JPH09216366A - 液体噴射記録ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

液体噴射記録ヘッド及びその製造方法

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JPH09216366A
JPH09216366A JP2659796A JP2659796A JPH09216366A JP H09216366 A JPH09216366 A JP H09216366A JP 2659796 A JP2659796 A JP 2659796A JP 2659796 A JP2659796 A JP 2659796A JP H09216366 A JPH09216366 A JP H09216366A
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JP
Japan
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nozzle
recording head
liquid jet
solid layer
jet recording
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JP2659796A
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Isao Imamura
功 今村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体の吐出の安定性を長期間保持できるよう
にする。 【解決手段】 ポジ型レジストによりノズルパターンの
固体層が設けられた基板上を、硬化型の撥インク性のノ
ズル形成材料で被覆してこれを硬化させ、その後に、前
記ノズルパターンの固体層を除去することにより液体噴
射用ノズルを形成し、かつそのノズル内に液体吐出エネ
ルギー発生部を設けた液体噴射記録ヘッドであって、相
溶化処理により、前記ノズル形成材料と前記固体層の界
面に相溶化部分を設けたことを特徴とするもの。

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、記録小滴を発生する液体噴射記録ヘッド及び
その製造方法に関するものである。
【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
なインクの吐出口とインク流路(以下、ノズルとい
う。)及びこのインク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。従来のこのような液
体噴射記録ヘッドを作成する方法としては、次のような
方法が知られている。以下に、これを図6〜図10によ
って工程順に説明する。
【0003】まず、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、これをマスク3を介して露
光(図6)現像し、もう一度、今度はマスク5を介して
露光(図7)現像することにより、基板1上にパターニ
ングされた固体層を形成する。次いで、パターニングさ
れた固体層を設けた基板1の上を、活性エネルギー線硬
化型のノズル形成材料4で被覆し(図8)、このノズル
形成材料4をマスク5を介してパターニングし硬化させ
る。次に、未露光部のノズル形成材料4及びパターニン
グされた固体層を、含ハロゲン炭化水素,ケトン,エス
テル,アルコール等の有機溶媒等を用いて溶解除去し、
ノズル6を形成する(図9)。最後に、インクの吐出口
の周面部に撥インク剤を転写等により塗布して塗膜7を
形成し(図10)、液体噴射記録ヘッドを作成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法によって作成される液体噴射記録ヘッドは、ノ
ズル形成後に、ノズル6の吐出口の周面部に撥インク性
塗膜7を形成するので、吐出口に撥インク剤が入り込ん
だり、吐出口付近に撥インク剤よりなるバリなどが発生
した。このため、インク滴の飛翔方向が乱れたり、イン
クが吐出しないことがあった。また、塗膜7が薄いた
め、耐久性に欠けるところがあった。
【0005】塗膜7を形成しないで済むようにするに
は、ノズル形成材料として撥インク性材料を使用すれば
よいが、今度は、ノズル内にインクが入らないため、印
字ができない。
【0006】勿論、この場合、ノズル内の撥インク性を
UVオゾン処理,レザー処理,プラズマ処理,グロー放
電処理等で、親インク性にすることはできる。しかし、
装置が高価であり、大がかりになるし、ノズルのような
細管の場合は、処理できない場合がでてくる。
【0007】薬品などで処理することもできるが、ナト
リウムやクロム酸−酢酸,塩素酢酸−硫酸系等の薬品を
使うので、ノズルに設けた電気熱変換体やノズル形成材
料に悪影響を与え、実用的でない。
【0008】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたもので、液体の吐出が安定し、かつ
この安定性を長期にわたって保持できる液体噴射記録ヘ
ッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明が提供する液体噴
射記録ヘッドは、ポジ型レジストによりノズルパターン
の固体層が設けられた基板上を、硬化型の撥インク性の
ノズル形成材料で被覆してこれを硬化させ、その後に、
前記ノズルパターンの固体層を除去することにより液体
噴射用ノズルを形成し、かつそのノズル内に液体吐出エ
ネルギー発生部を設けた液体噴射記録ヘッドであって、
相溶化処理により、前記ノズル形成材料と前記固体層の
界面に相溶化部分を設けたことを特徴とするものであ
る。
【0010】また、発明が提供する液体噴射記録ヘッド
の製造方法は、ポジ型レジストによりノズルパターンの
固体層が設けられた基板上を、硬化型の撥インク性のノ
ズル形成材料で被覆してこれを硬化させ、その後に、ノ
ズルパターンの固体層を除去することにより液体噴射用
ノズルを形成する液体噴射記録ヘッドの製造方法であっ
て、相溶化処理により、前記ノズル形成材料と前記固体
層の界面に相溶化部分を設けることを特徴とするもので
ある。
【0011】上記相溶化部分の幅は、1μm以下である
のが好ましい。1μmを超えると、液体の吐出時に液滴
の変曲が出はじめるためである。
【0012】ここにいう液体噴射記録ヘッドとしては、
前記液体吐出エネルギー発生部に熱エネルギーを発生す
る電気熱変換体を使用したもの、及びノズルの吐出口を
複数個有するフルラインタイプのものを含む。
【0013】
【作用】本発明においては、相溶化処理により、ノズル
形成材料とノズルパターンの固体層の界面に相溶化部分
を設けるので、ノズル内の濡れ性がよくなり、ノズル内
での液体の流れが円滑になる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、イ
ンクジェット記録ヘッドを例にして説明する。同ヘッド
は、次の手順で作成した。これを図1〜図5により工程
順に説明する。
【0015】(1)図1に示すように、基板8上にポジ
型フォトレジストPMER AR−900(商品名)
(東京応化製)を塗布して感光性樹脂層(固体層)9を
形成し、これをマスク10を介して露光し、現像した。
図示しないが、基板8上には、あらかじめノズル13
(後述)内に表出する電気熱変換体が設けられている。
【0016】(2)ついで、図2に示すように、再度、
感光性樹脂層9をマスク12を介して露光し、現像し
て、図3に示すように、パターニングされた多段形状の
固体層を形成した。
【0017】(3)図4に示すように、パターニングさ
れた固体層を設けた基板8の上を、表1の樹脂組成から
なる活性エネルギー線硬化型の撥インク性のノズル形成
材料11で被覆し、30℃で1時間放置して相溶化処理
をした後、この材料11にマスク12を介して8JのU
V光を照射し、これをパターニングして硬化させた。
【0018】
【表1】
【0019】(4)ついで、70℃で30分熱処理後、
図5に示すように、未露光部のノズル形成材料11及び
パターニングされた固体層をシクロヘキサノンで除去し
て、ノズル13を形成した。
【0020】(5)最後に、150℃で30分熱キュア
ーを行いインクジェット記録ヘッドを作成した。
【0021】比較のために、従来の方法(図6〜図1
0)により、実施例のインクジェット記録ヘッドと同形
の記録ヘッドを作成した。その工程を図6〜図10を引
用しながら説明する。
【0022】(比較例1)図1に示すように、基板1上
にポジ型レジスト PMER AR−900(商品名)
(東京応化製)により感光性樹脂層(ポジ型フォトレジ
スト)2を形成し、これをマスク3を介して露光(図
2)、現像し、もう一度露光(図7)、現像処理を施し
て、基板1上に固体層を形成した。次に、パターニング
された固体層の上を、表2に示す樹脂組成の活性エネル
ギー線硬化型のノズル形成材料4で被覆し、これをマス
ク5を介しパターニングし硬化させた(図8)。
【0023】次いで、70℃ 30分の熱処理後に、未
露光部のノズル形成材料とパターニングされた固体層
を、シクロヘキサノンを用いて溶解除去し、ノズル6を
形成した(図9)。そして、インク吐出口の周面部に撥
インク剤、CYTOP CTL−807M(商品名)
(旭硝子製)をシリコンゴムにスピンコートし、吐出口
の周面部に転写により塗布し、150℃で30分熱キュ
アーを行い液体噴射記録ヘッドを作成した(図10)。
【0024】
【表2】
【0025】(比較例2)図1に示すように、基板1上
にポジ型レジスト PMER AR−900(商品名)
(東京応化製)により感光性樹脂層(ポジ型フォトレジ
スト)2を形成し、これをマスク3を介して露光(図
2)、現像し、もう一度露光(図7)、現像処理を施し
て、基板1上に固体層を形成した。
【0026】次に、パターニングされた固体層の上を、
前記表1に示す樹脂組成の活性エネルギー線硬化型のノ
ズル形成材料4で被覆し、これをマスク5を介しパター
ニングし硬化させた(図3)。70℃ 30分の熱処理
後に、未露光部のノズル形成材料とパターニングされた
固体層を、シクロヘキサノンを用いて溶解除去し、ノズ
ル6を形成した(図9)。最後に、150℃で30分熱
キュアーを行いインクジェット記録ヘッドを作成した。
【0027】得られた記録ヘッドについて、BC−02
インクジェットヘッドカートリッジのインクを用いて長
期印字耐久テストを行ったところ、本発明方法によるイ
ンクジェット記録ヘッドでは、印字の乱れは生じなかっ
た。
【0028】しかし、比較例1では、耐久テスト時に撥
インク剤が磨耗してなくなり、印字が乱れた。比較例2
で作ったヘッドを観察したところ、廃インク性のノズル
形成材料のために、インクがノズルに入っていかないた
め、吐出ができなかった。
【0029】ちなみに、実施の形態の記録ヘッドと比較
例2の記録ヘッドのノズル内の上記インクでの前進接触
角を測定したところ、前者では60、後者では91であ
った。確認のため、相溶化処理の時間、すなわち放置時
間を長くしたところ、相溶化部分の幅が大きくなり、ノ
ズルが変形した。また、吐出口の周面部に相溶化部分が
ある場合は、相溶化部分が1μmを超えると、吐出のと
きのインク滴の変曲がではじめた。
【0030】本実施の形態では、相溶化処理は放置であ
ったが、固体層と硬化型撥インク性のノズル形成材料の
種類によっては、加熱,UV照射処理等を採用できる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上述のような構成としたので、液体の吐出が安定し、か
つこの安定性を長期間にわたって保持することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係るインクジェット記
録ヘッドの製造工程の一工程を示す図で、同図(a)は
平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面図
【図2】 上記製造工程の一工程を示す図で、同図
(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面
【図3】 上記製造工程の一工程を示す図で、同図
(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面
【図4】 上記製造工程の一工程を示す図で、同図
(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面
【図5】 上記製造工程の一工程を示す図で、同図
(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面
【図6】 従来の液体噴射記録ヘッドの製造工程の一工
程を示す図で、同図(a)は平面図、同図(b)は同図
(a)のA−A断面図
【図7】 上記製造工程の一工程を示す図で、同図
(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面
【図8】 上記製造工程の一工程を示す図で、同図
(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面
【図9】 上記製造工程の一工程を示す図で、同図
(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面
【図10】 上記製造工程の一工程を示す図で、同図
(a)は平面図、同図(b)は同図(a)のA−A断面
【符号の説明】
8 基板 9 固体層(ポジ型フォトレジスト) 10 マスク 11 ノズル形成材料(撥インク性) 12 マスク 13 ノズル

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポジ型レジストによりノズルパターンの
    固体層が設けられた基板上を、硬化型の撥インク性のノ
    ズル形成材料で被覆してこれを硬化させ、その後に、前
    記ノズルパターンの固体層を除去することにより液体噴
    射用ノズルを形成し、かつそのノズル内に液体吐出エネ
    ルギー発生部を設けた液体噴射記録ヘッドであって、相
    溶化処理により、前記ノズル形成材料と前記固体層の界
    面に相溶化部分を設けたことを特徴とする液体噴射記録
    ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記相溶化部分の幅が1μm以下である
    ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射記録ヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】 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または2に記載の液体噴射記録ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記ノズルの吐出口が、記録媒体の記録
    領域にわたって複数個設けられてい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または2に記載
    の液体噴射記録ヘッド。
  5. 【請求項5】 ポジ型レジストによりノズルパターンの
    固体層が設けられた基板上を、硬化型の撥インク性のノ
    ズル形成材料で被覆してこれを硬化させ、その後に、ノ
    ズルパターンの固体層を除去することにより液体噴射用
    ノズルを形成する液体噴射記録ヘッドの製造方法であっ
    て、相溶化処理により、前記ノズル形成材料と前記固体
    層の界面に相溶化部分を設けることを特徴とする液体噴
    射記録ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記相溶化部分の幅が1μm以下である
    ことを特徴とする請求項5に記載の液体噴射記録ヘッド
    の製造方法。
JP2659796A 1996-02-14 1996-02-14 液体噴射記録ヘッド及びその製造方法 Withdrawn JPH09216366A (ja)

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