(57)【要約】【課題】インクジェット記録ヘッドの各プレートを接合する接着層の不要な部分を除去する工程の低コスト化を目的とする。【解決手段】流路プレート１４等のインクジェット記録ヘッド１０を構成するプレートの少なくとも一面に接着層３４を形成し、接着層３４に粘着シート４４を貼り付ける。その後、粘着シート４４を接着層３４から剥離することで、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂ等の開口部を覆う部分を除去する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成された複数のプレートの少なくとも一面に接着剤を固形化させて接着層を形成する接着層形成工程と、
前記接着層に、前記接着層よりも接着力が弱い粘着部材を貼り付けて剥離する粘着部材貼付・剥離工程と、
複数の前記プレートの相互間を前記接着層によって接合させる接合工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記接着層に前記粘着部材が貼り付けられた後、前記接着層の前記開口部を覆う部分を前記粘着部材に押付ける押付工程を有することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記押付工程は、前記接着層の前記プレート側から、前記接着層の前記開口部を覆う部分に気体を吹き付けるブロー工程であることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記押付工程は、前記接着層の前記プレート側に配設されたブラシロールと、前記プレートを間において前記ブラシロールと対向するように配設されたロールとによって、前記プレート、前記接着層、及び前記粘着部材を加圧する加圧工程であることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記接着層を加熱して凝集させる加熱工程を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の液滴吐出記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記粘着部材が粘着シートであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記粘着部材貼付・剥離工程において、ラミネート工法によって前記粘着シートを前記接着層に貼り付けることを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインクジェット記録ヘッドは、ＳＵＳの薄板圧延材やシリコン等にインク流路やインク室等が形成された薄板状のプレートを複数接合して積層したものが一般的となっている。このような形式のインクジェット記録ヘッドでは、プレートを接合する際に接着剤でインク流路やインク室を塞いでしまわないように、接着剤をプレートにパターニングする必要がある。そのパターニング工法として、接着剤の均一塗布とパターン精度の安定化を目的とした、接着剤を塗布した後に不要な接着剤を除去するという工法が考案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された感光性樹脂を光パターニングする工法、特許文献２に記載されたポリイミドをホトリソグラフィ工程でパターン化する工法、及び、特許文献３に記載されたエキシマレーザーで不要な接着剤を除去し、パターニングする工法は、何れも大掛かりな設備が必要となり高コストになるという問題があった。
【特許文献１】特開平３−２５８５５１号公報
【特許文献２】特開平１１−５８７３６号公報
【特許文献３】特開２０００−２４６９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、開口部が形成されたプレートに接着層を形成した後に接着層の不要な部分を除去する工程におけるコストを低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、開口部が形成された複数のプレートの少なくとも一面に接着剤を固形化させて接着層を形成する接着層形成工程と、前記接着層に、前記接着層よりも接着力が弱い粘着部材を貼り付けて剥離する粘着部材貼付・剥離工程と、複数の前記プレートの相互間を前記接着層によって接合させる接合工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法では、接着層形成工程において、開口部が形成されたプレートの少なくとも一面に接着剤が固形化した接着層を形成する。そして、粘着部材貼付・剥離工程において、接着層に粘着部材を貼り付けて剥離する。その後、接合工程において、複数のプレートの相互間を接着層によって接合することで、液滴吐出ヘッドが形成される。
【０００７】
ここで、粘着部材の接着力は接着層の接着力より弱くなっている。このため、接着層のプレートに接着されている部分をプレート上に接着された状態で残して、接着層のプレートに接着されていない部分、即ち、開口部を覆う部分を粘着部材の接着力によってプレート上から除去することが可能である。
【０００８】
これによって、接着層の不要な部分を除去する工程において、大掛かりな設備が不要となり、該工程に要するコストを低減できる。
【０００９】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記接着層に前記粘着部材が貼り付けられた後、前記接着層の前記開口部を覆う部分を前記粘着部材に押付ける押付工程を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法では、接着層に粘着部材が貼り付けられた後、押付工程が行われる。この押付工程では、接着層の開口部を覆う部分が粘着部材に押付けられる。これによって、接着層の開口部を覆う部分と粘着部材との接着力が強化されるので、粘着部材を接着層から剥離する際、接着層の開口部を覆う部分がプレート上に残留することを抑制できる。
【００１１】
請求項３に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記押付工程は、前記接着層の前記プレート側から、前記接着層の前記開口部を覆う部分に気体を吹き付けるブロー工程であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法では、粘着部材が接着層に貼り付けられた後、ブロー工程が行われる。このブロー工程では、接着層のプレート側から、接着層の開口部を覆う部分に気体が吹き付けられる。これによって、接着層の開口部を覆う部分が粘着部材に押付けられ、接着層の開口部を覆う部分と粘着部材との接着力が強化される。
【００１３】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記押付工程は、前記接着層の前記プレート側に配設されたブラシロールと、前記プレートを間において前記ブラシロールと対向するように配設されたロールとによって、前記プレート、前記接着層、及び前記粘着部材を加圧する加圧工程であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法では、粘着部材が接着層に貼り付けられた後、接着層のプレート側に配設されたブラシロールと、プレートを間においてブラシロールと対向するように配設されたロールとによって、プレート、接着層、及び粘着部材が加圧される。
【００１５】
この際、ブラシロールのブラシが、接着層のプレート側から開口部に入り、ロールと共に接着層の開口部を覆う部分と粘着部材とを加圧する。これによって、接着層の開口部を覆う部分が粘着部材に押付けられ、接着層の開口部を覆う部分と粘着部材との接着力が強化される。
【００１６】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の液滴吐出記録ヘッドの製造方法であって、前記接着層を加熱して凝集させる加熱工程を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法では、加熱工程において、接着層を加熱して凝集させる。これによって、接着層の開口部に張出したバリを接着層側へ隆起させることができ、接着層が開口部を塞がなくなる。
【００１８】
請求項６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記粘着部材が粘着シートであることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法では、粘着部材貼付・剥離工程において、粘着シートが接着層に貼り付けられて剥離される。ここで、粘着部材を粘着シートにしたことによって、粘着部材をロール状にすることができるなど、粘着部材の扱いが容易になるので、粘着部材貼付・剥離工程の作業性を向上できる。
【００２０】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記粘着部材貼付・剥離工程において、ラミネート工法によって前記粘着シートを前記接着層に貼り付けることを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法では、粘着部材貼付・剥離工程において、ラミネート工法によって粘着シートが接着層に貼り付けられる。これによって、粘着シート全体を接着層に密着させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記構成にしたので、開口部が形成されたプレートに接着層を形成した後に接着層の不要な部分を除去する工程におけるコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
図１に示すように、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法によって製造される液滴吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッド１０は、複数の開口部としてのノズル１２Ａがマトリックス状に形成されたノズルプレート１２、複数のインク室、インク流路が形成された複数（本実施形態では５枚）の流路プレート１４、１６、１８、１９、２０及びインク流路にインクを供給するインク供給孔２２Ａが形成された振動板２２が接合されて構成されている。
【００２５】
ノズルプレート１２はポリイミドフィルムで、エキシマレーザー等によってノズル１２Ａが形成されている。また、流路プレート１４、１６、１８、１９、２０はＳＵＳの薄板圧延材で、エッチング工法によってそれぞれ開口部としてのインク流路１４Ａ、１６Ａ、１８Ａ、１９Ａ、２０Ａ、及び開口部としてのインク室１４Ｂ、１６Ｂ、１８Ｂ、１９Ｂ、２０Ｂが形成されている。そして、振動板２２にはエッチング工法によってインク供給孔２２Ａが形成されている。
【００２６】
また、図２に示すように、振動板２２の上面には、複数の圧電素子２４が、各インク室２０Ｂに面してマトリックス状に配置されており、圧電素子２４に電圧を印加して振動板２２のインク室２０Ｂに面する部分を変形させることによって、インク室１４Ｂ、１６Ｂ、１８Ｂ、１９Ｂ、２０Ｂのインクを加圧してノズル１２Ａからインク滴を噴射させる。
【００２７】
以下、ノズルプレート１２、流路プレート１４、１６、１８、１９、２０、及び振動板２２の接合方法について図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、圧電素子２４は、本製造フローの終了後に振動板２２に接合する。また、接着剤のパターニング工法については流路プレート１４を例に取って説明するが、流路プレート１６、１８、１９、２０、２２についても同様であるので説明を省略する。また、ノズルプレート１２は、流路プレート１４にパターニングされた接着剤によって流路プレート１４に接合されるので、接着剤のパターニングは行わない。
【００２８】
まず、ステップ２０１では、図４（Ａ）に示すように、薄板状のＰＥＴ基材２８をスピンコート装置３０にセットされたガラスプレート３２に装着してポリイミド前駆体（ポリアミドワニス）をスピンコートする。なお、スピンコートに限らず、塗布ロールによる塗布等、他の塗布方法も適用可能である。
【００２９】
そして、ステップ２０２では、ポリイミド前駆体がスピンコートされたＰＥＴ基材２８をガラスプレート３２から外して加熱炉（図示省略）で９０℃で加熱し、ポリイミド前駆体の溶剤を除去する。これによって、ポリイミド前駆体が乾燥され、図４（Ｂ）に示すように、ポリイミド前駆体が固形化した接着層３４とＰＥＴ基材２８で構成される接着剤ドライフィルム（以下ＤＦ接着剤）３６が作成される。
【００３０】
ここで、乾燥後の接着層３４の厚さは１〜１０μｍとされているが、この接着層３４の厚さによる効果については後述する。なお、ステップ２０２での加熱ではポリイミド前駆体はイミド化されず、ポリイミド前駆体のままである。
【００３１】
そして、ステップ２０３では、図５に示すように、キャリアフィルム３８の上に複数枚の流路プレート１４を並べて貼り付けて搬送し、ＤＦ接着剤３６を、接着層３４を下向きにして流路プレート１４の上に重ね合わせて搬送する。そして、キャリアフィルム３８、流路プレート１４、ＤＦ接着剤３６を、ラミネートロール４２の間を通過させ加圧加熱する。これによって、接着層３４が流路プレート１４に転写される。
【００３２】
このように、固形化されたポリイミド前駆体を流路プレート１４に転写するようにしたので、接着層３４を流路プレート１４に形成する際に、接着剤が流れ出すことはない。また、スピンコートされたポリイミド前駆体を転写するようにしたので、均一な厚さの接着層３４を形成できる。
【００３３】
次に、ステップ２０４に進み、図６に示すように、ＰＥＴ基材２８を接着層３４から剥離する。ここで、接着層３４は、イミド化される前段階であるポリイミド前駆体であるため、接着力が低い。このため、ＰＥＴ基材２８を容易に接着層３４から剥離できる。
【００３４】
また、ＰＥＴ基材２８の表面は、流路プレート１４の表面よりも平滑で、ＰＥＴ基材２８と接着層３４との密着性が流路プレート１４と接着層３４との密着性よりも低いので、接着層３４は流路プレート１４に接着され、ＰＥＴ基材２８には残らない。このため、接着層３４の厚さの均一性が害されることはない。
【００３５】
このようにして、接着層３４がＰＥＴ基材２８から流路プレート１４に転写されるが、インク流路１４Ａ、インク室１４Ｂは接着層３４によって覆われているので、ステップ２０５でこの接着層３４の不要な部分を除去する。
【００３６】
ステップ２０５では、図７に示すように、粘着部材としての粘着シート４４を巻出しロール４６から巻き出して接着層３４の上に重ね、キャリアフィルム３８、流路プレート１４、接着層３４、粘着シート４４を、ラミネートロール４８の間を通過させ加圧加熱する。これによって、粘着シート４４が接着層３４に貼り付けられる。また、ラミネートロール４８を通過したキャリアフィルム３８を巻取りロール５０によって巻き取ることで、キャリアフィルム３８を流路プレート１４から剥離する。
【００３７】
次に、ステップ２０６では、図７に示すように、流路プレート１４、接着層３４、粘着シート４４を搬送しながら、エアブロー装置５２によって、接着層３４の流路プレート１４側から、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分に高圧空気を吹き付ける。
【００３８】
ここで、接着層３４の粘着シート４４側には、粘着シート４４の搬送経路に沿って延在するプレート６０が配設されている。このため、プレートと高圧空気とによって接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分と粘着シート４４とが加圧され、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分が粘着シート４４に押付けられて、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分と粘着シート４４との接着力が強化される。
【００３９】
なお、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分を粘着シート４４に押付ける方法としては、図８に示すように、接着層３４の流路プレート１４側に配設されたブラシロール６２と、接着層３４の粘着シート４４側に配設されたロール６４とで、流路プレート１４、接着層３４、粘着シート４４を加圧する方法も用いることができる。
【００４０】
この方法では、ブラシロール６２のブラシが、接着層３４の流路プレート１４側からインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂの中に入り込み、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分と粘着シート４４とをロール６４と共に加圧することで、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分が粘着シート４４に押付けられる。
【００４１】
次に、ステップ２０７では、図７に示すように、新たにキャリアフィルム３８を巻出しロール６６から巻き出して流路プレート１４の下側（接着層３４の裏側）に重ね、キャリアフィルム３８、流路プレート１４、接着層３４、粘着シート４４を、加圧ロール６８の間を通過させる。
【００４２】
次に、ステップ２０８では、図７に示すように、粘着シート４４を巻取りロール５４によって巻き取ることで、粘着シート４４を接着層３４から剥離する。ここで、粘着シート４４と接着層３４との接着力は、接着層３４と流路プレート１４との接着力より弱くなっている。また、上述したように接着層３４の層厚が１〜１０μｍと非常に薄くなっており、接着層３４はせん断力に対して弱くなっている。
【００４３】
このため、接着層３４の流路プレート１４に接着されている部分を流路プレート１４上に接着された状態で残し、接着層３４の流路プレート１４に接着されていない部分、即ち、インク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分を粘着シート４４の接着力によって流路プレート１４上から除去することが可能となる。従って、図９に示すように、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分が貫通される。
【００４４】
ここで、接着層３４の除去された部分が、粘着シート４４に付着した状態で回収され、飛散しないので、接着層３４の除去された部分である屑が接着層３４に付着することを防止でき、この屑の接着層３４への付着に起因する製造不良を防止できる。
【００４５】
また、接着層３４の不要な部分を除去する工程において、大掛かりな設備が不要となり、該工程に要するコストを低減できる。
【００４６】
また、粘着部材として粘着シート４４を用いたことによって、粘着部材をロール状にまとめる等、粘着部材の扱いが容易になるので、粘着部材を貼り付けて剥離する工程の作業性が向上する。
【００４７】
また、ラミネート工法によって粘着シート４４を接着層３４に貼り付けることで、粘着シート４４全体を接着層３４に密着させ、さらに、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分と粘着シート４４との接着力を強化させたので、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを覆う部分が流路プレート１４に残留することを抑制できる。
【００４８】
そして、ステップ２０９に進む。ステップ２０９では、接着層３４を加熱処理してポリイミド前駆体をイミド化させ、接着層３４に接着力を発揮させる。ここで、図１０（Ａ）に示すように、接着層３４は、純水の噴射圧によって貫通されてインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂのエッジ部にバリが張出した状態となっている。
【００４９】
そこで、ポリイミド前駆体等の接着剤は急激に加熱されると凝集するという特性を利用して、接着層３４が形成された流路プレート１４を２００℃に維持されている加熱炉（図示省略）の中に入れて急激に加熱する。これによって、図１０（Ｂ）に示すように、接着層３４のインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂのエッジ部から張出したバリは、インク流路１４Ａ、インク室１４Ｂの外側に向かって凝集して最終的には接着層３４側へ隆起し、突状部３４Ａに変化される。従って、接着層３４がインク流路１４Ａ、インク室１４Ｂを塞ぐことを確実に防止できる。
【００５０】
また、インク流路１４Ａ、インク室１４Ｂのインクが塞き止められるので、インク流路１４Ａ、インク室１４Ｂ及びノズル１２Ａにインクがリークすることが防止される。なお、突状部３４Ａの高さは、１μｍ以下とされており、後でノズルプレート１２と流路プレート１４が接合される際には圧縮されるので、ノズルプレート１２と流路プレート１４との間に隙間ができることはない。
【００５１】
そして、ステップ２１０に進み、図１１に示すように、ノズルプレート１２、接着層３４がパターニングされた流路プレート１４、流路プレート１４と同様の方法で接着層４２がそれぞれ一方の面にパターニングされた流路プレート１６、１８、２０、及び振動板２２を積層して約２００℃で加熱すると共に、１．５Ｎ〜２．０Ｎで加圧して接合する。ここで、ポリイミドは熱可塑性で２００℃では粘度の低下が少ないので、接着剤が接合時に流れ出すことはない。
【００５２】
なお、本実施形態では、ノズルプレート１２以外のプレートの一面に接着層をパターニングする例について説明したが、これに限らず、接着層を１層おきに両面にパターニングするようにしても良い。
【００５３】
また、本実施形態では、ノズルプレート１２をポリイミドフィルム、流路プレート１４、１６、１８、２０、及び振動板２２をＳＵＳ薄板圧延材としたが、ノズルプレート１２もＳＵＳ薄板圧延材で形成する等、他の材料も適用可能である。
【００５４】
さらに、本実施形態では、インクジェット記録ヘッド１０を例に取って説明したが、これに限らず、本発明は、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成に用いられる液滴吐出ヘッドなど、様々な工業的用途を対象とした液滴吐出ヘッド一般に対して、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す斜視図である。
【図３】本実施形態のインクジェット記録ヘッドの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】（Ａ）は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの各プレートを接合する接着剤をＰＥＴ基材にスピンコートする工程を示す概略側面図、（Ｂ）は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの各プレートを接合するためのＤＦ接着剤を示す断面図である。
【図５】本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートに接着層をラミネート転写する工程を示す概略断面図である。
【図６】本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートからＰＥＴ基材を剥離する工程を示す概略断面図である。
【図７】本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートから不要な接着剤を除去する工程を示す概略断面図である。
【図８】本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートから不要な接着剤を除去する工程の変形例を示す概略断面図である。
【図９】本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートから不要な接着剤が除去された状態を示す断面図である。
【図１０】（Ａ）は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートから不要な接着剤が除去された状態を示す斜視図、（Ｂ）は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートの接着層に加熱処理を行った状態を示す斜視図である。
【図１１】本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの各プレートが接合された状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０    インクジェット記録ヘッド
１２    ノズルプレート（プレート）
１２Ａ  ノズル（開口部）
１４    流路プレート（プレート）
１４Ａ  インク流路（開口部）
１４Ｂ  インク室（開口部）
１６    流路プレート（プレート）
１６Ａ  インク流路（開口部）
１６Ｂ  インク室（開口部）
１８    流路プレート（プレート）
１８Ａ  インク流路（開口部）
１８Ｂ  インク室（開口部）
１９    流路プレート（プレート）
１９Ａ  インク流路（開口部）
１９Ｂ  インク室（開口部）
２０    流路プレート（プレート）
２０Ａ  インク流路（開口部）
２０Ｂ  インク室（開口部）
２２    振動板（プレート）
２２Ａ  インク供給孔（開口部）
３４    接着層
４４    粘着シート（粘着部材）
６２    ブラシロール
６４    ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008149528.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008149528.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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