JPH10100402A - インクジェット記録ヘッドの振動板構造 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの振動板構造Info
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- JPH10100402A JPH10100402A JP25647596A JP25647596A JPH10100402A JP H10100402 A JPH10100402 A JP H10100402A JP 25647596 A JP25647596 A JP 25647596A JP 25647596 A JP25647596 A JP 25647596A JP H10100402 A JPH10100402 A JP H10100402A
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- JP
- Japan
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- island
- diaphragm
- piezoelectric element
- recording head
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電素子と振動板及び圧力構成部材の接着を
確実に行うこと、及び振動板に歪みが発生しない状態で
接着する構造を提供する。 【解決手段】 振動板には本来目的とするアイランドの
他に、該アイランド構成範囲の周辺平坦部にもダミーア
イランドを設け、主に接着する部分は均一な厚さの振動
板にする。
確実に行うこと、及び振動板に歪みが発生しない状態で
接着する構造を提供する。 【解決手段】 振動板には本来目的とするアイランドの
他に、該アイランド構成範囲の周辺平坦部にもダミーア
イランドを設け、主に接着する部分は均一な厚さの振動
板にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインク液滴を画像記
録媒体上へ選択的に付着させるインクジェット記録ヘッ
ドの構造に関する。
録媒体上へ選択的に付着させるインクジェット記録ヘッ
ドの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の振動板５を示す。電鋳にて
製造された振動板５は、振動板全体の大きさに対してア
イランド構成範囲５１の面積が略１／２以下の場合に
は、製造法の特徴からアイランド構成範囲５１とその周
辺の平坦部５３とでは厚さが異なる性質を持っている。
製造された振動板５は、振動板全体の大きさに対してア
イランド構成範囲５１の面積が略１／２以下の場合に
は、製造法の特徴からアイランド構成範囲５１とその周
辺の平坦部５３とでは厚さが異なる性質を持っている。
【０００３】アイランド構成範囲５１は一部を非導電部
材にてパターニングを行って、アイランド゛５２を構成
しているため、電鋳される比面積が周辺平坦部５３より
小さく、電鋳時の電流密度はアイランド構成範囲５１が
周辺平坦部５３よりも大きくなる。従って、アイランド
構成範囲５１は電鋳層の成長が早く、電鋳層の厚さは周
辺平坦部５３よりも厚くなる傾向にある。アイランド厚
さを３０μｍに設定し製造すると周辺平坦部５３の厚さ
は約２３μｍとなり、アイランド厚さよりも７μｍ薄く
なっている。
材にてパターニングを行って、アイランド゛５２を構成
しているため、電鋳される比面積が周辺平坦部５３より
小さく、電鋳時の電流密度はアイランド構成範囲５１が
周辺平坦部５３よりも大きくなる。従って、アイランド
構成範囲５１は電鋳層の成長が早く、電鋳層の厚さは周
辺平坦部５３よりも厚くなる傾向にある。アイランド厚
さを３０μｍに設定し製造すると周辺平坦部５３の厚さ
は約２３μｍとなり、アイランド厚さよりも７μｍ薄く
なっている。
【０００４】インクジェット記録ヘッドの主要部構造の
中間加工工程を図５に示す。振動板５は複数のアイラン
ド１１が、溝によって複数に分割された圧電素子２の端
面に接着される。
中間加工工程を図５に示す。振動板５は複数のアイラン
ド１１が、溝によって複数に分割された圧電素子２の端
面に接着される。
【０００５】振動板５が圧電素子２のわずかな変位を正
確に伝達するために、また複数の圧電素子間で変位の伝
達に差が生じないために、圧電素子２の振動板５を接着
する端面は平坦に加工し、接着剤層３を均一な厚さに確
保する様に平坦な状態に精密接着をしている。
確に伝達するために、また複数の圧電素子間で変位の伝
達に差が生じないために、圧電素子２の振動板５を接着
する端面は平坦に加工し、接着剤層３を均一な厚さに確
保する様に平坦な状態に精密接着をしている。
【０００６】圧電素子２と振動板５のアイランド部との
接着剤層３を均一な厚さに制御した状態で接着するに
は、通常、剛性材料による接着用押し板６、すなわち治
具を利用し圧力を加えている。
接着剤層３を均一な厚さに制御した状態で接着するに
は、通常、剛性材料による接着用押し板６、すなわち治
具を利用し圧力を加えている。
【０００７】しかしながら前記振動板５には図４に示す
アイランド構成範囲５１とその周辺平坦部５３におい
て、厚さに差があるために、均一に塗布された接着剤は
アイランド構成範囲５１のところでは押され過ぎにな
る。その結果、接着剤の広がり制御が出来ず、はみ出し
が起こる。一方、周辺平坦部５３では接着剤は逆に押さ
れ不足になり、振動板５の周辺平坦部５３は接着剤の広
がりが足らず接着不十分、あるいは接着不良になって精
密接着が阻害される。
アイランド構成範囲５１とその周辺平坦部５３におい
て、厚さに差があるために、均一に塗布された接着剤は
アイランド構成範囲５１のところでは押され過ぎにな
る。その結果、接着剤の広がり制御が出来ず、はみ出し
が起こる。一方、周辺平坦部５３では接着剤は逆に押さ
れ不足になり、振動板５の周辺平坦部５３は接着剤の広
がりが足らず接着不十分、あるいは接着不良になって精
密接着が阻害される。
【０００８】厚さの異なるアイランド構成範囲５１、及
び周辺平坦部５３の接着状態を均一にするために、接着
用押し板６に工夫がなされる。振動板５に接する接着用
押し板６の面は平坦な剛性材料を避け、平坦な弾性材料
にするか、平坦な弾性部材の膜を形成する。該弾性部材
が振動板の厚さの差を吸収し、接着剤の押し力を均一に
することができる。
び周辺平坦部５３の接着状態を均一にするために、接着
用押し板６に工夫がなされる。振動板５に接する接着用
押し板６の面は平坦な剛性材料を避け、平坦な弾性材料
にするか、平坦な弾性部材の膜を形成する。該弾性部材
が振動板の厚さの差を吸収し、接着剤の押し力を均一に
することができる。
【０００９】圧電素子２に振動板５を接着した状態は、
振動板５の厚さの差が該弾性部材によって吸収され接着
剤の押し力がほぼ均一になるため、接着剤層３の厚さは
ほぼ均一になって良好な接着は得られる。しかしながら
振動板５のアイランド構成範囲５１、すなわち厚さの厚
い部分の背面平面部は高さが高く、周辺平坦部５３、す
なわち厚さの薄い部分の背面平面部は低くなって接着さ
れる。従って、圧力室構成部材４を接着する面は段差７
μｍを有した平坦度の悪い状態になる。
振動板５の厚さの差が該弾性部材によって吸収され接着
剤の押し力がほぼ均一になるため、接着剤層３の厚さは
ほぼ均一になって良好な接着は得られる。しかしながら
振動板５のアイランド構成範囲５１、すなわち厚さの厚
い部分の背面平面部は高さが高く、周辺平坦部５３、す
なわち厚さの薄い部分の背面平面部は低くなって接着さ
れる。従って、圧力室構成部材４を接着する面は段差７
μｍを有した平坦度の悪い状態になる。
【００１０】図６に圧電素子と振動板及び圧力室構成部
材とを接着したインクジェット記録ヘッドの主要部を模
式図として表す。段差７μｍを有した平坦度の悪い状態
にて、振動板５に接着する面が平坦な圧力室構成部材４
を次に接着すると、圧力構成部材４はアイランド構成範
囲の薄肉部１５が柔らかく変形しやすいため、振動板５
の薄い部分、すなわち周辺平坦部５３に当接するまで押
される。従って、振動板５の厚い部分、すなわちアイラ
ンド構成範囲５１部分は図６に示すごとく、振動板５の
薄肉部１５は圧力室構成部材４の壁４１によって押さ
れ、段差分の７μｍが歪んだ状態にて接着される。
材とを接着したインクジェット記録ヘッドの主要部を模
式図として表す。段差７μｍを有した平坦度の悪い状態
にて、振動板５に接着する面が平坦な圧力室構成部材４
を次に接着すると、圧力構成部材４はアイランド構成範
囲の薄肉部１５が柔らかく変形しやすいため、振動板５
の薄い部分、すなわち周辺平坦部５３に当接するまで押
される。従って、振動板５の厚い部分、すなわちアイラ
ンド構成範囲５１部分は図６に示すごとく、振動板５の
薄肉部１５は圧力室構成部材４の壁４１によって押さ
れ、段差分の７μｍが歪んだ状態にて接着される。
【００１１】振動板５の薄肉部１５が圧力室構成部材４
の壁によって歪まない状態の圧力を押さえた接着では、
振動板のアイランド構成範囲５１の周辺平坦部５３の接
着が押され不足になって接着剤の広がり不足から接着不
良、あるいは信頼性の劣った接着になる。
の壁によって歪まない状態の圧力を押さえた接着では、
振動板のアイランド構成範囲５１の周辺平坦部５３の接
着が押され不足になって接着剤の広がり不足から接着不
良、あるいは信頼性の劣った接着になる。
【００１２】圧力室構成部材４が設定範囲内で十分に押
され、良好な接着状態にて接着された時には、既述のよ
うに振動板５の薄肉部１５は図６に示すごとく、既に変
形された状態にあり、理想状態からはずれた状態が初期
値となっている。さらに圧電素子２には振動板５の薄肉
部１５が変形されたことによる歪み反力が加わっている
ことになる。その反力は圧電素子２の変位を阻害する力
で、理想な変位伝達が妨げられる。すなわちインク滴を
正常に噴射すること、及び本来持っている圧電素子の性
能を十分に発揮することが出来なくなる。
され、良好な接着状態にて接着された時には、既述のよ
うに振動板５の薄肉部１５は図６に示すごとく、既に変
形された状態にあり、理想状態からはずれた状態が初期
値となっている。さらに圧電素子２には振動板５の薄肉
部１５が変形されたことによる歪み反力が加わっている
ことになる。その反力は圧電素子２の変位を阻害する力
で、理想な変位伝達が妨げられる。すなわちインク滴を
正常に噴射すること、及び本来持っている圧電素子の性
能を十分に発揮することが出来なくなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
を鑑みなされたものであり、その目的とするところは、
圧電素子と振動板及び圧力構成部材の接着構成で確実な
接着をすると共に、振動板は理想状態の形状にて接着
し、圧電素子の変位を正常に、かつ理想通りに効率良く
伝達し、インク滴を噴射する高性能な信頼性あるインク
ジェット記録ヘッドを提供することにある。
を鑑みなされたものであり、その目的とするところは、
圧電素子と振動板及び圧力構成部材の接着構成で確実な
接着をすると共に、振動板は理想状態の形状にて接着
し、圧電素子の変位を正常に、かつ理想通りに効率良く
伝達し、インク滴を噴射する高性能な信頼性あるインク
ジェット記録ヘッドを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェット記録ヘッドの振動板１に
は、図１に示すごとく、アイランド構成範囲１１の周辺
平坦部１３にもほぼ同形状のダミーアイランド部１２を
設けたことを特徴とする。
め、本発明のインクジェット記録ヘッドの振動板１に
は、図１に示すごとく、アイランド構成範囲１１の周辺
平坦部１３にもほぼ同形状のダミーアイランド部１２を
設けたことを特徴とする。
【００１５】電鋳の性質を利用し、ダミーアイランド部
１２を設けた振動板１にすることで、ダミーアイランド
部１２の電鋳加工時の電流密度はアイランド構成範囲１
１とほぼ同一になり、電鋳膜の成長も等しくなって厚さ
が同じ振動板１が得られる。
１２を設けた振動板１にすることで、ダミーアイランド
部１２の電鋳加工時の電流密度はアイランド構成範囲１
１とほぼ同一になり、電鋳膜の成長も等しくなって厚さ
が同じ振動板１が得られる。
【００１６】アイランド構成範囲１１とダミーアイラン
ド部１２の厚さが等しい振動板１を圧電素子２に接着す
る際に、主として接着する箇所をアイランド構成範囲１
１とダミーアイランド部１２にて行うことで確実なる接
着が得られる。一般的に、平坦部に平坦な均一な厚さの
部品を接着するには、容易に確実な精密接着でできるこ
とは周知のことである。さらに、振動板１の薄肉部１５
は何ら変形及び歪みを持たないで接着構成することがで
きる。すなわち圧電素子２の変位が理想通りに伝達可能
になる。
ド部１２の厚さが等しい振動板１を圧電素子２に接着す
る際に、主として接着する箇所をアイランド構成範囲１
１とダミーアイランド部１２にて行うことで確実なる接
着が得られる。一般的に、平坦部に平坦な均一な厚さの
部品を接着するには、容易に確実な精密接着でできるこ
とは周知のことである。さらに、振動板１の薄肉部１５
は何ら変形及び歪みを持たないで接着構成することがで
きる。すなわち圧電素子２の変位が理想通りに伝達可能
になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は本発明のインクジェット記
録ヘッドの振動板１で中央部には本来の機能を目的とす
るアイランド構成範囲１１が存在し、その周辺平坦部１
３にはダミーアイランド部１２を部分的に構成してい
る。実際には微細構造のため、図１は模式的に表してい
る。
録ヘッドの振動板１で中央部には本来の機能を目的とす
るアイランド構成範囲１１が存在し、その周辺平坦部１
３にはダミーアイランド部１２を部分的に構成してい
る。実際には微細構造のため、図１は模式的に表してい
る。
【００１８】通常の電鋳製造法に従い製造した振動板１
は、アイランド構成範囲１１とダミーアイランド部１２
の厚さは３０μｍ±２μｍに製造できた。そして振動板
１の個々の部品内においてはアイランド構成範囲１１と
ダミーアイランド部１２の厚さに差は少なく、平坦度は
良好で、厚さの差は大きくても２μｍ以内に入った。ダ
ミーアイランド部１２が設けられていない周辺平坦部１
３は、面積が狭くなった分、電鋳層の成長は改善された
が、２５μｍ±２μｍの厚さでアイランド構成範囲１１
やダミーアイランド部１２と比較すると厚さは若干薄か
った。
は、アイランド構成範囲１１とダミーアイランド部１２
の厚さは３０μｍ±２μｍに製造できた。そして振動板
１の個々の部品内においてはアイランド構成範囲１１と
ダミーアイランド部１２の厚さに差は少なく、平坦度は
良好で、厚さの差は大きくても２μｍ以内に入った。ダ
ミーアイランド部１２が設けられていない周辺平坦部１
３は、面積が狭くなった分、電鋳層の成長は改善された
が、２５μｍ±２μｍの厚さでアイランド構成範囲１１
やダミーアイランド部１２と比較すると厚さは若干薄か
った。
【００１９】本発明の振動板１を用いてインクジェット
記録ヘッドを製作した。圧電素子２と振動板１との接着
においては、剛性材料による接着用押し板４を用い、均
一な押し圧力が得られたため、各箇所における接着状態
は、接着剤層３の厚さが均一な高信頼性の接着がなされ
た。さらに圧電素子２に接着された振動板の背面の平坦
度は悪いものでも１．５μｍの高い精度が得られた。ま
た周辺平坦部１３においてのダミーアイランドを設けな
い部分は厚さが薄いため接着剤の押しつぶされ、広がり
も少ないが、アイランド構成範囲１１とダミーアイラン
ド部１２とに囲まれた狭い箇所になるため、振動板１は
全体的に平坦に保たれ接着されている。また、接着の信
頼性としては許容される箇所及び範囲になるため、全体
の品質は良好である。
記録ヘッドを製作した。圧電素子２と振動板１との接着
においては、剛性材料による接着用押し板４を用い、均
一な押し圧力が得られたため、各箇所における接着状態
は、接着剤層３の厚さが均一な高信頼性の接着がなされ
た。さらに圧電素子２に接着された振動板の背面の平坦
度は悪いものでも１．５μｍの高い精度が得られた。ま
た周辺平坦部１３においてのダミーアイランドを設けな
い部分は厚さが薄いため接着剤の押しつぶされ、広がり
も少ないが、アイランド構成範囲１１とダミーアイラン
ド部１２とに囲まれた狭い箇所になるため、振動板１は
全体的に平坦に保たれ接着されている。また、接着の信
頼性としては許容される箇所及び範囲になるため、全体
の品質は良好である。
【００２０】次いで、圧力室構成部材４を振動板１の背
面に接着した。図２にその主要部断面概略図を示す。振
動板１の背面は前述のごとく平坦度１．５μｍ以下の高
精度に接着されているため、圧力室構成部材４を接着す
る際にも接着面の圧力はほぼ均一な値が得られ、接着剤
の広がりも均一になり、信頼性高い接着状態が得られ
た。また、圧電素子２と振動板１及び圧力室構成部材４
が接着された部分の断面を観察したところ、図３の拡大
概略図に示すように振動板１の薄肉部１５の変形はほと
んど認められず、接着剤の厚さも複数の箇所において均
一でほぼ理想状態にて接着されていることが確認でき
た。尚、接着剤層３を均一にするため接着剤の中に寸法
のそろった球形のビーズを混入させるとより効果は大き
かった。
面に接着した。図２にその主要部断面概略図を示す。振
動板１の背面は前述のごとく平坦度１．５μｍ以下の高
精度に接着されているため、圧力室構成部材４を接着す
る際にも接着面の圧力はほぼ均一な値が得られ、接着剤
の広がりも均一になり、信頼性高い接着状態が得られ
た。また、圧電素子２と振動板１及び圧力室構成部材４
が接着された部分の断面を観察したところ、図３の拡大
概略図に示すように振動板１の薄肉部１５の変形はほと
んど認められず、接着剤の厚さも複数の箇所において均
一でほぼ理想状態にて接着されていることが確認でき
た。尚、接着剤層３を均一にするため接着剤の中に寸法
のそろった球形のビーズを混入させるとより効果は大き
かった。
【００２１】メカ的構成が理想状態にできたため、イン
ク滴を噴射する特性において、従来に比較し大幅な改善
が認められた。複数のノズルから噴射するインクの液滴
径や速度の向上と複数ノズル間のバラツキの減少等の効
果を得た。
ク滴を噴射する特性において、従来に比較し大幅な改善
が認められた。複数のノズルから噴射するインクの液滴
径や速度の向上と複数ノズル間のバラツキの減少等の効
果を得た。
【００２２】
【発明の効果】本発明による振動板は、主に接着する箇
所は厚さが均一になるため、接着が容易に行える上に信
頼性高い接着品質が得られる。
所は厚さが均一になるため、接着が容易に行える上に信
頼性高い接着品質が得られる。
【００２３】さらに、圧電素子２、振動板１、圧力室構
成部材４がメカ的に高精度に接着できインクジェット記
録ヘッドの性能向上を得ることができた。
成部材４がメカ的に高精度に接着できインクジェット記
録ヘッドの性能向上を得ることができた。
【図１】本発明の実施例を示す振動板の概略図である。
【図２】本発明の実施例を示すインクジェット記録ヘッ
ドの主要部断面概略図である。
ドの主要部断面概略図である。
【図３】本発明の実施例を示すインクジェット記録ヘッ
ドの主要部断面拡大概略図である。
ドの主要部断面拡大概略図である。
【図４】従来例の振動板を示す概略図である。
【図５】従来例のインクジェット記録ヘッドの加工工程
の一部を示す主要部断面概略図である
の一部を示す主要部断面概略図である
【図６】従来例のインクジェット記録ヘッドの主要部断
面拡大概略図である。
面拡大概略図である。
１ 振動板 ２ 圧電素子 ３ 接着剤層 ４ 圧力室構成部材 ５ 振動板 ６ 接着用押し板 １１ アイランド構成範囲 １２ ダミーアイランド部 １３ 周辺平坦部 １５ 薄肉部 ４１ 壁 ５１ アイランド構成範囲 ５２ アイランド ５３ 周辺平坦部
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電素子の変位を利用して圧力室の一つ
の圧力壁を形成する振動板を変形させて圧力室内に充填
したインクを加圧し圧力室に連通するノズルよりインク
滴を噴射するインクジェット記録ヘッドにおいて、振動
板はアイランド構成範囲の周辺平坦部にもダミーアイラ
ンド部を構成したことを特徴とするインクジェット記録
ヘッドの振動板構造。 - 【請求項２】 前記振動板は電鋳にて製造されたことを
特徴とするインクジェット記録ヘッドの振動板構造。 - 【請求項３】 前記振動板はアイランド構成範囲と少な
くともダミーアイランド部の一部にて圧電素子に接着さ
れることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの振動
板構造
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25647596A JPH10100402A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | インクジェット記録ヘッドの振動板構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25647596A JPH10100402A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | インクジェット記録ヘッドの振動板構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10100402A true JPH10100402A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17293159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25647596A Pending JPH10100402A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | インクジェット記録ヘッドの振動板構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10100402A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002154209A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-05-28 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| JP2008030334A (ja) * | 2006-07-29 | 2008-02-14 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び画像形成装置 |
| JP2012045883A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Kyocera Corp | 液体吐出ヘッド用圧電アクチュエータユニット、それを用いた液体吐出ヘッドおよび記録装置 |
| US9242464B1 (en) | 2014-07-24 | 2016-01-26 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid droplet discharge head, image forming apparatus including same, and method of inspecting liquid droplet discharge head |
| US10792920B2 (en) | 2018-05-25 | 2020-10-06 | Ricoh Company, Ltd. | Laminated substrate, liquid discharge head, and liquid discharge apparatus |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP25647596A patent/JPH10100402A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002154209A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-05-28 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 |
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