JPH062410B2 - 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 - Google Patents

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

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JPH062410B2
JPH062410B2 JP58067720A JP6772083A JPH062410B2 JP H062410 B2 JPH062410 B2 JP H062410B2 JP 58067720 A JP58067720 A JP 58067720A JP 6772083 A JP6772083 A JP 6772083A JP H062410 B2 JPH062410 B2 JP H062410B2
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JP
Japan
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ink
recording head
liquid chamber
wall member
substrate
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JP58067720A
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博志 杉谷
進 伊藤
順一 小林
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14024Assembling head parts

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インクジェット記録ヘッド、詳しくは、所
謂、インクジェット記録方式に用いるインクの飛翔的液
滴を形成する為のインクジェット記録ヘッドおよびイン
クジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
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)、インク流路(インク路)、インクを貯蔵するイン
ク中継液室及びこのインク流路の一部に設けられるエネ
ルギー発生部を備えている。
従来、この様なインクジェット記録ヘッドを作成する方
法として、例えばガラスや金属の板に切削やエッチング
等により微細な溝を形成した後、この溝を形成した板を
他の適当な板と接合してインク流路の形成を行なう方法
が知られている。
しかし、斯かる従来法によって作成されるヘッドでは、
切削加工されるインク流路内壁面の荒れが大き過ぎた
り、エッチング率の差からインク流路に歪が生じたりし
て、精度の良いインク流路が得難く、製作後のインクジ
ェット記録ヘッドのインク吐出特性にバラツキが出易
い。また、切削加工の際に、板の欠けや割れが生じ易
く、製造歩留りが悪いと言う欠点もある。そして、エッ
チング加工を行なう場合は、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、上記した従来
法に共通する欠点としては、インク流路溝を形成した溝
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、発熱素子等の能動素子が設けられた蓋板との貼合せ
の際に、夫々の位置合せを精度良く行なうことが困難で
あって量産性に欠ける点が挙げられる。
これ等の欠点が解決されるインクジェット記録ヘッドの
製造法として、エネルギー発生素子の設置してある基板
上に感光性樹脂の硬化膜から成るインク流路壁を形成
し、その後前記インク流路の覆いを設けるというインク
ジェット記録ヘッドの製造法が、例えば特開昭57−4
3876号等に提案されている。
この感光性樹脂の硬化膜をインク流路壁として製作され
るインクジェット記録ヘッドに於ては、従来のヘッドの
欠点であったインク流路の仕上り精度、製造工程の複雑
さ、製造歩留りの低さという欠点を解決するという点で
は優れたものである。
しかしながら、上述のインクジェット記録ヘッドに於て
は、インクジェット記録ヘッドの各構成部材の位置決
め、特にインクを貯蔵し、そのインクを前述したインク
流路を通してオリフィスに供給する中継液室の各構成部
材の位置決めが難しく熟練を要し、しかも基板とインク
ジェット記録ヘッドの各構成部材との接合の際に、接合
のための接着材が流れ出しインク流路等を詰まらせた
り、インクの流れを乱したりするという問題点があっ
た。これらの問題点は、近年インクジェット記録ヘッド
が高密度マルチ化され、高解像度の画質への要求が高ま
り、均一でしかも高品質なインクジェット記録ヘッドが
多量に必要とされる中で改善されるべきものとなってい
る。
本発明の目的は、上記問題点に鑑みなされたもので、イ
ンクジェット記録ヘッドの構成部材、特に記録ヘッドの
中継液室の構成部材の位置決めが容易であり、製作工程
が簡易で量産可能な高精度で信頼性が高く製品歩留の良
いインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
すなわち、本発明は、基板に対して壁部材を積層するこ
とで形成される、インクを吐出する吐出口と、前記吐出
口に連通したインク路と、前記インク路に連通し前記イ
ンク路に供給されるインクを貯留するインク中継液室
と、を有するインクジェット記録ヘッドであって、 前記基板の前記壁部材接合面には、少なくとも前記イン
ク中継液室を構成する前記壁部材の基板上における配置
位置を規定するとともに前記壁部材を取り付け支持する
ためのはめ込み空間領域を構成するガイド手段を備えて
いることを特徴とするインクジェット記録ヘッドであ
る。また、本発明は、インクを吐出するために利用され
るエネルギー発生素子が設けられた基板上に感光性樹脂
を積層し所定のパターン露光によってインク路を構成す
るための溝と該インク路に連通し吐出されるインクを貯
留したインク中継液室を構成する壁部材を取りつけるた
めのはめ込み空間を構成するガイド手段とを形成する工
程と、 前記溝上に蓋部材を積層することで前記インク路を構成
する工程と、 前記ガイド部材で囲まれた部分に沿って壁部材をはめ込
み取り付ける工程と、 前記蓋部材と壁部材とによって構成された空間にインク
中継液室用蓋部材を積層する工程と、 を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法である。
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図乃至第7図は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの構成とその作製手順を説明する為の模式図である。
先ず、第1図に示す様に、ガラス、セラミック、プラス
チック又は金属等、適当な基板1上に発熱素子或いは圧
電素子等のエネルギー発生素子2を所望の個数配置する
(図に於いては、4個)。次いで必要に応じて、耐絶縁
性、耐インク性を付与する目的で、無機酸化物、無機窒
化物等を被覆する。更に、耐インク性を向上させる目的
で、貴金属、耐食金属、耐食合金等を被覆する場合もあ
る(これら保護層は図示されていない)。これらエネル
ギー発生素子には、図示されていない信号入力用電極が
接続してある。
次にエネルギー発生素子2を設けた基板1面を清浄化
し、乾燥させた後第2図に示す様にこの基板面に、80
℃〜150℃程度に加温されたドライフィルムフォトレ
ジスト3(膜厚25〜100μm)を0.2〜4ft/分
の速度、1〜3kg/cm2の加圧条件下でラミネートする。
このとき、ドライフィルムフォトレジスト3は、基板1
面に圧着され固定される。続いて第3図に示す様に基板
1面に設けたドライフィルムフォトレジスト3上に所定
のパターン5を有するフォトマスク4を重ね合わせフォ
トマスク4の上部から露光を行なう。尚パターン5は、
後に中継液室、インク路、オリフィス、び中継液室の側
壁及び後壁を形成する部材を基板に固着するための設置
ガイドを構成する領域に相当しており、このパターン5
は光を透過しない。従って、パターン5で覆われている
領域のドライフィルムフォトレジストは露光されないの
で未硬化のまま残る。また、このときエネルギー発生素
子2の設置位置と上記パターン5の位置合わせを周知の
手法で行っておく必要がある。つまり、少なくとも後に
形成されるインク路中に上記素子2が位置すべく配慮さ
れる。
露光操作を経た後、ドライフィルムフォトレジスト3を
トリクロルエタンに浸漬して、未重合(未硬化)のフォ
トレジストを溶解除去すると、硬化フォトレジスト膜3
Pには、パターン5に従って第4図に示す様な凹が形成
される。次に基板1上に残された硬化フォトレジスト膜
3Pの耐久性を向上させる目的でこれを更に硬化させ
る。その方法としては、熱重合(130℃〜160℃で
10分〜60分程度加熱)させるか、紫外線照射を行な
うか、これ等両者を併用するのが良い。
この様にして、基板1上にインク路3P−4、中継液室
の側壁を形成する部材を基板1に固着するための設置ガ
イド3P−1、中継液室の後壁を形成する部材を基板1
に固着するための設置ガイド3P−2とを有する硬化フ
ォトレジスト膜3Pの部材をインク路を形成する部材と
同一の部材で形成することができる。続いて、基板1の
上面に第5図に示す様にインク路3P−4と中継液室1
2の前壁とを兼ね備えたインク路フタ6をインク路3P
−4上に貼着する。この具体的な方法としては、ガラス
板にエポキシ系接着剤を厚さ3〜4μにスピンコートし
予備加熱していわゆるBステージ化し、これを硬化フォ
トレジスト膜3P上に貼り合せたのち、前記接着剤を本
硬化する。
以下順次、第6図に示す様に中継液室側壁部材7、同後
壁部材8を硬化フォトレジスト3Pによって形成された
設置ガイド3P−1,3P−2に設置した接着剤を用い
て嵌合接着する。これら部材7,8としては、ガラス、
セラミック、プラスチック等の多くの材料が使用でき
る。更に第7図に示す様にインク供給パイプ9を設置し
中継液室12の天井を形成するフタ10を貼着しインクジ
ェット記録ヘッドが完成する。
以上、図面に基づいて説明した実施例に於ては、記録ヘ
ッドの基板上に設けるインク路と、中継液室を形成する
領域と基板とを固着する設置ガイドとを有する領域を、
硬化フォトレジスト膜によって同一の部材で形成した
が、本発明はこれのみに限定されるものではない。即
ち、インク路を形成する部材と設置ガイドになる部材と
が連続していなくても良い。又、インク路を形成する領
域と設置ガイドとなる領域を形成する部材の高さを揃え
る必要はないが、フォトレジスト膜等で同時に形成する
場合には同じ高さとした方が好ましい。
設置ガイドの形状は、本発明の図面では部材の周囲を取
り囲む様な例が示されているが、部材の位置決めが正確
になされるのであれば、設置する部材の周囲全体を取り
囲まなくとも良い。
以上詳しく説明した本発明のインクジェット記録ヘッド
の構成およびインクジェット記録ヘッドの製造方法に於
ては、中継液室を形成する際に、中継液室の側壁、後壁
を形成する部材の位置決めをするために従来必要であっ
た治具が不要となり、フォトリソグラフィによって記録
ヘッドの構成部材の位置決めが容易となった。しかも設
置ガイドが壁部材を基板へ取り付け支持するはめ込み空
間領域として機能することより、インクジェット記録ヘ
ッドの構成部材と基板とを接着する際に使用する接着剤
の流れ出し防止壁を兼ねるので、インクと接触するイン
ク中継液室の内面のインクの流れを乱す要因を排除でき
るとともに、従来接着剤量の加減に非常に熟練を必要と
していた作業が簡易になった。従って、本発明のインク
ジェット記録ヘッドは、高精度で信頼性が高く、しかも
製品歩留りの良い大量生産の可能なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第7図は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの一実施例の構成とその作製手順を説明する為の模式
図である。 1:基板 2:エネルギー発生素子 3:ドライフィルムフォトレジスト 4:フォトマスク 5:パターン 3P:硬化フォトレジスト膜 3P−1:中継液室側壁部材設置ガイド 3P−2:中継液室後壁部材設置ガイド 6:インク路フタ 7:中継液室側壁 8:中継液室後壁 9:インク供給パイプ 10:中継液室フタ 11:オリフィス 12:中継液室 3P−4:インク路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−80470(JP,A) 特開 昭55−118876(JP,A) 特開 昭57−43876(JP,A) 実開 昭50−148813(JP,U)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板に対して壁部材を積層することで形成
    される、インクを吐出する吐出口と、前記吐出口に連通
    したインク路と、前記インク路に連通し前記インク路に
    供給されるインクを貯留するインク中継液室と、を有す
    るインクジェット記録ヘッドであって、 前記基板の前記壁部材接合面には、少なくとも前記イン
    ク中継液室を構成する前記壁部材の基板上における配置
    位置を規定するとともに前記壁部材を取り付け支持する
    ためのはめ込み空間領域を構成するガイド手段を備えて
    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】前記ガイド部材は、前記壁部材を取り囲む
    囲い壁として構成されることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のインクジェット記録ヘッド。
  3. 【請求項3】前記ガイド部材は、感光性樹脂によって構
    成されており、前記インク路を構成する壁と同一工程で
    同時に構成されることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のインクジェット記録ヘッド。
  4. 【請求項4】前記インク路には前記吐出口からインクを
    吐出するために利用されるエネルギー発生素子あるいは
    圧電素子が利用されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載のインクジェット記録ヘッド。
  5. 【請求項5】インクを吐出するために利用されるエネル
    ギー発生素子が設けられた基板上に感光性樹脂を積層し
    所定のパターン露光によってインク路を構成するための
    溝と該インク路に連通し吐出されるインクを貯留したイ
    ンク中継液室を構成する壁部材を取りつけ支持するため
    のはめ込み空間を構成するガイド手段とを形成する工程
    と、 前記溝上に蓋部材を積層することで前記インク路を構成
    する工程と、 前記ガイド手段で囲まれた部分に沿って壁部材をはめ込
    み取り付ける工程と、 前記蓋部材と壁部材とによって構成された空間にインク
    中継液室用蓋部材を積層する工程と、 を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法。
JP58067720A 1983-04-19 1983-04-19 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 Expired - Lifetime JPH062410B2 (ja)

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JP58067720A JPH062410B2 (ja) 1983-04-19 1983-04-19 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
US06/600,328 US4570167A (en) 1983-04-19 1984-04-13 Ink jet recording head

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JPS59194858A JPS59194858A (ja) 1984-11-05
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