(57)【要約】【課題】  簡単な工程により、ノズル面にのみ撥インク膜を形成可能なインクジェットヘッドの製造方法を提案すること。【解決手段】  ベアシリコン２０の表面に真空蒸着法により撥インク膜２２を付着させる。撥インク膜２２の上に粘着シート２３を重ねて擦り付けることにより撥インク膜２２を粘着シート２３に転写する。この粘着シート２３を、多数のインクジェットヘッドが作り込まれている積層ウエハ３０の各ノズル面１２Ａに重ね合わせて擦り付けることにより撥インク膜２２をノズル面１２Ａに転写する。簡単な工程によりノズル面１２Ａにのみ撥インク膜を形成でき、インクノズル５のインク液滴の吐出特性を良好な状態に保持できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクをはじく性質を備えた撥インク膜を粘着シートに積層する積層工程と、
前記粘着シートからインクジェットヘッドのノズル面に前記撥インク膜を転写する転写工程と、
前記粘着シートを前記ノズル面から引き剥がす剥離工程と、
を有するインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記積層工程では、前記粘着シートの表面に撥インク性材料を真空蒸着するインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記積層工程では、基板上に形成されている前記撥インク膜を前記粘着シートの表面に転写するインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項３において、
ガラス、シリコン、あるいはシリコン酸化膜からなる前記基板の表面に撥インク性材料を真空蒸着することにより前記撥水膜を形成する撥インク膜蒸着工程を含むインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記転写工程では、前記ノズル面に前記粘着シートを配置し、当該粘着シートを前記ノズル面に擦り付けるインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記転写工程では、複数個の前記インクジェットヘッドが作り込まれたウエハあるいはウエハ積層体における各インクジェットヘッドのノズル面に各粘着シートから前記撥インク膜を転写し、
各ノズル面に前記粘着シートが貼り付けられた状態のままで、前記ウエハから各インクジェットヘッドが切り出された後に、前記剥離工程を行うインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記撥インク膜は真空蒸着により形成されたフッ素樹脂薄膜であるインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
前記粘着シートは、紫外線硬化型樹脂あるいは熱硬化型樹脂からなるインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットヘッドのノズル面にインクをはじく撥インク性を付与する処理を含むインクジェットヘッドの製造方法に関し、特に、各インクノズル内に撥インク膜が付着することに起因するインク液滴の吐出特性の低下を招くことなく、ノズル面に撥インク性を付与することのできるインクジェットヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドでは、インクノズルからのインク吐出特性を良好に保持するために、インクノズルが形成されているノズル面にインクをはじく性質を付与するための撥インク処理を施している。水性インクの場合には一般的な撥水処理が施され、油性インクの場合には油をはじく性質を付与する撥油処理が施される。かかる処理を施す理由は、ノズル面がインクに対して良好な濡れ性を示すと、インクノズルから吐出される筈のインクがノズル面に広がってしまい、インク液滴の大きさ、速度、突出方向が変動し、安定した特性が得られないからである。
【０００３】
ノズル面の撥インク処理方法としては真空蒸着法などによりノズル面に撥インク膜を形成する方法が一般に採用されている。真空蒸着法を採用すると、ノズル面だけでなくインクノズルの内周壁面にも撥インク膜が付着する可能性が高い。インクノズルの内周壁面に撥インク膜が付着すると、その内周壁面の良好なインク濡れ性がその部分だけ低下してしまい、インクメニスカスの挙動が不均一となる。この結果、インク液滴の飛行曲がりなどの不具合が発生する。このようなインク吐出特性の不安定化は、特に、高解像度のインクジェットプリンタにおいては印刷品質の劣化を招くので好ましくない。したがって、ノズル面を所定の撥インク状態とし、インクノズルの内周壁面を均一な親インク状態にできることが必要である。
【０００４】
ノズル面にのみ撥インク膜を形成する方法としては、下記の特許文献１に記載された方法がある。この方法では、液状の撥水性材料を多孔質部材に含浸させ、多孔質部材をインクジェットヘッドのノズル面に当てることにより、撥水性材料をノズル面に転写するようにしている。
【特許文献１】特開平６−１４３５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液状の撥水性材料を含浸させた多孔質部材を用いる方法によれば、ノズル面にのみ撥水性材料を転写できるので、インクノズル内に撥水膜が付着することが原因で発生するインク吐出特性の劣化を防止できる。しかし、この方法では、インクノズル内に撥水性材料が侵入しないように、インクノズルの毛細管力よりも大きな毛細管力の多孔質部材を用いる必要がある。よって、多孔質部材の選定を適切に行わないと、インクノズル内に撥水性材料が侵入するおそれがある。
【０００６】
本発明の課題は、極めて簡単に、インクジェットヘッドのノズル面にのみ撥インク処理を施すことのできるインクジェットの製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインクジェットの製造方法は：撥インク膜を粘着シートに積層する積層工程と；前記粘着シートからインクジェットヘッドのノズル面に前記撥インク膜を転写する転写工程と；前記粘着シートを前記ノズル面から引き剥がす剥離工程とを有することを特徴としている。
【０００８】
本発明では粘着シートを利用してインクジェットヘッドのノズル面に撥インク膜を転写している。従って、極めて簡単な操作により、ノズル面にのみ撥インク膜を形成できる。
【０００９】
ここで、前記粘着シートの表面に前記撥インク膜を積層する方法としては、前記粘着シートの表面に撥インク性材料を真空蒸着する方法を採用することができる。より簡単に粘着シートの表面に撥インク膜を形成するためには、基板上に形成した前記撥インク膜を前記粘着シートに転写する方法を採用することが望ましい。前記撥インク膜を形成するための基板表面としては、ガラス、シリコン、あるいはシリコン酸化膜などを挙げることができる。
【００１０】
次に、前記撥インク膜を前記粘着シートから前記ノズル面に転写する前記転写工程では、前記ノズル面に前記粘着シートを配置し、当該粘着シートをピンセットなどの治具を利用して前記ノズル面に擦り付ければよい。
【００１１】
ここで、インクジェットヘッドは、一般に、多数個のインクジェットヘッド（ヘッドチップ）が作り込まれた半導体ウエハあるいはウエハ積層体から切り出される。この場合、インクジェットヘッドの切り出し時には、ノズル面を封鎖するためにダイシングテープが貼り付けられる。従って、インクジェットヘッドの切り出し前に粘着テープを剥がして、ダイシングテープを貼り付けると、ダイシングテープの粘着剤がインクノズル内に付着してそのまま残るおそれがある。残った粘着剤によってインク液滴の吐出特性が不均一、不安定化してしまう。そこで、前記転写工程では、複数個の前記インクジェットヘッドが作り込まれたウエハあるいはウエハ積層体における各インクジェットヘッドのノズル面に各粘着シートから前記撥インク膜を転写し、各ノズル面に前記粘着シートが貼り付けられた状態のままで、前記ウエハから各インクジェットヘッドを切り出し、しかる後に、前記剥離工程を行うことが望ましい。
【００１２】
本発明において使用する前記撥インク膜としては真空蒸着法により形成されたフッ素樹脂薄膜を挙げることができる。また、本発明で用いる前記粘着シートとしては、一般的に使用されているダイシングテープを用いることができ、紫外線硬化型ダイシングテープあるいは熱硬化型ダイシングテープからなるものを採用すればよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明のインクジェットヘッドの製造方法では、粘着テープを利用して真空蒸着法などにより形成した撥インク膜をインクジェットヘッドのノズル面に転写している。従って、ノズル面に撥インク膜を真空蒸着する場合のようにインクノズルの内周壁面に撥インク膜が付着してしまうという弊害が発生しない。また、多孔質部材を利用して液状の撥水性材料をノズル面に転写する場合のような部材選定に当たっての制約もない。よって、極めて簡単にノズル面に対してのみ撥インク処理を施して、インク吐出特性の安定したインクジェットヘッドを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して、本発明を適用可能なインクジェットヘッドの例および本発明を適用したインクジェットヘッドの製造方法を説明する。
【００１５】
図１は本発明を適用可能なインクジェットヘッドの例を示す概略断面図である。本例のインクジェットヘッド１は静電駆動式のインクジェットヘッドであり、図のセンターラインＣＬを中心として左右対称な構造をした２列ノズルを備えた形式のものである。このインクジェットヘッド１は、シリコン製のノズルプレート２と、同じくシリコン製のキャビティプレート３と、ガラス製の電極プレート４の積層体によって構成されている。ノズルプレート２にはインクノズル５が形成されており、このインクノズル５は、ノズルプレート２とキャビティプレート３の間に形成されているインク圧力室６に連通している。インク圧力室６の底面部分は面外方向に振動可能な振動板７とされている。インク圧力室６は、ノズルプレート２およびキャビティプレート３の間に形成されているインクオリフィス８を介して、同じくこれらのプレート２、３の間に形成されているインクリザーバ９に連通している。インクリザーバ９には不図示の外部のインク供給源からインクが供給される。電極プレート４の表面における振動板７に対峙する部位には凹部１０が形成され、この凹部１０の底面には振動板７に一定のギャップで対峙しているＩＴＯなどからなる個別電極１１が形成されている。
【００１６】
個別電極１１と振動板７の間に電圧を印加すると、これらの間に発生する静電気力によって振動板７が撓み、インク圧力室６の容積が変動して、インクノズル５からインク液滴を吐出可能なインク圧力が発生する。インクノズル５のインク吐出特性を良好な状態に保持するために、インクノズル５が形成されているノズルプレート２の表面部分、すなわち、ノズルプレート２の表面から一段下がっているノズル面１２には、インクをはじく性質を備えた（インクに対して濡れ性の悪い）撥インク膜２２が形成されている。一般的に使用されている水性インクの場合には撥水膜が形成され、油性インクの場合には撥油膜が形成される。
【００１７】
次に、図２および図３は、それぞれ、インクジェットヘッド１の製造方法を示す概略フローチャートおよび説明図であり、ノズル面１２の撥インク処理を中心に示すものである。まず、シリコンウエハに多数個のノズルプレート２を作り込むことによりノズルプレートウエハ３１を製作する（図２のステップＳＴ１、図３（ｄ）、（ｅ）参照）。また、シリコンウエハに多数個のキャビティプレート３を作り込むことによりキャビティプレートウエア３２を製作する（図２のステップＳＴ２、図３（ｄ）、（ｅ）参照）。さらに、ガラスプレートに多数個の電極プレート４を作り込むことにより電極ガラスウエハ３３を製作する（図２のステップＳＴ３、図３（ｄ）、（ｅ）参照）。これら３枚のウエハ３１〜３３を位置合わせして積層接合して、ウエハ積層体３０を製作する（図２のステップＳＴ４、図３（ｄ）、（ｅ）参照）。例えば、電極ガラスウエハ３３とキャビティプレートウエハ３２を陽極接合し、次に、ノズルプレートウエハ３１を接着接合する。この後は、ウエハ積層体３０の表面に露出している各ノズルプレートのノズル面を例えばＵＶ洗浄等で洗浄して活性化させる。
【００１８】
一方、ウエハ積層体３０の製作とは別に、表面がシリコン酸化膜２１で覆われたベアシリコン２０を用意し（図２のステップＳＴ１１、図３（ａ））、この表面に、固体の撥インク性材料を真空蒸着することにより、撥インク膜２２を形成する。例えば、フッ素化アルキル基を含有する化合物を真空蒸着させることにより４０ｎｍ以上の厚さのフッ素樹脂薄膜をベアシリコン表面を覆うシリコン酸化膜２１の表面に付着させる（図２のステップＳＴ１２）。
【００１９】
次に、本例では一般的に使用されている紫外線剥離型のダイシングテープをインクジェットヘッド１のノズル面１２（図１参照）幅となるように切り出した粘着シート２３を用意し、この粘着シート２３の表面を撥インク膜２２に重ね合わせ（図３（ｂ））、ピンセットなどの治具を使用して粘着シート２３を撥インク膜２２に擦り付ける。しかる後に、粘着シート２３を引き剥がす。これにより、ベアシリコン表面の撥インク膜２２が粘着シート２３の表面に転写され、当該粘着シート２３の表面に撥インク膜２２が積層された状態が形成される（図２のステップＳＴ１３、図３（ｃ））。
【００２０】
この後は、ウエハ積層体３０の表面に露出している各ノズル面１２に、撥インク膜２２が転写された粘着シート２３を重ね合わせ、ピンセットなどの治具を使用して粘着シート２３をその表面からノズル面１２に擦り付け、撥インク膜をノズル面１２に転写する（ステップＳＴ６、図３（ｄ）、（ｅ））。
【００２１】
しかる後に、ウエハ積層体３０の表面（ノズルプレートウエハ３１の表面）に、粘着シート２３の上からその全面にダイシングテープを貼り付ける。同様に、ウエハ積層体３０の裏面（ガラス電極ウエハ３３の裏面）にもその全面にダイシングテープを貼り付ける（ステップＳＴ７）。この後は、ウエハ積層体３０をダイシングライン（図１のラインＬ）に沿って切断して、図１に示す構造の個々のインクジェットヘッドを切り出す（ステップＳＴ８）。この後は、紫外線を照射してダイシングテープおよび粘着シート２３を剥がす（ステップＳＴ９）。
【００２２】
以上説明したように、インクジェットヘッド１の製造方法では、ノズル面１２に撥インク処理を施すに当たり、粘着シート２３を用いて真空蒸着法により形成した撥インク膜２２をインクジェットヘッドのノズル面１２に転写している。従って、インクノズル５内に撥インク膜２３を付着させることなく、ノズル面１２にのみ撥インク膜２２を形成できる。よって、インクノズルのインク吐出特性を良好な状態に保持できる。
【００２３】
また、ノズル面１２に貼りつけた粘着シート２３の上からダイシングテープを貼りつけてウエハ積層体３０のダイシングを行って個々のインクジェットヘッド１を切り出している。粘着シート２３を剥がした後に、ダイシングテープを貼り付ける工程を採用することも可能であるが、本例のようにすると、インクノズル５が粘着テープ２３で覆い隠されているので、ダイシングテープを貼り付けた際にその粘着剤がインクノズル５内に侵入し、その中に残ってしまうという弊害を回避できる。粘着剤がインクノズル内に残ると、インク液滴の飛行曲がりなどの不具合が発生するが、本例によればこのような不具合の発生を確実に解消できる。
【００２４】
（その他の実施の形態）
上記の工程では、ベアシリコンの表面に撥インク膜を真空蒸着法により形成した後に、これを粘着シートの表面に転写している。この代わりに、粘着シートの表面に直接に真空蒸着法により撥インク膜を付着させることも可能である。この場合には、撥インク膜が適切に形成されるように、粘着シートの材質を適切に選定すればよい。
【００２５】
また、上記の工程で使用した粘着シートは紫外線硬化型（紫外線剥離型）のものであるが、熱硬化型のものを用いて、熱を加えて粘着シートを剥離するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の方法により製造されるインクジェットヘッドの概略構成図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの製造工程の概略フローチャートである。
【図３】図１のインクジェットヘッドのノズル面の撥水処理工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  インクジェットヘッド、２  ノズルプレート、３  キャビティプレート、４  電極プレート、５  インクノズル、１２、１２Ａ  ノズル面、２０  ベアシリコン、２１  シリコン酸化膜、２２  撥インク膜、２３  粘着シート、３０  ウエハ積層体、３１  ノズルプレートウエハ、３２  キャビティプレートウエハ、３３  電極ガラスウエハ
【図１】
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【図２】
2005074834.tif 000004
【図３】
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