JPH09141848A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
- Publication number
- JPH09141848A JPH09141848A JP7326548A JP32654895A JPH09141848A JP H09141848 A JPH09141848 A JP H09141848A JP 7326548 A JP7326548 A JP 7326548A JP 32654895 A JP32654895 A JP 32654895A JP H09141848 A JPH09141848 A JP H09141848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- adhesive
- temperature
- plate
- head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 68
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 64
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 37
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 claims description 4
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 claims description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 abstract description 25
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 80
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 16
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000610628 Trichoptilium incisum Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N palladium silver Chemical compound [Pd].[Ag] SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14274—Structure of print heads with piezoelectric elements of stacked structure type, deformed by compression/extension and disposed on a diaphragm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/1612—Production of print heads with piezoelectric elements of stacked structure type, deformed by compression/extension and disposed on a diaphragm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17593—Supplying ink in a solid state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14387—Front shooter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インクジェットヘッドを構成する部材間の接
着に、部材間の熱膨張率差の大きさに応じた接着剤を用
いることにより、インクジェットヘッドの耐久性および
印字品質を高める。 【解決手段】 圧電素子３５およびダイアフラム３４を
接着する接着層３７と、ダイアフラム３４およびキャビ
ティプレート３１を接着する接着層３５とを形成する接
着剤とには、ヘッド温度でガラス転移する接着剤を用
い、キャビティプレート３１およびノズルプレート３２
を接着する接着層４８と、圧電素子３６およびマニホー
ルドプレート３８を接着する接着層４９とには、ヘッド
温度ではガラス転移しない接着剤を用いる。
着に、部材間の熱膨張率差の大きさに応じた接着剤を用
いることにより、インクジェットヘッドの耐久性および
印字品質を高める。 【解決手段】 圧電素子３５およびダイアフラム３４を
接着する接着層３７と、ダイアフラム３４およびキャビ
ティプレート３１を接着する接着層３５とを形成する接
着剤とには、ヘッド温度でガラス転移する接着剤を用
い、キャビティプレート３１およびノズルプレート３２
を接着する接着層４８と、圧電素子３６およびマニホー
ルドプレート３８を接着する接着層４９とには、ヘッド
温度ではガラス転移しない接着剤を用いる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固形のインクを溶
融させてノズルから印刷用紙にインクを吐出して印刷を
行う、ホットメルト型のインクジェットヘッドであっ
て、そのインクジェットヘッドを構成する部材間の熱膨
張率差の大きさに起因するインクの吐出性能の劣化を防
止することができるものとして好適なものに関する。
融させてノズルから印刷用紙にインクを吐出して印刷を
行う、ホットメルト型のインクジェットヘッドであっ
て、そのインクジェットヘッドを構成する部材間の熱膨
張率差の大きさに起因するインクの吐出性能の劣化を防
止することができるものとして好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】上記インクジェットヘッド（以下、ヘッ
ドと略称する）としては、ノズルが形成されたインク室
内に発熱素子が設けられており、その発熱素子を通電し
て加熱することにより、気泡を発生させ、その気泡によ
る圧力によりインクをノズルから吐出させる、いわゆる
サーマル方式のものが知られている。また、圧電材料で
形成された圧電膜と、この圧電膜に電圧を印加する電極
膜とを積層した圧電素子がインク室上に設けられてお
り、上記電極膜に電圧を印加することにより、上記圧電
素子に圧電効果を生じさせて変位させ、この変位により
上記インク室の容積を変化させてノズルからインクを吐
出させる、いわゆる圧電方式のものが知られている。
ドと略称する）としては、ノズルが形成されたインク室
内に発熱素子が設けられており、その発熱素子を通電し
て加熱することにより、気泡を発生させ、その気泡によ
る圧力によりインクをノズルから吐出させる、いわゆる
サーマル方式のものが知られている。また、圧電材料で
形成された圧電膜と、この圧電膜に電圧を印加する電極
膜とを積層した圧電素子がインク室上に設けられてお
り、上記電極膜に電圧を印加することにより、上記圧電
素子に圧電効果を生じさせて変位させ、この変位により
上記インク室の容積を変化させてノズルからインクを吐
出させる、いわゆる圧電方式のものが知られている。
【０００３】上記圧電方式のヘッドの構成について図を
参照して説明する。なお、従来のヘッドと本発明に係る
ヘッドとは、基本的な構成が同じであることら、便宜の
ために本発明に係るヘッドの構成を説明する図を用い
る。図２は、本発明に係るヘッドの部分断面説明図であ
り、図３は、図２に示すヘッドを側面方向から見た部分
断面説明図である。ダイアフラム（振動板）３４は、ア
ラミドフィルムで形成されており、その上面には、圧電
材料で形成された圧電素子３６が、接着層３７により接
着されている。ダイアフラム３４の下面には、ＰＥＳ
（ポリ・エーテル・サルフォン）で形成されたキャビテ
ィプレート３１が接着層３５により接着されている。
参照して説明する。なお、従来のヘッドと本発明に係る
ヘッドとは、基本的な構成が同じであることら、便宜の
ために本発明に係るヘッドの構成を説明する図を用い
る。図２は、本発明に係るヘッドの部分断面説明図であ
り、図３は、図２に示すヘッドを側面方向から見た部分
断面説明図である。ダイアフラム（振動板）３４は、ア
ラミドフィルムで形成されており、その上面には、圧電
材料で形成された圧電素子３６が、接着層３７により接
着されている。ダイアフラム３４の下面には、ＰＥＳ
（ポリ・エーテル・サルフォン）で形成されたキャビテ
ィプレート３１が接着層３５により接着されている。
【０００４】キャビティプレート３１内には、複数のイ
ンク室３０が形成されており、キャビティプレート３１
の下面には、ニッケルで形成されたノズルプレート３２
が接着層４８により接着されている。このノズルプレー
ト３２には、インクを吐出する複数のノズル３３が形成
されている。また、圧電素子３６の上面には、圧電素子
３６を支持する、アルミナで形成されたベースプレート
５０が接着層４９により接着されている。さらに、図３
に示すように、圧電素子３６の上面には、インク室３０
内のインクの溶融状態を保持するためのヒータ４２が設
けられている。そして、圧電素子３６を駆動させると、
図２（ｂ）に示すように、圧電素子３６の圧電効果によ
る変位により、ダイアフラム３４が下向きの凸状に変形
され、この変形によりインク室３０の容積が変化される
とともにインクが加圧され、インクがノズル３３から矢
印方向へ吐出される。
ンク室３０が形成されており、キャビティプレート３１
の下面には、ニッケルで形成されたノズルプレート３２
が接着層４８により接着されている。このノズルプレー
ト３２には、インクを吐出する複数のノズル３３が形成
されている。また、圧電素子３６の上面には、圧電素子
３６を支持する、アルミナで形成されたベースプレート
５０が接着層４９により接着されている。さらに、図３
に示すように、圧電素子３６の上面には、インク室３０
内のインクの溶融状態を保持するためのヒータ４２が設
けられている。そして、圧電素子３６を駆動させると、
図２（ｂ）に示すように、圧電素子３６の圧電効果によ
る変位により、ダイアフラム３４が下向きの凸状に変形
され、この変形によりインク室３０の容積が変化される
とともにインクが加圧され、インクがノズル３３から矢
印方向へ吐出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記各接着
層３５、３７、４８および４９を形成する接着剤には、
ある温度（たとえば、１２４℃）でガラス転移する性質
と、熱により劣化する性質とがある。したがって、上記
ヘッドが、ヒータ４２によって加熱されて、上記ガラス
転移温度以上（たとえば、１２５℃）になると、上記接
着剤がガラス転移して軟化し、接着強度が低下するとい
う問題がある。つまり、ヘッドを構成する各構成部材間
に剥離が発生し、ヘッドの耐久性が低下するという問題
がある。特に、ダイアフラム３４と、キャビティプレー
ト３１および圧電素子３７との接着強度が低下すると、
その部分の剛性が低下するため、圧電素子３６の変位が
正確にダイアフラム３４に伝達されなくなってインクの
吐出性能が劣化し、印字品質が低下するという問題が生
じる。
層３５、３７、４８および４９を形成する接着剤には、
ある温度（たとえば、１２４℃）でガラス転移する性質
と、熱により劣化する性質とがある。したがって、上記
ヘッドが、ヒータ４２によって加熱されて、上記ガラス
転移温度以上（たとえば、１２５℃）になると、上記接
着剤がガラス転移して軟化し、接着強度が低下するとい
う問題がある。つまり、ヘッドを構成する各構成部材間
に剥離が発生し、ヘッドの耐久性が低下するという問題
がある。特に、ダイアフラム３４と、キャビティプレー
ト３１および圧電素子３７との接着強度が低下すると、
その部分の剛性が低下するため、圧電素子３６の変位が
正確にダイアフラム３４に伝達されなくなってインクの
吐出性能が劣化し、印字品質が低下するという問題が生
じる。
【０００６】一方、上述のように、キャビティプレート
３１、ノズルプレート３２、ダイアフラム３４、圧電素
子３６およびベースプレート５０は、それぞれ異なる材
料で形成されているため、熱膨張係数が、それぞれ異な
る。特にキャビティプレート３１の熱膨張係数が、２５
×１０-6であるのに対して、ダイアフラム３４の熱膨張
係数は、２×１０-6であり、両者には大きな差異があ
る。したがって、上記ヘッドが、ヒータ４２によって加
熱された場合、上記熱膨張係数の差異により、ダイアフ
ラム３４およびキャビティプレート３１には、他の構成
部材よりも大きさの大きく異なる熱応力が発生するた
め、ダイアフラム３４とキャビティプレート３１とは、
特に剥離し易くなるという問題がある。つまり、上記剥
離が発生すると、上記ダイアフラム３４の振動特性が劣
化するため、インクの吐出性能が低下してヘッドの印字
品質が悪くなるとともに、ヘッドの耐久性が低下すると
いう問題が生じる。なお、熱膨張率を変化させた各種実
験を行った結果、接着する各部材の熱膨張率の差が約３
倍以上開くと熱応力が問題となり、接着部が剥離する虞
が出てくることが分かっている。
３１、ノズルプレート３２、ダイアフラム３４、圧電素
子３６およびベースプレート５０は、それぞれ異なる材
料で形成されているため、熱膨張係数が、それぞれ異な
る。特にキャビティプレート３１の熱膨張係数が、２５
×１０-6であるのに対して、ダイアフラム３４の熱膨張
係数は、２×１０-6であり、両者には大きな差異があ
る。したがって、上記ヘッドが、ヒータ４２によって加
熱された場合、上記熱膨張係数の差異により、ダイアフ
ラム３４およびキャビティプレート３１には、他の構成
部材よりも大きさの大きく異なる熱応力が発生するた
め、ダイアフラム３４とキャビティプレート３１とは、
特に剥離し易くなるという問題がある。つまり、上記剥
離が発生すると、上記ダイアフラム３４の振動特性が劣
化するため、インクの吐出性能が低下してヘッドの印字
品質が悪くなるとともに、ヘッドの耐久性が低下すると
いう問題が生じる。なお、熱膨張率を変化させた各種実
験を行った結果、接着する各部材の熱膨張率の差が約３
倍以上開くと熱応力が問題となり、接着部が剥離する虞
が出てくることが分かっている。
【０００７】そこで、本発明は、上述した課題を解決す
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、ヘッドを構成する各部材間の熱膨張率差の大きさに
応じた接着剤により、各構成部材間を接着することによ
り、耐久性に富み、かつ、印字品質を高めることができ
るインクジェットヘッドを提供することにある。
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、ヘッドを構成する各部材間の熱膨張率差の大きさに
応じた接着剤により、各構成部材間を接着することによ
り、耐久性に富み、かつ、印字品質を高めることができ
るインクジェットヘッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、請求項１に記載の発明では、加熱溶融され
たホットメルトインクが充填されると共に前記インクを
吐出するノズルと連通するインク室が内部に形成された
キャビティプレートと、前記インク室内のインクを吐出
させる吐出エネルギーを与えるエネルギー発生素子と、
前記インク室内のインクの溶融状態を保持する加熱手段
とが含まれた複数の構成部材により構成されたインクジ
ェットヘッドにおいて、前記複数の構成部材同士のう
ち、熱膨張率の差が小さい構成部材同士は、前記インク
ジェットヘッドの使用時の温度を超える温度でガラス転
移する第１の接着剤により接着されており、熱膨張率の
差が大きい構成部材同士は、前記インクジェットヘッド
の使用時の温度以下の温度でガラス転移する第２の接着
剤により接着されているという技術的手段を採用する。
成するため、請求項１に記載の発明では、加熱溶融され
たホットメルトインクが充填されると共に前記インクを
吐出するノズルと連通するインク室が内部に形成された
キャビティプレートと、前記インク室内のインクを吐出
させる吐出エネルギーを与えるエネルギー発生素子と、
前記インク室内のインクの溶融状態を保持する加熱手段
とが含まれた複数の構成部材により構成されたインクジ
ェットヘッドにおいて、前記複数の構成部材同士のう
ち、熱膨張率の差が小さい構成部材同士は、前記インク
ジェットヘッドの使用時の温度を超える温度でガラス転
移する第１の接着剤により接着されており、熱膨張率の
差が大きい構成部材同士は、前記インクジェットヘッド
の使用時の温度以下の温度でガラス転移する第２の接着
剤により接着されているという技術的手段を採用する。
【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のインクジェットヘッドにおいて、前記第２の接着剤
は、熱膨張率の差が略３倍以上になる構成部材間に用い
られるという技術的手段を採用する。
載のインクジェットヘッドにおいて、前記第２の接着剤
は、熱膨張率の差が略３倍以上になる構成部材間に用い
られるという技術的手段を採用する。
【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記第１
の接着剤は、１２７℃以上の温度でガラス転移するもの
であり、前記第２の接着剤は、前記インクジェットヘッ
ドの使用時の温度よりも４０℃以上低いガラス転移温度
を有するものであるという技術的手段を採用する。
は２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記第１
の接着剤は、１２７℃以上の温度でガラス転移するもの
であり、前記第２の接着剤は、前記インクジェットヘッ
ドの使用時の温度よりも４０℃以上低いガラス転移温度
を有するものであるという技術的手段を採用する。
【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項１ない
し３のいずれか１つに記載のインクジェットヘッドにお
いて、前記第１および第２の接着剤は、エポキシ系接着
剤であるという技術的手段を採用する。
し３のいずれか１つに記載のインクジェットヘッドにお
いて、前記第１および第２の接着剤は、エポキシ系接着
剤であるという技術的手段を採用する。
【００１２】請求項５に記載の発明では、請求項１ない
し４のいずれか１つに記載のインクジェットヘッドにお
いて、前記インクジェットヘッドは、振動板と、この振
動板の一の面に取付けられており、圧電材料及びこの圧
電材料に電圧を印加して圧電効果を生じさせる電極から
なるエネルギー発生素子である圧電素子と、この圧電素
子を前記振動板の取付面とは反対側の面で支持するベー
スプレートと、前記振動板の他の面に取付けられてお
り、その振動板の変位に伴って容積が変化されると共
に、ノズルから溶融されたインクを吐出するインク室が
内部に形成されたキャビティプレートと、このキャビテ
ィプレートに取付けられており、前記インク室に連通し
たノズルが形成されたノズルプレートと、前記インク室
内のインクの溶融状態を保持する加熱手段と、が含まれ
た複数の構成部材により構成されており、前記圧電素子
およびベースプレートと、前記キャビティプレートおよ
びノズルプレートと、前記振動板および圧電素子とは、
それぞれ前記第１の接着剤により接着されており、前記
振動板およびキャビティプレートは、前記第２の接着剤
により接着されているという技術的手段を採用する。
し４のいずれか１つに記載のインクジェットヘッドにお
いて、前記インクジェットヘッドは、振動板と、この振
動板の一の面に取付けられており、圧電材料及びこの圧
電材料に電圧を印加して圧電効果を生じさせる電極から
なるエネルギー発生素子である圧電素子と、この圧電素
子を前記振動板の取付面とは反対側の面で支持するベー
スプレートと、前記振動板の他の面に取付けられてお
り、その振動板の変位に伴って容積が変化されると共
に、ノズルから溶融されたインクを吐出するインク室が
内部に形成されたキャビティプレートと、このキャビテ
ィプレートに取付けられており、前記インク室に連通し
たノズルが形成されたノズルプレートと、前記インク室
内のインクの溶融状態を保持する加熱手段と、が含まれ
た複数の構成部材により構成されており、前記圧電素子
およびベースプレートと、前記キャビティプレートおよ
びノズルプレートと、前記振動板および圧電素子とは、
それぞれ前記第１の接着剤により接着されており、前記
振動板およびキャビティプレートは、前記第２の接着剤
により接着されているという技術的手段を採用する。
【００１３】
【作用】請求項１ないし５に記載の発明では、上記イン
クジェットヘッドを構成する複数の構成部材のうち、熱
膨張率の差が小さい構成部材同士は、上記インクジェッ
トヘッドの使用時の温度を超える温度で、ガラス転移す
る第１の接着剤により接着されており、熱膨張率の差が
大きい構成部材同士は、上記インクジェットヘッドの使
用時の温度以下の温度で、ガラス転移する第２の接着剤
により接着されているため、第１の接着剤により接着さ
れている構成部材同士は、上記インクジェットヘッドの
使用時において、接着剤のガラス転移によって、構成部
材同士の接着強度が低下して、インクジェットヘッドの
耐久性およびインクの吐出性能が劣化するのを防止する
ことができる。
クジェットヘッドを構成する複数の構成部材のうち、熱
膨張率の差が小さい構成部材同士は、上記インクジェッ
トヘッドの使用時の温度を超える温度で、ガラス転移す
る第１の接着剤により接着されており、熱膨張率の差が
大きい構成部材同士は、上記インクジェットヘッドの使
用時の温度以下の温度で、ガラス転移する第２の接着剤
により接着されているため、第１の接着剤により接着さ
れている構成部材同士は、上記インクジェットヘッドの
使用時において、接着剤のガラス転移によって、構成部
材同士の接着強度が低下して、インクジェットヘッドの
耐久性およびインクの吐出性能が劣化するのを防止する
ことができる。
【００１４】しかも、上記インクジェットヘッドの使用
時の温度のもとでは、上記第２の接着剤はガラス転移す
るため、その第２の接着剤により接着されている構成部
材間には、ガラス転移により軟化した接着層が形成され
る。したがって、上記インクジェットヘッドの使用時に
おいて、上記構成部材間に異なる大きさの熱応力が発生
した場合であっても、上記軟化した接着剤により、上記
熱応力を吸収することができるため、上記構成部材間の
剥離を防止することができる。つまり、振動板の振動特
性の劣化を防止して、ヘッドの印字品質を高めることが
できる。したがって、ヘッドの耐久性および印字品質を
高めることができる。
時の温度のもとでは、上記第２の接着剤はガラス転移す
るため、その第２の接着剤により接着されている構成部
材間には、ガラス転移により軟化した接着層が形成され
る。したがって、上記インクジェットヘッドの使用時に
おいて、上記構成部材間に異なる大きさの熱応力が発生
した場合であっても、上記軟化した接着剤により、上記
熱応力を吸収することができるため、上記構成部材間の
剥離を防止することができる。つまり、振動板の振動特
性の劣化を防止して、ヘッドの印字品質を高めることが
できる。したがって、ヘッドの耐久性および印字品質を
高めることができる。
【００１５】特に、請求項３に記載の発明では、上記第
１の接着剤は、１２７℃以上の温度でガラス転移するも
のであり、上記第２の接着剤は、上記インクジェットヘ
ッドの使用時の温度よりも４０℃以上低いガラス転移温
度を有するものであるため、後述する発明の実施の形態
で述べるように、たとえばヘッドの使用時の温度が１２
５℃の場合には、上記第１の接着剤はガラス転移するこ
となく構成部材間の剥離を防止し、上記第２の接着剤は
ガラス転移して構成部材間の熱応力差を吸収することが
できる。
１の接着剤は、１２７℃以上の温度でガラス転移するも
のであり、上記第２の接着剤は、上記インクジェットヘ
ッドの使用時の温度よりも４０℃以上低いガラス転移温
度を有するものであるため、後述する発明の実施の形態
で述べるように、たとえばヘッドの使用時の温度が１２
５℃の場合には、上記第１の接着剤はガラス転移するこ
となく構成部材間の剥離を防止し、上記第２の接着剤は
ガラス転移して構成部材間の熱応力差を吸収することが
できる。
【００１６】また、請求項４に記載の発明では、上記第
１および第２の接着剤は、エポキシ系接着剤であるた
め、上記インクと反応し難く、たとえば、シリコン系接
着剤のように、インクにシリコンが溶けだして、印字品
質が劣化するのを防止することができる。
１および第２の接着剤は、エポキシ系接着剤であるた
め、上記インクと反応し難く、たとえば、シリコン系接
着剤のように、インクにシリコンが溶けだして、印字品
質が劣化するのを防止することができる。
【００１７】さらに、請求項５に記載の発明では、上記
圧電素子およびベースプレートと、上記キャビティプレ
ートおよびノズルプレートと、前記振動板および圧電素
子とは、それぞれ上記第１の接着剤により接着されてい
るため、ヘッド使用時の温度のもとでも、それら構成部
材間の接着剤の劣化を防止して剥離を防止することがで
きる。しかも、上記振動板およびキャビティプレート
は、上記第２の接着剤により接着されているため、ヘッ
ド使用時の温度のもとで、それら構成部材間の接着層を
軟化させ、構成部材間の熱応力差を吸収して剥離を防止
することもできる。
圧電素子およびベースプレートと、上記キャビティプレ
ートおよびノズルプレートと、前記振動板および圧電素
子とは、それぞれ上記第１の接着剤により接着されてい
るため、ヘッド使用時の温度のもとでも、それら構成部
材間の接着剤の劣化を防止して剥離を防止することがで
きる。しかも、上記振動板およびキャビティプレート
は、上記第２の接着剤により接着されているため、ヘッ
ド使用時の温度のもとで、それら構成部材間の接着層を
軟化させ、構成部材間の熱応力差を吸収して剥離を防止
することもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図を参照して説明する。なお、本実施の形態では、
ホットメルト型のインクジェットプリンタに用いられる
インクジェットヘッドのうち、複数色のインクを吐出し
てカラー印字を行うカラーインクジェットプリンタ（以
下、プリンタと略称する）に用いられるインクジェット
ヘッド（以下、ヘッドと略称する）を代表に説明する。
まず、上記プリンタの機構について説明する。図１は、
上記プリンタの一部機構を取り出して示す外観斜視図で
ある。
いて図を参照して説明する。なお、本実施の形態では、
ホットメルト型のインクジェットプリンタに用いられる
インクジェットヘッドのうち、複数色のインクを吐出し
てカラー印字を行うカラーインクジェットプリンタ（以
下、プリンタと略称する）に用いられるインクジェット
ヘッド（以下、ヘッドと略称する）を代表に説明する。
まず、上記プリンタの機構について説明する。図１は、
上記プリンタの一部機構を取り出して示す外観斜視図で
ある。
【００１９】図１に示すように、上記プリンタには、印
字ヘッド１０が設けられている。この印字ヘッド１０
は、イエローインクを吐出するイエロー用ヘッド１１、
マゼンタインクを吐出するマゼンタ用ヘッド１２、シア
ンインクを吐出するシアン用ヘッド１３、およびブラッ
クインクを吐出するブラック用ヘッド１４とから構成さ
れる。また、各ヘッド１１ないし１４には、固形インク
が収容されるインクタンク（図示省略）がそれぞれ設け
られている。
字ヘッド１０が設けられている。この印字ヘッド１０
は、イエローインクを吐出するイエロー用ヘッド１１、
マゼンタインクを吐出するマゼンタ用ヘッド１２、シア
ンインクを吐出するシアン用ヘッド１３、およびブラッ
クインクを吐出するブラック用ヘッド１４とから構成さ
れる。また、各ヘッド１１ないし１４には、固形インク
が収容されるインクタンク（図示省略）がそれぞれ設け
られている。
【００２０】印字ヘッド１０は、キャリッジ２１の上に
搭載されており、そのキャリッジ２１には、印刷用紙２
０の幅方向に設けられたガイド軸２２が挿通されてい
る。キャリッジ２１は、ガイド軸２２に沿ってその下方
に設けられた無端ベルト２３に取り付けられており、そ
の無端ベルト２３は、モータ２４のプーリ２５に掛けら
れている。つまり、キャリッジ２１は、モータ２４の回
転により、ガイド軸２２に沿って印刷用紙２０の幅方向
に往復動するようになっている。
搭載されており、そのキャリッジ２１には、印刷用紙２
０の幅方向に設けられたガイド軸２２が挿通されてい
る。キャリッジ２１は、ガイド軸２２に沿ってその下方
に設けられた無端ベルト２３に取り付けられており、そ
の無端ベルト２３は、モータ２４のプーリ２５に掛けら
れている。つまり、キャリッジ２１は、モータ２４の回
転により、ガイド軸２２に沿って印刷用紙２０の幅方向
に往復動するようになっている。
【００２１】また、ガイド軸２２に沿ってその下方に
は、複数のスリット（目盛）が印されたタイミングスリ
ット２６が設けられている。また、キャリッジ２１の前
面下部には、タイミングスリット２６に印されたスリッ
トの数を読み取るエンコーダ素子２７が設けられてい
る。なお、印刷用紙２０は、紙送りモータ（図示省略）
により回転される給紙ローラ（図示省略）と、この給紙
ローラと対に設けられた押さえローラ２８、２８との間
に挾まれて上下方向に送られる。
は、複数のスリット（目盛）が印されたタイミングスリ
ット２６が設けられている。また、キャリッジ２１の前
面下部には、タイミングスリット２６に印されたスリッ
トの数を読み取るエンコーダ素子２７が設けられてい
る。なお、印刷用紙２０は、紙送りモータ（図示省略）
により回転される給紙ローラ（図示省略）と、この給紙
ローラと対に設けられた押さえローラ２８、２８との間
に挾まれて上下方向に送られる。
【００２２】次に、各ヘッド１１ないし１４の構造につ
いて図２ないし図４を参照して説明する。なお、各ヘッ
ド１１ないし１４の構造は、それぞれ同じであるため、
ここではヘッド１１を代表に説明する。図２は、ヘッド
１１の部分断面説明図であり、図面下方が、印刷用紙２
０（図１参照）に対向する面である。図３は、図２に示
すヘッド１１を側面方向から見た断面図であって、ベー
スプレート部分を省略して示すものである。
いて図２ないし図４を参照して説明する。なお、各ヘッ
ド１１ないし１４の構造は、それぞれ同じであるため、
ここではヘッド１１を代表に説明する。図２は、ヘッド
１１の部分断面説明図であり、図面下方が、印刷用紙２
０（図１参照）に対向する面である。図３は、図２に示
すヘッド１１を側面方向から見た断面図であって、ベー
スプレート部分を省略して示すものである。
【００２３】図２に示すように、ヘッド１１には、イン
クを収容する複数のインク室（キャビティ）３０が設け
られており、各インク室３０は、キャビティプレート３
１によってそれぞれ仕切られている。各インク室３０お
よび各キャビティプレート３１の下面には、ノズルプレ
ート３２が接着層４８によって接着されており、このノ
ズルプレート３２には、インクを吐出する複数のノズル
３３が貫通形成されている。各インク室３０および各キ
ャビティプレート３１の上面には、ダイアフラム（振動
板）３４が接着層３５によって接着されている。
クを収容する複数のインク室（キャビティ）３０が設け
られており、各インク室３０は、キャビティプレート３
１によってそれぞれ仕切られている。各インク室３０お
よび各キャビティプレート３１の下面には、ノズルプレ
ート３２が接着層４８によって接着されており、このノ
ズルプレート３２には、インクを吐出する複数のノズル
３３が貫通形成されている。各インク室３０および各キ
ャビティプレート３１の上面には、ダイアフラム（振動
板）３４が接着層３５によって接着されている。
【００２４】なお、本実施の形態では、インク室３０
は、図２（ａ）において、幅０．２２ｍｍ、高さ０．１
５ｍｍであり、キャビティプレート３１は、ＰＥＳによ
り、幅０．１１９ｍｍ、厚み２．５ｍｍに形成されてい
る。また、ノズルプレート３２は、ニッケルで形成され
ており、ノズル３３の下面は、直径５５μｍである。さ
らに、ダイアフラム３４は、アラミドフィルムにより、
９μｍの厚みに形成されており、熱膨張係数は、２×１
０-6である。キャビティプレート３１の熱膨張係数は、
２５×１０-6であり、ノズルプレート３２の熱膨張係数
は、１４×１０-6である。
は、図２（ａ）において、幅０．２２ｍｍ、高さ０．１
５ｍｍであり、キャビティプレート３１は、ＰＥＳによ
り、幅０．１１９ｍｍ、厚み２．５ｍｍに形成されてい
る。また、ノズルプレート３２は、ニッケルで形成され
ており、ノズル３３の下面は、直径５５μｍである。さ
らに、ダイアフラム３４は、アラミドフィルムにより、
９μｍの厚みに形成されており、熱膨張係数は、２×１
０-6である。キャビティプレート３１の熱膨張係数は、
２５×１０-6であり、ノズルプレート３２の熱膨張係数
は、１４×１０-6である。
【００２５】図２に示すように、ダイアフラム３４の上
面には、板状の複数のエネルギー発生素子としての圧電
素子３６が、接着層３７によって接着されており、各圧
電素子３６の上には、圧電素子３６を支持するベースプ
レート５０が接着層４９によって接着されている。ま
た、このベースプレート５０の後方には、図３に示すよ
うに、インク流入孔３９を形成するマニホールドプレー
ト３８が取付けられており、インク流入孔３９の下方に
は、インク室３０に連通するマニホールド４０が形成さ
れている。また、各圧電素子３６の上面には、インク室
３０内のインクの溶融状態を保持する加熱手段としての
ヒータ４２が設けられている。また、図３において４１
で示す部分が、活性部、つまり、圧電素子３６が、圧電
効果を発生して変位を生じる部分である。
面には、板状の複数のエネルギー発生素子としての圧電
素子３６が、接着層３７によって接着されており、各圧
電素子３６の上には、圧電素子３６を支持するベースプ
レート５０が接着層４９によって接着されている。ま
た、このベースプレート５０の後方には、図３に示すよ
うに、インク流入孔３９を形成するマニホールドプレー
ト３８が取付けられており、インク流入孔３９の下方に
は、インク室３０に連通するマニホールド４０が形成さ
れている。また、各圧電素子３６の上面には、インク室
３０内のインクの溶融状態を保持する加熱手段としての
ヒータ４２が設けられている。また、図３において４１
で示す部分が、活性部、つまり、圧電素子３６が、圧電
効果を発生して変位を生じる部分である。
【００２６】なお、本実施の形態では、図２（ａ）にお
いて、圧電素子３６は、圧電材料、たとえばＰＺＴなど
により、幅０．０８ｍｍ、厚み０．５ｍｍに形成されて
いる。また、キャビティプレート３１の中心間のピッチ
は、０．３３９ｍｍであり、インク流入孔３９の直径
は、２．０ｍｍである。さらに、マニホールド４０の深
さは、１．５ｍｍ、幅は２．０ｍｍであり、活性部４１
の幅は、４．０ｍｍである。圧電素子３６の熱膨張係数
は、２×１０-6であり、ベースプレート５０の熱膨張係
数は、５×１０-6である。
いて、圧電素子３６は、圧電材料、たとえばＰＺＴなど
により、幅０．０８ｍｍ、厚み０．５ｍｍに形成されて
いる。また、キャビティプレート３１の中心間のピッチ
は、０．３３９ｍｍであり、インク流入孔３９の直径
は、２．０ｍｍである。さらに、マニホールド４０の深
さは、１．５ｍｍ、幅は２．０ｍｍであり、活性部４１
の幅は、４．０ｍｍである。圧電素子３６の熱膨張係数
は、２×１０-6であり、ベースプレート５０の熱膨張係
数は、５×１０-6である。
【００２７】接着層３７、４８および４９には、ガラス
転移温度Ｔｇ＝１２７℃のエポキシ系接着剤を用いる。
つまり、上記のように、ダイアフラム４７および圧電素
子３６の熱膨張係数は同じであり、キャビティプレート
３１およびノズルプレート３２と、圧電素子３６および
ベースプレート５０との熱膨張係数は３倍の開きもな
い。したがって、それら構成部材間では熱応力の差がほ
とんどないことから、熱応力差を原因とする構成部材間
の剥離よりも、熱による接着剤の劣化に起因する剥離を
重視し、ヘッド温度（たとえば、１２５℃）のもとにお
けるガラス転移を防止して剥離を防止する。
転移温度Ｔｇ＝１２７℃のエポキシ系接着剤を用いる。
つまり、上記のように、ダイアフラム４７および圧電素
子３６の熱膨張係数は同じであり、キャビティプレート
３１およびノズルプレート３２と、圧電素子３６および
ベースプレート５０との熱膨張係数は３倍の開きもな
い。したがって、それら構成部材間では熱応力の差がほ
とんどないことから、熱応力差を原因とする構成部材間
の剥離よりも、熱による接着剤の劣化に起因する剥離を
重視し、ヘッド温度（たとえば、１２５℃）のもとにお
けるガラス転移を防止して剥離を防止する。
【００２８】一方、接着層３５を形成する接着剤として
は、エポキシ系接着剤でガラス転移温度Ｔｇがヘッド使
用時のヘッド温度（たとえば１２５℃）よりも４０℃以
上低い温度、たとえば７９℃のものを用いる。つまり、
上記のように、キャビティプレート３１およびダイアフ
ラム３４は、熱膨張率が大きく異なり、大きな熱応力の
差が生じることから、接着層３５をヘッド温度（たとえ
ば１２５℃）のもとでガラス転移させて軟化させること
により、両構成部材間に発生した熱応力を吸収して剥離
を防止する。また、本発明者の実験によれば、各接着層
は、２０μｍの厚みで形成することが、各構成部材間の
高い接着強度の維持と熱応力の吸収とを両立させる上で
最も望ましいことが分かった。さらに、エポキシ系接着
剤は、上記インクと反応し難く、たとえば、シリコン系
接着剤のように、インクにシリコンが溶けだして、樹脂
製シートなどに印刷する場合に印刷部分の輪郭がぼける
のを防止することができる。
は、エポキシ系接着剤でガラス転移温度Ｔｇがヘッド使
用時のヘッド温度（たとえば１２５℃）よりも４０℃以
上低い温度、たとえば７９℃のものを用いる。つまり、
上記のように、キャビティプレート３１およびダイアフ
ラム３４は、熱膨張率が大きく異なり、大きな熱応力の
差が生じることから、接着層３５をヘッド温度（たとえ
ば１２５℃）のもとでガラス転移させて軟化させること
により、両構成部材間に発生した熱応力を吸収して剥離
を防止する。また、本発明者の実験によれば、各接着層
は、２０μｍの厚みで形成することが、各構成部材間の
高い接着強度の維持と熱応力の吸収とを両立させる上で
最も望ましいことが分かった。さらに、エポキシ系接着
剤は、上記インクと反応し難く、たとえば、シリコン系
接着剤のように、インクにシリコンが溶けだして、樹脂
製シートなどに印刷する場合に印刷部分の輪郭がぼける
のを防止することができる。
【００２９】次に、上記圧電素子３６の構造について図
４を参照して説明する。図４は、圧電素子３６の構造を
示す部分断面説明図である。図４に示すように、圧電素
子３６は、圧電材料で形成された膜状の圧電膜４３と、
膜状の電極膜（内部電極）４４とを、圧電膜４３の分極
方向を揃えて交互に積層して形成されている。図４では
省略してあるが、実際には、１０層ないし２０層の積層
構造となっており、両端面には、端面電極４５および４
６が形成されている。なお、本実施の形態では、圧電膜
４３の厚みは、約３０μｍである。また、電極膜４４、
端面電極４５および４６は、銀パラジウム（銀７０％、
パラジウム３０％）により、２ないし３μｍの厚みに形
成されている。
４を参照して説明する。図４は、圧電素子３６の構造を
示す部分断面説明図である。図４に示すように、圧電素
子３６は、圧電材料で形成された膜状の圧電膜４３と、
膜状の電極膜（内部電極）４４とを、圧電膜４３の分極
方向を揃えて交互に積層して形成されている。図４では
省略してあるが、実際には、１０層ないし２０層の積層
構造となっており、両端面には、端面電極４５および４
６が形成されている。なお、本実施の形態では、圧電膜
４３の厚みは、約３０μｍである。また、電極膜４４、
端面電極４５および４６は、銀パラジウム（銀７０％、
パラジウム３０％）により、２ないし３μｍの厚みに形
成されている。
【００３０】さらに、本実施の形態では、上記インクと
して、パラフィン系のワックスを主成分とし、Ａ：軟化
点５６°Ｃないし５８°Ｃ、融点６９°Ｃないし７１
℃、Ｂ：軟化点６２°Ｃないし６４°Ｃ、融点７６°Ｃ
ないし７８℃、Ｃ：軟化点８１°Ｃないし８６°Ｃ、融
点９２°Ｃないし９４℃のうちのいずれかを、プリンタ
の使用温度での粘度（たとえば、２〜５０ｃｐｓ）、表
面張力、印字後の色度、彩度などを考慮して選択して用
いる。
して、パラフィン系のワックスを主成分とし、Ａ：軟化
点５６°Ｃないし５８°Ｃ、融点６９°Ｃないし７１
℃、Ｂ：軟化点６２°Ｃないし６４°Ｃ、融点７６°Ｃ
ないし７８℃、Ｃ：軟化点８１°Ｃないし８６°Ｃ、融
点９２°Ｃないし９４℃のうちのいずれかを、プリンタ
の使用温度での粘度（たとえば、２〜５０ｃｐｓ）、表
面張力、印字後の色度、彩度などを考慮して選択して用
いる。
【００３１】そして、図示しないヘッド駆動回路から上
記各電極膜４４に電圧が印加されると、各圧電膜４３に
圧電効果が生じ、図２（ｂ）に示すように、ダイアフラ
ム３４が下向きの凸状に湾曲し、インク室３０が加圧さ
れてインクがノズル３３から吐出される。なお、各ヘッ
ド１１ないし１４を単独で駆動させて単色の印字を行う
他、各ヘッド１１ないし１４を適宜選択して駆動させ
て、複数のインクを重ねて吐出することにより、中間色
の印字を行う。
記各電極膜４４に電圧が印加されると、各圧電膜４３に
圧電効果が生じ、図２（ｂ）に示すように、ダイアフラ
ム３４が下向きの凸状に湾曲し、インク室３０が加圧さ
れてインクがノズル３３から吐出される。なお、各ヘッ
ド１１ないし１４を単独で駆動させて単色の印字を行う
他、各ヘッド１１ないし１４を適宜選択して駆動させ
て、複数のインクを重ねて吐出することにより、中間色
の印字を行う。
【００３２】次に、上記ヘッド１１を構成する各構成部
材間の剥離試験の結果について図５に示す表を参照して
説明する。なお、本剥離試験は、熱膨張率の差が大きい
構成部材の代表として、ＰＥＳおよびアルミナを用い、
熱膨張率の差が小さい構成部材の代表として、圧電材料
のＰＺＴおよびアルミナを用いた。そして、２０ｍｍ×
２０ｍｍのＰＥＳ基板の中央に、５×４０ｍｍのアルミ
ナ基板を接着し、そのＰＥＳ基板の四隅にワイヤーを取
付け、そのワイヤーを引張りばね秤により、７０ｇの引
っ張り荷重を加えて行った。
材間の剥離試験の結果について図５に示す表を参照して
説明する。なお、本剥離試験は、熱膨張率の差が大きい
構成部材の代表として、ＰＥＳおよびアルミナを用い、
熱膨張率の差が小さい構成部材の代表として、圧電材料
のＰＺＴおよびアルミナを用いた。そして、２０ｍｍ×
２０ｍｍのＰＥＳ基板の中央に、５×４０ｍｍのアルミ
ナ基板を接着し、そのＰＥＳ基板の四隅にワイヤーを取
付け、そのワイヤーを引張りばね秤により、７０ｇの引
っ張り荷重を加えて行った。
【００３３】また、アルミナ基板の上にＰＺＴ基板を接
着して上記同様の方法で試験を行った。そして、接着剤
としては、Ｔｇ＝１２５℃以上のもの（高Ｔｇ）、８５
°Ｃないし１２５℃のもの（中Ｔｇ）、８５℃以下のも
の（低Ｔｇ）の３種類を厚み２０μｍでスタンピングし
て用い、１２５℃の温度を１３２．５時間保持した場合
と、１２５℃の加熱と室温２５℃への自然冷却とを数分
の間隔で数十回行うサーマルサイクルとをそれぞれ試験
した。
着して上記同様の方法で試験を行った。そして、接着剤
としては、Ｔｇ＝１２５℃以上のもの（高Ｔｇ）、８５
°Ｃないし１２５℃のもの（中Ｔｇ）、８５℃以下のも
の（低Ｔｇ）の３種類を厚み２０μｍでスタンピングし
て用い、１２５℃の温度を１３２．５時間保持した場合
と、１２５℃の加熱と室温２５℃への自然冷却とを数分
の間隔で数十回行うサーマルサイクルとをそれぞれ試験
した。
【００３４】図５の表において、○は、剥離がほとんど
発生しなかった結果、△は、剥離が発生する場合がある
が品質としては満足できるという結果、×は、剥離した
ものが多かった結果をそれぞれ示す。この結果から明ら
かなように、高Ｔｇの接着剤を熱膨張率の差の小さい構
成部材間の接着に用い、低Ｔｇの接着剤を熱膨張率の差
の大きい構成部材間の接着に用いること、つまり、イン
クの吐出性能に大きな影響を与える部分には、熱応力を
吸収できるものを用い、それほど影響を与えない部分に
は、ガラス転移温度の高いものを用いることが、ヘッド
の耐久性の向上とインクの吐出性能の向上とを両立させ
る上で最も望ましいことが分かった。
発生しなかった結果、△は、剥離が発生する場合がある
が品質としては満足できるという結果、×は、剥離した
ものが多かった結果をそれぞれ示す。この結果から明ら
かなように、高Ｔｇの接着剤を熱膨張率の差の小さい構
成部材間の接着に用い、低Ｔｇの接着剤を熱膨張率の差
の大きい構成部材間の接着に用いること、つまり、イン
クの吐出性能に大きな影響を与える部分には、熱応力を
吸収できるものを用い、それほど影響を与えない部分に
は、ガラス転移温度の高いものを用いることが、ヘッド
の耐久性の向上とインクの吐出性能の向上とを両立させ
る上で最も望ましいことが分かった。
【００３５】このように、ヘッドを構成する部材間に最
もふさわしいガラス転移温度の接着剤を用いることによ
り、ヘッドの耐久性の向上とインクの吐出性能の向上と
を両立させることができる。したがって、そのヘッドを
プリンタに適用することにより、印字品質の高いプリン
タを実現することができる。
もふさわしいガラス転移温度の接着剤を用いることによ
り、ヘッドの耐久性の向上とインクの吐出性能の向上と
を両立させることができる。したがって、そのヘッドを
プリンタに適用することにより、印字品質の高いプリン
タを実現することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上記述したように請求項１ないし５に
記載の発明では、上記インクジェットヘッドを構成する
複数の構成部材のうち、熱膨張率の差が小さい構成部材
同士は、上記インクジェットヘッドの使用時の温度を超
える温度で、ガラス転移する第１の接着剤により接着さ
れており、熱膨張率の差が大きい構成部材同士は、上記
インクジェットヘッドの使用時の温度以下の温度で、ガ
ラス転移する第２の接着剤により接着されているため、
第１の接着剤により接着されている構成部材同士は、上
記インクジェットヘッドの使用時において、接着剤のガ
ラス転移によって、構成部材同士の接着強度が低下し
て、インクジェットヘッドの耐久性およびインクの吐出
性能が劣化するのを防止することができる。
記載の発明では、上記インクジェットヘッドを構成する
複数の構成部材のうち、熱膨張率の差が小さい構成部材
同士は、上記インクジェットヘッドの使用時の温度を超
える温度で、ガラス転移する第１の接着剤により接着さ
れており、熱膨張率の差が大きい構成部材同士は、上記
インクジェットヘッドの使用時の温度以下の温度で、ガ
ラス転移する第２の接着剤により接着されているため、
第１の接着剤により接着されている構成部材同士は、上
記インクジェットヘッドの使用時において、接着剤のガ
ラス転移によって、構成部材同士の接着強度が低下し
て、インクジェットヘッドの耐久性およびインクの吐出
性能が劣化するのを防止することができる。
【００３７】しかも、上記インクジェットヘッドの使用
時の温度のもとでは、上記第２の接着剤はガラス転移す
るため、その第２の接着剤により接着されている構成部
材間には、ガラス転移により軟化した接着層が形成され
る。したがって、上記インクジェットヘッドの使用時に
おいて、上記構成部材間に異なる大きさの熱応力が発生
した場合であっても、上記軟化した接着剤により、上記
熱応力を吸収することができるため、上記構成部材間の
剥離を防止することができる。つまり、振動板の振動特
性の劣化を防止して、ヘッドの印字品質を高めることが
できる。したがって、ヘッドの耐久性および印字品質を
高めることができる。
時の温度のもとでは、上記第２の接着剤はガラス転移す
るため、その第２の接着剤により接着されている構成部
材間には、ガラス転移により軟化した接着層が形成され
る。したがって、上記インクジェットヘッドの使用時に
おいて、上記構成部材間に異なる大きさの熱応力が発生
した場合であっても、上記軟化した接着剤により、上記
熱応力を吸収することができるため、上記構成部材間の
剥離を防止することができる。つまり、振動板の振動特
性の劣化を防止して、ヘッドの印字品質を高めることが
できる。したがって、ヘッドの耐久性および印字品質を
高めることができる。
【００３８】特に、請求項３に記載の発明では、上記第
１の接着剤は、１２７℃以上の温度でガラス転移するも
のであり、上記第２の接着剤は、上記インクジェットヘ
ッドの使用時の温度よりも４０℃以上低いガラス転移温
度を有するものであるため、後述する発明の実施の形態
で述べるように、たとえばヘッドの使用時の温度が１２
５℃の場合には、上記第１の接着剤はガラス転移するこ
となく構成部材間の剥離を防止し、上記第２の接着剤は
ガラス転移して構成部材間の熱応力差を吸収することが
できる。
１の接着剤は、１２７℃以上の温度でガラス転移するも
のであり、上記第２の接着剤は、上記インクジェットヘ
ッドの使用時の温度よりも４０℃以上低いガラス転移温
度を有するものであるため、後述する発明の実施の形態
で述べるように、たとえばヘッドの使用時の温度が１２
５℃の場合には、上記第１の接着剤はガラス転移するこ
となく構成部材間の剥離を防止し、上記第２の接着剤は
ガラス転移して構成部材間の熱応力差を吸収することが
できる。
【００３９】また、請求項４に記載の発明では、上記第
１および第２の接着剤は、エポキシ系接着剤であるた
め、上記インクと反応し難く、たとえば、シリコン系接
着剤のように、インクにシリコンが溶けだして、印字品
質が劣化するのを防止することができる。
１および第２の接着剤は、エポキシ系接着剤であるた
め、上記インクと反応し難く、たとえば、シリコン系接
着剤のように、インクにシリコンが溶けだして、印字品
質が劣化するのを防止することができる。
【００４０】さらに、請求項５に記載の発明では、上記
圧電素子およびベースプレートと、上記キャビティプレ
ートおよびノズルプレートと、前記振動板および圧電素
子とは、それぞれ上記第１の接着剤により接着されてい
るため、ヘッド使用時の温度のもとでも、それら構成部
材間の接着剤の劣化を防止して剥離を防止することがで
きる。しかも、上記振動板およびキャビティプレート
は、上記第２の接着剤により接着されているため、ヘッ
ド使用時の温度のもとで、それら構成部材間の接着層を
軟化させ、構成部材間の熱応力差を吸収して剥離を防止
することもできる。
圧電素子およびベースプレートと、上記キャビティプレ
ートおよびノズルプレートと、前記振動板および圧電素
子とは、それぞれ上記第１の接着剤により接着されてい
るため、ヘッド使用時の温度のもとでも、それら構成部
材間の接着剤の劣化を防止して剥離を防止することがで
きる。しかも、上記振動板およびキャビティプレート
は、上記第２の接着剤により接着されているため、ヘッ
ド使用時の温度のもとで、それら構成部材間の接着層を
軟化させ、構成部材間の熱応力差を吸収して剥離を防止
することもできる。
【図１】本発明実施の形態に係るプリンタの一部機構を
取り出して示す外観斜視図である。
取り出して示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すヘッド１１の部分断面説明図であ
る。
る。
【図３】図２に示すヘッド１１の縦断面図である。
【図４】圧電素子３６の構造を示す部分断面説明図であ
る。
る。
【図５】各構成部材間の剥離試験の結果を示す表であ
る。
る。
１０ ヘッド ３０ インク室 ３１ キャビティプレート ３２ ノズルプレート ３３ ノズル ３４ ダイアフラム ３５ 接着層 ３６ 圧電素子 ３７ 接着層 ４２ ヒータ ４３ 圧電膜 ４４ 電極膜 ４８ 接着層 ４９ 接着層 ５０ ベースプレート
Claims (5)
- 【請求項１】 加熱溶融されたホットメルトインクが充
填されると共に前記インクを吐出するノズルと連通する
インク室が内部に形成されたキャビティプレートと、前
記インク室内のインクを吐出させる吐出エネルギーを与
えるエネルギー発生素子と、前記インク室内のインクの
溶融状態を保持する加熱手段とが含まれた複数の構成部
材により構成されたインクジェットヘッドにおいて、 前記複数の構成部材同士のうち、熱膨張率の差が小さい
構成部材同士は、前記インクジェットヘッドの使用時の
温度を超える温度でガラス転移する第１の接着剤により
接着されており、熱膨張率の差が大きい構成部材同士
は、前記インクジェットヘッドの使用時の温度以下の温
度でガラス転移する第２の接着剤により接着されている
ことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 前記第２の接着剤は、熱膨張率の差が略
３倍以上になる構成部材間に用いられることを特徴とす
る請求項１に記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項３】 前記第１の接着剤は、１２７℃以上の温
度でガラス転移するものであり、前記第２の接着剤は、
前記インクジェットヘッドの使用時の温度よりも４０℃
以上低いガラス転移温度を有するものであることを特徴
とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項４】 前記第１および第２の接着剤は、エポキ
シ系接着剤であることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか１つに記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項５】 前記インクジェットヘッドは、振動板
と、 この振動板の一の面に取付けられており、圧電材料及び
この圧電材料に電圧を印加して圧電効果を生じさせる電
極からなるエネルギー発生素子である圧電素子と、 この圧電素子を前記振動板の取付面とは反対側の面で支
持するベースプレートと、 前記振動板の他の面に取付けられており、その振動板の
変位に伴って容積が変化されると共に、ノズルから溶融
されたインクを吐出するインク室が内部に形成されたキ
ャビティプレートと、 このキャビティプレートに取付けられており、前記イン
ク室に連通したノズルが形成されたノズルプレートと、 前記インク室内のインクの溶融状態を保持する加熱手段
と、が含まれた複数の構成部材により構成されており、 前記圧電素子およびベースプレートと、前記キャビティ
プレートおよびノズルプレートと、前記振動板および圧
電素子とは、それぞれ前記第１の接着剤により接着され
ており、前記振動板およびキャビティプレートは、前記
第２の接着剤により接着されていることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれか１つに記載のインクジェット
ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7326548A JPH09141848A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | インクジェットヘッド |
| US08/745,836 US6003968A (en) | 1995-11-20 | 1996-11-08 | Ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7326548A JPH09141848A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09141848A true JPH09141848A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=18189064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7326548A Pending JPH09141848A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | インクジェットヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6003968A (ja) |
| JP (1) | JPH09141848A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6338551B1 (en) | 1997-06-19 | 2002-01-15 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink chamber and piezoelectric actuator structure in an ink jet printer head, and ink jet printer incorporating same |
| JP2004160915A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Brother Ind Ltd | 液滴噴射装置およびその製造方法 |
| US7182429B2 (en) | 2003-04-25 | 2007-02-27 | Seiko Epson Corporation | Liquid discharger and method for discharging liquid droplets |
| JP2013006404A (ja) * | 2011-05-20 | 2013-01-10 | Ricoh Co Ltd | インクジェットヘッド及びその製造方法、並びに画像形成装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3713960B2 (ja) * | 1998-06-11 | 2005-11-09 | ブラザー工業株式会社 | インクジェット記録装置 |
| DE19920576C1 (de) * | 1999-05-04 | 2000-06-21 | Siemens Ag | Piezoelektrischer Biegewandler |
| JP3815285B2 (ja) * | 2001-10-09 | 2006-08-30 | ブラザー工業株式会社 | インクジェットヘッド |
| EP1338421B1 (en) * | 2002-02-21 | 2007-04-18 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head, method for it's manufacturing, and ink-jet printer |
| JP6354191B2 (ja) | 2014-02-13 | 2018-07-11 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 |
| KR20210152072A (ko) * | 2020-06-05 | 2021-12-15 | 삼성디스플레이 주식회사 | 기상 젯 증착 장치 및 기상 젯 노즐 유닛의 제조 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4935086A (en) * | 1986-01-13 | 1990-06-19 | Raytheon Company | Process of bonding an electrical device package to a mounting surface |
| JP3351436B2 (ja) * | 1991-08-21 | 2002-11-25 | セイコーエプソン株式会社 | 細孔を有する２部材の接着用シ−ト材 |
| JP3106026B2 (ja) * | 1993-02-23 | 2000-11-06 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪アクチュエータ |
| JPH0757545B2 (ja) * | 1993-07-19 | 1995-06-21 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
| US5473216A (en) * | 1994-06-29 | 1995-12-05 | Motorola, Inc. | Piezoelectric device for controlling the frequency-temperature shift of piezoelectric crystals and method of making same |
-
1995
- 1995-11-20 JP JP7326548A patent/JPH09141848A/ja active Pending
-
1996
- 1996-11-08 US US08/745,836 patent/US6003968A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6338551B1 (en) | 1997-06-19 | 2002-01-15 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink chamber and piezoelectric actuator structure in an ink jet printer head, and ink jet printer incorporating same |
| JP2004160915A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Brother Ind Ltd | 液滴噴射装置およびその製造方法 |
| US7182429B2 (en) | 2003-04-25 | 2007-02-27 | Seiko Epson Corporation | Liquid discharger and method for discharging liquid droplets |
| JP2013006404A (ja) * | 2011-05-20 | 2013-01-10 | Ricoh Co Ltd | インクジェットヘッド及びその製造方法、並びに画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6003968A (en) | 1999-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0939243A (ja) | 積層型インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法、及び記録装置 | |
| JPH09141848A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP3663652B2 (ja) | インクジェットプリンタヘッド | |
| JP4359011B2 (ja) | インクジェットヘッド及びその製造方法、並びにインクジェット記録装置 | |
| JP2001010048A (ja) | インクジェットヘッド、その製造方法及び記録装置 | |
| JP2004034293A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
| JP4214798B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 | |
| JP2962208B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP3175301B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JPH09141845A (ja) | インクジェットヘッド | |
| EP1361061B1 (en) | Ink ejecting device | |
| JP2004358872A (ja) | インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| US6053602A (en) | On-demand multi-nozzle ink jet head | |
| JP4238517B2 (ja) | 液滴噴射装置 | |
| JPH1148473A (ja) | オンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッド | |
| JPH09156096A (ja) | インクジェットプリンタ | |
| JP6589431B2 (ja) | 接合体、接合方法および電子機器 | |
| JPH01288454A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JPH09141865A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH06106724A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP3744687B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置 | |
| JPH1110873A (ja) | インクジェットヘッド及びその製造方法 | |
| JP2003112422A (ja) | インクジェット式記録ヘッド及び振動子ユニット及び振動子ユニットの製造方法 | |
| JP2001205805A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JP2019206169A (ja) | 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040818 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040831 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041025 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050329 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20051207 |
|
| A072 | Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 Effective date: 20060310 |