JP3296115B2 - Method of manufacturing inkjet head and inkjet head - Google Patents

Method of manufacturing inkjet head and inkjet head

Info

Publication number
JP3296115B2
JP3296115B2 JP26493394A JP26493394A JP3296115B2 JP 3296115 B2 JP3296115 B2 JP 3296115B2 JP 26493394 A JP26493394 A JP 26493394A JP 26493394 A JP26493394 A JP 26493394A JP 3296115 B2 JP3296115 B2 JP 3296115B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
substrate
common
groove
ink flow
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26493394A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08118666A (en
Inventor
雅樹 片岡
幸久 小泉
直己 森田
耕二 池上
淳 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP26493394A priority Critical patent/JP3296115B2/en
Publication of JPH08118666A publication Critical patent/JPH08118666A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3296115B2 publication Critical patent/JP3296115B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッド
の製造方法およびインクジェットヘッドの構成に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an ink jet head and a structure of the ink jet head.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェットヘッドの製造方法として
は、多種多様な方法が提案されている。このうち、大量
生産、低コスト化、品質安定化において有用な方法とし
て、大面積の基板上に多数のインクジェットヘッドを形
成し、切断、分離して個々のインクジェットヘッドを得
る方法がある。特に、インク流路等の溝の形成をSiの
異方性エッチングで形成した基板と、ヒータおよび電極
が形成された基板とを貼り合わせた後、切断、分離する
ことにより、多数の均一なインクジェットヘッドを獲得
する製造方法は、大量生産、低コスト化、品質安定化に
おいて非常に有用な方法である。これに関するものとし
ては、特開昭61−230954号公報、特開平1−1
48560号公報等ですでに提案されている。
2. Description of the Related Art As a method for manufacturing an ink jet head, various methods have been proposed. Among them, as a method useful for mass production, cost reduction, and quality stabilization, there is a method of forming a large number of inkjet heads on a large-area substrate, and cutting and separating to obtain individual inkjet heads. In particular, a large number of uniform ink-jets can be formed by laminating a substrate on which a groove such as an ink channel is formed by anisotropic etching of Si and a substrate on which a heater and electrodes are formed, and then cutting and separating the substrate. The manufacturing method for obtaining a head is a very useful method in mass production, cost reduction, and quality stabilization. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-230954 and 1-1
No. 48560 has already proposed.

【0003】図11は、従来のインクジェットヘッドの
作製方法の一例を示す工程図、図12は、ヘッドの研削
および切断分離工程時におけるウェハの一例を示す拡大
断面図である。図中、1はヒータウェハ、2はチャネル
ウェハ、3a,3bはアライメントマーク、4,4a,
4bはヘッドチップ、5は感光性樹脂層、6は接着剤、
7a,7b,7cは研削位置、8は洗浄液、11はヒー
タ、12はピット、13は共通液室、14はインク流
路、15はボンディングパッド、16はバイパス部であ
る。
FIG. 11 is a process chart showing an example of a conventional method for manufacturing an ink jet head, and FIG. 12 is an enlarged sectional view showing an example of a wafer in a head grinding and cutting / separating step. In the figure, 1 is a heater wafer, 2 is a channel wafer, 3a and 3b are alignment marks, 4, 4a,
4b is a head chip, 5 is a photosensitive resin layer, 6 is an adhesive,
7a, 7b and 7c are grinding positions, 8 is a cleaning liquid, 11 is a heater, 12 is a pit, 13 is a common liquid chamber, 14 is an ink flow path, 15 is a bonding pad, and 16 is a bypass part.

【0004】図11(A)の工程において、ヒータウェ
ハ1を作製する。ヒータウェハ1は、Siウェハで構成
され、図12に示すように、Siウェハ上に、ヒータウ
ェハ側のヘッドチップ4aの個数分だけ、ヒータ11、
図示しない個別電極と共通電極、ボンディングパッド1
5、図示しない保護層等を形成する。さらに、図11
(B)の工程において、感光性樹脂層5を形成し、ヒー
タウェハ1が完成される。感光性樹脂層5は、図12に
示すように、ヒータ11上と、バイパス部16、およ
び、ボンディングパッド15上には形成されない。ヒー
タ11上の凹部は、ヒータ11で発生するバブルの形状
を規制するためのピット12となる。ヒータウェハ1に
は、上述の工程中にアライメントマーク3aも形成され
る。
In the step of FIG. 11A, a heater wafer 1 is manufactured. The heater wafer 1 is made of a Si wafer, and as shown in FIG. 12, the heaters 11, the number of which are equal to the number of the head chips 4a on the heater wafer side, are placed on the Si wafer.
Individual electrode and common electrode not shown, bonding pad 1
5. A protective layer (not shown) is formed. Further, FIG.
In the step (B), the photosensitive resin layer 5 is formed, and the heater wafer 1 is completed. As shown in FIG. 12, the photosensitive resin layer 5 is not formed on the heater 11, the bypass portion 16, and the bonding pad 15. The concave portion on the heater 11 becomes a pit 12 for regulating the shape of a bubble generated by the heater 11. The alignment mark 3a is also formed on the heater wafer 1 during the above-described process.

【0005】図11(C)の工程では、チャネルウェハ
2を作製する。チャネルウェハ2もSiウェハで構成さ
れ、図12に示すように、ヒータウェハ1上のヒータに
対応するインク流路14、共通液室13等が異方性エッ
チングにより形成される。この共通液室13は、チャネ
ルウェハ2を貫通するように形成される。また、ボンデ
ィングパッド15に対応する部分にも凹部が形成され
る。さらに、アライメントマーク3bも形成される。こ
れにより、チャネルウェハ2が完成する。
In the step of FIG. 11C, a channel wafer 2 is manufactured. The channel wafer 2 is also formed of a Si wafer, and as shown in FIG. 12, an ink flow path 14 corresponding to a heater on the heater wafer 1, a common liquid chamber 13, and the like are formed by anisotropic etching. The common liquid chamber 13 is formed so as to penetrate the channel wafer 2. Also, a concave portion is formed in a portion corresponding to the bonding pad 15. Further, an alignment mark 3b is also formed. Thereby, the channel wafer 2 is completed.

【0006】その後、図11(D)の工程において、チ
ャネルウェハ2の接着面側に、例えばエポキシ等の接着
剤6を塗布し、図11(E)の工程において、ヒータウ
ェハ1とチャネルウェハ2とをアライメントし、接合す
る。アライメントは、あらかじめパターニングされたア
ライメントマーク3a,3bを用いて行なわれる。接合
後のウェハの表面には、それぞれのヘッドチップに対応
して共通液室13に通じるインク供給用貫通孔が開いて
いる。
Thereafter, in a step of FIG. 11D, an adhesive 6 such as an epoxy is applied to the bonding surface side of the channel wafer 2, and in a step of FIG. Align and join. Alignment is performed using alignment marks 3a and 3b that have been patterned in advance. On the surface of the bonded wafer, there are formed ink supply through-holes communicating with the common liquid chamber 13 corresponding to the respective head chips.

【0007】図11(F)の工程は、各ヘッドチップ4
の研削および切断分離する工程である。この工程は、ヒ
ータウェハ1上に設けられたボンディングパッド15を
露出させるため、研削位置7aでチャネルウェハ2を研
削する研削工程と、図11(E)で接合された2枚のウ
ェハの吐出口面を形成し、流路長を規定するために、研
削位置7bで研削するダイシング工程と、研削位置7c
で研削し、各ヘッドチップに切断分離する切断工程とか
らなる。図12では、研削される部分を一点鎖線により
示している。この工程により、個々のヘッドチップ4に
切断分離される。
[0007] The process of FIG.
This is the step of grinding and cutting off. In this step, a grinding step of grinding the channel wafer 2 at the grinding position 7a to expose the bonding pad 15 provided on the heater wafer 1 and a discharge port surface of the two wafers joined in FIG. And a dicing step of grinding at a grinding position 7b to define a flow path length, and a grinding position 7c
And a cutting step of cutting and separating each head chip. In FIG. 12, a portion to be ground is indicated by a chain line. In this step, the head chips 4 are cut and separated.

【0008】図11(G)の工程は、図11(F)の工
程で切断分離された各ヘッドチップ4を洗浄液8により
洗浄する工程である。図11(F)の研削によって発生
した切りくずや、ほこりなどがヘッドチップ4内に残留
すると、インクの吐出不良などを引き起こし、画質が低
下する。そのため、この工程でこれらの切りくずやほこ
り等を洗い流し、ヘッドチップ4を清浄な状態にする。
The step of FIG. 11G is a step of cleaning the head chips 4 cut and separated in the step of FIG. If chips, dust, and the like generated by the grinding in FIG. 11F remain in the head chip 4, ink ejection failure or the like is caused, and the image quality deteriorates. Therefore, in this step, the chips, dust and the like are washed away, and the head chip 4 is kept in a clean state.

【0009】図13は、従来のインクジェットヘッドの
一例における断面図である。図中、図11、図12と同
様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。17は
ボンディングパッド、18は吐出口、19は固定用基
板、20はボンディングワイヤ、21はシール材、22
はインク補助タンク、23は死水域、24はエッチング
継ぎ目である。図11に示すような工程により作製され
たヘッドチップ4は、固定用基板19上に図示しない導
電性接着剤などを介してダイボンディングされる。そし
て、固定用基板19上の図示しないプリント配線基板上
のボンディングパッド17とヒータウェハ1上のボンデ
ィングパッド15とが、ボンディングワイヤ20により
電気的接続がなされる。そして、インク供給口が形成さ
れた面に、シール材21を介し、必要に応じてフィルタ
等を内蔵したインク補助タンク22が接合され、インク
ジェットヘッドが形成される。
FIG. 13 is a sectional view of an example of a conventional ink jet head. In the figure, the same parts as those in FIGS. 11 and 12 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. 17 is a bonding pad, 18 is a discharge port, 19 is a fixing substrate, 20 is a bonding wire, 21 is a sealing material, 22
Is an ink auxiliary tank, 23 is a dead water area, and 24 is an etching seam. The head chip 4 manufactured by the process shown in FIG. 11 is die-bonded on the fixing substrate 19 via a conductive adhesive (not shown) or the like. Then, the bonding pads 17 on the printed wiring board (not shown) on the fixing substrate 19 and the bonding pads 15 on the heater wafer 1 are electrically connected by the bonding wires 20. Then, an ink auxiliary tank 22 containing a filter or the like as necessary is joined to the surface on which the ink supply port is formed via a sealing material 21 to form an ink jet head.

【0010】上述のようにして形成された従来のインク
ジェットヘッドの問題点について説明する。上述の工程
で作製された従来のインクジェットヘッドでは、図13
において一点鎖線で示すようにインクが流れる。このイ
ンクの流れに対して、インクの流動がほとんどない死水
域23が存在する。
Problems of the conventional ink jet head formed as described above will be described. In the conventional inkjet head manufactured in the above-described steps, FIG.
, The ink flows as shown by the alternate long and short dash line. For this ink flow, there is a dead water area 23 where there is almost no ink flow.

【0011】また、インク流路14の溝を高精度に作製
するため、インク流路14の溝と共通液室13用の異方
性エッチングは2段階の工程(2ステップエッチング)
で実施される。この2ステップエッチングは、エッチン
グ領域を規定するマスクとして、所望の形状にパターニ
ングされたエッチングされない膜(SiOx,SiNx
等)をチャネルウェハに2層に成膜する。最初のステッ
プでは、上層のエッチングされないパターニング膜を用
いて、エッチングに要する時間の長い貫通孔を有する共
通液室13のエッチングを実施する。その後、上層のエ
ッチングされない膜を剥離し、下層のエッチングされな
いパターニング膜を用いて、インク流路14の溝のエッ
チングを実施する。このとき、同時に共通液室13のエ
ッチングも行なわれる。この2ステップエッチングによ
って、共通液室13の側面には、段差状のエッチング継
ぎ目24ができる。
In order to form the groove of the ink flow path 14 with high accuracy, the anisotropic etching for the groove of the ink flow path 14 and the common liquid chamber 13 is a two-step process (two-step etching).
Will be implemented. In this two-step etching, an unetched film (SiOx, SiNx) patterned into a desired shape is used as a mask for defining an etching region.
) Is formed into two layers on the channel wafer. In the first step, the common liquid chamber 13 having a through-hole that requires a long time for etching is etched by using the upper unetched patterning film. Thereafter, the upper unetched film is peeled off, and the groove of the ink flow path 14 is etched using the lower unetched patterning film. At this time, the common liquid chamber 13 is simultaneously etched. By the two-step etching, a step-shaped etching seam 24 is formed on the side surface of the common liquid chamber 13.

【0012】このような共通液室13内の死水域23お
よびエッチング継ぎ目24の段差部では、インク充填時
に気泡が溜まりやすく、またインク中に存在する微少な
気泡などが付着、成長する場所となっている。ここで成
長した大きな気泡や、初期に溜まった大きな気泡が、何
らかの影響でインク流路14の入口であるバイパス部1
6付近に移動すると、インク流路14へのインクの供給
が阻害され、印字かすれや印字抜けといった画質欠陥が
発生する。
In such a step portion of the dead water area 23 and the etching seam 24 in the common liquid chamber 13, air bubbles are apt to collect at the time of ink filling, and a place where minute air bubbles and the like existing in the ink adhere and grow. ing. The large air bubbles that have grown here or the large air bubbles that have accumulated in the initial stage may be affected by the influence of the bypass unit 1, which is the entrance of the ink flow path 14, for some reason.
When it moves to the vicinity of 6, the supply of ink to the ink flow path 14 is hindered, and image quality defects such as faint printing and missing printing occur.

【0013】このような問題を解決する改善されたイン
クジェットヘッド構成として、例えば特開平6−179
263号公報や特開平5−338177号公報等に記載
されているものが提案されている。特開平6−1792
63号では、裏面に貫通しない共通インク室用の凹部と
インク流路用の凹部を異方性エッチングで形成し、両凹
部を連通させるための研削溝を形成し、研削溝によりヘ
ッド側面にできる貫通穴をインク供給およびメンテナン
スに使用するものである。しかし、このような構成で
は、インクジェットヘッドの側面がインク供給口となる
ため、インクを供給するための部材がインクジェットヘ
ッドの側面部に付加されることになる。そのため、印字
幅(吐出口の並ぶ領域の長さ)に対してヘッド幅が大き
くなり、ひいては印字装置全体の小型化を阻害するとい
う問題がある。
As an improved ink jet head configuration for solving such a problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-179
No. 263, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-338177, and the like have been proposed. JP-A-6-1792
In No. 63, a concave portion for the common ink chamber and a concave portion for the ink flow path which do not penetrate the back surface are formed by anisotropic etching, and a grinding groove for connecting the two concave portions is formed. The through holes are used for ink supply and maintenance. However, in such a configuration, since the side surface of the inkjet head serves as the ink supply port, a member for supplying ink is added to the side surface portion of the inkjet head. For this reason, there is a problem that the head width becomes larger than the printing width (the length of the area where the ejection openings are arranged), which hinders downsizing of the entire printing apparatus.

【0014】特開平5−338177号公報では、イン
ク流路を形成する基板において、共通インク室を一方の
面から、また、インク流路を他方の面から異方性エッチ
ングを行なって形成することによって、共通インク室を
理想的な形状となるように作成している。しかし、基板
の両面から異方性エッチングを行なう必要があり、両面
アライナー等の高価な設備等が必要となる。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-338177, in a substrate on which an ink flow path is formed, a common ink chamber is formed by performing anisotropic etching from one surface and an ink flow path is formed by performing anisotropic etching from the other surface. Thus, the common ink chamber is created to have an ideal shape. However, it is necessary to perform anisotropic etching from both sides of the substrate, which requires expensive equipment such as a double-sided aligner.

【0015】また、特開平6−15689号公報には、
基板とマニホールド部材を一体の2色射出成形で作製す
る技術が開示されている。しかし、この技術は、ノズル
の精度としてはSiの異方性エッチングに劣るものであ
り、マニホールド部材(流路部分を含む)の位置合わせ
が作業性を低下させる原因となっていた。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-15689 discloses that
A technique of manufacturing a substrate and a manifold member by integral two-color injection molding is disclosed. However, this technique is inferior to the anisotropic etching of Si in terms of nozzle accuracy, and the positioning of the manifold member (including the flow path portion) causes a reduction in workability.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、新規な設備投資等を必要と
せず、安価で小型かつ高品質、高精度のインクジェット
ヘッドおよびそのようなインクジェットヘッドを作製す
ることのできるインクジェットヘッドの作製方法を提供
することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not require a new capital investment, and is inexpensive, small, high-quality, high-precision ink jet head and such an ink jet head. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an ink-jet head capable of manufacturing an ink-jet head.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1に記
載の発明においては、インク滴を噴射する複数の吐出口
と、該吐出口に対応した複数のインク流路と、該複数の
インク流路内にそれぞれ設けられたインク滴噴射のため
のエネルギー発生部と、前記複数のインク流路が接続さ
れる共通インク室を備えたインクジェットヘッドの作製
方法において、少なくとも前記複数のインク流路に対応
した前記エネルギー発生部および電極を備えた第1の基
板を作製する工程と、前記複数のインク流路のための溝
および前記複数のインク流路に共通の共通溝を形成した
第2の基板を作製する工程と、前記第1の基板と前記第
2の基板を位置合わせして接合する工程と、接合した基
板を切断してヘッドチップに分離するとともに前記第2
の基板を前記共通溝の前記インク流路に近い部分で切断
して前記第2の基板の前記共通溝の一部を除去する工程
と、1つ以上のインク供給口を有するとともに共通イン
ク室用の溝が形成された共通インク室部材を、前記第2
の基板の前記共通溝の一部を除去した部分に組み付ける
工程によってインクジェットヘッドを作製することを特
徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus, comprising: a plurality of ejection openings for ejecting ink droplets; a plurality of ink flow paths corresponding to the ejection openings; In a method for manufacturing an ink jet head including an energy generation unit for ejecting ink droplets respectively provided in an ink flow path and a common ink chamber to which the plurality of ink flow paths are connected, at least the plurality of ink flow paths Forming a first substrate provided with the energy generating portion and the electrode corresponding to the above, and forming a groove for the plurality of ink flow paths and a second common groove formed in the plurality of ink flow paths. Manufacturing a substrate, aligning and bonding the first substrate and the second substrate, cutting the bonded substrate into head chips,
Cutting the substrate at a portion of the common groove close to the ink flow path to remove a part of the common groove of the second substrate, and having one or more ink supply ports and having a common ink chamber. The common ink chamber member in which the groove of
The inkjet head is manufactured by a process of assembling the substrate with a portion where the common groove is partially removed.

【0018】請求項2に記載の発明においては、請求項
1に記載のインクジェットヘッドの作製方法において、
前記第1の基板および前記第2の基板はともにSiウェ
ハからなり、前記第1の基板を作製する工程において前
記電極や前記エネルギー発生部はLSI工程により形成
し、前記第2の基板を作製する工程において前記複数の
インク流路のための溝および前記複数のインク流路に共
通の共通溝は異方性エッチングによって形成することを
特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ink jet head according to the first aspect,
The first substrate and the second substrate are both made of a Si wafer, and in the step of manufacturing the first substrate, the electrodes and the energy generating section are formed by an LSI process to manufacture the second substrate. In the process, the groove for the plurality of ink flow paths and the common groove common to the plurality of ink flow paths are formed by anisotropic etching.

【0019】請求項3に記載の発明においては、請求項
1に記載のインクジェットヘッドの作製方法において、
前記第2の基板と前記共通インク室部材はともに樹脂か
らなり、前記複数のインク流路のための溝は前記第2の
基板の成型時に作製されることを特徴とするものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing an ink jet head according to the first aspect,
The second substrate and the common ink chamber member are both made of resin, and the grooves for the plurality of ink flow paths are formed at the time of molding the second substrate.

【0020】請求項4に記載の発明においては、インク
滴を噴射する複数の吐出口と、該吐出口に対応した複数
のインク流路と、該複数のインク流路内にそれぞれ設け
られたインク滴噴射のためのエネルギー発生部と、前記
複数のインク流路が接続される共通インク室を備えたイ
ンクジェットヘッドにおいて、少なくとも前記複数のイ
ンク流路に対応した前記エネルギー発生部および電極を
備えた第1の基板と、前記複数のインク流路のための溝
および前記複数のインク流路に共通の共通溝が形成され
た第2の基板とが接合されており、前記第2の基板は前
記共通溝の前記インク流路に近い部分で切断されて前記
第2の基板の前記共通溝の一部が除去されており、か
つ、1つ以上のインク供給口を有し共通インク室用の溝
が形成された共通インク室部材が前記第2の基板の前記
共通溝の一部を除去した部分に組み付けられていること
を特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there are provided a plurality of ejection openings for ejecting ink droplets, a plurality of ink flow passages corresponding to the ejection openings, and an ink provided in each of the plurality of ink passages. In an ink jet head including an energy generation unit for ejecting droplets and a common ink chamber to which the plurality of ink flow paths are connected, at least an energy generation unit and an electrode corresponding to the plurality of ink flow paths are provided. One substrate and a second substrate in which a groove for the plurality of ink flow paths and a common groove common to the plurality of ink flow paths are formed, and wherein the second substrate is The groove is cut at a portion close to the ink flow path, a part of the common groove of the second substrate is removed, and a groove for a common ink chamber having one or more ink supply ports is provided. Formed common b Is characterized in that the compartments member is assembled to a part to remove a portion of said common groove in the second substrate.

【0021】請求項5に記載の発明においては、請求項
4に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記共通イ
ンク室部材は前記複数のインク流路のインクの流れ方向
に対して逆行する流れ方向成分が発生する場所がない構
造に形成されていることを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet head according to the fourth aspect, the common ink chamber member generates a flow direction component which is opposite to the ink flow direction of the plurality of ink flow paths. It is characterized in that it is formed in a structure having no place to perform.

【0022】[0022]

【作用】請求項1に記載の発明によれば、少なくとも複
数のインク流路に対応したエネルギー発生部および電極
を備えた第1の基板を作製し、また、複数のインク流路
のための溝および前記複数のインク流路に共通の共通溝
を形成した第2の基板を作製する。そして、第1の基板
と第2の基板を位置合わせして接合し、切断してヘッド
チップに分離する。このようにして得られたヘッドチッ
プにおいて、第2の基板を共通溝のインク流路に近い部
分で切断して、共通溝の一部を除去する。これにより、
上述の図13に示した共通液室内の死水域を除去する。
その代わりに、1つ以上のインク供給口を有するととも
に共通インク室用の溝が形成された共通インク室部材
を、共通溝の除去した部分に組み付け、インクジェット
ヘッドを作製する。
According to the first aspect of the present invention, a first substrate having at least an energy generating portion and an electrode corresponding to a plurality of ink flow paths is manufactured, and a groove for a plurality of ink flow paths is formed. And a second substrate in which a common groove common to the plurality of ink flow paths is formed. Then, the first substrate and the second substrate are aligned and joined, cut, and separated into head chips. In the head chip thus obtained, the second substrate is cut at a portion of the common groove near the ink flow path, and a part of the common groove is removed. This allows
The dead water area in the common liquid chamber shown in FIG. 13 is removed.
Instead, a common ink chamber member having one or more ink supply ports and formed with a groove for the common ink chamber is assembled to a portion from which the common groove has been removed to manufacture an ink jet head.

【0023】このようにして作製されたインクジェット
ヘッドは、請求項4に記載されているように、少なくと
も前記複数のインク流路に対応した前記エネルギー発生
部および電極を備えた第1の基板と、前記複数のインク
流路のための溝および前記複数のインク流路に共通の共
通溝が形成された第2の基板とが接合されており、前記
第2の基板は前記共通溝の前記インク流路に近い部分で
切断されて前記第2の基板の前記共通溝の一部が除去さ
れており、かつ、1つ以上のインク供給口を有し共通イ
ンク室用の溝が形成された共通インク室部材が前記第2
の基板の前記共通溝の一部を除去した部分に組み付けら
れている。
The ink jet head manufactured as described above may include a first substrate having at least the energy generating portions and electrodes corresponding to the plurality of ink flow paths, A groove for the plurality of ink flow paths and a second substrate having a common groove common to the plurality of ink flow paths are joined, and the second substrate is provided with the ink flow path of the common groove. A common ink cut at a portion close to a path to remove a part of the common groove of the second substrate, and having at least one ink supply port and a groove for a common ink chamber formed therein; The chamber member is the second
And a part of the substrate where a part of the common groove is removed.

【0024】このようにしてインクジェットヘッドを作
製することによって、あるいは、このようにして作製さ
れたインクジェットヘッドは、死水域等のない理想的な
インクの流路が構成されており、気泡などによる画質低
下の少ない高品質のインクジェットヘッドを作製するこ
とができる。特に、請求項5に記載の発明のように、共
通インク室部材を、複数のインク流路のインクの流れ方
向に対して逆行する流れ方向成分が発生する場所がない
構造に形成しておくことにより、理想的なインク流路と
なる。
By manufacturing the ink-jet head in this way, or in the ink-jet head thus manufactured, an ideal ink flow path without dead water or the like is formed, and the image quality due to bubbles or the like is increased. A high-quality inkjet head with little reduction can be manufactured. In particular, as in the invention described in claim 5, the common ink chamber member is formed in a structure in which there is no place where a flow direction component that is opposite to the ink flow direction of the plurality of ink flow paths is generated. Thereby, an ideal ink flow path is obtained.

【0025】また、共通インク室部材に設けられている
共通インク室用の溝は、従来の共通液室と補助タンクの
役割を果たし、従来、共通液室と補助タンクとの接合部
付近に存在した死水域や、不要な流路抵抗ができないの
で、インク供給性が向上し、かつ、発生した泡はメンテ
ナンス動作等により速やかにノズルから排出され、画質
の信頼性を向上させることができる。また、インクの供
給はノズルの後部から行なう構成であるので、インクジ
ェットヘッドの幅が増大することはなく、小型の記録装
置を構成することが可能である。
The common ink chamber groove provided in the common ink chamber member functions as a conventional common liquid chamber and an auxiliary tank, and has conventionally been provided near a joint between the common liquid chamber and the auxiliary tank. Since the dead water area and the unnecessary flow path resistance cannot be generated, the ink supply property is improved, and the generated bubbles are quickly discharged from the nozzles by a maintenance operation or the like, and the reliability of the image quality can be improved. In addition, since the supply of ink is performed from the rear of the nozzle, the width of the ink jet head does not increase, and a small recording apparatus can be configured.

【0026】請求項2に記載の発明によれば、第1の基
板と第2の基板をSiウェハで構成し、第2の基板を作
製する工程において前記複数のインク流路のための溝お
よび複数のインク流路に共通の共通溝を異方性エッチン
グによって形成する。共通溝は従来のインクジェットヘ
ッドにおける共通インク室に相当するが、インク供給口
を設ける必要はないので、第2の基板の反対側の面まで
貫通させなくてよい。そのため、従来のように2ステッ
プエッチングを行なうことなく、1回のエッチングによ
り形成することができる。そのため、従来発生していた
エッチング継ぎ目の段差が発生せず、気泡による画質低
下を抑制することができ、また、作製工程が簡略化さ
れ、低コスト化できる。もちろん、異方性エッチングを
採用することによって、インク流路が高精度/高密度に
得られ、また、上下の基板の材質が同一となるので、熱
膨張差による応力等でヘッドの接合剥離する心配がな
く、信頼性の高いヘッドが得られるなどの従来のインク
ジェットヘッドの持つ利点はそのまま有する。
According to the second aspect of the present invention, the first substrate and the second substrate are composed of Si wafers, and the grooves for the plurality of ink flow paths and A common groove common to a plurality of ink channels is formed by anisotropic etching. The common groove corresponds to a common ink chamber in a conventional ink jet head, but it is not necessary to provide an ink supply port, so that it is not necessary to penetrate to the opposite surface of the second substrate. Therefore, it can be formed by one-time etching without performing two-step etching as in the related art. For this reason, the step of the etching seam, which has conventionally occurred, does not occur, the image quality can be prevented from deteriorating due to bubbles, and the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced. Of course, by adopting the anisotropic etching, the ink flow path can be obtained with high accuracy / high density, and the upper and lower substrates are made of the same material. There is no need to worry, and the advantages of the conventional inkjet head, such as a highly reliable head, can be obtained.

【0027】請求項3に記載の発明によれば、第2の基
板と共通インク室部材を樹脂で構成することができる。
これにより、低コストなインクジェットヘッドが得られ
る。このとき、第2の基板と共通インク室部材を別々に
作製することにより、共通液室部分とインク流路部分と
いう要求される精度等が異なる部分を、それぞれの要求
に見合った材料及び射出成形条件で作製することがで
き、また別部品であるので応力を吸収しやすく、信頼性
が高いヘッドを得ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the second substrate and the common ink chamber member can be made of resin.
Thereby, a low-cost inkjet head can be obtained. At this time, by separately manufacturing the second substrate and the common ink chamber member, the common liquid chamber portion and the ink flow channel portion having different required accuracy and the like can be made of a material and injection molding that meet the respective requirements. It can be manufactured under the conditions, and since it is a separate part, it can easily absorb stress, and a highly reliable head can be obtained.

【0028】[0028]

【実施例】図1は、本発明のインクジェットヘッドの作
製方法の第1の実施例を示す工程図、図2は、ヘッドの
研削および切断分離工程時におけるウェハの一例を示す
拡大断面図、図3は、同じく平面図である。図中、図1
1ないし図13と同様の部分には同じ符号を付してあ
る。31は逃げ溝、32は研削位置である。
FIG. 1 is a process diagram showing a first embodiment of a method of manufacturing an ink jet head according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an example of a wafer in a head grinding and cutting / separating process. 3 is a plan view of the same. In the figure, FIG.
1 to 13 are denoted by the same reference numerals. 31 is an escape groove, and 32 is a grinding position.

【0029】図1(A)の工程において、ヒータウェハ
1を作製する。ヒータウェハ1は、Siウェハで構成さ
れ、図2に示すように、Siウェハ上に、ヒータウェハ
側のヘッドチップ4aの個数分だけ、ヒータ11、図示
しない個別電極と共通電極、ボンディングパッド15、
図示しない保護層等をLSI工程により形成する。さら
に、図1(B)の工程において、感光性ポリイミド樹脂
をスピンコート後、所望パターンに露光、現像して感光
性樹脂層5を形成し、焼成(Cure)を行ない、ヒー
タウェハ1が完成される。感光性ポリイミド樹脂として
は、例えば、Ciba−Geigy社製 Probim
ide(登録商標),Du−Pont社製 Pyral
in PI2722等を用いることができる。感光性樹
脂層5は、図2に示すように、ヒータ11上とボンディ
ングパッド15上には形成されない。ヒータ11上の凹
部は、ヒータ11で発生するバブルの形状を規制するた
めのピット12となる。ヒータウェハ1には、上述の工
程中にアライメントマーク3aも形成される。
In the step shown in FIG. 1A, a heater wafer 1 is manufactured. The heater wafer 1 is made of a Si wafer, and as shown in FIG. 2, the heaters 11, the individual electrodes and the common electrodes (not shown), the bonding pads 15,
A not-shown protective layer and the like are formed by an LSI process. Further, in the step of FIG. 1B, after a photosensitive polyimide resin is spin-coated, a desired pattern is exposed and developed to form a photosensitive resin layer 5 and baking (Cure) is performed, whereby the heater wafer 1 is completed. . As the photosensitive polyimide resin, for example, Probim manufactured by Ciba-Geigy
ide (registered trademark), Pyral manufactured by Du-Pont
In PI2722 or the like can be used. The photosensitive resin layer 5 is not formed on the heater 11 and the bonding pad 15 as shown in FIG. The concave portion on the heater 11 becomes a pit 12 for regulating the shape of a bubble generated by the heater 11. The alignment mark 3a is also formed on the heater wafer 1 during the above-described process.

【0030】図1(C)の工程では、チャネルウェハ2
を作製する。チャネルウェハ2もSiウェハで構成さ
れ、図2に示すように、ヒータウェハ1上のヒータに対
応するインク流路14と、各インク流路14に共通に設
けられた逃げ溝31、および、ボンディングパッド15
に対応する凹部等が異方性エッチングにより形成され
る。さらに、アライメントマーク3bも形成される。こ
れにより、チャネルウェハ2が完成する。逃げ溝31
は、従来の共通液室と違い、チャネルウェハ2の反対側
まで貫通させる必要はない。そのため、これらの形成は
1回の異方性エッチングによって作製することができる
ので、この工程における製造工数の削減および製造にか
かる時間を短縮できる。
In the step of FIG. 1C, the channel wafer 2
Is prepared. The channel wafer 2 is also formed of a Si wafer, and as shown in FIG. 2, an ink flow path 14 corresponding to the heater on the heater wafer 1, a relief groove 31 provided in common for each ink flow path 14, and a bonding pad. Fifteen
Are formed by anisotropic etching. Further, an alignment mark 3b is also formed. Thereby, the channel wafer 2 is completed. Escape groove 31
Unlike the conventional common liquid chamber, it is not necessary to penetrate to the opposite side of the channel wafer 2. Therefore, since these can be formed by one-time anisotropic etching, the number of manufacturing steps and the time required for manufacturing in this step can be reduced.

【0031】その後、図1(D)の工程において、チャ
ネルウェハ2の接着面側に、例えば、PETフィルムに
スピンコートしたエポキシ接着剤などの接着剤6を転写
によって薄く均一に塗布する。
Thereafter, in the step of FIG. 1D, an adhesive 6 such as an epoxy adhesive spin-coated on a PET film, for example, is thinly and uniformly applied to the adhesive surface side of the channel wafer 2 by transfer.

【0032】次に、図1(E)の工程では、図1
(A),(B)の工程で作製されたヒータウェハ1と、
図1(C),(D)の工程で作製されたチャネルウェハ
2とをアライメントし、接合する。アライメントは、各
々のウェハの接着面側にあらかじめパターニングされた
アライメントマーク3a,3bを用いて行なわれ、例え
ば、赤外線顕微鏡を用いて観察しながらアライメント装
置によって高精度に達成される。2枚のウェハは、アラ
イメントし接合した後、焼成(Cure)される。
Next, in the step of FIG.
A heater wafer 1 manufactured in the steps (A) and (B);
The channel wafer 2 manufactured in the steps shown in FIGS. 1C and 1D is aligned and joined. Alignment is performed using alignment marks 3a and 3b that have been patterned in advance on the bonding surface side of each wafer, and is achieved with high accuracy by an alignment device while observing using, for example, an infrared microscope. The two wafers are baked (Cure) after alignment and bonding.

【0033】図1(F)の工程は、各ヘッドチップ4の
研削および切断分離する工程である。この工程は、イン
ク流路14の後端を決定するとともに流路側からボンデ
ィングパット15の部分にかけての不要なチャネルウェ
ハ2の部分を除去するため、研削位置32でチャネルウ
ェハ2を研削する研削工程と、図1(E)で接合された
2枚のウェハの吐出口面を形成し、流路長を規定するた
めに、研削位置7bで研削するダイシング工程と、研削
位置7cで研削し、各ヘッドチップに切断分離する切断
工程とからなっている。図2では、研削される部分を一
点鎖線により示している。ここでは、ダイシング工程で
は溝を形成するような研削を行なっているが、切断工程
を兼ねるように研削を行なってもよい。この工程によ
り、個々のヘッドチップ4に切断分離される。
The step of FIG. 1F is a step of grinding, cutting and separating each head chip 4. This step includes a grinding step of grinding the channel wafer 2 at the grinding position 32 in order to determine the rear end of the ink flow path 14 and to remove an unnecessary portion of the channel wafer 2 from the flow path side to the bonding pad 15. In order to form the discharge port surfaces of the two wafers joined in FIG. 1E and to define the flow path length, a dicing step of grinding at a grinding position 7b and a grinding at a grinding position 7c are performed. And a cutting step of cutting and separating into chips. In FIG. 2, the portion to be ground is indicated by a dashed line. Here, in the dicing step, grinding for forming a groove is performed, but grinding may be performed so as to also serve as a cutting step. In this step, the head chips 4 are cut and separated.

【0034】図3に示すように、図1(C)の工程にお
いて1ステップで形成されたインク流路14および逃げ
溝31は連結しており、その連通部分では制御困難な望
ましくないエッチング形状となる。しかし、この図1
(F)の工程で、その部分は研削位置32における研削
により切除されるので問題ない。
As shown in FIG. 3, the ink flow path 14 and the relief groove 31 formed in one step in the step of FIG. 1C are connected to each other. Become. However, this FIG.
In the step (F), there is no problem because that portion is cut off by grinding at the grinding position 32.

【0035】図1(G)の工程は、図1(F)の工程で
切断分離された各ヘッドチップ4を洗浄液8により洗浄
する工程である。図1(F)の研削によって発生した切
りくずや、ほこりなどがヘッドチップ4内に残留する
と、インクの吐出不良などを引き起こし、画質が低下す
る。そのため、この工程でこれらの切りくずやほこり等
を洗い流し、ヘッドチップ4を清浄な状態にする。
The step of FIG. 1G is a step of cleaning the head chips 4 cut and separated in the step of FIG. If chips, dust, and the like generated by the grinding in FIG. 1F remain in the head chip 4, ink ejection failure or the like is caused, and image quality is deteriorated. Therefore, in this step, the chips, dust and the like are washed away, and the head chip 4 is kept in a clean state.

【0036】図4は、本発明のインクジェットヘッドの
第1の実施例における完成したインクジェットヘッドの
一例の断面図、図5は同じく平面図である。図中、図1
ないし図3及び図11ないし図13と同様の部分には同
じ符号を付して説明を省略する。41は共通液室部品、
42はインク供給口である。図1に示すような工程によ
り作製されたヘッドチップ4は、固定用基板19上に例
えば導電性接着剤などを介してダイボンディングされ、
固定用基板19上の図示しないプリント配線基板上のボ
ンディングパッド17とヒータウェハ1上のボンディン
グパッド15とが、ボンディングワイヤ20により電気
的接続がなされる。
FIG. 4 is a sectional view of an example of a completed ink jet head in the first embodiment of the ink jet head of the present invention, and FIG. 5 is a plan view of the same. In the figure, FIG.
3 and FIGS. 11 to 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 41 is a common liquid chamber part,
Reference numeral 42 denotes an ink supply port. The head chip 4 manufactured by the process shown in FIG. 1 is die-bonded on the fixing substrate 19 via, for example, a conductive adhesive.
The bonding pads 17 on the printed wiring board (not shown) on the fixing substrate 19 and the bonding pads 15 on the heater wafer 1 are electrically connected by bonding wires 20.

【0037】その後、図4に示すように、射出成形で作
製されたインク供給口42を持つ共通液室部品41が、
チャネルウェハ2の除去部分に組み合わされ、インクの
漏れがないようにシーリングされて、インクジェットヘ
ッドが完成する。ここで、共通液室部品41のインク供
給口42には、図示しないフィルタが接合されており、
図示しないインクタンクとの接続がなされる。
Thereafter, as shown in FIG. 4, a common liquid chamber component 41 having an ink supply port 42 manufactured by injection molding is used.
The ink jet head is completed by being combined with the removed portion of the channel wafer 2 and sealed so as not to leak ink. Here, a filter (not shown) is joined to the ink supply port 42 of the common liquid chamber component 41,
Connection with an ink tank not shown is made.

【0038】共通液室部品41は、インク耐性があり、
射出成形しやすい材料により構成される。例えば、ポリ
カーボネート(PC)、変性ポリフェニレンオキサイド
(PPO)等を使用することができる。
The common liquid chamber component 41 has ink resistance,
It is made of a material that can be easily injection molded. For example, polycarbonate (PC), modified polyphenylene oxide (PPO), or the like can be used.

【0039】共通液室部品41は、インク供給口42か
らインク流路14へのインクの通路が形成されている。
このインクの通路は、インク流路14よりも広く構成さ
れており、従来のインクジェットヘッドにおける共通液
室とサブインクタンクの機能を兼ね備えている。また、
共通液室部品41が組み付けられたインクジェットヘッ
ドの大きさは、従来のサブインクタンクの組み付け後の
インクジェットヘッドと同等の大きさに抑えることが可
能であり、小型のインクジェットヘッドを構成すること
ができる。
In the common liquid chamber component 41, an ink passage from the ink supply port 42 to the ink flow path 14 is formed.
This ink passage is configured to be wider than the ink flow path 14, and has a function of a common liquid chamber and a function of a sub ink tank in a conventional inkjet head. Also,
The size of the ink jet head to which the common liquid chamber component 41 is assembled can be suppressed to the same size as the ink jet head after the conventional sub ink tank is assembled, and a small ink jet head can be configured. .

【0040】共通液室部品41内の通路は、インク流路
14におけるインクの流れ方向に対して逆行する流れ方
向成分が発生する場所がないような構造となるように作
製されている。そのため、従来存在していた共通液室内
の死水域およびサブインクタンクと共通液室の連結部の
死水域は、この実施例の構成では形成されず、気泡が残
留して成長する箇所はない。これにより、大きな気泡が
インク流路14に詰まって吐出不良を起こすことはな
く、高品質の画像を記録できるインクジェットヘッドを
作製することができる。
The passage in the common liquid chamber component 41 is formed so that there is no place where a flow direction component that is opposite to the ink flow direction in the ink flow path 14 occurs. Therefore, the dead water area in the common liquid chamber and the dead water area in the connection portion between the sub ink tank and the common liquid chamber, which exist in the related art, are not formed in the configuration of this embodiment, and there is no place where bubbles remain and grow. This makes it possible to manufacture an ink jet head capable of recording a high-quality image without causing a large bubble to clog the ink flow path 14 and cause a discharge failure.

【0041】また、上述の作製工程も、サブインクタン
クを組み付ける代わりに共通液室部品41を組み付ける
だけであるので、工数及び価格はそれほど増加せず、安
価にインクジェットヘッドを作製することができる。
In the above-described manufacturing process, since the common liquid chamber component 41 is simply assembled instead of assembling the sub ink tank, the number of steps and the cost are not increased so much, and the ink jet head can be manufactured at low cost.

【0042】図6は、本発明の第2の実施例におけるイ
ンクジェットヘッドの研削および切断分離工程時におけ
るウェハの一例を示す拡大断面図、図7は、同じく平面
図である。図中、図1ないし図3と同様の部分には同じ
符号を付して説明を省略する。16はバイパス部であ
る。この実施例では、チャネルウェハ2に形成されるイ
ンク流路14と逃げ溝31を独立したパターンで形成
し、ヒータウェハ1側の感光性樹脂層5には、パターニ
ングによりバイパス部16を形成する。このバイパス部
16により、インク流路14と逃げ溝31との間の連結
流路を構成している。
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing an example of a wafer at the time of grinding and cutting and separating the ink jet head according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a plan view of the same. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 16 denotes a bypass unit. In this embodiment, the ink flow path 14 and the relief groove 31 formed in the channel wafer 2 are formed in an independent pattern, and the photosensitive resin layer 5 on the heater wafer 1 side is formed with a bypass portion 16 by patterning. The bypass section 16 forms a connection flow path between the ink flow path 14 and the relief groove 31.

【0043】この第2の実施例においても、上述の第1
の実施例と同様、図1に示した各工程により作製され
る。図1(B)の工程で感光性樹脂層5を形成する際に
は、ヒータ11上とボンディングパッド15上のほか、
バイパス部16の部分も除去される。また、図1(C)
の異方性エッチングの工程では、上述のようにインク流
路14と逃げ溝31とを独立したパターンとして形成す
る。これにより、インク流路14の端は、インク流路1
4と逃げ溝31との間の未エッチング部によって形成さ
れる壁で規定されることになる。そのため、上述の第1
の実施例のように、インク流路14と逃げ溝31の連通
部分における制御困難な望ましくないエッチング形状と
はならず、インク流路14の流路長が所定長さとなるよ
うに精度よく作製することができる。さらに、インク流
路14と逃げ溝31の間の未エッチング部が、インク吐
出のための圧力を後部に逃がさないので、吐出エネルギ
ー効率がよいインクジェットヘッドが得られる。
Also in the second embodiment, the first
In the same manner as in the example, the device is manufactured by the steps shown in FIG. When forming the photosensitive resin layer 5 in the step of FIG. 1B, in addition to the heater 11 and the bonding pad 15,
The portion of the bypass section 16 is also removed. FIG. 1 (C)
In the anisotropic etching step, the ink flow path 14 and the relief groove 31 are formed as independent patterns as described above. As a result, the end of the ink flow path 14 is
4 and the clearance groove 31 will be defined by the wall formed by the unetched portion. Therefore, the first
As in the embodiment of the present invention, an undesired etching shape in which the communication between the ink flow path 14 and the escape groove 31 is difficult to control is not formed, and the ink flow path 14 is accurately manufactured so that the flow path length becomes a predetermined length. be able to. Furthermore, since the unetched portion between the ink flow path 14 and the escape groove 31 does not allow the pressure for ink ejection to escape to the rear, an ink jet head with good ejection energy efficiency can be obtained.

【0044】また、図1(F)の工程において行なわれ
る不要なチャネルウェハ2の部分を除去するための研削
は、図6に示すように、逃げ溝31のインク流路14に
近い部分で行なわれる。上述の第1の実施例のように、
インク流路14と逃げ溝31の連結部を研削する場合、
研削によってインク流路14の長さが決定されるので、
研削は精度よく行なう必要がある。しかし、この実施例
では、逃げ溝31の部分で研削を行なうので、精度およ
び品質はそれほど要求されず、研削工程の負荷が低減で
きる。
Further, the grinding for removing the unnecessary portion of the channel wafer 2 performed in the step of FIG. 1F is performed at a portion of the clearance groove 31 close to the ink flow path 14 as shown in FIG. It is. As in the first embodiment described above,
When grinding the connection between the ink flow path 14 and the relief groove 31,
Since the length of the ink flow path 14 is determined by grinding,
Grinding must be performed accurately. However, in this embodiment, since the grinding is performed at the clearance groove 31, precision and quality are not so much required, and the load of the grinding process can be reduced.

【0045】図8は、本発明のインクジェットヘッドの
第2の実施例における完成したインクジェットヘッドの
一例の断面図、図9は同じく正面図である。図中、図
4、図5および図6、図7と同様の部分には同じ符号を
付して説明を省略する。43,44はシーリング材であ
る。前方側のチャネルウェハ2と共通液室部品41の間
には、シーリング材43を設けている。シーリング材4
3としては、弾性体シート等を用いることができ、この
シーリング材43を挟み込んで圧接することによりシー
リングを行なうことができる。この弾性体シートによる
シーリング材43によって、共通液室部品41のチャネ
ルウェハ1及びヒータウェハ2との高さ方向の精度は緩
やかなものとなり、共通液室部品41の作製が容易とな
る。
FIG. 8 is a sectional view of an example of a completed ink jet head according to a second embodiment of the ink jet head of the present invention, and FIG. 9 is a front view thereof. In the figure, the same parts as those in FIGS. 4 and 5 and FIGS. 6 and 7 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. 43 and 44 are sealing materials. A sealing material 43 is provided between the front channel wafer 2 and the common liquid chamber component 41. Sealing material 4
As 3, an elastic sheet or the like can be used, and sealing can be performed by sandwiching and pressing the sealing material 43. Due to the sealing material 43 made of the elastic sheet, the accuracy of the common liquid chamber component 41 in the height direction with respect to the channel wafer 1 and the heater wafer 2 becomes gentle, and the production of the common liquid chamber component 41 becomes easy.

【0046】また、感光性樹脂層5の形成時に、共通液
室部品41が組み付けられる位置もパターニングして除
去しておく。そして、感光性樹脂層5の除去された凹部
を利用して、ヒータウェハ1上に共通液室部品41を位
置合わせして組み付けることができる。ヒータウェハ1
と共通液室部品41のシーリングは、この感光性樹脂層
5の凹部を用いて行なうことができる。
When the photosensitive resin layer 5 is formed, the position where the common liquid chamber component 41 is assembled is also removed by patterning. Then, the common liquid chamber component 41 can be positioned and assembled on the heater wafer 1 by utilizing the concave portion from which the photosensitive resin layer 5 has been removed. Heater wafer 1
The sealing of the common liquid chamber component 41 can be performed using the concave portion of the photosensitive resin layer 5.

【0047】さらに、図9に示すように、共通液室部品
41の側面側も、ある程度の高さの違いを吸収できるシ
ーリング材44が用いられる。これにより、共通液室部
品41の作製精度を緩和するとともに、熱膨張など、種
々の要因による組み付け不良を回避することができる。
Further, as shown in FIG. 9, a sealing material 44 capable of absorbing a certain difference in height is also used on the side surface of the common liquid chamber component 41. Thereby, the manufacturing accuracy of the common liquid chamber component 41 can be reduced, and an assembly failure due to various factors such as thermal expansion can be avoided.

【0048】図10は、本発明のインクジェットヘッド
の第3の実施例における完成したインクジェットヘッド
の一例の断面図である。45,46は穴、51はチャネ
ル部材、52は流体抵抗部、53はフロントハットであ
る。この実施例では、上述の格実施例においてインク流
路14を形成したチャネルウェハ2に相当する部分も射
出成形で形成した例を示している。
FIG. 10 is a sectional view of an example of a completed ink jet head according to a third embodiment of the ink jet head of the present invention. 45 and 46 are holes, 51 is a channel member, 52 is a fluid resistance part, and 53 is a front hat. This embodiment shows an example in which a portion corresponding to the channel wafer 2 in which the ink flow path 14 is formed in the above-described embodiment is also formed by injection molding.

【0049】チャネルウェハ2に相当するチャネル部材
51の材料としては、共通液室部品41と同様、インク
耐性があり、射出成形しやすい材料が用いられる。耐熱
性と熱膨張等の観点から、例えば、ポリエーテルイミド
(PEI),ポリエーテルサルフォン(PES),ポリ
サルフォン(PSF)等を用いることができる。
As the material of the channel member 51 corresponding to the channel wafer 2, a material having ink resistance and easy to be injection-molded is used similarly to the common liquid chamber component 41. From the viewpoint of heat resistance and thermal expansion, for example, polyetherimide (PEI), polyethersulfone (PES), polysulfone (PSF), or the like can be used.

【0050】作製工程の流れについては、図1に示した
工程とほぼ同様である。ただし、図1(C)の工程で
は、チャネル部材51が射出成形によって作製される。
インク流路14や流体抵抗部52等は、チャネル部材5
1の成型時に作製される。このとき、共通液室部材41
が組み付けられる部分は形成しないように構成すること
も可能である。チャネル部材51は、多数のインクジェ
ットヘッド分を同時に成形し、位置合わせ後接着し、後
にインクジェットヘッド単位に切断分離する。
The flow of the manufacturing process is almost the same as the process shown in FIG. However, in the step of FIG. 1C, the channel member 51 is manufactured by injection molding.
The ink flow path 14, the fluid resistance part 52, and the like
It is made at the time of molding of 1. At this time, the common liquid chamber member 41
It is also possible to configure so that the portion where is assembled is not formed. The channel member 51 is formed by molding a number of ink jet heads at the same time, bonding them after positioning, and cutting and separating the ink jet heads later.

【0051】このようにチャネル部材51を射出成形で
形成すると、インク流路14の流路構造が自由に形成す
ることができ、例えば図10に示すように流体抵抗部5
2を形成した流路や、インク流路14及び吐出口18の
形状を台形状にするなど、様々な設計が可能となる。
When the channel member 51 is formed by injection molding as described above, the flow path structure of the ink flow path 14 can be formed freely. For example, as shown in FIG.
Various designs are possible, for example, the shape of the flow path in which the second flow path 2 is formed, and the shape of the ink flow path 14 and the discharge port 18 are trapezoidal.

【0052】インクジェットヘッド単位に切断分離後、
共通液室部品41を組み付け、シーリングを施して、イ
ンクジェットヘッドが完成する。図10において、共通
液室部品41に設けられた穴45,46は、共通液室部
品41を組み付け後にシーリング材を流し込むためのも
のである。図10に示した例では、共通液室部品41は
すべてシーリング材によってシールされる構造となって
いる。
After cutting and separating into inkjet head units,
The common liquid chamber component 41 is assembled and sealed to complete the ink jet head. In FIG. 10, holes 45 and 46 provided in the common liquid chamber component 41 are for pouring a sealing material after the common liquid chamber component 41 is assembled. In the example shown in FIG. 10, all the common liquid chamber components 41 are structured to be sealed with a sealing material.

【0053】図10では、さらに、フロントハット53
を設けている。このフロントハット53は、インクジェ
ットヘッドが記録装置に搭載され、インクの蒸散を防ぐ
ためのキャッピング動作時に、キャッピング部材との密
閉性を向上させるための部材である。詳細については、
例えば特開平3−138156号公報などを参照された
い。このフロントハット53は、さらに、インクジェッ
トヘッドの組み上げ時に、シーリング材を所望の位置に
制御する作用もある。図10では、穴45から流し込ま
れるシーリング材を、チャネル部材51と共通液室部品
41との間に良好に充填されるように導く。
In FIG. 10, the front hat 53
Is provided. The front hat 53 is a member for improving the hermeticity with the capping member at the time of the capping operation for preventing the evaporation of the ink when the ink jet head is mounted on the recording apparatus. For more information,
See, for example, JP-A-3-138156. The front hat 53 also has a function of controlling the sealing material to a desired position when assembling the inkjet head. In FIG. 10, the sealing material poured from the hole 45 is guided so as to be filled well between the channel member 51 and the common liquid chamber component 41.

【0054】この第3の実施例のように、インク流路1
4が形成されるチャネル部材51を樹脂で構成すること
により、低コストなインクジェットヘッドが得られる。
チャネル部材51と共通液室部品41を一体で構成する
ことももちろん可能であるが、これらを別々に作製する
ことにより、共通液室部分とインク流路部分という要求
される精度および使用される環境の異なる部分を、それ
ぞれの要求に見合った材料及び射出成形条件で作製する
ことができる。また、別部品であるので応力を吸収しや
すく、信頼性が高いヘッドを得ることができる。
As in the third embodiment, the ink flow path 1
By forming the channel member 51 in which 4 is formed from resin, a low-cost inkjet head can be obtained.
The channel member 51 and the common liquid chamber component 41 can of course be integrally formed. However, by separately producing them, the required accuracy of the common liquid chamber portion and the ink flow path portion and the environment to be used can be improved. Can be made with materials and injection molding conditions that meet each requirement. Further, since it is a separate part, it is easy to absorb stress, and a highly reliable head can be obtained.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、安価で小型かつ高品質、高精度のインクジェ
ットヘッドが得られ、また、そのようなインクジェット
ヘッドを大量に作製することができる。また、本発明の
インクジェットヘッドおよび本発明のインクジェットヘ
ッドの作製方法によって作製されたインクジェットヘッ
ドにおいては、インクジェットヘッド内に大きな気泡が
成長せず、気泡による印字品質劣化がないので、高画質
の印字が像を得ることができるという効果がある。
As is apparent from the above description, according to the present invention, an inexpensive, compact, high-quality, high-precision ink jet head can be obtained, and such an ink jet head can be manufactured in large quantities. it can. In addition, in the inkjet head of the present invention and the inkjet head manufactured by the inkjet head manufacturing method of the present invention, large bubbles do not grow in the inkjet head and there is no deterioration in print quality due to the bubbles, so that high-quality printing can be performed. There is an effect that an image can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のインクジェットヘッドの作製方法の
第1の実施例を示す工程図である。
FIG. 1 is a process chart showing a first embodiment of a method for manufacturing an ink jet head according to the present invention.

【図2】 本発明のインクジェットヘッドの作製方法の
第1の実施例におけるヘッドの研削および切断分離工程
時におけるウェハの一例を示す拡大断面図、図3は、同
じく平面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an example of a wafer during a head grinding and cutting / separating step in the first embodiment of the method of manufacturing an ink jet head according to the present invention, and FIG.

【図3】 本発明のインクジェットヘッドの作製方法の
第1の実施例におけるヘッドの研削および切断分離工程
時におけるウェハの一例を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an example of a wafer in a head grinding and cutting / separating step in the first embodiment of the method of manufacturing an ink jet head of the present invention.

【図4】 本発明のインクジェットヘッドの第1の実施
例における完成したインクジェットヘッドの一例の断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view of an example of a completed inkjet head in the first embodiment of the inkjet head of the present invention.

【図5】 本発明のインクジェットヘッドの第1の実施
例における完成したインクジェットヘッドの一例の平面
図である。
FIG. 5 is a plan view of an example of a completed inkjet head in the first embodiment of the inkjet head of the present invention.

【図6】 本発明の第2の実施例におけるインクジェッ
トヘッドの研削および切断分離工程時におけるウェハの
一例を示す拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of a wafer in a step of grinding and cutting and separating an inkjet head according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第2の実施例におけるインクジェッ
トヘッドの研削および切断分離工程時におけるウェハの
一例を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing an example of a wafer in a step of grinding and cutting and separating an ink jet head according to a second embodiment of the present invention.

【図8】 本発明のインクジェットヘッドの第2の実施
例における完成したインクジェットヘッドの一例の断面
図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of an example of a completed inkjet head in a second embodiment of the inkjet head of the present invention.

【図9】 本発明のインクジェットヘッドの第2の実施
例における完成したインクジェットヘッドの一例の正面
図である。
FIG. 9 is a front view of an example of a completed ink jet head in a second embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図10】 本発明のインクジェットヘッドの第3の実
施例における完成したインクジェットヘッドの一例の断
面図である。
FIG. 10 is a sectional view of an example of a completed ink jet head in a third embodiment of the ink jet head of the present invention.

【図11】 従来のインクジェットヘッドの作製方法の
一例を示す工程図である。
FIG. 11 is a process chart showing an example of a method for manufacturing a conventional inkjet head.

【図12】 従来のインクジェットヘッドの作製方法の
一例におけるインクジェットヘッドの研削および切断分
離工程時におけるウェハの一例を示す拡大断面図であ
る。
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of a wafer in a step of grinding and cutting and separating an inkjet head in an example of a conventional method of manufacturing an inkjet head.

【図13】 従来のインクジェットヘッドの一例におけ
る断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of an example of a conventional inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はヒータウェハ、2はチャネルウェハ、3a,3bは
アライメントマーク、4,4a,4bはヘッドチップ、
5は感光性樹脂層、6は接着剤、7a,7b,7cは研
削位置、8は洗浄液、11はヒータ、12はピット、1
3は共通液室、14はインク流路、15はボンディング
パッド、16はバイパス部、17はボンディングパッ
ド、18は吐出口、19は固定用基板、20はボンディ
ングワイヤ、、31は逃げ溝、32は研削位置、41は
共通液室部品、42はインク供給口、43,44はシー
リング材、45,46は穴、51はチャネル部材、52
は流体抵抗部、53はフロントハット。
1 is a heater wafer, 2 is a channel wafer, 3a and 3b are alignment marks, 4, 4a and 4b are head chips,
5 is a photosensitive resin layer, 6 is an adhesive, 7a, 7b, 7c are grinding positions, 8 is a cleaning liquid, 11 is a heater, 12 is a pit, 1
3 is a common liquid chamber, 14 is an ink flow path, 15 is a bonding pad, 16 is a bypass portion, 17 is a bonding pad, 18 is a discharge port, 19 is a fixing substrate, 20 is a bonding wire, 31 is an escape groove, 32 Is a grinding position, 41 is a common liquid chamber component, 42 is an ink supply port, 43 and 44 are sealing materials, 45 and 46 are holes, 51 is a channel member, 52
Is a fluid resistance part, and 53 is a front hat.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池上 耕二 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 高木 淳 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−338177(JP,A) 特開 平5−8396(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/16 B41J 2/045 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Koji Ikegami 2274 Hongo, Ebina-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Jun Takagi 2274 Hongo, Ebina-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Xerox Co., Ltd. (56) References JP-A-5-338177 (JP, A) JP-A-5-8396 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/16 B41J 2/045

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 インク滴を噴射する複数の吐出口と、該
吐出口に対応した複数のインク流路と、該複数のインク
流路内にそれぞれ設けられたインク滴噴射のためのエネ
ルギー発生部と、前記複数のインク流路が接続される共
通インク室を備えたインクジェットヘッドの作製方法に
おいて、少なくとも前記複数のインク流路に対応した前
記エネルギー発生部および電極を備えた第1の基板を作
製する工程と、前記複数のインク流路のための溝および
前記複数のインク流路に共通の共通溝を形成した第2の
基板を作製する工程と、前記第1の基板と前記第2の基
板を位置合わせして接合する工程と、接合した基板を切
断してヘッドチップに分離するとともに前記第2の基板
を前記共通溝の前記インク流路に近い部分で切断して前
記第2の基板の前記共通溝の一部を除去する工程と、1
つ以上のインク供給口を有するとともに共通インク室用
の溝が形成された共通インク室部材を、前記第2の基板
の前記共通溝の一部を除去した部分に組み付ける工程に
よってインクジェットヘッドを作製することを特徴とす
るインクジェットヘッドの作製方法。
1. A plurality of ejection openings for ejecting ink droplets, a plurality of ink flow passages corresponding to the ejection openings, and an energy generation unit for ejecting ink droplets provided in each of the plurality of ink passages. And a method of manufacturing an ink jet head including a common ink chamber to which the plurality of ink flow paths are connected, wherein a first substrate including the energy generating unit and an electrode corresponding to at least the plurality of ink flow paths is manufactured. Forming a second substrate having grooves for the plurality of ink flow paths and a common groove common to the plurality of ink flow paths; and forming the first substrate and the second substrate. Aligning and joining, and cutting the joined substrate to separate it into a head chip, and cutting the second substrate at a portion of the common groove near the ink flow path, thereby cutting the second substrate. Said Removing a part of the common groove;
An ink jet head is manufactured by assembling a common ink chamber member having one or more ink supply ports and formed with a groove for a common ink chamber to a portion of the second substrate from which a part of the common groove is removed. A method for manufacturing an ink jet head, comprising:
【請求項2】 前記第1の基板および前記第2の基板は
ともにSiウェハからなり、前記第1の基板を作製する
工程において前記電極や前記エネルギー発生部はLSI
工程により形成し、前記第2の基板を作製する工程にお
いて前記複数のインク流路のための溝および前記複数の
インク流路に共通の共通溝は異方性エッチングによって
形成することを特徴とする請求項1に記載のインクジェ
ットヘッドの作製方法。
2. The method according to claim 1, wherein the first substrate and the second substrate are both formed of a Si wafer, and the electrode and the energy generation unit are formed of an LSI in a process of manufacturing the first substrate.
Forming a groove for the plurality of ink flow paths and a common groove common to the plurality of ink flow paths in the step of manufacturing the second substrate by anisotropic etching. A method for manufacturing the ink jet head according to claim 1.
【請求項3】 前記第2の基板と前記共通インク室部材
はともに樹脂からなり、前記複数のインク流路のための
溝は前記第2の基板の成型時に作製されることを特徴と
する請求項1に記載のインクジェットヘッドの作製方
法。
3. The method according to claim 2, wherein the second substrate and the common ink chamber member are both made of resin, and the grooves for the plurality of ink flow paths are formed when the second substrate is molded. Item 2. The method for producing an ink jet head according to Item 1.
【請求項4】 インク滴を噴射する複数の吐出口と、該
吐出口に対応した複数のインク流路と、該複数のインク
流路内にそれぞれ設けられたインク滴噴射のためのエネ
ルギー発生部と、前記複数のインク流路が接続される共
通インク室を備えたインクジェットヘッドにおいて、少
なくとも前記複数のインク流路に対応した前記エネルギ
ー発生部および電極を備えた第1の基板と、前記複数の
インク流路のための溝および前記複数のインク流路に共
通の共通溝が形成された第2の基板とが接合されてお
り、前記第2の基板は前記共通溝の前記インク流路に近
い部分で切断されて前記第2の基板の前記共通溝の一部
が除去されており、かつ、1つ以上のインク供給口を有
し共通インク室用の溝が形成された共通インク室部材が
前記第2の基板の前記共通溝の一部を除去した部分に組
み付けられていることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
4. A plurality of ejection openings for ejecting ink droplets, a plurality of ink flow passages corresponding to the ejection openings, and an energy generation unit for ejecting ink droplets provided in each of the plurality of ink flow passages. And a first substrate including the energy generation unit and the electrode corresponding to at least the plurality of ink flow paths, in the inkjet head including a common ink chamber to which the plurality of ink flow paths are connected; A groove for an ink flow path and a second substrate having a common groove common to the plurality of ink flow paths are joined, and the second substrate is close to the ink flow path of the common groove. A common ink chamber member which has been cut at a portion to remove a part of the common groove of the second substrate, and has a groove for a common ink chamber having at least one ink supply port. The second substrate An ink jet head, wherein the ink jet head is mounted on a portion where a part of the common groove is removed.
【請求項5】 前記共通インク室部材は前記複数のイン
ク流路のインクの流れ方向に対して逆行する流れ方向成
分が発生する場所がない構造に形成されていることを特
徴とする請求項4に記載のインクジェットヘッド。
5. The ink chamber according to claim 4, wherein the common ink chamber member has a structure in which there is no place where a flow direction component that is opposite to a flow direction of the ink in the plurality of ink flow paths is generated. 2. The inkjet head according to item 1.
JP26493394A 1994-10-28 1994-10-28 Method of manufacturing inkjet head and inkjet head Expired - Fee Related JP3296115B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26493394A JP3296115B2 (en) 1994-10-28 1994-10-28 Method of manufacturing inkjet head and inkjet head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26493394A JP3296115B2 (en) 1994-10-28 1994-10-28 Method of manufacturing inkjet head and inkjet head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08118666A JPH08118666A (en) 1996-05-14
JP3296115B2 true JP3296115B2 (en) 2002-06-24

Family

ID=17410211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26493394A Expired - Fee Related JP3296115B2 (en) 1994-10-28 1994-10-28 Method of manufacturing inkjet head and inkjet head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3296115B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08118666A (en) 1996-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3592172B2 (en) Method of manufacturing ink jet recording head, ink jet recording head manufactured by the method, and ink jet recording apparatus equipped with the ink jet recording head
JP2887836B2 (en) Ink jet print head and image recording device
US5686224A (en) Ink jet print head having channel structures integrally formed therein
US10029466B2 (en) Ink-jet recording head, recording element substrate, method for manufacturing ink-jet recording head, and method for manufacturing recording element substrate
JPH06226975A (en) Ink jet head
JP3296115B2 (en) Method of manufacturing inkjet head and inkjet head
US7802872B2 (en) Ink jet printhead and its manufacturing process
US11110706B2 (en) Liquid ejecting head and method of manufacturing liquid ejecting head
JP5224782B2 (en) Method for manufacturing liquid discharge head
JP3402879B2 (en) INK JET HEAD, ITS MANUFACTURING METHOD, AND INK JET DEVICE
JP4967755B2 (en) Head module, liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and method of manufacturing head module
JP3804455B2 (en) Inkjet line head
JP2001162802A (en) Ink jet head and method of manufacture
JPH08142327A (en) Record head of ink jet recorder
JPH10100416A (en) Ink jet recording head and manufacture thereof
JPH07164639A (en) Ink jet recording head, manufacture thereof and recorder with the recording head
JP2005131948A (en) Head module, liquid ejection head, liquid ejector, process for manufacturing head module, and process for manufacturing liquid ejection head
JPH08127127A (en) Ink jet head, manufacture thereof and ink jet head recording apparatus
US20080143791A1 (en) Liquid jet head chip and manufacturing method therefor
JP2005138525A (en) Head module, liquid ejecting head and liquid ejector
JP2007015123A (en) Head module, liquid ejecting head, liquid ejector, and manufacturing method for head module
JP2005125665A (en) Head module, liquid jet head, liquid jet device, method of manufacturing the head module, and method of manufacturing the liquid jet head
JP2002019116A (en) Ink jet printing head
JPH10138481A (en) Ink jet printing head and its production
JPH07266567A (en) Ink jet recording head and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees