JP2010058497A - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、インクジェットヘッドを構成する層間構造の間に発生し得る隙間を除去することにより、インクジェットヘッド内の気泡発生を防止できるので、より改善された性能のインクジェットヘッドを製造することができ、その製造収率を向上させることができるインクジェットヘッドを提供する。
【解決手段】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、インクジェットヘッドを充填剤の溶融温度以上に加熱する工程と、インクジェットヘッド内の隙間が充填されるように、インクジェットヘッドに充填剤を充填する工程と、インクジェットヘッドの隙間に充填剤が残存するようにしながら、インクジェットヘッドの外部に充填剤を排出する工程と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、インクジェットヘッドを充填剤の溶融温度以上に加熱する工程と、インクジェットヘッド内の隙間が充填されるように、インクジェットヘッドに充填剤を充填する工程と、インクジェットヘッドの隙間に充填剤が残存するようにしながら、インクジェットヘッドの外部に充填剤を排出する工程と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、インクジェットヘッドの製造方法に関する。
インクジェットヘッドは、内部に形成されているチャンバに駆動力を印加してインク液滴をノズルから噴射することにより、印刷を行うことができる装置である。インクジェットヘッドは、インクを収容するリザーバと、リザーバからインクの供給を受けるチャンバと、リザーバとチャンバとの間でインクの流れを制御するリストリクタと、チャンバに圧力を加えるアクチュエータと、チャンバとアクチュエータとの間に介在され、アクチュエータの圧力をチャンバに伝達するメンブレインと、チャンバに結合されるノズルと、を含んで構成される。
このようなインクジェットヘッドを製造するために、それぞれの構成が形成されたプレートを製作し、これらを接合するが、それぞれのプレートの接合は、高分子接合剤を用いて行われている。
しかし、高分子接合剤を用いると、接合過程中に、その大きさが変化したり、それぞれのプレート間の接合が強固ではないため、プレート間に隙間が発生することがあった。また、それぞれのプレートの整列過程における整列誤差からそれぞれのプレート間に隙間が発生することもあった。
インクジェットヘッド内に隙間が発生すると、インクジェットヘッドにインクを充填する過程中に気泡が発生する恐れがある。インクジェットヘッド内の気泡はインクジェットヘッドの性能を低下させ、製造上不良原因となって、その製造収率を低減させるという問題点があった。
こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的はインクジェットヘッドの性能を改善し、製造収率を向上させることができるインクジェットヘッド製造方法を提供することにある。
本発明の一実施形態によれば、インクを吐出するインクジェットヘッドを製造する方法であって、インクジェットヘッドを充填剤の溶融温度以上に加熱する工程と、インクジェットヘッド内の隙間が充填されるように、インクジェットヘッドに充填剤を充填する工程と、インクジェットヘッドの隙間に充填剤が残存するようにしながら、インクジェットヘッドの外部に充填剤を排出する工程と、を含むインクジェットヘッドの製造方法が提供される。
この際、充填剤を排出する工程は、インクジェットヘッドに圧縮空気を注入して行われることができる。また、充填剤はインクに対して不活性であってもよい。
本発明の実施例によれば、インクジェットヘッドを構成する層間構造の間に発生し得る隙間を除去することにより、インクジェットヘッド内の気泡発生を防止できるので、より改善された性能のインクジェットヘッドを製造することができ、その製造収率を向上させることができる。
本発明の特徴、利点が以下の図面及び発明の詳細な説明を通してより明確になる。
以下、本発明によるインクジェットヘッドの製造方法の実施例を添付図面を参照して詳しく説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一であるか対応する構成要素は同じ図面番号を付し、これに対する重複される説明は省略する。
図1は本発明の一実施例によるインクジェットヘッド200の製造方法を示す順序図であり、図2〜図5は本発明の一実施例によるインクジェットヘッド200の製造方法を示す断面図である。
本発明の一実施例を説明する前に、以下に図2を参照して、インクジェットヘッド200の構造を説明する。
リザーバ(reservoir)204は、インク500を収容し、後述するリストリクタ(restrictor)206を介してチャンバ(chamber)208にインク500を提供する。リザーバ204には流入口218を介して外部からインク500が供給される。
リストリクタ206はリザーバ204と後述するチャンバ208とを互いに連通させて、リザーバ204からチャンバ208にインク500が供給されるようにするチャンネルとしての機能を行うことができる。リストリクタ206はリザーバ204より小さい断面積を有するように形成され、アクチュエータによりチャンバ208に 圧力が加えられる場合、リザーバ204からチャンバ208に供給されるインク500の流れを制御することもできる。
チャンバ208はリストリクタ206に連結され、リザーバ204に連通される。チャンバ208は複数であってもよく、複数のチャンバ208が並んで配置されてもよい。また、リストリクタ206に連結されている側の他側はノズル216に連結されている。このような構造からインクジェットヘッド200はリザーバ204からインク500の供給を受けて収容し、これを再びノズル216に供給することにより、印刷を行うことができる。
チャンバ208の一面はメンブレイン210によりカバーされ、チャンバ208の位置に対応するメンブレイン210の上面にはアクチュエータが結合されることができる。このようなアクチュエータとしては、例えば、圧電体212を用いることができる。
圧電体212はチャンバ208の位置に対応するメンブレイン210の上面に結合され、電源により振動を発生することができる。圧電体212は圧電体212に供給される電圧に応じて振動を発生させ、メンブレイン210を介してチャンバ208に圧力を加えることができる。
ノズル216はチャンバ208に連結されて、チャンバ208からインク500の供給を受けてインク500を吐出する機能を行うことができる。圧電体212により発生した振動がチャンバ208に伝達されると、チャンバ208に圧力が加えられることになり、この圧力によりインク500はノズル216を介して吐出されることができる。
上述したインクジェットヘッド200をなす構成は、インクジェットヘッド200のボディ202に形成されることができる。ボディ202は複数のプレート202a,202b,202cが積層されて形成されることができる。例えば、図2に示すように、チャンバ208、リストリクタ206、及び流入口218に対応する形状が加工される第1プレート202aと、リザーバ204、及びノズル216とチャンバ208とを連結する通路214に対応する形状が加工される第2プレート202bと、ノズル216に対応する形状が加工される第3プレート202cとを積層してボディ202を形成することができる。
それぞれのプレート202a,202b,202cはシリコンウェハ(Wafer)のような材質からなることができ、インクジェットヘッド200をなす構成に対応する形状は機械的または物理的加工によりそれぞれのプレート202a,202b,202cに形成することができる。
図2に示すように、それぞれのプレート202a,202b,202cを積層する過程中に、それぞれのプレート202a,202b,202cの間に、上述したような製造工程から隙間240,242,244が発生することがある。
本発明の一実施例によるインクジェットヘッド200の製造方法は、ステップS100で、インクジェットヘッド200を充填剤300の溶融温度以上に加熱し、ステップS200で、インクジェットヘッド200内の隙間240,242,244が充填されるように、インクジェットヘッド200に充填剤300を充填し、ステップS300で、インクジェットヘッド200の隙間240,242,244に充填剤300が残存するようにしながら、インクジェットヘッド200の外部に充填剤300を排出して、インクジェットヘッド200を構成する層間構造の間に発生し得る隙間240,242,244を除去することにより、インクジェットヘッド200内の気泡発生を防止できるので、より改善された性能のインクジェットヘッド200を製造することができ、その製造収率を向上させることができる。
本発明の一実施例によるインクジェットヘッド200を製造するためには、先ず、ステップS100で、インクジェットヘッド200を充填剤300の溶融温度以上に加熱することができる。充填剤300は、インクジェットヘッド200内の隙間240,242,244に充填され、製造工程中に発生し得る隙間240,242,244を除去できる一種の内部接合剤であってもよい。充填剤300は室温で粘度の高い液体または固体状態であってもよく、また、充填剤300は接着性を有してもよい。
充填剤300はインクジェットヘッド200に用いられるインク500に対して不活性であってもよい。充填剤300は、インクジェットヘッド200の製造の完了後にも、その内に残存することになる。したがって、充填剤300はインク500に継続的に接触することになるので、インク500と反応しない材料を用いることがよい。
充填剤300は流動性を確保できる溶融温度を有することができる。インクジェットヘッド200の加熱温度は、充填剤300がインクジェットヘッド200の内を流動しながら隙間240,242,244を充填できる程度の流動性を確保することができる温度であってもよく、例えば、充填剤300の溶融温度以上であることができる。室温で固体状態である充填剤300の場合には、流動性を確保することができる溶融温度までインクジェットヘッド200を加熱することができる。
また、粘度の高い液体状態である充填剤300の場合には、インクジェットヘッド200に容易に充填されるようにその流動性を増加できる温度までインクジェットヘッド200を加熱することができ、この場合、加熱温度は室温以上であってもよい。
充填剤300としては、例えば、ワックス(wax)または不活性ポリマなどを用いることができ、このとき、加熱温度は40℃〜200℃内の範囲であることができる。また、加熱温度範囲内で充填剤300は4cps〜50cps範囲の粘度を有してもよい。インクジェットヘッド200はヒータなどを用いて直接または間接的に加熱することができる。
次に、図3に示すように、インクジェットヘッド200内の隙間240,242,244が充填されるように、ステップS200で、インクジェットヘッド200に充填剤300を充填することができる。充填剤300は流入口218を介して内部に隙間が存在しないように充填されることができる。ここで、充填剤300はインクジェットヘッド200内の隙間240,242,244を充填するのに十分な流動性を有する状態であってもよく、例えば、溶融温度以上に加熱された状態であってもよい。
一方、インクジェットヘッド200に充填剤300を充填した後に、充填剤300に圧力を加えて充填剤300がインクジェットヘッド200内に、より強固に充填されるようにすることができる。
次に、図4に示すように、ステップS300で、インクジェットヘッド200の隙間240,242,244に充填剤300が残存するようにしながら、インクジェットヘッド200に圧縮空気を注入してインクジェットヘッド200の外部に充填剤300を排出することができる。
インクジェットヘッド200の流入口218を介して圧縮空気を注入すると、インクジェットヘッド200内に充填されていた充填剤300がノズル216を介して外部に排出されることができる。このとき、隙間240,242,244に充填されている充填剤300はノズル216から排出されないで、インクジェットヘッド200の隙間240,242,244に残存することができる。
次に、図5に示すように、インクジェットヘッド200内にインク500を充填して用いることができる。充填剤300はインク500に対して不活性であるので、インク500に溶解されなく、インクジェットヘッド200内に残存することができる。
これにより、インクジェットヘッド200内の不要な隙間は除去されることができる。結局、インクジェットヘッド200内の隙間240,242,244による気泡発生を防止できるので、インクジェットヘッド200の性能を改善することができ、製造収率を向上させることができる。
以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できよう。
200 インクジェットヘッド
202 ボディ
204 リザーバ
206 リストリクタ
208 チャンバ
216 ノズル
240,242,244 隙間
202 ボディ
204 リザーバ
206 リストリクタ
208 チャンバ
216 ノズル
240,242,244 隙間
Claims (3)
- インクを吐出するインクジェットヘッドを製造する方法であって、
前記インクジェットヘッドを充填剤の溶融温度以上に加熱する工程と、
前記インクジェットヘッド内の隙間が充填されるように、前記インクジェットヘッドに前記充填剤を充填する工程と、
前記インクジェットヘッドの隙間に前記充填剤が残存するようにしながら、前記インクジェットヘッドの外部に前記充填剤を排出する工程と、
を含むインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記充填剤を排出する工程は、
前記インクジェットヘッドに圧縮空気を注入して行われることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記充填剤は、前記インクに対して不活性であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
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Legal Events
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