JPH0924611A - インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法 - Google Patents
インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法Info
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- JPH0924611A JPH0924611A JP7180945A JP18094595A JPH0924611A JP H0924611 A JPH0924611 A JP H0924611A JP 7180945 A JP7180945 A JP 7180945A JP 18094595 A JP18094595 A JP 18094595A JP H0924611 A JPH0924611 A JP H0924611A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 環境温度の変化に関りなく、高い印字品質を
維持すること。 【構成】 フレーム２０の表面にアイランド部９近傍ま
で迫り出すオーバハング部２２を形成し、固定基板１４
を、その側面がフレーム２０と間隙２３を有するように
して先端１７をオーバハング部２２に固定する。フレー
ム２０と圧電振動子８の材料の相違に起因して生じる熱
膨張差として、オーバハング部２２の厚さＬ０に相当す
る部分だけが関与するため、フレーム２０と圧電振動子
８との熱膨張差が極めて小さくなる。
維持すること。 【構成】 フレーム２０の表面にアイランド部９近傍ま
で迫り出すオーバハング部２２を形成し、固定基板１４
を、その側面がフレーム２０と間隙２３を有するように
して先端１７をオーバハング部２２に固定する。フレー
ム２０と圧電振動子８の材料の相違に起因して生じる熱
膨張差として、オーバハング部２２の厚さＬ０に相当す
る部分だけが関与するため、フレーム２０と圧電振動子
８との熱膨張差が極めて小さくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、縦振動モードの圧電振
動子の伸縮によりノズル開口からインク滴を吐出させて
画像や文字を記録用紙に記録するインクジェット式記録
ヘッド、より詳細には圧電振動子の取り付け構造に関す
る。
動子の伸縮によりノズル開口からインク滴を吐出させて
画像や文字を記録用紙に記録するインクジェット式記録
ヘッド、より詳細には圧電振動子の取り付け構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ノズル開口、及びリザーバに連通する圧
力発生室の一部を弾性板で形成するとともに、軸長方向
に伸縮する圧電振動子により弾性板を弾性変形させて圧
力発生室を膨張、収縮させるインクジェット式記録ヘッ
ドは、面方向に変形するたわみ振動を用いた記録ヘッド
に比較して、小型化が可能で、しかも高速駆動が可能で
あるという特徴を備えている。
力発生室の一部を弾性板で形成するとともに、軸長方向
に伸縮する圧電振動子により弾性板を弾性変形させて圧
力発生室を膨張、収縮させるインクジェット式記録ヘッ
ドは、面方向に変形するたわみ振動を用いた記録ヘッド
に比較して、小型化が可能で、しかも高速駆動が可能で
あるという特徴を備えている。
【０００３】図８は、上述の縦振動モードの圧電振動子
を使用したインクジェット式記録ヘッドの一例を示すも
ので、図中符号５０は、縦振動モードの圧電振動子で、
導電層５１、５２と、圧電材料層５３とを交互に積層し
て構成されており、その後端の不活性領域を固定基板５
４を介してその側部をフレーム５５に接着剤で固定し
て、先端が圧力発生室５６を構成する弾性板５７のアイ
ランド部５８に固定されている。
を使用したインクジェット式記録ヘッドの一例を示すも
ので、図中符号５０は、縦振動モードの圧電振動子で、
導電層５１、５２と、圧電材料層５３とを交互に積層し
て構成されており、その後端の不活性領域を固定基板５
４を介してその側部をフレーム５５に接着剤で固定し
て、先端が圧力発生室５６を構成する弾性板５７のアイ
ランド部５８に固定されている。
【０００４】そして弾性板５７、流路形成板６１、及び
ノズルプレート６３をフレーム５５の表面６０に積層固
定してインクジェット式記録ヘッドに纏め上げられてい
る。なお、図中符号６５、６５は、アイランド部５８の
周縁に形成された薄肉部を示す。
ノズルプレート６３をフレーム５５の表面６０に積層固
定してインクジェット式記録ヘッドに纏め上げられてい
る。なお、図中符号６５、６５は、アイランド部５８の
周縁に形成された薄肉部を示す。
【０００５】しかしながら、圧電振動子５０を構成する
セラミックとフレーム５５とを構成している材料、例え
ばプラスチックとの熱膨張率の相違による歪みがほぼ圧
電振動子５０の長さＬに比例して発生する。これに起因
してより強固な接着を得ようとして高温での接着を行う
と、４０°Ｃの温度差が生じて、圧電振動子５０の有効
長さＬが５．５ｍｍの場合には１０μｍ程度の膨張差が
生じて弾性板５７を破損するという問題がある。
セラミックとフレーム５５とを構成している材料、例え
ばプラスチックとの熱膨張率の相違による歪みがほぼ圧
電振動子５０の長さＬに比例して発生する。これに起因
してより強固な接着を得ようとして高温での接着を行う
と、４０°Ｃの温度差が生じて、圧電振動子５０の有効
長さＬが５．５ｍｍの場合には１０μｍ程度の膨張差が
生じて弾性板５７を破損するという問題がある。
【０００６】このような問題を解消するために、フレー
ム５５を圧電振動子５０と同質のセラミックで構成する
ことも考えられるが、加工に手間がかかりコストの上昇
を招くという問題がある。
ム５５を圧電振動子５０と同質のセラミックで構成する
ことも考えられるが、加工に手間がかかりコストの上昇
を招くという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは温度の変化に関りなく、圧電振動子とフレームとの
熱膨張差を小さくすることができる安価なインクジェッ
ト式記録ヘッドを提供することである。また本発明の他
の目的は、上記記録ヘッドの製造方法を提案することで
ある。
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは温度の変化に関りなく、圧電振動子とフレームとの
熱膨張差を小さくすることができる安価なインクジェッ
ト式記録ヘッドを提供することである。また本発明の他
の目的は、上記記録ヘッドの製造方法を提案することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、圧電材料と導電層が交互に
積層され、縦振動モードで作動する圧電振動子と、ノズ
ル開口が穿設されたノズルプレートと、圧力発生室及び
リザーバを形成する流路形成板と、前記圧電振動子の先
端に当接するアイランド部を備えた弾性板と、前記ノズ
ルプレート、流路形成板、弾性板をそれぞれ積層して表
面で固定するとともに、前記圧電振動子を固定基板を介
して固定するフレームとからなるインクジェット式記録
ヘッドにおいて、前記フレームの表面に前記アイランド
部近傍まで迫り出すオーバハング部を形成し、前記固定
基板の先端を前記オーバハング部に接着剤で固定してす
るようにした。
るために本発明においては、圧電材料と導電層が交互に
積層され、縦振動モードで作動する圧電振動子と、ノズ
ル開口が穿設されたノズルプレートと、圧力発生室及び
リザーバを形成する流路形成板と、前記圧電振動子の先
端に当接するアイランド部を備えた弾性板と、前記ノズ
ルプレート、流路形成板、弾性板をそれぞれ積層して表
面で固定するとともに、前記圧電振動子を固定基板を介
して固定するフレームとからなるインクジェット式記録
ヘッドにおいて、前記フレームの表面に前記アイランド
部近傍まで迫り出すオーバハング部を形成し、前記固定
基板の先端を前記オーバハング部に接着剤で固定してす
るようにした。
【０００９】
【作用】フレームと圧電振動子の材料の相違に起因して
生じる熱膨張差として、フレームのオーバハング部の厚
さに相当する部分だけが関与するため、たとえ接着剤の
固化を促進するために高温を作用させてもフレームと圧
電振動子との熱膨張差を極めて小さく抑制できる。
生じる熱膨張差として、フレームのオーバハング部の厚
さに相当する部分だけが関与するため、たとえ接着剤の
固化を促進するために高温を作用させてもフレームと圧
電振動子との熱膨張差を極めて小さく抑制できる。
【００１０】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１、図２は本発明に使用するイ
ンクジェット式記録ヘッドの一実施例を示すものであっ
て、図中符号１はノズルプレートで、所定のピッチ、例
えば１８０ＤＰＩとなるようにノズル開口２．２、２‥
‥が穿設されている。
に基づいて説明する。図１、図２は本発明に使用するイ
ンクジェット式記録ヘッドの一実施例を示すものであっ
て、図中符号１はノズルプレートで、所定のピッチ、例
えば１８０ＤＰＩとなるようにノズル開口２．２、２‥
‥が穿設されている。
【００１１】３は、後述する弾性板４とノズルプレート
１の間に挟まれて配置される流路形成板で、ノズル開口
２に対応するように圧力発生室５、リザーバ６、これら
を接続するインク供給口７を形成するための通孔を形成
して構成されている。
１の間に挟まれて配置される流路形成板で、ノズル開口
２に対応するように圧力発生室５、リザーバ６、これら
を接続するインク供給口７を形成するための通孔を形成
して構成されている。
【００１２】４は前述の弾性板で、流路形成板３を介し
てノズルプレート１と対向するように固定されて圧力発
生室５を形成するもので、導電層８−１、８−２と圧電
材料８−３を交互に積層して構成された圧電振動子８の
先端に当接してこれの変位を可及的に広い面積に伝達す
るように剛性を備えたアイランド部９と、これの周囲に
圧力発生室５にコンプライアンスを付与するための薄肉
部１０を形成して構成されている。このような構成によ
り圧電振動子８‥‥の伸縮に応動して、圧力発生室５を
効率良く収縮、膨張させてインク滴を吐出させることが
できる。
てノズルプレート１と対向するように固定されて圧力発
生室５を形成するもので、導電層８−１、８−２と圧電
材料８−３を交互に積層して構成された圧電振動子８の
先端に当接してこれの変位を可及的に広い面積に伝達す
るように剛性を備えたアイランド部９と、これの周囲に
圧力発生室５にコンプライアンスを付与するための薄肉
部１０を形成して構成されている。このような構成によ
り圧電振動子８‥‥の伸縮に応動して、圧力発生室５を
効率良く収縮、膨張させてインク滴を吐出させることが
できる。
【００１３】図中符号２０は、フレームで、高分子材料
の射出成形等により構成され、圧電振動子８、８、８‥
‥を、その先端が露出するように収容する収容穴１１、
１１、１１‥‥が設けられており、表面２１に弾性板
４、流路形成板３、及びノズルプレート１を積層して静
電シールドを兼ねる枠体１２により固定して記録ヘッド
としてまとめ上げる機能を備えている。
の射出成形等により構成され、圧電振動子８、８、８‥
‥を、その先端が露出するように収容する収容穴１１、
１１、１１‥‥が設けられており、表面２１に弾性板
４、流路形成板３、及びノズルプレート１を積層して静
電シールドを兼ねる枠体１２により固定して記録ヘッド
としてまとめ上げる機能を備えている。
【００１４】ところで、この実施例においては、図３に
示したように振動子ユニット１６は、圧電振動子８、
８、８‥‥の配列方向の両側端に圧電振動子８、８と同
一の材料で、これら圧電振動子８、８、８‥‥よりも若
干太めに切り出され、駆動信号を受けないダミー振動子
８ａ、８ａを固定基板１４に固定して構成されている。
示したように振動子ユニット１６は、圧電振動子８、
８、８‥‥の配列方向の両側端に圧電振動子８、８と同
一の材料で、これら圧電振動子８、８、８‥‥よりも若
干太めに切り出され、駆動信号を受けないダミー振動子
８ａ、８ａを固定基板１４に固定して構成されている。
【００１５】これにより、振動子ユニット１６をフレー
ム２０に挿入すると、両側端のダミー振動子８ａ、８ａ
がフレーム２０の開口の側部２０ａと接触して圧電振動
子８、８、８がアイランド部９に正確に当接することに
なる。
ム２０に挿入すると、両側端のダミー振動子８ａ、８ａ
がフレーム２０の開口の側部２０ａと接触して圧電振動
子８、８、８がアイランド部９に正確に当接することに
なる。
【００１６】ところで、圧電振動子８は、通常、組み立
ての便を考慮して、その後端に補強の機能を備えた後端
プレート１３を介して複数の圧電振動子８、８、８‥‥
を纏める固定基板１４に固定されて振動子ユニット１６
に構成されている。この固定基板１４は、好ましくは圧
電振動子８と同程度の熱膨張率を備えた材料、例えば圧
電材料や他のセラミック材料により構成され、また圧電
振動子８の伸長、収縮時の応力によるクロストークを防
止することを主眼とする場合には金属材料により構成さ
れる。
ての便を考慮して、その後端に補強の機能を備えた後端
プレート１３を介して複数の圧電振動子８、８、８‥‥
を纏める固定基板１４に固定されて振動子ユニット１６
に構成されている。この固定基板１４は、好ましくは圧
電振動子８と同程度の熱膨張率を備えた材料、例えば圧
電材料や他のセラミック材料により構成され、また圧電
振動子８の伸長、収縮時の応力によるクロストークを防
止することを主眼とする場合には金属材料により構成さ
れる。
【００１７】一方、フレーム２０は、弾性板４を支持す
る表面２１に、弾性板４に形成されている薄肉部１０の
近傍まで迫り出すようにオーバハング部２２が形成され
ていて、圧電振動子８を固定している固定基板１４がそ
の先端面１７だけをこのオーバハング部２２に温度６０
°Ｃ程度の高温下で接着剤により、常温での接着固定に
比較してより強固に固定されている。
る表面２１に、弾性板４に形成されている薄肉部１０の
近傍まで迫り出すようにオーバハング部２２が形成され
ていて、圧電振動子８を固定している固定基板１４がそ
の先端面１７だけをこのオーバハング部２２に温度６０
°Ｃ程度の高温下で接着剤により、常温での接着固定に
比較してより強固に固定されている。
【００１８】そして固定基板１４の側面１８とフレーム
２０の収容穴１１の壁面１９との間には空隙２３が確保
されていて、必要に応じて常温で固化する接着剤をこの
空隙２３に流し込んで剛性を高める処理を採ることもで
きる。
２０の収容穴１１の壁面１９との間には空隙２３が確保
されていて、必要に応じて常温で固化する接着剤をこの
空隙２３に流し込んで剛性を高める処理を採ることもで
きる。
【００１９】なお、図中符号１５は、圧電振動子８の先
端の両面に固定された先端プレートで、圧電振動子８の
たわみを防止するとともに、アイランド部９と接着剤で
固定することにより、より一層強固な接合と、剛性を得
ることができて、圧電振動子８の変位を弾性板４に伝達
することができる。
端の両面に固定された先端プレートで、圧電振動子８の
たわみを防止するとともに、アイランド部９と接着剤で
固定することにより、より一層強固な接合と、剛性を得
ることができて、圧電振動子８の変位を弾性板４に伝達
することができる。
【００２０】また、固定基板１４の圧電振動子８が設け
られていない両側部は、図１の収容穴１１の両側部１１
ａにおいて、フレーム２０に挟持され、圧電振動子８の
先端とアイランド部９との接合時の位置決めに利用され
ている。
られていない両側部は、図１の収容穴１１の両側部１１
ａにおいて、フレーム２０に挟持され、圧電振動子８の
先端とアイランド部９との接合時の位置決めに利用され
ている。
【００２１】このような構造を採ることにより、圧電振
動子８の先端面と固定基板１４との先端面１７に接着剤
を塗布して収容穴１１に落し込み、温度約６０°Ｃの高
温下におくことにより、常温での接着時間に比較して３
時間という短時間で硬化させることにより固定できて、
図３に示したような従来の固定基板の側面とフレームと
を固定する方法に比較して接着作業の簡素化と、作業時
間の短縮を図ることができる。
動子８の先端面と固定基板１４との先端面１７に接着剤
を塗布して収容穴１１に落し込み、温度約６０°Ｃの高
温下におくことにより、常温での接着時間に比較して３
時間という短時間で硬化させることにより固定できて、
図３に示したような従来の固定基板の側面とフレームと
を固定する方法に比較して接着作業の簡素化と、作業時
間の短縮を図ることができる。
【００２２】この実施例において、圧電振動子８に駆動
信号を印加すると、これが伸長してアイランド部９を介
して弾性板４が圧力発生室側に押圧され、圧力発生室５
が収縮して圧力発生室内のインクがノズル開口２からイ
ンク滴として吐出する。
信号を印加すると、これが伸長してアイランド部９を介
して弾性板４が圧力発生室側に押圧され、圧力発生室５
が収縮して圧力発生室内のインクがノズル開口２からイ
ンク滴として吐出する。
【００２３】ところで、環境温度が変化すると、各部材
は、それぞれを構成している材料の熱膨張率に基づいて
膨張、収縮を起こし、特に、膨張収縮の影響を受けやす
い圧力発生室５、より詳細には弾性板４は、圧電振動子
８とフレーム２０とに固定されているため、これら両者
の熱膨張差の影響を受けることになるが、圧電振動子８
を固定している固定基板１４は、その先端だけがフレー
ム２０に固定されていて、実質的にはフレーム２０のオ
ーバハング部２２の厚みＬ０に相当する高分子材料と、
セラミックスの熱膨張差となる。また、固定基板１４を
圧電振動子８と実質的に同一の熱膨張率を有するセラミ
ックで構成した場合には、上記熱膨張差を一層小さくす
ることができる。
は、それぞれを構成している材料の熱膨張率に基づいて
膨張、収縮を起こし、特に、膨張収縮の影響を受けやす
い圧力発生室５、より詳細には弾性板４は、圧電振動子
８とフレーム２０とに固定されているため、これら両者
の熱膨張差の影響を受けることになるが、圧電振動子８
を固定している固定基板１４は、その先端だけがフレー
ム２０に固定されていて、実質的にはフレーム２０のオ
ーバハング部２２の厚みＬ０に相当する高分子材料と、
セラミックスの熱膨張差となる。また、固定基板１４を
圧電振動子８と実質的に同一の熱膨張率を有するセラミ
ックで構成した場合には、上記熱膨張差を一層小さくす
ることができる。
【００２４】このオーバハング部２２の厚みＬ0がこの
実施例では１ｍｍ程度であるため、圧電振動子８の有効
長さＬ１が５．５ｍｍ程度であっても、温度１０°Ｃあ
たりの歪み量が１乃至２μｍと小さくなり、圧力発生室
５の厚みＬ2＝２００μｍに対して無視できることにな
る。
実施例では１ｍｍ程度であるため、圧電振動子８の有効
長さＬ１が５．５ｍｍ程度であっても、温度１０°Ｃあ
たりの歪み量が１乃至２μｍと小さくなり、圧力発生室
５の厚みＬ2＝２００μｍに対して無視できることにな
る。
【００２５】一方、従来のインクジェット式記録ヘッド
（図８）にあっては、圧電振動子５０の端部がフレーム
５５に工程されているので、圧電振動子５０の有効長さ
Ｌ＝５．５ｍｍ分の熱膨張差が生じ、その大きさが５乃
至１０μｍ程度と本発明の場合より５倍程度大きくな
り、これが弾性板５７を変形させることになる。
（図８）にあっては、圧電振動子５０の端部がフレーム
５５に工程されているので、圧電振動子５０の有効長さ
Ｌ＝５．５ｍｍ分の熱膨張差が生じ、その大きさが５乃
至１０μｍ程度と本発明の場合より５倍程度大きくな
り、これが弾性板５７を変形させることになる。
【００２６】図４は、本発明の第２実施例を示すもの
で、図中符号３１は、フレーム３０の壁面３２に設けら
れた接着剤層を形成する溝で、上述したように振動子ユ
ニット１６の固定基板１４の先端１７をフレーム３０の
オーバハング部３３に接着剤で固定した後に、この溝３
１に接着剤を流し込んで、オーバハング部３３の接着剤
層よりも若干厚めの接着剤層３５を形成するためのもの
である。
で、図中符号３１は、フレーム３０の壁面３２に設けら
れた接着剤層を形成する溝で、上述したように振動子ユ
ニット１６の固定基板１４の先端１７をフレーム３０の
オーバハング部３３に接着剤で固定した後に、この溝３
１に接着剤を流し込んで、オーバハング部３３の接着剤
層よりも若干厚めの接着剤層３５を形成するためのもの
である。
【００２７】この実施例によれば、溝３１に流れ込んだ
接着剤が未硬化の状態でも、振動子ユニット１６は、既
に前の工程でオーバハング部３３に固定されているた
め、次の工程に進めることができ、以後の工程で徐々に
固化させることが可能となる。
接着剤が未硬化の状態でも、振動子ユニット１６は、既
に前の工程でオーバハング部３３に固定されているた
め、次の工程に進めることができ、以後の工程で徐々に
固化させることが可能となる。
【００２８】これにより、溝３１に注入した接着剤を常
温で固化させて、振動子ユニット１６の固定基板１４と
フレーム３０との材質の相違による熱膨張差による歪み
を可及的に抑制し、またインク滴吐出時に生じる圧電振
動子８の反力に抗することができる。
温で固化させて、振動子ユニット１６の固定基板１４と
フレーム３０との材質の相違による熱膨張差による歪み
を可及的に抑制し、またインク滴吐出時に生じる圧電振
動子８の反力に抗することができる。
【００２９】また、記録ヘッドの温度が接着剤の固化温
度から大きく変化した場合には、フレーム３０と固定基
板１４との材質の違いによる熱膨張差が生じるものの、
この接着剤層３５は、溝３１に接着剤を流し込んで形成
されているため、その厚みが比較的大きくなっていて、
温度変化のような極めて緩やかな相対変位に対しては弾
性を発現して熱膨張差を吸収する。
度から大きく変化した場合には、フレーム３０と固定基
板１４との材質の違いによる熱膨張差が生じるものの、
この接着剤層３５は、溝３１に接着剤を流し込んで形成
されているため、その厚みが比較的大きくなっていて、
温度変化のような極めて緩やかな相対変位に対しては弾
性を発現して熱膨張差を吸収する。
【００３０】図５、図６、及び図７は、それぞれ上述し
た記録ヘッドに適したフレームの一実施例を示すもので
あって、フレーム４０は、中心線Ｃに対して対称となる
ように複数、この実施例では２つの振動子ユニット収容
室４１、４１と、ここに収容された振動子ユニット１６
の圧電振動子８の先端が当接する流路ユニットを固定す
る開口４２、４２を形成し、さらにこの開口４２、４２
の近傍に振動子ユニット１６の固定基板１４の先端１７
が当接するオーバハング部４４、４４を形成して構成さ
れている。
た記録ヘッドに適したフレームの一実施例を示すもので
あって、フレーム４０は、中心線Ｃに対して対称となる
ように複数、この実施例では２つの振動子ユニット収容
室４１、４１と、ここに収容された振動子ユニット１６
の圧電振動子８の先端が当接する流路ユニットを固定す
る開口４２、４２を形成し、さらにこの開口４２、４２
の近傍に振動子ユニット１６の固定基板１４の先端１７
が当接するオーバハング部４４、４４を形成して構成さ
れている。
【００３１】一方、振動子ユニット１６の固定基板１４
の側面１８が固定される側壁４５、４５には、圧電振動
子の挿入方向に延びた接着剤を収容する幅広の溝４６、
４６が形成されていて、底面となる側（図中、上側）の
端部には外側に拡開した接着剤受け入れ口４６ａ、４６
ａが、また開口４２、４２側にはオーバハング部４４、
４４に向かって狭くなる斜面４６ｂ、４６ｂが形成され
ている。また、接着剤受け入れ口４６ａ、４６ａには接
着剤注入器の注射針の位置を規定するための凹部４６
ｃ、４６ｃが形成されている。なお、図中符号４８は、
圧電振動子収容室４１を区画する仕切り板を示す。
の側面１８が固定される側壁４５、４５には、圧電振動
子の挿入方向に延びた接着剤を収容する幅広の溝４６、
４６が形成されていて、底面となる側（図中、上側）の
端部には外側に拡開した接着剤受け入れ口４６ａ、４６
ａが、また開口４２、４２側にはオーバハング部４４、
４４に向かって狭くなる斜面４６ｂ、４６ｂが形成され
ている。また、接着剤受け入れ口４６ａ、４６ａには接
着剤注入器の注射針の位置を規定するための凹部４６
ｃ、４６ｃが形成されている。なお、図中符号４８は、
圧電振動子収容室４１を区画する仕切り板を示す。
【００３２】この実施例において、図５に示したように
フレーム４０を、その底面が上部となるようにセットし
て、オーバハング部４４、４４に接着剤を塗布してから
振動子ユニット１６を挿入すると、固定基板１４の先端
１７がオーバハング部４４、４４に当接し、また一方の
側面１８が側壁４５、４５に当接して収容室４１内で所
定位置に位置決めされる。
フレーム４０を、その底面が上部となるようにセットし
て、オーバハング部４４、４４に接着剤を塗布してから
振動子ユニット１６を挿入すると、固定基板１４の先端
１７がオーバハング部４４、４４に当接し、また一方の
側面１８が側壁４５、４５に当接して収容室４１内で所
定位置に位置決めされる。
【００３３】この状態でオーバハング部４４と固定基板
１４との間に介在している接着剤の固化を促進するのに
適した温度、例えば６０°Ｃに加熱する。
１４との間に介在している接着剤の固化を促進するのに
適した温度、例えば６０°Ｃに加熱する。
【００３４】この硬化過程で各部材２０、１４は、それ
ぞれを構成している材料の熱膨張率に基づいて膨張、収
縮を起こし、特に、膨張収縮の影響を受けやすい圧力発
生室５、より詳細には弾性板４は、圧電振動子８とフレ
ーム４０とに固定されているため、これら両者の熱膨張
差の影響を受けることになる。
ぞれを構成している材料の熱膨張率に基づいて膨張、収
縮を起こし、特に、膨張収縮の影響を受けやすい圧力発
生室５、より詳細には弾性板４は、圧電振動子８とフレ
ーム４０とに固定されているため、これら両者の熱膨張
差の影響を受けることになる。
【００３５】しかしながら、振動子ユニット１６の固定
基板１４は、その先端だけがフレーム４０に固定されて
いて、実質的にはフレーム２０のオーバハング部４４の
厚みＬ０に相当する高分子材料と、セラミックスの熱膨
張差となる。
基板１４は、その先端だけがフレーム４０に固定されて
いて、実質的にはフレーム２０のオーバハング部４４の
厚みＬ０に相当する高分子材料と、セラミックスの熱膨
張差となる。
【００３６】そしてオーバハング部４４は、その厚みＬ
0が１ｍｍ程度であるため、温度１０°Ｃあたりの歪み
量が１乃至２μｍに抑えられており、硬化を促進するた
めの加熱に起因する熱膨張差は極めて小さい。
0が１ｍｍ程度であるため、温度１０°Ｃあたりの歪み
量が１乃至２μｍに抑えられており、硬化を促進するた
めの加熱に起因する熱膨張差は極めて小さい。
【００３７】このようにして振動子ユニット１６の固定
基板１４とオーバハング部４４との固着が終了した段階
で、接着剤注入器の注射針を、その先端を凹部４６ｃに
より位置合わせして、オーバハング部４４と固定基板１
４との接着に使用した接着剤よりも流動性が大きな接着
剤を受け口４６ａに注入すると、接着剤は固定基板１４
と溝４６とで形成されている間隙を毛細管力で侵入し、
下部の斜面４６ｂ部まで流れ込む。
基板１４とオーバハング部４４との固着が終了した段階
で、接着剤注入器の注射針を、その先端を凹部４６ｃに
より位置合わせして、オーバハング部４４と固定基板１
４との接着に使用した接着剤よりも流動性が大きな接着
剤を受け口４６ａに注入すると、接着剤は固定基板１４
と溝４６とで形成されている間隙を毛細管力で侵入し、
下部の斜面４６ｂ部まで流れ込む。
【００３８】この状態では溝４６に流れ込んだ接着剤は
未だ硬化していないものの、振動子ユニット１６は既に
前の接着工程でオーバハング部４４に固定されているた
め、未硬化の状態でも次の工程に進んでも支障がなく、
以後の工程で徐々に固化させることが可能となり、振動
ユニット１６の固定基板１４とフレーム４０との材質の
相違による熱膨張差による歪みを発生させることなく補
強のための接着剤を常温で固化させることができる。
未だ硬化していないものの、振動子ユニット１６は既に
前の接着工程でオーバハング部４４に固定されているた
め、未硬化の状態でも次の工程に進んでも支障がなく、
以後の工程で徐々に固化させることが可能となり、振動
ユニット１６の固定基板１４とフレーム４０との材質の
相違による熱膨張差による歪みを発生させることなく補
強のための接着剤を常温で固化させることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、圧電材料と導電層が交互に積層され、縦振動モード
で作動する圧電振動子と、ノズル開口が穿設されたノズ
ルプレートと、圧力発生室及びリザーバを形成する流路
形成板と、圧電振動子の先端に当接するアイランド部を
備えた弾性板と、ノズルプレート、流路形成板、弾性板
をそれぞれ積層して表面で固定するとともに、圧電振動
子を固定基板を介して固定するフレームとからなるイン
クジェット式記録ヘッドにおいて、フレームの表面にア
イランド部近傍まで迫り出すオーバハング部を形成し、
固定基板の先端をオーバハング部に接着剤で固定したの
で、フレームのオーバハング部の厚さに相当する極めて
薄い部分だけが熱膨張差に関与するため、接着剤固化の
ための加熱によるフレームと圧電振動子との熱膨張差を
極めて小さく抑制することができる。
は、圧電材料と導電層が交互に積層され、縦振動モード
で作動する圧電振動子と、ノズル開口が穿設されたノズ
ルプレートと、圧力発生室及びリザーバを形成する流路
形成板と、圧電振動子の先端に当接するアイランド部を
備えた弾性板と、ノズルプレート、流路形成板、弾性板
をそれぞれ積層して表面で固定するとともに、圧電振動
子を固定基板を介して固定するフレームとからなるイン
クジェット式記録ヘッドにおいて、フレームの表面にア
イランド部近傍まで迫り出すオーバハング部を形成し、
固定基板の先端をオーバハング部に接着剤で固定したの
で、フレームのオーバハング部の厚さに相当する極めて
薄い部分だけが熱膨張差に関与するため、接着剤固化の
ための加熱によるフレームと圧電振動子との熱膨張差を
極めて小さく抑制することができる。
【００４０】また、圧電振動子の先端と固定基板の先端
とだけが固定箇所となるため、接着作業を簡素化するこ
とが可能となる。
とだけが固定箇所となるため、接着作業を簡素化するこ
とが可能となる。
【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施
例を示す組み立て斜視図である。
例を示す組み立て斜視図である。
【図２】同上装置の断面構造を示す図である。
【図３】圧電振動子先端とフレームとの接合状態を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図５】同上装置に適したフレームの一実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図６】同上フレームの一実施例を示す上面図である。
【図７】同図（イ）、（ロ）は、それぞれ図５における
Ａ−Ａ線、及びＢ−Ｂ線における断面構造を示す図であ
る。
Ａ−Ａ線、及びＢ−Ｂ線における断面構造を示す図であ
る。
【図８】縦振動モードの圧電振動子を使用た従来のイン
クジェット式記録ヘッドの一例を示す断面図である。
クジェット式記録ヘッドの一例を示す断面図である。
１ ノズルプレート ２ ノズル開口 ３ 流路形成板 ４ 弾性板 ５ 圧力発生室 ８ 圧電振動子 ９ アイランド部 １０ 薄肉部 １１ 圧電振動子収容室 １４ 固定基板 １６ 振動子ユニット １７ 固定基板の先端 ２０ フレーム ２１ フレームの表面 ２２ オーバハング部 ２３ 間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡沢 宣昭 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 三村 博美 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 永渡 学 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 圧電材料と導電層が交互に積層され、縦
振動モードで作動する圧電振動子と、ノズル開口が穿設
されたノズルプレートと、圧力発生室及びリザーバを形
成する流路形成板と、前記圧電振動子の先端に当接する
アイランド部を備えた弾性板と、前記ノズルプレート、
流路形成板、弾性板をそれぞれ積層して表面で固定する
とともに、前記圧電振動子を固定基板を介して固定する
フレームとからなるインクジェット式記録ヘッドにおい
て、 前記フレームの表面に前記アイランド部近傍まで迫り出
すオーバハング部を形成し、前記固定基板の先端を前記
オーバハング部に接着剤で固定してなるインクジェット
式記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記固定基板がセラミックにより構成さ
れている請求項１のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項３】 前記圧電振動子の先端の少なくとも一方
の面に先端プレートが固定されている請求項１のインク
ジェット式記録ヘッド。 - 【請求項４】 前記固定基板がフレームの側壁に接着剤
により固定されている請求項１のインクジェット式記録
ヘッド。 - 【請求項５】 前記フレームの前記固定基板に対向する
側壁に接着剤注入用の溝が形成され、前記固定基板の側
面が、前記オーバハング部と固定基板との接着剤層より
も厚い接着剤層を介して前記側壁に固定されている請求
項４のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項６】 ノズル開口が穿設されたノズルプレート
と、圧力発生室及びリザーバを形成する流路形成板と、
前記圧電振動子の先端に当接するアイランド部を備えた
弾性板とからなる流路ユニットを、前記アイランド部近
傍まで迫り出すオーバハング部を備えたフレームの開口
に固定する工程と、 前記オーバハング部に接着剤を塗布して、縦振動モード
で作動する圧電振動子を複数、固定基板に固定した振動
子ユニットを前記フレームに挿入して前記固定基板の先
端を前記オーバハング部に当接させる工程と、 前記接着剤の硬化を促進するために加熱する工程とから
なるインクジェット式記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項７】 ノズル開口が穿設されたノズルプレート
と、圧力発生室及びリザーバを形成する流路形成板と、
前記圧電振動子の先端に当接するアイランド部を備えた
弾性板とからなる流路ユニットを、前記アイランド部近
傍まで迫り出すオーバハング部を備えたフレームの開口
に固定する工程と、 前記オーバハング部に接着剤を塗布して、縦振動モード
で作動する圧電振動子を複数、固定基板に固定した振動
子ユニットを前記フレームに挿入して前記固定基板の先
端を前記オーバハング部に当接させる工程と、 前記接着剤の硬化を促進するために加熱する工程と、 前記接着剤が固化した後、固定基板の側面に対向する面
に形成された前記フレームの壁面の凹部に接着剤を注入
して自然固化させる工程からなるインクジェット式記録
ヘッドの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18094595A JP3235638B2 (ja) | 1994-07-25 | 1995-06-23 | インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法 |
| EP95111720A EP0694389B1 (en) | 1994-07-25 | 1995-07-25 | Ink jet recording head and method of manufacturing said ink jet recording head |
| US08/507,672 US6048053A (en) | 1994-07-25 | 1995-07-25 | Ink jet recording head including a spacing member for defining a gap between a fixed board and a piezoelectric element |
| DE69515227T DE69515227T2 (de) | 1994-07-25 | 1995-07-25 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf und dessen Herstellungsverfahren |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19276694 | 1994-07-25 | ||
| JP6-192766 | 1995-05-11 | ||
| JP7-112982 | 1995-05-11 | ||
| JP11298295 | 1995-05-11 | ||
| JP18094595A JP3235638B2 (ja) | 1994-07-25 | 1995-06-23 | インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0924611A true JPH0924611A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3235638B2 JP3235638B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=27312396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18094595A Expired - Lifetime JP3235638B2 (ja) | 1994-07-25 | 1995-06-23 | インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6048053A (ja) |
| EP (1) | EP0694389B1 (ja) |
| JP (1) | JP3235638B2 (ja) |
| DE (1) | DE69515227T2 (ja) |
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| KR100887457B1 (ko) * | 2006-07-14 | 2009-03-10 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 광 소자 및 그 제조 방법과 광 소자 웨이퍼 |
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| JP3575454B2 (ja) * | 2000-10-02 | 2004-10-13 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッド |
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| US8246149B2 (en) * | 2006-04-10 | 2012-08-21 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus |
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|---|---|---|---|---|
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| EP0795404B1 (en) * | 1991-12-26 | 2005-06-08 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head |
| US5764257A (en) * | 1991-12-26 | 1998-06-09 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head |
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| DE69310022T2 (de) * | 1992-06-05 | 1997-08-21 | Seiko Epson Corp | Tintenstrahlaufzeichnungskopf |
| US5896150A (en) * | 1992-11-25 | 1999-04-20 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet type recording head |
| JP3468377B2 (ja) * | 1993-03-01 | 2003-11-17 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッドの駆動方法、インクジェット式記録装置、及びインクジェット式記録ヘッドの制御装置 |
| JP3235635B2 (ja) * | 1993-11-29 | 2001-12-04 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット記録ヘッド |
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-
1995
- 1995-06-23 JP JP18094595A patent/JP3235638B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-25 EP EP95111720A patent/EP0694389B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-25 US US08/507,672 patent/US6048053A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-25 DE DE69515227T patent/DE69515227T2/de not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| KR100887457B1 (ko) * | 2006-07-14 | 2009-03-10 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 광 소자 및 그 제조 방법과 광 소자 웨이퍼 |
| KR100887458B1 (ko) * | 2006-07-14 | 2009-03-10 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 광소자의 제조 방법 및 광소자 웨이퍼 |
| JP2020082496A (ja) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0694389A3 (en) | 1997-03-05 |
| EP0694389A2 (en) | 1996-01-31 |
| DE69515227T2 (de) | 2000-11-30 |
| DE69515227D1 (de) | 2000-04-06 |
| US6048053A (en) | 2000-04-11 |
| EP0694389B1 (en) | 2000-03-01 |
| JP3235638B2 (ja) | 2001-12-04 |
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