JPH05278222A - インクジェット・プリントヘッド用抵抗物質 - Google Patents
インクジェット・プリントヘッド用抵抗物質Info
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- JPH05278222A JPH05278222A JP1814093A JP1814093A JPH05278222A JP H05278222 A JPH05278222 A JP H05278222A JP 1814093 A JP1814093 A JP 1814093A JP 1814093 A JP1814093 A JP 1814093A JP H05278222 A JPH05278222 A JP H05278222A
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- Japan
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- resistor
- component
- bisphenol
- pyrrolidone
- monomer
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】感熱式インクジェット・プリントヘッドの構造
に有効な材料として、インクによる腐食に耐性がある障
壁材料を提供すること。 【構成】この障壁材料はインク室の形成に有効で、ビス
フェノールＡエポシキ単量体の半アクリロイル・エステ
ルである単量体成分と、化学線放射により活性化される
起爆システムと、ほとんど酸性群を有しない前もって形
成された巨大分子エラストマ不溶性ポリマー結合剤の成
分とから成る光重合可能な抵抗体である。良好な粘着
性、解像度、インクに対する化学的耐性を示す。さらに
この抵抗体を現像する新規なプロセスは、環境的に有害
な塩素含有溶剤の使用をなくす。
に有効な材料として、インクによる腐食に耐性がある障
壁材料を提供すること。 【構成】この障壁材料はインク室の形成に有効で、ビス
フェノールＡエポシキ単量体の半アクリロイル・エステ
ルである単量体成分と、化学線放射により活性化される
起爆システムと、ほとんど酸性群を有しない前もって形
成された巨大分子エラストマ不溶性ポリマー結合剤の成
分とから成る光重合可能な抵抗体である。良好な粘着
性、解像度、インクに対する化学的耐性を示す。さらに
この抵抗体を現像する新規なプロセスは、環境的に有害
な塩素含有溶剤の使用をなくす。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は感熱式インクジェット・
プリンタに関し、特にプリントヘッド内のインクジェッ
ト室（チャンバ）を形成する障壁材料としてフォトポリ
マー抵抗体を使用したプリントヘッドに関する。
プリンタに関し、特にプリントヘッド内のインクジェッ
ト室（チャンバ）を形成する障壁材料としてフォトポリ
マー抵抗体を使用したプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】感熱式インクジェット・プリンタは低コ
ストであり、印刷品質が高く、そして一般にコンピュー
タと共に使用される別の形式のプリンタと比較してノイ
ズが少ない方式である。このようなプリンタは、プレナ
ムから入ったインクのための出口を設けた室（チャン
バ）内に抵抗素子を使用している。プレナムはインクを
貯蔵するためのインク溜に連結されている。複数個のこ
のような抵抗素子はプリミティブと呼ばれる特定のパタ
ーンでプリントヘッド内に配設されている。各々の抵抗
素子はノズル板内のノズルと整列し、このノズルを通し
てインクが印書媒体の方向に噴射される。プリントヘッ
ドとインク溜のアセンブリ全体がインクジェット印書カ
ートリッジを構成している。
ストであり、印刷品質が高く、そして一般にコンピュー
タと共に使用される別の形式のプリンタと比較してノイ
ズが少ない方式である。このようなプリンタは、プレナ
ムから入ったインクのための出口を設けた室（チャン
バ）内に抵抗素子を使用している。プレナムはインクを
貯蔵するためのインク溜に連結されている。複数個のこ
のような抵抗素子はプリミティブと呼ばれる特定のパタ
ーンでプリントヘッド内に配設されている。各々の抵抗
素子はノズル板内のノズルと整列し、このノズルを通し
てインクが印書媒体の方向に噴射される。プリントヘッ
ドとインク溜のアセンブリ全体がインクジェット印書カ
ートリッジを構成している。
【０００３】動作に際しては、各抵抗素子は導電トレー
スを介してマイクロプロセッサと接続され、このマイク
ロプロセッサで電流搬送信号により単数又は複数の選択
された素子が加熱せしめられる。この加熱によってチャ
ンバ内にインクの気泡が生じ、それによってインク滴が
ノズルを通して印書媒体の方向に噴射される。このよう
にして、複数個のこのような抵抗素子を特定のプリミテ
ィブで、特定の順序で点弧することにより英数字が形成
され、所定領域が満たされ（塗りつぶされ）、媒体上で
のいろいろな印書能力が発揮される。感熱式インクジェ
ットプリントカートリッジのプリントヘッドの現在の構
造は、チャンバを形成する障壁材料としてE.I.Dupont d
e Nemours and Company （Wilmington,DE)から市販され
ているVACRELポリマー・ソルダー（はんだ）マスク材料
を使用している。このマスク材料はアクリル及びメラニ
ン単量体と、フォトイニシエータ(Photonitiafors)と、
水性現像用の酸性機能を備えたアクリル結合剤とから成
る光重合化された材料である。その成分は米国特許明細
書第4,621,043号に開示されており、本明細書において
は、この材料をソルダーマスク」材料と呼ぶ。
スを介してマイクロプロセッサと接続され、このマイク
ロプロセッサで電流搬送信号により単数又は複数の選択
された素子が加熱せしめられる。この加熱によってチャ
ンバ内にインクの気泡が生じ、それによってインク滴が
ノズルを通して印書媒体の方向に噴射される。このよう
にして、複数個のこのような抵抗素子を特定のプリミテ
ィブで、特定の順序で点弧することにより英数字が形成
され、所定領域が満たされ（塗りつぶされ）、媒体上で
のいろいろな印書能力が発揮される。感熱式インクジェ
ットプリントカートリッジのプリントヘッドの現在の構
造は、チャンバを形成する障壁材料としてE.I.Dupont d
e Nemours and Company （Wilmington,DE)から市販され
ているVACRELポリマー・ソルダー（はんだ）マスク材料
を使用している。このマスク材料はアクリル及びメラニ
ン単量体と、フォトイニシエータ(Photonitiafors)と、
水性現像用の酸性機能を備えたアクリル結合剤とから成
る光重合化された材料である。その成分は米国特許明細
書第4,621,043号に開示されており、本明細書において
は、この材料をソルダーマスク」材料と呼ぶ。
【０００４】このはんだマスク材料はプリントヘッドの
構造で広範に使用されてきたが、基板および上板との接
着の臨界領域では常に不十分な点があった。何故なら
ば、この材料は酸性機能を有する水性現像可能なポリマ
ーであるので、アルカリ性のインクにより化学的に腐食
し易いからである。
構造で広範に使用されてきたが、基板および上板との接
着の臨界領域では常に不十分な点があった。何故なら
ば、この材料は酸性機能を有する水性現像可能なポリマ
ーであるので、アルカリ性のインクにより化学的に腐食
し易いからである。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、インクによる腐食に耐
性がある障壁材料として、感熱式インクジェット・プリ
ントヘッドの構造に有効な材料を提供することである。
性がある障壁材料として、感熱式インクジェット・プリ
ントヘッドの構造に有効な材料を提供することである。
【０００６】
【発明の概要】本発明によれば、感熱式インクジェット
・プリントヘッド内の障壁が提供され、この障壁はビス
フェノールＡエポキシ単量体の半アクリロイル・エステ
ルである単量体成分と、化学線放射により活性化される
起爆システムと、ほとんど酸性群を含有しない前もって
形成された巨大分子エラストマ不溶性ポリマー結合剤の
成分とから成る光重合化可能な成分とから構成される。
この成分は米国特許明細書第4,937,172 号に開示され、
本明細書においては、「めっき抵抗」材料と呼ばれる。
・プリントヘッド内の障壁が提供され、この障壁はビス
フェノールＡエポキシ単量体の半アクリロイル・エステ
ルである単量体成分と、化学線放射により活性化される
起爆システムと、ほとんど酸性群を含有しない前もって
形成された巨大分子エラストマ不溶性ポリマー結合剤の
成分とから成る光重合化可能な成分とから構成される。
この成分は米国特許明細書第4,937,172 号に開示され、
本明細書においては、「めっき抵抗」材料と呼ばれる。
【０００７】前述の光重合化めっき抵抗材料から成るプ
リントヘッドには従来のソルダーマスク材料に伴う性能
の劣化がない。更に、障壁の製造は簡単になり、従来の
技術よりも少ない工程ですむ。
リントヘッドには従来のソルダーマスク材料に伴う性能
の劣化がない。更に、障壁の製造は簡単になり、従来の
技術よりも少ない工程ですむ。
【０００８】
【実施例】ここで図面を参照すると、図面全体を通して
同一の参照番号は同一の素子を示している。図１には複
数個の点弧抵抗体から成るプリントヘッドの一部が図示
されており、点弧抵抗体のうち一つの抵抗アセンブリ１
０が示されている。抵抗アセンブリ１０はインク給送管
路を備えており、その一端１２ａの近傍には抵抗素子１
４がある。インク（図示せず）は全体を１６で示したプ
レナムから矢印“Ａ”で示したように管路の反対端１２
ｂで導入される。液体導入端部１２ｂの近傍のくびれ部
１８は水圧制動の制御に利用できる。
同一の参照番号は同一の素子を示している。図１には複
数個の点弧抵抗体から成るプリントヘッドの一部が図示
されており、点弧抵抗体のうち一つの抵抗アセンブリ１
０が示されている。抵抗アセンブリ１０はインク給送管
路を備えており、その一端１２ａの近傍には抵抗素子１
４がある。インク（図示せず）は全体を１６で示したプ
レナムから矢印“Ａ”で示したように管路の反対端１２
ｂで導入される。液体導入端部１２ｂの近傍のくびれ部
１８は水圧制動の制御に利用できる。
【０００９】各々の抵抗素子１４に対応して、ノズル板
すなわち上板２２内に抵抗素子の上方に配置されたノズ
ル、すなわち先細孔２０が存在する。ノズルの直径は一
般に０．００１ないし０．００３インチであり、これは
プリントヘッドの動作周波数、インク粘度、インク滴の
容積、水圧制動等の関数であるプリントヘッドの設計値
に応じて異なる。ノズル板２２は一般に厚さ約０．００
２インチの金めっきの、電鋳ニッケルから成っている。
すなわち上板２２内に抵抗素子の上方に配置されたノズ
ル、すなわち先細孔２０が存在する。ノズルの直径は一
般に０．００１ないし０．００３インチであり、これは
プリントヘッドの動作周波数、インク粘度、インク滴の
容積、水圧制動等の関数であるプリントヘッドの設計値
に応じて異なる。ノズル板２２は一般に厚さ約０．００
２インチの金めっきの、電鋳ニッケルから成っている。
【００１０】インク滴は抵抗素子１４によりある量のイ
ンクが加熱されると、矢印“Ｂ”で示した方向に（すな
わち図２及び３の面に対して垂直に）ノズルを通して噴
射される。ノズル板２２は障壁材料２４上で支持され、
この障壁材料２４はインク給送管路と、抵抗素子１４が
内部に配設されたチャンバ２６とを形成するようにパタ
ーン形成されている。障壁材料２４自体はシリコンのよ
うな基板２８の主表面上に形成されている。
ンクが加熱されると、矢印“Ｂ”で示した方向に（すな
わち図２及び３の面に対して垂直に）ノズルを通して噴
射される。ノズル板２２は障壁材料２４上で支持され、
この障壁材料２４はインク給送管路と、抵抗素子１４が
内部に配設されたチャンバ２６とを形成するようにパタ
ーン形成されている。障壁材料２４自体はシリコンのよ
うな基板２８の主表面上に形成されている。
【００１１】図１は抵抗アセンブリの一つの構造を示し
ており、所定の周波数で点弧するようにプリントヘッド
を「同調」するために管路のくびれ部１８が利用され
る。この構造は更に図５ａ及び５ｂの平面図にも示され
ている。図２及び図３の平面図に示した別の構造では、
管路のくびれ部はない。管路のくびれ部の有無は本発明
を実施する上で決定的ではない。
ており、所定の周波数で点弧するようにプリントヘッド
を「同調」するために管路のくびれ部１８が利用され
る。この構造は更に図５ａ及び５ｂの平面図にも示され
ている。図２及び図３の平面図に示した別の構造では、
管路のくびれ部はない。管路のくびれ部の有無は本発明
を実施する上で決定的ではない。
【００１２】本発明においては、障壁材料２４はフォト
ポリマーめっき抵抗から形成されている。抵抗体の成分
は、ビスフェノールＡエポキシ単量体の半アクリロイル
エステルである単量体成分と、化学線放射により活性化
される起爆システムと、ほとんど性酸群を含有しない前
もって形成された巨大分子エラストマ不溶性ポリマー結
合剤の成分とから構成されている。この成分は本明細書
に参考文献として引用する米国特許明細書第4,937,172
号に開示されている。障壁２４は厚さ約１２ないし６０
μｍであり、後に詳述するように露出／現像工程を利用
して形成される。
ポリマーめっき抵抗から形成されている。抵抗体の成分
は、ビスフェノールＡエポキシ単量体の半アクリロイル
エステルである単量体成分と、化学線放射により活性化
される起爆システムと、ほとんど性酸群を含有しない前
もって形成された巨大分子エラストマ不溶性ポリマー結
合剤の成分とから構成されている。この成分は本明細書
に参考文献として引用する米国特許明細書第4,937,172
号に開示されている。障壁２４は厚さ約１２ないし６０
μｍであり、後に詳述するように露出／現像工程を利用
して形成される。
【００１３】図２及び図３は従来技術と本発明により製
造されたプリントヘッドの比較を示しており、図２は従
来技術のソルダーマスク採用して製造されたプリントヘ
ッドを、図３は、めっき抵抗を採用して製造されたプリ
ントヘッドの上平面図を示している。メッキ抵抗の障壁
は上昇した温度でアルカリ性インクに晒された後も尚、
元の厳密な寸法、すなわち管路（チャネル）幅Ｗ、側壁
の空隙（抵抗パッド１４と隣接する側壁１２との距離）
及び第３の壁の空隙（抵抗パッド１４と壁１２ａとの距
離）を厳密に保持する。ソルダーマスクの障壁では、管
路幅Ｗの狭まりの原因となる材料の膨張と、基板２８と
障壁との粘着性の欠如に起因した障壁のインク給送スロ
ットの方向への「泳動」すなわち移動との双方の障害を
受ける。膨張と「泳動」の作用は図２に示されている。
縦の白印矢印は膨張方向を示し、横の白印矢印は「泳
動」方向を示している。点線は膨張及び「泳動」発生前
の元の構造を示している。
造されたプリントヘッドの比較を示しており、図２は従
来技術のソルダーマスク採用して製造されたプリントヘ
ッドを、図３は、めっき抵抗を採用して製造されたプリ
ントヘッドの上平面図を示している。メッキ抵抗の障壁
は上昇した温度でアルカリ性インクに晒された後も尚、
元の厳密な寸法、すなわち管路（チャネル）幅Ｗ、側壁
の空隙（抵抗パッド１４と隣接する側壁１２との距離）
及び第３の壁の空隙（抵抗パッド１４と壁１２ａとの距
離）を厳密に保持する。ソルダーマスクの障壁では、管
路幅Ｗの狭まりの原因となる材料の膨張と、基板２８と
障壁との粘着性の欠如に起因した障壁のインク給送スロ
ットの方向への「泳動」すなわち移動との双方の障害を
受ける。膨張と「泳動」の作用は図２に示されている。
縦の白印矢印は膨張方向を示し、横の白印矢印は「泳
動」方向を示している。点線は膨張及び「泳動」発生前
の元の構造を示している。
【００１４】図４は特に本発明に基づくめっき抵抗を使
用して製造された３個のプリントヘッドのインク滴容積
を示したグラフである。このグラフはプリントヘッドを
６．６週間に亘って７０℃でオーブン中で加熱した特性
を示しているが、インク滴の容積又は印書性能の著しい
劣化は認められなかった。曲線４０，４２及び４４はソ
ルダーマスク障壁材料を使用したプリントヘッドから得
られたデータを示し、一方、曲線４６，４８及び５０は
めっき抵抗障壁を使用したプリントヘッドから得られた
データを示している。
用して製造された３個のプリントヘッドのインク滴容積
を示したグラフである。このグラフはプリントヘッドを
６．６週間に亘って７０℃でオーブン中で加熱した特性
を示しているが、インク滴の容積又は印書性能の著しい
劣化は認められなかった。曲線４０，４２及び４４はソ
ルダーマスク障壁材料を使用したプリントヘッドから得
られたデータを示し、一方、曲線４６，４８及び５０は
めっき抵抗障壁を使用したプリントヘッドから得られた
データを示している。
【００１５】ソルダーマスクを使用して製造されたプリ
ントヘッド（曲線４０，４２及び４４）は全て４週間の
テストでノズルの弛みが認められ、６週間のテストでは
３つのプリントヘッド全てで印書性能が低下した。
“＊”マークのポイントは３個のペンでノズル板の弛み
があったことを示している。“＊＊”マークのポイント
は３個のペンでノズル板の弛みがあり、印書性能が低下
したことを示している。感熱式インクジェット障壁材料
として利用する可能性がある別の幾つかの抵抗体もテス
トされた。他の抵抗体ではいずれも本発明を実施する際
に使用されるめっき抵抗では達成された光解像度、基板
と上板とへの接着性、及び感熱式インクジェット・イン
クに対する抵抗が得られなかった。
ントヘッド（曲線４０，４２及び４４）は全て４週間の
テストでノズルの弛みが認められ、６週間のテストでは
３つのプリントヘッド全てで印書性能が低下した。
“＊”マークのポイントは３個のペンでノズル板の弛み
があったことを示している。“＊＊”マークのポイント
は３個のペンでノズル板の弛みがあり、印書性能が低下
したことを示している。感熱式インクジェット障壁材料
として利用する可能性がある別の幾つかの抵抗体もテス
トされた。他の抵抗体ではいずれも本発明を実施する際
に使用されるめっき抵抗では達成された光解像度、基板
と上板とへの接着性、及び感熱式インクジェット・イン
クに対する抵抗が得られなかった。
【００１６】感熱式インクジェット障壁材料としてめっ
き抵抗を使用することによって、（１）感熱式インクジ
ェット基板上へのこの材料の精密なパターン形成が達成
され、その結果、抵抗体へのインクの流れとインク滴の
噴射を精密に制御でき、（２）感熱式インクジェット基
板および上板への自己粘着が得られ、（３）アルカリ性
及び溶剤をベースにした感熱式インクジェット用のイン
クに対する優れた耐性を示す。
き抵抗を使用することによって、（１）感熱式インクジ
ェット基板上へのこの材料の精密なパターン形成が達成
され、その結果、抵抗体へのインクの流れとインク滴の
噴射を精密に制御でき、（２）感熱式インクジェット基
板および上板への自己粘着が得られ、（３）アルカリ性
及び溶剤をベースにした感熱式インクジェット用のイン
クに対する優れた耐性を示す。
【００１７】更に、光解像度の著しい改良が得られた。
製造メーカーは印刷配線（ＰＣ）板露出装置を使用して
３０μｍの薄膜で１２５μｍの線とスペース（アスペク
ト比０．２４：１）が可能であることを公称している。
しかし、本件出願人は後に詳述する新規の溶剤噴射現像
工程を採用して、２５μｍの薄膜で２５μｍの線とスペ
ース（アスペクト比１：１）を達成可能であることを発
見した。この改良の要因はウェーハ・マスク調心装置
（アライナー）で輝度が高く、高度に視準された紫外線
（ＵＶ）を利用し、且つ新規の現像工程を採用したこと
にある。
製造メーカーは印刷配線（ＰＣ）板露出装置を使用して
３０μｍの薄膜で１２５μｍの線とスペース（アスペク
ト比０．２４：１）が可能であることを公称している。
しかし、本件出願人は後に詳述する新規の溶剤噴射現像
工程を採用して、２５μｍの薄膜で２５μｍの線とスペ
ース（アスペクト比１：１）を達成可能であることを発
見した。この改良の要因はウェーハ・マスク調心装置
（アライナー）で輝度が高く、高度に視準された紫外線
（ＵＶ）を利用し、且つ新規の現像工程を採用したこと
にある。
【００１８】下記の表は本発明のめっき抵抗障壁工程
と、従来のソルダーマスク障壁工程及び従来のめっき抵
抗工程との比較である。
と、従来のソルダーマスク障壁工程及び従来のめっき抵
抗工程との比較である。
【００１９】本発明による露光／現像プロセスと従来の
プロセスとの比較 本発明によるプレーティング抵抗体による障壁形成プロ
セス ＵＶ光強度＞２０* ｍＷ／ｃｍ2 露光エネルギ** ４０〜１２０ｍＪ／ｃｍ2（５５−８
０ｍＪ／ｃｍ2が好適） 露光装置 ウエハーマスク・アライナー 現像液 １）ＮＭＰ／ＤＥＧ 混合物、１５−４０Ｖｏ
ｌ％ ＤＥＧ ２）ＮＭＰ／ＮＨＥＰ 混合物、２０−４０Ｖｏｌ％
ＮＨＥＰ 代表的な光解像度 Ｂμｍ膜でＡμｍ線とスペース Ａ：２５ Ｂ：２５ 代表的なアスペクト比 （膜厚：チャネル幅） １：１
プロセスとの比較 本発明によるプレーティング抵抗体による障壁形成プロ
セス ＵＶ光強度＞２０* ｍＷ／ｃｍ2 露光エネルギ** ４０〜１２０ｍＪ／ｃｍ2（５５−８
０ｍＪ／ｃｍ2が好適） 露光装置 ウエハーマスク・アライナー 現像液 １）ＮＭＰ／ＤＥＧ 混合物、１５−４０Ｖｏ
ｌ％ ＤＥＧ ２）ＮＭＰ／ＮＨＥＰ 混合物、２０−４０Ｖｏｌ％
ＮＨＥＰ 代表的な光解像度 Ｂμｍ膜でＡμｍ線とスペース Ａ：２５ Ｂ：２５ 代表的なアスペクト比 （膜厚：チャネル幅） １：１
【００２０】従来技術のソルダーマスクによる障壁形成
プロセス ＵＶ光強度 ＞２０* ｍＷ／ｃｍ2 露光エネルギ** ４５−１００ｍＪ／ｃｍ2 露光装置 ウエハーマスク・アライナー 現像液 ０．８Ｗｔ％炭酸ナトリウム単一水化物 代表的な光解像度 Ａ：３０， Ｂ：２５ 代表的なアスペクト比 ０．８：１
プロセス ＵＶ光強度 ＞２０* ｍＷ／ｃｍ2 露光エネルギ** ４５−１００ｍＪ／ｃｍ2 露光装置 ウエハーマスク・アライナー 現像液 ０．８Ｗｔ％炭酸ナトリウム単一水化物 代表的な光解像度 Ａ：３０， Ｂ：２５ 代表的なアスペクト比 ０．８：１
【００２１】プレーティング抵抗体の通常のプロセス ＵＶ光強度 ５−１５ｍＷ／ｃｍ2 露光エネルギ** １００−３００ｍＪ／ｃｍ2 露光装置 ＰＣボード露光ユニット 現像液 １００％トリクロロエタン 代表的な光解像度 Ａ：１２５， Ｂ：３０ 代表的なアスペクト比 ０．２４：１
【００２２】（注）上記の表において ＊：推奨された解像度に合うための最小強度 ＊＊：３６５ｍｍ の波長での測定 ウエハーマスク・アライナー：キャノンＰＬＡ−６００
近接マスクアライナー ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリイドン ＤＥＧ：ジエチレン・グリコール ＮＨＥＰ：Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリ
ドン
近接マスクアライナー ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリイドン ＤＥＧ：ジエチレン・グリコール ＮＨＥＰ：Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリ
ドン
【００２３】上記の表で、ＮＭＰ／ＤＥＧ比はＤＥＧが
約１５ないし４０容積％として表記されている。この比
は最適な現像結果のためにはＤＥＧが約２０ないし３０
容積％であることが好ましい。あるいは、ＮＭＰ／ＮＨ
ＥＰの混合物を使用してもよく、その場合は比率はＮＨ
ＥＰが約２０ないし４０％である。この比は最適な現像
結果のためにはＮＨＥＰが約２５ないし３５容積％であ
ることが好ましい。製造メーカーはめっき抵抗用の現像
溶剤として１，１，１−トリクロロエタン（ＴＣＡ）を
使用するように指定している。ＴＣＡは眼を刺激する塩
素含有溶剤として知られており、慢性的に晒されると肝
臓障害の危険がある。ＴＣＡは更にオゾン層の破壊にも
影響する。
約１５ないし４０容積％として表記されている。この比
は最適な現像結果のためにはＤＥＧが約２０ないし３０
容積％であることが好ましい。あるいは、ＮＭＰ／ＮＨ
ＥＰの混合物を使用してもよく、その場合は比率はＮＨ
ＥＰが約２０ないし４０％である。この比は最適な現像
結果のためにはＮＨＥＰが約２５ないし３５容積％であ
ることが好ましい。製造メーカーはめっき抵抗用の現像
溶剤として１，１，１−トリクロロエタン（ＴＣＡ）を
使用するように指定している。ＴＣＡは眼を刺激する塩
素含有溶剤として知られており、慢性的に晒されると肝
臓障害の危険がある。ＴＣＡは更にオゾン層の破壊にも
影響する。
【００２４】前述のように、本件出願人は溶剤システム
の２つの代案を発見した。すなわち、Ｎ−メチル−２−
ピロリドンとジエチレン・グリコールとの混合物（ＮＭ
ＰとＤＥＧ）と、ＮＭＰとＮ−（２−ヒドロキシエチ
ル）−２−ピロリドン（ＮＨＥＰ）との混合物である。
ＴＣＡとは異なり、上記の双方の溶剤は水混和性で、生
化学的に劣化せず、非揮発性であり、再利用が用意であ
り、オゾン層の破壊に関与しない。これらの溶剤システ
ムはＴＣＡと比較して環境破壊が大幅に少ないだけでは
なく、残滓なしで微細な特徴を現像する上でＴＣＡより
も良好に機能する。
の２つの代案を発見した。すなわち、Ｎ−メチル−２−
ピロリドンとジエチレン・グリコールとの混合物（ＮＭ
ＰとＤＥＧ）と、ＮＭＰとＮ−（２−ヒドロキシエチ
ル）−２−ピロリドン（ＮＨＥＰ）との混合物である。
ＴＣＡとは異なり、上記の双方の溶剤は水混和性で、生
化学的に劣化せず、非揮発性であり、再利用が用意であ
り、オゾン層の破壊に関与しない。これらの溶剤システ
ムはＴＣＡと比較して環境破壊が大幅に少ないだけでは
なく、残滓なしで微細な特徴を現像する上でＴＣＡより
も良好に機能する。
【００２５】図５ａは製造メーカー推奨の条件に従って
ＴＣＡを使用して現像されためっき抵抗の、実際の写真
に基づいた線図である。インク給送領域の基板表面と、
抵抗体１４の表面と、側壁１２と第３の壁１２ａとの間
に形成された角部とにある量の抵抗体残滓（斑点として
見える）が残されている。このような残滓は抵抗体表面
上でのインク気泡の核形成を阻害し、更にインク滴の容
積が不定になり、その結果印書品質が劣化する原因とな
る。図５ｂはこれも実際の写真に基づいて前述の本発明
によるＮＭＰ／ＤＥＧ混合物又はＮＭＰ／ＮＨＥＰ混合
物の何れかを使用して現像されためっき抵抗の線図であ
る。めっき抵抗は完全に現像され、残滓は残らない。
ＴＣＡを使用して現像されためっき抵抗の、実際の写真
に基づいた線図である。インク給送領域の基板表面と、
抵抗体１４の表面と、側壁１２と第３の壁１２ａとの間
に形成された角部とにある量の抵抗体残滓（斑点として
見える）が残されている。このような残滓は抵抗体表面
上でのインク気泡の核形成を阻害し、更にインク滴の容
積が不定になり、その結果印書品質が劣化する原因とな
る。図５ｂはこれも実際の写真に基づいて前述の本発明
によるＮＭＰ／ＤＥＧ混合物又はＮＭＰ／ＮＨＥＰ混合
物の何れかを使用して現像されためっき抵抗の線図であ
る。めっき抵抗は完全に現像され、残滓は残らない。
【００２６】新規の溶剤システムと衝撃度が高いウェー
ハ・スピン−噴射現像装置とを組み合わせることによっ
て、前述のように解像度が大幅に向上する。「衝撃度が
高い」とは、障壁表面から約 ないし２ インチの位置
に配置した平坦なファン形噴射ノズルを通して約５０な
いし１２０ｐｓｉの圧力で滴下されることを意味する。
ハ・スピン−噴射現像装置とを組み合わせることによっ
て、前述のように解像度が大幅に向上する。「衝撃度が
高い」とは、障壁表面から約 ないし２ インチの位置
に配置した平坦なファン形噴射ノズルを通して約５０な
いし１２０ｐｓｉの圧力で滴下されることを意味する。
【００２７】最後に、改良された化学耐性と粘着性は約
１７０℃ないし２６０℃の範囲、好ましくは約２２０℃
の硬化温度によって達成される。
１７０℃ないし２６０℃の範囲、好ましくは約２２０℃
の硬化温度によって達成される。
【００２８】
【発明の効果】ここに説明した露出及び現像工程によっ
て製造される障壁材料の著しく向上した光解像度は、イ
ンク・ジェット・プリントヘッドの反復的な多量生産に
際して最も必要とされることである。高度に硬化しため
っき抵抗の向上した化学耐性と粘着性によって、この障
壁材料は高性能のモノクロやカラー文書及び図形印書用
の大量の感熱式インクジェット用インクと適応すること
ができる。抵抗体へのインクの流れとインク滴の噴射を
精密に制御でき、高品質の印字が可能となる。
て製造される障壁材料の著しく向上した光解像度は、イ
ンク・ジェット・プリントヘッドの反復的な多量生産に
際して最も必要とされることである。高度に硬化しため
っき抵抗の向上した化学耐性と粘着性によって、この障
壁材料は高性能のモノクロやカラー文書及び図形印書用
の大量の感熱式インクジェット用インクと適応すること
ができる。抵抗体へのインクの流れとインク滴の噴射を
精密に制御でき、高品質の印字が可能となる。
【００２９】これまで開示しためっき抵抗から成る障壁
材料は感熱式インクジェット・プリントヘッドの製造に
利用されるものと期待される。以上のように、感熱式イ
ンクジェット・プリンタ用の感熱式インクジェット・プ
リントヘッドの製造工程を説明してきた。種々の変更及
び修正が当業者には明白であり、このような変更と修正
は全て本発明の範囲に含まれるものとみなされる。
材料は感熱式インクジェット・プリントヘッドの製造に
利用されるものと期待される。以上のように、感熱式イ
ンクジェット・プリンタ用の感熱式インクジェット・プ
リントヘッドの製造工程を説明してきた。種々の変更及
び修正が当業者には明白であり、このような変更と修正
は全て本発明の範囲に含まれるものとみなされる。
【図１】熱式インクジエット・プリントヘッドの概略斜
視図である。
視図である。
【図２】インク滴噴射室を画定するための障壁材料とし
て従来技術によるソルダーマスク材料を用いた場合のプ
リントヘッドの上平面図である。
て従来技術によるソルダーマスク材料を用いた場合のプ
リントヘッドの上平面図である。
【図３】インク滴噴射室を画定するため障壁材料として
本発明による光重合可能なプレーティング抵抗物質を用
いた場合のプリントヘッドの上平面図である。
本発明による光重合可能なプレーティング抵抗物質を用
いた場合のプリントヘッドの上平面図である。
【図４】従来のプリントヘッドと本発明のプリントヘッ
ドにおいて、インク滴容積と時間との関係を示した特性
線図である。
ドにおいて、インク滴容積と時間との関係を示した特性
線図である。
【図５ａ】従来技術の工程によるプレーティング抵抗物
質の現像の結果を示したプリントヘッドの上平面図であ
る。
質の現像の結果を示したプリントヘッドの上平面図であ
る。
【図５ｂ】本発明によるプレーティング抵抗物質の現像
の結果を示したプリントヘッドの上平面図である。
の結果を示したプリントヘッドの上平面図である。
１０：プリントヘッド（抵抗体アセンブリ）、１２：側
壁 １４：抵抗体、１６：プレナム、１８：くびれ部 ２４：障壁材料、２８：基板 ２２：ノズル板、２０：ノズル穴
壁 １４：抵抗体、１６：プレナム、１８：くびれ部 ２４：障壁材料、２８：基板 ２２：ノズル板、２０：ノズル穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 63/00 ＮＪＭ 8830−4Ｊ
Claims (5)
- 【請求項１】インクが出入する室内に抵抗素子が配置さ
れ、前記室は障壁材料で形成され、前記障壁材料はビス
フェノールＡエポキシ単量体の半アクリロイル・エステ
ルである単量体成分と、化学線放射により活性化される
起爆システムと、ほとんど酸性群を含有しない前もって
形成された巨大分子エラストマ不溶性ポリマー結合剤の
成分とから基本的に構成されるインクジェット・プリン
トヘッド用抵抗物質。 - 【請求項２】ビスフェノールＡエポキシ単量体の半アク
リロイル・エステルである単量体成分と、化学線放射に
より活性化される起爆システムと、ほとんど酸性群を含
有しない前もって形成された巨大分子エラストマ不溶性
ポリマー結合剤の成分とを含む光重合可能な抵抗体の解
像度を改良する方法であって、この方法は少なくとも約
１：１のアスペクト比を提供するように前記抵抗体の膜
中に線とスペースを与えることを含み、また前記方法は
ウエハーマスク・アライナー中で少なくとも約２０ｍＷ
／ｃｍ2の強度のＵＶ光に前記抵抗体を露光することを
含む。 - 【請求項３】ビスフェノールＡエポキシ単量体の半アク
リロイル・エステルである単量体成分と、化学線放射に
より活性化される起爆システムと、ほとんど酸性群を含
有しない前もって形成された巨大分子エラストマ不溶性
ポリマー結合剤の成分とを含む抵抗体を現像する噴射現
像プロセスであって、このプロセスは（ａ）Ｎ−メチル
ー２ーピロリドンとジエチレン・グリコールとの混合
物、または（ｂ）Ｎ−メチルー（２ーピロリドンとＮー
１２ーヒドロキシエチル）−２ーピロリドンとの混合物
を含む群から選択した溶剤を用いて前記抵抗体を現像す
ることを含むプロセス。 - 【請求項４】ビスフェノールＡエポキシ単量体の半アク
リロイル・エステルである単量体成分と、化学線放射に
より活性化される起爆システムと、ほとんど酸性群を含
有しない前もって形成された巨大分子エラストマ不溶性
ポリマー結合剤の成分とを含む抵抗体を硬化するプロセ
スであって、約１７０°−２６０℃の範囲の温度で前記
抵抗体を硬化するプロセス。 - 【請求項５】ビスフェノールＡエポキシ単量体の半アク
リロイル・エステルである単量体成分と、化学線放射に
より活性化される起爆システムと、ほとんど酸性群を含
有しない前もって形成された巨大分子エラストマ不溶性
ポリマー結合剤の成分を含む光重合化可能な抵抗体を露
光し、現像し、硬化する方法であって、前記方法は、ウ
エーハマスク・アライナー中で、高強度、高集光光線に
前記抵抗体を露光すること。Ｎ−メチルー２ーピロリド
ンとジエチレン・グリコールとの混合物、またはＮ−メ
チルー２ーピロリドンとＮ−（２−ヒドロキシルエチ
ル）−２−ピロリドンとの混合物を含むグループから選
択した溶剤で前記抵抗体を現像すること、約１７０°〜
２６０℃の範囲の温度で前記抵抗体を硬化することを含
む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US81903992A | 1992-01-10 | 1992-01-10 | |
| US819039 | 1992-01-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05278222A true JPH05278222A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=25227056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1814093A Pending JPH05278222A (ja) | 1992-01-10 | 1993-01-08 | インクジェット・プリントヘッド用抵抗物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05278222A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5557308A (en) * | 1994-07-08 | 1996-09-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Ink jet print head photoresist layer having durable adhesion characteristics |
| WO1997003834A1 (fr) * | 1995-07-14 | 1997-02-06 | Seiko Epson Corporation | Tete laminee pour impression par jets d'encre, son procede de fabrication et imprimantes en etant equipees |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP1814093A patent/JPH05278222A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5557308A (en) * | 1994-07-08 | 1996-09-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Ink jet print head photoresist layer having durable adhesion characteristics |
| WO1997003834A1 (fr) * | 1995-07-14 | 1997-02-06 | Seiko Epson Corporation | Tete laminee pour impression par jets d'encre, son procede de fabrication et imprimantes en etant equipees |
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