JPS5811172A - インクジェットヘッドの製造方法 - 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】 本発明は、インクジェットヘッド、詳しくは、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
する為のインクジェットへツインクジエツト方式に適用
されるインクジェへ ットヘッドは、一般に、微細なインク吐出口（オリフィ
ス）を有するインク通路及びこのインク通路の１部に設
けられるインク吐出圧発生素子を具えている。

従来、この様なインクジェットヘッドを作成する方法と
して、例えば、プラスチックをモールドしたり、ガラス
や金属の板に切削やエツチング等の加工をして、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なう方法が知られている
。

しかし、斯かる作成法に於ては、板と板とを接合する際
、流動性の接着剤（例えば、エポキシ樹脂系、不飽和ポ
リエステル系、メラミン樹脂系等の熱硬化型接着剤や、
光硬化型接着剤）又は、ハンダ等の熔融金属（合金）を
利用することに起因する諸欠点が指摘されていた。例え
ば、 １、未硬化の接着剤が溝内に流入した後、硬化してイン
ク通路を閉塞してしまったり、インク吐出圧発生素子に
付着した後、硬化してその所期の機能を低下させる等、
得られるヘッドの性能を悪化させる欠点があった。

２、又、製造歩留りを上げる為には、接着剤の塗布量の
設定や、硬化条件の設定管理に高度の技術力が要求され
ると共に、大量生産が困難であると言う不都合があっだ
０ ３．更には、ハンダ等の共晶合金を用いて接合を行うと
きには、それをメッキ法やスパッタ法、蒸着法によって
成膜させるのに手間がかかるし、接合剤としての合金や
金属がインクによって変質或は腐蝕して接合力を失なっ
たりする欠点もあった。

そこで、本発明では、上記欠点を解消した耐久性があっ
て信頼性の高いインクジェットヘッドを提供することを
目的とする。

又、本発明では、精度の良いインク通路が歩留り良く微
細加工された高性能のインクジェットヘッドを提供する
ことも目的とする０以上の目的を達成する本発明は、イ
ンク通路の途中に電気・機械変換体を配設して成るイン
クジェットヘッドであって、前記通路を構成する溝を設
けた板と硬化樹脂膜との間に前記変換体を挟着したこと
を特徴とするものである。

以下、図面を用いた実施例に基づき本発明の詳細な説明
する。

第１図乃至第６図は第１の実施例の説明図であり、第１
図は感光性ガラスをエツチングして図示の様な浅溝１０
２と貫通孔１０３を形成したインク通路板１０１の略画
斜視図である。第２図は前記インク通路板１０１のＡ−
Ａ’線に於ける切断Ｂ 面である〇 八 尚、この実施例では、感光性ガラスをエツチング加工し
て作成したインク通路板をとり上げたが、この他、金属
板のエツチング、エレクトロフォーミング（電鋳）、フ
ォトフォーミング。

プラスチックのモールドによって作成したインク通路板
も、勿論、本発明に使用することができる０又、本実施
例をマルチアレイ型式のヘッドに変形することも可能で
あって、そのときには、図示と同様の浅溝１０２と貫通
孔１０３を複数個、並設すれば良い。

第３図は、第２図に示したインク通路板１０１の浅溝１
０２上部に電気・機械変換体であるピエゾ素子１０４を
設置した状態を示している。ここには図示されていない
が、ピエゾ素子１０４には、電気信号入力用電極が接続
しである。

次に、第３図の様にピエゾ素子１０４を装置したインク
通路板１０１の上面にシート状感光性樹脂１０５を温度
、８０〜１５０°Ｃ９圧力、１〜３りの条件で熱圧着す
る０（第４図）続いて、シート状感光性樹脂１０５上に
７９ｒ足のパターン１０６Ｐを有するフォトマスク１０
６を重ね合せ、位置合せを行なった後に露光を行なう。

（第５図）このとき、パターン１０６Ｐは、ピエゾ素子
１０４の平面形状とはソ相似で若干小さい平面形状のも
のにしである０ 以上の如く露光すると、パターン１０６Ｐ領域外つまり
、露光された感光性樹脂１０５が重合反応を起して硬化
し、溶剤不溶性になる。他方、露光されなかった感光性
樹脂１０５は硬化せず、溶剤可溶性のま＼残る。

露光操作を経た後、揮発性有機溶剤、例えば、トリクロ
ルエタン中に浸漬して、未重合（未硬′化）の感光性樹
脂１０５を溶解除去すると、硬化樹脂膜１０５Ｈがピエ
ゾ素子１０４を挾んでインク通路板１０１の上面に固設
される。（第６図）その後、前記シート状感光性樹脂の
硬化膜１０５Ｈの耐溶剤性（耐インク性）及び機械的強
度を更に向上させるべく、熱重合（１３０〜２００℃で
６０〜１８０分間加熱）させるか紫外線照射（例えば５
０〜２００ｍＷ／ｃｍｌで３〜６０秒間照射）を行なう
。

これ等両者を併用するのも前記耐インク性・機械的強度
等の特性向上のためによい方法である〇 この様にして得られたインクジェットヘッドの外観斜視
図が第６図である。

この後、前記貫通孔１０３に不図示のインク供給管を接
続してインクジェットヘッドを完成させる。

又、必要に応じて、第６図のＢ−Ｂ’線に沿ってヘッド
フェイス面の切断を行なうこともできる０これは、ピエ
ゾ素子１０４とインク吐出口１０７との距離を最適化す
る為の付加工程であり、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適用出来、そ
して必要に応じて切断面を研磨して平滑化する。

ここで、第７図乃至第１３図を用いて他の実施例に就い
て説明する。

第７図は、感光性ガラスをエツチングして図示の様な大
小の浅溝２０２α、　２０２ｂと両者間の連絡溝２０２
ｃ及び２０２ｄを形成したインク通路板２０１の略画斜
視図である。

尚、この実施例に於ても感光性ガラスをエツチング加工
して作成したインク通路板をとり上げたが、この他、金
属板のエツチング、エレクトロフォーミング（電鋳）、
フォトフォーミング、プラスチックのモールドによって
作成したインク通路板も、勿論、利用することができる
〇又、適当な平板上に感光性樹脂膜を圧着した後、フォ
トリソ技術によって硬化樹脂膜を以て溝を形成したイン
ク通路板も利用することができる０ 又、本実施例に於てもマルチアレイ型式のへソドに変形
することが可能であって、そのときには、図示と同様の
溝を複数個、並設すれば良いＯ 第９図は、第８図に示したインク通路板２０１の浅溝２
０２α上部に電気・機械変換体であるピエゾ素子２０４
を設置した状態を示している。ここには図示されていな
いが、ピエゾ素子２０４には、電気信号入力用電極が接
続しである。

次に、第９図の様にピエゾ素子２０４を装着したインク
通路板２０１の上面にシート状感光性樹脂２０５を温度
、８０〜１５０°Ｇ、圧力、１〜３りの条件で熱圧着す
る。（第１０図）続いて、シート状感光性樹脂２０５上
に所定のパターン２０６Ｐｌ及び２０６Ｐｔを有するフ
ォトマスク２０６を重ね合せ、位置合せを行なった後に
露光を行なう。（第１１図）このとき、パターン２０６
Ｐ、は、ピエゾ素子２０４の平面形状とはソ相似で若干
率さい平面形状のものにしである。

又、パターン２０６Ｐｚは、後にインク供給管との連絡
口をシート状感光性樹脂２０５中に形成する為のもので
ある。

以上の如く露光すると、パターン領域外つまり、露光さ
れた感光性樹脂２０５が重合反応を起して硬化し、溶剤
不溶性になる。他方、露光されなかった感光性樹脂２０
５は硬化せず、溶剤可溶性のま＼残なる。

露光操作を経た後、揮発性有機溶剤、例えば、トリクロ
ルエタン中に浸漬して、未重合（未硬化）の感光性樹脂
２０５を溶解除去すると、硬化樹脂膜２０５Ｈがピエゾ
素子２０４を挾んでインク通路板２０１の上面に固設さ
れる。（第１２図）因に、第１２図に於て、２０３は、
硬化樹脂膜２０５Ｈに形成された貫通孔であシ、ここに
不図示のインク供給管が接続される。

その後、前記シート状感光性樹脂の硬化膜２０５Ｈの耐
溶剤性（耐インク性）及び機械的強度を更に向上させる
べく、熱重合（１３０〜２００℃で６０〜１８０分間加
熱）させるか、紫外線照射（例工ば、５０〜２００ｒｒ
ｒＷ／ｃｍｌテ３〜６０秒間照射）ヲ行すう。これ等両
者を併用するのも前記耐インク性・機械的強度等の特性
向上のためによい方法である。

この後、前記貫通孔２０３にインク供給管２０８を接続
してインクジェットヘッドを完成させる。

（第１３図） 又、必要に応じて、第１２図のＤ　−Ｄ’線に沿ってヘ
ッドフェイス面の切断を行なうこともできる。これは、
ピエゾ素子２０４とインク吐出口２０７との距離を最適
化する為の付加工程であり、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適用出来、
そして必要に応じて切断面を研磨して平滑化する。

以上の実施例では、シート状感光性樹脂の不要部を除去
するのにフォトリソグラフィーを利用したが、この手法
にかぎることなく、予め、必要な形状に型抜きしたシー
ト状感光性樹脂をインク通路板の上面に圧着して貼りつ
けた後、硬化させる方法を利用することもできる。

又、実施例に示したシート状感光性樹脂としては、一般
にドライフィルムフォトレジストと呼ばれるものが推奨
され、例えば、デュポン社の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７３０Ｓ、同７４０　Ｓ　、同７３０Ｆ
Ｒ、同７４０ＦＲ，同ＳＭＩ等、又、日立化成社から７
オテツクの商品名で市販されている感光性樹脂フィルム
が利用できる。

以上に詳しく説明した本発明の効果としては、次のとお
り列挙することができる。

１、接着剤を全く使用することなくインクジェットヘッ
ドの製作がなされるため、接着剤が流動してインク通路
を塞いだり、インク吐出圧発生素子に付着して機能低下
を引き起すことがない。

２、又、液状接着剤を使用する際、作業に非常な熟練を
用したが、本発明の製造法は簡略で確実であり、連続、
且つ大量生産を可能にする。

３、接合領域がフォトリソグラフィーによって制限出来
るので、精密かつ精度の良いインクジェットヘッドの製
作が可能である。

４、製作工程が、比較的、少ないので生産効率が良好。

５、　ヘッド製作の主要工程で、所謂、印写技術が採用
できる為、マルチアレイ型のインクジェットヘッドを製
作し易い。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は、本発明の一実施例の説明図であり
、第７図乃至第１３図は、他の実施例の説明図である。 図に於て、１０１．２０１はインク通路板、１０２゜２
０２ｃ　、　２０２ｂ、　２０２Ｇ、　２０２ｄは溝、
１０３゜２０３は貫通孔、１０４．２０４はピエゾ素子
、１０５Ｈ。 ２０５Ｈは硬化樹脂膜、１０７．２０７はインク吐出口
、２０８はインク供給管である。 特許出願人　キャノン株式会社 ） ２９１ 尤１２７ Ｄ′ ｖｌう図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク通路の途中に電気・機械変換体を配設して成るイ
   ンクジェットヘッドに於て、前記通路を構成する溝を設
   けた板と硬化樹脂膜との間に前記変換体を挟着したこと
   を特徴とするインクジェットヘッド。