JPH0655736A - Ink jet recording head - Google Patents

Ink jet recording head

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Publication number
JPH0655736A
JPH0655736A JP21025492A JP21025492A JPH0655736A JP H0655736 A JPH0655736 A JP H0655736A JP 21025492 A JP21025492 A JP 21025492A JP 21025492 A JP21025492 A JP 21025492A JP H0655736 A JPH0655736 A JP H0655736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
ink flow
substrate
photosensitive resin
flow channel
Prior art date
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Pending
Application number
JP21025492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiko Umezawa
信彦 梅澤
Takuro Sekiya
卓朗 関谷
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP21025492A priority Critical patent/JPH0655736A/en
Publication of JPH0655736A publication Critical patent/JPH0655736A/en
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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure that the part of a flow path wall which partitions ink flow passage grooves is at the same height as the part of a peripheral wall positioned at the periphery, when an ink flow passage groove is formed in a photosensitive resin layer laminated on the first substrate using photolithography technique. CONSTITUTION:The subject ink jet recording head consists of a photosensitive resin layer 12 laminated on the first substrate with energy activation parts 9, and an ink flow passage groove 15 and an ink supply chamber area 15 formed on the photosensitive resin layer 12 using photolithography technique. In addition, a film 11 of specified thickness is formed in an area where the ink flow passage groove 14 is formed between the first substrate and the photosensitive resin layer 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液体噴射記録装置用の
ヘッド、より詳細には、バブルジェット式のインクジェ
ット記録ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head for a liquid jet recording apparatus, and more particularly to a bubble jet type ink jet recording head.

【0002】[0002]

【従来の技術】ノンインパクト記録法は、記録時におけ
る騒音の発生が無視できる程度に極めて小さいという点
で、最近関心を高めている。その中で、高速記録が可能
であり、しかも、所謂普通紙に特別の定着処理を必要と
せずに記録の行なえる所謂インクジェット記録法は極め
て有力な記録法であって、これまでにも、様々な方式が
提案され、又は、既に製品化されて実用されている。
2. Description of the Related Art The non-impact recording method has recently attracted interest in that noise generation during recording is extremely small to a negligible level. Among them, the so-called inkjet recording method, which is capable of high-speed recording and is capable of recording without requiring a special fixing process on plain paper, is an extremely powerful recording method. Various methods have been proposed or already commercialized and put into practical use.

【0003】このようなインクジェット記録法は、所謂
インクと称される記録液体の小滴(液滴)を飛翔させ、
被記録体に付着させて記録を行なうもので、この液滴の
発生法及び発生した液滴の飛翔方向を制御するための制
御方法により、幾つかの方式に大別される。
In such an ink jet recording method, a small droplet (droplet) of a recording liquid called a so-called ink is ejected,
Recording is performed by adhering it to a recording medium, and is roughly classified into several systems according to the method of generating the droplets and the control method for controlling the flight direction of the generated droplets.

【0004】第1の方式は、例えば米国特許第3060
429号明細書に開示されているものである。これは、
Teletype 方式と称され、液滴の発生を静電吸引的に行
ない、発生した液滴を記録信号に応じて電界制御し、被
記録体上にこの液滴を選択的に付着させて記録を行なう
ものである。
The first method is, for example, US Pat. No. 3060.
No. 429 is disclosed. this is,
It is called the Teletype method, in which droplets are generated by electrostatic attraction, the generated droplets are subjected to electric field control according to a recording signal, and the droplets are selectively attached to a recording medium to perform recording. It is a thing.

【0005】より詳細には、ノズルと加速電極間に電界
をかけて、一様に帯電した液滴をノズルより吐出させ、
吐出した液滴を記録信号に応じて電気制御可能なように
構成されたxy偏向電極間を飛翔させ、電界の強度変化
によって選択的に液滴を被記録体上に付着させて記録を
行なうものである。
More specifically, an electric field is applied between the nozzle and the accelerating electrode to discharge uniformly charged droplets from the nozzle.
Recording is performed by ejecting ejected liquid droplets between xy deflection electrodes configured to be electrically controllable according to a recording signal and selectively adhering the liquid droplets on a recording medium according to a change in electric field strength. Is.

【0006】第2の方式は、例えば米国特許第3596
275号明細書、米国特許第3298030号明細書等
に開示されているものである。これは、Sweet方式と称
され、連続振動発生法によって帯電量を制御された液滴
を発生させ、この帯電量を制御された液滴を、一様の電
界がかけられている偏向電極間を飛翔させることで、被
記録体上に記録を行なうものである。
The second method is, for example, US Pat. No. 3,596.
No. 275, U.S. Pat. No. 3,298,030, and the like. This is called the Sweet method, and a droplet whose charge amount is controlled is generated by the continuous vibration generation method, and this droplet whose charge amount is controlled is passed between the deflection electrodes to which a uniform electric field is applied. By flying, recording is performed on the recording medium.

【0007】具体的には、ピエゾ振動素子の付設されて
いる記録ヘッドを構成する一部であるノズルのオリフィ
ス(吐出口)の前に記録信号が印加されるように構成し
た帯電電極を所定距離離間させて配置し、前記ピエゾ振
動素子に一定周波数の電気信号を印加することでピエゾ
振動素子を機械的に振動させ、前記オリフィスより液滴
を吐出させる。この時、前記帯電電極によって吐出する
液滴には電荷が静電誘導され、液滴は記録信号に応じた
電荷量で帯電される。帯電量を制御された液滴は、一定
の電界が一様にかけられている偏向電極間を飛翔する
時、付加された帯電量に応じて偏向を受け、記録信号を
担う液滴のみが被記録液体上に付着するようにされてい
る。
Specifically, a charging electrode configured so that a recording signal is applied before an orifice (ejection port) of a nozzle, which is a part of a recording head provided with a piezoelectric vibrating element, has a predetermined distance. The piezoelectric vibrating elements are arranged apart from each other, and an electric signal having a constant frequency is applied to the piezoelectric vibrating elements to mechanically vibrate the piezoelectric vibrating elements, thereby ejecting liquid droplets from the orifices. At this time, electric charges are electrostatically induced in the droplets ejected by the charging electrodes, and the droplets are charged with an electric charge amount according to the recording signal. The droplets whose charge amount is controlled are deflected according to the added charge amount when flying between the deflection electrodes to which a constant electric field is uniformly applied, and only the droplets that carry the recording signal are recorded. It is designed to adhere to liquids.

【0008】第3の方式は、例えば米国特許第3416
153号明細書に開示されているものである。これは、
Hertz方式と称され、ノズルとリング状の帯電電極間に
電界をかけ、連続振動発生法によって、液滴を発生霧化
させて記録する方法である。即ち、ノズルと帯電電極間
にかける電界強度を記録信号に応じて変調することによ
って液滴の霧化状態を制御し、記録画像の階調性を出し
て記録するものである。
The third method is, for example, US Pat. No. 3,416.
No. 153 is disclosed. this is,
It is called a Hertz method, and is a method of applying an electric field between a nozzle and a ring-shaped charging electrode to generate and atomize droplets by a continuous vibration generation method, and record the droplets. That is, the atomization state of liquid droplets is controlled by modulating the electric field strength applied between the nozzle and the charging electrode according to the recording signal, and the gradation of the recorded image is produced and recording is performed.

【0009】第4の方式は、例えば米国特許第3747
120号明細書に開示されているものである。これは、
Stemme 方式と称され、前記第1〜第3の方式とは根本
的に原理が異なるものである。即ち、前記第1〜第3の
方式が、何れもノズルより吐出された液滴を飛翔してい
る途中で電気的に制御し、記録信号を担った液滴を選択
的に被記録体上に付着させて記録を行なうのに対し、こ
のStemme 方式では、記録信号に応じて吐出口より液滴
を吐出飛翔させて記録するものである。
The fourth method is, for example, US Pat. No. 3747.
No. 120 specification. this is,
It is called the Stemme method and has a fundamentally different principle from the first to third methods. That is, in any of the first to third methods, the liquid droplets ejected from the nozzles are electrically controlled while the liquid droplets are flying, and the liquid droplets carrying the recording signal are selectively deposited on the recording medium. On the other hand, the Stem method is used for recording, while the droplets are ejected and ejected from an ejection port according to a recording signal to perform recording.

【0010】つまり、Stemme 方式は、液滴を吐出する
吐出口を有する記録ヘッドに付設されているピエゾ振動
素子に、電気的な記録信号を印加し、この電気的記録信
号をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、この機械的振
動に従って吐出口より液滴を吐出飛翔させて被記録体に
付着させることで記録を行なうものである。
That is, in the Stemme system, an electric recording signal is applied to a piezo-vibration element attached to a recording head having an ejection port for ejecting a liquid droplet, and this electric recording signal is applied to the piezo-vibration element mechanical. The recording is performed by changing to the mechanical vibration, and ejecting droplets from the ejection port according to the mechanical vibration to cause the droplets to fly and adhere to the recording medium.

【0011】これらの4方式は、各々に特徴を有するも
のであるが、同時に、解決すべき課題点をも有する。
Each of these four methods has its own characteristics, but at the same time, it has problems to be solved.

【0012】まず、第1〜第3の方式は、液滴を発生さ
せるための直接的エネルギーが電気的エネルギーであ
り、かつ、液滴の偏向制御も電界制御である。このた
め、第1の方式は、構成上はシンプルであるが、液滴の
発生に高電圧を要し、かつ、記録ヘッドのマルチノズル
化が困難で高速記録には不向きである。
First, in the first to third methods, direct energy for generating droplets is electrical energy, and deflection control of droplets is also electric field control. Therefore, the first method is simple in configuration, but requires a high voltage to generate droplets, and it is difficult to form the recording head with multiple nozzles, and is not suitable for high-speed recording.

【0013】第2の方式は、記録ヘッドのマルチノズル
化が可能で高速記録に向いているが、構成上複雑であ
り、かつ、液滴の電気的制御が高度で困難であり、被記
録体上にサテライトドットが生じやすい。
The second method is suitable for high-speed recording because it is possible to use a recording head with multiple nozzles, but it is complicated in structure, and the electrical control of liquid droplets is high and difficult. Satellite dots are likely to occur on the top.

【0014】第3の方式は、液滴を霧化することにより
階調性に優れた記録が可能であるが、他方、霧化状態の
制御が困難である。また、記録画像にカブリが生ずると
か、記録ヘッドのマルチノズル化が困難で高速記録には
不向きであるといった欠点がある。
The third method enables recording with excellent gradation by atomizing droplets, but on the other hand, it is difficult to control the atomized state. Further, there are drawbacks such that fog occurs in a recorded image and it is not suitable for high-speed recording because it is difficult to form a recording head with multiple nozzles.

【0015】第4の方式は、第1〜第3の方式に比べて
多くの利点を有する。まず、構成がシンプルである。ま
た、オンデマンドで液滴をノズルの吐出口から吐出させ
て記録を行なうため、第1〜第3の方式のように吐出飛
翔する液滴のうち、画像記録に要しなかった液滴を回収
するということが不要となる。また、第1及び第2の方
式のように、導電性の記録液体を使用する必要がなく、
記録液体の物質上の自由度が大きいという利点を有す
る。しかし、記録ヘッドの加工上に問題があること、及
び、所望の共振周波数を有するピエゾ振動素子の小型化
が極めて困難である等の理由から、記録ヘッドのマルチ
ノズル化が難しい。また、ピエゾ振動素子の機械的振動
という機械的エネルギーによって液滴の吐出飛翔を行な
わせるので、上記のマルチノズル化の困難さと相俟って
高速記録には不向きなものとなっている。
The fourth method has many advantages over the first to third methods. First, the structure is simple. In addition, since droplets are ejected on demand from the ejection ports of the nozzles for recording, among the droplets ejected and ejected as in the first to third methods, the droplets not required for image recording are collected. It becomes unnecessary to do. Further, unlike the first and second methods, there is no need to use a conductive recording liquid,
This has the advantage that the recording liquid has a large degree of freedom in terms of material. However, it is difficult to make the recording head multi-nozzle because there are problems in processing the recording head, and it is extremely difficult to downsize the piezoelectric vibrating element having a desired resonance frequency. Further, since the droplets are ejected and ejected by the mechanical energy of mechanical vibration of the piezo-vibration element, it is unsuitable for high-speed recording in combination with the difficulty of forming the multi-nozzle.

【0016】このように、従来の液体噴射記録方法に
は、構成上、高速記録化上、記録ヘッドのマルチノズル
化上、サテライトドットの発生及び記録画像のカブリ発
生等の点において、一長一短があり、その長所が発揮さ
れる用途にしか適用し得ないという制約がある。
As described above, the conventional liquid jet recording method has advantages and disadvantages in terms of configuration, high-speed recording, multi-nozzle recording head, generation of satellite dots and fog of recorded image. However, there is a restriction that it can be applied only to the application in which its advantage is exerted.

【0017】しかし、このような不都合も本出願人によ
り提案された特公昭56ー9429号公報に開示のイン
クジェット記録方式を採用することによってほぼ解消す
ることができる。これは、液室内のインクを加熱して気
泡を発生させることによりインクに圧力上昇を生じさ
せ、微細な毛細管ノズルからインクを飛び出させて記録
を行なうものである。そして、この原理を利用して多く
の発明がなされている。
However, such an inconvenience can be almost eliminated by adopting the ink jet recording system disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-9429 proposed by the present applicant. In this method, the ink in the liquid chamber is heated to generate bubbles, thereby causing a pressure increase in the ink and ejecting the ink from a fine capillary nozzle to perform recording. Many inventions have been made by utilizing this principle.

【0018】その一つとして、例えば特公昭62−59
672号公報に開示されたものがある。これは、多数の
発熱体を設けた発熱体基板上に感光性樹脂層を積層し、
この感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によってイ
ンク流路溝を形成し、ついで、感光性樹脂層の上に蓋基
板を積層してインク流路溝を覆うことによりインク流路
を形成したものである。
One of them is, for example, Japanese Examined Patent Publication No. 62-59.
There is one disclosed in Japanese Patent No. 672. This is because a photosensitive resin layer is laminated on a heating element substrate provided with a large number of heating elements,
Ink passages are formed in the photosensitive resin layer by a photolithography method, and then a lid substrate is laminated on the photosensitive resin layer to cover the ink passages to form the ink passages. .

【0019】ここで、図15は特公昭62−59672
号公報に記載された方法によって形成したインクジェッ
ト記録ヘッドの具体例を示したもので、発熱体基板1上
には多数の発熱体2が設けられ、これらの発熱体2を覆
う保護膜3が設けられ、保護膜3の上に感光性樹脂層4
と蓋基板5とが積層されている。前記感光性樹脂層4に
はフォトリソグラフィー法によって各発熱体2毎に対応
した位置に多数のインク流路溝6が形成され、各インク
流路溝6を蓋基板5で覆うことによりインク流路7が形
成されている。
Here, FIG. 15 shows a Japanese Patent Publication No. 62-59672.
This shows a specific example of an ink jet recording head formed by the method described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-242, in which a large number of heating elements 2 are provided on a heating element substrate 1 and a protective film 3 for covering these heating elements 2 is provided. And the photosensitive resin layer 4 on the protective film 3.
And the lid substrate 5 are laminated. A large number of ink flow channels 6 are formed in the photosensitive resin layer 4 at positions corresponding to the respective heating elements 2 by a photolithography method, and the ink flow channels 6 are covered with a lid substrate 5 to form ink flow channels. 7 are formed.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】インク流路溝6を形成
した後の感光性樹脂層4においては、各インク流路溝6
同士を仕切る流路壁4aとインク流路溝6の配列方向の
両端部に位置する外周壁4bとを比較すると、流路壁4
aの部分の膜厚が“Δ”で示すように低くなって段差を
生じる。このため、感光性樹脂層4の上に蓋基板5を積
層した際に流路壁4aと蓋基板5とが密着しなくなり、
各インク流路7の分離を確実に行なうことができなくな
ってインク吐出の性能に悪影響を及ぼすものとなる。
In the photosensitive resin layer 4 after the ink channel grooves 6 are formed, each ink channel groove 6 is formed.
Comparing the flow path wall 4a partitioning each other with the outer peripheral walls 4b located at both ends in the arrangement direction of the ink flow path grooves 6, the flow path wall 4a
The film thickness at the portion a becomes low as indicated by "Δ", and a step is formed. Therefore, when the lid substrate 5 is laminated on the photosensitive resin layer 4, the channel wall 4a and the lid substrate 5 do not adhere to each other,
Separation of the ink flow paths 7 cannot be ensured, which adversely affects ink ejection performance.

【0021】このような段差ができる原因は、流路壁4
aは外周壁4bに比べて単位体積当りの表面積が大き
く、インク流路溝6を形成する工程の一つである現像工
程において流路壁4aが現像液によって溶解されやすい
ためと考えられる。
The cause of such a step difference is that the flow path wall 4
It is considered that a has a larger surface area per unit volume than the outer peripheral wall 4b, and the flow path wall 4a is easily dissolved by the developing solution in the developing step which is one of the steps of forming the ink flow path groove 6.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
多数のエネルギー作用部を設けた第1基板と、この第1
基板上に前記エネルギー作用部毎に対応した多数のイン
ク流路溝と各インク流路溝に連通する共通なインク供給
室領域とをフォトリソグラフィー法により形成する感光
性樹脂層と、この感光性樹脂層上に接合されて前記イン
ク流路溝及びインク供給室領域を覆うことによりインク
流路及びインク供給室を形成する第2基板とを積層した
インクジェット記録ヘッドにおいて、前記第1基板と前
記感光性樹脂層との間における前記インク流路溝を形成
する領域に所定厚さの被膜を設けた。
The invention according to claim 1 is
A first substrate provided with a large number of energy acting portions, and the first substrate
A photosensitive resin layer formed on the substrate by a photolithography method to form a large number of ink flow channels corresponding to each of the energy acting portions and a common ink supply chamber region communicating with each ink flow channel, and the photosensitive resin layer. An ink jet recording head, comprising: a second substrate bonded on a layer to form an ink flow path and an ink supply chamber by covering the ink flow path groove and the ink supply chamber region; A coating film having a predetermined thickness was provided in a region where the ink flow channel groove was formed between the resin layer and the resin layer.

【0023】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、各エネルギー作用部に対応して形成された
多数のインク流路溝の配列方向の両端部にエネルギー作
用部に対応しないダミーのインク流路溝を形成すると共
にこのダミーのインク流路溝を形成する領域にも被膜を
設けた。
According to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, a dummy which does not correspond to an energy acting portion is provided at both ends in the arrangement direction of a large number of ink flow channel grooves formed corresponding to each energy acting portion. In addition to forming the ink flow channel, the film was formed in the area where the dummy ink flow channel was formed.

【0024】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、ダミーのインク流路溝をインク供給室領域
に連通させずに形成した。
According to a third aspect of the invention, in the second aspect of the invention, the dummy ink flow channel groove is formed without communicating with the ink supply chamber region.

【0025】[0025]

【作用】請求項1記載の発明では、第1基板上に積層し
た感光性樹脂層にフォトリソグラフィー法によってイン
ク流路溝とインク供給室領域とを形成するが、第1基板
と感光性樹脂層との間におけるインク流路溝を形成する
領域に所定厚さの被膜を設けることにより、感光性樹脂
層におけるインク流路溝を形成する領域が予め被膜の厚
さ寸法分高くなっているため、インク流路溝を形成する
工程の一つである現像工程でこれらのインク流路溝を仕
切る流路壁の部分が外周壁の部分より余計に溶解される
ことによって感光性樹脂層は流路壁の部分と外周壁の部
分との高さが略等しくなり、この感光性樹脂層に第2基
板を接合させた際に流路壁の部分と外周壁の部分とが均
一に接合され、各インク流路が確実に分離される。
According to the invention of claim 1, the ink flow path groove and the ink supply chamber region are formed in the photosensitive resin layer laminated on the first substrate by the photolithography method. However, the first substrate and the photosensitive resin layer are formed. By providing a coating film of a predetermined thickness in the area for forming the ink flow channel between and, because the area for forming the ink flow channel in the photosensitive resin layer is preliminarily increased by the thickness dimension of the coating, In the developing step, which is one of the steps of forming the ink flow path groove, the flow path wall partitioning these ink flow path grooves is dissolved more than the outer peripheral wall part, so that the photosensitive resin layer becomes a flow path wall. And the outer peripheral wall portion have substantially the same height, and when the second substrate is joined to the photosensitive resin layer, the flow path wall portion and the outer peripheral wall portion are evenly joined to each other. The flow paths are reliably separated.

【0026】請求項2記載の発明では、ダミーのインク
流路溝を形成する領域にも被膜を設けることにより、被
膜を設ける領域が広くなり、被膜による発熱体の保護が
有効に行なわれる。
According to the second aspect of the present invention, by providing the coating film also in the region where the dummy ink flow path groove is formed, the region where the coating film is provided is widened, and the heating element is effectively protected by the coating film.

【0027】請求項3記載の発明では、ダミーのインク
流路溝がインク供給室領域に連通されないため、このダ
ミーのインク流路溝を第2基板で覆うことにより形成さ
れるダミーのインク流路からインク供給室内に空気が吸
い込まれるということがなくなる。
According to the third aspect of the present invention, since the dummy ink flow channel is not communicated with the ink supply chamber region, the dummy ink flow channel formed by covering the dummy ink flow channel with the second substrate. Therefore, air is not sucked into the ink supply chamber.

【0028】[0028]

【実施例】請求項1記載の発明の一実施例を図1乃至図
12に基づいて説明する。まず、図3乃至図10は本実
施例のインクジェット記録ヘッドの製作手順を説明する
ための模式図である。図3に示した工程では、シリコ
ン、ガラス、セラミックス等の材料よりなる第1基板で
ある発熱体基板8上に発熱素子やピエゾ素子等のインク
を吐出させるためのインク吐出圧を発生させるエネルギ
ー作用部である発熱体9を所定の個数配置し、さらに、
必要に応じて耐インク性や電気絶縁性を付与する目的
で、SiO2 、Ta25 、ガラス等の保護膜10を被覆
する。なお、前記発熱体9には信号入力用電極(図示せ
ず)が接続されている。ついで、この保護膜10上に、
SiO2 、Si34 等の被膜11を所定厚さに被覆す
る。なお、この被膜11は、前記発熱体9が配置された
領域、即ち、後述するフォトレジスト膜におけるインク
流路溝を形成する領域のみに被覆されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 3 to FIG. 10 are schematic diagrams for explaining the manufacturing procedure of the ink jet recording head of this embodiment. In the process shown in FIG. 3, an energy action for generating an ink ejection pressure for ejecting ink such as a heating element or a piezo element on a heating element substrate 8 which is a first substrate made of a material such as silicon, glass or ceramics. A predetermined number of heating elements 9 as parts are arranged, and further,
A protective film 10 made of SiO 2 , Ta 2 O 5 , glass or the like is coated, if necessary, for the purpose of imparting ink resistance and electric insulation. A signal input electrode (not shown) is connected to the heating element 9. Then, on this protective film 10,
A coating 11 of SiO 2 , Si 3 N 4 or the like is coated to a predetermined thickness. The coating film 11 covers only the region where the heating element 9 is arranged, that is, the region where the ink flow channel groove is formed in the photoresist film described later.

【0029】図4に示した工程では、図3の工程を経て
得られた前記保護膜10及び被膜11の表面を清浄化す
ると共に乾燥させた後、これらの保護膜10及び被膜1
1上に感光性樹脂層であるドライフィルムタイプのフォ
トレジスト膜12(膜厚、約25〜100μm)を、8
0〜105℃程度に加熱すると共に、0.5〜4f/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、フォトレジスト膜4は保護膜10及び被
膜11に融着する。なお、フォトレジスト膜12におけ
る被膜11を覆った部分は、他の部分に比べて被膜11
の厚さ分盛り上がった状態となっている。
In the step shown in FIG. 4, the surfaces of the protective film 10 and the film 11 obtained through the process of FIG. 3 are cleaned and dried, and then the protective film 10 and the film 1 are formed.
A dry film type photoresist film 12 (film thickness, about 25 to 100 μm), which is a photosensitive resin layer, on
It is heated to about 0 to 105 ° C. and laminated at a rate of 0.5 to 4 f / min and a pressure of 1 to 3 kg / cm 2 . At this time, the photoresist film 4 is fused to the protective film 10 and the coating film 11. The portion of the photoresist film 12 that covers the coating film 11 has a greater thickness than the other portions.
It is in a state of being raised by the thickness of.

【0030】続いて、所定のパターンを形成したフォト
マスク13をフォトレジスト膜12の上に重ね、フォト
マスク13の上方から露光を行なう。このとき、前記発
熱体9の設置位置とフォトマスク13のパターンとの位
置合わせを周知の手法で行なっておく。なお、前記フォ
トマスク13には、図1及び図2に示すように多数のイ
ンク流路溝14とインク供給室領域15とを形成するた
めのパターンが形成されている。
Then, a photomask 13 having a predetermined pattern is overlaid on the photoresist film 12, and exposure is performed from above the photomask 13. At this time, the installation position of the heating element 9 and the pattern of the photomask 13 are aligned by a known method. As shown in FIGS. 1 and 2, the photomask 13 is provided with a pattern for forming a large number of ink flow channel grooves 14 and ink supply chamber regions 15.

【0031】図5は、露光済みのフォトレジスト膜12
における未露光部分をトリクロルエタン等の所定の有機
溶剤からなる現像液にて溶解除去した工程を示したもの
である。この工程により、フォトレジスト膜12は露光
された部分12a,12bのみが残ることとなり、未露
光部分が溶解除去されることによってこのフォトレジス
ト膜12には多数のインク流路溝14とインク供給室領
域15とが形成される。なお、現像工程において溶解さ
れずに残った部分は、各インク流路溝14同士を仕切る
流路壁12aとこれらのインク流路溝14の配列方向の
両端部及び前記インク供給室領域15の外周部に位置す
る外周壁12bである。
FIG. 5 shows the exposed photoresist film 12
2 shows a step of dissolving and removing the unexposed portion of the sample in a developing solution containing a predetermined organic solvent such as trichloroethane. By this step, only the exposed portions 12a and 12b of the photoresist film 12 remain, and the unexposed portions are dissolved and removed, so that the photoresist film 12 has a large number of ink flow channel grooves 14 and ink supply chambers. Area 15 is formed. In the developing process, the remaining portion which is not dissolved is the flow path wall 12a partitioning the ink flow path grooves 14 from each other, both ends in the arrangement direction of the ink flow path grooves 14 and the outer periphery of the ink supply chamber region 15. It is the outer peripheral wall 12b located in the section.

【0032】ここで、流路壁12aは外周壁12bに比
べて単位体積当りの表面積が大きく、現像液によって溶
解され易いが、この流路壁12aが形成される領域には
被膜11が設けられ、外周壁12bが形成される領域に
比べて盛り上がった状態となっている。このため、流路
壁12aの部分が外周壁12bの部分に比べて余計に溶
解されることになり、その結果、図2に示すように流路
壁12aの部分と外周壁12bの部分とが略等しい高さ
になる。
Here, the flow path wall 12a has a larger surface area per unit volume than the outer peripheral wall 12b and is easily dissolved by the developing solution, but the coating film 11 is provided in the region where the flow path wall 12a is formed. , Is in a state of being raised as compared with the region where the outer peripheral wall 12b is formed. Therefore, the portion of the flow passage wall 12a is dissolved more than the portion of the outer peripheral wall 12b, and as a result, the portion of the flow passage wall 12a and the portion of the outer peripheral wall 12b are melted as shown in FIG. The heights are almost equal.

【0033】ついで、流路壁12a及び外周壁12bの
耐インク性向上のため、熱硬化処理(例えば、150〜
250℃で30分〜6時間加熱)、又は、紫外線照射
(例えば、50〜200mW/cm2又はそれ以上の紫外線
強度)を行ない、充分に重合硬化反応を進める。なお、
上記の熱硬化処理と紫外線による硬化処理との双方を行
なうことも効果的である。
Then, in order to improve the ink resistance of the flow path wall 12a and the outer peripheral wall 12b, a heat curing treatment (for example, 150 to
Heating at 250 ° C. for 30 minutes to 6 hours) or irradiation with ultraviolet rays (for example, ultraviolet intensity of 50 to 200 mW / cm 2 or higher) is carried out to sufficiently advance the polymerization and curing reaction. In addition,
It is also effective to perform both the heat curing treatment and the ultraviolet ray curing treatment.

【0034】なお、以上はドライフィルムタイプのフォ
トレジスト膜12にインク流路溝14とインク供給室領
域15とを形成した例を示したが、例えば、液状フォト
レジストに対するフォトリソグラフィー法によってイン
ク流路溝やインク供給室領域を形成してもよい。その
際、液状フォトレジストの組成はフォトレジスト膜12
と同等又はこれに類似したものが後処理の接合を行なう
上で望ましい。また、液状フォトレジストを使用する場
合、そのコーティング方法としては、スピンコーティン
グ、ロールコーティング、ディップコーティング、スク
リーンスプレー、印刷等が用いられる。
Although the example in which the ink flow path groove 14 and the ink supply chamber region 15 are formed in the dry film type photoresist film 12 has been described above, the ink flow path is formed by, for example, a photolithography method for a liquid photoresist. A groove or an ink supply chamber area may be formed. At this time, the composition of the liquid photoresist is the photoresist film 12
The same as or similar to is desirable for performing post-treatment joining. When a liquid photoresist is used, its coating method may be spin coating, roll coating, dip coating, screen spraying, printing or the like.

【0035】つぎに、図6は、前記インク流路溝14や
インク供給室領域15の覆いを構成する第2基板である
蓋基板16の片面に、ドライフィルムタイプの感光性樹
脂、例えば、紫外線硬化樹脂なるドライフィルム17を
積層した工程を示したものである。このようなドライフ
ィルム17の積層方法は、前記フォトレジスト膜12の
場合と同じ方法でラミネートするのがよい。なお、前記
蓋基板16は、電磁波を透過する材料(例えば、透紫外
光材料)であって、ドライフィルム17等の感光性樹脂
の収縮応力によっては容易に変形しないものにより形成
されるが、製造上の便宜や経済性を考慮すると、ガラ
ス、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂等が適し
ている。
Next, referring to FIG. 6, a dry film type photosensitive resin such as ultraviolet rays is provided on one surface of a lid substrate 16 which is a second substrate which covers the ink flow channel 14 and the ink supply chamber region 15. It shows a process of laminating a dry film 17 which is a cured resin. The dry film 17 may be laminated by the same method as that for the photoresist film 12. The lid substrate 16 is made of a material that transmits electromagnetic waves (for example, an ultraviolet light transmissive material) and is not easily deformed by the contraction stress of the photosensitive resin such as the dry film 17, but is manufactured. Considering the above convenience and economy, glass, epoxy resin, acrylic resin, vinyl resin and the like are suitable.

【0036】図7は、発熱体基板8と蓋基板16とを積
層すると共に対向したフォトレジスト膜12とドライフ
ィルム17とを接合(押圧貼付)させた工程を示したも
のである。なお、この接合に際しては、積層した発熱体
基板8と蓋基板16とをホットプレート上で100〜1
20℃に加熱し、0.03kg/cm2の圧力を2秒間かけ
ることにより行なう。そして、接合終了後、透紫外光材
料からなる蓋基板16にラミネートされたドライフィル
ム17に、非酸素雰囲気下で紫外線照射(例えば、50
〜200mW/cm2又はそれ以上の紫外線強度)を行なう
ことによりドライフィルム9を充分に硬化させる。さら
に、熱硬化処理(例えば、130〜250℃で30分〜
6時間)するのも有効である。
FIG. 7 shows a step of laminating the heating element substrate 8 and the lid substrate 16 and bonding (pressing and adhering) the photoresist film 12 and the dry film 17 which face each other. At the time of this bonding, the laminated heating element substrate 8 and lid substrate 16 are placed on a hot plate in a range of 100 to 1
It is carried out by heating to 20 ° C. and applying a pressure of 0.03 kg / cm 2 for 2 seconds. After the joining is completed, the dry film 17 laminated on the lid substrate 16 made of a transparent ultraviolet light material is irradiated with ultraviolet rays (for example, 50%) in a non-oxygen atmosphere.
-200 mW / cm 2 or higher (ultraviolet ray intensity) to sufficiently cure the dry film 9. Furthermore, heat curing treatment (for example, at 130 to 250 ° C. for 30 minutes to
6 hours) is also effective.

【0037】図8は図7に示した工程終了後のインクジ
ェット記録ヘッドの外観を示したものであり、インク流
路溝14を蓋基板16で覆うことによりインク流路18
が形成され、インク供給室領域15を平板状部材16で
覆うことによりインク供給室19が形成されている。
FIG. 8 shows the appearance of the ink jet recording head after the process shown in FIG. 7 is completed. By covering the ink channel groove 14 with the lid substrate 16, the ink channel 18 is formed.
Is formed, and the ink supply chamber 19 is formed by covering the ink supply chamber region 15 with the flat plate-shaped member 16.

【0038】ここで、インク流路溝14を形成する領域
の保護膜10上に被膜11を被覆することにより、流路
壁12aの部分と外周壁12bの部分とが略等しい高さ
になっているため、流路壁12aや外周壁12bの上端
面が蓋基板16のドライフィルム17に密着し、各イン
ク流路18の分離を確実に行なえる。
By covering the protective film 10 in the region where the ink flow channel 14 is formed with the coating film 11, the flow channel wall 12a and the outer peripheral wall 12b have substantially the same height. Therefore, the upper end surfaces of the flow path wall 12a and the outer peripheral wall 12b are in close contact with the dry film 17 of the lid substrate 16, and the respective ink flow paths 18 can be reliably separated.

【0039】以上のようにして、発熱体基板8と蓋基板
16との積層、及び、フォトレジスト膜12とドライフ
ィルム17との接合が完了した後、図8及び図9に示す
ようにインク流路18と直交するa−a線に沿って切断
を行ない、その切断面上であってインク流路18の先端
にインク吐出口20を形成する。なお、このような切断
を行なう理由は、インク流路18において、発熱体9と
インク吐出口20との間隔を最適化するためであり、切
断する領域は適宜決定される。また、この切断は半導体
工業で通常採用されているダイシング法によって行なえ
ばよい。
After the lamination of the heating element substrate 8 and the lid substrate 16 and the joining of the photoresist film 12 and the dry film 17 are completed as described above, the ink flow as shown in FIGS. 8 and 9 is performed. Cutting is performed along the line aa orthogonal to the path 18, and the ink ejection port 20 is formed at the tip of the ink flow path 18 on the cut surface. The reason for performing such cutting is to optimize the distance between the heating element 9 and the ink ejection port 20 in the ink flow path 18, and the area to be cut is appropriately determined. Further, this cutting may be performed by a dicing method usually adopted in the semiconductor industry.

【0040】図10は、図8におけるb−b線断面図を
示すものであり、a−a線に沿った切断面を研磨して平
滑化し、前記蓋部材16に形成されたインク流入口21
にインク供給管22を取付けることにより図10に示し
たインクジェット記録ヘッドが完成する。
FIG. 10 is a sectional view taken along the line bb in FIG. 8, in which the cut surface along the line aa is polished and smoothed, and the ink inlet 21 formed in the lid member 16.
The ink jet recording head shown in FIG. 10 is completed by attaching the ink supply pipe 22 to.

【0041】なお、前述した感光性樹脂としては、紫外
線硬化樹脂に限らず、可視光、X線、電子線、レーザ光
等の電磁波に感応する組成物のものであればよい。
The above-mentioned photosensitive resin is not limited to the ultraviolet curable resin, but may be any composition which is sensitive to electromagnetic waves such as visible light, X-rays, electron beams and laser light.

【0042】ここで、以上の工程を経て製作されたイン
クジェット記録ヘッドによる液滴23の吐出原理を図1
1に基づいて説明する。同図(a)は定常状態であり、
インク流路18の先端に形成されたインク吐出口20に
おいては、このインク流路18内を満たしているインク
24の表面張力と外圧とが平衡状態に保たれている。
Here, the principle of ejection of the liquid droplets 23 by the ink jet recording head manufactured through the above steps is shown in FIG.
It will be described based on 1. The figure (a) is a steady state,
At the ink ejection port 20 formed at the tip of the ink flow path 18, the surface tension of the ink 24 filling the ink flow path 18 and the external pressure are kept in equilibrium.

【0043】同図(b)は、発熱体9に接続された信号
入力用電極25,26への通電により発熱体9を加熱し
た状態であり、発熱体9の表面温度が急上昇し、隣接イ
ンク層に沸騰現象が起きて微小な気泡27が発生する。
FIG. 6B shows a state in which the heating element 9 is heated by energizing the signal input electrodes 25 and 26 connected to the heating element 9, and the surface temperature of the heating element 9 rises sharply and the adjacent ink A boiling phenomenon occurs in the layer, and minute bubbles 27 are generated.

【0044】同図(c)は、発熱体9の全面で急激に加
熱された隣接インク層が瞬時に気化して沸騰膜を作り、
気泡27が成長した状態である。この時、インク流路1
8内の圧力は気泡27が成長した分だけ上昇し、インク
吐出口20での外圧とのバランスがくずれ、インク吐出
口20からインク柱が成長し始める。
In FIG. 6C, the adjacent ink layer which is rapidly heated on the entire surface of the heating element 9 is instantly vaporized to form a boiling film,
The bubble 27 has grown. At this time, the ink flow path 1
The pressure in 8 rises as much as the bubble 27 grows, the balance with the external pressure at the ink ejection port 20 is lost, and the ink column starts to grow from the ink ejection port 20.

【0045】同図(d)は、気泡27が最大に成長した
状態であり、インク吐出口20から気泡27の体積が相
当する分のインク24がインク柱として押し出される。
この時、信号入力用電極25,26への通電は既に遮断
されており、発熱体9の表面温度は降下しつつある。即
ち、気泡27の体積が最大となるタイミングは、信号入
力用電極25,26への通電タイミングからやや遅れた
ものとなる。
FIG. 6D shows a state in which the bubble 27 has grown to the maximum, and the ink 24 corresponding to the volume of the bubble 27 is pushed out from the ink ejection port 20 as an ink column.
At this time, the power supply to the signal input electrodes 25 and 26 has already been cut off, and the surface temperature of the heating element 9 is decreasing. That is, the timing at which the volume of the bubble 27 becomes maximum is slightly behind the timing at which the signal input electrodes 25 and 26 are energized.

【0046】同図(e)は、気泡27がインク24等に
より冷却されて収縮を開始した状態である。なお、イン
ク柱の先端部は押し出された速度を保ちつつ前進し、イ
ンク柱の後端部では気泡27の収縮に伴うインク流路1
8内の圧力低下によりインク流路18内へインク24が
逆流し、インク柱にくびれが生ずる。
FIG. 6E shows a state in which the bubble 27 is cooled by the ink 24 or the like and starts to contract. The front end of the ink column moves forward while maintaining the pushing speed, and at the rear end of the ink column, the ink flow path 1 accompanying the contraction of the bubbles 27 is generated.
The ink 24 flows back into the ink flow path 18 due to the pressure drop in the ink channel 8, and the ink column is constricted.

【0047】同図(f)は、更に気泡27が収縮し、発
熱体9の上面にインク24が接することにより発熱体9
の上面が急激に冷却された状態である。インク吐出口2
0では外圧がインク流路18内の圧力より高い状態とな
るためにメニスカスが大きくインク流路18内に入り込
んでいる。一方、インク柱の先端部は液滴23となり、
インク吐出口20に対向する位置に設けられている記録
紙(図示せず)の方向へ5〜10m/sの速度で吐出す
る。
In FIG. 6F, the bubble 27 is further contracted, and the ink 24 comes into contact with the upper surface of the heating element 9, so that the heating element 9
The upper surface of the is rapidly cooled. Ink ejection port 2
At 0, the external pressure is higher than the pressure in the ink flow path 18, so that the meniscus is large and enters the ink flow path 18. On the other hand, the tip of the ink column becomes a droplet 23,
The ink is ejected at a speed of 5 to 10 m / s toward a recording paper (not shown) provided at a position facing the ink ejection port 20.

【0048】同図(g)は、液滴23の吐出が終了した
後にインク流路18内にインク24が毛細管現象によっ
て再び供給されて同図(a)と同じ状態に戻った状態で
あり、気泡27は完全に消滅している。
FIG. 9G shows a state in which the ink 24 is supplied again into the ink flow path 18 by the capillarity after the discharge of the droplet 23 is completed, and the same state as that in FIG. The bubble 27 has completely disappeared.

【0049】つぎに、本発明におけるドライフィルムタ
イプのフォトレジスト膜12として使用可能な商品名を
具体的に例示しておく。例えば、デュポン社製のパーマ
ネントフォトポリマーコーティングRISTOM、ソル
ダーマスク700S、同740S、同700FR、同7
40FR、同SX1や、日立化成工業社製のPhotecS
R‐1000、同SR‐2000、同SR‐3000
や、東京応化工業社製のオーディルSE‐250、同S
E‐238、同SE‐225、同SP‐750、同SP
‐740、同SP‐725、同SX‐350、同SY‐
325等がある。この他、使用可能な感光性樹脂として
は、通常のフォトリソグラフィーの分野において使用さ
れている感光性樹脂組成物の多くのものを挙げることが
できる。例えば、ジアゾレジン、p‐ジアゾキノン、さ
らには、ビニルモノマーと重合開始剤とを使用する光重
合型フォトポリマーや、ポリビニルシンナメート等と増
感剤を使用する二量化型フォトポリマー、オリソナフト
キノ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、ポリビニルアルコールとジアゾ樹脂との混合
物、4‐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、ジ‐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
(旭化成社製)、テビスタ(帝人社製)、ゾンネ(関西
ペイント社製)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を混合
した感光性樹脂組成物、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、酸化ゴム‐アジド系フォトレジスト
等が挙げられる。
Next, specific product names that can be used as the dry film type photoresist film 12 in the present invention will be illustrated. For example, permanent photopolymer coating RISTOM manufactured by DuPont, solder mask 700S, 740S, 700FR, 7
40FR, SX1 and PhotecS manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
R-1000, SR-2000, SR-3000
And Audil SE-250, S made by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
E-238, SE-225, SP-750, SP
-740, SP-725, SX-350, SY-
There are 325 mag. In addition, as the photosensitive resin that can be used, many of the photosensitive resin compositions used in the field of ordinary photolithography can be mentioned. For example, diazoresin, p-diazoquinone, and further, a photopolymerization type photopolymer using a vinyl monomer and a polymerization initiator, a dimerization type photopolymer using polyvinyl cinnamate, etc. and a sensitizer, orisonaphthoquinodiazide And a novolac-type phenol resin, a mixture of polyvinyl alcohol and a diazo resin, a polyether type photopolymer obtained by copolymerizing 4-glycidyl ethylene oxide with benzophenone or glycidyl chalcone, di-N, N-dimethylmethacrylamide For example, a copolymer with acrylamide benzophenone, an unsaturated polyester photosensitive resin (for example, APR
(Manufactured by Asahi Kasei Corp.), Tevista (manufactured by Teijin Ltd.), Sonne (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.), an unsaturated urethane oligomer-based photosensitive resin, a photosensitive resin composition in which a photopolymerization initiator is mixed with a bifunctional acrylic monomer, Dichromate photoresist,
Examples include non-chromium-based water-soluble photoresists, polyvinyl cinnamate-based photoresists, oxidized rubber-azide-based photoresists, and the like.

【0050】また、発熱体基板8上の感光性樹脂層を液
状フォトレジストによって形成する場合には、本発明に
おいて使用しているドライフィルムフォトレジストを溶
媒に溶かしたものを使用してもよい。液状フォトレジス
トの商品としては、東京応化工業社製のBMRS100
0等が知られている。
When the photosensitive resin layer on the heating element substrate 8 is formed of a liquid photoresist, the dry film photoresist used in the present invention may be dissolved in a solvent. As liquid photoresist products, BMRS100 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
0 is known.

【0051】さらに、ドライフィルム17を蓋基板16
上に積層させる方法としても加圧貼付方式に限らず、ド
ライフィルム17等の感光性樹脂を均一に積層し得る方
法であればよい。例えば、前述したような通常のスピン
コーティング、ロールコーティング、ディップコーティ
ング、スクリーンスプレー、印刷法等を用い得る。
Further, the dry film 17 is attached to the lid substrate 16
The method of laminating on top is not limited to the pressure sticking method, and any method capable of uniformly laminating the photosensitive resin such as the dry film 17 may be used. For example, the usual spin coating, roll coating, dip coating, screen spraying, printing method and the like as described above can be used.

【0052】つぎに、図12はエネルギー作用部として
発熱抵抗体9aを用いた気泡発生部の構造を示したもの
で、この発熱抵抗体9aには信号入力電極25a,26
aを介して電源装置28が接続されている。また、これ
らの発熱抵抗体9a及び信号入力電極25a,26aは
保護膜10aにより被覆されている。
Next, FIG. 12 shows the structure of the bubble generating portion using the heating resistor 9a as the energy acting portion. The heating resistor 9a has signal input electrodes 25a and 26a.
The power supply device 28 is connected via a. The heating resistor 9a and the signal input electrodes 25a and 26a are covered with a protective film 10a.

【0053】発熱抵抗体9aを構成する材料として有用
なものには、例えば、タンタル‐SiO2 の混合物、窒
化タンタル、ニクロム、銀‐パラジウム合金、シリコン
半導体、あるいはハフニウム、ランタン、ジルコニウ
ム、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、ニ
オブ、クロム、バナジウム等の金属の硼化物があげられ
る。これらの発熱抵抗体9aを構成する材料の中、殊に
金属硼化物が優れたものとしてあげることができ、その
中でも最も特性の優れているのが、硼化ハフニウムであ
り、次いで、硼化ジルコニウム、硼化ランタン、硼化タ
ンタル、硼化バナジウム、硼化ニオブの順となってい
る。また、発熱抵抗体9aは、上記の材料を用いて、電
子ビーム蒸着やスパッタリング等の手法を用いて形成す
ることができる。発熱抵抗体9aの膜厚は、単位時間当
りの発熱量が所望通りとなるように、その面積、材質及
び熱作用部分の形状及び大きさ、更には実際面での消費
電力等に従って決定されるものであるが、通常の場合に
は0.001〜5μm、好適には0.01〜1μmであ
る。
Examples of useful materials for the heating resistor 9a include tantalum-SiO 2 mixture, tantalum nitride, nichrome, silver-palladium alloy, silicon semiconductor, or hafnium, lanthanum, zirconium, titanium, tantalum. Examples thereof include borides of metals such as tungsten, molybdenum, niobium, chromium and vanadium. Among these materials forming the heating resistor 9a, the metal boride can be mentioned as an especially excellent one. Among them, hafnium boride has the most excellent characteristic, and then zirconium boride. The order is lanthanum boride, tantalum boride, vanadium boride, and niobium boride. Moreover, the heating resistor 9a can be formed by using a method such as electron beam vapor deposition or sputtering, using the above materials. The film thickness of the heating resistor 9a is determined according to the area, the material, the shape and size of the heat-acting portion, and the actual power consumption so that the amount of heat generated per unit time is as desired. However, it is usually 0.001 to 5 μm, and preferably 0.01 to 1 μm.

【0054】信号入力電極25a,26aを構成する材
料としては、通常使用されている電極材料の多くのもの
が有効に使用され、具体的には、例えばAl、Ag、A
n、Pt、Cu等があげられ、これらを使用して蒸着等
の手法で所定位置に、所定の大きさ、形状、厚さで設け
られている。
As the material forming the signal input electrodes 25a, 26a, many of the commonly used electrode materials are effectively used. Specifically, for example, Al, Ag, A
n, Pt, Cu and the like are used, and these are provided at a predetermined position with a predetermined size, shape and thickness by a method such as vapor deposition.

【0055】保護膜10aに要求される特性は、発熱抵
抗体9aで発生した熱をインク24に効果的に伝達する
ことを妨げずに、インク24から発熱抵抗体9aや信号
入力電極25a,26aを保護するということである。
保護膜10aを構成する材料として有用なものには、例
えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化マグネシウ
ム、酸化ジルコニウム等があげられ、これらは、電子ビ
ーム蒸着やスパッタリング等の手法を用いて形成するこ
とができる。保護膜10aの膜厚は、通常は0.01μ
m〜10μm、好適には0.1〜5μm、最適には0.
1〜3μmである。
The characteristics required for the protective film 10a are such that the heat generated in the heating resistor 9a is not effectively transferred to the ink 24, and the heating resistor 9a and the signal input electrodes 25a and 26a are discharged from the ink 24. Is to protect.
Examples of useful materials for forming the protective film 10a include silicon oxide, silicon nitride, magnesium oxide, zirconium oxide, and the like, which can be formed by a method such as electron beam evaporation or sputtering. it can. The thickness of the protective film 10a is usually 0.01 μm.
m to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm, optimally 0.
It is 1 to 3 μm.

【0056】ついで、請求項2記載の発明の一実施例を
図13に基づいて説明する。なお、図1乃至図12にお
いて説明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も
省略する(以下、同様)。本実施例は、各発熱体9に対
応して形成した多数のインク流路溝14の配列方向の両
端部に、発熱体9に対応しないダミーのインク流路溝1
4aを形成したものである。なお、被膜11は、インク
流路溝14及びダミーのインク流路溝14aを形成する
領域に被覆されている。
Next, an embodiment of the invention described in claim 2 will be described with reference to FIG. The same parts as those described with reference to FIGS. 1 to 12 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted (same below). In this embodiment, dummy ink flow channel grooves 1 that do not correspond to the heating elements 9 are provided at both ends in the arrangement direction of the multiple ink flow channel grooves 14 that are formed corresponding to each heating element 9.
4a is formed. The coating film 11 covers the area where the ink flow channel 14 and the dummy ink flow channel 14a are formed.

【0057】このような構成において、ダミーのインク
流路溝14aを蓋基板16で覆うことによって形成され
るダミーのインク流路(図示せず)からは液滴23の吐
出は行なわれないが、このダミーのインク流路溝14a
を形成する領域にも被膜11が被覆されているため、こ
の被膜11による発熱体9の保護を有効に行なえる。従
って、ダミーのインク流路溝14aを形成しない場合に
比べて発熱体9の腐蝕に対する耐久性が高くなる。
In such a structure, the droplets 23 are not ejected from the dummy ink flow channel (not shown) formed by covering the dummy ink flow channel 14a with the cover substrate 16. This dummy ink channel groove 14a
Since the coating film 11 is also coated on the region where the heating element 9 is formed, the heating element 9 can be effectively protected by the coating film 11. Therefore, the durability of the heating element 9 against corrosion is higher than in the case where the dummy ink flow channel 14a is not formed.

【0058】ついで、請求項3記載の発明の一実施例を
図14に基づいて説明する。本実施例は、各発熱体9に
対応して形成した多数のインク流路溝14の配列方向の
両端部に、発熱体9に対応しないダミーのインク流路溝
14bを形成し、かつ、これらのダミーのインク流路溝
14bをインク供給室領域15には連通させずに形成し
たものである。なお、被膜11は、インク流路溝14及
びダミーのインク流路溝14bを形成する領域に被覆さ
れている。
Next, an embodiment of the invention described in claim 3 will be described with reference to FIG. In this embodiment, dummy ink flow channel grooves 14b that do not correspond to the heating elements 9 are formed at both ends in the arrangement direction of the large number of ink flow channel grooves 14 that are formed corresponding to each heating element 9. The dummy ink flow path groove 14b is formed without communicating with the ink supply chamber region 15. The coating film 11 covers the area where the ink flow channel 14 and the dummy ink flow channel 14b are formed.

【0059】このような構成において、ダミーのインク
流路溝14bを蓋基板16で覆うことによって形成され
るダミーのインク流路(図示せず)からは液滴23の吐
出は行なわれないが、このダミーのインク流路溝14b
を形成する領域にも被膜11を被覆するため、この被膜
11による発熱体9の保護を有効に行なえる。従って、
ダミーのインク流路溝14bを形成しない場合に比べて
発熱体9の腐蝕に対する耐久性が高くなる。
In such a structure, the droplets 23 are not ejected from the dummy ink flow channel (not shown) formed by covering the dummy ink flow channel 14b with the cover substrate 16. This dummy ink channel groove 14b
Since the film 11 is also applied to the region where the heat-generating element 9 is formed, the heating element 9 can be effectively protected by the film 11. Therefore,
The durability of the heating element 9 against corrosion is higher than that in the case where the dummy ink flow channel 14b is not formed.

【0060】また、ダミーのインク流路溝14bがイン
ク供給室領域15には連通されていないため、ダミーの
インク流路溝14bを蓋基板16で覆うことにより形成
されるダミーのインク流路溝(図示せず)からインク供
給室19内へ空気を吸い込むということがなくなる。従
って、インク供給室19内へ空気を吸い込んだためにイ
ンク供給室19内に気泡が発生し、この気泡によって液
滴23の吐出性能が低下するということが防止される。
Since the dummy ink flow channel 14b is not connected to the ink supply chamber region 15, the dummy ink flow channel 14b is formed by covering the dummy ink flow channel 14b with the cover substrate 16. It is not necessary to suck air into the ink supply chamber 19 (not shown). Therefore, it is prevented that air bubbles are generated in the ink supply chamber 19 due to sucking air into the ink supply chamber 19, and the ejection performance of the droplet 23 is deteriorated by the bubbles.

【0061】[0061]

【発明の効果】請求項1記載の発明は上述のように、多
数のエネルギー作用部を設けた第1基板と、この第1基
板上に前記エネルギー作用部毎に対応した多数のインク
流路溝と各インク流路溝に連通する共通なインク供給室
領域とをフォトリソグラフィー法により形成する感光性
樹脂層と、この感光性樹脂層上に接合されて前記インク
流路溝及びインク供給室領域を覆うことによりインク流
路及びインク供給室を形成する第2基板とを積層したイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記第1基板と前記
感光性樹脂層との間における前記インク流路溝を形成す
る領域に所定厚さの被膜を設けたので、感光性樹脂層に
おけるインク流路溝を形成する領域が予め被膜の厚さ寸
法分高くなっているため、インク流路溝を形成する工程
の一つである現像工程でこれらのインク流路溝を仕切る
流路壁の部分が外周壁の部分より余計に溶解されること
によって感光性樹脂層は流路壁の部分と外周壁の部分と
の高さが略等しくなり、この感光性樹脂層に第2基板を
接合させた際に流路壁の部分と外周壁の部分とを均一に
接合させることができ、従って、各インク流路を確実に
分離させると共に各インク流路からの液滴の吐出性能を
向上させることができる等の効果を有する。
As described above, according to the first aspect of the invention, the first substrate provided with a large number of energy acting portions, and the large number of ink flow channel grooves corresponding to each of the energy acting portions on the first substrate. And a photosensitive resin layer forming a common ink supply chamber region communicating with each ink flow channel groove by a photolithography method, and the ink flow channel groove and the ink supply chamber region being bonded on the photosensitive resin layer. In an ink jet recording head in which a second substrate that covers an ink flow path and an ink supply chamber is laminated, a predetermined area is formed between the first substrate and the photosensitive resin layer in which the ink flow path groove is formed. Since the film having the thickness is provided, the area where the ink flow channel is formed in the photosensitive resin layer is increased in advance by the thickness dimension of the film, which is one of the steps of forming the ink flow channel. In some cases, the portion of the flow path wall partitioning these ink flow passage grooves is dissolved more than the portion of the outer peripheral wall, so that the photosensitive resin layer has substantially the same height as the flow passage wall and the outer peripheral wall. Therefore, when the second substrate is joined to the photosensitive resin layer, the flow path wall portion and the outer peripheral wall portion can be evenly bonded, and therefore each ink flow path can be reliably separated and each This has the effect of improving the performance of ejecting liquid droplets from the ink flow path.

【0062】請求項2記載の発明は上述のように、請求
項1記載の発明において各エネルギー作用部に対応して
形成された多数のインク流路溝の配列方向の両端部にエ
ネルギー作用部に対応しないダミーのインク流路溝を形
成すると共にこのダミーのインク流路溝を形成する領域
にも被膜を設けたので、被膜を設ける領域が広くなると
共に被膜による発熱体の保護を有効に行なうことがで
き、ダミーのインク流路溝を形成しない場合に比べて発
熱体の腐蝕に対する耐久性を向上させることができる等
の効果を有する。
As described above, the second aspect of the present invention provides the energy acting portions at both ends in the arrangement direction of the multiple ink flow channel grooves formed corresponding to the respective energy acting portions in the first aspect of the invention. Since a dummy ink flow channel that does not correspond to the dummy ink flow channel is formed and a film is also provided in the area where the dummy ink flow channel is formed, the area where the film is provided is wide and the heating element is effectively protected by the film. As a result, it is possible to improve the durability of the heat generating element against corrosion as compared with the case where the dummy ink flow channel is not formed.

【0063】請求項3記載の発明は上述のように、請求
項2記載の発明においてダミーのインク流路溝をインク
供給室領域に連通させずに形成したので、このダミーの
インク流路溝を第2基板で覆うことにより形成されるダ
ミーのインク流路からインク供給室に空気が吸い込まれ
るということを防止することができ、吸い込まれた空気
がインク供給室で気泡となってインク吐出性能を低下さ
せるという事態の発生を防止することができる等の効果
を有する。
According to the third aspect of the invention, as described above, the dummy ink flow channel groove is formed in the invention according to the second aspect without being communicated with the ink supply chamber region. Therefore, the dummy ink flow channel groove is formed. It is possible to prevent air from being sucked into the ink supply chamber from the dummy ink flow path formed by being covered with the second substrate, and the sucked air becomes bubbles in the ink supply chamber to improve ink discharge performance. This has the effect of preventing the occurrence of a situation of lowering.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1記載の発明の一実施例における被膜を
被覆する領域を示した平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a region to be coated with a coating film according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.

【図3】発熱体基板上に発熱体と保護膜と被膜とを形成
した状態を示した正面図である。
FIG. 3 is a front view showing a state in which a heating element, a protective film, and a coating are formed on a heating element substrate.

【図4】発熱体基板上に積層したフォトレジスト膜にフ
ォトリソグラフィー法によりインク流路溝とインク供給
室領域とを形成する状態を示した正面図である。
FIG. 4 is a front view showing a state in which an ink flow path groove and an ink supply chamber region are formed by a photolithography method on a photoresist film laminated on a heating element substrate.

【図5】フォトリソグラフィー法によってインク流路溝
を形成した状態を示した正面図である。
FIG. 5 is a front view showing a state in which an ink flow path groove is formed by a photolithography method.

【図6】蓋基板にドライフィルムをラミネートした状態
を示した正面図である。
FIG. 6 is a front view showing a state in which a dry film is laminated on the lid substrate.

【図7】発熱体基板と蓋基板とを積層した状態を示した
正面図である。
FIG. 7 is a front view showing a state in which a heating element substrate and a lid substrate are laminated.

【図8】発熱体基板と蓋基板とを積層した状態を示した
斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a heating element substrate and a lid substrate are laminated.

【図9】図8におけるb−b線断面図である。9 is a sectional view taken along line bb in FIG.

【図10】インク供給管を取付けて完成した状態を示す
記録ヘッドの縦断側面図である。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional side view of the recording head showing a state in which an ink supply pipe is attached and completed.

【図11】インク吐出原理を説明した説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating the principle of ink ejection.

【図12】インクジェット記録ヘッドにおける気泡発生
部の構造を拡大して示した縦断側面図である。
FIG. 12 is a vertical cross-sectional side view showing an enlarged structure of a bubble generating portion in the inkjet recording head.

【図13】請求項2記載の発明の一実施例におけるダミ
ーのインク流路溝を形成する位置と被膜を被覆する領域
とを示した平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing a position where a dummy ink flow channel groove is formed and a region where a film is covered in an embodiment of the invention described in claim 2;

【図14】請求項3記載の発明の一実施例おけるダミー
のインク流路溝を形成する位置と被膜を被覆する領域と
を示した平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing a position where a dummy ink flow path groove is formed and an area where a film is covered in an embodiment of the invention described in claim 3;

【図15】従来例においてフォトリソグラフィー法によ
りインク流路溝を形成した場合の不都合を説明した縦断
正面図である。
FIG. 15 is a vertical cross-sectional front view illustrating an inconvenience in the case where an ink flow path groove is formed by a photolithography method in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 第1基板 9 エネルギー作用部 11 被膜 12 感光性樹脂層 14 インク流路溝 14a,14b ダミーのインク流路溝 15 インク供給室領域 16 第2基板 18 インク流路 19 インク供給室 8 First Substrate 9 Energy Applying Part 11 Coating 12 Photosensitive Resin Layer 14 Ink Flow Channel Grooves 14a, 14b Dummy Ink Flow Channel Groove 15 Ink Supply Chamber Region 16 Second Substrate 18 Ink Flow Channel 19 Ink Supply Chamber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9012−2C B41J 3/04 103 H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location 9012-2C B41J 3/04 103 H

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多数のエネルギー作用部を設けた第1基
板と、この第1基板上に前記エネルギー作用部毎に対応
した多数のインク流路溝と各インク流路溝に連通する共
通なインク供給室領域とをフォトリソグラフィー法によ
り形成する感光性樹脂層と、この感光性樹脂層上に接合
されて前記インク流路溝及びインク供給室領域を覆うこ
とによりインク流路及びインク供給室を形成する第2基
板とを積層したインクジェット記録ヘッドにおいて、前
記第1基板と前記感光性樹脂層との間における前記イン
ク流路溝を形成する領域に所定厚さの被膜を設けたこと
を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
1. A first substrate provided with a large number of energy acting portions, a large number of ink flow passage grooves corresponding to each energy acting portion on the first substrate, and a common ink communicating with the respective ink flow passage grooves. A photosensitive resin layer for forming a supply chamber region by a photolithography method, and an ink flow channel and an ink supply chamber are formed by being bonded on the photosensitive resin layer and covering the ink flow channel groove and the ink supply chamber region. In the ink jet recording head in which the second substrate is laminated, a coating film having a predetermined thickness is provided in a region where the ink flow channel groove is formed between the first substrate and the photosensitive resin layer. Inkjet recording head.
【請求項2】 各エネルギー作用部に対応して形成され
た多数のインク流路溝の配列方向の両端部にエネルギー
作用部に対応しないダミーのインク流路溝を形成すると
共にこのダミーのインク流路溝を形成する領域にも被膜
を設けた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。
2. A dummy ink flow channel that does not correspond to an energy acting part is formed at both ends in the arrangement direction of a large number of ink flow channels formed corresponding to each energy acting part and the dummy ink flow is formed. The ink jet recording head according to claim 1, wherein a film is also provided in a region where the road groove is formed.
【請求項3】 ダミーのインク流路溝をインク供給室領
域に連通させずに形成したことを特徴とする請求項2記
載のインクジェット記録ヘッド。
3. The ink jet recording head according to claim 2, wherein the dummy ink flow path groove is formed without communicating with the ink supply chamber region.
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