JP2006315307A - Method of manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head and liquid discharge device - Google Patents
Method of manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head and liquid discharge device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006315307A JP2006315307A JP2005140513A JP2005140513A JP2006315307A JP 2006315307 A JP2006315307 A JP 2006315307A JP 2005140513 A JP2005140513 A JP 2005140513A JP 2005140513 A JP2005140513 A JP 2005140513A JP 2006315307 A JP2006315307 A JP 2006315307A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- liquid
- head
- head chip
- adhesive
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関し、例えばインクジェット方式によるラインプリンタに適用することができる。本発明は、ノズルへの接着剤の流出を防止する凹部を形成することにより、液体の供給路を構成する部材にヘッドチップを配置した後、板材の貼り付けにより液体の供給路を密閉する場合に、この板材の貼り付けに係る接着剤によるノズルの目詰まりを防止する。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid discharge head, a liquid discharge head, and a liquid discharge apparatus, and can be applied to, for example, an inkjet line printer. In the present invention, a concave portion that prevents the adhesive from flowing out to the nozzle is formed, and after the head chip is arranged on a member constituting the liquid supply path, the liquid supply path is sealed by attaching a plate material. In addition, the nozzle is prevented from being clogged by the adhesive relating to the attachment of the plate material.
近年、パーソナルコンピュータの発展、電子スチルカメラの普及に伴い、電子データのハードコピーにインクジェット方式によるプリンタが広く利用されている。このインクジェット方式のプリンタは、発熱素子等によるエネルギー発生素子の駆動により、液室に保持したインクの液滴を微小なノズルから吐出し、このインク液滴を用紙に付着させることにより画像等を印刷する。また複数のエネルギー発生素子を集積化してヘッドチップが作成され、このヘッドチップに液室、ノズル等を作成してプリンタヘッドが作成され、これにより高密度にノズルを配置して高い解像度を確保できるように構成される。 In recent years, with the development of personal computers and the widespread use of electronic still cameras, printers using an ink jet method have been widely used for hard copying electronic data. This ink-jet printer prints images and the like by ejecting ink droplets held in a liquid chamber from minute nozzles by driving energy generating elements such as heating elements, and attaching these ink droplets to paper. To do. In addition, a head chip is created by integrating a plurality of energy generating elements, and a liquid chamber, nozzles, etc. are created on the head chip to create a printer head, thereby ensuring high resolution by arranging nozzles at high density. Configured as follows.
このようなプリンタでは、従来、半導体ウエハ上に複数のヘッドチップを作成した後、各ヘッドチップに液室、ノズルを作成し、その後、各ヘッドチップを分離し、これにより複数のヘッドチップをまとめて作成して生産性の向上が図られている。 Conventionally, in such a printer, after a plurality of head chips are formed on a semiconductor wafer, a liquid chamber and a nozzle are formed in each head chip, and then each head chip is separated, thereby collecting the plurality of head chips. To improve productivity.
このようなヘッドチップの作成方法に関して、特許第3143307号には、インク流路等の形状をヘッドチップ上にパターニングした後、被覆層を形成して除去することにより、簡易に液室等を作成する方法が提案されている。 Regarding such a head chip creation method, Japanese Patent No. 3143307 discloses that a liquid chamber or the like is easily created by patterning the shape of the ink flow path on the head chip and then forming and removing the coating layer. A method has been proposed.
ところで図12及び図13に示すように、このような手法により作成したヘッドチップ1を、インクの供給路を構成する部材であるフレーム2に配置した後、インクの供給路を密閉してプリンタヘッド3を作成することにより、簡易にプリンタヘッド3を作成することができると考えられる。
By the way, as shown in FIGS. 12 and 13, after the
すなわちここでヘッドチップ1は、エネルギー発生素子である発熱素子4、この発熱素子4を駆動する駆動回路等が半導体基板上に作成される。ヘッドチップ1は、インク液室、インク流路の形状によりパターニングされて犠牲層が形成され、この犠牲層を覆うように被覆層5が作成される。またこの被覆層5にノズル6が作成された後、犠牲層が除去される。これによりヘッドチップ1は、インク液室、インク流路が形成され、また表面側にノズル6が形成され、さらに端面にインク流路の開口が作成される。以下、このようにヘッドチップに液室、流路、ノズルを作成した部品をヘッドチップ部品と呼ぶ。
That is, in the
プリンタヘッド3の製造工程は、このようにして作成されたヘッドチップ1によるヘッドチップ部品をフレーム2に配置する。ここでフレーム2は、例えばアルミ、ステンレス、セラミック、樹脂等により形成され、インク供給路8が用紙側面に開口するように作成され、この用紙側面、インク供給路8に接するように、ヘッドチップ部品を配置する凹部が形成される。またフレーム2は、インクタンクに保持したインクをこのインク供給路8に導くインク導入口9が、背面側に作成される。
In the manufacturing process of the
プリンタヘッド3の製造工程は、この凹部にヘッドチップ部品を配置した後(図12)、天板10によりインク供給路8を塞ぎ(図13)、これにより矢印によりインクの流れを示すように、インクタンクからのインクをインク導入口9からインク供給路8に導いてヘッドチップ1に導くようにする。ここで天板10は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム又はニッケル、アルミ、ステンレス等の金属箔により形成されたシート状の板材であり、例えばこれらフィルム、箔に事前に塗布された接着剤を用いた熱圧着等により貼り付けられて配置される。
In the manufacturing process of the
しかしながらこのようにして天板10によりインクの供給路8を密閉してプリンタヘッド3を作成する場合、図14(A)及び(B)に示すように、天板10の貼り付けに係る接着剤12が流れ出し、ノズル6が目詰まりする問題がある。なおここで図12、図13、図14(B)は、図14(A)に示す平面図に対して、この図14(A)をA−A線により切り取った断面図の関係にある。
However, when the
この問題を解決する1つの方法として、ノズル6と天板10との間隔を大きくすることも考えられるが、この場合、ヘッドチップ1を大型化することになる。また接着剤12の量、貼り付けに係る温度、圧力等の条件を厳しく管理して接着剤12がノズル6を塞がないようにする方法も考えられるが、この場合には、工程の管理が煩雑になる。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、液体の供給路を構成する部材にヘッドチップを配置した後、板材の貼り付けにより液体の供給路を密閉する場合に、この板材の貼り付けに係る接着剤によるノズルの目詰まりを防止することができる液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points. When a head chip is arranged on a member constituting a liquid supply path and the liquid supply path is sealed by pasting the plate material, the plate material is attached. An object of the present invention is to propose a method of manufacturing a liquid discharge head, a liquid discharge head, and a liquid discharge device that can prevent clogging of a nozzle due to an adhesive.
かかる課題を解決するため請求項1の発明は、エネルギー発生素子の駆動により、液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドの製造方法に適用して、複数の前記エネルギー発生素子を形成したヘッドチップに、前記液室、前記液室に前記液体を導く流路、前記ノズルを作成してヘッドチップ部品を作成する基板加工の工程と、前記流路に前記液体を導く供給路が形成された部材に、前記ヘッドチップ部品を実装するヘッドチップの実装工程と、前記部材に保持された前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に、接着剤により板材を貼り付けて、前記供給路を密閉する板材貼り付けの工程とを有し、前記基板加工の工程は、前記板材貼り付けの工程における前記接着剤の、前記ノズルへの流出を防止する凹部を形成する。
In order to solve this problem, the invention according to
また請求項3の発明は、エネルギー発生素子の駆動により、液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドに適用して、複数の前記エネルギー発生素子を形成したヘッドチップに、前記液室、前記液室に前記液体を導く流路、前記ノズルを作成してヘッドチップ部品が作成され、前記流路に前記液体を導く供給路が形成された部材に、前記ヘッドチップ部品が実装された後、前記部材に保持された前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に、接着剤により板材が貼り付けられて前記供給路が密閉されて作成され、前記接着剤の、前記ノズル側への流出を防止する凹部が、前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に形成されるようにする。
The invention of
また請求項4の発明は、液体吐出ヘッドに設けられたエネルギー発生素子の駆動により、前記液体吐出ヘッドの液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出装置に適用して、前記液体吐出ヘッドは、複数の前記エネルギー発生素子を形成したヘッドチップに、前記液室、前記液室に前記液体を導く流路、前記ノズルを作成してヘッドチップ部品が作成され、前記流路に前記液体を導く供給路が形成された部材に、前記ヘッドチップ部品が実装された後、前記部材に保持された前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に、接着剤により板材が貼り付けられて前記供給路が密閉されて作成され、前記接着剤の、前記ノズル側への流出を防止する凹部が、前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に形成されるようにする。 According to a fourth aspect of the present invention, the liquid discharge head is applied to a liquid discharge apparatus that discharges liquid held in a liquid chamber of the liquid discharge head from a nozzle by driving an energy generating element provided in the liquid discharge head. The head chip in which a plurality of the energy generating elements are formed, the liquid chamber, a flow path for guiding the liquid to the liquid chamber, and the nozzle are created to produce a head chip component, and the liquid is supplied to the flow path. After the head chip component is mounted on the member in which the supply path to be guided is formed, a plate material is adhered to the nozzle side surface of the head chip component held by the member by an adhesive, and the supply path is sealed. Thus, a recess that prevents the adhesive from flowing out to the nozzle side is formed on the nozzle side surface of the head chip component.
請求項1の構成により、エネルギー発生素子の駆動により、液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドの製造方法に適用して、複数の前記エネルギー発生素子を形成したヘッドチップに、前記液室、前記液室に前記液体を導く流路、前記ノズルを作成してヘッドチップ部品を作成する基板加工の工程と、前記流路に前記液体を導く供給路が形成された部材に、前記ヘッドチップ部品を実装するヘッドチップの実装工程と、前記部材に保持された前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に、接着剤により板材を貼り付けて、前記供給路を密閉する板材貼り付けの工程とを有するようにすれば、液体の供給路を構成する部材にヘッドチップを配置した後、板材の貼り付けにより液体の供給路を密閉して液体吐出ヘッドを作成することができる。このとき前記基板加工の工程は、前記板材貼り付けの工程における前記接着剤の、前記ノズルへの流出を防止する凹部を形成することにより、供給路の密閉に供する板材貼り付け用の接着剤にあっては、この凹部によりノズル側への流出が防止され、これによりノズルを塞がないようにしてノズルの目詰まりを防止することができる。
According to the configuration of
これにより請求項3、請求項4の構成によれば、液体の供給路を構成する部材にヘッドチップを配置した後、板材の貼り付けにより液体の供給路を密閉する場合に、この板材の貼り付けに係る接着剤によるノズルの目詰まりを防止することができる液体吐出ヘッド、液体吐出装置を提供することができる。 Thus, according to the third and fourth aspects of the present invention, when the head chip is disposed on the member constituting the liquid supply path and then the liquid supply path is sealed by attaching the plate material, It is possible to provide a liquid discharge head and a liquid discharge apparatus that can prevent clogging of the nozzle due to the adhesive to be attached.
本発明によれば、液体の供給路を構成する部材にヘッドチップを配置した後、板材の貼り付けにより液体の供給路を密閉する場合に、この板材の貼り付けに係る接着剤によるノズルの目詰まりを防止することができる。 According to the present invention, after the head chip is arranged on the member constituting the liquid supply path, when the liquid supply path is sealed by pasting the plate material, the nozzle eyes by the adhesive relating to the paste of the plate material are provided. Clogging can be prevented.
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
(1)実施例の構成
図2は、本発明に係るラインプリンタを示す斜視図である。このラインプリンタ21は、フルラインタイプのラインプリンタであり、略長方形形状によりプリンタ本体22が形成される。ラインプリンタ21は、印刷対象である用紙23を収納した用紙トレイ24をこのプリンタ本体22の正面に形成されたトレイ出入口より装着することにより、用紙23を給紙できるように作成されている。
(1) Configuration of Embodiment FIG. 2 is a perspective view showing a line printer according to the present invention. The
ラインプリンタ21は、このようにプリンタ本体22に用紙トレイ24が装着されて、ユーザーにより印刷が指示されると、このプリンタ本体22に設けられた給紙ローラの回転によりプリンタ本体22の背面側に向かって用紙トレイ24から用紙23が送り出され、プリンタ本体22の背面側に設けられた反転ローラによりこの用紙23の送り方向が正面方向に切り換えられる。ラインプリンタ21は、このようにして用紙送り方向が正面方向に切り換えられた用紙23が用紙トレイ24上を横切るように搬送され、ラインプリンタ21の正面側に配置された排出口よりトレイ25に排出される。
In the
ラインプリンタ21は、上側端面に上蓋26が設けられ、この上蓋26の内側、正面方向への用紙搬送途中に、矢印Aにより示すように、ヘッドカートリッジ28が交換可能に配置される。
The
ここでヘッドカートリッジ28は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色によるフルラインタイプのプリンタヘッドであり、上側に各色のインクタンク29Y、29M、29C、29Kが設けられる。ヘッドカートリッジ28は、これらインクタンク29Y、29M、29C、29Kに係るプリンタヘッドのアッセンブリーであるヘッドアッセンブリー30と、このヘッドアッセンブリー30の用紙23側に設けられて不使用時、ヘッドアッセンブリー30の用紙側面を覆ってインクの乾燥を防止するヘッドキャップ31とにより構成される。これによりラインプリンタ21は、このヘッドカートリッジ28に設けられたヘッドアッセンブリー30の駆動により、各色のインク液滴を用紙23に付着させて所望の画像等をカラーにより印刷する。
Here, the
ヘッドアッセンブリー30は、このヘッドアッセンブリー30側の面に、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色毎に、ヘッドチップが順次配置される。ここでヘッドチップは、複数の発熱素子、各発熱素子を駆動する駆動回路を集積回路化した半導体基板であり、それぞれ各発熱素子にインク液室、各インク液室にインクを導くインク流路が作成される。
In the
これらによりヘッドアッセンブリー30は、このようなヘッドチップの配置により、各色毎に用紙幅によるノズル列が形成され、対応するインクタンク29Y、29M、29C、29Kから各ヘッドチップに形成されたインク流路にインクが供給される。これによりヘッドアッセンブリー30は、各ヘッドチップに形成されたノズルからインク液滴を用紙に向かって吐出して画像等を印刷する。
With these arrangements, the
図1は、このヘッドアッセンブリー30のヘッドチップに係る部位を示す断面図である。このヘッドアッセンブリー30によるプリンタヘッドは、液体の供給路を構成する部材であるフレーム41にヘッドチップ42を配置した後、天板40の貼り付けにより液体の流路を密閉して作成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a portion related to the head chip of the
ここで図3に半導体ウエハを断面により示すように、ヘッドチップ42は、発熱素子43、発熱素子43を駆動する駆動回路により形成され、半導体ウエハによる基板P上に複数のヘッドチップがまとめて作成される。なおヘッドチップ42にあっては、このように半導体ウエハ上に作成する場合の他に、各種電子デバイス製造技術用の微細加工技術を使用して、ガラス、セラミックス等の基板上に作成するようにしてもよい。
3, the
すなわちヘッドチップ42は、水平方向及び垂直方向に連続するようにマトリックス状に半導体ウエハP上に配置されて作成され、このとき隣接するヘッドチップとの間でインク流路が向き合うように、偶数列のヘッドチップ42に対して、奇数列のヘッドチップが180度回転した配置により形成される。またこのようにして隣接するヘッドチップ42の間にあっては、スクライビングラインの分だけ、スペースが設けられて配置される。 That is, the head chips 42 are formed by being arranged on the semiconductor wafer P in a matrix so as to be continuous in the horizontal direction and the vertical direction, and at this time, the even number columns are arranged so that the ink flow paths face each other with the adjacent head chips. The odd-numbered head chips are formed so as to be rotated by 180 degrees with respect to the head chips 42 of FIG. Further, in this way, between the adjacent head chips 42, a space is provided for the scribing line.
ヘッドチップ42は、半導体ウエハP上に発熱素子43、この発熱素子43を駆動する駆動回路が作成されると、感光性のポジ型フォトレジストがスピンコートにより塗布された後、露光装置を用いたこのフォトレジストのパターニングにより、インク液室、インク液室の形状による犠牲層44が作成される。このときヘッドチップ42は、インク流路が向き合う隣接するヘッドチップ42の間では、一体に連続するように犠牲層44が作成される。なおこの実施例では、このフォトレジストにPMER-LA900(東京応化工業(株)製)を適用し、このフォトレジストを膜厚10〔μm〕により半導体ウエハ上に塗布した。またマスクアライナーで露光した後、水酸化テトラメチルアンモニウムの3〔%〕水溶液による現像液により現像し、その後、純水でリンス処理した。またさらにマスクアライナーで全面露光した後、窒素雰囲気中で24時間自然放置し、これらにより犠牲層44を作成した。
When a
続いてヘッドチップ42は、所定の樹脂材料が塗布されて被覆層45が作成され、さらにノズル46が作成される。ここでこの実施例では、この樹脂材料に光硬化型のネガ型フォトレジストを適用し、この樹脂材料をスピンコートで膜厚10〔μm〕により塗布した。また続いてマスクアライナーにより露光した後、現像液(OK73シンナー:東京応化工業(株)製)により現像し、続いてリンス液(イソプロピルアルコール)によりリンスし、これらにより被覆層45、ノズル46を作成した。なおノズル46は、直径15〔μm〕により作成した。
Subsequently, a predetermined resin material is applied to the
ヘッドチップ42は、このようにしてノズル46を作成する際に、同時に、ノズル46の列に沿って、インク流路の開口側に、天板の接着に供する接着剤のノズル46への流出を防止する凹部47が作成される。この実施例において、この凹部47は、被覆層45を貫通しないように、また犠牲層44を除去して作成されるインク流路において、十分な膜厚による被覆層45を確保できるように、被覆層45の表面が所定深さだけ深くなるようにして形成される。またこのヘッドチップ42に作成されるノズル列に沿って細長に、このヘッドチップ42のインク流入口側端面とノズル列との間に作成される。
When the
ここでこの実施例では、図4(A)及び(B)に示すように、ノズル46の作成に供するフォトマスクにおける透過光量の制御により、この凹部47を作成する。すなわちこの実施例では、被覆層45がネガ型の感光性レジストにより作成されることにより、フォトマスクのノズル46に対応するフォトマスクの部位にあっては、露光に供するUV光を完全に遮るように全面にクロム膜(Cr膜)を作成する。これに対して凹部47に対応するフォトマスクの部位にあっては、クロム膜による微小なドットを多数配置し、これによりこの部位の透過光量をノズル46の部位に比して低下させる。なおこのようなドットにあっては、直径0.5〜2.0〔μm〕に作成して、いわゆる膜減りにより、凹部47を作成することができる。
Here, in this embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
続いてヘッドチップ42は、図5に示すように、ダイサー等によりカットラインCで個々に切断される。これによりヘッドチップ42は、カットラインCによる切断により端面、ノズル46の部分で犠牲層44が露出することになる。
Subsequently, as shown in FIG. 5, the head chips 42 are individually cut along a cut line C by a dicer or the like. As a result, the
続いてヘッドチップ42は、図6(A)及び(B)に示すように、所定の溶液に浸漬され、これにより犠牲層44が除去され、インク液室49及びインク流路50が作成されてヘッドチップ部品に加工される。なおこの溶液は、犠牲層44を除去可能な種々の溶液を適用することができ、例えば犠牲層44を感光性レジストにより作成した場合には、この感光性レジストの現像液を適用することができる。この実施例では、この溶液に、有機溶剤の1つであるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を適用し、この溶液に浸漬した状態で超音波振動を与えて犠牲層44を除去した(図6(A))。またその後、イソプロピルアルコールにより置換し、乾燥させた(図6(B))。
Subsequently, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
続いてヘッドチップ42は、図7(A)及び(B)に示すように、フレーム41にシリコーン系接着剤で接着して配置される。ここでフレーム41は、ヘッドチップ42を保持すると共に、この保持したヘッドチップ42のインク流路50にインクを導くインク供給路52が形成された部材であり、この実施例ではステンレスにより作成した。なおステンレスに代えて、アルミ、セラミックス、樹脂等により形成してもよい。ここでヘッドアッセンブリー30は、各色毎に、いわゆる千鳥配置により順次ヘッドチップ42が配置されてノズル列が形成され、フレーム41は、この千鳥配置による複数のヘッドチップ42に共通に各色のインクをそれぞれ供給するように、各色毎にそれぞれインク供給路52が形成される。またフレーム41は、この千鳥配置により各ヘッドチップ42を配置する部位にそれぞれ凹部が形成され、またインクタンク29Y、29M、29C、29Kに保持したインクをそれぞれ対応するインク供給路52に導くインク導入口53が背面側に作成される。
Subsequently, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
ヘッドアッセンブリー30の製造工程は、この凹部にヘッドチップ42を配置し、続いてヘッドチップ部品のノズル側面に、接着剤により天板40を貼り付けてインク供給路52を密閉する。ここで天板40は、シート状の板材であり、この実施例では、厚さ25〔μm〕のポリイミドシートを適用した。なおポリイミドシートに代えて、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムを用いるようにしてもよく、またニッケル、アルミ、ステンレス等の金属箔を適用するようにしてもよい。また天板40は、事前に塗布された接着剤55により熱圧着等により貼り付けられて配置される。なおここでこの実施例では、各ヘッドチップ42毎に、天板40を貼り付けてインク供給路52を密閉するものの、千鳥配置した複数チップでまとめて1つの天板によりインク供給路52を密閉するようにしてもよい。
In the manufacturing process of the
天板40は、このようにして接着剤55により貼り付けるようにして、接着剤55が流れ出した場合でも、凹部47によりこの流れ出した接着剤55のノズル46側への進入を防止できるように、ノズル46側端が、凹部47の手前側(ノズル46とは逆側)又は凹部47上となるように、大きさ、配置位置が設定される。なおこの接着は、シリコーン系の接着剤を用いて、常温による1時間の自然放置により実行した。ここで接着剤は、シリコーン系に限らず、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系等の液状、フィルム状の接着剤を適用することができる。ここで液状接着剤の場合、シリンジ等を用いて天板40に事前に塗布することができる。またフィルム状の接着剤の場合、加熱プレスによる天板40への仮貼りにより天板40に事前に塗布することができる。
The
続いて図1に示すように、ヘッドチップ42は中継用の配線基板56にワイヤボンディングにより接続された後、このワイヤボンディングの部位がエポキシ系接着剤による封止剤57により封止され、ケース等に収納されてヘッドアッセンブリー30に組み立てられる。
Subsequently, as shown in FIG. 1, after the
(2)実施例の動作
以上の構成において、このラインプリンタ21では(図2)、印刷に供する画像データ、テキストデータ等によるヘッドカートリッジ28の駆動により、記録対象である用紙23を所定の用紙送り機構により搬送しながら、ヘッドカートリッジ28に設けられたヘッドアッセンブリー30からインク液滴が吐出され、このインク液滴が搬送中の用紙23に付着して画像、テキスト等が印刷される。
(2) Operation of Embodiment In the above configuration, in this line printer 21 (FIG. 2), by driving the
これに対応してヘッドカートリッジ28のヘッドアッセンブリー30では(図1、図2)、インクタンク29Y、29M、29C、29Kのインクがヘッドチップ42に導かれ、このヘッドチップ42に設けられた発熱素子43の駆動による液室に保持したインクの圧力増大により、ノズル46からインク液滴が吐出される。これらによりこのラインプリンタ21においては、所望の画像等を印刷することができる。
Correspondingly, in the
このようにしてヘッドチップ42に設けられたエネルギー発生素子である発熱素子43の駆動により所望の画像等を印刷するにつき、このプリンタ21では、複数の発熱素子43を形成したヘッドチップ42に、液室、液室にインクを導くインク流路、ノズル46が作成されたヘッドチップ部品(図5、図6)が、フレーム41に実装された後(図1及び図7)、板材である天板40の貼り付けによりインク供給路52が密閉されてヘッドアッセンブリー30が作成される。これによりこのプリンタ21は、簡易な製造工程によりプリンタヘッドを作成することができる。
In this way, when a desired image or the like is printed by driving the
しかしながらこのようにしてプリンタヘッドを作成するようにして、形状を小型化する場合にあっては、天板40の貼り付けに係る接着剤が流れ出し、ノズル46を塞いでしまう恐れがある(図14参照)。このようにノズル46が塞がれると、このノズル46からはインク液滴を吐出できなくなり、著しく印刷の品質が低下することになる。
However, when the printer head is formed in this way and the shape is reduced in size, the adhesive relating to the attachment of the
このためこのプリンタ21では、ノズル46への接着剤55の流出を防止する凹部47が、ヘッドチップ部品のノズル側面に形成される。これによりこのプリンタ21では、天板40の貼り付け時にノズル46側に流出する接着剤55を、この凹部47によりせき止めて、ノズル46への接着剤55の流出を防止することができ、これにより接着剤55によるノズル46の目詰まりを防止することができる。これによりこの実施例では、安定した品質により、かつ歩留りよくプリンタヘッドを作成することができる。
For this reason, in the
より具体的に、この実施例では、ヘッドチップ42に係る発熱素子43、各発熱素子43を駆動する駆動回路等が、半導体製造技術により半導体ウエハ上に複数チップ分、まとめて作成された後(図3)、液室、インク流路の形状により犠牲層44が作成され、この犠牲層44を覆うように被覆層45が作成される。またその後、ノズル46が作成された後、各ヘッドチップ42に分離されて犠牲層44が除去され(図5及び図6)、これによりヘッドチップ部品とされる。これによりこの実施例では、半導体製造技術を利用して簡易にヘッドチップを加工することができる。なおこのように各ヘッドチップに分離して犠牲層を除去する代わりに、犠牲層を除去した後、各ヘッドチップに分離するようにしてもよい。
More specifically, in this embodiment, after the
この一連の工程において、ヘッドチップ42は、ノズル46の作成に供するフォトマスクの設定により、ノズル46を作成する際に、併せて凹部47が形成され、これにより工数を何ら増大させることなく凹部47を形成することができ、これにより簡易に接着剤55によるノズル46の目詰まりを防止することができる。
In this series of steps, the
(3)実施例の効果
以上の構成によれば、ノズルへの接着剤の流出を防止する凹部を形成することにより、液体の供給路を構成する部材にヘッドチップを配置した後、板材の貼り付けにより液体の供給路を密閉する場合に、この板材の貼り付けに係る接着剤によるノズルの目詰まりを防止することができる。
(3) Advantages of the embodiment According to the above configuration, the concave portion that prevents the adhesive from flowing out to the nozzle is formed, so that the head chip is disposed on the member constituting the liquid supply path, and then the plate material is attached. In the case where the liquid supply path is hermetically sealed, clogging of the nozzle due to the adhesive relating to the attachment of the plate material can be prevented.
またヘッドチップに液室等の形状により犠牲層を作成した後、被覆層を形成して犠牲層を除去するようにして、被覆層にノズルを作成する際に、併せて凹部を作成することにより、簡易に接着剤によるノズルの目詰まりを防止することができる。 Also, after creating a sacrificial layer in the shape of a liquid chamber or the like on the head chip, by forming a coating layer and removing the sacrificial layer, when creating a nozzle in the coating layer, a recess is also created The nozzle can be easily prevented from being clogged by the adhesive.
図8は、図7との対比により本発明の実施例2に係るプリンタに適用されるヘッドアッセンブリーの一部を示す平面図及び断面図である。この実施例に係るプリンタは、このヘッドアッセンブリーの凹部47に係る構成が異なる点を除いて、実施例1について上述したプリンタ21と同一に構成される。
8A and 8B are a plan view and a cross-sectional view showing a part of the head assembly applied to the printer according to the second embodiment of the present invention in comparison with FIG. The printer according to the present embodiment is configured in the same manner as the
ここでこの実施例においては、犠牲層44を突き抜けるように、凹部47が形成される。すなわち図4との対比により図9に示すように、この実施例では、ノズル46の部位を露光する場合と同一の条件により凹部47の部位を露光し、これにより犠牲層44を突き抜けるように、凹部47が形成される。また凹部47にあっては、ノズル列の中央部分についてだけ形成され、ヘッドチップ42は、この中央部分を避けるように、インク流路が形成される。また天板40にあっては、流れ出した接着剤55が、凹部47を形成した中央部分に集まるように、ノズル46側が、中央部分に向けて徐々に幅狭となるように形成される。
Here, in this embodiment, a
この実施例のように、被覆層を突き抜けるように凹部を形成しても、実施例1と同様の効果を得ることができる。 Even if the concave portion is formed so as to penetrate the coating layer as in this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
図10は、図8との対比により本発明の実施例3に係るプリンタに適用されるヘッドアッセンブリーの一部を示す平面図及び断面図である。この実施例に係るプリンタは、このヘッドアッセンブリーにおけるヘッドチップ42の配置が異なる点を除いて、実施例1について上述したプリンタ21と同一に構成される。
10A and 10B are a plan view and a cross-sectional view showing a part of the head assembly applied to the printer according to the third embodiment of the present invention in comparison with FIG. The printer according to this embodiment is configured in the same manner as the
ここでこの実施例においては、1つのフレーム41に対向するようにヘッドチップ42が配置され、この対向するヘッドチップ42で共通にインク供給路52が形成され、さらに天板40が配置される。
Here, in this embodiment, the
この実施例のようにヘッドチップを対向するように配置する場合にあっても、実施例1と同様の効果を得ることができる。 Even when the head chips are arranged so as to face each other as in this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
なお上述の実施例においては、エネルギー発生素子に発熱素子を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、圧電素子等をエネルギー発生素子に適用する場合等にも広く適用することができる。 In the above-described embodiments, the case where the heat generating element is applied to the energy generating element has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be widely applied to the case where a piezoelectric element or the like is applied to the energy generating element. it can.
また上述の実施例においては、カラー印刷用のフルラインタイプのプリンタヘッドに本発明を適用して4本のノズル列を作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば白黒印刷用のフルラインタイプのプリンタヘッドに本発明を適用してノズル列を1本により作成する場合等、種々の本数によりノズル列を作成する場合に広く適用することができる。 In the above-described embodiment, a case has been described in which the present invention is applied to a full-line type printer head for color printing to create four nozzle arrays. However, the present invention is not limited to this, for example, monochrome printing. For example, when the present invention is applied to a full-line type printer head for producing a single nozzle array, the present invention can be widely applied to the production of nozzle arrays with various numbers.
また上述の実施例においては、フルラインタイプのプリンタヘッドに本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、シリアル方式によるプリンタヘッドに本発明を適用するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a full-line type printer head has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a serial type printer head. .
また上述の実施例においては、本発明をプリンタヘッドに適用してインク液滴を飛び出させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、インク液滴に代えて液滴が各種染料の液滴、保護層形成用の液滴等である液体吐出ヘッド、さらには液滴が試薬等であるマイクロディスペンサー、各種測定装置、各種試験装置、液滴がエッチングより部材を保護する薬剤である各種のパターン描画装置等に広く適用することができる。 In the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to a printer head to eject ink droplets has been described. However, the present invention is not limited to this, and instead of ink droplets, the droplets are liquids of various dyes. Droplets, liquid discharge heads that are droplets for forming a protective layer, etc., microdispensers where the droplets are reagents, various measuring devices, various test devices, and various types of droplets that are agents that protect members from etching The present invention can be widely applied to pattern drawing apparatuses and the like.
本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関し、例えばインクジェット方式によるラインプリンタに適用することができる。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid discharge head, a liquid discharge head, and a liquid discharge apparatus, and can be applied to, for example, an inkjet line printer.
1、42……ヘッドチップ、2、41……フレーム、3……プリンタヘッド、4、43……発熱素子、5、45……被覆層、6、46……ノズル、8、52……インク供給路、10、40……天板、12、55……接着剤、21……プリンタ、30……ヘッドアッセンブリー、44……犠牲層、47……凹部、49……インク液室、50……インク流路、
1, 42 ... head chip, 2, 41 ... frame, 3 ... printer head, 4, 43 ... heating element, 5, 45 ... coating layer, 6, 46 ... nozzle, 8, 52 ...
Claims (4)
複数の前記エネルギー発生素子を形成したヘッドチップに、前記液室、前記液室に前記液体を導く流路、前記ノズルを作成してヘッドチップ部品を作成する基板加工の工程と、
前記流路に前記液体を導く供給路が形成された部材に、前記ヘッドチップ部品を実装するヘッドチップの実装工程と、
前記部材に保持された前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に、接着剤により板材を貼り着けて、前記供給路を密閉する板材貼り付けの工程とを有し、
前記基板加工の工程は、
前記板材貼り付けの工程における前記接着剤の、前記ノズルへの流出を防止する凹部を形成する
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 In the method of manufacturing a liquid discharge head for discharging the liquid held in the liquid chamber from the nozzle by driving the energy generating element,
A substrate processing step for creating a head chip component by creating the liquid chamber, a flow path for guiding the liquid to the liquid chamber, and the nozzle in the head chip formed with a plurality of the energy generating elements,
A head chip mounting step for mounting the head chip component on a member in which a supply path for guiding the liquid to the flow path is formed;
A plate material affixing step for adhering a plate material to the nozzle side surface of the head chip component held by the member with an adhesive and sealing the supply path;
The substrate processing step includes:
A method of manufacturing a liquid discharge head, comprising: forming a recess for preventing the adhesive from flowing out to the nozzle in the step of attaching the plate material.
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターンを前記ヘッドチップに形成するパターン作成の工程と、
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターンを覆う被覆層を形成する被覆層作成の工程と、
前記被覆層に前記ノズルを作成する被覆層の加工工程と、
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターンを除去して前記ヘッドチップ部品を作成するパターン除去の工程とを有し、
前記被覆層の加工工程において、前記ノズルを作成する際に、併せて前記凹部を形成する
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 The substrate processing step includes:
A pattern creation step of forming a pattern according to the shape of the liquid chamber and a pattern according to the shape of the flow path on the head chip;
A step of creating a coating layer for forming a coating layer covering the pattern by the shape of the liquid chamber, the pattern by the shape of the flow path,
A coating layer processing step of creating the nozzle in the coating layer;
A pattern removal step of creating the head chip component by removing the pattern due to the shape of the liquid chamber and the shape of the flow path, and
The method for manufacturing a liquid discharge head according to claim 1, wherein the recess is formed together when the nozzle is created in the processing step of the coating layer.
複数の前記エネルギー発生素子を形成したヘッドチップに、前記液室、前記液室に前記液体を導く流路、前記ノズルを作成してヘッドチップ部品が作成され、
前記流路に前記液体を導く供給路が形成された部材に、前記ヘッドチップ部品が実装された後、
前記部材に保持された前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に、接着剤により板材が貼り着けられて前記供給路が密閉されて作成され、
前記接着剤の、前記ノズル側への流出を防止する凹部が、前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に形成された
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 In the liquid discharge head for discharging the liquid held in the liquid chamber from the nozzle by driving the energy generating element,
A head chip component is created by creating the liquid chamber, a flow path for guiding the liquid to the liquid chamber, and the nozzle in a head chip in which a plurality of the energy generating elements are formed,
After the head chip component is mounted on the member in which the supply path for guiding the liquid to the flow path is formed,
A plate material is attached to the side surface of the nozzle of the head chip component held by the member by an adhesive, and the supply path is sealed and created,
A liquid ejection head, wherein a recess for preventing the adhesive from flowing out to the nozzle side is formed on a side surface of the nozzle of the head chip component.
前記液体吐出ヘッドは、
複数の前記エネルギー発生素子を形成したヘッドチップに、前記液室、前記液室に前記液体を導く流路、前記ノズルを作成してヘッドチップ部品が作成され、
前記流路に前記液体を導く供給路が形成された部材に、前記ヘッドチップ部品が実装された後、
前記部材に保持された前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に、接着剤により板材が貼り着けられて前記供給路が密閉されて作成され、
前記接着剤の、前記ノズル側への流出を防止する凹部が、前記ヘッドチップ部品の前記ノズル側面に形成された
ことを特徴とする液体吐出装置。
In a liquid ejection apparatus that ejects liquid held in a liquid chamber of the liquid ejection head from a nozzle by driving an energy generating element provided in the liquid ejection head.
The liquid discharge head is
A head chip component is created by creating the liquid chamber, a flow path for guiding the liquid to the liquid chamber, and the nozzle in a head chip in which a plurality of the energy generating elements are formed,
After the head chip component is mounted on the member in which the supply path for guiding the liquid to the flow path is formed,
A plate material is attached to the side surface of the nozzle of the head chip component held by the member by an adhesive, and the supply path is sealed and created,
A liquid ejection device, wherein a recess for preventing the adhesive from flowing out to the nozzle side is formed on a side surface of the nozzle of the head chip component.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005140513A JP2006315307A (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Method of manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head and liquid discharge device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005140513A JP2006315307A (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Method of manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head and liquid discharge device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006315307A true JP2006315307A (en) | 2006-11-24 |
Family
ID=37536386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005140513A Pending JP2006315307A (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Method of manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head and liquid discharge device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006315307A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9066711B2 (en) | 2011-11-02 | 2015-06-30 | Adhezion Biomedical, Llc | Applicators for storing sterilizing, and dispensing an adhesive |
US10377135B2 (en) | 2015-07-28 | 2019-08-13 | Seiko Epson Corporation | Electronic device, liquid ejection head, and method of manufacturing electronic device |
-
2005
- 2005-05-13 JP JP2005140513A patent/JP2006315307A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9066711B2 (en) | 2011-11-02 | 2015-06-30 | Adhezion Biomedical, Llc | Applicators for storing sterilizing, and dispensing an adhesive |
US9533326B2 (en) | 2011-11-02 | 2017-01-03 | Adhezion Biomedical, Llc | Applicators for storing, sterilizing, and dispensing an adhesive |
US9877709B2 (en) | 2011-11-02 | 2018-01-30 | Adhezion Biomedical, Llc | Applicators for storing, sterilizing, and dispensing an adhesive |
US10377135B2 (en) | 2015-07-28 | 2019-08-13 | Seiko Epson Corporation | Electronic device, liquid ejection head, and method of manufacturing electronic device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4731763B2 (en) | Liquid jet recording head and manufacturing method thereof | |
JP3980361B2 (en) | Two-step trench etching to form a fully integrated thermal inkjet printhead | |
JP2002059559A (en) | Color ink jet printer | |
JP2003175617A (en) | Ink-jet recording apparatus and copying apparatus | |
JP2001038917A (en) | Ink jet printer | |
JP4278335B2 (en) | Ink supply trench etching technology for fully integrated thermal inkjet printheads | |
JP2008213238A (en) | Method for manufacturing liquid jetting head unit and liquid jetting head unit | |
JPH0952371A (en) | Ink jet head and production thereof | |
JP4569669B2 (en) | Nozzle plate manufacturing method | |
JP2002059568A (en) | Ink jet printer | |
JP2009202338A (en) | Liquid droplet jetting apparatus and manufacturing method for liquid droplet jetting apparatus | |
JP2006315307A (en) | Method of manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head and liquid discharge device | |
JP5069186B2 (en) | Droplet discharge head and droplet discharge apparatus | |
US7371591B2 (en) | Process for manufacturing liquid ejection head | |
JP6418023B2 (en) | Method for manufacturing liquid ejection device | |
JP2007261169A (en) | Liquid jet head | |
JP6094133B2 (en) | Droplet discharge head manufacturing method and image forming apparatus having a droplet discharge head manufactured by the manufacturing method | |
JP2001113698A (en) | Nozzle plate, its manufacturing method, and ink-jet recording head | |
JP2006130766A (en) | Substrate for liquid delivering head and its manufacturing method | |
JP2007001194A (en) | Head module, liquid delivering head, and liquid delivering apparatus | |
JP2007055007A (en) | Inkjet recording head and its manufacturing method | |
JP2012045776A (en) | Method of manufacturing liquid ejection head, liquid ejection head, and liquid ejection apparatus | |
JP2012121168A (en) | Liquid ejection head, and method of producing the same | |
JP2006082448A (en) | Liquid droplet discharging head, ink cartridge, image recording apparatus and method for manufacturing liquid droplet discharging head | |
JP2007076015A (en) | Liquid ejection head |