JP2005335349A - Inkjet head and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録方式に用いられる記録液(インク)の小滴を形成するためのインクジェットヘッドとその製造方法に関する。 The present invention relates to an ink jet head for forming droplets of recording liquid (ink) used in an ink jet recording system and a method for manufacturing the same.
インクの小滴を発生させ、それを吐出して紙等の被記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方式は、記録時の騒音が極めて小さく、かつ高速記録が可能であり、しかもインクジェットヘッドを極めて小型化できるため、カラー化および記録装置のコンパクト化が容易な記録方式である。インクジェット記録方式の1つに、発熱素子によってインクを加熱して発泡させ、この気泡の成長を利用してインクを吐出するタイプがある。 The ink jet recording method in which ink droplets are generated and ejected to adhere to a recording medium such as paper for recording is extremely low in noise during recording and can be recorded at high speed. Therefore, the recording system can be easily colored and the recording apparatus can be made compact. As one of the ink jet recording methods, there is a type in which ink is heated and foamed by a heating element, and ink is ejected using the growth of the bubbles.
近年の記録技術の進展に伴い、インクジェット記録技術にも、より高密度かつ高精度の記録が求められている。この要求を満たすインクジェットヘッドとして、例えば特許文献1には、フォトリソグラフィ技術を用いて、溶解可能な樹脂にて基体上にインク流路パターンを形成し、パターニングされた溶解可能な樹脂層上にエポキシ樹脂を被覆して硬化させ、基体を適宜切断した後に溶解可能な樹脂を溶出して除去する方法が提案されている。
前述した従来の製造方法によると、高密度かつ高精度の記録を行えるインクジェットヘッドを得ることができるものの、近年では、記録スピードのさらなる高速化や記録のさらなる高品質化が求められているため、インクジェットヘッドの吐出口の数が多くなるとともに、吐出口の寸法が極めて小さく(具体的には吐出口径が数十〜十数μm程度から、数μm程度)なってきている。 According to the above-described conventional manufacturing method, although an inkjet head capable of high-density and high-precision recording can be obtained, in recent years, there has been a demand for higher recording speed and higher recording quality. As the number of ejection ports of the inkjet head increases, the size of the ejection ports has become extremely small (specifically, the diameter of the ejection port is from about several tens to several tens of micrometers to several micrometers).
そのため、インクジェットヘッドの製造工程中やユーザーの手元に渡った後に、インク内に混入した異物が吐出口に詰まってしまうと、吐出不能を引き起こす恐れがある。この場合、記録装置本体に設けられている回復装置を用いて吐出口からインクを吸引しようとしても、吐出口が異物より小さいと異物を除去できなかったり、吸引の結果吐出口に異物が詰まってしまうことが考えられる。このような異物を除去するために、吐出口の近傍に吐出口よりも寸法の大きいダミー吐出口を形成することも提案されているが、その場合にも吐出口とダミー吐出口とを同時に吸引してしまうため、やはり吐出口に異物が詰まってしまう恐れがあった。 For this reason, if the foreign matter mixed in the ink is clogged in the ejection port during the manufacturing process of the inkjet head or after reaching the user's hand, there is a risk of causing ejection failure. In this case, even if the recovery device provided in the recording apparatus main body is used to suck ink from the discharge port, if the discharge port is smaller than the foreign object, the foreign object cannot be removed or the discharge port is clogged with foreign matter as a result of the suction. It is possible to end up. In order to remove such foreign matter, it has been proposed to form a dummy discharge port having a size larger than that of the discharge port in the vicinity of the discharge port. In this case, the discharge port and the dummy discharge port are simultaneously sucked. As a result, there is a risk that the discharge port may be clogged with foreign matter.
そこで本発明は、インク内に混入した異物を吐出口以外から除去することができるインクジェットヘッドとその製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet head capable of removing foreign matters mixed in ink from other than the ejection port and a method for manufacturing the same.
本発明の特徴は、吐出口からインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、インクが供給される共通液室と、共通液室から吐出口へ向かって延びる流路と、共通液室に接続されており大気に開放されている大気連通溝と、共通液室と大気連通溝との間に設けられている逆止弁とを有し、逆止弁は、通常は閉じており、大気連通溝側から吸引力を受けると開いて大気連通溝と共通液室とを連通させるところにある。この構成によると、吐出口ではなく大気連通溝から吸引することによって、共通液室内および流路内の異物を除去することができる。そして、逆止弁が設けられており、運転停止時や通常の記録中には逆止弁が閉じるためインク漏れ等を起こすおそれはなく正常な動作が行え、大気連通溝から吸引された時にのみ逆止弁が開いて異物除去が行える。 A feature of the present invention is that, in an inkjet head that ejects ink droplets from an ejection port, a common liquid chamber to which ink is supplied, a flow path extending from the common liquid chamber toward the ejection port, and a common liquid chamber An air communication groove that is open to the atmosphere, and a check valve provided between the common liquid chamber and the air communication groove. The check valve is normally closed and is connected to the air communication groove side. When it receives a suction force, it opens and communicates with the air communication groove and the common liquid chamber. According to this configuration, the foreign matter in the common liquid chamber and the flow path can be removed by suction from the atmosphere communication groove instead of the discharge port. A check valve is provided, and when the operation is stopped or during normal recording, the check valve closes, so there is no risk of ink leakage, etc., and normal operation can be performed and only when sucked from the atmosphere communication groove The check valve opens and foreign matter can be removed.
本発明によると、吐出口ではなく大気連通溝から吸引して、共通液室内および流路内の異物を除去することができるため、吐出口が非常に小さい場合であっても、異物が詰まって吐出不能になることが抑制できる。すなわち、異物が吐出口に詰まることや、異物を吐出口から吸引除去することを考慮する必要がなく、寸法の小さい吐出口を形成することができるため、高精細の記録を可能にするために有効である。 According to the present invention, foreign matter in the common liquid chamber and the flow path can be removed by sucking from the air communication groove instead of the discharge port, so that the foreign matter is clogged even if the discharge port is very small. It is possible to suppress the ejection failure. In other words, it is not necessary to consider that foreign matter is clogged in the discharge port or suctioning and removing foreign matter from the discharge port, and a discharge port with a small size can be formed, so that high-definition recording is possible. It is valid.
大気連通溝と共通液室の間に逆止弁が設けられた構成の場合には、ユーザーが任意のタイミングで、または定期的に繰り返し異物の除去を行うことができ、メンテナンスが簡単になる。 In the case of a configuration in which a check valve is provided between the atmosphere communication groove and the common liquid chamber, the user can repeatedly remove foreign matters at an arbitrary timing or periodically, thereby simplifying maintenance.
一方、大気連通溝と共通液室の間に封止部材が設けられた構成の場合には、インクジェットヘッドおよびその周囲に圧力変動が生じたり衝撃が加わったりしても、インク漏れの事故を起こすことがない。 On the other hand, when the sealing member is provided between the atmosphere communication groove and the common liquid chamber, an ink leakage accident may occur even if pressure fluctuation or impact is applied to the inkjet head and its surroundings. There is nothing.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
本発明のインクジェットヘッドは、図示しないがインクジェット記録方式の記録装置(プリンタ等)に装着されて、被記録媒体に対してインク滴を吐出してそれを被記録媒体に付着させて記録を行うものである。以下に示すインクジェットヘッドは、流路内のインクに吐出エネルギーを付与して吐出口から外部に吐出するものであり、吐出エネルギーとして、加熱によるインクの発泡圧が利用される。なお、記録(プリント)とは、意味を有する文字や図形や画像などの形成に限らず、意味を持たない模様やデザインなどの形成も含む。 The inkjet head of the present invention is mounted on an inkjet recording type recording apparatus (printer or the like) (not shown), and performs recording by ejecting ink droplets onto a recording medium and attaching them to the recording medium. It is. The ink jet head described below applies discharge energy to ink in a flow path and discharges the ink from the discharge port to the outside, and the foaming pressure of the ink due to heating is used as the discharge energy. Note that recording (printing) includes not only the formation of meaningful characters, figures, images, and the like, but also the formation of meaningless patterns and designs.
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態のインクジェットヘッドの構成について、図1,2を参照して説明する。
[First Embodiment]
The configuration of the ink jet head according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態のインクジェットヘッド1は、図示しない複数の吐出エネルギー発生素子(ヒーター)が設けられたヒーター基板2上に、各ヒーターに対応して設けられた複数の吐出口3を有するオリフィスプレート4が積層された構成であり、ヒーター基板2とオリフィスプレート4との間に、共通液室5と、共通液室5から各吐出口3に向けてそれぞれ延びており各々がヒーターを内蔵している複数の流路6が構成されている。ヒーター基板2には、共通液室5にインクを供給するインク供給孔7が設けられている。オリフィスプレート4には大気連通溝8が設けられている。そして、ヒーター基板2とオリフィスプレート4との間に、共通液室5と大気連通溝8とをつなぐ、共通液室5および大気連通溝8よりも小径の連通路9が形成されており、連通路9と大気連通溝8の境界部分には逆止弁10が設けられている。逆止弁10は、通常時、すなわち記録装置の停止時や記録動作中には図2(a)に示すように閉じた状態であり、大気連通溝8側から吸引された場合にのみ図2(b)に示すように開く構成である。
In the
このインクジェットヘッド1によると、通常の記録動作は従来のインクジェットヘッドと同様に行える。そして、異物がインクに混入して流路6内または共通液室5内に存在する場合には、図示しない回復装置等を用いて大気連通溝8から吸引することによって、図2(b)に示すように逆止弁10が開いて、共通液室5や流路6中のインクが連通路9を介して大気連通溝8に流入し、外部に吸引排出される。この時に、インクに混入していた異物も外部に排出される。このように本実施形態のインクジェットヘッド1によると、吐出口3ではなく大気連通溝8から異物を排出することができるので、異物を排出するために吐出口3の寸法を大きくする必要がなくなる。従って、吐出口3の寸法を従来より小さく(例えば直径5μm程度に)して高精細の記録と記録装置のコンパクト化を可能にしつつ、異物が吐出口3に詰まることによる吐出不能を抑制でき、また、万一吐出口3に異物が詰まったとしても詰まりを容易に解消できる。なお、大気連通溝8と共通液室5とを直接接続するのではなく、共通液室および大気連通溝に比べて小径の連通路9を設け、その連通路9と大気連通溝8の境界に逆止弁10を設ける構成であるため、逆止弁10を小型化でき製造が簡単になる。
According to the
本実施形態のインクジェットヘッド1の製造方法について、図3,4を参照して詳細に説明する。まず、複数のヒーターが形成されているヒーター基板2上に、逆止弁10を形成するための犠牲層11を形成する(ステップ101)。この犠牲層11は、アルミニウムなど、最終的に化学的に除去可能な材料から形成する。次に、流路6、共通液室5、連通路9、および大気連通溝8の壁の一部となる流路壁層12を形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて所望の形状にパターニングする(ステップ102,図4(a)参照)。ここで、流路壁層12の作用の1つについて説明する。逆止弁10によって連通路9を確実に遮断するためには、図2(a)に示すように連通路9よりも断面形状が大きい(例えば図2(a)の上下方向に長い)逆止弁10を用いることが好ましく、そのような構成を可能にするために、連通路9の底面は、逆止弁10の揺動範囲である大気連通溝8よりも1段高く形成される。そのために、流路壁層12が連通路9の底面部分に位置して大気連通孔8の底面部分よりも高くなっている。
The manufacturing method of the
次に、最終的に流路6、共通液室5、および連通路9となる部分に、溶解可能な固体層であるレジスト層13を塗布する。レジスト層13は、例えばポリメチルイソプロペニルケトンからなるポジ型のレジストであり、フォトリソグラフィ技術を用いて流路6および共通液室5の形状にパターニングする(ステップ103,図4(b)参照)。
Next, a resist
続いて、被覆樹脂層を形成し、その被覆樹脂層に、流路6、共通液室5、および連通路9の壁や、大気連通溝8や、吐出口3(図1参照)を形成してオリフィスプレート4を構成する(ステップ104,図4(c)参照)。被覆樹脂層はネガ型感光性エポキシ樹脂から構成され、密着性向上のためにシランカップリング処理などが行われていてもよい。具体的には、被覆樹脂層は、従来知られているコーティング法などによって、流路6等のパターンが形成されたヒーター基板2上に塗布することができ、それからフォトリソグラフィ技術によってパターニングしてオリフィスプレート4にすることができる。
Subsequently, a coating resin layer is formed, and the walls of the flow path 6, the
その後、異方性エッチング法、サンドブラスト法、異方性プラズマエッチング法などによって、ヒーター基板2に裏面側からインク供給孔7を形成する(ステップ105,図4(d)参照)。最も好ましくは、テトラメチルヒドロキシアミン(TMAH)やNaOHやKOH等を用いた化学的シリコン異方性エッチング法によってインク供給孔7を形成する。
Thereafter,
続いて、紫外光(Deep−UV光)による全面露光を行った後、現像および乾燥を行って、レジスト層13を除去する(ステップ106)。最後に、犠牲層11を酸で除去して逆止弁10を形成する(ステップ107,図4(e)参照)。
Subsequently, after performing overall exposure with ultraviolet light (Deep-UV light), development and drying are performed to remove the resist layer 13 (step 106). Finally, the
一般的には、以上の工程によってヘッド構成部分を、所望のインクジェットヘッド1の大きさよりも大面積のヒーター基板2上に形成するので、このヒーター基板2およびその上の積層体をダイシングソーなどにより所望の大きさに分離切断する(ステップ108)。その後、分離切断されたヘッド構成部分に、図示しないがヒーター(発熱抵抗体)を駆動するための電気的接合部材とインク供給部材を接合して(ステップ109)、インクジェットヘッド1を完成させる。
In general, the head component is formed on the
このような方法で100個のインクジェットヘッド1を製造し、それらにインクを供給し、吐出口3ではなく大気連通溝8から吸引して流路6内の異物を排出した。その後、記録検査を行ったところ、良品率は98%と良好な結果を示した。さらに、このインクジェットヘッド1を記録装置本体(図示せず)に装着して記録を行ったところ、10000枚程度は異物による吐出不能が発生することなく記録できた。
In this way, 100
以上説明した通り、本実施形態によると、大気連通溝8から吸引することによって、共通液室5から各吐出口に至る前に、異物をインクとともに大気連通溝8から除去することが可能になる。そして、大気連通溝8と共通液室5は、それらに比べて断面寸法の小さい連通路9を介して接続されており、逆止弁10は連通路9と大気連通溝8の境界部分に設けられている。従って、逆止弁10による開閉動作が容易になり、逆止弁10が形成し易くなる。なお、逆止弁10は、吐出口3が形成されているオリフィスプレート4に一体的に形成されていると形成が容易であり、特に、逆止弁10が感光性樹脂からなるとフォトリソグラフィ技術を用いて容易に形成できる。さらに、逆止弁10は少なくとも1層のポリイミド樹脂層を含むのが好ましい。
As described above, according to the present embodiment, by sucking from the
また、本実施形態のインクジェットヘッド1の製造方法において、大気連通溝8から吸引して逆止弁10を開き、共通液室5内および流路6内の異物をインクとともに除去する工程を含むことが好ましい。これによって、高い確率で異物が除去された信頼性の高いインクジェットヘッドが得られる。さらに、インクジェットヘッド1の完成後においても、図示しない回復手段等を用いて、適宜のタイミングで大気連通溝8から吸引して異物をインクとともに除去することができる。
In addition, the method of manufacturing the
[第2の実施形態]
次に本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態のインクジェットヘッドの基本構成は第1の実施形態と同様なので説明は省略する。第1の実施形態との主な相違点である、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について図5,6を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同様の部分については同一の符号を付与して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the basic configuration of the ink jet head of this embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. A method for manufacturing the ink jet head of this embodiment, which is the main difference from the first embodiment, will be described with reference to FIGS. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is provided and description is abbreviate | omitted.
本実施形態では、ヒーター基板2とオリフィスプレート4とにそれぞれ各部材を形成して個別に完成させた後に、互いに貼り合わせる方法を採用している。
In the present embodiment, a method is adopted in which each member is formed on the
ヒーター基板2上に、ネガ型感光性エポキシ樹脂からなる流路壁層12を塗布形成し、フォトリソグラフィ技術によって所望の形状にパターニングする(ステップ102,図6(a)参照)。流路壁層12は、密着性向上のためにシランカップリング処理などが施されていていてもよく、スピンコート法など従来知られているコーティング法を適宜選択して塗布することができ、また、ドライフィルム化されたフィルムをラミネートして形成することもできる。次に、ヒーター基板2に裏面側から、異方性エッチング法、サンドブラスト法、異方性プラズマエッチング法など第1の実施形態と同様な方法で、インク供給孔7を形成する(ステップ105,図6(b)参照)。大面積のヒーター基板2を用いている場合には、このヒーター基板2およびその上の積層体をダイシングソーなどにより所望の大きさに分離切断する(ステップ108)。
A flow
一方、ポリイミド樹脂からなるフィルム14(図6(c)参照)に、エキシマレーザー加工等によって大気連通溝8と逆止弁10と吐出口3を形成して、オリフィスプレート4を作成する(ステップ110,図6(d)参照)。
On the other hand, the
このようにして個別に完成させたヒーター基板2とオリフィスプレート4とを互いに重ね合わせて接合し(ステップ111,図6(e)参照)、それに、図示しないがヒーター(発熱抵抗体)を駆動するための電気的接合部材とインク供給部材を接合して、第1の実施形態と同様なインクジェットヘッド1を完成させる(ステップ109)。
The
このような方法で100個のインクジェットヘッド1を製造し、それらにインクを供給し、吐出口3ではなく大気連通溝8から吸引して流路6内の異物を排出した。その後、記録検査を行ったところ、良品率は96%と良好な結果を示した。さらに、このインクジェットヘッド1を記録装置本体(図示せず)に装着して記録を行ったところ、10000枚程度は異物による吐出不能が発生することなく記録できた。本実施形態でも、第1の実施形態と実質的に同じ効果が得られる。
In this way, 100
[第3の実施形態]
次に本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態のインクジェットヘッドの基本構成は第1,2の実施形態と同様なので説明は省略する。第1,2の実施形態との主な相違点である、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について以下に説明する。なお、第1,2の実施形態と同様の部分については同一の符号を付与して説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Since the basic configuration of the ink jet head of this embodiment is the same as that of the first and second embodiments, description thereof is omitted. A method for manufacturing the inkjet head of this embodiment, which is the main difference from the first and second embodiments, will be described below. In addition, about the part similar to 1st, 2 embodiment, the same code | symbol is provided and description is abbreviate | omitted.
本実施形態では、ヒーター基板2とオリフィスプレート4とにそれぞれ各部材を形成して個別に完成させた後に、互いに貼り合わせる方法であって、ヒーター基板2とオリフィスプレート4の両方に積層された層を組み合わせて流路6を構成している。
In the present embodiment, each member is formed on the
ヒーター基板2には、ネガ型感光性エポキシ樹脂からなる第1の流路壁層12aを塗布形成し、フォトリソグラフィ技術によって所望の形状にパターニングする(ステップ102,図8(a)参照)。流路壁層12aは基板平坦化層としての作用も有し、密着性向上のためにシランカップリング処理などが施されていていてもよく、スピンコート法など従来知られているコーティング法を適宜選択して塗布することができ、また、ドライフィルム化されたフィルムをラミネートして形成することもできる。次に、ヒーター基板2に裏面側から、異方性エッチング法、サンドブラスト法、異方性プラズマエッチング法などによってインク供給孔7を形成する(ステップ105,図8(b)参照)。最も好ましくは、テトラメチルヒドロキシアミン(TMAH)やNaOHやKOH等を用いた化学的シリコン異方性エッチング法によってインク供給孔7を形成する。大面積のヒーター基板2を用いている場合には、このヒーター基板2およびその上の積層体をダイシングソーなどにより所望の大きさに分離切断する(ステップ108)。
A first flow
一方、ポリイミド樹脂からなるフィルム14上に第2の流路壁層(接着層)12bを形成し(ステップ112,図8(c)参照)、エキシマレーザー加工等によって、流路6および共通液室5の形状と、大気連通溝8、逆止弁10、および吐出口3を形成してオリフィスプレート4を作成する(ステップ110,図8(d)参照)。
On the other hand, a second flow path wall layer (adhesive layer) 12b is formed on the film 14 made of polyimide resin (see
このようにして個別に完成させたヒーター基板2とオリフィスプレート4とを互いに重ね合わせて、第1の流路壁層12aと第2の流路壁層12bが組み合わされて所望の流路および共通液室の形状になるように接合し(ステップ111,図8(e)参照)、それに、図示しないがヒーター(発熱抵抗体)を駆動するための電気的接合部材とインク供給部材を接合して、第1の実施形態と同様なインクジェットヘッド1を完成させる(ステップ109)。
The
このようにして100個のインクジェットヘッド1を製造し、それらにインクを供給し、吐出口3ではなく大気連通溝8から吸引して流路6内の異物を排出した。その後、記録検査を行ったところ、良品率は93%と良好な結果を示した。さらに、このインクジェットヘッド1を記録装置本体(図示せず)に装着して記録を行ったところ、10000枚程度は異物による吐出不能が発生することなく記録できた。本実施形態でも、第1の実施形態と実質的に同じ効果が得られる。
In this way, 100
[第4の実施形態]
次に本発明の第4の実施形態について説明する。本実施形態のインクジェットヘッドは、第1〜3の実施形態とは異なり逆止弁10を有しておらず、製造時に吐出口3以外の大気連通溝8から吸引して異物を除去した後に、この大気連通溝8および/または連通路9を完全に封止された構成である。すなわち、第1〜3の実施形態と同様に共通液室5からつながる連通路9および大気連通溝8が形成されているが、完成状態では大気連通溝8および/または連通路9が封止材15によって完全に封止されている。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Unlike the first to third embodiments, the inkjet head of the present embodiment does not have the
本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について以下に説明する。なお、第1〜3の実施形態と同様の部分については同一の符号を付与して説明を省略する。 A method for manufacturing the ink jet head of this embodiment will be described below. In addition, about the part similar to 1st-3rd embodiment, the same code | symbol is provided and description is abbreviate | omitted.
まず、ヒーター基板2上に、流路6、共通液室5、連通路9、および大気連通溝8の壁の一部となる流路壁層12を形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて所望の形状にパターニングする(ステップ102,図10(a)参照)。次に、最終的に流路6、共通液室5、および連通路9となる部分に、溶解可能な固体層であるレジスト層13を塗布する。レジスト層13は、例えばポリメチルイソプロペニルケトンからなるポジ型のレジストであり、フォトリソグラフィ技術を用いて流路6および共通液室5の形状にパターニングする(ステップ103,図10(b)参照)。
First, on the
続いて、被覆樹脂層を形成し、流路6、共通液室5、および連通路9の壁や、大気連通溝8や、吐出口3(図1参照)を形成してオリフィスプレート4を構成する(ステップ104,図10(c)参照)。被覆樹脂層はネガ型感光性エポキシ樹脂から構成され、密着性向上のためにシランカップリング処理などが行われていてもよい。具体的には、被覆樹脂層は、従来知られているコーティング法などによって、流路6等のパターンが形成されたヒーター基板2上に塗布することができ、それからフォトリソグラフィ技術によってパターニングしてオリフィスプレート4にすることができる。
Subsequently, the coating resin layer is formed, and the walls of the flow path 6, the
その後、異方性エッチング法、サンドブラスト法、異方性プラズマエッチング法などによって、ヒーター基板2に裏面側からインク供給孔7を形成する(ステップ105,図10(d)参照)。最も好ましくは、テトラメチルヒドロキシアミン(TMAH)やNaOHやKOH等を用いた化学的シリコン異方性エッチング法によってインク供給孔7を形成する。
Thereafter, the
続いて、紫外光(Deep−UV光)による全面露光を行った後、現像および乾燥を行って、レジスト層13を除去する(ステップ106,図10(e)参照)。
Subsequently, after performing overall exposure with ultraviolet light (Deep-UV light), development and drying are performed to remove the resist layer 13 (see
大面積のヒーター基板2を用いている場合には、このヒーター基板2およびその上の積層体をダイシングソーなどにより所望の大きさに分離切断(ステップ108)した後、それに、図示しないがヒーター(発熱抵抗体)を駆動するための電気的接合部材とインク供給部材を接合する(ステップ109)。この時点で、大気連通溝8、連通路9、および共通液室5は開放されて大気に連通した状態のままである。そこで、図示しないが、インク供給孔7から共通液室5にインクを供給し、吐出口3ではなく大気連通溝8から吸引して流路6内の異物を排出する(ステップ113)。そして、樹脂製の封止材15を、大気連通溝8と連通路9の境界部分に配設して固化させ、完全に封止する(ステップ114,図10(f)参照)。こうしてインクジェットヘッド1を完成させる。
When the
この方法によって100個のインクジェットヘッド1を製造し、それらの記録検査を行ったところ、良品率は93%と良好な結果を示した。さらに、このインクジェットヘッド1にインクを供給するためのタンク(図示せず)を洗浄して、0.1μm間隔のメッシュのフィルタを通してこのタンクにインクを注入してインクジェットヘッド1への異物の流入を避ける構成にしてインクジェットヘッド1を記録装置本体(図示せず)に装着して、記録を行ったところ、10000枚程度は異物による吐出不能が発生することなく記録できた。
When 100
本実施形態のインクジェットヘッド1は、封止材の封止前に大気連通溝から異物を吸引して除去することができ、封止材で封止した後は、インク漏れ等を起こすおそれはなく正常な動作が行える。ただし、インクジェットヘッド1の完成後に大気連通溝8から異物を吸引して除去することは困難なので、前記したように、記録時にこのインクジェットヘッド1に流入させるインクはフィルタによって濾過させることが好ましい。
The
本実施形態において、大気連通溝8と共通液室5は、それらに比べて断面寸法の小さい連通路9を介して接続されており、封止材15は連通路9と大気連通溝8の境界部分に設けられている。従って、封止材15による封止が容易である。
In the present embodiment, the
1 インクジェットヘッド
2 ヒーター基板
3 吐出口
4 オリフィスプレート
5 共通液室
6 流路
7 インク供給孔
8 大気連通溝
9 連通路
10 逆止弁
11 犠牲層
12 流路壁層
12a 第1の流路壁層(基板平坦化層)
12b 第2の流路壁層(接着層)
13 レジスト層
14 フィルム
15 封止材
DESCRIPTION OF
12b Second channel wall layer (adhesive layer)
13 Resist layer 14 Film 15 Sealing material
Claims (13)
インクが供給される共通液室と、前記共通液室から前記吐出口へ向かって延びる流路と、前記共通液室に接続されており大気に開放されている大気連通溝と、前記共通液室と前記大気連通溝との間に設けられている逆止弁とを有し、
前記逆止弁は、通常は閉じており、前記大気連通溝側から吸引力を受けると開いて前記大気連通溝と前記共通液室とを連通させることを特徴とするインクジェットヘッド。 In an inkjet head that ejects ink droplets from an ejection port,
A common liquid chamber to which ink is supplied, a flow path extending from the common liquid chamber toward the ejection port, an air communication groove connected to the common liquid chamber and opened to the atmosphere, and the common liquid chamber And a check valve provided between the atmospheric communication groove and
The non-return valve is normally closed, and opens when the suction force is received from the atmosphere communication groove side to connect the atmosphere communication groove and the common liquid chamber.
前記共通液室にインクを供給するためのインク供給孔をさらに有しており、
前記大気連通溝は、前記インク供給孔から前記吐出口に向かう途中のインクが流入可能である、請求項1に記載のインクジェットヘッド。 A plurality of the discharge ports and the flow channels are provided, and the flow channels extend from the common liquid chamber toward the discharge ports,
An ink supply hole for supplying ink to the common liquid chamber;
2. The ink jet head according to claim 1, wherein the air communicating groove is capable of inflowing an ink on the way from the ink supply hole to the ejection port.
基板に、インクが供給される共通液室と、前記共通液室から延びる流路とを形成する工程と、
前記基板上に積層されるもう1つの基板に、前記流路内に位置する吐出口と、前記共通液室に接続されており大気に開放されている大気連通溝と、完成状態で前記共通液室と前記大気連通溝との間に位置する逆止弁とを形成する工程とを含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 In the manufacturing method of the ink-jet head according to any one of claims 1 to 4,
Forming a common liquid chamber to which ink is supplied and a flow path extending from the common liquid chamber on the substrate;
Another substrate stacked on the substrate includes a discharge port located in the flow path, an air communication groove connected to the common liquid chamber and opened to the atmosphere, and the common liquid in a completed state. Forming a check valve located between the chamber and the atmosphere communication groove. A method for manufacturing an ink jet head, comprising:
前記もう1つの基板に、完成状態で前記連通路と前記大気連通溝の境界部分に位置するように前記逆止弁を形成する、請求項5に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 A communication path having a smaller cross-sectional dimension than the atmospheric communication groove and the common liquid chamber, which connects the atmospheric communication groove and the common liquid chamber, is formed in the substrate simultaneously with the atmospheric communication groove and the common liquid chamber,
6. The method of manufacturing an ink jet head according to claim 5, wherein the check valve is formed on the another substrate so as to be positioned at a boundary portion between the communication passage and the atmosphere communication groove in a completed state.
インクが供給される共通液室と、前記共通液室から前記吐出口へ向かって延びる流路と、前記共通液室に接続されており大気に開放されている大気連通溝と、前記共通液室と前記大気連通溝との間に設けられている封止材とを有することを特徴とするインクジェットヘッド。 In an inkjet head that ejects ink droplets from an ejection port,
A common liquid chamber to which ink is supplied, a flow path extending from the common liquid chamber toward the ejection port, an air communication groove connected to the common liquid chamber and opened to the atmosphere, and the common liquid chamber And a sealing material provided between the air communication groove and the atmosphere communication groove.
基板に、インクが供給される共通液室と、前記共通液室から延びる流路とを形成する工程と、
前記基板上に積層されるもう1つの基板に、前記流路内に位置する吐出口と、前記共通液室に接続されており大気に開放されている大気連通溝とを形成する工程と、
前記基板と前記もう1つの基板が積層された状態で、前記大気連通溝から吸引して前記共通液室内および前記流路内の異物をインクとともに除去する工程と、
前記大気連通溝から吸引して異物を除去する工程の後に、前記封止材によって前記共通液室と前記大気連通溝の間を塞ぐことを特徴とする、インクジェットヘッドの製造方法。 In the manufacturing method of the ink-jet head according to claim 10 or 11,
Forming a common liquid chamber to which ink is supplied and a flow path extending from the common liquid chamber on the substrate;
Forming, on another substrate laminated on the substrate, a discharge port located in the flow path and an air communication groove connected to the common liquid chamber and opened to the atmosphere;
A step of removing foreign matter in the common liquid chamber and the flow path together with ink by sucking from the atmosphere communication groove in a state where the substrate and the other substrate are laminated;
A method for manufacturing an ink jet head, comprising: sealing between the common liquid chamber and the atmosphere communication groove with the sealing material after the step of removing foreign matter by suction from the atmosphere communication groove.
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---|---|---|---|---|
JP2008132782A (en) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Xerox Corp | Print-head reservoir with filter arranged out of ink discharge path |
JP2009056743A (en) * | 2007-09-01 | 2009-03-19 | Ricoh Co Ltd | Liquid discharge head and image forming device |
-
2004
- 2004-05-31 JP JP2004161121A patent/JP2005335349A/en active Pending
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