JPH11138817A - Liquid-jet head and its manufacture - Google Patents

Liquid-jet head and its manufacture

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JPH11138817A
JPH11138817A JP31227597A JP31227597A JPH11138817A JP H11138817 A JPH11138817 A JP H11138817A JP 31227597 A JP31227597 A JP 31227597A JP 31227597 A JP31227597 A JP 31227597A JP H11138817 A JPH11138817 A JP H11138817A
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resin layer
ink
forming
base
pattern
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Kanki Sato
環樹 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lessen generation of dust and improve reliability by forming a through hole at a coat resin layer to remove a resin layer to be larger by a specific value than a base in a liquid-jet head formed with the dissoluble resin layer totally removed. SOLUTION: Ink discharge energy-generating elements 1 are arranged on a substrate 2 of a liquid-jet recording head. A pattern 3 to be an ink flow passage and a pattern 4 to be a base are formed of a dissoluble resin on the substrate. A coat resin layer 5 is formed on the resin layers 3, 4, where ink discharge openings 6 are formed. A hole 8 is formed to be larger by 5 μm or more or smaller by 5 μm or more than the base. The substrate 2 is chemically etched, whereby an ink feed opening 7 is formed. The resin layers 3, 4 are dissolved out of the ink discharge openings 6, ink feed opening 7 and through holes 8. The ink flow passage and a foam chamber are thus formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液体噴射(以下、
「インクジェット」という)記録方式に用いる記録液
(インク)小滴を発生するためのインクジェット記録ヘ
ッド、およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to an ink jet recording head for generating a recording liquid (ink) droplet used in a recording method (referred to as “ink jet”), and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録方式は、記録時にお
ける騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいという
点、また高速記録が可能であり、しかもいわゆる普通紙
に定着可能で、特別な処理を必要とせずに記録が行える
という点で、ここ数年急速に普及しつつある。
2. Description of the Related Art The ink jet recording system has a problem that noise generation at the time of recording is extremely small to a negligible level, is capable of high-speed recording, can be fixed on so-called plain paper, and requires special processing. In recent years, it has become very popular in that it can be used for recording without the need.

【0003】インクジェット記録ヘッドの中で、インク
吐出エネルギー発生素子が形成された基体に対して、垂
直方向にインク液滴が吐出するものを「サイドシュータ
型記録ヘッド」と称し、本発明は、この種のサイドシュ
ータ型記録ヘッドの構造に関するものである。
[0003] Among the ink jet recording heads, those in which ink droplets are ejected in a vertical direction to a substrate on which an ink ejection energy generating element is formed are referred to as "side shooter type recording heads". The present invention relates to a type of side shooter type recording head.

【0004】特開平4−10940号公報、特開平4−
10941号公報、特開平4−10942号公報に記載
のインクジェット記録ヘッド(図5)は、発熱抵抗体を
加熱することにより生成した気泡を外気と連通させるこ
とにより、インク液滴を吐出させることを特徴とする。
これらの記録ヘッドにおいては、従来のサイドシュータ
型ヘッドの製造方法(例えば特開昭62−234941
号明細書)では困難であったインク吐出エネルギー発生
素子とオリフィス間の距離を短くすることおよび小液滴
記録を容易に達成することができ、近年の高精細記録へ
の要求に答えることが可能である。これらの発明によっ
て製造されたインクジェット記録ヘッドでは、図9
(a)〜(d)に示すように、溶解可能な樹脂層3をイ
ンク流路となるパターンに形成した基板上に、オリフィ
スプレートとなる被覆樹脂層5’をスピンコートなどに
より塗布するため、溶解可能な樹脂層3の段差パターン
に沿って形成されてしまい、オリフィスプレートの膜厚
に厚い部分と薄い部分とのばらつきが生じる。このよう
な構造からなる記録ヘッドを使用した場合には、オリフ
ィスプレートの膜厚の薄い部分での信頼性が悪くなり記
録ヘッドの寿命を低下させる。更に、インク吐出エネル
ギー発生のための発熱抵抗体1とオリフィス面との距離
によってインクの吐出量が決定されるので高精細記録の
有力な手段の一つである小液滴記録を安定的に行うこと
は、非常に困難となる。
[0004] JP-A-4-10940, JP-A-4-10940
The ink jet recording head (FIG. 5) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10941 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-10942 can discharge ink droplets by communicating bubbles generated by heating a heating resistor with the outside air. Features.
In these recording heads, a method of manufacturing a conventional side shooter type head (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-233491).
It is possible to shorten the distance between the ink ejection energy generating element and the orifice and easily achieve small droplet recording, which has been difficult in the present specification, and can respond to the recent demand for high-definition recording. It is. In the ink jet recording head manufactured according to these inventions, FIG.
As shown in (a) to (d), a coating resin layer 5 ′ serving as an orifice plate is applied by spin coating or the like on a substrate on which a soluble resin layer 3 is formed in a pattern serving as an ink flow path. The orifice plate is formed along the step pattern of the dissolvable resin layer 3, and the thickness of the orifice plate varies between a thick portion and a thin portion. When a recording head having such a structure is used, the reliability of the thin portion of the orifice plate is deteriorated, and the life of the recording head is shortened. Further, since the ink ejection amount is determined by the distance between the heating resistor 1 for generating ink ejection energy and the orifice surface, small droplet recording, which is one of the effective means for high-definition recording, is stably performed. That becomes very difficult.

【0005】前記問題点を解決する手段として、本出願
人は、オリフィスプレートを平坦に形成する目的で、溶
解可能な樹脂層で、インク流路パターンの外周部に土台
となるパターンを形成する手法を考案し、先に特許出願
した。この発明では図5(c)に示すように、溶解可能
な樹脂層で形成する土台パターン4と、この土台部4を
除去するための貫通口パターン8を同一寸法幅に形成し
ていた。しかしながら図5(c)のV部、図5(d)の
VI部の模式拡大図である図6(a),(b)および図7
(a),(b)に示すように、溶解可能な樹脂層で形成
する土台4と、オリフィスプレートを形成する被覆樹脂
層5とのパターニング精度にずれが生じた際に、微小突
起部10ができる。この微小突起部は、土台部4の除去
を含む、インクジェット記録ヘッドが完成するまでの全
ての工程、およびインクジェット記録ヘッドとしての使
用を繰り返している期間中に、クラックによってゴミ発
生の原因となる。ここでいう「パターニング精度」と
は、パターン形成幅のばらつきや、パターン形成時の位
置合わせ精度などを含むものである。インクジェット記
録ヘッド内にゴミが発生した場合には、ゴミはインク液
の流れとともに移動し、インク流路内、またはインク吐
出口部に詰まり、インク液滴が記録紙上によれて飛ぶこ
とによる印字ムラや、インク液滴が全く飛ばない不吐出
に至る。
As a means for solving the above-mentioned problems, the present applicant has proposed a method of forming a base pattern on the outer periphery of an ink flow path pattern with a dissolvable resin layer in order to form an orifice plate flat. And applied for a patent earlier. In the present invention, as shown in FIG. 5C, a base pattern 4 formed of a dissolvable resin layer and a through-hole pattern 8 for removing the base part 4 are formed to have the same size and width. However, the V portion in FIG. 5C and the V portion in FIG.
6 (a), 6 (b) and 7 which are schematic enlarged views of the VI section.
As shown in (a) and (b), when there is a deviation in the patterning accuracy between the base 4 formed of a dissolvable resin layer and the coating resin layer 5 forming an orifice plate, the minute projections 10 are formed. it can. The minute protrusions cause dust due to cracks during all processes including the removal of the base portion 4 until the ink jet recording head is completed, and during the period of repeated use as the ink jet recording head. The term “patterning accuracy” as used herein includes variations in pattern formation width, positioning accuracy during pattern formation, and the like. When dust is generated in the ink jet recording head, the dust moves with the flow of the ink liquid, clogs in the ink flow path or the ink discharge port, and print unevenness due to ink droplets flying on the recording paper. Also, non-ejection in which ink droplets do not fly at all.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の諸点に
鑑み先願の改良のために成されたものであって、ゴミの
発生が少なく、信頼性の高い、サイドシューター型イン
クジェット記録ヘッドおよびその製造方法を提供するこ
とを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to improve the prior application in view of the above-described problems, and has a high reliability, a side shooter type ink jet recording head with less generation of dust. It is intended to provide a manufacturing method thereof.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は次のようである。 1.発熱体を有する基板面に対して垂直方向にインク液
滴が吐出される液体噴射記録ヘッドにおいて、前記基板
上に、溶解可能な樹脂層よりなるインク流路用のパター
ンと共に、前記流路用パターン上に形成されるオリフィ
スプレートとなる被覆樹脂層を平坦にするための土台と
なる前記溶解可能な樹脂層のパターンを形成し、前記イ
ンク流路用パターンおよび土台となるパターン上に平坦
な樹脂層を形成した後に、前記両パターンを構成した溶
解可能な樹脂層をすべて除去してなる液体噴射ヘッドで
あって、土台となった前記溶解可能な樹脂層を除去する
ための前記被覆樹脂層に設けられた貫通口が、前記土台
の大きさよりも5μm以上大きいか、または5μm以上
小さく形成されていることを特徴とする液体噴射記録ヘ
ッド。
The present invention to achieve the above object is as follows. 1. In a liquid jet recording head in which ink droplets are ejected in a direction perpendicular to a substrate surface having a heating element, the flow path pattern is formed on the substrate together with an ink flow path pattern made of a soluble resin layer. Forming a pattern of the dissolvable resin layer serving as a base for flattening a coating resin layer serving as an orifice plate formed thereon, and forming a flat resin layer on the ink flow path pattern and the base pattern After forming, the liquid ejecting head obtained by removing all the dissolvable resin layers constituting the both patterns, provided on the coating resin layer for removing the dissolvable resin layer that became the base A liquid jet recording head, wherein the through hole is formed to be larger than or smaller than the base by 5 μm or more.

【0008】2.下記工程 (1)発熱抵抗体が形成された基板上に、インク流路と
なる溶解可能な樹脂層のパターンと、その樹脂層上にオ
リフィスプレートとなる被覆樹脂を平坦に形成するため
の土台となる前記溶解可能な樹脂層のパターンとを形成
する工程、(2)前記2つの溶解可能な樹脂層のパター
ン上に、平坦な被覆樹脂層を形成する工程、(3)前記
被覆樹脂層に、インク吐出口を形成する工程、(4)前
記被覆樹脂層に、土台となった溶解可能な樹脂層を除去
するための、土台より充分大きいか、またはかなり小さ
い貫通口を形成する工程、(5)前記基板にインク供給
口を形成する工程、および(6)前記溶解可能な樹脂層
を溶解除去する工程を少くとも含むことを特徴とする上
記1に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
[0008] 2. The following steps (1) A pattern of a dissolvable resin layer serving as an ink flow path on a substrate on which a heating resistor is formed, and a base for forming a coating resin serving as an orifice plate on the resin layer flat. (2) forming a flat coating resin layer on the two soluble resin layer patterns, and (3) forming a flat coating resin layer on the two dissolvable resin layer patterns. A step of forming an ink discharge port, (4) a step of forming a through hole in the coating resin layer, which is sufficiently larger or considerably smaller than the base, for removing the dissolvable resin layer serving as the base, (5) 2. The method for manufacturing a liquid jet head according to the above item 1, comprising at least a step of forming an ink supply port in the substrate, and (6) a step of dissolving and removing the soluble resin layer.

【0009】3.工程(3)および(4)を同時に行う
ことを特徴とする上記2に記載の製造方法。
3. 3. The method according to the above item 2, wherein the steps (3) and (4) are performed simultaneously.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係る実施態様例を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0011】図1(a)〜(d)および図3(a)〜
(d)は、本発明による液体噴射記録ヘッドの基本的な
製造工程を示すための模式的断面図である。
FIG. 1A to FIG. 3D and FIG.
(D) is a schematic sectional view showing a basic manufacturing process of the liquid jet recording head according to the present invention.

【0012】図1および図3の(a)に示される基板2
上に発熱抵抗体(電気熱変換素子)等のインク吐出エネ
ルギー発生素子1を所望の個数配置する。次いでインク
吐出エネルギー発生素子1を含む基板2上に、溶解可能
な樹脂層でインク流路となるパターン3、および土台と
なるパターン4を形成する。溶解可能な樹脂層は、例え
ばドライフィルムのラミネート、レジストのスピンコー
ト等による塗布の後、例えば紫外線、Deep−UV光
による露光・現像などによりパターン形成すればよい。
The substrate 2 shown in FIG. 1 and FIG.
A desired number of ink ejection energy generating elements 1 such as heating resistors (electrothermal conversion elements) are arranged thereon. Next, a pattern 3 serving as an ink flow path and a pattern 4 serving as a base are formed of a dissolvable resin layer on the substrate 2 including the ink ejection energy generating element 1. The dissolvable resin layer may be formed into a pattern by, for example, laminating a dry film, applying a resist by spin coating, or the like, and then exposing / developing with, for example, ultraviolet light or Deep-UV light.

【0013】具体的な例としては、ポリメチルイソプロ
ペニルケトン(東京応化工業(株)社製ODUR−10
10)をスピンコートにより塗布、乾燥した後、Dee
p−UV光により露光、現像することによりパターン形
成する。
Specific examples include polymethyl isopropenyl ketone (ODUR-10 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).
10) is applied by spin coating and dried, and then
A pattern is formed by exposing and developing with p-UV light.

【0014】次に前記溶解可能な樹脂層3および4上に
図1および図3の(b)に示すように被覆樹脂層5をス
ピンコート等により形成する。この際、被覆樹脂層5
は、溶解可能な樹脂層からなる土台部4が形成されてい
ることにより、インク流路部3の上面は平坦に形成可能
である。さらにこの被覆樹脂層5にインク吐出口6を形
成する(図1および図3の(c))。前記溶解可能な樹
脂層からなる土台部4を除去するための貫通口パターン
8も同時または異時に同じ手法により形成する。ここで
前記貫通口パターン8の大きさは前記溶解可能な樹脂層
からなる土台部4のパターンよりも充分大きく(図1)
またはかなり小さく(図3)形成することにより、前記
貫通口8のパターニング精度にかなりのずれが生じて
も、ゴミの原因となり得る前述の図6、7に示した微小
突起部10は発生しない。ここに、“充分大きく”およ
び“かなり小さく”とは、前記貫通口8のパターンを土
台部と同等にしたときにおこりうる樹脂層溶解除去後の
貫通口内壁の微小突起をさけるのに充分な程度の大きさ
をいい、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μ
m以上“大きく”および“小さく”なっていればよい。
インク吐出口6および貫通口8の形成は、例えば紫外
線、Deep−UV光などの露光により、形成可能であ
る。より具体的には、ネガ型レジストをスピンコートに
より塗布、乾燥後、紫外線によりパターン露光、現像す
ることで形成する。
Next, as shown in FIGS. 1 and 3B, a coating resin layer 5 is formed on the dissolvable resin layers 3 and 4 by spin coating or the like. At this time, the coating resin layer 5
Since the base 4 made of a soluble resin layer is formed, the upper surface of the ink flow path 3 can be formed flat. Further, an ink discharge port 6 is formed in the coating resin layer 5 (FIG. 1 and FIG. 3C). The through-hole pattern 8 for removing the base 4 made of the dissolvable resin layer is formed simultaneously or at the same time by the same method. Here, the size of the through hole pattern 8 is sufficiently larger than the pattern of the base portion 4 made of the soluble resin layer (FIG. 1).
Or, by forming the through hole 8 very small (FIG. 3), even if the patterning accuracy of the through-hole 8 is considerably shifted, the minute protrusions 10 shown in FIGS. Here, “sufficiently large” and “substantially small” mean that the protrusions on the inner wall of the through hole after dissolving and removing the resin layer, which may occur when the pattern of the through hole 8 is made equal to the base portion, are avoided. Size, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm
It is only necessary that “large” and “small” be at least m.
The ink ejection port 6 and the through-hole 8 can be formed, for example, by exposure to ultraviolet light, Deep-UV light, or the like. More specifically, it is formed by applying a negative resist by spin coating, drying, pattern exposure with ultraviolet rays, and developing.

【0015】次に基板2にインク供給口7を設ける。こ
のインク供給口7は、基板を化学的にエッチングするこ
とにより形成する。例えば基板2としてSi基板を用
い、KOH、NaOH、TMAHなどの強アルカリ溶液
による異方性エッチングにより形成する(図1,3の
(d))。より具体的な例としては、結晶方位が<11
0>のSi基板上に形成した熱酸化膜をパターニング
し、このSi基板を80℃に加熱温調したTMAH22
%溶液で十数時間エッチングすることにより、インク供
給口7を形成する。
Next, an ink supply port 7 is provided in the substrate 2. The ink supply port 7 is formed by chemically etching the substrate. For example, an Si substrate is used as the substrate 2, and the substrate 2 is formed by anisotropic etching using a strong alkaline solution such as KOH, NaOH, or TMAH ((d) in FIGS. 1 and 3). As a more specific example, the crystal orientation is <11
TMAH22 in which the thermal oxide film formed on the Si substrate of No. 0> was patterned and the Si substrate was heated to 80 ° C.
The ink supply port 7 is formed by etching with a 10% solution for about ten hours.

【0016】インク供給口の形成はインク流路パターン
および土台部となるパターンの形成(図1,3の
(a))、またはインク吐出口の形成(図1,3の
(c))前に行うことも可能である。
The ink supply port is formed before the formation of the ink flow path pattern and the pattern serving as the base (FIG. 1, (a)) or the formation of the ink discharge port (FIG. 1, (c)). It is also possible to do.

【0017】続いて図1,3の(d)に示すように、溶
解可能な樹脂層3および4を、インク吐出口6、インク
供給口7および樹脂層除去のための貫通口8から溶出さ
せることにより、インク流路および発泡室が形成され
る。溶解可能な樹脂層3および4の除去の方法は、De
ep−UV光による全面露光を行った後、現像、乾燥を
行えばよく、必要があれば現像の際、超音波浸漬すれば
十分である。
Subsequently, as shown in FIG. 1D, the dissolvable resin layers 3 and 4 are eluted from the ink discharge port 6, the ink supply port 7, and the through-hole 8 for removing the resin layer. Thereby, an ink flow path and a foaming chamber are formed. The method of removing the soluble resin layers 3 and 4 is De
After performing the entire surface exposure with the ep-UV light, development and drying may be performed, and if necessary, ultrasonic immersion during the development may be sufficient.

【0018】ここで溶解可能な樹脂層除去のために貫通
口8を設けず、土台部4を除去せずに残す場合も考えら
れるが、この場合、前述のODUR−1010は熱変形
温度が110℃であるため、これ以降の硬化工程中など
でのこの温度を超える加熱によりオリフィスプレート部
を変形、破損する可能性が高い。したがって、本構成に
おける溶解可能な樹脂層よりなる土台部の除去工程は必
須である。
Here, it is conceivable to leave the base portion 4 without removing the through hole 8 in order to remove the soluble resin layer. In this case, the above-mentioned ODUR-1010 has a heat deformation temperature of 110. ° C, the orifice plate is likely to be deformed or damaged by heating exceeding this temperature during a subsequent curing step or the like. Therefore, the step of removing the base portion composed of the soluble resin layer in the present configuration is essential.

【0019】以上の工程によりノズル部が作製された基
板2を、ダイシングソーなどにより分離切断、チップ化
し、そして発熱抵抗体1を駆動するための電気的接合
(図示せず)を行った後、インク供給のためのチップタ
ンク部材を接続して、インクジェット記録ヘッドが完成
する。
The substrate 2 on which the nozzle portion has been formed by the above steps is separated and cut by a dicing saw or the like, formed into chips, and subjected to electrical bonding (not shown) for driving the heating resistor 1. The ink jet recording head is completed by connecting the chip tank members for supplying the ink.

【0020】このような本発明に係る構造により、ゴミ
の発生による印字品位の低下が極めて少なく、信頼性の
高い、小液滴記録が安定的に可能なインクジェット記録
ヘッドを提供することが可能となる。
With such a structure according to the present invention, it is possible to provide an ink jet recording head which has very little deterioration in print quality due to generation of dust, has high reliability, and can stably perform small droplet recording. Become.

【0021】本発明はインクジェット記録ヘッドの中で
もバブルジェット方式の記録ヘッドに適用すると優れた
効果をもたらし、特に先に引用した特開平4−1094
0号公報、特開平4−10941号公報、特開平4−1
0942号公報に記載の方法の記録ヘッドに最適であ
る。これら各公報は、インク吐出エネルギー発生素子
(電気熱変換素子)に、記録情報に対応した駆動信号を
印加し、電気熱変換素子にインクの核沸騰を越える急激
な温度上昇を与える熱エネルギーを発生させ、インク内
に気泡を形成させ、この気泡を外気と連通させてインク
液滴を吐出させるものである。これらの方法では、小イ
ンク液滴(50pl以下)の吐出が可能であり、且つヒ
ータ前方のインク液を吐出させるため、インク液滴の体
積や速度が温度の影響を受けず安定化し、高品位な画像
を得ることができる。
The present invention has an excellent effect when applied to a bubble jet type recording head among ink jet recording heads.
0, JP-A-4-10941, JP-A-4-1
It is most suitable for the recording head of the method described in Japanese Patent No. 0942. In each of these publications, a drive signal corresponding to recording information is applied to an ink ejection energy generation element (electrothermal conversion element) to generate thermal energy that gives the electrothermal conversion element a sharp temperature rise exceeding the nucleate boiling of ink. Then, bubbles are formed in the ink, and the bubbles are communicated with the outside air to discharge ink droplets. In these methods, small ink droplets (50 pl or less) can be ejected, and the ink liquid in front of the heater is ejected. Therefore, the volume and speed of the ink droplets are stabilized without being affected by temperature, and high quality is achieved. Image can be obtained.

【0022】本発明は、記録紙の全幅にわたり同時に記
録ができるフルラインタイプの記録ヘッドとして、さら
には記録ヘッドを一体的に、あるいは複数個組み合わせ
たカラー記録ヘッドにも有効である。
The present invention is effective as a full-line type recording head capable of simultaneously recording over the entire width of the recording paper, and is also effective for a color recording head in which recording heads are integrated or a plurality of recording heads are combined.

【0023】[0023]

【実施例】以下に本発明を実施例によってさらに説明す
るが、これら実施例は本発明を限定するものではない。
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but these examples do not limit the present invention.

【0024】実施例1 実施例1においては、図2および図8(a),(b)に
示す構成のインクジェット記録ヘッドを、前述の図1
(a)〜(d)に示した手順に従って作製した。この
時、図8(b)のA−A’断面を示したものが図2であ
る。なお、図2の土台部4のYは100μm幅、貫通口
8のXは150μm幅で形成した。作製したインクジェ
ット記録ヘッドにより、純水/ジエチレングリコール/
イソプロピルアルコール酢酸リチウム/黒色染料フード
ブラック2=79.4/15/3/0.1/2.5から
なるインク液を用いて、吐出周波数f=15kHzで印
字記録を行ったところ、非常に高品位な印字が得られ
た。
Embodiment 1 In Embodiment 1, the ink jet recording head having the structure shown in FIG. 2 and FIGS.
It was prepared according to the procedures shown in (a) to (d). At this time, FIG. 2 shows an AA ′ cross section of FIG. 8B. In addition, Y of the base part 4 in FIG. 2 was formed with a width of 100 μm, and X of the through hole 8 was formed with a width of 150 μm. Pure water / diethylene glycol /
When printing was performed at an ejection frequency f = 15 kHz using an ink liquid consisting of lithium isopropyl alcohol / lithium acetate / black dye food black 2 = 79.4 / 15/3 / 0.1 / 2.5, it was very high. High quality printing was obtained.

【0025】さらにこの記録ヘッドを長期間にわたって
使用した場合を想定して、60℃のインク雰囲気中に3
ヶ月間保存試験を行った後の記録ヘッドを用いf=15
kHzで印字記録を行った結果、吐出特性に対する悪影
響は全く見られず、良好な印字記録を得ることができ
た。
Further, assuming that this recording head is used for a long period of time, the recording head is stored at 60 ° C. in an ink atmosphere.
Using a recording head after performing a storage test for one month, f = 15
As a result of printing at kHz, no adverse effect on the ejection characteristics was observed at all, and good printing was obtained.

【0026】一方、従来例に示したインクジェット記録
ヘッドにより同様のインク液を用いてf=15kHzで
印字記録を行ったところ、記録媒体に対してインク液が
まっすぐ飛ばずにヨレによるスジや、設計値通りのイン
ク吐出量が飛翔しないことによるカスレが一部のノズル
で発生し、低品位な印字記録となった。
On the other hand, when printing was carried out at f = 15 kHz using the same ink liquid by the ink jet recording head shown in the conventional example, the ink liquid did not fly straight on the recording medium, and a streak due to a twist or a design Blurring was caused in some of the nozzles due to the fact that the ink ejection amount did not fly according to the value, resulting in low-quality print recording.

【0027】実施例2 実施例2においては、図4および図8(a),(b)に
示す構成のインクジェット記録ヘッドを、前述の図3
(a)〜(d)に示した手順に従って作製した。この
時、図8(b)のA−A’断面を示したものが図4であ
る。なお、図4の土台部4のYは120μm幅、貫通口
8のXは70μm幅で形成した。作製したインクジェッ
ト記録ヘッドにより、純水/ジエチレングリコール/イ
ソプロピルアルコール酢酸リチウム/黒色染料フードブ
ラック2=79.4/15/3/0.1/2.5からな
るインク液を用いて、吐出周波数f=15kHzで印字
記録を行ったところ、非常に高品位な印字が得られた。
さらにこの記録ヘッドを長期間にわたって使用した場合
を想定して、60℃のインク中に3ヶ月間保存試験を行
った後の記録ヘッドを用いf=15kHzで印字記録を
行った結果、吐出特性に対する悪影響は全く見られず、
良好な印字記録を得ることができた。
Embodiment 2 In Embodiment 2, an ink jet recording head having the structure shown in FIGS. 4 and 8A and 8B is used in the ink jet recording head shown in FIG.
It was prepared according to the procedures shown in (a) to (d). At this time, FIG. 4 shows a cross section taken along the line AA ′ of FIG. 8B. In addition, Y of the base part 4 of FIG. Using the ink liquid composed of pure water / diethylene glycol / lithium isopropyl alcohol acetate / black dye food black 2 = 79.4 / 15/3 / 0.1 / 2.5, the ejection frequency f = When printing was performed at 15 kHz, very high quality printing was obtained.
Further, assuming that the recording head was used for a long period of time, as a result of performing print recording at f = 15 kHz using the recording head after performing a storage test in the ink at 60 ° C. for 3 months, it was found that the ejection characteristics No adverse effects were seen,
A good print record was obtained.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような効果を挙げることができる。即ち、ゴミの
発生による印字品位の低下が極めて少なく、信頼性の高
い、小液滴記録が安定的に可能なインクジェット記録ヘ
ッドを提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
The following effects can be obtained. That is, it is possible to provide a highly reliable ink jet recording head capable of stably recording small droplets with extremely little deterioration in print quality due to generation of dust.

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

【図1】本発明の液体噴射記録ヘッドの基本的な製造工
程の一例を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a basic manufacturing process of a liquid jet recording head of the present invention.

【図2】図1に示す本発明の液体噴射記録ヘッドの特徴
部分を説明する模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view illustrating a characteristic portion of the liquid jet recording head of the present invention shown in FIG.

【図3】本発明の液体噴射記録ヘッドの基本的な製造工
程の他の例を示す模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing another example of the basic manufacturing process of the liquid jet recording head of the present invention.

【図4】図3に示す本発明の液体噴射記録ヘッドの特徴
部分を説明する模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view illustrating a characteristic portion of the liquid jet recording head of the present invention shown in FIG.

【図5】従来の液体噴射記録ヘッドの製造工程の一例を
示す模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a manufacturing process of a conventional liquid jet recording head.

【図6】図5に示す従来の液体噴射記録ヘッドの問題点
の一例を説明する模式的断面図である。
6 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a problem of the conventional liquid jet recording head shown in FIG.

【図7】図5に示す従来の液体噴射記録ヘッドの問題点
の他の例を説明する模式的断面図である。
7 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the problem of the conventional liquid jet recording head shown in FIG.

【図8】本発明の液体噴射記録ヘッドの基本的な態様を
示す模式的平面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view showing a basic mode of the liquid jet recording head of the present invention.

【図9】従来の液体噴射記録ヘッドの製造工程の他の例
を示す模式的断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing another example of the manufacturing process of the conventional liquid jet recording head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インク吐出エネルギー発生素子 2 基板 3 溶解可能な樹脂層(インク流路部) 4 溶解可能な樹脂層(土台部) 5,5’ 被覆樹脂層(オリフィスプレート) 6 インク吐出口 7 インク供給口 8 溶解可能な樹脂層除去のための貫通口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink discharge energy generating element 2 Substrate 3 Soluble resin layer (ink flow path part) 4 Soluble resin layer (base part) 5, 5 'Coating resin layer (orifice plate) 6 Ink discharge port 7 Ink supply port 8 Through hole for removal of soluble resin layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発熱体を有する基板面に対して垂直方向
にインク液滴が吐出される液体噴射記録ヘッドにおい
て、前記基板上に、溶解可能な樹脂層よりなるインク流
路用のパターンと共に、前記流路用パターン上に形成さ
れるオリフィスプレートとなる被覆樹脂層を平坦にする
ための土台となる前記溶解可能な樹脂層のパターンを形
成し、前記インク流路用パターンおよび土台となるパタ
ーン上に平坦な樹脂層を形成した後に、前記両パターン
を構成した溶解可能な樹脂層をすべて除去してなる液体
噴射ヘッドであって、土台となった前記溶解可能な樹脂
層を除去するための前記被覆樹脂層に設けられた貫通口
が、前記土台の大きさよりも5μm以上大きく形成され
ていることを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
1. A liquid jet recording head in which ink droplets are ejected in a direction perpendicular to a surface of a substrate having a heating element, wherein a pattern for an ink flow path formed of a dissolvable resin layer is formed on the substrate. Forming a pattern of the dissolvable resin layer which becomes a base for flattening a coating resin layer which becomes an orifice plate formed on the flow path pattern, and forming the ink flow path pattern and a pattern which becomes a base. After forming a flat resin layer on the liquid ejecting head formed by removing all the soluble resin layer constituting the two patterns, the liquid ejecting head for removing the soluble resin layer that became the base A liquid jet recording head, wherein a through hole provided in the coating resin layer is formed to be 5 μm or more larger than the size of the base.
【請求項2】 発熱体を有する基板面に対して垂直方向
にインク液滴が吐出される液体噴射記録ヘッドにおい
て、前記基板上に、溶解可能な樹脂層よりなるインク流
路用のパターンと共に、前記流路用パターン上に形成さ
れオリフィスプレートとなる被覆樹脂層を平坦にするた
めの土台となる前記溶解可能な樹脂層のパターンを形成
し、前記インク流路用パターンおよび土台となるパター
ン上に平坦な樹脂層を形成した後に、前記両パターンを
構成した溶解可能な樹脂層をすべて除去してなる液体噴
射ヘッドであって、土台となった前記溶解可能な樹脂層
を除去するための前記被覆樹脂層に設けられた貫通口
が、前記土台の大きさよりも5μm以上小さく形成され
ていることを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
2. A liquid jet recording head in which ink droplets are ejected in a direction perpendicular to a surface of a substrate having a heating element, the ink jet recording head including a pattern for an ink flow path made of a soluble resin layer on the substrate. Forming a pattern of the dissolvable resin layer serving as a base for flattening a coating resin layer serving as an orifice plate formed on the flow path pattern, and forming a pattern on the ink flow path pattern and a base serving as a base. A liquid ejecting head formed by forming a flat resin layer and then removing all dissolvable resin layers constituting the two patterns, wherein the coating for removing the dissolvable resin layer serving as a base is provided. A liquid jet recording head, wherein a through hole provided in the resin layer is formed to be smaller than the size of the base by 5 μm or more.
【請求項3】 下記工程 (1)発熱抵抗体が形成された基板上に、インク流路と
なる溶解可能な樹脂層のパターンと、その樹脂層上にオ
リフィスプレートとなる被覆樹脂を平坦に形成するため
の土台となる前記溶解可能な樹脂層のパターンとを形成
する工程、(2)前記2つの溶解可能な樹脂層のパター
ン上に、平坦な被覆樹脂層を形成する工程、(3)前記
被覆樹脂層に、インク吐出口を形成する工程、(4)前
記被覆樹脂層に、土台となった溶解可能な樹脂層を除去
するための、土台より充分大きい貫通口を形成する工
程、(5)前記基板にインク供給口を形成する工程、お
よび(6)前記溶解可能な樹脂層を溶解除去する工程を
少くとも含むことを特徴とする請求項1に記載の液体噴
射ヘッドの製造方法。
3. The following steps (1) A pattern of a dissolvable resin layer serving as an ink flow path and a coating resin serving as an orifice plate are formed flat on the substrate on which the heating resistor is formed. (2) forming a flat covering resin layer on the two dissolvable resin layer patterns, and (3) forming the flat covering resin layer on the two dissolvable resin layer patterns. (4) a step of forming an ink discharge port in the coating resin layer, and (4) a step of forming a through hole sufficiently larger than the base for removing the dissolvable resin layer serving as the base in the coating resin layer; 2. The method according to claim 1, further comprising: (a) forming an ink supply port in the substrate; and (6) dissolving and removing the soluble resin layer.
【請求項4】 下記工程 (1)発熱抵抗体が形成された基板上に、インク流路と
なる溶解可能な樹脂層のパターンと、その樹脂層上にオ
リフィスプレートとなる被覆樹脂を平坦に形成するため
の土台となる前記溶解可能な樹脂層のパターンとを形成
する工程、(2)前記2つの溶解可能な樹脂層のパター
ン上に、平坦な被覆樹脂層を形成する工程、(3)前記
被覆樹脂層に、インク吐出口を形成する工程、(4)前
記被覆樹脂層に、土台となった溶解可能な樹脂層を除去
するための、土台よりかなり小さい貫通口を形成する工
程、(5)前記基板にインク供給口を形成する工程、お
よび(6)前記溶解可能な樹脂層を溶解除去する工程を
少くとも含むことを特徴とする請求項2に記載の液体噴
射ヘッドの製造方法。
4. The following step (1): A pattern of a dissolvable resin layer serving as an ink flow path and a coating resin serving as an orifice plate are formed flat on the substrate on which the heating resistor is formed. (2) forming a flat covering resin layer on the two dissolvable resin layer patterns, and (3) forming the flat covering resin layer on the two dissolvable resin layer patterns. (4) a step of forming an ink discharge port in the coating resin layer, (4) a step of forming, in the coating resin layer, a through hole considerably smaller than the base for removing the dissolvable resin layer serving as the base; 3. The method according to claim 2, further comprising: (a) forming an ink supply port in the substrate; and (6) dissolving and removing the soluble resin layer.
【請求項5】 工程(3)および(4)を同時に行うこ
とを特徴とする請求項3または4に記載の製造方法。
5. The method according to claim 3, wherein steps (3) and (4) are performed simultaneously.
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