JPH07304180A - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数や組立工程数が少なく、接続部にお
けるショートなどを防止し、低コストで信頼性の高いも
のとする。 【構成】 流路基板１上の加圧室に対向する壁面1cに、
振動板６とその上に圧電素子７とを配置する。圧電素子
７上に多量の異方導電性接着剤15を塗付し、フレキシブ
ルケーブル９を位置合わせして対接させ、圧電素子７の
上方に加圧部材16を配置し加圧しながら加熱する。加圧
時に異方導電性接着剤15の一部は圧電素子７の周囲には
み出し、壁面1cまで達する。この状態で硬化すると、加
圧されている異方導電性接着剤は加圧方向に導電性を示
し、加圧されない部分は絶縁性を示すので、フレキシブ
ルケーブル９の所定の電極と圧電素子７との間は加圧さ
れた異方導電性接着剤15a により導通し、圧電素子７の
周囲は加圧されない異方導電性接着剤15b により絶縁シ
ールされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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
ジェットヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インク流路の一部に圧力室を
設け、この圧力室を覆う振動板上に加圧手段である圧電
素子を固着し、圧電素子の一方の面が接触する振動板の
接続部と、圧電素子の他方の面とを、フレキシブルケー
ブルの所定の端子部にそれぞれ接続し、圧電素子に駆動
電力を供給するようにしている。そしてノズルから流出
したインクが上記の接続部に浸入してショートするなど
のことを防止するために、例えば、特開昭６３−４９５
６号公報には、ヘッドのケース部材に穴を明け、ヘッド
のノズル部をケース部材の穴を通して突出させ、ケース
部材とヘッドとの間にシール用のゴム部材を挾み、両者
をねじ止めにより圧接してシールする方法が示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの従来の方法
によると、ケース部材やゴム部材やねじ部材などの余分
な部材が必要になり、部品点数が増加し、組立工程数が
多くなり、コストが増大するという問題があった。

【０００４】そこで本発明の目的は、部品点数や組立工
程数が増加することなく、接続部におけるショートなど
を防止し、低コストで信頼性の高いインクジェットヘッ
ドの製造方法を提供する。

【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、本発明では、中間部に加圧室を含むインク流路と、
インク流路の先端に連通するノズルと、加圧室に対向す
る壁面に配置してある圧電素子と、圧電素子に駆動電圧
を供給する配線部材とを有し、配線部材を介して圧電素
子に電圧を印加し、加圧室内のインクに圧力を加えてイ
ンクをノズルから吐出させるインクジェットヘッドの製
造方法において、圧電素子上に配線部材を接合する際
に、圧電素子と配線部材との間隙に異方導電性接着剤を
介在させた状態で加圧しつつ加熱して、異方導電性接着
剤の一部を圧電素子の周囲にはみ出させた状態で硬化さ
せ、間隙において加圧されて導電性となった異方導電性
接着剤により配線部材と圧電素子とを導通させるととも
に、圧電素子の周囲にはみ出した状態で絶縁性を保って
いる異方導電性接着剤により圧電素子を絶縁シールする
ことを特徴としている。

【０００６】また、本発明では、圧電素子が、振動板を
介して壁面に配置してあり、異方導電性接着剤は、振動
板と圧電素子の間隙および圧電素子と配線部材との間隙
に介在させてあり、加圧されて導電性となった異方導電
性接着剤により配線部材と圧電素子と振動板とを導通さ
せるとともに、圧電素子および振動板の周囲にはみ出し
た状態で絶縁性を保っている異方導電性接着剤により圧
電素子と振動板とを絶縁シールすることを特徴としてい
る。

【０００７】

【作用】配線部材と圧電素子との接合に異方導電性接着
剤を用い、加圧・加熱して接着剤を硬化させた際に、加
圧された異方導電性接着剤は加圧方向に導電性となり、
配線部材と圧電素子との導通が得られるが、加圧されな
かった部分では異方導電性接着剤は絶縁性を保ち、圧電
素子を絶縁シールする。

【０００８】

【実施例】図１及び図２を参照して、本発明の一実施例
について説明する。流路基板１は、インクに対して強
く、接着に適したポリサルフォン等の材料からなり、複
数のノズル１ａ…が厚み方向に貫通して穿設してある。
図示のように、流路基板１の中央部前面には突出部１ｂ
が設けられ、ノズル１ａ…がこの突出部１ｂを貫通して
穿設されている。流路基板１の背後には、流路の蓋とな
る中板２が積層されて接合してある。中板２には複数の
インク供給孔２ａ…が、厚み方向に貫通して穿設してあ
る。流路基板１と中板２との接合面には、ノズル１ａお
よびインク供給孔２ａと実質的に直交するように、複数
の加圧室３…が設けてあり、この各加圧室３と、各ノズ
ル１ａおよび各インク供給孔２ａとをそれぞれ連通する
ようにインク流路４…，５…が区画形成されている。ノ
ズル１ａはインク流路４の先端に連通し、インク供給孔
２ａはインク流路５に連通している。

【０００９】流路基板１の加圧室３と対向する壁面１ｃ
には加圧手段が設けてある。即ち加圧手段は、リン青銅
または黄銅などの金属で作られた複数の振動板６…と複
数の圧電素子７…とをそれぞれ重ね合わせてなるもので
ある。また流路基板１の壁面１ｃには共通電極８が、各
圧電素子７を接合した各振動板６と導通するように形成
してある。

【００１０】各圧電素子７は表裏両面に電極を有してお
り、一方の電極は、図示しない外部の圧電素子駆動用の
ドライバＩＣと電気的に導通する電極パターンが形成し
てある配線部材としてのフレキシブルケーブル９の所定
の電極に後述の方法によって接続されるとともに、他方
の電極は、振動板６，図示しない部分において振動板６
と接続されている共通電極８を介してフレキシブルケー
ブル９の他の電極に接続される。

【００１１】中板２の背後には、インクのカートリッジ
ケース１０がエポキシ等の接着剤により接合してある。
中板２とカートリッジケース１０との接合面には、イン
ク供給孔２ａ…と直交するように、かつこれに連通する
ように、共通インク室１１が形成してある。共通インク
室１１の中央部には、カートリッジケース１０内よりイ
ンクが供給される開口１０ａが設けてあり、この開口１
０ａにフィルタ１２が熱融着により接合してある。これ
により、カートリッジケース１０に収納してあるインク
中のごみなどが共通インク室１１へ侵入するのを防いで
いる。

【００１２】カートリッジケース１０内に収納されるイ
ンクは、ポリウレタン等の多孔質材１３に含浸させた状
態で収納してあり、空気孔１４ａを有する蓋体１４で封
止してある。

【００１３】そこで、フレキシブルケーブル９の所定の
電極に、各圧電素子７…の一方の電極（表面側）を接続
する方法について詳述する。流路基板１上の加圧室３と
対向する壁面１ｃに、振動板６…とその上に圧電素子７
…とを配置する。そして、圧電素子７上に異方導電性接
着剤１５を多量に塗付する。次いでフレキシブルケーブ
ル９を正しい位置に位置合わせして対接させ、圧電素子
７の上部に加圧部材１６を配置し、加圧しながら加熱
し、異方導電性接着剤１５の一部を圧電素子７と振動板
６の周囲にはみ出させた状態で硬化させる。

【００１４】異方導電性接着剤１５は、十分な量だけ塗
付されていると、圧電素子７の周囲にはみ出しこれを覆
うように垂れ下がり、流路基板１の壁面１ｃにまで達す
る。異方導電性接着剤はその特性上、加圧された部分は
その加圧方向に導電性を示すが、加圧されない部分は絶
縁性を示す。従ってこの接着方法によって、加圧された
フレキシブルケーブル９の所定の電極と圧電素子７との
間の異方導電性接着剤１５ａは、その加圧方向である上
下方向に導通するが、圧電素子７の周囲にはみ出した異
方導電性接着剤１５ｂは加圧されておらず、絶縁性を保
っているので、圧電素子７はこの異方導電性接着剤１５
ｂにより絶縁状態でシールされることになる。

【００１５】フレキシブルケーブル９の所定の電極に圧
電素子７の他方の電極（裏面側）を接続する方法は、図
示しないが振動板６を介して接続されている共通電極８
の所定の位置に導電性接着剤を適量塗付し、フレキシブ
ルケーブル９の所定の電極と対向させた状態で上記圧電
素子７との接合と同時に加熱・硬化して接合して導通を
とればよい。

【００１６】図３には、フレキシブルケーブル９の所定
の電極に、各圧電素子７…を接続する他の方法が示して
あり、流路基板１上の加圧室３と対向する壁面１ｃに、
振動板６…が配置してあり、その上に異方導電性接着剤
２５を塗付し、各振動板６の上に圧電素子７…を配置す
る。そして各圧電素子７上に、再び異方導電性接着剤２
５を塗付する。次いでフレキシブルケーブル９を正しい
位置に位置合わせして対接させ、圧電素子７の上部に加
圧部材１６を配置し、加圧しながら加熱し、異方導電性
接着剤２５の一部を圧電素子７と振動板６の周囲にはみ
出させた状態で硬化させる。

【００１７】異方導電性接着剤２５は振動板６と圧電素
子７との間隙および圧電素子７と配線部材９との間隙に
介在させてあるので、加圧して溶融したとき圧電素子７
および振動板６の周囲にはみ出してこれを覆い、流路基
板１の壁面１ｃにまで達する。そして加圧されたフレキ
シブルケーブル９の所定の電極と圧電素子７、及び圧電
素子７と振動板６の間の異方導電性接着剤２５ａは、そ
の加圧方向である上下方向に導通するが、圧電素子７の
周囲にはみ出した異方導電性接着剤２５ｂは加圧されて
おらず絶縁性を保っているので、圧電素子７及び振動板
６はこの異方導電性接着剤２５ｂにより絶縁状態でシー
ルされることになる。

【００１８】インクを吐出する際には、フレキシブルケ
ーブル９を介してドライバＩＣからの駆動信号を圧電素
子７に供給すると、圧電素子７が変形して振動板６を加
圧室３内に屈曲させ、これにより加圧室内のインクが加
圧されてノズル１ａからインクを吐出する。インク吐出
後は圧電素子７に対する印加電圧は０となり、圧電素子
７は反動で外方に屈曲して加圧室３内の圧力がマイナス
になる。この負圧により、多孔質材１３内に保持されて
いるインクがフィルタ１２を通り、共通インク室１１を
通ってインク供給孔２ａから加圧室３およびインク流路
４，５内に供給される。インクの吐出後に、ノズル１ａ
の回りに残ったインクが圧電素子７の方へ回り込んでき
たとしても、圧電素子７は絶縁性の異方導電性接着剤２
５ｂによりシールされているので、両側の電極間がショ
ートする等の不良を発生しない。なお、上記の異方導電
性接着剤１５，２５を、振動板６と共通電極８との間隙
や共通電極８と流路基板壁面１ｃとの間隙に介在させ、
これらを互いに固着する構成としてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、圧電
素子と配線部材との間隙に異方導電性接着剤を介在させ
た状態で加圧しつつ加熱して、異方導電性接着剤の一部
を圧電素子の周囲にはみ出させた状態で硬化させるの
で、加圧されて導電性となった異方導電性接着剤により
配線部材と圧電素子とが導通するとともに、周囲にはみ
出した状態で絶縁性を保っている異方導電性接着剤によ
り圧電素子を絶縁シールすることができ、部品点数や組
立工程数を増加させないで、接続部におけるショートな
どを防止でき、低コストで信頼性の高いインクジェット
ヘッドを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１の一部拡大断面図である。

【図３】図２の他の例を示す一部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ａ ノズル １ｃ 壁面 ３ 加圧室 ４，５ インク流路 ６ 振動板 ７ 圧電素子 ９ 配線部材（フレキシブルケーブル） １５，２５ 異方導電性接着剤 １５ａ，２５ａ 導電状態にある異方導電性接着剤 １５ｂ，２５ｂ 絶縁状態にある異方導電性接着剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間部に加圧室を含むインク流路と、上
   記インク流路の先端に連通するノズルと、上記加圧室に
   対向する壁面に配置してある圧電素子と、上記圧電素子
   に駆動電圧を供給する配線部材とを有し、上記配線部材
   を介して上記圧電素子に電圧を印加し、上記加圧室内の
   インクに圧力を加えてインクを上記ノズルから吐出させ
   るインクジェットヘッドの製造方法において、 上記圧電素子上に上記配線部材を接合する際に、上記圧
   電素子と上記配線部材との間隙に異方導電性接着剤を介
   在させた状態で加圧しつつ加熱して、上記異方導電性接
   着剤の一部を上記圧電素子の周囲にはみ出させた状態で
   硬化させ、上記間隙において加圧されて導電性となった
   上記異方導電性接着剤により上記配線部材と上記圧電素
   子とを導通させるとともに、上記圧電素子の周囲にはみ
   出した状態で絶縁性を保っている上記異方導電性接着剤
   により上記圧電素子を絶縁シールすることを特徴とする
   インクジェットヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記圧電素子は、振動板を介して上記壁面に配置してあ
   り、 上記異方導電性接着剤は、上記振動板と上記圧電素子の
   間隙および上記圧電素子と上記配線部材との間隙に介在
   させてあり、加圧されて導電性となった上記異方導電性
   接着剤により上記配線部材と上記圧電素子と上記振動板
   とを導通させるとともに、上記圧電素子および上記振動
   板の周囲にはみ出した状態で絶縁性を保っている上記異
   方導電性接着剤により上記圧電素子と上記振動板とを絶
   縁シールする ことを特徴とするインクジェットヘッド
   の製造方法。