JP2642670B2 - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの製造方法Info
- Publication number
- JP2642670B2 JP2642670B2 JP63151084A JP15108488A JP2642670B2 JP 2642670 B2 JP2642670 B2 JP 2642670B2 JP 63151084 A JP63151084 A JP 63151084A JP 15108488 A JP15108488 A JP 15108488A JP 2642670 B2 JP2642670 B2 JP 2642670B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- orifice
- ink
- recording head
- resin layer
- flow path
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
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
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
- B41J2/1404—Geometrical characteristics
-
- 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
- B41J2002/14379—Edge shooter
-
- 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
- B41J2002/14387—Front shooter
-
- 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
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/11—Embodiments of or processes related to ink-jet heads characterised by specific geometrical characteristics
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インクを吐出してインクの液滴を形成し、
それを紙等の被記録材に付着させて記録を行なうインク
ジェット記録装置に用いる記録ヘッドの製造方法に関す
る。
それを紙等の被記録材に付着させて記録を行なうインク
ジェット記録装置に用いる記録ヘッドの製造方法に関す
る。
インクジェット記録法は、記録ヘッドに設けたオリフ
ィスからインク（記録用液体）を吐出させ、インク滴を
形成し、これを紙等の被記録材に付着させて記録を行な
う記録方法であり、騒音の発生が極めて少なく、かつ高
速記録が可能であり、しかも普通紙など特別な構成の記
録用の紙を用いる必要がないなど、多くの利点を有して
おり、種々のタイプの記録ヘッドが開発されている。
ィスからインク（記録用液体）を吐出させ、インク滴を
形成し、これを紙等の被記録材に付着させて記録を行な
う記録方法であり、騒音の発生が極めて少なく、かつ高
速記録が可能であり、しかも普通紙など特別な構成の記
録用の紙を用いる必要がないなど、多くの利点を有して
おり、種々のタイプの記録ヘッドが開発されている。
このインクジェット記録方法におけるインク吐出方式
には、圧電素子の変形による流路内の圧力変化を利用し
たもの、インク吐出エネルギー発生体に圧電素子を用い
た方式、あるいは特開昭53−101189号公報などにより知
られているような液流路内に発熱素子を設け、インクを
急激に加熱し、生ずる気泡の力によって液滴を吐出させ
るインク吐出エネルギー発生体に発熱素子を用いた方式
などが代表的である。
には、圧電素子の変形による流路内の圧力変化を利用し
たもの、インク吐出エネルギー発生体に圧電素子を用い
た方式、あるいは特開昭53−101189号公報などにより知
られているような液流路内に発熱素子を設け、インクを
急激に加熱し、生ずる気泡の力によって液滴を吐出させ
るインク吐出エネルギー発生体に発熱素子を用いた方式
などが代表的である。
発熱素子をインク吐出エネルギー発生体として利用し
たインク吐出方式を用いた記録ヘッドでは、発熱素子及
び該素子への電極配線の形成に薄膜形成技術と半導体リ
ソグラフィー技術が利用でき、また、オリフィスやイン
ク流路の形成に、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフ
ィー技術を利用できるので、各部分の精度良い微細化や
オリフィスのマルチ化、あるいは小型化が極めて容易で
あり、また量産性の点で優れているという利点がある。
たインク吐出方式を用いた記録ヘッドでは、発熱素子及
び該素子への電極配線の形成に薄膜形成技術と半導体リ
ソグラフィー技術が利用でき、また、オリフィスやイン
ク流路の形成に、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフ
ィー技術を利用できるので、各部分の精度良い微細化や
オリフィスのマルチ化、あるいは小型化が極めて容易で
あり、また量産性の点で優れているという利点がある。
このようなインクジェット記録方法に用いる従来の記
録ヘッドの主要部の代表的構成例を第２図（Ａ）および
（Ｂ）に示す。
録ヘッドの主要部の代表的構成例を第２図（Ａ）および
（Ｂ）に示す。
この記録ヘッドは、上述したような吐出エネルギー発
生体７（該発生体に吐出信号を印加する電極および該発
生体に必要に応じて設けられる保護層などは省略してあ
る）を有する基板１に、流路４の側壁およびオリフィス
５を構成する壁材２および流路４の覆いを構成する天板
３を積層した構成を有する。
生体７（該発生体に吐出信号を印加する電極および該発
生体に必要に応じて設けられる保護層などは省略してあ
る）を有する基板１に、流路４の側壁およびオリフィス
５を構成する壁材２および流路４の覆いを構成する天板
３を積層した構成を有する。
この記録ヘッドにおいては、インクが貯えられている
液室（不図示）から流路４にインク供給が充填された状
態で、不図示の電極を介して記録信号を吐出エネルギー
発生体７に印加すると、該発生体から発生した吐出エネ
ルギーが流路４内のインクに吐出エネルギー発生体７上
方（吐出エネルギー作用部）で作用し、その結果インク
がオリフィス５から液滴として吐出される。吐出された
インク滴はオリフィス５前方に送り込まれた紙などの被
記録材に付着される。
液室（不図示）から流路４にインク供給が充填された状
態で、不図示の電極を介して記録信号を吐出エネルギー
発生体７に印加すると、該発生体から発生した吐出エネ
ルギーが流路４内のインクに吐出エネルギー発生体７上
方（吐出エネルギー作用部）で作用し、その結果インク
がオリフィス５から液滴として吐出される。吐出された
インク滴はオリフィス５前方に送り込まれた紙などの被
記録材に付着される。
高品位画質を有する画像の高速記録への適用などイン
クジェット記録方法の適用範囲の拡大に応じて、インク
ジェット記録ヘッドにも、例えばインク滴の安定吐出、
インク滴の被記録材上での着弾位置精度、記録信号に対
する応答周波数、インク滴の飛行速度などの種々の性能
に対してより高度な性能が要求されつつあり、また低コ
スト化への要望も強い。
クジェット記録方法の適用範囲の拡大に応じて、インク
ジェット記録ヘッドにも、例えばインク滴の安定吐出、
インク滴の被記録材上での着弾位置精度、記録信号に対
する応答周波数、インク滴の飛行速度などの種々の性能
に対してより高度な性能が要求されつつあり、また低コ
スト化への要望も強い。
しかしながら、従来の記録ヘッドはこれらの要求に対
して必ずしも十分なものとはいえなかった。
して必ずしも十分なものとはいえなかった。
例えば、第２図に示したような構成を有する記録ヘッ
ドにおいては、上述のような材料および形成方法で各部
分を形成すれば、各部分の精度良い微細化やオリフィス
のマルチ化、あるいは小型化が極めて容易であり、また
量産性に富むという利点を有するが、オリフィスからの
インク滴の吐出方向に乱れが生じ易く、印字品位が低下
する場合があり、またインク滴吐出の際の応答周波数や
インク滴の飛行速度に限界があった。
ドにおいては、上述のような材料および形成方法で各部
分を形成すれば、各部分の精度良い微細化やオリフィス
のマルチ化、あるいは小型化が極めて容易であり、また
量産性に富むという利点を有するが、オリフィスからの
インク滴の吐出方向に乱れが生じ易く、印字品位が低下
する場合があり、またインク滴吐出の際の応答周波数や
インク滴の飛行速度に限界があった。
すなわち、記録ヘッドを構成する基板１、壁材２およ
び天板３の各構成部分に用いられる材料の材質は、通常
これらそれぞれの部分の機能や加工性の面から異なる。
その結果、オリフィス５の開口端面1aのオリフィス５周
辺およびオリフィス５を構成する部分の天井、側壁、底
部におけるインクの濡れ性や表面の平滑性が部分的に異
なってしまい、インクをオリフィス５から吐出させる際
に、オリフィス開口端面1aのオリフィス５周辺がインク
によって不均一に濡れ広がり、例えば基板１から構成さ
れた面でのインクの濡れ性が他の部分に比べ高い場合に
は第３図に示したようにインクの吐出方向が基板１側へ
乱れ、被記録材へのインク滴の着弾点のズレを生じる。
び天板３の各構成部分に用いられる材料の材質は、通常
これらそれぞれの部分の機能や加工性の面から異なる。
その結果、オリフィス５の開口端面1aのオリフィス５周
辺およびオリフィス５を構成する部分の天井、側壁、底
部におけるインクの濡れ性や表面の平滑性が部分的に異
なってしまい、インクをオリフィス５から吐出させる際
に、オリフィス開口端面1aのオリフィス５周辺がインク
によって不均一に濡れ広がり、例えば基板１から構成さ
れた面でのインクの濡れ性が他の部分に比べ高い場合に
は第３図に示したようにインクの吐出方向が基板１側へ
乱れ、被記録材へのインク滴の着弾点のズレを生じる。
また、第２図に一点鎖線14bで示したように、流路の
中心線とオリフィスの開口中心軸とが同一直線上にある
構成となっているため、吐出エネルギーのインク滴形成
およびインク滴の飛行速度への変換率にも限界がある。
中心線とオリフィスの開口中心軸とが同一直線上にある
構成となっているため、吐出エネルギーのインク滴形成
およびインク滴の飛行速度への変換率にも限界がある。
そこで、オリフィスの構成に基づく問題を解決するた
めの手段の１つとしては、オリフィス開口端面1aの材質
均質化を目的とした端面1aの同一材料での被覆処理が試
みられている。
めの手段の１つとしては、オリフィス開口端面1aの材質
均質化を目的とした端面1aの同一材料での被覆処理が試
みられている。
この被覆処理には、例えば金属の蒸着膜を被覆する方
法、撥インク性を有する硬化性樹脂を被覆し硬化させる
方法、撥インク性の材料を分散した樹脂を被覆する方
法、光重合型の樹脂を転写し被覆する方法、プラズマ重
合によって有機薄膜を被覆する方法などが挙げられる。
法、撥インク性を有する硬化性樹脂を被覆し硬化させる
方法、撥インク性の材料を分散した樹脂を被覆する方
法、光重合型の樹脂を転写し被覆する方法、プラズマ重
合によって有機薄膜を被覆する方法などが挙げられる。
しかしながら、これらの方法を用いた場合、用いる装
置や材料が高価であったり、工程が複雑で製造コストが
高くなり、また製品の品質や歩留りの点で必ずしも満足
のいくものでなく、実用化しにくいのが現状である。
置や材料が高価であったり、工程が複雑で製造コストが
高くなり、また製品の品質や歩留りの点で必ずしも満足
のいくものでなく、実用化しにくいのが現状である。
一方、オリフィスと流路との位置関係に基づく問題を
解決しようとする記録ヘッドとしては、第４図に示され
たように、天板３にオリフィスを設け、一点鎖線14cで
示されたように流路４内の吐出エネルギー作用部へのイ
ンクの流れ方向とオリフィス５の開口中心軸とを直角と
なした構成の記録ヘッドが知られている。
解決しようとする記録ヘッドとしては、第４図に示され
たように、天板３にオリフィスを設け、一点鎖線14cで
示されたように流路４内の吐出エネルギー作用部へのイ
ンクの流れ方向とオリフィス５の開口中心軸とを直角と
なした構成の記録ヘッドが知られている。
このような構成とすることによって、前述のようなオ
リフィス５を構成する材料が異なることに基づく問題を
解消でき、しかも、吐出エネルギー発生体７からのエネ
ルギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動
エネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニ
カスの復帰も速いという構造上の利点を有し、吐出エネ
ルギー発生体に発熱素子を用いた場合に特に効果的であ
る。しかしながら、第４図の構成では吐出口を天板３に
設ける構成以外のヘッドを構成することは困難であっ
た。
リフィス５を構成する材料が異なることに基づく問題を
解消でき、しかも、吐出エネルギー発生体７からのエネ
ルギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動
エネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニ
カスの復帰も速いという構造上の利点を有し、吐出エネ
ルギー発生体に発熱素子を用いた場合に特に効果的であ
る。しかしながら、第４図の構成では吐出口を天板３に
設ける構成以外のヘッドを構成することは困難であっ
た。
本発明の目的は、前述したような種々の要求性能を満
足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。
足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。
上記目的は以下の本発明によって達成することができ
る。
る。
すなわち、本発明は、インクを吐出するためのオリフ
ィスを一端に有する流路を吐出エネルギー発生素子に対
応して設けたインクジェット記録ヘッドの製造方法にお
いて、前記吐出エネルギー発生素子を設けた基板上に前
記オリフィスの底面を構成する第１の樹脂層を設ける工
程、前記第１の樹脂層上に、前記オリフィスの側面およ
び前記吐出エネルギー発生素子より上流側の流路の上面
を構成するための、前記第１の樹脂層と同じ材料の第２
の樹脂層を設ける工程、及び前記第２の樹脂層上に前記
オリフィスの天井面を形成するための、前記第１の樹脂
層と同じ材料の第３の樹脂層を設ける工程、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。
ィスを一端に有する流路を吐出エネルギー発生素子に対
応して設けたインクジェット記録ヘッドの製造方法にお
いて、前記吐出エネルギー発生素子を設けた基板上に前
記オリフィスの底面を構成する第１の樹脂層を設ける工
程、前記第１の樹脂層上に、前記オリフィスの側面およ
び前記吐出エネルギー発生素子より上流側の流路の上面
を構成するための、前記第１の樹脂層と同じ材料の第２
の樹脂層を設ける工程、及び前記第２の樹脂層上に前記
オリフィスの天井面を形成するための、前記第１の樹脂
層と同じ材料の第３の樹脂層を設ける工程、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。
本発明による記録ヘッドでは、少なくとも流路の吐出
エネルギーがインクに作用する部分（吐出エネルギー作
用部）へのインクの流れを形成する部分と、オリフィス
近傍の流路とが、代表的にはクランク状の曲がり部分で
接続されており、吐出エネルギー発生体からのエネルギ
ーを、インク滴の形成とその飛行のための運動エネルギ
ーにより効率よく変換し、より高い応答周波数やインク
滴飛行速度を得るのに好適な構造を有している。
エネルギーがインクに作用する部分（吐出エネルギー作
用部）へのインクの流れを形成する部分と、オリフィス
近傍の流路とが、代表的にはクランク状の曲がり部分で
接続されており、吐出エネルギー発生体からのエネルギ
ーを、インク滴の形成とその飛行のための運動エネルギ
ーにより効率よく変換し、より高い応答周波数やインク
滴飛行速度を得るのに好適な構造を有している。
その上、、オリフィスを構成する部分が同一材料から
形成されているので、オリフィス及びオリフィス開口端
面のオリフィス周辺部のインクの濡れ性や平滑性が均一
となるので、先に述べたようなインク吐出方向のずれを
防止でき、良好なインクの着弾位置精度を得ることがで
きる。
形成されているので、オリフィス及びオリフィス開口端
面のオリフィス周辺部のインクの濡れ性や平滑性が均一
となるので、先に述べたようなインク吐出方向のずれを
防止でき、良好なインクの着弾位置精度を得ることがで
きる。
更に、本発明による記録ヘッドはその構造上、オリフ
ィスおよびインク流路の形成に、感光性樹脂を用いたフ
ォトリソグラフィー技術を利用することもできるので、
各部分の精度良い微細化と、オリフィスのマルチ化が極
めて容易であり、また小型化で量産性に優れたものとす
ることができる。
ィスおよびインク流路の形成に、感光性樹脂を用いたフ
ォトリソグラフィー技術を利用することもできるので、
各部分の精度良い微細化と、オリフィスのマルチ化が極
めて容易であり、また小型化で量産性に優れたものとす
ることができる。
以下、図面を参照しつつ本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
第１図（Ａ）は、本発明によるインクジェット記録ヘ
ッドの一例のインク滴が形成される主要部の断面図、第
１図（Ｂ）はオリフィス開口端面の正面図である。
ッドの一例のインク滴が形成される主要部の断面図、第
１図（Ｂ）はオリフィス開口端面の正面図である。
この記録ヘッドは、吐出エネルギー発生体７が設けら
れた基板１上に、吐出エネルギー発生体７上（吐出エネ
ルギー作用部）で上方に屈曲したクランク状部分を介し
てオリフィス５に連通し、一点鎖線14aで示されたイン
クの流れを形成するための流路４およびオリフィス５を
構成する同一材料からなる層８、９、10が設けられた構
造を有する。
れた基板１上に、吐出エネルギー発生体７上（吐出エネ
ルギー作用部）で上方に屈曲したクランク状部分を介し
てオリフィス５に連通し、一点鎖線14aで示されたイン
クの流れを形成するための流路４およびオリフィス５を
構成する同一材料からなる層８、９、10が設けられた構
造を有する。
すなわち、流路４の吐出エネルギー発生体７上へのイ
ンクの流れを形成する部分の中心線と、オリフィスの開
口中心軸とが平行に設けられている。
ンクの流れを形成する部分の中心線と、オリフィスの開
口中心軸とが平行に設けられている。
なお、本発明におけるオリフィスの開口中心軸とは、
オリフィスの中心を通り、オリフィスの開口部が形成す
る面に対して直交する軸をいう。
オリフィスの中心を通り、オリフィスの開口部が形成す
る面に対して直交する軸をいう。
このような構造を有することによって吐出エネルギー
発生体７で発生したエネルギーを、吐出エネルギー作用
部下流側（オリフィス５方向）に効率良く伝えることが
でき、より高い応答周波数およびインク滴の飛行速度を
得ることができる。
発生体７で発生したエネルギーを、吐出エネルギー作用
部下流側（オリフィス５方向）に効率良く伝えることが
でき、より高い応答周波数およびインク滴の飛行速度を
得ることができる。
その上、オリフィスを構成する部分の材料が同一とな
っているので、オリフィス構成部におけるインクの濡れ
性、平滑性が均一となり、安定したインク滴形成と飛行
方向の直進性を効果的に高めることができる。
っているので、オリフィス構成部におけるインクの濡れ
性、平滑性が均一となり、安定したインク滴形成と飛行
方向の直進性を効果的に高めることができる。
このような構造の本発明によるインクジェット記録ヘ
ッドは、例えば以下のようにして製造することができ
る。
ッドは、例えば以下のようにして製造することができ
る。
まず、吐出エネルギー発生体７及び該発生体に記録信
号を印加するための電極（不図示）が設けられた基板１
上に、吐出エネルギー発生体７の配置に対応した流路４
の吐出エネルギー発生体７上部までの部分およびオリフ
ィス５の底部となる部分を構成する層である第１の樹脂
層８を設ける。
号を印加するための電極（不図示）が設けられた基板１
上に、吐出エネルギー発生体７の配置に対応した流路４
の吐出エネルギー発生体７上部までの部分およびオリフ
ィス５の底部となる部分を構成する層である第１の樹脂
層８を設ける。
なお、基板１は、例えばシリコンウエハー、ガラス、
絶縁層を表面に持つ金属、樹脂フィルム、セラミックス
等からなる基体の絶縁性を有する面の所定部分に、吐出
エネルギー発生体及び該発生体に記録信号を印加するA1
などからなる電極を形成し、更に必要に応じて保護層を
吐出エネルギー発生体や電極上に設けて得ることができ
る。
絶縁層を表面に持つ金属、樹脂フィルム、セラミックス
等からなる基体の絶縁性を有する面の所定部分に、吐出
エネルギー発生体及び該発生体に記録信号を印加するA1
などからなる電極を形成し、更に必要に応じて保護層を
吐出エネルギー発生体や電極上に設けて得ることができ
る。
例えば、発熱素子を吐出エネルギー発生体として用い
る場合にはインクジェット記録ヘッドの発熱素子に通常
用いられている材料やサーマルヘッド用ヒーター材料と
して知られている材料を用い、スクリーン印刷法などの
厚膜形成法や真空蒸着、高周波スパッタリング、Chemic
al Vaporphase Deposition等の薄膜形成法とフォトリソ
グラフィー技術による加工法を組合わせた方法などによ
り形成することができる。
る場合にはインクジェット記録ヘッドの発熱素子に通常
用いられている材料やサーマルヘッド用ヒーター材料と
して知られている材料を用い、スクリーン印刷法などの
厚膜形成法や真空蒸着、高周波スパッタリング、Chemic
al Vaporphase Deposition等の薄膜形成法とフォトリソ
グラフィー技術による加工法を組合わせた方法などによ
り形成することができる。
次に、層８上に少なくとも流路４の発熱素子より上流
側の流路の覆い（上面）部分およびオリフィス５の側壁
（側面）部分を構成する第２の樹脂層９と、少なくとも
オリフィス５の天井部分を構成する層10を順次積層した
後、層10の上に更にガラス、金属プレート、セラミック
ス、樹脂など強度の高い材料からなる天板３を接着した
接合体を形成する。
側の流路の覆い（上面）部分およびオリフィス５の側壁
（側面）部分を構成する第２の樹脂層９と、少なくとも
オリフィス５の天井部分を構成する層10を順次積層した
後、層10の上に更にガラス、金属プレート、セラミック
ス、樹脂など強度の高い材料からなる天板３を接着した
接合体を形成する。
この接合体がそのまま記録ヘッドとして使用できる場
合には、これを製品とする。
合には、これを製品とする。
また、例えば、層８、９、10を感光性樹脂で形成した
場合など、得られた接合体の吐出エネルギー発生体７下
流部の所定位置を必要に応じてダイシング・ソーで切断
して、オリフィス開口端面を形成し、記録ヘッドとす
る。
場合など、得られた接合体の吐出エネルギー発生体７下
流部の所定位置を必要に応じてダイシング・ソーで切断
して、オリフィス開口端面を形成し、記録ヘッドとす
る。
層８、９、10の形成には、例えば層８、９を感光性樹
脂をフォトリソグラウィー技術で所定形状に加工し、更
に層10を同一の感光性樹脂で形成する方法；成形された
樹脂プレートなどの用い同一材料から形成されるように
層８、９を順次積層し、更にこれらの層と同一材料から
なる板材等の層10を積層する方法などを用いることがで
き、所望とする記録ヘッドの機能や構造に応じて適宜選
択すれば良い。
脂をフォトリソグラウィー技術で所定形状に加工し、更
に層10を同一の感光性樹脂で形成する方法；成形された
樹脂プレートなどの用い同一材料から形成されるように
層８、９を順次積層し、更にこれらの層と同一材料から
なる板材等の層10を積層する方法などを用いることがで
き、所望とする記録ヘッドの機能や構造に応じて適宜選
択すれば良い。
例えば、オリフィス５や流路４の配列密度の高いより
精密な記録ヘッドを精度良く得るには、膜厚制御や微細
加工が容易な上に、耐久性の良い層を形成できる感光制
樹脂を用いた方法が好適である。
精密な記録ヘッドを精度良く得るには、膜厚制御や微細
加工が容易な上に、耐久性の良い層を形成できる感光制
樹脂を用いた方法が好適である。
なお、層８、９、10の層厚は均一であることが望まし
い。また、これらの層厚はオリフィス５からインクが吐
出する際にオリフィス開口端面1aにおいてインクによっ
て濡れる部分を構成するのに十分なものとされる。
い。また、これらの層厚はオリフィス５からインクが吐
出する際にオリフィス開口端面1aにおいてインクによっ
て濡れる部分を構成するのに十分なものとされる。
更に、吐出エネルギー発生体７付近からの流路の屈曲
形状は上記の例のように折れ曲がり形状に限定されるも
のではなく、例えば第５図（Ａ）および（Ｂ）に示すよ
うな湾曲状とするなど種々の態様を取り得る。
形状は上記の例のように折れ曲がり形状に限定されるも
のではなく、例えば第５図（Ａ）および（Ｂ）に示すよ
うな湾曲状とするなど種々の態様を取り得る。
また、層８、９、10はその隣接する２層を、あるいは
これら３層は、一体化されて形成されたものでも良い。
これら３層は、一体化されて形成されたものでも良い。
以上、説明した構造を有する本発明のインクジェット
記録ヘッドの製造方法においては、以下のような代表的
効果が得られる。
記録ヘッドの製造方法においては、以下のような代表的
効果が得られる。
オリフィス構成部分のインクの濡れ性と平滑性が均一
であるので、オリフィスから吐出されたインク滴の被記
録材への良好な着弾位置精度が得られ、長期にわたって
常に高品位な画像を得ることができると共に、吐出エネ
ルギー発生体からのエネルギーをインクに効率良く作用
させることができ、より高い応答周波数とインク滴の飛
行速度を得ることができるインクジェット記録ヘッドを
簡易な工程で低コストでの製造することが可能である。
であるので、オリフィスから吐出されたインク滴の被記
録材への良好な着弾位置精度が得られ、長期にわたって
常に高品位な画像を得ることができると共に、吐出エネ
ルギー発生体からのエネルギーをインクに効率良く作用
させることができ、より高い応答周波数とインク滴の飛
行速度を得ることができるインクジェット記録ヘッドを
簡易な工程で低コストでの製造することが可能である。
以下実施例および比較例により本発明を更に詳細に説
明する。
明する。
実施例１ まず、基板１として、シリコンウエハからなる基体上
に、吐出エネルギー発生素子７としての蒸着法とフォト
リソグラフィー法によって形成したHfB2からなる発熱素
子と、Al蒸着膜からなる電極（不図示）とを設けたもの
を形成した。
に、吐出エネルギー発生素子７としての蒸着法とフォト
リソグラフィー法によって形成したHfB2からなる発熱素
子と、Al蒸着膜からなる電極（不図示）とを設けたもの
を形成した。
次に、得られた基板上に、層８、９、10をプリント配
線板用ドライフィルムVACREL（デュ・ポン・ド・ネモア
ース社製）をフォトリソグラフィー法によってそれぞれ
の形状に加工しつつ各層厚が50μｍとなるように積層し
て形成し、更に天板３としてのパイレックスガラス板を
層10上に接着して接合体を形成したのち、その吐出エネ
ルギー発生体７の設けられた位置よりも下流の所定部分
をダイシング・ソーにより切断してオリフィス５を形成
して第１図に示したのと同様の構造を有するインクジェ
ット記録ヘッドを得た。
線板用ドライフィルムVACREL（デュ・ポン・ド・ネモア
ース社製）をフォトリソグラフィー法によってそれぞれ
の形状に加工しつつ各層厚が50μｍとなるように積層し
て形成し、更に天板３としてのパイレックスガラス板を
層10上に接着して接合体を形成したのち、その吐出エネ
ルギー発生体７の設けられた位置よりも下流の所定部分
をダイシング・ソーにより切断してオリフィス５を形成
して第１図に示したのと同様の構造を有するインクジェ
ット記録ヘッドを得た。
なお、オリフィス５は140μｍのピッチで24個形成さ
れ、その寸法は、幅（Ｗ）50μｍ、高さ（Ｈ）50μｍで
あった。
れ、その寸法は、幅（Ｗ）50μｍ、高さ（Ｈ）50μｍで
あった。
更に、以上の操作を繰り返して記録ヘッドの多数を得
た。
た。
次に、得られた記録ヘッドを用い、以下の条件での記
録試験を行ない、表１に示した項目についてこれらの性
能を評価した。
録試験を行ない、表１に示した項目についてこれらの性
能を評価した。
記録条件： パルスの駆動電圧 24V 周波数 1KHz パルス幅 10μｓ 同時に吐出するオリフィス数 24 インク組成 H2O/ジエチレングリコール／フードブラッ
ク２＝80/20/4（重量部） 被記録材 バブルジェットプリンターBJ80用用紙 パルス幅 ５×107（１ビット当り） これとは別に、駆動可能な最高周波数（応答周波数）
とインク滴の飛行速度を測定し、その結果を表２に示し
た。
ク２＝80/20/4（重量部） 被記録材 バブルジェットプリンターBJ80用用紙 パルス幅 ５×107（１ビット当り） これとは別に、駆動可能な最高周波数（応答周波数）
とインク滴の飛行速度を測定し、その結果を表２に示し
た。
比較例１ 層９上に直接天板３を接着して第６図（Ａ）および
（Ｂ）に示すような構造とする以外は実施例１と同様に
して記録ヘッドの多数を得た。
（Ｂ）に示すような構造とする以外は実施例１と同様に
して記録ヘッドの多数を得た。
得られた記録ヘッドについて実施例１と同様に行なっ
た評価の結果を表１および表２に示す。
た評価の結果を表１および表２に示す。
比較例２ 層９のみを基板１上に設け、その層９上に直接天板３
を接着して第２図に示すような構造とする以外は実施例
１と同様にして記録ヘッドの多数を得た。
を接着して第２図に示すような構造とする以外は実施例
１と同様にして記録ヘッドの多数を得た。
得られた記録ヘッドについて実施例１と同様に行なっ
た評価の結果を表１に示す。
た評価の結果を表１に示す。
表１および表２の結果から明らかなように、本発明の
インクジェット記録ヘッドは、インク滴の着弾位置精度
が高く、オリフィス構成部分の不均一な濡れが生じにく
い。また、最高駆動周波数およびインク滴の飛行速度も
本発明の記録ヘッドはより高い値が得られており、代表
的には第１図に示したような本発明における流路の構造
が吐出エネルギーの効率良い利用に効果的であることが
示された。
インクジェット記録ヘッドは、インク滴の着弾位置精度
が高く、オリフィス構成部分の不均一な濡れが生じにく
い。また、最高駆動周波数およびインク滴の飛行速度も
本発明の記録ヘッドはより高い値が得られており、代表
的には第１図に示したような本発明における流路の構造
が吐出エネルギーの効率良い利用に効果的であることが
示された。
実施例２ 実施例１で用いたのと同様の基板上に、Niの電鋳法に
より30μｍの厚さで形成した第７図（Ａ）〜（Ｃ）に示
したような形状のオリフィス板11、12、13のそれぞれ
を、この順に積層することにより、インクジェット記録
ヘッドを多数得た。
より30μｍの厚さで形成した第７図（Ａ）〜（Ｃ）に示
したような形状のオリフィス板11、12、13のそれぞれ
を、この順に積層することにより、インクジェット記録
ヘッドを多数得た。
得られた記録ヘッドを用い実施例１と同様にして表１
に示した項目を試験したところ、得られた記録ヘッドの
いずれにおいても実施例１で得られた記録ヘッドと同様
の良好な吐出特性が得られた。
に示した項目を試験したところ、得られた記録ヘッドの
いずれにおいても実施例１で得られた記録ヘッドと同様
の良好な吐出特性が得られた。
実施例３ オリフィス板11、12、13として、それぞれの形状に成
形された厚さ30μｍのポリイミドフィルムからなるもの
を用いる以外は、実施例２と同様にしてインクジェット
記録ヘッドを多数得た。
形された厚さ30μｍのポリイミドフィルムからなるもの
を用いる以外は、実施例２と同様にしてインクジェット
記録ヘッドを多数得た。
得られた記録ヘッドを用い実施例１と同様にして表１
に示した項目を試験したところ、得られた記録ヘッドの
いずれにおいても実施例１で得られた記録ヘッドと同様
の吐出特性が得られた。
に示した項目を試験したところ、得られた記録ヘッドの
いずれにおいても実施例１で得られた記録ヘッドと同様
の吐出特性が得られた。
第１図（Ａ）は本発明による記録ヘッドの一例の主要部
の断面図、第１図（Ｂ）はそのオリフィス開口端面の正
面部分図、第２図（Ａ）は従来の記録ヘッドの主要部の
斜視図、第２図（Ｂ）はその断面図、第３図は第２図に
示した記録ヘッドにおけるインクの吐出方向を示す模式
図、第４図は天板にオリフィスが設けられた型の従来の
記録ヘッドの主要部の断面図、第５図（Ａ）および
（Ｂ）は本発明による記録ヘッドの他の態様を示す主要
部の断面図、第６図（Ａ）は比較例１で形成した記録ヘ
ッドの主要部の断面図、第６図（Ｂ）はそのオリフィス
開口端面の正面部分図、第７図（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞ
れ実施例２、３に用いたオリフィス板の形状を示した一
部を省略した平面図である。 1:基板、1a:オリフィス開口端面 2:壁材、3:天板 4:流路、5:オリフィス 6:インク滴 7:吐出エネルギー発生体 ８、９、10:層 11、12、13:オリフィス板
の断面図、第１図（Ｂ）はそのオリフィス開口端面の正
面部分図、第２図（Ａ）は従来の記録ヘッドの主要部の
斜視図、第２図（Ｂ）はその断面図、第３図は第２図に
示した記録ヘッドにおけるインクの吐出方向を示す模式
図、第４図は天板にオリフィスが設けられた型の従来の
記録ヘッドの主要部の断面図、第５図（Ａ）および
（Ｂ）は本発明による記録ヘッドの他の態様を示す主要
部の断面図、第６図（Ａ）は比較例１で形成した記録ヘ
ッドの主要部の断面図、第６図（Ｂ）はそのオリフィス
開口端面の正面部分図、第７図（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞ
れ実施例２、３に用いたオリフィス板の形状を示した一
部を省略した平面図である。 1:基板、1a:オリフィス開口端面 2:壁材、3:天板 4:流路、5:オリフィス 6:インク滴 7:吐出エネルギー発生体 ８、９、10:層 11、12、13:オリフィス板
Claims (2)
- 【請求項１】インクを吐出するためのオリフィスを一端
に有する流路を吐出エネルギー発生素子に対応して設け
たインクジェット記録ヘッドの製造方法において、 前記吐出エネルギー発生素子を設けた基板上に前記オリ
フィスの底面を構成する第１の樹脂層を設ける工程、 前記第１の樹脂層上に、前記オリフィスの側面および前
記吐出エネルギー発生素子より上流側の流路の上面を構
成するための、前記第１の樹脂層と同じ材料の第２の樹
脂層を設ける工程、及び 前記第２の樹脂層上に前記オリフィスの天井面を形成す
るための、前記第１の樹脂層と同じ材料の第３の樹脂層
を設ける工程、 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。 - 【請求項２】前記吐出エネルギー発生素子は熱エネルギ
ーを発生する発熱素子である請求項１に記載のインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151084A JP2642670B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| DE68912975T DE68912975T2 (de) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf. |
| EP89111236A EP0347856B1 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Ink jet recording head |
| US08/458,700 US5708466A (en) | 1988-06-21 | 1995-06-02 | Ink jet head having parallel liquid paths and pressure-directing wall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151084A JP2642670B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH024510A JPH024510A (ja) | 1990-01-09 |
| JP2642670B2 true JP2642670B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=15510971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63151084A Expired - Fee Related JP2642670B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5708466A (ja) |
| EP (1) | EP0347856B1 (ja) |
| JP (1) | JP2642670B2 (ja) |
| DE (1) | DE68912975T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU635322B2 (en) * | 1989-09-18 | 1993-03-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head and liquid jet recording apparatus having same |
| EP0438270B1 (en) * | 1990-01-17 | 1996-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head |
| ATE155741T1 (de) * | 1990-04-27 | 1997-08-15 | Canon Kk | Aufzeichnungsverfahren und -gerät |
| EP0504879B1 (en) * | 1991-03-20 | 1996-10-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head and liquid jet recording apparatus having same |
| ATE235375T1 (de) * | 1995-04-26 | 2003-04-15 | Canon Kk | Flüssigkeitsausstosskopf, flüssigkeitsausstossgerät und flüssigkeitsausstossverfahren |
| JP2914218B2 (ja) * | 1995-05-10 | 1999-06-28 | 富士ゼロックス株式会社 | サーマルインクジェットヘッドおよび記録装置 |
| JPH0952365A (ja) * | 1995-06-08 | 1997-02-25 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法、並びにインクジェット記録装置 |
| JP3403008B2 (ja) * | 1996-07-05 | 2003-05-06 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドおよびそれを用いたヘッドカートリッジと記録装置 |
| JPH115303A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Brother Ind Ltd | インクジェットプリンタヘッド |
| US6390600B1 (en) | 2001-04-30 | 2002-05-21 | Hewlett-Packard Company | Ink jet device having variable ink ejection |
| US6863381B2 (en) * | 2002-12-30 | 2005-03-08 | Lexmark International, Inc. | Inkjet printhead heater chip with asymmetric ink vias |
| US7201476B2 (en) * | 2004-12-10 | 2007-04-10 | Lexmark International, Inc. | Inkjet printhead with bubble handling properties |
| US10179453B2 (en) | 2016-01-08 | 2019-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejection head and liquid ejection apparatus |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4095237A (en) * | 1974-12-26 | 1978-06-13 | Aktiebolaget Electrolux | Ink jet printing head |
| DE2555749C3 (de) * | 1975-12-11 | 1980-09-11 | Olympia Werke Ag, 2940 Wilhelmshaven | Einrichtung zum Dämpfen des Ruckflusses der Tinte in der Düse eines Tintenspritzkopfes |
| US4330787A (en) * | 1978-10-31 | 1982-05-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording device |
| US4383263A (en) * | 1980-05-20 | 1983-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejecting apparatus having a suction mechanism |
| US4338611A (en) * | 1980-09-12 | 1982-07-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head |
| JPS57113075A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-14 | Fujitsu Ltd | Ink jet head |
| US4394670A (en) * | 1981-01-09 | 1983-07-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head and method for fabrication thereof |
| JPS57208252A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-21 | Canon Inc | Preparation of ink jet head |
| US4392145A (en) * | 1981-03-02 | 1983-07-05 | Exxon Research And Engineering Co. | Multi-layer ink jet apparatus |
| JPS5985766A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-17 | Canon Inc | インクジエツト記録ヘツド |
| DE3539095C2 (de) * | 1984-11-05 | 1995-07-27 | Canon Kk | Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf |
| US4723136A (en) * | 1984-11-05 | 1988-02-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Print-on-demand type liquid jet printing head having main and subsidiary liquid paths |
| JPS62152860A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-07 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘツド |
| US4771298A (en) * | 1986-09-17 | 1988-09-13 | International Business Machine Corporation | Drop-on-demand print head using gasket fan-in |
| JPS63139749A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-11 | Canon Inc | インクジエツト記録ヘツド |
| US4774530A (en) * | 1987-11-02 | 1988-09-27 | Xerox Corporation | Ink jet printhead |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63151084A patent/JP2642670B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-06-20 DE DE68912975T patent/DE68912975T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-20 EP EP89111236A patent/EP0347856B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-02 US US08/458,700 patent/US5708466A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0347856B1 (en) | 1994-02-09 |
| DE68912975D1 (de) | 1994-03-24 |
| JPH024510A (ja) | 1990-01-09 |
| US5708466A (en) | 1998-01-13 |
| DE68912975T2 (de) | 1994-06-16 |
| EP0347856A1 (en) | 1989-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6497474B2 (en) | Electrostatic actuator, method of producing electrostatic actuator, micropump, recording head, ink jet recording apparatus, ink cartridge, and method of producing recording head | |
| JP2642670B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| US8028931B2 (en) | Liquid discharge device | |
| JP4300565B2 (ja) | マルチノズルインクジェットヘッド及びその製造方法 | |
| KR0144654B1 (ko) | 잉크 제트 헤드 | |
| JP3175269B2 (ja) | インクジェット式印字ヘッド | |
| JPH05124208A (ja) | 液体噴射記録ヘツドの製造方法および液体噴射記録ヘツド | |
| JP2001239671A (ja) | ノズル形成部材、液滴吐出ヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| JP3232632B2 (ja) | インクジェット式印字ヘッド | |
| JP2003094648A (ja) | 液滴吐出ヘッド | |
| JP3371909B2 (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPH05261925A (ja) | インクジェット記録方法及び記録ヘッド | |
| JP2902137B2 (ja) | インク飛翔記録装置 | |
| JPH11216861A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP2003053972A (ja) | 液滴吐出ヘッド及びその製造方法 | |
| JPH1120156A (ja) | インクジェット記録装置とその製造方法 | |
| JPH0538810A (ja) | インクジエツトヘツド | |
| JPH10278262A (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インク滴径補正方法 | |
| JP3722338B2 (ja) | インクジェットプリントヘッド及びその製造方法 | |
| JPH04305460A (ja) | インク飛翔記録装置 | |
| JP2006224445A (ja) | 液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ及びインクジェット記録装置 | |
| JPH0416355A (ja) | インク飛翔記録装置 | |
| JPH04182137A (ja) | インク飛翔記録方法及びその装置 | |
| JP2003094644A (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| JPH09193377A (ja) | インクジェット記録装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |