CN1721189A - 喷液元件及其制造方法 - Google Patents

喷液元件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1721189A
CN1721189A CNA200510084876XA CN200510084876A CN1721189A CN 1721189 A CN1721189 A CN 1721189A CN A200510084876X A CNA200510084876X A CN A200510084876XA CN 200510084876 A CN200510084876 A CN 200510084876A CN 1721189 A CN1721189 A CN 1721189A
Authority
CN
China
Prior art keywords
matrix
ink supply
hole
power supply
supply port
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.)
Granted
Application number
CNA200510084876XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN100418773C (zh
Inventor
小室博和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN1721189A publication Critical patent/CN1721189A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100418773C publication Critical patent/CN100418773C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1643Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14088Structure of heating means
    • B41J2/14112Resistive element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1601Production of bubble jet print heads
    • B41J2/1603Production of bubble jet print heads of the front shooter type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1626Manufacturing processes etching
    • B41J2/1628Manufacturing processes etching dry etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1632Manufacturing processes machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1632Manufacturing processes machining
    • B41J2/1634Manufacturing processes machining laser machining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49126Assembling bases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49128Assembling formed circuit to base
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49139Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by inserting component lead or terminal into base aperture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49401Fluid pattern dispersing device making, e.g., ink jet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

一种用于形成一元件基质的方法,该元件基质包括基质、穿透基质的供墨口以及用于向通过供墨口引入的墨供给喷射能量的能量供给装置,所述方法包括:在所述基质上形成所述能量供给装置的步骤;然后削薄所述基质的步骤;以及然后在所述基质中形成所述供墨口的供墨口形成步骤。

Description

喷液元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于喷墨记录头的喷液元件及其制造方法。特别是,本发明涉及一种用于喷墨记录头的喷液元件,它利用电热换能器,本发明还涉及它的制造方法。
背景技术
作为一种用于喷墨记录头的喷液元件,已有一种利用电热换能器的喷液元件。通常,这种喷液元件包括厚度为大约600μm的基质以及形成于该基质中或基质上的各种功能孔和层,例如供墨槽道、喷墨部分、用于产生热能的发热电阻器层、用于保护发热电阻器层而使其与墨隔开的顶部保护层、用于储存由发热电阻器层产生的热量的底部保护层等。喷墨部分有:孔,液体通过该孔喷射;以及液体槽道,该液体槽道与该孔连接,以便向该孔供墨,且在各液体槽道中布置了用于将由发热电阻器层产生的热能传递给墨的传热部分。
为了使喷墨记录方法能够在用它形成的图像的质量方面令人满意,必须使得该喷墨记录方法使用的喷液元件的液体通道、喷液孔、供墨槽道等以很高的密度和很高的精确性形成。因此,已经开发了多种用于形成这样的喷液元件的方法。根据一种这样的方法(日本特开专利申请5-330066和6-286149),首先形成一层可溶的树脂,并在它上面形成覆盖层。然后,多个孔形成于覆盖层中,且可溶树脂层进行溶解,以便形成液体通道。根据另一种这样的方法(日本特开专利申请9-11479),在形成所述孔之后通过蚀刻而形成供墨槽道。
而且,作为一种用于制造一种记录头(该记录头的尺寸和安装记录头的区域的尺寸都更小)的方法,公开了使用贯穿电极,以便在基质的前表面上的部件(发热电阻器)和位于基质背面上的部件之间形成电连接(日本特开专利申请2002-67328和2000-52549)。
如上所述,为了提高由喷液元件形成的图像的质量,需要以很高的密度和很高的精度形成供墨槽道。此外,为了利用使用贯穿电极的结构装置(其中,电极在基质前表面上的部件和在基质后表面上的部件之间)以便明显有助于减小记录头尺寸和安装该记录头的区域的尺寸,贯穿电极必须以很高的密度布置,也就是,不仅必须减小用于该贯穿电极的孔的直径,而且必须减小它们的布置节距。不过,因为供墨槽道和用于该贯穿电极的孔是必须穿过具有较大厚度的基质而形成的通孔,因此上述要求产生以下技术问题。
(1)通过蚀刻基质而形成供墨槽道。因此,由于下面的原因,基质越厚,形成的供墨槽道的精度水平就越低。也就是,基质越厚,就越难以保证基质沿与基质表面平行和垂直的方向进行精确处理以便形成供墨槽道。因此,基质越厚,在各发热电阻器和供墨槽道之间的位置偏差量就越大,这导致喷液元件的喷液性能降低,换句话说,喷液元件的打印性能降低。而且,基质越厚,必须穿透该基质以便形成供墨槽道的距离就越长,因此,处理基质以便形成供墨槽道所花费的时间就越长。因此,基质越厚,喷液元件的制造效率水平就越低,必须在真空中操作的、用于制造喷液元件的某些装置的时间就更长,这可能导致喷液元件的成本增加。
(2)为了以较高密度布置大量的贯穿电极,用于形成大量贯穿电极的孔也必须以较高密度布置。用于所述贯穿电极的各通孔通过基于激光的方法、干蚀刻等而形成。因此,基质越厚,就越难以较高密度形成大量通孔。
对于(2)的主要原因是当处理该基质以便形成大量通孔时的精度水平的限制。也就是,基质越厚,就越难保证沿与通孔的直径方向平行的方向以及与通孔的长度方向平行的方向以很高的精度处理该基质。这限制了用于所述贯穿电极的各通孔的直径以及当用于该贯穿电极的大量孔能够穿过基质而形成时的节距。
对于(2)的第二原因是当通过电镀而使得用于所述贯穿电极的各通孔充满用于电极的材料时的限制。在通过利用电镀来使得基质中的通孔充满金属从而形成贯穿电极的方法中,基质越厚,各孔的长度与孔直径的比例就越大,因此,对基质的处理就会形成较长和较窄的孔,这些孔很难通过电镀而充满。为了通过电镀来令人满意地充满基质中的孔,该孔必须直径较大,同时使用于所述贯穿电极的孔的数目相同。这限制了用于通孔的各孔的直径以及用于设置所述贯穿电极的孔的节距,从而可能导致喷液元件的制造效率降低,且制造喷液元件的成本增加。
如上所述,使用厚基质实际上不能令人满意地以较高的密度和较高的精度来形成穿过基质的供墨槽道和大量贯穿电极,从而在最小尺寸、记录性能和最低制造成本方面限制了记录头。
另一方面,当在基质上形成发热电阻器和电极时,在真空中在很高温度下进行各种形成薄膜的处理,例如扩散处理等。因此,使用薄基质的问题是,当基质在任意上述形成薄膜的处理过程中增加温度时,基质将弯曲和/或破裂。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种喷液元件,与通过以现有技术制造方法制造的喷液元件来制造的喷液头相比,本发明的喷液元件能够使喷液头的尺寸大大减小,记录性能大大提高,且成本大大降低;本发明还提供一种制造这种喷液元件的方法。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于形成一元件基质的方法,该元件基质包括基质、穿透基质的供墨口以及用于向通过供墨口引入的墨供给喷射能量的能量供给装置,所述方法包括:在所述基质上形成所述能量供给装置的步骤;然后削薄所述基质的步骤;以及然后在所述基质中形成所述供墨口的供墨口形成步骤。
通过下面对本发明优选实施例的说明并结合附图,将更清楚本发明的这些和其它目的、特征和优点。
附图说明
图1(a)是本发明第一实施例的记录头盒的示意透视图,而图1(b)和1(c)分别是本发明第一实施例的喷液元件的平面图和剖视图。
图2是表示本发明第一实施例的喷液元件制造方法的流程图。
图3是表示本发明第二实施例的喷液元件制造方法的流程图。
图4是表示本发明第三实施例的喷液元件制造方法的流程图。
图5是表示本发明第四实施例的喷液元件制造方法的流程图。
具体实施方式
(实施例1)
下面将参考附图介绍本发明优选实施例的记录头和喷液元件的结构。图1(a)是在从记录介质片方向看时记录头盒的透视图,图1(b)是在从图1(a)的线1b-1b看时(从记录介质侧)本发明第一实施例的喷液元件的示意平面图,而图1(c)是喷液元件在与喷液元件表面垂直并与图1(b)中的线X-X重合的平面处的示意剖视图。
记录头盒100有墨盒101、墨盒保持器102、基板103、喷液元件1等。墨盒保持器能够保持墨盒101。喷液元件1布置在基板103上,这样,喷液元件1的主要表面分别对着墨盒保持器和记录介质片。墨盒101能够可拆卸或不可拆卸地安装在记录头盒100上。基板103可以设有用于驱动喷墨元件的电路、用于该电路的电线等。记录头盒100可以构成为这样,即它能够装备有多个喷液元件1,这些喷液元件喷射的墨颜色不同。这时,所述多个喷液元件安装在相同基板103上。基板103以及单个或多个喷液元件1的整体组合组成记录头104。喷液元件1从它的后侧(也就是对着记录介质片P的一侧,该记录介质片P将在下文中简称为记录介质P)被供以墨(由图1(a)中的粗黑箭头表示)以及用于驱动喷液元件1的电流。喷液元件1的对着记录介质P的表面2有多个喷射孔18的外部开口。当驱动喷液元件1时,也就是当喷液元件1被供给电流时,液滴从喷液元件1的选定喷射孔18的开口中喷射,从而在记录介质P上形成图像。
喷液元件1包括基质11、多个元件基质10和孔板21。基质11有供墨槽道13,作为用于向喷液元件1供墨的装置。各元件基质10是用于向墨提供热能的装置,并有电线15和发热电阻器16的组合。孔板21有多个墨槽14和多个孔20,这些孔20作为用于喷射液滴的装置。供墨槽道13是从基质11的一个边缘延伸至另一边缘的狭槽,且电线15和发热电阻器16处于基质11的表面上。基质11例如由硅形成。它的厚度(后面将更详细介绍)根据不同因素来设置:基质11在削薄后应当有多坚固、在削薄后应当怎样很容易地处理基质11、能够处理基质11以便形成用于贯穿电极12的通孔22(图2-5)和供墨槽道13的精度水平、以及用于处理基质11的成本。不过,基质11的厚度优选是在大约50μm-300μm的范围内。
基质11设有狭槽形式的供墨槽道13,该供墨槽道13为大约100μm宽,并沿喷射孔开口18排列的方向从基质11的一个边缘延伸至另一边缘。多个液体槽14从供墨槽道13一个对一个地朝着喷射孔开口18分支。顺便说明,基质11可以只设有单个或多个狭槽形式的供墨槽道。液体槽14是在基质11和孔板21之间产生的空间。孔板21的孔20一个对一个地直接对着发热电阻器16。各孔20的一端与相应的液体槽14连接,另一端开口为在孔板21的外表面2上的喷射孔开口18(它将对着记录介质P)。因此,当墨离开墨盒101时,它通过供墨槽道13,充满液体槽14,然后充满孔20(槽14一个对一个地通向该孔20)。孔板21是一个普通树脂薄膜,通过使用激光而穿过该薄膜形成具有喷射孔的喷嘴,或者孔板21是一个感光环氧树脂薄膜,通过曝光和显影而穿过该薄膜形成具有喷射孔的喷嘴。
喷液元件1设有多个电线15,这些电线15成字母U的形状,由铝形成。各电线15的各端与贯穿电极12(该贯穿电极12从喷液元件1的前表面2延伸至喷液元件1的后表面3)连接,从而能够根据要记录的内容而传递喷液元件驱动电流。各电线15的沿与电线15表面垂直的方向与相应液体槽14交叠的部分设有一个发热电阻器16,该发热电阻器16的外表面为方形的,沿与喷墨元件的长度方向平行的方向以及沿与喷液元件1的长度方向垂直的方向都为大约30μm长。各发热电阻器16由用于保护发热电阻器16而使其与墨隔开的顶部保护层(未示出)以及用于储存由发热电阻器16产生的热量的底层(未示出)夹住。发热电阻器16用于通过由电线15向它供电而产生热量,并利用它产生的热量通过顶部保护层而加热相应液体槽14中的墨。当加热墨时,在墨槽14中的墨体的一部分中产生气泡,且通过由于气泡生长而产生的压力,在孔20中的液体(墨)以墨滴形式喷出。从孔20中喷出的墨滴粘在记录介质P上,从而产生要根据记录数据形成于记录介质P上的图像的大量点中的一个。
下面将介绍一种用于制造上述喷液元件的本发明的方法。图2顺序表示了用于制造本发明第一实施例的喷液元件的方法的步骤。在图2中的各个图中,左侧部分是以与图1(b)中看喷液元件时的方向相同的方向看时喷液元件的一部分的平面图,右侧部分是喷液元件的与附图左侧部分相同的部分在与基质11的主要表面垂直和与附图左侧部分中的线X-X重合的平面处的剖视图。图2的关于各附图的设置的说明也可用于图3-5。
(步骤S1)
首先,625μm厚的TaN薄膜和Al薄膜通过溅射而形成于基质11上,并通过光刻技术进行处理,以便形成多个发热电阻器16以及多个电线15,这些电线15用于一个对一个地向发热电阻器16供电。在高温下进行这些处理,因此基质11受到高温。不过,在本实施例中比基质11厚得多的一个硅片用作基质11的产物母体,因此防止弯曲和/或破裂。
(步骤S2)
然后,基质11的产物母体在后表面3处被磨削,以便将基质11的厚度减小至50-300μm范围内的值。在磨削之后,可以根据需要而通过CMP(化学-机械整平)或旋转蚀刻对基质11的后表面(该后表面可能由于磨削而变粗糙)进行光滑处理。对于基质11在削薄之后的厚度,将根据各种因素来确定,例如:用于形成用于贯穿电极的通孔的成本、用于形成供墨槽道的成本、以及对基质11进行处理的难易水平(例如当需要传送基质11时)。然后,将通过干蚀刻而从基质11的后表面3除去基质11中的、位置与贯穿电极一个对一个地相对应的部分,以便形成内径为70μm的通孔22。用于形成通孔22的方法的选择并不局限于干蚀刻。例如,也可以使用用于通过激光束或超声波等处理基质11的方法。当需要时,电绝缘层(未示出)可以形成于各通孔22的内表面上。过去,穿过厚度为625μm的硅基质形成通孔22时的精度水平相当低,因此处理基质所需的时间相当长。因此,在过去,可用于通孔22的最小内径为大约100μm。相反,在本实施例中,在形成用于所述贯穿电极12的通孔22之前,基质11的产物母体的厚度减小。因此,可以形成的通孔22的内径远远小于通过现有技术可获得的最小通孔直径。
(步骤S3)
然后,用于电镀的种子层(seed layer)(未示出)形成于各通孔22的内表面上。然后,内表面已经涂覆有用于电镀的种子层的各通孔22通过电解电镀而充满金,以便形成贯穿电极12,该贯穿电极12与相应电线15进行电连接。
(步骤S4)
然后,用于干蚀刻掩模的材料涂覆在基质11的表面上,从而形成在基质11的表面上的干蚀刻掩模层。然后,通过使用光刻而除去掩模层的、位置与供墨槽道13相对应的部分(形成图形)。然后,通过干蚀刻形成作为供墨槽道13的狭槽,从而产生喷液元件的产物母体。
(步骤S5)
最后,孔板21(也就是一个树脂薄膜,孔20预先形成于其中)粘在前述喷液元件的产物母体上,从而完成喷液元件1。
当本实施例中的上述制造方法用于制造喷液元件1时,与采用现有技术的喷液元件制造方法时相比,用于所述贯穿电极12的通孔22能够以更高精度穿过基质11形成,且所需时间短得多。因此,可以提供一种喷液元件,该喷液元件的成本更低,贯穿电极12的密度更高,因此,与根据现有技术的喷液元件相比,尺寸(芯片尺寸)大大减小。而且,在能够处理基质11以便形成供墨槽道13时的精度水平方面,本实施例中的喷液元件制造方法优于现有技术。因此,通过本实施例的制造方法制造的喷液元件在各发热电阻器16和供墨槽道13之间的距离方面更精确,因此,与根据现有技术的制造方法制造的喷液元件相比,在频率响应方面更优越,因此在液体喷射性能方面更优越。
(实施例2)
下面将参考图3介绍在第二实施例中用于制造喷液元件的方法步骤。该实施例与第一实施例类似,只是在形成作为供墨槽道的狭槽的同时形成用于贯穿电极的通孔。因此,下文中,本实施例的介绍将集中于在第一和第二实施例之间的区别。
(步骤S11)
形成发热电阻器16和电线15,它们与步骤S1中相同。
(步骤S12)
通过从背面3刮削产物母体而使得基质11的产物母体的厚度减小至50-300μm范围内的值,与步骤S2中相同。还有,产生内径为70μm的通孔22,与步骤S2中相同。而且,在产生通孔22的同时,通过干蚀刻而形成作为供墨槽道13的狭槽,与步骤S4中相同。当需要时,电绝缘层(未示出)可以形成于各通孔22的内表面上(当形成绝缘层时,供墨槽道13的开口将由干薄膜等覆盖)。如上所述,根据本实施例的喷液元件制造方法,供墨槽道13和用于贯穿电极12的通孔22通过蚀刻而同时形成。因此,不仅能够提高制造喷液元件的该制造方法的效率,而且降低喷液元件的成本。
(步骤S13)
通孔22通过电镀而充满金,以便产生贯穿电极12,从而生成喷液元件的产物母体,与步骤S3相同。
(步骤S14)
然后,当用薄膜覆盖供墨槽道13的开口时,除去该薄膜。然后将孔板21粘在基质11上,以便完成喷液元件1。
根据该第二实施例,供墨槽道13和用于贯穿电极12的通孔22同时形成,从而能够大大降低制造成本。
(实施例3)
下面将参考图4通过该实施例中的喷液元件制造方法的步骤来介绍本发明第三实施例。该实施例与第一和第二实施例的区别在于:为了提高在形成孔时的精度水平以及在使液体槽与发热电阻器一个对一个地对齐时的精度水平,孔板通过薄膜分层而形成。
(步骤S21-S23)
形成发热电阻器16和电线15,基质11的厚度从背面3减小,形成通孔22,且形成贯穿电极12,它们与步骤S11-S13中相同。
(步骤S24)
将正性抗蚀剂(该正性抗蚀剂作为用于形成液体槽的模具的材料)涂覆成厚度为15μm,然后通过曝光和显影而形成预定图形26。
(步骤S25)
作为用于孔板21的材料的感光负环氧树脂被涂覆成厚度为30μm,从而形成环氧薄膜27。然后,具有多个孔20(这些孔20的内径为25μm)的孔板21通过曝光和显影而由环氧薄膜27形成。
(步骤S26)
孔板21的外表面涂覆有树脂,以便形成作为保护薄膜的树脂薄膜28。
(步骤S27)
作为供墨槽道13的狭槽从背面3形成于基质11中,与步骤S4中相同。
(步骤S28)
最后,除去用于保护孔板21的树脂薄膜28以及作为液体槽的模具的图形(pattern)26,从而生成喷液元件。对于除去图形26的方法,可以将基质11浸入溶剂中,或者喷射有溶剂。
由本实施例的上述说明可知,与以前的方法(包括现有技术的方法)相比,本实施例的喷液元件制造方法在形成孔和液体槽时的精度水平方面有优越性,因此在液体槽、孔和发热电阻器之间一个对一个的对齐水平方面有优越性。因此,它能够令人满意地形成未来的喷墨记录头(该喷墨记录头喷射的液滴尺寸将小得多)。换句话说,它有助于提高记录性能。
(实施例4)
下面将参考图5介绍本发明第四实施例中的喷液元件制造方法的步骤。本实施例中的喷液元件制造方法类似于第三实施例中的方法,其中,孔板通过薄膜分层而形成,以便提高在形成孔时的精度水平以及在液体槽与发热电阻器之间对齐的水平。但是,这两个方法的区别在于,在本实施例中的方法同时形成用于贯穿电极的通孔和用于供墨槽道的通孔。
(步骤S31-S32)
形成发热电阻器16和电线15,且基质11的厚度从背面3减小,与步骤S2中相同。
(步骤S33-S35)
形成预定图形,形成具有孔20的孔板21,且孔板21的外表面涂覆有树脂,以便形成作为保护膜的树脂薄膜28。
(步骤S36)
用于形成供墨槽道13和通孔22的干蚀刻掩模的材料涂覆在基质11上,以便形成用于干蚀刻的掩模。然后,用于形成作为供墨槽道13的狭槽和通孔22的图形通过光刻而形成,同时通过干蚀刻形成作为供墨槽道13的狭槽和通孔22。需要时,电绝缘层(未示出)可以形成于各通孔22的内表面上(当形成绝缘层时,供墨槽道13的开口将由干薄膜等覆盖)
(步骤S37)
通过电镀而使通孔22充满金,以便产生贯穿电极12,与步骤S3中相同。
(步骤S38)
最后,当供墨槽道13的开口由薄膜覆盖时,将除去该薄膜。然后,除去用于保护孔板21的树脂薄膜28以及作为液体槽的模具的图形26,从而生成喷液元件1。
由本实施例的上述说明可知,与前述方法(包括现有技术的方法)相比,本实施例的喷液元件制造方法不仅在形成孔时的精度水平方面有优越性,在液体槽道和发热电阻器之间一个对一个的对齐水平方面有优越性,而且它能够同时形成供墨槽道和用于贯穿电极的通孔,从而能够大大降低制造成本。
如上所述,本发明的各前述实施例的特征在于:必须利用高温处理来形成的发热电阻器和电线在比现有技术的喷液元件制造方法使用的基质厚得多的基质上形成,从而防止基质由于高温而弯曲和/或破裂,然后,在形成发热电阻器和电线之后,基质厚度减小,并通过削薄的基质来形成供墨槽道和用于贯穿电极的通孔,因此,在形成这些孔时的精度水平和效率水平都比在通过现有技术的喷液元件制造方法形成这些孔时高得多。因此,只要满足上述制造条件,执行用于形成贯穿电极的步骤和用于形成供墨槽道的步骤时的数字次序是可选择的。还有,执行用于形成孔的步骤和用于同时形成贯穿电极和供墨槽道的步骤时的数字次序是可选择的。
本发明上述实施例的效果如下。
发热电阻器和电线在比现有技术的喷液元件制造方法使用的基质厚得多的基质上形成,且在发热电阻器和电线形成于基质上之后减小基质厚度。然后,贯穿电极和供墨槽道将通过削薄的基质而形成。因此,用于形成用于所述贯穿电极的通孔的时间长度大大缩短,且在穿过基质形成通孔时的精度水平大大提高。因此,不仅能够以更高密度水平和更低成本来布置通孔,而且能够以更高精度水平来形成供墨槽道。而且,在各发热电阻器和供墨槽道之间的距离偏差量更小,因此,喷液元件的喷墨性能更好。而且,本发明的喷液元件制造方法能够形成比可通过现有技术方法形成的供墨槽道更小的供墨槽道,因此,能够产生比可通过现有技术方法生成的喷液元件更小的喷液元件(芯片),从而降低成本。而且,本发明的方法能够同时形成供墨槽道和用于所述贯穿电极的通孔,从而使得用于处理基质以便形成它们时所需的时间长度能够减半。因此能够大大降低处理成本。
尽管已经参考所述结构介绍了本发明,但是本发明并不局限于所述详细情况,本申请将覆盖为了改进目的或在下面权利要求的范围内的变化或改变。

Claims (10)

1.一种用于形成一元件基质的方法,该元件基质包括基质、穿透基质的供墨口以及用于向通过供墨口引入的墨供给喷射能量的能量供给装置,所述方法包括:
在所述基质上形成所述能量供给装置的步骤;
然后削薄所述基质的步骤;以及
然后在所述基质中形成所述供墨口的供墨口形成步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:所述元件基质还包括穿透电极,该穿透电极穿透所述基质,用于向所述能量供给装置供给驱动电流;且所述供墨口形成步骤包括在所述基质中形成所述供墨口和所述穿透电极的穿透部分形成步骤。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述穿透部分形成步骤包括:形成用于所述穿透电极的通孔的步骤;然后通过使所述通孔中充满导电材料而形成所述穿透电极的步骤;以及然后形成所述供墨口的步骤。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述穿透部分形成步骤包括:同时形成所述供墨口和用于所述穿透电极的通孔的步骤;以及然后通过使所述通孔中充满导电材料而形成所述穿透电极的步骤。
5.一种用于形成喷液元件的方法,包括:
通过如权利要求1-4中任意一个所述的用于形成所述元件基质的所述方法形成元件基质的步骤;以及
形成孔板的步骤,该孔板包括液体流动通路,该液体流动通路与所述供墨口连接,并在具有所述能量供给装置的所述元件基质的表面上延伸,且该孔板还包括一孔,该孔与所述液体流动通路连接,用于将通过所述能量供给装置供给了喷射能量的墨喷射至记录材料上。
6.一种记录元件基质,包括:
基质;
供墨口,该供墨口穿透所述基质;
能量供给装置,该能量供给装置布置在所述基质上,用于向通过所述供墨口引入的墨供给喷射能量;
其中,所述基质的厚度为50μm-300μm。
7.根据权利要求6所述的记录元件基质,还包括:穿透电极,该穿透电极穿透所述基质,以便与所述能量供给装置连接,用于将驱动电流供给所述能量供给装置。
8.一种喷液元件,包括:
基质,所述基质的厚度为50μm-300μm;
供墨口,该供墨口穿透所述基质;
能量供给装置,该能量供给装置布置在所述基质上,用于向通过所述供墨口引入的墨供给喷射能量;
穿透电极,该穿透电极穿透所述基质,以便与所述能量供给装置连接,用于将驱动电流供给所述能量供给装置;
孔板,该孔板包括液体流动通路,该液体流动通路与所述供墨口连接,并在具有所述能量供给装置的所述元件基质的表面上延伸,且该孔板还包括一孔,该孔与所述液体流动通路连接,用于将通过所述能量供给装置供给了喷射能量的墨喷射至记录材料上。
9.一种喷墨记录头,包括:
基质,所述基质的厚度为50μm-300μm;
供墨口,该供墨口穿透所述基质;
能量供给装置,该能量供给装置布置在所述基质上,用于向通过所述供墨口引入的墨供给喷射能量;
孔板,该孔板包括液体流动通路,该液体流动通路与所述供墨口连接,并在具有所述能量供给装置的所述元件基质的表面上延伸,且该孔板还包括一孔,该孔与所述液体流动通路连接,用于将通过所述能量供给装置供给了喷射能量的墨喷射至记录材料上;
基板,该基板支承所述基质。
10.一种喷墨记录盒,包括:
喷墨记录头,该喷墨记录头包括:
基质,所述基质的厚度为50μm-300μm;
供墨口,该供墨口穿透所述基质;
能量供给装置,该能量供给装置布置在所述基质上,用于向通过所述供墨口引入的墨供给喷射能量;
孔板,该孔板包括液体流动通路,该液体流动通路与所述供墨口连接,并在具有所述能量供给装置的所述元件基质的表面上延伸,且该孔板还包括一孔,该孔与所述液体流动通路连接,用于将通过所述能量供给装置供给了喷射能量的墨喷射至记录材料上;
基板,该基板支承所述基质;以及
墨盒,该墨盒容纳要通过所述孔喷射的墨。
CNB200510084876XA 2004-07-16 2005-07-18 用于形成喷液元件基质的方法 Expired - Fee Related CN100418773C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-210086 2004-07-16
JP2004210086 2004-07-16
JP2004210086A JP4274554B2 (ja) 2004-07-16 2004-07-16 素子基板および液体吐出素子の形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1721189A true CN1721189A (zh) 2006-01-18
CN100418773C CN100418773C (zh) 2008-09-17

Family

ID=35598986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200510084876XA Expired - Fee Related CN100418773C (zh) 2004-07-16 2005-07-18 用于形成喷液元件基质的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7757397B2 (zh)
JP (1) JP4274554B2 (zh)
KR (1) KR100790605B1 (zh)
CN (1) CN100418773C (zh)
TW (1) TWI273983B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100595066C (zh) * 2006-06-07 2010-03-24 佳能株式会社 液体排出头及其制造方法
CN110962457A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 佳能株式会社 液体喷射头

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4274556B2 (ja) * 2004-07-16 2009-06-10 キヤノン株式会社 液体吐出素子の製造方法
JP4274554B2 (ja) 2004-07-16 2009-06-10 キヤノン株式会社 素子基板および液体吐出素子の形成方法
JP4274555B2 (ja) * 2004-07-16 2009-06-10 キヤノン株式会社 液体吐出素子基板の製造方法および液体吐出素子の製造方法
JP5371475B2 (ja) 2009-02-17 2013-12-18 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド及びそのクリーニング方法

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0729431B2 (ja) * 1986-03-04 1995-04-05 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘツドの作成方法
JPH0729433B2 (ja) * 1986-03-05 1995-04-05 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘツドの作成方法
US4791440A (en) 1987-05-01 1988-12-13 International Business Machine Corporation Thermal drop-on-demand ink jet print head
JP2846636B2 (ja) * 1987-12-02 1999-01-13 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド用基板の作製方法
AU657720B2 (en) * 1991-01-30 1995-03-23 Canon Kabushiki Kaisha A bubblejet image reproducing apparatus
JP2960608B2 (ja) 1992-06-04 1999-10-12 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘッドの製造方法
JP3143307B2 (ja) 1993-02-03 2001-03-07 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
US6190005B1 (en) * 1993-11-19 2001-02-20 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing an ink jet head
JP3343875B2 (ja) * 1995-06-30 2002-11-11 キヤノン株式会社 インクジェットヘッドの製造方法
JPH0924612A (ja) 1995-07-11 1997-01-28 Canon Inc インクジェットヘッド
US5994205A (en) * 1997-02-03 1999-11-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of separating semiconductor devices
JPH11320873A (ja) * 1997-06-05 1999-11-24 Ricoh Co Ltd インクジェットヘッド
US6013534A (en) * 1997-07-25 2000-01-11 The United States Of America As Represented By The National Security Agency Method of thinning integrated circuits received in die form
JP3726469B2 (ja) 1998-02-13 2005-12-14 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッドの製造方法
JP2000052549A (ja) * 1998-08-06 2000-02-22 Ricoh Co Ltd インクジェットヘッド用アクチュエータ及び該アクチュエータを用いたインクジェットヘッド
JP2000177122A (ja) 1998-12-14 2000-06-27 Ricoh Co Ltd インクジェットヘッド及びその製造方法
JP2000222711A (ja) * 1999-01-28 2000-08-11 Alps Electric Co Ltd 薄膜磁気ヘッドの製造方法および製造装置
DE60033218T2 (de) * 1999-07-02 2007-11-15 Canon K.K. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitsausstosskopfes, damit hergestellter Flüssigkeitsausstosskopf, Kopfkassette, Flüssigkeitsausstossvorrichtung, Verfahren zur Herstellung einer Siliziumplatte und damit hergestellte Siliziumplatte
JP2001171111A (ja) 1999-12-15 2001-06-26 Seiko Epson Corp インクジェットヘッドの製造方法
JP2001315337A (ja) * 2000-05-01 2001-11-13 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置及びヘッド作製方法
JP2001315370A (ja) * 2000-05-02 2001-11-13 Fujita Masashi サーマルプリントヘッド及びその製造方法
JP2001322276A (ja) * 2000-05-15 2001-11-20 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置及びヘッド作製方法
KR20020009828A (ko) * 2000-07-27 2002-02-02 윤종용 잉크 젯 프린트 헤드의 비아홀 형성방법
JP2002052709A (ja) * 2000-08-11 2002-02-19 Hitachi Koki Co Ltd インクジェットヘッドのハウジング構造
JP2002067328A (ja) 2000-08-28 2002-03-05 Casio Comput Co Ltd 記録ヘッド
JP2002301824A (ja) 2001-04-05 2002-10-15 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録ヘッドおよびその作製方法、ならびにインクジェット記録装置
JP4136523B2 (ja) * 2001-08-10 2008-08-20 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド用基板および基板加工方法
CN1408550A (zh) * 2001-09-28 2003-04-09 飞赫科技股份有限公司 压电式喷墨打印头及其制造方法
US7381341B2 (en) * 2002-07-04 2008-06-03 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing liquid jet head
US20040134881A1 (en) * 2002-07-04 2004-07-15 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing liquid jet head
JP2004181651A (ja) 2002-11-29 2004-07-02 Seiko Epson Corp 液体吐出ヘッドの製造方法並びに液体吐出ヘッド及びこれを備えたデバイスの製造装置、インクジェット式記録装置
JP4274554B2 (ja) 2004-07-16 2009-06-10 キヤノン株式会社 素子基板および液体吐出素子の形成方法
JP4274555B2 (ja) * 2004-07-16 2009-06-10 キヤノン株式会社 液体吐出素子基板の製造方法および液体吐出素子の製造方法
JP4274556B2 (ja) * 2004-07-16 2009-06-10 キヤノン株式会社 液体吐出素子の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100595066C (zh) * 2006-06-07 2010-03-24 佳能株式会社 液体排出头及其制造方法
CN110962457A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 佳能株式会社 液体喷射头
US11161351B2 (en) 2018-09-28 2021-11-02 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejection head
CN110962457B (zh) * 2018-09-28 2022-02-11 佳能株式会社 液体喷射头

Also Published As

Publication number Publication date
JP4274554B2 (ja) 2009-06-10
US20060012641A1 (en) 2006-01-19
TW200607653A (en) 2006-03-01
CN100418773C (zh) 2008-09-17
KR20060050197A (ko) 2006-05-19
US7757397B2 (en) 2010-07-20
KR100790605B1 (ko) 2008-01-02
TWI273983B (en) 2007-02-21
JP2006027108A (ja) 2006-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1135166C (zh) 喷墨打印方法、按需型喷墨打印机及其制造方法
US4789425A (en) Thermal ink jet printhead fabricating process
US5621524A (en) Method for testing ink-jet recording heads
JP4226691B2 (ja) モノリシックサーマルインクジェットプリントヘッドの製造方法
CN1221392C (zh) 具有薄膜层叠片的全集成热喷墨打印头
CN1304199C (zh) 具有蚀刻背面的磷硅酸盐玻璃层的全集成热喷墨打印头
CN1248853C (zh) 喷墨打印头和喷墨打印头的制造方法
EP0109756B1 (en) A method of construction of a monolithic ink jet print head
CN1721189A (zh) 喷液元件及其制造方法
CN1286169A (zh) 每个喷口具有多个输墨孔的全集成热喷墨打印头
JPH1199652A (ja) インクジェットのプリントヘッド及びその形成方法
JP2008221857A (ja) スケーラブルなワイドアレイインクジェットプリントヘッドおよびその製作方法
US20090212008A1 (en) Liquid ejection head and manufacturing method thereof
CN1772487A (zh) 喷墨记录头及其制造方法
CN1636733A (zh) 喷墨记录头和用于制造喷墨记录头的方法
CN1721191A (zh) 液体喷射元件及其制造方法
CN1449917A (zh) 油墨喷头的制造方法
CN1736713A (zh) 具有高效加热器的喷墨打印头及其制造方法
CN1721190A (zh) 喷液元件及其制造方法
JPH0299334A (ja) 液滴発生率を高めたサーマルインクジェットプリントヘッド
CN1903579A (zh) 喷墨印字头装置的通孔与喷口板的制造方法
CN1903578A (zh) 喷墨印字头装置的通孔与喷口板的制造方法
CN1775528A (zh) 喷墨打印头及其制造方法
US20240059064A1 (en) Electrohydrodynamic print head with ink pinning
CN100349742C (zh) 喷墨打印头和其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080917

Termination date: 20160718

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee