JPH0224220B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インクジエツトヘツド（液体噴射記
録ヘツド）、詳しくは、所謂、インクジエツト記
録方式に用いる記録用インク小滴を熱エネルギー
によつて発生する為のインクジエツトヘツドに関
する。

上記のインクジエツト記録方式に適用されるイ
ンクジエツトヘツドは、一般に微細なインク液体
吐出口（オリフイス）、インク液流路及びこのイ
ンク液流路の一部に設けられるインク液吐出力作
用部（熱作用部）及び発熱体とを具えている。

従来、この様なインクジエツトヘツドを作成す
る方法として、例えば、ガラスや金属の板に切削
やエツチング等により、微細な溝を形成した後、
この溝を形成した板を他の板に吐出口を形成した
板と接合して液流路の形成を行なう方法が知られ
ている。

しかし、斯かる従来法によつて作成されるヘツ
ドでは、切削加工される液流路内壁面の荒れが大
き過ぎたり、エツチング率の差から液流路に歪が
生じたりして、流路抵抗の一定した液流路が得難
く、製作後のインクジエツトヘツドのインク吐出
特性にバラツキが出易い。又、切削加工の際に、
板の欠けや割れが生じ易く、製造歩留りが悪いと
いう欠点もある。そして、エツチング加工を行な
う場合は、製造工程が多く、製造コストの上昇を
まねくと言う不利がある。更に、上記した従来法
に共通する欠点としては、液流路となる溝を形成
した溝付板と、液体インクに作用する熱エネルギ
ーを発生する発熱素子（発熱体）が設けられた蓋
体との貼合せの際に夫々の位置合せが困難であつ
て量産性に欠ける点が挙げられる。

これ等の点は殊に液流路が直線的ではなく、設
計の上から曲折された部分を有するタイプのイン
クジエツトヘツドの場合には一層深刻な問題とし
て浮上されるものである。従つて、これ等の欠点
が解決される構成を有するインクジエツトヘツド
の開発が熱望されている。

本発明は、上記欠点に鑑み成されたもので、精
密であり、しかも、耐久性があつて信頼性の高い
インクジエツトヘツドを提供することを目的とす
る。

又、液流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インクジエツトヘツド
を提供することも本発明の目的である。

更には、簡略な手法によりマルチアレイ型式の
細密なインク吐出ノズルを有するインクジエツト
ヘツドを提供することも本発明の他の目的であ
る。

本発明は、上記目的を達成するもので、飛翔液
滴を形成するための熱エネルギーを発生するため
の発熱体を複数個同一面側に備える基板と、該基
板上に形成され基板上に液体を保持する領域と該
領域から液体を同方向に且つ各発熱体のエネルギ
ー熱作用部へ案内する各流路領域の夫々とを形成
する感光性樹脂の硬化層と、該発熱体に夫々対向
する吐出口を複数備え該硬化層上に位置するオリ
フイスプレートと、該液体保持領域に液体を供給
するための液供給口と、を有することを特徴とす
る液体噴射記録ヘツドである。

本発明は、液体を保持する領域をも感光性樹脂
硬化層で形成し、オリフイスプレートの接合面が
すべて感光性樹脂硬化層であるため接着強度が高
いものである。

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図乃至第７図ｂは、本発明インクジエツト
ヘツドの構成とその製作手順を説明する為の模式
図である。

先ず、第１図に示す様に、ガラス、セラミツク
ス、プラスチツク或は金属等、適当な基板１上に
液吐出力発生素子としての発熱素子（電気熱変換
素子）２を所望の個数、配設する（図に於ては、
２個）。前記液吐出力発生素子としての発熱素子
２が近傍のインク液体を加熱することにより、液
吐出力を発生させる。尚、これ等の素子２には図
示されていない信号入力用電極が接続してある。

次に、素子２を設けた基板１表面を清浄化する
と共に乾燥させた後、素子２を設けた基板面１Ａ
に、第２図ａ，ｂに示す如く80℃〜150℃程度に
加温された形状を有する感光性樹脂であるドライ
フイルムフオトレジスト３（膜厚、約25μ〜
100μ）を0.5〜0.4f／分の速度、１〜３Kg／cm²の加
圧条件下でラミネートする。尚、第２図ｂは第２
図ａに於けるＸ，X′線切断面に相当する切断面
図である。

このとき、ドライフイルムフオトレジスト３は
基板面１Ａに圧着し固定され、以後、多少の加圧
が加わつた場合にも基板面１Ａから剥離すること
はない。

続いて、第３図に示す様に、基板面１Ａに設け
たドライフイルムフオトレジスト３上に所定のパ
ターン４Ｐを有するフオトマスク４を重ね合せた
後、このフオトマスク７の上部から光源７によつ
て露光（図中、矢印）を行う。このとき、上記パ
ターン４Ｐは、基板１上の発熱素子２の領域を十
分に覆うもので、このパターン４Ｐは光源７の光
を透過しない。従つて、パターン４Ｐで覆われて
いる領域のドライフイルムフオトレジスト３は露
光されない。又、このとき発熱素子２の設置位置
と上記パターン４Ｐの位置合せを周知の手法で行
つておく必要がある。つまり４Ｐのパターンは液
供給路及び液流路に相当し流路中に上記素子２が
露出すべく配置される。

以上の如く露光を行うと、パターン４Ｐ領域外
のフオトレジスト３が重合反応を起して硬化し、
溶剤不溶性になる。他方、露光されなかつた図
中、破線で囲われているフオトレジスト３は硬化
せず、溶剤可溶性のまゝ残こる。露光操作を経た
後、ドライフイルムフオトレジスト３を揮発性有
機溶剤、例えば、トリクロルエタン中に浸漬し
て、未重合（未硬化）のフオトレジストを溶解除
去すると、基板１上には硬化フオトレジスト膜３
Ｈが発熱素子２を除く領域に形成される（第４
図）。その後、基板１上に残された硬化フオトレ
ジスト膜３Ｈの耐溶剤性を向上させる目的でこれ
を更に硬化させる。その方法としては、熱重合
（130℃〜160℃で10分〜60分程度、加熱）させる
か、紫外線照射を行うか、これ等両者を併用する
のが良い。

以上の工程を経て形成された中間品の外観を第
４図に斜視図で示す。

次に、第４図示の中間品の硬化フオトレジスト
膜３Ｈ面を清浄化すると共に乾燥させた後、この
膜３Ｈの表面に従前の工程と同様、80℃〜150℃
程度に加温されたドライフイルムフオトレジスト
５（膜厚、約25μ〜100μ）を0.5〜0.4f／分の速
度、0.1Kg／cm²以下の加圧条件下でラミネートす
る（第５図）。この工程に於て、硬化レジスト膜
３Ｈ面にドライフイルムフオトレジスト５を更に
ラミネートするとき注意すべきことは、上記工程
で膜３Ｈに形成された発熱素子２の設けてある液
流路にフオトレジスト５がたれ込まない・・・・・・よ
うにす
ることである。そのため、従前の工程で示したラ
ミネート圧ではフオトレジスト５のたれ込み・・・・が
起
るので、ラミネート圧を0.1Kg／cm²以下に設定す
る。

又、別の方法としては、予め前記レジスト膜３
Ｈの厚さ分のクリアランスを設けて圧着する。こ
のとき、ドライフイルムフオトレジスト５は硬化
膜３Ｈ面に圧着して固定され、以後、多少の外圧
が加わつた場合にも剥離することはない。続い
て、第６図に示す様に、新たに設けたドライフイ
ルムフオトレジスト５上に所定のパターン６Ｐを
有するフオトマスク６を重ね合せた後、このフオ
トマスク６の上部から露光を行う。尚上記パター
ン６Ｐは、後に吐出口を構成する領域に相当して
おり、このパターン６Ｐは光を透過しない。従つ
て、パターン６Ｐで覆われている領域のドライフ
イルムフオトレジスト５は露光されない。又、こ
のとき、基板１上に設けられた不図示の発熱素子
の設置位置と上記パターン６Ｐの位置合せを周知
の手法で行つておく必要がある。

以上の如く、フオトレジスト５を露光するとパ
ターン６Ｐ領域外のフオトレジスト５が重合反応
を起して硬化し、溶剤不溶性になる。他方、露光
されなかつたフオトレジスト５は硬化せず、溶剤
可溶性のまゝ残こる。

露光操作を経た後、ドライフイルムフオトレジ
スト５を揮発性有機溶剤、例えば、トリクロルエ
タン中に浸漬して、未重合（未硬化）のフオトレ
ジストを溶解除去すると、硬化フオトレジスト膜
５Ｈにはパターン６Ｐに従つて第７図ａ，ｂに示
す凹部が形成される。その後、先のレジスト膜３
Ｈ上に残された硬化フオトレジスト膜５Ｈの耐溶
剤性を向上させる目的でこれを更に硬化させる。
その方法としては、熱重合（130℃〜160℃で10分
〜60分程度、加熱）させるか、紫外線照射を行う
か、これ等両者を併用するのが良い。

この様にして硬化フオトレジスト膜５Ｈに形成
された孔は液吐出口７となる。そして液供給口８
に所定の液供給管を接続しヘツド製作工程は完了
する。

以上に詳しく説明した本発明の効果としては次
のとおり、種々、列挙することができる。

１ ヘツド製作の主要工程が、所謂、印写技術に
因る為、所望のパターンでヘツド細密部の形成
が極めて簡単に行なえる。しかも、同構成のヘ
ツドを多数、同時加工することもできる。

２ 製作工程数が比較的少ないので、生産性が良
好である。

３ 主要構成部位の位置合せを容易にして確実に
為すことができ、寸法精度の高いヘツドが歩留
り良く得られる。

４ 高密度マルチアレイインクジエツトヘツドが
簡略な方法で得られる。

５ 連続、且つ大量生産性が可能である。

６ エツチング液（フツ化水素酸等の強酸剤）を
使用する必要がないので、安全衛生の面でも優
れている。

７ 接着剤を使用する必要がないので、接着剤が
流動して溝が塞がれたり、液吐出力発生素子に
付着して、機能低下を引き起こすことがない。

８ インクジエツトヘツドの細密な主要構成部位
の形成がフオトリングラフイによつて行なわ
れ、又このフオトリングラフイの実施は一般に
半導体産業で使用されるクリーンルームで行な
われるためインクジエツトヘツドの組立途中で
インク路内部にゴミが侵入することを最小限に
押えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図ｂは、本発明の液体噴射記録
ヘツドの構成とその製作手順を説明する為の模式
図であつて、第１図は第１工程を説明する為の模
式的斜視図、第２図ａは第２工程を説明する為の
模式的斜視図、第２図ｂは第２図ａに示す一点鎖
線XX′での切断面部分図、第３図は第３工程を説
明する為の模式的斜視図、第４図は第４工程を説
明する為の模式的斜視図、第５図は第５工程を、
第６図は第６工程を各々説明する為の模式的斜視
図、第７図ａは作成完了したヘツドの構造を示す
模式的透視図、第７図ｂは第７図ａに一点鎖線
YY′で示す位置で切断した場合の切断面図であ
る。 １…基板、２…発熱素子、３，５…ドライフイ
ルムホトレジスト、３Ｈ，５Ｈ…ドライフイルム
ホトレジスト硬化膜、４，６…ホトマスク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 飛翔液滴を形成するための熱エネルギーを発
   生するための発熱体を複数個同一面側に備える基
   板と、 該基板上に形成され基板上に液体を保持する領
   域と該領域から液体を同方向に且つ各発熱体のエ
   ネルギー熱作用部へ案内する各流路領域の夫々と
   を形成する感光性樹脂の硬化層と、 該発熱体に夫々対向する吐出口を複数備え該硬
   化層上に位置するオリフイスプレートと、 該液体保持領域に液体を供給するための液供給
   口と、 を有することを特徴とする液体噴射記録ヘツド。