JP2006346940A

JP2006346940A - 液滴吐出ヘッドの製造方法

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Publication number: JP2006346940A
Application number: JP2005173969A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nishimura; 裕治西村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】薄板プレート上に形成された接着剤の層から、ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部に対応する不要な接着剤の部分を物理的に除去してパターン化する工程で、プレートに塑性変形を生じないようにした液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】接着層形成工程２０１で、ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部が形成されたプレートの少なくとも一面に接着剤が固形化した薄膜状の接着層を形成する。次に、接着層パターニング工程２０３で、プレート上に形成されている接着層における開口部上に対応した部分を、液中超音波にて物理的に除去する。この液中超音波による処理では、プレートに塑性変形を生じさせず、しかもバッチ処理により効率良く接着剤のパターニングを行うことができる。次に、接合処理工程２０５で、複数のプレートの相互間を接着層によって接合させて一体化して液滴吐出ヘッドを製造する。
【選択図】図３

Description

この発明は、インクジェットプリンタ等に用いて好適な液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。

一般に用いられている液滴吐出ヘッドには、例えばインクジェットプリンタ等に装着される、ノズルプレートと複数の流路プレートと振動板とを積層して構成した積層構造のインクジェット記録ヘッドがある。

この積層構造のインクジェット記録ヘッドに用いられるノズルプレートは、フィルム材にレーザー加工によって多数のノズルを穿孔して構成する。また、各流路プレートは、ステンレススチール（ＳＵＳ）やシリコン等の薄板圧延材にエッチング加工して、所定のインク室やインク流路を穿設して構成する。さらに、振動板には、インク流路にインクを供給するためのインク供給孔を形成する。

そして、この積層構造のインクジェット記録ヘッドでは、ノズルプレート上に接着剤によって所定の流路プレートを貼着し、さらにその上に接着剤によって所定複数枚の流路プレートを順次貼着しながら積層し、その上に接着剤により振動板を貼着して製造する。

また、この積層構造のインクジェット記録ヘッドでは、その製造時に、流路が形成された各流路プレート若しくは振動板に対して、接着剤を均一に塗布すると共に、この流路プレートにおけるノズル部分、インク室部分、インク流路部分及びインク供給孔部分を除く所定パターンに接着剤をパターニングして塗布することにより、接着剤がノズル、インク室、インク流路又はインク供給孔を塞ぐことが無いようにする必要がある。

このように流路プレート若しくは振動板に対して接着剤をパターン化して配置する手段には、例えば、接着剤をスクリーン印刷や凸版印刷等によりパターン化して塗布する手段と、接着剤を全面に塗布した後に、ノズル部分、インク室部分、インク流路部分及びインク供給孔部分に対応する不要な接着剤を除去しパターン化する手段が考えられる。

しかし、接着剤の塗布時にパターン化する手段では、接着剤の均一塗布とパターン精度の安定化が困難であるため、接着剤を全面に塗布した後に、ノズル部分、インク室部分、インク流路部分及びインク供給孔部分に対応する不要な接着剤を除去してパターン化する手段が有利である。

従来の流路プレート若しくは振動板に対して接着剤を全面に塗布した後に、不要な接着剤を除去してパターン化する手段としては、薄板プレートの平面に接着剤を均一に塗布して固形化することにより薄膜状の接着剤の層を形成した後、この薄板プレート上に形成された接着剤の層に液体を噴射して、インク流路等を覆う接着剤部分を薄板プレートから除去する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このような薄板プレート上に形成された接着剤の層に液体を噴射してインク流路等を覆う不要な接着剤部分を除去する手段を用いる場合には、厚さ３０μｍ以下の薄板プレート上に形成された接着剤の層に液体を噴射した際の液体噴射圧により、厚さ３０μｍ以下の薄板プレートが塑性変形するという問題がある。さらに、この液体を噴射して不要な接着剤部分を除去する手段では、各薄板プレート毎に液体を噴射する作業を繰り返すことになるので作業性が悪いという問題がある。
特開２００４−２８４２５７

本発明は、上述の点に鑑み、薄板プレート上に形成された接着剤の層から、ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部に対応する不要な接着剤の部分を物理的に除去してパターン化する工程で、プレートに塑性変形を生じないように、効率良く接着剤のパターニングを行えるようにした液滴吐出ヘッドの製造方法を新たに提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部が形成された複数のプレートの相互間を接着層によって接合することにより一体構造に構成する液滴吐出ヘッドの製造方法において、プレートの少なくとも一面に接着剤を固形化させて薄膜状の接着層を形成する接着層形成工程と、接着層が形成されたプレートを処理液中に浸漬させた状態で超音波を当てて、接着層における開口部を覆う部分をプレートから除去する接着層パターニング工程と、複数のプレートの相互間を接着層によって接合させる接合処理工程と、を有することを特徴とする。

上述した液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、接着層形成工程で、ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部が形成されたプレートの少なくとも一面に接着剤が固形化した薄膜状の接着層を形成する。次に、接着層パターニング工程で、プレート上に形成されている接着層における開口部上に対応した部分を、液中超音波にて物理的に除去する。この液中超音波による処理では、プレートに塑性変形を生じさせず、しかもバッチ処理により効率良く接着剤のパターニングを行うことができる。次に、接合処理工程で、複数のプレートの相互間を接着層によって接合させて一体化して液滴吐出ヘッドを製造することができる。

本発明の請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部が形成された複数のプレートの相互間を接着層によって接合することにより一体構造に構成する液滴吐出ヘッドの製造方法において、プレートの少なくとも一面に接着剤を固形化させて薄膜状の接着層を形成する接着層形成工程と、プレートに形成された接着層の表面の撥水性を高めるよう加熱処理する接着剤パターニング前処理工程と、撥水性が高められた接着層が形成されているプレートを処理液中に浸漬させた状態で超音波を当てて、接着層における開口部を覆う部分をプレートから除去する接着層パターニング工程と、複数のプレートの相互間を接着層によって接合させる接合処理工程と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、接着剤パターニング前処理工程が、接着層が形成されたプレートを、接着剤のガラス転位点温度以上の温度に加熱された雰囲気中に所定時間置いて、接着層の表面を撥水性にする加熱処理であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、接着剤パターニング前処理工程が、接着層が形成されたプレートを、接着剤のガラス転位点温度未満の温度で所定時間置くことにより接着層の表面を撥水性にするよう乾燥させる接着剤乾燥処理であることを特徴とする。

前述した液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、接着層形成工程で、ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部が形成されたプレートの少なくとも一面に接着剤が固形化した薄膜状の接着層を形成する。次に、接着剤パターニング前処理工程で、接着層表面の撥水性を高める。次に、接着層パターニング工程で、プレート上に形成されている接着層における開口部上に対応した部分を、液中超音波にて物理的に除去する。この液中超音波による処理では、プレートに塑性変形を生じさせず、しかもバッチ処理により効率良く接着剤のパターニングを行うことができる。また、接着層表面の撥水性が高いので、液中超音波により除去された除去接着剤クズが接着層の表面に再付着することを防止できる。次に、接合処理工程で、複数のプレートの相互間を接着層によって接合させて一体化して液滴吐出ヘッドを製造することができる。

本発明の請求項５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部が形成された複数のプレートの相互間を接着層によって接合することにより一体構造に構成する液滴吐出ヘッドの製造方法において、接着剤を薄板状の基材の上に薄膜状に塗布して接着層を形成する塗布工程と、接着層を加熱して固形化させる固形化工程と、固形化された接着層をラミネート処理によってプレートの少なくとも一面に転写する転写工程と、基材をプレートから剥離する剥離工程と、プレートに形成された接着層の表面の撥水性を高めるよう加熱処理する接着剤パターニング前処理工程と、撥水性が高められた接着層が形成されているプレートを処理液中に浸漬させた状態で超音波を当てて、接着層における開口部を覆う部分をプレートから除去する接着層パターニング工程と、接着層を加熱して凝集させ、接着層における開口部に張出したバリを接着層側へ隆起させる後加熱処理工程と、複数のプレートの相互間を接着層によって接合させる接合処理工程と、を有することを特徴とする。

上述した液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、塗布工程において、接着剤を薄板状の基材の上に薄膜状に塗布して均一な接着層を形成し、固形化工程において、接着層を加熱して固形化させる。そして、転写工程において、固形化された接着層をラミネート処理によってプレートの少なくとも一面に転写する。このように、まず均一な接着層をつくり、これを固形化させてからプレートに転写することによって、接着層をプレートに形成する際に接着剤が流れ出すことを防止して均一な厚さの接着層を適切にプレート上に形成できる。次に、接着剤パターニング前処理工程で、接着層表面の撥水性を高める。次に、接着層パターニング工程で、プレート上に形成されている接着層における開口部上に対応した部分を、液中超音波にて物理的に除去する。この液中超音波による処理では、プレートに塑性変形を生じさせず、しかもバッチ処理により効率良く接着剤のパターニングを行うことができる。また、接着層表面の撥水性が高いので、液中超音波により除去された除去接着剤クズが接着層の表面に再付着することを防止できる。次に、後加熱処理工程で、加熱することにより接着層における開口部に張出したバリを接着層側へ隆起させることによって、接着層がノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部を塞ぐことを防止できる。また、開口部の周囲で隆起した部分が液体を塞き止める作用により、液体が周辺にリークすることを防止することができる。次に、接合処理工程で、複数のプレートの相互間を接着層によって接合させて一体化して液滴吐出ヘッドを製造することができる。

本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、薄板プレート上に接着剤の層を形成してから、ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部に対応する不要な接着剤の部分を物理的に除去してパターン化する工程で、薄板プレートに塑性変形を生じさせず、効率良く接着剤のパターニングを行えるという効果がある。

本発明の実施の形態に係わる、液滴吐出ヘッドの製造方法について、図１乃至図１５により説明する。図１は、この液滴吐出ヘッドの製造方法で製作されたインクジェット記録ヘッドを装着したインクジェットプリンタを示す斜視図である。

このインクジェットプリンタ１１では、インクジェット記録ヘッド１０を主走査方向（図中矢印Ａ方向）に走査しながら、記録用紙Ｐを副走査方向（図中矢印Ｂ方向）に搬送して、インクジェット記録ヘッド１０から記録用紙Ｐへインク滴を吐出させて記録用紙Ｐの全面に画像を記録する。

図２に示すように、インクジェット記録ヘッド１０は、ノズルプレート１２と、複数の流路プレート１４、１６、１８、２０（図２には４枚のものを示したが、厚さの異なる十数枚の流路プレートを用いて構成するものも在る）と、振動板（振動プレート）２２とを積層し、これらプレート相互間を接着剤で貼着することにより一体化して一体構造のヘッドを構成する。

ノズルプレート１２は、ポリイミドフィルムをレーザー加工することによって、多数のノズル１２Ａがマトリックス状に配置されるように構成する。

また、各流路プレート１４、１６、１８、２０は、それぞれＳＵＳの薄板圧延材にエッチング加工することによって、開口部（貫通穴）として形成された各々液体流路であるインク流路１４Ａ、１６Ａ、１８Ａ、２０Ａ又は液体貯留室であるインク室１４Ｂ、１６Ｂ、１８Ｂ、２０Ｂを形成して構成する。

そして、プレート状に形成された振動板２２には、液体供給孔であるインク供給孔２２Ａをエッチング加工によって形成する。

また、プレート状に形成された振動板２２は、その上面に複数の圧電素子２４を、液体貯留室である各インク室２０Ｂに面してマトリックス状に配置して構成し、各圧電素子２４に電圧を印加して振動板２２のインク室２０Ｂに面する部分を変形させることにより、インク室１４Ｂ、１６Ｂ、１８Ｂ、２０Ｂ内のインクを加圧し、ノズル１２Ａから液滴であるインク滴を噴射させるよう構成する。

次に、上述のような積層構造のインクジェット記録ヘッド１０の製造工程について、図３に示すフローチャートの手順に従って説明する。

このインクジェット記録ヘッド１０の製造に当たっては、複数の流路プレート１４、１６、１８、２０等を相互に貼着するための接着剤として、ポリイミド系接着剤を用いる。

このポリイミド系接着剤としては、ガラス転移点が１８０℃以下で、弾性率が２．５ＧＰａのものを用いることが好ましい。また、ガラス転移点が１８０℃以下で、弾性率が３．０ＧＰａのものを用いても良い。

このインクジェット記録ヘッド１０の製造工程では、初めに、接着層形成工程である、ステップ２０１の処理を行う。この接着層形成工程では、図４に示すように、薄板状の薄膜媒体（ＰＥＴ基材）２８をスピンコート装置３０の回転軸に固着されたガラスプレート３２上にセットし、薄膜媒体２８上にポリイミド前駆体（ポリイミドワニス）を滴下してスピンコート装置３０を駆動することにより、薄膜媒体２８を回転させてスピンコートする塗布工程を行う。

なお、スピンコート装置３０以外の塗布ロールによる塗布手段又はその他の塗布手段を利用しても良い。

この接着層形成工程では、ポリイミド前駆体がスピンコートされた薄膜媒体２８をガラスプレート３２から外して加熱炉（図示省略）で、溶剤沸点以下の温度（例えば９０℃）で加熱し、ポリイミド前駆体が所定の粘着力を維持し、かつ所定の形状を維持する状態となるように、ポリイミド前駆体中の溶剤を除去する固形化工程を行う。これによって、ポリイミド前駆体が一次乾燥され、図５示すように、ポリイミド前駆体が均一な厚さの幕状に固形化した接着層３４が薄膜媒体２８上に形成されて成る接着剤ドライフィルム３６が作成される。

なお、接着剤ドライフィルム３６にピンホールを生じないようにし、かつ後述する不要接着剤の除去を容易とする必要上、接着剤ドライフィルム３６における接着層３４の厚さは、１〜１０μｍとする。また、加熱炉で溶剤沸点以下の温度で加熱された接着層３４では、ポリイミド前駆体がイミド化されず、ポリイミド前駆体のままの状態となる。

そして、この接着層形成工程では、図５に示すように、接着層３４を上向きにした接着剤ドライフィルム３６の上に流路プレート１４を重ね合わせる。さらに、この流路プレート１４の上にＰＥＴフィルム等の保護シート４０を被せた状態にして、ラミネート装置でラミネート処理をする転写工程を実行する。

図６に示すように、ラミネート装置では、接着剤ドライフィルム３６と流路プレート１４と保護シート４０とを重ね合わせたものを、ベースプレート３８上に載置した状態で、上下のラミネートローラ４４間を通過させる際に加圧及び加熱して、接着層３４を流路プレート１４上に転写する。

このラミネート装置を通された、接着剤ドライフィルム３６と流路プレート１４と保護シート４０とを重ね合わせたものは、図７に示すように一体化した状態で搬出される。

この接着層形成工程では、流路プレート１４上の保護シート４０取り去ると共に、接着層３４から薄膜媒体２８を取り去ることにより、図８に示すように、流路プレート１４上に接着層３４が転写されたものを分離して取り出す。なお、接着層３４は、流路プレート１４に対する接着力の方が、薄膜媒体２８に対する接着力に勝るので、接着層３４から薄膜媒体２８を取り去る作業を容易かつ確実に行うことができる。

この接着層形成工程では、上述のように固形化されたポリイミド前駆体を流路プレート１４上に転写するので、接着剤が流れ出すことが無く、均一な厚さの接着層３４を流路プレート１４上に形成できる。

次に、このインクジェット記録ヘッド１０の製造工程では、接着層パターニング工程の処理を行う。この接着層パターニング工程では、流路プレート１４上に転写された接着層３４における、ノズル部分、液体貯留室であるインク室部分、液体流路であるインク流路部分及び液体供給孔であるインク供給孔部分等の開口部上に対応した部分を、液中超音波にて物理的に除去する。

また、このインクジェット記録ヘッド１０の製造工程では、液中超音波にて除去された接着層３４の不要部分が、流路プレート１４上にある接着層３４の表面に付着することを防止するための、接着剤パターニング前処理工程を行う。

このため、図３に示すフローチャートでステップ２０１の処理を終えた後、ステップ２０２に進み、接着剤パターニング前処理を行う。

この接着剤パターニング前処理工程では、接着層３４の表面の撥水性を高める接着剤の加熱処理（プリキュア）を行う。

この接着剤のプリキュアは、接着層３４が形成された流路プレート１４を、オーブンに入れ、接着剤のガラス転位点温度（Ｔｇ、ここでは１１０℃程度）以上の温度に加熱された雰囲気中に所定時間（ここでは１０分間）置いて、接着層３４の表面を撥水性にする。

すなわち、この接着剤のプリキュアでは、プリキュアの処理前の接着層３４が、ポリイミドワニスを固化した状態（ポリイミド前駆体）で吸湿（水）性があり濡れの特性を有する状態であったものを、ポリイミドワニスをガラス転位点温度以上の温度に加熱することによってイミド化率が所定率（接着層３４のイミド化率が１００％となって、液中超音波にて物理的に除去する際に破壊しにくくならないような適度の所定イミド化率とすることが好ましい）となるようにイミド化を進め所定の撥水性を示す状態に変化させる。

この接着剤のプリキュアの処理を行ったときの効果を確認するために行った実験では、接着層３４における表面濡れ性変化（撥水性）が、図９に例示する如くなった。

この実験では、接着層３４の表面濡れ性を測定する手法として、対象ワーク（プリキュアされた接着層３４）をインクにディッピングした後、引き上げ、接着層３４上の表面における規定幅２０ｍｍをインクが滴下する時間を測定して評価した。この評価方法では、接着層３４の表面を、インクがより短時間で滴下した場合に撥水性が向上したと判断する。

図９に示す結果から理解されるように、接着剤のガラス転位点温度を変曲点としてインクが滴下する時間が変化することが確認できた。

さらに、接着層３４を接着剤のガラス転位点温度以上に加熱してプリキュアの処理を行ったものでは、流路プレート１４上に転写された接着層３４における不要部分を、液中超音波にて物理的に除去する接着層パターニング工程において、発生した除去接着剤クズが接着層３４の表面に再付着することが防止できることが確認できた。

また、この接着層３４を形成する接着剤の特性として、ポリイミド前駆体中の溶剤を十分に除去するように乾燥することにより、液中超音波にて物理的に除去する際に、発生した除去接着剤クズが接着層３４の表面に再付着することが防止できる程度の、接着層３４の表面濡れ性（撥水性）が得られる場合には、接着剤パターニング前処理工程として、接着剤のガラス転位点温度未満の温度に加熱して所定時間置くことにより乾燥させる処理や、常温で長時間置くことにより乾燥させる処理等の、接着剤乾燥処理を行うようにしても良い。

次に、このインクジェット記録ヘッド１０の製造工程では、図３に示すフローチャートでステップ２０２の接着剤パターニング前処理を終えた後、ステップ２０３に進み、接着層パターニング工程の処理を行う。

この接着層パターニング工程では、流路プレート１４上に転写された接着層３４をプリキュアの処理又は接着剤乾燥処理を行ったものを、図１０に示すように、超音波処理槽５０内に貯留した処理液（ここでは純水）中へ浸漬し、超音波発生器５２を駆動して発生させた超音波を当てて振動と圧力を作用させる。

これにより、図１１に示すように、流路プレート１４上に転写された接着層３４は、そのノズル部分、インク室部分、インク流路部分及びインク供給孔部分等の開口部上に単独で存在する不要部分が物理的に破壊されて除去される。

さらに、この接着層パターニング工程では、超音波を当てたときの振動と圧力によって流路プレート１４に塑性変形を生じないようにできる。

さらに、接着層３４を加熱するプリキュアの処理を行って脆性破壊し易くなっている場合には、この液中超音波の処理により接着層３４の不要部分を迅速かつ容易に除去できる。

また、この液中超音波の処理による接着層パターニング工程では、構造が簡素で廉価な超音波処理槽５０に、複数の流路プレート１４上に接着層３４を転写したものを浸漬してバッチ処理が可能となるので、製造コストを低減できる。

なお、液中超音波の処理による接着層パターニング工程により、接着層３４の不要部分が除去された流路プレート１４を超音波処理槽５０から引き出した後、接着層３４の表面に接着剤クズが付着している場合には、接着層３４がプリキュアによって撥水性となっているために接着剤クズの付着力が無いから、流水洗浄または、純水の高圧スプレー洗浄によって、付着した接着剤クズを容易に除去することが可能である。

また、この液中超音波の処理による接着層パターニング工程の処理を適正に行うための条件を求めるための実験を行ったところ、図１５の表に示すような実験結果が得られた。

この実験結果より、超音波に関する条件は、４５Ｋｈｚ以下で、３６Ｋｈｚ以上としたときにパターニングが可能であることが分かった。なお、超音波は、１００Ｋｈｚではパターニングすることができない。また、２８Ｋｈｚでは、超音波のパワーが大きすぎて接着剤表層にダメージを与える。

さらに、接着層３４を構成する接着剤として、ガラス転移点（Ｔｇ）が１１０℃前後のものを使用した場合に、プリキュア温度がＴｇを大きく超えると、除去しようとしている不要接着剤が凝集してしまい、パターニング不可能となることが分かった。

以上より、液中超音波の処理による接着層パターニング工程の処理を適正に行うための条件は、接着剤パターニング前処理工程（プリキュア）で、接着層３４が形成された流路プレート１４を、オーブンに入れ、１００℃から１３０℃の間の温度に加熱された雰囲気中に１分間置いて、接着層３４の表面を撥水性にすることを前提条件とし、処理液として純水を用い、４５Ｋｈｚ以下の接着剤表層にダメージを与えない所要周波数の超音波を、１５秒から３０秒間当てることが好ましいことが分かった。

次に、このインクジェット記録ヘッド１０の製造工程では、ステップ２０３の接着層パターニング工程の処理を終えた後、次のステップ２０４に進み、接着層の後加熱処理工程を行って、接着層３４に残っていたポリイミド前駆体を全面的にイミド化させる。

この接着層の後加熱処理工程では、図１２に示すように、接着層３４における液中超音波の処理によって貫通されたインク室１４Ｂのエッジ部に張出した状態のバリが、いわゆるシュリンクされることになる。

すなわち、この接着層の後加熱処理工程では、接着層３４が形成された流路プレート１４を、常温から、接着剤のキュア温度（例えば２００℃）に維持された加熱炉（図示省略）の中に入れて急激に加熱する処理を行う。

これによって、接着層３４の貫通穴であるインク室１４Ｂのエッジ部に張出した状態のバリが、ポリイミド前駆体等の接着剤が急激に加熱されると凝集するという特性によって、図１３に示すように、インク室１４Ｂの外側に向かって凝集して最終的に接着層３４側へ隆起し、突状部３４Ａに変化する。

すなわち、この急激な温度加熱処理により、インク室１４Ｂのバリを含めた端部の接着剤が局所的に凝集し、平面部に対し１μｍ以下の凸形状を形成する。よって、この接着層の後加熱処理工程では、接着層３４がインク室１４Ｂを塞ぐことを確実に防止することができる。

また、この接着層３４では、インク室１４Ｂの周囲に隆起した突状部３４Ａができると、この接着層３４にノズルプレート１２等を接合したときに、突起部３４Ａがインク室１４Ｂの周囲で局所的なシーリング効果を発揮するため、インクのリークを防止できる。さらに、突状部３４Ａの高さは、２μｍ以下となり、後でノズルプレート１２と流路プレート１４が接合される際には圧縮されるので、ノズルプレート１２と流路プレート１４との間に隙間ができることはない。

また、このインクジェット記録ヘッド１０の製造工程では、流路プレート１４以外の流路プレート１６、１８、２０等においても、上述した流路プレート１４と同様にして、その表面上にパターニングされた接着層３４を形成する。

なお、このインクジェット記録ヘッド１０の製造工程では、プレート状に形成された振動板２２が、流路プレート２０にパターニングされた接着剤によって流路プレート２０に接合されるため、その表面上にパターニングされた接着層３４を形成する処理を行わない。但し、流路プレート１４と同様の手段でその表面上にパターニングされた接着層３４を形成する処理を行うようにしても良い。この場合には、振動板２２のインク接液側に接着剤を転写する。この振動板２２には、製造工程の最後に、圧電素子２４を装着する。

次に、このインクジェット記録ヘッド１０の製造工程では、ステップ２０４の接着層の後加熱処理工程を終えた後、次のステップ２０５に進み、ノズルプレート１２と、複数の流路プレート１４、１６、１８、２０と、振動板２２とを積層し、接合して一体構造のヘッドを構成する接合処理工程を行い、一連の処理を終える。

この接合処理工程では、図１４に示すように、ノズルプレート１２と、接着層３４がパターニングされた流路プレート１４、流路プレート１４と同様の方法で接着層４２がそれぞれ一方の面にパターニングされた流路プレート１６、１８、２０、及び振動板２２を積層した状態で、接着剤のガラス転移温度以上に加熱すると共に、２Mpa（N／m²）（＝約４００ｋｇｆ／２０ｃｍ²）で加圧して接着剤により接合して一体化する。なおこのとき、ポリイミドは熱可塑性であるため、接合温度での粘度の低下が少ないから、接着剤が接合時に流れ出すことはない。

なお、前述したインクジェット記録ヘッド１０の製造方法では、振動板以外のプレートの一面に接着層をパターニングする例について説明したが、接着層を１つのプレートおきに、流路プレート１４等の両面にパターニングして製造するようにしても良い。

また、前述したインクジェット記録ヘッド１０の製造方法では、ノズルプレート１２をポリイミドフィルム、流路プレート１４、１６、１８、２０及び振動板２２をＳＵＳ薄板圧延材で構成したものについて説明したが、ノズルプレート１２もＳＵＳ薄板圧延材で形成する等、他の材料で構成しても良いことは勿論である。

また、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他種々の構成を取り得ることは勿論である。

本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、インクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、インクジェット記録ヘッドを示す分解斜視図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、インクジェット記録ヘッドの製造方法を示すフローチャートである本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、インクジェット記録ヘッドの各プレートを接合する接着剤を薄膜媒体にスピンコートする工程を示す要部概略側面図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、流路プレートに接着層をラミネート転写するために積層されるものを示す分解側面図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、流路プレートに接着層をラミネート装置で転写する工程を示す概略断面図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、ラミネート装置を通された、接着剤ドライフィルムと流路プレートと保護シートとが一体的に重なった状態を示す側面図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、接着層から薄膜媒体を取り去って流路プレート上に接着層が転写されたものを分離して取り出す状態を示す側面図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、接着剤のプリキュアの処理をした実験における、接着層の表面濡れ性変化（撥水性）を示すグラフである。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、接着層パターニング工程の開始の状態を示す説明図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、接着層パターニング工程を実行したときの状態を示す説明図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、接着層に対する液中超音波の処理によって貫通されたインク室のエッジ部に張出した状態のバリを示す、要部拡大斜視図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、貫通されたインク室のエッジ部のバリが突状部に変化した状態を示す、要部拡大斜視図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、インクジェット記録ヘッドにおける各プレートが接合された状態を示す断面図である。本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に関する実施の形態に係わる、接着層パターニング工程を種々の条件で処理した実験結果を示す表である。

符号の説明

１０インクジェット記録ヘッド
１２ノズルプレート
１２Ａノズル
１４Ｂインク室
１４Ａインク流路
１４流路プレート
１４Ａインク流路
１４Ｂインク室
１６流路プレート
２０流路プレート
２０Ｂインク室
２２振動板
２２Ａインク供給孔
２４圧電素子
２８薄膜媒体
３０スピンコート装置
３４接着層
３６接着剤ドライフィルム
４２接着層
５０超音波処理槽
５２超音波発生器

Claims

ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部が形成された複数のプレートの相互間を接着層によって接合することにより一体構造に構成する液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記プレートの少なくとも一面に接着剤を固形化させて薄膜状の前記接着層を形成する接着層形成工程と、
前記接着層が形成された前記プレートを処理液中に浸漬させた状態で超音波を当てて、前記接着層における前記開口部を覆う部分を前記プレートから除去する接着層パターニング工程と、
複数の前記プレートの相互間を接着層によって接合させる接合処理工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部が形成された複数のプレートの相互間を接着層によって接合することにより一体構造に構成する液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記プレートの少なくとも一面に接着剤を固形化させて薄膜状の前記接着層を形成する接着層形成工程と、
前記プレートに形成された前記接着層の表面の撥水性を高めるよう加熱処理する接着剤パターニング前処理工程と、
前記撥水性が高められた接着層が形成されている前記プレートを処理液中に浸漬させた状態で超音波を当てて、前記接着層における前記開口部を覆う部分を前記プレートから除去する接着層パターニング工程と、
複数の前記プレートの相互間を接着層によって接合させる接合処理工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記接着剤パターニング前処理工程が、前記接着層が形成された前記プレートを、前記接着剤のガラス転位点温度以上の温度に加熱された雰囲気中に所定時間置いて、前記接着層の表面を撥水性にする加熱処理であることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記接着剤パターニング前処理工程が、前記接着層が形成された前記プレートを、前記接着剤のガラス転位点温度未満の温度で所定時間置くことにより前記接着層の表面を撥水性にするよう乾燥させる接着剤乾燥処理であることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
ノズル、液体貯留室又は液体流路等の開口部が形成された複数のプレートの相互間を接着層によって接合することにより一体構造に構成する液滴吐出ヘッドの製造方法において、
接着剤を薄板状の基材の上に薄膜状に塗布して前記接着層を形成する塗布工程と、
前記接着層を加熱して固形化させる固形化工程と、
固形化された前記接着層をラミネート処理によって前記プレートの少なくとも一面に転写する転写工程と、
前記基材を前記プレートから剥離する剥離工程と、
前記プレートに形成された前記接着層の表面の撥水性を高めるよう加熱処理する接着剤パターニング前処理工程と、
前記撥水性が高められた接着層が形成されている前記プレートを処理液中に浸漬させた状態で超音波を当てて、前記接着層における前記開口部を覆う部分を前記プレートから除去する接着層パターニング工程と、
前記接着層を加熱して凝集させ、前記接着層における前記開口部に張出したバリを前記接着層側へ隆起させる後加熱処理工程と、
複数の前記プレートの相互間を接着層によって接合させる接合処理工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。