JPH08169108A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
- Publication number
- JPH08169108A JPH08169108A JP31616594A JP31616594A JPH08169108A JP H08169108 A JPH08169108 A JP H08169108A JP 31616594 A JP31616594 A JP 31616594A JP 31616594 A JP31616594 A JP 31616594A JP H08169108 A JPH08169108 A JP H08169108A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- adhesive
- recording head
- ink jet
- jet recording
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】耐高温高湿実験と耐久実験において、圧電素子
と振動板の接着部の亀裂発生と、インク噴射の速度低下
を防止する。 【構成】インクノズル２とインク絞り３ｂに連通する加
圧室４が加工されている基板１と、接着剤１０にて圧電
素子７が接着されている振動板６が接合されているイン
クジェット記録ヘッドにおいて、接着剤は、弾性率が１
９０〜３５０ｋｇ／ｍｍ2 でガラス転移温度が５５〜７
０℃である熱硬化性エポキシ樹脂にする。
と振動板の接着部の亀裂発生と、インク噴射の速度低下
を防止する。 【構成】インクノズル２とインク絞り３ｂに連通する加
圧室４が加工されている基板１と、接着剤１０にて圧電
素子７が接着されている振動板６が接合されているイン
クジェット記録ヘッドにおいて、接着剤は、弾性率が１
９０〜３５０ｋｇ／ｍｍ2 でガラス転移温度が５５〜７
０℃である熱硬化性エポキシ樹脂にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、インクジェット記録
ヘッドにおける振動板と圧電素子の接着部の耐高温高湿
性と耐久性の向上に関する。
ヘッドにおける振動板と圧電素子の接着部の耐高温高湿
性と耐久性の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】この発明に関するインクジェット記録ヘ
ッドは構成が簡単で故障が少ないためプリンタやファク
スなどの機器に広く用いられている。多種のインクジェ
ット記録ヘッドの中で、振動板に接着させた圧電素子に
パルス電圧をかけて変形させ、振動板を内側にそらせて
インクを噴射させる方式は寿命が半永久で有り、ランニ
ングコストが安く今後の伸展が期待されている。
ッドは構成が簡単で故障が少ないためプリンタやファク
スなどの機器に広く用いられている。多種のインクジェ
ット記録ヘッドの中で、振動板に接着させた圧電素子に
パルス電圧をかけて変形させ、振動板を内側にそらせて
インクを噴射させる方式は寿命が半永久で有り、ランニ
ングコストが安く今後の伸展が期待されている。
【０００３】図１は、この記録ヘッドの分解斜視図で、
基板１にインク溜め５，インク絞り３ｂ，インク加圧室
４，インク通路３ａ，およびインクノズル２が加工され
ており、この基板１の上面に、圧電素子７が接着剤１０
で接着されていてインク供給孔８付きの導電性の振動板
６が接合されて、インクの流路を形成する。この内部に
インクを充満させて、図示しない手段で圧電素子７にパ
ルス電圧を加えると、圧電素子は内部に振動板６を変形
させてインクの圧力を上げ、インク絞り３ｂによってイ
ンク溜め５への流出はほとんど無く、インクノズル２か
らインクが噴射される。
基板１にインク溜め５，インク絞り３ｂ，インク加圧室
４，インク通路３ａ，およびインクノズル２が加工され
ており、この基板１の上面に、圧電素子７が接着剤１０
で接着されていてインク供給孔８付きの導電性の振動板
６が接合されて、インクの流路を形成する。この内部に
インクを充満させて、図示しない手段で圧電素子７にパ
ルス電圧を加えると、圧電素子は内部に振動板６を変形
させてインクの圧力を上げ、インク絞り３ｂによってイ
ンク溜め５への流出はほとんど無く、インクノズル２か
らインクが噴射される。
【０００４】図２は電極層９が表面に形成されている絶
縁性振動板６ａと接着剤１０にて接着されている圧電素
子７の断面図であって、接着剤10はエポキシ樹脂を用い
ていた。
縁性振動板６ａと接着剤１０にて接着されている圧電素
子７の断面図であって、接着剤10はエポキシ樹脂を用い
ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この記録ヘッドの仕様
として、最近、温度が５〜３５℃で湿度が２０〜８５％
ＲＨの状態での使用と、２３℃で５０％ＲＨにおけるパ
ルス電圧の２０億回連続印加に耐えることが要求され始
めている。従来の技術で述べた普通の接着剤を用いてこ
の仕様に耐えるかの実験をすると、接着部に亀裂が発生
し、このためインク噴射速度が低下したりするものがあ
った。
として、最近、温度が５〜３５℃で湿度が２０〜８５％
ＲＨの状態での使用と、２３℃で５０％ＲＨにおけるパ
ルス電圧の２０億回連続印加に耐えることが要求され始
めている。従来の技術で述べた普通の接着剤を用いてこ
の仕様に耐えるかの実験をすると、接着部に亀裂が発生
し、このためインク噴射速度が低下したりするものがあ
った。
【０００６】この発明の課題は、上記の使用条件でもこ
の接着部の亀裂やインク噴射の速度低下を皆無にして、
信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供すること
である。
の接着部の亀裂やインク噴射の速度低下を皆無にして、
信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供すること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、導電性が有
る振動板に接着した圧電素子によってインクをノズルか
ら噴射させる記録ヘッドにおいて、接着剤は弾性率が１
９０〜３５０ｋｇ／ｍｍ2 でガラス転移温度が５５〜７
０℃の熱硬化のエポキシ接着剤であり、また、この接着
剤は、硬化剤を酸無水物系エポキシ樹脂とすることであ
る。
る振動板に接着した圧電素子によってインクをノズルか
ら噴射させる記録ヘッドにおいて、接着剤は弾性率が１
９０〜３５０ｋｇ／ｍｍ2 でガラス転移温度が５５〜７
０℃の熱硬化のエポキシ接着剤であり、また、この接着
剤は、硬化剤を酸無水物系エポキシ樹脂とすることであ
る。
【０００８】
【作用】この発明によれば、各種の実験によって接着部
の亀裂発生やインク噴射の速度低下は弾性率とガラス転
移温度に関係すると判明した。ここで、弾性率とは応力
と歪みの比であり、ガラス転移温度とは、低温にて固体
であり超えると軟化する温度である。
の亀裂発生やインク噴射の速度低下は弾性率とガラス転
移温度に関係すると判明した。ここで、弾性率とは応力
と歪みの比であり、ガラス転移温度とは、低温にて固体
であり超えると軟化する温度である。
【０００９】接着剤の弾性率は、低いと圧電素子の変形
を吸収してしまうためインク速度がおそくなる。また、
高いと接着剤の硬化時の収縮による残留応力が高くな
り、更に、硬くて脆いため繰り返し応力に耐えられなく
なる。そして、ガラス転移温度が低いと吸湿量が多くな
って軟弱化し、高いと硬化時の収縮時の残留応力が大と
なって亀裂が発生しやすくなる。
を吸収してしまうためインク速度がおそくなる。また、
高いと接着剤の硬化時の収縮による残留応力が高くな
り、更に、硬くて脆いため繰り返し応力に耐えられなく
なる。そして、ガラス転移温度が低いと吸湿量が多くな
って軟弱化し、高いと硬化時の収縮時の残留応力が大と
なって亀裂が発生しやすくなる。
【００１０】また、カルボン酸の無水酸であって、酸化
アシルとも呼ぶ酸無水物系の硬化剤は、アンモニアＮＨ
3 の水素原子を炭化水素基Ｒで置換した化合物であるア
ミン系と比べて、接着剤の架橋密度が低いため靱性が高
く、かつ、特性の経時低下が少ない。
アシルとも呼ぶ酸無水物系の硬化剤は、アンモニアＮＨ
3 の水素原子を炭化水素基Ｒで置換した化合物であるア
ミン系と比べて、接着剤の架橋密度が低いため靱性が高
く、かつ、特性の経時低下が少ない。
【００１１】
【実施例】ここでは、弾性率とガラス転移温度の値の特
定化について述べる。主剤はすべてエポキシ樹脂であ
り、他の実験結果の考察に基づき３種の接着剤を表１の
ように選定して試料を作成した。振動板の材質はガラス
であり、その表面には電極として導電性金属酸化膜が形
成してあり、これに貼着する圧電素子の寸法は幅が1.5m
m,長さが3mm,厚さが0.15mmである。
定化について述べる。主剤はすべてエポキシ樹脂であ
り、他の実験結果の考察に基づき３種の接着剤を表１の
ように選定して試料を作成した。振動板の材質はガラス
であり、その表面には電極として導電性金属酸化膜が形
成してあり、これに貼着する圧電素子の寸法は幅が1.5m
m,長さが3mm,厚さが0.15mmである。
【００１２】
【表１】 実験のサンプルは１枚に２４ケの圧電素子が接着されて
いるものを各条件毎に１０枚用いた。
いるものを各条件毎に１０枚用いた。
【００１３】高温高湿実験は、４５℃にて９０％ＲＨと
条件を厳しくした恒温恒湿槽に入れてから１６時間直後
に、紙のＡ４判一枚をいわゆるべた塗りとする７９００
０回の下記のパルス電圧を印加後に目視検査とインク速
度測定をした。 パルス電圧；電圧はＤＣ１００Ｖ，幅は５０μｓ，周波
数は４ｋＨｚ。 実験に用いた試料の特性とこれらの結果の一例を表１の
試料番号に対応させて表２に示す。ここで、亀裂発生と
は圧電素子１ケ毎に接着部の目視検査で亀裂が１ケ所で
も生じているものであって、全面剥離では無い。また、
平均インク速度とは、専用の速度計を用い、全面剥離し
た圧電素子が無かったため、条件毎に全圧電素子の値を
平均した。
条件を厳しくした恒温恒湿槽に入れてから１６時間直後
に、紙のＡ４判一枚をいわゆるべた塗りとする７９００
０回の下記のパルス電圧を印加後に目視検査とインク速
度測定をした。 パルス電圧；電圧はＤＣ１００Ｖ，幅は５０μｓ，周波
数は４ｋＨｚ。 実験に用いた試料の特性とこれらの結果の一例を表１の
試料番号に対応させて表２に示す。ここで、亀裂発生と
は圧電素子１ケ毎に接着部の目視検査で亀裂が１ケ所で
も生じているものであって、全面剥離では無い。また、
平均インク速度とは、専用の速度計を用い、全面剥離し
た圧電素子が無かったため、条件毎に全圧電素子の値を
平均した。
【００１４】その結果、実験番号１は良好であり、番号
２はインク速度の低下が著しく、番号３は亀裂の発生率
が極めて高かった。
２はインク速度の低下が著しく、番号３は亀裂の発生率
が極めて高かった。
【００１５】
【表２】 また、硬化剤や配合比を変え、また、試料数を半減させ
た同様の他の実験よって得られた亀裂発生のデータを図
３に、表２の実験番号１の値と共に示す。
た同様の他の実験よって得られた亀裂発生のデータを図
３に、表２の実験番号１の値と共に示す。
【００１６】耐久実験は、２３℃の５０％ＲＨにて前記
と同一のパルス電圧を２０億回印加後に目視検査とイン
ク速度測定をした。サンプルは前記と同一の３種で、数
は条件毎に５枚用いた。その結果、剥離したものは無
く、亀裂発生率と平均インク速度は下記のとおりで、実
験番号１が良好であった。番号１は０％，１２．０m/s
で、番号２は１０％，６．６m/s 、番号３は４４％，
７．６m/s 。
と同一のパルス電圧を２０億回印加後に目視検査とイン
ク速度測定をした。サンプルは前記と同一の３種で、数
は条件毎に５枚用いた。その結果、剥離したものは無
く、亀裂発生率と平均インク速度は下記のとおりで、実
験番号１が良好であった。番号１は０％，１２．０m/s
で、番号２は１０％，６．６m/s 、番号３は４４％，
７．６m/s 。
【００１７】これらにより、請求項１の特性値にすると
接着部の亀裂発生やインク速度低下がないことが判明し
た。更に、接着剤の硬化剤にアミン系を用いて請求項１
の特性値に入るように工夫しても同様な結果が得られ
る。
接着部の亀裂発生やインク速度低下がないことが判明し
た。更に、接着剤の硬化剤にアミン系を用いて請求項１
の特性値に入るように工夫しても同様な結果が得られ
る。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、圧電素子を振動板に
接着する接着剤の二つの特性値範囲を特定化して、高温
高湿に耐え、かつ、耐久性に優れて高信頼のインクジェ
ット記録ヘッドとこの記録機器を提供できる。
接着する接着剤の二つの特性値範囲を特定化して、高温
高湿に耐え、かつ、耐久性に優れて高信頼のインクジェ
ット記録ヘッドとこの記録機器を提供できる。
【図１】インクジェット記録ヘッドの構成斜視図
【図２】振動板と圧電素子の接着状態の断面図
【図３】圧電素子の接着部の耐高温高湿特性図
１ 基板 ６ 振動板 ７ 圧電素子 １０ 接着剤
Claims (2)
- 【請求項１】導電性が有る振動板に接着した圧電素子に
よってインクをノズルから噴射させる記録ヘッドにおい
て、 接着剤は、弾性率が１９０〜３５０ｋｇ／ｍｍ2 でガラ
ス転移温度が５５〜７０℃の熱硬化性エポキシ接着剤で
あることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項２】請求項１に記載の記録ヘッドにおいて、 接着剤は、硬化剤を酸無水物系エポキシ樹脂とすること
を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31616594A JPH08169108A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31616594A JPH08169108A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08169108A true JPH08169108A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18074014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31616594A Pending JPH08169108A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08169108A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123519A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 |
-
1994
- 1994-12-20 JP JP31616594A patent/JPH08169108A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123519A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 |
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