JPH04201351A - 液体噴射記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体噴射記録ヘッドの製造方法に関し、とり
わけ高速で高精細の記録が可能な高密度で特性の揃った
多数の記録液吐出口を有する記録ヘッドの製造方法に関
する。

［従来の技術］ インクジェット記録方式（液体噴射記録方式）に用いら
れる液体噴射記録ヘッドは、一般に複数の微細なオリフ
ィス（記録液吐出口）、液路（記録液路）、液室（記録
液室）、該液路に対応する部分に設けられる液体吐出エ
ネルギー発生部を備えている。

多数のオリフィスを精度良く配設形成する方法としては
、例えば、感光性樹脂を用いて基板上に液路形成用の多
数の溝を形成し、その溝が形成された面上に別の基板（
天板と称す。）を接着剤を用いて接合し、管路としての
液路を形成して多数のオリフィスを精度良く配設形成す
る方法がある。

又、被記録媒体の記録幅に対応した長さにわたってオリ
フィスが決められたピッチで並べられているようなマル
チアレイタイプの記録ヘッドは通常第３図のように製造
される。製造方法は、（ａ）液体を吐出するのに利用さ
れるエネルギーを発生する素子を設けた基板１上の少な
くとも液路形成予定部位に、溶解除去可能な固体層８を
設ける工程、 （ｂ）減圧雰囲気化において該固体層が設けられた基体
上に、活性エネルギー線硬化性材料２を被覆する工程、 （ｃｌ減圧雰囲気化において該活性エネルギー線硬化性
材料が被覆された基板と蓋板を接合する工程、 （ｄ）該活性エネルギー線硬化性材料の液室形成予定部
位以外の部分に活性エネルギー線１１を照射し、硬化さ
せる工程、 （ｅ）該活性エネルギー線硬化性材料の非硬化部分を溶
解除去して液室の一部を形成する工程、（ｆ）基体上に
設けられた前記固体層を溶解除去する工程、 という（ａ）〜（ｆ）の工程により成り立っている。

（ｅ）工程以降、液供給口６を通して液室９と外気は接
しており密閉されてはいない。したがってこの液供給口
を通して外気中のゴミが入る恐れがある。またオリフィ
ス端面が露出していない場合等には必要に応じてダイヤ
モンドプレート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
切断することによりオリフィス端面を露出させる必要が
ある。この切断時に切削ゴミが発生することは避けられ
ず、このゴミが液室内に入り込むことによって（ｆ）工
程の基板上に設けられた固体層を溶解除去する際に液路
を塞いでしまう場合がある。

さらに、オリフィス面の平滑化のために研磨等の工程が
加わる場合には研磨剤も液路を塞ぐ原因となり、液室に
入り込むと、その除去は非常に困難である。

このため（ｅ）工程後、液供給口をテープ等で覆う等の
方法がとられているがゴミが入り込む問題の改善は充分
ではない。

［発明が解決しようとする問題点］ 液体噴射記録ヘッド、特にオリフィス及びこれに連通ず
る液路が高密度に配され、記録用紙の紙幅いっばいに亘
って吐出を行わしめるようなマルチアレイタイプのもの
においては、微細なゴミが液路や液室等に存在すると吐
出特性に大きな影響を与える。また液供給速度を高め、
記録液の安定、かつ均一な吐出を行う上で液室容積を大
きくし、それに伴う液供給口も大きくすることは重要で
あるが、その反面液室容積が大きくなった分だけゴミ問
題が発生しやすくなる。従って、このような高密度マル
チアレイタイプの液体噴射記録ヘッド製造工程において
は、切断時、研磨時等のゴミを液供給口より液室内に入
り込ませないようにする方法が特に望まれている。

本発明は前記のような要求を満たし得る簡便な方法を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、 （ａ）液体を吐出するために利用されるエネルギーを発
生するエネルギー発生素子が設けられた基板上の少なく
とも液路形成予定部位に、溶解除去可能な固体層を設け
る工程、 （ｂ）前記固体層が設けられた基板上に、活性工ネルキ
ー線硬化性材料を被覆する工程、（ｃ）活性エネルギー
線が透過する蓋板を前記基板上に設ける工程、 （ｄ）前記活性エネルギー線硬化性材料の液室形成予定
部位以外の部分を、活性エネルギー線を照射することに
より硬化させる工程、 （ｅ）前記活性エネルギー線硬化性材料の非硬化部分を
溶解除去して液室の一部を形成する工程、（ｆ）液室の
液供給口の箇所あるいは液室全体を水に難溶性かつ所定
の温度範囲内で成型可能な封止材料で封止する工程、 （ｇ）液路に連通ずる吐出口が配される吐出口面の露出
、平滑化のための切断、研磨を行う工程、（ｈ）前記封
止材料を除去する工程、及び（ｉ）前記基板上に設けら
れた前記固体層を溶解除去する工程、 とを含むことを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方
法により達成される。即ち、上記封止材料を用いて液室
内を充満させることにより前述従来技術の問題点であっ
た、工程中に混入しえるゴミ等の著しく低減することが
できる。

ここで前記封止材料として用いることのできる材料は以
下のような性質を持つことが必要である。

（１）工程におけるヘッド材料、接合面等に影響を与え
ない適当な範囲内の温度で適当な粘度で融解あるいは溶
解し、かつ室温で固化する。

（２）切断時、研磨時に使用する水分あるいは空気に対
して少なくとも作業時間の間耐久性を持つ。

（３）簡単にかつ完全に除去できる。

以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法を模式
的に示している０図中の（ａ）〜（ｈ）は前述（ａ）〜
（ｈ）工程に対応するものである。（ａ）の基板１は、
液路および液室構成材料の一部として機能し、また後述
の固体層および活性エネルギー線硬化性材料積層時の支
持体として機能させるものであり、その形状、材質等、
特に限定されることなく使用することができる。上記基
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７が所望の個数配設される。

このような液体吐出エネルギー発生素子７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
えられ、記録が行なわれる。因に、例えば上記液体吐出
エネルギー発生素子７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。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。

尚、これ等の素子７には、これら素子を動作さするため
の制御信号入力用電極（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
れるが、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。

次いで、上記液体吐出エネルギー発生素子７を含む基板
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
に、例えば（ａ）に示されるような固体層８を積層する
。

尚、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、また、説明が
前後するが、（Ｃ）に蓋板と基板の接合状態を示す０本
例では、蓋板４は、液室形成予定部位に凹部及び２ケの
液供給口６を有したものとして構成されている。

上記固体層８は、後述する各工程を経た後に除去され、
該除去部分に液路および液室が構成される。もちろん、
液路および液室の形状は所望のものとする′ことが可能
であり、固体層８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。因に、液室は該液路の各々に記
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。

このような固体層８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。

■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。

■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。

■樹脂を印刷する。

■に挙げた感光性ドライフィルムとじでは、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。

ポジ型ドライフィルムとしては、具体的には、例えばｒ
ＯＺＡＴＥｃ　　Ｒ２２５Ｊ　　［商品名、ヘキストジ
ャバン（株）］等、またネガ型ドライフィルムとしては
ｒＯＺＡＴＥｃ　Ｔシリーズ」　［商品名、ヘキストジ
ャパン（株）コ、ｒＰＨＯＴＥｃ　ＰＨＴシリーズ」　
［商品名、日立化成工業（株）］、ｒ　ＲＩＳＴＯＮＪ
　　［商品名、デュ・ボン・ド・ネモアース・Ｃｏ］等
が用いられる。

もちろん、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、例えばナフキノンジアド誘導体と
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。

■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。

■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
。

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バ型の断面形状が
容易につくれるという特長を持ち、液路を形つくる上で
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キノンジアジトとノボラック型フ
ェノール樹脂を用いたポジ型感光材料では、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、ト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。

上記固体層８が形成された基板１には、例えば第１図（
ｂ）に示されるように、該固体層３を覆うように活性エ
ネルギー線硬化性材料層２が減圧雰囲気中で積層される
。

活性エネルギー線硬化性材料としては、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が、
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成るものであるので、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
体的に示せば、液状で、紫外線硬化および電子ビーム硬
化などの活性エネルギー線硬化性材料が適しており、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類、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。

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具、アプリケー
タ、カーテンコータ、ロールコータ、スプレーコータ、
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。

尚、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。

次に、同図（ｃ）に示すように、基板１の活性エネルギ
ー線硬化性材料層２上に蓋板４を減圧雰囲気中で接合す
る。尚、（ｂ）　、　（ｃ）両工程の減圧雰囲気中の真
空度は１０Ｔｏｒｒ以下が好ましい。

つまり、仮に両工程において微小気泡が入ったとしても
大気圧にもどした時には欠陥にならない位の微小気泡に
なる。また、ある時間その減圧雰囲気中に保つことによ
り、気泡は破れつして消滅してしまう。

この際、蓋板４には、所望の液室容積を得るための凹部
を必要に応じて液室形成部位に設けてもよい。もちろん
蓋板４は活性エネルギー線照射の工程を蓋板４側から行
なうので、活性エネルギー線透過性であることが必要で
ある。また、蓋板４には、記録液供給用の液供給口６が
予め設けられていてもよい。蓋板としてはガラス、プラ
スチック、セラミックス等を用いることができる。

また、蓋板４を接合するに際しては、活性エネルギー線
硬化性材料層を所要の厚さにするべく、例えば蓋板と基
板の間にスペーサーを設けたり、蓋板４の端部に凸部を
設ける等の工夫をしてもよい。

こうして基板、固体層、活性エネルギー線硬化性材料層
および蓋板が順次積層された積層体を得た後、同図（ｄ
）に示すように、液室形成予定部位に対して、それを活
性エネルギー線１１から遮蔽するように、活性エネルギ
ー線透過性の蓋板側にマスク５を積層し、該マスク５の
上方から活性エネルギー線１１を照射する（図中に示し
たマスク５の黒塗りの部分が活性エネルギー線を透過し
ない部分であり、黒塗り部具外が活性エネルギー線を透
過する部分である）、この活性エネルギー線１１の照射
により、該照射部分の活性エネルギー線硬化性材料が硬
化して硬化樹脂層が形成されるとともに、該硬化によっ
て基板１と蓋板４の接合も行なわれる。

活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、可視光線
等が利用できるが、蓋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、平行性が高く、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概ね利用可能である。

活性エネルギー線に対するマスクとしては、特に紫外線
もしくは可視光線を用いる場合、メタルマスク、銀塩の
エマルジョンマスク、ジアゾマスク等が挙げられ、その
他、単に液室形成部位に黒色のインクの印刷もしくはシ
ールを貼りつける等の方法でもかまわない。

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、未硬化の活性エネルギー線硬化性材料２を同図（ｅ
）に示すように除去して、液室９を形成する０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、固体層上に積層する活性エネルギー線硬化性材
料の層厚を任意に制御することにより、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。

活性エネルギー線硬化性材料の除去手段としては特に限
定されるものではないが、具体的には例えば未硬化の活
性エネルギー線硬化性材料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理、スプレー、加熱、攪
拌、振どう、加圧循環、その他の除去促進手段を用いる
ことも可能である。

上記除去手段に対して用いられる液体としては、例えば
含ハロゲン炭化水素、ケトン、エステル、芳香族炭化水
素、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、フェノール等が挙げられる。

同図（ｅ）には、上記のような未硬化の活性エネルギー
線硬化材料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、未硬化の活性エネルギー線硬化性材料は
、これを溶解する液体中に浸漬され、液供給口６を通し
て溶解除去されている。

次いで液供給口６を封止する。封止は同図（ｆ）　−１
，−２のように （１）液供給口６のみを封止する方法、（２）液室９全
体を封止する方法、 の２つの方法がある。上記封止手段に対して用いられる
材料は特に限定されるものではないが、前述したように
、 ・工程におけるヘッド材料、接合面等に影響を与えない
適当な範囲内の温度で適当な粘度で融解あるいは溶解し
、かつ室温で固化する。

・切断時、研磨時に使用する水分あるいは空気に対して
少なくとも作業時間の間耐久性を持つ。

・簡単にかつ完全に除去できる。

等の要件を満たすものである。特に方法（２）の場合、
直接接触する基板１．固体層８．及び活性エネルギー線
硬化性材料層２に封止材料除去時の条件下で少なくとも
封止、除去の間の時間影響を与えないことが必要である
。また、適当な範囲内の温度、すなわち基板、活性エネ
ルギー線硬化性材料層、固体層に影響を与えない範囲内
の温度（概ね１２０℃）で封止可能な適当な粘度（方法
（２）のとき概ね１０〜数百ＣＰ）で融解し、室温で固
化するもの、あるいは適当な溶媒に溶解し封止可能な適
当な粘度としたものが使用される。

このような条件を満たす材料としては例えば方法（１）
の場合、ノボラックフェノール樹脂、固体層８として用
い−た前記樹脂組成物等をケトン、エステル、エーテル
、芳香族炭化水素、フェノール、Ｎ−メチルピロリドン
等の有機溶媒に塗布するのに適当な粘度になるような割
合で溶解させたものを用いることができる。また方法（
２）の場合にはゼラチンを混合した水、好ましくは水１
重量部に対してゼラチン００２５〜０．１重量部を加熱
溶解したもの、あるいは寒天を混合した水、好ましくは
水１重量部に対して寒天００１〜００３重量部を加熱溶
解したものを用いることができる。

これらの材料を第１図（ｆ）　−１，−２のように液供
給口６に塗布、あるいは液供給口より液室的全体に、注
入して封止し、室温で固化する。封止には注射器、スポ
イト、へら等を用いることができる。必要に応じて加熱
、冷却等の固化手段を用いても良い。

以上の工程を終了した後、液体吐出エネルギー発生素子
７とオリフィス１３との間隔を最適化するためにオリフ
ィス先端の切断を行う（（ｇ）工程、不図示）、切断は
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
て所要の位置で行い、オリフィス端面を露出させる。さ
らにオリフィス端面の平滑化のために研磨を行う、この
際、本発明においては封止材料から液供給口又は液室全
体を満たしているので、ゴミ、研磨剤等不純物の混入を
防止することができる。

次いで上記封止材料を除去する（（ｈ）工程、不図示）
。除去手段としては特に限定されるものではないが封止
材料を溶解する方法が特に好ましい。この際には必要に
応じて加熱、超音波処理、攪拌、その他の除去促進手段
を用いることも可能である。

上記封止材料除去手段に用いられる液体としては方法（
１）の場合溶媒として用いた液体、あるいはアルカリを
含む水例えば水酸化ナトリウム水溶液等を用いる。特に
アルカリを含む水を用いた場合、固体層８を同時に除去
することも可能である。また方法（２）の場合には、湯
、好ましくは５ｏ〜６０”Ｃのもの、水を用いる場合に
は超音波処理を併用するとよい。

固体層８の除去手段には方法（１）の封止材料除去手段
と同様の方法、すなわち有機溶剤、アルカリを含む水等
を使用して行うことができる。この時必要に応じてＮＣ
Ｗ　６０／Ａ　（和光純薬製）等の界面活性剤を加えて
も良い。

第１図（ｉｌ　には上記固体層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８は、これを溶解
する液体中に浸漬されヘッドのオリフィス１３と液供給
口６を通して溶解除去されている。

第２図には以上の各工程を経て得られた液体噴射記録ヘ
ッドの一例を示す模式図を示した。

尚本発明は、特に液体噴射記録（インクジェット記録）
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。

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、特に、オンデ
マンド型の場合には、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。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４３１３
１２４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。

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（直線状液路又は直角液路）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４
５５８３３３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。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部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
する開孔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本発明
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
た長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対
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。

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
録ヘッドにおいても本発明は有効である。

又、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
本発明により得られる記録ヘッドの効果を一層安定でき
るので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば
、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。

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
る色の複数カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置の記録ヘットにも本発明は極めて
有効である。

又、本発明により得られる記録ヘッドは、インクが液体
でなくとも、室温やそれ以下で固化するインクであって
、室温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も適用できる。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度化のエネルギーとして使用
せしめることで防止するか又は、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係る記録ヘッドには適用可能であ
る。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７
号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載さ
れるような、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固
形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対
向するような形態としても良い１本発明においては、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。

第４図は本発明により得られた記録ヘッドをインクジェ
ットヘッドカートリッジ　（ＩＪＣＩとして装着したイ
ンクジェット記録装置（ＩＪＲＡ）の−例を示す外観斜
視図である。

図において、２０はプラテン２４上に送紙されてきた記
録紙の記録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（ＩＪＣ）で
ある、１６はＩＪＣ２０を保持するキャリッジＨＣであ
り、駆動モータ１７の駆動力を伝達する駆動ベルト１８
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１９Ａおよび１９Ｂと摺動可能とすることによ
り、ＩＪＣ２０の記録紙の全幅にわたる往復移動が可能
となる。

２６はヘッド回復装置であり、ｒＪｃ２０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２３を介したモータ２２の駆動力によっ
て、ヘッド回復装置２６を動作せしめ、ＩＪＣ２０のキ
ャッピングを行なう。このヘッド回復装置２６のキャッ
プ部２６ＡによるＩＪＣ２０へのキャッピングに関連さ
せて、ヘッド回復装置２６内に設けた適宜の吸引手段に
よるインク吸引もしくはＩＪＣ２０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Ｉ
ＪＣが保護される。

３１はヘッド回復装置２６の側面に配設され、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３１はブレード保持部材３１Ａにカンチレ
バー形態で保持され、ヘット回復装置２６と同様、モー
タ２２および伝動機構２３によって動作し、ＩＪＣ２０
の吐出面との係合が可能となる。これにより、ＩＪＣ２
０の記録動作における適切なタイミングで、あるいはヘ
ット回復装置２６を用いた吐出回復処理後に、ブレード
３１をＩＪＣ２０の移動経路中に突出させ、ＩＪＣ２０
の移動動作に伴なってＩＪＣ２０の吐出面における結露
、濡れあるいは塵埃等をふきとる。

［実施例］ 以下に実施例を示し、本発明の詳細な説明する。

実施例１ 第１図に示した製作手順に準じて、第２図の構成の液体
噴射記録ヘッドを作成した。

まず、液体吐出エネルギー発生素子７としての電気熱変
換体（材質ＨｆＢｚ）を、基板１としてのガラス基板（
厚さ１．１ｍｍ）上に形成した後、該基板１上にポジ型
ドライフィルムｒＯＺＡＴＥｃＲ２２！ｇ　　（ヘキス
トジャパン（株））から成る厚さ５０μｍの感光層をラ
ミネーションによって形成した。この感光層に第２図に
相当するパターンのマスクを重ね、液路および液室形成
予定部位を除く部分に７０　ｍＪ／ａｍ２の紫外線照射
を行なった。液路の長さは３ｍｍとした。

次に５％のメタケイ酸ナトリウム水溶液にてスプレー現
像を行ない、上記電気熱変換体を含むガラス基板上の液
路および液室形成予定部分に厚さ約５０ミクロンのレリ
ーフの固体層８を形成した（第１図（ａ））。

次に、該固体層が形成されている基板に液状の活性エネ
ルギー線硬化性材料２（表に示したエポキシ樹脂）をア
プリケーターを用いて７０μｍ積層した（同図（ｂ））
。

次に、活性エネルギー線硬化性材料２を積層した基板１
に、その厚さが１．１ｍｍで、液室形成予定部位に深さ
０．３ｍｍの凹部と、該凹部の中央に記録液供給のため
の貫通孔６（液供給口）を持つ蓋板４としてのガラス基
板を、液室形成予定部位の位置を合わせて積層した（同
図（Ｃ））。

次に、この積層体の蓋板４の上面にフィルムマスク５を
密着させ、液室形成予定部位に対して活性エネルギー線
を遮蔽して、上方から超高圧水銀灯「ユニアーク」　（
ウシオ電機（株）製）による照射を行なった（同図（ｄ
））。このときの３６５ｎｍ付近の光の積算強度は、１
０１００Ｏ／ｃｍ”であった。次いで、フィルムマスク
を取りはずした。

この積層体をトリクロロエタン中に浸漬し、液室中にト
リクロロエタンを充填して活性エネルギー線硬化性材料
の未硬化部分を溶解除去した（同図（ｅ））。

次に液供給口６を同図（ｆ）−１のように封止した。封
止材料はノボラック−フェノール樹脂に少量のアセトン
を加えて粘度の大きい溶液（約３０００ｃｐ）にしたも
のを用いた。この高粘度溶液をスパチュラ等の平板上の
金属で液供給口６に塗布、封止し、さらに室温で１日以
上放置しアセトンを蒸発、固化させた。このとき液室内
は封止材料によって完全に外気と接触を断たれている。

次にオリフィス端面露出、平滑化のため切断、研磨を行
った。このとき切断ゴミ、研磨剤の液室内への入り込み
は認められなかった。

次にこの積層体を３％ＮａＯＨ水溶液中に完全に浸漬さ
せ超音波洗浄槽中にて４ｏ分間溶解除去操作を行った。

このとき、固体層８も同時に除去され、液室内、液路中
には封止材料、固体層の残渣は全く存在しなかった。

実施例２ 実施例１と同一の条件で液体噴射記録ヘッドの作成を行
なった。

封止材料には固体層８で用いたポジ型ドライフィルム「
０２ＡＴＥＣＲ２２５」（ヘキストシャハン（株））を
少量のアセトンに溶解し粘度の大きい溶液（約３０００
ｃｐ）にしたものを用いた。この高粘度溶液を実施例１
と同様に液供給口６に塗布し、固化させた。次に切断、
オリフィス面の研磨を行った。このとき切断ゴミ、研磨
剤の液室内への入り込みはなかった。

次にこの積層体を３％ＮａＯＨ水溶液中に完全に浸漬さ
せ超音波洗浄槽中にて４０分間溶解除去操作を行った。

このとき固体層８も同時に除去され、液室内、液路中に
は封止材料、固体層の残渣は全く存在しなかった。

実施例３ 実施例１と同一の条件で液体噴射記録ヘッドの作成を行
なった。ただし封止は以下のようにして行なった。

封止材料はゼラチン１重量部を水４０重量部と十分混合
したものを用いた。この混合液を７０℃で完全に溶解さ
せ、第１図（ｆ）−２のように液供給口６から液室９内
全体にスポイトで注入し、室温で十分に固化させた。

次いで、電気熱変換体７がオリフィス先端から０．７ｍ
ｍの位置となるように切断しオリフィス端面を形成し、
平滑化のために研磨を行った。このとき液室内は封止材
料によって完全に保護されており、切削ゴミ研磨材等の
ゴミの入り込みはなかった。

この積層体を５０℃の湯に３０分間完全に浸漬し、封止
材料を溶解除去した。このとき液室内に封止材料は完〈
残らなかった。次に積層体を３％のＮａ叶氷水溶液中浸
漬し、液室中に３％ＮａＯＨ水溶液を充填し、オリフィ
ス端面を３％ＮａＯＨ水溶液に接触した状態で超音波洗
浄槽中にて固体層８の溶解除去操作を行なった。溶解除
去が終了した後純水で十分に洗浄を行い乾燥した。得ら
れたヘットの液室内、液路中には一切の不純物の存在は
認められなかった。

実施例４ 実施例３と同一の条件で液体噴射記録ヘッドの作成を行
なった。ただし封止材料の除去は以下のようにして行っ
た。

切断、研磨を終了した積層体を室温で水に完全に浸漬し
、超音波洗浄槽中にて３０分間溶解除去操作を行った。

このとき液室内に封止材料は完〈残らなかった。

次に積層体を３％のＮａＯＨ水溶液中に浸漬し、液室中
に３％Ｎａ叶水溶漬水溶液し、オリフィス端面を３％Ｎ
ａＯＨ水溶液に接触した状態で超音波洗浄槽中にて固体
層８の溶解除去操作を行なった。溶解除去が終了した後
純水で十分に洗浄を行い乾燥した。得られたヘッドの液
室内、液路中には一切不純物の存在は認められなかった
。

実施例５ 実施例３と同一の条件で液体噴射記録ヘッドの作成を行
なった。ただし封止材料は寒天１重量部も水５０重量部
と十分に混合したものを用いた。

この混合液を沸とうし寒天を寒天に溶解させ液室的全体
にスポイトで注入し、さらに室温で十分に固化させた。

このとき液室内は封止材料によって完全に保護されてい
た０次にオリフィス端面形成、平滑化のため切断、研磨
を行った。このとき切断ゴミ、研磨剤の入り込みはなか
った。

次にこの積層体も８０℃の湯に完全に浸漬し、超音波洗
浄槽中にて３０分間溶解除去操作を行った。このとき液
室内に封止材料は完く残らなかつた。

次に積層体を３％ＮａＯＨ水溶液中に浸漬し、液室中に
３％ＮａＯＨ水溶液を充填し、オリフィス端面を３％Ｎ
ａＯＨ水溶液に接触した状態で超音波洗浄槽中にて固体
層８の溶解除去操作を行なった。溶解除去が終了した後
純水で十分に洗浄を行い乾燥した。得られたヘッドの液
室内、液路中には一切不純物の存在は認められなかった
。

［発明の効果］ 以上説明した本発明によってもたらされた効果としては
下記に列挙するようなものが挙げられる。

即ち、液室内を封止材料で完全に満たす、あるいは液供
給口を封止材料で塞ぎ、液室内を完全に密閉することに
よって工程中に混入しえるゴミ等不純物の液室内への入
り込みをほぼ完全に防止でき、このため特にマルチアレ
イタイプ等微細な液路を有するヘッドにおいて、その吐
出特性等を向上させることができる。

又、工程中の不純物混入がないので切断、研磨の作業条
件が緩和され作業を容易に行うことができる。

更に、不純物混入かないので充分な研磨工程を加えるこ
とが可能となりオリフィス面の平滑度向上を図ることが
でき吐出特性を向上させえる。

尚、封止材料は容易にセット及び除去できるのて本発明
は液体噴射記録ヘットの製造技術において非常に有用な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液体噴射記録ヘットの製造方法を説明
する模式図であり、（ア）〜（り）の順で行う工程を示
した図、 第２図は完成された状態における液体噴射記録ヘットの
一例を示す模式図、 第３図は従来の液体噴射記録ヘッドの製造方法を説明す
る模式図であり、（ア）〜（力）の順で行う工程を示し
た図、 第４図は本発明によって得られた記録ヘットを組み込ん
だインクジェット記録装！ｉ　（ＩＪＲＡ）の概略図を
示す。 １、基板、２　活性エネルギー線硬化性材料、４　蓋板
、５　マスク、６．液供給口、７：液体吐出エネルギー
発生素子、８−固体層、９．液室、１１．活性エネルギ
ー線、１３　オリフィス、１４　封止材料、１５・封止
材料、１６・キャリッジＨＣｌ１７　駆動モータ、１８
　駆動ベルト、１９Ａ、Ｂニガイトシャフト、２０、イ
ンクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）　、　２２
モータ、２３　伝動機構、２４．プラテン、２６、ヘッ
ト回復装置、２６Ａ：チャツプ部、３１ニブレード、３
１Ａニブレード保持材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）液体噴射記録ヘッドの製造方法であって、下記（ａ
   ）〜（ｉ）工程を包含することを特徴とする前記製造方
   法。 （ａ）液体を吐出するために利用されるエネルギーを発
   生するエネルギー発生素子が設けられた基板上の少なく
   とも液路形成予定部位に、溶解除去可能な固体層を設け
   る工程、 （ｂ）前記固体層が設けられた基板上に、活性エネルギ
   ー線硬化性材料を被覆する工程、 （ｃ）活性エネルギー線が透過する蓋板を前記基板上に
   設ける工程、 （ｄ）前記活性エネルギー線硬化性材料の液室形成予定
   部位以外の部分を、活性エネルギー線を照射することに
   より硬化させる工程、 （ｅ）前記活性エネルギー線硬化性材料の非硬化部分を
   溶解除去して液室の一部を形成する工程、（ｆ）液室の
   液供給口の箇所あるいは液室全体を水に難溶性かつ所定
   の温度範囲内で成型可能な封止材料で封止する工程、 （ｇ）液路に連通する吐出口が配される吐出口面の露出
   、平滑化のための切断、研磨を行う工程、（ｈ）前記封
   止材料を除去する工程、及び （ｉ）前記基板上に設けられた前記固体層を溶解除去す
   る工程。 ２）前記工程において（ｈ）と（ｉ）工程を同時に行う
   請求項１に記載の製造方法。 ３）前記エネルギー発生素子が前記エネルギーとして熱
   エネルギーを発生する電気熱変換体である請求項１に記
   載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。