JP2008213277A - Method for manufacturing liquid jet head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電素子の駆動により液滴を吐出する液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特に、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid jet head that discharges droplets by driving a piezoelectric element, and more particularly, to a method for manufacturing an ink jet recording head that discharges ink droplets.
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。具体的には、ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられ流路形成板とその一方面側に設けられる振動板とを有する流路ユニットと、各圧力発生室に対応して設けられ支持基板に固定された圧電素子(圧電振動子)と、この圧電素子を収容する収容室を有するケースヘッド(基台)とを有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a typical example of a liquid ejecting head, for example, an ink jet recording head that ejects ink droplets from nozzle openings using pressure generated by displacement of a piezoelectric element is known. Specifically, a flow path unit having a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening and having a flow path forming plate and a vibration plate provided on one side thereof, and a support substrate provided corresponding to each pressure generation chamber There is known one having a piezoelectric element (piezoelectric vibrator) fixed to the head and a case head (base) having a storage chamber for storing the piezoelectric element (see, for example, Patent Document 1).
このようなインクジェット式記録ヘッドを構成する流路ユニットと、支持基板に固定された圧電素子及びケースヘッドとは、一般的に、接着剤によって接合されている。その製造方法としては、まず、ケースヘッドの流路ユニット側の端面に、例えば、フィルム転写等によって接着剤を塗布して、ケースヘッドと流路ユニットとを接合する。その後、圧電素子の先端面に、例えば、フィルム転写等によって接着剤を塗布し、その圧電素子をケースヘッドの収容部に収容して圧電素子の先端面と流路ユニットの振動板とを接合する。 The flow path unit constituting such an ink jet recording head, and the piezoelectric element and the case head fixed to the support substrate are generally joined by an adhesive. As a manufacturing method thereof, first, an adhesive is applied to the end surface of the case head on the flow path unit side, for example, by film transfer or the like, and the case head and the flow path unit are joined. Thereafter, an adhesive is applied to the front end surface of the piezoelectric element, for example, by film transfer or the like, and the piezoelectric element is accommodated in the housing portion of the case head to join the front end surface of the piezoelectric element and the diaphragm of the flow path unit. .
このようにケースヘッドと圧電素子とをそれぞれ処理しているため、製造工程が極めて煩雑であり、さらにケースヘッドと圧電素子とに接着剤を塗布する工程のそれぞれに、装置や人員が必要であるため、製造コストが高くなってしまうという問題がある。 Since the case head and the piezoelectric element are processed in this way, the manufacturing process is extremely complicated, and an apparatus and personnel are required for each step of applying an adhesive to the case head and the piezoelectric element. Therefore, there exists a problem that manufacturing cost will become high.
なお、このような問題は、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドの製造方法だけでなく、他の液滴を吐出する液体噴射ヘッドの製造方法においても同様に存在する。 Such a problem exists not only in a method for manufacturing an ink jet recording head that discharges ink droplets but also in a method for manufacturing a liquid ejecting head that discharges other droplets.
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、製造工程を簡略化できると共に製造コストを削減することができる液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a liquid jet head that can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost.
上記課題を解決する本発明は、複数の圧電素子が形成される圧電素子形成部材とこの圧電素子形成部材が固定される固定基板とを具備する圧電素子ユニットと、前記圧電素子の先端面を露出させた状態で該圧電素子ユニットが収容される収容室を有すると共に前記固定基板が接着剤によって固定されるケースヘッドと、前記圧電素子の先端面が露出する前記ケースヘッドの端面に接合され、前記圧電素子の先端面が固定される振動板を有すると共にノズル開口に連通する複数の圧力発生室が設けられる流路形成基板を具備する流路ユニットとを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記圧電素子ユニットを前記ケースヘッドの収容部に挿入して前記圧電素子の先端面を前記ケースヘッドの端面よりも外側に突出させ、且つ挿入方向で移動自在に前記圧電素子ユニットを前記収容部に収容する仮収容工程と、表面に接着剤を所定厚さで塗布した塗布台に前記圧電素子の先端面が相対向するように前記ケースヘッドを配置し、前記ケースヘッドの端面が前記塗布台上の接着剤に接触するまで当該ケースヘッドを鉛直方向に所定速度で下降させた後、前記ケースヘッドを鉛直方向に所定速度で上昇させることで、前記圧電素子の先端面と前記ケースヘッドの端面とに前記塗布台上の接着剤を転写する転写工程と、前記ケースヘッドの端面に前記流路ユニットを当接させて前記ケースヘッドと前記流路ユニットとを接合するのと同時に、前記圧電素子の先端面を前記振動板上に接合する接合工程と、前記圧電素子ユニットの前記固定基板と前記ケースヘッドとの隙間に接着剤を充填して両者を固定する固定工程とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる本発明では、ケースヘッドの流路ユニット側の端面と圧電素子の先端面とに、同時に接着剤を塗布することができ、また、これらケースヘッドと圧電素子とを流路ユニットに同時に精度良く接合することができる。したがって、製造工程が削減され、それに伴い装置や人員も削減することができる。よって、製造コストを大幅に削減することができる。
The present invention that solves the above-mentioned problems exposes a piezoelectric element unit that includes a piezoelectric element forming member on which a plurality of piezoelectric elements are formed and a fixed substrate to which the piezoelectric element forming member is fixed, and an end face of the piezoelectric element. A case head in which the piezoelectric element unit is accommodated in a state where the piezoelectric element unit is accommodated and the fixing substrate is fixed by an adhesive; and an end face of the case head where the tip end face of the piezoelectric element is exposed; A liquid jet head manufacturing method comprising: a flow path unit including a flow path forming substrate having a vibration plate to which a tip surface of a piezoelectric element is fixed and a plurality of pressure generation chambers communicating with nozzle openings. The piezoelectric element unit is inserted into the housing portion of the case head so that the front end surface of the piezoelectric element protrudes outward from the end surface of the case head, and in the insertion direction. The case head is arranged such that the piezoelectric element unit is movably accommodated in the accommodating portion, and the tip surface of the piezoelectric element is opposed to a coating base having an adhesive coated on the surface with a predetermined thickness. Then, after lowering the case head at a predetermined speed in the vertical direction until the end surface of the case head contacts the adhesive on the coating table, the case head is raised at the predetermined speed in the vertical direction, A transfer step of transferring the adhesive on the coating table to the tip surface of the piezoelectric element and the end surface of the case head; and the case head and the flow channel unit by bringing the flow channel unit into contact with the end surface of the case head. And bonding the tip of the piezoelectric element onto the diaphragm, and filling the gap between the fixed substrate and the case head of the piezoelectric element unit with an adhesive. In the method of manufacturing a liquid jet head, characterized by comprising a fixing step of fixing both Te.
In the present invention, the adhesive can be simultaneously applied to the end face of the case head on the flow path unit side and the front end face of the piezoelectric element, and the case head and the piezoelectric element can be simultaneously applied to the flow path unit with high accuracy. Can be joined. Therefore, the manufacturing process is reduced, and the apparatus and personnel can be reduced accordingly. Therefore, the manufacturing cost can be greatly reduced.
ここで、前記流路ユニットの前記ケースヘッドが当接する面と、前記圧電素子の先端面が当接する面とが同一平面内にあることが好ましい。これにより、仮収容工程において、圧電素子の先端面がケースヘッドの先端面よりも外側に突出するため、転写工程において、圧電素子の先端面とケースヘッドの端面とのそれぞれに、確実且つ良好に接着剤を転写することができる。 Here, it is preferable that the surface of the flow path unit with which the case head abuts and the surface with which the tip surface of the piezoelectric element abuts are in the same plane. As a result, the tip surface of the piezoelectric element protrudes outward from the tip surface of the case head in the temporary housing step, so that the tip surface of the piezoelectric element and the end surface of the case head can be reliably and satisfactorily transferred in the transfer step. The adhesive can be transferred.
また、前記接着剤を転写する際に、前記ケースヘッド及び前記圧電素子ユニットを前記塗布台側に所定圧力で加圧することが好ましい。これにより、ケースヘッドと圧電素子の先端面とに、接着剤をより確実且つ良好に転写することができる。 Moreover, it is preferable to pressurize the case head and the piezoelectric element unit to the application table side with a predetermined pressure when transferring the adhesive. Thereby, an adhesive agent can be more reliably and satisfactorily transferred to the case head and the tip surface of the piezoelectric element.
また、前記圧電素子ユニットを加圧する圧力が、前記ケースヘッドを加圧する圧力よりも小さいことが好ましい。これにより、転写工程において圧電素子が変形してしまうのを防止できる。したがって、変形に伴う圧電素子に割れや、転写不良の発生を防止することができる。 Moreover, it is preferable that the pressure which pressurizes the said piezoelectric element unit is smaller than the pressure which pressurizes the said case head. Thereby, it is possible to prevent the piezoelectric element from being deformed in the transfer process. Therefore, it is possible to prevent the piezoelectric element from being cracked and the transfer failure from occurring due to the deformation.
また、前記塗布台の表面に取り外し可能に設けられた樹脂フィルム上に前記接着剤を塗布することが好ましい。これにより、塗布台上の接着剤を拭き取る等の工程が必要なくなり、製造工程がさらに簡略化される。 Moreover, it is preferable to apply | coat the said adhesive agent on the resin film removably provided in the surface of the said coating stand. This eliminates the need for a process such as wiping off the adhesive on the coating table, thereby further simplifying the manufacturing process.
さらに、樹脂フィルム上に前記接着剤を塗布する場合には、前記樹脂フィルムを前記塗布台上に吸着保持した状態で、前記ケースヘッドの端面と前記圧電素子の先端面とに接着剤を転写するが好ましい。これにより、接着剤が樹脂フィルムから良好に剥離されてケースヘッドの端面及び圧電素子の先端面に良好に転写される。 Further, when the adhesive is applied on the resin film, the adhesive is transferred to the end surface of the case head and the front end surface of the piezoelectric element in a state where the resin film is adsorbed and held on the application table. Is preferred. As a result, the adhesive is favorably peeled from the resin film and transferred to the end face of the case head and the tip face of the piezoelectric element.
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は、インクジェット式記録ヘッドの一例を示す断面図である。図示するように、インクジェット式記録ヘッド10は、複数の圧力発生室11を有する流路形成基板12と、各圧力発生室11に連通する複数のノズル開口13が穿設されたノズルプレート14と、流路形成基板12のノズルプレート14とは反対側の面に設けられる振動板15とを具備する流路ユニット16を有する。さらに、振動板15上の各圧力発生室11に対応する領域に設けられる圧電素子17を有する圧電素子ユニット18と、振動板15上に固定されて圧電素子ユニット18が収容される収容部19を有するケースヘッド20とを有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an ink jet recording head. As shown in the drawing, an ink
流路形成基板12には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室11が隔壁21によって区画されてその幅方向で複数並設されている。例えば、本実施形態では、流路形成基板12には、複数の圧力発生室11が並設され、各圧力発生室11の列の外側には、各圧力発生室11にインクを供給するためのリザーバ22が、流路形成基板12を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室11とリザーバ22とは、インク供給路23を介して連通している。インク供給路23は、本実施形態では、圧力発生室11よりも狭い幅で形成されており、リザーバ22から圧力発生室11に流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。さらに、圧力発生室11のリザーバ22とは反対の端部側には、流路形成基板12を貫通するノズル連通孔24が形成されている。このような流路形成基板12は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、流路形成基板12に設けられる上記圧力発生室11等は、流路形成基板12をエッチングすることによって形成されている。
In the flow
この流路形成基板12の一方面側にはノズル開口13が穿設されたノズルプレート14が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着され、各ノズル開口13は、流路形成基板12に設けられたノズル連通孔24を介して各圧力発生室11と連通している。また、流路形成基板12の他方面側、すなわち、圧力発生室11の開口面側には振動板15が接合されて、各圧力発生室11はこの振動板15によって封止されている。
A
この振動板15は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜25と、この弾性膜25を支持する、例えば、金属材料等からなる支持板26との複合板で形成されており、弾性膜25側が流路形成基板12に接合されている。例えば、本実施形態では、弾性膜25は、厚さが数μm程度のPPS(ポリフェニレンサルファイド)フィルムからなり、支持板26は、厚さが数十μm程度のステンレス鋼板(SUS)からなる。また、振動板15の各圧力発生室11に対向する領域内には、圧電素子17の先端部が当接する島部27が設けられている。すなわち、振動板15の各圧力発生室11の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部28が形成されて、この薄肉部28の内側にそれぞれ島部27が設けられている。また、本実施形態では、振動板15のリザーバ22に対向する領域に、薄肉部28と同様に、支持板26がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜のみで構成されるコンプライアンス部29が設けられている。なお、このコンプライアンス部29は、リザーバ22内の圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部29の弾性膜25が変形することによって圧力変化を吸収し、リザーバ22内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。
The
そして、圧電素子ユニット18を構成する各圧電素子17は、その活性領域の先端が振動板15の島部27に当接されている。実際には、各圧電素子17の先端面が接着剤30によって島部27に接合されている。
Each
ここで、圧力発生室11内にインク滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段である圧電素子17は、本実施形態では、一つの圧電素子ユニット18において一体的に形成されている。すなわち、圧電材料31と電極形成材料32,33とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材34を形成し、この圧電素子形成部材34を各圧力発生室11に対応して櫛歯上に切り分けることによって各圧電素子17が形成されている。すなわち、本実施形態では、複数の圧電素子17が一体的に形成されている。そして、この圧電素子17(圧電素子形成部材34)の振動に寄与しない不活性領域、すなわち、圧電素子17の基端部側が固定基板35に固着されている。そして、圧電素子17の基端部近傍には、固定基板35とは反対側の面に、各圧電素子17を駆動するための信号を供給する配線36を有する回路基板37が接続され、本実施形態では、これら圧電素子17(圧電素子形成部材34)と固定基板35と回路基板37とで圧電素子ユニット18が構成されている。
Here, in this embodiment, the
このような圧電素子ユニット18は、圧電素子17の先端部が上述したように振動板15の島部27に当接された状態で固定されている。例えば、本実施形態では、上述したように振動板15上にケースヘッド20が固定されており、圧電素子ユニット18は、このケースヘッド20の収容部19内に収容されて、圧電素子17が固定された固定基板35が、圧電素子17とは反対面側でケースヘッド20に固定されている。具体的には、ケースヘッド20の収容部19内には、段差部38が設けられており、固定基板35は、このケースヘッド20の段差部38に接着剤39によって接合されている。
Such a
さらにケースヘッド20上には、回路基板37の各配線36がそれぞれ接続される複数の導電パッド40が設けられた配線基板41が固定されており、ケースヘッド20の収容部19は、この配線基板41によって実質的に塞がれている。配線基板41には、ケースヘッド20の収容部19に対向する領域にスリット状の開口部42が形成されており、回路基板37はこの配線基板41の開口部42から収容部19の外側に引き出されている。
Further, a
また、圧電素子ユニット18を構成する回路基板37は、例えば、本実施形態では、圧電素子17を駆動するための駆動IC(図示なし)が搭載されたチップオンフィルム(COF)からなる。そして、回路基板37の各配線36は、その基端部側では、例えば、半田、異方性導電材等によって圧電素子17を構成する電極形成材料32,33に接続されている。一方、先端部側では、各配線36は配線基板41の各導電パッド40に接合されている。具体的には、配線基板41の開口部42から収容部19の外側に引き出された回路基板37の先端部が配線基板41の表面に沿って折り曲げられた状態で、各配線36は配線基板41の各導電パッド40に接合されている。
Moreover, the
そして、このようなインクジェット式記録ヘッド10では、インク滴を吐出する際に、圧電素子17及び振動板15の変形によって各圧力発生室11の容積を変化させて所定のノズル開口13からインク滴を吐出させるようになっている。具体的には、図示しないインクカートリッジからリザーバ22にインクが供給されると、インク供給路23を介して各圧力発生室11にインクが分配される。実際には、圧電素子17に電圧を印加することにより圧電素子17を収縮させる。これにより、振動板15が圧電素子17と共に変形されて圧力発生室11の容積が広げられ、圧力発生室11内にインクが引き込まれる。ノズル開口13に至るまで内部にインクが満たされた後、配線基板を介して供給される記録信号に従い、圧電素子17の電極形成材料32,33に印加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子17が伸張伸張されて元の状態に戻ると共に振動板15も変位して元の状態に戻る。結果として圧力発生室11の容積が収縮して圧力発生室11内の圧力が高まりノズル開口13からインク滴が吐出される。
In such an ink
以下、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法、特に、流路ユニット16と、圧電素子ユニット18と、ケースヘッド20との組立方法について、図2〜図4を参照して説明する。なお、図2〜4は、インクジェット式記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
Hereinafter, a method for manufacturing such an ink jet recording head, in particular, a method for assembling the
まずは、圧電素子ユニット18と、流路ユニット16とをそれぞれ形成する。具体的には、図示しないが、圧電素子形成部材34を固定基板35に接合し、この圧電素子形成部材34を上述したように各圧力発生室11に対応して櫛歯上に切り分けることによって圧電素子ユニット18を形成する。一方、圧力発生室11等が形成された流路形成基板12に、ノズルプレート14と振動板15を接合することによって流路ユニット16を形成する。
First, the
そして、これら圧電素子ユニット18と、流路ユニット16と、ケースヘッド20とを組み立てる。組み立て工程としは、まず図2(a)に示すように、ケースヘッド20の収容部19内に圧電素子ユニット18を挿入して仮収容する。なお、仮収容とは、圧電素子ユニット18をケースヘッド20の収容部19内に収容するが接着剤によって固定しない状態のことである。このため、圧電素子ユニット18を収容部19内に仮収容した状態では、圧電素子ユニット18は、少なくとも収容部19への挿入方向(図中上下方向)において、移動自在となっている。また、仮収容の状態では、図2(b)に示すように、圧電素子ユニット18の固定基板35が段差部38に接着剤を介することなく直接接触しているため、圧電素子17の先端面17aは、接着剤の厚さ分だけ、ケースヘッド20の端面(流路ユニット16が接合される側の端面)20aよりも外側に突出している。
Then, the
次に、この圧電素子ユニット18を構成する圧電素子17の先端面17aと、ケースヘッド20の端面20aに接着剤を転写(塗布)する。具体的には、まず図3(a)に示すように、圧電素子ユニット18が仮収容されたケースヘッド20を、所定の支持治具50によって支持し、圧電素子ユニット18及びケースヘッド20と、流路ユニット16とを接合するための接着剤30が塗布された塗布台51に相対向するように配置する。
Next, an adhesive is transferred (applied) to the front end surface 17 a of the
ここで、本実施形態では、塗布台51上に、例えば、PETフィルム等である樹脂フィルム52が載置され、この樹脂フィルム52上に接着剤30が所定厚さで塗布されている。樹脂フィルム52上への接着剤30の塗布方法は、特に限定されないが、例えば、樹脂フィルム52上に所定量の接着剤30を滴下し、滴下した接着剤30をスキージ等によってならすことによって所定の厚さとすればよい。
Here, in the present embodiment, a
また、本実施形態では、樹脂フィルム52は、塗布台51上に取り外し可能に保持されている。例えば、本実施形態では、塗布台51には、複数の貫通孔53が設けられており、これらの貫通孔53は、例えば、真空ポンプ等の吸引装置(図示なし)に接続されている。そして、樹脂フィルム52は、これら複数の貫通孔53を介して吸引装置によって吸引されることで、塗布台51上に吸引保持されている。
In the present embodiment, the
次に、図3(b)に示すように、ケースヘッド20を支持する支持治具50を塗布台51に向かって下降させる。すなわち、ケースヘッド20を鉛直方向に下降させて、圧電素子17の先端面17aとケースヘッド20の端面20aとを接着剤30に押しつける。
Next, as shown in FIG. 3B, the
ここで、上述したように圧電素子17の先端面17aは、ケースヘッド20の端面20aよりも外側に突出している。このため、ケースヘッド20を下降させると、まずは圧電素子17の先端面17aが接着剤30に押しつけられる。その後、ケースヘッド20のみがさらに下降して、ケースヘッド20の端面20aが接着剤30に押しつけられる。このように、圧電素子ユニット18が仮収容されたケースヘッド20を接着剤30に向かって下降させることで、圧電素子17の先端面17aとケースヘッド20の端面20aとを接着剤30に順次押しつけることができる。
Here, as described above, the front end surface 17 a of the
なお、ケースヘッド20を支持する支持治具50の下降速度は、特に限定されないが、比較的ゆっくりした速度であることが好ましい。これにより、圧電素子17が接着剤30に当接した衝撃で変形して折れてしまうのを防止することができる。
The descending speed of the
その後、図4(a)に示すように、ケースヘッド20を支持する支持治具50を鉛直方向に上昇させる。これにより、樹脂フィルム52上の接着剤30が剥離して、圧電素子17の先端面17aとケースヘッド20の端面20aとに所定の厚さで同時に転写される。なお、支持治具50を上昇させた状態では、上述したように圧電素子17の先端面17aは、ケースヘッド20の端面20aよりも外側に突出した状態となる。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, the
支持治具50の上昇速度は、下降速度ほど遅くする必要はないが、比較的低速であることが好ましい。これにより、接着剤30の転写ムラを防止することができる。また、本実施形態では、上述したように樹脂フィルム52が塗布台51上に吸引保持されているため、支持治具50を上昇させた際に、接着剤30が樹脂フィルム52から良好に剥離される。このことによっても、接着剤30の転写ムラを防止することができる。
The ascending speed of the
なお、圧電素子17の先端面17aとケースヘッド20の端面20aとを接着剤30に押しつける際、これら圧電素子17の先端面17aとケースヘッド20の端面20aとを、圧電素子ユニット18又はケースヘッド20の自重によって接着剤30に押しつけるようにしてもよいが、圧電素子ユニット18及びケースヘッド20をそれぞれ塗布台51側に向かって所定の圧力で加圧することが好ましい。これにより、圧電素子17の先端面17aとケースヘッド20の端面20aとを接着剤30を良好に転写させることができる。
When the
ケースヘッド20の端面20aは、比較的面積が広いため、圧力の違いによって転写される接着剤の厚さが変化する。したがって、ケースヘッド20を一定の圧力で加圧することで、ケースヘッド20の端面20aに常に一定の厚さで接着剤30を転写させることができる。一方、圧電素子ユニット18を加圧することで、圧電素子17の先端面17aが接着剤30に対して斜めに当接するのを防止して、常に均一な厚さで接着剤30を転写させることができる。なお、圧電素子17の先端面17aは、比較的面積が狭いため圧力の違いによる接着剤の厚さの変化はほとんどない。
Since the
また、圧電素子ユニット18及びケースヘッド20をそれぞれ塗布台51側に向かって所定の圧力で加圧する場合、圧電素子ユニット18を加圧する圧力は、ケースヘッド20を加圧する圧力よりも小さいことが好ましい。これにより、転写工程において圧電素子が変形してしまうのを防止でき、変形に伴う圧電素子17に割れや、転写不良の発生を防止することができる。
Further, when the
次いで、図4(b)に示すように、ケースヘッド20の端面20aに流路ユニット16を当接させて、接着剤30を硬化させる。これにより、ケースヘッド20と流路ユニット16とが接合されると共に、圧電素子ユニット18と流路ユニットとが接着剤30によって接合される。このような接合工程を実施する際、圧電素子ユニット18は、上述したようにケースヘッド20の収容部19に仮収容された状態のままである。このため、圧電素子17の先端面17aは、上述したようにケースヘッド20の端面20aよりも突出している。したがって、ケースヘッド20の端面20aに流路ユニット16を当接させる際には、まず流路ユニット16の島部27が圧電素子17の先端面17aに当接し、その後、圧電素子ユニット18が流路ユニット16と共に移動することで、流路ユニット16はケースヘッド20の端面20aに当接する。そして、この状態で、接着剤30を硬化させることで、流路ユニット16が、ケースヘッド20及び圧電素子ユニット18と同時に接合される。
Next, as shown in FIG. 4B, the
このようにケースヘッド20及び圧電素子ユニット18と流路ユニット16とを接合した後は、図5に示すように、圧電素子ユニット18の固定基板35とケースヘッド20との隙間に接着剤39を流し込んで硬化させる。上述したように、流路ユニット16をケースヘッド20に当接させる際には、圧電素子ユニット18が流路ユニット16と共に移動するため、圧電素子ユニット18の固定基板35とケースヘッド20の段差部38との間には空間が形成される。そして、この空間に接着剤39を流し込んで硬化させる。これにより、圧電素子ユニット18の固定基板35がケースヘッド20に固定され、流路ユニット16と、圧電素子ユニット18と、ケースヘッド20との組み立てが完了する。
After the
以上したように、本発明のインクジェット式記録ヘッドの製造方法では、ケースヘッドと圧電素子ユニットとに、接着剤を同時に転写(塗布)することができる。さらに、これらケースヘッドと圧電素子ユニットとを、流路ユニット16に同時に接合することができる。したがって、製造工程を大幅に削減することができる。また、製造工程の削減に伴い、装置や人員も削減することができる。よって、製造コストを大幅に削減することができる。
As described above, in the ink jet recording head manufacturing method of the present invention, the adhesive can be simultaneously transferred (applied) to the case head and the piezoelectric element unit. Furthermore, the case head and the piezoelectric element unit can be bonded to the
また、ケースヘッド20と圧電素子ユニット18とに接着剤30を転写する際、樹脂フィルム上に残っている接着剤は廃棄されるが、本実施形態のように、一工程で二つの部材に接着剤を転写することで、破棄する接着剤の量も大幅に削減することができる。
Further, when the adhesive 30 is transferred to the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレー、FED(電界放出ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiments, the ink jet recording head has been described as an example of the liquid ejecting head. However, the present invention is widely intended for all liquid ejecting heads and ejects liquids other than ink. Of course, the present invention can also be applied to a method of manufacturing a liquid jet head. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (field emission displays). Examples thereof include an electrode material ejection head used for electrode formation, a bioorganic matter ejection head used for biochip production, and the like.
10 インクジェット式記録ヘッド、 11 圧力発生室、 12 流路形成基板、 13 ノズル開口、 14 ノズルプレート、 15 振動板、 16 流路ユニット、 17 圧電素子、 18 圧電素子ユニット、 19 収容部、 20 ケースヘッド、 21 隔壁、 22 リザーバ、 23 インク供給路、 24 ノズル連通孔、 25 弾性膜、 26 支持板、 27 島部、 28 薄肉部、 29 コンプライアンス部、 30 接着剤、 31 圧電材料、 32,33 電極形成材料、 34 圧電素子形成部材、 35 固定基板、 36 配線、 37 回路基板、 38 段差部、 39 接着剤、 40 導電パッド、 41 配線基板、 42 開口部、 50 支持治具、 51 塗布台、 52 樹脂フィルム、 53 貫通孔
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記圧電素子ユニットを前記ケースヘッドの収容部に挿入して前記圧電素子の先端面を前記ケースヘッドの端面よりも外側に突出させ、且つ挿入方向で移動自在に前記圧電素子ユニットを前記収容部に収容する仮収容工程と、
表面に接着剤を所定厚さで塗布した塗布台に前記圧電素子の先端面が相対向するように前記ケースヘッドを配置し、前記ケースヘッドの端面が前記塗布台上の接着剤に接触するまで当該ケースヘッドを鉛直方向に所定速度で下降させた後、前記ケースヘッドを鉛直方向に所定速度で上昇させることで、前記圧電素子の先端面と前記ケースヘッドの端面とに前記塗布台上の接着剤を転写する転写工程と、
前記ケースヘッドの端面に前記流路ユニットを当接させて前記ケースヘッドと前記流路ユニットとを接合するのと同時に、前記圧電素子の先端面を前記振動板上に接合する接合工程と、
前記圧電素子ユニットの前記固定基板と前記ケースヘッドとの隙間に接着剤を充填して両者を固定する固定工程と、
を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 A piezoelectric element unit comprising a piezoelectric element forming member on which a plurality of piezoelectric elements are formed and a fixed substrate to which the piezoelectric element forming member is fixed; and the piezoelectric element unit with the tip surface of the piezoelectric element exposed A case head having a storage chamber and a fixing substrate fixed by an adhesive is joined to an end surface of the case head where the front end surface of the piezoelectric element is exposed, and the front end surface of the piezoelectric element is fixed. A liquid jet head manufacturing method comprising: a flow path unit including a flow path forming substrate having a vibration plate and provided with a plurality of pressure generation chambers communicating with nozzle openings.
The piezoelectric element unit is inserted into the housing portion of the case head, the tip surface of the piezoelectric element protrudes outward from the end surface of the case head, and the piezoelectric element unit is moved to the housing portion so as to be movable in the insertion direction. A temporary housing process for housing;
The case head is arranged so that the front end surfaces of the piezoelectric elements face each other on a coating table on which adhesive is applied to a predetermined thickness until the end surface of the case head comes into contact with the adhesive on the coating table. After the case head is lowered in the vertical direction at a predetermined speed, the case head is moved up in the vertical direction at a predetermined speed, whereby the tip surface of the piezoelectric element and the end surface of the case head are bonded to the application table. A transfer process for transferring the agent;
A joining step of joining the case head and the flow path unit by bringing the flow path unit into contact with an end face of the case head, and joining the tip end face of the piezoelectric element on the diaphragm;
A fixing step of filling the gap between the fixed substrate of the piezoelectric element unit and the case head with an adhesive and fixing both;
A method of manufacturing a liquid jet head, comprising:
Priority Applications (1)
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JP2007053346A JP2008213277A (en) | 2007-03-02 | 2007-03-02 | Method for manufacturing liquid jet head |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103213396A (en) * | 2012-01-24 | 2013-07-24 | 精工爱普生株式会社 | Liquid ejection head and liquid ejection apparatus |
-
2007
- 2007-03-02 JP JP2007053346A patent/JP2008213277A/en active Pending
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