JPS61154947A - 液体噴射記録ヘツドの製造方法 - Google Patents
液体噴射記録ヘツドの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、インクジェット記録方式に用いる記録→液小
滴を発生するための液体噴射記録ヘッドの製造方法に関
する。
滴を発生するための液体噴射記録ヘッドの製造方法に関
する。
[従来の技術]
インクジェット記録方式(液体噴射記録方式)に適用さ
れる液体噴射記録ヘッドは、一般に微細な記録液吐出口
(以下、オリフィスと呼ぶ)、液流路及び該液流路の一
部に設けられる液体吐出エネルギー発生部とを備えてい
る。従来、このような液体噴射記録ヘッドを作成する方
法として、例えば、ガラスや金属等の板を用い、鎖板に
切削やエツチング等の加工手段によって微細な溝を形成
した後、該溝を形成した板を他の適当な板と接合して液
流路の形成を行なう方法が知られている。
れる液体噴射記録ヘッドは、一般に微細な記録液吐出口
(以下、オリフィスと呼ぶ)、液流路及び該液流路の一
部に設けられる液体吐出エネルギー発生部とを備えてい
る。従来、このような液体噴射記録ヘッドを作成する方
法として、例えば、ガラスや金属等の板を用い、鎖板に
切削やエツチング等の加工手段によって微細な溝を形成
した後、該溝を形成した板を他の適当な板と接合して液
流路の形成を行なう方法が知られている。
しかしながら、斯かる従来法によって作成される液体噴
射記録ヘッドでは、切削加工される液流路内壁面の荒れ
が大きすぎたり、エツチング率の差から液流路に歪が生
じたりして、流路抵抗の一定しだ液流路が得難く、製作
後の液体噴射記録ヘッドの記録液吐出特性にバラツキが
出易いと言った問題があった。また、切削加工の際に板
の欠けや割れが生じ易く、製造歩留りが悪いと言う欠点
もあった。また、エツチング加工を行なう場合には、製
造工程が多く、製造コストの上昇を招くと言う不利もあ
った。更には、上記咲来法に共通する欠点として、液流
路を形成した溝付板と、記録液小滴を吐出させるための
吐出エネルギーを発生する圧電素子や電気熱変換体等の
駆動素子が設けられた蓋板とを貼り合せる際に、これら
板の位置合わせが困難であり、量産性に欠けると言った
問題もあった。
射記録ヘッドでは、切削加工される液流路内壁面の荒れ
が大きすぎたり、エツチング率の差から液流路に歪が生
じたりして、流路抵抗の一定しだ液流路が得難く、製作
後の液体噴射記録ヘッドの記録液吐出特性にバラツキが
出易いと言った問題があった。また、切削加工の際に板
の欠けや割れが生じ易く、製造歩留りが悪いと言う欠点
もあった。また、エツチング加工を行なう場合には、製
造工程が多く、製造コストの上昇を招くと言う不利もあ
った。更には、上記咲来法に共通する欠点として、液流
路を形成した溝付板と、記録液小滴を吐出させるための
吐出エネルギーを発生する圧電素子や電気熱変換体等の
駆動素子が設けられた蓋板とを貼り合せる際に、これら
板の位置合わせが困難であり、量産性に欠けると言った
問題もあった。
また、液体噴射記録ヘッドは、通常その使用環境下にあ
っては、記録液(一般には、水を主体とし多くの場合中
性ではないインク液、あるいは有機溶剤を主体とするイ
ンク液等)と常時接触している。それ故、液体噴射記録
ヘッドを構成するヘッド構造材料は、記録液からの影響
を受けて強度低下を起こすことがなく、また逆に記録液
中に、記録液適性を低下させるような有害な成分を与え
ることのないものであることが望まれるが。
っては、記録液(一般には、水を主体とし多くの場合中
性ではないインク液、あるいは有機溶剤を主体とするイ
ンク液等)と常時接触している。それ故、液体噴射記録
ヘッドを構成するヘッド構造材料は、記録液からの影響
を受けて強度低下を起こすことがなく、また逆に記録液
中に、記録液適性を低下させるような有害な成分を与え
ることのないものであることが望まれるが。
上記従来法においては、加工方法等の制約もあって、必
ずしもこれら目的にかなった材料を選択することができ
なかった。
ずしもこれら目的にかなった材料を選択することができ
なかった。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明は上記の諸点に鑑み成されたものであって、安価
、精密であり、また信頼性も高い液体噴射記録ヘッドを
供給し得る新規な液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供
することを目的とする。
、精密であり、また信頼性も高い液体噴射記録ヘッドを
供給し得る新規な液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供
することを目的とする。
また、液流路が精度良く正確に且つ歩留り良く微細加工
された構成を有する液体噴射記録ヘッドを供給すること
が回部な新規な液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供す
ることも目的とする。
された構成を有する液体噴射記録ヘッドを供給すること
が回部な新規な液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供す
ることも目的とする。
また、記録液との相互影響が少なく、機械的強度や耐薬
品性に優れた液体噴射記録ヘッドを供給し得る新規な液
体噴射記録ヘッドの製造方法を提供することも目的とす
る。
品性に優れた液体噴射記録ヘッドを供給し得る新規な液
体噴射記録ヘッドの製造方法を提供することも目的とす
る。
[問題点を解決するための手段]
上記目的を達成する本発明は、基板上に液流路のパタニ
ン状に固体層を設ける工程と、該固体層が設けられた前
記基板上に液流路構成部材の少なくとも一部を設ける工
程と、前記固体層を前記基板よより除去す、工程−灸。
ン状に固体層を設ける工程と、該固体層が設けられた前
記基板上に液流路構成部材の少なくとも一部を設ける工
程と、前記固体層を前記基板よより除去す、工程−灸。
。8特徴よす、液体噴射記録ヘッドの製造方法である。
[発明の実施態様]
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の詳細な
説明する。
説明する。
第1図乃至第6図は1本発明の基本的な態様を説明する
ための模式図であり、第1図乃至第6図のそれぞれには
、本発明の方法に係る液体噴射記録ヘッドの構成とその
製作手順の一例が示されている。尚、本例では、2つの
オリフィスを有する液体噴射記録ヘッドが示されるが、
もちろんこれ以上のオリフィスを有する高密度マルチア
レイ液体噴射記録ヘッドの場合あるいは1つのオリフィ
スを有する液体噴射記録ヘッドの場合でも同様であるこ
とは言うまでもない。
ための模式図であり、第1図乃至第6図のそれぞれには
、本発明の方法に係る液体噴射記録ヘッドの構成とその
製作手順の一例が示されている。尚、本例では、2つの
オリフィスを有する液体噴射記録ヘッドが示されるが、
もちろんこれ以上のオリフィスを有する高密度マルチア
レイ液体噴射記録ヘッドの場合あるいは1つのオリフィ
スを有する液体噴射記録ヘッドの場合でも同様であるこ
とは言うまでもない。
まず、本態様においては、例えば第1図に示されるよう
な、ガラス、セラミックス、プラスチックあるいは金属
等から成る基板lが用いられる。
な、ガラス、セラミックス、プラスチックあるいは金属
等から成る基板lが用いられる。
尚、第1図は固体層形成前の基板の模式的斜視図である
。
。
このような基板1は、液流路構成部材の一部として機能
し、また後述の固体層および液流路構成部材積層時の支
持体として機能し得るものであれば、その形状、材質等
、特に限定されることなく使用することができる。上記
基板l上には、電気熱変換体あるいは圧電素子等の液体
吐出エネルギー発生素子2が所望の個数配設される(第
1図では2個)、このような液体吐出エネルギー発生素
子2によって記録液小滴を吐出させるための吐出エネル
ギーがインク液に与えられ、記録が行なわれる。因に、
例えば、上記液体吐出エネルギー発生素子2として電気
熱変換体が用いられるときには、この素子が、近傍の記
録液を加熱することにより、吐出エネルギーを発生する
。また、例えば、圧電素子が用いられるときは、この素
子の機械的振動によって、吐出エネルギーが発生される
。
し、また後述の固体層および液流路構成部材積層時の支
持体として機能し得るものであれば、その形状、材質等
、特に限定されることなく使用することができる。上記
基板l上には、電気熱変換体あるいは圧電素子等の液体
吐出エネルギー発生素子2が所望の個数配設される(第
1図では2個)、このような液体吐出エネルギー発生素
子2によって記録液小滴を吐出させるための吐出エネル
ギーがインク液に与えられ、記録が行なわれる。因に、
例えば、上記液体吐出エネルギー発生素子2として電気
熱変換体が用いられるときには、この素子が、近傍の記
録液を加熱することにより、吐出エネルギーを発生する
。また、例えば、圧電素子が用いられるときは、この素
子の機械的振動によって、吐出エネルギーが発生される
。
尚、これ等の素子2には、これら素子を動作させるため
の制御信号入力用電極(不図示)が接続されている。ま
た、一般にはこれら吐出エネルギー発生素子の耐用性の
向上等を目的として、保護層等の各種の機能層が設けら
れるが、もちろん本発明においてもこのような機能層を
設けることは一向に差しつかえない、また、本例におい
ては、吐出エネルギー発生素子を液流路形成前に基板上
に配設したが、配設時期は所望とし得る。
の制御信号入力用電極(不図示)が接続されている。ま
た、一般にはこれら吐出エネルギー発生素子の耐用性の
向上等を目的として、保護層等の各種の機能層が設けら
れるが、もちろん本発明においてもこのような機能層を
設けることは一向に差しつかえない、また、本例におい
ては、吐出エネルギー発生素子を液流路形成前に基板上
に配設したが、配設時期は所望とし得る。
次いで、上記液体吐出エネルギー発生素子2を含む基板
l上の液流路形成予定部分に、例えば第2図(A)およ
び(B)に示されるような固体層3を積層する。尚、第
2図(A)は、固体層積層後の基板の模式的平面図であ
り、第2図(B)は第2図(A)のA−A ’線で切断
した基板の模式的切断面図である。
l上の液流路形成予定部分に、例えば第2図(A)およ
び(B)に示されるような固体層3を積層する。尚、第
2図(A)は、固体層積層後の基板の模式的平面図であ
り、第2図(B)は第2図(A)のA−A ’線で切断
した基板の模式的切断面図である。
上記固体層3は、後述するような液流路構成部材が積層
された後、基板1から除去され、該除去部分に液流路が
構成される。もちろん、液流路の形状は所望のものとす
ることが可能であり、該流路形成のために設けられる上
記固体層3も該流路形状に応じたものとすることができ
る。因に、本例では、2つの吐出エネルギー発生素子に
対応して設けられる2つのオリフィスのそれぞれから記
録液小滴を吐出させるため、液流路は、2つに分散され
た液細流路と該流路に記録液を供給するための共通液室
とで構成される。
された後、基板1から除去され、該除去部分に液流路が
構成される。もちろん、液流路の形状は所望のものとす
ることが可能であり、該流路形成のために設けられる上
記固体層3も該流路形状に応じたものとすることができ
る。因に、本例では、2つの吐出エネルギー発生素子に
対応して設けられる2つのオリフィスのそれぞれから記
録液小滴を吐出させるため、液流路は、2つに分散され
た液細流路と該流路に記録液を供給するための共通液室
とで構成される。
このような固体層3を構成するに際して用いられる材料
および手段としては、例えば下記に列挙するようなもの
が具体的なものとして挙げられる。
および手段としては、例えば下記に列挙するようなもの
が具体的なものとして挙げられる。
■感光性ドライフィルムを用い、所謂ドライフィルムの
画像形成プロセスに従って固体層を形成する。
画像形成プロセスに従って固体層を形成する。
〈り基板l上に所望の厚さの溶剤可溶性ポリマーおよび
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、溶剤可溶性ポリマ一層を選択的に除去
する。
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、溶剤可溶性ポリマ一層を選択的に除去
する。
■硬化性を有するか、または非硬化性の樹脂を印刷する
。
。
(f)に挙げた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、活性光線照射によって
、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。
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、活性光線照射によって
、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。
ポジ型ド・ライフィルムとしては、具体的には、例えば
r 0ZATECR225J (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
、rOZATEc Tシリーズ」 〔商品名、ヘキスト
ジャパン(株)〕、rPHOTEc PHTシリーズ」
〔商品名、日立化成工業(株)〕、「RISTON」
〔商品名、デュ・ボン争ド・ネモアース・CO〕等が用
いられる。
r 0ZATECR225J (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
、rOZATEc Tシリーズ」 〔商品名、ヘキスト
ジャパン(株)〕、rPHOTEc PHTシリーズ」
〔商品名、日立化成工業(株)〕、「RISTON」
〔商品名、デュ・ボン争ド・ネモアース・CO〕等が用
いられる。
■に挙げた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形成し得る
高分子化合物であればいずれでも用い得る。ここで用い
得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成るポジ
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。
る溶剤が存在し、コーティングによって被膜形成し得る
高分子化合物であればいずれでも用い得る。ここで用い
得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成るポジ
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。
■に挙げた印刷法によって固体層を形成する材料として
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ている平板インキ、ス
クリーンインキ等が用いられる。
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ている平板インキ、ス
クリーンインキ等が用いられる。
以北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見て、■の感光性ドライフィル
ムを用いる手段が好ましく、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
優れている。
るいは作業性等の面から見て、■の感光性ドライフィル
ムを用いる手段が好ましく、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
優れている。
レリーフパターンが垂直かつ平滑な側壁面を持つ、レリ
ーフバターを現像液や有機溶剤で溶解除去できる等の特
長を有しており、本発明における固体層形成材料として
好ましいものである。その中でも、ドライフィルム状の
ものは、10〜100゜の厚膜のものが得られる点で、
最も好ましい材料である。
ーフバターを現像液や有機溶剤で溶解除去できる等の特
長を有しており、本発明における固体層形成材料として
好ましいものである。その中でも、ドライフィルム状の
ものは、10〜100゜の厚膜のものが得られる点で、
最も好ましい材料である。
上記固体層3が形成された基板1には、例えば第3図に
示されるように、該固体Pj3を覆うように液流路構成
部材4が積層される。尚、第3図は液流路構成部材積層
後、第2図と同様の位置で切断した基板の模式的切断面
図である。
示されるように、該固体Pj3を覆うように液流路構成
部材4が積層される。尚、第3図は液流路構成部材積層
後、第2図と同様の位置で切断した基板の模式的切断面
図である。
このような液流路構成部材としては、上記固体層を覆設
し得るものであれば好適に使用することができるが、該
部材は、液流路を形成して液体噴射記録ヘッドとしての
構造材料と成るものであるので、基板との接着性1機械
的強度、寸法安定性、耐蝕性の面で優れたものを選択し
用いることが好ましい、そのような材料を具体的に示せ
ば、液状で熱硬化、紫外線硬化および電子ビーム硬化な
どの硬化性材料が好ましく、中でもエポキシ樹脂、アク
リル樹脂、ジグリコールジアルキルカーボネート樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミ
ド樹脂、メラミン樹脂。
し得るものであれば好適に使用することができるが、該
部材は、液流路を形成して液体噴射記録ヘッドとしての
構造材料と成るものであるので、基板との接着性1機械
的強度、寸法安定性、耐蝕性の面で優れたものを選択し
用いることが好ましい、そのような材料を具体的に示せ
ば、液状で熱硬化、紫外線硬化および電子ビーム硬化な
どの硬化性材料が好ましく、中でもエポキシ樹脂、アク
リル樹脂、ジグリコールジアルキルカーボネート樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミ
ド樹脂、メラミン樹脂。
フェノール樹脂、尿素樹脂等が好ましく使用される。ま
た、電解メッキ、蒸着、スパッタリング等で積層できる
金属も好適に用いられる。これらの例としては、Gu、
Ag、 Au、 Ni、 Cr、 Sn、 Pb、
Zn、A1. Ti等である。蒸着やスパッタリングを
用いれば、金属の酸化物、硫化物等の化合物も用いるこ
とができる。
た、電解メッキ、蒸着、スパッタリング等で積層できる
金属も好適に用いられる。これらの例としては、Gu、
Ag、 Au、 Ni、 Cr、 Sn、 Pb、
Zn、A1. Ti等である。蒸着やスパッタリングを
用いれば、金属の酸化物、硫化物等の化合物も用いるこ
とができる。
L肥液状の硬化性材料が液流路構成部材として用いられ
る場合には、該材料は、例えばカーテンコート、ロール
コート、スプレーコート等の公知□の手段を用い、これ
を塗布する等の方法によって、所望の厚さで基板上に積
層される。塗布に際しては、該材料の脱気を行なった後
、気泡の混入を避けながら行なうのが好ましい。
る場合には、該材料は、例えばカーテンコート、ロール
コート、スプレーコート等の公知□の手段を用い、これ
を塗布する等の方法によって、所望の厚さで基板上に積
層される。塗布に際しては、該材料の脱気を行なった後
、気泡の混入を避けながら行なうのが好ましい。
ここで、例えば第3図のように液流路構成部材4を積層
する際、上記のような液状の硬化性材料が用いられる場
合には、該硬化性材料は、例えば液体の流出、流動を抑
制した状態で、必要ならば上部に抑え板を重ね、所定の
条件で硬化させられる(第4図参照)、硬化条件が常温
または加熱硬化であれば、30分〜2時間放置すれば良
く、紫外線硬化などの場合は、通常10分以内の短時間
の照射によって硬化が可能である。
する際、上記のような液状の硬化性材料が用いられる場
合には、該硬化性材料は、例えば液体の流出、流動を抑
制した状態で、必要ならば上部に抑え板を重ね、所定の
条件で硬化させられる(第4図参照)、硬化条件が常温
または加熱硬化であれば、30分〜2時間放置すれば良
く、紫外線硬化などの場合は、通常10分以内の短時間
の照射によって硬化が可能である。
次いで、固体層3および液流路構成部材4が積層された
と記のような基板から、固体層3を除去して液流路を形
成する。
と記のような基板から、固体層3を除去して液流路を形
成する。
固体R3の除去手段としては特に限定されるものではな
いが、具体的には例えば固体層3を溶解または膨潤ある
いは剥離する液体中に基板を浸漬して除去する等の方法
が好ましいものとして挙げられる。この際、必要に応じ
て超音波処理、スプレー、加熱、撹拌、その他の除去促
進手段を用いることも可能である。
いが、具体的には例えば固体層3を溶解または膨潤ある
いは剥離する液体中に基板を浸漬して除去する等の方法
が好ましいものとして挙げられる。この際、必要に応じ
て超音波処理、スプレー、加熱、撹拌、その他の除去促
進手段を用いることも可能である。
上記除去手段に対して用いられる液体としては、例えば
含ハロゲン炭化水素、ケトン、エステル、芳香族炭化水
素、エーテル、アルコール、N−メチルピロリドン、ジ
メチルホルムアミド、フェノール、水、強アルカリを含
む水、等が挙げられる。これら液体には、必要に応じて
界面活性剤を加えても良い、また、固体層としてポジ型
ドライフィルムを用いる場合には、除去を容易にするた
めに固体層に改めて紫外線照射を施すのが好ましく、そ
の他の材料を用いた場合は、40〜60℃に液体を加温
するのが好ましい。
含ハロゲン炭化水素、ケトン、エステル、芳香族炭化水
素、エーテル、アルコール、N−メチルピロリドン、ジ
メチルホルムアミド、フェノール、水、強アルカリを含
む水、等が挙げられる。これら液体には、必要に応じて
界面活性剤を加えても良い、また、固体層としてポジ型
ドライフィルムを用いる場合には、除去を容易にするた
めに固体層に改めて紫外線照射を施すのが好ましく、そ
の他の材料を用いた場合は、40〜60℃に液体を加温
するのが好ましい。
第6図には、上記のような固体層3の除去を、溶解によ
って行なった場合の例が示されている。
って行なった場合の例が示されている。
尚、第6図は、固体層の溶解除去に先立って液供給口6
を設け、その後に固体層を除去した後の液体噴射記録ヘ
ッドの模式的斜視図が示されている。第5図は、固体層
3除去後、第2図と同様の位置で切断した液体噴射記録
ヘッドの模式的切断面図である。
を設け、その後に固体層を除去した後の液体噴射記録ヘ
ッドの模式的斜視図が示されている。第5図は、固体層
3除去後、第2図と同様の位置で切断した液体噴射記録
ヘッドの模式的切断面図である。
本例の場合、固体層3は、該固体を溶解する液体中に浸
漬され、ヘッドのオリフィスと液供給口6を通して溶解
除去される。溶解除去に先立ち、オリフィス先端が露出
していなければ、例えば第6図のc−c ’の線に沿っ
て基板全体を切断し、オリフィス先端を露出させる。
漬され、ヘッドのオリフィスと液供給口6を通して溶解
除去される。溶解除去に先立ち、オリフィス先端が露出
していなければ、例えば第6図のc−c ’の線に沿っ
て基板全体を切断し、オリフィス先端を露出させる。
しかし、このような基板のオリフィス先端部の切断の操
作は、本発明の実施のために必ずしも必要ではなく、例
えば液流路構成部材として液状の硬化性材料を用い、該
材料を積層する際に型を使用し、オリフィス先端部が閉
じて覆われてしまうことがなく、且つオリフィス先端部
が平滑に成型されるようにした場合等には、切断は不要
である。
作は、本発明の実施のために必ずしも必要ではなく、例
えば液流路構成部材として液状の硬化性材料を用い、該
材料を積層する際に型を使用し、オリフィス先端部が閉
じて覆われてしまうことがなく、且つオリフィス先端部
が平滑に成型されるようにした場合等には、切断は不要
である。
以上のようにして、吐出エネルギー発生素子2が設けら
れた基板l上の所望の位置に、所望の液流路5が形成さ
れた液体噴射記録ヘッドが構成される。尚、場合によっ
ては、液流路形成後、第6図のc−c ’の線に沿って
切断する。これは、液流路5に於いて、液体吐出エネル
ギー発生素子2とオリフィスとの間隔を最適化するため
に行なうものであり、ここで切断する領域は、適宜決定
される。また、必要に応じてオリフィス先端の研磨、平
滑化を行ない、吐出の最適化をはかつてもよい。
れた基板l上の所望の位置に、所望の液流路5が形成さ
れた液体噴射記録ヘッドが構成される。尚、場合によっ
ては、液流路形成後、第6図のc−c ’の線に沿って
切断する。これは、液流路5に於いて、液体吐出エネル
ギー発生素子2とオリフィスとの間隔を最適化するため
に行なうものであり、ここで切断する領域は、適宜決定
される。また、必要に応じてオリフィス先端の研磨、平
滑化を行ない、吐出の最適化をはかつてもよい。
更には、例えば第7図に示されるように、固体層形成後
、所望の厚さに液流路構成部材を積層し、上記同様の操
作によって固体層を除去して流路壁7のみをこれら液流
路構成部材で形成し、次いで所望の天板9を貼合わせる
ことによって液体噴射記録へラドを構成することも可能
である。
、所望の厚さに液流路構成部材を積層し、上記同様の操
作によって固体層を除去して流路壁7のみをこれら液流
路構成部材で形成し、次いで所望の天板9を貼合わせる
ことによって液体噴射記録へラドを構成することも可能
である。
尚、第7図には貼合わせ前の液体噴射記録ヘッドの模式
的斜視図が示されている。
的斜視図が示されている。
本例において、流路壁7と固体層の高さとを同一にした
場合には、固体層の除去は天板9を貼合わせた後に行な
ってもよいし、また、貼合わせ前に行なってもよいが、
固体層除去後に天板9を貼合わせることにより、固体層
の除去を一層確実にすることができ、歩留りの向上、ひ
いては生産性の向上をはかることができる。
場合には、固体層の除去は天板9を貼合わせた後に行な
ってもよいし、また、貼合わせ前に行なってもよいが、
固体層除去後に天板9を貼合わせることにより、固体層
の除去を一層確実にすることができ、歩留りの向上、ひ
いては生産性の向上をはかることができる。
尚、本発明における液流路構成部材は、例えば第7図の
如く流路壁7と天板9とが分離されたものであってもよ
いし、また、例えば第6図の如くそれらが一体化された
ものであってもよい。
如く流路壁7と天板9とが分離されたものであってもよ
いし、また、例えば第6図の如くそれらが一体化された
ものであってもよい。
[実施例]
以下に実施例を示し、本発明を更に詳細に説明する。
実施例1
第1図乃至第6図に示した製作手順に準じて、第6図の
構成の液体噴射記録ヘッドを作成した。
構成の液体噴射記録ヘッドを作成した。
まず、液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換
体(材質HfB2)を形成したガラス基板上に、ポジ型
ドライフィルムrOZATEc R225J (ヘ
キストジャパン(株)〕から成る厚さ50J1jの感光
層をラミネーションによって形成した。この感光層に第
6図に相当するパターンのマスクを重ね。
体(材質HfB2)を形成したガラス基板上に、ポジ型
ドライフィルムrOZATEc R225J (ヘ
キストジャパン(株)〕から成る厚さ50J1jの感光
層をラミネーションによって形成した。この感光層に第
6図に相当するパターンのマスクを重ね。
液流路形成予定部分を除く部分に70■J/am″の紫
外線照射を行なった。この場合、液流路の長さは3■で
あった。次に1%のカセーソーダ水溶液にてスプレー現
像を行ない、上記1!気熟熱変換を含むガラス基板上の
液流路形成予定部分に厚さ約50ミクロンのレリーフの
固体層を形成した。
外線照射を行なった。この場合、液流路の長さは3■で
あった。次に1%のカセーソーダ水溶液にてスプレー現
像を行ない、上記1!気熟熱変換を含むガラス基板上の
液流路形成予定部分に厚さ約50ミクロンのレリーフの
固体層を形成した。
上記同様の操作手順で、上記同様の固体層を積層した基
板を合計4個作成した後、該固体層が形成されている基
板のそれぞれに、第1表に示す液状の硬化性材料を積層
した。操作手順は以下のように行なった。
板を合計4個作成した後、該固体層が形成されている基
板のそれぞれに、第1表に示す液状の硬化性材料を積層
した。操作手順は以下のように行なった。
第1表のイル二の硬化性材料のそれぞれを、必要に応じ
て触奴(口、ハ、二においては、1重量%のメチルエチ
ルケトンパーオキサイドを添加した)あるいは硬化剤と
混合し、真空ポンプを用いて脱泡した。その後、上記脱
泡した4種の硬化性材料のそれぞれを、前記固体層が積
層されている基板のそれぞれにアプリケータを用いて、
100ミクロンの厚さに塗布した。これら4種の基板
を30℃にて12時間放置し、該基板上の液状の硬化性
材料を完全に硬化させた。
て触奴(口、ハ、二においては、1重量%のメチルエチ
ルケトンパーオキサイドを添加した)あるいは硬化剤と
混合し、真空ポンプを用いて脱泡した。その後、上記脱
泡した4種の硬化性材料のそれぞれを、前記固体層が積
層されている基板のそれぞれにアプリケータを用いて、
100ミクロンの厚さに塗布した。これら4種の基板
を30℃にて12時間放置し、該基板上の液状の硬化性
材料を完全に硬化させた。
次に、上記硬化を終了した4種の基板のそれぞれについ
て、該基板の両面から3000 mJ/crrfの量の
紫外線を照射してポジ型ドライフィルムの固体層を可溶
化させた。可溶化処理を終えた4種の基板のそれぞれを
、オリフィスを形成する位置にて切断し、ポジ型ドライ
フィルムから成る固体層の端面を露出させた。・ 該端面を露出させた4種の基板を、それぞれ5%NaO
H水溶液中に浸漬し、超音波洗浄槽中にて約10分間溶
解除去の操作を行なった。溶解除去操作後の基板を、そ
れぞれ純水で5分間洗浄し、乾燥させた。
て、該基板の両面から3000 mJ/crrfの量の
紫外線を照射してポジ型ドライフィルムの固体層を可溶
化させた。可溶化処理を終えた4種の基板のそれぞれを
、オリフィスを形成する位置にて切断し、ポジ型ドライ
フィルムから成る固体層の端面を露出させた。・ 該端面を露出させた4種の基板を、それぞれ5%NaO
H水溶液中に浸漬し、超音波洗浄槽中にて約10分間溶
解除去の操作を行なった。溶解除去操作後の基板を、そ
れぞれ純水で5分間洗浄し、乾燥させた。
このようにして作成された4個の液体噴射記録ヘッドの
液流路中には、いずれの場合にも固体層の残渣が全く存
在しなかった。更に、これら液体噴射記録ヘッドを記録
装置に装着し、純水/グリセリン/ダイレクトブラック
154(水溶性黒色染料) =85/3015から成る
インクジェットインクを用いて記録を行なったところ、
安定な印字が可能であった。
液流路中には、いずれの場合にも固体層の残渣が全く存
在しなかった。更に、これら液体噴射記録ヘッドを記録
装置に装着し、純水/グリセリン/ダイレクトブラック
154(水溶性黒色染料) =85/3015から成る
インクジェットインクを用いて記録を行なったところ、
安定な印字が可能であった。
実施例2
実施例1と同様の第6図の構成の液体噴射記録ヘッドを
作成した。
作成した。
まず、液体吐出エネルギー発生素子としての圧電体pb
yio3を接着したガラス基板上に、アルカリ水溶液に
可溶な樹脂であるスチレン/マレイン酸共重合体(共重
合比50/ 50、重量平均分子量56000)のME
K溶液を塗布し、乾燥後25ミクロン厚さの層を形成さ
せた。この層の上に弱アルカリ水溶液で現像可能な感光
性ドライフィルムr RISTONJ (商品名、デ
ュ・ポンード・ネモアース・Co)をラミネートした後
、上記圧電体上にレジスト膜を残すようにマスクを重ね
、eomJ/cm”の紫外線照射を行なった。
yio3を接着したガラス基板上に、アルカリ水溶液に
可溶な樹脂であるスチレン/マレイン酸共重合体(共重
合比50/ 50、重量平均分子量56000)のME
K溶液を塗布し、乾燥後25ミクロン厚さの層を形成さ
せた。この層の上に弱アルカリ水溶液で現像可能な感光
性ドライフィルムr RISTONJ (商品名、デ
ュ・ポンード・ネモアース・Co)をラミネートした後
、上記圧電体上にレジスト膜を残すようにマスクを重ね
、eomJ/cm”の紫外線照射を行なった。
照射部分を重合させた後、2zの炭酸ナトリウム水溶液
を用いて、フォトレジストの現像およびスチレン/マレ
イン酸共重合体層のエツチングを行ない、合計50ミク
ロンの膜厚で120 ミクロンピッチのレリーフの固体
層を形成した。
を用いて、フォトレジストの現像およびスチレン/マレ
イン酸共重合体層のエツチングを行ない、合計50ミク
ロンの膜厚で120 ミクロンピッチのレリーフの固体
層を形成した。
この基板上に、実施例1のエポキシ樹脂を用いて、 2
50 ミクロンの厚さの硬化性樹脂層を形成した。
50 ミクロンの厚さの硬化性樹脂層を形成した。
以下、実施例1と同様の方法で固体層の除去を行なった
ところ、除去は完全に行なわれており、また良好な形状
の液流路およびオリフィスが形成されていた。この液体
噴射記録ヘッドを記録装置に取り付けて3ケ月間記録試
験を行なったが、インク中への析出物の発生や目詰りに
よる吐出不安定は起こらず、安定な印字が可能であった
。また、オリフィスの変形や剥離等も全く発生していな
かった。
ところ、除去は完全に行なわれており、また良好な形状
の液流路およびオリフィスが形成されていた。この液体
噴射記録ヘッドを記録装置に取り付けて3ケ月間記録試
験を行なったが、インク中への析出物の発生や目詰りに
よる吐出不安定は起こらず、安定な印字が可能であった
。また、オリフィスの変形や剥離等も全く発生していな
かった。
実施例3
液流路構成部材としてNiおよびCrを用い、第6図の
構成の液体噴射記録ヘッドを作成した。
構成の液体噴射記録ヘッドを作成した。
まず、液体吐出エネルギー発生素子として電気熱変換体
(材質HfB2)を形成したガラス基板上に、ポジ型ド
ライフィルムrOZATEc R225J (ヘキ
ストジャパン(株)〕から成る厚さ25鱗の感光層を形
成した後、第6図に対応するガラスマスクを重ね、液流
路形成予定部分を除く部分に40mJ/cm″の紫外線
照射を行なった0次に1%のカセーソーダ水溶液にてス
プレー現像を行ない、上記電気熱変換体を含むガラス基
板上の液流路形成予定部分に厚さ約25−の固体層を形
成した。ここで、オリフィス部は、長さ2Il■、巾2
0μ、間隔30騨であった。
(材質HfB2)を形成したガラス基板上に、ポジ型ド
ライフィルムrOZATEc R225J (ヘキ
ストジャパン(株)〕から成る厚さ25鱗の感光層を形
成した後、第6図に対応するガラスマスクを重ね、液流
路形成予定部分を除く部分に40mJ/cm″の紫外線
照射を行なった0次に1%のカセーソーダ水溶液にてス
プレー現像を行ない、上記電気熱変換体を含むガラス基
板上の液流路形成予定部分に厚さ約25−の固体層を形
成した。ここで、オリフィス部は、長さ2Il■、巾2
0μ、間隔30騨であった。
固体層が形成された基板をマグネトロン方式スパッタリ
ング装置に入れ、固体層が形成されている基板の表面に
、金属Orの0.1−薄層を形成した0次に、この基板
をpH4,5の塩化ニッケルと硫醸ニッケルを主体とす
る電解メッキ槽に装填し、50℃で60分メッキを行な
い、約80ミクロンのニッケル層を形成した。
ング装置に入れ、固体層が形成されている基板の表面に
、金属Orの0.1−薄層を形成した0次に、この基板
をpH4,5の塩化ニッケルと硫醸ニッケルを主体とす
る電解メッキ槽に装填し、50℃で60分メッキを行な
い、約80ミクロンのニッケル層を形成した。
液流路構成部材としての旧とCrの積層が終了した基板
に、液供給口を開け、オリフィス先端を基板の切断によ
って露出させた。次に、この基板を、エタノール/ドデ
シルベンゼンスルホン酸=95:5(各重量部)から成
る混合液中に浸漬し、超音波洗浄槽中にて約10分間溶
解除去の操作を行なった。溶解除去操作後の基板を、純
水で5分間洗浄し乾燥させた。
に、液供給口を開け、オリフィス先端を基板の切断によ
って露出させた。次に、この基板を、エタノール/ドデ
シルベンゼンスルホン酸=95:5(各重量部)から成
る混合液中に浸漬し、超音波洗浄槽中にて約10分間溶
解除去の操作を行なった。溶解除去操作後の基板を、純
水で5分間洗浄し乾燥させた。
このようにして作成された液体噴射記録ヘッドを記録装
置に取り付けて、3ケ月間記録試験を行なったが、イン
ク中への析出物の発生や目詰りによる吐出不安定は起こ
らず、安定な印字が可能であった。また、オリフィスの
変形や剥離等も全く発生していなかった。
置に取り付けて、3ケ月間記録試験を行なったが、イン
ク中への析出物の発生や目詰りによる吐出不安定は起こ
らず、安定な印字が可能であった。また、オリフィスの
変形や剥離等も全く発生していなかった。
[発明の効果]
以上に説明した本発明によってもたらされる効果として
は、下記に列挙するようなものが挙げられる。
は、下記に列挙するようなものが挙げられる。
■)ヘッド製作のための主要工程が、いわゆる印刷技術
、すなわちフォトレジストや感光性ドライフィルム等を
用いた微細加工技術に因る為、ヘッドの細密部を、所望
のパターンで、しかも極めて容易に形成することができ
るばかりか、同構成の多数のヘッドを同時に加工するこ
ともできる。
、すなわちフォトレジストや感光性ドライフィルム等を
用いた微細加工技術に因る為、ヘッドの細密部を、所望
のパターンで、しかも極めて容易に形成することができ
るばかりか、同構成の多数のヘッドを同時に加工するこ
ともできる。
2)中性でない水溶液、あるいは有機溶剤を媒体とする
記録液に対して相互に影響し合うことがなく、且つ接着
性あるいは機械的強度等にも優れた材料を、ヘッド構成
材料として用いるので、記録装置としての耐久性あるい
は信頼性を高めることができる。
記録液に対して相互に影響し合うことがなく、且つ接着
性あるいは機械的強度等にも優れた材料を、ヘッド構成
材料として用いるので、記録装置としての耐久性あるい
は信頼性を高めることができる。
3)製造工程数が少なく、生産性が良好である。
4)ヘッド先端の切断、研磨等の加工、処理を特に必要
としないので、歩留りの向上、コストダウンをはかるこ
とができる。
としないので、歩留りの向上、コストダウンをはかるこ
とができる。
5)主要構成部位の位置合わせを容易にして確実に為す
ことができ、寸法精度の高いヘッドが歩留り良く得られ
る。
ことができ、寸法精度の高いヘッドが歩留り良く得られ
る。
6)高密度マルチアレイ液体噴射記録ヘッドが簡易な方
法で得られる。
法で得られる。
7)液流路を構成する溝壁の厚さの調整が極めて容易で
あり、固体層の厚さに応じて所望の寸法(例えば、溝深
さ)の液流路を構成することができる。
あり、固体層の厚さに応じて所望の寸法(例えば、溝深
さ)の液流路を構成することができる。
8)連続、且つ大量生産が回部である。
9)エツチング液(フッ化水素酸等の強酸類)を特に使
用する必要がないので、安全衛生の面でも優れている。
用する必要がないので、安全衛生の面でも優れている。
10)接着剤を特に使用する必要がないので、接着剤が
流動して溝が塞がれたり、液体吐出エネルギー発生素子
に付着して、機能低下を引き起こすことがない。
流動して溝が塞がれたり、液体吐出エネルギー発生素子
に付着して、機能低下を引き起こすことがない。
第1図乃至第6図は、本発明の基本的な態様を説明する
ための模式図であり、それぞれ、第1図は固体層形成前
の基板の模式的斜視図、第2図(A)は固体層形成後の
基板の模式的平面図、第2図CB)は固体層形成後の基
板の模式的切断面図。 第3図は液流路構成部材積層後の基板の模式的切断面図
、第4図は液流路構成部材とした液状の硬化性材料を用
いた際の該材料硬化後の基板の模式的切断面図、第5図
は固体層除去後の基板の模式的切断面図、第6図は完成
された状態における液体噴射記録ヘッドの模式的斜視図
である。第7図は本発明の別の実施態様を説明するため
の模式図であり、天板貼合わせ前の液体噴射記録ヘッド
の模式的斜視図である。 1−m−基板 2−m−液体吐出エネルギー発生素子 3−m−固体層 4−m=液流路構成材料 5−m−液体流路 6−m−液供給口 7−一一流路壁 9−m−天板 11−m−オリフィス 第 2 図<A) 弗 2 図CB) lA 3 図 第4図 第 5 図 第6図 第 7ffi
ための模式図であり、それぞれ、第1図は固体層形成前
の基板の模式的斜視図、第2図(A)は固体層形成後の
基板の模式的平面図、第2図CB)は固体層形成後の基
板の模式的切断面図。 第3図は液流路構成部材積層後の基板の模式的切断面図
、第4図は液流路構成部材とした液状の硬化性材料を用
いた際の該材料硬化後の基板の模式的切断面図、第5図
は固体層除去後の基板の模式的切断面図、第6図は完成
された状態における液体噴射記録ヘッドの模式的斜視図
である。第7図は本発明の別の実施態様を説明するため
の模式図であり、天板貼合わせ前の液体噴射記録ヘッド
の模式的斜視図である。 1−m−基板 2−m−液体吐出エネルギー発生素子 3−m−固体層 4−m=液流路構成材料 5−m−液体流路 6−m−液供給口 7−一一流路壁 9−m−天板 11−m−オリフィス 第 2 図<A) 弗 2 図CB) lA 3 図 第4図 第 5 図 第6図 第 7ffi
Claims (3)
- (1)基板上に液流路のパターン状に固体層を設ける工
程と、該固体層が設けられた前記基板上に液流路構成部
材の少なくとも一部を設ける工程と、前記固体層を前記
基板上より除去する工程とを含むことを特徴とする液体
噴射記録ヘッドの製造方法。 - (2)前記固体層を感光性材料で形成することを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載の液体噴射記録ヘッド
の製造方法。 - (3)前記感光性材料が、活性光線によって可溶化する
ポジ型ドライフィルムであることを特徴とする特許請求
の範囲第2項に記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59274689A JPH0645242B2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 液体噴射記録ヘツドの製造方法 |
US06/811,460 US4657631A (en) | 1984-12-28 | 1985-12-20 | Process for producing a liquid jet recording head |
DE19853546063 DE3546063A1 (de) | 1984-12-28 | 1985-12-24 | Verfahren zur herstellung eines fluessigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes |
DE3546794A DE3546794C2 (de) | 1984-12-28 | 1985-12-24 | Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes |
US07/001,174 US4775445A (en) | 1984-12-28 | 1987-01-07 | Process for producing a liquid jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59274689A JPH0645242B2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 液体噴射記録ヘツドの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61154947A true JPS61154947A (ja) | 1986-07-14 |
JPH0645242B2 JPH0645242B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=17545189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59274689A Expired - Lifetime JPH0645242B2 (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 液体噴射記録ヘツドの製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4657631A (ja) |
JP (1) | JPH0645242B2 (ja) |
DE (1) | DE3546063A1 (ja) |
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JP2001047633A (ja) * | 1999-06-04 | 2001-02-20 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの製造方法、該製造方法により製造された液体吐出ヘッド、および微小機械装置の製造方法 |
US6409931B1 (en) | 1998-01-26 | 2002-06-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing ink jet recording head and ink jet recording head |
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US6786576B2 (en) | 2002-01-17 | 2004-09-07 | Masao Mitani | Inkjet recording head with minimal ink drop ejecting capability |
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WO2004111732A1 (en) | 2003-06-16 | 2004-12-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Photosensitive resin composition, ink-jet recording head using the composition, and production method for the same |
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US7485412B2 (en) | 2004-06-28 | 2009-02-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head manufacturing method and ink jet head manufactured by the manufacturing method |
JP2009291947A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
JP2013180505A (ja) * | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Seiko Epson Corp | 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置 |
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---|---|---|---|---|
JPH0645242B2 (ja) * | 1984-12-28 | 1994-06-15 | キヤノン株式会社 | 液体噴射記録ヘツドの製造方法 |
JPH0698755B2 (ja) * | 1986-04-28 | 1994-12-07 | キヤノン株式会社 | 液体噴射記録ヘツドの製造方法 |
JPS63102948A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | Canon Inc | インクジエツト記録ヘツドの製造方法 |
US5578417A (en) * | 1989-01-10 | 1996-11-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head and recording apparatus having same |
US5150132A (en) * | 1989-04-07 | 1992-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Material containing a cured substance for use with a liquid ejection recording head and apparatus |
EP0447588B1 (en) * | 1990-03-22 | 1994-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head and recording apparatus having same |
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