JPH0621937U - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 余分な接着剤の逃げ場を設け、インク流路を
塞いだり、インク流路の断面積を減少させたりせず、高
精度で安定したインク吐出特性を実現する。 【構成】 流路基板１の上面に、インク溜室とこれに連
通する複数のインク流路３とを形成する。インク流路の
中間部に加圧室を、端部にノズルを形成する。隣り合う
インク流路３間の面と外周部の面が接着面1aであり、流
路基板蓋４を接着材層５により接合する。インク流路３
の流路側壁3cに沿って突条3dを形成する。突条3dの高さ
は接着剤層５の厚さ以下に設定し、流路基板１と流路基
板蓋４との間隙を規制する。流路基板蓋４の外面の加圧
室に対向する位置に、内部のインクに加圧する加圧手段
として圧電素子を貼着する。接着剤層５を流路基板蓋４
の全面に形成して流路基板１の接着面1aに押圧する時、
両者は突条3dの高さ以下には接近せず、接着剤層５は両
者の間隙内にほぼ保持されインク流路３に流入すること
はない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、インク滴をノズルから吐出させて印字する、いわゆるオンデマンド 型のインクジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のインクジェットヘッドとしては、平板状の流路基板の上面に、共通イン ク室が設けられ、この共通インク室から複数のインク供給路を介して各圧力室に 連通し、各圧力室から連通路を介して各ノズルへ連通するインク流路となる溝が 形成され、この流路基板に流路基板蓋を接着剤で接合したものがある。各ノズル は連通路と同一方向に開口するものや、連通路に対して垂直方向に開口するもの 等がある。流路基板蓋の外面に圧力室に対向的に圧電素子等のインク吐出手段を 設けている。流路基板としてはガラスまたは金属（ステンレス）や合成樹脂（プ ラスチック）が使用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

流路基板に流路基板蓋を接着剤で接合する場合、先ず接着剤を流路基板蓋側に 一面に塗付し、流路基板の平坦面（溝以外の面）に接着接合させている。このた めに溝部に対向する接着剤や、流路基板と流路基板蓋とを押圧することにより押 出された接着剤などの逃げ場がなく、この余分の接着剤がインク流路内に流入し てインク流路を塞いだり、塞がないまでもインク流路の断面積を減少させたりす る問題を生じている。またこの流入量は流路基板蓋に加わる圧力が全ての位置で 均一でないことから、場所により不均一になり、インクの吐出特性にばらつきを 生じてしまうという問題があった。

【０００４】 そこで本考案の目的は、余分な接着剤の逃げ場を設けておき、インク流路を塞 いだり、インク流路の断面積を減少させたりすることをなくし、高精度で安定し た吐出特性を有するインクジェットヘッドを提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案では、インク流路が形成してある流路基板と 、流路基板のインク流路側の接着面に接着剤を用いて接合してある流路基板蓋と を備えたインクジェットヘッドにおいて、インク流路の流路側壁に沿って、接着 剤層の厚さ以下の高さの突条が形成してある。

【０００６】 また上記接着面に微小な凹凸を設けると効果的である。

【０００７】 上記の接着面は、隣り合うインク流路間の中間部が最も深くなるような傾斜面 を含んでいる。そして流路基板蓋には中間部に対向する位置に透孔が設けてある 。

【０００８】 また隣り合うノズルの間に溝を設け、この溝と上記の透孔とを連通させるとよ い。

【０００９】 上記の突条に代えて、インク流路の流路側壁の接着面との接合位置に凹部を形 成してもよい。そして接着剤として、所定の大きさのスペーサ部材を混入したも のにすると接着剤の流れ込み防止に一層有効である。

【００１０】

【実施例】

図１及び図２に示す第１実施例について説明する。プラスチック成形，金属ま たはガラスのエッチング等によって、インク溜室２と、複数のインク流路３…を 有する流路基板１を形成してある。各インク流路３は、流路基板１の左側に設け られたインク溜室２に連通しており、インク流路の右端部にはノズル３ａ…が形 成してある。各インク流路３の中間部には加圧室３ｂ…が設けてある。隣り合う インク流路３間の面及びインク流路３…の外周部の面が流路基板１の接着面１ａ であり、後述する流路基板蓋４が接着されるのであるが、この接着面１ａに、各 インク流路３の流路側壁３ｃに沿う突条３ｄが突出形成してある。したがって、 接着面１ａの突条３ｄ以外の部分と流路基板蓋４の下面との間には所定の間隙が 形成され、接着剤の逃げ場となる。この突条３ｄの高さは、流路基板１と流路基 板蓋４とを接着する際に用いられる接着剤層５の厚さ以下に設定してあり、この 突条３ｄの高さにより流路基板１と流路基板蓋４との間隙が規制される。

【００１１】 このように形成された流路基板１に流路基板蓋４を接合する際、接着剤層５を 流路基板蓋４の全面に形成した上で流路基板１の接着面１ａに押圧する。流路基 板１の接着面１ａには突条３ｄが突出しているので、両者に押圧力が加えられて も、突条３ｄの高さ以下に両者が接近することはできず、所定の間隙が保たれ、 したがって接着剤層５は流路基板１の接着面１ａと流路基板蓋４の下面４ａとの 間隙内にほぼ収まってインク流路３に流れ込むことはない。

【００１２】 流路基板蓋４または流路基板１の外面であって各加圧室３ｂに対向する位置に は、内部のインクに加圧する加圧手段として図示しない圧電素子が導電性接着剤 などにより貼着してあり、圧電素子の両面には図示しない電極が形成してある。

【００１３】 インクを吐出する際に、圧電素子の両面の電極に図示しない駆動回路から駆動 信号が供給されると、圧電素子が内方に湾曲し、加圧室３ｂの体積を圧縮する。 このためにインクが加圧され、インクはノズル３ａに向って流れ、ノズル３ａか ら外部に吐出されて印字が行われる。インクの吐出後に圧電素子に対する印加電 圧は０となり、圧電素子は反動で外方に屈曲して加圧室３ｂ内の圧力がマイナス になる。この負圧によりインク溜室２内のインクが加圧室３ｂに供給されて元の 状態に戻る。

【００１４】 なお、突条３ｄの形状は、図示のように上端面が曲面状であってもよく、その 他ナイフエッジ状や台形状など適宜の形状が選ばれる。また接着面１ａは図示の ように平面のほかに、凹曲面であってもよい。

【００１５】 図３は第２実施例を示しており、この流路基板１１は、上の例の突条３ｄ及び 平滑な接着面１ａに代えて、全面に微小な凹凸を形成した接着面１１ａとしてい る。この凹凸は、ストライプ状の凹凸や升目状の凹凸等適宜に設けられる。

【００１６】 このように形成された流路基板１１に、上記と同様に流路基板蓋４の全面に接 着剤層５を形成して流路基板１１の接着面１１ａに押圧する。接着面１１ａには 全面に凹凸が設けてあるので、接着剤層５は凹部にまず入り込み、その残りが凸 部の上面と流路基板蓋４の下面４ａとの間に保たれて両者を接合する。このよう に接着剤層５は、流路基板１１の接着面１１ａと流路基板蓋４の下面４ａとの間 の、接着面１１ａの凹凸の高さより僅かに大きい間隙内にほぼ保持され、インク 流路１３に流れ込むことはない。

【００１７】 上記の２つの実施例は、流路基板の突条３ｄにより接着面１ａと流路基板蓋４ との間に間隙を設け、または接着面１１ａの全面に凹凸を設けるなどして接着剤 の逃げ場が設けてあり、押圧により接着剤がインク流路に流入することを防いで いる。

【００１８】 図４及び図５に示す第３実施例では、接着面に傾斜面を形成して、接着剤の多 少の量の変動を傾斜面の深さで吸収するようにしている。即ち、流路基板２１に インク溜室２２，インク流路２３，ノズル２３ａ，加圧室２３ｂ及び流路側壁２ ３ｃに沿って突条２３ｄを設けることは第１実施例と同様である。しかし隣り合 うインク流路２３，２３の間の接着面２１ａは、その深さがインク流路２３に近 い位置では深さｔ1 と浅く形成されており、離れるにつれて次第に深くなり、イ ンク流路間の中間部２１ａ' では深さｔ2 と最も深くなるようになっている。な お、深さｔ1 は接着剤層５の厚さより小さく、深さｔ2 は接着剤層５の厚さより 大きくなるように接着面２１ａの傾斜面を設定する。

【００１９】 流路基板２１に接合される流路基板蓋２４には、接着面２１ａの最も深い中間 部２１ａ' に対応する位置に空気抜きの透孔２４ｂが設けてある。

【００２０】 このように形成された流路基板２１に流路基板蓋２４を接合する際、接着剤層 ５を流路基板蓋２４の全面に形成した上で流路基板２１の接着面２１ａに押圧す る。接着面２１ａには突条２３ｄが設けてあると共に傾斜面になっているので、 押圧された接着剤層５は、深さｔ1 の突条２３ｄ近傍から傾斜に沿って深さｔ2 の中間部２１ａ' に向って移動してその深さ内に収まる。したがって接着剤層５ がインク流路２３に流入することはない。接着面２１ａが傾斜面を含み中間部２ １ａ' で深さが深いので、流路基板蓋２４を流路基板２１に貼着する時に空気の 泡が入り込むことがあるが、この空気は流路基板蓋２４に開けられた透孔２４ｂ から脱出する。

【００２１】 図６は第４実施例を示しており、上記の第３実施例の場合、隣り合うノズル２ ３ａの間の間隔が小さく、十分な傾斜面が得られ難いので、この例ではノズル間 に余分な接着剤が流入できる溝２１ｂを設けている。そしてこの溝２１ｂの底面 をなだらかに傾斜させて、図４に示した中間部２１ａ' ，透孔２４ｂに連通させ ている。

【００２２】 したがって流路基板蓋２４を流路基板２１に接合する際に、接着剤層５は接着 面２１ａの傾斜に沿って中間部２１ａ' に流れると共に、ノズル２３ａの近傍で は余分な接着剤が溝２１ｂに流れ込む。また入り込んだ空気は、溝２１ｂから中 間部２１ａ' を通って透孔２４ｂから脱出する。

【００２３】 上記の実施例における説明では、いずれも接着剤層５を流路基板蓋の下面の全 面に形成して接着するようにしているが、これに限られず、マスキング等により インク流路に対向する部分には接着剤層を形成させないようにしてもよい。

【００２４】 第１乃至第４実施例は、いずれもインク流路へ流入しようとする接着剤を、突 条または凹凸を設けることにより接着面側で保持するようにして行っている。こ れに対して、図７乃至図９に示した実施例では、突条または凹凸に代えて、イン ク流路の流路側壁の接着面との接合位置に凹部を設けることにより接着剤のイン ク流路への流入を防止している。

【００２５】 図７の第５実施例において、（ａ）は流路基板３１と流路基板蓋３４との接合 前の状態を示しており、流路基板３１には、上記と同様な図示しないインク溜室 ，加圧室，ノズルが設けられており、図示のようにインク流路３３の流路側壁３ ３ｃの接着面３１ａとの接合位置には、傾斜面からなる凹部３１ｃが形成してあ る。凹部３１ｃを除く平坦な接着面３１ａ上に、接着剤層３５が印刷により形成 してある。

【００２６】 接着剤層３５には、チタン酸バリウム等の微小な結晶またはガラス球などから なる、所定の大きさのスペーサ部材３５ａが混入してある。

【００２７】 そこで図７（ｂ）のように、流路基板蓋３４を流路基板３１に押圧すると、接 着剤層３５が押し潰されて広がるが、スペーサ部材３５ａが混入してあるので、 スペーサ部材３５ａの径以下には押し潰されることはなく、常にほぼ一定量の接 着剤が押し出される。この広がった接着剤は凹部３１ｃと流路基板蓋３４の下面 ３４ａとの間の空間内に保持され、インク流路３３へ流入することはなく、流路 断面積をほぼ一定に保つことができる。凹部３１ｃと流路基板蓋３４の下面３４ ａとの間の空間は、押し出される接着剤の量にほぼ等しい大きさを想定して設け ておく。

【００２８】 図８及び図９には、凹部の形状を異にした実施例が示してあり、図８の第６実 施例における凹部４１ｃは、接着面４１ａとインク流路４３との間に設けた段差 であり、図９の第７実施例における凹部５１ｃは、接着面５１ａとインク流路５ ３との間に設けた凹曲面である。

【００２９】 なお、流路基板蓋３４及び接着剤層３５については図７のものと実質的に同一 であり、同一の符号を付している。凹部の形状はこの他にも種々考えられるが、 余分な接着剤を保持できる形状であればよい。また接着剤層３５を流路基板蓋３ ４の下面３４ａに全面に形成してもよい。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案はインク流路の流路側壁に沿って突条を設け、ま たは流路側壁の接着面との接合位置に凹部を設けるなどにより、余分な接着剤の 逃げ場を設けているので、流路基板と流路基板蓋との接合に際して接着剤がイン ク流路に流入してインク流路を塞いだり、インク流路の断面積を減少させたりす ることがなくなり、高精度で安定したインク吐出特性を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２Ａ−Ａ線の一部拡大断面図である。

【図２】本考案の第１実施例を示す平面図である。

【図３】本考案の第２実施例を示す一部拡大断面図であ
る。

【図４】図５Ｂ−Ｂ線の一部拡大断面図である。

【図５】本考案の第３実施例を示す平面図である。

【図６】本考案の第４実施例を示す一部拡大断面図であ
る。

【図７】本考案の第５実施例を示すもので、（ａ）は接
合前、（ｂ）は接合後を示す一部拡大断面図である。

【図８】本考案の第６実施例を示す一部拡大断面図であ
る。

【図９】本考案の第７実施例を示す一部拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１ 流路基板 １ａ，１１ａ，２１ａ，３１ａ 接着面 ４１ａ，５１ａ 接着面 ３，１３，２３，３３，４３，５３ インク流路 ３ａ，２３ａ ノズル ３ｂ，２３ｂ 加圧室 ３ｃ，２３ｃ，３３ｃ 流路側壁 ３ｄ，２３ｄ 突条 ４，２４，３４ 流路基板蓋 ５，３５ 接着剤層 ２１ｂ 溝 ３１ｃ，４１ｃ，５１ｃ 凹部 ３５ａ スペーサ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 清水 幸春 千葉県四街道市鹿渡934−13番地 株式会 社精工舎千葉事業所内 (72)考案者 田村 俊哉 千葉県四街道市鹿渡934−13番地 株式会 社精工舎千葉事業所内 (72)考案者 織田 肇 千葉県四街道市鹿渡934−13番地 株式会 社精工舎千葉事業所内

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク流路が形成してある流路基板と、
   上記流路基板の上記インク流路側の接着面に接着剤を用
   いて接合してある流路基板蓋とを備えたインクジェット
   ヘッドにおいて、 上記インク流路の流路側壁に沿って、上記接着剤層の厚
   さ以下の高さの突条が形成してあることを特徴とするイ
   ンクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記接着面に凹凸が
   設けられていることを特徴とするインクジェットヘッ
   ド。
3. 【請求項３】 請求項１において、上記接着面は、隣り
   合う上記インク流路間の中間部が最も深くなるような傾
   斜面を含むことを特徴とするインクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 請求項３において、上記流路基板蓋には
   上記中間部に対向する位置に透孔が設けてあることを特
   徴とするインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 請求項４において、隣り合う上記インク
   流路の間に溝が設けてあり、この溝と上記透孔とが連通
   していることを特徴とするインクジェットヘッド。
6. 【請求項６】 インク流路が形成してある流路基板と、
   上記流路基板の上記インク流路側の接着面に接着剤を用
   いて接合してある流路基板蓋とを備えたインクジェット
   ヘッドにおいて、上記インク流路の流路側壁の上記接着
   面との接合位置に凹部が形成してあることを特徴とする
   インクジェットヘッド。
7. 【請求項７】 請求項６において、上記接着剤は所定の
   大きさのスペーサ部材が混入されたものであることを特
   徴とするインクジェットヘッド。