JP2001063052A - インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッド及びその製造方法Info
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合部に閉じ込められた気泡を容易に除去で
きるようにする。 【解決手段】 インクを貯留するインクプール15の空
所が形成されているプールプレート15aと、インクを
加圧する圧力室18の空所が形成されている圧力室プレ
ート18aとに、空気通路26,28が設けられてい
る。空気通路26,28は、各プレート15a,18a
の両面に、インク流路系を画成するインクプール15や
圧力室18のエッジ回りに分布する態様で、溝部26
a,26b,28a,28bが多数飛び飛びに設けられ
てなると共に、表面側の溝部26a,28aと裏面側の
溝部26b,28bとは、面方向に互いにずれた状態で
配列されていて、互いに貫通穴26c,28cによって
連結されてなっていて、プレート接合部に残留する空気
が、表面側の溝部26a,28aと裏面の溝部26b,
28bとを交互に経由して外部に解放される。
きるようにする。 【解決手段】 インクを貯留するインクプール15の空
所が形成されているプールプレート15aと、インクを
加圧する圧力室18の空所が形成されている圧力室プレ
ート18aとに、空気通路26,28が設けられてい
る。空気通路26,28は、各プレート15a,18a
の両面に、インク流路系を画成するインクプール15や
圧力室18のエッジ回りに分布する態様で、溝部26
a,26b,28a,28bが多数飛び飛びに設けられ
てなると共に、表面側の溝部26a,28aと裏面側の
溝部26b,28bとは、面方向に互いにずれた状態で
配列されていて、互いに貫通穴26c,28cによって
連結されてなっていて、プレート接合部に残留する空気
が、表面側の溝部26a,28aと裏面の溝部26b,
28bとを交互に経由して外部に解放される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、インクジェット
記録ヘッド及びその製造方法に係り、詳しくは、印字デ
ータが入力されると、これに応答して、ノズルから微小
なインク滴を記録媒体に向けて吐出させて文字や画像の
記録を行うオンデマンド型のインクジェット記録ヘッド
及びその製造方法に関する。
記録ヘッド及びその製造方法に係り、詳しくは、印字デ
ータが入力されると、これに応答して、ノズルから微小
なインク滴を記録媒体に向けて吐出させて文字や画像の
記録を行うオンデマンド型のインクジェット記録ヘッド
及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、この種の記録ヘッドの1つと
して、カイザー型と称されるインクジェット記録ヘッド
が知られている。このカイザー型記録ヘッドは、図15
に示すように、インクを貯留するインクプール1と、縦
長に形成され、かつ、横方向(図中紙面に垂直方向)に
並設された複数の圧力室2と、インクプール1のインク
を各圧力室2に供給するための複数のインク供給孔3
と、各圧力室2の図中底板部を構成し、各圧力室2の体
積を個別に変化させるために、互いに区画された複数の
振動板部4と、各振動板部4を励振させる、積層型圧電
セラミックスからなる複数の圧電アクチュエータ5と、
インクを吐出させる複数のノズル6と、各圧力室2を1
対1で対応するノズル6に連通させるノズル連通孔7と
から概略構成されている。ここで、インクプール1と、
インク供給孔3と、圧力室2と、ノズル連通孔7とノズ
ル6とから、図示せぬインクカートリッジから供給され
たインクがこの順に移動する流路系が形成され、圧電ア
クチュエータ5と振動板部4とで、流路系に圧力波を発
生させる振動系が構成されている。上記構成において、
印字動作時、印字情報に応じて圧電アクチュエータ5を
駆動して振動板部4を急激に変位させ、これにより、圧
力室2の体積を急激に変化させて流路系に圧力波を発生
させる。この圧力波が加圧フェーズのとき、ノズル6か
ら微少量のインクが吐出し、インク滴8となって飛翔す
る。吐出したインク滴8は、図示せぬ記録紙等の記録媒
体上に着弾し、記録ドットを形成する。このような記録
ドットの形成を印字情報に基づいて繰り返し行うことに
より、記録媒体上に文字や画像が記録される。
して、カイザー型と称されるインクジェット記録ヘッド
が知られている。このカイザー型記録ヘッドは、図15
に示すように、インクを貯留するインクプール1と、縦
長に形成され、かつ、横方向(図中紙面に垂直方向)に
並設された複数の圧力室2と、インクプール1のインク
を各圧力室2に供給するための複数のインク供給孔3
と、各圧力室2の図中底板部を構成し、各圧力室2の体
積を個別に変化させるために、互いに区画された複数の
振動板部4と、各振動板部4を励振させる、積層型圧電
セラミックスからなる複数の圧電アクチュエータ5と、
インクを吐出させる複数のノズル6と、各圧力室2を1
対1で対応するノズル6に連通させるノズル連通孔7と
から概略構成されている。ここで、インクプール1と、
インク供給孔3と、圧力室2と、ノズル連通孔7とノズ
ル6とから、図示せぬインクカートリッジから供給され
たインクがこの順に移動する流路系が形成され、圧電ア
クチュエータ5と振動板部4とで、流路系に圧力波を発
生させる振動系が構成されている。上記構成において、
印字動作時、印字情報に応じて圧電アクチュエータ5を
駆動して振動板部4を急激に変位させ、これにより、圧
力室2の体積を急激に変化させて流路系に圧力波を発生
させる。この圧力波が加圧フェーズのとき、ノズル6か
ら微少量のインクが吐出し、インク滴8となって飛翔す
る。吐出したインク滴8は、図示せぬ記録紙等の記録媒
体上に着弾し、記録ドットを形成する。このような記録
ドットの形成を印字情報に基づいて繰り返し行うことに
より、記録媒体上に文字や画像が記録される。
【0003】上記構成のインクジェット記録ヘッドは、
特開平8−58089号公報に記載されているように、
互いに異なる穿孔パターンを持つ各種プレート、すなわ
ち、ノズルプレート6a、プールプレート1a、供給孔
プレート3a、圧力室プレート2a、振動プレート4
a、圧電アクチュエータ5をこの順に積層接着して作ら
れる。上記ノズルプレート6aには、複数のノズル6が
予め列状に又は千鳥状に配列穿孔されている。また、プ
ールプレート1aには、インクプール1の空洞部及びノ
ズル連通孔7のうちノズル6側の孔部分が予め形成され
ている。供給孔プレート3aにはインク供給孔3及びノ
ズル連通孔7のうち圧力室2側の孔部分が予め穿孔され
ている。圧力室プレート2aには、複数の圧力室2の各
空洞部が、縦長に、かつ、横方向(図中紙面に垂直方
向)に並んで穿設されている。振動プレート4aには、
各圧力室2の図中底板部を構成する、複数の振動板部4
が区画形成されている。
特開平8−58089号公報に記載されているように、
互いに異なる穿孔パターンを持つ各種プレート、すなわ
ち、ノズルプレート6a、プールプレート1a、供給孔
プレート3a、圧力室プレート2a、振動プレート4
a、圧電アクチュエータ5をこの順に積層接着して作ら
れる。上記ノズルプレート6aには、複数のノズル6が
予め列状に又は千鳥状に配列穿孔されている。また、プ
ールプレート1aには、インクプール1の空洞部及びノ
ズル連通孔7のうちノズル6側の孔部分が予め形成され
ている。供給孔プレート3aにはインク供給孔3及びノ
ズル連通孔7のうち圧力室2側の孔部分が予め穿孔され
ている。圧力室プレート2aには、複数の圧力室2の各
空洞部が、縦長に、かつ、横方向(図中紙面に垂直方
向)に並んで穿設されている。振動プレート4aには、
各圧力室2の図中底板部を構成する、複数の振動板部4
が区画形成されている。
【0004】上記各種プレートを接合してインクジェッ
ト記録ヘッドを形成するには、例えば特開昭57−91
274号公報等に記載されているように、薄膜状の液状
接着剤を転写法や印刷法によって、プレートの接合面に
塗布し、例えば厚さ数μm程度の接着剤層を形成した
後、各種プレートを順次積層して加圧接着する。ところ
で、接着剤塗布後の各プレートを積層して加圧する際、
接着剤層9が押圧されて流動し、インクプール1や圧力
室2やノズル連通孔7やノズル6の内側にはみ出すと、
次のような不都合が発生する。すなわち、図17に示す
ように、例えば、プールプレート1aと供給孔プレート
3aとを接合する際、加圧が強すぎたり、接着剤層9が
厚すぎたりして、余剰接着剤10がノズル連通孔7の内
側にはみ出すと、流体抵抗が過大となってインク滴8の
吐出を妨げたり、あるいは、ノズル6,6間の干渉が激
しくなって、別のノズル6からインク滴8を吐出させた
りする等の弊害が起こる。
ト記録ヘッドを形成するには、例えば特開昭57−91
274号公報等に記載されているように、薄膜状の液状
接着剤を転写法や印刷法によって、プレートの接合面に
塗布し、例えば厚さ数μm程度の接着剤層を形成した
後、各種プレートを順次積層して加圧接着する。ところ
で、接着剤塗布後の各プレートを積層して加圧する際、
接着剤層9が押圧されて流動し、インクプール1や圧力
室2やノズル連通孔7やノズル6の内側にはみ出すと、
次のような不都合が発生する。すなわち、図17に示す
ように、例えば、プールプレート1aと供給孔プレート
3aとを接合する際、加圧が強すぎたり、接着剤層9が
厚すぎたりして、余剰接着剤10がノズル連通孔7の内
側にはみ出すと、流体抵抗が過大となってインク滴8の
吐出を妨げたり、あるいは、ノズル6,6間の干渉が激
しくなって、別のノズル6からインク滴8を吐出させた
りする等の弊害が起こる。
【0005】そこで、このような不都合を解消するため
に、特開平5−330067号公報には、図18に示す
ように、流路プレート11にノズル溝12の他、逃げ溝
13を設けて余剰接着剤を逃がす手段が開示されてい
る。この公報記載の従来技術によれば、図示せぬ駆動プ
レートを流路プレート11にべた塗りの接着剤14で接
着する際、多量の余剰接着剤は逃げ溝13へ流入退避す
るため、ノズル溝12への余剰接着剤の流入は減少し、
この結果、インク吐出特性(記録品質)の安定化と歩留
まりの向上を図ることができる。加えて、逃げ溝13
は、接着剤層14自身の中や接合部に閉じ込められた空
気を外部に逃すという、副次的な効果も期待できる。
に、特開平5−330067号公報には、図18に示す
ように、流路プレート11にノズル溝12の他、逃げ溝
13を設けて余剰接着剤を逃がす手段が開示されてい
る。この公報記載の従来技術によれば、図示せぬ駆動プ
レートを流路プレート11にべた塗りの接着剤14で接
着する際、多量の余剰接着剤は逃げ溝13へ流入退避す
るため、ノズル溝12への余剰接着剤の流入は減少し、
この結果、インク吐出特性(記録品質)の安定化と歩留
まりの向上を図ることができる。加えて、逃げ溝13
は、接着剤層14自身の中や接合部に閉じ込められた空
気を外部に逃すという、副次的な効果も期待できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−330067号公報に記載の従来技術にあっては、
逃げ溝13は、上記したように、べた塗りで形成された
接着剤層14から多量の余剰接着剤を逃がすために本来
設けられたものであり、接着接合部に残留する気泡(ボ
イド)を外部に逃すことを目的として設けられたもので
はないため、逃げ溝13は余剰接着剤によって埋もれ易
く、埋もれた場合には、接合部に閉じ込められた気泡を
外部に逃す機能は働かないことになる。このような気泡
が存在すると、接着接合部の気密性や密着性が損なわれ
たり、積層加圧時の加熱冷却に伴う気泡の膨張収縮によ
り、接着剤層とプレート間にピール(剥がれ)が発生
し、一般的にも、ヘッドの機械的強度を著しく低下させ
るので不都合である。
5−330067号公報に記載の従来技術にあっては、
逃げ溝13は、上記したように、べた塗りで形成された
接着剤層14から多量の余剰接着剤を逃がすために本来
設けられたものであり、接着接合部に残留する気泡(ボ
イド)を外部に逃すことを目的として設けられたもので
はないため、逃げ溝13は余剰接着剤によって埋もれ易
く、埋もれた場合には、接合部に閉じ込められた気泡を
外部に逃す機能は働かないことになる。このような気泡
が存在すると、接着接合部の気密性や密着性が損なわれ
たり、積層加圧時の加熱冷却に伴う気泡の膨張収縮によ
り、接着剤層とプレート間にピール(剥がれ)が発生
し、一般的にも、ヘッドの機械的強度を著しく低下させ
るので不都合である。
【0007】よしんば、逃げ溝が、閉じ込められた空気
を逃がす機能も持ち得るとしても、3枚以上のプレート
を積層接着する構成のインクジェット記録ヘッドでは、
図16に示すように、薄板の振動プレート4a、供給穴
プレート3a及びノズルプレート6aに逃げ溝を設ける
のは、強度確保上好ましくないため、これらのプレート
に挟まれる厚板のプールプレート6a及び圧力室プレー
ト2aのそれぞれの両面に、逃げ溝を設けることが必要
となる。しかしながら、逃げ溝の効果的な配置部位には
限りがあるため、逃げ溝を、両面間で、互いに近接し干
渉する部位に設ける虞があり、このようなると、厚板の
プレートといえども、その強度を著しく弱めてしまう。
また、流路プレートに接着剤層をべた塗りで形成してい
るため、余剰接着剤のノズル溝内への流入は減少すると
はいえ、依然として、余剰接着剤のノズル溝内への流入
分は、無視できないものがある。
を逃がす機能も持ち得るとしても、3枚以上のプレート
を積層接着する構成のインクジェット記録ヘッドでは、
図16に示すように、薄板の振動プレート4a、供給穴
プレート3a及びノズルプレート6aに逃げ溝を設ける
のは、強度確保上好ましくないため、これらのプレート
に挟まれる厚板のプールプレート6a及び圧力室プレー
ト2aのそれぞれの両面に、逃げ溝を設けることが必要
となる。しかしながら、逃げ溝の効果的な配置部位には
限りがあるため、逃げ溝を、両面間で、互いに近接し干
渉する部位に設ける虞があり、このようなると、厚板の
プレートといえども、その強度を著しく弱めてしまう。
また、流路プレートに接着剤層をべた塗りで形成してい
るため、余剰接着剤のノズル溝内への流入は減少すると
はいえ、依然として、余剰接着剤のノズル溝内への流入
分は、無視できないものがある。
【0008】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、インク流路系を画成する空所の内側へ、接着剤
がはみ出すのを防止できると共に、接着接合部に残留す
る気泡(ボイド)を容易に除去でき、この結果、インク
吐出特性(記録品質)の安定性と歩留まりの向上を一段
と図ることができるインクジェット記録ヘッド及びその
製造方法を提供することを目的としている。
もので、インク流路系を画成する空所の内側へ、接着剤
がはみ出すのを防止できると共に、接着接合部に残留す
る気泡(ボイド)を容易に除去でき、この結果、インク
吐出特性(記録品質)の安定性と歩留まりの向上を一段
と図ることができるインクジェット記録ヘッド及びその
製造方法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、インクを吐出するノズルが
形成されたノズルプレートと、インクを加圧する圧力室
を少なくとも含み、単独であるいは全体として、上記ノ
ズルに連通するインク流路系を構成するための空所が形
成された単数又は複数枚の流路系プレートと、上記圧力
室の一方側を封止状態で画成するための振動プレート
と、上記振動プレート上の上記圧力室に対応した部位に
接合され、当該振動プレートに機械的変位を与えて上記
圧力室内のインクを加圧するための圧電アクチュエータ
とを少なくとも備えてなると共に、各隣接プレート間に
接着剤層を介挿させ、その接着力を利用して、上記ノズ
ルプレートと上記振動プレートとで上記単数又は複数枚
の流路系プレートを挟着積層して接合してなるインクジ
ェット記録ヘッドに係り、上記単数又は複数枚の流路系
プレートのうち、任意の少なくとも1のプレートには、
当該インクジェット記録ヘッドを製造する際、プレート
間接合部に残留する空気を抜くための空気通路が設けら
れていて、該空気通路は、該当するプレートの両面に、
かつ、上記インク流路系を画成する空所の少なくとも一
部のエッジ回り又はエッジ近傍に概略分布する態様で、
複数の溝部が飛び飛びに設けられてなると共に、一方の
面側の溝部と他方の面側の溝部とは、互いに面方向にず
らされていて、互いに貫通穴によって連結されてなるこ
とで、上記プレート接合部に残留する空気が、上記一方
の面側の溝部と上記他方の面側の溝部とを交互に経由し
て外部に解放される構成になされていることを特徴とし
ている。
に、請求項1記載の発明は、インクを吐出するノズルが
形成されたノズルプレートと、インクを加圧する圧力室
を少なくとも含み、単独であるいは全体として、上記ノ
ズルに連通するインク流路系を構成するための空所が形
成された単数又は複数枚の流路系プレートと、上記圧力
室の一方側を封止状態で画成するための振動プレート
と、上記振動プレート上の上記圧力室に対応した部位に
接合され、当該振動プレートに機械的変位を与えて上記
圧力室内のインクを加圧するための圧電アクチュエータ
とを少なくとも備えてなると共に、各隣接プレート間に
接着剤層を介挿させ、その接着力を利用して、上記ノズ
ルプレートと上記振動プレートとで上記単数又は複数枚
の流路系プレートを挟着積層して接合してなるインクジ
ェット記録ヘッドに係り、上記単数又は複数枚の流路系
プレートのうち、任意の少なくとも1のプレートには、
当該インクジェット記録ヘッドを製造する際、プレート
間接合部に残留する空気を抜くための空気通路が設けら
れていて、該空気通路は、該当するプレートの両面に、
かつ、上記インク流路系を画成する空所の少なくとも一
部のエッジ回り又はエッジ近傍に概略分布する態様で、
複数の溝部が飛び飛びに設けられてなると共に、一方の
面側の溝部と他方の面側の溝部とは、互いに面方向にず
らされていて、互いに貫通穴によって連結されてなるこ
とで、上記プレート接合部に残留する空気が、上記一方
の面側の溝部と上記他方の面側の溝部とを交互に経由し
て外部に解放される構成になされていることを特徴とし
ている。
【0010】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載のインクジェット記録ヘッドに係り、該当するプレー
トにおいて、インク流路系を画成するための上記空所の
エッジ回り又はエッジ近傍に設けられた上記空気通路
は、当該プレートの側縁端(大気開放用貫通穴が穿孔さ
れている場合には当該貫通穴のエッジ)にまで延設され
ていることを特徴としている。
載のインクジェット記録ヘッドに係り、該当するプレー
トにおいて、インク流路系を画成するための上記空所の
エッジ回り又はエッジ近傍に設けられた上記空気通路
は、当該プレートの側縁端(大気開放用貫通穴が穿孔さ
れている場合には当該貫通穴のエッジ)にまで延設され
ていることを特徴としている。
【0011】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載のインクジェット記録ヘッドに係り、上記空気通路を
構成するために、上記インク流路系を画成する空所のエ
ッジ回り又はエッジ近傍に分布する各溝部は、上記各空
所のエッジから100μm以上600μm以下隔てられ
て設けられていることを特徴としている。
載のインクジェット記録ヘッドに係り、上記空気通路を
構成するために、上記インク流路系を画成する空所のエ
ッジ回り又はエッジ近傍に分布する各溝部は、上記各空
所のエッジから100μm以上600μm以下隔てられ
て設けられていることを特徴としている。
【0012】また、請求項4記載の発明は、請求項1,
2又は3記載のインクジェット記録ヘッドに係り、上記
各隣接プレート間において、インク流路系を構成する上
記空所の周辺部の部位に接着剤層が介挿されてなること
を特徴としている。
2又は3記載のインクジェット記録ヘッドに係り、上記
各隣接プレート間において、インク流路系を構成する上
記空所の周辺部の部位に接着剤層が介挿されてなること
を特徴としている。
【0013】また、請求項5記載の発明は、請求項1記
載のインクジェット記録ヘッドに係り、上記空所の周辺
部の部位とは、当該空所のエッジから100μm以上6
00μm以内の領域であることを特徴としている。
載のインクジェット記録ヘッドに係り、上記空所の周辺
部の部位とは、当該空所のエッジから100μm以上6
00μm以内の領域であることを特徴としている。
【0014】また、請求項6記載の発明は、請求項1記
載のインクジェット記録ヘッドに係り機能及び形状がそ
れぞれ異なる上記空所を有し、これらの空所が全体とし
てインク流路系を構成する、3枚以上の奇数枚の上記流
路系プレートからなると共に、上記奇数枚の流路系プレ
ートのうち、上記ノズルプレート側又は振動プレート側
から数えて、奇数層目に積層配置されている上記流路系
プレートの全部又は一部には上記空気通路が形成されて
いることを特徴としている。
載のインクジェット記録ヘッドに係り機能及び形状がそ
れぞれ異なる上記空所を有し、これらの空所が全体とし
てインク流路系を構成する、3枚以上の奇数枚の上記流
路系プレートからなると共に、上記奇数枚の流路系プレ
ートのうち、上記ノズルプレート側又は振動プレート側
から数えて、奇数層目に積層配置されている上記流路系
プレートの全部又は一部には上記空気通路が形成されて
いることを特徴としている。
【0015】また、請求項7記載の発明は、請求項6記
載のインクジェット記録ヘッドに係り、上記ノズルプレ
ート側から数えて、第1層目に積層配置されている第1
の上記流路系プレート(プールプレート)には、インク
を貯留するインクプールを画成するための空所、及び上
記圧力室と上記ノズルとを連通して圧力室のインクをノ
ズルに導くためのノズル連通孔の軸方向一部が形成さ
れ、第2層目に積層配置されている第2の上記流路系プ
レート(供給孔プレート)には、上記インクプールと圧
力室とを連通して圧力室にインクを供給するためのイン
ク供給孔、及び上記ノズル連通孔の軸方向残り部分が形
成され、かつ、第3層目に積層配置されている第3の上
記流路系プレート(圧力室プレート)には、上記圧力室
を画成するための空所が形成されてなると共に、上記第
1の流路系プレート(プールプレート)と第3の流路系
プレート(圧力室プレート)とには上記空気通路が設け
られていることを特徴としている。
載のインクジェット記録ヘッドに係り、上記ノズルプレ
ート側から数えて、第1層目に積層配置されている第1
の上記流路系プレート(プールプレート)には、インク
を貯留するインクプールを画成するための空所、及び上
記圧力室と上記ノズルとを連通して圧力室のインクをノ
ズルに導くためのノズル連通孔の軸方向一部が形成さ
れ、第2層目に積層配置されている第2の上記流路系プ
レート(供給孔プレート)には、上記インクプールと圧
力室とを連通して圧力室にインクを供給するためのイン
ク供給孔、及び上記ノズル連通孔の軸方向残り部分が形
成され、かつ、第3層目に積層配置されている第3の上
記流路系プレート(圧力室プレート)には、上記圧力室
を画成するための空所が形成されてなると共に、上記第
1の流路系プレート(プールプレート)と第3の流路系
プレート(圧力室プレート)とには上記空気通路が設け
られていることを特徴としている。
【0016】請求項8記載の発明は、請求項1乃至7の
いずれか1に記載のインクジェット記録ヘッドに係り、
前記貫通穴は、紫外線の照射方向に対して広がる形状で
あることを特徴とする。
いずれか1に記載のインクジェット記録ヘッドに係り、
前記貫通穴は、紫外線の照射方向に対して広がる形状で
あることを特徴とする。
【0017】請求項9記載の発明は、請求項8記載のイ
ンクジェット記録ヘッドに係り、前記貫通穴が形成され
たプレートの前記貫通穴が広がった開口側のプレート面
と対向するプレートとの間に熱硬化性で、かつ、紫外線
硬化性接着剤を塗布したことを特徴とする。
ンクジェット記録ヘッドに係り、前記貫通穴が形成され
たプレートの前記貫通穴が広がった開口側のプレート面
と対向するプレートとの間に熱硬化性で、かつ、紫外線
硬化性接着剤を塗布したことを特徴とする。
【0018】請求項10記載の発明は、請求項8記載の
インクジェット記録ヘッドに係り、前記貫通穴は、前記
インク流路系を画成する空所のエッジから100μm以
上600μmより外側に形成され、熱硬化性で、かつ、
紫外線硬化性接着剤は、前記インク流路系を画成する空
所のエッジから100μm以上600μmより内側に塗
布したことを特徴とする。
インクジェット記録ヘッドに係り、前記貫通穴は、前記
インク流路系を画成する空所のエッジから100μm以
上600μmより外側に形成され、熱硬化性で、かつ、
紫外線硬化性接着剤は、前記インク流路系を画成する空
所のエッジから100μm以上600μmより内側に塗
布したことを特徴とする。
【0019】また、請求項11記載の発明は、インクを
吐出するノズルが形成されたノズルプレートと、インク
を加圧する圧力室を少なくとも含み、単独であるいは全
体として、上記ノズルに連通するインク流路系を構成す
るための空所が形成された単数又は複数枚の流路系プレ
ートと、上記圧力室の一方側を封止状態で画成するため
の振動プレートと、上記振動プレート上の上記圧力室に
対応した部位に接合され、当該振動プレートに機械的変
位を与えて上記圧力室内のインクを加圧するための圧電
アクチュエータとを少なくとも用意した後、各隣接プレ
ート間に接着剤層を介挿し、上記ノズルプレートと上記
振動プレートとで上記単数又は複数枚の流路系プレート
を挟着して積層接合するインクジェット記録ヘッドの製
造方法に係り、上記単数又は複数枚の流路系プレートの
うち、任意の少なくとも1のプレートを作成する際に、
当該プレートの両面に、かつ、上記インク流路系を画成
する空所の少なくとも一部のエッジ回り又はエッジ近傍
に概略分布する態様で、複数の溝部を飛び飛びに、か
つ、両面間では、面方向に少しずらして設け、さらに、
一方の面側の溝部と他方の面側の溝部とを互いに貫通穴
で連結して空気通路を設けておき、上記各プレートを積
層状態で相互に接合する際、上記空気通路が形成された
プレートと該プレートに接合される別のプレートとの間
に残留する空気を、上記空気通路を経由して外部に解放
することを特徴としている。
吐出するノズルが形成されたノズルプレートと、インク
を加圧する圧力室を少なくとも含み、単独であるいは全
体として、上記ノズルに連通するインク流路系を構成す
るための空所が形成された単数又は複数枚の流路系プレ
ートと、上記圧力室の一方側を封止状態で画成するため
の振動プレートと、上記振動プレート上の上記圧力室に
対応した部位に接合され、当該振動プレートに機械的変
位を与えて上記圧力室内のインクを加圧するための圧電
アクチュエータとを少なくとも用意した後、各隣接プレ
ート間に接着剤層を介挿し、上記ノズルプレートと上記
振動プレートとで上記単数又は複数枚の流路系プレート
を挟着して積層接合するインクジェット記録ヘッドの製
造方法に係り、上記単数又は複数枚の流路系プレートの
うち、任意の少なくとも1のプレートを作成する際に、
当該プレートの両面に、かつ、上記インク流路系を画成
する空所の少なくとも一部のエッジ回り又はエッジ近傍
に概略分布する態様で、複数の溝部を飛び飛びに、か
つ、両面間では、面方向に少しずらして設け、さらに、
一方の面側の溝部と他方の面側の溝部とを互いに貫通穴
で連結して空気通路を設けておき、上記各プレートを積
層状態で相互に接合する際、上記空気通路が形成された
プレートと該プレートに接合される別のプレートとの間
に残留する空気を、上記空気通路を経由して外部に解放
することを特徴としている。
【0020】また、請求項12記載の発明は、請求項1
1記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、
上記単数又は複数枚の流路系プレートのうち、任意の少
なくとも1のプレートを作成する際、当該プレート面
に、上記インク流路系を画成する空所の少なくとも一部
のエッジ回り又はエッジ近傍に概略分布する態様で、複
数の貫通穴を設けると共に、当該プレートの両面に、隣
接する上記貫通穴間を連結する複数の溝を、両面間で、
互いに重ならないように、ずらして設けることで空気通
路を形成しておき、 上記各プレートを積層状態で相互
に接合する際、上記空気通路が形成されたプレートと該
プレートに接合される別のプレートとの間に残留する空
気を、空気通路を経由して外部に解放することを特徴と
している。
1記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、
上記単数又は複数枚の流路系プレートのうち、任意の少
なくとも1のプレートを作成する際、当該プレート面
に、上記インク流路系を画成する空所の少なくとも一部
のエッジ回り又はエッジ近傍に概略分布する態様で、複
数の貫通穴を設けると共に、当該プレートの両面に、隣
接する上記貫通穴間を連結する複数の溝を、両面間で、
互いに重ならないように、ずらして設けることで空気通
路を形成しておき、 上記各プレートを積層状態で相互
に接合する際、上記空気通路が形成されたプレートと該
プレートに接合される別のプレートとの間に残留する空
気を、空気通路を経由して外部に解放することを特徴と
している。
【0021】また、請求項13記載の発明は、請求項1
1記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、
上記単数又は複数枚の流路系プレートのうち、任意の少
なくとも1のプレートの一方の面に、上記インク流路系
を画成する空所の少なくとも一部のエッジ回り又はエッ
ジ近傍に概略分布する態様で、複数の溝部を飛び飛びに
設けると共に、他方の面にも、上記一方の面側の任意の
相隣る2つの溝部間に背面側から跨る態様で、複数の溝
部を飛び飛びに設け、かつ、プレートの積層方向から見
て上記一方の面側の溝部と他方の面側の溝部とが重なり
合う箇所に当該プレートを貫く貫通穴を穿設して空気通
路を設けておき、上記各プレートを積層状態で相互に接
合する際、上記空気通路が形成されたプレートと該プレ
ートに接合される別のプレートとの間に残留する空気
を、上記空気通路を経由して外部に解放することを特徴
としている。
1記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、
上記単数又は複数枚の流路系プレートのうち、任意の少
なくとも1のプレートの一方の面に、上記インク流路系
を画成する空所の少なくとも一部のエッジ回り又はエッ
ジ近傍に概略分布する態様で、複数の溝部を飛び飛びに
設けると共に、他方の面にも、上記一方の面側の任意の
相隣る2つの溝部間に背面側から跨る態様で、複数の溝
部を飛び飛びに設け、かつ、プレートの積層方向から見
て上記一方の面側の溝部と他方の面側の溝部とが重なり
合う箇所に当該プレートを貫く貫通穴を穿設して空気通
路を設けておき、上記各プレートを積層状態で相互に接
合する際、上記空気通路が形成されたプレートと該プレ
ートに接合される別のプレートとの間に残留する空気
を、上記空気通路を経由して外部に解放することを特徴
としている。
【0022】また、請求項14記載の発明は、請求項1
1,12又は13記載のインクジェット記録ヘッドの製
造方法に係り、該当するプレートにおいて、上記空気通
路を、インク流路系を画成する上記空所の少なくとも一
部のエッジ回り又はエッジ近傍に設けると共に、当該プ
レートの側縁端(大気開放用貫通穴を穿設した場合には
当該貫通穴のエッジ)にまで延設することを特徴として
いる。
1,12又は13記載のインクジェット記録ヘッドの製
造方法に係り、該当するプレートにおいて、上記空気通
路を、インク流路系を画成する上記空所の少なくとも一
部のエッジ回り又はエッジ近傍に設けると共に、当該プ
レートの側縁端(大気開放用貫通穴を穿設した場合には
当該貫通穴のエッジ)にまで延設することを特徴として
いる。
【0023】また、請求項15記載の発明は、請求項1
1,12又は13記載のインクジェット記録ヘッドの製
造方法に係り、上記空気通路を構成する上記複数の溝部
を、インク流路系を画成する上記空所のエッジ回り又は
エッジ近傍に設ける際、当該空所のエッジから100μ
m以上隔てて設けるようにすることを特徴としている。
1,12又は13記載のインクジェット記録ヘッドの製
造方法に係り、上記空気通路を構成する上記複数の溝部
を、インク流路系を画成する上記空所のエッジ回り又は
エッジ近傍に設ける際、当該空所のエッジから100μ
m以上隔てて設けるようにすることを特徴としている。
【0024】また、請求項16記載の発明は、11乃至
15のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘッドの
製造方法に係り、上記空気通路の製造工程では、該当す
るプレートの両面側から同時にハーフエッチングするこ
とによって、当該プレートの両面に飛び飛びに、かつ、
両面間で互い違いに配置される上記複数の溝部を設ける
と共に、プレート厚み方向から見て、一方の面側の溝部
と他方の面側の溝部とが重合する部分に、貫通穴を穿孔
することで、当該空気通路を形成することを特徴として
いる。
15のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘッドの
製造方法に係り、上記空気通路の製造工程では、該当す
るプレートの両面側から同時にハーフエッチングするこ
とによって、当該プレートの両面に飛び飛びに、かつ、
両面間で互い違いに配置される上記複数の溝部を設ける
と共に、プレート厚み方向から見て、一方の面側の溝部
と他方の面側の溝部とが重合する部分に、貫通穴を穿孔
することで、当該空気通路を形成することを特徴として
いる。
【0025】また、請求項17記載の発明は、請求項1
6記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、
該当するプレートについて、同一の両面ハーフエッチン
グ工程を実施して、上記インク流路系を画成するための
上記空所と上記空気通路とを同時に形成することを特徴
としている。
6記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、
該当するプレートについて、同一の両面ハーフエッチン
グ工程を実施して、上記インク流路系を画成するための
上記空所と上記空気通路とを同時に形成することを特徴
としている。
【0026】また、請求項18記載の発明は、請求項1
1乃至15のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法に係り、上記各隣接プレート間を積層接
着する際、インク流路系を構成する上記空所の周辺部の
部位に接着剤層を介挿するようにすることを特徴として
いる。
1乃至15のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法に係り、上記各隣接プレート間を積層接
着する際、インク流路系を構成する上記空所の周辺部の
部位に接着剤層を介挿するようにすることを特徴として
いる。
【0027】また、請求項19記載の発明は、請求項1
8記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、
上記空所の周辺部の部位とは、当該空所のエッジに近い
ところでも、当該エッジから100μm以上隔てられて
いて、かつ、当該エッジに遠いところでも、当該エッジ
から600μm以上は離れていない領域であることを特
徴としている。
8記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、
上記空所の周辺部の部位とは、当該空所のエッジに近い
ところでも、当該エッジから100μm以上隔てられて
いて、かつ、当該エッジに遠いところでも、当該エッジ
から600μm以上は離れていない領域であることを特
徴としている。
【0028】また、請求項20記載の発明は、請求項1
1乃至17のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法に係り、全体としてインク流路系が構成
されるように、3枚以上の奇数枚のプレートに機能及び
形状がそれぞれ異なる上記空所を形成して、3枚以上の
奇数枚の上記流路系プレートを作成すると共に、上記奇
数枚の流路系プレートのうち、上記ノズルプレート側又
は振動プレート側から数えて、奇数層目に積層配置する
予定の上記流路系プレートの全部又は一部に上記空気通
路を設けることを特徴としている。
1乃至17のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法に係り、全体としてインク流路系が構成
されるように、3枚以上の奇数枚のプレートに機能及び
形状がそれぞれ異なる上記空所を形成して、3枚以上の
奇数枚の上記流路系プレートを作成すると共に、上記奇
数枚の流路系プレートのうち、上記ノズルプレート側又
は振動プレート側から数えて、奇数層目に積層配置する
予定の上記流路系プレートの全部又は一部に上記空気通
路を設けることを特徴としている。
【0029】また、請求項21記載の発明は、請求項2
0記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法 第1の
プレートに、インクを貯留するインクプールを画成する
ための空所、及び上記圧力室と上記ノズルとを連通して
上記圧力室のインクをノズルに導くためのノズル連通孔
の軸方向一部を形成して、第1の上記流路系プレート
(プールプレート)を作成し、第2のプレートに、上記
インクプールと上記圧力室とを連通して上記圧力室にイ
ンクを供給するためのインク供給孔、及び上記ノズル連
通孔の軸方向残り部分を形成して第2の上記流路系プレ
ート(供給孔プレート)を作成し、かつ、第3のプレー
トに、上記圧力室を画成するための空所を形成して第3
の上記流路系プレート(圧力室プレート)を作成すると
共に、上記第1の流路系プレート(プールプレート)と
上記第3の流路系プレート(圧力室プレート)とに上記
空気通路を設ることを特徴としている。
0記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法 第1の
プレートに、インクを貯留するインクプールを画成する
ための空所、及び上記圧力室と上記ノズルとを連通して
上記圧力室のインクをノズルに導くためのノズル連通孔
の軸方向一部を形成して、第1の上記流路系プレート
(プールプレート)を作成し、第2のプレートに、上記
インクプールと上記圧力室とを連通して上記圧力室にイ
ンクを供給するためのインク供給孔、及び上記ノズル連
通孔の軸方向残り部分を形成して第2の上記流路系プレ
ート(供給孔プレート)を作成し、かつ、第3のプレー
トに、上記圧力室を画成するための空所を形成して第3
の上記流路系プレート(圧力室プレート)を作成すると
共に、上記第1の流路系プレート(プールプレート)と
上記第3の流路系プレート(圧力室プレート)とに上記
空気通路を設ることを特徴としている。
【0030】請求項22記載の発明は、請求項11乃至
21のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘッドの
製造方法に係り、前記貫通穴を、紫外線の照射方向に対
して広がる形状に形成することを特徴とする。
21のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘッドの
製造方法に係り、前記貫通穴を、紫外線の照射方向に対
して広がる形状に形成することを特徴とする。
【0031】請求項23記載の発明は、請求項22記載
のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、前記貫
通穴が形成されたプレートの前記貫通穴が広がった開口
側のプレート面と対向するプレートとの間に熱硬化性
で、かつ、紫外線硬化性接着剤を塗布することを特徴と
する。
のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、前記貫
通穴が形成されたプレートの前記貫通穴が広がった開口
側のプレート面と対向するプレートとの間に熱硬化性
で、かつ、紫外線硬化性接着剤を塗布することを特徴と
する。
【0032】請求項24記載の発明は、請求項23記載
のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、前記貫
通穴を、前記インク流路系を画成する空所のエッジから
100μm以上600μmより外側に形成し、熱硬化性
で、かつ、紫外線硬化性接着剤を、前記インク流路系を
画成する空所のエッジから100μm以上600μmよ
り内側に塗布することを特徴とする。
のインクジェット記録ヘッドの製造方法に係り、前記貫
通穴を、前記インク流路系を画成する空所のエッジから
100μm以上600μmより外側に形成し、熱硬化性
で、かつ、紫外線硬化性接着剤を、前記インク流路系を
画成する空所のエッジから100μm以上600μmよ
り内側に塗布することを特徴とする。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第1実施例 図1は、この発明の第1実施例であるインクジェット記
録ヘッドの概略構成を分解して示す分解斜視図、図2
は、同インクジェット記録ヘッドの積層構成を示す概略
断面図、図3は、同インクジェット記録ヘッドを構成す
るプールプレートのノズル連通孔回りに設けられた空気
通路の形状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図
(b)は裏面図、図4は、同プールプレートの製造手順
を示す製造工程図、また、図5は、同プールプレートの
製造方法の説明に用いられる説明図で、同図(a)は基
板表面図、同図(b)は基板裏面図である。この例のイ
ンクジェット記録ヘッドが、上記従来のそれと大きく異
なるところは、プールプレート15aと圧力室プレート
18aとに、当該インクジェット記録ヘッドを製造する
際、プレート間接合部に残留する空気を抜くための空気
通路を設けた点及び各隣接プレート間において、インク
流路系を構成するインクプール15、圧力室18、イン
ク供給孔19、ノズル連通孔24等を画成する空所の周
辺部の部位に接着剤層を設けるようにした点である。
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第1実施例 図1は、この発明の第1実施例であるインクジェット記
録ヘッドの概略構成を分解して示す分解斜視図、図2
は、同インクジェット記録ヘッドの積層構成を示す概略
断面図、図3は、同インクジェット記録ヘッドを構成す
るプールプレートのノズル連通孔回りに設けられた空気
通路の形状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図
(b)は裏面図、図4は、同プールプレートの製造手順
を示す製造工程図、また、図5は、同プールプレートの
製造方法の説明に用いられる説明図で、同図(a)は基
板表面図、同図(b)は基板裏面図である。この例のイ
ンクジェット記録ヘッドが、上記従来のそれと大きく異
なるところは、プールプレート15aと圧力室プレート
18aとに、当該インクジェット記録ヘッドを製造する
際、プレート間接合部に残留する空気を抜くための空気
通路を設けた点及び各隣接プレート間において、インク
流路系を構成するインクプール15、圧力室18、イン
ク供給孔19、ノズル連通孔24等を画成する空所の周
辺部の部位に接着剤層を設けるようにした点である。
【0034】すなわち、この例のインクジェット記録ヘ
ッドは、プレート積層構成のカイザー型ヘッドの改良に
係り、図1及び図2に示すように、インクを貯留するイ
ンクプール15と、このインクプール15にインクカー
トリッジ16のインクを導入するためのインク導入孔1
7と、横(図中紙面に垂直方向)1列に並設された7個
の縦長の圧力室18と、各圧力室18にインクプール1
5のインクを供給するための7個のインク供給孔19
と、各圧力室18を封止して画成するために、互いに区
画された7つの振動板部20と、7つの振動板部20に
対応して1列に配列された7個の積層型圧電素子(セラ
ミックス)21を備える圧電アクチュエータ22と、イ
ンクを吐出させる1列7個のノズル23と、1対1で対
応する圧力室18とノズル23とを互いに連通させる1
列7個のノズル連通孔24とから概略構成されている。
ッドは、プレート積層構成のカイザー型ヘッドの改良に
係り、図1及び図2に示すように、インクを貯留するイ
ンクプール15と、このインクプール15にインクカー
トリッジ16のインクを導入するためのインク導入孔1
7と、横(図中紙面に垂直方向)1列に並設された7個
の縦長の圧力室18と、各圧力室18にインクプール1
5のインクを供給するための7個のインク供給孔19
と、各圧力室18を封止して画成するために、互いに区
画された7つの振動板部20と、7つの振動板部20に
対応して1列に配列された7個の積層型圧電素子(セラ
ミックス)21を備える圧電アクチュエータ22と、イ
ンクを吐出させる1列7個のノズル23と、1対1で対
応する圧力室18とノズル23とを互いに連通させる1
列7個のノズル連通孔24とから概略構成されている。
【0035】また、この例のインクジェット記録ヘッド
は、プレート構成で説明すれば、図2に示すように、ノ
ズルプレート23aと、プールプレート15aと、供給
孔プレート19aと、圧力室プレート18aと、振動プ
レート20aと、圧電アクチュエータ22とを、この順
に、それぞれの間に接着剤層25を介挿させて、接着接
合してなっている。
は、プレート構成で説明すれば、図2に示すように、ノ
ズルプレート23aと、プールプレート15aと、供給
孔プレート19aと、圧力室プレート18aと、振動プ
レート20aと、圧電アクチュエータ22とを、この順
に、それぞれの間に接着剤層25を介挿させて、接着接
合してなっている。
【0036】上記ノズルプレート23aは、厚さ略75
μmのステンレス板に、図1に示すように、直径略25
μmのノズル23が、7個、1列に略508μmのピッ
チで配列形成されている。また、プールプレート15a
は、厚さ略140μmのステンレス板に、インクプール
15を画成するための空所(以下、単に、インクプール
15ともいう)と、直径略160μmのノズル連通孔2
4の軸方向一部が、ノズル23に対応して1列7個、略
508μmのピッチで配列形成されてなっている。この
プールプレート15aには、図2及び図3に示すように
(図1には図示せず)、その両面に、かつ、インクプー
ル15のエッジPe回りと、ノズル連通孔24のエッジ
Ne近傍に概略分布する態様で、複数の溝部26a,2
6bが飛び飛びに、かつ、両面間で、面方向に半ピッチ
程度ずれる態様で設けられ、さらに、表面側の溝部26
a(図3(a))と裏面側の溝部26b(図3(b))
とが互いに貫通穴26cで連結されて、板厚方向にじぐ
ざぐの空気通路26が設けられている。この空気通路2
6を構成する溝部26a,26bや貫通穴26cは、イ
ンクプール15やノズル連通孔24の近傍では、エッジ
Pe,Neから、200〜300μm離れた位置に概略
設けられている。ここで、インクプール15回りの空気
通路26は、図2に示すように、プールプレート15a
の適当な部位に穿孔された大気開放用貫通穴26dに連
通されて大気開放状態になされている。一方、ノズル連
通孔24のエッジNe近傍を通る空気通路26は、プー
ルプレート15aの側縁端にまで延設されて、大気開放
されるようになっている。
μmのステンレス板に、図1に示すように、直径略25
μmのノズル23が、7個、1列に略508μmのピッ
チで配列形成されている。また、プールプレート15a
は、厚さ略140μmのステンレス板に、インクプール
15を画成するための空所(以下、単に、インクプール
15ともいう)と、直径略160μmのノズル連通孔2
4の軸方向一部が、ノズル23に対応して1列7個、略
508μmのピッチで配列形成されてなっている。この
プールプレート15aには、図2及び図3に示すように
(図1には図示せず)、その両面に、かつ、インクプー
ル15のエッジPe回りと、ノズル連通孔24のエッジ
Ne近傍に概略分布する態様で、複数の溝部26a,2
6bが飛び飛びに、かつ、両面間で、面方向に半ピッチ
程度ずれる態様で設けられ、さらに、表面側の溝部26
a(図3(a))と裏面側の溝部26b(図3(b))
とが互いに貫通穴26cで連結されて、板厚方向にじぐ
ざぐの空気通路26が設けられている。この空気通路2
6を構成する溝部26a,26bや貫通穴26cは、イ
ンクプール15やノズル連通孔24の近傍では、エッジ
Pe,Neから、200〜300μm離れた位置に概略
設けられている。ここで、インクプール15回りの空気
通路26は、図2に示すように、プールプレート15a
の適当な部位に穿孔された大気開放用貫通穴26dに連
通されて大気開放状態になされている。一方、ノズル連
通孔24のエッジNe近傍を通る空気通路26は、プー
ルプレート15aの側縁端にまで延設されて、大気開放
されるようになっている。
【0037】また、供給孔プレート19aには、厚さ略
75μmのステンレス板が用いられ、インク供給孔1
9、ノズル連通孔24の軸方向残り部分、インク導入孔
17の下流端、及び、図2に示すように、(プールプレ
ート15aの大気開放用貫通穴26dと重合する状態
で)大気開放用貫通穴27dが形成されている。また、
圧力室プレート18aには、厚さ略120μmのステン
レス板が用いられ、1列7個の縦長の圧力室18(幅略
300μm、長さ略2mm)を画成するための空所(以
下、単に、圧力室18ともいう)、インク導入孔17の
中流部及び表裏面を交互に経由する空気通路28が形成
されている。この空気通路28は、図2に示すように
(図1には図示せず)、その両面に、かつ、7つの圧力
室18のそれぞれのエッジ回りに概略分布する態様で、
複数の溝部28a,28bが飛び飛びに、かつ、両面間
で、面方向に少しずらして設けられ、さらに、表面側の
溝部28aと裏面側の溝部28bとが互いに貫通穴28
cで連結されて、構成されている。この空気通路28を
構成する溝部28a,28bや貫通穴28cは、圧力室
18のエッジ回りでは、当該エッジから、200〜30
0μm離れた位置に概略設けられている。ここで、圧力
室18のエッジ回りの空気通路28は、図2に示すよう
に、大気開放用貫通穴28dに連通されて大気開放状態
とされている。この大気開放用貫通穴28dは、プール
プレート15aや供給孔プレート19aの大気開放用貫
通穴26d,27dと重合する位置に穿孔されている。
振動プレート20aには、厚さ略30μmのニッケル板
に、各圧力室18を封止するために、7つに区画された
振動板部20と、インク導入孔17の上流端と、図2に
示すように、(圧力室プレート18aの大気開放用貫通
穴と重合する状態で)大気開放用貫通穴28dが形成さ
れている。
75μmのステンレス板が用いられ、インク供給孔1
9、ノズル連通孔24の軸方向残り部分、インク導入孔
17の下流端、及び、図2に示すように、(プールプレ
ート15aの大気開放用貫通穴26dと重合する状態
で)大気開放用貫通穴27dが形成されている。また、
圧力室プレート18aには、厚さ略120μmのステン
レス板が用いられ、1列7個の縦長の圧力室18(幅略
300μm、長さ略2mm)を画成するための空所(以
下、単に、圧力室18ともいう)、インク導入孔17の
中流部及び表裏面を交互に経由する空気通路28が形成
されている。この空気通路28は、図2に示すように
(図1には図示せず)、その両面に、かつ、7つの圧力
室18のそれぞれのエッジ回りに概略分布する態様で、
複数の溝部28a,28bが飛び飛びに、かつ、両面間
で、面方向に少しずらして設けられ、さらに、表面側の
溝部28aと裏面側の溝部28bとが互いに貫通穴28
cで連結されて、構成されている。この空気通路28を
構成する溝部28a,28bや貫通穴28cは、圧力室
18のエッジ回りでは、当該エッジから、200〜30
0μm離れた位置に概略設けられている。ここで、圧力
室18のエッジ回りの空気通路28は、図2に示すよう
に、大気開放用貫通穴28dに連通されて大気開放状態
とされている。この大気開放用貫通穴28dは、プール
プレート15aや供給孔プレート19aの大気開放用貫
通穴26d,27dと重合する位置に穿孔されている。
振動プレート20aには、厚さ略30μmのニッケル板
に、各圧力室18を封止するために、7つに区画された
振動板部20と、インク導入孔17の上流端と、図2に
示すように、(圧力室プレート18aの大気開放用貫通
穴と重合する状態で)大気開放用貫通穴28dが形成さ
れている。
【0038】この例では、接着剤として、熱硬化型のエ
ポキシ系接着剤が用いられ、また、各隣接プレート23
aと15a,15aと19a,19aと18a,18a
と20a間の接合では、インク流路系を構成する空所の
周辺部に、膜厚1〜4μm程度の接着剤層25が形成さ
れている。なお、この出願に係る発明者の行った実験に
よれば、接着剤層自身の中に気泡が残留せず、それでい
て、強度を充分確保できる接着層の硬化後の厚みは、1
〜4μmである。また、この実施例では、接着剤層25
の形成領域は、インク流路系を構成する空所(ノズル2
3を除く)のエッジから200〜300μm以内の領域
に概略限定される。
ポキシ系接着剤が用いられ、また、各隣接プレート23
aと15a,15aと19a,19aと18a,18a
と20a間の接合では、インク流路系を構成する空所の
周辺部に、膜厚1〜4μm程度の接着剤層25が形成さ
れている。なお、この出願に係る発明者の行った実験に
よれば、接着剤層自身の中に気泡が残留せず、それでい
て、強度を充分確保できる接着層の硬化後の厚みは、1
〜4μmである。また、この実施例では、接着剤層25
の形成領域は、インク流路系を構成する空所(ノズル2
3を除く)のエッジから200〜300μm以内の領域
に概略限定される。
【0039】図1では、各接着剤層がプレート全面に形
成されるているかのように描かれているけれども、ノズ
ルプレート23aとプールプレート15aとの接着接合
では、ノズル連通孔24やインクプール15のエッジN
e,Peから200〜300μm以内の範囲に接着剤層
25が形成されている。また、プールプレート15aと
供給孔プレート19aとの接着接合では、ノズル連通孔
24やインクプール15のエッジNe,Peから200
〜300μm以内の範囲に接着剤層25が形成されてい
る。供給孔プレート19aと圧力室プレート18aとの
接着接合では、7つの圧力室18及びインク導入孔17
の各エッジから200〜300μm以内の範囲に接着剤
層25が形成されている。また、圧力室プレート18a
と振動プレート20aとの接着接合では、7つの圧力室
18及びインク導入孔17のエッジから200〜300
μm以内の範囲に接着剤層25が形成されている。な
お、空気通路26,28を構成する溝部26a,26
b,28a,28bや貫通穴26c,28cは、上記し
たように、インク流路系を構成する空所のエッジから、
200〜300μm離れた位置に概略設けられているの
で、接着剤層25は、インク流路系を構成する空所のエ
ッジから、空気通路26,28のエッジにまで達してい
るが、空気通路26,28を越えるほどの広がりを持た
されていない。
成されるているかのように描かれているけれども、ノズ
ルプレート23aとプールプレート15aとの接着接合
では、ノズル連通孔24やインクプール15のエッジN
e,Peから200〜300μm以内の範囲に接着剤層
25が形成されている。また、プールプレート15aと
供給孔プレート19aとの接着接合では、ノズル連通孔
24やインクプール15のエッジNe,Peから200
〜300μm以内の範囲に接着剤層25が形成されてい
る。供給孔プレート19aと圧力室プレート18aとの
接着接合では、7つの圧力室18及びインク導入孔17
の各エッジから200〜300μm以内の範囲に接着剤
層25が形成されている。また、圧力室プレート18a
と振動プレート20aとの接着接合では、7つの圧力室
18及びインク導入孔17のエッジから200〜300
μm以内の範囲に接着剤層25が形成されている。な
お、空気通路26,28を構成する溝部26a,26
b,28a,28bや貫通穴26c,28cは、上記し
たように、インク流路系を構成する空所のエッジから、
200〜300μm離れた位置に概略設けられているの
で、接着剤層25は、インク流路系を構成する空所のエ
ッジから、空気通路26,28のエッジにまで達してい
るが、空気通路26,28を越えるほどの広がりを持た
されていない。
【0040】次に、図4を参照して、上記構成のインク
ジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。ま
ず、ノズルプレート23aと、プールプレート15a
と、供給孔プレート19aと、圧力室プレート18a
と、振動プレート20aと、圧電アクチュエータとを、
それぞれ別個に作成用意する。各種プレートを作成する
際には、厚さ30〜140μm(用途に応じて板厚は異
なる)のステンレスやニッケル等の基板の両面にフォト
レジストを塗布し、パターニングして、基板の両面側か
ら同時にハーフエッチングすることにより、インク流路
系を構成する各種空所や空気通路を穿孔形成する。
ジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。ま
ず、ノズルプレート23aと、プールプレート15a
と、供給孔プレート19aと、圧力室プレート18a
と、振動プレート20aと、圧電アクチュエータとを、
それぞれ別個に作成用意する。各種プレートを作成する
際には、厚さ30〜140μm(用途に応じて板厚は異
なる)のステンレスやニッケル等の基板の両面にフォト
レジストを塗布し、パターニングして、基板の両面側か
ら同時にハーフエッチングすることにより、インク流路
系を構成する各種空所や空気通路を穿孔形成する。
【0041】例えば、プールプレート15aを作成する
場合、厚さ略140μmのステンレスの基板30の両面
に、例えばポジ型のフォトレジストをスピンコートして
レジスト膜31,31を成膜し(図4(a))、予め用
意した(図示せぬ)フォトマスクを用いて両面露光を行
った後、現像してレジストの抜きパターン32a〜32
dを得る。ここで、インクプール15、ノズル連通孔2
4及び空気通路26を構成する貫通穴26cを形成する
ためのレジスト膜31の抜きパターン32a,32b
は、基板30の両面間で全部略一致するように形成して
おくが、空気通路26用の溝部26a,26bを形成す
るためのレジスト膜31の抜きパターン32c,32d
は、基板30の両面間で、互いに半ピッチずれるよう
に、形成しておく(図4(b)及び図5(a),
(b))。次に、パターニングされたレジスト膜31を
ポストベーキング処理し、この後、処理基板について両
面ハーフエッチング処理を行う(図4(c),
(d))。
場合、厚さ略140μmのステンレスの基板30の両面
に、例えばポジ型のフォトレジストをスピンコートして
レジスト膜31,31を成膜し(図4(a))、予め用
意した(図示せぬ)フォトマスクを用いて両面露光を行
った後、現像してレジストの抜きパターン32a〜32
dを得る。ここで、インクプール15、ノズル連通孔2
4及び空気通路26を構成する貫通穴26cを形成する
ためのレジスト膜31の抜きパターン32a,32b
は、基板30の両面間で全部略一致するように形成して
おくが、空気通路26用の溝部26a,26bを形成す
るためのレジスト膜31の抜きパターン32c,32d
は、基板30の両面間で、互いに半ピッチずれるよう
に、形成しておく(図4(b)及び図5(a),
(b))。次に、パターニングされたレジスト膜31を
ポストベーキング処理し、この後、処理基板について両
面ハーフエッチング処理を行う(図4(c),
(d))。
【0042】この両面ハーフエッチング処理では、基板
30の片面側から、基板30の板厚の半分を少し越える
程度まで、レジスト膜31で被覆されていない基板領域
を肉抜きする。このようにすれば、空気通路26を構成
する各溝部26a,26bが、基板30の両面間で互い
違いに形成され、一方、インクプール15、ノズル連通
孔24及び空気通路26を構成する貫通穴26cが、完
全なる肉抜き穴として形成されることとなって(図4
(e))、この例のプールプレート15aが完成する。
なお、圧力室プレート18aについても、上記したと略
同様の方法(両面ハーフエッチング)により作製する。
また、ノズルプレート23a、供給孔プレート19a、
振動プレート20aについても、空気通路用の溝部や貫
通孔は形成されないが、上記したと略同様の方法(両面
ハーフエッチング)により作製する。
30の片面側から、基板30の板厚の半分を少し越える
程度まで、レジスト膜31で被覆されていない基板領域
を肉抜きする。このようにすれば、空気通路26を構成
する各溝部26a,26bが、基板30の両面間で互い
違いに形成され、一方、インクプール15、ノズル連通
孔24及び空気通路26を構成する貫通穴26cが、完
全なる肉抜き穴として形成されることとなって(図4
(e))、この例のプールプレート15aが完成する。
なお、圧力室プレート18aについても、上記したと略
同様の方法(両面ハーフエッチング)により作製する。
また、ノズルプレート23a、供給孔プレート19a、
振動プレート20aについても、空気通路用の溝部や貫
通孔は形成されないが、上記したと略同様の方法(両面
ハーフエッチング)により作製する。
【0043】次に、オフセット印刷、凸版印刷、スクリ
ーン印刷、パッド印刷及びスタンプ転写等の公知の印刷
法や転写法を用いて、各種プレート23a,15a,1
9a,18a,20a及び圧電アクチュエータ22の接
合面(接着予定部位)に接着剤25を塗布する。接着剤
25は、接合される2部材間のうち、いずれか一方で良
い。この例では、インク流路系を構成する各空所(ノズ
ル23を除く)のエッジから200〜300μm以内の
領域のみにエポキシ系接着剤を塗布して厚さ2〜4μm
の接着剤層25を形成した後、各種プレート23a,1
5a,19a,18a,20a及び圧電アクチュエータ
22を順次積層して加圧状態で加熱し相互に接着接合す
る。
ーン印刷、パッド印刷及びスタンプ転写等の公知の印刷
法や転写法を用いて、各種プレート23a,15a,1
9a,18a,20a及び圧電アクチュエータ22の接
合面(接着予定部位)に接着剤25を塗布する。接着剤
25は、接合される2部材間のうち、いずれか一方で良
い。この例では、インク流路系を構成する各空所(ノズ
ル23を除く)のエッジから200〜300μm以内の
領域のみにエポキシ系接着剤を塗布して厚さ2〜4μm
の接着剤層25を形成した後、各種プレート23a,1
5a,19a,18a,20a及び圧電アクチュエータ
22を順次積層して加圧状態で加熱し相互に接着接合す
る。
【0044】この例の接合条件では、接着剤層25の硬
化前の厚みが2〜4μmと薄い上、接着剤層25の広が
りも200〜300μm程度と狭幅なので、接着剤塗布
後の各プレートを積層して加圧しても、押圧力により、
インク流路系を構成する各空所や空気通路26,28を
構成する溝部26a,26b,28a,28bや貫通穴
26c,28cへはみ出す余剰接着剤の量は、ごく僅か
である。
化前の厚みが2〜4μmと薄い上、接着剤層25の広が
りも200〜300μm程度と狭幅なので、接着剤塗布
後の各プレートを積層して加圧しても、押圧力により、
インク流路系を構成する各空所や空気通路26,28を
構成する溝部26a,26b,28a,28bや貫通穴
26c,28cへはみ出す余剰接着剤の量は、ごく僅か
である。
【0045】インク流路系を構成する各空所周辺に広が
る接着剤層25の挙動を考察すると、面積等分境界(接
着剤層の体積を内側と外側に2等分する境界)の内側の
領域では、接着剤25iは押圧されると、空所側に移動
し(図3(a))、面積等分境界の外側の領域では、空
所から離れる方向(つまり、空気通路を構成する溝部や
貫通穴側)に移動する。面積等分境界は、実験やシミュ
レーションによって得られる。図3のAで示す閉曲線
が、この例のプールプレート15aのノズル連通孔24
回りに広がる接着剤層25について、実験やシミュレー
ションによって求められた面積等分境界である。一方、
図6のBで示す閉曲線が、従来のプールプレートのノズ
ル連通孔7回りに広がる接着剤層33について、実験や
シミュレーションによって求められた面積等分境界であ
る。図3における面積等分境界Aを、ノズル連通孔24
と中心を共通にする面積等分径Arに等価換算すると、
面積等分径Arは、0.35〜0.4mmφである。こ
の実施例では、ノズル連通孔24は、直径略160μm
に形成されているので、ノズル連通孔24のエッジから
隔たること、95〜120μmまでの領域の接着剤が、
ノズル連通孔24に向かって移動することになる。これ
に対して、図6における面積等分境界Bを、ノズル連通
孔24とを中心を共通にする面積等分径Brに等価換算
すると、面積等分径Brは、0.7〜0.75mmφで
ある。それゆえ、従来のプレート構成例では、積層接着
時の押圧力により、インク流路系を構成する各空所や空
気通路を構成する溝部や貫通穴へはみ出す余剰接着剤の
量は、無視できない量となる(図17)。
る接着剤層25の挙動を考察すると、面積等分境界(接
着剤層の体積を内側と外側に2等分する境界)の内側の
領域では、接着剤25iは押圧されると、空所側に移動
し(図3(a))、面積等分境界の外側の領域では、空
所から離れる方向(つまり、空気通路を構成する溝部や
貫通穴側)に移動する。面積等分境界は、実験やシミュ
レーションによって得られる。図3のAで示す閉曲線
が、この例のプールプレート15aのノズル連通孔24
回りに広がる接着剤層25について、実験やシミュレー
ションによって求められた面積等分境界である。一方、
図6のBで示す閉曲線が、従来のプールプレートのノズ
ル連通孔7回りに広がる接着剤層33について、実験や
シミュレーションによって求められた面積等分境界であ
る。図3における面積等分境界Aを、ノズル連通孔24
と中心を共通にする面積等分径Arに等価換算すると、
面積等分径Arは、0.35〜0.4mmφである。こ
の実施例では、ノズル連通孔24は、直径略160μm
に形成されているので、ノズル連通孔24のエッジから
隔たること、95〜120μmまでの領域の接着剤が、
ノズル連通孔24に向かって移動することになる。これ
に対して、図6における面積等分境界Bを、ノズル連通
孔24とを中心を共通にする面積等分径Brに等価換算
すると、面積等分径Brは、0.7〜0.75mmφで
ある。それゆえ、従来のプレート構成例では、積層接着
時の押圧力により、インク流路系を構成する各空所や空
気通路を構成する溝部や貫通穴へはみ出す余剰接着剤の
量は、無視できない量となる(図17)。
【0046】このように、この例の接合方法によれば、
接着剤が薄く、しかも、狭い領域にのみ塗布されるの
で、余剰接着剤のはみ出し量はごく僅かである。それゆ
え、ノズル23間の干渉を起こさせたり、流体抵抗に影
響を与える虞はない。一方、接着剤厚を薄くすると、接
着代に気泡(ボイド)が残留する危険が増大するが、接
着剤層が狭い領域に限られる上、接着剤層の両側端に、
インク流路系を構成する各空所や空気通路を構成する溝
部や貫通穴が設けられているので、残留空気は、インク
流路系や空気通路を経由して、容易に大気に解放され
る。また、各空気通路は、プレートの表面と裏面とを交
互に経由する構成となっているので、プレートの両面に
残存する気泡を確実に抜くことができる。加えて、空気
通路をプレートの表面側と裏面側とに別個独立に設けな
くても良いので、プレートの強度は損なわれない。それ
ゆえ、ヘッドの気密性及び機械的強度を一段と確保でき
る。このため、インク吐出特性(記録品質)が著しく安
定し、歩留まりの向上化も期待できる。
接着剤が薄く、しかも、狭い領域にのみ塗布されるの
で、余剰接着剤のはみ出し量はごく僅かである。それゆ
え、ノズル23間の干渉を起こさせたり、流体抵抗に影
響を与える虞はない。一方、接着剤厚を薄くすると、接
着代に気泡(ボイド)が残留する危険が増大するが、接
着剤層が狭い領域に限られる上、接着剤層の両側端に、
インク流路系を構成する各空所や空気通路を構成する溝
部や貫通穴が設けられているので、残留空気は、インク
流路系や空気通路を経由して、容易に大気に解放され
る。また、各空気通路は、プレートの表面と裏面とを交
互に経由する構成となっているので、プレートの両面に
残存する気泡を確実に抜くことができる。加えて、空気
通路をプレートの表面側と裏面側とに別個独立に設けな
くても良いので、プレートの強度は損なわれない。それ
ゆえ、ヘッドの気密性及び機械的強度を一段と確保でき
る。このため、インク吐出特性(記録品質)が著しく安
定し、歩留まりの向上化も期待できる。
【0047】◇第2実施例 図7は、この発明の第2実施例に用いられるプールプレ
ートの形状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図
(b)は裏面図、図8は、同プールプレートから空気通
路を省略した図、また、図9は、同プールプレートのノ
ズル連通孔回りに設けられた空気通路の形状を示す平面
図で、同図(a)は表面図、同図(b)は裏面図であ
る。この例のインクジェット記録ヘッドの構成が、上記
した第1実施例のそれと大きく異なるところは、第1実
施例では、1列7個のノズルからなるのに対して、この
例では、4列×34個のノズルからなる点である。この
実施例では、ノズルを4列に増設したのに伴い、インク
プール34も4箇所穿設されている。また、ノズルの個
数の増加に伴い、圧力室やノズル連通孔35や供給孔も
増加している。
ートの形状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図
(b)は裏面図、図8は、同プールプレートから空気通
路を省略した図、また、図9は、同プールプレートのノ
ズル連通孔回りに設けられた空気通路の形状を示す平面
図で、同図(a)は表面図、同図(b)は裏面図であ
る。この例のインクジェット記録ヘッドの構成が、上記
した第1実施例のそれと大きく異なるところは、第1実
施例では、1列7個のノズルからなるのに対して、この
例では、4列×34個のノズルからなる点である。この
実施例では、ノズルを4列に増設したのに伴い、インク
プール34も4箇所穿設されている。また、ノズルの個
数の増加に伴い、圧力室やノズル連通孔35や供給孔も
増加している。
【0048】以下、プールプレート34aを例に挙げて
説明する。この例のインクプール34回りの空気通路3
6は、図7に示すように、一方の面のインクプール34
回りに複数の細長溝部36aをハーフエッチングにより
飛び飛びに設けると共に、他方の面のインクプール34
回りにも、一方の面側の任意の相隣る2つの細長溝部3
6a,36a間に跨る態様で、複数の細長溝部36bを
ハーフエッチングにより飛び飛びに設け、かつ、板厚方
向から見て一方の面側の細長溝部36aと他方の面側の
細長溝部36bとが重なり合う箇所に、両面ハーフエッ
チングにより貫通穴36cを穿設してなっている。この
例のいずれの空気通路36も、プレート34aの側縁端
にまで延設されている。なお、図9は、ノズル連通孔3
5のエッジ近傍を通る空気通路36を示し、第1実施例
の図3に対応する図である。それゆえ、図9の空気通路
36において、図3の空気通路26の構成部分と対応す
る各部には同一の符号を付してその説明を省略する。
説明する。この例のインクプール34回りの空気通路3
6は、図7に示すように、一方の面のインクプール34
回りに複数の細長溝部36aをハーフエッチングにより
飛び飛びに設けると共に、他方の面のインクプール34
回りにも、一方の面側の任意の相隣る2つの細長溝部3
6a,36a間に跨る態様で、複数の細長溝部36bを
ハーフエッチングにより飛び飛びに設け、かつ、板厚方
向から見て一方の面側の細長溝部36aと他方の面側の
細長溝部36bとが重なり合う箇所に、両面ハーフエッ
チングにより貫通穴36cを穿設してなっている。この
例のいずれの空気通路36も、プレート34aの側縁端
にまで延設されている。なお、図9は、ノズル連通孔3
5のエッジ近傍を通る空気通路36を示し、第1実施例
の図3に対応する図である。それゆえ、図9の空気通路
36において、図3の空気通路26の構成部分と対応す
る各部には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0049】このように、この例の構成によっても、第
1実施例で述べたと略同様の効果を得ることができる。
1実施例で述べたと略同様の効果を得ることができる。
【0050】◇第3実施例 図10は、この発明の第3実施例であるインクジェット
記録ヘッドの積層構成を示す概略断面図、図11は、同
インクジェット記録ヘッドを構成するプールプレートの
ノズル連通孔に設けられた空気通路の形状を示す平面図
で、同図(a)は表面図、同図(b)は裏面図、図12
は、図10の貫通穴126cを紙面の前後方向に対して
右側から見た断面図、図13は、同プールプレートの製
造手順を示す製造工程図、また、図14は、同プールプ
レートの製造方法の説明に用いられる説明図で、同図
(a)は基板表面図、同図(b)は基板裏面図である。
この例のインクジェット記録ヘッドが、第1実施例のそ
れと大きく異なるところは、プールプレートと圧力室プ
レートとに、当該インクジェット記録ヘッドを製造する
際、プレート間接合部に残留する空気を抜くための空気
通路を構成する貫通穴を紫外線の照射方向に対して広が
る穴に形成するようにした点及び各隣接プレート間にお
いて、インク流路系を構成するインクプール15、圧力
室18、インク供給孔19、ノズル連通孔24等を画成
する空所の周辺部の部位に熱硬化性で、かつ、紫外線硬
化性の接着剤層を設けるようにした点である。
記録ヘッドの積層構成を示す概略断面図、図11は、同
インクジェット記録ヘッドを構成するプールプレートの
ノズル連通孔に設けられた空気通路の形状を示す平面図
で、同図(a)は表面図、同図(b)は裏面図、図12
は、図10の貫通穴126cを紙面の前後方向に対して
右側から見た断面図、図13は、同プールプレートの製
造手順を示す製造工程図、また、図14は、同プールプ
レートの製造方法の説明に用いられる説明図で、同図
(a)は基板表面図、同図(b)は基板裏面図である。
この例のインクジェット記録ヘッドが、第1実施例のそ
れと大きく異なるところは、プールプレートと圧力室プ
レートとに、当該インクジェット記録ヘッドを製造する
際、プレート間接合部に残留する空気を抜くための空気
通路を構成する貫通穴を紫外線の照射方向に対して広が
る穴に形成するようにした点及び各隣接プレート間にお
いて、インク流路系を構成するインクプール15、圧力
室18、インク供給孔19、ノズル連通孔24等を画成
する空所の周辺部の部位に熱硬化性で、かつ、紫外線硬
化性の接着剤層を設けるようにした点である。
【0051】すなわち、この例のインクジェット記録ヘ
ッドでは、第1実施例のプールプレート15a及び圧力
室プレート18aに形成される貫通穴26c、28c及
びその他の貫通穴は、図12に示すように、紫外線の照
射方向に対して広がる貫通穴126c、128c及び貫
通穴126e、128eとして形成される。したがっ
て、この例のプールプレート及び圧力室プレートは、参
照番号115a及び118aで参照する。そして、少な
くとも、ノズルプレート23aとプールプレート115
a間の接合及びインク供給孔プレート19aと圧力室プ
レート118a間の接合に用いられる接着剤として、エ
ポキシ系の熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤が
用いられる。この接着剤によって形成される接着剤層の
形成範囲及び膜厚は、第1実施例のそれと同じである。
なお、これ以外の点では、この例の構成は、第1実施例
と同一構成であるので、図12乃至図13では、図1の
構成部分と同一の各部には同一の符号を付してその説明
を省略する。
ッドでは、第1実施例のプールプレート15a及び圧力
室プレート18aに形成される貫通穴26c、28c及
びその他の貫通穴は、図12に示すように、紫外線の照
射方向に対して広がる貫通穴126c、128c及び貫
通穴126e、128eとして形成される。したがっ
て、この例のプールプレート及び圧力室プレートは、参
照番号115a及び118aで参照する。そして、少な
くとも、ノズルプレート23aとプールプレート115
a間の接合及びインク供給孔プレート19aと圧力室プ
レート118a間の接合に用いられる接着剤として、エ
ポキシ系の熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤が
用いられる。この接着剤によって形成される接着剤層の
形成範囲及び膜厚は、第1実施例のそれと同じである。
なお、これ以外の点では、この例の構成は、第1実施例
と同一構成であるので、図12乃至図13では、図1の
構成部分と同一の各部には同一の符号を付してその説明
を省略する。
【0052】次に、図13を参照して、上記構成のイン
クジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。こ
の例の製造方法におけるノズルプレート23aと、供給
孔プレート19aと、振動プレート20aと、圧電アク
チュエータ22とを、それぞれ別個に作成用意すること
は、第1実施例と同じであり、その各種プレートの金属
材料として用いられるステンレスやニッケル等の板厚、
それらプレートにインク流路系を構成する各種空所を穿
孔形成する方法も同じである。
クジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。こ
の例の製造方法におけるノズルプレート23aと、供給
孔プレート19aと、振動プレート20aと、圧電アク
チュエータ22とを、それぞれ別個に作成用意すること
は、第1実施例と同じであり、その各種プレートの金属
材料として用いられるステンレスやニッケル等の板厚、
それらプレートにインク流路系を構成する各種空所を穿
孔形成する方法も同じである。
【0053】プールプレート115aは、次のように作
成する。厚さ略140μmのステンレスの基板30の両
面に、例えばポジ型のフォトレジストをスピンコートし
てレジスト膜31,31を成膜し(図13(a))、予
め用意した(図示せぬ)フォトマスクを用いて両面露光
を行った後、現像してレジストの抜きパターン132a
〜132eを得る。ここで、インクプール15、ノズル
連通孔24及び空気通路26を構成する貫通穴27dを
形成するためのレジスト膜31の抜きパターン132
a,132bは、基板130の両面間で全部略一致する
ように形成しておくが、空気通路26用の溝部26a,
26bを形成し、かつ、貫通穴126c,126eを形
成するためのレジスト膜131の抜きパターン132
c,132eは、表面側の抜きパターン132c,13
2eの縁部と裏面側の抜きパターン132dの縁部とは
ほぼ一致するか、抜きパターン132dの縁部が抜きパ
ターン132c,132eの縁部よりやや内側にあるよ
うに形成しておく。但し、図13では、抜きパターン1
32dの縁部が抜きパターン132c,132eの縁部
より外側に位置するようにして示してある。また、抜き
パターン132c,132dは、基板30の両面間で、
互いに半ピッチずれるように、形成しておく(図13
(b)及び図14(a),(b))。また、貫通穴12
6cは、上から下へ同じ大きさの穴となるが、紙面の前
後方向に対して右側から見た穴形状は、図12のように
なる。但し、図13の(e)には紙面の左右方向に見た
ときの傾斜穴のみを示してある。次に、パターニングさ
れたレジスト膜31をポストベーキング処理し、この
後、処理基板について両面ハーフエッチング処理を行う
(図13(c),(d))。
成する。厚さ略140μmのステンレスの基板30の両
面に、例えばポジ型のフォトレジストをスピンコートし
てレジスト膜31,31を成膜し(図13(a))、予
め用意した(図示せぬ)フォトマスクを用いて両面露光
を行った後、現像してレジストの抜きパターン132a
〜132eを得る。ここで、インクプール15、ノズル
連通孔24及び空気通路26を構成する貫通穴27dを
形成するためのレジスト膜31の抜きパターン132
a,132bは、基板130の両面間で全部略一致する
ように形成しておくが、空気通路26用の溝部26a,
26bを形成し、かつ、貫通穴126c,126eを形
成するためのレジスト膜131の抜きパターン132
c,132eは、表面側の抜きパターン132c,13
2eの縁部と裏面側の抜きパターン132dの縁部とは
ほぼ一致するか、抜きパターン132dの縁部が抜きパ
ターン132c,132eの縁部よりやや内側にあるよ
うに形成しておく。但し、図13では、抜きパターン1
32dの縁部が抜きパターン132c,132eの縁部
より外側に位置するようにして示してある。また、抜き
パターン132c,132dは、基板30の両面間で、
互いに半ピッチずれるように、形成しておく(図13
(b)及び図14(a),(b))。また、貫通穴12
6cは、上から下へ同じ大きさの穴となるが、紙面の前
後方向に対して右側から見た穴形状は、図12のように
なる。但し、図13の(e)には紙面の左右方向に見た
ときの傾斜穴のみを示してある。次に、パターニングさ
れたレジスト膜31をポストベーキング処理し、この
後、処理基板について両面ハーフエッチング処理を行う
(図13(c),(d))。
【0054】この両面ハーフエッチング処理では、基板
30の片面側から、基板30の板厚の半分を少し越える
程度まで、レジスト膜31で被覆されていない基板領域
を肉抜きする。このようにすれば、空気通路26を構成
する各溝部26a,26bが、基板30の両面間で互い
違いに形成され、一方、インクプール15、ノズル連通
孔24及び空気通路26を構成する貫通穴126c、1
26eが、完全なる肉抜き穴として形成されることとな
って(図13(e))、この例のプールプレート15a
が完成する。なお、圧力室プレート18aについても、
上記したと略同様の方法(両面ハーフエッチング)によ
り作成する。
30の片面側から、基板30の板厚の半分を少し越える
程度まで、レジスト膜31で被覆されていない基板領域
を肉抜きする。このようにすれば、空気通路26を構成
する各溝部26a,26bが、基板30の両面間で互い
違いに形成され、一方、インクプール15、ノズル連通
孔24及び空気通路26を構成する貫通穴126c、1
26eが、完全なる肉抜き穴として形成されることとな
って(図13(e))、この例のプールプレート15a
が完成する。なお、圧力室プレート18aについても、
上記したと略同様の方法(両面ハーフエッチング)によ
り作成する。
【0055】このようにして作成された各プレートを順
次接着剤で接合する。まず、ノズルプレート23aとプ
ールプレート115aとの接合に用いる接着剤は、エポ
キシ系の熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤であ
る。この接着剤を、オフセット印刷、凸版印刷、スクリ
ーン印刷、パッド印刷及びスタンプ転写等の公知の印刷
法や転写法を用いて、ノズルプレート23a及びプール
プレート115aの接合面(接着予定部位)に塗布す
る。上記接着剤は、接合されるノズルプレート23a及
びプールプレート115a間のうち、いずれか一方で良
い。この例では、インク流路系を構成する各空所(ノズ
ル23を除く)のエッジから100〜600μm以内の
領域のみに上記接着剤を塗布して厚さ2〜4μmの接着
剤層(図1の25相当)を形成する。この接着剤層を参
照番号125で参照する。
次接着剤で接合する。まず、ノズルプレート23aとプ
ールプレート115aとの接合に用いる接着剤は、エポ
キシ系の熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤であ
る。この接着剤を、オフセット印刷、凸版印刷、スクリ
ーン印刷、パッド印刷及びスタンプ転写等の公知の印刷
法や転写法を用いて、ノズルプレート23a及びプール
プレート115aの接合面(接着予定部位)に塗布す
る。上記接着剤は、接合されるノズルプレート23a及
びプールプレート115a間のうち、いずれか一方で良
い。この例では、インク流路系を構成する各空所(ノズ
ル23を除く)のエッジから100〜600μm以内の
領域のみに上記接着剤を塗布して厚さ2〜4μmの接着
剤層(図1の25相当)を形成する。この接着剤層を参
照番号125で参照する。
【0056】この接着剤層125によってノズルプレー
ト23aとプールプレート115aとを接合する際に、
ノズルプレート23aとプールプレート115aとを加
圧した状態で、プールプレート115a側から紫外線を
照射して上記接着剤のはみ出し部のみを硬化させる。こ
の接合処理後に、ノズルプレート23aに接着接合され
ているプールプレート115a上への供給孔プレート1
9aの接着接合は、第1実施例と同様にして行う。この
接着接合に用いる接着剤は、熱硬化性接着剤でもよい
し、熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤でもよ
い。
ト23aとプールプレート115aとを接合する際に、
ノズルプレート23aとプールプレート115aとを加
圧した状態で、プールプレート115a側から紫外線を
照射して上記接着剤のはみ出し部のみを硬化させる。こ
の接合処理後に、ノズルプレート23aに接着接合され
ているプールプレート115a上への供給孔プレート1
9aの接着接合は、第1実施例と同様にして行う。この
接着接合に用いる接着剤は、熱硬化性接着剤でもよい
し、熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤でもよ
い。
【0057】このようにしてプールプレート115aが
ノズルプレート23aの上に接着接合され、供給孔プレ
ート19aがプールプレート115aの上に接着接合さ
れた後の供給孔プレート19a上への圧出室プレート1
18aの接着接合の処理は、上述したノズルプレート2
3a上へのプールプレート115aの接着接合の処理と
同じである。
ノズルプレート23aの上に接着接合され、供給孔プレ
ート19aがプールプレート115aの上に接着接合さ
れた後の供給孔プレート19a上への圧出室プレート1
18aの接着接合の処理は、上述したノズルプレート2
3a上へのプールプレート115aの接着接合の処理と
同じである。
【0058】インクジェット記録ヘッドを作成する最後
の接合処理である圧出室プレート118a上への振動プ
レート20aの接合処理は、また、プールプレート11
5a上への供給孔プレート19aの接着接合と同様、第
1実施例と同様である。そして、接着接合されたインク
ジェット記録ヘッド全体を加圧した状態で、加熱して各
プレート間の接着剤を本硬化させる。
の接合処理である圧出室プレート118a上への振動プ
レート20aの接合処理は、また、プールプレート11
5a上への供給孔プレート19aの接着接合と同様、第
1実施例と同様である。そして、接着接合されたインク
ジェット記録ヘッド全体を加圧した状態で、加熱して各
プレート間の接着剤を本硬化させる。
【0059】このように、この例のインクジェット記録
ヘッドの製造方法によれば、接着剤が薄く、しかも、狭
い領域にのみ塗布されるので、余剰接着剤のはみ出し量
はごく僅かである。それゆえ、ノズル23間の干渉を起
こさせたり、流体抵抗に影響を与える虞はないという第
1実施例と同様の効果が得られることは、勿論のこと、
接着剤層が狭い領域に限られて形成されること、接着剤
層の片側に空気通路が大気に解放されていることに加え
て、圧出室やインクプール側にはみ出た接着剤のはみ出
し部が紫外線硬化作用により密封部(シール)として機
能する一方、圧出室やインクプール側とは反対の貫通穴
側にはみ出た接着剤のはみ出し部が紫外線硬化作用を殆
ど受けないので当該はみ出し部はシールとして機能する
ことはなく、したがって、加圧状態下での加熱による接
着剤の本硬化時に接着剤層に残留している気泡は、上記
貫通穴が連通する空気通路を経て大気へ排出されるか
ら、接着剤厚を薄くすることによって接着剤に残留し易
くなる気泡のために圧出室やインクプールの気密性が劣
化するのを防止し得る。また、空気通路をプレートの表
面側と裏面側とに別個独立に設けなくても良いので、プ
レートの強度は損なわれない。それゆえ、インクジェッ
ト記録ヘッドの気密性及び機械的強度を一段と確保でき
る。このため、インク吐出特性(記録品質)の安定化及
び歩留まりの向上化も、さらに一層期待できる。
ヘッドの製造方法によれば、接着剤が薄く、しかも、狭
い領域にのみ塗布されるので、余剰接着剤のはみ出し量
はごく僅かである。それゆえ、ノズル23間の干渉を起
こさせたり、流体抵抗に影響を与える虞はないという第
1実施例と同様の効果が得られることは、勿論のこと、
接着剤層が狭い領域に限られて形成されること、接着剤
層の片側に空気通路が大気に解放されていることに加え
て、圧出室やインクプール側にはみ出た接着剤のはみ出
し部が紫外線硬化作用により密封部(シール)として機
能する一方、圧出室やインクプール側とは反対の貫通穴
側にはみ出た接着剤のはみ出し部が紫外線硬化作用を殆
ど受けないので当該はみ出し部はシールとして機能する
ことはなく、したがって、加圧状態下での加熱による接
着剤の本硬化時に接着剤層に残留している気泡は、上記
貫通穴が連通する空気通路を経て大気へ排出されるか
ら、接着剤厚を薄くすることによって接着剤に残留し易
くなる気泡のために圧出室やインクプールの気密性が劣
化するのを防止し得る。また、空気通路をプレートの表
面側と裏面側とに別個独立に設けなくても良いので、プ
レートの強度は損なわれない。それゆえ、インクジェッ
ト記録ヘッドの気密性及び機械的強度を一段と確保でき
る。このため、インク吐出特性(記録品質)の安定化及
び歩留まりの向上化も、さらに一層期待できる。
【0060】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、圧力室や
インクプール等、インク流路系を画成する空所の形状や
位置は、実施例のものに限定されない。また、ノズルや
圧力室の個数等も必要に応じて増減できる。また、上述
の実施例では、接着剤層として、エポキシ系接着剤を用
いたが、これに限らない。他の好適な接着剤としては、
例えば、シリコーン系接着剤、フェノール系接着剤、ウ
レタン系接着剤等を挙げることができる。また、熱硬化
性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤としては、エポキシ
系の熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤を用いた
が、熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性を有するその他の
接着剤を用いることもできる。
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、圧力室や
インクプール等、インク流路系を画成する空所の形状や
位置は、実施例のものに限定されない。また、ノズルや
圧力室の個数等も必要に応じて増減できる。また、上述
の実施例では、接着剤層として、エポキシ系接着剤を用
いたが、これに限らない。他の好適な接着剤としては、
例えば、シリコーン系接着剤、フェノール系接着剤、ウ
レタン系接着剤等を挙げることができる。また、熱硬化
性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤としては、エポキシ
系の熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤を用いた
が、熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性を有するその他の
接着剤を用いることもできる。
【0061】また、上述の実施例では、機能及び形状が
それぞれ異なる5種類の流路系プレートを用いたが、3
枚以上の奇数枚である限り、設計等の要請に応じて増減
できる。この場合において、奇数枚の流路系プレートの
うち、ノズルプレート側又は振動プレート20a側から
数えて、奇数層目に積層配置される流路系プレートに、
この発明の空気通路を設けるようにする。また、上述の
実施例では、圧力室やインクプール等、インク流路系を
画成する空所の全周を取り囲む態様で、空気通路を設け
たが、必ずしも、全周に設ける必要はなく、一部のエッ
ジ領域でも良い。また、上述の実施例では、インク流路
系を構成する各空所(ノズルを除く)のエッジから20
0〜300μm以内の領域のみに接着剤を塗布したが、
この出願に係る発明者が行った実験によれば、エッジか
ら略100μmの領域にのみ接着剤を塗布しても、上述
の実施例で述べたと略同様の効果を得ることができる。
さらに、エッジから略300μmを越える周辺の領域に
接着剤を塗布した場合でも、塗布領域が略600μmを
越えない限り、上述の実施例で述べたと略同様の効果を
得ることができる。
それぞれ異なる5種類の流路系プレートを用いたが、3
枚以上の奇数枚である限り、設計等の要請に応じて増減
できる。この場合において、奇数枚の流路系プレートの
うち、ノズルプレート側又は振動プレート20a側から
数えて、奇数層目に積層配置される流路系プレートに、
この発明の空気通路を設けるようにする。また、上述の
実施例では、圧力室やインクプール等、インク流路系を
画成する空所の全周を取り囲む態様で、空気通路を設け
たが、必ずしも、全周に設ける必要はなく、一部のエッ
ジ領域でも良い。また、上述の実施例では、インク流路
系を構成する各空所(ノズルを除く)のエッジから20
0〜300μm以内の領域のみに接着剤を塗布したが、
この出願に係る発明者が行った実験によれば、エッジか
ら略100μmの領域にのみ接着剤を塗布しても、上述
の実施例で述べたと略同様の効果を得ることができる。
さらに、エッジから略300μmを越える周辺の領域に
接着剤を塗布した場合でも、塗布領域が略600μmを
越えない限り、上述の実施例で述べたと略同様の効果を
得ることができる。
【0062】また、上述の実施例では、例えばプールプ
レートの表面側と裏面側との双方とも、インク流路系を
画成する各空所のエッジから、200〜300μm以内
の領域にのみに接着剤を塗布する場合について述べた
が、これに限らず、この出願に係る発明者が行った実験
によれば、表面側に接着接合されるプレートと、表面側
に接着接合されるプレートとの間で、素材や厚みや表面
加工度等が異なるために、表面側と裏面側とで、余剰接
着剤のはみ出し量に多い少ないの差異が生じる場合に
は、その差異に応じて、表面側と裏面側とで、接着剤を
塗布する領域の広がり(各空所のエッジからの距離)
を、別異に設定しても良い。また、第3実施例を第2実
施例においても実施し得る。
レートの表面側と裏面側との双方とも、インク流路系を
画成する各空所のエッジから、200〜300μm以内
の領域にのみに接着剤を塗布する場合について述べた
が、これに限らず、この出願に係る発明者が行った実験
によれば、表面側に接着接合されるプレートと、表面側
に接着接合されるプレートとの間で、素材や厚みや表面
加工度等が異なるために、表面側と裏面側とで、余剰接
着剤のはみ出し量に多い少ないの差異が生じる場合に
は、その差異に応じて、表面側と裏面側とで、接着剤を
塗布する領域の広がり(各空所のエッジからの距離)
を、別異に設定しても良い。また、第3実施例を第2実
施例においても実施し得る。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、接着剤が、狭い領域にのみ塗布されるので、余
剰接着剤のはみ出し量はごく僅かである。それゆえ、ノ
ズル間の干渉を起こさせたり、流体抵抗に影響を与える
虞はない。一方、接着剤層が狭い領域に限られる上、接
着剤層の両側端に、インク流路系を構成する各空所や空
気通路を構成する溝部や貫通穴が設けられているので、
接着接合部に閉じ込められそうな気泡(ボイド)は、イ
ンク流路系や空気通路を経由して、容易に大気に解放さ
れる。また、各空気通路は、プレートの表面と裏面とを
交互に経由する構成となっているので、プレートの両面
に残存する気泡を確実に抜くことができる。加えて、空
気通路をプレートの表面側と裏面側とに別個独立に設け
なくても良いので、プレートの強度は損なわれない。さ
らに、貫通穴を紫外線の照射方向に対して広がる形状の
穴に形成し、この穴が終端するプレートと対向するプレ
ートとの間に熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤
を用いれば、その接着部の気密性をさらに一層向上させ
ることがてせきる。それゆえ、ヘッドの気密性及び機械
的強度を一段と確保できる。このため、インク吐出特性
(記録品質)が著しく安定し、歩留まりの向上化も期待
できる。
よれば、接着剤が、狭い領域にのみ塗布されるので、余
剰接着剤のはみ出し量はごく僅かである。それゆえ、ノ
ズル間の干渉を起こさせたり、流体抵抗に影響を与える
虞はない。一方、接着剤層が狭い領域に限られる上、接
着剤層の両側端に、インク流路系を構成する各空所や空
気通路を構成する溝部や貫通穴が設けられているので、
接着接合部に閉じ込められそうな気泡(ボイド)は、イ
ンク流路系や空気通路を経由して、容易に大気に解放さ
れる。また、各空気通路は、プレートの表面と裏面とを
交互に経由する構成となっているので、プレートの両面
に残存する気泡を確実に抜くことができる。加えて、空
気通路をプレートの表面側と裏面側とに別個独立に設け
なくても良いので、プレートの強度は損なわれない。さ
らに、貫通穴を紫外線の照射方向に対して広がる形状の
穴に形成し、この穴が終端するプレートと対向するプレ
ートとの間に熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性の接着剤
を用いれば、その接着部の気密性をさらに一層向上させ
ることがてせきる。それゆえ、ヘッドの気密性及び機械
的強度を一段と確保できる。このため、インク吐出特性
(記録品質)が著しく安定し、歩留まりの向上化も期待
できる。
【図1】この発明の第1実施例であるインクジェット記
録ヘッドの概略構成を分解して示す分解斜視図である。
録ヘッドの概略構成を分解して示す分解斜視図である。
【図2】同インクジェット記録ヘッドの積層構成を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図3】同インクジェット記録ヘッドを構成するプール
プレートのノズル連通孔回りに設けられた空気通路の形
状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図(b)は
裏面図である。
プレートのノズル連通孔回りに設けられた空気通路の形
状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図(b)は
裏面図である。
【図4】同プールプレートの製造手順を示す製造工程図
で、同図(a)は基板表面図、同図(b)は基板裏面図
である。。
で、同図(a)は基板表面図、同図(b)は基板裏面図
である。。
【図5】同プールプレートの製造方法の説明に用いられ
る説明図である。
る説明図である。
【図6】押圧時の未硬化接着剤の挙動の説明に用いられ
る図である。
る図である。
【図7】この発明の第2実施例に用いられるプールプレ
ートの形状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図
(b)は裏面図である。
ートの形状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図
(b)は裏面図である。
【図8】同プールプレートから空気通路を省略した図で
ある。
ある。
【図9】同プールプレートのノズル連通孔回りに設けら
れた空気通路の形状を示す平面図で、同図(a)は表面
図、同図(b)は裏面図である。
れた空気通路の形状を示す平面図で、同図(a)は表面
図、同図(b)は裏面図である。
【図10】この発明の第3実施例であるインクジェット
記録ヘッドの積層構成を示す概略断面図である。
記録ヘッドの積層構成を示す概略断面図である。
【図11】同インクジェット記録ヘッドを構成するプー
ルプレートのノズル連通孔回りに設けられた空気通路の
形状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図(b)
は裏面図である。
ルプレートのノズル連通孔回りに設けられた空気通路の
形状を示す平面図で、同図(a)は表面図、同図(b)
は裏面図である。
【図12】図10の貫通穴126cを紙面の前後方向に
対して右側から見た断面図である。
対して右側から見た断面図である。
【図13】同インクジェット記録ヘッドプールプレート
の製造手順を示す製造工程図である。
の製造手順を示す製造工程図である。
【図14】同プールプレートの製造方法の説明に用いら
れる説明図で、同図(a)は基板表面図、同図(b)は
基板裏面図である。
れる説明図で、同図(a)は基板表面図、同図(b)は
基板裏面図である。
【図15】従来からあるインクジェット記録ヘッドの概
略構成を示す断面図である。
略構成を示す断面図である。
【図16】同インクジェット記録ヘッドの積層構成を分
解して示す分解断面図である。
解して示す分解断面図である。
【図17】従来技術の問題点を説明するための説明図で
ある。
ある。
【図18】従来技術の問題点を説明するための説明図で
ある。
ある。
15,34 インクプール(インク流路系の一部) 15a,34a プールプレート(インク流路系プ
レートの一部) 18 圧力室(インク流路系の一部) 18a 圧力室プレート(インク流路系プレートの
一部) 19 インク供給孔(インク流路系の一部) 19a 供給孔プレート(インク流路系プレートの
一部) 20 振動板部 20a 振動プレート 22 圧電アクチュエータ 23 ノズル 23a ノズルプレート 24,35 ノズル連通孔(インク流路系の一部) 25 接着剤層 26,36 空気通路 26a,26b,28a,28b 溝部 36a,36b 細長溝部 26c,28c,36c,126c,126e,128
c,128e 貫通穴 26d,27d,28d,29d 大気開放用貫通
穴 Pe インクプールのエッジ Ne ノズル連通孔のエッジ
レートの一部) 18 圧力室(インク流路系の一部) 18a 圧力室プレート(インク流路系プレートの
一部) 19 インク供給孔(インク流路系の一部) 19a 供給孔プレート(インク流路系プレートの
一部) 20 振動板部 20a 振動プレート 22 圧電アクチュエータ 23 ノズル 23a ノズルプレート 24,35 ノズル連通孔(インク流路系の一部) 25 接着剤層 26,36 空気通路 26a,26b,28a,28b 溝部 36a,36b 細長溝部 26c,28c,36c,126c,126e,128
c,128e 貫通穴 26d,27d,28d,29d 大気開放用貫通
穴 Pe インクプールのエッジ Ne ノズル連通孔のエッジ
フロントページの続き (72)発明者 大塚 泰弘 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF78 AF80 AF93 AG12 AG44 AG73 AP02 AP11 AP25 AP31 AP71 AP90 BA04 BA14
Claims (24)
- 【請求項1】 インクを吐出するノズルが形成されたノ
ズルプレートと、 インクを加圧する圧力室を少なくとも含み、単独である
いは全体として、前記ノズルに連通するインク流路系を
構成するための空所が形成された単数又は複数枚の流路
系プレートと、 前記圧力室の一方側を封止状態で画成するための振動プ
レートと、 前記振動プレート上の前記圧力室に対応した部位に接合
され、当該振動プレートに機械的変位を与えて前記圧力
室内のインクを加圧するための圧電アクチュエータとを
少なくとも備えてなると共に、 各隣接プレート間に接着剤層を介挿させ、その接着力を
利用して、前記ノズルプレートと前記振動プレートとで
前記単数又は複数枚の流路系プレートを挟着積層して接
合してなるインクジェット記録ヘッドであって、 前記単数又は複数枚の流路系プレートのうち、任意の少
なくとも1のプレートには、当該インクジェット記録ヘ
ッドを製造する際、プレート間接合部に残留する空気を
抜くための空気通路が設けられていて、 該空気通路は、 該当するプレートの一方の面と他方の面との各面に、前
記インク流路系を画成する空所の少なくとも一部のエッ
ジ回り又はエッジ近傍に概略分布する態様で、複数の溝
部が飛び飛びに設けられてなると共に、一方の面側の溝
部と他方の面側の溝部とは、面方向に互いにずれた状態
で配列されていて、互いに貫通穴によって連結されてな
ることで、前記プレート接合部に残留する空気が、前記
一方の面側の溝部と前記他方の面側の溝部とを交互に経
由して外部に解放される構成になされていることを特徴
とするインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項2】 該当するプレートにおいて、インク流路
系を画成するための前記空所のエッジ回り又はエッジ近
傍に設けられた前記空気通路は、当該プレートの側縁端
(大気開放用貫通穴が穿孔されている場合には当該貫通
穴のエッジ)にまで延設されていることを特徴とする請
求項1記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項3】 前記空気通路を構成するために、前記イ
ンク流路系を画成する空所のエッジ回り又はエッジ近傍
に分布する各溝部は、前記各空所のエッジから100μ
m以上600μm以下隔てられて設けられていることを
特徴とする請求項1記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項4】 前記各隣接プレート間において、インク
流路系を構成する前記空所の周辺部の部位に接着剤層が
介挿されてなることを特徴とする請求項1,2又は3記
載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項5】 前記空所の周辺部の部位とは、当該空所
のエッジから100μm以上600μm以内の領域であ
ることを特徴とする請求項4記載のインクジェット記録
ヘッド。 - 【請求項6】 機能及び形状がそれぞれ異なる前記空所
を有し、これらの空所が全体としてインク流路系を構成
する、3枚以上の奇数枚の前記流路系プレートからなる
と共に、 前記奇数枚の流路系プレートのうち、前記ノズルプレー
ト側又は振動プレート側から数えて、奇数層目に積層配
置されている前記流路系プレートの全部又は一部には前
記空気通路が形成されていることを特徴とする請求項1
記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項7】 前記ノズルプレート側から数えて、第1
層目に積層配置されている第1の前記流路系プレート
(プールプレート)には、インクを貯留するインクプー
ルを画成するための空所、及び前記圧力室と前記ノズル
とを連通して圧力室のインクをノズルに導くためのノズ
ル連通孔の軸方向一部が形成され、 第2層目に積層配置されている第2の前記流路系プレー
ト(供給孔プレート)には、前記インクプールと圧力室
とを連通して圧力室にインクを供給するためのインク供
給孔、及び前記ノズル連通孔の軸方向残り部分が形成さ
れ、かつ、 第3層目に積層配置されている第3の前記流路系プレー
ト(圧力室プレート)には、前記圧力室を画成するため
の空所が形成されてなると共に、 前記第1の流路系プレート(プールプレート)と第3の
流路系プレート(圧力室プレート)とには前記空気通路
が設けられていることを特徴とする請求項6記載のイン
クジェット記録ヘッド。 - 【請求項8】 前記貫通穴は、紫外線の照射方向に対し
て広がる形状であることを特徴とする請求項1乃至7の
いずれか1に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項9】 前記貫通穴が形成されたプレートの前記
貫通穴が広がった開口側のプレート面と対向するプレー
トとの間に熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性接着剤を塗
布したことを特徴とする請求項8記載のインクジェット
記録ヘッド。 - 【請求項10】 前記貫通穴は、前記インク流路系を画
成する空所のエッジから100μm以上600μmより
外側に形成され、熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性接着
剤は、前記インク流路系を画成する空所のエッジから1
00μm以上600μmより内側に塗布したことを特徴
とする請求項8記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項11】 インクを吐出するノズルが形成された
ノズルプレートと、 インクを加圧する圧力室を少なくとも含み、単独である
いは全体として、前記ノズルに連通するインク流路系を
構成するための空所が形成された単数又は複数枚の流路
系プレートと、 前記圧力室の一方側を封止状態で画成するための振動プ
レートと、 前記振動プレート上の前記圧力室に対応した部位に接合
され、当該振動プレートに機械的変位を与えて前記圧力
室内のインクを加圧するための圧電アクチュエータとを
少なくとも用意した後、 各隣接プレート間に接着剤層を介挿し、前記ノズルプレ
ートと前記振動プレートとで前記単数又は複数枚の流路
系プレートを挟着して積層接合するインクジェット記録
ヘッドの製造方法であって、 前記単数又は複数枚の流路系プレートのうち、任意の少
なくとも1のプレートを作成する際に、当該プレートの
両面に、かつ、前記インク流路系を画成する空所の少な
くとも一部のエッジ回り又はエッジ近傍に概略分布する
態様で、複数の溝部を飛び飛びに、かつ、両面間では、
面方向に互いに少しずれる態様で設け、さらに、一方の
面側の溝部と他方の面側の溝部とを互いに貫通穴で連結
して空気通路を設けておき、 前記各プレートを積層状態で相互に接合する際、前記空
気通路が形成されたプレートと該プレートに接合される
別のプレートとの間に残留する空気を、前記空気通路を
経由して外部に解放することを特徴とするインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項12】 前記単数又は複数枚の流路系プレート
のうち、任意の少なくとも1のプレートを作成する際、
当該プレート面に、前記インク流路系を画成する空所の
少なくとも一部のエッジ回り又はエッジ近傍に概略分布
する態様で、複数の貫通穴を設けると共に、当該プレー
トの両面に、隣接する前記貫通穴間を連結する複数の溝
を、両面間で、重ならないように、互いにずらして設け
ることで空気通路を形成しておき、 前記各プレートを積層状態で相互に接合する際、前記空
気通路が形成されたプレートと該プレートに接合される
別のプレートとの間に残留する空気を、前記空気通路を
経由して外部に解放することを特徴とする請求項11記
載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項13】 前記単数又は複数枚の流路系プレート
のうち、任意の少なくとも1のプレートの一方の面に、
前記インク流路系を画成する空所の少なくとも一部のエ
ッジ回り又はエッジ近傍に概略分布する態様で、複数の
溝部を飛び飛びに設けると共に、 他方の面にも、前記一方の面側の任意の相隣る2つの溝
部間に背面側から跨る態様で、複数の溝部を飛び飛びに
設け、かつ、プレートの積層方向から見て前記一方の面
側の溝部と他方の面側の溝部とが重なり合う箇所に当該
プレートを貫く貫通穴を穿設して空気通路を設けてお
き、 前記各プレートを積層状態で相互に接合する際、前記空
気通路が形成されたプレートと該プレートに接合される
別のプレートとの間に残留する空気を、前記空気通路を
経由して外部に解放することを特徴とする請求項11記
載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項14】 該当するプレートにおいて、前記空気
通路を、インク流路系を画成する前記空所の少なくとも
一部のエッジ回り又はエッジ近傍に設けると共に、当該
プレートの側縁端(大気開放用貫通穴を穿設した場合に
は当該貫通穴のエッジ)にまで延設することを特徴とす
る請求項11,12又は13記載のインクジェット記録
ヘッドの製造方法。 - 【請求項15】 前記空気通路を構成する前記複数の溝
部を、インク流路系を画成する前記空所のエッジ回り又
はエッジ近傍に設ける際、当該空所のエッジから100
μm以上隔てて設けるようにすることを特徴とする請求
項11,12又は13記載のインクジェット記録ヘッド
の製造方法。 - 【請求項16】 前記空気通路の製造工程では、該当す
るプレートの両面側から同時にハーフエッチングするこ
とによって、当該プレートの両面に飛び飛びに、かつ、
両面間で互い違いに配置される前記複数の溝部を設ける
と共に、プレート厚み方向から見て、一方の面側の溝部
と他方の面側の溝部とが重合する部分に、貫通穴を穿孔
することで、当該空気通路を形成することを特徴とする
請求項11乃至15のいずれか1に記載のインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項17】 該当するプレートについて、同一の両
面ハーフエッチング工程を実施して、前記インク流路系
を画成するための前記空所と前記空気通路とを同時に形
成することを特徴とする請求項16記載のインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項18】 前記各隣接プレート間を積層接着する
際、インク流路系を構成する前記空所の周辺部の部位に
接着剤層を介挿するようにすることを特徴とする請求項
11乃至15のいずれか1に記載のインクジェット記録
ヘッドの製造方法。 - 【請求項19】 前記空所の周辺部の部位とは、当該空
所のエッジに近いところでも、当該エッジから100μ
m以上隔てられていて、かつ、当該エッジに遠いところ
でも、当該エッジから600μm以上は離れていない領
域であることを特徴とする請求項18記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項20】 全体としてインク流路系が構成される
ように、3枚以上の奇数枚のプレートに機能及び形状が
それぞれ異なる前記空所を形成して、3枚以上の奇数枚
の前記流路系プレートを作成すると共に、 前記奇数枚の流路系プレートのうち、前記ノズルプレー
ト側又は振動プレート側から数えて、奇数層目に積層配
置する予定の前記流路系プレートの全部又は一部に前記
空気通路を設けることを特徴とする請求項11乃至17
のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘッドの製造
方法。 - 【請求項21】 第1のプレートに、インクを貯留する
インクプールを画成するための空所、及び前記圧力室と
前記ノズルとを連通して前記圧力室のインクをノズルに
導くためのノズル連通孔の軸方向一部を形成して、第1
の前記流路系プレート(プールプレート)を作成し、 第2のプレートに、前記インクプールと前記圧力室とを
連通して前記圧力室にインクを供給するためのインク供
給孔、及び前記ノズル連通孔の軸方向残り部分を形成し
て第2の前記流路系プレート(供給孔プレート)を作成
し、かつ、 第3のプレートに、前記圧力室を画成するための空所を
形成して第3の前記流路系プレート(圧力室プレート)
を作成すると共に、 前記第1の流路系プレート(プールプレート)と前記第
3の流路系プレート(圧力室プレート)とに前記空気通
路を設ることを特徴とする請求項20記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項22】 前記貫通穴を、紫外線の照射方向に対
して広がる形状に形成することを特徴とする請求項11
乃至21のいずれか1に記載のインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項23】 前記貫通穴が形成されたプレートの前
記貫通穴が広がった開口側のプレート面と対向するプレ
ートとの間に熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性接着剤を
塗布することを特徴とする請求項22記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項24】 前記貫通穴を、前記インク流路系を画
成する空所のエッジから100μm以上600μmより
外側に形成し、熱硬化性で、かつ、紫外線硬化性接着剤
を、前記インク流路系を画成する空所のエッジから10
0μm以上600μmより内側に塗布することを特徴と
する請求項23記載のインクジェット記録ヘッドの製造
方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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