JP2015039803A - Method for manufacturing liquid jet head - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a liquid jet head capable of preventing one of two kinds of members of an actuator unit, a communication plate, and so on having different sizes from warping at the step of adhering/jointing the members.SOLUTION: A liquid injection head is constituted by laminating a plurality of members and by jointing the individual members by an adhesive so that ink droplets are discharged by pressure developing means. A liquid injection head manufacturing method comprises a jointing step of clamping an actuator unit A having a relatively small shape of a face on a joint face side and a communication plate 15 having a relatively large face shape between one tool 200A abutting against the actuator unit A and the other tool 200B abutting against the communication plate 15, in a state where the actuator unit A abuts against the communication plate 15 via the adhesive, and pressurizing/jointing them. A tool 200 to be used at the jointing step is formed such that an abutment face against the communication plate 15 of the other tool 200B has the same outer shape of the joint face side of the actuator unit A.

Description

本発明は液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特に相対向する接着面の形状が異なる二つの部材を加圧接合する場合に適用して有用なものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a liquid jet head, and is particularly useful when applied to pressure bonding of two members having different shapes of opposing adhesive surfaces.

液体噴射装置として、インクジェット式記録ヘッドを搭載したインクジェット式記録装置がある（例えば特許文献１参照）。インクジェット式記録ヘッドでは、圧力発生手段により圧力発生室内のインクに圧力を作用させることにより、ノズルプレートに形成されたノズル開口を介してインク滴を吐出させている。圧力発生手段としては、薄膜型の圧電アクチュエーターを用いたもの、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターを用いたもの、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターを用いたものなどが提案されている。   As a liquid ejecting apparatus, there is an ink jet recording apparatus equipped with an ink jet recording head (see, for example, Patent Document 1). In an ink jet recording head, pressure is applied to ink in a pressure generating chamber by pressure generating means, thereby ejecting ink droplets through nozzle openings formed in a nozzle plate. Pressure generation means using a thin film type piezoelectric actuator, using a thick film type piezoelectric actuator formed by a method such as attaching a green sheet, and alternately laminating piezoelectric materials and electrode forming materials A device using a longitudinal vibration type piezoelectric actuator that can be expanded and contracted in the axial direction has been proposed.

圧電アクチュエーターとして圧電アクチュエーターを用いるインクジェット式記録ヘッドの一種として、一体的に接合したアクチュエーターユニットと、流路部材である連通板とを有するものがある。ここで、アクチュエーターユニットは、圧力発生室が形成されるとともに、圧力発生室に対向して薄膜型の圧電アクチュエーターが配設された流路形成基板と、前記圧電アクチュエーターを覆合して保護する保護基板とを一体的に接合してなる。また、連通板は、アクチュエーターユニットとの接合面と反対側の面に、ノズル開口が形成されたノズルプレートが貼着してあり、圧力発生室とノズル開口とを連通するノズル連通路や、インクの貯留部であるマニホールドと圧力発生室とを連通するインク供給路等が形成されている。   One type of ink jet recording head that uses a piezoelectric actuator as a piezoelectric actuator is one that has an integrally joined actuator unit and a communication plate that is a flow path member. Here, the actuator unit includes a flow path forming substrate in which a pressure generation chamber is formed and a thin film type piezoelectric actuator is disposed so as to face the pressure generation chamber, and protection for covering and protecting the piezoelectric actuator. The substrate is integrally joined. The communication plate has a nozzle plate with a nozzle opening formed on the surface opposite to the joint surface with the actuator unit, and a nozzle communication path that connects the pressure generating chamber and the nozzle opening. An ink supply path or the like that communicates the manifold, which is the storage section, and the pressure generation chamber is formed.

上述の如きアクチュエーターユニットと連通板との接合工程においては、接着材を塗布したアクチュエーターユニットと連通板との接合面を当接させて上ツールと下ツールとの間に挟み、加熱・加圧しつつ所定の接着を行なっている。   In the joining process of the actuator unit and the communication plate as described above, the joint surface between the actuator unit coated with adhesive and the communication plate is brought into contact with and sandwiched between the upper tool and the lower tool, and heated and pressurized. Predetermined adhesion is performed.

なお、インクジェットヘッドの製造工程における接合時の反りを抑制する技術を開示する先行技術として特許文献２が存在する。   Note that there is Patent Document 2 as a prior art that discloses a technique for suppressing warpage during bonding in the manufacturing process of an inkjet head.

特開２００２−３５５９６１号公報JP 2002-355961 A 特開２００６−３２１１７１号公報JP 2006-321171 A

ところで、従来技術における上述の如きアクチュエーターユニットと連通板との接合工程においてはアクチュエーターユニットの表面（上面）に上ツールの下面を当接させるとともに、連通板の表面（下面）に下ツールの上面を当接させて加圧・接着している。ここで、平面である上ツールの下面には、平面であるアクチュエーターユニットの上面の全体が当接する一方、平面である下ツールの上面には、平面である連通板の下面の全体が当接するようになっている。   By the way, in the joining process of the actuator unit and the communication plate as described above in the prior art, the lower surface of the upper tool is brought into contact with the surface (upper surface) of the actuator unit, and the upper surface of the lower tool is placed on the surface (lower surface) of the communication plate. Pressing and adhering in contact. Here, the entire upper surface of the planar actuator unit is in contact with the lower surface of the upper tool, which is a plane, while the entire lower surface of the communication plate is in contact with the upper surface of the lower tool, which is a plane. It has become.

ここで、アクチュエーターユニットの連通板との接合面側の平面の面積は、連通板のアクチュエーターユニットとの接合面側の平面の面積よりも小さい。この結果、連通板の前記接合面側にアクチュエーターユニットと当接しない部分が発生する。   Here, the area of the plane on the joint surface side with the communication plate of the actuator unit is smaller than the area of the plane on the joint surface side with the actuator unit of the communication plate. As a result, a portion that does not come into contact with the actuator unit is generated on the joint surface side of the communication plate.

このため、上ツールと下ツールとの間に加圧力を加えてアクチュエーターユニットと連通板とを挟持すると、連通板の反りを生起するという問題を発生する。   For this reason, when a pressing force is applied between the upper tool and the lower tool to sandwich the actuator unit and the communication plate, there arises a problem that warpage of the communication plate occurs.

なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドに限定されず、インク以外の液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。   Such a problem is not limited to the ink jet recording head, and similarly exists in liquid ejecting heads other than ink.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、アクチュエーターユニットと連通板等、大きさが異なる２種類の部材を接着・接合する工程において一方の部材における反りの発生を防止し得る液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems of the prior art, the present invention provides a liquid ejecting head that can prevent warping of one member in a process of bonding and joining two types of members having different sizes, such as an actuator unit and a communication plate. An object is to provide a manufacturing method.

上記目的を達成する本発明の態様は、複数の部材を積層し、各部材同士を接着剤で接合して構成するとともに、圧力発生手段により圧力発生室内の液体に圧力を作用させることにより、ノズルプレートに形成されたノズル開口を介してインク滴を吐出させる液体噴射ヘッドの製造方法であって、接合面側の面の形状が相対的に小さい第１の部材と、前記面の形状が相対的に大きい第２の部材とを接着剤を介して当接させた状態で、前記第１の部材に当接する一方のツールと前記第２の部材に当接する他方のツールとの間で挟持して加圧・接合する接合工程を有するとともに、前記接合工程における前記ツールは、前記他方のツールの前記第２の部材に対する当接面が、前記第１の部材の接合面側の外形形状と同一となるように形成されているものを用いることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。   The aspect of the present invention that achieves the above-described object includes a plurality of members stacked and bonded to each other with an adhesive, and the pressure is applied to the liquid in the pressure generating chamber by the pressure generating means. A method of manufacturing a liquid ejecting head that ejects ink droplets through a nozzle opening formed in a plate, wherein a first member having a relatively small shape on a joint surface side and a shape of the surface are relatively In a state where a second member larger than the second member is brought into contact with an adhesive, the second member is sandwiched between one tool that contacts the first member and the other tool that contacts the second member. The tool in the joining step has a joining step for pressurizing and joining, and the contact surface of the other tool with the second member is the same as the outer shape on the joining surface side of the first member Is formed to be In the method of manufacturing a liquid jet head, which comprises using from.

本態様によれば、加圧・接合時に、一方および他方のツールで第１および第２の部材を挟持することに伴う押圧力を、他方のツールが受ける際、他方のツールの押圧面は、第１の部材の接合面と同形状であるので、第２の部材の接合面側の面のうち、第１の部材が当接する領域以外の領域には、このときの押圧力が作用することはない。すなわち、第１の部材が第２の部材よりも小さい形状であることに起因して第２の部材に反りを与える力を除去することができる。この結果、当該加圧・接合工程における第２の部材における反りの発生を未然に防止して、第１の部材と第２の部材の良好な接合を行なうことができる。   According to this aspect, when the other tool receives a pressing force associated with clamping the first and second members with the one and the other tools at the time of pressing and joining, the pressing surface of the other tool is: Since it has the same shape as the joint surface of the first member, the pressing force at this time acts on the region on the joint surface side of the second member other than the region where the first member abuts. There is no. That is, the force that warps the second member due to the first member having a smaller shape than the second member can be removed. As a result, it is possible to prevent the occurrence of warpage in the second member in the pressurizing / bonding step, and to perform good bonding between the first member and the second member.

ここで、液体が充填される圧力発生室や、該圧力発生室の前記液体に圧力を作用させる圧力発生手段を有するアクチュエーターユニットを第１の部材とし、前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通するノズル連通路や、液体の貯留部であるマニホールドと前記圧力発生室とを連通する液体供給路が形成されている連通板を第２の部材とした場合に良好に適用し得る。アクチュエーターユニットと連通板とは、加圧・接合して製造されるが、一般にアクチュエーターユニットの形状よりも連通板の形状が大きいからである。   Here, an actuator unit having a pressure generating chamber filled with liquid and pressure generating means for applying pressure to the liquid in the pressure generating chamber is used as the first member, and the pressure generating chamber and the nozzle opening are communicated with each other. This can be satisfactorily applied to the case where the second member is a communication plate in which a nozzle supply passage and a liquid supply passage that connects the manifold, which is a liquid storage portion, and the pressure generation chamber are formed. This is because the actuator unit and the communication plate are manufactured by pressurizing and joining, but generally the shape of the communication plate is larger than the shape of the actuator unit.

さらに、前記ツールは、加熱・加圧接合するものであり、しかも加熱・加圧接合時における前記アクチュエーターユニットと、前記連通板との膨張量が揃うように、下記式（１）の関係が成立するように構成するのが望ましい。   Further, the tool is for heating and pressure bonding, and the relationship of the following formula (1) is established so that the expansion amount of the actuator unit and the communication plate at the time of heating and pressure bonding is uniform. It is desirable to configure so as to.

αａ×Ｔｈ＝αｒ×Ｔｌ ・・・（１）
ただし、αａ：第１の部材（アクチュエーターユニット）の線膨張係数
αｒ：第２の部材（連通板）の線膨張係数
Ｔｈ：一方のツールの温度
Ｔｌ：他方のツールの温度
上記式（１）の条件を満足する場合は、第１の部材（アクチュエーターユニット）と第２の部材（連通板）との熱膨張量が同じになり、この点でも第２の部材の反りを良好に抑制することができるからである。 αa × Th = αr × Tl (1)
Where αa: linear expansion coefficient of the first member (actuator unit)
αr: Linear expansion coefficient of the second member (communication plate)
Th: Temperature of one tool
Tl: Temperature of the other tool When the condition of the above formula (1) is satisfied, the thermal expansion amounts of the first member (actuator unit) and the second member (communication plate) are the same. This is because the warpage of the second member can be satisfactorily suppressed.

本発明の実施の形態により製造される記録ヘッドの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a recording head manufactured according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態により製造される記録ヘッドの断面図である。2 is a cross-sectional view of a recording head manufactured according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施の形態における加熱接合工程の態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the aspect of the heat joining process in embodiment of this invention. 従来技術における加熱接合工程の態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the aspect of the heat joining process in a prior art.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.

図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図、図２はその横断面図である。両図に示すように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドＩは、ヘッド本体１１およびケース部材４０等の複数の部材を備え、これら複数の部材が積層されて接着剤によって接合されている。本実施形態では、ヘッド本体１１は、流路形成基板１０と、連通板１５と、ノズルプレート２０と、保護基板３０と、コンプライアンス基板４５と、を具備する。   FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head which is an example of a liquid jet head according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view thereof. As shown in both drawings, an ink jet recording head I which is an example of a liquid jet head according to the present embodiment includes a plurality of members such as a head main body 11 and a case member 40, and the plurality of members are laminated to form an adhesive. Are joined by. In the present embodiment, the head body 11 includes a flow path forming substrate 10, a communication plate 15, a nozzle plate 20, a protective substrate 30, and a compliance substrate 45.

ヘッド本体１１を構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、当該流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている（以下、この方向を第１の方向Ｘと称する）。   In this embodiment, the flow path forming substrate 10 constituting the head main body 11 is formed of a silicon single crystal substrate, and a plurality of pressure generating chambers 12 eject a plurality of inks of the same color onto the flow path forming substrate 10. The nozzle openings 21 are juxtaposed along the direction in which the nozzle openings 21 are juxtaposed (hereinafter, this direction is referred to as a first direction X).

また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って形成された圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、第２の方向Ｙと称する。流路形成基板１０の一方の面には圧力発生室１２の一方の開口を封止するように振動板５１が接着剤で貼着されている。   Further, the flow path forming substrate 10 is provided with a plurality of rows in which the pressure generation chambers 12 are arranged in parallel in the first direction X, and in this embodiment, two rows. An arrangement direction in which a plurality of rows of the pressure generation chambers 12 in which the pressure generation chambers 12 are formed along the first direction X is provided is referred to as a second direction Y. A diaphragm 51 is attached to one surface of the flow path forming substrate 10 with an adhesive so as to seal one opening of the pressure generating chamber 12.

一方、流路形成基板１０に貼着された振動板５１の絶縁体膜上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とからなる圧電アクチュエーター（圧力発生手段）３００が設けられている。本実施形態では、第１電極６０が複数の圧電アクチュエーター３００に共通する共通電極として機能し、第２電極８０が各圧電アクチュエーター３００で独立する個別電極として機能する。   On the other hand, a piezoelectric actuator (pressure generating means) 300 including a first electrode 60, a piezoelectric layer 70, and a second electrode 80 is provided on the insulator film of the diaphragm 51 attached to the flow path forming substrate 10. It has been. In the present embodiment, the first electrode 60 functions as a common electrode common to the plurality of piezoelectric actuators 300, and the second electrode 80 functions as an individual electrode independent of each piezoelectric actuator 300.

また、第２電極８０には、リード電極９０の一端がそれぞれ接続されている。リード電極９０の他端には、駆動回路１２０が設けられた配線基板１２１が接続されている。   One end of each lead electrode 90 is connected to the second electrode 80. A wiring substrate 121 provided with a drive circuit 120 is connected to the other end of the lead electrode 90.

流路形成基板１０の圧電アクチュエーター３００側の面には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００を保護するための空間である保持部３１を有する。   A protective substrate 30 having substantially the same size as the flow path forming substrate 10 is bonded to the surface of the flow path forming substrate 10 on the piezoelectric actuator 300 side. The protective substrate 30 has a holding portion 31 that is a space for protecting the piezoelectric actuator 300.

かくして、圧力発生室１２が形成されるとともに、圧力発生室１２に対向して薄膜型の圧電アクチュエーター３００が配設された流路形成基板１０と、圧電アクチュエーター３００を覆合して保護する保護基板３０とを一体的に接合してなるアクチュエーターユニットＡが形成されている。このアクチュエーターユニットＡが本実施形態における第１の部材となる。   Thus, the pressure generating chamber 12 is formed, and the flow path forming substrate 10 in which the thin film type piezoelectric actuator 300 is disposed facing the pressure generating chamber 12 and the protective substrate that covers and protects the piezoelectric actuator 300. The actuator unit A is formed by integrally joining 30. This actuator unit A is the first member in this embodiment.

アクチュエーターユニットＡと加圧・接合される本形態における第２の部材である連通板１５は、アクチュエーターユニットＡよりも大きな形状の部材であり、流路形成基板１０のノズルプレート２０側（振動板５１とは反対側）でアクチュエーターユニットＡに接合されている。連通板１５には、各圧力発生室１２に連通する複数のノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接合される。連通板１５には、圧力発生室１２とノズル開口２１とを繋ぐノズル連通路１６が設けられている。ここで、連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このようにノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることでコストの削減を図ることができる。   The communication plate 15, which is the second member in this embodiment that is pressurized and joined to the actuator unit A, is a member having a larger shape than the actuator unit A, and is on the nozzle plate 20 side (the vibration plate 51) of the flow path forming substrate 10. It is joined to the actuator unit A on the opposite side). A nozzle plate 20 having a plurality of nozzle openings 21 communicating with each pressure generating chamber 12 is joined to the communication plate 15. The communication plate 15 is provided with a nozzle communication path 16 that connects the pressure generation chamber 12 and the nozzle opening 21. Here, the communication plate 15 has a larger area than the flow path forming substrate 10, and the nozzle plate 20 has a smaller area than the flow path forming substrate 10. Thus, cost reduction can be achieved by making the area of the nozzle plate 20 relatively small.

また、連通板１５には、マニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８とが設けられている。第１マニホールド部１７は、連通板１５を厚さ方向（連通板１５と流路形成基板１０との積層方向）に貫通して設けられている。また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を厚さ方向に貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられている。   The communication plate 15 is provided with a first manifold portion 17 and a second manifold portion 18 that constitute a part of the manifold 100. The first manifold portion 17 is provided through the communication plate 15 in the thickness direction (the stacking direction of the communication plate 15 and the flow path forming substrate 10). Further, the second manifold portion 18 is provided to open to the nozzle plate 20 side of the communication plate 15 without penetrating the communication plate 15 in the thickness direction.

さらに、連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通するインク供給路１９が、各圧力発生室１２毎に独立して設けられている。このインク供給路１９は、第２マニホールド部１８と圧力発生室１２とを連通する。   Further, the communication plate 15 is provided with an ink supply path 19 that communicates with one end portion of the pressure generation chamber 12 in the second direction Y independently for each pressure generation chamber 12. The ink supply path 19 communicates the second manifold portion 18 and the pressure generation chamber 12.

かかる構成のヘッド本体１１には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００をヘッド本体１１と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接着剤によって固定されると共に、上述した連通板１５にも接着剤によって固定されている。具体的には、ケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。これにより、流路形成基板１０の外周部には、ケース部材４０とヘッド本体１１とによって第３マニホールド部４２が画成されている。そして、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７および第２マニホールド部１８と、ケース部材４０と流路形成基板１０とによって画成された第３マニホールド部４２とによって本実施形態のマニホールド１００が形成されている。   A case member 40 that defines a manifold 100 communicating with the plurality of pressure generating chambers 12 together with the head body 11 is fixed to the head body 11 having such a configuration. The case member 40 has substantially the same shape as the communication plate 15 described above in a plan view, and is fixed to the protective substrate 30 with an adhesive, and is also fixed to the communication plate 15 with an adhesive. Specifically, the case member 40 has a recess 41 having a depth in which the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 are accommodated on the protective substrate 30 side. The concave portion 41 has an opening area larger than the surface of the protective substrate 30 bonded to the flow path forming substrate 10. The opening surface on the nozzle plate 20 side of the recess 41 is sealed by the communication plate 15 in a state where the flow path forming substrate 10 and the like are accommodated in the recess 41. As a result, a third manifold portion 42 is defined by the case member 40 and the head body 11 on the outer peripheral portion of the flow path forming substrate 10. The first manifold portion 17 and the second manifold portion 18 provided on the communication plate 15 and the third manifold portion 42 defined by the case member 40 and the flow path forming substrate 10 are used in the manifold 100 of the present embodiment. Is formed.

なお、保護基板３０の材料は、保護基板３０が接着される流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましく、本実施形態では、シリコン単結晶基板を用いた。   The material of the protective substrate 30 is preferably a material having the same linear expansion coefficient as that of the flow path forming substrate 10 to which the protective substrate 30 is bonded. In this embodiment, a silicon single crystal substrate is used.

連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口する液体噴射面２０ａ側の面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の液体噴射面２０ａ側の開口を封止している。   A compliance substrate 45 is provided on the surface of the communication plate 15 on the liquid ejection surface 20a side where the first manifold portion 17 and the second manifold portion 18 open. The compliance substrate 45 seals the openings of the first manifold portion 17 and the second manifold portion 18 on the liquid ejection surface 20a side.

このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、封止膜４６と、固定基板４７と、を具備する。封止膜４６は、可撓性を有する薄膜（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やステンレス鋼（ＳＵＳ）等により形成された厚さが２０μｍ以下の薄膜）からなり、固定基板４７は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。   In this embodiment, the compliance substrate 45 includes a sealing film 46 and a fixed substrate 47. The sealing film 46 is made of a flexible thin film (for example, a thin film having a thickness of 20 μm or less formed of polyphenylene sulfide (PPS) or stainless steel (SUS)), and the fixed substrate 47 is made of stainless steel ( It is formed of a hard material such as a metal such as SUS. Since the region of the fixed substrate 47 facing the manifold 100 is an opening 48 that is completely removed in the thickness direction, one surface of the manifold 100 is sealed only with a flexible sealing film 46. The compliance portion 49 is a flexible portion.

なお、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通して配線基板１２１が挿通される接続口４３が設けられている。   The case member 40 is provided with an introduction path 44 that communicates with the manifold 100 and supplies ink to each manifold 100. The case member 40 is provided with a connection port 43 that communicates with the through hole 32 of the protective substrate 30 and through which the wiring substrate 121 is inserted.

このような構成のインクジェット式記録ヘッドＩでは、インクを吐出する際に、インクカートリッジ等のインク貯留手段から導入路４４を介してインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２０からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する各圧電アクチュエーター３００に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター３００と共に振動板５１を撓み変形させる。これにより、圧力発生室１２内の圧力が高まり所定のノズル開口２１からインク滴が吐出される。   In the ink jet recording head I having such a configuration, when ink is ejected, the ink is taken in from the ink storing means such as an ink cartridge through the introduction path 44, and the inside of the flow path extends from the manifold 100 to the nozzle opening 21. Fill with ink. Thereafter, according to a signal from the drive circuit 120, a voltage is applied to each piezoelectric actuator 300 corresponding to the pressure generation chamber 12, so that the diaphragm 51 is bent and deformed together with the piezoelectric actuator 300. As a result, the pressure in the pressure generating chamber 12 is increased and ink droplets are ejected from the predetermined nozzle openings 21.

このようなインクジェット式記録ヘッドＩの流路部材を構成する積層された基板は、互いに接着剤を介して加圧・接合されている。特に、本形態ではヒートツールを用いて加熱も行なっている。   The stacked substrates constituting the flow path member of the ink jet recording head I are pressed and bonded to each other via an adhesive. In particular, in this embodiment, heating is also performed using a heat tool.

ここで、上述の如きインクジェット式記録ヘッドＩにおけるアクチュエーターユニットＡと連通板１５とを対象とする、ヒートツールを用いた、実施の形態に係る加熱・加圧接合工程を説明する。   Here, the heating / pressure bonding process according to the embodiment using the heat tool for the actuator unit A and the communication plate 15 in the ink jet recording head I as described above will be described.

図３は本実施の形態における加熱・加圧接合工程の態様を示す説明図である。同図に示すように、接合面側の面の形状が相対的に小さい第１の部材であるアクチュエーターユニットＡと、接合面の形状が相対的に大きい第２の部材である連通板１５とを接着剤を介して当接させた状態で、アクチュエーターユニットＡと連通板１５とを、一対のヒートツール２００の一方のヒートツール２００Ａと他方のヒートツール２００Ｂとの間で挟持する。ここで、当該接合工程におけるヒートツール２００は、他方のヒートツール２００Ｂの連通板１５に対する当接面が、アクチュエーターユニットＡの接合面側の外形形状と同一となるように形成されている。すなわち、他方のヒートツール２００Ｂにおいて、連通板１５に対する当接面を形成する部分は、凸部２００Ｂ１となって、凸部２００Ｂ１の、幅Ｗ２の上面がアクチュエーターユニットＡの幅Ｗ１（＝Ｗ２）の接合面と同一形状となっている。   FIG. 3 is an explanatory view showing an aspect of the heating / pressure bonding process in the present embodiment. As shown in the figure, the actuator unit A, which is a first member having a relatively small surface shape on the joint surface side, and a communication plate 15, which is a second member, having a relatively large shape on the joint surface. The actuator unit A and the communication plate 15 are sandwiched between one heat tool 200 </ b> A and the other heat tool 200 </ b> B of the pair of heat tools 200 while being in contact with each other via an adhesive. Here, the heat tool 200 in the joining step is formed such that the contact surface of the other heat tool 200B with respect to the communication plate 15 is the same as the outer shape of the actuator unit A on the joining surface side. That is, in the other heat tool 200B, the portion that forms the contact surface with respect to the communication plate 15 is the convex portion 200B1, and the upper surface of the width 200 of the convex portion 200B1 is the width W1 (= W2) of the actuator unit A. It has the same shape as the joint surface.

この結果、本形態によれば、加熱・加圧接合時に、一方および他方のヒートツール２００Ａ，２００ＢでアクチュエーターユニットＡおよび連通板１５を挟持することに伴う押圧力を、連通板１５が受ける際、他方のヒートツール２００Ｂの押圧面は、アクチュエーターユニットＡの接合面と同形状であるので、連通板１５の接合面側の面のうち、アクチュエーターユニットＡが当接する領域以外の領域には、このときの押圧力が作用することはない。すなわち、アクチュエーターユニットＡが連通板１５よりも小さい形状であることに起因して連通板１５に反りを与える力を除去することができる。   As a result, according to the present embodiment, when the communication plate 15 receives the pressing force associated with clamping the actuator unit A and the communication plate 15 with the one and the other heat tools 200A and 200B during heating and pressure bonding, Since the pressing surface of the other heat tool 200B has the same shape as the bonding surface of the actuator unit A, the area on the bonding surface side of the communication plate 15 other than the area where the actuator unit A contacts is not The pressing force does not act. That is, the force that warps the communication plate 15 due to the actuator unit A having a smaller shape than the communication plate 15 can be removed.

したがって、当該加熱・加圧接合工程における連通板１５における反りの発生を未然に防止して、アクチュエーターユニットＡと連通板１５の良好な接合を行なうことができる。   Accordingly, it is possible to prevent the warpage of the communication plate 15 in the heating / pressurizing bonding step and to perform good bonding between the actuator unit A and the communication plate 15.

ここで、図３における図示は省略するが、ヒートツール２００Ｂの連通板１５を載置する面には、ノズル連通路１６の位置に合わせて凹部が設けられており、アクチュエーターユニットＡと連通板１５の接合面の接着剤がノズル連通路１６をつたって流れてきても該凹部に逃がせる構造としている。   Here, although not shown in FIG. 3, a recess is provided on the surface of the heat tool 200 </ b> B on which the communication plate 15 is placed, according to the position of the nozzle communication path 16, and the actuator unit A and the communication plate 15. Even if the adhesive on the joint surface flows through the nozzle communication passage 16, it is allowed to escape to the recess.

さらに、ヒートツール２００は、加熱・圧着時におけるアクチュエーターユニットＡと、連通板１５との膨張量が揃うように、下記式（２）の関係が成立するように構成するのが望ましい。   Furthermore, it is desirable that the heat tool 200 is configured so that the relationship of the following formula (2) is established so that the expansion amounts of the actuator unit A and the communication plate 15 at the time of heating and pressing are uniform.

αａ×Ｔｈ＝αｒ×Ｔｌ ・・・（２）
ただし、αａ：第１の部材（アクチュエーターユニット）の線膨張係数
αｒ：第２の部材（連通板）の線膨張係数
Ｔｈ：一方のツールの温度
Ｔｌ：他方のツールの温度
上記式（２）の条件を満足する場合は、第１の部材（アクチュエーターユニット）と第２の部材（連通板）との熱膨張量が同じになり、この点でも第２の部材の反りを良好に抑制することができる。 αa × Th = αr × Tl (2)
Where αa: linear expansion coefficient of the first member (actuator unit)
αr: Linear expansion coefficient of the second member (communication plate)
Th: Temperature of one tool
Tl: Temperature of the other tool When the condition of the above formula (2) is satisfied, the thermal expansion amounts of the first member (actuator unit) and the second member (communication plate) are the same. Warpage of the second member can be satisfactorily suppressed.

図４は従来技術における加熱・加圧接合工程の態様を示す説明図である。同図に示すように、従来におけるヒートツール２０１は、アクチュエーターユニットＡに当接される一方のヒートツール２０１Ａと連通板１５に当接される他方のヒートツール２０１Ｂは、何れも平板状の部材で形成していた。   FIG. 4 is an explanatory view showing an aspect of a heating / pressure bonding process in the prior art. As shown in the figure, the conventional heat tool 201 is composed of a flat plate member, one of the heat tool 201A contacting the actuator unit A and the other heat tool 201B contacting the communication plate 15. Was forming.

したがって、一方および他方のヒートツール２０１Ａ，２０１Ｂの間にアクチュエーターユニットＡと連通板１５とを挟持した場合には、アクチュエーターユニットＡの接合面側の形状と連通板１５の接合面側の形状の違い（アクチュエーターユニットＡの接合面側の外形形状が連通板１５の接合面側の外形形状よりも小さい）に起因して、図中に点線で示すように、他方のヒートツール２０１Ｂが反り、それに伴い連通板１５に反りが発生する。   Accordingly, when the actuator unit A and the communication plate 15 are sandwiched between the one and the other heat tools 201A and 201B, the difference between the shape of the joint surface side of the actuator unit A and the shape of the joint surface side of the communication plate 15 is different. Due to the fact that the outer shape on the joint surface side of the actuator unit A is smaller than the outer shape on the joint surface side of the communication plate 15, the other heat tool 201B warps as shown by the dotted line in the figure, and accordingly Warpage occurs in the communication plate 15.

これに対し上述の如き本発明の実施の形態によれば、連通板１５における反りの発生を良好に防止することができる。   In contrast, according to the embodiment of the present invention as described above, it is possible to satisfactorily prevent the warpage of the communication plate 15.

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。接合面側の面の形状が相対的に小さい第１の部材（前記実施の形態のアクチュエーターユニットＡ）と、前記面の形状が相対的に大きい第２の部材（前記実施の形態の連通板１５）とを接合する工程を必要とする製造工程を有する場合であれば、他の形式の液体噴射ヘッドにも適用し得る。接合面側の面の形状が相対的に小さい第１の部材と、前記面の形状が相対的に大きい第２の部材とを接合する工程を有する製造工程を有する液体噴射ヘッドの製造方法であれば、同様に適用し得る。例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターを用いたもの、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターを用いたもの等に、同様に適用でき、同様の作用効果を発揮させることができる。 (Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the basic configuration of the present invention is not limited to that described above. A first member (actuator unit A in the above embodiment) having a relatively small shape on the joint surface side and a second member (the communication plate 15 in the above embodiment) having a relatively large shape on the surface. And the like can be applied to other types of liquid ejecting heads. A manufacturing method of a liquid ejecting head having a manufacturing process including a step of bonding a first member having a relatively small shape on the surface on the bonding surface side and a second member having a relatively large shape on the surface. Can be applied as well. For example, a longitudinal vibration type piezoelectric actuator that uses a thick film type piezoelectric actuator formed by a method such as attaching a green sheet, and alternately extends and contracts piezoelectric materials and electrode forming materials in the axial direction. It can apply similarly to what was used, and can exhibit the same effect.

Ｉ インクジェット式記録ヘッド、 Ａ アクチュエーターユニット、 １０ 流路形成基板、 １１ ヘッド本体、 １２ 圧力発生室、 １５ 連通板、 ２０ ノズルプレート、 ２１ ノズル開口、 ３０ 保護基板、 ４０ ケース部材、 ５１ 振動板、 ２００ ヒートツール、 ３００ 圧電アクチュエーター   I ink jet recording head, A actuator unit, 10 flow path forming substrate, 11 head body, 12 pressure generating chamber, 15 communication plate, 20 nozzle plate, 21 nozzle opening, 30 protective substrate, 40 case member, 51 vibration plate, 200 Heat tool, 300 Piezoelectric actuator

Claims (3)

複数の部材を積層し、各部材同士を接着剤で接合して構成するとともに、圧力発生手段により圧力発生室内の液体に圧力を作用させることにより、ノズルプレートに形成されたノズル開口を介してインク滴を吐出させる液体噴射ヘッドの製造方法であって、
接合面側の面の形状が相対的に小さい第１の部材と、前記面の形状が相対的に大きい第２の部材とを接着剤を介して当接させた状態で、前記第１の部材に当接する一方のツールと前記第２の部材に当接する他方のツールとの間で挟持して加圧・接合する接合工程を有するとともに、
前記接合工程における前記ツールは、前記他方のツールの前記第２の部材に対する当接面が、前記第１の部材の接合面側の外形形状と同一となるように形成されているものを用いることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 A plurality of members are laminated, and each member is joined with an adhesive, and the pressure is applied to the liquid in the pressure generating chamber by the pressure generating means, whereby the ink is passed through the nozzle openings formed in the nozzle plate. A method of manufacturing a liquid jet head that discharges droplets,
The first member in a state where the first member having a relatively small shape on the joining surface side and the second member having a relatively large shape on the surface are brought into contact with each other via an adhesive. And having a joining step of sandwiching and pressing and joining between one tool abutting on and the other tool abutting on the second member,
The tool used in the joining step is one in which the contact surface of the other tool with respect to the second member is formed to be the same as the outer shape of the joining surface side of the first member. A method of manufacturing a liquid ejecting head. 請求項１に記載する液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記第１の部材は、液体が充填される圧力発生室や、該圧力発生室の前記液体に圧力を作用させる圧力発生手段を有するアクチュエーターユニットであり、
前記第２の部材は、前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通するノズル連通路や、液体の貯留部であるマニホールドと前記圧力発生室とを連通する液体供給路が形成されている連通板であることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 In the manufacturing method of the liquid jet head according to claim 1,
The first member is an actuator unit having a pressure generation chamber filled with a liquid and a pressure generation means for applying pressure to the liquid in the pressure generation chamber,
The second member is a communication plate in which a nozzle communication path that communicates the pressure generation chamber and the nozzle opening, and a liquid supply path that communicates a manifold that is a liquid storage portion and the pressure generation chamber are formed. A method of manufacturing a liquid ejecting head, wherein: 請求項１または請求項２に記載する液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記ツールは、加熱・圧着するものであり、しかも加熱・加圧接合時における前記アクチュエーターユニットと、前記連通板との膨張量が揃うように、下記式（１）の関係が成立するようにしたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
αａ×Ｔｈ＝αｒ×Ｔｌ ・・・（１）
ただし、αａ：第１の部材（アクチュエーターユニット）の線膨張係数
αｒ：第２の部材（連通板）の線膨張係数
Ｔｈ：一方のツールの温度
Ｔｌ：他方のツールの温度 In the manufacturing method of the liquid jet head according to claim 1 or 2,
The tool is for heating and pressure bonding, and the relationship of the following formula (1) is established so that the amount of expansion between the actuator unit and the communication plate during heating and pressure bonding is uniform. A method of manufacturing a liquid ejecting head.
αa × Th = αr × Tl (1)
Where αa: linear expansion coefficient of the first member (actuator unit)
αr: Linear expansion coefficient of the second member (communication plate)
Th: Temperature of one tool
Tl: Temperature of the other tool
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