JPS63251244A - 液体噴射記録ヘツド - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体噴射記録ヘッド、詳しくはインり等の記
録用液体の小滴を発生させ、それを紙などの被記録材に
付着させて記録を行う液体噴射記録方式に用いる記録用
液体の小滴発生用の記録ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

インク等の記録用液体の小滴を発生させ、それを紙など
の被記録材に付着させて記録を行う液体噴射記録方式は
、記録時の騒音の発生が無視できる程度に極めて小さく
、かつ高速記録が可能であり、しかも普通紙に定着など
の特別な処理を必要とせずに記録を行うことのできる記
録方式として注目され、最近種々のタイプのものが活発
に研究されている。

液体噴射記録方式に用いられる記録装置の記録ヘッド部
は、一般に、記録用液体を吐出するためのオリフィス（
液体吐出口）と、該オリフィスに連通し、記録用液体を
吐出するためのエネルギーが記録用液体に作用する部分
を有する液体通路と、該液体通路に供給する記録用液体
を貯留するための液室とを有して構成されている。

記録の際に、記録用液体を吐出するためのエネルギーは
、液体通路の一部を構成する記録用液体に吐出エネルギ
ーを作用させる部分（エネルギー作用部）の所定の位置
に配設された発熱素子、圧電素子等の種々のタイプの吐
出エネルギー発生素子によって発生されるものが多い。

このような構成の液体噴射記録ヘッドを製造する方法と
しては、例えば、ガラス、金属等の平板に切削やエツチ
ング等によって微細な溝を形成し、更にこの溝を形成し
た平板に他の適当な板を接合して液体通路を形成する工
程を含む方法、あるいは例えば吐出エネルギー発生素子
の配置された基板上に硬化した感光性樹脂の溝壁をフォ
トリソグラフィ一工程によって形成して、基板上に液体
通路となる溝を設け、このようにして形成された溝付き
板に、他の平板（覆い）を接合して液体通路を形成する
工程を含む方法が知られている（例えば特開昭５７−４
３８７６号）。

これらの液体噴射記録ヘッドの製造方法のなかでは、感
光性樹脂を使用した後者の方法は、前者の方法に対して
、液体通路をより精度良く、かつ歩留り良（微細加工で
き、しかも量産化が容易であるので、品質が良くより安
価な液体噴射記録ヘッドを提供することができるという
利点を有している。

このような記録ヘッドの製造に用いる感光性樹脂として
は、印刷版、プリント配線等におけるパターン形成用と
して用いられてきたもの、あるいはガラス、金属、セラ
ミックス等に用いる光硬化型の塗料や接着剤として知ら
れているものが用いられており、また作業能率などの面
からドライフィルムタイプの樹脂が主に利用されてきた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

感光性樹脂の硬化膜を用いた記録ヘッドにおいては、高
度な記録特性、耐久性及び信頼性等の優れた特性を得る
ために、記録ヘッドに用いる感光性樹脂には、 （１）特に、硬化膜としての基板との接着性に優れてい
る。

（２）硬化した際の機械的強度及び耐久性等に優れてい
る。

（３）ハターン露光を用いたパターン形成用の際の感度
及び解像度に優れている。

などの特性を有していることが要求される。

ところが、これまでに知られている液体噴射記録ヘッド
の形成に用いられる感光性樹脂としては、上記の要求を
全て満足したものが見当たらないのが現状である。

すなわち、記録ヘッド用の感光性樹脂として、印刷版、
プリント配線等におけるパターン形成用として用いられ
るものは、感度及び解像度においては優れているが、基
板として用いられるガラス、セラミックス、プラスチッ
クフィルムなどに対する接着性や密着性に劣り、しかも
硬化した際の機械的強度や耐久性が十分でない。そのた
め、記録ヘッドの製造段階において、または使用にとも
なって、例えば液体通路内の記録用液体の流れを阻害し
たり、あるいは液滴吐出方向を不安定にするなどして記
録特性を低下させる等、記録ヘッドの信頼性を著しく損
なう原因となる樹脂硬化の変形や基板からの剥離、損傷
などが起き易いという欠点を有している。

一方、−ガラス、金属、セラミックス等に用いる光硬化
型の塗料や接着剤として知られているものは、これらの
材質からなる基板に対する密着性や接着性に優れ、かつ
硬化した際に十分な機械的強度や耐久性が得られるとい
う利点を有しているものの、感度及び解像度に劣るたる
め゛に、より高強度の露光装置や長時間の露光操作が必
要とつれ、また、その特性上、解像度良く精密な高密度
パターンを得ることができないために、特に微細な精密
加工が要求される記録ヘッド用としては向いていないと
いう問題点を有している。

本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり
、前述したような諸要求特性を全て満足した樹脂硬化膜
からなる液体通路壁を有し、安価で精密であり、信頼性
が高（耐久性に優れた液体噴射記録ヘッドを提供するこ
とを目的とする。

本発明の他の目的は、液体通路が精度良くかっ歩留り良
く微細加工された構成を有した液体噴射記録ヘッドを提
供することにある。

本発明の他の目的は、マルチオリフィス化された場合に
も信頼性が高く、耐久性に優れた液体噴射記録ヘッドを
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は以下の本発明によって達成することができ
る。

本発明は、基板面に設けられ、液体の吐出口に連通ずる
液体通路が、活性エネルギー線によって硬化する樹脂組
成物からなる層に、該活性エネルギー線を用いた所定の
パターン露光を試して前記樹脂組成物の硬化を形成し、
該層から未硬化領域を除去して形成されている液体噴射
記録ヘッドであって、前記樹脂組成物が数平均分子量が
約ｉｏ、ｏｏ。

以上であるブタジェン重合体（ａ）および分子内にアク
リロイル基および／またはメタクリロイル基を平均で１
．５個以上有する液状ポリブタジェンの少なくとも１種
（ｂ）とを有していなる活性エネルギー線硬化型樹脂組
成物であることを特徴とする液体噴射記録ヘッドである
。

すなわち本発明の記録ヘッドは、基板と少なくとも液体
通路となる溝を形成する樹脂硬化膜層とを有してなり、
記録ヘッドを構成する各部材の耐久性及び各部材間での
接着性に優れ、しかも樹脂硬化膜層が精度良く微細加工
されており、優れた記録特性を有し、信頼性も高く使用
に際しての耐久性にも優れた記録ヘッドである。

以下、図面に従って本発明の液体噴射記録ヘッドを詳細
に説明する。

第１図は本発明の液体噴射記録ヘッドの一例であり、第
１図（ａ）はその主要部の斜視図、第１図（ｂ）は第１
図（ａ）のｃ−ｃ’　線に添った切断断面図である。

この液体噴射記録ヘッドは、基本的に、基板ｌと、該基
板上に設けられ、所定の形状にパターン露光グされた樹
脂硬化膜３Ｈと、該樹脂硬化膜上に積層された覆い７と
を有してなり、これらの部材によって、記録用液体を吐
出するためのオリフィス９．該オリフィスに連通し、記
録用液体を吐出するためのエネルギーが記録用液体に作
用する部分を有する液体通路６−２及び該液体通路に供
給する記録用液体を貯留するための液室６−１が形成さ
れている。

更に、覆いに設けられた貫通孔８には、記録ヘッド外部
から液室６−１に記録用液体を提供するための供給管が
ｌＯが接合されている。尚、第１図（ａ）には、供給管
１０は省略しである。

記録の際に、記録用液体を吐出するためのエネルギーは
、液体通路６−２の一部を構成する記録用液体に吐出エ
ネルギーを作用させる部分の所定の位置に配設された発
熱素子、圧電素子等の種々のタイプの吐出エネルギー発
生素子２に、これら素子に接続してへる配線（不図示）
を介して吐出信号を所望に応じて印加することにより発
生される。

本発明の記録ヘッドを構成する基板１は、ガラス。

セラミックス、プラスチックあるいは金属等からなり、
発生素子２が所望の個数所定位置に配設される。

なお、第１図の例においては発生素子が２個設けられて
いるが発熱素子の個数及び配置は記録ヘッドの所定の構
成に応じて適宜決定される。

また、覆い７は、ガラス、セラミックス、プラス　。

チックあるいは金属等の平板かりなり、融着あるいは接
着剤を用いた接着方法により樹脂硬化膜３Ｈ上に接合さ
れており、また所定の位置に供給管１０を接続するため
の貫通孔８が設けられている。

本発明の記録ヘッドにおいて、液体通路６−２及び液室
６−１の壁を構成する所定の形状にパターニングされた
樹脂硬化膜３Ｈは、基板ｌ上に、あるいは覆い７上に設
けた以下に説明する組成の樹脂組成物からなる層をフォ
トリソグラフィ一工程によってパターニングして得られ
たものである。尚、この樹脂硬化膜３Ｈは、該樹脂組成
物で形成した覆い７と一体化してパターニングされたも
のであってもよい。

このような少なくとも液体通路となる部分を構成するた
めに基板上に設けられた樹脂硬化膜を形成するために用
いる樹脂組成物は、数平均分子量が約１０，０００以上
であるブタジェン重合体（ａ）および分子内にアクロイ
ル基および／またはメタクリロイル基を平均で１．５個
以上有する液状ポリブタジェンの少なくとも１種（ｂ）
とを有してなる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物であ
り、特に硬化膜とした際にガラス、プラスチック、セラ
ミックス等からなる基板に対して良好な接着性を有し、
かつインク等の記録用液体に対する耐性及び機械的強度
にも優れ、しかも活性エネルギー線によるパターニング
によって精密で高解像度のパターンを形成することがで
きるという液体噴射記録ヘッドの構成部材として優れた
特性を有するものである。更に、この樹脂組成物は、ド
ライフィルムとして用いることができ、その際にも上記
の優れた特性が発揮される。

本発明を第１に特徴づける上記の（ａ）成分は、数平均
分子量が約１０，０００以上のブタジェン重合体であり
、従来公知のものはいずれも本発明において使用できる
ものである。例えば、具体的には１．２−ポリブタジェ
ン、トランス１．４−ポリブタジェン、シス１，４−ポ
リブタジェン、アクリロニトリル・ブタジェン共重合体
、スチレン・ブタジェン共重合体等が挙げられる。更に
これらのブタジェン系重合体が両末端に水酸基やカルボ
キシル基等の官能基を有するものである場合には、それ
らの官能基を利用して鎖長延長したものも有用である。

例えば、両末端に水酸基やカルボキシル基を有するポリ
ブタジェンの場合には、これをジインシアネート化合物
やジェポキシ化合物等を用いて鎖長延長することができ
る。

このような鎖長延長に使用するジイソシアネート化合物
としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、インホロ
ンジイソシアネートメチレンビス（４−フェニルイソシ
アネート）、キシリレンジイソシアネート、水添加キシ
リレンジイソシアネート、メチレンビス（４−シクロヘ
キシルイソシアネート）等従来公知のジイソシアネート
化合物はいずれも使用することができる。

またジェポキシ化合物としては、例えばポリエチレング
リコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ネオヘンチルグリコールジグ
リシジルエーテル、１．６−ヘキサシオールジグリシジ
ルエーテル、メチレンビス（４−シクロへキシルグリシ
ジルエーテル）ノールＦ１テトラヒドロキシフェニルメ
タンテトラグリシジルエーテル、レゾルシノールグリシ
ジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペ
ンタエリストールトリグリシジルエーテル、イソシアヌ
ール酸トリグリシジルエーテルおよび下記一般式（ｍ） （但し、上記式中のＲはアルキル基またはオキシアルキ
ル基、Ｒｏは、分、（−Ｃ）−ＣＨ２＋　）またはアル
キル基を表わす。） で表わされるエポキシウレタン樹脂の（メタ）アクリル
酸エステル等が挙げられる。

以上の如き本発明の樹脂組成物を構成する（ａ）成分は
、その数平均分子量が約１万以上であることが必要であ
り、好ましい数平均分子量は約２万〜２０万である。こ
のような数平均分子量の（ａ）成分を使用することによ
って、本発明の樹脂組成物を例えばドライフィルムとし
て使用する場合に、該樹脂組成物を固形のフィルム状に
維持する適性を与えることができ、また形成されるパタ
ーンに優れた機械的強度、耐薬品性、耐水性等を与える
ことができる。　　　　　　　　　　　　　　これに対
して（ａ）成分の数平均分子量が１万未満である場合に
は、ドライフィルムを形成することができても、このド
ライフィルムを支持体に安定的に保持することが困難と
なり、例えば保存中に徐々に流動してシワが発生したり
、あるいは層厚みの不均一化等の問題を生じることにな
るので好ましくない。

本発明の樹脂組成物を構成する他の必須成分である前記
（ｂ）成分は、１分子内に（メタ）アクリロイル基を平
均で１．５個以上有する液状ポリブタジェンである。

以下、この本発明の記録ヘッドの形成に用いる活性エネ
ルギー硬化型組成物の組成について詳細に説明する。尚
、本発明における「（メタ）アクリロイル基」、「（メ
タ）アクリレート」および「（メタ）アクリル」という
語は、それぞれ「アクリロイル基およびメタクロール基
」、「アクリレートおよびメタクリレート」、「アクリ
ルおよびメタクリル」の語を包含するものである。

このような（ｂ）成分は、例えば次の如き方法によって
容易に調製し得たものである。尚、これらの方法は例示
であり、他の方法による（ｂ）成分でもよいのは自明で
ある。

（イ）両末端に水酸基を有するポリブタジェン１モルあ
たり約２モルのジイソシアネート化合物を反応させて両
末端にＮＧＯ基を有するプレポリマーを調製し、これに
水酸基含有（メタ）アクリレートを反応させる方法。

（ロ）両末端カルボキシル基含有ポリブタジェンとエポ
キシ基を有する（メタ）アクリレートを反応させる方法
。

（ハ）ｌ、２−ポリブタジェンの三級炭素の位置にβ−
不飽和カルボン酸無水物をエン付加し、これに水酸基含
有（メタ）アクリレートを反応させてハーフェステルと
する方法等。

上記において使用するジイソシアネート化合物は前述と
同様なジイソシアネート化合物であり、エポキシ基を有
する（メタ）アクリレート化合物は、例えば、グリシジ
ル（メタ）アクリレート、グリシジルエチル（メタ）ア
クリレート、グリシジルブチル（メタ）アクリレート等
であり、また水酸基含有（メタ）アクリレート化合物と
しては、例えば、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アク
リレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ
）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリ
レート、ペンタエリスリトールモノヒドロキシトリ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトール−モノヒド
ロキシペンタ（メタ）アクリレート等、従来公知の水酸
基含有（メタ）アクリレートはいずれも使用し得るもの
である。

以上の如くして本発明の樹脂組成物を構成する必須成分
である（ｂ）成分が得られるが、その（メタ）アクリロ
イル基の１分子当りの数は、使用する原料の選択によっ
て任意に変えられるものであるが、本発明の目的には１
分子あたり約１．５個以上の（メタ）アクリロイル基を
有することが望ましく、（メタ）アクリロイル基の数が
１．５未満である場合には、活性エネルギー線による架
橋速度が不十分で、十分な架橋密度とならず、そのため
高解像度のパターンの形成が困難となる。一方、（メタ
）アクリロイル基の数が多すぎると形成される被膜の可
撓性が低下するので好ましくな（、従って本発明におけ
る（ｂ）成分の１分子当りの（メタ）アクリロイル基の
数は１．５〜１０程度が好ましい。

以上の如き（ａ）成分と（ｂ）成分とは、両者の合計重
量中で（ａ）成分が２０〜８０重量％を占め、（ｂ）成
分が８０〜２０重量％を占める割合で配合するのが好ま
しい。（ａ）成分が２０重量％未満であると硬化前の樹
脂組成物の粘度が低く流動性を有するため、硬化前の取
扱いに注意が必要となるとともに、（ａ）成分が発揮す
る機械的強度が不十分となり、本発明の樹脂組成物を構
造部材や保護被膜として用いずら（なる。

一方、（ａ）成分が８０重量％を越える割合になると、
すなわち（ｂ）成分が少なくなると活性エネルギー線に
よる架橋速度が低下し、且つ十分な架橋密度となり得な
いため、高密度で高解像度のパターンの形成が不重畳分
となる。最も好ましく本発明の目的が最良に達成される
のは（ａ）成分が３０〜７０重量％で、（ｂ）成分が７
０〜３０重量％の組成比である。

本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の必須成分
は以上の（ａ）成分および（ｂ）成分であり、この２成
分からなる樹脂組成物は電子線等の高エネルギー線によ
り容易に架橋硬化するが、紫外線や赤外線により硬化を
行う場合にはラジカル重合開始剤を配合するのがましい
。

紫外線硬化用には、例えば、ベンジル、ベンゾフェノン
、ベンゾイン、イソプロピルエーテル、アントラセン、
Ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン等従来公知の光重合
開始剤はいずれも使用でき、またこれらのラジカル重合
開始剤に加えて、トリエチルアミン、トリブチルアミン
等の光重合促進剤を併用することも好ましい。

また、ポリブタジェンの不飽和結合による十分な架橋が
必要とされる場合には、熱の作用により賦活化され得る
ラジカル重合開始剤、例えば、ベンゾイルパーオキサイ
ド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、ジクミル
パーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ｔｅｒ
ｔ−ブチルクミルパーオキサイド等の如き従来公知のラ
ジカル重合開始剤を用いるのが好ましい。

以上の如きラジカル重合開始剤は、前記（ａ）成分およ
び（ｂ）成分の合計量１００重量部あたり約０．１〜２
０重量部の割合で配合するのが好ましい。

更に、本発明の樹脂組成物の活性エネルギー線による硬
化を更に促進させ効率化するためにはエチレン性不飽和
結合を有する単量体を配合するのが好ましく、このよう
な単量体の配合によって被膜の機械的強度やパターンの
高解像度を更に向上させることができる。

このようなエチレン性不飽和結合を有する単量体として
は、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ブチル（
メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ト
リメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペ
ンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等の如
〈従来公知のいずれのビニル単量体も使用することがで
きる。

このようなエチレン性不飽和結合を有する単量体は、前
記（ａ）成分および（ｂ）成分の合計量Ｚｏ。

重量部あたり１〜１００重量部の割合で配合するのが好
ましく、前記（ｂ）成分中の（メタ）アクリロイル基の
数が比較的少ない場合は、比較的多量に、また、（ｂ）
成分中の（メタ）アクリロイル基の数が比較的多い場合
には、比較的少量に用いるのが好ましい。使用量が多す
ぎると、樹脂組成物の架橋速度は大となるが、（ａ）成
分が有する優れた耐薬品性、耐水性１機械的強度等を損
なうことになるので好ましくない。

更に本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、必
要に応じて他の添加剤、例えば有機および無機の充填剤
１着色剤、可塑剤、帯電防止剤被反応性のポリマー、有
機溶剤等も用途によっては本発明の目的達成を妨げない
範囲で配合することができる。

以上の如き本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物
を溶液状で用いる際、あるいはドライフィルムとする際
のフィルム基材であるプラスチックフィルム上に塗布す
る場合等に用いる溶剤としては、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢
酸イソブチル等のエステル類、トルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素およびそのハロゲン置換体、塩化メチレ
ン、１，１．１−）リクロルエタン等の塩素含有の脂肪
族溶剤等を適宜混合したものを用いることもできる。尚
、これら溶剤は、パターン露光後の樹脂組成物の現象液
として用いることもできる。

また密着促進剤としては、無機質表面改質剤としてのシ
ランカップリング剤、低合子界面活性剤が有効である。

以上のような組成からなる樹脂組成物を活性エネルギー
線によりて硬化させて、本発明の記録ヘッドの有する樹
脂硬化膜３Ｈが形成される。

以下、樹脂硬化膜３Ｈ形成用の樹脂組成物とじてドライ
フィルムタイプのもを用いた場合を一例として、図面を
用いて本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法を詳細に
説明する。

第２図〜第６図は、本発明の液体噴射記録ヘッドの製作
手順を説明するための模式図である。

本発明の液体噴射記録ヘッドを形成するには、まず、第
２図に示すように、ガラス、セラミックス。

プラスチックあるいは金属等の基板ｌ上に発熱素子やピ
エゾ素子等の吐出エネルギー発生素子２が所望の個数配
置される。尚、必要に応じて記録用液体に対する耐性、
電気絶縁性等を基板１表面に付与する目的で、該表面に
ＳｉＯ２、Ｔａ　２０　Ｂ　、ガラス等の保護層を被覆
してもよい。また、吐出エネルギー発生素子２には、図
示されていないが、記録信号入力用電極が接続しである
。

次に、第２図の工程を経て得られた基板ｌの表面を清浄
化すると共に例えば８０−１５０℃で乾燥させた後、第
３図（ａ）及び第３図（ｂ）に示したようにドライフィ
ルムタイプ（膜厚、約２５μｍＮ１００μｍ）の前述し
た活性エネルギー線硬化型樹脂組成物３を、４０〜１５
０℃程度に加温して、例えば０゜５〜０．４ｆ　／　ｍ
ｉｎ、の速度、１〜３ｋｇ／ｃｒｒｒの加圧条件下で基
板面ＩＡ上にラミネートする。

続いて、第４図に示すように、基板面ＩＡ上に設けたド
ライフィルム層３上に、活性エネルギー線を透過しない
所定の形状のパターン４Ｐを有するフォトマスク４を重
ね合わせた後、このフォトマスク４の上部から露光を行
う。

なお、フォトマスク４と基板ｌとの位置合わせは、露光
、現像処理等の工程を経て、最終的に形成される液体通
路領域中に上記素子２が位置するように行われ、例えば
、位置合わせマークを、基板１とマスク４のそれぞれに
予め描いておき、そのマークに従って位置合わせする方
法等によって実施できる。

このように露光を行うと、前記パターンに覆われた領域
以外、すなわちドライフィルム層３の露光された部分が
重合硬化し、露光されなかった部分が、溶剤可溶性のま
まであるのに対して溶剤不溶性となる。

このパターン露光に用いる活性エネルギー線としては、
既に広く実用化されている紫外線あるいは電子線などが
挙げられる。紫外線光源としては、波長２５０ｎｍ〜４
５０ｎｍの光を多く含む高圧水銀灯。

超高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられ、実
用的に許容されるランプ−被照射物間の距離において３
６５ｎｍの近傍の強度が１ｍＷ／ｃＩ　〜１００ｍＷ／
ｃｒｒｒ程度のものが好ましい。電子線照射装置として
は、特に限定はないが、０．５〜２０Ｍ　　Ｒａｄの範
囲の線量を有する装置が実用的に適している。

ドライフィルム層３のパターン露光を終了したら、次に
、露光済みのドライフィルム３を、例えばｌ。

１．１−）リクリルエタン等の揮発性有機溶剤中に浸漬
しするなどして現像処理し、溶剤可溶性であるドライフ
ィルム層３の未重合（未硬化）部分を基板ｌ上から溶解
除去し、第５図（ａ）および第５図（ｂ）に示すように
基板ｌ上に残存した樹脂硬化膜３Ｈによって最終的に液
体通路６−２及び液室６−１となる溝を形成する。

次に、基板１上の硬化樹脂膜３Ｈを必要に応じて、例え
ば１００〜１５０℃で５〜３０分程度更に加熱して熱重
合させる。

なお、本例の記録ヘッドにおいては、液体通路６−２及
び液室６−１となる溝の形成に、ドライフィルムタイプ
の樹脂組成物、つまり固体状のものを使用した例につい
て説明しているが、本発明の記録へ゛ンドの形成に際し
て使用できる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物として
は、固体状のもののみに限られるものではなく、液状の
ものももちろん使用可能である。

基板上に液状の樹脂組成物を用いて該組成物からなる層
を形成する方法としては、例えばレリーフ画像の作製時
に用いられるスキージによる方法、すなわち所望の樹脂
組成物の塗膜の厚さに相当した高さの壁を基板の周囲に
設け、スキージによって余分な樹脂組成物を除去する方
法等を挙げることができるやこの場合、樹脂組成物の粘
度は、１００ｃｐ〜３０００ｃｐが適当である。また、
基板の周囲に置く壁の高さは、感光性樹脂組成物の含有
する溶剤分の蒸発による減員分を見込んで決定する必要
がある。

また、固体状の樹脂組成物を用いる場合には、前記のよ
うにドライフィルムを基板上に加熱圧着して貼着する方
法等が好適である。

しかしながら、本発明の記録ヘッドを形成するに際して
は、取扱い上で、あるいは厚さの制御が容易かつ正確に
できる点に於いて、固体状のフィルムタイプのものが便
利である。

このようにして、樹脂硬化膜３Ｈによって最終的に液体
通路６−２及び液室６−１を構成する溝を形成した後、
第６図（ａ）及び第６図（ｂ）に示すように、溝の覆い
となる平板７を樹脂硬化膜３Ｈ上に接合し、接合体を形
成する。

第６図（ａ）及び第６図（ｂ）に示した工程に於いて、
覆い７を付設する具体的な方法としては、例えばガラス
、セラミック、金属、プラスチック等の平板７にエポキ
シ樹脂系接着剤を厚さ３〜４μｍにスピンコードした後
、予備加熱して接着剤層を、いわゆるＢステージ化させ
、これを硬化したドライフィルム３Ｈ上に貼り合わせた
後前記接着剤層を、本硬化させる等の方法があるが、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７を
樹脂硬化膜３Ｈ上に、直接、熱融着させる等の接着剤を
使用しない方法でも良い。

また、覆い７の液体通路と接合する側に、本発明におけ
る樹脂硬化膜形成用の樹脂組成物からなる樹脂層を設け
、これを液体通路を形成した樹脂硬化膜３Ｈと熱融着さ
せ、しかる後に活性エネルギー線を照射して加熱すると
いう方法、すなわち本発明における樹脂硬化膜形成用の
樹脂組成物を接着剤として用いる方法も好ましい。

尚、第６図に於いて、６−１図は液室、６−２は液体通
路、８は液室６−１に不図示の記録ヘッド外部から内部
へ記録用液体を供給するための供給管（不図示）を連結
するための貫通孔を示す。

このようにして、基板１上に設けられた樹脂硬化膜３Ｈ
と平板７との接合が完了した後、この接合体を第６図（
ａ）及び第６図（ｂ）に示した液体通路６−２の下流側
にあたるｃ−ｃ’　　に添って切削して、切削面に於け
る液体通路の開口部である、記録用液体を吐出するため
のオリフィスを形成する。

この工程は、吐出エネルギー発生素子２とオリフィス９
との間隔を適正化するために行うものであり、ここで切
削する領域は適宜選択される。この切削に際しては、半
導体工業で通常採用されているダイジング法等を採用す
ることができる。

なお、本発明でいう液体通路下流部とは、記録ヘッドを
用いて記録を行っている際の記録用液体の流れ方向に於
ける下流領域、具体的には、吐出エネルギー発生素子２
の設置位置より下流の液体通路の部分を言う。

切削が終了したところで、切削面を研磨して平滑化し、
貫通孔８に供給管ｌＯを取付けて第１図に示したような
液体噴射記録ヘッドを完成する。

なお、以上に説明した記録ヘッドに於いては、液体通路
６−２と液室６−１が樹脂硬化Ｈによって一体成形され
ているが、本発明の記録ヘッドはこのような構造に限定
されるものではなく、液体通路と液室を別々に成形した
ものでもよい。しかしながら、何れの構造を取る場合に
おいても、本発明の記録ヘッドは、液体通路を形成する
樹脂の少なくとも一部が、先に挙げた活性エネルギー線
硬化型樹脂組成物を用いて形成されたものである。

〔発明の効果〕

本発明の液体噴射記録ヘッドは、該ヘッドの構成部材で
ある活性エネルギー線硬化型樹脂組成物として、該組成
物に必須成分として含有されるエチレン性不飽和結合を
有するモノマーによって主に付与されるパターン形成材
料としての優れた感度と解像度を有するものを用いたも
のであり、該樹脂組成物を用いることにより、寸法精度
に優れた液体噴射記録ヘッドを歩留り良く得ることが可
能になった。また、本発明に用いる樹脂組成物は、主に
必須成分としての数平均分子量が約１０，０００以上で
あるブタジェン重合体Ｃａ）および分子内アクリロイル
基および／またはメタクリロイル基を平均で１．５個以
上有する液状ポリブタジェンの少なくとも１種（ｂ）に
よって付与される優れた基板との密着性、機械的強度お
よび耐薬品性をも有しており、該組成物を用いることに
よって長期の耐久性を有する記録ヘッドを得ることも可
能になった。

また可トウ性を有する数平均分子量が約１０，０００以
上であるブタジェン重合体（ａ）および分子内にアクリ
ロイル基および／またはメタクリロイル基を平均で１．
５個以上有する液状ポリブタジェンの少なくとも１種（
ｂ）を用いた活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を使用
する場合には、上記密着性、機械的強度あるいは耐薬品
性が特に優れた液体噴射記録ヘッドを得ることが可能で
ある。

〔実施例〕

以下、合成例および実施例により本発明を更に詳細に説
明する。尚、文中、部または％とあるのは特に断りのな
い限り、重量基準である。

合成例１ （１）数平均分子量が約１万以上であるブタジェン重合
体の合成。

両末端水酸基含有の１，２−ポリブタジェン（Ｍ　ｎ＝
　　２，０００）　２００ｇを三ツロフラスコへ入れ、
酢酸ブチル２００ｇで溶解した。重合禁止剤としてハイ
ドロキノン０．１ｇを加え溶液の温度が１００℃になる
まで昇温した。滴下ロートを用いてメチレンビス（４−
ジクロヘキシルイソシアネート）２６．２ｇを１０時間
かけて滴下した。更に１００°Ｃで１０時間撹拌をつづ
け反応させた。ＩＲ法により未反応イソシアネート化合
物の消失を確認した。得られたポリマー溶液は粘度の高
いものであった。ＧＰＣ法により求めた数平均分子量は
５万、重量平均分子量は１９万であった。酢酸ブチルを
蒸発させるとタックフリーになることを確認した。

（２）アクリロイル化ポリブタジェンの合成両末端水酸
基含有の１．２−ポリブタジェン（Ｍ　ｎ　７００　）
７０ｇを三ツロフラスコへ入れ、酢酸ブチル４５０ｇで
溶解した。重合禁止剤としてノ１イドロキノン０．０５
ｇを加え、溶液の温度が９０℃になるまで昇温した。滴
下ロートを用いてメチレンビス（４−シクロヘキシルイ
ソシアネート）５２．４ｇを５時間かけて滴下した。更
に９０℃で５時間撹拌をつづけ反応させた。ＩＲ法によ
り未反応水酸基の消失を確認した。

上記の両末端イソシアネートのポリブタジェンの溶液に
２−ヒドロキシエチルアクリレート２３．２ｇを滴下ロ
ートを用いて９０℃で５時間かけて滴下した。更に９０
度で５時間撹拌をつづけ反応させた。

ＩＲ法によりインシアネート基の消失を確認した。

実施例１ 合成例１の（１）で得られたブタジェン重合体６０ｇ。

同（２）で得られたアクリロイル化ポリブタジェン３０
ｇおよび１，２．４−トリビニルシクロヘキサン１０ｇ
をメチルエチルケトン４００ｇに溶解した。光重合開始
剤としてベンゾフェノン５ｇとミフイラーズケトン１ｇ
を、熱重合開始剤としてベンゾイルパーオキシド２ｇを
加えた。

次いで、上記樹脂組成物を１６μｍのポリエチレンテレ
フタレートフィルムにワイアーバーで塗布し、１００℃
で２０分間乾燥することにより、膜厚７５μｍの樹脂組
成物層を有する本発明に係わるドライフィルムを作成し
た。

上記ドライフィルムを用い、先に明細書中で説明した第
１図〜第６図の工程に従って吐出エネルギー発生素子と
して発熱素子［ハフニウムポライド（ＨｆＢ２）］１０
個のオリフィス（オリフィス寸法；７５μｍ×５０μｍ
１ピッチ０　、１２５　ｍ　ｍ　）を有するオンデマン
ド型液体噴射記録ヘッドの作成を以下のようにして実施
した。尚、記録ヘッドは、同形状のものを各３０個宛試
作した。

まず、シリコンからなる基板上に発熱素子の複数を所定
の位置に配設し、これらに記録信号印加用電極を接続し
た。

次に、発熱素子が配設された基板面上に保護膜としての
ＳｉＯ２層（厚さ１．０μｍ）を設け、保護層の表面を
清浄化すると共に乾燥させた後、保護層に重ねて、８０
℃に加温された合成例に示した膜厚７５μｍのドライフ
ィルムを０．４ｆ／ｍｉｎの速度、１Ｋｇ／ｃｒｒｆの
加圧条件下でラミネートした。

続いて、基板面上に設けたドライフィルム上に、液体通
路及び液室の形状に対応したパターンを有するフォトマ
スクを重ね合わせ、最終的に形成される液体通路中に上
記素子が設けられるように位置合せを行った後、このフ
ォトマスクの上部から８．２ｍＷ／ｃｒｒｆの強度の紫
外線を用いて３０秒間ドライフィルムを露光した。

次に、露光済みのドライフィルムを、１，１．１−トリ
クロルエタン中に浸漬して現像処理し、ドライフィルム
の未重合（未硬化）部分を基板上から溶解除去して、基
板上に残存した硬化ドライフィルム膜によって最終的に
液体通路及び液室となる溝を形成した。

現像処理を終了した後、基板上の硬化ドライフィルム膜
を、１５０℃で１時間加熱し、更に、これに５０ｍＷ／
ｃ％の強度の紫外線を２分間照射して更に硬化させた。

このようにして、硬化ドライフィルム膜によって液体通
路及び液室となる溝を基板上に形成した後、形成した溝
の覆いとなるソーダガラスからなる貫通孔の設けられた
平板にエポキシ系樹脂接着剤を厚さ３μｍにスピンコー
ドした後、予備加熱してＢステージ化させ、これを硬化
したドライフィルム上に貼り合わせ、更に、接着剤を本
硬化させて接着固定し、接合体を形成した。

続いて、接合体の液体通路の下流側、すなわち吐出エネ
ルギー発生素子の設置位置から下流側へ０　、１５０　
ｍ　ｍのところを液体通路に対して垂直に、市販のダイ
シング・ソー（商品名；ＤＡＤ　　２Ｈ／６型、ＤＩＳ
ＣＯ社製）を用いて切削し、記録用液体を吐出するため
のオリフィスを形成した。

最後に、切削面を洗浄したのち乾燥させ、更に、切削面
を研磨して平滑化し、貫通孔に記録用液体の供給管を取
付けて液体噴射記録ヘッドを完成した。得られた記録ヘ
ッドは、何れもマスクパターンを忠実に再現した液体通
路及び液室を有する寸法精度に優れたものであった。ち
なみに、オリフィス寸法は、５０±５μｍ１オリフィス
ピッチは、１２５±５μｍの範囲にあった。

このようにして試作した記録ヘッドの品質及び長期使用
に際しての耐久性を以下のようにして試験した。

まず、得られた記録ヘッドについて、次の各組成からな
る記録用液体中に、６０℃で１０００時間浸漬処理（記
録ヘッドの長期使用時に匹敵する環境条件）する耐久試
験を実施した。

記録用液体成分 １）　Ｈ２０／ジエチレングリコール／グリセリンＣ，
１，ダイレクトプラク１５ （＝７０／２０１５１５重量部）　　　　ｐＨ＝８．０
２）　Ｈ２０／エチレングリコール／Ｎ−メチルピロリ
ドン／Ｃ，Ｉダイレクトブルー１９９”（＝６０／２５
／１０１５重量部）　　　ｐＨ＝９．０３）Ｈ２０／エ
チレングリコール／トリエチレングリコール／Ｃ，１，
アシッドレッド９４＊５（＝６０／２５／１０１５重量
部）　　ｐＨ＝７．０４）Ｈ２０／ジエチレングリコー
ル／Ｃ，１，ダイレクトブラック１５４ （＝７５／２０１５重量部）　　　　ｐＨ＝ｌｏ、０尚
、注）＄１〜＄Ｓ　は、水溶性染料であり、ｐＨの調整
にはカセイソーダを用いた。

各記録用液体について、それぞれ記録ヘッド各５個を耐
久試験に供した。

耐久試験後、該試験を実施した各ヘッドにつき基板及び
覆いと硬化ドライフィルム膜の接合状態を観察した結果
、すべての記録ヘッドにおいて剥離や損傷は全（認めら
れず、良好な密着性を示していた。

次いでこれとは別に、得られた記録ヘッドの１０個につ
いて、各ヘッドを記録装置に取付け、前記の記録用液体
を用いて１０’パルスの記録信号を１４時間連続的に記
録ヘッドに印加して印字を行う印字試験を実施した。何
れの記録ヘッドに関しても、印字開始直後と１４時間経
過後において、記録用液体の吐出性能及び印字状態共に
性能の低下が殆ど認められず、耐久性に優れた記録ヘッ
ドで　あった。

合成例２ （１）数平均分子量が約１万以上であるブタジェン重合
体の合成。

両末端カルボキシル基含有の１．２−ポリブタジェン（
Ｍｎｌ、５００）１５０ｇを三ツロフラスコへ入れ、酢
酸ブチル１８０ｇで溶解した。重合禁止剤としてｔ−ブ
チルハイドロキノン０．０７ｇを加え、溶液の温度が１
１０℃になるまで昇温した。滴下ロートを用いて１．６
−ヘキサンシオールジグリシジルエーテル２３ｇを５時
間かけて滴下し、更に１１０℃で１０時間撹拌をつづけ
反応させた。ＩＲ法により未反応エポキシ基の消失を確
認した。得られたポリマー溶液は粘度の高いものであっ
た。

ＧＰＣ法により求めた数平均分子量は４．５万であり、
重量平均分子量は２３万であった。酢酸ブチルを蒸発さ
せるとタックフリーの樹脂被膜であることを確認した。

（２）メタクリロイル化ポリブタジェンの合成。

両末端カルボキシル基含有の１，２−ポリブタジェン（
Ｍｎ　　１，０００）　１００ｇを三ツロフラスコへ入
れ、酢酸ブチル４００ｇで溶解した。重合禁止剤として
ｔ−ブチルハイドロキノン０．１ｇを加え、溶液の温度
が１００℃になるまで昇温した。滴下ロートを用いてグ
リシジルメタクリレート２５．６ｇを５時間かけて滴下
した。更に１００℃で５時間撹拌をつづけ反応させた。

ＩＲ法により未反応のエポキシ基の消失を確認した。

実施例２ 合成例２の（１）で得られたブタジェン重合体６５ｇ。

同（２）で得られたメタクリロイル化ポリブタジェン２
０ｇおよび両末端カルボキシル基の１．２−ポリブタジ
ェン（Ｍｎ　　１，５００）　５ｇと１．４−ジビニル
ベンゼン５ｇとメタクリル酸５ｇをメチルエチルケトン
４００ｇに溶解した他は全て実施例１と同様の操作を行
った。

得られたオリフィス寸法は５０±６μｍ、オリフィスピ
ッチは１２５±６μｍの範囲であった。

上記組成物により試作した記録ヘッドの品質及び長期間
使用に際しての耐久性も実施例１と同様の満足すべき結
果であった。

合成例３ （１）数平均分子量が約１万以上であるブタジェン重合
体の合成 合成例１の（１）と同様である。

（２）アクリロイル化およびメタクリロイル化ポリブタ
ジェンの合成 両末端水酸基含有の１．２−ポリブタジェン（Ｍ　ｎｌ
、０００）　１−００ｇを三ツロフラスコへ入れ、酢酸
ブチル４５０ｇで溶解した。重合禁止剤としてハイドロ
キノン０．０５ｇを加え、溶液の温度が９０℃になるま
で昇温した。滴下ロートを用いてメチレンビス（４−シ
クロヘキシルイソシアネート）５２．４ｇを５時間かけ
て滴下した。更に９０℃で５時間撹拌をつづけ反応させ
た。ＩＲ法により未反応水酸基の消失を確認した。

上記の両末端イソシアネートガポリブタジエンの溶液に
２−ヒドロキシエチルアクリレート１１゜６ｇと２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート１３゜０ｇを滴下ロート
を用いて９０℃で５時間かけて滴下した。更に９０度で
５時間撹拌をつづけ反応させた。ＩＲ法によりイソシア
ネート基の消失を確認した。

実施例３ 合成例１の（１）で得られたブタジェン重合体６５ｇ。

同（２）で得られたアクリロイル化ポリブタジェン２５
ｇおよび１，２．４−トリビニルシクロヘキサン１０ｇ
をメチルエチルケトン４００ｇに溶解した他は全て実施
例１と同様の操作を行つた。

得られたオリフィス寸法は５０±５μｍ、オリフィスピ
ッチは１２５±５μｍの範囲であった。

上記組成物により試作した記録ヘッドの品質及び長期間
使用に際しての耐久性も実施例１と同様の満足すべき結
果であった。

比較例１ 膜厚７５μｍの市販のドライフィルムＶａｃｒｅｌ　（
ドライフィルムソルダーマスクの商品名、デュポンド・
ネモアース■製）、および膜厚５０μｍの市販のドライ
フィルムＰｈｏｔｅｃ　　５Ｒ−３０００（商品名、日
立化成工業■製）を用いる以外は実施例と同様にして、
記録ヘッドを作成した。

これらの記録ヘッドについて、実施例と同様の耐久試験
を実施した。

耐久試験の経過中、ドライフィルムとしてＶａｃｒｅｌ
を用いた場合は、１００時間で２）および４）の記録用
液体で剥離が認められた。また、３００時間で、ｌ）お
よび３）の記録用液体で剥離が認められた。

一方、ドライフィルムとしてＰｈｏｔｅｃ　　５Ｒ−３
０００を用いた場合は、ｌ）〜４）の各記録用液体で３
００時間で剥離が認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の液体噴射記録ヘッドならびに
その製造方法を説明するための模式図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板２・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・吐出エネルギー発
生素子３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・樹脂
層３Ｈ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・樹脂硬化膜４・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・フォトマスク４
Ｐ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・マスクパターン６
−１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・液室６−２・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・液体通路７・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・覆い８・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・貫通孔９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
オリフィス１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・供給
管ｌθ （ｂ） ■１図 （ｂ＞ 罰６図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板面に設けられ、液体の吐出口に連通する液体
   通路が、活性エネルギー線によって硬化する樹脂組成物
   の層に、該活性エネルギー線を用いた所定のパターン露
   光を為して前記樹脂組成物の硬化領域を形成し、該層か
   ら未硬化領域を除去して形成されている液体噴射記録ヘ
   ッドであって、前記樹脂組成物が数平均分子量が約１０
   ，０００以上であるブタジエン重合体（ａ）および分子
   内にアクリロイル基および／またはメタクロール基を平
   均で１．５個以上有する液状ポリブタジエンの少なくと
   も１種（ｂ）とを有してなるものであることを特徴とす
   る液体噴射記録ヘッド。
2. （２）前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物において
   （ａ）成分と（ｂ）成分との重量比が、（ａ）成分：（
   ｂ）成分＝２０〜８０：８０〜２０である特許請求の範
   囲第（１）項に記載の液体噴射記録ヘッド。
3. （３）前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物において
   （ａ）成分と（ｂ）成分の合計１００重量部に対し、０
   ．１〜２０重量部の活性エネルギー線により賦活化し得
   るラジカル重合開始剤を含有する特許請求の範囲第（１
   ）項または第２項に記載の液体噴射記録ヘッド。
4. （４）前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物において
   （ａ）成分と（ｂ）成分の合計量１００重量部に対し、
   ０．１〜１５重量部の熱の作用により賦活化し得るラジ
   カル重合開始剤を含有する特許請求の範囲第（１）項乃
   至第３項の何れか一項に記載の液体噴射記録ヘッド。
5. （５）前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成において（
   ａ）成分と（ｂ）成分の合計量１００重量部に対して、
   １〜１００重量部のエチレン性不飽和結合を有する単量
   体を含有する特許請求の範囲第（１）項乃至第４項の何
   れか一項に記載の液体噴射記録ヘッド。