JPH0929981A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノズル層を構成する樹脂が液室にバリを発生
するのを防ぐ。 【構成】 吐出エネルギー発生素子を有する基板１に液
流路パターン部分と液室の下半部の形状を有する液室パ
ターン部分からなる第１のレジストパターン２を設け、
これに、液室の上半部の形状を有する第２のレジストパ
ターン３を積層し、第２のレジストパターン３の上に載
置された天板４と基板１の間の空間部Ｖ₁に樹脂６ａを
注入して硬化させたうえで第１、第２のレジストパター
ン２，３を除去する。第２のレジストパターン３を、樹
脂６ａに対して撥液性を有する材料によって製作するこ
とで、天板４と第２のレジストパターン３の間の隙間５
に樹脂６ａが侵入してバリを発生するのを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細な吐出孔（オ
リフィス）から記録液（インク）を小滴として吐出し記
録紙等に記録（印刷）を行なう液体噴射記録装置に用い
るインクジェット記録ヘッドの製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】微細な吐出孔（オリフィス）から記録液
（インク）を小滴として吐出し記録紙等に記録（印刷）
を行なう液体噴射記録装置のインクジェット記録ヘッド
は、一般的に、吐出エネルギー発生素子を有する基板
（ヒーターボード）と、記録液を流動させる液流路（ノ
ズル）や液室を形成するノズル層（液流路形成層）を積
層した積層構造を有する。

【０００３】ノズル層の製作には、まず、ガラスや金属
等の板材の表面に切削やエッチング等によって液流路等
を溝加工し、このように溝加工を施した板材を前記基板
に位置合わせしたうえで貼り合わせるか、あるいは、該
基板上に公知のリソグラフィ等によって液流路や液室の
形状を有するレジストパターンを設け、これを覆うよう
に樹脂層を塗布し、次いでレジストパターンを溶出する
ことによって液流路等を形成する等の方法があるが、ガ
ラスや金属の板材を溝加工する方法は切削によって液流
路の内壁が荒れたり、エッチング率がバラついて液流路
の流路抵抗が不均一になる傾向があり、製品の歩留りが
低い。他方、基板にレジストパターンを設けてこれを樹
脂層によって覆い、次いでレジストパターンを溶出する
ものは、液流路の形状が均一で量産性にもすぐれてお
り、加えて、製造工程において液流路にゴミ等が侵入す
るおそれもないため、インクジェット記録ヘッドの製造
コストを大幅に低減し、かつ、より一層の高性能化や高
速化さらにはマルチノズル化等にも容易に対応できるも
のとして大きく期待されている。

【０００４】図５および図６は一従来例によるインクジ
ェット記録ヘッドの製造工程を示すもので、図５の
（ａ）に示すように、吐出エネルギー発生素子１０１ａ
を有する基板１０１上に、ノズルや液室の形状を有する
レジストパターン１０２を製作し、その上に、同図の
（ｂ）に示すように、活性エネルギー線硬化性樹脂層１
０３を積層する。続いて図５の（ｃ）に示すように、ガ
ラス等の活性エネルギー線を透過する材料によって天板
１０４を製作して活性エネルギー線硬化性樹脂層１０３
に重ねる。天板１０４は、インク供給口１０４ａと液室
の上半部を構成する凹所１０４ｂを有し、凹所１０４ｂ
の内壁面には活性エネルギー線を遮断するマスキング
（遮光膜）が設けられている。

【０００５】続いて、図６の（ａ）に示すように、天板
１０４の外側から活性エネルギー線Ｌを照射して活性エ
ネルギー線硬化性樹脂層１０３を硬化させる。このと
き、斜線で示すように、天板１０４のマスキングによっ
て活性エネルギー線Ｌの一部分が遮光される。その結
果、マスキングの下に位置する活性エネルギー線硬化性
樹脂層１０３の不要部分は未硬化の状態で残される。

【０００６】最後に、図６の（ｂ）に示すように天板１
０４のインク供給口１０４ａから溶剤を導入してレジス
トパターン１０２と活性エネルギー線硬化性樹脂層１０
３の未硬化の不要部分を溶出し、ノズル１０５と液室１
０６を備えたインクジェット記録ヘッドが完成する。こ
のようにインクジェット記録ヘッドの製造工程の最後に
ノズル１０５や液室１０６を空洞化するものであるた
め、これらにゴミ等が侵入するおそれがない。

【０００７】ところがこのようにノズル層を活性エネル
ギー線硬化性樹脂によって製作する方法は、ノズル層の
材質を大幅に制約するものであり、このような材料の制
約は、インクジェット記録ヘッドの耐インク性等を向上
させたり、あるいはインクジェット記録ヘッドを低価格
化するうえで大きな障害となる。加えて、インクジェッ
ト記録ヘッドの印字を高速化するには液室を大容量化す
ることが要求されるが、液室の高さを高くするために活
性エネルギー線硬化性樹脂層を厚くすると、これをパタ
ーニングする際に、液室の形状を設計通りに形成するの
が困難であり、また、露光時間が長くなって新たなトラ
ブルを発生するおそれがある。

【０００８】そこで、吐出エネルギー発生素子を有する
基板上に液流路や液室の形状を有する第１のレジストパ
ターンを設け、さらにその上に、液室を高くするための
第２のレジストパターンを重ねたうえで天板を載置し、
天板と基板の間に形成された空間部に樹脂を注入してこ
れを硬化させ、最後に第１および第２のレジストパター
ンを溶出する方法が開発された。

【０００９】図７および図８はこのように第１、第２の
レジストパターンを重ねたうえで樹脂を注入するいわゆ
る注型法によって２個取りのインクジェット記録ヘッド
を製造する工程を説明するもので、まず、図７の（ａ）
に示すように、インクジェット記録ヘッド２個分の吐出
エネルギー発生素子を有する基板２０１の上に、公知の
感光性ドライフィルム等を用いて液流路パターン部分２
０２ａと液室下半部パターン部分２０２ｂからなる第１
のレジストパターン２０２を設け、その上に、同図の
（ｂ）に示すように、公知の印刷法等によって液室上半
部の形状を有する第２のレジストパターン２０３を積層
する。さらに、図７の（ｃ）に示すように、予めインク
供給口２０４ａ等の開口を形成した天板２０４を載置
し、該天板２０４と基板２０１の間に形成される空間部
Ｖ₀ に、同図の（ｄ）に示すように、樹脂２０５を注入
してこれを硬化させてインクジェット記録ヘッド２個取
りの積層体Ａ₀ を得る。続いて、図８の（ａ）に示すよ
うに、積層体Ａ₀ を中央で切断し、第１および第２のレ
ジストパターン２０２，２０３を溶剤によって溶出する
と、同図の（ｂ）に示すように空洞化された液流路２２
１と液室２２２を有するノズル層２２０が形成される。

【００１０】この方法を採用すれば、第２のレジストパ
ターンの厚さを厚くすることによって液室の高さを必要
なだけ高くすることができる。また、液室の形状は第２
のレジストパターンの形状通りであり、露光によってパ
ターニングする場合のようなトラブルを発生するおそれ
はない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、図７の（ｄ）に示すように、基板２０
１に第１および第２のレジストパターン２０２，２０３
を設け、その上に天板２０４を重ねて空間部Ｖ₀ に樹脂
２０５を注入する工程で、第２のレジストパターン２０
３と天板２０４の間へ樹脂２０５の一部が侵入し、外部
へ張り出してバリＢを発生する。これは、天板２０４の
反りやうねり、および第２のレジストパターン２０３の
表面の凹凸や厚さの不均一に起因するもので、このよう
な理由で第２のレジストパターン２０３と天板２０４の
間に発生した隙間に毛管現象によって樹脂２０５の一部
分が侵入するためである。

【００１２】一般的にバリＢは極めて薄肉であるため、
液流路２２１や液室２２２を空洞化するときに第１、第
２のレジストパターン２０２，２０３を溶出する溶剤に
混入したり、完成されたインクジェット記録ヘッドを使
用中に剥離して、液流路２２１を詰まらせるゴミとなる
おそれがあり、また、剥離せずに液室２２２内に突出し
たままで残った場合はインクの流動を妨げる障害物とな
るため、インクのリフィル特性を著しく低下させる。さ
らに、第２のレジストパターン２０３の上面を塞ぐほど
大きく張り出したときは、レジストパターン２０２，２
０３を溶出するときの妨げになるおそれもある。

【００１３】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、レジストパターンを設け
た基板とこれに載置された天板の間の空間部に樹脂等の
注型材を注入するいわゆる注型法によってノズル層（液
流路形成層）を製作する工程において、ノズル層の液室
に前記樹脂等のバリが形成されるのを防ぎ、このような
バリによってノズル詰まりを起したりインクのリフィル
特性が劣化するおそれのない高性能で安価なインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法を提供することを目的とする
ものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、
液流路パターン部分および液室パターン部分からなるレ
ジストパターンを設けた基板と前記レジストパターンの
上に載置された天板との間に形成された空間部に注型材
を注入し、該注型材を硬化させたうえで前記レジストパ
ターンを除去することで液流路と液室を有する液流路形
成層を製作する工程を有し、前記レジストパターンの前
記天板を載置する表面が前記注型材に対して撥液性を有
するように構成しておくことを特徴とする。

【００１５】

【作用】基板と天板との間の空間部に注入された樹脂等
の注型材を硬化させ、レジストパターンを溶剤によって
溶出することで液流路と液室を空洞化して液流路形成層
を得る。レジストパターンと天板の間には、天板の反り
やうねり、およびレジストパターンの表面の凹凸や厚さ
の不均一に起因する隙間が形成されており、該隙間に注
型材が侵入すると液流路形成層の液室内にバリとなって
突出し、レジストパターンを溶出するときに溶剤中に混
入したり、完成されたインクジェット記録ヘッドを使用
中に剥がれてノズル詰まりを起したりあるいはインクの
リフィル特性を劣化させるおそれがある。そこで、レジ
ストパターンの液室パターン部分の少なくとも一部分を
撥液性を有する材料で製作するかあるいは液室パターン
部分の表面を撥液性を有する材料で被覆することによっ
て、レジストパターンの天板を載置する表面が液流路形
成層を構成する注型材に対して撥液性を有するように構
成しておき、レジストパターンと天板の間に注型材が侵
入するのを防ぐことで、前記バリによるトラブルを回避
する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１７】図１および図２は一実施例によってインク
ジェット記録ヘッドを製造する工程を説明するもので、
図１の（ａ）に示すように、インクジェット記録ヘッド
２個分の吐出エネルギー発生素子を有する基板１の上
に、液流路の形状を有する液流路パターン部分２ａと液
室の下半部の形状を有する液室パターン部分２ｂからな
る第１のレジストパターン２を設け、その上に、同図の
（ｂ）に示すように液室の上半部の形状を有する液室パ
ターン部分である第２のレジストパターン３を積層す
る。

【００１８】第１のレジストパターン２を製作する方法
は、以下に示すものの中から適宜選択する。

【００１９】（１） 感光性ドライフィルムを用いてい
わゆるドライフィルムの画像形成プロセスに従ってレジ
ストパターン２を形成する。

【００２０】（２） 基板１上に所望の厚さの溶剤可溶
性ポリマー層およびフォトレジスト層を順に積層し、該
フォトレジスト層のパターン形成後、溶剤可溶性ポリマ
ー層を選択的に除去する。

【００２１】（３） 樹脂を印刷する。

【００２２】（１）の方法における感光性ドライフィル
ムとしては、ポジ型のものもネガ型のものも用いること
ができるが、例えばポジ型ドライフィルムであれば、活
性エネルギー線照射によって現像液に可溶化するポジ型
ドライフィルム、またネガ型ドライフィルムであれば、
光重合型であるが塩化メチレンあるいは強アルカリで溶
解あるいは剥離除去し得るネガ型ドライフィルムが適し
ている。

【００２３】ポジ型ドライフィルムとしては、具体的に
は、例えば「ＯＺＡＴＥＣ Ｒ２２５」（商品名、ヘキ
ストジャパン（株））等、またネガ型ドライフィルムと
しては、「ＯＺＡＴＥＣ Ｔシリーズ」（商品名、ヘキ
ストジャパン（株））、「ＰＨＯＴＥＣ ＰＨＴシリー
ズ」（商品名、日立化成工業（株））、「ＲＩＳＴＯ
Ｎ」（商品名、デュ・ポン・ド・ネモアース・Ｃｏ）等
が用いられる。

【００２４】もちろん、これらの市販材料のみならず、
ポジティブに作用する樹脂組成物、例えばナフキノンジ
アド誘導体とノボラック型フェノール樹脂を主体とする
樹脂組成物、ＰＭＥＲ−ＡＲ９００（東京応化工業
（株））、及びネガティブに作用する樹脂組成物、例え
ばアクリルエステルを反応基とするアクリルオリゴマー
と熱可塑性高分子化合物および増感剤を主体とする組成
物、あるいはポリチオールとポリエン化合物および増感
剤とから成る組成物等を用いることができる。

【００２５】（２）の方法における溶剤可溶性ポリマー
としては、それを溶解する溶剤が存在し、コーティング
によって被膜を形成し得る高分子化合物であればいずれ
でもよい。ここで用いるフォトレジスト層としては、典
型的にはノボラック型フェノール樹脂とナフトキノンジ
アジドからなるポジ型液状フォトレジスト、ポリビニル
シンナメートから成るネガ型液状フォトレジスト、環化
ゴムとビスアジドから成るネガ型液状フォトレジスト、
ネガ型感光性ドライフィルム、熱硬化型および紫外線硬
化型のインキ等が挙げられる。

【００２６】（３）の印刷法に用いる材料としては、例
えば蒸発乾燥型、熱硬化型あるいは紫外線硬化型等のそ
れぞれの乾燥方式で用いられている平板インキ、スクリ
ーンインキならびに転写型の樹脂等が用いられる。

【００２７】以上に挙げた材料群の中で、加工精度や除
去の容易性あるいは作業性等の面からみて、（１）の感
光性ドライフィルムを用いる方法が好ましく、その中で
もポジ型ドライフィルムを用いるのが特に好ましい。す
なわち、ポジ型感光性材料は、例えば解像度がネガ型の
感光性材料よりも優れており、レリーフパターンが垂直
かつ平滑な側壁面を持ち、また、テーパ型ないし逆テー
パ型の断面形状が容易につくれるという多くの長所を持
ち、液流路を形づくる上で最適である。また、レリーフ
パターンを現像液や有機溶剤で溶解除去できる等の長所
も有しており、本発明におけるレジストパターン形成材
料として好適である。特に、例えば先に挙げたナフキノ
ンジアジドとノボラック型フェノール樹脂を用いたポジ
型感光性材料では、弱アルカリ水溶液あるいはアルコー
ルで完全溶解できるので、吐出エネルギー発生素子の損
傷を何ら与えることがなく、かつ後工程での除去もきわ
めて速やかである。このようなポジ型感光性材料の中で
も、ドライフィルム状のものは、１０〜１００μｍの厚
膜のものが得られる点で、最も好ましい材料である。

【００２８】第２のレジストパターン３は、第１のレジ
ストパターン２の液室パターン部分２ｂ上に積層され、
第２のレジストパターン３の厚さに第１のレジストパタ
ーン２の液室パターン部分２ｂの厚さを加えたものが各
インクジェット記録ヘッドの液室の必要高さに一致する
ように構成されている。

【００２９】第２のレジストパターン３は、後述する液
流路形成層であるノズル層６を構成する注型材である樹
脂６ａに対して撥液性を有する材料によって製作され
る。その方法は、以下に示すものの中から適宜選択す
る。

【００３０】（１） フッ素置換されたアクリル樹脂、
トリフロロクロロポリマーポリフッ化ビニル等のフッ素
系樹脂を印刷する。

【００３１】（２）上記のフッ素系樹脂を一般に市販さ
れているアクリル系やエポキシ系の各種印刷剤に一部添
加したものを印刷する。

【００３２】（３） 例えばシリコーンシーラント、シ
リコーングリス等のシリコーン系樹脂やオイルを印刷す
る。

【００３３】（４） 上記のシリコーン系樹脂やオイル
をディスペンサー等の方法により所望の部分のみディス
ペンスする。

【００３４】上記の方法のなかで、第２のレジストパタ
ーン３を溶出するときの除去性や液室の形状に形成しや
すい等の観点からは、（２）の方法が好ましい。

【００３５】例えば、アクリル系印刷剤ＭＡ−８３０
（大日本インキ製）にビスフェノールＡＦ型樹脂（セン
トラルガラス製）を０．１％から２５．０％程度、添加
したものをスクリーン印刷すると、６ａに対して極めて
良好な撥水撥油特性を示すレジストパターンを得ること
ができる。

【００３６】また、フッ素系樹脂ＫＰ８０１（信越化学
製）をＭＦ−６に（セントラルガラス製）に溶解させた
のち、前記印刷剤ＭＡ−８３０に添加する方法でもよ
い。

【００３７】なお、前記ＫＰ８０１をＭＦ−６に溶解さ
せたものはＫＰ８０１Ｍとして信越化学（株）より市販
されている。

【００３８】次いで、図１の（ｃ）に示すように、第２
のレジストパターン３上に予めインク供給口４ａを形成
した天板４が位置合わせして載置される。

【００３９】このように第２のレジストパターン３上に
天板４を載置したとき、天板４の反りやうねり等、ある
いは第２のレジストパターン３の厚さの不均一部や第２
のレジストパターン３の上面の凹凸のためにわずかな隙
間５が生じる。

【００４０】続いて、図２の（ａ）に示すように、前記
基板１と前記天板４の間の空間部Ｖ₁ に樹脂６ａが注入
される。これは、図２の（ｂ）に別の断面で示すよう
に、天板４の両側縁に配設された樹脂供給穴４ｂを用い
て行なわれる。樹脂６ａは毛管現象によって前記空間部
Ｖ₁ すべてに充填され、ノズル層６を形成する。このと
き、第２のレジストパターン３は樹脂６ａに対して撥液
性を有する材料で作られているため、空間部Ｖ₁ の開口
端においてはメニスカス６ｂが形成され、従来例のよう
に、隙間５に樹脂６ａが侵入してバリが生じるおそれは
ない。

【００４１】樹脂６ａを硬化させたのち、図２の（ｃ）
に示すように、ダイシングソー等の公知の方法によって
各インクジェット記録ヘッドＥ₁ に切り離す。次いで、
図２の（ｄ）に示すように、第１、第２のレジストパタ
ーン２，３をアルカリ水溶液や有機溶剤等の溶剤である
除去液により除去する。

【００４２】第１、第２のレジストパターン２，３を除
去すると、第１のレジストパターン２の液流路パターン
部分２ａを除去することで空洞化された液流路７と、第
１のレジストパターン２の液室パターン部分２ｂと第２
のレジストパターン３を除去することで空洞化された液
室８を有するノズル層６が形成される。液室８は、第１
のレジストパターンの液室パターン部分２ｂの厚さと第
２のレジストパターン３の厚さを加えたものに等しい高
さを有し、天板４のインク供給口４ａに開口する。

【００４３】２個取りのインクジェット記録ヘッドをダ
イシングソー等によって各インクジェット記録ヘッドＥ
₁ に切り離したときの切断面は、図３に示すように、各
液流路７が開口するオリフィス面９を構成する。インク
供給口４ａから液室８に供給されたインクは、各液流路
７に充填され、吐出エネルギー発生素子によって吐出エ
ネルギーが与えられるとオリフィス面９のオリフィス９
ａから液滴として吐出される。

【００４４】本実施例は、前述のように、基板上に第
１，第２のレジストパターンを設けその上に天板を載置
して天板と基板の間の空間部にノズル層を構成する樹脂
を注入するいわゆる注型法によってノズル層を製作する
に際して、第２のレジストパターンを前記樹脂に対して
撥液性を有する材料によって製作することで、ノズル層
を構成する樹脂が前記隙間に侵入してバリを形成するの
を防ぎ、このようなバリが完成したインクジェット記録
ヘッドを使用中にインクのリフィル特性を劣化させた
り、剥れてゴミとなってインクに混入しノズル詰まりを
発生したり、あるいはインクジェット記録ヘッドの製造
工程においてレジストパターンを溶出して液室等を空洞
化する作業の邪魔になる等のトラブルを回避するもので
ある。

【００４５】このように液流路を形成する液流路パター
ン部分と液室を形成するための液室パターン部分を有す
るレジストパターンを用いて基板と天板の間に樹脂を注
入するいわゆる注型法は、レジストパターンの液室パタ
ーン部分を厚くすることで液室を任意の高さまで高くす
ることが自在であり、従ってインクジェット記録ヘッド
の高速化や高容量化に極めて好適である。加えて、ノズ
ル層の材質を感光性樹脂等に限定する必要がないため
に、耐インク特性や耐熱性等の観点からノズル層の材料
を広範囲に選択できるうえに、露光や現像等の工程が不
要であり、従って、製造工程が簡単であるという多くの
利点を有し、インクジェット記録ヘッドの低価格化と高
性能化を大きく促進できる。本発明はこの方法において
ノズル層にバリを発生する不都合を解消し、より一層高
性能でしかも製造コストの低いインクジェット記録ヘッ
ドを実現するものである。

【００４６】なお、前述のように第２のレジストパター
ン３を第１のレジストパターン２に積層する替わりに、
第２のレジストパターンを別体として、ノズル層を構成
する樹脂に対して撥液性を有する材料、例えばテフロン
樹脂やシリコンゴム等によって所定の厚さを有する板状
体に成形し、これを第１のレジストパターンの上に重ね
て、必要であれば加熱、変形させて第１のレジストパタ
ーンに密着させてもよい。この場合は、ノズル層を構成
する樹脂を注入、硬化後に第２のレジストパターンを第
１のレジストパターンと同様に溶出する替わりに、第２
のレジストパターンをそのままの形で抜き取って次回の
インクジェット記録ヘッドの製造工程に繰り返し使用す
ることができる。すなわち、第２のレジストパターンの
リサイクルによってインクジェット記録ヘッドの製造コ
ストを大幅に低減できる。

【００４７】また、第２のレジストパターン全体をノズ
ル層を構成する樹脂に対して撥液性を有する材料によっ
て製作する替わりに、図４に示すように、公知の方法で
製作された第２のレジストパターン１３の表面を前記樹
脂に対して撥液性を有する材料の被膜１３ａによって被
覆してもよい。これは以下の方法によって行なわれる。

【００４８】例えば、第１のレジストパターン２の上
に、前述のアクリル系印刷剤ＭＡ−８３０をスクリーン
印刷等により０．０５ｍｍ〜数ｍｍの厚さに塗布して第
２のレジストパターン１３を製作する。次いで、第２の
レジストパターン１３上にフッ素樹脂ＫＰ８０１やビス
フェノールＡＦエポキシ、ＤＥＦＥＮＳＡ７７１０（大
日本インキ化学工業（株）製）、ＣＴＸ８０５（旭ガラ
ス（株））等の撥水撥油性材料をフッ素系溶剤で１．０
％〜１０％程度に希釈し、フレキシ印刷やゴム転写等の
方法によって第２のレジストパターン１３の表面に被着
させる。

【００４９】なお、ノズル層を構成する注型材は、公知
の熱硬化型、常温硬化型あるいはＶＵ硬化型や熱可塑性
樹脂等の硬化性の樹脂に限定されることなく、例えば低
融点の金属等注型が可能であればいかなる材料を用いて
もよい。

【００５０】本発明は、特に液体噴射記録方式の中で熱
エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記録を行な
う、いわゆるインクジェット記録方式の液体噴射記録ヘ
ッド（以下、『記録ヘッド』という。）、記録装置にお
いて、優れた効果をもたらすものである。

【００５１】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されており、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行なうものが好ましい。この記録方
式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいずれ
にも適用可能である。

【００５２】この記録方式を簡単に説明すると、記録液
（インク）が保持されているシートや液流路に対応して
配置されている吐出エネルギー発生素子である電気熱変
換体に駆動回路より吐出信号を供給する、つまり、記録
情報に対応して記録液（インク）に核沸騰現象を越え、
膜沸騰現象を生じるような急速な温度上昇を与えるため
の少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、
熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜
沸騰を生じさせる。このように記録液（インク）から電
気熱変換体に付与する駆動信号に一対一に対応した気泡
を形成できるため、特にオンデマンド型の記録法には有
効である。この気泡の成長、収縮により吐出口を介して
記録液（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を
形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適
切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優
れた記録液（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に
記載されているようなものが適している。なお、上記熱
作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３
１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さ
らに優れた記録を行なうことができる。

【００５３】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液流路、電気熱変換
体を組み合わせた構成（直線状液流路又は直角液流路）
の他に、米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書に開示されているように、熱
作用部が屈曲する領域に配置された構成を持つものにも
本発明は有効である。

【００５４】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出口とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
を有するものにおいても本発明は有効である。

【００５５】さらに、本発明が有効に利用される記録ヘ
ッドとしては、記録装置が記録可能である被記録媒体の
最大幅に対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッド
がある。このフルラインヘッドは、上述した明細書に開
示されているような記録ヘッドを複数組み合わせること
によってフルライン構成にしたものや、一体的に形成さ
れた一個のフルライン記録ヘッドであってもよい。

【００５６】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【００５７】また、記録ヘッドに対する回復手段や予備
的な補助手段を付加することは、記録装置を一層安定に
することができるので好ましいものである。これらを具
体的に挙げれば、記録ヘッドに対しての、キャッピング
手段、クリーニング手段、加圧または吸引手段、電気熱
変換体或はこれとは別の加熱素子、あるいはこれらの組
み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行な
う予備吐出モード手段を付加することも安定した記録を
行なうために有効である。

【００５８】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成したものか、複数個の組み合わせ
で構成したものかのいずれでもよいが、異なる色の複色
カラーまたは、混色によるフルカラーの少なくとも一つ
を備えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００５９】本発明において、上述した各インクにたい
して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行する
ものである。

【００６０】さらに加えて、インクジェット記録装置の
形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出
力端末として用いられるものの他、リーダ等と組み合わ
せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミ
リ装置の形態を採るものであってもよい。

【００６１】以上説明した本発明の実施例においては、
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
固化するインクであって、室温で軟化もしくは液体とな
るもの、或いは、インクジェットにおいて一般的に行な
われている温度調整の温度範囲である３０℃以上７０℃
以下の温度範囲で軟化もしくは液体となるものでもよ
い。すなわち、使用記録信号付与時にインクが液状をな
すものであればよい。加えて、積極的に熱エネルギーに
よる昇温をインクの固形状態から液体状態への態変化の
エネルギーとして使用せしめることで防止するか、また
は、インクの蒸発防止を目的として放置状態で固化する
インクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの
記録信号に応じた付与によってインクが液化してインク
液状として吐出するものや記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによ
って初めて液化する性質のインク使用も本発明には適用
可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報
に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に
液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換
体に対して対向するような形態としてもよい。本発明に
おいては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００６２】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００６３】注型法によってノズル層（液流路形成層）
を製作する工程において、ノズル層を構成する注型材が
液室内にバリを形成するのを防ぎ、このようなバリによ
ってノズル詰まりを起したりインクのリフィル特性が劣
化する等のトラブルを回避する。

【００６４】注型法によるノズル層の製作は、注型材を
活性エネルギー線硬化性樹脂に限定する等の制約がない
ために材料コストを大幅に低減できるうえに露光や現像
等の複雑な工程を必要とせず、また、液室の高さを高く
することも自在であり、従って、インクジェット記録ヘ
ッドの低価格化および高密度化や高速化を大きく促進で
きるものである。このような注型法において前述のよう
に液室内にバリを発生しやすい欠点を排除することで、
より一層高性能でしかも安価なインクジェット記録ヘッ
ドを実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例によるインクジェット記録ヘッドの製
造方法の前半の工程を示す説明図である。

【図２】前記実施例によるインクジェット記録ヘッドの
製造方法の後半の工程を示す説明図である。

【図３】前記実施例によって製作されたインクジェット
記録ヘッドを示す斜視図である。

【図４】一変形例によるインクジェット記録ヘッドの製
造方法の工程を示す説明図である。

【図５】一従来例によるインクジェット記録ヘッドの製
造方法の前半の工程を示す説明図である。

【図６】前記従来例によるインクジェット記録ヘッドの
製造方法の後半の工程を示す説明図である。

【図７】別の従来例によるインクジェット記録ヘッドの
製造方法の前半の工程を示す説明図である。

【図８】前記別の従来例によるインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法の後半の工程を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 第１のレジストパターン ３，１３ 第２のレジストパターン ４ 天板 ４ａ インク供給口 ５ 隙間 ６ ノズル層 ７ 液流路 ８ 液室 ９ オリフィス面 １３ａ 撥液性を有する材料の被膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液流路パターン部分および液室パターン
   部分からなるレジストパターンを設けた基板と前記レジ
   ストパターンの上に載置された天板との間に形成された
   空間部に注型材を注入し、該注型材を硬化させたうえで
   前記レジストパターンを除去することで液流路と液室を
   有する液流路形成層を製作する工程を有し、前記レジス
   トパターンの前記天板を載置する表面が前記注型材に対
   して撥液性を有するように構成しておくことを特徴とす
   るインクジェット記録ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】 レジストパターンの液室パターン部分の
   少なくとも一部分を撥液性を有する材料で製作すことを
   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】 レジストパターンの液室パターン部分の
   表面を、撥液性を有する材料で被覆することを特徴とす
   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。