JPH04163154A - インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド及びその製造方法Info
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- JPH04163154A JPH04163154A JP29043290A JP29043290A JPH04163154A JP H04163154 A JPH04163154 A JP H04163154A JP 29043290 A JP29043290 A JP 29043290A JP 29043290 A JP29043290 A JP 29043290A JP H04163154 A JPH04163154 A JP H04163154A
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- diaphragm
- piezoelectric element
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- inkjet recording
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Landscapes
- 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
【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記録ヘッドとその製造方法に関
する。
する。
従来、インクジェット記録ヘッド及びその製造方法とし
ては第６図（ａ）、（ｂ）に示すように、特開昭６２−
２１２１５９号、特開昭６２−２４９７４６号、特公平
１−６４８５０号に記載されたものが知られている。こ
れらは、ヘッド基板材料及び振動板として主にプラスチ
ックを用いている。また、圧電素子の振動をより効率的
に圧力室に伝えるために、振動板上には金属製の振動板
を接合している。このときの金属製振動板と圧電素子の
接合は２液性のエポキシ接着剤、嫌気性接着剤が用いら
れている。特に嫌気性接着剤は電気的接続不良の発生を
低減するものである。
ては第６図（ａ）、（ｂ）に示すように、特開昭６２−
２１２１５９号、特開昭６２−２４９７４６号、特公平
１−６４８５０号に記載されたものが知られている。こ
れらは、ヘッド基板材料及び振動板として主にプラスチ
ックを用いている。また、圧電素子の振動をより効率的
に圧力室に伝えるために、振動板上には金属製の振動板
を接合している。このときの金属製振動板と圧電素子の
接合は２液性のエポキシ接着剤、嫌気性接着剤が用いら
れている。特に嫌気性接着剤は電気的接続不良の発生を
低減するものである。
しかし前述の従来技術では、振動板と金属製振動板、金
属製振動板と圧電素子間の接着層において接着不良が発
生した場合、それを発見する事は難しい。よって、ヘッ
ド製造工程の最終検査である印字試験でインクが吐出す
るか、しないかで判断するしかなかった。
属製振動板と圧電素子間の接着層において接着不良が発
生した場合、それを発見する事は難しい。よって、ヘッ
ド製造工程の最終検査である印字試験でインクが吐出す
るか、しないかで判断するしかなかった。
また、圧力室と圧電素子の間には、振動板、接着層、金
属製振動板、接着層という４つの層かあり記録ヘッドの
応答性を下げる要因の１っであった。記録ヘッドの応答
性を下げるには、各接着層の厚みを薄くする必要かある
。接着層を薄くすると、接着層内に気泡ができやすくな
り、接着不良、電気的接続不良という問題を有していた
。
属製振動板、接着層という４つの層かあり記録ヘッドの
応答性を下げる要因の１っであった。記録ヘッドの応答
性を下げるには、各接着層の厚みを薄くする必要かある
。接着層を薄くすると、接着層内に気泡ができやすくな
り、接着不良、電気的接続不良という問題を有していた
。
本発明はかかる間層を解決するためのものであり、その
目的は、圧電素子と振動板との接着及び電気的接続を確
実に行い、製造工程を安定化し、さら信頼性と応答性の
高いインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
目的は、圧電素子と振動板との接着及び電気的接続を確
実に行い、製造工程を安定化し、さら信頼性と応答性の
高いインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
基板に、ノズル、圧力室、供給準備室からなるインク流
路を形成したヘッド基板と、前記ヘッド基板１ご接合さ
れる振動板とから構成され、さらに前記インク流路中の
圧力室上の前記振動板上に圧電素子を配置するインクジ
ット記録ヘッドにおいて、前記基板及び前記振動を透明
でかつ紫外線透過率５０％以上の材料で形成し、かつ前
記振動板の一方の面に透明電極を設けたことを特徴とす
る。
路を形成したヘッド基板と、前記ヘッド基板１ご接合さ
れる振動板とから構成され、さらに前記インク流路中の
圧力室上の前記振動板上に圧電素子を配置するインクジ
ット記録ヘッドにおいて、前記基板及び前記振動を透明
でかつ紫外線透過率５０％以上の材料で形成し、かつ前
記振動板の一方の面に透明電極を設けたことを特徴とす
る。
また前記振動板と前記圧電素子を紫外線硬化型接着剤を
用いて接合したことを特徴とする。
用いて接合したことを特徴とする。
本発明の実施例を第１図、第２図、第３図、第４図に示
す。
す。
まずヘッド基板の片面にインク流路を形成した場合につ
いて説明する。第１図は片面流路ヘッドの流路部の断面
図である。第１図に示すように、ノズル４、圧力室５、
供給準備室３からなるインク流路がヘッド基板１に形成
されている。ヘッド基板ｌにはヘッド基板１と同一の材
質からなる薄い振動板２が、熱融着もしくは接着剤また
は溶剤を用いた溶着により接合されている。インク６を
噴出するための圧電素子７は前記基板１の圧力室５上の
前記振動板２上に配置されている。振動板２の接合面と
逆の面には、透明電極２０が形成されている。第２図に
圧電素子７の接着工程を示す。
いて説明する。第１図は片面流路ヘッドの流路部の断面
図である。第１図に示すように、ノズル４、圧力室５、
供給準備室３からなるインク流路がヘッド基板１に形成
されている。ヘッド基板ｌにはヘッド基板１と同一の材
質からなる薄い振動板２が、熱融着もしくは接着剤また
は溶剤を用いた溶着により接合されている。インク６を
噴出するための圧電素子７は前記基板１の圧力室５上の
前記振動板２上に配置されている。振動板２の接合面と
逆の面には、透明電極２０が形成されている。第２図に
圧電素子７の接着工程を示す。
第２図（ａ）に示すようなスクリーン印刷用のマスク１
５を、振動板２上に固定する。第２図（ｂ）に示すよう
に、マスク１５上に、圧電素子７の接着にマスク穴の総
体積以上の紫外線硬化型接着剤１０をとる。その紫外線
硬化型接着剤１０を、ステンレス製またはゴム製のスキ
ージ１６を用いて、振動板２上に塗布する。次に、塗布
された接着剤１０の上に圧電素子７を重ね合わせ、軽く
押さえる。その後、第２図（ｃ）に示すように、ヘッド
基板の圧電素子７側を、金属板３０上に弾性部材３１を
介してのせる。さらに基板１側から紫外線透過率の良い
材料からなる固定板３２をのせる。この固定板３２は、
ヘッド材料を含めた紫外線透過率が低下しないために、
紫外線透過率が８０％以上のものが望ましい。特に石英
ガラスなどが望ましい。固定板３２上に重り３３をのせ
、２ｋｇ以下の力を加える。振動板２の接着面の裏側（
ここではヘッド基板側）の矢印入方向から、紫外光を照
射して紫外線硬化型接着剤１ｏを硬化する。
５を、振動板２上に固定する。第２図（ｂ）に示すよう
に、マスク１５上に、圧電素子７の接着にマスク穴の総
体積以上の紫外線硬化型接着剤１０をとる。その紫外線
硬化型接着剤１０を、ステンレス製またはゴム製のスキ
ージ１６を用いて、振動板２上に塗布する。次に、塗布
された接着剤１０の上に圧電素子７を重ね合わせ、軽く
押さえる。その後、第２図（ｃ）に示すように、ヘッド
基板の圧電素子７側を、金属板３０上に弾性部材３１を
介してのせる。さらに基板１側から紫外線透過率の良い
材料からなる固定板３２をのせる。この固定板３２は、
ヘッド材料を含めた紫外線透過率が低下しないために、
紫外線透過率が８０％以上のものが望ましい。特に石英
ガラスなどが望ましい。固定板３２上に重り３３をのせ
、２ｋｇ以下の力を加える。振動板２の接着面の裏側（
ここではヘッド基板側）の矢印入方向から、紫外光を照
射して紫外線硬化型接着剤１ｏを硬化する。
次に、ベツド基板の両面にインク流路を形成した場合に
ついて、説明する。
ついて、説明する。
第３図（ａ）は両面流路ヘッドの構成を示す図で、第３
図（ｂ）は流路部の断面図である。第３図（ｂ）に示す
ように、ノズル４、圧力室５、供給準備室３からなるイ
ンク流路がヘッド基板１の両面に形成されている。ヘッ
ド基板ｌにはヘッド基板１と同一の材質からなる薄い振
動板２ａと２５が、熱融着もしくは接着剤または溶剤を
用いた溶着により接合されている。インク６を噴出する
ための圧電素子７は前記基板１の圧力室上の前記振動板
２ａ、２ｂ上に配置されている。振動板２の接合面と逆
の面には、透明電極２ｏが形成されている。
図（ｂ）は流路部の断面図である。第３図（ｂ）に示す
ように、ノズル４、圧力室５、供給準備室３からなるイ
ンク流路がヘッド基板１の両面に形成されている。ヘッ
ド基板ｌにはヘッド基板１と同一の材質からなる薄い振
動板２ａと２５が、熱融着もしくは接着剤または溶剤を
用いた溶着により接合されている。インク６を噴出する
ための圧電素子７は前記基板１の圧力室上の前記振動板
２ａ、２ｂ上に配置されている。振動板２の接合面と逆
の面には、透明電極２ｏが形成されている。
第４図に圧電素子７の接着工程を示す。
第４図（ａ）に示すように、マスク１３上に塗布された
紫外線硬化型接着剤１０を、端子１２に付いたプローブ
１４に取る。プローブ１４に取った紫外線硬化型接着剤
１０を、第４図（ｂ）に示すように、振動板２ａ、２ｂ
上に転写する。次に、転写方式により塗布された紫外線
硬化型接着剤１０の上に圧電素子７を重ね合わせ、軽く
押える。
紫外線硬化型接着剤１０を、端子１２に付いたプローブ
１４に取る。プローブ１４に取った紫外線硬化型接着剤
１０を、第４図（ｂ）に示すように、振動板２ａ、２ｂ
上に転写する。次に、転写方式により塗布された紫外線
硬化型接着剤１０の上に圧電素子７を重ね合わせ、軽く
押える。
その後、第４図（ｃ）示すように、加圧端子３３を用い
て、各圧電素子７に１００ｋｇ以下の圧力を加える。加
圧端子３３は、圧力をかけたときに、圧電素子７を破壊
しないように、端子表面に弾性部材を設けるのが好まし
い。基板１側面の矢印８１Ｃ，ＤＳＥ方向から紫外光を
照射して紫外線硬化型接着剤１０を硬化する。さらに接
着強度を増すために、１時間程度、１２０℃前後の温度
を加える。
て、各圧電素子７に１００ｋｇ以下の圧力を加える。加
圧端子３３は、圧力をかけたときに、圧電素子７を破壊
しないように、端子表面に弾性部材を設けるのが好まし
い。基板１側面の矢印８１Ｃ，ＤＳＥ方向から紫外光を
照射して紫外線硬化型接着剤１０を硬化する。さらに接
着強度を増すために、１時間程度、１２０℃前後の温度
を加える。
本発明の実施例の評価結果を、表１に示す。
なお、本実施例でいう紫外線の波長は３００〜４００ｎ
ｍである。
ｍである。
く表１〉
圧電素子の接着剤としては、塗布性が良いこと、第５図
（ａ）に示すような圧電素子上への接着剤の周り込みが
起きないことが必要条件となる。
（ａ）に示すような圧電素子上への接着剤の周り込みが
起きないことが必要条件となる。
表１より、本発明の紫外線硬化型接着剤については、転
写方式、スクリーン印刷方式のいずれかに用いる場合も
、粘度が１０００〜６０００ｃ。
写方式、スクリーン印刷方式のいずれかに用いる場合も
、粘度が１０００〜６０００ｃ。
ｐ程度のものが望ましい。
本発明の実施例で用いた材料を、表２に示す。
く表２〉
本発明では、ヘッド基板は、紫外線透過率か５０％以上
あるプラスチックまたは、ガラスを用いている。ヘッド
基板に透明でかつ紫外線透過率５０％以上のものを用い
るのは、紫外線硬化型接着剤の接着強度を増すためであ
る。また接着にかかる時間を短縮するためである。ヘッ
ド製造工程をより簡略化して効率をあげるためには、ヘ
ッド基板は、紫外線透過率が８０％以上のものが好まし
い。本発明の実施例では表２に示すようにポリカーボネ
ート（紫外線透過率９６．２％）、ジルコニウムガラス
（紫外線透過率８６６６％）を用いている。
あるプラスチックまたは、ガラスを用いている。ヘッド
基板に透明でかつ紫外線透過率５０％以上のものを用い
るのは、紫外線硬化型接着剤の接着強度を増すためであ
る。また接着にかかる時間を短縮するためである。ヘッ
ド製造工程をより簡略化して効率をあげるためには、ヘ
ッド基板は、紫外線透過率が８０％以上のものが好まし
い。本発明の実施例では表２に示すようにポリカーボネ
ート（紫外線透過率９６．２％）、ジルコニウムガラス
（紫外線透過率８６６６％）を用いている。
さらに、振動板上には、酸化インジウム製の薄膜を用い
た、透明電極を設けている。この透明電極の材質につい
ては、透明で、かつヘッド基板の紫外線透過率を５０％
以下に下げないものが望ましい。さらに電極膜の抵抗値
が２０００Ω以下の導電材料であることが望ましい。な
お、酸化インジウムに限定されないことはもちろんてあ
り、Ａｕ、Ｃｒ５Ｎｉてもよい。
た、透明電極を設けている。この透明電極の材質につい
ては、透明で、かつヘッド基板の紫外線透過率を５０％
以下に下げないものが望ましい。さらに電極膜の抵抗値
が２０００Ω以下の導電材料であることが望ましい。な
お、酸化インジウムに限定されないことはもちろんてあ
り、Ａｕ、Ｃｒ５Ｎｉてもよい。
紫外線硬化型接着剤は、ポリカーボネートについては、
スリーボンド社製の３０４２Ｄが、塗布性、接着剤の周
り込み、剥離強度、耐久性の点で最も最適である。ガラ
スについては、スリーボンド社製の３０Ｘ−４７０が、
塗布性、接着剤の周り込み、剥離強度、耐久性の点で、
最適である。
スリーボンド社製の３０４２Ｄが、塗布性、接着剤の周
り込み、剥離強度、耐久性の点で最も最適である。ガラ
スについては、スリーボンド社製の３０Ｘ−４７０が、
塗布性、接着剤の周り込み、剥離強度、耐久性の点で、
最適である。
本発明によれば、従来金属製振動板があることにより、
確認できなかった圧電素子の接着層を検査することがで
きる。第５図（ｂ）、（Ｃ）に示すように、圧電素子７
の接着面とは逆の面から目視または、顕微鏡観察で、接
着不良（浮き５０、気泡５１など）を確認できる。この
ことにより、従来印字検査でしか検査できなかった電気
接続不良が、接着工程時に検査できるようになる。よっ
て印字検査での歩留りか向上する。
確認できなかった圧電素子の接着層を検査することがで
きる。第５図（ｂ）、（Ｃ）に示すように、圧電素子７
の接着面とは逆の面から目視または、顕微鏡観察で、接
着不良（浮き５０、気泡５１など）を確認できる。この
ことにより、従来印字検査でしか検査できなかった電気
接続不良が、接着工程時に検査できるようになる。よっ
て印字検査での歩留りか向上する。
さらに、透明基板に紫外線硬化型の接着剤を用いること
て圧電素子の接着を行なうことで、接着ムラや接着不良
が減少し、工程の安定化かはかれる。
て圧電素子の接着を行なうことで、接着ムラや接着不良
が減少し、工程の安定化かはかれる。
また、金属製振動板を廃止することで、接着層が１層と
なり、圧力室に伝える圧力の損失が少なくできる。圧力
の損失か少なくなると、記録ヘッドの応答性をさらに向
上することができる。
なり、圧力室に伝える圧力の損失が少なくできる。圧力
の損失か少なくなると、記録ヘッドの応答性をさらに向
上することができる。
以上述べたように本発明のインクジェット記録ヘッドの
製造方法によれば、透明な基板材料と圧電素子の接合に
紫外線硬化型接着剤を用いることて、圧電素子と振動板
との接着及び電気的接続を確実に行い、製造工程が安定
化する。さらに圧電素子接着後に接着層の検査が行える
ため、信頼性が増す。また振動板上に透明電極を設ける
ことにより、記録ヘッドの応答性を向上できるという効
果を有する。
製造方法によれば、透明な基板材料と圧電素子の接合に
紫外線硬化型接着剤を用いることて、圧電素子と振動板
との接着及び電気的接続を確実に行い、製造工程が安定
化する。さらに圧電素子接着後に接着層の検査が行える
ため、信頼性が増す。また振動板上に透明電極を設ける
ことにより、記録ヘッドの応答性を向上できるという効
果を有する。
第１図片面にインク流路か形成された基板のインク流路
の形状を示す断面図。 第２図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の圧電素子の接着工程
の説明図。 第３図（ａ）は両面インク流路か形成された基板の構成
図、（ｂ）は（ａ）のインク流路の形状を示す断面図。 第４図（ａ）〜（Ｃ）は、本発明のインクシェツト記録
ヘッドの圧電素子の接着工程の説明図。 第５図（ａ）〜（ｃ）は、接着不良の説明図。 第６図（ａ）（ｂ）は、従来のインクジェット記録ヘッ
ドの圧電素子の接着状態を示す断面図。 １・・・・・・・・・基板 ２．２ａ、２ｂ・・・振動板 ３・・・・・・・・・共通インク室 ４・φφ・・・・・・ノズル ５・・・・・・・・・圧力室 ７・・・・・・・・・圧電素子 １０・・・・・・・・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１図 シ、２図（ｂ） ｆ２７’！ （Ｃ） ｔｊｓＥ図（ａ） 第３図 （ｂン 第４ｍ ＜ｂ） 奪４図（Ｃ） ４ Ｊ ス゛１し 第５図 （ａン ＊５ｗ１ｓ ｃｂ＞ 第５エ （Ｃ） 笥６図＜ａ＞ ″ＩＫ６図Ｃｂ）
の形状を示す断面図。 第２図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の圧電素子の接着工程
の説明図。 第３図（ａ）は両面インク流路か形成された基板の構成
図、（ｂ）は（ａ）のインク流路の形状を示す断面図。 第４図（ａ）〜（Ｃ）は、本発明のインクシェツト記録
ヘッドの圧電素子の接着工程の説明図。 第５図（ａ）〜（ｃ）は、接着不良の説明図。 第６図（ａ）（ｂ）は、従来のインクジェット記録ヘッ
ドの圧電素子の接着状態を示す断面図。 １・・・・・・・・・基板 ２．２ａ、２ｂ・・・振動板 ３・・・・・・・・・共通インク室 ４・φφ・・・・・・ノズル ５・・・・・・・・・圧力室 ７・・・・・・・・・圧電素子 １０・・・・・・・・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１図 シ、２図（ｂ） ｆ２７’！ （Ｃ） ｔｊｓＥ図（ａ） 第３図 （ｂン 第４ｍ ＜ｂ） 奪４図（Ｃ） ４ Ｊ ス゛１し 第５図 （ａン ＊５ｗ１ｓ ｃｂ＞ 第５エ （Ｃ） 笥６図＜ａ＞ ″ＩＫ６図Ｃｂ）
Claims (2)
- （１）基板に、ノズル、圧力室、供給準備室からなるイ
ンク流路を形成したヘッド基板と、前記ヘッド基板に接
合される振動板とから構成され、さらに前記インク流路
中の圧力室上の前記振動板上に圧電素子を配置するイン
クジェット記録ヘッドにおいて、前記基板及び前記振動
板を透明でかつ紫外線透過率５０％以上の材料で形成し
、かつ前記振動板の一方の面に透明電極を設けたことを
特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - （２）前記基板及び前記振動板を透明でかつ紫外線透過
率５０％以上の材料で形成し、かつ前記振動板の一方の
面に透明電極を設けたインクジェット記録ヘッドであっ
て、前記振動板と前記圧電素子を紫外線硬化型接着剤を
用いて接合したことを特徴とするインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29043290A JPH04163154A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29043290A JPH04163154A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04163154A true JPH04163154A (ja) | 1992-06-08 |
Family
ID=17755958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29043290A Pending JPH04163154A (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04163154A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6238017B1 (en) * | 1997-10-03 | 2001-05-29 | Frederick G. Eitel | Advanced motorcycle chassis and braking system |
| JP2005324557A (ja) * | 2005-06-27 | 2005-11-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | インクジェットプリンタヘッドの製造方法 |
| JP2006334910A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2011062833A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Fujifilm Corp | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-10-26 JP JP29043290A patent/JPH04163154A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6238017B1 (en) * | 1997-10-03 | 2001-05-29 | Frederick G. Eitel | Advanced motorcycle chassis and braking system |
| JP2006334910A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2005324557A (ja) * | 2005-06-27 | 2005-11-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | インクジェットプリンタヘッドの製造方法 |
| JP2011062833A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Fujifilm Corp | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
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