JP2009202473A - インクジェットヘッドの製造方法およびインクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】マスキングに使用されたマスクを除去する際に、必要な部分の絶縁膜が一緒に剥がれてしまうことを防止することができるインクジェットヘッドを提供する。
【解決手段】インクジェットヘッドの製造方法は、電気的接続部である第１の部分３１と、第１の部分３１の周囲にある第２の部分３２と、を有する基板１３の第１の部分３２にマスク部材４２と、このマスク部材４２の周囲に位置するように設けたグリス３４とを配置し、第１の部分３１および第２の部分３２を覆うように絶縁膜３３を形成し、グリス３４を残すようにマスク部材４２とマスク部材４２上に形成された絶縁膜３３とを除去することにより、第２の部分３２と第１の部分３１の一部とに絶縁膜３３を形成する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、記録媒体に対して画像を形成することができるインクジェットヘッドの製造方法およびインクジェットヘッドに関する。

電気的絶縁、防湿、耐磨耗等を目的として、基体の表面にパリレン膜を形成したインクジェットヘッドが開示されている。このインクジェットヘッドは、圧電性基体上に電極を設けた可動壁と、蓋部材と、を有し、これらによってインクチャンネルを構成している。この電極は、絶縁膜、すなわち、シランカップリング剤を含有させたパリレン膜で被覆されている。

このインクジェットヘッドでは、パリレン膜を気相合成法により形成する。この従来例では、パリレン膜にシランカップリング剤を含有させることで、パリレン膜と基体との密着性が向上するとしているが、そもそもパリレン膜は、被着物との間で密着性が弱い性質を有している。このインクジェットヘッドにおいて、基体上でパリレン膜の保護膜を設けない部分には、予めマスキングがなされる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３―１９７９７号公報

上記従来のインクジェットヘッドでは、気相合成法によってパリレン膜を形成した後に、マスクを除去することになる。このとき、マスクを除去する際に、マスクの周囲に位置するパリレン膜まで一緒に剥がれてしまうおそれがあった。マスクの周囲に配置されるパリレン膜は、本来的に絶縁が必要な箇所に配置されるものであるため、改良の余地があった。

本発明の目的は、マスキングに使用されたマスクを除去する際に、必要な部分の絶縁膜が一緒に剥がれてしまうことを防止することができるインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るインクジェットヘッドの製造方法は、電気的接続部である第１の部分と、前記第１の部分の周囲にある第２の部分と、を有する基板の前記第２の部分にマスク部材と、このマスク部材の周囲に位置するように設けたグリスとを配置し、前記第１の部分および前記第２の部分を覆うように絶縁膜を形成し、前記グリスを残すように前記マスク部材と前記マスク部材上に形成された絶縁膜とを除去することにより、前記第１の部分と前記第２の部分の一部とに絶縁膜を形成する。

前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るインクジェットヘッドは、電気的接続部である第１の部分と、前記第１の部分の周囲にある第２の部分と、を有する基板と、前記第１の部分と前記第２の部分の一部とに形成された絶縁膜と、を具備し、前記第２の部分にマスク部材と、このマスク部材の周囲に位置するように設けたグリスとを配置し、前記第１の部分および前記第２の部分を覆うように絶縁膜を形成し、前記グリスを残すように前記マスク部材と、前記マスク部材上に形成された絶縁膜とを除去することにより前記絶縁膜が形成される。

前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るインクジェットヘッドは、電気的接続部である第１の部分と、前記第１の部分の周囲にある第２の部分と、前記第１の部分の外周部に設けられた縁部と、を有する基板と、前記基板に設けられた圧力室と、前記圧力室に臨んで形成されるとともに、液を吐出可能なノズルと、前記第２の部分と前記縁部とを覆うように形成された絶縁膜と、前記縁部と、前記絶縁膜のうち前記縁部に対応する部分と、の間の位置に設けられるとともに、前記縁部と前記縁部に対応する部分とを接着するグリスと、を具備する。

本発明によれば、マスキングに使用されたマスクを除去する際に、必要な部分の絶縁膜が一緒に剥がれてしまうことを防止することができるインクジェットヘッドの製造方法を提供できる。

以下図面を参照して、この発明の実施例について説明する。

図１から図４に示すように、インクジェットヘッド１１は、いわゆるシェアモードタイプのものである。インクジェットヘッド１１は、複数の圧力室１２を有する基板１３と、基板１３の下側に接着されたベース部１４と、基板１３に接着された天板１５と、基板１３と天板１５とにまたがって接着されたノズルプレート１６と、を備えている。ノズルプレート１６は、複数のノズル１７を有している。ノズルプレート１６は、例えば、ポリイミドで形成されている。ノズルプレート１６が基板１３および天板１５に対して接着された状態において、各ノズル１７は、各圧力室１２に連通する。

天板１５は、インク流路２１に接続する供給口２２を有している。天板１５は、その内部にインク流路２１を有している。インク流路２１は、各圧力室１２に連通している。図３と図４に示すように、圧力室１２は、底部が曲面になった、断面かまぼこ形に形成されている。

図１から図４に示すように、基板１３は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）製の２枚の圧電部材２３を張り合わせて形成されている。圧電部材２３は、互いの分極方向が逆向きになるように接着されている。基板１３は、その表面から溝状に形成される複数の圧力室１２と、各圧力室１２の両側部に設けられる駆動素子である支柱２４と、各支柱２４の側面および圧力室１２の底部に形成される電極２５と、を有している。また、基板１３上には、複数の電気配線２６が設けられている。各電気配線２６は、その一端で電極２５と連続しており、他端で図１０に示すヘッド駆動用のプリント回路板２７に接続されている。なお、各電気配線２６は、他端でプリント回路板２７に連なるフレキシブルケーブルに接続するようにしてもよい。

図５に示すように基板１３は、プリント回路板２７ないしフレキシブルケーブルとの間で電気的接続部を形成する第１の部分３１と、第１の部分３１の周囲に設けられた第２の部分３２と、を有している。第１の部分３１は、さらに、第１の部分３１の外周部に設けられた縁部３１Ａを有している。

図１０に示すように、基板１３は、電極２５（電気配線２６）の表面に絶縁膜３３を有している。絶縁膜３３は、基板１３の前記第２の部分３２と、前記第１の部分３１の縁部３１Ａと、の上側にそれぞれ形成されている。つまり、絶縁膜３３は、電極２５（電気配線２６）の表面に形成される部分３３Ａと、基板１３の縁部に対応する部分３３Ｂと、を有している。絶縁膜３３の一例としては、パリレン膜がある。本実施形態では、蒸着法によって、基板１３上に例えば１μｍから１０μｍの厚さでパリレンの薄膜が、基板１３を被覆するように形成されている。絶縁膜３３は、圧力室１２内に充填されるインクと、電極２５とを絶縁することができる。

基板１３は、さらに、縁部３１Ａと、絶縁膜３３の縁部に対応する部分３３Ｂとの間に、グリス３４を有している。グリス３４は、第１の部分３１の外周部に沿って配置されている。グリス３４は、後述するインクジェットヘッド１１の製造方法で、絶縁膜３３を蒸着する際のマスキングに用いられるものである。グリス３４は、例えば、真空グリスであり、精製したシリコーンオイルを基油に例えばシリカ粉末を配合したオイルコンパウンドで構成されている。グリス３４の粘着力によって、不要部分の絶縁膜３３を除去する際に、必要な領域の絶縁膜３３が一緒に除去されてしまうことが防止される。

上記構成のインクジェットヘッド１１をプリンタに搭載して、このプリンタで印刷処理を行うには、プリンタのインクタンクからインクジェットヘッド１１にインクを供給する必要がある。インクの供給は、供給口２２を介して行われ、インクタンクから流出したインクは、供給口２２を経由してインク流路２１および圧力室１２内に満たされる。

また、この状態で、ユーザがプリンタに対して印刷を指示すると、プリンタの制御部は、インクジェットヘッド１１に対して印字信号をプリント回路板２７に出力する。印刷信号を受けたプリント回路板２７は、電気配線２６を介して駆動パルス電圧を支柱に印加する。これにより、左右一対の支柱２４は、シェアモード変形を行って湾曲するように離反する。そして、これらを初期位置に復帰させて圧力室１２のインクの圧力を大きくすることで、ノズル１７からインク滴が勢い良く吐出される。

続いて、図４から図１０を参照して、本実施形態のインクジェットヘッド１１の製造方法について説明する。

図４に示すように、基板１３は、２枚の圧電部材２３に接着して形成されている。基板１３には、さらに、圧力室１２となる複数の溝部が、研削加工によって所定のピッチで形成されている。この溝部の表面に、図６に示すように、電極２５が例えば、無電解ニッケルメッキ法によって作りこまれている。

続いて、この基板１３に対して、絶縁膜３３を形成する。この絶縁膜３３の形成に先立って、絶縁膜３３を形成しない箇所である基板１３の第１の部分３１にマスク部材を配置する。また、第１の部分３１のうち、マスク部材の周囲に位置する縁部３１Ａにグリス３４を配置する。このとき、グリス３４は、第１の部分３１の外周部に沿うように配置される。なお、第１の実施形態では、マスク部材をグリス３４によって兼ねるようにしている。このため、本実施形態では、図５と図６に示すように、第１の部分３１の全体にグリス３４を塗布するようにする。

図７に示すように、基板１３の第１の部分３１および第２の部分３２の表面に絶縁膜３３を形成する。図８に示すように、第１の部分３１の縁部３１Ａの近傍において、矢印で示す位置に、例えばカッタによって絶縁膜３３に切り込みを形成する。図９に示すように、第１の部分３１の表面に形成された絶縁膜３３を除去する。このとき、図９と図１０に示すように、縁部３１Ａと、絶縁膜３３の縁部に対応する部分３３Ｂとの間には、グリス３４の一部が残存している。これによって、第１の部分３１の表面に形成された絶縁膜３３を除去する際に、必要な部分の絶縁膜３３が一緒に剥がされてしまうことが防止される。

図１０に示すように、グリス３４のうちの大部分を例えば布等によって拭き取り、この部分の電極２５にプリント回路板２７を半田で接続する。なお、グリス３４が電気配線２６上に残存することがあっても、半田付けをする際の熱によってグリス３４が除去されるため、電気配線２６とプリント回路板２７との間の電気的な接続に不具合を生ずることはない。さらに、このように形成した基板１３に対してベース部１４、天板１５およびノズルプレート１６を接着する。このノズルプレート１６に対してレーザ光を照射してノズル１７を形成して、インクジェットヘッド１１が完成する。

第１の実施形態によれば、インクジェットヘッドの製造方法は、電気的接続部である第１の部分３１と、第１の部分３１の周囲に形成された第２の部分３２と、を有する基板１３の第１の部分３１にマスク部材と、このマスク部材の周囲に位置するように設けたグリス３４とを配置し、第１の部分３１および第２の部分３２を覆うように絶縁膜３３を形成し、グリス３４を残すようにマスク部材とマスク部材上に形成された絶縁膜３３とを除去することにより、第２の部分３２と第１の部分３１の一部とに絶縁膜３３を形成する。

また、インクジェットヘッド１１は、電気的接続部である第１の部分３１と、第１の部分３１の周囲に形成された第２の部分３２と、を有する基板１３と、第１の部分３１と第２の部分３２の一部とに形成された絶縁膜３３と、を具備し、第１の部分３１にマスク部材と、このマスク部材の周囲に位置するように設けたグリス３４とを配置し、第１の部分３１および第２の部分３２を覆うように絶縁膜３３を形成し、グリス３４を残すようにマスク部材と、マスク部材上に形成された絶縁膜３３とを除去することにより絶縁膜３３が形成される。

また、インクジェットヘッド１１は、電極２５が形成された第１の部分３１と、第１の部分３１の周囲に形成された縁部３１Ａと、を有する基板１３と、基板１３に形成された圧力室１２と、圧力室１２に臨んで形成されるとともに、液を吐出可能なノズル１７と、第１の部分３１と縁部３１Ａとを覆うように形成された絶縁膜３３と、縁部３１Ａと、絶縁膜３３のうち縁部に対応する部分３３Ｂと、の間の位置に設けられるとともに、縁部３１Ａと縁部に対応する部分３３Ｂとを接着するグリス３４と、を具備する。

これらの構成によれば、絶縁膜３３の縁部に対応する部分３３Ｂと縁部３１Ａとの間に残存するグリス３４は、絶縁膜３３の縁部に対応する部分３３Ｂと縁部３１Ａとが接着した状態を保持する。このため、不要部分のマスク部材上の絶縁膜３３を除去する際に、必要部分の第２の部分３２を覆う絶縁膜３３を一緒に除去してしまうことを防止することができる。これにより、電極２５部分に十分な絶縁が施された基板を備えたインクジェットヘッド１１を提供することができる。これによって、水性インクなど、導電性のインクを用いる際であっても、圧力室１２内でインクが電気分解されて気泡が発生する等の不具合が生ずるのを防止できる。

この場合、グリス３４は、第１の部分３１の外周部に沿って配置される。この構成によれば、第１の部分３１の外周部において、グリス３４によって基板１３の縁部３１Ａと絶縁膜３３の縁部に対応する部分３３Ｂとを接着することができる。このため、絶縁膜３３のうち、本来的に不必要な部分の面積を最小限にすることができる。

この場合、グリス３４は、マスク部材を兼ねている。この構成によれば、インクジェットヘッド１１の製造工程において、別途にマスク部材を用意する必要がなくなるため、部品点数を削減することができる。

続いて、図１１から図１４を参照して、インクジェットヘッドの製造方法の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係るインクジェットヘッド４１は、マスク部材４２を使用する点で製造方法が第１の実施形態のものと異なっているが、完成品の構造は第１の実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法では、図１１に示すように、電極２５（電気配線２６）が形成された基板１３に、マスク部材４２とグリス３４とを配置する。すなわち、基板１３の第１の部分３１にマスク部材４２を配置する。マスク部材４２は、フィルム等の合成樹脂ないしプラスチックのシートによって形成されている。マスク部材４２は、例えば、０．１ｍｍから０．２ｍｍの厚さで形成されている。また、第１の部分３１の縁部３１Ａに、グリス３４を配置する。このとき、グリス３４は、第１の部分３１の外周部に沿うように配置される。

図１２に示すように、基板１３の第１の部分３１と第２の部分３２の表面に絶縁膜３３を形成する。さらに、図１２に示すように、第１の部分３１の縁部３１Ａの近傍において、矢印で示す位置に、例えばカッタなどによって絶縁膜３３に切り込みを形成する。図１３に示すように、マスク部材４２と、第１の部分３１の表面に形成された絶縁膜３３と、を一括して除去する。このとき、図１３に示すように、縁部３１Ａと、絶縁膜３３の縁部に対応する部分３３Ｂとの間には、グリス３４の一部が残存している。これによって、マスク部材４２および第１の部分３１の表面に形成された絶縁膜３３を除去する際に、必要な部分の絶縁膜３３が一緒に剥がされてしまうことが防止される。

図１４に示すように、マスク部材４２を除去した部分の電極２５にプリント回路板２７を半田で接続する。さらに、このように形成した基板１３に対して天板１５およびノズルプレート１６を接着する。このノズルプレート１６に対してレーザ光を照射してノズル１７を形成して、インクジェットヘッド４１が完成する。

第２の実施形態によれば、マスク部材４２は、樹脂製のシートである。この構成によれば、基板１３上で絶縁膜３３が不要な部分について、マスク部材４２によって簡単にマスキングを施すことができる。また、マスク部材４２の周囲にグリス３４が配置され、当該グリス３４がマスク部材４２の接着剤として機能するため、マスク部材４２が所望の位置からずれてしまうことがない。

本発明は、前記実施の形態に限定されるものではない。このほか、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

第１の実施形態にかかるインクジェットヘッドを示す斜視図。 図１に示すインクジェットヘッドのノズルプレートを分解して示す斜視図。 図１に示すインクジェットヘッドの縦方向に沿った断面図。 図１に示すインクジェットヘッドの製造工程を示す斜視図。 図４に示すインクジェットヘッドの製造工程の次の工程を示す斜視図。 図５に示すインクジェットヘッドの製造工程の次の工程を示す断面図。 図６に示すインクジェットヘッドの製造工程の次の工程を示す断面図。 図７に示すインクジェットヘッドの製造工程の次の工程を示す断面図。 図８に示すインクジェットヘッドの製造工程の次の工程を示す断面図。 図９に示すインクジェットヘッドの製造工程の次の工程を示す断面図。 第２の実施形態にかかるインクジェットヘッドの製造工程を示す断面図。 図１１に示すインクジェットヘッドの製造工程の次の工程を示す断面図。 図１２に示すインクジェットヘッドの製造工程の次の工程を示す断面図。 図１３に示すインクジェットヘッドの製造工程の次の工程を示す断面図。

符号の説明

１１、４１…インクジェットヘッド、１２…圧力室、１３…基板、１７…ノズル、２６…電気配線、３１…第１の部分、３２…第２の部分、３２Ａ…縁部、３３…絶縁膜、３３Ｂ…縁部に対応する部分、３４…グリス、４２…マスク部材

Claims (9)

1. 電気的接続部である第１の部分と、前記第１の部分の周囲にある第２の部分と、を有する基板の前記第１の部分にマスク部材と、このマスク部材の周囲に位置するように設けたグリスとを配置し、前記第１の部分および前記第２の部分を覆うように絶縁膜を形成し、前記グリスを残すように前記マスク部材と前記マスク部材上に形成された絶縁膜とを除去することにより、前記第２の部分と前記第１の部分の一部とに絶縁膜を形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
2. 前記グリスは、前記第１の部分の外周部に沿って配置されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
3. 前記グリスは、前記マスク部材を兼ねていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
4. 前記マスク部材は、樹脂製のシートであることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
5. 電気的接続部である第１の部分と、前記第１の部分の周囲にある第２の部分と、を有する基板と、
   前記第２の部分と前記第１の部分の一部とに形成された絶縁膜と、
   を具備し、
   前記第１の部分にマスク部材と、このマスク部材の周囲に位置するように設けたグリスとを配置し、前記第１の部分および前記第２の部分を覆うように絶縁膜を形成し、前記グリスを残すように前記マスク部材と、前記マスク部材上に形成された絶縁膜とを除去することにより前記絶縁膜が形成されることを特徴とするインクジェットヘッド。
6. 前記グリスは、前記第１の部分の外周部に沿って配置されることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記グリスは、前記マスク部材を兼ねていることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記マスク部材は、樹脂製のシートであることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド。
9. 電気的接続部である第１の部分と、前記第１の部分の周囲にある第２の部分と、前記第１の部分の外周部に設けられた縁部と、を有する基板と、
   前記基板に設けられた圧力室と、
   前記圧力室に臨んで形成されるとともに、液を吐出可能なノズルと、
   前記第２の部分と前記縁部とを覆うように形成された絶縁膜と、
   前記縁部と、前記絶縁膜のうち前記縁部に対応する部分と、の間の位置に設けられるとともに、前記縁部と前記縁部に対応する部分とを接着するグリスと、
   を具備することを特徴とするインクジェットヘッド。

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