JP3283979B2 - 液体噴射記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
液体噴射記録ヘッドの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にインクと呼ばれ
る記録液を、微細口から小滴として吐出、飛翔させ、こ
の小滴の被記録面への付着を以て記録を行う方式の、液
体噴射（インクジェット）記録ヘッドの製造方法に関す
る。
る記録液を、微細口から小滴として吐出、飛翔させ、こ
の小滴の被記録面への付着を以て記録を行う方式の、液
体噴射（インクジェット）記録ヘッドの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】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吐出口（オリ
フィス）、液体流路及び該液体流路の一部に設けられる
液体吐出エネルギー発生部を備えている。従来、このよ
うな液体噴射記録ヘッドを作成する方法としては、例え
ば、特開昭６１−１５４９４７、同６２−２５３４５７
に記載される下記のような工程（図１参照）が知られて
いる。
体噴射記録ヘッドは、一般に微細な記録液吐出口（オリ
フィス）、液体流路及び該液体流路の一部に設けられる
液体吐出エネルギー発生部を備えている。従来、このよ
うな液体噴射記録ヘッドを作成する方法としては、例え
ば、特開昭６１−１５４９４７、同６２−２５３４５７
に記載される下記のような工程（図１参照）が知られて
いる。
【０００３】先ず、被処理基板１上に感光性樹脂層（ポ
ジ型フォトレジスト）２を形成（図１（ａ）参照）し、
これをマスク３を介して露光（図１（ｂ）参照）し、現
像処理を施して感光性樹脂層をパターニングし、被処理
基板上に固体層を形成（図１（ｃ）参照）する。次に、
パターニングされた固体層上に、活性エネルギー線硬化
型、或いは熱硬化型の液流路形成用材料５を被覆（図１
（ｄ）参照）し、活性エネルギー線照射、或いは加熱に
より、上記活性エネルギー線硬化型、或いは熱硬化型の
液流路形成用材料を硬化（図１（ｆ）参照）させる。更
に、上記パターニングされた固体層を、含ハロゲン炭化
水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコール等の有
機溶剤、或いは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
アルカリ水溶液を用いて溶解除去して、液流路７を形成
（図１（ｇ）参照）する。
ジ型フォトレジスト）２を形成（図１（ａ）参照）し、
これをマスク３を介して露光（図１（ｂ）参照）し、現
像処理を施して感光性樹脂層をパターニングし、被処理
基板上に固体層を形成（図１（ｃ）参照）する。次に、
パターニングされた固体層上に、活性エネルギー線硬化
型、或いは熱硬化型の液流路形成用材料５を被覆（図１
（ｄ）参照）し、活性エネルギー線照射、或いは加熱に
より、上記活性エネルギー線硬化型、或いは熱硬化型の
液流路形成用材料を硬化（図１（ｆ）参照）させる。更
に、上記パターニングされた固体層を、含ハロゲン炭化
水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコール等の有
機溶剤、或いは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
アルカリ水溶液を用いて溶解除去して、液流路７を形成
（図１（ｇ）参照）する。
【０００４】上記の工程においては、実際のヘッドは、
主にヘッド外形寸法を確保するために、液流路形成用材
料５を被覆した後、ガラス等の第２の基板６を被せた
後、液流路形成用材料５を硬化させて、インクジェット
記録ヘッドを形成する。
主にヘッド外形寸法を確保するために、液流路形成用材
料５を被覆した後、ガラス等の第２の基板６を被せた
後、液流路形成用材料５を硬化させて、インクジェット
記録ヘッドを形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の工程において、
液流路形成用材料に熱硬化型の材料を使用する場合、活
性エネルギー線照射の必要がなく、簡便な熱オーブンで
硬化が可能となること、また、液流路形成用材料を被覆
後、被せる基板が活性エネルギー線を透過する必要がな
く、材料選択の自由度があること等々から、特にコスト
面でメリットのある製法となっている。
液流路形成用材料に熱硬化型の材料を使用する場合、活
性エネルギー線照射の必要がなく、簡便な熱オーブンで
硬化が可能となること、また、液流路形成用材料を被覆
後、被せる基板が活性エネルギー線を透過する必要がな
く、材料選択の自由度があること等々から、特にコスト
面でメリットのある製法となっている。
【０００６】然しながら、上記の熱硬化型材料を用いる
場合には、（１）一般に、熱硬化型材料は、１５０℃以
上の比較的高温における硬化が必要なため、硬化終了
後、常温に戻った際に、熱収縮により基板間界面に大き
な応力を生じるので、これが極低温等の厳しい条件下、
積層間で剥離を生じること、（２）ポジ型フォトレジス
ト等の固体層は、高温に曝されると、架橋反応が原因と
推察される溶剤不溶性が発現し、液流路を形成するため
の固体層の溶解除去が困難となること、等の看過するこ
とのできない重大な問題点があった。
場合には、（１）一般に、熱硬化型材料は、１５０℃以
上の比較的高温における硬化が必要なため、硬化終了
後、常温に戻った際に、熱収縮により基板間界面に大き
な応力を生じるので、これが極低温等の厳しい条件下、
積層間で剥離を生じること、（２）ポジ型フォトレジス
ト等の固体層は、高温に曝されると、架橋反応が原因と
推察される溶剤不溶性が発現し、液流路を形成するため
の固体層の溶解除去が困難となること、等の看過するこ
とのできない重大な問題点があった。
【０００７】本発明の目的は、上記のような問題点を解
消し、高温或いは低温下においても剥離等の発生しな
い、信頼性の高い、吐出精度に秀れるインクジェット記
録ヘッド、及び該記録ヘッドの製造方法、並びに該記録
ヘッドを具備する特定のインクジェット記録装置を提供
することにある。
消し、高温或いは低温下においても剥離等の発生しな
い、信頼性の高い、吐出精度に秀れるインクジェット記
録ヘッド、及び該記録ヘッドの製造方法、並びに該記録
ヘッドを具備する特定のインクジェット記録装置を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の手段に
よって達成される。即ち本発明は、液滴吐出口から記録
液を噴射するための、液体吐出エネルギー発生部を有す
る被処理基板上に、ポジ型フォトレジストからなる感光
層を形成し、所要の露光、現像処理を行って、ポジ型フ
ォトレジストをパターニングした後、パターニング処理
されたポジ型フォトレジストを液状の液流路形成用材料
を被覆し、かつ、該液流路形成用材料を加熱することに
より硬化させた後、パターニング処理されたポジ型フォ
トレジストを溶解除去することによって、液滴吐出口、
液流路及び液室部分が形成されてなる構造を有する液体
噴射記録ヘッドを製造する方法において、該液流路形成
用材料が、マイクロカプセル化した硬化剤を含む１液熱
硬化型材料であるとともに、前記パターニング処理され
たポジ型フォトレジストを被覆した状態で液流路形成用
材料の加熱は６０℃〜８０℃であることを特徴とする、
液体噴射記録ヘッドの製造方法を開示するものである。
よって達成される。即ち本発明は、液滴吐出口から記録
液を噴射するための、液体吐出エネルギー発生部を有す
る被処理基板上に、ポジ型フォトレジストからなる感光
層を形成し、所要の露光、現像処理を行って、ポジ型フ
ォトレジストをパターニングした後、パターニング処理
されたポジ型フォトレジストを液状の液流路形成用材料
を被覆し、かつ、該液流路形成用材料を加熱することに
より硬化させた後、パターニング処理されたポジ型フォ
トレジストを溶解除去することによって、液滴吐出口、
液流路及び液室部分が形成されてなる構造を有する液体
噴射記録ヘッドを製造する方法において、該液流路形成
用材料が、マイクロカプセル化した硬化剤を含む１液熱
硬化型材料であるとともに、前記パターニング処理され
たポジ型フォトレジストを被覆した状態で液流路形成用
材料の加熱は６０℃〜８０℃であることを特徴とする、
液体噴射記録ヘッドの製造方法を開示するものである。
【０００９】次に、本発明の作用機構について説明す
る。本発明において使用するマイクロカプセル化した硬
化剤とは、常温で硬化可能な活性の高い硬化剤を、常温
より高温ではあるが、比較的低温において破壊するカプ
セルの中に封入したものである。
る。本発明において使用するマイクロカプセル化した硬
化剤とは、常温で硬化可能な活性の高い硬化剤を、常温
より高温ではあるが、比較的低温において破壊するカプ
セルの中に封入したものである。
【００１０】このマイクロカプセル化された硬化剤を含
む液流路形成用材料を、パターニングされた固体層上に
被覆し、６０〜８０℃程度の低温で、該カプセルを破壊
して硬化反応を開始させる。耐溶剤性を充分発揮する程
度まで硬化が進んだ段階で、固体層を溶解除去し、必要
に応じ高温でポストキュアしても良い。
む液流路形成用材料を、パターニングされた固体層上に
被覆し、６０〜８０℃程度の低温で、該カプセルを破壊
して硬化反応を開始させる。耐溶剤性を充分発揮する程
度まで硬化が進んだ段階で、固体層を溶解除去し、必要
に応じ高温でポストキュアしても良い。
【００１１】このようにして、低温において硬化を進め
るので、熱収縮が少なく、基板間界面に応力を発生する
ことがない。また、ポジ型フォトレジストが高温に曝さ
れないので、容易に溶解除去することができる。
るので、熱収縮が少なく、基板間界面に応力を発生する
ことがない。また、ポジ型フォトレジストが高温に曝さ
れないので、容易に溶解除去することができる。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明がこれらのみに限定されるものではない。
るが、本発明がこれらのみに限定されるものではない。
【００１３】実施例１ エポキシ樹脂及び硬化剤として、下記の表１に示す成分
を配合し、低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を調整し
た。
を配合し、低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を調整し
た。
【００１４】
【表１】 液体吐出エネルギー発生素子としての、電気熱変換体を
形成したシリコン基板上に、ポジ型フォトレジストＡＺ
−４９０３（ヘキスト社製）を、膜厚３０μｍとなるよ
う、スピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプ
リベークを行って、レジスト層を形成した。このレジス
ト層上に、ノズル及び液室部分のマスクパターンを介し
て、マスクアライナー（キヤノン製：ＰＬＡ−５０１）
により、８００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量でパターン露光し
た後、０．７５ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を用い
て現像し、次いでイオン交換水によりリンス処理を施し
て、７０℃で３０分間のポストベークを行い、レジスト
パターンを得た。
形成したシリコン基板上に、ポジ型フォトレジストＡＺ
−４９０３（ヘキスト社製）を、膜厚３０μｍとなるよ
う、スピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプ
リベークを行って、レジスト層を形成した。このレジス
ト層上に、ノズル及び液室部分のマスクパターンを介し
て、マスクアライナー（キヤノン製：ＰＬＡ−５０１）
により、８００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量でパターン露光し
た後、０．７５ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を用い
て現像し、次いでイオン交換水によりリンス処理を施し
て、７０℃で３０分間のポストベークを行い、レジスト
パターンを得た。
【００１５】次に、ノズル部分のレジストパターン上
に、先に調整した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を、
マイクロディスペンサーにより塗布し、ガラス製の基板
を被せた後、８０℃で２ｈｒ硬化させた。
に、先に調整した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を、
マイクロディスペンサーにより塗布し、ガラス製の基板
を被せた後、８０℃で２ｈｒ硬化させた。
【００１６】更に、吐出口面を形成するために、ダイシ
ングソウ（東京精密製：Ｕ−ＦＭ−５Ａ／Ｔ）に、レジ
ノイドボンド＃２５００（ノリタケ製）のブレードを用
いて切断した。切断後、アセトン中に浸漬してレジスト
を溶解除去した。
ングソウ（東京精密製：Ｕ−ＦＭ−５Ａ／Ｔ）に、レジ
ノイドボンド＃２５００（ノリタケ製）のブレードを用
いて切断した。切断後、アセトン中に浸漬してレジスト
を溶解除去した。
【００１７】このようにして作成されたヘッドの吐出口
面を、光学顕微鏡により観察した結果、カケ、割れ、傷
等の障害がなく、レジスト残渣もなく、また、温度変化
による剥離等のない、信頼性の高いものが得られた。更
に、このようにして作成された液体噴射記録ヘッドを具
備した液体噴射記録装置を用いて、印字テストを試行し
た。但し、テスト条件は、ノズル密度を３６０ＤＰＩ、
ノズル数を１３４４ノズル、吐出周波数を２．８４ｋＨ
ｚ、使用インクをＤＥＧ１５％水系インク（染料３％を
含む）とした。結果は、安定した印字が可能であった。
面を、光学顕微鏡により観察した結果、カケ、割れ、傷
等の障害がなく、レジスト残渣もなく、また、温度変化
による剥離等のない、信頼性の高いものが得られた。更
に、このようにして作成された液体噴射記録ヘッドを具
備した液体噴射記録装置を用いて、印字テストを試行し
た。但し、テスト条件は、ノズル密度を３６０ＤＰＩ、
ノズル数を１３４４ノズル、吐出周波数を２．８４ｋＨ
ｚ、使用インクをＤＥＧ１５％水系インク（染料３％を
含む）とした。結果は、安定した印字が可能であった。
【００１８】実施例２ エポキシ樹脂及び硬化剤として、下記の表２に示す成分
を配合し、低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を調整し
た。
を配合し、低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を調整し
た。
【００１９】
【表２】 液体吐出エネルギー発生素子としての、電気熱変換体を
形成したシリコン基板上に、ポジ型フォトレジストＡＺ
−４９０３（ヘキスト社製）を、膜厚３０μｍとなるよ
う、スピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプ
リベークを行ってレジスト層を形成した。このレジスト
層上に、ノズル及び液室部分のマスクパターンを介し
て、マスクアライナー（キヤノン製：ＰＬＡ−５０１）
により、８００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量でパターン露光し
た後、０．７５ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を用い
て現像し、次いでイオン交換水によりリンス処理を施し
て、７０℃で３０分間のポストベークを行い、レジスト
パターンを得た。
形成したシリコン基板上に、ポジ型フォトレジストＡＺ
−４９０３（ヘキスト社製）を、膜厚３０μｍとなるよ
う、スピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプ
リベークを行ってレジスト層を形成した。このレジスト
層上に、ノズル及び液室部分のマスクパターンを介し
て、マスクアライナー（キヤノン製：ＰＬＡ−５０１）
により、８００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量でパターン露光し
た後、０．７５ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を用い
て現像し、次いでイオン交換水によりリンス処理を施し
て、７０℃で３０分間のポストベークを行い、レジスト
パターンを得た。
【００２０】次に、ノズル部分のレジストパターン上
に、先に調整した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を、
マイクロディスペンサーにより塗布し、真空チャンバー
内で５分間脱泡処理を行った後、供給口となるべき穴の
開いたＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂製基
板を張り合わせた後、８０℃で２ｈｒ硬化させた。
に、先に調整した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を、
マイクロディスペンサーにより塗布し、真空チャンバー
内で５分間脱泡処理を行った後、供給口となるべき穴の
開いたＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂製基
板を張り合わせた後、８０℃で２ｈｒ硬化させた。
【００２１】更に、吐出口面を形成するために、ダイシ
ングソウ（東京精密製：Ｕ−ＦＭ−５Ａ／Ｔ）に、レジ
ノイドボンド＃２５００（ノリタケ製）のブレードを用
いて切断した。切断後、アセトン中に浸漬してレジスト
を溶解除去した。
ングソウ（東京精密製：Ｕ−ＦＭ−５Ａ／Ｔ）に、レジ
ノイドボンド＃２５００（ノリタケ製）のブレードを用
いて切断した。切断後、アセトン中に浸漬してレジスト
を溶解除去した。
【００２２】このようにして作成されたヘッドの吐出口
面を、光学顕微鏡により観察した結果、カケ、割れ、傷
等の障害がなく、レジスト残渣もなく、また、温度変化
による剥離等のない、信頼性の高いものが得られた。更
に、このようにして作成された液体噴射記録ヘッドを具
備した液体噴射記録装置を用いて、実施例１と同様のテ
スト条件により、印字テストを試行した。結果は、安定
した印字が可能であった。
面を、光学顕微鏡により観察した結果、カケ、割れ、傷
等の障害がなく、レジスト残渣もなく、また、温度変化
による剥離等のない、信頼性の高いものが得られた。更
に、このようにして作成された液体噴射記録ヘッドを具
備した液体噴射記録装置を用いて、実施例１と同様のテ
スト条件により、印字テストを試行した。結果は、安定
した印字が可能であった。
【００２３】
【発明の効果】上記のように、本発明による液体噴射記
録ヘッド、並びに該記録ヘッドを具備する液体噴射記録
装置は、高温や低温下においても剥離等がなく、また信
頼性の高い、吐出精度に優れた印字を可能にする。更
に、本発明の製造方法により該記録ヘッドを製造する場
合、エネルギー線照射装置のような高価な装置を必要と
せずに、安価に記録ヘッドを製造することができるとい
う効果が奏される。
録ヘッド、並びに該記録ヘッドを具備する液体噴射記録
装置は、高温や低温下においても剥離等がなく、また信
頼性の高い、吐出精度に優れた印字を可能にする。更
に、本発明の製造方法により該記録ヘッドを製造する場
合、エネルギー線照射装置のような高価な装置を必要と
せずに、安価に記録ヘッドを製造することができるとい
う効果が奏される。
【図１】液体噴射記録ヘッドの製造方法を示す模式工程
説明図。
説明図。
１ 第１の基板 ２ ポジ型フォトレジスト ３ マスク ４ レジストパターン ５ 液流路形成用材料 ６ 第２の基板 ７ 液流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−154947（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−162319（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−70756（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−9263（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−108883（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/16 B41J 2/045
Claims (1)
- 【請求項１】 液滴吐出口から記録液を噴射するため
の、液体吐出エネルギー発生部を有する被処理基板上
に、ポジ型フォトレジストからなる感光層を形成し、所
要の露光、現像処理を行って、ポジ型フォトレジストを
パターニングした後、パターニング処理されたポジ型フ
ォトレジストを液状の液流路形成用材料を被覆し、か
つ、該液流路形成用材料を加熱することにより硬化させ
た後、パターニング処理されたポジ型フォトレジストを
溶解除去することによって、液滴吐出口、液流路及び液
室部分が形成されてなる構造を有する液体噴射記録ヘッ
ドを製造する方法において、該液流路形成用材料が、マ
イクロカプセル化した硬化剤を含む１液熱硬化型材料で
あるとともに、前記パターニング処理されたポジ型フォ
トレジストを被覆した状態で液流路形成用材料の加熱は
６０℃〜８０℃であることを特徴とする、液体噴射記録
ヘッドの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28360193A JP3283979B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
| DE69418572T DE69418572T2 (de) | 1993-11-12 | 1994-11-11 | Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf, Verfahren seiner Herstellung und Aufzeichnungsgerät damit versehen |
| EP94117860A EP0653305B1 (en) | 1993-11-12 | 1994-11-11 | A liquid jet recording head, a manufacturing method thereof and a liquid jet recording apparatus having said recording head |
| US08/338,835 US5763141A (en) | 1993-11-12 | 1994-11-14 | Liquid jet recording head, a manufacturing method thereof and a liquid jet recording apparatus having said recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28360193A JP3283979B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139973A JPH07139973A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3283979B2 true JP3283979B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=17667622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28360193A Expired - Lifetime JP3283979B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5763141A (ja) |
| EP (1) | EP0653305B1 (ja) |
| JP (1) | JP3283979B2 (ja) |
| DE (1) | DE69418572T2 (ja) |
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| US6243161B1 (en) * | 1998-01-06 | 2001-06-05 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Image-forming liquid medium containing microcapsules filled with dyes and image-forming apparatus using such liquid medium |
| JP3679668B2 (ja) | 1999-12-20 | 2005-08-03 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
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| JP2005132102A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-05-26 | Canon Inc | インクジェットヘッドおよび該ヘッドを備えるインクジェットプリント装置 |
| US7425057B2 (en) * | 2005-04-04 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharge head and method for manufacturing the same |
| US7931352B2 (en) * | 2005-04-04 | 2011-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharge head and method for manufacturing the same |
| JP4953930B2 (ja) * | 2007-06-13 | 2012-06-13 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0645242B2 (ja) * | 1984-12-28 | 1994-06-15 | キヤノン株式会社 | 液体噴射記録ヘツドの製造方法 |
| JPH0698755B2 (ja) * | 1986-04-28 | 1994-12-07 | キヤノン株式会社 | 液体噴射記録ヘツドの製造方法 |
| JP3143307B2 (ja) * | 1993-02-03 | 2001-03-07 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
-
1993
- 1993-11-12 JP JP28360193A patent/JP3283979B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-11 EP EP94117860A patent/EP0653305B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-11 DE DE69418572T patent/DE69418572T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-14 US US08/338,835 patent/US5763141A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0653305A2 (en) | 1995-05-17 |
| DE69418572D1 (de) | 1999-06-24 |
| EP0653305A3 (en) | 1996-04-03 |
| EP0653305B1 (en) | 1999-05-19 |
| JPH07139973A (ja) | 1995-06-02 |
| DE69418572T2 (de) | 2000-02-24 |
| US5763141A (en) | 1998-06-09 |
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