JPH11240160A - Method of manufacturing ink jet recording head and ink jet recording head - Google Patents
Method of manufacturing ink jet recording head and ink jet recording headInfo
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- JPH11240160A JPH11240160A JP36476298A JP36476298A JPH11240160A JP H11240160 A JPH11240160 A JP H11240160A JP 36476298 A JP36476298 A JP 36476298A JP 36476298 A JP36476298 A JP 36476298A JP H11240160 A JPH11240160 A JP H11240160A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望の比較的大きな厚さをもつインク通路の
壁部材を所望の部位に簡易に形成することができるイン
クジェット記録ヘッドの製造方法を提供することであ
る。
【解決手段】 インクを吐出する吐出口に連通し前記吐
出口からインクを吐出するために利用されるエネルギー
を発生するエネルギー発生体が配されるインク通路に対
応した基板上の部分に固体層をパターン状に設ける固体
層配設工程と、前記インク通路の壁部材となる硬化前状
態の材料を天板上に設ける壁部材配設工程と、前記基板
と前記天板とを、前記硬化前状態の材料が前記固体層を
覆う様に近接させる近接工程と、前記固体層を除去して
前記インク通路を形成する固体層除去工程と、を含む。
(57) An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an ink jet recording head which can easily form a wall member of an ink passage having a desired relatively large thickness at a desired portion. SOLUTION: A solid layer is formed on a portion of a substrate corresponding to an ink passage in which an energy generator which communicates with a discharge port for discharging ink and generates energy used for discharging ink from the discharge port is arranged. A solid layer arranging step of providing a pattern, a wall member arranging step of providing a material in an uncured state to be a wall member of the ink passage on a top plate, and And a solid layer removing step of removing the solid layer to form the ink passage.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インクを吐出して
記録を行うインクジェット記録ヘッドの製造方法及び該
方法によって製造されたインクジェット記録ヘッドに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an ink jet recording head for performing recording by discharging ink, and an ink jet recording head manufactured by the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】インクジェット記録装置は、ワードプロ
セッサー、コンピューター等の情報処理機器の出力端末
として一体的に、または別体として設けられるものの
他、情報読み取り機器等と組み合わされた複写装置、情
報送受信機能を有するファクシミリ装置、布への捺染を
行う機械等において広く用いられている。このインクジ
ェット記録装置は、インクを微小な液滴として吐出口か
ら高速で吐出させることにより、高精細な画像を高速で
記録することができるという特徴を有している。特に、
インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生す
るエネルギー発生体として電気熱変換体を用い、この電
気熱変換体が発生する熱エネルギーによって生ずるイン
クの発泡を利用してインクを吐出する方式のインクジェ
ット記録装置は、画像の高精細性、高速記録性、記録ヘ
ッド及び装置の小型化、更にはカラー化に適しているこ
とから、近年注目されている。2. Description of the Related Art Ink jet recording apparatuses are provided integrally or separately as output terminals of information processing apparatuses such as word processors and computers, as well as copying apparatuses combined with information reading apparatuses and the like, and information transmitting and receiving functions. It is widely used in facsimile machines, machines for printing on fabrics, and the like. This ink jet recording apparatus has a feature that a high-definition image can be recorded at a high speed by discharging ink as fine droplets from a discharge port at a high speed. Especially,
An ink-jet system that uses an electrothermal converter as an energy generator that generates energy used to discharge ink, and uses a foam of the ink generated by the heat energy generated by the electrothermal converter to discharge the ink. 2. Description of the Related Art A recording apparatus has been attracting attention in recent years because it is suitable for high definition of an image, high-speed recording performance, miniaturization of a recording head and an apparatus, and further, colorization.
【0003】インクジェット記録装置において使用され
るインクジェット記録ヘッド(以下、単に「ヘッド」と
も称する)には、通常、複数の吐出口が設けられる。吐
出口からそれぞれインクを吐出するために利用される熱
エネルギーを発生する電気熱変換体が、各インク流路に
対応して基板上に設けられている。電気熱変換体は、主
に発熱抵抗体及びこれに電力を供給するための電極配
線、並びにこれらを保護するための絶縁性保護膜により
構成される。[0003] An ink jet recording head (hereinafter, also simply referred to as "head") used in an ink jet recording apparatus is usually provided with a plurality of discharge ports. Electrothermal converters that generate thermal energy used for discharging ink from the discharge ports are provided on the substrate corresponding to the respective ink flow paths. The electrothermal converter mainly includes a heating resistor, electrode wiring for supplying power to the heating resistor, and an insulating protective film for protecting these.
【0004】ヘッドは、電気熱変換体が設けられた基板
とインク通路が形成された天板とを接合した基本構造を
もつものが多い。インク通路に含まれる各インク流路
は、その吐出口と反対側の端部が共通インク室と連通し
ており、この共通インク室にはインクタンクから供給さ
れるインクが貯留される。複数のインク流路と共通イン
ク室とを総称して、「インク通路」と呼ぶことにする。Many heads have a basic structure in which a substrate provided with an electrothermal transducer and a top plate provided with ink passages are joined. Each of the ink flow paths included in the ink passage has an end opposite to the discharge port communicating with the common ink chamber, and the ink supplied from the ink tank is stored in the common ink chamber. The plurality of ink flow paths and the common ink chamber are collectively referred to as an “ink path”.
【0005】共通インク室に供給されたインクは、ここ
から各インク流路に導かれ、吐出口近傍でメニスカスを
形成して保持される。この状態で電気熱変換体を選択的
に駆動させることにより、その発生する熱エネルギーを
利用して熱作用面上のインクを急激に加熱して沸騰さ
せ、これに基づいて吐出口からインクを吐出する。[0005] The ink supplied to the common ink chamber is guided to the respective ink flow paths from here, and forms a meniscus near the ejection port and is held. By selectively driving the electrothermal transducer in this state, the ink on the heat acting surface is rapidly heated and boiled by utilizing the generated thermal energy, and the ink is ejected from the ejection port based on this. I do.
【0006】この様なヘッドの製造方法の一従来例が、
米国特許第5,030,317号等に記載されている。
図1は、その工程を説明するための模式的斜視図であ
る。インク通路に対応する様に配される電気熱変換体2
7が設けられた基板27の上のインク通路形成予定部位
に、例えばポジ型の感光性を有する樹脂からなる固体層
28を設ける(同図(a))。その上に、固体層8を覆
う様に、インク通路壁形成部材22となる活性エネルギ
ー線硬化材料からなる層を設ける(同図(b))。更に
その上に、インクの供給口26に連通する凹部29が設
けられた天板24を積層する(同図(c))。然る後、
共通インク室に対応する部位にフォトマスク32を設
け、矢印の向きに活性エネルギー線を照射して、活性エ
ネルギー線硬化材料の被照射部を硬化せしめる(同図
(d))。そして、インクの供給口26等から矢印の通
りに固体層除去液を導入して(同図(e))、固体層2
8を除去する。これにより、吐出口33に連通するイン
ク通路を形成する(同図(f))。[0006] One conventional example of such a head manufacturing method is as follows.
It is described in U.S. Pat. No. 5,030,317.
FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining the process. Electrothermal converter 2 arranged corresponding to the ink passage
A solid layer 28 made of, for example, a positive photosensitive resin is provided on a portion where the ink passage is to be formed on the substrate 27 on which the substrate 7 is provided (FIG. 1A). On top of that, a layer made of an active energy ray-curable material to be the ink passage wall forming member 22 is provided so as to cover the solid layer 8 (FIG. 2B). Further, a top plate 24 provided with a concave portion 29 communicating with the ink supply port 26 is further laminated thereon (FIG. 3C). After that,
A photomask 32 is provided at a portion corresponding to the common ink chamber, and an active energy ray is irradiated in the direction of the arrow to cure the irradiated portion of the active energy ray-curable material (FIG. 4D). Then, the solid layer removing liquid is introduced from the ink supply port 26 or the like as shown by the arrow (FIG. 4E), and
8 is removed. Thus, an ink passage communicating with the ejection port 33 is formed (FIG. 6F).
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な方法では、インク通路壁形成部材22となる活性エネ
ルギー線硬化材料からなる層と天板24との間の接合強
度に偏りが発生し、その間にわずかな隙間ができ、そこ
からインクが漏れ、ひいてはヘッドそのものの強度や耐
久性に支障を来たすことがあった。However, in such a method, the bonding strength between the layer made of the active energy ray-curable material that becomes the ink passage wall forming member 22 and the top plate 24 is biased. In some cases, a small gap was formed, and ink leaked from the gap, which eventually hindered the strength and durability of the head itself.
【0008】本発明の目的の一つは、強度や耐久性に優
れた高精度なインクジェット記録ヘッドを作業性良く簡
易に製造することが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ことである。An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an ink jet recording head which can easily manufacture a high precision ink jet recording head having excellent strength and durability with good workability.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、インクを吐出
する吐出口に連通し前記吐出口からインクを吐出するた
めに利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生体
が配されるインク通路に対応した基板上の部分に固体層
をパターン状に設ける固体層配設工程と、前記インク通
路の壁部材を天板上に設ける壁部材配設工程と、前記壁
部材を半硬化状態とする半硬化工程と、前記基板と前記
天板とを、半硬化状態の前記壁部材が前記固体層を覆う
様に近接させる近接工程と、前記固体層を除去して前記
インク通路を形成する固体層除去工程と、を含むインク
ジェット記録ヘッドの製造方法を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an ink passage in which an energy generator communicating with a discharge port for discharging ink and generating energy used for discharging ink from the discharge port is disposed. A solid layer disposing step of providing a solid layer in a pattern on a portion of the substrate which has been formed; a wall member disposing step of disposing a wall member of the ink passage on a top plate; A step of bringing the substrate and the top plate close to each other so that the semi-cured wall member covers the solid layer; and a solid layer removing step of removing the solid layer to form the ink passage. And a method for manufacturing an ink jet recording head including:
【0010】また、本発明は、かかる製造方法によって
製造された、強度や耐久性に優れた高精度なインクジェ
ット記録ヘッドを提供するものでもある。Another object of the present invention is to provide a high-precision ink jet recording head manufactured by such a manufacturing method and having excellent strength and durability.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではなく、特許請求の範囲内であれば適宜変更で
きるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments, and can be appropriately modified within the scope of the claims. is there.
【0012】(実施例1)図2(1)〜(7)は、本発
明の実施例1に係るインクジェット記録ヘッドの製造工
程を示す模式的断面図である。Embodiment 1 FIGS. 2 (1) to 2 (7) are schematic sectional views showing the steps of manufacturing an ink jet recording head according to Embodiment 1 of the present invention.
【0013】図2(1):インクを吐出するために利用
されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する電気熱
変換体14が2列設けられた厚さ2mmのアルミニウム
基板1上のインク通路形成予定部位に第1の固体層2を
20μmの厚さに形成した。固体層2は、後述する各工
程を経た後に除去され、残された空間部分がインク通路
を形成する。固体層2としては、東京応化製「MF−5
8」を用いた。FIG. 2A: A portion where an ink passage is to be formed on a 2-mm-thick aluminum substrate 1 provided with two rows of electrothermal transducers 14 for generating thermal energy as energy used for discharging ink. Then, a first solid layer 2 was formed to a thickness of 20 μm. The solid layer 2 is removed after each of the steps described below, and the remaining space forms an ink passage. As the solid layer 2, "MF-5" manufactured by Tokyo Ohka
8 "was used.
【0014】図2(2):基板1上の固体層2のない部
分に、接着層として常温硬化性樹脂8aをディスペンサ
で塗布した。常温硬化性樹脂8aとして、油化シェルエ
ポキシ(株)製「エピコート828」(重量部100)
と富士化成工業(株)製「フジキュア−6010」(重
量部50)との混合物に、フィラーを30重量%更に混
合したものを用いた。これをG19のニードルを用い、
吐出圧0.8kg/cm2 、塗布速度30mm/se
c、基板−ニードル間距離0.3mmで塗布した。更に
これを75℃で1時間オーブンで加熱し、常温硬化性樹
脂8aを半硬化状態とした。FIG. 2 (2): A room temperature curable resin 8 a was applied as an adhesive layer to a portion of the substrate 1 where the solid layer 2 was not provided by a dispenser. “Epicoat 828” manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd. (100 parts by weight) as the room temperature curable resin 8a
A mixture of FUJI-CURE-6010 (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd., 50 parts by weight) and a filler further mixed at 30% by weight was used. Using a G19 needle,
Discharge pressure 0.8 kg / cm 2 , coating speed 30 mm / sec
c, Coating was performed at a distance of 0.3 mm between the substrate and the needle. Further, this was heated in an oven at 75 ° C. for 1 hour to bring the room temperature curable resin 8a into a semi-cured state.
【0015】図2(3):天板5として、供給口4を有
し耐インク処理を施した厚さ2mmのアルミニウム板を
用いた。この天板5を上向きにして、その中央部(幅
2.0mm)に対し、ディスペンサ8bからインク通路
の壁部材となる常温硬化性樹脂8を塗布した。この常温
硬化性樹脂8は、先程の常温硬化性樹脂8aからフィラ
ーを除いたものである。これをG21のニードルを用
い、吐出圧3.0kg/cm2、塗布速度30mm/s
ec、天板−ニードル間距離0.2mmで塗布した。常
温硬化性樹脂8はフィラーを含んでいないが、天板の側
端部で表面張力によって凸型に比較的大きな厚さに保持
される。これを真空下、常温で1時間放置した。FIG. 2 (3): As the top plate 5, a 2 mm-thick aluminum plate having a supply port 4 and subjected to an ink resistant treatment was used. With the top plate 5 facing upward, a room-temperature curable resin 8 serving as a wall member of an ink passage was applied from a dispenser 8b to the center (2.0 mm width). The cold-setting resin 8 is obtained by removing the filler from the cold-setting resin 8a. Using a G21 needle, discharge pressure was 3.0 kg / cm 2 , and coating speed was 30 mm / s.
ec, coating was performed at a distance of 0.2 mm between the top plate and the needle. The room-temperature-curable resin 8 does not contain a filler, but is kept at a relatively large thickness in a convex shape by surface tension at the side end of the top plate. This was left for 1 hour at room temperature under vacuum.
【0016】(2)の加熱が大気圧下であるのに対して
ここで放置を真空下(減圧下)で行うのは、以下の理由
による。接着層は主に基板1と天板5とを接合するため
のものなので、樹脂中に多少の気泡があってもさほど問
題にならない。これに対して(3)の常温硬化性樹脂8
は、後に微細なインク流路となる固体層2に直接接する
ので、ここに気泡があるとインク流路の形状が変わった
り、複数の吐出口が繋ってしまうおそれがある。このた
め、真空下で脱泡処理を行うわけである。ここで、樹脂
の塗布工程の段階から真空下で行ってもよい。The reason why the heating (2) is performed under vacuum (under reduced pressure) while the heating is performed under atmospheric pressure is as follows. Since the adhesive layer is mainly for joining the substrate 1 and the top plate 5, even if there are some bubbles in the resin, it does not matter much. On the other hand, the cold-setting resin 8 of (3)
Is directly in contact with the solid layer 2 which will later become a fine ink flow path, and if there is a bubble there is a risk that the shape of the ink flow path will change or a plurality of discharge ports will be connected. Therefore, the defoaming process is performed under vacuum. Here, it may be performed under vacuum from the stage of the resin application step.
【0017】尚、この図2(3)の工程は、図2
(1),(2)の工程より後に行うものとして説明した
が、図2(1),(2)の工程より前に、或いは同時並
行して行ってもよい。Note that the process of FIG.
Although it has been described that the process is performed after the processes of (1) and (2), the process may be performed before the process of FIGS. 2A and 2B or concurrently.
【0018】図2(4):天板5を下向きにして、基板
1と天板5とを接合した。樹脂は硬化前状態なので、比
較的軽い圧力で両者は接合する。ここで、共通インク室
10は樹脂で満たされることがないが、もし樹脂が入り
込んだ場合には、図7(5)の様に、固体層2に至るま
で切削すればよい。この後、30℃で24時間、次いで
120℃で1時間の本硬化処理を行った。FIG. 2 (4): The substrate 1 and the top plate 5 were joined with the top plate 5 facing down. Since the resin is in a pre-cured state, the two are joined under relatively light pressure. Here, the common ink chamber 10 is not filled with resin, but if resin enters, it may be cut to reach the solid layer 2 as shown in FIG. 7 (5). Thereafter, a main curing treatment was performed at 30 ° C. for 24 hours and then at 120 ° C. for 1 hour.
【0019】本工程に対応した製造中のインクジェット
記録ヘッドを図3(a)の模式的斜視図に示す。図3
(a)では、一つの基板1上に3対(計6個)のヘッド
が形成されている。図3(a)のA−A’の一点鎖線に
沿って切断した模式的断面図が図2(4)に相当する。FIG. 3A is a schematic perspective view showing an ink jet recording head during manufacture corresponding to this step. FIG.
In (a), three pairs (a total of six) of heads are formed on one substrate 1. FIG. 2D is a schematic cross-sectional view taken along the dashed line AA ′ in FIG.
【0020】図2(5):列状の電気熱変換体14の中
央を(図3(a)ではB−B’の一点鎖線に沿って)刃
幅1mmのダイヤモンドソーで切断し、2つのヘッドに
分離した。尚、天板5の供給口4の部分には数個所の梁
(不図示)が設けられている。すなわち、天板5は、共
通インク室10の前方と後方とで完全に分離されている
わけではないので、その強度は維持されている。本工程
に対応した製造中のインクジェット記録ヘッドを図3
(b)の模式的斜視図に示す。FIG. 2 (5): The center of the row of electrothermal transducers 14 is cut with a diamond saw having a blade width of 1 mm (along the dashed line BB ′ in FIG. Separated to the head. Note that several beams (not shown) are provided at the supply port 4 portion of the top plate 5. That is, the strength of the top plate 5 is maintained because the top plate 5 is not completely separated from the front and rear of the common ink chamber 10. FIG. 3 shows an ink jet recording head being manufactured corresponding to this process.
It is shown in a schematic perspective view of FIG.
【0021】図2(6):エチルセロソルブを天板5の
上方から吹きかけ、固体層2を除去し、吐出口9に連通
するインク通路を開通させた。FIG. 2 (6): Ethyl cellosolve was sprayed from above the top plate 5 to remove the solid layer 2, and the ink passage communicating with the discharge port 9 was opened.
【0022】図2(7):天板5の上に蓋板13を接着
した。次いで、ヘッドの共通インク室10の両端に位置
する供給口4に対して、インク供給用部材15,15a
を取り付けた。本実施例によって製造されたインクジェ
ット記録ヘッドを、矢印Bの方から見た模式的正面図が
図4である。FIG. 2 (7): The lid plate 13 was bonded on the top plate 5. Next, the ink supply members 15 and 15a are supplied to the supply ports 4 located at both ends of the common ink chamber 10 of the head.
Was attached. FIG. 4 is a schematic front view of the ink jet recording head manufactured according to the present embodiment as viewed from the direction of arrow B.
【0023】(実施例2)図5は、本発明の実施例2に
係るインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す模式的
断面図である。実施例1との主たる違いは、本実施例で
は天板5の厚さが部分的に異なることと基板1側には樹
脂を塗布しないこととである。本実施例の様に、天板と
して、複数のインク流路に対応する部分が、他の部分よ
り薄いものを用いれば、インク通路の壁部材となる材料
を充填する空隙を形成するための所謂スペーサを少ない
ものとすることができるので好ましい。(Embodiment 2) FIG. 5 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of an ink jet recording head according to Embodiment 2 of the present invention. The main differences from the first embodiment are that the thickness of the top plate 5 is partially different in this embodiment and that no resin is applied to the substrate 1 side. As in this embodiment, if a portion corresponding to the plurality of ink flow paths is thinner than the other portions as the top plate, a so-called space for forming a space for filling a material to be a wall member of the ink passage is formed. This is preferable because the number of spacers can be reduced.
【0024】図5(1):実施例1における図2(1)
とほぼ同じである。FIG. 5A: FIG. 2A in the first embodiment
Is almost the same as
【0025】図5(2):天板5として、部分的に厚さ
の異なる耐インク処理を施したアルミニウム板を用い
た。天板5の外側の厚さh1は2mm、外側と内側の厚
さの差h2は0.1mmとした。まず、天板5の中央部
(幅2.0mm)に常温硬化性樹脂8(実施例1で天板
5側に塗布したものと同じ材料)を、実施例1と同じ条
件で塗布した。次に、天板の両脇部に先程と同じ常温硬
化性樹脂8を吐出圧0.2kg/cm2で塗布した。こ
の両脇部には、中央部と異なり、樹脂を薄く塗ればよ
い。FIG. 5 (2): As the top plate 5, an aluminum plate partially subjected to an ink-resistant treatment having a different thickness was used. The outer thickness h1 of the top plate 5 was 2 mm, and the difference h2 between the outer and inner thicknesses was 0.1 mm. First, a room temperature curable resin 8 (the same material as that applied to the top plate 5 in Example 1) was applied to the center portion (2.0 mm in width) of the top plate 5 under the same conditions as in Example 1. Next, the same cold-setting resin 8 as before was applied to both sides of the top plate at a discharge pressure of 0.2 kg / cm 2 . On both sides, unlike the central part, a thin resin may be applied.
【0026】図5(3)〜(6):実施例1における図
2(4)〜(7)とほぼ同じである。FIGS. 5 (3)-(6): This is almost the same as FIGS. 2 (4)-(7) in the first embodiment.
【0027】(実施例3)図6は、本発明の実施例3に
係るインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す模式的
断面図である。実施例2との主たる違いは、本実施例で
は天板5の上部に穴がないことである。(Embodiment 3) FIG. 6 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of an ink jet recording head according to Embodiment 3 of the present invention. The main difference from the second embodiment is that there is no hole in the upper part of the top plate 5 in the present embodiment.
【0028】図6(1):実施例2における図5(1)
とほぼ同じである。FIG. 6A: FIG. 5A in the second embodiment.
Is almost the same as
【0029】図6(2):天板5として、上部に穴のな
い耐インク処理を施したアルミニウム板を用いた。h
1,h2の数値、その他の製造条件等については、実施
例2とほぼ同じである。FIG. 6 (2): As the top plate 5, an aluminum plate which has been subjected to an ink-resistant treatment without a hole at the top is used. h
The numerical values of 1, h2, other manufacturing conditions, and the like are almost the same as those in the second embodiment.
【0030】図6(3):実施例2における図5(3)
とほぼ同じである。FIG. 6 (3): FIG. 5 (3) in Embodiment 2
Is almost the same as
【0031】図6(4):実施例2における図5(4)
とほぼ同じである。本実施例では、天板5の上部に穴が
ないので、実施例2の場合に比べて強度的に一層有効で
ある。FIG. 6 (4): FIG. 5 (4) in the second embodiment
Is almost the same as In this embodiment, since there is no hole in the upper part of the top plate 5, the strength is more effective than that of the second embodiment.
【0032】図6(5):天板5の上部には穴がないの
で、ヘッドの側方から(紙面に垂直な方向から)除去液
を吹きかけ、固体層2を除去し、インク通路を開通させ
た。この様に本実施例では、上部に穴がない天板を用い
るので、新たに蓋板を接着する必要がない。FIG. 6 (5): Since there is no hole in the upper part of the top plate 5, the removing liquid is sprayed from the side of the head (from the direction perpendicular to the paper surface) to remove the solid layer 2 and open the ink passage. I let it. As described above, in this embodiment, since the top plate having no hole at the top is used, it is not necessary to newly attach a lid plate.
【0033】(実施例4)図7(1)〜(7)は、本発
明の実施例4に係るインクジェット記録ヘッドの製造工
程を示す模式的断面図である。(Embodiment 4) FIGS. 7 (1) to 7 (7) are schematic sectional views showing the steps of manufacturing an ink jet recording head according to Embodiment 4 of the present invention.
【0034】図7(1):実施例3における図6(1)
とほぼ同じである。FIG. 7A: FIG. 6A in the third embodiment.
Is almost the same as
【0035】図7(2):天板5として、供給口4を有
し耐インク処理を施していない厚さ2mmのアルミニウ
ム板を用いた。この天板5を上向きにして、その両脇部
(幅1.2mm)に対し、ディスペンサ8bから常温硬
化性樹脂8を塗布した。この常温硬化性樹脂8は、油化
シェルエポキシ(株)製「エピコート828」(重量部
100)と富士化成工業(株)製「フジキュア−601
0」(重量部50)との混合物である。これをG21の
ニードルを用い、吐出圧2.0kg/cm2、塗布速度
30mm/sec、天板−ニードル間距離0.1mmで
塗布した。常温硬化性樹脂8は、天板の端部で表面張力
によって凸型に維持される。これをオーブン中75℃で
1時間加熱し、半硬化状態とした。FIG. 7 (2): As the top plate 5, a 2 mm-thick aluminum plate having a supply port 4 and not subjected to an ink-resistant treatment was used. With the top plate 5 facing upward, the room temperature curable resin 8 was applied to both sides (1.2 mm width) from a dispenser 8b. This room temperature curable resin 8 is manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd. "Epicoat 828" (100 parts by weight) and Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd. "Fuji Cure-601".
0 "(50 parts by weight). This was applied using a G21 needle at a discharge pressure of 2.0 kg / cm 2 , an application speed of 30 mm / sec, and a distance between the top plate and the needle of 0.1 mm. The cold-setting resin 8 is maintained in a convex shape at the end of the top plate by surface tension. This was heated in an oven at 75 ° C. for 1 hour to obtain a semi-cured state.
【0036】図7(3):天板5を下向きにして、基板
1と天板5とを接合した。樹脂は半硬化状態なので、比
較的軽い圧力で両者は接合する。この結果、厚さが約1
00μmの樹脂層が形成された。FIG. 7 (3): The substrate 1 and the top plate 5 were joined with the top plate 5 facing down. Since the resin is in a semi-cured state, the two are joined under relatively light pressure. As a result, the thickness is about 1
A resin layer of 00 μm was formed.
【0037】図7(4):インクの供給口4から、前述
したものと同じ常温硬化性樹脂8を充填し、硬化させ
た。詳細には次の手順で行った。まず、天板5の下方ま
で樹脂を充填した。続いて、常温、1時間の真空脱泡処
理を行った。続いて、30℃で24時間、次いで120
℃で1時間加熱し、樹脂を本硬化状態とした。次に、供
給口4の上部まで樹脂を充填し、60℃で6時間加熱
し、樹脂を半硬化状態とした。ここでいきなり本硬化状
態としないのは、硬化収縮による基板の反りを防ぐため
である。FIG. 7D: The same room temperature curable resin 8 as described above was filled in from the ink supply port 4 and cured. Details were performed in the following procedure. First, the resin was filled up to below the top plate 5. Subsequently, vacuum defoaming treatment was performed at room temperature for 1 hour. Subsequently, at 30 ° C. for 24 hours, then at 120 ° C.
C. for 1 hour to bring the resin into a fully cured state. Next, the resin was filled up to the upper portion of the supply port 4 and heated at 60 ° C. for 6 hours to bring the resin into a semi-cured state. The reason why the main hardened state is not suddenly set is to prevent the substrate from warping due to hardening shrinkage.
【0038】図7(5):供給口4より幅の狭いダイヤ
モンドソーによって供給口4の近傍の樹脂8を固体層2
に至るまで切削し、インク室10を形成した。この結
果、天板5の側面を覆う樹脂は、耐インク層として機能
する。次いで、120℃で1時間の加熱を行い、前工程
で半硬化状態であった樹脂を本硬化した。ここでは、1
20℃で加熱しても、本硬化する樹脂の量が比較的少な
いので基板が反ることはない。FIG. 7 (5): The resin 8 in the vicinity of the supply port 4 is applied to the solid layer 2 by a diamond saw narrower than the supply port 4.
To form an ink chamber 10. As a result, the resin covering the side surface of the top plate 5 functions as an ink-resistant layer. Next, heating was performed at 120 ° C. for 1 hour, and the resin that was in a semi-cured state in the previous step was fully cured. Here, 1
Even when heated at 20 ° C., the substrate does not warp because the amount of the main curing resin is relatively small.
【0039】図7(6):列状の電気熱変換体14の中
央をダイヤモンドソーで切断し、2つのヘッドに分離し
た。FIG. 7 (6): The center of the row of electrothermal transducers 14 was cut with a diamond saw and separated into two heads.
【0040】図7(7):エチルセロソルブを天板5の
上方から吹きかけ、固体層2を除去し、インク通路を開
通させた。FIG. 7 (7): Ethyl cellosolve was sprayed from above the top plate 5 to remove the solid layer 2 and open the ink passage.
【0041】(実施例5)図8は、本発明の実施例5に
係るインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す模式的
断面図である。実施例4との主たる違いは、本実施例で
は天板側に塗布する樹脂と充填する樹脂とを異ならせた
ことである。前者の樹脂は空隙を形成するため比較的粘
度が高いものが望ましく、後者の樹脂は耐インク性が高
く微細な箇所に行き渡らせるために比較的粘度の低いも
のが望ましい。(Embodiment 5) FIG. 8 is a schematic sectional view showing a manufacturing process of an ink jet recording head according to Embodiment 5 of the present invention. The main difference from the fourth embodiment is that in the present embodiment, the resin applied to the top plate and the resin to be filled are different. Desirably, the former resin has a relatively high viscosity to form voids, and the latter resin has a relatively low viscosity in order to have high ink resistance and to be able to spread to fine parts.
【0042】本実施例では、充填用樹脂として、実施例
4において用いた常温硬化性樹脂と同じ樹脂8を用い、
塗布用樹脂として同じ常温硬化性樹脂に対してフィラー
を30重量%更に混合して増粘した樹脂8aを用いた。In this embodiment, the same resin 8 as the cold-setting resin used in Embodiment 4 was used as the filling resin.
As the coating resin, a resin 8a was used which was further thickened by further mixing a filler at 30% by weight with respect to the same room temperature curable resin.
【0043】[0043]
【発明の効果】この様な本発明では、インク通路の壁部
材となる硬化前状態の材料を天板上に設けるので、壁部
材と天板との接合強度が高く、強度や耐久性に優れたイ
ンクジェット記録ヘッドを製造することができる。ま
た、インク通路の壁部材となる硬化前状態の材料が、天
板の側端部において表面張力を利用して保持されるの
で、所望の比較的大きな厚さをもつインク通路の壁部材
を所望の部位に簡易に形成することができる。本実施例
の様に、天板として、複数のインク流路に対応する部分
が、他の部分より薄いものを用いれば、インク通路の壁
部材となる材料を充填する空隙を形成するための所謂ス
ペーサを少ないものとすることができるので好ましい。As described above, in the present invention, since the uncured material to be the wall member of the ink passage is provided on the top plate, the joining strength between the wall member and the top plate is high, and the strength and durability are excellent. Ink jet recording head can be manufactured. In addition, since the uncured material serving as the wall member of the ink passage is held at the side end of the top plate using surface tension, a wall member of the ink passage having a desired relatively large thickness is desired. Can be easily formed at the position of As in this embodiment, if a portion corresponding to the plurality of ink flow paths is thinner than the other portions as the top plate, a so-called space for forming a space for filling a material to be a wall member of the ink passage is formed. This is preferable because the number of spacers can be reduced.
【図1】インクジェット記録ヘッドの製造方法の一従来
例を説明するための模式的斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining a conventional example of a method for manufacturing an ink jet recording head.
【図2】本発明の実施例1に係るインクジェット記録ヘ
ッドの製造工程を示す模式的断面図で、(1)から順番
にそのプロセスを示す。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of the inkjet recording head according to the first embodiment of the present invention, and shows the process in order from (1).
【図3】図2の一部に対応した、製造中のインクジェッ
ト記録ヘッドを示す模式的斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing the inkjet recording head during manufacture, corresponding to a part of FIG. 2;
【図4】図2の製造方法によって製造されたインクジェ
ット記録ヘッドを示す模式的正面図である。FIG. 4 is a schematic front view showing an ink jet recording head manufactured by the manufacturing method of FIG. 2;
【図5】本発明の実施例2に係るインクジェット記録ヘ
ッドの製造工程を示す模式的断面図で、(1)から順番
にそのプロセスを示す。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of the inkjet recording head according to the second embodiment of the present invention, and shows the process in order from (1).
【図6】本発明の実施例3に係るインクジェット記録ヘ
ッドの製造工程を示す模式的断面図で、(1)から順番
にそのプロセスを示す。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of the inkjet recording head according to the third embodiment of the present invention, and shows the process in order from (1).
【図7】本発明の実施例4に係るインクジェット記録ヘ
ッドの製造工程を示す模式的断面図で、(1)から順番
にそのプロセスを示す。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of the ink jet recording head according to the fourth embodiment of the present invention, and shows the process in order from (1).
【図8】本発明の実施例5に係るインクジェット記録ヘ
ッドの製造工程を示す模式的断面図で、(1)から順番
にそのプロセスを示す。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a process of manufacturing an ink jet recording head according to Embodiment 5 of the present invention, and shows the process in order from (1).
1 基板 2 固体層 4 供給口 5 天板 8 常温硬化性樹脂 8a 常温硬化性樹脂 8b ディスペンサ 9 吐出口 10 共通インク室 13 蓋板 14 電気熱変換体 15,15a インク供給用部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Solid layer 4 Supply port 5 Top plate 8 Room temperature curable resin 8a Room temperature curable resin 8b Dispenser 9 Discharge port 10 Common ink chamber 13 Cover plate 14 Electrothermal converter 15, 15a Ink supply member
Claims (13)
出口からインクを吐出するために利用されるエネルギー
を発生するエネルギー発生体が配されるインク通路に対
応した基板上の部分に固体層をパターン状に設ける固体
層配設工程と、 前記インク通路の壁部材となる硬化前状態の材料を天板
上に、該天板の側端部において表面張力を利用して保持
される様に設ける壁部材配設工程と、 前記基板と前記天板とを、前記硬化前状態の材料が前記
固体層を覆う様に近接させる近接工程と、 前記固体層を除去して前記インク通路を形成する固体層
除去工程と、を含むインクジェット記録ヘッドの製造方
法。1. A solid layer on a portion of a substrate corresponding to an ink passage in which an energy generator communicating with a discharge port for discharging ink and generating energy used for discharging ink from the discharge port is disposed. A solid layer arranging step of providing the material in a pattern shape in a pattern, and a material in an uncured state to be a wall member of the ink passage is held on a top plate by using surface tension at a side end portion of the top plate. A wall member disposing step to be provided; a proximity step of bringing the substrate and the top plate close to each other so that the material in the uncured state covers the solid layer; and removing the solid layer to form the ink passage. A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising: a solid layer removing step.
きとし、前記近接工程は前記天板を下向きとする請求項
1に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the top plate faces upward in the solid layer disposing step, and the top plate faces downward in the proximity step.
前状態の材料を前記天板上に設けた後、加熱処理を行う
ことによって前記硬化前状態の材料を半硬化状態とする
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方
法。3. In the wall member disposing step, after the material in the uncured state is provided on the top plate, the material in the uncured state is brought into a semi-cured state by performing a heat treatment. 3. The method for manufacturing an ink jet recording head according to item 1.
前状態の材料を前記天板上に設けた後、減圧下で放置を
行う請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドの製造
方法。4. The method according to claim 1, wherein, in the step of disposing the wall member, the uncured material is provided on the top plate and then left under reduced pressure.
間に、前記硬化前状態の材料を本硬化させる本硬化工程
を更に含む請求項1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, further comprising a main curing step of main curing the material in a pre-cured state between the proximity step and the solid layer removing step.
の間に、切断処理を施して複数のインクジェット記録ヘ
ッドを得る請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド
の製造方法。6. The method according to claim 1, wherein a cutting process is performed between the main curing step and the solid layer removing step to obtain a plurality of ink jet recording heads.
程とはこの順に行う請求項1に記載のインクジェット記
録ヘッドの製造方法。7. The method according to claim 1, wherein the step of disposing the solid layer and the step of disposing the wall member are performed in this order.
工程を先に行う請求項1に記載のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法。8. The method according to claim 1, wherein the step of disposing the wall member is performed before the step of disposing the solid layer.
程とを並行して行う請求項1に記載のインクジェット記
録ヘッドの製造方法。9. The method according to claim 1, wherein the step of disposing the solid layer and the step of disposing the wall member are performed in parallel.
生体が配されたインク流路の複数と、該複数のインク流
路に供給されるインクを貯溜するための共通インク室
と、を含む請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド
の製造方法。10. The ink path includes a plurality of ink flow paths in which the energy generators are arranged, and a common ink chamber for storing ink supplied to the plurality of ink flow paths. 2. The method for manufacturing an ink jet recording head according to item 1.
対応する部分を、他の部分より薄くし、前記壁部材配設
工程において前記天板の薄い部分に前記硬化前の材料を
設ける請求項10に記載のインクジェット記録ヘッドの
製造方法。11. A portion of the top plate corresponding to the plurality of ink flow paths is made thinner than other portions, and the material before curing is provided on a thin portion of the top plate in the wall member disposing step. A method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 10.
形成する請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドの
製造方法。12. The method according to claim 1, wherein the common ink chamber is formed by a cutting process.
たインクジェット記録ヘッド。13. An ink jet recording head manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
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