JPH0459144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジエツト記録方式に用いられ
る記録用インク小滴を発生する為のインクジエツ
トヘツドの製造方法に関する。

［従来の技術］ 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発生部を具えている。

そして、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し
てヘツド内にインク通路の形成を行なう方法が知
られている。

しかし、叙上の方法により得られるヘツドに
は、吐出するインクの直進性が損なわれることが
多いという問題点があつた。これは、２枚の板材
を接合して形成されたヘツドの吐出口（オリフイ
ス）が異質の素材から形成される為に、オリフイ
ス周縁に於いてインクに対する漏れ性の差が生じ
ていることに起因している。従来、この様な問題
点を除く目的で、金属板や感光性ガラス板をエツ
チングしてオリフイス孔を形成して成るオリフイ
スプレートを別途作成してそれをヘツド本体に貼
り付けてインクジエツトヘツドを作成することが
提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この方法に於いては、エツチングによ
つてオリフイスを成形するので、エツチング率の
差から得られるオリフイスに歪が生じたり、オリ
フイス形状にバラツキが出て、寸法精度の良いオ
リフイスプレートを作成することが難しかつた。

又、金属板を利用したオリフイスプレートはオ
リフイスを形成する際に所望のオリフイスをエツ
チングで形成するために金属表面にレジスト材を
付与しエツチング後そのレジスト材を除去する必
要があつた。

そして、金属板や感光性ガラスのエツチングに
際しては、強酸類のエツチング液を使用するため
安全衛生上の問題が生ずる場合があつた。

感光性ガラスの場合、取扱い作業上、材料の割
れや欠けに充分注意を払う必要があつた。

従つて、従来のオリフイスプレートでは、その
作製作業上非効率的な要素を含んでおり、大量生
産性、歩留り性という点からみて解決すべき点も
多く残されていた。

更に、この方法では、オリフイスプレートをヘ
ツド本体に貼り付けるのに使用する接着剤が極め
て微細であるオリフイスやインク通路内に流入し
てそれ等を塞ぐことが多いという不都合も見られ
る。

本発明は、上記した従来のヘツド製造上の問題
点を改善すると共に安定したインク吐出特性が維
持されるインクジエツトヘツドの製造方法を提供
することを主目的とする。

つまり、本発明は寸法精度良くオリフイスを形
成することで、吐出されるインクの直進性を向上
せしめたインクジエツトヘツドの製造方法を提供
することを目的とする。

また、本発明は複数のオリフイスの形状を精密
にかつ一様に形成でき、しかも、インク通路との
位置合わせの信頼性の高いインクジエツトヘツド
の製造方法を提供することを他の目的とする。

更に、簡略な方法により歩留り良く製造するこ
とができ、しかも使用耐久性に優れたマルチオリ
フイス型のインクジエツトヘツドの製造方法を提
供することも本発明の他の目的である。

［課題を解決するための手段］ そして、この様な諸目的を達成した本発明のイ
ンクジエツトヘツドの製造方法は、複数のインク
通路を有するインクジエツトヘツド本体の前記イ
ンク通路の端面側に感光性樹脂材料から成る部材
を接合した後に前記感光性樹脂材料の所望領域に
光を照射して前記感光性樹脂材料に硬化領域と未
硬化領域を形成し前記未硬化領域を溶解除去する
ことによつて前記インク通路の夫々に対応して連
通するインクを吐出するための吐出口を形成して
成ることを特徴とする。

感光性樹脂材料は、複数の吐出口を一度に容易
かつ精度高く製造でき、吐出特性が複数の吐出口
でそろえることができる。また感光性樹脂材料は
自己接着性をその特性として備えるので、インク
ジエツトヘツド本体と感光性樹脂材料との接合に
接着剤を使用しなくてよい。

［実施例］ 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４図は、本発明を適用したインク
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図に示す用に、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
発熱素子或は電圧素子等のインクを吐出するため
に利用される圧力を発生する素子（エネルギー発
生素子）２を所望の個数（図に於ては２個）配設
し、この基板１と、インク通路となる溝を形成し
た別の板３と、を接合してヘツド本体４を作成し
た。因に、図中、５−１，５−２は何れもヘツド
本体４に於るインク吐出口（オリフイス）であ
る。

尚、前記エネルギー発生素子２として発熱素子
が用いられるときには、この素子が、近傍のイン
クを加熱することにより、インクを吐出するため
に利用される圧を発生させる。又、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つて
インクを吐出するために利用される圧を発生させ
る。そして、これ等の素子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。

斯かるヘツド本体４の構成は、本発明の要旨に
直接には関係するものでないので、叙上の他の詳
細説明は省略する。

次に、第２図に示す様に、ヘツド本体４のオリ
フイスプレートと接触する側のインク通路の端面
側を清浄化して乾燥させた後、（尚、このときイ
ンク通路の端面側を粗面化することもある。）こ
の端面に80℃〜105℃程度に加温されたドライフ
イルムフオトレジスタ６（膜厚、約25μ〜100μ）
を0.5〜0.4f／分の速度、１〜３Kg／cm３加圧条件
下で熱圧着した。このとき、ドライフイルムフオ
トレジスト６はヘツド本体４に半ば融着して固定
された状態となり、以後、相当の外圧が加わつた
場合にもヘツド本体４から剥離することはない。

次いで、第３図の略画断面図で示すとおり、ヘ
ツド本体４のインク通路端面側に固定したドライ
フイルムフオトレジスト６上に所望形状のオリフ
イスに相当するマスクパターン７ａ及び７ｂを有
するフオトマスク７を重ね合せた後のこのマスク
７の上部から露光を行なつた。尚、上記パターン
７ａ及び７ｂは光を透過しないので、これ等のパ
ターン７ａ，７ｂで覆われている領域のドライフ
イルムフオトレジスト６は露光されない。このと
き、マスクパターン７ａと７ｂが夫々、ヘツド本
体４のオリフイス５−１及び５−２に合致する
様、正確な位置合せを周知の手法で行う。叙上の
とおり露光すると、パターン７ａ，７ｂに相当す
る領域外、つまり露光されたフオトレジスト６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６は硬化せ
ず、溶剤化溶性のまま残る。この様な露光操作を
経た後、ドライフイルムフオトレジスト６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）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６Ｈにはパター
ン７ａ及び７ｂに従つて第４図に示す貫通孔８−
１，８−２が形成される。その後、ヘツド本体４
のオリフイス側端面に残された硬化フオトレジス
ト膜６Ｈの耐溶剤性を向上させる目的でこれを更
に硬化させた。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、オリフイスプレートに相当する
硬化フオトレジスト膜６Ｈにより成形される貫通
孔８−１，８−２の横断面の形状は（図示してい
ないが）円形、角形等所望のものとすることがで
きる。又、貫通孔８−１，８−２の縦断面図形状
も、マスクや照射光を調整することで第４図示の
とおりのインクの吐出方向に向けて先細り形の
他、先広がり形やストレート形等に任意に変更す
ることができる。

叙上の実施例に於いて使用したドライフイルム
フオトレジストは、取扱い上の簡便さと、厚さの
制御が容易且つ正確にできるということから本発
明に好適な感光性樹脂材料であると言うことがで
きる。この様なフイルムタイプのものとしては、
例えば、デユポン社パーマネントフオトポリマー
コーテイングRISTON、ソルダーマスク730S、
同740S、同730FR、同740FR、同SM1等の商品
名で市販されている感光性樹脂材料がある。

本発明の実施例に於いて、マスクパターン７
ａ，７ｂを夫々、直径60μの円形にした場合、実
際にフオトレジスト硬化膜６Ｈ（厚さ50μ）に形
成される貫通孔８−１，８−２は±5μ程度の精
度で得られる。参考迄に厚さ50μのシリコン平板
に上記実施例と同等の貫通孔をエツチング法で形
成した場合、その精度は約±15μである。

又、オリフイス５−１，５−２と貫通孔８−
１，８−２との位置ズレは本発明の場合、±5μ程
度であるが、後者の方法では±30μと相当に大き
いものである。その結果、上記夫々のオリフイス
プレートを設けたヘツドから噴射されるインクの
着弾精度は、本発明の方が約５倍程優れている。

以上に詳しく説明した本発明の効果としては １ 感光性樹脂材料を使用したことで一様な寸
法、形状のオリフイスを多数同時に容易に成形
できるので、吐出特性が複数の吐出口夫々でそ
ろつた高密度マルチアレイインクジエツトヘツ
ドを作成し易く、又、作製過程における取扱い
性も良好であり、量産性も優れている。

２ 適用するフオトマスク次第で所望の形状にオ
リフイスを成形することができる。

３ フオトレジストの自己接着性を利用するので
別途、格別接着剤を使用する必要がなく、接着
剤の流れ込みによつてオリフイス等のインク通
路を閉塞する虞れがない。

４ ヘツド本体と成形オリフイスとの位置合せ精
度が良く、その位置合せ操作も容易で、一層イ
ンク吐出の方向性の精度が向上したインクジエ
ツトヘツドが作成できる。

こと等、多数、列挙することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明にかかるインクジエ
ツトヘツド製造方法の工程を示す一実施例の説明
図である。 ４……インクジエツトヘツド本体、５−１，５
−２……オリフイス（吐出口）、６……ドライフ
イルムフオトレジスト、６Ｈ……フオトレジスト
硬化膜、８−１，８−２……貫通孔である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のインク通路を有するインクジエツトヘ
   ツドの本体の前記インク通路の端面側に感光性樹
   脂材料から成る部材を接合した後に前記感光性樹
   脂材料の所望領域に光を照射して前記感光性樹脂
   材料に硬化領域と未硬化領域を形成し前記未硬化
   領域を溶解除去することによつて前記インク通路
   の夫々に対応して連通するインクを吐出するため
   の吐出口を形成して成ることを特徴とするインク
   ジエツトヘツドの製造方法。２ 前記インク通路
   にはインクを吐出するためのエネルギー発生素子
   が配置されており、前記エネルギー発生素子は発
   熱素子であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のインクジエツトヘツドの製造方法。 ３ 前記インク通路にはインクを吐出するための
   エネルギー発生素子が配置されており、前記エネ
   ルギー発生素子は圧電素子であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のインクジエツト
   ヘツドの製造方法。