JP2007237450A - インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2007237450A
JP2007237450A JP2006059536A JP2006059536A JP2007237450A JP 2007237450 A JP2007237450 A JP 2007237450A JP 2006059536 A JP2006059536 A JP 2006059536A JP 2006059536 A JP2006059536 A JP 2006059536A JP 2007237450 A JP2007237450 A JP 2007237450A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin layer
coating resin
flow path
liquid flow
mold material
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.)
Granted
Application number
JP2006059536A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007237450A5 (ja
JP4834426B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Murayama
裕之 村山
Junichi Kobayashi
順一 小林
Yoshinori Tagawa
義則 田川
Kenji Fujii
謙児 藤井
Hideo Tamura
秀男 田村
Taichi Yonemoto
太地 米本
Keiji Watanabe
啓治 渡邊
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 JP2006059536A priority Critical patent/JP4834426B2/ja
Priority to US11/680,821 priority patent/US8148049B2/en
Publication of JP2007237450A publication Critical patent/JP2007237450A/ja
Publication of JP2007237450A5 publication Critical patent/JP2007237450A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4834426B2 publication Critical patent/JP4834426B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1601Production of bubble jet print heads
    • B41J2/1604Production of bubble jet print heads of the edge shooter type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1626Manufacturing processes etching
    • B41J2/1628Manufacturing processes etching dry etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1626Manufacturing processes etching
    • B41J2/1629Manufacturing processes etching wet etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1631Manufacturing processes photolithography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1632Manufacturing processes machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1635Manufacturing processes dividing the wafer into individual chips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1637Manufacturing processes molding
    • B41J2/1639Manufacturing processes molding sacrificial molding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1645Manufacturing processes thin film formation thin film formation by spincoating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14475Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

【課題】オリフィスプレート及び被覆樹脂層の厚さによらず、被覆樹脂層と基板との十分な密着性を確保しつつ、高品位印字が可能なインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】インク吐出エネルギー発生素子2が形成された基板1上に、溶解可能な樹脂により液流路型材8を形成する工程と、前記液流路型材が形成された基板上に、ネガ型の感光性樹脂により被覆樹脂層9を形成する工程と、前記被覆樹脂層を露光及び現像して、前記被覆樹脂層にインク吐出口11を形成する工程と、前記液流路型材を溶解除去して、液流路を形成する工程と、を有する方法で製造するにあたり、前記被覆樹脂層の露光時における、前記被覆樹脂層の、前記液流路型材の上方に位置する領域以外の露光領域に与えられる単位面積あたりの露光エネルギーが、前記被覆樹脂層の他の露光領域に与えられる単位面積あたりの露光エネルギーより大きくする。
【選択図】図1

Description

本発明は、インクジェット記録方式に用いるインクジェット記録ヘッド及びその製造方法に関する。
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、液流路及び該液流路内の一部に設けられるインク吐出エネルギー発生素子を複数備えている。
従来、このようなインクジェット記録ヘッドを製造する方法として、特許文献1には次のような工程を有する方法が開示されている。
(1)インク吐出圧力発生素子が形成された基体上に、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。
(2)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、これを前記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、前記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。
(3)前記インク吐出圧力発生素子上方の前記被覆樹脂層にインク吐出口を形成する工程。
(4)前記溶解可能な樹脂層を溶出する工程。
通常、上記製造方法においては、感光性樹脂で被覆樹脂層を形成し、その被覆樹脂層をインク吐出口形成用パターンを有するマスクを介して露光し、その後に現像することでインク吐出口を形成する。この露光は、例えば、ネガ型の感光性樹脂で被覆樹脂層を形成した場合は、インク吐出口となる領域以外の領域全面に一度行われる。そして、このときの露光エネルギーは、被覆樹脂層が、基板との十分な密着性を発現するように設定される。
また、液滴の吐出速度の高速化に対応可能な液体吐出ヘッドとして、製造段階で製造するインク流路パターン(液流路型材)の高さを変化させ、異なる高さの液流路を有する液体吐出ヘッドも知られている(特許文献2参照)。
特開平6−286149号公報 特開2003−25577号公報
ここで、近年の記録技術の進展に伴い、インクジェット記録技術には、より高精細な記録が求められている。このような要求を満たす方法として、インクジェット記録ヘッドにより吐出されるインク滴を極小化する検討が進められている。その手法として、液流路型材の上方に形成する被覆樹脂層の厚さ(オリフィスプレートの厚さ)を薄くする傾向や、インク吐出口の径を小さくなる傾向が見られる。
しかし、オリフィスプレートの厚さが薄くなると、これまでの露光エネルギーではインク流路パターンの上方の被覆樹脂層については過剰照射となり、パターンエッジのダレや形状変化が発生するおそれがある。このため、極微小なインク吐出口や、多角形状のインク吐出口を精度高く形成するのは困難になる。
さらに、過剰照射により被覆樹脂層を透過した露光エネルギーにより、液流路型材を構成する樹脂の一部が感光され、低分子化することがある。この低分子化した樹脂は、次工程の現像において現像液によるダメージを受けやすく、クラックが発生するおそれがある。このクラックの発生は、以後の工程中の熱履歴等により液流路型材中または液流路型材と被覆樹脂層の界面にてボイド状に成長し、最終的には基板の異方性エッチング時の保護材を破壊し、保護機能を劣化させてしまう。これは、不安定なインク吐出や、インク吐出方向の乱れによる印字品位低下につながる。なお、この現象は、インク吐出口の径が小さいほど発生しやすいことが確認されている。
液流路型材の高さを変化させて製造される液体吐出ヘッドにおいても、オリフィスプレートの厚みが薄い領域が存在するため、液流路を形成する部材の材料や、流路の寸法によっては上記と同様の問題が発生するおそれがある。
上記のようなパターンエッジのダレや形状変化、液流路型材におけるクラック発生を抑えるために露光エネルギーを小さくすると、被覆樹脂層と基板との十分な密着性を確保することが困難になってしまう。すなわち、オリフィスプレート及び被覆樹脂層の厚さによっては、被覆樹脂層と基板との十分な密着性を確保しつつ、高品位印字が可能なインクジェット記録ヘッドを製造することが困難であった。
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものである。その目的は、オリフィスプレート及び被覆樹脂層の厚さによらず、被覆樹脂層と密着向上層または基板との十分な密着性を確保しつつ、高品位印字が可能なインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。
本発明は、
インク吐出エネルギー発生素子が形成された基板上に、溶解可能な樹脂により液流路型材を形成する工程と、
前記液流路型材が形成された基板上に、ネガ型の感光性樹脂により被覆樹脂層を形成する工程と、
前記被覆樹脂層を露光及び現像して、前記被覆樹脂層にインク吐出口を形成する工程と、
前記液流路型材を溶解除去して、液流路を形成する工程と、
を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記被覆樹脂層の露光時における、前記被覆樹脂層の、前記液流路型材の上方に位置する領域以外の露光領域に与えられる単位面積あたりの露光エネルギーが、前記被覆樹脂層の他の露光領域に与えられる単位面積あたりの露光エネルギーより大きい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である。
前記被覆樹脂層を露光する方法として、前記被覆樹脂層の、前記液流路型材の上方に位置する領域以外の露光領域を露光した後、前記被覆樹脂層の、前記液流路型材の上方に位置する露光領域を露光することができる。本発明の方法は、前記インク吐出口が多角形状である場合に好適である。
また本発明は、前記のインクジェット記録ヘッドの製造方法により製造されたことを特徴とするインクジェット記録ヘッドである。
本発明によれば、オリフィスプレート及び被覆樹脂層の厚さによらず、被覆樹脂層と基板との十分な密着性を確保しつつ、高品位印字が可能なインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法を提供できる。
より具体的には、オリフィスプレートの厚さが薄い領域があっても、基板と被覆樹脂層との十分な密着性と、被覆樹脂層の高精細パターニングの両立が可能になる。さらに、液流路型材に生じるクラックの発生を抑制し、印字不良の抑制をも可能にする。これにより、インク吐出が安定した歩留りの高い、高印字品位可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法の提供が可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施例1及び2)
図1−(A)〜(I)は、本発明のインクジェット記録ヘッドの基本的な製造工程を示した断面模式図である。なお、図1−(A)〜(I)は、インクジェット記録ヘッドの一部を破断して示す斜視模式図である図2のA−A断面模式図に相当する。
まず、図1−(A)に示すように、基板1の表面には発熱抵抗体等のインク吐出エネルギー発生素子2が複数個配置される。基板1としては、例えば結晶方位<100>のシリコン基板を用いることができる。図1−(A)に示すように、基板1の表面には保護層4、犠牲層5等が所望により形成され、基板1の裏面にはSiO2膜3等が所望により形成される。
さらに、図1−(B)に示すように、基板1の表面に密着向上層6、裏面にポリエーテルアミド樹脂層7を形成することもできる。以下、その形成方法を例示する。まず、基板1の表裏面にポリエーテルアミド樹脂を塗布し、ベークにより硬化させる。そして、基板1の表面の密着向上層6となるポリエーテルアミド樹脂をパターニングするために、レジストをスピンコート等により塗布、露光、現像する。次に、このレジストをマスクとしてドライエッチング等によりパターニングして密着向上層6を形成した後、前記レジストを剥離する。同様の工程により、基板1の裏面側のポリエーテルアミド樹脂をドライエッチング等によりパターニングしてポリエーテルアミド樹脂層7を形成した後、前記ポジ型レジストを剥離する。
次に、図1−(C)に示すように、基板1の表面に溶解可能な樹脂により液流路型材8を形成する。例えば、基板1上に溶解可能な樹脂としてのポジ型レジストを塗布し、液流路となるパターン形状にパターンニングすることで液流路型材8を形成することができる。液流路型材8の厚さは、通常5μm〜30μmの範囲に設定される。特に、厚さが17μm〜30μmの液流路型材8を形成する場合に、本発明の効果が大きい。ここでは、厚さが14μm(実施例1)及び20μm(実施例2)の液流路型材8を形成した。
液流路型材8を形成する溶解可能な樹脂として使用するポジ型レジストとして、本実施例では東京応化製ODUR(商品名)を使用した。
次に、図1−(D)に示すように、液流路型材8が形成された基板1上に、ネガ型の感光性樹脂により被覆樹脂層9をスピンコート等の方法により形成する。さらに、被覆樹脂層9上には、所望により撥水層10となるドライフィルムがラミネートされる。被覆樹脂層9の厚さは、基板1の表面からの厚さで通常10μm〜60μmの範囲に設定される。特に、オリフィスプレートの厚さ(被覆樹脂層9の厚さ−液流路型材8の厚さ)が、基板1の表面からの厚さの1/2.5倍より小さくなる場合に、本発明の効果が大きい。ここでは、基板1の表面からの厚さで25μmとなるように被覆樹脂層9を形成した。すなわち、オリフィスプレートの厚さとしては、11μm(実施例1)及び5μm(実施例2)となる。
被覆樹脂層9を形成するネガ型感光性樹脂として、例えばカチオン重合型のエポキシ樹脂等が挙げられる。
次に、被覆樹脂層9を露光及び現像して、被覆樹脂層9にインク吐出口11を形成する。ここで、被覆樹脂層9の露光時には、被覆樹脂層9の、液流路型材8の上方に位置する領域以外の露光領域に与えられる単位面積あたりの露光エネルギーを、被覆樹脂層9の他の露光領域に与えられる単位面積あたりの露光エネルギーより大きくする。液流路型材8の上方に位置する領域以外の露光領域は厚く、被覆樹脂層9の他の露光領域(:液流路型材8の上方に位置する露光領域)は薄いことから、それぞれに適した露光エネルギーが異なる。そこで、上記のように、被覆樹脂層8の露光領域によって露光エネルギーを変えることで、それぞれに適した露光エネルギーを与えることができる。露光にあたっては、被覆樹脂層9の形成に用いたネガ型レジストの感光性に応じて、紫外光やDeepUV光などを必要量照射すればよい。具体的には、例えば次のような方法により露光を行うことができる。
まず、図1−(E)に示すように、液流路型材8の上方に位置する領域以外の露光領域のみをマスク14を介して露光する。この領域の被覆樹脂層9は、液流路型材8の上方に位置する領域よりも厚さが厚く、被覆樹脂層9と基板1との十分な密着性を確保するために必要な露光量が大きい。したがって、この領域に必要な露光エネルギーで露光することで、被覆樹脂層9と基板1との十分な密着性を確保することができる。照射光は、前記のように紫外光やDeepUV光を使用することが好ましく、その波長は290nm〜400nmから選択することが好ましい。必要な露光エネルギーは、被覆樹脂層9を形成するネガ型感光性樹脂の感光性、被覆樹脂層9の厚さ、照射光の波長等を考慮して、適宜設定することができる。ここでは、オリフィスプレートの厚さが11μm(実施例1)の場合は露光エネルギーが110mJ/cm2となるように照射した。またオリフィスプレートの厚さが5μm(実施例2)の場合は露光エネルギーが150mJ/cm2となるように照射した。
次に、図1−(F)に示すように、液流路型材8の上方に位置する露光領域をマスク14を介して露光する。ここで、液流路型材8の上方に位置する領域は、先に照射した領域よりも厚さが薄く、少ない露光量で十分な領域である。したがって、この領域には、小さい露光エネルギーで露光する。このとき、図1−(F)に示すように、被覆樹脂層9の露光領域全面に光を照射してもよい。照射光は、図1−(E)と同様に紫外光やDeepUV光を使用することが好ましい。必要な露光エネルギーは、被覆樹脂層9を形成するネガ型感光性樹脂の感光性、オリフィスプレートの厚さ、照射光の波長等を考慮して、適宜設定することができ、例えば40〜110mJ/cm2から選択される。ここでは、オリフィスプレートの厚さが11μm(実施例1)の場合は露光エネルギーが90mJ/cm2となるように照射した。またオリフィスプレートの厚さが5μm(実施例2)の場合は露光エネルギーが50mJ/cm2となるように照射した。すなわち、図1−(E)と図1−(F)の2工程で露光された領域は、合わせて200mJ/cm2となるように露光を行ったことになる。もちろん、図1−(F)において、前工程において露光エネルギーを与えられている領域をマスキングして、その領域には照射を行わなくてもよい。ただし、この場合には上記で示す合計露光エネルギーとなる200mJ/cm2の露光を図1−(E)で行う必要がある。
本例では、液流路型材8の上方に位置する領域以外の露光領域を先に露光したが、先に液流路型材8の上方に位置する露光領域の被覆樹脂層9、または被覆樹脂層9の露光領域全面を露光してもよい。また、液流路型材8の上方に位置する領域以外の露光領域と、液流路型材8の上方に位置する露光領域とで、所望の露光エネルギーが得られるような露光エネルギーの透過率が異なるマスクを使用して、上記の露光を一度に行うこともできる。
以上のような手法によれば、液流路型材8の上方に位置する領域の被覆樹脂層9に与える露光エネルギーを選択的に小さくすることができ、インク吐出口11のエッジ(露光/未露光部境界)部のダレや形状変化を小さくすることができる。したがって、より微細で複雑な形状のパターニングが可能になる。例えば、一般的な円形状のインク吐出口だけでなく、多角形状のインク吐出口や、更なる微小液滴に対応した極微小円形状、多角形状のインク吐出口であっても、高精細に形成することができる。
さらに、先に述べた通り、過剰照射をすると、被覆樹脂層9を透過した露光エネルギーにより液流路型材8の一部が感光され、低分子化するため、液流路型材8中でのクラック発生の原因となる。このクラックの発生は、最終的に不安定なインク吐出や、インク吐出方向の乱れによる印字品位低下につながる。ところが、本発明によれば、このクラック発生を抑えることができる。
その後、図1−(G)に示すように、被覆樹脂層9を現像することにより、インク吐出口11が形成される。
次に、図1−(H)のように、液流路型材8及び被覆樹脂層9が形成されている基板1の表面及び側面を覆うように、保護材12をスピンコート等により形成する。基板1の裏面のSiO2膜3は、基板1をウエットエッチングする際のエッチング開始面となるSi面が露出するようウエットエッチング等によって除去される。次に、基板1にインク供給口13を設ける。このインク供給口13は、基板1を化学的にエッチング、例えばTMAH等の強アルカリ溶液による異方性エッチングすることで形成することができる。そして、基板1の裏面からの異方性エッチングが犠牲層5に到達し、基板が開口する。さらに前記基板開口面上の保護層4を除去することで、インク供給口13が形成される。
次に、ポリエーテルアミド樹脂層7及び保護材12を除去する。さらに液流路型材8をインク吐出口11及びインク供給口13から溶出させることにより、液流路及び発泡室が形成される。
そして、基板1をダイシングソー等により切断分離、チップ化し、インク吐出エネルギー発生素子2を駆動させるための電気的接合を行った後、インク供給のためのチップタンク部材を接続して、インクジェット記録ヘッドが完成する。
(比較例1及び2)
図3−(A)〜(H)は、従来のインクジェット記録ヘッドの基本的な製造工程を示した断面模式図である。なお、図3−(A)〜(H)は、インクジェット記録ヘッドの一部を破断して示す斜視模式図である図2のA−A断面模式図に相当する。
まず、図3−(A)〜(D)に示すように、図1−(A)〜(D)に示す前記工程と同様に行い、インク吐出エネルギー発生素子2が複数個配置された基板1上に、液流路型材8、被覆樹脂層9、及び撥水層10が形成される。基板1の表面には保護層4、犠牲層5、密着樹脂層6等が所望により形成され、基板1の裏面にはSiO2膜3、ポリエーテルアミド樹脂層7等が所望により形成される。ここでは、ポジ型レジストとして、東京応化製ODUR(商品名)を使用して、厚さ14μm(比較例1)及び20μm(比較例2)の液流路型材8を形成した。また、ネガ型レジストとして、光重合型エポキシ樹脂を使用して、基板1の表面からの厚さが25μmとなるように被覆樹脂層9を形成した。すなわち、オリフィスプレートの厚さとしては、11μm(比較例1)及び5μm(比較例2)となる。
次に、被覆樹脂層9を露光及び現像して、被覆樹脂層9にインク吐出口11を形成する。ここで、図3−(E)に示すように、被覆樹脂層9の露光は、インク吐出口11となる領域以外の領域全面に対して行われる。ここでは、各比較例について、実施例1および実施例2と同様の波長で、それぞれ3種の露光エネルギーで露光を行った。オリフィスプレートの厚さが11μm(比較例1)の場合は、90mJ/cm2、150mJ/cm2、200mJ/cm2とした。オリフィスプレートの厚さが5μm(比較例2)の場合は、50mJ/cm2、150mJ/cm2、200mJ/cm2とした。
その後、図3−(F)〜(H)に示すように、図1−(G)〜(I)に示す前記工程と同様に行い、インク吐出口11、インク供給口13、並びに液流路及び発泡室が形成される。そして、基板1をダイシングソー等により切断分離、チップ化し、インク吐出エネルギー発生素子2を駆動させるための電気的接合を行った後、インク供給のためのチップタンク部材を接続して、インクジェット記録ヘッドが完成する。
(作製したインクジェット記録ヘッドの評価)
以上の実施例1及び2、並びに比較例1及び2で作製したインクジェット記録ヘッドについて、クラック発生及び密着性の評価を行った。結果を表1に示す。なお、クラック発生の評価としては、被覆樹脂層9を露光及び現像して、被覆樹脂層9にインク吐出口11を形成した後の液流路型材8に発生するクラックの有無を検査する。そして、クラック発生がない場合に「○」、クラック発生がある場合に「×」とした。また、密着性の評価としては、基板1上の密着向上層6と被覆樹脂層9とが密着しているか否かを検査する。具体的には、例えば液流路内にインク等の液体を充填させ、密着向上層6と被覆樹脂層9との界面にインクが介在するかどうかで評価できる。そして、密着向上層6と被覆樹脂層9との界面にインクが介在しない場合に「○」、インクが介在する場合に「×」とした。
実施例1及び2の結果より、本発明によれば、オリフィスプレート及び被覆樹脂層の厚さによらず、液流路型材におけるクラックの発生がなく、被覆樹脂層と基板との十分な密着性を確保できることが確認できる。一方、比較例1及び2の結果より、従来の方法では、オリフィスプレートの厚さが薄くなると、液流路型材におけるクラックの発生がなく、被覆樹脂層と基板との十分な密着性を確保することが困難であることが確認できる。
Figure 2007237450
(他の実施形態)
本発明は、製造段階での液流路型材の高さを変化させ、異なる高さの液流路を有するインクジェット記録ヘッドの製造にも好適である。例えば、図4に示すような構造を有するインクジェット記録ヘッドが挙げられる。このインクジェット記録ヘッドの製造は、液流路型材8を二段に形成し、露光の際には、オリフィスプレートの厚さの異なる領域のそれぞれに最適な露光エネルギーが与えられるようにすること以外は、前記実施例と同様の方法で行うことができる。
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す断面模式図である。 インクジェット記録ヘッドの一部を破断して示す斜視模式図である。 従来のインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す断面模式図である。 異なる高さの液流路を有するインクジェット記録ヘッドの断面模式図である。
符号の説明
1:基板
2:インク吐出エネルギー発生素子
3:SiO2
4:保護層
5:犠牲層
6:密着向上層
7:ポリエーテルアミド樹脂層
8:液流路型材
9:被覆樹脂層
10:撥水層
11:インク吐出口
12:保護材
13:インク供給口
14:マスク

Claims (4)

  1. インク吐出エネルギー発生素子が形成された基板上に、溶解可能な樹脂により液流路型材を形成する工程と、
    前記液流路型材が形成された基板上に、ネガ型の感光性樹脂により被覆樹脂層を形成する工程と、
    前記被覆樹脂層を露光及び現像して、前記被覆樹脂層にインク吐出口を形成する工程と、
    前記液流路型材を溶解除去して、液流路を形成する工程と、
    を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
    前記被覆樹脂層の露光時における、前記被覆樹脂層の、前記液流路型材の上方に位置する領域以外の露光領域に与えられる単位面積あたりの露光エネルギーが、前記被覆樹脂層の他の露光領域に与えられる単位面積あたりの露光エネルギーより大きいことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  2. 前記被覆樹脂層を露光する方法として、前記被覆樹脂層の、前記液流路型材の上方に位置する領域以外の露光領域を露光した後、前記被覆樹脂層の、前記液流路型材の上方に位置する露光領域を露光することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  3. 前記インク吐出口が多角形状であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法により製造されたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
JP2006059536A 2006-03-06 2006-03-06 インクジェット記録ヘッドの製造方法 Expired - Fee Related JP4834426B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006059536A JP4834426B2 (ja) 2006-03-06 2006-03-06 インクジェット記録ヘッドの製造方法
US11/680,821 US8148049B2 (en) 2006-03-06 2007-03-01 Ink jet recording head and manufacturing method of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006059536A JP4834426B2 (ja) 2006-03-06 2006-03-06 インクジェット記録ヘッドの製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007237450A true JP2007237450A (ja) 2007-09-20
JP2007237450A5 JP2007237450A5 (ja) 2009-04-02
JP4834426B2 JP4834426B2 (ja) 2011-12-14

Family

ID=38471855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006059536A Expired - Fee Related JP4834426B2 (ja) 2006-03-06 2006-03-06 インクジェット記録ヘッドの製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8148049B2 (ja)
JP (1) JP4834426B2 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7523553B2 (en) * 2006-02-02 2009-04-28 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing ink jet recording head
JP2007203623A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Canon Inc インクジェット記録ヘッド及びその製造方法
US8037603B2 (en) * 2006-04-27 2011-10-18 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head and producing method therefor
US8267503B2 (en) * 2006-10-16 2012-09-18 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head and manufacturing method therefor
JP2009119650A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Canon Inc インクジェットヘッドの製造方法
US20090136875A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-28 Canon Kabushiki Kaisha Manufacturing method of liquid ejection head
JP5511191B2 (ja) * 2008-01-28 2014-06-04 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの製造方法および構造体の形成方法
JP2009220286A (ja) * 2008-03-13 2009-10-01 Canon Inc 液体吐出記録ヘッド及その製造方法
JP5147551B2 (ja) * 2008-06-05 2013-02-20 キヤノン株式会社 液体吐出記録ヘッドの製造方法
JP2010052149A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Canon Inc 記録ヘッドの製造方法
EP2230207A1 (fr) 2009-03-13 2010-09-22 Nivarox-FAR S.A. Moule pour galvanoplastie et son procédé de fabrication
EP2230206B1 (fr) * 2009-03-13 2013-07-17 Nivarox-FAR S.A. Moule pour galvanoplastie et son procédé de fabrication
JP5455461B2 (ja) * 2009-06-17 2014-03-26 キヤノン株式会社 シリコン基板の加工方法及び液体吐出ヘッド用基板の製造方法
JP5578859B2 (ja) * 2010-01-14 2014-08-27 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法
JP5693068B2 (ja) 2010-07-14 2015-04-01 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド及びその製造方法
US8652767B2 (en) 2011-02-28 2014-02-18 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejection head and process for producing the same
EP2767869A1 (fr) * 2013-02-13 2014-08-20 Nivarox-FAR S.A. Procédé de fabrication d'une pièce de micromécanique monobloc comportant au moins deux niveaux distincts
JP6202869B2 (ja) 2013-04-17 2017-09-27 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
JP6223006B2 (ja) 2013-06-12 2017-11-01 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドチップ及びその製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11314371A (ja) * 1998-03-02 1999-11-16 Hewlett Packard Co <Hp> 直接作像用ポリマ流体ジェット・オリフィス
JP2000280479A (ja) * 1999-01-29 2000-10-10 Canon Inc 液体吐出ヘッド、該吐出ヘッドを用いた突然不吐出防止方法、および該吐出ヘッドの製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58204532A (ja) * 1982-05-24 1983-11-29 Hitachi Ltd パタ−ン形成方法
DE69321764T2 (de) * 1992-06-04 1999-05-06 Canon Kk Tintenstrahlkopfherstellungsverfahren, nach dem Verfahren hergestellter Tintenstrahlkopf und Tintenstrahlgerät damit versehen
JP3143307B2 (ja) * 1993-02-03 2001-03-07 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
JP3461240B2 (ja) * 1996-05-28 2003-10-27 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
AU778679B2 (en) * 1999-06-04 2004-12-16 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a liquid discharge head, liquid discharge head manufactured by the same method, and method of manufacturing a minute mechanical apparatus
JP2003006943A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Victor Co Of Japan Ltd 光ディスク原盤の製造方法及び光ディスク原盤
JP2003025577A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Canon Inc 液体吐出ヘッド
KR100474471B1 (ko) * 2002-08-20 2005-03-08 삼성전자주식회사 모노리식 버블 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제조방법
KR100445004B1 (ko) * 2002-08-26 2004-08-21 삼성전자주식회사 모노리틱 잉크 젯 프린트 헤드 및 이의 제조 방법
JP3990307B2 (ja) * 2003-03-24 2007-10-10 株式会社クラレ 樹脂成形品の製造方法、金属構造体の製造方法、チップ
JP4447974B2 (ja) * 2004-06-28 2010-04-07 キヤノン株式会社 インクジェットヘッドの製造方法
KR100654802B1 (ko) * 2004-12-03 2006-12-08 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법
US7523553B2 (en) * 2006-02-02 2009-04-28 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing ink jet recording head

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11314371A (ja) * 1998-03-02 1999-11-16 Hewlett Packard Co <Hp> 直接作像用ポリマ流体ジェット・オリフィス
JP2000280479A (ja) * 1999-01-29 2000-10-10 Canon Inc 液体吐出ヘッド、該吐出ヘッドを用いた突然不吐出防止方法、および該吐出ヘッドの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4834426B2 (ja) 2011-12-14
US20070207414A1 (en) 2007-09-06
US8148049B2 (en) 2012-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4834426B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法
JP4455282B2 (ja) インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドおよびインクジェットカートリッジ
JP4881081B2 (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
JP4532785B2 (ja) 構造体の製造方法、および液体吐出ヘッドの製造方法
JP3833989B2 (ja) インクジェットプリントヘッドの製造方法
JP2004042389A (ja) 微細構造体の製造方法、液体吐出ヘッドの製造方法および液体吐出ヘッド
JP2008162267A (ja) インクジェットプリントヘッドの製造方法
JP2010100028A (ja) 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの製造方法および構造体の形成方法
JP5693068B2 (ja) 液体吐出ヘッド及びその製造方法
JP2008119955A (ja) インクジェット記録ヘッド及び該ヘッドの製造方法
JP2012192729A (ja) 液体吐出ヘッドおよびその製造方法
JP2009178906A (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法
JP5800534B2 (ja) 液体吐出ヘッド用基板の製造方法
JP2005125619A (ja) 液体噴射記録ヘッド及びその製造方法
JP4996089B2 (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法、及び液体吐出ヘッド
JP5111477B2 (ja) インクジェットヘッド
JP3652022B2 (ja) インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドの製造方法
JP2017193166A (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
JP6180143B2 (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
JP5328606B2 (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
JP2006130766A (ja) 液体吐出ヘッド用基板及びその製造方法
JP2008126481A (ja) インクジェット記録ヘッド用基板の製造方法、およびインクジェット記録ヘッドの製造方法
JP2009226845A (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法及び微細構造体の製造方法
JP2010280069A (ja) 液体吐出ヘッドおよびその製造方法
JP2012121168A (ja) 液体吐出ヘッド及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090216

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110308

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110509

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110525

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110815

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110823

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110914

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110926

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4834426

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140930

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees