JPH08156274A - Production of ink jet recording head, ink jet recording head, and recording device - Google Patents

Production of ink jet recording head, ink jet recording head, and recording device

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JPH08156274A
JPH08156274A JP30451694A JP30451694A JPH08156274A JP H08156274 A JPH08156274 A JP H08156274A JP 30451694 A JP30451694 A JP 30451694A JP 30451694 A JP30451694 A JP 30451694A JP H08156274 A JPH08156274 A JP H08156274A
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JP
Japan
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recording head
active energy
energy ray
substrate
ink jet
Prior art date
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Pending
Application number
JP30451694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Nozawa
実 野沢
Manabu Sueoka
学 末岡
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To prevent inclusion of air by a method wherein a dissoluble solid layer of a pattern corresponding to liquid flow paths is provided on a substrate, a cover plate is bonded thereon, an active energy beam-curing material is casted in a pressure reduction atmosphere, and the solid pattern layer is removed after the site forming the liquid flow paths is cured. CONSTITUTION: Liquid delivery energy generation elements 7 are arranged correspondingly to orifices in number. A solid layer 8 is laminated on a liquid flow path-forming site and the like of a substrate 1. A cover plate 4 having an ink supply port 6 and other holes is bonded to the substrate 1 (a, b). An active energy beam-curing material 2 is casted from the ink supply port 6 into a space between the substrate 1 and the cover plate 4 in a pressure reduction atmosphere so as to cover the solid layer 8 (c). A mask 12 is laminated on the cover plate 4 correspondingly to a site where the active energy beam-curing material is unwanted, and an active energy beam 11 is emitted thereto from above to form a cured resin layer and bond the cover plate 4 (d). An orifice end face is exposed by cutting it at a required position (e, f).

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、記録液滴を吐出し記録
を行うためのインクジェット記録ヘッドの製造方法及び
インクジェット記録ヘッド及び記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an ink jet recording head for ejecting recording liquid droplets for recording, an ink jet recording head and a recording apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】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、一般に微細な記録液吐出口
(以下、オリフィスと呼ぶ)、液流路および該液流路の
一部に設けられる液体吐出エネルギー発生部とを備えて
いる。従来、このようなインクジェット記録ヘッドを製
造する方法として、図8に示すような製造方法が用いら
れていた。
2. Description of the Related Art An ink jet recording head applied to an ink jet recording system generally generates a fine recording liquid discharge port (hereinafter referred to as an orifice), a liquid flow path, and liquid discharge energy generation provided in a part of the liquid flow path. And a section. Conventionally, as a method of manufacturing such an ink jet recording head, a manufacturing method as shown in FIG. 8 has been used.

【0003】図8(a)に示すように、電気熱変換素子
等のエネルギー発生素子7を基体1上に設け、同図
(b)に示すように、通常行われているフォトリソグラ
フィーの手法により、基体1上にオリフィス用開口1
3,開口13に連通する液流路用溝14,各液流路用溝
に共通の共通液室用溝15をそれぞれ形成し、その後同
図(c)に示すように、接着層3を介して液供給口6が
形成されている蓋板4と基体1とを接合する。
As shown in FIG. 8 (a), an energy generating element 7 such as an electrothermal converting element is provided on a substrate 1, and as shown in FIG. 8 (b), a photolithography method which is usually performed is used. , Orifice 1 on base 1
3, a liquid channel groove 14 communicating with the opening 13 and a common liquid chamber groove 15 common to the respective liquid channel grooves are respectively formed, and thereafter, as shown in FIG. The lid plate 4 having the liquid supply port 6 formed thereon is joined to the base body 1.

【0004】この製造方法は、記録ヘッドが小型の場合
は比較的有効な手法であるが、記録ヘッドが大型の場
合、例えば被記録媒体の記録幅に対応した長さに渡りオ
リフィスが所定のピッチで配列されているような、いわ
ゆるフルマルチタイプの記録ヘッドの場合、基体または
蓋板の反り、面粗さ等、接合面の面精度が低くなり、基
体と蓋板との接合そのものが困難であった。
This manufacturing method is a relatively effective method when the recording head is small, but when the recording head is large, for example, the orifices have a predetermined pitch over a length corresponding to the recording width of the recording medium. In the case of a so-called full-multi-type recording head that is arranged in a line, the surface accuracy of the joint surface such as the warp or surface roughness of the base or cover plate becomes low, and it is difficult to bond the base and the cover plate. there were.

【0005】また、基体には成膜,パターニング工程が
その製造工程に導入されるためにはかなりの面精度を出
すことができるが、成膜された膜の内部応力により基体
に反りが発生しやすい。また、蓋板について面精度を高
めるには、研磨加工が必要となり、高価なものとなって
しまうという問題点があった。
Further, since the film forming and patterning process is introduced into the manufacturing process of the substrate, a considerable surface accuracy can be obtained, but the internal stress of the film formed causes the substrate to warp. Cheap. Further, in order to improve the surface accuracy of the lid plate, polishing is required, which is expensive.

【0006】図9に示す製造方法は、特開平02−12
692に開示されており、以下に示す工程よりなる。
The manufacturing method shown in FIG. 9 is disclosed in JP-A-02-12.
692, and consists of the following steps.

【0007】(1)液体を吐出するのに利用されるエネ
ルギーを発生するための素子7を設けた基体1上の液流
路形成予定部位および共通液室予定部位に、これらの形
状に沿って溶解除去可能な固体層8を設ける工程(図9
(a))。
(1) A liquid flow path formation planned site and a common liquid chamber planned site on a substrate 1 provided with an element 7 for generating energy used for discharging a liquid along these shapes. Step of providing solid layer 8 that can be dissolved and removed (FIG. 9)
(A)).

【0008】(2)固体層8が設けられた基体1上に、
活性エネルギー線硬化性材料2を減圧雰囲気中で被覆す
る工程(図9(b))。
(2) On the substrate 1 provided with the solid layer 8,
A step of coating the active energy ray-curable material 2 in a reduced pressure atmosphere (FIG. 9B).

【0009】(3)活性エネルギー線硬化性材料2が被
覆された基体1と、蓋板4とを減圧雰囲気中で接合する
工程(図9(c))。
(3) A step of joining the substrate 1 coated with the active energy ray-curable material 2 and the cover plate 4 in a reduced pressure atmosphere (FIG. 9 (c)).

【0010】(4)活性エネルギー線硬化性材料2の共
通液室形成予定部位およびその他の活性エネルギー線硬
化性材料2が不用な部位をマスク12によって被覆し、
この部位以外の部分に活性エネルギー線11を照射し、
硬化させる工程(図9(d))。
(4) A mask 12 covers the portion of the active energy ray-curable material 2 where the common liquid chamber is to be formed and other portions where the active energy ray-curable material 2 is unnecessary.
Irradiating the active energy ray 11 to a portion other than this portion,
Step of curing (FIG. 9 (d)).

【0011】(5)活性エネルギー線硬化性材料2のマ
スク12が施された非硬化部分を溶解除去する工程(図
9(e))。
(5) A step of dissolving and removing the uncured portion of the active energy ray-curable material 2 on which the mask 12 is applied (FIG. 9E).

【0012】(6)前記液流路に対応するパターンの前
記固体層8を溶解除去する工程(図9(e))。
(6) A step of dissolving and removing the solid layer 8 having a pattern corresponding to the liquid flow path (FIG. 9E).

【0013】この製造方法により、前記フルマルチタイ
プの記録ヘッドを高歩留まりで製造することが可能とな
った。しかし、生産性を考慮した時に、次のような問題
があった。
With this manufacturing method, it is possible to manufacture the full-multi type recording head with high yield. However, when considering productivity, there were the following problems.

【0014】(1)大型のチャンバーを有した真空装置
が必要となり、装置価格が高くなる。
(1) A vacuum device having a large chamber is required, which increases the cost of the device.

【0015】(2)真空中で基体1と蓋板4が接合され
たワークは、固定されていないのでハンドリングがしず
らい。
(2) The work in which the base body 1 and the cover plate 4 are joined in a vacuum is not fixed, and thus is difficult to handle.

【0016】(3)蓋板4に設けられたインク供給口6
からの活性エネルギー線硬化性材料2の溢れ出しがあ
り、活性エネルギー線11を照射する工程での不具合が
発生する。あるいは、溢れ出した活性エネルギー線硬化
性材料2を取り除く装置または人員を要し、コストアッ
プの要因になっていた。
(3) Ink supply port 6 provided on the cover plate 4
The active energy ray-curable material 2 overflows from the inside, causing a problem in the step of irradiating the active energy ray 11. Alternatively, a device or personnel for removing the overflowing active energy ray-curable material 2 is required, which causes a cost increase.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたものであって、生産性に優
れ、しかも活性エネルギー線硬化性材料中に歩留まり低
下を招く気泡のないインクジェット記録ヘッドの製造方
法及びインクジェット記録ヘッド及び記録装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and is excellent in productivity and has no bubbles in the active energy ray-curable material which causes a decrease in yield. An object of the present invention is to provide a recording head manufacturing method, an inkjet recording head, and a recording apparatus.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決しようとするもので、その要旨は液流路の一部に吐出
エネルギー発生素子を有し、該素子が発生する吐出エネ
ルギーを利用して記録液滴を吐出し記録を行うためのイ
ンクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記素子
を配設する基体上に少なくとも前記液流路に対応するパ
ターンで、溶解除去可能な固体層を設ける工程、該固体
層が設けられた基体上に、蓋板を接合する工程、液流路
の一部を形成する活性エネルギー線硬化性材料を、基体
と蓋板間に減圧雰囲気中で毛細管現象により注入する工
程、活性エネルギー線を照射することにより、前記活性
エネルギー線硬化性材料が注入された部位の少なくとも
前記液流路を構成する部位を硬化させる工程、および、
前記液流路に対応するパターンの前記固体層を除去す
る工程、からなることを特徴とするインクジェット記録
ヘッドの製造方法及び前記インクジェット記録ヘッド製
造方法において、前記活性エネルギーを注入する際、基
体の注入部の温度を高く、外周部の温度を低くすること
を特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法及び
インクジェット記録ヘッド及び記録装置にある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and its gist is to have an ejection energy generating element in a part of a liquid flow path and to utilize the ejection energy generated by the element. In a method of manufacturing an inkjet recording head for ejecting recording liquid droplets to perform recording, a step of providing a solid layer capable of being dissolved and removed on a substrate on which the element is disposed in a pattern corresponding to at least the liquid flow path , A step of joining a lid plate on the base body provided with the solid layer, an active energy ray curable material forming a part of the liquid flow path is injected between the base body and the lid plate by a capillary phenomenon in a reduced pressure atmosphere. The step of irradiating with an active energy ray, the step of curing at least the portion constituting the liquid flow path of the portion into which the active energy ray-curable material is injected, and
In the method for manufacturing an inkjet recording head and the method for manufacturing an inkjet recording head, the step of removing the solid layer having a pattern corresponding to the liquid flow path, and injecting a substrate when injecting the active energy. An inkjet recording head manufacturing method, an inkjet recording head, and a recording apparatus are characterized in that a temperature of a portion is high and a temperature of an outer peripheral portion is low.

【0019】[0019]

【作用】以上の構成によれば、基体と蓋板との接合後
に、活性エネルギー線硬化性材料を、基体と蓋板間に減
圧雰囲気中で毛細管現象により注入するので、製造工程
における気泡の混入を防止できる。
With the above construction, since the active energy ray-curable material is injected between the substrate and the lid plate by a capillary phenomenon in a reduced pressure atmosphere after joining the substrate and the lid plate, air bubbles are mixed in the manufacturing process. Can be prevented.

【0020】また、基体と蓋板との接合が活性エネルギ
ー線硬化性材料のない状態で行われるので、基体や蓋板
の反りや面精度の低さが緩和されて容易に接合すること
ができる。
Further, since the base and the lid plate are joined together without the active energy ray-curable material, the warp and low surface accuracy of the base and the lid plate are alleviated, and the base plate and the lid plate can be joined easily. .

【0021】更に、生産性については、使用する真空装
置は従来方法に比べて接合機構が不用となり、かなり小
型化が可能となる。真空装置から取り出す時のハンドリ
ングも改善された。活性エネルギー線硬化性材料の注入
は加圧することなしに毛細管現象で行われるので、イン
ク供給口からの活性エネルギー線硬化性材料の溢れ出し
をなくすことができる。
Further, in terms of productivity, the vacuum apparatus used does not require a joining mechanism as compared with the conventional method, and can be considerably miniaturized. Handling at the time of taking out from the vacuum device was also improved. Since the active energy ray-curable material is injected by a capillary phenomenon without applying pressure, it is possible to prevent the active energy ray-curable material from overflowing from the ink supply port.

【0022】活性エネルギー線硬化性材料の注入は基体
の温度を高くすることによって低粘度になるため、スム
ーズにでき、タクトを短縮することができる。また、外
周部は低温で高粘度となるため、基体外への溢れ出しを
一層なくすことができる。
The injection of the active energy ray-curable material can be made smooth and the tact can be shortened because the viscosity becomes low by raising the temperature of the substrate. Moreover, since the outer peripheral portion has a high viscosity at a low temperature, it is possible to further prevent the outer peripheral portion from overflowing.

【0023】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。
The present invention brings excellent effects particularly in an ink jet type recording head and a recording apparatus for recording by forming flying droplets by utilizing thermal energy among the ink jet recording systems.

【0024】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体(イン
ク)の吐出が達成でき、より好ましい。
Regarding the typical structure and principle thereof, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, liquid (ink)
By applying at least one drive signal to the electrothermal converter arranged corresponding to the sheet or liquid path in which is stored, which corresponds to the recorded information and causes a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling. , It is effective because it generates heat energy in the electrothermal converter and causes film boiling on the heat-acting surface of the recording head, resulting in the formation of bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis. Is. The liquid (ink) is ejected through the ejection openings by the growth and contraction of the bubbles to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape because bubbles can be immediately and appropriately grown and contracted, so that liquid (ink) ejection with excellent responsiveness can be achieved.

【0025】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0026】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。
As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angled liquid passage) as disclosed in the above-mentioned respective specifications. The present invention also includes configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.

【0027】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
In addition, JP-A-59-123670 discloses a structure in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and a pressure wave of thermal energy is absorbed. The present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461, which discloses a configuration in which an opening corresponds to a discharge portion.

【0028】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。
Further, as a full line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium which can be recorded by the recording apparatus, the length can be increased by combining a plurality of recording heads as disclosed in the above-mentioned specification. The present invention can exert the above-mentioned effects more effectively, although it may have a configuration that satisfies the above requirement or a configuration as one recording head integrally formed.

【0029】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。
In addition, by being attached to the apparatus main body, it can be electrically connected to the apparatus main body and can be supplied with ink from the apparatus main body by a replaceable chip type recording head or the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge-type recording head provided with an ink tank is used.

【0030】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。
Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a configuration of the recording apparatus of the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. If you list these specifically,
Capping means, cleaning means, pressurizing or sucking means for the recording head, preheating means using an electrothermal converter or another heating element or a combination thereof, and a preliminary ejection mode for performing ejection other than recording It is also effective to perform stable recording.

【0031】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個を組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。
Further, as the recording mode of the recording apparatus, not only the mainstream color such as black is recorded but also the recording head may be integrally formed or a plurality of them may be combined. The present invention is also extremely effective for a device provided with at least one of full colors by color mixing.

【0032】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。
In the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid, but it is an ink that solidifies at room temperature or lower and that softens at room temperature, or is a liquid, or the above-mentioned liquid. In the inkjet method, the temperature of the ink itself is generally adjusted within a range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is within a stable ejection range. It may be in a liquid form.

【0033】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭54−5684
7号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としてもよい。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。
In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by being used as energy for changing the state of the ink from the solid state to the liquid state, or the ink is solidified in a standing state for the purpose of preventing evaporation of the ink. In some cases, such as ink that is liquefied by applying heat energy according to a recording signal and ejected as a liquid ink, or one that has already started to solidify when it reaches a recording medium. The use of an ink having a property of being liquefied only by heat energy is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is disclosed in JP-A-54-5684.
No. 7 or JP-A-60-71260, a mode in which the porous sheet is opposed to the electrothermal converter in the state of being held as a liquid or solid in the recess or through hole of the porous sheet. May be In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0034】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さら
には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採る
ものであっても良い。
In addition, as a form of the recording apparatus according to the present invention, in addition to a recording apparatus provided integrally or separately as an image output terminal of information processing equipment such as a word processor or a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, May take the form of a facsimile machine having a transmission / reception function.

【0035】[0035]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。 実施例1 図1(a)〜(f)は、本発明の一実施例によるインク
ジェット記録ヘッドの製造方法を工程順に示している。 工程(a)(図1(a)) 基体1には、電気熱変換素子あるいは圧電素子等の液体
吐出エネルギー発生素子7がオリフィスの数に対応して
配設される。これらの素子7には、これら素子を動作さ
せるための制御信号入力用電極(不図示)が接続されて
いる。また、一般にはこれら吐出エネルギー発生素子の
耐用性の向上等を目的として、保護層等の各種の機能層
が設けられるが、もちろん本発明においてもこのような
機能層を設けることは一向に差し支えない。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Embodiment 1 FIGS. 1A to 1F show a method of manufacturing an inkjet recording head according to an embodiment of the present invention in the order of steps. Step (a) (FIG. 1A) The substrate 1 is provided with liquid discharge energy generating elements 7 such as electrothermal converting elements or piezoelectric elements corresponding to the number of orifices. Control signal input electrodes (not shown) for operating these elements are connected to these elements 7. Further, in general, various functional layers such as a protective layer are provided for the purpose of improving the durability of these ejection energy generating elements, but of course in the present invention, such functional layers may be provided.

【0036】次いで、上記液体吐出エネルギー発生素子
7を含む基体1上の液流路形成部位およびそれと連通す
る共通液室形成部位に、これらの形状に沿って図1
(a)に示す固体層8を積層する。
Next, along the shape of the liquid flow path forming portion on the base 1 including the liquid discharge energy generating element 7 and the common liquid chamber forming portion communicating with the liquid flow passage forming portion, as shown in FIG.
The solid layer 8 shown in (a) is laminated.

【0037】尚、本発明においては液流路および共通液
室の形成部位の双方に固体層を設けることは必ずしも必
要ではなく、固体層は少なくとも液流路形成部位に設け
ればよい。
In the present invention, it is not always necessary to provide a solid layer on both the liquid flow passage and the common liquid chamber forming portion, and the solid layer may be provided at least on the liquid flow passage forming portion.

【0038】固体層8は、後述する工程を経た後に溶解
除去され、除去部分に液流路および共通液室が形成され
る。このような固体層8を構成に際して用いられる材料
および手段としては、例えば下記のようなものが挙げら
れる。 (1)感光性ドライフィルムを用い、ドライフィルムの
パターニングプロセスに従って固体層を形成する。 (2)感光性液状フォトレジストを用い、フォトレジス
トのパターニングプロセスに従って固体層を形成する。 (3)樹脂を印刷する。
The solid layer 8 is dissolved and removed after the steps described below, and a liquid flow path and a common liquid chamber are formed in the removed portion. Examples of materials and means used for forming such a solid layer 8 include the following. (1) Using a photosensitive dry film, a solid layer is formed according to a dry film patterning process. (2) Using a photosensitive liquid photoresist, a solid layer is formed according to a photoresist patterning process. (3) Print the resin.

【0039】(1)に挙げた感光性ドライフィルムとし
ては、ポジ型のものもネガ型のものも用いることができ
るが、後工程で溶解または剥離除去し得るものでなけれ
ばならない。
As the photosensitive dry film mentioned in (1), either a positive type or a negative type can be used, but it must be one that can be dissolved or peeled off in a later step.

【0040】ポジ型ドライフィルムとしては、具体的に
は、 「OZATEC R225」 [商品名、ヘキスト
ジャパン(株)」 「OZATEC Tシリーズ」 [商品名、ヘキスト
ジャパン(株)」 「PHOTEC PHTシリーズ」[商品名、日立化成
工業(株)」 「RISTON」 [商品名、ジュ・ポン・ド・ネ
モアース・Co」 等が用いられる。
Specific examples of the positive dry film include "OZATEC R225" [trade name, Hoechst Japan KK] "OZATEC T series" [trade name, Hoechst Japan KK] "PHOTEC PHT series" Trade name, Hitachi Chemical Co., Ltd. "RISTON" [trade name, Ju Pon de Nemours Co., etc. are used.

【0041】(2)に挙げた感光性フォトレジストとし
ては、典型的にはノボラック型フェノール樹脂とナフト
キノンジアジドからなるポジ型フォトレジスト、ポリビ
ニルシンナメートからなるネガ型液状フォトレジスト、
環化ゴムとビスアジドからなるネガ型液状フォトレジス
ト等が挙げられる。
The photosensitive photoresist mentioned in (2) is typically a positive photoresist made of novolac type phenol resin and naphthoquinone diazide, a negative type liquid photoresist made of polyvinyl cinnamate,
A negative type liquid photoresist composed of cyclized rubber and bisazide may be used.

【0042】ポジ型フォトレジストとしては、具体的に
は、 「AZ−4903」 [商品名、ヘキストジャパン
(株)」 「PL−268」 [商品名、ヘキストジャパン
(株)」 等が用いられる。
As the positive photoresist, specifically, "AZ-4903" [trade name, Hoechst Japan KK] "PL-268" [trade name, Hoechst Japan KK] and the like are used.

【0043】(3)に挙げた印刷法によって固体層を形
成する材料としては、例えば蒸発乾燥型、熱硬化型ある
いは紫外線硬化型等のそれぞれの乾燥方式で用いられる
平板インキ、スクリーンインキならびに転写型の樹脂等
も用いられる。
As the material for forming the solid layer by the printing method mentioned in (3), for example, a flat plate ink, a screen ink and a transfer type which are used in respective drying methods such as evaporation drying type, thermosetting type and ultraviolet curing type are used. Resin, etc. are also used.

【0044】以上に挙げた材料群の中で、加工精度や除
去の容易性あるいは作業性等の面から見て、(1)感光
性ドライフィルムまたは(2)感光性液状フォトレジス
トを用いる手段が好ましいが、厚さ(液流路の高さ)の
自由度を考慮すると、(2)感光性液状フォトレジスト
が有利であり、その中でもポジ型液状フォトレジストを
用いるのが特に好ましい。すなわち、ポジ型液状フォト
レジストは、厚さを塗布条件により自由に設定できる、
パターンが垂直かつ平滑な側壁面を持つ、等、液流路を
形成する上で適している。更に、後工程において溶解除
去が容易であるという特長も有しており、本発明におけ
る固体層形成材料として好ましいものである。 工程(b)(図1(b)) 固体層8が形成された基体1に、インク供給口6および
その他の穴を有した蓋板4を接合する。
Among the materials listed above, the means using (1) a photosensitive dry film or (2) a photosensitive liquid photoresist is preferable in terms of processing accuracy, ease of removal, workability and the like. Considering the degree of freedom of thickness (height of liquid flow path), (2) photosensitive liquid photoresist is advantageous, and of these, positive liquid photoresist is particularly preferable. That is, the positive type liquid photoresist, the thickness can be freely set by the coating conditions,
It is suitable for forming a liquid flow path, such as a pattern having a vertical and smooth side wall surface. Further, it has a feature that it can be easily dissolved and removed in a subsequent step, and is preferable as a solid layer forming material in the present invention. Step (b) (FIG. 1B) The lid plate 4 having the ink supply port 6 and other holes is joined to the base body 1 on which the solid layer 8 is formed.

【0045】基体・蓋板間の距離は、後工程で注入され
る活性エネルギー線硬化性材料の層厚となるため、所要
の距離を確保する必要がある。その手段としては、基体
・蓋板間にガラスビーズ等の球状スペーサ、樹脂フィル
ム等の板状スペーサを設ける方法、あるいは接合に使用
する装置により基体・蓋板間の距離を確保する方法等が
あり、どの方法を用いても本発明を制限するものではな
い。
The distance between the substrate and the cover plate is the layer thickness of the active energy ray-curable material to be injected in the subsequent step, so it is necessary to secure the required distance. As means therefor, there are a method of providing a spherical spacer such as glass beads or a plate spacer such as a resin film between the base and the cover plate, or a method of securing a distance between the base and the cover plate by an apparatus used for bonding. However, the present invention is not limited by any method.

【0046】また、接合された基体・蓋板を固定する必
要がある。その接合剤10としては、各種接着剤を用い
ることができる。特に好ましいのは、活性エネルギー線
硬化性材料を接合剤10として用いることである。これ
により、後工程で注入される活性エネルギー線硬化性材
料2と接合剤10が同一材料であるので、密着性などの
相互関係を最良にすることができる。
Further, it is necessary to fix the joined base and lid plate. Various adhesives can be used as the bonding agent 10. It is particularly preferable to use an active energy ray-curable material as the bonding agent 10. As a result, the active energy ray-curable material 2 and the bonding agent 10 that are injected in the subsequent step are the same material, so that the mutual relationships such as adhesion can be optimized.

【0047】蓋板4には、前述したようにインク供給口
およびその他の穴が設けられている。後工程において、
活性エネルギー線照射を蓋板4側から行うので、蓋板4
は活性エネルギー線透過性であることが必要である。
As described above, the cover plate 4 is provided with the ink supply port and other holes. In the post process,
Since the active energy ray irradiation is performed from the lid plate 4 side, the lid plate 4
Must be transparent to active energy rays.

【0048】こうして固体層8が形成された基体1、蓋
板4が所要の空間を持って接合された積層体を得る。 工程(c)(図1(c)) 上記積層体の基体1・蓋板4の間の空間に、固体層8を
覆うように活性エネルギー線硬化性材料2をインク供給
口6より減圧雰囲気中で注入する。
Thus, a laminated body is obtained in which the base body 1 on which the solid layer 8 is formed and the lid plate 4 are joined with a required space. Step (c) (FIG. 1 (c)) In the space between the base 1 and the cover plate 4 of the laminate, the active energy ray-curable material 2 is applied from the ink supply port 6 in a reduced pressure atmosphere so as to cover the solid layer 8. Inject.

【0049】活性エネルギー線硬化性材料は、液流路お
よび共通液室を形成してインクジェット記録ヘッドの構
造材と成るものであるので、基体との接着性、機械的強
度、寸法安定性、耐蝕性の面で優れたものを選択して用
いるのが好ましい。さらに、前記固体層を侵さない性質
を有することが必要である。また、活性エネルギー線硬
化性材料は、減圧雰囲気中で使用されるため、もし材料
中に溶媒が含まれていると発泡してしまい、液流路の欠
陥になってしまうため、無溶剤型である必要がある。
Since the active energy ray-curable material forms a liquid flow path and a common liquid chamber and serves as a structural material of an ink jet recording head, it has adhesiveness to a substrate, mechanical strength, dimensional stability and corrosion resistance. It is preferable to select and use those having excellent properties. Furthermore, it is necessary to have the property of not attacking the solid layer. Further, since the active energy ray curable material is used in a reduced pressure atmosphere, if a solvent is contained in the material, it foams and becomes a defect of the liquid flow path. Need to be

【0050】そのような材料を具体的に示せば、液状
で、紫外線硬化および電子ビーム硬化などが適してお
り、中でもエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ジグリコール
ジアルキルカーボネート樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹
脂、フェノール樹脂、尿素樹脂等が用いられる。特に、
光によってカチオン重合を開始することのできるエポキ
シ樹脂、光によってラジカル重合できるアクリルエステ
ル基を持ったアクリルオリゴマー類、ポリチオールとポ
リエンを用いた光付加重合型樹脂、不飽和シクロアセタ
ール樹脂等は、重合速度が大きく、重合体の物性も優れ
ており、構造材として適している。
Specific examples of such a material are liquid and suitable for ultraviolet curing and electron beam curing. Among them, epoxy resin, acrylic resin, diglycol dialkyl carbonate resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, Polyimide resin, melamine resin, phenol resin, urea resin and the like are used. In particular,
Epoxy resins capable of initiating cationic polymerization by light, acrylic oligomers having an acrylic ester group capable of radical polymerization by light, photo-addition polymerization type resins using polythiols and polyenes, unsaturated cycloacetal resins, etc. It is suitable for a structural material because it has a large particle size and the polymer has excellent physical properties.

【0051】活性エネルギー線硬化性材料2を注入する
工程は、図2にて後述されるような装置を使用すること
により行う。 工程(d)(図1(d)) 共通液室形成予定部位およびその他の活性エネルギー線
硬化性材料が不用な部位に対して、活性エネルギー線1
1から遮断するように、活性エネルギー線透過性の蓋板
4にマスク12を積層し、マスク12の上方から活性エ
ネルギー線11を照射する。この活性エネルギー線11
の照射により、照射部分の活性エネルギー線硬化性材料
が硬化して硬化樹脂層が形成されるとともに、この硬化
によって基体1と蓋板4との接合も行われる。
The step of injecting the active energy ray-curable material 2 is performed by using an apparatus as described later with reference to FIG. Step (d) (FIG. 1 (d)) The active energy ray 1 is applied to the portion where the common liquid chamber is to be formed and other portions where the active energy ray-curable material is unnecessary.
The mask 12 is laminated on the active energy ray transparent cover plate 4 so as to be shielded from the active energy ray 1, and the active energy ray 11 is irradiated from above the mask 12. This active energy ray 11
By the irradiation of 1, the active energy ray curable material in the irradiated portion is cured to form a cured resin layer, and the curing also joins the base 1 and the cover plate 4.

【0052】活性エネルギー線としては、紫外線、電子
線、可視光線等が利用できるが、蓋板4を透過させての
露光であるので紫外線、可視光線が好ましく、また重合
速度の面から紫外線が最も適している。
As the active energy rays, ultraviolet rays, electron rays, visible rays and the like can be used. However, since the exposure is performed through the cover plate 4, ultraviolet rays and visible rays are preferable, and ultraviolet rays are most preferable in terms of polymerization rate. Is suitable.

【0053】活性エネルギー線に対するマスクとして
は、特に紫外線もしくは可視光線を用いる場合、メタル
マスク、銀塩のエマルジョンマスク、ジアゾマスク等が
挙げられる。
As the mask for the active energy rays, particularly when ultraviolet rays or visible rays are used, a metal mask, a silver salt emulsion mask, a diazo mask and the like can be mentioned.

【0054】次いで、例えばオリフィス端面が露出して
いない場合等、必要に応じてダイヤモンドブレードを用
いたダイシングソー等によって、上記活性エネルギー線
照射による硬化を終了した所要の位置で切断し、オリフ
ィス端面を露出させる。工程(e),(f)(図1
(e),(f))活性エネルギー線照射を終了した上記
積層体から、未硬化の活性エネルギー線硬化性材料2お
よび固体層8を除去して、共通液室部および液流路を形
成する。
Then, for example, when the end face of the orifice is not exposed, if necessary, the end face of the orifice is cut with a dicing saw using a diamond blade or the like at a required position where the curing by the irradiation of active energy rays is completed. Expose. Steps (e), (f) (Fig. 1
(E), (f) The uncured active energy ray-curable material 2 and the solid layer 8 are removed from the laminate after the irradiation with active energy rays to form a common liquid chamber and a liquid flow path. .

【0055】本実施例では共通液室形成部位の活性エネ
ルギー線硬化性材料には活性エネルギー線照射が行われ
ず、未硬化のまま除去されるので、固体層上に積層する
活性エネルギー線硬化性材料の層厚を任意に制御するこ
とにより、液流路と無関係に液室を自在に形成すること
が可能である。
In this embodiment, the active energy ray-curable material in the common liquid chamber forming portion is not irradiated with the active energy ray and is removed in an uncured state. Therefore, the active energy ray-curable material laminated on the solid layer is removed. It is possible to freely form the liquid chamber irrespective of the liquid flow path by controlling the layer thickness of.

【0056】未硬化の活性エネルギー線硬化性材料2お
よび固体層8の除去手段としては特に限定されるもので
はないが、例えば未硬化の活性エネルギー線硬化性材料
2および固体層8とを溶解する液体に浸漬して除去する
等の方法が好ましい。この際、必要に応じて超音波、ス
プレー、加熱、攪拌、循環、その他の除去促進手段を用
いることも可能である。
The means for removing the uncured active energy ray-curable material 2 and the solid layer 8 is not particularly limited. For example, the uncured active energy ray-curable material 2 and the solid layer 8 are dissolved. A method of immersing in a liquid and removing it is preferable. At this time, if necessary, ultrasonic waves, spraying, heating, stirring, circulation, or other removal promoting means can be used.

【0057】上記除去手段に対して用いられる液体とし
ては、例えば含ハロゲン炭化水素、ケトン、エステル、
芳香族炭化水素、エーテル、アルコール、酸あるいはア
ルカリを含む水、等が挙げられる。これら液体には、必
要に応じて界面活性剤を加えても良い。
The liquid used for the removing means is, for example, a halogen-containing hydrocarbon, a ketone, an ester,
Aromatic hydrocarbons, ethers, alcohols, water containing acids or alkalis, and the like can be mentioned. If necessary, a surfactant may be added to these liquids.

【0058】図1(f)には、上記のような未硬化の活
性エネルギー線硬化性材料2および固体層8の除去を行
った後の状態が示されている。本例の場合、これらを溶
解する液体中に浸漬され、図1(e)の矢印で示すよう
にヘッドのオリフィスとインク供給口6を通して溶解除
去されている。
FIG. 1 (f) shows a state after the removal of the uncured active energy ray-curable material 2 and the solid layer 8 as described above. In the case of this example, they are immersed in a liquid that dissolves them, and dissolved and removed through the orifice of the head and the ink supply port 6 as shown by the arrow in FIG.

【0059】尚、以上の各工程を終了した後、オリフィ
ス面を切断、研削、研磨等の仕上げ加工を行ってもよ
く、また、必要に応じて撥水処理をオリフィス面に施し
ても良い。
After the above steps have been completed, the orifice surface may be subjected to finishing processing such as cutting, grinding and polishing, and if necessary, water repellent treatment may be applied to the orifice surface.

【0060】図2は、上記製造方法の工程(c)を可能
とする装置の模式的斜視図である。図2において、20
は真空チャンバー、21は液状の活性エネルギー線硬化
性材料2を基体1・蓋板4の積層体60に塗布するディ
スペンサーヘッドであり、塗布のON/OFFを制御す
るバルブが内蔵されている。22は同材料2の貯蔵タン
クであり、チューブ等を介してディスペンサーヘッド2
1に同材料2を圧送する。
FIG. 2 is a schematic perspective view of an apparatus that enables step (c) of the above manufacturing method. In FIG. 2, 20
Is a vacuum chamber, 21 is a dispenser head for applying the liquid active energy ray-curable material 2 to the laminated body 60 of the substrate 1 and the lid plate 4, and has a valve for controlling ON / OFF of the application. 22 is a storage tank for the same material 2, and dispenser head 2 through a tube or the like.
The same material 2 is pressure-fed to 1.

【0061】まず、設定された真空度に達した後、積層
体60は、ディスペンサーヘッド21の下に送られ、液
状の活性エネルギー線硬化性材料2がインク供給口6等
の蓋板4の穴に塗布される。この時ディスペンサーヘッ
ド21と積層体60の相対的な位置決めは、X方向がボ
ールネジ31とそれを回転駆動するモータ32、Y方向
がボールネジ33とそれを回転駆動するモータ(不図
示)により成される。
First, after reaching the set degree of vacuum, the laminated body 60 is sent under the dispenser head 21, and the liquid active energy ray-curable material 2 is filled in the holes of the cover plate 4 such as the ink supply port 6. Applied to. At this time, the dispenser head 21 and the laminated body 60 are relatively positioned by a ball screw 31 and a motor 32 that rotationally drives the X direction, and a ball screw 33 and a motor (not shown) that rotationally drives the Y direction. .

【0062】真空チャンバー内の真空度は、活性エネル
ギー線硬化性材料2や固体層8、その他基体1上の各種
膜材料または真空チャンバー内の材料がガス化等の変質
を発生しない真空度であれば、真空度が高い程気泡混入
に対する効果は大である。本発明者が実験した結果、1
-3Torrより高い真空度のときに活性エネルギー線
硬化性材料2中に気泡が混入しないことが確認されてい
る。また、5×10-3Torr程度の真空度においても
気泡を抱き込まないような注入方法をとれば気泡の混入
がないことが確認されているが、注入速度・方向を考慮
した繊細な活性エネルギー線硬化性材料2の塗布制御が
必要である。 実施例2 実施例1と同様に図1(a),(b)の工程を経て得ら
れた積層体の基体1と蓋板4の間の空間に固体層8を覆
うように活性エネルギー線硬化性材料2を注入する際に
(図1(c))、エネルギー線硬化性の硬化を必要とす
る基体中央部の温度を高く、基体の端部の活性エネルギ
ー線硬化性樹脂を必要としない部分の温度を低くなるよ
うに設定した。
The degree of vacuum in the vacuum chamber may be such that the active energy ray-curable material 2, the solid layer 8 and other various film materials on the substrate 1 or materials in the vacuum chamber do not cause alteration such as gasification. For example, the higher the degree of vacuum, the greater the effect on air bubble inclusion. As a result of an experiment conducted by the present inventor, 1
It has been confirmed that bubbles are not mixed in the active energy ray-curable material 2 when the degree of vacuum is higher than 0 -3 Torr. Moreover, it has been confirmed that no bubbles are mixed in if an injection method that does not entrap bubbles is taken even at a vacuum degree of about 5 × 10 −3 Torr, but delicate active energy considering the injection speed and direction. It is necessary to control the application of the line curable material 2. Example 2 Similar to Example 1, active energy ray curing was performed so as to cover the solid layer 8 in the space between the substrate 1 and the lid plate 4 of the laminate obtained through the steps of FIGS. 1 (a) and 1 (b). 1 (c) where the temperature of the central portion of the substrate that requires energy ray-curable curing is high and the active energy ray-curable resin at the edge of the substrate is not required Was set to be low.

【0063】この温度の設定は図7に示すように活性エ
ネルギー線硬化樹脂の硬化を必要とする部位と、必要と
しない部位を別々のブロックに分け、必要とするブロッ
ク101にはヒータ101a,101bと温度センサー
103を埋込み、また必要としない部位のブロック10
4には冷却水を流すよう穴加工を施し、温度が低くなる
ようにした。本実施例においては、基板中央部の温度と
しては樹脂にもよるが、30℃以上60℃以下の間で樹
脂の粘度低下によるタクト短縮が急激であり効果的であ
った。それ以上にすることも可能であるが、タクト的に
平衡傾向にあった。また外周部温度としては、25℃以
下、望ましくは20℃以下が良い。その後の工程は実施
例1と同様に活性エネルギー線照射を行い、照射を終了
した積層体から未硬化性材料2および固体層を除去して
共通液室部および液流路を形成した。この実施例によれ
ば活性エネルギー線硬化性材料の注入は基体の中央部は
温度が高くしてあるので低粘度になるため極めてスムー
ズに行え、タクトを短縮することができた。また基体の
外周部は低温で高粘度となるため基体外への樹脂の溢れ
出しをなくすことができた。 実施例3 図6は、ウェハ状態にて工程(d)あるいは工程(e)
まで終了した後、切断することによりシリアルプリンタ
に使用される小型の記録ヘッドの製造に関する実施例を
示す。
As shown in FIG. 7, the setting of this temperature is divided into a block in which a portion requiring curing of the active energy ray-curable resin and a portion in which it is not necessary are divided into heaters 101a and 101b. And the temperature sensor 103 are embedded, and the block 10 of the unnecessary part
4 was perforated so that cooling water could flow, so that the temperature became low. In the present example, although the temperature of the central portion of the substrate depends on the resin, the tact reduction due to the decrease in the viscosity of the resin between 30 ° C. and 60 ° C. is drastically shortened and effective. Although it is possible to make it more than that, there was a tendency of equilibrium in terms of tact. The outer peripheral temperature is preferably 25 ° C. or lower, more preferably 20 ° C. or lower. In the subsequent steps, active energy ray irradiation was performed in the same manner as in Example 1, and the uncured material 2 and the solid layer were removed from the laminated body after the irradiation to form the common liquid chamber portion and the liquid flow path. According to this embodiment, the active energy ray curable material can be injected very smoothly because the temperature is high in the central portion of the substrate and the viscosity is low, so that the takt time can be shortened. Further, since the outer peripheral portion of the substrate has a high viscosity at a low temperature, it is possible to prevent the resin from overflowing to the outside of the substrate. Example 3 FIG. 6 shows a step (d) or a step (e) in a wafer state.
An example relating to the manufacture of a small recording head used in a serial printer by cutting after completion of the above will be described.

【0064】ウェハ1(これまでの基体と同じ役割)と
蓋板4は、スペーサ18によりギャップを所要距離に確
保された状態で接合されている。蓋板4には、記録ヘッ
ドの取り個数に応じたインク供給口6が設けられてい
る。
The wafer 1 (which has the same role as that of the base body up to now) and the cover plate 4 are bonded together with a gap maintained at a required distance by a spacer 18. The cover plate 4 is provided with ink supply ports 6 according to the number of recording heads to be taken.

【0065】活性エネルギー線硬化性材料の注入は、イ
ンク供給口6に塗布することにより毛細管現象により行
われる。 実施例4 図4は、図3と同様にウェハ状態にて工程(d)あるい
は工程(e)まで終了した後、切断することによりシリ
アルプリンタに使用される小型の記録ヘッドの製造に関
する実施例を示す。
The active energy ray curable material is injected by applying it to the ink supply port 6 by a capillary phenomenon. Fourth Embodiment Similar to FIG. 3, FIG. 4 shows an embodiment relating to the manufacture of a small recording head used in a serial printer by cutting after completion of step (d) or step (e) in a wafer state. Show.

【0066】蓋板4は、対向の記録ヘッド毎に短冊状に
分離されており、記録ヘッドの取り個数に応じたインク
供給口6が設けられている。この蓋板4とウェハ1は、
スペーサ18によりギャップを所要距離に確保された状
態で接合されている。
The cover plate 4 is separated into strips for each of the facing recording heads, and the ink supply ports 6 are provided according to the number of recording heads to be taken. The lid plate 4 and the wafer 1 are
The spacers 18 are joined together with the gap being secured at a required distance.

【0067】活性エネルギー線硬化性材料の注入は、蓋
板のない部分19(例えば、電気的な外部取り出しのた
めの端子形成部分)にライン塗布することにより毛細管
現象により行われる。この実施例の場合、ライン塗布が
できるので注入時間を大幅に短縮できる。 実施例5 図5は、図3と同様にウェハ状態にて工程(d)あるい
は工程(e)まで終了した後、切断することによりシリ
アルプリンタに使用される小型の記録ヘッドの製造に関
する実施例を示す。
The injection of the active energy ray-curable material is carried out by capillarity by line-coating the portion 19 without the cover plate (for example, the terminal forming portion for electrical external extraction). In the case of this embodiment, since line coating can be performed, the injection time can be greatly shortened. Fifth Embodiment FIG. 5 is an embodiment related to the manufacture of a small print head used in a serial printer by cutting the wafer after completion of step (d) or step (e) in the same manner as FIG. Show.

【0068】蓋板4は、図4と同じ対向の記録ヘッド毎
に短冊状に分離されており、記録ヘッドの取り個数に応
じたインク供給口6が設けられている。この蓋板4とウ
ェハ1は、スペーサ18によりギャップを所要距離に確
保された状態で接合されて、積層体60を形成してい
る。積層体60は、本実施例の場合、ウェハのオリフラ
70が下になるように角度θ傾ける。尚、この角度θ
は、注入の入り口部の基体1と蓋板4の端部に形成され
る活性エネルギー線硬化性材料のメニスカスが保持でき
る範囲内でなければならない。
The cover plate 4 is separated into strips for each of the opposite recording heads as shown in FIG. 4, and ink supply ports 6 are provided according to the number of recording heads to be taken. The lid plate 4 and the wafer 1 are joined by a spacer 18 with a gap maintained at a required distance to form a laminated body 60. In the case of the present embodiment, the laminated body 60 is tilted at an angle θ so that the orientation flat 70 of the wafer faces downward. This angle θ
Must be within a range in which the meniscus of the active energy ray-curable material formed at the ends of the substrate 1 and the cover plate 4 at the injection inlet can be held.

【0069】活性エネルギー線硬化性材料の注入は、蓋
板のない部分19(例えば、電気的な外部取り出しのた
めの端子形成部分)にライン塗布することにより毛細管
現象および角度θ傾けることによって重力により行われ
る。よって、この実施例の場合、さらに注入時間を短縮
できる。
The active energy ray-curable material is injected by a capillary phenomenon by line-coating the portion 19 without the cover plate (for example, a terminal forming portion for electrical external extraction) and by gravity by tilting the angle θ. Done. Therefore, in the case of this embodiment, the injection time can be further shortened.

【0070】[0070]

【他の実施例】以下に本発明を用いたインクジェットヘ
ッドおよびインクジェット装置について説明する。
Other Embodiments An ink jet head and an ink jet device using the present invention will be described below.

【0071】図10はこの様なインクジェットヘッドの
概略構成図であり、エッチング・蒸着・スパッタリング
等の半導体製造プロセス工程を経て、基板1102上に
成膜された電気熱変換体1103、配線1104、液路
壁1105、天板1106から構成されているインクジ
ェットヘッドが示されている。記録用液体1112は図
示していない液体貯蔵室から液体供給管1107を通し
てヘッド1101の共通液室1108内に供給される。
図中1109は液体供給管用コネクタである。共通液室
1108内に供給された液体1112は所謂毛管現象に
より液路1110内に供給され、液路先端の吐出口面
(オリフィス面)でメニスカスを形成することにより安
定に保持される。ここで電気熱変換体1103に通電す
ることにより、電気熱変換体面上の液体が急峻に加熱さ
れ、液路中に気泡が生起され、その気泡の膨張・収縮に
より吐出口1111から液体を吐出し液滴が形成され
る。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of such an ink jet head. The electrothermal converter 1103, the wiring 1104, the liquid formed on the substrate 1102 through the semiconductor manufacturing process steps such as etching, vapor deposition and sputtering. An ink jet head including a road wall 1105 and a top plate 1106 is shown. The recording liquid 1112 is supplied from a liquid storage chamber (not shown) into the common liquid chamber 1108 of the head 1101 through a liquid supply pipe 1107.
In the figure, 1109 is a connector for a liquid supply pipe. The liquid 1112 supplied into the common liquid chamber 1108 is supplied into the liquid passage 1110 by a so-called capillary phenomenon, and is stably held by forming a meniscus at the discharge port surface (orifice surface) at the tip of the liquid passage. By energizing the electrothermal converter 1103 here, the liquid on the surface of the electrothermal converter is rapidly heated, bubbles are generated in the liquid path, and the liquid is ejected from the ejection port 1111 by expansion and contraction of the bubbles. Droplets are formed.

【0072】図11は本発明が適用されるインクジェッ
ト装置の概観図で、駆動モータ5013の正逆回転に連
動して駆動力伝達ギア5011、5009を介して回転
するリードスクリュー5005のら線溝5004に対し
て係合するキャリッジHCはピン(不図示)を有し、矢
印a、b方向に往復移動される。5002は紙押え板で
あり、キャリッジ移動方向にわたって紙をプラテン50
00に対して押圧する。5007、5008はフォトカ
プラでキャリッジのレバー5006のこの域での存在を
確認してモータ5013の回転方向切換等を行うための
ホームポジション検知手段である。5016は記録ヘッ
ドの前面をキャップするキャップ部材5022を支持す
る部材で、5015はこのキャップ内を吸引する吸引手
段でキャップ内開口5023を介して記録ヘッドの吸引
回復を行う。5017はクリーニングブレードで、50
19はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材で
あり、本体支持板5018にこれらは支持されている。
ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブレー
ドが本例に適用できることはいうまでもない。又、50
12は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キ
ャリッジと係合するカム5020の移動に伴って移動
し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切換等の公知の
伝達手段で移動制御される。
FIG. 11 is a schematic view of an ink jet device to which the present invention is applied, and a lead groove 5005 of a lead groove 5005 which rotates via driving force transmission gears 5011 and 5009 in association with forward and reverse rotation of a drive motor 5013. The carriage HC that engages with has a pin (not shown) and is reciprocated in the directions of arrows a and b. Reference numeral 5002 denotes a paper pressing plate which holds the paper in the platen 50 in the carriage movement direction.
Press against 00. Reference numerals 5007 and 5008 denote home position detecting means for confirming the presence of the lever 5006 of the carriage in this area by a photocoupler and switching the rotation direction of the motor 5013. Reference numeral 5016 is a member that supports a cap member 5022 that caps the front surface of the recording head. Reference numeral 5015 is a suction unit that suctions the inside of the cap to perform suction recovery of the recording head through the in-cap opening 5023. 5017 is a cleaning blade, 50
Reference numeral 19 denotes a member that allows the blade to move in the front-rear direction, and these members are supported by the main body support plate 5018.
Needless to say, a well-known cleaning blade can be applied to this example instead of this form. Also, 50
Reference numeral 12 denotes a lever for starting suction for suction recovery, which moves in accordance with the movement of the cam 5020 that engages with the carriage, and the driving force from the driving motor is movement-controlled by a known transmission means such as clutch switching. .

【0073】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側領域にきた
ときにリードスクリュー5005の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例には何れも適用できる。上述における各構成は
単独でも複合的に見ても優れた発明であり、本発明にと
って好ましい構成例を示している。
The capping, cleaning, and suction recovery are performed so that desired processing can be performed at their corresponding positions by the action of the lead screw 5005 when the carriage comes to the home position side area. Any of these can be applied to this example as long as the desired operation is performed. Each of the above-described configurations is an excellent invention, either alone or in combination, and shows a preferred configuration example for the present invention.

【0074】尚、本装置にはインク吐出圧発生素子を駆
動するための駆動信号供給手段を有している。
The apparatus has drive signal supply means for driving the ink ejection pressure generating element.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、基体と蓋板との接
合後に、活性エネルギー線硬化性材料を、基体と蓋板間
に減圧雰囲気中で毛細管現象により注入するので、製造
工程における気泡の混入を防止できる。
As described above, since the active energy ray-curable material is injected between the substrate and the lid plate by a capillary phenomenon in a reduced pressure atmosphere after joining the substrate and the lid plate, bubbles in the manufacturing process are eliminated. Mixing can be prevented.

【0076】また、基体と蓋板との接合が活性エネルギ
ー線硬化性材料のない状態で行われるので、基体や蓋板
の反りや面精度の低さが緩和されて容易に接合すること
ができる。
Further, since the base and the cover plate are joined together without the active energy ray-curable material, the warp and low surface accuracy of the base and the cover plate are alleviated, and the base plate and the cover plate can be joined easily. .

【0077】生産性については、使用する真空装置は従
来方法に比べて接合機構が不用となり、かなり小型化が
可能となる。真空装置から取り出す時のハンドリングも
改善された。活性エネルギー線硬化性材料の注入は加圧
することなしに毛細管現象で行われ、かつ、活性エネル
ギー線硬化樹脂を必要とする基体中央部の温度を高く、
活性エネルギー線硬化樹脂を必要としない外周部の温度
を低くしたので、上記樹脂の注入も極めてスムースに行
え、インク供給口からの活性エネルギー線硬化性材料の
溢れ出しを一層なくすことができる。このように、生産
性が非常に改善された。
Regarding the productivity, the vacuum device used does not require a joining mechanism as compared with the conventional method, and the size can be considerably reduced. Handling at the time of taking out from the vacuum device was also improved. The injection of the active energy ray-curable material is performed by a capillary phenomenon without pressurizing, and the temperature of the central portion of the substrate requiring the active energy ray-curable resin is increased,
Since the temperature of the outer peripheral portion which does not require the active energy ray curable resin is lowered, the injection of the resin can be performed very smoothly, and the overflow of the active energy ray curable material from the ink supply port can be further prevented. In this way, productivity is greatly improved.

【0078】以上の結果として、廉価な記録ヘッドを得
ることができる。
As a result of the above, an inexpensive recording head can be obtained.

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

【図1】図1(a),(b),(c),(d),
(e),(f)は本発明のインクジェット記録ヘッドの
製造方法を示す模式的斜視図。
FIG. 1 (a), (b), (c), (d),
(E), (f) is a typical perspective view which shows the manufacturing method of the inkjet recording head of this invention.

【図2】本発明の一実施例にかかるインクジェット記録
ヘッドの製造に使用する装置の模式的斜視図。
FIG. 2 is a schematic perspective view of an apparatus used for manufacturing an inkjet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例にかかるインクジェット
記録ヘッドの製造方法を示す模式的斜視図。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a method of manufacturing an inkjet recording head according to a third embodiment of the invention.

【図4】本発明の第4の実施例にかかるインクジェット
記録ヘッドの製造方法を示す模式的斜視図。
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a method of manufacturing an inkjet recording head according to a fourth embodiment of the invention.

【図5】本発明の第5の実施例にかかるインクジェット
記録ヘッドの製造方法を示す模式的斜視図。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a method for manufacturing an inkjet recording head according to a fifth embodiment of the invention.

【図6】本発明の第6の実施例にかかるインクジェット
記録ヘッドの製造方法を示す模式的斜視図。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a method for manufacturing an inkjet recording head according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例にかかるインクジェット
ヘッドの製造に使用する装置の模式的斜視図。
FIG. 7 is a schematic perspective view of an apparatus used for manufacturing an inkjet head according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図8(a),(b),(c)は従来のインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法を示す模式的斜視図。
8A, 8B, and 8C are schematic perspective views showing a conventional method for manufacturing an inkjet recording head.

【図9】図9(a),(b),(c),(d)は従来の
インクジェット記録ヘッドの製造方法を示す模式的斜視
図。
FIG. 9A, FIG. 9B, FIG. 9C, and FIG. 9D are schematic perspective views showing a conventional method for manufacturing an inkjet recording head.

【図10】本発明のインクジェットヘッドの概略構成斜
視図。
FIG. 10 is a schematic perspective view of an inkjet head of the present invention.

【図11】本発明が適用されるインクジェット記録装置
の斜視図。
FIG. 11 is a perspective view of an inkjet recording apparatus to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10 基体、ウェハ 2 活性エネルギー線硬化性材料(液流路構成部材) 4,111 蓋板 6 インク供給口 7 吐出エネルギー発生素子 8 固体層 9 共通液室 10 接着剤 11 活性エネルギー線 12 マスク 18,112 スペーサ 13 オリフィス 20 真空チャンバー 21 ディスペンサーヘッド 60 積層体 1, 10 Substrate, Wafer 2 Active Energy Ray Curable Material (Liquid Flow Path Constituent Member) 4,111 Cover Plate 6 Ink Supply Port 7 Ejection Energy Generation Element 8 Solid Layer 9 Common Liquid Chamber 10 Adhesive 11 Active Energy Ray 12 Mask 18,112 Spacer 13 Orifice 20 Vacuum chamber 21 Dispenser head 60 Laminated body

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液流路の一部に吐出エネルギー発生素子
を有し、該素子が発生する吐出エネルギーを利用して記
録液滴を吐出し記録を行うためのインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法において、 前記素子を配設する基体上に少なくとも前記液流路に対
応するパターンで、固体層を設ける工程、 該固体層が設けられた基体上に、蓋板を接合する工程、 液流路の一部を形成する活性エネルギー線硬化性材料
を、基体と蓋板間に減圧雰囲気中で毛細管現象により注
入する工程、 活性エネルギー線照射により、前記活性エネルギー線硬
化性材料が注入された部位の少なくとも前記液流路を構
成する部位を硬化させる工程、および、 前記液流路に対応するパターンの前記固体層を除去する
工程、 からなることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの
製造方法。
1. A method of manufacturing an ink jet recording head, comprising an ejection energy generating element in a part of a liquid flow path, and ejecting recording droplets by utilizing ejection energy generated by the element to perform recording. A step of providing a solid layer on a substrate on which the element is arranged in a pattern corresponding to at least the liquid flow channel, a step of bonding a lid plate on the substrate provided with the solid layer, and a part of the liquid flow channel A step of injecting an active energy ray-curable material that forms a film by a capillary phenomenon in a reduced pressure atmosphere between the base body and the lid plate, and at least the liquid in a portion where the active energy ray-curable material is injected by irradiation of the active energy ray. An ink jet recording head comprising: a step of curing a portion forming a flow path; and a step of removing the solid layer having a pattern corresponding to the liquid flow path. Production method.
【請求項2】 前記請求項1記載のインクジェット記録
ヘッドの製造方法において、前記活性エネルギー線硬化
性材料を注入する際、活性エネルギー線硬化樹脂を必要
とする基体の中央部の温度を高く、活性エネルギー線硬
化樹脂を必要としない外周部の温度を低くすることを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
2. The method of manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, wherein when the active energy ray-curable material is injected, the temperature of the central portion of the substrate which requires the active energy ray-curable resin is increased to activate the active energy ray-curable resin. A method for manufacturing an inkjet recording head, characterized in that the temperature of the outer peripheral portion which does not require the energy ray curable resin is lowered.
【請求項3】 前記請求項1又は2記載の製造方法で製
造したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
3. An inkjet recording head manufactured by the manufacturing method according to claim 1 or 2.
【請求項4】 インク吐出エネルギー発生素子が電気エ
ネルギーを与えることによって発熱し、インクに状態変
化を生ぜしめて吐出を行なわせるための電気熱変換体で
ある請求項3記載のインクジェット記録ヘッド。
4. The ink jet recording head according to claim 3, wherein the ink ejection energy generating element is an electrothermal converter for generating heat by applying electric energy to cause the ink to change state and eject the ink.
【請求項5】 記録媒体の記録領域の全幅にわたって吐
出口が複数設けられているフルラインタイプのものであ
ることを特徴とする請求項3記載のインクジェット記録
ヘッド。
5. The inkjet recording head according to claim 3, wherein the inkjet recording head is a full-line type in which a plurality of ejection openings are provided over the entire width of the recording area of the recording medium.
【請求項6】 前記請求項1記載の基体上と蓋板の接合
工程について、同工程に用いる接合剤が、液流路の一部
を形成する活性エネルギー線硬化性材料と同一材料であ
ることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方
法。
6. In the step of joining the substrate and the cover plate according to claim 1, the joining agent used in the step is the same material as the active energy ray-curable material forming a part of the liquid flow path. A method of manufacturing an inkjet recording head, comprising:
【請求項7】 前記請求項1記載の活性エネルギー線硬
化性材料を注入する工程について、同材料を減圧雰囲気
中で蓋板にもうけられた穴に塗布することにより注入す
ることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方
法。
7. An ink jet method characterized in that the step of injecting the active energy ray-curable material according to claim 1 is performed by applying the material in a hole provided in a lid plate in a reduced pressure atmosphere. Recording head manufacturing method.
【請求項8】 前記請求項1記載の活性エネルギー線硬
化性材料を注入する工程について、同材料を減圧雰囲気
中で蓋板端部の基体上に塗布することにより注入するこ
とを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
8. An ink jet method characterized in that, in the step of injecting the active energy ray-curable material according to claim 1, the material is injected by applying the same material on a substrate at an end portion of a cover plate in a reduced pressure atmosphere. Recording head manufacturing method.
【請求項9】 前記請求項1記載の活性エネルギー線硬
化性材料を注入する工程について、基体と蓋板の積層体
を傾け、そして同材料を減圧雰囲気中で塗布することに
より、毛細管現象および重力により注入することを特徴
とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
9. In the step of injecting the active energy ray-curable material according to claim 1, the stacking body of the substrate and the cover plate is tilted, and the material is applied in a reduced pressure atmosphere so that capillary action and gravity are caused. A method for manufacturing an ink jet recording head, which comprises:
【請求項10】 記録媒体の被記録面に対向してインク
を吐出するインク吐出口が設けられている請求項3に記
載の記録ヘッドと該記録ヘッドを載置するための部材と
を少なくとも具備することを特徴とする記録装置。
10. The recording head according to claim 3, wherein the recording head of the recording medium is provided with an ink ejection port for ejecting ink so as to face the recording surface of the recording medium, and a member for mounting the recording head. A recording device characterized by:
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