JP2003062999A - インクジェットヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッドおよびその製造方法Info
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- JP2003062999A JP2003062999A JP2001255953A JP2001255953A JP2003062999A JP 2003062999 A JP2003062999 A JP 2003062999A JP 2001255953 A JP2001255953 A JP 2001255953A JP 2001255953 A JP2001255953 A JP 2001255953A JP 2003062999 A JP2003062999 A JP 2003062999A
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- Japan
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- piezoelectric element
- slicing
- ink jet
- jet head
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- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は圧電素子の強度向上及び防湿を目的
とし、更にスライシング加工にて微小クラック等のダメ
ージを負った圧電素子を修復可能にする接着方法を提供
する。 【解決手段】 圧電素子に低粘度（希釈可）・低収縮率
のエポキシ系接着剤をコーティングすることにより強度
向上及び防湿効果を得られ、また同時にスライシング加
工時のダメージを修復することができ、圧電素子の信頼
性向上が図れる。
とし、更にスライシング加工にて微小クラック等のダメ
ージを負った圧電素子を修復可能にする接着方法を提供
する。 【解決手段】 圧電素子に低粘度（希釈可）・低収縮率
のエポキシ系接着剤をコーティングすることにより強度
向上及び防湿効果を得られ、また同時にスライシング加
工時のダメージを修復することができ、圧電素子の信頼
性向上が図れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は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に関し、更に詳
しくはオンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッ
ドのインク噴射機構部品である多層構造を有する積層型
の圧電素子の加工方法に関する。
ンタに用いられるインクジェットヘッドに関し、更に詳
しくはオンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッ
ドのインク噴射機構部品である多層構造を有する積層型
の圧電素子の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電素子単体を被覆する方法に関し、特
開平5-160458号公報には積層圧電素子にシリコン樹脂を
表面コートすることにより銀のマイグレーションを防止
する方法が開示されている。また、特開平9-162452号公
報には圧電素子の表面にコーティング剤を数μｍ厚さに
塗布して耐湿性向上を図る方法が開示されている。更
に、特開平11-179905号公報には、圧電素子を利用した
インクジェットヘッドにおいて、圧電素子のボイドをエ
ポキシ樹脂等の含浸材料で埋める方法が開示されてい
る。これらはいずれも個々には有効な方法と考えられ
る。
開平5-160458号公報には積層圧電素子にシリコン樹脂を
表面コートすることにより銀のマイグレーションを防止
する方法が開示されている。また、特開平9-162452号公
報には圧電素子の表面にコーティング剤を数μｍ厚さに
塗布して耐湿性向上を図る方法が開示されている。更
に、特開平11-179905号公報には、圧電素子を利用した
インクジェットヘッドにおいて、圧電素子のボイドをエ
ポキシ樹脂等の含浸材料で埋める方法が開示されてい
る。これらはいずれも個々には有効な方法と考えられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来より、インクジェ
ットヘッドに搭載する圧電素子２のスライシング加工
は、図３に示すようなスライシング用砥石５を用いて行
っている。スライシング加工後は静電容量及び固有共振
振動数の検査測定を行い、インクジェットヘッドに搭載
される。しかし、スライシング加工後に行なわれる固有
共振振動数の測定において、規格値を外れる圧電素子２
が発生し、この圧電素子２をインクジェットヘッドに組
み込んだ場合、他の圧電素子に比べインクスピードの低
下が発生するという不具合が生じていた。このようにス
ライシング加工時の切削負荷により固有共振振動数規格
外となった圧電素子は廃棄せざるを得ない。
ットヘッドに搭載する圧電素子２のスライシング加工
は、図３に示すようなスライシング用砥石５を用いて行
っている。スライシング加工後は静電容量及び固有共振
振動数の検査測定を行い、インクジェットヘッドに搭載
される。しかし、スライシング加工後に行なわれる固有
共振振動数の測定において、規格値を外れる圧電素子２
が発生し、この圧電素子２をインクジェットヘッドに組
み込んだ場合、他の圧電素子に比べインクスピードの低
下が発生するという不具合が生じていた。このようにス
ライシング加工時の切削負荷により固有共振振動数規格
外となった圧電素子は廃棄せざるを得ない。
【０００４】また、正常とみなしていた圧電素子にも突
然内部放電が発生し、故障するという問題があった。更
に、正常な圧電素子も経時変化により内部電極から折損
に至ることがあることが分った。
然内部放電が発生し、故障するという問題があった。更
に、正常な圧電素子も経時変化により内部電極から折損
に至ることがあることが分った。
【０００５】これらの不具合について、上述した従来の
技術（特開平5-160458号公報、特開平9-162452号公報、
特開平11-179905号公報）に適用することを考えると、
特開平5-160458号公報に記載の方法では、スライシング
処理した圧電素子に適用出来るか不明であり、コーティ
ング材がシリコン樹脂であるためコーティング材の強度
も不明瞭である。
技術（特開平5-160458号公報、特開平9-162452号公報、
特開平11-179905号公報）に適用することを考えると、
特開平5-160458号公報に記載の方法では、スライシング
処理した圧電素子に適用出来るか不明であり、コーティ
ング材がシリコン樹脂であるためコーティング材の強度
も不明瞭である。
【０００６】特開平9-162452号に記載の方法では、コー
ティング材厚さが数μｍであり、圧電素子をスライシン
グ処理した後にコーティング処理する可能性がない分け
ではないが、一般的には圧電素子成形時に濡れ性の処理
としてコーティング処理をするようである。また、圧電
素子のコーティングの目的が濡れ性の処理であり、コー
ト層により積極的に強度向上を図るものでもない。特開
平11-179905号公報に記載の方法は、圧電素子のボイド
を封孔処理することにより、圧電素子部自体の補強にも
なることが記載されている。また、含浸材料を真空含浸
ないし真空加圧含浸して充填することができる利点はあ
る。しかし、スライシング加工後のクラックは厚さ２μ
ｍ前後の内部電極層であり、これに対応できるものでは
ない。
ティング材厚さが数μｍであり、圧電素子をスライシン
グ処理した後にコーティング処理する可能性がない分け
ではないが、一般的には圧電素子成形時に濡れ性の処理
としてコーティング処理をするようである。また、圧電
素子のコーティングの目的が濡れ性の処理であり、コー
ト層により積極的に強度向上を図るものでもない。特開
平11-179905号公報に記載の方法は、圧電素子のボイド
を封孔処理することにより、圧電素子部自体の補強にも
なることが記載されている。また、含浸材料を真空含浸
ないし真空加圧含浸して充填することができる利点はあ
る。しかし、スライシング加工後のクラックは厚さ２μ
ｍ前後の内部電極層であり、これに対応できるものでは
ない。
【０００７】そこで、本発明の課題は、スライシング加
工後の固有共振振動数を揃え、圧電素子の加工による不
良品を低減することにある。また、本発明の他の目的は
スライシング加工後の圧電素子の信頼性向上、強度向上
にある。
工後の固有共振振動数を揃え、圧電素子の加工による不
良品を低減することにある。また、本発明の他の目的は
スライシング加工後の圧電素子の信頼性向上、強度向上
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、インク室と、該インク室に連通
したノズル孔と、前記インク室に圧力を発生させ、前記
ノズル孔よりインク液滴を吐出させるための圧電素子
と、該圧電素子を固定するための基板とを有するインク
ジェットヘッドにおいて、前記圧電素子をエポキシ系接
着剤で被覆することとした。好ましくは、エポキシ系接
着剤を１０μｍ以下に被覆するとよい。
め、本発明においては、インク室と、該インク室に連通
したノズル孔と、前記インク室に圧力を発生させ、前記
ノズル孔よりインク液滴を吐出させるための圧電素子
と、該圧電素子を固定するための基板とを有するインク
ジェットヘッドにおいて、前記圧電素子をエポキシ系接
着剤で被覆することとした。好ましくは、エポキシ系接
着剤を１０μｍ以下に被覆するとよい。
【０００９】また、上記課題を解決するため、本発明の
インクジェットヘッドの製造方法においては、基板に固
定された単体圧電素子板を個々の圧電素子にスライシン
グする工程と、スライシングされた圧電素子にエポキシ
系接着剤を塗布する工程と、圧電素子に塗布された接着
剤を硬化処理する工程とを含む。その際、エポキシ系系
接着剤はディップコーティング可能な程度に低粘度の接
着剤であり、特定の有機溶剤(例えば、アセトン、メチ
ルエチルケトン)で希釈出来るものであるとよい。
インクジェットヘッドの製造方法においては、基板に固
定された単体圧電素子板を個々の圧電素子にスライシン
グする工程と、スライシングされた圧電素子にエポキシ
系接着剤を塗布する工程と、圧電素子に塗布された接着
剤を硬化処理する工程とを含む。その際、エポキシ系系
接着剤はディップコーティング可能な程度に低粘度の接
着剤であり、特定の有機溶剤(例えば、アセトン、メチ
ルエチルケトン)で希釈出来るものであるとよい。
【００１０】本発明のように、スライシング加工後の圧
電素子にエポキシ系接着剤をコーティングすることによ
って、内部電極の浮遊片を固着し、スライシング時に発
生した内部電極内のマイクロクラックを接着剤で充填す
ることより、強度向上及び防湿を図ることが可能とな
る。
電素子にエポキシ系接着剤をコーティングすることによ
って、内部電極の浮遊片を固着し、スライシング時に発
生した内部電極内のマイクロクラックを接着剤で充填す
ることより、強度向上及び防湿を図ることが可能とな
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。
明する。
【００１２】図３は本発明の一例となるスライシング加
工後の圧電素子の外観図である。
工後の圧電素子の外観図である。
【００１３】圧電素子２は基板１に接着固定されてお
り、更に圧電素子２には電気的導通をとるために導電性
接着剤（導電性のエポキシ系接着剤等）３が塗布されて
いる。
り、更に圧電素子２には電気的導通をとるために導電性
接着剤（導電性のエポキシ系接着剤等）３が塗布されて
いる。
【００１４】ここで、本発明の圧電素子のコーティング
処理方法について説明する。
処理方法について説明する。
【００１５】まず、スライシング加工時に異物が付着し
た圧電素子２を有機溶剤により超音波洗浄し、接着性の
向上を図る。
た圧電素子２を有機溶剤により超音波洗浄し、接着性の
向上を図る。
【００１６】洗浄後、図１に示すように、圧電素子２を
希釈可能もしくは低粘度で、低収縮率のエポキシ系接着
剤７の満ちた容器に圧電素子側を下向きにし、ディップ
する。本発明に用いる被覆用のエポキシ系接着剤はディ
ップコーティング可能な程度に低粘度の接着剤であり、
特定の有機溶剤(例えば、アセトン、メチルエチルケト
ン)で希釈出来るものである。なお、図１の代替法とし
て、図２に示すように低粘度のエポキシ系接着剤７をス
プレーノズル６にて圧電素子２に吹き付け、コーティン
グを行う方法を用いてもよい。いずれの方法において
も、エポキシ系接着剤７の塗布は１０μｍ以下の膜厚と
するのがよい。
希釈可能もしくは低粘度で、低収縮率のエポキシ系接着
剤７の満ちた容器に圧電素子側を下向きにし、ディップ
する。本発明に用いる被覆用のエポキシ系接着剤はディ
ップコーティング可能な程度に低粘度の接着剤であり、
特定の有機溶剤(例えば、アセトン、メチルエチルケト
ン)で希釈出来るものである。なお、図１の代替法とし
て、図２に示すように低粘度のエポキシ系接着剤７をス
プレーノズル６にて圧電素子２に吹き付け、コーティン
グを行う方法を用いてもよい。いずれの方法において
も、エポキシ系接着剤７の塗布は１０μｍ以下の膜厚と
するのがよい。
【００１７】その後、自然乾燥もしくは熱硬化にてディ
ップした接着剤７を仮硬化させ、取り扱いを容易にす
る。
ップした接着剤７を仮硬化させ、取り扱いを容易にす
る。
【００１８】仮硬化後、圧電素子先端（他の部品との接
着面）についた接着剤をワイピング材に有機溶剤を含ま
せ完全に拭き取る。
着面）についた接着剤をワイピング材に有機溶剤を含ま
せ完全に拭き取る。
【００１９】拭き取り後、使用するエポキシ系接着剤７
の硬化条件に従い、自然乾燥及び熱硬化を行う。
の硬化条件に従い、自然乾燥及び熱硬化を行う。
【００２０】以上のコーティング処理を施すことによっ
て、圧電素子２の強度向上及び防湿効果が図れる。ま
た、同時にスライシング加工時の負荷により微小クラッ
クの発生した圧電素子の内部電極４の修復を図ることが
出来る。
て、圧電素子２の強度向上及び防湿効果が図れる。ま
た、同時にスライシング加工時の負荷により微小クラッ
クの発生した圧電素子の内部電極４の修復を図ることが
出来る。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、積層圧電素子のスライ
シング加工後にエポキシ系接着剤のコーティング処理を
行うことによって、加工時に発生する内部電極材の浮遊
片を固着することができるので、圧電素子の電極間のシ
ョート、放電による故障を防止でき、インクジェットヘ
ッドの長寿命化及びインク吐出スピードの安定を得るこ
とが出来る。
シング加工後にエポキシ系接着剤のコーティング処理を
行うことによって、加工時に発生する内部電極材の浮遊
片を固着することができるので、圧電素子の電極間のシ
ョート、放電による故障を防止でき、インクジェットヘ
ッドの長寿命化及びインク吐出スピードの安定を得るこ
とが出来る。
【００２２】また、切削負荷により発生する微小クラッ
ク、あるいは圧電素子生成時の内部電極間のマイクロク
ラックをエポキシ系接着剤のコーティング処理を行うこ
とにより、圧電素子を修復することができ、個々の圧電
素子の部品不良の低減を図ることが可能となる。
ク、あるいは圧電素子生成時の内部電極間のマイクロク
ラックをエポキシ系接着剤のコーティング処理を行うこ
とにより、圧電素子を修復することができ、個々の圧電
素子の部品不良の低減を図ることが可能となる。
【図１】 本発明の一例となるコーティング処理の接着
作業状態を示す斜視図。
作業状態を示す斜視図。
【図２】 本発明の他の例となるコーティング処理の接
着作業状態を示す斜視図。
着作業状態を示す斜視図。
【図３】 スライシング加工後の圧電素子の状態を示す
外観斜視図。
外観斜視図。
１は基板、２は圧電素子、３は導電性接着剤、４は圧電
素子の内部電極、５はスライシング用砥石、６はスプレ
ーノズル、７はエポキシ系接着剤である。
素子の内部電極、５はスライシング用砥石、６はスプレ
ーノズル、７はエポキシ系接着剤である。
Claims (4)
- 【請求項１】インク室と、該インク室に連通したノズル
孔と、前記インク室に圧力を発生させ、前記ノズル孔よ
りインク液滴を吐出させるための圧電素子と、該圧電素
子を固定するための基板とを有するインクジェットヘッ
ドにおいて、 前記圧電素子をエポキシ系接着剤で被覆することを特徴
とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】前記エポキシ系接着剤は１０μｍ以下に被
覆することを特徴とする請求項１記載のインクジェット
ヘッド。 - 【請求項３】基板に固定された単体圧電素子板を個々の
圧電素子にスライシングする工程と、スライシングされ
た圧電素子にエポキシ系接着剤を塗布する工程と、圧電
素子に塗布された接着剤を硬化処理する工程とを含むイ
ンクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項４】前記エポキシ系接着剤がディップコーティ
ング可能な程度に低粘度の接着剤であることを特徴とす
る請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255953A JP2003062999A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | インクジェットヘッドおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255953A JP2003062999A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | インクジェットヘッドおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003062999A true JP2003062999A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19083843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001255953A Pending JP2003062999A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | インクジェットヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003062999A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010069799A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Toshiba Tec Corp | インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法 |
| US8002390B2 (en) | 2008-02-20 | 2011-08-23 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Piezoelectric element substrate, liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejecting device, and piezoelectric element substrate manufacturing method |
| EP2418086A1 (en) | 2010-08-13 | 2012-02-15 | NGK Insulators, Ltd. | Piezoelectric or electrostrictive actuator |
| JP2013507787A (ja) * | 2009-10-12 | 2013-03-04 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | 圧電部材の欠陥の修復 |
| WO2013042658A1 (ja) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪アクチュエータ |
-
2001
- 2001-08-27 JP JP2001255953A patent/JP2003062999A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8002390B2 (en) | 2008-02-20 | 2011-08-23 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Piezoelectric element substrate, liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejecting device, and piezoelectric element substrate manufacturing method |
| JP2010069799A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Toshiba Tec Corp | インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2013507787A (ja) * | 2009-10-12 | 2013-03-04 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | 圧電部材の欠陥の修復 |
| EP2418086A1 (en) | 2010-08-13 | 2012-02-15 | NGK Insulators, Ltd. | Piezoelectric or electrostrictive actuator |
| US8575822B2 (en) | 2010-08-13 | 2013-11-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive actuator |
| WO2013042658A1 (ja) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪アクチュエータ |
| US9812631B2 (en) | 2011-09-22 | 2017-11-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive actuator |
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