JP2000117988A - インクジェットプリンタヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 天板に吐出孔をレーザにより加工する際に、
溝部を画像処理などの非接触法により位置決めを行うた
めに装置構成が複雑となり、更に、位置決めの時間もか
かりタクトが延び、天板の成形のバラツキ、あるいはロ
ットのバラツキにより非接触法による位置合せの条件が
変化してしまう。 【解決手段】 切断前のウェハ状態のヒーターボードに
樹脂性の材料を塗布する手段と、該樹脂性材料をレーザ
加工でトリミングすることによりヒーターボード上に基
準となる突起部を形成する手段とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタヘッドの製造方法、特に、樹脂性の材料を切断前
のウェハ状態のヒーターボードに塗布してレーザ加工し
て基準となる突起部を形成するようにしたインクジェッ
トプリンタヘッドの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタヘッドの
製造においては、天板にレーザで溝部と基準となる面を
同時に加工し、吐出孔をレーザで加工する際に、先に加
工した溝部を画像処理などの非接触法により測定して位
置決めを行い、上記の基準面を形成した天板をヒーター
ボードの切断面に突き当てて位置決めを行って接合して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例においては以下のような問題点が見られる。

【０００４】(1) 天板とヒーターボードの位置決め精度
がヒーターボードの切断面位置のバラツキに繋がってい
る。

【０００５】(2) 上記(1) におけるヒーターボード切断
面のバラツキを抑えるために、ヒーターボードの切断面
とヒータ間の距離精度を厳しくするために歩留まりが低
下している。

【０００６】(3) 天板に吐出孔をレーザにより加工する
際に、溝部を画像処理などの非接触法によって位置決め
を行うために装置構成が複雑となり、かつ位置決めの時
間もかかりタクトが延びている。

【０００７】(4) 上記(3) と同様に非接触法により位置
決めを行うために、天板の成形のバラツキ、あるいはロ
ットのバラツキにより非接触法による位置決めの条件が
変化してしまう可能性がある。

【０００８】本発明の目的は、このような従来における
問題を解決するために、画像処理などによる非接触法に
よる位置決めを行わずに、ヒーターボードに塗布された
樹脂性の材料にて形成された基準となる突起部を天板の
基準面に突き当てて位置決めして接合し、天板の溝部を
レーザ加工した状態で天板を回転させて吐出孔を加工す
るようにしたインクジェットプリンタヘッドの製造方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】従って、上述の目的を達
成するために、本発明に依るインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法は、切断前のウェハ状態のヒーターボー
ドに樹脂性の材料を塗布する手段と、該樹脂性の材料を
レーザ加工でトリミングすることによりヒーターボード
上に基準となる突起部を形成する手段とから成ることを
特徴とする。

【００１０】更に、本発明のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法は、インクジェットプリンタヘッドにお
いて、複数個のノズルを有する樹脂性の天板を製造する
際に、前記天板のノズルおよび基準面をレーザ加工する
手段を有することを特徴とする。

【００１１】更に、本発明のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法は、前記突起部が設けられた前記ヒータ
ーボードを切断したものと、前記ノズルおよび基準面が
加工された前記天板とを接合する際に、非接触法の位置
合せを行わずに、前記ヒーターボードの基準の突起部を
前記天板の基準面に突当てて、位置決めを行う手段を有
することを特徴とする。

【００１２】更に、本発明のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法は、前記基準の突起部を有する切断後の
ヒーターボードと、前記ノズルを加工した天板とを突当
てて位置決めを行う際に、荷重管理を行って突当て精度
を向上させることを特徴とする。

【００１３】また、本発明のインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法は、前記樹脂性の材料がアクリル系樹脂
またはエポキシ系樹脂の中から選ばれることを特徴とす
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】このように構成された本発明のイ
ンクジェットプリンタヘッドの製造方法によれば、上述
の従来の(1) 〜(4) の問題を解決するために、切断前の
ウェハ状態のヒーターボードに塗布した樹脂性の材料
を、レーザでトリミングして基準となる突起部をヒータ
ーボード上に形成し、あるいはまた、天板の溝部をレー
ザ加工すると同時に天板の基準面も加工して、ヒーター
ボードの基準突起部を天板の基準面に突き当てて位置決
めして接合する構成をとっている。

【００１５】このような構成をとることによって、ヒー
ターボードのヒーターと基準突起部との間の距離精度が
向上し、かつ天板の溝部と基準面間の距離精度が向上
し、天板とヒーターボードの突当て位置決め精度が向上
する。

【００１６】本発明のその他の目的と特徴および利点は
以下の添付図面に沿っての詳細な説明によって明らかに
なろう。

【００１７】（第１実施例）図１（Ａ）乃至図１（Ｄ）
は本発明のインクジェットプリンタヘッドの製造方法に
おける第１の実施例を示すヒーターボードの模式図で、
図１（Ａ）は樹脂性の材料を塗布する前の、切断前のヒ
ーターボードを示す図であり、図中、１はヒーターボー
ドで、１ａはヒーターである。図１（Ｂ）は樹脂性の材
料を塗布した後のヒーターボード１を示す図で、１ｂは
ヒーターボード１に塗布された樹脂性の材料である。図
１（Ｃ）はレーザ加工により樹脂性の材料１ｂをトリミ
ングして、基準の突起部を形成したヒーターボード１を
示す図で、１ｃはヒーターボード１上にヒーター１ａか
ら一定位置に形成された樹脂性の材料１ｂの突起部であ
る。更に、図１（Ｄ）は切断後の、ヒーター１ａに加え
て基準の突起部１ｃが形成されたヒーターボード１を示
す図である。

【００１８】図１（Ａ）に示されるように、ヒーターボ
ード１の上面にはヒーター１ａが所定の配列をもって配
置されており、このようなヒーターボード１の上に図１
（Ｂ）に示されるように樹脂性の材料１ｂが塗布され
る。次いで、ヒーターボード１上にレーザ光を照射して
樹脂性の材料１ｂをトリミングして、図１（Ｃ）に示さ
れるように基準となる突起部１ｃが形成される。こうし
て、所要の基準の突起部１ｃがヒーターボード１上にヒ
ーター１ａから一定位置に形成されたならば、切断線Ｓ
に沿ってヒーターボード１が切断されて図１（Ｄ）に示
されるように所定のサイズのヒーターボード１が製作さ
れる。

【００１９】上述した如く、本発明の第１の実施例にお
いては、図１（Ａ）乃至図１（Ｄ）に示されるように、
切断前のウェハ状態のヒーターボード１において、基準
の突起部１ｃを形成することによって、樹脂性の材料１
ｂを塗布する工程におけるタクトを短縮することがで
き、レーザ加工においても位置決めの回数を削除できる
ために、ヒーター１ａと基準の突起部１ｃとの間隔精度
が安定する。更に、切断線Ｓに沿った切断におけるヒー
ター１ａとヒーターボード１の切断面との間隔精度が緩
和でき、ヒーターボード１の歩留まりの向上を図ること
ができる。

【００２０】また、本実施例において、ヒーターボード
１に塗布される樹脂性の材料１ｂにはアクリル系樹脂
や、あるいはまたエポキシ系樹脂の中から選択して使用
することができる。勿論、このような樹脂性の材料に
は、他の同ような樹脂材料を用いることができるもので
ある。

【００２１】（第２実施例）図２（Ａ）および図２
（Ｂ）は本発明のインクジェットプリンタヘッドの製造
方法における第２の実施例を示す天板と溝加工部の模式
図で、図２（Ａ）は加工前の天板を示し、図２（Ｂ）は
レーザ加工後の天板を示すものである。図中、２は成形
によって製作された天板であり、２ａは溝加工を行う面
で、２ｂは基準面を加工する面、２ｃはレーザ加工によ
り作られた基準面である。

【００２２】このような天板２において、溝加工面２ａ
が基準加工面２ｂに対して予め所定の段差ｘをもって形
成されている。斯様に、基準加工面２ｂに対して所定の
段差ｘをもって形成された溝加工面２ａに対して、レー
ザ光が照射されて所定の溝深さＬｘを有した溝部２ｄが
形成される。なお、基準加工面２ｂに対する段差ｘは溝
加工の深さＬｘよりも小さい値とするのが好適である。

【００２３】図３は、図２（Ｂ）に示されるような本発
明の溝部２ｄの加工に用いられるマスクの模式図で、図
中、３はマスク、３ａは溝パターン、３ｂは基準面パタ
ーンで、Ｍｘは基準面２ｃと溝部２ｄとの距離である。

【００２４】先ず、成形によって製作された天板２の溝
加工面２ａの上に、図３に示されるマスク３が配置さ
れ、マスク３を介してレーザ光が照射されてマスク３を
通ったレーザ光が天板２に当たり、これによって溝部２
ｄが天板２に加工される。その際に、同じ深さで基準面
加工面２ｂを加工し、基準面２ｃを加工する。ただし、
段差ｘと溝深さＬｘの関係が、 ｘ≦Ｌｘ であることが条件であり、基準面２ｃと溝部２ｄの距離
Ｍｘは、後に接合されるエネルギー発生素子を有する基
板に合わせる。

【００２５】本実施例においては、段差ｘと溝深さＬｘ
は、ｘ＝３５μｍ（段差）、Ｌｘ＝５０μｍ（溝深さ）
と設定して加工を行った。また、マスク３上には溝パタ
ーン３ａと基準面パターン３ｂとは設けられて、同時に
レーザ加工することで、基準面２ｃと溝部２ｄの位置精
度がレンジ３μｍ以下と安定した加工が可能となってい
る。

【００２６】（第３実施例）図４（Ａ）および図４
（Ｂ）は本発明のインクジェットプリンタヘッドの製造
方法における第３の実施例を示すヒーターボード１と天
板２との接合部を示す模式図で、図４（Ａ）は接合前の
ヒーターボード１と天板２を示し、図４（Ｂ）は接合後
のヒーターボード１と天板２を示すもので、ヒーターボ
ード１には予めヒータ１ａと基準の突起部１ｃが上述し
たように設けられている。また、成形によって製作され
た天板２には、レーザ加工により基準面２ｃと溝部２ｄ
が設けられている。

【００２７】先ず、図４（Ａ）に示されるように、レー
ザ加工により基準面２ｃが形成された天板２がヒーター
ボード１の上に配置され、図示の矢印の方向から天板２
の側面に力Ｐを作用して押すことによって、天板２の基
準面２ｃがヒーターボード１のレーザ加工により形成さ
れた基準の突起部１ｃに突き当てられて、ヒーターボー
ド１に対して天板２が位置決めされてヒーターボード１
の上に天板２が配置される。ヒーターボード１上で天板
２に力Ｐを作用して押して移動する際に、ヒーターボー
ド１を圧電素子等の振動発生機で加振させて行うことも
可能である。また、天板２を押す際に、天板２がヒータ
ーボード１上で暴れないように天板２の吐出方向の前面
あるいは上面またはその両者を押さえるのが好適であ
る。本実施例においては、天板２の前面および上面をそ
れぞれ２０ｇの力で押さえて行った。なお、押さえ部は
先端が球状のＳＵＳ材の表面に０. １ｍｍ程度のテフロ
ンコーティングを行ったものを用い、天板２との摩擦と
傷を最小限に抑えている。

【００２８】（第４実施例）図５は本発明のインクジェ
ットプリンタヘッドの製造方法における第４の実施例を
示すヒーターボード１と天板２との接合部を示す模式図
で、図５（Ａ）は側面図で、図５（Ｂ）は正面図であ
る。図中、４は天板２の暴れを防ぐ上押さえ、５は上押
さえ４と同様に天板２の暴れを防ぐ前押さえ、６は天板
２をヒーターボード１に突当てる突当て部、７は突当て
時の押圧を管理するための荷重センサーである。

【００２９】本実施例は先の第４の実施例と同様に、ヒ
ーターボード１の上に天板２を置き、上押さえ４と前押
さえ５で天板２をヒーターボード１に押し付けておく。
その際に、上押さえ４と前押さえ５とも押しつけ力は２
０ｇｆとした。その後、突当て部６を天板２の側面に突
当て、天板２を押す。その際に、荷重センサー７も一緒
に移動する。天板２の基準面２ｃがヒーターボード１の
基準突起部１ｃに接し始めると、徐々に荷重センサー７
の値も上昇する。或る設定した荷重値になった時点で押
し付けを停止する。

【００３０】本実施例においては、ヒーターボード１を
下面から圧電素子で加振をした場合と、加振を行わない
場合との両方において、突当てを行った。その結果、移
動荷重には違いがあるが、突当て精度においてはほぼ同
じであった。加振を行った場合においては、設定荷重を
４５ｇｆ±５ｇｆで設定し、加振を行わない場合には設
定荷重は９０ｇｆ±５ｇｆとした。両者とも突当て精度
は±３μｍとなり、安定している。天板２の吐出孔とヒ
ーターボード１のヒーター１ａ部分とのズレは、ヒータ
ーボード１のヒーター１ａと基準突起部１ｃ間の精度±
２μｍを入れると、±５μｍ以下と安定している。

【００３１】加振は装置構成上により選択でき、場合に
よっては用いなくてもかまわない。本実施例では加振周
波数を２ｋＨｚと設定した。

【００３２】以上に説明したように、本発明のインクジ
ェットプリンタヘッドの製造方法によれば、以下のよう
な利点が得られる。

【００３３】(1) ヒーターボードの切断面を基準としな
いために、ヒーターボード切断精度を緩和でき、歩留ま
りも向上し、コストダウンに繋がる。

【００３４】(2) レーザ加工により形成した基準突起部
をもつヒーターボードとレーザ加工で形成した基準面を
もつ天板とを接合するために位置決め精度が向上し、印
字精度の安定化、およびより高密度ヘッドの対応を可能
とする。

【００３５】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のインクジェット
プリンタヘッドの製造方法は、切断前のウェハ状態のヒ
ーターボードに樹脂性の材料を塗布する手段と、該樹脂
性の材料をレーザ加工でトリミングすることによりヒー
ターボード上に基準となる突起部を形成する手段とから
成るので、ヒーターボードのヒーターと基準突起部間の
距離精度が向上され、装置自体の構成を簡素化すること
ができる。

【００３６】本発明の請求項２記載のインクジェットプ
リンタヘッドの製造方法は、前記突起部が設けられた前
記ウエハを切断したヒーターボードと、複数個のノズル
および基準面がレーザー加工された樹脂性の天板とを接
合する際に、非接触法の位置合せを行わずに、前記ヒー
ターボードの基準の突起部を前記天板の基準面に突当て
て、位置決めを行う手段を有するので、天板とヒーター
ボードの突当て位置決め精度が向上する。

【００３７】本発明の請求項３記載のインクジェットプ
リンタヘッドの製造方法は、前記基準の突起部を有する
切断後のヒーターボードと、前記ノズルを加工した天板
とを突当てて位置決めを行う際に、荷重管理を行って突
当て精度を向上させるので、非接触法による天板の溝部
と吐出孔の位置合せを廃止でき、レーザ加工機自体の装
置構成が簡素化できる。

【００３８】本発明の請求項４記載のインクジェットプ
リンタヘッドの製造方法は、前記樹脂性の材料がアクリ
ル系樹脂またはエポキシ樹脂の中から選ばれて用いられ
るので、インクジェットプリンタヘッドを安価に製作す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットプリンタヘッドの製造
方法における第１の実施例を示すヒーターボードの模式
図で、（Ａ）は樹脂性の材料を塗布する前の、切断前の
ヒーターボードを示す図、（Ｂ）は樹脂性の材料を塗布
した後のヒーターボードを示す図、（Ｃ）はレーザ加工
により樹脂性の材料をトリミングして基準の突起部を形
成したヒーターボードを示す図、（Ｄ）は切断後の、ヒ
ーターに加えて基準の突起部が形成されたヒーターボー
ドを示す図である。

【図２】本発明のインクジェットプリンタヘッドの製造
方法における第２の実施例を示す天板と溝加工部の模式
図で、（Ａ）は加工前の天板を示す図、（Ｂ）はレーザ
加工後の天板を示す図である。

【図３】本発明の溝部の加工に用いるマスクの模式図で
ある。

【図４】本発明のインクジェットプリンタヘッドの製造
方法における第３の実施例を示す天板とヒーターボード
との接合部を示す模式図で、（Ａ）は接合前のヒーター
ボードを示す図、（Ｂ）は接合後のヒーターボードを示
す図である。

【図５】図５は本発明のインクジェットプリンタヘッド
の製造方法における第４の実施例を示す天板とヒーター
ボードとの接合部を示す模式図で、（Ａ）は側面図で、
（Ｂ）は正面図である。

【符号の説明】

１ ヒーターボード １ａ ヒーター １ｂ 樹脂性の材料 １ｃ 基準突起部 ２ 天板 ２ａ 溝加工面 ２ｂ 基準加工面 ２ｃ 基準面 ２ｄ 溝部 ３ レーザマスク ３ａ 溝パターン ３ｂ 基準面パターン ４ 上押さえ ５ 前押さえ ６ 突当て部 ７ 荷重センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木上 博之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 林崎 公之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小野 敬之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大川 雅由 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF93 AG46 AP02 AP11 AP23 AP57 AP77

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断前のウェハ状態のヒーターボードに
   樹脂性の材料を塗布する手段と、 前記樹脂性の材料をレーザ加工でトリミングしてヒータ
   ーボード上に基準となる突起部を形成する手段とから成
   ることを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記突起部が設けられた前記ヒーターボ
   ードを切断したものと、複数個のノズルおよび基準面が
   レーザー加工された樹脂性の天板とを接合する際に、非
   接触法の位置合せを行わずに、前記ヒーターボードの基
   準の突起部を前記天板の基準面に突当てて、位置決めを
   行う手段を有することを特徴とする請求項１に記載のイ
   ンクジェットプリンタヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】 前記基準の突起部を有する切断後のヒー
   ターボードと、前記ノズルを加工した天板とを突当てて
   位置決めを行う際に、荷重管理を行って突当て精度を向
   上させることを特徴とする請求項１および請求項２に記
   載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 前記樹脂性の材料がアクリル系樹脂また
   はエポキシ系樹脂の中から選ばれることを特徴とする請
   求項１乃至請求項３いずれかに記載のインクジェットプ
   リンタヘッドの製造方法。