JP2008000953A - Liquid jetting recording head and its manufacturing method - Google Patents
Liquid jetting recording head and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008000953A JP2008000953A JP2006171529A JP2006171529A JP2008000953A JP 2008000953 A JP2008000953 A JP 2008000953A JP 2006171529 A JP2006171529 A JP 2006171529A JP 2006171529 A JP2006171529 A JP 2006171529A JP 2008000953 A JP2008000953 A JP 2008000953A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- diameter
- ejection
- discharge
- discharge port
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14475—Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液体噴射(以下、「インクジェット」ともいう)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 also 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有する液滴吐出単位を複数備えている。液体吐出エネルギー発生部は、吐出エネルギー発生素子を配置することにより形成することができ、かかる素子としては、圧電素子や熱エネルギー発生素子(電気熱変換体)などが用いられている。 An ink jet recording head applied to an ink jet recording method generally includes a plurality of droplet discharge units each having a fine ink discharge port (orifice), a liquid flow path, and a liquid discharge energy generating portion provided in a part of the liquid flow path. I have. The liquid discharge energy generation unit can be formed by disposing a discharge energy generation element. As such an element, a piezoelectric element, a heat energy generation element (electrothermal converter), or the like is used.
熱エネルギー発生素子を用いるインクジェット記録ヘッドとして、液体吐出エネルギー発生部へのインクの供給方向と交差する方向へインクを吐出させるタイプ(サイドシュータータイプ)のものが知られている。このサイドシュータータイプのヘッドの製造方法が本願発明と同一の出願人による特許文献1に開示されている。この公報に記載の方法では以下の手順によりインクジェット記録ヘッドが得られる。まず、インク吐出圧力発生素子が設けられた基板上に、溶解可能な樹脂にてインク流路パターンが形成される。次に、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し、インク流路壁となる被覆樹脂層を形成する。次に、この被覆樹脂層のインク吐出圧力発生素子上方の部分を開口してインク吐出口とし、更に溶解可能な樹脂層を溶出により基板上から除去してインク流路を形成する。この方法により得られる構造のインクジェット記録ヘッドによれば、インク吐出圧発生素子と吐出口間の距離(OH距離)を極めて高い精度で短くかつ再現よく設定でき、高品位記録に適した構造を得ることができる。
As an ink jet recording head using a thermal energy generating element, a type (side shooter type) is known in which ink is ejected in a direction crossing the ink supply direction to the liquid ejection energy generating unit. A manufacturing method of this side shooter type head is disclosed in
また、ヘッド端面の開口部周辺の切欠によるインク滴の飛翔方向の変動を押さえる目的で、ノズル先端部はヘッド端面から奥まった位置に設けられるとともに、ヘッド端面にノズルよりも口径が大である凹部が設けられた記録ヘッドが知られている(特許文献2)。
上述した特許文献2には、ヘッドの製造に際して、インク吐出手段をもった基板と流路基板とを貼り合せることの開示がある。しかしながら、貼り合せでは微小な液適を吐出する際に吐出口とインク吐出手段との位置精度に限界があり、特許文献1に記載されているような、貼り合せを用いずに高精度にこのような形状を形成することが求められていた。
一方、画像品位向上を図る上で記録媒体に付与する全液滴を小さくしていくと、インクの必要量を記録媒体に付与するためには、吐出回数を増加させる必要が生じ、そのために印字スピードが低下するという問題がある。この印字スピードの低下という問題を解決して、吐出液滴の小液滴化による画像品位向上と印字スピードを両立させる方法として、複数の吐出口から異なる吐出量での吐出を行う方法がある。すなわち、記録媒体に付与するインク滴の全弾を一律に小液滴とせずに、小液滴で印字する部分と大液滴で印字する部分を区分して印字を行う。そのために、インクジェット記録ヘッドに、画像品位の向上のための小液滴用の吐出口と、印字スピードを稼ぐための大液滴用の吐出口を設ける。この場合、各吐出口における吐出口径(オリフィス径)、それに対応する吐出エネルギー発生素子のサイズ、OH距離等を適宜変更することで、異なる吐出量での吐出が可能となる。なお、OH距離は、吐出エネルギー発生素子のインクへの作用面と吐出口の開口面までの距離である。 On the other hand, when all the droplets applied to the recording medium are made smaller in order to improve the image quality, it is necessary to increase the number of ejections in order to apply the required amount of ink to the recording medium. There is a problem that the speed decreases. As a method for solving the problem of the decrease in printing speed and achieving both improvement in image quality and the printing speed by reducing the size of the discharged droplets, there is a method of discharging with different discharge amounts from a plurality of discharge ports. That is, printing is performed by distinguishing the portion printed with small droplets from the portion printed with large droplets without uniformly forming all bullets of ink droplets applied to the recording medium into small droplets. For this purpose, the inkjet recording head is provided with a small droplet ejection port for improving the image quality and a large droplet ejection port for increasing the printing speed. In this case, it is possible to discharge with different discharge amounts by appropriately changing the discharge port diameter (orifice diameter) at each discharge port, the size of the discharge energy generating element corresponding thereto, the OH distance, and the like. The OH distance is the distance from the ink acting surface of the ejection energy generating element to the opening surface of the ejection port.
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、同一チップのノズルについて、OH距離やオリフィスプレートの厚さを異なる吐出量毎に変更することは困難である。そのため、上述のような異なる液滴量を用いるヘッドにおいて、小液滴用の吐出口での更なる小液滴化を図ると、これらの液滴容量の差が拡大し、各吐出口におけるOH距離を一定とする従来のヘッド構造では各吐出口からの液滴量の制御が容易ではない場合が生じた。すなわち、効果的な吐出液滴の容量差を得ることができない場合があった。
However, with the method described in
本発明の目的は、貼り合せを用いることなく、吐出方向のヨレの少ないヘッドを容易に製造することのできるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、各吐出口におけるOH距離を一定とした場合でも、複数の吐出口からの液滴に大きな吐出量差を付与でき、かつ各吐出からのミストの発生も抑えることができる構造を有する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。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an ink jet recording head that can easily manufacture a head with little deflection in the ejection direction without using bonding. Another object of the present invention is that even when the OH distance at each discharge port is fixed, a large discharge amount difference can be imparted to droplets from a plurality of discharge ports, and the occurrence of mist from each discharge can be suppressed. An object of the present invention is to provide an ink jet recording head having a structure that can be used and a method for manufacturing the same.
本発明にかかるインクジェット記録ヘッドの製造方法の第1の態様は、
吐出エネルギー発生素子が設けられている基板上に、前記吐出エネルギー発生素子に対応してインクを吐出する吐出口と該吐出口に連通する流路とを有し、該吐出口が前記基板の前記吐出エネルギー発生素子が設けられた素子配置面に対して前記流路を介して対向した位置に設けられており、前記吐出口のインク吐出側の径Aと前記流路側の径BとがA>Bの関係にあるインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
基板の吐出エネルギー発生素子が設置された素子設置面上に流路となる型材を設ける工程と、
前記型材を第1の流路形成部材で被覆する工程と、
前記第1の流路形成部材の前記素子設置面に対向する位置に径Bを有する吐出口を形成する工程と、
前記第1の流路形成部材の前記径Bを有する吐出口の開口面に第2の流路形成部材を積層する工程と、
前記第2の流路形成部材に、前記径Bを有する吐出口に接続し、径Bよりも大きな径Aを有する吐出口を形成して、径Bである部分と径Aである部分(A>B)を有する吐出口を得る工程と、
前記型材を前記基板上から溶解除去する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
The first aspect of the method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention is as follows.
On a substrate on which a discharge energy generating element is provided, there is a discharge port that discharges ink corresponding to the discharge energy generation element and a flow path that communicates with the discharge port, and the discharge port is formed on the substrate. It is provided at a position facing the element arrangement surface on which the discharge energy generating element is provided via the flow path, and the diameter A on the ink discharge side of the discharge port and the diameter B on the flow path side are A> A method of manufacturing an ink jet recording head in the relationship B,
Providing a mold material to be a flow path on the element installation surface on which the discharge energy generating element of the substrate is installed;
Coating the mold with a first flow path forming member;
Forming a discharge port having a diameter B at a position facing the element installation surface of the first flow path forming member;
Laminating a second flow path forming member on the opening surface of the discharge port having the diameter B of the first flow path forming member;
A portion having a diameter B and a portion having a diameter A (A) are formed in the second flow path forming member by connecting a discharge port having the diameter B to a discharge port having a diameter A larger than the diameter B. > B) obtaining an outlet having
Dissolving and removing the mold material from the substrate;
A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising:
本発明にかかるインクジェット記録ヘッドの製造方法の第2の態様は、
吐出エネルギー発生素子が設けられている基板上に、前記吐出エネルギー発生素子に対応してインクを吐出する吐出口と該吐出口に連通する流路とを有し、該吐出口が前記基板の前記吐出エネルギー発生素子が設けられた素子配置面に対して前記流路を介して対向した位置に設けられており、前記吐出口のインク吐出側の径Aと前記流路側の径BとがA>Bの関係にあるインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
基板の吐出エネルギー発生素子が設置された素子設置面上に流路となる型材を設ける工程と、
前記型材を流路形成部材で被覆する工程と、
前記流路形成部材の前記素子設置面に対向する位置に径Bを有する吐出口を形成する工程と、
径Aの開口を有するマスクを介したエッチング処理により、前記吐出口のインク吐出側の径を広げてAとすることにより、径Bである部分と径Aである部分(A>B)を有する吐出口を得る工程と、
前記型材を前記基板上から溶解除去する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
A second aspect of the method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention is as follows.
On a substrate on which a discharge energy generating element is provided, there is a discharge port that discharges ink corresponding to the discharge energy generation element and a flow path that communicates with the discharge port, and the discharge port is formed on the substrate. It is provided at a position facing the element arrangement surface on which the discharge energy generating element is provided via the flow path, and the diameter A on the ink discharge side of the discharge port and the diameter B on the flow path side are A> A method of manufacturing an ink jet recording head in the relationship B,
Providing a mold material to be a flow path on the element installation surface on which the discharge energy generating element of the substrate is installed;
Coating the mold with a flow path forming member;
Forming a discharge port having a diameter B at a position facing the element installation surface of the flow path forming member;
By etching through a mask having an opening with a diameter A, the diameter on the ink ejection side of the ejection port is widened to A, thereby having a part having a diameter B and a part having a diameter A (A> B). Obtaining a discharge port;
Dissolving and removing the mold material from the substrate;
A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising:
本発明にかかるインクジェット記録ヘッドは、複数の吐出エネルギー発生素子が設けられている基板上に、各吐出エネルギー発生素子に対応してインクを吐出する吐出口と該吐出口に連通する流路とを有し、該吐出口が前記基板の前記吐出エネルギー発生素子が設けられた素子配置面に対して前記流路を介して対向した位置に設けられているインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記吐出口として、インク吐出側の径Aと前記流路側の径BとがA>Bの関係にある吐出口と、径が一定である吐出口とを有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドである。
An ink jet recording head according to the present invention has, on a substrate provided with a plurality of ejection energy generating elements, an ejection port for ejecting ink corresponding to each ejection energy generating element and a flow path communicating with the ejection port. In the inkjet recording head, the ejection port is provided at a position facing the element arrangement surface on which the ejection energy generating element of the substrate is provided via the flow path.
An ink jet recording head comprising: an ejection port having an A> B relationship between a diameter A on an ink ejection side and a diameter B on the flow path side, and an ejection port having a constant diameter as the ejection ports. is there.
本発明にかかるインクジェット記録ヘッドの製造方法の第3の態様は、
複数の吐出エネルギー発生素子が設けられている基板上に、各吐出エネルギー発生素子に対応してインクを吐出する吐出口と該吐出口に連通する流路とを有し、該吐出口が前記基板の前記吐出エネルギー発生素子が設けられた素子配置面に対して前記流路を介して対向した位置に設けられており、前記吐出口としてインク吐出側の径Aと前記流路側の径BとがA>Bの関係にある吐出口と、径が一定である吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
基板の複数の吐出エネルギー発生素子が設置された素子設置面上に流路となる型材を設ける工程と、
前記型材を第1の流路形成部材で被覆する工程と、
前記第1の流路形成部材の前記素子設置面の各吐出エネルギー素子に対向する位置に径Bを有する吐出口を形成する工程と、
前記第1の流路形成部材の前記径Bを有する吐出口の複数が開口する面に第2の流路形成部材を積層する工程と、
前記第2の流路形成部材に、前記径Bを有する吐出口に接続し、径Bよりも大きな径Aを有する吐出口を形成し、径Bである部分と径Aである部分(A>B)を有する吐出口を得る工程と、
前記第2の流路形成部材に、前記径Bを有する吐出口を基礎として前記第1及び第2の流路形成部材を貫通する径が一定である吐出口を得る工程と、
前記型材を前記基板上から溶解除去する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
A third aspect of the method for manufacturing an ink jet recording head according to the present invention includes:
On a substrate on which a plurality of ejection energy generating elements are provided, there are ejection ports for ejecting ink corresponding to each ejection energy generating element, and flow paths communicating with the ejection ports, and the ejection ports are formed on the substrate. The discharge energy generating element is provided at a position opposed to the element arrangement surface through the flow path, and the discharge port has a diameter A on the ink discharge side and a diameter B on the flow path side. A method of manufacturing an ink jet recording head having an ejection port having a relationship of A> B and an ejection port having a constant diameter,
Providing a mold material to be a flow path on an element installation surface on which a plurality of ejection energy generating elements of the substrate are installed;
Coating the mold with a first flow path forming member;
Forming a discharge port having a diameter B at a position facing each discharge energy element on the element installation surface of the first flow path forming member;
Laminating a second flow path forming member on a surface where a plurality of discharge ports having the diameter B of the first flow path forming member are opened;
The second flow path forming member is connected to the discharge port having the diameter B, and formed with a discharge port having a diameter A larger than the diameter B. The portion having the diameter B and the portion having the diameter A (A> B) obtaining a discharge port having
Obtaining a discharge port having a constant diameter penetrating the first and second flow path forming members based on a discharge port having the diameter B in the second flow path forming member;
Dissolving and removing the mold material from the substrate;
A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising:
本発明にかかるインクジェット記録ヘッドの製造方法の第4の態様は、
複数の吐出エネルギー発生素子が設けられている基板上に、各吐出エネルギー発生素子に対応してインクを吐出する吐出口と該吐出口に連通する流路とを有し、該吐出口が前記基板の前記吐出エネルギー発生素子が設けられた素子配置面に対して前記流路を介して対向した位置に設けられており、前記吐出口としてインク吐出側の径Aと前記流路側の径BとがA>Bの関係にある吐出口と、径が一定である吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
基板の複数の吐出エネルギー発生素子が設置された素子設置面上に流路となる型材を設ける工程と、
前記型材を流路形成部材で被覆する工程と、
前記流路形成部材の前記素子設置面の複数の吐出エネルギー発生素子のそれぞれに対向する位置に径Bを有する複数の吐出口を形成する工程と、
前記複数の吐出口の一部について、径Aの開口を有するマスクを介したエッチング処理によりインク吐出側の径を広げてAとすることにより、径Bである部分と径Aである部分(A>B)を有する吐出口を得る工程と、
前記型材を前記基板上から溶解除去する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
A fourth aspect of the method for manufacturing an ink jet recording head according to the present invention includes:
On a substrate on which a plurality of ejection energy generating elements are provided, there are ejection ports for ejecting ink corresponding to each ejection energy generating element, and flow paths communicating with the ejection ports, and the ejection ports are formed on the substrate. The discharge energy generating element is provided at a position opposed to the element arrangement surface through the flow path, and the discharge port has a diameter A on the ink discharge side and a diameter B on the flow path side. A method of manufacturing an ink jet recording head having an ejection port having a relationship of A> B and an ejection port having a constant diameter,
Providing a mold material to be a flow path on an element installation surface on which a plurality of ejection energy generating elements of the substrate are installed;
Coating the mold with a flow path forming member;
Forming a plurality of discharge ports having a diameter B at positions facing each of the plurality of discharge energy generating elements on the element installation surface of the flow path forming member;
For a part of the plurality of ejection openings, the diameter on the ink ejection side is widened to A by an etching process through a mask having an opening having a diameter A, so that a portion having a diameter B and a portion having a diameter A (A > B) obtaining an outlet having
Dissolving and removing the mold material from the substrate;
A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising:
本発明によれば、貼り合せを用いることなく、吐出方向のヨレの少ないヘッドを容易に製造することのできるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することができる。また、吐出側径Aと流路側径BがA>Bの関係にある吐出口を、径が均一な吐出口とともに用いることで、同一OH距離の吐出口間での効果的な液滴量の差を生じさせることが可能な構造のインクジェット記録ヘッド及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an ink jet recording head manufacturing method capable of easily manufacturing a head with little deviation in the ejection direction without using bonding. Further, by using a discharge port having a relationship of A> B between the discharge side diameter A and the flow channel side diameter B together with a discharge port having a uniform diameter, an effective droplet amount between discharge ports having the same OH distance can be obtained. It is possible to provide an ink jet recording head having a structure capable of causing a difference and a method for manufacturing the same.
以下、本発明のインクジェット記録ヘッドの好ましい実施形態態様について説明する。
(1)A>Bの吐出口を有するインクジェット記録ヘッド
図1は、A>Bの吐出口を複数有するインクジェット記録ヘッドの並列された2つの吐出口を通る線(図2のA−A’線)に沿った断面図であり、図2はかかる構造のインクジェット記録ヘッドの斜視図である。このインクジェット記録ヘッドは、吐出エネルギー発生素子(液体吐出圧発生素子)2が所定のピッチで2列並んで形成されたシリコン基板1を有している。シリコン基板1には、シリコンのエッチングによって形成された共通インク供給口(液体供給口)3が、インク吐出エネルギー発生素子2の2つの列の間に開口されている。シリコン基板1上には、流路形成部材15が設けられており、流路形成部材15の吐出エネルギー発生素子2に対応する上方の位置に吐出口が設けられている。吐出口は、それぞれの断面が円形の直管状の形状を有しており、直径Aである部分9(以下A部分という)と、直径がBである部分8(以下B部分という)とからなる。なお、これらの部分は同一中心軸を有する。A部分とB部分との直径の関係はA>Bとなっており、A部分の開口部がインクジェット記録ヘッドの外側に向けて開口した面が吐出面となっている。この吐出口面に対して紙などの記録媒体を配置し、吐出口からインクの液滴を付与することで記録が行われる。
Hereinafter, preferred embodiments of the ink jet recording head of the present invention will be described.
(1) Inkjet recording head having A> B ejection openings FIG. 1 is a line passing through two ejection openings arranged in parallel in an inkjet recording head having a plurality of ejection openings with A> B (AA ′ line in FIG. 2). ), And FIG. 2 is a perspective view of the ink jet recording head having such a structure. This ink jet recording head has a
基板はシリコン基板に限定されず、目的用途に応じた種々の材料からなるものを用いることができる。また、吐出エネルギー発生素子2としても、電気熱変換体などの発熱素子や圧電素子などを用いることができる。
The substrate is not limited to a silicon substrate, and substrates made of various materials depending on the intended use can be used. Further, as the ejection
共通インク供給口3はインクを貯留するインクタンク(不図示)と接続される。
The common
以下にかかる構造のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一実施形態について、図1と同様の断面図としての図3を参照して説明する。 An embodiment of a method for manufacturing an ink jet recording head having the following structure will be described with reference to FIG. 3 as a cross-sectional view similar to FIG.
図3(A)に示すように、吐出エネルギー発生素子2が所定のピッチで2列並んで形成されたシリコン基板1上に最終的にインク流路となる部分に型材4を形成する。次に、図3(B)に示すように、第1の流路形成部材(ノズル形成材)5を、少なくとも型材4を被覆する位置に設ける。次に、図3(C)に示すように、吐出口を形成するためのマスク7を用いて露光を行った後、現像をして、図3(D)に示すようにB部分8を形成する。型材4は、基板上に流路が形成された後に基板上から除去されるものであり、所定のパターンとする際のパターンの形成性やその機械的強度、基板上からの除去時の作業性などを考慮して選択される。型材4としてはポジ型のレジストを用いることが好ましい。また、流路形成部材5としては、流路形成部材としてのパターンの形成性や機械的強度などを考慮して適宜選択され、ネガ型レジストを用いることが好ましい。型材にポジ型レジストを流路形成部材にネガ型レジストを用いる場合は、上記の露光におけるマスクとしてネガ型マスクが用いられる。すなわち、吐出口となる部分以外が露光するマスクが用いられる。
As shown in FIG. 3A, a
ここで、従来であれば型材4を、基板1上から溶解除去して流路を形成して、インク吐出のための構造を完成させる(図9(A)参照)。本発明では、図1で示されるような吐出口の表面側の径をAとしたA部分と、液路側の径をBとしたB部分からなり、その関係がA>Bが成り立つインクジェット記録ヘッドを作成するために、図3(E)〜(G)に示す工程が付加される。まず、図3(E)に示すように、B部分8が設けられた第1の流路形成部材5上に第2の流路形成部材6を積層する。次に、図3(F)に示すように、マスク10を用いて露光し、現像をして、図3(G)に示すようにA部分9を形成する。第2の流路形成部材6としてもネガ型レジストを好適に利用できる。第2の流路形成部材としてネガ型レジストを用いた場合は、マスク10としてネガ型マスクを用い、B部分の中心軸と同軸であるA部分となる領域に露光を行う。なお、作業効率上は、第1の流路形成部材と第2の流路形成部材とに同一材料を利用することが好ましい。
Here, conventionally, the
以上の工程によりA部分9とB部分8とからなる吐出口を得ることができる。基板1上から型材4を溶解除去することで流路を形成し、図1に示す構造を得ることができる。なお、流路形成部材5及び6には更に層の強度を高めるための露光や熱処理を行ってもよい。また、上記の実施形態では、共通インク供給口3を予め設けた基板1を用いているが、型材4の形成工程以降の適当な段階で共通インク供給口を設ける工程を行うこともできる。型材4の溶解除去の処理効率を考慮する場合は、型材4の溶解除去を行う前に共通インク供給口の形成が完了していることが好ましい。
Through the above steps, a discharge port composed of the
次に、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の他の実施形態について説明する。まず、図3(A)及び(B)に示すように、基板1上に設けられた型材4上に第1の流路形成部材5を設ける。次に、図3(C)及び(D)で説明した工程を用いてB部分を流路形成部材5に設けてから、マスク材層11をその上に被覆して図4(A)に示す構造を得る。マスク材層11は後述するエッチング処理におけるマスクとして利用される。マスク材としては、製造効率の観点からは、型材4と同じものを用いることが好ましい。また、第1の流路形成部材5としては、流路形成部材としての特性に加えて、後述のエッチング処理より加工可能であるものが選択される。
Next, another embodiment of the ink jet recording head manufacturing method of the present invention will be described. First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a first flow
ここで、マスク材層11にA部分形成用のホールを設けるための露光を行う。マスク材としてポジ型レジストを用いた場合は、図4(B)に示すようにポジ型マスク12による露光を行う。露光後、現像を行い図4(C)に示すようにホール17をマスク材層11に設ける。なお、型材4と異なる材料からなるマスク材を用いた場合は、図4(D)のような構造を得ることができる。例えば、型材4とマスク材層11に共にポジ型レジストを用いた場合にこれらの露光感度を可変させることにより、これらの材料からなる層のどの面までを露出させるかを選択可能である。型材4の感度がマスク層11の感度より十分に高ければ、図4(C)のようになる。また逆に型材4の感度がマスク材層11の感度より十分に低ければ図4(D)のように型材4の面で、現像をストップさせることが可能である。
Here, exposure for providing a hole for forming an A portion in the
次に、ホール17を有するマスク材層11をマスクとしてエッチングを所定の深さまで行い、B部分8の吐出側の部分の直径をAまで広げてA部分を形成して、A部分とB部分からなる吐出口を得る。図4(D)の構造の場合においてA部分が形成された状態を図4(E)に示す。エッチング方法は所望とするA部分の構造が得られる方法であればよく、型材4、流路形成部材5、マスク材層11のそれぞれを形成している材料の特性に応じて選択する。製造効率を考慮した場合、枚葉処理の平行平板型のドライエッチング法が好適である。例えば、CF4を主ガスにO2を希釈ガスとして真空下でプラズマを励起させて行うエッチング処理を用い、かかるエッチング処理での加工が可能となるように、基板1、型材4、流路形成部材5及びマスク材層11などの各部分の材料を選択することが好ましい。また、ダウンフロー型のバッチ式のケミカルドライエッチでも望みの形状に加工できる。
Next, etching is performed to a predetermined depth using the
最後に、型材4及びマスク材層11を基板1上から除去して流路を形成して、インク吐出のための構造(図1)を完成させる。流路形成部材5への露光及び熱処理の少なくとも一方を更に行ってもよいことは先に述べた実施形態と同様である。
Finally, the
以上の工程を経てA部分とB部分を有する吐出口の複数を基板上に配置した構造を得ることができ、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。
Through the above steps, a structure can be obtained in which a plurality of discharge ports having the A portion and the B portion are arranged on the substrate, and electrical bonding (not shown) for driving the discharge
以上のように、吐出口をA部分とB部分とからなる構造とすることでミストの少ないインクジェット記録ヘッドを製造することができる。なお、本発明によるインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法は、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、さらには記録ヘッドを一体的にあるい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。 As described above, an ink jet recording head with less mist can be manufactured by forming the discharge port into a structure including the A portion and the B portion. The ink jet recording head and the manufacturing method thereof according to the present invention can be applied to a full line type recording head capable of recording simultaneously over the entire width of the recording paper, and also to a color recording head in which a plurality of recording heads are integrated or combined. It is valid.
(2)ストレート吐出口とA>B吐出口を有するインクジェット記録ヘッド
以下、本発明の更なる実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態にかかるインクジェット記録ヘッドは、A>Bの吐出口に、径に変化のない構造の吐出口を組み合わせた構造を有する。図5は、かかる構造における並列された2つの吐出口を通る線(図図6のA−A’線)に沿った断面図であり、図6はその斜視図である。このインクジェット記録ヘッドは、吐出エネルギー発生素子2が所定のピッチで2列並んで形成されたシリコン基板1を有している。シリコン基板1には、シリコンのエッチングによって形成された共通インク供給口(液体供給口)3が、インク吐出エネルギー発生素子2の2つの列の間に開口されている。シリコン基板1上には、流路形成部材15が設けられており、流路形成部材15の吐出エネルギー発生素子2に対応する上方の位置に2種の吐出口がそれぞれ設けられている。2種の吐出口の一方はが、直径Aである部分9(以下A部分という)と、直径がBである部分8(以下B部分という)とからなる吐出口である。他方は直径Cのストレート状の吐出口18である。なお、A部分9とB部分8はそれぞれが直管状であり、同一中心軸を有する。A部分とB部分との直径の関係はA>Bとなっており、A部分の開口部がインクジェット記録ヘッドの外側に向けて開口した面が吐出面となっている。また、図5の構成では、吐出させたい吐出量に応じて吐出エネルギー発生素子2の大きさを変えている。
(2) Inkjet recording head having straight discharge port and A> B discharge port Hereinafter, further embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The ink jet recording head according to the present embodiment has a structure in which a discharge port having a structure with no change in diameter is combined with a discharge port of A> B. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a line (line AA ′ in FIG. 6) passing through two discharge ports arranged in parallel in such a structure, and FIG. 6 is a perspective view thereof. This ink jet recording head has a
2種の吐出口が外側に開口した吐出面に対して紙などの記録媒体を配置し、吐出口からインクの液滴を付与することで記録が行われる。 Recording is performed by disposing a recording medium such as paper on an ejection surface having two types of ejection openings opened to the outside, and applying ink droplets from the ejection openings.
基板はシリコン基板に限定されず、目的用途に応じた種々の材料からなるものを用いることができる。また、吐出エネルギー発生素子2としても、電気熱変換体などの発熱素子や圧電素子などを用いることができる。
The substrate is not limited to a silicon substrate, and substrates made of various materials depending on the intended use can be used. Further, as the ejection
共通インク供給口3はインクを貯留するインクタンク(不図示)と接続される。
The common
以下にかかる構造のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一実施形態について、図5と同様の断面図としての図7を参照して説明する。 An embodiment of a method for manufacturing an ink jet recording head having the structure described below will be described with reference to FIG. 7 as a cross-sectional view similar to FIG.
図7(A)に示すように、吐出エネルギー発生素子2が所定のピッチで2列並んで形成されたシリコン基板1上に最終的にインク流路となる部分に型材4を形成する。次に、図7(B)に示すように、第1の流路形成部材(ノズル形成材)5を、少なくとも型材4を被覆する位置に設ける。次に、図7(C)に示すように、吐出口を形成するためのマスク7を用いて露光を行った後、現像をして、図7(D)に示すようにB部分8を形成する。型材4は、基板上に流路が形成された後に基板上から除去されるものであり、所定のパターンとする際のパターンの形成性やその機械的強度、基板上からの除去時の作業性などを考慮して選択される。型材4としてはポジ型のレジストを用いることが好ましい。また、流路形成部材5としては、流路形成部材としてのパターンの形成性や機械的強度などを考慮して適宜選択され、ネガ型レジストを用いることが好ましい。型材にポジ型レジストを流路形成部材にネガ型レジストを用いる場合は、上記の露光におけるマスクとしてネガ型マスクが用いられる。すなわち、吐出口となる部分以外が露光するマスクが用いられる。ここで、従来であれば型材4を、基板1上から溶解除去して流路を形成して、インク吐出のための構造を完成させる(図9(B)参照)。本発明では、図5で示されるような2種の吐出口を有するインクジェット記録ヘッドを作成するために、図7(E)〜(G)に示す工程が付加される。まず、図7(E)に示すように、B部分8が設けられた第1の流路形成部材5上に第2の流路形成部材6を積層する。次に、図7(F)に示すように、マスク10を用いて露光し、現像をして、図7(G)に示すように2種の吐出口を設ける。吐出エネルギー発生素子5側の吐出口は、断面が円形である直管状(直径がCで変化しないストレート状)である。吐出エネルギー発生素子2−2側の吐出口は、A部分とB部分(A>B)からなるものである。なお、第2の流路形成部材6としてもネガ型レジストを好適に利用できる。第2の流路形成部材としてネガ型レジストを用いた場合は、マスク10としてネガ型マスクを用い、直径Cの吐出口となる領域とB部分の中心軸と同軸であるA部分となる領域のそれぞれに同時に露光を行う。なお、作業効率上は、第1の流路形成部材と第2の流路形成部材とに同一材料を利用することが好ましい。
As shown in FIG. 7A, a
以上の工程により2種の吐出口を得ることができる。基板1上から型材4を溶解除去することで流路を形成し、図5に示す構造を得ることができる。なお、流路形成部材5及び6には更に層の強度を高めるための露光や熱処理を行ってもよい。また、上記の実施形態では、共通インク供給口3を予め設けた基板1を用いているが、型材4の形成工程以降の適当な段階で共通インク供給口を設ける工程を行うこともできる。型材4の溶解除去の処理効率を考慮する場合は、型材4の溶解除去を行う前に共通インク供給口の形成が完了していることが好ましい。
Two types of discharge ports can be obtained by the above process. The flow path is formed by dissolving and removing the
次に、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の他の実施形態について説明する。まず、図7(A)及び(B)に示すように、基板1上に設けられた型材4上に第1の流路形成部材5を設ける。次に図8(A)及び(B)に示すように、2つの吐出口8及び18をマスク露光及び現像により形成する。更に、図8(C)に示すように、後述するエッチング処理におけるマスクとして利用されるマスク材層11を被覆する。マスク材としては、製造効率の観点からは、型材4と同じものを用いることが好ましい。また、第1の流路形成部材5としては、流路形成部材としての特性に加えて、後述のエッチング処理より加工可能であるものが選択される。
Next, another embodiment of the ink jet recording head manufacturing method of the present invention will be described. First, as shown in FIGS. 7A and 7B, a first flow
ここで、マスク材層11にA部分形成用のホールを設けるための露光を行う。マスク材としてポジ型レジストを用いた場合は、図8(D)に示すようにポジ型マスク12による露光を行う。露光後、現像を行い図8(E)に示すようにホール17をマスク材層11に設ける。なお、型材4と異なる材料からなるマスク材を用いた場合は、図8(F)のような構造を得ることができる。例えば、型材4とマスク材層11に共にポジ型レジストを用いた場合にこれらの露光感度を可変させることにより、これらの材料からなる層のどの面までを露出させるかを選択可能である。型材4の感度がマスク層11の感度より十分に高ければ、図8(E)のようになる。また逆に型材4の感度がマスク材層11の感度より十分に低ければ図8(F)のように型材4の面で、現像をストップさせることが可能である。
Here, exposure for providing a hole for forming an A portion in the
次に、ホール17を有するマスク材層11をマスクとしてエッチングを所定の深さまで行い、B部分8の吐出側の部分の直径をAまで広げてA部分を形成して、A部分とB部分からなる吐出口を得る。図8(F)の構造の場合においてA部分が形成された状態を図8(G)に示す。エッチング方法は所望とするA部分の構造が得られる方法であればよく、型材4、流路形成部材5、マスク材層11のそれぞれを形成している材料の特性に応じて選択する。製造効率を考慮した場合、枚葉処理の平行平板型のドライエッチング法が好適である。例えば、CF4を主ガスにO2を希釈ガスとして真空下でプラズマを励起させて行うエッチング処理を用い、かかるエッチング処理での加工が可能となるように、基板1、型材4、流路形成部材5及びマスク材層11などの各部分の材料を選択することが好ましい。また、ダウンフロー型のバッチ式のケミカルドライエッチでも望みの形状に加工できる。
Next, etching is performed to a predetermined depth using the
最後に、型材4及びマスク材層11を基板1上から除去して流路を形成して、図5に示すインク吐出のための構造を完成させる。流路形成部材5への露光及び熱処理の少なくとも一方を更に行ってもよいことは先に述べた実施形態と同様である。
Finally, the
以上の工程を経てA部分とB部分を有する吐出口と径Cのストレート吐出口を基板上に配置した構造を得ることができ、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。 Through the above steps, it is possible to obtain a structure in which a discharge port having an A portion and a B portion and a straight discharge port having a diameter C are arranged on a substrate, and electrical connection for driving the discharge pressure generating element 2 (not shown). The ink jet recording head is formed.
上記の2種の吐出口を用いる場合について、A部分の径A、B部分の径Bと、ストレート吐出口の径Cとの関係は、吐出口量差を大きくできるという点から径A>径B>径Cであることが好ましい。また、A部分とB部分を有する吐出口を大吐出量用とし、径Cのストレート吐出口を小吐出量用とすることが好ましい。 In the case of using the above-described two types of discharge ports, the relationship between the diameter A of the A portion, the diameter B of the B portion, and the diameter C of the straight discharge port is that the diameter A> diameter from the viewpoint that the discharge port amount difference can be increased. It is preferable that B> diameter C. Further, it is preferable that the discharge port having the A portion and the B portion is for a large discharge amount, and the straight discharge port having a diameter C is for a small discharge amount.
以上のように、A部分とB部分とからなる吐出口とストレート吐出口の組合せを同一基板上に形成することで、同一OHの吐出口間での液適量に十分な差を生じさせることができる。したがって、上記の構造は、吐出液適量に差を設けて記録を行うインクジェット記録ヘッドに特に好適に適用可能である。更に、A部分とB部分とを有する吐出口ではミストの発生を効果的に低減させることができる。 As described above, by forming the combination of the discharge port composed of the A portion and the B portion and the straight discharge port on the same substrate, it is possible to cause a sufficient difference in the appropriate amount of liquid between the discharge ports of the same OH. it can. Therefore, the above-described structure can be particularly suitably applied to an ink jet recording head that performs recording with a difference in an appropriate amount of ejected liquid. Furthermore, mist generation can be effectively reduced at the discharge port having the A portion and the B portion.
以下、実施例および比較例を用いて本発明について更に詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples and comparative examples.
(実施例1)
まず、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。一方、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上にポリメチルイソプロペニルケトン(東京応化工業(株)社製ODUR−1010)を用い、スピンコートで塗布して膜厚14.0μmのドライフィルムを得た。なお、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。このドライフィルムを上記のシリコン基板1の表面に転写した。次いで、基板1上のドライフィルムを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、流路16のパターンでの露光を行った。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(容量比)、リンスはIPAを用いた。こうして、流路16の形状を有する型材4を溶解可能な樹脂により形成した(図3(A))。なお、現像後の型材4の厚さは14.0μmであった。
(Example 1)
First, a blast mask was placed on a
次いで、下記樹脂組成物A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、スピンコートにて型材4上にコートして、型材4を第1の流路形成部材5で被覆した構造を得た(型材4上における流路形成部材の厚さは5μmであった。図3(B))。
Next, the following resin composition A was dissolved in a methyl isobutyl ketone / xylene mixed solvent at a concentration of 50 wt%, coated on the
次いで、マスクアライナーPLA520(CM250)にて、吐出口8形成のためのパターン露光を行った(図3(C))。なお、露光は15秒、アフターベークは60℃、30分間行った。次いで、メチルイソブチルケトンで現像を行い、吐出口8を形成した(図3(D))。なお、本実施例では断面がφ8μmの円形の吐出口パターンを形成した。
Subsequently, pattern exposure for forming the
ここで、100℃、60分の熱処理を行い流路形成部材5の硬化を行った。その後、上記の樹脂組成物Aを第2の流路形成部材6としてスピンコートにて塗布し(図3(E))、同様にマスクアライナーにて、吐出口9を形成のためのパターン露光を同様に行った(図3(F))。その後、同様に現像を行い、吐出口9を得た(図3(G))。なお、本実施例では吐出口9の径(直径:以下同様)はφ12μmとした。第2の流路形成部材6の厚さは5μmであった。
Here, the flow
次に、溶解可能な樹脂からなる型材4の除去性を高める為、再び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、基板1上から型材4を溶出除去し、図1に示す構造のインクジェット記録ヘッドを得た。次いで、このインクジェット記録ヘッドを、180℃、1時間加熱し、流路形成部材5、6を完全に硬化させた。こうして、吐出口表面側の径をA、インク液側の径をBとした時A>Bが成りたつインクジェット記録ヘッドが完成する。
Next, in order to improve the removability of the
(実施例2)
実施例1と同様にして、基板1上に型材4及び第1の流路形成部材5を形成し、更に吐出口8を流路形成部材5の所定位置に設けた。本実施例の場合、第1の流路形成部材の厚さは5μmであった。また、吐出口8の径はφ8μmであった。次に、型材4形成用のドライフィルムを、吐出口8を設けた流路形成部材5上に転写積層した(図4(A))。次に、型材4の場合と同様にしてパターン露光及び現像を行い、吐出口9の形状のホールを有するマスク材層11を得た(図4(B)乃至(D))。更に、CF4を主ガスにO2を希釈ガスとして真空下でプラズマを励起させて行うドライエッチング処理を250秒間行い、吐出口8の上部の径を広げて吐出口9とした。吐出口9の径はφ12μmであり、長さは5μmであった。その後は、実施例1と同様な工程で、インクジェット記録ヘッドを完成させた。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, the
(実施例3)
まず、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。なお、ストレート吐出口用の電気熱変換素子とA>Bである吐出口用の電気熱変換素子とでは、後述する吐出量に応じて面積の異なるものを配置した。
(Example 3)
First, a blast mask was placed on a
一方、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上にポリメチルイソプロペニルケトン(東京応化工業(株)社製ODUR−1010)を用い、スピンコートで塗布して膜厚10.0μmのドライフィルムを得た。なお、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。このドライフィルムを上記のシリコン基板1の表面に転写した。次いで、基板1上のドライフィルムを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、流路16のパターンでの露光を行った。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(容量比)、リンスはIPAを用いた。こうして、流路16の形状を有する型材4を溶解可能な樹脂により形成した(図7(A))。なお、現像後の型材4の厚さは10.0μmであった。
On the other hand, a polymethylisopropenyl ketone (ODUR-1010 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was used on a polyethylene terephthalate (PET) film and applied by spin coating to obtain a dry film having a thickness of 10.0 μm. ODUR-1010 was concentrated and used because it has a low viscosity and cannot form a thick film. This dry film was transferred onto the surface of the
次いで、実施例1で用いた樹脂組成物A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、スピンコートにて型材4上にコートして、型材4を第1の流路形成部材5で被覆した構造を得た(型材4上における流路形成部材の厚さは2μmであった。図7(B))。
Next, the resin composition A used in Example 1 is dissolved in a methyl isobutyl ketone / xylene mixed solvent at a concentration of 50 wt%, and coated on the
次いで、マスクアライナーPLA520(CM250)にて、吐出口8形成のためのパターン露光を行った(図7(C))。なお、露光は15秒、アフターベークは60℃、30分間行った。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8を形成した(図7(D))。なお、本実施例では断面がφ8μmの円形の吐出口パターンを形成した。
Subsequently, pattern exposure for forming the
ここで、100℃、60分の熱処理を行い第1の流路形成部材5の硬化を行った。その後、上記の樹脂組成物Aを第2の流路形成部材6としてスピンコートにて塗布し(図7(E))、同様にマスクアライナーにて、吐出口9及び18を形成のためのパターン露光を同様に行った(図7(F))。その後、同様に現像を行い、吐出口9及び18を得た(図7(G))。なお、本実施例では吐出口9(大液滴量用)の径はφ25μmとした。また、ストレート吐出口18(小液滴量用)の径はφ6μmとした。また、第2の流路形成部材6の厚さは3μmであった。
Here, the first flow
次に、溶解可能な樹脂からなる型材4の除去性を高める為、再び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、基板1上から型材4を溶出除去し、図5に示す構造のインクジェット記録ヘッドを得た。次いで、このインクジェット記録ヘッドを、180℃、1時間加熱し、流路形成部材5、6を完全に硬化させた。こうして、吐出口表面側の径をA、インク液側の径をBとした時A>Bが成りたつインクジェット記録ヘッドが完成する。
Next, in order to improve the removability of the
(実施例4)
実施例3と同様にして、基板1上に型材4及び第1の流路形成部材5を形成し、更に吐出口8及び18を流路形成部材5の所定位置に設けた。本実施例の場合、第1の流路形成部材の厚さは2μmであった。吐出口8の径はφ8μmであり、吐出口18(小液滴量用)の径は、φ6μmであった。次に、型材4形成用のドライフィルムを、吐出口8及び18を設けた流路形成部材5上に転写積層した(図8(C))。次に、型材4の場合と同様にしてパターン露光及び現像を行い、吐出口9の形状のホールを有するマスク材層11を得た(図8(D)及び(F))。更に、CF4を主ガスにO2を希釈ガスとして真空下でプラズマを励起させて行うドライエッチング処理を250秒行い、吐出口8の上部の径を広げて吐出口9(大液滴量用)とした。吐出口9の直径はφ25μmであり、長さは3μmであった。その後は、実施例1と同様な工程で、インクジェット記録ヘッドを完成させた。
Example 4
In the same manner as in Example 3, the
比較例1
図8(B)の状態から型材4の溶解除去、流路形成部材の完全硬化などの処理を実施例3と同様に行ってインクジェット記録ヘッドを得た。このインクジェット記録ヘッドはφ8μmのストレート吐出口とφ6μmのストレート吐出口の2種の吐出口を有する。
Comparative Example 1
Processes such as dissolution removal of the
試験例
このようにして作成した実施例3及び4、比較例1のインクジェット記録ヘッドを記録装置に装着してインクジェット記録を行った。インクとしては、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(重量部)からなるインクを用いた。種々の駆動条件を用い、比較例1のインクジェット記録ヘッドにおけるφ6μmの吐出口からの液適(小液滴)とφ8μmの吐出口からの液滴(大液滴)の容量比を求めたところ、小液滴:大液滴=1:5を得ることができた。これに対して、実施例3及び4のインクジェット記録ヘッドでのこれらの容量比として小液滴:大液滴=1:9を得ることができた。すなわち、本発明によれば吐出量差の大きな駆動も可能であるインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
Test Example Inkjet recording was performed by mounting the inkjet recording heads of Examples 3 and 4 and Comparative Example 1 thus prepared on a recording apparatus. As the ink, an ink composed of pure water / diethylene glycol / isopropyl alcohol / lithium acetate / black dye hood black 2 = 79.4 / 15/3 / 0.1 / 2.5 (parts by weight) was used. Using various driving conditions, the volume ratio of liquid droplets (small droplets) from the φ6 μm ejection port and droplets (large droplets) from the φ8 μm ejection port in the inkjet recording head of Comparative Example 1 was determined. Small droplets: large droplets = 1: 5 could be obtained. On the other hand, small droplets: large droplets = 1: 9 could be obtained as the volume ratio in the ink jet recording heads of Examples 3 and 4. That is, according to the present invention, it is possible to provide an ink jet recording head which can be driven with a large discharge amount difference.
1 基板
2、2−1、2−2 電気熱変換素子(インク吐出圧発生素子)
3 インク供給口
4 型材
5 第1の流路形成部材
6 第2の流路形成部材
7 ネガ型マスク
8 吐出口(A部分)
9 吐出口(B部分)
10 ネガ型マスク
11 マスク材層
12 ポジ型マスク
14 吐出口
15 流路形成部材
16 流路
17 ホール
18 吐出口
1
3
9 Discharge port (B part)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
基板の吐出エネルギー発生素子が設置された素子設置面上に流路となる型材を設ける工程と、
前記型材を第1の流路形成部材で被覆する工程と、
前記第1の流路形成部材の前記素子設置面に対向する位置に径Bを有する吐出口を形成する工程と、
前記第1の流路形成部材の前記径Bを有する吐出口の開口面に第2の流路形成部材を積層する工程と、
前記第2の流路形成部材に、前記径Bを有する吐出口に接続し、径Bよりも大きな径Aを有する吐出口を形成して、径Bである部分と径Aである部分(A>B)を有する吐出口を得る工程と、
前記型材を前記基板上から溶解除去する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。 On a substrate on which a discharge energy generating element is provided, there is a discharge port that discharges ink corresponding to the discharge energy generation element and a flow path that communicates with the discharge port, and the discharge port is formed on the substrate. It is provided at a position facing the element arrangement surface on which the discharge energy generating element is provided via the flow path, and the diameter A on the ink discharge side of the discharge port and the diameter B on the flow path side are A> A method of manufacturing an ink jet recording head in the relationship B,
Providing a mold material to be a flow path on the element installation surface on which the discharge energy generating element of the substrate is installed;
Coating the mold with a first flow path forming member;
Forming a discharge port having a diameter B at a position facing the element installation surface of the first flow path forming member;
Laminating a second flow path forming member on the opening surface of the discharge port having the diameter B of the first flow path forming member;
A portion having a diameter B and a portion having a diameter A (A) are formed in the second flow path forming member by connecting a discharge port having the diameter B to a discharge port having a diameter A larger than the diameter B. > B) obtaining an outlet having
Dissolving and removing the mold material from the substrate;
An ink jet recording head manufacturing method comprising:
基板の吐出エネルギー発生素子が設置された素子設置面上に流路となる型材を設ける工程と、
前記型材を流路形成部材で被覆する工程と、
前記流路形成部材の前記素子設置面に対向する位置に径Bを有する吐出口を形成する工程と、
径Aの開口を有するマスクを介したエッチング処理により、前記吐出口のインク吐出側の径を広げてAとすることにより、径Bである部分と径Aである部分(A>B)を有する吐出口を得る工程と、
前記型材を前記基板上から溶解除去する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。 On a substrate on which a discharge energy generating element is provided, there is a discharge port that discharges ink corresponding to the discharge energy generation element and a flow path that communicates with the discharge port, and the discharge port is formed on the substrate. It is provided at a position facing the element arrangement surface on which the discharge energy generating element is provided via the flow path, and the diameter A on the ink discharge side of the discharge port and the diameter B on the flow path side are A> A method of manufacturing an ink jet recording head in the relationship B,
Providing a mold material to be a flow path on the element installation surface on which the discharge energy generating element of the substrate is installed;
Coating the mold with a flow path forming member;
Forming a discharge port having a diameter B at a position facing the element installation surface of the flow path forming member;
By etching through a mask having an opening with a diameter A, the diameter on the ink ejection side of the ejection port is widened to A, thereby having a part having a diameter B and a part having a diameter A (A> B). Obtaining a discharge port;
Dissolving and removing the mold material from the substrate;
An ink jet recording head manufacturing method comprising:
前記吐出口として、インク吐出側の径Aと前記流路側の径BとがA>Bの関係にある吐出口と、径が一定である吐出口とを有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 On a substrate on which a plurality of ejection energy generating elements are provided, there are ejection ports for ejecting ink corresponding to each ejection energy generating element, and flow paths communicating with the ejection ports, and the ejection ports are formed on the substrate. In the ink jet recording head provided at a position opposed to the element arrangement surface provided with the discharge energy generating element via the flow path,
An ink jet recording head comprising: an ejection port having an A> B relationship between a diameter A on an ink ejection side and a diameter B on the flow path side, and an ejection port having a constant diameter as the ejection ports.
基板の複数の吐出エネルギー発生素子が設置された素子設置面上に流路となる型材を設ける工程と、
前記型材を第1の流路形成部材で被覆する工程と、
前記第1の流路形成部材の前記素子設置面の各吐出エネルギー素子に対向する位置に径Bを有する吐出口を形成する工程と、
前記第1の流路形成部材の前記径Bを有する吐出口の複数が開口する面に第2の流路形成部材を積層する工程と、
前記第2の流路形成部材に、前記径Bを有する吐出口に接続し、径Bよりも大きな径Aを有する吐出口を形成し、径Bである部分と径Aである部分(A>B)を有する吐出口を得る工程と、
前記第2の流路形成部材に、前記径Bを有する吐出口を基礎として前記第1及び第2の流路形成部材を貫通する径が一定である吐出口を得る工程と、
前記型材を前記基板上から溶解除去する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。 On a substrate on which a plurality of ejection energy generating elements are provided, there are ejection ports for ejecting ink corresponding to each ejection energy generating element, and flow paths communicating with the ejection ports, and the ejection ports are formed on the substrate. The discharge energy generating element is provided at a position opposed to the element arrangement surface through the flow path, and the discharge port has a diameter A on the ink discharge side and a diameter B on the flow path side. A method of manufacturing an ink jet recording head having an ejection port having a relationship of A> B and an ejection port having a constant diameter,
Providing a mold material to be a flow path on an element installation surface on which a plurality of ejection energy generating elements of the substrate are installed;
Coating the mold with a first flow path forming member;
Forming a discharge port having a diameter B at a position facing each discharge energy element on the element installation surface of the first flow path forming member;
Laminating a second flow path forming member on a surface where a plurality of discharge ports having the diameter B of the first flow path forming member are opened;
The second flow path forming member is connected to the discharge port having the diameter B, and formed with a discharge port having a diameter A larger than the diameter B. The portion having the diameter B and the portion having the diameter A (A> B) obtaining a discharge port having
Obtaining a discharge port having a constant diameter penetrating the first and second flow path forming members based on a discharge port having the diameter B in the second flow path forming member;
Dissolving and removing the mold material from the substrate;
An ink jet recording head manufacturing method comprising:
基板の複数の吐出エネルギー発生素子が設置された素子設置面上に流路となる型材を設ける工程と、
前記型材を流路形成部材で被覆する工程と、
前記流路形成部材の前記素子設置面の複数の吐出エネルギー発生素子のそれぞれに対向する位置に径Bを有する複数の吐出口を形成する工程と、
前記複数の吐出口の一部について、径Aの開口を有するマスクを介したエッチング処理によりインク吐出側の径を広げてAとすることにより、径Bである部分と径Aである部分(A>B)を有する吐出口を得る工程と、
前記型材を前記基板上から溶解除去する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。 On a substrate on which a plurality of ejection energy generating elements are provided, there are ejection ports for ejecting ink corresponding to each ejection energy generating element, and flow paths communicating with the ejection ports, and the ejection ports are formed on the substrate. The discharge energy generating element is provided at a position opposed to the element arrangement surface through the flow path, and the discharge port has a diameter A on the ink discharge side and a diameter B on the flow path side. A method of manufacturing an ink jet recording head having an ejection port having a relationship of A> B and an ejection port having a constant diameter,
Providing a mold material to be a flow path on an element installation surface on which a plurality of ejection energy generating elements of the substrate are installed;
Coating the mold with a flow path forming member;
Forming a plurality of discharge ports having a diameter B at positions facing each of the plurality of discharge energy generating elements on the element installation surface of the flow path forming member;
For a part of the plurality of ejection openings, the diameter on the ink ejection side is widened to A by an etching process through a mask having an opening having a diameter A, so that a portion having a diameter B and a portion having a diameter A (A > B) obtaining an outlet having
Dissolving and removing the mold material from the substrate;
An ink jet recording head manufacturing method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006171529A JP4890962B2 (en) | 2006-06-21 | 2006-06-21 | Liquid jet recording head and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006171529A JP4890962B2 (en) | 2006-06-21 | 2006-06-21 | Liquid jet recording head and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008000953A true JP2008000953A (en) | 2008-01-10 |
JP4890962B2 JP4890962B2 (en) | 2012-03-07 |
Family
ID=39005723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006171529A Expired - Fee Related JP4890962B2 (en) | 2006-06-21 | 2006-06-21 | Liquid jet recording head and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4890962B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015074165A (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | キヤノン株式会社 | Liquid discharge head and method for manufacturing the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04216061A (en) * | 1990-12-17 | 1992-08-06 | Seiko Epson Corp | Ink jet recording head and preparation thereof |
JPH06286149A (en) * | 1993-02-03 | 1994-10-11 | Canon Inc | Production of ink jet recording head |
JP2005212131A (en) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Fuji Xerox Co Ltd | Inkjet recording head and its manufacturing method |
JP2005231086A (en) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Ricoh Co Ltd | Liquid jet head and liquid jet apparatus |
-
2006
- 2006-06-21 JP JP2006171529A patent/JP4890962B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04216061A (en) * | 1990-12-17 | 1992-08-06 | Seiko Epson Corp | Ink jet recording head and preparation thereof |
JPH06286149A (en) * | 1993-02-03 | 1994-10-11 | Canon Inc | Production of ink jet recording head |
JP2005212131A (en) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Fuji Xerox Co Ltd | Inkjet recording head and its manufacturing method |
JP2005231086A (en) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Ricoh Co Ltd | Liquid jet head and liquid jet apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015074165A (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | キヤノン株式会社 | Liquid discharge head and method for manufacturing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4890962B2 (en) | 2012-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4280574B2 (en) | Method for manufacturing liquid discharge head | |
JP5224771B2 (en) | Manufacturing method of recording head substrate | |
US8091234B2 (en) | Manufacturing method for liquid discharge head substrate | |
JP4480182B2 (en) | Inkjet recording head substrate and method of manufacturing inkjet recording head | |
JPH06286149A (en) | Production of ink jet recording head | |
JP2009119650A (en) | Manufacturing method for inkjet head | |
JP2001171121A (en) | Ink-jet recording head and manufacturing method | |
JP2007230132A (en) | Inkjet recording head | |
KR20050066997A (en) | Ink-jet recording head and method for manufacturing ink-jet recording head | |
JP2008119955A (en) | Inkjet recording head and manufacturing method of this head | |
JP5701119B2 (en) | Method for manufacturing liquid discharge head | |
JP4890962B2 (en) | Liquid jet recording head and manufacturing method thereof | |
JP2005125619A (en) | Liquid jetting recording head and its manufacturing method | |
JP2006137065A (en) | Manufacturing method for liquid ejection head | |
JP5393423B2 (en) | Ink discharge head and manufacturing method thereof | |
JP2017193166A (en) | Manufacturing method of liquid discharge head | |
US6786576B2 (en) | Inkjet recording head with minimal ink drop ejecting capability | |
JP6157180B2 (en) | Ink jet recording head and manufacturing method thereof | |
JP5911264B2 (en) | Method for manufacturing liquid discharge head | |
JP2006110910A (en) | Ink-jet recording head and the manufacturing method | |
JP2005125577A (en) | Liquid jetting recording head and its manufacturing method | |
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 | |
JP2008126630A (en) | Liquid discharge head and method for manufacturing liquid discharge head | |
JP2007001242A (en) | Inkjet recording head and its manufacturing method | |
JP2023161162A (en) | Liquid ejection head, liquid ejection device, and manufacturing method for liquid ejection head |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090618 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110610 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110615 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110815 |
|
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: 20111213 |
|
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: 20111215 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4890962 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: 20141222 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |