JPH0671895A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

インクジェット記録ヘッドの製造方法

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JPH0671895A
JPH0671895A JP23019992A JP23019992A JPH0671895A JP H0671895 A JPH0671895 A JP H0671895A JP 23019992 A JP23019992 A JP 23019992A JP 23019992 A JP23019992 A JP 23019992A JP H0671895 A JPH0671895 A JP H0671895A
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JP
Japan
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photosensitive resin
ink
recording head
jet recording
ink jet
Prior art date
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Pending
Application number
JP23019992A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Suzuki
祐治 鈴木
Yasushi Karasawa
康史 柄沢
Mitsuaki Atobe
光朗 跡部
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPH0671895A publication Critical patent/JPH0671895A/ja
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反応性ガスとの接触により表面改質され、耐
インク性が向上した感光性樹脂をインク流路に用いるこ
とで、寿命、信頼性が向上したインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法を提供する。 【構成】 インクジェット記録ヘッドのノズルプレート
1、及び振動板4上に弱アルカリ現像タイプの感光性樹
脂層5、6を形成、露光後、弱アルカリ水溶液で現像し
てインク流路を形成し、感光性樹脂層5、6を活性化し
た反応性ガスと接触させて表面改質した後、ノズルプレ
ート1上の感光性樹脂層5と、振動板4上の感光性樹脂
層6を接着する。

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装置
に用いられるインクジェット記録ヘッドの製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般的なインクジェット記録ヘッドは、
ガラス板の研削加工、ガラスのエッチング加工、感光性
ガラスのエッチング加工、樹脂の射出成形等によってイ
ンク流路を形成している。また、記録密度が高いインク
ジェット記録ヘッドを製造する場合は、特公平2−42
670号公報に見られるように、インク流路を感光性樹
脂の硬化層によって形成する方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のガ
ラス板の研削加工、ガラスのエッチング加工、感光性ガ
ラスのエッチング、樹脂の射出成形等の方法は、歩留ま
りが低い、加工精度が低く二次加工が必要、材料及び加
工コストが高い、高記録密度化が難しいという課題を有
していた。
【0004】これらの課題を解決するため、フォトリソ
グラフィ技術を応用し、感光性樹脂の硬化層によってイ
ンク流路を形成する方法が発明された。この方法で用い
る感光性樹脂は、塩素系溶剤や引火性溶剤によって現像
するタイプのものである。しかし塩素系溶剤は、オゾン
層破壊や地下水汚染など環境問題のために将来廃止とな
る見通しで、長期間にわたっての使用は不可能である。
また引火性溶剤を用いる場合は、防爆設備を設置する必
要があるという課題を有していた。
【0005】これに対し、水溶液現像タイプの感光性樹
脂を用いた場合、現像液は水または弱アルカリ水溶液な
ので環境問題が少ない、防爆設備が不要であるという利
点がある。ところが水溶液現像タイプの感光性樹脂は、
弱アルカリ水溶液または水で現像できる樹脂構造、例え
ばベース樹脂へカルボキシル基を付加させた構造をして
おり、耐インク性が劣る。そのためインクジェット記録
ヘッドの構造材として使用できないという課題があっ
た。
【0006】そのうえ水溶液現像タイプの感光性樹脂
は、一般に使用後剥離することが前提であるので、基板
と樹脂の密着が悪く、耐インク性を評価中に基板と樹脂
の間で剥離した。またカップリング剤を基板と樹脂の界
面に塗布して密着性の改善を図っても、カップリング剤
自身の耐インク性や樹脂の応力によって、耐インク性試
験の後、基板とカップリング剤の界面から剥離した。
【0007】本発明は、以上記した課題を解決するもの
でありその目的は、反応性ガスとの接触により表面改質
され、耐インク性が向上した水溶液現像タイプの感光性
樹脂をインク流路に用いることで、寿命、信頼性が向上
したインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供するこ
とである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドの製造方法は、感光性樹脂により形成される
インクジェット記録ヘッドのインク流路、キャビティー
の表面を反応性ガスと接触反応させたことを特徴とす
る。
【0009】また、前記感光性樹脂がアルカリ現像タイ
プであることを特徴とする。
【0010】また、前記反応性ガスが酸素ガスを活性化
したガスであることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明の水溶液現像タイプ感光性樹脂構造体の
表面改質に関するメカニズムは、反応性ガスが感光性樹
脂の重合反応を進行させ、耐インク性を向上させたと思
われる。特にオゾンを反応性ガスとした場合、感光性樹
脂では、
【0012】
【化1】
【0013】または
【0014】
【化2】
【0015】または
【0016】
【化3】
【0017】のように重合反応が進行すると考えられ
る。
【0018】ガスの活性化方法は、コロナ放電、プラズ
マ励起または紫外線照射励起法などがあり、ガスの種類
は、酸素のみならず窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、四
弗化炭素等もあり、いずれのガス及びガスの励起方法で
も本発明の目的を達成することができる。特に紫外線照
射による酸素の活性化は、約250nm以下の波長によ
り、酸素を原子状に分解し、酸化力の強いオゾンへ変化
するメカニズムを利用している。ただし、本発明の効果
は、ここに挙げたガスの種類、ガスの活性化方法に限定
されることはない。
【0019】
【実施例】以下実施例により、本発明を詳細に説明す
る。
【0020】(実施例1)図1から図7は、本発明の第
1の実施例におけるインクジェット記録ヘッドの製造工
程順の斜視図である。
【0021】図1のノズルプレート1には所定部にイン
ク吐出孔2及び、接着時の位置合わせマーク3が設置さ
れる。また図2の振動板4には接着時の位置合わせマー
ク3が設置される。振動板4にはヘッド完成後、インク
に液滴発生、飛翔のエネルギーを与えるピエゾ素子など
の能動素子が取り付けられる。ノズルプレート1及び振
動板4上に図3、図4のように弱アルカリ現像タイプの
感光性樹脂層5、6を形成する。本実施例の樹脂層は、
ドライフィルムをラミネートすることによって形成した
が、水溶液現像タイプ液状レジストのスピンコート等、
他の適当な方法によって形成し得る。
【0022】次に感光性樹脂層5、6を露光後、1%炭
酸ナトリウム水溶液によって現像し、図5、図6のよう
にノズルプレート側と振動板側それぞれのインク流路構
造7、8及びインク供給部9を形成した。
【0023】これらの構造体を反応性ガス雰囲気中に放
置し、表面改質を行った。表1は表面改質処理の条件で
ある。
【0024】
【表1】
【0025】試料1から試料10は(株)サムコインタ
ーナショナル研究所製のオゾン処理装置を用いて表面改
質を実施した。また、比較試料として表2の条件でヘッ
ドを作製した。インク流路形成後に、処理を施さずに作
製したヘッドが比較試料1であり、表面改質処理を施す
代わりに、紫外線を照射して作製したヘッドが比較試料
2である。
【0026】
【表2】
【0027】表面改質処理は、次の接着工程の後でイン
ク吐出孔2またはインク供給部9から反応性ガスを送り
込む方法で行っても良い。
【0028】次に図7のように感光性樹脂層5、6を接
着剤、融着などの方法により、位置合わせマーク3を合
わせて接着した。
【0029】以上のように表面改質処理を施して作製し
たヘッドと、表面改質をしないで作製したヘッドを、摂
氏70度のインクジェットプリンター用インクに15日
間浸漬して耐インク性の評価を行った。表3は感光性樹
脂層の変形、膨潤、剥離が全く見られない場合「○」、
感光性樹脂層の変形、膨潤、剥離が一部に見られる場合
「△」、感光性樹脂層が変形、膨潤、剥離してしまった
場合「×」として評価した結果である。
【0030】
【表3】
【0031】未処理のヘッドはノズルプレートおよび振
動板から樹脂層が剥離したり、樹脂層の膨潤、変形がみ
られた。これに対し表面改質したヘッドは剥離、変形、
膨潤などが全く見られず、表面改質処理の効果が確認さ
れた。
【0032】また酸素を活性化したガスを用いて表面改
質処理を行ったヘッドでは、樹脂表層の酸素含有量が、
樹脂内部に比べて多かった。
【0033】ところで、本発明は水溶液現像タイプの感
光性樹脂全般に効果があり、本実施例に用いた弱アルカ
リ現像タイプの感光性樹脂に限定されるものではない。
【0034】(実施例2)図8から図14は、本発明の
第2の実施例におけるインクジェット記録ヘッドの製造
工程順の斜視図である。
【0035】図8の下地基板10および図9の振動板1
2上には、接着時の位置合わせマーク11が設置され
る。振動板12にはヘッド完成後、インクに液滴発生、
飛翔のエネルギーを与えるピエゾ素子などの能動素子が
取り付けられる。下地基板10及び振動板12上に図1
0、図11のように弱アルカリ現像タイプの感光性樹脂
層13、14を形成する。
【0036】次に感光性樹脂層13、14を露光後、1
%炭酸ナトリウム水溶液によって現像し、図12、図1
3のように下地基板側、振動板側それぞれのインク流路
構造15、16、インク吐出部17及びインク供給部1
8を形成した。
【0037】これらの構造体を反応性ガス雰囲気中に放
置し、表面改質を行った。表4は表面改質処理の条件で
ある。
【0038】
【表4】
【0039】試料1から試料10は(株)サムコインタ
ーナショナル研究所製のオゾン処理装置を用いて表面改
質を実施した。また、比較試料として表5の条件でヘッ
ドを作製した。インク流路形成後に、処理を施さずに作
製したヘッドが比較試料1であり、表面改質処理を施す
代わりに、紫外線を照射して作製したヘッドが比較試料
2である。
【0040】
【表5】
【0041】表面改質処理は、次の接着工程の後でイン
ク吐出部17、またはインク供給部18から反応性ガス
を送り込む方法で行っても良い。
【0042】次に図14のように感光性樹脂層13、1
4を接着剤、融着などの方法により、位置合わせマーク
11を合わせて接着した。
【0043】以上のように表面改質処理を施して作製し
たヘッドと表面改質をしないで作製したヘッドを、摂氏
70度のインクジェットプリンター用インクに15日間
浸漬して耐インク性の評価を行った。表4は感光性樹脂
層の変形、膨潤、剥離が全く見られない場合「○」、感
光性樹脂層の変形、膨潤、剥離が一部に見られる場合
「△」、感光性樹脂層が変形、膨潤、剥離してしまった
場合「×」として評価した結果である。
【0044】
【表6】
【0045】未処理のヘッドは下地基板および振動板か
ら樹脂層が剥離したり、樹脂層の膨潤、変形がみられ
た。これに対し表面改質したヘッドは剥離、変形、膨潤
などが全く見られず、表面改質処理の効果が確認され
た。
【0046】また酸素を活性化したガスを用いて表面改
質処理を行ったヘッドでは、樹脂表層の酸素含有量が、
樹脂内部に比べて多かった。
【0047】ところで、本発明は水溶液現像タイプの感
光性樹脂全般に効果があり、弱アルカリ現像タイプの感
光性樹脂に限定されるものではない。
【0048】
【発明の効果】以上記したように本発明は、反応性ガス
との接触により表面改質されて耐インク性が向上した水
溶液現像タイプの感光性樹脂を、インクジェット記録ヘ
ッド内部のインク流路構造の一部または全てに使用する
ことで、樹脂の膨潤、変形等が見られず、ヘッド寿命を
飛躍的に向上させる事ができた。また表面改質処理を施
した水溶液現像タイプの感光性樹脂を使用するため、塩
素系溶剤、引火性溶剤を使うことなく、安全にインクジ
ェット記録ヘッドを製造することができた。また、驚く
べきことに活性化ガス処理により、感光性樹脂と感光性
樹脂以外の部品間の密着力が高められ、製造過程での部
品の欠落防止や、完成後のインクジェット記録ヘッドの
信頼性が向上するという効果を示した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるノズルプレート
の斜視図。
【図2】本発明の第1の実施例における振動板の斜視
図。
【図3】本発明の第1の実施例におけるノズルプレート
上に弱アルカリ現像タイプ感光性樹脂層形成後の斜視
図。
【図4】本発明の第1の実施例における振動板上に弱ア
ルカリ現像タイプ感光性樹脂層形成後の斜視図。
【図5】本発明の第1の実施例におけるノズルプレート
上の感光性樹脂層現像後の斜視図。
【図6】本発明の第1の実施例における振動板上の感光
性樹脂層現像後の斜視図。
【図7】本発明の第1の実施例におけるノズルプレート
上及び振動板上の感光性樹脂層接着後の斜視図。
【図8】本発明の第2の実施例における下地基板の斜視
図。
【図9】本発明の第2の実施例における振動板の斜視
図。
【図10】本発明の第2の実施例における下地基板上に
弱アルカリ現像タイプ感光性樹脂層形成後の斜視図。
【図11】本発明の第2の実施例における振動板上に弱
アルカリ現像タイプ感光性樹脂層形成後の斜視図。
【図12】本発明の第2の実施例における下地基板上の
感光性樹脂層現像後の斜視図。
【図13】本発明の第2の実施例における振動板上の感
光性樹脂層現像後の斜視図。
【図14】本発明の第2の実施例における下地基板上及
び振動板上の感光性樹脂層接着後の斜視図。
【符号の説明】
1 ノズルプレート 2 インク吐出孔 3 位置合わせマーク 4 振動板 5 ノズルプレート上弱アルカリ現像タイプ感光性樹
脂層 6 振動板上弱アルカリ現像タイプ感光性樹脂層 7 ノズルプレート側インク流路構造 8 振動板側インク流路構造 9 インク供給部 10 下地基板 11 位置合わせマーク 12 振動板 13 下地基板上弱アルカリ現像タイプ感光性樹脂層 14 振動板上弱アルカリ現像タイプ感光性樹脂層 15 下地基板側インク流路構造 16 振動板側インク流路構造 17 インク吐出部 18 インク供給部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光性樹脂により形成されるインクジェ
    ット記録ヘッドのインク流路、キャビティーの表面を反
    応性ガスと接触反応させたことを特徴とするインクジェ
    ット記録ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記感光性樹脂がアルカリ現像タイプで
    あることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記
    録ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記反応性ガスが酸素ガスを活性化した
    ガスであることを特徴とする請求項1記載のインクジェ
    ット記録ヘッドの製造方法。
JP23019992A 1992-08-28 1992-08-28 インクジェット記録ヘッドの製造方法 Pending JPH0671895A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0752830A (ja) * 1994-03-22 1995-02-28 Iseki & Co Ltd トラクタのフェンダ
US6186618B1 (en) 1997-01-24 2001-02-13 Seiko Epson Corporation Ink jet printer head and method for manufacturing same

Cited By (3)

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JPH0752830A (ja) * 1994-03-22 1995-02-28 Iseki & Co Ltd トラクタのフェンダ
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