JPH1134339A - Liquid jet recording head and manufacture thereof - Google Patents

Liquid jet recording head and manufacture thereof

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JPH1134339A
JPH1134339A JP18840097A JP18840097A JPH1134339A JP H1134339 A JPH1134339 A JP H1134339A JP 18840097 A JP18840097 A JP 18840097A JP 18840097 A JP18840097 A JP 18840097A JP H1134339 A JPH1134339 A JP H1134339A
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JP
Japan
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liquid
recording head
flow path
solid layer
jet recording
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Withdrawn
Application number
JP18840097A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Shimomura
明彦 下村
Isao Imamura
功 今村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a liquid jet recording head which can be delivered immediately upon completion by cleaning the liquid channel and the nozzle with an alkaline, acid or organic solvent or the like, before being filled with a recording liquid ink, thereby eliminating instability of initial printing/recording due to an unspecifiable cause. SOLUTION: A liquid channel forming material 4, e.g. epoxy resin, acryl resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin or the like, is laminated on a substrate 1 having a solid layer 3 while covering the solid layer 3. A desired liquid channel 5 is formed at a desired position on the substrate 1 provided with jet energy generating elements 2 thus constituting a liquid jet recording head. Furthermore, an alkali, e.g. aqueous solution of caustic soda, lithium acetate or the like, an acid, e.g. aqueous solution of hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or the like, and a solvent, e.g. DMSO, NMP, 2 pyrrolidone, ethyl Cellosolve, 3-methoxy propionic acid methyl or the like, are fed through the liquid channel 5 and the nozzle for cleaning, thus completing a recording head.

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、インクジェット記
録方式に用いる記録液小滴を発生するための液体噴射記
録ヘッドの製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method of manufacturing a liquid jet recording head for generating small droplets of a recording liquid used in an ink jet recording system.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録方式(液体噴射記録
方式)に適用される液体噴射記録ヘッドは、一般に微細
な記録液吐出口(オリフィス)、液流路及びこの液流路
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、このような液体噴射記録ヘッドを作成す
る方法として、例えば、ガラスや金属等の基板を用い、
この基板に、切削やエッチング等の加工手段によって微
細な溝を形成した後、これらの溝を形成した基板を他の
適当な板と接合して液流路の形成を行う方法が知られて
いる。
2. Description of the Related Art A liquid jet recording head applied to an ink jet recording system (liquid jet recording system) generally has a fine recording liquid discharge port (orifice), a liquid flow path, and a liquid provided in a part of the liquid flow path. A discharge energy generating unit. Conventionally, as a method of producing such a liquid jet recording head, for example, using a substrate such as glass or metal,
A method is known in which fine grooves are formed on the substrate by processing means such as cutting or etching, and then the substrate on which these grooves are formed is joined to another appropriate plate to form a liquid flow path. .

【0003】さらに、新たな製造方法として、基板上に
液流路のパターン状に固体層を設ける工程と、この固体
層が設けられた前記基板上に液流路構成材料の少なくと
も一部を設ける固定と、前記固体層を前記基板上より除
去する工程とを含む液体噴射記録ヘッドの製造方法が、
例えば特開昭61−154947号公報等に提案されて
いる。
Further, as a new manufacturing method, a step of providing a solid layer in a pattern of a liquid flow path on a substrate, and providing at least a part of a liquid flow path forming material on the substrate on which the solid layer is provided. Fixing, a method of manufacturing a liquid jet recording head including a step of removing the solid layer from the substrate,
For example, it has been proposed in JP-A-61-154947.

【0004】上記公報で示される製造方法によれば、均
一な吐出口形状を精度良く作成でき、また製造工程のほ
とんどの期間、液流路内に固体層が充填されているた
め、異物の汚染に極めて強く、歩留り良く液体噴射記録
ヘッドを製造できる。
According to the manufacturing method disclosed in the above-mentioned publication, a uniform discharge port shape can be formed with high accuracy, and the solid layer is filled in the liquid flow path during most of the manufacturing process. And a liquid jet recording head can be manufactured with high yield.

【0005】しかしながら、前記固体層を、微細な液流
路から除去する際、完全に除去しようとすると、液流路
材料へ損傷を与え、液流路材料にクラックが発生した
り、膨潤が発生したり、基板からの剥がれが発生したり
する可能性があった。従って、この種の固体層を除去す
る液体としては、液流路材料に対する影響が軽微な溶剤
が使用されている。このため、実際には液体噴射記録ヘ
ッドの製造工程では、完成後のヘッドに記録液としての
インク等を充填し、一定期間放置して、上記固体層の微
小残渣や、さまざまな工程で発生するいわゆる“汚れ”
を洗浄する必要がある場合がある。
However, when the solid layer is completely removed from the fine liquid flow path, if the liquid layer is completely removed, the liquid layer material is damaged and cracks or swelling occur in the liquid flow path material. Or peeling from the substrate may occur. Therefore, as the liquid for removing this kind of solid layer, a solvent having little effect on the liquid flow path material is used. For this reason, in the manufacturing process of the liquid jet recording head, in practice, the completed head is filled with ink or the like as a recording liquid and left for a certain period of time to generate minute residues of the solid layer and various processes. So-called "dirt"
May need to be washed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の諸点
に鑑みて成されたものであって、安価、精密であり、ま
た信頼性も高い液体噴射記録ヘッドを提供し得る新規な
液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供することを目的と
し、特に比較的長期に渡って記録液インク等を充填する
等、時間と手間がかかる流路、及びノズルの洗浄工程を
短時間に簡便に行うことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and is a novel liquid jet recording head capable of providing a liquid jet recording head which is inexpensive, precise and highly reliable. The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a recording head, and to perform a time-consuming and troublesome cleaning process of a flow path and a nozzle in a short period of time such as filling a recording liquid ink or the like for a relatively long time. It is an object.

【0007】また、記録液との相互影響が少なく、機械
的強度や耐薬品性に優れた液体噴射記録ヘッドを提供す
ることも目的としている。
Another object of the present invention is to provide a liquid jet recording head which has little interaction with a recording liquid and is excellent in mechanical strength and chemical resistance.

【0008】さらに、液流路構成材料の選択に対しての
制限を小さくし、プロセス条件の余裕を広げ、装置の制
約を軽減すること、及び安全性をも考慮した液体噴射記
録ヘッドの製造方法を提供することも本発明の目的であ
る。
Furthermore, a method for manufacturing a liquid jet recording head in which restrictions on selection of a material for forming a liquid flow path are reduced, a margin of process conditions is widened, restrictions on apparatuses are reduced, and safety is taken into consideration. It is also an object of the present invention to provide

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、下記の各項(1)〜(6)のいずれかに示す液体
噴射記録ヘッド及びその製造方法を提供することによ
り、前記目的を達成しようとするものである。
Therefore, in the present invention, the above object is achieved by providing a liquid jet recording head and a method for manufacturing the same as described in any of the following items (1) to (6). What we are trying to achieve.

【0010】(1)液流路、ノズル内に記録液体インク
を充填する前に、アルカリ,酸,有機溶剤等で前記液流
路、ノズル内を洗浄する工程を有することを特徴とする
液体噴射記録ヘッドの製造方法。
(1) A step of washing the inside of the liquid flow path and the nozzle with an alkali, an acid, an organic solvent or the like before filling the liquid flow path and the nozzle with the recording liquid ink. Manufacturing method of recording head.

【0011】(2)基板上に液流路のパターン状に感光
性材料の固体層を設ける工程と、該固体層が設けられた
前記基板上に、前記液流路構成材料の少なくとも一部を
設ける工程と、前記固体層を前記基板上より除去する工
程とを含む液体噴射記録ヘッドの製造方法において、前
記固体層を除去し、前記液流路、ノズル内に記録液体イ
ンクを充填する前に、アルカリ,酸,有機溶剤等で前記
液流路、ノズル内を洗浄する工程を有することを特徴と
する液体噴射記録ヘッドの製造方法。
(2) A step of providing a solid layer of a photosensitive material in a pattern of a liquid flow path on a substrate, and forming at least a part of the liquid flow path forming material on the substrate on which the solid layer is provided. In the method for manufacturing a liquid jet recording head including a step of providing and a step of removing the solid layer from the substrate, the method includes removing the solid layer, and filling the liquid flow path and the nozzle with the recording liquid ink. Cleaning the inside of the liquid flow path and the nozzle with an alkali, an acid, an organic solvent, or the like.

【0012】(3)前記感光性材料が、活性光線によっ
て可溶化するポジ型レジストであることを特徴とする前
項(2)に記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
(3) The method for manufacturing a liquid jet recording head according to the above (2), wherein the photosensitive material is a positive resist solubilized by actinic rays.

【0013】(4)前記液流路構成材料が、エポキシ樹
脂であることを特徴とする前項(2)に記載の液体噴射
記録ヘッドの製造方法。
(4) The method for manufacturing a liquid jet recording head according to the above item (2), wherein the liquid flow path constituting material is an epoxy resin.

【0014】(5)前記固体層がポジ型レジストであ
り、前記液流路構成材料が、エポキシ樹脂であることを
特徴とする前項(2)に記載の液体噴射記録ヘッドの製
造方法。
(5) The method for manufacturing a liquid jet recording head according to the above (2), wherein the solid layer is a positive resist and the material for forming the liquid flow path is an epoxy resin.

【0015】(6)前項(1)ないし(5)のいずれか
記載の製造方法により製造されたことを特徴とする液体
噴射記録ヘッド。
(6) A liquid jet recording head manufactured by the manufacturing method according to any one of (1) to (5).

【0016】[0016]

【作用】以上のような本発明製造方法により、前記洗浄
工程が比較的簡便で、信頼性の高い液体噴射記録ヘッド
を得ることができる。
According to the manufacturing method of the present invention as described above, it is possible to obtain a highly reliable liquid jet recording head in which the cleaning step is relatively simple.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を基本
的及び具体的な各実施例に基づき、図面を併用して詳細
に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings based on basic and specific examples.

【0018】[0018]

【実施例】図1ないし図6に、本発明の基本的な実施態
様を説明するための模式図を示し、図1ないし図6のそ
れぞれには、本発明方法に係る液体噴射記録ヘッドとそ
の製作工程手順の一例が示されている。なお、本実施例
においては、2つのオリフィスを有する液体噴射記録ヘ
ッドの態様例が示されているが、もちろんこれ以上のオ
リフィス数を有する液体噴射記録ヘッドの場合でも同様
であることはもちろんである。
1 to 6 are schematic diagrams for explaining a basic embodiment of the present invention. Each of FIGS. 1 to 6 shows a liquid jet recording head according to the method of the present invention and its liquid jet recording head. An example of a manufacturing process procedure is shown. In this embodiment, an example of a liquid jet recording head having two orifices is shown. However, it goes without saying that the same applies to a liquid jet recording head having more orifices. .

【0019】まず、本実施態様においては、例えば、図
1の固体層形成前の基板の模式的斜視図に示されるよう
な、ガラス,セラミック,プラスチックあるいは金属等
から成る基板1が用いられる。
First, in this embodiment, for example, a substrate 1 made of glass, ceramic, plastic, metal or the like is used as shown in a schematic perspective view of the substrate before the solid layer is formed in FIG.

【0020】このような基板1は、液流路構成材料の一
部として機能し、また後述の固体層及び液流路構成材料
積層時の支持体として機能し得るものであれば、その形
状,材料等、特に限定されることなく使用することがで
きる。
The substrate 1 functions as a part of the liquid flow path constituent material, and may have any shape and shape as long as it can function as a support when laminating a solid layer and a liquid flow path constituent material described later. The material can be used without any particular limitation.

【0021】これら基板1上には、電気熱変換体あるい
は圧電素子等の液体吐出エネルギー2が所望の個数配設
される(図1では2個)。このような液体吐出エネルギ
ー発生素子2によって、インク等の記録液小滴を吐出さ
せるための吐出エネルギーがインク液に与えられ、画像
記録印字が行われる。
On these substrates 1, a desired number of liquid ejection energies 2 such as electrothermal transducers or piezoelectric elements are arranged (two in FIG. 1). By such a liquid discharge energy generating element 2, discharge energy for discharging a recording liquid droplet such as ink is given to the ink liquid, and image recording and printing are performed.

【0022】因に、例えば、上記液体吐出エネルギー発
生素子2として電気熱変換体が用いられるときには、こ
の素子が、近傍の記録液を加熱することにより、吐出エ
ネルギーが発生される。また、例えば、圧電素子が用い
られるときは、この素子の機械的振動によって、吐出エ
ネルギーが発生される。
For example, when an electrothermal transducer is used as the liquid discharge energy generating element 2, the element heats a nearby recording liquid to generate discharge energy. Further, for example, when a piezoelectric element is used, ejection energy is generated by mechanical vibration of the element.

【0023】なお、これ等の素子2には、これ等素子を
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、吐出エネルギー発生素子
2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。また、
本例においては、吐出エネルギー発生素子を、液流路形
成前に基板1上に配設したが、配設時期は所望時期とし
てもよい。
These elements 2 are connected to control signal input electrodes (not shown) for operating these elements. In general, various functional layers such as a protective layer are provided for the purpose of improving the durability of the ejection energy generating element 2 and the like. Of course, the provision of such a functional layer in the present invention does not matter. . Also,
In the present embodiment, the ejection energy generating element is disposed on the substrate 1 before the formation of the liquid flow path, but may be disposed at a desired timing.

【0024】ついで、上記液体吐出エネルギー発生素子
2を含む基板1上の液流路形成予定部分に、例えば図2
(a)及び(b)に示されるような固体層3を形成す
る。なお、図2(a)は、固体層3形成後の基板1の模
式的平面図であり、図2(b)は、図2(a)のA−A
線で切断した基板の模式的断面図である。
Next, in a portion where a liquid flow path is to be formed on the substrate 1 including the liquid discharge energy generating element 2, for example, FIG.
A solid layer 3 as shown in (a) and (b) is formed. FIG. 2A is a schematic plan view of the substrate 1 after the formation of the solid layer 3, and FIG.
It is a typical sectional view of a substrate cut by a line.

【0025】このような固体層3を構成するのに際して
用いられる材料としては、活性光線の照射によって可溶
化するポジ型レジストが最適である。
As a material used for forming such a solid layer 3, a positive resist which is solubilized by irradiation with actinic rays is optimal.

【0026】その理由としては、以下の事項が挙げられ
る; 1)このプロセスはIC製造やプリント基板製造におい
て既に応用されており、フォトリソグラフィー法である
ため、基板1との合わせが精度良く行え、また形成され
るパターンの形状も再現性良くできる。特に多ノズル化
に適する。
The reasons are as follows: 1) This process has already been applied in the manufacture of ICs and printed circuit boards, and since it is a photolithography method, the alignment with the substrate 1 can be performed with high accuracy. Further, the shape of the formed pattern can be improved with good reproducibility. Particularly suitable for multi-nozzle construction.

【0027】2)除去性が良好である。特に活性光線を
照射することにより、さらに除去性が良くなる。これは
ネガ型フォトレジストのように、活性光線の照射によっ
て高分子量化するようなものであると、後工程での除去
が完全に行われず、ノズル内の汚染につながる可能性が
あるが、ポジ型レジストではそのようなことは起こり難
い。
2) Good removability. In particular, irradiation with actinic rays further improves the removability. If the molecular weight is increased by irradiation with actinic light, as in the case of a negative photoresist, the removal in the subsequent process may not be completely performed, which may lead to contamination in the nozzle. Such a thing is unlikely to occur with a mold resist.

【0028】具体的には、ポジ型ドライフィルムレジス
トとして「OZATEC R−225」(商品名、ヘキ
ストジャパン(株))等、また液状のポジ型レジストと
して「OZATEC PL−268」,「ELシリー
ズ」(商品名、日本合成ゴム(株)),「OFPRシリ
ーズ」,「PMER−Pシリーズ」,「ODURシリー
ズ」(商品名、東京応化工業(株)),「ZPPシリー
ズ」(商品名、日本ゼオン(株))等が挙げられる。
Specifically, "OZATEC R-225" (trade name, Hoechst Japan KK) or the like as a positive type dry film resist, and "OZATEC PL-268" or "EL series" as a liquid positive type resist are used. (Trade name, Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), "OFPR series", "PMER-P series", "ODUR series" (trade name, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), "ZPP series" (trade name, Zeon Japan) Co., Ltd.).

【0029】基板1上にこれらを積層する方法として
は、ドライフィルムタイプのものであれば、通常のプリ
ント板製造時に行われるホットロールラミネータを用
い、ラミネートすることにより達成できる。液状タイプ
のものを用いる場合には、スピンコート法,ロールコー
ト法,カーテンコート法,スクリーン印刷法等が応用で
きる。液状のものでは、塗布後、溶剤を除去するので、
その分、厚さの減少を見込んで塗布することは言うまで
もない。
The method of laminating these on the substrate 1 can be achieved by laminating using a hot roll laminator which is usually carried out at the time of manufacturing a printed board, as long as it is a dry film type. When a liquid type is used, spin coating, roll coating, curtain coating, screen printing, and the like can be applied. In the case of liquid, the solvent is removed after coating, so
It goes without saying that coating is performed in anticipation of a decrease in thickness.

【0030】これらのポジ型レジストが積層された基板
1に、液流路に相当するパターンを有するフォトマスク
を基板1との合わせを行って重ね合わせた状態で、活性
光線を照射する。次に、苛性ソーダ等の現像液で現像し
固体層3が形成される。なお、次に行う液流路構成材料
4を積層する前に、後工程での固体層3の除去性を高め
る目的で紫外線の照射を行っても良い。
The substrate 1 on which these positive resists are laminated is irradiated with actinic rays in a state where a photomask having a pattern corresponding to a liquid flow path is aligned with the substrate 1 and overlapped. Next, the solid layer 3 is formed by developing with a developing solution such as caustic soda. In addition, before laminating the liquid flow path constituting material 4 to be performed next, ultraviolet irradiation may be performed for the purpose of enhancing the removability of the solid layer 3 in a later step.

【0031】このようにして形成された固体層3を有す
る基板1には、図3に示されるように、この固体層3を
覆うように液流路構成材料4が積層される。なお、図3
は、液流路構成材料積層後、図2と同様の位置で切断し
た基板1の模式的切断面図である。
On the substrate 1 having the solid layer 3 formed in this way, a liquid flow path forming material 4 is laminated so as to cover the solid layer 3 as shown in FIG. Note that FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the substrate 1 cut at the same position as in FIG. 2 after laminating the liquid flow path constituent materials.

【0032】このような液流路構成材料4としては、上
記固体層3を覆設し得るものであれば好適に使用するこ
とができるが、この材料は、液流路を形成して液体噴射
記録ヘッドとしての構造材料となるものであるので、基
板1との接着性,機械的強度,寸法安定性,耐蝕性等の
面で優れたものを選択し用いることが好ましい。
As the material 4 for forming the liquid flow path, any material that can cover the solid layer 3 can be suitably used. Since it is a structural material as a recording head, it is preferable to select and use a material excellent in adhesiveness to the substrate 1, mechanical strength, dimensional stability, corrosion resistance and the like.

【0033】そのような材料を具体的に示せば、液状で
熱硬化,紫外線硬化及び電子ビーム硬化などの硬化性材
料が好ましく、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,尿素樹脂等が好適に使用さ
れる。
If such a material is specifically shown, a liquid curable material such as heat curing, ultraviolet curing and electron beam curing is preferable, and 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 preferably used.

【0034】上記液状の硬化性材料が、液流路構成部材
4として用いられる場合には、これら材料は、例えばカ
ーテンコート,ロールコート,スプレーコート、等の公
知の手段を用い、これを塗布する等の方法によって、所
望の厚さで基板1上に積層される。塗布に際しては、こ
れら材料4の脱気を行った後、気泡の混入を避けながら
行うのが好ましい。
When the liquid curable material is used as the liquid flow path constituting member 4, these materials are applied by using known means such as curtain coat, roll coat, spray coat and the like. By such a method, it is laminated on the substrate 1 with a desired thickness. In application, it is preferable to perform degassing of these materials 4 and then avoid mixing of air bubbles.

【0035】ここで、例えば図3のように、液流路構成
材料4を積層する際、上記のような液状の硬化性材料が
用いられる場合には、これらの硬化性材料は、例えば液
体の流出、流動を抑制した状態で、必要ならば上部に抑
え板を重ね、所定の条件で硬化させられる(硬化性材料
硬化後の基板の模式的切断面図を示す図4参照)。
Here, for example, as shown in FIG. 3, when laminating the liquid flow path forming material 4, when the above-mentioned liquid curable material is used, these curable materials are, for example, liquid liquid. In a state where the outflow and the flow are suppressed, if necessary, a pressing plate is stacked on the upper portion and cured under predetermined conditions (see FIG. 4 showing a schematic cross-sectional view of the substrate after the curable material is cured).

【0036】次いで、固体層3及び液流路構成材料4が
積層された上記のような基板1から、固体層3を除去し
て液流路5(図6参照)を形成する。この固体層3の除
去に用いる溶剤として、乳酸メチル,乳酸エチル、及び
乳酸ブチルまたは乳酸メチル,乳酸エチル、及び乳酸ブ
チルを主成分とする溶剤、あるいは、使用される溶剤と
しては、ジメチルスルホキシド,ハロゲン化炭化水素,
エーテル,アルコール,N−メチルピロリドン,ジメチ
ルホルムアミド,フェノール,エチレングリコールモノ
エチルエーテル,水,強アルカリを含む水等が挙げられ
る。これらの液体には、必要に応じて界面活性剤を加え
ても良い。
Next, the liquid layer 5 is formed by removing the solid layer 3 from the above-described substrate 1 on which the solid layer 3 and the liquid channel forming material 4 are laminated (see FIG. 6). As a solvent used for removing the solid layer 3, methyl lactate, ethyl lactate, and butyl lactate or a solvent containing methyl lactate, ethyl lactate, and butyl lactate as main components, or dimethyl sulfoxide, halogen, Hydrocarbons,
Examples include ether, alcohol, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, phenol, ethylene glycol monoethyl ether, water, and water containing a strong alkali. A surfactant may be added to these liquids as needed.

【0037】固体層3の除去手段としては、特に限定さ
れるものではないが、具体的には、上記溶媒中に基板1
を浸漬したり、必要に応じて超音波処理,スプレー,加
熱,攪拌、その他の除去促進手段を用いて行うことがで
きる。
The means for removing the solid layer 3 is not particularly limited, but specifically, the substrate 1 is immersed in the solvent.
Can be immersed or, if necessary, sonication, spraying, heating, stirring, or other means for promoting removal.

【0038】図5は、固体層3を除去後、図2と同様の
位置で切断した液体噴射記録ヘッドの模式的切断面図で
ある。また、図6は、固体層の溶解除去に先立って液供
給口6を設け、その後に固体層を除去した後の液体噴射
記録ヘッドの模式的斜視図が示されている。
FIG. 5 is a schematic sectional view of the liquid jet recording head cut at the same position as in FIG. 2 after the solid layer 3 is removed. FIG. 6 is a schematic perspective view of the liquid jet recording head after the liquid supply port 6 is provided prior to the dissolution and removal of the solid layer, and thereafter the solid layer is removed.

【0039】以上のようにして、吐出エネルギー発生素
子2が設けられた基板1上の所望の位置に、所望の液流
路5が形成された液体噴射記録ヘッドが構成される。さ
らに、本発明実施例では、苛性ソーダ水溶液,酢酸リチ
ウム水溶液等のアルカリ,塩酸水溶液,硝酸水溶液,硝
酸水溶液等の酸,DMSO,NMP,2ピロリドン,エ
チルセロソルブ,3−メトキシプロピオン酸メチル,P
EGMEA等の溶剤を液流路5、ノズル内に流して洗浄
し、記録ヘッドを完成する。
As described above, a liquid jet recording head in which a desired liquid flow path 5 is formed at a desired position on the substrate 1 on which the ejection energy generating elements 2 are provided. Further, in the embodiments of the present invention, alkalis such as caustic soda aqueous solution and lithium acetate aqueous solution, acids such as hydrochloric acid aqueous solution, nitric acid aqueous solution, nitric acid aqueous solution, DMSO, NMP, 2-pyrrolidone, ethyl cellosolve, methyl 3-methoxypropionate,
A solvent such as EGMEA is flowed through the liquid flow path 5 and the nozzles for cleaning to complete the recording head.

【0040】以下に、本発明に係るより具体的な各実施
例を示し、本発明の要旨をさらに詳細に説明する。
Hereinafter, more specific embodiments of the present invention will be described, and the gist of the present invention will be described in more detail.

【0041】(実施例1)前記図1ないし図6に示した
製作手順に準じて、模式的斜視図図6に示す構成の液体
噴射記録ヘッドを作成した。
Example 1 A liquid ejection recording head having a schematic perspective view shown in FIG. 6 was prepared according to the manufacturing procedure shown in FIGS.

【0042】まず、液体吐出エネルギー発生素子2とし
ての電気熱変換体(材質HfB2)を形成したガラス基
板1上に、ポジ型レジスト「OZATEC PL−26
8」(商品名、ヘキストジャパン(株))から成る乾燥
後厚さ25μm相当の感光層をスピンナで2700rp
mの回転数で40秒間回転塗布した。この感光層に図6
に相当するパターンのマスクを重ね、液流路完成予定部
分を除く部分に1000mJ/cm2 の紫外線照射を行
った。
First, a positive resist "OZATEC PL-26" is formed on a glass substrate 1 on which an electrothermal transducer (material HfB2) as a liquid discharge energy generating element 2 is formed.
8 "(trade name, Hoechst Japan K.K.), and a photosensitive layer having a thickness of 25 μm after drying was dried at 2700 rpm with a spinner.
The spin coating was performed at a rotation speed of m for 40 seconds. Fig. 6
And a portion excluding the portion where the liquid flow path is to be completed was irradiated with ultraviolet light of 1000 mJ / cm 2 .

【0043】この場合、液流路5の長さは1mmであ
り、ノズル密度は16本/mmでノズル数は128本で
あった。次に1%の苛性ソーダ水溶液にてスプレー現像
を行い、上記電気熱変換体2を含むガラス基板1上の液
流路形成予定部分に厚さ約25μmのレリーフの固体層
3を形成した。
In this case, the length of the liquid flow path 5 was 1 mm, the nozzle density was 16 / mm, and the number of nozzles was 128. Next, spray development was performed with a 1% aqueous solution of caustic soda to form a relief solid layer 3 having a thickness of about 25 μm on a portion of the glass substrate 1 including the electrothermal transducer 2 where a liquid flow path was to be formed.

【0044】次に、この固体層3の除去性を高めるた
め、5000mJ/cm2 の量の紫外線を照射し、次
に、以下に示す組成から成る硬化性材料を積層した。
Next, in order to enhance the removability of the solid layer 3, an ultraviolet ray of 5000 mJ / cm 2 was irradiated, and then a curable material having the following composition was laminated.

【0045】アデカオプトマーKRM−4210(エポ
キシ樹脂)(商品名、旭電化工業(株)) エポライト3002(エポキシ樹脂)(商品名、共栄社
油脂化学工業(株)) アデカオプトマーSP−170(光重合開始剤)(商品
名、旭電化工業(株)) 積層の方法としては、アプリケータを用いて50μmの
厚さに塗布した。これに2000mJ/cm2 の紫外線
を照射し硬化した後、オリフィスを形成する位置にて切
断し、ポジ型レジストから成る固体層の端面を露出させ
た。
Adeka Optomer KRM-4210 (epoxy resin) (trade name, Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) Epolite 3002 (epoxy resin) (trade name, Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.) Adeka Optomer SP-170 (light) Polymerization initiator) (trade name, Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) As a method of lamination, coating was performed to a thickness of 50 μm using an applicator. This was irradiated with ultraviolet rays of 2000 mJ / cm 2 , cured, and then cut at a position where an orifice was to be formed to expose an end face of a solid layer made of a positive resist.

【0046】これら端面を露出させた基板1を、それぞ
れ乳酸メチルに浸漬し、超音波洗浄槽中にて10分間洗
浄し、乾燥させた。オリフィスの形状は、液流路構成材
料4を積層する前の形状がそのまま型取りされていた。
また液流路構成材料4には、膨潤,クラック,基板から
の剥離等の損傷はなかった。
Each of the substrates 1 having the exposed end faces was immersed in methyl lactate, washed in an ultrasonic cleaning tank for 10 minutes, and dried. As for the shape of the orifice, the shape before laminating the liquid flow path constituting material 4 was modeled as it was.
In addition, the liquid flow path constituent material 4 did not have any damage such as swelling, cracking, and peeling from the substrate.

【0047】続いて、苛性ソーダ3%の水溶液を液流路
5,ノズル内に流して汚れを洗浄した。さらに、これら
液体噴射記録ヘッドを記録装置本体に装着し、純水/グ
リセリン/ダイレクトブラック154(水溶性黒色染
料)=65/30/5から成るインクジェットインクを
充填直後に記録を行ったところ、安定な印字が可能であ
った。
Subsequently, a 3% aqueous solution of caustic soda was passed through the liquid flow path 5 and the nozzle to wash dirt. Further, these liquid jet recording heads were mounted on a recording apparatus main body, and recording was performed immediately after filling with an inkjet ink composed of pure water / glycerin / direct black 154 (water-soluble black dye) = 65/30/5. Printing was possible.

【0048】(実施例2)前記実施例1と同様に、図6
の構成の液体噴射記録ヘッドを作成した。
(Embodiment 2) As in Embodiment 1, FIG.
The liquid jet recording head having the configuration described above was prepared.

【0049】まず、液体吐出エネルギー発生素子2とし
て圧電体(材質PbTiO3)を接着したガラス基板1
上に、液状ポジ型レジスト「PMER−AR900」
(商品名、東京応化工業(株))をスピンナで2500
rpmの回転数で50秒間回転塗布した後、20分間乾
燥した。この感光層に、ノズル数24本、ノズルピッチ
0.25mm、液流路3mmに相当するパターンのマス
クを重ね液流路形成予定部分を除く部分に、4000m
J/cm2 の量の紫外線の照射を行った。次に、1%苛
性ソーダ水溶液によりスプレー現像を行い、レリーフ状
固体層を形成した。
First, a glass substrate 1 to which a piezoelectric body (material PbTiO3) is adhered as the liquid ejection energy generating element 2
On top, liquid positive resist "PMER-AR900"
(Trade name, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) 2500 by spinner
After spin coating at 50 rpm for 50 seconds, it was dried for 20 minutes. On this photosensitive layer, a mask having a pattern corresponding to 24 nozzles, a nozzle pitch of 0.25 mm, and a liquid flow path of 3 mm was overlapped.
Irradiation with ultraviolet light in an amount of J / cm 2 was performed. Next, spray development was performed using a 1% aqueous solution of caustic soda to form a relief solid layer.

【0050】次に、この固体層の除去性を高めるため、
5000mJ/cm2 の量の紫外線の照射を行った。以
下の工程は前記実施例1と同様に行い、液体噴射記録ヘ
ッドを構成し、最後に液流路5,ノズル内にNMPを流
して洗浄した。液流路構成材料には、膨潤,クラック,
基板からの剥離等のダメージはなかった。さらに実施例
1と同じインクジェットインクを充填直後に記録を行っ
たところ、安定な印字が可能であった。
Next, in order to enhance the removability of the solid layer,
Irradiation of ultraviolet rays in an amount of 5000 mJ / cm 2 was performed. The following steps were performed in the same manner as in Example 1 to construct a liquid jet recording head, and finally, NMP was passed through the liquid flow path 5 and the nozzles for cleaning. Swelling, cracking,
There was no damage such as peeling from the substrate. Furthermore, when recording was performed immediately after filling with the same inkjet ink as in Example 1, stable printing was possible.

【0051】<比較例>次に、前記各実施例1,2の効
果を実証するため、これらに対比するための従来例相当
品を作成して比較を行った。
<Comparative Example> Next, in order to verify the effects of the embodiments 1 and 2, a product equivalent to a conventional example for comparison was prepared and compared.

【0052】(比較例1)前記実施例1において、最後
の洗浄工程を入れない以外は、実施例1と同様にして液
体噴射記録ヘッドを作成した。実施例1と同様にインク
ジェットインクを充填直後に印字(記録)を行ったが、
良好な印字が得られるものはなかった。しかしながら、
インクを充填後5日経過した上記ヘッドでは良好な印字
が得られた。
Comparative Example 1 A liquid jet recording head was prepared in the same manner as in Example 1 except that the final cleaning step was not performed. Printing (recording) was performed immediately after filling with the inkjet ink in the same manner as in Example 1.
There was no one in which good printing was obtained. However,
With the head 5 days after the ink was filled, good printing was obtained.

【0053】(比較例2)前記実施例2において、最後
の洗浄工程を入れない以外は、実施例2と同様にして液
体噴射記録ヘッドを作成した。実施例2と同様にインク
ジェットインクを充填直後に印字を行ったが印字が得ら
れるものはなかった。しかしながら、インクを充填後6
日経過した上記ヘッドでは良好な印字が得られた。
Comparative Example 2 A liquid jet recording head was prepared in the same manner as in Example 2 except that the final cleaning step was not performed. Printing was performed immediately after filling with the ink-jet ink in the same manner as in Example 2, but no print was obtained. However, after filling with ink, 6
Good printing was obtained with the head after the passage of days.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によっても
たらされる効果としては、下記のような諸項が挙げられ
る: 1)原因を特定できないような汚れによる初期印字(記
録)の不安定さがないので、液体記録ヘッド完成直後に
製品を出荷できる。
As described above, the effects brought about by the present invention include the following items: 1) Instability of initial printing (recording) due to stains that cannot identify the cause. No product can be shipped immediately after the liquid recording head is completed.

【0055】2)記録ヘッド製作のための主要工程が、
いわゆる印刷技術、すなわちフォトレジストを用いた微
細加工技術に因るため、記録ヘッドの細密度を、所望の
パターンで、しかも極めて容易に形成することができる
ばかりか、同構成の多数の記録ヘッドを同時に加工する
こともできる。
2) The main steps for manufacturing the recording head are as follows:
Because of the so-called printing technology, that is, the fine processing technology using a photoresist, the fine density of the recording head can be formed in a desired pattern and very easily. It can be processed at the same time.

【0056】3)腐蝕性/侵食性のある水溶液、あるい
は有機溶剤を媒体とする記録液に対して接着性あるいは
機械的強度に優れた材料を記録ヘッド構成材料として用
いるので、記録装置としての耐久性あるいは信頼性を高
めることができる。
3) Since a material having excellent adhesiveness or mechanical strength to a recording solution using a corrosive / erodible aqueous solution or an organic solvent as a medium is used as a material for a recording head, the durability as a recording apparatus is improved. Performance or reliability can be improved.

【0057】4)主要構成部位の位置合わせを容易にし
て確実に成すことができ、寸法精度の高い記録ヘッドが
歩留り良く得られる。
4) The positioning of the main constituent parts can be easily performed and can be surely performed, and a recording head with high dimensional accuracy can be obtained with high yield.

【0058】5)高密度マルチアレイ液体噴射記録ヘッ
ドが簡単な方法で得られる。
5) A high density multi-array liquid jet recording head can be obtained by a simple method.

【0059】6)液流路を構成する溝壁の厚さの調整が
極めて容易であり固体層の厚さに応じて所望の寸法の液
流路を形成することができる。
6) It is extremely easy to adjust the thickness of the groove wall constituting the liquid flow path, and a liquid flow path having a desired size can be formed according to the thickness of the solid layer.

【0060】7)連続、且つ大量生産が可能である、な
ど。
7) Continuous and mass production is possible.

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

【図1】 固体層形成前の基板の模式的斜視図FIG. 1 is a schematic perspective view of a substrate before a solid layer is formed.

【図2】 (a),(b)は固体層形成後の基板の模式
的平面図及びそのA−A断面図
FIGS. 2A and 2B are a schematic plan view of a substrate after a solid layer is formed and an AA cross-sectional view thereof.

【図3】 液流路構成材料積層後の基板の模式的切断面
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a substrate after a liquid flow path constituent material is laminated.

【図4】 液流路構成材料として液状の硬化性材料を用
いた際の該材料硬化後の基板の模式的切断面図
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a substrate after a liquid curable material is used as a liquid flow path constituent material after the material is cured.

【図5】 固体層除去後の基板の模式的切断面図FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a substrate after removing a solid layer.

【図6】 完成された状態における液体噴射記録ヘッド
の模式的斜視図
FIG. 6 is a schematic perspective view of a liquid jet recording head in a completed state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 液体吐出エネルギー発生素子 3 固体層 4 液流路構成材料 5 液流路 6 液供給口 Reference Signs List 1 substrate 2 liquid discharge energy generating element 3 solid layer 4 liquid flow path constituent material 5 liquid flow path 6 liquid supply port

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液流路、ノズル内に記録液体インクを充
填する前に、アルカリ,酸,有機溶剤等で前記液流路、
ノズル内を洗浄する工程を有することを特徴とする液体
噴射記録ヘッドの製造方法。
Before filling a recording liquid ink into a liquid flow path and a nozzle, said liquid flow path is filled with an alkali, an acid, an organic solvent or the like.
A method for manufacturing a liquid jet recording head, comprising a step of cleaning the inside of a nozzle.
【請求項2】 基板上に液流路のパターン状に感光性材
料の固体層を設ける工程と、該固体層が設けられた前記
基板上に、前記液流路構成材料の少なくとも一部を設け
る工程と、前記固体層を前記基板上より除去する工程と
を含む液体噴射記録ヘッドの製造方法において、 前記固体層を除去し、前記液流路、ノズル内に記録液体
インクを充填する前に、アルカリ,酸,有機溶剤等で前
記液流路、ノズル内を洗浄する工程を有することを特徴
とする液体噴射記録ヘッドの製造方法。
2. A step of providing a solid layer of a photosensitive material in a pattern of a liquid flow path on a substrate, and providing at least a part of the liquid flow path forming material on the substrate on which the solid layer is provided. In the method for manufacturing a liquid jet recording head including a step and a step of removing the solid layer from the substrate, the solid layer is removed, the liquid flow path, before filling the recording liquid ink in the nozzle, A method for manufacturing a liquid jet recording head, comprising a step of cleaning the inside of the liquid flow path and the nozzle with an alkali, an acid, an organic solvent or the like.
【請求項3】 前記感光性材料が、活性光線によって可
溶化するポジ型レジストであることを特徴とする請求項
2に記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the photosensitive material is a positive resist solubilized by actinic rays.
【請求項4】 前記液流路構成材料が、エポキシ樹脂で
あることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射記録ヘ
ッドの製造方法。
4. The method according to claim 2, wherein the material for forming the liquid flow path is an epoxy resin.
【請求項5】 前記固体層がポジ型レジストであり、前
記液流路構成材料が、エポキシ樹脂であることを特徴と
する請求項2に記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
5. The method according to claim 2, wherein the solid layer is a positive type resist, and the material for forming the liquid flow path is an epoxy resin.
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれか記載の製造
方法により製造されたことを特徴とする液体噴射記録ヘ
ッド。
6. A liquid jet recording head manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6730149B2 (en) 2001-01-22 2004-05-04 Ricoh Company Limited Ink composition and inkjet recording method and apparatus using the ink composition
KR100612320B1 (en) 2004-06-17 2006-08-16 삼성전자주식회사 Ink Jet Head and Fabricating Method Thereof, Head Exchange Method Thereby

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