JP2004130715A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】各工程作業時にノズルプレートのインク流路部材に貼り付ける側の面の表面の傷付き、汚れ、接着の際の接着剤のはみ出しを防止することのできるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供すること。
【解決手段】ノズルプレート基材２００の片面に撥インク処理を施す第１の工程、前記ノズルプレート基材２００の撥インク処理面２００Ａに保護シート２０１を、撥インク処理されていない側の面に剥離シート２０２付きのシート状接着剤２０３の貼り付けを行う第２の工程、前記ノズルプレート基材２００にレーザーを用いてノズル孔加工を行うことによりノズルプレート２を作製する第３の工程、前記剥離シート２０２を剥離する第４の工程、前記ノズルプレート２をシート状接着剤２０３を介してインク流路部材１１に接着する第５の工程を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【選択図】 図６
【解決手段】ノズルプレート基材２００の片面に撥インク処理を施す第１の工程、前記ノズルプレート基材２００の撥インク処理面２００Ａに保護シート２０１を、撥インク処理されていない側の面に剥離シート２０２付きのシート状接着剤２０３の貼り付けを行う第２の工程、前記ノズルプレート基材２００にレーザーを用いてノズル孔加工を行うことによりノズルプレート２を作製する第３の工程、前記剥離シート２０２を剥離する第４の工程、前記ノズルプレート２をシート状接着剤２０３を介してインク流路部材１１に接着する第５の工程を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数に区切られた多数のインクチャネル内のインクをノズルプレートに形成されたノズル孔から吐出させるようにした例えばマルチチャネル型のインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数に区切られた多数のインクチャネル内のインクをノズルプレートに形成されたノズル孔から吐出させるようにしたマルチチャネル型インクジェット記録ヘッドは、多数のインクチャネルを形成したインク流路部材の前端面に、各インクチャネルに対応するように多数のノズル孔が形成されたノズルプレートを接合することにより製造される。
【０００３】
特許文献１には、シート状のノズルプレートに対して、撥インク処理、保護部材形成、ノズル孔加工を施した後にインク流路部材であるアクチュエータ基板に貼り付けることで、撥インク処理が施されている部分を保護部材によって傷付けないようにする技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１５６４１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなノズルプレートを用いたインクジェット記録ヘッドの製造方法では、ノズルプレートのアクチュエータ基板のようなインク流路部材に貼り付ける側の面は保護部材がなく、工程中に汚れたり、傷ついたりする問題がある。特にノズル孔をレーザー加工することにより形成する場合は、その加工時に発生したススが付着することによる汚れは大きな問題となり、接着剤でインク流路部材に接着する際の接着力の低下を招く可能性がある。
【０００６】
また、ノズルプレートをアクチュエータ基板のようなインク流路部材に接着する際に、接着剤のはみ出しによりノズル孔が詰まることがあり、これも大きな問題となる。
【０００７】
本発明は、これらの問題を解決するもので、各工程作業時にノズルプレートのインク流路部材に貼り付ける側の面の表面の傷付き、汚れ、接着の際の接着剤のはみ出しを防止することのできるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【０００９】
即ち、請求項１記載の発明は、ノズルプレート基材の片面に撥インク処理を施す第１の工程、前記ノズルプレート基材の撥インク処理面に保護シートを、撥インク処理されていない側の面に剥離シート付きのシート状接着剤の貼り付けを行う第２の工程、前記ノズルプレート基材にレーザーを用いてノズル孔加工を行うことによりノズルプレートを作製する第３の工程、前記剥離シートを剥離する第４の工程、前記ノズルプレートをシート状接着剤を介してインク流路部材に接着する第５の工程を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、ノズルプレート基材の両面に保護シート及び剥離シート付きシート状接着剤を貼り付けた状態で以降の各工程を行うことにより、各工程作業時にノズルプレート基材表面の傷付きや汚れを防止することができる。また、ノズル孔をレーザー加工する際に不完全燃焼により発生したススがノズルプレート基材表面に付着して汚染するおそれがなくなる。また、シート状接着剤を使うことで、インク流路部材に貼り付ける際の接着剤のはみ出しを抑え、ノズル孔の詰まりを防止することができる。更に、保護シートによりノズル孔を精度良く開けることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記保護シートを剥離する第６の工程を有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、保護シートを剥がす手間なくインクを射出することができるインクジェット記録ヘッドを得ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記保護シートは、ノズルプレート基材に貼り付けられた状態でノズルプレート基材からはみ出たタグ部を有することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、タグ部を保持して作業ができるので、インク流路部材に接着する際に、タグ部を保持し、張力を与えて接着すれば、しわの発生が無く精度良く接着できる。また、剥離するときもタグ部を保持して容易に剥離できる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記保護シートは、加熱によって粘着力が低下する粘着剤付きシートであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、加熱により粘着力が低下する粘着剤のついた保護シートを用いることで、シート状接着剤でノズルプレート基材をインク流路部材に貼り付けた後の加熱硬化時の熱で、粘着力が低下し剥離し易くなり、作業性が向上すると共に、剥離の際の粘着剤残り、撥インク膜の剥がれを防止できる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記第３の工程は、ノズル孔加工の際に、前記剥離シート側から行い、且つ前記保護シートを貫通しないようにすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、ノズルプレート基材のノズル孔加工の際に、保護シートを貫通しないようにすることで、ノズル孔加工後の各工程などで、保護シート側からのノズル孔内へのゴミの進入を防止することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、前記ノズルプレート基材の材料は複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有し、前記第２工程と第３工程の間に、剥離シートを貫通させずに、保護シート、ノズルプレート基材及びシート状接着剤を貫通させてノズルプレート個々の大きさに切断するレーザー切断工程を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、複数枚のノズルプレートを作製可能なノズルプレート基材を用いて、一括して撥インク処理、保護シート貼り付け、接着剤シート貼り付け、ノズル孔のレーザー穿孔を行うので、作業効率が良い。特に、レーザー穿孔時の位置合わせを、ノズルプレート個々に行わなくて済むので作業効率が良い。また、剥離シートを残して切断することで、ノズル孔のレーザー穿孔前に切断作業ができるので、切断時のノズル孔の汚れを防止できる。更に、インク流路部材に貼り付ける際は、剥離シートを剥がせば、簡単に複数枚のノズルプレートに分離できる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、前記ノズルプレート基材は、紫外線によってアブレーション可能な材料からなると共に、前記レーザーは、紫外線レーザーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、アブレーション可能なノズルプレート基材に対して紫外線レーザーで加工することにより、形状の整った孔を開けたり、切断することが可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
本発明の製造方法に係るインクジェット記録ヘッドは、インクチャネル内のインクを該インクチャネルの一端に形成されたノズル孔からインク滴として吐出するように構成されたものであれば、インクを吐出するエネルギーを発生するための構造はどのようなタイプでもよいが、ここではインクチャネルを構成する側壁が分極された圧電性材料により形成され、この側壁に電界を印加することにより側壁をせん断変形させてインクチャネル内のインクを吐出する、いわゆるシェヤーモードタイプの記録ヘッドを例に挙げて説明する。
【００２５】
図１は、完成されたマルチチャネル型インクジェットヘッドの構造の一例を示す一部破断斜視図である。
【００２６】
同図において、１はヘッドチップ、２はノズルプレート、３はバックプレート、４はインクマニホールドである。
【００２７】
同図に示すヘッドチップ１は、アクチュエータ基板１１と、該アクチュエータ基板１１の上面に接合されたカバー基板１２とにより構成されている。
【００２８】
アクチュエータ基板１１は、電界を印加することにより変形を生じる２枚の圧電材料基板１１ａ、１１ｂを、分極方向を互いに反対に向けてエポキシ系接着剤等を用いて上下に接合されてなり、それら２枚の圧電材料基板１１ａ、１１ｂに亘って円盤状の砥石（ダイシングブレード）等の公知の研削機を用いて所定ピッチで互いに平行な複数列の溝が加工されることにより、チャネル１３と隔壁１４とが交互に形成されている。なお、本発明のインク流路部材は、本実施形態におけるアクチュエータ基板１１に相当する。
【００２９】
各隔壁１４の壁面には該隔壁１４に電界を印加するための金属電極（図示せず）が形成されている。この金属電極の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法、めっき法等の公知の手段を用いることができる。図示する態様では、隔壁１４は分極方向の異なる２枚の圧電材料基板１１ａ、１１ｂからなるため、各金属電極は、それら両圧電材料基板１１ａ、１１ｂを駆動させるべく、少なくとも各隔壁１４を構成している圧電材料基板１１ａ及び１１ｂに亘る側面の全面に形成されている。
【００３０】
カバー基板１２は、アクチュエータ基板１１のチャネル１３が形成されている上面にエポキシ系接着剤等を用いて接合される。このカバー基板１２には、アクチュエータ基板１１に用いられているものと同じ圧電材料基板を脱分極して使用すると、貼り合せた時にソリ、変形、熱膨張係数の差による剥離等が起こらないために好ましい。
【００３１】
ヘッドチップ１の前端面には、ヘッドチップ１の複数のチャネル１３に対応するように形成されたインク吐出用のノズル孔２１を有するノズルプレート２が、また、ヘッドチップ１の後端面には、インク導入孔３１を有するバックプレート３を介してチャネル１３内にインクを供給するインクマニホールド４が接着剤を用いてそれぞれ接合されている。
【００３２】
次に、本発明の特徴である上記ノズルプレート２にノズル孔２１を加工し、インク流路部材であるアクチュエータ基板１１と接着する各製造工程について図２〜図８を用いて更に説明する。
【００３３】
第１の工程
第１の工程は、ノズルプレート基材の片面に撥インク処理を施す工程である。
【００３４】
図２に示すノズルプレート基材２００は、複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有するシート状の基材であり、ここでは３枚（図２において点線で示す）のノズルプレートを作製可能な大きさの基材を用いたものとして説明する。
【００３５】
このノズルプレート基材２００の材料としては、樹脂シートを用いることができ、例えば、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンスイミダゾール、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の樹脂シートを好ましく用いることができる。
【００３６】
また、ノズルプレート基材２００はシート状に形成されるため、その厚さは、例えば５０〜１３０μｍの範囲が好ましい。
【００３７】
ノズルプレート基材２００の片面（図２では上面）は、撥インク処理されて撥インク処理面２００Ａが形成される。かかる撥インク処理に用いられる撥インク性のコーティングには、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、パーフルオロシクロポリマー等のフッ素樹脂を好ましく用いることができる。撥インク処理の方法は特に問わない。
【００３８】
第２の工程
第２の工程は、ノズルプレート基材の撥インク処理面に保護シートを、撥インク処理されていない側の面に剥離シート付きのシート状接着剤の貼り付けを行う工程である。
【００３９】
図３に示すように、撥インク処理されたノズルプレート基材２００に、撥インク処理面２００Ａの面から粘着剤２０１Ａを介して保護シート２０１を貼付けると共に、撥インク処理面２００Ａの反対側の面から、予め剥離シート２０２が付いたシート状接着剤２０３を貼り付ける。なお、保護シート２０１と、剥離シート２０２付きのシート状接着剤２０３の貼り付け順序は問わない。
【００４０】
保護シート２０１及び剥離シート２０２は、ノズルプレート基材２００より面積が大きく、ノズルプレート基材２００に貼り付けられた状態で、ノズルプレート基材２００からはみ出るタグ部２０１ａ及び２０２ａをそれぞれ有していることが好ましい。
【００４１】
タグ部２０１ａ及び２０２ａを有していると、その後の各工程でこのタグ部２０１ａ及び２０２ａを保持して作業ができるので、ノズルプレート基材２００の汚れを低減できる。また、剥離シート２０２を剥離する際や最後に保護シート２０１を剥離する際も、タグ部２０２ａや２０１ａを保持することで容易に剥離することができる。特に保護シート２０１のタグ部２０１ａは、後工程においてインク流路部材に接着する際に、このタグ部２０１ａをつかんで張力を与えながら接着すれば、しわの発生のない精度の良い接着ができる点で特に重要である。
【００４２】
このタグ部２０１ａ及び２０２ａは、図３の点線で区画される各ノズルプレートの長さ方向両端部にそれぞれ配置されるように、ノズルプレート基材２００の図示左右両端部にそれぞれ形成されることが更に好ましい。
【００４３】
保護シート２０１には樹脂シートが用いられ、具体的には上記ノズルプレート基材２００と同一の樹脂シートを用いることが好ましい。厚さは２０〜８０μｍの範囲が好ましい。また、保護シート２０１に設けられた粘着剤２０１Ａとしては、ゴム系粘着剤が好ましく用いられる。
【００４４】
また、この保護シート２０１は、作業性を良好にするため、予め粘着剤２０１Ａが付与された粘着剤付きシートであってもよい。
【００４５】
この粘着剤２０１Ａは、加熱によって粘着力が低下する粘着剤であることが好ましい。後工程において保護シート２０１を剥離する際、加熱することにより、剥離の際の粘着剤の残りや、ノズルプレート表面の撥インク処理面２００Ａの撥インク膜の剥がれを防止することができる。なお、加熱によって粘着力が低下する粘着剤付きシートとしては、日東電工社製の「リバアルファ」等が挙げられる。
【００４６】
一方、ノズルプレート基材２００の撥インク処理面２００Ａの反対側の面に設けるシート状接着剤２０３は、剥離シート２０２の片面に、例えば加熱反応型（熱硬化型）の接着剤を、液状ではなくシート状（薄膜状）に塗布したものである。この接着剤がシート状接着剤２０３の本体となっている。上記シート状接着剤２０３を使用するには、一方の部材Ａの被接合面に上記本体側の面を貼り付け、剥離シート２０２を除去することにより、上記接着剤本体を上記被接合面にフィルム状に転写塗布した形態とした後、他方の部材Ｂを部材Ａ上の接着剤本体に重ね合わせ、次いで部材ＡとＢを熱圧着により接合する。本発明では、この部材Ａがノズルプレート２に、部材Ｂがインク流路部材（アクチュエータ基板１１）に該当する。
【００４７】
このシート状接着剤２０３に使用される接着剤としては、熱硬化型接着剤、代表的にはエポキシ系接着剤を用いることができる。このように熱硬化型接着剤を用いた場合、後工程での取り扱い性に優れると共に、上記したように、保護シート２０１の粘着剤２０１Ａに加熱によって粘着力が低下する粘着剤を用いた場合の効果を生かすことができるために好ましい。即ち、作製されたノズルプレート２を熱硬化型接着剤によってインク流路部材に貼り付けた場合、その接着剤を加熱硬化する時の熱によって保護シート２０１の粘着剤２０１Ａの粘着力が低下するため、保護シート２０１を剥離し易くなり、保護シート２０１を剥離するために格別に加熱工程を設ける必要がなくなり、作業性が向上する効果がある。
【００４８】
市販されているシート状接着剤としては、例えば（株）スリーボンド社製のフレキシブルプリント基板用加熱反応型フィルム状接着剤「スリーボンド１６５０」が挙げられる。これは剥離シートの片面に、エポキシ系接着剤を塗布したものである。
【００４９】
上記シート状接着剤２０３及び剥離シート２０２の厚みは１００μｍ以下が好ましい。これよりも厚すぎると後工程での切断加工や孔加工にかかる時間が長くなるため好ましくない。
【００５０】
本実施形態に示すように、ノズルプレート基材２００が複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有する場合は、本工程と次で説明するノズル孔加工を行う第３の工程との間に、剥離シート２０２を残して、ノズルプレート基材２００、保護シート２０１、シート状接着剤２０３を貫通させることにより、ノズルプレート基材２００をノズルプレート個々に分離するためのレーザー切断工程を有することが好ましい。
【００５１】
図４は、図３における（ＩＶ）方向から見たレーザー切断工程を説明する説明図である。このレーザー切断工程は、保護シート２０１の側からレーザー光を照射することで、ノズルプレート基材２００を複数枚のノズルプレートとなるように切断加工する。本実施形態では、図２及び図３の点線で示すように、３枚のノズルプレートを作製可能としているため、この点線に沿ってレーザー光を照射することにより切断加工を行う。
【００５２】
このときのレーザー光は、図４に示すように、保護シート２０１、粘着剤２０１Ａ、ノズルプレート基材２００及びシート状接着剤２０３を貫通し、剥離シート２０２にまで達するが、この剥離シート２０２を貫通しないように切断部３００を形成することにより加工を行う。切断部３００は、この剥離シート２０２を切断しないことが好ましく、これにより剥離シート２０２を介して複数枚のノズルプレートがつながった状態で、この後の孔加工を一括して行うことができるようになる。このことにより、レーザー加工時の位置合わせ作業や、ノズルプレートの取り付け作業を複数枚のノズルプレート毎に行う必要がなくなり、作業効率が向上する効果がある。また、ノズルプレート個々に切断する切断加工後に後述するノズル孔の孔開け加工を行うようにしているため、この切断加工時にノズル孔が汚れるのを防止することができる。
【００５３】
なお、本発明において加工時に使用されるレーザーは紫外線レーザーが好ましい。これは、ノズルプレー基材２００や保護シート２０１の材料として紫外線によってアブレーション可能な材料、具体的には、上記したポリカーカーボネート、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンスイミダゾール、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、フェノール樹脂、アクリル樹脂等のように紫外線により励起され易い性質を有する材料を使用している場合、これら材料は、紫外線レーザーによる光化学反応により照射された部分の構成分子が励起状態（高エネルギー状態）になって不安定になるのに伴い、励起エネルギーを発散して安定化するために分子間の結合を切って飛散する力によりエッチングされる材料であるため、紫外線レーザーを用いて加工することにより、形状の整った切断をすることが可能になるためである。
【００５４】
特にノズルプレート基材２００が上記の通り紫外線によってアブレーション可能な材料からなり、これを紫外線レーザーで加工すると、次工程において説明するノズル孔加工の際に、形状の整った孔を開けることが可能となるために好ましい態様である。これはノズル孔毎の形状のばらつきをなくし、均質で精度良くノズル孔を形成する上で重要である。
【００５５】
紫外線レーザーとしてはエキシマレーザーが好適である。
【００５６】
第３の工程
第３の工程は、ノズルプレート基材にレーザーでノズル孔加工を行うことによりノズルプレートを作製する工程である。
【００５７】
図５は、図３における（Ｖ）方向から見たノズル孔加工工程を説明する説明図である。図５に示すように、保護シート２０１と反対側の剥離シート２０２の側からレーザー光を照射してノズル孔２１とするためのノズル孔加工を行う。図中の符号４００はノズル孔加工により形成された孔である。本実施形態では１枚のノズルプレート毎に５個の孔４００を形成している。この孔４００を加工形成することによりノズルプレート基材２００に形成された部分がノズル孔２１となり、これによりノズル孔２１を有するノズルプレート２となる。
【００５８】
本実施形態に示すように、ノズルプレート基材２００が複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有する場合には、このノズル孔加工は、上記レーザー切断工程によって切断されたノズルプレート個々に対して行う。
【００５９】
このノズル孔加工は、図５に示すように、剥離シート２０２からシート状接着剤２０３、ノズルプレート基材２００、粘着剤２０１Ａを貫通し、保護シート２０１にまで達するが、この保護シート２０１を貫通しないように加工を行うことが好ましい。このように保護シート２０１を貫通しないようにすることで、その後の各工程において保護シート２０１側からのノズル孔内へのゴミの進入を防止することができるようになる。
【００６０】
また、ノズルプレート基材２００の両面にはそれぞれ保護シート２０１、剥離シート２０２が設けられ、該ノズルプレート基材２００の表面がこれら保護シート２０１及び剥離シート２０２により覆われているため、レーザー光を照射して切断加工やノズル孔加工の時に不完全燃焼により発生するススがノズルプレート基材２００の表面に付着して汚れるのを防止することができる。
【００６１】
更に、ノズル孔２１を形成するための孔４００は、このようにレーザー光を照射することで、剥離シート２０２、シート状接着剤２０３、ノズルプレート基材２００、粘着剤２０１Ａを貫通して保護シート２０１にまで達するように加工されるが、この孔４００においてノズルプレート基材２００に形成されるノズル孔２１となる部分の奥側端部（ノズルプレート基材２００における撥インク処理面２００Ａ側の端部）２１ａは粘着剤２０１Ａにより保持された状態で加工されるため、この奥側端部２１ａが確実に切断された状態になり、ノズル孔２１を高精度に加工することが可能である。
【００６２】
また、ノズル孔２１は、その入口側（チャネル１３内側）の孔径が出口側（ノズルプレート表面側）の孔径よりも大きくなるようなテーパー構造となることが望ましいが、本実施形態のようにノズル孔２１の入口側となる剥離シート２０２の側からレーザー光を照射してノズル孔２１を加工することにより、このようなテーパー構造を容易に得ることが可能である。
【００６３】
第４の工程
第４の工程は、剥離シート２０２を剥離する工程である。
【００６４】
本実施形態に示すように、１枚のノズルプレート基材２００から複数枚のノズルプレートを作製するものでは、前記レーザー切断工程において、既に剥離シート２０２以外は切断部３００によって切断されているため、この剥離シート２０２を剥離することで、図６に示すように、１枚のノズルプレート２の大きさの積層シートに容易に分離され、これが複数枚（本実施形態では３枚）得られることになる。このとき、剥離シート２０２のタグ部２０２ａを保持するようにすれば、剥離シート２０２を簡単に剥離することができる。
【００６５】
第５の工程
第５の工程は、以上のようにして作製されたノズルプレート２をシート状接着剤２０３を介してインク流路部材であるアクチュエータ基板１１に接着する工程である。
【００６６】
大判のノズルプレート基材２００から切断加工された１枚のノズルプレート２は、図７に示すように、保護シート２０１が貼り付けられた状態で、チャネル１３が形成されたアクチュエータ基板１１に、シート状接着剤２０３を介して接着する。このとき、ノズル孔加工により形成されたノズル孔２１となる各孔４００は、それぞれチャネル１３に対応するように位置合わせされて接着される。
【００６７】
なお、本実施形態では、図７に示すように、アクチュエータ基板１１にカバー基板１２が接合されており、ノズルプレート２は、このカバー基板１２が接合されたアクチュエータ基板１１の前端面に接着される。
【００６８】
アクチュエータ基板１１の前端面にシート状接着剤２０３を介して保護シート２０１が貼り付けられた状態のノズルプレート２１を貼り合わせた後、保護シート２０１の側から加熱加圧することによりシート状接着剤２０３を硬化させる。このとき、保持シート２０１のタグ部２０１ａを保持してノズルプレート２１に張力を与えながら接着することで、しわの発生が無く、高位置精度でノズルプレート２をアクチュエータ基板１１の前端面に接着することができる。
【００６９】
また、この接着時に加圧する際には、保護シート２０１を介して加圧することができるので、ノズルプレート２１の表面に形成された撥インク処理面２００Ａに直接触れることがなく、撥インク処理面２００Ａの汚染や損傷を防止することができる。
【００７０】
更に、ノズルプレート２とアクチュエータ基板１１との接着はシート状接着剤２０３により行われるため、貼り付け時の接着剤のはみ出しが抑えられ、ノズル孔２１の詰まりを防止することができる。
【００７１】
以上のように、ノズルプレート基材の片面に撥インク処理を施す第１の工程、ノズルプレート基材の撥インク処理面に保護シートを、撥インク処理されていない側の面に剥離シート付きのシート状接着剤の貼り付けを行う第２の工程、ノズルプレート基材にレーザーでノズル孔加工を行うことによりノズルプレートを作製する第３の工程、剥離シートを剥離する第４の工程、ノズルプレートをシート状接着剤を介してインク流路部材に接着する第５の工程を経た後、アクチュエータ基板１１の後端面（ノズルプレート２と反対側の端面）にバックプレート３を介してインクマニホールド４を設けることによりインクジェット記録ヘッドが作製される。
【００７２】
第６の工程
この後、インク吐出などの必要が生じた際は、図６に示すように、ノズルプレート２の表面から保護シート２０１を剥離する。この保護シート２０１の剥離の際は、保護シート２０１に設けられたタグ部２０１ａを保持することで、容易に保護シート２０１のみを剥離することができる。
【００７３】
また、前述したように、保護シート２０１とノズルプレート２との間の粘着剤２０１Ａとして加熱によって粘着力が低下する粘着剤を用いることで、ノズルプレート２をアクチュエータ基板１１の前端面に熱硬化型接着剤からなるシート状接着剤２０３を介して接着した際の加熱硬化時の熱により、剥離が容易となるため、ノズルプレート２表面の撥インク処理面２００Ａ上の粘着剤残りや、撥インク膜の剥がれを防止することもできる。
【００７４】
この第６の工程を含む製造方法によれば、ユーザが保護シート２０１を剥がす手間なくインク射出して使用することができるインクジェット記録ヘッドを得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ノズルプレート基材の両面に保護シート及び剥離シート付きシート状接着剤を貼り付けた状態で以降の各工程を行うことにより、各工程作業時にノズルプレート基材表面の傷付きや汚れを防止することができる。また、ノズル孔をレーザー加工する際に不完全燃焼により発生したススがノズルプレート基材表面に付着して汚染するおそれがなくなり、作製されたノズルプレートをインク流路部材に接着する際の接着力の低下を招くようなことはない。また、シート状接着剤を使うことで、インク流路部材に貼り付ける際の接着剤のはみ出しを抑え、ノズル孔の詰まりを防止することができる。更に、保護シートによりノズル孔を精度良く開けることができる。
【００７６】
請求項２記載の発明によれば、保護シートを剥がす手間なくインクを射出することができるインクジェット記録ヘッドを得ることができる。
【００７７】
請求項３記載の発明によれば、タグ部を保持して作業ができるので、インク流路部材に接着する際に、タグ部を保持し、張力を与えて接着すれば、しわの発生が無く精度良く接着できる。また、剥離するときもタグ部を保持して容易に剥離できる。
【００７８】
請求項４記載の発明によれば、加熱により粘着力が低下する粘着剤のついた保護シートを用いることで、シート状接着剤でノズルプレート基材をインク流路部材に貼り付けた後の加熱硬化時の熱で、粘着力が低下し剥離し易くなり、作業性が向上すると共に、剥離の際の粘着剤残り、撥インク膜の剥がれを防止できる。
【００７９】
請求項５記載の発明によれば、ノズルプレート基材のノズル孔加工の際に、保護シートを貫通しないようにすることで、ノズル孔加工後の各工程などで、保護シート側からのノズル孔内へのゴミの進入を防止することができる。
【００８０】
請求項６記載の発明によれば、複数枚のノズルプレートを作製可能なノズルプレート基材を用いて、一括して撥インク処理、保護シート貼り付け、接着剤シート貼り付け、ノズル孔のレーザー穿孔を行うので、作業効率が良い。特に、レーザー穿孔時の位置合わせを、ノズルプレート個々に行わなくて済むので作業効率が良い。また、剥離シートを残して切断することで、ノズル孔のレーザー穿孔前に切断作業ができるので、切断時のノズル孔の汚れを防止できる。更に、インク流路部材に貼り付ける際は、剥離シートを剥がせば、簡単に複数枚のノズルプレートに分離できる。
【００８１】
請求項７記載の発明によれば、アブレーション可能なノズルプレート基材に対して紫外線レーザーで加工することにより、形状の整った孔を開けたり、切断することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】完成されたマルチチャネル型インクジェットヘッドの構造の一例を示す一部破断斜視図
【図２】撥インク処理面を形成したノズルプレート基材を示す斜視図
【図３】ノズルプレート基材に保護シート、粘着剤及び剥離シート付きシート状接着剤を貼り付けた状態を示す斜視図
【図４】図３における（ＩＶ）方向から見たレーザー切断工程を説明する説明図
【図５】図３における（Ｖ）方向から見たノズル孔加工工程を説明する説明図
【図６】剥離シートを剥離する状態を説明する説明図
【図７】ノズルプレートをインク流路部材に接着する状態を説明する説明図
【図８】保護シートを剥離する状態を説明する説明図
【符号の説明】
１：ヘッドチップ
１１：アクチュエータ基板
１１ａ、１１ｂ：圧電材料基板
１２：カバー基板
１３：チャネル
１４：隔壁
２：ノズルプレート
２１：ノズル孔
２１ａ：奥側端部
３：バックプレート
４：インクマニホールド
２００：ノズルプレート基材
２００Ａ：撥インク処理面
２０１：保護シート
２０１Ａ：粘着剤
２０１ａ：タグ部
２０２：剥離シート
２０２ａ：タグ部
２０３：シート状接着剤
３００：切断部
４００：孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数に区切られた多数のインクチャネル内のインクをノズルプレートに形成されたノズル孔から吐出させるようにした例えばマルチチャネル型のインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数に区切られた多数のインクチャネル内のインクをノズルプレートに形成されたノズル孔から吐出させるようにしたマルチチャネル型インクジェット記録ヘッドは、多数のインクチャネルを形成したインク流路部材の前端面に、各インクチャネルに対応するように多数のノズル孔が形成されたノズルプレートを接合することにより製造される。
【０００３】
特許文献１には、シート状のノズルプレートに対して、撥インク処理、保護部材形成、ノズル孔加工を施した後にインク流路部材であるアクチュエータ基板に貼り付けることで、撥インク処理が施されている部分を保護部材によって傷付けないようにする技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１５６４１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなノズルプレートを用いたインクジェット記録ヘッドの製造方法では、ノズルプレートのアクチュエータ基板のようなインク流路部材に貼り付ける側の面は保護部材がなく、工程中に汚れたり、傷ついたりする問題がある。特にノズル孔をレーザー加工することにより形成する場合は、その加工時に発生したススが付着することによる汚れは大きな問題となり、接着剤でインク流路部材に接着する際の接着力の低下を招く可能性がある。
【０００６】
また、ノズルプレートをアクチュエータ基板のようなインク流路部材に接着する際に、接着剤のはみ出しによりノズル孔が詰まることがあり、これも大きな問題となる。
【０００７】
本発明は、これらの問題を解決するもので、各工程作業時にノズルプレートのインク流路部材に貼り付ける側の面の表面の傷付き、汚れ、接着の際の接着剤のはみ出しを防止することのできるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【０００９】
即ち、請求項１記載の発明は、ノズルプレート基材の片面に撥インク処理を施す第１の工程、前記ノズルプレート基材の撥インク処理面に保護シートを、撥インク処理されていない側の面に剥離シート付きのシート状接着剤の貼り付けを行う第２の工程、前記ノズルプレート基材にレーザーを用いてノズル孔加工を行うことによりノズルプレートを作製する第３の工程、前記剥離シートを剥離する第４の工程、前記ノズルプレートをシート状接着剤を介してインク流路部材に接着する第５の工程を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、ノズルプレート基材の両面に保護シート及び剥離シート付きシート状接着剤を貼り付けた状態で以降の各工程を行うことにより、各工程作業時にノズルプレート基材表面の傷付きや汚れを防止することができる。また、ノズル孔をレーザー加工する際に不完全燃焼により発生したススがノズルプレート基材表面に付着して汚染するおそれがなくなる。また、シート状接着剤を使うことで、インク流路部材に貼り付ける際の接着剤のはみ出しを抑え、ノズル孔の詰まりを防止することができる。更に、保護シートによりノズル孔を精度良く開けることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記保護シートを剥離する第６の工程を有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、保護シートを剥がす手間なくインクを射出することができるインクジェット記録ヘッドを得ることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記保護シートは、ノズルプレート基材に貼り付けられた状態でノズルプレート基材からはみ出たタグ部を有することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、タグ部を保持して作業ができるので、インク流路部材に接着する際に、タグ部を保持し、張力を与えて接着すれば、しわの発生が無く精度良く接着できる。また、剥離するときもタグ部を保持して容易に剥離できる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、前記保護シートは、加熱によって粘着力が低下する粘着剤付きシートであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、加熱により粘着力が低下する粘着剤のついた保護シートを用いることで、シート状接着剤でノズルプレート基材をインク流路部材に貼り付けた後の加熱硬化時の熱で、粘着力が低下し剥離し易くなり、作業性が向上すると共に、剥離の際の粘着剤残り、撥インク膜の剥がれを防止できる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、前記第３の工程は、ノズル孔加工の際に、前記剥離シート側から行い、且つ前記保護シートを貫通しないようにすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、ノズルプレート基材のノズル孔加工の際に、保護シートを貫通しないようにすることで、ノズル孔加工後の各工程などで、保護シート側からのノズル孔内へのゴミの進入を防止することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、前記ノズルプレート基材の材料は複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有し、前記第２工程と第３工程の間に、剥離シートを貫通させずに、保護シート、ノズルプレート基材及びシート状接着剤を貫通させてノズルプレート個々の大きさに切断するレーザー切断工程を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、複数枚のノズルプレートを作製可能なノズルプレート基材を用いて、一括して撥インク処理、保護シート貼り付け、接着剤シート貼り付け、ノズル孔のレーザー穿孔を行うので、作業効率が良い。特に、レーザー穿孔時の位置合わせを、ノズルプレート個々に行わなくて済むので作業効率が良い。また、剥離シートを残して切断することで、ノズル孔のレーザー穿孔前に切断作業ができるので、切断時のノズル孔の汚れを防止できる。更に、インク流路部材に貼り付ける際は、剥離シートを剥がせば、簡単に複数枚のノズルプレートに分離できる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、前記ノズルプレート基材は、紫外線によってアブレーション可能な材料からなると共に、前記レーザーは、紫外線レーザーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、アブレーション可能なノズルプレート基材に対して紫外線レーザーで加工することにより、形状の整った孔を開けたり、切断することが可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
本発明の製造方法に係るインクジェット記録ヘッドは、インクチャネル内のインクを該インクチャネルの一端に形成されたノズル孔からインク滴として吐出するように構成されたものであれば、インクを吐出するエネルギーを発生するための構造はどのようなタイプでもよいが、ここではインクチャネルを構成する側壁が分極された圧電性材料により形成され、この側壁に電界を印加することにより側壁をせん断変形させてインクチャネル内のインクを吐出する、いわゆるシェヤーモードタイプの記録ヘッドを例に挙げて説明する。
【００２５】
図１は、完成されたマルチチャネル型インクジェットヘッドの構造の一例を示す一部破断斜視図である。
【００２６】
同図において、１はヘッドチップ、２はノズルプレート、３はバックプレート、４はインクマニホールドである。
【００２７】
同図に示すヘッドチップ１は、アクチュエータ基板１１と、該アクチュエータ基板１１の上面に接合されたカバー基板１２とにより構成されている。
【００２８】
アクチュエータ基板１１は、電界を印加することにより変形を生じる２枚の圧電材料基板１１ａ、１１ｂを、分極方向を互いに反対に向けてエポキシ系接着剤等を用いて上下に接合されてなり、それら２枚の圧電材料基板１１ａ、１１ｂに亘って円盤状の砥石（ダイシングブレード）等の公知の研削機を用いて所定ピッチで互いに平行な複数列の溝が加工されることにより、チャネル１３と隔壁１４とが交互に形成されている。なお、本発明のインク流路部材は、本実施形態におけるアクチュエータ基板１１に相当する。
【００２９】
各隔壁１４の壁面には該隔壁１４に電界を印加するための金属電極（図示せず）が形成されている。この金属電極の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法、めっき法等の公知の手段を用いることができる。図示する態様では、隔壁１４は分極方向の異なる２枚の圧電材料基板１１ａ、１１ｂからなるため、各金属電極は、それら両圧電材料基板１１ａ、１１ｂを駆動させるべく、少なくとも各隔壁１４を構成している圧電材料基板１１ａ及び１１ｂに亘る側面の全面に形成されている。
【００３０】
カバー基板１２は、アクチュエータ基板１１のチャネル１３が形成されている上面にエポキシ系接着剤等を用いて接合される。このカバー基板１２には、アクチュエータ基板１１に用いられているものと同じ圧電材料基板を脱分極して使用すると、貼り合せた時にソリ、変形、熱膨張係数の差による剥離等が起こらないために好ましい。
【００３１】
ヘッドチップ１の前端面には、ヘッドチップ１の複数のチャネル１３に対応するように形成されたインク吐出用のノズル孔２１を有するノズルプレート２が、また、ヘッドチップ１の後端面には、インク導入孔３１を有するバックプレート３を介してチャネル１３内にインクを供給するインクマニホールド４が接着剤を用いてそれぞれ接合されている。
【００３２】
次に、本発明の特徴である上記ノズルプレート２にノズル孔２１を加工し、インク流路部材であるアクチュエータ基板１１と接着する各製造工程について図２〜図８を用いて更に説明する。
【００３３】
第１の工程
第１の工程は、ノズルプレート基材の片面に撥インク処理を施す工程である。
【００３４】
図２に示すノズルプレート基材２００は、複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有するシート状の基材であり、ここでは３枚（図２において点線で示す）のノズルプレートを作製可能な大きさの基材を用いたものとして説明する。
【００３５】
このノズルプレート基材２００の材料としては、樹脂シートを用いることができ、例えば、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンスイミダゾール、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、フェノール樹脂、アクリル樹脂等の樹脂シートを好ましく用いることができる。
【００３６】
また、ノズルプレート基材２００はシート状に形成されるため、その厚さは、例えば５０〜１３０μｍの範囲が好ましい。
【００３７】
ノズルプレート基材２００の片面（図２では上面）は、撥インク処理されて撥インク処理面２００Ａが形成される。かかる撥インク処理に用いられる撥インク性のコーティングには、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、パーフルオロシクロポリマー等のフッ素樹脂を好ましく用いることができる。撥インク処理の方法は特に問わない。
【００３８】
第２の工程
第２の工程は、ノズルプレート基材の撥インク処理面に保護シートを、撥インク処理されていない側の面に剥離シート付きのシート状接着剤の貼り付けを行う工程である。
【００３９】
図３に示すように、撥インク処理されたノズルプレート基材２００に、撥インク処理面２００Ａの面から粘着剤２０１Ａを介して保護シート２０１を貼付けると共に、撥インク処理面２００Ａの反対側の面から、予め剥離シート２０２が付いたシート状接着剤２０３を貼り付ける。なお、保護シート２０１と、剥離シート２０２付きのシート状接着剤２０３の貼り付け順序は問わない。
【００４０】
保護シート２０１及び剥離シート２０２は、ノズルプレート基材２００より面積が大きく、ノズルプレート基材２００に貼り付けられた状態で、ノズルプレート基材２００からはみ出るタグ部２０１ａ及び２０２ａをそれぞれ有していることが好ましい。
【００４１】
タグ部２０１ａ及び２０２ａを有していると、その後の各工程でこのタグ部２０１ａ及び２０２ａを保持して作業ができるので、ノズルプレート基材２００の汚れを低減できる。また、剥離シート２０２を剥離する際や最後に保護シート２０１を剥離する際も、タグ部２０２ａや２０１ａを保持することで容易に剥離することができる。特に保護シート２０１のタグ部２０１ａは、後工程においてインク流路部材に接着する際に、このタグ部２０１ａをつかんで張力を与えながら接着すれば、しわの発生のない精度の良い接着ができる点で特に重要である。
【００４２】
このタグ部２０１ａ及び２０２ａは、図３の点線で区画される各ノズルプレートの長さ方向両端部にそれぞれ配置されるように、ノズルプレート基材２００の図示左右両端部にそれぞれ形成されることが更に好ましい。
【００４３】
保護シート２０１には樹脂シートが用いられ、具体的には上記ノズルプレート基材２００と同一の樹脂シートを用いることが好ましい。厚さは２０〜８０μｍの範囲が好ましい。また、保護シート２０１に設けられた粘着剤２０１Ａとしては、ゴム系粘着剤が好ましく用いられる。
【００４４】
また、この保護シート２０１は、作業性を良好にするため、予め粘着剤２０１Ａが付与された粘着剤付きシートであってもよい。
【００４５】
この粘着剤２０１Ａは、加熱によって粘着力が低下する粘着剤であることが好ましい。後工程において保護シート２０１を剥離する際、加熱することにより、剥離の際の粘着剤の残りや、ノズルプレート表面の撥インク処理面２００Ａの撥インク膜の剥がれを防止することができる。なお、加熱によって粘着力が低下する粘着剤付きシートとしては、日東電工社製の「リバアルファ」等が挙げられる。
【００４６】
一方、ノズルプレート基材２００の撥インク処理面２００Ａの反対側の面に設けるシート状接着剤２０３は、剥離シート２０２の片面に、例えば加熱反応型（熱硬化型）の接着剤を、液状ではなくシート状（薄膜状）に塗布したものである。この接着剤がシート状接着剤２０３の本体となっている。上記シート状接着剤２０３を使用するには、一方の部材Ａの被接合面に上記本体側の面を貼り付け、剥離シート２０２を除去することにより、上記接着剤本体を上記被接合面にフィルム状に転写塗布した形態とした後、他方の部材Ｂを部材Ａ上の接着剤本体に重ね合わせ、次いで部材ＡとＢを熱圧着により接合する。本発明では、この部材Ａがノズルプレート２に、部材Ｂがインク流路部材（アクチュエータ基板１１）に該当する。
【００４７】
このシート状接着剤２０３に使用される接着剤としては、熱硬化型接着剤、代表的にはエポキシ系接着剤を用いることができる。このように熱硬化型接着剤を用いた場合、後工程での取り扱い性に優れると共に、上記したように、保護シート２０１の粘着剤２０１Ａに加熱によって粘着力が低下する粘着剤を用いた場合の効果を生かすことができるために好ましい。即ち、作製されたノズルプレート２を熱硬化型接着剤によってインク流路部材に貼り付けた場合、その接着剤を加熱硬化する時の熱によって保護シート２０１の粘着剤２０１Ａの粘着力が低下するため、保護シート２０１を剥離し易くなり、保護シート２０１を剥離するために格別に加熱工程を設ける必要がなくなり、作業性が向上する効果がある。
【００４８】
市販されているシート状接着剤としては、例えば（株）スリーボンド社製のフレキシブルプリント基板用加熱反応型フィルム状接着剤「スリーボンド１６５０」が挙げられる。これは剥離シートの片面に、エポキシ系接着剤を塗布したものである。
【００４９】
上記シート状接着剤２０３及び剥離シート２０２の厚みは１００μｍ以下が好ましい。これよりも厚すぎると後工程での切断加工や孔加工にかかる時間が長くなるため好ましくない。
【００５０】
本実施形態に示すように、ノズルプレート基材２００が複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有する場合は、本工程と次で説明するノズル孔加工を行う第３の工程との間に、剥離シート２０２を残して、ノズルプレート基材２００、保護シート２０１、シート状接着剤２０３を貫通させることにより、ノズルプレート基材２００をノズルプレート個々に分離するためのレーザー切断工程を有することが好ましい。
【００５１】
図４は、図３における（ＩＶ）方向から見たレーザー切断工程を説明する説明図である。このレーザー切断工程は、保護シート２０１の側からレーザー光を照射することで、ノズルプレート基材２００を複数枚のノズルプレートとなるように切断加工する。本実施形態では、図２及び図３の点線で示すように、３枚のノズルプレートを作製可能としているため、この点線に沿ってレーザー光を照射することにより切断加工を行う。
【００５２】
このときのレーザー光は、図４に示すように、保護シート２０１、粘着剤２０１Ａ、ノズルプレート基材２００及びシート状接着剤２０３を貫通し、剥離シート２０２にまで達するが、この剥離シート２０２を貫通しないように切断部３００を形成することにより加工を行う。切断部３００は、この剥離シート２０２を切断しないことが好ましく、これにより剥離シート２０２を介して複数枚のノズルプレートがつながった状態で、この後の孔加工を一括して行うことができるようになる。このことにより、レーザー加工時の位置合わせ作業や、ノズルプレートの取り付け作業を複数枚のノズルプレート毎に行う必要がなくなり、作業効率が向上する効果がある。また、ノズルプレート個々に切断する切断加工後に後述するノズル孔の孔開け加工を行うようにしているため、この切断加工時にノズル孔が汚れるのを防止することができる。
【００５３】
なお、本発明において加工時に使用されるレーザーは紫外線レーザーが好ましい。これは、ノズルプレー基材２００や保護シート２０１の材料として紫外線によってアブレーション可能な材料、具体的には、上記したポリカーカーボネート、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンスイミダゾール、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、フェノール樹脂、アクリル樹脂等のように紫外線により励起され易い性質を有する材料を使用している場合、これら材料は、紫外線レーザーによる光化学反応により照射された部分の構成分子が励起状態（高エネルギー状態）になって不安定になるのに伴い、励起エネルギーを発散して安定化するために分子間の結合を切って飛散する力によりエッチングされる材料であるため、紫外線レーザーを用いて加工することにより、形状の整った切断をすることが可能になるためである。
【００５４】
特にノズルプレート基材２００が上記の通り紫外線によってアブレーション可能な材料からなり、これを紫外線レーザーで加工すると、次工程において説明するノズル孔加工の際に、形状の整った孔を開けることが可能となるために好ましい態様である。これはノズル孔毎の形状のばらつきをなくし、均質で精度良くノズル孔を形成する上で重要である。
【００５５】
紫外線レーザーとしてはエキシマレーザーが好適である。
【００５６】
第３の工程
第３の工程は、ノズルプレート基材にレーザーでノズル孔加工を行うことによりノズルプレートを作製する工程である。
【００５７】
図５は、図３における（Ｖ）方向から見たノズル孔加工工程を説明する説明図である。図５に示すように、保護シート２０１と反対側の剥離シート２０２の側からレーザー光を照射してノズル孔２１とするためのノズル孔加工を行う。図中の符号４００はノズル孔加工により形成された孔である。本実施形態では１枚のノズルプレート毎に５個の孔４００を形成している。この孔４００を加工形成することによりノズルプレート基材２００に形成された部分がノズル孔２１となり、これによりノズル孔２１を有するノズルプレート２となる。
【００５８】
本実施形態に示すように、ノズルプレート基材２００が複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有する場合には、このノズル孔加工は、上記レーザー切断工程によって切断されたノズルプレート個々に対して行う。
【００５９】
このノズル孔加工は、図５に示すように、剥離シート２０２からシート状接着剤２０３、ノズルプレート基材２００、粘着剤２０１Ａを貫通し、保護シート２０１にまで達するが、この保護シート２０１を貫通しないように加工を行うことが好ましい。このように保護シート２０１を貫通しないようにすることで、その後の各工程において保護シート２０１側からのノズル孔内へのゴミの進入を防止することができるようになる。
【００６０】
また、ノズルプレート基材２００の両面にはそれぞれ保護シート２０１、剥離シート２０２が設けられ、該ノズルプレート基材２００の表面がこれら保護シート２０１及び剥離シート２０２により覆われているため、レーザー光を照射して切断加工やノズル孔加工の時に不完全燃焼により発生するススがノズルプレート基材２００の表面に付着して汚れるのを防止することができる。
【００６１】
更に、ノズル孔２１を形成するための孔４００は、このようにレーザー光を照射することで、剥離シート２０２、シート状接着剤２０３、ノズルプレート基材２００、粘着剤２０１Ａを貫通して保護シート２０１にまで達するように加工されるが、この孔４００においてノズルプレート基材２００に形成されるノズル孔２１となる部分の奥側端部（ノズルプレート基材２００における撥インク処理面２００Ａ側の端部）２１ａは粘着剤２０１Ａにより保持された状態で加工されるため、この奥側端部２１ａが確実に切断された状態になり、ノズル孔２１を高精度に加工することが可能である。
【００６２】
また、ノズル孔２１は、その入口側（チャネル１３内側）の孔径が出口側（ノズルプレート表面側）の孔径よりも大きくなるようなテーパー構造となることが望ましいが、本実施形態のようにノズル孔２１の入口側となる剥離シート２０２の側からレーザー光を照射してノズル孔２１を加工することにより、このようなテーパー構造を容易に得ることが可能である。
【００６３】
第４の工程
第４の工程は、剥離シート２０２を剥離する工程である。
【００６４】
本実施形態に示すように、１枚のノズルプレート基材２００から複数枚のノズルプレートを作製するものでは、前記レーザー切断工程において、既に剥離シート２０２以外は切断部３００によって切断されているため、この剥離シート２０２を剥離することで、図６に示すように、１枚のノズルプレート２の大きさの積層シートに容易に分離され、これが複数枚（本実施形態では３枚）得られることになる。このとき、剥離シート２０２のタグ部２０２ａを保持するようにすれば、剥離シート２０２を簡単に剥離することができる。
【００６５】
第５の工程
第５の工程は、以上のようにして作製されたノズルプレート２をシート状接着剤２０３を介してインク流路部材であるアクチュエータ基板１１に接着する工程である。
【００６６】
大判のノズルプレート基材２００から切断加工された１枚のノズルプレート２は、図７に示すように、保護シート２０１が貼り付けられた状態で、チャネル１３が形成されたアクチュエータ基板１１に、シート状接着剤２０３を介して接着する。このとき、ノズル孔加工により形成されたノズル孔２１となる各孔４００は、それぞれチャネル１３に対応するように位置合わせされて接着される。
【００６７】
なお、本実施形態では、図７に示すように、アクチュエータ基板１１にカバー基板１２が接合されており、ノズルプレート２は、このカバー基板１２が接合されたアクチュエータ基板１１の前端面に接着される。
【００６８】
アクチュエータ基板１１の前端面にシート状接着剤２０３を介して保護シート２０１が貼り付けられた状態のノズルプレート２１を貼り合わせた後、保護シート２０１の側から加熱加圧することによりシート状接着剤２０３を硬化させる。このとき、保持シート２０１のタグ部２０１ａを保持してノズルプレート２１に張力を与えながら接着することで、しわの発生が無く、高位置精度でノズルプレート２をアクチュエータ基板１１の前端面に接着することができる。
【００６９】
また、この接着時に加圧する際には、保護シート２０１を介して加圧することができるので、ノズルプレート２１の表面に形成された撥インク処理面２００Ａに直接触れることがなく、撥インク処理面２００Ａの汚染や損傷を防止することができる。
【００７０】
更に、ノズルプレート２とアクチュエータ基板１１との接着はシート状接着剤２０３により行われるため、貼り付け時の接着剤のはみ出しが抑えられ、ノズル孔２１の詰まりを防止することができる。
【００７１】
以上のように、ノズルプレート基材の片面に撥インク処理を施す第１の工程、ノズルプレート基材の撥インク処理面に保護シートを、撥インク処理されていない側の面に剥離シート付きのシート状接着剤の貼り付けを行う第２の工程、ノズルプレート基材にレーザーでノズル孔加工を行うことによりノズルプレートを作製する第３の工程、剥離シートを剥離する第４の工程、ノズルプレートをシート状接着剤を介してインク流路部材に接着する第５の工程を経た後、アクチュエータ基板１１の後端面（ノズルプレート２と反対側の端面）にバックプレート３を介してインクマニホールド４を設けることによりインクジェット記録ヘッドが作製される。
【００７２】
第６の工程
この後、インク吐出などの必要が生じた際は、図６に示すように、ノズルプレート２の表面から保護シート２０１を剥離する。この保護シート２０１の剥離の際は、保護シート２０１に設けられたタグ部２０１ａを保持することで、容易に保護シート２０１のみを剥離することができる。
【００７３】
また、前述したように、保護シート２０１とノズルプレート２との間の粘着剤２０１Ａとして加熱によって粘着力が低下する粘着剤を用いることで、ノズルプレート２をアクチュエータ基板１１の前端面に熱硬化型接着剤からなるシート状接着剤２０３を介して接着した際の加熱硬化時の熱により、剥離が容易となるため、ノズルプレート２表面の撥インク処理面２００Ａ上の粘着剤残りや、撥インク膜の剥がれを防止することもできる。
【００７４】
この第６の工程を含む製造方法によれば、ユーザが保護シート２０１を剥がす手間なくインク射出して使用することができるインクジェット記録ヘッドを得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ノズルプレート基材の両面に保護シート及び剥離シート付きシート状接着剤を貼り付けた状態で以降の各工程を行うことにより、各工程作業時にノズルプレート基材表面の傷付きや汚れを防止することができる。また、ノズル孔をレーザー加工する際に不完全燃焼により発生したススがノズルプレート基材表面に付着して汚染するおそれがなくなり、作製されたノズルプレートをインク流路部材に接着する際の接着力の低下を招くようなことはない。また、シート状接着剤を使うことで、インク流路部材に貼り付ける際の接着剤のはみ出しを抑え、ノズル孔の詰まりを防止することができる。更に、保護シートによりノズル孔を精度良く開けることができる。
【００７６】
請求項２記載の発明によれば、保護シートを剥がす手間なくインクを射出することができるインクジェット記録ヘッドを得ることができる。
【００７７】
請求項３記載の発明によれば、タグ部を保持して作業ができるので、インク流路部材に接着する際に、タグ部を保持し、張力を与えて接着すれば、しわの発生が無く精度良く接着できる。また、剥離するときもタグ部を保持して容易に剥離できる。
【００７８】
請求項４記載の発明によれば、加熱により粘着力が低下する粘着剤のついた保護シートを用いることで、シート状接着剤でノズルプレート基材をインク流路部材に貼り付けた後の加熱硬化時の熱で、粘着力が低下し剥離し易くなり、作業性が向上すると共に、剥離の際の粘着剤残り、撥インク膜の剥がれを防止できる。
【００７９】
請求項５記載の発明によれば、ノズルプレート基材のノズル孔加工の際に、保護シートを貫通しないようにすることで、ノズル孔加工後の各工程などで、保護シート側からのノズル孔内へのゴミの進入を防止することができる。
【００８０】
請求項６記載の発明によれば、複数枚のノズルプレートを作製可能なノズルプレート基材を用いて、一括して撥インク処理、保護シート貼り付け、接着剤シート貼り付け、ノズル孔のレーザー穿孔を行うので、作業効率が良い。特に、レーザー穿孔時の位置合わせを、ノズルプレート個々に行わなくて済むので作業効率が良い。また、剥離シートを残して切断することで、ノズル孔のレーザー穿孔前に切断作業ができるので、切断時のノズル孔の汚れを防止できる。更に、インク流路部材に貼り付ける際は、剥離シートを剥がせば、簡単に複数枚のノズルプレートに分離できる。
【００８１】
請求項７記載の発明によれば、アブレーション可能なノズルプレート基材に対して紫外線レーザーで加工することにより、形状の整った孔を開けたり、切断することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】完成されたマルチチャネル型インクジェットヘッドの構造の一例を示す一部破断斜視図
【図２】撥インク処理面を形成したノズルプレート基材を示す斜視図
【図３】ノズルプレート基材に保護シート、粘着剤及び剥離シート付きシート状接着剤を貼り付けた状態を示す斜視図
【図４】図３における（ＩＶ）方向から見たレーザー切断工程を説明する説明図
【図５】図３における（Ｖ）方向から見たノズル孔加工工程を説明する説明図
【図６】剥離シートを剥離する状態を説明する説明図
【図７】ノズルプレートをインク流路部材に接着する状態を説明する説明図
【図８】保護シートを剥離する状態を説明する説明図
【符号の説明】
１：ヘッドチップ
１１：アクチュエータ基板
１１ａ、１１ｂ：圧電材料基板
１２：カバー基板
１３：チャネル
１４：隔壁
２：ノズルプレート
２１：ノズル孔
２１ａ：奥側端部
３：バックプレート
４：インクマニホールド
２００：ノズルプレート基材
２００Ａ：撥インク処理面
２０１：保護シート
２０１Ａ：粘着剤
２０１ａ：タグ部
２０２：剥離シート
２０２ａ：タグ部
２０３：シート状接着剤
３００：切断部
４００：孔
Claims (7)
- ノズルプレート基材の片面に撥インク処理を施す第１の工程、前記ノズルプレート基材の撥インク処理面に保護シートを、撥インク処理されていない側の面に剥離シート付きのシート状接着剤の貼り付けを行う第２の工程、前記ノズルプレート基材にレーザーを用いてノズル孔加工を行うことによりノズルプレートを作製する第３の工程、前記剥離シートを剥離する第４の工程、前記ノズルプレートをシート状接着剤を介してインク流路部材に接着する第５の工程を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
- 前記保護シートを剥離する第６の工程を有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
- 前記保護シートは、ノズルプレート基材に貼り付けられた状態でノズルプレート基材からはみ出たタグ部を有することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
- 前記保護シートは、加熱によって粘着力が低下する粘着剤付きシートであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
- 前記第３の工程は、ノズル孔加工の際に、前記剥離シート側から行い、且つ前記保護シートを貫通しないようにすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
- 前記ノズルプレート基材の材料は複数枚のノズルプレートを作製可能な大きさを有し、前記第２工程と第３工程の間に、剥離シートを貫通させずに、保護シート、ノズルプレート基材及びシート状接着剤を貫通させてノズルプレート個々の大きさに切断するレーザー切断工程を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
- 前記ノズルプレート基材は、紫外線によってアブレーション可能な材料からなると共に、前記レーザーは、紫外線レーザーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006334910A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2016020055A (ja) * | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 株式会社東芝 | インクジェットヘッド、インクジェット記録装置、及びインクジェットヘッドの製造方法。 |
| JP2016193493A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2018202833A (ja) * | 2017-06-09 | 2018-12-27 | 富士フイルム株式会社 | 液滴吐出ヘッドの製造方法、画像形成装置の製造方法、液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| JP2020049752A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | キヤノン株式会社 | 樹脂層付き基板の製造方法及び液体吐出ヘッドの製造方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04366640A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Tokyo Electric Co Ltd | インクジェットプリンタヘッド |
| JPH05209154A (ja) * | 1991-08-21 | 1993-08-20 | Seiko Epson Corp | 細孔を有する２部材の接着用シ−ト材 |
| JPH07156410A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Brother Ind Ltd | ノズルプレートの製造方法 |
| JPH08281954A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-10-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インク噴射型プリンターヘッド基板の切断方法 |
| JPH09136421A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| JP2000001652A (ja) * | 1998-06-12 | 2000-01-07 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 接着テープ |
| JP2001262101A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-26 | Kimoto & Co Ltd | 熱硬化性粘接着シート |
| JP2001315339A (ja) * | 2000-05-08 | 2001-11-13 | Konica Corp | インクジェットヘッドのノズルプレート組立方法 |
| JP2002166557A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-11 | Casio Comput Co Ltd | インクジェットヘッドの製造方法 |
-
2002
- 2002-10-11 JP JP2002298930A patent/JP2004130715A/ja active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04366640A (ja) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Tokyo Electric Co Ltd | インクジェットプリンタヘッド |
| JPH05209154A (ja) * | 1991-08-21 | 1993-08-20 | Seiko Epson Corp | 細孔を有する２部材の接着用シ−ト材 |
| JPH07156410A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Brother Ind Ltd | ノズルプレートの製造方法 |
| JPH08281954A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-10-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インク噴射型プリンターヘッド基板の切断方法 |
| JPH09136421A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| JP2000001652A (ja) * | 1998-06-12 | 2000-01-07 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 接着テープ |
| JP2001262101A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-26 | Kimoto & Co Ltd | 熱硬化性粘接着シート |
| JP2001315339A (ja) * | 2000-05-08 | 2001-11-13 | Konica Corp | インクジェットヘッドのノズルプレート組立方法 |
| JP2002166557A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-11 | Casio Comput Co Ltd | インクジェットヘッドの製造方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006334910A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
| JP2016020055A (ja) * | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 株式会社東芝 | インクジェットヘッド、インクジェット記録装置、及びインクジェットヘッドの製造方法。 |
| JP2016193493A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2018202833A (ja) * | 2017-06-09 | 2018-12-27 | 富士フイルム株式会社 | 液滴吐出ヘッドの製造方法、画像形成装置の製造方法、液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| JP2020049752A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | キヤノン株式会社 | 樹脂層付き基板の製造方法及び液体吐出ヘッドの製造方法 |
| JP7179554B2 (ja) | 2018-09-26 | 2022-11-29 | キヤノン株式会社 | 樹脂層付き基板の製造方法及び液体吐出ヘッドの製造方法 |
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