JPH08156268A - 液体噴射ヘッド、該ヘッドを具備する液体噴射装置及び該ヘッドの製造方法 - Google Patents

液体噴射ヘッド、該ヘッドを具備する液体噴射装置及び該ヘッドの製造方法

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JPH08156268A
JPH08156268A JP29813194A JP29813194A JPH08156268A JP H08156268 A JPH08156268 A JP H08156268A JP 29813194 A JP29813194 A JP 29813194A JP 29813194 A JP29813194 A JP 29813194A JP H08156268 A JPH08156268 A JP H08156268A
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JP
Japan
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liquid
flow path
head
jet head
liquid flow
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JP29813194A
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English (en)
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Shoji Shiba
昭二 芝
Isao Imamura
功 今村
Akihiko Shimomura
明彦 下村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェット記録方式に用いる記録液小滴
を発生するための信頼性の高い微細ノズルを有する液体
噴射ヘッド、該ヘッドを具備する液体噴射装置及び該ヘ
ッドの容易且つ安定的な製造方法を提供する。 【構成】 ポジ型フォトレジストにより形成される液流
路間の隔壁となる部分を、予め基板との密着性に優れる
液体状の低温硬化可能な樹脂組成物(ジサルファイド結
合を有するエポキシ変性樹脂等)で被覆し硬化させて形
成することにより、トランスファー成形時のレジストパ
ターンの変形や変質を防止することのできる目的の液体
噴射ヘッド、該ヘッドを具備する液体噴射装置及び該ヘ
ッドの製造方法が提供される。

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方
式に用いる記録液小滴を発生するための信頼性の高い微
細ノズルを有する液体噴射ヘッド、該ヘッドを具備する
液体噴射装置及び該ヘッドの容易且つ安定的な製造方法
に関する。
【0002】
【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(オリフィス)、液体流路及び液体流路
の一部に設けられる液体吐出エネルギー発生部を具備し
ている。従来このような液体噴射記録ヘッドを作成する
方法としては、例えば、特開昭61−154947号、
並びに同62−253457号各公報に記載されるよう
に下記のような各工程が知られている(図1(a)〜
(f)参照)。
【0003】先ず、被処理基板1上に感光性樹脂層(ポ
ジ型フォトレジスト2)を形成して(図1(a)参
照)、これをマスク3を介して露光し(図1(b)参
照)、現像処理を施して感光性樹脂をパターニングし、
被処理基板上に固体層を形成する(図1(c)参照)。
次に、パターニングされた固体層上に活性エネルギー線
硬化型、或いは熱硬化型の液流路形成用材料5を被覆し
(図1(d)参照)、活性エネルギー線照射、或いは加
熱により上記活性エネルギー線硬化型、或いは熱硬化型
の液流路形成用材料を硬化させる(図1(e)参照)。
更に、上記パターニングされた固体層を、含ハロゲン炭
化水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコール等の
有機溶剤、或いは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリ水溶液を用いて溶解除去して、液流路6を形
成する(図1(f)参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の工程において、
熱硬化型の液流路形成用材料を用いる場合、液流路形成
材料の被覆は、トランスファーモールド法により行うこ
とが工程の簡略化、生産性向上の面で非常に有効であ
る。
【0005】トランスファーモールド法により液流路形
成材料をレジストパターン上に被覆する場合、液流路形
成材料を速やかにレジストパターン間に充填可能である
ことが必要となる。然しながら、通常トランスファー成
形に用いられる樹脂は、軟化温度が高く、150〜18
0℃程度の温度で成形されるので、レジストパターンの
軟化、或いはレジスト材料の硬化、或いはレジスト材料
と液流路形成材料との相溶が生じるという問題がある。
更に、成形の際に30〜50kg/cm2 程度の圧力が
加えられるため、成形時の圧力によるレジストパターン
の変形が生じるという問題がある。
【0006】また、樹脂の硬化に熱処理を必要とするこ
とから、樹脂の硬化収縮により発生する内部応力に加
え、樹脂と基板との線膨張率の違いにより生じる応力の
ために基板からの樹脂の剥離、或いは基板の湾曲といっ
た問題が生じる。このため、液流路形成材料には、これ
らの応力を緩和することが要求される。また、液体噴射
記録ヘッドとした場合に充分な耐性を有し、更には良好
な印字特性を有することが要求される。然しながら、ト
ランスファーモールド法に適用可能な材料であって而
も、液流路形成材料として上記の特性を満足するもの
は、未だに見当らない。
【0007】本発明の目的は、上記の諸問題を解決し、
信頼性の高い液体噴射ヘッド、該ヘッドを具備する液体
噴射装置、及びその製造方法を提供することにある。
【0008】
【問題を解決するための手段】上記の目的は、以下に示
す本発明によって達成される。本発明者等は鋭意研究の
結果、以下のような信頼性の高い優れた液体噴射ヘッド
並びに該ヘッドの製造方法が得られることを見出した。
【0009】即ち、本発明は、液体吐出エネルギー発生
部を有する被処理基板上にポジ型フォトレジストから成
る感光層を形成し、所要の露光、現像処理を行って液流
路及び液室部分となるレジストパターンを形成した後、
液流路となるレジストパターン上に低温硬化可能な液体
状の樹脂組成物を被覆後硬化させ、被処理基板上に熱硬
化型の樹脂材料をトランスファーモールド法により被覆
し、該樹脂材料を硬化させた後パターニング処理された
ポジ型フォトレジストを溶解除去することにより液流路
及び液室部分が形成される構造を有する液体噴射ヘッド
において、前記液流路となるレジストパターン上に被覆
される低温硬化可能な液体状の樹脂組成物が、ジサルフ
ァイド結合を有するエポキシ変性樹脂を含有して成るこ
とを特徴とする液体噴射ヘッドを開示するものである。
【0010】また、本発明は、前記液流路に、記録媒体
の被記録面に対向して記録液小滴を吐出する吐出口が設
けられて成る前記液体噴射ヘッドと、該ヘッドを載置す
るための部材とを少なくとも具備することを特徴とする
液体噴射装置をも開示するものである。
【0011】更に、本発明は、液体吐出エネルギー発生
部を有する被処理基板上にポジ型フォトレジストから成
る感光層を形成し、所要の露光、現像処理を行って液流
路及び液室部分となるレジストパターンを形成した後、
液流路となるレジストパターン上に低温硬化可能な液体
状の樹脂組成物を被覆後硬化させ、被処理基板上に熱硬
化型の樹脂材料をトランスファーモールド法により被覆
し、該樹脂材料を硬化させた後パターニング処理された
ポジ型フォトレジストを溶解除去することにより液流路
及び液室部分が形成される構造を有する液体噴射ヘッド
の製造方法において、前記液流路となるレジストパター
ン上に被覆される低温硬化可能な液体状の樹脂組成物
が、ジサルファイド結合を有するエポキシ変性樹脂を含
有して成ることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法
をも開示するものである。
【0012】本発明においては、ポジ型フォトレジスト
により形成された液流路間の隔壁となる部分を予め液体
状の低温硬化可能な樹脂組成物で被覆し、硬化させるこ
とにより形成するので、トランスファー成形時のレジス
トパターンの変形や変質を防止することができる。ま
た、本発明において使用されるジサルファイド結合を有
するエポキシ変性樹脂は、通常のビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂に比べて基板との密着性に優れている。更
に、その硬化物は弾性率が低く、トランスファーモール
ドにより被覆される樹脂材料の硬化収縮による内部応
力、下地材料との線膨張係数の差により生じる応力を緩
和するので、基板からの樹脂の剥離や基板の湾曲等の障
害を防止することができる。
【0013】また、本発明において使用される低温硬化
可能な液状樹脂組成物は、上記ジサルファイド結合を有
するエポキシ変性樹脂を、単独で硬化剤及び硬化助剤と
共に用いてもよいし、或いはまた他の液状エポキシ樹脂
と配合して硬化剤及び硬化助剤と共に用いてもよい。更
に、その操作性を考慮した場合、無溶剤系であることが
好ましいが、レジストパターンを溶解しないものであれ
ば溶剤を含有するものであっても何ら差し支えはない。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、
本発明がこれらによって何ら限定されるものではない。
尚、各成分の配合を示す部数は、特記されるもの以外は
全て重量基準を表す。
【0015】実施例1 エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化助剤として ポリサルファイド変性エポキシ樹脂 (東レチオコール社製FLEP−60) 100部 4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸 (新日本理科社製MH−700) 45部 1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン 5部 を配合し、低温硬化可能な液体状エポキシ樹脂組成物を
調製した。
【0016】液体吐出エネルギー発生素子としての電気
熱変換体を形成したシリコン基板上に、ポジ型フォトレ
ジストAZ−4903(ヘキスト社製)を膜厚30μm
となるようスピンコートし、オーブン中90℃で40分
間のプリベークを行ってレジスト層を形成した。このレ
ジスト層上にノズル及び液室部分のマスクパターンを介
してマスクアライナーPLA−501(キャノン製)に
より、800mJ/cm2 の露光量でパターン露光した
後、0.75wt%の水酸化ナトリウム水溶液を用いて
現像し、次いでイオン交換水によりリンス処理を施し、
70℃で30分間のポストベークを行ってレジストパタ
ーンを得た。
【0017】次に、ノズル部分のレジストパターン上
に、先に調製した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物をス
クリーン印刷により塗布し、真空チャンバー中で10分
間脱泡処理を行った後、40℃で24時間保持して硬化
させた。
【0018】次に、熱硬化型のエポキシ樹脂EME−7
00(住友ベークライト社製)を、成形温度150℃、
プランジャー圧力40kg/cm2 、保持時間5分の条
件でトランスファーモールド法により被覆した。更に、
被処理基板に150℃で5時間の熱処理を施し、エポキ
シ樹脂を完全に硬化させた後、アセトン中に浸漬してレ
ジストを溶解除去した。
【0019】このようにして作成されたノズルの断面を
光学顕微鏡により観察したところ、ノズルの変形、樹脂
の剥がれ等の障害のない信頼性の高いものが得られた。
更に、このようにして作成された液体噴射ヘッドを具備
する液体噴射装置は、安定な印字が可能であった。
【0020】実施例2 エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化助剤として ポリサルファイド変性エポキシ樹脂 (東レチオコール社製FLEP−60) 50部 ビスフェノールA型エポキシ樹脂 (油化シェル社製エピコート−828) 50部 4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸 (新日本理科社製MH−700) 40部 1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン 5部 を配合し、低温硬化可能な液体状エポキシ樹脂組成物を
調製した。
【0021】液体吐出エネルギー発生素子としての電気
熱変換体を形成したシリコン基板上に、ポジ型フォトレ
ジストAZ−4903(ヘキスト社製)を膜厚30μm
となるようスピンコートし、オーブン中90℃で40分
間のプリベークを行ってレジスト層を形成した。このレ
ジスト層上にノズル及び液室部分のマスクパターンを介
してマスクアライナーPLA−501(キャノン製)に
より、800mJ/cm2 の露光量でパターン露光した
後、0.75wt%の水酸化ナトリウム水溶液を用いて
現像し、次いでイオン交換水によりリンス処理を施し、
70℃で30分間のポストベークを行ってレジストパタ
ーンを得た。
【0022】次に、ノズル部分のレジストパターン上
に、先に調製した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物をス
クリーン印刷により塗布し、真空チャンバー中で10分
間脱泡処理を行った後、40℃で24時間保持して硬化
させた。
【0023】次に、熱硬化型のエポキシ樹脂EME−7
00(住友ベークライト社製)を成形温度150℃、プ
ランジャー圧力40kg/cm2 、保持時間5分の条件
でトランスファーモールド法により被覆した。更に、被
処理基板に150℃で5時間熱処理を施し、エポキシ樹
脂を完全に硬化させた後、アセトン中に浸漬してレジス
トを溶解除去した。
【0024】このようにして作成されたノズルの断面を
光学顕微鏡により観察したところ、ノズルの変形、樹脂
の剥がれ等の障害のない信頼性の高いものが得られた。
更に、このようにして作成された液体噴射ヘッドを具備
する液体噴射装置は、安定な印字が可能であった。
【0025】比較例1 エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化助剤として ビスフェノールA型エポキシ樹脂 (油化シェル社製エピコート−828) 100部 4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸 (新日本理科社製MH−700) 80部 1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン 10部 を配合し、低温硬化可能な液体状エポキシ樹脂組成物を
調製した。
【0026】液体吐出エネルギー発生素子としての電気
熱変換体を形成したシリコン基板上に、ポジ型フォトレ
ジストAZ−4903(ヘキスト社製)を膜厚30μm
となるようスピンコートし、オーブン中90℃で40分
間のプリベークを行ってレジスト層を形成した。このレ
ジスト層上にノズル及び液室部分のマスクパターンを介
してマスクアライナーPLA−501(キャノン製)に
より、800mJ/cm2 の露光量でパターン露光した
後、0.75wt%の水酸化ナトリウム水溶液を用いて
現像し、次いでイオン交換水によりリンス処理を施し、
70℃で30分間のポストベークを行ってレジストパタ
ーンを得た。
【0027】次に、ノズル部分のレジストパターン上
に、先に調製した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物をス
クリーン印刷により塗布し、真空チャンバー中で10分
間脱泡処理を行った後、40℃で24時間保持して硬化
させた。
【0028】次に、熱硬化型のエポキシ樹脂EME−7
00(住友ベークライト社製)を成形温度150℃、プ
ランジャー圧力40kg/cm2 、保持時間5分の条件
でトランスファーモールド法により被覆した。更に、被
処理基板に150℃で5時間熱処理を施し、エポキシ樹
脂を完全に硬化させた後、アセトン中に浸漬してレジス
トを溶解除去した。
【0029】このようにして作成されたノズルの断面を
光学顕微鏡により観察したところ、樹脂の基板からの剥
離が観察された。更に、このようにして作成された液体
噴射ヘッドを具備する液体噴射装置では、安定な印字は
不可能であった。
【0030】
【発明の効果】本発明による液体噴射ヘッドの製造方法
を採用することにより、信頼性の高い微細ノズルを有す
る液体噴射ヘッド、並びに該ヘッドを具備する液体噴射
装置を容易に且つ安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の液体噴射ヘッドの製造方法を示す説明
図。
【符号の説明】
1 被処理基板 2 ポジ型フォトレジスト 3 マスク 4 レジストパターン 5 液流路形成用材料 6 液流路

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体吐出エネルギー発生部を有する被処
    理基板上にポジ型フォトレジストから成る感光層を形成
    し、所要の露光、現像処理を行って液流路及び液室部分
    となるレジストパターンを形成した後、液流路となるレ
    ジストパターン上に低温硬化可能な液体状の樹脂組成物
    を被覆後硬化させ、被処理基板上に熱硬化型の樹脂材料
    をトランスファーモールド法により被覆し、該樹脂材料
    を硬化させた後パターニング処理されたポジ型フォトレ
    ジストを溶解除去することにより液流路及び液室部分が
    形成される構造を有する液体噴射ヘッドにおいて、前記
    液流路となるレジストパターン上に被覆される低温硬化
    可能な液体状の樹脂組成物が、ジサルファイド結合を有
    するエポキシ変性樹脂を含有して成ることを特徴とする
    液体噴射ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記低温硬化可能な樹脂組成物が、硬化
    剤として酸無水物を含有して成ることを特徴とする、請
    求項1記載の液体噴射ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記低温硬化可能な樹脂組成物が、硬化
    助剤として三級アミンを含有して成ることを特徴とす
    る、請求項1記載の液体噴射ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記液体吐出エネルギー発生部が、熱エ
    ネルギーを発生する電気熱変換体であることを特徴とす
    る、請求項1記載の液体噴射ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記液流路に記録媒体の被記録面に対向
    して記録液小滴を吐出する吐出口が設けられ、該吐出口
    が記録媒体の記録領域の全幅に亘り複数個設けられて成
    るフルラインタイプのものであることを特徴とする、請
    求項1記載の液体噴射ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記液流路に設けられた吐出口が、多色
    用の吐出口を一体成形して成るものであることを特徴と
    する、請求項1記載の液体噴射ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記液流路に、記録媒体の被記録面に対
    向して記録液小滴を吐出する吐出口が設けられて成る請
    求項1記載の液体噴射ヘッドと、該ヘッドを載置するた
    めの部材とを少なくとも具備することを特徴とする液体
    噴射装置。
  8. 【請求項8】 液体吐出エネルギー発生部を有する被処
    理基板上にポジ型フォトレジストから成る感光層を形成
    し、所要の露光、現像処理を行って液流路及び液室部分
    となるレジストパターンを形成した後、液流路となるレ
    ジストパターン上に低温硬化可能な液体状の樹脂組成物
    を被覆後硬化させ、被処理基板上に熱硬化型の樹脂材料
    をトランスファーモールド法により被覆し、該樹脂材料
    を硬化させた後パターニング処理されたポジ型フォトレ
    ジストを溶解除去することにより液流路及び液室部分が
    形成される構造を有する液体噴射ヘッドの製造方法にお
    いて、前記液流路となるレジストパターン上に被覆され
    る低温硬化可能な液体状の樹脂組成物が、ジサルファイ
    ド結合を有するエポキシ変性樹脂を含有して成ることを
    特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
  9. 【請求項9】 前記低温硬化可能な樹脂組成物の硬化を
    60℃以下の温度で行うことを特徴とする、請求項8記
    載の液体噴射ヘッドの製造方法。
JP29813194A 1994-12-01 1994-12-01 液体噴射ヘッド、該ヘッドを具備する液体噴射装置及び該ヘッドの製造方法 Pending JPH08156268A (ja)

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