JPH04191052A - Manufacture of liquid jet record head - Google Patents
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液体噴射記録方式に用いる記録用の液体（記
録液）の小滴を発生するための液体噴射記録ヘッドの製
造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of manufacturing a liquid jet recording head for generating droplets of a recording liquid (recording liquid) used in a liquid jet recording method.
液体噴射記録方式（インクジェット記録方式）に適用さ
れる液体噴射記録ヘッドは、一般に微細な記録液の吐出
口（以下、オリフィスと呼ぶ）、液路及び該液路の一部
に設けられる液体吐出エネルギー発生部とを備えている
。A liquid jet recording head applied to a liquid jet recording method (inkjet recording method) generally has a fine recording liquid ejection opening (hereinafter referred to as an orifice), a liquid path, and a liquid ejection energy provided in a part of the liquid path. It is equipped with a generating part.
本出願人はヘッドの細密数 所望のパターンで容易に形
成でき、オリフィス、液路が高密度に配列さ法 記録用
紙の紙幅いっばいに亘って同時に吐出を行なわしめるよ
うなマルチアレイタイプの液体噴射記録ヘッドの製造を
容易に量産できる方法として、第１の基板上に少なくと
も液路を形成するための固体層と、少なくとも液路の壁
の形成に利用する活性エネルギー線硬化性材料層と、第
２の基板を順次積層した後、該第２の基板上にマスクを
積層し、該マスクの上方から活性エネルギー線を照射し
て、活性エネルギー線硬化性材料層の少なくとも液路の
壁を構成部分を硬化させ、更に固体層と活性エネルギー
線硬化性材料層の未硬化部分を２つの基板間から除去し
、少なくとも液路を形成する方法を提案した（特開昭６
２−２５３４５７号）。The applicant has developed a method that allows for a precise number of heads, a method in which orifices and liquid paths are arranged in a high density that can be easily formed in a desired pattern, and a multi-array type liquid ejection method that simultaneously ejects the entire width of the recording paper. As a method for easily mass-producing a recording head, a solid layer for forming at least a liquid path, a layer of active energy ray-curable material used for forming at least a wall of the liquid path, and a solid layer for forming at least a liquid path on a first substrate are used. After sequentially laminating the second substrate, a mask is laminated on the second substrate, and active energy rays are irradiated from above the mask to form at least a portion of the liquid path wall of the active energy ray-curable material layer. proposed a method for forming at least a liquid path by curing the solid layer and the uncured portions of the active energy ray-curable material layer from between the two substrates (Japanese Patent Laid-Open No. 6
2-253457).
しかし、上記方法は、該第２の基板上にマスクを積層し
ている為、該第２の基板中を通過する過程で活性エネル
ギー線の回折や活性エネルギー線中の斜光成分の影響に
より、硬化部分のパターンのエッヂ部分が不鮮明となり
、所望の形状の液路等を得られない場合があった
更には、この方法では、該第２の基板と該マスクの位置
合のためのアライメント装置が必要となる。However, in the above method, since a mask is laminated on the second substrate, the active energy rays are hardened due to diffraction of the active energy rays and the influence of oblique light components in the active energy rays during the process of passing through the second substrate. In some cases, the edge portion of the pattern becomes unclear and it is not possible to obtain a liquid path of the desired shape.Furthermore, this method requires an alignment device for positioning the second substrate and the mask. becomes.
しかも、この方法においてはアライメント操作における
位置合せにズレが生じた場合、液路寸法の精度が悪くな
る。また、正確な位置合せには熟練した技術と多くの時
間を必要とするなどの問題もある。Moreover, in this method, if a deviation occurs in the alignment operation, the accuracy of the liquid path dimensions deteriorates. There are also other problems, such as that accurate positioning requires skilled techniques and a lot of time.
これらの問題点を解決すべく本出願人は、第１の基板上
に、少なくとも液路となる部分を占有する固体層と、該
固体層を覆う活性エネルギー線硬化性材料層と、第２の
基板を積層し、前記第１および第２の基板の少なくとも
一方の液室形成予定部位に対応する位置に活性エネルギ
ー線を遮断する層を設け、該活性エネルギー線を遮断す
る層を設けた基板側から活性エネルギー線を照射した後
、前記固体層および活性エネルギー線硬化性材料層の未
硬化部分とを前記第１および第２の基板間から除去獣
これら基板間に少なくとも流路および液室を形成する過
程を有する液体噴射記録ヘッドの製造方法を提案した（
特願平１−８４７４２）。In order to solve these problems, the present applicant has provided a solid layer on a first substrate that occupies at least a portion that will become a liquid path, an active energy ray-curable material layer that covers the solid layer, and a second substrate. A layer for blocking active energy rays is provided at a position corresponding to a portion where a liquid chamber is to be formed on at least one of the first and second substrates, and the substrate side is provided with a layer for blocking active energy rays. After irradiating active energy rays from the substrate, the solid layer and the uncured portion of the active energy ray-curable material layer are removed from between the first and second substrates.
We proposed a method for manufacturing a liquid jet recording head that includes the process of forming at least a flow path and a liquid chamber between these substrates (
Patent application No. 1-84742).
この方法により、液室を自在に形成することができ、且
つ安低 精密であり、また信頼性も高い液体噴射記録ヘ
ッドを供給し得る液体噴射記録ヘッドの製造方法が提供
さへ また、液路が精度良く正確に且つ歩留り良く微細
加工された構成を有する液体噴射記録ヘッドを供給する
ことが可能な液体噴射記録ヘッドの製造方法が提供され
た さら番へ 記録液との相互影響が少なく、機械的強
度や耐薬品性に優れた液体噴射記録ヘッドを供給し得る
液体噴射記録ヘッドの製造方法が提供されたしかしこの
方法によっても、次のような点が問題になることがあり
ｔム
すなわち、活性エネルギー＃ｉ遮断層の層厚が厚いと液
室部分の空間が埋まってしまい、未硬化活性エネルギー
線硬化材料を除去するのに長時間がかる。したがって除
去液と硬化部分が接触する時間が長くなるので硬化部分
がダメージを受け、硬化部分がはがれたり、できあがっ
た液体噴射記録ヘッドの信頼性が低下する。This method provides a method for manufacturing a liquid jet recording head that can freely form a liquid chamber, is inexpensive, precise, and provides a highly reliable liquid jet recording head. Provided is a method for manufacturing a liquid jet recording head that can supply a liquid jet recording head having a microfabricated structure with high precision and high yield. A method for manufacturing a liquid jet recording head has been provided that can supply a liquid jet recording head with excellent physical strength and chemical resistance.However, even with this method, the following problems may occur. If the active energy #i blocking layer is thick, the space in the liquid chamber will be filled, and it will take a long time to remove the uncured active energy ray-curable material. Therefore, the time period during which the removal liquid and the cured portion are in contact becomes longer, causing damage to the cured portion, causing the cured portion to peel off, and reducing the reliability of the completed liquid jet recording head.
また活性エネルギー線遮断層の層厚を薄くすると、本来
の活性エネルギー線遮断性が弱まり、活性エネルギー線
硬化材料の露光部と非露光部の境がシャープでなくなっ
たり、また、液室内に塗布された活性エネルギー線硬化
材料が半硬化されてしまい、その一部が未硬化部分を除
去する工程を経ても基板上に残ってしまうという不具合
も生じる。この残渣は耐インク性に欠けるため、インク
の長期充填時にはがれてオリフィス詰まりが発生する。Furthermore, if the thickness of the active energy ray blocking layer is made thin, the original active energy ray blocking properties will be weakened, and the boundary between exposed and non-exposed areas of the active energy ray curable material may become less sharp, or the active energy ray-curable material may not be coated inside the liquid chamber. Another problem arises in that the activated energy ray-curable material is semi-cured, and a portion of it remains on the substrate even after the process of removing the uncured portion. Since this residue lacks ink resistance, it peels off during long-term ink filling, causing orifice clogging.
本発明は層厚が薄くても活性エネルギー線遮断性が保証
される遮断層を用い、上記問題点を解決できる液体噴射
記録ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid jet recording head that can solve the above problems by using a blocking layer that guarantees active energy ray blocking properties even if the layer thickness is thin.
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、少
なくとも一方が活性エネルギー線透過性を有する第１の
基板および第２の基板を用意し、これらのうち少なくと
も一つの活性エネルギー線透過性の基板の液室形成予定
部位に対応する箇所に活性エネルギー線を遮断する遮断
層を設ける工払
前記第１の基板上に液体を吐出する吐出口に連通する液
路となる箇所に対応して固体層を設ける工程、
前記固体層を覆うように活性エネルギー線硬化性材料層
を設ける工程、
前記活性エネルギー線硬化性材料層上に前記第２の基板
を設ける工程、
前記遮断層が設けられた基板側から活性エネルギー線を
照射する工程、および
前記固体層と前記活性エネルギー線硬化性材料層の未硬
化部分とを除去して、少なくとも前記液路および前記液
室を形成する工程
を有する液体噴射記録ヘッドの製造方法であって、前記
遮断層を、活性エネルギー線の透過を抑える活性エネル
ギー線遮断物質が皮膜形成物質に溶解あるいは分散した
材料で形成上 かつ前記遮断層の活性エネルギー線の透
過率を５％以下とする液体噴射記録ヘッドの製造方法で
ある。[Means and effects for solving the problems] The present invention provides a first substrate and a second substrate, at least one of which is transparent to active energy rays, and at least one of these substrates is transparent to active energy rays. A blocking layer for blocking active energy rays is provided at a location on the substrate corresponding to the planned site where the liquid chamber is to be formed. a step of providing a layer of active energy ray curable material to cover the solid layer; a step of providing the second substrate on the active energy ray curable material layer; a substrate provided with the blocking layer; A liquid jet recording comprising a step of irradiating active energy rays from the side, and a step of removing the solid layer and the uncured portion of the active energy ray curable material layer to form at least the liquid path and the liquid chamber. A method for manufacturing a head, wherein the blocking layer is formed of a material in which an active energy ray blocking substance that suppresses the transmission of active energy rays is dissolved or dispersed in a film forming substance, and the transmittance of the active energy rays of the blocking layer is This is a method for manufacturing a liquid jet recording head in which the liquid jet recording head is made to have a carbon content of 5% or less.
本発明でいう皮膜形成性物質と１戴 基板に塗布した状
態で割れたり剥がれたりしない物質である。The film-forming substance referred to in the present invention is a substance that does not crack or peel off when applied to a substrate.
この皮膜形成性物質として鷹 フェノール又はクレゾー
ルなどとアルデヒド類から製造されるノボラック樹脂、
ポリビニルアルコール、ポリビニルアルキルエーテル、
スチレンとアクリル酸との共電合本 メタクリル酸とメ
タクリル酸アルキルエステルとの共電合本 ヒドロキシ
スチレンの重合化 ポリビニルヒドロキシベンゾエート
、ポリビニルヒドロキシベンザールなどが好ましく用い
られる。また、ホットメルトワックス類も好ましく用い
ら粗 その例としては、アドフィクス、アドフイクスＡ
１ ローディングＷＡＸ、 ステップワックス、フ
タリックグルー、ホワイトフック入プロテクトワックス
、アビニシンワックス（いずれも白化精工舗装の商品名
）を挙げることができる。The film-forming substances include novolak resin, which is produced from phenol or cresol, and aldehydes;
polyvinyl alcohol, polyvinyl alkyl ether,
Co-electrical combination of styrene and acrylic acid Co-electrical combination of methacrylic acid and methacrylic acid alkyl ester Polymerization of hydroxystyrene Polyvinyl hydroxybenzoate, polyvinyl hydroxybenzal, etc. are preferably used. Hot melt waxes are also preferably used, such as Adfix, Adfix A, etc.
1 Loading wax, step wax, phthalic glue, protection wax with white hook, and avinisin wax (all brand names of Hakusei Paving) can be mentioned.
本発明でいう活性エネルギー線遮断物質とは、本発明で
用いる活性エネルギー線硬化材料の感度を有する波長域
において透過率が小さいものをいう。The term "active energy ray blocking substance" as used in the present invention refers to a material that has a low transmittance in the wavelength range in which the active energy ray curing material used in the present invention is sensitive.
この活性エネルギー線遮断物質としては、染料または顔
料が好ましく、カラーインデックスで示せばソルベント
イエロー２．同６．同１４．同１５゜同１６．同１９．
同２１．同羽、同％、同６１．同閏、 ソルベントオレ
ンジ１．同５．同６、同１４．同ｒ、同和、同弱、同６
．ソルベントレッド１．同３゜同８．同幻、同Ｕ、同乙
同２．同５．同相、同８１、 同８２． 同ｏ、
同ａ、 同１００． 同１０９．同１２１゜デ
イスパースレッド１９． ソルベントバイオレット８
、同１３．同１４．同２１．同釘、デイスパースバイオ
レツト１．ソルベントブルー２．同１１．同稔。The active energy ray blocking substance is preferably a dye or a pigment, and the color index is Solvent Yellow 2. Same 6. Same 14. Same 15° Same 16. Same 19.
Same 21. Same feathers, same percentage, same 61. Same leap, Solvent Orange 1. Same 5. 6, 14. Same r, Dowa, Same weak, Same 6
．． Solvent red 1. Same 3゜ Same 8. Same illusion, same U, same Otsu same 2. Same 5. Same phase, same 81, same 82. Same o,
Same a, Same 100. Same 109. Same 121° dispersion thread 19. Solvent Violet 8
, 13. Same 14. Same 21. Same nail, Disperse Violet 1. Solvent blue 2. Same 11. Same minor.
同５．同３５１ 同あ、同５．同ｎ、 ソルベントグ
リーン３．ソルベントブラウン３．同５．同加、同ｒ、
ソルベントブラツク３．同５．同７．同乙。Same 5. Same 351 Same 5. Same n, Solvent Green 3. Solvent brown 3. Same 5. Doka, dodo r,
Solvent black 3. Same 5. Same 7. Same girl.
同幻、 ピグメントブラック１．ピグメントイエロー１
．同２．同５．同１２などが特に好ましい。Same illusion, Pigment Black 1. pigment yellow 1
．． Same 2. Same 5. Particularly preferred is No. 12.
このような材料を用いて前記遮断層の活性エネルギー線
の透過率を５％以下とするには、皮膜形成物質と活性エ
ネルギー線遮断物質の組成見 厚さにより自由に選ぶこ
とが出来る。In order to make the active energy ray transmittance of the blocking layer 5% or less using such a material, the film-forming material and the active energy ray blocking material can be freely selected depending on the composition and thickness.
本発明によれば活性エネルギー線の透過率が低い遮断物
質を用い、かつ皮膜形成性物質を用いているので、薄く
てかつ層の割れ剥がれがない。また層が薄いため、未硬
化活性エネルギー線硬化材料の除去に要する時間も短く
、割れ剥がれがないので不良が発生しない。According to the present invention, since a blocking material with low transmittance of active energy rays and a film-forming material are used, the layer is thin and does not crack or peel off. Furthermore, since the layer is thin, the time required to remove the uncured active energy ray-cured material is short, and there is no cracking or peeling, so no defects occur.
遮断層を設ける液室形成予定部位に対応する箇所とは、
実質的に液室部が遮光される箇所である。The location corresponding to the planned site for forming the liquid chamber where the barrier layer will be provided is as follows:
This is a location where the liquid chamber is substantially shielded from light.
実施例１〜３および比較例１〜３
活性エネルギー線遮断層を種々変えて、・液体噴射記録
ヘッドを作成した 以下、必要に応じて図面を参照しつ
つ、本発明の詳細な説明する。Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 Liquid jet recording heads were created by changing the active energy ray blocking layer in various ways.The present invention will be described in detail below with reference to the drawings as necessary.
第１図乃至第７図は、本発明の基本的な態様例を説明す
るための模式図であり、第１図乃至第７図のそれぞれに
は、本発明の方法に係る液体噴射記録ヘッドの構成とそ
の製作手順の一例が示されている。1 to 7 are schematic diagrams for explaining basic embodiments of the present invention, and each of FIGS. 1 to 7 shows a liquid jet recording head according to the method of the present invention. An example of the configuration and its manufacturing procedure is shown.
尚、本例では ２つのオリフィスを有する液体噴射記録
ヘッドが示されるが、もちろんこれ以上のオリフィスを
有する高密度マルチアレイ液体噴射記録ヘッドの場合あ
るいは１つのオリフィスを有する液体噴射記録ヘッドの
場合でも同様であることは言うまでもない。In this example, a liquid jet recording head having two orifices is shown, but of course the same applies to a high-density multi-array liquid jet recording head having more orifices or a liquid jet recording head having one orifice. Needless to say, it is.
本発明においては、例えばガラス、セラミック入 プラ
スチックあるいは金属等から成り、少なくともその一方
が活性エネルギー線透過性である２枚の基板が用いられ
る。第１図は少なくとも液路（記録液の流路）となる部
分を占有する固体層の形成前の第１の基板の一例の模式
的斜視図である。In the present invention, two substrates are used, which are made of, for example, glass, ceramic-containing plastic, or metal, and at least one of which is transparent to active energy rays. FIG. 1 is a schematic perspective view of an example of a first substrate before formation of a solid layer occupying at least a portion that will become a liquid path (recording liquid flow path).
この第１の基板１は、液路および液室構成材料の一部と
して、また後述の固体層および活性エネルギー線硬化性
材料からなる活性エネルギ−４１硬化性材料積層時の支
持体として機能させるものである。This first substrate 1 functions as a part of the material constituting the liquid path and the liquid chamber, and also as a support when laminating an active energy 41 curable material consisting of a solid layer and an active energy ray curable material, which will be described later. It is.
なお、後述する活性エネルギー線照射の工程を該第１の
基板１側から行なう場合は、この第１の基板が活性エネ
ルギー線透過性であることが必要となるが、該第１の基
板１側から活性エネルギー線の照射を行なわない場合は
、その形次 材質等は特に限定されない。Note that if the step of irradiating active energy rays, which will be described later, is performed from the first substrate 1 side, it is necessary that this first substrate is transparent to active energy rays. When irradiation with active energy rays is not carried out, the shape, material, etc. are not particularly limited.
上記第１の基板１上には、電気熱変換体あるいは圧電素
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（第１図では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
吐出エネルギーが記録液に与えら粗 記録が行なわれる
。A desired number of liquid ejection energy generating elements 2 such as electrothermal transducers or piezoelectric elements are arranged on the first substrate 1 (two in FIG. 1). Such a liquid ejection energy generating element 2 applies ejection energy to the recording liquid to eject small droplets of the recording liquid, thereby performing rough printing.
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。For example, when an electrothermal converter is used as the liquid ejection energy generating element 2, this element generates ejection energy by heating nearby recording liquid.
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。For example, when a piezoelectric element is used, ejection energy is generated by mechanical vibration of this element.
なお、これ等の素子２に（戴 これら素子を動作させる
ための制御信号入力用型！（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て、保護層等の各種の機能層が設
けられる７５ｃ、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部に差しつかえない。In addition, a control signal input type (not shown) for operating these elements is connected to these elements 2. Also, generally, the purpose is to improve the durability of these ejection energy generating elements. 75c, in which various functional layers such as a protective layer are provided, and of course, in the present invention, providing such functional layers may be a part of the invention.
次いで、上記液体吐出エネルギー発生素子２を含む第１
の基板１上の液路形成部位およびそれと連絡する液室形
成部位＆ミ 例えば第２図（Ａ）に示されるような液路
や液室の壁の型となる固体層３を積層する。Next, a first
A solid layer 3 is laminated on the substrate 1 for forming a liquid path and a liquid chamber forming area communicating therewith.For example, as shown in FIG.
なお、本発明においては液路および液室形成部位の双方
に固体層を設けることは必ずしも必要ではなく、固体層
は少なくとも液路形成部位に設ければよい。In the present invention, it is not necessarily necessary to provide a solid layer on both the liquid path and the liquid chamber formation site, and the solid layer may be provided at least on the liquid path formation site.
また、第２図（Ｂ）に第２の基板の一例を示す。Further, FIG. 2(B) shows an example of the second substrate.
本例では、第２の基板４は、液室形成予定部位に凹部５
及び２ケの液供給口６を有したものとして構成されてい
る。凹部の深さは０．２ｍｍである。なお第３図乃至第
６図のそれぞれ（Ａ）は、第２図のＡ−Ａ’線で切断し
た第１および第２の基板の模式的断面図を示し、第３図
乃至第６図のそれぞれ（Ｂ）は、第２図のＢ−Ｂ’線で
切断した第１および第２の基板の模式的断面図を示すも
のである。In this example, the second substrate 4 has a concave portion 5 in the area where the liquid chamber is planned to be formed.
and two liquid supply ports 6. The depth of the recess is 0.2 mm. Note that (A) in each of FIGS. 3 to 6 shows a schematic cross-sectional view of the first and second substrates taken along line AA' in FIG. (B) shows a schematic cross-sectional view of the first and second substrates taken along line BB' in FIG. 2, respectively.
上記固体層３は、後述する各工程を経た後に除去さ法
残された空間部分が少なくとも液路となる。The solid layer 3 is removed after each process described below.
The remaining space becomes at least a liquid path.
なお、固体層３は、液路に加えて必要に応じて液室等が
同時に形成される場合は、液室等の形成部も占有するよ
うに設けられる。Note that, if a liquid chamber or the like is formed at the same time as necessary in addition to the liquid path, the solid layer 3 is provided so as to occupy the forming part of the liquid chamber or the like.
もちろム 液路や液室等の形状は所望のものとすること
が可能であり、固体層３も該液路および液室の形状に応
じたものとすることができる。The shapes of the liquid passages, liquid chambers, etc. can be made into desired shapes, and the solid layer 3 can also be made in accordance with the shapes of the liquid passages and liquid chambers.
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（吐出口）のそれぞれから記
録液小滴を吐出させることが可能なように、液路は２つ
に分散さ汰 液室は該流路の各々に記録液を供給し得る
ようにこれらと連通したものとされている。In this example, the liquid path is divided into two so that recording liquid droplets can be ejected from each of two orifices (ejection ports) provided corresponding to two ejection energy generating elements. The chamber communicates with each of the channels so that recording liquid can be supplied to each of the channels.
このような固体層３を構成するに際して用いられる材料
および手段としては、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 construct such a solid layer 3 include those listed below.
■感光性ドライフィルムを用い、所謂ドライフィルムの
画像形成プロセスに従って固体層を形成する。(2) Using a photosensitive dry film, a solid layer is formed according to a so-called dry film image forming process.
■基板１上に所望の厚さの溶剤可溶性ポリマー層および
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 layer and a photoresist layer of a desired thickness are sequentially laminated on the substrate 1, and after patterning of the photoresist layer, the solvent-soluble polymer layer is selectively removed.
■樹脂を印刷する。■Print resin.
■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、活性エネルギー線照射によ
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
メチレンあるいは強アルカリで溶解あるいは剥離除去し
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 (2), both positive type and negative type can be used. In the case of a dry film or a negative type dry film, a negative type dry film which is photopolymerizable but can be dissolved or peeled off with methylene chloride or a strong alkali is suitable.
ポジ型ドライフィルムとしては、具体的には、例えば［
０ＺＡＴＥＣＲ２２５Ｊ ［商品名、ヘキストジャパ
ンー〕等、またネガ型ドライフィルムとしては、ｒＯＺ
ＡＴＥｃ Ｔシリーズ」 〔商品名、ヘキストジャバン
ー〕、 ｒＰＨＯＴＥｃ ＰＨＴシリーズ」 〔商品名
、 日立化成工業−〕、 ｒＲＩｓＴＯＮＪ （商品
名、デュ・ボン・ド・ネモアース・Ｃｏ）等が用いられ
る。Specifically, as a positive dry film, for example, [
0ZATECR225J [trade name, Hoechst Japan], etc., and as a negative dry film, rOZ
ATEc T series" [trade name, Hoechst Javan], rPHOTEc PHT series" [trade name, Hitachi Chemical Co., Ltd.], rRIsTONJ (trade name, Du Bonn de Nemours Co.), etc. are used.
もちろム これらの市販材料のみならず、ポジティブに
作用する樹脂組成物、例えばナフトキノンジアト誘導体
とノボラック型フェノール樹脂を主体とする樹脂組成物
、及びネガティブに作用する樹脂組成物、例えばアクリ
ルエステルを反応基とするアクリルオリゴマーと熱可塑
性高分子化合物および増感剤を主体とする組成物、ある
いはポリチオールとポリエン化合物および増感剤とから
成る組成物等が同様に用いることができる。In addition to these commercially available materials, we also have resin compositions that act positively, such as resin compositions mainly composed of naphthoquinonediato derivatives and novolak-type phenolic resins, and resin compositions that act negatively, such as acrylic esters. A composition mainly consisting of an acrylic oligomer as a reactive group, a thermoplastic polymer compound, and a sensitizer, or a composition consisting of a polythiol, a polyene compound, and a sensitizer, etc. can be similarly used.
■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成るポジ
型液状フォトレジスト、ポリビニルシンナメートから成
るネガ型液状フォトレジスト、環化ゴムとビスアジドか
ら成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、熱硬化型および紫外線硬化型のインキ等が挙
げられる。As the solvent-soluble polymer listed in (2), any polymer compound can be used as long as it has a solvent that dissolves it and can be coated to form a film. The photoresist layer that can be used here is typically a positive liquid photoresist made of novolac type phenolic resin and naphthoquinone diazide, a negative liquid photoresist made of polyvinyl cinnamate, and a negative liquid photoresist made of cyclized rubber and bisazide. Examples include photoresists, negative photosensitive dry films, thermosetting and ultraviolet curing inks, and the like.
■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、熱硬化型あるいは紫外線硬化型
等のそれぞれの乾燥方式で用いられている平板インキ、
スクリーンインキならびに転写型の樹脂等が用いられる
。Materials for forming solid layers using the printing methods listed in (2) include, for example, flat plate inks used in evaporative drying, thermosetting, or ultraviolet curing drying methods;
Screen ink, transfer type resin, etc. are used.
以上に挙げた材料群の中で、加工精度や除去の容易性あ
るいは作業性等の面から見て、■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。すなわち、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
を持つ、あるいはテーパ型ないし逆テーパ型の断面形状
が容易につくれるという特長を持ち、液路を形づくる上
で最適である。また、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長も有しており、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。特に
、例えば先に挙げたナフトキノンジアジドとノボラック
型フェノール樹脂を用いたポジ型感光性材料では、弱ア
ルカリ水溶液あるいはアルコールで完全溶解できるので
、吐出エネルギー発生素子の損傷を何ら与えることがな
く、かつ後工程での除去もきわめて速やかである。この
ようなポジ型感光性材料の中でも、 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 above-mentioned material groups, from the viewpoint of processing accuracy, ease of removal, workability, etc., it is preferable to use a photosensitive dry film, and among these, it is especially preferable to use a positive dry film. preferable. In other words, positive-tone photosensitive materials, for example, have better resolution than negative-tone photosensitive materials, have relief patterns with vertical and smooth sidewall surfaces, or can easily create tapered or reverse tapered cross-sectional shapes. This feature makes it ideal for forming liquid channels. It also has the advantage of being able to dissolve and remove the relief pattern with a developer or an organic solvent, making it preferable as the solid layer forming material in the present invention. In particular, for example, the positive photosensitive material using naphthoquinone diazide and novolac type phenol resin mentioned above can be completely dissolved in a weak alkaline aqueous solution or alcohol, so there is no damage to the ejection energy generating element, and the Removal during the process is also extremely rapid. Among such positive-type photosensitive materials, dry film-like materials are the most preferable materials because they can provide a thick film of 10 to 100 μm.
上記固体層３が形成された第１の基板１には、例えば第
３図（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、該固体層を
覆うように活性エネルギー線硬化性材料７が積層さＬ
少なくとも固体層３の凹部内に活性エネルギー線硬化性
材料７が充填される。なお、活性エネルギー線硬化性材
料７は、固体層上に直接積層しても良いし また後述の
第２の基板側に塗布した状態で、固体層上に積層して凹
部の充填を行なっても良い。On the first substrate 1 on which the solid layer 3 is formed, an active energy ray-curable material 7 is laminated to cover the solid layer, as shown in FIGS. 3(A) and 3(B), for example. L
At least the recessed portions of the solid layer 3 are filled with an active energy ray-curable material 7. Note that the active energy ray-curable material 7 may be directly laminated on the solid layer, or it may be applied to the second substrate side, which will be described later, and then laminated on the solid layer to fill the recesses. good.
活性エネルギー線硬化性材料７としては、上記固体層を
覆設し得るものであれば好適に使用することができるカ
ー 該材料は液路および液室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１戴 液状で、紫外線硬（Ｌ 可視光線
硬（ｌｌＡＸ線硬（１，赤外線硬イヒ 電子ビーム硬
化などの活性エネルギー線で硬化する材料が適しており
、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、尿素樹脂等が用いられる。特に、光によ
ってカチオン重合を開始することのできるエポキシ樹脂
、光によってラジカル重合できるアクリルエステル基を
持ったアクリルオリゴマー凱 ポリチオールとポリエン
を用いた光付加重合型樹脂、不飽和シクロアセタール樹
脂等は、重合速度が大きく、重合体の物性も優れており
、構造材料として適している。As the active energy ray-curable material 7, any material that can cover the solid layer can be suitably used. Therefore, it is preferable to select and use a material that is excellent in terms of adhesion to the substrate, mechanical strength, dimensional stability, and corrosion resistance. Please specify such materials.1. Liquid materials that are hardened by active energy rays such as ultraviolet light hardening (L), visible light hardening (1, infrared hardening, and electron beam hardening) are suitable. Among them, epoxy resin, acrylic resin, diglycol dialkyl carbonate resin, unsaturated polyester resin,
Polyurethane resin, polyimide resin, melamine resin, phenol resin, urea resin, etc. are used. In particular, epoxy resins that can initiate cationic polymerization with light, acrylic oligomers with acrylic ester groups that can be radically polymerized with light, photoaddition polymerizable resins using polythiol and polyene, unsaturated cycloacetal resins, etc. It has high speed and excellent polymer physical properties, making it suitable as a structural material.
活性エネルギー線硬化性材料の積層方法としては、例え
ば基板形状に即したノズルを用いた吐出器礼 アプリケ
ータ、カーテンコータ、ロールコータ、スプレコータ、
スピンコータ等の手段で積層する方法が具体的なものと
して挙げられる。なお、液状の硬化性材料を積層する場
合には、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。Lamination methods for active energy ray-curable materials include, for example, an applicator using a nozzle that matches the shape of the substrate, a curtain coater, a roll coater, a spray coater,
A specific example is a method of laminating using a spin coater or the like. In addition, when laminating liquid curable materials, it is preferable to do so after deaerating the materials while avoiding the inclusion of air bubbles.
次に、第４図（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、後述する
第２の基板４の該第１の基板と対向する面上の少なくと
も一部に該活性エネルギー線硬化性材料７を硬化しうる
活性エネルギー線に対して遮断性を有する材料を含む遮
断層８を部分的に積層する。Next, as shown in FIGS. 4(A) and 4(B), the active energy ray-curable material 7 is applied to at least a portion of the surface of the second substrate 4, which will be described later, facing the first substrate. A blocking layer 8 containing a material having blocking properties against curable active energy rays is partially laminated.
なお、本実施例中では、第２の基板にあらかじめ設けら
れたインク液室上部となる凹部のみに遮断層８を積層し
ているが、該遮断層は凹部のみに限らず、液路や液室の
数計上、第２の基板４における活性エネルギー線硬化性
材料７が不必要な部分に対応した位置に設けることがで
きる。In this example, the blocking layer 8 is laminated only on the recessed portion of the ink liquid chamber provided in advance on the second substrate. Considering the number of chambers, the active energy ray-curable material 7 on the second substrate 4 can be provided at a position corresponding to an unnecessary portion.
なお、遮断層８を、第２の基板に所望の形状に積層する
方法としては、スクリーン印札 フレキソ印刷、転写法
等種々の方法が採用できる。更に１）遮断層８を形成す
るための溶液をデイスペンサー等で直接凹部等所定の部
分に塗布する方法、その溶液中に該第２の基板４を浸漬
塗布し凹部等所定の部分外の部分を拭き取る方法、或い
は遮断層８が不要な部分にマスキングテープを貼付した
後、前述の溶液に浸漬塗布する方法も有効な方法である
。In addition, as a method for laminating the blocking layer 8 on the second substrate in a desired shape, various methods such as screen stamping, flexographic printing, and transfer methods can be employed. Furthermore, 1) a method of directly applying a solution for forming the blocking layer 8 to predetermined areas such as recesses using a dispenser, etc., and applying the second substrate 4 by immersing it in the solution and applying the solution to areas other than the predetermined areas such as recesses; Another effective method is to wipe off the barrier layer 8, or to affix a masking tape to areas where the barrier layer 8 is not required, and then dip-coat it in the above-mentioned solution.
次に、遮断層８に必要に応じて熱処鳳 活性エネルギー
線照射等を施し 該第２の基板４に定着せしめる。Next, the blocking layer 8 is fixed to the second substrate 4 by heat treatment, active energy ray irradiation, etc., as required.
この活性エネルギー線を遮断する材料としては表１に示
すものをそれぞれ用いた 遮断層の積層方法としては、
その材料を実施例１では１．１．１− ）リクロルエタ
ンの溶液とし 実施例２および３ならびに比較例１およ
び２ではトルエン溶液とし比較例３では１．１．１−
）リクロルエタン溶液としてデイスペンサーを用い、必
要部位に塗布した後、１００℃で３０分乾燥して基板４
に定着させへその後、第５図（Ａ）および（Ｂ）に示す
ように、該第２の基板４を該第１の基板の活性エネルギ
ー線硬化性材料層７上に積層する。The materials shown in Table 1 were used to block this active energy ray.The method for laminating the blocking layer was as follows:
In Example 1, the material was a solution of 1.1.1-) dichloroethane, and in Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2, it was a toluene solution and in Comparative Example 3, it was 1.1.1-
) After applying the lychloroethane solution to the required areas using a dispenser, dry it at 100°C for 30 minutes to form the substrate 4.
Thereafter, as shown in FIGS. 5A and 5B, the second substrate 4 is laminated on the active energy ray-curable material layer 7 of the first substrate.
この際、該第２の基板４には、所望の液室容積を得るた
めの四部を必要に応じて液室形成部位に設けてもよい。At this time, four parts for obtaining a desired liquid chamber volume may be provided on the second substrate 4 at the liquid chamber forming portion, if necessary.
もちろん第２の基板４も第１の基板ｌと同様に、ガラ入
プラスチック、感光性樹脂、金鳳 セラミックス等の
所望の材質のものを用いることができるが、活性エネル
ギー線照射の工程を該第２の基板４側から行なう場合は
、活性エネルギー線透過性であることが必要である。ま
た、第２の基板４に鷹 記録液供給用の液供給口が予め
設けられていてもよい。この活性エネルギー線の照射に
より、活性エネルギー線硬化性材料７の該照射部分（第
６図中に符号１０にて示す斜線部分）が硬化して硬化樹
脂層が形成されるとともに、該硬化によって第１の基板
１と第２の基板４の接合も行なわれる。Of course, like the first substrate 1, the second substrate 4 can be made of a desired material such as glass-filled plastic, photosensitive resin, or ceramics. When conducting from the substrate 4 side of No. 2, it is necessary to be transparent to active energy rays. Further, a liquid supply port for supplying the recording liquid may be provided in advance on the second substrate 4. By irradiating this active energy ray, the irradiated part of the active energy ray curable material 7 (the shaded part indicated by the reference numeral 10 in FIG. 6) is cured to form a cured resin layer, and the curing also forms a cured resin layer. The first substrate 1 and the second substrate 4 are also bonded.
活性エネルギー線として（戴 紫外線、電子線、可視光
線 赤外ａ ｘｉ等が利用できるが、基板を透過させ
ての露光であるので紫外線 可視光線が好ましく、また
重合速度の面から紫外線が最も適している。紫外線の線
源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンラン
プ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、カーボン
アーク等のエネルギー密度の高い光源が好ましく用いら
れる。光源からの光線は、熱の発生が少ないもの程精度
の良い加工が行なえるが、印刷製版ないしプリント配線
板加工あるいは光硬化型塗料の硬化に一般に用いられて
いる紫外線光源であれば利用可能である。Although ultraviolet rays, electron beams, visible light, infrared rays, etc. can be used as active energy rays, ultraviolet rays and visible rays are preferable because the exposure is performed through the substrate, and ultraviolet rays are most suitable in terms of polymerization rate. As a source of ultraviolet light, a light source with high energy density such as a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, a carbon arc, etc. is preferably used.The light rays from the light source generate less heat. Although processing can be performed with extremely high precision, any ultraviolet light source commonly used for printing plate making, printed wiring board processing, or curing of photocurable paints can be used.
次いで、例えばオリフィス端面が露出していない場合瓢
必要に応じてダイヤモンドブレードを用いたダイシン
グソー等によって、上記活性エネルギー線照射による硬
化を終了した積層体を所要の位置で切断し、オリフィス
端面を露出させる。Next, for example, if the orifice end face is not exposed, the laminate that has been cured by the active energy ray irradiation is cut at a desired position using a dicing saw using a diamond blade, if necessary, to expose the orifice end face. let
しかし このような切断の操作は、本発明の実施のため
に必ずしも必要ではなく、例えば液状の硬化性材料を用
い、該材料を積層する際に型を使用し、オリフィス先端
部が閉じて覆われてしまうことがなく、且つオリフィス
先端部が平滑に成型されるようにした場合等には、この
切断工程は不要である。However, such a cutting operation is not necessarily necessary for carrying out the present invention. For example, when a liquid hardenable material is used, a mold is used when laminating the material, and the orifice tip is closed and covered. This cutting step is not necessary if the orifice tip is molded to be smooth and the tip of the orifice is smooth.
次いで、活性エネルギー線照射を終了した上記積層体か
ら、固体層３および活性エネルギー線硬化性材料７の未
硬化部分を第６図（Ａ）および（Ｂ）に示すように除去
して、液路１１および液室１２を形成する。Next, the uncured portions of the solid layer 3 and the active energy ray-curable material 7 are removed from the laminate after the active energy ray irradiation, as shown in FIGS. 6(A) and 6(B), and the liquid path is 11 and a liquid chamber 12 are formed.
本発明では液室形成部位の活性エネルギー線硬化性材料
には活性エネルギー線照射が行なわれず未硬化のまま除
去されるので、固体層上に積層される活性エネルギー線
硬化性材料の層厚を所望により制御して、液路と無関係
に液室を自在に形成することが可能である。In the present invention, the active energy ray curable material in the liquid chamber forming area is not irradiated with active energy rays and is removed uncured, so the layer thickness of the active energy ray curable material laminated on the solid layer can be adjusted to a desired thickness. It is possible to freely form a liquid chamber independently of the liquid path by controlling the above.
固体層３および活性エネルギー線硬化性材料の未硬化部
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３と活性エネルギー線硬化性材料
の未硬化部とを溶解または膨潤あるいは剥離する液体に
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、超音波処凰 スプレー、加
へ 攪獣 振とう、加圧循凰 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 3 and the uncured portion of the active energy ray curable material is not particularly limited, but specifically, for example, the solid layer 3 and the uncured portion of the active energy ray curable material may be dissolved. Alternatively, methods such as removal by immersion in a liquid that swells or peels are listed as preferred. At this time, if necessary, it is also possible to use ultrasonic spray, agitation, pressurized circulation, and other means to promote removal.
上記除去手段に対して用いられる液体としては、例えば
含ハロゲン炭化水魚 ケトン、エステル、芳香族炭化水
艮 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、木 酸あるいはアル
カリを含む人 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良い。Examples of liquids used for the above removal means include halogen-containing hydrocarbons, ketones, esters, aromatic hydrocarbons, ethers, alcohols, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, phenol, wood containing acid, or alkalis. It will be done. A surfactant may be added to these liquids if necessary.
第６図（Ａ）および（Ｂ）には、上記のような固体層３
および活性エネルギー＃Ｘ硬化性材料の未硬化部の除去
を行なった後の状態が示されているが、本例の場合、固
体層３および活性エネルギー線硬化性材料の未硬化部は
、これを溶解する液体中に浸漬さへ ヘッドのオリフィ
スと液供給口６を通して溶解除去されている。6(A) and (B), the solid layer 3 as described above is shown.
In this example, the solid layer 3 and the uncured portion of the active energy ray curable material are removed. It is immersed in the liquid to be dissolved and removed through the orifice of the head and the liquid supply port 6.
なお、本実施例では活性エネルギ−４！遮断材料層がヘ
ッドの完成後も残っているが、必ずしも該遮断層がヘッ
ド完成後に残っている必要はなく、例えば、液路及び液
室の内部の観察が必要な場合等のためにこの層を除去し
たい場合には、該層の形成に前述の固体層及び活性エネ
ルギー線硬化性材料の未硬化部を除去する溶液に対して
可溶性の材料を用い、固体層及び活性エネルギー線硬化
性材料の未硬化部を除去する際に同時に該遮断層を除去
することができる。また、遮断層を溶解する工程を別途
設けても良い。In addition, in this example, the active energy is -4! Although the barrier material layer remains after the head is completed, it is not necessary that the barrier material layer remains after the head is completed; for example, when it is necessary to observe the inside of the liquid path and liquid chamber, this layer If you want to remove the solid layer and the active energy ray curable material, use a material that is soluble in the solution that removes the uncured portion of the solid layer and the active energy ray curable material to form the layer. The barrier layer can be removed at the same time as the uncured portion is removed. Further, a separate step of dissolving the blocking layer may be provided.
第７図には、以上の各工程を経て得られた液体噴射記録
ヘッドの模式的斜視図が示されている。FIG. 7 shows a schematic perspective view of a liquid jet recording head obtained through the above steps.
なお、以上の各工程を終了した段階で、液体吐出エネル
ギー発生素子２とオリフィス１３との間隔を最適化する
ため番ミ 必要に応じてオリフィス先端の切断、研磨、
平滑化を行なってもよい。In addition, after completing each of the above steps, in order to optimize the distance between the liquid ejection energy generating element 2 and the orifice 13, the orifice tip may be cut, polished, or
Smoothing may also be performed.
第１表に各実施例および比較例の条件と、評価結果を示
す。Table 1 shows the conditions and evaluation results of each example and comparative example.
第１表から分かるよう番−遮断層が皮膜性物質のみから
なる場合充分な活性エネルギー線遮断性が得られず、ま
た活性エネルギー線遮断性物質を添加しても、透過率が
５％を超えると満足な結果が得られない。As can be seen from Table 1, if the blocking layer consists only of a film substance, sufficient active energy ray blocking properties cannot be obtained, and even if an active energy ray blocking substance is added, the transmittance exceeds 5%. and can't get a satisfactory result.
第１表
米２ 、カラーインデックスネーム ツルベン１ンルー
、う本発明は、特にインクジェット（液体噴射）記録方
式の中でもバブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置
に於いて優れた効果をもたらすものである。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides excellent effects particularly in bubble jet recording heads and recording apparatuses among ink jet (liquid jet) recording systems.
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものが
好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるが、特へ オンデ
マンド型の場合に（戴 液体（インク）が保持されてい
るシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体
に記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上
昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することに
よって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記
録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動
信号に一対一対応し液体（インク）内の気泡を形成出来
るので有効である。As for typical configurations and principles thereof, it is preferable to use the basic principles disclosed in, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type, but especially in the case of the on-demand type (Dai). By applying at least one drive signal that corresponds to recorded information to the electrothermal transducer that is currently being stored and that causes a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, the electrothermal transducer generates thermal energy and the recording head is heated. This is effective because it causes film boiling on the heat acting surface, resulting in the formation of bubbles in the liquid (ink) in one-to-one correspondence with this drive signal.
この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（
インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する
。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡
の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体
（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。このパル
ス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９
号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されてい
るようなものが適している。尚、上記熱作用面の温度上
昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書
に記載されている条件を採用すると更に優れた記録を行
なうことができる。Due to the growth and contraction of these bubbles, liquid (
ink) to form at least one droplet. It is more preferable to use this drive signal in a pulse form, since the growth and contraction of bubbles can be carried out immediately and appropriately, so that ejection of liquid (ink) with particularly excellent responsiveness can be achieved. As this pulse-shaped drive signal, US Pat. No. 4,463,359
Suitable materials are those described in No. 4,345,262. Furthermore, even more excellent recording can be achieved by adopting the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 regarding the temperature increase rate of the heat acting surface.
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成（直線状液流路又は直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００
号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。The configuration of the recording head includes, in addition to the combined configuration of ejection ports, liquid paths, and electrothermal converters (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned specifications, a heat acting section. US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600 disclose a configuration in which the
The present invention also includes a configuration using the specification of the above specification.
加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリッ
トを電気熱変換体の吐出口とする構成を開示する特開昭
５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を
吸収する開口を吐出部に対応せる構成を開示する特開昭
５９年第１３８４６１号公報に基づいた構成としても発
明は有効である。更に、記録装置が記録できる最大記録
媒体の幅に対応した流さを有するフルラインタイプの記
録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよ
うな複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを
満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドとし
ての構成のいずれでも良いが、本発明は上述した効果を
一層有効に発揮することができる。In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 123670 of 1981 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge port for a plurality of electrothermal converters, and an opening that absorbs pressure waves of thermal energy is disclosed. The invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 138461 of 1982, which discloses a configuration corresponding to the discharge section. Furthermore, as a full-line type recording head having a flow rate corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, the length can be satisfied by a combination of multiple recording heads as disclosed in the above-mentioned specification. Either configuration or configuration as a single recording head formed integrally may be used, but the present invention can more effectively exhibit the above-mentioned effects.
加えて、装置本体に装着されることで装置本体との電気
的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交
換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッ
ド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記録
ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。In addition, there are also replaceable chip-type recording heads that are attached to the device body to enable electrical connection to the device body and supply of ink from the device body, or chips that are installed integrally with the recording head itself. The present invention is also effective when using a cartridge type recording head.
又、本発明による記録装置の構成として設けられる記録
ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加
することは本発明の効果を一層安定できるので好ましい
ものである。これらを具体的に上げれば記録ヘッドに対
してのキャビング手段、クリーニング手段、加圧或は吸
引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこ
れらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐
出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定した記録
を行なうために有効である。Further, it is preferable to add recovery means, preliminary auxiliary means, etc. to the recording head provided as a configuration of the recording apparatus according to the present invention, since the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, these include cabling means for the recording head, cleaning means, pressurizing or suction means, preheating means using an electrothermal converter or another heating element, or a combination thereof, and recording. It is also effective to perform a preliminary ejection mode in which ejection is performed in a manner different from that for stable printing.
更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色の
みの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。Furthermore, the recording mode of the recording device is not limited to a recording mode in which only the mainstream color such as black is used; the recording head may be configured integrally or in combination with a plurality of recording heads; The present invention is also extremely effective for devices equipped with at least one full color image.
記録に用いるインクは、液体のみならず室温やそれ以下
で固化するインクであって’１７ｆｊｒで軟化もしくは
液体となるもの、或いは、インクジェットにおいて一般
的に行なわれている温度調整の温度範囲である３０℃以
上７０℃以下の温度範囲で軟化もしくは液体となるもの
でもよい。すなわち、使用記録信号付与時にインクが液
状をなすものであれば良い。加えて、積極的に熱エネル
ギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への態
変化のエネルギーとして使用せしめるか又は、インクの
蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用い
るかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応
じた付与によってインクが液化してインク液状として吐
出するものや記録媒体に到達する時点ではすでに固化し
始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液
化する性質のインク使用も本発明には適用可能である。The ink used for recording is not only a liquid, but also an ink that solidifies at room temperature or below, and becomes soft or liquid at '17fjr, or within the temperature range of temperature adjustment commonly used in inkjet printers. It may be one that becomes soft or liquid in a temperature range of .degree. C. or higher and 70.degree. C. or lower. That is, it is sufficient if the ink is in a liquid state when the recording signal is applied. In addition, by actively using the temperature increase caused by thermal energy as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or by using an ink that solidifies when left in order to prevent ink evaporation, In any case, the property of liquefying only by thermal energy, such as ink that is liquefied by application of thermal energy in accordance with a recording signal and ejected as liquid ink, or that has already begun to solidify by the time it reaches the recording medium. The use of ink is also applicable to the present invention.
上述した各インクに対して最も有効なものは上述した膜
沸騰方式を実行するものである。The most effective method for each of the above-mentioned inks is one that performs the above-mentioned film boiling method.
第８図は本発明によるヘッドを具えたインクジェット記
録装置の一例を示す外観斜視図である。FIG. 8 is an external perspective view showing an example of an inkjet recording apparatus equipped with a head according to the present invention.
図において、３２０はプラテン３２４上に送紙されてき
た記録紙の記餘面に対向してインク吐出を行なうノズル
群を具えたインクジェットヘッド（カートリッジ）であ
る。３１６は記録ヘッド３２０を保持するキャリッジで
あり、駆動モータ３２７の駆動力を伝達する駆動ベル）
３２８の一部と連結し、互いに平行に配設された２本の
ガイドシャフト３２９Ａおよび３２９Ｂと摺動可能とす
ることにより、記録ヘッドの記録紙の全幅にわたる往復
移動が可能となる。In the figure, numeral 320 is an inkjet head (cartridge) equipped with a nozzle group that ejects ink to face the recording surface of the recording paper fed onto the platen 324. 316 is a carriage that holds the recording head 320, and a drive bell that transmits the driving force of the drive motor 327)
328 and is slidable on two guide shafts 329A and 329B arranged parallel to each other, it is possible to reciprocate the recording head over the entire width of the recording paper.
３２６はヘッド回復装置であり、記録ヘッドの移動経路
の一端、例えばホームポジションと対向する位置に配設
される。伝動機構３２３を介したモータ２２の駆動力に
よって、ヘッド回復装置を動作せしめ、記録ヘソどのキ
ャンピングを行なう。A head recovery device 326 is disposed at one end of the recording head movement path, for example, at a position opposite to the home position. The head recovery device is operated by the driving force of the motor 22 via the transmission mechanism 323, and the recording head and the like are camped.
このヘッド回復装置のキャンプ部３２６Ａによる記録ヘ
ッドへのキャッピングに関連させて、ヘッド回復装置内
に設けた適宜の吸引手段によるインク吸引もしくは記録
ヘッドへのインク供給経路に設けた適宜の加圧手段によ
るインク圧送を行ない、インクを吐出口より強制的に排
出させることによよりノズル内の増粘インクを除去する
等の吐出回復処理を行なう。また、記録終了時等にキャ
ッピングを施すことにより記録ヘッドが保護される。In connection with the capping of the recording head by the camp section 326A of the head recovery device, ink is sucked by an appropriate suction means provided in the head recovery device or by an appropriate pressure means provided in the ink supply path to the recording head. Ejection recovery processing, such as removing thickened ink inside the nozzle, is performed by forcefully feeding ink and forcibly discharging ink from the ejection port. Furthermore, the recording head is protected by capping it at the end of recording.
３３０はヘッド回復装置３２６の側面に配設さ瓢 シリ
コンゴムで形成されるワイピング部材としてのブレード
である。ブレードはブレード保持部材３３０Ａにカンチ
レバー形態で保持さ汰 ヘッド回復装置と同様 モータ
３２２および伝動機構３２３によって動作し 記録ヘッ
ドの吐出面との係合が可能となる。これにより、記録ヘ
ッドの記録動作における適切なタイミングで、あるいは
ヘッド回復装置を用いた吐出回復処理後に、ブレードを
記録ヘッドの移動経路中に突出させ、ヘッドの移動動作
に伴なってヘッドの吐出面における結露 濡れあるいは
塵埃等をふきとる。Reference numeral 330 denotes a blade as a wiping member, which is disposed on the side surface of the head recovery device 326 and is made of silicone rubber. The blade is held in the form of a cantilever by the blade holding member 330A. Similar to the head recovery device, the blade is operated by a motor 322 and a transmission mechanism 323, and can be engaged with the ejection surface of the recording head. This allows the blade to protrude into the moving path of the print head at an appropriate timing during the print operation of the print head or after ejection recovery processing using a head recovery device, and to move the blade along the ejection surface of the head as the head moves. Condensation on the product Wipe off any moisture or dust.
本発明の効果は次のとおりである。 The effects of the present invention are as follows.
１）精密な加工ができる。1) Precise processing is possible.
２）流路形机 液室形状に対し加工上の制限が少ない。2) Flow path type machine: There are few processing restrictions regarding the shape of the liquid chamber.
３）加工上、特に熟練を要せず、量産性にすぐれている
。3) No special skill is required for processing and it is suitable for mass production.
４）活性エネルギー線硬化性材料の選択範囲が広く、構
造材料としての機能にすぐれたものを用いることができ
る。4) There is a wide selection range of active energy ray-curable materials, and materials with excellent functionality as structural materials can be used.
５）安価である。5) It is inexpensive.
６）高密度マルチアレイタイプの記録ヘッドに要求され
る大きな液室が容易に形成可能であり、加えて加工工程
が簡易で量産に適している。6) The large liquid chamber required for a high-density multi-array type recording head can be easily formed, and the processing process is simple, making it suitable for mass production.
７）活性エネルギー線の遮断層がマスクとしての機能を
有するので、パターン露光の際の活性エネルギー線照射
の際のマスクが不要となる。7) Since the active energy ray blocking layer has a function as a mask, a mask is not required when irradiating active energy rays during pattern exposure.
８）マスクとしての活性エネルギー線の遮断層が活性エ
ネルギー線硬化性材料に隣接して存在するので、照射し
た活性エネルギーの回折や斜光成分のパターン露光への
影響がわめて少なく、平行性の高い高価な活性エネルギ
ー線照射装置を用いなくても、精度良いパターン露光が
行なえる。8) Since the active energy ray blocking layer as a mask exists adjacent to the active energy ray curable material, the influence of diffraction of the irradiated active energy and oblique light component on pattern exposure is extremely small, and parallelism is minimized. Accurate pattern exposure can be performed without using an expensive active energy ray irradiation device.
９）活性エネルギー線硬化性材料をパターニングしたパ
ターンのパターンエツジが鮮明となり、インク液路の精
度の高いヘッドができる。9) The pattern edges of the pattern formed by patterning the active energy ray-curable material become clear, and a head with high precision ink liquid path can be created.
１０）染料又は顔料を加えることで活性エネルギー線遮
断層の厚さを薄くできるため、活性エネルギー線硬化材
料の硬化していない部分を除去する時間が短くて済む。10) Since the thickness of the active energy ray blocking layer can be reduced by adding a dye or pigment, it takes less time to remove the uncured portion of the active energy ray curable material.
そのため硬化材料の硬化部分に対するダメージも少なく
信顆性の高いヘッドを得ることができる。Therefore, a head with high reliability can be obtained with less damage to the hardened portion of the hardened material.
１１）活性エネルギー線遮断層を薄くできるので、液室
の高さを抑えたコンパクトな液体噴射記録ヘッドを得る
ことを可能にする。11) Since the active energy ray blocking layer can be made thin, it is possible to obtain a compact liquid jet recording head with a reduced height of the liquid chamber.
第１図乃至第７図は、本発明方法の基本工程を説明する
ための模式図であり、
第１図は固体層形成前の第１の基板の模式的斜視は
第２図（Ａ）は固体層形成後の第１の基板の模式的平面
Ａ
第２図（Ｂ）は第２の基板の模式的平面は第３図（Ａ）
及び（Ｂ）は固体層及び活性エネルギー線硬化性材料層
積層後の第１の基板の模式的切断面第４図（Ａ）及び（
Ｂ）第２の基板に活性エネルギー線の遮断層を設けた後
の第２の基板の模式的断面Ａ第５図（Ａ）及び（Ｂ）は
第１の基板、固体層、活性エネルギー線硬化性材料層、
遮断層、第２の基板を積層した積層体の模式的断面１
第６図（Ａ）及び（Ｂ）は固体層および未硬化の活性エ
ネルギー線硬化性材料除去後の積層体の模式的切断面云
第７図は完成された状態における液体噴射記録ヘッドの
模式的斜視は
第８図は本発明によるヘッドを具えた液体噴射記録装置
の一例を示す外観斜視図である。
第３図乃至第６図において、それぞれの（Ａ）は第２図
Ａ−Ａ’線に相当する位置で切断した切断面図であり、
（Ｂ）は第２図のＢ−Ｂ’線に相当する位置で切断した
切断面図である。
１・第１の基板
２ 液体吐出エネルギー発生素子
３−固体層 ４ 第２の基板５・凹部
６ 液供給ロ
ア・活性エネルギー線硬化性材料
８・・活性エネルギー線遮断層
９ 活性エネルギー線
１０・硬化した活性エネルギー線硬化性材料１１・・・
液路 １２ 液呈１３ オリフィス
３１６・キャリッジ ３１７・・駆動モータ３１８
・駆動ベルト ３２０ ヘッド３２２ モータ
３２３・伝動機構３２４・・プラテン
３２６Ａ・・・キャップ部３２９・・ガイドシャ
フト ３３０・・ブレード３３０Ａ・ブレード保持部
材1 to 7 are schematic diagrams for explaining the basic steps of the method of the present invention. FIG. 1 is a schematic perspective view of the first substrate before solid layer formation, and FIG. 2 (A) is The schematic plane A of the first substrate after solid layer formation is shown in FIG. 2 (B), and the schematic plane of the second substrate is shown in FIG. 3 (A).
and (B) are schematic cross-sections of the first substrate after laminating the solid layer and the active energy ray-curable material layer.
B) Schematic cross-section of the second substrate after providing the active energy ray blocking layer on the second substrate Figures 5 (A) and (B) show the first substrate, the solid layer, and the active energy ray curing. material layer,
Schematic cross-section 1 of a laminate in which a blocking layer and a second substrate are laminated. Figures 6 (A) and (B) are schematic cross-sections of a laminate after removing the solid layer and uncured active energy ray-curable material. 7 is a schematic perspective view of a liquid jet recording head in a completed state, and FIG. 8 is an external perspective view showing an example of a liquid jet recording apparatus equipped with a head according to the present invention. In FIGS. 3 to 6, each (A) is a sectional view taken at a position corresponding to the line AA' in FIG.
(B) is a sectional view taken at a position corresponding to line BB' in FIG. 2. 1. First substrate 2 Liquid ejection energy generating element 3-Solid layer 4 Second substrate 5. Concave portion
6 Liquid supply lower/active energy ray curable material 8...active energy ray blocking layer 9 active energy ray 10/cured active energy ray curable material 11...
Liquid path 12 Liquid presentation 13 Orifice 316, carriage 317... Drive motor 318
・Drive belt 320 Head 322 Motor 323 ・Transmission mechanism 324...Platen
326A...Cap portion 329...Guide shaft 330...Blade 330A/Blade holding member
Claims (1)
第１の基板および第２の基板を用意し、これらのうち少
なくとも一つの活性エネルギー線透過性の基板の液室形
成予定部位に対応する箇所に活性エネルギー線を遮断す
る遮断層を設ける工程、 前記第１の基板上に液体を吐出する吐出口に連通する液
路となる箇所に対応して固体層を設ける工程、 前記固体層を覆うように活性エネルギー線硬化性材料層
を設ける工程、 前記活性エネルギー線硬化性材料層上に前記第２の基板
を設ける工程、 前記遮断層が設けられた基板側から活性エネルギー線を
照射する工程、および 前記固体層と前記活性エネルギー線硬化性材料層の未硬
化部分とを除去して、少なくとも前記液路および前記液
室を形成する工程 を有する液体噴射記録ヘッドの製造方法であつて、前記
遮断層を、活性エネルギー線の透過を抑える活性エネル
ギー線遮断物質が皮膜形成物質に溶解あるいは分散した
材料で形成し、かつ前記遮断層の活性エネルギー線の透
過率を５％以下とする液体噴射記録ヘッドの製造方法。 ２、前記活性エネルギー線遮断物質として染料または顔
料を用いる請求項１に記載の液体噴射記録ヘッドの製造
方法。 ３、前記液路には、前記吐出口から液体を吐出するため
に利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体が設
けられる請求項１に記載の液体噴射記録ヘッドの製造方
法。[Claims] 1. A first substrate and a second substrate, at least one of which is transparent to active energy rays, are prepared, and a portion of the at least one of these substrates that is transparent to active energy rays is intended to form a liquid chamber. a step of providing a blocking layer that blocks active energy rays at a location corresponding to the solid layer; a step of providing a solid layer corresponding to a location that will become a liquid path communicating with a discharge port for discharging the liquid onto the first substrate; a step of providing an active energy ray curable material layer so as to cover the active energy ray curable material layer, a step of providing the second substrate on the active energy ray curable material layer, irradiating active energy rays from the side of the substrate on which the blocking layer is provided. and a step of removing the solid layer and the uncured portion of the active energy ray-curable material layer to form at least the liquid path and the liquid chamber. , a liquid in which the blocking layer is formed of a material in which an active energy ray blocking substance that suppresses the transmission of active energy rays is dissolved or dispersed in a film forming substance, and the blocking layer has a transmittance of active energy rays of 5% or less. A method of manufacturing an ejection recording head. 2. The method for manufacturing a liquid jet recording head according to claim 1, wherein a dye or a pigment is used as the active energy ray blocking substance. 3. The method of manufacturing a liquid jet recording head according to claim 1, wherein the liquid path is provided with an electrothermal transducer that generates thermal energy used for ejecting the liquid from the ejection opening.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32065190A JPH04191052A (en) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Manufacture of liquid jet record head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32065190A JPH04191052A (en) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Manufacture of liquid jet record head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191052A true JPH04191052A (en) | 1992-07-09 |
Family
ID=18123796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32065190A Pending JPH04191052A (en) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Manufacture of liquid jet record head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04191052A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6241335B1 (en) | 1997-12-24 | 2001-06-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing ink jet recording head and ink jet recording head produced by the method |
| JP2010240874A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Canon Inc | Manufacturing method of inkjet head, and inkjet head |
| JP2010240873A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Canon Inc | Method for manufacturing inkjet head and the inkjet head |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP32065190A patent/JPH04191052A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6241335B1 (en) | 1997-12-24 | 2001-06-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing ink jet recording head and ink jet recording head produced by the method |
| JP2010240874A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Canon Inc | Manufacturing method of inkjet head, and inkjet head |
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