JPH0699582A - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

インクジェットヘッドの製造方法

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JPH0699582A
JPH0699582A JP25143192A JP25143192A JPH0699582A JP H0699582 A JPH0699582 A JP H0699582A JP 25143192 A JP25143192 A JP 25143192A JP 25143192 A JP25143192 A JP 25143192A JP H0699582 A JPH0699582 A JP H0699582A
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JP
Japan
Prior art keywords
photosensitive resin
resin layer
substrate
pressure chamber
ink
Prior art date
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Pending
Application number
JP25143192A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumiyuki Kanai
史幸 金井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPH0699582A publication Critical patent/JPH0699582A/ja
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光性樹脂からなる圧力室壁の高さが高い場
合でも感光性樹脂の上面から底面まで均一に硬化を行
え、圧力室を精度良く形成できる製造方法を提供する。 【構成】 (a)感光性樹脂層を形成する工程と、
(b)前記感光性樹脂層の必要部分を露光する工程と、
(c)前記感光性樹脂層の未露光部分を除去する工程
と、を含み、前記感光性樹脂層が所望の厚さになるまで
工程(a)と工程(b)を繰り返し、次いで工程(c)
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインク滴を吐出させ記録
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の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】基板上に感光性樹脂層を形成し、感光性
樹脂の必要部分を露光後、未露光の感光性樹脂層を除去
してインク流路壁または圧力室壁とするインクジェット
ヘッドは、特公昭62−59672号公報および特公平
2−42670号公報に開示されている。その構造を図
11及び図12を用いて説明する。第一の基板11はガ
ラス、プラスチック、セラミック、金属等からなり、イ
ンク流路または圧力室の1壁面として機能する。第一の
基板11上にはノズル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体73が設
けられる。次に、エネルギー発生体73が設けられた基
板11上に感光性樹脂層が設けられる。その後、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
層のインク流路壁または圧力室壁23を得る。次に、第
二の基板61を接合してインクジェットヘッドを得る。
【0003】さらに、特開平3−183559号公報に
は、硬化した第一の感光性樹脂層を覆うように第二の感
光性樹脂を積層してインク流路壁または圧力室壁を形成
し、第一の感光性樹脂を除去してインク流路または圧力
室壁を形成するインクジェットヘッドの製造方法が開示
されている。その方法を図13から図15を用いて説明
する。基板11はガラス、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り、インク流路及び圧力
室の1壁面として機能する。図13に示すように基板1
1上にはノズル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体73が設けら
れ、次に、エネルギー発生体73が設けられた基板11
上に第一の感光性樹脂層12aが設けられる。第一の感
光性樹脂12aのインク流路または圧力室にあたる部分
を露光後、未露光の第一の感光性樹脂層を除去して固体
層131とする。次に、図14に示すように前記固体層
131を覆うように第二の感光性樹脂12bと第二の基
板61を積層し、第二の感光性樹脂の樹脂のインク流路
壁または圧力室壁に当たる部分を露光後、未露光の第二
の感光性樹脂層を除去してインク流路壁または圧力室壁
を得る。次に、図15に示すように固体層131を除去
してインクジェットヘッドを得る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】高密度なノズル配置の
インクジェットヘッドの場合、圧力室の間隔が狭くなる
ため、必要な圧力室容積を得るためには圧力室の高さを
高くすることが重要である。もし圧力室容積が不充分で
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、圧力室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、等の課題を
生じる。しかし、圧力室の高さを高くするため感光性樹
脂層の厚さを厚くすると、露光時に感光性樹脂層の上面
から底面まで均一に光が到達しない。そのため、露光条
件を感光性樹脂層の上面で最適となるように設定すると
図16に示すように感光性樹脂層の底面では光が減衰し
て露光量不足となり、硬化が十分に進行しない。この状
態で未露光の感光性樹脂層を除去すると図17に示すよ
うに感光性樹脂層は底面に近付くほど断面積が小さくな
る形状となる。このため圧力室が精度良く形成できずイ
ンク吐出特性が不安定となり、また、基板との接合面積
が小さくなるため基板と感光性樹脂層がはがれやすくな
る、という課題が生じる。逆に、露光条件を感光性樹脂
層の底面で最適となるように設定すると図18に示すよ
うに感光性樹脂層の上面では光の回折により硬化部分が
大きくなる。この状態で未露光の感光性樹脂層を除去す
ると図19に示すように感光性樹脂層の上面では断面積
が大きくなる形状となる。このため圧力室が精度良く形
成できずインク吐出特性が不安定となる、という課題が
生じる。
【0005】本発明はこの課題を解決するものであり、
その目的とするところは、高密度なノズル配置を行った
ときでも必要な圧力室容積が得られるように圧力室の高
さを高くできるインクジェットヘッドの製造方法を提供
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドの製造方法は、少なくとも1つの壁面が感光性樹
脂によって形成されたインクを吐出するための圧力室を
有するインクジェットヘッドの製造方法において、
(a)感光性樹脂層を形成する工程と、(b)前記感光
性樹脂層の必要部分を露光する工程と、(c)前記感光
性樹脂層の未露光部分を除去する工程と、を含み、前記
工程(a)と前記工程(b)を繰り返して前記感光性樹
脂層が所望の厚さにし、その後に工程(c)を行うこと
を特徴とする。
【0007】
【作用】本発明は以上の工程により、感光性樹脂層の底
面の硬化が充分に進行したのちに、光の回折により硬化
部分が大きくならないように感光性樹脂層の上面を露光
する。感光性樹脂層の上面の反応により光が減衰して底
面に到達しても既に底面の硬化は十分に進行しているた
め上面から底面まで均一に硬化が行われ、圧力室壁が精
度良く形成できる。また、感光性樹脂の底面は露光が繰
り返されるが底面には上面の反応によって減衰した光が
到達するため反応過多による精度への影響は無視できる
ほど小さい。
【0008】
【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。
【0009】まず、図1に示すようにガラス、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第
一の基板11の表面を洗浄、乾燥したのち、感光性樹脂
層12aを形成する。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。
【0010】次に、図2に示すように感光性樹脂層12
a上に所定のパターンを有するマスク21を重ね合わせ
たのち、光源22によって露光を行う。第一の基板11
とマスク21は公知の手法によって位置合わせを行う。
この工程により感光性樹脂層12aは硬化部23と可溶
化部24とに分かれる。
【0011】次に図3に示すように露光工程が済んだ感
光性樹脂層12aの上に新たな感光性樹脂層12bを形
成する。感光性樹脂層の形成方法は図1で形成した感光
性樹脂層の形成方法と同じでよい。
【0012】次に、図4に示すように図2と同じ手法に
よって露光を行う。このとき、ネガ型の感光性樹脂を用
いた場合、感光性樹脂層12aは二重に露光されるが、
感光性樹脂層12bで反応した後の減衰した光が到達す
るため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が得られるまで
繰り返したのち感光性樹脂層の可溶化部24を現像液を
用いて溶解除去する。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4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。
【0013】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
第二の基板61の表面を洗浄、乾燥したのち、公知の方
法によって感光性樹脂の硬化部23と接合する。この、
感光性樹脂の硬化部23と第一の基板11と第二の基板
61によってなる空間を圧力室とする。
【0014】図7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る。供給口71は圧力室の感
光性樹脂の硬化部23に設けられた場合を示している。
ノズル72は第二の基板61に設けられた場合を示して
いる。エネルギー発生体73は第一の基板11に設けら
れた場合を示している。
【0015】また、所望の厚さの感光性樹脂層の現像工
程が終了したのち(図5の状態)、図8に示すように感
光性樹脂を除去した部分に圧力室壁材料81を形成し、
図9に示すように公知の感光性樹脂剥離液を用いて感光
性樹脂の硬化部23を溶解除去する。圧力室壁材料81
の形成方法は、金属の電解メッキによる方法が好まし
い。そして、図10に示すように第二の基板61を接合
し、圧力室を形成する方法も可能である。
【0016】[実施例]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、厚さ55μm)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。次に、マスクを重ね合わせたのち、超高圧水銀灯を
用いて70mJ/cm2 の光量で露光を行う。この貼り
合わせと露光を合計4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
部分を除去した。次にノズルを有するステンレス基板を
ドライフィルムフォトレジストの硬化部分と接合した。
次に、ニッケル基板にエネルギー発生体として圧電素子
を接合した。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圧力室高さは約200
μm、圧力室幅はニッケル基板側で約98μm、ステン
レス基板側で約100μmであった。
【0017】[比較例]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、厚さ55μm)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。次に、この貼り合わせを4回繰り返したのち、マス
クを重ね合わせ、超高圧水銀灯を用いて90mJ/cm
2 の光量で露光を行う。次に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
た。次にノズルを有するステンレス基板をドライフィル
ムフォトレジストの硬化部分と接合した。次に、ニッケ
ル基板にエネルギー発生体として圧電素子を接合した。
このようにして得られたインクジェットヘッドは実施例
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=0.05〜0.10μgであり吐出特性が不安定で
あった。得られたインクジェットヘッドは圧力室高さが
約200μm、圧力室幅はニッケル基板側で約80〜9
0μm、ステンレス基板側で約100μmであった。
【0018】
【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、(a)感光性樹脂層を形成す
る工程と、(b)前記感光性樹脂層の必要部分を露光す
る工程と、(c)前記感光性樹脂層の未露光部分を除去
する工程と、を含み、前記感光性樹脂層が所望の厚さに
なるまで工程(a)と工程(b)を繰り返し、次いで工
程(c)を行う。このため、厚い感光性樹脂層の上面か
ら底面まで均一な反応が行われる。そのため、圧力室壁
の高さを大きくしても精度良く形成することができる。
よって、インク吐出特性の安定した多ノズルかつ高密度
のインクジェットヘッドが容易に製造でき、高精細な印
字物を高速に提供できるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】感光性樹脂層を形成した第一の基板の模式的断
面図である。
【図2】図1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第一の基板の模式的
断面図である。
【図3】図2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第一の基板の模式的断面図で
ある。
【図4】図3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第一の基板の模式的
断面図である。
【図5】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】図5に続く工程で、感光性樹脂の硬化部に第二
の基板を接合した第一の基板の断面図である。
【図7】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。
【図8】図5に続く工程で、圧力室壁材料を形成した第
一の基板の模式的断面図である。
【図9】図8に続く工程で、感光性樹脂の硬化部を除去
した第一の基板の模式的断面図である。
【図10】図9に続く工程で、圧力室壁材料に第二の基
板を接合した第一の基板の模式的断面図である。
【図11】従来の技術によるインクジェットヘッドの例
の斜視図である。
【図12】従来の技術によるインクジェットヘッドの他
の例の斜視図である。
【図13】従来の技術によるインクジェットヘッドの製
造方法を示す例の模式的断面図である。
【図14】図13に続く工程で、従来の技術によるイン
クジェットヘッドの製造方法を示す例の模式的断面図で
ある。
【図15】図14に続く工程で、従来の技術によるイン
クジェットヘッドの製造方法を示す例の模式的断面図で
ある。
【図16】従来の技術を用いて厚い感光性樹脂層を露光
した時の感光性樹脂層の模式的断面図である。
【図17】図16に続く工程で、従来の技術を用いて厚
い感光性樹脂層を現像した時の感光性樹脂層の模式的断
面図である。
【図18】従来の技術を用いて厚い感光性樹脂層を露光
した時の感光性樹脂層の他の例の模式的断面図である。
【図19】図18に続く工程で、従来の技術を用いて厚
い感光性樹脂層を現像した時の感光性樹脂層の他の例の
模式的断面図である。
【符号の説明】
11 第一の基板 12a、12b 感光性樹脂層 21 マスク 22 光源 61 第二の基板 71 供給口 72 ノズル 73 エネルギー発生体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つの壁面が感光性樹脂によ
    って形成されたインクを吐出するための圧力室を有する
    インクジェットヘッドの製造方法において、(a)感光
    性樹脂層を形成する工程と、(b)前記感光性樹脂層の
    必要部分を露光する工程と、(c)前記感光性樹脂層の
    未露光部分を除去する工程と、を含み、前記工程(a)
    と前記工程(b)を繰り返して前記感光性樹脂層が所望
    の厚さにし、その後に工程(c)を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。
JP25143192A 1992-09-21 1992-09-21 インクジェットヘッドの製造方法 Pending JPH0699582A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002019121A (ja) * 2000-07-10 2002-01-23 Canon Inc インクジェット記録ヘッド及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002019121A (ja) * 2000-07-10 2002-01-23 Canon Inc インクジェット記録ヘッド及びその製造方法
JP4592038B2 (ja) * 2000-07-10 2010-12-01 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法

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