JP2004174807A - Process for manufacturing ink jet head unit and ink jet head unit - Google Patents

Process for manufacturing ink jet head unit and ink jet head unit Download PDF

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JP2004174807A JP2002342133A JP2002342133A JP2004174807A JP 2004174807 A JP2004174807 A JP 2004174807A JP 2002342133 A JP2002342133 A JP 2002342133A JP 2002342133 A JP2002342133 A JP 2002342133A JP 2004174807 A JP2004174807 A JP 2004174807A
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cover
adhesive
inkjet head
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base substrate
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Keizaburo Yamamoto
敬三郎 山本
Masashi Shimozato
正志 下里
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Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba TEC Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To complete the bonding of a base board and a cover in a short time while using a UV-curing adhesive. <P>SOLUTION: The UV-curing adhesive 31 is applied to at least one bonding part 20a or 21a of a base board 20 provided with an ink jet head and its driver IC connected through a wiring pattern or a cover 21 being bonded to the base board 20 (step 2). The base board 20 and the cover 21 are then pasted together and the adhesive is projected from between the bonding parts 20a and 21a onto the surface of the base board 20 over the entire circumference at the bonding part (step 3). The projected adhesive 31 is irradiated with UV-rays only at the part 31a on the outside of the cover 21 thus curing only that part 31 (step 4). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドユニットの製造方法及び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ヘッドユニットには、ベース基板上にインクジェッヘッドと、その駆動回路などを実装したドライバICとを固着し、ドライバICと、インクジェッヘッドとドライバICを接続している配線パターンとを覆うようにカバーを固着して構成されるものがある。
【0003】
この場合、導電性のあるインク等の液体や固形物が配線パターンへ侵入するのを防ぐため、ベース基板とカバーとの間、及び、インクジェットヘッドとカバーとの間のシール材として耐インク性接着剤やシリコンを用い、これらでカバーの全周囲を覆うようにしている。
【0004】
このようなベース基板とカバーとの間、及び、インクジェットヘッドとカバーとの間のシール材として使用する接着剤としては、エポキシ系接着剤が用いられることが多く、エポキシ系接着剤には熱硬化型と常温硬化型とが存在する。
【0005】
また、別手段として、ベース基板とカバーとの間に弾性材を挟み込むことにより封止することも行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の熱硬化型のエポキシ系接着剤を用いる場合は、ベース基板上にドライバIC等の電子部品が実装されている場合には、高温で硬化させることができないという不具合がある。また、ベース基板やカバーの材料によっては、熱硬化時の熱変化による部材が変形するため、インクジェットヘッド、ベース基板及びカバーの材料として熱膨張率が同等であるものを用いなければならずに不便であるという不具合もある。
【0007】
一方、常温硬化型のエポキシ系接着剤を用いる場合は、接着剤が硬化するまでに時間を要するという不具合がある。
【0008】
また、弾性材を用いてベース基板とカバーとの間を封止する場合は、液体の侵入を完全に防ぐ密閉性に難点があるという不具合がある。
【0009】
そこで、ベース基板とカバーとの間を封止するために、紫外線硬化型の接着剤を使用すれば、密閉効果は高く、硬化は短時間で終了させることができる。
【0010】
しかしながら、紫外線硬化型接着剤は、紫外線を照射可能な部位しか硬化させることができず、凹凸面の多い形状のカバーを用いる場合には、その塗布に時間を要するという不具合がある。
【0011】
本発明の目的は、紫外線硬化型接着剤を用いながらもベース基板とカバーとの接着を短時間で完了させることができるようにすることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インクジェットヘッドとその駆動回路とが設けられ、この両者が配線パターンで接続されているベース基板、または、このベース基板に接着されるカバーとのうち少なくとも一方の接着部に紫外線硬化型接着剤を塗布する。そして、この塗布後にベース板とカバーとを貼り合わせて加圧し、この両者の接着部間から接着剤をベース板の表面上へはみ出させる。さらに、このはみ出した接着剤のうちカバーの外側部分のみに向けて紫外線を照射して当該部分のみを硬化させる。
【0013】
したがって、ベース基板とカバーとを接着するために接着剤を塗布する作業は、ベース板とカバーとを貼り合わせて加圧する際に接着剤がはみ出す程度の量を塗布するだけでよいので、接着剤の塗布作業の作業時間を短縮することができる。そして、接着剤の封止によって、導電性のあるインク等の液体や固形物が配線パターンに侵入することがない、インクジェットヘッドユニットを製造することができる。
【0014】
また、本発明は、ベース基板と、このベース基板上に設けられているインクジェットヘッドと、ベース基板上のインクジェットヘッドと同一面に設けられているインクジェットヘッドの駆動回路と、インクジェットヘッドと前記駆動回路とを接続する配線パターンと、この配線パターンを覆ってベース基板に接着されているカバーと、を備えている。そして、ベース基板とカバーの接着には紫外線硬化型接着剤を用いており、この接着剤はベース板とカバーとの接着部間からベース板の表面上へはみ出している。
【0015】
したがって、インクジェットヘッドユニットを製造する際に、接着剤の紫外線の照射による硬化は、はみ出した接着剤のうちカバーの外側部分のみに行えばよいので、ベース基板とカバーとを接着するために接着剤を塗布する作業は、ベース板とカバーとを貼り合わせて加圧する際に接着剤がはみ出す程度の量を塗布するだけでよく、接着剤の塗布作業の作業時間を短縮することができる。そして、接着剤の封止によって、導電性のあるインク等の液体や固形物が配線パターンに侵入することがない、インクジェットヘッドユニットを製造することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について説明する。
【0017】
図1は、本発明の一実施の形態であるインクジェットヘッドユニット25(図5参照)に用いるインク吐出装置1の縦断面図である。また、図2は図1のA−A断面図である。図1、図2に示すように、インクを収容する複数の圧力室11を構成するオリフィスプレート18には、インク滴を吐出するノズル13が設けられている。また、各圧力室11には、共通インク室16からインクが供給される。圧力室11の底面には振動板14が形成され、その振動板14の下面側に圧力室11に対応して複数の圧電部材15が固定されている。振動板14及び圧電部材15は、インク吐出装置1のアクチュエータを構成し、圧電部材15は駆動回路2の出力端子に電気的に接続されている。インク供給口17は、共通インク室16に連絡されていて、図示しないインクタンクから共通インク室16にインクを供給する。
【0018】
次に、インク吐出装置1を用いたインクジェットヘッドユニット25(図5を参照)の製造方法について、図3〜図6を参照して説明する。
【0019】
(1)工程1:
図3に示すように、インク吐出装置1を用いたインクジェットヘッド19は、ベース板20上にエポキシ系接着剤等により固着する。また、駆動回路2を実装したドライバIC22もベース板20上のインクジェットヘッド19と同一面に固着する。インクジェットヘッド19はドライバIC22と配線パターン23を介して接続されている。
【0020】
(2)工程2:
図4に斜視図で示すカバー21は、ベース板20上のドライバIC22と配線パターン23を覆って保護する保護部材である。このカバー21は、図5に示すように、ベース板20上のドライバIC22と配線パターン23を覆うようにベース板20上に接着して固定する。
【0021】
そのため、まず、ベース板20あるいはカバー21のいずれかの接着部20aまたは21aに紫外線硬化型接着剤31(図6参照)を塗布する。この作業は、例えば、カバー21の接着部21aの周囲にディスペンサーで接着剤を塗布することにより行うことができる。
【0022】
(3)工程3:
ついで、ベース板20とカバー21を貼り合わせて加圧する。この加圧により、接着部20a、21a間から接着剤31が接着部20a、21a間の全周にわたってベース板20の表面上へはみ出す。
【0023】
(4)工程4:
工程3の加圧により、ベース板20の表面上へはみ出した接着剤31のうち、カバー21の外側部分31aのみに紫外線を照射して硬化させる。これにより、接着剤31の外側部分31aが硬化され、内側部分31bは未硬化のままとなる。
【0024】
したがって、このインクジェットヘッドユニット25によれば、カバー21の接着部21aの周囲にディスペンサーで接着剤31を塗布する作業は、ベース板20とカバー21を貼り合わせて加圧する際に接着剤31がはみ出す程度の量を塗布するだけでよいので、接着剤31の塗布作業の作業時間を短縮することができる。そして、接着剤31の封止によって、導電性のあるインク等の液体や固形物が配線パターン23やドライバIC22に侵入することがない、インクジェットヘッドユニット25を製造することができる。
【0025】
【発明の効果】
本発明のインクジェットヘッドユニットを製造方法又はインクジェットヘッドユニットによれば、紫外線硬化型接着剤を用いながらも、接着剤の塗布作業の作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるインクジェットヘッドユニットを構成するインク吐出装置の縦断面図である。
【図2】図1のA−A切断断面図である。
【図3】カバーを取り付ける前のインクジェットヘッドユニットの斜視図である。
【図4】カバーの斜視図である。
【図5】カバーを取り付けたインクジェットヘッドユニットの斜視図である。
【図6】カバーとベース基板との接着部分を示す縦断面図である。
【符号の説明】
19 インクジェットヘッド
20 ベース基板
21 カバー
22 駆動回路
23 配線パターン
25 インクジェットヘッドユニット
31 紫外線硬化型接着剤
31a 紫外線硬化型接着剤のカバーの外側へのはみ出し部分
31b 紫外線硬化型接着剤のカバーの内側へのはみ出し部分
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an inkjet head unit and an inkjet head.
[0002]
[Prior art]
In a conventional ink jet head unit, an ink jet head and a driver IC mounted with a driving circuit and the like are fixed on a base substrate, and the driver IC and a wiring pattern connecting the ink jet head and the driver IC are covered. Some have a cover fixed thereto.
[0003]
In this case, in order to prevent liquids and solids such as conductive ink from entering the wiring pattern, an ink-resistant adhesive is used as a sealing material between the base substrate and the cover and between the inkjet head and the cover. An agent or silicone is used to cover the entire periphery of the cover.
[0004]
An epoxy adhesive is often used as a sealant between the base substrate and the cover and between the inkjet head and the cover, and a thermosetting epoxy adhesive is used for the adhesive. There are a mold and a cold setting type.
[0005]
Further, as another means, sealing is performed by sandwiching an elastic material between the base substrate and the cover.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the above-mentioned thermosetting epoxy-based adhesive is used, when electronic components such as a driver IC are mounted on a base substrate, there is a problem that the epoxy resin cannot be cured at a high temperature. In addition, depending on the material of the base substrate and the cover, the member is deformed due to a change in heat during thermosetting. There is also a defect that.
[0007]
On the other hand, when a room temperature curing type epoxy adhesive is used, there is a problem that it takes time until the adhesive is cured.
[0008]
Further, when the space between the base substrate and the cover is sealed by using an elastic material, there is a problem that there is a problem in the hermeticity for completely preventing the intrusion of the liquid.
[0009]
Therefore, if an ultraviolet curable adhesive is used to seal the space between the base substrate and the cover, the sealing effect is high and the curing can be completed in a short time.
[0010]
However, the ultraviolet-curable adhesive can cure only a portion that can be irradiated with ultraviolet light, and when using a cover having a shape with a large number of uneven surfaces, there is a problem that it takes time to apply the cover.
[0011]
An object of the present invention is to enable the bonding between a base substrate and a cover to be completed in a short time while using an ultraviolet curable adhesive.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an ink-jet head and a drive circuit for the same, and a base substrate in which both of them are connected by a wiring pattern, or a cover that is bonded to the base substrate. Apply adhesive. After the application, the base plate and the cover are attached to each other and pressurized, so that the adhesive protrudes from the bonding portion between the two onto the surface of the base plate. Further, ultraviolet rays are applied only to the outside portion of the cover in the protruding adhesive, and only the portion is cured.
[0013]
Therefore, the work of applying an adhesive to bond the base substrate and the cover is performed only by applying an amount of the adhesive to the extent that the adhesive protrudes when the base plate and the cover are bonded and pressed. It is possible to shorten the operation time of the application operation of the coating. Then, by sealing the adhesive, an ink jet head unit can be manufactured in which a liquid or a solid such as a conductive ink does not enter the wiring pattern.
[0014]
Further, the present invention provides a base substrate, an inkjet head provided on the base substrate, a drive circuit of the inkjet head provided on the same surface as the inkjet head on the base substrate, an inkjet head and the drive circuit And a cover that covers the wiring pattern and is adhered to the base substrate. An ultraviolet-curing adhesive is used for bonding the base substrate and the cover, and the adhesive protrudes from the bonding portion between the base plate and the cover onto the surface of the base plate.
[0015]
Therefore, when manufacturing the ink jet head unit, the adhesive may be cured by irradiation of ultraviolet rays only in the outside of the cover out of the protruding adhesive, so that the adhesive is used to adhere the base substrate and the cover. In the operation of applying the adhesive, it is only necessary to apply an amount such that the adhesive protrudes when the base plate and the cover are bonded and pressed, and the operation time of the adhesive application operation can be reduced. Then, by sealing the adhesive, an ink jet head unit can be manufactured in which a liquid or a solid such as a conductive ink does not enter the wiring pattern.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described.
[0017]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an ink ejection device 1 used in an inkjet head unit 25 (see FIG. 5) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, nozzles 13 for ejecting ink droplets are provided on an orifice plate 18 that forms a plurality of pressure chambers 11 for containing ink. Further, ink is supplied to each pressure chamber 11 from a common ink chamber 16. A vibration plate 14 is formed on the bottom surface of the pressure chamber 11, and a plurality of piezoelectric members 15 are fixed to the lower surface of the vibration plate 14 corresponding to the pressure chamber 11. The vibration plate 14 and the piezoelectric member 15 constitute an actuator of the ink ejection device 1, and the piezoelectric member 15 is electrically connected to an output terminal of the drive circuit 2. The ink supply port 17 is connected to the common ink chamber 16 and supplies ink to the common ink chamber 16 from an ink tank (not shown).
[0018]
Next, a method of manufacturing the inkjet head unit 25 (see FIG. 5) using the ink ejection device 1 will be described with reference to FIGS.
[0019]
(1) Step 1:
As shown in FIG. 3, an ink jet head 19 using the ink ejection device 1 is fixed on a base plate 20 with an epoxy adhesive or the like. The driver IC 22 on which the drive circuit 2 is mounted is also fixed on the same surface of the base plate 20 as the ink jet head 19. The inkjet head 19 is connected to the driver IC 22 via a wiring pattern 23.
[0020]
(2) Step 2:
A cover 21 shown in a perspective view in FIG. 4 is a protection member that covers and protects the driver IC 22 and the wiring pattern 23 on the base plate 20. As shown in FIG. 5, the cover 21 is adhered and fixed on the base plate 20 so as to cover the driver IC 22 and the wiring pattern 23 on the base plate 20.
[0021]
Therefore, first, an ultraviolet-curable adhesive 31 (see FIG. 6) is applied to the adhesive portion 20a or 21a of either the base plate 20 or the cover 21. This operation can be performed, for example, by applying an adhesive around the adhesive portion 21a of the cover 21 with a dispenser.
[0022]
(3) Step 3:
Next, the base plate 20 and the cover 21 are bonded and pressed. Due to this pressurization, the adhesive 31 protrudes onto the surface of the base plate 20 over the entire circumference between the bonding parts 20a and 21a from between the bonding parts 20a and 21a.
[0023]
(4) Step 4:
Due to the pressure in step 3, only the outer portion 31a of the cover 21 of the adhesive 31 protruding onto the surface of the base plate 20 is irradiated with ultraviolet rays to be cured. As a result, the outer portion 31a of the adhesive 31 is cured, and the inner portion 31b remains uncured.
[0024]
Therefore, according to the inkjet head unit 25, the operation of applying the adhesive 31 around the bonding portion 21a of the cover 21 with a dispenser is performed when the base plate 20 and the cover 21 are bonded and pressed, and the adhesive 31 protrudes. Since it is only necessary to apply a small amount, it is possible to shorten the operation time of the operation of applying the adhesive 31. By sealing the adhesive 31, it is possible to manufacture the ink jet head unit 25 in which a liquid or a solid such as conductive ink does not enter the wiring pattern 23 or the driver IC 22.
[0025]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the manufacturing method or the inkjet head unit of the inkjet head unit of this invention, the working time of the application | coating operation of an adhesive can be shortened, even if an ultraviolet curing adhesive is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of an ink ejection device that constitutes an inkjet head unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the inkjet head unit before a cover is attached.
FIG. 4 is a perspective view of a cover.
FIG. 5 is a perspective view of an inkjet head unit with a cover attached.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a bonding portion between a cover and a base substrate.
[Explanation of symbols]
19 Inkjet head 20 Base substrate 21 Cover 22 Drive circuit 23 Wiring pattern 25 Inkjet head unit 31 Ultraviolet-curable adhesive 31a Extruded portion of ultraviolet-curable adhesive outside cover 31b Ultraviolet-curable adhesive inside cover Protruding part

Claims (2)

インクジェットヘッドとその駆動回路とが設けられ、この両者が配線パターンで接続されているベース基板、または、このベース基板に接着されるカバーとのうち少なくとも一方の接着部に紫外線硬化型接着剤を塗布する工程と、
この塗布後に前記ベース板と前記カバーとを貼り合わせて加圧し、この両者の接着部間から前記接着剤を前記ベース板の表面上へはみ出させる工程と、
このはみ出した接着剤のうち前記カバーの外側部分のみに向けて紫外線を照射して当該部分のみを硬化させる工程と、
を備えているインクジェットヘッドユニットの製造方法。
An inkjet head and a drive circuit for the inkjet head are provided, and an ultraviolet curable adhesive is applied to at least one of a base substrate and a cover bonded to the base substrate, both of which are connected by a wiring pattern. The process of
After the application, the base plate and the cover are attached and pressed, and a step of extruding the adhesive onto the surface of the base plate from between the bonded portions of the two,
A step of irradiating ultraviolet rays only to the outside portion of the cover in the protruding adhesive to cure only the portion,
A method for manufacturing an ink jet head unit comprising:
ベース基板と、
このベース基板上に設けられているインクジェットヘッドと、
前記ベース基板上の前記インクジェットヘッドと同一面に設けられている前記インクジェットヘッドの駆動回路と、
前記インクジェットヘッドと前記駆動回路とを接続する配線パターンと、
この配線パターンを覆って前記ベース基板に接着されているカバーと、
を備えていて、
前記接着には紫外線硬化型接着剤を用いており、この接着剤は前記ベース板と前記カバーとの接着部間から前記ベース板の表面上へはみ出している、
インクジェットヘッドユニット。
A base substrate,
An inkjet head provided on the base substrate,
A drive circuit for the inkjet head provided on the same surface as the inkjet head on the base substrate,
A wiring pattern that connects the inkjet head and the drive circuit,
A cover that covers the wiring pattern and is adhered to the base substrate;
With
An ultraviolet-curable adhesive is used for the bonding, and the adhesive protrudes from the bonding portion between the base plate and the cover onto the surface of the base plate.
Inkjet head unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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