JPH1076644A - プリンタヘッド及びその製造方法 - Google Patents
プリンタヘッド及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH1076644A JPH1076644A JP23297296A JP23297296A JPH1076644A JP H1076644 A JPH1076644 A JP H1076644A JP 23297296 A JP23297296 A JP 23297296A JP 23297296 A JP23297296 A JP 23297296A JP H1076644 A JPH1076644 A JP H1076644A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- printer head
- seal portion
- sacrifice layer
- printing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体の微細加工技術を用いて基板と一体に
製造されるプリンタヘッドとその製造方法を提供するに
ある。 【解決手段】 プリンタヘッドについて、印字面となる
シール部を一端に有し基板の一方の面に内部が凹状に形
成された流路と、先のシール部に若干の間隙を保持して
先の流路と共に覆う可撓性の絶縁膜と、この絶縁膜の一
方の面の先の印字面の近傍に蒸着によりヒータとして形
成された金属薄膜とを具備し、先の流路にインクを充満
させて先の金属薄膜に電流を流すことにより印字の制御
を行うようにしたものである。
製造されるプリンタヘッドとその製造方法を提供するに
ある。 【解決手段】 プリンタヘッドについて、印字面となる
シール部を一端に有し基板の一方の面に内部が凹状に形
成された流路と、先のシール部に若干の間隙を保持して
先の流路と共に覆う可撓性の絶縁膜と、この絶縁膜の一
方の面の先の印字面の近傍に蒸着によりヒータとして形
成された金属薄膜とを具備し、先の流路にインクを充満
させて先の金属薄膜に電流を流すことにより印字の制御
を行うようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジエット形
のプリンタに用いるプリンタヘッドとこのプリンタヘッ
ドを製造する製造方法に係り、特に、半導体の微細加工
技術を用いて製造されるプリンタヘッドに関する。
のプリンタに用いるプリンタヘッドとこのプリンタヘッ
ドを製造する製造方法に係り、特に、半導体の微細加工
技術を用いて製造されるプリンタヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のインクジエット形のプリンタのプ
リンタヘッドは、印字を制御するための手段として、圧
電素子の振動を利用したり、抵抗体の加熱による発生す
る気泡の圧力を用いている。
リンタヘッドは、印字を制御するための手段として、圧
電素子の振動を利用したり、抵抗体の加熱による発生す
る気泡の圧力を用いている。
【０００３】これらのプリンタのプリンタヘッドは、通
常、基板とノズルとが別部品として別個に製造されてお
り、後から接着などにより、これらの基板とノズルとを
一体に組付ける構成となっている。
常、基板とノズルとが別部品として別個に製造されてお
り、後から接着などにより、これらの基板とノズルとを
一体に組付ける構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ようなインクジエット形のプリンタのプリンタヘッド
は、性質の異なる基板とノズルとを寄せ集めてプリンタ
ヘッドとして構成しているので、部品点数が増加する上
に、信頼性の点でも低下し、ひいてはコストの上昇を招
くという問題がある。
ようなインクジエット形のプリンタのプリンタヘッド
は、性質の異なる基板とノズルとを寄せ集めてプリンタ
ヘッドとして構成しているので、部品点数が増加する上
に、信頼性の点でも低下し、ひいてはコストの上昇を招
くという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するためのプリンタヘッドの構成として、印字面と
なるシール部を一端に有し基板の一方の面に内部が凹状
に形成された流路と、先のシール部に若干の間隙を保持
して先の流路と共に覆う可撓性の絶縁膜と、この絶縁膜
の一方の面の先の印字面の近傍に蒸着によりヒータとし
て形成された金属薄膜とを具備し、先の流路にインクを
充満させて先の金属薄膜に電流を流すことにより印字の
制御を行うようにしたものである。
解決するためのプリンタヘッドの構成として、印字面と
なるシール部を一端に有し基板の一方の面に内部が凹状
に形成された流路と、先のシール部に若干の間隙を保持
して先の流路と共に覆う可撓性の絶縁膜と、この絶縁膜
の一方の面の先の印字面の近傍に蒸着によりヒータとし
て形成された金属薄膜とを具備し、先の流路にインクを
充満させて先の金属薄膜に電流を流すことにより印字の
制御を行うようにしたものである。
【０００６】また、このようなプリンタヘッドは、基板
の一方の面に絶縁層を形成しこの絶縁層の内部をエッチ
ングして一端に印字面となるシール部を残して凹状の流
路を形成する第１工程と、この流路を第１犠牲層で埋め
る第２工程と、この第１犠牲層と先のシール部を含んで
蒸着により薄い第２犠牲層を形成する第３工程と、この
第２犠牲層の上に絶縁膜を形成した後に先のシール部の
近傍に蒸着によりヒータを形成する第４工程と、少なく
とも先の第１犠牲層と先の第２犠牲層とをエッチングに
より除去する第５工程との５工程により製造するように
したものである。
の一方の面に絶縁層を形成しこの絶縁層の内部をエッチ
ングして一端に印字面となるシール部を残して凹状の流
路を形成する第１工程と、この流路を第１犠牲層で埋め
る第２工程と、この第１犠牲層と先のシール部を含んで
蒸着により薄い第２犠牲層を形成する第３工程と、この
第２犠牲層の上に絶縁膜を形成した後に先のシール部の
近傍に蒸着によりヒータを形成する第４工程と、少なく
とも先の第１犠牲層と先の第２犠牲層とをエッチングに
より除去する第５工程との５工程により製造するように
したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。図１は本発明に係るプリンタヘ
ッドの製造方法を示す製造工程を示す工程図である。
（Ａ）（ｂ）〜（Ｅ）（ｂ）は平面図であり、この中央
のＸ−Ｘ´における断面図が（Ａ）（ａ）〜（Ｅ）
（ａ）である。
て図を用いて説明する。図１は本発明に係るプリンタヘ
ッドの製造方法を示す製造工程を示す工程図である。
（Ａ）（ｂ）〜（Ｅ）（ｂ）は平面図であり、この中央
のＸ−Ｘ´における断面図が（Ａ）（ａ）〜（Ｅ）
（ａ）である。
【０００８】図１（Ａ）は第１工程を説明する工程図で
ある。ガラス基板１０の上には感光性の高分子膜である
ポリイミド膜１１により流路１２が形成される。ポリイ
ミド膜１１は、感光性でなくても良いが、感光性の場合
は、例えばレジスト等を用いるパターンニング工程を省
略することが出来るメリットがある。
ある。ガラス基板１０の上には感光性の高分子膜である
ポリイミド膜１１により流路１２が形成される。ポリイ
ミド膜１１は、感光性でなくても良いが、感光性の場合
は、例えばレジスト等を用いるパターンニング工程を省
略することが出来るメリットがある。
【０００９】この流路１２は右端が開放されており、こ
の右端から幅Ｗで軸Ｘ−Ｘ´に沿って平行に左方に延長
され、その底部で幅Ｗより狭い幅Ｗ´で更に左方に延長
されてガラス基板１０の端面との間で幅の狭い印字面Ｐ
を持つシール部１３が形成されている。
の右端から幅Ｗで軸Ｘ−Ｘ´に沿って平行に左方に延長
され、その底部で幅Ｗより狭い幅Ｗ´で更に左方に延長
されてガラス基板１０の端面との間で幅の狭い印字面Ｐ
を持つシール部１３が形成されている。
【００１０】図１（Ｂ）はこの第１工程に続く第２工程
を説明する工程図である。この工程では、第１工程で形
成された流路１２の内部を第１犠牲層１４として機能す
るアルミニウムをスパッタ蒸着させて埋め込んで印字面
Ｐと同一平面とさせる。
を説明する工程図である。この工程では、第１工程で形
成された流路１２の内部を第１犠牲層１４として機能す
るアルミニウムをスパッタ蒸着させて埋め込んで印字面
Ｐと同一平面とさせる。
【００１１】図１（Ｃ）はこの第２工程に続く第３工程
を説明する工程図である。この工程では、シール部１３
の一部を含んで第２犠牲層１５として機能するアルミニ
ウムを第１犠牲層１４の上面を含んでスパッタ蒸着させ
てパターンニングする。この第２犠牲層１５は５００オ
ングストローム程度の薄い厚さに形成される。
を説明する工程図である。この工程では、シール部１３
の一部を含んで第２犠牲層１５として機能するアルミニ
ウムを第１犠牲層１４の上面を含んでスパッタ蒸着させ
てパターンニングする。この第２犠牲層１５は５００オ
ングストローム程度の薄い厚さに形成される。
【００１２】図１（Ｄ）はこの第３工程に続く第４工程
を説明する工程図である。この工程では、ヒータを形成
するが、これに先立ち、第２犠牲層１５の上にシール部
１３に対向するように舌状の駆動部１６が形成されるよ
うに、さらに第２犠牲層１５とポリイミド膜１１とを覆
うようにポリイミド膜１７でパターニングする。
を説明する工程図である。この工程では、ヒータを形成
するが、これに先立ち、第２犠牲層１５の上にシール部
１３に対向するように舌状の駆動部１６が形成されるよ
うに、さらに第２犠牲層１５とポリイミド膜１１とを覆
うようにポリイミド膜１７でパターニングする。
【００１３】この後、このポリイミド膜１７の上に金属
薄膜が蒸着され、この金属薄膜をパターニングすること
により金属薄膜による櫛形状のヒータ１８が形成される
が、このヒータ１８の両端には、端子１９、２０も同時
に形成される。
薄膜が蒸着され、この金属薄膜をパターニングすること
により金属薄膜による櫛形状のヒータ１８が形成される
が、このヒータ１８の両端には、端子１９、２０も同時
に形成される。
【００１４】図１（Ｅ）はこの第４工程に続く第５工程
を説明する工程図である。この工程では、先ず、駆動部
１６を避けるように凹部２１を形成するようにしてヒー
タ１８とポリイミド膜１７の上にポリイミド膜２２を形
成する。
を説明する工程図である。この工程では、先ず、駆動部
１６を避けるように凹部２１を形成するようにしてヒー
タ１８とポリイミド膜１７の上にポリイミド膜２２を形
成する。
【００１５】この後、アルミニウムの第１犠牲層１４と
第２犠牲層１５とを共にエッチング液で除去する。この
アルミニウムのエッチング液は、例えば、燐酸：硝酸：
酢酸：水をそれぞれ１６：１：２：１の容積比でもつて
混合した液を使用する。
第２犠牲層１５とを共にエッチング液で除去する。この
アルミニウムのエッチング液は、例えば、燐酸：硝酸：
酢酸：水をそれぞれ１６：１：２：１の容積比でもつて
混合した液を使用する。
【００１６】第２犠牲層１５は、５００オングストロー
ム程度の薄い厚さを持っているので、これをエッチング
液で除去することにより、理論的には印字面Ｐと駆動部
１６との間に理論的には５００オングストロームの隙間
ができる。
ム程度の薄い厚さを持っているので、これをエッチング
液で除去することにより、理論的には印字面Ｐと駆動部
１６との間に理論的には５００オングストロームの隙間
ができる。
【００１７】これは、印字の際に印字面Ｐから駆動部１
６が離れるのを容易にする機能を持つが、反面、印字面
Ｐと駆動部１６との間のこの程度の隙間ではインキの通
過は遮断され、オフ状態を維持することができる。
６が離れるのを容易にする機能を持つが、反面、印字面
Ｐと駆動部１６との間のこの程度の隙間ではインキの通
過は遮断され、オフ状態を維持することができる。
【００１８】以上の製造工程により、印字面Ｐと駆動部
１６とヒータ１８とで構成されるノズル２３が、図１
（Ｅ）（ａ）（ｂ）で示される構造として、基板１０と
一体に形成される。このようなノズル２３を複数個並べ
ることによりプリンタヘッドを構成することができる。
１６とヒータ１８とで構成されるノズル２３が、図１
（Ｅ）（ａ）（ｂ）で示される構造として、基板１０と
一体に形成される。このようなノズル２３を複数個並べ
ることによりプリンタヘッドを構成することができる。
【００１９】次に、このようにして製造されたプリンタ
ヘッドの動作について説明する。通常は、印字面Ｐと駆
動部１６とが５００オングストローム程度の隙間を保持
しているが、液体においては、実質的に密着されて、流
路１２の内部に収納されたインキは印字面Ｐを通過しな
い状態となっている。
ヘッドの動作について説明する。通常は、印字面Ｐと駆
動部１６とが５００オングストローム程度の隙間を保持
しているが、液体においては、実質的に密着されて、流
路１２の内部に収納されたインキは印字面Ｐを通過しな
い状態となっている。
【００２０】ここで、端子１９と２０に外部電源から電
流を流すと、ヒータ１８は発熱し、ヒータ１８の熱膨張
率とポリイミド１７で構成された駆動部１６との熱膨張
率の相違により、駆動部１６が変形して印字面Ｐと駆動
部１６との間に通路が形成されて流路１２の中のインキ
を印字面Ｐを介して吐出させる。
流を流すと、ヒータ１８は発熱し、ヒータ１８の熱膨張
率とポリイミド１７で構成された駆動部１６との熱膨張
率の相違により、駆動部１６が変形して印字面Ｐと駆動
部１６との間に通路が形成されて流路１２の中のインキ
を印字面Ｐを介して吐出させる。
【００２１】なお、ヒータ１８を熱する度合、すなわち
端子１９と２０に流す電流の大きさを制御することによ
り、印字面Ｐと駆動部１６との通路の開度を制御するこ
とができるので、これにより印字幅を制御したり、オン
／オフ制御をすることができる。
端子１９と２０に流す電流の大きさを制御することによ
り、印字面Ｐと駆動部１６との通路の開度を制御するこ
とができるので、これにより印字幅を制御したり、オン
／オフ制御をすることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように、第１請求項に記載された発明によれ
ば、基板とノズルとが一体として構成されているので、
部品点数を低減させることができコスト低減に寄与する
と共に信頼性をも向上させることができる。
説明したように、第１請求項に記載された発明によれ
ば、基板とノズルとが一体として構成されているので、
部品点数を低減させることができコスト低減に寄与する
と共に信頼性をも向上させることができる。
【００２３】また、第２請求項に記載された製造方法に
よれば、基板とノズルとを一体として製造することがで
きるので、プリンタヘッドの製造工程が簡単になるメリ
ットがあり、生産性を向上させることができる。
よれば、基板とノズルとを一体として製造することがで
きるので、プリンタヘッドの製造工程が簡単になるメリ
ットがあり、生産性を向上させることができる。
【図１】本発明の１実施の形態を示す製造工程を示す工
程図である。
程図である。
１０ ガラス基板 １１ ポリイミド膜 １２ 流路 １３ シール部 １４ 第１犠牲層 １５ 第２犠牲層 １６ 駆動部 １７ ポリイミド １８ ヒータ ２３ ノズル
Claims (2)
- 【請求項１】印字面となるシール部を一端に有し基板の
一方の面に内部が凹状に形成された流路と、前記シール
部に若干の間隙を保持して前記流路と共に覆う可撓性の
絶縁膜と、この絶縁膜の一方の面の前記印字面の近傍に
蒸着によりヒータとして形成された金属薄膜とを具備
し、前記流路にインクを充満させて前記金属薄膜に電流
を流すことにより印字の制御を行うことを特徴とするプ
リンタヘッド。 - 【請求項２】基板の一方の面に絶縁層を形成しこの絶縁
層の内部をエッチングして一端に印字面となるシール部
を残して凹状の流路を形成する第１工程と、この流路を
第１犠牲層で埋める第２工程と、この第１犠牲層と前記
シール部を含んで蒸着により薄い第２犠牲層を形成する
第３工程と、この第２犠牲層の上に絶縁膜を形成した後
に前記シール部の近傍に蒸着によりヒータを形成する第
４工程と、少なくとも前記第１犠牲層と前記第２犠牲層
とをエッチングにより除去する第５工程とからなるプリ
ンタヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23297296A JPH1076644A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | プリンタヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23297296A JPH1076644A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | プリンタヘッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1076644A true JPH1076644A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16947776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23297296A Pending JPH1076644A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | プリンタヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1076644A (ja) |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP23297296A patent/JPH1076644A/ja active Pending
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