JPH09290509A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
ず簡略な工程より成るインクジェット記録ヘッドの製造
方法を提供する。 【解決手段】 吐出圧力発生素子14と、少なくとも液
路となる部分を占有する固体層2とが設けられた第1の
基体1の上に、硬化性樹脂8を塗布または注入した後、
前記液路となる部分の固体層2を除去する工程を有する
インクジェット記録ヘッドの製造方法であって、前記塗
布または注入した硬化樹脂8を少なくとも切削加工また
は研削加工により削って共通液室10部分を形成するイ
ンクジェット記録ヘッドの製造方法。
Description
録装置に装着し、記録液の小滴を記録媒体に向けて吐出
するインクジェット記録ヘッドの製造方法に関するもの
である。
リ装置、複写装置、プリンター等、各種機器において、
用紙等の記録媒体に記録を行う手段として、騒音を発生
することがなく、高速の記録が可能で、しかもカラー画
像の記録も容易なことから、インクジェット記録ヘッド
を装着したインクジェット記録装置が広く利用されつつ
ある。
法として、例えば特開昭62−253457号公報に
は、基体上に液路となる固体層を形成し、しかる後、活
性エネルギー線硬化性材料層及び第2の基体を積層し、
その後、液室予定部位以外の領域に活性エネルギー線を
照射した後、前記液室予定部位の未硬化の活性エネルギ
ー線硬化性材料層を除去して液室を形成し、その後、液
室部位に形成された固体層を除去する方法が提案されて
いる。
法によれば、下記のような問題点があった。すなわち、 1.液路の壁を構成する材料は、液室部におけるパター
ニングが必要なため、活性エネルギー線硬化材料に限定
され、上記材料を選定する上で大きな制約があった。
の吐出性能上、共通液室の高さを大きく形成したい場
合、前記活性エネルギー線硬化材料層が厚くなるため、
液室部をパターニングする際のパターニング精度が低下
することによる歩留まりの低下や、十分な露光量を確保
するために高価な露光装置を長時間占有してしまうこと
になるため、コストアップの要因となっていた。
記載される製造方法が提案されている。
録ヘッドの製造方法を説明するための説明用斜視図であ
る。図5には、基体1の上に複数本のヘッドを形成し、
右部に示すように分離することで、このヘッドを得る方
法が示されており、図6は、図5のA−A断面部分にお
ける各工程を説明する工程説明図である。
形成予定部位及び液室形成予定部位に、液路及び液室の
一部を形成するための第1の固体層2が、パターニング
等により選択的に形成される。
上の少なくとも液室予定部位に、印刷方等の方法により
第2の固体層3が形成される。
体5が、前記第2の固体層3上に載置される。このと
き、第2の基体に設けられている穴4は、第2の固体層
3によって塞がれる。
第1の基体1及び第2の基体5に反りやうねりがあった
り、第2の固体層3の平坦性や平面内の厚さが不均一で
あると、第2の固体層3と第2の基体5との接触部位に
わずかに隙間6が発生し、後の工程の液路や液室の壁と
なる硬化性樹脂8を注入する工程で、毛管現象により隙
間6に硬化性樹脂8が侵入することになる。
た場合、隙間6に侵入した硬化性樹脂8は極めて薄いた
め、硬化した後に、第1の固体層2及び第2の固体層3
を除去する際の除去液、あるいはインクにより膨潤した
際に、第2の基体5より剥離し、ノズルを詰まらせるご
みとなったり、剥離しない場合でも、インク供給口4の
周囲にバリ状に残ってしまうと、インクのリフィル特性
を大幅に低下させるといった問題点があった。また、さ
らに甚だしい場合、前記の硬化性樹脂8が第2の固体層
3の上面にはみ出して、後に、この第2の固体層3を除
去する際に妨げとなる虞れもあった。
記液路の壁となる硬化性樹脂8を注入するに、前記第2
の基体5と前記第2の固体層3との間隙6とを、流動性
のある物質7で予め充填する。
注入口より液路や液室の壁となる硬化性樹脂8を注入す
る。
し、対向ヘッド中央を切断し、個々のヘッドに分離す
る。
出口9、液路、液室10を有する記録ヘッドを得る。
製造方法にも、以下のような各問題点がある。すなわ
ち、 1)第2の固体層3を形成する工程が必要である。
と不要物を形成しないこと、硬化性樹脂8と相溶しない
こと、比較的厚く(数十μm以上)形成でき、成型性が
よいこと、第1の固体層2と同一の除去液で除去可能で
あることが望ましい等、材料の限定条件が多い。
剤7の材料についても、 1.流動性があり、隙間6を埋められ、かつ、第2の固
体層3からはみ出さない、 2.樹脂注入硬化後に除去できる、 3.注入樹脂と交じり合って樹脂の高価を妨げることが
ない、 4.作業性が良いこと、 などの限定条件が多い。
消するためになされたもので、第2の固体層を必要とし
ない簡略な工程より成るインクジェット記録ヘッドの製
造方法を提供することを目的とするものである。
記の製造方法によって、上述の目的を達成しようとすも
のである。すなわち、インクを吐出するために用いられ
る吐出圧発生素子を備えた第1の基体の液路及び液室の
一部となる部分に固体層を形成する工程と、前記第2の
基体のインク供給口の形成予定部位に開口部を形成する
工程と、前記第1の基体上に前記第2の基体を載置する
工程と、前記第1の基体上に形成された固体層を被覆す
るように液路及び液室の壁となる硬化性樹脂あるいは熱
可塑性樹脂を設ける工程と、第1の基体と第2の基体と
の間に前記樹脂が介在した状態で前記樹脂を固化させる
工程と、前記第2の基体に設けられた開口部の上方から
前記固体層に到るまで前記固化された樹脂を切削加工し
てインク供給口及び共通液室の少なくとも一部を設ける
工程と、前記固体層を除去して前記第1の基体、第2の
基体及び樹脂から成る液路を形成する工程と、を有する
ことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
の固体層を必要としない、簡略な工程より成るインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法を提供できる。そして、共
通液室の形成に、型材を使用しないため、型材使用に伴
う隙間の充填作業も必要とせず、また、液路及び液室の
壁を形成する硬化性樹脂の材料選択性に富み、簡単な工
程で信頼性の高いインクジェト記録ヘッドが得られる。
の実施例に基づいて詳細に説明する。
製造方法の複数の実施例を、図面を参照して説明する。
ンクジェット記録ヘッドの製造方法を説明するための工
程説明断面図である。
の液路形成部位及びそれと連通する液室形成予定部位に
第1の固体層2を形成する。ここで、本実施例1におい
ては第1の基体1として耐蝕コートを施したアルミ基板
を用いた。なお、本実施例1では、第2固体層はないの
で、以下、第1の固体層2を単に固体層2と記すことと
する。
に除去され、残された空間部分が少なくとも液路とな
る。ここでは、固体層2としてポジ型のフォトレジスタ
である東京応化(株)製MF−58(商品名)を用い
た。
めのスペーサを、切断分離後不要部となる部位に約10
0μm厚で設けた(不図示)のち、固体層2を被覆する
ように、硬化性樹脂8を第1の基体上に塗布した。この
時硬化性樹脂の塗布厚を、スペーサの厚みと同様に約1
00μmとした。なお、スペーサとしては、ダイシング
テープを用いた。
ーサ及び硬化性樹脂8を介して第1の基体1上に載置し
た。なお、第2の基体5としては、表面に耐蝕処理を施
したアルミ天板を用いた。
樹脂8を固体層2に至るまで切削する。硬化製樹脂8の
切削された部分が液室10となる。
る場合には、この上部も切削により除去する。
及びインク液路を得る。
ェット記録ヘッドを得た。
給口及び液室の一部を形成するものであるが、液路形成
部分に固体層が設けられているため、固体層に到るまで
切削加工を行えば良く、切削加工によって第1の基体を
損傷することがない。
明断面図を図2に示す。前記図1との違いは、第2のイ
ンク供給口となる開口4に、予め硬化性樹脂8を充填し
ておくことである。
14が設けられた第1の基板1上の液路形成部位及びそ
れと連通する液室形成予定部位に、第1の固定層2を形
成し(図2(1))、この第1の基体上に、第2の基体
を載置するためのスペーサを設置する(図2(2))。
なお、図2(2)では、スペーサ13をヘッド近傍に配
置したが、第1の基体端部に設けてもよい。その他、第
1の基体または第2の基体5に凸部を設け、スペーサと
してもよい。
例では、インク供給口となる開口4に予め硬化性樹脂8
を充填しておいている。そして、実施例1と同様に、第
1の基体と第2の基体との間の間隙に硬化性樹脂を注入
し(図2(4))、この樹脂を硬化させた後、第2の基
体の開口部端面に触れないように、開口部幅より狭い幅
でダイヤモンドソーによって固体層に到るまで切削する
ことにより、インク供給口部及び液室部を形成する(図
2(5))。ついで、実施例1と同様に、基板を切断分
離し(図2(6))、固体層2とスペーサ13とを、エ
チロセルソブルで同時に除去する(図2(7))。これ
により、B部の接続パッドが表面に出る。
アルミニウムのような腐食し易い金属基板を用いた場合
にも、第2基板のインク供給口部分が露出することがな
いため、耐蝕コートのような特別な処理を施さなくて
も、この端面のインクによる腐食を防止することもでき
るものである。
ことにより、B部上に第2の基体が及ばないようにでき
るため、B部を露出するために第2の基体を切削する必
要もない。
る開口部4を、第1の基体に載置する前に予め形成して
いたが、図3に示すように、第1の基体と第2の基体と
の間隙に硬化性樹脂8を注入後に、第2の基体のインク
供給口となる部分を切削加工して開口部を形成してもよ
い。このときも、開口部に硬化性樹脂を充填した後にイ
ンク供給口部及び液室部の切削加工を行うのはもちろん
のことである。
発明の実施例3の製造工程を説明する断面図であり、こ
れを基に本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
方法の本実施例3を工程順に説明する。
設けられたアルミ基板(第1の基板1)上に、液路形成
部位及びそれと連通する液室形成予定部位に第1の固体
層2を形成する。
に除去され、残された空間部分が、少なくとも液路とな
る。ここでは、固体層2として東京応化(株)製PME
R−900(商品名)を用いた。
不要部分(インクジェットヘッドの有効部分の外部)
に、例えば50μm〜200μm程度の所望の厚さのス
ペーサ13を配設する。
μmのテープを基板の端分の不要部分に設けた。
及び共通液室形成予定部位に、前記インク供給口及び共
通液室より0.1mm〜0.5mm程度大きい開口部4を有
するアルミよりなる第2の基板5を載置する。
に設けられた開口部4の一方より、エポキシ系常温硬化
型樹脂8がディスペンサー等の周知の手段により滴下さ
れ、毛細管力によって、前記第1の基板1と第2の基板
5とによって構成される空隙に注入される。前記ディス
ペンサーは、滴下を継続しながらノズル配列方向に走査
され、前記硬化性樹脂8を滴下した開口部4に対向する
もう一方の第2の開口部4′の少なくとも一部が充填さ
れるまで、前記硬化性樹脂8の滴下及びディスペンサー
の走査が継続される。しかる後、前記第2の開口部4′
が完全に前記硬化性樹脂8で充填されるよう、前記第2
の開口部4′側にも前記硬化性樹脂8を滴下する。しか
る後、常温放置あるいは加熱により、前記樹脂8を硬化
させる。
によって、インク供給口下部の硬化性樹脂を固体層2に
到るまで切削する。これにより、インク供給口及び共通
液室10を形成する。
る場合には、この上部も切削により除去する。
で対向ヘッドを分離する。
エチルセロソルブで除去し、吐出口及び液路を得る。
ェット記録ヘッドが完成する。
記常温硬化型樹脂8を、毛細管現象を利用して前記空隙
部に注入したが、前記第2の開口部より吸引する方法
も、好ましい注入方法である。
化型樹脂8を充分滴下後、前記第2の開口部4′よりゴ
ムキャップ等の簡単な密閉手段を有した治具の後方に、
ダイヤフラム式等の簡便な真空ポンプを接続し、リーク
弁等で吸引力を調整しながら、この常温硬化型樹脂8を
吸引する。
部4内の前記常温硬化型樹脂8の液面が低下した分を、
前記第1の開口部4より補充する。
化性樹脂でも前記空隙部に注入が可能であり、硬化性樹
脂が外部へ漏出することもない。
樹脂を用いたが、該樹脂に特に限定されるものではな
く、後に硬化するものであれば、いかなるものでも使用
可能であり、例えば熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂、光硬
化性樹脂等も好適に使用できる。
は、硬化性樹脂として常温硬化型樹脂を用いたが、前記
第2の基板材料を例えばガラス、アクリル樹脂等の紫外
線透過材料で構成し、前記硬化性樹脂として、例えばエ
ポキシ系の紫外線硬化性樹脂を注入後、紫外光を前記第
2の基板の上面より照射して硬化させる方法も、短時間
で硬化でき、樹脂のポットライフ等の制約がない好まし
いインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
室を形成するための切削手段として、ダイヤモンドソー
を用いたが、エンドミル等の切削ツールも好適に使用で
きるものである。
従来の第2の固体層を必要としない簡略な工程より成る
インクジェット記録ヘッドの製造方法を提供できる。
用に伴う隙間の充填作業も必要とせず、簡単な工程で信
頼性の高いインクジェット記録ヘッドが得られる。
要なため、安価で高精度のインクジェット記録ヘッドが
得られる。
く、自由に硬化性樹脂を選択でき、耐インク性、耐熱製
等に優れた高信頼性を有するインクジェット記録ヘッド
が得られる。
ないため剥離後に遊離して液路を塞ぐごみとなったり、
インクのリフィル特性を悪化させたりすることなく、高
速応答が可能なインクジェット記録ヘッドを高歩留まり
で製造することができる。
脂で被覆することができるため、第2の基体としてアル
ミニウム等の腐食し易い金属基板を用いても、腐食性材
料のインクの溶出による吐出圧発生素子の寿命の低下
や、腐食によるインクジェットヘッドの故障のない高い
信頼性を有するインクジェット記録ヘッドを提供するこ
とができる。
にすることにより、開口部を塞ぐための樹脂充填工程を
新たに必要とせず、簡略な工程で安価なインクジェット
記録ヘッドを作成することができる。さらに、硬化性樹
脂の注入口(開口部)から出口間の距離が短いため、フ
ルマルチアレイタイプのようなノイズ配列方向に長いい
わゆる長尺ヘッドでも、容易に硬化性樹脂を注入でき、
かつ気泡の混入等のない高品質なヘッドを高い歩留まり
で得ることができる。
部分外に、別途硬化樹脂の注入口を設ける必要がないた
め、基板サイズを小さくしたり、1基板内におけるイン
クジェット記録ヘッドの採り個数を増やすことができる
ため、大幅なコストダウンを実現できる。
録ヘッドの製造方法を説明するための説明よう者図
工程説明断面図
Claims (9)
- 【請求項1】 インクを吐出するために用いられる吐出
圧発生素子を備えた第1の基体の液路及び液室の一部と
なる部分に固体層を形成する工程と、 前記第2の基体のインク供給口の形成予定部位に開口部
を形成する工程と、 前記第1の基体上に前記第2の基体を載置する工程と、 前記第1の基体上に形成された固体層を被覆するように
液路及び液室の壁となる硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹
脂を設ける工程と、 前記第1の基体と第2の基体との間に前記樹脂が介在し
た状態で前記樹脂を固化させる工程と、 前記第2の基体に設けられた開口部の上方から前記固体
層に到るまで前記固化された樹脂を切削加工してインク
供給口及び共通液室の少なくとも一部を設ける工程と、 前記固体層を除去して前記第1の基体、第2の基体及び
樹脂から成る液路を形成する工程と、を有することを特
徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項2】 前記開口部は、前記第2の基体を第1の
基体に載置する前に設けら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記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項3】 前記樹脂は、前記第1の基体上にスペー
サを介して第2の基体を載置した後に、第1の基体と第
2の基体との間隙に注入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記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項4】 前記開口部は、前記切削工程における切
削幅より大きい幅を有する長穴形状となっていることを
特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド
の製造方法。 - 【請求項5】 前記樹脂は、前記第1の基体上にスペー
サを介して第2の基体を載置した後に、前記第1の基体
と第2の基体との間隙に前記開口部より注入されること
を特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項6】 前記切削工程前に、前記開口部に前記樹
脂を充填し、前記開口部を塞ぐ工程を有することを特徴
とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドの製
造方法。 - 【請求項7】 前記第2の基体が金属であると共に、前
記切削は、前記開口部端面に前記樹脂が残るように行わ
れることを特徴とする請求項6に記載のインクジェット
記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項8】 前記樹脂の注入は、毛細管現象により行
われることを特徴とする請求項5に記載のインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項9】 前記樹脂の注入は、減圧注入により行わ
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
記録ヘッドの製造方法。
Priority Applications (3)
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