JP2002273885A

JP2002273885A - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JP2002273885A
Application number: JP2001391416A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Yamamoto; 亮一山本
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】高集積化され高密度配列されたインク吐出ノズ
ルを有し、しかも、長時間駆動してもインク液滴の吐出
を安定して行うことができ、さらに、生産上の歩留まり
が低下することのない量産に適した構成のインクジェッ
トヘッドを提供する。【解決手段】シリコン基板上に設けられたインク吐出手
段と、このインク吐出手段に対応して配置されたインク
吐出ノズルを有するプレートを備えるインクジェットヘ
ッドであって、前記プレート２２がアラミドからなるフ
ィルムである。あるいは、前記プレート２２は、前記シ
リコン基板１６の線膨張係数の５０％以上２００％以下
の線膨張係数の材料によって形成される。また、前記イ
ンク吐出ノズル２０に連通する個別インク通路４２を形
成する隔壁層１８が基板１６’上に設けられ、この隔壁
層１８の上層に透明なプレート２２’が紫外線硬化接着
剤で貼着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク液滴を記録
媒体に飛翔させて記録するインクジェットヘッドに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、インク液滴を吐出して記録を行う
インクジェットプリンタが普及しているが、画像等を写
真のように高精度の画像が高速に出力できるように、イ
ンク吐出ノズルから吐出されるインク液滴のサイズが小
さく、しかも、インク吐出ノズルが高密度に、しかも大
規模に配列されたインクジェットヘッドが望まれてい
る。このようなインクジェットプリンタには、インク液
滴を吐出する方式として、所定の電圧を印加し、ピエゾ
素子や圧電セラミック等のような圧電素子の容積が変化
することによってインク液滴を吐出させる圧電方式や、
所定の電圧を印加し、発熱素子の加熱によってインク液
の局部的沸騰によって気泡を発生させ、この気泡を用い
てインク液滴を吐出させる加熱方式等がある。

【０００３】加熱方式の場合、シリコン基板上に半導体
プロセスの技術を用いて発熱抵抗体を有する発熱素子を
高精度に配置し、高密度に大規模配列でインクを吐出す
る種々のインクジェットヘッドが種々提案されている。
例えば特開平６−２９７７１４号公報が挙げられる。上
記公報によると、シリコン基板上に保護層の不要な発熱
抵抗体を有する発熱素子や、インク吐出ノズルからイン
ク液滴を吐出するための個別インク通路やこの個別イン
ク通路にインクを供給するインク供給路等を半導体プロ
セスの技術を用いて形成するとともに、この同じシリコ
ン基板にＬＳＩ駆動回路を設けるインクジェットヘッド
によって、高密度に大規模配列でインクの吐出を行うこ
とが可能となるとされている。特に、インクの吐出を高
密度に大規模配列で行う場合、インク液滴が所望の方向
に正確に吐出できるように、インク吐出ノズルの形状が
精度高く形成されていることが望まれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、インクジェッ
トヘッドを長時間駆動すると、発熱抵抗体の発熱によっ
て、インクジェットヘッドが加熱され、その結果、イン
ク液滴の吐出や飛翔する方向が不安定になることがあ
る。例えば、発熱抵抗体の発熱によって沸騰したインク
液内の気泡の膨張により、インク液をインク吐出ノズル
から吐出させる際、インク吐出ノズルを有するプレート
が過度に熱せられて撓みや反りが生じ、その結果インク
吐出ノズルのノズル形状が変形し、インク液滴が所望の
方向に飛翔しなくなったり、最悪の場合インク吐出ノズ
ルを形成するプレートが剥離して、インク液滴が飛翔し
なくなる。

【０００５】また、インクジェットヘッドは、シリコン
基板上に個別インク通路やインク供給路を形成する隔壁
層を設け、この隔壁層の上に、個別インク通路に対応し
たインク吐出ノズルを形成するプレートを設けるが、隔
壁層とこのプレートとは、生産効率向上の点から硬化時
間を短縮するために硬化温度を高く設定して接着を行
う。そのため、高い硬化温度によりプレートが撓んだり
反ったり、インク吐出ノズルの形状が変形し、所望のイ
ンク吐出ノズル形状を有するインクジェットヘッドがな
かなか得られないといった歩留りの低下につながる。こ
のような問題は、発熱素子を用いた加熱方式のみなら
ず、ピエゾ素子等の圧電素子を用いた圧電方式において
も発生する問題である。

【０００６】一方、特開平９−５７９６４号公報には、
圧電方式のインクジェットヘッドにおいて、チタン酸ジ
ルコン酸亜鉛（ＰＺＴ）により製作されたアクチュエー
タ部材と接合するノズルプレートに、ＰＺＴの線膨張係
数と類似する線膨張係数を有するアラミド樹脂を用いる
ことが提案されている。しかし、上記公報では、アクチ
ュエータ部材とノズルプレートとの接合のために加熱硬
化型接着剤を用いるため、アクチュエータ部材とノズル
プレートとの線膨張係数の差異によって、高密度にノズ
ルの配列されたノズルプレートにノズルの形状を変形さ
せる程度の撓みや反りが発生する。しかも、加熱硬化型
接着剤を硬化させるまでに、ノズルプレートとアクチュ
エータ部材の間に位置する流動性の高い接着剤は、アク
チュエータ部材に設けられた溝内に流れ込み、インク液
滴の吐出に影響を与える、ＰＺＴに高精度に作成された
溝の体積をばらつかせる。そのため、ノズルから吐出す
るインク液滴の吐出速度やインク液滴のサイズがノズル
間でばらつくといった問題もある。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題を解決するた
めに、高集積化され高密度配列されたインク吐出ノズル
を有し、しかも、長時間駆動してもインク液滴の吐出を
安定して行うことができ、さらに、生産上の歩留まりが
低下することのない量産に適した構成のインクジェット
ヘッドを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、シリコン基板上に設けられたインク吐出
手段と、このインク吐出手段に対応する位置に配置され
たインク吐出ノズルを有するプレートを備え、前記イン
ク吐出手段を用いて前記インク吐出ノズルからインク液
滴を吐出するインクジェットヘッドであって、前記プレ
ートがアラミドからなるフィルムであることを特徴とす
るインクジェットヘッドを提供するものである。

【０００９】また、本発明は、シリコン基板上に設けら
れたインク吐出手段と、このインク吐出手段に対応して
配置されたインク吐出ノズルを有するプレートを備え、
前記インク吐出手段を用いて前記インク吐出ノズルから
インク液滴を吐出するインクジェットヘッドであって、
前記プレートが、前記シリコン基板の線膨張係数の５０
％以上２００％以下の線膨張係数を有するフィルムであ
ることを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。

【００１０】ここで、前記インク吐出ノズルを有する前
記プレートは、前記シリコン基板の面に沿って配置され
るのが好ましく、前記インク吐出手段は、インク液を沸
騰させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出ず
る発熱素子であるのが好ましい。また、前記プレートの
厚みは、１５μｍ以下であるのが好ましい。

【００１１】また、本発明は、基板上に設けられたイン
ク吐出手段と、このインク吐出手段に対応して配置され
たインク吐出ノズルを有する透明なプレートを備え、前
記インク吐出手段を用いて前記インク吐出ノズルからイ
ンク液滴を吐出するインクジェットヘッドであって、前
記プレートが、紫外線硬化接着剤を用いて前記基板上に
貼着されたことを特徴とするインクジェットヘッドを提
供する。

【００１２】ここで、前記基板上に、前記インク吐出ノ
ズルに連通するインク通路を形成する隔壁層が設けら
れ、前記プレートは、前記隔壁層の上層に貼着されるの
が好ましい。また、前記インク吐出手段は、インク液を
沸騰させて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出
する発熱素子であるのが好ましい。さらに、前記プレー
トの厚さは、５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以
下、さらに好ましくは１５μｍ以下であるのがよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェットヘ
ッドについて、添付の図面に示される好適実施例を基に
詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明のインクジェットヘッドの
好適実施例であるインクジェットヘッド１０をインク吐
出ノズル面から見た平面図であり、図２は、図１に示す
Ａ−Ａ’線からインクジェットヘッド１０の断面を見た
断面図であり、図３は、図２に示す領域Ｂを拡大した断
面図である。

【００１５】インクジェットヘッド１０は、図１に示す
ように、Ａ４フルカラーインクジェットプリンタ用ライ
ンヘッドであり、６インチウエハから得られるモノリシ
ックなシリコン基板上に後述する構成を有する基板１０
ａおよび１０ｂが中央で突き合わされて、実装フレーム
１１に取り付けられている。

【００１６】ここで、インクジェットヘッド１０の表面
には、例えば、７２０ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度
で６０４８個のインク吐出ノズルが配列されているノズ
ル列１２、すなわち、ブラック用ノズル列１２ｂ、イエ
ロー用ノズル列１２ｙ、シアン用ノズル列１２ｃおよび
マゼンタ用ノズル列１２ｍが設けられる。これらのノズ
ル列には、２１０ｍｍの長さに総数２４１９２個のイン
ク吐出ノズルが並んでいる。このような各色のノズル列
１２のインク吐出ノズル各々は、図３に示すように、後
述する個別インク通路と発熱素子とを有する同様のイン
ク吐出機構を有している。ここで、図２に示す領域Ｂの
インク吐出ノズルに対応するインク吐出機構１４を例に
とって説明する。

【００１７】図３には、図２に示す領域Ｂを拡大したイ
ンク吐出機構１４の断面構造が示されている。インク吐
出機構１４は、シリコン基板１６と、隔壁層１８と、イ
ンク吐出ノズル２０を備えるプレート２２とが積層され
た構造である。シリコン基板１６には、エッチング等に
よって、例えば１５０μｍ加工されて、各インクのノズ
ル列１２に割り当てられるインク供給路２４が形成され
る。また、図３中、プレート２２のインク吐出ノズル２
０下方直下に発熱抵抗体２６がスパッタ法によって形成
される。インク供給路２４の底面には、シリコン基板１
６の裏面に貫通する連結用インク孔３６が間欠的に設け
られ、インク供給路２４は、インクタンク４０と接続さ
れるインクタンク接続路３８と連通し、常時インクがイ
ンク供給路２４に供給される構成となっている。

【００１８】発熱抵抗体２６には、パルス電圧を印加す
るための配線導体２８、３０が接続され、配線導体２８
は、シリコン基板１６上に設けられた耐エッチング層や
断熱層（いずれも図示されない）を横切る図示されない
スルーホール接続部を通して、シフトレジスタ回路およ
びドライバ回路を有する駆動用ＬＳＩ３４のコレクタ電
極に接続されている。また、配線導体３０は接地されて
いる。ここで、駆動用ＬＳＩ３４は、図示されないプリ
ンタ制御部から配線されているデータ線、クロック線、
および２本の電源線の計４本と接続され、また、基板１
０ａあるいは１０ｂの側方から配線されているアース線
が発熱素子３２の配線導体３０と接続されている。

【００１９】隔壁層１８は、シリコン基板１６上に設け
られ、インク通路である個別インク通路４２とインク供
給路２４を形成する。隔壁層１８は、耐水性フィルムレ
ジストをシリコン基板１６上に接着し、個別インク通路
４２とインク供給路２４の部分のレジストを除去するこ
とによって形成され、配線導体２８の一部分と駆動用Ｌ
ＳＩ３４を覆う。本実施例では、耐水性フィルムレジス
トを隔壁層１８とするものであるが、ポリイミドを用い
てもよい。

【００２０】プレート２２は、インク吐出ノズル２０を
備えるプレートで、芳香族ポリアミドであるアラミドか
らなるフィルムが用いられる。また、プレート２２には
インク吐出ノズルが設けられノズル列１２が形成される
が、このインク吐出ノズルは、プレート２２が隔壁層１
８の上に、シリコン基板１６に沿って、紫外線硬化接着
剤を用いて接着され、その後、インク吐出ノズルの形成
される部分に孔があいたシリコーン系フォトレジストを
マスクとして利用して反応性イオンエッチングによって
インク吐出ノズルが形成される。フォトレジストのマス
クのパターニングは、半導体プロセスの技術を用い、シ
リコン基板１６上に焼き付けられた位置合わせパターン
等を基準として正確に位置合わせして行われるので、発
熱素子３２の上方の所定の位置にインク吐出ノズル２０
を正確に、高密度に、しかも容易に形成することができ
る。

【００２１】ここで、プレート２２にアラミドからなる
フィルムを用いるのは、アラミドの線膨張係数が、４×
１０^-6（ｍｍ／ｍｍ／℃）で、シリコン基板１６のシリ
コンの線膨張係数３×１０^-6（ｍｍ／ｍｍ／℃）と近い
ため、発熱素子３２を長時間駆動して、シリコン基板１
６やプレート２２が高温になっても、線膨張係数が略同
じであるので、シリコン基板１６に対してプレート２２
が反ったり、あるいは撓んだりしない。その結果、プレ
ート２２に設けられるインク吐出ノズル２０の形状が熱
によって変形することがなく、発熱素子３２を長時間駆
動してもインク液滴を安定して吐出することができる。

【００２２】上記例では、プレート２２がアラミドから
なるフィルムを用いるが、本発明においては、アラミド
の替わりに、シリコン基板１６のシリコンの線膨張係数
の５０％以上２００％以内（１．５〜６×１０^-6（ｍｍ
／ｍｍ／℃））の線膨張係数を持つ材料からなるプレー
ト材を用いてもよい。このようなプレート材は、ポリマ
ー材であってもよいしガラス材であってもよい。ガラス
材としては、例えば、線膨張係数が略３．５×１０
^-6（ｍｍ／ｍｍ／℃）のホウケイ酸ガラスが挙げられ
る。プレート材の線膨張係数がシリコン基板１６のシリ
コンの線膨張係数の５０％以上２００％以内の線膨張係
数である場合、高密度で大規模配列したインク吐出ノズ
ル、例えば７２０ｄｐｉで６０４８個配列したインク吐
出ノズルのそれぞれに対応した発熱素子３２を長時間駆
動して、シリコン基板１６やプレート２２が高温になっ
ても、シリコン基板１６に対してプレート２２が反った
りあるいは撓んだりしない。

【００２３】また、隔壁層１８が有機材料で構成される
場合、プレート２２は隔壁層１８との接着性が向上す
る。しかも、接着剤は、加熱硬化型接着剤でなく、後述
する紫外線硬化接着剤を用いて隔壁層１８上に接着する
ので、隔壁層とこのプレートとは、接着工程中加熱され
ず、従って、アラミドとシリコンの線膨張係数の僅かな
差異によってプレート２２が反ったり撓むことはなくな
る。従って、所望のインク吐出ノズル形状を有するイン
クジェットヘッドを容易に得ることができ生産上の歩留
まりが従来より向上する。勿論、加熱硬化型接着剤を用
いても、従来よりもプレート２２の撓みや反りが小さく
なり有効である。

【００２４】このようなプレート２２の厚みは、１５μ
ｍ以下であるのが好ましい。プレート２２の厚みを１５
μｍ以下としても、アラミドはポリイミド等と異なり、
ヤング率が高いので剛性が高く、同じ厚みのポリイミド
からなるプレートと比べて、取り扱い易く、また、うね
りのない状態でプレート２２を隔壁層１８に効率よく接
着することができる。また、反応性イオンエッチングを
用いてインク吐出ノズルを加工するので、加工時間も短
くなる。発熱素子３２が長時間駆動されてプレート２２
が加熱されても、１５μｍ以下の厚みのプレート２２
は、両側の面間の温度差が小さく、その結果、プレート
２２内の温度差に基づいてプレート２２自体が反ったり
撓んだりすることはない。さらに、製造工程中、隔壁層
１８に接着され、エッチングによってインク吐出ノズル
が形成されたプレート２２の余分な部分は、ダイヤモン
ドブレード等を用いて容易に切削除去できる。また、プ
レート２２は、１５μｍ以下の厚みとなっているので、
プレート２２は透明で紫外線吸収も小さく、紫外線硬化
接着剤を用いて比較的短時間で接着することができる。
さらに、１５μｍ以下の厚みのプレート２２は透明とな
るので、シリコン基板１６上に焼き付けられた位置合わ
せパターン上にプレート２２が貼り付けられた場合でも
正確に位置合わせを行うことができる。

【００２５】また、プレート２２の厚みを１５μｍ以下
とすることで、図４に示すように、インク吐出ノズルの
経路長が短くなるので、発熱素子３２が加熱されてでき
た気泡４６の上方に位置するインク吐出ノズル２０経路
内のインク量は少なくなる。従って、インク液滴４４と
して吐出されるインク量は少なくなり、高密度かつ大規
模配列で行うインクの吐出に伴って、サイズの小さなイ
ンク液滴を吐出させることができる。

【００２６】上記実施例は、インク液を沸騰させてイン
ク吐出ノズル２０からインク液滴を吐出する発熱素子３
２をインク吐出手段として用いるものであるが、本発明
におけるインク吐出手段は、所定電圧に応じてピエゾ素
子等の圧電素子の容積を変化させてインク液滴を吐出さ
せる圧電方式であってもよい。また、インク吐出ノズル
２０を有するプレート２２は、シリコン基板１６の面に
沿って配置され、シリコン基板１６上に設けられる発熱
素子３２の発熱抵抗体２６の面に対して略垂直方向にイ
ンク吐出ノズル２０からインク液滴を吐出させるトップ
シュータ方式であるが、本発明においては、発熱素子の
発熱抵抗体の面と略平行にインク液滴を吐出させるサイ
ドシュータ方式であってもよい。しかし、トップシュー
タ方式は、シリコン基板１６の面に沿ってプレート２２
が配置されるので、プレート２２やシリコン基板１６の
膨張によって生じる変形量も大きくなり易い。従って、
より効果的に本発明を達成する点から、トップシュータ
方式が好ましい。

【００２７】インク吐出機構１４は以上のように構成さ
れる。

【００２８】このようなインク吐出機構１４では、図示
されないプリンタ制御部からデータ線を通じて送られた
信号に基づいて、発熱素子３２が発熱し、個別インク通
路４２の発熱抵抗体３２上に位置するインク液を加熱し
て沸騰させ、図４に示すように気泡４６を発生させる。
気泡４６は急激に膨張して、インク吐出ノズル２０の経
路内のインクを上方に押し上げ、インク液滴４４を吐出
させる。その後、気泡４６は、大気と連通するととも
に、断熱膨張により冷却して収縮を開始し消滅する。こ
れによってインク液滴の１回の吐出が終了する。

【００２９】このような発熱素子３２の駆動が長時間続
くと、シリコン基板１６やプレート２２に熱が徐々に蓄
積され、高温となっていく。しかし、シリコン基板１６
とプレート２２は、線膨張係数が略同じであるので、
プレート２２が歪みを受けることはなく、その結果、プ
レート２２に撓みや反りが発生することはない。しか
も、歪みを受けないので、インク吐出ノズル２０の形状
が変形することもなく、インク吐出ノズル２０の変形に
よる飛翔方向の変化も発生しない。したがって、発熱素
子３２が長時間駆動してもインク液滴の飛翔方向が変化
することはなく、インク吐出方向は維持される。また、
プレート２２が高温になっても、プレート２２の厚みが
１５μｍ以下の場合、プレート２２の両側の面間の温度
差が小さく、プレート２２自体の温度差によって生じる
撓みや反りは殆ど発生せず、インク吐出ノズル２０の形
状が変化することもない。

【００３０】なお、本発明は、図１、２に示される構造
と同一の構造を有するインクジェットヘッドであるが、
インクジェットヘッド１０のインク吐出機構１４に替え
て、下記インクジェットヘッドのインク吐出機構１４’
（図３参照）を用いたものであってもよい。すなわち、
インクジェットヘッドのインク吐出機構１４’は、基板
１６’上に設けられた発熱素子３２と、この発熱素子３
２に対応して配置されたインク吐出ノズル２０を有する
透明なプレート２２’を備え、発熱素子３２を用いてイ
ンク吐出ノズル２０からインク液滴を吐出するものであ
って、プレート２２’が、紫外線硬化接着剤を用いて基
板１６’上に貼着されていることを特徴とする。具体的
には、インク吐出機構１４’は、図３と同一の構造を有
し、シリコン基板１６が基板１６’に、アラミドからな
るプレート２２がプレート２２’に置き換えられて、同
一の隔壁層１８とプレート２２’が紫外線硬化接着剤で
貼着された構造である。上記構造以外は、インク吐出機
構１４と同一であるので、説明は省略する。

【００３１】紫外線硬化接着剤は、例えば、エステル、
エーテルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキ
シアクリレート、アミノ樹脂アクリレート、アクリル樹
脂アクリレート、あるいは不飽和ポリエステル等の、紫
外線を照射することによってラジカル付加重合をおこす
樹脂、あるいは、カチオン重合をおこす樹脂、チオール
・エン付加型の樹脂を挙げることができる。

【００３２】ここで、基板１６’は、シリコンの他に、
セラミックやガラスやＧａ−Ａｓ等の各種化合物からな
る部材であればよく、特に限定されない。一方、プレー
ト２２’は、アラミドの他に、ポリイミドやアクリルや
ＰＥＮ（ポリエーテルニトリル）等の樹脂やＳｉＯ₂の
無機材料からなるプレート材を用いてもよい。プレート
２２’は、波長が略４００ｎｍ近傍の紫外線を少なくと
も透過率が５％以上、好ましくは１０％以上で透過する
ように、厚さが５０μｍ以下であることが好ましく、よ
り好ましくは、２０μｍ以下、さらに好ましくは、１５
μｍ以下であるのがよい。プレート２２’がアラミドか
らなる場合、発熱素子３２が長時間駆動されてプレート
２２が加熱されても、両側の面間の温度差が小さく、そ
の結果、プレート２２内の温度差に基づいてプレート２
２’自体が反ったり撓んだりすることがないように、厚
さが１５μｍ以下であるのがよい。さらに、プレート２
２’が、基板１６’の線膨張係数の５０％以上２００％
以下の線膨張係数の材料によって形成されたフィルムで
あってもよい。

【００３３】このようなインクジェットヘッドでは、透
明なプレート２２’の隔壁層１８との貼り合わせ面に紫
外線硬化接着剤の層が設けられ、プレート２２’を隔壁
層１８に載置した後、紫外線をプレート２２’から照射
し、プレート２２’を透過した紫外線を用いて、隔壁層
とプレートとの間の紫外線硬化接着剤の層を硬化させ
る。このようにして、紫外線硬化接着剤を用いて、プレ
ート２２’を隔壁層１８の上層に貼着するので、隔壁層
１８とプレート２２’とは、加熱硬化型接着剤と異な
り、接着工程中高温とならない。従って、プレート２
２’と基板１６’との線膨張係数の僅かな差異によって
プレート２２’が反ったり撓むことはない。従って、所
望のインク吐出ノズル形状を有するインクジェットヘッ
ドを容易に得ることができ生産上の歩留まりが従来より
向上する。また、加熱硬化型接着剤の場合、プレートを
隔壁層の所定の位置に合わせて載置した際に、流動状態
の接着剤が個別インク通路４２やインク供給路２４内に
流れこみ、個別インク通路４２やインク供給路２４の領
域を狭くしたり、各個別インク通路４２やインク供給路
２４の体積にインク吐出ノズル間でばらつきを生じさせ
るといった不都合も解消する。

【００３４】以上、本発明のインクジェットヘッドにつ
いて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はさ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の
改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、高集積化
され高密度配列されたインク吐出ノズルを有するプレー
トとして、シリコン基板と略同じ線膨張係数を有する材
料、例えば、アラミドからなるフィルムを用いるので、
インクジェットヘッドを長時間駆動した際にも、プレー
トが撓んだり反ったりすることがなく、インク吐出方向
が変化せず、印字品質は一定に保たれる。さらに、アラ
ミドからなるフィルムはヤング率が高く剛性が高いの
で、厚みを薄くすることができ、うねりのないプレート
を容易に貼り付けることができ、しかも、有機材料から
なる隔壁層との接着性も向上する。特に、プレートの厚
みを１５μｍとすることで、両側の面間の温度差が小さ
く、プレート自体が反ったり撓んだりすることはない。
さらに、製造工程中、接着されたプレートの余分な部分
は、ダイヤモンドブレード等を用いて容易に切削除去す
ることができる。

【００３６】また、プレートとして透明なフィルムを使
用することで、紫外線硬化接着剤を用いて比較的短時間
に貼着することができる。しかも、加熱硬化型接着剤を
用いた場合のように接着工程中高温とならないので、プ
レートが反ったり撓むことはなく、生産上の歩留まりを
向上させることができる。さらに、加熱硬化型接着剤の
ように、硬化するまでの間に接着剤が流動して、個別イ
ンク通路やインク供給路の体積をインク吐出ノズル間で
ばらつかせることもない。さらに、プレートは透明とな
っているので、シリコン基板上に焼き付けられた位置合
わせパターン上にプレートが張り付けられても、従来の
半導体プロセスを用いて正確に位置合わせすることがで
きる。さらに、インク吐出ノズルの経路長さが短くな
り、インク吐出の高密度化、大規模配列に伴う、サイズ
の小さなインク液滴の吐出を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットヘッドの好適実施例
であるインクジェットヘッドをインク吐出ノズル面から
見た平面図である。

【図２】図１に示すＡ−Ａ’線に沿ったインクジェッ
トヘッドの断面を示す断面図である。

【図３】図２に示す領域Ｂを拡大した断面図である。

【図４】図１に示すインクジェットヘッドにおいて、
インク液滴がインク吐出ノズルから吐出する様子を説明
する図である。

【符号の説明】

１０インクジェットヘッド１１実装フレーム１２ノズル列１４インク吐出機構１６シリコン基板１６’ 基板１８隔壁層２０インク吐出ノズル２２、２２’ プレート２４インク供給路２６発熱抵抗体２８，３０配線導体３２発熱素子３４駆動用ＬＳＩ３６連結用インク孔３８インクタンク接続路４０インクタンク４２個別インク通路４４インク液滴４６気泡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコン基板上に設けられたインク吐出手
段と、このインク吐出手段に対応して配置されたインク
吐出ノズルを有するプレートを備え、前記インク吐出手
段を用いて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出
するインクジェットヘッドであって、前記プレートがアラミドからなるフィルムであることを
特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】シリコン基板上に設けられたインク吐出手
段と、このインク吐出手段に対応して配置されたインク
吐出ノズルを有するプレートを備え、前記インク吐出手
段を用いて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出
するインクジェットヘッドであって、前記プレートが、前記シリコン基板の線膨張係数の５０
％以上２００％以下の線膨張係数を有するフィルムであ
ることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】前記インク吐出ノズルを有する前記プレー
トは、前記シリコン基板の面に沿って配置される請求項
１または２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】前記インク吐出手段は、インク液を沸騰さ
せて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出する発
熱素子である請求項１〜３のいずれかに記載のインクジ
ェットヘッド。
【請求項５】前記プレートの厚みは、１５μｍ以下であ
る請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットヘッ
ド。
【請求項６】基板上に設けられたインク吐出手段と、こ
のインク吐出手段に対応して配置されたインク吐出ノズ
ルを有する透明なプレートを備え、前記インク吐出手段
を用いて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出す
るインクジェットヘッドであって、前記プレートが、紫外線硬化接着剤を用いて前記基板上
に貼着されたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】前記基板上に、前記インク吐出ノズルに連
通するインク通路を形成する隔壁層が設けられ、前記プレートが前記隔壁層の上層に貼着された請求項６
に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】前記インク吐出手段は、インク液を沸騰さ
せて前記インク吐出ノズルからインク液滴を吐出する発
熱素子である請求項６または７に記載のインクジェット
ヘッド。
【請求項９】前記プレートの厚さは、５０μｍ以下であ
る請求項６〜８のいずれかに記載のインクジェットヘッ
ド。