JPH10166597A - インクジェットヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に気密性を要求される接着部分を確実に接
着封止したインクジェットヘッドおよびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 フェースプレート５が接着されるヒート
シンク、ヘッドチップ、マニホールド部材３には高粘度
の接着剤６が塗布される。フェースプレート５には接着
部分に対応して突起７が設けられている。フェースプレ
ート５の装着によって、接着剤６は突起７により押しつ
ぶされ、突起７の周囲に付着するとともに、途切れ部分
がつながる。また、接着剤６内に残留している気泡は突
起７の外側へ押しやられる。この状態で加熱硬化させる
と、気泡は膨張するが、突起７の高さ分のすき間から逃
げるため、突起７の先端では少なくとも確実に封止する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の部材を接着
封止してなるインクジェットヘッドに関するものであ
り、特に複数の部材の接合構造およびその方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットヘッドにおいて、インク
流路を形成する部材などの接合に接着剤を使用してい
る。例えば、特開平７−１６４６３３号公報に記載され
ているように、シリコン変性エポキシ樹脂を用いて接着
固定しているものがある。一般にシリコン変性エポキシ
樹脂は汎用であり、使用用途は多彩である。しかしなが
らこの種の接着剤は下記の問題が生じる。

【０００３】シリコン変性エポキシ樹脂は粘度の調整が
可能である。通常は非常に狭い部分に流し込む必要もで
てくるため、低粘度のシリコン変性エポキシ樹脂を使用
している。低粘度の接着剤を使用する場合、例えば常温
で液状の接着剤を塗布すると、接着物を傾けた際に接着
剤が流れ出してしまう。接着剤が流れ出すと、密閉封止
する部分などでは気密がとれない場合が発生し、密閉を
得るのには適さない。

【０００４】そこで高粘度の接着剤を使用すれば、接着
剤の流れ出しは抑制される。図４は、高粘度の接着剤を
使用した場合の問題点の説明図、図５は、キャッピング
時の一例を示す断面図である。図中、１１は組立体、１
２はフェースプレート、１３は接着剤、１４はキャップ
である。図４（Ａ）、図４（Ｃ）は平面図であり、図４
（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ断面図、図４（Ｄ）は図４
（Ｃ）のＡ−Ａ断面図である。ここでは複数の部品を組
み立てたインクジェットヘッドの組立体１１にフェース
プレート１２を高粘度の接着剤１３で接着封止する場合
について示している。

【０００５】インクジェット記録装置では、インクジェ
ットヘッドの乾燥によるノズルの詰まり等を防止するた
め、使用していない状態では例えばメンテナンスステー
ションなどにおいて図５に示すようにノズル部分を弾性
部材で形成されたキャップ１４で覆っている。このと
き、キャップ１４の内部が外気と遮断されていなければ
乾燥が進むので、密閉性を高めるためにフェースプレー
ト１２を装着し、キャップ１４がフェースプレート１２
に当接して内部が密閉されるように構成している。

【０００６】図５に示したようにフェースプレート５を
用いることによってキャップ１４とフェースプレート１
２との密閉性は向上したが、高粘度の接着剤１３を用い
た場合には、フェースプレート１２と組立体１１との接
着部分に間隙が生じ、この間隙から大気と連通してキャ
ップ１４内の密閉が損なわれてしまうことがあった。

【０００７】高粘度の接着剤１３を塗布する際にはニー
ドルを使用して塗布充填する。しかしその際に、接着剤
が高粘度であると、粘度が高いために塗布時に図４
（Ｃ）に示すように微少な途切れが発生し、上述のよう
にフェースプレート１２と組立体１１との間の密閉封止
ができなくなる場合があった。

【０００８】また、製造過程において接着剤等は遠心分
離機で空気を分離し、空気の混入が無いようにしてから
使用する。しかし接着剤が高粘度であると、ある程度の
大きな空気は遠心分離機で分離できるが、どうしても微
少な気泡は分離できず、図４（Ａ）に示すように接着剤
中に気泡が残留してしまう。この状態では図４（Ｂ）に
示すように、組立体１１とフェースプレート１２の間は
接着剤で満たされている。例えば、このような状態で接
着剤を塗布し、加熱硬化させると、硬化させる際の加熱
によって接着剤内の気泡が膨張してしまい、やはり図４
（Ｃ）に示すように接着剤の部分途切れが発生する。こ
のような状態では、図４（Ｄ）に示すように、組立体１
１とフェースプレート１２の間は接着剤が付着していた
としても、気泡が外部へ逃げる際に気密が破られ、密閉
封止が不能になる場合があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、特に気密性を要求される接
着部分を確実に接着封止したインクジェットヘッドおよ
びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、インクジェットヘッドにおいて、粘度の高い接着剤
が塗布されている被接着部材と、前記被接着部材の前記
接着剤の塗布位置に突起部が設けられた接着部材を有
し、前記被接着部材と前記接着部材が前記突起部で接着
封止されることを特徴とするものである。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のインクジェットヘッドにおいて、前記接着剤はシリコ
ン変性エポキシ樹脂からなることを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のインクジェットヘッドにおいて、前記接着部材はフェ
ースプレートであることを特徴とするものである。

【００１３】請求項４に記載の発明は、インクジェット
ヘッドの製造方法において、被接着部材の接着位置に粘
度の高い接着剤を塗布し、接着部材の接着位置に設けら
れた突起部を前記被接着部材に当接し、前記被接着部材
に塗布された前記接着剤により前記突起部で前記被接着
部材と前記接着部材との接着封止を行なうことを特徴と
するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のインクジェット
ヘッドの実施の一形態を示す分解斜視図、図２は、フェ
ースプレートの一例を示す裏面斜視図である。図中、１
はヒートシンク、２はヘッドチップ、３はマニホールド
部材、４はジョイント部材、５はフェースプレート、６
は接着剤、７は突起である。ヒートシンク１上にヘッド
チップ２が例えば熱伝導性の接着剤によって接着され、
その上からマニホールド部材３が組み付けられている。
ヘッドチップ２にはインクを噴射するためのノズルと、
インクをノズルに供給するためのインク流路等が形成さ
れている。また、インクを噴射させるための噴射素子お
よび噴射素子にエネルギーを供給するための電気的配線
なども形成されている。なお、電気的配線は、ヒートシ
ンク１上のプリント基板に設けられた配線と電気的に接
続されている。

【００１５】マニホールド部材３には、インクタンクか
らヘッドチップ２にインクを供給するためのインク供給
路が内部に形成されている。そのインク供給路の一部
は、ジョイント部材４が組み付けられることによって形
成される。ジョイント部材４には図示しないインクタン
クとの液的な連通を図るための結合部を有している。

【００１６】このような組立体のノズル側には、フェー
スプレート５が装着される。図２に示すように、フェー
スプレート５には接着部分に対応して突起７が設けられ
ている。フェースプレート５の装着時には、組立体のノ
ズルを囲むように例えばシリコン変性エポキシ樹脂など
の高粘度の接着剤６を塗布しておく。フェースプレート
５を装着すると、フェースプレート５に設けられている
突起７に接着剤６が付着し、接着剤６を加熱硬化させる
ことによって組立体との間の接着封止を実現している。

【００１７】図３は、本発明のインクジェットヘッドの
実施の一形態におけるフェースプレートの接着部の拡大
図である。図３（Ａ）に示すように、フェースプレート
５が接着されるヒートシンク１、ヘッドチップ２、マニ
ホールド部材３には高粘度の接着剤６が塗布される。塗
布された高粘度の接着剤６の中には気泡が残留している
場合がある。逆に、本発明においては気泡が接着剤６内
に残留していてもよい。

【００１８】フェースプレート５の装着によって、図３
（Ｂ）に示すように接着剤６は突起７により押しつぶさ
れ、突起７の周囲に付着する。それとともに、接着剤６
内に残留している気泡は突起７の外側へ押しやられる。
また、仮に接着剤６の塗布工程において、接着剤６の途
切れが生じていても、突起７によって接着剤６を押しつ
ぶすことによって途切れ部分をつなげることができる。

【００１９】この状態で接着剤６を高温で加熱硬化させ
る。すると、接着剤６の中に残留している気泡は膨張す
る。このとき、突起７の高さの分だけフェースプレート
５と他の被接着部材間にはすき間が設けられているの
で、このすき間に沿って変形の自由度のある突起７とは
反対の側に気泡は成長し、場合によっては破裂する。こ
のように突起７の高さ分のすき間が接着剤６内の気泡の
逃げとなる。そのため、上述のように高温で加熱硬化さ
せる際に気泡が仮に膨張し、破裂しても、図３（Ｃ）に
示すように突起７の先端では少なくとも確実に封止する
ことができる。

【００２０】突起７の断面形状は、図３では三角形状を
示したが、これに限らず、台形や矩形状であってもよ
い。頂部の幅が広い場合には、フェースプレート５を装
着する際に押圧し、突起７の頂部に気泡が残留しないよ
うにしてから加熱硬化させるとよい。

【００２１】このようにして、フェースプレート５とヒ
ートシンク１、ヘッドチップ２、マニホールド部材３な
どとの間の接着封止を良好に行なうことができるので、
例えば図５に示すように、記録を行なっていない間にキ
ャップ１４によってノズルを覆い、密閉した際にも、フ
ェースプレート５の接着部分から空気が侵入することは
なく、密閉された状態を保ってノズルの乾燥を防ぐこと
ができる。

【００２２】接着剤６としては、気体透過率の小さいシ
リコン変性エポキシ樹脂を使用するのが望ましい。上述
のようにフェースプレート５とキャップ１４で密閉し、
インクの乾燥を防止するので、気体透過率の小さい接着
剤６を用いることによって密閉度はさらに高まる。気体
透過率が小さければ当然密閉性もよく、乾燥も抑制され
る。主に気体透過率は１気圧の環境下で１日に１ｍ² あ
たり何ｍｌの気体の透過があるかで表わされる。シリコ
ン変性エポキシ樹脂は、一般に５００ｍｌ／ｍ² ・ｄ・
ａｔｍ程度である。シリコン変性エポキシ樹脂の具体例
としては、例えばプリント基板の電子部品の封止等に一
般的に使用されている日本レック製造のＮＲ−２００の
調整品等を用いることができる。接着剤６の粘度として
は、具体的には２０００ＰＳ以上であることが望まし
い。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、被接着部材の接着部位に相当する接着部材の
位置に突起を設けることによって、接着剤の加熱硬化の
際に接着剤の内部に混入した空気が膨張しても接着剤が
途切れることがなく、また、突起で接着剤を押しつぶし
て接着剤の途切れ部分をつなげることができるので、被
接着部材と接着部材との間の接着封止を確実に行なうこ
とができる。例えばフェースプレートの接着部にこの構
成を用いることによって、キャッピング時にキャップ内
を確実に密閉することができ、ノズルの乾燥などを防止
することができる。そのため、例えばインクジェット記
録装置を長期間にわたり使用しなかった場合でもノズル
部分を良好な状態に保ち、ノズルの詰まりなどの不具合
を回避することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のインクジェットヘッドの実施の一形
態を示す分解斜視図である。

【図２】 フェースプレートの一例を示す裏面斜視図で
ある。

【図３】 本発明のインクジェットヘッドの実施の一形
態におけるフェースプレートの接着部の拡大図である。

【図４】 高粘度の接着剤を使用した場合の問題点の説
明図である。

【図５】 キャッピング時の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…ヒートシンク、２…ヘッドチップ、３…マニホール
ド部材、４…ジョイント部材、５…フェースプレート、
６…接着剤、７…突起。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘度の高い接着剤が塗布されている被接
   着部材と、前記被接着部材の前記接着剤の塗布位置に突
   起部が設けられた接着部材を有し、前記被接着部材と前
   記接着部材が前記突起部で接着封止されることを特徴と
   するインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 前記接着剤はシリコン変性エポキシ樹脂
   からなることを特徴とする請求項１に記載のインクジェ
   ットヘッド。
3. 【請求項３】 前記接着部材はフェースプレートである
   ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッ
   ド。
4. 【請求項４】 被接着部材の接着位置に粘度の高い接着
   剤を塗布し、接着部材の接着位置に設けられた突起部を
   前記被接着部材に当接し、前記被接着部材に塗布された
   前記接着剤により前記突起部で前記被接着部材と前記接
   着部材との接着封止を行なうことを特徴とするインクジ
   ェットヘッドの製造方法。