JP4548169B2 - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の製造方法によって製造されるインクジェットヘッドの外観を示している。図2は、図1に示すII−II線に沿った断面図である。
以下、ヘッド本体1aについて各図を参照しつつ説明する。図3は、ヘッド本体1aの平面図である。なお、図3及び図4において、図に向かって手前が上方向、すなわち、リザーバユニット70がある方向となる。
流路ユニット4の内部には、インク流路の一部であるマニホールド流路5が形成されている。流路ユニット4の上面には、マニホールド流路5の開口3aが形成されている。開口3aは、主走査方向に平行な2本の直線のそれぞれに沿って5個ずつ、合計10個形成されている。開口3aは、4つのアクチュエータユニット21が配置された領域を避ける位置に形成されている。さらに、上記のとおり、これらの開口3aは、リザーバユニット70の貫通孔76aと連通する位置に配置されている。
流路ユニット4には、副マニホールド流路5aと連通し、アパーチャ12及び圧力室10を経てノズル8に達する多数の個別インク流路が形成されている。この個別インク流路32について、図5を参照しつつ説明する。
流路ユニット4には、図3に示されるように、4個の位置合わせ孔135a、135b、136a及び136bが形成されている。このうち、位置合わせ孔135a及び位置合わせ孔136aは、流路ユニット4の長手方向(主走査方向)における一方の端部付近に形成されている。また、位置合わせ孔135b及び位置合わせ孔136bは、他方の端部付近に形成されている。これら4つの位置合わせ孔135a〜136bは、流路ユニット4の短手方向について中央付近を通り且つ長手方向に平行な一直線上に配置されている。そして、位置合わせ孔136a及び136bは、それぞれ、長手方向について位置合わせ孔135a及び135bより両端側に配置されている。さらに、図7に示されるように、位置合わせ孔135a〜136bは、流路ユニット4に含まれる最上層のキャビティプレート22から最下層のノズルプレート31までを貫通するように形成されている。
流路ユニット4には、図3に示されるように、2個の検査孔138が形成されている。これらの検査孔138は、流路ユニット4の長手方向について両端部付近に形成されている。また、これらの検査孔138は、流路ユニット4の短手方向について中央付近に配置されている。そして、それぞれの検査孔138は、長手方向について位置合わせ孔135a及び135bより中央側に配置されている。
アクチュエータユニット21について、図6を参照しつつ説明する。図6(a)は、図5のアクチュエータユニット21付近を拡大した図である。
アクチュエータユニット21の駆動によるインク吐出について説明する。
本実施形態によるインクジェットヘッド1の製造方法について、ヘッド本体1aの製造工程を中心に説明する。
本実施形態によるインクジェットヘッドの製造工程全体の流れを、図9を参照しつつ説明する。
連通孔、位置合わせ孔及び検査孔形成工程(第1〜第4の孔形成工程)について説明する。
接着剤塗布工程について説明する。
接着剤が塗布されたプレートを含む各プレート22〜31を積層するプレート積層工程について説明する。
フィルタ積層工程について説明する。
アクチュエータ積層工程について説明する。
予備加熱工程について、図15を参照しつつ説明する。
予備加熱した積層体115を加圧しつつ加熱する加圧加熱工程について説明する。
これによって、ヘッド本体1aが完成する。
検査工程について説明する。
完成したヘッド本体1aとリザーバユニット70とを積層する工程について説明する。
さらに、リザーバユニット70の位置合わせ孔に位置合わせピン131を通した後、その上にヘッド本体1aが積層される。
上記のとおり積層されたヘッド本体1a及びリザーバユニット70や、制御部80、上カバー51及び下カバー52等の部材を組み立てることにより、インクジェットヘッド1が完成する。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。
1a ヘッド本体
4 流路ユニット
6 圧力室群
8 ノズル
10 圧力室
21 アクチュエータユニット
22 キャビティプレート
23 ベースプレート
24 アパーチャプレート
25 サプライプレート
26,27,28,29 マニホールドプレート
30 カバープレート
31 ノズルプレート
32 個別インク流路
34 共通電極
35 個別電極
39 フィルタ
41 圧電層
70 リザーバユニット
104 接着剤
135,136 位置合わせ孔
138 検査孔
Claims (13)
- 複数のノズルが形成されたノズルプレートを含む3枚以上のプレートが接着剤を介して積層されることによって、共通インク室と前記共通インク室の出口から圧力室を経て前記ノズルに達する複数の個別インク流路とが形成された流路ユニットを含むインクジェットヘッドの製造方法において、
一又は複数の前記プレートに前記個別インク流路の一部となる孔を形成する第1の孔形成工程と、
一又は複数の前記プレートに熱硬化性接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
前記接着剤塗布工程で塗布された熱硬化性接着剤が互いに隣接するどの2枚の前記プレートの間にも介在し且つ前記共通インク室及び前記個別インク流路が形成されるように、前記流路ユニットを構成する前記3枚以上のプレートを積層するプレート積層工程と、
前記流路ユニットを構成する前記3枚以上のプレートに、複数の前記圧力室の容積を変化させる圧電アクチュエータユニットを積層するアクチュエータ積層工程と、
前記プレート積層工程及び前記アクチュエータ積層工程において積層された前記3枚以上のプレート及び前記圧電アクチュエータユニットを、積層方向に加圧しつつ熱硬化性接着剤の硬化温度以上の温度に加熱する加圧加熱工程とを備えており、
前記加圧加熱工程において、前記3枚以上のプレート及び前記圧電アクチュエータユニットが積層したアクチュエータユニット積層領域と、前記圧電アクチュエータユニットが積層しておらず前記3枚以上のプレートが積層した非アクチュエータユニット積層領域とが共に加圧された状態となるように、それぞれの領域に個別に力を加えることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記アクチュエータ積層工程において、前記3枚以上のプレートのいずれかの表面に、前記圧電アクチュエータユニットが対向しない非対向領域が当該表面に含まれるように前記圧電アクチュエータユニットを積層し、
前記加圧加熱工程において、前記圧電アクチュエータユニットに第1のヒータを押し付けると共に、前記非対向領域に前記第1のヒータとは別の第2のヒータを押し付けることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記積層方向に沿って前記第1のヒータが移動可能な退避孔が、前記第2のヒータに形成されており、
前記加圧加熱工程において、前記退避孔を前記積層方向に関して前記圧電アクチュエータユニットと対向させると共に、前記退避孔を通じて前記第1のヒータを前記圧電アクチュエータユニットに押し付けることを特徴とする請求項2に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記圧電アクチュエータユニットは、圧電材料からなる圧電層と、前記圧電層上の前記圧力室と対向する位置に配置される個別電極と、前記個別電極と共に前記圧電層を挟み且つ複数の前記圧力室に跨るように配置される共通電極とを含んでおり、
前記アクチュエータ積層工程において、前記個別電極が前記圧力室から最も遠い層となるように前記圧電アクチュエータユニットを前記3枚以上のプレートに積層することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記アクチュエータユニット積層領域と前記非アクチュエータユニット積層領域とに加えられる圧力の大きさを等しくすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記流路ユニットを構成する前記3枚以上のプレートにフィルタを積層するフィルタ積層工程をさらに備えており、
前記加圧加熱工程において、前記3枚以上のプレート、前記圧電アクチュエータユニット及び前記フィルタを同時に加圧及び加熱することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記プレート積層工程後であって加圧加熱工程前に、前記プレート積層工程において積層された前記3枚以上のプレートを、積層方向に加圧することなく加熱する予備加熱工程をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記予備加熱工程において、前記3枚以上のプレートを接着剤の硬化温度付近まで加熱することを特徴とする請求項7に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記プレート積層工程における前記3枚以上のプレート同士の位置合わせのために用いられる第1の位置合わせ孔を前記3枚以上のプレートに形成する第2の孔形成工程をさらに備えており、
前記プレート積層工程において、前記第1の位置合わせ孔を用いて前記3枚以上のプレート同士を位置合わせすることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記流路ユニットにインクを供給するインク供給ユニットと前記流路ユニットとの位置合わせのために用いられる第2の位置合わせ孔を前記流路ユニットを構成する一又は複数の前記プレートに形成する第3の孔形成工程と、
前記第2の位置合わせ孔を用いて前記インク供給ユニットと前記流路ユニットとを位置合わせする工程とをさらに備えていることを特徴とする請求項9に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記プレート積層工程において積層された前記3枚以上のプレート同士の相対位置を検査するための検査孔を前記3枚以上のプレートに形成する第4の孔形成工程と、
前記第4の孔形成工程において形成された前記検査孔を用いて前記3枚以上のプレート同士の相対位置を検査する検査工程とをさらに備えていることを特徴とする請求項10に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記第4の孔形成工程において前記3枚以上の各プレートに形成された前記検査孔の平面形状は互いに相似であり、前記3枚以上のプレートのうち前記流路ユニットの一方の最外層を構成するプレートから離れた位置にある前記検査孔ほど大きく、
前記検査工程において、前記検査孔の平面形状の重心が積層方向に平行な一本の直線上に位置しているかどうかによって前記3枚以上のプレート同士の相対位置を検査することを特徴とする請求項11に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記第1の位置合わせ孔、前記第2の位置合わせ孔及び前記検査孔が、互いに異なる孔であることを特徴とする請求項11又は12に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
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