JP4466024B2 - インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体に対してインクを吐出することにより所望の画像を記録するインクジェットヘッドにおいて、インクへ与える圧力変化を発生させるチャネルを並列したアクチュエータに接着して各チャネルへのインクを分配する共通インク室を形成するインクジェットヘッドのマニホールド、これを有するインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法に関する。

複数のチャネルを並列したインクジェットヘッドでは、各チャネルで圧電素子や発熱素子等の作用により圧力変化を発生させて該チャネル毎に設けたノズルからインクを吐出するアクチュエータにマニホールドを設けてインクを各チャネルに分配するための共通インク室を形成している。

マニホールドは圧電セラミックのアクチュエータ本体に直接接着されるが、その目的は、マニホールドをアクチュエータ本体に固く取り付ける事と、マニホールドとアクチュエータの継ぎ目からインクが漏れることを防ぐためである。

通常の接着では接着しようとする２物体の表面を研磨して、洗浄し、一方、あるいは、両方の接着面に接着剤を塗布して、しかる後に接着面を張り合わせて接着を行っている。

マニホールドをアクチュエータに固く取り付け、且つ、インク漏れを防ぐため、接着面の全面に接着剤を塗布して、減圧等で混入した気泡を取り除いてから、被接着物同士を正確に位置合わせして、仮固定してから、加圧接合し、更に、加熱硬化される。

このため、マニホールドとアクチュエータを接着する場合、インク漏れが起こらない様に、接着面に高い圧力を掛けて接着剤を押し広げる必要があるので、接着面からはみ出した接着剤がチャネルを塞いでしまう危険がある。また、余剰の接着剤が、マニホールド内部に流れ出し、インク流路を狭めたり、ノズルに流入して、ノズルを閉塞させる恐れがある。特に、エポキシ接着剤は、硬化時加熱すると粘度が急低下して接着面から流れ出し易いため、室温で加圧したときは、流れ出しは起こらなくとも、加熱すると必ず流れ出してしまう。接着剤の使用量が多いと、硬化時、インク流路に流れ出し易く、使用量が少ないと、流れ出にくいが、接着不良による、被接着物の剥離やインク漏れを起こし易い。

インクジェットインクには、有機溶剤、界面活性剤が多量に含まれており、接着剤を溶解し易いので、接着剤の使用量が少ないと接着強度が低下し易い。更に、インク流路に流れ出して固まった接着剤の一部が溶解されて、微小な塊となり、これがインク流路を詰まらせる恐れがある。また、接着剤を塗布してから精密な位置合わせして接合することは極めて難しい。

このようなトラブルを回避するため、被接着物の接着面の一方又は両方に溝を形成し、この溝の中に接着剤を充填して接着する方法が行われる。この方法では、被接着物を、接着剤がない状態で重ね合わせてから溝に接着剤を注入するので、精密な位置合わせが可能になる。また、溝の中に接着剤が均一に浸入できれば、インク漏れを完全に防ぐことができる。また、接着剤には、ディスペンサーの圧力が掛かるだけで、強い圧力が掛からないので、インク流路へのはみ出しを防ぐことができる。この様に接着面に溝を形成して、被接着物を位置合わせしてから溝に接着剤を充填する方法は公知となっており、例えば、特許文献１〜４に記載されている。

また、特許文献５には、被接着面に溝を形成して、この溝に接着剤を充填して、被接着物を重ねることが記載され、また、特許文献６、７には、被接着面に溝を形成して、この中に毛管力で接着剤を充填することが記載されている。

更に、特許文献８には、マニホールドとアクチュエータとの接触面からマニホールドの該接触面以外の面まで連通する接着剤注入溝を設け、このマニホールドをアクチュエータに位置合わせした後、接着剤注入溝からマニホールドとアクチュエータとの接触面に向けて接着剤注入針を挿入し、溝に沿って移動させながら接着剤を注入していくことにより、接着剤の塗着部位を接着剤注入溝内に規制するようにした技術が提案されている。
特開平７−１５６４０４号公報 特開平８−５８０７８号公報 特開平８−５８０９７号公報 特開平８−３００６５６号公報 特開平１１−１３８８１４号公報 特開平６−１９０３０７号公報 特開平６−２２６９７７号公報 特開２００１−３１５３４２号公報

特許文献１〜５は、溝に充填する接着剤がシリコン系の充填材である。シリコン系充填材は、耐インク性は十分に高いが、接着部の機械的強度が弱く、シリコン系充填で接着したインクジェットヘッドは、キャリッジに搭載して急激な加減速を繰り返すと、剥離してしまう。シリコン系充填材は、インク漏れやインク漏れによるインクの混合を防止するには極めて有効であるが、接着強度が弱いため、使用はインク流路の周りに止め、その他の部分は、エポキシ接着剤を使用して補強しなければ、接着強度を保てない欠点がある。

特許文献６、７は、ノズル板に溝を設けて、アクチュエータと接着する例であるが、接着剤を毛管力により浸透させる方法なので、粘度の低い接着剤しか使用できない欠点がある。粘度の低い接着剤は、分子量が低く、高い接着強度を得ることができない。

特許文献８に記載の技術によれば、接着剤の塗着部位が接着剤注入溝内に規制されることで、接着面からの共通インク室側への接着剤のはみ出しを抑えることができるが、接着剤注入溝に注入した接着剤を重力により接着面まで自然流下させるようにしており、硬化と共に過渡的に粘度が変化する接着剤に対しては接着剤注入溝内への接着剤の注入量を制御することが難しい。

また、この特許文献８に記載の技術では、接着剤注入用の溝があるのみで他に接着剤の逃げ場になる部分がないため、接着剤注入量が多くなってしまった場合には接着剤は外へはみ出るか、毛管力によって内部へ浸透していくしかないため接着剤注入量の制御が難しい。

更に、特許文献８には、接着剤注入溝内の所定の高さ位置に注入目印線を設け、接着剤がこの注入目印線に達したことを注入作業者が目視確認した時に接着剤注入針をリリースさせて注入作業を停止することで、所定量の注入を行うようにすることが記載されているが、接着剤注入溝毎に確認作業を行う必要があるために、接着剤注入作業が煩雑なものとなる問題がある上に、接着剤の注入量を目視確認できる程度にまで注入する必要があるため、接着剤が必要以上に消費される問題もある。

そこで、本発明は、高い接着強度を得ることができると共に、確実にインク漏れを防止することができ、接続用電極部の絶縁を簡略な作業工程で行うことができるマニホールドを備えたインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法を提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

請求項１記載の発明は、インクへ与える圧力変化を発生させるチャネルが並列され、該チャネルの上方がカバー基板によって塞がれており、該カバー基板に前記各チャネルへインクを供給するための開口が形成されたアクチュエータと、前記開口を上から覆うように前記アクチュエータに接着して前記各チャネルへのインクを分配する共通インク室を形成するマニホールドとを備え、前記アクチュエータの後端側には、前記各チャネルに圧力変化を発生させる電圧印加用の信号線を接続するための接続用電極部が、前記カバー基板の後端よりも後方に延びて形成されており、前記各チャネルで圧力変化を発生させて、前記アクチュエータの前端に設けられた該各チャネルに対応するノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、
前記マニホールドは、前記アクチュエータとの接触面に、前記アクチュエータとの間で形成される前記共通インク室を完全に囲むように溝が凹設されていると共に、該溝の内部から前記アクチュエータとの接触面以外の面に亘って貫通する接着剤注入用の貫通穴を有し、該貫通穴から前記溝内に注入された接着剤によって、前記アクチュエータに接着されており、
前記マニホールドの後端は、前記アクチュエータの前記カバー基板よりも後方に延出して前記溝の一部が前記接続用電極部と間隔をおいて対面し、且つ、該マニホールドの後端側の前記接続用電極部と対向する面が該接続用電極部との間隔を狭めるように該接続用電極部に向けて突出することにより、前記溝内に注入された前記接着剤の一部が流入して該接着剤によって埋められて前記接続用電極部の一部を絶縁する封止用空間部を有していることを特徴とするインクジェットヘッドである。

請求項２記載の発明は、前記溝は複数本を前記共通インク室を完全に囲むように凹設されており、該複数本の溝は、前記貫通穴と連通する溝と前記貫通穴と連通しない溝とを有し、前記貫通穴と連通しない溝は、前記貫通穴と連通する溝よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドである。

請求項３記載の発明は、一つの前記溝に対して、接着剤注入用の貫通穴と接着剤注入時の空気抜き穴とが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッドである。

請求項４記載の発明は、インクへ与える圧力変化を発生させるチャネルが並列され、該チャネルの上方がカバー基板によって塞がれており、該カバー基板に前記各チャネルへインクを供給するための開口が形成されたアクチュエータと、前記開口を上から覆うように前記アクチュエータに接着して前記各チャネルへのインクを分配する共通インク室を形成するマニホールドとを備え、前記アクチュエータの後端側には、前記各チャネルに圧力変化を発生させる電圧印加用の信号線を接続するための接続用電極部が、前記カバー基板の後端よりも後方に延びて形成されており、前記各チャネルで圧力変化を発生させて、前記アクチュエータの前端に設けられた該各チャネルに対応するノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドの製造方法において、
前記マニホールドは、前記アクチュエータとの接触面に、前記アクチュエータとの間で形成される前記共通インク室を完全に囲むように溝を凹設すると共に、該溝の内部から前記アクチュエータとの接触面以外の面に亘って貫通する接着剤注入用の貫通穴を形成し、
且つ、前記マニホールドが前記アクチュエータに接着された際に、前記溝の一部が前記接続用電極部と間隔をおいて対面するように、該マニホールドの後端を前記アクチュエータの前記カバー基板よりも後方に延出させると共に、該マニホールドの後端側の前記接続用電極部と対向する面を該接続用電極部との間隔を狭めるように該接続用電極部に向けて突出させることにより、前記アクチュエータとの間で内部に前記溝の一部が臨む封止用空間部が形成されるように構成し、
このマニホールドを前記アクチュエータに接触させて位置決めした後、前記貫通穴に接着剤を注入して前記溝内に接着剤を充填すると共に、前記溝内に充填した接着剤の一部を、該溝内から該封止用空間部内に流入させて該封止用空間部を前記接着剤で埋めることにより、前記マニホールドの接着作業と同時に前記接続用電極部の一部を絶縁することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法である。

請求項５記載の発明は、前記溝は複数本を前記共通インク室を完全に囲むように凹設されており、該複数本の溝は、前記貫通穴と連通する溝と前記貫通孔と連通しない溝とを有し、前記貫通孔と連通しない溝は、前記貫通孔と連通する溝よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項４記載のインクジェットヘッドの製造方法である。

請求項６記載の発明は、一つの前記溝に対して前記貫通穴を複数設け、該複数の貫通穴のうちのいずれかを前記接着剤注入時の空気抜き穴として利用することを特徴とする請求項４又は５記載のインクジェットヘッドの製造方法である。

本発明によれば、共通インク室の周囲を完全に取り囲む溝を設け、その溝に繋がる貫通穴をあけて、マニホールドとアクチュエータを重ねて、位置合わせし、穴からディスペンサーにて、接着剤を注入することで、チャネルを接着剤で塞ぐ危険を排除し得ると共に、マニホールドをアクチュエータに強固に接着し、インク漏れを防ぐことができる。

また、マニホールドをアクチュエータに接着するに際し、チャネルを接着剤で塞ぐ危険を排除し得ると共に、接着剤注入量の許容幅が広く、必要最小限の接着剤の注入により容易に接着を行うことができる。

更に、接着剤の注入を貫通穴に対して一方向から行うことができるため、オートメーション化の際にも有利である。

また、溝を複数本とすることで、接着強度が高く、インク漏れを防ぐ効果をより高めることができる。たとえ複数本の内の何本かの溝の中に接着剤が完全に充填されないことがあっても、接着強度が高く、インク漏れを起こしにくい。

図１は、本発明に係るインクジェットヘッドの一実施形態を示す断面図、図２はその分解斜視図、図３は図１における(iii)-(iii)線に沿う部分断面図、図４はマニホールドの底面図、図５はマニホールドの接着作業を説明する図である。

図１及び図２において、アクチュエータ１０は、印字用のノズル１１ａ、１１ｂを有するチャネル１２ａ、１２ｂを多数並列した圧電性セラミックを主体として構成され、このアクチュエータ１０の上面及び下面に、それぞれ第１マニホールド２０ａと第２マニホールド２０ｂとが接着されている。

アクチュエータ１０は、長尺状の非圧電性セラミック基板上に、分極方向が相反する圧電性セラミックス層を設けてなるセラミック部材で、インクに与える圧力変化を発生させる部材である。

アクチュエータ１０には、ダイヤモンドブレード等により切削加工された複数のチャネル１２ａ、１２ｂが形成されている。ここでは、非圧電性セラミック基板の両面に分極方向が相反する圧電性セラミックス層を設けてセラミック部材を構成し、このセラミック部材の両面にそれぞれ切削加工を施すことにより、上下２列のチャネル１２ａ、１２ｂをそれぞれ多数並列形成させて高密度化を図った態様を示している。個々のチャネル１２ａ、１２ｂは、直線状の細長い溝形状に切削されて、削り残した圧電性セラミックが隣接するチャネル１２ａと１２ａとの間の隔壁１３ａ及びチャネル１２ｂと１２ｂとの間の隔壁１３ｂを構成している（図３参照）。各チャネル１２ａ、１２ｂの深さは、図１中で右にいくにつれて徐々に浅くなって、ついには消滅する。チャネル１２ａ、１２ｂの内面の一部には金属電極（図示せず）が形成されている。

また、各チャネル１２ａ、１２ｂの上から、それぞれ非圧電性セラミック基板等からなるカバー基板１４ａ、１４ｂが接着され、各チャネル１２ａ、１２ｂの上方の大部分を塞いでいる。

非圧電性セラミック基板として、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイド、石英の少なくとも１つから選ばれることが好ましく、隔壁１３ａ、１３ｂをせん断変形させても分極した圧電性セラミックを確実に支持することができる。

圧電性セラミックとして、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ等のセラミックで、主にＰｂＯｘ、ＺｒＯｘ、ＴｉＯｘの混合微結晶体に、ソフト化剤又はハード化剤として知られる微量の金属酸化物、例えばＮｂ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｌａ、Ｃｒ等の酸化物を含むものが好ましい。

ＰＺＴは、チタン酸ジルコン酸鉛であり、充填密度が大きく、圧電性定数が大きく、加工性が良いので好ましい。ＰＺＴは、焼成後、温度を下げると、急に結晶構造が変化して、原子がズレ、片側がプラス、反対側がマイナスという双極子の形の、細かい結晶の集まりになる。こうした自発分極は方向がランダムで、極性を互いに打ち消しあっているので、更に分極処理が必要となる。

分極処理は、ＰＺＴの薄板を電極で挟み、シリコン油中に漬けて、１０〜３５ｋｖ／ｃｍ程度の高電界を掛けて、分極する。分極したＰＺＴに分極方向に直角に電圧を掛けると、側壁が圧電滑り効果により、斜め方向に、くの字形に、せん断変形して、インク室の容積が膨張する。

金属電極の材料としては、金、銀、アルミニウム、パラジウム、ニッケル、タンタル、チタンを用いることができ、特に、電気的特性、加工性の点から、金、アルミニウムが良く、メッキ、蒸着、スパッタで形成される。各金属電極は、各チャネル１２ａ、１２ｂの内部から、浅溝部分を通ってアクチュエータ１０の後方（右端）側の上面及び下面まで引き出され、それぞれ各チャネル１２ａ、１２ｂ内の金属電極に電圧印加するための電極部となる接続用電極部１５ａ、１５ｂとされている。

図１において、アクチュエータ１０の左端には、ノズルプレート１１が接着されている。ノズルプレート１１には各チャネル１２ａ、１２ｂの位置に対応するノズル１１ａ、１１ｂが設けられていて、ＰＥＴ等のポリアルキレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のプラスチックスによって形成されている。

図３ではチャネル１２ａ、１２ｂの一部が示されている。個々のチャネル１２ａ、１２ｂは、直線状の細長い溝形状に切削されて、隔壁１３ａ、１３ｂを備えている。この隔壁１３ａ、１３ｂがせん断変形することでチャネル１２ａ、１２ｂの圧力変化が発生する。また、チャネル１２ａ、１２ｂの配列方向は、上下の各列でその長手方向と直行する向きに平行移動した方向であり、各列におけるチャネル１２ａ、１２ｂは互いに等間隔に配列されている。

図１において、アクチュエータ１０の右端には、各チャネル１２ａ、１２ｂに対応する信号線を纏めたＦＰＣ（フレキシブル回路基板）等からなる信号線３０ａ、３０ｂが、それぞれ対応する接続用電極部１５ａ、１５ｂにエポキシ系接着剤等によって接着されており、各チャネル１２ａ、１２ｂ内の金属電極と導通している。なお、信号線３０ａ、３０ｂは図２では省略している。

各チャネル１２ａ、１２ｂの隔壁１３ａ、１３ｂは、信号線３０ａ、３０ｂ及び接続用電極部１５ａ、１５ｂを経てインクジェットプリンタ本体（不図示）から供給される駆動信号によりせん断変形し、応力を受けたチャネル１２ａ、１２ｂ内のインクがノズル１１ａ、１１ｂから吐出する。ノズル１１ａ、１１ｂから吐出したインクはチャネル１２ａ、１２ｂの長手方向に向かって飛翔して紙などの記録材に着弾する。

各カバー基板１４ａ、１４ｂには、各チャネル１２ａ、１２ｂの浅溝部分に対応するように開口１４１ａ、１４１ｂが形成されており、この開口１４１ａ、１４１ｂを上から覆うように、第１マニホールド２０ａと第２マニホールド２０ｂがアクチュエータ１０に接着されている。

第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂは、アクチュエータ１０との間で略直方体形状の共通インク室２１ａ、２１ｂを形成する部材であり、アクリル、ポリエーテルイミド、変性ＰＰＥ、ポリカーボネート等の合成樹脂材により形成されている。中でも、寸法精度、透過性の点でポリエーテルイミドが好ましい。

これら第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂは、上記開口１４１ａ、１４１ｂを覆い、且つこれら開口１４１ａ、１４１ｂと連通する十分な大きさの凹部２１ａ、２１ｂが凹設されており、アクチュエータ１０の左右（各チャネル１２ａ、１２ｂの並列方向）両側部において、これら第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂが互いに係合し、両者間にアクチュエータ１０を挟み付けるような形態でそれぞれ接着されている。このようにして第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂがアクチュエータ１０に接着された状態で、上記凹部２１ａ、２１ｂによってアクチュエータ１０との間でそれぞれ共通インク室が形成されている。

なお、図２では、第１マニホールド２０ａのみをアクチュエータ１０から分解した状態を示している。

図２おいて、符号２２ａ、２２ｂは、各共通インク室２１ａ、２２ａ内にそれぞれインクを供給するためのインク供給口であり、このインク供給口２２ａ、２２ｂから各共通インク室２１ａ、２１ｂ内に供給されたインクは、開口１４１ａ、１４１ｂを介して各チャネル１２ａ、１２ｂに分配される。

ここで、第１マニホールド２０ａと第２マニホールド２０ｂとは同一であるため、第１マニホールド２０ａを用いて、その構成の詳細について更に図１、図４及び図５を用いて説明する。

第１マニホールド２０ａにおけるアクチュエータ１０との接触面には、アクチュエータ１０との間で形成される共通インク室２１ａの周囲を完全に囲むように溝２３ａが凹設されている。ここで、共通インク室２１ａの周囲を完全に囲むとは、溝２３ａが１本の輪状となって共通インク室２１ａの周囲に凹設され、その溝２３ａのどこにも途切れ部がない状態をいう。

第１マニホールド２０ａのアクチュエータ１０との接触面との反対面には、貫通穴２４ａが開設されており、溝２３ａの内部と連通している。この貫通穴２４ａは、後述する接着剤注入針を挿入し得る程度の丸穴状に開設されている。貫通穴２４ａの大きさは接着剤注入針のサイズにもよるが、その直径は概ね０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとされる。

溝２３ａは、貫通穴２４ａから注入された接着剤の流路となると同時に、該溝２３ａ内に満たされた接着剤によってアクチュエータ１０との接着を行う接着部位となる。この溝２３ａがアクチュエータ１０との境界部分において、共通インク室２１ａの周囲を完全に囲むように設けられていることで、共通インク室２１ａの周囲を接着剤によって封止する機能も果たしている。このため、溝２３ａの数は、共通インク室２１ａの周囲を囲むように少なくとも１本形成されていればよいが、ここでは、共通インク室２１ａの周囲を囲むように、略同心状に３本の溝２３ａ、２３ａ、２３ａが凹設されている。

溝２３ａの深さは、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍとすることが好ましく、幅は、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが好ましい。

本実施形態のように複数本の溝２３ａ・・・が形成されている場合、貫通穴２４ａは、そのうちの１本の溝２３ａの内部と連通していればよいが、その場合、共通インク室２１ａから最も遠い最外側の溝２３ａと連通していることが好ましい。これにより、貫通穴２４ａから最外側の溝２３ａ内に注入された接着剤が該溝２３ａ内から溢れ、アクチュエータ１０との接触面を通って共通インク室２１ａ側へ流出するようなことがあっても、その流出した接着剤を内側の溝２３ａ内に導入することで、共通インク室２１ａへの流出を防ぐことができる。

更に、複数本の溝２３ａ・・・が形成されている場合には、各溝２３ａ・・・内に接着剤を注入することで、アクチュエータ１０との接着面積を広くとることができる。この場合、各溝２３ａ・・・にそれぞれ貫通穴２４ａを設けるようにしてもよいが、一つの貫通穴２４ａで複数本の溝２３ａ・・・の内部とまとめて連通させるようにすると、一つの貫通穴２４ａからの接着剤の注入作業によって、複数本の溝２３ａ・・・に同時に接着剤を注入させることができるため、接着作業時の作業性にも優れるようになる。

一つの溝２３ａの内部と連通する貫通穴２４ａは一つに限らず、必要に応じて適宜間隔をおいて複数設けるようにしてもよい。複数の貫通穴２４ａを設けた場合は、そのうちのいずれかの貫通穴２４ａを接着剤注入時の空気抜き穴として利用することもできる。

かかる第１マニホールド２０ａをアクチュエータ１０に接着する際の工程について説明すると、まず、第１マニホールド２０ａをアクチュエータ１０の所定の取り付け位置に位置合わせする。このとき、第１マニホールド２０ａとアクチュエータ１０との間には接着剤は介在されていないため、両者の位置合わせは容易であり、簡単に所定の位置に位置合わせすることができる。

第１マニホールド２０ａの位置合わせが完了したら、図５に示すように、貫通穴２４ａに接着剤注入針５０の先端を挿入し、該貫通穴２４ａから接着剤６０を注入する。注入された接着剤６０は、貫通穴２４ａから溝２３ａ内に至り、該溝２３ａとアクチュエータ１０との間に形成される空間に沿って横方向に流通する。この空間の容積は予め判っているため、接着剤注入針５０からこの容積に相当する量の接着剤６０を注入することで、簡単に溝２３ａ内に接着剤を満たすことができる。従って、接着剤６０の注入量の制御をわざわざ目視確認する必要ないと共に、溝２３ａ内部は限られた空間であるため、不必要に多くの接着剤が塗布されることもない。

また、貫通穴２４ａに対する一方向から接着剤の注入を行えばよいだけであるため、オートメーション化にも容易に対応でき、オートメーション化を図る場合にも有利となる。

溝２３ａ内に満たされた接着剤６０は、やがて固化し、第１マニホールド２０ａとアクチュエータ１０とを強固に接着すると共に、第１マニホールド２０ａとアクチュエータ１０との境界部分における共通インク室２１ａの周囲を封止する。

ところで、本実施形態では、第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂの後端（図１の右端）は、アクチュエータ１０のカバー基板１４ａ、１４ｂよりも後方に延出しており、アクチュエータ１０の後端側の各接続用電極部１５ａ、１５ｂと対向する面が該各接続用電極部１５ａ、１５ｂとの間隔を狭めるように該接続用電極部１５ａ、１５ｂに向けて突出し、アクチュエータ１０との間で封止用空間部２５ａ、２５ｂを形成している。

各封止用空間部２５ａ、２５ｂは、第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂに形成された溝２３ａ、２３ｂの内部と連通しており、該溝２３ａ、２３ｂに注入された接着剤６０の一部は、該溝２３ａ、２３ｂ内を流通し、この封止用空間部２５ａ、２５ｂ内にも流入して該封止用空間部２５ａ、２５ｂを埋めるようになっている。これにより、各封止用空間部２５ａ、２５ｂ内は、貫通穴２４ａ、２４ｂからそれぞれ注入された接着剤６０によって封止され、アクチュエータ１０の後端側での各接続用電極部１５ａ、１５ｂの一部の絶縁が図られている。従って、本実施形態によれば、各接続用電極部１５ａ、１５ｂを個別に絶縁処理する必要がなく、第１マニホールド２０ａ及び第２マニホールド２０ｂの接着作業によって同時に各接続用電極部１５ａ、１５ｂの絶縁を行うことができるため、作業工程の簡略化を図ることができる。

なお、ここでは、各チャネル間の隔壁をせん断変形させることによりインクへ与える圧力変化を発生させる方式のアクチュエータ１０を用いたインクジェットヘッドについて説明したが、本発明において、インクへ与える圧力変化を発生させる方式は何らこれに限定されない。例えば、ピエゾ素子に適当な電気信号を与えることで生じる歪を応用し、その際の変位（力の変動）を利用するもの（ピエゾ方式）や、圧力室内に熱を与えることで生じる膨張圧力を利用するもの（サーマル方式、あるいはバブルジェット（登録商標）方式）等、いずれでもよい。

本発明に係るインクジェットヘッドの一実施形態を示す断面図 図１の分解斜視図 図１における(iii)-(iii)線に沿う部分断面図 マニホールドの底面図 マニホールドの接着作業を説明する図

符号の説明

１０：アクチュエータ
１１：ノズルプレート
１１ａ、１１ｂ：ノズル
１２ａ、１２ｂ：チャネル
１３ａ、１３ｂ：隔壁
１４ａ、１４ｂ：カバー基板
１４１ａ、１４１ｂ：開口
１５ａ、１５ｂ：接続用電極部
２０ａ：第１マニホールド
２０ｂ：第２マニホールド
２１ａ、２１ｂ：共通インク室
２２ａ、２２ｂ：インク供給口
２３ａ、２３ｂ：溝
２４ａ、２４ｂ：貫通穴
２５ａ、２５ｂ：封止用空間部
３０ａ、３０ｂ：信号線
５０：接着剤注入針
６０：接着剤

Claims (6)

1. インクへ与える圧力変化を発生させるチャネルが並列され、該チャネルの上方がカバー基板によって塞がれており、該カバー基板に前記各チャネルへインクを供給するための開口が形成されたアクチュエータと、前記開口を上から覆うように前記アクチュエータに接着して前記各チャネルへのインクを分配する共通インク室を形成するマニホールドとを備え、前記アクチュエータの後端側には、前記各チャネルに圧力変化を発生させる電圧印加用の信号線を接続するための接続用電極部が、前記カバー基板の後端よりも後方に延びて形成されており、前記各チャネルで圧力変化を発生させて、前記アクチュエータの前端に設けられた該各チャネルに対応するノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドにおいて、
   前記マニホールドは、前記アクチュエータとの接触面に、前記アクチュエータとの間で形成される前記共通インク室を完全に囲むように溝が凹設されていると共に、該溝の内部から前記アクチュエータとの接触面以外の面に亘って貫通する接着剤注入用の貫通穴を有し、該貫通穴から前記溝内に注入された接着剤によって、前記アクチュエータに接着されており、
   前記マニホールドの後端は、前記アクチュエータの前記カバー基板よりも後方に延出して前記溝の一部が前記接続用電極部と間隔をおいて対面し、且つ、該マニホールドの後端側の前記接続用電極部と対向する面が該接続用電極部との間隔を狭めるように該接続用電極部に向けて突出することにより、前記溝内に注入された前記接着剤の一部が流入して該接着剤によって埋められて前記接続用電極部の一部を絶縁する封止用空間部を有していることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記溝は複数本を前記共通インク室を完全に囲むように凹設されており、該複数本の溝は、前記貫通穴と連通する溝と前記貫通穴と連通しない溝とを有し、前記貫通穴と連通しない溝は、前記貫通穴と連通する溝よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
3. 一つの前記溝に対して、接着剤注入用の貫通穴と接着剤注入時の空気抜き穴とが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッド。
4. インクへ与える圧力変化を発生させるチャネルが並列され、該チャネルの上方がカバー基板によって塞がれており、該カバー基板に前記各チャネルへインクを供給するための開口が形成されたアクチュエータと、前記開口を上から覆うように前記アクチュエータに接着して前記各チャネルへのインクを分配する共通インク室を形成するマニホールドとを備え、前記アクチュエータの後端側には、前記各チャネルに圧力変化を発生させる電圧印加用の信号線を接続するための接続用電極部が、前記カバー基板の後端よりも後方に延びて形成されており、前記各チャネルで圧力変化を発生させて、前記アクチュエータの前端に設けられた該各チャネルに対応するノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドの製造方法において、
   前記マニホールドは、前記アクチュエータとの接触面に、前記アクチュエータとの間で形成される前記共通インク室を完全に囲むように溝を凹設すると共に、該溝の内部から前記アクチュエータとの接触面以外の面に亘って貫通する接着剤注入用の貫通穴を形成し、
   且つ、前記マニホールドが前記アクチュエータに接着された際に、前記溝の一部が前記接続用電極部と間隔をおいて対面するように、該マニホールドの後端を前記アクチュエータの前記カバー基板よりも後方に延出させると共に、該マニホールドの後端側の前記接続用電極部と対向する面を該接続用電極部との間隔を狭めるように該接続用電極部に向けて突出させることにより、前記アクチュエータとの間で内部に前記溝の一部が臨む封止用空間部が形成されるように構成し、
   このマニホールドを前記アクチュエータに接触させて位置決めした後、前記貫通穴に接着剤を注入して前記溝内に接着剤を充填すると共に、前記溝内に充填した接着剤の一部を、該溝内から該封止用空間部内に流入させて該封止用空間部を前記接着剤で埋めることにより、前記マニホールドの接着作業と同時に前記接続用電極部の一部を絶縁することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
5. 前記溝は複数本を前記共通インク室を完全に囲むように凹設されており、該複数本の溝は、前記貫通穴と連通する溝と前記貫通孔と連通しない溝とを有し、前記貫通孔と連通しない溝は、前記貫通孔と連通する溝よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項４記載のインクジェットヘッドの製造方法。
6. 一つの前記溝に対して前記貫通穴を複数設け、該複数の貫通穴のうちのいずれかを前記接着剤注入時の空気抜き穴として利用することを特徴とする請求項４又は５記載のインクジェットヘッドの製造方法。

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