JP2005125619A - Liquid jetting recording head and its manufacturing method - Google Patents

Liquid jetting recording head and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2005125619A
JP2005125619A JP2003364101A JP2003364101A JP2005125619A JP 2005125619 A JP2005125619 A JP 2005125619A JP 2003364101 A JP2003364101 A JP 2003364101A JP 2003364101 A JP2003364101 A JP 2003364101A JP 2005125619 A JP2005125619 A JP 2005125619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
recording head
manufacturing
layer
jet recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2003364101A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Osumi
正紀 大角
Tadaki Inamoto
忠喜 稲本
Kazunari Ishizuka
一成 石塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2003364101A priority Critical patent/JP2005125619A/en
Publication of JP2005125619A publication Critical patent/JP2005125619A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jetting recording head which has a good dimensional accuracy and can be produced stably, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: The manufacturing method for the liquid jetting recording head includes a process in which nozzles are formed by coating a nozzle formation material to be hardened by a photoacid generation catalyst onto a substrate where an ink discharge pressure generating element and a solid layer that occupies at least a part to be a liquid passage are set, forming discharge openings in a nozzle formation member, and removing the solid layer. The solid layer is made two layers, and an ultraviolet ray absorber is included in the most front face layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体噴射(以下、「インクジェット」と言う)記録方式に用いる記録液(インク)小滴を発生するための液体噴射記録ヘッド及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a liquid jet recording head for generating recording liquid (ink) droplets used in a liquid jet (hereinafter referred to as “inkjet”) recording method and a method for manufacturing the same.

インクジェット記録方式に適用されるインクジェット記録ヘッドは、一般に微細なインク吐出口(オリフィス)、液流路及びこの液流路の一部に設けられる液体吐出エネルギー発生部を複数備えている。そして、このようなインクジェット記録ヘッドで高品位の画像を得るためには、前記吐出口から吐出されるインク小滴がそれぞれの吐出口より常に同じ体積、吐出速度で吐出されることが望ましい。   An ink jet recording head applied to the ink jet recording system generally includes a plurality of fine ink discharge ports (orifices), a liquid flow path, and a plurality of liquid discharge energy generating portions provided in a part of the liquid flow path. In order to obtain a high-quality image with such an ink jet recording head, it is desirable that the ink droplets ejected from the ejection ports are always ejected from the ejection ports at the same volume and ejection speed.

これを達成するために、例えば特許文献1〜3には、インク吐出圧力発生素子(電気熱変換素子)に記録情報に対応して駆動信号を印加し、電気熱変換素子にインクの核沸騰を超える急激な温度上昇を与える熱エネルギーを発生させ、インク内に気泡を形成させ、この気泡の圧力によりインク液滴を吐出させる方法が開示されている。   In order to achieve this, for example, in Patent Documents 1 to 3, a drive signal is applied to the ink discharge pressure generating element (electrothermal conversion element) in accordance with the recording information, and the nucleate boiling of the ink is applied to the electrothermal conversion element. There is disclosed a method of generating thermal energy that gives a rapid temperature rise exceeding, forming bubbles in the ink, and ejecting ink droplets by the pressure of the bubbles.

このような方法を実現するためのインクジェット記録ヘッドとしては、電気熱変換素子とオリフィスとの距離(以下、「OH距離」と称する)は、正確に、再現性良く設定できることが必要である。   As an ink jet recording head for realizing such a method, the distance between the electrothermal transducer and the orifice (hereinafter referred to as “OH distance”) needs to be set accurately and with good reproducibility.

従来、この種のインクジェット記録ヘッドの製造方法としては、例えば特許文献4,5に記載されている方法、即ち、インク吐出圧力発生素子が形成された基板上にインク流路及びオリフィス部から成るノズルを感光性樹脂材料を使用してパターン形成し、この上にガラス板等の蓋を接合する方法や、例えば特許文献6に記載されている方法、即ち、溶解可能な樹脂にてインク流路パターンを形成し、このパターンをエポキシ樹脂等で被覆して前記樹脂を硬化し、基板を切断後に前記溶解可能な樹脂パターンを溶出除去する方法等がある。   Conventionally, as a method of manufacturing this type of ink jet recording head, for example, the method described in Patent Documents 4 and 5, that is, a nozzle comprising an ink flow path and an orifice portion on a substrate on which an ink discharge pressure generating element is formed. A pattern is formed using a photosensitive resin material, and a lid such as a glass plate is joined thereto, or a method described in Patent Document 6, for example, an ink flow path pattern with a soluble resin The pattern is coated with an epoxy resin, the resin is cured, and the soluble resin pattern is eluted and removed after the substrate is cut.

しかしながら、これらの方法は、何れも気泡の成長方向と吐出方向とが異なる(ほぼ垂直)タイプ(エッジシュータ)のインクジェット記録ヘッドの製造方法である。そして、このタイプのヘッドにおいては、基板を切断することによりインク吐出圧力発生素子とオリフィスとの距離が設定されるため、インク吐出圧力発生素子とオリフィスとの距離の制御においては、切断精度が極めて重要な要因となる。しかしながら、切断はダイシングソー等の機械的手段にて行うことが一般的であり、高い精度を実現することは困難である。   However, any of these methods is a method of manufacturing an ink jet recording head of an (almost vertical) type (edge shooter) in which the bubble growth direction and the ejection direction are different. In this type of head, since the distance between the ink discharge pressure generating element and the orifice is set by cutting the substrate, the cutting accuracy is extremely high in controlling the distance between the ink discharge pressure generating element and the orifice. It becomes an important factor. However, cutting is generally performed by mechanical means such as a dicing saw, and it is difficult to achieve high accuracy.

又、気泡の成長方向と吐出方向とがほぼ同じタイプ(サイドシュータ)のインクジェット記録ヘッドの製造方法としては、例えば特許文献7に記載されている方法、即ち、基板とオリフィスプレートとなるドライフィルムとを、パターニングされた別のドライフィルムを介して接合し、フォトリングラフィーによってオリフィスを形成する方法や、例えば特許文献8に記載されている方法、即ち、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と電鋳加工により製造されるオリフィスプレートとをパターニングされたドライフィルムを介して接合する方法等がある。   In addition, as a method of manufacturing an ink jet recording head of a type (side shooter) in which the bubble growth direction and the discharge direction are substantially the same, for example, a method described in Patent Document 7, that is, a dry film serving as a substrate and an orifice plate, Are bonded through another patterned dry film and an orifice is formed by photolithography, for example, a method described in Patent Document 8, that is, a substrate on which an ink discharge pressure generating element is formed. There is a method of joining an orifice plate manufactured by electroforming via a patterned dry film.

しかしながら、これらの方法では、何れもオリフィスプレートを薄く(例えば20μm以下)、且つ、均一に作製することは困難であり、たとえ作製できたとしても、インク吐出圧力発生素子が形成された基板との接合工程は、オリフィスプレートの脆弱性により極めて困難となる。そこで、以下に説明する製造方法が、本出願人により、特許文献9により開示されている。   However, in any of these methods, it is difficult to make the orifice plate thin (for example, 20 μm or less) and uniformly, and even if it can be made, it is difficult to produce the orifice plate with the substrate on which the ink discharge pressure generating element is formed. The joining process becomes extremely difficult due to the fragility of the orifice plate. Therefore, a manufacturing method described below is disclosed in Patent Document 9 by the present applicant.

即ち、図1〜図6に示すように、インク吐出圧発生素子とオリフィス間の距離を極めて高い精度で短く且つ再現性良く設定可能で、高品位記録を可能にするため、インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に、溶解可能な樹脂にてインク流路パターンを形成する工程と、常温にて固体状のエポキシ樹脂を含む被覆樹脂を溶媒に溶解して、これを溶解可能な樹脂層上にソルベントコートすることによって、溶解可能な樹脂層上にインク流路壁となる被覆樹脂層を形成する工程と、インク吐出圧力発生素子上方の被覆樹脂層にインク吐出口を形成する工程と、溶解可能な樹脂層を溶出する工程とを有することを特徴とするものである。   That is, as shown in FIGS. 1 to 6, the distance between the ink discharge pressure generating element and the orifice can be set with a very high accuracy, short and with good reproducibility, and the ink discharge pressure generating element can be recorded with high quality. A step of forming an ink flow path pattern with a resin that can be dissolved on a substrate on which a resin is formed, and a resin layer in which a coating resin containing a solid epoxy resin at room temperature is dissolved in a solvent, and the resin layer can be dissolved Forming a coating resin layer serving as an ink flow path wall on the dissolvable resin layer by performing solvent coating thereon; forming an ink discharge port in the coating resin layer above the ink discharge pressure generating element; And a step of eluting a soluble resin layer.

しかし、紫外線を被覆樹脂層に照射し、パターン形成を行う際、吐出口部分は照射されない領域であるにも拘らず、流路パターンとの境に僅かなスカム(現像残渣)が発生することが確認されている。このスカムは、被覆樹脂層を紫外線により照射したとき、インク流路パターン層と被覆樹脂層の界面で光の反射が生じ、本来の未露光部分に光が回り込み被覆樹脂層が僅かに硬化したためと考えられている。このインク吐出口とインク流路の境界部に形成されるひさし状のスカムは、極微小のため問題ないと判断されていた。   However, when patterning is performed by irradiating the coating resin layer with ultraviolet rays, a slight scum (development residue) may be generated at the boundary with the flow path pattern even though the discharge port portion is not irradiated. It has been confirmed. This scum is because when the coating resin layer is irradiated with ultraviolet rays, light is reflected at the interface between the ink flow path pattern layer and the coating resin layer, and light wraps around the original unexposed portion and the coating resin layer is slightly cured. It is considered. The eaves-like scum formed at the boundary between the ink discharge port and the ink flow path has been determined to be no problem because it is extremely small.

しかし、近年のプリンタにおいては、益々高画質化、高精細化の傾向にあり、インク吐出量は少なくなるため、吐出口寸法は益々微細化していくので、これらのスカムの大きさが従来と同じ大きさであっても、相対的に吐出特性、取り分けインク液滴方向に与える影響が大きくなり、問題視されるようになってきた。   However, in recent printers, there is a trend toward higher image quality and higher definition, and since the amount of ink discharged is reduced, the size of the discharge port is becoming increasingly finer, so the size of these scums is the same as before. Even the size has a relatively large effect on the ejection characteristics and, in particular, the ink droplet direction, and has become a problem.

そのため、これらのスカムを無くす、若しくは、より小さくする必要が生じた。この問題を解決する方法として、本出願人により特許文献10により、インク流路となる部分を占有する固体層に塩基性物質を添加する製造方法が開示されている。この方法によれば、固体層とノズル形成材料から成る相溶層に固体層に含まれている塩基性物質が混ざり込み、酸発生触媒による硬化反応が阻害されるので、ノズル形成材料を除去する際に相溶層が除去され、スカムの発生がなくなる。   For this reason, these scums need to be eliminated or made smaller. As a method for solving this problem, Patent Document 10 discloses a manufacturing method in which a basic substance is added to a solid layer that occupies a portion that becomes an ink flow path. According to this method, since the basic substance contained in the solid layer is mixed into the compatible layer composed of the solid layer and the nozzle forming material, and the curing reaction by the acid generation catalyst is inhibited, the nozzle forming material is removed. At this time, the compatible layer is removed, and scum is eliminated.

しかし、ノズル形成材料の硬化反応を阻害させる物質を扱うので生産現場では管理を注意して行わないと硬化が進まない、若しくは進みにくいというトラブルの発生する可能性がある。硬化反応の進み方が変われば吐出特性に大きな影響を与える吐出口の寸法精度が悪くなる。又、ノズル形成材料が長期の使用により基板から剥離し、インク吐出性能の劣化という問題も生じてくる。   However, since a substance that inhibits the curing reaction of the nozzle forming material is handled, there is a possibility that a problem that curing does not proceed or difficult to proceed unless care is taken at the production site. If the progress of the curing reaction is changed, the dimensional accuracy of the discharge port, which greatly affects the discharge characteristics, is deteriorated. Further, the nozzle forming material is peeled off from the substrate due to long-term use, which causes a problem of deterioration in ink discharge performance.

又、本出願人による特許文献11には、ノズル形成材料中に、紫外線を吸収又は散乱させる成分を含有させることで、ノズル材料をパターン露光する際、照射エネルギーの入射方向に対して液吐出口断面積が徐々に大となるような潜像を形成し、インク吐出エネルギー発生部に向かって断面積が大きい吐出口を形成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が記載されている。   Further, in Patent Document 11 by the present applicant, when a nozzle material is subjected to pattern exposure by including a component that absorbs or scatters ultraviolet rays, a liquid discharge port with respect to the incident direction of irradiation energy is included in the nozzle forming material. A method of manufacturing an ink jet recording head is described in which a latent image having a gradually increasing cross-sectional area is formed, and an ejection port having a large cross-sectional area is formed toward an ink ejection energy generating portion.

この製造方法では、ノズル形成材料と固体層の界面反射した紫外線は、ノズル形成材料中で減衰するのでスカムの発生がなくなる若しくは非常に小さいものとなる。   In this manufacturing method, the ultraviolet rays reflected at the interface between the nozzle forming material and the solid layer are attenuated in the nozzle forming material, so that no scum is generated or very small.

しかし、この発明の目的は、インク滴の吐出周波数を上げるために、インク吐出口断面積が徐々に大となるテーパー形状にすることにある。そのため、実施の形態では光を散乱させる無機の顔料粒子を使用している。添加されたものは不均一系であり、添加量も10〜35%と多い。   However, an object of the present invention is to provide a tapered shape in which the cross-sectional area of the ink discharge port gradually increases in order to increase the discharge frequency of the ink droplets. Therefore, in the embodiment, inorganic pigment particles that scatter light are used. What is added is a heterogeneous system, and the amount added is as large as 10 to 35%.

上記発明は吐出口断面が徐々に大となるテーパー形状となっているため、形状の管理が難しく安定して生産することが難しい。又、微小インクの吐出の際は、ノズル密度が高くなるのでスソ広がりの形状はノズル密度が上げられず不利である。   Since the invention has a tapered shape in which the discharge port cross section gradually increases, it is difficult to control the shape and to produce stably. Further, when ejecting minute ink, the nozzle density increases, so that the shape of the splay spread is disadvantageous because the nozzle density cannot be increased.

特開平4−10940号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-10940 特開平4−10941号公報JP-A-4-10941 特開平4−10942号公報JP-A-4-10942 特開昭57−208255号公報JP-A-57-208255 特開昭57−208256号公報JP-A-57-208256 特開昭61−154947号公報JP 61-154947 A 特開昭58−8658号公報Japanese Patent Laid-Open No. 58-8658 特開昭62−264975号公報JP 62-264975 A 特開平6−286149号公報JP-A-6-286149 特開2001−179990号公報JP 2001-179990 A 特開2001−179979号公報JP 2001-179799 A

本発明は以上のような従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、インク吐出特性が安定し、且つ、信頼性の高い液体噴射記録ヘッドとその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a liquid jet recording head having stable ink ejection characteristics and high reliability, and a method for manufacturing the same. There is.

本発明は、下記の各項(1)〜(4)の何れかに示す液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供することにより、前記目的を達成しようとするものである。
(1)インク吐出圧力発生素子と、少なくとも液路となる部分を占有する固体層とが設けられた基体上に、光酸発生触媒により硬化されるノズル形成材料を被覆し、ノズル形成部材に吐出口を形成し、前記固体層を除去することによりノズルを形成する工程を包含する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、前記固体層を2層にし、ノズル形成材料であるエポキシ樹脂との接触面で将来ノズルが形成される部分が流路形成に使用される従来からの層とは違い、紫外線吸収剤を含む層であることを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方法。
(2)紫外線吸収剤の添加量が固体層の他の固形分に対して0.01〜10重量%であることを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方法
(3)最表面層の紫外線吸収剤を含む層の膜厚が0.1μm〜10μmであることを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方法。
(4)紫外線吸収剤の添加量が固体層の他の固形分に対して0.01〜10重量%であり、固体層の2層のうち最表面層の紫外線吸収剤を含む層の膜厚が0.1μm〜10μmであることを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方法。
The present invention intends to achieve the above object by providing a method of manufacturing a liquid jet recording head according to any one of the following items (1) to (4).
(1) A substrate on which an ink discharge pressure generating element and a solid layer that occupies at least a portion serving as a liquid path are coated with a nozzle forming material that is cured by a photoacid generating catalyst, and discharged onto a nozzle forming member. In a method of manufacturing a liquid jet recording head including a step of forming a nozzle by forming an outlet and removing the solid layer, the solid layer is divided into two layers, and is in contact with an epoxy resin that is a nozzle forming material. A method for manufacturing a liquid jet recording head, wherein a portion where a nozzle is formed in the future is a layer containing an ultraviolet absorber, unlike a conventional layer used for forming a flow path.
(2) A method for producing a liquid jet recording head, characterized in that the addition amount of the ultraviolet absorber is 0.01 to 10% by weight relative to the other solid content of the solid layer. (3) Ultraviolet absorption of the outermost surface layer A method of manufacturing a liquid jet recording head, wherein the layer containing the agent has a thickness of 0.1 μm to 10 μm.
(4) The amount of the ultraviolet absorber added is 0.01 to 10% by weight with respect to the other solid content of the solid layer, and the film thickness of the outermost layer containing the ultraviolet absorber of the two solid layers. Is 0.1 μm to 10 μm. A method of manufacturing a liquid jet recording head.

本発明によれば、吐出圧発生素子と、少なくとも流路となる部分を専有する固体層と、設けられた基板上に光酸発生触媒により硬化されるノズル形成部材を被覆し、露光現像により吐出口を形成し、固体層を除去することによりインク流路を形成する工程を包含するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、固体層を2層にし最表層に紫外線吸収剤を含有するレジストを使用することでインク流路の一部に発生するスカムを極小さいレベル、若しくは全く無いレベルまで抑えることができる。そのため、微小インク滴を吐出するインクジェト記録ヘッドにおいても吐出の乱れが問題となることがない。   According to the present invention, the discharge pressure generating element, the solid layer exclusively occupied by at least a portion serving as the flow path, and the nozzle forming member cured by the photoacid generating catalyst are coated on the provided substrate, and discharged by exposure and development. In a method of manufacturing an ink jet recording head including a step of forming an ink flow path by forming an outlet and removing a solid layer, a resist containing an ultraviolet absorber in the outermost layer with two solid layers is used. Thus, the scum generated in a part of the ink flow path can be suppressed to a very small level or not at all. Therefore, even in an inkjet recording head that ejects minute ink droplets, ejection disturbance does not become a problem.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施の形態では、図1〜図7に示す手順に従って、ンクジェット記録ヘッドを作製した。尚、図1〜図6には、前記従来例(特開平6−286149号公報)に示された基本的な製法の一部をも重複的に含めて説明している。   In the present embodiment, the ink jet recording head was manufactured according to the procedure shown in FIGS. 1 to 6 also illustrate part of the basic manufacturing method shown in the conventional example (Japanese Patent Laid-Open No. 6-286149).

前記従来例においては、例えば図1にその模式的斜視図を示すような、ガラス、セラミックス、プラスチック或は金属等から成る基板1が用いられる。   In the conventional example, a substrate 1 made of glass, ceramics, plastic, metal, or the like as shown in a schematic perspective view of FIG. 1 is used.

このような基板1は、液流路構成部材の一部として機能し、又、後述のインク流路及びインク吐出口(オリフィス)を形成する材料層の支持体として機能し得るものであれば、その形状、材質等に特に限定されることなく使用できる。上記基板1上には、電気熱変換素子或は圧電素子等のインク吐出エネルギー発生素子2が所望の個数配置される。このようなインク吐出エネルギー発生素子2によって、インクとしてのインク小滴を吐出させるための吐出エネルギーがインクに与えられ、記録が行われる。   If such a substrate 1 functions as a part of a liquid flow path component, and can function as a support for a material layer that forms an ink flow path and an ink discharge port (orifice) described later, The shape, material, etc. can be used without any particular limitation. A desired number of ink discharge energy generating elements 2 such as electrothermal conversion elements or piezoelectric elements are arranged on the substrate 1. By such an ink ejection energy generating element 2, ejection energy for ejecting ink droplets as ink is given to the ink, and recording is performed.

因に、例えば、上記インク吐出エネルギー発生素子2として電気熱変換素子が用いられるときには、この素子が近傍のインクを加熱することにより、インクに状態変化を生じせしめ吐出エネルギーを発生する。又、例えば圧電素子が用いられるときは、この素子の機械的振動によって吐出エネルギーが発生される。   For example, when an electrothermal conversion element is used as the ink discharge energy generating element 2, the element heats nearby ink, thereby causing a change in state of the ink and generating discharge energy. For example, when a piezoelectric element is used, ejection energy is generated by mechanical vibration of the element.

尚、これらの素子2には、これら素子を動作させるための不図示の制御信号入力用電極が接続されている。又、一般的には、これら吐出エネルギー発生素子2の耐用性の向上を目的として、保護層等の各種機能層が設けられるが、勿論、このような機能層を設けることは一向に差し支えない。   These elements 2 are connected to control signal input electrodes (not shown) for operating these elements. In general, various functional layers such as a protective layer are provided for the purpose of improving the durability of the ejection energy generating element 2, but it is of course possible to provide such a functional layer.

図1において、インク供給のための開口部3を基板1上に予め設けておき、基板1の後方よりインクを供給する形態を例示した。この開口部3の形成においては、基板1に穴を形成できる手段であれば、何れの方法も使用できる。例えば、ドリル等の機械的手段にて形成しても良く、レーザ等の光エネルギーを使用しても差支えない。又、基板1にレジストパターン等を形成して化学的にエッチングしても差支えない。勿論、インク供給口3を基板1に形成せず、樹脂パターンに形成し、基板1に対してインク吐出口8と同じ面に設けても良い。   In FIG. 1, an example in which an opening 3 for supplying ink is provided in advance on the substrate 1 and ink is supplied from the rear of the substrate 1 is illustrated. Any method can be used for forming the opening 3 as long as it is a means capable of forming a hole in the substrate 1. For example, it may be formed by a mechanical means such as a drill, or light energy such as a laser may be used. Further, a resist pattern or the like may be formed on the substrate 1 and chemically etched. Of course, the ink supply port 3 may not be formed in the substrate 1 but may be formed in a resin pattern and provided on the same surface as the ink discharge port 8 with respect to the substrate 1.

次いで、図2(図1のA−A’断面図)の「溶解可能な流路パターン形成図」に示すように、上記インク吐出エネルギー発生素子2を含む基板1上に、溶解可能な樹脂にてインク流路パターン4(固体層)を形成する。最も一般的な手段としては、感光性材料にて形成する手段が挙げられるが、スクリーン印刷法等の手段にても形成は可能である。感光性材料を使用する場合においては、インク流路パターンが溶解可能であるため、ポジ型レジストか、或は溶解性変化型のネガ型レジストの使用が可能である。   Next, as shown in the “dissolvable flow path pattern formation diagram” in FIG. 2 (AA ′ cross-sectional view in FIG. 1), the dissolvable resin is formed on the substrate 1 including the ink discharge energy generating element 2. Thus, the ink flow path pattern 4 (solid layer) is formed. As the most general means, there is a means of forming with a photosensitive material, but it can also be formed by means of a screen printing method or the like. In the case of using a photosensitive material, the ink flow path pattern can be dissolved, so that it is possible to use a positive resist or a solubility-changing negative resist.

ここで本発明では、ノズル流路パターン(固体層)の最表層に紫外線吸収材を含む層にする。これは、後の工程で固体層上に被覆樹脂層の樹脂溶液を塗布する際、極僅か2層の間で互いに溶け合った層(相溶層)が形成されるが、この層に紫外線吸収剤も含有させることで、被覆樹脂層に紫外線のパターン照射により吐出口を形成する際、インク流路パターン層と被覆樹脂層の界面で発生する光の反射を減衰させ、スカムを抑えようとするものである。又、紫外線吸収剤含有レジスト単体での使用には、従来レジストと比して多くの露光エネルギーを要するため、露光時間が増大し生産性に問題を起こすことを回避することができる。   Here, in the present invention, the outermost layer of the nozzle flow path pattern (solid layer) is a layer containing an ultraviolet absorber. This is because when a resin solution of a coating resin layer is applied onto a solid layer in a later step, a layer (compatible layer) that is mutually melted between only two layers is formed. In addition, when a discharge port is formed in the coating resin layer by irradiating an ultraviolet pattern, the reflection of light generated at the interface between the ink flow path pattern layer and the coating resin layer is attenuated to suppress scum. It is. Further, since the use of the ultraviolet absorber-containing resist alone requires a lot of exposure energy as compared with the conventional resist, it is possible to avoid an increase in exposure time and a problem in productivity.

ここで、添加できる紫外線吸収剤の例としては以下のものが挙げられる。   Here, the following are mentioned as an example of the ultraviolet absorber which can be added.

2,4−ジ−ヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノン、2,2’−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、フェニルサリシレート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等である。これ以外のものであっても、本発明の主旨を逸脱しないものであれば使用することができる。   2,4-di-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzyloxy Benzophenone, 2,2′-hydroxy-4-methoxybenzophenone, phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4-di-t-butylphenyl-3 ′, 5 ′ -Di-t-butyl-4-hydroxybenzoate and the like. Other than this can be used as long as it does not depart from the gist of the present invention.

紫外線吸収剤の添加量としては、0.01部〜10%が好ましい。より好ましくは0.03%〜5%である。これ以上添加量が少ないと、紫外線吸収剤の添加効果が得られない。又、添加量がこれより多いとスカムの問題はなくなるが、基板に到達する紫外線が減衰し過ぎ型材の露光時間が長くなり生産性が悪くなる。又、パターン側面形状も設計で意図したものと変わってくるので問題である。2層化に当たり、最表層の紫外線吸収材添加層のレジストは0.1μm〜10μmが好ましい。より好ましくは0.5μm〜2μmである。0.1μm以下では、紫外線吸収剤の添加効果が得られない。又、10μm以上になると添加量がこれより多いとスカムの問題はなくなるが、基板に到達する紫外線が減衰し過ぎ型材の露光時間が長くなり生産性が悪くなる。又、パターン側面形状も設計で意図したものと変わってくるので問題である。   The addition amount of the ultraviolet absorber is preferably 0.01 to 10%. More preferably, it is 0.03% to 5%. If the addition amount is too small, the effect of adding the ultraviolet absorber cannot be obtained. If the added amount is larger than this, the problem of scum disappears, but the ultraviolet rays reaching the substrate are attenuated too much, and the exposure time of the mold material becomes longer, resulting in poor productivity. In addition, the side surface shape of the pattern is also different from the one intended by the design, which is a problem. In forming the two layers, the outermost layer of the ultraviolet absorber addition layer preferably has a resist of 0.1 μm to 10 μm. More preferably, it is 0.5 μm to 2 μm. When the thickness is 0.1 μm or less, the effect of adding an ultraviolet absorber cannot be obtained. On the other hand, if the added amount exceeds 10 μm, the problem of scum is eliminated, but the ultraviolet rays reaching the substrate are attenuated too much, and the exposure time of the mold material becomes longer, resulting in poor productivity. In addition, the side surface shape of the pattern is also different from the one intended by the design, which is a problem.

このインク流路パターンである固体層の形成の方法として、基板1上にインク供給口3を設けた基板1を使用する場合には、この感光性材料を適当な溶剤に溶解し、PET(ポリエチレンテレクタラート)等のフィルム上に塗布、乾燥してドライフイルムを作製し、ラミネートによって形成することが好ましい。上述のドライフィルムとしては、ポリメチルイソプロピルトン、ポリビニルケトン等のビニルケトン系光崩壊性高分子化合物を好適に用いることができる。その理由は、これら化合物は、光照射前は高分子化合物としての特性(被膜性)を維持しており、インク供給口3上にも容易にラミネート可能であるためである。同様に2層目の紫外線吸収材を添加したポジレジストもドライフィルムに作製し、基板に転写する。   As a method of forming the solid layer as the ink flow path pattern, when using the substrate 1 provided with the ink supply port 3 on the substrate 1, this photosensitive material is dissolved in an appropriate solvent and PET (polyethylene) is used. It is preferable to form a dry film by applying and drying on a film such as terectrate) and then laminating. As the above-mentioned dry film, vinyl ketone photodegradable polymer compounds such as polymethyl isopropyltone and polyvinyl ketone can be suitably used. The reason is that these compounds maintain characteristics (film properties) as a polymer compound before light irradiation and can be easily laminated on the ink supply port 3. Similarly, a positive resist to which a second-layer ultraviolet absorber is added is also formed on a dry film and transferred to a substrate.

又、インク供給口3に、後工程で除去可能な充填物を配置し通常のスピンコート法、ロールコート法等で多層被膜を形成しても差支えない。   In addition, it is possible to arrange a filling material that can be removed in a subsequent process at the ink supply port 3 and form a multilayer coating by a normal spin coating method, a roll coating method, or the like.

このように、溶解可能な固体層で形成したインク流路パターン4上に、図3の「被覆樹脂層形成図」に示すように、更にノズル形成材料である被覆樹脂層5を通常のスピンコート法、ロールコート法等で形成する。   In this way, on the ink flow path pattern 4 formed of a dissolvable solid layer, as shown in “Coating resin layer formation diagram” of FIG. It is formed by a method such as a roll coating method.

ここで、この樹脂層5を形成する工程において、溶解可能な樹脂パターンを極力変形させない等の特性が必要となる。即ち、被覆樹脂層5を溶剤に溶解し、これをスピンコート、ロールコート等で溶解可能な樹脂パターン4上に形成する場合、溶解可能な樹脂パターン4を極力溶解しないように溶剤を選択する必要がある。本発明の場合、溶解可能な樹脂パターン中に紫外線吸収剤を含有させ、被覆樹脂層との間に形成される相溶層部に紫外線吸収剤を含有させるものであるから、被覆樹脂層の形成時に溶解可能な樹脂パターンが全く溶けない場合は、本発明は無効となるが、実際は相溶層が皆無ということはなく、極薄い層で形成されており、その程度であっても本発明の効果は充分得られる。   Here, in the process of forming the resin layer 5, characteristics such as not causing deformation of the dissolvable resin pattern as much as possible are required. That is, when the coating resin layer 5 is dissolved in a solvent and formed on the resin pattern 4 that can be dissolved by spin coating, roll coating, or the like, it is necessary to select the solvent so as not to dissolve the soluble resin pattern 4 as much as possible. There is. In the case of the present invention, an ultraviolet absorber is contained in a dissolvable resin pattern, and an ultraviolet absorber is contained in a compatible layer portion formed between the coating resin layer and the coating resin layer is formed. If the resin pattern that is sometimes soluble is not dissolved at all, the present invention becomes ineffective, but actually there is no compatible layer, and it is formed of an extremely thin layer. A sufficient effect is obtained.

次に、被覆樹脂層5について説明する。   Next, the coating resin layer 5 will be described.

被覆樹脂層5としては、インク吐出口3をフォトリソグラフィーで容易に且つ精度良く形成できることから、感光性のものが好ましい。このような感光性被覆樹脂層5は、構造材料としての高い機械的強度、基板1との密着性、耐インク性と、同時にインク吐出口の微細なパターンをパターニングするための解像性が要求される。ここでは、鋭意検討の結果、エポキシ樹脂のカチオン重合硬化物が構造材料として優れた強度、密着性、耐インク性を有し、且つ、前記エポキシ樹脂が常温にて固体状であれば、優れたパターニング特性を有することを見出した。   The coating resin layer 5 is preferably photosensitive because the ink discharge ports 3 can be easily and accurately formed by photolithography. Such a photosensitive coating resin layer 5 is required to have high mechanical strength as a structural material, adhesion to the substrate 1, ink resistance, and resolution for patterning a fine pattern of ink discharge ports at the same time. Is done. Here, as a result of intensive studies, the cationic polymerization cured product of an epoxy resin has excellent strength, adhesion, and ink resistance as a structural material, and is excellent if the epoxy resin is solid at room temperature. It has been found that it has patterning properties.

エポキシ樹脂のカチオン重合硬化物は、通常の酸無水物若しくはアミンによる硬化物に比較して、高い架橋密度(高Tg)を有するため、構造材として優れた特性を示す。又、常温にて固体状のエポキシ樹脂を用いることで、光照射によりカチオン重合開始材より発生した重合開始種のエポキシ樹脂中への拡散が抑制され、優れたパターニング精度、形状を得ることができる。   A cationic polymerization cured product of an epoxy resin has a high crosslink density (high Tg) as compared with a cured product of an ordinary acid anhydride or amine, and thus exhibits excellent characteristics as a structural material. In addition, by using a solid epoxy resin at room temperature, diffusion of polymerization initiating species generated from the cationic polymerization initiator by light irradiation into the epoxy resin can be suppressed, and excellent patterning accuracy and shape can be obtained. .

しかし、紫外線を被覆樹脂層に照射し、パターン形成を行う際、吐出口部分は照射されない領域であるにも拘らず、ノズル流路パターンとの境に僅かなスカム(現像残渣)が発生することが確認されている。   However, when patterning is performed by irradiating the coating resin layer with ultraviolet rays, a slight scum (development residue) is generated at the boundary with the nozzle flow path pattern even though the discharge port portion is not irradiated. Has been confirmed.

このスカムは、被覆樹脂層を紫外線により照射したとき、インク流路パターン層と被覆樹脂層の界面で光の反射が生じ、本来の未露光部分に光が回り込み、被覆樹脂層が僅かに硬化したためと考えられている。   This scum is because when the coating resin layer is irradiated with ultraviolet rays, light is reflected at the interface between the ink flow path pattern layer and the coating resin layer, the light wraps around the original unexposed portion, and the coating resin layer is slightly cured. It is believed that.

このインク吐出口とインク流路の境界部に形成されるひさし状のスカムは、極微小のため問題ないと判断されていた。しかし、近年のプリンタにおいては、益々高画質化、高精細化の傾向にあり、インク吐出量は少なくなるため、吐出口寸法は益々微細化していくので、これらのスカムの大きさが従来と同じ大きさであっても、相対的に吐出特性、取り分けインク液滴方向に与える影響が大きくなり、問題視されるようになってきた。   The eaves-like scum formed at the boundary between the ink discharge port and the ink flow path has been determined to be no problem because it is extremely small. However, in recent printers, there is a trend toward higher image quality and higher definition, and since the amount of ink discharged is reduced, the size of the discharge port is becoming increasingly finer, so the size of these scums is the same as before. Even the size has a relatively large effect on the ejection characteristics and, in particular, the ink droplet direction, and has become a problem.

固体状のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAとエピクロヒドリンとの反応物のうち分子量がおよそ900以上のもの、含ブロモスフェノールAとエピクロヒドリンとの反応物、フェノールノボラック或はクレゾールノボラックとエピクロヒドリンとの反応物、例えば特開昭60−161973号公報、特開昭63−221121号公報、特開昭64−9216号公報、特開平2−140219号公報等に記載のオキシシクロヘキサン骨格を有する多官能エポキシ樹脂等が挙げられる。   The solid epoxy resin includes a reaction product of bisphenol A and epichlorohydrin having a molecular weight of about 900 or more, a reaction product of bromosphenol A and epichlorohydrin, a reaction product of phenol novolac or cresol novolak and epichlorohydrin. For example, polyfunctional epoxy resins having an oxycyclohexane skeleton described in JP-A-60-161973, JP-A-63-221121, JP-A-64-9216, JP-A-2-140219, etc. Is mentioned.

又、上述のエポキシ化合物においては、好ましくはエポキシ当量が2000以下、更に好ましくはエポキシ当量が1000以下の化合物が好適に用いられる。これは、エポキシ当量が2000を超えると、硬化反応の際に架橋密度が低下し、硬化物のTg若しくは熱変形温度が低下したり、密着性、耐インク性に問題が生じる場合があるからである。   In the above-described epoxy compound, a compound having an epoxy equivalent of 2000 or less, more preferably 1000 or less, is preferably used. This is because if the epoxy equivalent exceeds 2000, the crosslinking density decreases during the curing reaction, and the Tg or thermal deformation temperature of the cured product may decrease, or problems may occur in adhesion and ink resistance. is there.

上記エポキシ樹脂を硬化させるための光カチオン重合開始剤としては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩[J.POLYMER SCI:Symposium No.56 383−395(1976)参照]や、旭電化工業株式会社より上市されている商品各SP−150、SP−170、SP−172等が挙げられる。   Examples of the photocationic polymerization initiator for curing the epoxy resin include aromatic iodonium salts, aromatic sulfonium salts [J. POLYMER SCI: Symposium No. 56 383-395 (1976)] and commercial products SP-150, SP-170, SP-172 and the like marketed by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. are listed.

又、上述の光カチオン重合開始剤は、還元剤を併用し加熱することによって、カチオン重合を促進(単独の光カチオン重合に比較して架橋密度が向上する)させることができる。但し、光カチオン重合開始剤と還元剤を併用する場合、常温では反応せず一定温度以上(好ましくは60℃以上)で反応する所謂レドックス型の開始剤系になるように、還元剤を選択する必要がある。   Moreover, the above-mentioned photocationic polymerization initiator can promote cationic polymerization (a crosslink density improves compared with single photocationic polymerization) by heating together with a reducing agent. However, when a photocationic polymerization initiator and a reducing agent are used in combination, the reducing agent is selected so that it becomes a so-called redox type initiator system that does not react at room temperature and reacts at a certain temperature or higher (preferably 60 ° C. or higher). There is a need.

このような還元剤としては、銅化合物、特に反応性とエポキシ樹脂への溶解性を考慮して銅トリフラート(トリフルオロメタンスルフォン酸銅(II))が最適である。又、アスコルビン酸等の還元剤も有用である。   As such a reducing agent, copper triflate (copper trifluoromethanesulfonate (II)) is most suitable in consideration of the copper compound, particularly reactivity and solubility in the epoxy resin. A reducing agent such as ascorbic acid is also useful.

又、ノズル数の増加(高速印刷性)、非中性インクの使用(着色剤の耐水性の改良)等、より高い架橋密度(高Tg)が必要な場合は、上述の還元剤を、後述のように前記被覆樹脂層の現像工程後に溶液の形で用いて被覆樹脂層を浸積及び加熱する後工程によって、架橋密度を上げることができる。   In addition, when a higher crosslink density (high Tg) is required, such as an increase in the number of nozzles (high-speed printability), use of non-neutral ink (improvement of water resistance of the colorant), the above-described reducing agent is described later As described above, the crosslinking density can be increased by a post-process in which the coating resin layer is dipped and heated using the solution after the development process of the coating resin layer.

更に、上記組成物に対し、必要に応じて以下の添加剤を加えることが可能である。例えば、エポキシ樹脂の弾性率を下げる目的で可撓性付与剤を添加したり、或は基板1との更なる密着力を得るために、シランカップリング剤を添加すること等が挙げられる。   Furthermore, the following additives can be added to the composition as necessary. For example, a flexibility-imparting agent may be added for the purpose of lowering the elastic modulus of the epoxy resin, or a silane coupling agent may be added to obtain further adhesion to the substrate 1.

次いで、上記化合物から成る感光性被覆樹脂層5に対して、図4の「インク吐出口のパターン露光図」に示すように、マスク6を介してパターン露光を行う。感光性被覆樹脂層5はネガ型であり、インク吐出口を形成する部分をマスクで遮蔽する(勿論、電気的な接続を行う部分も遮蔽する。図示せず)。   Next, the photosensitive coating resin layer 5 made of the above compound is subjected to pattern exposure through a mask 6 as shown in “pattern exposure diagram of ink discharge port” in FIG. The photosensitive coating resin layer 5 is a negative type, and a portion where an ink discharge port is formed is shielded with a mask (of course, a portion where electrical connection is made is also shielded, not shown).

パターン露光は、使用する光カチオン重合開始剤の感光領域に合わせて紫外線、Deep−UV光、電子線、X線等から適宜選択することができる。   The pattern exposure can be appropriately selected from ultraviolet rays, deep-UV light, electron beams, X-rays and the like according to the photosensitive region of the photocationic polymerization initiator to be used.

ここで、これまでの工程は、全て従来のフォトリソグラフィー技術を用いて位置合わせが可能であり、オリフィスプレートを別途作製し基板と張り合せる方法に比べて、格段に精度を向上することができる。こうしてパターン露光された感光性被覆樹脂層5は、必要に応じて反応を促進するために、加熱処理を行っても良い。ここで、前述のように、感光性被覆樹脂層5は、常温で固体状のエポキシ樹脂で構成されているため、パターン露光で生ずカチオン重合開始種の拡散は制約を受け、優れたパターニング精度、形状を実現できる。   Here, all of the steps so far can be aligned using conventional photolithography technology, and the accuracy can be significantly improved as compared with a method in which an orifice plate is separately manufactured and bonded to a substrate. The photosensitive coating resin layer 5 subjected to pattern exposure in this manner may be subjected to a heat treatment in order to accelerate the reaction as necessary. Here, as described above, since the photosensitive coating resin layer 5 is composed of an epoxy resin that is solid at room temperature, the diffusion of the cationic polymerization initiating species is not limited by pattern exposure, and has excellent patterning accuracy. The shape can be realized.

次いで、パターン露光された感光性被覆樹脂層5は、適当な溶剤を用いて現像され、図5の「パターニングされた被覆樹脂層現像図」に示すように、インク吐出口8を形成する。ここで、未露光の感光性被覆樹脂層の現像時に同時にインク流路を形成する溶解可能な樹脂パターン4を現像することも可能である。但し、一般的に、基板1上には複数の同一又は異なる形態の記録ヘッドが配置され、切断工程を経てインクジェット記録ヘッドとして使用されるため、切断時のごみ対策として、図5に示すように、感光性被覆樹脂層5のみを選択的に現像することにより、インク流路を形成する樹脂パターン4を残し(液室内に樹脂パターン4が残存するため切断時に発生するごみが入り込まない)、切断工程後に樹脂パターン4を現像することも可能である(図6流路パターン溶出図)。又、この際、感光性被覆樹脂層5を現像するときに発生するスカム(現像残渣)は、溶解可能な樹脂層4と共に溶出されるために殆どノズル内には残渣が残らない。   Next, the pattern-exposed photosensitive coating resin layer 5 is developed using an appropriate solvent to form an ink discharge port 8 as shown in the “patterned coating resin layer development diagram” of FIG. Here, it is also possible to develop the dissolvable resin pattern 4 that forms the ink flow path simultaneously with the development of the unexposed photosensitive coating resin layer. However, in general, a plurality of recording heads having the same or different forms are disposed on the substrate 1 and used as an ink jet recording head through a cutting process. Therefore, as shown in FIG. By selectively developing only the photosensitive coating resin layer 5, the resin pattern 4 forming the ink flow path is left (the resin pattern 4 remains in the liquid chamber, so that dust generated during cutting does not enter) and is cut. It is also possible to develop the resin pattern 4 after the process (FIG. 6 flow path pattern elution diagram). At this time, since the scum (development residue) generated when developing the photosensitive coating resin layer 5 is eluted together with the soluble resin layer 4, almost no residue remains in the nozzle.

このようにして形成したインク流路及びインク吐出口を形成した基板1に対して、インク供給のための部材7及びインク吐出圧力発生素子2を駆動するための電気的接合(図示せず)を行って、インクジェット記録ヘッドが形成される(図7のインク供給部を配置した基板図)。   An electrical connection (not shown) for driving the ink supply member 7 and the ink discharge pressure generating element 2 is formed on the substrate 1 formed with the ink flow path and the ink discharge port thus formed. As a result, an ink jet recording head is formed (a substrate diagram on which the ink supply unit of FIG. 7 is arranged).

本発明によるインクジェット記録ヘッドの製造方法は、記録紙の全幅に亘り、同時に記録ができるフルラインタイプの記録ヘッドとして、更には記録ヘッドを一体的に或は複数個組み合わせたカラー記録ヘッドにも有効である。   The ink jet recording head manufacturing method according to the present invention is effective as a full-line type recording head capable of recording simultaneously over the entire width of the recording paper, and also for a color recording head in which a plurality of recording heads are integrated or combined. It is.

以上は、本発明を適用し得る基本的態様を主体に説明したが、次に本発明の実施例について詳述する。   The above has described mainly the basic aspects to which the present invention can be applied. Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

実施例に使用した紫外線吸収剤を含有するレジストは下記のものを用いた。   The resists containing the ultraviolet absorber used in the examples were as follows.

(樹脂組成物)
名称 重量部
ODUR−1010 100重量部
KEMISORB 12 0.5重量部(紫外線吸収剤)
KEMISORB 12は2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン(ケミプロ化成(株)製商品名)、以下、紫外線吸収剤含有レジストAと称する。
(Resin composition)
Name parts by weight ODUR-1010 100 parts by weight KEMISORB 12 0.5 parts by weight (UV absorber)
KEMISORB 12 is referred to as 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone (trade name, manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd.), hereinafter referred to as an ultraviolet absorber-containing resist A.

先ず、図1において、吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換素子2(材質HfB2から成るヒータ)を形成したシリコン基板1上にブラストマスクを設置し、サンドブラスト加工によりインク供給のための貫通口3を形成した。   First, in FIG. 1, a blast mask is placed on a silicon substrate 1 on which an electrothermal conversion element 2 (heater made of material HfB2) as an ejection energy generating element is formed, and a through-hole 3 for supplying ink is formed by sandblasting. Formed.

次いで、この基板1上に、溶解可能な樹脂層4として、以下のものを用いた。   Next, the following was used as the soluble resin layer 4 on the substrate 1.

(樹脂組成物1)
名称 膜厚
下層 ODUR−1010 12.5μm
上層 紫外線吸収剤含有レジストA 1.5μm
ODUR−1010はポリメチルイソプロぺニルケトン(東京応化工業(株)社製商品名)。これをPET上、ドライフィルム状としたものをラミネートにより基板1に転写した。尚、ODUR−1010は、低粘度であり厚膜形成できないため濃縮して用いた。
(Resin composition 1)
Name Film thickness Lower layer ODUR-1010 12.5μm
Upper layer UV absorber containing resist A 1.5μm
ODUR-1010 is polymethyl isopropenyl ketone (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.). This was formed into a dry film on PET and transferred to the substrate 1 by lamination. ODUR-1010 was concentrated and used because it has a low viscosity and cannot form a thick film.

次いで、上記を120℃にて30分間プリベークした後、キヤノン(株)製マスクアライナーPLA520(商品名コールドミラーCM290)にて、インク流路4のパターン露光を行った。露光は1. 8分間、現像はメチルイソブチルケトン/キシレン=2/1、リンスはキシレンを用いた。この溶解可能な樹脂で形成されたパターン4は、インク供給口3と電気熱変換素子2とのインク流路を確保するためのものである(図2)。尚、現像後のレジストの膜厚は14.0μmであった。   Next, after prebaking the above at 120 ° C. for 30 minutes, pattern exposure of the ink flow path 4 was performed with a mask aligner PLA520 (trade name cold mirror CM290) manufactured by Canon Inc. The exposure was 1.8 minutes, the development was methyl isobutyl ketone / xylene = 2/1, and the rinse was xylene. The pattern 4 formed of this dissolvable resin is for securing an ink flow path between the ink supply port 3 and the electrothermal conversion element 2 (FIG. 2). The resist film thickness after development was 14.0 μm.

次いで、下記樹脂組成物をメチルイソブチルケトン/キシレン混合溶媒に50wt%の濃度で溶解し、スピンコートにて感光性被覆樹脂層5を形成した(流路パターン4上における膜厚10μm、図3)。   Next, the following resin composition was dissolved in a methyl isobutyl ketone / xylene mixed solvent at a concentration of 50 wt%, and a photosensitive coating resin layer 5 was formed by spin coating (film thickness on the flow path pattern 4 of 10 μm, FIG. 3). .

(樹脂組成物)
名称 重量部
EHPE−3158 ダイセル化学(株)製 100重量部
A−187 日本ユニカー(株)製 5重量部
SP−170 旭電化工業(株)製 1.5重量部
次いで、前記マスクアライナーPLA520(CM250)にて、インク吐出口8形成のためのパターン露光を行った(図4)。尚、露光は15秒、アフターベークは60℃、30分間行った。
(Resin composition)
Name part by weight EHPE-3158 Daicel Chemical Co., Ltd. 100 parts by weight A-187 Nippon Unicar Co., Ltd. 5 parts by weight SP-170 Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. 1.5 parts by weight Next, the mask aligner PLA520 (CM250) ), Pattern exposure for forming the ink discharge ports 8 was performed (FIG. 4). The exposure was performed for 15 seconds, and the after baking was performed at 60 ° C. for 30 minutes.

次いで、メチルイソブチルケトンで現像を行い、インク吐出口を形成した。尚、本実施例ではφ10μmの吐出口パターンを形成した。   Next, development was performed with methyl isobutyl ketone to form ink discharge ports. In the present embodiment, a discharge port pattern of φ10 μm was formed.

次に、溶解可能な樹脂層4(ポリメチルイソプロぺニルケトン)の除去性を高めるため、再び前記PLA520(CM290)にて2分間露光した後、乳酸メチル中に超音波を付与しつつ浸積し、残存しているインク流路パターン4を溶出した(図6)。   Next, in order to enhance the removability of the dissolvable resin layer 4 (polymethylisopropenyl ketone), after exposing again with the PLA520 (CM290) for 2 minutes, it is immersed while applying ultrasonic waves to methyl lactate. The remaining ink flow path pattern 4 was eluted (FIG. 6).

次いで、インクジェット記録ヘッドを180℃、1時間加熱し感光性被覆材料層5を完全に硬化させる。   Next, the inkjet recording head is heated at 180 ° C. for 1 hour to completely cure the photosensitive coating material layer 5.

最後に、図7にインク供給部材を配置した基板図を示すように、インク供給口3にインク供給部材7を接着して、本発明実施例のインクジェット記録ヘッドが完成する。   Finally, as shown in the substrate diagram in FIG. 7 where the ink supply member is arranged, the ink supply member 7 is bonded to the ink supply port 3 to complete the ink jet recording head of the embodiment of the present invention.

溶解可能な樹脂層に以下の樹脂組成物2を用い、露光は2分間行った。それ以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製した(流路パターン4上における膜厚は14.0μm、図3)。   The following resin composition 2 was used for the soluble resin layer, and the exposure was performed for 2 minutes. Otherwise, an ink jet recording head was produced in the same manner as in Example 1 (the film thickness on the flow path pattern 4 was 14.0 μm, FIG. 3).

(樹脂組成物2)
名称 膜厚
ODUR−1010 13.0μm
紫外線吸収剤含有レジストA 1.0μm
<比較従来例>
比較従来例として、溶解可能な樹脂層としてODUR−1010を単独で用い露光は1.5分間行った。それ以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製した。
(Resin composition 2)
Name Film thickness ODUR-1010 13.0μm
UV absorber-containing resist A 1.0 μm
<Comparison example>
As a comparative conventional example, ODUR-1010 was used alone as a soluble resin layer, and exposure was performed for 1.5 minutes. Otherwise, an ink jet recording head was prepared in the same manner as in Example 1.

このようにして作製した実施例1,2、従来比較例のインクジェット記録ヘッドを記録装置に装着し、純水/ジエチレングリコール/イソプロピルアルコール/酢酸リチウム/黒色染料フードブラック2=79.4/15/3/0.1/2.5から成るインクを用いて記録を行ったところ、本実施例では何れも安定な印字が可能であり、得られた印字物は高品位なものであった。   The ink jet recording heads of Examples 1 and 2 thus prepared and the conventional comparative example were mounted on the recording apparatus, and pure water / diethylene glycol / isopropyl alcohol / lithium acetate / black dye hood black 2 = 79.4 / 15/3. When recording was performed using an ink having a ratio of 0.1 / 2.5, stable printing was possible in all of the examples, and the obtained printed matter was of high quality.

しかし、前記比較従来例では、印字の乱れが認められた。それぞれのヘッドを分解して観察すると、従来例では、インク吐出口入り口のインク流路の一部に数nm程度のスカムが観察された。本実施例のヘッドではスカムの発生は極小であった。   However, in the comparative conventional example, disorder of printing was recognized. When each head was disassembled and observed, a scum of about several nanometers was observed in a part of the ink flow path at the entrance of the ink discharge port in the conventional example. In the head of this example, the occurrence of scum was minimal.

本発明は、液体噴射記録方式に用いる記録液小滴を発生するための液体噴射記録ヘッド及びその製造方法に適用して、インク吐出特性が安定し、且つ、信頼性の高い液体噴射記録ヘッドを簡易に製造することができる。   The present invention is applied to a liquid jet recording head for generating recording liquid droplets used in a liquid jet recording method and a method for manufacturing the same, and a liquid jet recording head with stable ink ejection characteristics and high reliability is provided. It can be manufactured easily.

本発明に係るインクジェット記録ヘッドに適用可能な基板の模式的斜視図である。It is a typical perspective view of the board | substrate applicable to the inkjet recording head which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェット記録ヘッドの基本的な製造工程を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing the basic manufacturing process of the ink jet recording head concerning the present invention. 本発明に係るインクジェット記録ヘッドの基本的な製造工程を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing the basic manufacturing process of the ink jet recording head concerning the present invention. 本発明に係るインクジェット記録ヘッドの基本的な製造工程を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing the basic manufacturing process of the ink jet recording head concerning the present invention. 本発明に係るインクジェット記録ヘッドの基本的な製造工程を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing the basic manufacturing process of the ink jet recording head concerning the present invention. 本発明に係るインクジェット記録ヘッドの基本的な製造工程を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing the basic manufacturing process of the ink jet recording head concerning the present invention. 本発明に係るインクジェット記録ヘッドの一例を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an ink jet recording head according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 電気熱変換素子(インク吐出圧発生素子)
3 インク供給口
4a インク流路パターン(ODUR)
4b インク流路パターン(紫外線吸収材含有レジストA)
5 感光性被覆樹脂層
6 ネガ型マスク
7 インク供給部材
8 インク吐出口
1 Substrate 2 Electrothermal conversion element (ink discharge pressure generating element)
3 Ink supply port 4a Ink flow path pattern (ODUR)
4b Ink flow path pattern (UV absorbing material-containing resist A)
5 Photosensitive coating resin layer 6 Negative mask 7 Ink supply member 8 Ink discharge port

Claims (5)

インク吐出圧力発生素子と、少なくとも液路となる部分を占有する固体層とが設けられた基体上に、光酸発生触媒により硬化されるノズル形成材料を被覆し、ノズル形成部材に吐出口を形成し、前記固体層を除去することによりノズルを形成する工程を包含する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、
前記固体層を2層にし、最表面層を紫外線吸収材が含まれることを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方法。
A substrate on which an ink discharge pressure generating element and a solid layer that occupies at least a portion that becomes a liquid path are coated with a nozzle forming material that is cured by a photoacid generating catalyst, and a discharge port is formed in the nozzle forming member. In a method for manufacturing a liquid jet recording head, including a step of forming a nozzle by removing the solid layer,
2. A method of manufacturing a liquid jet recording head, wherein the solid layer has two layers and the outermost surface layer contains an ultraviolet absorber.
紫外線吸収剤の添加量が固体層の他の固形分に対して0.01〜10重量%であることを特徴とする請求項1記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法   2. The method of manufacturing a liquid jet recording head according to claim 1, wherein the addition amount of the ultraviolet absorber is 0.01 to 10% by weight with respect to the other solid content of the solid layer. 最表面層の紫外線吸収剤を含む層の膜厚が0.1μm〜10μmであることを特徴とする請求項1記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。   2. The method of manufacturing a liquid jet recording head according to claim 1, wherein the film thickness of the outermost surface layer containing the ultraviolet absorber is 0.1 to 10 [mu] m. 紫外線吸収剤の添加量が固体層の他の固形分に対して0.01〜10重量%であり、固体層の2層のうち最表面層の紫外線吸収剤を含む層の膜厚が0.1μm〜10μmであることを特徴とする請求項1記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。   The addition amount of the ultraviolet absorber is 0.01 to 10% by weight with respect to the other solid content of the solid layer, and the thickness of the outermost layer containing the ultraviolet absorber of the two solid layers is 0.00. The method of manufacturing a liquid jet recording head according to claim 1, wherein the manufacturing method is 1 μm to 10 μm. 請求項1〜4の何れかに記載の製造方法により製造されることを特徴とする液体噴射記録ヘッド。   A liquid jet recording head manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
JP2003364101A 2003-10-24 2003-10-24 Liquid jetting recording head and its manufacturing method Withdrawn JP2005125619A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003364101A JP2005125619A (en) 2003-10-24 2003-10-24 Liquid jetting recording head and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003364101A JP2005125619A (en) 2003-10-24 2003-10-24 Liquid jetting recording head and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005125619A true JP2005125619A (en) 2005-05-19

Family

ID=34643180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003364101A Withdrawn JP2005125619A (en) 2003-10-24 2003-10-24 Liquid jetting recording head and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005125619A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006326868A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Brother Ind Ltd Plate-like member structure and its manufacturing method
US7470505B2 (en) * 2005-09-23 2008-12-30 Lexmark International, Inc. Methods for making micro-fluid ejection head structures
JP2009178907A (en) * 2008-01-30 2009-08-13 Canon Inc Method for manufacturing inkjet recording head
US8105761B2 (en) 2008-01-25 2012-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head manufacturing method
JP2012056175A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Canon Inc Method for manufacturing inkjet head
JP2013018272A (en) * 2011-07-14 2013-01-31 Canon Inc Method for manufacturing recording head
JP2013071408A (en) * 2011-09-29 2013-04-22 Brother Industries Ltd Method of manufacturing ink discharge head
JP2014046543A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Brother Ind Ltd Method of manufacturing ink discharge head
JP2016199009A (en) * 2015-04-14 2016-12-01 キヤノン株式会社 Manufacturing method for liquid discharge head
CN107206793A (en) * 2015-04-10 2017-09-26 惠普发展公司,有限责任合伙企业 The tilting section of metallic conductor is removed when forming printhead

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006326868A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Brother Ind Ltd Plate-like member structure and its manufacturing method
US7470505B2 (en) * 2005-09-23 2008-12-30 Lexmark International, Inc. Methods for making micro-fluid ejection head structures
US8105761B2 (en) 2008-01-25 2012-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head manufacturing method
JP2009178907A (en) * 2008-01-30 2009-08-13 Canon Inc Method for manufacturing inkjet recording head
JP2012056175A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Canon Inc Method for manufacturing inkjet head
US8481249B2 (en) 2011-07-14 2013-07-09 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing recording head
JP2013018272A (en) * 2011-07-14 2013-01-31 Canon Inc Method for manufacturing recording head
JP2013071408A (en) * 2011-09-29 2013-04-22 Brother Industries Ltd Method of manufacturing ink discharge head
JP2014046543A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Brother Ind Ltd Method of manufacturing ink discharge head
CN107206793A (en) * 2015-04-10 2017-09-26 惠普发展公司,有限责任合伙企业 The tilting section of metallic conductor is removed when forming printhead
CN107206793B (en) * 2015-04-10 2018-12-04 惠普发展公司,有限责任合伙企业 The tilting section of metallic conductor is removed when forming print head
US10166778B2 (en) 2015-04-10 2019-01-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Removing segment of a metal conductor while forming printheads
JP2016199009A (en) * 2015-04-14 2016-12-01 キヤノン株式会社 Manufacturing method for liquid discharge head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3143307B2 (en) Method of manufacturing ink jet recording head
JP4834426B2 (en) Method for manufacturing ink jet recording head
KR100591654B1 (en) Method of Producing Micro Structure, Method of Producing Liquid Discharge Head, and Liquid Discharge Head by the Same
US6951380B2 (en) Method of manufacturing microstructure, method of manufacturing liquid discharge head, and liquid discharge head
JP4497633B2 (en) Method for forming liquid repellent layer and method for manufacturing liquid discharge head
JP5153951B2 (en) Method for manufacturing ink jet recording head
JP2009119650A (en) Manufacturing method for inkjet head
JP2009137155A (en) Solution discharge head and manufacturing method thereof
JP3679668B2 (en) Method for manufacturing ink jet recording head
JP4614383B2 (en) Inkjet recording head manufacturing method and inkjet recording head
JP2005125619A (en) Liquid jetting recording head and its manufacturing method
JP5153276B2 (en) Method for manufacturing ink jet recording head
JP5701000B2 (en) Ink jet recording head and manufacturing method thereof
JP2001179990A (en) Ink jet recording head and method for manufacturing the same
JP2006110910A (en) Ink-jet recording head and the manufacturing method
JP2005125577A (en) Liquid jetting recording head and its manufacturing method
JP2009119725A (en) Inkjet recording head and method for manufacturing inkjet recording head
JP2003251808A (en) Channel constituting member of inkjet recording head and manufacturing method for inkjet recording head
JP2001179979A (en) Liquid ejection recording head and method of making the same
JPH05330046A (en) Liquid recording head and manufacture of liquid recording head
JP5159336B2 (en) Ink jet recording head and manufacturing method thereof
JPH04216951A (en) Liquid jet recording head, manufacture thereof and recording apparatus equipped with the same recording head
JP3592014B2 (en) Method for manufacturing liquid jet recording head, liquid jet recording head manufactured by the method, and recording apparatus equipped with the recording head
JP2010208023A (en) Method for manufacturing inkjet head and inkjet head
JP4646610B2 (en) Inkjet recording head

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060201

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070109