JP2006224598A - インクジェットヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】強度が高く工程が簡単で設備投資の少ないサイドシューター型インクジェットヘッドを提供する。
【解決手段】1.インク供給口5a内に基板面より流路高さ分だけ低い梁を有する。2.流路型材をドライフィルムにした樹脂6で形成し張りの部分で保持する。3.インク供給口5aは研作加工で形成し、裏面側はほとんどつながっている。4.被履樹脂7を塗布、パターニングする。5.酸素プラズマエッチングで吐出口8を形成する。6.樹脂6を除去し流路を形成する。
【選択図】図1
【解決手段】1.インク供給口5a内に基板面より流路高さ分だけ低い梁を有する。2.流路型材をドライフィルムにした樹脂6で形成し張りの部分で保持する。3.インク供給口5aは研作加工で形成し、裏面側はほとんどつながっている。4.被履樹脂7を塗布、パターニングする。5.酸素プラズマエッチングで吐出口8を形成する。6.樹脂6を除去し流路を形成する。
【選択図】図1
Description
本発明は、インクジェットヘッドの製造方法に関するものである。
インク吐出圧発生素子が形成された面に対して垂直方向に記録液的を吐出する所謂サイドシューター型インクジェットヘッドの製造方法の一例について説明する。
この方式のヘッドは基体に貫通のインク供給口を設ける必要がある。
貫通口が形成された基体に対して、吐出口部をドライフィルムで形成する方法が特開昭62-264957に記載されている。これは、インク流路壁となる樹脂層を溶媒に塗かして塗布する方法では樹脂が貫通口に入り込み均一に成膜できないためである。
ところが、ドライフィルムには
1)貫通口部へのドライフィルムの垂れ込みが生じる。
等の欠点がある。
1)貫通口部へのドライフィルムの垂れ込みが生じる。
等の欠点がある。
ドライフィルムの問題点を回避する方法が特開平09−011479に提案されている。図7に示す。これは、液路形成にドライフィルムを用いず、インク供給口を異方性エッチングにより行う。この結果図7にあるように高精度でシャープなインク供給口を形成できる。
しかしこの方法にも
1)工程が煩雑
2)基板が特定方位のシリコンに限られる。
1)工程が煩雑
2)基板が特定方位のシリコンに限られる。
3)設備投資が大きい。
4)全面貫通の供給口なので強度が弱い。
等の欠点がある。
等の欠点がある。
さらに図7の形状ではインク供給口上部のオリフィスプレートの厚さtが薄いため機械的強度が低い。
特開平9−11479
ドライフィルムを用いても垂れこみが少なく、工程が簡単で機械的強度が高く設備投資が少ない製法を提供するのが本件の目的である。
1.貫通後部へのドライフィルムの垂れ込みを防止するため
1)インク供給口の数箇所に梁を設け、この上面でドライフィルムを支える。
1)インク供給口の数箇所に梁を設け、この上面でドライフィルムを支える。
2.機械的強度を高くするため
1)インク供給口を全面またはほとんど貫通としないで溝構造とする。
1)インク供給口を全面またはほとんど貫通としないで溝構造とする。
2)梁上面と基板面との距離をインク流路の高さとほぼ等しくすることでこの部分のオリフィスプレート材の厚さを厚くし強度を高める。
本発明によれば、ドライフィルムを用いても垂れこみが少なく、工程が簡単で機械的強度が高く設備投資が少ないヘッドの作成が可能となる。また、異方性エッチング法によるものと異なりどのような基板材料にも適用できる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図1(1)
まず、板厚0.8mmのSiC基板1a上に蓄熱層、吐出圧発生素子3としてヒータ、ヒータ保護膜が形成される。SiC基板はSi基板と異なり耐インク性があるため、内壁に耐食処理をする必要が無い。
まず、板厚0.8mmのSiC基板1a上に蓄熱層、吐出圧発生素子3としてヒータ、ヒータ保護膜が形成される。SiC基板はSi基板と異なり耐インク性があるため、内壁に耐食処理をする必要が無い。
図1(2−A)、(2−B):
表面のインク供給口5aをダイサーにより溝加工する。この時の長手方向断面を図2(1)に示す。溝の幅は150ミクロン、梁部の深さd1は20ミクロンとした。貫通穴5bは溝幅と同じ直径0.15mmで10mmピッチでレーザーにより加工した。
表面のインク供給口5aをダイサーにより溝加工する。この時の長手方向断面を図2(1)に示す。溝の幅は150ミクロン、梁部の深さd1は20ミクロンとした。貫通穴5bは溝幅と同じ直径0.15mmで10mmピッチでレーザーにより加工した。
尚、図1(2−A)は図2(1)のAA断面を、図1(2−B)はBB断面を示している。
図1(3−A)、(3−B)
表面にインク流路型剤となる樹脂6をドライフィルムにして、基体全面に張りパターニングする。樹脂6としては東京応化製フォトレジストODUR1010Aを用いた。厚さは20μmである。梁部の深さd1とODURの厚さが等しいためインク供給口5aでのODURの上面は基板上面と等しい。梁で垂れ込みを抑制される。
表面にインク流路型剤となる樹脂6をドライフィルムにして、基体全面に張りパターニングする。樹脂6としては東京応化製フォトレジストODUR1010Aを用いた。厚さは20μmである。梁部の深さd1とODURの厚さが等しいためインク供給口5aでのODURの上面は基板上面と等しい。梁で垂れ込みを抑制される。
図1(4−A)(4−B)
被覆樹脂7を塗布、パターニングする。乾燥後の膜厚は25μmである。インク供給口5aでのODURの上面は基板上面と等しいためインク供給口上部の皮膜樹脂層7の平坦面が形成される。
被覆樹脂7を塗布、パターニングする。乾燥後の膜厚は25μmである。インク供給口5aでのODURの上面は基板上面と等しいためインク供給口上部の皮膜樹脂層7の平坦面が形成される。
またインク供給口中央の皮膜樹脂層7は厚さが25ミクロンとヒーター3上の皮膜樹脂層7の厚さに比べ厚いため強度が高い。この時の長手方向断面を図2(2)に示す。
図1(5−A)(5−B)
酸素プラズマエッチングで吐出口8を形成する。
酸素プラズマエッチングで吐出口8を形成する。
図1(6−A)(6−B)
上部からDeepUVを15J/cm2照射し、ODURを除去液に可溶にする。除去液エチルセロソルブでインク流路型剤である樹脂6を除去する。
上部からDeepUVを15J/cm2照射し、ODURを除去液に可溶にする。除去液エチルセロソルブでインク流路型剤である樹脂6を除去する。
供給口の裏面は従来のように貫通していないので強度が高い。
また。溝加工は、浅いのでSiCのような加工しにくい基板であってもチッピングが少なく精度よく加工できる。
本実施例では基板材料としてSiCを用いたがAlNでも耐インク性があるのでインク供給口に保護膜を形成する必要はない。
実施例1では溝深さd1がヘッド全域で20μしかないため流抵抗が大きい。これを改善し高周波吐出を可能にしたのが実施例2である。
これを図3,4に示す。
工程は実施例1とほとんど同じであるが溝形状を図4のようにしている。
溝の幅は150ミクロン、梁部の深さd1は20μと実施例1と同様。溝の深さd2は0.2mmとし、梁部の長さw1は0.1mm、円弧状の溝の長さw2は10mmとした。これはダイサーにより加工した。貫通穴5bは直径0.1mmでレーザーにより加工した。
溝の幅は150ミクロン、梁部の深さd1は20μと実施例1と同様。溝の深さd2は0.2mmとし、梁部の長さw1は0.1mm、円弧状の溝の長さw2は10mmとした。これはダイサーにより加工した。貫通穴5bは直径0.1mmでレーザーにより加工した。
図5(1)
図1(1)と異なり板厚0.8mmのSi基板1b上に蓄熱層、吐出圧発生素子3としてヒータ、ヒータ保護膜を形成する。
図1(1)と異なり板厚0.8mmのSi基板1b上に蓄熱層、吐出圧発生素子3としてヒータ、ヒータ保護膜を形成する。
図5(2−A)(2−B)
図1(2)と同じく加工する。
図1(2)と同じく加工する。
図5(3−A)(3−B)
基板表面に耐インク層として日立化成製ハイマル11を2ミクロン塗布する。塗布には、ノードソン(株)製マイクロスプレーを用いた。これにより、溝、穴にも均一に塗布できた。ハイマルは250℃1時間の硬化を行った。次に東京応化製フォトレジストOFPR800を同じくマイクロスプレーで塗布後パターニングする。その後プラズマアッシャーでハイマルをパターニングする。
基板表面に耐インク層として日立化成製ハイマル11を2ミクロン塗布する。塗布には、ノードソン(株)製マイクロスプレーを用いた。これにより、溝、穴にも均一に塗布できた。ハイマルは250℃1時間の硬化を行った。次に東京応化製フォトレジストOFPR800を同じくマイクロスプレーで塗布後パターニングする。その後プラズマアッシャーでハイマルをパターニングする。
図5(4)以降
図1と同じ。
図1と同じ。
基板材料をSiCから単結晶Siに変えたことで耐インク保護膜は必要となるが、基板にドライバーICを内蔵できる利点がある。
実施例1とほぼ同じだが加工形状を図6のようにする。すなわち、梁のひとつをCに示すように基板面と同じ高さにする。
(1)は加工形状、(2)は被服樹脂7をパターニングした状態である。
(3)は裏面にインクタンク9を接着した状態である。
このようにすることでC部の梁で独立のインク流路が形成できるためが、多色のインクジェットヘッドとなる。また、(3)でわかるように、従来の貫通供給口と異なり左右の供給口が接近していないため、タンクの接着も容易にできる。
1a SiC基板
1b シリコン基板
3 インク吐出圧発生素子
5 インク供給口
5−1 貫通口
5−2 インク供給開口部
5a 表面のインク供給口
5b 裏面のインク供給口
5c 中央供給口
6 溶解可能な樹脂層で形成されたインク流路パターン
7 被覆樹脂層
8 インク吐出口
9 インクタンク
11 有機保護膜
12 保護膜
1b シリコン基板
3 インク吐出圧発生素子
5 インク供給口
5−1 貫通口
5−2 インク供給開口部
5a 表面のインク供給口
5b 裏面のインク供給口
5c 中央供給口
6 溶解可能な樹脂層で形成されたインク流路パターン
7 被覆樹脂層
8 インク吐出口
9 インクタンク
11 有機保護膜
12 保護膜
Claims (7)
- サイドシューター型インクジェットヘッドにおいて、
インク供給口内部に1箇所以上の基板表面より低い梁を有することを特徴とするインクジェットヘッド。 - 基板表面と梁上部との差が、インク流路高さとほぼ等しいことを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。
- 梁と梁の間に貫通穴を有することを特徴とする請求項1、2記載のインクジェットヘッド。
- 梁と梁の間には未貫通の溝が形成されその一部が貫通されていることを特徴とする請求項1、2、3記載のインクジェットヘッド。
- 一部梁の上面は基板面と同一高さに形成され、この梁の間で独立のヘッドを構成することを特徴とする請求項1−5記載のインクジェットヘッド。
- 供給口内壁が、耐インク性保護膜で被覆されていることを特徴とする請求項1−5記載のインクジェットヘッド。
- 請求項1−6記載の基板上にドライフィルムを貼りこれをパターニングしてインク流路とすることをインクジェットヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005043930A JP2006224598A (ja) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | インクジェットヘッドおよびその製造方法 |
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Country | Link |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014108550A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
US9090067B2 (en) | 2013-11-13 | 2015-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing liquid discharge head |
JP2016199009A (ja) * | 2015-04-14 | 2016-12-01 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
JP2016221866A (ja) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
US10364142B2 (en) | 2016-08-03 | 2019-07-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of forming space for use in analysis devices |
-
2005
- 2005-02-21 JP JP2005043930A patent/JP2006224598A/ja not_active Withdrawn
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