JPS6354547B2 - - Google Patents

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JPS6354547B2
JPS6354547B2 JP54026532A JP2653279A JPS6354547B2 JP S6354547 B2 JPS6354547 B2 JP S6354547B2 JP 54026532 A JP54026532 A JP 54026532A JP 2653279 A JP2653279 A JP 2653279A JP S6354547 B2 JPS6354547 B2 JP S6354547B2
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JP
Japan
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radiation
adhesive
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recording head
grooved plate
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JP54026532A
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Yasushi Takatori
Koji Sato
Toshitami Hara
Yoshiaki Shirato
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はノンインパクト記録をなす液体噴射複
写機やフアクシミリプリンタの如き装置に用いる
のに好適なマルチノズル記録ヘツドの作成方法に
関するものである。
ノンインパクト記録法における記録ヘツドには
液滴を吐出させる方法によつて種々の構造のもの
がある。例えば記録ヘツドの液室内の記録媒体液
と吐出オリフイスの前方の電極との間に電界を印
加して、静電力により液滴を発生させ、かつ該液
滴を偏向電極によつて偏向させるもの、液室の容
積をピエゾ振動子の機械的振動によつて変化させ
液滴を発生させるもの等が知られている。
しかし、これら従来の記録ヘツドには、構造
上、加工上、高速記録化上、マルチオリフイス化
上、更にはシステム全体としての構成上等の点で
なお解決されなければならない問題が存在してい
るため、本出願人は特願昭52−118798号において
従来法とは全く原理を異にする新規な記録法:即
ち吐出オリフイスから記録媒体液を吐出させ、液
滴として飛翔させる直接的エネルギーとして熱エ
ネルギーを利用する記録法を提案している。
上記の記録法に使用される記録ヘツドは、構造
がシンプルなこと、微細加工が可能であること、
記録ヘツド自体を従来のものに比べ格段に小型化
できること、高速記録に不可欠なマルチオリフイ
ス化が極めて容易に行ない得ること、更にはマル
チオリフイス化において吐出オリフイスのアレー
(array)構造が所望に従つて構成し得ること等
多くの特徴を有している。
又、上記の記録ヘツドの代表的な作成方法とし
て、特願昭53−133376号において記録媒体液の流
路を与える溝が形成された溝つきプレートと、記
録媒体液に熱エネルギーを付与するための手段、
例えば吐出エネルギー発生素子としての電気熱変
換体が設けられている基板とを一体化する方法も
既に提案している。
しかしこのような記録ヘツドでは溝つきプレー
ト及び電気熱変換体が極めて微細な構造を有する
ために、接着剤の粘度・表面張力などの影響もあ
つて、溝つきプレートと基板相互の接着一体化は
技術的にかなりの困難を伴う。即ち、溝つきプレ
ートおよび基板相互の接着面に塗布する接着剤の
量が適当でなく、接着剤の量が多いと液体流路或
は素子等に付着して記録ヘツドの吐出効率や吐出
応答性の低下を招き、ひいては吐出オリフイスの
目詰まりの原因となる。また接着剤が記録媒体液
に溶出して液物性を変化させるおそれもある。他
方接着剤の量が少ないと不充分な接着となつて記
録ヘツドの耐久性に影響する。さらにマルチノズ
ルの場合、接着剤の量が平均していないと多くの
流路は均一なものとならず、記録ヘツドの吐出安
定性を欠くことになる。このように溝つきプレー
トと基板相互の接着に問題があると、高密度マル
チオリフイス化が行ないうる液体噴射装置が本来
有している多くの利点が発揮されなくなるのであ
る。
本発明は、上記の諸点に鑑みてなされたもので
あり、それぞれ微細な流路及び素子が設けられて
いる溝つきプレート及び基板を正確に接合一体化
する記録ヘツドの作成方法を提供するもので、そ
の方法は、少なくとも一方が輻射線に対する遮蔽
層を設けた複数の溝を有し前記輻射線を透過させ
得る2枚の基板の一方と他方とを、前記溝が設け
られた面が内側になるように輻射線硬化型接着剤
を介して重ね合わせて成る部材に、前記遮蔽層側
より前記輻射線を照射して、前記2枚の基板の互
いに接合すべき面における前記輻射線硬化型接着
剤を選択的に硬化させることにより、前記2枚の
基板を接着一体化する工程と、前記溝部分におけ
る前記輻射線硬化型接着剤の未硬化分を除去する
工程と、を有することを特徴とするものである。
即ち、本発明によれば、溝つきプレート及び発
熱体基板の接着一体化が容易確実であり、このよ
うにして得られた記録ヘツドは吐出効率、吐出応
答性、吐出安定性、連続記録性等記録特性におい
てすぐれており、しかも耐久性に富むものとな
る。
このように、溝つきプレートと発熱体基板との
一体化に輻射線硬化型の接着剤を用い、被接着部
に輻射線を選択的に照射すると、微細構造の記録
ヘツドを正確、かつ容易に作ることができる。
又、得られる記録ヘツド内には硬化した余分な接
着剤がほとんど付着せず、記録ヘツドの記録特性
の低下を来たすことがない。或いは接着剤の硬化
条件を輻射線照射の条件によつて任意に設定で
き、記録ヘツドの耐久性を低下させずに記録ヘツ
ドを作成することができる。
次に本発明が適用される記録ヘツドについて図
面を参照して説明するに、第1図において、図示
されない複数の発熱抵抗体を含む発熱体基板1上
には溝つきプレート2が接着されていて発熱体基
板1と溝つきプレート2とで記録媒体液吐出のた
めの複数ノズルが形成されている。記録媒体液は
供給パイプ3から注入され、各ノズルに記録媒体
液を分配するための供給ブロツク4の溝から各ノ
ズルに充たされる。今、共通電極5と選択電極6
のいずれかとの間に外部からパルス的に通電され
ると図示されない発熱体基板上の発熱体はパルス
的発熱を行なう。この時記録媒体液には体積膨張
或は気泡の発生等の状態変化が生じ、その容積変
化による圧力でオリフイス板7のオリフイスから
小滴が吐出される。従つて、選択電極を選択して
通電することにより、対応する発熱抵抗体が各々
のノズル内の記録媒体液に作用して所望のオリフ
イスから小滴を吐出する。
第2図は記録ヘツドの構成ブロツクを示す説明
図である。基板1上には保温特性と平滑性を目的
とした図示されないベース層(例えばSiO2)、抵
抗体(ZrB2、HfB2等)、電極(Al等の金属)を
積層した後、選択ホトエツチング等で発熱抵抗体
8が複数個一定のピツチで形成され、続いて絶縁
保護膜(例えばSiO2層)が形成されている。
供給ブロツク4には図の破線で示したごとき溝
が形成されており、両端には供給パイプ3及びエ
ア除去パイプ9が設けられている。ガラス、プラ
スチツク等から成る溝つきプレート2には1つを
代表して破線で図示した溝が複数設けられてい
る。溝つきプレート2が発熱体基板1と接着合体
することにより溝は記録媒体液吐出のための流路
となる。また、ノズルを形成するための平行溝は
吐出エネルギー発生素子を有する基板側に設けて
もよく、プレートと基板の両方に設けてもよい。
本発明では溝つきプレート2と発熱体基板1と
の一体化において輻射線により硬化する接着剤を
利用して、これらの基板を接着する。このような
接着剤に利用される樹脂としては、例えば不飽和
ポリエステル樹脂と、分子中に少なくとも1つの
不飽和二重結合を有するモノマー、ダイマー或は
オリゴマー化合物(メチルメタアクリレート、ス
チレン、ジアリルフタレート等);又は不飽和ポ
リエステルと少なくとも1つの不飽和二重結合を
末端基或は主鎖中持つように変性したシリコン、
ウレタン、エポキシ等の樹脂単独或は前記モノマ
ー、ダイマー、オリゴマー等の組み合わせ等であ
る。これらの樹脂を硬化させるための輻射線とし
ては、紫外線、可視光線、赤外線等が利用され
る。これらの中でも、紫外線、可視光線等は好ま
しく用いられるものである。
上記の樹脂を輻射線照射によつて硬化させる際
には、利用される輻射線の波長域において効率よ
く硬化反応を行なわせるために添加剤(重合開始
剤、増感剤等)が必要に応じて用いられる。な
お、適当な遮蔽手段が選定できる場合には、更に
エネルギーの高い輻射線;例えば電子線、X線等
を利用しても良い。これらを用いる場合には、重
合開始剤を必要とせずに接着を行なうことができ
る。
例えば紫外線照射によりヘツドを作成する例を
第3図a〜cに示す。溝つきプレートの溝10が
形成されている側に金属を蒸着し、次いで溝部分
を残して平面部に蒸着された金属層を除去する。
第3図aはこのようにして溝10の内部に光遮蔽
層11が形成された溝つきプレート2を示す。一
方発熱体基板1上には、紫外線照射により硬化を
おこす接着剤(例えば不飽和ポリエステル系光重
合接着剤等)層12が塗布されている。又、これ
ら溝つきプレート2と発熱体基板1とは、発熱抵
抗体と溝とが一体一に対応するような位置に設定
され、次に第3図bに示すように紫外線照射を行
なうと、光遮蔽層11が設けられている溝10の
真下では接着剤が硬化せず、光遮蔽層のないその
他の部分の下側では接着剤が硬化する。12−a
は未硬化部、12−bは硬化部を示す。
第3図cは未硬化部12−aを溶剤等により溶
解除去して得られる基板接合部の断面を示す。な
お、遮蔽手段としては上記のように金属に限ら
ず、螢光物質、有機物質、無機物質等使用される
光の波長に応じて用いることができる。輻射線の
照射方向は必ずしも溝つきプレート側からのみに
限らず、輻射線が透過する限りにおいては、発熱
体基板側から行なつても良い。この場合には、発
熱抵抗体及び選択電極等を遮蔽手段のパターンと
して機能させることもできる。
このようにして形成された吐出オリフイス先端
部は必要に応じて研摩され、オリフイス板7が取
付けられる。このオリフイス板7は所望の径、形
状等のオリフイスを得るためであつて、溝つきプ
レート2と発熱体基板1とで形成されるノズル先
端部が満足するものであれば、必ずしもオリフイ
ス板7を必要としない。
以下実施例にて本発明を具体的に説明する。
実施例 1 第4図に示すような発熱体基板13を次の要領
で作成した。厚さ0.6mmアルミナ基板14上に、
厚さ3μのSiO2蓄熱層15、厚さ800μのZrB2抵抗
体層16、厚さ1000Åのアルミニウム電極層17
を積層した後、ホトエツチングにより発熱抵抗体
18、共通電極17−a、選択電極17−b等を
形成した。第4図には示されていないが、更にこ
の上に厚さ3μのSiO2保護層を積層した。第5図
はマイクロカツターでガラス基板に溝19を切込
んだ溝つきプレート20を示す。
次にこの溝つきプレート21の溝側に厚さ1000
Åのアルミニウムを蒸着し、その後第3図aに示
すように平面部分を研摩することにより遮蔽層1
1を形成した。又発熱体基板1上に不飽和ポリス
テル系光重合接着剤(商品名、ノア)層12を厚
さ5μで塗布した。
第3図bに示すように紫外線照射(500W高圧
水銀灯、照射時間20分、距離約20cm)すると、硬
化部分12−bと未硬化部12−aとが形成され
る。そして第3図cに示すように未硬化部12−
aを除去して高密度マルチオリフイスを有するヘ
ツドを得た。
実施例 2 第3図に示すガラス製溝つきプレートを約80℃
に加熱し、カーボンブラツク10%を練込んだポリ
エチレンワツクス(m.p.70℃)を流しこむ。次に
溝を含む面を研摩し、溝部分のワツクス類21だ
けを残す。これを第6図に示す。次に第4図に示
す発熱体基体上に実施例1と同様に光重合性樹脂
(商品名、ノア)を塗布し、実施例1と同様の操
作を行なう。その後、基板を円盤上に固着し、回
転と同時に加熱(90℃)をすると溝部分の未重合
樹脂と、溝中のワツクスは流出し、ヘツドが得ら
れる。時に洗浄のためにトルエンを満したビーカ
ー中に、このヘツドを入れ超音波洗浄を行なえ
ば、溝内の清掃が行なわれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る記録ヘツドの全体斜視
図、第2図は記録ヘツドの構成ブロツクを示す説
明図、第3図a,b及びcは本発明の記録ヘツド
作成法を示す説明図、第4図は発熱体基板の一例
を示す斜視図、第5図は溝つきプレートの斜視
図、第6図は遮蔽手段を設ける別の実施態様図で
ある。 1……発熱体基板、2,13,20……溝つき
プレート、3……供給パイプ、4……供給ブロツ
ク、5,17−a……共通電極、6,17−b…
…選択電極、7……吐出オリフイス板、8,18
……発熱抵抗体、9……エア除去パイプ、10,
19……溝、11……遮蔽層、12……接着剤
層、12−a……未硬化部、12−b……硬化
部、14……アルミナ基板、15……蓄熱層、1
6……抵抗体層、17……電極層、21……ワツ
クス遮蔽層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 少なくとも一方が輻射線に対する遮蔽層を設
    けた複数の溝を有し前記輻射線を透過させ得る2
    枚の基板の一方と他方とを、前記溝が設けられた
    面が内側になるように輻射線硬化型接着剤を介し
    て重ね合わせて成る部材に、前記遮蔽層側より前
    記輻射線を照射して、前記2枚の基板の互いに接
    合すべき面における前記輻射線硬化型接着剤を選
    択的に硬化させることにより、前記2枚の基板を
    接着一体化する工程と、前記溝部分における前記
    輻射線硬化型接着剤の未硬化分を除去する工程
    と、を有することを特徴とするマルチオリフイス
    記録ヘツドの作成方法。
JP2653279A 1979-03-07 1979-03-07 Method of fabricating multinozzle recording head in recording medium liquid exhaust recorder Granted JPS55118874A (en)

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JPS55118874A JPS55118874A (en) 1980-09-12
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