JPH06312510A - Inkjet recording head manufacturing method - Google Patents
Inkjet recording head manufacturing methodInfo
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- JPH06312510A JPH06312510A JP10420593A JP10420593A JPH06312510A JP H06312510 A JPH06312510 A JP H06312510A JP 10420593 A JP10420593 A JP 10420593A JP 10420593 A JP10420593 A JP 10420593A JP H06312510 A JPH06312510 A JP H06312510A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明にもとづくインクジェット式記録ヘッ
ド製造方法は、インクを吐出するために利用されるエネ
ルギーを発生する素子を、複数の膜を成膜する工程と、
この工程によってえられた成膜にレジストを塗布する工
程と、塗布されたレジストを除去する工程とから概略構
成されるフォトリソグラフィプロセスによるもので、レ
ジストを除去する工程によって除去されなかったレジス
トの残渣をO2 アッシングによって除去し、さらにO2
アッシング後、スパッタエッチを実施するものである。
【効果】 O2 アッシングによってレジスト残渣が除去
され、またO2 アッシングによるTi表面層の酸化およ
びこれに起因するTi膜とSiO2 膜との密着性低下お
よび不純物のコンタミがスパッタエッチによって改善さ
れる。
(57) [Summary] [Structure] An inkjet recording head manufacturing method based on the present invention comprises a step of forming a plurality of films on an element for generating energy used for ejecting ink,
It is a photolithography process which is roughly composed of a step of applying a resist to the film obtained by this step and a step of removing the applied resist, and the residue of the resist not removed by the step of removing the resist. Are removed by O 2 ashing, and further O 2
After ashing, sputter etching is performed. EFFECT resist residues by O 2 ashing is removed, also the contamination of adhesion deterioration and impurity of the Ti film and the SiO 2 film to oxidation and due to this the Ti surface layer by O 2 ashing is improved by sputter etching .
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット式記録
ヘッド、特にバブルジェット式記録ヘッドの製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an ink jet type recording head, particularly a bubble jet type recording head.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、バブルジェット方式の発見によっ
て高画質の記録が可能となった。バルブジェット方式
は、(i) 半導体製造技術を応用して記録ヘッドを製作で
きるためノズルの高密度化が達成可能である、(ii)ノン
インパクト方式であるため記録時の騒音が低い、さらに
(iii) インクを高精度で記録媒体(用紙、布、プラスチ
ックシート等)に吐出するため高画質カラー記録が容易
であるなどの特徴を有する。2. Description of the Related Art In recent years, the discovery of the bubble jet method has enabled high quality recording. The valve jet method can achieve high density of nozzles because (i) the recording head can be manufactured by applying semiconductor manufacturing technology, and (ii) the noise during recording is low because it is a non-impact method.
(iii) Since the ink is ejected onto a recording medium (paper, cloth, plastic sheet, etc.) with high accuracy, high quality color recording is easy.
【0003】図6は、従来のバブルジェット式記録ヘッ
ドの側面断面図である。この図にもとづいて記録ヘッド
に具備された発熱素子の概略的構成を説明する。参照符
号1は発熱体が設置された基板(発熱素子)、2は液
室、3は天板、そして4は吐出オリフィスである。発熱
素子1は基板5上に蓄熱層6、発熱抵抗体7、電極8、
絶縁保護膜9および耐キャビテーション膜10を液室2
側に向けて積層してなるものである。発熱面(発熱体)
11は、電極8によって覆われていない発熱抵抗体7上
の領域である。各構成要素に用いられる材料について述
べる。一般に、基板5は放熱性の良いSi(シリコン)
基板が用いられており、この基板5の表面に断熱材とし
てSiO2 (酸化シリコン)酸化膜を被覆することによ
って蓄熱層6が形成されてインク側に多くの熱が与えら
れるようになっている。発熱抵抗体7は高熱に耐える必
要から高融点材料であるHfB2 (ホウ化ハフニウム)
が用いられ、さらに電極8にはAl(アルミニウム)が
用いられている。そして、この上に数μmのSiO2 お
よびTa(タンタル)からなる絶縁保護層9および耐キ
ャビテーション膜10が形成されている。SiO2 は電
極・ヒータとインクとの接触と酸化の防止、Ta層はバ
ブルの消泡と同時に発生する機械的ダメージ(キャビテ
ーション破壊)からヒータを保護する役目を果たす。キ
ャビテーション破壊とは、気泡がつぶれるときに生じる
高い圧力で、材料が繰り返したたかれることで起きる摩
耗破壊である。以上のような構造はフォトリソグラフィ
プロセスを用いて基板上に数μm以下の精度で作られ
る。電極8に対して外部から信号が印加されると発熱体
11は発熱する。そして、この発熱体11近傍のインク
が瞬時に加熱されることによって気泡が発生し、この気
泡発生による圧力を利用して吐出オリフィス4からイン
ク滴12が吐出される。FIG. 6 is a side sectional view of a conventional bubble jet recording head. The schematic structure of the heating element provided in the recording head will be described with reference to this drawing. Reference numeral 1 is a substrate (heating element) on which a heating element is installed, 2 is a liquid chamber, 3 is a top plate, and 4 is a discharge orifice. The heating element 1 includes a heat storage layer 6, a heating resistor 7, electrodes 8 on a substrate 5,
The insulating protection film 9 and the anti-cavitation film 10 are placed in the liquid chamber 2.
It is laminated toward the side. Heating surface (heating element)
Reference numeral 11 is a region on the heating resistor 7 that is not covered by the electrode 8. The materials used for each component will be described. In general, the substrate 5 is Si (silicon) with good heat dissipation.
A substrate is used, and by covering the surface of the substrate 5 with a SiO 2 (silicon oxide) oxide film as a heat insulating material, a heat storage layer 6 is formed and a large amount of heat is applied to the ink side. . Since the heating resistor 7 is required to withstand high heat, HfB 2 (hafnium boride), which is a high melting point material, is used.
Is used, and Al (aluminum) is used for the electrode 8. Then, an insulating protective layer 9 and a cavitation resistant film 10 made of SiO 2 and Ta (tantalum) having a thickness of several μm are formed thereon. The SiO 2 plays a role of preventing the contact between the electrode / heater and the ink and preventing the oxidation, and the Ta layer plays a role of protecting the heater from mechanical damage (cavitation destruction) which occurs at the same time as the bubble is defoamed. Cavitation fracture is a wear fracture that occurs when a material is repeatedly struck by the high pressure that occurs when bubbles collapse. The structure as described above is formed on the substrate with accuracy of several μm or less by using the photolithography process. When a signal is externally applied to the electrode 8, the heating element 11 generates heat. The ink in the vicinity of the heating element 11 is instantly heated to generate bubbles, and the ink droplets 12 are ejected from the ejection orifice 4 by utilizing the pressure generated by the bubbles.
【0004】記録ヘッドの寿命は、発熱抵抗体7の寿命
に依存し、この抵抗体7が断線することでヘッド寿命が
つきる。特に、発熱体11上に異物がある場合は保護層
のカバレージが不十分となること、キャビテーション破
壊が生じやすいことから早期断線の原因となる。発熱体
上の異物の大部分はフォトリソグラフィプロセスでのレ
ジストの残りである。このような異物については、保護
膜中に異物がコンタミする場合や、保護膜を成膜する前
に発熱体上に異物が残る場合もある。このようなコンタ
ミの発生率はたいへん低いので、全ノズル数が100個
程度のシリアルヘッドの製造工程では歩留を低下させる
要因とはならないが、全ノズル数が1000個以上にも
なるフルマルチヘッドの製造工程では歩留を大きく低下
させる要因となる。そこで、このような異物を除去する
ためにいくつかの試みがなされている。その方法とし
て、ウエット剥離が知られている。The life of the recording head depends on the life of the heating resistor 7, and the breaking of the resistor 7 extends the life of the head. In particular, if there is a foreign substance on the heating element 11, the coverage of the protective layer becomes insufficient and cavitation damage is likely to occur, which causes an early disconnection. Most of the foreign matter on the heating element is the rest of the resist in the photolithography process. Regarding such foreign matter, there is a case where the foreign matter is contaminated in the protective film, or the foreign matter remains on the heating element before the protective film is formed. Since the occurrence rate of such contamination is very low, it is not a factor that lowers the yield in the manufacturing process of the serial head in which the total number of nozzles is about 100, but it is a full multi head in which the total number of nozzles is 1000 or more. In the manufacturing process of 1), it becomes a factor that greatly reduces the yield. Therefore, some attempts have been made to remove such foreign matter. Wet peeling is known as a method thereof.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、不要となった
レジスト膜を基板上から除去するためのウエット剥離工
程では剥離液、洗浄水等の管理が困難で、数千ノズルの
うちの1、2か所にはレジストが完全に除去せれずに残
ってしまうという問題があった。また、レジストは一度
乾燥してしまうとその後の基板洗浄では除去できない。
さらに、このような問題を解決するために基板上のレジ
ストを気相中で除去する方法(O2 アッシング)もある
が、発熱体表面が酸化されてしまうという新たな問題が
生ずる。発熱体表面の酸化は、時として発熱体と保護層
との密着力を低下させて発熱体加熱時の温度分布を不均
一にしてしまうので、気泡発生が不安定となったり早期
断線の原因ともなることが知られている。したがって、
本発明の目的は、フォトリソグラフィプロセスで生ずる
発熱体上のレジスト残渣を完全に除去し、発熱体と保護
層との密着性が従来に比べて著しく改善された耐久性が
高く、かつ製造歩留が高い安価なバブルジェットおよび
熱静電インクジェットプリンタ用記録ヘッドを提供する
ことである。However, in the wet stripping process for removing the unnecessary resist film from the substrate, it is difficult to control stripping solution, cleaning water, etc. There was a problem that the resist remained in some places without being completely removed. Moreover, once the resist is dried, it cannot be removed by subsequent substrate cleaning.
Further, there is a method (O 2 ashing) of removing the resist on the substrate in the vapor phase in order to solve such a problem, but a new problem occurs that the surface of the heating element is oxidized. Oxidation of the heating element surface sometimes lowers the adhesion between the heating element and the protective layer and makes the temperature distribution uneven when heating the heating element. Is known to be. Therefore,
The object of the present invention is to completely remove the resist residue on the heating element generated in the photolithography process, and the adhesiveness between the heating element and the protective layer is significantly improved compared to the conventional one, and the durability is high and the manufacturing yield is high. To provide a low cost bubble jet and recording head for a thermal electrostatic inkjet printer.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、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素子を、複数の膜を成膜する工程
と、この工程によって得られた成膜にレジストを塗布す
る工程と、塗布されたレジストを除去する工程とから概
略構成されるフォトリソグラフィプロセスによって製造
するインクジェット式記録ヘッド製造方法において、レ
ジストを除去する工程によって除去されなかったレジス
トの残渣をO2 アッシングによって除去し、さらにO2
アッシング後、スパッタエッチを行うことを特徴とす
る。また、好ましくは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素子は、インクに膜沸騰を生じ
させる熱エネルギーを発生する電気熱変換体である。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a step of forming a plurality of films on an element that generates energy used for ejecting ink, and by this step, In the method for manufacturing an ink jet recording head, which is manufactured by a photolithography process that is roughly composed of a step of applying a resist to the obtained film and a step of removing the applied resist, it is not removed by the step of removing the resist resist of the residue is removed by O 2 ashing, further O 2
It is characterized in that sputter etching is performed after ashing. Further, preferably, the element that generates energy used for ejecting the ink is an electrothermal converter that generates thermal energy that causes film boiling in the ink.
【0007】[0007]
【作用】本発明にもとづく記録ヘッド製造方法は、O2
アッシングによってレジスト残渣を除去し、またO2 ア
ッシングによるTi表面層の酸化およびこれに起因する
Ti膜とSiO2 膜との密着性低下および不純物のコン
タミをスパッタエッチによって改善する。The method of manufacturing a recording head according to the present invention is based on O 2
The resist residue is removed by ashing, and the oxidation of the Ti surface layer by O 2 ashing and the resulting decrease in adhesion between the Ti film and the SiO 2 film and contamination of impurities are improved by sputter etching.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明にもとづく記録ヘッド製造方法
の一実施例を説明する。記録ヘッドの発熱素子(電気熱
変換体)は以下の工程(1)ないし(8)によって製造
される。すなわち、 (1)フォトリソグラフィの前段として、図1に示すよ
うに、Si基板6上に発熱抵抗体7および7′としてH
fB2 を膜厚1000Å、Tiを膜厚100Å、そして
電極8としてAlを膜厚4500Åとなるように連続成
膜する(図1)。EXAMPLE An example of a method of manufacturing a recording head according to the present invention will be described below. The heating element (electrothermal converter) of the recording head is manufactured by the following steps (1) to (8). (1) As a pre-stage of photolithography, as shown in FIG. 1, H as the heating resistors 7 and 7'on the Si substrate 6
A fB 2 film is formed in a thickness of 1000Å, a Ti film is formed in a film thickness of 100Å, and an Al film is formed to have an Al film thickness of 4500Å (FIG. 1).
【0009】(2)Al,TiおよびHfB2 をパター
ニングする(図2)。(2) Pattern Al, Ti and HfB 2 (FIG. 2).
【0010】(3)発熱体となるところを除く配線部に
レジストを塗布した後、発熱体上のAlをエッチングす
る(図3および図4)。(3) After applying a resist to the wiring portion excluding the portion to be the heating element, Al on the heating element is etched (FIGS. 3 and 4).
【0011】(4)配線間のショート切りのために配線
部にレジスト13を塗布した後、Al,TiおよびHf
B2 のパターンに応じたエッチングを行う。(4) Al, Ti and Hf are applied after the resist 13 is applied to the wiring portion in order to cut shorts between the wirings.
Etching is performed according to the pattern of B 2 .
【0012】(5)レジストをウエット剥離する。(5) The resist is wet-peeled off.
【0013】(6)レジスト残渣を高周波放電による酸
素プラズム中で灰化(O2 アッシング)する。(6) The resist residue is ashed (O 2 ashing) in an oxygen plasma by high frequency discharge.
【0014】(7)金属堆積の前処理や凸部の平坦化等
に用いられる不活性ガスイオン(Arプラズマ)のスパ
ッタ効果によるエッチング(スパッタエッチ)を行う。(7) Etching (sputter etching) by a sputtering effect of inert gas ions (Ar plasma) used for pretreatment of metal deposition and flattening of convex portions.
【0015】(8)絶縁保護層9としてSiO2 を成膜
する(図5)。(8) A SiO 2 film is formed as the insulating protection layer 9 (FIG. 5).
【0016】この製造方法では、O2 アッシングによっ
てレジスト残渣が除去され、またO2 アッシングによる
Ti表面層の酸化およびこれに起因するTi膜とSiO
2 膜との密着性低下および不純物のコンタミがスパッタ
エッチによって改善される。したがって、この製造方法
によって作成された発熱体素子の発熱体上の異物数は、
従来の製造方法による場合の約1/3であった(歩留は
3倍となった)。また、この製造方法によって作成され
た発熱素子を有する記録ヘッドの耐久性は従来の製造方
法にもとづく記録ヘッドと変わらないことが確認された
(データ示さず)。[0016] In this manufacturing method, resist residue is removed by O 2 ashing, also Ti film and SiO caused oxidation and to the Ti surface layer by O 2 ashing
The decrease in adhesion to the two films and the contamination of impurities are improved by the sputter etching. Therefore, the number of foreign substances on the heating element of the heating element created by this manufacturing method is
It was about 1/3 of the case of the conventional manufacturing method (the yield was tripled). Further, it was confirmed that the durability of the recording head having the heating element produced by this manufacturing method is not different from that of the recording head based on the conventional manufacturing method (data not shown).
【0017】なお、上述工程(5)のウエット剥離をO
2 アッシングにすることが可能である。It should be noted that the wet peeling in the above-mentioned step (5) should be O
It can be 2 ashing.
【0018】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化,高精細化が
達成できるからである。(Others) In particular, the present invention is provided with a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for ejecting ink, particularly in the ink jet recording system. The present invention brings about excellent effects in a recording head and a recording apparatus of the type in which the state of ink is changed by the heat energy. This is because such a system can achieve high density recording and high definition recording.
【0019】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書,同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型,
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体(インク)
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長,収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐
出させて、少なくとも1つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第4463359号明細書,同第
4345262号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第4313124号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。Regarding the typical structure and principle thereof, see, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method is a so-called on-demand type,
Although it can be applied to any of the continuous type, in particular, in the case of the on-demand type, it can be applied to the sheet holding the liquid (ink) or the electrothermal converter arranged corresponding to the liquid path. By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal converter, and film boiling is caused on the heat acting surface of the recording head. Liquid (ink) corresponding to this drive signal in a one-to-one correspondence
It is effective because bubbles can be formed inside. Due to the growth and contraction of the bubbles, the liquid (ink) is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape because bubbles can be immediately and appropriately grown and contracted, so that liquid (ink) ejection with excellent responsiveness can be achieved. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, further excellent recording can be performed.
【0020】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口,液路,電気熱変換体
の組合せ構成(直線状液流路または直角液流路)の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第4558333号明細書,米国特許第44
59600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭59−123670号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭59−138461号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angle liquid passage) as disclosed in the above-mentioned respective specifications, US Pat. No. 4,558,333, US Pat. No. 4,558,333, which discloses a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
The structure using the specification of No. 59600 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The effect of the present invention is effective even if the configuration corresponding to the ejection portion is disclosed in JP-A-59-138461. That is, according to the present invention, recording can be surely and efficiently performed regardless of the form of the recording head.
【0021】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された1個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。Further, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium which can be recorded by the recording apparatus. Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads or a configuration as one recording head integrally formed.
【0022】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。In addition, even in the case of the serial type as in the above example, the recording head fixed to the apparatus main body or the electrical connection with the apparatus main body and the ink from the apparatus main body by being attached to the apparatus main body The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head that can be supplied or a cartridge-type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself is used.
【0023】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。Further, as the constitution of the recording apparatus of the present invention, it is preferable to add an ejection recovery means of the recording head, a preliminary auxiliary means and the like because the effect of the present invention can be further stabilized. Specifically, heating is performed by using a capping unit, a cleaning unit, a pressure or suction unit for the recording head, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof. Examples thereof include a preliminary heating unit for performing the discharge and a preliminary discharge unit for performing discharge different from the recording.
【0024】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して1個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。Regarding the type and number of recording heads to be mounted, for example, only one is provided corresponding to a single color ink, or a plurality of inks having different recording colors and densities are supported. A plurality of pieces may be provided. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but it may be either the recording head is integrally formed or a plurality of combinations may be used. The present invention is also extremely effective for an apparatus provided with at least one of full-color recording modes by color mixing.
【0025】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭54−56847号公報あるいは特開昭60−7
1260号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。In addition, in the above-described embodiments of the present invention, the ink is described as a liquid, but an ink that solidifies at room temperature or lower and that softens or liquefies at room temperature may be used. Or, in the inkjet system, it is common to control the temperature of the ink itself within the range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature so that the viscosity of the ink is within the stable ejection range. Sometimes, a liquid ink may be used. In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy of the state change from the solid state of the ink to the liquid state, or in order to prevent the evaporation of the ink, it is solidified and heated in the standing state. You may use the ink liquefied by. In any case, by applying heat energy such as ink that is liquefied by applying heat energy according to the recording signal and liquid ink is ejected or that begins to solidify when it reaches the recording medium. The present invention can be applied to the case where an ink having a property of being liquefied for the first time is used. In this case, the ink is
JP-A-54-56847 or JP-A-60-7
As described in Japanese Patent No. 1260, it may be configured to face the electrothermal converter in a state of being held as a liquid or a solid in the concave portion or the through hole of the porous sheet. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
【0026】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。In addition, as a form of the ink jet recording apparatus of the present invention, besides the one used as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus having a transmission / reception function. It may be a form or the like.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明にもとづくインクジェット式記録
ヘッド製造方法は、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素子を、複数の膜を成膜する工程
と、この工程によってえられた成膜にレジストを塗布す
る工程と、塗布されたレジストを除去する工程とから概
略構成されるフォトリソグラフィプロセスによるもの
で、レジストを除去する工程によって除去されなかった
レジストの残渣をO2 アッシングによって除去し、さら
にO2 アッシング後、スパッタエッチを実施することを
特徴とし、好ましくは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素子はインクに膜沸騰を生じさ
せる熱エネルギーを発生する電気熱変換体としたものな
ので、O2 アッシングによってレジスト残渣が除去さ
れ、またO2 アッシングによるTi表面層の酸化および
これに起因するTi膜とSiO2 膜との密着性低下およ
び不純物のコンタミがスパッタエッチによって改善さ
れ、耐久性が高くかつ製造歩留が高い安価なバブルジェ
ットおよび熱静電インクジェットプリンタ用記録ヘッド
を提供することが可能となる。According to the method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention, a step of forming a plurality of films on an element for generating energy used for ejecting ink, and a step obtained by this step. By a photolithography process which is roughly composed of a step of applying a resist to the film and a step of removing the applied resist, the residue of the resist not removed by the step of removing the resist is removed by O 2 ashing. Furthermore, after the O 2 ashing, sputter etching is performed. Preferably, the element that generates energy used for ejecting ink is an electrothermal converter that generates thermal energy that causes film boiling in the ink. since those with, resist residue is removed by O 2 ashing, and O 2 ashing Ti film and contamination of adhesion deterioration and impurity of the SiO 2 film to oxidation and due to this the Ti surface layer with is improved by sputter etching, high durability and production yield is high inexpensive bubble jet and Netsusei It is possible to provide a recording head for an electric inkjet printer.
【図1】本発明にもとづくインクジェット式記録ヘッド
製造方法を構成する成膜工程を説明するためのもので、
(a)が断面図、そして(b)が平面図である。FIG. 1 is a view for explaining a film forming process constituting an ink jet recording head manufacturing method according to the present invention,
(A) is a sectional view and (b) is a plan view.
【図2】本発明にもとづくインクジェット式記録ヘッド
製造方法を構成するパターニング工程を説明するための
もので、(a)が断面図、そして(b)が平面図であ
る。2A and 2B are views for explaining a patterning process constituting an inkjet recording head manufacturing method according to the present invention, in which FIG. 2A is a sectional view and FIG. 2B is a plan view.
【図3】本発明にもとづくインクジェット式記録ヘッド
製造方法を構成するレジスト塗布工程を説明するための
もので、(a)が断面図、そして(b)が平面図であ
る。3A and 3B are views for explaining a resist coating step which constitutes an inkjet recording head manufacturing method according to the present invention, in which FIG. 3A is a sectional view and FIG. 3B is a plan view.
【図4】本発明にもとづくインクジェット式記録ヘッド
製造方法を構成するエッチング工程を説明するためのも
ので、(a)が断面図、そして(b)が平面図である。FIG. 4 is a sectional view and (b) is a plan view for explaining an etching step constituting a method for manufacturing an ink jet recording head according to the present invention.
【図5】本発明にもとづくインクジェット式記録ヘッド
製造方法を構成するSiO2 成膜工程を説明するための
もので、(a)が断面図、そして(b)が平面図であ
る。5A and 5B are views for explaining a SiO 2 film forming step which constitutes an inkjet recording head manufacturing method according to the present invention, in which FIG. 5A is a sectional view and FIG. 5B is a plan view.
【図6】従来のバブルジェット式記録ヘッドの側面図で
ある。FIG. 6 is a side view of a conventional bubble jet recording head.
1 発熱体が設置された基板(発熱素子) 2 液室 3 天板 4 吐出オリフィス 5 基板 6 蓄熱層 7 発熱抵抗体 8 電極 9 絶縁保護層 10 耐キャビテーション膜 11 発熱面(発熱体) 12 インク滴 13 レジスト 1 Substrate on which a heating element is installed (heating element) 2 Liquid chamber 3 Top plate 4 Discharge orifice 5 Substrate 6 Heat storage layer 7 Heating resistor 8 Electrode 9 Insulation protection layer 10 Cavitation resistant film 11 Heating surface (heating element) 12 Ink droplets 13 Resist
Claims (2)
ルギーを発生する素子を、複数の膜を成膜する工程と、
前記成膜にレジストを塗布する工程と、前記レジストを
除去する工程とから概略構成されるフォトリソグラフィ
プロセスによって製造するインクジェット式記録ヘッド
製造方法において、 前記レジストを除去する工程によって除去されなかった
前記レジストの残渣をO2 アッシングによって除去し、
さらに前記O2 アッシング後、スパッタエッチを行うこ
とを特徴とするインクジェット式記録ヘッド製造方法。1. A step of forming a plurality of films on an element that generates energy used for ejecting ink,
In a method for manufacturing an ink jet recording head, which is manufactured by a photolithography process that is roughly composed of a step of applying a resist to the film formation and a step of removing the resist, the resist not removed by the step of removing the resist Was removed by O 2 ashing,
Furthermore, after the O 2 ashing, sputter etching is performed, and the method of manufacturing an ink jet recording head.
素子は、前記インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギー
を発生する電気熱変換体であることを特徴とするインク
ジェット式記録ヘッド製造方法。2. The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, wherein the element is an electrothermal converter that generates thermal energy that causes film boiling in the ink.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10420593A JPH06312510A (en) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | Inkjet recording head manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10420593A JPH06312510A (en) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | Inkjet recording head manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06312510A true JPH06312510A (en) | 1994-11-08 |
Family
ID=14374477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10420593A Pending JPH06312510A (en) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | Inkjet recording head manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06312510A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022146318A (en) * | 2021-03-22 | 2022-10-05 | キヤノン株式会社 | Method of manufacturing substrate for liquid discharge head |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP10420593A patent/JPH06312510A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022146318A (en) * | 2021-03-22 | 2022-10-05 | キヤノン株式会社 | Method of manufacturing substrate for liquid discharge head |
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