(57)【要約】【課題】  熱硬化系接着剤にてインクジェットチップを樹脂流路部材に接合するインクジェットヘッドにおいて、精度良くインクジェットヘッドを作成することを可能とする。【解決手段】  樹脂流路部材より線膨張係数が低い枠部材を、樹脂流路部材のインクジェットチップ接着部の外周に配備する構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出させるためのエネルギー発生素子とインク吐出口を備えたインクジェットチップが、インクを供給するためのインク連通口を有した樹脂製流路部材に熱硬化性の接着剤にて接合されているインクジェットヘッドにおいて、前記樹脂製流路部材のインクジェットチップ接合部の外周に、前記樹脂製流路部材より線膨張係数が低い枠部材が配備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】
前記枠部材が無機材料であることを特徴とした請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記枠部材が前記樹脂製流路部材に接着剤を用いて接合されていることを特徴とする請求項１又は、請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記枠部材が前記樹脂製流路部材にインサート成型にて配備されていることを特徴とする請求項１又は、請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記枠部材がセラミックであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録方式に用いる記録液小滴を発生するためのインクジェットヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノンインパクト方式の画像形成装置の１つであるインクジェットプリンタにおいては、吐出口とこの吐出口からインク滴を吐出するための吐出エネルギー発生部とを有する液体吐出ヘッド、すなわちプリントヘッドが用いられる。
【０００３】
このプリントヘッドには、オリフィス部材が接合され吐出口から液滴を吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生部と、この吐出エネルギー発生部に接続すると共に当該吐出エネルギー発生部に駆動信号および駆動電力を伝達するための電気配線基板が接続される電気配線とを具え、裏面よりインクを供給する開口部が設けられたインクジェットチップと、
該インクジェットチップが接合され、インクをインクジェットチップに供給する為のインク連通口を有する流路部材、
インクジェットチップの電気配線部に接続されて前記吐出エネルギー発生部に駆動信号及び駆動電力を伝達する為の電気配線基板とを具えている。
【０００４】
インクジェットチップの基板は、吐出エネルギー発生部に対してインクを吐出するための電気パルスや駆動電力を伝達する為の微細な電気配線が形成される為、シリコンやセラミック等が使用される。
【０００５】
また、前記流路部材の材質としては、インクに対する安定性、良好な熱伝導性、機械的な強度等からセラミックが使用される事が多い。
【０００６】
また、前記インクジェットチップと前記流路部材の接合に用いる接着剤は、耐インク性及び接着強度の観点より熱硬化系の接着剤が用いることが好適である。
【０００７】
ところで、前記流路部材にセラミックを用いることは生産コストの観点よりあまり好ましいことではない。そこで昨今ではＵＳＰ５０１３３８３に開示されているような、樹脂製の流路部材を用いて生産コストを低減することが注目されている。
【０００８】
しかし、インクジェットチップの基板は前述の通りシリコンやセラミックを用いていることより、該インクジェットチップを樹脂製の流路部材に熱硬化系接着剤にて接合すると、接着剤の熱硬化後にインクジェットチップの変形を引き起こしてしまう場合がある。特にこの現象は、更なる印字速度向上を目的にインクジェットチップを長尺化した際に顕在化する。これはインクジェットチップの基板と樹脂製流路部材の線膨張係数に大きな差があることに起因する。すなわち接着剤の熱硬化時に樹脂製流路部材が膨張した状態でインクジェットチップと樹脂流路部材が接着剤にて接合され、熱処理後に室温環境下に戻ると樹脂製流路部材がインクジェットチップより大きく収縮し、その応力によりインクジェットチップの変形を引き起こすのである。
【０００９】
これを解決する手段としては、長尺化したインクジェットチップと樹脂製の流路部材の接合に熱硬化系ではない湿気硬化系もしくは嫌気性硬化系等の接着剤を用いることが考えられるが、これらの接着剤には耐インク性を満足するものが少ない。その他には紫外線硬化系の接着剤を用いる手法もあるが、インクジェットチップと樹脂製流部材とを接合後に、接着剤部に紫外線を照射することは極めて困難な場合が多い。
【００１０】
すなわち、従来のインクジェットプリンタにおいては、生産コストの観点より樹脂製流路部材を導入しても、長尺化したインクジェットチップを熱硬化系接着剤にて樹脂製流路部材に接合する際に、接着剤の熱硬化後の樹脂製流路部材の収縮によりインクジェットチップが変形してしまうという技術課題がある。
【特許文献１】ＵＳＰ５０１３３８３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上述べたように、従来のインクジェットプリンタにおいては、前述したような技術課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は前述した従来技術における課題を解決すべく鋭意研究した結果、従来のインクジェットヘッドにおける樹脂製流路部材のインクジェットチップ接着部の外周に、前記樹脂製流路部材より線膨張係数が低い枠部材を配備することで前記課題を解決できることを見出した。
【００１３】
すなわち、樹脂製流路部材より線膨張係数が低い枠部材を配備することで、接着剤の熱硬化時にインクジェットチップの接合面の熱膨張が抑制され、インクジェットチップの変形を引き起こすことなく、安定した吐出が可能なインクジェットヘッドを得ることが可能となるのである。
【００１４】
前記樹脂製流路部材より線膨張係数が低い枠部材の材質としては、接着剤の熱硬化時に樹脂製流路部材が熱膨張しても、その膨張で発生する応力をうけても変形しない無機材料が好ましい。具体的には、ステンレスやセラミック等が挙げられる。さらに具体的には、インクに対する耐性の高さと精度よく成形品が作成可能であるセラミックが好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、樹脂製流路部材より線膨張係数が低い枠部材を用いることで、精度良く且つ低コストでインクジェットヘッドを作成することが可能であることが分かる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施の形態と共に本発明を詳細に説明する。
【００１７】
本実施例では、樹脂製流路部材より線膨張係数が低い枠部材をインクジェットチップの接合面の外周部に配備した樹脂製流路部材を用いてインクジェットヘッドを作成し、そのインクジェットチップの変形に関する評価を行った。
【実施例１】
【００１８】
図１に樹脂製流路部材より線膨張係数が低い枠部材をインクジェットチップの接合面の外周部に配備した樹脂製流路部材の斜視図を示す。図中、１は樹脂製流路部材であり、材質は変性ＰＰＯ（ＧＥ社製  ＳＥ１−Ｘ、線膨張係数３５ｐｐｍ）である。２はインクジェットチップにインクを供給するインク連通口を示している。３は本発明記載の樹脂製流路部材より線膨張係数が低い枠部材であり、材質はアルミナ（京セラ社製、線膨張係数７ｐｐｍ）である。
【００１９】
図２に図１のＡ−Ａ‘断面を示す。図中、３の枠部材は１の樹脂製流路部材に接着剤にて接合されている。図３に示すようにこの樹脂製流路部材上に熱硬化系接着剤４を塗布後、図４に示すように長さ４ｃｍの長尺インクジェットチップ５を接合する。このインクジェットチップは基板表面にインク吐出圧力発生素子（不図示）とインクを吐出するオリフィス６を具備しており、基板裏面からはオリフィス６にインクがリフィルされるようインク供給口７が配備されている。この時に用いた熱硬化系接着剤は耐インク性及び接着性の観点よりエポキシ系の接着剤を使用した。
【００２０】
次いで、熱硬化系接着剤を硬化するために１２０℃２時間の熱処理を施した後、インクジェットプリンタ本体と電通がとれるよう電気配線基板を長尺インクジェットチップ４の周囲に配備し、前記長尺インクジェットチップと前記電気配線基板をリード線にて接合後、樹脂製流路部材の裏面側にインクタンクを接合し、インクジェットヘッドを得た（不図示）。
【実施例２】
【００２１】
図５に示すように、枠部材をインサート成型にて樹脂製流路部材に組み込んだ以外は実施例１同様にインクジェットヘッドを作成した。
【００２２】
（比較例）
比較例としては、図６に示すような枠部材の無い樹脂製流路部材を用いる以外は実施例１と全く同様にしてインクジェットヘッドを作成した。
【００２３】
実施例及び比較例で作成したインクジェットヘッドのインクジェットチップを観察したところ、実施例１及び２で作成したインクジェットヘッドは、インクジェットチップの変形は全く無かった。これに対し比較例で作成したインクジェットヘッドは、インクジェットチップが樹脂流路部材の収縮応力の影響を受けて若干の変形を生じていた。次いで実施例及び比較例で作成したインクジェットヘッドをインクジェットプリンタに装着し印字テストを行ったところ、比較例で作成したインクジェットヘッドは、その変形により若干の印字の乱れを生じた。これに対し、実施例１及び２で作成したインクジェットヘッドは良好な印字を行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のインクジェットヘッドに用いる枠部材が配備された樹脂製流路部材の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の樹脂製流路部材の断面図である。
【図３】図２の樹脂製流路部材に熱硬化形接着剤を塗布した状態の断面図である。
【図４】図３の樹脂製流路部材にインクジェットチップを接合した状態の断面図である。
【図５】本発明のインクジェットヘッドに用いる枠部材が配備された樹脂製流路部材の構成を示す斜視図である。
【図６】比較例にて使用した樹脂製流路部材の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  樹脂製流路部材
２  インク連通口
３  枠部材
４  熱硬化系接着剤
５  インクジェットチップ
６  オリフィス
７  インク供給口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007076110.tif 000006
【図５】
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【図６】
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