JP2000127402A - サーマルインクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】材料歩留がよく強度もある小型なサーマルイン
クジェットヘッド及びその製造方法を提供する。 【解決手段】単一基板２０に複数の発熱素子２４と、こ
れらを発熱駆動する配線電極２１、２３と、駆動回路２
５と、個々の発熱素子２４上にインクを供給するインク
通路を形成する隔壁２７と、インク通路に連通しインク
通路にインクを供給する共通インク供給溝２９と、この
共通インク供給溝２９に連通し発熱素子２４の配置され
ている面とは反対側面まで貫通して形成され共通インク
供給溝２９に外部からインクを送るインク給送孔２８
と、発熱素子２４に対応して配置されるオリフィスとを
有し、基板の厚さＳh 、共通インク供給溝２９の幅Ｍw
及び溝深さＭh には、Ｍw ＜Ｍh 、０．４×Ｓh ＜Ｍh
＜０．６×Ｓh の関係を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、材料歩留まりが高
く時間的に効率良くモノリシックに製造できる小型なサ
ーマルインクジェットヘッド及びその製造方法を提供す
ることである。

【０００２】

【従来の技術】近年、サーマルインクジェット方式のプ
リンタが広く用いられている。このサーマルインクジェ
ット方式は、印字のために吐出するインクの液滴形成の
過程において、発熱素子を熱してこの発熱素子上に核
気泡を発生させる。この核気泡が合体して膜気泡が生
まれる。この膜気泡が断熱膨脹して成長し周囲のイン
クを押し遣る。その成長した膜気泡が周囲のインクに
熱を取られて収縮する。ついには膜気泡が消滅し、次
のヒータ加熱を待つ、という一連の工程を瞬時に行うこ
とによって成り立っている。そして上記の〜の工程
には膜沸騰現象が利用されている。

【０００３】膜沸騰現象は、例えば鉄の焼き入れのよう
に高温に加熱された物体を液体中に漬けた場合と、液体
と接する物体の表面温度を急激に上げた場合とに発現す
るが、サーマルインクジェットプリンタに用いられる膜
沸騰現象は後者の「液体と接する物体の表面温度を急激
に上げる」方法によっている。そして、上記のインク滴
の吐出方向には、発熱素子の発熱面に垂直な方向に吐出
する構成のものと、発熱素子の発熱面に平行な方向へ吐
出する構成のものとがある。

【０００４】また、このようなサーマルインクジェット
ヘッドは、モノクロ印字のものばかりでなく、三原色の
インクをそれぞれ吐出してフルカラー印字を行うものも
実用化されつつある。このフルカラー用サーマルインク
ジェットヘッドの製法として、シリコンＬＳＩ形成処理
技術と薄膜技術を利用して、複数の発熱素子とこれらを
個々に駆動する駆動回路とインク供給路とインク吐出ノ
ズル（オリフィス）とを、一枚のシリコンチップ上にモ
ノリシック（monolithic）に形成する方法がある。

【０００５】この方法によれば、例えば幅が１０ｍｍの
シリコンチップ上に解像度が３６０ｄｐｉ（ドット／イ
ンチ）の印字ヘッドを作成しようとする場合は、１２８
個の発熱素子と駆動回路とオリフィス（一般には導波管
等の終端または壁面に形成されたエネルギー伝達用の孔
又は窓の意に用いられてきた用語）が形成されることに
なり、また、解像度が７２０ｄｐｉの場合であれば２５
６個の発熱素子と駆動回路とオリフィスが形成されるこ
とになる。

【０００６】図５(a) は、そのようなフルカラー用のサ
ーマルインクジェットヘッドの基板（チップ）をシリコ
ンウエハ上に多数形成した状態を示す図であり、同図
(b) は、１チップの模式的拡大図、同図(c) は、そのＡ
−Ａ′断面矢視図である。同図(a) に示すシリコンウエ
ハ１は、６インチ径のものを示しており、このウエハ１
から１５ｍｍ×１０ｍｍの寸法のチップ２が９２個採取
できる。同図(b),(c) はそれらの９２個のチップ２の中
の１つを拡大して示している。

【０００７】同図(b),(c) に示すチップ２は、全工程の
およそ１／３を終了した状態の基板を示しており、そこ
には破線で示すように４つの駆動回路３が形成され、４
本の共通インク供給溝４が穿設され、駆動回路３と共通
インク供給溝４の間には、同図(c) に示すように１２８
個又は２５６個の発熱素子５が形成されている。そし
て、各共通インク供給溝４には、その共通インク供給溝
４からチップ２の反対側の面に貫通して形成されたイン
ク給送孔６が連通している。

【０００８】通常、上記の共通インク供給溝４は、２０
０〜３００μｍ幅で深さは２０〜５０μｍであり、シリ
コンの湿式エッチングにより形成される。また、また裏
面から形成されるインク給送孔もＫＯＨなどの薬剤で異
方性エッチングにより形成する。

【０００９】上記の発熱素子５には配線電極として共通
電極７と個別配線電極８とが接続され、その個別配線電
極８に駆動回路３が接続している。これらの上に隔壁９
が積層されて、個々の発熱素子５へインクを案内するイ
ンク通路１１が形成され、更にオリフィス板１２が積層
され、そのオリフィス板１２の上記発熱素子５に対向す
る位置にオリフィス１３が穿設されてサーマルインクジ
ェットヘッドが完成する。

【００１０】このサーマルインクジェットヘッドの使用
に際しては、上記の発熱素子５に供給されるインクは、
全ての発熱素子５に均等に供給されるべきものであるか
ら、外部のインクタンクからインクを供給するインク給
送孔６と個々の発熱素子５へインクを案内するインク通
路１１とに連通する４本の共通インク供給溝４は、いず
れも或る一定の大きさの流量を確保できるように形成さ
れていなければならない。つまり、溝の長手方向に直角
な断面積が、或る一定以上の大きさで形成されていなけ
ればならない。この大きさが小さいと、インクの流量に
制約を受け、インクの流通が不均一になって均等な印字
が出来なくなる。図５(c) で共通インク供給溝４の断面
が、いずれも溝が形成されている面に沿って、幅広に形
成されているのは上記の理由に拠っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、上
記のようなチップ２は、図５(a) に示すように、１枚の
ウエハ１から９２個も採取するのであるから、１個のチ
ップ２の寸法が僅か変化しただけも合計の取り数に大き
な差が発生する。したがって、チップ２の寸法は、これ
を極力小さくして、１枚のウエハ１から取れるチップ２
の数を増やして歩留まりを向上させなくてはならない。

【００１２】ところが、上記の共通インク供給溝４は、
チップ２上で占める面積の割り合いが比較的大きく、そ
れがチップ２の面に沿って幅広に形成されているから、
幅が広い分だけ一層チップ２が大きくなって歩留まりの
向上を阻害する。

【００１３】このチップ２の寸法を小さくするために
は、共通インク供給溝４の幅を狭くすればよく、また、
幅が狭くなってもインク流量が減らないようにするに
は、共通インク供給溝４の溝深さを深くすればよい。し
かし、従来の湿式エッチングによる場合、エッチング作
業の時間が掛かるばかりでなく、強い薬品を用いるため
その取扱いに手数がかかるという問題を有している。

【００１４】また、そればかりでなく、共通インク供給
溝４の溝の深さを大きくし過ぎると、チップ２の強度が
低下して、外部から加えられる僅かの力でチップ２が破
断してしまうという問題も有している。

【００１５】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
適度の幅と深さの共通インク供給溝を有して歩留りの良
い且つ強度のある小型なサーマルインクジェットヘッド
及びその製造方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】先ず、請求項１記載の発
明のサーマルインクジェットヘッドは、単一基板上に、
アレー状に配列された複数の発熱素子からなる発熱素子
列と、該発熱素子列の複数の発熱素子を発熱駆動する配
線電極及び駆動回路と、上記発熱素子列の個々の発熱素
子上にインクを供給するインク通路を形成する隔壁と、
上記インク通路に連通し該インク通路にインクを供給す
る共通インク供給溝と、該共通インク供給溝に連通し上
記発熱素子の配置されている面とは反対側面まで貫通し
て形成され上記共通インク供給溝に外部からインクを送
るインク給送孔と、上記発熱素子に対応して配置された
オリフィスと、をモノリシックに形成されたインクジェ
ットヘッドであって、上記共通インク供給溝は、溝深さ
寸法が上記発熱素子の配置されている面における溝幅寸
法よりも大きく且つ上記単一基板の厚さ寸法の０．４乃
至０．６倍であるように構成される。

【００１７】上記共通インク供給溝は、例えば請求項２
記載のように、該溝の長手方向に直角な断面が長方形を
成して形成されることが好ましい。次に、請求項３記載
のサーマルインクジェットヘッドの製造方法は、シリコ
ン基板上にアレー状に配列される複数の発熱素子からな
る発熱素子列と該発熱素子列の複数の発熱素子を発熱駆
動する駆動回路と配線電極とを形成する工程と、上記発
熱素子列の個々の発熱素子上にインクを供給するインク
通路を形成する隔壁を積層する工程と、上記インク通路
に連通し該インク通路にインクを供給する共通インク供
給溝をサンドブラスト法により溝深さ寸法が上記発熱素
子の配置されている面における溝幅寸法よりも大きく且
つ上記単一基板の厚さ寸法の０．４乃至０．６倍である
ように穿設する工程と、該共通インク供給溝に連通して
該共通インク供給溝に外部からインクを送るインク給送
孔を上記発熱素子の配置されている面側から加工する工
程と、オリフィス板を配置して該オリフィス板の上記発
熱素子に対応する位置にオリフィスを穿設する工程と、
を含んで成る。

【００１８】そして、例えば請求項４記載のように、上
記サンドブラスト法により上記共通インク供給溝を形成
する工程は、膜厚が５０乃至１００μｍの感光性ドライ
フィルムから成るマスクを用い粒径が２０μｍ以下のＳ
ｉＣを吹き付けて行われ、また、例えば請求項５記載の
ように、上記インク給送孔は、サンドプラスト法により
加工されることが好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１(a),(b) 及び図２(a),
(b),(c) は、一実施の形態におけるサーマルインクジェ
ットヘッドの製造方法を工程順に示す図である。図１
(a),(b) はそれぞれ概略の平面図を示している。そし
て、図２(a) は、上段に図１(a) の平面図を一部拡大し
て詳細に示し、中段に上段のＡ−Ａ′断面矢視図を示
し、下段に上段のＢ−Ｂ′断面矢視図を示している。ま
た、図２(b) は、図１(a) と同図(b) の中間の工程を示
す図であり、その上段、中段及び下段は、図２(a) に示
す上段、中段及び下段と同一の部位を示している。更
に、図２(c) は、図１(b) に示す工程を拡大して示して
おり、その上段、中段及び下段は、図２(a) に示す上
段、中段及び下段と同一の部位を示している。

【００２０】図３は、上記のサーマルインクジェットヘ
ッドの製造方法の工程順を示すフローチャートである。
以下、このフローチャートに沿って、上記の図１(a),
(b) 及び図２(a),(b),(c) を参照しながら、このサーマ
ルインクジェットヘッド及びその製造方法について説明
する。

【００２１】先ず、工程Ｋ１として、直径４インチ以上
のシリコン基板、好ましくは直径６インチ以上のシリコ
ン基板に、ＬＳＩ形成処理技術により駆動回路とその配
線電極端子を形成すると共に、厚さ１〜２μｍの酸化膜
を形成する。次に、工程Ｋ２として、薄膜技術を用い
て、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏなどからなる抵抗膜と、Ｗ−Ａｌ
（又はＷ−Ｔｉ、Ｗ−Ｓｉ）などからなるバリヤメタル
膜と、Ａｕとによる多層化された共通電極や個別配線電
極等の各電極膜を形成し、ホトリソ技術によって各電極
膜には配線部分のパターンを形成し、抵抗膜には微細な
発熱部（発熱素子）のパターンを形成する。この工程で
発熱部の位置が決められる。

【００２２】図１(a) 及び図２(a) は、上記の工程Ｋ１
及び工程Ｋ２が終了した後の状態を示している。すなわ
ち、シリコン基板２０上には共通電極２１（２１ａ、２
１ｂ）が溝代部２２を挟んで両側に形成され、共通電極
給電端子２１ｃ（図１(a) 参照）、個別配線電極２３、
多数の発熱部（発熱素子）２４、駆動回路２５及び駆動
回路端子２６（図１(a) 参照）が形成されている。

【００２３】続いて、工程Ｋ３として、個々の発熱素子
２４に対応するインク通路を形成すべく感光性ポリイミ
ドなどの有機材料からなる隔壁部材をコーティングによ
り高さ２０μｍ程度に形成し、これをパターン化した後
に、３００℃〜４００℃の熱を３０分〜６０分加えるキ
ュア（乾燥硬化、焼成）を行い、高さ１０μｍの上記感
光性ポリイミドによる隔壁をシリコン基板上に形成・固
着させる。

【００２４】これにより、図２(b) に示すように、溝代
部２２の左側に位置する共通電極２１ａ部分と、右方の
個別配線電極２３が配設されている部分、及び各発熱部
２４間に、隔壁２７（２７ａ、２７ｂ）が形成される。
隔壁２７の上記個別配線電極２３側に形成される部分２
７ｂは、個別配線電極２３上の部分２７ｂ−１を櫛の胴
とすれば、各発熱部２４間に伸び出す部分２７ｂ−２は
櫛の歯に相当する形状をなしている。これにより、この
櫛の歯を仕切り壁として、その歯と歯の間の付け根部分
に発熱部２４が位置する微細なインク通路が、発熱部２
４の数だけ形成される。この櫛の歯の長さを変えること
によりインクの流通するコンダクタンスが変わり、また
隣接するインク溝を流動するインク間の干渉にも影響す
る。

【００２５】次に、工程Ｋ４として、上記シリコン基板
の下面（裏面、図２(b) の中段及び下段の下面参照）に
膜厚が５０乃至１００μｍの感光性ドライフィルムから
成るマスクを形成し、このマスクに従って、サンドブラ
スト法によりシリコン基板の下面から上に向かってイン
ク給送孔２８を形成する。これにより、図２(b) に示す
ように、溝代部２２に略対応する位置の略下半分の高さ
で、下面（裏面）に開口するインク給送孔２８が形成さ
れる。

【００２６】そして、工程Ｋ５として、今度はシリコン
基板２０の上面（表面）に、上記各部が形成されている
上から、同じく膜厚が５０乃至１００μｍの感光性ドラ
イフィルムから成るマスクを形成し、このマスクに従っ
て、サンドブラスト法により上記シリコン基板２０の上
面（表面）から下方に向けて、図２(b) に示すように、
２００μｍ以下の細い幅で、この幅よりも深い孔、即ち
共通インク供給溝２９を形成して、上記のインク給送孔
２８に連通させる。

【００２７】このとき、サンドブラスト処理に用いるサ
ンドとして、粒径が２０μｍ以下のＳｉＣを用いて、こ
れを吹き付ける。このようなサンドブラスト法は、シリ
コンを２０〜４０μｍ／ｍｉｎ程度で高速に加工でき、
したがって、サーマルインクジェットヘッドの量産性が
向上する。また、強酸などの薬品を使わないので取り扱
いや後処理が比較的容易であり、この点からも作業能率
が向上するという利点がある。

【００２８】また、このサンドプラスト法による処理後
における残留サンドや削りかすの塵の問題は、現在のと
ころ洗浄方法によるのが最も好適である。このサンドブ
ラスト法による加工精度については、共通インク供給溝
に求められる±５μｍの精度に充分に対応することがで
きる。

【００２９】更に、サンドブラスト工程の順番は、上述
のように隔壁形成の後が良い。隔壁形成の前にインク給
送孔２８や共通インク供給溝２９を空けておくと、その
後の隔壁形成の際に予め行うレジスト被覆や隔壁形成後
のレジスト剥離の工程で、溝や孔の部分の除去が困難に
なる。また、インク給送孔２８と共通インク供給溝２９
の孔空け処理では、先に、シリコン基板裏側のインク給
送孔２８を空けるようにした方が、ＬＳＩ部を損傷する
虞がなく、このＬＳＩ損傷防止の面から推奨される処理
順序である。

【００３０】図２(b) は、上記の工程Ｋ３、Ｋ４及びＫ
５が終了した直後の状態を示している。ここで、上記の
ように形成される共通インク供給溝２９の形状について
説明する。

【００３１】図４(a) は、上記のサンドブラスト法によ
って形成される共通インク供給溝２９の形状の一例を示
す図であり、同図(b) は、他の例を示す図である。同図
(a)に示す共通インク供給溝２９の溝幅Ｍw はおよそ１
５０μｍであり、その溝深さＭh はおよそ２５０μｍで
ある。即ち「溝幅Ｍw 」＜「溝深さＭh 」である。また
同様に、同図(b) に示す長方形断面の共通インク供給溝
２９′の溝幅Ｍw ′もその溝深さＭh ′よりも狭く形成
されている。つまり、「溝幅Ｍw ′」＜「溝深さＭh
′」である。

【００３２】これらのように、共通インク供給溝２９、
２９′を溝幅＜溝深さとなるように形成することによ
り、より小さい溝幅でより大きい流路断面を得ることが
でき、延いては、より小さい溝幅の共通インク供給溝に
より十分なインク流量を確保することができる。この効
果の点から言えば、図４(b) に示す長方形断面の共通イ
ンク供給溝２９′の方が好ましい。

【００３３】そして、このことと同時に、共通インク供
給溝２９の溝深さＭh 及び共通インク供給溝２９′の溝
深さＭh ′はそれぞれシリコン基板２０の厚さＳh の
０．４乃至０．６倍である。もし、これよりも、即ちシ
リコン基板２０の厚さＳh の０．６倍よりも溝深さＭh
又は溝深さＭh ′の方が大きいと、シリコン基板２０が
極めて折損し易くなることが実験の結果判明している。

【００３４】上記の工程Ｋ５に続いて、工程Ｋ６とし
て、ポリイミドからなる厚さ１０〜３０μｍのフィルム
のオリフィス板３１を、その両面または片面に接着剤と
しての熱可塑性ポリイミドを極薄に例えば厚さ２〜５μ
ｍにコーテングし、上記積層構造の最上層に張り付け
て、隔壁２７によって基板表面上に形成されている空間
に蓋をする。そして、２００〜３００℃で加熱しながら
加圧してオリフィス板３１を固着させる。これにより、
図１(b) 及び図２(c) に示すように、オリフィス板３１
によって給電端子２１ｃ及び２６の部分を除く全領域が
覆われ、上記のインク通路も上を覆われて隔壁２７の厚
さ１０μｍに対応する高さの、個々の発熱素子２４に個
別に対応する微細な坑状のインク通路３２を形成してい
る。

【００３５】続いて、工程Ｋ７として、オリフィス板３
１の表面にＮｉ、Ｃｕ又はＡｌなどの厚さ０．５〜１μ
ｍ程度の金属膜を形成する。そして、オリフィス板の上
の金属膜をパターン化して、ポリイミドを選択的にエッ
チングするマスクを形成し、続いて、オリフィス板をＥ
ＣＲなどのドライエッチング、酸素ガスプラズマによる
へリコン波エッチング、或はエキシマレーザなどによ
り、上記の金属膜マスクに従って４０μｍφ〜２０μｍ
φの孔空けをして、図２(c) に示すように、発熱部２４
に対応する部分に多数のオリフィス（ノズル孔）３３を
一括形成する。

【００３６】このようにオリフィス板３１を張り付け
て、その後で、下地のパターンつまり発熱部２４の位置
に合わせてオリフィス３３を加工することは、予めオリ
フィスを加工したオリフィス板を張り合わせるよりも、
遥かに生産性の高い実用性のある方法である。また、ド
ライエッチングによる場合は、マスクはＮｉ、Ｃｕ、又
はＡｌなどの金属膜を使うことで樹脂と金属膜との選択
比が概略１００程度得られる。したがって、２０〜４０
μｍのポリイミドフィルムのエッチングには１μｍ以下
の金属膜でマスクを形成することで十分である。

【００３７】これにより、図１(b) に示すように、オリ
フィス板３１に４列のオリフィス列３４（３４ａ、３４
ｂ、３４ｃ、３４ｄ）を備えたフルカラーのサーマルイ
ンクジェットヘッド３５が、シリコンウエハ１上に完成
する。

【００３８】上記の４列のオリフィス列３４は、減法混
色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）の３色に、文字や画像の黒部分に専用される
ブラック（Ｂｋ）を加えて合計４色のインクを任意に吐
出するためのオリフィス列である。そして、上述した製
造方法によれば、このように４列のオリフィス列３４を
有するサーマルインクジェットヘッドをモノリシックに
構成することは可能であり、各オリフィス列の位置関係
も今日の半導体の製造技術により正確に配置することが
可能である。

【００３９】ここまでが、ウエハの状態で処理され、そ
して、最後に、工程Ｋ８として、ダイシングソーなどを
用いてカッテングして、単位毎に個別に分割し、実装基
板にダイスボンデングし、端子接続して最終的に完成す
る。

【００４０】このサーマルインクジェットヘッド３５
は、印字に際しては発熱部２４（図２(a),(b) 参照）が
印字情報に応じて選択的に通電され、瞬時に発熱して膜
沸騰現象を発生させ、その発熱部２４に対応するオリフ
ィス３３からインク滴が吐出される。このようなサーマ
ルインクジェットヘッド３５ではインク滴はオリフィス
３３の径に対応する大きさの略球形で吐出され、紙面上
に略その倍の径の大きさとなって印字される。

【００４１】通常、１個のオリフィス３３から吐出され
る１ドットのインク量はおよそ５０ｐｌ（ピコリット
ル）であり、フルカラーの場合は印字率が５０％を超え
ることも珍しくなく、１枚の用紙に対して比較的大量の
インクが使用される。

【００４２】本実施の形態では、共通インク供給溝２９
の形状が、図５(c) に示した従来例の幅３００μｍ×深
さ４０μｍに対して、図４(a) （図２(b),(c) と同じ）
に示す例では、断面が台形で幅１５０μｍ×深さ２５０
μｍであり、従来に比較して幅が半減したにも拘らず断
面積はむしろ略５０％増大しており、これにより、イン
クの流量が増加して、極めて円滑なインクの供給が可能
となっている。

【００４３】また、上記４列のオリフィス列３４で構成
されるフルカラーのサーマルインクジェットヘッド３５
においては、０．１５（共通インク供給溝の幅短縮分）
×４（オリフィス列の数）、すなわち０．６ｍｍも１個
のチップ２０の幅が短縮される。これにより、１個のシ
リコンウエハから採取可能なチップ数が増加する。

【００４４】これを概算してみると、従来の幅３００μ
ｍ×深さ４０μｍの場合には、１チップの大きさを１５
ｍｍ×１０ｍｍとして、直径６インチのシリコンウエハ
から９２個のサーマルインクジェットヘッドが採取でき
たが、本実施の形態においては、従来の取り数「ｘ／
（１５×１０）＝９２」個から「ｘ＝９２×（１５×１
０）＝１３８００」を求めることができ、これから、本
実施の形態におけるサーマルインクジェットヘッドの寸
法の場合は、「ｘ／（１５×（１０−０．６））＝１３
８００／１４１＝９７．８７≒９８」個という結果が得
られる。

【００４５】すなわち、概算で５．５％の歩留り向上を
実現することができる。これは、企業を運営して行く上
において重要な要因となる在庫金利、運転資金等に係る
銀行からの金融金利、或は国全体の経済を左右する公定
歩合などの利率を勘案したとき、経済的に如何に大きく
貢献する発明であるか容易に判明する。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、共通インク供給溝の幅を従来の共通インク供給溝
の幅よりも狭くし、その幅よりも深く但しシリコンチッ
プの厚さの６０％を超えない範囲で深く形成するので、
シリコンチップ表面上の幅が狭いにも拘らず共通インク
供給溝の長手方向に直角な断面積を従来の断面積と同等
以上に形成することができ、これにより、充分なインク
流量を確保しながらサーマルインクジェットヘッドの寸
法を小型にすることができ、したがって、ウエハの材料
歩留りが向上する。

【００４７】また、同様に、共通インク供給溝の深さを
シリコンチップの厚さの６０％を超えない範囲に抑える
ので、より小型に形成したサーマルインクジェットヘッ
ドでありながら、外部からの衝撃その他の力で容易に折
損するような虞がなく、したがって、この面からも小型
で材料歩留りの良いサーマルインクジェットヘッド及び
その製造方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a),(b) は一実施の形態におけるサーマルイン
クジェットヘッドの製造方法を工程順に示す図である。

【図２】(a),(b),(c) の上段は図１(a),(b) の平面図を
一部拡大して詳細に示す図、中段は上段のＡ−Ａ′断面
矢視図、下段は上段のＢ−Ｂ′断面矢視図である。

【図３】一実施の形態におけるサーマルインクジェット
ヘッドの製造方法の工程順を示すフローチャートであ
る。

【図４】(a) は一実施の形態におけるサーマルインクジ
ェットヘッドの製造方法によって形成される共通インク
供給溝の形状の一例を示す図、(b) は他の例を示す図で
ある。

【図５】(a) は従来のフルカラー用サーマルインクジェ
ットヘッドの基板（チップ）をシリコンウエハ上に多数
形成した状態を示す図、(b) は１チップの模式的拡大
図、(c) はそのＡ−Ａ′断面矢視図である。

【符号の説明】

１ シリコンウエハ ２ チップ ３ 駆動回路 ４ 共通インク供給溝 ５ 発熱素子 ６ インク給送孔 ７ 共通電極 ８ 個別配線電極 ９ 隔壁 １１ インク通路 １２ オリフィス板 １３ オリフィス ２０ シリコン基板 ２１（２１ａ、２１ｂ） 共通電極 ２１ｃ 共通電極給電端子 ２２ 溝代部 ２３ 個別配線電極 ２４ 発熱部（熱素素子） ２５ 駆動回路 ２６ 駆動回路端子 ２７（２７ａ、２７ｂ、２７ｂ−１、２７ｂ−２） 隔
壁 ２８ インク給送孔 ２９ 共通インク供給溝 ３１ オリフィス板 ３２ インク通路 ３３ オリフィス（ノズル孔） ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ） オリフィス
列 ３５ フルカラー・サーマルインクジェットヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊谷 稔 東京都青梅市今井３丁目10番６号 カシオ 計算機株式会社青梅事業所内 Ｆターム(参考） 2C057 AF91 AF93 AF99 AG12 AG72 AG83 AP02 AP13 AP14 AP22 AP23 AP25 AP32 AP51 AP57 AQ02 BA03 BA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一基板上に、アレー状に配列された複
   数の発熱素子からなる発熱素子列と、該発熱素子列の複
   数の発熱素子を発熱駆動する配線電極及び駆動回路と、
   前記発熱素子列の個々の発熱素子上にインクを供給する
   インク通路を形成する隔壁と、前記インク通路に連通し
   該インク通路にインクを供給する共通インク供給溝と、
   該共通インク供給溝に連通し前記発熱素子の配置されて
   いる面とは反対側面まで貫通して形成され前記共通イン
   ク供給溝に外部からインクを送るインク給送孔と、前記
   発熱素子に対応して配置されたオリフィスと、をモノリ
   シックに形成されたインクジェットヘッドであって、 前記共通インク供給溝は、溝深さ寸法が前記発熱素子の
   配置されている面における溝幅寸法よりも大きく且つ前
   記単一基板の厚さ寸法の０．４乃至０．６倍であること
   を特徴とするサーマルインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 前記共通インク供給溝は、該溝の長手方
   向に直角な断面が長方形を成すことを特徴とする請求項
   １記載のサーマルインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 シリコン基板上にアレー状に配列される
   複数の発熱素子からなる発熱素子列と該発熱素子列の複
   数の発熱素子を発熱駆動する駆動回路と配線電極とを形
   成する工程と、 前記発熱素子列の個々の発熱素子上にインクを供給する
   インク通路を形成する隔壁を積層する工程と、 前記インク通路に連通し該インク通路にインクを供給す
   る共通インク供給溝をサンドブラスト法により溝深さ寸
   法が前記発熱素子の配置されている面における溝幅寸法
   よりも大きく且つ前記単一基板の厚さ寸法の０．４乃至
   ０．６倍であるように穿設する工程と、 該共通インク供給溝に連通して該共通インク供給溝に外
   部からインクを送るインク給送孔を前記発熱素子の配置
   されている面側から加工する工程と、 オリフィス板を配置して該オリフィス板の前記発熱素子
   に対応する位置にオリフィスを穿設する工程と、 を含むことを特徴とするサーマルインクジェットヘッド
   の製造方法。
4. 【請求項４】 前記サンドブラスト法により前記共通イ
   ンク供給溝を形成する工程は、膜厚が５０乃至１００μ
   ｍの感光性ドライフィルムから成るマスクを用い粒径が
   ２０μｍ以下のＳｉＣを吹き付けることを特徴とする請
   求項３記載のサーマルインクジェットヘッド製造方法。
5. 【請求項５】 前記インク給送孔は、サンドプラスト法
   により加工されることを特徴とする請求項３記載のサー
   マルインクジェットヘッド製造方法。