JP2661780B2

JP2661780B2 - インクジェット記録ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2661780B2
Application number: JP20515190A
Authority: JP
Inventors: 順一小林; 啓一村井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1997-10-08
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JPH0490356A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野本発明は、吐出口よりインク液滴を吐出させることに
より記録を行なうインクジェット記録ヘッドの製造方法
に関する。

［従来の技術］インクジェット記録ヘッドには、一般に、インクが吐
出されるための吐出口と、前記吐出口に供給するための
インクを一時的に貯える液室と、前記吐出口と前記液室
とを連通する液流路と、前記液流路の一部位に設けられ
たインクを吐出するためのエネルギーを発生するエネル
ギー発生素子と、前記液室に外部からインクを供給する
ための供給口とが設けられている。

従来のインクジェット記録ヘッドの製造方法としては
次のようなものが知られている。

（１）エネルギー発生素子が設けられた第１の基板を備
え、ガラスや金属などからなる第２の基板に切削やエッ
チングなどの加工手段により吐出口、液流路および液室
を形成するための凹部ならびに前記液室と外部とを連通
するための供給口を設けたのち、前記第１の基板に前記
第２の基板をエネルギー発生素子と液流路との位置を合
わせて接着剤により貼り合わせる方法。

（２）エネルギー発生素子が設けられたガラスなどから
なる第１の基板にポジ型もしくはネガ型の感光性ドラム
フィルムを貼り、前記感光性ドライフィルムのうち吐出
口、液流路および液室に相当するパターンをマスクしも
しくは露出させて露光し、現像して前記吐出口、液流路
および液室に相当するパターンの固体層を第１の基板上
に設ける。前記固体層および第１の基板の上に硬化剤が
混合された液状の硬化性材料を適宜厚さに塗布し、所定
温度で長時間放置して前記硬化性材料を硬化させる。つ
いで、前記硬化性材料が硬化した第１の基板を吐出口を
形成する位置で切断して前記固体層の端面を露出させた
のち前記固体層を溶解する溶液中に浸漬し、前記硬化性
材料が硬化した第１の基板から前記固体層を溶解除去し
て内部に液流路および液室を形成する空間を設ける方法
（特開昭61−15497号公報参照）。

（３）エネルギー発生素子が設けられた第１の基板にポ
ジ型もしくはネガ型の感光性ドライフィルムを貼り、前
記感光性ドライフィルムのうち吐出口、液流路および液
室の一部に相当するパターンをマスクしもしくは露出さ
せて露光し、現像して前記吐出口、液流路および液室の
一部に相当するパターンの固体層を第１の基板上に設け
る。前記固体層および第１の基板の上に活性エネルギー
線により硬化する活性エネルギー線硬化性材料を適宜厚
さに塗布し、液室の他の一部を形成するための凹部およ
び供給口が設けられた活性エネルギー線透過性の第２の
基板を前記活性エネルギー線硬化性材料の上に前記凹部
を液室が形成される予定位置に合わせて貼り付け積層体
を作る。つぎに、前記活性エネルギー線硬化性材料のう
ち液室が形成される予定部分を隠すように第２の基板を
マスクして活性エネルギー線をその第２の基板を通して
活性エネルギー線硬化性材料に照射し硬化させる。つい
で、前記活性エネルギー線硬化性材料が硬化された積層
体を吐出口を形成する位置で切断して前記固体層の端面
を露出させたのち前記固体層と未硬化の活性エネルギー
線硬化性材料とを溶解する溶液中に浸漬し、前記積層体
から前記固体層および未硬化の活性エネルギー線硬化性
材料を溶解除去して内部に液流路および液室を形成する
空間を設ける方法（特開昭62−253457号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］上記従来のインクジェット記録ヘッドの製造方法にお
いて、（１）の製造方法では、第２の基板に設けられる
液室を形成するための凹部を大きくすることにより、高
速記録に好適な大きな液室を有するインクジェット記録
ヘッドを製造することができるという利点はあるが、第
１の基板と第２の基板とを接着剤により貼り合わせる
際、第１の基板の微細なエネルギー発生素子と第２の基
板の微細な液流路とを精密に位置合わせする必要があ
り、そのための装置が複雑、高価なものとなり、また多
量生産性に欠け、製品のコストアップを引き起こすとい
う問題点がある。

（２）の製造方法では、（１）の製造方法にみられる
ような第１の基板と第２の基板とを貼り合わせる際の精
密な位置合わせを必要としないという利点はあるが、液
室の容積は第１の基板上に設けられるパターン状の固体
層の厚さと同じ高さに制限されてしまうのであまり大き
くすることができず、また、工程が複雑で時間がかか
り、工程数も多いのでやはり多量生産性に欠け、製品の
コストアップを引き起こすという問題点がある。

（３）の製造方法では、第２の基板に設ける液室の他
の一部を形成するための凹部を大きくすることにより、
大きな液室を有するインクジェット記録ヘッドを製造す
ることができるという利点と、（１）の製造方法にみら
れるような第１の基板と第２の基板とを貼り合わせる際
の精密な位置合わせが不必要であるという利点とがある
が、（２）の製造方法と同様に工程が複雑で時間がかか
り、工程数はさらに多いのでやはり多量生産性に欠け、
製品のコストアップを引き起こすという問題点がある。

本発明は、２つの基板を精密に位置合わせして貼り合
わせるという工程を必要とせずに簡単で少ない工程によ
り大きな液室を形成することができる多量生産に適した
安価なインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、吐出口と、該吐出口に連通し底壁にエネル
ギー発生素子が設けられた液流路と、該液流路に連通し
一時的にインクを貯える液室とを有するインクジェット
記録ヘッドの製造方法において、基板上に前記エネルギー発生素子を成膜形成し、前記基板上の、少なくとも前記吐出口と前記液流路と
なるべき位置に、除去可能な材料からなる固体層を形成
し、前記基板を保持し前記基板と接する面が柔軟性部材で
構成された一方の型と、前記液室に対応する突出部が設
けられたキャビティ部を有する他方の型とを用い、前記
固体層の内で前記液流路に相当する部分のみが成形材料
で被覆されるように、トランスファ成形により、前記基
板上に、前記吐出口と前記液流路と前記液室とが一体的
に形成された構造部材を成形と同時に融着し、離型後、前記固体層を除去する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である。

離型後に吐出口を形成する位置で基板を構造部材ごと
切断することにより、吐出口を形成するようにしてもよ
い。

また、液流路が吐出口をはさんで連続するような対向
配置によって、２個のインクジェット記録ヘッドに相当
する構造部材を一体として基板上に形成し、その後対向
配置の対向の中心線に沿って切断するようにしてもよ
く、さらにこれを多数個並べた構成として、同時に多数
個のインクジェット記録ヘッドを製造するようにしても
よい。

固体層は、基板上の液室の下端部に相当する位置にま
で設けてもよく、また他方の型のキャビティ部に設けら
れる突出部の少なくとも先端部を柔軟性部材で構成する
ようにしてもよい。

エネルギー発生素子として、前記熱変換体を具備した
ものを用いるようにしてもよい。

［作用］基板上の少なくとも液流路となるべき位置に除去可能
な材料からなる固体層を形成しておき、トランスファ成
形によって基板上に構造部材を成形と同時に融着し、そ
の後固体層を除去するので、液流路の基板に対する位置
決め精度は、固体層の基板に対する位置決め精度と同じ
であり、高精度にすることができ、また、構造部材と基
板との密着の強度も十分なものとなり、工程数は少なく
てすむ。また、基板を保持する一方の型の基板と接する
面を柔軟性部材で構成しているので、成形時に基板にか
かる力は均等圧となり、基板の割れや基板上のエネルギ
ー発生素子の破損などを防ぐことができる。

対向配置された状態での２個のインクジェット記録ヘ
ッドに相当する構造部材を一体として基板上に形成し、
その後切断するようにすれば、１個当りの作業量が低減
する。

［実施例］本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法
で製造されるインクジェット記録ヘッドについて説明す
る。

第１図において、ガラス、シリコンウエハーなどから
なる基板１の一面には、電気熱変換体2aを有する複数の
電極２がエッチング、蒸着、スパッタリングなどのプロ
セスにより成膜形成されて所定の間隔を置いて並んでお
り、該一面が素子面1aとなっている。また、前記素子面
1aにはエポキシ樹脂、シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂
である一つの部材からなる構造部材３がトランスファ成
形により成形と同時に融着されている。

前記構造部材３の前記素子面1aに対向する面には、複
数個の溝部が各電気熱変換体2aを有する電極２の位置に
それぞれ対応して形成され、前記各溝部と素子面1aとに
より囲まれる空間がそれぞれ液流路3bを構成し、前記各
空間の外側に開放する開口がそれぞれ吐出口3aを構成し
ている。また、前記構造部材３には、前記各溝部（液流
路3b）に連通し底壁として素子面1aを有する空洞部が形
成されて液室3cを構成しており、さらに、前記空洞部
（液室3c）と外部（後述するコネクタ４など）とを連通
する開口が、素子面1aが面する方向と同方向に開放して
形成されて供給口3dとなっている。

前記供給口3dには、図示しないインクタンクなどに接
続された供給管５がコネクタ４を介して接続されてお
り、インクが前記インクタンクから供給管3dを通って液
室3cに供給される構成となっている。

ここで、前記各吐出口3aからインクが吐出されるとき
の動作について説明すると、液室3cに供給されたインク
は毛管現象により液流路3bに侵入し、吐出口3aでメニス
カスを形成して前記液流路3bを満たした状態を保つ。こ
のとき、電極２を介して電気熱変換体2aが通電されて発
熱すると、該電気熱変換体2a上のインクが急激に加熱さ
れて液流路3b内に気泡が発生し、この気泡の膨張により
吐出口3aからインクが吐出される。

本実施例では、インクを吐出するためのエネルギーを
発生するエネルギー発生素子として、前記電極２に電気
熱変換体2aを設けた例を示したが、これに限らず、イン
クに瞬間的に吐出圧力を加える機械的エネルギーを発生
する圧電素子などを用いてもよい。

また、前記吐出口3aは、16個/mmといった高密度で128
個もしくは256個さらにはそれ以上の個数形成すること
ができ、さらに被記録媒体の記録領域の全幅にわたるだ
けの数を形成してフルラインタイプとすることもでき
る。

第１実施例つぎに、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方
法の第１実施例について説明する。

まず、基板に固体層を設ける工程ついて説明する。

第２図（ａ）において、ガラス、シリコンウエハーな
どからなる基板31の素子面31aには、電気熱変換体32aを
有する３個の電極32がエッチング、蒸着、スパッタリン
グなどのプロセスにより成膜形成されて所定の間隔を置
いて並んでいる。本実施例では、エネルギー発生素子が
３個設けられたものについて説明を進めるが、エネルギ
ー発生素子ならびにそれに対応する液流路および吐出口
の数を前記３個に限るものではなく、その他の数に適宜
変更して設けることができることはいうまでもない。

また、図示されていないが、耐久性の向上などを目的
として、各電極32、各電気熱変換体32aを含めて素子面3
1aに、保護膜などの各種の機能層を設けることが一般的
である。本実施例は、これら機能層の有無、材質に関わ
りなくその効果を発揮するものである。

第２図（ｂ）は、前記基板31の素子面31aに、インク
が吐出されるための吐出口と、前記吐出口に供給するた
めのインクを貯える液室の一部と、前記吐出口と前記液
室とを連通する液流路とに相当するパターン状の固体層
36が形成された状態を示しており、前記固体層36のうち
液流路に相当する３個の液流路相当部36bは前記各電極3
2をそれぞれ被覆している。

前記固体層36を基板31の素子面31aに形成する手段と
しては、例えば、適宜厚さのポジ型もしくはネガ型の感
光性ドライフィルムを素子面31aに貼り、前記感光性ド
ライフィルムのうち吐出口、液流路および液室に相当す
るパターンをマスクしもしくは露出させて露光し、現像
して前記吐出口、液流路および液室に相当するパターン
の固体層36を素子面31aに形成するというようなフォト
リソグラフィ手段を用いることができる。この場合の前
記感光性ドライフィルムの材質は後述する後の工程で溶
剤により溶解除去できるものであればよい。また、ポジ
型の感光性ドライフィルムを用いる方が、ネガ型に比べ
てパターン状の固体層36の断面形状がより矩形に近く形
成されるので、好ましい。

前記フォトリソグラフィ手段以外には、スクリーン印
刷、金属基板（例えば、Ni,Cu）をエッチングして作製
した凹版を用いる凹版印刷などの印刷手段によりパター
ン状の固体層36を適宜厚さに設けることもできる。前記
印刷手段に用いることができる固体層の材質としては、
水溶性のポリビニルアルコール系樹脂、または溶剤可溶
性のポリ塩化ビニル系、ポリ酢酸ビニル系、塩ビ酢ビ共
重合体系、ポリスチレン系等の樹脂がある。

つぎに、トランスファ成形により前記基板31の固体層
36が形成された素子面31aに構造部材を成形と同時に融
着する工程について説明する。

まず、前記トランスファ成形に用いる型について説明
する。第２図（ｃ）に示すように前記型は第１の型37お
よび第２の型38からなる。

前記第１の型37には前記基板31が嵌入されて固定され
るための基板31の厚さと同等の深さの凹部が形成されて
おり、前記凹部に基板31が嵌入されたときに基板31の素
子面31aがパーティング面と同一平面になるように構成
されている。さらに、前記凹部の底面は柔軟性部材37a
で構成されており、前記凹部に嵌入された基板31の素子
面31aでない面の全面が柔軟性部材37aと当接することに
なる。このことにより、成形のために型締めし、成形材
料をキャビティ部38aに注入したときに、基板31は均等
な圧力を受けるようになる。柔軟性部材37aとしては、
シリコンゴム，フッ素系ゴム，ポリテトラフルオロエチ
レンなどが使用できる。

前記第２の型38には吐出口、液流路および液室を構成
する構造部材を成形するためのキャビティ部38aが形成
されており、前記キャビティ部38aの内壁のうち一部分
は、型締時、前記固定層36の吐出口に相当する表面であ
る３個の吐出口相当表面36aとそれぞれ当接する。ま
た、前記第２の型38には、前記構造部材に液室となる空
洞部および前記液室に外部からインクを供給する供給口
を形成するための突出部38bがキャビティ部38aの内側に
形成されており、前記突出部38bの先端面は、型締時、
固体層36の液室の一部に相当する液室一部相当部36cの
図示上面に当接する。また、基板31の素子面31aのうち
各電極32の電気的接続部32bを含む一部分は、型締時、
キャビティ部38aから第２の型38のパーティング面側へ
はみ出すよう構成されている。

前記第１の型37および第２の型38の型開きの方向は、
基板31の素子面31aに対して垂直方向となっている。

前記構造部材を成形する際、成形時の熱により、固体
層36の表面の一部が液状となった成形材料に溶出し、そ
のため突出部38bの先端面と固体層の液室一部相当部36c
との間にすき間ができて、そこに成形材料が侵入するこ
とが起こりうる。これを防ぐため、固体層36を柔軟性の
ある材料によって構成し、液室一部相当部36cに押圧し
ながら当接する長さの突出部38bを用いるようにしても
よい。あるいは、突出部38bの少なくとも先端部をシリ
コンゴム，フッ素系ゴム，ポリテトラフルオロエチレン
などの柔軟性部材で構成するようにしてもよい。

第２図（ｄ）および（ｅ）において、構造部材39は、
前記第１の型37および第２の型38を用いてトランスファ
成形により基板31の固体層36が形成された素子面31aに
成形と同時に融着されたものである。

前記構造部材39は、各電極32の電気的接続部32bを露
出させており、また、固体層36の表面のうち吐出口相当
表面36aと液室一部相当部36cの前記第２の型38の突出部
38bが当接した表面とを露出させてそれら以外の表面を
被覆している。

前記トランスファ成形は、構造部材39の材料として熱
硬化性のエポキシ樹脂を用い、樹脂予熱温度60〜90℃、
注入圧力20〜140kgf/cm²、成形型温度100〜180℃、硬化
時間１〜10分および成形後のポストキュアという一般的
な成形条件に従って行なうことができる。

前記構造部材39のその他の材料としては、液状であっ
て常温硬化、熱硬化、紫外線硬化などの材料を用いるこ
とができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ジグ
リコールジアルキルカーボネート樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミ
ン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂などが挙げられる。

つぎに、前記構造部材39が成形と同時に融着された基
板31から固体層36を除去する工程について説明する。

前記固体層36を除去する手段としては、固体層36を形
成する材料に応じて最適の手段が選択されるが、一般的
には、固体層36を溶解、膨潤、剥離する溶剤中に構造部
材39が成形と同時に融着された基板31を浸漬して除去す
る手段を用いる。このとき、必要に応じて超音波処理、
スプレー、加熱、かくはんなどの除去を促進する手段を
加えてもよい。固体層36にポジ型の感光性樹脂を用いた
場合には、除去に用いる溶剤として、アセトンを始めと
するケトン類、エステル、アルコール、アルカリを含む
水溶液などを用いることができる。

第２図（ｆ）に、前記構造部材39が成形と同時に融着
された基板31から固体層36が除去されたものを示す。構
造部材39の内部には固体層36が除去されたのちに空間が
形成され、その空間が３個の吐出口39a、３個の液流路3
9b、液室39cおよび供給口39dを構成している。

以上述べた本実施例のインクジェット記録ヘッドの製
造方法を実行することにより、第１図に示したインクジ
ェット記録ヘッドを製造することができる。

本実施例の効果として、基板31の素子面31aに設けら
れた各電気熱変換体32に対する各液流路39bの位置合わ
せは、素子面31aに固体層36を形成するときに行なわれ
るので、従来の方法にみられた第１の基板の微細なエネ
ルギー発生素子と第２の基板の微細な液流路とを精密に
位置合わせして貼り合わせるための複雑で高価な装置が
不必要になる。

前記各吐出口39a、各液流路39bおよび液室39cを構成
するための構造部材39を設ける工程は、トランスファ成
形により固体層36が形成された素子面31aに構造部材39
が成形と同時に融着されるので、従来の方法にみられた
硬化剤を混合した硬化性材料を塗布して長時間放置した
り、活性エネルギー線硬化性材料を塗布して活性エネル
ギー線を照射したりして構造部材を設けるという、複雑
で手数のかかる工程に比較して簡単で、時間的にも短く
することができる。また、前記構造部材39の成形時に、
供給口も同時に成形することができる。さらに、液室39
cの容積は、固体層36の厚さに制限されることなく自由
に大きく形成することができる。

また、本実施例では、第１の型37に設けられた凹部の
底面を柔軟性部材37aで構成しているので、成形時に基
板31に加わる力は均一なものとなる。この結果、基板31
に無理な力が加わってこれが割れたり、基板31上の電気
熱変換体42aや電極42が破損したり基板31からはがれた
りすることが起こらなくなる。

第２実施例つぎに、本発明の第２実施例について説明する。

前述した第１実施例では、固体層36に吐出口相当表面
36aを形成し、構造部材39を前記吐出口相当表面36aを露
出させて成形し、前記吐出口相当表面36aが除去された
後、その開口がそのまま吐出口39aとなる例を示した
が、本実施例の方法は、基板の素子面に固体層の液流路
相当部を吐出口を形成する位置を越えて長く設け、前記
素子面に構造部材を成形と同時に融着し、前記構造部材
が融着された基板を前記固体層および構造部材ごと前記
吐出口を形成する位置でレジンボードダイヤモンドブレ
ード（厚さ0.3mm、＃2400）などにより切断し、その切
断面を研磨するなどした後、前記固体層を除去するとい
う方法である。その他の点については、第１実施例と同
様なので、その説明は省略する。

本実施例では、前記切断面が、すなわち、複数個の吐
出口が並列する吐出口面となるが、前記切断面を研磨す
る際、固体層がまだ除去されていないので、研磨の削り
かすが液流路に侵入することがないという利点がある。
また、成形時に、固体層の吐出口相当表面と第２の型の
キャビティ部の内壁との間にできたすき間に成形部材が
侵入しても、吐出口や液流路の閉塞が発生しないという
利点がある。その他は第１実施例と同様の効果が得られ
る。

第３実施例つぎに、本発明の第３実施例について説明する。

本実施例の製造方法は、２個のインクジェット記録ヘ
ッドを互いの吐出口を対向させ連続させた状態で途中ま
で同時に製造し、その後吐出口を形成する位置で切断し
て２個のインクジェット記録ヘッドを得るものである。

第３図（ａ）において、基板41の素子面41aには、記
録ヘッド２個分の電気熱変換体42aを有する電極42（本
実施例では説明の便宜上６個を示す）が吐出口を形成す
る位置（以下、「吐出口形成位置」という）50に対して
対称に３個ずつ成膜形成されている。

前記素子面41aには、第３図（ｂ）に示すように、イ
ンクジェット記録ヘッド２個分の固体層46が形成されれ
ており、２個の液室一部相当部46cは吐出口形成位置50
に対して対称に１個ずつ配設され、６個の液流路相当部
46bは吐出口形成位置50に対して対称に３個ずつ配設さ
れている。また、前記各液流路相当部46bのうち対をな
す２個の液流路相当部46bは吐出口形成位置50で連続し
ている。

前記固体層46が形成された基板41は、第３図（ｃ）に
示す第１の型47および第２の型48からなる型内に装着さ
れて、トランスファ成形によりインクジェット記録ヘッ
ド２個分の構造部材が素子面41aに成形と同時に融着さ
れる。前記第１の型47および第２の型48は、インクジェ
ット記録ヘッド２個分の構造部材を吐出口形成位置50に
対して対称に成形するために、やはり、吐出口形成位置
50に対して対称な形状にそれぞれなっている。

第３図（ｄ）に示す構造部材49は、前記第１の型47お
よび第２の型48を用いてトランスファ成形により基板41
の固体層46が形成された素子面41aに成形と同時に融着
されたものである。

前記インクジェット記録ヘッド２個分の構造部材49が
成形と同時に融着された基板41は、離型後、吐出口形成
位置50で切断され、２個に分離された基板41の各切断面
（構造部材49の切断面も含む）がそれぞれ研磨されたの
ち内部に残っている固体層46がそれぞれ除去される。

以上説明した以外の点は、第１実施例と同様なのでそ
の説明は省略する。

本実施例では、上述の第１実施例または第２実施例と
ほぼ同様の手数で同時に２個のインクジェット記録ヘッ
ドが得られるという利点がある。

第４実施例つぎに、本発明の第４実施例について説明する。

本実施例は、前述した第３実施例に示した２個のイン
クジェット記録ヘッドを同時に得る方法を応用したもの
であり、２個のインクジェット記録ヘッドを１組として
複数組のインクジェット記録ヘッドを同時に得る方法で
ある。

第４図（ａ）および（ｂ）において、短冊状の基板61
の素子面61aには、インクジェット記録ヘッド２個分の
構造部材69を１組として、複数組（図では、10組）の構
造部材69が並列してトランスファ成形により成形と同時
に融着されており、前記各組の構造部材69は吐出口形成
位置70に対して対称となっている。前記基板61の素子面
61aには、もちろん、前記複数組の構造部材69に対応し
て、電気熱変換体を有する電極（不図示）および固体層
66が設けられている。

前記複数組の構造部材69を成形するためのランナの配
置について説明すると、図示しないスプルから連続した
主ランナ73のゲート部73aは図示左端の１組の構造部材6
9の吐出口形成位置70から最も離れた一端の一部位に配
設されており、また、前記１組の構造部材69のゲート部
73aとは反対側の吐出口形成位置70から最も離れた他端
の一部位には、隣りの１組の構造部材69に連続するサブ
ランナ72が配設されている。図示左端から右端までの複
数組の構造部材69の各間には、同様の構成で吐出口形成
位置70を挟んで交互にサブランナ72が一つずつ配設され
ており、図示右端の組の構造部材69には、最後のサブラ
ンナ72の位置と互い違いの位置になる部位にエア抜き部
74が配設されている。以上のようにランナを配置するこ
とにより、成形材料が均一にいきわたり、また、成形後
の残留内部応力により各構造部材69がゆがんでも、各サ
ブランナ72およびゲート部73aの位置は吐出口から離れ
ているので吐出口近傍のゆがみを最小限にすることがで
きる。

前記複数組の構造部材69が成形と同時に融着された基
板61は、離型後、吐出口形成位置70で切断され、２個に
分離された基板61の各切断面（各構造部材69の切断面も
含む）がそれぞれ研磨されたのち内部に残っている固体
層66が除去される。また、前記２個に分離された基板61
をさらに、１個のインクジェット記録ヘッドに相当する
ものにまで切断したのち、研磨を行ない固体層66を除去
してもよい。すなわち、まず、対向配置の中心線に沿っ
て構造部材69と基板61とを融着した状態のままで切断
し、その後は、固体層66を先に除去しても良いし、隣接
する組間の境界線で先に切断するようにしてもよい。

以上説明した以外の点は、上述の第３実施例と同様な
のでその説明は省略する。

本実施例では一度に多数個のインクジェット記録ヘッ
ドを製造することができる。

第５実施例つぎに、本発明の第５実施例について説明する。

前述した第４実施例では、短冊状の基板61の素子面61
aに複数組の構造部材69を成形と同時に融着する例を示
したが、本実施例では、第５図に示すように、シリコン
ウエハーなどの円盤状の基板81の素子面81aに複数組
（図では44組のものを例示する）の構造部材89を成形と
同時に融着するものである。44組の構造部材89は、４列
に配列されており、各列ごとに１個ずつ主ランナ83が設
けられている。サブランナ82およびエア抜き部84は、前
述した第４実施例と同様の構成で配設されている。

以上説明した以外の点は、前述した第４実施例と同様
なのでその説明は省略する。

本実施例では、各種の直径のシリコンウエハーを基板
81として用いることができ、１枚のシリコンウエハーか
ら多数個のインクジェット記録ヘッドを一度に生産する
ので、生産性が大いに向上する。また、基板81の周縁部
が型締時に第２の型と必ず当接することになるので、基
板81が実質的に第２の型に対応する型であることとな
り、第１の型の形状は特に限定されず、凹部を設けずに
平面からなる構成としてもよい。ただし、第１の型の基
板81の素子面81aでない方の面と当接する部分は柔軟性
部材で構成しておく。さらに、第２の型に設けられる図
示しないスプル、ポットなどが基板81の上方に位置する
ように構成することも可能であり、この場合、ランナは
全て、第２の型と基板81が接する領域内のみに設けられ
ることになり、基板81の第２の型に対応する型としての
性格がより明確になる。

第６実施例つぎに、本発明の第６実施例について説明する。

前述した第１から第５実施例では、基板の素子面に設
ける固体層に液室一部相当部を形成する例を示したが、
本実施例は、基板の素子面に設ける固体層に液室一部相
当部を形成せずに行なう方法である。

第６図において、基板91の素子面91aに形成された固
体層96には液室一部相当部が形成されていない。この場
合の第２の型98の突出部98bは、型締時、その先端面が
各電極92が成膜形成されている素子面91aに当接し、ま
た、その先端部の側壁の一部分は各液流路相当部96bの
液室への接続部に相当する表面に当接する構成となって
いる。

本実施例の以上説明した以外の点は、前述した各実施
例の構成とそれぞれ同様のものとすることができる。

以上本発明の各実施例について説明してきたが、本発
明により製造されるインクジェット記録ヘッドは第１図
に示されるものには限定されない。例えば、供給口の外
部側（コネクタ側）の開口部の周縁に構造部材と一体形
成された突起部を設け、この突起部とコネクタとを係合
させることによって、コネクタの供給口への接続を容易
なものとするような構成のものも、本発明の製造方法の
対象となるインクジェット記録ヘッドに含まれる。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、基板上の少なくとも液
流路となるべき位置に除去可能な固体層を形成し、基板
上に構造部材をトランスファ成形により成形と同時に融
着し、その後固体層を除去することにより、量産性が優
れ、液流路の基板に対する位置決め精度が高く、品質の
インクジェット記録ヘッドを安価に製造できるという効
果がある。

特に、基板を保持する一方の型の基板に接する面を柔
軟性部材で構成することにより、成形時に基板にかかる
力は均等圧となるので、基板の割れ、エネルギー発生素
子の破損などを防げ、厚さの薄い基板を使用できるよう
になり、歩留まりの向上、コストの低減を図ることがで
きるという効果がある。

また、対向配置された状態での２個のインクジェット
記録ヘッドに相当する構成部材を一体として形成し、そ
の後切断することにより、量産性がさら優れるようにな
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法
で製造されるインクジェット記録ヘッドの一例を示す要
部破断斜視図、第２図は本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法の第１実施例を説明するための図であっ
て、（ａ）は基板を示す模式斜視図、（ｂ）は固体層を
示す模式斜視図、（ｃ）は構造部材の成形に用いる型の
要部断面図、（ｄ）は離型後の構造部材を示す模式平面
図、（ｅ）は（ｄ）のＥ−Ｅ断面図、（ｆ）は固体層の
除去後のＥ−Ｅ断面図、第３図は本発明の第３実施例を
説明するための図であって、（ａ）は基板を示す模式斜
視図、（ｂ）は固体層を示す模式斜視図、（ｃ）は構造
部材の成形に用いる型の要部断面図、（ｄ）は離型後の
構造部材を示す模式断面図、第４図は本発明の第４実施
例の離型後の構造部材を示す図であって、（ａ）はその
平面図、（ｂ）は（ａ）の吐出口形成位置で切断した断
面図、第５図は本発明の第５実施例の離型後の構造部材
の平面図、第６図は本発明の第６実施例に用いる型の要
部断面図である。 1,31,41,61,81,91……基板、1a,31a,41a,61a,81a,91a…
…素子面、2,32,42,92……電極、2a,32a,42a,92a……電
気熱変換体、３……構造部材、3a,39a……吐出口、3b,3
9b……液流路、3c,39c……液室、3d,39d……供給口、４
……コネクタ、５……供給管、32b,42b,92b……電気的
接続部、36,46,66,96……固体層、36a……吐出口相当表
面、36b,46b,96b……液流路相当部、36c,46c,66c……液
室一部相当部、37,47,97……第１の型、37a,47a,97a…
…柔軟性部材、38,48,98……第２の型、38a,48a,98a…
…キャビティ部、38b,48b,98b……突出部、39,49,69,89
……構造部材、50,70,90……吐出口形成位置、72,82…
…サブランナ、73,83……主ランナ、73a,83a……ゲート
部、74,84……エア抜き部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吐出口と、該吐出口に連通し底壁にエネル
ギー発生素子が設けられた液流路と、該液流路に連通し
一時的にインクを貯える液室とを有するインクジェット
記録ヘッドの製造方法において、基板上に前記エネルギー発生素子を成膜形成し、前記基板上の、少なくとも前記吐出口と前記液流路とな
るべき位置に、除去可能な材料からなる固体層を形成
し、前記基板を保持し前記基板と接する面が柔軟性部材で構
成された一方の型と、前記液室に対応する突出部が設け
られたキャビティ部を有する他方の型とを用い、前記固
体層の内で前記液流路に相当する部分のみが成形材料で
被覆されるように、トランスファ成形により、前記基板
上に、前記吐出口と前記液流路と前記液室とが一体的に
形成された構造部材を成形と同時に融着し、離型後、前記固体層を除去する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。
【請求項２】吐出口と、該吐出口に連通し底壁にエネル
ギー発生素子が設けられた液流路と、該液流路に連通し
一時的にインクを貯える液室とを有するインクジェット
記録ヘッドの製造方法において、基板上に前記エネルギー発生素子を成膜形成し、前記基板上の、少なくとも前記吐出口と前記液流路とな
るべき位置に、除去可能な材料からなる固体層を形成
し、前記基板を保持し前記基板と接する面が柔軟性部材で構
成された一方の型と、前記液室に対応する突出部が設け
られたキャビティ部を有する他方の型とを用い、前記固
体層の内で前記液流路に相当する部分のみが成形材料で
被覆されるように、トランスファ成形により、前記基板
上に、前記吐出口と前記液流路と前記液室とが一体的に
形成された構造部材を成形と同時に融着し、離型後、前記構造部材が成形された基板を構造部材ごと
前記吐出口を形成する位置で切断し、その後、前記固体層を除去する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。
【請求項３】吐出口と、該吐出口に連通し底壁にエネル
ギー発生素子が設けられた液流路と、該液流路に連通し
一時的にインクを貯える液室とを有するインクジェット
記録ヘッドの製造方法において、２個の前記インクジェット記録ヘッドが、前記吐出口を
中心に双方の前記インクジェット記録ヘッドの液流路が
連続するように、対向配置したものに相当する大きさの
基板を使用し、前記基板上に、前記対向配置に対応して、前記２個分の
エネルギー発生素子を成膜形成し、前記基板上の、少なくとも前記対向配置により連続する
液流路となるべき位置に、除去可能な材料からなる固体
層を形成し、前記基板を保持し前記基板と接する面が柔軟性部材で構
成された一方の型と、前記対向配置における各液室に対
応する突出部が設けられたキャビティ部を有する他方の
型とを用い、前記固体層の内で前記液流路に相当する部
分のみが成形材料で被覆されるように、トランスファ成
形により、前記基板上に、前記２個分の前記液流路と前
記液室とが一体的に形成された構造部材を成形と同時に
融着し、離型後、前記対向配置の対向の中心線に沿って、前記構
造部材と前記基板とを融着した状態のままで切断し、その後、前記固体層を除去して、前記２個のインクジェ
ット記録ヘッドを製造する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。
【請求項４】吐出口と、該吐出口に連通し底壁にエネル
ギー発生素子が設けられた液流路と、該液流路に連通し
一時的にインクを貯える液室とを有するインクジェット
記録ヘッドの製造方法において、２個の前記インクジェット記録ヘッドが、前記吐出口を
中心に双方の前記インクジェット記録ヘッドの液流路が
連続するように、対向配置したものを組として、該組を
複数個並べたものに相当する大きさの基板を使用し、前記基板上に、前記複数個の組に対応して、所定数の前
記エネルギー発生素子を成膜形成し、前記基板上の、少なくとも前記対向配置により連続する
液流路となるべき位置に、除去可能な材料からなる固体
層を形成し、前記基板を保持し前記基板と接する面が柔軟性部材で構
成された一方の型と、前記対向配置における各液室に対
応する突出部が設けられたキャビティ部を前記複数個の
組のそれぞれに対応して有する他方の型とを用い、前記
固体層の内で前記液流路に相当する部分のみが成形材料
で被覆されるように、トランスファ成形により、前記基
板上に、前記複数個の、前記組ごとに前記液流路と前記
液室とが一体的に形成された構造部材を成形と同時に融
着し、離型後、隣接する組間の境界線と前記対向配置の対向の
中心線に沿って、前記構造部材と前記基板とを融着した
状態のままで切断し、その後、前記固体層を除去して、前記複数個の２倍の個
数のインクジェット記録ヘッドを製造することを特徴と
するインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】請求項４記載のインクジェット記録ヘッド
の製造方法において、隣接する組間の境界線と前記対向配置の対向の中心線に
沿って、前記構造部材と前記基板とを融着した状態のま
まで切断し、その後、前記固体層を除去するかわりに、前記対向配置の対向の中心線に沿って、前記構造部材と
前記基板とを融着した状態のままで切断し、前記固体層を除去し、その後、隣接する組間の境界線に沿って、前記構造部材
と前記基板とを融着した状態のままで切断することを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】固体層を基板上の液室の下端部に相当する
位置にまで形成する請求項1,2,3,4または５記載のイン
クジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】他方の型のキャビティ部に設けられる突出
部の少なくとも先端部が柔軟性材料からなる請求項1,2,
3,4,5または６記載のインクジェット記録ヘッドの製造
方法。
【請求項８】エネルギー発生素子は、インクを吐出する
ための熱エネルギーを発生する電気熱変換体を具備して
いる請求項１ないし７いずれか１項記載のインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】インクジェット記録ヘッドは、吐出口が被
記録媒体の記録領域の全幅にわたって形成されているフ
ルラインタイプである請求項１ないし８いずれか１項記
載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。