JP2008142968A

JP2008142968A - インクジェットヘッドのオリフィスプレート貼付方法

Info

Publication number: JP2008142968A
Application number: JP2006330862A
Authority: JP
Inventors: Masateru Yasuhara; 正輝安原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】インクジェットヘッドにおける、流路基板とオリフィスプレートの接着において、ノズル口の封鎖などの弊害を発生することなく、両者の確実な接着を目的とする。
【解決手段】インクジェットヘッドのノズル口を形成するオリフィスプレートの貼付において、ノズル口のマスキング等の工程を経ることなく、確実にオリフィスプレートとヘッド本体を接合させる。
ヘッド本体あるいは、オリフィスプレートのいずれかに接着剤を侵入させるための、溝を形成し、接着剤を毛細管現象にて浸透させる。
毛細管現象だけでは、接着剤の浸透が不十分な場合は、接着剤の浸透口の概反対側に形成した、吸引口からバキュームすることによって、接着剤の浸透を補助する。
【選択図】図１

Description

本発明はコンピュータの出力装置として使用されるインクジェット方式プリンタの、インクジェットヘッドの製造方法に関するものであり、とりわけ、流路基板とオリフィスプレートを接着した構造を有するインクジェットヘッドの製造方法に関するものである。

従来インクジェットヘッドのノズル口を形成するオリフィスプレートのヘッド本体への貼付においては、ヘッド本体あるいはオリフィスプレートのいずれかもしくは両方に、スプレー塗布や転写等の何らかの手法で接着剤を塗布して両者を接合することにより、オリフィスプレートを貼付していた。

あるいは、特開平７−２６６５６７にあるように、流路部材に溝を形成し、溝に接着剤を充填した後オリフィスプレートを接合するという手法をとっていた。
特開平７−２６６５６７号公報

従来のインクジェットヘッドのオリフィスプレートの貼付手法では、ノズル口の部分が塗布した接着剤で塞がれてしまうことがあり、オリフィスプレートの貼付に先立って、吸引その他手法によりノズル口の部分を塞いでいる接着剤を除去する必要があった。あるいは、事前にマスキング等の手法によりノズル口の部分に封止部材を形成し、接着工程が完了した時点で前記封止部材を除去することによってノズル口の閉鎖を防止していた。このように余分な工程が必要であり、そのために必要なコストも無視できなかった。

あるいは、流路部材に溝を形成し、溝に接着剤を充填後オリフィスプレートと接合するという手法では、溝に充填された接着剤は表面張力により溝中央部分がへこんだ形状となり、接着剤が接合されるオリフィスプレートの間にきちんと充填されず、接着強度や気密性が確保できない恐れがあった。

本発明は上記従来例の問題点を解決するためになされたもので、流路基板とオリフィスプレートの接着において、ノズル口の封鎖などの弊害を発生することなく、両者の確実な接着を目的とする。

上記目的を達成するため本出願に係る発明は、
ヘッド本体あるいは、オリフィスプレートのいずれかに接着剤を侵入させるための溝を形成し、その溝へ接着剤を付与するように構成したことを特徴とする。

この構成において、ヘッド本体とオリフィスプレート間を当接させた状態に保持し、溝へ接着剤を付与することによって、接着剤は毛細管現象にてヘッド本体とオリフィスプレート間に浸透し、両者を確実に接合することが可能となる。

また、上記構成において接着剤の浸透口の概反対側に形成した、吸引口から真空吸引するように構成したことを特徴とする。

この構成において、溝へ接着剤を付与した後吸引口から真空吸引することによって、接着剤は溝の中を流動し吸引口へと到達し両者の確実な接着が可能となる。

また、溝形状は凹形状を成し、その具体的な断面形状は方形、逆三角形であり、溝形状の断面形状の縦横比が１：0.5以下あるいは１：２以上であることを特徴とする。

この構成において、溝形状は凹形状を成し、その具体的な断面形状は方形、逆三角形であることによって、接着剤がスムーズに溝へと流動することが可能となる。また、溝形状の断面形状の縦横比が１：0.5以下あるいは１：２以上であることによって、毛細管現象の寄与率が向上し、接着剤がスムーズに溝へと流動することが可能となる。

以上説明したように、
１．ヘッド本体あるいは、オリフィスプレートのいずれかに接着剤を侵入させるための、溝を形成し、その溝部へ接着剤を付与することによって、接着剤を毛細管現象にてヘッド本体とオリフィスプレート間に浸透させるように構成した。

２．接着剤の浸透口の概反対側に形成した、吸引口から真空吸引することによって、接着剤の浸透を補助し、接着剤を毛細管現象による力に加えて真空吸引により発生する負圧によってヘッド本体とオリフィスプレート間に浸透させるように構成した。

３．溝の断面形状は方形、逆三角形であるように構成した。

４．溝形状の断面形状の縦横比が１：0.5以下あるいは１：２以上であるように構成した。
ことにより、次のような効果がある。

１．ヘッド本体あるいは、オリフィスプレートのいずれかに接着剤を事前に塗布する必要がなくなり、接着剤の塗布工程が省略できる。接着剤の塗布工程を省略できるため、ノズル口の部分が塗布した接着剤で塞がれてしまうことが防止できる。

２．毛細管現象による浸透力に加えて真空吸引により発生する負圧を利用することによって、接着剤を確実にヘッド本体とオリフィスプレートの間に導入し、接合面に不均一な隙間がある場合においても、両者の確実な接着が可能となり両者の接着信頼性を高めることができる。

３．溝の加工が容易となり、精度良く溝を形成でき、接着信頼性を高めることができる。

４．毛細管現象の寄与率が向上し、接着剤がスムーズに溝へと流動することが可能となり接着信頼性を高めることができる。

インクジェット方式プリンタの、インクジェットヘッドの製造方法に関するものであり、その具体的な例を後述する実施例において説明する。

図１は本発明を説明する図であり、図２、図３はその変形例である。また、図４は溝断面形状について説明した図である。図５は本発明のインクジェットヘッドの構成を示す図であり、図６はインクジェットヘッドの接合面を示す図である。

図１において、１はヘッド本体を構成するプレート、２はノズル口を形成するオリフィスプレート、３はオリフィスプレートに形成されたノズル口、４はヘッド本体を構成するプレートに形成されたインク流路、５は接着剤を侵入させるための溝、６は接着剤を溝部へ供給するためにオリフィスプレートに形成された接着剤供給口、７は接着剤の溝部への侵入を補助するため真空吸引を行うためにオリフィスプレートに形成された吸引口である。

上記構成において、ヘッド本体を構成するプレート１にオリフィスプレート２を接着する手順について説明する。ヘッド本体を構成するプレート１にオリフィスプレート２を当接させた状態に保持しておき、この状態で不図示のディスペンサ等の手段によって接着剤を接着剤供給口６へと供給する。接着剤供給口６へ供給された接着剤は溝５へと到達し、毛細管現象によってヘッド本体を構成するプレート１に形成された溝に沿って浸透していく。この過程において、ヘッド本体を構成するプレート１とオリフィスプレート２との間に不均一な隙間が存在した場合においては、その隙間にも接着剤が浸透し隙間を封止する。

さらに吸引口７より不図示の吸引パッド等を介して真空吸引を行う。この真空吸引によって、接着剤は溝５の中を流動し吸引口７へと到達し確実な接着が可能となる。

真空吸引においては空気と同時に接着剤も吸引される可能性があるため、適宜トラップやフィルター−を設置し、真空源に接着剤が吸引されることを防止する機構とするのが望ましい。真空源は一般的なロータリー式真空ポンプや、トリチェリーの原理を応用したエジェクターで良い。またこの時の真空圧は一般的なエジェクターで容易に得られる−８０ＫＰａ程度で良く、吸着面でのリーク等がないように配慮すれば、真空流量は5Ｌ／ｍｉｎもあれば十分である。

次にこの発明における変形例を図２によって説明する。図２において示したように、接着剤供給口６及び吸引口７は溝５と一対一に対応する必要はなく、ノズル口の配置密度などの状況に応じて複数の溝５に対して一つの接着剤供給口６及び吸引口７を配置するようにしても良い。

次にこの発明における変形例を図３によって説明する。図３において示したように、溝５を連絡する連絡溝８を設け、この連絡溝８をオリフィスプレート２の配置端部に位置させこの連絡溝８に対して接着剤を供給するようにしても良い。

次にこの発明における溝断面形状について図４によって説明する。図４において示したように、溝５の断面形状は方形、逆三角形であることが好ましい。その理由は加工性に起因し、ドライエッチングにて加工を実施する場合には、断面形状は垂直壁を有する方形形状であれば加工が容易であり、ウエットエッチングにて加工を実施する場合はシリコン等の異方性エッチング現象を有効に活用するためには断面形状は逆三角形であれば加工が容易である。

図５において示したように、溝形状の断面形状の縦横比（Ｖ：Ｈ）が１：0.5以下あるいは１：２以上であることが好ましい。その理由は接着剤の流入距離に関係し、上記縦横比である場合に毛細管現象の寄与率が向上し、接着剤がスムーズに溝の奥部へと流動することが可能となる。

次にこの発明における実施例を実際のインクジェットヘッドを例にとって説明する。

図６においてはインクジェットヘッドの断面図が図示されており、１はヘッド本体、２はオリフィスプレート、３はノズル口、４はインク供給口である。

上図におけるヘッド本体１とオリフィスプレート２の接合面を拡大し分離した状態図が図７である。

図７において１はヘッド本体を構成するプレート、２はノズル口を形成するオリフィスプレート、３はオリフィスプレートに形成されたノズル口、４はヘッド本体を構成するプレートに形成されたインク流路、５は接着剤を侵入させるための溝、６は接着剤を溝部へ供給するためにオリフィスプレートに形成された接着剤供給口、７は接着剤の溝部への侵入を補助するため真空吸引を行うためにオリフィスプレートに形成された吸引口である。

ここで使用される接着剤は粘度の低いものが望ましく、水分によって重合反応が促進されるシアノアクリレート系の接着剤等が好適である。

本発明を適用して製造されたインクジェットヘッドについて、接着状況を調査した結果を以下に記載する。

超音波探傷顕微鏡で前記オリプレの全面を検査した結果、問題となるレベルの接着欠陥がまったくなかった。また、破壊検査として前記オリプレを剥離して内部を観察した結果、インク流路への接着剤の侵入や吐出口の閉塞等も全くなかった。

また、上記ヘッドにインクを充填し吐出を行った結果、全ノズルとも良好な吐出状態であった。

本発明を説明する図である本発明の変形例を示す図である。本発明の変形例を示す図である。本発明の溝断面形状を示す図である。本発明の溝断面形状を示す図である。本発明のインクジェットヘッドを示す図である。本発明のインクジェットヘッドの接合面を示す図である。

符号の説明

１ヘッド本体
２オリフィスプレート
３ノズル口
４インク供給口
５溝
６接着剤供給口
７吸引口
８連絡溝

Claims

インク滴を吐出するためのインクジェットヘッドのオリフィスプレート貼付方法において、ヘッド本体あるいは、オリフィスプレートのいずれかに接着剤を侵入させるための、溝を形成し、その溝部へ接着剤を付与することによって、接着剤を毛細管現象によりヘッド本体とオリフィスプレート間に浸透させることを特徴とするインクジェットヘッドのオリフィスプレート貼付方法。
前記構成において、接着剤の浸透口の概反対側に形成した、吸引口から真空吸引することによって接着剤の浸透を補助し、接着剤を毛細管現象による力に加えて真空吸引により発生する負圧によってヘッド本体とオリフィスプレート間に浸透させることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドのオリフィスプレート貼付方法。
請求項１ないし２のいずれかの構成において、溝形状は凹形状を成し、その具体的な断面形状は方形、逆三角形であり、溝形状の断面形状の縦横比が１：0.5以下あるいは１：２以上であることを特徴とするインクジェットヘッドのオリフィスプレート貼付方法。