(57)【要約】【課題】  オリフィスプレートを接着剤にてヘッド本体と貼り合せる液体吐出ヘッドにおいて、接着剤のヘッド流路内への流れ込み防止と耐インク信頼性の確保の両立を図る。【解決手段】  ヘッド本体にＵＶ硬化する接着剤を転写し、オリフィスプレートを貼り合せる液体吐出ヘッドにおいて、転写する前にあらかじめ微量なＵＶ光を接着剤に照射する。そのＵＶ光の照射量が部分的に異なるように照射する構成とする。第一に、接着剤の転写全領域にＵＶ光を照射し、第二に、部分的にＵＶ光を照射する。こうすることで、接着剤の流動を抑えかつ、接着信頼性も確保する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出させるために利用されるエネルギーを発生するエネルギー素子を備え、互いに平行に配列された複数のインク流路が端面に開口するヘッド本体と各インク流路に対応する部位にそれぞれ各インク流路と連通するオリフィスを有するオリフィスプレートをヘッド本体にUV硬化型あるいは、熱、UV併用硬化型接着剤を用い、接着剤にあらかじめ微量なUV光を照射してから転写し、貼り合せる液体吐出ヘッドにおいてUV光を照射した照射量が異なる部分が存在する接着剤を転写し、貼り合せることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
第一に、転写される接着剤の全領域にUV光を照射し、第二に、転写される接着剤の一部にUV光を照射した接着剤を転写することを特徴とする請求口１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
第一に、転写される接着剤の一部にUV光を照射し、第二に、転写される接着剤の全領域にUV光を照射した接着剤を転写することを特徴とする請求口１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
転写される接着剤の面積のうち、より多くUV光を照射した部分の接着剤面積がより少なくUV光を照射した部分の接着剤面積より多い、又は少ない、又は等しい接着剤を転写することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
転写される接着剤においてUV光を照射した照射量の異なる部分が規則的に配置されている接着剤を転写することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
より少ないUV光を照射した部分の周りを全てより多くUV光を照射した部分で囲んでいる接着剤を転写することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、ファクシミリ、ワープロ、ホストコンピューター等の出力用端末としてのプリンタ、ビデオプリンタ等に用いられるインクジェット記録ヘッドに関する。特に、インク吐出エネルギーとして熱エネルギーを発生する発熱体（電気熱変換素子） を形成した基板を有し、記録用のインクを飛翔液滴として吐出口（オリフィス）から吐出させて、記録媒体に付着させることによって記録を行う液体吐出ヘッドに関する。
【０００２】
尚、本発明における「記録」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に形成することだけでなく、意味を持たないパターン等の画像を形成することも含む。
【背景技術】
【０００３】
従来、液体吐出ヘッドを用いて記録を行う方法は、ノンインパクト記録であり、騒音が小さく、高密度化、高速印字が可能であること、保守が比較的簡単でメンテナンスフリーになり得るなどの理由から、近年、多用されている。
【０００４】
従来のこの種の液体吐出ヘッドの一例について図７を参照して説明する。
【０００５】
図７に示す液体吐出ヘッドは、インクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子である発熱素子１００５とインク流路１００６を構成する溝が複数個並列に設けられた基板１００１と、 インク供給口が形成された天板１００２と、これら基板１００１及び天板１００２の端面と接合され、インクを吐出するためのオリフィス１０１２が上記液流路１００６と連通する位置に形成されたオリフィスプレート１００４とを有する。
【０００６】
オリフィスプレートは１００４に形成されるオリフィス１０１２は非常に微細なものであり、このオリフィス１０１２が液体吐出ヘッドの吐出特性を左右する重要な要素の一つとなっている。すなわち、液体吐出ヘッドのオリフィスプレート１００４は、微細なオリフィス１０１２が形成されることから加工性に優れ、また、インクに直接接触するものであるから耐インク性がよいことが必要とされる。
【０００７】
このオリフィスプレートとヘッド本体の接合は接着剤を用いて行われる。接着剤としては熱硬化型又はUV硬化型又は熱、UV併用硬化型の接着剤が用いられ、オリフィスプレートあるいはヘッド本体に接着剤を転写し、お互いを貼り合せた後、熱を加えて又はUV光を照射して接着剤を硬化させ、接合を完了させるものである。
【０００８】
又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2003-237073号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の液体吐出ヘッドには以下に示す問題点があった。
【００１０】
オリフィスプレートあるいはヘッド本体に接着剤を転写し、貼り合せた際、転写されていた接着剤がヘッド本体の流路壁のエッジを伝わり流路内へ流れ込んでしまう。流れ込んだ接着剤は流路壁後端に溜まってマッチ棒の様な形状になり、さらには流路を塞いでしまい吐出に影響を与える。また、ヒーター表面に接着剤が流れ込むとヒーターの熱が逃げにくくなり、ヒーターの耐久寿命に影響を与える。また、ヒーター上に可動部材がある場合にはヒーターと可動部材の隙間を接着剤で埋めてしまい、ヒーター及び可動部材が機能しなくなり、良好な吐出が行えなくなってしまう。
【００１１】
接着剤の粘度を変えることにより流動性を悪化させ、接着剤の流れ込みを防ぐ方法もあるが、粘度を高めると、接着剤自体の薄膜化が困難であり、厚膜の接着剤を転写することになってしまい、多量に接着剤が流路先端に入り込んでしまい、これも良好な吐出が行えなくなってしまう。
【００１２】
UV硬化型又はUV、熱併用硬化型の接着剤を用い、あらかじめUV光を接着剤全面に照射させ硬化反応を開始させることで流動性を悪化させてから転写し、貼り合せる方法においては、接着信頼性（耐インク性）が低下してしまい、インクがオリフィスプレートとヘッド本体の接着剤界面に染み出して混色したり、吐出に影響をおよぼしたりする。UV光の照射量を制御しても、接着剤の流路内への入り込みを無くすことと接着信頼性を確保することの両立は困難であった。また、UV光を照射する部分としない部分を作り、転写する方法においてはUV光を照射しない部分が存在すると、流路内への接着剤の入り込みが発生し、吐出に影響を与えてしまう。
【００１３】
そこで本発明はオリフィスプレートとヘッド本体を接着剤にて貼り合せ、硬化させる際に流路内へ多量に流れ込む接着剤に起因する吐出不良及び、接着信頼性を確保した液体吐出ヘッド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】
【００１４】
インクを吐出させるために利用されるエネルギーを発生するエネルギー素子を備え、互いに平行に配列された複数のインク流路が端面に開口するヘッド本体と各インク流路に対応する部位にそれぞれ各インク流路と連通するオリフィスを有するオリフィスプレートをヘッド本体にUV硬化型又は熱、UV併用硬化型接着剤を転写した後、貼り合せる液体吐出ヘッドにおいて、UV光を照射した照射量が異なる部分が存在する接着剤を転写し、貼り合せることを特徴とする。
【００１５】
（作用）
接着剤に対し微量なUV光を照射した部分と極微量なUV光を照射した部分を作り出し、その後転写し、貼り合せる。転写される接着剤の全領域にUV光が照射されているため接着剤の流動性が悪くなり、流路内への多量な接着剤の入り込みを防ぐことができる。接着剤全域に超微量なUV光を照射し、転写したものと比べ、微量なUV光を照射した部分も存在するため、この部分が超微量なUV光を照射した部分の接着剤の流動をある程度、ブロックしてくれる。また、超微量なUV光を照射した部分が存在するため、接着剤の接着性を保持したまま、貼り合わせることができる。これにより、接着剤の流路内への多量な入り込みを防ぐとともに、接着信頼性も確保できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明はオリフィスプレートとヘッド本体を接合する際の接着剤にあらかじめUV光を照射し、その後、転写するものである。UV光照射を2段階に分けることで、照射量が異なる部分が存在する接着剤を作り出すことができる。UV光を全領域に照射しているため接着剤の流動性が改善される。そのため、接着剤の多量な流路内への流れ込みを防ぐことができ、良好な吐出が行え、液体吐出ヘッドの歩留りを大幅に改善することができた。また、接着剤にはUV光を極微量照射している部分が存在するため、接着信頼性（耐インク性）も確保でき、接着剤界面へのインクの染み出しによる混色、インク漏れ等も防ぐことができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１８】
本実施の形態は図１に示すように、液体を吐出させるためのエネルギー素子を備えた基板（11）上に感光性樹脂をパターニングして流路壁、液室枠を形成した。流路壁上方にインク供給口及び流路の一部を形成する天板（12）を接着剤により接合しヘッド本体（13）を形成させた。
【００１９】
オリフィスプレート（15）には加工性、耐インク性の観点から、ポリサルフォンを用いレーザー加工にてオリフィス（14）を形成した。また、ヘッド本体との接合時に接着剤がオリフィス内へ流れ込むことを防止するためにオリフィスプレート接合面に突起（16）を設けた。この突起もレーザー加工にて形成させた。
【００２０】
接着剤はUV、熱併用硬化型のカチオン重合型エポキシ接着剤を用いた。UV硬化型の接着剤を完全硬化するためにはオリフィスプレートとヘッド本体を貼り合せた後、オリフィスを通して多量のUV光を照射しなくてはならない。これは、オリフィス周囲に塗布してある撥水剤に悪影響を及ぼすため今回はUV、熱併用硬化型の接着剤を用いた。
【００２１】
図2は接着剤の薄膜形成方法を示す。Siウェハー（21）上にPETフィルム（22）をラミネートし、接着剤（23）をPETフィルム上に約１０ｇ塗布し、スピンコーターにて５０００rpm、３００〜４００Sec回転させPETフィルム上に厚さは約３μｍの接着剤を形成させた。
【００２２】
図4は今回用いたフォトマスクを示す。フォトマスクの下側半分は全領域にUV光が照射されるようにし、上側半分は部分的にUV光が照射されるようにした。UV光が照射されない部分をUV光が照射される部分で囲む様にし、さらに、UV光が照射されない一つ一つの大きさを５×５μｍと極力小さくした。また、規則的かつヘッド本体の転写領域よりも大きい領域のマスクパターンにすることでＵＶ照射後の接着剤とヘッド本体の精度良い転写位置決めを不要にしてある。
【００２３】
次に図３に示すようにPET上接着剤にUV光を照射させた。まず、スピンコートした接着剤付PETフィルムをエキスパンドし、固定する。次に、接着剤面とは逆面のPETフィルム側にUV光を部分的にカットするフォトマスク（33）を押し付け、密着させ、フォトマスク越しにUV光を照射させた。UV光は照射領域の照射強度が均一になるようにUVファイバー（31）先端に集光レンズ（32）を取り付け、照射強度１５mW/cm2、時間５〜１０Secの条件で照射させた。
【００２４】
照射が完了したら、一度フォトマスクを上昇させPETフィルムとの密着を解除する。図５のようにPETフィルムをフォトマスクの半分の距離だけスライドさせ、再び、フォトマスクを下降させ、PETフィルムと密着させる。その後、2度目のUV光を照射させ、UV照射を完了させた。１度目に転写全領域に対しUV光を照射させ、２度目に部分的にUV光を照射させることで、転写全領域にUV光を照射させ、かつ照射量の異なる部分が存在する接着剤を作り出すことができた。
【００２５】
その後、フォトマスクを上昇させ、接着剤付PETフィルム（34）をヘッド本体の接着剤転写部に移動させ下降させる。下降ポイントはヘッド本体と接着剤の距離約1mmになるようにした。
【００２６】
図６に示すようにゴムローラー（51）をPETフィルム上に荷重約300gf、スピード約10mm/Secの条件にて回転させた。そして、PETフィルムを上昇させヘッド本体から剥し、接着剤の転写を完成させた。ヘッド本体に転写された接着剤の厚さはPET上にスピンコートされた厚みの約半分である1.5μmである。
【００２７】
接着剤が転写されたヘッド本体とオリフィスプレート所定の位置関係で接触させ、その後、約３Kgfの荷重で圧着する。最後にエポキシ接着剤の硬化を加速させるため、圧着状態を保ったまま120℃で1時間以上加熱しキュアを行い接合を完了させた。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例のインクジェットヘッドの構成概略図。
【図２】本発明の実施例の接着剤の薄膜形成概略図。
【図３】本発明の実施例の接着剤にUV光を照射する概略図。
【図４】本発明の実施例の接着剤に部分的にUV光を照射するフォトマスク概略図。
【図５】本発明の実施例の2段階UV光照射方法概略図。
【図６】本発明の実施例のヘッド本体に接着剤を転写する概略図。
【図７】従来のインクジェットヘッドの構成概略図。
【符号の説明】
【００２９】
11  Si基板
12  天板
13  ヘッド本体
14  オリフィス
15  オリフィスプレート
16  オリフィスプレート凸部
21  Siウェハー
22  PETフィルム
23  接着剤
31  UV光ファイバー
32  集光レンズ
33  フォトマスク
34  接着剤付PETフィルム
51  転写ローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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