JP3113743B2 - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ用のインクジ
ェットヘッドの製造方法に関する。ノンインパクト記録
法は、記録時に於ける騒音の発生が小さいという利点が
あり、最近活発に研究が行われている。その中で、カラ
ー化がしやすく、高速記録が可能であり、しかもいわゆ
る普通紙に特別の定着処理を必要とせずに簡単に記録が
行えるインクジェット記録法は、極めて有力な記録法で
あって、これ迄にも様々な方法が考案され、改良が加え
られて商品化されたものもあれば、現在もなお実用化へ
の努力が続けられているものもある。

【０００２】このようなインクジェット記録法は、いわ
ゆるインクと称される記録液の液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）
を飛翔させ、これを被記録材に付着させて記録を行うも
のである。このインクジェット記録法において、記録液
を噴射する手段としてインクジェットヘッドが用いられ
る。

【０００３】したがって、印字品位が優れた記録を得る
ためには、機械的強度が充分なインクジェットヘッドを
製造することが必要となる。

【０００４】

【従来の技術】インクジェットヘッドの製造方法として
は、ステンレス、シリコン単結晶、ガラス、樹脂などを
用いて製造する方法が知られている。これらの方法の中
で光硬化樹脂を用いて製造する方法として、次のような
方法を本出願人は提案している。

【０００５】すなわち、このインクジェットヘッドの製
造方法は、インク流路を形成するための型に光硬化樹脂
を流し、次にノズルを形成するための光を遮断するマス
ク部を所定の位置に設けた光透過性のマスク板を前記光
硬化樹脂上に乗せ、次に露光して前記光硬化樹脂を硬化
させ、次に前記型を剥がし硬化しない樹脂部分を洗浄し
てノズルとインク流路を形成し、次に光硬化接着剤によ
り振動板を前記光硬化樹脂に接着するようにしたもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このインクジェットヘ
ッドの製造方法は、工程が簡単で、高精度で再現性が良
好であるという利点を持つ。しかしながら、このような
従来例にあっては、成形した樹脂に接着剤により振動板
を張り付けているが、この接着工程は、被接着物の表面
に微細加工があるため薄く均一に接着剤を付けねばなら
ず、また、振動板には機械的ストレスがかかるため、充
分な機械的強度が得られなかった。また、振動板の接着
工程が必要であるため、コストもかかるという問題点が
あった。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、充分な機械的強度を得ること
ができ、また、接着工程が不要で低コストのインクジェ
ットヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図１において、（ａ）はインク流路を形成し
た振動板である基板に充填物質を充填する工程、（ｂ）
は基板上に光硬化樹脂を流す工程、（ｃ）はノズルを形
成するための光を遮断するマスク部を所定の位置に設け
た光透過性のマスク板を前記光硬化樹脂上に乗せる工
程、（ｄ）は露光して前記光硬化樹脂を硬化させる工
程、（ｅ）は前記マスク板を剥がし硬化しない樹脂部分
と前記充填物質を洗浄してノズルとインク流路を形成す
る工程である。

【０００９】

【作用】このような構成を備えた本発明によれば、イン
ク流路に充填物質を充填した振動板である基板と、ノズ
ルが形成される光硬化樹脂とを紫外線を照射することに
より、硬化させて、接着させるようにしたため、基板と
光硬化樹脂の接着を強固にすることができ、充分な機械
的強度を得ることができる。

【００１０】また、振動板を接着する接着工程を設けな
くても良いため、工程がさらに簡単になり、コストを低
減することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２〜図７は本発明の一実施例を示す図である。
まず、図２に示すように感光性ガラスをエッチングし
て、圧力室と流路を構成するインク流路１を形成した振
動板となる基板２に、８０℃に加熱して、溶融したポル
エチレングリコールを充填物質３として液下し、プラス
チックブレードにより余分なポリエチレングリコールを
除去する。

【００１２】基板２は感光性ガラスの他に、ニッケス、
ステンレススチールなどの金属板あるいはシリコン単結
晶板をエッチングすることによって作成することができ
る。また、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂を加熱
溶融して型に入れてから冷却して作成することもでき
る。また、型に注入後紫外線を照射して硬化させて形成
した光硬化性樹脂によって作成することもできる。

【００１３】また、インク流路１に充填する充填物質３
は、ポリエチレングリコールに限らず、パラフィンワッ
クスなどの熱により流動化する物質とし、加熱溶融して
充填し、冷却して固化し、ノズル部を形成してから再び
加熱溶融してからノズルあるいはインク供給口から流し
出すようにする。また、充填物質３は、ポリアミド、ポ
リビニールアルコールなどの溶媒に溶解する物質とし、
溶媒に溶解して充填し、溶媒を乾燥してからノズル部を
形成し、再び溶媒に溶解してノズルあるいはインク供給
口から流し出すようにしても良い。

【００１４】次に、図３に示すように、ポリエチレング
リコールを室温に戻して固化してから、基板２の端部に
スペーサ４を置き、光硬化樹脂５を流し込む。なお、ス
ペーサ４は基板２にエッチングなどの方法に予め作成し
ておくことにより製造が容易になる。このスペーサ４に
より、光硬化樹脂５の層を均一にすることができる。次
に、図４に示すように、ノズルを形成するために、クロ
ム蒸着によるマスク部６を所定の位置に形成した光透過
性のマスク板７を被せた。マスク板７としては、感光性
ガラス板を用いるが、これに限定されるものではなく、
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの光を透過す
る樹脂を用いれば良い。

【００１５】次に、図５に示すように、マスク板７の上
部から水銀ランプで光量６０ｍｍ／ｃｍ² の紫外線８を
３秒間照射し、マスク部６以外の紫外光が照射された樹
脂を硬化させた。次に、図６に示すように、マスク板７
を外してアセトンで４０秒間超音波洗浄することによ
り、ノズル９を形成する。また、ヘッド全体を８０℃に
加熱した水中に漬けることによりポリエチレングリコー
ルはノズル９あるいはインク供給口から流れ出てインク
流路１が形成される。

【００１６】最後に、図７に示すように圧電素子１０を
振動板である基板２に接着剤により張り付ける。基板２
と光硬化樹脂５の接着をより強固にするために、まず、
高粘度の紫外線硬化接着剤と光硬化樹脂を混合した液を
薄く一層塗布し、この上にさらに光硬化樹脂を塗布して
からマスク板７を通して紫外線を照射することもでき
る。さらに、基板２にシランカップリング処理をしてお
くことにより接着力がさらに強まる。

【００１７】このように、振動板である基板２と光硬化
樹脂５との接着を強固にすることができるので、充分な
機械的強度を得ることができる。特に、振動板を接着す
る接着工程を設けなくても、基板２と光硬化樹脂５を紫
外線により硬化させて、接着することができるため、工
程がさらに簡単になり、コストを低減することができ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、振動板である基板と光硬化樹脂の接着を強固にする
ことができるため、充分な機械的強度を得ることができ
る。また、特に接着工程を設けなくても良いので、工程
がさらに簡単となり、コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の一実施例に係る工程１を示す図

【図３】工程２を示す図

【図４】工程３を示す図

【図５】工程４を示す図

【図６】工程５を示す図

【図７】工程６を示す図

【符号の説明】

１：インク流路 ２：基板 ３：充填物質 ４：スペーサ ５：光硬化樹脂 ６：マスク部 ７：マスク板 ８：紫外線 ９：ノズル １０：圧電素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−208660（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−207659（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−249652（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−205150（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−47917（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/16 B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インク流路を形成した振動板である基板に
   充填物質を充填し（ａ）、次に基板上に光硬化樹脂を流
   し（ｂ）、次にノズルを形成するための光を遮断するマ
   スク部を所定の位置に設けた光透過性のマスク板を前記
   光硬化樹脂上に乗せ（ｃ）、次に露光して前記光硬化樹
   脂を硬化させ（ｄ）、次に前記マスク板を剥がし硬化し
   ない樹脂部分と前記充填物質を洗浄してノズルとインク
   流路を形成した（ｅ）ことを特徴とするインクジェット
   ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】前記基板として、エッチング加工した金
   属、感光性ガラス、またはシリコン単結晶を用いたこと
   を特徴とする請求項１のインクジェットヘッドの製造方
   法。
3. 【請求項３】前記基板として、加熱して型に注入した後
   に冷却して形成した熱可塑性樹脂を用いたことを特徴と
   する請求項１のインクジェットヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】前記基板として、型に注入後紫外線を照射
   して硬化させて形成した光硬化樹脂を用いたことを特徴
   とする請求項１のインクジェットヘッドの製造方法。
5. 【請求項５】前記充填物質として、パラフィンクワック
   ス、ポリエチレングリコールなど熱により流動化する物
   質を用いたことを特徴とする請求項１のインクジェット
   ヘッドの製造方法。
6. 【請求項６】前記充填物質として、ポリアミド、ポリビ
   ニールアルコールなどの溶媒に溶解する物質を用いたこ
   とを特徴とする請求項１のインクジェットヘッドの製造
   方法。
7. 【請求項７】前記基板に充填物質を充填した後に基板表
   面にシランカップリング処理することを特徴とする請求
   項１のインクジェットヘッドの製造方法。