(57)【要約】【課題】  加熱しながら押圧することでフィルタをマニホールドに固着したとしても、マニホールドが変形することを防止することができるインクジェットヘッドの製造方法を提供すること。【解決手段】  マニホールド２２を載置する載置面がマニホールド２２の側に凸状とされた曲面に形成された台座４１にマニホールド２２を載置する第一工程と、マニホールド２２のインク流路の周縁部分に一体的に設けられ熱で溶融する溶融部３３に、フィルタ３１を載置する第二工程と、フィルタ３１の全面を加熱しながらフィルタ３１をマニホールド２２に押圧して、この押圧力と前記台座４１によりマニホールド２２をたわませ、マニホールド２２がたわんだ状態で、フィルタ３１をマニホールド２２に固着する第三工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルに前記インクを導入するインク流路の一部を内部に備えたマニホールドに、前記インク流路の周縁部分に加熱しながら押圧してフィルタを固着し、この前記フィルタが固着された前記マニホールドを、前記ノズルが設けられたヘッドチップに取り付けるようにしてなるインクジェットヘッドの製造方法において、
前記マニホールドの載置される箇所が前記マニホールド側に凸状とされ、押圧力に対して前記マニホールドを支持する台座に、前記マニホールドを載置する第一工程と、
前記マニホールドの内部にあって、前記インク流路の周縁部分に設けられ、熱で溶融する溶融部に、前記フィルタを載置する第二工程と、
前記フィルタの全面を加熱しながら前記フィルタを前記マニホールドに押圧して、前記押圧力と前記台座により前記マニホールドをたわませ、前記マニホールドがたわんだ状態で、前記フィルタを前記マニホールドに固着する第三工程と、を行う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】
前記第一工程において、前記マニホールドはその中心部分を前記台座の頂上部分に載置され、前記第三工程において、前記フィルタがたわんだ状態における、前記フィルタのフィルタ面と直交する方向における前記フィルタの中心部と前記フィルタの端部との距離は、前記フィルタの長手方向の長さに比例し、その比例定数ａが０．００５〜０．０４の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドの製造方法に係り、特に、ノズルにインクを供給するインク流路にフィルタを固着したインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタは、ノズル（インク吐出口）を有するインクジェットヘッドを備えており、かかるインクジェットヘッドのノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、所定の画像を記録するようになっている。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタに備えられるインクジェットヘッドは、インクを吐出するノズルが設けられたヘッドチップと、ノズルにインクを導入するインク流路の一部を内部に備えインク流路の周縁部分に加熱されながら押圧されて固着されたフィルタを備えるマニホールドと、を具備しており、上記フィルタはインクに含まれている気泡や異物を阻止するようになっている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
上述のフィルタをマニホールドに固着する方法としては、図５（A）に示すように台座１４１と発熱板１４２とを備える固着装置を用いて、マニホールド１００を台座１４１に載置する第一工程と、マニホールド１００に設けられ、熱を加えると溶融して変形し冷却すると変形した形状で凝固する溶融部１１０にフィルタ１２０を載置する第二工程と、発熱板１４２によりフィルタ１２０の全面を加熱しながら加圧して、フィルタ１２０を溶融部１１０に固着する第三工程と、を行うようになっている。
【特許文献１】特開昭６０−４８３６３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、発熱板１４２は、フィルタ１２０の全面を加熱しながらマニホールド１００を押圧するので、フィルタ１２０及びマニホールド１００は線膨張を起こしてしまう。特に、同一方向における、フィルタ１２０の線膨張した長さの増加量がマニホールド１００の線膨張した長さの増加量よりも大きい場合に、フィルタ１２０がマニホールド１００に固着されてしまうと、フィルタ１２０及びマニホールド１００の温度が常温に変化した際に、マニホールド１００に比べてフィルタ１２０の収縮量が大きくなる。この現象により、マニホールド１００にはフィルタ１２０の収縮力が作用することになる。この収縮力は図５（B）に示すようにマニホールド１２０の変形ひいては破損を引き起こす原因となっている。
【０００６】
そこで、本発明は、加熱しながら押圧することでフィルタをマニホールドに固着したとしても、マニホールドが変形及び破損することを防止した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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の問題を解決するために、請求項１に記載の発明においては、インクを吐出するノズルに前記インクを導入するインク流路の一部を内部に備えたマニホールドに、前記インク流路の周縁部分に加熱しながら押圧してフィルタを固着し、この前記フィルタが固着された前記マニホールドを、前記ノズルが設けられたヘッドチップに取り付けるようにしてなるインクジェットヘッドの製造方法において、
前記マニホールドの載置される箇所が前記マニホールド側に凸状とされ、押圧力に対して前記マニホールドを支持する台座に、前記マニホールドを載置する第一工程と、
前記マニホールドの内部にあって、前記インク流路の周縁部分に設けられ、熱で溶融する溶融部に、前記フィルタを載置する第二工程と、
前記フィルタの全面を加熱しながら前記フィルタを前記マニホールドに押圧して、前記押圧力と前記台座により前記マニホールドをたわませ、前記マニホールドがたわんだ状態で、前記フィルタを前記マニホールドに固着する第三工程と、を行うことを特徴としている。
【０００８】
このように請求項１に記載の発明によれば、前記マニホールドがたわんだ状態で、前記フィルタは前記マニホールドに固着される。つまり、前記インク流路に対して向かい合う前記マニホールドにおける前記フィルタの固着箇所は、互いの距離間隔が拡大した状態で、前記フィルタは前記マニホールドに固着される。そのため、前記フィルタの線膨張した長さの増加量が前記マニホールドの線膨張した長さの増加量よりも大きい場合であっても、前記押圧されて増加した前記距離間隔が前記押圧が解除されて復元した前記距離間隔になることにより、前記フィルタが有する収縮力を低減することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、前記第一工程において、前記マニホールドはその中心部分を前記台座の頂上部分に載置され、前記第三工程において、前記フィルタがたわんだ状態における、前記フィルタのフィルタ面と直交する方向における前記フィルタの中心部と前記フィルタの端部との距離は、前記フィルタの長手方向の長さに比例し、その比例定数ａが０．００５〜０．０４の範囲であることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記フィルタの線膨張した長さの増加量が前記マニホールドの線膨張した長さの増加量よりも大きい場合であっても、前記押圧されて増加した前記距離間隔と前記押圧が解除されて復元した前記距離間隔との差分と、前記フィルタの線膨張した長さの増加量と前記マニホールドの線膨張した長さの増加量との差分と、を略等しくすることができるので、前記フィルタが有する収縮力を効果的に低減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、前記フィルタが有する収縮力を低減することができるので、前記フィルタの線膨張した長さの増加量が前記マニホールドの線膨張した長さの増加量よりも大きい場合であっても、前記マニホールドが変形及び破損することを防止することができるという効果を奏する。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、前記フィルタが有する収縮力を効果的に低減することができるので、前記フィルタの線膨張した長さの増加量が前記マニホールドの線膨張した長さの増加量よりも大きい場合であっても、前記マニホールドが変形及び破損することを防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ本発明を適用したインクジェットヘッドの製造方法を詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法により製造されたインクジェットヘッド１の分解斜視図、及びインクジェットヘッド１の要部の分解斜視図である。このインクジェットヘッド１にはインクを吐出する複数のノズルの吐出口が直線状に形成されたノズル面を有するノズルチップ２１が備えられており、ノズルチップ２１の内部に設けられたピエゾ素子の駆動力を利用して、インクを吐出するようになっている。このノズルチップ２１は、ノズル面を底面とした略直方体状に形成されており、その側面にはインクが供給される図示しない微小なスリットを有するスリット部２４が形成されている。
【００１４】
このノズルチップ２１の両側面には、ノズルチップ２１のノズルにインクを導入するためのインク流路の一部を形成するマニホールド２２，２２が取り付けられている。このマニホールド２２，２２の上記スリットと対向する箇所は開口されており、この開口箇所３５よりノズルチップ２１にインクが導入されるようになっている。また、このマニホールド２２，２２の開口箇所３５には、上記スリットに導入されるインク内の異物や気泡を除去するためフィルタ３１が固着されている。さらに、このマニホールド２２，２２には外部からマニホールド２２，２２の内部にインクを導入する流路管２３が設けられている。
【００１５】
ノズルチップ２１とマニホールド２２，２２とが組み立てられた際に、ノズルチップ２１の露出した両側面には、接続端子（不図示）が設けられており、この接続端子には第１フレキシブル配線基板２５、２５が電気的に接続されている。この第一フレキシブル配線基板２５，２５には駆動回路基板２６，２６が接続されている。これら各駆動回路基板２６，２６には内部コネクタ（不図示）が備えられており、外部コネクタ（不図示）と接続され電気が供給されることにより、ノズルからインクが吐出されるようになっている。
【００１６】
これら、ノズルチップ２１、マニホールド２２，２２、第一フレキシブル配線基板２５，２５、駆動回路基板２６，２６は第一筐体フレーム２８によって被覆されるようになっている。
【００１７】
なお、本実施の形態におけるフィルタ３１は、鋼線材製で綾畳織りに編んだ部材であるが、例えば、金属フィルタや金属板に孔を複数形成した部材であっても良い。
【００１８】
次に、本実施形態で用いられるフィルタ３１をマニホールド２２に固着する固着装置４０について図３及び図４（A）を参照しつつ説明する。この固着装置４０には、フィルタ３１をマニホールド２２に固着する際にマニホールド２２に加えられる押圧力に対してマニホールド２２を支持する台座４１が備えられている。この台座４１のマニホールド２２が載置される載置面は、マニホールド２２が載置される箇所の中央部がマニホールド２２の側に突出するような曲面に形成されている。また、マニホールド２２の中心部分は台座４１の頂上部分に載置されるようになっており、押圧された際にマニホールド２２は台座４１の上でたわむようになっている。
【００１９】
また、上記載置面の曲面は、マニホールド２２及びマニホールド２２に載置されたフィルタ３１がたわんだ状態において、フィルタ３１のフィルタ面と直交する方向におけるフィルタ３１の中心部とフィルタ３１の端部との距離と、フィルタ３１の長手方向の長さとが、所定の関係になるように形成されている。所定の関係とは、フィルタ３１のフィルタ面と直交する方向におけるフィルタ３１の中心部とフィルタ３１の端部との距離が、前記フィルタの長手方向の長さに比例し、その比例定数ａが０．００５〜０．０４の範囲となる関係である。
【００２０】
また、固着装置４０には、フィルタ３１の全面を加熱しながら、台座４１の方に押圧する発熱板４２が備えられている。この発熱板４２のフィルタ３１との接触面は、フィルタ３１側に凹んだ曲面に形成されており、この曲面は上記台座４１の載置面と対応する形状となっている。
【００２１】
次に、フィルタ３１をマニホールド２２に固着する方法ついて説明する。まず、台座４１に、マニホールド２２の開口箇所３５を上向きにしてマニホールド２２を載置する第一工程を行う。
【００２２】
次に、マニホールド２２の内部にあって、インク流路の周縁部分に一体的に設けられ、熱で溶融する溶融部３３に、フィルタ３１を載置する第二工程を行う。この第二工程は、上記周縁部分に形成された位置決め部材（不図示）によって位置が規制されるフィルタ３１を、開口箇所３５を覆うように溶融部３３に載置する。この溶融部３３は、熱を加えると溶融して変形し、冷却すると変形した形状で凝固する樹脂からなり、本実施の形態における溶融部３３はナノコンポジット樹脂で形成されたものである。溶融部３３は、スチレン、アクリル、ＰＥＴ、ＰＢＴ、変性ＰＰＥ、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルアミド、などであっても良い。
【００２３】
次いで、前記固着装置４０の発熱板４２によりフィルタ３１の全面を加熱しながら、フィルタ３１をマニホールド２２に押圧し、その押圧力と台座４１によりマニホールド２２をたわませ、マニホールド２２がたわんだ状態で、フィルタ３１をマニホールド２２に固着する第三工程を行う。前述のマニホールド２２がたわんだ状態にすることで、インク流路に対して向かい合うマニホールド２２におけるフィルタ３１の固着箇所は、互いの距離間隔が拡大した状態となるようになっている。
【００２４】
第三工程の後に、発熱板４２による加熱を停止し、そして発熱板４２に空気を吹き付けて発熱板４２を冷却した後に、発熱板４２をマニホールド２２から引き離す方向に移動させ、マニホールド２２にフィルタ３１を固着する。このように発熱板４２を冷却することで、発熱体４２と接触する溶融部３３の溶融した溶融片が発熱体４２に付着することを防ぐようになっている。
【００２５】
次いで、前述のように、フィルタ３１が固着されたマニホールド２２は、インク供給用のスリット、接続端子及び微小な孔（ノズル）などが形成されたヘッドチップ２１に取り付けられる。次いで、ノズルチップ２１の接続端子に、第１フレキシブル配線基板２５、２５を接続し、そして第１フレキシブル配線基板２５、２５にそれぞれに駆動回路基板２６、２６を接続する。次いで、これら一体化させたノズルチップ２１、マニホールド２２、２２、第１フレキシブル配線基板２５、２５及び駆動回路基板２６、２６を第一筐体フレーム２８により被覆してインクジェットヘッド１の製造を完了する。
【００２６】
そして、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法により製造されたインクジェットヘッド１は、外部より導入されたインクを流路管２３からマニホールド２２，２２の内部に形成されたインク流路、フィルタ３１、ノズルチップ２１に形成されたスリットを、介してノズルチップ２１に形成されたノズルに供給するようになっている。
【００２７】
また、ここで、ナノコンポジット樹脂、スチレン、アクリル、ＰＥＴ、ＰＢＴ、変性ＰＰＥ、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルアミドなどで形成された溶融部３３は、１００℃から３００℃の温度で溶融するようになっている。そして金属からなるフィルタ３１を１００℃から３００℃の温度に加熱した場合における線膨張した長さの増加量と前記溶融部３３を１００℃から３００℃の温度に加熱した場合における線膨張した長さの増加量との差分は、実験により所定の範囲内に存在することがわかった。この実験結果に基づいて、上記比例定数ａを算出した。また、この比例定数ａは、０．０１〜０．０２の範囲の数値であることがより好ましい。
【００２８】
次に本実施形態の作用について説明する。
本実施の形態に係るインクジェットヘッド１の製造方法では、マニホールド２２がたわんだ状態で、フィルタ３１はマニホールド２２に固着される。つまり、インク流路に対して向かい合うマニホールド２２におけるフィルタ３１の固着箇所は、互いの距離間隔が拡大した状態で、フィルタ３１はマニホールド２２に固着される。そのため、フィルタ３１の線膨張した長さの増加量がマニホールド３１の線膨張した長さの増加量よりも大きい場合であっても、発熱板４２により押圧されて増加した前記距離間隔が前記押圧を解除されて復元した前記距離間隔になることにより、フィルタ３１が有する収縮力を低減することができる。
【００２９】
また、台座４１のマニホールド２２が載置される載置面が、比例定数ａを用いた所定の形状に形成されているので、押圧されて増加した前記距離間隔と押圧が解除されて復元した前記距離間隔との差分と、フィルタ３１の線膨張した長さの増加量とマニホールド２２の線膨張した長さの増加量との差分とを、略等しくすることができる。そのためフィルタ３１が有する収縮力を効果的に低減することができる。
【００３０】
このように本実施の形態に係るマニホールド２２，２２にフィルタ３１が固着されたインクジェットヘッド１を製造するインクジェットヘッドの製造方法よれば、フィルタ３１が有する収縮力を低減することができるので、同一方向におけるフィルタ３１の線膨張した長さの増加量がマニホールド２２の線膨張した長さの増加量よりも大きい場合であっても、マニホールド２２の変形及び破損を防止することできるという効果を奏する。
【００３１】
また、本実施形態では、台座４１のマニホールド２２が載置される載置面が、比例定数ａを用いた所定の形状に形成されているので、フィルタ３１が有する収縮力を効果的に低減することができる。そのため、同一方向におけるフィルタ３１の線膨張した長さの増加量がマニホールド２２の線膨張した長さの増加量よりも大きい場合であっても、マニホールド３１の変形及び破損を効果的に防止することができるという効果を奏する。
【００３２】
なお、本実施の形態では、固着装置４０のマニホールド２２を載置する載置面を上述のような曲面に形成しているが、本実施の形態はこれに限られず、マニホールド２２及びマニホールド２２に載置されたフィルタ３１がたわんだ状態において、フィルタ３１のフィルタ面と直交する方向におけるフィルタ３１の中心部とフィルタ３１の端部との相対距離と、フィルタ３１の長手方向の長さと、が上記所定の関係になるように形成されていればよい。例えば、図４（Ｂ）に示すように、平面状に形成された部分の中心部に、上記関係となるような突起部５０を設け、上記押圧の際に、この突起部５０を支点としてマニホールド２２をたわませるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施の形態により製造されるインクジェットヘッド１の分解斜視図である。
【図２】本実施の形態により製造されるインクジェットヘッド１の要部の分解斜視図である。
【図３】本実施の形態に用いられる固着装置４０を示す斜視図である。
【図４】本実施の形態の第三工程を示す正面図であり、（Ａ）は、載置面が曲面の台座４１を用いた場合、（Ｂ）は、突起部５０を備えた台座４１を用いた場合を示す。
【図５】（Ａ）は、従来のインクジェットヘッドの製造方法の第三工程を示す正面図であり、（Ｂ）は、従来のインクジェットヘッドの製造方法により製造されるフィルタが固着されたマニホールドを示す正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  インクジェットヘッド
２１  ノズルチップ
２２  マニホールド
２５  第一フレキシブル配線基板
３１  フィルタ
３３  溶融部
４１  台座
４２  発熱板
【図１】
2005119234.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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