JPH0310509B2 - - Google Patents

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JPH0310509B2
JPH0310509B2 JP55180202A JP18020280A JPH0310509B2 JP H0310509 B2 JPH0310509 B2 JP H0310509B2 JP 55180202 A JP55180202 A JP 55180202A JP 18020280 A JP18020280 A JP 18020280A JP H0310509 B2 JPH0310509 B2 JP H0310509B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インクジエツトヘツド、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
ンク小滴を発生する為のインクジエツトヘツドの
製造法に関する。
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、微細なインク吐出口
（オリフイス）、インク通路及びこのインク通路の
一部に設けられるインク吐出圧発生部を備えてい
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適当な板と接合又は圧
着してインク通路の形成を行う方法が知られてい
る。
しかし、欺かる従来法によつて作成されるヘツ
ドでは、切削加工されるインク通路内壁面の荒れ
が大き過ぎたり、エツチング率の差からインク通
路に歪が生じたりして、流路抵抗の一定したイン
ク通路が得難く、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
留りが悪いと言う欠点もある。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、インク通
路となる溝を形成した溝付板と、インクに作用す
るエネルギーを発生する圧電素子、発熱素子等の
駆動素子が設けられた蓋板との圧接や貼合せの際
に夫々位置当せが困難であつて量産性に欠ける点
が挙げられる。
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、従来の欠点に鑑み成されたもので、
安価で精密であり、しかも、信頼性の高いインク
ジエツトヘツドの製造法を提案することを目的と
する。
又、インク通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
ツドを提案することも本発明の目的である。
そして、この様な目的を達成する本発明は、イ
ンクの通路と該通路に連絡するインク吐出口を具
備したインクジエツトヘツドの製造法において、
基板上に感光性樹脂から成る層を形成する工程、
前記感光性樹脂を露光、現像して前記感光性樹脂
の硬化層を形成し不要な感光性樹脂を除去する工
程、前記感光性樹脂の硬化層を有する基板にメツ
キ層を設けた後、前記感光性樹脂の硬化層を除去
してメツキ層から成る前記通路を構成する為の溝
を形成する工程、とを含むことを特徴とするイン
クジエツトヘツドの製造法。
尚、本発明に謂う、“フオトフオーミング”な
る用語は、後の実施例に於て具体的に説明される
感光性フイルムに対するパターン焼付け等の写真
的技法と食刻（エツチング）及びメツキ技術等を
総合的に利用する精密加工法を意味するものであ
る。
以下、図面を用いた実施例に就いて本発明を詳
細に説明する。
先ず、第１図乃至第９図に示した作成工程に従
つて、本発明の第１の実施例を説明する。
第１図の工程では、ガラス、セラミツク、プラ
スチツク、或は金属等の基板１上に発熱素子やピ
エゾ素子等のインク吐出圧発生素子２を所望の個
数配置し、更に必要に応じて耐インク、電気絶縁
性の膜３として、SiO2、Ta2O5、ガラス等の薄膜
を付与する。尚、インク吐出圧発生素子２には、
図示されていないが、信号入力用電極が接続して
ある。
第２図の工程では、上記インク吐出圧発生素子
２を有する基板表面に誘電膜４として蒸着、スパ
ツタ、化学メツキ等により、Cu、Ni、Cr、Ti等
の薄膜を形成する。又、それ等の積層タイプは密
着性の点から有効である。
第３図の工程では、インク吐出圧発生素子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を設けた基板面に、80℃〜105℃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〜50μ）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。この
とき、ドライフイルムフオトレジスト５は基板面
に融着して固定され、以後、多生の外圧が加わつ
た場合にも基板１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。このとき、イン
ク吐出圧発生素子２の設置位置と上記パターンの
位置合せを周知の手法で行つておく必要がある。
第４図は、上記露光済みのドライフイルムフオ
トレジスト５の未露光部分を所定の現像液にて溶
解除去した図である。
次に、上記のレジストパターン５Ｐを有する基
板上にNi又はCuの電気メツキを行い、電気メツ
キ層７が所望の厚さを有したところで終了とする
（第５図）。尚、この工程に於て、折出金属がスト
レスをもたないメツキ浴として銅としてはピロリ
ン酸銅浴が、ニツケルとしてはワツト浴が推奨さ
れる。
又、メツキ面の平面性、メツキ膜厚の均一性が
問題となる場合には、次の工程（第６図に示す。）
であるフオトレジストパターン５Ｐの剥離前に研
磨切削加工を施すのは有効なことである。第６図
は上記のフオトレジストパターン５Ｐを剥離した
図である。
第７図の工程では、先に電気メツキによつて形
成したメツキ層７、即ちニツケル或は銅がインク
と反応しインク自信の劣化を招く場合、更に、
金、ロジユム、白金等の貴金属メツキを0.5μ〜5μ
程度施し、その反応性を防止する耐インク層８を
形成する。但し、インクがニツケル、銅に対して
反応性を持たない場合はこの処理を施す必要はな
い。
以上の工程を経て、インク通路の溝壁が形成さ
れた基板１の上面に第８図に図示する様に、天井
を構成する平板９を貼着するか、或は圧着固定す
る。貼着による場合の具体的な方法としては、 (1) ガラス、セラミツクス、金属、プラスチツク
等の平板９にエポキシ系接着剤を厚さ３〜4μ
にスピンナーコートした後、予備加熱して接着
剤SS（第８図）を所謂、Ｂステージ化させ、こ
れを上記メツキ層７上に貼り合せて前記接着剤
SSを本硬化させる。或は、 (2) アクリル系樹脂、ABS樹脂、ポリエチレン
等の熱可塑性樹脂の平板９を上記メツキ層７上
に、直接、熱融着させる方法がある。
尚、平板９には、第９図の如く不図示のインク
供給管を連結させるための貫通口１０が設けてあ
る。
以上のとおり、インク細流路１２やインク供給
室１３となる溝を形成した基板１と平板９との接
合が完了した後、第９図のＣ，Ｃ線に沿つて切断
する。これは、ノズル１４に於て、インク吐出圧
発生素子２とインク吐出口１１との間隔を最適化
する為に行うものであり、ここで切断する領域は
適宜、決定される。この切断に際しては、半導体
工業で通常、採用されているダイシング法が採用
される。そして、切断面を研磨して平滑化し、貫
通孔１０にインク供給管（不図示）を取り付けて
インクジエツトヘツドが完成する。
以上の実施例に於ては、感光性組成物つまり、
フオトレジスト組成物としてドライフイルムタイ
プつまり、固体のものを利用したが、本発明では
これのみに限るものでなく液体のフオトレジスト
も勿論、利用することができる。そして、基板上
へこの感光性組成物塗膜の形成方法として、液体
の場合にはレリーフ画像の製作時に用いられるス
キージによる方法、即ち所望の感光性組成物膜厚
と同じ高さの壁を基板の周囲におき、スキージに
よつて余分の組成物を除去する方法である。この
場合感光性組成物の粘度は、100cp〜300cpが適
当である。又、基板の周囲におく壁の高さは感光
性組成物の溶剤分の蒸発の減量を見込んで決定す
る必要がある。
他方、固体の場合は、感光性組成物シートを基
板上に加熱圧着して貼着する。尚、本発明に於て
は、その取扱い上、及び厚さの制御が容易且つ精
確にできる点で、固体のフイルムタイプのものを
利用する方が有利ではある。このような固体のも
のとしては、例えば、デユポン社のリストン
210R、同218R、同215R、同3010、同3020、等の
商品名で市販されているもの、他方、日立化成社
よりフオテツク−860A−25、フオテツク−
860AFT、フオテツク−140FT等の商品名で市販
されている感光性樹脂がある。
この他、本発明に於いて使用される感光性組成
物としては、オルソナフトキノンジアジドとノボ
ラツクタイプのフエノール樹脂、ポリケイ皮酸ビ
ニル系、環下ゴム−アジド系樹脂等のフオトレジ
ストが挙げられ、通常のフオトリソグラフイの分
野において使用される多くのものが使用できる。
一般には、シツプレー社商品名；AZ系列、東京
応化社商品名；OMR系列が推奨される。
次に、第１０図乃至第１４図により別の実施例
に就いて説明する。
第１０図は基板１０１に、インク吐出圧発生素
子１０２が設置されている断面図である。第１１
図は上記第１０図の工程を経た基板１０１に化学
メツキ、蒸着、スパツタ等の成膜手段により導電
膜１０３を形成した図である。導電膜１０３とし
ては、Cu、Ni、Cr、Tiが挙げられ、又それ等の
積層タイプは膜の密着性の点から有効である。次
に、第１の実施例で述べたのと同様のフオトリソ
グラフイー工程を行い所望する位置にフオトレジ
ストパターン１０４を形成し、更に電気メツキに
よつて銅、ニツケル等のメツキ層１０５を形成す
る。（第１２図）そして、フオトレジストパター
ン１０４を剥離し、且つ、第１１図の工程で導電
性付与のために形成した導電膜１０３の露出部分
をエツチングして取り去る。（第１３図）以上の
工程を経てインク通路の溝壁が形成された基板１
０１の上面に第１４図に図示する天井を構成する
平板１０６を貼着するか、或は単に圧接して固定
することによつてインクジエツトヘツドは完成す
る。但し、上記インクジエツトヘツドが吐出する
インクが導電性を有していたり、メツキ層１０５
の素材に対して反応性を有する場合には、耐イン
ク層として、SiO2、Si3N4、Ta2O5等の電気絶縁
性のある耐食膜（不図示）を蒸着、スパツタ、
CVD等の方法によつて2μ〜5μの厚さに形成する。
そして、この実施例に於ても、完成したインクジ
エツトヘツドの全体構成は、第９図の斜視図に描
かれたものとほぼ同様のものと理解して良い。
尚、この第９図は説明の便宜から、分解図になつ
ている。
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、フオトフオ
ーミングによるため、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
ためすことができ、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 インク流路を構成する溝壁の厚さの調整が極
めて容易であり、メツキ厚をコントロールする
により所望の寸法形状（例えば溝深さ）のイン
ク通路を形成することができる。
６ 連続、且つ大量生産が可能である。
７ エツチング液（フツ化水素酸等の強酸類）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。
８ 接着剤をほとんど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、インク吐出
圧発生素子に付着して、機能低下を引き起こす
ことがない。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第９図は、本発明インクジエツトヘ
ツドの作成工程の説明図、第１０図乃至第１４図
は、本発明インクジエツトヘツドの別の作成工程
の説明図である。 図に於て、１，１０１は基板、２，１０２はイ
ンク吐出圧発生素子、４，１０３は導電膜、５は
フオトレジスト、５Ｐ，１０４はレジストパター
ン、７，１０５はメツキ層、９，１０６は平板、
１１は吐出口、１２はインク細流路、１３はイン
ク供給室、１４はノズルである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ インクの通路と該通路に連絡するインク吐出
    口を具備したインクジエツトヘツドの製造法にお
    いて、基板上に感光性樹脂から成る層を形成する
    工程、前記感光性樹脂を露光、現像して前記感光
    性樹脂の硬化層を形成し不要な感光性樹脂を除去
    する工程、前記感光性樹脂の硬化層を有する基板
    にメツキ層を設けた後、前記感光性樹脂の硬化層
    を除去してメツキ層から成る前記通路を構成する
    為の溝を形成する工程、とを含むことを特徴とす
    るインクジエツトヘツドの製造法。
JP55180202A 1980-12-18 1980-12-18 Ink jet head Granted JPS57102366A (en)

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