(57)【要約】【課題】支持部材に形成された複数の開口部の周囲に沿って均一に接着剤を塗布することが可能となり、素子基板を適正に支持部材に接合させることができる液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法では、支持部材１の第１の開口部２が形成された第１面１Ｓに対し、第１の開口部２の周囲に沿って接着剤を塗布する。次に、接着剤１０の塗布された第１面１Ｓに、素子基板の第２の開口部が形成された第２面を接着させる。第１面１Ｓへの接着剤の塗布は塗布開始位置から塗布終了位置に至る間に、第１の開口部２の外側に定めた交点でのみ交わる塗布軌道に沿って行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の独立した第１の開口部が形成された支持部材と、前記複数の第１の開口部それぞれに対向する第２の開口部を有する素子基板と、を接着剤によって互いに接合した液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記支持部材の前記第１の開口部が形成された第１面に対し、前記第１の開口部の周囲に沿って接着剤を塗布する第１工程と、
前記接着剤の塗布された前記第１面に、前記素子基板の前記第２の開口部が形成された第２面を接着させる第２工程と、を備え、
前記第１工程は、前記接着剤の塗布開始位置から塗布終了位置に至る間に、前記第１の開口部の外側に定めた交点でのみ交わる塗布軌道に沿って接着剤を塗布することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第１工程は、前記第１面に対する前記接着剤の塗布を、前記塗布軌道における前記塗布開始位置から前記塗布終了位置まで連続的に行う、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１工程は、接着剤を吐出する塗布具と前記第１面とを相対的に移動させることにより前記塗布軌道に沿って接着剤を塗布する、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記塗布軌道のうち、前記複数の第１の開口部を囲む部分に前記接着剤を塗布した後、前記第１の開口部の間の部分に前記接着剤を塗布する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記接着剤を塗布する塗布具と前記第１面とを一定の速度で相対的に移動させつつ、前記塗布具から一定の量の接着剤を連続的に吐出させる、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記交点は、前記塗布軌道の中で、前記第１の開口部から最も離間した位置に定められている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体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、液体吐出ヘッドの製造方法に関し、特に、素子基板と複数の独立した開口部が形成された支持部材とを接着剤によって接合する液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
色材などを含む液体（インク）を用いて記録媒体に画像や文字を記録する記録装置（インクジェットプリンタ）には、吐出口から液滴を吐出する液体吐出ヘッドが搭載されている。この液体吐出ヘッドとしては、複数の液体貯蔵タンクを装着可能とするタンクケースの底面に、液体を吐出する吐出口などが形成された素子基板を接着剤によって接合したものが知られている。タンクケースの底面には、複数の液体貯蔵タンクに対応した複数のインク導出口が独立して形成され、素子基板には複数のインク導出口に連通する複数のインク供給口が独立して形成されている。
【０００３】
タンクケースの底面に素子基板を接合させるには、まず、インク導出口が形成されている面に接着剤を塗布する。次いで、素子基板に形成されたインク導出口と支持部材に形成されたインク供給口との位置合わせを行い、支持部材の接合面に接着剤を介して素子基板を接合させる。この際、支持部材への接着剤の塗布には、接着剤を吐出するニードルを所定の方向に移動させるディスペンス方式が一般に用いられている。
【０００４】
図８（ａ）は、ディスペンス方式を用いて、支持部材としてのタンクケース１の底部に接着剤を塗布する際の接着剤の塗布軌道を、図８（ｂ）は接着剤が塗布された状態を、それぞれ示している。接着剤を吐出するニードルは、塗布開始位置から塗布終了位置まで図中の矢印に示す軌道に沿って移動し、インク導出口２の周囲に接着剤１０を塗布する。この際、接着剤１０は、インク導出口２の周囲に対し、均一な高さで塗布されることが重要である。これは、接着剤１０の高さが不均一であった場合、素子基板とタンクケース１の接合面１Ｓとの間に隙間が形成され、複数のインク導出口間でインクの混色が発生するおそれがあるためである。
【０００５】
特許文献１には、均一な高さで粘性液状物を塗布するための方法として、粘性液状物を一筆書き状に塗布する方法が開示されている。しかしながら、図８に示す接合面１Ｓには、複数のインク導出口２が並設された状態で形成されているため、これらのインク導出口２の周囲に一筆書きで接着剤を塗布することはできない。すなわち、図８（ａ）に示す接合面１Ｓに対して、連続して接着剤を塗布した場合、図８（ａ）に示すように、塗布軌道の中の一部に線状の重複部分（Ａ部内の実線で示す部分）が存在することとなり、一筆書きでの塗布は実現されない。この場合、重複して接着剤が塗布された部分（Ａ部）の厚さが他の部分に比べて厚くなる（接着剤の高さが高くなる）という問題が生じる。そこで、図８（ａ）のＡ部における一点鎖線で示すように、接着剤が既に塗布された線状部分の近傍に沿ってニードルを移動させたり、接着剤が既に塗布された部分を通過する際に、接着剤の吐出を停止してニードルを空送りしたりする方法がとられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−３０７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、接着剤が既に塗布された線状部分の近傍に沿って、さらに接着剤を塗布した場合、部分的に塗布幅が太くなったり、隣接する接着剤同士が引きあって部分的に高さがばらついたりすることがある。また、塗布の開始から終了までにニードルにおける吐出のオン、オフを制御すると、塗布形状の細り、途切れ等の現象が発生して均一な高さに塗布することが困難になるという問題も発生することがある。特にニードルの移動速度を早くして高速塗布を行った場合には、上記のような現象が発生しやすくなる。
【０００８】
本発明は、支持部材に形成された複数の開口部の周囲に沿って均一に接着剤を塗布することが可能となり、素子基板を適正に支持部材に接合させることができる液体吐出ヘッドの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数の独立した第１の開口部が形成された支持部材と、前記複数の第１の開口部それぞれに対向する第２の開口部を有する素子基板と、を接着剤によって互いに接合した液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記支持部材の前記第１の開口部が形成された第１面に対し、前記第１の開口部の周囲に沿って接着剤を塗布する第１工程と、前記接着剤の塗布された前記第１面に、前記素子基板の前記第２の開口部が形成された第２面を接着させる第２工程と、を備え、前記第１工程は、前記接着剤の塗布開始位置から塗布終了位置に至る間に、前記第１の開口部の外側に定めた交点でのみ交わる塗布軌道に沿って接着剤を塗布することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成によれば、複数の独立した開口部を有する支持部材に、開口部の周囲に沿って接着剤を均一に塗布することが可能となり、素子基板を適正に支持部材に接合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態により製造される液体吐出ヘッドを示す斜視図である。
【図２】液体吐出ヘッドの支持部材に素子基板を装着した状態および素子基板の接合面を示す図である。
【図３】ディスペンサのニードルから接着剤を吐出した状態を示す説明断面図である。
【図４】第１の実施形態における接着剤の塗布軌道、および塗布状態を示す説明平面図である。
【図５】第２の実施形態における接着剤の塗布軌道を示す説明平面図である。
【図６】第２の実施形態における接着剤の他の塗布軌道、および接着剤の塗布状態を示す説明平面図である。
【図７】第３の実施形態における接着剤の塗布軌道を示す説明平面図である。
【図８】従来の接着剤の塗布軌道、および接着剤の塗布状態を示す説明平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。  
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における液体吐出ヘッドの製造方法によって製造される液体吐出ヘッドの斜視図であり、図１（ａ）は液体吐出ヘッドを底面側から見た斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示したものの分解斜視図である。なお、ここに示す液体吐出ヘッドＨは、複数色の色材を含んだ液体（インク）を吐出してカラー画像を形成するインクジェットプリンタに搭載されるものである。
【００１３】
支持部材としてのタンクケース１には、インクを貯蔵した不図示のインクタンクが着脱可能に搭載される。本実施形態では、異なる３色のインク、例えばシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）などのインクをそれぞれ独立して貯蔵した３つのインクタンクがタンクケース１に着脱可能に搭載される。また、タンクケース１には、インクタンク内のインクが供給される３つの液室が形成されると共に、タンクケース１の底部には、素子基板３を接合させるための接合面１Ｓが形成されている。この接合面１Ｓには、長孔形状をなす３つの開口部（第１の開口部）２が、互いに独立した状態で一定の間隔を介して並設されている。これら３つの開口部２はそれぞれ前記液室に連通しており、インクタンクから前記液室に供給されたインクを素子基板３に導出するインク導出口となっている。
【００１４】
一方、タンクケース１の接合面（第１面）１Ｓに接合される素子基板３は、図２（ａ）に示すように、インクを吐出する吐出口３１を配列した３つの吐出口群３２が一定の間隔を介して配置されている。また図２（ｂ）に示すように、素子基板３には、吐出口群３２が形成されている面とは反対側に位置する接合面（第２面）３Ｓに、３つの開口部（第２の開口部）３３が独立して形成されている。これら３つの第２の開口部３３は、素子基板３をタンクケース１に形成された接合面１Ｓに接合したとき、３個の第１の開口部と対向して連通するような位置に形成されており、各吐出口群３２にインクを供給するためのインク供給口となっている。
【００１５】
また、素子基板３には、このインク供給口３３および吐出口３１の他、不図示の共通液室、流路、発泡室などが形成されている。そして、タンクケース１のインク導出口２から素子基板３のインク供給口３３へと供給されたインクは、共通液室、流路、発泡室を経て吐出口へと供給されるようになっている。さらに、素子基板３の発泡室には、吐出口に対向して吐出エネルギー発生素子としての不図示のヒータが設けられ、このヒータによって発泡室内のインクを加熱し、発泡させることにより、吐出口からインクが吐出される。なお、素子基板３の両端部に設けられた不図示のパッドには、ヒータへの電流を供給するための電気配線部材４（図１参照）が電気的に接続されている。
【００１６】
ここで、上記構成を有する液体吐出ヘッドＨの製造方法を説明する。  
まず、第１の工程としてタンクケース１の底部に形成される接合面３Ｓに、所定の粘性を有する液状の接着剤を塗布する。接着剤の塗布には、ディスペンス方式を用いる。このディスペンス方式は、図外のシリンジ内に収容された接着剤をプランジャ等で加圧し、シリンジに装着された塗布具としてのニードル１１１（図３参照）を、その先端から接着剤１０を吐出させつつ被吐出部に対して相対的に移動させて行う塗布方式である。本実施形態では、接着剤の被塗布部であるタンクケース１の接合面１Ｓに対し、ニードル１１１を移動させつつ接着剤を吐出することにより、接着剤を接合面１Ｓに塗布する。
【００１７】
図４（ａ）における矢印は、ニードル１１１を移動させる方向および軌跡、すなわち接合面に接着剤を塗布する軌道（塗布軌道）を示す。図４（ａ）に示す塗布軌道は、各インク導出口２の外側に設定した交点Ｐ１、Ｐ２のみで交わるような軌道をとなっている。ここで、交点Ｐ１、Ｐ２は、塗布開始位置と塗布終了位置のいずれであってもよい。また、交点Ｐ１、Ｐ２は、各インク導出口２の長手方向における端部から距離ｎだけ離間した位置に設定されている。この距離ｎは、インク導出口２の長手方向に沿った直線状の軌道距離ｍを確保でき、かつタンクケース１の接合面１Ｓと素子基板３の接合面３Ｓとの接合時に、インク導出口２の内側へと接着剤がはみ出さない程度に設定することが好ましい。
【００１８】
また、図４に示す（１）〜（４）は、塗布開始から終了までの間にニードル１１１が移動する順序と軌道（塗布軌道）を表している。塗布動作中、ニードル１１１は、Ｐ２→（１）→Ｐ２→（２）→Ｐ１→（３）→Ｐ２→（４）→Ｐ１の順に移動する。この時、ニードル１１１の移動位置が交点Ｐ１およびＰ２に毎回重なる必要はなく、塗布した接着剤１０同士がＰ１、Ｐ２の近傍で交わるようにすればよい。すなわち、図４（ｂ）に示すように、接合面１Ａ上のＰ１、Ｐ２で、塗布された接着剤１０同士が交わるようにすればよい。なお、互いに隣接するインク導出口２の端部の間に接着剤が塗布された箇所Ｔでは、接着剤１０同士が互いに引き合って、局所的に接着剤の凹みが発生し易くなることが確認されている。このため、本実施形態では、塗布軌道が交わる交点Ｐ１、Ｐ２を、前述のようにインク導出口２の端部より外側に離間させている。これにより、前述のような凹みを生じさせることなく、塗布した接着剤を均一な高さに保つことができる。
【００１９】
また、ディスペンス方式による塗布動作では、図３に示すニードル１１１の先端から基板（支持部材）１の距離（Ｘmm）、ニードル移動速度（Ｖmm/s）、および吐出圧（ＹＰａ）を、所望する接着剤１０の塗布高さに合わせて任意に設定することができる。さらに、使用するニードル１１１の先端形状などを選択すれば、接着剤の高さの調整に加えて、塗布速度も調整することが可能になる。例えば、先端長の短いものや、テーパ型のニードルを使用し、吐出圧を高めに設定することによって、高速塗布にも適応させることができる。このような高速塗布を行う場合にも、上記のような塗布軌道をとることにより、高速塗布を行いながら均一な接着剤の塗布を実現することができる。
【００２０】
以上のように、本実施形態によれば、並設された全てのインク導出口２の周囲に対し、接着剤を連続的に吐出させながら一筆書き状に塗布することが可能になる。すなわち、塗布中に、接着剤の吐出をオン、オフさせたり、塗布軌道の中の線状部分に重複して接着剤を塗布させたりすることなく、接着剤を塗布することができる。このため、並設された複数のインク導出口２の全ての周囲に沿って、接着剤を均一の高さで安定的に塗布することが可能となる。
【００２１】
以上の塗布動作が終了した後、第２工程として、タンクケース１の接合面１Ａに接着剤１０を介して素子基板３を接合させる。接合時には、接合面１Ａに形成されたインク導出口２と、素子基板３に形成されたインク供給口との位置合わせを行い、その後、素子基板３の接合面３Ａを接着剤に押し付ける。この際、接合面１Ａには均一な高さで接着剤が塗布されているため、素子基板３の接合面３Ａは隙間なく接合面１Ａに密着し、接合される。
【００２２】
図２（ａ）は、本実施形態における液体塗布方法を適用して基板（支持部材）１としてのタンクケースに素子基板３を接合した状態を示す概略平面図である。交点Ｐ１,Ｐ２の近傍では、その他の領域に比べて接着剤のはみ出しが多い。これは、例えば接着剤として紫外線硬化型接着剤を選択した場合、素子基板を貼り合せる時の一次接合として利用できるため、高速接合プロセス等で有効となる。また、吐出口３１の配列方向に平行な中心軸ＣＬに対して左右対称な位置に、均一な高さで接着剤を塗布できるので、素子基板の接合時において、接着剤の左右へのはみ出し量のバラツキも抑制される。
【００２３】
以上のように、本実施形態によれば、タンクケース１の接合面１Ｓに素子基板を適正に接合させることができ、液体吐出ヘッドＨ内でのインクの混色の発生を確実に抑えることができ、良好な画像形成が可能となる。
【００２４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図５および図６に基づいて説明する。  
第２の実施形態においても、接着剤の塗布軌道は、各インク導出口２の外側に設定された交点Ｐ１、Ｐ２でのみ交わるようになっており、この点は、上記第１の実施形態と同様となっている。しかし、第２の実施形態では、タンクケース１の接合面１Ｓに形成されているインク導出口２の周囲に対して接着剤を塗布する順序が、第１の実施形態と異なっている。すなわち、前述の第１の実施形態では、図４（ａ）に示すように、最初にインク導出口２の間の領域に接着剤を塗布し、その後、最も外方（図中、左方）に位置するインク導出口２の外側に接着剤を塗布する。次いで、接着剤が塗布されていないインク導出口２の間に接着剤を塗布し、最後に、接着剤が塗布されていない最も外側（図４（ａ）中、右方）に位置する領域に接着剤を塗布する。これに対し、第２の実施形態では、図５および図６に示すような順序で、接着剤の塗布を行っている。
【００２５】
すなわち、第２の実施形態では、交点Ｐ１から塗布を開始し、外方（図中、左方）に位置する２つのインク導出口２（（Ｙ）と（Ｃ））のうち、一方（ここでは、（Ｙ）のインク導出口２）より外側の領域に対して接着剤を塗布し交点Ｐ２に達する。次いで、交点Ｐ２から、外方に位置する他方のインク導出口２（ここでは、（Ｙ））より外側の領域に対して接着剤の塗布を行い、交点Ｐ１に達する。この後、交点Ｐ１から隣接する２つのインク導出口２の間（ここでは、（Ｙ）と（Ｍ）との間）に接着剤を塗布して交点Ｐ２に達し、最後に、接着剤が塗布されていない残りのインク導出口２の間（ここでは、（Ｍ）と（Ｃ）との間）の領域に接着剤を塗布する。
【００２６】
以上のように第２の実施形態では、塗布開始直後のニードルからの吐出量が安定していない状態では、比較的広い外側の領域に対して接着剤の塗布を行い、その後、吐出量が安定した状態で、各インク導出口２の間の狭い領域に対して接着剤の塗布を行う。これにより、吐出開始時の不安定な状況において、多量に接着剤が吐出されたとしても、広い領域でこれを受けることが可能となり、インク導出口への接着剤の流入などを軽減することが可能となる。また、第２の実施形態においても、塗布中の吐出オン、オフの制御なしに連続的に一筆書きで塗布を行うことができる。このため、塗布開始から終了までニードルと基板との距離を一定に保つようにすることで、高速塗布においても、接着剤を均一な高さに保ちつつ安定的に塗布することが可能になる。
【００２７】
なお、第２の実施形態においても、ニードル１１１の移動位置が交点Ｐ１およびＰ２に毎回重なる必要はなく、塗布した接着剤１０同士がＰ１、Ｐ２の近傍で交わればよい。すなわち、接着剤の塗布軌道がＰ１、Ｐ２で交わるようにすればよい。また、ニードル１１１の移動経路、すなわち塗布軌道は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、インク導出口の端部付近で円弧を描くような軌道に設定してもよい。
【００２８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を、図７に基づき説明する。  
第３の実施形態は、タンクケース１の接合面１Ｓに、４色以上のインクを導出させるインク導出口が、独立に形成されている液体吐出ヘッドの製造方法における、ニードルの移動方向および接着剤の塗布軌道を示す図である。なお、図７（ａ）は４色のインクをそれぞれ導出するための４個のインク導出口２が接合面に並設されているものを示し、図７（ｂ）は５色のインクをそれぞれ導出するための５個のインク導出口が接合面に並設されているものを示している。
【００２９】
第３の実施形態においても、接合面１Ｓに対する接着剤の塗布軌道は、インク導出口２の外側に定めた２つの交点でのみ交わるように設定されている。すなわち、図７（ａ）に示す接合面１Ｓに対しては、Ｐ１→（１）→Ｐ２→（２）→Ｐ１→（３）→Ｐ２→（４）→Ｐ１→（５）→Ｐ２の順に接着剤の塗布が行われる。また、図８（ｂ）に示す接合面１Ｓに対しては、Ｐ１→（１）→Ｐ２→（２）→Ｐ１→（３）→Ｐ２→（４）→Ｐ１→（５）→Ｐ２→（６）→Ｐ１の順に接着剤が塗布される。なお、図７（ａ）と図７（ｂ）とから明らかなように、偶数個のインク導出口が存在する場合と、奇数個のインク導出口２が存在する場合とでは、終点の位置が反転する。
【００３０】
以上のように、第３の実施形態においても、塗布中に、ニードルからの吐出オン、オフを制御することなしに連続的に一筆書きで塗布を行うことができる。このため、接着剤を均一の塗布高さに保ちつつ、高速、かつ安定的に接着剤を塗布することが可能になる。また、図７（ａ）、（ｂ）に示す塗布工程では、いずれも、上記第２の実施形態と同様に、外側の領域に対して接着剤の塗布を行った後、各インク導出口２の間の比較的狭い領域に対して接着剤を塗布している。このため、第２の実施形態と同様に、吐出直後のインク導出口への接着剤の流入などを軽減することが可能となる。但し、ニードルからのインクの吐出量が安定している場合には、第１の実施形態のように、隣接するインク導出口２の間の領域に対して最初に接着剤を吐出させるようにしてもよい。
【００３１】
なお、以上の説明では、インク導出口が略均一な間隔を介して配置された場合を示したが、隣接するインク導出口２の間の領域の幅が、大小異なる場合には、大きい幅を有する領域から優先的に接着剤を塗布するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  タンクケース（支持部材）
１Ｓ  接合面（第１面）
２  インク導出口（第１の開口部）
３  素子基板
３Ｓ  接合面（第２面）
１０  接着剤
３３  インク供給口(第２の開口部)
１１１  ニードル
Ｈ  液体吐出ヘッド
【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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