(57)【要約】【課題】排出孔を設けてフイルム廃材を真空吸引しない場合であっても、孔を有する基板に積層されたフイルムに孔を良好に形成する加工方法を提供すること。【解決手段】フイルムの加工方法は、フイルム３に切り込み部３０を形成する工程と、フイルム３を基板２に配置させる工程と、切り込み部３０の端部間を結ぶ屈曲部３ａでフイルム３を屈曲させることで、屈曲部３ａと切り込み部３０とにより囲われている領域４０を、基板２に設けられた孔２０の内壁に向かって屈曲させる工程とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フイルムに切り込み部を形成する工程と、
孔が形成された基板の前記孔の開口が形成された面に前記フイルムを配置する工程と、
前記切り込み部の端部間を結ぶ屈曲部で前記フイルムを屈曲させることで、前記屈曲部と前記切り込み部とにより囲われている領域を、前記基板に設けられた孔の内壁に向かって屈曲させる工程と、を含むことを特徴とするフイルム加工方法。
【請求項２】
前記孔の内壁に前記屈曲部と前記切り込み部とにより囲われている領域の少なくとも一部を付着させる請求項１に記載のフイルム加工方法。
【請求項３】
前記フイルムは熱可塑性である請求項１または２に記載のフイルム加工方法。
【請求項４】
前記屈曲させる工程の後に、前記屈曲部と前記切り込み部とにより囲われている領域に温風を吹き付ける工程を含む請求項１から３のいずれか１項に記載のフイルム加工方法。
【請求項５】
前記切り込み部を形成する工程では、周の一部が欠損した円形形状の切り込み部を形成する請求項１から４のいずれか１項に記載のフイルム加工方法。
【請求項６】
前記切り込み部を形成する工程では、複数の直線が交わった形状の切り込み部を形成し、
前記屈曲させる工程では、前記複数の直線の端部のうち隣り合う端部間を結ぶ屈曲部と前記切り込み部とにより囲われている複数の領域を屈曲させる請求項１から４のいずれか１項に記載のフイルム加工方法。
【請求項７】
前記基板の面と前記フイルムとは熱圧着される請求項１から６のいずれか１項に記載のフイルム加工方法。
【請求項８】
前記基板は、液体吐出ヘッド用の基板であり、
前記孔は、前記基板を貫通し、前記基板と接続される吐出口形成基板に形成された吐出口に液体を導くための流路である請求項１から７のいずれか１項に記載のフイルム加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フイルムの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フイルムに孔を形成する方法として、フイルムを加熱ピンで打ち抜くことで孔を形成する方法が提案されている。例えば、特許文献１には、フイルムを加熱ピンで打ち抜き、その際発生するフイルム廃材を真空吸引を用いて除去する方法が記載されている。この方法では、基板に排出孔を設けてこの排出孔から真空吸引手段で吸引することでフイルム廃材を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−１０３９９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の真空吸引を用いる方法では、フイルム廃材を排出するための排出孔を設ける必要がある。排出孔の大きさを打抜き孔と同程度または打抜き孔よりも小さくする場合、フイルム廃材の排出が困難となり、排出効率が低下してしまう。また、フイルム廃材の排出効率を上げるために、排出孔を打抜き孔よりも大きくする場合、形成する打抜き孔の寸法が制限されてしまう。
そこで、本発明の目的は、排出孔を設けてフイルム廃材を真空吸引しない場合であっても、孔を有する基板に積層されたフイルムに孔を良好に形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明は以下の通りである。
フイルムに切り込み部を形成する工程と、孔が形成された基板の前記孔の開口が形成された面に前記フイルムを配置する工程と、前記切り込み部の端部間を結ぶ屈曲部で前記フイルムを屈曲させることで、前記屈曲部と前記切り込み部とにより囲われている領域を、前記基板に設けられた孔の内壁に向かって屈曲させる工程と、を含むことを特徴とするフイルム加工方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、排出孔を設けてフイルム廃材を真空吸引しない場合であっても、孔を有する基板に積層されたフイルムに孔を良好に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る孔形成装置の模式的な断面図である。
【図２】実施形態１に係る切り込み部形成後のフイルムと刃型の斜視図および拡大図である。
【図３】実施形態１に係る孔形成工程を示した模式的な断面図である。
【図４】実施形態１に係る図３に続く孔形成工程を示した模式的な断面図である。
【図５】実施形態１を適用した液体吐出ヘッドの斜視図および模式的な断面図である。
【図６】実施形態２に係る切り込み部形成後のフイルムと刃型の斜視図である。
【図７】実施形態２に係る孔形成工程を示した模式的な断面図である。
【図８】実施形態２に係る図７に続く孔形成工程を示した模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
＜実施形態１＞
【０００９】
図１は、本発明における孔形成装置１の模式的な断面図である。孔形成装置１は、後述する基板を固定するための台座１００と、孔形成ツール７とを有する。孔形成ツール７は、後述するフイルム３を基板の表面上に固定するための押圧ツール４と、多孔質セラミックで形成された孔加工ピン５を備えている。孔加工ピン５は、拡大図に示されるように、円形の断面形状を有し、先端の径が先に近づくにつれて細くなっているテーパ形状である。
ここでは図示しないが、孔加工ピン５にはブローヒーター機構が接続されており、孔加工ピン５から温風を出すことが可能である。押圧ツール４と孔加工ピン５は、それぞれ上昇下降するためのロボシリンダを備えており、センサ、またはエンコーダ値によって移動量を制御する。押圧ツール４には、押圧ツール４を加熱するためにヒータが内蔵されている。
図２（ａ）は、切り込み部３０が形成された後のフイルム３の斜視図であり、図２（ｂ）は、フイルム３に切り込み部３０を形成するための刃型１０の斜視図である。刃型１０の第１面１０ａには、図２（ａ）に示した切り込み部３０と対応する形状に突出した刃が形成されている。この刃は、周の一部が欠損した円形形状であり、例えばＣ字形状である。図２（ｃ）は、切り込み部３０が形成された後のフイルム３を上面から見た拡大図である。切り込み部３０の端部間を結ぶ部分は、後述するフイルム加工方法によりフイルム３が屈曲される屈曲部３ａと称される。また、この屈曲部３ａと切り込み部３０とにより囲われている領域は、後述する加工方法により孔加工ピン５によって屈曲部３ａを起点として屈曲させられる領域であり、屈曲領域４０と称される。図２（ｄ）は、孔加工ピン５を下降させた状態のフイルム３の斜視図である。図２（ｃ），（ｄ）に示すように、孔加工ピン５は屈曲領域４０の中心ｘを狙い下降させる。
【００１０】
図３（ａ）は、図２（ｂ）に示した刃型１０のＡ−Ａ断面図を上下反転した状態を示している。図３（ｂ）〜（ｄ）は、刃型１０を用いてフイルム３に切り込み部３０を形成する工程を示す模式的な断面図である。図３（ｂ）では刃型１０の第１面１０ａがフイルム３と対向するように配置されている。フイルム３は、熱可塑性のアクリル樹脂やエポキシ樹脂を含有する材料で形成されている。刃型１０に対してフイルム３を押圧した様子を図３（ｃ）に示す。ここでは図示しないが、刃型１０の破損を防ぐため、フイルム３上に保護フイルムを配置してから押圧用治具を用いて押圧を行う。押圧後、図３（ｄ）に示すようにフイルム３と刃型１０を引き離すと、フイルム３に切り込み部３０が形成されている。なお、レーザー加工技術、エッチング加工技術を用いることで、切り込み部３０と、屈曲領域４０を形成してもよい。
図３（ｅ）では、孔形成装置１の台座１００に基板２を位置決めし、基板２の表面２ａ上にフイルム３を載置した様子を示している。基板２には、複数の流路２０が形成されている。流路２０は、基板２に形成された孔の一例であり、基板２が液体吐出ヘッドに用いられるときに、インクを導くために用いられる貫通孔である。フイルム３は、基板２の孔の開口が形成された面と接するように、基板２の表面２ａ上に、屈曲領域４０が流路２０の上部に重なるように載置される。図２（ａ）に示した切り込み幅Ｄと、流路幅Ｅとの関係は、Ｄ＜Ｅである。
図４（ａ）では、孔形成ツール７がフイルム３の位置まで下降した状態を示している。ヒータで加熱された押圧ツール４をフイルム３上に押し当てることによって、フイルム３が基板２の第１面２ａ上に熱圧着される。この際の熱圧着条件は、加熱温度１４０〜１６０℃、荷重２０〜４０Ｎ、圧着時間３０〜６０秒とすることが好ましい。図４（ｂ）では、孔加工ピン５を流路２０に向けて下降させた状態を示している。このとき、切り込み部３０および屈曲部３ａにより囲われた屈曲領域４０が、屈曲部３ａを起点として流路２０の内壁部に向かって押し込まれる。屈曲領域４０は１４０〜１６０℃に加熱された押圧ツール４からの伝熱現象により、屈曲部３ａを起点として容易に屈曲する。また、押し込まれた屈曲領域４０は流路２０内のインクの流れを阻害させないために、流路２０の内壁部に接し、屈曲領域４０の少なくとも一部を付着させることが好ましい。そのため、孔加工ピン５で屈曲領域４０を流路２０に押し込んだ際、孔加工ピン５から温風を吹き出すことで、流路２０の内壁に向かって、屈曲領域４０に温風を吹き付け、屈曲領域４０を流路２０の内壁部に向かってさらに押付けてもよい。
図４（ｃ）に示すように孔加工ピン５を初期位置５ａまで退避させると、孔５０が形成されている。その後、図４（ｄ）のように、押圧ツール４を上昇させる。ここでは図示しないが、押圧ツール４によって加熱されたフイルム３と基板２を冷却することで、屈曲領域４０は流路２０の内壁部に沿って屈曲固定されたまま硬化し、流路２０にインクが流れても屈曲領域４０が可動することを抑制できる。加熱されたフイルム３と基板２の冷却方法は自然冷却でもよい。
尚、必要に応じてさらに真空吸引を行ってもよいが、その場合は排出孔の大きさ等を考慮することが好ましい。但し、本発明の加工方法によれば、フイルム廃材を真空吸引して排出しなくとも、フイルムに孔を良好に形成することが可能となる。
【００１１】
図５（ａ）は本実施形態を適用した液体吐出ヘッドの斜視図である。本実施形態において、基板２は、液体吐出ヘッド用の基板である。
孔を形成したフイルム３が配置された基板２に対して、吐出口６１を有する吐出口形成基板６０を載置する。そして、押圧ツール４で吐出口形成基板６０を押圧し、例えば１４０〜１６０℃までフイルム３を加熱する。フイルム３は熱可塑性の材料であるため、基板２と吐出口形成基板６０とを接着する接着層として機能し、吐出口形成基板６０は、基板２に加熱接合される。
図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示している。基板２の流路２０と吐出口形成基板６０の吐出口６１とは対応する位置に設けられているため、吐出口形成基板６０を基板２に貼り合わせると、流路２０と吐出口６１とは導通し、流路２０は吐出口６１に液体を導くことができる。これにより、基板２および吐出口形成基板６０を有する液体吐出ヘッドが形成される。
＜実施形態２＞
【００１２】
本実施形態は、フイルムの切り込み部のパターンが実施形態１と異なっている。その他は実施形態１と同様であるため、同様の構成および工程は同様の符号を付して説明は簡略化、または省略する。
図６（ａ）は切り込み部３１が形成された後のフイルム３の斜視図である。切り込み部３１は、２本の直線が交わった十字形である。切り込み部３１の２本の直線の端部のうち、隣り合う２つの端部間を結ぶ部分は、第１の実施形態と同様の加工方法によりフイルム３が屈曲される屈曲部３ｂと称される。屈曲部３ｂと切り込み部３１の２本の直線の一部とにより囲われている領域は、第１の実施形態と同様の加工方法により孔加工ピン５によって屈曲部３ｂを起点として屈曲させられる領域であり、屈曲領域４１ａ〜４１ｄと称される。図６（ｂ）はフイルム３に切り込み部３１を形成するための刃型１１の斜視図を示している。この刃型１１の第１面１１ａには、図６（ａ）に示した切り込み部３１と対応する形状に突出した刃が形成されている。この刃は、十字形状である。図６（ａ）に示した切り込み幅Ｆと、図７（ｅ）に示した流路幅Ｇとの関係性は、Ｆ＜Ｇである。
図７（ａ）は、図６（ｂ）のＣ−Ｃ断面図を上下反転した状態を示している。図７（ｂ）〜（ｄ）は、フイルム３に切り込み部３１を形成する工程を示した模式的な断面図である。フイルム３に切り込み部３１を形成する方法は、実施形態１と同様であるため説明は省略する。図７（ｅ）は、実施形態１と同様に、孔形成装置１の台座１００に基板２を位置決めし、基板２の表面２ａ上にフイルム３を載置した状態を示している。フイルム３は、屈曲領域４１ａ〜４１ｄが流路２０の上部に重なるように基板２上に載置される。より具体的には、フイルム３は、切り込み部３１の２本の直線が交わる位置が流路２０の中心付近に重なるように、基板２上に載置されることが好ましい。図８（ａ）〜（ｄ）は、孔加工ピン５を上下動させて、孔５１が形成される様子を示している。孔５１が形成された後の工程は実施形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。本実施形態では、屈曲領域４１は、十字形の切り込み部３１によって、屈曲領域４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの４つの領域に分けられている。このため、孔加工ピン５を上下動させると、屈曲領域４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは、屈曲部３ｂを起点としてそれぞれ異なる方向に屈曲して、流路２０内部に押し込まれる。なお、屈曲領域４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの全てを流路２０の内壁部に密着させて屈曲固定する場合、基板２とフイルム３の密着面積が増加するため、基板２とフイルム３の密着性がより強固となる。
【００１３】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、上記実施形態は、本願発明の技術的思想を説明するための一例であり、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態の構成や詳細に、当業者が理解し得る様々な変更を加えたものも、本願発明の範囲内に含まれる。
例えば、上記実施形態では、切り込み部の一例として、周の一部が欠損した円形形状、例えばＣ字形状の切り込み部３０と、複数の直線が交わった形状、例えば十字形状の切り込み部３１を示したが、本願発明はかかる例に限定されない。切り込み部は、流路２０の内壁に向けて屈曲させることができる屈曲領域を形成することが可能であり、実質的に二次元状である。切り込み部は、多角形の屈曲領域の外周の一部となる形状、例えば六角形の辺のうちの５本を形成する形状であってもよい。また切り込み部は、３本以上の直線が交わった形状であってもよい。
また、上記実施形態では、液体吐出ヘッドに用いる基板上に配置させるフイルムを加工する方法について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。基板と配置させるフイルムに対して、基板に設けられた孔と対応する位置に孔を設けるように加工する場合に、本発明を適用することが可能であり、フイルムの用途は問わない。
また、基板に設けられた孔は、基板を貫通する貫通孔だけでなく、基板を貫通しない窪みであってもよい。
【符号の説明】
【００１４】
１  孔形成装置
２  基板
３  フイルム
４  押圧ツール
５  孔加工ピン
２０  流路
３０  切り込み部
４０  屈曲領域
【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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【図８】
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