JPH05338162A - インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

インクジェット記録ヘッド及びその製造方法

Info

Publication number
JPH05338162A
JPH05338162A JP15381292A JP15381292A JPH05338162A JP H05338162 A JPH05338162 A JP H05338162A JP 15381292 A JP15381292 A JP 15381292A JP 15381292 A JP15381292 A JP 15381292A JP H05338162 A JPH05338162 A JP H05338162A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
photosensitive composition
flow path
nozzle
recording head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP15381292A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3123573B2 (ja
Inventor
Kazunaga Suzuki
一永 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP15381292A priority Critical patent/JP3123573B2/ja
Publication of JPH05338162A publication Critical patent/JPH05338162A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3123573B2 publication Critical patent/JP3123573B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】ノズル部が精密であり、プリンター使用環境下
において信頼性の高い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を目的とする。 【構成】 基板1上に感光性フィルムをラミネートしこ
の上に、インク流路となる溝をが形成し、この流路に振
動板6を積層して、インク流路を形成し、振動板6の上
面に、インク流路に対応してインク吐出圧発生素子7を
設置する。インク流路は、インク供給部5A、圧力発生
部5C、インク吐出ノズル部5D、および、ノズル面1
3を保護するための、ノズル凹部5Cから構成され、ノ
ズル凹部5Eにはテーパーがついている。または、ラッ
パ状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッド、詳しくは、インクジェット記録方式に用いる、記
録用小滴を発生させるためのインクジェット記録ヘッド
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、電気−機械変換手段の作用によ
り、インク吐出エネルギーを発生させるための圧力室
と、その圧力によりインクを吐出するためのノズルを備
えたドロップオンデマンド型のインクジェットプリント
ヘッドの部分の斜視図である。
【0003】このプリントヘッドは、基板1に供給イン
ク室5A、インク供給路5B、圧力室5Cが設けられ、
かつ、aーa’面に沿ってダイシングを行うことによ
り、インク吐出ノズル部5Dが形成されている。圧力室
5Cの外部に電気−機械変換エネルギーを発生する圧電
素子7が設けられており、その圧電素子7に、パルス電
圧を供給することにより圧力室5Cにインク吐出圧を発
生させ、インクを吐出ノズル部5Dより噴出させる。
【0004】このようなドロップオンデマンド型インク
ジェットプリントヘッドにおいては、従来、インク吐出
ノズル部5Dをダイシングによって形成する際、ノズル
エッジ部に欠けを生じたり、ノズル面12に傷をつけや
すかった。また、そのノズル面12はインク滴の吐出方
向が曲げられないように鏡面研磨あるいは撥水性処理が
施されているが、ノズル面12を常に撥水状態に保つこ
とは困難であり、ノズル面12の紙こすりによって、撥
水膜が剥がれたり、ノズル面に傷がつくことによって、
図7aに示すようにノズル面2のノズル孔周囲にインク
9が不均一に付着し、図7bの如くインク滴10がノズ
ルから吐出されるさい噴出方向が曲げられるという欠点
を有していた。
【0005】このため図8に示すように、ノズル開口5
Fの周囲に、前記ノズル開口の直径の数倍の直径を有し
且つノズル開口と同心の凹部5Eを設け、紙こすり等か
らノズル面12を保護し、インク吐出方向を安定させる
提案がなされている(特開平3−164256号公
報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案によるインクジェット記録ヘッドでは、プリンター使
用環境下で生じるインク滴の吐出不良の際行うクリーニ
ング動作において、ゴムブレードによるワイピング機構
により、ノズル開口5F近傍の紙粉等のゴミやインク残
りを排除する際、該ゴムブレードがノズル開口5F近傍
に到達せず、ゴミを凹部5Eから排除することが難しい
という問題点があった。
【0007】本発明は、上記欠点に鑑み成されたもの
で、ワイピング機構により、ノズル開口の周囲の凹部か
ら確実にゴミを排除することができるインクジェット記
録ヘッドを提供することを目的とする。また、このよう
なインクジェット記録ヘッドを、精度よく、簡略な方法
で歩留まり良く製造する方法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインクジェット記録ヘッドは、基板上に形
成されたインク流路と、このインク流路内にある圧力室
と、前記基板と平行に配置され前記圧力室内に動圧を生
じさせる振動板と、前記圧力室と連通し、圧力室の動圧
によりインクを吐出するノズルと、このノズルの閉口周
囲に形成された凹部とを備えたインクジェット記録ヘッ
ドであって、前記凹部がインク吐出方向に向かって広が
る形状に形成されていることを特徴とする。
【0009】また、本発明のインクジェット記録ヘッド
の製造方法は、次の工程(a)〜(g)を有することを
特徴とする。
【0010】(a)基板上に感光性組成物層を形成する
工程。
【0011】(b)上記感光性組成層にインク流路パタ
ーンを露光する工程。
【0012】(c)上記露光部を溶解排除して基板上に
流路の一部を形成する工程。
【0013】(d)振動板上に感光性組成物を形成する
工程。
【0014】(e)上記感光性組成層にインク流路パタ
ーンを露光する工程。
【0015】(f)上記露光部を溶解排除して振動板上
に流路の一部を形成する工程。
【0016】(g)上記工程(a)〜(c)により得ら
れた基板と上記工程(d)〜(f)により得られた振動
板とを接合して流路を形成する工程。
【0017】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図1から図3は製造工程を説明するための模
式図、図4はインクジェット記録ヘッドの構成図であ
る。まず図1に示すように、ガラス、セラミック、プラ
スチックなど、適当な基板1上に、薄い金属層8を形成
した後、さらに、この金属層上に80℃から150℃程
度に加温された感光性フィルムであるドライフィルムレ
ジスト2(膜厚、約25μ〜200μ)を10〜100
mm/minの速度、1〜3Kg/cm2の加圧条件下でラミ
ネートをする。次に、基板1に設けたドライフィルムレ
ジスト2上にノズル部5Dおよびインク供給路5Bを持
たないインク流路パターンを有するフォトレジストマス
ク3の上部から光源4によって露光(図中、矢印)を行
う。このとき、上記パターンは光を透過しない。従っ
て、パターン3Pで覆われている領域のドライフィルム
レジスト2は露光されていない。次に更にこの上に、再
び、ドライフィルムレジスト2をラミネートし、上記の
供給インク供給室5A、インク供給部5B,圧力室5
C,ノズル部5D、凹部5Eを有するフォトレジストマ
スク3により露光を行なう。以上のごとく露光を行う
と、パターン外のドライフィルムレジスト2が重合反応
を起こして硬化し、パターンに対応した部分は溶解可溶
性のまま残る。露光操作をした後、ドライフィルムレジ
スト2を揮発性有機溶剤、例えば、トリクロロエタン中
に浸積して、未重合(未硬化)のレジストを溶解排除
(以下、現像)すると、図2に示されるように、基板1
上には硬化レジスト壁2Hが残り、これによってインク
流路の一部(図では下部)が形成される。その後、硬化
レジスト壁2Hによって形成されたインク流路の下面部
を形成している金属層8を、所定のエッチング液によっ
て剥離を行うことにより、インク流路の一部は硬化レジ
スト壁2Hおよび基板1の上面によって構成される。
【0018】つぎに、図3に示すように、振動板6に、
基板と同様に薄い金属層を形成した後、金属層上ドライ
フィルムレジスト2を同様にラミネートし、上記に述べ
た手順にしたがって、基板上の第1ラミネート層に用い
たインク流路パターンマスクにより、露光及び現像を行
い、硬化レジスト壁2Pを形成する。その後、上記パタ
ーンを形成した面を基板1側にして、振動板6を上記硬
化レジスト壁2Hに積層する。その後、基板側の硬化レ
ジスト壁2Hと振動板の硬化レジスト壁2Pを接着する
目的で、積層した図1と同様に、光源4によって再露光
を行う。上記インク流路形成硬化レジスト壁2Pおよび
2Hは、現像段階では、完全硬化しておらず、自己接着
作用があるため、再露光を行うことにより、レジスト壁
2Pと2Hが密着し硬化し接着される。このとき、レジ
スト壁2Pと2Hを接着するに加え、耐溶剤性を向上さ
せる目的で、高エネルギー露光(紫外線照射10〜30
j/cm2) を行うか、熱重合(130℃〜160℃で10
分程度、加熱)工程を行う、または、それらを併用する
のがよい。
【0019】以上のようにして、図4に示されるよう
に、光硬化ドライフィルムが側壁となり、かつ、上面お
よび下面が、それぞれ、振動板6の下面、基板1の上面
からなるインク流路が形成される。このインク流路は、
共通インク供給室5A、インク供給部5B、圧力室5
C、インク吐出ノズル5D、ノズル開口5F周囲の凹部
(以下ノズル凹部ともいう)5Eからなり、圧力室5C
に位置する振動板6上には、インク吐出エネルギー発生
体である圧電素子7が接着されている。
【0020】この様にしてインク流路を形成した基板1
と振動板6との接合が完了した後、図4のO−O’線に
沿って切断する。これは、インク流路に於て、ノズル凹
部5Eの深さhを最適化するために行うものであり、本
実施例では深さhをノズル面13の紙こすれによりノズ
ル面13が傷つくのを防ぎ、かつ、ゴムブレードによる
ワイピング機構により紙ケバが排除されるよう、50μ
m以下10μm以上としてある。また、ノズル凹部5E
の幅wは、100μm≦w≦1000μmが適してい
る。なお、この切断に際しては、半導体で通常採用され
ているダイシング法が採用される。
【0021】以上のようにして作成されたインクジェッ
トヘッドは、ノズル面13の紙こすりによって、ノズル
面に傷がつくこと、また、撥水処理の劣化によって、図
6aに示したようにノズル孔周囲にインクが不均一に付
着し、図6bのごとくインク吐出滴がノズルから噴出す
る際噴出方向が曲げられる現象を防ぐことができる。ま
た、ノズル凹部5Eを切断する工程により、これまで、
直接インク吐出ノズル5Dを切断することにより生じて
いた、基板1や振動板6および硬化レジスト壁のカケ、
バリによるノズル周囲の形成異常を防止し、ノズル孔を
つぶしたり、また、詰まらせてしまうことを防せいでい
る。
【0022】図5(a),(b)に、ノズル凹部5Eの
拡大図を示す。本実施例では、凹部5Eがインク吐出方
法に向かって広がる形状となるように、凹部5Eの深さ
方向にテーパーを形成してある(図5a)。または、ラ
ッパ状にRを設ける(図5b)。このことにより、ゴム
ブレードによるX方向のワイピングによるプリンター使
用環境下において付着する紙粉等のゴミ、および、クリ
ーニングの際のノズル面のインク残りの排除を容易にす
ることが可能である。この際、ノズル凹部5Eの深さ5
0μm以下に対して、ノズル面とのテーパー角(図中、
θ)は20°〜70°が適当であり、かつ、R値は(図
中、R)、凹部深さhに対し、h≦R≦3hの範囲が適
当である。また、ノズル凹部5Eの形状は、上記インク
流路を形成するフォトレジストマスクパターンにより、
容易に形成される。
【0023】上記に示したインクジェットヘッドの製造
方法により、インク滴吐出孔であるノズル孔形状がより
安定するため、インク滴の推進性、即ち、着弾点精度が
アップする。このため、インクジェット記録方式の高密
度ノズルによる高解像度の画質を得ることが可能であ
る。
【0024】これまでの実施例においては、基板1およ
び振動板6と硬化レジスト壁2Hとの間に、金属層8を
設けているが、これは、基板1とレジスト壁2H、およ
び、振動板6とレジスト壁2Rの密着性を高めるための
もので、基板1および振動板6の材質によっては、工程
を省略することも可能である。該硬化レジスト壁2Hを
形成した後、硬化レジスト壁2Hによって形成されたイ
ンク流路の下面部に被覆した金属層8の剥離を行ってい
るが、その工程を行わないインク流路の製造も可能であ
る。しかしながら、使用した金属層8がインク流路5内
に残存すると、インク中に溶出してインクを変質させた
りあるいはインク流路の目ずまりになる可能性があるの
で排除することが望ましい。
【0025】また、本実施例の製造方法においては、金
属層8には、一般的な金属すべてが使用可能であるが、
特に市販されているドライフィルムレジストと密着性の
よい、Cu,Au,Fe,Ni、Cr等が望ましい。ま
た、インク流路内の観察が可能である、透明電極金属膜
(ITO、SiO2 、InO2 等)も有効である。
【0026】以上図面に基づいて説明した実施例におい
ては、インク流路作成用の感光性組成物(フォトレジス
ト)としてドライフィルムタイプ、つまり固体のものを
利用したが、本発明は、これのみに限定されるものでは
なく、液状の感光性組成物ももちろん利用することがで
きる。
【0027】そして、基板上へのこの感光性組成物塗膜
の形成方法として、液状の場合にはレリーフ画像の製作
時に用いられるスキージによる方法、すなわち所望の感
光性組成物膜厚に相当する高さの壁を基板の周囲にお
き、スキージによって余分の組成物を排除する方法を用
いる。この場合、感光性組成物の粘度は100cp〜3
00cpの範囲が望ましく、壁の高さは感光性組成物の
溶剤分の蒸発の減量を見込んで決定する必要がある。
【0028】他方、固体の場合は、感光性組成物シート
を基板上に加熱圧着して貼着する。尚、本発明において
は、その取扱上、厚さの制御が容易且つ正確にできる点
で、固体のフィルムタイプのものを利用する方が有利で
ある。
【0029】この様な固体のシートとしては、たとえ
ば、デュポン社製パーマネントフォトポリマーコーテン
グRISTON(ソルダーマスク)730S,同740
S,同730FR,同740FR,同SM1等の商品名
で市販されている感光性樹脂シートがある。この他、本
発明において使用できる感光性組成物としては、感光性
樹脂、フォトレジストなどの通常のフォトリソグラフィ
ーの分野において使用されている感光性組成物の多くの
ものがかかげられ、たとえば、ジアゾレジン、P−ジア
ゾキノン、更にはたとえばビニルモノマーと重合開始剤
を使用する光重合型フォトポリマー、ポリビニルシンナ
メートなどと増感剤を使用する二量化型フォトポリマ
ー、オルソナフトキノンジアジドとノボラックタイプの
フェノール樹脂との混合物、4ーグリシジルエチレンオ
キシドとベンゾフェノンやグリシジルカルコンとを共重
合させたポリエーテル型フォトポリマー、N,N−ジメ
チルメタクリルアミドと例えばアクリルアミドベンゾフ
ェノンとの共重合体、不飽和ポリエステル系感光性樹脂
(例えばAPR(旭化成)、テビスタ(帝人)、ゾンネ
(関西ペイント)等)、不飽和ウレタンオリゴマー系感
光性樹脂、二官能アクリルモノマーに光重合開始剤とポ
リマーとを混合した感光性組成物、重クロム酸系フォト
レジスト、非クロム系水溶性フォトレジスト、ポリケイ
皮酸ビニル系フォトレジスト、環化ゴムーアジド系フォ
トレジスト、等が掲げられる。
【0030】
【発明の効果】本発明のインクジェット記録ヘッドによ
ると、プリンター使用環境下において、紙こすれに強
く、かつ、紙粉によるインク吐出不良の復帰力を高める
ことができる。
【0031】また、本発明の製造方法によるとインク流
路とノズル凹部とが一体的に形成されるので、ノズル部
の精度がよくなる。
【0032】さらにまた、微細加工された構造を必要と
するインクジェットヘッドを、簡略な方法により部どま
り良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
【図2】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
【図3】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
【図4】本発明のインクジェットヘッドの要部を示す斜
視図。
【図5】(a)、(b)はそれぞれ本発明の実施例のイ
ンクジェットヘッドのノズル部の拡大斜視図である。
【図6】従来例のインクジェットヘッドの部分斜視図で
ある。
【図7】(a),(b)はいずれも従来のヘッドにおけ
る問題点をを説明した模式図である。
【図8】従来例のインクジェットヘッドのノズル前面部
を示した斜視図である。
【符号の説明】
1 基板 2 ドライフィルムレジスト 2P,2H 硬化レジスト壁 3 フォトレジストマスク 3P パターン 4 光源 5A 共通インク室 5B インク供給部 5C 圧力室 5D インク吐出ノズル部 5E ノズル凹部 6 振動板 7 圧電素子 8 金属層 9 インク 10 インク飛行粒

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成されたインク流路と、この
    インク流路内にある圧力発生室と、前記基板と平行に配
    置され前記圧力室内に動圧を生じさせる振動板と、前記
    圧力室と連通し、圧力室の動圧によりインクを吐出する
    ノズルと、このノズルの開口周囲に形成された凹部とを
    備えたインクジェット記録ヘッドであって、前記凹がイ
    ンク吐出方向に向かって広がる形状に形成されているこ
    とを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 次の(a)〜(g)の工程を有すること
    を特徴とする請求項1記載のインクジェット記録ヘッド
    の製造方法。 (a)基板上に感光性組成物層を形成する工程。 (b)上記感光物組成層にインク流路パターンを露光す
    る工程。 (c)上記露光部を溶解削除して基板上に流路の一部を
    形成する工程。 (d)振動板上に感光性組成物層を形成する工程。 (e)上記感光性組成層にインク流路パターンを露光す
    る工程。 (f)上記露光部を溶解削除して振動板上に流路の一部
    を形成する工程。 (g)上記工程(a)〜(c)により得られた基板と上
    記工程(d)〜(f)により得られた振動板とを接合し
    て流路を形成する工程。
  3. 【請求項3】 前記工程(a)および/または(c)に
    おいて感光性組成物層を形成するに際し、金属層を形成
    した後感光性組成物層を形成する請求項2記載のインク
    ジェット記録ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記感光性組成物層は、ドライフィルム
    レジストをラミネートする事により形成する請求項2ま
    たは3記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記感光性組成物層は、感光性組成物シ
    ートを加熱圧着して貼着する事により形成する請求項2
    または3記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記感光性組成物層は、液状の感光性組
    成物を膜状に塗布することにより請求項2または3記載
    のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
JP15381292A 1992-06-12 1992-06-12 インクジェット記録ヘッド Expired - Fee Related JP3123573B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15381292A JP3123573B2 (ja) 1992-06-12 1992-06-12 インクジェット記録ヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15381292A JP3123573B2 (ja) 1992-06-12 1992-06-12 インクジェット記録ヘッド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05338162A true JPH05338162A (ja) 1993-12-21
JP3123573B2 JP3123573B2 (ja) 2001-01-15

Family

ID=15570647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15381292A Expired - Fee Related JP3123573B2 (ja) 1992-06-12 1992-06-12 インクジェット記録ヘッド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3123573B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3123573B2 (ja) 2001-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4834426B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法
JPH0645242B2 (ja) 液体噴射記録ヘツドの製造方法
JPH0558898B2 (ja)
JP3305041B2 (ja) インクジェットヘッド、その製造方法および前記インクジェットヘッドを備えたインクジェット装置
JP3524258B2 (ja) インクジェットヘッドの製造方法
JPS58224760A (ja) インクジエツト記録ヘツド
JPH0649373B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法
JP2694054B2 (ja) 液体噴射記録ヘッド、その製造方法、及び液体噴射記録ヘッドを備えた記録装置
JP2005125619A (ja) 液体噴射記録ヘッド及びその製造方法
JP2001179990A (ja) インクジェット記録ヘッド及びその製造方法
JPH05330046A (ja) 液体記録ヘッド及び液体記録ヘッドの製造方法
JP2781466B2 (ja) 液体噴射記録ヘッド、その製造方法、及び液体噴射記録ヘッドを備えた記録装置
JP3120341B2 (ja) インクジェットヘッドの製造方法
JPH05338162A (ja) インクジェット記録ヘッド及びその製造方法
JP2001179979A (ja) 液体噴射記録ヘッド及びその製造方法
GB2145976A (en) Ink jet head
JP2005125577A (ja) 液体噴射記録ヘッド及びその製造方法
JP3592014B2 (ja) 液体噴射記録ヘッドの製造方法、該方法によって製造される液体噴射記録ヘッド及び該記録ヘッドを具備する記録装置
JP2791240B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法、該製造方法によって製造されたインクジェット記録ヘッド及び該ヘッドを具備するインクジェット記録装置
JPH0647917A (ja) 液体噴射記録ヘッドの製造方法
JPH06191037A (ja) 液体噴射記録ヘッド、それを用いた液体噴射記録装置および該ヘッドの製造方法
JPH03184869A (ja) 液体噴射記録ヘッドの製造方法
JPH0415096B2 (ja)
JPH0415101B2 (ja)
JP2002219797A (ja) インクジェット記録ヘッド及び製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000927

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081027

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091027

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees