JPH07156414A

JPH07156414A - インクジェット記録ヘッドの製造方法、インクジェット記録ヘッド、および記録装置

Info

Publication number: JPH07156414A
Application number: JP30370293A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kobayashi; 順一小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1995-06-20

Abstract

(57)【要約】【目的】モールド樹脂の流入、電極や基板の破損など
を防止し、同時に金型作製上の制約の緩和、固体層の精
度等の製造条件の制約を緩和できるインクジェット記録
ヘッドの製造方法を提供する。【構成】基板（１）上のインク吐出口、インク流路お
よびインク液室に相当する部分に、除去可能な固体層
（４、５）を形成する工程と、固体層（４、５）を被覆
してインク流路等の壁部となるモールド樹脂（６）をト
ランスファーモールド法等により成型する工程と、固体
層（４、５）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
（１３）にも、固体層（４、５）を形成してから前記成
型を行う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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００１７】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── 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 １０３Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】前記固体層の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。
【請求項３】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。
【請求項４】前記外部取り出し電極上の固体層の高さ
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。
【請求項５】前記成型をトランスファーモールド法に
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。
【請求項６】前記インク吐出エネルギー発生素子が、
電気エネルギーを与えることによって発熱し、インクに
状態変化を生ぜしめて吐出を行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。
【請求項７】前記記録ヘッドが、記録媒体の被記録領
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。
【請求項８】請求項１記載の方法により製造されたイ
ンクジェット記録ヘッド。
【請求項９】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。