JP2002160369A - Ink jet record head and its manufacturing method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet recording head capable of printing highly precisely at a high speed. SOLUTION: In the ink jet recording head in which an ink channel 14a and an ink ejection opening 16 are formed by coating a resin-covered layer 15 on a substrate (a heater board) 11 in which a plurality of ink ejection energy generating elements (heat generating resistors) are formed, and further by exposing and development processing. An orifice plate 17 having a larger diameter opening 17a than the ink ejection opening 16 is inserted into the inside of the resin covered layer 15 so as to make the orifice plate thickness H larger than the height of the ink channel 14a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、吐出エネルギー発
生素子の働きでインク内に生ずるバブルの成長・収縮に
より、インクの吐出口よりインク滴を吐出させて記録を
行うインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head for performing recording by discharging ink droplets from an ink discharge port by the growth and contraction of bubbles generated in ink by the function of a discharge energy generating element, and a method of manufacturing the same. About.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この種のインクジェット記録方式は、高
速高密度で高精度高画質の記録が可能であり、かつ、カ
ラー化、コンパクト化に適した記録方式である（例えば
米国特許第４７２３１２９号、米国特許第４７４０７９
６号など）。そのため、特にカラープリンタの分野にお
いては、近年急速な成長を遂げている。2. Description of the Related Art An ink jet recording system of this kind is a recording system capable of high-speed, high-density, high-precision, high-quality recording and suitable for colorization and compactness (for example, US Pat. No. 4,723,129; U.S. Pat.
No. 6, etc.). Therefore, especially in the field of color printers, rapid growth has been achieved in recent years.

【０００３】上記インクジェット記録装置に使用され
る、従来の、溝付き天板により流路壁を形成するインク
ジェット記録ヘッドの斜視説明図を、図１０に示す。２
１は、複数のインク吐出口（オリフィス）である。２２
は、発熱抵抗体（インク吐出エネルギー発生素子）であ
り、インク吐出口２１からインクを吐出するための熱エ
ネルギーを発生させる。２３は、インク流路（ノズ
ル）、２４は、ヒータボード（基板）、２５は、共通液
室、２６は、インク供給口、２７は溝付き天板である。FIG. 10 is a perspective view of a conventional ink jet recording head used in the above ink jet recording apparatus, in which a flow path wall is formed by a grooved top plate. 2
Reference numeral 1 denotes a plurality of ink discharge ports (orifices). 22
Is a heating resistor (ink ejection energy generating element), which generates heat energy for ejecting ink from the ink ejection port 21. 23 is an ink flow path (nozzle), 24 is a heater board (substrate), 25 is a common liquid chamber, 26 is an ink supply port, and 27 is a top plate with a groove.

【０００４】インク流路２３及び共通液室２５は、複数
の流路壁が一体的に形成された溝付き天板２７を、ヒー
タボード２４上の発熱抵抗体２２等との相対位置をフォ
トリソグラフィー等の手段により位置合わせしながら接
合することで形成される。The ink flow path 23 and the common liquid chamber 25 are formed by forming a grooved top plate 27 integrally formed with a plurality of flow path walls by photolithography relative to the heating resistor 22 on the heater board 24. It is formed by joining while aligning by such means.

【０００５】上記インクジェット記録ヘッドの実際の印
刷は、以下のようにインクが導かれ、吐出されて行われ
る。[0005] The actual printing of the ink jet recording head is performed by guiding and discharging ink as follows.

【０００６】まず、不図示のインクタンク内のインク
が、インク供給口２６を介して共通液室２５に供給され
る。共通液室２５に供給されたインクは、各インク流路
２３に導かれ、吐出口２１近傍でメニスカスを形成して
保持される。First, ink in an ink tank (not shown) is supplied to a common liquid chamber 25 through an ink supply port 26. The ink supplied to the common liquid chamber 25 is guided to each of the ink flow paths 23 and forms a meniscus near the ejection port 21 and is held.

【０００７】この時、所要の発熱抵抗体２２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沸騰させること
でバブルを発生させ、この時の刺激力によってインクが
吐出される。At this time, by selectively driving the required heating resistor 22, the ink on the heating surface is rapidly heated and boiled by utilizing the generated thermal energy, thereby generating bubbles. The ink is ejected by the stimulating force at the time.

【０００８】このようにインクが導かれるので、この種
のインクジェット記録ヘッドにおいては、溝付き天板２
７とヒータボード２４とを良好に密着させる必要があ
る。そのためばね掛け等により、溝付き天板２７に外圧
を加えて接合する。Since the ink is guided as described above, in this type of ink jet recording head, the grooved top plate 2 is used.
7 and the heater board 24 must be in good contact. For this reason, an external pressure is applied to the grooved top plate 27 by means of a spring hook or the like to join them.

【０００９】しかしながら、この圧力により、溝付き天
板２７の形状が微小変形し、各吐出口２１の向きが不揃
いになり易く、インク滴の着弾精度が悪化するなどの問
題点が発生する。However, due to this pressure, the shape of the grooved top plate 27 is minutely deformed, and the orientation of each of the discharge ports 21 is likely to be nonuniform, which causes problems such as deterioration of ink droplet landing accuracy.

【００１０】そこで、上述のように溝付き天板２７に外
圧を加えるのではなく、接着やコーティングによりヒー
タボード上にインク流路及びインク吐出口を形成する構
成のインクジェット記録ヘッドが数多く提案されてい
る。In view of the above, many ink jet recording heads have been proposed in which an ink flow path and ink discharge ports are formed on a heater board by bonding or coating instead of applying an external pressure to the grooved top plate 27 as described above. I have.

【００１１】例えば、特開昭５８−８６５８号公報で
は、インク吐出エネルギー発生素子が形成された基板
と、オリフィスプレートとなるドライフィルムとを、パ
ターニングされた別のドライフィルムを介して接合し、
フォトリソグラフィー技法によってオリフィスを形成す
る構成のインクジェット記録ヘッドが開示されている。For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-8658, a substrate on which an ink ejection energy generating element is formed and a dry film serving as an orifice plate are joined via another patterned dry film.
An inkjet recording head having a configuration in which an orifice is formed by a photolithography technique is disclosed.

【００１２】また、特開昭６２−２６４９７５号公報で
は、インク吐出エネルギー発生素子が形成された基板
と、電鋳加工により製造されるオリフィスプレートと
を、パターニングされたドライフィルムを介して接合す
る構成のインクジェット記録ヘッドが開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-264975 discloses a configuration in which a substrate on which an ink ejection energy generating element is formed and an orifice plate manufactured by electroforming are joined via a patterned dry film. Is disclosed.

【００１３】しかしながら、これらのインクジェット記
録ヘッドはいずれも、接着剤の耐インク性や、貼り合わ
せの精度に問題点があった。However, all of these ink jet recording heads have problems in the ink resistance of the adhesive and the bonding accuracy.

【００１４】これらの問題点にとらわれない発明とし
て、本願と同一の出願人による、特開平６−２８６１４
９号公報では、インク吐出エネルギー発生素子が形成さ
れた基板上に、被覆樹脂層のコーティング、露光、現像
処理によりインク流路及びインク吐出口を形成するイン
クジェット記録ヘッドが開示されている。An invention free from these problems is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-28614 by the same applicant as the present application.
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 9-209555 discloses an ink jet recording head that forms an ink flow path and an ink discharge port on a substrate on which an ink discharge energy generating element is formed by coating a coating resin layer, exposing, and developing.

【００１５】図１１に、従来の、被覆樹脂層のコーティ
ング、露光、現像処理により流路壁を形成するインクジ
ェット記録ヘッドの説明断面図を示す。FIG. 11 is an explanatory sectional view of a conventional ink jet recording head for forming a flow path wall by coating, exposing, and developing a coating resin layer.

【００１６】１１は、ヒータボード、１２は、インク吐
出エネルギー発生素子（発熱抵抗体）、１３はインク供
給口、１４ａは、インク流路、１５は、被覆樹脂層、１
６は、インク吐出口である。Reference numeral 11 denotes a heater board, 12 denotes an ink ejection energy generating element (heating resistor), 13 denotes an ink supply port, 14a denotes an ink flow path, 15 denotes a coating resin layer,
Reference numeral 6 denotes an ink ejection port.

【００１７】図に示すとおり、被覆樹脂層１５により流
路壁を形成し、これによってインク吐出口１６及びイン
ク流路１４ａを形成している。As shown in the drawing, a flow path wall is formed by the coating resin layer 15, thereby forming an ink discharge port 16 and an ink flow path 14a.

【００１８】このインクジェット記録ヘッドでは、発熱
抵抗体１２の駆動により発生するバブルが、インクを吐
出したあと外気と連通する。In this ink jet recording head, the bubble generated by driving the heating resistor 12 communicates with the outside air after discharging the ink.

【００１９】そして、インク液路１４ａの上方を覆って
いる被覆樹脂層１５の厚さ、すなわちオリフィスプレー
ト厚ｈを薄くすることによって、インク吐出口１６の容
積を小さくし、１回に吐出するインクの量が微小になる
よう制限している。By reducing the thickness of the coating resin layer 15 covering the upper part of the ink liquid path 14a, that is, the thickness h of the orifice plate, the volume of the ink discharge port 16 is reduced, and the ink discharged at one time is reduced. Is limited to a small amount.

【００２０】これにより、このインクジェット記録ヘッ
ドは、高精度な印刷が可能になっている。As a result, the ink jet recording head can perform high-precision printing.

【００２１】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
インクジェット記録ヘッドでカラー印刷を行う際には、
インクの液滴が微小であることから、印刷が高精度化す
る反面、印刷速度の低下がやや目立ってしまう。However, when performing color printing with the above-mentioned ink jet recording head,
Since the ink droplets are minute, printing is performed with high precision, but the printing speed is slightly reduced.

【００２２】この問題を解決する１つの手段として、カ
ラー印刷に用いるインクのうち、例えばシアン、マゼン
ダ、イエロー等のカラーインクに関しては液滴を微小の
まま高精度を保つようにして、ブラックインクに関して
のみ液滴を大きくして印刷速度を上げ、結果として高精
度をなるべく保ったまま印刷速度を向上させることが考
えられる。液滴を大きくするのにブラックインクを選ぶ
理由は、ブラックインクは一般的な印刷において枠線等
に使用されることが多く、液滴を大きくしても精度に対
する影響が比較的少ないと思われるからである。As one means for solving this problem, among the inks used for color printing, for example, color inks of cyan, magenta, yellow, etc., are kept highly accurate while keeping the droplets small, and black ink is used. It is conceivable to increase the printing speed by increasing only the droplets and, as a result, improve the printing speed while maintaining high accuracy as much as possible. The reason for choosing black ink to make droplets large is that black ink is often used for border lines and the like in general printing, and it seems that the effect on accuracy is relatively small even if the droplet is made large. Because.

【００２３】そこで、ブラックインクの大きな液滴を吐
出するために、インク吐出口１６の容積を大にする必要
があり、そのためにはオリフィスプレート厚ｈを厚く
し、１度に吐出するインクの量を大とすることが必要に
なる。Therefore, in order to eject large droplets of black ink, it is necessary to increase the volume of the ink ejection port 16, and for that purpose, the thickness h of the orifice plate is increased and the amount of ink ejected at one time is increased. Need to be large.

【００２４】しかしながら、このインクジェット記録ヘ
ッドでは、ヒータボード１１上に被覆樹脂層１５をコー
ティングすることで流路壁を形成し、これによってイン
ク流路１４ａ及びインク吐出口１６を形成するので、オ
リフィスプレート厚ｈをあまり厚くすると、硬化収縮や
線膨張係数の差に起因する応力によって、基板の反り、
基板と樹脂層の剥離、機能層のクラック等を生じてしま
う。However, in this ink jet recording head, a flow path wall is formed by coating the coating resin layer 15 on the heater board 11, thereby forming the ink flow path 14a and the ink discharge port 16, so that the orifice plate If the thickness h is too large, the warpage of the substrate,
Peeling of the resin layer from the substrate, cracking of the functional layer, and the like occur.

【００２５】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたもので、その目的とするところは、被覆樹脂層の
内部にプレートを挿入して、オリフィスプレート厚を厚
くすることにより、インク吐出口から大きな液滴を吐出
可能にして、なるべく高精度な印刷を保ったまま、従来
に比して印刷速度を向上させると共に、硬化収縮や線膨
張係数の差に起因する応力を抑え得る、インクジェット
記録ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to increase the thickness of an orifice plate by inserting a plate into a coating resin layer to increase the thickness of the orifice plate. By enabling large droplets to be ejected from the ejection port, and while maintaining high-precision printing as much as possible, it is possible to improve the printing speed as compared with the conventional one and suppress the stress caused by the difference in curing shrinkage and linear expansion coefficient, An object of the present invention is to provide an ink jet recording head and a method for manufacturing the same.

【００２６】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明においては、下記
（１）〜（２）項記載のインクジェット記録ヘッド、ま
たは、（３）〜（４）項記載のインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法を提供することにより、前記目的を達成し
ようとするものである。According to the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet recording head according to the following items (1) and (2) or an ink jet recording head according to the items (3) and (4). This aims to achieve the above object.

【００２７】（１）複数のインク吐出エネルギー発生素
子が形成された基板上に、被覆樹脂層のコーティング、
露光、現像処理により、前記複数のインク吐出エネルギ
ー発生素子に対応してインク流路及びインク吐出口が形
成されたインクジェット記録ヘッドにおいて、前記被覆
樹脂層の内部に、前記インク吐出口より大きな口径の孔
を有するプレートを積層状に挿入することにより、オリ
フィスプレート厚を、インク流路の高さに比し、大とし
たことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。(1) Coating a coating resin layer on a substrate on which a plurality of ink ejection energy generating elements are formed,
In an ink jet recording head in which an ink flow path and an ink ejection port are formed corresponding to the plurality of ink ejection energy generating elements by exposure and development processing, the inside of the coating resin layer has a larger diameter than the ink ejection port. An ink jet recording head characterized in that the thickness of an orifice plate is made larger than the height of an ink flow path by inserting plates having holes in a stacked manner.

【００２８】（２）前記プレートが、光の透過性を有す
ることを特徴とする前記（１）項記載のインクジェット
記録ヘッド。(2) The ink jet recording head according to the above (1), wherein the plate has a light transmitting property.

【００２９】（３）複数のインク吐出エネルギー発生素
子が形成された基板上に、溶解可能な樹脂によってイン
ク流路パターンを形成し、このインク流路パターンを覆
うように、インク流路壁となる第一被覆樹脂層を形成
し、この第一被覆樹脂層の上にインク吐出口より大きな
口径の孔を有するプレートを載置し、つぎに、このプレ
ートを覆うように第二被覆樹脂層を形成し、さらに、第
一、第二被覆樹脂層に一括して露光、現像処理を施すこ
とにより、前記第一、第二被覆樹脂層を硬化すると同時
に、前記インク吐出エネルギー発生素子に対応した位置
にインク吐出口を形成し、なおさらに、前記インク流路
パターンを溶解、除去することによってインク流路を形
成して成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。(3) An ink flow path pattern is formed of a dissolvable resin on a substrate on which a plurality of ink ejection energy generating elements are formed, and the ink flow path wall is formed so as to cover the ink flow path pattern. A first coating resin layer is formed, a plate having a hole having a diameter larger than the ink discharge port is placed on the first coating resin layer, and then a second coating resin layer is formed so as to cover the plate. Further, by simultaneously exposing and developing the first and second coating resin layers, the first and second coating resin layers are cured, and at the same time, at a position corresponding to the ink ejection energy generating element. A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising forming an ink discharge port, and further forming an ink flow path by dissolving and removing the ink flow path pattern.

【００３０】（４）オリフィスプレート厚が、前記イン
ク流路の高さに比し、大となるように形成することを特
徴とする、前記（３）項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 the above (3), wherein the thickness of the orifice plate is formed to be larger than the height of the ink flow path.

【００３１】[0031]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、実
施例に基づき、図面を参照して詳細に説明する。但し、
本発明は以下の実施例のみに限定されるものではなく、
本発明の目的が達成され得るものであれば良いことはも
ちろんである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings based on examples. However,
The present invention is not limited to only the following examples,
It goes without saying that the object of the present invention can be achieved.

【００３２】[0032]

【実施例】まず、本発明に係るインクジェット記録ヘッ
ドについて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an ink jet recording head according to the present invention will be described.

【００３３】図１は、実施例のインクジェット記録ヘッ
ドの説明断面図である。FIG. 1 is an explanatory sectional view of the ink jet recording head of the embodiment.

【００３４】なお、本発明に係るインクジェット記録ヘ
ッドの基本的構成要素は、プレートを除いて前記従来
の、被覆樹脂層のコーティング、露光、現像処理により
流路壁を形成するインクジェット記録ヘッドの説明断面
図におけるものと実質的に同一であるので、同一の構成
部分については同一の符号を付し、説明の詳細を省略す
る。The basic constituent elements of the ink jet recording head according to the present invention are, except for the plate, a cross-sectional explanation of the conventional ink jet recording head which forms a flow path wall by coating, exposing and developing a coating resin layer. Since they are substantially the same as those in the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【００３５】符号１７は、プレートを示し、被覆樹脂層
１５の内部に積層状（サンドイッチ状）に設けられ、イ
ンク流路１４ａの高さに比して、オリフィスプレート厚
Ｈが大となるようにしている。Reference numeral 17 denotes a plate, which is provided in a laminated shape (sandwich shape) inside the coating resin layer 15 so that the orifice plate thickness H is larger than the height of the ink flow path 14a. ing.

【００３６】１７ａは、このプレート１７に設けた、イ
ンク吐出口１６より大きな口径の孔を示し、この孔１７
ａを貫通して、インク吐出口１６が形成される。Reference numeral 17a denotes a hole provided on the plate 17 and having a diameter larger than that of the ink discharge port 16.
The ink discharge port 16 is formed penetrating through a.

【００３７】なお、プレート１７は、被覆樹脂層１５の
硬化およびインク吐出口１６の形成を行うパターン露光
のために、紫外線の透過性に優れる材質である必要があ
る。The plate 17 needs to be made of a material having excellent ultraviolet transmittance for pattern exposure for curing the coating resin layer 15 and forming the ink discharge ports 16.

【００３８】例えば、サファイアガラスやコーニング７
０５９（商品名）などがあり、メーカとしては、（株）
コーニング、ＨＯＹＡ、日本板硝子等が挙げられる。厚
さは、数μｍ〜２，３十μｍあれば良く、プレート１７
の形状加工は、ブラストなどにより実施可能である。For example, sapphire glass or Corning 7
059 (trade name), etc.
Corning, HOYA, Nippon Sheet Glass and the like. The thickness may be several μm to a few tens μm.
Can be performed by blasting or the like.

【００３９】つぎに、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドの製造方法について説明する。Next, a method of manufacturing the ink jet recording head according to the present invention will be described.

【００４０】図２〜図９は実施例の製造工程説明断面図
であり、その各工程を示している。2 to 9 are cross-sectional views for explaining the manufacturing steps of the embodiment, and show the respective steps.

【００４１】図２に示すように、シリコンより成るヒー
タボード１１上（基板）に、半導体プロセスを用いて形
成した発熱抵抗体１２を所望の個数配置する。このヒー
タボード１１は、インク流路構成部材の一部として機能
する。また、支持体として機能し得るものであれば、シ
リコンに限らず、その形状、材質など特に限定されるこ
となく使用できる。As shown in FIG. 2, a desired number of heating resistors 12 formed by using a semiconductor process are arranged on a heater board 11 (substrate) made of silicon. The heater board 11 functions as a part of the ink flow path constituting member. In addition, as long as it can function as a support, it is not limited to silicon and can be used without any particular limitation on its shape and material.

【００４２】また、発熱抵抗体１２は、その材料として
一般的には、ＨｆＢ，ＴａＮ，ＴａＳｉＮ等が用いられ
る。また、一般にはこれら発熱抵抗体１２の耐用性の向
上を目的として、ＳｉＯ，ＳｉＮ，Ｔａ等の各種保護層
が設けられるが、もちろん本発明においてもこのような
保護層を設けることは一向に差し支えない。The heating resistor 12 is generally made of HfB, TaN, TaSiN or the like. In general, various protective layers of SiO, SiN, Ta, etc. are provided for the purpose of improving the durability of the heat generating resistor 12, but it is needless to say that providing such a protective layer in the present invention is also possible. .

【００４３】次に、図３に示すように、ヒータボード１
１にインク供給口１３を設けて、ヒータボード１１の後
方よりインクを供給する形態を形成した。このインク供
給口１３の形成においては、ヒータボード１１に穴を形
成できる手段であれば、いずれの方法も使用できる。例
えば、ドリル等の機械的手段によって形成しても差し支
えないし、レーザ等の光エネルギーを使用しても差し支
えない。また、ヒータボード１１にレジストパターン等
を形成して化学的にエッチングしても差し支えない。ま
た、インク供給口１３をヒータボード１１に形成せず、
別の工程において、他の面に設けても良い。Next, as shown in FIG.
1 was provided with an ink supply port 13 to supply ink from behind the heater board 11. In forming the ink supply port 13, any method can be used as long as a hole can be formed in the heater board 11. For example, it may be formed by mechanical means such as a drill, or light energy such as a laser may be used. Alternatively, a resist pattern or the like may be formed on the heater board 11 and chemically etched. Further, without forming the ink supply port 13 in the heater board 11,
In another step, it may be provided on another surface.

【００４４】次に、図４に示すように、ヒータボード１
１上に溶解可能な樹脂によってインク流路パターン１４
を形成する。材料としては、ポジ型レジスト、或いは、
溶解性変化型のネガ型レジストの使用が可能である。レ
ジスト層の形成方法としては、前記溶解可能な樹脂を適
当な溶媒に溶解し、ＰＥＴなどのフィルム上に塗布、乾
燥してドライフィルムを作成し、ラミネートによって形
成することが望ましい。Next, as shown in FIG.
The ink flow path pattern 14 made of a resin soluble on
To form As a material, a positive resist or
It is possible to use a soluble type negative resist. As a method for forming a resist layer, it is desirable to dissolve the above-mentioned soluble resin in an appropriate solvent, apply it on a film such as PET, dry it to form a dry film, and form it by lamination.

【００４５】上述のドライフィルムとしては、ポリメチ
ルイソプロピルケトン、ポリビニルケトン等のビニルケ
トン系光崩壊性高分子化合物を好適に用いることができ
る。As the above-mentioned dry film, a vinyl ketone-based photodegradable polymer compound such as polymethyl isopropyl ketone and polyvinyl ketone can be suitably used.

【００４６】その理由は、これらの化合物は、光照射前
は高分子化合物としての特性（皮膜性）を維持してお
り、インク供給口１３上にも容易にラミネート可能であ
るためである。また、インク供給口１３に後工程で除去
可能な充填物を配置し、通常のスピンコート法、ロール
コート法等で形成しても良い。The reason is that these compounds maintain the properties (film properties) as a polymer compound before light irradiation, and can be easily laminated on the ink supply port 13. Alternatively, a filler that can be removed in a later step may be disposed in the ink supply port 13 and formed by a usual spin coating method, roll coating method, or the like.

【００４７】次いで、図５に示すように、インク流路パ
ターン１４を覆うように、第一被覆樹脂層１５ａを通常
のスピンコート法、ロールコート法等で形成する。この
第一被覆樹脂層１５ａは、フォトリソグラフィーで容易
にかつ精度よく加工できることから、感光性のものが好
ましい。また、構造材料としての高い機械的強度、基板
１１との密着性、耐インク性と、同時に微細なパターニ
ングを施すための解像性も要求されることから、本実施
例では、エポキシ樹脂のカチオン重合硬化物を使用し
た。Next, as shown in FIG. 5, a first coating resin layer 15a is formed by a usual spin coating method, roll coating method or the like so as to cover the ink flow path pattern 14. The first coating resin layer 15a is preferably photosensitive because it can be easily and accurately processed by photolithography. Further, since high mechanical strength as a structural material, adhesion to the substrate 11, ink resistance, and resolution for performing fine patterning are required at the same time, the cation of the epoxy resin is used in this embodiment. A polymer cured product was used.

【００４８】次に、図６に示すように、第一被覆樹脂層
の上にプレート１７を載置する。Next, as shown in FIG. 6, the plate 17 is placed on the first coating resin layer.

【００４９】図１に示したように、プレート１７は、被
覆樹脂層１５に設けるインク吐出口１６よりも、大きな
口径の孔１７ａを有しており、この孔１７ａを貫通し
て、インク吐出口１６が形成される。As shown in FIG. 1, the plate 17 has a hole 17a having a larger diameter than the ink discharge port 16 provided in the coating resin layer 15, and penetrates this hole 17a to form an ink discharge port. 16 are formed.

【００５０】なお、プレート１７は、インク吐出口１６
を設けるパターン露光のために、紫外線の透過性に優れ
る材質である必要がある。It should be noted that the plate 17 is
It is necessary that the material be excellent in the transmittance of ultraviolet rays in order to perform pattern exposure.

【００５１】このプレート１７の載置は、空気を抱き込
まないように真空で行う方が好ましい。The mounting of the plate 17 is preferably performed in a vacuum so as not to trap air.

【００５２】次に、図７に示すように、第二被覆樹脂層
１５ｂの塗布を行い、プレート１７を被覆樹脂層の内部
に挟み込んだ状態にして、ベークを行う。Next, as shown in FIG. 7, the second coating resin layer 15b is applied, and the plate 17 is baked with the plate 17 sandwiched inside the coating resin layer.

【００５３】第二被覆樹脂層１５ｂには、第一被覆樹脂
層１５ａと同じエポキシ樹脂のカチオン重合硬化物を用
いている。従って、図７〜図９では各被覆樹脂層１５
ａ、１５ｂを分けて示しているが、実際には、図１のよ
うに一体となって被覆樹脂層１５を形成する。For the second coating resin layer 15b, the same cationically cured epoxy resin as the first coating resin layer 15a is used. Therefore, in FIGS.
Although a and 15b are shown separately, actually, the coating resin layer 15 is formed integrally as shown in FIG.

【００５４】ここで、オリフィスプレート厚Ｈが、イン
ク流路パターン１４の高さに比して、大となるようにし
ておく。Here, the thickness H of the orifice plate is set to be larger than the height of the ink flow path pattern 14.

【００５５】次に、図８に示すように、第一被覆樹脂層
１５ａと第二被覆樹脂層１５ｂに一括して、パターン露
光、現像処理を行い、これによって、図９に示すよう
に、インク吐出口１６を形成すると共に、両被覆樹脂層
１５ａ、１５ｂを硬化する。Next, as shown in FIG. 8, the first coating resin layer 15a and the second coating resin layer 15b are collectively subjected to pattern exposure and development processing, and as a result, as shown in FIG. The discharge port 16 is formed, and the coating resin layers 15a and 15b are cured.

【００５６】パターン露光に使用する光は、前記カチオ
ン重合硬化物の感光領域に合わせて紫外線、Ｄｅｅｐ−
ＵＶ光、電子線、Ｘ線などから適宜選択される。The light used for pattern exposure is ultraviolet light, Deep-
It is appropriately selected from UV light, electron beam, X-ray and the like.

【００５７】次に、前記インク流路パターン１４を溶
解、除去して、図１に示すように、そのスペースをイン
ク流路１４ａとすることで、インクジェット記録ヘッド
を製造することができた。Next, the ink flow path pattern 14 was dissolved and removed, and the space was used as the ink flow path 14a as shown in FIG. 1, whereby an ink jet recording head could be manufactured.

【００５８】前記被覆樹脂層１５は、単にコーティング
を重ねて厚くした場合、応力によって、基板の反り、基
板と樹脂層の剥離、機能層のクラック等を生じさせてし
まうが、前記プレート１７を介することにより、過度の
応力が加わらなくなる。When the coating resin layer 15 is simply thickened by coating, the stress causes warpage of the substrate, peeling of the resin layer from the substrate, cracking of the functional layer, and the like. This prevents excessive stress from being applied.

【００５９】また、プレート１７に設ける孔１７ａの口
径を、インク吐出口１６よりも大きくすることにより、
プレート載置時の整合において高精度が要求されず、か
つ、インク吐出口１６形成時の露光処理に悪影響を与え
ない利点が得られる。Further, by making the diameter of the hole 17 a provided in the plate 17 larger than that of the ink discharge port 16,
An advantage is obtained in that high precision is not required for alignment at the time of mounting the plate, and that the exposure processing at the time of forming the ink discharge ports 16 is not adversely affected.

【００６０】このようにして構成されたインクジェット
記録ヘッドにおいて、試験により吐出するインク滴の大
きさ、印刷速度を測定した結果、概ね良好であった。ま
た、インクの着弾点精度も良好であった。In the ink jet recording head thus configured, the size and printing speed of the ink droplet ejected by the test were measured, and as a result, it was generally good. Also, the ink landing point accuracy was good.

【００６１】[0061]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェット記録ヘッドは、大きな液滴を吐出することが可能
となり、印刷速度を向上させることができる。As described above, the ink jet recording head of the present invention can discharge large droplets, and can improve the printing speed.

【００６２】本発明は、特にカラー印刷において、吐出
量を多くする必要の高いブラックインクへの利用に適し
ており、これによって、高精度、かつ、高速のカラー印
刷を行うことができる。The present invention is particularly suitable for use in black ink, which requires a large discharge amount, in color printing, whereby high-accuracy and high-speed color printing can be performed.

【００６３】また、被覆樹脂層にプレートを挿入するこ
とにより、硬化収縮や線膨張係数の差に起因する応力を
抑えることができる。Further, by inserting a plate into the coating resin layer, it is possible to suppress a stress caused by a difference in curing shrinkage and linear expansion coefficient.

【００６４】さらに、前記プレートに、インク吐出口よ
りも大きな口径の孔を設けておくことで、プレート載置
時の整合において高精度が要求されず、かつ、インク吐
出口形成時の露光処理に支障を生じない。Further, by providing the plate with a hole having a diameter larger than that of the ink discharge port, high precision is not required in the alignment at the time of mounting the plate, and the exposure processing at the time of forming the ink discharge port is not required. No problem.

【００６５】しかも、本発明によれば、高精度、かつ、
従来に比して高速の印刷が可能であり、硬化収縮や線膨
張係数の差に起因する応力を抑えることができる、イン
クジェット記録ヘッドを得ることができる。Moreover, according to the present invention, high accuracy and
It is possible to obtain an ink jet recording head that can perform printing at a higher speed than before and can suppress stress caused by differences in curing shrinkage and linear expansion coefficient.

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

【図１】 実施例のインクジェット記録ヘッドの説明断
面図FIG. 1 is an explanatory sectional view of an ink jet recording head according to an embodiment.

【図２】 実施例の製造工程説明断面図FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of an embodiment.

【図３】 実施例の製造工程説明断面図FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the embodiment.

【図４】 実施例の製造工程説明断面図FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the embodiment.

【図５】 実施例の製造工程説明断面図FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the embodiment.

【図６】 実施例の製造工程説明断面図FIG. 6 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the embodiment.

【図７】 実施例の製造工程説明断面図FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the embodiment.

【図８】 実施例の製造工程説明断面図FIG. 8 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the embodiment.

【図９】 実施例の製造工程説明断面図FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the embodiment.

【図１０】 従来の、溝付き天板により流路壁を形成す
るインクジェット記録ヘッドの斜視説明図FIG. 10 is a perspective explanatory view of a conventional ink jet recording head in which a flow path wall is formed by a grooved top plate.

【図１１】 従来の、被覆樹脂層のコーティング、露
光、現像処理により流路壁を形成するインクジェット記
録ヘッドの説明断面図FIG. 11 is an explanatory cross-sectional view of a conventional ink jet recording head that forms a flow path wall by coating a coating resin layer, exposing, and developing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１，２４ ヒータボード（基板） １２，２２ 発熱抵抗体（インク吐出エネルギー発生素
子） １３，２６ インク供給口 １４ インク流路パターン １４ａ，２３ インク流路 １５ 被覆樹脂層 １５ａ 第一被覆樹脂層 １５ｂ 第二被覆樹脂層 １６，２１ インク吐出口（オリフィス） １７ プレート １７ａ 孔 ２５ 共通液室 ２７ 溝付き天板 ｈ 従来のオリフィスプレート厚 Ｈ 実施例のオリフィスプレート厚11, 24 Heater board (substrate) 12, 22 Heating resistor (ink ejection energy generating element) 13, 26 Ink supply port 14 Ink flow path pattern 14a, 23 Ink flow path 15 Coating resin layer 15a First coating resin layer 15b Two-coated resin layer 16, 21 Ink ejection port (orifice) 17 Plate 17a hole 25 Common liquid chamber 27 Top plate with groove h Conventional orifice plate thickness H Orifice plate thickness of embodiment

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 複数のインク吐出エネルギー発生素子が
形成された基板上に、被覆樹脂層のコーティング、露
光、現像処理により、前記複数のインク吐出エネルギー
発生素子に対応してインク流路及びインク吐出口が形成
されたインクジェット記録ヘッドにおいて、前記被覆樹
脂層の内部に、前記インク吐出口より大きな口径の孔を
有するプレートを積層状に挿入することにより、オリフ
ィスプレート厚を、インク流路の高さに比し、大とした
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。1. A method according to claim 1, wherein a coating resin layer is coated, exposed, and developed on a substrate on which the plurality of ink ejection energy generating elements are formed. In the ink jet recording head in which the outlet is formed, the orifice plate thickness is increased by inserting a plate having a hole having a diameter larger than that of the ink discharge port into the inside of the coating resin layer in a stacked manner. An ink jet recording head characterized in that the size is larger than that of (1). 【請求項２】 前記プレートが、光の透過性を有するこ
とを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘッ
ド。2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the plate has a light transmitting property. 【請求項３】 複数のインク吐出エネルギー発生素子が
形成された基板上に、溶解可能な樹脂によってインク流
路パターンを形成し、このインク流路パターンを覆うよ
うに、インク流路壁となる第一被覆樹脂層を形成し、こ
の第一被覆樹脂層の上にインク吐出口より大きな口径の
孔を有するプレートを載置し、つぎに、このプレートを
覆うように第二被覆樹脂層を形成し、さらに、第一、第
二被覆樹脂層に一括して露光、現像処理を施すことによ
り、前記第一、第二被覆樹脂層を硬化すると同時に、前
記インク吐出エネルギー発生素子に対応した位置にイン
ク吐出口を形成し、なおさらに、前記インク流路パター
ンを溶解、除去することによってインク流路を形成して
成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。3. An ink flow path pattern is formed from a dissolvable resin on a substrate on which a plurality of ink discharge energy generating elements are formed, and an ink flow path wall is formed so as to cover the ink flow path pattern. One coating resin layer is formed, a plate having a hole having a diameter larger than the ink discharge port is placed on the first coating resin layer, and then a second coating resin layer is formed so as to cover the plate. Further, the first and second coating resin layers are collectively exposed and developed so that the first and second coating resin layers are cured, and at the same time, the ink is positioned at a position corresponding to the ink ejection energy generating element. A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising forming an ejection port, and further forming an ink flow path by dissolving and removing the ink flow path pattern. 【請求項４】 オリフィスプレート厚が、前記インク流
路の高さに比し、大となるように形成することを特徴と
する、請求項３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 3, wherein the thickness of the orifice plate is formed to be greater than the height of the ink flow path.