JP2000177139A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

インクジェット記録ヘッドの製造方法

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JP2000177139A
JP2000177139A JP35709598A JP35709598A JP2000177139A JP 2000177139 A JP2000177139 A JP 2000177139A JP 35709598 A JP35709598 A JP 35709598A JP 35709598 A JP35709598 A JP 35709598A JP 2000177139 A JP2000177139 A JP 2000177139A
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resin
ink
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jet recording
forming
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JP35709598A
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Keiichiro Tsukuda
圭一郎 佃
Maki Oikawa
真樹 及川
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】ノズル部との境界部形状を、滑らかな丸みを帯
びた形状に形成し、インク吐出動作中などにおいても前
記境界部への泡の付着を防止する。 【解決手段】エネルギー発生手段が設けられている基板
上に溶解可能な樹脂5を設け、インクを吐出するための
吐出口が形成される位置に対応させて、パターニングす
る工程と、前記工程によりパターニングされた溶解可能
な樹脂5上に、さらに前記エネルギー作用部を備えたノ
ズル部を形成するための溶解可能な樹脂6を設けて、パ
ターニングする工程と、前記工程でさらにパターニング
された樹脂層の上に、皮膜樹脂層を形成する工程と、前
記皮膜樹脂層に前記インクを吐出するためのノズル部を
形成する工程と、前記溶解可能な樹脂を溶解させて取り
除く工程と、を少なくとも有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクを吐出させ
るためのエネルギー発生手段によって、複数のノズルか
らインクを吐出させ、記録媒体に印字を行うインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録ヘッドの方式には、
インクを吐出させるためのエネルギー発生手段を備えた
基板と平行にインクを吐出させるエッジシューター方式
と、基板に垂直にインクを吐出させるサイドシューター
方式があり、前記エッジシューターの製造方法として
は、あらかじめ吐出ノズルを金型成形により形成した溝
付き天板を、エネルギー発生手段(電気熱変換素子が一
般的である。)を備えた基板(ヒーターボード)と接合
し作るものが一般的であり、非常に安いコストで製造で
きるというメリットがある。またサイドシューターの製
造方法としては、インクを吐出させるエネルギーを発生
させるための電気熱変換素子を備えたヒーターボード上
に、ドライフィルム等によりインクを吐出させるための
インク流路壁を形成し、その上に特開昭62−2349
41号公報により開示された様な方法によりニッケル電
鋳等で形成された、オリフィスプレートを張り合わせる
ことによりインクジェット記録ヘッドを製造する技術が
一般的に知られている。
【0003】図3にこの方法を用いて製造されたインク
ジェット記録ヘッドの概略図を示す。11はインクを吐
出させるためのエネルギーを発生させる電気熱変換素子
12を備えたヒーターボードであり、ヒーターボード1
1の上にパターニングされたドライフィルム13が設け
られており、その上に電鋳により成形されたニッケル製
のオリフィスプレート14が乗せられている。図示の通
り、ドライフィルム13とオリフィスプレート14によ
り、インク流路が形成され、その中をインクが通り、電
気熱変換素子12によりインクが熱せられ膜沸騰を起こ
し、そのエネルギーにより吐出口15からインクを吐出
するのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の製法により作られたサイドシューター方
式のインクジェット記録ヘッドにおいては、図3に示し
たエネルギー発生手段に対応したエネルギー作用部を備
えたノズル部1と、該エネルギー作用部を備えたノズル
部に連なるインクを吐出させるためのノズル部2との境
界部10が直線的な段差を持ってつながり、滑らかな形
状にならず、インクを吐出させているうちに、インク吐
出時の泡抱き込みや、インク中の溶存空気より発生した
泡等が、境界部10に溜まりインクの吐出状態を不安定
なものにする場合があった。このような点を解決するた
めに、境界部10にテーパーや丸みを付けることが効果
的である。テーパーを付ける方法としては、特開平6−
340076号公報に示された様な方法でのインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法があるが、この方法ではイン
クジェット記録ヘッドの表面(フェイス面)のインク吐
出口部が凸形状となり、インクジェット記録ヘッドのワ
イパーによる清掃時に表面の汚れがきれいに拭き取りに
くい等の問題が発生する場合があった。
【0005】そこで、本発明は、上記従来のものにおけ
る課題を解決し、エネルギー発生手段に対応したエネル
ギー作用部を備えたノズル部と、該エネルギー作用部を
備えたノズル部に連なるインクを吐出させるためのノズ
ル部との境界部形状を、滑らかな丸みを帯びた形状に形
成することができ、インク吐出動作中などにおいても前
記境界部への泡の付着を防ぐことができ、安定した、信
頼性の高いインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供
することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、インクジェット記録ヘッドの製造方法を、
つぎのように構成したことを特徴とするものである。す
なわち、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法
は、エネルギー発生手段が設けられている基板と、イン
クを吐出させるためのノズルを複数備え、該ノズルはエ
ネルギー発生手段に対応したエネルギー作用部を備えた
ノズル部と、該エネルギー作用部を備えたノズル部に連
なるインクを吐出させるためのノズル部とからなり、前
記インクを吐出させるためのエネルギー発生手段が設け
られている基板面に対して前記複数のノズルからインク
を垂直に吐出させ、記録媒体に印字を行うインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法であって、(1)前記エネルギ
ー発生手段が設けられている基板上に溶解可能な樹脂を
設け、インクを吐出するための吐出口が形成される位置
に対応させて、パターニングする工程と、(2)前記
(1)の工程によりパターニングされた溶解可能な樹脂
上に、さらに前記エネルギー作用部を備えたノズル部を
形成するための溶解可能な樹脂を設けて、パターニング
する工程と、(3)前記(2)の工程でパターニングさ
れた樹脂層の上に、皮膜樹脂層を形成する工程と、
(4)前記皮膜樹脂層に前記インクを吐出するためのノ
ズル部を形成する工程と、(5)前記溶解可能な樹脂を
溶解させて取り除く工程と、を少なくとも有することを
特徴としている。また、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法は、前記(2)の工程で用いられるエネ
ルギー作用部を備えたノズル部を形成するための溶解可
能な樹脂は、該樹脂が(1)の工程によりパターニング
された溶解可能な樹脂上に設けられた際、該パターニン
グ上にかぶさった部分の樹脂部表面が滑らかな盛り上が
りのある形状を発生するために必要な程度の粘性を有す
るとともに、前記(3)の工程で用いられる皮膜樹脂
は、比較的低い粘性を有するものであることを特徴とし
ている。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、上記構成によって、イ
ンク吐出口のあるフェイス面は平面であるが、エネルギ
ー発生手段に対応したエネルギー作用部を備えたノズル
部1と、該エネルギー作用部を備えたノズル部に連なる
インクを吐出させるためのノズル部2との境界部を、丸
みをおびた滑らかな形状とすることが可能となる。中で
も、(1)の工程により、ヒーターボード上のインクを
吐出するための吐出口が形成される位置に対応させて島
状にパターニングされた溶解性樹脂の島上に、さらに
(2)溶解性樹脂を乗せることにより、島の上にかぶさ
った溶解性樹脂は滑らかな盛り上がりのある形状とな
る。その上に、比較的粘度の低い皮膜樹脂をスピニング
等により製膜し硬化させると、インク吐出口のあるフェ
イス面は平面であるが、エネルギー発生手段に対応した
エネルギー作用部を備えたノズル部1と、該エネルギー
作用部を備えたノズル部に連なるインクを吐出させるた
めのノズル部2との境界部は、丸みをおびた滑らかな形
状となるのである。このような工程でインクジェット記
録ヘッドを製造することにより、境界部10は泡溜りの
ない滑らかな形状となり、かつ、フェイス面平面では、
従来のヘッドとワイパーによるクリーニング性能と変わ
りのない、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提
供することが可能となる。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図1(A)は本実施例に使用するヒーターボード
であり、基板3上にインク吐出のためのエネルギー発生
素子である電気熱変換体(ヒーター)4及び、前記電気
熱変換体に電気を流すための配線等(不図示)がパター
ニングされている。本実施例において基板3はシリコン
製の物を用いたが、ガラス、アルミ等インクジェット記
録ヘッドの形態により基板材質はそれぞれに合ったもの
を使用すればよい。
【0009】次に、図1(B)に示すように、前記基板
3上に強アルカリや有機溶剤等の液体に溶解可能な樹脂
層5を形成する。この時樹脂層5は基板にパターニング
された配線の厚みに比べ充分に厚いため、樹脂層5の表
面は、ほぼ平滑なものとなる。その後図1(C)に示す
ように公知の方法により、前記溶解可能な樹脂層5をパ
ターニングする。本実施例の図においては、電気熱変換
体4上に乗っている形になっているが、インクジェット
記録ヘッドの吐出口の大きさ等により、パターニングに
よって残す溶解可能な樹脂層5の大きさは自由に変えて
もよい。図1(D)は次の工程により基板3上にさら
に、溶解可能な樹脂層6を形成した状態を表すものであ
り、溶解可能な樹脂層5と6は同じ材質のものでも、異
なる材質の物でも、溶解可能であればよい。本実施例に
おいては、両方の樹脂ともポリメチルイソプロペニルケ
トン(東京応化工業(株)製ODUR−1010)を使
用した。この時、前にパターニングにより付けてあった
樹脂層5の上に形成された樹脂層6は、図1(D)の通
り膨らんだ部分7が発生する。この時使用する樹脂層6
は、膨らみ7が発生するのに十分な粘度のものを使用す
る。次に、図2(E)に示すようにインク流路、液室の
形を形成するために樹脂層6をパターニングする。
【0010】次に、図2(F)に示すように、インクジ
ェット記録ヘッドの液室、流路壁、フェイス面等を形成
するための皮膜樹脂層8を形成する。この時使用する皮
膜樹脂層8は、先に形成した溶解可能な樹脂層を溶かし
出す液体等により溶けることの無い物を使用すればよ
い。また、厚みや粘度を調節することにより、形成され
た樹脂膜の表面は平らなものとする。その後図2(G)
に示すように、インクを吐出させるための穴(ノズル部
2)を形成する。この方法としては、エキシマレーザー
を用いたもの、O2プラズマによるエッチング、Dee
p−UV光などによる露光等いかなる方法を用いてもよ
い。
【0011】最後に、溶解可能な樹脂層5,6を溶解液
を用い溶解させ、皮膜樹脂層8外に排出することで、基
板3と皮膜樹脂8とによりインクジェット記録ヘッドの
チップ部が形成されることとなる。この時、図2(H)
に示すように、インクを吐出させるためのエネルギー発
生手段(本実施例においては電気熱変換体)を備えたノ
ズル部1とインクを吐出させるためのノズル部2との境
界部9は滑らかな丸みを帯びた形状となるのである。こ
のような滑らかな境界部9形状とすることにより前記境
界部9における泡溜りは防げ、インク吐出時のインクの
流れはスムーズなものとなる。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エネルギー発生手段に対応したエネルギー作用部を備え
たノズル部と、該エネルギー作用部を備えたノズル部に
連なるインクを吐出させるためのノズル部との境界部形
状を、滑らかな丸みを帯びた形状に形成することがで
き、インク吐出動作中などにおいても前記境界部への泡
の付着を防ぐことができ、安定した、信頼性の高いイン
クジェット記録ヘッドの製造方法を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法の各工程を示したものであり、(A)は
基板を表した概略図、(B)は溶解可能な樹脂層を基板
上に形成した状態を表した概略図、(C)は溶解可能な
樹脂層をパターニングした状態を表した概略図、(D)
は第2の溶解可能な樹脂層を基板上に形成した状態を表
した概略図である。
【図2】図1の工程に続く、本発明の実施例におけるイ
ンクジェット記録ヘッドの製造方法の各工程を示したも
のであり、(E)は第2の溶解可能な樹脂層をパターニ
ングした状態を表した概略図、(F)は皮膜樹脂層を基
板上に形成した状態を表した概略図、(G)は皮膜樹脂
層に吐出口を形成した状態を表した概略図、(H)はパ
ターニングされた溶解可能な樹脂を溶出させた状態を示
す概略図である。
【図3】従来のインクジェット記録ヘッドの形状を表す
概略図である。
【符号の説明】
1:インクを吐出させるためのエネルギー発生手段を備
えたノズル部 2:インクを吐出させるためのノズル部 3:基板 4:電気熱変換体 5:溶解可能な樹脂 6:溶解可能な樹脂 7:膨らんだ部分 8:皮膜樹脂層 9:境界部 10:境界部 11:基板 12:電気熱変換素子 13:ドライフィルム 14:ニッケル電鋳プレート 15:吐出口

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エネルギー発生手段が設けられている基板
    と、インクを吐出させるためのノズルを複数備え、該ノ
    ズルはエネルギー発生手段に対応したエネルギー作用部
    を備えたノズル部と、該エネルギー作用部を備えたノズ
    ル部に連なるインクを吐出させるためのノズル部とから
    なり、前記インクを吐出させるためのエネルギー発生手
    段が設けられている基板面に対して前記複数のノズルか
    らインクを垂直に吐出させ、記録媒体に印字を行うイン
    クジェット記録ヘッドの製造方法であって、(1)前記
    エネルギー発生手段が設けられている基板上に溶解可能
    な樹脂を設け、インクを吐出するための吐出口が形成さ
    れる位置に対応させて、パターニングする工程と、
    (2)前記(1)の工程によりパターニングされた溶解
    可能な樹脂上に、さらに前記エネルギー作用部を備えた
    ノズル部を形成するための溶解可能な樹脂を設けて、パ
    ターニングする工程と、(3)前記(2)の工程でパタ
    ーニングされた樹脂層の上に、皮膜樹脂層を形成する工
    程と、(4)前記皮膜樹脂層に前記インクを吐出するた
    めのノズル部を形成する工程と、(5)前記溶解可能な
    樹脂を溶解させて取り除く工程と、を少なくとも有する
    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。
  2. 【請求項2】前記(2)の工程で用いられるエネルギー
    作用部を備えたノズル部を形成するための溶解可能な樹
    脂は、該樹脂が(1)の工程によりパターニングされた
    溶解可能な樹脂上に設けられた際、該パターニング上に
    かぶさった部分の樹脂部表面が滑らかな盛り上がりのあ
    る形状を発生するために必要な程度の粘性を有するとと
    もに、前記(3)の工程で用いられる皮膜樹脂は、比較
    的低い粘性を有するものであることを特徴とする請求項
    1に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7254890B2 (en) 2004-12-30 2007-08-14 Lexmark International, Inc. Method of making a microfluid ejection head structure
CN102152635A (zh) * 2009-12-15 2011-08-17 佳能株式会社 排出口部件的制造方法以及液体排出头的制造方法

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