JP2004160874A

JP2004160874A - Laminate bonding structure for thin plate parts

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Publication number: JP2004160874A
Application number: JP2002330450A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ito; 敦伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: JP4000465B2

Abstract

【課題】積層するプレート１１〜１４の合わせ面に塗布した接着剤が加圧接合時に、外部にはみ出す接着剤の量を減少させて、周囲を汚さないようにする。
【解決手段】最下層のプレート１４における拡大接着剤溜まり部４２の一部と平面視で重なる位置にその上層のプレート１３における空気逃がし孔３８を形成し、さらにそのプレート１３における拡大接着剤溜まり部４２の一部と平面視で重なる位置にその上層のプレート１２における空気逃がし孔３８を形成し、さらにそのプレート１２における拡大接着剤溜まり部４２の一部と平面視で重なる位置にその上層のプレート１１における空気逃がし孔３６を形成する場合、少なくとも上下に隣接する空気逃がし孔同士の軸線が横にずれて一致しないように設定するのである。
【選択図】図７An adhesive applied to a mating surface of plates to be laminated reduces the amount of the adhesive which protrudes to the outside at the time of pressure bonding so that the surroundings are not stained.
An air release hole (38) in an upper plate (13) is formed at a position overlapping a part of an enlarged adhesive reservoir (42) in a lowermost plate (14) in a plan view, and an enlarged adhesive reservoir in the plate (13). An air release hole 38 in the upper plate 12 is formed at a position overlapping a part of the plate 42 in a plan view, and an upper plate is formed in a position overlapping the part of the enlarged adhesive reservoir 42 in the plate 12 in a plan view. When the air release holes 36 in 11 are formed, the axes of at least vertically adjacent air release holes are laterally shifted so that they do not coincide with each other.
[Selection diagram] FIG.

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ヘッドや電子部品等に使用される複数枚の薄板状部品を積層状にて接着固定する構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術のオンディマンド型のインクジェットプリンタヘッドにおいては、［特許文献１］の公報に記載されているように、キャビティユニットは、ノズルを列状に配置したノズルプレートと、この各ノズルごとの圧力室を備えたベースプレートと、その両プレートの間にあってインク供給源に接続され、且つ前記圧力室に連通するインク流路や、共通インク室（マニホールド室）を有する複数枚のプレートとを、接着剤を介して積層形成されており、このキャビティユニットの背面には、前記圧力室箇所に対応させて駆動用の圧電素子等の噴射圧力発生手段を固着したものである。
【０００３】
そして、前記先行技術では、前記積層する上下のプレート（薄板状部品）の少なくとも一方のプレートの片面には、前記インク流路やマニホールド室のより外周位置に、接着剤を塗布する箇所に沿って細長い逃がし溝を凹み形成する。さらに、前記逃がし溝に連通し、且つ各プレートの板厚を貫通する貫通孔（但し、積層最下層の貫通孔の底を封止する）を設けることにより、前記複数枚のプレートを接着剤を介して積層し、加圧接合したとき、塗布された接着剤中や隣接するプレートの合わせ面に紛れ込んだ空気（気泡）を前記逃がし溝及び貫通孔を介してキャビティユニットの外に排出できるようにする。また、前記塗布した接着剤の余分のものも合わせ面同士で加圧されるときに逃がし溝及び貫通孔を介してキャビティユニットの外に排出することができる。しかも、逃がし溝が各プレートの外周縁に開口していないので、前記塗布した接着剤の層がシール層を兼用したとき、前記インク流路等からキャビティユニット外へのインクの漏出を防止できるというものであった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−９６４７８号公報（図７及び図８参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記接着剤の粘度が低い場合には、プレートの加圧接合作業時に、最上層のプレートの貫通孔から外に溢れ出し、加圧接合装置に接着剤が付着してしまうから、この溢れた接着剤の始末のために、余分の清掃作業を実行したりするメインテナンス作業を頻繁に行わなければならない。または、前記加圧接合作業に際して、接着剤付着防止のためのシートを加圧接合装置に敷設する等の余分の手間が掛かるという問題があった。
【０００６】
このような問題は、パターンが小さい電子部品の組み立ての際にも起こり得るものであった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解消した薄板状部品の積層接着（固定）した構造を得ることを技術的課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明の薄板状部品の積層接着構造は、所定のパターンの液体流路が少なくとも片面に形成された少なくとも１枚の薄板状部品を含む複数枚の薄板状部品を、接着剤を介して積層接着する構造において、前記液体流路より外周位置に、接着剤を塗布する箇所に沿って細幅の逃がし溝を凹み形成し、該逃がし溝に対向する各薄板状部品には、該逃がし溝と連通し、且つ当該薄板状部品の厚さ方向に貫通する空気逃がし孔を穿設し、前記各薄板状部品の空気逃がし孔を、相互に連通するように重ね配置するとともに、その一端において積層最外層における少なくとも一方の面から外方へ開口させ、前記空気逃がし孔を前記逃がし溝の幅よりも大きく拡大形成し、かつ前記積層最外層における開口部よりも大きく形成したものである。
【０００９】
そして、請求項２に記載の発明は、所定のパターンの液体流路が少なくとも片面に形成された少なくとも１枚の薄板状部品を含む複数枚の薄板状部品を、接着剤を介して積層接着する構造において、前記液体流路より外周位置に、接着剤を塗布する箇所に沿って細幅の逃がし溝を凹み形成し、該逃がし溝に対向する各薄板状部品には、該逃がし溝と連通し、且つ当該薄板状部品の厚さ方向に貫通する空気逃がし孔を穿設し、前記各薄板状部品の空気逃がし孔を相互に連通させるとともに、その一端において積層最外層における少なくとも一方の面から外方へ開口させ、前記空気逃がし孔近傍の前記逃がし溝の一部分に、該逃がし溝の幅を拡大して接着剤溜まり部を形成したものである。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の薄板状部品の積層接着構造において、前記各薄板状部品における空気逃がし孔を、薄板状部品の積層方向に延びる軸線同士が食い違い状に配置されているものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の薄板状部品の積層接着構造において、前記薄板状部品は、複数のノズルを備えたインクジェットプリンタヘッド用のプレートであり、前記液体流路は、インク供給源から、前記各ノズルへインクを通過させるためのインク流路としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図１〜図６は、本発明の第１の実施の形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドを示す。図１において、金属板製のキャビティユニット９に対して接合されるプレート型の圧電アクチュエータ２０の上面には、外部機器との接続のために、フレキシブルフラットケーブル４０が接着剤にて重ね接合されているものであり、最下層のキャビティユニット９の下面側に開口されたノズル１５から下向きにインクが噴射するものとする。
【００１３】
前記キャビティユニット９は、図２〜図４に示すように構成されている。すなわち、ノズルプレート１０、二枚のマニホールドプレート１１、１２、スペーサプレート１３及びベースプレート１４の五枚の薄い板をそれぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構造であり、実施形態では、合成樹脂製のノズルプレート１０を除き、各プレート１１、１２、１３、１４は、４２％ニッケル合金鋼板製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有する。前記ノズルプレート１０には、微小径（実施形態では２５μｍ程度）のインク噴出用のノズル１５が、当該ノズルプレート１０における第１の方向（長辺方向）に沿って２列の千鳥配列状に設けられている。即ち、ノズルプレート１０の前記第１の方向に延びる２つの平行状の基準線１０ａ、１０ｂに沿って、微小ピッチＰの間隔で千鳥状配列にて多数個のノズル１５が穿設されている。前記二枚のマニホールドプレート１１、１２には、外部のインク供給源からのインクを溜めた後、後述する圧力室１６にインクを供給するための共通インク室（マニホールド室）１２ａ、１２ｂが、前記ノズル１５の列の両側に沿って延びるように穿設されている。但し、ノズルプレート１０に対面する下側のマニホールドプレート１１における共通インク室１２ｂは、当該マニホールドプレート１２の上側にのみ開放するように凹み形成されている（図３及び図４参照）。この共通インク室１２ａ、１２ｂは、上側のマニホールドプレート１２に対する前記スペーサプレート１３の積層により密閉される構造になっている。
【００１４】
また、前記ベースプレート１４には、その長辺（前記第１の方向）に沿う中心線に対して直交する第２の方向（短辺方向）に延びる細幅の圧力室１６の多数個が穿設されている。そして、前記中心線を挟んで左右両側にて平行状の長手基準線１４ａ、１４ｂを設定すると、前記中心線より左側の圧力室１６の先端流路１６ａは前記右側の長手基準線１４ａ上に位置し、逆に前記長手中心線より右側の圧力室１６の先端流路１６ａは前記左側の長手基準線１４ｂ上に位置し、且つこの左右の圧力室１６の先端流路１６ａが交互に配置されているので、左右両側の圧力室１６は一つおきに互いに逆方向に延びるように交互に配置されていることになる。
【００１５】
この各圧力室１６の先端流路１６ａは、前記ノズルプレート１０における前記千鳥状配列のノズル１５に、前記スペーサプレート１３及び両マニホールドプレート１１、１２に同じく千鳥状配列にて穿設されているインク流路としての微小径の連通孔１７、１７、１７を介して連通している。一方、前記各圧力室１６の他端は、断面積の小さいインク流路としてのハーフエッチングされた細長い絞り部１６ｄを介して直径が大きい他端流路１６ｂに接続されており、他端流路１６ｂは、前記スペーサプレート１３における左右両側部位に穿設されたインク流路１８を介して、前記両マニホールドプレート１１、１２における共通インク室１２ａ、１２ｂに連通している。なお、前記他端流路１６ｂ及び細長の絞り部１６ｄは、図３及び図４に示すように、ベースプレート１４の下面側にのみ開口するようにハーフエッチングにて凹み形成されているものであり、前記他端流路１６ｂの直径は前記インク流路１８の直径とほぼ等しく形成する。絞り部１６ｄは圧電アクチュエータ２０が駆動されたときに、圧力室１６から共通インク室１２ａ、１２ｂへ向かうインクの圧力波を抑えるため、圧力室１６よりも断面が小さくなっている。
【００１６】
さらに、各圧力室１６の長手方向に中途部には、ベースプレート１４の板厚の半分程度の連設部１６ｃを設けることにより、多数並設された圧力室１６の側壁の剛性の低下を防止する。
【００１７】
また、スペーサプレート１３及びベースプレート１４の一端に穿設された供給孔１９ａ、１９ｂは、相互に重なって前記共通インク室１２ａに連通している。そして、この供給孔１９ａの上面には、その上方のインクタンク（図示せず）から供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が張設されている。
【００１８】
次に、キャビティユニット９を組み立てる方法について説明する。図９に示すように、４枚のリードフレーム１００ａ〜１００ｄを積層して接着固定するものであり、各リードフレーム１００ａ〜１００ｄには、所定のパターンが形成された薄板状の部品としてのマニホールドプレート１１、１２、スペーサプレート１３、ベースプレート１４が一定間隔にて連設配置されるものとする。即ち、最下層となるリードフレーム１００ｄには、前記実施形態におけるベースプレート１４を一定間隔にて配置するように形成されている。なお、左右の細長いフレーム枠１０２、１０２の間は適宜間隔でタイバー１０４に連結されている。同様に、下から第２層のリードフレーム１００ｃにはスペーサプレート１３が前記と同じ間隔で形成されている。下から第３層のリードフレーム１００ｂには、マニホールドプレート１２が前記と同じ間隔で形成されている。また、最上層のリードフレーム１００ａには他方のマニホールドプレート１１が前記と同じ間隔で形成されている。また、前記各リードフレーム１００ａ〜１００ｄにおけるフレーム枠１０２には適宜間隔にて位置決め孔１０５が形成されている。なお、各プレート１１、１２、１３、１４はフレーム枠１０２に対して微小幅の連設片１０６で連結されている。
【００１９】
これらのリードフレームを積層する場合、図２に示すように、キャビティユニット９の使用状態（下面側にインクのノズルが開口される状態）と同じになるようにノズルプレート１０を最下層に、べースプレート１４を最上層になるようにリードフレーム１００ａ〜１００ｄを積層するか、またはその上下が逆になるように、各プレート１０〜１４を配置して積層させてよい（図５参照）。これらのとき、図５、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すごとく、上下に隣接するプレートの相対向する面のうちの片面に接着剤用の細幅の逃がし溝３４、３５を凹み形成する。図５では最下層のベースプレート１４、下から第２層のスペーサプレート１３及び第３のマニホールドプレート１２の各々の片面に形成された接着剤用の逃がし溝３４、３５が上向きになるように配置されるものとする。
【００２０】
また、前記逃がし溝３４、３５に連通する位置であって、且つ積層する各プレート１２、１３の平坦面における上下の同じ位置には、各プレート１２、１３の板厚を貫通して互いに上下方向に連通するように空気逃がし孔３７、３８を穿設する。最上層のマニホールドプレート１１（またはベースプレート１４が最上層になるときにはベースプレート１４）には、空気逃がし孔３７、３８と連通する位置に開口部３６が板厚を貫通して形成され、外部に開口されている。また、最下層のベースプレート１４に形成される空気逃がし孔３６ａは前記逃がし溝３４（３５）とほぼ同じ深さ（板厚さの半分程度）で下面側には連通しない凹みとする（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）。
【００２１】
さらに、最上層のプレート１１と最下層のプレート１４とを除く中間層のプレート１２、１３における空気逃がし孔３７、３８の直径Ｄ２を少なくとも最上層のプレート１１における開口部３６の直径Ｄ１より大きく形成し、且つ逃がし溝３４、３５の幅よりも大きく形成することにより、積層時の接着剤４１が各プレート１１〜１４の合わせ面に沿って移動するときに、前記中間層における大径の空気逃がし孔３７、３８は、接着剤４１に混じった空気（気泡）の逃げ道を確保すると共に、各プレートの外周縁に接着剤４１が漏出しないための接着剤溜まり部となるようにするものである（図５（ｂ）参照）。
【００２２】
そして、リードフレーム１００ａ〜１００ｄのプレートの積層面に予め接着剤４１を塗布する。この接着剤４１の塗布方法の一つとしては、治具の平坦面に予め接着剤４１を薄く塗布しておき、この塗布面に前記リードフレーム１００ａ〜１００ｄのプレートの積層面を合わせることにより、例えば、ベースプレート１４における逃がし溝３４、３５、圧力室１６、他端流路１６ｂ、絞り部１６ｄ、空気逃がし孔３６ａ等の凹所以外の平坦な凸面に接着剤４１を転写することができる。接着剤４１を塗布したローラ面に前記プレートの積層面を押し当てて転写するようにしても良い。
【００２３】
次いで、位置決め孔１０５にピンを差し込み、最下層のリードフレーム１００ｄと最上層のリードフレーム１００ａとに挟持力または押圧力を作用させて、加圧し、接着固定するものである。
【００２４】
このようにして接着剤４１を転写した複数枚のリードフレームを押圧して、各プレート１１、１２、１３、１４の広幅面を接着固定するとき、余分の接着剤４１は前記逃がし溝３４、３５に流れ込み、次いで、さらに余分の接着剤４１は、図５（ｂ）に示すように、空気逃がし孔３６ａ、３７、３８を充満させる。このとき、前記隣接するプレート１１、１２、１３、１４の合わせ面（広幅面）や接着剤４１中に紛れ込んだ空気は、気泡となって前記横方向の逃がし溝３４、３５及び縦方向の空気逃がし孔３６ａ、３７、３８中の接着剤４１と共に移動して、開口部３６からプレートの外に排出される。その結果、前記隣接するプレート１１、１２、１３、１４の合わせ面（広幅面）に気泡を含まない層状に形成された接着剤４１によって安定した接着兼シール層を形成することができる。しかも、中間層における空気逃がし孔３７、３８の直径が開口部３６よりも大きい、即ち空気逃がし孔の空洞体積（容積）が大きいから、余分の接着剤４１が前記空気逃がし孔３７、３８内に溜まって、開口部３６からキャビティユニット９の外へ流れ出す接着剤４１の量を大幅に減少させることができる。
【００２５】
なお、最下層のプレート１４の空気逃がし溝３６ａも大径に形成しても良いが、逃がし溝３５から大径の空気逃がし孔３８に接着剤が流れ込むので、逃がし溝３５の幅と同じ径でも良い。
【００２６】
従って、最上層のプレートの開口部３６から外に溢れ出し、加圧接合装置に接着剤が付着してしまうことが少なくなり、その始末のために、余分の清掃作業を実行したりするメンテナンス作業を行う回数も少なくできる。また、前記加圧接合作業に際して、接着剤付着防止のためのシートを加圧接合装置に敷設する交換頻度も少なくできるという効果を奏する。
【００２７】
その後、最上層のマニホールドプレート１１の上面にて前記空気逃がし孔３６の箇所を接着剤等のシール剤３８にて封止すると、マニホールドプレート１１の上面が平滑な広幅面であり、この面でシールすることから、確実に前記シール剤にて塞ぐことができる。その結果、各プレート１１、１２、１３、１４におけるインク流路としての、共通インク室１２ａ、１２ｂ、連通孔１７、インク流路１８、並びに各圧力室１６や先端流路１６ａ、他端流路１６ｂ等からキャビティユニット９の外部へのインクの漏出が確実に防止できるのである。
【００２８】
なお、粘性の低い（液状の）接着剤４１がプレート（ベースプレート１４等を含む、以下同じ）の合わせ面のような狭い隙間を通る毛細管現象では、断面積の大きい箇所よりも毛細管力が大きい、断面積の小さい箇所の方に、先に接着剤４１が引き寄せられるから、インク流路としての他端流路１６ｂから圧力室１６に連通する前記絞り部１６ｄや連通孔１７、インク流路１８の各断面積よりも逃がし溝３４、３５の断面積を小さくなるように設定することで、プレートの合わせ面における接着剤４１が前記各インク流路よりも先に逃がし溝３４、３５を介して空洞体積（容積）が大きい中間層における空気逃がし孔３７、３８に接着剤４１を導き、インク流路が接着剤４１で塞がれるのを防止できるのである。
【００２９】
図７、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す第２実施形態では、前記空気逃がし孔３７、３８の近傍の逃がし溝３５の一部分に、幅すなわち平面視の面積が拡大形成された拡大接着剤溜まり部４２を形成したものである。この拡大接着剤溜まり部４２は各プレート１２〜１４の板厚の略半分程度をハーフエッチングして凹み形成したものである。空気逃がし孔の直径は、拡大接着剤溜まり部４２の幅と同じであることが好ましいが、小さくても良い。前記接着剤４１による接合時の中間層での余分の接着剤４１が拡大接着剤溜まり部４２に溜まるので、キャビティユニット９の外へ流れ出す接着剤４１の量を大幅に減少させることができる。前記と同様のメンテナンス作業の頻度を少なくできる効果を奏する。
【００３０】
また、前記第２実施形態の変形例として、上下に隣接するプレートにおける空気逃がし孔３７、３８、３６の位置を互いにその軸線が一致しないように横にずらす（上下の空気逃がし孔のプレートの積層方向に延びる軸線同士が食い違うようにずらす）ものである。例えば、図７、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す実施形態のように、最下層のプレート１４における拡大接着剤溜まり部４２の一部と平面視で重なる位置にその上層のプレート１３における空気逃がし孔３８を形成し、さらにそのプレート１３における拡大接着剤溜まり部４２の一部と平面視で重なる位置にその上層のプレート１２における空気逃がし孔３８を形成し、さらにそのプレート１２における拡大接着剤溜まり部４２の一部と平面視で重なる位置にその上層のプレート１１における空気逃がし孔３６を形成する場合、少なくとも上下に隣接する空気逃がし孔同士の軸線が横にずれて一致しないように設定するのである。
【００３１】
このように前記上下の空気逃がし孔の位置が横にずれていると、プレート１１〜１４の合わせ面に塗布された接着剤４１は、加圧接合時に逃がし溝３４、３５から拡大接着剤溜まり部４２に流れ込んで溜まり、次いで各プレートの上下方向に貫通する空気逃がし孔を介して、上層のプレート側に移動するというようにジグザグ状に接着剤４１が移動する。従って、粘性の小さい接着剤４１が一気に上層のプレート側に到達せず、各層における拡大接着剤溜まり部４２及び大径の空気逃がし孔３７（３８）に接着剤４１を確実に捕捉して、キャビティユニット９の外への接着剤４１のはみ出し量を少なくできる。
【００３２】
以上のようにして接着固定されたリードフレーム１００ａ〜１００ｄから連設片１０６が切断されて、一体化されたキャビティユニット９が取り外される。その後ノズルプレート１０を同じく接着剤にて固定する。このキャビティユニット９では、前記前記ベースプレート１４及びスペーサプレート１３の一端部に穿設の供給孔１９ａ，１９ｂから前記共通インク室１２ａ、１２ｂ内に流入したインクは、この共通インク室１２ａから前記各インク流路１８を通って前記各圧力室１６内に分配されたのち、この各圧力室１６内から前記連通孔１７、１７、１７を通って、当該圧力室１６に対応するノズル１５に至るという構成になっている。
【００３３】
一方、前記圧電アクチュエータ２０は、図１及び図４に示すように、複数枚の圧電シート２１を積層した構造で、特開平４−３４１８５３号公報に開示されたものと同様に、１枚の厚さが３０μｍ程度の各圧電シート２１のうち最下段の圧電シートとそれから上方へ数えて偶数番目の圧電シートの上面（広幅面）には、前記キャビティユニット９における各圧力室１６に対応した箇所ごとに細幅の個別電極（図示せず）が、第１の方向（長辺方向）に沿って列状に形成され、各個別電極は前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って各圧電シートの長辺の端縁部近傍まで延びている。下から奇数段目の圧電シートの上面（広幅面）には、複数個の圧力室１６に対して共通のコモン電極（図示せず）が形成されており、最上段のトップシート２３の上面には、その長辺の端縁部に沿って、前記個別電極の各々に対して電気的に接続される表面電極３０と、前記各コモン電極に対して電気的に接続される表面電極３１とが、設けられている（図１参照）。
【００３４】
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ２０における下面（圧力室１６と対面する広幅面）全体に、接着剤層としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着剤シート４１ａを予め貼着し、次いで、前記キャビティユニット９に対して、当該圧電アクチュエータ２０が、その各個別電極を前記キャビティユニット９における各圧力室１６の各々に対応させて接着・固定される（図４参照）。また、この圧電アクチュエータ２０における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル４０が重ね押圧されることにより、このフレキシブルフラットケーブル４０における各種の配線パターン（図示せず）が、前記各表面電極３０、３１に電気的に接合される。
【００３５】
この構成において、前記圧電アクチュエータ２０における各個別電極２４のうち任意の個別電極と、コモン電極との間に電圧を印加することにより、圧電シート２１のうち前記電圧を印加した個別電極の部分に圧電による積層方向の歪みが発生し、この歪みにて前記各個別電極に対応する圧力室１６の内容積が縮小されることにより、この圧力室１６内のインクが、ノズル１５から液滴状に噴出して、所定の印字が行われる（図４参照）。
【００３６】
前記各実施形態では、インクジェットヘッドの組み立てに適用したが、電子部品の組み立てに際しても複数枚のリードフレーム等の薄板状部品であって、液体流路が所定パターンで少なくとも片面に形成された薄板状部品が少なくとも一枚あるときの複数枚の薄板状部品の積層固定の構造に対して最適なものである。また、インクジェットヘッドに適用する場合、アクチュエータとして圧電素子以外に加熱素子を使用することもできる。
【００３７】
【発明の作用・効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明の薄板状部品の積層接着構造は、所定のパターンの液体流路が少なくとも片面に形成された少なくとも１枚の薄板状部品を含む複数枚の薄板状部品を、接着剤を介して積層接着する構造において、前記液体流路より外周位置に、接着剤を塗布する箇所に沿って細幅の逃がし溝を凹み形成し、該逃がし溝に対向する各薄板状部品には、該逃がし溝と連通し、且つ当該薄板状部品の厚さ方向に貫通する空気逃がし孔を穿設し、前記各薄板状部品の空気逃がし孔を、相互に連通するように重ね配置するとともに、その一端において積層最外層における少なくとも一方の面から外方へ開口させているから、薄板状部品の合わせ面（広幅面）や接着剤中に紛れ込んだ空気は、気泡となって前記合わせ面や横方向の逃がし溝及び縦方向の空気逃がし孔中の接着剤と共に移動して、薄板状部品の外に排出される。その結果、前記隣接する薄板状部品の合わせ面（広幅面）に層状に形成された接着剤の層によって、安定した接着兼シール層を形成することができる。
【００３８】
そして、本発明では、前記空気逃がし孔を前記逃がし溝の幅よりも大きく拡大形成し、かつ前記積層最外層における開口部よりも大きく形成したものであるから、空気逃がし孔の空洞体積（容積）が大きくなる。従って、余分の接着剤が前記空気逃がし孔内に溜まって、キャビティユニットの外へ流れ出す接着剤の量を大幅に減少させることができるので、最上層の薄板状部品の空気逃がし孔から外に溢れ出し、加圧接合装置に接着剤が付着してしまうことが少なくなり、その始末のために、余分の清掃作業を実行したりするメンテナンス作業を行う回数も少なくできる。また、前記加圧接合作業に際して、接着剤付着防止のためのシートを加圧接合装置に敷設する交換頻度も少なくできるという効果を奏する。
【００３９】
そして、請求項２に記載の発明は、薄板状部品の積層接着構造において、前記各薄板状部品の空気逃がし孔を相互に連通させるとともに、その一端において積層最外層における少なくとも一方の面から外方へ開口させ、前記空気逃がし孔近傍の前記逃がし溝の一部分に、該逃がし溝の幅を拡大して接着剤溜まり部を形成したものである。
【００４０】
従って、前記接着剤による接合時の中間層での余分の接着剤が、容積の拡大された接着剤溜まり部に溜まるので、キャビティユニットの外へ流れ出す接着剤の量を大幅に減少させることができる。請求項１の発明と同様のメンテナンス作業の頻度を少なくできる効果を奏する。
【００４１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の薄板状部品の積層接着構造において、前記各薄板状部品における空気逃がし孔を、薄板状部品の積層方向に延びる軸線同士が食い違い状に配置されているものであるから、薄板状部品の合わせ面に塗布された接着剤は、加圧接合時に逃がし溝から拡大接着剤溜まり部に流れ込んで溜まり、次いで各薄板状部品の上下方向に貫通する空気逃がし孔を介して、隣接層の薄板状部品側に移動するというようにジグザグ状に接着剤が移動する。従って、粘性の小さい接着剤が一気に最外層の薄板状部品側に到達せず、各層における拡大接着剤溜まり部及び大径の空気逃がし孔に接着剤を確実に捕捉して、キャビティユニットの外への接着剤のはみ出し量を少なくできる。
【００４２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の薄板状部品の積層接着構造において、前記薄板状部品は、複数のノズルを備えたインクジェットプリンタヘッド用のプレートであり、前記液体流路は、インク供給源から、前記各ノズルへインクを通過させるためのインク流路としたものである。従って、インクジェットプリンタヘッド用のプレートの積層作業時に最上層から接着剤が多量にはみ出さないようにして周囲を汚さない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】キャビティユニットの分解斜視図である。
【図３】キャビティユニットの分解部分的拡大斜視図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線矢視拡大断面図である。
【図５】ノズル側を上にして配置した各プレートの逃がし溝及び空気逃がし孔を示す分解斜視図である。
【図６】（ａ）は積層に先立つ接着剤塗布状態を示す逃がし溝、空気逃がし孔等の断面図、（ｂ）は各プレートの積層接着状態を示す断面図である。
【図７】第２実施形態における逃がし溝、拡大接着剤溜まり部、空気逃がし孔等を示す要部拡大斜視図である。
【図８】（ａ）は第２実施形態における積層に先立つ接着剤塗布状態を示す逃がし溝、空気逃がし孔等の断面図、（ｂ）は各プレートの積層接着状態を示す断面図である。
【図９】本案のリードフレームの積層を示す斜視図である。
【符号の説明】
９キャビティユニット
１０ノズルプレート
１１、１２マニホールドプレート
１３スペーサプレート
１４ベースプレート
１５ノズル
１６圧力室
１６ｂ他端流路
１６ｄ絞り部
１７連通孔
１８インク流路
２０圧電アクチュエータ
３４、３５逃がし溝
３７、３８空気逃がし孔
３６開口部
４１接着剤
４２拡大接着剤溜まり部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure in which a plurality of thin plate-shaped components used for an ink jet printer head, electronic components, and the like are bonded and fixed in a laminated manner.
[0002]
[Prior art]
In the prior art on-demand type ink jet printer head, as described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-163, the cavity unit includes a nozzle plate in which nozzles are arranged in a row and a pressure chamber for each nozzle. A base plate provided with a plurality of plates having an ink flow path connected between the two plates and connected to an ink supply source and communicating with the pressure chamber, and a common ink chamber (manifold chamber) are bonded with an adhesive. An injection pressure generating means such as a driving piezoelectric element is fixed to the back surface of the cavity unit corresponding to the pressure chamber.
[0003]
In the prior art, at least one plate of the upper and lower plates (thin-plate parts) to be laminated is provided on one surface of the ink flow path or the outer peripheral position of the manifold chamber along a location where an adhesive is applied. An elongated relief groove is recessed. Further, by providing a through hole communicating with the relief groove and penetrating the plate thickness of each plate (however, the bottom of the through hole in the lowermost layer of the stack is sealed), an adhesive is applied to the plurality of plates. So that air (bubbles) introduced into the applied adhesive or into the mating surface of the adjacent plate can be discharged to the outside of the cavity unit through the escape groove and the through hole when the layers are laminated and pressure-bonded. I do. Also, the excess adhesive applied can be discharged out of the cavity unit through the relief groove and the through hole when the adhesive is pressed between the mating surfaces. In addition, since the escape groove is not opened at the outer peripheral edge of each plate, it is possible to prevent the leakage of ink from the ink flow path or the like to the outside of the cavity unit when the applied adhesive layer also serves as a seal layer. Was something.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-96478 (see FIGS. 7 and 8)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the viscosity of the adhesive is low, the adhesive overflows from the through-hole of the uppermost plate during the pressure joining operation of the plates, and the adhesive adheres to the pressure joining device. Frequent maintenance work, such as performing extra cleaning work, is required to dispose of the glue. Alternatively, there has been a problem that extra work such as laying a sheet for preventing adhesion of an adhesive in a pressure bonding apparatus is required in the pressure bonding operation.
[0006]
Such a problem can occur also when assembling an electronic component having a small pattern.
[0007]
It is a technical object of the present invention to obtain a laminated and bonded (fixed) structure of thin plate-shaped components that solves such a problem.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this technical object, a laminated adhesive structure of a thin plate component according to the first aspect of the present invention includes a plurality of thin plate components including at least one thin plate component having a liquid flow path of a predetermined pattern formed on at least one surface. In a structure in which a plurality of thin plate-shaped parts are laminated and bonded via an adhesive, a narrow relief groove is formed at an outer circumferential position from the liquid flow path along a portion to which the adhesive is applied, and the relief groove is formed. Each of the opposed thin plate-shaped components is provided with an air release hole communicating with the escape groove and penetrating in the thickness direction of the thin plate-shaped component, and the air release holes of the thin plate-shaped components are communicated with each other. And at one end thereof, open outward from at least one surface of the outermost layer of the laminated layer, the air release hole is formed so as to be larger than the width of the relief groove, and the opening in the outermost layer of the laminated layer is formed. Department Ri also is made larger form.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, a plurality of thin plate-like components including at least one thin plate-like component having a liquid flow path of a predetermined pattern formed on at least one surface are laminated and bonded via an adhesive. In the structure, a narrow relief groove is formed in the outer peripheral position from the liquid flow path along a place where the adhesive is applied, and each of the thin plate-shaped parts opposed to the relief groove communicates with the relief groove. And, an air release hole penetrating in the thickness direction of the thin plate-shaped component is formed, and the air release holes of each of the thin plate-shaped components are communicated with each other. And an adhesive pool is formed in a part of the escape groove near the air escape hole by enlarging the width of the escape groove.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the laminating and bonding structure of the thin plate components according to the second aspect, the air release holes in each of the thin plate components are staggered by axes extending in the laminating direction of the thin plate components. It is arranged in.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the laminated adhesive structure of the thin plate-shaped component according to any one of the first to third aspects, the thin plate-shaped component is a plate for an inkjet printer head having a plurality of nozzles, The liquid flow path is an ink flow path for passing ink from an ink supply source to each of the nozzles.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 6 show a piezoelectric ink jet printer head according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, on the upper surface of a plate type piezoelectric actuator 20 joined to a metal plate cavity unit 9, a flexible flat cable 40 is overlapped and joined with an adhesive for connection with an external device. It is assumed that ink is ejected downward from the nozzle 15 opened on the lower surface side of the lowermost cavity unit 9.
[0013]
The cavity unit 9 is configured as shown in FIGS. That is, the nozzle plate 10, the two manifold plates 11, 12, the spacer plate 13, and the five thin plates of the base plate 14 are each laminated by bonding with an adhesive and laminated. Except for the nozzle plate 10 described above, each of the plates 11, 12, 13, and 14 is made of a 42% nickel alloy steel plate and has a thickness of about 50 μm to 150 μm. In the nozzle plate 10, nozzles 15 for ejecting ink having a minute diameter (about 25 μm in the embodiment) are provided in a staggered arrangement of two rows along a first direction (long side direction) of the nozzle plate 10. Has been. That is, a number of nozzles 15 are formed in a staggered arrangement at intervals of a minute pitch P along two parallel reference lines 10a and 10b extending in the first direction of the nozzle plate 10. The two manifold plates 11 and 12 have common ink chambers (manifold chambers) 12a and 12b for storing ink from an external ink supply source and then supplying ink to a pressure chamber 16 described later. It is drilled so as to extend along both sides of the row of nozzles 15. However, the common ink chamber 12b in the lower manifold plate 11 facing the nozzle plate 10 is formed to be recessed so as to open only above the manifold plate 12 (see FIGS. 3 and 4). The common ink chambers 12a and 12b are structured to be sealed by stacking the spacer plate 13 on the upper manifold plate 12.
[0014]
Also, the base plate 14 has a plurality of narrow pressure chambers 16 extending in a second direction (short side direction) orthogonal to a center line along the long side (the first direction). Have been. When the longitudinal reference lines 14a and 14b are set in parallel on both left and right sides of the center line, the front end flow path 16a of the pressure chamber 16 on the left side of the center line is positioned on the right longitudinal reference line 14a. On the contrary, the front end flow paths 16a of the pressure chambers 16 on the right side of the longitudinal center line are located on the left longitudinal reference line 14b, and the front end flow paths 16a of the left and right pressure chambers 16 are alternately arranged. Therefore, the pressure chambers 16 on the left and right sides are alternately arranged so as to extend every other direction in the opposite direction.
[0015]
The tip passages 16a of the pressure chambers 16 are formed in the staggered arrangement of the nozzles 15 of the nozzle plate 10 with the ink penetrated in the staggered arrangement of the spacer plate 13 and both of the manifold plates 11, 12. It communicates via communication holes 17, 17, 17 having a small diameter as a flow path. On the other hand, the other end of each of the pressure chambers 16 is connected to a large-diameter other-end flow path 16b through a half-etched elongated narrow portion 16d as an ink flow path having a small cross-sectional area. Reference numeral 16b communicates with the common ink chambers 12a and 12b of the manifold plates 11 and 12 via ink passages 18 formed on both right and left sides of the spacer plate 13. As shown in FIGS. 3 and 4, the other end flow path 16b and the elongated narrowed portion 16d are formed by half etching so as to be opened only on the lower surface side of the base plate 14. The diameter of the other end channel 16b is substantially equal to the diameter of the ink channel 18. The throttle section 16d has a smaller cross section than the pressure chamber 16 in order to suppress a pressure wave of ink flowing from the pressure chamber 16 to the common ink chambers 12a and 12b when the piezoelectric actuator 20 is driven.
[0016]
Further, by providing a continuous portion 16c of about half the thickness of the base plate 14 at a halfway portion in the longitudinal direction of each of the pressure chambers 16, a decrease in rigidity of the side walls of the pressure chambers 16 arranged in parallel is prevented. .
[0017]
The supply holes 19a and 19b formed at one end of the spacer plate 13 and the base plate 14 overlap with each other and communicate with the common ink chamber 12a. A filter 29 for removing dust in ink supplied from an ink tank (not shown) above the supply hole 19a is provided on the upper surface of the supply hole 19a.
[0018]
Next, a method of assembling the cavity unit 9 will be described. As shown in FIG. 9, four lead frames 100a to 100d are laminated and fixedly adhered. Each of the lead frames 100a to 100d has a manifold plate as a thin plate-shaped component having a predetermined pattern formed thereon. It is assumed that 11, 12, the spacer plate 13, and the base plate 14 are arranged continuously at a constant interval. That is, the base plate 14 in the above embodiment is formed on the lead frame 100d, which is the lowermost layer, so as to be arranged at regular intervals. The left and right elongated frame frames 102 are connected to the tie bar 104 at appropriate intervals. Similarly, spacer plates 13 are formed at the same intervals as above on the second-layer lead frame 100c from the bottom. Manifold plates 12 are formed at the same intervals as above on the third-layer lead frame 100b from the bottom. The other manifold plate 11 is formed on the uppermost lead frame 100a at the same interval as described above. Positioning holes 105 are formed at appropriate intervals in the frame 102 of each of the lead frames 100a to 100d. The plates 11, 12, 13, and 14 are connected to the frame 102 by connecting pieces 106 having a very small width.
[0019]
When stacking these lead frames, as shown in FIG. 2, the nozzle plate 10 is placed on the lowermost layer so that the use state of the cavity unit 9 (the state where the ink nozzles are opened on the lower surface side) is the same. The lead frames 100a to 100d may be stacked so that the base plate 14 is the uppermost layer, or the respective plates 10 to 14 may be arranged and stacked such that the top and bottom are inverted (see FIG. 5). At this time, as shown in FIGS. 5, 6 (a) and 6 (b), narrow relief grooves 34, 35 for the adhesive are formed on one of the opposing surfaces of the vertically adjacent plates. A dent is formed. In FIG. 5, the relief grooves 34 and 35 for adhesive formed on one side of each of the lowermost base plate 14, the second-layer spacer plate 13 and the third manifold plate 12 from below are arranged so as to face upward. Shall be.
[0020]
Further, at the positions communicating with the escape grooves 34 and 35 and at the same upper and lower positions on the flat surface of the plates 12 and 13 to be laminated, the plates penetrate the plate thickness of the plates 12 and 13 and are vertically aligned with each other. Holes 37 and 38 are formed so as to communicate with the holes. An opening 36 is formed in the uppermost manifold plate 11 (or the base plate 14 when the base plate 14 becomes the uppermost layer) at a position communicating with the air release holes 37 and 38 so as to penetrate the plate thickness, and is opened to the outside. ing. Further, the air release hole 36a formed in the lowermost base plate 14 is formed as a recess which is substantially the same depth (about half the plate thickness) as the release groove 34 (35) and does not communicate with the lower surface side (FIG. 5 ( a) and FIG. 5 (b)).
[0021]
Further, the diameter D2 of the air release holes 37, 38 in the plates 12, 13 of the intermediate layer excluding the plate 11 of the uppermost layer and the plate 14 of the lowermost layer is formed to be at least larger than the diameter D1 of the opening 36 in the plate 11 of the uppermost layer. In addition, by forming the width larger than the width of the escape grooves 34 and 35, when the adhesive 41 at the time of lamination moves along the mating surface of the plates 11 to 14, the large-diameter air escape in the intermediate layer. The holes 37 and 38 secure an escape route for air (bubbles) mixed with the adhesive 41 and serve as an adhesive reservoir for preventing the adhesive 41 from leaking to the outer peripheral edge of each plate ( FIG. 5 (b)).
[0022]
Then, the adhesive 41 is applied in advance to the laminated surfaces of the plates of the lead frames 100a to 100d. As one method of applying the adhesive 41, the adhesive 41 is thinly applied on the flat surface of the jig in advance, and the laminated surface of the plates of the lead frames 100a to 100d is aligned with the applied surface. For example, the adhesive 41 can be transferred to a flat convex surface other than a concave portion such as the relief grooves 34 and 35, the pressure chamber 16, the other end channel 16b, the throttle portion 16d, and the air escape hole 36a in the base plate 14. The stacking surface of the plate may be pressed against the roller surface to which the adhesive 41 has been applied to transfer.
[0023]
Next, a pin is inserted into the positioning hole 105, and a pinching force or a pressing force is applied to the lowermost lead frame 100d and the uppermost lead frame 100a to apply pressure and bond and fix.
[0024]
When the plurality of lead frames to which the adhesive 41 has been transferred in this manner are pressed to bond and fix the wide surfaces of the plates 11, 12, 13, and 14, the excess adhesive 41 is removed from the escape grooves 34 and 35. Then, the extra adhesive 41 fills the air escape holes 36a, 37, and 38 as shown in FIG. 5B. At this time, air introduced into the mating surface (wide surface) of the adjacent plates 11, 12, 13, and 14 and the adhesive 41 becomes air bubbles to form the lateral escape grooves 34 and 35 and the vertical air. It moves together with the adhesive 41 in the escape holes 36a, 37, 38 and is discharged from the opening 36 to the outside of the plate. As a result, a stable bonding and sealing layer can be formed on the mating surface (wide surface) of the adjacent plates 11, 12, 13, and 14 with the adhesive 41 formed in a layer shape that does not contain air bubbles. In addition, since the diameter of the air release holes 37 and 38 in the intermediate layer is larger than the diameter of the opening 36, that is, the cavity volume (volume) of the air release holes is large, excess adhesive 41 is placed in the air release holes 37 and 38. The amount of the adhesive 41 that accumulates and flows out of the cavity unit 9 from the opening 36 can be significantly reduced.
[0025]
The air release groove 36a of the lowermost plate 14 may be formed to have a large diameter. However, since the adhesive flows from the release groove 35 into the large-diameter air release hole 38, even if the diameter is the same as the width of the release groove 35, good.
[0026]
Therefore, it is possible to reduce the possibility that the adhesive overflows from the opening 36 of the uppermost plate and adheres to the pressure bonding apparatus, and an extra cleaning operation is performed to clean up the pressure bonding device. Can be reduced. Further, at the time of the pressure joining operation, there is an effect that the frequency of replacing a sheet for preventing adhesion of an adhesive in the pressure joining device can be reduced.
[0027]
Thereafter, when the air release holes 36 are sealed on the upper surface of the uppermost manifold plate 11 with a sealing agent 38 such as an adhesive, the upper surface of the manifold plate 11 is a smooth wide surface, and the sealing surface is sealed with this surface. Therefore, the sealing agent can be reliably closed. As a result, the common ink chambers 12a, 12b, the communication holes 17, the ink flow paths 18, the pressure chambers 16, the front end flow paths 16a, and the other end flow paths as the ink flow paths in the plates 11, 12, 13, 14 are formed. It is possible to reliably prevent ink from leaking from the cavity unit 16 to the outside of the cavity unit 9.
[0028]
In the capillary phenomenon in which the low-viscosity (liquid) adhesive 41 passes through a narrow gap such as a mating surface of a plate (including the base plate 14 and the like, the same applies hereinafter), the capillary force is larger than a portion having a large cross-sectional area. Since the adhesive 41 is first drawn toward a portion having a smaller cross-sectional area, the narrowed portion 16 d communicating with the pressure chamber 16 from the other end flow path 16 b as an ink flow path, the communication hole 17, and the ink flow path 18 By setting the cross-sectional areas of the escape grooves 34 and 35 to be smaller than the respective cross-sectional areas, the adhesive 41 on the mating surface of the plate is hollowed out through the escape grooves 34 and 35 before the ink flow paths. The adhesive 41 is guided to the air release holes 37 and 38 in the intermediate layer having a large volume (volume), so that the ink flow path can be prevented from being blocked by the adhesive 41.
[0029]
In the second embodiment shown in FIGS. 7, 8 (a) and 8 (b), the width, that is, the area in plan view, is enlarged in a part of the escape groove 35 near the air escape holes 37 and 38. The enlarged adhesive reservoir 42 is formed. The enlarged adhesive pool portion 42 is formed by half-etching approximately half the plate thickness of each of the plates 12 to 14 so as to form a recess. The diameter of the air escape hole is preferably the same as the width of the expanded adhesive reservoir 42, but may be smaller. Since the excess adhesive 41 in the intermediate layer at the time of joining with the adhesive 41 accumulates in the enlarged adhesive accumulating portion 42, the amount of the adhesive 41 flowing out of the cavity unit 9 can be greatly reduced. This has the effect of reducing the frequency of maintenance work as described above.
[0030]
Further, as a modified example of the second embodiment, the positions of the air release holes 37, 38, and 36 in the vertically adjacent plates are shifted laterally so that their axes do not coincide with each other (lamination of plates of the upper and lower air release holes). The axes extending in the directions are staggered. For example, as in the embodiment shown in FIGS. 7, 8A and 8B, the upper layer plate is located at a position overlapping a part of the enlarged adhesive reservoir 42 in the lowermost layer plate 14 in plan view. 13, an air release hole 38 in the upper plate 12 is formed at a position overlapping a part of the enlarged adhesive reservoir 42 in the plate 13 in a plan view. In the case where the air release holes 36 in the upper plate 11 are formed at positions overlapping with a part of the enlarged adhesive pool portion 42 in plan view, at least the axes of the vertically adjacent air release holes are laterally shifted and do not coincide with each other. It is set to.
[0031]
If the positions of the upper and lower air release holes are shifted laterally in this manner, the adhesive 41 applied to the mating surfaces of the plates 11 to 14 is released from the release grooves 34 and 35 at the time of pressure bonding from the expanded adhesive reservoir. The adhesive 41 moves in a zigzag manner such that the adhesive 41 flows into and accumulates in the plate 42 and then moves to the upper plate side through an air release hole penetrating in the vertical direction of each plate. Therefore, the adhesive 41 having low viscosity does not reach the upper plate side at a stretch, and the adhesive 41 is reliably captured in the enlarged adhesive reservoir 42 and the large-diameter air escape hole 37 (38) in each layer, and The amount of the adhesive 41 protruding outside the unit 9 can be reduced.
[0032]
The connecting piece 106 is cut from the lead frames 100a to 100d bonded and fixed as described above, and the integrated cavity unit 9 is removed. Thereafter, the nozzle plate 10 is similarly fixed with an adhesive. In the cavity unit 9, the ink flowing into the common ink chambers 12a and 12b from the supply holes 19a and 19b formed in one end of the base plate 14 and the spacer plate 13 is supplied from the common ink chamber 12a to the respective inks. After being distributed into each of the pressure chambers 16 through the flow path 18, the inside of each of the pressure chambers 16 passes through the communication holes 17, 17, 17 to reach the nozzle 15 corresponding to the pressure chamber 16. It has become.
[0033]
On the other hand, as shown in FIG. 1 and FIG. 4, the piezoelectric actuator 20 has a structure in which a plurality of piezoelectric sheets 21 are stacked, and has a thickness of one sheet as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-34,853. The lowermost piezoelectric sheet of each of the piezoelectric sheets 21 having a thickness of about 30 μm and the upper surface (wide surface) of the even-numbered piezoelectric sheet counted upward from each of the positions corresponding to each pressure chamber 16 in the cavity unit 9. The narrow individual electrodes (not shown) are formed in a row along a first direction (long side direction), and each individual electrode is formed along a second direction orthogonal to the first direction. Each piezoelectric sheet extends to the vicinity of the long edge. A common electrode (not shown) common to the plurality of pressure chambers 16 is formed on the upper surface (wide surface) of the odd-numbered piezoelectric sheet from the bottom. The surface electrode 30 electrically connected to each of the individual electrodes and the surface electrode 31 electrically connected to each of the common electrodes are arranged along the edge of the long side. (See FIG. 1).
[0034]
Then, an adhesive sheet 41a made of an ink-impermeable synthetic resin material as an adhesive layer is applied in advance to the entire lower surface (the wide surface facing the pressure chamber 16) of the plate-type piezoelectric actuator 20 having such a configuration. Then, the piezoelectric actuator 20 is bonded and fixed to the cavity unit 9 with its individual electrodes corresponding to each of the pressure chambers 16 in the cavity unit 9 (see FIG. 4). The flexible flat cable 40 is overlaid and pressed on the upper surface of the piezoelectric actuator 20, so that various wiring patterns (not shown) of the flexible flat cable 40 are applied to the surface electrodes 30, 31. Electrically connected to
[0035]
In this configuration, by applying a voltage between any of the individual electrodes 24 of the piezoelectric actuator 20 and the common electrode, a piezoelectric element is applied to the portion of the piezoelectric sheet 21 to which the voltage is applied. As a result, the internal volume of the pressure chamber 16 corresponding to each of the individual electrodes is reduced, and the ink in the pressure chamber 16 is ejected from the nozzle 15 in a droplet form. Then, predetermined printing is performed (see FIG. 4).
[0036]
In the above embodiments, the present invention is applied to the assembly of the ink jet head.However, when assembling the electronic component, the electronic component is a thin plate-like component such as a plurality of lead frames, and the liquid flow path is formed in a predetermined pattern on at least one surface. This is most suitable for a structure for laminating and fixing a plurality of thin plate-shaped components when there is at least one component. When applied to an inkjet head, a heating element other than a piezoelectric element can be used as an actuator.
[0037]
[Action and Effect of the Invention]
As described above, the laminated adhesive structure of the thin plate component according to the first aspect of the present invention includes a plurality of thin plate components including at least one thin plate component in which a liquid flow path of a predetermined pattern is formed on at least one surface. In the structure in which the thin plate-shaped components are laminated and bonded via an adhesive, a narrow relief groove is formed in the outer peripheral position of the liquid flow path along a portion to which the adhesive is applied, and the concave groove faces the relief groove. Each sheet-like part is provided with an air escape hole communicating with the escape groove and penetrating in the thickness direction of the sheet-like part so that the air escape holes of the respective sheet-like parts communicate with each other. At one end of the outermost layer in the laminated outermost layer, the air is introduced outward from the mating surface (wide surface) of the thin plate-shaped component or the adhesive. The mating surface or side Move with direction of relief grooves and the longitudinal direction of the air escape adhesive in the pores, and is discharged to the outside of the thin plate part. As a result, a stable bonding and sealing layer can be formed by the layer of the adhesive layered on the mating surface (wide surface) of the adjacent thin plate-shaped components.
[0038]
In the present invention, since the air release hole is formed so as to be larger than the width of the release groove and larger than the opening in the outermost layer of the stack, the cavity volume (volume) of the air release hole is increased. Becomes larger. Therefore, the excess adhesive is accumulated in the air release hole, and the amount of the adhesive flowing out of the cavity unit can be significantly reduced, so that the adhesive overflows from the air release hole of the uppermost thin plate-shaped part. The adhesive is less likely to adhere to the dispensing and pressure bonding apparatus, and the number of maintenance operations, such as performing extra cleaning operations, can be reduced. Further, at the time of the pressure joining operation, there is an effect that the frequency of replacing a sheet for preventing adhesion of an adhesive in the pressure joining device can be reduced.
[0039]
According to a second aspect of the present invention, in the laminated bonding structure of the thin plate-shaped components, the air release holes of the respective thin plate-shaped components are communicated with each other, and at one end thereof, at least one of the outermost layers in the stacked outermost layer is outwardly connected. And an adhesive pool is formed in a part of the escape groove near the air escape hole by enlarging the width of the escape groove.
[0040]
Therefore, the excess adhesive in the intermediate layer during the bonding with the adhesive is accumulated in the enlarged adhesive reservoir, so that the amount of the adhesive flowing out of the cavity unit can be significantly reduced. . This has the effect of reducing the frequency of maintenance work as in the first aspect of the invention.
[0041]
According to a third aspect of the present invention, in the laminating and bonding structure of the thin plate components according to the second aspect, the air release holes in each of the thin plate components are staggered by axes extending in the laminating direction of the thin plate components. The adhesive applied to the mating surface of the sheet-shaped component flows into the enlarged adhesive reservoir from the relief groove at the time of pressure joining, and then accumulates, and then in the vertical direction of each sheet-shaped component. The adhesive moves in a zigzag manner such that the adhesive moves to the sheet-like component side of the adjacent layer via the penetrating air release hole. Therefore, the adhesive having low viscosity does not reach the thin plate-shaped component side of the outermost layer at a stretch, and the adhesive is reliably captured in the expanded adhesive reservoir and the large-diameter air release hole in each layer, and is out of the cavity unit. Of the adhesive can be reduced.
[0042]
According to a fourth aspect of the present invention, in the laminated adhesive structure of the thin plate-shaped component according to any one of the first to third aspects, the thin plate-shaped component is a plate for an inkjet printer head having a plurality of nozzles, The liquid flow path is an ink flow path for passing ink from an ink supply source to each of the nozzles. Therefore, during lamination of the plates for the ink jet printer head, a large amount of the adhesive does not protrude from the uppermost layer, so that the surroundings are not stained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a piezoelectric inkjet printer head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a cavity unit.
FIG. 3 is an exploded partial enlarged perspective view of a cavity unit.
FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV of FIG. 1;
FIG. 5 is an exploded perspective view showing an escape groove and an air escape hole of each plate arranged with the nozzle side facing upward.
6A is a cross-sectional view of a relief groove, an air release hole, and the like showing an adhesive application state prior to lamination, and FIG. 6B is a cross-sectional view showing a lamination adhesion state of each plate.
FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part showing a relief groove, an enlarged adhesive reservoir, an air escape hole, and the like in the second embodiment.
FIG. 8A is a cross-sectional view of a relief groove, an air release hole, and the like showing an adhesive application state prior to lamination according to the second embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional view showing a lamination adhesion state of each plate.
FIG. 9 is a perspective view showing the stack of the lead frame of the present invention.
[Explanation of symbols]
9 Cavity unit
10 Nozzle plate
11, 12 Manifold plate
13 Spacer plate
14 Base plate
15 nozzles
16 pressure chamber
16b Flow path at the other end
16d aperture
17 Communication hole
18 Ink channel
20 Piezoelectric actuator
34, 35 relief groove
37, 38 Air escape hole
36 opening
41 Adhesive
42 Expanded adhesive pool

Claims

In a structure in which a plurality of thin plate-like components including at least one thin plate-like component in which a liquid flow path of a predetermined pattern is formed on at least one surface are laminated and bonded via an adhesive,
At the outer peripheral position from the liquid flow path, a narrow relief groove is formed by recessing along a place where the adhesive is applied,
Each of the sheet-like parts facing the escape groove is provided with an air escape hole communicating with the escape groove and penetrating in the thickness direction of the sheet-like part,
The air release holes of the respective thin plate-shaped components are overlapped and arranged so as to communicate with each other, and are opened outward from at least one surface of the outermost layer at one end thereof,
The laminated adhesive structure for a thin plate-shaped component, wherein the air release hole is formed so as to be larger than the width of the release groove and larger than an opening in the outermost layer.

In a structure in which a plurality of thin plate-like components including at least one thin plate-like component in which a liquid flow path of a predetermined pattern is formed on at least one surface are laminated and bonded via an adhesive,
At the outer peripheral position from the liquid flow path, a narrow relief groove is formed by recessing along a place where the adhesive is applied,
Each of the sheet-like parts facing the escape groove is provided with an air escape hole communicating with the escape groove and penetrating in the thickness direction of the sheet-like part,
While allowing the air release holes of the respective thin plate-shaped components to communicate with each other, one end thereof is opened outward from at least one surface of the laminated outermost layer,
An adhesive structure for a thin plate-shaped component, wherein an adhesive pool is formed in a part of the escape groove near the air escape hole by expanding the width of the escape groove.

The laminated adhesive structure for a thin plate-shaped component according to claim 2, wherein the air release holes in each of the thin plate-shaped components are arranged so that axes extending in the stacking direction of the thin plate-shaped components are staggered.

The thin plate-shaped component is a plate for an inkjet printer head having a plurality of nozzles, and the liquid flow path is an ink flow path for passing ink from an ink supply source to each of the nozzles. The laminated adhesive structure for a thin plate-shaped component according to any one of claims 1 to 3.