JP2007182027A - インクジェット記録ヘッドの製造方法、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】接着剤を支持部材(第1のプレートH1200)の接合面に塗布する工程と、記録素子基板H1100と支持部材の接合面を当接押圧して接着剤を接合面からはみ出させる工程と、記録素子基板H1100の位置決めしてはみ出した接着剤に紫外線を照射して硬化仮止めする工程と、記録素子基板H1100の吐出口面から紫外線を照射してインク供給口内にはみだした接着剤を硬化する工程とを有し、接着剤がエポキシ樹脂、光カチオン重合開始剤、熱カチオン重合開始剤及びシランカップリング剤のアルコキシシラン基が反応促進剤により加水分解しシラノール基に変換したシランカップリング剤を含むインクジェット記録ヘッドの製造方法;インクジェット記録ヘッド;及びインクジェット記録装置。
【選択図】図11
Description
紫外線の照射により硬化する性質を有すると共に加熱により硬化する性質を有する接着剤を、前記支持部材の接合面に塗布する工程と、
前記記録素子基板の接合面と前記支持部材の接着剤が塗布された接合面とを当接させて押圧して、前記接着剤を接合面からはみ出させる工程と、
前記接合面からはみ出した接着剤に紫外線を照射して該接着剤を硬化させることにより仮止めを行う工程と、
前記仮止めを行った後に、前記記録素子基板の吐出口面から紫外線を照射して、インク供給口内にはみだした接着剤を硬化させる工程とを有し、
前記接着剤が、少なくともエポキシ樹脂、光カチオン重合開始剤、熱カチオン重合開始剤、及び、シランカップリング剤のアルコキシシラン基が反応促進剤によりあらかじめ加水分解しシラノール基に変換しているシランカップリング剤を含んでなることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
記録ヘッドH1001は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いて記録を行うバブルジェット(登録商標)方式のサイドシュータ型とされる記録ヘッドである。
図5は、第1の記録素子基板H1100の構成を一部分解した状態で示す斜視図である。
インク供給部材H1500は、例えば、樹脂成形により形成されている。該樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを5%以上、40%以下混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
図3に示した通り、記録ヘッドH1001は、記録素子ユニットH1002をインク供給ユニットH1003に結合しさらにタンクホルダーH2000と結合することにより完成する。結合は以下のように行われる。記録素子ユニットH1002のインク供給口(第1のプレートH1200のインク供給口H1201)とインク供給ユニットH1003のインク供給口(流路形成部材H1600のインク供給口)をインクがリークしないように連通させる。このため、ジョイントゴムH2300を介してそれぞれの部材を圧着するようビスH2400で固定する。この際同時に、記録素子ユニットH1002はインク供給ユニットのX方向、Y方向、Z方向の基準位置に対して正確に位置決めがされ固定される。
図1及び図2は、記録ヘッドカートリッジH1000を構成する記録ヘッドH1001とインクタンクH1901、H1902、H1903、H1904の装着を説明する図である。インクタンクH1901、H1902、H1903、H1904の内部には、対応する色のインクが収納されている。また、図7に示すようにそれぞれのインクタンクには、インクタンク内のインクを記録ヘッドH1001に供給するためのインク供給口H1907が形成されている。例えばインクタンク1901Hが記録ヘッドH1001に装着されると、インクタンクH1901のインク供給口H1907が記録ヘッドH1001のジョイント部H1520に設けられたフィルターH1700と圧接される。そして、インクタンクH1901内のブラックインクがインク供給口H1907から記録ヘッドH1001のインク流路H1501を介して第1のプレートH1200を通り第1の記録素子基板に供給される。
また、符号H110及びH111は記録素子基板の位置を認識するためのCCDカメラ、符号H112及びH113は紫外線照射ノズルをそれぞれ示している。
まず、以下の組成の接着剤(シランカップリング剤添加前)を用意した。
セロキサイド2021: (ダイセルUCB社製、脂環式エポキシ樹脂)。
EponSU 8: (SHELLケミカル社製、ビスフェノール型エポキシ樹脂)。
アデカオプトマーSP-170: (旭電化社製、光カチオン重合開始剤)。
アデカオプトロンCP-66: (旭電化社製、熱カチオン重合開始剤)。
酢酸の添加量を0.05部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして接着剤を調製した。
酢酸の添加量を5部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして接着剤を調製した。
まず、瓶内に実施例1と同様のシランカップリング剤100部を入れ、攪拌しながら、反応促進剤として水10部をゆっくりと滴下した。その後1時間攪拌し、瓶内を窒素パージし、室温で1日放置した。このようにして得たシランカップリング剤溶液3部を、実施例1と同じ接着剤(シランカップリング剤添加前)に添加したこと以外は、実施例1と同様にして接着剤を調製した。
反応促進剤として水50部を用いたこと以外は、実施例4と同様にしてシランカップリング剤溶液を調整し、調整したシランカップリング剤溶液10部を添加し、実施例1と同様に接着剤を調製した。
シランカップリング剤の量を30部に変更し、反応促進剤として酢酸1部と水5部を併用したこと以外は、実施例1と同様にして接着剤を調製した。
シランカップリング剤の量を30部に変更し、反応促進剤としてシュウ酸0.5部を使用したこと以外は、実施例1と同様にして接着剤を調製した。
反応促進剤(酢酸)を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして接着剤を調製した。
実施例1乃至7及び比較例1で調製した各接着剤を用いて、先に説明した工程に従い、記録素子基板と支持部材の接着を行った。
(1)連続印字性:
実施例1乃至7及び比較例1の接着剤を用いて作製したインク供給ユニットを、インクジェットプリンター(キヤノン(株)製、商品名BJF850)を用いて連続にて1×108パルス印字を行い、その後ノズルチェックパターンを印字し、混色の有無を確認した。
実施例1乃至7及び比較例1で調製した各接着剤の接着性を評価する為に、それら接着剤をシリコンベアウエハーにスケーラーで塗工し(厚さ約50μm)、150℃、180分の条件で加熱硬化させて、ベタ膜を得た。このベタ膜をインクジェット用のマゼンタインクに浸漬させ、次いで121℃、2気圧の水蒸気雰囲気に10時間曝した。この塗膜の残膜率を求め、以下の基準で接着性を評価し、結果を表2に示した。
「AA」:残膜率が80%を超える。
「A」 :残膜率が60以上、80%以下。
「C」 :残膜率が60%未満。
作製した接着剤100mlを100ml用の遮光性のある容器に入れ、1ヶ月間25℃、湿度60%の状態に放置した。放置後の接着剤の状態を評価した。
「AA」:変化無し。
「A」 :10%以内の粘度上昇がある。
「C」 :10%を超える粘度上昇がある。
H106 真空吸着フィンガー
H110、H111 CCDカメラ
H112、H113 紫外線照射ノズル
H1000 記録ヘッドカートリッジ
H1001 記録ヘッド
H1002 記録素子ユニット
H1003 インク供給ユニット
H1100、H1100’ 第1の素子基板
H1101 第2の素子基板
H1102 インク供給口
H1103 電気熱変換素子
H1104 電極
H1105 バンプ
H1106 インク流路壁
H1107 吐出口
H1108 吐出口列
H1110 Si基板
H1200 第1のプレート
H1201 インク供給口
H1202 接着剤
H1300 電気配線テープ
H1301 外部信号入力端子
H1302 電極端子
H1303 電極端子部
H1307 第1の封止剤
H1308 第2の封止剤
H1309 端子位置決め穴
H1310 端子結合穴
H1400 第2のプレート
H1500 インク供給部材
H1501 インク流路
H1502 タンク位置決め穴
H1503 第1の穴
H1504 第2の穴
H1509 X突き当て部
H1510 Y突き当て部
H1511 Z突き当て部
H1512 端子固定部
H1515 端子位置決めピン
H1516 端子結合ピン
H1520 ジョイント部
H1600 流路形成部材
H1601 装着ガイド
H1602 インク供給口
H1700 フィルター
H1800 シールゴム
H1900 インクタンク
H1901 ブラックインクタンク
H1902 シアンインクタンク
H1903 マゼンタインクタンク
H1904 イエローインクタンク
H1907 インク供給口
H1908 タンク位置決めピン
H1909 第1の爪
H1910 第2の爪
H1911 第3の爪
H1912 可動レバー
H2000 タンクホルダー
H2200 電気コンタクト基板
H2300 ジョイントゴム
H2400 ビス
101 支持部材
101a 記録液供給流路
101b 隔壁
103 第1の記録素子基板
104 吐出口プレート
104a 吐出口
105 吐出エネルギー発生素子
106 記録液供給口
Claims (8)
- 少なくとも記録液を吐出するための複数の記録素子、吐出口及びインク流路が形成されており、該吐出口面とは反対側の面にインク供給口が配置されている記録素子基板と、該記録素子基板を保持固定する支持部材とを有し、該記録素子基板と該支持部材が接着剤により接合されているインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
紫外線の照射により硬化する性質を有すると共に加熱により硬化する性質を有する接着剤を、前記支持部材の接合面に塗布する工程と、
前記記録素子基板の接合面と前記支持部材の接着剤が塗布された接合面とを当接させて押圧して、前記接着剤を接合面からはみ出させる工程と、
前記接合面からはみ出した接着剤に紫外線を照射して該接着剤を硬化させることにより仮止めを行う工程と、
前記仮止めを行った後に、前記記録素子基板の吐出口面から紫外線を照射して、インク供給口内にはみだした接着剤を硬化させる工程とを有し、
前記接着剤が、少なくともエポキシ樹脂、光カチオン重合開始剤、熱カチオン重合開始剤、及び、シランカップリング剤のアルコキシシラン基が反応促進剤によりあらかじめ加水分解しシラノール基に変換しているシランカップリング剤を含んでなることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。 - 反応促進剤が酸である請求項1記載のインジェット記録ヘッドの製造方法。
- 反応促進剤が酢酸である請求項2記載のインジェット記録ヘッドの製造方法。
- 反応促進剤が水である請求項1記載のインジェット記録ヘッドの製造方法。
- 反応促進剤が酢酸及び水である請求項1記載のインジェット記録ヘッドの製造方法。
- 記録素子基板がシリコン基板である請求項1乃至5の何れか一項記載のインジェット記録ヘッドの製造方法。
- 請求項1乃至6の何れか一項記載の方法により製造されたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
- 請求項7記載のインクジェット記録ヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
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