【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にインクと呼ばれる記録液を微細口から小滴として吐出、飛翔させ、この小滴の被記録面への付着をもって記録を行う液体噴射記録ヘッドの製造方法、該方法により製造された液体噴射記録ヘッド、表面処理された液体噴射記録ヘッド及び前記液体噴射記録ヘッドを具備した記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式に適用される液体噴射記録ヘッドは、一般に微細な記録液吐出口（オリフィス）、液体流路及び液体流路の一部に設けられる液体吐出エネルギー発生部を備えている。従来このような液体噴射記録ヘッドを作成する方法としては、例えば、次のような工程が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）（図１参照）。
【０００３】
まず、被処理基板１上に感光性樹脂層（ポジ型フォトレジスト２）を形成し（図１（ａ））、これをマスク３を介して露光（図１（ｂ））、現像処理を施して感光性樹脂層をパターニングし、被処理基板上に固体層を形成する（図１（ｃ））。次に、パターニングされた固体層上に活性エネルギー線硬化型あるいは熱硬化型の液流路形成用材料５を被覆し（図１（ｄ））、活性エネルギー線照射、あるいは加熱により上記活性エネルギー線硬化型あるいは熱硬化型の液流路形成用材料を硬化させる（図１（ｆ））。続いて吐出口面を形成するため、上記積層物を切断し、さらに、上記パターニングされた固体層を、含ハロゲン炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコール等の有機溶剤あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液を用いて溶解除去し、液流路７を形成する（図１（ｇ））。
【０００４】
上記の工程において実際のヘッドは、主にヘッド外形寸法を出すため、液流路形成用材料５を被覆した後、第二の基板６をかぶせた後、液流路形成用材料５を硬化してインクジェット記録ヘッドを形作る。
【０００５】
上記の工程において、最近、材料コスト低減の要求から第１の基板、第２の基板とも従来のシリコン、ガラス等の無機材料から、アルミ等の金属材料を使用する検討が進んでいる。しかし、一般に金属材料は、耐食性に乏しく、特にアルミは、酸、アルカリに対して容易に、腐食物を形成する。このため、アルミ製基板の吐出口面には切断後、耐食処理が必要とされる。実際にはクロメート処理のような化成処理を、アルミ吐出口面に施すことが有効である。
【０００６】
化成処理は、化成処理液にワークを浸せきあるいはスプレーして実施するのだが、通常、ワークの表面についているゴミを除去するために、また、ワーク金属の活性面を出すために、前処理を行う。
【０００７】
このように切断後に行う耐食処理の工程数が多く煩雑という問題点があった。また、前処理液は金属の活性面を出すため、劇物に当たる薬品を含んでおり、取り扱い時に格別の注意を要する等の問題点もあった。
【０００８】
また、インクジェット記録ヘッドの吐出口周縁部は一般に撥水性になっていることが吐出安定性に良いと知られている。このため、周縁部には撥水性を有する材料を塗布する処理がされている。実際には撥水性有機ポリマーを溶媒に溶かし、塗布後、熱で溶媒を乾燥させ撥水層を形成していた。
【０００９】
しかしながら、最近プリンタの低コストが進行し、記録ヘッドのコストも低くする必要が生じている。そこで前記インクジェット記録ヘッドに用いる基板にアルミニウムを用いるようになった。
【００１０】
一方、近年、インクジェット記録装置が複写機や捺染装置といったプリンタの分野以外でも使用されるようになっており、ＯＨＰシートや布等の紙以外のプリンタ媒体にインクを付着させる目的で、高いアルカリ性を示すインクが使われるようになってきている。すなわち、定着性や耐水性を向上させるためにはインクの染料や顔料として比較的溶剤に溶けにくい顔料を用いることもあり、これらの染料及び顔料を使いこなすために高いアルカリ性を示すインクを用いることにより、染料については溶けやすくなり、また顔料については分散安定性がよくなるものである。
【００１１】
上記構成で作成したアルミニウム基板からなるインクジェット記録ヘッドに前記高アルカリ性のインクを充填し、高温にて放置試験を行ったところ、稀に吐出口周縁部の基板の一部が変色し、腐食が発生した。そのヘッドをプリンタに搭載して印字を行ったところ、印字品位が放置試験前のものと比較して著しく劣化していた。
【００１２】
また、吐出口周辺部に耐食性を向上するためクロメート処理を行って、その上に撥水性有機ポリマーをコートしたものは、充分な撥水性が得られなかった。
【００１３】
【特許文献１】
特開昭６１―１５４９４７号公報
【特許文献２】
特開昭６２―２５３４５７号公報
【００１４】
【発明が解決しようとしている課題】
本発明の第１の目的は前記の従来技術の問題点を解決した安価なアルミ製基板を使用したヘッドを工程数が少なく、安全に製造でき、ヘッドの信頼性も優れた液体噴射記録ヘッドの製造方法、該方法により製造された液体噴射記録ヘッド及び該液体噴射ヘッドを具備した記録装置を提供しようとするものである。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、撥水性、耐食性に優れる表面処理層を有し、耐久性に優れた液体噴射記録ヘッド及び該液体噴射記録ヘッドを具備した記録装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的は以下の手段によって達成される。
【００１７】
すなわち、本発明は、液体吐出エネルギー発生部を有するアルミ製基板上にポジ型フォトレジストから成る感光層を形成し、所要の露光、現像処理を行ってポジ型フォトレジストをパターニングした後、液状の液流路形成用材料を被覆し、該液流路形成用材料を硬化させ、吐出口となる部分を切断にて形成後、パターニング処理されたポジ型フォトレジストを溶解除去することによって液流路及び液室部分が形成された構造を有する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、吐出口部分切断時にアルミ製基板の吐出口部分の耐食処理を行うことを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方法を提案するものである。
【００１８】
また、本発明は前記の方法により製造されたことを特徴とする液体噴射記録ヘッド及び基板にアルミニウムを用いて吐出口周縁部が表面処理された液体噴射記録ヘッドにおいて、その表面処理層の構成が、積層となっていて、それが基板と接しクロメート処理された基板と接する下地層、最表面の層と下地層に挟まれる中間層、撥水性有機ポリマーでコートされ最表面の層である表面層から構成されていることを特徴とする表面処理された液体噴射記録ヘッドを提案するものであり、前記液体噴射記録ヘッドは液体吐出エネルギー発生部が、熱エネルギーを発生する電気熱変換体であること、前記液体噴射記録ヘッドが、記録媒体の記録領域の全幅にわたって吐出口が複数設けられているフルラインタイプのものであること、前記液体噴射記録ヘッドが多色用の吐出口が一体成形されたものであることを含む。
【００１９】
さらに、本発明は記録媒体の被記録面に対向して、インクを吐出するインク吐出口が設けられている前記の記録ヘッドと該記録ヘッドを載置するための部材とを少なくとも具備することを特徴とする記録装置を提案するものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をさらに詳細に説明する。
【００２１】
本発明の第１の発明は液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形成したアルミ基板上にポジ型フォトレジストからなる感光層をスピンコートして形成し、オーブン中でプリベークを行ってレジスト層を形成する。
【００２２】
これをレジスト層状にノズル及び液室部分のマスクを介して所要の露光、現像処理を行ってパターニングを行った後、液状の流路形成用材料を被覆し、該液流路形成材料を硬化させ、吐出口部分を切断する際にアルミ製基板の吐出口部分の耐食処理を行うものである。
【００２３】
また、液流路形成用材料としては低温硬化型エポキシ樹脂組成物等が挙げられる。
【００２４】
また、吐出口面を形成するため行う切断はアルミ基板に対してはダイヤモンドバイト等が使用できる。切断直後のアルミの吐出口面は当然、汚れなく、活性な面である。したがって化成処理液等の耐食処理液を切断時に噴きかけることにより、前処理液を使用せずに充分に耐食処理を施すことができる。また、切断時に発生する不要な熱を耐食処理液で取り除くことができる。
【００２５】
次に第２の発明は図２に示すように、基板８にアルミニウムを用いて吐出口周縁部が表面処理された液体噴射記録ヘッドにおいて、その表面処理層の構成が、積層となっていて、それが基板と接しクロメート処理された下地層１２、最表面１４と下地層１２に挟まれる中間層１３、撥水性有機ポリマーでコートされ最表面である表面層１４とすることである。
【００２６】
本発明の下地層１４に用いるクロメート処理の種類は、クロム酸塩（クロミッククロメート）、クロム酸―リン酸塩（リン酸クロメート）がある。
【００２７】
前者は、化成塗布、印刷浴成分はクロム酸とフッ素から構成され、常温〜７０℃にて１５〜１２０秒間浸せきあるいはスプレーを行うクロム酸塩皮膜を形成する。後者は、化成浴成分はクロム酸とフッ素とリン酸から構成され、常温〜７０℃にて１５〜１２０秒間浸せきあるいはスプレーを行いクロム酸―リン酸塩皮膜を形成する。
【００２８】
本発明に用いる中間層１３は、樹脂、セラミック、金属等が用いられるが、樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルアミド樹脂等が用いられ、それを塗布、印刷することにより中間層１３を形成する。また、上記樹脂に必要に応じて溶剤、フィラー、シランカップリング剤等の添加剤を入れることができる。セラミックとしては、二酸化ケイ素、窒化ケイ素が用いられる。金属としては、タンタル、タンタルアルミ等が用いられる。前記材料はスパッタ、蒸着等を行い、中間層１３を形成する。
【００２９】
表面層１４を形成する撥水性ポリマーは、アクリロイル基を含有する反応性オリゴマーから構成された光ラジカル重合型フッ素樹脂組成物、溶媒乾燥型材料であるパーフロロシクロポリマー、あるいはフッ素シリコーンコーティング剤等が用いられる。前記材料も前記中間層を形成したのと同様の方法で行う。例えばゴム版等を用いて転写する。あるいはスポンジ等を用いて塗布する。フレキソ印刷機等を用いて印刷を行い、表面層１４を形成する。
【００３０】
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置において、優れた効果をもたらすものである。
【００３１】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、米国特許第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報を対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【００３２】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、米国特許第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００３３】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。
【００３４】
加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９―１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９―１３８４６１号公報に基づいた構成においても本発明は有効である。
【００３５】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮することができる。
【００３６】
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【００３７】
また、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので好ましいものである。これらを具体的に挙げると、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うために有効である。
【００３８】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【００３９】
以上説明した本発明実施例においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【００４０】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで防止するか、またはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかをして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、インク液状として吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクの使用も本発明では適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４―５６８４７号公報あるいは特開昭６０―７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００４１】
さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るものであってもよい。
【００４２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００４３】
実施例１
を混合し、低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を調整した。
【００４４】
液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形成したアルミ基板上にポジ型フォトレジストＡＺ―４９０３（ヘキスト社製）を膜厚３０μｍとなるようスピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプリベークを行ってレジスト層を形成した。このレジスト層上にノズル及び液室部分のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン製）により８００ｍＪ／ｃｍ２の露光量でパターン露光した後、０．７５ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて現像、次いでイオン交換水でリンス処理を施し、７０℃で３０分間のポストベークを行ってレジストパターンを得た。
【００４５】
次に、ノズル部分のレジストパターン上に、先に調整した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物をマイクロディスペンサーにより塗布し、塗装済アルミの基板をかぶせた後、８０℃で２ｈｒ硬化させた。
【００４６】
次に、吐出口面を形成するために（株）ディスコ製オートマチックスライサーＤＬＳ―６１／５０ＲＭＳに（株）オリエンタルダイヤ製ダイヤモンドチップソウを装着し、日本パーカライジング製クロメート処理液「アルクロム７１３」を切断面に噴射しながら切断した。切断後、吐出口面を純水にてリンス、乾燥後、アセトン中に浸せきしてレジストを溶解除去した。
【００４７】
このようにして作成されたヘッドをキヤノンＢＪプリンタＢＪＣ６００のインク雰囲気６０℃の環境に１カ月間保存後も吐出口面に腐食等の外観変化のない信頼性の高いものが得られた。さらに、このようにして作成された液体噴射記録ヘッドは、安定な印字が可能であった。
【００４８】
実施例２
を混合し、低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を調整した。
【００４９】
液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＡＺ―４９０３（ヘキスト社製）を膜厚３０μｍとなるようスピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプリベークを行ってレジスト層を形成した。このレジスト層上にノズル及び液室部分のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン製）により８００ｍＪ／ｃｍ２の露光量でパターン露光した後、０．７５ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて現像、次いでイオン交換水でリンス処理を施し、７０℃で３０分間のポストベークを行ってレジストパターンを得た。
【００５０】
次に、ノズル部分のレジストパターン上に、先に調整した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物をマイクロディスペンサーにより塗布し、真空チャンバー中で５分間脱泡処理を行った後、供給口となるべく穴の開いたＰＰＳ樹脂製基板を張り合わせた後、８０℃で２ｈｒ硬化させた。
【００５１】
次に、吐出口面を形成するために（株）ディスコ製オートマチックスライサーＤＬＳ―６１／５０ＲＭＳに（株）オリエンタルダイヤ製ダイヤモンドチップソウを装着し、日本パーカライジング製クロメート処理液「アルクロム７１３」を切断面に噴射しながら切断した。切断後、吐出口面を純水にてリンス、乾燥後、アセトン中に浸せきしてレジストを溶解除去した。
【００５２】
このようにして作成されたヘッドをキヤノンＢＪプリンタＢＪＣ６００のインク雰囲気６０℃の環境に１カ月間保存後も吐出口面に腐食等の外観変化のない信頼性の高いものが得られた。さらに、このようにして作成された液体噴射記録ヘッドは、安定な印字が可能であった。
【００５３】
実施例３
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００５４】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７１３（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃３０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００５５】
次に、フェイス面に中間層１３を形成する。中間層はＳｉＯ２をスパッタし構成する。ターゲットにＳｉＯ２を使用したスパッタ装置を用いて、電極２．０（Ｋｗ）、アルゴンガス０．５（Ｐａ）の条件にて１時間スパッタを行い、中間層１３を形成した。
【００５６】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００５７】
実施例４
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドを次の方法を用いて表面処理を行った。
【００５８】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７１３（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃３０秒浸せき後、水洗し風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００５９】
次に、作成した記録ヘッドの中間層１３を形成する。中間層１３は樹脂としてポリエーテルアミドＨＩＭＡＬ ＨＬ―１２００（日立化成社製）を印刷することにより形成した。実際にはフレキソ印刷機としてオングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、７０℃３０分加温後１８０℃１時間乾燥した。
【００６０】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００６１】
実施例５
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００６２】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７１３（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃３０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００６３】
次に、フェイス面に中間層１３を形成する。中間層１３はＴａＡｌをスパッタし構成する。ターゲットにＴａＡｌを使用したスパッタ装置を用いて、電極２．０（Ｋｗ）、アルゴンガス０．５（Ｐａ）の条件にて１時間スパッタを行い、中間層１３を形成した。
【００６４】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００６５】
実施例６
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００６６】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃６０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７０１（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃６０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００６７】
次に、フェイス面に中間層１３を形成する。中間層１３はＳｉＯ２をスパッタし構成する。ターゲットにＳｉＯ２を使用したスパッタ装置を用いて、電極２．０（Ｋｗ）、アルゴンガス０．５（Ｐａ）の条件にて１時間スパッタを行い、中間層１３を形成した。
【００６８】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００６９】
実施例７
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００７０】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７０１（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃６０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００７１】
次に、作成した記録ヘッドの中間層１３を形成する。中間層１３は樹脂としてポリエーテルアミドＨＩＭＡＬ ＨＬ―１２００（日立化成社製）を印刷することにより形成した。実際にはフレキソ印刷機としてオングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、７０℃３０分加温後１８０℃１時間乾燥した。
【００７２】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００７３】
実施例８
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００７４】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７０１（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃６０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００７５】
次に、フェイス面に中間層１３を形成する。中間層はＴａＡｌをスパッタし構成する。ターゲットにＴａＡｌを使用したスパッタ装置を用いて、電極２．０（Ｋｗ）、アルゴンガス０．５（Ｐａ）の条件にて１時間スパッタを行い、中間層１３を形成した。
【００７６】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００７７】
比較例１
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板に先に作成した天板を合わせ、天板と基板の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドを、次の方法を用いて表面処理を行った。
【００７８】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７１３（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃４０秒浸せきし風乾した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口を作成した。
【００７９】
最後に、撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００８０】
比較例２
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板上１に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板に先に作成した天板４を合わせ、天板と基板の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口を作成した。最後に、撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００８１】
次に前記実施例及び比較例に記載した構成を有する記録ヘッドを作成し保存テストを行った。フェイス面インクを付着させた記録ヘッドを、フェイス面がインクに浸せきしないようにしてインクを充填した容器内に６０℃にて１週間放置した。放置後記録ヘッドのフェイス面の外観評価と接触角の測定を行った。実施例１から６までに記載したものは、放置前と比較して変色等の外観変化なく接触角の低下も微小であった。しかしながら比較例１に記載した記録ヘッドのフェイス面表面は、放置前より接触角が低い。比較例２に記載した記録ヘッドについては、放置後フェイス面の一部が変色し腐食箇所が発生するものがあった。さらに上述記録ヘッドをインクジェットプリンタに搭載し、印字を行った。実施例３、４に記載した記録ヘッドによる印字物は放置後も印字品位が良好であったが、比較例１に記載した記録ヘッドによる印字物は、放置前より印字品位が悪かった。比較例２に記載した記録ヘッドによる印字物は、放置後印字品位が劣化した。
【００８２】
なお、上述実施例においては、シリアルタイプのヘッドを作成したが、記録媒体の記録領域の全幅にわたって吐出口が複数設けられているフルラインタイプのものについても本発明は適用可能である。あるいは単色用のヘッドのみならず多色用の吐出口が一体成形されたものについても本発明は適用可能である。また、上述実施例ではエネルギー発生素子に電気熱変換素子を用いた例を示したが、それ以外のエネルギー発生素子を有するインクジェットヘッドにも本発明は有効である。
【００８３】
他の実施例
以下に本発明の用いた液体噴射記録ヘッド及び液体噴射記録装置について説明する。
【００８４】
図４はこのような液体噴射記録ヘッドの概略構成図であり、エッチング・蒸着・スパッタリング等の半導体製造プロセス工程を経て、基板１１０２上に成膜形成された電気熱変換体１１０３、配線１１０４、液路壁１１０５、天板１１０６から構成されている液体噴射記録ヘッドが示されている。記録用液体１１１２は図示していない液体貯蔵室から液体供給管１１０７を通して記録ヘッド１１０１の共通液室１１０８内に供給される。図中１１０９は液体供給管用コネクタである。共通液室１１０８内に供給された液体１１１２は所謂毛管現象により液路１１１０内に供給され、液路先端の吐出口面（オリフィス面）でメニスカスを形成することにより安定に保持される。ここで電気熱変換体１１０３に通電することにより、電気熱変換体面上の液体が急峻に加熱され、液路中に気泡が生起され、その気泡の膨張・収縮により吐出口１１１１から液体を吐出し液滴が形成される。
【００８５】
図５は本発明が適用される液体噴射記録装置の概観図で、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１１、５００９を介して回転するリードスクリュー５００５の螺旋溝５００４に対し係合するキャリッジＨＣはピン（不図示）を有し、矢印ａ、ｂ方向に往復移動される。５００２は紙押さえ板であり、キャリッジ移動方向にわたって紙をプラテン５０００に対して押圧する。５００７、５００８はフォトカプラでキャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確認してモータ５０１３の回転方向切換等を行うためのホームポジション検知手段である。５０１６は記録ヘッドの全面をキャップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０１５はこのキャップ内を吸引する吸引手段でキャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５０１７はクリーニングブレードで、５０１９はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持体５０１８にこれらは支持されている。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用できることは言うまでもない。また、５０１２は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切換等の公知の伝達手段で移動制御される。
【００８６】
これらのキャッピング、クリーニング、吸引回復は、キャリッジがホームピジション側領域にきたときにリードスクリュー５００５の作用によってそれらの対応位置で所望の処理が行えるように構成されているが、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれば、本例ではいずれも適用できる。上述における各構成は単独でも複合的にみても優れた発明であり、本発明にとって好ましい構成例を示している。
【００８７】
なお、本装置にはインク吐出発生素子を駆動するための駆動信号供給手段を有している。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように第１の本発明による液体噴射記録ヘッドの製法は、安価なアルミ製基板を使用したヘッドの工程数が少なく、安全に製造できる。また、ヘッドの信頼性も優れたものが得られる。
【００８９】
また、第２の本発明によれば、撥水性、耐食性に優れる表面処理層を有し耐久性に優れる液体噴射記録ヘッドが提供可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）〜（ｇ）は従来の液体噴射記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図２】実施例３〜８による液体噴射記録ヘッドの斜視図である。
【図３】実施例３〜８による液体噴射記録ヘッドのフェイス面の詳細図である。
【図４】本発明の一例を示す液体噴射記録ヘッドの概略構成図である。
【図５】本発明が適用される液体噴射記録装置の斜視図である。
【符号の説明】
１ 第一の基板
２ ポジ型フォトレジスト
３ マスク
４ レジストパターン
５ 液流路形成用材料
６ 第二の基板
７ 液流路
８ 基板
９ ノズル樹脂層
１０ インク吐出口
１１ 天板
１２ 下地層
１３ 中間層
１４ 表面層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is directed to a method of manufacturing a liquid jet recording head that discharges and flies a recording liquid, generally called ink, from a fine opening as a small droplet, and performs recording by attaching the small droplet to a recording surface. The present invention relates to a liquid jet recording head, a surface-treated liquid jet recording head, and a recording apparatus including the liquid jet recording head.
[0002]
[Prior art]
A liquid jet recording head applied to an ink jet recording system generally includes a fine recording liquid discharge port (orifice), a liquid flow path, and a liquid discharge energy generation unit provided in a part of the liquid flow path. Conventionally, as a method for producing such a liquid jet recording head, for example, the following steps are known (for example, see Patent Documents 1 and 2) (see FIG. 1).
[0003]
First, a photosensitive resin layer (positive photoresist 2) is formed on the substrate 1 to be processed (FIG. 1 (a)), and this is exposed through a mask 3 (FIG. 1 (b)) and developed. Then, the photosensitive resin layer is patterned to form a solid layer on the substrate to be processed (FIG. 1C). Next, an active energy ray-curable or thermosetting liquid channel forming material 5 is coated on the patterned solid layer (FIG. 1 (d)), and the active energy ray is irradiated by active energy ray irradiation or heating. A curable or thermosetting liquid flow path forming material is cured (FIG. 1F). Subsequently, in order to form a discharge port surface, the laminate is cut, and the patterned solid layer is further subjected to organic solvent such as halogen-containing hydrocarbon, ketone, ester, ether, alcohol or sodium hydroxide, The solution is dissolved and removed using an aqueous alkali solution such as potassium to form a liquid channel 7 (FIG. 1 (g)).
[0004]
In the above-described process, the actual head mainly covers the outer dimensions of the head, so that the material 5 is coated with the liquid flow path forming material 5 and then covered with the second substrate 6, and then the liquid flow path forming material 5 is cured. To form an inkjet recording head.
[0005]
In the above-mentioned process, recently, studies have been made to use a metal material such as aluminum from a conventional inorganic material such as silicon and glass for both the first substrate and the second substrate due to a demand for material cost reduction. However, metal materials generally have poor corrosion resistance, and particularly, aluminum easily forms corrosive substances against acids and alkalis. For this reason, after the cutting of the discharge port surface of the aluminum substrate, anticorrosion treatment is required. In practice, it is effective to apply a chemical conversion treatment such as a chromate treatment to the aluminum discharge port surface.
[0006]
Chemical conversion treatment is carried out by immersing or spraying the work in a chemical conversion treatment solution. Usually, pretreatment is performed to remove dust on the surface of the work and to bring out the active surface of the work metal. .
[0007]
As described above, there is a problem that the number of steps of the corrosion resistance treatment performed after cutting is large and complicated. In addition, the pretreatment liquid contains a chemical that hits a deleterious substance because it exposes an active surface of a metal, and there is also a problem that extra care must be taken during handling.
[0008]
In addition, it is known that the peripheral portion of the discharge port of the ink jet recording head is generally water-repellent to improve discharge stability. For this reason, a process of applying a water-repellent material to the peripheral portion is performed. In practice, a water-repellent organic polymer was dissolved in a solvent, and after coating, the solvent was dried with heat to form a water-repellent layer.
[0009]
However, recently, the cost of the printer has been reduced, and it has been necessary to reduce the cost of the recording head. Therefore, aluminum has come to be used for the substrate used for the ink jet recording head.
[0010]
On the other hand, in recent years, ink jet recording apparatuses have been used in fields other than printers such as copiers and textile printing apparatuses. In order to adhere ink to printer media other than paper such as OHP sheets and cloths, high alkalinity is required. The indicated inks are being used. In other words, in order to improve fixability and water resistance, pigments that are relatively insoluble in solvents may be used as dyes and pigments of the ink, and by using inks having high alkalinity to make full use of these dyes and pigments. In addition, dyes are easily dissolved, and pigments are improved in dispersion stability.
[0011]
When the high-alkali ink was filled in an ink jet recording head made of the aluminum substrate prepared as described above and a standing test was performed at a high temperature, a part of the substrate around the discharge port edge rarely changed color and corrosion occurred. did. When the head was mounted on a printer and printing was performed, the print quality was significantly deteriorated as compared with that before the standing test.
[0012]
In addition, in the case where the periphery of the discharge port was subjected to a chromate treatment in order to improve the corrosion resistance and then coated with a water-repellent organic polymer, sufficient water-repellency was not obtained.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-61-154947
[Patent Document 2]
JP-A-62-253457
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
A first object of the present invention is to provide a liquid jet recording head which can safely manufacture a head using an inexpensive aluminum substrate which solves the above-mentioned problems of the prior art with a small number of steps and has excellent head reliability. An object of the present invention is to provide a manufacturing method, a liquid jet recording head manufactured by the method, and a recording apparatus including the liquid jet head.
[0015]
A second object of the present invention is to provide a liquid jet recording head having a surface treatment layer having excellent water repellency and corrosion resistance and having excellent durability, and a recording apparatus provided with the liquid jet recording head. It is.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following means.
[0017]
That is, the present invention forms a photosensitive layer made of a positive type photoresist on an aluminum substrate having a liquid discharge energy generating unit, performs necessary exposure and development processing, and patterns the positive type photoresist. After coating the material for forming a liquid flow path, curing the material for forming a liquid flow path, forming a portion serving as an ejection port by cutting, and then dissolving and removing the patterned positive photoresist, the liquid flow path is formed. And a method for manufacturing a liquid jet recording head having a structure in which a liquid chamber portion is formed, wherein a corrosion-resistant treatment is performed on an ejection port portion of an aluminum substrate when the ejection port portion is cut. It is a suggestion.
[0018]
Further, the present invention provides a liquid jet recording head manufactured by the above-described method and a liquid jet recording head having a discharge port peripheral edge surface treated with aluminum for a substrate, wherein the surface treatment layer has a configuration of a surface treatment layer. , An underlayer in contact with the substrate, which is in contact with the substrate that has been subjected to chromate treatment, an outermost layer and an intermediate layer sandwiched between the underlayers, and a surface layer that is coated with a water-repellent organic polymer and is the outermost layer A liquid ejecting recording head having a surface treatment, characterized in that the liquid ejecting recording head is an electrothermal converter that generates thermal energy. The liquid jet recording head is of a full line type in which a plurality of ejection ports are provided over the entire width of a recording area of a recording medium; Head comprises discharge ports for multicolor is formed by integral molding.
[0019]
Further, the present invention includes at least the above-described recording head provided with an ink discharge port for discharging ink, facing a recording surface of a recording medium, and a member for mounting the recording head. A feature of the present invention is to propose a recording apparatus.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0021]
According to a first aspect of the present invention, a photosensitive layer made of a positive photoresist is formed by spin coating on an aluminum substrate on which an electrothermal transducer as a liquid discharge energy generating element is formed, and the resist is formed by pre-baking in an oven. Form a layer.
[0022]
After subjecting this to a resist layer shape and performing patterning by performing required exposure and development processing through a nozzle and a mask in a liquid chamber portion, a liquid channel forming material is coated, and the liquid channel forming material is cured. In addition, when cutting the discharge port portion, a corrosion-resistant treatment is performed on the discharge port portion of the aluminum substrate.
[0023]
Further, as a material for forming a liquid flow path, a low-temperature curing type epoxy resin composition or the like can be used.
[0024]
The cutting performed to form the discharge port surface can be performed using a diamond bite or the like for an aluminum substrate. The aluminum discharge port surface immediately after cutting is, of course, clean and active. Therefore, by spraying a corrosion-resistant treatment liquid such as a chemical conversion treatment liquid at the time of cutting, a sufficient corrosion-resistant treatment can be performed without using a pretreatment liquid. Further, unnecessary heat generated at the time of cutting can be removed by the anti-corrosion treatment liquid.
[0025]
Next, in the second invention, as shown in FIG. 2, in a liquid jet recording head in which the periphery of the discharge port is surface-treated using aluminum for the substrate 8, the surface treatment layer has a laminated structure, That is, the underlayer 12, which is in contact with the substrate, is subjected to the chromate treatment, the outermost surface 14, the intermediate layer 13 sandwiched between the underlayer 12, and the surface layer 14, which is the outermost surface coated with a water-repellent organic polymer.
[0026]
The types of chromate treatment used for the underlayer 14 of the present invention include chromate (chromic chromate) and chromate-phosphate (chromate phosphate).
[0027]
In the former, the components of chemical conversion coating and printing bath are composed of chromic acid and fluorine, and form a chromate film which is dipped or sprayed at normal temperature to 70 ° C. for 15 to 120 seconds. In the latter case, the chemical bath component is composed of chromic acid, fluorine and phosphoric acid, and is dipped or sprayed at normal temperature to 70 ° C. for 15 to 120 seconds to form a chromic acid-phosphate film.
[0028]
The intermediate layer 13 used in the present invention is made of resin, ceramic, metal, or the like. Examples of the resin include epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, silicone resin, polysulfone resin, polyimide resin, polyetherimide resin, and polyetherimide. An intermediate layer 13 is formed by applying and printing an ether amide resin or the like. Further, additives such as a solvent, a filler, and a silane coupling agent can be added to the resin as needed. Silicon dioxide and silicon nitride are used as the ceramic. Tantalum, tantalum aluminum or the like is used as the metal. The material is subjected to sputtering, vapor deposition, etc. to form the intermediate layer 13.
[0029]
The water-repellent polymer forming the surface layer 14 includes a photo-radical polymerization type fluororesin composition composed of a reactive oligomer containing an acryloyl group, a perfluorocyclopolymer which is a solvent drying type material, or a fluorosilicone coating agent. Used. The above-mentioned material is formed in the same manner as in the formation of the intermediate layer. For example, transfer is performed using a rubber plate or the like. Alternatively, it is applied using a sponge or the like. Printing is performed using a flexographic printing machine or the like to form the surface layer 14.
[0030]
The present invention provides an excellent effect particularly in an ink jet recording head and a recording apparatus in which a flying droplet is formed by utilizing thermal energy and recording is performed among the ink jet recording methods.
[0031]
Regarding the typical configuration and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the electrothermal transducer, heat energy is generated in the electrothermal transducer, and a recording head is produced. This is effective because film boiling occurs on the heat-acting surface of the liquid, and as a result, air bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal one-to-one can be formed. By discharging the liquid (ink) through the discharge opening by the growth and contraction of the bubble, at least one droplet is formed. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of the liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.
[0032]
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. No. 4,463,359 and US Pat. No. 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
[0033]
As a configuration of the recording head, in addition to a combination configuration (a linear liquid flow path or a right-angle liquid flow path) of a discharge port, a liquid path, and an electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned respective specifications, a thermal action A configuration using U.S. Pat. No. 4,558,333 or U.S. Pat. No. 4,459,600 which discloses a configuration in which a portion is arranged in a bent region is also included in the present invention.
[0034]
In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal transducer for a plurality of electrothermal transducers, and an aperture for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The present invention is also effective in a configuration based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration corresponding to a discharge unit.
[0035]
Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, the length is satisfied by a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above specification. The present invention can exhibit the above-mentioned effects more effectively, although it may be either a configuration or a configuration as a single recording head formed integrally.
[0036]
In addition, a replaceable chip-type recording head that can be electrically connected to the device main body and supplied with ink from the device main body by being attached to the device main body, or ink that is integrated with the recording head itself The present invention is also effective when a cartridge type recording head provided with a tank is used.
[0037]
It is preferable to add recovery means for the printhead, preliminary auxiliary means, and the like, which are provided as components of the printing apparatus of the present invention, since the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, capping means for the recording head, cleaning means, pressurizing or suction means, preheating means using an electrothermal transducer or another heating element or a combination thereof, and recording Performing a preliminary ejection mode for performing another ejection is also effective for performing stable printing.
[0038]
Further, the printing mode of the printing apparatus is not limited to a printing mode of only a mainstream color such as black, and may be a printing head integrally configured or a combination of a plurality of printing heads. The present invention is extremely effective for an apparatus having at least one of full colors.
[0039]
In the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid.However, an ink that solidifies at room temperature or below and softens at room temperature, or is a liquid, or in the above-described inkjet method, Generally, the temperature of the ink itself is controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. Anything should do.
[0040]
In addition, positively prevent temperature rise due to thermal energy by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or use ink that solidifies in a standing state to prevent evaporation of the ink. In any case, the ink is liquefied by the application of the thermal energy according to the recording signal, and the ink is liquefied and discharged as an ink liquid, or the thermal ink such as the one which starts to solidify when it reaches the recording medium. The use of an ink that liquefies for the first time by energy is also applicable in the present invention. In such a case, as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260, the ink is held as a liquid or solid in a porous sheet recess or through hole, It is good also as a form which opposes an electrothermal transducer. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
[0041]
In addition to the above, the recording apparatus according to the present invention may include, as an image output terminal of an information processing apparatus such as a word processor or a computer, a unit provided integrally or separately, a copying apparatus combined with a reader and the like, and a transmission / reception function. Facsimile machine having the following.
[0042]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
[0043]
Example 1
Were mixed to prepare a low-temperature curing type epoxy resin composition.
[0044]
A positive photoresist AZ-4903 (manufactured by Hoechst) is spin-coated to a thickness of 30 μm on an aluminum substrate on which an electrothermal transducer as a liquid ejection energy generating element is formed, and prebaked in an oven at 90 ° C. for 40 minutes. Was performed to form a resist layer. 800 mJ / cm on the resist layer by a mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon) via a mask pattern of a nozzle and a liquid chamber portion. 2 After pattern exposure with the exposure amount of, a resist pattern was obtained by developing using a 0.75 wt% aqueous solution of sodium hydroxide, followed by rinsing with ion-exchanged water, and post-baking at 70 ° C for 30 minutes.
[0045]
Next, the previously prepared low-temperature curing type epoxy resin composition was applied on the resist pattern of the nozzle portion using a microdispenser, covered with a painted aluminum substrate, and then cured at 80 ° C. for 2 hours.
[0046]
Next, in order to form a discharge port surface, a diamond chip saw made by Oriental Diamond Co., Ltd. was mounted on an automatic slicer DLS-61 / 50RMS manufactured by Disco Co., Ltd., and a chromate treatment liquid "Alchrome 713" manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. was cut. While cutting. After cutting, the discharge port surface was rinsed with pure water, dried, and immersed in acetone to dissolve and remove the resist.
[0047]
Even after storing the thus prepared head in an ink atmosphere of a Canon BJ printer BJC600 at 60 ° C. for one month, a highly reliable head having no change in appearance such as corrosion on the discharge port surface was obtained. Further, the liquid jet recording head thus prepared was capable of stable printing.
[0048]
Example 2
Were mixed to prepare a low-temperature curing type epoxy resin composition.
[0049]
A positive photoresist AZ-4903 (manufactured by Hoechst) is spin-coated to a thickness of 30 μm on a silicon substrate on which an electrothermal transducer as a liquid discharge energy generating element is formed, and prebaked in an oven at 90 ° C. for 40 minutes. Was performed to form a resist layer. 800 mJ / cm on the resist layer by a mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon) via a mask pattern of a nozzle and a liquid chamber portion. 2 After pattern exposure with the exposure amount of, a resist pattern was obtained by developing using a 0.75 wt% aqueous solution of sodium hydroxide, followed by rinsing with ion-exchanged water, and post-baking at 70 ° C for 30 minutes.
[0050]
Next, on the resist pattern of the nozzle portion, the previously prepared low-temperature curing type epoxy resin composition is applied by a microdispenser, and after performing a defoaming process for 5 minutes in a vacuum chamber, a hole is formed as a supply port. After bonding the opened PPS resin substrate, the substrate was cured at 80 ° C. for 2 hours.
[0051]
Next, in order to form a discharge port surface, a diamond chip saw made by Oriental Diamond Co., Ltd. was mounted on an automatic slicer DLS-61 / 50RMS manufactured by Disco Co., Ltd., and a chromate treatment liquid "Alchrome 713" manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd. was cut. While cutting. After cutting, the discharge port surface was rinsed with pure water, dried, and immersed in acetone to dissolve and remove the resist.
[0052]
Even after storing the thus prepared head in an ink atmosphere of a Canon BJ printer BJC600 at 60 ° C. for one month, a highly reliable head having no change in appearance such as corrosion on the discharge port surface was obtained. Further, the liquid jet recording head thus prepared was capable of stable printing.
[0053]
Example 3
Create a recording head. A positive type photoresist PMER-AR900 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is spin-coated as a photosensitive resin on an aluminum substrate 8 on which an electrothermal conversion element is formed as a liquid discharge energy generating unit, and prebaked, and then a liquid flow path is formed. 3 mJ / cm by a mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon Inc.) through the mask pattern of 2 Exposure was performed at an exposure amount of, followed by development processing and post-baking to form a mold to be a liquid flow path. Next, the top plate 11 prepared previously was combined with the substrate 8, and a thermosetting liquid flow path constituent material was injected between the top plate 11 and the substrate 8, followed by thermosetting. After curing, cutting was performed with a carbide metal saw (manufactured by Hitachi Tool Co., Ltd.) using a slicer DLS-61 (manufactured by DISCO) in order to form a discharge port surface of the recording head. Next, a surface treatment was performed on the face surface of the created recording head using the following method.
[0054]
CL-N251G (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) was used as a drug, immersed in a liquid having a ratio of 1: 3 to water at 40 ° C. for 30 seconds, washed with water, and washed with AM713 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) at 72 g / liter at 40 ° C. After immersion for two seconds, washing with water, and air-drying, the underlayer 12 was formed. After the cutting, the substrate was immersed in acetone to dissolve and remove the mold agent.
[0055]
Next, the intermediate layer 13 is formed on the face surface. The intermediate layer is SiO 2 Is formed by sputtering. SiO as target 2 Was sputtered for 1 hour under the conditions of an electrode of 2.0 (Kw) and an argon gas of 0.5 (Pa) by using a sputtering apparatus using, to form an intermediate layer 13.
[0056]
Finally, the surface layer 14 is formed. CYTOP CTL-807M (Asahi Glass), which is a perfluorocyclopolymer as a water-repellent organic polymer, was printed using Angstromer (manufactured by Nippon Photographic Printing Co., Ltd.) and dried at 150 ° C. for 1 hour to complete a recording head. .
[0057]
Example 4
Create a recording head. A positive type photoresist PMER-AR900 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is spin-coated as a photosensitive resin on an aluminum substrate 8 on which an electrothermal conversion element is formed as a liquid discharge energy generating unit, and prebaked, and then a liquid flow path is formed. 3 mJ / cm by a mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon Inc.) through the mask pattern of 2 Exposure was performed at an exposure amount of, followed by development processing and post-baking to form a mold to be a liquid flow path. Next, the top plate 11 prepared previously was combined with the substrate 8, and a thermosetting liquid flow path constituent material was injected between the top plate 11 and the substrate 8, followed by thermosetting. After curing, cutting was performed with a carbide metal saw (manufactured by Hitachi Tool Co., Ltd.) using a slicer DLS-61 (manufactured by DISCO) in order to form a discharge port surface of the recording head. Next, the prepared recording head was subjected to surface treatment using the following method.
[0058]
CL-N251G (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) was used as a drug, immersed in a liquid having a ratio of 1: 3 to water at 40 ° C. for 30 seconds, washed with water, and washed with AM713 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) at 72 g / liter at 40 ° C. 30 After immersion for two seconds, the substrate was washed with water and air-dried to form a base layer 12. After the cutting, the substrate was immersed in acetone to dissolve and remove the mold agent.
[0059]
Next, the intermediate layer 13 of the created recording head is formed. The intermediate layer 13 was formed by printing polyetheramide HIMAL HL-1200 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) as a resin. Actually, printing was performed using Angstromer (manufactured by Nissha Printing Co., Ltd.) as a flexographic printing machine, heated at 70 ° C. for 30 minutes, and dried at 180 ° C. for 1 hour.
[0060]
Finally, the surface layer 14 is formed. CYTOP CTL-807M (Asahi Glass), which is a perfluorocyclopolymer as a water-repellent organic polymer, was printed using Angstromer (manufactured by Nippon Photographic Printing Co., Ltd.) and dried at 150 ° C. for 1 hour to complete a recording head. .
[0061]
Example 5
Create a recording head. A positive type photoresist PMER-AR900 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is spin-coated as a photosensitive resin on an aluminum substrate 8 on which an electrothermal conversion element is formed as a liquid discharge energy generating unit, and prebaked, and then a liquid flow path is formed. 3 mJ / cm by a mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon Inc.) through the mask pattern of 2 Exposure was performed at an exposure amount of, followed by development processing and post-baking to form a mold to be a liquid flow path. Next, the top plate 11 prepared previously was combined with the substrate 8, and a thermosetting liquid flow path constituent material was injected between the top plate 11 and the substrate 8, followed by thermosetting. After curing, cutting was performed with a carbide metal saw (manufactured by Hitachi Tool Co., Ltd.) using a slicer DLS-61 (manufactured by DISCO) in order to form a discharge port surface of the recording head. Next, a surface treatment was performed on the face surface of the created recording head using the following method.
[0062]
CL-N251G (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) was used as a drug, immersed in a liquid having a ratio of 1: 3 to water at 40 ° C. for 30 seconds, washed with water, and washed with AM713 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) at 72 g / liter at 40 ° C. After immersion for two seconds, washing with water, and air-drying, the underlayer 12 was formed. After the cutting, the substrate was immersed in acetone to dissolve and remove the mold agent.
[0063]
Next, the intermediate layer 13 is formed on the face surface. The intermediate layer 13 is formed by sputtering TaAl. Using a sputtering apparatus using TaAl as a target, sputtering was performed for 1 hour under the conditions of an electrode of 2.0 (Kw) and an argon gas of 0.5 (Pa) to form an intermediate layer 13.
[0064]
Finally, the surface layer 14 is formed. CYTOP CTL-807M (Asahi Glass), which is a perfluorocyclopolymer as a water-repellent organic polymer, was printed using Angstromer (manufactured by Nippon Photographic Printing Co., Ltd.) and dried at 150 ° C. for 1 hour to complete a recording head. .
[0065]
Example 6
Create a recording head. A positive type photoresist PMER-AR900 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is spin-coated as a photosensitive resin on an aluminum substrate 8 on which an electrothermal conversion element is formed as a liquid discharge energy generating unit, and prebaked, and then a liquid flow path is formed. 3 mJ / cm by a mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon Inc.) through the mask pattern of 2 Exposure was performed at an exposure amount of, followed by development processing and post-baking to form a mold to be a liquid flow path. Next, the previously prepared top plate 11 was combined with the substrate, and a thermosetting liquid flow path constituent material was injected between the top plate 11 and the substrate 8, followed by thermosetting. After curing, cutting was performed with a carbide metal saw (manufactured by Hitachi Tool Co., Ltd.) using a slicer DLS-61 (manufactured by DISCO) in order to form a discharge port surface of the recording head. Next, a surface treatment was performed on the face surface of the created recording head using the following method.
[0066]
CL-N251G (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) was used as a drug, immersed in a liquid having a ratio of 1: 3 to water at 40 ° C. for 60 seconds, washed with water, and washed with AM701 (manufactured by Nippon Parkerizing Co.) at 72 g / liter at 40 ° C. After immersion for two seconds, washing with water, and air-drying, the underlayer 12 was formed. After the cutting, the substrate was immersed in acetone to dissolve and remove the mold agent.
[0067]
Next, the intermediate layer 13 is formed on the face surface. The intermediate layer 13 is made of SiO 2 Is formed by sputtering. SiO as target 2 Was sputtered for 1 hour under the conditions of an electrode of 2.0 (Kw) and an argon gas of 0.5 (Pa) by using a sputtering apparatus using, to form an intermediate layer 13.
[0068]
Finally, the surface layer 14 is formed. CYTOP CTL-807M (Asahi Glass), which is a perfluorocyclopolymer as a water-repellent organic polymer, was printed using Angstromer (manufactured by Nippon Photographic Printing Co., Ltd.) and dried at 150 ° C. for 1 hour to complete a recording head. .
[0069]
Example 7
Create a recording head. A positive type photoresist PMER-AR900 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is spin-coated as a photosensitive resin on an aluminum substrate 8 on which an electrothermal conversion element is formed as a liquid discharge energy generating unit, and prebaked, and then a liquid flow path is formed. 3 mJ / cm by a mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon Inc.) through the mask pattern of 2 Exposure was performed at an exposure amount of, followed by development processing and post-baking to form a mold to be a liquid flow path. Next, the top plate 11 prepared previously was combined with the substrate 8, and a thermosetting liquid flow path constituent material was injected between the top plate 11 and the substrate 8, followed by thermosetting. After curing, cutting was performed with a carbide metal saw (manufactured by Hitachi Tool Co., Ltd.) using a slicer DLS-61 (manufactured by DISCO) in order to form a discharge port surface of the recording head. Next, a surface treatment was performed on the face surface of the created recording head using the following method.
[0070]
CL-N251G (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) was used as a chemical, immersed in a liquid having a ratio of 1: 3 to water at 40 ° C. for 30 seconds, washed with water, and washed with AM701 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) at 72 g / liter at 40 ° C. 60 After immersion for two seconds, washing with water, and air-drying, the underlayer 12 was formed. After the cutting, the substrate was immersed in acetone to dissolve and remove the mold agent.
[0071]
Next, the intermediate layer 13 of the created recording head is formed. The intermediate layer 13 was formed by printing polyetheramide HIMAL HL-1200 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) as a resin. Actually, printing was performed using Angstromer (manufactured by Nissha Printing Co., Ltd.) as a flexographic printing machine, heated at 70 ° C. for 30 minutes, and dried at 180 ° C. for 1 hour.
[0072]
Finally, the surface layer 14 is formed. CYTOP CTL-807M (Asahi Glass), which is a perfluorocyclopolymer as a water-repellent organic polymer, was printed using Angstromer (manufactured by Nippon Photographic Printing Co., Ltd.) and dried at 150 ° C. for 1 hour to complete a recording head. .
[0073]
Example 8
Create a recording head. A positive type photoresist PMER-AR900 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is spin-coated as a photosensitive resin on an aluminum substrate 8 on which an electrothermal conversion element is formed as a liquid discharge energy generating unit, and prebaked, and then a liquid flow path is formed. 3 mJ / cm by a mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon Inc.) through the mask pattern of 2 Exposure was performed at an exposure amount of, followed by development processing and post-baking to form a mold to be a liquid flow path. Next, the top plate 11 prepared previously was combined with the substrate 8, and a thermosetting liquid flow path constituent material was injected between the top plate 11 and the substrate 8, followed by thermosetting. After curing, cutting was performed with a carbide metal saw (manufactured by Hitachi Tool Co., Ltd.) using a slicer DLS-61 (manufactured by DISCO) in order to form a discharge port surface of the recording head. Next, a surface treatment was performed on the face surface of the created recording head using the following method.
[0074]
CL-N251G (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) was used as a chemical, immersed in a liquid having a ratio of 1: 3 to water at 40 ° C. for 30 seconds, washed with water, and washed with AM701 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) at 72 g / liter at 40 ° C. 60 After immersion for two seconds, washing with water, and air-drying, the underlayer 12 was formed. After the cutting, the substrate was immersed in acetone to dissolve and remove the mold agent.
[0075]
Next, the intermediate layer 13 is formed on the face surface. The intermediate layer is formed by sputtering TaAl. Using a sputtering apparatus using TaAl as a target, sputtering was performed for 1 hour under the conditions of an electrode of 2.0 (Kw) and an argon gas of 0.5 (Pa) to form an intermediate layer 13.
[0076]
Finally, the surface layer 14 is formed. CYTOP CTL-807M (Asahi Glass), which is a perfluorocyclopolymer as a water-repellent organic polymer, was printed using Angstromer (manufactured by Nippon Photographic Printing Co., Ltd.) and dried at 150 ° C. for 1 hour to complete a recording head. .
[0077]
Comparative Example 1
Create a recording head. A positive photoresist PMER-AR900 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is spin-coated as a photosensitive resin on an aluminum substrate on which an electrothermal conversion element is formed as a liquid discharge energy generating unit, and prebaked. 3 mJ / cm by mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon Inc.) via a mask pattern 2 Exposure was performed at an exposure amount of, followed by development processing and post-baking to form a mold to be a liquid flow path. Next, the previously prepared top plate was combined with the substrate, a thermosetting liquid flow path constituent material was injected between the top plate and the substrate, and then thermosetting was performed. After curing, cutting was performed with a carbide metal saw (manufactured by Hitachi Tool Co., Ltd.) using a slicer DLS-61 (manufactured by DISCO) in order to form a discharge port surface of the recording head. Next, the recording head thus prepared was subjected to a surface treatment using the following method.
[0078]
CL-N251G (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) was used as a chemical, immersed in a liquid having a ratio of 1: 3 to water at 40 ° C. for 30 seconds, washed with water, and washed with AM713 (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) 72 g / liter at 40 ° C. 40 It was immersed for 2 seconds and air dried. After cutting, it was immersed in acetone to dissolve and remove the mold agent, thereby creating an ink discharge port.
[0079]
Finally, CYTOP CTL-807M (Asahi Glass), which is a perfluorocyclopolymer as a water-repellent organic polymer, is printed using Angstromer (manufactured by Nippon Photographic Printing Co., Ltd.), and dried at 150 ° C. for 1 hour. Was completed.
[0080]
Comparative Example 2
Create a recording head. A positive photoresist PMER-AR900 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) as a photosensitive resin is spin-coated on an aluminum substrate 1 on which an electrothermal conversion element is formed as a liquid discharge energy generating unit, and prebaked, and then a liquid flow path is formed. 3 mJ / cm by a mask aligner PLA-501 (manufactured by Canon Inc.) through the mask pattern of 2 Exposure was performed at an exposure amount of, followed by development processing and post-baking to form a mold to be a liquid flow path. Next, the top plate 4 previously prepared was combined with the substrate, a thermosetting liquid flow path constituent material was injected between the top plate and the substrate, and then thermosetting was performed. After the curing, cutting was performed with a carbide metal saw (manufactured by Hitachi Tool Co., Ltd.) using a slicer DLS-61 (manufactured by DISCO) in order to form a discharge port surface of the recording head. After cutting, it was immersed in acetone to dissolve and remove the mold agent, thereby creating an ink discharge port. Finally, CYTOP CTL-807M (Asahi Glass), which is a perfluorocyclopolymer as a water-repellent organic polymer, is printed using Angstromer (manufactured by Nippon Photographic Printing Co., Ltd.), and dried at 150 ° C. for 1 hour. Was completed.
[0081]
Next, recording heads having the configurations described in the above Examples and Comparative Examples were prepared and subjected to a storage test. The recording head to which the face surface ink was attached was left at 60 ° C. for one week in a container filled with ink so that the face surface was not immersed in the ink. After the standing, the appearance of the face surface of the recording head was evaluated and the contact angle was measured. In Examples 1 to 6, the decrease in the contact angle was small without any change in appearance such as discoloration as compared to before leaving. However, the contact angle of the face surface of the recording head described in Comparative Example 1 is lower than before contact. With regard to the recording head described in Comparative Example 2, there was a recording head in which a part of the face surface was discolored after standing and corroded portions were generated. Further, the above recording head was mounted on an ink jet printer to perform printing. The printed matter by the recording head described in Examples 3 and 4 had good print quality even after standing, but the printed matter by the recording head described in Comparative Example 1 had poorer print quality than before leaving. The printed matter by the recording head described in Comparative Example 2 had deteriorated print quality after standing.
[0082]
In the above-described embodiment, a serial type head is prepared. However, the present invention can be applied to a full line type head in which a plurality of ejection ports are provided over the entire width of a recording area of a recording medium. Alternatively, the present invention can be applied not only to a head for a single color, but also to a head in which discharge ports for multiple colors are integrally formed. In the above-described embodiment, an example in which an electrothermal conversion element is used as an energy generating element has been described. However, the present invention is also effective for an inkjet head having other energy generating elements.
[0083]
Other embodiments
Hereinafter, the liquid jet recording head and the liquid jet recording apparatus used in the present invention will be described.
[0084]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of such a liquid jet recording head. An electrothermal transducer 1103, a wiring 1104, and a liquid formed on a substrate 1102 through semiconductor manufacturing process steps such as etching, vapor deposition, and sputtering. A liquid jet recording head including a road wall 1105 and a top plate 1106 is shown. The recording liquid 1112 is supplied from a liquid storage chamber (not shown) into the common liquid chamber 1108 of the recording head 1101 through the liquid supply pipe 1107. In the figure, reference numeral 1109 denotes a liquid supply pipe connector. The liquid 1112 supplied into the common liquid chamber 1108 is supplied into the liquid passage 1110 by a so-called capillary phenomenon, and is stably held by forming a meniscus at the discharge port surface (orifice surface) at the leading end of the liquid passage. Here, by supplying electricity to the electrothermal converter 1103, the liquid on the electrothermal converter surface is heated rapidly, and bubbles are generated in the liquid path. The liquid is discharged from the discharge port 1111 by expansion and contraction of the bubbles. Droplets are formed.
[0085]
FIG. 5 is a schematic view of a liquid jet recording apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 5, a spiral groove 5004 of a lead screw 5005 that rotates via driving force transmission gears 5011 and 5009 in conjunction with forward and reverse rotation of a driving motor 5013 is shown. The engaging carriage HC has a pin (not shown) and is reciprocated in the directions of arrows a and b. A paper pressing plate 5002 presses the paper against the platen 5000 in the carriage movement direction. Reference numerals 5007 and 5008 denote home position detecting means for confirming the presence of the carriage lever 5006 in this area by photocouplers and switching the rotation direction of the motor 5013. Reference numeral 5016 denotes a member that supports a cap member 5022 that caps the entire surface of the recording head. Reference numeral 5015 denotes suction means that suctions the inside of the cap, and performs suction recovery of the recording head through the opening 5023 in the cap. Reference numeral 5017 denotes a cleaning blade. Reference numeral 5019 denotes a member which allows the blade to move in the front-rear direction. These members are supported by a main body support 5018. It goes without saying that the blade is not limited to this form and a known cleaning blade can be applied to the present embodiment. Reference numeral 5012 denotes a lever for starting suction for suction recovery, which moves with the movement of the cam 5020 which engages with the carriage, and which controls the movement of the drive force from the drive motor by a known transmission means such as clutch switching. Is done.
[0086]
The capping, cleaning, and suction recovery are performed so that desired operations can be performed at the corresponding positions by the action of the lead screw 5005 when the carriage comes to the home position side area. If this operation is performed, any of these can be applied in this example. Each of the above-described configurations is an excellent invention singly or in combination, and shows preferred configuration examples for the present invention.
[0087]
The apparatus has a drive signal supply unit for driving the ink ejection generating element.
[0088]
【The invention's effect】
As described above, the method for manufacturing a liquid jet recording head according to the first aspect of the present invention can be safely manufactured with a small number of head steps using an inexpensive aluminum substrate. Further, a head having excellent reliability can be obtained.
[0089]
Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a liquid jet recording head having a surface treatment layer having excellent water repellency and corrosion resistance and having excellent durability.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1G are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a conventional liquid jet recording head.
FIG. 2 is a perspective view of a liquid jet recording head according to Examples 3 to 8.
FIG. 3 is a detailed view of a face surface of a liquid jet recording head according to Examples 3 to 8.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a liquid jet recording head showing an example of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of a liquid jet recording apparatus to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 First substrate
2 Positive photoresist
3 Mask
4 Resist pattern
5 Liquid channel forming material
6 Second substrate
7 Liquid flow path
8 Substrate
9 Nozzle resin layer
10 Ink ejection port
11 Top plate
12 Underlayer
13 Middle class
14 Surface layer
