JP2009269346A - Method for manufacturing inkjet recording head, and inkjet recording head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吐出口からインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法、およびインクジェット記録ヘッドに関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an inkjet recording head capable of ejecting ink from an ejection port, and an inkjet recording head.
インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコストであって、装置の小型化および記録画像のカラー化も容易である。このような観点から、インクジェット記録装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として、広く用いられている。 The ink jet recording apparatus has low noise and low running cost, and it is easy to downsize the apparatus and color the recorded image. From such a viewpoint, the ink jet recording apparatus is widely used as a recording apparatus having functions such as a printer, a copying machine, and a facsimile, or an output device such as a composite electronic apparatus including a computer or a word processor, a workstation, or the like. .
また、記録情報に基づいて、紙、布、プラスチックシート、OHP用シート等の種々の記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置も普及している。特に、産業用のインクジェット記録装置においては、記録に用いられる記録媒体が多種多様であり、これらの記録媒体の材質に対する要求も様々である。近年では、これらの要求に対応する開発が進み、通常の記録媒体としての紙や樹脂薄板などの他に、布、皮革、不織布、更には、金属等をも記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。 Inkjet recording apparatuses that record images on various recording media such as paper, cloth, plastic sheets, OHP sheets, and the like based on recording information are also widespread. In particular, in an industrial inkjet recording apparatus, there are a wide variety of recording media used for recording, and there are various requirements for the materials of these recording media. In recent years, development that meets these requirements has progressed, and in addition to paper and resin thin plates as ordinary recording media, recording devices that use cloth, leather, nonwoven fabric, metal, etc. as recording media are also used. It has become so.
インクジェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドには、吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生する種々の吐出エネルギー発生素子として、電気熱変換素子(ヒータ)やピエゾ素子などが用いられている。特に、吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子を用いる記録ヘッドは、高密度のマルチノズル化を比較的容易に実現して、高解像度かつ高画質の画像の高速記録を可能とする。この記録ヘッドは、吐出口に連通するインク流路内に電気熱変換素子が備えられており、その電気熱変換素子は、記録信号に応じた電力が供給されることにより発熱する。その発熱によってインク流路内のインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口からインクを吐出することができる。 In an ink jet recording head used in an ink jet recording apparatus, an electrothermal conversion element (heater), a piezoelectric element, or the like is used as various ejection energy generating elements that generate energy for ejecting ink from ejection openings. In particular, a recording head using an electrothermal conversion element as an ejection energy generating element realizes high-density multi-nozzle relatively easily, and enables high-speed recording of high-resolution and high-quality images. This recording head is provided with an electrothermal conversion element in an ink flow path communicating with an ejection port, and the electrothermal conversion element generates heat when electric power corresponding to a recording signal is supplied. The ink in the ink flow path is foamed by the heat generation, and the ink can be ejected from the ejection port using the foaming energy.
インクジェット記録ヘッドの吐出口および吐出エネルギー発生素子を含む部分はチップ状に構成されており、そのチップ(ヘッドチップ)は、半導体プロセスにより1つの基板上に複数形成されてから、1つずつ切り出される。1つのヘッドチップにおける複数の吐出口は、同一の平面(吐出口面)上に列状に形成されている。 The part including the ejection opening and the ejection energy generating element of the ink jet recording head is formed in a chip shape. A plurality of chips (head chips) are formed on one substrate by a semiconductor process, and then cut out one by one. . A plurality of discharge ports in one head chip are formed in a line on the same plane (discharge port surface).
従来、複数のヘッドチップが形成された1つの基板から、ヘッドチップを1つずつ切り出す際には、特許文献1に記載されているように、それぞれのヘッドチップにおける吐出口面に沿うように基板が切断される。したがって、その切断と同時に、それぞれのヘッドチップにおける吐出口が開口することになる。
Conventionally, when head chips are cut out one by one from one substrate on which a plurality of head chips are formed, as described in
ヘッドチップを切り出す際の基板の切断工程においては、切断装置の切断歯のうねりなどの影響によって、切断後の吐出口面が不均一になるおそれがある。その場合には、研磨工程によって、切断後の吐出口面を研磨する必要がある。 In the cutting process of the substrate at the time of cutting out the head chip, the discharge port surface after cutting may be non-uniform due to the influence of the cutting teeth of the cutting device. In that case, it is necessary to polish the discharge port surface after cutting by a polishing process.
特許文献1に記載されているように、基板の切断と同時に吐出口が開口した場合には、切断工程において切りくずなどの異物が吐出口内に入り込むおそれがある。また切断工程後の研磨工程においては、研磨カスや研磨材などの異物が吐出口内に入り込むおそれがある。このように吐出口内に異物が入り込んだ場合には、吐出口からインクの吐出性能が損なわれるおそれがある。
As described in
また研磨工程においては、例えば、先の切断工程によって切断された切断面と、吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換素子と、の間の距離を測定し、その測定結果に応じて研磨作業時間を設定する必要がある。また、そのような測定を研磨作業中に実施することは困難であり、研磨工程の終了後に、その測定を実施して仕上がりを確認する必要がある。近年、バーコードや写真等を高速記録可能なインクジェット記録装置が求められており、そのためには、複数の吐出口からのインクの吐出状況を精度よく一定とする必要がある。例えば、吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換素子を用いる場合には、その電気熱変換素子と吐出口面との間の距離の精度よく一定に設定する必要がある。また、吐出口面をより平滑に形成して、その面精度をより高くすることが必要となる。 In the polishing process, for example, the distance between the cut surface cut in the previous cutting process and the electrothermal conversion element as the discharge energy generating element is measured, and the polishing operation time is set according to the measurement result. Must be set. In addition, it is difficult to perform such measurement during the polishing operation, and it is necessary to confirm the finish by performing the measurement after the polishing process is completed. In recent years, there has been a demand for an inkjet recording apparatus capable of recording barcodes, photographs, and the like at high speeds. To this end, it is necessary to make the ink ejection conditions from a plurality of ejection ports constant with high accuracy. For example, when using an electrothermal conversion element as the discharge energy generating element, it is necessary to set the distance between the electrothermal conversion element and the discharge port surface to be constant with high accuracy. In addition, it is necessary to form the discharge port surface more smoothly and to increase the surface accuracy.
また研磨工程において、記録ヘッドの長さなどに応じて研磨部材に掛かる負荷や抵抗が異なるため、研磨量を研磨作業時間に応じて設定する場合には、記録ヘッドの長さなどに対応する異なる条件に基づいて、その研磨作業時間を細かく設定する必要がある。その研磨作業時間が若干でもずれた場合には、吐出口面の形成位置や面精度にバラツキが生じるおそれがある。 Further, in the polishing process, since the load and resistance applied to the polishing member differ depending on the length of the recording head and the like, when the polishing amount is set according to the polishing operation time, the load corresponds to the length of the recording head and the like. It is necessary to finely set the polishing operation time based on the conditions. If the polishing operation time slightly deviates, there is a possibility that variations occur in the formation position and surface accuracy of the discharge port surface.
本発明の目的は、吐出口におけるインクの吐出性能を確保しつつ、吐出口面を高精度に形成することができるインクジェット記録ヘッドの製造方法、およびインクジェット記録ヘッドを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ink jet recording head manufacturing method and an ink jet recording head capable of forming a discharge port surface with high accuracy while ensuring ink discharge performance at the discharge port.
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、吐出口からインクを吐出可能なノズルチップを含むインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記吐出口を閉塞する研磨予定部分が存在するように、前記ノズルチップを基板に形成する形成工程と、前記基板を切断することにより、前記研磨予定部分が存在したままの前記ノズルチップを前記基板から切り出す切断工程と、前記基板から切り出された前記ノズルチップの前記研磨予定部分を研磨して、前記吐出口を開口させる研磨工程と、を含むことを特徴とする。 The inkjet recording head manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing an inkjet recording head including a nozzle chip capable of ejecting ink from an ejection port. A forming step of forming on the substrate, a cutting step of cutting the nozzle chip from the substrate with the portion to be polished existing by cutting the substrate, and the polishing schedule of the nozzle chip cut from the substrate And a polishing step of polishing the portion to open the discharge port.
本発明のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出口な吐出口を閉塞する研磨予定部分を研磨することによって、前記吐出口が開口されるインクジェット記録ヘッドであって、前記吐出口が形成される吐出口面上に開口する一端部と、加圧流体を導入可能な他端部と、を有する流体流路を備え、前記流体流路は、前記一端部の開口の程度に応じて、当該流体流路内に導入した前記加圧流体の圧力または流量の少なくとも一方を変化させることが可能であることを特徴とする。 The ink jet recording head of the present invention is an ink jet recording head in which the discharge port is opened by polishing a portion to be polished that closes the discharge port that discharges ink, and the discharge port in which the discharge port is formed A fluid passage having one end opened on the surface and the other end capable of introducing a pressurized fluid, the fluid passage depending on the degree of opening of the one end. It is possible to change at least one of the pressure and flow rate of the pressurized fluid introduced into the inside.
本発明によれば、インクを吐出口な吐出口を閉塞する研磨予定部分を研磨することによって、吐出口を開口させるため、その研磨の前の切断工程において研磨予定部分を切断したとしても吐出口は開口しない。したがって、切断工程時に吐出口内に一部が侵入する事態を回避して、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを製造することができる。 According to the present invention, the discharge port is opened by polishing the portion to be polished that closes the discharge port that is the discharge port of the ink. Therefore, even if the portion to be polished is cut in the cutting step before the polishing, the discharge port Does not open. Therefore, it is possible to avoid a situation where a part of the ink enters the discharge port during the cutting process, and to manufacture a highly reliable ink jet recording head.
また、研磨予定部分によって開口部の少なくとも一部が閉塞される流体流路を備えて、その開口部の開口の程度に応じて、その流体流路内の加圧流体の圧力または流量の少なくとも一方を変化させることにより、研磨予定部分の研磨状況を確認することができる。したがって、切断装置や研磨装置の能力に左右されることなく、研磨量を正確に制御して、吐出口が形成される吐出口面を高精度に形成することができる。この結果、個々の記録ヘッドの性能のばらつきを小さく抑えることができる。 In addition, a fluid flow path in which at least a part of the opening is blocked by the portion to be polished is provided, and at least one of the pressure or flow rate of the pressurized fluid in the fluid flow path is determined according to the degree of opening of the opening. By changing this, it is possible to confirm the polishing state of the portion to be polished. Accordingly, it is possible to accurately control the polishing amount and form the discharge port surface on which the discharge port is formed with high accuracy without being influenced by the ability of the cutting device or the polishing device. As a result, it is possible to suppress variations in performance of individual recording heads.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態であるインクジェット記録ヘッド101の斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of an ink
本例の記録ヘッド101は、ヘッドユニットとしてユニット化されており、記録ヘッドの制御部102と、ノズルチップ部103と、インク供給部104と、ベースプレート105と、接続部品106と、を含む。ノズルチップ部103には、後述するように複数のノズルが配列されており、ノズルのピッチは記録解像度に応じて設定されている。インク供給部104は、ノズルチップ部103内にインクを供給する部位であり、ノズル内に生じた気泡を移動させる機能もある。インク供給部104には、記録装置本体のインク供給系と接続可能な供給口209,210が備えられている。これらの供給口209,210に、記録装置本体のインク供給系からポンプによってインクが導入されることにより、ノズルチップ部103にインクが供給される。また、供給口209からノズルチップ部103内に供給されたインクは、供給口210から記録装置本体のインク供給系に戻すことができ、これにより、ノズルチップ部103を通してインクを循環させることができる。そのインクの循環経路中において、インク中に残留する気泡を除去することができる。
The
ベースプレート105は、ノズルチップ部103を固定・保持するための部材であり、ノズルチップ部103から発生する熱を逃がす役割も担っている。接続部品106は、記録ヘッド101を記録装置本体に搭載するための部品である。
The
図2は、記録ヘッド101におけるノズルチップ部103の一部切欠きの拡大斜視図である。
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of the
ノズルチップ部103には、複数のノズル壁108が形成されたベース115と、それらのノズル壁108の上面に接合される天板109と、が備えられている。ベース115と天板109との間には、ノズル壁108によって仕切られた複数のインク流路107が形成されている。インク流路107内には、共通液室を形成するインク供給路110からインクが供給される。インク流路107内には電気熱変換素子(ヒータ)111が備えられており、そのヒータ111は、制御部102から駆動信号が供給されることにより発熱する。このヒータ111の発熱によってインク流路107内のインクを発泡させることにより、その発泡エネルギーを利用して、インク流路107の開口部(吐出口)112からインクを吐出することができる。複数のインク流路107のそれぞれに対応する吐出口112は、吐出口面113上に形成されている。インク流路107、吐出口112、およびヒータ111を含む部分は、以下、「ノズル」ともいう。
The
インク流路107の内部には、金属もしくは樹脂により形成された可動体114が備えられている。この可動体114の先端部分は櫛歯状に形成されており、それらの先端部分がインク流路107内に位置するように、可動体114の基端部分がインク供給路110内に固定されている。その可動体114の基端部分には、複数の穴114Aが形成されている。ヒータ111の上方に位置する可動体114の自由端部は、ヒータ111の発熱によってインクが発泡した際に上方に押し上げられる。これにより可動体114は、インク中の気泡の成長方向を吐出口112の方向に規制して、効率よくインクを吐出することができる。また、インク流路107内に生じる微細な気泡もインクと共に吐出口から排出することもできる。これにより、インク流路107内に微細な気泡が残存した場合の悪影響、つまりインクの不吐出が生じたり、インクの吐出方向がずれたりすることによる記録画像への悪影響を回避することができる。
Inside the
図3は、ノズル壁108が形成されたベース115の平面図であり、可動体114の図示は省略されている。
FIG. 3 is a plan view of the base 115 on which the
このようなノズルチップ部103は、図4のように、半導体プロセスにより1つのベース(基板)115上に複数形成されてから、1つずつ切り出される。図4においては、ノズルチップ部103内のノズル部分を実線によって現している。本例の場合、2つのノズルチップ部103は、それらの吐出口同士が向かい合うように形成されており、それらのノズルチップ部103のベース115は共通化され、また、それらの天板109も共通化されている。それらのノズルチップ部103は、切断ラインL0に沿って切断装置の切断歯(不図示)により切断されることによって、互いに切り離される。W0は、その切断歯による切断幅である。切断後のノズルチップ部103は、後述するように、吐出口面113が形成される研磨ラインL1まで研磨される。W1は、切り出される前の2つのノズルチップ部103における研磨ラインL1同士の間の幅であり、切断幅W0よりも大きい。ベース115と天板109との間における幅W1の範囲は、ノズル壁108と同一材料によって、ノズル壁108の延長部分(研磨予定部分)116が形成されている。そのため、この延長部分116によって開口部は閉塞されている。
As shown in FIG. 4, a plurality of such
したがって、図5Aのように、ノズルチップ部103を切断ラインL0に沿って切り出したときには、延長部分116によって吐出口は閉塞されたままであり、その吐出口は形成されない。したがって、このような切断工程においては、切りくずなどの異物が吐出口内に入り込むおそれは全くない。
Therefore, as shown in FIG. 5A, when the
本例の場合は、2つのノズルチップ部103が図4中の上下対称的に形成されている。つまり、それぞれの吐出口が向かい合い、かつそれぞれの延長部分116が一体となるように形成されている。したがって、切断工程においては、それら2つのノズルチップ部103の延長部分116が分断されることになる。
In the case of this example, the two
その後、図5Bのように、ノズルチップ部103を研磨ラインL1まで研磨することにより、延長部分116が取り除かれて吐出口112が形成される。つまり、吐出口面113が形成されて、吐出口112が開口することになる。先の切断工程において、切断装置の切断歯のうねりなどの影響によって切断面が不均一になった場合にも、このような研磨工程により、均一な吐出口面113を形成して、吐出口112を適確に形成することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 5B, the
ノズルチップ部103の研磨工程中においては、インク流路107内に、空気または水などの流体の圧力を掛けて、吐出口112が開口したときに、その流体の流れが生じて、その圧力が変化するようにする。したがって、その流体の流れを流量センサによって検出したり、その圧力の変化を圧力センサによって検出することにより、吐出口112が形成された時点を検知して、研磨作業の終了時期を最適に設定することができる。この結果、研磨量を最適に制御して、吐出口112を適確に形成することができる。また、研磨工程中にインク流路107内に流体の正圧を掛けることにより、吐出口112が開口したときに、その流体が吐出口112から外部に放出されるため、吐出口112内への研磨カスや研磨材などの異物の入り込みを防止することができる。
During the polishing process of the
図6は、研磨工程において使用可能な研磨機の一例を説明するための斜視図、図7は、図6中のVII部分の拡大図である。 FIG. 6 is a perspective view for explaining an example of a polishing machine that can be used in the polishing process, and FIG. 7 is an enlarged view of a portion VII in FIG.
ノズルチップ部103は治具401に固定され、その治具401は、ノズルチップ部103を研磨シート406に押し付けるように、シリンダー402によって矢印A1方向に押圧される。研磨シート406の一端および他端は、それぞれ巻き取りローラ407および408に巻き付けられており、その研磨シート406の中間部分は、図中の上下方向に位置調整可能なバックアップローラ404に掛け渡されている。バックアップローラ404の両側には、研磨シート406に所定の張力を付与するためのテンションローラ405が備えられている。巻き取りローラ407および408の一方が研磨シート406を巻き取り、かつ他方が研磨シート406を繰り出すことにより、研磨シート406は、2つのテンションローラ405の間において、図中上下の矢印B方向に往復移動する。このような研磨シート406の往復移動に連動して、スライドユニット403が治具401を左右の矢印C方向に往復移動させる。このような動作を伴って、研磨シート406は、規則的な軌道を描きながらノズルチップ部103を研磨する。そしてノズルチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されて、研磨の終了が検出されたときに、シリンダー402が矢印A2方向に後退して、研磨動作を終了する。
The
(第2の実施形態)
図8から図10は、本発明の第2の実施形態を説明するための図である。
(Second Embodiment)
8 to 10 are diagrams for explaining the second embodiment of the present invention.
図8は、ノズル壁108が形成されたベース115の平面図であり、可動体114の図示は省略されている。本例のヘッドチップ部103には、インク流路107とは別の流体流路207が形成されている。その流体流路207は、ベース115と天板109との間に形成されており、その一端は、吐出口面113に開口している。207Aは、吐出口面113における流体流路207の開口部である。流体流路207の他端は、空気や水などの流体の供給経路(不図示)に接続可能である。本例の場合、流体流路207は、複数の吐出口112の配列方向(ノズル列方向)におけるヘッドチップ部103の両端部の少なくとも一方に形成されている。また、ヘッドチップ部103における流体流路207の形成位置には、ノズル壁108およびインク流路107が形成されていない。
FIG. 8 is a plan view of the base 115 on which the
本実施形態においては、図8のように、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されたときに、流体流路207の開口部207Aが吐出口面113に形成される。研磨される前のヘッドチップ部103には、図9のように、ノズル壁108と同一材料によってノズル壁108の延長部分116が形成されており、その延長部分116によって流体流路207の開口部207Aが閉塞されている。そして図10のように、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されたときに、流体流路207の開口部207Aが形成される。このような研磨作業中においては、流体(空気や水など)の所定圧力を流体流路207内に掛けておく。したがって、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されたときに、流体流路207内の流体が開口部207Aから放出されて、その流体流路207内の圧力が変化する。これにより、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されたことを検知することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, when the
本例においては、ヘッドチップ部103の研磨ラインL1まで研磨される前に、つまり吐出口面の位置の手前まで延長部分116が研磨されたときに、吐出口112が開口する。ヘッドチップ部103の研磨作業中において、流体流路207の開口部207Aよりも先に吐出口112が開口するように、その吐出口112の位置を設定してもよい。また、ヘッドチップ部103の研磨作業の前の切断作業において、吐出口112が開口するように、その吐出口112の位置を設定してもよい。また、ヘッドチップ部103の研磨作業中において、流体流路207の開口部207Aと同時に吐出口112が開口するように、その吐出口112の位置を設定してもよい。
In this example, before polishing to the polishing line L1 of the
いずれにしても、流体流路207の開口部207Aの設定位置に応じて、ヘッドチップ部103の研磨作業の終了時期を検知することができる。
In any case, the end timing of the polishing operation of the
(第3の実施形態)
図11および図12は、本発明の第3の実施形態を説明するための図である。
(Third embodiment)
11 and 12 are diagrams for explaining a third embodiment of the present invention.
本実施形態においては、図11のように、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨される前から、流体流路207は既に開口している。そして、図12のように、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されたときに、その流体流路207の開口面積が増大する。すなわち、流体流路207には、比較的小さい断面積S0の高抵抗部207Bと、比較的大きい断面積D1の低抵抗部207Cと、が形成されており、それらの部分207B,207Cの境界が研磨ラインL1上に位置する。したがって、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されるまでは、流体流路207の開口面積が比較的小さい面積S0となり、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されたときは、その開口面積が比較的大きい面積S1となる。本例の場合は、ノズル列方向(図中の左右方向)における流体流路207の幅に応じて、断面積S0,S1が異なる大きさに設定されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the
ヘッドチップ部103の研磨作業中においては、流体(空気や水など)の所定圧力を流体流路207内に掛けておく。したがって、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されたときに、流体流路207の開口面積がS0からS1に増大して、その流体流路207内の圧力および流体の流量が変化する。その圧力または流量の変化を検出することにより、ヘッドチップ部103が研磨ラインL1まで研磨されたことを検知することができる。
During the polishing operation of the
本例においては、ヘッドチップ部103の研磨ラインL1まで研磨される前に、吐出口112が開口する。ヘッドチップ部103の研磨作業中において、流体流路207よりも先に吐出口112が開口するように、その吐出口112の位置を設定してもよい。また、ヘッドチップ部103の研磨作業の前の切断作業において、吐出口112が開口するように、その吐出口112の位置を設定してもよい。また、ヘッドチップ部103の研磨作業中において、流体流路207の開口面積がS0からS1に増大するときに吐出口112が開口するように、その吐出口112の位置を研磨ラインL1上に設定してもよい。
In this example, the
いずれにしても、流体流路207の開口面積の変化に基づいて、その流体流路207内の圧力および流体の流量が変化することを利用して、ヘッドチップ部103の研磨作業の終了時期を検知することができる。
In any case, based on the change in the opening area of the
また、流体流路207内の圧力は、その開口部から流体を放出する正圧のみならず、その開口部から空気などを導入する負圧であってもよく、いずれの場合にも流体流路207内の圧力の変化に基づいて、研磨作業の終了時期を検知することができる。また、流体流路207内の流体の流量の変化を検出する場合には、その流体が流れる方向は、流体流路207から開口部に向かって放出する方向のみならず、その開口部から空気などを流体流路207内に導入する方向であってもよい。また、ヘッドチップ部103の研磨の進行に伴って、流体流路207の開口面積が連続的または複数の段階的に変化するように、流体流路207の断面形状を連続的または複数の段階的に変化する形状としてもよい。これらの場合には、流体流路207内の圧力または流体の流量が変化に基づいて、研磨作業の進行状況を把握することもできる。
Further, the pressure in the
(他の実施形態)
本発明は、吐出口からインクを吐出可能なノズルチップを含む種々のインクジェット記録ヘッドの製造方法として広く適用することができる。例えば、その記録ヘッドは、いわゆるシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッド、または、いわゆるフルラインタイプのインクジェット記録装置に用いられる長尺の記録ヘッドであってもよい。
(Other embodiments)
The present invention can be widely applied as a manufacturing method of various ink jet recording heads including a nozzle chip capable of ejecting ink from an ejection port. For example, the recording head may be a recording head used in a so-called serial scan type ink jet recording apparatus, or a long recording head used in a so-called full line type ink jet recording apparatus.
また、基板にノズルチップを形成する形成工程は、吐出口を閉塞する研磨予定部分が存在するように、ノズルチップを形成することができればよく、その基板上におけるノズルチップの形成数や形成形態は任意である。すなわち、基板上におけるノズルチップの形成数は1つ以上であればよく、また、複数のノズルチップの形成形態は、図4のように対称的に向かい合う形態のみに特定されず任意である。 In addition, the formation process for forming the nozzle chips on the substrate is not limited as long as the nozzle chips can be formed so that there is a portion to be polished that closes the discharge port. Is optional. That is, the number of nozzle chips formed on the substrate may be one or more, and the formation form of the plurality of nozzle chips is not limited to the symmetrically facing form as shown in FIG.
また、基板を切断する切断工程は、少なくとも研磨予定部分を存在させたまま、ノズルチップを基板から切り出すことができればよく、また研磨予定部分を研磨する研磨工程は、吐出口を開口させるように研磨予定部分を研磨することができればよい。 In addition, the cutting process for cutting the substrate only needs to be able to cut out the nozzle chip from the substrate while at least the portion to be polished is present, and the polishing step for polishing the portion to be polished is polished so as to open the discharge port. It is only necessary that the planned portion can be polished.
また、ノズルチップに形成する流体流路は、吐出口面上に開口する一端部と、加圧流体を導入可能な他端部と、を有して、一端部の開口の程度に応じて、流体流路内に導入した加圧流体の圧力または流量の少なくとも一方を変化させることが可能であればよい。基板上のノズルチップに形成された流体流路は、研磨予定部分によって少なくとも一部分が閉塞され、かつ研磨予定部分の研磨の進行に伴って開口の程度が変化する開口部を有していればよい。研磨工程においては、流体流路内に導入した加圧流体の圧力または流量の少なくとも一方の変化を検出することにより、研磨の進行状況を確認することができる。 Further, the fluid flow path formed in the nozzle tip has one end opened on the discharge port surface and the other end capable of introducing the pressurized fluid, depending on the degree of opening of the one end, It is sufficient that at least one of the pressure and flow rate of the pressurized fluid introduced into the fluid flow path can be changed. The fluid flow path formed in the nozzle tip on the substrate may have an opening that is at least partially closed by the portion to be polished and whose opening degree changes as the polishing of the portion to be polished progresses. . In the polishing step, the progress of polishing can be confirmed by detecting a change in at least one of the pressure or flow rate of the pressurized fluid introduced into the fluid flow path.
また流体流路は、吐出口に連通するインク流路であってもよく、あるいは、そのインク流路とは別の流路であってもよい。また流体流路の開口部は、研磨工程による研磨予定部分の研磨の進行に伴って、開口の程度が段階的または連続的に大きくなる形態であってもよい。 The fluid channel may be an ink channel communicating with the ejection port, or may be a channel different from the ink channel. Further, the opening of the fluid flow path may have a form in which the degree of opening increases stepwise or continuously as the polishing of the portion to be polished by the polishing process proceeds.
また、吐出口が形成される吐出口面は、インクの吐出方向に対して直交する平面とする他、インクの記録媒体に向かって吐出されたインクの着弾精度を考慮して、インクの吐出方向に対して斜めに傾斜する平面としてもよい。 In addition, the discharge port surface on which the discharge port is formed is a plane orthogonal to the ink discharge direction, and the ink discharge direction in consideration of the landing accuracy of the ink discharged toward the ink recording medium. It is good also as a plane which inclines with respect to.
101 記録ヘッド
103 ノズルチップ部
107 インク流路
108 ノズル壁
109 天板
111 電気熱変換素子(ヒータ)
112 吐出口
113 吐出口面
115 ベース(基板)
116 延長部分(研磨予定部分)
207 流体流路
207A 開口部
207B 高抵抗部
207C 低抵抗部
L0 切断ライン
L1 研磨ライン
DESCRIPTION OF
112
116 Extension (planned polishing part)
207
Claims (10)
前記吐出口を閉塞する研磨予定部分が存在するように、前記ノズルチップを基板に形成する形成工程と、
前記基板を切断することにより、前記研磨予定部分が存在したままの前記ノズルチップを前記基板から切り出す切断工程と、
前記基板から切り出された前記ノズルチップの前記研磨予定部分を研磨して、前記吐出口を開口させる研磨工程と、
を含むことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。 In a manufacturing method of an ink jet recording head including a nozzle chip capable of discharging ink from an outlet,
Forming the nozzle tip on the substrate so that there is a portion to be polished that closes the discharge port; and
A cutting step of cutting the nozzle chip from the substrate with the portion to be polished still existing by cutting the substrate;
Polishing the planned portion of the nozzle chip cut out from the substrate to open the discharge port; and
A method of manufacturing an ink jet recording head, comprising:
前記流体流路は、前記研磨予定部分によって少なくとも一部分が閉塞され、かつ前記研磨工程による前記研磨予定部分の研磨の進行に伴って開口の程度が変化する開口部を有し、
前記研磨工程は、当該研磨工程の進行状況を確認するために、前記流体流路内に導入した加圧流体の圧力または流量の少なくとも一方の変化を検出する工程を含む
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。 The forming step includes forming a fluid flow path in the nozzle tip on the substrate,
The fluid flow path has an opening portion that is at least partially closed by the planned polishing portion and whose opening degree changes with the progress of polishing of the planned polishing portion by the polishing step,
The polishing step includes a step of detecting a change in at least one of a pressure and a flow rate of a pressurized fluid introduced into the fluid flow path in order to confirm the progress of the polishing step. 4. A method for producing an ink jet recording head according to any one of 1 to 3.
前記流体流路の前記開口部は、前記研磨工程による前記研磨予定部分の研磨の進行に伴って、開口の程度が大きくなる
ことを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。 The fluid flow path is a flow path different from the ink flow path communicating with the ejection port,
The method of manufacturing an ink jet recording head according to claim 4, wherein the opening of the fluid channel has a larger degree of opening as the polishing of the portion to be polished is progressed by the polishing step.
ことを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。 7. The ink jet recording head according to claim 6, wherein the opening of the fluid flow path has a degree of opening that increases stepwise as the polishing of the portion to be polished by the polishing process progresses. Production method.
前記2つのノズルチップは、それぞれの前記吐出口が向かい合い、かつそれぞれの前記研磨予定部分が一体となるように形成され、
前記切断工程は、前記2つのノズルチップの前記研磨予定部分を分断する工程を含む
ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。 The forming step forms at least two nozzle tips on the substrate,
The two nozzle tips are formed such that the discharge ports face each other and the portions to be polished are integrated,
The method of manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, wherein the cutting step includes a step of dividing the portion to be polished of the two nozzle chips.
前記研磨予定部分は、前記ノズル壁と同一材料により形成される
ことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。 In the forming step, an ink channel communicating with the ejection port is formed by bonding a top plate to the upper surface of the nozzle wall formed on the substrate,
The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, wherein the portion to be polished is formed of the same material as the nozzle wall.
前記吐出口が形成される吐出口面上に開口する一端部と、加圧流体を導入可能な他端部と、を有する流体流路を備え、
前記流体流路は、前記一端部の開口の程度に応じて、当該流体流路内に導入した前記加圧流体の圧力または流量の少なくとも一方を変化させることが可能である
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 An inkjet recording head in which the discharge port is opened by polishing a portion to be polished that closes the discharge port that discharges ink,
A fluid flow path having one end opening on the discharge port surface where the discharge port is formed and the other end capable of introducing pressurized fluid;
The fluid channel is capable of changing at least one of the pressure and the flow rate of the pressurized fluid introduced into the fluid channel according to the degree of opening of the one end. Recording head.
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JP2008123574A JP2009269346A (en) | 2008-05-09 | 2008-05-09 | Method for manufacturing inkjet recording head, and inkjet recording head |
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GB2511618A (en) * | 2013-01-09 | 2014-09-10 | Sll Printek Inc | Method of manufacturing head chip |
-
2008
- 2008-05-09 JP JP2008123574A patent/JP2009269346A/en not_active Withdrawn
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GB2511618B (en) * | 2013-01-09 | 2019-11-13 | Sii Printek Inc | Method of manufacturing head chip |
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