JP2013059865A - Liquid ejection head, adhesive, method for manufacturing liquid ejection head, and liquid ejection device - Google Patents

Liquid ejection head, adhesive, method for manufacturing liquid ejection head, and liquid ejection device Download PDF

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拓也 宮川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: an adhesive which is excellent in solvent resistance and flexibility, with which a liquid ejection head having such a high reliability as allowing high-quality printing for a long period of time can be manufactured; a liquid ejection head manufactured with the adhesive; a method for manufacturing a liquid ejection head with the use of the adhesive; and a liquid ejection device with the liquid ejection head.SOLUTION: The inkjet recording head 1 includes: a substrate 20; a nozzle plate 10; a vibration plate constituted of a vibration film 30 and a support plate 40; and a piezoelectric element 50. Adhesive layers 15, 25, 35 formed of the adhesive are respectively disposed between the substrate 20 and the nozzle plate 10, the substrate 20 and the vibration film 30 and the vibration film 30 and the support plate 40 to join respective both members with each other. The adhesive includes a solid-state copolymer containing alkene and an alkenylene dicarboxylic acid, and a crosslinking agent, as principal components thereof.

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、接着剤、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置に関するものである。   The present invention relates to a droplet discharge head, an adhesive, a method for manufacturing a droplet discharge head, and a droplet discharge apparatus.

例えば、インクジェットプリンタのような液滴吐出装置には、液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドが備えられている。このような液滴吐出ヘッドとしては、例えば、インクを液滴として吐出するノズルに連通し、インクを収容するインク室(キャビティー)と、このインク室の壁面を変形させる駆動用の圧電素子とを備えるものが知られている。
このような液滴吐出ヘッドにあっては、駆動用の圧電素子を伸縮させることにより、インク室の一部(振動板)を変位させる。これにより、インク室の容積を変化させて、ノズルからインク液滴が吐出される。
For example, a droplet discharge device such as an ink jet printer is provided with a droplet discharge head for discharging droplets. As such a droplet discharge head, for example, an ink chamber (cavity) that communicates with a nozzle that discharges ink as droplets and stores ink, and a piezoelectric element for driving that deforms the wall surface of the ink chamber, What is provided with is known.
In such a droplet discharge head, a part of the ink chamber (vibrating plate) is displaced by expanding and contracting the driving piezoelectric element. Thereby, the volume of the ink chamber is changed and ink droplets are ejected from the nozzles.

ところで、この液滴吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズルプレートと、インク室が形成された基板と、インク室の容積を変化させる振動板と、歪みにより振動板を振動させる圧電素子とを有しており、これらを接合することによって組み立てられている。
また、振動板は、圧電素子の歪みにより振動する振動フィルムと、圧電素子の歪みを振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、これら同士を互いに接合することによって組み立てられている(例えば、特許文献1等参照。)。
このような各種部材の組み立て(接合)に、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤や、ウレタン系接着剤等の各種接着剤が用いられる。
By the way, this droplet discharge head has a nozzle plate on which nozzles are formed, a substrate on which ink chambers are formed, a vibration plate that changes the volume of the ink chambers, and a piezoelectric element that vibrates the vibration plate due to strain. They are assembled by joining them together.
Further, the diaphragm has a vibration film that vibrates due to distortion of the piezoelectric element and a support plate that propagates the distortion of the piezoelectric element to the vibration film, and is assembled by joining them together (for example, , See Patent Document 1).
For assembling (joining) such various members, various adhesives such as epoxy adhesives such as bisphenol and novolac, and urethane adhesives are used.

ここで、例えば、インク室と振動板との接合や、インク室とノズルプレートとの接合では、接着剤がインク室に貯留されるインクと長時間接することとなるため、インクに含まれる溶媒に対する耐性(耐溶剤性)を有していることが求められる。したがって、ウレタン系接着剤は、一般的に耐溶剤性が低く、溶媒の接触により容易に膨潤する性質を有するものであるため、このような部材同士の接合には適しない。
また、例えば、振動フィルムと支持板との接合では、圧電素子の歪みを振動フィルムに伝播する必要性があるため、柔軟性に優れることが求められる。したがって、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤は、一般的に剛性の高い接着剤であるため、このような部材同士の接合には適しない。
Here, for example, in the bonding between the ink chamber and the vibration plate or the bonding between the ink chamber and the nozzle plate, the adhesive is in contact with the ink stored in the ink chamber for a long time. It is required to have resistance (solvent resistance). Therefore, urethane-based adhesives generally have low solvent resistance and are easily swelled by contact with a solvent, and thus are not suitable for joining such members.
In addition, for example, in joining the vibration film and the support plate, it is necessary to propagate the distortion of the piezoelectric element to the vibration film, so that excellent flexibility is required. Therefore, epoxy adhesives such as bisphenol and novolac are generally highly rigid adhesives and are not suitable for joining such members.

さらに、各種部材同士の接合では、液滴吐出ヘッドに反りが生じることなく組み立てる必要がある。そのため、剛性の高いビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤を用いた場合、残留応力を緩和することを目的に、接着剤の硬化の際には、比較的低い温度で硬化させる必要があり、硬化を完了させるには長時間を要するという問題がある。
以上のことから、液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤としては、耐溶剤性および柔軟性の双方に優れることが求められるが、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤や、ウレタン系接着剤は、これら双方の特性を併せ持っていない。そのため、各部材同士の接合に、接着剤の種類を変えて対応しているのが実情である。
Furthermore, in joining the various members, it is necessary to assemble the droplet discharge head without warping. Therefore, when using an epoxy adhesive such as bisphenol or novolac with high rigidity, it is necessary to cure the adhesive at a relatively low temperature in order to reduce residual stress. There is a problem that it takes a long time to complete the curing.
From the above, the adhesive used for assembling the droplet discharge head is required to be excellent in both solvent resistance and flexibility. However, epoxy adhesives such as bisphenol and novolac, urethane The system adhesive does not have both of these characteristics. Therefore, it is the actual situation that the types of adhesives are changed corresponding to the joining of the members.

特開平4−21448号公報JP-A-4-21448

本発明の目的は、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドを製造可能な接着剤、かかる接着剤を用いて製造された液滴吐出ヘッド、かかる接着剤を用いて製造する液滴吐出ヘッドの製造方法、およびかかる液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an adhesive capable of producing a highly reliable droplet discharge head that is excellent in solvent resistance and flexibility and can perform high-quality printing over a long period of time, and a liquid produced using such an adhesive. It is an object of the present invention to provide a droplet discharge head, a method of manufacturing a droplet discharge head manufactured using such an adhesive, and a droplet discharge apparatus including such a droplet discharge head.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出ヘッドは、吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられ、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを振動フィルムに伝播する支持板とを有する振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドであって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも1つが、接着層を介して接合されており、
前記接着層は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む、固形状をなす共重合体と、架橋剤とを主材料として含有する接着剤を硬化させることにより形成されたものであることを特徴とする。
これにより、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドとすることができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The droplet discharge head of the present invention includes a substrate on which a discharge liquid storage chamber for storing discharge liquid is formed,
A nozzle plate that is provided on one surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber and includes nozzle holes for discharging the discharge liquid as droplets;
A vibration plate provided on the other surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber, and vibrates due to distortion of the vibration means, and a support plate that propagates the distortion of the vibration means to the vibration film; ,
A droplet discharge head having vibration means for vibrating the vibration plate due to distortion,
At least one of the substrate and the nozzle plate, the substrate and the vibration film, and the vibration film and the support plate is bonded via an adhesive layer,
The adhesive layer is formed by curing an adhesive containing a alkene and alkenylene dicarboxylic acid as a main material and a solid copolymer and a crosslinking agent. .
As a result, it is possible to obtain a highly reliable droplet discharge head that is excellent in solvent resistance and flexibility and can perform high-quality printing over a long period of time.

本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記共重合体は、さらに(メタ)アクリル酸エステルを含有するものであることが好ましい。
これにより、共重合体の水に対する溶解性を向上させることができるため、接着剤に用いられる溶媒として水を選択することが可能となる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記アルケニレンジカルボン酸は、(無水)マレイン酸であることが好ましい。
これにより、接着剤の各部材に対する密着性を向上させることができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記アルケンは、エチレンであることが好ましい。
これにより、接着剤の取り扱いが容易となる。
In the droplet discharge head of the present invention, it is preferable that the copolymer further contains (meth) acrylic acid ester.
Thereby, since the solubility with respect to the water of a copolymer can be improved, it becomes possible to select water as a solvent used for an adhesive agent.
In the droplet discharge head of the present invention, the alkenylene dicarboxylic acid is preferably (anhydrous) maleic acid.
Thereby, the adhesiveness with respect to each member of an adhesive agent can be improved.
In the droplet discharge head of the present invention, the alkene is preferably ethylene.
Thereby, handling of an adhesive agent becomes easy.

本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記共重合体は、重量平均分子量が10000以上であることが好ましい。
これにより、ポリアミド樹脂が確実に固形状をなすものとなる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記共重合体が固形状をなす温度は、−273℃以上、100℃以下であることが好ましい。
これにより、各部材同士間に接着剤を介在させた状態で加熱することで容易に溶融状態とし、その後冷却することで、各部材同士間に接着層を形成して、これらを容易に接合することができる。
In the droplet discharge head of the present invention, the copolymer preferably has a weight average molecular weight of 10,000 or more.
This ensures that the polyamide resin is solid.
In the droplet discharge head of the present invention, the temperature at which the copolymer is solid is preferably −273 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
Thereby, it is easily melted by heating in a state where an adhesive is interposed between the members, and then cooled, thereby forming an adhesive layer between the members and easily joining them. be able to.

本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記架橋剤は、エポキシ基を有する化合物であることが好ましい。
これにより、ポリアミド樹脂同士を、架橋剤を介して確実に架橋することができるため、この架橋により接着剤を確実に硬化性の特性を示すものとすることができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記共重合体同士が前記架橋剤を介して架橋されることにより硬化することが好ましい。
これにより、硬化後の接着剤は、優れた耐溶剤性を示すものとなることから、インクとの接触等に起因する接着層の膨潤を的確に防止または抑制することができる。
In the liquid droplet ejection head according to the aspect of the invention, it is preferable that the crosslinking agent is a compound having an epoxy group.
Thereby, since polyamide resin can be reliably bridge | crosslinked via a crosslinking agent, an adhesive agent can be made to show a sclerosing | hardenable characteristic reliably by this bridge | crosslinking.
In the liquid droplet ejection head of the present invention, it is preferable that the copolymers are cured by being cross-linked through the cross-linking agent.
Thereby, since the adhesive after curing exhibits excellent solvent resistance, swelling of the adhesive layer due to contact with ink or the like can be prevented or suppressed accurately.

本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記硬化後のヤング率は、3.0GPa以下であることが好ましい。
これにより、接着剤の硬化後における残留応力が大きくなるのを的確に抑制または防止することができる。そのため、得られるヘッドを、反りが生じないか、生じたとしてもその大きさが適度に抑制されたものとすることができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記接着層の平均厚さは、1μm以上、100μm以下であることが好ましい。
これにより、接着層により接合される各部材同士を確実に接合することができる。
In the droplet discharge head of the present invention, the Young's modulus after the curing is preferably 3.0 GPa or less.
Thereby, it can suppress or prevent exactly that the residual stress after hardening of an adhesive agent becomes large. For this reason, the obtained head can be prevented from warping or having a moderately suppressed size.
In the droplet discharge head of the present invention, the average thickness of the adhesive layer is preferably 1 μm or more and 100 μm or less.
Thereby, each member joined by the contact bonding layer can be reliably joined.

本発明の液滴吐出ヘッドでは、フィルム状をなす前記振動フィルムと、該振動フィルムの一部に対応するように設けられた前記支持板とが、前記接着層を介して接合されており、
前記接着層は、前記振動フィルムの前記支持板を接合する側の面のほぼ全面に形成されていることが好ましい。
このように振動フィルムのほぼ全面に接着層が形成される場合であっても、接着剤の硬化後のヤング率を3.0GPa以下に設定することで、接着層は柔軟性に優れるものとなるため、振動フィルム、支持板および接着層で構成される振動板自体の柔軟性が損なわれるのを確実に防止することができる。
In the droplet discharge head of the present invention, the vibration film in the form of a film and the support plate provided so as to correspond to a part of the vibration film are bonded via the adhesive layer,
It is preferable that the adhesive layer is formed on substantially the entire surface of the vibration film on the side where the support plate is joined.
Thus, even when the adhesive layer is formed on almost the entire surface of the vibration film, the adhesive layer becomes excellent in flexibility by setting the Young's modulus after curing of the adhesive to 3.0 GPa or less. Therefore, it is possible to reliably prevent the flexibility of the diaphragm itself composed of the vibration film, the support plate, and the adhesive layer from being impaired.

本発明の接着剤は、吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられ、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを振動フィルムに伝播する支持板と、を有する振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤であって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも1つが、当該接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
当該接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む固形状をなす共重合体と、架橋剤と、を主材料として含有することを特徴とする。
これにより、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドを製造可能な接着剤とすることができる。
The adhesive of the present invention includes a substrate on which a discharge liquid storage chamber for storing discharge liquid is formed,
A nozzle plate that is provided on one surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber and includes nozzle holes for discharging the discharge liquid as droplets;
A diaphragm provided on the other surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber and vibrating due to distortion of the vibrating means, and a support plate that propagates the distortion of the vibrating means to the vibrating film When,
An adhesive used for assembling a droplet discharge head having vibration means for vibrating the diaphragm due to strain;
At least one of the substrate and the nozzle plate, the substrate and the vibration film, and the vibration film and the support plate is interposed through an adhesive layer formed using the adhesive. Are joined together.
The adhesive is characterized by containing a solid copolymer containing an alkene and alkenylene dicarboxylic acid and a crosslinking agent as main materials.
As a result, it is possible to obtain an adhesive that is excellent in solvent resistance and flexibility, and that can manufacture a highly reliable droplet discharge head that can perform high-quality printing over a long period of time.

本発明の接着剤は、吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートとを有する液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤であって、
前記基板と前記ノズルプレートとが、当該接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
当該接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む固形状をなす共重合体と、架橋剤と、を主材料として含有することを特徴とする。
これにより、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドを製造可能な接着剤とすることができる。
The adhesive of the present invention includes a substrate on which a discharge liquid storage chamber for storing discharge liquid is formed,
An adhesive used for assembling a droplet discharge head provided on one surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber and having a nozzle plate having nozzle holes for discharging the discharge liquid as droplets. And
The substrate and the nozzle plate are joined via an adhesive layer formed using the adhesive,
The adhesive is characterized by containing a solid copolymer containing an alkene and alkenylene dicarboxylic acid and a crosslinking agent as main materials.
As a result, it is possible to obtain an adhesive that is excellent in solvent resistance and flexibility, and that can manufacture a highly reliable droplet discharge head that can perform high-quality printing over a long period of time.

本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、本発明の接着剤を用いて前記液滴吐出ヘッドを組み立てる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも1つに前記接着層を形成する際に、前記接着剤を50℃以上に加熱して架橋させることで前記接着層を形成することを特徴とする。
これにより、液滴吐出ヘッドの組み立てに供する各種部材や、形成される接着層自体を変質・劣化させることなく、接着層を溶融状態とすることができるとともに、ポリアミド樹脂同士を架橋剤で架橋させることができる。
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法では、前記接着剤を加熱する時間は、1時間以上、5時間以下であることが好ましい。
本発明によれば、接着剤を加熱して各部材同士を接合するための時間を上記範囲内に設定することができるため、接着層の形成のための時間、ひいては液滴吐出ヘッドの製造のための時間の短縮化を図ることができる。
本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッド、または本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出装置を得ることができる。
A method for manufacturing a droplet discharge head according to the present invention is a method for manufacturing a droplet discharge head in which the droplet discharge head is assembled using the adhesive according to the present invention,
When the adhesive layer is formed between at least one of the substrate and the nozzle plate, between the substrate and the film, and between the vibration film and the support plate, the adhesive is 50 The adhesive layer is formed by crosslinking by heating to a temperature of not lower than ° C.
As a result, the adhesive layer can be brought into a molten state without deteriorating / deteriorating various members used for assembling the droplet discharge head and the formed adhesive layer itself, and the polyamide resins are cross-linked with the cross-linking agent. be able to.
In the method for manufacturing a droplet discharge head of the present invention, it is preferable that the time for heating the adhesive is 1 hour or more and 5 hours or less.
According to the present invention, the time for heating the adhesive and joining the members can be set within the above range, so that the time for forming the adhesive layer, and hence the manufacture of the droplet discharge head can be reduced. Therefore, it is possible to shorten the time required for this.
The droplet discharge device of the present invention includes the droplet discharge head of the present invention or the droplet discharge head manufactured by the method of manufacturing the droplet discharge head of the present invention.
Thereby, a highly reliable droplet discharge device can be obtained.

本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェット式記録ヘッドに適用した実施形態を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment in which a droplet discharge head of the present invention is applied to an ink jet recording head. 図1に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows embodiment of an inkjet printer provided with the inkjet recording head shown in FIG. インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図(縦断面図)である。It is a figure (longitudinal sectional drawing) for demonstrating the manufacturing method of an inkjet recording head. インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図(縦断面図)である。It is a figure (longitudinal sectional drawing) for demonstrating the manufacturing method of an inkjet recording head. インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図(縦断面図)である。It is a figure (longitudinal sectional drawing) for demonstrating the manufacturing method of an inkjet recording head.

以下、本発明の液滴吐出ヘッド、接着剤、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
<インクジェット式記録ヘッド>
まず、本発明の接着剤を説明するのに先立って、本発明の接着剤が適用された液滴吐出ヘッド(本発明の液滴吐出ヘッド)について説明する。
なお、以下では、本発明の液滴吐出ヘッドを、インクジェット式記録ヘッドに適用した場合を一例に説明する。
Hereinafter, a droplet discharge head, an adhesive, a method for manufacturing a droplet discharge head, and a droplet discharge apparatus according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<Inkjet recording head>
First, prior to describing the adhesive of the present invention, a droplet discharge head to which the adhesive of the present invention is applied (the droplet discharge head of the present invention) will be described.
Hereinafter, a case where the droplet discharge head of the present invention is applied to an ink jet recording head will be described as an example.

図1は、本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェット式記録ヘッドに適用した実施形態を示す縦断面図、図2は、図1に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、以下の説明では、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図1に示すインクジェット式記録ヘッド1(以下、単に「ヘッド1」と言うこともある。)は、図2に示すようなインクジェットプリンタ(本発明の液滴吐出装置)9に搭載されている。
図2に示すインクジェットプリンタ9は、装置本体92を備えており、上部後方に記録用紙Pを設置するトレイ921と、下部前方に記録用紙Pを排出する排紙口922と、上部面に操作パネル97とが設けられている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment in which the droplet discharge head of the present invention is applied to an ink jet recording head. FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of an ink jet printer including the ink jet recording head shown in FIG. It is. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
An ink jet recording head 1 (hereinafter sometimes simply referred to as “head 1”) shown in FIG. 1 is mounted on an ink jet printer (droplet discharge device of the present invention) 9 as shown in FIG.
The ink jet printer 9 shown in FIG. 2 includes an apparatus main body 92, a tray 921 for installing the recording paper P in the upper rear, a paper discharge port 922 for discharging the recording paper P in the lower front, and an operation panel on the upper surface. 97.

操作パネル97は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部(図示せず)と、各種スイッチ等で構成される操作部(図示せず)とを備えている。
また、装置本体92の内部には、主に、往復動するヘッドユニット93を備える印刷装置(印刷手段)94と、記録用紙Pを1枚ずつ印刷装置94に送り込む給紙装置(給紙手段)95と、印刷装置94および給紙装置95を制御する制御部(制御手段)96とを有している。
The operation panel 97 is composed of, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, an LED lamp, and the like. And.
Further, inside the apparatus main body 92, mainly a printing apparatus (printing means) 94 provided with a reciprocating head unit 93 and a paper feeding apparatus (paper feeding means) for feeding recording paper P to the printing apparatus 94 one by one. 95 and a control unit (control means) 96 for controlling the printing device 94 and the paper feeding device 95.

制御部96の制御により、給紙装置95は、記録用紙Pを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Pは、ヘッドユニット93の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット93が記録用紙Pの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Pへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット93の往復動と記録用紙Pの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。   Under the control of the control unit 96, the paper feeding device 95 intermittently feeds the recording paper P one by one. The recording paper P passes near the lower part of the head unit 93. At this time, the head unit 93 reciprocates in a direction substantially orthogonal to the feeding direction of the recording paper P, and printing on the recording paper P is performed. That is, the reciprocating motion of the head unit 93 and the intermittent feeding of the recording paper P are the main scanning and sub-scanning in printing, and ink jet printing is performed.

印刷装置94は、ヘッドユニット93と、ヘッドユニット93の駆動源となるキャリッジモータ941と、キャリッジモータ941の回転を受けて、ヘッドユニット93を往復動させる往復動機構942とを備えている。
ヘッドユニット93は、その下部に、多数のノズル孔11を備えるヘッド1と、ヘッド1にインクを供給するインクカートリッジ931と、ヘッド1およびインクカートリッジ931を搭載したキャリッジ932とを有している。
なお、インクカートリッジ931として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(黒)の4色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
The printing apparatus 94 includes a head unit 93, a carriage motor 941 that is a drive source of the head unit 93, and a reciprocating mechanism 942 that reciprocates the head unit 93 in response to the rotation of the carriage motor 941.
The head unit 93 includes a head 1 having a large number of nozzle holes 11, an ink cartridge 931 that supplies ink to the head 1, and a carriage 932 on which the head 1 and the ink cartridge 931 are mounted at the lower part thereof.
Ink cartridge 931 is filled with four color inks of yellow, cyan, magenta, and black (black), thereby enabling full color printing.

往復動機構942は、その両端をフレーム(図示せず)に支持されたキャリッジガイド軸943と、キャリッジガイド軸943と平行に延在するタイミングベルト944とを有している。
キャリッジ932は、キャリッジガイド軸943に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト944の一部に固定されている。
キャリッジモータ941の作動により、プーリを介してタイミングベルト944を正逆走行させると、キャリッジガイド軸943に案内されて、ヘッドユニット93が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド1から適宜インクが吐出され、記録用紙Pへの印刷が行われる。
The reciprocating mechanism 942 includes a carriage guide shaft 943 whose both ends are supported by a frame (not shown), and a timing belt 944 extending in parallel with the carriage guide shaft 943.
The carriage 932 is supported by the carriage guide shaft 943 so as to be able to reciprocate and is fixed to a part of the timing belt 944.
When the timing belt 944 travels forward and backward via a pulley by the operation of the carriage motor 941, the head unit 93 reciprocates as guided by the carriage guide shaft 943. During this reciprocation, ink is appropriately discharged from the head 1 and printing on the recording paper P is performed.

給紙装置95は、その駆動源となる給紙モータ951と、給紙モータ951の作動により回転する給紙ローラ952とを有している。
給紙ローラ952は、記録用紙Pの送り経路(記録用紙P)を挟んで上下に対向する従動ローラ952aと駆動ローラ952bとで構成され、駆動ローラ952bは給紙モータ951に連結されている。これにより、給紙ローラ952は、トレイ921に設置した多数枚の記録用紙Pを、印刷装置94に向かって1枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ921に代えて、記録用紙Pを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
The sheet feeding device 95 includes a sheet feeding motor 951 serving as a driving source thereof, and a sheet feeding roller 952 that is rotated by the operation of the sheet feeding motor 951.
The paper feed roller 952 includes a driven roller 952a and a drive roller 952b that are vertically opposed to each other with a recording paper P feeding path (recording paper P) interposed therebetween. The drive roller 952b is connected to the paper feed motor 951. As a result, the paper feed roller 952 can feed a large number of recording sheets P set on the tray 921 one by one toward the printing apparatus 94. Instead of the tray 921, a configuration in which a paper feed cassette that stores the recording paper P can be detachably mounted may be employed.

制御部96は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置94や給紙装置95等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部96は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、印刷装置94(キャリッジモータ941)を駆動する駆動回路、給紙装置95(給紙モータ951)を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うCPUとを備えている。
The control unit 96 performs printing by controlling the printing device 94, the paper feeding device 95, and the like based on print data input from a host computer such as a personal computer or a digital camera.
Although not shown, the control unit 96 mainly includes a memory that stores a control program for controlling each unit, a drive circuit that drives the printing device 94 (carriage motor 941), and a paper feeding device 95 (paper feeding motor 951). Drive circuit, a communication circuit for obtaining print data from a host computer, and a CPU that is electrically connected to these and performs various controls in each unit.

また、CPUには、例えば、インクカートリッジ931のインク残量、ヘッドユニット93の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
制御部96は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。CPUは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により印刷装置94および給紙装置95は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Pに印刷が行われる。
Further, for example, various sensors that can detect the remaining ink amount of the ink cartridge 931, the position of the head unit 93, and the like are electrically connected to the CPU.
The control unit 96 obtains print data via the communication circuit and stores it in the memory. The CPU processes the print data and outputs a drive signal to each drive circuit based on the process data and input data from various sensors. The printing device 94 and the paper feeding device 95 are operated by this drive signal. As a result, printing is performed on the recording paper P.

以下、ヘッド1について、図1を参照しつつ詳述する。
図1に示すように、ヘッド1は、ノズルプレート10と、ノズルプレート上に設けられた吐出液貯留室形成基板(基板)20と、吐出液貯留室形成基板20上に設けられた振動フィルム30と、振動フィルム30上に設けられた支持板40と、支持板40上に設けられた圧電素子(振動手段)50およびケースヘッド60とを有している。なお、本実施形態では、このヘッド1は、ピエゾジェット式ヘッドを構成する。
吐出液貯留室形成基板20(以下、省略して「基板20」と言う。)には、インクを貯留する複数の吐出液貯留室(圧力室)21が形成され、さらに、各吐出液貯留室21に連通し、各吐出液貯留室21にインクを供給する吐出液供給室22が形成されている。
Hereinafter, the head 1 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the head 1 includes a nozzle plate 10, a discharge liquid storage chamber forming substrate (substrate) 20 provided on the nozzle plate, and a vibration film 30 provided on the discharge liquid storage chamber forming substrate 20. A support plate 40 provided on the vibration film 30, and a piezoelectric element (vibration means) 50 and a case head 60 provided on the support plate 40. In the present embodiment, the head 1 constitutes a piezo jet head.
A plurality of discharge liquid storage chambers (pressure chambers) 21 for storing ink are formed on the discharge liquid storage chamber forming substrate 20 (hereinafter referred to as “substrate 20” for short). A discharge liquid supply chamber 22 that communicates with the discharge liquid storage chamber 21 and supplies ink to each discharge liquid storage chamber 21 is formed.

図1に示すように、各吐出液貯留室21および吐出液供給室22は、それぞれ、平面視において、ほぼ長方形状をなし、各吐出液貯留室21の幅(短辺)は、吐出液供給室22の幅(短辺)より細幅となっている。
また、各吐出液貯留室21は、吐出液供給室22に対して、ほぼ垂直をなすように配置されており、各吐出液貯留室21および吐出液供給室22は、平面視において全体として、櫛状をなしている。
As shown in FIG. 1, each of the discharge liquid storage chambers 21 and the discharge liquid supply chambers 22 has a substantially rectangular shape in plan view, and the width (short side) of each of the discharge liquid storage chambers 21 is the discharge liquid supply. It is narrower than the width (short side) of the chamber 22.
Further, each discharge liquid storage chamber 21 is arranged so as to be substantially perpendicular to the discharge liquid supply chamber 22, and each discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22 are as a whole in plan view. It has a comb shape.

基板20を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンのようなシリコン材料、ステンレス鋼のような金属材料、石英ガラスのようなガラス材料、アルミナのようなセラミックス材料、グラファイトのような炭素材料、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、シリコーン樹脂のような樹脂材料等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、上記のような材料に、酸化処理(酸化膜形成)、めっき処理、不働態化処理、窒化処理等の各処理を施した材料でもよい。
The material constituting the substrate 20 is not particularly limited. For example, silicon materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, metal materials such as stainless steel, glass materials such as quartz glass, alumina Ceramic materials such as graphite, carbon materials such as graphite, polyolefins, polyvinyl chloride, acrylonitrile-styrene copolymers (AS resins), resin materials such as silicone resins, etc., one or more of these Can be used in combination.
Moreover, the material which gave each process, such as an oxidation process (oxide film formation), a plating process, a passivation process, a nitriding process, to the above materials may be used.

これらの中でも、基板20の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、基板20が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高い基板20が得られる。このため、吐出液貯留室21や吐出液供給室22の容積の精度が高くなり、高品位の印字が可能なヘッド1が得られる。
また、吐出液供給室22は、後述するケースヘッド60に設けられた吐出液供給路61と連通して複数の吐出液貯留室21にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバ70の一部を構成する。
Among these, the constituent material of the substrate 20 is preferably a silicon material or stainless steel. Since such a material is excellent in chemical resistance, even if it is exposed to ink for a long time, the substrate 20 can be reliably prevented from being deteriorated or deteriorated. Moreover, since these materials are excellent in workability, the substrate 20 with high dimensional accuracy can be obtained. For this reason, the accuracy of the volume of the discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22 is increased, and the head 1 capable of high-quality printing is obtained.
Further, the discharge liquid supply chamber 22 communicates with a discharge liquid supply path 61 provided in a case head 60 described later, and is a part of a reservoir 70 that functions as a common ink chamber that supplies ink to the plurality of discharge liquid storage chambers 21. Parts.

基板20の下面(振動フィルム30と反対側の面;一方の面)には、接着層15を介して、吐出液貯留室21および吐出液供給室22を覆うようにノズルプレート10が接着されている。
この接着層15は、本発明の接着剤を用いて形成し得るが、その詳細については、後に説明する。
The nozzle plate 10 is bonded to the lower surface of the substrate 20 (the surface opposite to the vibration film 30; one surface) through the adhesive layer 15 so as to cover the discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22. Yes.
The adhesive layer 15 can be formed using the adhesive of the present invention, and details thereof will be described later.

ノズルプレート10には、各吐出液貯留室21に対応するように、それぞれノズル孔11が形成(穿設)されている。このノズル孔11から、吐出液貯留室21に貯留されたインク(吐出液)を押し出すことにより、インクが液滴として吐出されることとなる。
また、ノズルプレート10は、各吐出液貯留室21や吐出液供給室22の内壁面の下面を構成している。すなわち、ノズルプレート10と、基板20および振動フィルム30とにより、各吐出液貯留室21や吐出液供給室22を画成している。
Nozzle holes 11 are formed (perforated) in the nozzle plate 10 so as to correspond to the respective discharge liquid storage chambers 21. By extruding the ink (discharge liquid) stored in the discharge liquid storage chamber 21 from the nozzle hole 11, the ink is discharged as droplets.
Further, the nozzle plate 10 constitutes the lower surface of the inner wall surface of each discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22. That is, the nozzle plate 10, the substrate 20, and the vibration film 30 define each discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22.

このようなノズルプレート10を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の1種または2種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、ノズルプレート10の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、ノズルプレート10が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高いノズルプレート10が得られる。このため、信頼性の高いヘッド1が得られる。
なお、ノズルプレート10の構成材料は、線膨張係数が300℃以下で2.5〜4.5[×10-6/℃]程度であるものが好ましい。
Examples of the material constituting the nozzle plate 10 include silicon materials, metal materials, glass materials, ceramic materials, carbon materials, resin materials, or one or more of these materials as described above. The composite material etc. which were combined are mentioned.
Among these, it is preferable that the constituent material of the nozzle plate 10 is a silicon material or stainless steel. Since such a material is excellent in chemical resistance, it is possible to reliably prevent the nozzle plate 10 from being altered or deteriorated even when exposed to ink for a long time. Moreover, since these materials are excellent in workability, the nozzle plate 10 with high dimensional accuracy can be obtained. For this reason, the highly reliable head 1 is obtained.
The constituent material of the nozzle plate 10 preferably has a linear expansion coefficient of 300 ° C. or less and about 2.5 to 4.5 [× 10 −6 / ° C.].

また、ノズルプレート10の厚さは、特に限定されないが、0.01〜1mm程度であるのが好ましい。
また、ノズルプレート10の下面には、必要に応じて、撥液処理を施すのが好ましい。これにより、ノズル孔から吐出されるインク滴が意図しない方向に吐出されるのを防止することができる。
The thickness of the nozzle plate 10 is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 1 mm.
Moreover, it is preferable to perform a liquid repellent treatment on the lower surface of the nozzle plate 10 as necessary. Thereby, it is possible to prevent ink droplets ejected from the nozzle holes from being ejected in unintended directions.

基板20の上面(他方の面)には、接着層25を介して、吐出液貯留室21および吐出液供給室22を覆うように振動フィルム30が接着されている。
この接着層25も、本発明の接着剤を用いて形成し得る、その詳細については、後に説明する。
また、振動フィルム30は、各吐出液貯留室21や吐出液供給室22の内壁面の上面を構成している。すなわち、振動フィルム30と、基板20およびノズルプレート10とにより、各吐出液貯留室21や吐出液供給室22を画成している。そして、振動フィルム30が基板20と確実に接合されていることにより、各吐出液貯留室21や吐出液供給室22の液密性を確保している。
さらに、振動フィルム30は、弾性変形する機能を有するものである。したがって、圧電素子50で発生した歪みにより、支持板40を介して振動フィルム30を変位(振動)させることで、吐出液貯留室21の容積を変化させることができ、その結果、インクが吐出される。
A vibration film 30 is bonded to the upper surface (the other surface) of the substrate 20 through the adhesive layer 25 so as to cover the discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22.
The adhesive layer 25 can also be formed using the adhesive of the present invention, and details thereof will be described later.
The vibration film 30 constitutes the upper surface of the inner wall surface of each discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22. That is, each of the discharge liquid storage chambers 21 and the discharge liquid supply chamber 22 is defined by the vibration film 30, the substrate 20, and the nozzle plate 10. In addition, since the vibration film 30 is securely bonded to the substrate 20, the liquid tightness of each discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22 is ensured.
Furthermore, the vibration film 30 has a function of elastic deformation. Therefore, the volume of the discharge liquid storage chamber 21 can be changed by displacing (vibrating) the vibration film 30 via the support plate 40 due to the distortion generated in the piezoelectric element 50. As a result, ink is discharged. The

振動フィルム30を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の1種または2種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、振動フィルム30の構成材料は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、アラミド樹脂のような樹脂材料、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、振動フィルム30が変質・劣化するのを確実に防止することができる。このため、吐出液貯留室21内および吐出液供給室22内に、長期間にわたってインクを貯留することができる。さらに、これらは、高速で弾性変形することが可能な材料であるため、吐出液貯留室21の容積を高速に変化させることができ、その結果、インクを高精度に吐出することができる。
振動フィルム30の上面には、接着層35を介して、振動フィルム30の一部に対応するように支持板40が接着されている。
この接着層35も、本発明の接着剤を用いて形成し得るが、その詳細については、後に説明する。
Examples of the material constituting the vibration film 30 include a silicon material, a metal material, a glass material, a ceramic material, a carbon material, a resin material, or a combination of one or more of these materials as described above. Materials and the like.
Among these, the constituent material of the vibration film 30 is preferably a resin material such as polyphenylene sulfide (PPS) or an aramid resin, a silicon material, or stainless steel. Since such a material is excellent in chemical resistance, even if it is exposed to ink for a long time, the vibration film 30 can be reliably prevented from being altered or deteriorated. For this reason, ink can be stored in the discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22 for a long period of time. Furthermore, since these are materials that can be elastically deformed at high speed, the volume of the discharge liquid storage chamber 21 can be changed at high speed, and as a result, ink can be discharged with high accuracy.
A support plate 40 is bonded to the upper surface of the vibration film 30 via an adhesive layer 35 so as to correspond to a part of the vibration film 30.
The adhesive layer 35 can also be formed using the adhesive of the present invention, and details thereof will be described later.

支持板40は、圧電素子50で発生した歪みを、このものを介して、振動フィルム30に伝播する機能を有するものである。これにより、圧電素子50に歪みを発生させることで、振動フィルム30に変位が生じ、その結果、各吐出液貯留室21における容積変化を確実に生じさせることができる。
支持板40を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の1種または2種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
The support plate 40 has a function of propagating the distortion generated in the piezoelectric element 50 to the vibration film 30 through this. Accordingly, by generating distortion in the piezoelectric element 50, the vibration film 30 is displaced, and as a result, a volume change in each discharge liquid storage chamber 21 can be surely generated.
Examples of the material constituting the support plate 40 include a silicon material, a metal material, a glass material, a ceramic material, a carbon material, a resin material, or a combination of one or more of these materials as described above. Materials and the like.

これらの中でも、支持板40の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼(SUS)であるのが好ましい。このような材料は、優れた強度を有するものである。そのため、圧電素子50で発生した歪みが、より確実に、振動フィルム30に伝播されることから、インクがより高精度に吐出されることとなる。
なお、本実施形態では、上述した振動フィルム30と支持板40とが接着層35を介して接合された積層体により、吐出液貯留室21および吐出液供給室22を覆う振動板(封止板)が構成される。
Among these, it is preferable that the constituent material of the support plate 40 is a silicon material or stainless steel (SUS). Such a material has excellent strength. For this reason, the distortion generated in the piezoelectric element 50 is more reliably transmitted to the vibration film 30, so that the ink is ejected with higher accuracy.
In the present embodiment, the vibration plate (sealing plate) that covers the discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22 by the laminated body in which the vibration film 30 and the support plate 40 described above are bonded via the adhesive layer 35. ) Is configured.

支持板40の上面の一部(図1では、支持板40の上面の中央部付近に島状をなして形成された島状部)に、圧電素子(振動手段)50が接合されている。
圧電素子50は、圧電材料で構成された圧電体層51と、この圧電体層51に電圧を印加する電極膜52との積層体で構成されている。このような圧電素子50では、電極膜52を介して圧電体層51に電圧を印加することにより、圧電体層51に電圧に応じた歪みが発生する(逆圧電効果)。この歪みが支持板40を介して振動フィルム30に撓み(振動)をもたらし、吐出液貯留室21の容積を変化させる。かかる構成の圧電素子50が支持板40と確実に接合されていることにより、圧電素子50に発生した歪みを、支持板40を介して振動フィルム30の変位へと確実に変換することができ、その結果、各吐出液貯留室21が確実に容積変化することとなる。
A piezoelectric element (vibrating means) 50 is joined to a part of the upper surface of the support plate 40 (in FIG. 1, an island-shaped portion formed in an island shape near the center of the upper surface of the support plate 40).
The piezoelectric element 50 is constituted by a laminate of a piezoelectric layer 51 made of a piezoelectric material and an electrode film 52 that applies a voltage to the piezoelectric layer 51. In such a piezoelectric element 50, when a voltage is applied to the piezoelectric layer 51 through the electrode film 52, a distortion corresponding to the voltage is generated in the piezoelectric layer 51 (reverse piezoelectric effect). This distortion causes the vibration film 30 to bend (vibrate) via the support plate 40 and change the volume of the discharge liquid storage chamber 21. Since the piezoelectric element 50 having such a structure is reliably bonded to the support plate 40, the distortion generated in the piezoelectric element 50 can be reliably converted into the displacement of the vibration film 30 via the support plate 40. As a result, the volume of each discharge liquid storage chamber 21 is reliably changed.

また、圧電体層51と電極膜52との積層方向は、特に限定されず、支持板40に対して平行な方向であっても、直交する方向であってもよい。なお、圧電体層51と電極膜52との積層方向が、図1に示すように、支持板40に対して直交する方向である場合、このように配置された圧電素子50を特にMLP(Multi Layer Piezo)と言う。圧電素子50がMLPであれば、支持板40の変位量を大きくとることができるので、インクの吐出量の調整幅が大きいという利点がある。   The lamination direction of the piezoelectric layer 51 and the electrode film 52 is not particularly limited, and may be a direction parallel to the support plate 40 or a direction orthogonal thereto. In addition, when the stacking direction of the piezoelectric layer 51 and the electrode film 52 is a direction orthogonal to the support plate 40 as shown in FIG. Say Layer Piezo). If the piezoelectric element 50 is MLP, the displacement amount of the support plate 40 can be increased, which has the advantage that the adjustment range of the ink ejection amount is large.

圧電素子50のうち、支持板40に隣接する(接触する)面は、圧電素子50の配置方法によって異なるが、圧電体層が露出した面、電極膜が露出した面、または圧電体層と電極膜の双方が露出した面のいずれかである。
圧電素子50のうち、圧電体層51を構成する材料としては、例えば、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等が挙げられる。
一方、電極膜52を構成する材料としては、例えば、Fe、Ni、Co、Zn、Pt、Au、Ag、Cu、Pd、Al、W、Ti、Mo、またはこれらを含む合金等の各種金属材料が挙げられる。
The surface of the piezoelectric element 50 adjacent to (in contact with) the support plate 40 differs depending on the arrangement method of the piezoelectric element 50, but the surface on which the piezoelectric layer is exposed, the surface on which the electrode film is exposed, or the piezoelectric layer and the electrode Either side of the membrane is exposed.
As a material constituting the piezoelectric layer 51 in the piezoelectric element 50, for example, barium titanate, lead zirconate, lead zirconate titanate, zinc oxide, aluminum nitride, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, and the like are available. Can be mentioned.
On the other hand, as a material constituting the electrode film 52, for example, various metal materials such as Fe, Ni, Co, Zn, Pt, Au, Ag, Cu, Pd, Al, W, Ti, Mo, or an alloy containing them. Is mentioned.

ここで、前述した支持板40は、圧電素子50に対応する位置を取り囲むように環状に形成された凹部53を有している。すなわち、支持板40は、振動フィルム30上に、その一部(島状部)に対応するように設けられており、圧電素子50に対応する位置では、支持板40の一部が、この環状の凹部53を隔てて島状に孤立している。このような島状をなす部分に圧電素子50を接合する構成とすることで、圧電素子50で発生した歪みをより確実に、振動フィルム30に伝播することができるため、振動フィルム30における撓みがより確実に生じることとなる。   Here, the support plate 40 described above has a recess 53 formed in an annular shape so as to surround a position corresponding to the piezoelectric element 50. That is, the support plate 40 is provided on the vibration film 30 so as to correspond to a part (island portion), and at a position corresponding to the piezoelectric element 50, a part of the support plate 40 is annular. Are isolated in an island shape with a recess 53 therebetween. By adopting a configuration in which the piezoelectric element 50 is joined to such an island-shaped portion, distortion generated in the piezoelectric element 50 can be more reliably propagated to the vibration film 30, so that the bending in the vibration film 30 is prevented. It will occur more reliably.

また、圧電素子50の電極膜52は、図示しない駆動ICと電気的に接続されている。これにより、圧電素子50の動作を駆動ICによって制御することができる。
また、支持板40の上面の一部(図1では、凹部53を隔てて、島状をなす部分を取り囲む部分)には、ケースヘッド60が接合されている。このように、ケースヘッド60と支持板40とが接合されることで、ノズルプレート10、基板20、振動フィルム30および支持板40の積層体で構成された、いわゆるキャビティー部分を補強し、キャビティー部分のよじれや反り等を確実に抑制することができる。
The electrode film 52 of the piezoelectric element 50 is electrically connected to a drive IC (not shown). Thereby, the operation of the piezoelectric element 50 can be controlled by the driving IC.
Further, the case head 60 is joined to a part of the upper surface of the support plate 40 (in FIG. 1, a portion surrounding the island-shaped portion with the recess 53 therebetween). In this way, the case head 60 and the support plate 40 are joined to reinforce a so-called cavity portion composed of a laminate of the nozzle plate 10, the substrate 20, the vibration film 30 and the support plate 40. The tee portion can be reliably prevented from being twisted or warped.

ケースヘッド60を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の1種または2種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、ケースヘッド60の構成材料は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ザイロンのような変性ポリフェニレンエーテル樹脂(「ザイロン」は登録商標)またはステンレス鋼であるのが好ましい。これらの材料は、十分な剛性を備えていることから、ヘッド1を支持するケースヘッド60の構成材料として好適である。
Examples of the material constituting the case head 60 include a silicon material, a metal material, a glass material, a ceramic material, a carbon material, a resin material, or a combination of one or more of these materials as described above. Materials and the like.
Among these, the constituent material of the case head 60 is preferably polyphenylene sulfide (PPS), a modified polyphenylene ether resin such as Zylon (“Zylon” is a registered trademark), or stainless steel. Since these materials have sufficient rigidity, they are suitable as constituent materials for the case head 60 that supports the head 1.

また、振動フィルム30、接着層35および支持板40は、吐出液供給室22に対応する位置に貫通孔23を有する。この貫通孔23により、ケースヘッド60に設けられた吐出液供給路61と吐出液供給室22とが連通している。なお、吐出液供給路61と吐出液供給室22とにより、複数の吐出液貯留室21にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバ70の一部を構成する。   The vibration film 30, the adhesive layer 35, and the support plate 40 have a through hole 23 at a position corresponding to the discharge liquid supply chamber 22. Through the through hole 23, the discharge liquid supply path 61 provided in the case head 60 and the discharge liquid supply chamber 22 communicate with each other. The discharge liquid supply path 61 and the discharge liquid supply chamber 22 constitute part of a reservoir 70 that functions as a common ink chamber that supplies ink to the plurality of discharge liquid storage chambers 21.

このようなヘッド1では、図示しない外部吐出液供給手段からインクを取り込み、リザーバ70からノズル孔11に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ICからの記録信号により、各吐出液貯留室21に対応するそれぞれの圧電素子50を動作させる。これにより、圧電素子50の逆圧電効果によって支持板40を介して振動フィルム30に撓み(振動)が生じる。その結果、例えば、各吐出液貯留室21内の容積が収縮すると、各吐出液貯留室21内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔11からインクが液滴として押し出される(吐出される)。
このようにして、ヘッド1において、印刷したい位置の圧電素子50に、駆動ICを介して電圧を印加すること、すなわち、吐出信号を順次入力することにより、任意の文字が図形等を印刷することができる。
In such a head 1, after taking ink from an external discharge liquid supply means (not shown) and filling the interior from the reservoir 70 to the nozzle hole 11 with the ink, each discharge liquid storage chamber 21 is received by a recording signal from the drive IC. Each piezoelectric element 50 corresponding to is operated. Accordingly, the vibration film 30 is bent (vibrated) via the support plate 40 due to the reverse piezoelectric effect of the piezoelectric element 50. As a result, for example, when the volume in each discharge liquid storage chamber 21 contracts, the pressure in each discharge liquid storage chamber 21 increases instantaneously, and ink is pushed out (discharged) from the nozzle hole 11 as a droplet.
In this way, in the head 1, a voltage is applied to the piezoelectric element 50 at a position to be printed via the driving IC, that is, an arbitrary character is printed as a figure or the like by sequentially inputting ejection signals. Can do.

なお、ヘッド1は、前述したような構成のものに限らず、例えば、振動手段としての圧電素子50に代えて、静電アクチュエータを備えるものであってもよい。
ただし、本実施形態のように、振動手段が圧電素子で構成されていることにより、振動フィルム30に発生する撓みの程度を容易に制御することができる。これにより、インク滴の大きさを容易に制御することができる。
The head 1 is not limited to the configuration described above, and may include, for example, an electrostatic actuator instead of the piezoelectric element 50 serving as a vibration unit.
However, as in the present embodiment, since the vibration means is configured by a piezoelectric element, the degree of bending that occurs in the vibration film 30 can be easily controlled. As a result, the size of the ink droplet can be easily controlled.

以上のような構成のヘッド1において、上述のように接着層15、25、35が、本発明の接着剤を用いて形成されるが、以下、この本発明の接着剤について説明する。
本発明の接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む、固形状をなす共重合体と、この共重合体同士を架橋するための架橋剤とを主材料として含有するものである。
In the head 1 configured as described above, the adhesive layers 15, 25, and 35 are formed using the adhesive of the present invention as described above. Hereinafter, the adhesive of the present invention will be described.
The adhesive of the present invention contains a solid copolymer containing an alkene and alkenylene dicarboxylic acid and a cross-linking agent for cross-linking the copolymers as main materials.

ここで、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む、固形状をなす共重合体(以下、単に「共重合体」と言うこともある。)と、架橋剤とを主材料として含有する接着剤は、固形状をなす共重合体がポリオレフィン系の熱可塑性材料であることに起因して、熱可塑性を示す接着剤である。そのため、かかる接着剤を用いて各部材同士を接合(接着)する際には、各部材同士間に接着剤を介在させた状態で加熱することで溶融状態となり、その後冷却することで固化することから、各部材同士を接合することができる。このような加熱と冷却という比較的容易な工程により各部材同士を接合することができるため、硬化性の接着剤を用いて各部材同士を接合する場合と比較して、ヘッド1の製造に要する時間の短縮化を図ることができる。   Here, an adhesive containing a alkene and alkenylene dicarboxylic acid in a solid form (hereinafter sometimes simply referred to as “copolymer”) and a crosslinking agent as a main material, It is an adhesive exhibiting thermoplasticity due to the fact that the solid copolymer is a polyolefin-based thermoplastic material. Therefore, when joining (adhering) each member using such an adhesive, it becomes a molten state by heating with the adhesive interposed between the members, and then solidifies by cooling. Therefore, the members can be joined to each other. Since each member can be joined by such a relatively easy process of heating and cooling, it is necessary to manufacture the head 1 as compared with the case where each member is joined using a curable adhesive. Time can be shortened.

また、かかる接着剤は、共重合体同士が架橋剤で架橋されることにより、硬化性の特性をも示す接着剤である。そのため、架橋後(硬化後)の接着剤は、優れた耐溶剤性および耐熱性を示すものとなる。したがって、本実施形態では、ヘッド1において、接着層15、25、35は、それぞれ、図1に示すようにインクと接触することとなるが、このインクとの接触に起因する接着層15、25、35の膨潤を的確に防止または抑制することができる。また、接着層15、25、35が200℃程度の温度範囲においても溶融することがないため、ヘッド1は優れた強度を有するものとなる。
なお、かかる構成の接着剤において、架橋剤を介した共重合体同士の架橋は、接着剤に対してアニール処理(加熱処理)を施すことにより容易に行うことができる。
Moreover, this adhesive is an adhesive which also shows a sclerosing | hardenable characteristic, when copolymers are bridge | crosslinked with a crosslinking agent. Therefore, the adhesive after crosslinking (after curing) exhibits excellent solvent resistance and heat resistance. Therefore, in this embodiment, in the head 1, the adhesive layers 15, 25, and 35 are in contact with ink as shown in FIG. 1, but the adhesive layers 15 and 25 resulting from the contact with the ink are used. , 35 can be prevented or suppressed accurately. Further, since the adhesive layers 15, 25 and 35 are not melted even in a temperature range of about 200 ° C., the head 1 has excellent strength.
In the adhesive having such a configuration, the copolymers can be easily cross-linked via the cross-linking agent by subjecting the adhesive to an annealing treatment (heat treatment).

また、本明細書中で、固形状をなす共重合体とは、常温(20℃±15℃)時において固形状をなすものであり、好ましくは−273℃以上、100℃以下において、より好ましくは−273℃以上、50℃以下において固形状をなすものである。このような共重合体(ポリオレフィン)を選択することにより、各部材同士間に接着剤を介在させた状態で加熱することで容易に溶融状態とし、その後冷却することで、各部材同士を容易に接合することができる。
このような共重合体は、その重量平均分子量が10,000以上であるのが好ましく、10,000以上、100,000以下であるのがより好ましく、10,000以上、30,000以下であるのがさらに好ましい。これにより、共重合体が上述したような温度範囲において確実に固形状をなすものとなる。
In the present specification, the solid copolymer is a solid copolymer at room temperature (20 ° C. ± 15 ° C.), preferably at −273 ° C. or more and 100 ° C. or less. Is solid at −273 ° C. or more and 50 ° C. or less. By selecting such a copolymer (polyolefin), it is easily melted by heating in a state where an adhesive is interposed between the members, and then each member is easily cooled by cooling. Can be joined.
Such a copolymer preferably has a weight average molecular weight of 10,000 or more, more preferably 10,000 or more and 100,000 or less, and 10,000 or more and 30,000 or less. Is more preferable. This ensures that the copolymer is solid in the temperature range as described above.

また、このような共重合体において、アルケンとしては、直鎖状をなすものであっても環状をなすものであってもよく、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ペンテン、イソプレン、シクロペンテン、シクロヘキセン、メチレンシクロヘキサン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、その取り扱いの観点から、エチレン、1−ブテン等が好ましく用いられる。   In such a copolymer, the alkene may be linear or cyclic. For example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-hexene, Penten, isoprene, cyclopentene, cyclohexene, methylenecyclohexane and the like can be mentioned, and one or more of these can be used in combination. Among these, ethylene, 1-butene and the like are preferably used from the viewpoint of handling.

さらに、かかる共重合体において、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との含有率は、重量比で700:1〜30:1程度であるのが好ましく、100:1〜60:1程度であるのがより好ましい。ここで、アルケンは主として接着剤の耐溶剤性に寄与する材料であり、アルケニレンジカルボン酸は主として接着剤の各部材に対する密着性に寄与する材料である。そして、これらの含有量を上記範囲内に設定することで、各材料の特性が好適に発揮されるため、得られる接着剤を耐溶剤性および密着性の双方の特性に優れるものとすることができる。   Furthermore, in such a copolymer, the content of alkene and alkenylene dicarboxylic acid is preferably about 700: 1 to 30: 1 by weight, more preferably about 100: 1 to 60: 1. . Here, the alkene is a material mainly contributing to the solvent resistance of the adhesive, and the alkenylene dicarboxylic acid is a material mainly contributing to the adhesion of the adhesive to each member. And, by setting these contents within the above range, the characteristics of each material are suitably exhibited, so that the resulting adhesive is excellent in both solvent resistance and adhesion characteristics. it can.

なお、このような接着剤に含まれる共重合体は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む材料から得られる共重合体であればよく、例えば、アルケンと、アルケニレンジカルボン酸と、これらとは異なるオレフィン系化合物との共重合体であってもよい。このようなオレフィン系化合物としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレンのような芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、オレフィン系化合物として、(メタ)アクリル酸エステルを用いることにより、得られる共重合体の水に対する溶解性を向上させることができるため、接着剤に用いられる溶媒として水を選択することが可能となる。   The copolymer contained in such an adhesive may be a copolymer obtained from a material containing an alkene and an alkenylene dicarboxylic acid. For example, the alkene, the alkenylene dicarboxylic acid, and an olefin different from these. It may be a copolymer with a system compound. Examples of such olefinic compounds include aromatic vinyl compounds such as styrene, vinyltoluene, and vinylxylene, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid esters, and the like. Two or more kinds can be used in combination. In addition, since the solubility with respect to the water of the copolymer obtained can be improved by using (meth) acrylic acid ester as an olefinic compound, it is possible to select water as a solvent used for an adhesive. It becomes.

なお、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体およびグラフト共重合体のうちの何れであってもよいが、ランダム共重合体または交互共重合体であるのが好ましい。これにより、かかる共重合体と、架橋剤とを主材料として含有する接着剤を硬化させることにより形成された接着層15、25、35を、より均一な膜質を有するものとすることができる。   The copolymer of alkene and alkenylene dicarboxylic acid may be any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer, but a random copolymer or an alternating copolymer. A copolymer is preferred. Thereby, the adhesive layers 15, 25, and 35 formed by curing an adhesive containing such a copolymer and a crosslinking agent as main materials can have a more uniform film quality.

架橋剤は、このものを介して共重合体同士を架橋し、これにより接着剤を硬化させるために接着剤中に含まれるものである。
この架橋剤は、共重合体が備えるカルボキシル基と反応して共重合体同士を架橋し得る官能基を有する化合物であれば如何なる構成のものであってもよく、具体的には、エノラート、イソシアネート化合物、メラミン化合物、尿素化合物、エポキシ基を有する化合物(エポキシ化合物)、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基含有化合物、アジリジン化合物、ジルコニウム塩化合物、シランカップリング剤、アクリル基を有する化合物、グリシジルエーテル基を有する化合物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
The cross-linking agent is included in the adhesive in order to cross-link copolymers with each other and thereby cure the adhesive.
The cross-linking agent may be of any configuration as long as it is a compound having a functional group capable of cross-linking the copolymers by reacting with the carboxyl group provided in the copolymer. Specifically, the enolate, isocyanate Compound, melamine compound, urea compound, compound having epoxy group (epoxy compound), carbodiimide compound, oxazoline group-containing compound, aziridine compound, zirconium salt compound, silane coupling agent, compound having acrylic group, compound having glycidyl ether group These can be used, and one or more of these can be used in combination.

共重合体が有するカルボキシル基と優れた反応性を有するエポキシ基を有する化合物であるのが好ましい。これにより、共重合体同士を、架橋剤を介して優れた架橋密度で架橋することができるため、この架橋により接着剤をより優れた硬化性の特性を示すものとすることができる。
エポキシ基を有する架橋剤としては、例えば、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルのような脂肪族グリシジルエーテル等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
A compound having an epoxy group having excellent reactivity with the carboxyl group of the copolymer is preferable. Thereby, since copolymers can be bridge | crosslinked with the outstanding crosslinking density through a crosslinking agent, an adhesive agent can be made to show the more excellent sclerosing | hardenable characteristic by this bridge | crosslinking.
Examples of the crosslinking agent having an epoxy group include 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, and diethylene glycol diglycidyl ether. Such aliphatic glycidyl ethers can be mentioned, and one or more of these can be used in combination.

なお、このような架橋剤は、その主骨格(主鎖)にエーテル結合を有しているものを選択するようにしてもよい。これにより、架橋剤がより柔軟性に富むものとなることから、主骨格に含まれるエーテル結合の数を適宜設定することにより、硬化後の接着層15、25、35のヤング率を容易に調整することができる。
さらに、架橋剤は、その主骨格(主鎖)にシクロ環を有しているものを選択するようにしてもよい。主骨格がシクロ環を有することで架橋剤の剛直性が向上することから、例えば、硬化後の接着層15、25、35の柔軟性が高すぎる場合には、シクロ環を有する構成とすることで、硬化後の接着層15、25、35のヤング率を所望の大きさのものに設定することができる。
In addition, you may make it select such a crosslinking agent having an ether bond in the main skeleton (main chain). Thereby, since the crosslinking agent becomes more flexible, the Young's modulus of the cured adhesive layers 15, 25 and 35 can be easily adjusted by appropriately setting the number of ether bonds contained in the main skeleton. can do.
Furthermore, the crosslinking agent may be selected from those having a cyclo ring in the main skeleton (main chain). Since the rigidity of the crosslinking agent is improved when the main skeleton has a cyclo ring, for example, when the flexibility of the adhesive layers 15, 25, and 35 after curing is too high, a structure having a cyclo ring is used. Thus, the Young's modulus of the cured adhesive layers 15, 25, and 35 can be set to a desired size.

このような共重合体と架橋剤とを含有する接着剤は、前述したように、共重合体同士が架橋剤を介して架橋されることにより、硬化性の特性を示す接着剤である。そのため、硬化後の接着剤は、優れた耐溶剤性を示すものとなることから、インクとの接触に起因する接着層15、25、35の膨潤を的確に防止または抑制することができる。
また、硬化後の接着剤は、共重合体および架橋剤の種類を適宜選択することにより、硬化後(架橋後)のヤング率が3.0GPa以下に設定されているのが好ましく、1.0GPa以上、2.5GPa以下の範囲内に設定されているのがより好ましい。これにより、硬化後の接着剤は柔軟性に優れたものとなるため、本発明の接着剤を、振動フィルム30と支持板40との接合、すなわち接着層35に適用したとしても、圧電素子50で発生した歪みを支持板40から振動フィルム30に確実に伝播することができるようになる。さらに、硬化時のヤング率が3.0GPa以下であると、接着剤の硬化後における残留応力が大きくなるのを的確に抑制または防止することができる。そのため、得られるヘッド1を、反りが生じないか、生じたとしてもその大きさが適度に抑制されたものとすることができる。
As described above, the adhesive containing such a copolymer and a crosslinking agent is an adhesive that exhibits curable characteristics when the copolymers are crosslinked via the crosslinking agent. Therefore, since the cured adhesive exhibits excellent solvent resistance, swelling of the adhesive layers 15, 25, and 35 due to contact with ink can be accurately prevented or suppressed.
The cured adhesive preferably has a Young's modulus after curing (after crosslinking) set to 3.0 GPa or less by appropriately selecting the type of copolymer and crosslinking agent. As mentioned above, it is more preferable to set it within the range of 2.5 GPa or less. As a result, the cured adhesive is excellent in flexibility, so that even if the adhesive of the present invention is applied to the bonding of the vibration film 30 and the support plate 40, that is, the adhesive layer 35, the piezoelectric element 50. Thus, the distortion generated in step 1 can be reliably transmitted from the support plate 40 to the vibration film 30. Furthermore, when the Young's modulus at the time of curing is 3.0 GPa or less, it is possible to accurately suppress or prevent an increase in residual stress after curing of the adhesive. For this reason, the obtained head 1 can be prevented from warping or having a moderately suppressed size.

なお、本実施形態のように、接着層35が、振動フィルム30の支持板40を接合する側の面のほぼ全面に形成されている場合に、本発明の接着剤を振動フィルム30と支持板40との接合に用いるのが好ましい。このように振動フィルム30のほぼ全面に接着層35が形成される場合であっても、接着層35が柔軟性に優れるため、振動フィルム30、支持板40および接着層35で構成される振動板自体の柔軟性が損なわれるのを確実に防止することができる。   Note that when the adhesive layer 35 is formed on almost the entire surface of the vibration film 30 on the side where the support plate 40 is joined as in this embodiment, the adhesive of the present invention is applied to the vibration film 30 and the support plate. It is preferable to use it for joining with 40. Thus, even when the adhesive layer 35 is formed on almost the entire surface of the vibration film 30, the adhesive layer 35 is excellent in flexibility, and therefore the vibration plate composed of the vibration film 30, the support plate 40 and the adhesive layer 35. It is possible to reliably prevent the flexibility of the device itself from being lost.

さらに、上記のように本発明の接着剤は、耐溶剤性および柔軟性の双方に優れるものとし得ることから、ヘッド1を組み立てる際の各部材同士の接合、すなわち接着層15、25、35の形成の何れに対しても適用が可能である。
なお、かかる接着剤において、共重合体と架橋剤との含有率は、重量比で700:1〜30:1程度であるのが好ましく、300:1〜60:1程度であるのがより好ましい。これにより、接着剤を、その硬化前には熱可塑性の接着剤としての機能を確実に発揮し、その硬化後には硬化性の接着剤として機能を確実に発揮し得るものとすることができる。
このような接着剤は、上述した共重合体および架橋剤の他に、その他の成分を含有していてもよい。
Furthermore, since the adhesive of the present invention can be excellent in both solvent resistance and flexibility as described above, the bonding between the members when assembling the head 1, that is, the bonding layers 15, 25, 35. It can be applied to any formation.
In such an adhesive, the content ratio of the copolymer and the crosslinking agent is preferably about 700: 1 to 30: 1 by weight ratio, more preferably about 300: 1 to 60: 1. . Thus, the adhesive can reliably exhibit its function as a thermoplastic adhesive before curing, and can reliably function as a curable adhesive after curing.
Such an adhesive may contain other components in addition to the copolymer and the crosslinking agent described above.

ここで、接着剤に含まれるその他の成分としては、特に限定されないが、例えば、硬化促進剤、無機充填剤、カップリング剤等が挙げられる。
硬化促進剤としては、例えば、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7のようなジアザビシクロアルケンや、その誘導体等が挙げられる。
無機充填剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムのような炭酸塩、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ジルコニウムのようなケイ酸塩、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛のような酸化物等が挙げられる。
カップリング剤としては、シランカップリング剤やチタンカップリング剤等が挙げられる。
Here, the other components contained in the adhesive are not particularly limited, and examples thereof include a curing accelerator, an inorganic filler, and a coupling agent.
Examples of the curing accelerator include diazabicycloalkenes such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, and derivatives thereof.
Examples of the inorganic filler include carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, silicates such as aluminum silicate and zirconium silicate, oxides such as silicon oxide, aluminum oxide and zinc oxide.
Examples of coupling agents include silane coupling agents and titanium coupling agents.

また、かかる共重合体と架橋剤とを主材料として含有する接着剤は、溶媒または分散媒中に共重合体を溶解または分散させることにより液状または半固形状とされるが、この溶媒または分散媒としては、特に限定されず、例えば、アンモニア、水、過酸化水素等の無機溶媒や、メタノール、エタノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)等のアミド系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。   Further, an adhesive containing such a copolymer and a cross-linking agent as main materials is made liquid or semi-solid by dissolving or dispersing the copolymer in a solvent or dispersion medium. The medium is not particularly limited. For example, inorganic solvents such as ammonia, water and hydrogen peroxide, alcohol solvents such as methanol, ethanol and isobutanol, ether solvents such as diethyl ether and diisopropyl ether, toluene and xylene Various organic solvents such as aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, aromatic heterocyclic compounds solvents such as pyridine, pyrazine, furan, amide solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF), or the like A mixed solvent containing can be used.

以上のような本発明の接着剤を用いて、インクジェット式記録ヘッド1は、例えば、母材20’を用いて、次のようにして作製される。
<インクジェット式記録ヘッドの製造方法>
図3ないし図5は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図(縦断面図)である。なお、以下の説明では、図3ないし図5中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
Using the adhesive of the present invention as described above, the ink jet recording head 1 is manufactured as follows using, for example, the base material 20 ′.
<Method for producing ink jet recording head>
3 to 5 are views (longitudinal sectional views) for explaining a method of manufacturing the ink jet recording head. In the following description, the upper side in FIGS. 3 to 5 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

本実施形態にかかるヘッド1の製造方法は、振動フィルム30上に接着層35を形成し、この接着層35を介して振動フィルム30と支持板40とを接着して振動板を得る工程と、母材20’を用意し、この母材20’に対して加工を施し、基板20を形成する工程と、基板20上に接着層25を形成し、この接着層25を介して基板20と振動フィルム30(振動板)とを接着する工程と、接着層25、振動フィルム30、接着層35および支持板40の一部に貫通孔23を形成するとともに、支持板40の一部に凹部53を形成する工程と、支持板40上に圧電素子50を接合する工程と、支持板40上にケースヘッド60を接合する工程と、基板20の振動フィルム30と反対側の面上に接着層15を形成し、この接着層15を介して基板20とノズルプレート10とを接合する工程とを有する。   The method for manufacturing the head 1 according to the present embodiment includes a step of forming an adhesive layer 35 on the vibration film 30 and bonding the vibration film 30 and the support plate 40 via the adhesive layer 35 to obtain a vibration plate. A base material 20 ′ is prepared, the base material 20 ′ is processed to form the substrate 20, an adhesive layer 25 is formed on the substrate 20, and the substrate 20 is vibrated through the adhesive layer 25. The step of adhering the film 30 (vibrating plate), the through hole 23 is formed in a part of the adhesive layer 25, the vibrating film 30, the adhesive layer 35 and the support plate 40, and the recess 53 is formed in a part of the support plate 40 The step of forming, the step of bonding the piezoelectric element 50 on the support plate 40, the step of bonding the case head 60 on the support plate 40, and the adhesive layer 15 on the surface of the substrate 20 opposite to the vibration film 30. Through this adhesive layer 15 And a step of bonding the plate 20 and the nozzle plate 10.

以下、各工程について順次説明する。
[1]まず、支持板40と、振動フィルム30とを用意し、図3(a)に示すように、接着層35を介して、支持板40と振動フィルム30とを接着することで、支持板40と接着層35と、振動フィルム30とがこの順で積層された振動板を得る。
この支持板40と振動フィルム30とを接着する接着層35の形成に、本発明の接着剤が用いられ、例えば、以下のようにして接着層35が形成される。
Hereinafter, each process will be described sequentially.
[1] First, the support plate 40 and the vibration film 30 are prepared, and the support plate 40 and the vibration film 30 are bonded to each other through the adhesive layer 35 as shown in FIG. A diaphragm in which the plate 40, the adhesive layer 35, and the vibration film 30 are laminated in this order is obtained.
The adhesive of the present invention is used to form the adhesive layer 35 that adheres the support plate 40 and the vibration film 30. For example, the adhesive layer 35 is formed as follows.

すなわち、接着層35で接合すべき部材である支持板40および振動フィルム30のうちの少なくとも一方に接着剤を供給した後、乾燥させることで接着層35を形成する。
そして、接着層35を介して支持板40と振動フィルム30とを接触させた状態で、接着層35を加熱して溶融させるとともに、接着層35中に含まれるポリアミド樹脂同士を架橋剤で架橋することにより硬化させる。これにより、支持板40と振動フィルム30とが硬化状態の接着層35により接合される。
That is, the adhesive layer 35 is formed by supplying an adhesive to at least one of the support plate 40 and the vibration film 30 that are members to be joined by the adhesive layer 35 and then drying the adhesive.
Then, in a state where the support plate 40 and the vibration film 30 are in contact with each other via the adhesive layer 35, the adhesive layer 35 is heated and melted, and the polyamide resins contained in the adhesive layer 35 are cross-linked with a cross-linking agent. To cure. Thereby, the support plate 40 and the vibration film 30 are joined by the adhesive layer 35 in a cured state.

ここで、接着層35を溶融させる際の加熱の温度は、50℃以上であるのが好ましく、100℃以上、140℃以下程度であるのがより好ましい。これにより、支持板40および振動フィルム30や、形成される接着層35自体を変質・劣化させることなく、接着層35を溶融状態とすることができるとともに、共重合体同士を架橋剤で架橋させることができる。
また、硬化時の接着剤のヤング率が3.0GPa以下に設定されている場合には、このような高温度で加熱したとしても接着層35中における残留応力が大きくなってしまうのを的確に防止または抑制することができる。そのため、形成されるヘッド1に生じる反りの大きさを小さくすることができる。
Here, the heating temperature when melting the adhesive layer 35 is preferably 50 ° C. or higher, and more preferably about 100 ° C. or higher and 140 ° C. or lower. Accordingly, the adhesive layer 35 can be brought into a molten state without deteriorating / deteriorating the support plate 40 and the vibration film 30 and the formed adhesive layer 35 itself, and the copolymers are cross-linked with the cross-linking agent. be able to.
Further, when the Young's modulus of the adhesive at the time of curing is set to 3.0 GPa or less, it is possible to accurately increase the residual stress in the adhesive layer 35 even when heated at such a high temperature. Can be prevented or suppressed. Therefore, it is possible to reduce the amount of warpage generated in the formed head 1.

また、かかる温度範囲内で加熱することにすれば、接着層35を加熱する時間を、接着剤に含まれる共重合体の種類によっても若干異なるが、好ましくは20分以上、24時間以下に設定することができ、より好ましくは1時間以上、5時間以下に設定することができるため、接着層35の形成のための時間、ひいてはヘッド1の製造のための時間の短縮化を図ることができる。
なお、形成された接着層35は、その平均厚さが1μm以上、100μm以下程度であるのが好ましく、5μm以上、80μm以下程度であるのがより好ましい。膜厚をかかる範囲内に設定することで、支持板40と振動フィルム30とを確実に接合することができる。
In addition, if heating is performed within such a temperature range, the time for heating the adhesive layer 35 varies slightly depending on the type of copolymer contained in the adhesive, but is preferably set to 20 minutes or more and 24 hours or less. More preferably, the time can be set to 1 hour or more and 5 hours or less, so that the time for forming the adhesive layer 35 and the time for manufacturing the head 1 can be shortened. .
The formed adhesive layer 35 preferably has an average thickness of about 1 μm to 100 μm, and more preferably about 5 μm to 80 μm. By setting the film thickness within such a range, the support plate 40 and the vibration film 30 can be reliably bonded.

また、接着層35で接合すべき各部材、すなわち、振動フィルム30および支持板40の表面には、接着層35との密着性を向上させるための表面処理が施されているのが好ましい。このような表面処理としては、特に限定されないが、例えば、共重合体が備えるカルボキシル基と連結構造を形成し得る官能基を備えるカップリング剤による表面処理が挙げられる。また、カップリング剤としては、例えば、アミノシランやグリシジルエーテルシラン等が挙げられる。   Moreover, it is preferable that each member to be bonded by the adhesive layer 35, that is, the surfaces of the vibration film 30 and the support plate 40, is subjected to a surface treatment for improving the adhesion with the adhesive layer 35. Such surface treatment is not particularly limited, and examples thereof include surface treatment with a coupling agent having a functional group capable of forming a linking structure with a carboxyl group included in the copolymer. Examples of the coupling agent include amino silane and glycidyl ether silane.

なお、ここで説明した接着層35による振動フィルム30と支持板40との接合方法では、接着層35の溶融と、架橋剤によるポリアミド樹脂同士の架橋とを、一度の接着層35の加熱により一括して行う場合について説明したが、このような場合に限定されず、例えば、次のようにしてもよい。
すなわち、まず、第1の温度で加熱して溶融状態とした接着層35を冷却して固化させることで、固化した接着層35により振動フィルム30と支持板40とを接合する。
In the bonding method of the vibration film 30 and the support plate 40 using the adhesive layer 35 described here, melting of the adhesive layer 35 and cross-linking of the polyamide resins with the cross-linking agent are performed together by heating the adhesive layer 35 once. However, the present invention is not limited to such a case. For example, the following may be performed.
That is, first, the vibration film 30 and the support plate 40 are bonded to each other by the solidified adhesive layer 35 by cooling and solidifying the adhesive layer 35 that has been heated and melted at the first temperature.

その後、第2の温度で接着層35を加熱することで、共重合体同士を架橋剤で架橋させることで硬化させ、その結果、硬化した接着層35を得る。
かかる構成とする場合、接着層35中に含まれる共重合体および架橋剤の種類によっても若干異なるが、第1の加熱の温度は、50℃以上であるのが好ましく、50℃以上、100℃以下程度であるのがより好ましく、さらに、第2の加熱の温度は、60℃以上であるのが好ましく、60℃以上、80℃以下程度であるのがより好ましい。
Thereafter, the adhesive layer 35 is heated at a second temperature to cure the copolymers by crosslinking with a crosslinking agent, and as a result, a cured adhesive layer 35 is obtained.
In the case of such a configuration, the temperature of the first heating is preferably 50 ° C. or more, preferably 50 ° C. or more, 100 ° C., although it varies slightly depending on the type of copolymer and crosslinking agent contained in the adhesive layer 35. The second heating temperature is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.

[2]次に、基板20を作製するための母材としての平板状をなす母材20’を用意する(図3(b)参照)。
次いで、図3(c)に示すように、母材20’に対して加工を施し、各吐出液貯留室21および吐出液供給室22を形成することで、母材20’から基板20を得る。
なお、吐出液貯留室21および吐出液供給室22の形成は、ドライエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウエットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いて行うことができる。
[2] Next, a flat base material 20 ′ is prepared as a base material for manufacturing the substrate 20 (see FIG. 3B).
Next, as shown in FIG. 3C, the base material 20 ′ is processed to form each discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22, thereby obtaining the substrate 20 from the base material 20 ′. .
The discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22 are formed by physical etching methods such as dry etching, reactive ion etching, beam etching, and optically assisted etching, and chemical etching methods such as wet etching. It can carry out using 1 type or in combination of 2 or more types.

[3]次に、図3(d)に示すように、接着層25を介して、基板20と、振動板の振動フィルム30側の面とを接着することで、基板20と接着層25と振動板とがこの順で積層された積層体を得る。
この基板20と振動フィルム30とを接着する接着層25の形成に、前述した接着層35と同様に、本発明の接着剤が用いられ、接着層35の形成で説明したのと同様の方法を用いて接着層25が形成される。
[3] Next, as shown in FIG. 3 (d), the substrate 20 and the surface of the vibration plate on the vibration film 30 side are bonded to each other through the bonding layer 25, so that the substrate 20 and the bonding layer 25 are bonded. A laminated body in which the diaphragm is laminated in this order is obtained.
In the formation of the adhesive layer 25 for bonding the substrate 20 and the vibration film 30, the adhesive of the present invention is used similarly to the adhesive layer 35 described above, and the same method as described in the formation of the adhesive layer 35 is performed. The adhesive layer 25 is formed using the same.

[4]次に、図4(a)に示すように、振動フィルム30、接着層35および支持板40のうち、基板20の吐出液供給室22に対応する位置に、すなわち、吐出液供給室22に連通するように貫通孔23を形成する。さらに、支持板40のうち、圧電素子50が組み立てられる位置を取り囲む環状の領域に、凹部53を形成する。
貫通孔23および凹部53の形成は、前述した吐出液貯留室21および吐出液供給室22の形成で説明したのと同様の各種エッチング法を用いて行われる。
[4] Next, as shown in FIG. 4A, a position corresponding to the discharge liquid supply chamber 22 of the substrate 20 among the vibration film 30, the adhesive layer 35 and the support plate 40, that is, the discharge liquid supply chamber. A through hole 23 is formed so as to communicate with 22. Furthermore, the recessed part 53 is formed in the cyclic | annular area | region surrounding the position where the piezoelectric element 50 is assembled among the support plates 40. FIG.
The through holes 23 and the recesses 53 are formed by using various etching methods similar to those described in the above-described formation of the discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22.

ここで、凹部53の形成により、凹部53で取り囲まれる領域に、島状をなす部分(島状部)が形成されるが、このとき、支持板40の凹部53の外側の部分とは切り離されることから、島状部は、接着層35の残留応力の大きさに応じて位置ズレが生じることとなる。
この島状部には、次工程[5]で説明するように、圧電素子50が接合されることから、通常、凹部53を形成する位置は、島状部の位置ズレの大きさを考慮して設定される。
Here, due to the formation of the concave portion 53, an island-shaped portion (island-like portion) is formed in the region surrounded by the concave portion 53, but at this time, the portion is separated from the outer portion of the concave portion 53 of the support plate 40. For this reason, the island portion is displaced in accordance with the residual stress of the adhesive layer 35.
As will be described in the next step [5], since the piezoelectric element 50 is bonded to this island-shaped portion, the position where the concave portion 53 is formed is usually determined in consideration of the displacement of the island-shaped portion. Is set.

このような位置ズレは、残留応力が層中の各部においてバラツキの大きい熱可塑性樹脂で構成される層よりも、バラツキの小さい硬化性樹脂で構成される層の方がその大きさを予め予測し易い。そのため、本発明の接着剤を用いて形成された接着層35のように、共重合体同士を、架橋剤を用いて架橋させることにより硬化させる構成とすることで、凹部53の形成による島状部の位置ズレの大きさを容易に予測することができるようになる。   Such misregistration is predicted in advance for a layer made of a curable resin having a small variation rather than a layer made of a thermoplastic resin having a large variation in residual stress in each part of the layer. easy. Therefore, like the adhesive layer 35 formed using the adhesive of the present invention, the islands are formed by forming the recesses 53 by curing the copolymers by cross-linking them using a cross-linking agent. It becomes possible to easily predict the size of the positional deviation of the part.

また、支持板40のエッチングによる凹部53の形成の際には、この凹部53に対応する位置の接着層35を残存させる必要があるが、本発明のように、接着層35を、共重合体同士が架橋剤を介して架橋された硬化物で構成することにより、接着層35は優れた強度を備えるものとなる。そのため、支持板40のエッチング時に、接着層35をもエッチングされてしまうのを的確に抑制または防止することができる。   Further, when forming the concave portion 53 by etching the support plate 40, it is necessary to leave the adhesive layer 35 at a position corresponding to the concave portion 53. As in the present invention, the adhesive layer 35 is made of a copolymer. By comprising the hardened | cured material mutually bridge | crosslinked through the crosslinking agent, the contact bonding layer 35 will be equipped with the outstanding intensity | strength. Therefore, it is possible to accurately suppress or prevent the adhesive layer 35 from being etched when the support plate 40 is etched.

[5]次に、圧電素子50を用意し、支持板40の島状をなす部分に、圧電素子50を接合することで、図4(b)に示すように、基板20、振動フィルム30、支持板40および圧電素子50をそれぞれ接合させる。
[6]次に、ケースヘッド60を用意し、凹部53を隔てて、支持板40の島状をなす部分を取り囲む部分に、ケースヘッド60を接合することで、図5(a)に示すように、基板20、振動フィルム30、支持板40、圧電素子50およびケースヘッド60が接合される。
この際、吐出液供給室22は、振動フィルム30、接着層35および支持板40に形成された貫通孔23、および、ケースヘッド60に設けられた吐出液供給路61と連通し、これにより、リザーバ70が形成される。
なお、ここでは、予め母材20’に加工を施して各吐出液貯留室21および吐出液供給室22が形成された基板20に対して振動フィルム30、支持板40、圧電素子50およびケースヘッド60を接合する場合について説明したが、これに限定されず、母材20’に対して振動フィルム30、支持板40、圧電素子50およびケースヘッド60を接合した後に、母材20’に加工を施して各吐出液貯留室21および吐出液供給室22が形成して基板20を得るようにしても良い。
[5] Next, by preparing the piezoelectric element 50 and joining the piezoelectric element 50 to the island-shaped portion of the support plate 40, as shown in FIG. 4 (b), the substrate 20, the vibration film 30, The support plate 40 and the piezoelectric element 50 are joined together.
[6] Next, the case head 60 is prepared, and the case head 60 is joined to a portion surrounding the island-shaped portion of the support plate 40 with the recess 53 therebetween, as shown in FIG. The substrate 20, the vibration film 30, the support plate 40, the piezoelectric element 50, and the case head 60 are joined to each other.
At this time, the discharge liquid supply chamber 22 communicates with the vibration film 30, the through hole 23 formed in the adhesive layer 35 and the support plate 40, and the discharge liquid supply path 61 provided in the case head 60. A reservoir 70 is formed.
Here, the vibration film 30, the support plate 40, the piezoelectric element 50, and the case head are applied to the substrate 20 on which the base material 20 ′ is previously processed to form the respective discharge liquid storage chambers 21 and the discharge liquid supply chambers 22. Although the case where 60 is joined was demonstrated, it is not limited to this, After joining the vibration film 30, the support plate 40, the piezoelectric element 50, and the case head 60 with respect to base material 20 ', processing to base material 20' is carried out. The substrate 20 may be obtained by forming each discharge liquid storage chamber 21 and the discharge liquid supply chamber 22.

[7]次に、ノズルプレート10を用意し、図5(b)に示すように、接着層15を介して、基板20の振動フィルム30と反対側の面とノズルプレート10とを接着することで、基板20とノズルプレート10とを接合させて、ヘッド1を得る。
この基板20とノズルプレート10とを接着する接着層15の形成には、前述した接着層35と同様に、本発明の接着剤が用いられ、接着層35の形成で説明したのと同様の方法を用いて接着層15が形成される。
なお、本実施形態では、接着層15、25、35の各層の形成に本発明の接着剤を適用する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、接着層15、25、35のうちの少なくとも1層の形成に本発明の接着剤が用いられていれば良い。
[7] Next, the nozzle plate 10 is prepared, and the surface opposite to the vibration film 30 of the substrate 20 and the nozzle plate 10 are bonded via the adhesive layer 15 as shown in FIG. Thus, the substrate 1 and the nozzle plate 10 are joined to obtain the head 1.
The adhesive layer 15 for bonding the substrate 20 and the nozzle plate 10 is formed using the adhesive of the present invention in the same manner as the adhesive layer 35 described above, and the same method as described in the formation of the adhesive layer 35 is used. Is used to form the adhesive layer 15.
In addition, although this embodiment demonstrated the case where the adhesive agent of this invention was applied to formation of each layer of the adhesive layers 15, 25, 35, it is not limited to such a case, Of the adhesive layers 15, 25, 35 The adhesive of this invention should just be used for formation of at least 1 layer.

以上、液滴吐出ヘッド、接着剤、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の液滴吐出ヘッドを製造する方法では、前記実施形態の構成に限定されず、工程の順序が前後してもよい。また、任意の目的の工程が1または2以上追加されていてもよく、不要な工程を削除してもよい。
また、本発明に係る接着剤は、圧電素子により振動板を変位させてインクを吐出させる方式以外の方式を採用する液滴吐出装置、例えば、サーマル方式の液滴吐出装置に適用してもよい。
As described above, the droplet discharge head, the adhesive, the manufacturing method of the droplet discharge head, and the droplet discharge apparatus have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.
For example, in the method of manufacturing the droplet discharge head of the present invention, the order of the steps may be changed without being limited to the configuration of the above embodiment. In addition, one or two or more arbitrary processes may be added, and unnecessary processes may be deleted.
In addition, the adhesive according to the present invention may be applied to a droplet discharge device that adopts a method other than a method of discharging ink by displacing a diaphragm using a piezoelectric element, for example, a thermal-type droplet discharge device. .

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.接着剤の調製
(実施例1)
エチレンとマレイン酸との共重合体(重量比で99:1)と、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルとを用意し、これらを重量比99:1で混合した混合物を、その含有率が20wt%となるように、トルエン中に溶解することで実施例1の接着剤を調製した。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Preparation of adhesive (Example 1)
A copolymer of ethylene and maleic acid (99: 1 by weight) and cyclohexanedimethanol diglycidyl ether was prepared, and the mixture was mixed at a weight ratio of 99: 1. Thus, the adhesive of Example 1 was prepared by dissolving in toluene.

(実施例2)
シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルに代えて、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルを用いたこと以外は、前記実施例1と同様にして実施例2の接着剤を調製した。
(実施例3)
シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテルに代えて、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテルを用いたこと以外は、前記実施例1と同様にして実施例3の接着剤を調製した。
(Example 2)
An adhesive of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1,6-hexanediol diglycidyl ether was used in place of cyclohexanedimethanol diglycidyl ether.
(Example 3)
The adhesive of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1,4-butanediol diglycidyl ether was used in place of cyclohexanedimethanol diglycidyl ether.

2.評価用部材の製造
2−1.接着層形成基板の製造
ステンレス鋼(SUS316)製の平板状をなす基板を用意し、基板上に、各実施例の接着剤をそれぞれ塗布した後、加熱することで接着層が形成された接着層形成基板を得た。
なお、接着剤の塗布は、スピンコート法を用いて、基板上に接着剤を供給した後、基材を50秒かけて0rpmから1000rpmまで回転数を上げた後、10秒間保持することで行った。さらに、接着層形成の際の加熱条件は、90℃×3分間の条件で乾燥させた後、140℃×3分間の条件で加熱することとした。
2. 2. Production of evaluation member 2-1. Manufacture of adhesive layer-formed substrate An adhesive layer in which an adhesive layer is formed by preparing a flat plate made of stainless steel (SUS316), applying the adhesive of each example on the substrate, and then heating. A formed substrate was obtained.
In addition, the application of the adhesive is performed by supplying the adhesive onto the substrate by using a spin coat method, and then increasing the number of rotations from 0 rpm to 1000 rpm over 50 seconds and holding the substrate for 10 seconds. It was. Furthermore, the heating conditions for forming the adhesive layer were that drying was performed at 90 ° C. for 3 minutes, and then heating was performed at 140 ° C. for 3 minutes.

2−2.ピール強度測定用部材の製造
まず、ステンレス鋼(SUS316)製の平板状をなす基板(縦1cm×横3cm×厚さ80μm)を2つ用意し、一方の基板上に、各実施例の接着剤をそれぞれ塗布した後、乾燥することで基板上に接着層を形成した。
なお、接着剤の塗布は、スピンコート法を用いて、基板上に接着剤を供給した後、基材を50秒かけて0rpmから1000rpmまで回転数を上げた後、10秒間保持することで行った。さらに、接着剤を乾燥させる際の条件は、90℃×3分間とした。
2-2. Production of Peel Strength Measuring Member First, two flat-plate substrates (length 1 cm × width 3 cm × thickness 80 μm) made of stainless steel (SUS316) are prepared, and the adhesive of each example is formed on one substrate. After each was applied, it was dried to form an adhesive layer on the substrate.
In addition, the application of the adhesive is performed by supplying the adhesive onto the substrate by using a spin coat method, and then increasing the number of rotations from 0 rpm to 1000 rpm over 50 seconds and holding the substrate for 10 seconds. It was. Furthermore, the conditions for drying the adhesive were 90 ° C. × 3 minutes.

次に、一方の基板に対して、接着層を介して他方の基板を十字状をなすように重ね合わせ、すなわち、基板同士の接合部が正方形(縦1cm×横1cm)状をなすように重ね合わせ、その後、加熱した後室温にまで冷却することで、基板同士が接合膜を介して接合されたピール強度測定用部材を得た。
なお、基材同士を接合する際の加熱条件は、140℃×5秒間とした。
Next, the other substrate is overlapped with one substrate so as to form a cross shape via the adhesive layer, that is, the bonding portion between the substrates is overlapped so as to form a square (vertical 1 cm × horizontal 1 cm). Then, by heating and then cooling to room temperature, a peel strength measuring member was obtained in which the substrates were bonded together via a bonding film.
In addition, the heating conditions at the time of joining the base materials were set to 140 ° C. × 5 seconds.

3.評価
3−1.接着層形成基板の評価
各実施例の接着剤を用いて製造された接着層形成基板について、それぞれ、インクジェットプリンタ用インク(エプソン社製、「1CBK47」)に対する接着層のショア強度および膜厚を測定した。
3. Evaluation 3-1. Evaluation of Adhesive Layer Forming Substrate For the adhesive layer forming substrate manufactured using the adhesive of each example, the shore strength and film thickness of the adhesive layer with respect to the ink for ink jet printer ("1CBK47" manufactured by Epson Corporation) are measured. did.

そして、これら接着層形成基板を、インクジェットプリンタ用インク(エプソン社製、「1CBK47」)に、80℃の条件で5日間浸漬し、その後、再度、接着層の膜厚を測定した。
なお、接着剤のショア強度は、Nanoindenter装置(MTS社製、「SA2」)を用いて測定した。
測定された測定値の内、浸漬前の膜厚およびショア強度から接着層のヤング率(GPa)を求めた。また、浸漬前の膜厚と浸漬後の膜厚との比から接着層の膨潤率(%)を求めた。
And these adhesion layer formation board | substrates were immersed in the ink for inkjet printers (the Epson company make, "1CBK47") on the conditions of 80 degreeC for 5 days, and the film thickness of the adhesion layer was measured again after that.
The shore strength of the adhesive was measured using a Nanoindenter device (MTS, “SA2”).
Among the measured values, the Young's modulus (GPa) of the adhesive layer was determined from the film thickness before immersion and the shore strength. Further, the swelling ratio (%) of the adhesive layer was determined from the ratio of the film thickness before immersion and the film thickness after immersion.

3−2.ピール強度測定用部材の評価
各実施例の接着剤を用いて製造されたピール強度測定用部材について、ピール強度試験(JIS−G3469に規定)に準拠して、以下のようにして、面方向に対するピール強度を測定した。
すなわち、各実施例で得られたピール強度測定用部材について、それぞれ、一方の基板の一端を持ち、常温で90°の方向に10mm/分の速度で引き剥がした時の荷重を、90°ピール剥離試験装置(イマダ社製、「NX−500NE」)を用いて測定した。
さらに、別途用意した、各実施例の接着剤を用いて製造されたピール強度測定用部材について、インクジェットプリンタ用インク(エプソン社製、「1CBK47」)に、80℃の条件で5日間浸漬した後、前記と同様にしてピール強度を測定した。
これらの結果を、表1に示す。
3-2. Evaluation of Peel Strength Measuring Member For the peel strength measuring member manufactured using the adhesive of each example, in accordance with the peel strength test (specified in JIS-G3469), the surface strength is measured as follows. Peel strength was measured.
That is, the peel strength measurement member obtained in each example had one end of one substrate, and the load when peeled off at a rate of 10 mm / min in the direction of 90 ° at room temperature was 90 ° peel. It measured using the peeling test apparatus (The Imada company make, "NX-500NE").
Furthermore, after separately immersing the peel strength measuring member prepared using the adhesive of each example prepared in an ink for an inkjet printer (“1CBK47” manufactured by Epson Corporation) at 80 ° C. for 5 days. The peel strength was measured in the same manner as described above.
These results are shown in Table 1.

Figure 2013059865
Figure 2013059865

表1から明らかなように、各実施例の接着剤を用いて形成された接着層は、インクの浸漬前後に関わらず基板に対して優れた密着性(ピール強度)を有する結果が得られた。
また、各実施例の接着剤を用いて製造されたヘッド様部材では、接着剤の硬化時のヤング率を3.0GPa以下に設定することができた。
さらに、各実施例の接着剤を用いて形成された接着層は、架橋剤の添加による硬化により、インクへの浸漬による膨潤率を低くすることができた。
As is clear from Table 1, the adhesive layer formed using the adhesive of each example had excellent adhesion (peel strength) to the substrate regardless of before and after immersion of the ink. .
Moreover, in the head-like member manufactured using the adhesive of each Example, the Young's modulus when the adhesive was cured could be set to 3.0 GPa or less.
Furthermore, the adhesive layer formed using the adhesive of each example was able to reduce the swelling ratio due to immersion in ink by curing by adding a crosslinking agent.

1……インクジェット式記録ヘッド 10……ノズルプレート 11……ノズル孔 15、25、35……接着層 20……吐出液貯留室形成基板 20’……母材 21……吐出液貯留室 22……吐出液供給室 23……貫通孔 30……振動フィルム 40……支持板 50……圧電素子 51……圧電体層 52……電極膜 53……凹部 60……ケースヘッド 61……吐出液供給路 70……リザーバ 9……インクジェットプリンタ 92……装置本体 921……トレイ 922……排紙口 93……ヘッドユニット 931……インクカートリッジ 932……キャリッジ 94……印刷装置 941……キャリッジモータ 942……往復動機構 943……キャリッジガイド軸 944……タイミングベルト 95……給紙装置 951……給紙モータ 952……給紙ローラ 952a……従動ローラ 952b……駆動ローラ 96……制御部 97……操作パネル P……記録用紙   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet recording head 10 ... Nozzle plate 11 ... Nozzle hole 15, 25, 35 ... Adhesive layer 20 ... Discharge liquid storage chamber forming substrate 20 '... Base material 21 ... Discharge liquid storage chamber 22 ... ... Discharge liquid supply chamber 23 ... Through hole 30 ... Vibrating film 40 ... Support plate 50 ... Piezoelectric element 51 ... Piezoelectric layer 52 ... Electrode film 53 ... Concavity 60 ... Case head 61 ... Discharge liquid Supply path 70 …… Reservoir 9 …… Inkjet printer 92 …… Device main body 921 …… Tray 922 …… Discharge port 93 …… Head unit 931 …… Ink cartridge 932 …… Carriage 94 …… Print device 941 …… Carriage motor 942 …… Reciprocating mechanism 943 …… Carriage guide shaft 944 …… Timing belt 95 …… Feeding device 951 ... feed motor 952 ...... feed roller 952a ...... driven roller 952b ...... driving roller 96 ...... controller 97 ...... operation panel P ...... recording paper

Claims (16)

吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられ、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを振動フィルムに伝播する支持板とを有する振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドであって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも1つが、接着層を介して接合されており、
前記接着層は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む、固形状をなす共重合体と、架橋剤とを主材料として含有する接着剤を硬化させることにより形成されたものであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
A substrate on which a discharge liquid storage chamber for storing the discharge liquid is formed;
A nozzle plate that is provided on one surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber and includes nozzle holes for discharging the discharge liquid as droplets;
A vibration plate provided on the other surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber, and vibrates due to distortion of the vibration means, and a support plate that propagates the distortion of the vibration means to the vibration film; ,
A droplet discharge head having vibration means for vibrating the vibration plate due to distortion,
At least one of the substrate and the nozzle plate, the substrate and the vibration film, and the vibration film and the support plate is bonded via an adhesive layer,
The adhesive layer is formed by curing an adhesive containing a alkene and alkenylene dicarboxylic acid as a main material and a solid copolymer and a crosslinking agent. Droplet discharge head.
前記共重合体は、さらに(メタ)アクリル酸エステルを含有するものである請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to claim 1, wherein the copolymer further contains (meth) acrylic acid ester. 前記アルケニレンジカルボン酸は、(無水)マレイン酸である請求項1または2に記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to claim 1, wherein the alkenylene dicarboxylic acid is (anhydrous) maleic acid. 前記アルケンは、エチレンである請求項1ないし3のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   4. The liquid droplet ejection head according to claim 1, wherein the alkene is ethylene. 前記共重合体は、重量平均分子量が10000以上である請求項1ないし4のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to claim 1, wherein the copolymer has a weight average molecular weight of 10,000 or more. 前記共重合体が固形状をなす温度は、−273℃以上、100℃以下である請求項1ないし5のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   6. The droplet discharge head according to claim 1, wherein a temperature at which the copolymer is solid is −273 ° C. or more and 100 ° C. or less. 前記架橋剤は、エポキシ基を有する化合物である請求項1ないし6のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   The liquid droplet ejection head according to claim 1, wherein the crosslinking agent is a compound having an epoxy group. 前記共重合体同士が前記架橋剤を介して架橋されることにより硬化する請求項1ないし7のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   The liquid droplet ejection head according to claim 1, wherein the copolymers are cured by being crosslinked through the crosslinking agent. 前記硬化後のヤング率は、3.0GPa以下である請求項1ないし8のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   The liquid droplet ejection head according to claim 1, wherein the Young's modulus after the curing is 3.0 GPa or less. 前記接着層の平均厚さは、1μm以上、100μm以下である請求項1ないし9のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。   10. The droplet discharge head according to claim 1, wherein an average thickness of the adhesive layer is 1 μm or more and 100 μm or less. フィルム状をなす前記振動フィルムと、該振動フィルムの一部に対応するように設けられた前記支持板とが、前記接着層を介して接合されており、
前記接着層は、前記振動フィルムの前記支持板を接合する側の面のほぼ全面に形成されている請求項1ないし10のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
The vibration film in the form of a film and the support plate provided so as to correspond to a part of the vibration film are bonded via the adhesive layer,
11. The liquid droplet ejection head according to claim 1, wherein the adhesive layer is formed on substantially the entire surface of the vibration film on a side where the support plate is bonded.
吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられ、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを振動フィルムに伝播する支持板と、を有する振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤であって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも1つが、当該接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
当該接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む固形状をなす共重合体と、架橋剤と、を主材料として含有することを特徴とする接着剤。
A substrate on which a discharge liquid storage chamber for storing the discharge liquid is formed;
A nozzle plate that is provided on one surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber and includes nozzle holes for discharging the discharge liquid as droplets;
A diaphragm provided on the other surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber and vibrating due to distortion of the vibrating means, and a support plate that propagates the distortion of the vibrating means to the vibrating film When,
An adhesive used for assembling a droplet discharge head having vibration means for vibrating the diaphragm due to strain;
At least one of the substrate and the nozzle plate, the substrate and the vibration film, and the vibration film and the support plate is interposed through an adhesive layer formed using the adhesive. Are joined together.
The adhesive comprises a solid copolymer containing an alkene and alkenylene dicarboxylic acid, and a crosslinking agent as main materials.
吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートとを有する液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤であって、
前記基板と前記ノズルプレートとが、当該接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
当該接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む固形状をなす共重合体と、架橋剤と、を主材料として含有することを特徴とする接着剤。
A substrate on which a discharge liquid storage chamber for storing the discharge liquid is formed;
An adhesive used for assembling a droplet discharge head provided on one surface of the substrate so as to cover the discharge liquid storage chamber and having a nozzle plate having nozzle holes for discharging the discharge liquid as droplets. And
The substrate and the nozzle plate are joined via an adhesive layer formed using the adhesive,
The adhesive comprises a solid copolymer containing an alkene and alkenylene dicarboxylic acid, and a crosslinking agent as main materials.
請求項12に記載の接着剤を用いて前記液滴吐出ヘッドを組み立てる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも1つに前記接着層を形成する際に、前記接着剤を50℃以上に加熱して架橋させることで前記接着層を形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
A method for manufacturing a droplet discharge head, wherein the droplet discharge head is assembled using the adhesive according to claim 12,
When the adhesive layer is formed between at least one of the substrate and the nozzle plate, between the substrate and the film, and between the vibration film and the support plate, the adhesive is 50 A method of manufacturing a droplet discharge head, wherein the adhesive layer is formed by crosslinking by heating to a temperature of not lower than ° C.
前記接着剤を加熱する時間は、1時間以上、5時間以下である請求項14に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 14, wherein the time for heating the adhesive is 1 hour or more and 5 hours or less. 請求項1ないし11のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド、または請求項14または15に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液滴吐出装置。   A droplet discharge head comprising the droplet discharge head according to claim 1 or the droplet discharge head manufactured by the method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 14 or 15. apparatus.
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