JPH08309988A - Ink jet printing head and manufacture thereof - Google Patents

Ink jet printing head and manufacture thereof

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Publication number
JPH08309988A
JPH08309988A JP12225295A JP12225295A JPH08309988A JP H08309988 A JPH08309988 A JP H08309988A JP 12225295 A JP12225295 A JP 12225295A JP 12225295 A JP12225295 A JP 12225295A JP H08309988 A JPH08309988 A JP H08309988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
resin sheet
flow path
bonding
resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP12225295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Fujiwara
康弘 藤原
Makoto Murai
誠 村井
Eizo Ono
栄三 小野
Kazufumi Hamabuchi
一文 濱渕
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP12225295A priority Critical patent/JPH08309988A/en
Publication of JPH08309988A publication Critical patent/JPH08309988A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To obtain an ink jet printing head using a current supply system effectively preventing the bleeding of a bonding resin layer when a resin sheet is bonded to a lower electrode substrate, keeping the long-term stability of the boiling and emitting characteristics of conductive ink to perform printing of high quality and enhanced in durability and reliability. CONSTITUTION: A resin sheet 7 having ink passages, an ink chamber 9 and nozzle orifices 11, a lower electrode substrate obtained by arranging a large number of first and second electrodes 3a, 3b on a non-conductive substrate 2 in pairs and the bonding resin layer 8 bonding the lower electrode substrate are provided and stepped parts for preventing the bleeding of a bonding resin are formed to both side surfaces of the ink passages and the periphery of the ink chamber 9 of the resin sheet 7.

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、導電性インクに通電し
ジュール熱によって導電性インクを吐出させて印刷を行
う通電方式のインクジェットプリンターヘッド及びその
製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current-carrying type ink jet printer head for conducting printing by discharging electricity from the conductive ink by Joule heat.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピューター技術は日々進歩し
ており、特にオフィスオートメーション化において種々
の情報を活字化する役目を担うプリンターに対して、低
騒音化、高速化、高精細化、低価格化、カラー化等の要
求がある。これに対応して、現在ドットマトリックス式
プリンター、熱転写型プリンター、LEDプリンター、
レーザービームプリンター及びインクジェットプリンタ
ー等が開発、提供されている。
2. Description of the Related Art In recent years, computer technology has been advancing day by day. In particular, for printers that play a role in printing various information in office automation, low noise, high speed, high definition and low price have been achieved. There is a demand for colorization. In response to this, currently dot matrix printers, thermal transfer printers, LED printers,
Laser beam printers, inkjet printers, etc. have been developed and provided.

【0003】インクジェットプリンターに用いられるイ
ンクジェットプリンターヘッドにおいてインクを吐出さ
せる方法として、ピエゾ圧電素子の変形によってインク
を押し出すピエゾ方式と、一対の電極間に導電性インク
を充填し、この電極間に電流を通電してジュール熱によ
って導電性インクを沸騰、吐出させる通電方式がある。
As a method of ejecting ink in an ink jet printer head used in an ink jet printer, a piezo method in which ink is pushed out by deformation of a piezo piezoelectric element, and a conductive ink is filled between a pair of electrodes and an electric current is applied between the electrodes. There is an energization method that energizes and boils and discharges the conductive ink by Joule heat.

【0004】この通電方式を用いたインクジェットプリ
ンターヘッド(以下インクジェットプリンターヘッドと
称す)は、一対の電極間に直流電流を通電して、ジュー
ル熱によって導電性インクを沸騰、吐出させる方法と、
一対の電極間に交流電流を通電して導電性インクを沸
騰、吐出させる交互通電による高周波加熱である交互通
電加熱型方式等が知られている。この中で、交流電圧を
印可する交互通電加熱方式がピエゾ素子を用いる方法よ
りも構成が簡単で、直流電流を用いる方法よりも電極の
耐久性が高く主流を占めつつある。
An ink jet printer head using this energization method (hereinafter referred to as an ink jet printer head) has a method in which a direct current is applied between a pair of electrodes to boil and eject conductive ink by Joule heat.
An alternating current heating type method, which is high-frequency heating by alternating current application in which an alternating current is applied between a pair of electrodes to boil and eject conductive ink, is known. Among them, the alternating current heating method of applying an alternating voltage has a simpler structure than the method of using a piezo element, and the durability of the electrode is higher than that of the method of using a direct current and is becoming the mainstream.

【0005】以下に、従来のインクジェットプリンター
ヘッドについて説明する。図5は従来の通電方式を用い
たインクジェットプリンターヘッドを用いたインクジェ
ットプリンターの要部断面図であり、図6は図5のA−
A´線における電極部の断面端面図である。
A conventional ink jet printer head will be described below. FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of an inkjet printer using an inkjet printer head using a conventional energization method, and FIG.
It is a cross-sectional end view of the electrode part taken along the line A ′.

【0006】1´は従来のインクジェットプリンターヘ
ッド、2はガラスまたはシリコン等のセラミックスから
なる非導電性基板、3aは非導電性基板2上にチタン、
金、白金またはニッケル等の金属膜がパターンニングに
より形成された第1電極、3bは第1電極3aと同時に
形成され対をなす第2電極である。ここで、第1電極3
aと第2電極3bを電極部と呼ぶ。4は電極部と一体に
形成されて非導電性基板2の端部に外部からの駆動電圧
を印可するフレキシブル端子(図示せず)とのパッド部
(図示せず)に接続するリード線部、5は電極部とリー
ド線部4等の上部に形成される絶縁層、6はインクが第
1電極3aと第2電極3bに接するように剥離された絶
縁層開口部である。7は絶縁層5上に接着され、インク
流路、インク室及びノズル孔を有する樹脂シート、8は
絶縁層5が形成された後の非導電性基板2と樹脂シート
7とを接着する接合樹脂層である。
1'is a conventional ink jet printer head, 2 is a non-conductive substrate made of glass or ceramics such as silicon, 3a is titanium on the non-conductive substrate 2,
The first electrodes 3b formed by patterning a metal film of gold, platinum, nickel or the like are second electrodes forming a pair simultaneously with the first electrodes 3a. Here, the first electrode 3
The a and the second electrode 3b are called an electrode portion. Reference numeral 4 denotes a lead wire portion formed integrally with the electrode portion and connected to a pad portion (not shown) with a flexible terminal (not shown) for applying a driving voltage from the outside to the end portion of the non-conductive substrate 2, Reference numeral 5 denotes an insulating layer formed on the electrode portion and the lead wire portion 4 and the like, and reference numeral 6 denotes an insulating layer opening portion where the ink is peeled off so as to contact the first electrode 3a and the second electrode 3b. 7 is a resin sheet that is adhered on the insulating layer 5 and has ink flow paths, ink chambers and nozzle holes, and 8 is a bonding resin that adheres the non-conductive substrate 2 and the resin sheet 7 after the insulating layer 5 is formed. It is a layer.

【0007】9は樹脂シート7に形成されたインク室、
10はインク室9に充填される導電性インク、11は樹
脂シート7の電極の中央上部と略一致した位置に配置さ
れて導電性インク10を吐出させるためのノズル孔、1
3は第1電極3aと第2電極3bとの間に印加される駆
動電圧を発生させるための電源部、14は第1電極3a
と第2電極3bとの間の導電性インク10に流れる電流
が導電性インク10を沸騰・吐出させるための所要の値
となるように電圧を印加する制御部、15はリード線部
4と制御部14とを接続する外部リード線部である。ま
た、16はノズル上方に配置されるプリンター用紙、1
7は第1電極3aと第2電極3bとの間に発生する気
泡、18はノズル孔11から吐出したインク滴、19は
インク滴18がプリンター用紙16に付着した印字ドッ
トである。
Reference numeral 9 denotes an ink chamber formed in the resin sheet 7,
Reference numeral 10 is a conductive ink with which the ink chamber 9 is filled, 11 is a nozzle hole which is arranged at a position substantially coincident with the upper center of the electrode of the resin sheet 7, and ejects the conductive ink 10.
Reference numeral 3 is a power supply unit for generating a drive voltage applied between the first electrode 3a and the second electrode 3b, and 14 is the first electrode 3a.
A control unit for applying a voltage so that the current flowing in the conductive ink 10 between the second electrode 3b and the second electrode 3b has a required value for boiling and discharging the conductive ink 10, and 15 is a control for the lead wire unit 4 and It is an external lead wire portion for connecting to the portion 14. Further, 16 is a printer sheet placed above the nozzle, 1
Reference numeral 7 is a bubble generated between the first electrode 3a and the second electrode 3b, 18 is an ink droplet ejected from the nozzle hole 11, and 19 is a print dot in which the ink droplet 18 is attached to the printer paper 16.

【0008】以上のように構成された従来のインクジェ
ットプリンターヘッドについて、以下その製造法を説明
する。まず、ガラスまたはセラミックスからなる非導電
性基板2上に、蒸着法、スパッタ法等の物理成膜法や、
メッキ法等によって、チタン等よりなる導電性の金属膜
(図示せず)を積層する。次に、フォトリソグラフィー
等を用いて、この金属膜上で第1電極3aと第2電極3
bおよびリード線部4の各々の形状のパターン(図示せ
ず)を形成し、このパターンが形成されていない部分の
金属膜をケミカルエッチング法またはイオンミリング法
によって除去し、第1電極3aと第2電極3bからなる
電極部およびリード線部4を形成する。次に、第1電極
3aと第2電極3b、リード線部4等を有する非導電性
基板2上に、有機高分子またはセラミックス等よりなる
絶縁層5を、塗布またはスパッタ法等によって均質に形
成し、インクと接する第1電極部3a,第2電極3b周
辺の絶縁層5を再度フォトリソグラフィー法を用いて開
口させ、絶縁層開口部6を形成する。このようにして、
インクジェットプリンターヘッドの下部電極基板が完成
される。
The manufacturing method of the conventional ink jet printer head having the above structure will be described below. First, on the non-conductive substrate 2 made of glass or ceramics, a physical film forming method such as a vapor deposition method or a sputtering method,
A conductive metal film (not shown) made of titanium or the like is laminated by a plating method or the like. Next, using photolithography or the like, the first electrode 3a and the second electrode 3 are formed on the metal film.
A pattern (not shown) of each shape of b and the lead wire portion 4 is formed, and the metal film in the portion where this pattern is not formed is removed by a chemical etching method or an ion milling method, and the first electrode 3a and the first electrode 3a are removed. The electrode portion including the two electrodes 3b and the lead wire portion 4 are formed. Next, the insulating layer 5 made of organic polymer or ceramics is uniformly formed on the non-conductive substrate 2 having the first electrode 3a, the second electrode 3b, the lead wire portion 4, etc. by coating or sputtering. Then, the insulating layer 5 around the first electrode portion 3a and the second electrode 3b, which are in contact with the ink, is opened again by using the photolithography method to form the insulating layer opening portion 6. In this way,
The lower electrode substrate of the inkjet printer head is completed.

【0009】次に、導電性インク10を吐出させるため
のインク流路12、インク室9及びノズル孔11を有す
る樹脂シート7の製造工程について説明する。まず、樹
脂シート7はシート上に予めスピンコーター等で所望の
膜圧となるよう低粘度の樹脂等からなる接合樹脂層8が
塗布される。次に、樹脂シート7にはエキシマレーザー
加工機等により導電性インク10を吐出させるためのイ
ンク流路12、インク室9、ノズル孔11が形成され
る。このようにして、形成された樹脂シート7と非導電
性基板2とを、ノズル孔11が電極部と略一致した位置
に配設されるように、絶縁層5上へ接着する。次に、イ
ンク流路12よりインク室9に導電性インク10を充填
して、インクジェットプリンターヘッドが完成する。
Next, the manufacturing process of the resin sheet 7 having the ink flow path 12 for ejecting the conductive ink 10, the ink chamber 9 and the nozzle hole 11 will be described. First, the resin sheet 7 is previously coated with a bonding resin layer 8 made of a resin having a low viscosity so as to obtain a desired film pressure by a spin coater or the like. Next, an ink flow path 12, an ink chamber 9, and a nozzle hole 11 for ejecting the conductive ink 10 are formed on the resin sheet 7 by an excimer laser processing machine or the like. The resin sheet 7 and the non-conductive substrate 2 thus formed are adhered onto the insulating layer 5 so that the nozzle holes 11 are arranged at positions substantially matching the electrode portions. Next, the ink chamber 9 is filled with the conductive ink 10 through the ink flow path 12 to complete the inkjet printer head.

【0010】以上のように製造された従来の通電方式を
用いたインクジェットプリンターについて、以下その動
作を説明する。電源部13から制御部14を通じて第1
電極3aと第2電極3bとの間に導電性インク10を吐
出するための交互通電電圧が導電性インク10に印加さ
れると、導電性インク10中の電解質が振動運動を行い
ジュール熱が発生し、導電性インク10が加熱される。
導電性インク10が加熱されると導電性インク10中に
沸騰が起こり、第1電極3aと第2電極3bとの間に気
泡17が形成される。さらに、この気泡17が膨張する
につれてインク室9の内側に充填された導電性インク1
0が押し上げられ、ノズル孔11からインク滴18が飛
翔し、インク滴18がプリンター用紙16に付着し、印
字ドット19が形成される。
The operation of the conventional ink jet printer using the energization method manufactured as described above will be described below. From the power supply unit 13 through the control unit 14
When an alternating energizing voltage for ejecting the conductive ink 10 is applied to the conductive ink 10 between the electrode 3a and the second electrode 3b, the electrolyte in the conductive ink 10 vibrates and Joule heat is generated. Then, the conductive ink 10 is heated.
When the conductive ink 10 is heated, boiling occurs in the conductive ink 10 and bubbles 17 are formed between the first electrode 3a and the second electrode 3b. Further, the conductive ink 1 filled inside the ink chamber 9 as the bubbles 17 expand.
0 is pushed up, the ink droplet 18 flies from the nozzle hole 11, the ink droplet 18 adheres to the printer paper 16, and the print dot 19 is formed.

【0011】このインク沸騰及びインク吐出に対する繰
り返し寿命としては、インクジェットプリンターヘッド
とインク容器とが一体で、インク容器交換時に印字ヘッ
ドも交換されるカートリッジタイプでは数千万回を、イ
ンクジェットプリンターヘッドがプリンタ本体に備え付
けられているパーマネントタイプでは数億回を、通常保
証している。
The repeated life for ink boiling and ink ejection is tens of millions for the cartridge type in which the ink jet printer head and the ink container are integrated and the print head is exchanged when the ink container is exchanged. The permanent type installed in the main body usually guarantees several hundred million times.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインクジェットプリンターヘッドでは、下部電極基
板と樹脂シート7の接合の際、加圧しながら加熱するこ
とを必要とし、その加圧加熱により接合樹脂が部分的に
溶融され、インク流路12、インク室9に滲み出し、図
5に示すように電極部への接合樹脂滲み出し部22が生
じる。この接合樹脂滲み出し部22が電極部の上を覆
い、これによって、交互通電電圧印加時の通電状態の悪
化及び未通電状態が発生し、印字品質の劣化及び印字欠
けを起こすという致命的な問題点を有していた。すなわ
ち、電極部の導電性インク10への露出部の面積が狭く
なり、その結果、電気抵抗が増大し、十分な電流を導電
性インク10に供給できないことから加熱による気泡が
生成できず、インク滴18を十分に吐出させることがで
きない。また、インク流路12内に接合樹脂滲み出し部
22が生じた場合、インク流を阻害し、吐出のための導
電性インク10がインク室9に所定のタイミングで充分
供給されず、適正な吐出ができない。
However, in the above-mentioned conventional ink jet printer head, it is necessary to heat the lower electrode substrate and the resin sheet 7 while applying pressure. And is extruded into the ink flow path 12 and the ink chamber 9, and a bonding resin exudation portion 22 to the electrode portion is generated as shown in FIG. The bonding resin exudation portion 22 covers the electrode portion, which causes a deterioration in the energized state and a non-energized state when the alternating energizing voltage is applied, which causes a deterioration in print quality and a print defect, which is a fatal problem. Had a point. That is, the area of the exposed portion of the electrode portion to the conductive ink 10 is reduced, and as a result, the electric resistance is increased, and a sufficient current cannot be supplied to the conductive ink 10, so that bubbles due to heating cannot be generated, and the ink The droplet 18 cannot be ejected sufficiently. In addition, when the bonding resin bleeding portion 22 occurs in the ink flow path 12, the ink flow is obstructed, and the conductive ink 10 for ejection is not sufficiently supplied to the ink chamber 9 at a predetermined timing, so that proper ejection is performed. I can't.

【0013】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、樹脂シート7と下部電極基板を接合する際の接合樹
脂層8の滲み出しを効果的に防止し、導電性インクの沸
騰・吐出特性の長期にわたる安定性を維持して、高品質
の印字を行うことができるとともに、耐久性、信頼性の
高い通電方式を用いたインクジェットプリンターヘッド
及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and effectively prevents the bonding resin layer 8 from seeping out when bonding the resin sheet 7 and the lower electrode substrate, and boils and discharges the conductive ink. An object of the present invention is to provide an inkjet printer head using an energization method that is capable of performing high-quality printing while maintaining stability for a long period of time, and that has high durability and reliability, and a manufacturing method thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
プリンターヘッドは、上記目的を達成するために、イン
ク流路、インク室及びノズル孔を有する樹脂シートと、
非導電性基板上に電極部を配設した下部電極基板と、前
記樹脂シートと前記下部電極基板を接合する接合樹脂層
とを備えた通電方式のインクジェットプリンターヘッド
であって、前記樹脂シートに前記インク流路及びインク
室への接合樹脂滲み出し防止用段差を形成したことを特
徴とする。
In order to achieve the above object, an ink jet printer head of the present invention includes a resin sheet having an ink flow path, an ink chamber and a nozzle hole,
An energization type inkjet printer head comprising a lower electrode substrate having an electrode portion arranged on a non-conductive substrate, and a joining resin layer for joining the resin sheet and the lower electrode substrate, wherein It is characterized in that a step for preventing seepage of the bonding resin to the ink flow path and the ink chamber is formed.

【0015】また本発明のインクジェットプリンターヘ
ッドの製造方法は、インク流路、インク室及びノズル孔
を有する樹脂シートを形成する樹脂シート形成工程と、
非導電性基板上に電極部を配設し下部電極基板を形成す
る下部電極形成工程と、前記樹脂シートと前記下部電極
基板を接合する接合工程とを備えた通電方式のインクジ
ェットプリンターヘッドの製造方法であって、前記樹脂
シート形成工程が、樹脂シートに接合樹脂を塗布する接
合樹脂塗布工程と、樹脂シートに前記インク流路及びイ
ンク室への接合樹脂の滲み出し防止用の段差を形成する
段差加工工程と、樹脂シートにインク流路、インク室及
びノズル孔を加工する樹脂シート加工工程とを備えてい
ることを特徴とする。
Further, the method for manufacturing an ink jet printer head of the present invention comprises a resin sheet forming step of forming a resin sheet having an ink flow path, an ink chamber and a nozzle hole,
A method for manufacturing an energization type inkjet printer head, which comprises a lower electrode forming step of disposing an electrode portion on a non-conductive substrate to form a lower electrode substrate, and a joining step of joining the resin sheet and the lower electrode substrate. In the resin sheet forming step, a joining resin applying step of applying a joining resin to the resin sheet and a step for forming a step for preventing the seepage of the joining resin into the ink flow path and the ink chamber in the resin sheet The present invention is characterized by including a processing step and a resin sheet processing step of processing an ink flow path, an ink chamber and a nozzle hole in a resin sheet.

【0016】[0016]

【作用】上記の構成によって、接合時に滲み出した接合
樹脂は樹脂シートに形成された段差部に吸収され、結果
的にインク流路、インク室への接合樹脂の滲み出しが防
止されるので、電極部への滲み出しによる電極性能悪
化、インク流路への滲み出しによるインク流の阻害とい
った不具合をなくすことができる。
With the above structure, the bonding resin oozing out at the time of bonding is absorbed by the step portion formed on the resin sheet, and as a result, the bonding resin oozing out into the ink flow path and the ink chamber is prevented. It is possible to eliminate problems such as deterioration of electrode performance due to bleeding into the electrode portion and inhibition of ink flow due to bleeding into the ink flow path.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】(実施例1)図1は本発明の一実施例にお
ける通電方式のインクジェットプリンターヘッドを用い
たインクジェットプリンターの要部断面図である。2は
非導電性基板、3aは第1電極、3bは第2電極、5は
絶縁層、7は樹脂シート、8は接合樹脂層、9はインク
室、10は導電性インク、11はノズル孔、13は電源
部、14は制御部、15は外部リード線部、16はプリ
ンター用紙、17は気泡、18はインク滴、19は印字
ドットであり、これらは従来例と同様のものなので、同
一の符号を付し説明を省略する。本実施例では、従来例
と異なり、インク室9の接合樹脂層8との界面に、イン
ク流路及びインク室への接合樹脂滲み出し防止用の段差
20が施されており、段差20中に接合樹脂が入り込ん
だ状態に構成されている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of an essential part of an ink jet printer using an energization type ink jet printer head in one embodiment of the present invention. 2 is a non-conductive substrate, 3a is a first electrode, 3b is a second electrode, 5 is an insulating layer, 7 is a resin sheet, 8 is a bonding resin layer, 9 is an ink chamber, 10 is conductive ink, and 11 is a nozzle hole. , 13 is a power supply unit, 14 is a control unit, 15 is an external lead wire unit, 16 is printer paper, 17 is a bubble, 18 is an ink drop, and 19 is a print dot. Will be assigned and the description will be omitted. In this embodiment, unlike the conventional example, a step 20 is provided at the interface between the ink chamber 9 and the bonding resin layer 8 for preventing the seepage of the bonding resin into the ink flow path and the ink chamber. It is configured such that the bonding resin has entered.

【0019】図2は以上のように構成された本発明の一
実施例におけるインクジェットプリンターヘッドの樹脂
シート形成工程のフローチャートである。まず、接合樹
脂塗布工程(S1)として、樹脂シート7に低粘度(例
えば200cps〜300cps)の接合樹脂をスピン
コータ等を用いて均一に塗布し、その後加熱し接合樹脂
を硬化反応の中間状態として接合樹脂層を形成する。次
に段差加工工程(S2)として樹脂シート7に段差を形
成した後に、インク流路、インク室、ノズル孔加工工程
(S3)で樹脂シート7をエキシマレーザー等で所定の
形状に加工しインク流路(図示せず)、インク室9及び
ノズル孔11を形成する。
FIG. 2 is a flow chart of the resin sheet forming process of the ink jet printer head in one embodiment of the present invention constructed as described above. First, in the bonding resin applying step (S1), a low-viscosity (for example, 200 cps to 300 cps) bonding resin is uniformly applied to the resin sheet 7 using a spin coater or the like, and then heated to bond the bonding resin as an intermediate state of the curing reaction. A resin layer is formed. Next, after a step is formed on the resin sheet 7 in the step processing step (S2), the resin sheet 7 is processed into a predetermined shape by an excimer laser or the like in the ink flow path, the ink chamber, and the nozzle hole processing step (S3). A passage (not shown), an ink chamber 9 and a nozzle hole 11 are formed.

【0020】次いで、段差加工工程及びインク流路、イ
ンク室、ノズル孔の加工工程を示す図3を参照し、2工
程(S2、S3)について説明する。ここで、図3
(a)は実施例1の段差加工工程図、図3(b)は実施
例1のインク流路、インク室加工工程図、図3(c)は
実施例1のノズル孔加工工程図である。
Next, two steps (S2, S3) will be described with reference to FIG. 3 showing a step processing step and an ink flow path, ink chamber, and nozzle hole processing step. Here, FIG.
FIG. 3A is a step diagram of the step processing of the first embodiment, FIG. 3B is a process diagram of the ink flow path and the ink chamber of the first example, and FIG. 3C is a process chart of the nozzle hole processing of the first example. .

【0021】同図において、7は樹脂シート、8は接合
樹脂層、20は段差、9はインク室、11はノズル孔、
21はエキシマレーザビームである。エキシマレーザを
加工に用いた場合、図3(a)に示すようにエキシマレ
ーザビーム21を樹脂シート7上の接合樹脂層8表面
で、後に加工するインク室9及びインク流路12の相似
形で、かつインク室9径及びインク流路12幅よりも片
側幅で1.0μm〜2.0μm大きくなるように結像さ
せて照射し、接合樹脂層8に加えて樹脂シート7に0.
5μm〜2.0μmの深さまで照射を続け段差20を形
成した。
In the figure, 7 is a resin sheet, 8 is a bonding resin layer, 20 is a step, 9 is an ink chamber, 11 is a nozzle hole,
21 is an excimer laser beam. When an excimer laser is used for processing, as shown in FIG. 3A, the excimer laser beam 21 is formed on the surface of the bonding resin layer 8 on the resin sheet 7 in a similar shape to the ink chamber 9 and the ink flow path 12 to be processed later. Further, in addition to the diameter of the ink chamber 9 and the width of the ink flow path 12, an image is formed and irradiated so as to be 1.0 μm to 2.0 μm larger on one side than the width of the ink flow path 12.
Irradiation was continued to a depth of 5 μm to 2.0 μm to form a step 20.

【0022】次に図3(b)に示すように、所定のイン
ク流路12(図示せず)及びインク室9の形状になるよ
うにエキシマレーザビーム21を、上記段差20の底部
の、段差20がインク流路12(図示せず)及びインク
室9のそれぞれ各部で均等に配置される位置に結像させ
て照射し、所定の深さまで照射を続け、インク流路12
(図示せず)及びインク室9を形成した。ここで段差2
0は、インク流路12の幅方向両側、インク室9の外周
に均等に配置される。
Next, as shown in FIG. 3B, an excimer laser beam 21 is applied so as to form a predetermined ink flow path 12 (not shown) and ink chamber 9 at the bottom of the step 20. The ink 20 is imaged and irradiated at positions where it is evenly arranged in each part of the ink channel 12 (not shown) and the ink chamber 9, and irradiation is continued to a predetermined depth.
An ink chamber 9 (not shown) was formed. Step 2 here
Zeros are evenly arranged on both sides of the ink flow path 12 in the width direction and on the outer circumference of the ink chamber 9.

【0023】次に図3(c)に示すように、所定のノズ
ル孔11の形状になるようエキシマレーザビーム21を
上記インク室9底部の中心位置に結像させて照射し、樹
脂シート7を貫通するまで照射を続けノズル孔11を形
成した。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the excimer laser beam 21 is imaged and irradiated at the central position of the bottom of the ink chamber 9 so as to form the predetermined nozzle hole 11, and the resin sheet 7 is irradiated. Irradiation was continued until it penetrated, and the nozzle hole 11 was formed.

【0024】その後接合工程として接合樹脂層8が塗布
され、インク流路12、インク室9、ノズル孔11、段
差20が形成された樹脂シート7をアライナー等を用い
てノズル孔11が一対の第1電極3aと第2電極3bの
中心部に位置するように下部電極基板の上に載せ、樹脂
シート7を加圧しつつ加熱して樹脂シート7と下部電極
基板を接合した。
Thereafter, as a joining step, the joining resin layer 8 is applied, and the resin sheet 7 having the ink flow path 12, the ink chamber 9, the nozzle holes 11, and the steps 20 is formed by using an aligner or the like to form a pair of nozzle holes 11. The first electrode 3a and the second electrode 3b were placed on the lower electrode substrate so as to be positioned at the central portions thereof, and the resin sheet 7 was heated while being pressed, so that the resin sheet 7 and the lower electrode substrate were joined.

【0025】以上のように製造された本実施例のインク
ジェットプリンターヘッドを段差20を有さない従来例
のものと比較した。結果は、接合樹脂の滲み出し部分は
段差20に吸収されており、インク流路12、インク室
9への滲み出しはほとんどなく、従来例のものと比較し
て、インク流路12内へ滲み出してインク流を阻害した
り、インク室9内へ滲み出して電極部を覆うような接合
用樹脂は認められず、接合状態は著しく改善された。
The ink jet printer head of this embodiment manufactured as described above was compared with that of the conventional example having no step 20. As a result, the bleeding portion of the bonding resin is absorbed by the step 20, and there is almost no bleeding into the ink flow passage 12 and the ink chamber 9, so that the bleeding into the ink flow passage 12 is greater than that in the conventional example. No joining resin was found that would spill out to hinder the ink flow or bleed into the ink chamber 9 to cover the electrode portion, and the joining state was remarkably improved.

【0026】(実施例2)以下に、図1及び図4を参照
して別の実施例について説明する。
(Embodiment 2) Another embodiment will be described below with reference to FIGS.

【0027】図4は、実施例2における段差加工工程図
であり、上述の実施例1の段差加工工程とは別の段差形
成状態を示している。ここで7は樹脂シート、8は接合
樹脂層、20は段差、21はエキシマレーザビームであ
る。図4に示すように、エキシマレーザビーム21を樹
脂シート7上の接合樹脂層8表面で、後に加工するイン
ク室9及びインク流路12の相似形でかつインク室9径
及びインク流路12幅よりも片側幅で1.5μm〜3.
5μm大きくなるように結像させ照射し、接合樹脂層8
のみが完全に除去されるまで照射を続け段差20を形成
した。
FIG. 4 is a step forming process diagram in the second embodiment, showing a step forming state different from the step forming process in the first embodiment. Here, 7 is a resin sheet, 8 is a bonding resin layer, 20 is a step, and 21 is an excimer laser beam. As shown in FIG. 4, the excimer laser beam 21 is formed on the surface of the bonding resin layer 8 on the resin sheet 7 in a similar shape to the ink chamber 9 and the ink flow passage 12 to be processed later, and the diameter of the ink chamber 9 and the width of the ink flow passage 12 are the same. One side width is 1.5 μm to 3.
The bonding resin layer 8 is imaged and irradiated so that it becomes larger by 5 μm.
Irradiation was continued until only the above was completely removed to form a step 20.

【0028】次に、所定のインク流路12(図示せず)
及びインク室9の形状になるようエキシマレーザビーム
21を、上記段差20の底部の、段差20がインク流路
12(図示せず)及びインク室9のそれぞれ各部で均等
に配置される位置に結像させて照射し、所定の深さまで
照射を続けインク流路12(図示せず)及びインク室9
を形成した。ここで段差20は、インク流路12の幅方
向両側、インク室9の周囲に均等に配置される。
Next, a predetermined ink flow path 12 (not shown)
Further, an excimer laser beam 21 is formed so as to have the shape of the ink chamber 9 at a position on the bottom of the step 20 where the step 20 is evenly arranged in each part of the ink flow path 12 (not shown) and the ink chamber 9. The image is irradiated and the irradiation is continued to a predetermined depth, and the ink flow path 12 (not shown) and the ink chamber 9 are irradiated.
Was formed. Here, the steps 20 are evenly arranged on both sides of the ink flow path 12 in the width direction and around the ink chamber 9.

【0029】次に図3(c)に示すように、所定のノズ
ル孔11の形状になるようエキシマレーザビーム21を
上記インク室9底部の中心位置に結像させて照射し、樹
脂シート7を貫通するまで照射を続けノズル孔11を形
成した。その後、実施例1と同様の接合工程を経て樹脂
シート7と下部電極基板を接合した。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the excimer laser beam 21 is imaged and irradiated at the central position of the bottom of the ink chamber 9 so as to form a predetermined nozzle hole 11, and the resin sheet 7 is irradiated. Irradiation was continued until it penetrated, and the nozzle hole 11 was formed. Then, the resin sheet 7 and the lower electrode substrate were joined through the same joining process as in Example 1.

【0030】以上のように製造された本実施例のインク
ジェットプリンターヘッドを段差20を有さない従来例
のものと比較した。その結果、接合樹脂の滲み出し部分
は予め除去されている接合樹脂の領域すなわち段差20
に吸収されており、インク流路12、インク室9への滲
み出しはほとんどなく、従来例のものと比較して、イン
ク流路12内へ滲み出してインク流を阻害したり、イン
ク室9内へ滲み出して電極部を覆うような接合用樹脂は
認められず、接合状態は著しく改善された。
The ink jet printer head of this embodiment manufactured as described above was compared with that of the conventional example having no step 20. As a result, the exuding portion of the bonding resin is the region of the bonding resin that has been removed in advance, that is, the step 20.
The ink is absorbed into the ink flow path 12 and the ink chamber 9 and hardly oozes out. As compared with the conventional example, the ink flows out into the ink flow path 12 and obstructs the ink flow, and No bonding resin was found that exuded into the interior and covered the electrode part, and the bonding condition was remarkably improved.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように本発明は、樹脂シートにイ
ンク流路及びインク室への接合樹脂滲み出し防止用段差
を形成したことによって、この段差部に接合時に滲み出
した接合樹脂が吸収され、結果的にインク流路、インク
室への接合樹脂の滲み出しが防止されるので、電極部へ
の滲み出しによる電極性能悪化、インク流路への滲み出
しによるインク流の阻害といった不具合をなくすことが
でき、樹脂シートと下部電極基板との間の良好な接合状
態を得ることが可能となる。これによって、交互通電に
よる電圧印加時に導電性インクへの電流供給を均一かつ
確実に行うことができるとともに、通電状態の悪化及び
未通電状態の発生を防止し、吐出のためのインクがイン
ク室に所定のタイミングで充分供給され、安定した印字
品質および高解像度な印字を実現でき、印字品質の高い
寿命の長い耐久性、信頼性に優れたインクジェットプリ
ンターヘッドを実現することができる。
As described above, according to the present invention, since the resin sheet has the step for preventing the seepage of the joining resin into the ink flow path and the ink chamber, the stepping portion absorbs the seepage resin at the time of joining. As a result, the bleeding of the bonding resin into the ink flow path and the ink chamber is prevented.Therefore, problems such as deterioration of the electrode performance due to bleeding into the electrode portion and obstruction of the ink flow due to bleeding into the ink flow path may occur. It can be eliminated, and a good bonding state between the resin sheet and the lower electrode substrate can be obtained. This makes it possible to uniformly and surely supply current to the conductive ink when voltage is applied by alternating energization, prevent deterioration of energized state and occurrence of non-energized state, and discharge ink to the ink chamber. It is possible to realize an ink jet printer head which is sufficiently supplied at a predetermined timing, can realize stable printing quality and high resolution printing, and has high printing quality, long durability, and excellent reliability.

【0032】また、樹脂シートへの段差付け加工工程に
おいて、インク流路及びインク室両側に片側幅1.0μ
m〜2.0μm、予め塗布された接合樹脂層に加えて樹
脂シートに深さ0.5μm〜2.0μmの段差、あるい
は、接合樹脂層のみをインク流路及びインク室両側に片
側幅1.5μm〜3.5μmの領域で除去して段差を設
けた後にインク流路、インク室及びノズル孔の形状に加
工し接合を行うことで、接合用樹脂のインク流路、イン
ク室への滲み出し防止を図ることができ、簡単な製造工
程で作業性、信頼性に優れた歩留まりの高い通電方式を
用いたインクジェットプリンターヘッドの製造方法を実
現することができる。
In the step of forming the step on the resin sheet, the width of one side is 1.0 μm on both sides of the ink flow path and the ink chamber.
m to 2.0 μm, a step having a depth of 0.5 μm to 2.0 μm in the resin sheet in addition to the pre-applied joining resin layer, or only the joining resin layer on one side of the ink flow path and on both sides of the ink chamber. Extrusion of the resin for bonding to the ink flow path and the ink chamber by processing and bonding the shape of the ink flow path, the ink chamber and the nozzle hole after removing in the region of 5 μm to 3.5 μm to provide a step Therefore, it is possible to realize a method for manufacturing an inkjet printer head that uses a current-carrying method that is excellent in workability and reliability and that has a high yield in a simple manufacturing process.

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

【図1】本発明の一実施例における通電方式のインクジ
ェットプリンターヘッドを用いたインクジェットプリン
ターの要部断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of an inkjet printer using an energization type inkjet printer head according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例におけるインクジェットプリ
ンターヘッドの樹脂シート形成工程のフローチャート
FIG. 2 is a flowchart of a resin sheet forming process for an inkjet printer head according to an embodiment of the present invention.

【図3】(a)実施例1の段差加工工程図 (b)実施例1のインク流路、インク室加工工程図 (c)実施例1のノズル孔加工工程図FIG. 3A is a step process diagram of the step of the first embodiment. FIG. 3B is a process diagram of the ink flow path and the ink chamber of the first example.

【図4】実施例2における段差加工工程図FIG. 4 is a step processing diagram of the second embodiment.

【図5】従来の通電方式を用いたインクジェットプリン
ターヘッドを用いたインクジェットプリンターの要部断
面図
FIG. 5 is a sectional view of an essential part of an inkjet printer using an inkjet printer head using a conventional energization method.

【図6】図5のA−A´線における電極部の断面端面図6 is a sectional end view of the electrode portion taken along the line AA ′ in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インクジェットプリンターヘッド 1´ 従来のインクジェットプリンターヘッド 2 非導電性基板 3a 第1電極 3b 第2電極 4 リード線部 5 絶縁層 6 絶縁膜開口部 7 樹脂シート 8 接合樹脂層 9 インク室 10 導電性インク 11 ノズル孔 12 インク流路 13 電源部 14 制御部 15 外部リード線部 16 プリンター用紙 17 気泡 18 インク滴 19 印字ドット 20 段差 21 エキシマレーザビーム 22 接合樹脂滲み出し部 1 Inkjet Printer Head 1'Conventional Inkjet Printer Head 2 Non-Conductive Substrate 3a First Electrode 3b Second Electrode 4 Lead Wire Part 5 Insulating Layer 6 Insulating Film Opening 7 Resin Sheet 8 Bonding Resin Layer 9 Ink Chamber 10 Conductive Ink 11 Nozzle Hole 12 Ink Flow Path 13 Power Supply Section 14 Control Section 15 External Lead Wire Section 16 Printer Paper 17 Bubble 18 Ink Drop 19 Printing Dot 20 Step 21 Excimer Laser Beam 22 Bonding Resin Seepage Section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱渕 一文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazufumi Hamabuchi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インク流路、インク室及びノズル孔を有す
る樹脂シートと、非導電性基板上に電極部を配設した下
部電極基板と、前記樹脂シートと前記下部電極基板を接
合する接合樹脂層とを備えた通電方式のインクジェット
プリンターヘッドであって、前記樹脂シートに前記イン
ク流路及びインク室への接合樹脂滲み出し防止用段差を
形成したことを特徴とするインクジェットプリンターヘ
ッド。
1. A resin sheet having an ink flow path, an ink chamber and a nozzle hole, a lower electrode substrate having an electrode portion provided on a non-conductive substrate, and a bonding resin for bonding the resin sheet and the lower electrode substrate. An ink-jet printer head of an energization system comprising a layer, wherein the resin sheet is provided with a step for preventing bleeding of the bonding resin into the ink flow path and the ink chamber.
【請求項2】インク流路、インク室及びノズル孔を有す
る樹脂シートを形成する樹脂シート形成工程と、非導電
性基板上に電極部を配設し下部電極基板を形成する下部
電極形成工程と、前記樹脂シートと前記下部電極基板を
接合する接合工程とを備えた通電方式のインクジェット
プリンターヘッドの製造方法であって、前記樹脂シート
形成工程が、樹脂シートに接合樹脂を塗布する接合樹脂
塗布工程と、樹脂シートに前記インク流路及びインク室
への接合樹脂の滲み出し防止用の段差を形成する段差加
工工程と、樹脂シートにインク流路、インク室及びノズ
ル孔を加工する樹脂シート加工工程とを備えていること
を特徴とするインクジェットプリンターヘッドの製造方
法。
2. A resin sheet forming step of forming a resin sheet having an ink flow path, an ink chamber and a nozzle hole, and a lower electrode forming step of disposing an electrode portion on a non-conductive substrate to form a lower electrode substrate. A method of manufacturing an energization type inkjet printer head, comprising: a bonding step of bonding the resin sheet and the lower electrode substrate, wherein the resin sheet forming step applies a bonding resin to the resin sheet. And a step processing step of forming a step on the resin sheet for preventing the seepage of the bonding resin into the ink flow path and the ink chamber, and a resin sheet processing step of processing the ink flow path, the ink chamber and the nozzle hole on the resin sheet And a method for manufacturing an inkjet printer head.
【請求項3】前記樹脂シートへの段差加工工程におい
て、インク流路両側及びインク室周囲に片側幅1.0μ
m〜2.0μm、樹脂シートに予め塗布された接合樹脂
層に加えて樹脂シートに深さ0.5μm〜2.0μmの
段差を形成した後、インク流路、インク室及びノズル孔
を加工し、その後接合すること特徴とする請求項2に記
載のインクジェットプリンターヘッドの製造方法。
3. In the step of processing a step on the resin sheet, one side width of 1.0 μ is provided on both sides of the ink flow path and around the ink chamber.
m to 2.0 μm, a step having a depth of 0.5 μm to 2.0 μm is formed on the resin sheet in addition to the bonding resin layer previously applied to the resin sheet, and then the ink flow path, the ink chamber and the nozzle hole are processed. The method for manufacturing an inkjet printer head according to claim 2, wherein the bonding is performed thereafter.
【請求項4】前記樹脂シートへの段差加工工程におい
て、樹脂シートに予め塗布された接合樹脂層をインク流
路両側及びインク室周囲に片側幅1.5μm〜3.5μ
mの領域で除去し段差を形成した後、インク流路、イン
ク室及びノズル孔を加工し、その後接合すること特徴と
する請求項2に記載のインクジェットプリンターヘッド
の製造方法。
4. A step of forming a step on the resin sheet, wherein a joining resin layer previously applied to the resin sheet is formed on both sides of the ink flow path and around the ink chamber to have a width of 1.5 μm to 3.5 μm on one side.
The method for manufacturing an ink jet printer head according to claim 2, wherein after the ink is removed in the region m to form a step, the ink flow path, the ink chamber, and the nozzle hole are processed and then bonded.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8246154B2 (en) 2008-02-14 2012-08-21 Seiko Epson Corporation Liquid injecting head, method of manufacturing liquid injecting head, and liquid injecting apparatus

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