能なインクジェットプリントヘッドの製造方法において、電極部分を備えた短冊状の吐出ブロックを、長さの異なる短冊状ブロックで挟むことにより積層して形成すことにある。
【００１６】
この構成によれば、従来技術の有する問題点を解消可能でコスト低減可能なインクジェットプリントヘッドの製造方法を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェットプリントヘッドを構成する３種類の短冊状ブロック部品６を示す。すなわち、これらブロック部品６は尖鋭な先端形状を有する比較的長い吐出ブロック６ａと、これを挟んで重ね合わせる長短２種類のブロック６ｂ，６ｃとからなり、これらは図２に示すように、所定幅の溝を形成可能に積層して組み合わせることができる。
【００１８】
各ブロック６ａ，６ｂ，６ｃの下面には同じサイズの凹部７が形成されていて、この凹部７は別に用意した補強ブロック８の上面に形成された凸部８ａと嵌合可能になっており、各ブロック６ａ，６ｂ，６ｃの凹部７を補強ブロック８の凸部８ａに嵌合させることにより、各ブロックの組み合わせ位置が容易に確保できるようになっている。これらを組み合わせた状態を図３に示す。
【００１９】
この場合、各ブロック６ａ，６ｂ，６ｃの凹部７の形状や大きさは特に限定されるものではなく、図に示した以外の形状、大きさであってもよく、図とは逆に各ブロック６ａ，６ｂ，６ｃの下面に凸部を形成しておくと共に、補強ブロック８の上面に凹部を形成して嵌合させるようにしてもよい。要は、各ブロック６ａ，６ｂ，６ｃと補強ブロック８とが容易にぐらつくことなく、ぴったりと嵌まり込み、位置決めできる組み合わせであればよい。
【００２０】
吐出ブロック６ａの両側面には、図１に示すように、無電解メッキのような化学的表面処理法あるいはスパッタリングのような物理的表面処理法により電極部分９となる金属薄膜が形成されている。薄膜とする金属としては、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ等を挙げることができる。吐出ブロック６ａの後端部では、電極部分が電源供給部（図示略）と、例えば、コネクターに差し込むなどすることにより直接接続される。従って、従来技術のように、フレキシブルプリントケーブルを必要としない。
【００２１】
長短２種類のブロック６ｂ，６ｃの内、図２に示すように、長いブロック６ｃは隔壁ブロックとして機能し、短いブロック６ｂは間隙を形成する間隙ブロックとして機能する。各ブロック６ａ，６ｂ，６ｃと補強ブロック８とは、接着剤（好ましくは、熱硬化性あるいは光硬化性接着剤）などを用いることにより強固に接合できる。
【００２２】
これら各ブロック６ａ，６ｂ，６ｃは低誘電体材料で構成されることが好ましく、比誘電率が１０以下、より好ましくは５以下である。具体的には、ポリイミドや液晶ポリマーなどの樹脂材料が好ましい。これらの材料は誘電率が低いのみならず、加工性にも優れ、所定の寸法精度を確保し易いからである。
【００２３】
このように、本実施形態では、従来技術のように一体型プロックではなく、形状の異なるブロックを組み合わせてヘッドＡを形成することにより、個々のブロック形状を単純化でき、プレス加工あるいはレーザー加工などによる製造が容易で、そのため製造歩留りが高くなり、ヘッドの製造コストを大幅に低減できる。しかも、低誘電体材料を使用可能になるので、ヘッド先端でのコンデンサー化が生じるのを確実に防止でき、高電圧をヘッドＡに印加する際に、リークやスパークが発生するのを回避できる。もとより、従来技術のヘッドのように、電気信号に対する応答が悪くなり隣接するチャンネルに影響しあってインクが直進し難くなる、といった不都合の発生も防止できる。更に、ヘッドＡの誘電率を低くてぎることから、インクを吐出させる駆動周波数を高めることができ、それだけインクの吐出速度を大きくすることができるという利点がある。
【００２４】
〔別実施の形態〕
（１）上記実施形態では、ブロック部品６に凹部７を設けて、この凹部７と補強ブロック８の上面に形成された凸部８ａと嵌合して位置決めした例を示したが、位置決めはこの構成に限定されるものではなく、貫通孔を形成してこれにピンあるいは棒などを挿通させることにより、各ブロックの位置固定をしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリントヘッドの構成部品を示す斜視図
【図２】本発明に係るインクジェットプリントヘッドの組立状態を説明する斜視図
【図３】本発明に係るインクジェットプリントヘッドを示す斜視図
【図４】従来技術のインクジェットプリントヘッドの構造を示す斜視図
【符号の説明】
６　　　　　短冊状ブロック
６ａ　　　　吐出ブロック
６ｂ，６ｃ　長さの異なる短冊状ブロック
９　　　　　電極部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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