JP2010131939A - 液体噴射ヘッドチップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】接合面に気泡を残すことなく接着され、液体漏れが発生することのない液体噴射ヘッドチップを製造する。
【解決手段】板厚方向に分極されたベースプレートの接合面に、ベースプレートの端面に開放された逃げ溝を平行間隔をあけて複数形成する逃げ溝形成ステップと、圧電プレートの接合面に接着剤を塗布する塗布ステップと、逃げ溝を形成されたベースプレートと接着剤を塗布された圧電プレートとを重ね合わせた状態で板厚方向に加圧する加圧ステップと、加圧ステップにより加圧されたベースプレートおよび圧電プレートを加熱して接合する加熱ステップと、ベースプレートに接合された圧電プレートの接合面とは反対側の表面から複数の吐出溝を逃げ溝に沿って形成する吐出溝形成ステップとを備える液体噴射ヘッドチップの製造方法を提供する。
【選択図】図5
【解決手段】板厚方向に分極されたベースプレートの接合面に、ベースプレートの端面に開放された逃げ溝を平行間隔をあけて複数形成する逃げ溝形成ステップと、圧電プレートの接合面に接着剤を塗布する塗布ステップと、逃げ溝を形成されたベースプレートと接着剤を塗布された圧電プレートとを重ね合わせた状態で板厚方向に加圧する加圧ステップと、加圧ステップにより加圧されたベースプレートおよび圧電プレートを加熱して接合する加熱ステップと、ベースプレートに接合された圧電プレートの接合面とは反対側の表面から複数の吐出溝を逃げ溝に沿って形成する吐出溝形成ステップとを備える液体噴射ヘッドチップの製造方法を提供する。
【選択図】図5
Description
本発明は、液体噴射ヘッドチップの製造方法に関するものである。
従来、インク等の液体を吐出する複数のノズルを有する液体噴射ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録する液体噴射記録装置が知られている。例えば、インクジェットヘッドは、板厚方向に貫通する複数個のノズル、ノズルごとに形成された吐出溝、および各吐出溝にインクを分配する共通インク室をそれぞれ構成する複数枚の薄板状部品が接着剤を介して積層状態に配されたキャビティプレートを備えている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいては、薄板状部品の相互に接着される接合面のいずれか一方にのみ接合面に沿って溝が形成されており、この溝に接着剤の余剰分を逃がすことで、余剰接着剤がインク流路に流れたり、各キャビティプレートの表面に凹凸が生じてしまったりするのを防止するようになっている。
しかしながら、従来のインクジェットヘッドチップの製造方法では、貼り合わせ基板によってアクチュエータを作成する際に、接着剤が塗布された接合面に微細な気泡が残留する可能性がある。そのため、接合時の加圧と加熱により気泡が膨張し、接合面に接着されない箇所が生じるという問題がある。また、各吐出溝間の接合面に気泡が存在する場合には、吐出溝間でインク漏れが発生するという問題がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、接合面に気泡を残すことなく接着することができ、液体漏れが発生することのない液体噴射ヘッドチップの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、板厚方向に分極された基板を含む2枚の基板の接合面の少なくとも一方に、前記基板の端面に開放された逃げ溝を平行間隔をあけて複数形成する逃げ溝形成ステップと、前記2枚の基板の前記接合面の少なくとも一方に接着剤を塗布する塗布ステップと、該塗布ステップにより前記接合面に前記接着剤を塗布した前記2枚の基板を重ね合わせた状態で板厚方向に加圧する加圧ステップと、該加圧ステップにより加圧された前記2枚の基板を加熱して接合する加熱ステップと、該加熱ステップにより接合された前記2枚の基板の前記接合面とは反対側の表面から複数の液体吐出溝を前記逃げ溝に沿って形成する吐出溝形成ステップとを備える液体噴射ヘッドチップの製造方法を提供する。
本発明は、板厚方向に分極された基板を含む2枚の基板の接合面の少なくとも一方に、前記基板の端面に開放された逃げ溝を平行間隔をあけて複数形成する逃げ溝形成ステップと、前記2枚の基板の前記接合面の少なくとも一方に接着剤を塗布する塗布ステップと、該塗布ステップにより前記接合面に前記接着剤を塗布した前記2枚の基板を重ね合わせた状態で板厚方向に加圧する加圧ステップと、該加圧ステップにより加圧された前記2枚の基板を加熱して接合する加熱ステップと、該加熱ステップにより接合された前記2枚の基板の前記接合面とは反対側の表面から複数の液体吐出溝を前記逃げ溝に沿って形成する吐出溝形成ステップとを備える液体噴射ヘッドチップの製造方法を提供する。
本発明によれば、2枚の基板が板厚方向に積層状態に配されて接合された基板(以下、「貼り合わせ基板」という。)の表面に複数の液体吐出溝が平行間隔をあけて形成される。この隣接する液体吐出溝に挟まれる側壁部分に基板の分極方向に直交する方向に電圧を印加すると、圧電厚みすべり効果によって側壁部分がせん断変形する。本発明は、側壁部分のせん断変形により液体吐出溝内の容積が変化しポンプ効果によって液体吐出溝内の液体が吐出される液体噴射ヘッドチップを製造することができる。
この製造方法においては、加圧ステップにおいて2枚の基板を重ね合せる際に、接着剤の余剰分および微細な気泡を接合面の逃げ溝へと誘導することができる。また、逃げ溝を基板の端面に開放するように形成することで、逃げ溝に誘導された気泡が加圧ステップ時および加熱ステップ時に膨張したとしても気泡を大気へと逃がすことができる。
また、液体吐出溝と逃げ溝とを相互に同一方向となるように形成することで、逃げ溝とは異なる部位に液体吐出溝を形成したとしても、逃げ溝が側壁部分を厚さ方向に横切ることがなく、側壁部分の接合面を確実に遮断することができる。また、逃げ溝と同じ部位に液体吐出溝を形成した場合には、液体吐出溝を形成することで、貼り合わせ基板の接合面から逃げ溝を取り除くことができる。これにより、さらに確実に側壁部分の接合面を密着させることができる。
したがって、接合面に気泡を残すことなく2枚の基板を接合することができ、接合面に接着されない箇所が生じてしまうのを防ぐことができる。これにより、液体吐出溝間に液体漏れが発生することのない液体噴射ヘッドチップを製造することができる。
上記発明においては、前記逃げ溝形成ステップにおいて、一方の前記基板の前記接合面に前記逃げ溝を形成し、前記塗布ステップにおいて、他方の前記基板の平坦な前記接合面に前記接着剤を塗布することとしてもよい。
このように構成することで、基板の接合面全体に均等に接着剤を塗布し易く、接合面と接着剤との隙間に気泡が入り込んでしまうのを抑制することができる。
このように構成することで、基板の接合面全体に均等に接着剤を塗布し易く、接合面と接着剤との隙間に気泡が入り込んでしまうのを抑制することができる。
また、上記発明においては、前記逃げ溝形成ステップにおいて、前記吐出溝形成ステップにより前記液体吐出溝が形成される部位に前記逃げ溝を形成することとしてもよい。
このように構成することで、吐出溝形成ステップにおいて、液体吐出溝を形成することで貼り合わせ基板から逃げ溝を取り除くことができ、接合面に逃げ溝による空洞部が存在しない液体噴射ヘッドチップを簡易に製造することができる。
このように構成することで、吐出溝形成ステップにおいて、液体吐出溝を形成することで貼り合わせ基板から逃げ溝を取り除くことができ、接合面に逃げ溝による空洞部が存在しない液体噴射ヘッドチップを簡易に製造することができる。
また、上記発明においては、前記逃げ溝形成ステップにおいて、前記吐出溝形成ステップにより形成する前記液体吐出溝のピッチの整数倍に等しいピッチで前記逃げ溝を形成することとしてもよい。
このように構成することで、逃げ溝が形成されている部位と液体吐出溝を形成する部位とを一致させることができ、貼り合わせ基板の接合面から逃げ溝を取り除くことが可能となる。
このように構成することで、逃げ溝が形成されている部位と液体吐出溝を形成する部位とを一致させることができ、貼り合わせ基板の接合面から逃げ溝を取り除くことが可能となる。
また、上記発明においては、前記逃げ溝形成ステップにおいて、前記吐出溝形成ステップにより形成する前記吐出溝のピッチより小さいピッチで前記逃げ溝を形成することとしてもよい。
このように構成することで、逃げ溝の深さを浅くしても余剰の接着剤や気泡を十分に誘導することができる。したがって、逃げ溝の形成を容易にすることができる。
このように構成することで、逃げ溝の深さを浅くしても余剰の接着剤や気泡を十分に誘導することができる。したがって、逃げ溝の形成を容易にすることができる。
また、上記発明においては、前記2枚の基板がそれぞれ板厚方向に分極されており、加圧ステップにおいて、前記2枚の基板を分極方向が相反する方向となるように重ね合せ、吐出溝形成ステップにおいて、前記液体吐出溝を深さが前記接合面を超えるように形成することとしてもよい。
このように構成することで、隣接する液体吐出溝間の側壁部分の深さ方向全体に基板の分極方向に直交する方向に電圧を印加すると、側壁部分を構成する基板どうしの対照的なずれ変形によって側壁部分がせん断変形する液体噴射ヘッドチップを製造することができる。
また、上記発明においては、前記逃げ溝形成ステップにおいて、圧電基板に逃げ溝を形成し、前記加圧ステップにおいて、前記圧電基板と該圧電基板より低誘電材料からなる低誘電材基板とを重ね合わせた状態で加圧し、前記吐出溝形成ステップにおいて、前記液体吐出溝を深さが前記接合面の位置となるように形成することとしてもよい。
このように構成することで、隣接する液体吐出溝間の側壁部分を構成する圧電基板に分極方向に直交する方向に電圧を印加すると、圧電基板のずれ変形によって側壁部分全体がせん断変形する液体噴射ヘッドチップを製造することができる。
この場合に、圧電基板に逃げ溝を形成することで、圧電基板の接合面とは反対側の表面から深さ方向全体に削り込まなくても逃げ溝の深さ方向の途中位置まで削り込むだけで、圧電基板の深さ方向に貫通することができる。したがって、低誘電材基板まで削り込んでしまうことなく、内壁を電気的に切り離した液体吐出溝を簡易に形成することができる。
本発明によれば、接合面に気泡が残ることなく接着され、液体漏れが発生することのない液体噴射ヘッドチップを製造することができるという効果を奏する。
以下、本発明の一実施形態に係る液体噴射ヘッドチップ1の製造方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る液体噴射ヘッドチップ1は、例えば、水性インク(液体)を吐出するものであり、例えば、図1〜図4に示すように、液体噴射ヘッドチップ1内にインクを供給する流路9が接着されて液体噴射ヘッド10を構成し、プリンタやファックス等に適用されるインクジェット式の記録装置である液体噴射記録装置(図13参照)に搭載されて使用されるようになっている。
本実施形態に係る液体噴射ヘッドチップ1は、例えば、水性インク(液体)を吐出するものであり、例えば、図1〜図4に示すように、液体噴射ヘッドチップ1内にインクを供給する流路9が接着されて液体噴射ヘッド10を構成し、プリンタやファックス等に適用されるインクジェット式の記録装置である液体噴射記録装置(図13参照)に搭載されて使用されるようになっている。
液体噴射ヘッドチップ1は、略矩形状のアクチュエータ基板3と、アクチュエータ基板3の一表面に接着されたカバープレート基板5と、アクチュエータ基板3およびカバープレート基板5の端面に接着されたノズルプレート7(図2および図3参照)とを備えている。
アクチュエータ基板3は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電素子からなる2枚の圧電プレート(基板)3A,3Bの張り合わせ基板3AB(図2〜図4参照)によって構成されている。圧電プレート3A,3Bは、それぞれ板厚方向に分極されており、分極方向が相反する方向となるように重ね合せられている。
アクチュエータ基板3には、カバープレート基板5が設けられた一表面(より具体的には、圧電プレート3Aの一表面)に開口部13aを有する複数の吐出溝(液体吐出溝)13が平行間隔をあけて設けられている。各吐出溝13は、それぞれ側壁15によって分離されており、例えば、幅寸法が約80μmで、圧電プレート3A,3Bの接合面を超える深さを有している。
各吐出溝13の長手方向の一端は、アクチュエータ基板3の一端面3cまで延び、他端はアクチュエータ基板3の他端面3dまで延びることなく途中位置において深さが徐々に浅くなっている。このような吐出溝13は、例えば、円板状のダイスカッター(図示略)のブレード外径にならった形状になっている。
また、各吐出溝13の両側壁15には、吐出溝13の開口部13aから深さ方向の全体(すなわち、圧電プレート3A,3Bの両方)に、アクチュエータ基板3の長手方向に延びる駆動電圧印加用の電極16が蒸着によって形成されている。
カバープレート基板5は、アクチュエータ基板3の一表面、すなわち、吐出溝13の開口部13aが形成されている圧電プレート3Aの一表面に接着されている。このカバープレート基板5は、アクチュエータ基板3とは反対側の表面に開口面17aを有する凹部17と、凹部17からアクチュエータ基板3の吐出溝13が浅くなっている端部に貫通する複数の貫通孔19とを備えている。
凹部17は、インクを貯留し、貫通孔19を介して各吐出溝13へインクを分配する共通インク室として機能するものである。以下、凹部17を「共通インク室17」という。貫通孔19は、アクチュエータ基板3の吐出溝13の配列ピッチの2倍の配列ピッチで形成されている。
アクチュエータ基板3にカバープレート基板5が接着された状態では、吐出溝13の開口部13aのうち共通インク室17の貫通孔19が貫通している部分以外の領域がカバープレート基板5によって塞がれることにより、複数の独立した吐出チャンネル23Aおよびダミーチャンネル23Bが形成されている。
吐出チャンネル23Aは、カバープレート基板5の貫通孔19が貫通した吐出溝13によって形成されるインク流路であり、共通インク室17から供給されたインクが充填されるようになっている。一方、ダミーチャンネル23Bは、カバープレート基板5によって吐出溝13の開口部13aが閉塞された空洞部であり、インクが流入しないように密閉されている。これら吐出チャンネル23Aおよびダミーチャンネル23Bは、吐出溝13の配列方向に交互に形成されている。
ノズルプレート7は、アクチュエータ基板3の吐出チャンネル23Aおよびダミーチャンネル23Bが開口している一端面3cに接着されている。このノズルプレート7は、吐出チャンネル23Aの開口に対向する位置にのみノズル孔27を有している。なお、ダミーチャンネル23Bの開口は、ノズルプレート7によって封止されている。
このノズルプレート7は、例えば、ポリイミドフィルムにエキシマレーザ装置等を用いてノズル孔27が形成されたものである。なお、ノズルプレート7の被記録媒体に対向することとなる面には、撥水性を有する撥水膜(図示略)が形成されており、インクの付着等を防止するようになっている。
このように構成された液体噴射ヘッドチップ1の作用について説明する。
カバープレート基板5の共通インク室17にインクを貯留すると、全ての吐出チャンネル23A内に分配供給される。
カバープレート基板5の共通インク室17にインクを貯留すると、全ての吐出チャンネル23A内に分配供給される。
この状態で、所定の吐出チャンネル23Aの両側壁15の電極16に電圧を印加すると、圧電厚みすべり効果により、側壁15を構成する圧電プレート3A,3Bどうしの対照的なずれ変形によって側壁15がせん断変形し、吐出チャンネル23A内の容積が変化する。そして、ポンプ効果によって吐出チャンネル23A内のインクが吐出される。
例えば、吐出チャンネル23Aの両側壁15が吐出チャンネル23Aの外側に向かって変形するように、すなわち、ダミーチャンネル23Bの内側に向かって変形するように、分極方向に直交する一方向に電圧を印加する。これにより、吐出チャンネル23A内の容積が増加する分、吐出チャンネル23A内にインクが引き込まれる。
続いて、電圧を逆方向に印加する。すなわち、吐出チャンネル23Aの両側壁15が吐出チャンネル23Aの内側に向かって変形するように、すなわち、ダミーチャンネル23Bの外側に向かって変形するように、分極方向に直交する他の一方向に電圧を印加する。これにより、吐出チャンネル23A内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル孔27からインクが吐出される。
次に、本実施形態に係る液体噴射ヘッドチップ1の製造方法A(以下「製造方法A」という。)について説明する。
製造方法Aは、圧電プレート3Aの接合面に一方向に延びる逃げ溝50を複数形成する逃げ溝形成ステップと、圧電プレート3Bの接合面に接着剤Kを塗布する塗布ステップと、これら圧電プレート3A,3Bを重ね合わせた状態で板厚方向に加圧する加圧ステップと、これらを加熱して接合する加熱ステップと、接合された圧電プレート3A,3Bに複数の吐出溝13を形成する吐出溝形成ステップとを備えている。以下、各ステップについて、図5のフローチャートを参照して具体的に説明する。
製造方法Aは、圧電プレート3Aの接合面に一方向に延びる逃げ溝50を複数形成する逃げ溝形成ステップと、圧電プレート3Bの接合面に接着剤Kを塗布する塗布ステップと、これら圧電プレート3A,3Bを重ね合わせた状態で板厚方向に加圧する加圧ステップと、これらを加熱して接合する加熱ステップと、接合された圧電プレート3A,3Bに複数の吐出溝13を形成する吐出溝形成ステップとを備えている。以下、各ステップについて、図5のフローチャートを参照して具体的に説明する。
まず、図6および図7に示すように、圧電プレート3Aの接合面となる一表面に、一方向に延び端面に開放される逃げ溝50を平行間隔をあけて複数形成する(ステップA1、逃げ溝形成ステップ)。逃げ溝50は、接合時に余剰の接着剤Kや気泡Hを逃げ込ませるためのものであり、吐出溝形成ステップにおいて吐出溝13を形成することとなる部位に形成する。この逃げ溝50は、例えば、約30〜50μmの幅寸法を有し、約20〜100μmの深さ寸法を有している。
続いて、平坦な形状の接合面を有する圧電プレート3Bを接合面が鉛直上向きになるように固定し、この接合面に接着剤Kを塗布する(ステップA2、塗布ステップ)。接着剤Kを塗布する接合面を平坦な形状とすることで、圧電プレート3Bの接合面全体に均等に接着剤Kを塗布し易く、接合面と接着剤Kとの隙間に気泡Hが入り込んでしまうのを抑制することができる。
次に、図8および図9に示すように、圧電プレート3Bの接合面に上方から圧電プレート3Aの接合面を重ね合わせ、この状態で板厚方向に加圧する(ステップA3、加圧ステップ)。この場合に、図10に示すように、接着剤Kの余剰分および微細な気泡Hを接合面の逃げ溝50へと誘導することができる。
続いて、圧電プレート3A、3Bを加熱して接合し(ステップA4、加熱ステップ)、貼り合わせ基板3ABを形成する(ステップA5、貼り合わせ基板形成ステップ)。逃げ溝50を圧電プレート3Aの端面に開放するように形成したことで、逃げ溝50に誘導された気泡Hが加圧ステップ時および加熱ステップ時に膨張したとしても気泡Hを大気へと逃がすことができる。
貼り合わせ基板3ABが形成されたら、図11および図12に示すように、圧電プレート3Aの接合面とは反対側の表面から接合面を超える深さの複数の吐出溝13を逃げ溝50に沿って形成する(ステップA6、吐出溝形成ステップ)。吐出溝13を形成する部位に逃げ溝50が形成されているので、吐出溝13を形成することで貼り合わせ基板3ABから逃げ溝50を取り除くことができる。これにより、貼り合わせ基板3ABの一表面に複数の吐出溝13が設けられたアクチュエータ基板3が形成される。
その後、アクチュエータ基板3の吐出溝13の開口部13aが形成されている表面にカバープレート基板5を接着するとともに、吐出チャンネル23Aが開口している一端面3cにノズルプレートを接着する(ステップA7)。これにより、図1〜図4に示すような液体噴射ヘッドチップ1が形成される。
本実施形態に係る液体噴射ヘッドチップ1には、カバープレート基板5の開口面17aに流路9が接着されて液体噴射ヘッド10が構成されるようになっている。この流路9は、インクタンク(図示略)から供給されるインクを一時的に貯留する圧力調整室(図示略)に連結部9Aを介して接続されるものである。
以下、本実施形態に係る液体噴射ヘッドチップ1を備える液体噴射ヘッド10が液体噴射記録装置100に搭載されて使用される仕様態様の一例を図13に示す。
液体噴射記録装置100は、色ごとに設けられた複数の液体噴射ヘッド10と、液体噴射ヘッド10が主走査方向に複数併設して搭載されたキャリッジ103と、フレキシブルチューブからなるインク供給管105を介して液体噴射ヘッド10にインクを供給するインクカートリッジ107とを備えている。
液体噴射記録装置100は、色ごとに設けられた複数の液体噴射ヘッド10と、液体噴射ヘッド10が主走査方向に複数併設して搭載されたキャリッジ103と、フレキシブルチューブからなるインク供給管105を介して液体噴射ヘッド10にインクを供給するインクカートリッジ107とを備えている。
キャリッジ103は、一対のガイドレール109A,109Bの長軸方向に移動可能に搭載されている。また、ガイドレール109A,109Bの一端側には駆動モータ111が設けられている。駆動モータ111による駆動力が、この駆動モータ111に連結されたプーリ113Aとガイドレール109A,109Bの他端側に設けられたプーリ113Bとの間に掛け渡されたタイミングベルト115に伝わり、これによりタイミングベルト115の所定の位置に固定されたキャリッジ103が搬送されるようになっている。
また、キャリッジ103の搬送方向に直交する方向で、鎖線で示すケース117の両端側には、ガイドレール109A,109Bに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ119が設けられている。これら搬送ローラ119は、キャリッジ103の下方であってキャリッジ103の搬送方向に直交する方向に被記録媒体Sを搬送するものである。
このように構成された液体噴射記録装置100においては、搬送ローラ119によって被記録媒体Sを送りつつ、キャリッジ103を被記録媒体Sの送り方向に直交する方向に走査することにより、液体噴射ヘッド10によって被記録媒体S上に文字および画像等が記録される。
以上説明したように、本実施形態に係る液体噴射ジェットチップ1の製造方法によれば、圧電プレート3Aの接合面に形成した逃げ溝50により、接合面に気泡Hを残すことなく圧電プレート3A,3Bを接合することができ、接合面に接着されない箇所が生じてしまうのを防ぐことができる。これにより、吐出溝13間の液体漏れを防ぐことができる液体噴射ヘッドチップ1を製造することができる。
なお、本実施形態においては、圧電プレート3Aに逃げ溝50を形成することとしたが、圧電プレート3A,3Bの接合面の少なくとも一方に逃げ溝50を形成することとすればよい。また、圧電プレート3Bに接着剤Kを塗布することとしたが、圧電プレート3A,3Bの接合面の少なくとも一方に接着剤Kを塗布することとすればよい。例えば、上述した逃げ溝50が形成される工程(ステップA1)を圧電プレート3Bに施し、接着剤Kが塗布される工程(ステップA2)を圧電プレート3Aに施しても構わない。また、その後の工程は、上記した形態と同様に実施すればよい。
また、本実施形態においては、吐出溝13を形成する部位に逃げ溝50を形成することとしたが、逃げ溝50に沿って吐出溝13を形成することとすればよく、例えば、逃げ溝50とは異なる部位に吐出溝13を形成することとしてもよい。このようにした場合であっても、逃げ溝50が側壁15を厚さ方向に横切ることがなく、側壁15の接合面を確実に遮断することができる。また、例えば、吐出溝13のピッチの整数倍(例えば、2倍、3倍等)に等しいピッチで逃げ溝50を形成することとしてもよい。このようにした場合にも、逃げ溝50が形成されている部位と吐出溝13を形成する部位とを一致させることができ、吐出溝13を形成することで貼り合わせ基板3ABの接合面から逃げ溝50を取り除くことが可能となる。また、吐出溝13のピッチより小さいピッチで逃げ溝50を形成することとしてもよい。このようにした場合には、逃げ溝50の深さを浅くしても余剰の接着剤Kを十分に誘導することができる。したがって、逃げ溝50の形成を容易にすることができる。
また、本実施形態においては、吐出溝13の配列方向に交互に吐出チャンネル23Aおよびダミーチャンネル23Bが形成されていることとしたが、これに代えて、全ての吐出溝13にカバープレート基板5の貫通孔19を貫通させて吐出チャンネル23Aだけを形成することとしてもよい。この場合、ノズルプレート7は、すべての吐出チャンネル23Aに対向するピッチでノズル孔27を形成することとすればよい。
また、本実施形態では、複数のノズル孔27が配列方向に直線状に一列に配列されていることとしたが、これに代えて、複数のノズル孔27が直線状に配列されてなく縦方向にずらして配列されていてもよい。例えば、複数のノズル孔27が斜めに配列されていてもよく、あるいは、千鳥状に配列されていてもよい。また、ノズル孔27の形状に関しても、円形に限定されるものではない。例えば、三角等の多角形状や、楕円形状や星型形状でも構わない。
また、本実施形態では、水性のインクを利用した場合を説明したが、例えば、非導電性の油性インク、ソルベントインクやUVインク等を用いても構わない。なお、油性インクを用いる場合には、液体噴射ヘッドチップ1は上述の、全ての吐出溝13にカバープレート基板5の貫通孔19を貫通させて吐出チャンネル23Aだけを形成することとしてもよい。このように液体噴射ヘッドチップを形成することで、いかなる性質のインクであっても、使い分けることができる。したがって、水性のインクを利用して記録を行うことができる。特に、導電性を有するインクであっても問題なく利用できるので、インクジェットプリンタの付加価値を高めることができる。なお、その他は同様の作用効果を奏することができる。
また、本実施形態においては、カバープレート基板5のカバープレート開口部16が共通インク室17と貫通孔19とを備えることとしたが、例えば、カバープレート開口部16が貫通孔19を備えず全ての吐出溝13に連通する構造としてもよい。このようにすることで、例えば、油性インクを使用する液体噴射ヘッドチップ1を簡易な構成にすることができる。
また、本実施形態においては、カバープレート基板5のカバープレート開口部16が共通インク室17と貫通孔19とを備えることとしたが、例えば、カバープレート開口部16が貫通孔19を備えず全ての吐出溝13に連通する構造としてもよい。このようにすることで、例えば、油性インクを使用する液体噴射ヘッドチップ1を簡易な構成にすることができる。
なお、本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態においては、圧電素子からなる2枚の圧電プレート3A,3Bの張り合わせ基板3ABによってアクチュエータ基板3を構成することとしたが、これに代えて、図14および図15に示すように、板厚方向に分極された圧電プレート(圧電基板)203Aと、圧電プレート203Aより誘電率が低い低誘電材料からなるベースプレート(低誘電材基板)203Bとの貼り合わせ基板によってアクチュエータ基板203を構成することとしてもよい。
例えば、本実施形態においては、圧電素子からなる2枚の圧電プレート3A,3Bの張り合わせ基板3ABによってアクチュエータ基板3を構成することとしたが、これに代えて、図14および図15に示すように、板厚方向に分極された圧電プレート(圧電基板)203Aと、圧電プレート203Aより誘電率が低い低誘電材料からなるベースプレート(低誘電材基板)203Bとの貼り合わせ基板によってアクチュエータ基板203を構成することとしてもよい。
アクチュエータ基板203には、圧電プレート203Aの一表面に開口部213aを有し、圧電プレート203Aとベースプレート203Bとの接合面の位置までの深さを有する複数の吐出溝(液体吐出溝)213が形成されている。また、アクチュエータ基板203には、吐出溝213の開口部213aから深さ方向の途中位置まで、すなわち、圧電プレート203Aに電極(図示略)が形成されている。
このように構成することで、両側壁15の電極に電圧を印加すると、圧電厚みすべり効果により、圧電プレート203Aのずれ変形によって側壁15全体をせん断変形させることができる。
このように構成することで、両側壁15の電極に電圧を印加すると、圧電厚みすべり効果により、圧電プレート203Aのずれ変形によって側壁15全体をせん断変形させることができる。
また、このアクチュエータ基板203は、逃げ溝形成ステップにおいて圧電プレート203Aに逃げ溝50を形成し、吐出溝形成ステップにおいて液体吐出溝213を深さが接合面の位置となるように形成することとすればよい。圧電プレート203Aに逃げ溝50を形成することで、圧電プレート203Aの接合面とは反対側の表面から深さ方向全体に削り込まなくても逃げ溝50の深さ方向の途中位置まで削るだけで、圧電プレート203Aの深さ方向に貫通することができる。したがって、ベースプレート203Bまで削り込んでしまうことなく、内壁を電気的に切り離した吐出溝213を簡易に形成することができる。
1 液体噴射ヘッドチップ
3A,3B 圧電プレート(基板)
13,213 吐出溝(液体吐出溝)
19 貫通孔
50 逃げ溝
203A 圧電プレート(圧電基板)
203B ベースプレート(低誘電材基板)
3A,3B 圧電プレート(基板)
13,213 吐出溝(液体吐出溝)
19 貫通孔
50 逃げ溝
203A 圧電プレート(圧電基板)
203B ベースプレート(低誘電材基板)
Claims (7)
- 板厚方向に分極された基板を含む2枚の基板の接合面の少なくとも一方に、前記基板の端面に開放された逃げ溝を平行間隔をあけて複数形成する逃げ溝形成ステップと、
前記2枚の基板の前記接合面の少なくとも一方に接着剤を塗布する塗布ステップと、
該塗布ステップにより前記接合面に前記接着剤を塗布した前記2枚の基板を重ね合わせた状態で板厚方向に加圧する加圧ステップと、
該加圧ステップにより加圧された前記2枚の基板を加熱して接合する加熱ステップと、
該加熱ステップにより接合された前記2枚の基板の前記接合面とは反対側の表面から複数の液体吐出溝を前記逃げ溝に沿って形成する吐出溝形成ステップと
を備える液体噴射ヘッドチップの製造方法。 - 前記逃げ溝形成ステップにおいて、一方の前記基板の前記接合面に前記逃げ溝を形成し、前記塗布ステップにおいて、他方の前記基板の平坦な前記接合面に前記接着剤を塗布する請求項1に記載の液体噴射ヘッドチップの製造方法。
- 前記逃げ溝形成ステップにおいて、前記吐出溝形成ステップにより前記液体吐出溝が形成される部位に前記逃げ溝を形成する請求項1または請求項2に記載の液体噴射ヘッドチップの製造方法。
- 前記逃げ溝形成ステップにおいて、前記吐出溝形成ステップにより形成する前記液体吐出溝のピッチの整数倍に等しいピッチで前記逃げ溝を形成する請求項1から請求項3のいずれかに記載の液体噴射ヘッドチップの製造方法。
- 前記逃げ溝形成ステップにおいて、前記吐出溝形成ステップにより形成する前記吐出溝のピッチより小さいピッチで前記逃げ溝を形成する請求項1から請求項3のいずれかに記載の液体噴射ヘッドチップの製造方法。
- 前記2枚の基板がそれぞれ板厚方向に分極されており、前記加圧ステップにおいて、前記2枚の基板を分極方向が相反する方向となるように重ね合せ、前記吐出溝形成ステップにおいて、前記液体吐出溝を深さが前記接合面を超えるように形成する請求項1から請求項5のいずれかに記載の液体噴射ヘッドチップの製造方法。
- 前記逃げ溝形成ステップにおいて、圧電基板に逃げ溝を形成し、前記加圧ステップにおいて、前記圧電基板と該圧電基板より低誘電材料からなる低誘電材基板とを重ね合わせた状態で加圧し、前記吐出溝形成ステップにおいて、前記液体吐出溝を深さが前記接合面の位置となるように形成する請求項1から請求項6のいずれかに記載の液体噴射ヘッドチップの製造方法。
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JP2008312366A JP2010131939A (ja) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | 液体噴射ヘッドチップの製造方法 |
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JP (1) | JP2010131939A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020110957A (ja) * | 2019-01-10 | 2020-07-27 | 東芝テック株式会社 | インクジェットヘッド、インクジェット装置、及びインクジェットヘッドの製造方法 |
-
2008
- 2008-12-08 JP JP2008312366A patent/JP2010131939A/ja not_active Withdrawn
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JP7110126B2 (ja) | 2019-01-10 | 2022-08-01 | 東芝テック株式会社 | インクジェットヘッド、インクジェット装置、及びインクジェットヘッドの製造方法 |
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