JPH0623984A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

インクジェット記録ヘッド

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JPH0623984A
JPH0623984A JP17790492A JP17790492A JPH0623984A JP H0623984 A JPH0623984 A JP H0623984A JP 17790492 A JP17790492 A JP 17790492A JP 17790492 A JP17790492 A JP 17790492A JP H0623984 A JPH0623984 A JP H0623984A
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dry film
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ink
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Kazunaga Suzuki
一永 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高密度マルチノズル化における、インク流路内
の圧力変動の隣接ノズルへの影響を緩和し、記録ヘッド
の駆動を安定させ、印字品質および信頼性をアップさせ
るインク流路の構成および製造方法を提供すること。 【構成】基板1にドライフィルムレジスト11,13を
多層ラミネートし、ドライフィルムレジスト11,13
にインク流路となるキャビティ5を形成する。ドライフ
ィルムレジスト11,13からなる側壁9を硬化部9A
とそれに挟まれた未硬化部9Bから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッド、詳しくは、インクジェット記録方式に用いる、記
録用小滴を発生させるためのインクジェット記録ヘッド
の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方式に適用されるイ
ンクジェット記録ヘッドは、一般に、インク吐出口、イ
ンク流路、およびこのインク流路の一部として形成さ
れ、飛翔液滴を形成するためのエネルギー発生体を備え
たキャビテイーから構成され、さらに、インク流路にイ
ンク吐出口が一対一で設けられた複数のインク流路を持
つマルチノズルタイプの記録ヘッドにおいては、共通イ
ンク室が設けられており、これらは微細加工の下で精密
かつ正確に加工製造されている。
【0003】この記録ヘッド製造上におけるインク流路
の形成の精度、正確さの高低は作成された記録ヘッドの
液滴発生効率、省エネルギー率、液滴発生の安定性及び
均一性、さらにヘッド自体の耐久性に大きく影響するも
ので、特に、近年、高密度マルチノズルタイプの記録ヘ
ッドのニーズの高まりにつれて、その製造法には精密か
つ正確な超微細加工技術が要求され、さらには、大量生
産の点からはコストの低減の意味で歩留まりの良さが要
求される。
【0004】上記、インクジェット記録ヘッドの構成精
度を高める製造方法として、特公昭62−59672に
おいて、以下の方法が報告されている。
【0005】図8に示すように、基板1の所定位置に液
体に液滴発生のためのエネルギーを与えるエネルギー源
としての発熱素子、圧電素子などの能動素子2が所定個
数固定的に設置される。基板1の能動素子2が設けられ
ている面に、所定の厚みで感光性組成物層を設け、通常
行われているフォトリソングラフィーの手段により、イ
ンク吐出口3、インク吐出路部4、キャビテイー5、イ
ンク供給路部6のインク流路を形成するインク流路溝7
を形成する。次いで、インク流路溝7の設けた基板1の
能動素子2側に上蓋8を接合してインクジェット記録ヘ
ッドが製造される。上記方法においては、正確な位置合
わせが可能であること、高密度微細加工が容易であるた
めに、高特性を有する高密度マルチノズル記録ヘッドを
歩留まりよく生産できる利点を要している。
【0006】しかしながら、かかる従来法によって作成
された高密度マルチノズル記録ヘッドにおいては、図9
に示すように、キャビテイー間の側壁9が上記感光性組
成物の硬化層で形成されており、そのため、能動素子2
から発生するインク吐出エネルギーによるキャビテイー
内の圧力変動が、上記キャビテイー間の側壁9を変形さ
せるため、隣接キャビテイーの圧力変動に影響をおよぼ
しやすく、側壁の厚みおよびインク流路の高密度化に制
約を生じる欠点を有している。
【0007】また、上記の欠点を改善する方法として、
図10にしめすように、基板1にインク流路溝7を形成
し上蓋8を接合してインク流路溝7を閉溝とした後、ダ
イシング等において上蓋8およびキャビテイー間の側壁
9に溝10を設けて側壁9を分離する事により、上記隣
接キャビテイ間への圧力変動の伝達を緩和する方法が提
案されている。しかしながら、上記の方法においては、
上記隣接キャビテイー間の影響を低減する効果は要する
ものの、(1)、溝10を深く形成することが難しく上
記問題に対する効果が低い。(2)、ヘッドの高密度化
にともなって上記側壁9の壁厚みが薄くなることによ
り、溝10の幅および位置精度に制約が生じる。
(3)、上蓋8と側壁9の接着面積が小さくなり、キャ
ビテイー5内の圧力変動に対するシール性の低減。とい
った不利を有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑み成されたもので、高密度マルチノズル記録ヘッドに
おいて、課題となっている隣接キャビテイ間の相互影響
を低減し、精密でしかも信頼性の高いインクジェット記
録ヘッドを製造するための新規な方法を提供することを
目的とする。また、インク通路が精度良く且つ設計に忠
実に微細加工された構成を有するインクジェット記録ヘ
ッドを、簡略な方法により歩留まり良く製造する方法を
提供することも本発明の別の目的である。さらに、使用
耐久性に優れたインクジェット記録ヘッドの製造法を提
供することも本発明の他の目的である。
【0009】
【課題を解決するための手段】この様な諸目的を達成し
た本発明のインクジェット記録ヘッドは、基板上に感光
性組成物からなるフィルム(以下、ドライフィルムレジ
スト)を多重積層してインク流路を形成し、かつ、キャ
ビテイ間の側壁が硬化部とその硬化部に挟まれた未硬化
部からなり、そのインク流路に上蓋を張り合わせること
により、閉溝を形成し、、さらにそのインク流路に沿っ
て、液滴を吐出するための能動素子を設けて成る。
【0010】
【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。図1から図6は、本発明インクジェットヘッ
ドの構成とその製作手順を説明するための模式図および
断面図である。
【0011】まず図1は、ガラス、セラミック、プラス
チックなど、適当な基板1上に、80℃〜150℃程度
に加温されたドライフィルムレジスト11(膜厚、約2
5μ〜300μ)を10〜100mm/minの速度、
1〜3kg/cm2 加圧条件下で複数層ラミネート(図
中は2層)を行なう。次に、基板1に設けたドライフィ
ルムレジスト11上にインク流路(インク吐出口3,イ
ンク吐出路4,キャビテイー5、インク吐出路6)パタ
ーン20およびキャビテイー間の側壁内の未硬化部9B
パターン21を有するフォトマスク12Aの上部から光
源13によって1次露光を行う。
【0012】このとき、上記パターンは光を透過しな
い。従って、パターンで覆われている領域のドライフィ
ルムレジスト11は露光されていない。以上のごとく露
光を行うと、パターン外のドライフィルムレジスト11
が重合反応を起こして硬化し、溶液不溶性になる。他
方、露光されなかったドライフィルムレジスト11は硬
化せず、溶解可溶性のまま残る。図2は、1次露光後の
図1中のA−A’断面図を示す。フォトマスク12A内
のインク流路パターン20およびキャビテイー間の側壁
内の未硬化部9Bパターン21下のドライフィルムレジ
スト11は、上記のように露光されず溶解可溶性のまま
残り、それ以外の部分(斜線部)は露光されて溶液不溶
性になる。
【0013】その後、図3にしめすように、上記ドライ
フィルムレジスト11上にさらにドライフィルムレジス
ト13を上記記載の方法でラミネートを行う。次に、上
記ドライフィルムレジスト13上に、フォトマスク12
Aのインク流路パターン20のみを有するフォトマスク
12Bの上部から光源13によって2次露光を行う。こ
のとき上記ドライフィルムレジスト11および13は、
重合反応を起こして硬化する条件(硬化露光波長、硬化
温度など)が異なった感光性樹脂で形成されかつ上記2
次露光波長はドライフィルムレジスト13に合わせるこ
とにより、1次露光で未硬化であった、ドライフィルム
レジスト11の9B部は2次露光されても硬化反応を起
こさず、ドライフィルムレジスト13層のみ硬化反応を
生じる。図4は、2次露光後の図3中のA−A’断面図
である。
【0014】上記露光操作を経た後、ドライフィルムレ
ジスト12および13を揮発性有機溶剤、例えば、トリ
クロルエタン中に浸積して、未硬化のレジストを溶解除
去(以下、現像)すると、図5に示すように、基板1上
には、上記インク流路パターン20からなるインク流路
溝7と硬化部9Aと未硬化部9Bからなる側壁9が形成
される。
【0015】その後、図6に示すように、上記キャビテ
イー間の側壁9のドライフィルムレジスト13層上に上
蓋8を接合してインク流路溝7を閉溝とし、側壁9かつ
インク流路の上面および下面が、それぞれ上蓋8基板1
からなるインク流路が形成される。
【0016】以上のようにして形成されたインク流路に
おいては、図7に示すように、能動素子より発生するイ
ンク吐出エネルギーによるキャビテイー内の圧力変動
は、側壁9の未硬化部に吸収され、隣接キャビテイー間
への影響を緩和する働きを行っている。そのため、全体
が硬化部からなる側壁と比べて側壁厚みを薄くすること
ができ、よりマルチノズルヘッドにおけるノズル流路の
高密度化を可能としている。
【0017】上記記載の効果は、インク流路の側壁を形
成する最上層の、ドライフィルムレジスト13の厚みを
薄くすることにより、より効果的であることはいうまで
もない。
【0018】また、以上図面に基ずいて説明した実施例
においては、溝作成用の感光性組成物としてドライフィ
ルムレジストタイプ、つまり固体のものを利用したが、
本発明では、これのみに限定されるものではなく、液状
の感光性組成物ももちろん利用することができ、最上層
のみを液状の感光性樹脂を塗布することによっても、同
様の効果を得ることができるほか、上記キャビテイー間
の側壁全体を形成することも有効な手段である。そし
て、基板上へのこの感光性組成物塗膜の形成方法とし
て、液状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すなわち所望の感光性組成物膜厚に
相当する高さの壁を基板の周囲におき、スキージによっ
て余分の組成物を排除する方法である。この場合、感光
性組成物の粘度は100cp〜300cpの範囲が望ま
しく、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。
【0019】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ため、本発明において
は、その取扱上、厚さの制御が容易且つ正確にできる点
で、固体のフィルムタイプのものを利用する方が有利で
ある。
【0020】この様な固体のシートとしては、たとえ
ば、デュポン社製パーマネントフォトポリマーコーテン
グRISTON(ソルダーマスク)730S,同740
S,同730FR,同740FR,同SM1等の商品名
で市販されている感光性樹脂シートがある。この他、本
発明において使用できる感光性組成物としては、感光性
樹脂、フォトレジストなどの通常のフォトリソグラフィ
ーの分野において使用されている感光性組成物の多くの
ものがかかげられ、たとえば、ジアゾレジン、P−ジア
ゾキノン、更にはたとえばビニルモノマーと重合開始剤
を使用する光重合型フォトポリマー、ポリビニルシンナ
メートなどと増感剤を使用する二量化型フォトポリマ
ー、オルソナフトキノンジアジドとノボラックタイプの
フェノール樹脂との混合物、4ーグリシジルエチレンオ
キシドとベンゾフェノンやグリシジルカルコンとを共重
合させたポリエーテル型フォトポリマー、N,N−ジメ
チルメタクリルアミドと例えばアクリルアミドベンゾフ
ェノンとの共重合体、不飽和ポリエステル系感光性樹脂
(例えばAPR(旭化成)、テビスタ(帝人)、ゾンネ
(関西ペイント)等)、不飽和ウレタンオリゴマー系感
光性樹脂、二官能アクリルモノマーに光重合開始剤とポ
リマーとを混合した感光性組成物、重クロム酸系フォト
レジスト、非クロム系水溶性フォトレジスト、ポリケイ
皮酸ビニル系フォトレジスト、環化ゴムーアジド系フォ
トレジスト、等が掲げられる。
【0021】
【発明の効果】以上に説明した本発明の効果としては次
の通り、列挙することができる。
【0022】(1)キャビテイー内の圧力変動の隣接ノ
ズル間への伝達を緩和することができノズル間の相互影
響がちいさいため、駆動時の信頼性、および、印字品質
を高めることができる。
【0023】(2)キャビテイー間の壁厚みをよりちい
さくする事ができ、より、高密度なマルチノズルヘッド
の製造が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
【図2】図1におけるA−A’断面図である。
【図3】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
【図4】図3におけるA−A’断面図である。
【図5】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
【図6】本発明のインクジェットヘッドの製造方法を示
した説明図である。
【図7】本発明のインクジェットヘッドの実施例の断面
図である。
【図8】本発明のインクジェットヘッドの従来例を示し
た説明図である。
【図9】本発明のインクジェットヘッドの従来例を示し
た説明図である。
【図10】本発明のインクジェットヘッドの従来例を示
した説明図である。
【符号の説明】
1 基板 2 能動素子 3 インク吐出口 4 インク吐出路部 5 キャビテイー 6 インク供給路部 7 インク流路溝 8 上蓋 9 側壁 9A 側壁の硬化部 9 側壁の未硬化部 10 溝 11 ドライフィルムレジスト 12A フォトマスク 12B 別のフォトマスク 13 別のドライフィルムレジスト 20 インク流路パターン 21 側壁の未硬化部パターン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャビテイー間の側壁が、感光性樹脂で
    構成されているインクジェット記録ヘッドにおいて、そ
    の側壁が、感光性樹脂の未硬化部と硬化部からなる事を
    特徴とするインクジェット記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のインクジェット記録ヘッ
    ドにおいて、キャビテイー間の側壁が多層の感光性フィ
    ルムからなる事を特徴とするインクジェット記録ヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のインクジェット記録ヘッ
    ドにおいて、キャビテイー間の側壁を構成する感光性フ
    ィルムの最上層のフィルムが全面硬化されている事を特
    徴とするインクジェット記録ヘッド。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のインクジェット記録ヘッ
    ドにおいて、キャビテイー間の側壁を構成する感光性フ
    ィルムの最上層のフィルムが下層より薄い事を特徴とす
    るインクジェット記録ヘッド。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102004039684A1 (de) * 2003-09-11 2005-05-04 Toyota Jidoshokki Kariya Kk Antibeschlagsleitungsbildungsvorrichtung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004039684A1 (de) * 2003-09-11 2005-05-04 Toyota Jidoshokki Kariya Kk Antibeschlagsleitungsbildungsvorrichtung
DE102004039684B4 (de) * 2003-09-11 2006-02-09 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya Vorrichtung zur Aufbringung einer Leitpaste auf eine gekrümmte Harzglasscheibe

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