JPH05338159A - インクジェット式印字ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電素子２２をより高密度配列するために、
圧電素子２２及び弾性部材８より狭い幅で弾性部材８上
に中間部材１０を配設することで、隣接壁部材との段差
を活かし隣接部材との干渉を防ぎ、位置合わせのマージ
ンを拡大がきる、また複数圧電素子２２の発生力が損失
なく安定して弾性部材８へ伝達できる。その上接着剤Ｂ
を安定して容易に適量管理して塗布を行い、接着剤の流
れ出しを防止しを可能にすることを目的とする。 【構成】 インク室５の一部を形成する弾性部材８を圧
電素子２２により変位させ、ノズル２からインク滴を吐
出させるインクジェットヘッドにおいて、前記弾性部材
８と圧電素子２２の間に中間部材１０を設け、中間部材
１０を圧電素子２２と接合した構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印字信号に応じてイン
ク滴を吐出して、記録紙等の記録媒体上にインク像を形
成するオンデマンド型インクジェット式プリンタの記録
ヘッド及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】印字信号に応じてインク滴を飛翔させ
る、いわゆるオンデマンド型インクジェット式プリンタ
の記録ヘッドは、日本特許公報特公平２−４５９８５号
や特公平２−５２６２５号に示されたように、一端が基
台に固定された圧電素子の他端を、インク室を形成する
容器の弾性壁に、脚部を介して当接させて構成される。
この脚部は弾性壁を構成する部材に隣接する部材内の円
柱形開口の軸受手段に沿った並進運動をしている。同公
報の技術によると、圧電素子を収縮させてインク室体積
を増大し、再び圧電素子を伸長させることでインク室体
積を減少させインクをノズルから液滴として吐出してい
る。更に同技術の構成は、脚部を軸受手段に線接触させ
て支持させる構造をとっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】記録ヘッドの小型化、
高密度化を図るほど圧電素子やインク室の寸法は小さく
なる。前出の公報の構成では、脚部部材や脚部挿入軸受
構成部材等、複雑なる形状の部材を積層する構造であ
り、小型化した各部材の寸法を高精度に管理し製造する
ことが非常に困難である。つまり圧電素子からの発生力
を伝達する脚部と脚部挿入軸受構成部材との接触状態を
複数のインク吐出装置において必要精度を得ることが困
難であるという問題点を有する。

【０００４】また、圧電素子からの発生力の伝達が、イ
ンク吐出装置の相互間で、複数の脚部を同一の脚部挿入
軸受構成部材内で並進運動させるために干渉するという
問題点を有する。

【０００５】更に、圧電素子と脚部の結合手段で、圧電
素子の圧電素子長軸に横断方向の側方運動を阻止する脚
部構造への圧電素子の位置合わせまたは係合手段を圧電
素子と脚部に配設した場合の位置合わせは、寸法の小さ
くなった、剛性の低下した圧電素子を定位置へ組み込ま
せることとなり、圧電素子への前記横断方向への負荷が
加わり、圧電素子の信頼性を損なうという問題点を有す
る。

【０００６】その上、脚部と弾性壁間に機械的結合手段
を用いているため結合部の剛性が低く、インク吐出の高
速応答性が得られないという問題点を有する。

【０００７】そこで、本発明の全体的な目的は、圧電変
換器と弾性壁との間の改良された結合構造を提供するこ
とにある。

【０００８】本発明の他の目的は安価な結合方法を提供
することにある。

【０００９】本発明の他の目的は容易に量産できる結合
構造かつ結合製造方法を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は圧電素子発生力損失の
少ない、複数のインク吐出装置で均一なる性能の発揮で
きる結合方法を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的はインク吐出装置の相互
間の干渉を防ぐ結合構造を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は信頼性を有する結合方
法を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的はインク吐出の高速応答
性の有する結合方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
式印字ヘッドは、インク室の一部を形成する弾性部材
と、これに一対一に対応、配設される圧電素子とは結合
構造をとり、前記弾性部材は前記圧電素子によって変位
され、インク室内のインク圧力を高め、ノズルからイン
ク滴を吐出させるインクジェット式印字ヘッドにおい
て、前記弾性部材と前記圧電素子との少なくとも一方
に、前記弾性部材と前記圧電素子とが当接する部分に中
間部材を設け、かつ前記圧電素子複数並列方向における
前記中間部材の幅は、前記弾性部材及び前記圧電素子の
幅より狭く、各部材は接着により固定されていることを
特徴とする。更に、その製造方法においては、接着剤を
薄膜に塗布し、前記薄膜上に塗布された接着剤の薄層
を、接合固定される前記弾性部材あるいは前記圧電素子
あるいは形成された前記中間部材に転写し、前記弾性部
材と前記圧電素子とを押圧、固定することを特徴とする
インクジェット式印字ヘッドの製造方法。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示す斜視図
であり、組立後に各部品を分解したものである。図２、
図３、図４、図５はそれぞれ、同実施例をより詳細に描
いた部分断面図、同実施例の前記部分断面図を９０度回
転した部分断面図、同実施例を下方より見た部分斜視
図、同実施例を真上より見た部分平面図を示す。尚、図
５は構成部品を上より順次透過した状態を示す。図６は
従来の問題点を説明する部分断面図、図７は本発明の構
造での効果を説明する部分断面図を示す。図８、図９は
インク室の製造方法の一実施例を説明するための部分断
面図を示す。図１０は本発明の実施例の構成に基づい
て、中間部材を形成する製造方法を説明するための部分
断面図を示す。図１１は本発明の実施例に基づいて、本
発明の製造方法を説明するための部分断面図を示す。図
１２、図１３は本発明の他の実施例を説明するための部
分断面図を示す。

【００１６】これらの図において、１はノズル基板であ
る。ノズル基板１には、複数のノズル２を設けてある。
３はキャビティ形成基板である。キャビティ形成基板３
は、ノズル基板１と、弾性壁となる弾性部材８とで挟ま
れて、リザーバ４とインク室５を形成する。弾性部材８
は、金属薄板６と壁部材７とからなる積層構造を成す。
弾性部材８、キャビティ形成基板３、ノズル基板１は順
次密着接合されキャビティを形成した後、後述する中間
部材１０を弾性部材８側に形成し、ヘッドフレーム１１
上に密着接合されている。

【００１７】図１をもとに本発明を説明する。インク滴
吐出の駆動源となる圧電素子２２は、その長手方向の約
半分の一面を固定台２１に固着され、固着されない半分
の先端５０を中間部材１０と接合している。固定台２１
には正極と負極の導通配線パターン２４が施され、リー
ドフレーム２５を介して、制御基板１３により制御され
た電界を圧電素子２２に与える。１１はヘッドフレーム
である。１２はヘッドフレーム１１内を貫通する取り付
け穴で、圧電素子２２のＸ，Ｙ方向の位置合わせ（図１
のＸＹＺ座標参照）をするべく固定台２１を支持する。
尚、圧電素子２２のＺ方向は、中間部材１０と弾性部材
８とキャビティ形成基板３とノズル基板１を接合した接
合体を、ヘッドフレーム１１に接合後、圧電素子２２の
先端５０を中間部材１０に当接して位置合わせする。

【００１８】３１はインク溜部（図示せず）からインク
５１を供給するインク供給管である。インク供給管３１
は、ヘッドフレーム１１に圧入接合されている。インク
流路は、ヘッドフレーム１１にあるインク接続口３２と
弾性部材８にあるインク連絡口３３を経て、キャビティ
形成基板３のリザーバ４、更にインク室５と連通してい
る。以上が概略構成である。

【００１９】図２、図３に従って、構造について更に詳
しく述べる。図２は複数並列（図１のＸ方向）する圧電
素子２２の、一本の圧電素子を図１のＹ方向へ中央より
切断したときの部分断面図である。弾性部材８の圧電素
子２２が中間部材１０を介して当接する壁部材７ａは、
圧電素子２２の当接部断面積よりインク室断面積が大き
いために、インク室５の弾性壁の変位量を可能な限り大
面積で均一に得るため、金属薄板６に対して剛性の補強
を図っている。圧電素子２２は、一方の電極４１と他の
一方の電極４２が対向している。電極４１は、固定台２
１上の配線パターン２４に接合と同時に電気接続されて
いる。他の電極４２は、共通板２３により、固定台２１
上の配線パターン２４、特に電極４１に反する電極と電
気接続している。配線パターン２４と制御基板１３とを
リードフレーム２５で結び、それぞれ接続箇所を半田２
６で固着している。尚、固定台２１は、圧電素子２２が
中間部材１０に当接した状態で、ヘッドフレーム１１に
接合固定されている。つまり、圧電素子２２のＺ方向は
中間部材１０で位置合わせする。壁部材７と当接するヘ
ッドフレーム１１の平面６０は、平面研磨等の手段によ
り高精度に仕上げられている。

【００２０】図３は複数並列する圧電素子２２の図１の
Ｘ方向へ中央より切断したときの部分断面図である。ノ
ズル基板１とキャビティ形成基板３と弾性部材８とは密
着接合した積層構造であり、密着接合させるために、弾
性部材８の壁部材７はノズル基板１と弾性部材８とに当
接する、インク室間を隔てる壁３ｅに接合圧力を加える
ことが必要であり、圧電素子２２からの発生力を伝達す
る壁部材７ａとは別に壁部材７ｂを配設する。

【００２１】一方、図５のごとくインク５１が充填され
るインク室５及びリザーバ４は、キャビティ形成基板３
とノズル基板１と弾性部材８とで形成される。キャビテ
ィ形成基板３は、ガラスのエッチング加工、金属薄板の
積層、感光性樹脂の露光形成、樹脂の射出成形等で作る
ことができるが、本実施例では、コスト的に安価な感光
性樹脂を用いている。キャビティ形成基板３の上面を覆
うノズル基板１は、プレス加工によって、複数のインク
室５にそれぞれ一つずつノズル２が開けられた、０．１
ｍｍ程のステンレス鋼板からなる。ノズル基板１は、ニ
ッケルの電鋳加工法によっても作ることができる。ま
た、キャビティ形成基板３の下面を覆う弾性部材８は、
ニッケルの電鋳加工法で５μｍ以下の厚さに形成した金
属薄板６に、同加工法で１０〜１００μｍ程度の厚さに
形成した壁部材７を積層した構造をなす。壁部材７は、
レジストを塗布することで容易に必要なる形状を得るこ
とが出来る。金属薄板６は、圧電素子２２の伸縮をイン
ク室５に効率良く伝えるために薄いほど好ましいが、イ
ンク室５内のインク５１がしみ出してはならない。イン
ク５１が導電性を呈する場合、圧電素子２２の一方の電
極４１と他の一方の電極４２間や制御基板１３にインク
５１が付着して、電気的にショートしてしまうからであ
る。また、金属薄板６をフィルム等の樹脂で代替するこ
ともできる。圧電素子２２を金属薄板６に直接接合すれ
ば構成としては簡素になるが、以下の理由によりこれが
できない。一つの理由として、図２に示すように、電極
４１が金属薄板６と接触すると隣接する圧電素子が短絡
してしまう。仮に、電極４１側を共通電極とした場合に
は、インク５１に電界が加わることになる。このこと
は、インク５１が経時的にイオン化して、信頼性の劣化
を招くことにつながる。そこで、中間部材１０に絶縁部
材即ち感光性樹脂を配することにより上記の問題から解
放され、圧電素子２２を制御するための配線の自由度が
増すことになる。もう一つの理由は、図５に示すよう
に、圧電素子２２の断面形状とインク室５の断面形状
が、コスト面及び製造上の理由から異なることにある。
このことは、圧電素子２２がインク室５を加減圧する
際、図５に示すように、変位できる弾性部材８の長さ
（イ）が短すぎて充分にたわむことができず、逆に変位
できる弾性部材８の長さ（ロ）は長すぎて発生する圧力
を吸収してしまう。よって、圧電素子２２の変位を効率
良くインク室５に圧力伝達するために、長さ（イ）
（ロ）を適切に確保できる中間伝達部材が必要となる。
上記理由から剛性を有する壁部材７ａが必要とされる。
従って、壁部材７ａは、図５に示すようにたわみ量が確
保できるように、インク室５の投影面より一回り小さく
設計されている。壁部材７ａは、電鋳加工法によって図
４に示す形が作られる。また、図７に示されるように、
島状部である壁部材７ａの端面は、圧電素子２２の先端
５０と壁部材７ａとの位置合わせのマージン増大のため
中間部材１０が形成され、これに圧電素子２２の先端５
０が接合されている。

【００２２】ここで、インク滴吐出動作を図２を用いて
説明する。印字信号に応じて制御基板１３からリードフ
レーム２５、配線パターン２４を通じて圧電素子２２の
一方の電極４１と他の一方の電極４２とに電界を印加す
る。電界を印加された圧電素子２２は長手方向（同図上
下方向）に収縮しようとする。この時、圧電素子２２の
下半分は、ヘッドフレーム１１に保持される固定台２１
に固着されており、収縮変位できない。一方、圧電素子
２２の上半分は、他の拘束を受けることなく収縮変位し
て、その収縮力により中間部材１０を介して弾性部材８
を引張る。中間部材１０を介して圧電素子２２に引張ら
れた弾性部材８の金属薄板６が下方へたわみ、その結果
インク室５の体積が膨張する。インク室５が膨張する
と、リザーバ４からインク供給口３ｃを通じてインク５
１が流入する。次いで、圧電素子２２の電界を解除する
と、圧電素子２２は元の長さに伸長してインク室５を圧
縮する。この圧力でノズル２からインク滴を吐出する。
圧電素子２２の変位をインク室５に伝える中間部材１０
と弾性部材８の壁部材７ａは前述したように、インク室
５の投影面より一回り小さいため、金属薄板６のたわみ
部を残しつつインク室５をまんべんなく加圧及び減圧す
る。

【００２３】ところで、本発明の中間部材１０を形成し
ない従来の結合構造例では、複数のインク室５が密接
し、一対一に脚部２７を配設する。圧電素子２２ａと脚
部２７は、発生力伝達時損失をなくすため当接後直接接
合する。しかし、寸法が極端に小さな構造の位置合わせ
で、図６に示すごとく圧電素子２２ａが隣接する脚部２
７に端部が掛かり、隣接インク室５、５、５‥‥間で干
渉する恐れがある。また、接着剤が部分的に多量に塗布
されることで振動部である弾性部材８ａが軸受構成部材
２８と共に固化されてしまう危険性も高い。従って、こ
の間隙には、圧電素子２２ａと弾性部材８ａとを接合す
るために必要最小限の接着剤を塗布することが必要とな
る。接着方法としては、一般に一定量の接着剤を圧電素
子２２ａまたは弾性部材８ａに、各塗布部に塗布厚バラ
つきがでないように塗布した後、両者を当接した状態で
保持し同接着剤を硬化させている。これ以外では、例え
ば、圧電素子２２ａと弾性部材８ａとを当接後、圧電素
子２２ａと弾性部材８ａとの各間隙に応じた適度な量を
充填することが考えられるが、構造上、製法上制約が大
きく実現する可能性は極めて小さい。そこで、一定量の
接着剤を管理しながら塗布する方法を採ることとなる。

【００２４】圧電素子２２ａと弾性部材８ａとの位置合
わせが寸法が極端に小さな構造で困難である場合、接着
剤の接合状態において図６の９ａ、９ｂ、９ｃ、‥‥の
ごとく、バラつきの大きい状態が形成されることとな
る。ここでは、代表的な３タイプを図示しているが、実
際にはもっと多くの接合状態が生じている。９ａは、圧
電素子２２ａから弾性部材８ａへの動圧伝達には問題無
い接合状態を示し、接合としては安定して硬化してい
る。これは、即ち弾性部材８ａあるいは圧電素子２２ａ
上の接着剤が適量に保たれているからである。一方、９
ｂは接合するべき脚部２７の隣接する脚部２７へ接合し
た状態を示す。この状態においては、目的外の不必要な
インク室５からのインクの吐出が生ずることとなる。９
ｃは接着剤塗布量の過剰であることと、ノズル基板１
ａ、キャビティ形成基板３ｄ、弾性部材８ａ、軸受構成
部材２８の製造過程により生ずる厚み方向のバラつきや
反りにより脚部２７と圧電素子２２ａとの間隙が狭くな
ることが起因して、軸受構成部材２８をも接合している
状態を示す。この状態はまた、脚部２７と軸受構成部材
２８とは滑らかに動作しなければならない関係から、圧
電素子２２ａ変位方向において前記二部材は大きな断差
を形成することができなく、従って壁部材７ａならびに
圧電素子２２ａ上の接着剤Ｂを９ｃのように容易に取り
込み易く、圧電素子２２ａの伸縮が阻止されることとな
る。よって、接着剤Ｂの流出を防ぐために圧電素子２２
ａの固着されない半分の先端５０と脚部２７の当接面と
の間隙を適切で均一な状態にすると共に、脚部２７と軸
受構成部材２８と少なくとも接着剤の塗布高さｈａ程度
に段差をつけることが重要である。

【００２５】一方図７は、本発明で実施される中間部材
１０を設けたことによる効果を説明する部分断面図であ
る。また、脚部２７と軸受構成部材２８間の摩擦に対し
対策を構じた構造を示している。同図において、後述す
る方法で中間部材１０を形成し、圧電素子２２ａと接合
された状態を示す。中間部材は同図のごとく、１０ｄ、
１０ｅ、１０ｆ‥‥で、前述したノズル基板１ａ、キャ
ビティ形成基板３ｄ、弾性部材８ｂの製造過程による厚
み方向のバラつきやソリを補正し、９ｄ、９ｅ、９ｆで
示すように、適度な間隙を形成している。また、後述す
る製造方法により中間部材１０の高さと隣接壁部材８ｂ
との段差を活かし接着状態を安定して形成している。そ
の上、壁部材８ｂ上へ接着剤Ｂを塗布した場合において
も隣接する壁部材８ｂ上の接着剤Ｂを圧電素子２２ａに
引き込むことがなくなる。

【００２６】その他前述の実施例以外にも、例えば図１
２のように、圧電素子２２側に中間部材１４を形成する
こともできる。また、図１３のように、圧電素子２２側
に中間部材１６を形成し、弾性部材８側に中間部材１５
を形成することもできる。

【００２７】次に図８、図９に従って弾性部材８とキャ
ビティ形成基板３とノズル基板１との接合体の製造方法
について述べる。図８、図９は圧電素子２２の複数並列
方向から見た断面を示すものである。キャビティ形成基
板３の製造法としてはプレス加工、電鋳成形、エッチン
グ等の方法があるが、ここでは最も容易なる感光性樹脂
フィルムを用いた製法で、ノズル基板１と弾性部材８の
各々へキャビティ形成基板３を２部に分割して形成し、
後に分割形成した２部を融着して仕上げる方法について
説明する。最初に、図８を用いキャビティ形成基板３の
ノズル基板１側のキャビティ形成について説明する。前
述のごとくプレス加工または電鋳加工法によって加工さ
れたノズル基板１に感光性樹脂フィルム（以下ドライフ
ィルムと呼ぶ）６１をラミネートする。次に紫外線を露
光するパターンと露光しないパターンを形成したガラス
マスク６２をドライフィルム６１側に配し、紫外線を照
射し露光を行う。露光後には、ドライフィルム６１上
に、露光によって硬化した部分と露光されない未露光部
分が形成される。次に、現像を行うことによって未露光
部分を除去し、キャビティ形成基板３ａとノズル基板１
の接合体７０が完成する。

【００２８】一方、図９のように弾性部材８側も前記キ
ャビティ形成基板３ａと同様にして電鋳加工法によって
加工された弾性部材８上にキャビティ形成基板３ｂを形
成することで接合体８０が完成する。そして、キャビテ
ィの完成体は、キャビティ形成基板３ａとノズル基板１
との接合体７０とキャビティ形成基板３ｂと弾性部材８
との接合体８０の両者を当接し、１５０〜１７０℃の温
度で融着することによって、キャビティ形成基板完成体
９０が製造される。この時、ドライフィルム表面は熱に
よって融着されるが、加圧力と時間によってドライフィ
ルムのつぶれ量が決定される。また、加圧が均等に成さ
れることがドライフィルムのつぶれ量のバラつきを少な
くする上で重要となる。そこで加圧均等を目的に、キャ
ビティ形成基板３ａとキャビティ形成基板３ｂとが当接
する位置には、壁部材７ｂを配設してドライフィルムの
つぶれ量のバラつきの安定化を図っている。そのため、
隣接するインク室５、５、５‥‥間に壁部材７ｂが配設
され、壁部材７ａとの間隔が密となり高密度配列が困難
となる。よって、圧電素子２２との接合時に中間部材１
０を設けることが重要になる。また、実際には、ドライ
フィルム上における融着肉の有無即ちパターンの配し方
によって、つぶれ量のアンバランスが起こり易い。ま
た、融着時の加熱から常温への冷却過程では、ソリが発
生しやすくなる。以上の理由から、製造時にキャビティ
形成基板完成体９０の厚みｈのバラつきが発生しやすく
なっている。従って、圧電素子２２と弾性部材８との間
隙バラつきにおいても中間部材１０は重要な役割を果た
すこととなる。

【００２９】図１０は、前記中間部材１０を形成する過
程を示す。９０は、キャビティ形成基板完成体である。
まず、キャビティ形成基板完成体９０の弾性部材８側
に、中間部材１０を形成する流動性物質１０ａを塗布す
る。必要に応じて、塗布前に密着力向上を目的として、
弾性部材８にプライマー処理を施すこともある。流動性
物質１０ａは、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、常温硬化性
樹脂があげられるが、特にポリエステル樹脂、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂、ＡＰＲ樹脂、各種レジストが使用
される。本実施例では、比較的簡単に扱えコスト的にも
安価なポリエステル樹脂（感光性樹脂）を用いている。
次に、弾性部材８の最も凸となる部分から、一定の距離
を離間せしめる、少なくとも後述の中間部材１０上への
転写接着剤高さｈａ（図１１）以上の、間隙部材（図示
せず）を設けた部分に、離型性を目的としたＰＥＴフィ
ルムを、少なくとも流動性物質１０ａよりも広い範囲に
載置する。次に、前記フィルム上に平坦の基準となるガ
ラスマスク９１を載置する。このガラスマスク９１に
は、流動性物質１０ａに対して露光部と未露光部を選択
的に形成する目的で、パターンが配されている。更に、
このガラスマスクの少なくともフィルム側の片面は、研
磨加工で平面度０．１〜０．２μｍ程度に仕上げられて
いる。このガラスマスク９１を載置した後、３００〜４
００nm程度の波長を持つ紫外線を照射することによっ
て、露光を行う。流動性物質１０ａは、可視光線４００
nm以上には感光しにくいので、暗室や特別な設備は必要
ない。前記露光後には、流動性物質１０ａは２分化さ
れ、被露光部は化学変化を起こして硬化し未露光部は流
動性の状態を保っている。この状態で、未露光部で流動
性の部分の除去を行う。流動性物質１０ａは、弱アルカ
リ液あるいは水で簡単に除去できるので、作業は安全且
つ無害である。また、硬化部分を更に確実に硬化させる
目的で、後露光を必要に応じて実施することもできる。
その上、未露光部除去時に膨潤した成分の乾燥を目的に
６０〜８０℃の温度を加えることもある。以上の方法に
より、中間部材１０を形成することができ、平面精度に
ついては前記ガラスマスク９１と同程度な高精度の中間
部材１０を形成することができる。尚、本実施例以外で
も、前記熱硬化性樹脂や常温硬化性樹脂についても、同
様に高精度な中間部材１０を形成することができる。

【００３０】次に図１１に従って高密度に配設したキャ
ビティ形成基板完成体９０上に形成された中間部材１０
と圧電素子２２とを、接着塗布量を安定して容易に得る
ことのできる製造方法について説明する。前記製造方法
により形成した弾性部材８の壁部材７ａ上の中間部材１
０の平面精度は、前記の通りガラスマスクの平面度程度
には仕上げられている。しかし、圧電素子２２ａの固定
台と固着されない半分の先端５０と当接することで前記
中間部材１０との間隙バラつきが１〜３μｍ程度はあ
る。これまでに間隙バラつきは最小限に収められてい
る。そこで、残留バラつきは接着剤Ｂの高さｈａで吸収
しなければならない。従って、少なくとも４μｍから、
多くても金属薄板６へはみ出さない程度で、接着剤Ｂの
高さｈａを中間部材１０上に均一に塗布しなければなら
ない。接着剤Ｂ一定量塗布の方法としては、スピンコー
ト、スプレー印刷、タコ印刷、平板転写、スクリーン印
刷があるが、本構造では金属薄板６へのはみ出しが厳禁
であるためスピンコート、スプレー印刷、スクリーン印
刷は使用できない。また、金属薄板６が５μｍ以下と非
常に薄く、タコ印刷では圧力が加わるため金属薄板６の
破壊を導き使用できない。平板転写については、一般的
に片面が高精度な平面精度を有する平板を用い被転写物
へ転写するが、本構造では少量の接着剤Ｂを微量ではあ
るが平面度バラつきをもつ中間部材１０へと転写しなけ
ればならなく、その上圧力を加えられないことを考慮す
ると、平板転写は一定量塗布にとって不適切な方法とな
る。そこで、本発明の構造に対しては転写印刷法の一つ
であるフィルム転写により、フィルムが平面度のバラつ
きに追従する特徴を活かし高精度に転写高さｈａを管理
した塗布を行なう。

【００３１】製造方法は、図１１に示すように片面を
０．１〜０．２μｍ程度に仕上げてある平板へ、本実施
例ではポリイミドの５μｍ〜２０μｍのフィルムを密接
し、上部に接着剤Ｂのフィルム上での高さを管理し、転
写に必要な面積を制限するスペーサー６５を設置する。
このスペーサーの塗布範囲内に接着剤Ｂを滴下し、余分
な接着剤Ｂを端部が線状に平坦性を有するかき取り板で
排除する。この一連の工程を迅速に行うことで、スペー
サー厚と同程度の接着剤Ｂ高さを得る。そして、スペー
サーを排除した後、接着剤Ｂの塗布されているフィルム
を中間部材１０上へ接着剤Ｂの表面張力を利用して置
く。接着剤Ｂの塗布されているフィルムは柔軟であるた
めキャビティ形成基板完成体９０の表面形状に追従して
接着剤Ｂの粘性により引き寄せられる。この時、接着剤
Ｂ塗布部に気泡が混入しないように徐々にフィルムを中
間部材１０及び壁部材７ｂ上へと置いていく。接着剤Ｂ
の当接した部分は、このフィルムを除去すると、均一高
さｈａに転写された接着剤Ｂを得る。フィルム転写は、
被転写物の平面度に拘らず被転写物の形状に追従するた
め、接着剤Ｂの転写量はいずれの転写部分においても均
一に転写される。本被転写物は、表面が矩形の連続であ
り、中間部材１０が高所となっているため接着剤Ｂがそ
の側面に少量塗布される。従って接合時の接着剤メニス
カス形状が中間部材１０の側面まで至り接合高強度を得
ることができる。フィルム転写の特徴は、フィルムの剛
性やフィルムの種類を被転写物の表面形状に合わせ選択
し、接着剤の主成分、粘度を被転写物の表面積、表面状
態に適したものを選択することで、様々な複雑なる表面
形状、表面粗さの部品の接着剤塗布が塗布厚均一に容易
に行える。以上のように容易なる方法で得られた中間部
材１０上の均一高さｈａの接着剤Ｂに、図７のように圧
電素子２２ａの固定台と固着されない半分の先端５０と
当接することで、圧電素子２２ａは壁部材７ｂと接合す
ることなく、また金属薄板６へ接着剤が流出することな
く安定して壁部材７ａと接合することができる。

【００３２】以上述べたごとく形成した圧電素子２２と
弾性部材８との結合構造は、圧電素子２２の発生力を損
失無くインク室５へ伝達できるものである。特徴として
は、個々のインク吐出装置において、圧電素子２２と弾
性部材８間の結合構造は他からの拘束を全く受けないこ
とにある。また中間部材１０が樹脂であり軽いこと、そ
の上接着剤塗布量が安定し中間部材１０を設けているこ
とにより位置合わせにマージンが広く取れ、容易に的確
に当接するべく圧電素子２２と弾性部材８とを接合でき
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、並列に密接して配
設されるインク吐出装置の圧電素子と壁部材間の結合構
造で、接着剤流出による他との剛体化を防ぐことが出
来、インク吐出装置の高密度配列を可能にする。また、
各部材間を強固に接合により結合させるため高速応答性
を実現できる。更に、中間部材が隣接部材との断差を管
理して形成できるため、隣接壁部材との接合を防ぐこと
ができ、平面方向で圧電素子の弾性部材に対する位置合
わせのマージンを広くとることができ、圧電素子はその
変位方向の横断方向に結合による負荷が加わらないため
信頼性が得られる。その結果、圧電素子の変位を忠実且
つ効率良くインク室に伝えることができるようになり、
高速応答性を有するインク吐出特性の安定した高密度ヘ
ッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の構成を示す斜視図である。

【図２】同上実施例の部分断面図である。

【図３】同上実施例の９０度回転した面の部分断面図で
ある。

【図４】同上実施例を下方より見た部分斜視図である。

【図５】同上実施例を真上より見た平面図である。

【図６】従来例の問題を説明する部分断面図である。

【図７】本発明の効果を説明する部分断面図である。

【図８】本発明の１実施例の１製法を示す図である。

【図９】同上実施例の１製法を示す図である。

【図１０】同上実施例の１製法を示す図である。

【図１１】本発明の製造方法を説明する部分断面図であ
る。

【図１２】本発明の他の実施例の部分断面図である。

【図１３】本発明の他の実施例の部分断面図である。

【符号の説明】

１、１ａ ノズル基板 ３、３ｄ キャビティ形成基板 ５ インク室 ６ 金属薄板 ７、７ａ、７ｂ壁部材 ８、８ａ 弾性部材 ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ，９ｅ，９ｆ 接着剤の流動硬
化状態 １０、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１４、１５、１６ 中
間部材 １０ａ 流動性物質 １１ ヘッドフレーム １２ 取り付け穴 ２１ 固定台 ２２、２２ａ 圧電素子 ２３ 共通板 ２４ 配線パターン ２５ リードフレーム ２７ 脚部 ２８ 軸受構成部材 ３１ インク供給管 ３２ インク接続口 ３３ インク連絡口 ５１ インク ６０ ヘッドフレーム平面 ６１ 感光性樹脂フィルム（ドライフィル
ム） ６２ ガラスマスク ９０ キャビティ形成基板完成体 ９１ ガラスマスク（基準平板）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク室の一部を形成する弾性部材と、
   これに一対一に対応、配設される圧電素子とは結合構造
   をとり、前記弾性部材は前記圧電素子によって変位し、
   インク室内のインク圧力を高め、ノズルからインク滴を
   吐出させるインクジェット式印字ヘッドにおいて、前記
   弾性部材と前記圧電素子が当接する部分に中間部材を設
   け、かつ前記圧電素子複数並列方向における前記中間部
   材の幅は、前記弾性部材及び前記圧電素子の幅より狭
   く、接着により固定されていることを特徴とするインク
   ジェット式印字ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインクジェット式印字ヘ
   ッドにおいて、接着剤を薄膜状に塗布し、前記接着剤の
   薄層を、接合固定される前記弾性部材あるいは前記圧電
   素子あるいは形成された前記中間部材に転写し、前記弾
   性部材と前記圧電素子とを押圧、固定することを特徴と
   するインクジェット式印字ヘッドの製造方法。