JP2727988B2 - インクジェットプリントヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェットプリントヘッドの製造方法Info
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- JP2727988B2 JP2727988B2 JP31160194A JP31160194A JP2727988B2 JP 2727988 B2 JP2727988 B2 JP 2727988B2 JP 31160194 A JP31160194 A JP 31160194A JP 31160194 A JP31160194 A JP 31160194A JP 2727988 B2 JP2727988 B2 JP 2727988B2
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- resin film
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
トヘッドの製造方法に係り、特に、サーマルインクジェ
ット方式のインクジェットプリントヘッドの製造方法に
関する。
トヘッドの製造方法に係り、特に、サーマルインクジェ
ット方式のインクジェットプリントヘッドの製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のインクジェットプリントヘッド
（以下、プリントヘッドという。）は、インクの小滴を
発生させ、これを記録媒体に付着させて記録を行う方法
を採り、動作時の騒音が小さく、記録速度が高速であ
り、記録媒体として普通紙を用いることができる、とい
う利点がある。更に、カラー記録が安価にできることか
らパーソナルユース用として注目されている。
（以下、プリントヘッドという。）は、インクの小滴を
発生させ、これを記録媒体に付着させて記録を行う方法
を採り、動作時の騒音が小さく、記録速度が高速であ
り、記録媒体として普通紙を用いることができる、とい
う利点がある。更に、カラー記録が安価にできることか
らパーソナルユース用として注目されている。
【０００３】この方式で用いられるプリントヘッドは、
一般に、発熱素子を配列すると共に電極パターンを配線
した基板（サーマルヘッド基板）と、この基板上に配設
され当該発熱素子に対応する吐出孔を有するトッププレ
ートと、当該発熱素子にインクを供給するインク流路と
を備えている。そして、発熱素子にパルス的な電力が印
加されると、発熱素子は急激に発熱し、これに接するイ
ンクが気化し、この気化により生じたバブルを駆動源と
して吐出孔からインク滴を吐出させる。
一般に、発熱素子を配列すると共に電極パターンを配線
した基板（サーマルヘッド基板）と、この基板上に配設
され当該発熱素子に対応する吐出孔を有するトッププレ
ートと、当該発熱素子にインクを供給するインク流路と
を備えている。そして、発熱素子にパルス的な電力が印
加されると、発熱素子は急激に発熱し、これに接するイ
ンクが気化し、この気化により生じたバブルを駆動源と
して吐出孔からインク滴を吐出させる。
【０００４】この種のプリントヘッドの製造方法では、
インク流路の形成材料として感光性樹脂フィルムを使用
する方法が広く知られている。この方法には、インク流
路を精度良く且つ歩留まり良く微細加工でき、更に量産
が容易なことから、高品質で安価なプリントヘッドを提
供できる、という利点がある。
インク流路の形成材料として感光性樹脂フィルムを使用
する方法が広く知られている。この方法には、インク流
路を精度良く且つ歩留まり良く微細加工でき、更に量産
が容易なことから、高品質で安価なプリントヘッドを提
供できる、という利点がある。
【０００５】しかし、上述の如く感光性樹脂フィルムを
用いてインク流路を形成したプリントヘッドは、製造工
程において或いは長時間の使用において、サーマルヘッ
ド基板と感光性樹脂フィルムとの剥離が生じることが明
かとなっている。かかる場合、インク流路の変形、感光
性樹脂フィルムとサーマルヘッド基板との間に隙間が生
じる等により、インクの流れ及びインクを吐出させる圧
力の伝達が不安定となり、これがため、プリントヘッド
の印字品質や寿命が低下するという不都合があった。
用いてインク流路を形成したプリントヘッドは、製造工
程において或いは長時間の使用において、サーマルヘッ
ド基板と感光性樹脂フィルムとの剥離が生じることが明
かとなっている。かかる場合、インク流路の変形、感光
性樹脂フィルムとサーマルヘッド基板との間に隙間が生
じる等により、インクの流れ及びインクを吐出させる圧
力の伝達が不安定となり、これがため、プリントヘッド
の印字品質や寿命が低下するという不都合があった。
【０００６】この不都合を解決する方法として、サーマ
ルヘッド基板と感光性樹脂フィルムとの間に接着層を設
ける方法が提案されている。例えば、特開昭６１−２４
９７６５号公報には、２種類のシランカップリング剤を
塗布して接着層を形成する方法が開示されている。ま
た、特開平３−２６１３６公報には、熱硬化性樹脂で接
着層を設ける方法が開示されている。
ルヘッド基板と感光性樹脂フィルムとの間に接着層を設
ける方法が提案されている。例えば、特開昭６１−２４
９７６５号公報には、２種類のシランカップリング剤を
塗布して接着層を形成する方法が開示されている。ま
た、特開平３−２６１３６公報には、熱硬化性樹脂で接
着層を設ける方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、インク流路の形成における接着層の塗
布工程が煩雑であるという不都合があった。また、接着
層が発熱素子上に厚く積層されるため、インク流路形成
後に接着層を除去する後工程が必要になるという不都合
があった。
来例にあっては、インク流路の形成における接着層の塗
布工程が煩雑であるという不都合があった。また、接着
層が発熱素子上に厚く積層されるため、インク流路形成
後に接着層を除去する後工程が必要になるという不都合
があった。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、感光性樹脂フィルムのサーマルヘッド
基板からの剥離を有効に防止すると共に、インク流路の
形成工程の簡易化を図ったインクジェットプリントヘッ
ドの製造方法を提供することを、その目的とする。
を改善し、特に、感光性樹脂フィルムのサーマルヘッド
基板からの剥離を有効に防止すると共に、インク流路の
形成工程の簡易化を図ったインクジェットプリントヘッ
ドの製造方法を提供することを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、サーマルヘッド基板上に、インク吐出エネルギーを
発生させる発熱素子と，この発熱素子に電力を供給する
電極と，発熱素子および電極を覆う保護層とを順次積層
し、続いて、この保護層上に感光性樹脂フィルムを用い
てインク流路を形成する。このとき、感光性樹脂フィル
ムによるインク流路の形成に先立って、サーマルヘッド
基板の表面を酸素プラズマによってプラズマ処理する、
という方法を採っている。
は、サーマルヘッド基板上に、インク吐出エネルギーを
発生させる発熱素子と，この発熱素子に電力を供給する
電極と，発熱素子および電極を覆う保護層とを順次積層
し、続いて、この保護層上に感光性樹脂フィルムを用い
てインク流路を形成する。このとき、感光性樹脂フィル
ムによるインク流路の形成に先立って、サーマルヘッド
基板の表面を酸素プラズマによってプラズマ処理する、
という方法を採っている。
【００１０】請求項２記載の発明では、酸素プラズマの
処理条件を、圧力１０Ｐａ，電力密度０．２８Ｗ／ｃｍ
2 ，処理時間１分に設定する、という方法を採ってい
る。
処理条件を、圧力１０Ｐａ，電力密度０．２８Ｗ／ｃｍ
2 ，処理時間１分に設定する、という方法を採ってい
る。
【００１１】請求項３記載の発明では、インク流路を、
フォトリソグラフィの手法を用いて形成する、という方
法を採っている。これらにより、前述した目的を達成し
ようとするものである。
フォトリソグラフィの手法を用いて形成する、という方
法を採っている。これらにより、前述した目的を達成し
ようとするものである。
【００１２】
【作用】本発明では、感光性樹脂フィルムによるインク
流路の形成に先だって、サーマルヘッド基板の表面を酸
素プラズマによりプラズマ処理するので、サーマルヘッ
ド基板とその表面に積層される感光性樹脂フィルムとの
間の接着性が向上する。また、従来例のように必要な後
工程が増加することもない。実際に、本発明にかかる製
造方法により作成したプリントヘッドについてインク浸
漬試験を行った結果、６０℃に加熱したインクにプリン
トヘッドを１０００時間浸漬した後も、感光性樹脂フィ
ルムの剥離やインク滴の吐出不良等の不都合は生じなか
った。
流路の形成に先だって、サーマルヘッド基板の表面を酸
素プラズマによりプラズマ処理するので、サーマルヘッ
ド基板とその表面に積層される感光性樹脂フィルムとの
間の接着性が向上する。また、従来例のように必要な後
工程が増加することもない。実際に、本発明にかかる製
造方法により作成したプリントヘッドについてインク浸
漬試験を行った結果、６０℃に加熱したインクにプリン
トヘッドを１０００時間浸漬した後も、感光性樹脂フィ
ルムの剥離やインク滴の吐出不良等の不都合は生じなか
った。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図２に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１４】先ず、図１（Ａ）に示すサーマルヘッド基
板１０を作成する。このサーマルヘッド基板１０は、図
２（ａ）（ｂ）に示すように、表面に熱酸化膜を施した
シリコンウェハ１１上の所定位置に複数の発熱素子１２
を備えている。この発熱素子１２は、インク吐出エネル
ギーの発生源であり、本実施例においてタンタル−アル
ミニウム合金により形成されている。また、サーマルヘ
ッド基板１０には、この発熱素子１２に電力を供給する
電極（配線）１３が配設されている。この電極１３は、
本実施例においてアルミニウムにより所定のパターンに
形成されている。更に、この電極１３が形成された表面
には、窒化シリコン，炭化シリコン，タンタル等から成
る保護層１４が形成されている。
板１０を作成する。このサーマルヘッド基板１０は、図
２（ａ）（ｂ）に示すように、表面に熱酸化膜を施した
シリコンウェハ１１上の所定位置に複数の発熱素子１２
を備えている。この発熱素子１２は、インク吐出エネル
ギーの発生源であり、本実施例においてタンタル−アル
ミニウム合金により形成されている。また、サーマルヘ
ッド基板１０には、この発熱素子１２に電力を供給する
電極（配線）１３が配設されている。この電極１３は、
本実施例においてアルミニウムにより所定のパターンに
形成されている。更に、この電極１３が形成された表面
には、窒化シリコン，炭化シリコン，タンタル等から成
る保護層１４が形成されている。
【００１５】次に、このサーマルヘッド基板１０の積層
側表面を酸素プラズマによりプラズマ処理する。本実施
例において、酸素プラズマの処理条件は圧力１０Ｐａ，
電力密度０．２８Ｗ／ｃｍ2 ，処理時間１分に設定され
ている。ここで、これらの設定条件は、他の条件によっ
ても良い。
側表面を酸素プラズマによりプラズマ処理する。本実施
例において、酸素プラズマの処理条件は圧力１０Ｐａ，
電力密度０．２８Ｗ／ｃｍ2 ，処理時間１分に設定され
ている。ここで、これらの設定条件は、他の条件によっ
ても良い。
【００１６】続いて、図１（Ｂ）に示すように、プラズ
マ処理を施したサーマルヘッド基板１０上に感光性樹脂
フィルム１を積層する。さらに、この感光性樹脂フィル
ム１に、所定パターンのインク流路２を形成する（図１
（Ｃ））。本実施例において、このインク流路２の形成
にはフォトリソグラフィー法を用いている。
マ処理を施したサーマルヘッド基板１０上に感光性樹脂
フィルム１を積層する。さらに、この感光性樹脂フィル
ム１に、所定パターンのインク流路２を形成する（図１
（Ｃ））。本実施例において、このインク流路２の形成
にはフォトリソグラフィー法を用いている。
【００１７】次に、各発熱素子１２に対応する位置にイ
ンク吐出孔３を設けたトッププレート４を熱圧着により
感光性樹脂フィルム１上に接着した後（図１（Ｄ））、
全体をダイジグソーで切り分けてインクジェットプリン
トヘッドが完成する。
ンク吐出孔３を設けたトッププレート４を熱圧着により
感光性樹脂フィルム１上に接着した後（図１（Ｄ））、
全体をダイジグソーで切り分けてインクジェットプリン
トヘッドが完成する。
【００１８】上述の通り作成したプリントヘッドについ
てインク浸漬試験を行った結果、６０℃に加熱したイン
クに本実施例にかかるプリントヘッドを１０００時間浸
漬した後も、感光性樹脂フィルム１の剥離やインク滴の
吐出不良等の不都合は生じなかった。
てインク浸漬試験を行った結果、６０℃に加熱したイン
クに本実施例にかかるプリントヘッドを１０００時間浸
漬した後も、感光性樹脂フィルム１の剥離やインク滴の
吐出不良等の不都合は生じなかった。
【００１９】このように、本実施例によれば、感光性樹
脂フィルム１によるインク流路２の形成に先立って、サ
ーマルヘッド基板１０の表面を酸素プラズマによりプラ
ズマ処理をするので、サーマルヘッド基板１０と感光性
樹脂フィルム１との接着性を向上することができ、これ
がため、感光性樹脂フィルム１がサーマルヘッド基板１
０から剥離するのを有効に防止することができると共
に、長時間の使用においても安定した印字品質を保つこ
とができる。また、従来例のように、インク流路形成後
の後工程が増加することがなく、比較的工程が簡易であ
るという利点がある。
脂フィルム１によるインク流路２の形成に先立って、サ
ーマルヘッド基板１０の表面を酸素プラズマによりプラ
ズマ処理をするので、サーマルヘッド基板１０と感光性
樹脂フィルム１との接着性を向上することができ、これ
がため、感光性樹脂フィルム１がサーマルヘッド基板１
０から剥離するのを有効に防止することができると共
に、長時間の使用においても安定した印字品質を保つこ
とができる。また、従来例のように、インク流路形成後
の後工程が増加することがなく、比較的工程が簡易であ
るという利点がある。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによると、感光性樹脂フィルムによるイン
ク流路の形成に先立ってサーマルヘッド基板の表面を酸
素プラズマによりプラズマ処理するので、サーマルヘッ
ド基板と感光性樹脂フィルムとの接着性を向上すること
ができ、これがため、感光性樹脂フィルムがサーマルヘ
ッド基板から剥離するのを有効に防止することができる
と共に、長時間の使用においても安定した印字品質を保
つことができる。また、従来例のように、インク流路形
成後の後工程が増加することがなく、比較的工程が簡易
であるという、従来にない優れたインクジェットプリン
トヘッドの製造方法を提供することができる。
るので、これによると、感光性樹脂フィルムによるイン
ク流路の形成に先立ってサーマルヘッド基板の表面を酸
素プラズマによりプラズマ処理するので、サーマルヘッ
ド基板と感光性樹脂フィルムとの接着性を向上すること
ができ、これがため、感光性樹脂フィルムがサーマルヘ
ッド基板から剥離するのを有効に防止することができる
と共に、長時間の使用においても安定した印字品質を保
つことができる。また、従来例のように、インク流路形
成後の後工程が増加することがなく、比較的工程が簡易
であるという、従来にない優れたインクジェットプリン
トヘッドの製造方法を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の工程を示す概略断面図であ
り、図１（Ａ）はサーマルヘッド基板、図１（Ｂ）は、
表面をプラズマ処理した後に感光性樹脂フィルムを積層
した状態、図１（Ｃ）は、インク流路を形成した状態、
図１（Ｄ）はトッププレートを装着した状態をそれぞれ
示す図である。
り、図１（Ａ）はサーマルヘッド基板、図１（Ｂ）は、
表面をプラズマ処理した後に感光性樹脂フィルムを積層
した状態、図１（Ｃ）は、インク流路を形成した状態、
図１（Ｄ）はトッププレートを装着した状態をそれぞれ
示す図である。
【図２】図１におけるサーマルヘッド基板の全体を示す
概略構成図であり、図２（ａ）は概略全体図、図２
（ｂ）は図２（ａ）における符号Ａ部分の一部省略した
拡大図を示す。
概略構成図であり、図２（ａ）は概略全体図、図２
（ｂ）は図２（ａ）における符号Ａ部分の一部省略した
拡大図を示す。
１ 感光性樹脂フィルム ２ インク流路 ３ インク吐出孔 ４ トッププレート １０ サーマルヘッド基板 １１ シリコンウェハ １２ 発熱素子 １３ 電極 １４ 保護層
Claims (3)
- 【請求項１】 サーマルヘッド基板上に、インク吐出エ
ネルギーを発生させる発熱素子と，この発熱素子に電力
を供給する電極と，前記発熱素子および電極を覆う保護
層とを順次積層し、続いて、この保護層上に感光性樹脂
フィルムを用いてインク流路を形成してなるインクジェ
ットプリントヘッドの製造方法において、 前記感光性樹脂フィルムによるインク流路の形成に先立
って、前記サーマルヘッド基板の表面を酸素プラズマに
よってプラズマ処理することを特徴としたインクジェッ
トプリントヘッドの製造方法。 - 【請求項２】 前記酸素プラズマは、その処理条件が、
圧力１０Ｐａ，電力密度０．２８Ｗ／ｃｍ2 ，処理時間
１分に設定したことを特徴とする請求項１記載のインク
ジェットプリントヘッドの製造方法。 - 【請求項３】 前記インク流路は、フォトリソグラフィ
の手法を用いて形成されたものであることを特徴とする
請求項１又は２記載のインクジェットプリントヘッドの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31160194A JP2727988B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | インクジェットプリントヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31160194A JP2727988B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | インクジェットプリントヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08164613A JPH08164613A (ja) | 1996-06-25 |
| JP2727988B2 true JP2727988B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=18019218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31160194A Expired - Fee Related JP2727988B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | インクジェットプリントヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727988B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6322201B1 (en) * | 1997-10-22 | 2001-11-27 | Hewlett-Packard Company | Printhead with a fluid channel therethrough |
| US9855566B1 (en) * | 2016-10-17 | 2018-01-02 | Funai Electric Co., Ltd. | Fluid ejection head and process for making a fluid ejection head structure |
-
1994
- 1994-12-15 JP JP31160194A patent/JP2727988B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08164613A (ja) | 1996-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971111 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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