JP2003291340A - Liquid ejection head and its producing method - Google Patents
Liquid ejection head and its producing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液体噴射ヘッド及
び製造方法に関する。特に本発明は、材料の選択の自由
度を大きくする構成を有する液体噴射ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid jet head and a manufacturing method. In particular, the present invention relates to a liquid ejecting head having a configuration that increases the degree of freedom in material selection.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インクジェット式記録ヘッド等の液体噴
射ヘッドは、圧電振動子をアクチュエータとして、圧力
発生室を膨張収縮させてノズル開口から液滴としてイン
ク滴を吐出させる。具体的には、圧電素子に連結された
アイランド部が、圧力発生室の一部を形成するダイアフ
ラム部に圧電素子の変位を伝達する。そして、ダイアフ
ラム部が、弾性変形することにより圧力発生室を膨張伸
縮させ、インク滴を吐出させる。2. Description of the Related Art A liquid jet head such as an ink jet recording head uses a piezoelectric vibrator as an actuator to expand and contract a pressure generating chamber to eject an ink droplet as a droplet from a nozzle opening. Specifically, the island portion connected to the piezoelectric element transmits the displacement of the piezoelectric element to the diaphragm portion forming a part of the pressure generating chamber. Then, the diaphragm portion is elastically deformed to expand and contract the pressure generating chamber to eject ink droplets.
【０００３】図１は、特開平１１−１０５２８４号公報
に開示されたインクジェット式記録ヘッドのアイランド
部２００及びダイアフラム部２０８の構成を示す。ダイ
アフラム部２０８は、遮気性の高い遮気層２０２と、接
着層２０４と、高分子材料により形成される高分子材料
層２０６とを有する。アイランド部２００、遮気層２０
２、接着層２０４、及び高分子材料層２０６は、この順
序で積層されており、アイランド部２００は、金属基板
をエッチングすることにより形成される。FIG. 1 shows the structure of an island portion 200 and a diaphragm portion 208 of an ink jet recording head disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-105284. The diaphragm portion 208 includes an air-shielding layer 202 having a high air-shielding property, an adhesive layer 204, and a polymer material layer 206 formed of a polymer material. Island part 200, air barrier layer 20
2, the adhesive layer 204, and the polymer material layer 206 are laminated in this order, and the island portion 200 is formed by etching a metal substrate.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】特開平１１−１０５２
８４号公報に開示されたインクジェット式記録ヘッドの
アイランド部２００は、金属基板をエッチングすること
により形成される。したがって、アイランド部２００の
下層である遮気層２０２は、エッチング液に対して耐蝕
性を有する材料でなければならない。そのため、遮気層
２０２に使用する材料の選択の自由度が小さいという課
題がある。[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-1052
The island portion 200 of the ink jet recording head disclosed in Japanese Patent Publication No. 84 is formed by etching a metal substrate. Therefore, the gas barrier layer 202, which is the lower layer of the island portion 200, must be made of a material having corrosion resistance to the etching solution. Therefore, there is a problem that the degree of freedom in selecting a material used for the gas barrier layer 202 is small.
【０００５】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできる液体噴射ヘッド及び製造方法を提供すること
を目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立
項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従
属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid jet head and a manufacturing method which can solve the above problems. This object is achieved by a combination of features described in independent claims of the invention. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第１の形
態によると、弾性変形することにより液体を吐出させる
ダイアフラム部と、ダイアフラム部を弾性変形させるア
イランド部とを備える液体噴射ヘッドであって、ダイア
フラム部は、液体中の成分がダイアフラム部を透過する
ことを防ぐ遮気層と、アイランド部と遮気層との間に設
けられ、アイランド部と遮気層とを接着する第１接着層
とを有する。That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a liquid ejecting head including a diaphragm portion for ejecting liquid by elastic deformation and an island portion for elastically deforming the diaphragm portion. The diaphragm portion is provided between the island portion and the air shielding layer and the air shielding layer that prevents components in the liquid from permeating through the diaphragm portion, and the first adhesive that bonds the island portion and the air shielding layer. And layers.
【０００７】ダイアフラム部は、遮気層に対して第１接
着層と反対側に設けられた弾性変形層をさらに有しても
よい。The diaphragm portion may further include an elastically deformable layer provided on the side opposite to the first adhesive layer with respect to the gas barrier layer.
【０００８】ダイアフラム部は、遮気層と弾性変形層と
の間に設けられ、遮気層と弾性変形層とを接着する第２
接着層とをさらに有してもよい。The diaphragm portion is provided between the gas shield layer and the elastic deformation layer, and is a second member for bonding the gas shield layer and the elastic deformation layer.
It may further have an adhesive layer.
【０００９】本発明の第２の形態によると、弾性変形す
ることにより液体を吐出させるダイアフラム部と、ダイ
アフラム部を弾性変形させるアイランド部とを備える液
体噴射ヘッドの製造方法であって、第１基板を用意する
段階と、第１基板の上層に、液体中の成分がダイアフラ
ム部を透過することを防ぐ遮気層を形成することによ
り、ダイアフラム本体を生成するダイアフラム形成段階
と、アイランド部を形成する第２基板を用意する段階
と、遮気層の上層又は第２基板の上層に、第１接着層を
形成する段階と、第１接着層により、遮気層と第２基板
とを接着する段階と、第２基板をエッチングすることに
より、アイランド部を形成する段階とを備える。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid jet head comprising a diaphragm portion for elastically deforming to eject a liquid and an island portion for elastically deforming the diaphragm portion. And a step of forming a diaphragm body for forming a diaphragm main body by forming an air-blocking layer on the upper layer of the first substrate to prevent components in the liquid from passing through the diaphragm section, and forming an island section. Preparing the second substrate, forming a first adhesive layer on the upper layer of the gas barrier layer or on the second substrate, and bonding the gas barrier layer and the second substrate by the first adhesive layer And etching the second substrate to form an island portion.
【００１０】ダイアフラム形成段階は、第１基板の上層
に、第２接着層を形成する段階と、第２接着層の上層
に、遮気層を形成する段階とを有してもよい。The diaphragm forming step may include a step of forming a second adhesive layer on the upper layer of the first substrate and a step of forming an air shielding layer on the upper layer of the second adhesive layer.
【００１１】なお、上記の発明の概要は、本発明の必要
な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群
のサブコンビネーションもまた発明となりうる。The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲
にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中
で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決
手段に必須であるとは限らない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments are not intended to limit the invention according to the scope of claims and are described in the embodiments. Not all of the combinations of features described above are essential to the solution of the invention.
【００１３】図２及び図３は、本発明の一実施形態に係
るインクジェット式記録ヘッド１０の構成の一例を示
す。図２は、圧力発生室１０２の長手方向におけるイン
クジェット式記録ヘッド１０の断面図を示す。図３は、
圧力発生室１０２の配列方向における圧力発生室１０２
近傍の断面図を示す。インクジェット式記録ヘッド１０
は、本発明の液体噴射ヘッドの一例である。2 and 3 show an example of the construction of an ink jet recording head 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the ink jet recording head 10 in the longitudinal direction of the pressure generating chamber 102. Figure 3
Pressure generation chambers 102 in the arrangement direction of pressure generation chambers 102
A sectional view of the vicinity is shown. Inkjet recording head 10
Is an example of the liquid jet head of the present invention.
【００１４】図２及び図３に示すように、インクジェッ
ト式記録ヘッド１０は、ノズル開口１００が形成された
ノズルプレート１０１と、膨張伸縮によりノズル開口部
１００からインクを吐出させる圧力発生室１０２と、圧
力発生室１０２を膨張収縮させるダイアフラム部１０４
と、圧電材料１０６及び電極１０８を有する圧電振動子
１１０と、圧電振動子１１０の変位をダイアフラム部１
０４に伝達するアイランド部１１２と、圧電振動子１１
０を固定する固定基板１１４と、インク供給口１１６を
介して圧力発生室１０２にインクを供給するリザーバ１
１８と、圧力発生室１０２及びリザーバ１０８を形成す
るスペーサ１２０と、圧電振動子１１０を収納するヘッ
ドフレーム１２２とを備える。As shown in FIGS. 2 and 3, the ink jet recording head 10 includes a nozzle plate 101 having a nozzle opening 100, and a pressure generating chamber 102 for ejecting ink from the nozzle opening 100 by expansion and contraction. Diaphragm portion 104 for expanding and contracting the pressure generating chamber 102
, A piezoelectric vibrator 110 having the piezoelectric material 106 and the electrode 108, and a displacement of the piezoelectric vibrator 110 by the diaphragm unit 1.
04 to the island portion 112 and the piezoelectric vibrator 11
A fixed substrate 114 for fixing 0 and a reservoir 1 for supplying ink to the pressure generating chamber 102 via an ink supply port 116.
18, a spacer 120 that forms the pressure generating chamber 102 and the reservoir 108, and a head frame 122 that houses the piezoelectric vibrator 110.
【００１５】圧電振動子１００は、電極１０８に電圧が
印加されて圧電材料１０６が長手方向に伸縮する。そし
て、アイランド部１１２は、圧電振動子１００が発生し
た変位をダイアフラム部１０４に伝達し、ダイアフラム
部１０４を弾性変形させる。そして、ダイアフラム部１
０４は、弾性変形することによって圧力発生室１０２を
膨張収縮させる。これにより、圧力発生室１０２内のイ
ンクがインク開口１００から吐出される。In the piezoelectric vibrator 100, a voltage is applied to the electrode 108 so that the piezoelectric material 106 expands and contracts in the longitudinal direction. Then, the island portion 112 transmits the displacement generated by the piezoelectric vibrator 100 to the diaphragm portion 104, and elastically deforms the diaphragm portion 104. And the diaphragm part 1
Reference numeral 04 expands and contracts the pressure generating chamber 102 by elastically deforming. As a result, the ink in the pressure generating chamber 102 is ejected from the ink opening 100.
【００１６】図４は、本実施形態の第１実施例に係るア
イランド部１１２及びダイアフラム部１０４の構成を示
す。第１実施例に係るダイアフラム部１０４は、液体
（インク）中の成分がダイアフラム部１０４を透過する
ことを防ぐために設けられた遮気層１２６と、アイラン
ド部１１２と遮気層１２６との間に設けられた接着層１
２４と、遮気層１２６に対して接着層１２４と反対側に
設けられた弾性変形層１２８とを有する。FIG. 4 shows the structure of the island portion 112 and the diaphragm portion 104 according to the first example of this embodiment. The diaphragm portion 104 according to the first embodiment is provided between the island portion 112 and the air shielding layer 126, and the air shielding layer 126 provided to prevent the components in the liquid (ink) from passing through the diaphragm portion 104. Adhesive layer 1 provided
24, and an elastic deformation layer 128 provided on the opposite side to the adhesive layer 124 with respect to the gas barrier layer 126.
【００１７】第１実施例に係るダイアフラム部１０４に
おいて、接着層１２４、遮気層１２６、及び弾性変形層
１２８は、この順序に積層されている。接着層１２４
は、アイランド部１１２と遮気層１２６とを接着する。
接着層１２４は、ウレタン系、ポリエステル系、エポキ
シ系等の樹脂系接着剤であることが好ましい。また、接
着層１２４の厚さは、１〜５μｍであってよい。In the diaphragm portion 104 according to the first embodiment, the adhesive layer 124, the gas shield layer 126, and the elastic deformation layer 128 are laminated in this order. Adhesive layer 124
Adheres the island portion 112 and the gas barrier layer 126.
The adhesive layer 124 is preferably a resin adhesive such as urethane-based, polyester-based or epoxy-based adhesive. Further, the thickness of the adhesive layer 124 may be 1 to 5 μm.
【００１８】遮気層１２６は、遮気性の高い材料により
形成され、インク中の水分を遮気する。よって、遮気層
１２６は、圧力発生室１０２からインクの水分がダイア
フラム部１０４を透過して大気に揮散することを防ぐ。
これにより、遮気層１２６は、圧力発生室１０２内のイ
ンクの粘度上昇を防止する。遮気層１２６は、アルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）、シリカ（ＳｉＯ2）等の耐エッチング性
が高い材料のみならず、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃ
ｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃ
ｒ）等の無機材料であることが好ましい。また、遮気層
１２６は、有機材料であってもよい。遮気層１２６の厚
さは、５０〜１０００Åであってよい。The air-shielding layer 126 is formed of a material having a high air-shielding property and shields moisture in the ink. Therefore, the gas barrier layer 126 prevents the moisture of the ink from the pressure generating chamber 102 from permeating the diaphragm portion 104 and being volatilized to the atmosphere.
As a result, the gas barrier layer 126 prevents the viscosity of the ink in the pressure generating chamber 102 from increasing. The gas barrier layer 126 is not limited to a material having high etching resistance such as alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), but also aluminum (Al), copper (C
u), nickel (Ni), titanium (Ti), chromium (C
Inorganic materials such as r) are preferred. Further, the gas barrier layer 126 may be an organic material. The thickness of the gas barrier layer 126 may be 50 to 1000Å.
【００１９】弾性変形層１２８は、圧電振動子１００の
変形によって弾性変形し、圧力発生室１０２を膨張収縮
させる。弾性変形層１２８は、圧力発生室１０２の容積
を効率的に変化させる材質及び形状であることが望まし
い。弾性変形層１２８は、ポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテ
ルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）
樹脂、ポリバラバン酸（ＰＰＡ）樹脂、ポリサルホン
（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹
脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテル
エーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリオレフィン（Ａ
ＰＯ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹
脂、アラミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニリデ
ン樹脂、ポリカーネート樹脂等の高分子材料であること
が好ましい。弾性変形層１２８の厚さは、２〜１０μｍ
であってよい。The elastic deformation layer 128 is elastically deformed by the deformation of the piezoelectric vibrator 100, and expands and contracts the pressure generating chamber 102. The elastically deformable layer 128 is preferably made of a material and shape that efficiently changes the volume of the pressure generating chamber 102. The elastic deformation layer 128 is made of polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyimide (PI) resin, polyetherimide (PEI) resin, polyamideimide (PAI).
Resin, polyparabanic acid (PPA) resin, polysulfone (PSF) resin, polyethersulfone (PES) resin, polyetherketone (PEK) resin, polyetheretherketone (PEEK) resin, polyolefin (A
Polymer materials such as PO) resin, polyethylene naphthalate (PEN) resin, aramid resin, polypropylene resin, vinylidene chloride resin, and polycarbonate resin are preferable. The elastic deformation layer 128 has a thickness of 2 to 10 μm.
May be
【００２０】アイランド部１１２は、圧電振動子１００
の変位をダイアフラム部１０４に伝達し、ダイアフラム
部１０４を弾性変形させる。アイランド部１１２は、ダ
イアフラム部１０４を効率的に変形させる材質及び形状
であることが望ましい。アイランド部１１２は、ステン
レス鋼、銅、ニッケル、鉄、シリコン等のエッチングが
可能で且つ接着性の高い金属であることが好ましい。ア
イランド部１１２の厚さは、１０〜６０μｍであってよ
い。The island portion 112 is the piezoelectric vibrator 100.
Is transmitted to the diaphragm portion 104 to elastically deform the diaphragm portion 104. It is desirable that the island portion 112 be made of a material and have a shape that efficiently deforms the diaphragm portion 104. The island portion 112 is preferably a metal that can be etched and has high adhesiveness, such as stainless steel, copper, nickel, iron, and silicon. The island portion 112 may have a thickness of 10 to 60 μm.
【００２１】図５は、本実施形態の第１実施例に係るア
イランド部１１２及びダイアフラム部１０４の製造方法
を示す。まず、図５（ａ）に示すように、弾性変形層１
２８となる弾性材料基板を用意する。そして、図５
（ｂ）に示すように、弾性材料基板（弾性変形層１２
８）の上層に、無機材料を堆積し、インク中の成分がダ
イアフラム部１０４を透過することを防ぐ遮気層１２６
を形成することにより、ダイアフラム本体１３６を生成
する。遮気層１２６は、例えばスパッタリング法や蒸着
法等の物理蒸着を用いて、遮気層１２６を形成する無機
材料を弾性材料基板（弾性変形層１２８）の上面に飛散
させることにより形成されることが好ましい。高分子材
料により形成された弾性変形層１２８は、金属により形
成された金属基板１３２より面粗さが小さいため、スパ
ッタリング法や蒸着法等の物理蒸着を用いて遮気層１２
６を均一に形成することができる。FIG. 5 shows a method of manufacturing the island portion 112 and the diaphragm portion 104 according to the first example of this embodiment. First, as shown in FIG. 5A, the elastic deformation layer 1
An elastic material substrate to be 28 is prepared. And FIG.
As shown in (b), the elastic material substrate (elastic deformation layer 12
8) A gas barrier layer 126 that deposits an inorganic material on the upper layer to prevent components in the ink from passing through the diaphragm portion 104.
To form the diaphragm body 136. The gas barrier layer 126 is formed by scattering the inorganic material forming the gas barrier layer 126 onto the upper surface of the elastic material substrate (elastically deformable layer 128) using physical vapor deposition such as sputtering or vapor deposition. Is preferred. Since the elastic deformation layer 128 formed of a polymer material has a smaller surface roughness than the metal substrate 132 formed of a metal, the gas barrier layer 12 is formed by physical vapor deposition such as sputtering or vapor deposition.
6 can be formed uniformly.
【００２２】次に、図５（ｃ）に示すように、アイラン
ド部１１２を形成する金属基板１３２を用意する。そし
て、図５（ｄ）に示すように、遮気層１２６と金属基板
１３２とが隣接しないように、ダイアフラム本体１３６
と金属基板１３２とを貼り合せる。具体的には、遮気層
１２６の上層又は金属基板１３２の上層に、接着剤を塗
布することにより接着層１２４を形成する。そして、接
着層１２４により、遮気層１２６と金属基板１３２とを
接着する。Next, as shown in FIG. 5C, a metal substrate 132 for forming the island portion 112 is prepared. Then, as shown in FIG. 5D, the diaphragm body 136 is arranged so that the gas barrier layer 126 and the metal substrate 132 are not adjacent to each other.
And the metal substrate 132 are bonded together. Specifically, the adhesive layer 124 is formed by applying an adhesive to the upper layer of the gas barrier layer 126 or the upper layer of the metal substrate 132. Then, the air-shielding layer 126 and the metal substrate 132 are adhered by the adhesive layer 124.
【００２３】次に、金属基板１３２に感光性樹脂フィル
ムを貼り付ける。そして、エッチングすべきパターンが
形成されたマスクを用いて高感性樹脂フィルムを露光す
る。そして、図５（ｅ）に示すように、金属基板１３２
のアイランド部１１２になる領域にエッチング保護膜１
３４を形成する。Next, a photosensitive resin film is attached to the metal substrate 132. Then, the high-sensitivity resin film is exposed using a mask having a pattern to be etched. Then, as shown in FIG.
The etching protection film 1 is formed in the region to be the island portion 112 of
34 is formed.
【００２４】次に、図５（ｆ）に示すように、エッチン
グ保護膜１３４を用いて金属基板１３２をエッチングす
る。このとき、接着層１２４がエッチングを停止させ、
接着層１２４、遮気層１２６、及び弾性変形層１２８を
有するダイアフラム部１０４と、アイランド部１１２と
が形成される。そして、図５（ｇ）に示すように、エッ
チング保護膜１３４を除去することにより、ダイアフラ
ム部１０４及びアイランド部１１２が完成する。Next, as shown in FIG. 5F, the metal substrate 132 is etched using the etching protection film 134. At this time, the adhesive layer 124 stops etching,
The diaphragm portion 104 having the adhesive layer 124, the gas barrier layer 126, and the elastic deformation layer 128, and the island portion 112 are formed. Then, as shown in FIG. 5G, by removing the etching protection film 134, the diaphragm portion 104 and the island portion 112 are completed.
【００２５】第１実施例に係る製造方法によれば、アイ
ランド部１１２を形成する金属基板１３２に隣接して接
着層１２４が形成される、即ち金属基板１３２と遮気層
１２６との間に接着層１２４が形成されるため、金属基
板１３２をエッチングする場合に、接着層１２４がエッ
チングを停止させる。そのため、遮気層１２６がエッチ
ング液に晒されることを防ぐことができる。したがっ
て、遮気層１２６は、エッチング液に対して耐蝕性を有
する材料である必要がないため、遮気層２０２に使用す
る材料を自由に材料を選択することができる。According to the manufacturing method of the first embodiment, the adhesive layer 124 is formed adjacent to the metal substrate 132 forming the island portion 112, that is, the adhesive layer 124 is adhered between the metal substrate 132 and the gas shield layer 126. Since the layer 124 is formed, the adhesive layer 124 stops etching when the metal substrate 132 is etched. Therefore, it is possible to prevent the gas barrier layer 126 from being exposed to the etching liquid. Therefore, since the gas barrier layer 126 does not need to be a material having corrosion resistance to the etching solution, the material used for the gas barrier layer 202 can be freely selected.
【００２６】図６は、本実施形態の第２実施例に係るア
イランド部１１２及びダイアフラム部１０４の構成を示
す。第１実施例と同一の各部材及び各層には、第１実施
例と同様の符号を付す。また、第２実施例においては、
第１実施例と同一の各部材及び各層についての説明は一
部省略し、特に第１実施例と異なる部分について説明す
る。FIG. 6 shows the structure of the island portion 112 and the diaphragm portion 104 according to the second example of this embodiment. The same members and layers as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment. In addition, in the second embodiment,
A description of the same members and layers as those in the first embodiment will be partially omitted, and in particular, the portions different from the first embodiment will be described.
【００２７】第２実施例に係るダイアフラム部１０４
は、インク中の成分がダイアフラム部１０４を透過する
ことを防ぐために設けられた遮気層１２６と、アイラン
ド部１１２と遮気層１２６との間に設けられた接着層１
２４と、遮気層１２６に対して接着層１２４と反対側に
設けられた弾性変形層１２８と、遮気層１２６と弾性変
形層１２８との間に設けられた接着層１３０とを有す
る。The diaphragm portion 104 according to the second embodiment.
Is an air shielding layer 126 provided to prevent components in the ink from passing through the diaphragm portion 104, and the adhesive layer 1 provided between the island portion 112 and the air shielding layer 126.
24, an elastic deformation layer 128 provided on the side opposite to the adhesive layer 124 with respect to the gas shield layer 126, and an adhesive layer 130 provided between the gas shield layer 126 and the elastic deformation layer 128.
【００２８】第２実施例に係るダイアフラム部１０４に
おいて、接着層１２４、遮気層１２６、接着層１３０、
及び弾性変形層１２８は、この順序に積層されている。
接着層１２４は、アイランド部１１２と遮気層１２６と
を接着する。また、接着層１３０は、遮気層１２６と弾
性変形層１２８とを接着する。接着層１２４及び接着層
１３０は、ウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系等
の樹脂系接着剤であることが好ましい。In the diaphragm portion 104 according to the second embodiment, the adhesive layer 124, the gas shield layer 126, the adhesive layer 130,
The elastic deformation layer 128 is laminated in this order.
The adhesive layer 124 adheres the island 112 and the gas barrier layer 126. Further, the adhesive layer 130 adheres the gas barrier layer 126 and the elastic deformation layer 128. The adhesive layers 124 and 130 are preferably resin adhesives such as urethane-based, polyester-based, and epoxy-based resin adhesives.
【００２９】図７は、本実施形態の第２実施例に係るア
イランド部１１２及びダイアフラム部１０４の製造方法
を示す。まず、図７（ａ）に示すように、弾性変形層１
２８となる弾性材料基板を用意する。そして、図７
（ｂ）に示すように、弾性材料基板（弾性変形層１２
８）の上層に、接着剤を塗布することにより接着層１３
０を形成する。そして、図７（ｃ）に示すように、接着
層１３０の上層に、無機材料を堆積し、インク中の成分
がダイアフラム部１０４を透過することを防ぐ遮気層１
２６を形成することにより、ダイアフラム本体１３６を
生成する。遮気層１２６は、例えばスパッタリング法や
蒸着法等の物理蒸着を用いて、遮気層１２６を形成する
無機材料を接着層１３０の上面に飛散させることにより
形成されることが好ましい。FIG. 7 shows a method of manufacturing the island portion 112 and the diaphragm portion 104 according to the second example of this embodiment. First, as shown in FIG. 7A, the elastic deformation layer 1
An elastic material substrate to be 28 is prepared. And FIG.
As shown in (b), the elastic material substrate (elastic deformation layer 12
8) The adhesive layer 13 is formed by applying an adhesive on the upper layer.
Form 0. Then, as shown in FIG. 7C, the gas barrier layer 1 that deposits an inorganic material on the upper layer of the adhesive layer 130 to prevent components in the ink from passing through the diaphragm portion 104.
Forming 26 produces diaphragm body 136. The gas barrier layer 126 is preferably formed by scattering the inorganic material forming the gas barrier layer 126 onto the upper surface of the adhesive layer 130 using physical vapor deposition such as sputtering or vapor deposition.
【００３０】次に、図７（ｄ）に示すように、アイラン
ド部１１２を形成する金属基板１３２を用意する。そし
て、図７（ｅ）に示すように、遮気層１２６と金属基板
１３２とが隣接しないように、ダイアフラム本体１３６
と金属基板１３２とを貼り合せる。具体的には、遮気層
１２６の上層又は金属基板１３２の上層に、接着剤を塗
布することにより接着層１２４を形成する。そして、接
着層１２４により、遮気層１２６と金属基板１３２とを
接着する。Next, as shown in FIG. 7D, a metal substrate 132 for forming the island portion 112 is prepared. Then, as shown in FIG. 7E, the diaphragm body 136 is arranged so that the gas barrier layer 126 and the metal substrate 132 are not adjacent to each other.
And the metal substrate 132 are bonded together. Specifically, the adhesive layer 124 is formed by applying an adhesive to the upper layer of the gas barrier layer 126 or the upper layer of the metal substrate 132. Then, the air-shielding layer 126 and the metal substrate 132 are adhered by the adhesive layer 124.
【００３１】次に、金属基板１３２に感光性樹脂フィル
ムを貼り付ける。そして、エッチングすべきパターンが
形成されたマスクを用いて高感性樹脂フィルムを露光す
る。そして、図７（ｆ）に示すように、金属基板１３２
のアイランド部１１２になる領域にエッチング保護膜１
３４を形成する。Next, a photosensitive resin film is attached to the metal substrate 132. Then, the high-sensitivity resin film is exposed using a mask having a pattern to be etched. Then, as shown in FIG.
The etching protection film 1 is formed in the region to be the island portion 112 of
34 is formed.
【００３２】次に、図７（ｇ）に示すように、エッチン
グ保護膜１３４を用いて金属基板１３２をエッチングす
る。このとき、接着層１２４がエッチングを停止させ、
接着層１２４、遮気層１２６、及び弾性変形層１２８を
有するダイアフラム部１０４と、アイランド部１１２と
が形成される。そして、図７（ｈ）に示すように、エッ
チング保護膜１３４を除去することにより、ダイアフラ
ム部１０４及びアイランド部１１２が完成する。Next, as shown in FIG. 7G, the metal substrate 132 is etched using the etching protection film 134. At this time, the adhesive layer 124 stops etching,
The diaphragm portion 104 having the adhesive layer 124, the gas barrier layer 126, and the elastic deformation layer 128, and the island portion 112 are formed. Then, as shown in FIG. 7H, by removing the etching protection film 134, the diaphragm portion 104 and the island portion 112 are completed.
【００３３】第２実施例に係る製造方法によれば、アイ
ランド部１１２を形成する金属基板１３２に隣接して接
着層１２４が形成される、即ち金属基板１３２と遮気層
１２６との間に接着層１２４が形成されるため、金属基
板１３２をエッチングする場合に、接着層１２４がエッ
チングを停止させる。そのため、遮気層１２６がエッチ
ング液に晒されることを防ぐことができる。したがっ
て、遮気層１２６は、エッチング液に対して耐蝕性を有
する材料である必要がないため、遮気層２０２に使用す
る材料を自由に材料を選択することができる。また、遮
気層１２６と弾性変形層１２８とを接着層１３０により
接着することにより、遮気層１２６と弾性変形層１２８
との密着性を向上させることができる。また、遮気層１
２６と弾性変形層１２８とを接着層１３０により接着す
ることにより、遮気層２０２に使用する材料をさらに自
由に材料を選択することができる。According to the manufacturing method of the second embodiment, the adhesive layer 124 is formed adjacent to the metal substrate 132 forming the island portion 112, that is, the adhesive layer 124 is adhered between the metal substrate 132 and the gas shielding layer 126. Since the layer 124 is formed, the adhesive layer 124 stops etching when the metal substrate 132 is etched. Therefore, it is possible to prevent the gas barrier layer 126 from being exposed to the etching liquid. Therefore, since the gas barrier layer 126 does not need to be a material having corrosion resistance to the etching solution, the material used for the gas barrier layer 202 can be freely selected. Further, the gas shield layer 126 and the elastic deformation layer 128 are bonded by the adhesive layer 130, so that the gas shield layer 126 and the elastic deformation layer 128 are bonded.
The adhesiveness with can be improved. In addition, the gas barrier layer 1
By bonding 26 and the elastically deformable layer 128 with the adhesive layer 130, the material used for the gas barrier layer 202 can be selected more freely.
【００３４】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲
には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または
改良を加えることができる。そのような変更または改良
を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ること
が、特許請求の範囲の記載から明らかである。Although the present invention has been described using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. Various changes or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
【００３５】[0035]
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば、材料の選択の自由度を大きくする構成を有する
インクジェット式記録ヘッド１０を提供することができ
る。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide the ink jet type recording head 10 having a structure in which the degree of freedom in material selection is increased.
【図１】特開平１１−１０５２８４号公報に開示された
インクジェット式記録ヘッドのアイランド部２００及び
ダイアフラム部２０８の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an island portion 200 and a diaphragm portion 208 of an ink jet recording head disclosed in JP-A-11-105284.
【図２】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記
録ヘッド１０の構成の一例を示す。FIG. 2 shows an example of the configuration of an inkjet recording head 10 according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記
録ヘッド１０の構成の一例を示す。FIG. 3 shows an example of the configuration of an inkjet recording head 10 according to an embodiment of the present invention.
【図４】第１実施例に係るアイランド部１１２及びダイ
アフラム部１０４の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an island portion 112 and a diaphragm portion 104 according to the first embodiment.
【図５】第１実施例に係るアイランド部１１２及びダイ
アフラム部１０４の製造方法を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a method of manufacturing the island portion 112 and the diaphragm portion 104 according to the first embodiment.
【図６】第２実施例に係るアイランド部１１２及びダイ
アフラム部１０４の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of an island portion 112 and a diaphragm portion 104 according to a second embodiment.
【図７】第２実施例に係るアイランド部１１２及びダイ
アフラム部１０４の製造方法を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a method of manufacturing the island portion 112 and the diaphragm portion 104 according to the second embodiment.
１０ インクジェット式記録ヘッド １００ ノズ
ル開口
１０１ ノズルプレート １０２ 圧力
発生室
１０４ ダイアフラム部 １０６ 圧電
材料
１０８ 電極 １１０ 圧電
振動子
１１２ アイランド部 １１４ 固定
基板
１１６ インク供給口 １１８ リザ
ーバ
１２０ スペーサ １２２ ヘッ
ドフレーム
１２４ 接着層 １２６ 遮気
層
１２８ 弾性変形層 １３０ 接着
層
１３２ 金属基板 １３４ エッ
チング保護膜
１３６ ダイアフラム本体10 Inkjet recording head 100 Nozzle opening 101 Nozzle plate 102 Pressure generating chamber 104 Diaphragm section 106 Piezoelectric material 108 Electrode 110 Piezoelectric vibrator 112 Island section 114 Fixed substrate 116 Ink supply port 118 Reservoir 120 Spacer 122 Head frame 124 Adhesive layer 126 Air shielding Layer 128 Elastic deformation layer 130 Adhesive layer 132 Metal substrate 134 Etching protection film 136 Diaphragm body
Claims (5)
るダイアフラム部と、前記ダイアフラム部を弾性変形さ
せるアイランド部とを備える液体噴射ヘッドであって、 前記ダイアフラム部は、 前記液体中の成分が前記ダイアフラム部を透過すること
を防ぐ遮気層と、 前記アイランド部と前記遮気層との間に設けられ、前記
アイランド部と前記遮気層とを接着する第１接着層とを
有することを特徴とする液体噴射ヘッド。1. A liquid ejecting head comprising: a diaphragm portion that elastically deforms to discharge a liquid; and an island portion that elastically deforms the diaphragm portion, wherein the diaphragm portion has a component in the liquid that is the diaphragm. And a first adhesive layer that is provided between the island portion and the gas-shielding layer and that bonds the island portion and the gas-shielding layer. Liquid ejecting head.
して前記第１接着層と反対側に設けられた弾性変形層を
さらに有することを特徴とする請求項１に記載の液体噴
射ヘッド。2. The liquid jet head according to claim 1, wherein the diaphragm portion further includes an elastically deformable layer provided on the side opposite to the first adhesive layer with respect to the gas barrier layer.
気層と前記弾性変形層とを接着する第２接着層とをさら
に有することを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘ
ッド。3. The diaphragm portion further includes a second adhesive layer that is provided between the gas shield layer and the elastic deformation layer and that bonds the gas shield layer and the elastic deformation layer. The liquid jet head according to claim 2.
るダイアフラム部と、前記ダイアフラム部を弾性変形さ
せるアイランド部とを備える液体噴射ヘッドの製造方法
であって、 第１基板を用意する段階と、 前記第１基板の上層に、前記液体中の成分が前記ダイア
フラム部を透過することを防ぐ遮気層を形成することに
より、ダイアフラム本体を生成するダイアフラム形成段
階と、 前記アイランド部を形成する第２基板を用意する段階
と、 前記遮気層の上層又は前記第２基板の上層に、第１接着
層を形成する段階と、 前記第１接着層により、前記遮気層と前記第２基板とを
接着する段階と、 前記第２基板をエッチングすることにより、前記アイラ
ンド部を形成する段階とを備えることを特徴とする液体
噴射ヘッドの製造方法。4. A method of manufacturing a liquid ejecting head, comprising: a diaphragm portion that elastically deforms to discharge a liquid; and an island portion that elastically deforms the diaphragm portion, the method including: preparing a first substrate; A diaphragm forming step of forming a diaphragm main body by forming an air barrier layer on the upper layer of the first substrate to prevent components in the liquid from passing through the diaphragm portion; and a second substrate forming the island portion. And a step of forming a first adhesive layer on the upper layer of the gas barrier layer or an upper layer of the second substrate, and bonding the gas barrier layer and the second substrate by the first adhesive layer. And a step of forming the island portion by etching the second substrate.
を有することを特徴とする請求項４に記載の液体噴射ヘ
ッドの製造方法。5. The diaphragm forming step includes the steps of forming a second adhesive layer on the upper layer of the first substrate, and forming the gas barrier layer on the upper layer of the second adhesive layer. 5. The method for manufacturing a liquid jet head according to claim 4, wherein.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009234143A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Brother Ind Ltd | Liquid transferring apparatus |
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2002
- 2002-04-04 JP JP2002102947A patent/JP2003291340A/en active Pending
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| US10751997B2 (en) | 2014-01-28 | 2020-08-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Flexible carrier for fluid flow structure |
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