JP2003311982A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

液体吐出ヘッド

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JP2003311982A
JP2003311982A JP2002120071A JP2002120071A JP2003311982A JP 2003311982 A JP2003311982 A JP 2003311982A JP 2002120071 A JP2002120071 A JP 2002120071A JP 2002120071 A JP2002120071 A JP 2002120071A JP 2003311982 A JP2003311982 A JP 2003311982A
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liquid supply
top plate
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Shuji Koyama
修司 小山
Toshio Kashino
俊雄 樫野
Hiroaki Mihara
弘明 三原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコン基板を天板に使用する際に、天板の
剛性を向上させるとともに液室と液供給口の設計自由度
を向上させ、素子基板との接合時の位置ずれを防止する
ことができ、吐出性能の劣化を防ぎ、精度が高く信頼性
の高い液体吐出ヘッドを提供する。 【解決手段】 表面結晶方位が(100)または(11
0)であるシリコン基板11の両面に形成した熱酸化膜
12a、12bをパターニングして液室パターン13と
液供給口パターン14を形成し、シリコン基板11を両
面から同時に異方性エッチングすることにより、液室1
5と液供給口16をそれぞれ別々に形成する。その後
に、シリコン基板11の両面およびエッチングで形成さ
れた液室15と液供給口16の全ての面に対して減圧気
相成長法により窒化シリコン膜19を成膜する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液滴を吐出飛翔さ
せて記録媒体に付着させ、印字記録や画像形成等を行う
液体吐出ヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】液体吐出方式(インクジェット記録方
式)は、インク等の液体を吐出する複数のオリフィスと
各オリフィスにそれぞれ連通する複数の液流路と各液流
路に配置された複数の吐出エネルギー発生素子とを備
え、吐出エネルギー発生素子に駆動信号を印加すること
によって液流路内の液体に吐出エネルギーを付与してオ
リフィスから液体を吐出させることにより、印字記録や
画像形成等を行ういわゆるノンインパクト方式の一つで
あって、低騒音で高速記録が可能であり、しかも高精細
な画像が廉価に得られることなどの特徴を有している。
さらに、この種の液体吐出方式は、紙、糸、繊維、布
帛、皮革、金属、プラスチック、 ガラス、木材、セラ
ミックス等の記録媒体に対して印字記録や画像形成等を
行うことができ、コンピュータの周辺機器としてのプリ
ンタばかりでなく、複写機、通信システムを有するファ
クシミリ、ワードプロセッサ等のプリンティングシステ
ム、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業
記録装置に適用でき、ここ数年急速に普及しており、こ
の種の液体吐出装置については、これまでも様々な方法
が提案され、改良が加えられ、商品化されているものも
あれば、現在実用化への努力が続けられているものもあ
る。
【0003】この種の液体吐出装置における液体吐出ヘ
ッドは、例えば、図7に示すように、液体に対して吐出
エネルギーを発生するエネルギー発生素子(発熱素子)
202を有する素子基板201と、液体を貯留する液室
(不図示)と該液室に液体を供給する液供給口205を
有し、素子基板201に接合されて液流路204を形成
する天板203と、液体を吐出するための微細なオリフ
ィス207を有するオリフィスプレート206とから構
成されている。
【0004】天板203は、液流路204を形成するた
めに必要不可欠なものであり、液体吐出ヘッドの吐出性
能を左右する重要な要素となっている。すなわち、液体
吐出ヘッドの天板203は、各液流路のクロストークを
防ぎ、吐出速度を一定にさせるために、接合性が良く、
高精度な構造が望まれ、様々な提案がなされている。
【0005】従来、天板をシリコン材料で形成する場合
には、図8および図9に示すような工程で天板を作製し
ていた。
【0006】図8には1色の液体吐出ヘッドに使用され
る天板の作製工程を示す。チップ状態で示すシリコン基
板111の液室(115)を形成する側の面(以下、液
室面という)と液供給口(116)を形成する側の面
(以下、液供給口面という)に熱酸化膜112a、11
2bを形成した後に、図8の(a)に示すように、液室
面側の熱酸化膜112aをフォトリソ技術によりパター
ニングし、液室パターン113を形成する。その後に、
パターニングされたシリコン基板111を異方性エッチ
ングによりエッチングして、図8の(b)に示すように
シリコン基板111に貫通した穴を作製する。異方性エ
ッチングに用いるエッチング液として、TMAH(テト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)水溶液(例
えば、関東化学製のTMAH−22(商品名))を使用
し、エッチングを行って、厚さ625μmのシリコン基
板111を貫通させている。その後、熱酸化膜112
a、112bをウェットエッチングにより除去すること
により、図8の(c)に示すように、シリコン基板11
1の貫通した穴の液室面側が液室115となり、反対面
側の開口した穴が液供給口116となり、1色の液体吐
出ヘッドに用いる天板110が作製される。
【0007】また、図9には3色を1ヘッド内で吐出す
る液体吐出ヘッドに使用される天板の作製工程を示し、
チップ状態で示すシリコン基板111の液室面と液供給
口面に熱酸化膜112a、112bを形成した後に、図
9の(a)に示すように、液室面側の熱酸化膜112a
をフォトリソ技術によりパターニングし、3個の液室パ
ターン113を形成する。その後に、パターニングされ
たシリコン基板111を前述したと同様に異方性エッチ
ングによりエッチングして、図9の(b)に示すよう
に、シリコン基板111を貫通させ、その後、熱酸化膜
112a、112bをウェットエッチングにより除去す
ることにより、図9の(c)に示すように、シリコン基
板111を貫通した3個の穴の液室面側がそれぞれ液室
115となり、反対面側の開口した穴が各液室115に
それぞれ連通する液供給口116となり、3色の液体吐
出ヘッドに用いる天板110が作製される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年の記録技術の進歩
に伴って、高速、高精細な記録が要求されつつあり、こ
のため、液体吐出ヘッドは軽量化が要求され、より小さ
い天板が形成されるようになってきた。また、あらゆる
インクにも対応できるようにできる限りシリコンの面に
インクを曝さないようにすることが要求されている。さ
らに、天板を素子基板に接合した後に天板内の液室に液
体(インク)を供給するための液体供給部材と天板との
密着性を上げて各色の混色防止の改善や、電気接続を行
うためのアライメントマークが必要になってきた。
【0009】しかしながら、図8や図9に図示するよう
にシリコン基板に液室を形成して天板とする方式の場合
に、天板のサイズを小さくしていくと、液供給口の穴が
小さくなって、高速で印字記録するために十分な液体容
量が得られないことになる。また、天板のサイズを小さ
くして液室を大きくしようとすると、天板に剛性がなく
なり、天板を素子基板に接合した際に天板の浮きやクロ
ストークが発生する。さらに、天板の上部にパターンが
形成できないため、液体供給のための液体供給部材の密
着性や電気接続のためのアライメントマークも形成でき
ないといった問題が発生する。また、様々なインク等の
液体に対応するため、シリコンのエッチング面(11
1)だけでは、インクとシリコンが反応し、シリコンが
溶解して発熱素子(ヒーター)がこげるという問題もあ
った。
【0010】また、記録媒体の記録可能領域にわたって
複数のオリフィス(吐出口)を配列するフルラインヘッ
ドとする場合に、天板の剛性がなくなることで、吐出エ
ネルギー発生素子を配置した素子基板の反りと天板の反
りの影響で、天板と素子基板との位置がずれ、接合がう
まくいかず、吐出性能に影響を与えてしまう。
【0011】そこで、本発明は、前述した従来技術の有
する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、シリ
コン基板を天板に使用する際に、天板の剛性を向上させ
るとともに液室と液供給口の設計自由度を向上させ、素
子基板との接合時の位置ずれを防止することができ、吐
出性能の劣化を防ぎ、精度が高く信頼性の高い液体吐出
ヘッドを提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出させるため
の吐出エネルギー発生素子が配列されるとともに液体を
導くための液流路を区画する液流路壁が形成された第一
の基板と、液体を貯留する液室および該液室へ供給され
る液体を受け入れる液供給口が形成された第二の基板と
を有し、前記第一の基板と前記第二の基板を接合して構
成する液体吐出ヘッドにおいて、前記第二の基板の液室
と液供給口を該基板の両側から同時に形成することを特
徴とする。
【0013】本発明の液体吐出ヘッドにおいては、前記
第一の基板上に前記吐出エネルギー発生素子に対向する
ように位置付けられた可動部材が設けられていることが
好ましく、さらに、前記可動部材の上方への変位を規制
する上方変位規制部材が前記液流路内に設けられている
ことが好ましい。
【0014】本発明の液体吐出ヘッドにおいては、前記
第二の基板の材質がシリコンであり、前記液室および前
記液供給口をエッチングにより形成することが好まし
く、また、前記第二の基板は、表面の結晶方位が(10
0)または(110)であることが好ましい。
【0015】本発明の液体吐出ヘッドにおいては、前記
第二の基板の液室と液供給口を該基板の両側から同時に
形成した後に、該基板に耐インク性の被膜を気相成長法
(CVD)により被覆することが好ましい。
【0016】本発明の液体吐出ヘッドにおいては、前記
第二の基板の液供給口面の隣接する液供給口の間に複数
の溝を形成することができ、さらに、前記第二の基板の
液供給口面に電気接続を行うためのアライメントマーク
を形成することができる。
【0017】
【作用】本発明の液体吐出ヘッドによれば、天板(第二
の基板)の液室と液供給口を基板の両側から同時に形成
することで剛性の高い天板を作製することができ、さら
に、液室と液供給口を基板の両側から同時に形成した後
に気相成長法(CVD)により第二の基板を被覆するこ
とで様々な種類の液体(インク)に使用することができ
る。
【0018】シリコン基板を両面から同時にエッチング
して液室と液吐出口を形成することで、液室と液供給口
の設計自由度が増し、また天板の剛性を向上させること
ができ、素子基板に接合する際や液体供給部材の接続時
の位置合わせ精度を向上させることができ、吐出性能の
劣化を防ぎ、精度が高く信頼性の高い液体吐出ヘッドを
得ることができる。また、フルラインヘッドに用いても
剛性が高いために、天板が反らず、接合時の位置ズレを
防止することができ、吐出性能の劣化を防止することが
できる。そして、クロストークのない安定した吐出特性
を有する液体吐出ヘッドを得ることができる。
【0019】さらに、天板の液供給口面側に電気接続用
のアライメントマークや液供給用部材の接着溝を同時に
形成できるため、精度が高く信頼性の高い液体吐出ヘッ
ドを提供することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0021】図1は、本発明に係る液体吐出ヘッドの一
実施例を一部破断して示す模式的斜視図であり、図2
は、本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施例の模式的断
面図であり、図3は、本発明に係る液体吐出ヘッドの一
実施例における1色の液体吐出ヘッドに使用される天板
の作製工程を示す図である。
【0022】先ず、本実施例の1色の液体吐出ヘッドに
使用される天板について、その作製工程を示す図3を用
いて説明する。
【0023】図3において、表裏両面が研磨され鏡面と
されているチップ状態で示すシリコン基板11は、その
液室(15)を形成する側の面(以下、液室面という)
と液供給口(16)を形成する側の面(以下、液供給口
面という)にそれぞれ熱酸化膜12a、12bを形成し
た後に、図3の(a)に示すように、液室面に1個の液
室のパターン13を、液供給口面に液供給口のパターン
14(図3においては3個設けているが、この個数は適
宜設定できる)をフォトリソ技術により熱酸化膜12
a、12bをそれぞれパターニングする。このパターニ
ングの方法は、どちらか一方の面を最初にパターニング
した後、両面露光装置(例えば、カールズース社製のM
A6(商品名))でマスクのアライメントマークとパタ
ーニングされた面のアライメントマークを画像認識によ
りアライメントを行うことで反対側のパターニングが簡
単に行うことができる。図3の(a)で示すようにパタ
ーニングされたパターン13、14を用いてシリコン基
板11をエッチング液としてTMAH(テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド)水溶液(例えば、関東
化学製のTMAH−22(商品名))により、ハーフエ
ッチングした状態を図3の(b)に示す。エッチング条
件は、温度80℃、TMAH濃度を22%とした。この
ようなエッチングにおいて、シリコン基板11の表面の
結晶方位が(100)であると、54.7°の角度でエ
ッチングされていき、結晶方位面(111)が最終的に
エッチングされない面として残る。このように、パター
ニングされたシリコン基板を異方性エッチングすること
により、液室面の液室パターン13および液供給口面の
液供給口パターン14からそれぞれエッチングされ、シ
リコン基板11を貫通させ、図3の(c)に示す形状の
穴が作製される。なお、エッチング液として関東化学製
のTMAH−22(商品名)を使用して、エッチングを
行って、厚さ625μmのシリコン基板11を貫通させ
た。このように作製されるシリコン基板11において
は、図3の(c)に示すように、液室15と液供給口1
6は別々に形成され、そして、液室15は、従来例に比
して半分しかエッチングされないため、液室15や液供
給口16は任意の場所に設定することができ、さらに、
シリコン基板11の剛性を高めることもできる。なお、
表面の結晶方位が(110)であるシリコン基板を用い
て前記と同様に異方性エッチングを行うことによっても
液室と液供給口をそれぞれ形成することができる。
【0024】次いで、異方性エッチングの終了したシリ
コン基板11の熱酸化膜12a、12bをウェットエッ
チングにより除去した後に、図3の(d)に示すよう
に、シリコン基板11の両面およびエッチングで形成さ
れた液室15と液供給口16の全ての面に対して減圧気
相成長法(LPCVD)により窒化シリコン膜19を成
膜する。このように耐インク性のある材料をシリコン基
板11の表面に被覆することにより、様々なインクを使
用することを可能とする。
【0025】次に、以上のように形成されるシリコン基
板11を天板10として組み込む液体吐出ヘッドについ
て、図1および図2を用いて説明する。
【0026】素子基板1は、その表面には、吐出エネル
ギー発生素子としての発熱素子(電気熱変換素子)2お
よび該発熱素子2に電気信号を供給するためのAl配線
3が半導体プロセスによってSi基板上に複数形成さ
れ、さらに、発熱素子2にそれぞれ対応するように可動
部材4が発熱素子2の上方に付設されている。また、素
子基板1上に感光性樹脂層を積層した後にパターニング
することにより、複数の発熱素子2にそれぞれ対応する
液流路を形成するための液流路壁5が複数形成される。
同時に素子基板1上に液室枠6が同様に形成される。
【0027】このように形成されている素子基板1上に
前述した天板10を接合する。天板10は、前述したよ
うに、液室15と液供給口16が形成されており、さら
に、天板10には、可動部材4の上方への変位を規制す
る上方変位規制部材20が可動部材4に対応して形成さ
れている。この上方変位規制部材20は、天板10の液
室面の可動部材4に対応する部位に感光性樹脂を塗布あ
るいはラミネート等により成膜した後にパターニングす
ることにより形成することができる。天板10を素子基
板1にアライメントマークにより位置合わせを行い、接
着剤を介して天板10を液流路壁5および液室枠6に接
合し天板10を素子基板1と一体化する。なお、接着剤
としては、UV照射によりタック性を保持したままBス
テージ化して硬化収縮が終了し、加熱することにより硬
化するエポキシ系の接着剤を用いた。また、エポキシ系
の接着剤は加熱圧着のみでも接着が可能である。この種
の接着剤を液流路壁5および液室枠6に熱転写し、UV
照射により接着剤を活性化した後に、天板10を加熱圧
着により素子基板1に貼り合せる。このように素子基板
1と天板10を接合することにより液流路7が形成され
たヘッド本体が作製される。
【0028】その後に、液体を吐出するオリフィス9が
形成されているオリフィスプレート8を、オリフィス9
を液流路7に対応するように位置合わせを行って、ヘッ
ド本体の液流路7の開口する面に接着剤を介して接合さ
せて、液体吐出ヘッドが完成する。
【0029】以上のように構成される液体吐出ヘッドに
おいて、発熱素子2が駆動されて発熱すると、発熱素子
2と可動部材4との間の液体(インク)に熱が作用して
熱沸騰現象に基づく気泡が発生する。この気泡の成長に
伴う圧力が可動部材4に作用してその自由端部を大きく
変位させる。この可動部材4の変位によって、気泡の発
生に基づく圧力の伝播や気泡自身の成長がオリフィス9
側に導かれ、液体を効率よくオリフィス9から吐出す
る。このように可動部材4を設けることにより、液体の
吐出効率や吐出速度等の吐出性能を向上させることがで
きる。また、可動部材4の上方への変位を規制する上方
変位規制部材20を天板10に設けることにより、可動
部材4の必要以上の変位を阻止することができ、発熱素
子2の駆動が停止され加熱が終了すると気泡は消泡し始
めるが、この気泡の消泡時に可動部材4は速やかに元の
状態に復帰する。このとき、吐出された液体の体積分を
補充するために液室15から液体が流れ込み液体のリフ
ィルが行われるが、このリフィルは可動部材4の速やか
な復帰作用により効率よく合理的にかつ安定的に行われ
る。
【0030】以上のように、本実施例により形成される
天板10を素子基板1に接合し、そして、オリフィスプ
レート8を接合して作製された液体吐出ヘッドを用いて
印字を行ったところ、天板10が剥がれるようなことは
なく、また、クロストークもなく、印字にヨレやムラが
発生せず、良好な印字が得られ、安定した吐出特性を達
成することができた。さらに、液体吐出ヘッドを分解し
たところ、天板10と液流路壁5は完全に接合されてい
た。
【0031】次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの他の
実施例について図4を用いて説明する。なお、図4は本
実施例における3色の液体吐出ヘッドに使用される天板
の作製工程を示す図である。
【0032】先ず、本実施例の3色の液体吐出ヘッドに
使用される天板について、その作製工程を示す図4を用
いて説明する。本実施例の各部材において前述した実施
例と同様の部材には同一符号を付して説明する。
【0033】図4において、表裏両面が研磨され鏡面と
されているチップ状態で示すシリコン基板11の液室面
と液供給口面にそれぞれ熱酸化膜12a、12bを形成
した後に、図4の(a)に示すように、液室面に3個の
液室のパターン13を、液供給口面に3個の液室パター
ン13にそれぞれ重なるように3個の液供給口のパター
ン15をフォトリソ技術により熱酸化膜12a、12b
をそれぞれパターニングする。これらのパターニングの
方法は、前述した実施例と同様に行うことができる。図
4の(a)で示すようにパターニングしたシリコン基板
11をエッチング液(例えば、関東化学製のTMAH−
22(商品名))により、ハーフエッチングした状態を
図4の(b)に示す。エッチング条件は、温度80℃、
TMAH濃度を22%とした。このようなエッチングに
おいて、シリコン基板11の表面の結晶方位が(10
0)であると、54.7°の角度でエッチングされてい
き、結晶方位面(111)が最終的にエッチングされな
い面として残る。このように、パターニングされたシリ
コン基板を異方性エッチングすることにより、液室面の
液室パターン13および液供給口面の液供給口パターン
14からそれぞれエッチングされ、シリコン基板11を
貫通させ、図4の(c)に示す形状の穴が作製される。
なお、エッチング液として、関東化学製のTMAH−2
2(商品名)を使用して、エッチングを行って、厚さ6
25μmのシリコン基板を貫通させた。このように作製
されるシリコン基板11においては、図4の(c)に示
すように、3個の液室15と3個の液室15にそれぞれ
連通する3個の液供給口16が形成され、しかも液室1
5と液供給口16はそれぞれ別々に形成され、そして、
液室15は、従来例に比して半分しかエッチングされな
いため、液室15や液供給口16は任意の場所に設定す
ることができ、さらに、シリコン基板11の剛性を高め
ることもできる。
【0034】次いで、異方性エッチングの終了したシリ
コン基板11の熱酸化膜12a、12bをウェットエッ
チングにより除去した後に、図4の(d)に示すよう
に、シリコン基板11の両面およびエッチングで形成さ
れた液室15と液供給口16の全ての面に対して減圧気
相成長法(LPCVD)により窒化シリコン膜19を成
膜する。このように耐インク性のある材料をシリコン基
板11の表面に被覆することにより、様々なインクを使
用することを可能とする。
【0035】以上のように形成される3個の液室15と
3個の液供給口16を有するシリコン基板11を天板1
0として、前述した実施例と同様に、3色の液体吐出ヘ
ッドに組み込み、液体吐出ヘッドを完成させることがで
きる。すなわち、図1に示す液体吐出ヘッドと同様に、
3個の区分された液室15を有するシリコン基板11を
天板10として素子基板1に接合し、そして、オリフィ
スプレート8を接合することにより3色の液体吐出ヘッ
ドが完成する。このように作製された液体吐出ヘッドを
用いて印字を行ったところ、天板が剥がれるようなこと
はなく、また、クロストークもなく、印字にヨレやムラ
が発生せず、良好な印字が得られ、安定した吐出特性を
達成することができた。さらに、液体吐出ヘッドを分解
したところ、天板10と液流路壁5は完全に接合されて
いた。
【0036】次に、本発明に係る液体吐出ヘッドのさら
に他の実施例について図5および図6を用いて説明す
る。なお、図5は本実施例の1色の液体吐出ヘッドに使
用される天板を示す図であり、図6は本実施例の3色の
液体吐出ヘッドに使用される天板を示す図である。
【0037】本実施例の液体吐出ヘッドに使用される天
板について、図5および図6を用いて説明する。なお、
本実施例においても、前述した実施例と同様の部材には
同一符号を付して説明する。
【0038】本実施例においては、図5および図6に示
すように、素子基板の電気的接続用のアライメントマー
ク30と、液室へ液体を供給するための液供給部材の密
着性を向上させるための複数の溝31とを、天板10
(シリコン基板11)の液供給口面に形成するものであ
り、しかも、アライメントマーク30と複数の溝31を
液室15と液供給口16を形成する際に同時に形成する
ものである。すなわち、シリコン基板11の液室面と液
供給口面にそれぞれ熱酸化膜を形成した後に、液室面に
液室パターンをフォトリソ技術によりパターニングする
とともに液供給口面に液供給口パターンをフォトリソ技
術によりパターニングする。この際に、電気的接続用の
アライメントマーク30を作成するためのパターンと液
供給部材の密着性を向上させるための複数の溝31のパ
ターンを同時に作成する。なお、複数の溝31のパター
ンは隣接する両液供給口パターンの間に配置する。そし
て、パターニングしたシリコン基板11をエッチング液
によりエッチングする。このように、パターニングされ
たシリコン基板を異方性エッチングすることにより、液
室面の液室パターン13および液供給口面の液供給口パ
ターン14からそれぞれエッチングされ、シリコン基板
11を貫通させ、図5および図6に示すように、それぞ
れ、液室15と液室15に連通する液供給口16が形成
される。そして、同時に、シリコン基板11の液供給口
面に、電気的接続用のアライメントマーク30と複数の
溝31が形成される。
【0039】次いで、異方性エッチングの終了したシリ
コン基板11の熱酸化膜をウェットエッチングにより除
去した後に、前述した実施例と同様に、シリコン基板1
1の両面およびエッチングで形成された液室15と液供
給口16の全ての面に対して窒化シリコン膜19を成膜
する。
【0040】このように、本実施例においては、液室1
5と液供給口16をそれぞれ基板の両側から同時に形成
することで天板10(シリコン基板11)の剛性を高く
維持することができ、さらに、シリコン基板11の液供
給口面における液供給口パターンを小さくすることがで
きることから、アライメントマーク30のパターンや複
数の溝31のパターンを形成することが可能となり、複
数の液供給口16の間に液室へ液体を供給するための液
供給部材の密着性を向上させるための複数の溝31や電
気接続用のアライメントマーク30を容易に形成するこ
とができる。このように形成されたシリコン基板11を
天板10として前述した実施例と同様に液体吐出ヘッド
に組み込むことにより、前述した実施例の奏する作用効
果に加えて、液室へ液体を供給するための液供給部材を
複数の溝31を介在させることで液供給口16に密着さ
せて良好に接続することができ、各色の混色防止を改善
でき、また、素子基板の電気的接続もアライメントマー
ク30を用いることにより容易にかつ精度よく接続する
ことが可能となる。
【0041】さらに、本発明の液体吐出ヘッドにおける
天板は、その剛性を向上させることができるために、天
板に反りが生じることがなく、素子基板との接合時の位
置ズレを防止することができ、長尺の液体吐出ヘッドに
も適用することができる。すなわち、記録媒体の記録可
能領域にわたって複数の液吐出口を配列するいわゆるフ
ルラインヘッドにおいても 天板は剛性が高く反るよう
なことがないため、接合時の位置ズレを防止でき、吐出
性能の劣化を防ぎ、クロストークのない安定した吐出特
性が得られる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
天板(第二の基板)の液室と液供給口を基板の両側から
同時に形成することで剛性の高い天板を作製することが
でき、さらに、液室と液供給口を基板の両側から同時に
形成した後に気相成長法(CVD)により第二の基板を
被覆することで様々な種類の液体(インク)に使用する
ことができる。
【0043】シリコン基板を両面から同時にエッチング
して液室と液吐出口を形成することで、液室と液供給口
の設計自由度が増し、また天板の剛性を向上させること
ができ、素子基板に接合する際や液体供給部材の接続時
の位置合わせ精度を向上させることができ、吐出性能の
劣化を防ぎ、精度が高く信頼性の高い液体吐出ヘッドを
得ることができる。
【0044】さらに、フルラインヘッドに用いても剛性
が高いために、天板が反らず、接合時の位置ズレを防止
することができ、吐出性能の劣化を防止することができ
る。そして、クロストークのない安定した吐出特性を有
する液体吐出ヘッドを得ることができる。
【0045】さらに、天板の液供給口面側に電気接続用
のアライメントマークや液供給用部材の接着溝を同時に
形成できるため、精度が高く信頼性の高い液体吐出ヘッ
ドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施例を一部
破断して示す模式的斜視図である。
【図2】本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施例の模式
的断面図である。
【図3】本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施例におけ
る1色の液体吐出ヘッドに使用される天板の作製工程を
示す図である。
【図4】本発明に係る液体吐出ヘッドの他の実施例にお
ける3色の液体吐出ヘッドに使用される天板の作製工程
を示す図である。
【図5】本発明に係る液体吐出ヘッドのさらに他の実施
例における1色の液体吐出ヘッドに使用される天板を示
す図である。
【図6】本発明に係る液体吐出ヘッドのさらに他の実施
例における3色の液体吐出ヘッドに使用される天板を示
す図である。
【図7】従来の液体吐出ヘッドの概略構成を示す斜視図
である。
【図8】従来の1色の液体吐出ヘッドに使用される天板
の作製工程を示す図である。
【図9】従来の3色の液体吐出ヘッドに使用される天板
の作製工程を示す図である。
【符号の説明】
1 素子基板 2 発熱素子 4 可動部材 5 液流路壁 7 液流路 8 オリフィスプレート 9 オリフィス 10 天板 11 シリコン基板 12a、12b 熱酸化膜 13 液室パターン 14 液供給口パターン 15 液室 16 液供給口 19 窒化シリコン膜 20 上方変位規制部材 30 アライメントマーク 31 (接着)溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三原 弘明 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF65 AF93 AG29 AP24 AP34 AP53 AP77 AQ02 BA03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体を吐出させるための吐出エネルギー
    発生素子が配列されるとともに液体を導くための液流路
    を区画する液流路壁が形成された第一の基板と、液体を
    貯留する液室および該液室へ供給される液体を受け入れ
    る液供給口が形成された第二の基板とを有し、前記第一
    の基板と前記第二の基板を接合して構成する液体吐出ヘ
    ッドにおいて、 前記第二の基板の液室と液供給口を該基板の両側から同
    時に形成することを特徴とする液体吐出ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記第一の基板上に前記吐出エネルギー
    発生素子に対向するように位置付けられた可動部材が設
    けられていることを特徴とする請求項1記載の液体吐出
    ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記可動部材の上方への変位を規制する
    上方変位規制部材が前記液流路内に設けられていること
    を特徴とする請求項2記載の液体吐出ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記第二の基板の材質がシリコンであ
    り、前記液室および前記液供給口をエッチングにより形
    成することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1
    項に記載の液体吐出ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記第二の基板は、表面の結晶方位が
    (100)または(110)であることを特徴とする請
    求項1ないし4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッ
    ド。
  6. 【請求項6】 前記第二の基板の液室と液供給口を該基
    板の両側から同時に形成した後に、該基板に耐インク性
    の被膜を気相成長法(CVD)により被覆することを特
    徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の液体
    吐出ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記第二の基板の液供給口面の隣接する
    液供給口の間に複数の溝が形成されていることを特徴と
    する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液体吐出
    ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記第二の基板の液供給口面に電気接続
    を行うためのアライメントマークが形成されていること
    を特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の
    液体吐出ヘッド。
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