JP3077444B2 - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッド及びその製造方法Info
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- JP3077444B2 JP3077444B2 JP8753093A JP8753093A JP3077444B2 JP 3077444 B2 JP3077444 B2 JP 3077444B2 JP 8753093 A JP8753093 A JP 8753093A JP 8753093 A JP8753093 A JP 8753093A JP 3077444 B2 JP3077444 B2 JP 3077444B2
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- photosensitive resin
- substrate
- resin layer
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を吐出させ記
録紙等の媒体上にインク像を形成するプリンタ等の装置
に用いられるインクジェットヘッドに関する。
録紙等の媒体上にインク像を形成するプリンタ等の装置
に用いられるインクジェットヘッドに関する。
【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）に適用されるインクジェットヘッドは、一般に微
細なインク吐出口（以下オリフイスと呼ぶ）、インク供
給口、インク流路及びインク流路の一部（エネルギー作
用室）又は基板の外側に設けられるインク吐出する為に
利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と
を備えており、記録時においてはエネルギー発生素子の
作動により、インクの小滴がオリフイスから噴射されて
被記録紙に着滴し、これにより印字、記録が行われるも
のである。このようなインクジェットヘッドは、特公平
２−４２６７０号公報に開示されている。その構造を図
１１及び１３を用いて説明する。図１１は、インクジェ
ットヘッドの模式的斜視図である。図１３は、図１１に
一点鎖線ＹＹ’で示す位置で切断した場合の切断面図で
ある。図１３を基に説明する。基板１はガラス、プラス
チック、セラミック、金属等からなり、インク流路溝
９、インク供給口溝１０、エネルギー作用室溝１１の壁
面のひとつとして機能する。その製造方法は最初に、基
板１上にはオリフイス７からインクを吐出するために利
用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子２を
配設する。
方式）に適用されるインクジェットヘッドは、一般に微
細なインク吐出口（以下オリフイスと呼ぶ）、インク供
給口、インク流路及びインク流路の一部（エネルギー作
用室）又は基板の外側に設けられるインク吐出する為に
利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と
を備えており、記録時においてはエネルギー発生素子の
作動により、インクの小滴がオリフイスから噴射されて
被記録紙に着滴し、これにより印字、記録が行われるも
のである。このようなインクジェットヘッドは、特公平
２−４２６７０号公報に開示されている。その構造を図
１１及び１３を用いて説明する。図１１は、インクジェ
ットヘッドの模式的斜視図である。図１３は、図１１に
一点鎖線ＹＹ’で示す位置で切断した場合の切断面図で
ある。図１３を基に説明する。基板１はガラス、プラス
チック、セラミック、金属等からなり、インク流路溝
９、インク供給口溝１０、エネルギー作用室溝１１の壁
面のひとつとして機能する。その製造方法は最初に、基
板１上にはオリフイス７からインクを吐出するために利
用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子２を
配設する。
【０００３】次に、エネルギー発生素子２が設けられた
基板１上に感光性樹脂層４を形成する。次に、公知のフ
ォトリソグラフィの手段によって硬化した感光性樹脂層
４にインク流路溝９、インク供給口溝１０、エネルギー
作用室溝１１を一括作製する。最後に、オリフイス７が
形成された覆い板８（以下オリフイスプレート）で各溝
を覆ってインクジェットヘッドを得る。
基板１上に感光性樹脂層４を形成する。次に、公知のフ
ォトリソグラフィの手段によって硬化した感光性樹脂層
４にインク流路溝９、インク供給口溝１０、エネルギー
作用室溝１１を一括作製する。最後に、オリフイス７が
形成された覆い板８（以下オリフイスプレート）で各溝
を覆ってインクジェットヘッドを得る。
【０００４】近年、高精細な印字物を得る為にオリフイ
ス７の配置密度が高いインクジェットヘッドが必要にな
ってきている。その場合は、エネルギー作用室１１の間
隔が狭くなるため、エネルギー作用室１１の幅も小さく
なる。したがって、必要な圧力容積を得るためにはエネ
ルギー作用室１１の高さを高くすることが重要である。
もし圧力容積が不充分であると、インク吐出時のインク
量が少なくなるため、記録媒体上で１記録ドット当りの
面積が小さくなり必要な面積を得るためには重ね打ちな
どをしなければならず印字速度が遅くなる、また、エネ
ルギー作用室１１へのインクの供給が不安定となりイン
ク吐出特性が不安定となる等の課題も生じる。感光性樹
脂層４を厚くすればエネルギー作用室１１を高くできる
が、厚くなると露光時に感光性樹脂層４の上面から底面
まで均一に光が到達しないのでエネルギー作用室１１の
寸法精度が悪くなりインク吐出特性が不安定となる。し
たがって、エネルギー作用室１１を高精度で高くするに
は基板１だけでなくオリフイスプレート８にも感光性樹
脂層４でエネルギー作用室溝１１、インク流路溝９、イ
ンク供給口溝１０を作り、基板側の各溝と接合してエネ
ルギー作用室１１を高くする方法が提案されている。こ
の際、位置ズレのないように接合する必要がある。位置
ズレを小さくするには、先ず感光性樹脂層４のインク流
路溝９、エネルギー作用室溝１１、インク供給口溝１０
を基板１及びオリフイスプレート８の所定の位置に精度
良く配置することが必要である。その方法としては、基
板１及びオリフイスプレート８に露光マスク位置合わせ
基準穴３を設け、露光時にその基準穴３と露光マスク合
わせマーク６の中心との位置ズレを光学顕微鏡等で見な
がら基板１及びオリフイスプレート８を前後左右に微動
させ合わせる方法が一般的である。具体的には図１０に
示すように露光マスク合わせマーク６が、基準穴径より
少し大きい円弧と小さい円弧を含んだ形状になっている
ので、この二つ円弧の中間に基準穴３が入るように位置
合わせを行う。次に位置ズレを小さくするには基板１及
びオリフイスプレート８を高精度で重ね合わせ接合する
必要がある。
ス７の配置密度が高いインクジェットヘッドが必要にな
ってきている。その場合は、エネルギー作用室１１の間
隔が狭くなるため、エネルギー作用室１１の幅も小さく
なる。したがって、必要な圧力容積を得るためにはエネ
ルギー作用室１１の高さを高くすることが重要である。
もし圧力容積が不充分であると、インク吐出時のインク
量が少なくなるため、記録媒体上で１記録ドット当りの
面積が小さくなり必要な面積を得るためには重ね打ちな
どをしなければならず印字速度が遅くなる、また、エネ
ルギー作用室１１へのインクの供給が不安定となりイン
ク吐出特性が不安定となる等の課題も生じる。感光性樹
脂層４を厚くすればエネルギー作用室１１を高くできる
が、厚くなると露光時に感光性樹脂層４の上面から底面
まで均一に光が到達しないのでエネルギー作用室１１の
寸法精度が悪くなりインク吐出特性が不安定となる。し
たがって、エネルギー作用室１１を高精度で高くするに
は基板１だけでなくオリフイスプレート８にも感光性樹
脂層４でエネルギー作用室溝１１、インク流路溝９、イ
ンク供給口溝１０を作り、基板側の各溝と接合してエネ
ルギー作用室１１を高くする方法が提案されている。こ
の際、位置ズレのないように接合する必要がある。位置
ズレを小さくするには、先ず感光性樹脂層４のインク流
路溝９、エネルギー作用室溝１１、インク供給口溝１０
を基板１及びオリフイスプレート８の所定の位置に精度
良く配置することが必要である。その方法としては、基
板１及びオリフイスプレート８に露光マスク位置合わせ
基準穴３を設け、露光時にその基準穴３と露光マスク合
わせマーク６の中心との位置ズレを光学顕微鏡等で見な
がら基板１及びオリフイスプレート８を前後左右に微動
させ合わせる方法が一般的である。具体的には図１０に
示すように露光マスク合わせマーク６が、基準穴径より
少し大きい円弧と小さい円弧を含んだ形状になっている
ので、この二つ円弧の中間に基準穴３が入るように位置
合わせを行う。次に位置ズレを小さくするには基板１及
びオリフイスプレート８を高精度で重ね合わせ接合する
必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図１１に示
すように露光時の露光マスク位置合わせ基準穴３ａと接
合時の位置合わせ基準穴３ｂを別々に設けているので、
露光時に各溝を基準穴３ａに対して所定の位置に精度良
く配置しても、露光時に使用するの基板１及びオリフイ
スプレート８の露光マスク位置合わせ基準穴３ａと接合
時に使用する位置合わせ基準穴３ｂとの距離間バラツキ
の分が接合時に加算され位置ズレが大きくなってしまう
（図１２参照）。このためにインク流路抵抗が大きくな
りインク吐出スピードが遅くなるという課題が生じる。
今後はオリフイス７の配置密度は更に高密度になってい
くのでインク流路幅が狭くなり特にこの方向での位置ズ
レがインク吐出特性に与える影響は大きい。また、気泡
が抜けにくくインクが吐出しなくなるという課題も生じ
る。
すように露光時の露光マスク位置合わせ基準穴３ａと接
合時の位置合わせ基準穴３ｂを別々に設けているので、
露光時に各溝を基準穴３ａに対して所定の位置に精度良
く配置しても、露光時に使用するの基板１及びオリフイ
スプレート８の露光マスク位置合わせ基準穴３ａと接合
時に使用する位置合わせ基準穴３ｂとの距離間バラツキ
の分が接合時に加算され位置ズレが大きくなってしまう
（図１２参照）。このためにインク流路抵抗が大きくな
りインク吐出スピードが遅くなるという課題が生じる。
今後はオリフイス７の配置密度は更に高密度になってい
くのでインク流路幅が狭くなり特にこの方向での位置ズ
レがインク吐出特性に与える影響は大きい。また、気泡
が抜けにくくインクが吐出しなくなるという課題も生じ
る。
【０００６】また、エネルギー作用室１１を高くした
り、厚みによって形状を変える場合は感光性樹脂層４が
多層になるので、図１４に示すように露光時の露光マス
ク位置合わせ基準穴３ａにも感光性樹脂層４が形成され
ていると感光性樹脂層４が着色されている為に、基準穴
部分の視野が暗くなってしまいその基準穴３ａとマスク
の合わせマーク６の位置ズレ状態が光学顕微鏡で見ずら
く精度良く合わせられないという課題も生じる。そのた
めに工数も掛かりコストアップになる。
り、厚みによって形状を変える場合は感光性樹脂層４が
多層になるので、図１４に示すように露光時の露光マス
ク位置合わせ基準穴３ａにも感光性樹脂層４が形成され
ていると感光性樹脂層４が着色されている為に、基準穴
部分の視野が暗くなってしまいその基準穴３ａとマスク
の合わせマーク６の位置ズレ状態が光学顕微鏡で見ずら
く精度良く合わせられないという課題も生じる。そのた
めに工数も掛かりコストアップになる。
【０００７】本発明の目的は、上記の課題を解決するた
めになされたものでインク流路、エネルギー作用室、イ
ンク供給口の位置ズレを簡便な方法で防止してインク吐
出特性の安定した高密度インクジェットヘッドを低コス
トで提供することである。
めになされたものでインク流路、エネルギー作用室、イ
ンク供給口の位置ズレを簡便な方法で防止してインク吐
出特性の安定した高密度インクジェットヘッドを低コス
トで提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、基板及び覆い板上にインク吐出口とエネルギ
ー作用室とインク供給口及び前記インク吐出口と前記エ
ネルギー作用室と前記インク供給口とを連通するインク
流路の少なくとも一つの壁面が感光性樹脂で形成され且
つ前記インク流路或いは前記エネルギー作用室に対応し
て配設されたインクを吐出するために利用されるエネル
ギー発生素子とを有するインクジェットヘッドにおい
て、露光マスク位置合わせ及び接合時の基準となる基準
穴を設けた基板及び覆い板に基準穴を除いて感光性樹脂
層を形成し、前記基準穴を基準に露光を行ったのち現像
をして、インク吐出口とエネルギー作用室とインク供給
口及びインク流路を所定の位置に形成する。次いで、前
記基準穴を基準に前記基板と覆い板を位置合わせを行い
接合することを特徴とする。
ヘッドは、基板及び覆い板上にインク吐出口とエネルギ
ー作用室とインク供給口及び前記インク吐出口と前記エ
ネルギー作用室と前記インク供給口とを連通するインク
流路の少なくとも一つの壁面が感光性樹脂で形成され且
つ前記インク流路或いは前記エネルギー作用室に対応し
て配設されたインクを吐出するために利用されるエネル
ギー発生素子とを有するインクジェットヘッドにおい
て、露光マスク位置合わせ及び接合時の基準となる基準
穴を設けた基板及び覆い板に基準穴を除いて感光性樹脂
層を形成し、前記基準穴を基準に露光を行ったのち現像
をして、インク吐出口とエネルギー作用室とインク供給
口及びインク流路を所定の位置に形成する。次いで、前
記基準穴を基準に前記基板と覆い板を位置合わせを行い
接合することを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下に具体例をあげて本発明の説明をする
が、これに限定されるものではない。
が、これに限定されるものではない。
【００１０】最初に、本発明のインクジェットヘッドの
製造方法を図面を用いて詳細に説明する。まず、図１に
示すように発熱素子或いは圧電素子等のインク吐出させ
るエネルギー発生素子２が配設されたガラス、プラスチ
ック、セラミック、金属等の内の適切な材質からなる基
板１に露光及び接合時の位置合わせ基準穴３を基板１の
中心に対して上下又は左右対称で且つインク流路、エネ
ルギー作用室、インク供給口が形成されるところより離
れた位置に二個所あける。穴開けは、基板が金属の場合
はプレス、エッチング等の公知の方法で行う。
製造方法を図面を用いて詳細に説明する。まず、図１に
示すように発熱素子或いは圧電素子等のインク吐出させ
るエネルギー発生素子２が配設されたガラス、プラスチ
ック、セラミック、金属等の内の適切な材質からなる基
板１に露光及び接合時の位置合わせ基準穴３を基板１の
中心に対して上下又は左右対称で且つインク流路、エネ
ルギー作用室、インク供給口が形成されるところより離
れた位置に二個所あける。穴開けは、基板が金属の場合
はプレス、エッチング等の公知の方法で行う。
【００１１】次に、その基板１の表面を洗浄、乾燥した
のち、図２に示すように感光性樹脂層４ａを形成する。
この際、感光性樹脂層４ａは位置合わせ基準穴３には形
成しない。または、形成した場合でも露光前に位置合わ
せ基準穴３の周囲の感光性樹脂層４ａを除去し空洞とし
ておく。ここで用いられる感光性樹脂は、液体状または
フィルム状、ポジ型またはネガ型の別を問わず、公知の
感光性樹脂が使用できる。また、感光性樹脂層の形成方
法としてはロールコーター、スピンコーター、スプレー
コーター、熱圧力ローラーラミネーター等の公知の方法
で形成できる。これらのうち、作業性や層厚の均一性等
の点からドライフィルムフォトレジストを熱圧力ローラ
ーラミネーターで貼り合わせる方法が好ましい。本実施
例では、感光性樹脂層にネガ型ドライフィルムフォトレ
ジストを用いたものを説明する。
のち、図２に示すように感光性樹脂層４ａを形成する。
この際、感光性樹脂層４ａは位置合わせ基準穴３には形
成しない。または、形成した場合でも露光前に位置合わ
せ基準穴３の周囲の感光性樹脂層４ａを除去し空洞とし
ておく。ここで用いられる感光性樹脂は、液体状または
フィルム状、ポジ型またはネガ型の別を問わず、公知の
感光性樹脂が使用できる。また、感光性樹脂層の形成方
法としてはロールコーター、スピンコーター、スプレー
コーター、熱圧力ローラーラミネーター等の公知の方法
で形成できる。これらのうち、作業性や層厚の均一性等
の点からドライフィルムフォトレジストを熱圧力ローラ
ーラミネーターで貼り合わせる方法が好ましい。本実施
例では、感光性樹脂層にネガ型ドライフィルムフォトレ
ジストを用いたものを説明する。
【００１２】次に、図３に示すように感光性樹脂層４ａ
上に所定のパターンを有する露光マスク５を重ね合わせ
基板の位置合わせ基準穴３と露光マスクの合わせマーク
６の位置ズレを光学顕微鏡等で見ながら基板１を前後左
右に微動させ、ズレ量を最小限に合わせたのち露光を行
う。この工程により感光性樹脂層４ａは硬化部（露光
部）と可溶化部（未露光部）とに分かれる。
上に所定のパターンを有する露光マスク５を重ね合わせ
基板の位置合わせ基準穴３と露光マスクの合わせマーク
６の位置ズレを光学顕微鏡等で見ながら基板１を前後左
右に微動させ、ズレ量を最小限に合わせたのち露光を行
う。この工程により感光性樹脂層４ａは硬化部（露光
部）と可溶化部（未露光部）とに分かれる。
【００１３】次にエネルギー作用室を高くするために露
光工程が済んだ感光性樹脂層４ａの上に新たな感光性樹
脂層４ｂを形成する。感光性樹脂層４ｂの形成方法は図
２で形成した感光性樹脂層４ａの形成方法と同じでよ
い。
光工程が済んだ感光性樹脂層４ａの上に新たな感光性樹
脂層４ｂを形成する。感光性樹脂層４ｂの形成方法は図
２で形成した感光性樹脂層４ａの形成方法と同じでよ
い。
【００１４】次に、図４に示すように図３と同じ手法に
よって露光を行う。このとき、図４に示すように露光時
の位置合わせ基準穴３には感光性樹脂層４が形成されて
いないのでその基準穴３と露光マスクの合わせマーク６
の位置ズレ状態が光学顕微鏡で鮮明に見えるので短時間
で精度良く合わせることができる。ネガ型の感光性樹脂
を用いた場合、感光性樹脂層４ａは二重に露光される
が、感光性樹脂層４ｂで反応した後の減衰した光が到達
するため寸法精度には影響しない。この感光性樹脂層形
成と露光の工程を、所望の厚さの感光性樹脂層４が得ら
れるまで繰り返したのち図５に示すように感光性樹脂層
４の可溶化部を現像液を用いて溶解除去し、基準穴３に
対して所定の位置にインク流路溝、エネルギー作用室
溝、インク供給口溝を得る。現像液は感光性樹脂の種類
に対応した公知の現像液が使用できる。図５では感光性
樹脂層形成と露光の工程を３回繰り返したのちに現像の
工程を行った場合を示している。
よって露光を行う。このとき、図４に示すように露光時
の位置合わせ基準穴３には感光性樹脂層４が形成されて
いないのでその基準穴３と露光マスクの合わせマーク６
の位置ズレ状態が光学顕微鏡で鮮明に見えるので短時間
で精度良く合わせることができる。ネガ型の感光性樹脂
を用いた場合、感光性樹脂層４ａは二重に露光される
が、感光性樹脂層４ｂで反応した後の減衰した光が到達
するため寸法精度には影響しない。この感光性樹脂層形
成と露光の工程を、所望の厚さの感光性樹脂層４が得ら
れるまで繰り返したのち図５に示すように感光性樹脂層
４の可溶化部を現像液を用いて溶解除去し、基準穴３に
対して所定の位置にインク流路溝、エネルギー作用室
溝、インク供給口溝を得る。現像液は感光性樹脂の種類
に対応した公知の現像液が使用できる。図５では感光性
樹脂層形成と露光の工程を３回繰り返したのちに現像の
工程を行った場合を示している。
【００１５】次に、図６に示すようにガラス、プラスチ
ック、セラミック、金属等のうちの適切な材質からなる
オリフイス７が形成されたオリフイスプレート８も基板
と同じ工程（穴明け、感光性樹脂層のコーテイング、露
光、現像）でインク流路溝、エネルギー作用室溝、イン
ク供給口溝を基準穴３に対して所定の位置に形成する。
ック、セラミック、金属等のうちの適切な材質からなる
オリフイス７が形成されたオリフイスプレート８も基板
と同じ工程（穴明け、感光性樹脂層のコーテイング、露
光、現像）でインク流路溝、エネルギー作用室溝、イン
ク供給口溝を基準穴３に対して所定の位置に形成する。
【００１６】次に、図７に示すようにインク流路溝、エ
ネルギー作用室溝、インク供給口溝が形成された基板１
とオリフイスプレート８を接合してインク流路、エネル
ギー作用室、インク供給口を得る。図７に示すように露
光時の位置合わせ基準穴３をそのまま使うので基板１と
オリフイスプレート８のインク流路溝の位置ズレ量は、
従来例のような露光時に使用するの基板１及びオリフイ
スプレート８の露光マスク位置合わせ基準穴３ａと接合
時に使用する接合基準穴３ｂが別々の場合に生じる二つ
の穴間距離バラツキによる位置ズレ分は発生しない。
ネルギー作用室溝、インク供給口溝が形成された基板１
とオリフイスプレート８を接合してインク流路、エネル
ギー作用室、インク供給口を得る。図７に示すように露
光時の位置合わせ基準穴３をそのまま使うので基板１と
オリフイスプレート８のインク流路溝の位置ズレ量は、
従来例のような露光時に使用するの基板１及びオリフイ
スプレート８の露光マスク位置合わせ基準穴３ａと接合
時に使用する接合基準穴３ｂが別々の場合に生じる二つ
の穴間距離バラツキによる位置ズレ分は発生しない。
【００１７】図８は本実施例によって得られたインクジ
ェットヘッドの斜視図であり、図９は、図８のインクジ
ェットヘッドのＸＸ’断面図である。オリフイス７はオ
リフイスプレート８に、エネルギー発生素子２は基板１
の上面に設けられた場合を示している。以下に具体例を
あげて更に詳しく比較説明する。
ェットヘッドの斜視図であり、図９は、図８のインクジ
ェットヘッドのＸＸ’断面図である。オリフイス７はオ
リフイスプレート８に、エネルギー発生素子２は基板１
の上面に設けられた場合を示している。以下に具体例を
あげて更に詳しく比較説明する。
【００１８】［実施例１］最初に、インク吐出させるエ
ネルギー発生素子が配設されたニッケル基板（縦１０ｍ
ｍ、 横３０ｍｍ）上に径１ｍｍの位置合わせ基準用の
丸穴を縦方向の中心線上に左右対称なる位置に左右に２
カ所に、穴間距離２８ｍｍでプレス法で形成する。
ネルギー発生素子が配設されたニッケル基板（縦１０ｍ
ｍ、 横３０ｍｍ）上に径１ｍｍの位置合わせ基準用の
丸穴を縦方向の中心線上に左右対称なる位置に左右に２
カ所に、穴間距離２８ｍｍでプレス法で形成する。
【００１９】次に、ニッケル基板上にネガ型ドライフィ
ルムフォトレジスト（商品名「オーディル」、東京応化
工業社製、厚さ５５μｍ、幅２６ｍｍ）を熱圧力ローラ
ーラミネーターを用いて８０〜１００℃の温度、３０〜
４０ｃｍ／分の送り速度、１〜３ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
貼り合わせる。ドライフィルムフォトレジストは二つの
位置合わせ基準穴の距離（２８ｍｍ）より短い幅２６ｍ
ｍを使うので、その基準穴にはラミネートされず空洞の
ままとなる。
ルムフォトレジスト（商品名「オーディル」、東京応化
工業社製、厚さ５５μｍ、幅２６ｍｍ）を熱圧力ローラ
ーラミネーターを用いて８０〜１００℃の温度、３０〜
４０ｃｍ／分の送り速度、１〜３ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
貼り合わせる。ドライフィルムフォトレジストは二つの
位置合わせ基準穴の距離（２８ｍｍ）より短い幅２６ｍ
ｍを使うので、その基準穴にはラミネートされず空洞の
ままとなる。
【００２０】次に、位置合わせ基準穴と露光マスクの位
置合わせマークの中心との位置ズレを光学顕微鏡で見な
がらニッケル基板を前後左右に微動させながらを正確に
位置合わせする。位置合わせマークは、基準穴径より少
し大きめ（１．００２ｍｍ）、小さめ（０．９９８ｍ
ｍ）の円弧を含んだ形状になっているので、この二つ円
弧の中間に基準穴が入るように位置合わせを行う。
置合わせマークの中心との位置ズレを光学顕微鏡で見な
がらニッケル基板を前後左右に微動させながらを正確に
位置合わせする。位置合わせマークは、基準穴径より少
し大きめ（１．００２ｍｍ）、小さめ（０．９９８ｍ
ｍ）の円弧を含んだ形状になっているので、この二つ円
弧の中間に基準穴が入るように位置合わせを行う。
【００２１】次に、超高圧水銀灯を用いて７０ｍＪ／ｃ
ｍ2 の光量で露光を行う。この貼り合わせと露光を合計
３回繰り返したのち、１，１，１−トリクロロエタンを
スプレーを用いて吹き付け、未露光部分を除去し二つの
基準穴の内側中央部にインク流路溝、エネルギー作用室
溝、インク供給口溝を得る。
ｍ2 の光量で露光を行う。この貼り合わせと露光を合計
３回繰り返したのち、１，１，１−トリクロロエタンを
スプレーを用いて吹き付け、未露光部分を除去し二つの
基準穴の内側中央部にインク流路溝、エネルギー作用室
溝、インク供給口溝を得る。
【００２２】次にオリフイスを有するステンレス基板も
ニッケル基板と同じ工程（穴明け、感光性樹脂層のコー
テイング、露光、現像）でインク流路溝、エネルギー作
用室溝、インク供給口溝をふたつの基準穴の内側中央部
に形成する。
ニッケル基板と同じ工程（穴明け、感光性樹脂層のコー
テイング、露光、現像）でインク流路溝、エネルギー作
用室溝、インク供給口溝をふたつの基準穴の内側中央部
に形成する。
【００２３】次に、ニッケル基板とステンレス基板をイ
ンク流路溝、エネルギー作用室溝、インク供給口溝が対
向するように重ね合わせ露光時の位置合わせ基準穴と接
合治具の位置決めピンで位置合わせする。次いで、重ね
合わせたニッケル基板とステンレス基板を接合治具を用
いて１５０℃の温度、１０分の時間、４７０ｇ／ｃｍ2
の圧力条件で接合してインク流路、エネルギー作用室、
インク供給口を得る。
ンク流路溝、エネルギー作用室溝、インク供給口溝が対
向するように重ね合わせ露光時の位置合わせ基準穴と接
合治具の位置決めピンで位置合わせする。次いで、重ね
合わせたニッケル基板とステンレス基板を接合治具を用
いて１５０℃の温度、１０分の時間、４７０ｇ／ｃｍ2
の圧力条件で接合してインク流路、エネルギー作用室、
インク供給口を得る。
【００２４】このようにして得られたインクジェットヘ
ッドは純水：エタノール：グリセリン：染料＝９０：
４：４：２（重量比）からなるインクジェットインクを
用いて印字を行ったところ、インク吐出速度＝９〜１０
ｍ／秒、インク重量＝０．１０〜０．１２μｇであり高
速で高濃度な印字が安定して行うことができた。また、
得られたインクジェットヘッドのニッケル基板とステン
レス基板のインク流路、エネルギー作用室、インク供給
口の位置ズレは約５μｍであった。
ッドは純水：エタノール：グリセリン：染料＝９０：
４：４：２（重量比）からなるインクジェットインクを
用いて印字を行ったところ、インク吐出速度＝９〜１０
ｍ／秒、インク重量＝０．１０〜０．１２μｇであり高
速で高濃度な印字が安定して行うことができた。また、
得られたインクジェットヘッドのニッケル基板とステン
レス基板のインク流路、エネルギー作用室、インク供給
口の位置ズレは約５μｍであった。
【００２５】［比較例１］最初に、インク吐出させるエ
ネルギー発生素子が配設されたニッケル基板（縦１０ｍ
ｍ、 横３０ｍｍ）上に露光マスク位置合わせ専用の丸
穴を縦方向の中心線上に左右対称なる位置に左右に２カ
所に、穴間距離２５ｍｍでプレス法で形成する。同時に
接合時の位置合わせ専用の丸穴も径１ｍｍで左右に各２
カ所、異なる場所にプレス抜きで形成する。
ネルギー発生素子が配設されたニッケル基板（縦１０ｍ
ｍ、 横３０ｍｍ）上に露光マスク位置合わせ専用の丸
穴を縦方向の中心線上に左右対称なる位置に左右に２カ
所に、穴間距離２５ｍｍでプレス法で形成する。同時に
接合時の位置合わせ専用の丸穴も径１ｍｍで左右に各２
カ所、異なる場所にプレス抜きで形成する。
【００２６】次に、ニッケル基板上にネガ型ドライフィ
ルムフォトレジスト（商品名「オーディル」、東京応化
工業社製、厚さ５５μｍ、幅２６ｍｍ）を熱圧力ローラ
ーラミネーターを用いて８０〜１００℃の温度、３０〜
４０ｃｍ／分の送り速度、１〜３ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
貼り合わせる。二つの基準穴間距離（２５ｍｍ）よりド
ライフィルムフォトレジストの幅（２６ｍｍ）が広いの
で、その基準穴がラミネートされ塞がれてしまう。
ルムフォトレジスト（商品名「オーディル」、東京応化
工業社製、厚さ５５μｍ、幅２６ｍｍ）を熱圧力ローラ
ーラミネーターを用いて８０〜１００℃の温度、３０〜
４０ｃｍ／分の送り速度、１〜３ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
貼り合わせる。二つの基準穴間距離（２５ｍｍ）よりド
ライフィルムフォトレジストの幅（２６ｍｍ）が広いの
で、その基準穴がラミネートされ塞がれてしまう。
【００２７】次に、位置合わせ基準穴と露光マスクの位
置合わせマークの中心との位置ズレを光学顕微鏡で見な
がらニッケル基板を前後左右に微動させながらを正確に
位置合わせする。位置合わせマークは、基準穴径より少
し大きめ（１．００２ｍｍ）、小さめ（０．９９８ｍ
ｍ）の円弧を含んだ形状になっているので、この二つ円
弧の中間に基準穴が入るように位置合わせを行う。
置合わせマークの中心との位置ズレを光学顕微鏡で見な
がらニッケル基板を前後左右に微動させながらを正確に
位置合わせする。位置合わせマークは、基準穴径より少
し大きめ（１．００２ｍｍ）、小さめ（０．９９８ｍ
ｍ）の円弧を含んだ形状になっているので、この二つ円
弧の中間に基準穴が入るように位置合わせを行う。
【００２８】次に、超高圧水銀灯を用いて７０ｍＪ／ｃ
ｍ2 の光量で露光を行う。この貼り合わせと露光を合計
３回繰り返したのち、１，１，１−トリクロロエタンを
スプレーを用いて吹き付け、未露光部分を除去し二つの
基準穴の内側中央部にインク流路溝、エネルギー作用室
溝、インク供給口溝を得る。
ｍ2 の光量で露光を行う。この貼り合わせと露光を合計
３回繰り返したのち、１，１，１−トリクロロエタンを
スプレーを用いて吹き付け、未露光部分を除去し二つの
基準穴の内側中央部にインク流路溝、エネルギー作用室
溝、インク供給口溝を得る。
【００２９】次にオリフイスを有するステンレス基板も
ニッケル基板と同じ工程（穴明け、感光性樹脂層のコー
テイング、露光、現像）でインク流路溝、エネルギー作
用室溝、インク供給口溝を基準穴の内側中央部に形成す
る。
ニッケル基板と同じ工程（穴明け、感光性樹脂層のコー
テイング、露光、現像）でインク流路溝、エネルギー作
用室溝、インク供給口溝を基準穴の内側中央部に形成す
る。
【００３０】次に、ニッケル基板とステンレス基板をイ
ンク流路溝、エネルギー作用室溝、インク供給口溝が対
向するように重ね合わせ露光時の位置合わせ基準穴と接
合治具の位置決めピンで位置合わせする。次いで、重ね
合わせたニッケル基板とステンレス基板を接合治具を用
いて１５０℃の温度、１０分の時間、４７０ｇ／ｃｍ2
の圧力条件で接合してインク流路、エネルギー作用室、
インク供給口を得る。
ンク流路溝、エネルギー作用室溝、インク供給口溝が対
向するように重ね合わせ露光時の位置合わせ基準穴と接
合治具の位置決めピンで位置合わせする。次いで、重ね
合わせたニッケル基板とステンレス基板を接合治具を用
いて１５０℃の温度、１０分の時間、４７０ｇ／ｃｍ2
の圧力条件で接合してインク流路、エネルギー作用室、
インク供給口を得る。
【００３１】このようにして得られたインクジェットヘ
ッドは純水：エタノール：グリセリン：染料＝９０：
４：４：２（重量比）からなる実施例と同じ組成のイン
クジェットインクを用いて印字を行ったところ、インク
吐出速度＝５〜１０ｍ／秒、インク重量＝０．０５〜
０．１２μｇであり高速で高濃度な印字が安定して行う
ことができた。また、得られたインクジェットヘッドの
ニッケル基板とステンレス基板のインク流路、エネルギ
ー作用室、インク供給口の位置ズレは約１５μｍであっ
た。
ッドは純水：エタノール：グリセリン：染料＝９０：
４：４：２（重量比）からなる実施例と同じ組成のイン
クジェットインクを用いて印字を行ったところ、インク
吐出速度＝５〜１０ｍ／秒、インク重量＝０．０５〜
０．１２μｇであり高速で高濃度な印字が安定して行う
ことができた。また、得られたインクジェットヘッドの
ニッケル基板とステンレス基板のインク流路、エネルギ
ー作用室、インク供給口の位置ズレは約１５μｍであっ
た。
【００３２】以上述べたように、本実施例では従来例と
比べて位置ズレが約１０μｍ小さいためにインク吐出速
度とインク重量のバラツキが少なくなっている。
比べて位置ズレが約１０μｍ小さいためにインク吐出速
度とインク重量のバラツキが少なくなっている。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のインクジェ
ツトヘッドの製造方法は、露光マスク位置合わせの基準
となる基準穴を設けた基板及び覆い板に基準穴を除いて
感光性樹脂層を形成し、基準穴を基準に露光を行ったの
ち現像をして、インク吐出口とエネルギー作用室とイン
ク供給口及びインク流路を所定の位置に形成する。次い
で同じ基準穴を基準に基板と覆い板を位置合わせを行い
接合する。このため、インク流路、エネルギー作用室、
インク供給口の位置ズレを簡便な方法で防止できる。よ
って、インク吐出特性の安定した高密度インクジェット
ヘッドを低コストで提供できるという利点を有してい
る。
ツトヘッドの製造方法は、露光マスク位置合わせの基準
となる基準穴を設けた基板及び覆い板に基準穴を除いて
感光性樹脂層を形成し、基準穴を基準に露光を行ったの
ち現像をして、インク吐出口とエネルギー作用室とイン
ク供給口及びインク流路を所定の位置に形成する。次い
で同じ基準穴を基準に基板と覆い板を位置合わせを行い
接合する。このため、インク流路、エネルギー作用室、
インク供給口の位置ズレを簡便な方法で防止できる。よ
って、インク吐出特性の安定した高密度インクジェット
ヘッドを低コストで提供できるという利点を有してい
る。
【図１】本発明によるインクジェットヘッドの製造工程
を示すもので穴明けした基板の模式的断面図である。
を示すもので穴明けした基板の模式的断面図である。
【図２】本発明によるインクジェットヘッドの製造工程
を示すもので感光性樹脂層を形成した基板の模式的断面
図である。
を示すもので感光性樹脂層を形成した基板の模式的断面
図である。
【図３】本発明によるインクジェットヘッドの製造工程
を示すもので図２に続く工程で、感光性樹脂層の上にマ
スクを重ね合わせ感光性樹脂を露光した基板の模式的断
面図である。
を示すもので図２に続く工程で、感光性樹脂層の上にマ
スクを重ね合わせ感光性樹脂を露光した基板の模式的断
面図である。
【図４】本発明によるインクジェットヘッドの製造工程
を示すもので図３に続く工程で、露光した感光性樹脂の
上に更に感光性樹脂を形成したのちマスクを重ね合わせ
感光性樹脂を露光した基板の模式的断面図である。
を示すもので図３に続く工程で、露光した感光性樹脂の
上に更に感光性樹脂を形成したのちマスクを重ね合わせ
感光性樹脂を露光した基板の模式的断面図である。
【図５】本発明によるインクジェットヘッドの製造工程
を示すもので、所望の厚さまで感光性樹脂の積層と露光
を繰り返したのち現像を行った第一の基板の模式的断面
図である。
を示すもので、所望の厚さまで感光性樹脂の積層と露光
を繰り返したのち現像を行った第一の基板の模式的断面
図である。
【図６】本発明によるインクジェットヘッドの製造工程
を示すもので、現像後のオリフイスプレートの模式的断
面図である。
を示すもので、現像後のオリフイスプレートの模式的断
面図である。
【図７】本発明によるインクジェットヘッドの製造工程
を示すもので、図６に続く接合工程の模式的断面図であ
る。
を示すもので、図６に続く接合工程の模式的断面図であ
る。
【図８】本発明の製造方法によって製造されたインクジ
ェットヘッドの模式的斜視図である。
ェットヘッドの模式的斜視図である。
【図９】本発明の製造方法によって製造されたインクジ
ェットヘッドを示すもので図８に一点鎖線ＸＸ’で示す
位置で切断した場合の切断面図である。
ェットヘッドを示すもので図８に一点鎖線ＸＸ’で示す
位置で切断した場合の切断面図である。
【図１０】露光マスク位置合わせ方法の模式図である。
【図１１】従来の製造方法によって製造されたインクジ
ェットヘッドの模式的斜視図である。
ェットヘッドの模式的斜視図である。
【図１２】従来の製造方法によって製造されたインクジ
ェットヘッドの接合工程の模式的断面図である。
ェットヘッドの接合工程の模式的断面図である。
【図１３】従来の製造方法によって製造されたインクジ
ェットヘッドを示すもので図１１に一点鎖線ＹＹ’で示
す位置で切断した場合の切断面図である。
ェットヘッドを示すもので図１１に一点鎖線ＹＹ’で示
す位置で切断した場合の切断面図である。
【図１４】本発明によるインクジェットヘッドの製造工
程を示すもので、露光した感光性樹脂の上に更に感光性
樹脂を形成したのちマスクを重ね合わせ感光性樹脂を露
光した基板の模式的断面図である。
程を示すもので、露光した感光性樹脂の上に更に感光性
樹脂を形成したのちマスクを重ね合わせ感光性樹脂を露
光した基板の模式的断面図である。
１ 基板 ２ エネルギー発生素子 ３ａ、３ｂ 位置合わせ基準穴 ４ａ、４ｂ 感光性樹脂層 ５ 露光マスク ６ 露光マスク合わせマーク ７ オリフイス ８ オリフイスプレート ９ インク流路溝 １０ インク供給口溝 １１ エネルギー作用室溝 １２ 露光パターン
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/16 B41J 2/045 B41J 2/055 H01L 21/30
Claims (3)
- 【請求項１】 基板及び覆い板上にインク吐出口とエネ
ルギー作用室とインク供給口及び前記インク吐出口と前
記エネルギー作用室と前記インク供給口とを連通するイ
ンク流路の少なくとも一つの壁面が感光性樹脂で形成さ
れ且つ前記インク流路或いは前記エネルギー作用室に対
応して配設されたインクを吐出するために利用されるエ
ネルギー発生素子とを有するインクジェットヘッドにお
いて、基板及び覆い板の露光及び接合時の位置合わせの
基準となる基準穴には、感光性樹脂層を形成しないで空
洞とすることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 前記基準穴を円形形状で、基板及び覆い
板の中心に対して上下または左右対称で且つインク流
路、エネルギー作用室、インク供給口が形成されるとこ
ろより離れた位置に二個所設けることを特徴とする請求
項１記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項３】 請求項１記載のインクジェットヘッドの
製造方法において、（ａ）基板及び覆い板に露光マスク
位置合わせの基準となる基準穴を設ける工程と、（ｂ）
前記基板及び覆い板に感光性樹脂層を形成する工程と、
（ｃ）前記基準穴を基準に前記感光性樹脂層の必要部分
を所定の位置に露光する工程と、（ｄ）前記感光性樹脂
層の未露光部分を除去する工程と、（ｅ）前記基板と覆
い板を前記基準穴を基準に位置合わせを行い接合をする
工程の順で行うことを特徴とするインクジェットヘッド
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8753093A JP3077444B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8753093A JP3077444B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297706A JPH06297706A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3077444B2 true JP3077444B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=13917555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8753093A Expired - Fee Related JP3077444B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3077444B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6375313B1 (en) * | 2001-01-08 | 2002-04-23 | Hewlett-Packard Company | Orifice plate for inkjet printhead |
| JP2003094651A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Ricoh Co Ltd | インクジェットヘッド |
| CN104015485B (zh) * | 2014-04-24 | 2016-03-30 | 大连理工大学 | 液体喷头制造方法、液体喷头和打印装置 |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP8753093A patent/JP3077444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06297706A (ja) | 1994-10-25 |
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