JPS591268A - インクジエツト記録ヘツドの製造方法 - Google Patents

インクジエツト記録ヘツドの製造方法

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JPS591268A
JPS591268A JP11066782A JP11066782A JPS591268A JP S591268 A JPS591268 A JP S591268A JP 11066782 A JP11066782 A JP 11066782A JP 11066782 A JP11066782 A JP 11066782A JP S591268 A JPS591268 A JP S591268A
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忠喜 稲本
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 は、所謂、インクジェット記録方式に用いる記録用イン
ク小滴を発生するだめのインクジェット記録ヘッドの製
造法に関する。
インクジェット記録方式に適用されるインクジェット記
録ヘッドは、一般に、微細なインク吐出口(オリフィス
)、インク通路及びこのインク通路の一部に設けられる
インク吐出圧発生部を備えている。
従来、この様なインクジェット記録ヘッドを作成する方
法として、例えば、ガラスや金属の板に切削やエツチン
グ等によシ、微細な溝を形成した後、この溝を形成した
板を他の適当な板と接合してインク通路の形成を行う方
法が知られている。
しかし、斯かる従来法によって作成されるヘッドでは、
切削加工されるインク通路内壁面の荒れが大き過ぎたり
、エツチング率の差からインク通路に歪が生じたりして
、精度の良いインク通路が得難く、製作後のインクジェ
ット記録ヘッドのインク吐出特性にバラツキが出易い。
また、切削加工の際に、板の欠けや割れが生じ易く、製
造歩留シが悪いという欠点もめる。そして、エツチング
加工を行う場合は、製造工程が多く、製造コストの上昇
を招くという不利がある。更に、上記した従来法に共通
する欠点としては、インク通路溝を形成した溝付板と、
インクに作用するエネルギーを発生する圧電素子、発熱
素子等の駆動素子が設けられた基板との貼合わせの際に
、夫々の位置合わせを精度良く行うことが困難であって
、量産性に欠ける点が挙げられる。これ等の欠点が解決
できるインクジェットヘッドの製造法として、感光性樹
脂の硬化膜によりインク通路壁を形成する方法が、例え
ば特開昭57一グ3g76号により知られている。この
方法によれば、インク流路が精度良く、正確に、且つ歩
留り良く微細加工される。
また、量産化も容易であシ、安価なインクジェット記録
ヘッドを提供することができるため優れた方法であると
いえる。
しかし、この様に改良された製造法により提供されたイ
ンクジェット記録ヘッドでは、前記欠点は解決されたも
のの、インクの長期浸漬に対し基板と感光性樹脂硬化膜
の密着力が除々に低下し、微少な剥れが生じ、インク滴
の直進性す々わち、着弾点精度に影響を与えている。こ
のことは、近年インクジェット記録方式が高密度ノズル
によって高解像度の画質が要求される中で、大きな障害
となっていた。
本発明は、上記欠点に鑑み成されたもので、精密であり
、しかも、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを製
造するだめの新規な方法を提供することを目的とする。
また、インク通路が精度良く且つ、設計に忠実に微細加
工された構成を有するインクジェット記録ヘッドを簡略
な方法により歩留り良く製造する方法を提供することも
本発明の目的である。更に使用耐久性に優れたインクジ
ェット記録ヘッドの製造法を提供することも本発明の他
の目的である。
この様な諸口的を達成した本発明は基板面に感光性樹脂
をもって形成されたインク通路を設け、この通路に覆い
を積層してなるインクジェット記録ヘッドを製造するに
際して、インク吐出圧発生素子を設置した前記基板上に
金属からなる保護層を設け、この保護層の表面をシラン
カップリング剤で処理し、しかる後に前記感光性樹脂を
積層することを特徴とするインクジェット記録ヘット+
7)製造方法である。
以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第1図乃至第6図は、本発明方法に従うインクジェット
記録ヘッドの製作工程を例示する模式図である。
第1図の工程では、ガラス、セラミック、プラスチック
、或は金属等の基板/上に発熱素子やピエゾ素子等のイ
ンク吐出圧発生素子2を所望の個数配置し、更に必要に
応じて電気絶縁性を付与する目的で、S 402 、 
Ta205. At203 、ガラ、;< 、 5ia
N4.BN等の無機酸化物や無機窒化物の保護層(不図
示)を被覆してもよい。
本発明においては、この基板/に対し、主に耐インク性
を向上させる目的で金属からなる保護層3を被覆する。
保護層3を形成する金属としては、Ti、 Cr、 N
i、 Ta、 Mo、 W、 Nb等の耐食金属やSU
S、モネルメタル等の耐食合金が使用できる。Au、 
Pd、 Pt等の貴金属は耐インク性はよいが、後述す
るシランカップリング剤とのマツチング性能が不十分で
あるため好ましくない。
このようKして得られた保護層の表面が金属からなる第
1図の基板は、表面を浄化し、gθ℃〜/Sθ℃で70
分間乾燥させた後、シランカップアルコール/チ溶液を
/θθθ〜乙θθθr、p、m  でスピンナーコート
した後、ざθ0で70分間加熱し、基板/とシランカッ
プリング剤との反応を促進させると共にシランカップリ
ング剤層グをθ3μ以下の厚さで積層することにより第
β図の基板が得られる。
本発明方法においては、一般に知られているシランカッ
プリング剤は全て使用でき、その代表的なものを官能基
側にまとめたのが表/である。シランカップリング剤は
、使用する感光性樹脂の組成に基づいて、感光性樹脂側
と反応する適当な官能基を有するシランカップリング剤
を使用することが好ましい。
表/ 続いて、シランカップリング剤層グ上にに6℃、〜/θ
3℃程度に加温されたドライフィルムフォトレジストj
(膜厚、約2jμ〜/θθμ)をθj〜011 t/分
 の速度、/〜3kg/ryn”  の加圧条件下でラ
ミネートする。この時、ドライフイルムフオトレジス)
5は自己接着性を示して基板/の表面に融着して固定さ
れ、以後相当の外力が加わった場合にも基板/から剥離
することはない。
続いて、第3図に示す様に、基板面に設けたドライフィ
ルムフォトレジストS上に所定のパターンを有するフォ
トマスク乙を重ね合わせた後、このフォトマスク乙の上
部から露光を行う。このとき、インク吐出圧発生素子−
の設置位置と上記パターンの位置合わせを周知の手法で
行っておく必要がある。
第7図は、上記露光筒みのドライフィルムフォトレジス
トSの未露光部分をトリクロルエタン等の所定の有機溶
剤から成る現像液にて溶解除去した工程を示す説明図で
、インク通路2が形成される。
次に基板/に残されたドライフィルムフォトレジストの
露光された部分jPの耐インク性向上、及びドライフィ
ルムフォトレジストとシランカップリング剤との反応を
完結させるため、熱硬化処理(例えば756〜.250
℃で3θ分〜乙時間加熱)外線による硬化の両方を兼用
するのも効果的である。
使用したシランカップリング剤層グが溝2内に残存する
と、インク中に溶出してインクを変質させたり、或は、
インク吐出圧発生素子−の機能を損う恐れがあるので、
溝?内に露出しているシランカップリング剤層グは、酸
素プラズマによって灰化させることなどによシ除去する
ことが好ましい(第S図)。
第3図は、上記の充分な重合を終え硬化したドライフィ
ルムフォトレジストJPでインク通路となる溝2の形成
された基板/に覆いとなる平板にを接着剤層7で接着し
て固定したところを示す図であるが、接着剤を用いずに
圧着によって固定してもよい。
第3図に示す工程に於いて覆いを付設する具体的方法と
しては、 /)ガラス、セラミック、金属、プラスチック等の平板
ににエポキシ系接着剤を厚さ3〜グμにスピンナーコー
トした後、予備加熱して接着剤7を所謂Bステージ化さ
せ、これを硬化したフォトレジスト膜jP上に貼シ合わ
せて前記接着剤を本硬化させる。或は1 .2)アクリル系樹脂、ABS樹脂、ポリエチレン等の
熱可塑性樹脂の平板ざを硬化したフォトレジスト膜jP
上に、直接、熱融着させる方法がある。
ここで、第6図示の工程1終了後のインクジェット記録
ヘッド外観を第7図に、模式的斜視図で示す。第7図中
、?−/はインク供給室、?−,2はインク細流路、/
θはインク供給室?−/に不図示のインク供給管を連結
させるための貫通孔を示している。
以上のとおり、溝を形成した基板と平板との接合が完了
した後、第7図のCTC’線に沿って切断する。これは
、インク細流路9−.2に於いて、インク吐出圧発生素
子−とインク吐出口9−3との間隔を最適化するために
行うものであり、ここで切断する領域は適宜決定される
。この切断に際しては、半導体工業で通常採用されてい
るダイシング法が採用される。
第に図は第7図のz −z’線切断面図である。
そして、切断面を研磨して平滑化し、貫通孔/θにイン
ク供給管//を取り付けてインクジェット記録ヘッドが
完成する(第2図)。
以上、図面に基づいて説明した実施例に於いては、溝作
成用の感光性組成物(フォトレジスト)としてドライフ
ィルムタイプ、っ°まり固体のものを利用したが、本発
明ではこれのみに限定されるものではなく、液状の感光
性組成物も勿論利用することができる。そして、基板上
へのこの感光性組成物塗膜の形成法として、液体の場合
にはレリーフ画像の製作時に用いられるスキージによる
方法、すなわち所望の感光性組成物膜厚に応じた高さの
壁を基板の周囲におき、スキージによって余分の組成物
を除去する方法が適用できる。この場合感光性組成物の
粘度は/θθcp〜3θθcpの範囲が好ましく、壁の
高さは感光性組成物の溶剤分の蒸発の減量を見込んで決
定する必要がある。
他方、固体の場合は、感光性組成物シートを基板上に加
熱圧着して貼着する。
尚、本発明に於いては、その取扱い上、及び厚さの制御
が容易且つ正確にできる点で、固体のフィルムタイプの
ものを利用する方が有利では漬る。
このような固体のものとしては、例えば、デュボ7社M
パーマネントフォトポリマーコーティングRISTON
(ソルダーマスク)73θS1同7グθS1同73θF
R,同7グθFR,同SM/等の商品名で市販されてい
る感光性樹脂がある。この他、本発明において使用でき
る感光組成物としては、感光性樹脂、フォトレジスト等
の通常のフォトリングラフイーの分野において使用され
ている感光性組成物の多くのものが挙げられ、例えば、
ジアゾレジン、P−ジアゾキノイ、更には例えばビニル
モノマーと重合開始剤を使用する光重合型フォトポリマ
ー、ポリビニルシンナメート等と増感剤を使用する二量
化型フォトポリマー、オルソナフトキノンジアジドとノ
ボラックタイプのフェノール樹脂との混合物、ホ6リピ
ニルアルコールとジアゾ樹脂の混合物、グーグリシジル
エチレンオキシドとベンゾフェノンやグリシジルカルコ
ンとを共重合させたポリエーテル型フォトポリマー、N
、N−ジメチルメタクリルアミドと例えばアクリルアミ
ドベンゾフェノンとの共重合体、不飽和ポリエステル系
感光性樹脂〔例えばAPR(無化成)、テビスタ(音大
)、ゾンネ(関西ペイント)等〕、不飽和ウレタンオリ
ゴマー系感光性樹脂、三官能アクリルモノマーに光重合
開始剤とポリマーとを混合した感光性組成物、重クロム
酸系フォトレジスト、非クロム系水溶性フォトレジスト
、ポリケイ皮酸ビニル系フォトレジスト、環化ゴム−ア
ジド系フォトレジスト等が挙げられる。
以上詳しく説明した本発明の効果としては、次のような
ことがあげられる。
/基板と感光性樹脂の接着が増したことにより、特に衝
撃のかかるインク吐出口形成の切断によっても基板から
の感光性樹脂の剥れがなくなった。
2、接着部の耐溶剤性が向上し、エチレングリコール等
の溶剤を含むインクの使用によっても基板と感光性樹脂
硬化膜の通路壁が剥離することがなくなった。
3インク吐出口の形状安定性が高いため、経時的なイン
ク着弾点精度が高い。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は本発明のインクジェット記録ヘッド
の製造工程を示す模式図である。第7図は本発明方法に
より得られたインクジェット記録ヘッドの斜視図で、第
5図及び第2図は断面図である。 /:基 板 、2:インク吐出圧発生素子 3:保護層 lIニジランカップリング剤層 S:感光性樹脂 jP :インク通路壁 乙:フォトマスク 7:接着剤層 g:覆 い 2:溝 2−/ :インク供給室 ソー、!:インク細流路 702貫通孔 //:インク供給管 397− 第1図 第2wJ 光 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. /基板面に感光性樹脂をもって形成されたインク通路を
    設け、この通路に覆いを積層してなるインクジェット記
    録ヘッドを製造するに際して、インク吐出圧発生素子を
    設置した前記基板上に金属からなる保護層を設け、この
    保護層の表面をシランカップリング剤で処理し、しかる
    後に前記感光性樹脂を積層する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。
JP11066782A 1982-06-25 1982-06-29 インクジエツト記録ヘツドの製造方法 Granted JPS591268A (ja)

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JP11066782A JPS591268A (ja) 1982-06-29 1982-06-29 インクジエツト記録ヘツドの製造方法
DE19833322647 DE3322647A1 (de) 1982-06-25 1983-06-23 Verfahren zur herstellung eines tintenstrahl-aufzeichnungskopfes
US06/634,439 US4609427A (en) 1982-06-25 1984-07-26 Method for producing ink jet recording head

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485185A (en) * 1992-09-29 1996-01-16 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head, an ink jet recording apparatus provided with said recording head, and process for the production of said ink jet recording head
US6464585B1 (en) 1997-11-20 2002-10-15 Nintendo Co., Ltd. Sound generating device and video game device using the same

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US5485185A (en) * 1992-09-29 1996-01-16 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head, an ink jet recording apparatus provided with said recording head, and process for the production of said ink jet recording head
US6464585B1 (en) 1997-11-20 2002-10-15 Nintendo Co., Ltd. Sound generating device and video game device using the same

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