JP2003276207A - インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェット記録装置

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JP2003276207A
JP2003276207A JP2002079978A JP2002079978A JP2003276207A JP 2003276207 A JP2003276207 A JP 2003276207A JP 2002079978 A JP2002079978 A JP 2002079978A JP 2002079978 A JP2002079978 A JP 2002079978A JP 2003276207 A JP2003276207 A JP 2003276207A
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ink jet
liquid chamber
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Shinichi Tsunoda
Masaru Watanabe
賢 渡辺
慎一 角田
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Ricoh Co Ltd
株式会社リコー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットヘッドの振動板と圧電素子と
の接合に要する時間を短縮する。 【解決手段】 圧電素子112の接合用接着剤49の塗
布領域以外に対向した凹部115を振動板31に設け
る。この凹部115に対応して塗布した仮固定用接着剤
114に振動板31と圧電素子112を仮固定する。仮
固定接合面に隙間ができるため、仮固定用接着剤114
と接合用接着剤49とが混じり合うことは極めて少なく
なるため、十分な仮固定強度をえることができる。仮固
定用接着剤114の選択範囲が広がり、例えば紫外線硬
化型接着剤を用いて仮固定時間を大幅に短縮可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細なノズルより
インク滴を吐出させて記録媒体上に画像を記録するため
のインクジェットヘッドに係り、特に、インク滴を吐出
させるための駆動手段として圧電素子を用いるインクジ
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の問題点に
ついて、図13及び図14を参照して説明する。ここに
示す従来例は、ノズル板433、液室隔壁部材43及び
振動板431からなる三層構造の液室ユニット402
と、分割スリット413により複数の部分412に分割
された圧電素子411を含む駆動ユニット401とを有
し、圧電素子411と振動板431とを接着剤414に
より接着接合した構造のインクジェットヘッドである。
【0003】振動板431と圧電素子411は高精度に
位置決めして接合する必要があるが、そのためには専用
装置を使用する必要がある。接着剤414としては、信
頼性が高く、耐湿性の高いエポキシ接着剤等が一般に用
いられる。しかし、このようなエポキシ接着剤等は速硬
化性がないため、それが十分に硬化するまで専用装置を
占有したのでは、同装置のスループットが極めて悪くな
ってしまう。
【0004】そこで、接合用の接着剤414とは別に、
速硬化性の接着剤415を用いて圧電素子411と振動
板431とを位置決めした状態に仮固定する方法が採用
されることが多い。この仮固定用の接着剤415の塗布
方法としては、図13(a)に示すように接合前に塗布
する先塗り法と、図14(b)に示すように接合後に塗
布する後塗り法とが用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、先塗り法で
は、図13(b)のB部に示すように、加圧により広が
った接着剤414,415が混じり合ってしまい、接着
剤の種類によっては所期の仮固定強度を得られないた
め、接着剤415の種類が限定されるという問題があ
る。また、接合された状態では圧電素子411と振動板
431の接合面間に光を通すような隙間がないため、仮
固定用接着剤415として紫外線硬化型接着剤を用いる
ことができない。また、後塗り法では、エッジを狙って
接着剤415を適切に塗布する作業が難しいという問題
と、接着剤415による仮固定面積を大きくできないた
め仮固定強度が低いという問題がある。
【0006】よって、本発明の主たる目的は、インクジ
ェットヘッドの振動板と圧電素子との接合に関する前記
のごとき問題点を改善し、信頼性及び量産性に優れたイ
ンクジェットヘッドを提供することにある。この目的及
び他の目的について、以下に実施の形態に関連して具体
的に説明する。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の特徴は、請求項1に記載のように、加圧液室
の壁の一部を構成する振動板と圧電素子が接合用接着剤
により接合され、前記圧電素子により前記振動板を介し
て前記加圧液室が加圧されることにより前記加圧液室に
連通したノズルよりインク滴が吐出されインクジェット
ヘッドにおいて、前記振動板が、前記圧電素子の前記接
合用接着剤が塗布されない領域に対向する凹部を有し、
この凹部において速硬化性接着剤により前記振動板と前
記圧電素子とが固定されたインクジェットヘッドにあ
る。
【0008】本発明のもう1つの特徴は、請求項2に記
載のように、請求項1記載のインクジェットヘッドにお
いて、前記速硬化性接着剤が紫外線硬化型接着剤である
ことである。
【0009】本発明のもう1つの特徴は、請求項3に記
載のように、請求項1記載のインクジェットヘッドにお
いて、前記凹部の深さtが5μm<t<200μmの範
囲であることである。
【0010】本発明のもう1つの特徴は、請求項4に記
載のように、請求項1記載のインクジェットヘッドにお
いて、前記振動板が、前記接合用接着剤の前記凹部への
侵入を防止するためのスリットを前記凹部の近傍に有す
ることである。
【0011】本発明のもう1つの特徴は、請求項5に記
載のように、請求項1記載のインクジェットヘッドにお
いて、前記圧電素子が、前記凹部に対向する部位の近傍
に前記接合用接着剤の前記凹部への侵入を防止するため
のスリットを有することである。
【0012】本発明のもう1つの特徴は、請求項6に記
載のように、請求項1乃至5のいずれか1項記載のイン
クジェットヘッドにおいて、前記振動板が電鋳により形
成されたことである。
【0013】本発明のもう1つの特徴は、請求項7に記
載のように、加圧液室の壁の一部を構成する振動板と圧
電素子が接合用接着剤により接合され、前記圧電素子に
より前記振動板を介して前記加圧液室が加圧されること
により前記加圧液室に連通したノズルよりインク滴が吐
出されるインクジェットヘッドの製造方法であって、前
記圧電素子の前記接合用接着剤が塗布されない領域に対
向して前記振動板に形成された凹部において、速硬化性
接着剤により、前記振動板と前記圧電素子を仮固定する
製造方法にある。
【0014】本発明のもう1つの特徴は、請求項8に記
載のように、インクジェットヘッドによりインク滴を複
写して記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録
装置において、前記インクジェットヘッドが請求項1乃
至5のいずれか1項記載のインクジェットヘッドである
インクジェット記録装置にある。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。なお、説明の重複を減
らすため、複数の図面において同等部分又は対応部分に
は同一の参照番号を用いる。
【0016】まず、図1、図2及び図3を参照して、本
発明によるインクジェットヘッドの全体的構成の一例を
説明する。図1はインクジェットヘッドの概略分解斜視
図であり、図2は同ヘッドのチャンネル方向(ノズル配
列方向)より見た要部概略断面図である。図3は、同ヘ
ッドのチャンネル方向と直交する方向より見た要部概略
断面図である。
【0017】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト1と、液室ユニット2と、ヘッドカバー3とを備えて
いる。駆動ユニット1は、絶縁性のベース部材11(例
えばチタン酸バリウム、アルミナ、フォルステライトな
どのセラミックス基板)の上に、エネルギー発生手段で
ある積層型圧電素子12と、その周囲を取り囲む樹脂、
セラミック等からなるフレーム部材13を接着剤14に
よって接合した構成である。圧電素子12は、インクを
液滴化して飛翔させるための駆動パルスが与えられる部
分(これを「駆動部」という)17と、駆動パルスが与
えられずに単に液室ユニット2をベース部材11に固定
するための液室支柱部材となる部分(これを「非駆動
部」という)18とが交互に並んだ構成である。
【0018】圧電素子12としては例えば10層以上の
積層型圧電素子が用いられる。このような積層型圧電素
子は、例えば図2に示すように、厚さ10〜50μm/
層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)20と、厚さ数μ
m/層の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電極
21とを交互に積層したものであるが、これに限られる
ものでない。
【0019】圧電素子12の内部電極21は1層おきに
AgPdからなる左右の端面電極22,23(2つの圧電
素子の対向する面側が端面電極22、対向しない面側が
端面電極23)に接続される。一方、ベース部材11上
には、図1に示すようにNi・Au蒸着、Auメッキ、Ag
Ptペースト印刷、AgPdペースト印刷等によって共通
電極24及び個別電極25の各パターンが設けられる。
そして、各列の圧電素子12の対向する端面電極22は
導電性接着剤26を介して共通電極24に接続され、他
方、圧電素子12の対向しない端面電極23は同じく導
電性接着剤26を介してそれぞれ個別電極25に接続さ
れる。このような電気的接続を介して、圧電素子12の
駆動部17に駆動電圧を与えることによって、駆動部1
7に積層方向の電界が発生し積層方向の伸びの変位が生
じる。共通電極24は、図2にも示されるように、フレ
ーム部材13に設けた穴13a内に導電性接着剤26を
充填することによって、各圧電素子に接続されたパター
ンと導通がとられる。
【0020】一方、液室ユニット2は、金属あるいは樹
脂の薄膜からなる振動板31と、ドライフィルムレジス
ト(DFR)からなる感光性樹脂層で形成した2層構造
の液室隔壁部材32と、金属、樹脂等からなるノズル板
33から構成され、これら各部材は順次積層され、例え
ば熱融着により接合される。これらの各部材31,3
2,33によって、1つの駆動部17と、それに対応す
るダイアフラム部34と、ダイアフラム部34を介して
加圧される加圧液室35と、加圧液室35の両側に位置
して加圧液室35にインクを導入する共通液室36と、
加圧液室35と共通液室36とを連通させるインク供給
路37と、加圧液室35に連通するノズル38とからな
る1つのチャンネルが形成される。ここに示すインクジ
ェットヘッドは、このようなチャンネルが複数個、2列
に配列された構成である。
【0021】振動板31は、圧電素子12の駆動部17
に対応するダイアフラム部34と、非駆動部18と接合
される梁41と、フレーム部材13と接合されるベース
42とを有する。ダイアフラム部34は、駆動部17と
接合される島状凸部43と、この凸部43の周囲に形成
した厚み3〜10μm程度の薄膜部分(ダイアフラム領
域)44とからなる。
【0022】液室隔壁部材32は、振動板31側に予め
ドライフィルムレジストをラミネートして所要のマスク
を用いて露光し、現像して所定の液室パターンを形成し
た第1感光性樹脂層45と、ノズルプレート33側に予
めドライフィルムレジストをラミネートして所要のマス
クを用いて露光し、現像して所定の液室パターンを形成
した第2感光性樹脂層46とを熱圧着で接合してなる。
【0023】なお、液室隔壁部材32は、シリコンなど
の高剛性材料を接着剤で接合して形成することも可能で
あり、また、シリコン基板などから一体的に形成された
1層構造とすることも可能であり、そのような構成のイ
ンクジェットヘッドも本発明に包含されることは当然で
ある。
【0024】ノズル板33にはインク滴を吐出飛翔させ
るための微細な吐出口であるノズル38が2列に並べて
形成される。各ノズル38の内部形状(内側形状)は、
略円柱形状(又は略円錘台形状でもよい。)とされる。
また、各ノズル38の径はインク滴出口側の直径で約2
5〜35μmである。ノズル板33のインク吐出面(ノ
ズル表面側)は、図1に示すように撥水性の表面処理を
施した撥水処理面47とされている。具体的には、例え
ば、PTFE−Ni共析メッキやフッ素樹脂の電着塗
装、蒸発性のあるフッ素樹脂(例えばフッ化ピッチな
ど)を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系
樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、使用されるインクの物
性に応じて選定した撥水処理膜が撥水処理面47として
用いられる。撥水処理面47を形成する目的は、インク
の滴形状、飛翔特性を安定化するためである。なお、ノ
ズル板33の周縁部は撥水処理膜を形成しない非撥水処
理面48とされる。
【0025】このような駆動ユニット1と液室ユニット
2はそれぞれ別個に組み立てられた後、液室ユニット2
の振動板31と駆動ユニット1の圧電素子12及びフレ
ーム部材13とが接着剤49で接合されることにより一
体化される。そして、ベース部材11をヘッド支持部材
であるスペーサ部材(ヘッドホルダ)50上に支持して
保持し、このスペーサ部材50の内部に設けられたヘッ
ド駆動用IC等を有するPCB基板と駆動ユニット1の
各駆動部17に接続した各電極24,25とがFPCケ
ーブル51,51を介して接続される。
【0026】また、ノズルカバー(ヘッドカバー)3
は、ノズル板33の周縁部及びヘッド側面を覆うための
箱状のものであり、ノズル板33の撥水処理面47に対
応した開口部を有し、ノズル板33の周縁部に残した非
撥水処理面48に接着剤にて接合される(図4参照)。
【0027】さらに、このインクジェットヘッドには、
図示しないインクカートリッジからのインクを液室に供
給するため、スペーサ部材50、ベース部材11、フレ
ーム部材13及び振動板31にそれぞれインク供給穴5
2,53,54,55が形成される。
【0028】このような構成のインクジェットヘッドに
おいては、記録信号に応じて駆動部17に駆動電圧(1
0〜50Vのパルス電圧)を印加することによって、駆
動部17に積層方向の変位が生起し、振動板31のダイ
アフラム部34を介して加圧液室35が加圧されて圧力
が上昇し、ノズル38からインク滴が吐出される。この
とき、加圧液室35から共通液室36へ通じるインク供
給路37方向へもインクの流れが発生するが、断面積が
狭小のインク供給路37が流体抵抗部として働いて共通
液室36側へのインクの流れを抑制し、インク吐出効率
の低下を防ぐ。そして、インク滴吐出の終了に伴い、加
圧液室35内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣
性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室34内に負
圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、イ
ンクタンクから供給されたインクは共通液室36に流入
し、共通液室よりインク供給路37を経て加圧液室35
内に充填される。そして、ノズル38の出口付近のイン
クメニスカス面の振動が減衰し、表面張力によってイン
クはノズル38の出口付近に戻されて安定状態に至り、
次のインク滴吐出動作の準備が整う。
【0029】なお、以上に説明した全体的な構造及び組
立手順はあくまで一例であり、それのみに限定されるわ
けではない。また、圧電素子12に関してであるが、例
えば図5に見られるように、ベース部材11に接合され
たチャンネル方向に長いプレート状又はバー状の圧電素
子112に、ダイシングソー等を用いてスリット加工を
施し、分割溝113によって個別の圧電素子12(駆動
部17又は非駆動部18)に分割される。
【0030】次に、図4及び図5を参照して本発明の実
施例1について説明する。図4は、ノズルカバー3を接
合後のノズル面側から見た形状を示す概略正面図であ
る。図5は図4のC線で切断した概略部分断面図であ
り、同図(a)は液室ユニット2と駆動ユニット1とが
接合される直前の状態を、同図(b)は接合後の状態を
それぞれ示している。
【0031】本実施例1によれば、振動板31は、液室
から離れた圧電素子112の端部に対向する部位に、圧
電素子112との位置決め仮固定のための凹部115を
有する。ここに示す例では、凹部115の平面形状は正
方形であるが、これに限定されるわけではない。
【0032】圧電素子112と振動板31とを接合する
際には、図5(a)に示すように、圧電素子112に接
合用接着剤49を塗布するとともに、凹部115に対向
する圧電素子112の端部に仮固定用接着剤114を塗
布する。なお、仮固定用接着剤114を凹部115側に
塗布してもよい。
【0033】そして、接合のための専用装置を用いて、
圧電素子112と振動板31とを位置決めして加圧する
と、仮固定用接着剤114は図5(b)のように広がる
が、凹部115と圧電素子端部の接合面の間に凹部11
5の深さ分の隙間があるので、仮固定用接着剤115は
完全につぶされるわけではなく、また、凹部115の縁
が仮固定用接着剤115の接合用接着剤49の塗布面側
への広がりを抑える働きをするため、仮固定用接着剤1
14の仮固定用接着剤114との混ざり合いが生じにく
く、その混ざり合いによる仮固定強度不足の問題も起こ
りにくい。したがって、仮固定用接着剤114として様
々な速硬化性接着剤を使用することができる。また、図
14により説明したような仮固定方法に比べ、十分な仮
固定接着面積を確保できるため十分な仮固定強度を得る
ことができ、また、仮固定用接着剤114の塗布も容易
である。
【0034】このように、本実施例1によるインクジェ
ットヘッドは、振動板31と圧電素子112とを位置決
めした状態で十分な強度で仮固定されるため、専用装置
から取り外したとしても両者の位置ずれが防止される。
したがって、仮固定強度の不足による不良品の発生を防
止し、高い歩留まりを得ることができる。また、仮固定
用接着剤の塗布も容易であり、専用装置の占有時間も短
縮できるため、量産性及び製造コスト面で優れている。
【0035】仮固定用接着剤114としては瞬間接着剤
を用いることも可能であるが、仮固定部分に光の入る隙
間が確保されるため、紫外線硬化型接着剤などの光硬化
接着剤も仮固定用接着剤114として用いることができ
る。特に、仮固定用接着剤114として紫外線硬化型接
着剤を用いれば、図5(b)に示すように紫外線を照射
することによって数秒で硬化を完了させることができる
ため、仮固定に必要な時間が極めて短くなり、接合のた
めの専用装置のスループットを大幅に改善できる。
【0036】仮固定のための凹部115の深さtは、5
μm<t<200μmの範囲とするのが一般に好適であ
る。凹部115の深さの決定要件としては、仮固定用接
着剤114の所要の収容容積を確保できること、紫外線
硬化型接着剤を使用する場合には光を十分に侵入させる
だめの隙間を確保できることがある。これらの要件を満
たすためには、凹部115は少なくとも5μm程度の深
さが一般に必要となろう。もう1つの要件は、接合時に
ディスペンサーなどで圧電素子端部に塗布された仮固定
用接着剤114が凹部115の底面と確実に接触するこ
とである(凹部115側に塗布する場合には、圧電素子
端部面に仮固定用接着剤114が確実に接触することで
ある)。凹部115が深すぎると、仮固定用接着剤11
4が凹部115の底面に接触せず、仮固定が不可能とな
る。仮固定用接着剤114の塗布高さは、ディスペンサ
ー塗布量にも依存するが、圧電素子上の塗布領域が最大
でも約1mm程度であることから、塗布高さは200μ
m程度が上限であろう。以上を考慮し、凹部の深さは前
記範囲に選ばれる。
【0037】次に、図6及び図7を参照して本発明の実
施例2について説明する。図6は、ノズルカバー3を接
合後のノズル面側から見た形状を示す概略正面図であ
る。図7は図6のD線で切断した概略部分断面図であ
り、同図(a)は液室ユニット2と駆動ユニット1とが
接合される直前の状態を、同図(b)は接合後の状態を
それぞれ示している。
【0038】本実施例2によれば、振動板31は、前記
実施例1と同様な仮固定用の凹部115に加えて、この
凹部115の近傍の、接合用接着剤塗布領域側の部位に
形成された接着剤せき止め用スリット116を有する。
スリット116がないと、接合用接着剤49の塗布量が
多すぎる場合などに、押し広げられた接合用接着剤49
が凹部115に侵入して仮固定用接着剤114と混ざり
合い、仮固定強度の低下を引き起こす心配がある。本実
施例2によれば、押し出された接合用接着剤49はスリ
ット116に収容され、凹部115への侵入を阻止され
るため、接着剤混合による仮固定強度の低下をより確実
に防止できる。
【0039】ここに示す例では、隣接する2つの凹部1
15に対応して共通の1つのスリット116が設けられ
ているが、個々の凹部115に対応してスリット116
を1つずつ設けることも可能である。スリット116の
幅をもっと広げてもよく、例えば数百μm程度の幅にす
ることも可能である。
【0040】図8は本発明の実施例3を説明するため
の、図7に対応した概略部分断面図である。本実施例3
においては、前記実施例2におけるスリット116は振
動板31に設ける代わりに、図8に示すように、圧電素
子112側に同じ目的のスリット117が設けられる。
接合時に押し出された接合用接着剤49はスリット11
7に収容され、凹部115に達することがなくなるた
め、接着剤混合による強度低下を抑えることができる。
なお、接着剤量が多い場合などはスリット117を複数
本設けてもよいし、深さを変えてもよい。
【0041】前記実施例1乃至3で用いられる振動板3
1は、好ましくは電鋳により作成される。例えば、図9
又は図10に示すようなフォトリソグラフィー工程と電
鋳工程の繰り返しにより作成される。
【0042】図9に示す作成方法は以下の通りである。
まず、基板201上に電鋳によりダイヤフラム層202
が形成される(工程a)。このダイヤフラム層202上
に液状レジスト203が塗布され(工程b)、フォトリ
ソグラフィによりパターンニングされ(工程c)、電鋳
により中間層204が形成される(工程d)。再び液状
レジスト205が塗布され(工程e)、フォトリソグラ
フィによりパターニングされ(工程f)、電鋳により凸
部206が形成され(工程g)、最後に、残ったレジス
ト及び基板201が剥離されることにより振動板31が
完成する(工程h)。この方法の場合、フォトリソグラ
フィ工程で液状レジストが使用されレジスト膜厚が小さ
いため、電鋳時にメッキが図示のように傘状に張り出
す。
【0043】図10に示す作成方法は以下の通りであ
る。まず、基板211上に電鋳によりダイヤフラム層2
12が形成される(工程a)。このダイヤフラム層21
2上に厚膜レジスト又はドライフィルムレジスト213
が塗布又は貼付され(工程b)、フォトリソグラフィに
よりパターンニングされ(工程c)、電鋳により中間層
214が形成される(工程d)。再び厚膜レジスト又は
ドライフィルムレジスト215が塗布又は貼付され(工
程e)、フォトリソグラフィによりパターニングされ
(工程f)、電鋳により凸部216が形成される(工程
g)。最後に、残ったレジスト及び基板201が剥離さ
れることにより振動板31が完成する(工程h)。この
方法の場合、フォトリソグラフィ工程で厚膜レジスト又
はドライフィルムレジストが使用されレジスト膜厚が大
きいため、電鋳時にメッキが図示のようなストレート形
状となる。
【0044】なお、このようにして作られた振動板は、
駆動される凸部と仮固定用の凹部115及びスリット1
16の高さを変えるため3段の電鋳構造となるが、両者
が同じ高さでよければ工程e〜gを省略し、2段構造と
することもできる。このような工法で振動板を形成した
場合、フォトリソグラフィ工程での露光マスクの変更だ
けで凹部115を形成することができるため、凹部11
5及びスリット116を設けることにより振動板のコス
ト上昇を招くことはない。また、電鋳材料としてはNi
が一般的であるが、電気化学的に析出する金属材料であ
れば他の金属材料を用いることもできる。
【0045】以上に説明した本発明によるインクジェッ
トヘッドを用いるインクジェット記録装置の一例を図1
1及び図12により説明する。図11はインクジェット
記録装置の概略斜視図、図12は同装置の内部構成を説
明するための概略断面図である。
【0046】このインクジェット記録装置は、装置本体
301の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、そ
れに搭載したインクジェットヘッド、このインクジェッ
トヘッドにインクを供給するインクカートリッジ等で構
成される印字機構部302、図示されていないがインク
ジェットヘッドの圧電素子に記録信号に応じた駆動信号
を印加したり、モーター類を駆動するための制御回路を
搭載した回路基板等を収納し、装置本体301の下部に
は前方側から多数枚の用紙303を積載可能な給紙カセ
ット(或いは給紙トレイ)304を抜き差し自在に装着
することができ、また、用紙303を手差しで給紙する
ための手差しトレイ305を開倒することができ、給紙
カセット304或いは手差しトレイ305から給送され
る用紙303を取り込み、印字機構部302によって所
要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ
306に排紙する。
【0047】印字機構部302は、図示しない左右の側
板に横架したガイド部材である主ガイドロッド311と
従ガイドロッド312とでキャリッジ313を主走査方
向(図12で紙面垂直方向)に摺動自在に保持し、この
キャリッジ313にはイエロー(Y)、シアン(C)、
マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐
出するための本発明によるインクジェットヘッド314
を、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。ま
た、キャリッジ313にはインクジェットヘッド314
に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ
315を交換可能に装着している。なお、YMCKのイ
ンク滴を吐出する1個のインクジェットヘッドを用いる
こともできる。
【0048】インクカートリッジ315は上方に大気と
連通する大気口、下方にはインクジェットヘッド314
へインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填さ
れた多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりイ
ンクジェットヘッド314へ供給されるインクをわずか
な負圧に維持している。
【0049】ここで、キャリッジ313は後方側(用紙
搬送方向下流側)を主ガイドロッド311に摺動自在に
嵌装し、前方側(用紙搬送方向下流側)を従ガイドロッ
ド312に摺動自在に載置している。そして、このキャ
リッジ313を主走査方向に移動走査するため、主走査
モータ317で回転駆動される駆動プーリ318と従動
プーリ319との間にタイミングベルト320を張装
し、このタイミングベルト320をキャリッジ313に
固定しており、主走査モーター317の正逆回転により
キャリッジ313が往復駆動される。
【0050】一方、給紙カセット304にセットした用
紙303をヘッド314の下方側に搬送するために、給
紙カセット304から用紙303を分離給送する給紙ロ
ーラ321及びフリクションパッド322と、用紙30
3を案内するガイド部材323と、給紙された用紙30
3を反転させて搬送する搬送ローラ324と、この搬送
ローラ324の周面に押し付けられる搬送コロ325及
び搬送ローラ324からの用紙303の送り出し角度を
規定する先端コロ326とを設けている。搬送ローラ3
24は副走査モータ327によってギヤ列を介して回転
駆動される。
【0051】そして、キャリッジ313の主走査方向の
移動範囲に対応して搬送ローラ324から送り出された
用紙303をインクジェットヘッド314の下方側で案
内する用紙ガイド部材である印写受け部材329を設け
ている。この印写受け部材329の用紙搬送方向下流側
には、用紙303を排紙方向へ送り出すために回転駆動
される搬送コロ331、拍車332を設け、さらに用紙
303を排紙トレイ306に送り出す排紙ローラ333
及び拍車334と、排紙経路を形成するガイド部材33
5,336とを配設している。
【0052】記録時には、前記制御回路(不図示)によ
って、キャリッジ313を移動させながら画像信号に応
じてインクジェットヘッド314を駆動することによ
り、停止している用紙303にインクを吐出して1行分
を記録し、用紙303を所定量搬送後次の行の記録を行
う。記録終了信号または、用紙303の後端が記録領域
に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了さ
せ用紙303を排紙する。
【0053】また、キャリッジ313の移動方向右端側
の記録領域を外れた位置には、インクジェットヘッド3
14の吐出不良を回復するための回復装置337を配置
している。回復装置はキャップ手段と吸引手段とクリー
ニング手段を有している。キャリッジ313は、印字待
機中には回復装置337側に移動させられてキャッピン
グ手段でインクジェットヘッド314のインク吐出口部
分をキャッピングされ、吐出口部分を湿潤状態に保つこ
とによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、
記録途中などに記録と関係しないインクを吐出すること
により、全てのノズルのインク粘度を一定にし、安定し
た吐出性能を維持する。
【0054】吐出不良が発生した場合等には、キャッピ
ング手段でインクジェットヘッド314の吐出口部分を
密封し、チューブを通して吸引手段でノズルからインク
とともに気泡等を吸い出し、吐出口部分に付着したイン
クやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良
が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に
設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク
溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【0055】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1乃至7記載の発明によれば、振動板と圧電素子の接合
用接着剤が硬化する前に十分な強度で仮固定し、振動板
と圧電素子の接合位置ずれのないインクジェットヘッド
を歩留まり良く実現可能である。振動板と圧電素子を専
用装置で位置決め加圧する時間を短縮することができ、
また、仮固定用接着剤の塗布も容易であるため、インク
ジェットヘッドの量産性を向上させ、製造コストを低減
できる。また、請求項6記載の発明によれば、振動板に
仮固定に関連した凹部やスリットを設けることによるコ
スト上昇を回避することができる。かくして、信頼性に
優れたインクジェットを安価に実現することができる。
請求項8記載の発明によれば、そのような高信頼性・安
価なインクジェットヘッドを用いるため、記録品質が良
好なインクジェット記録装置を安価に実現することがで
きる、等々の効果を得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるインクジェットヘッドの全体的構
成の一例を説明するための概略斜視図である。
【図2】図1に示したインクジェットヘッドのチャンネ
ル配列方向から見た概略要部断面図である。
【図3】図1に示したインクジェットヘッドのチャンネ
ル方向と直交する方向から見た概略要部断面図である。
【図4】本発明の実施例1によるインクジェットヘッド
のインク吐出面から見た概略正面図である。
【図5】本発明の実施例1における振動板と圧電素子と
の接合に関連した構成を説明するための概略部分断面図
である。
【図6】本発明の実施例2によるインクジェットヘッド
のヘッド吐出面側から見た概略正面図である。
【図7】本発明の実施例2における振動板と圧電素子と
の接合に関連した構成を説明するための概略部分断面図
である。
【図8】本発明の実施例3における振動板と圧電素子と
の接合に関連した構成を説明するための概略部分断面図
である。
【図9】本発明の実施例1乃至実施例3における振動板
の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図10】本発明の実施例1乃至実施例3における振動
板の製造方法の別の一例を説明するための工程図であ
る。
【図11】本発明によるインクジェット記録装置の一例
を示す概略斜視図である。
【図12】上記インクジェット記録装置の内部構成を示
す概略断面図である。
【図13】従来のインクジェットヘッドにおける振動板
と圧電素子の接合方法の問題点を説明するための概略部
分断面図である。
【図14】従来のインクジェットヘッドにおける振動板
と圧電素子の接合方法の問題点を説明するための概略部
分断面図である。
【符号の説明】
1 駆動ユニット 2 液室ユニット 31 振動板 49 接合用接着剤 112 圧電素子 114 仮固定用接着剤 115 仮固定のための凹部 116 接着剤混合を防止するためのスリット 117 接着剤混合を防止するためのスリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C057 AF93 AG44 AG48 AG53 AG55 AP02 AP25 AP38 AP47 AP60 BA03 BA14

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加圧液室の壁の一部を構成する振動板と
    圧電素子が接合用接着剤により接合され、前記圧電素子
    により前記振動板を介して前記加圧液室が加圧されるこ
    とにより前記加圧液室に連通したノズルよりインク滴が
    吐出されインクジェットヘッドにおいて、 前記振動板が、前記圧電素子の前記接合用接着剤が塗布
    されない領域に対向する凹部を有し、この凹部において
    速硬化性接着剤により前記振動板と前記圧電素子とが固
    定された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記載のインクジェットヘッドに
    おいて、前記速硬化性接着剤が紫外線硬化型接着剤であ
    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記載のインクジェットヘッドに
    おいて、前記凹部の深さtが5μm<t<200μmの
    範囲である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1記載のインクジェットヘッドに
    おいて、前記振動板が、前記接合用接着剤の前記凹部へ
    の侵入を防止するためのスリットを前記凹部の近傍に有
    す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1記載のインクジェットヘッドに
    おいて、前記圧電素子が、前記凹部に対向する部位の近
    傍に前記接合用接着剤の前記凹部への侵入を防止するた
    めのスリットを有することを特徴とするインクジェット
    ヘッド。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1項記載のイ
    ンクジェットヘッドにおいて、前記振動板が電鋳により
    形成されたことを特徴とするインクジェットヘッド。
  7. 【請求項7】 加圧液室の壁の一部を構成する振動板と
    圧電素子が接合用接着剤により接合され、前記圧電素子
    により前記振動板を介して前記加圧液室が加圧されるこ
    とにより前記加圧液室に連通したノズルよりインク滴が
    吐出されるインクジェットヘッドの製造方法であって、 前記圧電素子の前記接合用接着剤が塗布されない領域に
    対向して前記振動板に形成された凹部において、速硬化
    性接着剤により、前記振動板と前記圧電素子を仮固定す
    ることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
  8. 【請求項8】 インクジェットヘッドによりインク滴を
    複写して記録媒体上に画像を記録するインクジェット記
    録装置において、前記インクジェットヘッドが請求項1
    乃至5のいずれか1項記載のインクジェットヘッドであ
    ることを特徴とするインクジェット記録装置。
JP2002079978A 2002-03-22 2002-03-22 インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェット記録装置 Pending JP2003276207A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010201781A (ja) * 2009-03-03 2010-09-16 Ricoh Co Ltd 液滴吐出ヘッド及びその製造方法ならびに液滴吐出装置、画像形成装置
JP2010214799A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Ricoh Co Ltd 液滴吐出ヘッドおよびその製造方法ならびに液滴吐出装置、画像形成装置
JP2011189581A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Ricoh Co Ltd 圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド及び画像形成装置
JP2012187719A (ja) * 2011-03-08 2012-10-04 Ricoh Co Ltd 液体吐出ヘッド及び画像形成装置
US9375925B2 (en) 2014-10-07 2016-06-28 Ricoh Company, Ltd. Liquid-ejection head and image forming apparatus

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