JP3950009B2

JP3950009B2 - Ink jet head and method of manufacturing ink jet head

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Publication number: JP3950009B2
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Publication date: 2007-07-25
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリンタ、ファックスなどに適用されるインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクを吐出する複数のノズル開口を有するインクジェットヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット式記録装置が知られている。かかるインクジェット式記録装置では、インクジェットヘッドのノズルが被記録媒体に対向するようにヘッドホルダに設けられ、このヘッドホルダはキャリッジに搭載され被記録媒体の搬送方向とは直交する方向に走査されるようになっている。
【０００３】
このようなインクジェットヘッドのヘッドチップの一例の分解概略を図８に、また、要部断面図を図９に示す。
【０００４】
図８及び図９に示すように、圧電セラミックプレート１６１には、複数の溝１６２が並設され、各溝１６２は、側壁１６３で分離されている。各溝１６２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート１６１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、各溝１６２内の両側壁１６３の開口側表面には、長手方向に亘って、駆動電圧印加用の電極１６５が形成されている。
【０００５】
このような圧電セラミックプレート１６１の溝１６２の開口側には、インク室プレート１６７が接着剤１６９を介して接合されている。インク室プレート１６７には、各溝１６２の浅くなった他端部と連通する凹部となる共通インク室１７１と、この共通インク室１７１の底部から溝１６２とは反対方向に貫通するインク供給口１７２とを有する。
【０００６】
また、圧電セラミックプレート１６１とインク室プレート１６７との接合体の溝１６２が開口している端面には、ノズルプレート１７５が接合されており、ノズルプレート１７５の各溝１６２に対向する位置にはノズル開口１７７が形成されている。
【０００７】
なお、ヘッドチップは、圧電セラミックプレート１６１及びインク室プレート１６７からなる接合体の外周に、ノズルプレート１７５を支持するノズル支持プレート（図示しない）を接合することによって組立てられている。
【０００８】
さらに、圧電セラミックプレート１６１のノズルプレート１７５とは反対側でインク室プレート１６７とは反対側の面には、配線基板１８０が固着されている。配線基板１８０には、各電極１６５とボンディングワイヤ１８１等やフレキシブル基板で接続された配線パターン１８２が形成され、この配線パターン１８２を介して電極１６５に駆動電圧を印加できるようになっている。
【０００９】
このようなヘッドチップを具備する従来のインクジェットヘッドは、図示しないが、例えば、インク室プレート１６７のインク供給口１７２にインクを供給する流路基板を接合した後に、接合体の圧電セラミックプレート１６１側にヘッドチップ及び配線基板１８０を保持するベースプレート等を接合することによって製造されている。
【００１０】
なお、このようなインクジェットヘッドでは、インク供給口１７２から各溝１６２内にインクを充填し、所定の溝１６２の両側の側壁１６３に電極１６５を介して所定の駆動電界を作用させると、側壁１６３が変形して所定の溝１６２内の容積が変化し、これにより、溝１６２内のインクがノズル開口１７７から吐出する。
【００１１】
例えば、図１０に示すように、溝１６２ａに対応するノズル開口１７７からインクを吐出する場合には、その溝１６２ａ内の電極１６５ａ，１６５ｂに正の駆動電圧を印加すると共にそれぞれに対向する電極１６５ｃ，１６５ｄを接地するようにする。これにより、側壁１６３ａ，１６３ｂには溝１６２ａに向かう方向の駆動電界が作用し、これが圧電セラミックプレート１６１の分極方向と直交すれば、圧電厚みすべり効果により側壁１６３ａ，１６３ｂが溝１６２ａ方向に変形し、溝１６２ａ内の容積が減少して圧力が増加し、ノズル開口１７７からインクが吐出する。
【００１２】
このようなヘッドチップは、圧電セラミックプレート側にベースプレートが接合され、インク室プレート側に共通インク室にインクを供給する流路基板が接合されることによりインクジェットヘッドが形成されている。
【００１３】
このようなインクジェットヘッドでは、ヘッドチップと他の部材とを、高硬度の接着剤を用いて接合すると、高硬度の接着剤によってヘッドチップの側壁の変形の妨げとなってしまい、吐出特性の低下や不安定化が生じてしまう。
【００１４】
また、ヘッドチップと他の部材とを、加熱硬化型の接着剤を用いて高温で硬化させ固着すると、圧電セラミックプレートと他の部材との線膨張係数が違うため、常温に戻した状態では、線膨張係数の違いによって生じた長さ変位によって圧電セラミックプレートが変形及び破壊されてしまう。
【００１５】
このため、ヘッドチップと他の部材との接合に、弾性接着剤を用いて、弾性接着剤が硬化するまで常温、例えば、２５±５℃で治具等により固定することで位置ずれが生じないように固着していた。
【００１６】
このようにヘッドチップと他の部材とを弾性接着剤を用いて常温で硬化させて固着することで、部材加工時の残留応力や、外気温度や発生熱による両部材間の膨張差及び収縮差等を弾性接着剤の弾性により緩衝させ、ヘッドチップの変形及び破壊を防止して、吐出特性及び吐出安定性を向上することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヘッドチップと他の部材とを弾性接着剤を用いて常温で硬化させて接合すると、弾性接着剤の架橋が１００％完全に進行しなかったり、ガラス転位点が低いなどから、不安定な状態となってしまい、インクジェットヘッドを組み立てた後に外部雰囲気中のガス成分及び湿度と反応して弾性接着剤が膨潤あるいは収縮してヘッドチップの変形及び破壊が生じてしまうという問題がある。
【００１８】
このように弾性接着剤が膨潤あるいは収縮すると、特にヘッドチップの外周面のノズルプレート側に接合されるノズル支持プレートと圧電セラミックプレートとの接合領域の弾性接着剤によって、ノズルプレートのノズル開口近傍にこぶ状突起が生じたり、ノズルプレートのノズル開口近傍が凹状に変形したりしてしまう。このようなインクジェットヘッドでは、ノズルプレートのノズル開口近傍のインクやゴミ等を除去するためにゴム等の部材でワイプを行うことでクリーニング動作を行うが、大きな突起や凹みが生じてしまうと正常なクリーニングが実施できないという問題がある。
【００１９】
なお、ノズルプレートのノズル開口近傍をワイプ可能な突起及び凹み量は、通常、２５μｍ以下である。
【００２０】
また、インクジェットヘッドを構成する各部材を接合する弾性接着剤が膨潤あるいは収縮してしまうと、各部材の位置ずれが生じたり、応力集中が発生し、吐出特性及び吐出安定性が悪化してしまうという問題がある。
【００２１】
本発明は、このような事情に鑑み、ヘッドチップの変形及び破壊を確実に防止すると共に吐出特性及び吐出安定性を向上したインクジェットヘッドを提供することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、インクが充填される複数の溝が設けられて当該溝の側壁に電極が形成された圧電セラミックプレートと、当該圧電セラミックプレートに接合されて前記溝のそれぞれが連通する共通インク室が設けられたインク室プレートと、前記圧電セラミックプレート及び前記インク室プレートとからなる接合体の前記溝が開口する端面に接合されて前記溝内に充填された前記インクを吐出させるノズル開口が設けられたノズルプレートと、前記接合体の前記ノズルプレート側の外周に設けられたノズル支持プレートとを具備するインクジェットヘッドにおいて、前記接合体と前記ノズル支持プレートとが若干の弾性変形を許容する弾性接着剤で接合され、前記弾性接着剤で接合された接合領域から外部まで連通する当該ノズル支持プレートと当接する他の部材との隙間の少なくとも外部側が前記弾性接着剤よりも外部雰囲気中のガス成分及び湿度と低反応性を有する保護層により封止されていることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００２３】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記他の部材が、前記接合体の前記圧電セラミックプレート側に接合されて当該接合体を保持するベースプレートと、前記接合体の前記インク室プレート側に接合されて前記共通インク室にインクを供給する流路基板とからなることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００２４】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記保護層が前記ノズル支持プレートと前記ベースプレートとの隙間及び前記ノズル支持プレートと前記流路基板との隙間の外周面の全面に亘って設けられていることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００２５】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記接合体と前記他の部材とも前記弾性接着剤を介して接合されていることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００２６】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記弾性接着剤が常温及び常湿で硬化されたものであることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００２７】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記保護層が常温及び常湿で硬化されたものであることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００２８】
本発明の第７の態様は、第５又は６の態様において、前記常温が、２５±５℃の温度であり、前記常湿が６０±１０％ＲＨの湿度であることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００２９】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様において、前記弾性接着剤及び前記保護層が、硬化剤の配合量の異なる同一成分で構成されていることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００３０】
本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様において、前記保護層が複数層で構成されていることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
【００３１】
かかる本発明では、インクジェットヘッドと他の部材とを弾性接着剤を用いて接合し、弾性接着剤で接合された接合領域がノズル支持プレートの当接する他の部材との隙間の少なくとも外部側を弾性接着剤よりも外部雰囲気下のガス及び湿度と低反応性の保護層で封止するようにしたため、弾性接着剤が外部雰囲気中のガス及び湿度と反応するのを防止して弾性接着剤の膨潤あるいは収縮を防止することができる。これにより、接合体及び接合体に接合された他の部材の変形を防止することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るインクジェットヘッドの斜視図であり、図２は、インクジェットヘッドの要部断面図及びノズルプレート側の平面図であり、図３は、ヘッドチップの分解斜視図及び斜視断面図である。
【００３４】
図示するように、本実施形態のインクジェットヘッド１０は、ヘッドチップ２０と、この一方面側に設けられる流路基板４０と、ヘッドチップ２０を駆動するための駆動回路等が搭載された配線基板５０とを有し、これらの各部材は、それぞれベースプレート６０に固定されている。
【００３５】
ヘッドチップ２０を構成する圧電セラミックプレート２１には、ノズル開口２９に連通する複数の溝２２が並設され、各溝２２は、側壁２３で隔離されている。各溝２２の長手方向の一端部は圧電セラミックプレート２１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面まで延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、各溝２２の幅方向両側の側壁２３には、溝２２の開口側に長手方向に亘って駆動電圧印加用の電極２４が形成されている。
【００３６】
なお、圧電セラミックプレート２１に形成される各溝２２は、例えば、円盤状のダイスカッターにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダイスカッターの形状により形成されてしまう。また、各溝２２内に形成される電極２４は、例えば、公知の斜め方向からの蒸着により形成される。
【００３７】
このような溝２２の両側の側壁２３の開口側に設けられた電極２４には、フレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）等の外部配線５１の一端が接合され、外部配線５１の他端側は、配線基板５０上の図示しない駆動回路に接合されることで、電極２４は駆動回路に電気的に接続されている。
【００３８】
このような圧電セラミックプレート２１の溝２２の開口側には、インク室プレート２５が接合されている。このインク室プレート２５には、各溝２２のそれぞれに共通なインク室となる共通インク室２６と、この共通インク室２６に連通して各溝２２内にインクを供給するインク供給口２６ａとが設けられている。
【００３９】
このような圧電セラミックプレート２１とインク室プレート２５とで接合体１００が構成されている。
【００４０】
なお、インク室プレート２５は、圧電セラミックプレート２１との接合後の熱膨張や収縮による変形を防止するため、圧電セラミックプレート２１と同等の線膨張係数の部材を用いるのが好ましい。本実施形態では、インク室プレート２５にセラミックプレートを用いた。
【００４１】
また、圧電セラミックプレート２１とインク室プレート２５との接合体１００の溝２２が開口している端面には、ノズルプレート２８が接合されており、ノズルプレート２８の各溝２２に対向する位置にはノズル開口２９が形成されている。
【００４２】
本実施形態では、ノズルプレート２８は、圧電セラミックプレート２１とインク室プレート２５との接合体の溝２２が開口している端面の面積よりも大きくなっている。このノズルプレート２８は、ポリイミドフィルムなどに、例えば、エキシマレーザ装置を用いてノズル開口２９を形成したものである。
【００４３】
また、図示しないが、ノズルプレート２８の被印刷物に対向する面には、インクの付着等を防止するための撥水性を有する撥水膜が設けられている。
【００４４】
ここで、ノズルプレート２８と接合体１００との接合に用いられる接着剤１０１は、本実施形態では、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤を挙げることができる。
【００４５】
本実施形態では、接着剤１０１としてショア硬度Ｄが８７度の３５３ＮＤ（エポキシテクノロジー社製）を用いた。
【００４６】
さらに、接合体１００の各溝２２が開口している端面側の外周面には、接合体１００が係合する係合孔３０が設けられたノズル支持プレート３１が接合されている。このノズル支持プレート３１の係合孔３０には、一方側の開口が漸大するテーパ部３０ａが設けられている。このようなノズル支持プレート３１を形成する部材としては、本実施形態では、アルミニウム（Ａｌ）を用いた。
【００４７】
また、ノズル支持プレート３１の一方面は、ノズルプレート２８の接合体１００の端面の外側面に嵌合接着される。このため、ノズル支持プレート３１は、ノズルプレート２８を支持している。
【００４８】
これにより、圧電セラミックプレート２１、インク室プレート２５、ノズルプレート２８及びノズル支持プレート３１からなるヘッドチップ２０が組立てられる。
【００４９】
なお、本実施形態では、ノズル支持プレート３１にテーパ部３０ａを設けることにより、詳しくは後述するが、テーパ部３０ａ内が若干の弾性変形を許容する弾性接着剤１０２で埋められて、接合体１００とノズル支持プレート３１及びノズル支持プレート３１とノズルプレート２８とが接合されている。
【００５０】
また、ノズル支持プレート３１に設けられた係合孔３０には、図２（ｂ）に示すように、その角部に接合体１００及びノズルプレート２８との接合時の余分な弾性接着剤１０２が充填されるように接合体１００の厚さ方向に幅が広くなった幅広部３０ｂが設けられている。
【００５１】
ここで、例えば、圧電セラミックプレート２１にチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた場合には、ＰＺＴの線膨張係数は４〜９×１０^−６／℃であるが、ノズル支持プレート３１は、線膨張係数が２４×１０×^−６／℃のアルミニウム（Ａｌ）で形成されているため、線膨張係数の違いから熱による膨張や収縮によって圧電セラミックプレート２１及びインク室プレート２８からなる接合体１００が変形してしまう。例えば、６０〜７０℃の条件下では、接合体１００が撓み方向に３０〜７０μｍ程度変形してしまう。
【００５２】
このため、接合体１００とノズル支持プレート３１とを若干の弾性変形を許容する弾性接着剤１０２を用いて接合した。
【００５３】
この弾性接着剤１０２によれば、熱膨張及び収縮の違いを弾性接着剤１０２によって緩衝して、両者の熱による変形を防止することができる。
【００５４】
なお、弾性接着剤１０２としては、例えば、エポキシ系接着剤とポリアミドを主成分とする硬化剤とを配合した接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系樹脂及びポリアミドを主成分とする硬化剤からなる弾性接着剤１０２は、常温及び常湿、例えば、２５±５℃の温度で６０±１０％ＲＨの湿度の雰囲気下で硬化させることにより、弾性力を与えることができる。
【００５５】
このような弾性接着剤１０２を用いて接合体１００とノズル支持プレート３１とを接合することにより、圧電セラミックプレート２１の変形が原因で、例えば、圧電セラミックプレート２１の割れや、ノズル開口２９と溝２２との位置のずれ等の不具合が発生することを確実に防止することができる。
【００５６】
また、このようなヘッドチップ２０のインク室プレート２５の一方面には、図２に示すような流路基板４０が接合され、共通インク室２６の一方面は、この流路基板４０によって封止されている。
【００５７】
具体的には、この流路基板４０は、例えば、Ｏリング等を介してインク室プレート２５の一方面に当接され、図示しないねじ部材等によってベースプレート６０に固定されている。
【００５８】
このような流路基板４０を形成する部材としては、圧電セラミックプレート２１の線膨張係数に近似した材料であることが好ましい。これは、接合体１００及びインク室プレート２５の変形を抑えるためであり、本実施形態では、流路基板４０を形成する部材としてポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を用いた。
【００５９】
この流路形成基板４０も、接合体１００のインク室プレート２５と上述した弾性接着剤１０２を介して接合することで、接合体１００の変形をより確実に防止することができる。
【００６０】
一方、圧電セラミックプレート２１のインク室プレート２５が接合された側とは反対側の面には、ヘッドチップ２０を保持するベースプレート６０が接合されている。
【００６１】
このベースプレート６０の圧電セラミックプレート２１が接合される面には、上述した配線基板５０の圧電セラミックプレート２１に接合された側とは反対側の端部が接合されている。
【００６２】
なお、ベースプレート６０を形成する部材としては、本実施形態では、アルミニウム（Ａｌ）を用いた。
【００６３】
また、このようなベースプレート６０は、ノズル支持プレート３１と同様にアルミニウムで形成されているため、ベースプレート６０と接合体１００の圧電セラミックプレート２１とは上述した弾性接着剤１０２を介して接合されている。
【００６４】
これにより、熱による膨張及び収縮量を弾性接着剤１０２で緩衝して接合体１００の変形を確実に防止することができる。
【００６５】
また、流路基板４０の上面には、ステンレス管等で形成されたインク連通管９０が接続される連結部４１が形成されている。この連結部４１に一端が接続されたインク連通管９０の他端側には、インクカートリッジ等のインクタンクにインク供給管９１を介して接続されて所定量のインクを一時的に貯留する負圧調整部８０が設けられている。
【００６６】
この負圧調整部８０は、ヘッドチップ２０の共通インク室２６及び溝２２内のインクの圧力調整を行うものである。詳しくは、インクジェットヘッド１０が主走査方向に移動した際に、ヘッドチップ２０内の圧力が変化し、ノズル開口２９にインクの表面張力によって形成されたメニスカスが破壊されてしまう虞があり、このヘッドチップ２０内の圧力変化を負圧調整部８０によって調整することで、安定したメニスカスを保持してインクを吐出できるようにするものである。また、負圧調整部８０は、その内部に所定量のインクを貯留することで、インク供給管９１内の気泡がヘッドチップ２０に混入するのを防止する気泡貯留にも寄与している。
【００６７】
このように構成されるインクジェットヘッド１０の接合体１００とノズル支持プレート３１とを接合する弾性接着剤１０２が設けられた接合領域から外部まで連通するノズル支持プレート３１と当接する他の部材との隙間の少なくとも外周面が弾性接着剤１０２よりも外部雰囲気中のガス成分及び湿度と低反応性を有する保護層１０３によって封止されている。
【００６８】
本実施形態では、ノズル支持プレート３１と当接する他の部材が、流路基板４０とベースプレート６０とであるため、ノズル支持プレート３１と流路基板４０との隙間の外周面及びノズル支持プレート３１とベースプレート６０との隙間の外周面の全面に亘って保護層１０３が設けられている。
【００６９】
この保護層１０３は、弾性接着剤１０２よりも外部雰囲気中のガス成分及び湿度と低反応性を有する材料であれば特に限定されず、例えば、高硬度で且つ低吸水率のエポキシ系接着剤等を挙げることができる。
【００７０】
このように、ノズル支持プレート３１に当接する他の部材である流路基板４０及びベースプレート６０との隙間の外周面を弾性接着剤１０２よりも外部雰囲気中のガス成分及び湿度と低反応性を有する保護層１０３で封止するようにしたため、弾性接着剤１０２を常温で硬化させることで架橋が１００％完全に進行しなかったり、ガラス転位点が低いなどの不安定な状態となっても、保護層１０３によって外部雰囲気から封止されるため、弾性接着剤１０２が外部雰囲気中のガス成分及び湿度と反応することがなく、弾性接着剤１０２の膨潤あるいは収縮などによる接合体１００の変形及び破壊や位置ずれ等を確実に防止することができる。
【００７１】
また、接合体１００とノズル支持プレート３１との接合に若干の弾性変形を許容する弾性接着剤１０２を用いることにより、接合体１００と接合体１００に接合される他の部材との線膨張係数が違っても、接合体１００の変形を弾性接着剤１０２で緩衝することができ、変形を防止すると共に位置ずれ等を防止して吐出特性及び吐出安定性が悪化するのを防止することができる。
【００７２】
（実施例１）
上述した実施形態１のインクジェットヘッド１０に弾性接着剤１０２として、ＥＣＣＯＢＯＮＤ４５ＬＶ（エマーソンアンドカミング社製）からなるエポキシ系樹脂と、主成分がポリアミドのＣＡＴＡＬＹＳＴ１５ＬＶ（エマーソンアンドカミング社製）からなる硬化剤とを重量比が１対１となるように配合したものを用いた。
【００７３】
また、保護層１０３としては、ＥＣＣＯＢＯＮＤ４５ＬＶからなるエポキシ系樹脂と、ＣＡＴＡＬＹＳＴ１５ＬＶからなる硬化剤とを重量比が２対１となるように配合したものを用いた。
【００７４】
このような弾性接着剤１０２及び保護層１０３の特性を下記表１に示す。
【００７５】
【表１】

ここで、インクジェットヘッド１０の製造方法としては、まず、上述したように３５３ＮＤからなる接着剤１０１を用いて接合体１００とノズルプレート２８とを加熱硬化させて接合する。
【００７６】
次いで、常温及び常湿の環境下、本実施形態では、２５±５℃の温度で６０±１０％ＲＨの湿度の雰囲気下で、接合体１００とノズル支持プレート３１とを弾性接着剤１０２を用いて１５〜１６時間乾燥させて接合する。
【００７７】
次いで、同様の常温及び常湿の環境下で、接合体１００と流路基板４０及びベースプレート６０とを弾性接着剤１０２を用いて１５〜１６時間乾燥させて接合する。
【００７８】
その後、同様の常温及び常湿の環境下で、ノズル支持プレート３１とノズル支持プレート３１に当接する他の部材である流路基板４０とベースプレート６０との隙間の外周面に保護層１０３を塗布し、１５〜１６時間乾燥させて保護層１０３を形成することにより、実施例１のインクジェットヘッド１０を形成した。
【００７９】
（比較例１）
比較のため、保護層１０３を設けずに、実施例１と同様の弾性接着剤１０２を用いて接合したものを比較例１のインクジェットヘッドとした。
【００８０】
なお、比較例１のインクジェットヘッドも、上述した実施例１と同様の条件で形成した。
【００８１】
（比較例２）
比較のため、実施形態１と同様の弾性接着剤１０２を用いて接合したインクジェットヘッドに、保護層が形成される領域に弾性接着剤１０２からなる封止層を設け、この封止層によってノズル支持プレート３１と流路基板４０及びベースプレート６０とが当接する隙間の外周面を封止したものを比較例２のインクジェットヘッドとした。
【００８２】
なお、比較例２のインクジェットヘッドも、上述した実施例１と同様の条件で形成し、封止層も、上述した実施例１の保護層１０３と同様の条件で形成した。
【００８３】
（試験例１）
上述した実施例１、比較例１及び２のインクジェットヘッドを３５℃の温度で９５％の湿度の雰囲気下で放置し、８０〜１００倍の加速係数、本試験例では、９０倍となるような加速係数で一方の幅広部３０ｂの弾性接着剤１０２の膨潤量と、この幅広部３０ｂに対向するノズルプレート２８の変形量とを測定した。
【００８４】
この結果を図４及び図５に示す。なお、図４は、実施例１、比較例１及び２のインクジェットヘッドの試験投入時間と弾性接着剤の膨潤量を示すグラフであり、図５は、実施例１、比較例１及び２のインクジェットヘッドの試験投入時間とノズルプレートの一方の幅広部に対向する領域の変形量を示すグラフである。
【００８５】
ここで、上述したインクジェットヘッド１０では、ノズル支持プレート３１に幅広部３０ｂが設けられているため、テーパ部３０ａに比べて幅広部３０ｂに弾性接着剤１０２が多く充填されている。
【００８６】
このため、弾性接着剤１０２の膨潤あるいは収縮によるノズルプレート２８の変形は、テーパ部３０ａに比べて幅広部３０ｂの方が大きくなるため、本試験例では、一方の幅広部３０ｂ内の弾性接着剤１０２の膨潤量あるいは収縮量、及びこの幅広部３０ｂに対向するノズルプレート２８の変形量のみを測定結果として例示した。
【００８７】
図４に示すように、低反応性の高硬度の保護層１０３を用いた実施例１のインクジェットヘッド１０では、比較例１及び比較例２のインクジェットヘッドに比べて外部雰囲気中の湿度を吸収せず、膨潤量が小さいことが分かる。
【００８８】
また、図５に示すように、実施例１のインクジェットヘッド１０では、約３２０時間、すなわち、本試験例では、加速度が９０倍のため、常温及び常湿下（２２〜２３℃、６０％）では、約１２００日（約４０ヶ月）経過しても、弾性接着剤１０２は最大で１７μｍ膨潤するに留まり、インクジェットヘッド１０を問題なく使用することができる。
【００８９】
一方、図５に示すように、比較例１のインクジェットヘッドでは、試験投入時間が１２０時間、すなわち、常温及び常湿下では、約４５０日（約１５ヶ月）経過する前に接合体からノズルプレートが剥がれてしまった。
【００９０】
また、図５に示すように、比較例２のインクジェットヘッドでは、約２４０時間、すなわち、常温及び常湿下では、約９００日（約３０ヶ月）経過すると、弾性接着剤１０２が最大で約４９μｍ膨潤してしまい、ノズルプレートの弾性接着剤１０２に対向する領域を大きく突出させてしまった。
【００９１】
このようにノズルプレートのノズル開口近傍の領域を大きく突出させると、ノズルプレートのノズル開口近傍をワイプなどによってクリーニングする際に、ノズル開口近傍をワイプできず、インクやゴミなどを除去することができなくなってしまう。
【００９２】
また、弾性接着剤が膨張及び収縮により大きく変形すると、接合体及び接合体に接続された他の部材などの各部材の位置がずれてしまい、吐出特性及び吐出安定性が悪化してしまう。
【００９３】
このような試験例１の結果から、実施例１のように接合体１００とノズル支持プレート３１とを若干の弾性変形を許容する弾性接着剤１０２を用いて接合し、弾性接着剤１０２による接合領域から外部に連通する隙間の少なくとも外部側に弾性接着剤１０２よりも外部雰囲気中のガス成分及び湿度と低反応性を有する保護層１０３で封止することにより、弾性接着剤１０２の外部雰囲気中のガス成分及び湿度との反応を防止して弾性接着剤１０２の膨潤あるいは収縮を防止することができる。
【００９４】
これにより、接合体１００及び接合体１００に接合された他の部材の変形を防止すると共に各部材の位置ずれを防止して吐出特性及び吐出安定性の悪化を防止することができる。
【００９５】
なお、接合体１００とノズル支持プレート３１とを上述した実施例１の保護層１０３と同様の外部雰囲気中のガス成分及び湿度と低反応性の接着剤を用いて接合すると、接着剤の湿度による膨潤あるいは収縮は抑えられるものの、接合体１００とノズル支持プレート３１との線膨張係数が違うため、熱による両部材間の膨張差あるいは収縮差を接着剤で緩衝することができず、接合体１００及び接合体１００に接合された他の部材が変形及び破壊されてしまう。
【００９６】
このため、接合体１００に接合される他の部材で線膨張係数が違うものを接合する際には、上述した弾性変形を許容する弾性接着剤１０２を用いる必要がある。
【００９７】
（他の実施形態）
以上、実施形態１について説明したが、本発明のインクジェットヘッドの構成は上述したものに限定されるものではない。
【００９８】
例えば、上述した実施形態１では、保護層１０３を一層設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、複数層の保護層としてもよい。
【００９９】
このように複数層の保護層とすることで、弾性接着剤１０２の外部雰囲気中のガス成分及び湿度との反応を確実に防止して、より信頼性の高いインクジェットヘッドとすることができる。
【０１００】
また、上述した実施例１では、エポキシ系樹脂とポリアミドを主成分とする硬化剤との配合比を変えることにより弾性接着剤１０２と保護層１０３とを形成したが、これに限定されず、例えば、弾性接着剤と保護層とを異なる成分で形成するようにしてもよい。
【０１０１】
さらに、上述した実施形態１では、圧電セラミックプレート２１の材料としてＰＺＴを例示したが、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛ランタン（ＰＬＺＴ）を用いてもよく、特に限定されるものではない。このような圧電セラミックプレート２１の材料の違いによって、所望の弾性変形量の弾性接着剤を適宜選択すればよい。
【０１０２】
また、上述した実施形態１では、ノズル支持プレート３１及びベースプレート６０をアルミニウムで形成し、流路基板４０をＰＰＳで形成したが、これに限定されず、ノズル支持プレート３１、ベースプレート６０及び流路基板４０を圧電セラミックプレート２１の線膨張係数と略同等の部材、例えば、ＰＰＳ、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、アルミナ、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ等を用いて形成するようにしてもよい。
【０１０３】
さらに、上述した実施形態１では、インク室プレート２５をセラミックプレート２１で形成したが、これに限定されず、インク室プレート２５を、例えば、圧電セラミックプレート２１の線膨張係数と略同等の部材であるアルミナで形成してもよい。
【０１０４】
このように接合体１００に接合される他の部材に圧電セラミックプレート２１と線膨張係数の略同等の部材を用いたとしても、弾性接着剤１０２を介して接合することにより、圧電セラミックプレート２１の変形及び破壊を確実に防止することができる。
【０１０５】
また、上述した実施形態１では、保護層１０３をノズル支持プレート３１と当接する他の部材である流路基板４０及びベースプレート６０との隙間の外周面に亘って設けるようにしたが、保護層１０３によって弾性接着剤１０２を外部雰囲気から封止することができれば、これに限定されず、例えば、隙間の全領域に保護層を設けるようにしてもよい。このような場合、ノズル支持プレート３１と、これに当接する他の部材との線膨張係数が略同等でないと、ノズル支持プレート３１及び他の部材が熱膨張及び収縮する虞がある。
【０１０６】
さらに、上述したインクジェットヘッド１０は、インクジェット式記録装置に設置されて被記録媒体に印刷を行うことができる。
【０１０７】
ここでインクジェット式記録装置について説明する。なお、図６は、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジの斜視図であり、図７は、インクジェット式記録装置の概略斜視図である。
【０１０８】
図示するように、色毎に設けられた複数のインクジェットヘッド１０と、このインクジェットヘッド１０が主走査方向に複数並設されて搭載されたキャリッジ９２と、フレキシブルチューブからなるインク供給管９１を介してインクを供給するインクカートリッジ９３とを具備し、キャリッジ９２は、一対のガイドレール１５２ａ、１５２ｂ上に軸方向に移動自在に搭載されている。また、ガイドレール１５２ａ、１５２ｂの一端側には駆動モータ１５３が設けられており、この駆動モータ１５３による駆動力が、当該駆動モータ１５３に連結されたプーリ１５４ａと、ガイドレール１５２ａ、１５２ｂの他端側に設けられたプーリ１５４ｂとの間に掛け渡されたタイミングベルト１５５に沿って移動されるようになっている。
【０１０９】
また、キャリッジ９２の搬送方向と直交する方向の両端部側には、ガイドレール１５２ａ、１５２ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ１５６、１５７が設けられている。これらの搬送ローラ１５６、１５７は、キャリッジ９２の下方に当該キャリッジ９２の搬送方向とは直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。
【０１１０】
そして、これら搬送ローラ１５６、１５７によって被記録媒体Ｓを送りつつキャリッジ９２をその送り方向とは直交方向に走査することにより、インクジェットヘッド１０によって被記録媒体Ｓ上に文字及び画像等が記録される。
【０１１１】
このキャリッジ９２の移動によりインクジェットヘッド１０のヘッドチップ２０内のインクの圧力が変動するが、インクジェットヘッド１０に負圧調整部８０を設けることによって圧力調整を容易に行うことができ、良好なインクの吐出を実行することができる。
【０１１２】
なお、本実施形態のインクジェットヘッド１０は、単色のインクを吐出するものであり、本実施形態では、黒色（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色に対応して４つ並設されてキャリッジ９２に搭載されている。
【０１１３】
また、インクカートリッジ９３は、各インクジェットヘッド１０に対応して各色毎に４つ設けられている。このようなインクカートリッジ９３は、キャリッジ９２の主走査方向の移動や、被記録媒体Ｓの移動の邪魔にならない位置で、且つインクジェットヘッド１０内に負圧を与えるように、インクジェットヘッド１０のノズル開口よりも所定量低い位置に設けられている。
【０１１４】
このようなインクジェット式記録装置によって、被記録媒体Ｓを副走査方向に移動すると共にインクジェットヘッド１０を主走査方向に移動することにより、被記録媒体Ｓの全面に印刷を行うことができる。
【０１１５】
なお、本実施形態では、４色型のインクジェットヘッドを搭載したインクジェット式記録装置を例示して説明したが、これに限定されず、５〜８色型のインクジェットヘッドを搭載したインクジェット式記録装置であってもよい。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェットヘッドでは、接合体とノズル支持プレートとを弾性接着剤を用いて接合することで、接合体とノズル支持プレートとの熱による膨張及び収縮を弾性接着剤で緩衝して接合体の変形を防止することができる。また、弾性接着剤で接合された接合領域の外部に連通する隙間を弾性接着剤よりも外部雰囲気中のガス成分及び湿度と低反応性を有する保護層で封止するようにしたため、弾性接着剤が外部雰囲気中のガス成分及び湿度と反応するのを防止して弾性接着剤の膨潤あるいは収縮を防止することができる。これにより、インクジェットヘッドを構成する各部材の変形及び位置ずれを防止して吐出特性及び吐出安定性の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの要部断面図及びノズルプレート側の平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るヘッドチップの分解斜視図及び斜視断面図である。
【図４】本発明の試験例１に係る実施例１、比較例１及び２のインクジェットヘッドの試験投入時間と弾性接着剤の膨潤量を示すグラフである。
【図５】本発明の試験例１に係る実施例１、比較例１及び２のインクジェットヘッドの試験投入時間とノズルプレートの一方の幅広部に対向する領域の変形量を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係るキャリッジの斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略斜視図である。
【図８】従来技術に係るヘッドチップの概要を示す斜視図である。
【図９】従来技術に係るヘッドチップの概要を示す断面図である。
【図１０】従来技術に係るヘッドチップの概要を示す断面図である。
【符号の説明】
１０インクジェットヘッド
２０ヘッドチップ
２１圧電セラミックプレート
２２溝
２３側壁
２４電極
２５インク室プレート
２６共通インク室
２８ノズルプレート
２９ノズル開口
３１ノズル支持プレート
４０流路基板
５０配線基板
６０ベースプレート
８０負圧調整部
９０インク連通管
９１インク供給管
９２キャリッジ
９３インクカートリッジ
１００接合体
１０１接着剤
１０２弾性接着剤
１０３保護層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet head applied to, for example, a printer and a fax machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording apparatus that records characters and images on a recording medium using an ink jet head having a plurality of nozzle openings for discharging ink is known. In such an ink jet recording apparatus, the nozzle of the ink jet head is provided in the head holder so as to face the recording medium, and this head holder is mounted on the carriage so as to be scanned in a direction orthogonal to the transport direction of the recording medium. It has become.
[0003]
An outline of an example of a head chip of such an ink jet head is shown in FIG. 8, and a cross-sectional view of the main part is shown in FIG.
[0004]
As shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of grooves 162 are arranged in parallel in the piezoelectric ceramic plate 161, and each groove 162 is separated by a side wall 163. One end in the longitudinal direction of each groove 162 extends to one end surface of the piezoelectric ceramic plate 161, and the other end does not extend to the other end surface, and the depth gradually decreases. In addition, an electrode 165 for applying a driving voltage is formed on the opening side surface of both side walls 163 in each groove 162 over the longitudinal direction.
[0005]
An ink chamber plate 167 is bonded to the opening side of the groove 162 of the piezoelectric ceramic plate 161 via an adhesive 169. The ink chamber plate 167 includes a common ink chamber 171 serving as a recess communicating with the shallower other end portion of each groove 162, and an ink supply port 172 penetrating from the bottom of the common ink chamber 171 in the direction opposite to the groove 162. And have.
[0006]
In addition, a nozzle plate 175 is joined to an end face where the groove 162 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 161 and the ink chamber plate 167 is opened, and the nozzle plate 175 is located at a position facing each groove 162 of the nozzle plate 175. An opening 177 is formed.
[0007]
The head chip is assembled by joining a nozzle support plate (not shown) that supports the nozzle plate 175 to the outer periphery of the joined body composed of the piezoelectric ceramic plate 161 and the ink chamber plate 167.
[0008]
Further, a wiring substrate 180 is fixed to the surface of the piezoelectric ceramic plate 161 opposite to the nozzle plate 175 and opposite to the ink chamber plate 167. A wiring pattern 182 connected to each electrode 165 with a bonding wire 181 or the like or a flexible substrate is formed on the wiring board 180, and a driving voltage can be applied to the electrode 165 via the wiring pattern 182.
[0009]
Although a conventional inkjet head having such a head chip is not shown, for example, after joining a flow path substrate for supplying ink to the ink supply port 172 of the ink chamber plate 167, the joined body is on the piezoelectric ceramic plate 161 side. Are manufactured by bonding a head chip and a base plate for holding the wiring substrate 180 to each other.
[0010]
In such an ink jet head, when each groove 162 is filled with ink from the ink supply port 172 and a predetermined driving electric field is applied to the side walls 163 on both sides of the predetermined groove 162 via the electrodes 165, the side walls 163 are provided. Is deformed and the volume in the predetermined groove 162 is changed, whereby the ink in the groove 162 is ejected from the nozzle opening 177.
[0011]
For example, as shown in FIG. 10, when ink is ejected from a nozzle opening 177 corresponding to the groove 162a, a positive driving voltage is applied to the

electrodes

165a and 165b in the groove 162a and the electrodes 165c facing each other are applied. , 165d are grounded. As a result, a driving electric field in the direction toward the groove 162a acts on the

side walls

163a and 163b. If this is orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric ceramic plate 161, the

side walls

163a and 163b are deformed in the direction of the groove 162a due to the piezoelectric thickness shear effect. The volume in the groove 162a decreases and the pressure increases, and ink is ejected from the nozzle opening 177.
[0012]
In such a head chip, an ink jet head is formed by joining a base plate to the piezoelectric ceramic plate side and joining a flow path substrate for supplying ink to the common ink chamber on the ink chamber plate side.
[0013]
In such an ink jet head, if the head chip and another member are bonded using a high-hardness adhesive, the high-hardness adhesive hinders deformation of the side wall of the head chip, resulting in a decrease in ejection characteristics. Or destabilization.
[0014]
In addition, when the head chip and other members are cured and fixed at a high temperature using a thermosetting adhesive, the linear expansion coefficients of the piezoelectric ceramic plate and the other members are different, The piezoelectric ceramic plate is deformed and broken due to the length displacement caused by the difference in linear expansion coefficient.
[0015]
For this reason, an elastic adhesive is used for joining the head chip to another member, and no misalignment occurs by fixing with a jig at room temperature, for example, 25 ± 5 ° C., until the elastic adhesive is cured. It was so stuck.
[0016]
In this way, the head chip and other members are cured and fixed at room temperature using an elastic adhesive, so that the residual stress during processing of the member, the difference in expansion and contraction between both members due to the outside air temperature and generated heat Etc. can be buffered by the elasticity of the elastic adhesive to prevent the deformation and destruction of the head chip and improve the ejection characteristics and ejection stability.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the head chip and other members are cured and bonded at room temperature using an elastic adhesive, the elastic adhesive is not stable because the crosslinking of the elastic adhesive does not progress 100% completely or the glass transition point is low. There is a problem that after the ink jet head is assembled, the elastic adhesive swells or contracts by reacting with gas components and humidity in the external atmosphere, and the head chip is deformed and broken.
[0018]
When the elastic adhesive swells or contracts in this manner, the elastic adhesive in the bonding area between the nozzle support plate and the piezoelectric ceramic plate that is bonded to the nozzle plate side of the outer peripheral surface of the head chip in particular near the nozzle opening of the nozzle plate. A hump-like projection is generated, or the vicinity of the nozzle opening of the nozzle plate is deformed into a concave shape. In such an ink jet head, a cleaning operation is performed by wiping with a member such as rubber in order to remove ink or dust in the vicinity of the nozzle opening of the nozzle plate, but it is normal if a large protrusion or dent is generated. There is a problem that cleaning cannot be performed.
[0019]
In addition, the protrusion and dent amount that can wipe the vicinity of the nozzle opening of the nozzle plate are usually 25 μm or less.
[0020]
In addition, if the elastic adhesive that joins each member constituting the ink jet head swells or shrinks, the displacement of each member occurs, stress concentration occurs, and the discharge characteristics and discharge stability deteriorate. There is a problem.
[0021]
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide an ink jet head that reliably prevents deformation and destruction of a head chip and has improved ejection characteristics and ejection stability.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention for solving the above problems, a piezoelectric ceramic plate having a plurality of grooves filled with ink and having electrodes formed on the side walls of the grooves, and the piezoelectric ceramic plate joined to the piezoelectric ceramic plate An ink chamber plate provided with a common ink chamber that communicates with each of the grooves, and the groove of the joined body composed of the piezoelectric ceramic plate and the ink chamber plate are bonded to the opening end surface to fill the groove. An inkjet head comprising a nozzle plate provided with a nozzle opening for discharging the ink and a nozzle support plate provided on an outer periphery of the bonded body on the nozzle plate side, wherein the bonded body and the nozzle support plate are Bonded with an elastic adhesive that allows slight elastic deformation, and connected from the bonded area bonded with the elastic adhesive to the outside. At least the outer side of the gap between the nozzle support plate and the other member in contact with the nozzle support plate is sealed with a protective layer having a low reactivity with gas components and humidity in the external atmosphere than the elastic adhesive. In the inkjet head.
[0023]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the other member is bonded to the piezoelectric ceramic plate side of the bonded body to hold the bonded body, and the ink chamber of the bonded body. An ink-jet head comprising: a flow path substrate which is bonded to the plate side and supplies ink to the common ink chamber.
[0024]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the protective layer covers the entire outer peripheral surface of the gap between the nozzle support plate and the base plate and the gap between the nozzle support plate and the flow path substrate. An inkjet head is provided.
[0025]
A fourth aspect of the present invention is an ink jet head according to any one of the first to third aspects, wherein the joined body and the other member are joined together via the elastic adhesive.
[0026]
A fifth aspect of the present invention is the ink jet head according to any one of the first to fourth aspects, wherein the elastic adhesive is cured at normal temperature and normal humidity.
[0027]
A sixth aspect of the present invention is the ink jet head according to any one of the first to fifth aspects, wherein the protective layer is cured at normal temperature and normal humidity.
[0028]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth or sixth aspect, the normal temperature is a temperature of 25 ± 5 ° C., and the normal humidity is a humidity of 60 ± 10% RH. It is in.
[0029]
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the elastic adhesive and the protective layer are composed of the same components with different blending amounts of the curing agent. In the head.
[0030]
A ninth aspect of the present invention is the ink jet head according to any one of the first to eighth aspects, wherein the protective layer is composed of a plurality of layers.
[0031]
In the present invention, the inkjet head and the other member are joined using the elastic adhesive, and the joining region joined by the elastic adhesive elastically at least the outer side of the gap with the other member with which the nozzle support plate abuts. Sealing with a protective layer that is less reactive with gas and humidity in the external atmosphere than the adhesive prevents the elastic adhesive from reacting with the gas and humidity in the external atmosphere and swells the elastic adhesive Or contraction can be prevented. Thereby, deformation of the joined body and other members joined to the joined body can be prevented.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
[0033]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of an inkjet head according to the first embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of main parts of the inkjet head and a plan view on the nozzle plate side, and FIG. 3 is an exploded perspective view and perspective view of a head chip. It is sectional drawing.
[0034]
As shown in the figure, the inkjet head 10 of the present embodiment includes a head substrate 20, a flow path substrate 40 provided on one side of the head chip 20, and a wiring substrate 50 on which a drive circuit for driving the head chip 20 is mounted. These members are fixed to the base plate 60, respectively.
[0035]
The piezoelectric ceramic plate 21 constituting the head chip 20 is provided with a plurality of grooves 22 communicating with the nozzle openings 29, and the grooves 22 are separated by side walls 23. One end portion of each groove 22 in the longitudinal direction extends to one end surface of the piezoelectric ceramic plate 21, and the other end portion does not extend to the other end surface, and the depth gradually decreases. Further, on the side walls 23 on both sides in the width direction of each groove 22, electrodes 24 for applying a drive voltage are formed on the opening side of the groove 22 in the longitudinal direction.
[0036]
Each groove 22 formed in the piezoelectric ceramic plate 21 is formed by, for example, a disk-shaped die cutter, and a portion where the depth gradually decreases is formed by the shape of the die cutter. Moreover, the electrode 24 formed in each groove | channel 22 is formed by vapor deposition from the well-known diagonal direction, for example.
[0037]
One end of an external wiring 51 such as a flexible printed cable (FPC) is joined to the electrode 24 provided on the opening side of the side wall 23 on both sides of the groove 22, and the other end side of the external wiring 51 is connected to the wiring board. The electrode 24 is electrically connected to the drive circuit by being joined to the drive circuit (not shown) on the line 50.
[0038]
An ink chamber plate 25 is joined to the opening side of the groove 22 of the piezoelectric ceramic plate 21. The ink chamber plate 25 includes a common ink chamber 26 serving as an ink chamber common to the grooves 22, and an ink supply port 26 a that communicates with the common ink chamber 26 and supplies ink into the grooves 22. Is provided.
[0039]
The bonded body 100 is constituted by the piezoelectric ceramic plate 21 and the ink chamber plate 25.
[0040]
The ink chamber plate 25 is preferably made of a member having a linear expansion coefficient equivalent to that of the piezoelectric ceramic plate 21 in order to prevent deformation due to thermal expansion or contraction after joining with the piezoelectric ceramic plate 21. In the present embodiment, a ceramic plate is used for the ink chamber plate 25.
[0041]
In addition, a nozzle plate 28 is joined to the end face where the groove 22 of the joined body 100 of the piezoelectric ceramic plate 21 and the ink chamber plate 25 is opened, and at a position facing each groove 22 of the nozzle plate 28. A nozzle opening 29 is formed.
[0042]
In the present embodiment, the nozzle plate 28 is larger than the area of the end face where the groove 22 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 21 and the ink chamber plate 25 is opened. The nozzle plate 28 is obtained by forming a nozzle opening 29 in a polyimide film or the like using, for example, an excimer laser device.
[0043]
Although not shown, a water repellent film having water repellency for preventing ink adhesion and the like is provided on the surface of the nozzle plate 28 facing the substrate.
[0044]
Here, the adhesive 101 used for joining the nozzle plate 28 and the joined body 100 may be, for example, a thermosetting adhesive such as an epoxy resin in the present embodiment.
[0045]
In the present embodiment, 353ND (manufactured by Epoxy Technology) having a Shore hardness D of 87 degrees was used as the adhesive 101.
[0046]
Furthermore, a nozzle support plate 31 provided with an engagement hole 30 with which the joined body 100 is engaged is joined to the outer peripheral surface of the joined body 100 on the end face side where each groove 22 is open. The engagement hole 30 of the nozzle support plate 31 is provided with a tapered portion 30a in which the opening on one side gradually increases. In this embodiment, aluminum (Al) is used as a member for forming such a nozzle support plate 31.
[0047]
Further, one surface of the nozzle support plate 31 is fitted and bonded to the outer surface of the end surface of the joined body 100 of the nozzle plate 28. For this reason, the nozzle support plate 31 supports the nozzle plate 28.
[0048]
Thus, the head chip 20 including the piezoelectric ceramic plate 21, the ink chamber plate 25, the nozzle plate 28, and the nozzle support plate 31 is assembled.
[0049]
In the present embodiment, the tapered portion 30a is provided on the nozzle support plate 31, and as will be described in detail later, the inside of the tapered portion 30a is filled with an elastic adhesive 102 that allows slight elastic deformation, and the joined body 100 is filled. The nozzle support plate 31 and the nozzle support plate 31 and the nozzle plate 28 are joined.
[0050]
Further, as shown in FIG. 2 (b), the engagement hole 30 provided in the nozzle support plate 31 has an excess elastic adhesive 102 at the corner when joining the joined body 100 and the nozzle plate 28. A wide portion 30b having a wide width in the thickness direction of the joined body 100 is provided so as to be filled.
[0051]
Here, for example, when lead zirconate titanate (PZT) is used for the piezoelectric ceramic plate 21, the linear expansion coefficient of PZT is 4 to 9 × 10. ^-6 The nozzle support plate 31 has a linear expansion coefficient of 24 × 10 ×. ^-6 Since it is made of aluminum (Al) at / ° C., the joined body 100 including the piezoelectric ceramic plate 21 and the ink chamber plate 28 is deformed due to expansion or contraction due to heat due to a difference in linear expansion coefficient. For example, under the condition of 60 to 70 ° C., the bonded body 100 is deformed by about 30 to 70 μm in the bending direction.
[0052]
For this reason, the joined body 100 and the nozzle support plate 31 were joined using an elastic adhesive 102 that allows slight elastic deformation.
[0053]
According to this elastic adhesive 102, the difference between thermal expansion and contraction can be buffered by the elastic adhesive 102, and deformation due to heat of both can be prevented.
[0054]
Examples of the elastic adhesive 102 include an adhesive in which an epoxy adhesive and a curing agent mainly composed of polyamide are blended. The elastic adhesive 102 made of a curing agent mainly composed of an epoxy resin and polyamide is cured in an atmosphere of normal temperature and normal humidity, for example, a temperature of 25 ± 5 ° C. and a humidity of 60 ± 10% RH. Thus, an elastic force can be applied.
[0055]
By joining the joined body 100 and the nozzle support plate 31 using such an elastic adhesive 102, for example, due to deformation of the piezoelectric ceramic plate 21, cracks in the piezoelectric ceramic plate 21, nozzle openings 29, and grooves are formed. Thus, it is possible to reliably prevent the occurrence of problems such as a positional deviation from the position 22.
[0056]
Further, a flow path substrate 40 as shown in FIG. 2 is bonded to one surface of the ink chamber plate 25 of the head chip 20, and one surface of the common ink chamber 26 is sealed by the flow path substrate 40. Has been.
[0057]
Specifically, the flow path substrate 40 is brought into contact with one surface of the ink chamber plate 25 via an O-ring or the like, and is fixed to the base plate 60 by a screw member or the like (not shown).
[0058]
The member forming the flow path substrate 40 is preferably a material that approximates the linear expansion coefficient of the piezoelectric ceramic plate 21. This is to suppress deformation of the bonded body 100 and the ink chamber plate 25. In this embodiment, polyphenylene sulfide (PPS) is used as a member for forming the flow path substrate 40.
[0059]
The flow path forming substrate 40 is also bonded to the ink chamber plate 25 of the bonded body 100 via the elastic adhesive 102 described above, whereby the deformation of the bonded body 100 can be prevented more reliably.
[0060]
On the other hand, a base plate 60 that holds the head chip 20 is joined to the surface of the piezoelectric ceramic plate 21 opposite to the side to which the ink chamber plate 25 is joined.
[0061]
On the surface of the base plate 60 to which the piezoelectric ceramic plate 21 is bonded, an end of the wiring substrate 50 opposite to the side bonded to the piezoelectric ceramic plate 21 is bonded.
[0062]
In this embodiment, aluminum (Al) is used as a member that forms the base plate 60.
[0063]
Further, since the base plate 60 is made of aluminum like the nozzle support plate 31, the base plate 60 and the piezoelectric ceramic plate 21 of the joined body 100 are joined via the elastic adhesive 102 described above. .
[0064]
Accordingly, the amount of expansion and contraction due to heat can be buffered by the elastic adhesive 102 and the deformation of the bonded body 100 can be reliably prevented.
[0065]
In addition, on the upper surface of the flow path substrate 40, a connecting portion 41 to which an ink communication tube 90 formed of a stainless steel tube or the like is connected is formed. The other end of the ink communication pipe 90 connected at one end to the connecting portion 41 is connected to an ink tank such as an ink cartridge via an ink supply pipe 91 to temporarily store a predetermined amount of ink. An adjustment unit 80 is provided.
[0066]
The negative pressure adjusting unit 80 adjusts the pressure of ink in the common ink chamber 26 and the groove 22 of the head chip 20. Specifically, when the inkjet head 10 moves in the main scanning direction, the pressure in the head chip 20 may change, and the meniscus formed in the nozzle openings 29 due to the surface tension of the ink may be destroyed. By adjusting the pressure change in the chip 20 by the negative pressure adjusting unit 80, the ink can be ejected while maintaining a stable meniscus. Further, the negative pressure adjusting unit 80 stores a predetermined amount of ink therein, thereby contributing to bubble storage that prevents bubbles in the ink supply pipe 91 from entering the head chip 20.
[0067]
The gap between the bonded member 100 of the inkjet head 10 thus configured and the nozzle support plate 31 connected to the nozzle support plate 31 communicating from the bonding region provided with the elastic adhesive 102 for bonding the nozzle support plate 31 to the outside. Is sealed with a protective layer 103 having a low reactivity with gas components and humidity in the external atmosphere than the elastic adhesive 102.
[0068]
In the present embodiment, since the other members that come into contact with the nozzle support plate 31 are the flow path substrate 40 and the base plate 60, the outer peripheral surface of the gap between the nozzle support plate 31 and the flow path substrate 40 and the nozzle support plate 31. A protective layer 103 is provided over the entire outer peripheral surface of the gap with the base plate 60.
[0069]
The protective layer 103 is not particularly limited as long as it is a material having lower reactivity with gas components and humidity in the external atmosphere than the elastic adhesive 102. For example, an epoxy adhesive having a high hardness and a low water absorption rate, etc. Can be mentioned.
[0070]
As described above, the outer peripheral surface of the gap between the flow path substrate 40 and the base plate 60, which are other members in contact with the nozzle support plate 31, has a lower reactivity with the gas components and humidity in the external atmosphere than the elastic adhesive 102. Since the protective layer 103 is used for sealing, the elastic adhesive 102 is cured at room temperature, so that even if the crosslinking does not proceed completely 100% or the glass transition point is low, the protective layer 103 is protected. Since the layer 103 is sealed from the external atmosphere, the elastic adhesive 102 does not react with gas components and humidity in the external atmosphere, and the bonded body 100 is deformed or broken due to swelling or shrinkage of the elastic adhesive 102. Misalignment and the like can be reliably prevented.
[0071]
Further, by using the elastic adhesive 102 that allows slight elastic deformation for joining the joined body 100 and the nozzle support plate 31, the linear expansion coefficient between the joined body 100 and other members joined to the joined body 100 is increased. Even if they are different, the deformation of the bonded body 100 can be buffered by the elastic adhesive 102, and it is possible to prevent the deformation and the displacement and the like to prevent the discharge characteristics and the discharge stability from deteriorating.
[0072]
Example 1
As the elastic adhesive 102 in the ink jet head 10 of the first embodiment described above, an epoxy resin made of ECCOBOND45LV (manufactured by Emerson & Cumming) and a curing agent made of CATALYST15LV (manufactured by Emerson & Cumming) whose main component is polyamide. What was mix | blended so that weight ratio might be set to 1: 1 was used.
[0073]
Further, as the protective layer 103, an epoxy resin composed of ECCOBOND45LV and a curing agent composed of CATALYST15LV were blended so that the weight ratio was 2: 1.
[0074]
The characteristics of the elastic adhesive 102 and the protective layer 103 are shown in Table 1 below.
[0075]
[Table 1]

Here, as a method for manufacturing the inkjet head 10, first, the bonded body 100 and the nozzle plate 28 are bonded by heating and curing using the adhesive 101 made of 353ND as described above.
[0076]
Next, the elastic adhesive 102 is used to bond the joined body 100 and the nozzle support plate 31 in an environment of normal temperature and normal humidity, and in the present embodiment, in an atmosphere of a temperature of 25 ± 5 ° C. and a humidity of 60 ± 10% RH. For 15 to 16 hours.
[0077]
Next, the bonded body 100, the flow path substrate 40, and the base plate 60 are dried and bonded using the elastic adhesive 102 for 15 to 16 hours under the same normal temperature and normal humidity environment.
[0078]
Thereafter, the protective layer 103 is applied to the outer peripheral surface of the gap between the base plate 60 and the flow path substrate 40, which is another member that contacts the nozzle support plate 31 and the nozzle support plate 31, under the same normal temperature and normal humidity environment. The inkjet head 10 of Example 1 was formed by forming the protective layer 103 by drying for 15 to 16 hours.
[0079]
(Comparative Example 1)
For comparison, an ink jet head of Comparative Example 1 was formed by bonding with the same elastic adhesive 102 as in Example 1 without providing the protective layer 103.
[0080]
The ink jet head of Comparative Example 1 was also formed under the same conditions as in Example 1 described above.
[0081]
(Comparative Example 2)
For comparison, an ink jet head bonded using the same elastic adhesive 102 as in the first embodiment is provided with a sealing layer made of the elastic adhesive 102 in a region where the protective layer is formed, and this sealing layer supports the nozzle. The ink jet head of Comparative Example 2 was formed by sealing the outer peripheral surface of the gap where the plate 31 and the flow path substrate 40 and the base plate 60 abut.
[0082]
The inkjet head of Comparative Example 2 was also formed under the same conditions as in Example 1 described above, and the sealing layer was formed under the same conditions as those of the protective layer 103 of Example 1 described above.
[0083]
(Test Example 1)
The ink jet heads of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 described above are left in an atmosphere of 95% humidity at a temperature of 35 ° C., and the acceleration coefficient is 80 to 100 times. In this test example, 90 times is obtained. The amount of swelling of the elastic adhesive 102 in one wide portion 30b and the amount of deformation of the nozzle plate 28 facing the wide portion 30b were measured with an acceleration coefficient.
[0084]
The results are shown in FIGS. 4 is a graph showing the test charging time and the swelling amount of the elastic adhesive of the ink jet heads of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, and FIG. 5 is the ink jet of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. It is a graph which shows the test input time of a head, and the deformation amount of the area | region facing one wide part of a nozzle plate.
[0085]
Here, in the inkjet head 10 described above, since the wide portion 30b is provided in the nozzle support plate 31, the wide portion 30b is filled with more elastic adhesive 102 than the tapered portion 30a.
[0086]
For this reason, the deformation of the nozzle plate 28 due to the swelling or contraction of the elastic adhesive 102 is larger in the wide portion 30b than in the tapered portion 30a. Therefore, in this test example, the elastic adhesive in one wide portion 30b is used. Only the amount of swelling or shrinkage of 102 and the amount of deformation of the nozzle plate 28 facing the wide portion 30b are illustrated as measurement results.
[0087]
As shown in FIG. 4, the inkjet head 10 of Example 1 using the low-reactivity high-hardness protective layer 103 absorbs humidity in the external atmosphere as compared with the inkjet heads of Comparative Example 1 and Comparative Example 2. It can be seen that the swelling amount is small.
[0088]
As shown in FIG. 5, in the inkjet head 10 of Example 1, the acceleration is 90 times in this test example, that is, at normal temperature and normal humidity (22-23 ° C., 60%) in this test example. Then, even after about 1200 days (about 40 months), the elastic adhesive 102 only swells up to 17 μm, and the inkjet head 10 can be used without any problem.
[0089]
On the other hand, as shown in FIG. 5, in the ink jet head of Comparative Example 1, the test charging time was 120 hours, that is, at room temperature and normal humidity, about 450 days (about 15 months) passed before the joined body moved from the joined body to the nozzle plate. Has come off.
[0090]
Further, as shown in FIG. 5, in the ink jet head of Comparative Example 2, the elastic adhesive 102 reaches a maximum of about 49 μm after about 900 hours (about 30 months) at about 240 hours, that is, at room temperature and normal humidity. As a result, the region facing the elastic adhesive 102 of the nozzle plate was greatly protruded.
[0091]
If the area in the vicinity of the nozzle opening of the nozzle plate protrudes greatly in this way, when the vicinity of the nozzle opening of the nozzle plate is cleaned by wiping or the like, the vicinity of the nozzle opening cannot be wiped, and ink or dust can be removed. It will disappear.
[0092]
Further, when the elastic adhesive is greatly deformed by expansion and contraction, the position of each member such as the bonded body and other members connected to the bonded body is shifted, and the discharge characteristics and the discharge stability are deteriorated.
[0093]
From the results of Test Example 1 as described above, the joined body 100 and the nozzle support plate 31 are joined using the elastic adhesive 102 that allows slight elastic deformation as in Example 1, and the joining region by the elastic adhesive 102 is used. By sealing at least the outer side of the gap communicating with the outside with a protective layer 103 having a low reactivity with the gas component and humidity in the external atmosphere rather than the elastic adhesive 102, the elastic adhesive 102 in the external atmosphere The reaction with the gas component and humidity can be prevented to prevent the elastic adhesive 102 from swelling or shrinking.
[0094]
Accordingly, it is possible to prevent deformation of the bonded body 100 and other members bonded to the bonded body 100, and prevent displacement of each member, thereby preventing deterioration of discharge characteristics and discharge stability.
[0095]
Note that when the bonded body 100 and the nozzle support plate 31 are bonded using a gas component and humidity in the external atmosphere similar to those of the protective layer 103 of Example 1 described above and a low-reactive adhesive, it depends on the humidity of the adhesive. Although swelling or shrinkage can be suppressed, the linear expansion coefficient between the bonded body 100 and the nozzle support plate 31 is different, so that the difference in expansion or contraction between the two members due to heat cannot be buffered by the adhesive, and the bonded body 100. And other members joined to the joined body 100 are deformed and destroyed.
[0096]
For this reason, it is necessary to use the elastic adhesive 102 that allows the elastic deformation described above when joining members having different linear expansion coefficients among other members joined to the joined body 100.
[0097]
(Other embodiments)
Although the first embodiment has been described above, the configuration of the inkjet head of the present invention is not limited to the above-described one.
[0098]
For example, in Embodiment 1 described above, the protective layer 103 is provided as a single layer. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of protective layers may be provided.
[0099]
By using a plurality of protective layers in this way, the reaction with the gas component and humidity in the external atmosphere of the elastic adhesive 102 can be reliably prevented, and a more reliable inkjet head can be obtained.
[0100]
In Example 1 described above, the elastic adhesive 102 and the protective layer 103 were formed by changing the blending ratio of the epoxy resin and the curing agent mainly composed of polyamide. However, the present invention is not limited to this. For example, The elastic adhesive and the protective layer may be formed of different components.
[0101]
Furthermore, in Embodiment 1 mentioned above, although PZT was illustrated as a material of the piezoelectric ceramic plate 21, for example, a lead lanthanum zirconate titanate (PLZT) may be used and it is not specifically limited. A desired elastic deformation amount of the elastic adhesive may be appropriately selected depending on the material difference of the piezoelectric ceramic plate 21.
[0102]
In Embodiment 1 described above, the nozzle support plate 31 and the base plate 60 are formed of aluminum and the flow path substrate 40 is formed of PPS. However, the present invention is not limited to this, and the nozzle support plate 31, the base plate 60, and the flow path substrate are formed. 40 may be formed using a member substantially equivalent to the linear expansion coefficient of the piezoelectric ceramic plate 21, for example, PPS, LCP (liquid crystal polymer), alumina, PZT, PLZT, or the like.
[0103]
Furthermore, in Embodiment 1 described above, the ink chamber plate 25 is formed of the ceramic plate 21. However, the present invention is not limited to this, and the ink chamber plate 25 is made of a member that is substantially equivalent to the linear expansion coefficient of the piezoelectric ceramic plate 21. You may form with an alumina.
[0104]
Even if a member having substantially the same coefficient of linear expansion as that of the piezoelectric ceramic plate 21 is used as another member to be bonded to the bonded body 100 in this way, the piezoelectric ceramic plate 21 is bonded by being bonded via the elastic adhesive 102. Deformation and destruction can be reliably prevented.
[0105]
In the first embodiment described above, the protective layer 103 is provided over the outer peripheral surface of the gap between the flow path substrate 40 and the base plate 60, which are other members in contact with the nozzle support plate 31. As long as the elastic adhesive 102 can be sealed from the outside atmosphere by this, the present invention is not limited to this. For example, a protective layer may be provided in the entire region of the gap. In such a case, if the linear expansion coefficients of the nozzle support plate 31 and other members in contact with the nozzle support plate 31 are not substantially equal, the nozzle support plate 31 and other members may be thermally expanded and contracted.
[0106]
Further, the above-described inkjet head 10 can be installed in an inkjet recording apparatus and can print on a recording medium.
[0107]
Here, the ink jet recording apparatus will be described. FIG. 6 is a perspective view of a carriage on which an inkjet head is mounted, and FIG. 7 is a schematic perspective view of the inkjet recording apparatus.
[0108]
As shown in the drawing, a plurality of ink jet heads 10 provided for each color, a carriage 92 on which a plurality of ink jet heads 10 are arranged in parallel in the main scanning direction, and an ink supply pipe 91 made of a flexible tube. The carriage 92 is mounted on the pair of

guide rails

152a and 152b so as to be movable in the axial direction. Further, a drive motor 153 is provided on one end side of the

guide rails

152a and 152b, and a driving force by the drive motor 153 is generated by a pulley 154a connected to the drive motor 153 and the other ends of the

guide rails

152a and 152b. It is moved along a timing belt 155 spanned between a pulley 154b provided on the side.
[0109]
A pair of

transport rollers

156 and 157 are provided along the

guide rails

152a and 152b on both ends in the direction orthogonal to the transport direction of the carriage 92, respectively. These

conveyance rollers

156 and 157 convey the recording medium S below the carriage 92 in a direction perpendicular to the conveyance direction of the carriage 92.
[0110]
The carriage 92 scans the carriage 92 in a direction perpendicular to the feeding direction while feeding the recording medium S by the

transport rollers

156 and 157, whereby characters, images, and the like are recorded on the recording medium S by the inkjet head 10. .
[0111]
Although the pressure of the ink in the head chip 20 of the inkjet head 10 fluctuates due to the movement of the carriage 92, the pressure adjustment can be easily performed by providing the inkjet head 10 with the negative pressure adjusting unit 80, so Discharging can be performed.
[0112]
Note that the inkjet head 10 of the present embodiment ejects single color ink, and in the present embodiment, it corresponds to four colors of black (B), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). The four are arranged in parallel and are mounted on the carriage 92.
[0113]
Further, four ink cartridges 93 are provided for each color corresponding to each inkjet head 10. Such an ink cartridge 93 has a nozzle opening of the ink jet head 10 at a position that does not interfere with the movement of the carriage 92 in the main scanning direction and the movement of the recording medium S and applies a negative pressure to the ink jet head 10. It is provided at a position lower than the predetermined amount.
[0114]
With such an ink jet recording apparatus, printing can be performed on the entire surface of the recording medium S by moving the recording medium S in the sub scanning direction and moving the ink jet head 10 in the main scanning direction.
[0115]
In the present embodiment, the ink jet recording apparatus equipped with a four-color ink jet head has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and an ink jet recording apparatus equipped with a five to eight color ink jet head is used. There may be.
[0116]
【The invention's effect】
As described above, in the inkjet head of the present invention, the bonded body and the nozzle support plate are bonded using an elastic adhesive, so that expansion and contraction of the bonded body and the nozzle support plate due to heat can be performed with the elastic adhesive. The deformation can be prevented by buffering. In addition, since the gap communicating with the outside of the joining region joined by the elastic adhesive is sealed with a protective layer having a low reactivity with the gas component and humidity in the external atmosphere than the elastic adhesive, the elastic adhesive Can be prevented from reacting with gas components and humidity in the external atmosphere to prevent swelling or shrinkage of the elastic adhesive. As a result, it is possible to prevent deformation and displacement of each member constituting the ink jet head and prevent deterioration of the discharge characteristics and discharge stability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an ink jet head according to a first embodiment of the invention.
FIGS. 2A and 2B are a cross-sectional view of a principal part and a plan view of the nozzle plate side of the inkjet head according to the first embodiment of the invention.
FIGS. 3A and 3B are an exploded perspective view and a perspective sectional view of the head chip according to the first embodiment of the invention. FIGS.
4 is a graph showing the test charging time and the swelling amount of the elastic adhesive of the inkjet heads of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 according to Test Example 1 of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a graph showing the test charging time of the inkjet heads of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 according to Test Example 1 of the present invention and the amount of deformation in a region facing one wide portion of the nozzle plate.
FIG. 6 is a perspective view of a carriage according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing an outline of a head chip according to a conventional technique.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an outline of a head chip according to a conventional technique.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an outline of a head chip according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
10 Inkjet head
20 Head chip
21 Piezoelectric ceramic plate
22 groove
23 Side wall
24 electrodes
25 Ink chamber plate
26 Common ink chamber
28 Nozzle plate
29 Nozzle opening
31 Nozzle support plate
40 Channel substrate
50 Wiring board
60 Base plate
80 Negative pressure adjuster
90 Ink communication pipe
91 Ink supply pipe
92 Carriage
93 Ink cartridge
100 joints
101 Adhesive
102 Elastic adhesive
103 protective layer

Claims

インクが充填される複数の溝が設けられて当該溝の側壁に電極が形成された圧電セラミックプレートと、当該圧電セラミックプレートに接合されて前記溝のそれぞれが連通する共通インク室が設けられたインク室プレートと、前記圧電セラミックプレート及び前記インク室プレートとからなる接合体の前記溝が開口する端面に接合されて前記溝内に充填された前記インクを吐出させるノズル開口が設けられたノズルプレートと、前記接合体の前記ノズルプレート側の外周に設けられたノズル支持プレートとを具備するインクジェットヘッドにおいて、前記接合体と前記ノズル支持プレートとが弾性接着剤で接合され、前記弾性接着剤で接合された接合領域から外部まで連通する当該ノズル支持プレートと当接する他の部材との隙間の少なくとも外部側が前記弾性接着剤よりも外部雰囲気中のガス成分及び水分と低反応性を有する保護層により封止されていることを特徴とするインクジェットヘッド。Ink provided with a plurality of grooves filled with ink and a piezoelectric ceramic plate having electrodes formed on the side walls of the grooves, and a common ink chamber joined to the piezoelectric ceramic plate and communicating with each of the grooves A nozzle plate provided with a nozzle opening for discharging the ink filled in the groove by being bonded to an end face of the bonded body composed of a chamber plate and the piezoelectric ceramic plate and the ink chamber plate. In the inkjet head comprising a nozzle support plate provided on the outer periphery of the joined body on the nozzle plate side, the joined body and the nozzle support plate are joined with an elastic adhesive, and joined with the elastic adhesive. The gap between the nozzle support plate communicating from the joined area to the outside and the other member in contact with the The ink jet head is characterized in that the outer side is sealed with a protective layer having a low reactivity with gas components and moisture in the external atmosphere than the elastic adhesive.

請求項１において、前記他の部材が、前記接合体の前記圧電セラミックプレート側に接合されて当該接合体を保持するベースプレートと、前記接合体の前記インク室プレート側に接合されて前記共通インク室にインクを供給する流路基板とからなることを特徴とするインクジェットヘッド。 2. The common ink chamber according to claim 1, wherein the other member is bonded to the piezoelectric ceramic plate side of the bonded body to hold the bonded body, and is bonded to the ink chamber plate side of the bonded body. An ink jet head comprising: a flow path substrate for supplying ink to the ink jet head.

請求項２において、前記保護層が前記ノズル支持プレートと前記ベースプレートとの隙間及び前記ノズル支持プレートと前記流路基板との隙間の外周面の全面に亘って設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。 3. The inkjet according to claim 2, wherein the protective layer is provided over the entire outer surface of the gap between the nozzle support plate and the base plate and the gap between the nozzle support plate and the flow path substrate. head.

請求項１〜３の何れかにおいて、前記接合体と前記他の部材とも前記弾性接着剤を介して接合されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 1, wherein the joined body and the other member are joined together via the elastic adhesive.

請求項１〜４の何れかにおいて、前記弾性接着剤が常温及び常湿で硬化されたものであることを特徴とするインクジェットヘッド。 5. The ink jet head according to claim 1, wherein the elastic adhesive is cured at normal temperature and normal humidity.

請求項１〜５の何れかにおいて、前記保護層が常温及び常湿で硬化されたものであることを特徴とするインクジェットヘッド。 6. The ink jet head according to claim 1, wherein the protective layer is cured at room temperature and normal humidity.

請求項５又は６において、前記常温が、２５±５℃の温度であり、前記常湿が６０±１０％ＲＨの湿度であることを特徴とするインクジェットヘッド。 7. The ink jet head according to claim 5, wherein the normal temperature is a temperature of 25 ± 5 ° C. and the normal humidity is a humidity of 60 ± 10% RH.

請求項１〜７の何れかにおいて、前記弾性接着剤及び前記保護層が、硬化剤の配合量の異なる同一成分で構成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 8. The ink jet head according to claim 1, wherein the elastic adhesive and the protective layer are composed of the same components having different amounts of curing agent.

請求項１〜８の何れかにおいて、前記保護層が複数層で構成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 9. The ink jet head according to claim 1, wherein the protective layer is composed of a plurality of layers.

インクが充填される複数の溝が設けられて当該溝の側壁に電極が形成された圧電セラミックプレートと、当該圧電セラミックプレートに接合されて前記溝のそれぞれが連通する共通インク室が設けられたインク室プレートと、前記圧電セラミックプレート及び前記インク室プレートとからなる接合体の前記溝が開口する端面に接合されて前記溝内に充填された前記インクを吐出させるノズル開口が設けられたノズルプレートと、前記接合体の前記ノズルプレート側の外周に設けられたノズル支持プレートと、他の部材が、前記接合体の前記圧電セラミックプレート側に接合されて当該接合体を保持するベースプレートと、前記接合体の前記インク室プレート側に接合されて前記共通インク室にインクを供給する流路基板を具備するインクジェットヘッドの製造方法であって、Ink provided with a plurality of grooves filled with ink and a piezoelectric ceramic plate having electrodes formed on the side walls of the grooves, and a common ink chamber joined to the piezoelectric ceramic plate and communicating with each of the grooves A nozzle plate provided with a nozzle opening for discharging the ink filled in the groove by being bonded to an end face of the bonded body composed of a chamber plate and the piezoelectric ceramic plate and the ink chamber plate. A nozzle support plate provided on the outer periphery of the joined body on the nozzle plate side, a base plate in which another member is joined to the piezoelectric ceramic plate side of the joined body to hold the joined body, and the joined body An ink jet comprising a flow path substrate that is bonded to the ink chamber plate side and supplies ink to the common ink chamber. A Toheddo method of manufacturing,
前記接合体と前記ノズル支持プレートとを弾性接着剤を用いて接合し、 The bonded body and the nozzle support plate are bonded using an elastic adhesive,
その後、前記ノズル支持プレートと前記ノズル支持プレートに当接する前記流路基板及び前記ベースプレートとの隙間の外周面に、外部側が前記弾性接着剤よりも外部雰囲気中のガス成分及び水分と低反応性を有する保護層を塗布することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 Thereafter, on the outer peripheral surface of the gap between the nozzle support plate and the flow path substrate and the base plate in contact with the nozzle support plate, the external side has a low reactivity with gas components and moisture in the external atmosphere than the elastic adhesive A method for producing an ink-jet head, comprising applying a protective layer.

前記弾性接着剤を１５から１６時間乾燥させて接合することを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッドの製造方法。The method according to claim 10, wherein the elastic adhesive is dried for 15 to 16 hours and bonded.

前記保護層を１５から１６時間乾燥させて形成することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。12. The method of manufacturing an ink jet head according to claim 10, wherein the protective layer is formed by drying for 15 to 16 hours.