JPH04189549A - 圧電素子の貼着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、基板表面に圧電素子を接着剤によって貼着
する方法であって、圧電素子の上側電極に接着剤が迂回
して付着、硬化することによって圧電素子の機能が阻害
されることを防止し、とくに圧電素子を用いた圧電ブザ
ーや積層アクチュエータ、インクジェット記録ヘッドな
どの製作に適用される、圧電素子の貼着方法に関する。

【従来の技術】

従来方法が適用されるインクジェット記録ヘッド（以下
、記録ヘッドという）について、以下に説明する。圧電
素子は、記録ヘッドではインク噴射用電気機械変換素子
として用いられ、その他の用途としては圧電ブザー、積
層アクチュエータなどがある。さて、第３図は記録ヘッ
ドのキャビテイ板の平面図、第４図は記録ヘッドの側断
面図である。なお、この第３図、第４図は、発明方法が
適用されるものと共通である。 第３図において、シリコン基板のキャビテイ板１上に、
インク加圧室５、それに連続する噴射流路３、ノズル２
、インク供給路６、およびインク溜め７を、フォトエツ
チング等により、溝として形成する。さらに、インク供
給路６とインク溜め７とを連結する部分に、ノズル２と
ほぼ同一の深さ１幅のフィルタ流路８を設けである。ま
た、インク加圧室５の入口と出口にインクの流れを円滑
にするため、および振動板９のだれ込みを防止するため
に島状突起４が設けである。 このキャビテイ板１の溝側の面と振動板９とを接合する
ことによって形成される空間がインクの流通路となる。 そして、振動板９のインク加圧室５に対向する箇所に、
圧電素子１ｏが固着される。 ところで、第４図に示すように、ノズル２．フィル、タ
ー流路８の深さに比べて、噴射流路３．インク加圧室５
．インク供給路６の深さを、より深くしである。 さて、振動板９への圧電素子１０の貼着作業について、
その工程図である第５図（ａ）、　（ｂ）を参照しなが
ら説明する。 第５図（ａ）において、圧電素子１０は、振動板９が金
属のような導電性板のときには直接貼着できるが、振動
板９がガラスやセラミックスのような絶縁性板のときに
は表面に蒸着やスパッタ、メツキなどによって導電性膜
を形成した後に貼着することになる。まず、振動板９の
表面に接着剤１１が塗布され、その上に圧電素子１０が
載置されて仮貼着される０次に、押圧ゴム１３によっテ
押圧しながら、加熱して本貼着する。 接着剤１１は、エポキシ樹脂などの三液性接着剤で、そ
のときの加熱条件は、１２０°Ｃ１６時間である。

【発明が解決しようとする課題】

以上説明したような従来の技術では、次のような問題点
がある。貼着後の圧電素子１０の上側電極面に、第５図
（ｂ）に示すような接着剤１１の硬化した突起が住じる
。この突起は、圧電素子１０の上側電極と、これに信号
を加えるための図示してないフレキシブルプリント配線
板の電極との導通を阻害し、圧電素子ＩＯひいては記録
ヘッドの機能に対して致命的である。 従来方法で、接着剤１１の硬化した突起が発生するのは
、次の理由による。接着剤１１の粘度が低く、圧電素子
ｌＯと押圧ゴム１３との隙間が小さいため、第５図（ａ
）の状態で、毛細管現象によって接着剤１１が圧電素子
１０の側面に沿って上昇し上側電極の表面に流れ込む。 この流れ込みは、圧電素子１０が非常に寸法的に小さい
ことによって助長される。ちなみに、圧電素子１０は、
辺長が１．５〜２．５１１Ｉ１１、厚さが０．１〜０．
２　ｍである。以上の接着剤１１の上側電極の表面への
流れ込みによって、その加熱硬化後に突起が発生する。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の間Ｂ点を解
消し、圧電素子の上側電極に接着剤が迂回して付着、硬
化することによって圧電素子の機能が阻害されることを
防止する、圧電素子の貼着方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために、請求項１に係る圧電素子の
貼着方法は、 接着剤が塗布された基板表面に圧電素子を載置して仮貼
着し； 前記接着剤に応じた正規の加熱条件において接着力が低
下する粘着剤層を、一方の側に有するシートを、前記粘
着剤層側が前記圧電素子の表面に対応するようにして、
この圧電素子に被せるとともに前記基板表面に仮貼着し
； 前記圧電素子を前記基板表面に対して押圧しながら、前
記接着剤に応じた正規の条件で加熱して本貼着し； その後に前記シートを前記圧電素子から剥離、除去する
。 請求項２に係る圧電素子の貼着方法は、請求項１に記載
の方法において、圧電素子が、接着剤が塗布された基板
表面への仮貼着のとき、位置決めがなされる。 請求項３に係る圧電素子の貼着方法は、基板表面に圧電
素子を接着剤によって貼着する方法において、 この接着剤に応じた正規の加熱条件において接着力が低
下する粘着剤層を、一方の側に有するソートを、前記粘
着剤層側が前記圧電素子の表面に対応するようにして、
この圧電素子に被せてこれを仮貼着し； このシートに仮貼着された圧電素子を、前記接着剤が塗
布された基板表面に載置して前記シートとともに仮貼着
し； この圧電素子を前記シートを介して前記基板表面に対し
て押圧しながら、前記接着剤に応じた正規の条件で加熱
して本貼着し； その後に前記シートを前記圧電素子から剥離、除去する
。 請求項４に係る圧電素子の貼着方法は、請求項３に記載
の方法において、圧電素子が複数個で、シートへの仮貼
着のとき、前記各圧電素子の相対的位置決めがなされる
とともに、このシートに仮貼着された各圧電素子が、基
板表面への仮貼着のとき、この基板表面に対して位置決
めがなされる。

【作用】

請求項１〜４のいずれかに係る圧電素子の貼着方法では
共通的に、圧電素子が基板表面に押圧されながら貼着さ
れるとき、接着剤の圧電素子の上側電極まで迂回して付
着するのが、シートによって阻止され、かつシートの粘
着剤の接着力が接着剤に応じた正規の加熱条件で低下す
るから、本貼着終了後にシートを圧電素子から剥離、除
去することができる。 請求項１または２に係る圧電素子の貼着方法では共通的
に、圧電素子を基板表面に仮貼着した後に、シートを圧
電素子に被せるようにして基板表面に仮貼着し、次に本
貼着する。 請求項２に係る圧電素子の貼着方法では特に、接着剤が
塗布された基板表面への仮貼着するとき、圧電素子を特
徴とする 請求項３または４に係る圧電素子の貼着方法では共通的
に、圧電素子をシートに仮貼着した後に、シートととも
に基板表面に仮貼着し、次に本貼着する。 請求項４に係る圧電素子の貼着方法では特に、シートへ
の仮貼着のとき、各圧電素子を相対的位置決めするとと
もに、この圧電素子を、シートとともに基板表面へ仮貼
着するとき、この基板表面に対して位置決めする。

【実施例】

本発明に係る第１の方法による貼着作業について、第１
図の工程図を参照しながら説明する。・同図（ａ）にお
いて、圧電素子１０が、発明における基板である振動板
９の表面に塗布された接着剤１１の上に載置される。圧
電素子１０は、位置決め精度を要するときには、治具を
用いて正確に位置決めされる。 同図（ｂ）において、粘着剤層を下面にもつシート１２
が、圧電素子１０を覆うように置かれ、シート１２の周
縁部は振動板９の表面に粘着して、仮貼着の状態になる
。なお、シー）１２は、その粘着剤の接着力が、接着剤
１１の加熱条件において著しく低下するよう、また加熱
条件では変形しないように選定される。たとえば、白化
精工■の発泡剥離性シー）３１９５番シリーズの製品で
は、加熱条件での接着力が、常温でのそれの１／２０以
下になる。 同図（Ｃ）において、シート１２の上から押圧ゴム１３
により押圧しながら、接着に係る加熱条件、１２０℃、
６時間が加えられて、本貼着がおこなわれる。このとき
、接着剤１１が圧電素子１０の上側電極面への流れ込む
ことは、従来方法のときと異なりシート１２によって阻
止される。しかもシート１２の粘着剤の接着力は、加熱
条件によって著しく低下する。 同図（ｄ）において、圧電素子１０の振動板１１への本
貼着の後に、シート１２は、その接着力の低下のために
振動板９．圧電素子１０から容易に剥離、除去され、貼
着が終了する。 本発明に係る第２の方法による貼着作業について、第２
図の工程図を参照しながら説明する。第２の方法による
貼着作業が第１の方法による貼着作業と異なる点は、振
動板への接着前に、圧電素子がシートに仮接着されるこ
とである。 同図（ａ）において、シート１２の下面（粘着剤層のあ
る面）に圧電素子１０が接着される。実際には、図示し
てない治具によって相対的位置関係が決められた圧電素
子１０の複数個の上に、図示してない吸着ヘッドによっ
て吸着されたシート１２が運ばれ、そこでシート１２は
吸着が解除されて落下し、圧電素子１０の上に被さる形
になる。 同［ｆｆ１（ｂ）において、シート１２に接着された圧
電素子１０が、接着剤１１の塗布された振動板９の表面
に載置され、シート１２の周縁部は振動板９の表面に粘
着して、仮貼着の状態になる。この圧電素子１０は、そ
の振動板９への載置のとき、図示してない治具によって
振動板９に対する正確な位置決めがなされる。 同図（Ｃ）、　（ｄ）は、いずれも第１方法に係る第１
図（Ｃ）、　（ｄ）に対応し、それぞれ本貼着中の状態
１本貼着終了の状態である。 圧電素子の複数個を振動板に対して正確に位置決めして
貼着するときには、第２方法による貼着作業の方が、第
１方法による貼着作業より簡単で、かつ目的により適合
する。

【発明の効果】

請求項１〜４のいずれかに係る圧電素子の貼着方法では
共通に、圧電素子が基板表面に押圧されながら貼着され
るとき、接着剤の圧電素子の上側電極まで迂回して付着
するのが、シートによって阻止され、かつシートの粘着
剤の接着力が接着剤に応じた正規の加熱条件で低下する
から、本貼着終了後にシートを圧電素子から剥離、除去
することができる。したがって、接着剤が圧電素子の上
側電極に迂回して付着し硬化することを完全に防止でき
、圧電素子の本来の機能を発揮させることができる。 請求項１または２に係る圧電素子の貼着方法では共通に
、圧電素子を基板表面に仮貼着した後、シートを圧電素
子に被せるようにして基板表面に仮貼着し、次に本貼着
する。したがって、圧電素子の貼着作業そのものが容易
になる。 請求項２に係る圧電素子の貼着方法では特に、接着剤が
塗布された基板表面への仮貼着するとき、圧電素子を位
置決めする。したがって、完全な貼着とともに、圧電素
子の正確な位置決めが要求されるときに適する。 請求項３または４に係る圧電素子の貼着方法では共通に
、各圧電素子をシートに仮貼着した後、シートとともに
基板表面に仮貼着し、次に本貼着する。したがって、圧
電素子が複数個で、その圧電素子の貼着作業そのものが
容易になる。 請求項４に係る圧電素子の貼着方法では特に、シートへ
の仮貼着のとき、各圧電素子を相対的位置決めするとと
もに、この圧電素子を、シートとともに基板表面へ仮貼
着するとき、この基板表面に対して位置決めする。した
がって、完全な貼着とともに、圧電素子の正確な位置決
めが要求されるときに適する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１方法による貼着作業に関し、
（ａ）〜（ｄ）はその各工程図、第２図は同しくその第
１方法による貼着作業に関し、（ａ）〜（ｄ）はその各
工程図、 第３国は発明方法と従来方法とが適用される共通な記録
ヘッドのキャビテイ板の平面図、第４図は稠じ（その記
録ヘッドの側断面図、第５図は従来方法による貼着作業
に関し、（ａ）、　（ｂ）はその各工程図である。 符号説明 １：キャビテイ板、９：振動板、 １０：圧電素子、１１：接着剤、１２：シート、１３：
押圧ゴム。 代理人弁理士　山　口　　巌　２１．：′〈 丁〒厘ゴン、 （Ｃ）　　　　　　　　　　　　　　（（１）第１　図 （ａ）　　　　　　　　　　　　（ｂ）（Ｃ）（ｄ） 拓２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）接着剤が塗布された基板表面に圧電素子を載置して
   仮貼着し； 前記接着剤に応じた正規の加熱条件において接着力が低
   下する粘着剤層を、一方の側に有するシートを、前記粘
   着剤層側が前記圧電素子の表面に対応するようにして、
   この圧電素子に被せるとともに前記基板表面に仮貼着し
   ； 前記圧電素子を前記基板表面に対して押圧しながら、前
   記接着剤に応じた正規の条件で加熱して本貼着し； その後に前記シートを前記圧電素子から剥離、除去する
   ； ことを特徴とする圧電素子の貼着方法。 ２）請求項１に記載の方法において、圧電素子は、接着
   剤が塗布された基板表面への仮貼着のとき、位置決めが
   なされる構成であることを特徴とする圧電素子の貼着方
   法。 ３）基板表面に圧電素子を接着剤によって貼着する方法
   において、 この接着剤に応じた正規の加熱条件において接着力が低
   下する粘着剤層を、一方の側に有するシートを、前記粘
   着剤層側が前記圧電素子の表面に対応するようにして、
   この圧電素子に被せてこれを仮貼着し； このシートに仮貼着された圧電素子を、前記接着剤が塗
   布された基板表面に載置して前記シートとともに仮貼着
   し； この圧電素子を前記シートを介して前記基板表面に対し
   て押圧しながら、前記接着剤に応じた正規の条件で加熱
   して本貼着し； その後に前記シートを前記圧電素子から剥離、除去する
   ； ことを特徴とする圧電素子の貼着方法。 ４）請求項３に記載の方法において、圧電素子は複数個
   で、シートへの仮貼着のとき、前記各圧電素子の相対的
   位置決めがなされるとともに、このシートに仮貼着され
   た各圧電素子は、基板表面への仮貼着のとき、この基板
   表面に対して位置決めがなされる構成であることを特徴
   とする圧電素子の貼着方法。