JP5586978B2 - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents
液体吐出ヘッドの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5586978B2 JP5586978B2 JP2010026523A JP2010026523A JP5586978B2 JP 5586978 B2 JP5586978 B2 JP 5586978B2 JP 2010026523 A JP2010026523 A JP 2010026523A JP 2010026523 A JP2010026523 A JP 2010026523A JP 5586978 B2 JP5586978 B2 JP 5586978B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- flow path
- droplet
- manufacturing
- head according
- 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
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 97
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 54
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 54
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 45
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 34
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 14
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 12
- 230000002940 repellent Effects 0.000 claims description 9
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 7
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 36
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 125000002243 cyclohexanonyl group Chemical group *C1(*)C(=O)C(*)(*)C(*)(*)C(*)(*)C1(*)* 0.000 description 1
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexyloxide Natural products O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
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
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
- B41J2/1603—Production of bubble jet print heads of the front shooter type
-
- 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
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/162—Manufacturing of the nozzle plates
-
- 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
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
-
- 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
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1637—Manufacturing processes molding
- B41J2/1639—Manufacturing processes molding sacrificial molding
-
- 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
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1645—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by spincoating
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/494—Fluidic or fluid actuated device making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49401—Fluid pattern dispersing device making, e.g., ink jet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
本発明は、液滴を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法に関し、特にインク滴を吐出することで記録媒体に記録を行うインクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。より具体的には、高速度高品位の印字を行うために、複数の液滴サイズのノズルが同一基板上で構成されるインクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。
従来、液体吐出ヘッドは、例えば特許文献１に示されるように、以下の工程で製造されている。まず、吐出エネルギー発生素子を形成した基板上に感光性を有する溶解可能な樹脂を液体流路の型にパターンニングする。次いで、この型パターンを被覆するように前記基板上にノズル材となる感光性を有する被覆樹脂層を塗布形成し、該被覆樹脂層に前記型パターンに連通する液体吐出口を形成する。そして、基板裏側から貫通するようにエッチングにて液体供給口を形成し、型パターンに使用した感光性樹脂を除去することで液体吐出ヘッドを製造する。この製法によると、半導体のフォトリソグラフィ法を適用しているため、液体流路、吐出口等の形成に関して極めて高精度で微細な加工が可能である。
ここで、液体吐出ヘッドとしては、吐出エネルギー発生素子と吐出口との間の流路距離を長くすることにより収容されるインク量を多くしたものと、吐出エネルギー発生素子と吐出口との間の流路距離を短くすることにより液滴サイズを安定化したものがある。収容されるインク量を多くしたもの液体吐出ヘッドは、大ドットでベタ印字などを効率よく高速に行うことができる。液滴サイズを安定化した液体吐出ヘッドは、高品質化を図ることができる。
そこで、高速化と高品質化に対応すべく、異なるサイズのインク液滴を吐出するために種類の異なるノズルを一つの基板上に複数形成した液体吐出ヘッドが特許文献２に開示されている。また、同一基板上に異なる吐出量と異なる厚さのオリフィスプレートを有する液体吐出ヘッドが特許文献３に開示されている。また、同一インク供給口から異なる量（又はサイズ）のインクを吐出させるための異なる厚さのオリフィスプレートを有する液体吐出ヘッドの製造方法が特許文献４に開示されている。特許文献４では、高さ調整部材を大液滴ノズル側のインク流路パターン上に形成することにより小液滴ノズルと大液滴ノズルのオリフィス部の膜厚に差を設け、フォトリソグラフィ法を用いて製造している。
上述のように、小液滴サイズの印字品位と大液滴サイズの吐出量の両方を兼ね備えるためには、大液滴と小液滴の両方のサイズを吐出できるそれぞれのノズルを同一基板上に有する液体吐出ヘッドとすることが有効である。
しかしながら、同一基板上で液滴のサイズの異なるノズルを形成する場合、製法上、小液滴ノズルと大液滴ノズルのオリフィスプレートを一括で形成することは困難である。従来の方法として貼り合わせによる方法があるが、貼り合わせる際に生じる歪みや位置ズレ等の制御が困難であり、印字品位が保てない場合がある。
また、特許文献４に開示される方法では、高さ調整部材を高くすると小液滴サイズのオリフィスプレートの厚み制御が困難であり、印字品位が保てないといった問題を生じる場合がある。
そこで、本発明の目的は、それぞれ異なるサイズの液滴を吐出する厚みの異なるオリフィスプレートを同一基板上に有する液体吐出ヘッドを容易に製造できる方法を提供することである。
本発明は
吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を有する基板と、該基板上に前記吐出口に連通する液体流路を形成する流路壁と、を有し、
少なくとも、第１の液滴と該第１の液滴よりも大きいサイズの第２の液滴とを吐出する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記流路壁は、前記第１の液滴を吐出するための第１の吐出口に連通する第１の液体流路を構成する第１液滴用流路壁と、前記第２の液滴を吐出するための第２の吐出口に連通する第２の液体流路を構成する第２液滴用流路壁と、を含み、
（１）前記基板上に溶解可能な樹脂を配置しパターニングすることにより、前記第１の液体流路及び前記第２の液体流路の流路パターンを形成する工程と、
（２）少なくとも前記基板及び前記流路パターンの上に第１の被覆樹脂を配置しパターニングすることにより、前記第１液滴用流路壁と、前記第２液滴用流路壁の土台とを形成する工程と、
（３）少なくとも前記基板、前記流路パターン及び前記土台の上に表面が前記第１液滴用流路壁よりも高くなるように第２の被覆樹脂を配置し、パターニングすることにより、前記第２液滴用流路壁を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を有する基板と、該基板上に前記吐出口に連通する液体流路を形成する流路壁と、を有し、
少なくとも、第１の液滴と該第１の液滴よりも大きいサイズの第２の液滴とを吐出する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記流路壁は、前記第１の液滴を吐出するための第１の吐出口に連通する第１の液体流路を構成する第１液滴用流路壁と、前記第２の液滴を吐出するための第２の吐出口に連通する第２の液体流路を構成する第２液滴用流路壁と、を含み、
（１）前記基板上に溶解可能な樹脂を配置しパターニングすることにより、前記第１の液体流路及び前記第２の液体流路の流路パターンを形成する工程と、
（２）少なくとも前記基板及び前記流路パターンの上に第１の被覆樹脂を配置しパターニングすることにより、前記第１液滴用流路壁と、前記第２液滴用流路壁の土台とを形成する工程と、
（３）少なくとも前記基板、前記流路パターン及び前記土台の上に表面が前記第１液滴用流路壁よりも高くなるように第２の被覆樹脂を配置し、パターニングすることにより、前記第２液滴用流路壁を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
本発明によれば、第１の液滴用の流路壁を形成した後に第２の液滴（第１の液滴より大きいサイズを有する）用の流路壁を形成するため、第１の液滴用の流路壁の厚みを容易に制御することができ、印字品位を良好に液体吐出ヘッドを製造することができる。
さらに、第１の液体用の流路壁を形成すると同時に同材料で第２の液滴用の流路壁の土台を形成するため、第２の液滴用の流路壁の表面をより平坦に形成することができ、吐出安定性をより向上することができる。
本発明は、吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を有する基板と、該基板上に前記吐出口に連通する液体流路を形成する流路壁と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
また、少なくとも、第１の液滴と該第１の液滴よりも大きいサイズの第２の液滴とを吐出する液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
前記流路壁は、第１の液滴を吐出するための第１の吐出口に連通する第１の液体流路を構成する第１液滴用流路壁と、第２の液滴を吐出するための第２の吐出口に連通する第２の液体流路を構成する第２液滴用流路壁と、を含む。
以下、体吐出ヘッドの一実施形態としてインクジェット記録ヘッドについて説明する。また、以下の説明では、本発明の適用例として、主にインクジェット記録ヘッドを例に挙げて説明を行うが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、バイオッチップ作製や電子回路印刷用途の液体吐出ヘッドにも適用できる。液体吐出ヘッドとしては、インクジェット記録ヘッドの他にも、例えばカラーフィルター製造用ヘッド等も挙げられる。
（実施形態１）
以下、図１、２を参照して、本実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、小液滴と大液滴との２種類の液滴を吐出する液体吐出ヘッドを例に挙げて本発明について説明する。本実施形態において、第１液滴用流路壁を小液滴用流路壁と、第２液滴用流路壁を大液滴用流路壁と、第１の吐出口を小液滴用吐出口と、第２の吐出口を大液滴用吐出口と、称して説明する。なお、本発明は、とくに本実施形態に限定されるものではない。
以下、図１、２を参照して、本実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、小液滴と大液滴との２種類の液滴を吐出する液体吐出ヘッドを例に挙げて本発明について説明する。本実施形態において、第１液滴用流路壁を小液滴用流路壁と、第２液滴用流路壁を大液滴用流路壁と、第１の吐出口を小液滴用吐出口と、第２の吐出口を大液滴用吐出口と、称して説明する。なお、本発明は、とくに本実施形態に限定されるものではない。
図１、２は本実施形態の製造方法を説明するための断面工程図である。また、図３は、本実施形態により製造される液体吐出ヘッドの上面の構成を示す上面模式図である。また、図４は、図３に示した液体吐出ヘッドをＡ−Ａ’線で切断した場合の構成例を示す模式的斜視図である。図４に示すように、本発明において、小液滴用流路壁の厚みは大液滴用流路壁の厚みよりも小さい構成を有する。
まず、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電気熱変換素子や圧電素子などの吐出エネルギー発生素子２を含む基板１上に、溶解可能な樹脂を用いてインク流路パターン３を形成する。電気熱変換素子は近傍のインク液を加熱することにより吐出エネルギーを発生させる。また、例えば、圧電素子は機械的振動によって吐出エネルギーを発生させる。なお、吐出エネルギー発生素子２には、素子を動作させるための制御信号入力用電極（不図示）が接続される。また、吐出エネルギー発生素子の耐用性の向上を目的として、保護層等の各種機能層を素子に設けることもできる。
インク流路パターン３となる溶解可能な樹脂は、例えばスピンコート法、ロールコート法等で基板１上に形成することができる。溶解可能な樹脂は、例えば５〜１５μｍの厚さで塗布することができる。この溶解可能な樹脂をマスクＡを用いてフォトリソグラフィ法によりインク流路のパターンに形成する。
溶解可能な樹脂としては、吐出エネルギー発生素子２との位置関係を精度良くパターニングするために感光性を有することが好ましい。本実施形態では、たとえばポジ型レジストを用い、具体的には溶媒をシクロヘキサノンとしたポリメチルイソプロペニルケトン（ＰＭＩＰＫ）を用いることができる。
次に、図１（Ｃ）に示すように、インク流路パターン３の上に、さらに第１の被覆樹脂４を形成する。第１の被覆樹脂４は小液滴用流路壁と大液滴用流路壁の土台を構成する材料である。
第１の被覆樹脂４は、例えばスピンコート法、ロールコート法等で形成することができる。第１の被覆樹脂の厚さは、インク流路パターンを完全に被覆し、吐出口部を有するオリフィスプレートとなるため、例えば１５〜３０μｍの厚さとすることができる。
ここで、第１の被覆樹脂４を形成する際に、インク流路パターン３を変形させないように第１の被覆樹脂を選択することが望ましい。すなわち、第１の被覆樹脂４に用いる溶剤として、被覆樹脂を溶解し、かつインク流路パターンを溶解しないものを用いることが望ましい。また、第１の被覆樹脂４は、インク流路の構成部材としての高い機械的強度や、基板１との密着性、耐インク性等を有することが望ましい。さらに、吐出エネルギー発生素子２から吐出口までの連通部を精度良くパターニングするためにフォトリソグラフィ法にて形成できる感光性レジストであることが望ましい。
本実施形態では、第１の被覆樹脂として、たとえばネガ型感光性樹脂組成物を用いることができ、より具体的には下記樹脂組成物１に示すようなエポキシ樹脂組成物を用いることができる。このエポキシ樹脂組成物は光カチオン重合性を有し、そのカチオン重合硬化物は、優れた強度、密着性、耐インク性を有し、かつ優れたパターニング特性を有する。また、スピンコート法で形成するために、下記組成物１をメチルイソブチルケトン／キシレン混合溶媒に６０ｗｔ％の濃度で溶解することができる。
樹脂組成物１
・ＥＨＰＥ−３１５０（商品名、ダイセル化学（株）製）；１００質量部
・Ａ−１８７（商品名、日本ユニカー（株）製）；５質量部
・アデカオプトマーＳＰ−１７２（商品名、（株）ＡＤＥＫＡ製）；６質量部
・ＥＨＰＥ−３１５０（商品名、ダイセル化学（株）製）；１００質量部
・Ａ−１８７（商品名、日本ユニカー（株）製）；５質量部
・アデカオプトマーＳＰ−１７２（商品名、（株）ＡＤＥＫＡ製）；６質量部
なお、上記組成物に対して必要に応じて添加剤など適宜添加することが可能である。例えば、エポキシ樹脂の弾性率を下げる目的で可撓性付与剤を添加したり、あるいは溶解可能な樹脂との相溶を防ぐために塩基性物質を添付したりすることができる。また、例えば、基板１との更なる密着力を得るために、シランカップリング剤を添加することもできる。
また、本実施形態では、図１（Ｃ）に示すように、吐出安定性を向上させるために第１の被覆樹脂層４の上に撥液性を有する撥水層５を形成することもできる。撥水材５は第１の被覆樹脂４と同時にパターニングすることができる。撥水層５は、例えば液状材料をカーテンコート（スリットコート）法を用いて形成したり、ドライフィルム状の材料をラミネート法を用いて形成したりすることができる。
次に、図１（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、フォトリソグラフィ法によりマスクＢを用いて第１の被覆樹脂４を小液滴用流路壁と大液滴用流路壁の土台とが残るようにパターニングする。つまり、第１の被覆樹脂を用いて小液滴用流路壁を形成すると同時に大液滴用流路壁の土台を形成しておく。大液滴用流路壁の土台により、後工程において第２の被覆樹脂をより平坦に形成することができ、大液滴用流路壁の平坦化を図ることができる。大液滴用流路壁の土台４ｃは、例えば図５に示すように、大液滴流路を囲むように配置することができる。土台の接地領域は流路パターンによって適用するように変えてもよい。
土台は第２液滴用流路壁の内包されるように形成される。
また、小液滴用流路壁を形成する際、小液滴用吐出口６を同時にパターング形成してもよい。
次に、図１（Ｅ）に示すように、小液滴用流路壁４ａ及び土台４ｂの上に大液滴用流路壁となる第２の被覆樹脂７を形成する。また、図に示すように、被覆樹脂７の上には第２の撥水層８を形成することもできる。
ここで第２の被覆樹脂７は第１の被覆樹脂４と同じ材料を用いることができ、異なる材料を用いることもできる。第２の被覆樹脂７として第１の被覆樹脂４と異なる材料を用いる場合は、第１の被覆樹脂４と密着性がよく、上述したインク流路の構成部材として求められる特性を有することが望ましい。第２の撥水層８も第１の撥水層５と同じ材料を用いることができ、異なる材料を用いることもできる。
なお、小液滴用流路壁の上に撥水層が配置されていても、大液滴用流路壁の土台を内包するように大液滴用流路壁が形成されるので、土台の側面部分で密着を保つことができる。そのため、小液滴用流路壁の表面に撥水層を設けることができ、小液滴の印字安定性を向上することができる。
第２の被覆樹脂７の厚さ（基板１表面から樹脂層表面までの距離）は大液滴用流路壁の厚さに相当し、第１の被覆樹脂４の厚さよりも大きければ特に制限されないが、例えば３５〜８０μｍとすることができ、４５〜７５μｍとすることが好ましい。第２の被覆樹脂７は複数回に分けてコーティングして形成してもよい。
次に、図１（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、フォトリソグラフィ法によりマスクＣを用いて第２の被覆樹脂７をパターニングし、大液滴用流路壁を形成する。大液滴用流路壁は小液滴用流路壁の形成領域以外の基板１上に形成される。つまり、小液滴用流路壁と大液滴用流路壁は、それぞれ基板上の異なる領域に構成される。
また、この際に大液滴用吐出口９を同時にパターング形成してもよい。
次に、図２（Ａ）に示すように、基板１にインク供給のための開口部であるインク供給口（液体供給口）１０を形成する。インク供給口１０は、例えばＴＭＡＨによるシリコンの異方性エッチングにより形成することができる。この際、撥水層５、８や流路壁４’、７’がダメージを受けないように、環化ゴム等の保護膜でシリコン基板のノズルを形成した側の面を保護しておくことができる。
次に、図２（Ｂ）に示すように、インク流路パターン３’を適当な溶剤を用いて溶解して除去する。溶解は、例えば、基板を溶剤に浸漬したり、溶剤をスプレーにて拭きつけたりすることによって行うことができる。また、超音波等を併用すれば、さらに溶出時間を短縮できる。
このようにして形成したインクジェット素子に対してインク供給のための部材及び吐出エネルギー発生素子２を駆動するための電気的接合（図示せず）を行い、インクジェット記録ヘッドを作製する。
本実施形態に記載の方法により、一つの供給口から供給される複数の大ドットおよび小ドットが混在する液体吐出ヘッドを作製することができる。該液体吐出ヘッドを用いて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色インク（キヤノン（株）製インクＢＣＩ−７）を使用してテストパターンで印字記録を行ったところ、階調表現に優れた画像を得ることができた。
１ 基板
２ 吐出エネルギー発生素子
３ 溶解可能な樹脂
３’ インク流路パターン
４ 第１の被覆樹脂
４’ 小液滴用流路壁
５ 第１の撥水層
６ 小液滴用吐出口
７ 第２の被覆樹脂
７’ 大液滴用流路壁
８ 第２の撥水層
９ 大液滴用流路壁
１０ インク供給口（液体供給口）
１１ インク流路（液体流路）
２ 吐出エネルギー発生素子
３ 溶解可能な樹脂
３’ インク流路パターン
４ 第１の被覆樹脂
４’ 小液滴用流路壁
５ 第１の撥水層
６ 小液滴用吐出口
７ 第２の被覆樹脂
７’ 大液滴用流路壁
８ 第２の撥水層
９ 大液滴用流路壁
１０ インク供給口（液体供給口）
１１ インク流路（液体流路）
Claims (13)
- 吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を有する基板と、該基板上に前記吐出口に連通する液体流路を形成する流路壁と、を有し、
少なくとも、第１の液滴と該第１の液滴よりも大きいサイズの第２の液滴とを吐出する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記流路壁は、前記第１の液滴を吐出するための第１の吐出口に連通する第１の液体流路を構成する第１液滴用流路壁と、前記第２の液滴を吐出するための第２の吐出口に連通する第２の液体流路を構成する第２液滴用流路壁と、を含み、
（１）前記基板上に溶解可能な樹脂を配置しパターニングすることにより、前記第１の液体流路及び前記第２の液体流路の流路パターンを形成する工程と、
（２）少なくとも前記基板及び前記流路パターンの上に第１の被覆樹脂を配置しパターニングすることにより、前記第１液滴用流路壁と、前記第２液滴用流路壁の土台とを形成する工程と、
（３）少なくとも前記基板、前記流路パターン及び前記土台の上に表面が前記第１液滴用流路壁よりも高くなるように第２の被覆樹脂を配置し、パターニングすることにより、前記第２液滴用流路壁を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記土台は前記第２液滴用流路壁に内包されるように形成される請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記工程（２）において、前記第１の被覆樹脂をパターニングする際に、前記第１の吐出口を形成する請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記工程（３）において、前記第２の被覆樹脂をパターニングする際に、前記第２の吐出口を形成する請求項１乃至３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記工程（３）の後に、
（４）前記基板に前記液体流路に前記液体を供給するための液体供給口を形成する工程と、
（５）前記液体供給口から前記流路パターンを除去する工程と、
を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記工程（２）において、前記第１の被覆樹脂の上に撥液性を有する撥水層を形成してからパターニングする請求項１乃至５のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記パターニングは、フォトリソグラフィ法によって実施される請求項１乃至６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第１の被覆樹脂及び第２の被覆樹脂はネガ型感光性樹脂組成物である請求項１乃至７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記ネガ型感光性樹脂組成物は、光カチオン重合性のエポキシ樹脂組成物である請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第１液滴用流路壁と前記第２液滴用流路壁は、それぞれ前記基板上の異なる領域に構成されている請求項１乃至９のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法
- 前記流路壁は、前記第１の液滴としての小液滴を吐出するための小液滴用流路壁と、前記第２の液滴としての大液滴を吐出するための大液滴用流路壁と、の２種類からなる請求項１乃至１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第１液滴用流路壁の厚みは前記第２液滴用流路壁の厚みよりも小さい請求項１１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第１液滴用流路壁の厚みは１５〜３０μｍであり、前記第２液滴用流路壁の厚みは３５〜８０μｍである請求項１１又は１２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010026523A JP5586978B2 (ja) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
| US13/013,144 US8771792B2 (en) | 2010-02-09 | 2011-01-25 | Method for manufacturing liquid discharge head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010026523A JP5586978B2 (ja) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011161761A JP2011161761A (ja) | 2011-08-25 |
| JP5586978B2 true JP5586978B2 (ja) | 2014-09-10 |
Family
ID=44353930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010026523A Expired - Fee Related JP5586978B2 (ja) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8771792B2 (ja) |
| JP (1) | JP5586978B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9221256B2 (en) * | 2012-09-25 | 2015-12-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Print head die |
| JP6422318B2 (ja) * | 2014-12-02 | 2018-11-14 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドの製造方法 |
| JP7413039B2 (ja) | 2020-01-22 | 2024-01-15 | 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 |
| US20220323973A1 (en) * | 2021-04-08 | 2022-10-13 | Funai Electric Co., Ltd. | Modified fluid jet plume characteristics |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US6481819B2 (en) * | 2000-07-10 | 2002-11-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording head and recording apparatus having recording element substrates with different liquid ejection systems |
| US7198353B2 (en) * | 2004-06-30 | 2007-04-03 | Lexmark International, Inc. | Integrated black and colored ink printheads |
| JP4208794B2 (ja) * | 2004-08-16 | 2009-01-14 | キヤノン株式会社 | インクジェットヘッド用基板、該基板の製造方法および前記基板を用いるインクジェットヘッド |
| JP2007125810A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
| US7909428B2 (en) * | 2006-07-28 | 2011-03-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection devices and methods of fabrication |
| US7918366B2 (en) * | 2006-09-12 | 2011-04-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Multiple drop weight printhead and methods of fabrication and use |
| JP5043539B2 (ja) * | 2007-07-02 | 2012-10-10 | キヤノン株式会社 | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
-
2010
- 2010-02-09 JP JP2010026523A patent/JP5586978B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-01-25 US US13/013,144 patent/US8771792B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8771792B2 (en) | 2014-07-08 |
| JP2011161761A (ja) | 2011-08-25 |
| US20110195192A1 (en) | 2011-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8376525B2 (en) | Liquid discharge head and method of manufacturing the same | |
| JP4497633B2 (ja) | 撥液体層の形成方法及び液体吐出ヘッドの製造方法 | |
| US8778200B2 (en) | Method for manufacturing liquid discharge head | |
| US6638439B2 (en) | Ink-jet recording head and its manufacturing method | |
| CN106976316B (zh) | 液体喷射头制造方法 | |
| US8652767B2 (en) | Liquid ejection head and process for producing the same | |
| KR20120079171A (ko) | 액체 토출 헤드의 제조 방법 | |
| JP5586978B2 (ja) | 液体吐出ヘッドの製造方法 | |
| US20080063978A1 (en) | Photo-curable resin composition, method of patterning the same, and ink jet head and method of fabricating the same | |
| JP2004209741A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| US8338195B2 (en) | Method for manufacturing a liquid-ejection head | |
| JP4298066B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法、インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置 | |
| JP2007216415A (ja) | 液体噴射記録ヘッド、およびその製造方法 | |
| JP2009119725A (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 | |
| JP5743637B2 (ja) | 液体吐出ヘッドの製造方法 | |
| JP2010260233A (ja) | 液体吐出ヘッドの製造方法 | |
| US20120139998A1 (en) | Liquid ejection head and method of producing the same | |
| JP5328334B2 (ja) | 液体吐出ヘッドの製造方法 | |
| JP2007055007A (ja) | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP2002160369A (ja) | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP6039458B2 (ja) | 液体吐出ヘッド | |
| TWI460079B (zh) | 具有活動頂板結構及密封橋的噴墨噴嘴總成 | |
| JP5094290B2 (ja) | 液体吐出ヘッドの製造方法 | |
| KR20050112447A (ko) | 일체식 잉크젯 헤드 및 그 제조방법 | |
| JP2005125620A (ja) | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130205 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131105 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131219 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140430 |
|
| 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: 20140624 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140723 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5586978 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |