JPH0549465B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕 本発明は液体噴射記録ヘツドに関し、詳しくは
液体吐出圧発生素子が配設される基板面上に感光
性樹脂の硬化膜で形成される壁部材と、さらにそ
の上部の覆い部材とを有する液体噴射記録ヘツド
に関する。 〔従来技術〕 インクジエツト記録方式に適用される液体噴射
記録ヘツドは、一般に、微細なインク吐出口（オ
リフイス）、インク通路及びこのインク通路の一
部に設けられるインク吐出圧発生部を備えてい
る。 従来のこの様なインクジエツト記録ヘツドを作
成する方法としては、例えば、ガラスや金属の基
板に切削やエツチング等により微細な溝を形成し
た後、この溝を形成した基板を他の適当な板と接
合してインク通路の形成を行う方法が知られてい
る。 しかし、かかる方法によつて作成されたヘツド
では、切削加工された、液体通路の内壁面の荒れ
が大き過ぎたり、エツチング率の差から液体通路
に歪が生じたりして、通路抵抗の一定した通路が
得難く、使用時における記録ヘヅドのインク吐出
特性にバラツキが出やすい。また、切削加工の際
に、板の欠けや削れが生じやすいので、製造歩留
りが悪く、一方、エツチング加工を行う場合は、
製造工程が多く、製造コストの上昇を招くという
不利がある。 更にまた、上記の従来法に共通する欠点として
は、液体流路を形成した溝付板と、インクに作用
するエネルギーを発生する圧電素子、発熱素子等
の駆動素子が設けられた板との貼合わせの際に、
夫々の位置合わせが困難であつて量産性に欠ける
点が挙げられる。 そこで、これらの欠点が解決される構成とした
液体噴射記録ヘツドとして、インク吐出圧発生素
子の配置してある基板上に感光性樹脂硬化膜で壁
部材を形成し、その壁部材によつて形成された液
流路上に覆い部材を設けた液体噴射記録ヘツド
が、例えば特開昭57−43876号によつて提案され
ている。 この感光性樹脂を利用して製作される液体噴射
記録ヘツドは、従来のヘツドの欠点であつた液体
流路の仕上り精度の点や製造工程の複雑さ、更に
製造歩留りが悪いという点を解決する面では優れ
たものである。 第１図および第２図はこのような従来の液体噴
射記録ヘツドの２形態を示す。これらにおいて、
１は基板であり、基板１の材料にはガラス、セラ
ミツク、プラスチツクまたは金属などが用いられ
る。２は基板１上に複数個、本例の場合は９個配
設された液体吐出圧発生素子であり、吐出圧発生
素子２としては発熱素子や圧電素子が用いられる
が、これらの素子２には図示しない信号入力用の
配線が接続されていて、発熱素子の場合は、個々
の素子２が設けられている液流路３の素子近傍お
ける液体を急激に加熱することによつて吐出圧を
発生させ、流路３の端部に形設される吐出口４か
らインクを吐出させる。 また、吐出圧発生素子２が圧電素子の場合は、
この素子の機械的振動によつて同様の吐出圧を発
生させ、インクの吐出を行わせることができる。 ５は個々の液流路３と連通している液室であ
り、液室５の周囲には壁部材を構成する囲壁６Ｂ
が、また流路３の間には壁部材を構成する流路壁
６Ａがそれぞれ形成されているが、これらの囲壁
６Ｂや流路壁６Ａは、フオトリソグラフイすなわ
ち写真製版により感光性樹脂硬化膜で形成された
ものである。 このようにして、基板１上に流路３や液室５が
形成された上に、覆い部材である覆蓋板７が装着
されるが、覆蓋板４は一般にガラス、セラミツ
ク、プラスチツクまたは金属等で形成されてお
り、覆蓋板４の接合両側には例えば感光性樹脂層
８が形設されている。 このような層８の形設は覆蓋板４に感光性樹脂
液をスピンナーコートで塗着するか若しくは感光
樹脂ドラムフイルムを積層することによつて得ら
れる。なお、９は覆蓋板７に穿設されている液体
供給口である。かくして感光樹脂層８や供給口９
の形成された覆蓋板７を囲壁６Ｂや流路壁６Ａの
上面上と接合させることによつて記録ヘツド１０
が得られる。 なお、第１図の例と第２図の例とでは囲壁６Ｂ
や流路壁６Ａにおける一部形状が異なつている外
は変わるところがなく、このようにして得られた
記録ヘツド１０における液体噴射動作については
一般に知られているのでその説明を省略する。 しかしながら、このような感光性樹脂を利用し
て作製される従来の記録ヘツドでは、感光性樹脂
硬化膜で形成された流路壁６Ａ及びこの流路壁に
連なるインク溜め用壁６Ｂなどと硬化膜の覆蓋板
との間の全接合面を完全に密着させることが技術
的に困難であり、具体的には次に述べるような手
順によつていた。すなわち、 (1) ガラス、セラミツクス、金属、プラスツチツ
クなどの材料からなる覆蓋板７の接合面にエポ
キシ系、あるいはアクリル系の接着剤をスピン
ナーコートにより厚さ３〜4μｍに均一塗布し
て感光性樹脂硬化膜の壁の上面と接合し、上記
の接着剤を硬化させる。 (2) 覆蓋板７の接合面に上記の接着剤をスピンナ
ーコートした上で、予備加熱して接着剤を、い
わゆるＢステージ化させ、感光性樹脂硬化膜で
形成された壁の上面と接合して上記の接着剤を
本硬化させる。 (3) アクリル系樹脂、ABS樹脂、ポリエチレン
などの熱可塑性樹脂の材料からなる覆蓋板７を
感光性樹脂硬化膜の壁上面と直接熱融着させ
る。 (4) 上記の覆蓋板の接合面に、感光性樹脂層を貼
設しておき、これを前記感光性樹脂硬化膜の壁
上面と接合して感光、硬化させる。 しかし上述したようないずれの手順によつて
も、感光性樹脂硬化膜からなる壁の上面と覆蓋板
７との間の接合面には気泡が残留したりする。ま
た、密着させるために接合した双方を強く加圧す
ると、接着剤や覆蓋板７の接合面に設けた感光性
樹脂が、液体流路４にはみ出して液体流路４をふ
さぐなどの欠点があり、接合面の信頼性に対して
問題を残していた。 さらに図１の支持壁６Ｃのように基板に対して
広い接合面積を有する感光性樹脂による壁部材を
形成した場合、乾燥性樹脂の硬化時における収縮
量が大きくなり、はがれなどを発生する虞がある
ため接合面積を少なくし、これらの問題を解決し
ようという試みがなされていた。 しかしながら、支持壁によつて形成される空間
が閉じられた空間である場合には覆い部材を接合
する際に空間内の空気をうまく逃がしながら接合
しなければならず、空間内に多くの空気を閉じ込
めてしまつた場合には、この空気が各部の接合面
に逃げて気泡が混入される虞があつた。 ［目的］ 本発明は上述した欠点に鑑みてなされたもの
で、基板面上に感光性樹脂の硬化膜によつて形成
した液体流路（液路）壁およびそれに連なる液室
囲液などの壁部材と、これらの壁の上面に接合さ
れる覆蓋板との密着、固定が、全接合面にわたつ
て、良好な状態でなされて欠陥のない信頼性の高
い液体噴射記録ヘツドを提供することを目的とし
ている。 かかる目的を達成するために、本発明は、液体
を吐出するための複数の吐出圧発生素子が配設さ
れた基板と、該基板上に配設され感光性樹脂の硬
化膜で形成される壁部材と、該壁部材を覆う覆い
部材とを有する液体噴射記録ヘツドにおいて、前
記壁部材は、前記吐出圧発生素子が配設されるそ
れぞれの領域に前記液体を導くために列状に配設
された複数の液路を構成するための液路壁と、前
記複数の液路の列の両側の領域に、外部に向けて
開放させた空間を構成する支持壁と、を有するこ
とを特徴とするものである。 〔実施例〕 以下に、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。 なお本実施例では、前述した貼合せ手順のう
ち、覆蓋板の接合面に感光性樹脂層を設け、これ
を感光性樹脂硬化膜で形成されている壁部の上面
と接合し、感光硬化させる手順を採用する。第３
図は本発明１の実施例を示す。１はガラス、セラ
ミツクなどで形成した基板であり、この基板１上
に液体吐出圧発生素子２を所望の個数配置し、こ
れらの素子２に図示しない信号入力用配線部を接
続する。 ６Ａ，６Ｂおよび６Ｃは感光性樹脂の硬化膜で
形成した壁部材であるが、このうち６Ｃは、液路
壁６Ａや囲壁６Ｂとは目的上区別されるもので、
覆い部材である覆蓋板７と接合時に各液路壁６Ａ
と覆蓋板７との接合力の向上を図るために液路列
の両側の領域に配された支持壁であり、これらの
壁部材６Ａ，６Ｂおよび６Ｃを形成している感光
性樹脂硬化膜は、周知のフオトリソグラフイによ
つて、作成可能である。 しかして、本例では外部に向けて開放した空間
を形成するための支持壁を有する。すなわち、従
来技術を示す第１図の場合は流路壁６Ａの壁幅
LAと液室５の囲壁６Ｂの壁幅LBとはほぼ均等な
寸法ではあつたが、流路壁６Ａと囲壁６Ｂとの間
に介在する隅部のコーナー壁６Ｃの壁幅LCが著
しく広く形成されていた。 また、第２図の場合は流路壁６Ａの壁幅LAと
囲壁６Ｂの壁幅LBとが異なり、壁幅LBの方が壁
幅LAに比して広く形成されていた。 これらに対して、本発明ではこれらの壁幅をほ
ぼ均等な寸法とすると共に、支持壁で形成される
空間を外部に向けて開放させる形状としたこと
で、後述するように接合部の欠陥を排除すること
ができる。 なお、７はガラスやセラミツクなどで形成した
覆蓋板、８は感光性樹脂の層であつて、層８を形
成した覆蓋板７を壁部６Ａ，６Ｂおよび６Ｃの上
面と接合するにあたつては、従来例のところで説
明したと同様な方法を用いてよい。 本発明者はこのような壁幅に関する条件や支持
壁によつて形成される空間の形状が接合部の欠陥
の発生に大きい影響をおよぼすことに着目し、基
板と覆蓋板との接合に際して、前述の感光性樹脂
硬化膜で形成する個々の壁の幅を種々変化させて
貼合せ実験を行つた。 その時の貼合せ条件と、貼合せ後の状態につい
ての検査結果を、表１に示した。

〔効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、液
体を吐出するための複数の吐出圧発生素子が配設
された基板と、該基板上に配設され感光性樹脂の
硬化膜で形成される壁部材と、該壁部材を覆う覆
い部材とを有する液体噴射記録ヘツドにおいて、
前記壁部材は、前記吐出圧発生素子が配設される
それぞれの領域に前記液体を導くために列状に配
設された複数の液路を構成するための液路壁と、
前記複数の液路の列の両側の領域に配され、外部
に向けて開放した空間を構成する支持壁と、を有
するように構成したので、支持壁および支持壁に
より形成され外部に向けて開放される空間によつ
て覆い部材と基板側の壁部材上面とを接合するに
あたり、残留気泡などの欠陥の発生を抑制するこ
とができて良好な接着状態で保持され、信頼性の
高い記録ヘツドが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の液体噴射記録ヘツ
ドの構成の２つの形態をそれぞれに分解して示す
斜視図、第３図は本発明液体噴射記録ヘツドの構
成の一例を分解して示す斜視図、第４図は従来の
液体噴射記録ヘツドの接合面に発生した欠陥の状
態の一例を模型的に示す平面図である。 １……基板、２……液体吐出圧発生素子、３…
…流路、４……吐出口、５……液室、６Ａ，６
Ｂ，６Ｃ……壁、７……覆蓋板、８……感光性樹
脂層、９……供給口、１０……記録ヘツド、LA，
LB，LC……壁幅。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体を吐出するための複数の吐出圧発生素子
   が配設された基板と、該基板上に配設され感光性
   樹脂の硬化膜で形成される壁部材と、該壁部材を
   覆う覆い部材とを有する液体噴射記録ヘツドにお
   いて、 前記壁部材は、前記吐出圧発生素子が配設され
   るそれぞれの領域に前記液体を導くために列状に
   配設された複数の液路を構成するための液路壁
   と、 前記複数の液路の列の両側の領域に配され、外
   部に向けて開放した空間を構成する支持壁と、を
   有することを特徴とする液体噴射記録ヘツド。