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JPH08132627A - Liquid jet recording head and production thereof - Google Patents

Liquid jet recording head and production thereof

Info

Publication number
JPH08132627A
JPH08132627A JP27124094A JP27124094A JPH08132627A JP H08132627 A JPH08132627 A JP H08132627A JP 27124094 A JP27124094 A JP 27124094A JP 27124094 A JP27124094 A JP 27124094A JP H08132627 A JPH08132627 A JP H08132627A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
solid layer
substrate
flow path
liquid flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27124094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Yokota
雅実 横田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP27124094A priority Critical patent/JPH08132627A/en
Publication of JPH08132627A publication Critical patent/JPH08132627A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a small-sized highly reliable ink jet head stabilized in ink emitting capacity and enhanced in printing grade in a good yield by simultaneously performing a process for forming a liquid passage constituting member and a process for sealing at least a part of the outer periphery of a drive element. CONSTITUTION: A solid layer 5 is laminated on the liquid passage forming scheduled part on a substrate 1 containing liquid emitting energy generating elements 2. The solid layer 5 is formed by an image forming process using a photosensitive dry film. Next, a liquid resin is laminated on the substrate having drive elements 3 and the solid layer 5 provided thereon as the seal material 7 of a liquid passage constituting member 6 and the drive elements 3 so as to cover at least a part of the outer peripheries of the drive elements 3 and the solid layer 5. Thereafter, the solid layer 5 is removed to form liquid passages 9. By simultaneously performing the formation of the fluid passage constituting member and the sealing of the drive elements as mentioned above, the production cost required in a drive element sealing process heretofore can be reduced and an inexpensive ink jet head can be supplied.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、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
ッドの製造方法及び液体噴射記録ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid jet recording head manufacturing method and a liquid jet recording head for generating recording liquid droplets used in an ink jet recording system.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェットヘッドは、例えば特開昭
62−253457に記載されているように、吐出圧発
生素子及び該吐出圧発生素子に電力を供給する供電電極
が設けられた基板上にインク液吐出口(以下、オリフィ
スと呼ぶ)、インク液流路等が形成されている。
2. Description of the Related Art An ink jet head has an ink liquid on a substrate provided with a discharge pressure generating element and a power supply electrode for supplying electric power to the discharge pressure generating element, as described in, for example, JP-A-62-253457. A discharge port (hereinafter referred to as an orifice), an ink liquid flow path, and the like are formed.

【0003】また、近年の小型化、高性能化に伴い前述
のインクジェットヘッド上に前記供電電極を介して前記
吐出圧発生素子を駆動するための駆動素子が実装される
ようになってきた。従来、前記のような駆動素子は前記
のオリフィス及びインク液流路が完全に形成された後、
前記駆動素子をワイヤーボンディング、TAB接続、フ
リップチップ、半田付け等の方法により、前記ヘッド上
に実装されていた。
Further, with the recent miniaturization and higher performance, a driving element for driving the ejection pressure generating element via the power supply electrode has been mounted on the above-mentioned ink jet head. Conventionally, the driving element as described above, after the orifice and the ink liquid flow path are completely formed,
The drive element is mounted on the head by a method such as wire bonding, TAB connection, flip chip, and soldering.

【0004】しかし、前述のように液流路が完全に形成
された後、前記駆動素子を実装する場合、例えばフラッ
クス或いは洗浄液等による液流路内の汚染によるインク
吐出性能の低下、印字品位の低下或いは前記駆動素子実
装工程全般における液流路内へのゴミの混入によるイン
クの不吐出等の問題があった。
However, when the drive element is mounted after the liquid flow path is completely formed as described above, the ink ejection performance is deteriorated due to contamination in the liquid flow path due to, for example, flux or cleaning liquid, and the print quality is deteriorated. There is a problem that ink is not ejected due to deterioration or contamination of the liquid flow path with dust in the entire drive element mounting process.

【0005】また、一枚の基板上に多数のヘッドを形成
し個々のヘッドに分離した後に、前記駆動素子を実装す
る場合、ヘッドと駆動素子の位置合わせ、洗浄等の作業
がヘッド毎に必要となり非効率で製造コストが高かっ
た。
When a large number of heads are formed on a single substrate and the driving elements are mounted after the heads are separated into individual heads, work such as positioning of the heads and the driving elements and cleaning are required for each head. It was inefficient and the manufacturing cost was high.

【0006】上記のような問題点を解決する手段として
本出願人は、前記固体層の除去を前記駆動素子を実装し
た後行う液体噴射記録ヘッドの製造方法を提案した(特
願昭6ー247674号)。 また、上記提案中の好ま
しい実施例中に一枚の基板上に多数のヘッドを形成する
場合、前記固体層の形成前に行う製造方法も提案した。
As a means for solving the above problems, the present applicant has proposed a method for manufacturing a liquid jet recording head in which the solid layer is removed after mounting the drive element (Japanese Patent Application No. 6-247674). issue). Further, in the preferred embodiment proposed above, a method of manufacturing before forming the solid layer when a large number of heads are formed on one substrate is also proposed.

【0007】しかしながら、前記のような駆動素子の実
装後は、空気中の水分、結露、インクの侵入等を防ぐた
め、樹脂等により前記駆動素子の外周を封止されるが、
従来使用されていた駆動素子の封止材料は、後述する固
体層の除去液である例えば強アルカリ溶液や有機溶剤に
対して充分な耐性を有しておらず、前記駆動素子の腐食
や、剥れ等の問題があった。また、前記駆動素子の封止
材料には、通常常温硬化型や熱硬化型の樹脂が使用され
るが、前記封止樹脂の流れ出し量の制御は困難であり、
前記駆動素子に隣接する。例えば、液流路、インク室、
或いは外部接続用電極上に前記封止用樹脂が被覆してし
まうという問題があった。或いは前記封止用樹脂による
前記駆動素子以外の構成部上への被覆を回避する場合、
前記駆動素子と他の構成部を充分離す必要があり、ヘッ
ドサイズの大型化、即ち製造コストアップとなる。
However, after mounting the driving element as described above, the outer periphery of the driving element is sealed with a resin or the like in order to prevent water in the air, dew condensation, invasion of ink, etc.
The conventionally used sealing material for the driving element does not have sufficient resistance to a solid layer removing liquid described later, such as a strong alkaline solution or an organic solvent, so that the driving element is not corroded or peeled off. There were problems such as these. Further, as the sealing material of the driving element, a room temperature curable resin or a thermosetting resin is usually used, but it is difficult to control the amount of the sealing resin flowing out,
Adjacent to the drive element. For example, liquid flow path, ink chamber,
Alternatively, there is a problem that the sealing resin covers the external connection electrodes. Alternatively, when avoiding coating on the component other than the drive element by the sealing resin,
It is necessary to fully separate the drive element from other components, which leads to an increase in head size, that is, an increase in manufacturing cost.

【0008】また、前記駆動素子を封止する工程による
製造コストアップ或いは歩留まり低下の要因となってい
た。
Further, it has been a factor of increased manufacturing cost or reduced yield due to the step of sealing the driving element.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の点に
鑑みなされたもので小型で信頼性の高いインク吐出性能
の安定し、優れた印字品位の高いインクジェットヘッド
を安価で、歩留まりよく提供する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 points, and provides a small size, highly reliable ink jet performance with stable ink ejection performance, and an excellent printing quality at a low cost with a high yield. The purpose is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前述のような目的を達成
する本発明は、基板上に液流路のパターン状に固体層を
設ける工程と該固体層の設けられた前記基板上に液流路
構成部材の少なくとも一部を設ける工程と前記固体層を
前記基板より除去する工程により作られた液体噴射記録
ヘッドの前記基板の同一平面上に駆動素子を有する液体
噴射記録ヘッドにおいて、 (1)前記液流路構成部材を形成する工程と前記駆動素
子の外周の少なくとも一部を封止する工程が同時に行わ
れる。
Means for Solving the Problems The present invention which achieves the above-mentioned object is to provide a step of providing a solid layer in a pattern of a liquid flow path on a substrate and a liquid flow on the substrate provided with the solid layer. A liquid jet recording head having a drive element on the same plane of the substrate of the liquid jet recording head, which is produced by the step of providing at least a part of the path forming member and the step of removing the solid layer from the substrate, (1) The step of forming the liquid flow path forming member and the step of sealing at least a part of the outer periphery of the drive element are performed simultaneously.

【0011】(2)前記駆動素子の外周の少なくとも一
部が、前記液流路構成部材と同一部材により封止されて
いる。
(2) At least a part of the outer periphery of the drive element is sealed by the same member as the liquid flow path forming member.

【0012】(3)前記駆動素子の封止材料が活性エネ
ルギー線硬化型樹脂である。ことにより達成される。
(3) The encapsulating material for the driving element is an active energy ray curable resin. This is achieved by:

【0013】[0013]

【作用】[Action]

(1)前記駆動素子の封止を前記液流路構成を形成する
工程と同時に行うことにより、前記駆動素子工程に要し
ていたコストを削減できる。
(1) By performing the sealing of the drive element at the same time as the step of forming the liquid flow path structure, the cost required for the drive element step can be reduced.

【0014】(2)後述する前記固体層の除去液或いは
インクに対して前記液流路構成部材と同等の耐性が得ら
れ、前記駆動素子の腐食、断線、剥れ等のないヘッドが
得られる。
(2) The same resistance as that of the liquid flow path forming member is obtained with respect to the liquid for removing the solid layer or the ink which will be described later, and a head having no corrosion, disconnection or peeling of the drive element can be obtained. .

【0015】(3)また、活性エネルギー線硬化型材料
によるパターニング法を用いることにより、前記駆動素
子の封止が所望する部分のみ選択的に精度よくできるた
め、前記駆動素子以外のインクジェットヘッド構成部に
影響を与えることなく、ヘッドの小型化が計れ、一枚の
基板から多数のヘッドを得ることができる。
(3) Further, by using the patterning method using the active energy ray-curable material, only the desired portion of the driving element can be selectively sealed with high precision, and therefore, the ink jet head constituting portion other than the driving element is formed. The size of the head can be reduced without affecting the above, and a large number of heads can be obtained from one substrate.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。 実施例1 図1〜図12は、本発明の基本的態様を説明するための
模式図である。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail based on examples. Example 1 FIGS. 1 to 12 are schematic diagrams for explaining the basic mode of the present invention.

【0017】図1は、本発明の特徴を最もよく表す図面
であり同図において1は基板、2は基板1上に設けられ
た吐出エネルギー発生素子、3は供電電極(不図示)を
介して前記吐出エネルギー発生素子へ電気信号を供給す
る駆動素子、4は前記駆動素子へ外部からの電気信号を
供給するための外部接続端子、5は後に除去されインク
液流路となる液流路に対応して設けられた固体層、6は
液流路構成部材、7は前記駆動素子3の外周を封止する
封止部材、10は液流路にインクを供給する液供給口を
表している。
FIG. 1 is a view best showing the features of the present invention. In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is an ejection energy generating element provided on the substrate 1, and 3 is a power supply electrode (not shown). A drive element for supplying an electric signal to the ejection energy generating element, 4 is an external connection terminal for supplying an electric signal from the outside to the drive element, and 5 is a liquid flow path which will be removed later to become an ink liquid flow path. 6 is a liquid flow path forming member, 7 is a sealing member for sealing the outer periphery of the drive element 3, and 10 is a liquid supply port for supplying ink to the liquid flow path.

【0018】まず、本態様においては、例えば図2に示
されるような、ガラス、セラミックス、プラスチック或
いは金属等からなる基板1が用いられる。なお、図2は
固体層形成前の基板の模式的斜視図である。
First, in this embodiment, a substrate 1 made of glass, ceramics, plastic, metal or the like as shown in FIG. 2 is used. 2 is a schematic perspective view of the substrate before forming the solid layer.

【0019】以下説明する各図中においては、1つのイ
ンクジェットヘッドについて記されているが、1枚の基
板上に複数のヘッドを形成することも一向に差し支えな
い。このような基板1は、液流路構成部材の一部として
機能し、また後述の固体層及び液流路構成部材積層時の
支持体として機能し得るものであれば、その形状、材質
等、特に限定されることなく使用することができる。上
記基板1上には、電気熱変換体或いは圧電素子等の液体
吐出エネルギー発生素子2が所望の個数配設される(図
2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、記録が行われる。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、吐出エネルギーを発生する。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。
In each of the drawings described below, one ink jet head is described, but it is also possible to form a plurality of heads on one substrate. Such a substrate 1 has a shape, a material, etc. as long as it can function as a part of the liquid flow path forming member, and can also function as a support when laminating the solid layer and the liquid flow path forming member described later. It can be used without particular limitation. A desired number of liquid ejection energy generating elements 2 such as electrothermal converters or piezoelectric elements are arranged on the substrate 1 (two in FIG. 2). Ejection energy for ejecting recording liquid droplets is applied to the ink liquid by the liquid ejection energy generation element 2 as described above, and recording is performed. Incidentally, for example, when an electrothermal converter is used as the liquid ejection energy generating element 2, the element heats the recording liquid in the vicinity to generate ejection energy. Also, for example, when a piezoelectric element is used, ejection energy is generated by mechanical vibration of this element.

【0020】なお、これらの素子2には、これら素子を
動作させるための供電電極(不図示)が接続されてい
る。また、一般にはこれら吐出エネルギー発生素子の耐
用性の向上等を目的とし、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
上に配設したが、配設時期は所望とし得る。
Power-supply electrodes (not shown) for operating these elements 2 are connected to these elements 2. Further, generally, various functional layers such as a protective layer are provided for the purpose of improving the durability of these ejection energy generating elements, but it goes without saying that providing such a functional layer is also acceptable in the present invention. Further, in this example, the ejection energy generating element is disposed on the substrate before forming the liquid flow path, but the disposing time may be as desired.

【0021】また、前記不図示の供電電極と同様に、駆
動素子を実装するための電極及び外部接続端子4も前記
基板上に設けられている。
Similarly to the power supply electrode (not shown), an electrode for mounting a drive element and an external connection terminal 4 are also provided on the substrate.

【0022】次に、図3に示すように前記駆動素子3
が、ワイヤーボンディング、フリップチップ、ビームリ
ードボンディング、半田付け等の方法で前記基板1上に
実装されている。
Next, as shown in FIG.
However, it is mounted on the substrate 1 by a method such as wire bonding, flip chip, beam lead bonding, and soldering.

【0023】前記駆動素子は、ベアーチップ形態、パッ
ケージされた形態或いは前記基板上に作り込まれた形態
等種々あるが駆動素子はいかなる形態でも差し支えな
い。
There are various types of driving elements, such as a bare chip type, a packaged type, and a type formed on the substrate, but the driving element may take any form.

【0024】次いで、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4
及び図5に示されるような固体層5を積層する。なお、
図4は、固体層積層後の基板の模式的平面図であり、図
5は図4のA−A’線で切断した基板の模式的切断面図
である。
Next, a portion of the substrate 1 including the liquid discharge energy generating element 2 on which a liquid flow path is to be formed is formed, for example, in FIG.
And stacking a solid layer 5 as shown in FIG. In addition,
FIG. 4 is a schematic plan view of the substrate after the solid layers are laminated, and FIG. 5 is a schematic sectional view of the substrate cut along the line AA ′ in FIG. 4.

【0025】上記固体層5は、後述するような液流路構
成部材が積層された後、基板1から除去され、該除去部
分に液流路が構成される。もちろん、液流路の形状は所
望のものとすることが可能であり、該流路形成のために
設けられる上記固体層5も該流路形状に応じたものとす
ることができる。因に、本例では、2つの吐出エネルギ
ー発生素子に対応して設けられる2つのオリフィスのそ
れぞれから記録液小滴を吐出させるため、液流路は、2
つに分散された液細流路と該流路に記録液を供給するた
めの共通液室とで構成される。
The solid layer 5 is removed from the substrate 1 after the liquid flow path constituting members described below are laminated, and the liquid flow path is formed in the removed portion. Of course, the shape of the liquid flow path can be set to a desired shape, and the solid layer 5 provided for forming the flow path can also be adapted to the shape of the flow path. Incidentally, in this example, since the recording liquid droplets are ejected from each of the two orifices provided corresponding to the two ejection energy generating elements, the liquid flow passage has two
It is composed of a liquid fine channel dispersed in one and a common liquid chamber for supplying the recording liquid to the channel.

【0026】このような固体層5を構成するに際して用
いられる材料及び手段としては、例えば下記に列挙する
ようなものが具体的なものとして挙げられる。
Specific examples of materials and means used to form such a solid layer 5 include those listed below.

【0027】(1)感光性ドライフィルムを用い、いわ
ゆるドライフィルムの画像形成プロセスに従って固体層
を形成する。
(1) Using a photosensitive dry film, a solid layer is formed according to a so-called dry film image forming process.

【0028】(2)基板1上に所望の厚さの溶剤可溶性
ポリマー及びフォトレジスト層を順に積層し、該フォト
レジスト層のパターン形成後、溶剤可溶性ポリマー層を
選択的に除去する。
(2) A solvent-soluble polymer having a desired thickness and a photoresist layer are sequentially laminated on the substrate 1, and after the patterning of the photoresist layer, the solvent-soluble polymer layer is selectively removed.

【0029】(3)硬化性を有するか、または非硬化性
の樹脂を印刷する。
(3) A curable or non-curable resin is printed.

【0030】(1)に挙げた感光性ドライフィルムとし
ては、ポジ型のものもネガ型のものも用いることができ
るが、例えば、ポジ型ドライフィルムであれば、活性光
線照射によって、現像液に可溶化するポジ型ドライフィ
ルム、またネガ型ドライフィルムであれば、光重合型で
あるが塩化メチレン或いは強アルカリで溶解或いは剥離
除去し得るネガ型ドライフィルムが適している。
As the photosensitive dry film mentioned in (1), either a positive type or a negative type can be used. For example, in the case of a positive type dry film, it is converted into a developing solution by irradiation with actinic rays. For a positive type dry film which is solubilized and a negative type dry film, a negative type dry film which is a photopolymerization type but can be dissolved or peeled off by methylene chloride or strong alkali is suitable.

【0031】ポジ型ドライフィルムとしては、具体的に
は、例えば「OZATEC R225」〔商品名:ヘキ
ストジャパン(株)〕等、またネガ型ドライフィルムと
しては、「OZATEC Tシリーズ」〔商品名:ヘキ
ストジャパン(株)〕、「PHOTEC PHTシリー
ズ」〔商品名:日立化成工業(株)〕「RISTON」
〔商品名:デュ・ポン・ド・ネモアース・Co.〕等が
用いられる。
The positive dry film is specifically, for example, "OZATEC R225" (trade name: Hoechst Japan KK), and the negative dry film is "OZATEC T series" [trade name: Hoechst. Japan Co., Ltd., “PHOTEC PHT Series” [Product Name: Hitachi Chemical Co., Ltd.] “RISTON”
[Product name: Du Pont de Nemours Co. ] Etc. are used.

【0032】(2)に挙げた溶剤可溶性ポリマーとして
は、それを溶解する溶剤が存在し、コーティングによっ
て被膜形成し得る高分子化合物であればいずれでも用い
得る。ここで用い得るフォトレジスト層としては、典型
的にはノボラック型フェノール樹脂とナフトキノンジア
ジドからなるポジ型液状フォトレジスト、ポリビニルシ
ンナメートからなるネガ型液状フォトレジスト、環化ゴ
ムとビスアジドからなるネガ型液状フォトレジスト、ネ
ガ型感光性ドライフィルム、熱硬化型及び紫外線硬化型
のインク等が挙げられる。
As the solvent-soluble polymer mentioned in (2), any polymer compound can be used as long as it has a solvent capable of dissolving it and can form a film by coating. The photoresist layer that can be used here is typically a positive liquid photoresist composed of a novolac phenolic resin and naphthoquinone diazide, a negative liquid photoresist composed of polyvinyl cinnamate, a negative liquid composed of a cyclized rubber and bisazide. Examples thereof include photoresists, negative photosensitive dry films, thermosetting inks and ultraviolet curable inks.

【0033】(3)に挙げた印刷法によって固体層を形
成する材料としては、例えば蒸発乾燥型、熱硬化型或い
は紫外線硬化型等のそれぞれの乾燥方式で用いられてい
る平板インク、スクリーンインク等が用いられる。
As the material for forming the solid layer by the printing method mentioned in (3), for example, flat plate ink, screen ink and the like which are used in respective drying methods such as evaporation drying type, thermosetting type and ultraviolet curing type are used. Is used.

【0034】以上に挙げた材料群の中で、加工精度や除
去の容易性或いは作業性等の面から見て、(1)の感光
性ドライフィルムを用いる手段が好ましく、その中でも
ポジ型ドライフィルムを用いるのが特に好ましい。即
ち、ポジ型感光性材料は、例えば解像度がネガ型の感光
性材料よりも優れている、レリーフパターンが垂直かつ
平滑な側壁面をもつ、レリーフパターンを現像液や有機
溶剤で溶解除去できる等の特徴を有しており、本発明に
おける固体層形成材料として好ましいものである。その
中でも、ドライフィルム状のものは、10〜100μm
の厚膜のものが得られる点で、最も好ましい材料であ
る。
Among the materials listed above, the means (1) using a photosensitive dry film is preferable from the viewpoints of processing accuracy, ease of removal, workability, and the like. Among them, the positive type dry film is preferable. Is particularly preferably used. That is, a positive photosensitive material has, for example, better resolution than a negative photosensitive material, a relief pattern has a vertical and smooth side wall surface, a relief pattern can be dissolved and removed with a developing solution or an organic solvent, etc. It has characteristics and is preferable as a solid layer forming material in the present invention. Among them, the dry film type has a thickness of 10 to 100 μm.
It is the most preferable material in that a thick film can be obtained.

【0035】次いで、図6及び図7に示されるように前
記駆動素子及び前記固体層5が設けられた基板上に少な
くとも前記駆動素子3の外周の少なくとも一部及び前記
固体層5を覆うように液流路構成部材6及び前記駆動素
子3の封止材7として例えば液状の樹脂が積層される。
なお図6は前記図4におけるA−A’部の断面を、図7
はB−B’部の断面を表している。
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, at least a part of the outer periphery of the driving element 3 and the solid layer 5 are covered on the substrate on which the driving element and the solid layer 5 are provided. For example, a liquid resin is laminated as the liquid flow path forming member 6 and the sealing material 7 of the drive element 3.
6 is a sectional view taken along line AA ′ in FIG.
Indicates a cross section of the BB 'portion.

【0036】このような液流路構成部材及び駆動素子の
封止材としては、上記固体層及び駆動素子の少なくとも
一部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、該部材は、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、基板との接
着性、機械的強度、寸法安定性、耐蝕性の面で優れたも
のを選択し用いることが好ましい。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
ム硬化等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
樹脂等が好ましく使用される。
As the liquid flow path forming member and the sealing material for the driving element, any material which can cover at least a part of the solid layer and the driving element can be preferably used. Since the member forms a liquid flow path and serves as a structural material for a liquid jet recording head, select a member that is excellent in terms of adhesion to the substrate, mechanical strength, dimensional stability, and corrosion resistance. It is preferable to use. Specific examples of such materials include liquid curable materials such as heat curable, ultraviolet curable, and electron beam curable materials, among which epoxy resins, acrylic resins, diglycol dialkyl carbonate resins, unsaturated polyester resins, polyurethane resins. ,
Polyimide resin, melamine resin, phenol resin, urea resin and the like are preferably used.

【0037】上記液状の硬化性材料が液流路構成部材或
いは駆動素子の封止材料として用いられる場合には、該
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、所望の厚さで基板上に積層される、塗布に
際しては、該材料の脱気を行った後、気泡の混入を避け
ながら行うのが好ましい。
When the above-mentioned liquid curable material is used as a sealing material for a liquid flow path forming member or a drive element, the material may be a known means such as curtain coating, roll coating or spray coating. The material is laminated on the substrate to a desired thickness by a method such as coating. When coating, it is preferable to degas the material and then avoid mixing of bubbles.

【0038】また、真空チャンバー内でディスペンサー
等により塗布する方法も優れた方法である。
Further, a method of coating with a dispenser in a vacuum chamber is also an excellent method.

【0039】本実施例においては、パターニングにより
駆動素子及び液流路部、インク室部を選択的に容易に形
成できる紫外線硬化型樹脂を積層した場合について説明
する。
In the present embodiment, a case will be described in which an ultraviolet curable resin capable of selectively forming the drive element, the liquid flow path portion and the ink chamber portion by patterning is laminated.

【0040】図6に示すように基板1上に積層された紫
外線硬化型樹脂6及び7上に、図8〜図10に示すよう
な駆動素子3の外周部、液流路構成部及びインク室構成
部に対応した部分が紫外線透過部その他が不透過部(図
6中の斜線部)となっているフォトマスク8を積層した
後マスク上より紫外線を照射する。
As shown in FIGS. 6A and 6B, on the ultraviolet curable resins 6 and 7 laminated on the substrate 1, the outer peripheral portion of the driving element 3 as shown in FIGS. After stacking the photomasks 8 in which the portions corresponding to the constituent portions are the ultraviolet-transmissive portions and the other portions are the non-transmissive portions (hatched portions in FIG. 6), ultraviolet rays are radiated from above the masks.

【0041】図9は前記図8におけるA−A’断面を、
図10は前記図8におけるB−B’断面を表し、それぞ
れ6の部分及び図10の7の部分を除く中央未記入部は
紫外線により硬化した部分、7は未硬化部分を表してい
る。
FIG. 9 shows a cross section taken along the line AA 'in FIG.
FIG. 10 shows a cross section taken along the line BB ′ in FIG. 8, in which the central unfilled portion except the portion 6 and the portion 7 in FIG. 10 is a portion cured by ultraviolet rays, and 7 is an uncured portion.

【0042】次いで、前記未硬化部の紫外線硬化型樹脂
を例えば、1−1−1トリクロロエタン、トルエン等の
有機溶剤或いは水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液で洗
い流す。
Next, the UV-curable resin in the uncured portion is washed away with an organic solvent such as 1-1-1 trichloroethane or toluene, or an alkaline solution such as sodium hydroxide.

【0043】図11は前記未硬化部の紫外線硬化型材料
が洗い流された後のインクジェットヘッドを表す模式的
斜視図である。次いで必要に応じて、オリフィス先端を
露出させ、かつ吐出圧発生素子とオリフィスとの間隔を
最適化するため、ダイシングソー、スライサー或いはレ
ーザー等の方法により図11のC−C’線に沿って切断
される。
FIG. 11 is a schematic perspective view showing the ink jet head after the ultraviolet curable material in the uncured portion is washed away. Then, if necessary, in order to expose the tip of the orifice and optimize the interval between the discharge pressure generating element and the orifice, cutting is performed along a line CC ′ of FIG. 11 by a method such as a dicing saw, a slicer, or a laser. To be done.

【0044】また、一枚基板上に複数のインクジェット
ヘッドが形成されている場合は、前記の同様の方法によ
り個々のヘッドに分離される。前記のようなヘッドの分
離工程は、必ずしも当該工程において行われる必要はな
く、駆動素子実装後或いは後述する固体層除去後等いか
なる時期においても可能である。
When a plurality of ink jet heads are formed on a single substrate, they are separated into individual heads by the same method as described above. The head separating step as described above does not necessarily have to be performed in that step, and can be performed at any time after mounting the drive element or after removing the solid layer described later.

【0045】次いで、図12に示すように前記固体層5
を除去して液流路9を形成する。
Then, as shown in FIG. 12, the solid layer 5 is formed.
Are removed to form the liquid flow path 9.

【0046】固体層5の除去手段としては特に限定され
るものではないが、具体的には例えば固体層5を溶解ま
たは膨潤或いは剥離する液体中に基板を浸漬して除去す
る等の方法が好ましいものとして挙げられる。この際、
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ることも可能である。
The means for removing the solid layer 5 is not particularly limited, but specifically, for example, a method of immersing and removing the substrate in a liquid that dissolves, swells or peels the solid layer 5 is preferable. It is mentioned as a thing. On this occasion,
It is also possible to use ultrasonic treatment, spraying, heating, stirring, and other removal promoting means, if necessary.

【0047】上記除去手段に対して用いられる液体とし
ては、例えば含ハロゲン炭化水素、ケトン、エステル、
芳香族炭化水素、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、水、強
アルカリを含む水、等が挙げられる。これら液体には、
必要に応じて界面活性剤を加えてもよい。また、固体層
としてポジ型ドライフィルムを用いる場合には、除去を
容易にするために固体層に改めて紫外線照射を施すのが
好ましく、その他の材料を用いた場合は、40〜60℃
に液体を加温するのが好ましい。
Examples of the liquid used for the removing means include halogen-containing hydrocarbon, ketone, ester,
Examples thereof include aromatic hydrocarbons, ethers, alcohols, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, phenol, water, water containing a strong alkali, and the like. These liquids include
A surfactant may be added if necessary. Further, when a positive type dry film is used as the solid layer, it is preferable to irradiate the solid layer with ultraviolet light again for easy removal, and when other materials are used, 40 to 60 ° C.
It is preferred to warm the liquid to

【0048】実施例2 前述の実施例中においては、前記液流路構成部の形成と
前記駆動素子の封止を同時に行ったが必ずしも同時に行
う必要はなく、例えばそれぞれの所望する厚さが異なる
場合、まず液流路構成部を低粘度の紫外線硬化型樹脂に
より形成した後、高粘度の紫外線硬化型樹脂により前記
駆動素子の封止を行うことも優れた方法である。
Embodiment 2 In the above-mentioned embodiment, the formation of the liquid flow path forming portion and the sealing of the driving element are performed at the same time, but they do not necessarily have to be performed at the same time. In this case, it is also an excellent method to first form the liquid flow path forming portion with a low-viscosity ultraviolet curable resin and then seal the drive element with a high-viscosity ultraviolet curable resin.

【0049】実施例3 前述の実施例中においては、前記液流路構成部材の材料
と前記駆動素子の封止材料として同一の材料を用いた
が、それぞれ要求される性能が異なる場合、例えば駆動
素子に加わる熱ストレス及びオリフィス面の加工性等に
より両者の要求するガラス転移点が異なる場合、例えば
複数のディスペンサー等によりそれぞれの所望する樹脂
を同時に塗布した後、硬化処理することも有効である。
Example 3 In the above examples, the same material was used as the material of the liquid flow path forming member and the sealing material of the drive element, but when the required performances differ, for example, drive When the glass transition points required by the two are different due to the heat stress applied to the element and the workability of the orifice surface, it is also effective to apply the respective desired resins at the same time with a plurality of dispensers or the like and then carry out the curing treatment.

【0050】実施例4 前述の実施例中においては、前記液流路構成部材及び前
記駆動素子の封止材料として紫外線硬化型樹脂を用いた
が、必ずしも紫外線硬化型樹脂である必要はなく、液流
路形成部材及び前記駆動素子の封止をトランスファーモ
ールドで形成する場合、熱硬化型樹脂を用いることが有
効である。
Embodiment 4 In the above-mentioned embodiments, the UV curable resin is used as the sealing material for the liquid flow path forming member and the driving element, but it is not always necessary to use the UV curable resin. When sealing the flow path forming member and the driving element by transfer molding, it is effective to use a thermosetting resin.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、 (1)液流路構成部材の形成と駆動素子の封止を同時に
行うことにより、前記駆動素子の封止工程に要していた
製造コストを削減でき、安価なインクジェットヘッドを
供給できる。
As described above, (1) By simultaneously forming the liquid flow path forming member and sealing the driving element, the manufacturing cost required for the step of sealing the driving element can be reduced. A cheap inkjet head can be supplied.

【0052】(2)駆動素子の封止材料を液流路構成部
材の材料と同一材料を用いて固体層の除去液に対して充
分耐性をもたせることにより、固体層の除去時の駆動素
子の腐蝕、剥れ、或いは封止材の溶解等のない信頼性の
高いヘッドを歩留まりよく得られる。
(2) By using the same sealing material for the driving element as the material for the liquid flow path forming member to have sufficient resistance to the liquid for removing the solid layer, the driving element at the time of removing the solid layer A highly reliable head that is free from corrosion, peeling, or melting of the sealing material can be obtained with good yield.

【0053】(3)前記駆動素子の封止材料として活性
エネルギー線硬化型材料を用いてパターニングすること
により、前記駆動素子の封止が所望する部分のみ選択的
に精度よくできるため、前記駆動素子以外のインクジェ
ットヘッドの構成部に影響を与えることなくヘッドの小
型化が計れ、一枚の基板から多数のヘッドが得られ、小
型で安価な信頼性の高いヘッドが歩留まりよく得られ
る。
(3) By patterning using an active energy ray-curable material as a sealing material for the drive element, only the desired portion of the drive element can be selectively and accurately selected, so that the drive element is sealed. Other than the above, the head can be downsized without affecting the components of the inkjet head, a large number of heads can be obtained from one substrate, and a small, inexpensive, highly reliable head can be obtained with a high yield.

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

【図1】液流路部材及び駆動素子の封止部材を形成した
基板の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a substrate on which a liquid flow path member and a sealing member for a driving element are formed.

【図2】吐出圧発生素子及び外部接続端子が設けられた
基板の斜視図。
FIG. 2 is a perspective view of a substrate provided with a discharge pressure generating element and an external connection terminal.

【図3】駆動素子を実装した基板の上面図。FIG. 3 is a top view of a substrate on which a driving element is mounted.

【図4】固体層を形成した基板の上面図。FIG. 4 is a top view of a substrate on which a solid layer is formed.

【図5】図4のA−A’部断面図。5 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG.

【図6】液流路構成部材を積層した基板の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a substrate on which liquid flow path constituent members are stacked.

【図7】駆動素子封止部材を積層した基板の断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of a substrate on which drive element sealing members are laminated.

【図8】図6及び図7上にフォトマスクを積層し紫外線
を照射した状態を示す上面図。
FIG. 8 is a top view showing a state in which photomasks are stacked on FIGS. 6 and 7 and ultraviolet rays are irradiated.

【図9】図8のA−A’部断面図。9 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG.

【図10】図8のB−B’部断面図。10 is a sectional view taken along the line B-B ′ of FIG.

【図11】オリフィス面を形成した基板の斜視図。FIG. 11 is a perspective view of a substrate on which an orifice surface is formed.

【図12】固体層を除去して完成されたインクジェット
ヘッドの斜視図。
FIG. 12 is a perspective view of an inkjet head completed by removing a solid layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 吐出圧発生素子 3 駆動素子 4 外部接続端子 5 固体層 6 液流路構成部材 7 駆動素子の封止材 8 フォトマスク 9 液流路 10 液供給路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Discharge pressure generating element 3 Driving element 4 External connection terminal 5 Solid layer 6 Liquid flow path constituent member 7 Drive element sealing material 8 Photomask 9 Liquid flow path 10 Liquid supply path

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に液流路のパターン状に固体層を
設ける工程と該固体層の設けられた前記基板上に液流路
構成部材の少なくとも一部を設ける工程と前記固体層を
前記基板より除去する工程により作られた液体噴射記録
ヘッドの前記基板の同一平面上に駆動素子を有する液体
噴射記録ヘッドの製造方法において、 前記液流路構成部材を形成する工程と前記駆動素子の外
周の少なくとも一部を封止する工程が同時に行われるこ
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 providing a solid layer in a pattern of a liquid flow path on a substrate, a step of providing at least a part of a liquid flow path constituent member on the substrate provided with the solid layer, and the solid layer In a method of manufacturing a liquid jet recording head having a driving element on the same plane of the substrate of a liquid jet recording head manufactured by a step of removing from a substrate, a step of forming the liquid flow path forming member and an outer periphery of the driving element. A method of manufacturing a liquid jet recording head, wherein the step of sealing at least a part of the above is performed at the same time.
【請求項2】 請求項1記載の製造方法で製造したこと
を特徴とする液体噴射ヘッド。
2. A liquid jet head manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
【請求項3】 前記駆動素子の外周の少なくとも一部が
前記液流路構成部材と同一部材により封止されることを
特徴とする請求項2記載の液体噴射記録ヘッド。
3. The liquid jet recording head according to claim 2, wherein at least a part of the outer periphery of the drive element is sealed by the same member as the liquid flow path forming member.
【請求項4】 前記駆動素子の封止材料が活性エネルギ
ー線硬化材料であることを特徴とする請求項2記載の液
体噴射記録ヘッド。
4. The liquid jet recording head according to claim 2, wherein the sealing material of the drive element is an active energy ray curable material.
JP27124094A 1994-11-04 1994-11-04 Liquid jet recording head and production thereof Pending JPH08132627A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007106112A (en) * 2005-09-15 2007-04-26 Fujifilm Corp Liquid discharge head and manufacturing method thereof

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