JPH07156414A - Ink jet recording head, production thereof and recording apparatus - Google Patents
Ink jet recording head, production thereof and recording apparatusInfo
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- JPH07156414A JPH07156414A JP30370293A JP30370293A JPH07156414A JP H07156414 A JPH07156414 A JP H07156414A JP 30370293 A JP30370293 A JP 30370293A JP 30370293 A JP30370293 A JP 30370293A JP H07156414 A JPH07156414 A JP H07156414A
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- ink
- solid layer
- recording head
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録方
式に用いるインクジェット記録ヘッドの製造方法、その
方法により製造されたインクジェット記録ヘッド、およ
び、その記録ヘッドを具備する記録装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an ink jet recording head used in an ink jet recording system, an ink jet recording head manufactured by the method, and a recording apparatus having the recording head.
【0002】[0002]
【従来の技術】インクジェット記録方式に使用するイン
クジェット記録ヘッド(以下、「記録ヘッド」という)
には、一般に、インクを吐出するための吐出口と、この
吐出口に供給するためのインクを貯える液室と、吐出口
と液室とを連通するインク流路と、インク流路の一部に
設けられたインクを吐出するためのエネルギーを発生す
るエネルギー発生素子と、液室に外部からインクを供給
するためのインク供給口が設けられている。2. Description of the Related Art Inkjet recording heads used in inkjet recording systems (hereinafter referred to as "recording heads")
In general, an ejection port for ejecting ink, a liquid chamber for storing the ink to be supplied to the ejection port, an ink channel for communicating the ejection port with the liquid chamber, and a part of the ink channel. An energy generating element that generates energy for ejecting ink, and an ink supply port for supplying ink to the liquid chamber from the outside are provided.
【0003】従来の記録ヘッドの製造方法としては次の
ようなものが知られている。The following is known as a conventional method of manufacturing a recording head.
【0004】(1)エネルギー発生素子が設けられた第
1の基板を用意し、一方、ガラスや金属などから成る第
2の基板に切削やエッチングなどの加工手段により吐出
口、流路および液室を形成するための凹部ならびに液室
と外部とを連通するための供給口を設け、この第1の基
板に第2の基板をエネルギー発生素子と流路との位置を
合わせて接着剤により貼り合わせる方法。(1) A first substrate provided with an energy generating element is prepared, while a second substrate made of glass, metal or the like is provided with a discharge port, a flow path and a liquid chamber by a processing means such as cutting or etching. And a supply port for communicating the liquid chamber with the outside are provided, and the second substrate is bonded to the first substrate with an adhesive while aligning the positions of the energy generating element and the flow path. Method.
【0005】(2)エネルギー発生素子が設けられたガ
ラス等からなる第1の基板にポジ型またはネガ型の感光
性ドライフィルムを貼り、この感光性ドライフィルムの
うち吐出口、流路および液室に相当するパターンをマス
クまたは露出させて露光し、現像して吐出口、流路およ
び液室に相当するパターン状の固体層を第1の基板上に
設ける。次いで、この固体層および第1の基板の上に硬
化剤が混合された液状の硬化性材料を適当な厚さに塗布
し、所定の温度で長時間放置して硬化性材料を硬化させ
る。次いで、硬化性材料が硬化した第1の基板を吐出口
を形成する位置で切断して固体層の端面を露出させたの
ち固体層を溶解する溶剤中に浸漬し、硬化性材料が硬化
した第1の基板から固体層を溶解除去して内部に流路お
よび液室を構成する空間を設ける方法(特開昭61−1
5497号公報等参照)。(2) A positive or negative photosensitive dry film is attached to a first substrate made of glass or the like provided with an energy generating element, and the discharge port, the flow path and the liquid chamber of the photosensitive dry film are attached. Is exposed by exposing it to a mask or a pattern corresponding to the above, and is developed to provide a patterned solid layer corresponding to the ejection port, the flow path and the liquid chamber on the first substrate. Next, a liquid curable material in which a curing agent is mixed is applied to the solid layer and the first substrate to have an appropriate thickness, and the curable material is cured by leaving it at a predetermined temperature for a long time. Then, the first substrate on which the curable material is cured is cut at a position where a discharge port is formed to expose the end face of the solid layer, and then the first substrate is immersed in a solvent that dissolves the solid layer, and the first substrate on which the curable material is cured is cut. A method of dissolving and removing the solid layer from the substrate No. 1 to provide a space for forming a flow path and a liquid chamber therein (JP-A-61-1).
5497, etc.).
【0006】(3)エネルギー発生素子が設けられた第
1の基板にポジ型またはネガ型の感光性ドライフィルム
を貼り、この感光性ドライフィルムのうち吐出口、流路
および液室に相当するパターンをマスクまたは露出させ
て露光し、現像して吐出口、流路および液室に相当する
パターンの固体層を第1の基板上に設ける。次いで、こ
の固体層および第1の基板の上に活性エネルギー線によ
り硬化する活性エネルギー線硬化性材料を適当な厚さに
塗布し、液室の一部を構成するための凹部および供給口
が設けられた活性エネルギー線透過性の第2の基板を活
性エネルギー線硬化性材料の上に凹部を液室が形成され
る予定位置に合わせて貼り付け積層体を作る。次いで、
活性エネルギー線硬化性材料のうち液室が形成される予
定部分を隠すように第2の基板をマスクして、この第2
の基板を介して活性エネルギー線硬化性材料に活性エネ
ルギー線を照射し硬化させる。次いで、活性エネルギー
線硬化性材料が硬化した積層体を吐出口を形成する位置
で切断して固体層の端面を露出させたのち、固体層と未
硬化の活性エネルギー線硬化性材料とを溶解する溶剤中
に浸漬し、積層体から固体層および未硬化の活性エネル
ギー線硬化性材料を溶解除去して内部に液流路および液
室を構成する空間を設ける方法(特開昭62−2534
57号公報等参照)。(3) A positive-type or negative-type photosensitive dry film is attached to the first substrate provided with the energy generating element, and the pattern corresponding to the discharge port, the flow path and the liquid chamber in the photosensitive dry film. Is exposed or exposed to light and developed to provide a solid layer having a pattern corresponding to the discharge port, the flow path and the liquid chamber on the first substrate. Then, an active energy ray-curable material that is hardened by an active energy ray is applied on the solid layer and the first substrate to an appropriate thickness to provide a recess and a supply port for forming a part of the liquid chamber. The active energy ray transparent second substrate thus obtained is stuck on the active energy ray curable material so that a concave portion is aligned with a position where a liquid chamber is to be formed to form a laminated body. Then
The second substrate is masked so as to hide the portion of the active energy ray-curable material where the liquid chamber is to be formed, and the second substrate is masked.
The active energy ray-curable material is irradiated with the active energy ray through the substrate and cured. Next, the laminate in which the active energy ray-curable material is cured is cut at the position where the discharge port is formed to expose the end surface of the solid layer, and then the solid layer and the uncured active energy ray-curable material are dissolved. A method of immersing in a solvent to dissolve and remove the solid layer and the uncured active energy ray-curable material from the laminate to provide a space for forming a liquid flow path and a liquid chamber therein (JP-A-62-2534).
57, etc.).
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の各記録ヘッ
ドの製造方法において、(1)の記録ヘッドの製造方法
では、第2の基板に設けられる液室を形成するための凹
部を大きくすることにより、高速記録に好適な大きな液
室を有する記録ヘッドを製造することができるという利
点はあるが、第1の基板と第2の基板とを接着剤により
貼り合わせる際、第1の基板の微細なエネルギー発生素
子と第2の基板の微細な流路とを精密に位置合わせする
必要があり、また接着剤で貼り合わせる際、微細な流路
に接着剤が流れ込まない工夫が必要であり、そのための
装置は複雑、高価なものとなり、また多量生産性に欠
け、製品のコストアップを引き起こすという問題点があ
る。In the above-described conventional method of manufacturing each recording head, in the method of manufacturing a recording head of (1), the concave portion for forming the liquid chamber provided on the second substrate is enlarged. Although there is an advantage that it is possible to manufacture a recording head having a large liquid chamber suitable for high-speed recording, when the first substrate and the second substrate are bonded by an adhesive, the fineness of the first substrate is reduced. It is necessary to precisely align the energy generating element with the fine flow path of the second substrate, and when bonding with an adhesive, it is necessary to devise a method in which the adhesive does not flow into the fine flow path. There is a problem in that the device of (1) becomes complicated and expensive, lacks mass productivity, and raises the cost of the product.
【0008】(2)の記録ヘッドの製造方法では、
(1)の記録ヘッドの製造方法にみられる様な第1の基
板と第2の基板との貼り合わせで発生する問題点を解決
できる利点はあるが、液室の容積は第1の基板上に設け
られるパターン状の固体層の厚さと同じ高さに制御され
てしまうのであまり大きくすることができず、また、工
程が複雑で時間がかかり、工程数も多いのでやはり多量
生産性に欠け、製品のコストアップを引き起こすという
問題点がある。In the method of manufacturing the recording head of (2),
Although there is an advantage of being able to solve the problem that occurs in the bonding of the first substrate and the second substrate as seen in the method of manufacturing the recording head of (1), the volume of the liquid chamber is above the first substrate. Since it is controlled to the same height as the thickness of the pattern-like solid layer provided in, it cannot be made too large, and since the process is complicated and time-consuming, and the number of processes is large, it is also lacking in mass productivity, There is a problem in that the cost of the product increases.
【0009】(3)の記録ヘッドの製造方法では、第2
の基板に設ける液室の他の一部を形成するための凹部を
大きくすることにより、大きな液室を有する記録ヘッド
を製造することができるという利点と、(1)の記録ヘ
ッドの製造方法にみられるような第1の基板と第2の基
板を貼り合わせで発生する問題点を解決できる利点とが
あるが、(2)の記録ヘッドの製造方法と同様に工程が
複雑で時間がかかり、工程数はさらに多いのでやはり多
量生産性に欠け、製品のコストアップを引き起こすとい
う問題点がある。In the method of manufacturing a recording head of (3), the second method is used.
The advantage that a recording head having a large liquid chamber can be manufactured by enlarging a recess for forming another part of the liquid chamber provided on the substrate of (1) and the method of manufacturing a recording head of (1). Although it has an advantage of being able to solve the problem that occurs when bonding the first substrate and the second substrate as seen, the process is complicated and time-consuming as in the recording head manufacturing method of (2). Since the number of processes is even larger, there is still a problem that mass productivity is lacking, which causes an increase in product cost.
【0010】上記(1)、(2)、(3)の問題を解決
することを目的として、図5に示す様なトランスファー
モールド法を利用した製法が提案されている。この従来
法においては、インク吐出エネルギー発生素子2および
電極3が設けられた基板1にポジ型もしくはネガ型の感
光性ドライフィルム等、後に除去可能なものを第1の固
体層4として貼り、この感光性ドライフィルム(第1の
固体層4)のうち吐出口、流路および液室に相当するパ
ターンをマスクまたは露出させて露光し、現像すること
によって、吐出口、液流路および液室に相当するパター
ン状の第1の固体層4を形成する。更にこの上に、液室
に相当するパターン状の第2の固体層5を積層形成す
る。次いで、他の機能部(インク供給口10等)や記録
ヘッドの外形を成形するためのキャビティを有する金型
(上型11、下型12)を用いて、トランスファーモー
ルド法によりモールド樹脂6による封止を行なう。最後
に、両固体層4、5を適当な溶媒等で除去して吐出口、
液流路、液室を完成し、インクジェット記録ヘッドを得
る。For the purpose of solving the above problems (1), (2) and (3), a manufacturing method utilizing a transfer molding method as shown in FIG. 5 has been proposed. In this conventional method, a positive-type or negative-type photosensitive dry film or the like that can be removed later is attached as the first solid layer 4 to the substrate 1 on which the ink ejection energy generating element 2 and the electrode 3 are provided. A pattern corresponding to the ejection port, the flow path and the liquid chamber of the photosensitive dry film (first solid layer 4) is exposed by exposing it with a mask, and the pattern is formed on the ejection port, the liquid flow path and the liquid chamber. A corresponding patterned first solid layer 4 is formed. Further thereon, a patterned second solid layer 5 corresponding to the liquid chamber is laminated and formed. Then, using other molds (upper mold 11 and lower mold 12) having cavities for molding the outer shape of the recording head and other functional parts (ink supply port 10 and the like), the mold resin 6 is sealed by the transfer molding method. Stop. Finally, both solid layers 4 and 5 are removed with an appropriate solvent or the like, and the discharge port,
A liquid flow path and a liquid chamber are completed to obtain an inkjet recording head.
【0011】しかしながら、この図5に示した従来法に
おいては、その成型の際に外部取り出し電極上13等に
金型が当接するので、金型寸法精度も厳しく加工しまた
積層する固体層の厚さや基板の厚さ精度上げないと、外
部取り出し電極のキズ、外部取り出し電極上へのモール
ド樹脂の流入、および基板の破損を引き起こすので、製
造条件や金型作製上の制約がある。However, in the conventional method shown in FIG. 5, since the mold abuts on the external extraction electrode 13 and the like during the molding, the dimensional accuracy of the mold is severely processed, and the thickness of the solid layer to be laminated is also large. Unless the accuracy of the thickness of the sheath is increased, the scratches of the external extraction electrode, the inflow of the mold resin onto the external extraction electrode, and the damage of the substrate are caused.
【0012】本発明は、この様な従来技術の課題を解決
すべくなされたものであり、2つの基板を精密に位置合
わせして貼り合わせるという工程を必要とせず、簡単か
つ少ない工程により、容量の大きな液室を容易かつ精度
よく形成でき、インク吐出特性が安定しており、精密か
つ信頼性の高い、多量生産に適した安価なインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法、その方法により製造したイン
クジェット記録ヘッド、および、その記録ヘッドを具備
するインクジェット記録装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and does not require the step of precisely aligning and bonding two substrates, and the capacity can be reduced by a simple and small number of steps. Method for manufacturing an inexpensive ink jet recording head, which can form a large liquid chamber easily and accurately, has stable ink ejection characteristics, is precise and highly reliable, and is suitable for mass production, and an ink jet recording head produced by the method. And an inkjet recording apparatus including the recording head.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドの製造方法は、インク吐出エネルギー発生素
子が設けられた基板上の少なくともインク吐出口、イン
ク流路およびインク液室に相当する部分に、除去可能な
部材から成る固体層を形成する工程と、前記固体層を被
覆することにより少なくとも前記インク吐出口、インク
流路およびインク液室の壁部となる樹脂を成型する工程
と、前記固体層を除去する工程とを有するインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法において、外部取り出し電極上
にも、除去可能な部材から成る固体層を形成し、前記成
型工程を行い、該成型後に該固体層を除去することを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法である。According to a method of manufacturing an ink jet recording head of the present invention, at least a portion corresponding to an ink ejection port, an ink flow path and an ink liquid chamber on a substrate provided with an ink ejection energy generating element, A step of forming a solid layer made of a removable member; a step of molding a resin that covers at least the ink ejection port, the ink flow path, and the wall of the ink liquid chamber by covering the solid layer; In the method for manufacturing an inkjet recording head having a step of removing a solid layer, a solid layer made of a removable member is formed on an external extraction electrode, the molding step is performed, and the solid layer is removed after the molding. And a method of manufacturing an inkjet recording head.
【0014】また本発明のインクジェット記録ヘッド
は、上記本発明の方法により製造されたインクジェット
記録ヘッドである。The ink jet recording head of the present invention is the ink jet recording head manufactured by the method of the present invention.
【0015】また本発明の記録装置は、記録媒体の被記
録面に対してインクを吐出する吐出口が設けられている
上記本発明の記録ヘッドと、該ヘッドを載置するための
部材とを少なくとも具備することを特徴とする記録装置
である。Further, the recording apparatus of the present invention comprises the recording head of the present invention, which is provided with an ejection port for ejecting ink to the recording surface of the recording medium, and a member for mounting the head. It is a recording apparatus characterized by comprising at least.
【0016】[0016]
【作用】本発明においては、インク吐出口、インク流路
およびインク液室の壁部となる樹脂を成型する際に、外
部取り出し電極上にも除去可能な部材から成る固体層を
形成して、直接金型が当接しない様にしておく。この部
分の固体層が、外部取り出し電極の保護層、および金型
やヘッド基板の厚さ等の精度の交差を吸収する層として
作用し、モールド樹脂の流入や基板の破損を防止でき
る。また、これらを防止する事によって、製造条件や金
型作製上の制約が緩和できる。In the present invention, when the resin forming the ink discharge port, the ink flow path and the wall of the ink liquid chamber is molded, a solid layer made of a removable member is formed on the external extraction electrode, Make sure that the mold does not come into direct contact. The solid layer in this portion acts as a protective layer for the external extraction electrode and a layer that absorbs precision intersections such as the thickness of the mold and head substrate, and prevents inflow of mold resin and damage to the substrate. Further, by preventing these, restrictions on manufacturing conditions and mold manufacturing can be relaxed.
【0017】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0018】図1は、本発明の方法において、トランス
ファーモールドを行った状態を例示する模式的断面図で
ある。この図に示す態様においては、基板1上の所定の
位置に、インク吐出エネルギー発生素子2、電極3、第
1の固体層4および第2の固体層5が形成されたもの
を、上型11と下型12からなるトランスファーモール
ド用金型に設置し、インク吐出口、インク流路およびイ
ンク液室の壁部となる様に固体層を被覆する樹脂(モー
ルド樹脂6)を成型する。ここで固体層を被覆すると
は、流路など前記各構成部分の機能を奏する様に被覆す
れば充分であり、必ずしも固体層4、5の全ての部分を
被覆する必要はない。この図に示す態様においては、イ
ンク供給口10となる部分を残して被覆した状態で、か
つ記録ヘッドの外形をも構成する様にモールド樹脂6を
成型したものである。即ち、上型11には、インク供給
口10となるべき部分の凸部を含み、かつ両型は外形を
形成するためのキャビティを有する。FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating a state where transfer molding is performed in the method of the present invention. In the embodiment shown in this figure, an upper mold 11 is obtained by forming the ink ejection energy generating element 2, the electrode 3, the first solid layer 4 and the second solid layer 5 at predetermined positions on the substrate 1. And a lower mold 12, and a resin (mold resin 6) for covering the solid layer is molded so as to form the ink ejection port, the ink flow path and the wall of the ink liquid chamber. Here, the coating of the solid layer is sufficient if the coating is performed so as to fulfill the functions of the above-mentioned respective constituent portions such as the flow path, and it is not always necessary to coat all portions of the solid layers 4 and 5. In the embodiment shown in this figure, the mold resin 6 is molded so as to cover the ink supply port 10 and leave the outer shape of the recording head. That is, the upper mold 11 includes a convex portion of a portion to be the ink supply port 10, and both molds have a cavity for forming an outer shape.
【0019】また、外部取り出し電極上13にも第1の
固体層4、第2の固体層5が設けられている。この部分
の固体層4、5が基板1と上型11の間に介在すること
により、外部取り出し電極上13へのモールド樹脂の流
入や、外部取り出し電極3’および基板の破損が防止さ
れる。この外部取り出し電極3’は、外部の回路基板と
の接続(ワイヤーボンディング、TAB等の一般的な電
気実装)を行う電極部である。したがって外部取り出し
電極上13の空間は、外部の回路基板との接続に必要な
空間であり、成型されてはならない場所という意味で非
成型部とも言える。A first solid layer 4 and a second solid layer 5 are also provided on the external extraction electrode 13. By interposing the solid layers 4 and 5 in this portion between the substrate 1 and the upper mold 11, the inflow of the mold resin into the external extraction electrode 13 and the damage of the external extraction electrode 3'and the substrate are prevented. The external lead-out electrode 3'is an electrode portion for connecting to an external circuit board (wire bonding, general electrical mounting such as TAB). Therefore, the space above the external extraction electrode 13 is a space necessary for connection with an external circuit board, and can be said to be a non-molded portion in the sense that it is a place that should not be molded.
【0020】従来法では図5に示した様に、インク流路
や液室など記録ヘッドを構成する空間部分を得るためだ
けに固体層を形成していたが、本発明においては外部取
り出し電極上13(非成型部)にも形成する点が異な
る。なお、必ずしも基板上の外部取り出し電極上の全て
に固体層を形成する必要はなく、樹脂流入や基板破損が
防止できればその一部だけに形成してもよい。In the conventional method, as shown in FIG. 5, the solid layer was formed only to obtain the space portion constituting the recording head such as the ink flow path and the liquid chamber. However, in the present invention, the solid layer is formed on the external extraction electrode. The difference is that it is also formed on No. 13 (non-molded portion). Note that the solid layer does not necessarily have to be formed on the entire external extraction electrode on the substrate, and may be formed on only a part of the external extraction electrode if resin inflow and substrate damage can be prevented.
【0021】また図1に示す態様においては、インク吐
出口およびインク流路に相当する部分の高さ(即ち第1
の固体層4の高さ)よりも、インク液室に相当する部分
の高さ(即ち第2の固体層5の高さ)の方を高くしてあ
る。この様な構成にすることによって、より大きな液室
を形成できるといる利点がある。また、この態様におい
ては、第1の固体層4と第2の固体層5という2種類の
固体層を用いたので、大きなインク液室を容易かつ良好
にに形成できるという利点がある。また、外部取り出し
電極上13の固体層の高さを、インク液室に相当する部
分の高さと同じにしてある。この様に固体層の厚さを金
型が固体層と当接するライン(パーティングライン)が
フラットになるように設定すると、金型の精度が出し易
く金型作製が容易となり、良好な成型が可能となる。Further, in the embodiment shown in FIG. 1, the height of the portion corresponding to the ink ejection port and the ink flow path (that is, the first
The height of the portion corresponding to the ink liquid chamber (that is, the height of the second solid layer 5) is higher than the height of the solid layer 4). With such a configuration, there is an advantage that a larger liquid chamber can be formed. Further, in this aspect, since two types of solid layers, that is, the first solid layer 4 and the second solid layer 5, are used, there is an advantage that a large ink liquid chamber can be easily and satisfactorily formed. Further, the height of the solid layer on the external extraction electrode 13 is set to be the same as the height of the portion corresponding to the ink liquid chamber. If the thickness of the solid layer is set so that the line (parting line) where the mold contacts the solid layer is flat, the precision of the mold is easy to obtain, the mold production is easy, and good molding is possible. It will be possible.
【0022】このトランスファーモールド法は通常の方
法により行えばよい。すなわち、第1の固体層4および
第2の固体層5が形成された基板1を、適当なランナ
ー、ゲート、エア抜き構造を備えたキャビティーからな
る上型11、下型12のいずれかへ挿入したのち型締め
を行う。例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂をモールド樹
脂6の材料として用いた場合、樹脂の予備加熱温度60
〜90℃、注入圧力20〜140kgf/cm2 、成型
型温度100〜180℃、保圧硬化時間1〜10分およ
び成型後のポストキュアという一般的な成型条件、工法
に従って行えばよい。これら条件は、成型性(形状、樹
脂内の気泡、バリ、フラッシュなど)を確認し、それぞ
れ適切なポイントを設定すれば良い。一般に、成型温度
を高くすれば硬化時間は短くて済む。また注入圧力が高
いほど、形状の安定性、気泡の発生が無くなるが、過剰
な圧力は製品へのダメージ、樹脂のバリ、フラッシュの
問題を起こす。また、ポストキュアを行う時期として
は、必ずしも成型と連続して行う必要はなく、製品が完
成するまでのどの時点で行っても良い。従って、工程の
都合の良い段階で行うことができる。もちろん製品の使
用状態によっては、前記工程を除くことも可能である。
また、成型後に型から製品を離型する場合の離型性を良
くする目的で、金型などに離型剤を用いてもよい。This transfer molding method may be performed by an ordinary method. That is, the substrate 1 on which the first solid layer 4 and the second solid layer 5 are formed is placed on either the upper mold 11 or the lower mold 12 which is composed of a cavity having an appropriate runner, gate, and air bleeding structure. After inserting, clamp the mold. For example, when a thermosetting epoxy resin is used as the material of the mold resin 6, the resin preheating temperature 60
˜90 ° C., injection pressure 20 to 140 kgf / cm 2 , mold temperature 100 to 180 ° C., holding pressure curing time 1 to 10 minutes, and post-curing after molding. For these conditions, moldability (shape, bubbles in resin, burr, flash, etc.) should be confirmed, and appropriate points should be set respectively. Generally, the higher the molding temperature, the shorter the curing time. Further, the higher the injection pressure, the more stable the shape and the less the generation of bubbles, but excessive pressure causes problems such as damage to the product, resin burr, and flash. Further, the post-curing does not necessarily have to be performed continuously with the molding, and may be performed at any time until the product is completed. Therefore, it can be performed at a convenient stage of the process. Of course, the above steps may be omitted depending on the usage state of the product.
Further, a releasing agent may be used in a mold or the like for the purpose of improving the releasability when the product is released from the mold after molding.
【0023】モールド樹脂6の成型手段としては、量産
性、精度、成型タクト等の点から、トランスファーモー
ルド法が本発明に最も適している。ただし、他の方法、
例えば、射出成型、ポッティング、注型等の方法を用い
ても差し支えない。モールド樹脂6の材料としては、各
種の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が使用できる。また、
成型手段に応じて、液状であって常温硬化、熱硬化、紫
外線硬化などが可能な樹脂を用いることができる。具体
的には、例えばアリル系樹脂、ジアリルフタレート系樹
脂、シリコン系樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、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、尿素樹脂等
が挙げられる。As the molding means for the molding resin 6, the transfer molding method is most suitable for the present invention in terms of mass productivity, accuracy, molding tact, and the like. However, other methods,
For example, a method such as injection molding, potting or casting may be used. As the material of the mold resin 6, various thermosetting resins and thermoplastic resins can be used. Also,
Depending on the molding means, a liquid resin that can be cured at room temperature, heat, or ultraviolet can be used. Specific examples include allyl resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, polyester resins, phenol resins, melamine resins, acrylic resins, unsaturated polyester resins, polyurethane resins, polyimide resins and urea resins.
【0024】次に、図2(a)〜(d)を参照しつつ、
本発明に関する製造工程を順を追って例示説明する。Next, referring to FIGS. 2 (a) to 2 (d),
The manufacturing process relating to the present invention will be described in sequence in order.
【0025】まず、図2(a)に例示する様に、基板1
上にインク吐出エネルギー発生素子2および電極3を配
設する。基板1としては、例えばガラス、セラミック
ス、プラスチック、金属等を使用できる。ただし、イン
ク流路等の構成部材の一部として機能し、また固体層の
支持体として機能し得るものであれば、基板1の形状、
材質等は特に限定されない。First, as illustrated in FIG. 2A, the substrate 1
The ink ejection energy generating element 2 and the electrode 3 are arranged on the top. As the substrate 1, for example, glass, ceramics, plastic, metal or the like can be used. However, as long as it functions as a part of a constituent member such as an ink flow path and can also function as a support for the solid layer, the shape of the substrate 1
The material and the like are not particularly limited.
【0026】インク吐出エネルギー発生素子2は、イン
ク小滴を吐出させるエネルギーをインク液に与えるため
に基板1上に所望の個数配置したものであり、例えば、
電気熱変換素子、圧電素子などを使用できる。電気熱変
換素子を用いた場合は、この素子の近傍のインクが加熱
されることにより吐出エネルギーが発生する。また圧電
素子を用いる場合は、この素子の機械的振動によって吐
出エネルギーが発生する。The ink ejection energy generating elements 2 are arranged in a desired number on the substrate 1 in order to provide the ink liquid with energy for ejecting ink droplets.
An electrothermal conversion element, a piezoelectric element or the like can be used. When the electrothermal conversion element is used, the ink near the element is heated to generate ejection energy. When using a piezoelectric element, ejection energy is generated by mechanical vibration of this element.
【0027】電極3は、インク吐出エネルギー発生素子
2を動作させるための制御信号を入力するために接続し
たものであり、例えば、導電材(アルミニウム等)を蒸
着、スパッタリング、エッチングなどの半導体製造プロ
セスにより成膜形成して得ることができる。また一般に
は、インク吐出エネルギー発生素子2と電極3の一部の
耐久性を向上させる目的で、保護膜層等の各種機能層が
設けられる場合があるが、勿論本発明においてもこの様
な各種機能層を設けることには一向に差し支えない。The electrode 3 is connected to input a control signal for operating the ink ejection energy generating element 2, and for example, a semiconductor manufacturing process such as vapor deposition, sputtering, etching of a conductive material (aluminum or the like). It can be obtained by forming a film. In general, various functional layers such as a protective film layer may be provided for the purpose of improving the durability of the ink ejection energy generating element 2 and a part of the electrode 3. There is no problem in providing the functional layer.
【0028】次いで図2(b)に示す様に、インク吐出
エネルギー発生素子2等を配設した基板1上に、除去可
能な第1の固体層4を形成する。この第1の固体層4は
除去可能なものであれば材料は特に限定されない。ま
た、この第1の固体層4は、少なくともインク吐出口、
インク流路ならびにインク液室に相当する部分および外
部取り出し電極上13に配設されたパターン状の層であ
る。ここで、インク液室に相当する部分とは、インク液
室全体のうち特にインク流路と同じ高さの分の液室相当
部である。第1の固体層4をパターン状に形成する方法
としては、基板1上に例えばポジ型もしくはネガ型の感
光性レジストを所定の厚さにスピンナーコーティングし
たり、また例えばポジ型もしくはネガ型の感光性ドライ
フィルム等をラミネーターにより積層するなどして感光
層を形成し、流路および液室に相当する部分と外部取り
出し電極上のパターンをマスクまたは露出させて露光
し、現像する方法がある。ただし第1の固体層5をパタ
ーン状に形成する方法はこれに限定されず、所望のパタ
ーンが得られる方法であればどの様な方法を採用しても
よい。Next, as shown in FIG. 2B, a removable first solid layer 4 is formed on the substrate 1 on which the ink ejection energy generating elements 2 and the like are arranged. The material of the first solid layer 4 is not particularly limited as long as it is removable. Further, the first solid layer 4 includes at least the ink ejection port,
It is a pattern-like layer provided on a portion corresponding to the ink flow path and the ink liquid chamber and on the external extraction electrode 13. Here, the portion corresponding to the ink liquid chamber is a liquid chamber equivalent portion of the entire ink liquid chamber, which is of the same height as the ink flow path. As a method of forming the first solid layer 4 in a pattern, for example, a positive or negative photosensitive resist is spinner-coated to a predetermined thickness on the substrate 1, or a positive or negative photosensitive resist is used. There is a method in which a photosensitive layer is formed by laminating a transparent dry film or the like with a laminator, and the pattern corresponding to the flow path and the liquid chamber and the pattern on the external extraction electrode are exposed or exposed by masking or exposing. However, the method of forming the first solid layer 5 in a pattern is not limited to this, and any method may be adopted as long as a desired pattern can be obtained.
【0029】なお本発明において、ヘッドの製造の為の
主要工程をフォトレジストやドライフィルム等を用いた
フォトリソグラフィー技術による工程にした場合は、記
録ヘッドの細密部を所望のパターンで、しかも極めて容
易に形成できるばかりか、同構成の多数の記録ヘッドを
同時に加工することも容易となる。In the present invention, when the main process for manufacturing the head is a process using a photolithography technique using a photoresist or a dry film, the fine portion of the recording head has a desired pattern and is extremely easy. Not only can it be formed, but it is also easy to simultaneously process a large number of recording heads having the same structure.
【0030】次いで図2(c)に示す様に、第1の固体
層4を形成した基板1上に、更に除去可能な第2の固体
層5を形成する。この第2の固体層5もまた、除去可能
なものであれば材料は特に限定されない。また、この第
2の固体層5は、少なくともインク液室に相当する部分
および外部取り出し電極上13に配設されたパターン状
の層である。ここで、インク液室に相当する部分とは、
インク液室全体のうち特にインク流路よりも高さを高く
した分の液室相当部である。第2の固体層5をパターン
状に形成する方法としては、例えばスクリーン印刷によ
りソルダーレジストをパターン状に形成する方法があ
る。また例えば、第1の固体層4を形成した手法と同様
に再度スピンナーコーティングやラミネーターにより感
光層を形成し、液室に相当する部分と外部取り出し電極
上のパターンをマスクまたは露出させて露光し、現像す
る方法がある。ただし第2の固体層5をパターン状に形
成する方法はこれに限定されず、第1の固体層4を変形
することなく所望のパターン形成できる方法であれば、
例えば、転写、スタンプ法など各種の方法を採用するこ
ともできる。Then, as shown in FIG. 2 (c), a removable second solid layer 5 is formed on the substrate 1 on which the first solid layer 4 is formed. The material of the second solid layer 5 is not particularly limited as long as it is removable. The second solid layer 5 is a patterned layer provided at least on a portion corresponding to the ink liquid chamber and on the external extraction electrode 13. Here, the portion corresponding to the ink liquid chamber is
It is a portion corresponding to the liquid chamber of which the height is made higher than the ink flow path in the entire ink liquid chamber. As a method of forming the second solid layer 5 in a pattern, for example, there is a method of forming a solder resist in a pattern by screen printing. Further, for example, similarly to the method of forming the first solid layer 4, a photosensitive layer is formed again by spinner coating or a laminator, and a portion corresponding to the liquid chamber and a pattern on the external extraction electrode are masked or exposed and exposed. There is a method of developing. However, the method of forming the second solid layer 5 in a pattern is not limited to this, and any method can be used as long as it can form a desired pattern without deforming the first solid layer 4.
For example, various methods such as transfer and stamping methods can be adopted.
【0031】なお、スクリーン印刷法等による容易な方
法で、しかも同一な性質を持った固体層を積層形成した
場合は、後工程である固体層除去が容易となる。When a solid layer having the same property is formed by a simple method such as a screen printing method, the solid layer which is a post-process can be easily removed.
【0032】以上の態様においては、固体層4、5の形
成を順番に行ったが、本発明はこれに限定されず前後さ
せて形成することも可能である。この場合はポジ型のレ
ジストを用いても可能である。In the above embodiment, the solid layers 4 and 5 were formed in order, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to form the solid layers 4 and 5. In this case, it is possible to use a positive resist.
【0033】次いで、図1を用いて先に説明した様なト
ランスファーモールド法を行い、固体層4、5を被覆す
ることにより少なくともインク吐出口、インク流路およ
びインク液室の壁部となる樹脂を成型する。Next, the transfer molding method as described above with reference to FIG. 1 is performed to cover the solid layers 4 and 5 so that at least the ink ejection port, the ink flow path, and the resin that becomes the wall of the ink liquid chamber are formed. To mold.
【0034】次いで図2(d)に示す様に、第1の固体
層4および第2の固体層5を除去して、インク吐出口、
インク流路およびインク液室となる空間を形成する。図
3は、この様にして得たインクジェット記録ヘッドの模
式的斜視図、すなわち図2(d)の模式的斜視図であ
る。固体層4、5を除去する手法としては、例えば、第
1の固体層4をポジ型ドライフィルムレジスト、第2の
固体層5を水溶性ソルダーレジストとした場合は、苛性
ソーダ5重量%水溶液、またはアセトン等の有機溶剤を
用いることができる。この除去用の溶剤としては、モー
ルド樹脂との選択性のあるものであれば、前記するもの
以外でも制限無く使用可能である。また、インクの吐出
特性はインク流路の長さにより変化するので、最適な位
置を決めるために吐出口付近を所定位置で切断する場合
もある。Then, as shown in FIG. 2 (d), the first solid layer 4 and the second solid layer 5 are removed, and the ink discharge port,
A space to be an ink flow path and an ink liquid chamber is formed. FIG. 3 is a schematic perspective view of the ink jet recording head thus obtained, that is, a schematic perspective view of FIG. As a method of removing the solid layers 4 and 5, for example, when the first solid layer 4 is a positive type dry film resist and the second solid layer 5 is a water-soluble solder resist, a caustic soda 5 wt% aqueous solution, or An organic solvent such as acetone can be used. As the solvent for this removal, any solvent other than those mentioned above can be used without limitation as long as it has selectivity with the mold resin. Further, since the ink ejection characteristics change depending on the length of the ink flow path, the vicinity of the ejection port may be cut at a predetermined position in order to determine the optimum position.
【0035】図3および図2(d)に示す様に、上述の
様にして得られるインクジェット記録ヘッドは、第1の
固体層を除去して得た空間(インク吐出口7、インク流
路8、インク流路と同じ高さの分のインク液室9)と、
第2の固体層を除去して得た空間(インク流路よりも高
さを高くした分のインク液室9’)とが形成されたもの
である。また、その外形はモールド樹脂6によって構成
され、上部にはインク供給口10も形成されている。As shown in FIGS. 3 and 2D, the ink jet recording head obtained as described above has a space (ink ejection port 7, ink flow path 8) obtained by removing the first solid layer. , An ink liquid chamber 9) having the same height as the ink flow path,
A space obtained by removing the second solid layer (an ink liquid chamber 9 ′ whose height is higher than the ink flow path) is formed. Further, its outer shape is made of the mold resin 6, and the ink supply port 10 is also formed in the upper part.
【0036】なお、図3に示す例においては、3つの吐
出口を有するインクジェット記録ヘッドを示したが、勿
論これ以上の多数の吐出口を有する高密度マルチアレイ
インクジェット記録ヘッドの場合でも同様である。In the example shown in FIG. 3, an ink jet recording head having three ejection ports is shown, but the same applies to a high density multi-array ink jet recording head having a larger number of ejection ports. .
【0037】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛躍液滴を形成し、記録
を行うインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録装置
に於て、優れた効果をもたらすものである。The present invention provides excellent effects particularly in a recording head and a recording apparatus of the inkjet recording system for forming recording by forming jumping droplets by utilizing thermal energy among the inkjet recording systems. .
【0038】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
496号明細書に開示されており、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行うものが好ましい。この記録方式
は所謂オンデマンド型、コンティニュアンス型のいずれ
にも適用可能である。Regarding the typical structure and principle thereof, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740.
No. 496, the present invention is preferably carried out using these basic principles. This recording method is applicable to both the so-called on-demand type and the continuous type.
【0039】この記録方式を簡単に説明すると、液体
(インク)が保持されているシートや液路に対応して配
置されている電気熱変換体に、記録情報に対応して液体
(インク)に該沸騰現象を越え、沸騰現象を生じるよう
な急速な温度上昇を与えるための少なくとも一つの駆動
信号を印加することによって、熱エネルギーを発生せし
め、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせる。この
様に液体(インク)から電気熱変換体に付与する駆動信
号に一対一対応した気泡を形成できるため、特にオンデ
マンド型の記録法には有効である。この気泡の成長、収
縮により吐出口を介して液体(インク)を吐出させて、
少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス
形状にすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるの
で、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成で
き、より好ましい。このパルス形状の駆動信号として
は、米国特許第4463359号明細書、同第4345
262号明細書に記載されているようなものが適してい
る。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国
特許第4313124号明細書に記載されている条件を
採用すると、更に優れた記録を行うことができる。To briefly explain this recording method, the electrothermal converter arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink) is changed to the liquid (ink) corresponding to the recording information. Thermal energy is generated by applying at least one drive signal for overcoming the boiling phenomenon and for providing a rapid temperature rise that causes the boiling phenomenon, thereby causing film boiling on the heat acting surface of the recording head. In this way, bubbles can be formed in one-to-one correspondence with the drive signal applied from the liquid (ink) to the electrothermal converter, which is particularly effective for the on-demand recording method. By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection port,
Form at least one drop. When the drive signal has a pulse shape, the growth and contraction of the bubbles are immediately and appropriately performed, so that it is possible to achieve the ejection of the liquid (ink) with excellent responsiveness, which is more preferable. As the pulse-shaped drive signal, U.S. Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345 are used.
Those as described in the '262 patent are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
【0040】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液流路、電気熱変換
体を組み合わせた構成(直線状液流路又は直角液流路)
の他に、米国特許第4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書に開示されている様に、熱作
用部が屈曲する領域に配置された構成を持つものも本発
明に含まれる。The structure of the recording head is a combination of a discharge port, a liquid flow path, and an electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned specifications (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path).
In addition, as disclosed in U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, the present invention includes those having a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
【0041】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出口とする構成を開
示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
においても本発明は有効である。In addition, JP-A-59-123670 discloses a structure in which a common slit is used as a discharge port of the electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and a pressure wave of thermal energy is absorbed. The present invention is also effective in a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461, which discloses a configuration in which the opening corresponds to the ejection portion.
【0042】更に、本発明が有効に利用される記録ヘッ
ドとしては、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に
対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッドがある。
このフルラインヘッドは、上述した明細書に開示されて
いるような記録ヘッドを複数組み合わせることによって
フルライン構成にしたものや、一体的に形成された一個
のフルライン記録ヘッドであっても良い。Further, as a recording head in which the present invention is effectively used, there is a full line type recording head having a length corresponding to the maximum width of the recording medium which can be recorded by the recording apparatus.
The full line head may be a full line configuration formed by combining a plurality of print heads as disclosed in the above specification, or may be a single full line print head integrally formed.
【0043】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合でも本発明は有効で
ある。In addition, by being mounted on the apparatus main body, it can be electrically connected to the apparatus main body and can be supplied with ink from the apparatus main body by a replaceable chip type recording head or the recording head itself. The present invention is effective even in the case of using a cartridge type recording head that is provided specially.
【0044】又、本発明の記録装置に、記録ヘッドに対
する回復手段や、予備的な補助手段等を付加すること
は、本発明の記録装置を一層安定にすることができるの
で好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記
録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニング
手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別
の加熱素子、或はこれらの組み合わせによる予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行う手段
を付加することも安定した記録を行うために有効であ
る。Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc. to the recording apparatus of the present invention because the recording apparatus of the present invention can be made more stable. Specifically, the recording head is preheated by a capping means, a cleaning means, a pressure or suction means, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof. It is also effective to perform stable recording by adding a means for performing a preliminary ejection mode for performing ejection different from the means and recording.
【0045】更に、記録装置の記録モードとしては黒色
等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成したものか、複数個の組み合わせて
構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複色カ
ラー又は、混色によるフルカラーの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the mode in which only the mainstream color such as black is recorded, and either the recording head may be integrally formed or a plurality of combinations may be used. However, the present invention is extremely effective for an apparatus provided with at least one of a multicolor of different colors or a full color by color mixing.
【0046】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、本発明では室温で固
体状であるインクであっても、室温で軟化状態になるイ
ンクであっても用いることができる。上述のインクジェ
ット装置ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い。Although the above-described embodiments of the present invention have been described using liquid ink, in the present invention, either ink that is solid at room temperature or ink that softens at room temperature is used. Can be used. In the above-mentioned inkjet device, the temperature of the ink itself is generally adjusted within the range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is within the stable ejection range. Any liquid may be used as long as the ink is liquid.
【0047】加えて、熱エネルギーによるヘッドやイン
クの過剰な昇温をインクの固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に
防止するか又は、インクの蒸発防止を目的として放置状
態で固化するインクを用いることもできる。いずれにし
ても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイン
クが液化してインク液状として吐出するものや記録媒体
に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質を
持つインクの使用も本発明には適用可能である。In addition, the excessive temperature rise of the head or ink due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy of the state change of the ink from the solid state to the liquid state, or the evaporation of the ink is prevented. It is also possible to use an ink that solidifies when left as it is. In any case, liquefaction occurs only when heat energy is applied, such as when the ink is liquefied by applying heat energy according to the recording signal and ejected as an ink liquid, or when it begins to solidify when it reaches the recording medium. The use of an ink having such a property is also applicable to the present invention.
【0048】このようなインクは、特開昭54−568
47号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記
載されるような、多孔質シートの凹部又は貫通孔に液状
又は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としても良い。Such an ink is disclosed in JP-A-54-568.
No. 47 or Japanese Patent Laid-Open No. 60-71260, facing the electrothermal converter in the state of being held as a liquid or solid in the recesses or through holes of the porous sheet. It may be in the form.
【0049】本発明において、上述した各インクに対し
て最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するも
のである。In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
【0050】図4は本発明により得られた記録ヘッドを
インクジェットヘッドカートリッジ(IJC) として装着し
たインクジェット記録装置(IJRA)の一例を示す外観斜視
図である。FIG. 4 is an external perspective view showing an example of an ink jet recording apparatus (IJRA) in which the recording head obtained by the present invention is mounted as an ink jet head cartridge (IJC).
【0051】図において、20はプラテン24上に送紙
されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出を行な
うノズル群を備えたインクジェットヘッドカートリッジ
(IJC) である。16はIJC 20を保持するキャリッジH
Cであり、駆動モータ17の駆動力を伝達する駆動ベル
ト18の一部と連結し、互いに平行に配設された2本の
ガイドシャフト19Aおよび19Bと摺動可能とするこ
とにより、IJC 20の記録紙の全幅にわたる往復移動が
可能となる。In the figure, reference numeral 20 denotes an ink jet head cartridge provided with a group of nozzles for ejecting ink so as to face the recording surface of the recording paper fed onto the platen 24.
(IJC). 16 is a carriage H that holds the IJC 20
C, which is connected to a part of the drive belt 18 that transmits the driving force of the drive motor 17 and is slidable with the two guide shafts 19A and 19B arranged in parallel to each other, so that the IJC 20 It is possible to move back and forth over the entire width of the recording paper.
【0052】26はヘッド回復装置でありIJC 20の移
動経路の一端、例えばホームポジションと対向する位置
に配設される。伝動機構23を介したモータ22の駆動
力によって、ヘッド回復装置26を動作せしめ、IJC 2
0のキャッピングを行なう。このヘッド回復装置26の
キャップ部26AによるIJC 20のキャッピングに関連
させて、ヘッド回復装置26内に設けた適宜の吸引手段
によるインク吸引もしくはIJC 20へのインク供給経路
に設けた適宜の加圧手段によるインク圧送を行ない、イ
ンクを吐出口より強制的に排出させることによりノズル
内の増粘インクを除去する等の吐出回復処理を行なう。
また、記録終了時等にキャッピングを施すことによりIJ
C が保護される。Reference numeral 26 is a head recovery device, which is arranged at one end of the movement path of the IJC 20, for example, at a position facing the home position. The head recovery device 26 is operated by the driving force of the motor 22 via the transmission mechanism 23, and the IJC 2
0 capping is performed. In association with the capping of the IJC 20 by the cap portion 26A of the head recovery device 26, ink is sucked by an appropriate suction device provided in the head recovery device 26 or an appropriate pressure device provided in an ink supply path to the IJC 20. Ink ejection is performed by forcibly ejecting the ink from the ejection port to remove the thickened ink in the nozzle and perform the ejection recovery process.
In addition, IJ can be set by capping at the end of recording.
C is protected.
【0053】30はヘッド回復装置26の側面に配置さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。ブレード30は、ブレード保持部材3
0Aにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置2
6と同様、モータ22および伝導機構23によって動作
し、IJC 20の吐出面との係合が可能となる。これによ
り、IJC 20の記録動作における適切なタイミングで、
あるいはヘッド回復装置26を用いた吐出回復処理後
に、ブレード30をIJC 20の移動経路中に突出させ、
IJC 20の移動動作に伴ってIJC 20の吐出面における
結露、濡れあるいは塵埃等をふきとるものである。Reference numeral 30 denotes a blade as a wiping member which is arranged on the side surface of the head recovery device 26 and is made of silicon rubber. The blade 30 is a blade holding member 3
The head recovery device 2 is held at 0A in a cantilever form.
Similar to 6, it is operated by the motor 22 and the conduction mechanism 23, and can be engaged with the ejection surface of the IJC 20. As a result, at the appropriate timing in the recording operation of the IJC 20,
Alternatively, after the ejection recovery process using the head recovery device 26, the blade 30 is projected into the movement path of the IJC 20,
This removes dew condensation, wetting, dust, or the like on the ejection surface of the IJC 20 as the IJC 20 moves.
【0054】[0054]
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に
説明する。EXAMPLES The present invention will be described more concretely with reference to the following examples.
【0055】<実施例1>図1および図2(a)〜
(d)に示した工程に従い、次の様に記録ヘッドを作製
した。基板1にシリコンウエハーを用い、基板1上に
は、電気熱変換体2(材質HfB2 からなるヒーター)
と前記電気熱変換体2に対応する電極3(材質A1)を
所定の間隔を置いて並んだ状態とした。また図示してい
ないが、耐久性の向上などを目的として、各電極3、各
電気熱変換体2を含む面に保護膜(SiO 2 、Ta)な
どの各種の機能層を設けた。Example 1 FIG. 1 and FIG. 2 (a)-
According to the process shown in (d), a recording head is manufactured as follows.
did. A silicon wafer is used for the substrate 1 and
Is the electrothermal converter 2 (material HfB2 Consisting of a heater)
And the electrode 3 (material A1) corresponding to the electrothermal converter 2
It was in a state of being lined up at a predetermined interval. Also shown
However, for the purpose of improving durability, each electrode 3, each
A protective film (SiO 2) is formed on the surface including the electrothermal converter 2. 2 , Ta)
Which various functional layers are provided.
【0056】次いで、基板1上にポジレジストを所定の
厚さにスピンナーコーティングし、各電気熱変換体2に
相対するインク流路、液室および外部取り出し電極上の
パターンのマスクを介して露光し、現像することによっ
て厚さ約30μmの第1の固体層4を形成した。Then, a positive resist is spinner-coated on the substrate 1 to a predetermined thickness, and exposed through an ink flow path facing each electrothermal converter 2, a liquid chamber and a pattern mask on the external extraction electrode. By developing, the first solid layer 4 having a thickness of about 30 μm was formed.
【0057】次いで、スクリーン印刷法により第2の固
体層を形成した。スクリーン印刷版としては、液室とな
る部分に相当する部分と外部取り出し電極上のパターン
を設けたものを使用し、レジストとしては水溶性のソル
ダーレジスト(サンノプコ社製、商品名TC−564−
S−SN)を使用した。また第1の固体層4と第2の固
体層5の合計の厚さ(即ち液室の高さ)は約100μm
(誤差±5μm程度)である。Then, a second solid layer was formed by the screen printing method. As the screen printing plate, one provided with a part corresponding to a part to be a liquid chamber and a pattern on an external extraction electrode was used, and as a resist, a water-soluble solder resist (manufactured by San Nopco, trade name TC-564) was used.
S-SN) was used. The total thickness of the first solid layer 4 and the second solid layer 5 (that is, the height of the liquid chamber) is about 100 μm.
(The error is about ± 5 μm).
【0058】次いで、第2の固体層形成後の基板をトラ
ンスファーモールド成型機に入れて成型を行った。この
際の成型条件は以下の通りである。Then, the substrate on which the second solid layer had been formed was placed in a transfer mold molding machine to perform molding. The molding conditions at this time are as follows.
【0059】モールド樹脂6:熱硬化性のエポキシ樹脂 樹脂の予備加熱温度:70℃ 注入圧力:150kgf/cm2 成型時の型温度:140℃ 保圧硬化時間:5分 ポストキュア有り。Mold resin 6: thermosetting epoxy resin Preheating temperature of resin: 70 ° C. Injection pressure: 150 kgf / cm 2 Mold temperature during molding: 140 ° C. Holding cure time: 5 minutes Post cure.
【0060】次いで、所定のインク流路長さに吐出部を
ウエハーを切断する公知のダイシング法により切断し、
吐出口面を得た。この後、苛性ソーダ5重量%水溶液を
使用して固体層4、5を除去した。なおインク流路8の
数は64本、液室の大きさは5mm×5mmである。Then, the discharge portion is cut to a predetermined ink flow path length by a known dicing method for cutting a wafer,
The discharge port surface was obtained. Then, solid layers 4 and 5 were removed using a 5% by weight aqueous solution of caustic soda. The number of ink flow paths 8 is 64, and the size of the liquid chamber is 5 mm × 5 mm.
【0061】以上の様にして連続してインクジェット記
録ヘッドを作製したところ、いずれも成型不良の無い良
好なものであった。When ink jet recording heads were continuously manufactured as described above, all were good without molding defects.
【0062】<実施例2>第2の固体層の厚さの誤差を
±20μm程度にしてバラツキを大きくした以外は実施
例1と同様にしてインクジェット記録ヘッドを作製した
が、実施例1と同様の良好な結果が得られた。<Example 2> An ink jet recording head was produced in the same manner as in Example 1 except that the error in the thickness of the second solid layer was adjusted to about ± 20 µm to increase the variation. Good results were obtained.
【0063】<比較例1>外部取り出し電極上13には
固体層4、5を形成せずにトランスファーモールドした
以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録ヘッ
ドを作製したところ、外部取り出し電極上へのモールド
樹脂の流入や基板等の破損が生じ、50%以下の良品率
であった。<Comparative Example 1> An ink jet recording head was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the solid layers 4 and 5 were not formed on the external extraction electrode 13 and the inkjet recording head was manufactured. Inflow of the mold resin into the resin and damage to the substrate and the like resulted in a non-defective rate of 50% or less.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下に列
挙する効果が得られる。According to the present invention described above, the effects listed below can be obtained.
【0065】(1)トランスファーモールド法など金型
を使用する成型法において、外部取り出し電極上におけ
る固体層がモールド樹脂の流入、電極や基板の破損など
を防止するので、良好な成型が可能となり、これと同時
に、金型に複雑な形状や厳しい寸法公差が必要とされず
金型作製上の制約が緩和され、固体層の精度等の製造条
件の制約も緩和される。(1) In the molding method using a mold such as the transfer molding method, the solid layer on the external extraction electrode prevents the inflow of the molding resin, the damage of the electrode and the substrate, etc. At the same time, the mold is not required to have a complicated shape or a strict dimensional tolerance, and the constraints on the mold fabrication are alleviated, and the constraints on the manufacturing conditions such as the accuracy of the solid layer are alleviated.
【0066】(2)2つの基板を精密に位置合わせして
貼り合わせるという工程を必要とせず、簡単かつ少ない
工程により、基板との接着性、強度、耐熱性等に優れた
記録ヘッドを容易かつ安価に製造できる。したがって、
インク吐出特性が安定しており、精密かつ信頼性の高
い、多量生産に適した安価なインクジェット記録ヘッド
の製造方法である。(2) A recording head having excellent adhesiveness to substrates, strength, heat resistance, etc. can be easily and easily manufactured by a simple and small number of steps without the step of precisely aligning and bonding two substrates. It can be manufactured at low cost. Therefore,
A method of manufacturing an inexpensive inkjet recording head, which has stable ink ejection characteristics, is highly accurate and reliable, and is suitable for mass production.
【0067】(3)本発明において、更に、外部取り出
し電極上の固体層の高さを、インク液室に相当する部分
の高さと同じにすれば、パーティングラインがフラット
になり、金型の精度が出し易く金型作製が容易となり、
良好な成型が可能となる。(3) Further, in the present invention, if the height of the solid layer on the external extraction electrode is made the same as the height of the portion corresponding to the ink liquid chamber, the parting line becomes flat and the mold The accuracy is easy to obtain, the mold production is easy,
Good molding is possible.
【0068】(4)本発明において、更に、インク吐出
口およびインク流路に相当する部分よりもインク液室に
相当する部分の高さの方が高くなる様に固体層を形成す
れば、簡単かつ良好にインク液室の容積を大きくでき
る。このインクを一時的に貯える液室を大きくすること
によって、特に吐出口の数が多い構成の記録ヘッドであ
っても、インク供給が安定して行われ、安定なインク吐
出が得られる。これに伴い、吐出口の数に左右されず高
密度マルチアレイのインクジェット記録ヘッドであって
も、歩留り良く得られる。(4) In the present invention, further, if the solid layer is formed so that the height of the portion corresponding to the ink liquid chamber is higher than the height of the portion corresponding to the ink discharge port and the ink flow path, it is easy. In addition, the volume of the ink liquid chamber can be satisfactorily increased. By enlarging the liquid chamber for temporarily storing the ink, the ink can be stably supplied and stable ink ejection can be obtained even in the case of the recording head having a particularly large number of ejection ports. Along with this, an ink jet recording head of high density multi-array can be obtained with good yield regardless of the number of ejection ports.
【図1】本発明の方法において、トランスファーモール
ドを行った状態を例示する模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a state where transfer molding is performed in the method of the present invention.
【図2】本発明の方法に関する製造工程を順次例示した
模式的断面図である。2A to 2D are schematic cross-sectional views sequentially illustrating the manufacturing steps related to the method of the present invention.
【図3】本発明の方法により得たインクジェット記録ヘ
ッドの模式的斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of an inkjet recording head obtained by the method of the present invention.
【図4】本発明のインクジェット記録装置を例示する模
式的斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view illustrating an inkjet recording device of the present invention.
【図5】従来法にしたがいトランスファーモールドを行
った状態を例示する模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a state where transfer molding is performed according to a conventional method.
1 基板 2 インク吐出エネルギー発生素子 3、3’ 電極 4 第1の固体層 5 第2の固体層 6 モールド樹脂 7 インク吐出口 8 インク流路 9 インク流路と同じ高さの分のインク液室 9’ インク流路よりも高さを高くした分のインク液室 10 インク供給口 11 上型 12 下型 13 外部取り出し電極上(非成型部) 16 キャリッジ 17 駆動モータ 18 駆動ベルト 19A,19B ガイドシャフト 20 インクジェットヘッドカートリッジ 22 クリーニング用モータ 23 伝導機構 24 プラテン 26 キャップ部材 30 ブレード 30A ブレード保持部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Ink ejection energy generating element 3, 3'electrode 4 First solid layer 5 Second solid layer 6 Mold resin 7 Ink ejection port 8 Ink flow channel 9 Ink liquid chamber of the same height as the ink flow channel 9'Ink liquid chamber corresponding to a height higher than the ink flow path 10 Ink supply port 11 Upper mold 12 Lower mold 13 External extraction electrode (non-molded part) 16 Carriage 17 Drive motor 18 Drive belt 19A, 19B Guide shaft 20 inkjet head cartridge 22 cleaning motor 23 conduction mechanism 24 platen 26 cap member 30 blade 30A blade holding member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 3/04 103 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B41J 3/04 103 B
Claims (9)
れた基板上の少なくともインク吐出口、インク流路およ
びインク液室に相当する部分に、除去可能な部材から成
る固体層を形成する工程と、 前記固体層を被覆することにより少なくとも前記インク
吐出口、インク流路およびインク液室の壁部となる樹脂
を成型する工程と、 前記固体層を除去する工程とを有するインクジェット記
録ヘッドの製造方法において、 外部取り出し電極上にも、除去可能な部材から成る固体
層を形成し、前記成型工程を行い、該成型後に該固体層
を除去することを特徴とするインクジェット記録ヘッド
の製造方法。1. A step of forming a solid layer made of a removable member on at least a portion corresponding to an ink ejection port, an ink flow path, and an ink liquid chamber on a substrate provided with an ink ejection energy generating element, In a method for manufacturing an ink jet recording head, which includes a step of molding a resin that forms at least the ink discharge port, an ink flow path, and a wall portion of an ink liquid chamber by covering a solid layer, and a step of removing the solid layer, A method for manufacturing an ink jet recording head, wherein a solid layer made of a removable member is formed also on the external extraction electrode, the molding step is performed, and the solid layer is removed after the molding.
流路に相当する部分よりも、インク液室に相当する部分
の高さの方が高い請求項1記載のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法。2. The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, wherein the height of the portion corresponding to the ink liquid chamber is higher than the height of the portion corresponding to the ink discharge port and the ink flow path of the solid layer.
ンク液室に相当する部分に形成された固体層は第1の固
体層と第2の固体層から成り、該第1の固体層は前記イ
ンク吐出口、インク流路およびインク液室に相当する部
分に形成された層であり、該第2の固体層は前記インク
液室の高さを高くするために該第1の固体層の上のイン
ク液室に相当する部分に更に形成された層である請求項
2記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。3. A solid layer formed in a portion corresponding to the ink ejection port, the ink flow path, and the ink liquid chamber comprises a first solid layer and a second solid layer, and the first solid layer is the above-mentioned solid layer. The second solid layer is a layer formed in a portion corresponding to the ink discharge port, the ink flow path, and the ink liquid chamber, and the second solid layer is formed on the first solid layer in order to increase the height of the ink liquid chamber. 3. The method for manufacturing an inkjet recording head according to claim 2, wherein the layer is further formed in a portion corresponding to the ink liquid chamber.
が、前記インク液室に相当する部分の高さと同じである
請求項2または3記載のインクジェット記録ヘッドの製
造方法。4. The method of manufacturing an ink jet recording head according to claim 2, wherein the height of the solid layer on the external extraction electrode is the same as the height of the portion corresponding to the ink liquid chamber.
より行う請求項1〜4の何れか一項に記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法。5. The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, wherein the molding is performed by a transfer molding method.
電気エネルギーを与えることによって発熱し、インクに
状態変化を生ぜしめて吐出を行わせるための電気熱変換
体である1〜5の何れか一項に記載のインクジェット記
録ヘッドの製造方法。6. The ink ejection energy generating element,
6. The method for manufacturing an ink jet recording head according to any one of 1 to 5, which is an electrothermal converter for generating heat by applying electric energy, causing a change in the state of ink, and discharging the ink.
域の全幅にわたってインク吐出口が複数設けられている
フルラインタイプである請求項1〜6の何れか一項に記
載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。7. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the recording head is a full-line type in which a plurality of ink ejection openings are provided over the entire width of a recording area of a recording medium. Production method.
ンクジェット記録ヘッド。8. An ink jet recording head manufactured by the method according to claim 1.
出する吐出口が設けられている請求項8に記載の記録ヘ
ッドと、該ヘッドを載置するための部材とを少なくとも
具備することを特徴とする記録装置。9. The recording head according to claim 8, wherein the recording head has a discharge port for discharging ink to the recording surface of the recording medium, and a member for mounting the recording head. A recording device characterized by.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30370293A JPH07156414A (en) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Ink jet recording head, production thereof and recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30370293A JPH07156414A (en) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Ink jet recording head, production thereof and recording apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07156414A true JPH07156414A (en) | 1995-06-20 |
Family
ID=17924223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30370293A Pending JPH07156414A (en) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Ink jet recording head, production thereof and recording apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07156414A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011138958A1 (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Process for production of functional device, process for production of ferroelectric material layer, process for production of field effect transistor, thin film transistor, field effect transistor, and piezoelectric inkjet head |
JP2011238714A (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Japan Science & Technology Agency | Method of manufacturing functional device, thin-film transistor, and piezoelectric inkjet head |
JP2011249432A (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Japan Science & Technology Agency | Ferroelectric material layer manufacturing method, thin film transistor and piezoelectric inkjet head |
JP2013093586A (en) * | 2012-12-05 | 2013-05-16 | Japan Science & Technology Agency | Production method of ferroelectric material layer, thin film transistor and piezoelectric ink jet head |
-
1993
- 1993-12-03 JP JP30370293A patent/JPH07156414A/en active Pending
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