JPH0567427B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、記録用液体の小滴（いわゆるインク
ジエツト）を形成するための手段を有するインク
ジエツトヘツドに関するものであり、詳細にはイ
ンクジエツトヘツドを構成する部品の接合構造に
関するものである。

〔発明の背景〕

インクジエツト記録方式に適用されるインクジ
エツト記録ヘツドは、一般に微細なインク吐出口
（オリフイス）、インク通路及びこのインク通路の
一部に設けられるインク吐出圧発生部を備えてい
る。

そして、このようなインクジエツト記録ヘツド
を作成する方法として、従来例えば、ガラス、
セラミツクあるいは金属の板に、切削やエツチン
グ等により微細な溝を形成した後、この溝を形成
した板を他の適当な板と接合してインク通路の形
成を行なう方法、エネルギー発生素子の配置し
てある基板等の基体に、感光性樹脂硬化膜からな
るインク通路壁を形成し、その後前記通路に覆い
を付設する方法（特開昭57−43876号公報）、メ
ツキや樹脂成形によつて形成されたインク通路壁
を有する板状部材を、吐出圧発生素子を配置して
ある基板に貼合わせる方法、などがあり、これら
の方法は、いずれもエネルギー発生素子を配置し
てある基板に別の板状部材を接合させる事によ
り、インク通路、オリフイスが完成される。

ところで、これら作成法を具体的に考えると、
これは下記(イ)〜(ニ)のような接着剤を用いた貼合
せ、固定の方法が採用されるのが普通であるが、
これらの接着剤使用に関連して、その接着対象が
極めて微小なインク通路、オリフイスをもつイン
クジエツトヘツドであるために下記のような更に
改善すべき点のあることが認められた。

前記の接着剤を用いた貼合せ等の方法とは次の
通りである。

(イ) 基板または、板状部材（以下これらを総称し
て基体という）の接合面に、エポキシ系、アク
リル系、あるいはシリコン系などの接着剤をス
クリーン印刷によつて塗布し、両者を貼合せ加
圧することにより接合する。

(ロ) 前記(イ)において、接着剤を適当な厚さにスピ
ンナーコートした後両者を貼合せ加圧すること
により接合する。

(ハ) アクリル系樹脂、ABS樹脂、ポリエチレン
などの熱可塑性樹脂を材質とする板状部材を、
基体に直接熱融着させる。

(ニ) 板状部材の接合面に感光性樹脂層を設け、該
感光性樹脂のもつ自己接着性を利用して基体と
貼合せ加圧固定する。

また前記した更に改善すべき点とは次の通りで
ある。

(i) 接着剤塗布量の制御管理は精密には困難であ
るために、貼合せの際に接着剤の過不足、加圧
力の強弱に影響され、接合面から接着剤がはみ
出て、インク通路を前記接着剤が覆つてしまつ
たり、逆に十分な密着が得られないという現象
が多発する。

(ii) 貼合せ後における接着剤層の厚みの一定化、
すなわち基板と前記板状部材間の距離を接合面
全体にわたつて一定に保つことは、インク通路
の流路、抵抗のバラツキ、あるいはオリフイス
口の面積のバラツキを防止し、ひいては記録液
の吐出性能の安定化を図ることは非常に重要で
ある。このためには、貼合せの際に全接合面に
わたつて前記基体の均一な加圧を行なう必要が
あるが、これは技術的に様々な困難性を伴なう
ために、接着剤層の厚み一定化達成は難かし
い。そのため、基板と板状部材間等の距離が一
定にならず、インク通路の流路抵抗のバラツ
キ、オリフイス口の面積のバラツキを生じて記
録液の吐出安定性をそこなつてしまう。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、基体とこれに貼合せされる
板状部材の間の接合距離つまりインク通路の高さ
を、多数の製品についてバラツキなく一定化した
インクジエツトヘツドを提供するところにある。

また本発明の他の目的は、前記接合距離（イン
ク通路の高さ）の一定化により、記録液の吐出性
能を安定化させたインクジエツトヘツドを提供す
るところにある。

また更に本発明の他の目的は、前記接合距離
（インク通路の高さ）を一定化したインクジエツ
トヘツドの製造が簡易に行なえるようにするとこ
ろにある。

〔発明の概要〕

而して前記した目的を達成するためになされた
本発明の概要とするところは、インクを吐出する
ための吐出エネルギーを発生するエネルギー発生
体が配された基体に対し、接着剤層を介し覆い部
材を接着固定することで、前記基体又は前記覆い
部材のいずれかに配されたインク通路壁部と共に
インク通路を形成したインクジエツトヘツドであ
つて、前記接着剤層には前記インク通路の高さを
規定する大きさの微小径粒体が含有されており、
該接着剤層を前記基板と前記覆い部材の間に介す
ることで、両者を接着すると共に前記微小径粒体
によつて前記インク通路の高さを規定することを
特徴とするインクジエツトヘツドにある。

本発明におけるインクジエツトヘツドは、一般
的にはコンピユータ関連機器としての所謂プリン
タに使用されるものであり、インクジエツトヘツ
ドの液滴吐出の為のエネルギー発生体として電気
熱変換素子を設けたものとして構成される他、基
板に、ピエゾなどの電気・機械変換素子を設けた
ものとして構成される。

本発明において接着剤層中に含有される微小径
の粒体は、層厚設定のために一対の板体の狭圧下
で容易に圧潰しないものであればよく、例えばガ
ラス、セラミツク、プラスチツク、金属等の球形
粒体が使用される。またこの粒体は略一定の粒径
のものを接着剤中に均一に分散して使用され、ま
た接着剤中に含有される量は、好ましくは粒体と
接着剤の樹脂分の容積比が１：10〜１：２の範囲
とされているときに粒子の分散性が良く、かつ本
発明の効果もより好ましいものとなる。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明
する。

実施例 １ 第１図に示された実施例において、図中１はガ
ラス、セラミツク、プラスチツクまたは金属など
で構成されている基本であり、この基体１に吐出
圧を発生させるエネルギー発生体として電気熱変
換体である発生素子２が所望の個数配置されてい
る（図においては２個）。なおこれら発熱素子２
には、図示されていない信号入力用配線部が接続
されている。３は記録液（以下インクという）を
吐出させるための吐出口（以下オリフイスとい
う）である。４はガラス、セラミツク、プラスチ
ツク、または金属などで構成されている覆い部材
であり、インク通路７を形成するインク通路壁部
５が設けられている。６はインク通路７にインク
を供給する供給口である。８はインク通路の高さ
を規定するために一定の粒度分布を有する球状粒
体９を添加物として含み、インク通路壁５の存在
しない所定位置に設けられた接着剤層を示してい
る。また第１図ａおよびｂは貼り合わせる前の覆
い部材４、基体１の斜視図を示し、第１図ｃは両
者貼合せ後の吐出口３を含む断面図を示してい
る。

本実施例において、前記接着剤層８にはシリコ
ン系樹脂を用い、また球状粒体は最大粒径50μm
平均粒径40μmのガラス製のものを用いた。更に
第１図ｂに示す接着剤層８の形成は、スクリーン
印刷法により厚み60μmとなるようにして行なつ
た。

そして以上の基体１と板状部材４を所定の対向
姿勢で位置合せしながら0.5Kg／cm²の力で全面加
圧し、貼合せ作業を行ない、第１図ｃに示す断面
形状のインクジエツトヘツドを製造した。

この第１図ｃから明らかであるように、接着剤
層の厚みは接着剤中に含まれるガラス玉９によつ
て規定されるため、該接着剤層の厚みは全接着面
においてほぼ均一となる。また、球状粒体である
ガラス玉９によつて基板と覆い部材間に構成され
るインク通路の高さが均一に規定され、第１図ｃ
においては、図中符号Ｌで示したエネルギー発生
体としての発熱抵抗素子２とオリフイス３の間の
距離を全オリフイス配置位置のインク通路にわた
つて一定にすることができた。

かかる実施例の構成においては、発熱素子２と
オリフイス３の設定距離がインクの吐出特性に極
めて重大な影響を与える因子となるが、前記の如
くインク通路の高さを規定する球状粒体を含む接
着剤８を介して接合された基板と覆い部材との距
離、つまり、インク通路の高さが一定化され、多
数製造される場合のインクジエツトヘツドの製品
間バラツキは殆どなく、安定した吐出性能のもの
を得ることができた。また貼合せ時の作業も、接
着剤層自体により設定距離が自律的に定まるた
め、距離設定のための格別の作業は不要となつて
大幅な作業性の改善が実現されることになつた。

実施例 ２ 本実施例は第２図に示される。なお本実施例以
下の説明では、部材、部位について第１図と共通
するものについては同じ符号を付して示し、その
詳細説明は省略した。

本実施例の特徴は、インク通路壁部５を基体１
に形成させ、これにより形成されるインク通路７
に対し、インク通路壁部５の外側に区画された該
インク通路壁部５の存在しない位置で、接着剤層
８を介して覆い部材４を貼合せさせる構成となし
ているところにあり、オリフイス３は基体１と覆
い部材４の端縁においてインク通路壁部５の端部
開口として形成される。また本実施例において
は、接着剤層８としてエポキシ系の接着剤に平均
粒径50μm、最大粒径60μmのガラス球を添加した
ものを用い、これを板状部材４の片面周辺部にコ
の字形に80μmの厚みでスクリーン印刷し、貼合
わせは0.9Kg／cm²の力で行なつた。

第２図ｃは貼合せ後の断面を示している。本実
施例においても、貼合せ後の接着剤層８の厚み、
及び形成されるインク通路の厚みは接着剤中に含
まれるガラス玉によつて規定されるため、接着剤
層の厚みは全接着面にわたつてほぼ均一となり、
したがつて図中Ｍで示すように、インク通路の高
さを一定に規定することによつてオリフイスの高
さを、全オリフイスにわたつて常に一定にするこ
とが可能になり、オリフイス口の面積のばらつき
による吐出液滴径のばらつきや吐出スピードのば
らつきなどを押えることができ、インクジエツト
ヘツドの吐出性能の安定化に大きな効果があつ
た。

関連技術 第３図に示される関連技術においては、インク
通路壁部５の表面に対し、覆い部材４を接着剤層
８を介して貼合せするようにした例のものを示
し、他は実施例２と同形状のものである。

この関連技術においては、接着剤層８としてア
クリル系の接着剤に平均粒径8μ、最大粒径12μの
ガラス玉を添加したものを用い、接着剤層８は板
状部材に厚さ15μでスクリーン印刷し、これを第
３図ｂに示されているようなインク通路壁部５を
有する基体１の該インク通路壁部５の上に0.3
Kg／cm²の力で加圧して貼合せた。貼合せ後の状態
を模式的に示したものが第３図ｃである。図から
明らかなように接着剤層の厚みは全接着面にわた
つてほぼ均一となるが、図中Ｍで示されるオリフ
イスの高さは、インク通路壁部５と接着剤層８の
２つの要素の積み重ねによつて決まるため、前記
実施例１，２のように接着剤層８の球状粒体９の
みによつてインク通路高さ、オリフイス高さが一
義的に決まるものに比べて、ばらつきの虞れが大
きい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、基体と板状部
材を貼合せすることで形成されるインクジエツト
ヘツドにおいて、この貼合せのための接着剤層に
層厚設定用の粒体を含有していることにより、以
下に述べるような効果がある。

(1) 接合面の接着剤層の厚さは、一定以上の力で
加圧すれば接着剤中に含まれる一定粒度の球体
の粒径によつて制御されるため、接着による接
着層の厚みのばらつきは、非常に少なく、全接
合面にわたつて均一となる。これにより基体と
板状部材の距離が常に一定に保たれるため、吐
出圧発生素子とオリフイスとの距離、インク通
路の断面積など、インクジエツトヘツドの吐出
特性に大きく影響する因子のバラツキを抑制す
ることができ、吐出の安定化が実現され、また
製造時の歩留り向上にも大きな効果が得られ
る。

(2) 接合面の接着剤層の厚さは、一対の板材を一
定以上の力で加圧すれば接着剤中に含まれる一
定粒度の粒体によつて制御される。このため厳
密な圧力の管理を必要とせずある一定の力以上
で加圧すれば常に一定厚みの接着剤層を得るこ
とができ、工程管理上非常に簡便であるばかり
でなく加圧し過ぎによる接着剤のインク通路や
オリフイスへのはみ出しが防止され、歩留りの
向上にも大きな効果がある。

(3) 接着剤中に含まれる球体の粒径を変えること
により、任意の厚みの接着剤層を得ることが可
能なため、基体とオリフイスとの距離変更、オ
リフイス径の変更など前記基体と板状部材の接
合に関する設計変更に対して適切かつ迅速な対
応が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面第１図ａ〜ｄは本発明の実施例１を説明す
るもので、ａは板状部材の斜視図、ｂは基板の斜
視図、ｃは貼合せ状態をのものの第１図bA−
A′線位置の断面図、ｄは第１図aB−B′線の断面
図である。第２図ａ〜ｃは本発明の実施例２を説
明するもので、ａ，ｂ，ｃは夫々第１図のものと
対応する。第３図ａ〜ｃは関連技術を説明するも
ので、ａ，ｂ，ｃは夫々第１図のものと対応す
る。 １…基体、２…エネルギー発生体、３…吐出口
（オリフイス）、４…板状部材、５…インク通路壁
部、６…インク供給口、７…インク通路、８…接
着剤、９…粒体（ガラス球）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インクを吐出するための吐出エネルギーを発
   生するエネルギー発生体が配された基体に対し、
   接着剤層を介し覆い部材を接着固定することで、
   前記基体又は前記覆い部材のいずれかに配された
   インク通路壁部と共にインク通路を形成したイン
   クジエツトヘツドであつて、前記接着剤層には前
   記インク通路の高さを規定する大きさの微小径粒
   体が含有されており、該接着剤層を前記基板と前
   記覆い部材の間に介することで、両者を接着する
   と共に前記微小径粒体によつて前記インク通路の
   高さを規定することを特徴とするインクジエツト
   ヘツド。 ２ 前記エネルギー発生体は、電気熱変換素子で
   ある特許請求の範囲第１項に記載のインクジエツ
   トヘツド。