JPH09109401A - インクジェットプリンタヘッドの製造方法 - Google Patents

インクジェットプリンタヘッドの製造方法

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JPH09109401A
JPH09109401A JP26824195A JP26824195A JPH09109401A JP H09109401 A JPH09109401 A JP H09109401A JP 26824195 A JP26824195 A JP 26824195A JP 26824195 A JP26824195 A JP 26824195A JP H09109401 A JPH09109401 A JP H09109401A
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JP
Japan
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groove
plate
grooves
piezoelectric member
escape
Prior art date
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JP26824195A
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English (en)
Inventor
Takashi Kikuchi
隆 菊地
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TEC CORP
Original Assignee
TEC CORP
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電部材と板状部材とを積層させて接着した
基板に溝加工してインクジェットプリンタヘッドを形成
する際に、接着面間に気泡が残留することを防止し、そ
の気泡によって隣合う圧力室がリークすることを防止す
る。 【解決手段】 積層させて接着する圧電部材6と板状部
材7との一方の接着面に逃げ溝15を形成し、圧電部材
6と板状部材7とを接着した際に接着面間の気泡を逃げ
溝15を通して逃がし、接着面間に気泡が残留しないよ
うにする。逃げ溝15の寸法を溝8の寸法より小さく
し、及び、逃げ溝15のピッチを溝8と同じピッチ又は
その整数倍のピッチとすることにより、溝加工を終了し
たときには逃げ溝15が残らないようにし、逃げ溝15
が残ることによる圧力室の容積のバラツキを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オンデマンド方式
のインクジェットプリンタヘッドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、インク供給部に接続して並設した
多数の圧力室の先端にインク吐出口を有するノズル板を
固定し、印字指令に応じて圧力室内のインク圧を選択的
に高めてインク吐出口からインク滴として吐出させるよ
うにしたオンデマンド方式のインクジェットプリンタヘ
ッドが知られている。
【0003】このようなインクジェットプリンタヘッド
における圧力室内のインク圧を高めてインク滴を吐出さ
せる方法としては、圧力室の両側に配列した側壁の少な
くとも一部を圧電部材により形成し、その側壁に電極を
設け、この電極に電圧を印加して側壁をシェアモード変
形させる方法が特開昭63−247051号公報に開示
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭63−
247051号公報には、インクジェットプリンタヘッ
ドの製造方法についての具体的な記載はなく、圧電部材
の接着方法に関する具体的な記載もない。
【0005】インクジェットプリンタヘッドの製造工程
で、圧電部材同士を接着し、及び、セラミックス基板や
ガラス基板等の板状部材と圧電部材とを接着して基板を
形成する際に、その接着面間に気泡が残留する場合があ
り、その気泡によって隣合う圧力室がリークし、各圧力
室内のインク圧を印字指令に応じて正確に高めることが
できなくなる。
【0006】そこで、請求項1記載の発明は、圧電部材
と板状部材とを積層させて接着する際に、その接着面間
に気泡が残留しないようにし、その気泡によって隣合う
圧力室がリークすることを防止できるインクジェットプ
リンタヘッドの製造方法を提供する。
【0007】また、請求項2記載の発明は、圧電部材と
板状部材とを接着した後に溝加工する際、逃げ溝が確実
に残らないように溝加工できるインクジェットプリンタ
ヘッドの製造方法を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、板厚方向に分極させた少なくとも1枚以上の圧電部
材と板状部材とを積層して形成した基板と、この基板に
交互に形成した少なくとも一部が前記圧電部材からなる
多数の側壁と溝と、前記側壁に設けた電極と、前記溝の
上部を覆う天板と前記溝の正面部を覆うノズル板とを前
記基板に取付けて形成した多数の圧力室とを有するイン
クジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記溝
よりも狭い幅寸法と前記溝よりも短い長さ寸法とを有す
る逃げ溝を前記圧電部材又は前記板状部材の片面に前記
溝のピッチ又はその整数倍のピッチで形成し、前記逃げ
溝を形成した面を接着剤を介して前記板状部材又は前記
圧電部材に接着し、前記基板に前記逃げ溝と重なり合う
ように溝加工して前記逃げ溝が残らないように前記溝を
形成するので、圧電部材と板状部材とを接着する際にそ
の接着面間に位置する空気が逃げ溝を通って逃げるた
め、接着面間に気泡が残留せず、残留した気泡によって
隣合う圧力室がリークするということが起こらない。
【0009】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
発明において、圧電部材と板状部材とを接着する際に逃
げ溝の長さ方向にずらして接着し、前記逃げ溝の長さ方
向の端部が前記圧電部材と前記板状部材との積層方向か
ら見えるようにするので、逃げ溝と溝とが正しく重なり
合うように位置合わせして溝加工することができ、逃げ
溝が完全に残らないように溝加工を行なえ、逃げ溝が残
ったために圧力室の容積がバラツキを生ずる等の不都合
が起こらない。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。図1はインクジェットプリンタヘッド
1の全体構造を示すもので、基板2に対して天板3とノ
ズル板4とを接着している。
【0011】前記基板2は、底板5の上に圧電部材6と
板状部材である圧電部材7とを接着することにより三層
構造に形成する。前記底板5は、剛性が高く熱変形の少
ないセラミックスやガラスを材料として形成し、その板
厚寸法を0.5〜5mmとする。前記圧電部材6,7
は、板厚方向に分極したものをその分極方向が逆向きと
なるように接着する。
【0012】前記基板2に対して溝加工を施し、圧電部
材7の上面から圧電部材6の内部に達するとともに互い
に平行な多数の溝8とこれらの溝8を隔てる多数の側壁
9とを交互に形成する。この溝加工は、ICウエハの切
断等に用いるダイシングソーのダイヤモンドホイール等
を用いて行ない、溝8を、基板2の正面側と上部側とに
おいて開口し、奥側を閉塞した形状に形成する。溝8の
寸法はインクジェットプリンタヘッド1の仕様により決
定するが、例えば、深さ寸法を0.2〜1mm、幅寸法
を20〜200μm、長さ寸法を5〜500mmに形成
する。
【0013】前記溝8と前記側壁9とを形成した前記基
板2に対して無電解メッキ処理を施し、前記側壁9の側
面に電極10を形成し、及び、前記圧電部材7の上面に
配線パターン11を形成する。
【0014】このようにして溝8や側壁9、及び、電極
10や配線パターン11を形成した基板2に対し、溝8
の上部を覆うように前記天板3を接着し、及び、溝8の
正面部を覆うように前記ノズル板4を接着し、各溝8を
これらの天板3とノズル板4とで囲むことにより多数の
圧力室12を形成する。前記ノズル板4には、各圧力室
12毎に連通する多数のインク吐出口13を形成し、前
記天板3の下面には、各圧力室12に連通するとともに
これらの圧力室12にインクを供給するための図示しな
いインク供給管を接続するインク供給路14を形成す
る。
【0015】つぎに、前記圧電部材6,7同士を接着す
る工程及び前記基板2を形成する工程を図2ないし図5
に基づいて説明する。まず、図2に示すように、一方の
圧電部材6の片面に、多数の逃げ溝15を形成する。こ
れらの逃げ溝15は、前記溝8のピッチと等しいピッチ
で形成し、幅寸法を溝8の幅寸法の約2/3に形成し、
長さ寸法を溝8の長さ寸法より僅かに短く形成し、深さ
寸法を圧電部材6に形成する溝8の深さ寸法より浅く形
成する。
【0016】他方の圧電部材7の片面には、図3に示す
ように、スクリーン印刷版16を用いて接着剤17を均
一な厚さに薄くスクリーン印刷する。このスクリーン印
刷において、メッシュの細かいスクリーン印刷版16を
用いれば、接着剤17の厚さを5〜10数μmにするこ
とができる。使用する接着剤17は、インクに対する耐
性があれば有機接着剤でも無機接着剤でもどちらでもよ
いが、スクリーン印刷が可能なものに限られる。例え
ば、田岡化学(株)の型番AW3041である一液性の
エポキシ系接着剤を使用する。
【0017】つぎに、図4に示すように、圧電部材6に
おける逃げ溝15を形成した面と、圧電部材7における
接着剤17をスクリーン印刷した面とを接着する。この
接着時に、圧電部材6,7同士を逃げ溝15の長さ方向
に0.1〜1mmずらし、逃げ溝15の長さ方向の端部
が圧電部材6,7の積層方向から見えるようにする。こ
のようにして圧電部材6,7を接着した後、図5に示す
ように、接着した圧電部材6,7をシリコン等の弾性部
材18を介して接着ジグ19に固定し、高温槽20に入
れて加熱加圧する。この加熱加圧に関しては、加圧力を
1〜3kg/cm2 とし、加熱温度を使用する接着剤1
7に応じて40〜200℃の間から選択する。
【0018】圧電部材6,7の接着が終了した後、この
圧電部材6,7を底板5に接着し、圧電部材6,7の積
層方向から見えている逃げ溝15の一側を基準として溝
8が逃げ溝15と重なり合うように溝加工を行なう。こ
こで、逃げ溝15のピッチと溝8のピッチとが等しく、
逃げ溝15の幅寸法や長さ寸法が溝8の幅寸法や長さ寸
法より短く、逃げ溝15の深さ寸法が圧電部材6に形成
する溝8の深さ寸法より浅いため、溝8を形成すること
により逃げ溝15が残らなくなる。
【0019】このようにして溝8や側壁9を形成した
後、圧電部材6,7における重なりあっていない前後両
端部を、底板5とともに図6に示す一点鎖線A,A′の
位置から切断し、基板2を形成する。
【0020】このような構成において、このインクジェ
ットプリンタヘッド1では、圧力室12内にインクを供
給した状態で配線パターン11を介して電極10へ電圧
を印加すると、圧電部材6,7で形成した側壁9が圧力
室12の容積を大きくする方向へシェアモード変形し、
やがて、側壁9が急激に初期位置に復帰する。そして、
側壁9が急激に初期位置に復帰した際に、圧力室12内
のインクを加圧してそのインクの一部をインク吐出口1
3からインク滴として吐出させる。このインク滴の吐出
時には、クロストークを防止するため、偶数番目の圧力
室12と奇数番目の圧力室12とを交互に加圧する。ま
た、インク吐出口13を、先端側に向けて次第に縮径す
るテーパー状に形成しているので、圧力室12で加圧し
たインクを効率良く吐出させることができる。
【0021】圧電部材6,7の接着時において、接着剤
17の中に最初から含まれていた気泡21や接着時に接
着面間に入り込んだ気泡を、逃げ溝15を通して接着面
間から逃がすことができ、最終的に接着面間に残留する
気泡が大幅に減少する。従って、基板2における圧電部
材6,7の部分に溝8を形成した後に天板3やノズル板
4を取付けて圧力室12を形成したときに、接着面間に
残留していた気泡による隣合う圧力室12のリークが発
生せず、インク滴の吐出性能が優れたインクジェットプ
リンタヘッド1を得ることができる。
【0022】また、溝8と逃げ溝15とのピッチが等し
く、逃げ溝15の幅寸法や長さ寸法が溝8の幅寸法や長
さ寸法より短く、逃げ溝15の深さ寸法が圧電部材6に
形成する溝8の深さ寸法より浅いため、溝8と逃げ溝1
5とが重なり合うように溝加工を行なうことにより、こ
の溝加工によって逃げ溝15が削り取られ、溝加工の終
了時には逃げ溝15が残らない。従って、製造工程の途
中で圧電部材6に逃げ溝15を形成しているが、この逃
げ溝15の形成は溝8を形成することに対しては何ら影
響せず、必要なサイズの溝8を正確に形成することがで
き、逃げ溝15が残ったために圧力室12の容積がバラ
ツキを生ずる等の不都合が起こらない。
【0023】圧電部材6,7を接着する際には、これら
の圧電部材6,7を逃げ溝15の長さ方向にずらし、逃
げ溝15の長さ方向の端部が圧電部材6,7の積層方向
から見えるようにしているため、溝8と逃げ溝15とが
正確に重なるように溝加工を行なうことができ、逃げ溝
15を確実に残らないようにすることができる。
【0024】なお、本実施の形態においては、板状部材
として圧電部材7を用いた場合を例に挙げて説明した
が、この板状部材としてはセラミックスやガラス等を用
いてもよい。
【0025】また、本実施の形態においては、逃げ溝1
5のピッチと溝8のピットとを等しくした場合を例に挙
げて説明したが、逃げ溝15のピッチを溝8のピッチの
整数倍のピッチ、例えば、3倍又は4倍のピッチで形成
してもよい。
【0026】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、圧電部材
と板状部材とを積層させて接着する際に、その接着面間
に気泡が残留しないようにし、その気泡によって隣合う
圧力室がリークすることを防止できる。
【0027】請求項2記載の発明によれば、圧電部材と
板状部材とを接着した後に溝加工する際、逃げ溝が確実
に残らないように溝加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のインクジェットプリン
タヘッドを一部を破断して示す斜視図である。
【図2】逃げ溝を形成した圧電部材と接着剤をスクリー
ン印刷した圧電部材とを示す接着前の斜視図である。
【図3】接着剤をスクリーン印刷する工程を示す斜視図
である。
【図4】2枚の圧電部材を接着した状態を示す平面図で
ある。
【図5】接着した2枚の圧電部材を加熱加圧する工程を
示す正面図である。
【図6】接着した2枚の圧電部材を底板に接着し、さら
に、溝加工と前後両端部の切断とを行なって基板を形成
する工程を説明する側面図である。
【符号の説明】
1 インクジェットプリンタヘッド 2 基板 3 天板 4 ノズル板 6 圧電部材 7 板状部材 8 溝 9 側壁 10 電極 12 圧力室 15 逃げ溝 17 接着剤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板厚方向に分極させた少なくとも1枚以
    上の圧電部材と板状部材とを積層して形成した基板と、
    この基板に交互に形成した少なくとも一部が前記圧電部
    材からなる多数の側壁と溝と、前記側壁に設けた電極
    と、前記溝の上部を覆う天板と前記溝の正面部を覆うノ
    ズル板とを前記基板に取付けて形成した多数の圧力室と
    を有するインクジェットプリンタヘッドの製造方法にお
    いて、前記溝よりも狭い幅寸法と前記溝よりも短い長さ
    寸法とを有する逃げ溝を前記圧電部材又は前記板状部材
    の片面に前記溝のピッチ又はその整数倍のピッチで形成
    し、前記逃げ溝を形成した面を接着剤を介して前記板状
    部材又は前記圧電部材に接着し、前記基板に前記逃げ溝
    と重なり合うように溝加工して前記逃げ溝が残らないよ
    うに前記溝を形成することを特徴とするインクジェット
    プリンタヘッドの製造方法。
  2. 【請求項2】 圧電部材と板状部材とを接着する際に逃
    げ溝の長さ方向にずらして接着し、前記逃げ溝の長さ方
    向の端部が前記圧電部材と前記板状部材との積層方向か
    ら見えるようにすることを特徴とする請求項1記載のイ
    ンクジェットプリンタヘッドの製造方法。
JP26824195A 1995-10-17 1995-10-17 インクジェットプリンタヘッドの製造方法 Pending JPH09109401A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2243343A2 (en) * 2008-01-29 2010-10-27 3M Innovative Properties Company Electromagnetic interference suppression sheet comprising pressure-sensitive adhesive layer with structured surface
US8459781B2 (en) 2011-03-08 2013-06-11 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Inkjet head and method of manufacturing the same

Cited By (3)

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