JPH06255113A - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッドの製造方法Info
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- JPH06255113A JPH06255113A JP5044099A JP4409993A JPH06255113A JP H06255113 A JPH06255113 A JP H06255113A JP 5044099 A JP5044099 A JP 5044099A JP 4409993 A JP4409993 A JP 4409993A JP H06255113 A JPH06255113 A JP H06255113A
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Abstract
ことによってインク流路を形成する時、感光性樹脂層が
厚い場合でも感光性樹脂層の上面から底面まで均一なパ
ターン幅のインク流路を得る。 【構成】 感光性樹脂の分光感度のピーク波長における
照度が、感光性樹脂層の露光面において3mW/cm2
以上である露光光源を用いて、感光性樹脂層の所定の部
分を露光する。
Description
紙等の媒体上にインク像を形成するプリンタ等の装置に
用いられるインクジェットヘッドの製造方法に関する。
樹脂の所定の部分を露光後、感光性樹脂層の不要な部分
を除去してインク流路壁または圧力室壁とするインクジ
ェットヘッドは、特公昭62−59672号公報および
特公平2−42670号公報に開示されている。その構
造を図7及び図8を用いて説明する。基板71はガラ
ス、プラスチック、セラミック、金属等からなり、イン
ク流路または圧力室の1壁面として機能する。基板71
上にはノズルからインク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体72が設けられ
る。次に、エネルギー発生体72が設けられた基板71
上に感光性樹脂層が設けられる。その後、公知のフォト
リソグラフィの手段によって硬化した感光性樹脂層のイ
ンク流路壁または圧力室壁73を得る。
ための手段として、インク吐出のためのノズルを高密度
に配置する方法がある。高密度なノズル配置のインクジ
ェットヘッドの場合、圧力室の間隔が狭くなるため、必
要な圧力室容積を得るためには圧力室高さを高くするこ
とが必要である。もし圧力室容積が不充分であると、イ
ンク吐出時のインク量が少なくなるため、記録媒体上で
1記録ドット当りの面積が小さくなり必要な面積を得る
ためには重ね打ちなどをしなければならず印字速度が遅
くなる、また、圧力室へのインクの供給が不安定となり
インク吐出特性が不安定となる、等の課題を生じる。
層を厚くして圧力室高さを高くし、必要な圧力室容積を
確保することが最も簡便な方法である。しかし、厚い感
光性樹脂層を露光する場合は、感光性樹脂層内で光が散
乱、もしくは減衰しやすくなる。このため、図9に示す
とおり、現像後の感光性樹脂層のパターン幅の底面側
(基板に近い側。図9のw1)と上面側(基板から遠い
側。図9のw2)の寸法が異なり、設計に忠実なインク
流路形状及び圧力室形状が得られない為、インク吐出特
性の悪化を引き起こす、という課題を有している。
その目的とするところは、高密度なノズル配置を行った
ときでも必要な圧力室容積が得られるように圧力室の高
さを高くできるインクジェットヘッドの製造方法を提供
することである。
の露光時に、照度の低い光源を用いてある一定の光量の
露光を行った場合、光の散乱により、マスクされている
部分の感光性樹脂層の底面側(基板に近い側)が露光さ
れ、現像後の感光性樹脂層の底面側のパターン幅が太く
なる、いわゆる裾引き状態になること、また、照度の高
い光源を用いてある一定の光量の露光を行った場合、厚
い感光性樹脂層でも光の散乱が少なく、感光性樹脂層の
上面側(基板から遠い側)から底面側まで基板に垂直に
インク流路壁または圧力室壁が形成されることを見いだ
した。この手法を用いることにより、感光性樹脂層が厚
い場合でも精度良くインク流路が形成できる。
は、基板上に感光性樹脂層を形成する工程と、前記感光
性樹脂層の所定の部分を露光する工程と、前記感光性樹
脂層の不要な部分を除去する工程、によってインク流路
を形成するインクジェットヘッドの製造方法において、
感光性樹脂層の必要部分を露光する工程で用いる露光光
源の、感光性樹脂の感度ピークの波長における照度が、
感光性樹脂層の露光面において3mW/cm2 以上であ
ることを特徴とする。
ック、セラミック、金属等の内の適切な材質からなる第
一の基板11の表面を洗浄、乾燥したのち、感光性樹脂
層12を形成する。
たはフィルム状、ポジ型またはネガ型の別を問わず、公
知の感光性樹脂が使用できる。また、感光性樹脂層の形
成方法としてはロールコーター、スピンコーター、スプ
レーコーター、熱圧力ローラーラミネーター等の公知の
方法で形成できる。また、1回の感光性樹脂層の形成工
程で所望の厚さが得られなかった場合は、この工程を2
回以上繰り返してもよい。この時、液体状の感光性樹脂
を用いている場合は、1回の感光性樹脂層の形成工程の
後に弱い加熱重合を行い液体状の感光性樹脂を半固体状
にする工程(いわゆるプレベーク工程)を行ってもよ
い。
作業性、層厚管理の容易さ、層厚の均一性等の点からド
ライフィルムフォトレジストを熱圧力ローラーラミネー
ターで貼り合わせる方法が好ましい。本実施例では、感
光性樹脂層にネガ型ドライフィルムフォトレジストを用
い、感光性樹脂層の形成工程を4回繰り返したものとし
て説明する。
上に所定のパターンを有するマスク21を重ね合わせ、
公知の手法によって第一の基板11とマスク21の位置
合わせを行ったのち、光源22によって露光を行う。
照度が測定されている。照度の測定時の注意点として、
用いている感光性樹脂の分光感度のピーク波長に合った
照度測定装置を用いること、また、照度測定装置の感光
面は、実際に感光性樹脂を露光するときと同じ位置に置
くこと、が挙げられる。特に、照度は光源からの距離の
2乗に比例して小さくなるため、図2のlで示される光
源と感光性樹脂の露光面との距離は照度測定時も同じ距
離であることが重要である。
される。照度と照射時間と光量の関係は、次の式で表さ
れる。
わせて変える。ネガ型の感光性樹脂の場合、光量が多す
ぎると現像後の感光性樹脂の幅がマスクの幅より大きく
なり、逆に光量が少なすぎると現像後の感光性樹脂の幅
がマスクの幅より小さくなる。
23と可溶化部24とに分かれる。
に照度の高い光源を用いることで、感光性樹脂層の硬化
部23が上面側から底面側まで基板に垂直に形成される
ことを見いだした。照度の高い光源を用いることで光が
散乱せずに底面側に到達する為である。また、露光時間
が短くて済む為、光の散乱があったとしても散乱光によ
る露光光量は少なく、反応が開始する光量まで至らない
為である。
を用いて溶解除去する。現像液は感光性樹脂の種類に対
応した公知の現像液が使用できる。図3は現像後の感光
性樹脂層を示す。
ック、セラミック、金属等のうちの適切な材質からなる
第二の基板41の表面を洗浄、乾燥したのち、公知の方
法によって感光性樹脂の硬化部23と接合する。
ェットヘッドの斜視図である。この図ではノズル配置の
例として3列配置の場合を示している。共通インク室5
1内のインクは供給口52を通って各ノズル55に対応
した圧力室53に入る。圧力室53の外側には圧電素子
54が設けられている。圧電素子54に信号が入力され
ると圧電素子54がたわみ、それによって基板がたわん
で圧力室53内のインクを加圧し、ノズル55からイン
クが吐出される。
12列設けられているステンレスの第一の基板を洗浄、
乾燥したのち、ネガ型ドライフィルムフォトレジスト
(商品名「オーディル」、東京応化工業、厚さ55μ
m、分光感度のピーク波長365nm)を熱圧力ローラ
ーラミネーターを用いて80〜100℃の温度、30〜
40cm/分の送り速度、1〜3kg/cm2 の圧力で
貼り合わせる。この貼り合わせ工程を4回繰り返して厚
さ200μmのドライフィルムフォトレジスト層を得
る。次に、マスクを重ね合わせ、公知の方法で位置合わ
せを行い、マスクとドライフィルムフォトレジスト層を
密着させたのち、波長365nmでの照度が6mW/c
m2の超高圧水銀灯を用いて90mJ/cm2 の光量で
露光を行う。超高圧水銀灯の照度測定は、市販の照度測
定装置を用いた。次に、1,1,1−トリクロルエタン
をスプレーを用いて吹き付け、未露光部分を除去した。
次に、ニッケルの第二の基板を洗浄、乾燥したのち、ス
テンレス基板のドライフィルム層に公知の方法で接合し
た。次に、ニッケル基板に圧電素子を接合し、ノズル列
が12列配置のインクジェットヘッドを得た。
ッドは公知のインクジェットインクを用いて印字を行っ
たところ、インク吐出速度=9〜10m/秒、1ドット
あたりのインク重量=0.10〜0.12μgであり高
速で高濃度な印字を行うことができた。また、得られた
インクジェットヘッドの寸法を工具顕微鏡で測定したと
ころ、ドライフィルム層の高さは200〜205μm、
圧力室幅はマスク幅100μmに対してステンレス基板
側で98〜101μm、ニッケル基板側で100〜10
2μmであった。また、散乱光を測定するため、図6に
示すとおり4回貼り合わせた後のドライフィルムフォト
レジスト層12の一部をマスク21で遮光し、遮光した
方のドライフィルムフォトレジスト層12の下に積算光
量測定装置61を置き、90mJ/cm2 の光量で露光
を行ったときのマスク下の散乱光の露光量を測定したと
ころ、1.5mJ/cm2 でありほとんど散乱していな
かった。
レスの第一の基板を洗浄、乾燥、ドライフィルムフォト
レジストの積層を行い、マスクを重ね合わせ、公知の方
法で位置合わせを行い、マスクとドライフィルムフォト
レジスト層を密着させたのち、波長365nmでの照度
が、それぞれ5mW/cm2 、4mW/cm2 、3mW
/cm2 の超高圧水銀灯を用いて90mJ/cm2 の光
量で露光を行う。以下、実施例1と同様に現像を行い、
ニッケルの第二の基板を接合し、圧電素子を接合してノ
ズル列が12列配置のインクジェットヘッドを得た。
このようにして得られたインクジェットヘッドは実施例
1と同様に印字を行ったところ、いずれも良好な結果が
得られた。実施例1の結果と併せ、これらの結果を表1
に示す。
施例1と同様にステンレスの第一の基板を洗浄、乾燥、
ドライフィルムフォトレジストの積層を行い、マスクを
重ね合わせ、公知の方法で位置合わせを行い、マスクと
ドライフィルムフォトレジスト層を密着させたのち、波
長365nmでの照度が、それぞれ2mW/cm2 、1
mW/cm2 の超高圧水銀灯を用いて90mJ/cm2
の光量で露光を行う。以下、実施例1と同様に現像を行
い、ニッケルの第二の基板を接合し、圧電素子を接合し
てノズル列が12列配置のインクジェットヘッドを得
た。 このようにして得られたインクジェットヘッドは
実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に併せ
て示す。
ク吐出速度、インク重量のばらつきが大きい。また、ノ
ズルによってはインクが吐出しなくなるものもあった。
また、得られたインクジェットヘッドの寸法は、圧力室
幅がステンレス基板側で狭く形成されていた。
測定値より、比較例1〜2は散乱光量が多い。この散乱
光によりマスク部分のドライフィルムフォトレジストが
わずかに露光し硬化したことがわかる。
スの第一の基板の代わりにガラスの第一の基板を用いて
ノズル列が12列配置のインクジェットヘッドを得た。
このようにして得られたインクジェットヘッドは、イン
ク吐出試験を行い、圧力室内の様子をガラスごしに観察
した。その結果、吐出特性が不安定なためノズル穴から
空気を引き込んで圧力室内で気泡となり、その気泡がド
ライフィルムフォトレジストの散乱光で硬化した部分に
滞留していた。そのため、圧電素子のたわみによって発
生した圧力が気泡の収縮で吸収され、インクがノズル穴
から吐出しなくなった。散乱光で硬化した部分は半硬化
状態で現像されるため、直接の光で硬化して現像された
部分と比較して表面が荒れており気泡が滞留しやすい。
ツトヘッドの製造方法は、感光性樹脂層の必要部分を露
光する工程で用いる露光光源の、感光性樹脂の分光感度
のピーク波長における照度が、感光性樹脂層の露光面に
おいて3mW/cm2 以上であることを特徴とする。こ
のため、厚い感光性樹脂層の上面から底面まで均一なパ
ターン幅のインク流路が得られ、設計に忠実なインクジ
ェットヘッドが得られる。このため、高密度なノズル配
置でも高速、高濃度な印字を安定して行うことができ
る、という利点を有している。
一の基板の模式的断面図である。
スト層の上にマスクを重ねあわせドライフィルムフォト
レジストを露光した第一の基板の模式的断面図である。
スト層の現像後の第一の基板の模式的断面図である。
の基板を接合した第一の基板の模式的断面図である。
ェットヘッドの模式的斜視図である。
斜視図である。
例の斜視図である。
し、現像したときの感光性樹脂層の模式的断面図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 基板上に感光性樹脂層を形成する工程
と、前記感光性樹脂層の所定の部分を露光する工程と、
前記感光性樹脂層の不要な部分を除去する工程、によっ
てインク流路を形成するインクジェットヘッドの製造方
法において、感光性樹脂層の所定の部分を露光する工程
で用いる露光光源の、感光性樹脂の分光感度のピーク波
長における照度が、感光性樹脂層の露光面において3m
W/cm2 以上であることを特徴とするインクジェット
ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5044099A JPH06255113A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5044099A JPH06255113A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06255113A true JPH06255113A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=12682174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5044099A Pending JPH06255113A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06255113A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014519427A (ja) * | 2011-06-06 | 2014-08-14 | シクパ ホルディング ソシエテ アノニム | 硬化性樹脂組成物により製造された層を含むインクジェットプリントヘッド |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP5044099A patent/JPH06255113A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014519427A (ja) * | 2011-06-06 | 2014-08-14 | シクパ ホルディング ソシエテ アノニム | 硬化性樹脂組成物により製造された層を含むインクジェットプリントヘッド |
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