JP2714467B2 - 液体の転写装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、棒状の転写先端子の下端部に接着剤などの
液体を微量の液球として付着させ、該液球を被転写面に
転写する液体の転写装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の液体の転写装置においては、第４図に示すよう
に、不図示の液体の転写装置に鉛直に装着された棒状の
転写先端子51の下端部51bに、接着剤などの液体が微量
の液球53となって該下端部51bの表面を下端51cも含めて
すっかり覆うように付着する。その状態で、前記転写先
端子51が水平な被転写面52aに向かって下降され、液球5
3の表面が被転写面52aに接触して転写が行なわれてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の液体の転写装置において、第５図に示すよ
うに接着剤などの液体の固有の粘性、表面張力、ぬれ性
などの影響により、その液体の液球63が、転写先端子61
の下端61cから離間した下端部61bのみに付着してしま
い、下端61cにはどうしても付着しない場合がある。こ
の場合には、転写先端子61が下降されてその下端61cが
被転写面62aに当接されても、下端61cのみが被転写面62
aと接触するのみで液球63の表面は被転写面62aに接触し
ないので、液球63の転写が行なわれないという問題点が
ある。

本発明は、近年の部品の精密化、小型化に伴い接着剤
の量も微量とすることが必要不可欠となっているなか
で、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたも
のであり、液球が転写先端子の下端を露出させていても
液球の転写が確実に行なわれる液体の転写装置を提供す
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明の液体の転写装置
は、 液球を被転写面に転写する棒状の転写先端子を有する
液体の転写装置において、 前記転写先端子が被転写面に対して角度θだけ傾斜
し、かつ、 その傾斜した転写先端子の下端部にその下端を露出さ
せて付着する液球の表面に接する接線の内で、前記下端
を通りかつ被転写面に対してもっとも近い前記表面との
接点を有する接線と前記傾斜した転写先端子との角度よ
り前記角度θが小さいことを特徴とするものである。

〔作 用〕

上記のよように構成された本発明の液体の転写装置に
おいて、 液球は棒状の傾斜した転写先端子の下端部にその下端
を露出させて付着する。前記転写先端子の被転写面に対
する傾斜角度θは、前記液球の表面に接する接線の内
で、前記下端を通りかつ被転写面に対してもっとも近い
前記表面との接点を有する接線と前記転写先端子とのな
す角度よりも小さいので、前記下端が被転写面に当接す
る際、前記液球の表面が前記下端より先に接触して液球
の転写が行なわれる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、符号１は液体の接着剤２（例えば、
接着剤UU300、その室温での粘性は2000〜4000cps。）が
満たされた容器であり、ベース40上に配設されている。
皿４は、前記接着剤２を一定量すくい上げるものであ
り、その深さは1mmである。

前記皿４が載せられた保持部材５は、適宜形状に折れ
曲がり、その一端がベース40上に配設されたシリンダ６
のロッド6aに装着されている。前記シリンダ６は、液体
圧力などを利用したものであり、ロッド6aを上下方向に
移動させることにり、皿４を上下方向に昇降させて接着
剤２から引き上げたり接着剤２の中に沈めたりすること
ができるものである。前記皿４の上方には、駆動装置10
がベース40に立設された基板41に装着されている。

ここで駆動装置10の構成について説明する。

前記基板41の上方部位には、平板状の本体11が固着さ
れており、該本体11には、２本のＸ方向ガイド13a,13b
が水平に装着されている。前記各Ｘ方向ガイド13a,13b
には、スライド部15が摺動自在に嵌合しており、その図
示右側は前記本体11に設けられたＸ方向駆動用シリンダ
14のロッド14aに結合され、該Ｘ方向駆動用シリンダ14
が駆動されることにより前記各Ｘ方向ガイド13a,13bに
案内されて水平方向に移動される。

前記スライド部15に装置されたＹ方向駆動用シリンダ
17には、上端および下端が第１および第２結合部材16c,
16dでそれぞれ結合された２本の平行なＹ方向ガイド16
a,16bが、公知の手段にり鉛直方向に摺動自在に嵌合し
ている。前記Ｙ方向駆動用シリンダ17のロッド17aは、
各Ｙ方向ガイド16a,16bの間に位置して第２結合部材16d
に結合されている。Ｙ方向駆動シリンダ17が駆動される
ことにより前記ロッド17aを介して各結合部材16c,16dお
よび各Ｙ方向ガイド16a,16bで構成されるものが一体と
なって鉛直方向に昇降される。

前記第２結合部材16dの下面の中央に固着された取付
部材18には、くの字に折れ曲がった断面円形の棒状の転
写先端子20が、その屈曲部より上方が鉛直になるように
装着されており、その屈曲部より下方の傾斜部20aは、
後述する被転写面30aに対して角度θ＝45゜傾斜してい
る（第３図参照）。この転写先端子20の材質は、SUS304
であり、またその外径はφ0.3mmである。ただし、この
材質、外径に特に限る必要はない。転写先端子20は、前
記Ｘ方向駆動用シリンダ14の駆動により移動されるスラ
イド部15の移動に伴なって水平方向に移動され、また前
記Ｙ方向駆動用シリンダ17の駆動にり前記各Ｙ方向ガイ
ド16a,16bおよび第１結合部材16cと一体となって昇降さ
れる第２結合部材16dの昇降に伴なって鉛直方向に昇降
される。

前記各Ｘ方向ガイド13a,13bの図示左端の下方のベー
ス40上には、基台32が配設されており、該基台32の上面
には被転写物30が固定されたアルミプレート31を真空吸
着するためのバキュームパッド33が設けられ、該バキュ
ームパッド33は、図示しない真空源に接続されたバキュ
ーム路32aに連通されている。前記アルミプレート31
は、被転写物30の被転写面30aが所定の位置で水平にな
るように前記バキュームパッド33により吸着される。

符号21,22は、それぞれ基板41の適宜位置に固着され
た第１および第２ストッパであり、転写先端子20の鉛直
方向の位置決めを行なうものである。転写先端子20が皿
４に向かって下降されるときに、第２結合部材16dの図
示右端の下面に形成されたストッパ当接面16eが、第１
ストッパ21に当接することにより前記位置決めが行なわ
れ転写先端子20が被転写面30aに向かって下降されると
きには、前記ストッパ当接面16eが第２ストッパ22に当
接することにより、前記位置決めが行なわれる。

なお、前記Ｘ方向駆動用シリンダ14および前記Ｙ方向
駆動用シリンダ17は、空気の負圧力などを利用したもの
であるが、これに限らず他の流体圧力を利用したもので
もよい。

つぎに、本実施例の動作について説明する。

まず、皿４が、シリンダ６により下降されて接着剤２
の中へ沈められ、所定の時間経過したのち接着剤２の中
から外へ引き上げられて止められる。このとき、皿４に
は、接着剤２が一定量満たされた状態となる。

つぎに、スライド部15がＸ方向駆動用シリンダ14によ
り前記皿４の上方より図示右側へ少しずれた位置に移動
されたのち、Ｙ方向駆動用シリンダ17により、第２結合
部材16dが、各Ｙ方向ガイド16a,16bと一体となって下降
され、ストッパ当接面16eが第１ストッパ21に当接する
ことにより停止する。この停止位置については、例え
ば、転写先端子20の下端20cが皿４に満たされた接着剤
２の液面から深さ0.2mmの位置まで沈められるように前
記第１ストッパ21が調節されている。

下端20cが沈められてから0.1〜0.2秒経過したのち第
２結合部材16dが各Ｙ方向ガイド16a,16bと一体となって
鉛直方向駆動用シリンダ17により所定の位置まで上昇さ
れる。以上の動作が終了したときには、第２図に示すよ
うに転写先端子20の下端部20bに下端20cを露出させて接
着剤２の液球３が5/100,000以上20/100,000cc以下程度
付着している。

つぎに、スライド部15が水平方向駆動用シンリンダ14
により被転写物30の上方より図示右側へ少しずれた所定
の位置に移動されたのち、Ｙ方向駆動用シリンダ17によ
り、第２結合部材16dが各Ｙ方向ガイド16a,16bと一体と
なって下降され、ストッパ当接面16eが第２ストッパ22
に当接することにより停止する。このとき前記液球３の
表面3aは、転写先端子20の下端20cが被転写面30aに当接
するよりも該被転写面30aに接触して転写が行なわれ
る。

ここで、液球３が被転写面30aに転写されるときの様
子について詳細に説明すると、第３図に示すように、転
写先端子20の傾斜部20aが被転写面30に対して傾斜して
いる角度θは、前述したようにθ＝45゜となっており、
また液球３の表面3aに接する接線の内で、下端20cを通
りかつ被転写面30aに対してもっとも近い表面3aとの接
点を有する接線Ｌと前記傾斜部20aとのなす角度は、本
実施例において50゜程度となっている。したがって、下
端20cが被転写面30aに対して高さＨの位置まで下降した
ときには、液球３の転写が始まる。本実施例では、転写
先端子20の傾斜部20aの前記傾斜角度θをθ＝45゜とし
ているが、前記傾斜角度θは液球３の形状を考慮して前
記接線Ｌと傾斜部20aとのなす角度よりも小さい角度で
あれば何度でもよく、θ＝15゜以上75゜以下の範囲、好
ましくは、θ＝30゜以上50゜以下の範囲とすることが好
ましい。

前記第２結合部材16dは、転写先端子20の下端20cが被
転写面30aに当接したあともさらに0.2mm程度下方に下降
するように鉛直方向の位置決めがされているので、転写
先端子20が少したわんで下端20cが確実に被転写面30aに
当接され液球３の転写も確実に行なわれる。

第２結合部材16dは、前述した所定の位置までＹ方向
駆動用シリンダ17にり下降されてその位置で0.1〜0.2秒
間停止したのち、所定の位置まで上昇される。

また、液球３の転写が終了した被転写物30は、バキュ
ームパッド33による吸着が解除されてアルミプレート31
ごと次の工程（張り合せ、接着剤硬化工程。）へ不図示
の移動手段にり運ばれる。

以上の動作が繰り返し行なわれて多数の被転写物30
（例えばシリコンウエハース。）に接着剤２の転写が行
なわれる。

本発明の液体の転写装置は、特にインクジェット記録
装置に搭載される記録ヘッドを製造する際に良好に適用
される。

すなわち、記録ヘッドから吐出されるインクに熱エネ
ルギーを付与するために用いられる電気熱変換体に対応
してインク路を形成するための溝が形成された天板とを
接合する場合の液体の接着剤の転写装置として好適であ
る。

この記録ヘッドは、例えば400dpiの記録が可能な多数
のインク吐出口を高密度に備えており、これらのインク
吐出口に対応して連通する高密度に形成された多数のイ
ンク路を有する天板を、前記ヒータボードに接合する場
合に、前記インク路に液体の接着剤がまわり込みインク
吐出不能状態とならないように非常に微少な量の液体の
接着剤の転写が要求される。

このような微少量の液体の接着剤の転写が要求される
場合、本実施例の液体の転写装置を使用することで何ら
問題のない確実な前記ヒータボードと前記天板との接合
が実現できる。

本発明は、前述の記録ヘッドの製造に限らず、微少量
の液体を転写することが要求されるものにはすべて適用
可能である。

液体の接着剤が確実に転写され前記インク路などの部
分にまわり込むことなく製造された記録ヘッドを搭載し
たインクジェット記録装置では優れた品質の記録を行な
うことができる。

すなわち、本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でもバブルジェット方式の記録ヘッド、インクジェッ
ト記録装置に於いて優れた効果をもたらすものである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特
許第4723129号明細書、同第47407996号明細書に開示さ
れている基本的な原理を用いて行なうものが好ましい。
この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型の
いずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の
場合には、液体（インク）が保持されているシートや液
路に対応して配置されて電気熱変換体に、記録情報に対
応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少な
くとも一つの駆動信号を印加することによって、電気熱
変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作
用面に膜沸騰させて、効果的にこの駆動信号に一対一対
応し液体（インク）内の気泡を形成出来るので有効であ
る。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液
体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成
する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に
気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた
液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。この
パルス形状の駆動信号としては、米国特許第4463359号
明細書、同第4345262号明細書に記載されているような
ものが適している。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関
する発明の米国特許第4313124号明細書に記載されてい
る条件を採用すると更に優れた記録を行なうことができ
る。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示さ
れているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わ
せ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他に熱作用部
が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特
許第4558333号明細書、米国特許第4459600号明細書に開
示された構成のものにも有効である。加えて複数の電気
熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59年第12
3670号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐
出部に対応させる構成を開示する特開昭59年第138461号
公報に基づいた構成としても本発明は有効である。

更に、インクジェット記録装置が記録できる最大記録
媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記
録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよ
うな複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを
満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドとし
ての構成のいずれでも良いが、本発明は、上述した効果
を一層有効に発揮することができる。

加えて、装置本体に装着されることで装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

又、本発明の記録装置の構成として設けられる記録ヘ
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので好ましいも
のである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対
してのキャピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸
引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこ
れらの組み合わせによる予備加圧手段、記録とは別の吐
出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定した記録
を行なうために有効である。

更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色
のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に
構成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異
なる色の複色路カラー又は混色によるフルカラーの少な
くとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効であ
る。

以上説明した本発明の実施例により製造された記録ヘ
ッドにおいては、インクを液体として説明しているが、
室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化
もしくは液体或いは、上述のインクジェット記録方式で
はインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調整を
行なってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度
制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時
にインクが液状をなすものであれば良い。加えて、積極
的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液
体状態への態変化のエネルギーとして使用せしめること
で防止するか又は、インクの蒸発防止を目的として放置
状態で固化するインクを用いるかして、いずれにしても
熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが
液化してインク液状として吐出するものや記録媒体に到
達する時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱
エネルギーによって初めて液化する性質のインク使用も
本実施例により製造された記録ヘッドには適用可能であ
る。このような場合インクは、特開昭54−56847号公報
あるいは特開昭60−71260号公報に記載されるような、
多孔質シート凹部又は貫通項に液体状又は固形物として
保持された状態で、電機熱変換体に対して対向するよう
な形態としても良い。本発明においては、上述した各イ
ンクに対して極富も有効なものは、上述した膜沸騰方式
を実行するものである。

〔発明の効果〕

本発明の液体の転写装置は、以上説明したように構成
されているので以下に記載するような効果を奏する。

転写される液体が、この固有の粘性、表面張力、ぬれ
性などの影響によりその液体の液球が転写先端子の下端
を露出させて付着するようなものであっても、その液体
の液球を被転写面に確実に転写させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は同実施例
の転写先端子に付着した液球を示す拡大図、第３図は同
実施例の前記液球と被転写面との接触状態を示す拡大
図、第４図および第５図は従来の液体の転写装置の要部
を示す拡大図。 １……容器、２……接着剤、 ３……液球、3a……表面、 ４……皿、５……保持部材、 ６……シリンダ、6a……ロッド、 10……駆動装置、11……本体、 13a,13b……Ｘ方向ガイド、 14……Ｘ方向駆動用シリンダ、 14a……ロッド、15……スライド部、 16a,16b……Ｙ方向ガイド、 16c……第１結合部材、 16d……第２結合部材、 16e……ストッパ当接面、 17……Ｙ方向駆動用シリンダ、 17a……ロッド、18……取付部材、 20……転写先端子、20a……傾斜部、 20b……下端部、20c……下端、 21……第１ストッパ、 22……第２ストッパ、 30……被転写物、30a……被転写面、 31……アルミプレート、 32……基台、 32a……バキューム路、 33……バキュームパッド、 40……ベース、41……基板。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液球を被転写面に転写する棒状の転写先端
   子を有する液体の転写装置において、 前記転写先端子が被転写面に対して角度θだけ傾斜し、
   かつ、 その傾斜した転写先端子の下端部にその下端を露出させ
   て付着する液球の表面に接する接線の内で、前記下端を
   通りかつ被転写面に対してもっとも近い前記表面との接
   点を有する接線と前記傾斜した転写先端子との角度より
   前記角度θが小さいことを特徴とする液体の転写装置。
2. 【請求項２】角度θが15゜以上75゜以下の範囲であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の液体の転写装置。
3. 【請求項３】角度θが30゜以上50゜以下の範囲であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の液体の転写装置。
4. 【請求項４】液体が接着剤である請求項1,2または３に
   記載の液体の転写装置。
5. 【請求項５】傾斜した転写先端子の下端部にその下端を
   露出させて付着する液体の量が、5/100,000cc以上20/10
   0,000cc以上の範囲である請求項1,2,3または４に記載の
   液体の転写装置。