JP5849552B2 - Ink jet head, manufacturing method thereof, and image forming apparatus - Google Patents

Ink jet head, manufacturing method thereof, and image forming apparatus Download PDF

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Description

本発明は、インクジェットヘッド及びその製造方法、並びに画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an inkjet head, a manufacturing method thereof, and an image forming apparatus.

例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像記録装置あるいは画像形成装置として用いるインクジェット記録装置において使用するインクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する液室(加圧室、吐出室、圧力室、加圧液室、インク流路とも称される。)と、この液室内のインクを加圧する圧力発生手段(駆動手段、或いはエネルギー発生手段)とを備えて、圧力発生手段を駆動することで液室内インクを加圧してノズルからインク滴を吐出させるものである。   For example, an ink jet head used in an image recording apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying apparatus, or a plotter or an ink jet recording apparatus used as an image forming apparatus includes a nozzle that ejects ink droplets and a liquid chamber (pressure chamber) that communicates with the nozzle. A discharge chamber, a pressure chamber, a pressurized liquid chamber, and an ink flow path), and pressure generating means (driving means or energy generating means) for pressurizing ink in the liquid chamber. By driving the means, the ink in the liquid chamber is pressurized and ink droplets are ejected from the nozzles.

このようなインクジェットヘッドとしては、圧電素子を用いて液室の壁面を形成する振動板を変形させてインク滴を吐出させるようにしたもの(特許文献1参照)、或いは、発熱抵抗体を用いて液室内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるようにしたもの(特許文献2参照)、液室の壁面を形成する振動板と電極とを平行に配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることでインク滴を吐出させるようにしたもの(特許文献3参照)などがあり、高速化、高密度化等、益々高機能化の要求に答えるべく現在開発が盛んに行われている。   As such an ink-jet head, a piezoelectric element is used to deform a diaphragm that forms the wall surface of the liquid chamber to eject ink droplets (see Patent Document 1), or a heating resistor is used. Ink droplets are ejected with pressure generated by heating the ink in the liquid chamber to generate bubbles (see Patent Document 2), and the diaphragm and the electrode forming the wall surface of the liquid chamber are arranged in parallel. There is one that ejects ink droplets by deforming the diaphragm by the electrostatic force generated between the diaphragm and the electrode (see Patent Document 3). Development is actively underway to meet the demands of computerization.

ここで、インクジェットヘッドは、一般的に、液室、この液室にインクを供給する流体抵抗部、流体抵抗部を介して液室に供給するための共通インク液室、インク滴を吐出するための液滴吐出孔(ノズル孔)或いはノズル溝などの各種流路を形成する必要があり、例えば、液室などの流路を形成するための流路基板(液室基板)とノズルを有するノズル板などの部材を接合して形成される。   Here, the inkjet head generally discharges ink droplets, a liquid chamber, a fluid resistance portion for supplying ink to the liquid chamber, a common ink liquid chamber for supplying the liquid chamber via the fluid resistance portion, and an ink droplet. It is necessary to form various flow paths such as liquid droplet ejection holes (nozzle holes) or nozzle grooves. For example, a flow path substrate (liquid chamber substrate) for forming a flow path such as a liquid chamber and a nozzle having a nozzle It is formed by joining members such as plates.

従来、インクジェットヘッドを構成する部材の接合には、液室基板やノズル板にシリコン基板を用いた場合には直接接合や金属材料を介した共晶接合、あるいは金属材料を用いた場合には陽極接合などが行われることもあるが、湿式の接着剤、フィルム接着剤などによる接着接合が一般的である。   Conventionally, the members constituting the ink jet head are joined by direct joining when using a silicon substrate for the liquid chamber substrate or nozzle plate, eutectic joining via a metal material, or anode when using a metal material. Although joining etc. may be performed, the adhesive joining by a wet adhesive agent, a film adhesive agent, etc. is common.

ここで、インクジェットヘッドにおいて接合された部位はインクと接触する部位が多く、接着剤による接合の場合、接触するインクが接着剤自体を劣化させたり、接合界面に浸透し、剥離を生じさせたりして信頼性に関して大きな問題を引き起こすことがあった。すなわちインクジェットヘッドの液室内部において接着接合部の端部がインクに曝されており、またインク吐出の圧力が部材間にかかるようになるが、インクジェットヘッドの吐出サイクルは数kHzであり、高周波の圧力変動を受ける部材であるため接着接合部の劣化が進みやすかった。そのため、インクジェットヘッドにおける接着剤による接合部分には一般的な接着接合よりも耐インク性(耐液性ともいう)が求められている(例えば、特許文献4)。また、一般的に2つの部材の接着接合を行う場合には、部品精度を保ち、信頼性の高い接合を実現しなければならないという要求もあった。   Here, there are many parts that are bonded to the ink jet head in contact with ink, and in the case of bonding with an adhesive, the ink that comes in contact degrades the adhesive itself or penetrates into the bonding interface and causes peeling. Can cause major problems with reliability. In other words, the end of the adhesive joint is exposed to the ink in the liquid chamber of the inkjet head, and the pressure of ink ejection is applied between the members, but the ejection cycle of the inkjet head is several kHz, Since it is a member that receives pressure fluctuations, it was easy for the adhesive joint to deteriorate. For this reason, an ink resistance (also referred to as a liquid resistance) is required for a joint portion by an adhesive in an ink jet head rather than a general adhesive joint (for example, Patent Document 4). Further, in general, when two members are bonded and bonded, there is a demand for maintaining a component accuracy and realizing a highly reliable bonding.

そのため接着剤は使用されるインクに対して耐性を持ち、かつ接合界面への浸透乖離を極力抑えて十分な接合強度を持つものが望まれているが、すべてのインクに対して優位な接着剤は存在しておらず、特定のインクに対する低劣化な接着剤の選定も極めて困難であった。   For this reason, it is desired that the adhesive has resistance to the ink used and has sufficient bonding strength by suppressing permeation deviation to the bonding interface as much as possible. It was extremely difficult to select a low-degrading adhesive for a specific ink.

特に、ノズル板(あるいは液室基板)に金属部材を用いた場合、接合強度を確保するためには特定の接着剤、一般に金属接着剤と呼ばれる接着剤を使用する必要があるが、インク中の水分がその接着力の維持に障害をもたらすためその使用が困難であった。これは通常、金属接着剤と呼ばれる接着剤樹脂の多くにおいて分子鎖に有する水酸基が金属表面と水素結合を形成することで金属部材との接着力を得ているからである。水素結合は水により簡単に結合が壊れてしまうため、乾燥した状態では非常に接着力が強いものの、このような水酸基を多数持つ接着剤はインクに対して接着性を長期間維持することが出来ない。   In particular, when a metal member is used for the nozzle plate (or liquid chamber substrate), it is necessary to use a specific adhesive, generally referred to as a metal adhesive, in order to ensure the bonding strength. Its use has been difficult because moisture interferes with maintaining its adhesion. This is because, in many adhesive resins called metal adhesives, the hydroxyl group in the molecular chain forms a hydrogen bond with the metal surface to obtain an adhesive force with the metal member. Since hydrogen bonds are easily broken by water, the adhesive strength is very strong in the dry state, but such adhesives with many hydroxyl groups can maintain the adhesion to ink for a long time. Absent.

特許文献5では、ノズル板(吐出口形成部材)の吐出口周辺に耐インク性の高い主接着剤を付着させるとともに、該主接着剤の周りに、該主接着剤硬化時に該主接着剤より硬化収縮率の小さい補助接着剤を付着させる発明が提案されている。これによれば、インクに曝される接着接合部の端部における耐インク性を確保しつつ、吐出口とインク流路とを位置ずれさせることなくノズル板とインク流路部材を接着することが可能である。   In Patent Document 5, a main adhesive having high ink resistance is attached to the periphery of a discharge port of a nozzle plate (discharge port forming member), and around the main adhesive from the main adhesive when the main adhesive is cured. An invention has been proposed in which an auxiliary adhesive having a low cure shrinkage is adhered. According to this, it is possible to bond the nozzle plate and the ink flow path member without shifting the position of the discharge port and the ink flow path while ensuring the ink resistance at the end of the adhesive joint exposed to the ink. Is possible.

しかしながら、この発明では、サイドエッジ方式のインクジェットヘッドのようにインクと接触するノズル板とインク流路部材の接合部分がごく小さい場合にはその周りの補助接着剤により十分な接合強度が確保されるが、積層法式のインクジェットヘッドのように液室における接合部分の面積が大きくノズル板にかかるインクの圧力が大きい場合には、ノズル板とインク流路部材の多くの部分を耐インク性は高いものの接着力の弱い接着剤で接合しなければならず、これではインク流路ごと(液室ごと)の部分的な接着力は低く、接合強度は十分といえない。この場合、インクジェットヘッド全体として、液室に高い圧力が加わると隔壁の接着接合した部分が剥離してインクの内部リークが発生するため、低い圧力でインク充填や吐出を行う必要があり、インクジェットヘッドの要求特性を満たすことができなかった。   However, according to the present invention, when the joining portion between the nozzle plate and the ink flow path member that comes into contact with the ink is very small like a side edge type ink jet head, sufficient joining strength is secured by the auxiliary adhesive around the joining portion. However, when the area of the joint portion in the liquid chamber is large and the pressure of the ink applied to the nozzle plate is large as in the case of the laminating type ink jet head, many portions of the nozzle plate and the ink flow path member have high ink resistance. Bonding must be performed with an adhesive having a weak adhesive force. In this case, the partial adhesive force for each ink flow path (each liquid chamber) is low, and the bonding strength is not sufficient. In this case, when a high pressure is applied to the liquid chamber as a whole, the adhesively bonded portion of the partition wall is peeled off and an internal leak of the ink is generated. Therefore, it is necessary to fill and discharge the ink with a low pressure. Could not meet the required characteristics.

本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、複数の部材を積層し接着剤により接合して液室を形成する積層方式のインクジェットヘッドにおいて、十分な接合強度と高い耐インク性を併せ持つインクジェットヘッド及びその製造方法、並びに前記インクジェットヘッドを備える画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and in a multi-layer inkjet head in which a plurality of members are stacked and bonded with an adhesive to form a liquid chamber, sufficient bonding strength and high resistance are achieved. It is an object of the present invention to provide an ink jet head having ink properties, a method for manufacturing the same, and an image forming apparatus including the ink jet head.

前記課題を解決するために提供する本発明は、インクを吐出するノズルが設けられたノズル板と、液体吐出エネルギー発生部を有する基板と、前記ノズル板と基板の間に設けられる隔壁と、により区画されて、それぞれが前記ノズルを有する複数の液室が形成されるインクジェットヘッドにおいて、前記隔壁と接合される前記ノズル板の接合面及び前記基板の接合面の何れか一方が金属材料、他方が樹脂材料で形成され、前記金属材料の接合面と前記隔壁が、水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤により接着され、前記樹脂材料の接合面と前記隔壁が、前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤により接着されており、前記金属材料の接合面と前記隔壁との接着接合部分であって前記液室内部に面する部分が、前記樹脂材料の接合面と前記隔壁とを接着した前記第2の接着剤の余剰分により被覆されていることを特徴とするインクジェットヘッドである。   The present invention provided to solve the above problems includes a nozzle plate provided with a nozzle for discharging ink, a substrate having a liquid discharge energy generating unit, and a partition wall provided between the nozzle plate and the substrate. In the inkjet head in which a plurality of liquid chambers each having the nozzles are formed, one of the bonding surface of the nozzle plate and the bonding surface of the substrate bonded to the partition is a metal material, and the other is The bonding surface of the metal material and the partition are formed of a resin material, and are bonded by a first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group in a molecular chain, and the bonding surface of the resin material and the partition are the first The adhesive is bonded with a second adhesive having a lower hygroscopicity than the adhesive, and the portion of the bonding surface between the bonding surface of the metal material and the partition that faces the inside of the liquid chamber is the tree. It is an inkjet head, characterized in that is covered by the excess of the second adhesive bonding surface and bonding the said partition wall material.

また前記課題を解決するために提供する本発明は、金属材料からなりインクを吐出するノズルが設けられたノズル板と、液体吐出エネルギー発生部を有する基板と、前記ノズル板と基板の間に設けられる隔壁と、により区画されて、それぞれが前記ノズルを有する複数の液室が形成されるインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル板と前記隔壁とが、水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤により接着され、接合面が樹脂材料からなる前記基板と前記隔壁とが、前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤により接着されており、前記ノズル板と前記隔壁との接着接合部分であって前記液室内部に面する部分が、前記基板と前記隔壁とを接着した前記第2の接着剤の余剰分により被覆されていることを特徴とするインクジェットヘッドである。   In addition, the present invention provided to solve the above-described problems includes a nozzle plate made of a metal material and provided with a nozzle for discharging ink, a substrate having a liquid discharge energy generating unit, and a gap between the nozzle plate and the substrate. In the inkjet head, which is partitioned by a partition wall, and each of which has a plurality of liquid chambers each having the nozzle, the nozzle plate and the partition wall include a first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group as a molecular chain. The substrate made of a resin material and bonded to the partition and the partition are bonded by a second adhesive having a lower hygroscopicity than the first adhesive, and the nozzle plate and the partition An ink-bonded portion of the liquid chamber and a portion facing the liquid chamber is covered with an excess of the second adhesive that bonds the substrate and the partition. Is Ettoheddo.

また前記課題を解決するために提供する本発明は、インクを吐出するノズルが設けられたノズル板と、液体吐出エネルギー発生部を有する基板と、前記ノズル板と基板の間に設けられる隔壁と、により区画されて、それぞれが前記ノズルを有する複数の液室が形成されるインクジェットヘッドにおいて、前記隔壁と接合される前記ノズル板の接合面及び前記基板の接合面の何れか一方が金属材料、他方が樹脂材料で形成され、前記金属材料の接合面と前記隔壁が、水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤により接着され、前記樹脂材料の接合面と前記隔壁が、前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤により接着されており、前記金属材料の接合面と前記隔壁との接着接合部分であって前記液室内部に面する部分が、前記樹脂材料の接合面と前記隔壁とを接着した前記第2の接着剤の余剰分により被覆されているインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とする画像形成装置である。   Further, the present invention provided to solve the above problems includes a nozzle plate provided with a nozzle for discharging ink, a substrate having a liquid discharge energy generating unit, a partition wall provided between the nozzle plate and the substrate, In the inkjet head in which a plurality of liquid chambers each having the nozzle are formed, any one of the bonding surface of the nozzle plate and the bonding surface of the substrate bonded to the partition wall is a metal material, and the other Is formed of a resin material, and the bonding surface of the metal material and the partition are bonded by a first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group in a molecular chain, and the bonding surface of the resin material and the partition are the first The adhesive is bonded by a second adhesive having a lower hygroscopicity than the adhesive of No. 1 and the portion of the bonding surface between the bonding surface of the metal material and the partition that faces the inside of the liquid chamber is An image forming apparatus characterized by mounting the ink jet head is covered junction surface with the excess of the second adhesive bonds the said partition wall of the resin material.

また前記課題を解決するために提供する本発明は、インクを吐出するノズルが設けられたノズル板と、液体吐出エネルギー発生部を有する基板と、前記ノズル板と基板の間に設けられる隔壁と、により区画されて、それぞれが前記ノズルを有する複数の液室が形成されるインクジェットヘッドの製造方法において、前記隔壁と接合される前記ノズル板の接合面及び前記基板の接合面の何れか一方を金属材料、他方を樹脂材料として形成する工程と、前記隔壁の一方の面に水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤を塗布し、ついで該隔壁の前記一方の面とは反対面に前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、前記隔壁の前記第1の接着剤が塗布された面と前記金属材料で形成された接合面とを貼り合わせる第1貼り合わせ工程と、前記隔壁の前記第2の接着剤が塗布された面と前記樹脂材料で形成された接合面とを貼り合わせる第2貼り合わせ工程と、加熱により、前記金属材料で形成された接合面と隔壁との貼り合わせ部分における第1の接着剤と、前記樹脂材料で形成された接合面と隔壁との貼り合わせ部分における第2の接着剤を硬化させる加熱硬化工程と、を有し、前記加熱硬化工程では、前記加熱の昇温過程において少なくとも前記第2の接着剤に流動性を付与して、前記樹脂材料で形成された接合面と前記隔壁との貼り合わせ部分における前記第2の接着剤の余剰分が、前記金属材料で形成された接合面と前記隔壁との貼り合わせ部分の第1の接着剤であって前記液室内部に面する部分を被覆するようにし、ついで加熱硬化過程において前記第1の接着剤及び第2の接着剤を硬化させ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。   Further, the present invention provided to solve the above problems includes a nozzle plate provided with a nozzle for discharging ink, a substrate having a liquid discharge energy generating unit, a partition wall provided between the nozzle plate and the substrate, In the method of manufacturing an ink jet head in which a plurality of liquid chambers each having the nozzle are formed, one of the bonding surface of the nozzle plate and the bonding surface of the substrate bonded to the partition is made of metal. A step of forming a material, the other as a resin material, and a first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group in a molecular chain is applied to one surface of the partition, and then the surface opposite to the one surface of the partition An adhesive application step of applying a second adhesive having a hygroscopicity lower than that of the first adhesive, a surface formed by applying the first adhesive of the partition wall, and a bonding formed by the metal material Face and A first bonding step of bonding; a second bonding step of bonding the surface of the partition wall to which the second adhesive is applied and a bonding surface formed of the resin material; and heating to form the metal material A first curing agent in a bonding portion between the bonding surface and the partition formed by the step, and a heat curing step for curing the second adhesive in the bonding portion between the bonding surface and the partition formed from the resin material; In the heat curing step, at least the second adhesive is provided with fluidity in the heating temperature rising process, and a bonded portion between the bonding surface formed of the resin material and the partition wall So that the excess of the second adhesive covers the portion facing the liquid chamber, which is the first adhesive of the bonded portion of the joining surface formed of the metal material and the partition wall. And then add A method of manufacturing an ink jet head, characterized in that curing the first adhesive and the second adhesive during the curing process.

また前記課題を解決するために提供する本発明は、金属材料からなりインクを吐出するノズルが設けられたノズル板と、液体吐出エネルギー発生部を有する基板と、前記ノズル板と基板の間に設けられる隔壁と、により区画されて、それぞれが前記ノズルを有する複数の液室が形成されるインクジェットヘッドの製造方法において、前記隔壁の一方の面に水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤を塗布し、ついで該隔壁の前記一方の面とは反対面に前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、前記隔壁の前記第1の接着剤が塗布された面と前記ノズル板とを貼り合わせる第1貼り合わせ工程と、前記隔壁の前記第2の接着剤が塗布された面と接合面が樹脂材料からなる前記基板とを貼り合わせる第2貼り合わせ工程と、加熱により、前記ノズル板と隔壁との貼り合わせ部分における第1の接着剤と、前記基板と隔壁との貼り合わせ部分における第2の接着剤を硬化させる加熱硬化工程と、を有し、前記加熱硬化工程では、前記加熱の昇温過程において少なくとも前記第2の接着剤に流動性を付与して、前記基板と前記隔壁との貼り合わせ部分における前記第2の接着剤の余剰分が、前記ノズル板と前記隔壁との貼り合わせ部分の第1の接着剤であって前記液室内部に面する部分を被覆するようにし、ついで加熱硬化過程において前記第1の接着剤及び第2の接着剤を硬化させ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。   In addition, the present invention provided to solve the above-described problems includes a nozzle plate made of a metal material and provided with a nozzle for discharging ink, a substrate having a liquid discharge energy generating unit, and a gap between the nozzle plate and the substrate. In the method of manufacturing an ink jet head, wherein a plurality of liquid chambers each having the nozzle are formed, a first surface containing an epoxy resin having a hydroxyl group as a molecular chain on one surface of the partition wall. An adhesive application step of applying an adhesive, and then applying a second adhesive having a lower hygroscopicity than the first adhesive to a surface opposite to the one surface of the partition; A first bonding step of bonding the surface to which the adhesive of 1 is applied and the nozzle plate; and the surface of the partition to which the second adhesive is applied and the substrate having a bonding surface made of a resin material. Pasting together A second bonding step, and a heating and curing step of curing the first adhesive in the bonding portion between the nozzle plate and the partition and the second adhesive in the bonding portion between the substrate and the partition by heating. In the heat curing step, at least the second adhesive is provided with fluidity in the heating temperature increasing process, and the second adhesion at the bonding portion between the substrate and the partition wall is performed. The surplus of the agent is the first adhesive at the bonded portion of the nozzle plate and the partition wall and covers the portion facing the liquid chamber, and then the first adhesion in the heat curing process A method for producing an ink jet head, wherein the agent and the second adhesive are cured.

本発明のインクジェットヘッドによれば、ノズル板の接合面及び前記基板の接合面の何れか一方である金属材料の接合面(例えば、ノズル板)と隔壁が、水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤により接着接合されているので、液室ごとの面積の広い接合部分において十分な接合強度を確保することができる。また第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤により、金属材料の接合面(ノズル板)と隔壁との接着接合部分であって液室内部に面する部分が被覆されているので、面積の広い接合部分においても液室内のインクから第1の接着剤で接着接合された部分が保護されて、十分な耐インク性が確保され、必要な接合強度を長期間保持することができ信頼性の高いものになる。
また本発明の画像形成装置によれば、本発明のインクジェットヘッドを備えているので、長期間に渡り安定したインク吐出による画像形成を行うことができる。
また本発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、所定の接着剤塗布工程、第1貼り合わせ工程、第2貼り合わせ工程、加熱硬化工程により、簡便な方法で、本発明のインクジェットヘッドを製造することが可能である。
According to the ink jet head of the present invention, an epoxy resin having a hydroxyl group in a molecular chain is formed between a bonding surface (for example, a nozzle plate) of a metal material, which is one of a bonding surface of a nozzle plate and a bonding surface of the substrate. Since the adhesive bonding is performed by the first adhesive including, it is possible to ensure sufficient bonding strength at a bonding portion having a large area for each liquid chamber. Further, the second adhesive having a lower hygroscopicity than the first adhesive covers the adhesive joint portion between the metallic material joining surface (nozzle plate) and the partition wall and facing the liquid chamber. Therefore, even in a joint portion with a large area, the portion adhesively joined with the first adhesive from the ink in the liquid chamber is protected, sufficient ink resistance is ensured, and the necessary joint strength can be maintained for a long time. Can be reliable.
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, since the ink jet head of the present invention is provided, it is possible to perform image formation by stable ink ejection over a long period of time.
Moreover, according to the manufacturing method of the ink jet head of the present invention, the ink jet head of the present invention is manufactured by a simple method by a predetermined adhesive coating process, a first bonding process, a second bonding process, and a heat curing process. It is possible.

本発明に係るインクジェットヘッドの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of an inkjet head according to the present invention. 図1のインクジェットヘッドにおける液室の断面図である。It is sectional drawing of the liquid chamber in the inkjet head of FIG. 本発明に係るインクジェットヘッドの要部構成(1)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure (1) of the inkjet head which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法に関する第1の実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows 1st Embodiment regarding the manufacturing method of the inkjet head which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法に関する第2の実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows 2nd Embodiment regarding the manufacturing method of the inkjet head which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの要部構成(2)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part structure (2) of the inkjet head which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法に関する第3の実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows 3rd Embodiment regarding the manufacturing method of the inkjet head which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法に関する第4の実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows 4th Embodiment regarding the manufacturing method of the inkjet head which concerns on this invention. 本発明に係る液体カートリッジの外観図である。1 is an external view of a liquid cartridge according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置であるインクジェット記録装置の外観図である。1 is an external view of an ink jet recording apparatus that is an image forming apparatus according to the present invention. 図10のインクジェット記録装置の機構部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the mechanism part of the inkjet recording device of FIG. 実施例Aの接合サンプルのインク浸漬による剥離強度試験(1)の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the peeling strength test (1) by the ink immersion of the joining sample of Example A. 実施例Aのインクジェットヘッドのインク滴吐出速度試験(1)の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the ink droplet discharge speed test (1) of the inkjet head of Example A. 実施例A,Bの接合サンプルのインク浸漬による剥離強度試験(2)の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the peeling strength test (2) by the ink immersion of the joining sample of Example A, B. 実施例A,Bのインクジェットヘッドのインク滴吐出速度試験(2)の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the ink droplet discharge speed test (2) of the inkjet head of Example A, B.

以下に、本発明に係るインクジェットヘッドの構成について説明する。
図1は本発明に係るインクジェットヘッドの主要部分の斜視図、図2は図1のインクジェットヘッドの断面図である。なお、図2(a)は液室短辺長方向の断面図、図2(b)は液室長辺長方向の断面図である。
図に示すように、インクジェットヘッド1は、液体吐出エネルギー発生部である圧電体素子2を有する基板(振動板3)上に、液滴状のインクを吐出するノズル(ノズル孔6a)を有する複数の加圧液室(液室5)が配列されてなり、圧電体素子2及び振動板3からなる圧電型アクチュエータを用いてノズル板6に設けたノズル孔6aから液滴を吐出させるサイドシュータータイプのものである。詳しくは、インクジェットヘッド1は、共通電極10,圧電体12,個別電極11からなる圧電体素子2と、振動板3と、該振動板3上に設けられる液室5,液室5に液体のインクを供給する為の流体抵抗部7,共通液室8と、液室5ごとに設けられインクを吐出するノズル孔6aを有するノズル板6と、から構成されている。また、振動板3には、共通インク供給口9が開口されており、ここからインクを外部から共通液室8に供給できるようになっている。
The configuration of the inkjet head according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a perspective view of a main part of an ink jet head according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the ink jet head of FIG. 2A is a cross-sectional view in the liquid chamber short side length direction, and FIG. 2B is a cross-sectional view in the liquid chamber long side length direction.
As shown in the figure, the inkjet head 1 has a plurality of nozzles (nozzle holes 6a) for discharging droplet-like ink on a substrate (vibrating plate 3) having a piezoelectric element 2 that is a liquid discharge energy generating unit. Side shooter type, in which liquid pressure chambers (liquid chambers 5) are arranged, and droplets are ejected from nozzle holes 6 a provided in the nozzle plate 6 using a piezoelectric actuator comprising the piezoelectric element 2 and the diaphragm 3. belongs to. Specifically, the inkjet head 1 includes a piezoelectric element 2 including a common electrode 10, a piezoelectric body 12, and an individual electrode 11, a vibration plate 3, a liquid chamber 5 provided on the vibration plate 3, and a liquid chamber 5. It is composed of a fluid resistance portion 7 for supplying ink, a common liquid chamber 8, and a nozzle plate 6 provided for each liquid chamber 5 and having nozzle holes 6 a for discharging ink. The diaphragm 3 is provided with a common ink supply port 9 from which ink can be supplied to the common liquid chamber 8 from the outside.

なお、液室5は、振動板3と、ノズル板6と、ノズル板6と振動板3の間に設けられ隣接する液室5を仕切る隔壁4と、を壁面として囲まれた空間である。   The liquid chamber 5 is a space surrounded by a diaphragm 3, a nozzle plate 6, and a partition wall 4 that is provided between the nozzle plate 6 and the diaphragm 3 and partitions the adjacent liquid chamber 5.

また、振動板3の液室5とは反対面側に、共通電極10,圧電体12,個別電極11が積層されてなる圧電体素子2が形成されている。また、液室5の振動板3に対向する面がノズル板6となっている。   Further, the piezoelectric element 2 formed by laminating the common electrode 10, the piezoelectric body 12, and the individual electrode 11 is formed on the surface of the diaphragm 3 opposite to the liquid chamber 5. The surface of the liquid chamber 5 that faces the diaphragm 3 is a nozzle plate 6.

ここで、振動板3は、ダイヤフラムとも称され、圧電体素子2の駆動に伴い撓むような可撓性を有する薄板材であり、例えば液室5側の板面にポリイミドなどの樹脂コーティングやシリコン酸化膜の被覆が施されたNi薄板などが用いられる。   Here, the diaphragm 3 is also referred to as a diaphragm, and is a thin plate material that is flexible as the piezoelectric element 2 is driven. For example, the plate surface on the liquid chamber 5 side is coated with a resin coating such as polyimide or silicon. An Ni thin plate coated with an oxide film is used.

隔壁4は、リストリクタ部材、流路板とも称され、振動板3とノズル板6との間に挟まれる部材であり、例えばステンレス鋼の薄板材に液室5、流体抵抗部7、共通液室8を区画するためのプレス加工による抜き穴が設けられたものである。この隔壁4の厚みは15〜140μmである。   The partition wall 4 is also referred to as a restrictor member or a flow path plate, and is a member sandwiched between the diaphragm 3 and the nozzle plate 6. For example, the liquid chamber 5, the fluid resistance portion 7, and the common liquid are formed on a stainless steel thin plate material. A punching hole is provided by press working to partition the chamber 8. The partition wall 4 has a thickness of 15 to 140 μm.

また、ノズル板6は、オリフィスプレートとも称され、金属材料からなり、インクを吐出する貫通孔であるノズル孔6aが設けられた板材である。このノズル板6は、ステンレス鋼、あるいはNiまたはSiを主成分とする金属からなることが好ましい。なお、ノズル板6の表面にSiOなどの金属酸化物がコーティングされていてもよい。 The nozzle plate 6 is also referred to as an orifice plate and is a plate material made of a metal material and provided with nozzle holes 6a that are through holes for discharging ink. The nozzle plate 6 is preferably made of stainless steel or a metal mainly composed of Ni or Si. The surface of the nozzle plate 6 may be coated with a metal oxide such as SiO 2 .

このように構成されたインクジェットヘッド1において、各液室5内に液体、例えば記録液(インク)が満たされた状態で、図示しない制御部から画像データに基づいて、発振回路により、記録液の吐出を行いたいノズル孔6aに対応する個別電極11に対して、20Vのパルス電圧を印加する。この電圧パルスを印加することにより、圧電体12は、電歪効果により圧電体12そのものが振動板3と平行方向に縮むことにより、振動板3が液室5側に凸となるように撓むことになる。これにより、液室5内の圧力が急激に上昇して、液室5に連通するノズル孔6aから液滴状の記録液が吐出されるようになる。次に、パルス電圧印加後は、縮んだ圧電体12が元に戻ることから撓んだ振動板3は、元の位置に戻るため、液室5内が共通液室8内に比べて負圧となり、共通液室8から流体抵抗部7を通って記録液が液室5に供給される。
以上の動作制御を繰り返すことにより、インクジェットヘッド1は液滴を連続的に吐出でき、インクジェットヘッド1に対向して配置された被記録媒体(用紙)に画像を形成することが可能となる。
In the ink jet head 1 configured as described above, each liquid chamber 5 is filled with a liquid, for example, a recording liquid (ink), and the recording liquid is supplied by an oscillation circuit based on image data from a control unit (not shown). A pulse voltage of 20V is applied to the individual electrode 11 corresponding to the nozzle hole 6a to be discharged. By applying this voltage pulse, the piezoelectric body 12 bends so that the piezoelectric plate 12 itself contracts in the direction parallel to the vibrating plate 3 due to the electrostrictive effect, so that the vibrating plate 3 becomes convex toward the liquid chamber 5 side. It will be. As a result, the pressure in the liquid chamber 5 rapidly increases, and the liquid recording liquid is ejected from the nozzle hole 6 a communicating with the liquid chamber 5. Next, since the contracted piezoelectric body 12 returns to its original position after the pulse voltage is applied, the deflected diaphragm 3 returns to its original position, so that the liquid chamber 5 has a negative pressure compared to the common liquid chamber 8. Thus, the recording liquid is supplied from the common liquid chamber 8 through the fluid resistance portion 7 to the liquid chamber 5.
By repeating the above operation control, the inkjet head 1 can continuously discharge droplets, and an image can be formed on a recording medium (paper) disposed facing the inkjet head 1.

ここで、このような複数の部材を積層して液室5を形成するインクジェットヘッド1では、液室5における面積の広い接合部分において高い接着性とインクに対する高い接液性(耐インク性)の両方を併せ持つ接着接合が必要である。しかしながら、接着接合で高い接着性と高い耐インク性を両立させることは難しかった。   Here, in the inkjet head 1 in which the liquid chamber 5 is formed by laminating a plurality of such members, the liquid chamber 5 has a high adhesiveness and a high liquid contact property (ink resistance) with respect to ink at a joint portion having a large area. Adhesive bonding with both is required. However, it has been difficult to achieve both high adhesion and high ink resistance by adhesive bonding.

特に、金属材料からなるノズル板6と隔壁4との接合部分においてその問題が顕著であった。ここで、金属部材との接着接合に関して、金属部材表面に樹脂をコーティングしたり、シランカップリング剤による下地処理を施したりして、例えば第2の接着剤であっても十分な接合強度が得られるように接着性を改善する方法があるが、そのような樹脂やシランカップリング剤は撥水性を持つため、液室5のインク充填性が悪くなったり、ノズル板6のノズル孔6aに樹脂やシランカップリング剤が付着してメニスカス保持力が弱くなりインクの吐出安定性が悪くなったりするなどの不具合を生じるため、不適である。   In particular, the problem was remarkable at the joint portion between the nozzle plate 6 made of a metal material and the partition wall 4. Here, with respect to adhesive bonding with a metal member, sufficient bonding strength can be obtained even with, for example, the second adhesive by coating the surface of the metal member with resin or applying a ground treatment with a silane coupling agent. However, since such a resin or silane coupling agent has water repellency, the ink filling property of the liquid chamber 5 is deteriorated, or the resin in the nozzle hole 6a of the nozzle plate 6 is deteriorated. Or a silane coupling agent adheres, and the meniscus holding power is weakened, resulting in problems such as poor ink ejection stability.

したがって、接着接合で高い接着性と高い耐インク性を両立させるためには、接着剤、とりわけ主剤樹脂の選定が重要である。しかしながら、例えば接着剤の主剤樹脂の分子鎖形状において、硬化樹脂が分岐の少ない長鎖の分子形状から成るものは、硬化樹脂が高弾性と成るため高い剥離強度を持つ。しかし、分子鎖が長鎖であると立体障害が大きく、分子間に大きな隙間が出来てしまうため、この隙間にインク成分が入りやすくなることから、長鎖の分子から成る硬化樹脂は吸湿性が高くなり、膨潤しやすく、強度が低下しやすくなる。即ち耐インク性が低い樹脂となってしまった。   Therefore, in order to achieve both high adhesion and high ink resistance in adhesive bonding, it is important to select an adhesive, particularly a main resin. However, for example, in the molecular chain shape of the main resin of the adhesive, the cured resin having a long-chain molecular shape with few branches has high peel strength because the cured resin is highly elastic. However, if the molecular chain is a long chain, the steric hindrance is large and a large gap is formed between the molecules, so that the ink component easily enters the gap. Therefore, the cured resin composed of the long chain molecule has a hygroscopic property. It becomes high, easily swells, and the strength tends to decrease. That is, the resin has low ink resistance.

また、接着剤の主剤樹脂の分子鎖にある官能基において、水酸基を分子鎖中に持つ樹脂は、水酸基が水素結合を作る性質を持つことから、特に金属部材との接着において、部材表面にある水酸基と水素結合を作り、高い接着性を持つ。しかし、前記水酸基を分子鎖中に持つ樹脂は水酸基が親水基でもあることから、硬化樹脂は吸湿性が高くなり、膨潤しやすく、水素結合が切れるため強度が低下しやすくなる。即ち耐インク性が低い樹脂となってしまった。   In addition, in the functional group in the molecular chain of the main resin of the adhesive, the resin having a hydroxyl group in the molecular chain has a property that the hydroxyl group forms a hydrogen bond. Creates hydrogen bonds with hydroxyl groups and has high adhesion. However, since the resin having the hydroxyl group in the molecular chain is also a hydrophilic group, the cured resin has high hygroscopicity, easily swells, and the hydrogen bond is broken, so that the strength is easily lowered. That is, the resin has low ink resistance.

このように接着剤の主剤樹脂には、接着性と耐インク性の間において化学的にトレードオフの傾向が強いことから、一つの主剤樹脂で接着性と耐インク性を両立させることは困難であった。このため、接着剤の主剤樹脂は用途に合せ分子鎖の形状や大きさ、官能基の数に対してバランスを取った材料を選択する、あるいは複数の樹脂をバランス良く混合した処方とすることが一般的である。   In this way, the main resin of the adhesive has a strong chemical trade-off between adhesiveness and ink resistance, so it is difficult to achieve both adhesiveness and ink resistance with a single main resin. there were. For this reason, the main resin of the adhesive may be selected according to the application, and a material that is balanced with respect to the shape and size of the molecular chain and the number of functional groups, or a prescription in which a plurality of resins are mixed in a balanced manner. It is common.

一方で、インクジェットヘッド用接着剤に対して接着性と耐インク性の両立の要求が近年益々高まっている。すなわち、インクジェットヘッドには微細化、巨大化が要求され、それに従い、隔壁4は細くなり、液室5は小さく細くなって、液室5に露出する接合面積は相対的にますます広くなり、かつインクジェットヘッド全体として接合面積が広くなることから、インクジェットヘッドには高い接着性が求められている。また、画質向上のため、インクはより高い浸透性を持たせたい要求があるが、これは接着剤の耐インク性において厳しい要求となっている。しかしながら、接着剤の調製に関し、前述したような一般的な方法では、このようなインクジェットヘッド用接着剤の近年の高まる接着性と耐インク性の両立の要求に対して、前記のトレードオフの問題に直面して満足させることができなかった。
本発明は、この課題を解決すべく発明者が鋭意検討を行い、完成させたものである。以下、本発明の根幹部分について説明する。
On the other hand, in recent years, there has been an increasing demand for both adhesiveness and ink resistance for ink jet head adhesives. That is, the ink jet head is required to be miniaturized and enlarged, and accordingly, the partition wall 4 becomes thinner, the liquid chamber 5 becomes smaller and thinner, and the bonding area exposed to the liquid chamber 5 becomes relatively larger. In addition, since the bonding area of the entire inkjet head is increased, the inkjet head is required to have high adhesiveness. Further, in order to improve the image quality, there is a demand for the ink to have higher penetrability, but this is a severe demand for the ink resistance of the adhesive. However, with regard to the preparation of the adhesive, in the general method as described above, the above-mentioned trade-off problem is in response to the recent demand for compatibility between the adhesive for ink jet heads and the increased ink resistance. Could not be satisfied in the face of.
The present invention has been completed by the inventor's earnest study to solve this problem. Hereinafter, the fundamental part of the present invention will be described.

本発明に係るインクジェットヘッドの実施形態は、前述の通り金属材料で形成されたノズル板6の接合面と隔壁4とが、水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤により接着され、前述の通りポリイミドなどの樹脂コーティングがなされた振動板3の接合面と隔壁4とが、前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤により接着されており、ノズル板6と隔壁4との接着接合部分であって液室5内部に面する部分が、振動板3と隔壁4とを接着した前記第2の接着剤の余剰分により被覆されていることを特徴とするものである。   In the embodiment of the inkjet head according to the present invention, as described above, the joint surface of the nozzle plate 6 formed of a metal material and the partition wall 4 are bonded by a first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group as a molecular chain. As described above, the joint surface of the diaphragm 3 coated with a resin such as polyimide and the partition wall 4 are bonded to each other by a second adhesive having a lower hygroscopic property than the first adhesive. The portion of the adhesive joint between the partition wall 4 and the liquid chamber 5 is covered with an excess of the second adhesive that bonds the diaphragm 3 and the partition wall 4 to each other. Is.

図3は、本発明に係るインクジェットヘッドの要部構成(1)を示す断面概略図である。ここでは、ノズル板6と、振動板3と、ノズル板6と振動板3の間に設けられる隔壁4と、により区画されて複数の液室5が形成されている液室ユニットにおける接合部分の模式図を示している。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the main configuration (1) of the inkjet head according to the present invention. Here, the joining portion in the liquid chamber unit that is partitioned by the nozzle plate 6, the vibration plate 3, and the partition wall 4 provided between the nozzle plate 6 and the vibration plate 3 to form a plurality of liquid chambers 5. A schematic diagram is shown.

図3に示すように、振動板3と隔壁4の接着接合部分は、第2の接着剤が硬化した硬化樹脂22からなり、振動板3と隔壁4との間隙部分だけでなく、液室5側(図中左右方向)にはみ出した状態となっている。   As shown in FIG. 3, the adhesive bonding portion between the diaphragm 3 and the partition 4 is made of a cured resin 22 obtained by curing the second adhesive, and not only the gap between the diaphragm 3 and the partition 4 but also the liquid chamber 5. It protrudes to the side (left and right direction in the figure).

また、ノズル板6と隔壁4の接着接合部分は、第1の接着剤が硬化した硬化樹脂21からなり、ノズル板6と隔壁4との間隙部分だけでなく、液室5側(図中左右方向)に若干はみ出した状態となっている。   Further, the adhesive bonding portion between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 is made of a cured resin 21 in which the first adhesive is cured. Direction).

また、硬化樹脂21の液室5内部に面する部分は、振動板3と隔壁4とを接着した前記第2の接着剤の余剰分が硬化した硬化樹脂23により被覆された状態となっている。なお、第2の接着剤の余剰分とは、当初振動板3と隔壁4の接着接合のために塗布された第2の接着剤のうち、結果として振動板3と隔壁4を貼り合わせた場合に、振動板3と隔壁4の間からはみ出して両者の接着接合に寄与しなかった分である。   Further, the portion of the cured resin 21 facing the inside of the liquid chamber 5 is in a state where the surplus portion of the second adhesive that bonds the diaphragm 3 and the partition 4 is covered with the cured resin 23 that has been cured. . The surplus of the second adhesive is a case where the diaphragm 3 and the partition 4 are bonded together as a result of the second adhesive applied for the adhesive bonding of the diaphragm 3 and the partition 4 at the beginning. In addition, the portion that protrudes from between the diaphragm 3 and the partition wall 4 does not contribute to the adhesive bonding between the two.

ここで、前記第1の接着剤は、金属部材の接着接合に好適な主剤樹脂として、エポキシ当量160以上の、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂のいずれかを含むことが好ましい。これらの樹脂は、その分子鎖に水酸基を有し、金属との間に水素結合を形成して高い密着性を得ることができるものである。   Here, the first adhesive is any one of bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol S type epoxy resin having an epoxy equivalent of 160 or more as a main resin suitable for adhesive bonding of metal members. It is preferable to include. These resins have a hydroxyl group in the molecular chain, and can form a hydrogen bond with a metal to obtain high adhesion.

なお、第1の接着剤が硬化したもの(硬化樹脂21)はできるだけ高弾性を有するとよく、少なくとも第2の接着剤が硬化した硬化樹脂22よりも高弾性である。高弾性を得るためには比較的長鎖で分岐の少ない高分子量のエポキシ樹脂が好ましいが、硬化剤の硬化開始温度よりも低い温度にガラス転移点を持ち、硬化反応が始まるよりも低い温度で流動性を持つことが好ましいため、あまり高分子量過ぎても不具合を生じる。そのため、分子量900〜60000がよい。   In addition, what hardened | cured the 1st adhesive agent (cured resin 21) is good to have high elasticity as much as possible, and has higher elasticity than the cured resin 22 which the 2nd adhesive agent hardened at least. In order to obtain high elasticity, a high molecular weight epoxy resin having a relatively long chain and few branches is preferred, but it has a glass transition point lower than the curing start temperature of the curing agent, and at a temperature lower than the temperature at which the curing reaction starts. Since it is preferable to have fluidity, problems occur even if the molecular weight is too high. Therefore, a molecular weight of 900-60000 is good.

例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名jER1010、三菱化学社製)は、水酸基を多く持つ長鎖で高分子量のエポキシ樹脂であり、硬化して高弾性率を発現する。このため特に金属に対して高い接着力を持つが、その反面、水酸基が作る水素結合は水に対して脆弱であるため、耐インク性はそれほど高くない。   For example, bisphenol A type epoxy resin (trade name jER1010, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is a long-chain, high-molecular-weight epoxy resin having many hydroxyl groups, and is cured to exhibit a high elastic modulus. For this reason, it has a particularly high adhesion to metal, but on the other hand, the hydrogen bond formed by the hydroxyl group is fragile to water, so the ink resistance is not so high.

また、前記第2の接着剤は、耐吸湿性に優れる主剤樹脂として、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン(DCPD)型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、キサンテン型エポキシ樹脂のいずれかを含むことが好ましい。これらは、低吸湿性の樹脂として、主に半導体などのコーティング材料としても用いられるものであり、硬化樹脂22,23は本発明で用いる水系インクから水分が浸透するのをブロックする。また、これらの樹脂は硬化すると、比較的架橋密度の高いエポキシ樹脂を形成し、優れた耐薬品性も示す。   The second adhesive is a main resin having excellent moisture absorption resistance, such as biphenyl type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, dicyclopentadiene (DCPD) type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin. Any of xanthene type epoxy resins is preferable. These are low hygroscopic resins and are also used mainly as coating materials for semiconductors and the like, and the cured resins 22 and 23 block the penetration of moisture from the water-based ink used in the present invention. In addition, when these resins are cured, they form an epoxy resin having a relatively high cross-linking density and exhibit excellent chemical resistance.

例えば、DCPD型エポキシ樹脂(商品名EPICLON HP-7200HH、DIC社製)は、分子鎖に水酸基を持たず、立体障害が小さい分子形状であることから、硬化後は低い吸湿率を発現する。このため高い耐インク性を持つが、その反面、分岐が多く、また分子量が小さいため、硬化樹脂は剛直となり第1の接着剤ほどの接着力はない。   For example, a DCPD type epoxy resin (trade name EPICLON HP-7200HH, manufactured by DIC Corporation) does not have a hydroxyl group in the molecular chain and has a small steric hindrance, and thus exhibits a low moisture absorption rate after curing. For this reason, although it has high ink resistance, on the other hand, since there are many branches and molecular weight is small, cured resin becomes rigid and does not have the adhesive force like a 1st adhesive agent.

また、前記第1の接着剤及び第2の接着剤は、アミン系硬化剤を含有することが好ましい。具体的な硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン、ポリアミノアミド等の1級、2級アミン類が挙げられる。   The first adhesive and the second adhesive preferably contain an amine curing agent. Specific examples of the curing agent include primary and secondary amines such as aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, aromatic polyamines, and polyaminoamides.

アミン系硬化剤を用いることで、第1の接着剤及び第2の接着剤は、硬化反応後の樹脂の分子鎖が長鎖となって弾性が高い樹脂を形成し、剥離強度が高くなる。また同時に、分子鎖に分岐を作らずに結合反応することから、分子鎖の間に立体障害を原因する隙間を生じにくくなり、結合樹脂の透湿性が低くなる結果、耐インク性が改善される。
以上のように、本発明者は、本発明における好ましい理由を推察している。ただし、本発明は上記推察に寄らない。
By using the amine-based curing agent, the first adhesive and the second adhesive form a resin having high elasticity because the molecular chain of the resin after the curing reaction is long, and the peel strength is increased. At the same time, since the coupling reaction occurs without making a branch in the molecular chain, it becomes difficult to form a gap that causes steric hindrance between the molecular chains, and the moisture resistance of the binding resin is lowered, resulting in an improvement in ink resistance. .
As described above, the inventor presumes a preferable reason for the present invention. However, the present invention does not depend on the above inference.

また本発明において、第1の接着剤に含まれる硬化剤と第2の接着剤に含まれる硬化剤は同一の温度で硬化することが好ましく、簡易的には同一であることがより好ましい。第1の接着剤と第2の接着剤では主とするエポキシ樹脂が異なり、熱膨張率などに差が有るため、熱履歴によっては第1の接着剤と第2の接着剤が接触する界面において界面剥離を起してしまう懸念が有る。本発明では、それぞれの硬化剤を同一温度で反応が始まるように、簡易的には同一のものとすることで、双方の接着剤が同時に反応を開始し、接する界面が強固に接着され、界面剥離などを生じなくすることが可能である。   In the present invention, the curing agent contained in the first adhesive and the curing agent contained in the second adhesive are preferably cured at the same temperature, and more preferably simply the same. Because the main epoxy resin is different between the first adhesive and the second adhesive and there is a difference in the coefficient of thermal expansion, etc., depending on the thermal history, at the interface where the first adhesive and the second adhesive contact There is a concern of causing interfacial peeling. In the present invention, each of the curing agents is simply the same so that the reaction starts at the same temperature, so that both adhesives start the reaction at the same time, and the contacting interface is firmly bonded. It is possible to prevent peeling.

また、第1の接着剤に含まれる溶媒と第2の接着剤に含まれる溶媒は同一のものが好ましい。
第1の接着剤と第2の接着剤が、乾燥速度の違いではっきりとした界面を形成したり、相溶性が悪く、液相分離の作用で明確な界面を形成したりすると、そのままではインクの水分が界面に沿って浸入しやすく、耐インク性が劣化する可能性があるためである。それぞれの接着剤に含まれる溶媒を同一のものにすることにより、第1の接着剤と第2の接着剤の界面を曖昧な状態にして硬化することが可能である。
Further, the solvent contained in the first adhesive and the solvent contained in the second adhesive are preferably the same.
If the first adhesive and the second adhesive form a clear interface due to the difference in drying speed, or if the compatibility is poor and a clear interface is formed by the action of liquid phase separation, the ink remains as it is. This is because the moisture of the ink tends to enter along the interface, and the ink resistance may deteriorate. By making the solvent contained in each adhesive the same, it is possible to harden the interface between the first adhesive and the second adhesive in an ambiguous state.

また、第1の接着剤、第2の接着剤にはシランカップリング剤を混合することもできる。これにより補助的に接着力や、耐インク性を向上することが可能である。   A silane coupling agent can also be mixed in the first adhesive and the second adhesive. As a result, it is possible to supplementarily improve the adhesive strength and ink resistance.

これらに用いるカップリング剤の例を以下に示す。
・シランカップリング剤
2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、
N-2(-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2(-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-2(-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2(-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、(1,3-ジメチル-ブチリデン)─プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N-ビス(3-(トリメトキシシリル)プロピル)エチレンジアミン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン、3-‐フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、
アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、N-(2-(ビニルベンジンアミノ)エチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、1,2-エタンジアミン,N-{3-(トリメトキシシリル)プロピル}-,N-{(エテニルフェニル)メチル}誘導体・塩酸塩
3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、
3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、
ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン
シランカップリング剤の有機性基に関してはエポキシ樹脂と反応する官能基を有するものが好ましく、上記のカップリング剤はその一例である。これらは信越化学、東レダウコーニング、チッソなどから購入可能である。
The example of the coupling agent used for these is shown below.
·Silane coupling agent
2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane,
N-2 (-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2 (-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-2 (-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxy Silane, N-2 (-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, (1,3-dimethyl-butylidene) -propylamine, N- Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N, N-bis (3- (trimethoxysilyl) propyl) ethylenediamine, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triethoxysilyl) -1-propane Amines, 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane,
Aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, N- (2- (vinylbenzamino) ethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 1,2-ethanediamine, N- {3- (Trimethoxysilyl) propyl}-, N-{(ethenylphenyl) methyl} derivatives and hydrochloride
3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane,
3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane,
Bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane The organic group of the silane coupling agent preferably has a functional group that reacts with the epoxy resin, and the above coupling agent is an example . These can be purchased from Shin-Etsu Chemical, Toray Dow Corning, Chisso and others.

・チタネート系、アルミネート系カップリング剤
テトラ-i-プロポキシチタン、テトラ-n-ブトキシチタン、テトラキス(2-エチルヘキシルオキシ)チタン、チタニウム-i-プロポキシオクチレングリコレート、ジ-i-プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン、ポリ(ジ-i-プロポキシ・オキシチタン)、ポリ(ジ-n-ブトキシ・オキシチタン)、ジ-n-ブトキシ・ビス(トリエタノールアミナト)チタン、ジイソプロポキシ・ビス(トリエタノ-ルアミネ-ト)チタン、イソプロピルトリ(N-アミドエチル・アミノエチル)チタネート、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート
チタネート系、アルミネート系カップリング剤は無機表面に高分子有機被膜を形成することで接着剤の濡れ性を向上させて接着強度を向上させる。上記はチタネート系カップリング剤の一例であり限定されるものではない。これらは三菱ガス化学、日本曹達、味の素ファインテクノより購入可能である。
・ Titanate and aluminate coupling agents Tetra-i-propoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetrakis (2-ethylhexyloxy) titanium, titanium-i-propoxyoctylene glycolate, di-i-propoxy bis (Acetylacetonato) titanium, poly (di-i-propoxy-oxytitanium), poly (di-n-butoxy-oxytitanium), di-n-butoxy-bis (triethanolaminato) titanium, diisopropoxy- Bis (triethanolamine) titanium, isopropyltri (N-amidoethyl / aminoethyl) titanate, acetoalkoxyaluminum diisopropylate titanate and aluminate coupling agents can form a polymer organic coating on inorganic surfaces. Improve the adhesive strength by improving the wettability of the adhesive. The above is one example of a titanate coupling agent and is not limited. These can be purchased from Mitsubishi Gas Chemical, Nippon Soda and Ajinomoto Fine Techno.

以上の何れのカップリング剤であっても利用可能であるが、好ましくはエポキシ基、もしくはアミン基をもつカップリング剤が好ましく、カップリング剤をエポキシ系接着剤である第1の接着剤、第2の接着剤に添加して効果を発揮させるためには、接着剤の有効期間の面から常温で反応が進まない面から、エポキシ基のカップリング剤が好ましい。   Any of the above coupling agents can be used. However, a coupling agent having an epoxy group or an amine group is preferred, and the first adhesive, which is an epoxy adhesive, is used as the coupling agent. In order to exert the effect by adding to the adhesive of No. 2, an epoxy group coupling agent is preferable from the aspect of the effective period of the adhesive from the viewpoint that the reaction does not proceed at room temperature.

また、第1の接着剤、第2の接着剤には、前述したエポキシ樹脂や硬化剤、溶剤、カップリング剤以外に、フィラーやその他のバインダー樹脂、粘度調整剤などを含んでもよい。フィラーとしてはシリカやアルミナのような無機粒子であっても、メラミン樹脂やアクリル樹脂の樹脂微粒子であってもよい。また粘度調整剤として高級脂肪酸アマイドなどを添加して、接着剤の塗工にて適した粘度に調整することも可能である。また塗膜に泡による塗布斑が発生しないために抑泡剤や消泡剤を添加しても良い。   Further, the first adhesive and the second adhesive may include a filler, other binder resin, a viscosity modifier, and the like in addition to the above-described epoxy resin, curing agent, solvent, and coupling agent. The filler may be inorganic particles such as silica or alumina, or resin fine particles of melamine resin or acrylic resin. It is also possible to add a higher fatty acid amide or the like as a viscosity modifier to adjust the viscosity to a suitable one by applying an adhesive. Moreover, since the coating spot by a bubble does not generate | occur | produce in a coating film, you may add a foam suppressor and an antifoamer.

以上のように、本発明のインクジェットヘッドによれば、第2の接着剤による接着接合部分である硬化樹脂22により、振動板3と隔壁4は十分な接合強度で接着接合されており、また硬化樹脂22は耐吸湿性に優れるため、液室5に露出している部分でインクと接触しても長期に渡ってその接合強度が劣化することもない。   As described above, according to the ink jet head of the present invention, the diaphragm 3 and the partition wall 4 are bonded and bonded with sufficient bonding strength by the cured resin 22 which is the bonded bonding portion by the second adhesive, and is cured. Since the resin 22 is excellent in moisture absorption resistance, the bonding strength does not deteriorate for a long time even if the resin 22 is in contact with the ink in the portion exposed to the liquid chamber 5.

また、第1の接着剤による接着接合部分である硬化樹脂21は、水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤からなるため、その水酸基の水素結合によりノズル板6と隔壁4を十分な接合強度で接着接合しているが、前述のように耐吸湿性に劣るため、そのまま液室5に露出した状態であると接触したインクの水分によりその接合強度が劣化してしまう。   Moreover, since the cured resin 21 which is an adhesive bonding portion by the first adhesive is made of the first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group in the molecular chain, the nozzle plate 6 and the partition wall 4 are separated by hydrogen bonding of the hydroxyl group. Although the adhesive bonding is performed with sufficient bonding strength, since the moisture absorption resistance is inferior as described above, the bonding strength deteriorates due to the moisture of the ink that has been exposed to the liquid chamber 5 as it is.

そこで、本発明では、図3に示すように、硬化樹脂21の液室5内部に面する部分が、振動板3と隔壁4とを接着した前記第2の接着剤の余剰分が硬化した硬化樹脂23により被覆された状態としている。これにより、液室5にインクが満たされても、耐吸湿性に優れた硬化樹脂23が硬化樹脂21にインクが接触することを防ぎ、またインクの浸透も防止するので長期に渡ってノズル板6と隔壁4の接合強度が劣化することがない。   Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3, the portion of the curable resin 21 facing the inside of the liquid chamber 5 is cured by surplus of the second adhesive that bonds the diaphragm 3 and the partition 4. The state is covered with the resin 23. Thereby, even if the liquid chamber 5 is filled with ink, the cured resin 23 having excellent moisture absorption resistance prevents the ink from coming into contact with the cured resin 21, and also prevents the ink from penetrating. The bonding strength between 6 and the partition 4 is not deteriorated.

また、このように各隔壁4でそれぞれ十分な接合強度と耐インク性を同時に確保することにより、多くの液室5が並び、広い面積の接着が必要な場合でも、インクジェットヘッド1全体として広い面積を強固に接着接合することができるため、インクジェットヘッド1内部で液室5の隔壁4だけが剥離して、インクの内部リークを引き起こすといった不具合を長期間防止することができる。   In addition, by ensuring sufficient bonding strength and ink resistance at each partition wall 4 in this way, even when many liquid chambers 5 are arranged and a large area of adhesion is required, the entire inkjet head 1 has a large area. Therefore, it is possible to prevent a problem that only the partition wall 4 of the liquid chamber 5 peels off inside the inkjet head 1 and causes internal leakage of the ink for a long period of time.

また本発明の効果は、接着剤による隔壁4との接合面が一方が樹脂材料で形成され、他方が金属材料で形成されていれば得られる。このとき、ノズル板6と振動板3の一方が金属材料自体で形成され、他方が樹脂材料自体で形成されていてもよいし、それぞれの接合面にのみ金属薄膜や樹脂コーティングを施したものでもよい。   The effect of the present invention can be obtained if the bonding surface with the partition wall 4 by the adhesive is formed of one resin material and the other is formed of a metal material. At this time, one of the nozzle plate 6 and the diaphragm 3 may be formed of the metal material itself, and the other may be formed of the resin material itself, or a metal thin film or a resin coating may be applied only to each joint surface. Good.

なお上記の実施例では、ノズル板6の隔壁4との接合面が金属材料で形成され、振動板3の隔壁4との接合面が樹脂材料(ポリイミドなどの樹脂コーティング)で形成される構成を示しているが、これに限られるものではなく、ノズル板6の隔壁4との接合面を樹脂材料で形成し、振動板3の隔壁4との接合面を金属材料で形成してもよい。この場合は、振動板3と隔壁4の接合部分に前述の第1の接着剤を用い、ノズル板6の隔壁4との接合部分に前述の第2の接着剤を用い、第2の接着剤の余剰分で硬化した第1の接着剤を被覆された状態とすることで同様の効果を奏することができる。   In the above-described embodiment, the joint surface of the nozzle plate 6 with the partition wall 4 is formed of a metal material, and the joint surface of the diaphragm 3 with the partition wall 4 is formed of a resin material (resin coating such as polyimide). However, the present invention is not limited to this, and the bonding surface of the nozzle plate 6 with the partition wall 4 may be formed of a resin material, and the bonding surface of the vibration plate 3 with the partition wall 4 may be formed of a metal material. In this case, the above-mentioned first adhesive is used for the joint portion between the diaphragm 3 and the partition wall 4, and the above-described second adhesive is used for the joint portion between the nozzle plate 6 and the partition wall 4. The same effect can be produced by setting the first adhesive cured with the surplus of the coated state.

すなわち、隔壁4と金属材料からなる接合面との接合を、金属との接合性が良好であるが耐インク性の劣る水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤を用いて行い、隔壁4と樹脂材料からなる接合面との接合を耐インク性の優れた低吸湿性の第2の接着剤により行い、さらに第2の接着剤で第1の接着剤を被覆することで、隔壁4と金属材料からなる接合面との接合部の耐インク性も向上させるものである。なお、ここで隔壁4に関しては、図3に示すように全体が第2の接着剤で被覆されてインクと接する界面が存在しないため、材料によらず接着剤の剥がれは生じない。   That is, bonding between the partition wall 4 and the bonding surface made of a metal material is performed using a first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group in the molecular chain that has good bondability to metal but poor ink resistance. The bonding between the partition wall 4 and the bonding surface made of the resin material is performed with a low-hygroscopic second adhesive having excellent ink resistance, and the first adhesive is covered with the second adhesive. The ink resistance of the joint between the partition wall 4 and the joint surface made of a metal material is also improved. Note that the partition 4 is entirely covered with the second adhesive as shown in FIG. 3 and there is no interface in contact with the ink, so that the adhesive does not peel off regardless of the material.

つぎに、本発明に係るインクジェットヘッド(図3に示すインクジェットヘッド1)の製造方法について説明する。
図4は、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法に関する第1の実施形態を示す工程図である。ここでは、液室ユニットの液室短辺長方向の断面図を示している。
以下、図4に従い、本発明のインクジェットヘッド1の製造工程を説明する。
Next, a method for manufacturing the ink jet head (the ink jet head 1 shown in FIG. 3) according to the present invention will be described.
FIG. 4 is a process diagram showing a first embodiment relating to a method of manufacturing an inkjet head according to the present invention. Here, a cross-sectional view of the liquid chamber unit in the direction of the short side of the liquid chamber is shown.
Hereafter, the manufacturing process of the inkjet head 1 of this invention is demonstrated according to FIG.

(S11) まずステンレス鋼の薄板材に液室5、流体抵抗部7、共通液室8を区画するためのプレス加工による抜き穴が設けられた隔壁4を用意する(図4(a))。
(S12) 隔壁4の一方の面(図中上側の面)に第1の接着剤21aを塗布した後、第1の接着剤21aに含まれる溶媒を蒸発させる(図4(b))。このとき、隔壁4においてノズル板6との接合面だけに第1の接着剤21aを塗布するのではなく、液室5を構成する壁面となる面にも少し被るように塗布するとよい。
(S13) ついで、隔壁4の第1の接着剤21aが塗布された面とは反対側の面(図4では、第1の接着剤21a塗布後に隔壁4を反転させているため上側の面)に第2の接着剤22aを塗布した後、第2の接着剤22aに含まれる溶媒を蒸発させる(図4(c))。このとき、隔壁4において振動板3との接合面だけに第2の接着剤22aを塗布するのではなく、液室5を構成する壁面となる面において、第2の接着剤22aと第1の接着剤21aの境界部分では、第2の接着剤22aが第1の接着剤21aの上に少し被っている状態となるように塗布するとよい。また、第2の接着剤22aの塗布量は、振動板3と隔壁4の接着接合の際に余剰分が生じるように第1の接着剤21aよりも多めとするよい。
以上、ステップS12,13が接着剤塗布工程である。
(S11) First, a partition wall 4 is prepared in which a punched hole is formed in a stainless steel sheet material by press working for partitioning the liquid chamber 5, the fluid resistance portion 7, and the common liquid chamber 8 (FIG. 4A).
(S12) After applying the first adhesive 21a to one surface (upper surface in the figure) of the partition wall 4, the solvent contained in the first adhesive 21a is evaporated (FIG. 4B). At this time, the first adhesive 21 a is not applied only to the joint surface of the partition wall 4 with the nozzle plate 6, but may be applied so as to slightly cover the surface that forms the wall surface of the liquid chamber 5.
(S13) Next, the surface of the partition 4 opposite to the surface to which the first adhesive 21a is applied (in FIG. 4, the partition 4 is inverted after the application of the first adhesive 21a, so the upper surface). After applying the second adhesive 22a, the solvent contained in the second adhesive 22a is evaporated (FIG. 4C). At this time, the second adhesive 22a is not applied only to the joint surface of the partition wall 4 with the diaphragm 3, but the second adhesive 22a and the first In the boundary part of the adhesive agent 21a, it is good to apply | coat so that the 2nd adhesive agent 22a may be in the state which has covered a little on the 1st adhesive agent 21a. Further, the application amount of the second adhesive 22a may be larger than that of the first adhesive 21a so that a surplus is generated when the diaphragm 3 and the partition wall 4 are bonded.
The steps S12 and S13 are the adhesive application process.

(S14) 隔壁4の第1の接着剤21aが塗布された面と金属材料で形成されたノズル板6とを貼り合わせる(図4(d)、第1貼り合わせ工程)。これにより、第1の接着剤21aはノズル板6と隔壁4の間で押しつぶされ、図3の接着接合部分の硬化樹脂21のように液室5側に若干はみ出すようになる。このとき、隔壁4と隔壁4の間の所定位置にノズル孔6aが配置されるように貼り合せる。また、ノズル板6の板面がSiO2などの金属酸化物で被覆されていた場合には、ノズル板6表面をプラズマ処理した後に貼り合わせるとよい。
(S15) ついで、隔壁4の第2の接着剤22aが塗布された面と接合面に樹脂コーティングが施された振動板3とを貼り合わせる(図4(e)、第2貼り合わせ工程)。これにより、第2の接着剤22aは振動板3と隔壁4の間で押しつぶされ、液室5側に若干はみ出すようになる。
(S14) The surface of the partition wall 4 on which the first adhesive 21a is applied is bonded to the nozzle plate 6 made of a metal material (FIG. 4 (d), first bonding step). As a result, the first adhesive 21a is crushed between the nozzle plate 6 and the partition wall 4, and slightly protrudes toward the liquid chamber 5 like the cured resin 21 in the adhesive joint portion of FIG. At this time, bonding is performed so that the nozzle hole 6 a is disposed at a predetermined position between the partition walls 4. When the plate surface of the nozzle plate 6 is covered with a metal oxide such as SiO 2 , the nozzle plate 6 surface may be bonded after plasma treatment.
(S15) Next, the surface of the partition wall 4 on which the second adhesive 22a is applied and the vibration plate 3 on which the resin coating is applied to the bonding surface are bonded together (FIG. 4E, second bonding step). As a result, the second adhesive 22a is crushed between the diaphragm 3 and the partition wall 4, and slightly protrudes toward the liquid chamber 5.

(S16) 隔壁4を振動板3とノズル板6で挟んだ状態で加熱を行い、ノズル板6と隔壁4との貼り合わせ部分における第1の接着剤21aと、振動板3と隔壁4との貼り合わせ部分における第2の接着剤22aを硬化させる(加熱硬化工程)。ここで、加熱パターンは、徐々に昇温した後に、所定の硬化温度で保持し、ついで常温まで徐冷するものとする。これによりつぎのような処理が行われる。 (S16) Heating is performed in a state where the partition wall 4 is sandwiched between the diaphragm 3 and the nozzle plate 6, and the first adhesive 21a at the bonded portion of the nozzle plate 6 and the partition wall 4, the diaphragm 3 and the partition wall 4 The second adhesive 22a at the bonded portion is cured (heat curing step). Here, the heating pattern is assumed to be gradually heated, then held at a predetermined curing temperature, and then gradually cooled to room temperature. As a result, the following processing is performed.

(昇温過程)加熱前半において徐々に昇温することにより、第1の接着剤21a、第2の接着剤22aが流動性をもつようになり、後から塗布した第2の接着剤22aの余剰分がその表面張力により滑らかにノズル板6と隔壁4との貼り合わせ部分の第1の接着剤21aであって液室5内部に面する部分を被覆するようになる(図4(f))。このとき、第1の接着剤21a、第2の接着剤22aが流動性をもつようにするために、第1の接着剤21aの主剤樹脂(モノマー樹脂)、第2の接着剤22aの主剤樹脂(モノマー樹脂)それぞれが流動性を有する温度が硬化温度よりも低い材料を選択する必要がある。また、第2の接着剤22aの余剰分の移動は表面張力によるため、振動板3とノズル板6の上下関係はどちらが上でもかまわないが、第2の接着剤22aの余剰分の移動に重力が作用するとより速く第1の接着剤21aを被覆することができるため、図4(e)に示すように、ノズル板6よりも振動板3が上となるようにするとよい。また、同時に加熱によりそれぞれの接着剤の溶媒が揮発するが、第1の接着剤21aと第2の接着剤22aの溶媒を同一としておくと、両者の層分離などが起こりにくくなり好ましい。 (Temperature raising process) By gradually raising the temperature in the first half of heating, the first adhesive 21a and the second adhesive 22a have fluidity, and surplus of the second adhesive 22a applied later. Due to the surface tension, the portion smoothly covers the portion of the first adhesive 21a at the bonded portion of the nozzle plate 6 and the partition wall 4 that faces the liquid chamber 5 (FIG. 4 (f)). . At this time, in order for the first adhesive 21a and the second adhesive 22a to have fluidity, the main resin (monomer resin) of the first adhesive 21a and the main resin of the second adhesive 22a (Monomer resin) It is necessary to select a material whose fluidity is lower than the curing temperature. Further, since the movement of the excess amount of the second adhesive 22a depends on the surface tension, the upper and lower relations of the vibration plate 3 and the nozzle plate 6 may be upper, but the movement of the excess amount of the second adhesive 22a is gravity. Since the first adhesive 21a can be coated more quickly when is applied, the diaphragm 3 is preferably positioned above the nozzle plate 6 as shown in FIG. At the same time, the solvents of the respective adhesives volatilize by heating. However, it is preferable that the solvents of the first adhesive 21a and the second adhesive 22a be the same because layer separation between the two hardly occurs.

(加熱硬化過程)さらに昇温して硬化剤の反応開始点を超えると第1の接着剤21a、第2の接着剤22aの硬化反応が始まり、前述のように第1の接着剤21aを第2の接着剤22aの余剰分が被覆した状態(図4(f)の状態)で第1の接着剤21a及び第2の接着剤22aが硬化する。このとき、第1の接着剤21aの硬化剤と第2の接着剤22aの硬化剤を同一のものとしておくと、第1の接着剤21aと第2の接着剤22aでほぼ同時に硬化反応が始まり、第1の接着剤21aと第2の接着剤22aのそれぞれのエポキシ樹脂同士も硬化剤により一つの硬化樹脂として硬化するようになる。その結果、第1の接着剤21aが硬化したもの(硬化樹脂21)と第2の接着剤が硬化したもの(硬化樹脂23)の間で界面剥離が起こるような問題を防止することができ、界面に沿ったインク成分の浸透も防止することができる。 (Heating and curing process) When the temperature is further raised and the reaction start point of the curing agent is exceeded, the curing reaction of the first adhesive 21a and the second adhesive 22a starts, and the first adhesive 21a is changed to the first as described above. The first adhesive 21a and the second adhesive 22a are cured in a state where the excess of the second adhesive 22a is covered (the state shown in FIG. 4F). At this time, if the curing agent of the first adhesive 21a and the curing agent of the second adhesive 22a are the same, the curing reaction starts almost simultaneously with the first adhesive 21a and the second adhesive 22a. The epoxy resins of the first adhesive 21a and the second adhesive 22a are also cured as one cured resin by the curing agent. As a result, it is possible to prevent problems such as interfacial separation between the cured first adhesive 21a (cured resin 21) and the cured second adhesive (cured resin 23), Infiltration of the ink component along the interface can also be prevented.

(徐冷過程)第1の接着剤21aが硬化したもの(硬化樹脂21)と第2の接着剤22aが硬化したもの(硬化樹脂23)で熱膨張係数が異なるため、急冷すると両者の間で界面剥離が発生することがあるため、これを回避するため徐冷することが好ましい。 (Slow cooling process) Since the thermal expansion coefficient is different between the cured first adhesive 21a (cured resin 21) and the cured second adhesive 22a (cured resin 23), rapid cooling between the two Since interfacial peeling may occur, it is preferable to cool slowly in order to avoid this.

以上のように、本発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、所定の接着剤塗布工程、第1貼り合わせ工程、第2貼り合わせ工程、加熱硬化工程により、簡便な方法で、本発明のインクジェットヘッド1を製造することが可能である。   As described above, according to the method of manufacturing an inkjet head of the present invention, the inkjet of the present invention can be performed by a simple method using a predetermined adhesive coating process, a first bonding process, a second bonding process, and a heat curing process. The head 1 can be manufactured.

図5は、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法に関する第2の実施形態を示す工程図である。ここでは、液室ユニットの液室短辺長方向の断面図を示している。
本実施形態では、第1の実施形態と比較して、第1貼り合わせ工程と第2貼り合わせ工程を同時に行う点で異なり、前半の工程(図5(a)〜(c))はステップS11〜S13(図4(a)〜(c))と同じである。したがって、ここでは図5(d),(e)に示す工程について説明する。
FIG. 5 is a process diagram showing a second embodiment relating to a method of manufacturing an inkjet head according to the present invention. Here, a cross-sectional view of the liquid chamber unit in the direction of the short side of the liquid chamber is shown.
The present embodiment is different from the first embodiment in that the first bonding process and the second bonding process are performed at the same time, and the first half process (FIGS. 5A to 5C) is performed in step S11. To S13 (FIGS. 4A to 4C). Therefore, here, the steps shown in FIGS. 5D and 5E will be described.

(S24) 隔壁4を挟んで隔壁4の第1の接着剤21aが塗布された面側にノズル板6を配置し、隔壁4の第2の接着剤22aが塗布された面側に振動板3を配置して、隔壁4に対して金属材料で形成されたノズル板6、接合面に樹脂コーティング層が形成された振動板3を貼り合せる(図5(d)貼り合わせ工程)。これにより、第1の接着剤21aはノズル板6と隔壁4の間で押しつぶされ、図3の接着接合部分の硬化樹脂21のように液室5側に若干はみ出すようになる。また、第2の接着剤22aは振動板3と隔壁4の間で押しつぶされ、液室5側に若干はみ出すようになる。 (S24) The nozzle plate 6 is arranged on the surface side of the partition wall 4 on which the first adhesive 21a is applied, and the diaphragm 3 on the surface side of the partition wall 4 on which the second adhesive 22a is applied. And the nozzle plate 6 made of a metal material and the diaphragm 3 having a resin coating layer formed on the bonding surface are bonded to the partition wall 4 (FIG. 5 (d) bonding step). As a result, the first adhesive 21a is crushed between the nozzle plate 6 and the partition wall 4, and slightly protrudes toward the liquid chamber 5 like the cured resin 21 in the adhesive joint portion of FIG. Further, the second adhesive 22a is crushed between the diaphragm 3 and the partition wall 4, and slightly protrudes to the liquid chamber 5 side.

(S25) 隔壁4を振動板3とノズル板6で挟んだ状態で加熱を行い、ノズル板6と隔壁4との貼り合わせ部分における第1の接着剤21aと、振動板3と隔壁4との貼り合わせ部分における第2の接着剤22aを硬化させる(加熱硬化工程)。ここで、加熱パターンは、第1の実施形態と同様に、徐々に昇温した後に、所定の硬化温度で保持し、ついで常温まで徐冷するものとする。これにより次のように接着工程が進行する。 (S25) Heating is performed in a state where the partition wall 4 is sandwiched between the diaphragm 3 and the nozzle plate 6, and the first adhesive 21a at the bonded portion of the nozzle plate 6 and the partition wall 4, the diaphragm 3 and the partition wall 4 The second adhesive 22a at the bonded portion is cured (heat curing step). Here, as in the first embodiment, the heating pattern is gradually raised in temperature, then held at a predetermined curing temperature, and then gradually cooled to room temperature. As a result, the bonding process proceeds as follows.

(昇温過程)加熱前半において徐々に昇温することにより、第1の接着剤21a、第2の接着剤22aが流動性をもつようになり、後から塗布した第2の接着剤22aの余剰分がその表面張力により滑らかにノズル板6と隔壁4との貼り合わせ部分の第1の接着剤21aであって液室5内部に面する部分を被覆するようになる(図5(e))。
(加熱硬化過程)さらに昇温して、前述のように第1の接着剤21aを第2の接着剤22aの余剰分が被覆した状態(図5(e)の状態)で第1の接着剤21a及び第2の接着剤22aを硬化させる。
(徐冷過程)第1の接着剤21aが硬化したもの(硬化樹脂21)と第2の接着剤22aが硬化したもの(硬化樹脂23)の間での界面剥離を防止するために徐冷する。
(Temperature raising process) By gradually raising the temperature in the first half of heating, the first adhesive 21a and the second adhesive 22a have fluidity, and surplus of the second adhesive 22a applied later. Due to the surface tension, the portion smoothly covers the portion of the first adhesive 21a in the bonded portion between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 that faces the inside of the liquid chamber 5 (FIG. 5 (e)). .
(Heat-curing process) The temperature of the first adhesive is further increased and the first adhesive 21a is covered with the excess of the second adhesive 22a as described above (the state shown in FIG. 5E). 21a and the second adhesive 22a are cured.
(Slow cooling process) Slow cooling is performed to prevent interfacial delamination between the cured first adhesive 21a (cured resin 21) and the cured second adhesive 22a (cured resin 23). .

以上のように、本発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、所定の接着剤塗布工程、貼り合わせ工程、加熱硬化工程により、簡便な方法で、本発明のインクジェットヘッド1を製造することが可能である。   As described above, according to the method for manufacturing an ink jet head of the present invention, the ink jet head 1 of the present invention can be manufactured by a simple method by a predetermined adhesive coating process, a bonding process, and a heat curing process. It is.

なお上記の製造方法の実施例において、ノズル板6として隔壁4との接合面を樹脂材料で形成したものを採用し、振動板3として隔壁4との接合面を金属材料で形成したものを採用してもよい。この場合は、振動板3と隔壁4の接合工程に前述の第1の接着剤を用い、ノズル板6の隔壁4との接合工程に前述の第2の接着剤を用い、第2の接着剤の余剰分で硬化した第1の接着剤を被覆する工程を行うことで同様の効果を奏することができる。   In the embodiment of the manufacturing method described above, the nozzle plate 6 having a bonding surface with the partition wall 4 formed of a resin material is used, and the vibration plate 3 having a bonding surface with the partition wall 4 formed of a metal material. May be. In this case, the first adhesive is used in the joining process of the diaphragm 3 and the partition wall 4, the second adhesive is used in the joining process of the partition plate 4 of the nozzle plate 6, and the second adhesive is used. The same effect can be produced by performing the step of coating the first adhesive cured with the excess of the above.

ところで、インクジェットヘッド1の液室5周辺の接着接合では接合強度を確保するために、ある程度の接着剤のはみ出しは必要であるが、そのはみ出し量が大きすぎても問題を生じる。すなわち、インクジェットヘッド1において、隔壁4とノズル板6の接着では、第1の接着剤21aの液室5内へのはみ出しがノズル孔6aにかかると、正常な吐出が妨げられてしまう。また、隔壁4と振動板3の接着では、第2の接着剤22aの液室5内へのはみ出しが大きすぎれば振動板3の変形を妨げてしまう。   By the way, in the adhesive bonding around the liquid chamber 5 of the ink jet head 1, in order to ensure the bonding strength, it is necessary to protrude the adhesive to some extent, but a problem arises even if the protruding amount is too large. That is, in the inkjet head 1, when the partition wall 4 and the nozzle plate 6 are bonded, if the first adhesive 21a protrudes into the liquid chamber 5 and enters the nozzle hole 6a, normal ejection is hindered. Further, when the partition wall 4 and the diaphragm 3 are bonded, if the protrusion of the second adhesive 22a into the liquid chamber 5 is too large, the deformation of the diaphragm 3 is hindered.

特に、図3に示すインクジェット1では、液室5内においてはみ出した第1の接着剤21aをさらに外側から第2の接着剤22aで覆う構成であるため、液室5内への接着剤のはみ出し量が大きくなりやすかった。また、液室5内への接着剤のはみ出しによる問題発生を防止しつつ接着接合部分のインクに対する十分な接液性を確保するためには、第1の接着剤21aの塗布量を少量に制限して第1の接着剤21aのはみ出し量を少なくし、第2の接着剤22aで第1の接着剤21aを厚く覆うことが考えられるが、それでは隔壁4とノズル板6との接着強度が不十分なものとなってしまった。
発明者は、隔壁4の接合面に工夫を施すことにより、この問題の解決を図った。以下、その実施形態について説明する。
In particular, the inkjet 1 shown in FIG. 3 has a configuration in which the first adhesive 21 a that protrudes in the liquid chamber 5 is covered with the second adhesive 22 a from the outside, so that the adhesive protrudes into the liquid chamber 5. The amount was easy to grow. In addition, in order to prevent the occurrence of problems due to the adhesive sticking out into the liquid chamber 5 and to ensure sufficient liquid contact properties with respect to the ink at the adhesive joint portion, the application amount of the first adhesive 21a is limited to a small amount. Thus, it is conceivable to reduce the amount of protrusion of the first adhesive 21a and to cover the first adhesive 21a thickly with the second adhesive 22a. However, the adhesive strength between the partition wall 4 and the nozzle plate 6 is not sufficient. It was enough.
The inventor tried to solve this problem by devising the joint surface of the partition wall 4. The embodiment will be described below.

図6は、本発明に係るインクジェットヘッドの要部構成(2)を示す断面概略図である。ここでは、ノズル板6と、振動板3と、ノズル板6と振動板3の間に設けられる隔壁4’と、により区画されて複数の液室5が形成されている液室ユニットにおける接合部分の模式図を示している。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the main configuration (2) of the inkjet head according to the present invention. Here, the joint portion in the liquid chamber unit that is partitioned by the nozzle plate 6, the vibration plate 3, and the partition wall 4 ′ provided between the nozzle plate 6 and the vibration plate 3, thereby forming a plurality of liquid chambers 5. The schematic diagram is shown.

本構成のインクジェットヘッドは、図3のインクジェットヘッド1の構成と比べると、隔壁4’及び接着接合部分における硬化樹脂21,22,23のはみ出し状態が異なり、それ以外は図3のものと同じである。そのため、ここでは図3の構成と相違する部分について説明する。   Compared with the configuration of the inkjet head 1 of FIG. 3, the inkjet head of this configuration differs in the protruding state of the cured resins 21, 22, and 23 at the partition wall 4 ′ and the adhesive bonded portion, and is otherwise the same as that of FIG. is there. Therefore, here, a different part from the configuration of FIG. 3 will be described.

まず隔壁4’は、振動板3とノズル板6との間に挟まれる部材であって、例えばステンレス鋼の薄板材に液室5等を区画するためのプレス加工による抜き穴が設けられたものである。ここで、隔壁4’におけるノズル板6と接着接合する面(以下、接着する面)は、粗面化されて微細な凹凸が設けられた状態となっている。詳しくは、隔壁4’におけるノズル板6と接着する面は、第1の接着剤21aがその面内で流動可能な逃げ溝4aを有しており、複数の逃げ溝4aにより微細な凹凸が形成されている。   First, the partition 4 'is a member sandwiched between the diaphragm 3 and the nozzle plate 6 and is provided with a punched hole by press working for partitioning the liquid chamber 5 and the like in a stainless steel thin plate material, for example. It is. Here, the surface of the partition wall 4 ′ that is bonded to the nozzle plate 6 (hereinafter referred to as the surface to be bonded) is roughened and is provided with fine irregularities. Specifically, the surface of the partition wall 4 ′ that adheres to the nozzle plate 6 has a relief groove 4a through which the first adhesive 21a can flow, and fine irregularities are formed by the plurality of relief grooves 4a. Has been.

逃げ溝4aは、幅及び深さが0.5〜10μm程度でその長さ方向がある程度揃った複数の微細な溝であって、隔壁4’のノズル板6と接着する面において、その面内から液室5への連通が制限されるように配置されている。すなわち、逃げ溝4aによって形成された微細な凹凸は液室5に連通しない、あるいはほぼ規則的、均等に連通していることが好ましい。隔壁4’のノズル板6と接着する面の凹部が液室5に連通していると、その部分の接着剤(第1の接着剤21a)のはみ出しは比較的大きくなるが、液室5内にはみ出した接着剤のはみ出し量に液室5ごとに大きなばらつきが有ると、ノズル間で等速でのインクの吐出が難しくなり、着弾位置バラツキの要因に成りうるからである。したがって、接着剤の液室5へのはみ出し幅がほぼ均等になるように逃げ溝4aを形成することが好ましい。図6では、逃げ溝4aは、その長さ方向が紙面垂直方向(図1において液室5の長さ方向)となるように配置されている。また、逃げ溝4a同士は完全に独立しているのではなく、部分的に逃げ溝4a同士が繋がった構造が好ましい。これにより、第1の接着剤21aとともに逃げ溝4aに入り込んだ空気を抜くことが可能となる。
また、逃げ溝4aの幅や深さは塗布される第1の接着剤21aの濃度や濡れ性、溶融粘度に合わせて適宜調整するとよい。
The escape groove 4a is a plurality of fine grooves having a width and a depth of about 0.5 to 10 μm and aligned in the length direction to some extent, and in the surface to be bonded to the nozzle plate 6 of the partition wall 4 ′, To the liquid chamber 5 is limited. That is, it is preferable that the fine unevenness formed by the escape groove 4a does not communicate with the liquid chamber 5, or communicates almost regularly and evenly. If the concave portion of the surface of the partition wall 4 ′ that adheres to the nozzle plate 6 communicates with the liquid chamber 5, the protrusion of the adhesive (first adhesive 21 a) at that portion becomes relatively large. This is because if the protruding amount of the protruding adhesive varies greatly among the liquid chambers 5, it becomes difficult to eject ink at a constant speed between nozzles, which may cause variations in landing positions. Therefore, it is preferable to form the relief groove 4a so that the width of the adhesive protruding into the liquid chamber 5 is substantially uniform. In FIG. 6, the escape groove 4 a is arranged so that its length direction is perpendicular to the paper surface (the length direction of the liquid chamber 5 in FIG. 1). Further, the escape grooves 4a are not completely independent, but a structure in which the escape grooves 4a are partially connected is preferable. Thereby, it is possible to remove the air that has entered the escape groove 4a together with the first adhesive 21a.
Further, the width and depth of the escape groove 4a may be appropriately adjusted according to the concentration, wettability, and melt viscosity of the first adhesive 21a to be applied.

本実施形態では、第1の接着剤21aは、接着強度の面からは常温で液体のエポキシを用いた接着剤、あるいは溶剤に樹脂を溶解させた、少なくとも塗布直後に常温で流動性を持つ接着剤であることが好ましい。逃げ溝4aに空気だまりが有ると接着剤を硬化させるための加熱で閉じ込められた空気が膨張してしまい、接着強度が低下する原因になることから、逃げ溝4aが流動性のある接着剤で埋り、逃げ溝4aに空気だまりができない状態にしてから接着する。
なお、第1の接着剤21aとして、常温で固体のエポキシ樹脂を用いた場合、溶媒を飛ばすことでタック性を有するようにすることができることから接着接合時の部材の取り扱いが容易となる。また、エポキシ樹脂の弾性率が高いため接着力が高くなる。しかし、溶融粘度は低い傾向が有ることから逃げ溝4aに対応するために、塗布の段階では溶剤などに溶かして流動性を持たせた状態とすることが好ましい。また、ゲル状の第1の接着剤21aでは、加圧等で該接着剤を強制的に逃げ溝4aに行き渡らせる必要性が有る。
In the present embodiment, the first adhesive 21a is an adhesive using epoxy that is liquid at room temperature from the viewpoint of adhesive strength, or an adhesive having fluidity at room temperature immediately after application, in which a resin is dissolved in a solvent. It is preferable that it is an agent. If there is a pool of air in the escape groove 4a, the air trapped by heating to cure the adhesive expands, causing a decrease in adhesive strength. Therefore, the escape groove 4a is made of a fluid adhesive. It is buried and bonded after the escape groove 4a is in a state where no air is trapped.
In addition, when using a solid epoxy resin at normal temperature as the first adhesive 21a, it is possible to have tackiness by blowing off the solvent, so that the handling of the member at the time of adhesive bonding becomes easy. Moreover, since the elasticity modulus of an epoxy resin is high, adhesive force becomes high. However, since the melt viscosity tends to be low, in order to cope with the escape groove 4a, it is preferable to dissolve in a solvent or the like at the application stage so as to have fluidity. Moreover, in the gel-like 1st adhesive agent 21a, there exists a need to forcibly distribute this adhesive agent to the escape groove 4a by pressurization etc. As shown in FIG.

以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド1によれば、図3の場合と同様に、ノズル板6と隔壁4’が、水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤21aにより接着接合されているので、液室5ごとの面積の広い接合部分において十分な接合強度を確保することができる。また第1の接着剤21aよりも低吸湿性の第2の接着剤22aにより、ノズル板6と隔壁4’との接着接合部分であって液室5内部に面する部分が被覆されているので、面積の広い接合部分においても液室5内のインクから第1の接着剤21aで接着接合された部分(硬化樹脂21)が保護されて、十分な耐インク性が確保され、必要な接合強度を長期間保持することができ信頼性の高いものになる。   As described above, according to the inkjet head 1 of the present embodiment, as in the case of FIG. 3, the nozzle plate 6 and the partition 4 ′ are made of the first adhesive 21a containing an epoxy resin having a hydroxyl group in the molecular chain. Since the adhesive bonding is performed, a sufficient bonding strength can be ensured in a bonding portion having a large area for each liquid chamber 5. In addition, the second adhesive 22a having a lower hygroscopicity than the first adhesive 21a covers the adhesive bonding portion between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 ′ and facing the liquid chamber 5 inside. Even in a joint portion having a large area, the portion (cured resin 21) that is adhesively bonded with the first adhesive 21a is protected from the ink in the liquid chamber 5, and sufficient ink resistance is ensured, and the required bonding strength. Can be held for a long period of time, and it becomes highly reliable.

また、本実施形態特有の優れた効果として、隔壁4’におけるノズル板6と接着する面に逃げ溝4aを設けることにより、同量の第1の接着剤21aを塗布してノズル板6と貼り合わせた場合、逃げ溝4aを設けていない隔壁4の場合(図3)と比べて、その第1の接着剤21aの液室5側へのはみ出し量は少なくなる(図6)。したがって、ノズル孔6aに接着剤がかかることがなくなりインクジェットヘッド1として正常な吐出性能を確実に得ることが可能である。また、隔壁4’とノズル板6との接着接合部分において第1の接着剤21aの硬化樹脂21を第2の接着剤22aの余剰分の硬化樹脂23でより厚く覆うことができるようになり(図6)、耐インク性(インクに対する接液性)もよりよくすることができる。また、逃げ溝4aを形成することによって隔壁4’におけるノズル板6と接着する面の表面積が大きくなっていることから、第1の接着剤21aとの接合面積が大きくなり、より強い接着強度が確保できる。さらに、逃げ溝4aの深さ分だけ隔壁4’とノズル板6との間の硬化樹脂21の厚さを厚くできるので、隔壁4’とノズル板6の接合部分に高い弾性を付与することができ、インクジェットヘッド1としての耐久性を向上させることができる。   Further, as an excellent effect peculiar to the present embodiment, the relief groove 4a is provided on the surface of the partition wall 4 'that adheres to the nozzle plate 6 so that the same amount of the first adhesive 21a is applied and the nozzle plate 6 is attached. When combined, the amount of protrusion of the first adhesive 21a to the liquid chamber 5 side is smaller than in the case of the partition wall 4 not provided with the escape groove 4a (FIG. 3) (FIG. 6). Accordingly, no adhesive is applied to the nozzle hole 6a, and it is possible to reliably obtain normal ejection performance as the inkjet head 1. In addition, the cured resin 21 of the first adhesive 21a can be covered more thickly with the excess cured resin 23 of the second adhesive 22a at the bonded joint portion between the partition wall 4 ′ and the nozzle plate 6 ( 6), ink resistance (wet contact with ink) can also be improved. Further, since the surface area of the surface of the partition wall 4 ′ that adheres to the nozzle plate 6 is increased by forming the relief groove 4a, the bonding area with the first adhesive 21a is increased, and a stronger adhesive strength is obtained. It can be secured. Furthermore, since the thickness of the cured resin 21 between the partition wall 4 ′ and the nozzle plate 6 can be increased by the depth of the escape groove 4 a, high elasticity can be imparted to the joint portion between the partition wall 4 ′ and the nozzle plate 6. The durability of the inkjet head 1 can be improved.

なお、図6に示すように、隔壁4’における振動板3と接着する面(図中、上側の面)にも、逃げ溝4aと同様の微細な溝である逃げ溝4bを設けて、その表面に微細な凹凸を形成してもよい。これにより、隔壁4’における振動板3と接着する面の表面積が大きくなることから、第2の接着剤22aとの接合面積が大きくなり、より強い接着強度を確保することができる。さらに、逃げ溝4bの深さ分だけ隔壁4’と振動板3との間の硬化樹脂22の厚さを厚くできるので、隔壁4’と振動板3の接合部分に高い弾性を付与することができ、インクジェットヘッド1としての耐久性を向上させることができる。   As shown in FIG. 6, a clearance groove 4b, which is a fine groove similar to the clearance groove 4a, is also provided on the surface (the upper surface in the drawing) of the partition wall 4 'that adheres to the diaphragm 3, Fine irregularities may be formed on the surface. As a result, the surface area of the partition 4 'that adheres to the diaphragm 3 is increased, so that the bonding area with the second adhesive 22a is increased, and a stronger adhesive strength can be ensured. Further, since the thickness of the cured resin 22 between the partition wall 4 ′ and the diaphragm 3 can be increased by the depth of the escape groove 4b, high elasticity can be imparted to the joint portion between the partition wall 4 ′ and the diaphragm 3. The durability of the inkjet head 1 can be improved.

逃げ溝4a,4bの形成方法としては、研磨、エッチング、プレス工法で生じるバリを利用する方法などいずれの方法でもよく、特に限定されない。   As a method for forming the relief grooves 4a and 4b, any method such as polishing, etching, or a method using a burr generated by a press method may be used, and it is not particularly limited.

つぎに、本発明に係るインクジェットヘッド(図6に示すインクジェットヘッド1)の製造方法について説明する。
図7は、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法に関する第3の実施形態を示す工程図である。ここでは、液室ユニットの液室短辺長方向の断面図を示している。
本実施形態では、第1の実施形態と比較して、隔壁4に代えて逃げ溝4a,4bを有する隔壁4’を用いている点で異なり、それ以外の条件は同じである。したがって、ここでは第1の実施形態と相違する点を中心に説明する。
Next, a method for manufacturing the ink jet head (the ink jet head 1 shown in FIG. 6) according to the present invention will be described.
FIG. 7 is a process diagram showing a third embodiment relating to a method of manufacturing an ink jet head according to the present invention. Here, a cross-sectional view of the liquid chamber unit in the direction of the short side of the liquid chamber is shown.
This embodiment is different from the first embodiment in that a partition wall 4 ′ having escape grooves 4a and 4b is used instead of the partition wall 4, and the other conditions are the same. Therefore, here, the description will focus on the differences from the first embodiment.

(S31) まずステンレス鋼の薄板材に液室5、流体抵抗部7、共通液室8を区画するためのプレス加工による抜き穴と、研磨等により逃げ溝4a,4bが設けられた隔壁4’を用意する(図7(a))。
(S32) 隔壁4’の一方の面(図中上側の面)に第1の接着剤21aを塗布した後、第1の接着剤21aに含まれる溶媒を蒸発させる(図7(b))。
(S33) ついで、隔壁4’の第1の接着剤21aが塗布された面とは反対側の面(図7では、第1の接着剤21a塗布後に隔壁4’を反転させているため上側の面)に第2の接着剤22aを塗布した後、第2の接着剤22aに含まれる溶媒を蒸発させる(図7(c))。
以上、ステップS32,33が接着剤塗布工程である。
(S31) First, a punched hole for partitioning the liquid chamber 5, the fluid resistance portion 7, and the common liquid chamber 8 on a stainless steel thin plate material, and a partition wall 4 ′ provided with relief grooves 4a and 4b by polishing or the like Is prepared (FIG. 7A).
(S32) After applying the first adhesive 21a to one surface (upper surface in the figure) of the partition wall 4 ', the solvent contained in the first adhesive 21a is evaporated (FIG. 7B).
(S33) Next, the surface of the partition 4 'opposite to the surface to which the first adhesive 21a is applied (in FIG. 7, the partition 4' is inverted after the first adhesive 21a is applied, so the upper side After the second adhesive 22a is applied to the surface), the solvent contained in the second adhesive 22a is evaporated (FIG. 7C).
The steps S32 and S33 are the adhesive application process.

(S34) 隔壁4’の第1の接着剤21aが塗布された面とノズル板6とを貼り合わせる(図7(d)、第1貼り合わせ工程)。これにより、第1の接着剤21aはノズル板6と隔壁4’の間で押しつぶされ、図6の接着接合部分の硬化樹脂21のように液室5側に若干はみ出すようになるが、隔壁4’に形成した逃げ溝4aにより、逃げ溝が無い場合(図4)と比べて同量の第1の接着剤21aを塗布してもはみ出し量を少なくすることができる。
(S35) ついで、隔壁4’の第2の接着剤22aが塗布された面と振動板3とを貼り合わせる(図7(e)、第2貼り合わせ工程)。これにより、第2の接着剤22aは振動板3と隔壁4’の間で押しつぶされ、液室5側に若干はみ出すようになる。
(S34) The surface of the partition wall 4 ′ to which the first adhesive 21a is applied is bonded to the nozzle plate 6 (FIG. 7D, first bonding step). As a result, the first adhesive 21a is crushed between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 ′, and slightly protrudes toward the liquid chamber 5 like the cured resin 21 in the adhesive joint portion of FIG. Due to the escape groove 4a formed in the ', the amount of protrusion can be reduced even if the same amount of the first adhesive 21a is applied as compared with the case where there is no escape groove (FIG. 4).
(S35) Next, the surface of the partition wall 4 ′ to which the second adhesive 22a is applied is bonded to the diaphragm 3 (FIG. 7E, second bonding step). As a result, the second adhesive 22a is crushed between the diaphragm 3 and the partition wall 4 ′ and slightly protrudes toward the liquid chamber 5.

(S36) 隔壁4’を振動板3とノズル板6で挟んだ状態で加熱を行い、ノズル板6と隔壁4’との貼り合わせ部分における第1の接着剤21aと、振動板3と隔壁4’との貼り合わせ部分における第2の接着剤22aを硬化させる(加熱硬化工程)。
本工程における加熱パターン、すなわち昇温過程、加熱硬化過程、徐冷過程の条件は、第1の実施形態(図4)と同じであり、それぞれの過程で起こる現象も第1の実施形態の場合と同じである。なお、隔壁4’のノズル板6との接合面側に逃げ溝4aを形成していることで、第1の接着剤21aは逃げ溝が無い場合(図4)と比べてはみ出し量が抑制されているため、ノズル板6と隔壁4’との貼り合わせ部分の第1の接着剤21aであって液室5内部に面する部分は図4の場合よりも小さくなっており、昇温過程において移動してくる第2の接着剤22aの余剰分により相対的により厚く覆うことができる。
(S36) Heating is performed in a state where the partition wall 4 'is sandwiched between the diaphragm 3 and the nozzle plate 6, and the first adhesive 21a, the diaphragm 3 and the partition wall 4 at the bonded portion of the nozzle plate 6 and the partition wall 4' are combined. The second adhesive 22a in the bonded portion with 'is cured (heat curing step).
The heating pattern in this step, that is, the conditions of the temperature raising process, the heat curing process, and the slow cooling process are the same as those in the first embodiment (FIG. 4), and the phenomenon that occurs in each process is also the case of the first embodiment. Is the same. In addition, since the escape groove 4a is formed on the side of the partition 4 'where the nozzle plate 6 is joined, the amount of protrusion of the first adhesive 21a is suppressed compared to the case where there is no escape groove (FIG. 4). Therefore, the first adhesive 21a of the bonded portion between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 ′ and the portion facing the inside of the liquid chamber 5 is smaller than the case of FIG. The surplus portion of the moving second adhesive 22a can be relatively thickly covered.

以上のように、本発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、所定の接着剤塗布工程、第1貼り合わせ工程、第2貼り合わせ工程、加熱硬化工程により、簡便な方法で、本発明のインクジェットヘッド1を製造することが可能である。   As described above, according to the method of manufacturing an inkjet head of the present invention, the inkjet of the present invention can be performed by a simple method using a predetermined adhesive coating process, a first bonding process, a second bonding process, and a heat curing process. The head 1 can be manufactured.

図8は、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法に関する第4の実施形態を示す工程図である。ここでは、液室ユニットの液室短辺長方向の断面図を示している。
本実施形態では、第2の実施形態と比較して、隔壁4に代えて逃げ溝4a,4bを有する隔壁4’を用いている点で異なり、それ以外の条件は同じである。したがって、ここでは第2の実施形態と相違する点として、図8(d),(e)に示す工程について説明する。
FIG. 8 is a process diagram showing a fourth embodiment relating to a method of manufacturing an ink jet head according to the present invention. Here, a cross-sectional view of the liquid chamber unit in the direction of the short side of the liquid chamber is shown.
This embodiment is different from the second embodiment in that a partition wall 4 ′ having escape grooves 4a and 4b is used instead of the partition wall 4, and the other conditions are the same. Accordingly, here, the steps shown in FIGS. 8D and 8E will be described as differences from the second embodiment.

(S44) 隔壁4’を挟んで隔壁4’の第1の接着剤21aが塗布された面側にノズル板6を配置し、隔壁4’の第2の接着剤22aが塗布された面側に振動板3を配置して、隔壁4’に対してノズル板6、振動板3を貼り合せる(図8(d)貼り合わせ工程)。これにより、第1の接着剤21aはノズル板6と隔壁4’の間で押しつぶされ、図6の接着接合部分の硬化樹脂21のように液室5側に若干はみ出すようになる。本実施形態では、隔壁4’に逃げ溝4aを設けたことで、第2の実施形態(図5)と比べて、同量の第1の接着剤21aを塗布してもはみ出し量を少なくすることができる。また、逃げ溝4aにより接合面積が大きくなっており、十分な接着強度を得ることができる。また、第2の接着剤22aは振動板3と隔壁4’の間で押しつぶされ、液室5側に若干はみ出すようになる。 (S44) The nozzle plate 6 is arranged on the surface side of the partition wall 4 ′ to which the first adhesive 21a is applied, and the partition wall 4 ′ is applied to the surface side of the partition wall 4 ′ to which the second adhesive 22a is applied. The diaphragm 3 is disposed, and the nozzle plate 6 and the diaphragm 3 are bonded to the partition wall 4 ′ (FIG. 8 (d) bonding step). As a result, the first adhesive 21a is crushed between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 ', and slightly protrudes toward the liquid chamber 5 like the cured resin 21 in the adhesive joint portion of FIG. In the present embodiment, the relief groove 4a is provided in the partition wall 4 ', so that the amount of protrusion is reduced even when the same amount of the first adhesive 21a is applied as compared with the second embodiment (FIG. 5). be able to. Further, the joining area is increased by the escape groove 4a, and sufficient adhesive strength can be obtained. Further, the second adhesive 22a is crushed between the diaphragm 3 and the partition wall 4 'and slightly protrudes toward the liquid chamber 5.

(S45) 隔壁4’を振動板3とノズル板6で挟んだ状態で加熱を行い、ノズル板6と隔壁4’との貼り合わせ部分における第1の接着剤21aと、振動板3と隔壁4’との貼り合わせ部分における第2の接着剤22aを硬化させる(加熱硬化工程)。ここでも、加熱パターン、すなわち昇温過程、加熱硬化過程、徐冷過程の条件は、第2の実施形態(図5)と同じであり、それぞれの過程で起こる現象も第2の実施形態の場合と同じである。なお、隔壁4’のノズル板6との接合面側に逃げ溝4aを形成していることで、第1の接着剤21aは逃げ溝が無い場合(図5)と比べてはみ出し量が抑制されているため、ノズル板6と隔壁4’との貼り合わせ部分の第1の接着剤21aであって液室5内部に面する部分は図5の場合よりも小さくなっており、昇温過程において移動してくる第2の接着剤22aの余剰分により相対的により厚く覆うことができる。 (S45) Heating is performed in a state where the partition wall 4 'is sandwiched between the diaphragm 3 and the nozzle plate 6, and the first adhesive 21a, the diaphragm 3 and the partition wall 4 at the bonded portion of the nozzle plate 6 and the partition wall 4' are combined. The second adhesive 22a in the bonded portion with 'is cured (heat curing step). Here again, the heating pattern, that is, the conditions of the temperature raising process, the heat curing process, and the slow cooling process are the same as those in the second embodiment (FIG. 5), and the phenomenon that occurs in each process is also the case of the second embodiment. Is the same. The relief groove 4a is formed on the side of the partition wall 4 'where the nozzle plate 6 is joined, so that the amount of protrusion of the first adhesive 21a is suppressed compared to the case where there is no relief groove (FIG. 5). Therefore, the portion of the first adhesive 21a in the bonded portion between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 ′ that faces the inside of the liquid chamber 5 is smaller than that in FIG. The surplus portion of the moving second adhesive 22a can be relatively thickly covered.

以上のように、本発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、所定の接着剤塗布工程、貼り合わせ工程、加熱硬化工程により、簡便な方法で、本発明のインクジェットヘッド1を製造することが可能である。   As described above, according to the method for manufacturing an ink jet head of the present invention, the ink jet head 1 of the present invention can be manufactured by a simple method by a predetermined adhesive coating process, a bonding process, and a heat curing process. It is.

ところで、前述した本発明のインクジェットヘッドに対してインクなどの液体を供給する液体タンクを一体化して液体カートリッジとしてもよい。
図9に、その液体カートリッジであるインクカートリッジの外観図を示す。このインクカートリッジ80は、ノズル孔6a等を有する前述した本発明に係るインクジェットヘッド1と、このインクジェットヘッド1に対してインクを供給する液体タンクであるインクタンク82とを一体化したものである。このようにインクタンク82が一体型のインクジェットヘッド1の場合、アクチュエータ部を高精度化、高密度化、および高信頼化することで、インクカートリッジ80の歩留まりや信頼性を向上することができ、インクカートリッジ80の低コスト化を図ることができる。
Incidentally, a liquid tank for supplying a liquid such as ink to the above-described ink jet head of the present invention may be integrated to form a liquid cartridge.
FIG. 9 shows an external view of an ink cartridge that is the liquid cartridge. The ink cartridge 80 is obtained by integrating the above-described inkjet head 1 according to the present invention having the nozzle holes 6 a and the like, and an ink tank 82 that is a liquid tank that supplies ink to the inkjet head 1. Thus, in the case of the ink jet head 1 in which the ink tank 82 is integrated, the yield and reliability of the ink cartridge 80 can be improved by increasing the accuracy, density, and reliability of the actuator unit. The cost of the ink cartridge 80 can be reduced.

つぎに、本発明に係る画像形成装置について説明する。
本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置であって、前述した本発明のインクジェットヘッド又は本発明の一体型インクジェットヘッドユニットである液体カートリッジを備えていることを特徴とする。
ここでは、図10及び図11を用いて、本発明のインクジェットヘッド1を搭載した画像形成装置であるインクジェット記録装置を実施例として説明する。なお、図10は同記録装置の斜視説明図、図11は同記録装置の機構部の側面説明図である。
Next, the image forming apparatus according to the present invention will be described.
An image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that forms an image by ejecting droplets, and includes a liquid cartridge that is the above-described inkjet head of the present invention or the integrated inkjet head unit of the present invention. It is characterized by that.
Here, an ink jet recording apparatus which is an image forming apparatus equipped with the ink jet head 1 of the present invention will be described as an example with reference to FIGS. 10 and 11. 10 is a perspective explanatory view of the recording apparatus, and FIG. 11 is a side explanatory view of a mechanism portion of the recording apparatus.

このインクジェット記録装置は、記録装置本体の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ98、キャリッジ98に搭載した本発明のインクジェットヘッド(記録ヘッド)1、インクジェットヘッド1へインクを供給するインクカートリッジ99等で構成される印字機構部91等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の用紙92を積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい。)93を抜き差し自在に装着することができる。また、用紙92を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ94を有し、給紙カセット93あるいは手差しトレイ94から給送される用紙92を取り込み、印字機構部91によって所要の画像を記録した後、後面側の装着された排紙トレイ95に排紙する。   The ink jet recording apparatus includes a carriage 98 movable in the main scanning direction inside the recording apparatus main body, the ink jet head (recording head) 1 of the present invention mounted on the carriage 98, an ink cartridge 99 for supplying ink to the ink jet head 1, and the like. A paper feed cassette (or a paper feed tray) 93 on which a large number of sheets 92 can be stacked from the front side is detachably attached to the lower part of the apparatus main body. can do. Further, it has a manual feed tray 94 that is opened to manually feed the paper 92, takes in the paper 92 fed from the paper feed cassette 93 or the manual feed tray 94, and records a required image by the printing mechanism 91. Thereafter, the paper is discharged to a paper discharge tray 95 mounted on the rear side.

印字機構部91は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド96と従ガイドロッド97とキャリッジ98を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ98には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッド1を複数のインク吐出口(ノズル孔6a)を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ98にはインクジェットヘッド1に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ99を交換可能に装着している。   The printing mechanism 91 holds a main guide rod 96, a sub guide rod 97, and a carriage 98, which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown), so as to be slidable in the main scanning direction. An inkjet head 1 that ejects ink droplets of each color (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) is arranged in a direction intersecting the main scanning direction with a plurality of ink ejection ports (nozzle holes 6a). However, it is mounted with the ink droplet ejection direction facing downward. In addition, each ink cartridge 99 for supplying ink of each color to the inkjet head 1 is replaceably mounted on the carriage 98.

インクカートリッジ99は、上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッド1へインクを供給する供給口が設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッド1へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、インクジェットヘッド1としては各色のインクジェットヘッド1を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズル孔6aを有する1個の液出ヘッドでもよい。   The ink cartridge 99 is provided with an air outlet communicating with the atmosphere at the upper side, and a supply port for supplying ink to the inkjet head 1 at the lower side, and has a porous body filled with ink inside. The ink supplied to the inkjet head 1 is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the body. Moreover, although the inkjet head 1 of each color is used as the inkjet head 1, it may be a single liquid discharge head having nozzle holes 6a for ejecting ink droplets of each color.

ここで、キャリッジ98は後方側(用紙搬送下流側)を主ガイドロッド96に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送上流側)を従ガイドロッド97に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ98を主走査方向に移動走査するため、主走査モーター101で回転駆動される駆動プーリ102と従動プーリ103との間にタイミングベルト104を張装し、このタイミングベルト104をキャリッジ98に固定しており、主走査モーター101の正逆回転によりキャリッジ98が往復駆動される。   Here, the carriage 98 is slidably fitted to the main guide rod 96 on the rear side (sheet conveyance downstream side), and the front side (sheet conveyance upstream side) is slidably mounted on the sub guide rod 97. Yes. In order to move and scan the carriage 98 in the main scanning direction, a timing belt 104 is stretched between a driving pulley 102 and a driven pulley 103 that are rotationally driven by the main scanning motor 101, and the timing belt 104 is moved to the carriage 98. The carriage 98 is reciprocally driven by forward and reverse rotations of the main scanning motor 101.

一方、給紙カセット93にセットした用紙92をインクジェットヘッド1に下方側に搬送するために、給紙カセット93から用紙92を分離給装する給紙ローラー105及びフリクションパッド106と、用紙92を案内するガイド部材107と、給紙された用紙92を反転させて搬送する搬送ローラー108と、この搬送ローラー108の周面に押し付けられる搬送コロ109及び搬送ローラー108からの用紙92の送り出し角度を規定する先端コロ110とを有する。搬送ローラー108は副走査モーターによってギア列を介して回転駆動される。   On the other hand, in order to convey the paper 92 set in the paper feed cassette 93 downward to the inkjet head 1, the paper feed roller 105 and the friction pad 106 for separating and feeding the paper 92 from the paper feed cassette 93 and the paper 92 are guided. The guide member 107 to be transported, the transport roller 108 that reverses and transports the fed paper 92, the transport roller 109 pressed against the peripheral surface of the transport roller 108, and the feed angle of the paper 92 from the transport roller 108 are defined. A tip roller 110. The transport roller 108 is rotationally driven through a gear train by a sub-scanning motor.

そして、キャリッジ98の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラー108から送り出された用紙92をインクジェットヘッド1の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材111を設けている。この印写受け部材111の用紙搬送方向下流側には、用紙92を排紙方向へ送り出すための回転駆動される搬送コロ112と拍車113を設け、さらに用紙92を排紙トレイ95に送り出す排紙ローラー114と拍車115と排紙経路を形成するガイド部材116,117とを配設している。   In addition, a printing receiving member 111 that is a paper guide member is provided to guide the paper 92 sent out from the transport roller 108 corresponding to the moving range of the carriage 98 in the main scanning direction on the lower side of the inkjet head 1. A conveyance roller 112 and a spur 113 that are rotationally driven to send the paper 92 in the paper discharge direction are provided on the downstream side of the printing receiving member 111 in the paper conveyance direction, and the paper 92 is further discharged to the paper discharge tray 95. A roller 114, a spur 115, and guide members 116 and 117 that form a paper discharge path are disposed.

このインクジェット記録装置90で記録時には、キャリッジ98を移動させながら画像信号に応じてインクジェットヘッド1を駆動することにより、停止している用紙92にインクを吐出して1行分を記録し、その後、用紙92を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙92の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙92を排紙する。   When recording with the inkjet recording apparatus 90, the inkjet head 1 is driven according to the image signal while moving the carriage 98, thereby ejecting ink onto the stopped sheet 92 to record one line, and then After the sheet 92 is conveyed by a predetermined amount, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 92 reaches the recording area, the recording operation is terminated and the paper 92 is discharged.

また、キャリッジ98の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、インクジェットヘッド1の吐出不良を回復するための回復装置118を配置している。回復装置118はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ98は印字待機中にはこの回復装置118側に移動されてキャップ手段でインクジェットヘッド1をキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係ないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出状態を維持する。   Further, a recovery device 118 for recovering the ejection failure of the inkjet head 1 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the moving direction of the carriage 98. The recovery device 118 includes a cap unit, a suction unit, and a cleaning unit. During printing standby, the carriage 98 is moved to the recovery device 118 side, and the inkjet head 1 is capped by the cap means to keep the discharge port portion in a wet state, thereby preventing discharge failure due to ink drying. Further, by ejecting ink that is not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant and a stable ejection state is maintained.

また、吐出不良が発生した場合等には、キャップ手段でインクジェットヘッド1の吐出出口(ノズル孔6a)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともの気泡等を吸出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。   Further, when a discharge failure occurs, the discharge outlet (nozzle hole 6a) of the ink jet head 1 is sealed with a cap means, and bubbles with the ink are sucked out from the discharge outlet by the suction means through the tube, and the discharge outlet surface Ink, dust, etc. adhering to the ink are removed by the cleaning means, and the ejection failure is recovered. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

このように、このインクジェット記録装置90においては本発明のインクジェットヘッド1を搭載しているので、安定したインク吐出特性が得られ、画像品質が向上する。なお、ここではインクジェット記録装置90にインクジェットヘッド1を使用した場合について説明したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置にインクジェットヘッド1を適用してもよい。   As described above, since the ink jet recording apparatus 90 is equipped with the ink jet head 1 of the present invention, stable ink ejection characteristics can be obtained and the image quality can be improved. Although the case where the inkjet head 1 is used in the inkjet recording apparatus 90 has been described here, the inkjet head 1 may be applied to an apparatus that ejects droplets other than ink, for example, a liquid resist for patterning.

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、OHP、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。   In the present application, the “paper” is not limited to paper, but includes OHP, cloth, glass, a substrate, etc., and means a material to which ink droplets or other liquids can be attached. , Recording media, recording paper, recording paper, and the like. In addition, image formation, recording, printing, printing, and printing are all synonymous.

また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。   The “image forming apparatus” means an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. “Formation” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply causing a droplet to land on the medium). ) Also means.

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。   The “ink” is not limited to an ink unless otherwise specified, but includes any liquid that can form an image, such as a recording liquid, a fixing processing liquid, or a liquid. Used generically, for example, includes DNA samples, resists, pattern materials, resins, and the like.

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。   In addition, the “image” is not limited to a planar image, and includes an image given to a three-dimensionally formed image and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。   Further, the image forming apparatus includes both a serial type image forming apparatus and a line type image forming apparatus, unless otherwise limited.

以下、本発明の実施例を説明する。
〔実施例A〕
(実施例A1)
つぎの条件で、インクジェットヘッド1の液室ユニット(接合サンプルA)を作製した。
(1)部材
・振動板3 ;Ni箔(厚さ27μm、表面をポリイミド樹脂でコーティング)
・隔壁4 ;ステンレス薄板(厚さ40μm)
・ノズル板6;ステンレス薄板(厚さ50μm、表面にSiOがスパッタリングにより被覆されているもの、接着接合表面をプラズマ処理してから使用した)
Examples of the present invention will be described below.
[Example A]
(Example A1)
A liquid chamber unit (bonding sample A) of the inkjet head 1 was produced under the following conditions.
(1) Member / diaphragm 3; Ni foil (thickness 27 μm, surface coated with polyimide resin)
・ Partition 4 : Stainless steel sheet (thickness 40μm)
・ Nozzle plate 6; stainless steel thin plate (thickness 50 μm, surface coated with SiO 2 by sputtering, used after the adhesive bonding surface was plasma treated)

(2)接着剤
(a)第1の接着剤21a;以下の薬剤をブレンドして得た。
・主剤樹脂;ビスフェノールA型エポキシ樹脂 100重量部
(商品名jER1010(エポキシ当量3000〜5000)、三菱化学社製)
・硬化剤 ;アミン系硬化剤 0.14重量部
(商品名DICY7(ジシアンジアミンを主とする、三菱化学社製)
・溶媒 ;メチルエチルケトン(MEK) 482.1重量部
(関東化学社製)
(b)第2の接着剤22a;以下の薬剤をブレンドして得た。
・主剤樹脂;DCPD型エポキシ樹脂 100重量部
(商品名EPICLON HP-7200HH、DIC社製)
・硬化剤 ;アミン系硬化剤 3.39重量部
(商品名DICY7(ジシアンジアミンを主とする、三菱化学社製)
・溶媒 ;メチルエチルケトン(MEK) 497.7重量部
(関東化学社製)
(2) Adhesive (a) First adhesive 21a; obtained by blending the following chemicals.
-Main resin: bisphenol A type epoxy resin 100 parts by weight (trade name jER1010 (epoxy equivalent 3000-5000), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Curing agent: 0.14 parts by weight of amine curing agent (trade name DICY7 (mainly dicyandiamine, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
-Solvent: 482.1 parts by weight of methyl ethyl ketone (MEK) (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
(B) Second adhesive 22a; obtained by blending the following agents.
・ Main resin: DCPD type epoxy resin 100 parts by weight (trade name EPICLON HP-7200HH, manufactured by DIC Corporation)
-Curing agent: Amine-based curing agent 3.39 parts by weight (trade name DICY7 (mainly dicyandiamine, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
-Solvent: 497.7 parts by weight of methyl ethyl ketone (MEK) (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)

(3)作製手順
図5に示す作製手順(本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法の第2の実施形態)に従い、液室ユニットの接合サンプルAを作製した。
なお、ステップS25(加熱硬化工程)における加熱パターンは、まず常温から徐々に昇温して175℃とした後、その温度で7時間加熱を保持し、ついで8時間かけて常温まで冷却するものとした。
ここで、第1の接着剤21aの主剤樹脂(jER1010)のガラス転移点は140℃前後であり、第2の接着剤22aの主剤樹脂(EPICLON HP-7200HH)の軟化点は15℃であることから、昇温過程において、第1の接着剤21a、第2の接着剤22a共に流動性を示した。このとき、第2の接着剤22aは、第1の接着剤21aに比べて塗布量が多く、かつ第1の接着剤21aよりも後で塗布されているので、その表面張力により滑らかにノズル板6と隔壁4との貼り合わせ部分の第1の接着剤21aであって液室5内部に面する部分を被覆した。同時に、加熱により第1の接着剤21a、第2の接着剤22aそれぞれの溶媒が揮発するが、両者は同一の溶媒(MEK)であるため、はっきりとした層分離をしにくくなり、両者の界面は曖昧な状態となった。
また、加熱硬化過程において、第1の接着剤21aと第2の接着剤22aでは同一の硬化剤(DICY7)としているため、第1の接着剤21aと第2の接着剤22aはほぼ同時に硬化反応が始まり、それぞれの主剤樹脂(エポキシ樹脂)が一つの硬化樹脂として硬化した。その結果、硬化樹脂21と硬化樹脂23の間で界面剥離が生じにくい状態となった。
(3) Production Procedure A liquid chamber unit joined sample A was produced according to the production procedure shown in FIG. 5 (second embodiment of the method for producing an inkjet head according to the present invention).
The heating pattern in step S25 (heat curing step) is that the temperature is first gradually raised from room temperature to 175 ° C., then heated at that temperature for 7 hours, and then cooled to room temperature over 8 hours. did.
Here, the glass transition point of the main resin (jER1010) of the first adhesive 21a is around 140 ° C., and the softening point of the main resin (EPICLON HP-7200HH) of the second adhesive 22a is 15 ° C. Thus, both the first adhesive 21a and the second adhesive 22a showed fluidity in the temperature raising process. At this time, since the second adhesive 22a is applied in a larger amount than the first adhesive 21a and is applied after the first adhesive 21a, the nozzle plate is smooth due to its surface tension. A portion of the first adhesive 21 a at the bonding portion between the partition wall 6 and the partition wall 4 that faces the inside of the liquid chamber 5 was covered. At the same time, the solvent of each of the first adhesive 21a and the second adhesive 22a is volatilized by heating, but since both are the same solvent (MEK), it becomes difficult to separate the layers clearly, and the interface between the two Became ambiguous.
In the heat curing process, since the first adhesive 21a and the second adhesive 22a are the same curing agent (DICY7), the first adhesive 21a and the second adhesive 22a are cured at almost the same time. The main resin (epoxy resin) was cured as one cured resin. As a result, it became difficult to cause interface peeling between the cured resin 21 and the cured resin 23.

(実施例A2)
つぎの条件で、インクジェットヘッド1の液室ユニット(接合サンプルB)を作製した。
(1)部材
・振動板3 ;Ni箔(厚さ27μm、表面をポリイミド樹脂でコーティング)
・隔壁4 ;ステンレス薄板(厚さ40μm)
・ノズル板6;ステンレス薄板(厚さ50μm、表面にSiOがスパッタリングにより被覆されているもの、接着接合表面をプラズマ処理してから使用した)
(Example A2)
A liquid chamber unit (joint sample B) of the inkjet head 1 was produced under the following conditions.
(1) Member / diaphragm 3; Ni foil (thickness 27 μm, surface coated with polyimide resin)
・ Partition 4 : Stainless steel sheet (thickness 40μm)
・ Nozzle plate 6; stainless steel thin plate (thickness 50 μm, surface coated with SiO 2 by sputtering, used after the adhesive joint surface was plasma treated)

(2)接着剤
(a)第1の接着剤21a;以下の薬剤をブレンドして得た。
・主剤樹脂;ビスフェノールA型エポキシ樹脂 100重量部
(商品名jER827(エポキシ当量180〜190)、三菱化学社製)
・硬化剤 ;アミン系硬化剤 4重量部
(商品名DICY7(ジシアンジアミンを主とする、三菱化学社製)
・溶媒 ;メチルエチルケトン(MEK) 500.65重量部
(関東化学社製)
(b)第2の接着剤22a;以下の薬剤をブレンドして得た。
・主剤樹脂;DCPD型エポキシ樹脂 100重量部
(商品名EPICLON HP-7200HH、DIC社製)
・硬化剤 ;アミン系硬化剤 3.39重量部
(商品名DICY7(ジシアンジアミンを主とする、三菱化学社製)
・溶媒 ;メチルエチルケトン(MEK) 497.7重量部
(関東化学社製)
(2) Adhesive (a) First adhesive 21a; obtained by blending the following chemicals.
-Main resin: bisphenol A type epoxy resin 100 parts by weight (trade name jER827 (epoxy equivalent 180-190), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Curing agent: Amine-based curing agent 4 parts by weight (trade name DICY7 (mainly dicyandiamine, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
・ Solvent: 500.65 parts by weight of methyl ethyl ketone (MEK) (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
(B) Second adhesive 22a; obtained by blending the following agents.
・ Main resin: DCPD type epoxy resin 100 parts by weight (trade name EPICLON HP-7200HH, manufactured by DIC Corporation)
-Curing agent: Amine-based curing agent 3.39 parts by weight (trade name DICY7 (mainly dicyandiamine, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
-Solvent: 497.7 parts by weight of methyl ethyl ketone (MEK) (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)

(3)作製手順
図4に示す作製手順(本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法の第1の実施形態)に従い、液室ユニットの接合サンプルBを作製した。
なお、ステップS16(加熱硬化工程)における加熱パターンは、まず常温から徐々に昇温して175℃とした後、その温度で7時間加熱を保持し、ついで8時間かけて常温まで冷却するものとした。ここで、第1の接着剤21aの主剤樹脂(jER827)は常温液体であり、第2の接着剤22aの主剤樹脂(EPICLON HP-7200HH)の軟化点は15℃であることから、昇温過程において、第1の接着剤21a、第2の接着剤22a共に流動性を示した。このとき、第2の接着剤22aは、第1の接着剤21aに比べて塗布量が多く、かつ第1の接着剤21aよりも後で塗布されているので、その表面張力により滑らかにノズル板6と隔壁4との貼り合わせ部分の第1の接着剤21aであって液室5内部に面する部分を被覆した。同時に、加熱により第1の接着剤21a、第2の接着剤22aそれぞれの溶媒が揮発するが、両者は同一の溶媒(MEK)であるため、はっきりとした層分離をしにくくなり、両者の界面は曖昧な状態となった。
また、加熱硬化過程において、第1の接着剤21aと第2の接着剤22aでは同一の硬化剤(DICY7)としているため、第1の接着剤21aと第2の接着剤22aはほぼ同時に硬化反応が始まり、それぞれの主剤樹脂(エポキシ樹脂)が一つの硬化樹脂として硬化した。その結果、硬化樹脂21と硬化樹脂23の間で界面剥離が生じにくい状態となった。
(3) Production Procedure A joined sample B of the liquid chamber unit was produced according to the production procedure shown in FIG. 4 (first embodiment of the method for producing an ink jet head according to the present invention).
The heating pattern in step S16 (heat curing step) is that the temperature is first gradually raised from room temperature to 175 ° C., then heated at that temperature for 7 hours, and then cooled to room temperature over 8 hours. did. Here, the main resin (jER827) of the first adhesive 21a is a liquid at room temperature, and the softening point of the main resin (EPICLON HP-7200HH) of the second adhesive 22a is 15 ° C. In FIG. 5, both the first adhesive 21a and the second adhesive 22a showed fluidity. At this time, since the second adhesive 22a is applied in a larger amount than the first adhesive 21a and is applied after the first adhesive 21a, the nozzle plate is smooth due to its surface tension. A portion of the first adhesive 21 a at the bonding portion between the partition wall 6 and the partition wall 4 that faces the inside of the liquid chamber 5 was covered. At the same time, the solvent of each of the first adhesive 21a and the second adhesive 22a is volatilized by heating, but since both are the same solvent (MEK), it becomes difficult to separate the layers clearly, and the interface between the two Became ambiguous.
In the heat curing process, since the first adhesive 21a and the second adhesive 22a are the same curing agent (DICY7), the first adhesive 21a and the second adhesive 22a are cured at almost the same time. The main resin (epoxy resin) was cured as one cured resin. As a result, it became difficult to cause interface peeling between the cured resin 21 and the cured resin 23.

(比較例A1)
実施例A1において、第2の接着剤22aを第1の接着剤21aに置き換えて、隔壁4の両面に第1の接着剤21aを塗布し、それ以外は実施例A1と同じ条件で液室ユニットの接合サンプルCを作製した。
(Comparative Example A1)
In Example A1, the second adhesive 22a is replaced with the first adhesive 21a, and the first adhesive 21a is applied to both surfaces of the partition wall 4, and the liquid chamber unit under the same conditions as in Example A1 except for the above. A bonding sample C was prepared.

(比較例A2)
実施例A1において、第1の接着剤21aを第2の接着剤22aに置き換えて、隔壁4の両面に第2の接着剤22aを塗布し、それ以外は実施例A1と同じ条件で液室ユニットの接合サンプルDを作製した。
(Comparative Example A2)
In Example A1, the first adhesive 21a is replaced with the second adhesive 22a, and the second adhesive 22a is applied to both surfaces of the partition wall 4, and the liquid chamber unit is used under the same conditions as in Example A1 except that. A bonding sample D was prepared.

(サンプル評価)
以上のようにして得られた接合サンプルA〜Dについて、以下の評価を行った。
(1)インク接液後の剥離強度測定
接合サンプルA,B,C,Dを下記に示すインクXに60℃に加熱しながら180日間浸漬し、その接合サンプルを期間中所定の日数ごとに取り出して、接合サンプルにおけるノズル板6と隔壁4との剥離強度を測定した。
なお、剥離強度は、引張試験機と専用の治具を用いて、次の手順で90°剥離試験を行い測定した。
(手順1)接合サンプルの一端におけるノズル板6と隔壁4の間の接着部分を少し剥がす。
(手順2)ノズル板6を台座に固定し、ノズル板6から剥した振動板3及び隔壁4をその板面がノズル板6の板面に対して90°となるように撓ませる。
(手順3)引張試験機により振動板3及び隔壁4をその引張方向がノズル板6の板面に対して常に90°方向となるように1mm/minの速度で引張り、その抵抗力を剥離強度として測定する。
(sample test)
The following evaluation was performed about the joining samples A to D obtained as described above.
(1) Measurement of peel strength after ink contact The bonded samples A, B, C, and D were immersed in the ink X shown below for 180 days while being heated to 60 ° C., and the bonded samples were taken out every predetermined number of days during the period. Then, the peel strength between the nozzle plate 6 and the partition 4 in the bonded sample was measured.
The peel strength was measured by performing a 90 ° peel test in the following procedure using a tensile tester and a dedicated jig.
(Procedure 1) The adhesion part between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 at one end of the bonded sample is slightly peeled off.
(Procedure 2) The nozzle plate 6 is fixed to the pedestal, and the diaphragm 3 and the partition wall 4 peeled from the nozzle plate 6 are bent so that the plate surface is 90 ° with respect to the plate surface of the nozzle plate 6.
(Procedure 3) Using a tensile tester, the diaphragm 3 and the partition wall 4 are pulled at a speed of 1 mm / min so that the tensile direction is always 90 ° with respect to the plate surface of the nozzle plate 6, and the resistance force is peel strength. Measure as

(インクX)
まず、下記成分のうち、各湿潤剤、浸透剤、界面活性剤、水を混合して一時間攪拌を行い均一な混合液とする。つぎに、この混合液に対して色材、消泡剤を添加して一時間攪拌し、ついでこの分散液を0.8μmセルロースアセテートメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子やごみを除去し、評価に用いるインクXとした。
(Ink X)
First, among the following components, each wetting agent, penetrant, surfactant and water are mixed and stirred for 1 hour to obtain a uniform mixed solution. Next, a coloring material and an antifoaming agent are added to this mixed solution and stirred for 1 hour, and then this dispersion is subjected to pressure filtration with a 0.8 μm cellulose acetate membrane filter to remove coarse particles and dust. Ink X used for evaluation.

(インクX成分)
・色材;顔料樹脂分散液(REGAL660R分散液(Cabot社製))
25.8mass%
・溶剤;
・・アミド系湿潤剤;N−メチル−2−ピロリドン 25.0mass%
・・アルコール系湿潤剤;グリセリン 10.0mass%
1,3−ブタンジオール 5.0mass%
・浸透剤;1,2−ヘキサンジオール 2.0mass%
・界面活性剤;BYK−348(ビックケミー社製) 1.0mass%
・水 31.2mass%
(合計100mass%)
(Ink X component)
Color material: Pigment resin dispersion (REGAL660R dispersion (manufactured by Cabot))
25.8 mass%
·solvent;
..Amid type wetting agent; N-methyl-2-pyrrolidone 25.0 mass%
..Alcohol-based wetting agent; glycerin 10.0 mass%
1,3-butanediol 5.0 mass%
・ Penetration agent: 1,2-hexanediol 2.0 mass%
・ Surfactant: BYK-348 (by Big Chemie) 1.0 mass%
・ Water 31.2mass%
(Total 100 mass%)

図12に、接合サンプルの剥離強度の測定結果を示す。
図12に示すように、実施例A1の接合サンプルA(図中、●プロット)は、インクXに浸漬する前で高い剥離強度を示し(初期剥離強度)、試験期間中剥離強度が低下することはなかった。また、実施例A2の接合サンプルB(図中、■プロット)は、接合サンプルAよりも低い値であるが、ある程度の初期剥離強度を示し、試験期間中その値が低下することはなかった。
一方、比較例A1の接合サンプルC(図中、▲プロット)は、高い初期剥離強度を示したが、その後3週間で急激に剥離強度が低下し、それ以降も徐々に剥離強度の低下が見られた。また、比較例A2の接合サンプルD(図中、×プロット)は、初期から極めて低い剥離強度を示し、試験期間中その値が変化することはなかった。
In FIG. 12, the measurement result of the peeling strength of a joining sample is shown.
As shown in FIG. 12, the bonding sample A of Example A1 (in the figure, ● plot) shows high peel strength before being immersed in ink X (initial peel strength), and the peel strength decreases during the test period. There was no. Further, the bonding sample B of Example A2 (in the figure, ■ plot) has a lower value than the bonding sample A, but showed a certain initial peel strength, and the value did not decrease during the test period.
On the other hand, the joint sample C of Comparative Example A1 (in the figure, ▲ plot) showed high initial peel strength, but the peel strength suddenly decreased after 3 weeks, and thereafter the peel strength gradually decreased. It was. Moreover, the joining sample D (x plot in the figure) of Comparative Example A2 showed extremely low peel strength from the initial stage, and its value did not change during the test period.

(2)ヘッド耐久性
接合サンプルA,B,C,Dを用いて図1,図2に示す構成のインクジェットヘッドを作製し、それぞれをヘッドサンプルA,B,C,Dとした。ついで、ヘッドサンプルA,B,C,Dに前記インクXを充填した状態で60℃に加熱して180日間保管し、そのヘッドサンプルA,B,C,Dを期間中所定の日数ごとに取り出して、インク吐出を行い、インク滴の吐出速度Vjを測定した。なお、インク滴の吐出速度の測定は、常温下でインクジェットヘッドの圧電体素子2の電極(共通電極10,個別電極11)に、電圧7.6V、周波数30Hz、波形PULLのパルス電圧を印加してインクXの吐出を行い、その吐出の様子を高速度カメラで撮影した動画をコマ送りして吐出速度を求めた。
(2) Head Durability An ink jet head having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 was produced using the joined samples A, B, C, and D, and each was designated as head samples A, B, C, and D. Next, the head samples A, B, C, and D are filled with the ink X and heated to 60 ° C. and stored for 180 days. The head samples A, B, C, and D are taken out every predetermined number of days during the period. The ink was discharged and the ink droplet discharge speed Vj was measured. The ink droplet ejection speed was measured by applying a pulse voltage of 7.6 V, frequency 30 Hz, waveform PULL to the electrodes (common electrode 10 and individual electrode 11) of the piezoelectric element 2 of the inkjet head at room temperature. Then, the ink X was discharged, and a moving image obtained by shooting the state of the discharge with a high-speed camera was frame-fed to obtain the discharge speed.

図13に、インクジェットヘッドサンプル(ヘッドサンプルA,B,C,D)のインク滴の吐出速度の測定結果を示す。
実施例A1,A2の接合サンプルを適用したヘッドサンプルA,B(図中、●,■プロット)は、試験期間中安定した高い吐出速度を示した。
一方、接合サンプルCを適用したヘッドサンプルC(図中、▲プロット)は、初期には高い吐出速度を示したが、122日目の測定でヘッドへのインク充填中にヘッドサンプルCが壊れてしまった。また、接合サンプルDを適用したヘッドサンプルD(図中、×プロット)は、初期の段階でインク充填の圧力に耐えられずに壊れてしまった。
FIG. 13 shows the measurement results of the ink droplet ejection speed of the inkjet head samples (head samples A, B, C, and D).
Head samples A and B to which the joining samples of Examples A1 and A2 were applied (in the figure, ● and ■ plots) showed a stable and high discharge speed during the test period.
On the other hand, the head sample C to which the joining sample C was applied (in the figure, ▲ plot) showed a high ejection speed at the beginning, but the head sample C was broken during the ink filling to the head in the measurement on the 122nd day. Oops. In addition, the head sample D (× plot in the figure) to which the bonding sample D was applied was broken at the initial stage because it could not withstand the ink filling pressure.

〔実施例B〕
(実施例B1)
実施例A1において、隔壁4を以下に示す隔壁4’に代え、それ以外は実施例A1と同じ条件で液室ユニットの接合サンプルEを作製した。
・隔壁4’ ;ステンレス薄板(厚さ40μm)。なお、それぞれの主面について一方向に研磨する研磨処理を行い、逃げ溝4a,4bを形成した。逃げ溝4a,4bの溝の幅は7〜10μm、溝の深さは2〜5μmであった。
[Example B]
(Example B1)
In Example A1, the partition wall 4 was replaced with a partition wall 4 ′ shown below, and a bonding sample E of a liquid chamber unit was produced under the same conditions as in Example A1 except that.
-Partition wall 4 ': Stainless steel thin plate (thickness 40 µm). In addition, the grinding | polishing process which grind | polishes one direction about each main surface was performed, and the relief grooves 4a and 4b were formed. The groove widths of the escape grooves 4a and 4b were 7 to 10 μm, and the groove depth was 2 to 5 μm.

(実施例B2)
実施例A2において、隔壁4を下記の隔壁4’に代え、それ以外は実施例A2と同じ条件で液室ユニットの接合サンプルFを作製した。
・隔壁4’ ;ステンレス薄板(厚さ40μm)。なお、それぞれの主面について一方向に研磨する研磨処理を行い、逃げ溝4a,4bを形成した。逃げ溝4a,4bの溝の幅は7〜10μm、溝の深さは2〜5μmであった。
(Example B2)
In Example A2, the partition wall 4 was replaced with the following partition wall 4 ′, and a liquid chamber unit bonded sample F was produced under the same conditions as in Example A2 except for the above.
-Partition wall 4 ': Stainless steel thin plate (thickness 40 µm). In addition, the grinding | polishing process which grind | polishes one direction about each main surface was performed, and the relief grooves 4a and 4b were formed. The groove widths of the escape grooves 4a and 4b were 7 to 10 μm, and the groove depth was 2 to 5 μm.

(サンプル評価)
以上のようにして得られた接合サンプルE,F及び実施例Aで作製した接合サンプルA,Bについて、以下の評価を行った。
(1)インク接液後の剥離強度測定
接合サンプルA,B,E,Fを前述したインクXに70℃に加熱しながら510日間浸漬し、その接合サンプルを期間中所定の日数ごとに取り出して、接合サンプルにおけるノズル板6と隔壁4との剥離強度を測定した。
なお、剥離強度は、引張試験機と専用の治具を用いて、次の手順で90°剥離試験を行い測定した。
(手順1)接合サンプルの一端におけるノズル板6と隔壁4の間の接着部分を少し剥がす。
(手順2)ノズル板6を台座に固定し、ノズル板6から剥した振動板3及び隔壁4をその板面がノズル板6の板面に対して90°となるように撓ませる。
(手順3)引張試験機により振動板3及び隔壁4をその引張方向がノズル板6の板面に対して常に90°方向となるように1mm/minの速度で引張り、その抵抗力を剥離強度として測定する。
(sample test)
The following evaluation was performed on the bonding samples E and F obtained as described above and the bonding samples A and B manufactured in Example A.
(1) Measurement of peel strength after ink contact The joining samples A, B, E, and F were immersed in the ink X described above for 510 days while being heated to 70 ° C., and the joining samples were taken out every predetermined number of days during the period. The peel strength between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 in the bonded sample was measured.
The peel strength was measured by performing a 90 ° peel test in the following procedure using a tensile tester and a dedicated jig.
(Procedure 1) The adhesion part between the nozzle plate 6 and the partition wall 4 at one end of the bonded sample is slightly peeled off.
(Procedure 2) The nozzle plate 6 is fixed to the pedestal, and the diaphragm 3 and the partition wall 4 peeled from the nozzle plate 6 are bent so that the plate surface is 90 ° with respect to the plate surface of the nozzle plate 6.
(Procedure 3) Using a tensile tester, the diaphragm 3 and the partition wall 4 are pulled at a speed of 1 mm / min so that the tensile direction is always 90 ° with respect to the plate surface of the nozzle plate 6, and the resistance force is peel strength. Measure as

図14に、接合サンプルの剥離強度の測定結果を示す。
図14に示すように、実施例B1の接合サンプルE(図中、◆プロット)は、インクXに浸漬する前で高い剥離強度を示し(初期剥離強度)、試験期間中剥離強度が低下することはなかった。また、実施例B2の接合サンプルF(図中、*プロット)は、接合サンプルEよりも低い値であるが、ある程度の初期剥離強度を示し、試験期間中その値が低下することはなかった。
一方、実施例A1の接合サンプルA(図中、●プロット)は、実施例B1の接合サンプルEよりもやや低い初期剥離強度を示し、それ以降ゆっくりとではあるが徐々に剥離強度の低下が見られた。また、実施例A2の接合サンプルB(図中、■プロット)は、実施例B2の接合サンプルFよりもやや低い初期剥離強度を示し、実施例A1と同じく、徐々に剥離強度の低下が見られた。
In FIG. 14, the measurement result of the peeling strength of a joining sample is shown.
As shown in FIG. 14, the bonding sample E of Example B1 (♦ plot in the figure) shows high peel strength before being immersed in ink X (initial peel strength), and the peel strength decreases during the test period. There was no. Moreover, although the joining sample F (* plot in the figure) of Example B2 is a value lower than the joining sample E, it showed a certain initial peel strength, and the value did not decrease during the test period.
On the other hand, the bonding sample A of Example A1 (in the figure, ● plot) shows an initial peel strength slightly lower than that of the bonding sample E of Example B1, and thereafter, the peel strength gradually decreases. It was. Further, the bonding sample B of Example A2 (■ plot in the figure) shows a slightly lower initial peel strength than that of the bonding sample F of Example B2, and as in Example A1, the peel strength gradually decreases. It was.

(2)ヘッド耐久性
接合サンプルA,B,E,Fを用いて図1,図2に示す構成のインクジェットヘッドを作製し、それぞれをヘッドサンプルA,B,E,Fとした。ついで、ヘッドサンプルA,B,E,Fに前記インクXを充填した状態で70℃に加熱して510日間保管し、そのヘッドサンプルA,B,E,Fを期間中所定の日数ごとに取り出して、インク吐出を行い、インク滴の吐出速度Vjを測定した。なお、インク滴の吐出速度の測定は、常温下でインクジェットヘッドの圧電体素子2の電極(共通電極10,個別電極11)に、電圧7.6V、周波数30Hz、波形PULLのパルス電圧を印加してインクXの吐出を行い、その吐出の様子を高速度カメラで撮影した動画をコマ送りして吐出速度を求めた。
(2) Head Durability An ink jet head having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 was produced using the joining samples A, B, E, and F, and the head samples A, B, E, and F were used. Next, the head samples A, B, E, and F are filled with the ink X and heated to 70 ° C. and stored for 510 days. The head samples A, B, E, and F are taken out every predetermined number of days during the period. The ink was discharged and the ink droplet discharge speed Vj was measured. The ink droplet ejection speed was measured by applying a pulse voltage of 7.6 V, frequency 30 Hz, waveform PULL to the electrodes (common electrode 10 and individual electrode 11) of the piezoelectric element 2 of the inkjet head at room temperature. Then, the ink X was discharged, and a moving image obtained by shooting the state of the discharge with a high-speed camera was frame-fed to obtain the discharge speed.

図15に、インクジェットヘッドサンプル(ヘッドサンプルA,B,E,F)のインク滴の吐出速度の測定結果を示す。
実施例B1,B2の接合サンプルを適用したヘッドサンプルE,F(図中、◆,*プロット)は、試験期間中安定した高い吐出速度を示した。
一方、接合サンプルAを適用したヘッドサンプルA(図中、●プロット)は、初期には高い吐出速度を示したが、320日目の測定でヘッドへのインク充填中にヘッドサンプルAが壊れてしまった。また、接合サンプルBを適用したヘッドサンプルB(図中、■プロット)は、192日目の測定でヘッドへのインク充填中にヘッドサンプルBが壊れてしまった。
FIG. 15 shows the measurement results of the ink droplet ejection speed of the inkjet head samples (head samples A, B, E, and F).
Head samples E and F to which the bonding samples of Examples B1 and B2 were applied (in the figure, ◆ and * plots) showed a stable and high discharge speed during the test period.
On the other hand, the head sample A (• plot in the figure) to which the bonding sample A was applied showed a high ejection speed at the beginning, but the head sample A was broken during the ink filling into the head in the measurement on the 320th day. Oops. In addition, in the head sample B to which the bonding sample B was applied (in the figure, the ■ plot), the head sample B was broken during ink filling into the head in the measurement on the 192th day.

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。すなわち、ここではインクジェットヘッド1の液滴吐出エネルギー発生手段として、電気機械変換素子である圧電体素子2を用いたタイプで説明したが、他の液滴吐出エネルギー発生手段として、電気機械変換素子である静電型アクチュエータや、電気熱変換素子であるサーマル型を用いてもよい。   Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. Can be changed within the range that can be conceived, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited. That is, here, the type using the piezoelectric element 2 which is an electromechanical conversion element as the droplet discharge energy generating means of the inkjet head 1 has been described. However, as the other droplet discharge energy generating means, an electromechanical conversion element is used. A certain electrostatic actuator or a thermal type that is an electrothermal conversion element may be used.

1 インクジェットヘッド
2 圧電体素子
3 振動板
4,4’ 隔壁
4a,4b 逃げ溝
5 液室
6 ノズル板
6a ノズル孔
7 流体抵抗部
8 共通液室
9 共通インク供給口
10 共通電極
11 個別電極
12 圧電体
21,22,23 硬化樹脂
21a 第1の接着剤
22a 第2の接着剤
80,99 インクカートリッジ
81 インクタンク
90 インクジェット記録装置
91 印字機構部
92 用紙
93 給紙カセット
94 手差しトレイ
95 排紙トレイ
96 主ガイドロッド
97 従ガイドロッド
98 キャリッジ
101 主走査モーター
102 駆動プーリ
103 従動プーリ
104 タイミングベルト
105 給紙ローラー
106 フリクションパッド
107,116,117 ガイド部材
108 搬送ローラー
109,112 搬送コロ
110 先端コロ
111 印写受け部材
113,115 拍車
114 排紙ローラー
118 回復装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 2 Piezoelectric element 3 Vibrating plate 4, 4 'Partition 4a, 4b Escape groove 5 Liquid chamber 6 Nozzle plate 6a Nozzle hole 7 Fluid resistance part 8 Common liquid chamber 9 Common ink supply port 10 Common electrode 11 Individual electrode 12 Piezoelectric Body 21, 22, 23 Cured resin 21a First adhesive 22a Second adhesive 80, 99 Ink cartridge 81 Ink tank 90 Inkjet recording device 91 Printing mechanism 92 Paper 93 Paper feed cassette 94 Manual feed tray 95 Paper discharge tray 96 Main guide rod 97 Subordinate guide rod 98 Carriage 101 Main scanning motor 102 Drive pulley 103 Driven pulley 104 Timing belt 105 Feed roller 106 Friction pad 107, 116, 117 Guide member 108 Conveying roller 109, 112 Conveying roller 110 Tip Roller 111 Printing receiving member 113, 115 Spur 114 Discharge roller 118 Recovery device

特開平2−51734号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-51734 特開昭61−59911号公報JP-A-61-59911 特開平6−71882号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-71882 特開2002−210964号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-210964 特開平11−188874号公報JP 11-188874 A

Claims (13)

インクを吐出するノズルが設けられたノズル板と、液体吐出エネルギー発生部を有する基板と、前記ノズル板と基板の間に設けられる隔壁と、により区画されて、それぞれが前記ノズルを有する複数の液室が形成されるインクジェットヘッドにおいて、
前記隔壁と接合される前記ノズル板の接合面及び前記基板の接合面の何れか一方が金属材料、他方が樹脂材料で形成され、
前記金属材料の接合面と前記隔壁が、水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の
接着剤により接着され、
前記樹脂材料の接合面と前記隔壁が、前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤により接着されており、
前記金属材料の接合面と前記隔壁との接着接合部分であって前記液室内部に面する部分が、前記樹脂材料の接合面と前記隔壁とを接着した前記第2の接着剤の余剰分により被覆されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
A plurality of liquids partitioned by a nozzle plate provided with nozzles for ejecting ink, a substrate having a liquid discharge energy generating unit, and a partition wall provided between the nozzle plate and the substrate, each having the nozzle. In the inkjet head in which the chamber is formed,
Either one of the bonding surface of the nozzle plate and the bonding surface of the substrate bonded to the partition wall is formed of a metal material, the other is formed of a resin material,
The bonding surface of the metal material and the partition are bonded by a first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group in a molecular chain,
The bonding surface of the resin material and the partition wall are bonded by a second adhesive having a lower hygroscopicity than the first adhesive,
A portion of the bonding surface between the metal material bonding surface and the partition that faces the liquid chamber is caused by an excess of the second adhesive that bonds the resin material bonding surface and the partition. An inkjet head characterized by being coated.
金属材料からなりインクを吐出するノズルが設けられたノズル板と、液体吐出エネルギー発生部を有する基板と、前記ノズル板と基板の間に設けられる隔壁と、により区画されて、それぞれが前記ノズルを有する複数の液室が形成されるインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズル板と前記隔壁とが、水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤により接着され、接合面が樹脂材料からなる前記基板と前記隔壁とが、前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤により接着されており、
前記ノズル板と前記隔壁との接着接合部分であって前記液室内部に面する部分が、前記基板と前記隔壁とを接着した前記第2の接着剤の余剰分により被覆されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The nozzle plate is made of a metal material and is provided with a nozzle for discharging ink, a substrate having a liquid discharge energy generating unit, and a partition wall provided between the nozzle plate and the substrate, each of which has the nozzle. In an inkjet head in which a plurality of liquid chambers are formed,
The nozzle plate and the partition are bonded by a first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group in a molecular chain, and the substrate and the partition made of a resin material on the bonding surface are formed by the first adhesive. Is bonded with a low-hygroscopic second adhesive,
The adhesive bonding portion between the nozzle plate and the partition and the portion facing the liquid chamber is covered with an excess of the second adhesive that bonds the substrate and the partition. An inkjet head.
前記ノズル板は、ステンレス鋼、あるいはNiを主成分とする金属材料からな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。 It said nozzle plate, an ink jet head according to claim 2, characterized in that stainless steel, or the N i of a metallic material mainly. 前記隔壁における前記ノズル板と接着する面は、前記第1の接着剤がその面内で流動可能な逃げ溝を有することを特徴とする請求項2または3に記載のインクジェットヘッド。   4. The inkjet head according to claim 2, wherein a surface of the partition that adheres to the nozzle plate has an escape groove through which the first adhesive can flow. 5. 前記第1の接着剤は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂のいずれかを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to any one of claims 1 to 4, wherein the first adhesive includes any one of a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, and a bisphenol S type epoxy resin. 前記第2の接着剤は、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂のいずれかを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   The second adhesive includes any one of a biphenyl type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, a cresol novolac type epoxy resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin, and a naphthalene type epoxy resin. The inkjet head according to any one of 5. 前記第1の接着剤及び第2の接着剤は、アミン系硬化剤を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the first adhesive and the second adhesive contain an amine-based curing agent. 前記第1の接着剤及び第2の接着剤は、同一の硬化剤を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the first adhesive and the second adhesive contain the same curing agent. 前記第1の接着剤と前記第2の接着剤は同一の主溶媒を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the first adhesive and the second adhesive contain the same main solvent. 請求項1〜9のいずれかに記載のインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the ink jet head according to claim 1. インクを吐出するノズルが設けられたノズル板と、液体吐出エネルギー発生部を有する基板と、前記ノズル板と基板の間に設けられる隔壁と、により区画されて、それぞれが前記ノズルを有する複数の液室が形成されるインクジェットヘッドの製造方法において、
前記隔壁と接合される前記ノズル板の接合面及び前記基板の接合面の何れか一方を金属材料、他方を樹脂材料として形成する工程と、
前記隔壁の一方の面に水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤を塗布し、ついで該隔壁の前記一方の面とは反対面に前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
前記隔壁の前記第1の接着剤が塗布された面と前記金属材料で形成された接合面とを貼り合わせる第1貼り合わせ工程と、
前記隔壁の前記第2の接着剤が塗布された面と前記樹脂材料で形成された接合面とを貼り合わせる第2貼り合わせ工程と、
加熱により、前記金属材料で形成された接合面と隔壁との貼り合わせ部分における第1の接着剤と、前記樹脂材料で形成された接合面と隔壁との貼り合わせ部分における第2の接着剤を硬化させる加熱硬化工程と、
を有し、
前記加熱硬化工程では、前記加熱の昇温過程において少なくとも前記第2の接着剤に流動性を付与して、前記樹脂材料で形成された接合面と前記隔壁との貼り合わせ部分における前記第2の接着剤の余剰分が、前記金属材料で形成された接合面と前記隔壁との貼り合わせ部分の第1の接着剤であって前記液室内部に面する部分を被覆するようにし、ついで加熱硬化過程において前記第1の接着剤及び第2の接着剤を硬化させることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
A plurality of liquids partitioned by a nozzle plate provided with nozzles for ejecting ink, a substrate having a liquid discharge energy generating unit, and a partition wall provided between the nozzle plate and the substrate, each having the nozzle. In the manufacturing method of the inkjet head in which the chamber is formed,
Forming either one of the bonding surface of the nozzle plate and the bonding surface of the substrate to be bonded to the partition wall as a metal material and the other as a resin material;
A first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group in the molecular chain is applied to one surface of the partition, and then the surface opposite to the one surface of the partition is less hygroscopic than the first adhesive. An adhesive application step of applying the second adhesive of
A first bonding step of bonding a surface of the partition wall to which the first adhesive is applied and a bonding surface formed of the metal material;
A second bonding step of bonding the surface of the partition wall to which the second adhesive is applied and the bonding surface formed of the resin material;
By heating, a first adhesive at a bonding portion between the bonding surface and the partition formed of the metal material, and a second adhesive at a bonding portion between the bonding surface and the partition formed of the resin material. A heat curing step for curing;
Have
In the heat curing step, at least the second adhesive is provided with fluidity in the heating temperature increasing process, and the second portion in the bonded portion between the bonding surface formed of the resin material and the partition wall is provided. The excess of the adhesive is the first adhesive of the bonded portion between the joining surface formed of the metal material and the partition wall and covers the portion facing the liquid chamber, and then heat-cured A method of manufacturing an inkjet head, wherein the first adhesive and the second adhesive are cured in the process.
金属材料からなりインクを吐出するノズルが設けられたノズル板と、液体吐出エネルギー発生部を有する基板と、前記ノズル板と基板の間に設けられる隔壁と、により区画されて、それぞれが前記ノズルを有する複数の液室が形成されるインクジェットヘッドの製造方法において、
前記隔壁の一方の面に水酸基を分子鎖にもつエポキシ樹脂を含む第1の接着剤を塗布し、ついで該隔壁の前記一方の面とは反対面に前記第1の接着剤よりも低吸湿性の第2の接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
前記隔壁の前記第1の接着剤が塗布された面と前記ノズル板とを貼り合わせる第1貼り合わせ工程と、
前記隔壁の前記第2の接着剤が塗布された面と接合面が樹脂材料からなる前記基板とを貼り合わせる第2貼り合わせ工程と、
加熱により、前記ノズル板と隔壁との貼り合わせ部分における第1の接着剤と、前記基板と隔壁との貼り合わせ部分における第2の接着剤を硬化させる加熱硬化工程と、
を有し、
前記加熱硬化工程では、前記加熱の昇温過程において少なくとも前記第2の接着剤に流動性を付与して、前記基板と前記隔壁との貼り合わせ部分における前記第2の接着剤の余剰分が、前記ノズル板と前記隔壁との貼り合わせ部分の第1の接着剤であって前記液室内部に面する部分を被覆するようにし、ついで加熱硬化過程において前記第1の接着剤及び第2の接着剤を硬化させることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
The nozzle plate is made of a metal material and is provided with a nozzle for discharging ink, a substrate having a liquid discharge energy generating unit, and a partition wall provided between the nozzle plate and the substrate, each of which has the nozzle. In a manufacturing method of an inkjet head in which a plurality of liquid chambers are formed,
A first adhesive containing an epoxy resin having a hydroxyl group in the molecular chain is applied to one surface of the partition, and then the surface opposite to the one surface of the partition is less hygroscopic than the first adhesive. An adhesive application step of applying the second adhesive of
A first bonding step of bonding the surface of the partition wall to which the first adhesive is applied and the nozzle plate;
A second bonding step of bonding the surface of the partition wall to which the second adhesive is applied and the substrate having a bonding surface made of a resin material;
A heat curing step of curing the first adhesive in the bonded portion between the nozzle plate and the partition by heating, and the second adhesive in the bonded portion between the substrate and the partition;
Have
In the heat curing step, at least the second adhesive is provided with fluidity in the heating temperature rising process, and the surplus of the second adhesive in the bonded portion between the substrate and the partition wall is, The first adhesive at the portion where the nozzle plate and the partition wall are bonded and the portion facing the inside of the liquid chamber is covered, and then the first adhesive and the second adhesive are bonded in the heat curing process. A method for producing an ink jet head, comprising curing an agent.
前記第1貼り合わせ工程と前記第2貼り合わせ工程を同時に行うことを特徴とする請求項11または12に記載のインクジェットヘッドの製造方法。

The method of manufacturing an ink jet head according to claim 11, wherein the first bonding step and the second bonding step are performed simultaneously.

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