(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタのオリフィスから放出されたインクで構成される液滴を、選択的に帯電させるチャージ板の製造方法であって、
（イ）端面と上面とを有する非導電性のチャージ板基体を提供する工程と、
（ロ）前記非導電性のチャージ板基体の端面にチャージ面を形成するように、前記非導電性のチャージ板基体の端面に、導電性パターンを作る工程と、
（ハ）前記チャージ面から前記非導電性チャージ板基体の上面までの導電性経路を完成させ、チャージ板を形成する工程と、
（ニ）前記チャージ板への電気接続が可能となるように、前記チャージ板の上面に導電性パターンを作る工程と、
（ホ）前記導電性パターンの作られた上面の表面を、誘電材料でコーティングする工程と、
を有し、
前記端面は、前記上面の垂直面に対して一定の角度だけ傾斜していることを特徴とするチャージ板の製造方法。
【請求項２】
前記チャージ板の上面に導電性パターンを作る工程は、前記基体の上面に、光作像可能な肉厚の導体フィルムを設置して、該フィルムを露光現像後、焼成することにより、前記上面に導電性パターンを作る工程を有することを特徴とする請求項１のチャージ板の製造方法。
【請求項３】
前記チャージ板の上面に導電性パターンを作る工程は、前記基体の上面に、印刷配線パターン作成技術を用いて、肉薄の導体フィルムを設置することにより、前記上面に導電性パターンを作る工程を有することを特徴とする請求項１のチャージ板の製造方法。
【請求項４】
前記非導電性チャージ板基体は、96％の酸化アルミニウムを含むことを特徴とする請求項１のチャージ板の製造方法。
【請求項５】
さらに、前記非導電性チャージ板基体上に、電極を形成する工程を有することを特徴とする請求項１のチャージ板の製造方法。
【請求項６】
さらに、前記チャージ板に、一体型抵抗性ヒータを設ける工程を有することを特徴とする請求項５のチャージ板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンタの分野に関し、特に、インクジェットプリンタのためのチャージ板を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続インジェットプリンタにおいては、導電性インクを加圧状態でマニホルド領域に供給し、そこからリニアアレイとして配列した複数個のオリフィスへインクを分配する。インクはオリフィスからフィラメントとなって吐き出され、このフィラメントを分断して液滴ストリームを形成する。ストリーム内の個々の液滴はフィラメントの分断領域において選択的にチャージされ、チャージされた液滴はその正規の軌跡から外れる。外れた液滴は捕獲されて再利用できるが、外れなかった（チャージされなかった）液滴は印字媒体に付着する。
【０００３】
液滴はチャージ板によりチャージされ、チャージ板はその薄い端面に沿って位置した複数個のチャージ電極と、上面又は下面に沿って位置した対応する数の接続リードとを有する。チャージ電極を備えたチャージ板の端面はインクジェットフィラメントの分断地点の近傍に位置し、リードに電流を印加して、液滴がフィラメントから分断するときに液滴をチャージ（帯電）する。
【０００４】
米国特許第４，５６０，９９１号明細書には、チャージ板を製造する一方法が開示されている。この特許においては、エッチング可能な材料（例えば、銅箔）の薄いシート上にチャージ電極及びリードを電気的に蒸着していわゆる「クーポン」(coupon)を形成することにより、チャージ板を製造する。クーポンはジグにより約９０°の角度で屈曲せしめられる。次いで、リードを誘電材料（例えば、酸化アルミニウム）に接着し、次に、エッチング可能な基体を化学的なエッチングにより除去する。このようなチャージ板の製造方法は「リードトランスファー法」と呼ばれ、エッチング可能な基体上に電極を形成する必要がある。
【０００５】
別の「リードトランスファー」式のチャージ板製造方法は米国特許出願第０８／２２９，１１４号明細書に記載されているが、この方法においても、エッチング可能な基体上に電極を形成する必要がある。次いで、電鋳されたクーポンは約９０°の角度で屈曲せしめられ、誘電材料（例えば、酸化アルミニウム）に接着され、次いで、エッチング可能な基体を化学的なエッチングにより除去する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のチャージ板製造技術はいくつかの欠点を有する。例えば、使用可能なチャージ板を製造するために必要な製造工程数が比較的多いため製造方法が複雑となり、また、多い製造工程数に関連して製造方法がコスト高となる。更に、電鋳電極としてニッケルが使用されるので、インクジェット印刷における印字ヘッドの作動中、電鋳電極が電気化学的に（腐食により）消失しまう恐れがある。
【０００７】
それ故、従来技術における問題点を解決する改善されたチャージ板の製造方法が要求されている。
【０００８】
本発明の目的は、肉厚フィルム及び肉薄フィルムによるパターン化の如き普通の方法により製造できるチャージ板を提供することである。本発明の別の目的は、チャージ板の上面及び薄い端面へ導電性パターンを別個に作るうことにより、従来の同様な製造方法における欠点を克服するチャージ板の製造方法を提供することである。本発明の更に別の目的は、製造における融通性を一層高めることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段並びに作用効果】
上述の要求は、普通の方法（例えば、肉薄フィルム及び肉厚フィルムによるパターン作成）によりチャージ板を製造できる本発明に係るチャージ板製造方法を提供することにより、満たすことができる。このような普通の方法を用いた従来の試みは、端面にパターンを作ることができなかったので、失敗に終わっている。本発明では、製造方法において、上面へのパターン作成及び端面へのパターン作成を別個に行い、製造における一層の融通性を可能にするので、上述の諸欠点を克服することができる。更に、この新技術での製造に利用できる材料の腐食による消失量は小さい。
【００１０】
本発明の一形態によれば、インクジェットプリンタのためのチャージ板を製造する方法では、普通の方法を用いてチャージ板を製造できる。まず、端面と上面とを有する非導電性チャージ板基体を準備する。次いで、基体の端面に導電性のパターンを作成し、チャージ面を形成する。チャージ板基体の上面にパターンを作ることにより、チャージ面からチャージ板基体の上面への導電性経路を完成させ、ラップ(wrap around) を形成する。これは、感光性肉厚フィルム法の如き任意の適当な方法により達成できる。チャージ面からチャージ板基体の上面への導電性経路が完成したとき、チャージ板が形成される。次いで、例えば、感光性肉厚フィルムペーストによりチャージ板の上面へのパターン作成を行い、該パターンを液滴のチャージング及び偏向のために端面上のパターンに電気接続する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参照すると、図１には、チャージ板組立体を形成するためにチャージ板をクーポンとして組立てることのできるチャージ板基体１０を示す。チャージ板基体１０は誘電材料又は絶縁材料の如き非導電性材料でできている。本発明の好ましい実施の形態においては、チャージ板基体１０はセラミックで構成され、８．２×１０-6／℃の熱膨張係数を有する９６％酸化アルミニウムから作られる。好ましくは、基体１０の前表面即ちエッジ１１は上表面（トップ）１４に対する垂直面から２．５°の角度だけ離れるように傾斜し、組立てたチャージ板において、電極が偏向されて捕獲される液滴の軌道と抵触しないようにする。好ましくは、前エッジ即ち端面１１は液滴の最適なチャージ及び偏向を提供するように平坦になっている。
【００１２】
図２を参照すると、最初に、図１の基体１０の端面１１をにパターンを作成し、チャージ表面即ちチャージ面１２を形成する。本発明の好ましい実施の形態においては、チャージ面１２は、肉厚フィルム処理技術における標準の方法を使用して、肉厚フィルム導電性インクをスクリーン（シルクスクリーンプリンティング）及び（又は）薄い金属箔（ステンシルプリンティング）の開口を通過させることにより、形成される。標準の肉厚フィルム方法によれば、導電性及び耐久性を得るために、端面上に形成されたパターンを乾燥し、焼成する。典型的には、乾燥は１５０℃の温度で約２０分間行う。１０分間の８５０℃でのピーク温度で、６０分間の焼成サイクルを開始する。シルクスクリーンプリンティングは珍しいパターンの形成を可能にするという利点を有し、ステンシルプリンティングは、高解像度でインクを押し出すときに問題を生じさせる恐れのあるワイヤメッシュを使用することなく改善された印刷ライン及びラインスペースを提供するという利点を有する。市場で入手できるデュポン(DuPont)６７１５（商品番号）の金製厚フィルムペーストの如き金製厚フィルムペーストはニッケルより好ましい。その理由は、金はニッケルに比べて一層化学的に不活性だからである。
【００１３】
図３を参照すると、チャージ面１２の形成に続き、ラップ(wrap around) 導電性経路１６を形成するために、チャージ面から上面１４へ続く導電性経路を完成させる。ラップ１６は、プリンティング、乾燥及び焼成の如き肉厚フィルムペースト又はプリンティング技術により形成される。従って、本発明は上面１４とチャージ面１２との間の電気接続を得るために肉厚フィルム処理を採用する。上面１４から端面１１への電気接続は、端面１１のチャージ面１２を上面のラップ１６に接続するラップ形成中に、電気接続ラップ１２、１６を用いて行われる。これは、（基体のプリンティング工程及び乾燥工程後で上面へのパターン作成工程前の）焼成工程中に、金属対金属の直接拡散により行われる。
【００１４】
図４には、チャージ板を形成するために、プリンティング工程、乾燥工程、焼成工程及び金属対金属の拡散の後に行われる基体の上面パターン１８を示す。基体の上面パターンは「マイクロエレクトロニクスについての１９９３年の国際シンポジウムの議事録」に記載されたようなフォーデル(Fodel) の光作像可能な材料の如き任意の材料を用いて行うことができる。フォーデルの技術は、肉厚フィルムペースト技術の延長線上の技術であり、肉厚フィルム誘電体及び導体を作るために使用する無機成分、金属粉末、ガラス粉末、金属酸化物及び耐火粉末と、印刷配線板分野のフォトレジストフィルムを作るために使用する有機成分、ポリマー、フォトイニシエータ、モノマー及び安定剤とを組み合わせることにより開発されたものである。この組み合わせにより、印刷配線板分野で現在使用されているマイルド水性化学を使用して、セラミック材料の周知の信頼性と従来の装置における処理の容易性とを併せ有する光作像可能なセラミック材料を得ることができる。
【００１５】
フォーデルの方法は、成分材料と同様、普通の肉厚フィルム方法と印刷配線板方法との組み合わせである。当業者にとって既知のように、本発明のチャージ板へのパターン作成を行うために、普通の肉厚又は肉薄フィルム方法及び普通の印刷配線板方法は、別々に使用することもできるし、適当に組み合わせて使用することもできる。フォーデルの方法は例として述べたものに過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００１６】
フォーデルの方法においては、最初に、ブランクスクリーンプリンティングにより、市場で入手できるフォーデルペーストの如き光活性ペーストを所望の基体に適用する。ペーストは室温で平らにされ、次いで、例えば８０℃の温度で乾燥される。乾燥後、適当なフォトマスクを介して（約３６０ｎｍの典型的な最大波長を有する）ＵＶ光でペーストを露光し、潜像を形成する。露光に続き、例えば１％Ｎａ2ＣＯ3水溶液を使用して、例えば運搬可能なスプレープロセッサ内で、材料上の潜像を現像する。次いで、普通の肉厚フィルム法により、現像したペーストを焼成する。
【００１７】
図４に示す上面パターン作成の後、高破壊電圧を有しピンホールのない材料で、上面を被覆する。好ましい材料は良好な誘電コーティングを形成するためにパターン作成した上面に対して焼結する誘電材料である。誘電コーティングは、市場で入手できるデュポン５７０４（商品番号）の誘電体の如き任意の適当な誘電体とすることができる。
【００１８】
本発明に従って、上面１４及び端面１１へのパターン作成を別個に行うと、異なる材料を使用できる点で、製造における融通性が増大する。当業者にとって既知のように、チャージ表面の材料を変えることにより、電気的な特性も変わる。本発明では、全体として所望の電気的及び電気化学的特性を得るために異なる材料を使用することができる。
【００１９】
本発明によれば、チャージ板製造方法は、インクジェットプリンタのためのチャージ板を製造できる。この方法では、最初に、非導電性のチャージ板基体１０を準備し、次いで、端面へのパターン作成を行って基体の端面にチャージ面を形成する。次いで、パターン作成した基体を乾燥し、焼成し、その後、チャージ面から非導電性のチャージ板基体の上面への導電性経路を完成させ、チャージ板を形成する。次いで、例えば、光作像可能な肉厚フィルム又は肉薄フィルムによりチャージ板の上面へのパターン作成を行い、チャージ板への電気的接続を可能にする。次いで、パターン作成した上面を誘電材料で被覆する。更に、非導電性のチャージ板基体に電極を形成できる。また、チャージ電極をインクの温度とは異なる所定の温度に維持するために、チャージ板に熱を作用させることができる。これにより、凝縮、従って、早期の電気化学的なエッチングを回避できる状態が得られる。例えば、加熱用の電流及び電圧を供給するためにチャージ板の底表面に抵抗を設け、チャージ板と一体の抵抗性ヒータを提供することができる。このような構成により、チャージ電極への熱伝達が改善される。
【００２０】
【産業上の利用可能性及び効果】
本発明はインクジェット印刷の分野において有用であり、チャージ面を直接形成できるという利点を与える。これにより、チャージ板の製造が一層容易になる。ラップを形成した後、エッチング可能な肉厚フィルム法、伝統的な肉薄フィルム法及び光作像可能な肉厚フィルム技術の如き種々の技術を用いて、チャージ板の上面パターン作成を行うことができる。
【００２１】
以上、好ましい発明の実施の形態につき本発明を説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の修正、変形が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】チャージ板基体の斜視図である。
【図２】本発明に従って端面にパターンの作られた図１の基体の斜視図である。
【図３】図２のラップ導電性経路を示す斜視図である。
【図４】図３の状態からの上面へのパターン作成が行われた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  チャージ板基体
１１  端面
１２  チャージ面
１４  上面
１６  ラップ
１８  上面パターン
【図１】
0003957342.tif 000002
【図２】
0003957342.tif 000003
【図３】
0003957342.tif 000004
【図４】
0003957342.tif 000005