JP3332563B2 - Method of manufacturing ink jet recording head - Google Patents

Method of manufacturing ink jet recording head

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JP3332563B2
JP3332563B2 JP7703794A JP7703794A JP3332563B2 JP 3332563 B2 JP3332563 B2 JP 3332563B2 JP 7703794 A JP7703794 A JP 7703794A JP 7703794 A JP7703794 A JP 7703794A JP 3332563 B2 JP3332563 B2 JP 3332563B2
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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、インクを吐出するため
のインク吐出口が基板上方に設けられてなるサイド型イ
ンクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a side type ink jet recording head having an ink discharge port for discharging ink provided above a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の発熱抵抗体を用いたオンデマンド
型インクジェット記録ヘッドは、図7に示すようにイン
ク吐出口が基板端に形成されるエッジ型インクジェット
記録ヘッドと、図8に示すようにインク吐出口が基板上
方に形成されるサイド型インクジェット記録ヘッドの2
種が知られている。
2. Description of the Related Art A conventional on-demand type ink jet recording head using a heating resistor includes an edge type ink jet recording head having an ink discharge port formed at an end of a substrate as shown in FIG. Side-type inkjet recording head 2 in which ink ejection ports are formed above the substrate
Seeds are known.

【0003】図7に示すエッジ型インクジェット記録ヘ
ッドは、配線面の法線とインク吐出方向とがほぼ90度
の角度を持っているために、紙と吐出口との距離が駆動
用のICを搭載する方法に依らないので、電気接続する
場合の方法としてワイヤボンディングやTAB、フリッ
プチップ等のいろいろな方法が可能である、という利点
を持つ。しかし、この形のヘッドは、インク吐出ノズル
を一列に並べるために、微細な線画を可能とするヘッド
を形成するにはそれと同様な微細パターンが必要となる
ため、吐出ノズルを形成することが微細になればなるほ
ど難しくなる、という欠点を有する。
The edge type ink jet recording head shown in FIG. 7 has an angle of approximately 90 degrees between the normal line of the wiring surface and the ink ejection direction. Since there is no dependency on the mounting method, there is an advantage that various methods such as wire bonding, TAB, and flip chip can be used as the method of electrical connection. However, this type of head requires a similar fine pattern to form a head that enables fine line drawing in order to line up the ink discharge nozzles. The more difficult it is, the more difficult it is.

【0004】また、サーマルインクジェット方式のヘッ
ドは、発熱抵抗体とインク吐出口との距離が短いほど粘
度の高いインクを吐出できる性質のものであるので、イ
ンクジェットの致命的欠陥ともいえる長時間放置後の印
字に対して、エッジタイプのヘッドは良好な結果を見い
だしづらく、ヘッドのインク吐出口にキャップをする、
長時間放置後にはインク吐出口方向からインクを吸い出
す等の処置がなされているのが現状である。
[0004] Further, since the thermal ink jet type head has such a property that the shorter the distance between the heating resistor and the ink discharge port, the higher the viscosity of the ink can be discharged, it can be regarded as a fatal defect of the ink jet. It is difficult for the edge type head to find good results for printing, and cap the ink discharge port of the head.
At present, measures such as sucking out ink from the direction of the ink ejection port after leaving it for a long time are taken.

【0005】図8に示すサイド型インクジェット記録ヘ
ッドはインク吐出口をフォトリソグラフィーにより形成
できるので、微細印字用配置にしても千鳥配置にしても
インク吐出口の位置を精密に合わせることができるの
で、微細パターンのピッチの倍で吐出口を形成しても簡
単に微細パターンに対応できるヘッドを形成することが
できる利点を持つ。更に、インク吐出口形成板(オリフ
ィスプレート)の厚さとインク流路形成樹脂の厚さと
で、インク吐出口と発熱抵抗体との距離を確定するので
高粘度インクに対してもインク吐出できる利点を持つ。
In the side type ink jet recording head shown in FIG. 8, since the ink discharge ports can be formed by photolithography, the positions of the ink discharge ports can be precisely adjusted regardless of the arrangement for fine printing or the staggered arrangement. There is an advantage that a head which can easily cope with a fine pattern can be easily formed even if the ejection openings are formed at twice the pitch of the fine pattern. Further, the distance between the ink discharge port and the heat generating resistor is determined by the thickness of the ink discharge port forming plate (orifice plate) and the thickness of the ink flow path forming resin, so that there is an advantage that ink can be discharged even with high viscosity ink. Have.

【0006】しかしながら、このタイプの記録ヘッドは
インク吐出方向と配線面の法線とが平行であるため、イ
ンク吐出口と紙との距離を印字品位を保つに必要な短い
距離にするためには、高さの低い駆動用ICを実装し接
続することが必要である。そのために、通常TABを用
いる。この方法は、価格が高く接続の信頼性を高めるこ
とが難しい、という問題がある。
However, in this type of recording head, since the ink ejection direction and the normal line of the wiring surface are parallel, it is necessary to make the distance between the ink ejection port and the paper short enough to maintain print quality. It is necessary to mount and connect a low-height driving IC. For this purpose, TAB is usually used. This method has a problem that it is expensive and it is difficult to improve the reliability of the connection.

【0007】また、インク供給をヘッドの裏面から行う
必要があるので、基板に穴を開ける必要があり、その精
度でインク供給の速さ(リフィル)が変わる難しさがあ
る。また基板に穴が開いているために大きなヘッドを形
成すると強度が不足するために大型ヘッドを形成するこ
とが難しい欠点もある。
Further, since it is necessary to supply the ink from the back surface of the head, it is necessary to make a hole in the substrate, and it is difficult to change the ink supply speed (refill) with the accuracy. Further, there is a disadvantage that it is difficult to form a large head because a strength is insufficient when a large head is formed because a hole is formed in the substrate.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】現在、コンピューター
はカラー、高速になってきており、コンピューターの性
能と同様にプリンタもカラー化、高速化及び高精彩化が
要求されている。しかしながら、上記従来のプリンタに
具備される記録ヘッドはこれらの要求を十分に満たさな
いものであった。
At present, computers are becoming color and high-speed, and printers are required to be color, high-speed and high-definition as well as computer performance. However, the recording head provided in the above-mentioned conventional printer does not sufficiently satisfy these requirements.

【0009】そこでサイド型インクジェット記録ヘッド
を変形させたものとしてヘッドの一部を屈曲させた屈曲
型インクジェット記録ヘッドが提案されている。図9
は、従来の屈曲型インクジェット記録ヘッドの一例を示
す模式図である。これは、基板に屈曲可能な材料を使用
し、ヘッドをパターンニングした後に屈曲させるもので
ある。このタイプのインクジェット記録ヘッドは、ヒー
ターと吐出口との間の距離を短くできるので長期にわた
る保存の後に印字を行っても不吐出が比較的少ないとい
うサイド型ヘッドの利点と、吐出口を有する平面とIC
が実装される平面とが同一平面とならないように基板を
屈曲させることにより、実装を行う部分の高さを自由に
設定することができるため、実装の方法によらず吐出口
と被印字物との間の距離を適正に保つことができるとい
う利点を有するものである。
Therefore, a bent type ink jet recording head in which a part of the side type ink jet recording head is bent as a modification of the side type ink jet recording head has been proposed. FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a conventional bent-type inkjet recording head. In this method, a bendable material is used for the substrate, and the head is bent after patterning. This type of ink jet recording head can reduce the distance between the heater and the ejection port, so that the advantage of the side type head that non-ejection is relatively small even if printing is performed after long-term storage, and the plane having the ejection port And IC
By bending the substrate so that the plane on which it is mounted does not become the same plane, the height of the mounting portion can be set freely, so that the discharge port and the print target can be set regardless of the mounting method. Has the advantage that the distance between the two can be maintained properly.

【0010】しかしながら、基板上に形成される蓄熱層
や、ヘッドの発熱抵抗体の酸化を防止するために形成さ
れている保護膜が、屈曲した基板の表と裏で伸び量が異
なり膜を引き剥すような力が発生したり、伸びそのもの
に耐えられないために、その曲率に耐えられず、図9に
示すような剥離、割れ等を発生することがある。
However, the heat storage layer formed on the substrate and the protective film formed for preventing the heating resistor of the head from being oxidized have different elongation amounts on the front and back sides of the bent substrate, and the film is pulled. Since a peeling force is generated or the film cannot withstand the elongation itself, it cannot withstand the curvature and may cause peeling, cracking, or the like as shown in FIG.

【0011】本発明は、上記現状のヘッドの状況に鑑
み、高速、カラー、高精彩が可能で且つプリンタへのヘ
ッド実装が小型化できるサイド型インクジェット記録ヘ
ッドを供給するための製造方法を確立することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation of the head, and establishes a manufacturing method for supplying a side-type ink jet recording head capable of high speed, color, and high definition, and capable of miniaturizing the head mounting on a printer. The purpose is to:

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、インクを吐出するためのインク吐出口が発熱抵抗
体、外部接続端子及び前記発熱抵抗体と前記外部接続端
子とを電気的に接続する配線が設けられた基板の上方に
設けられ、該基板が屈曲されている屈曲型インクジェッ
ト記録ヘッドを製造する方法において、金属材料からな
る前記基板上に、有機樹脂からなる蓄熱層を積層する工
程と、該蓄熱層上に前記発熱抵抗体及び前記配線を形成
するための発熱抵抗体層及び配線層をそれぞれ積層する
工程と、前記発熱抵抗体及び前記配線をパターンニング
する工程と、該パターンニングをした後、前記基板の前
記蓄熱層及び前記配線層が積層された部分を屈曲する工
程を含むことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの
製造方法に関する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an ink discharge port for discharging ink has a heating resistor, an external connection terminal, and an electrical connection between the heating resistor and the external connection terminal. In a method of manufacturing a bent type ink jet recording head provided above a substrate provided with wiring to be connected and having the substrate bent, a heat storage layer made of an organic resin is laminated on the substrate made of a metal material. A step of laminating a heating resistor layer and a wiring layer for forming the heating resistor and the wiring on the heat storage layer, a step of patterning the heating resistor and the wiring, And a step of bending a portion of the substrate on which the heat storage layer and the wiring layer are laminated, after performing the polishing.

【0013】また本発明のインクジェット記録ヘッドの
製造方法は、前記基板の底部に切込みを入れる工程と、
該切りこみを利用して前記基板を屈曲する工程と、を含
む。
The method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention further comprises a step of making a cut in the bottom of the substrate.
Using the notch to bend the substrate.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】また本発明のインクジェット記録ヘッドの
製造方法は、該基板がアルミニウム、アルミニウム合
金、鉄、ステンレスおよび銅からなる群から選ばれた少
なくとも1つの金属材料からなることを含む。
Further, the method of manufacturing an ink jet recording head of the present invention includes that the substrate is made of at least one metal material selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloy, iron, stainless steel and copper.

【0020】また本発明のインクジェット記録ヘッドの
製造方法は、パターンニングされた発熱抵抗体及び配線
上に金属保護膜を形成し、前記基板を屈曲する際に該基
板の前記金属保護膜が形成された部分を屈曲した後、少
なくとも前記発熱抵抗体上の金属保護膜を絶縁化するこ
とを含む。
According to the method of manufacturing an ink jet recording head of the present invention, a metal protective film is formed on a patterned heating resistor and wiring, and the metal protective film of the substrate is formed when the substrate is bent. After bending the bent portion, at least insulating the metal protective film on the heating resistor.

【0021】また本発明のインクジェット記録ヘッドの
製造方法は、前記配線の保護膜として有機樹脂を使用す
ることを含む。
Further, the method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention includes using an organic resin as a protective film of the wiring.

【0022】また本発明のインクジェット記録ヘッドの
製造方法は、前記基板を屈曲する際に該基板の前記発熱
抵抗体層が積層された部分を屈曲した後、前記発熱抵抗
体の一部を陽極酸化することを含む。
In the method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention, when the substrate is bent, a portion of the substrate on which the heating resistor layer is laminated is bent, and then a part of the heating resistor is anodized. Including doing.

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】また本発明のインクジェット記録ヘッドの
製造方法は、前記基板のインク流路が形成されていない
部分を屈曲することを含む。
Further, the method of manufacturing an ink jet recording head of the present invention includes bending a portion of the substrate where no ink flow path is formed.

【0026】また本発明は、記録媒体の被記録面に体向
してインクを吐出するインク吐出口が設けられている前
記いずれか一に記載のインクジェット記録ヘッドと、該
インクジェット記録ヘッドを載置するための部材とを具
備することを特徴とする記録装置である。
According to the present invention, there is provided an ink jet recording head according to any one of the above, wherein an ink ejection port for ejecting ink toward a recording surface of a recording medium is provided; A recording device.

【0027】[0027]

【作用】本発明は、屈曲可能な材質の基板を用いて、 (1)保護膜の必要のない発熱抵抗体を形成すること、 (2)発熱抵抗体の保護膜をまず金属で形成し基板を屈
曲させてから金属保護膜を絶縁化すること、 (3)配線の保護膜として屈曲しても割れの生じにくい
有機樹脂を用いること、 (4)配線の保護膜を金属で形成し基板を屈曲させてか
ら金属保護膜を絶縁化すること のいずれかの方法あるいはいくつかの組合せにより、発
熱抵抗体の保護膜や蓄熱層に割れや剥離の生じない屈曲
型インクジェットヘッドを提供することができる。また
インク吐出口は基板上に設けた発熱抵抗体のほぼ上方に
設けられる。
According to the present invention, (1) a heating resistor which does not require a protective film is formed by using a substrate made of a bendable material; and (2) a protective film of the heating resistor is first formed of metal. (3) Use an organic resin that is unlikely to be cracked even when bent, as a protective film for wiring. (4) Form a protective film of wiring with metal to form a substrate. to insulate the metal protective film from by bending, by any method or some combination, to provide a bending type inkjet head that does not cause cracks or peeling the protective film and the heat storage layer of the heating resistor it can. The ink ejection port is provided substantially above the heating resistor provided on the substrate.

【0028】本発明のインクジェット記録ヘッドは、サ
イド型であることに加えて、発熱抵抗体が形成される位
置に基板面(以下、発熱抵抗体形成面)と外部接続端子
が形成される基板面(以下、外部接続端子形成面)とが
少なくとも0度より大きい屈曲型インクジェット記録ヘ
ッドである。図10は発熱抵抗体形成面と外部接続端子
形成面との角度を説明する模式図である。ここで、θ
は、発熱抵抗体形成面19の法線と外部接続端子形成面
20の法線とのなす角であり、ψは発熱抵抗体形成面1
9の接線と外部接続端子形成面20の接線とに挟まれる
角の外角である。基板は底部に切込みを入れることによ
り屈曲させることができる。そのような基板材料として
は、金属が適しており、特にAl、Al合金、鉄、ステ
ンレス、銅等が好ましい。
The ink jet recording head of the present invention is of a side type and has a substrate surface (hereinafter referred to as a heating resistor formation surface) and an external connection terminal formed at a position where a heating resistor is formed. (Hereinafter referred to as an external connection terminal forming surface) is a bent type ink jet recording head larger than at least 0 degrees. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the angle between the heating resistor formation surface and the external connection terminal formation surface. Where θ
Is the angle between the normal to the heating resistor formation surface 19 and the normal to the external connection terminal formation surface 20, and 20 is the heating resistor formation surface 1
9 is the outer angle of the angle between the tangent line 9 and the tangent line to the external connection terminal forming surface 20. The substrate can be bent by making a cut in the bottom. As such a substrate material, a metal is suitable, and particularly, Al, an Al alloy, iron, stainless steel, copper, or the like is preferable.

【0029】また本発明において「屈曲」は、湾曲も含
む広義の意味である。基板を湾曲させる方法としては、
予め屈曲させ所望の形にしてある型に基板を沿わせ、外
部から圧力を加える方法、基板の一端を保持して他端を
屈曲方向に変位する方法等がある。そのような基板材料
としては、金属が適しており、特にAl、Al合金、
鉄、ステンレス、銅等が好ましい。
In the present invention, the term "bend" has a broad meaning including a curve. As a method of bending the substrate,
There are a method in which the substrate is bent along a mold having a desired shape in advance and pressure is applied from the outside, and a method in which one end of the substrate is held and the other end is displaced in the bending direction. As such a substrate material, metal is suitable, and in particular, Al, Al alloy,
Iron, stainless steel, copper and the like are preferred.

【0030】蓄熱層の材料としては屈曲によってクラッ
ク等を生じない材料、特に有機樹脂が好適であり、例え
ばポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルイミド、ポリエーテルアミド等を使用することが
できる。
As a material of the heat storage layer, a material which does not cause cracks or the like due to bending, particularly an organic resin is suitable, and for example, polyimide, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, polyetheramide and the like can be used.

【0031】発熱抵抗体の材料としては、TaAl、T
aAlPt、TaIr、TaPt等を使用することによ
って保護膜の必要のない発熱抵抗体体を形成できる。
As a material of the heating resistor, TaAl, T
By using aAlPt, TaIr, TaPt, or the like, a heating resistor that does not require a protective film can be formed.

【0032】配線材料としては、Al、銅、金、白金、
タングステンに陽極酸化可能なAl、TaAl等を上部
に形成した複数層の配線材等、インクジェット記録ヘッ
ドに通常使用されるもので有ればよい。
As wiring materials, Al, copper, gold, platinum,
What is necessary is just to use what is usually used for an ink jet recording head, such as a wiring material of a plurality of layers in which Al, TaAl or the like which can be anodized to tungsten is formed on the upper part.

【0033】配線保護膜としての有機樹脂としては、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポ
リエーテルアミド等を挙げることができる。
Examples of the organic resin as the wiring protective film include polyimide, polyamide imide, polyether imide, and polyether amide.

【0034】金属保護膜又は発熱抵抗体の絶縁化方法と
しては、陽極酸化法(バリア陽極酸化法、多孔質型陽極
酸化法)等を挙げることができる。
Examples of a method for insulating the metal protective film or the heating resistor include an anodizing method (a barrier anodizing method and a porous anodizing method).

【0035】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記
録を行うインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録装
置において、優れた効果をもたらすものである。
The present invention particularly provides an excellent effect in a recording head and a recording apparatus of an ink jet recording system in which flying droplets are formed by utilizing thermal energy to perform recording, among the ink jet recording systems.

【0036】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有利である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体(イ
ンク)の吐出が達成でき、より好ましい。
The typical configuration and principle are described in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
It is preferable to use the basic principle disclosed in the specification of Japanese Patent No. 796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, liquid (ink)
By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and providing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to an electrothermal transducer arranged corresponding to the sheet or liquid path in which This is advantageous in that heat energy is generated in the electrothermal transducer, thereby causing film boiling on the heat-acting surface of the recording head. As a result, bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis can be advantageously formed. It is. By discharging the liquid (ink) through the discharge opening by the growth and contraction of the bubble, at least one droplet is formed. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.

【0037】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。尚、
上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4
313124号明細書に記載されている条件を採用する
と、更に優れた記録を行なうことができる。
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. still,
US Patent No. 4 of the invention relating to the rate of temperature rise of the heat acting surface
If the conditions described in JP-A-313124 are employed, more excellent recording can be performed.

【0038】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)の他
に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第4558333号明細書、米国特許第
4459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。
As the configuration of the recording head, in addition to the combination of the discharge port, the liquid path, and the electrothermal converter (linear liquid flow path or right-angle liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned respective specifications, The present invention also includes a configuration using U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.

【0039】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
In addition, JP-A-59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal transducer for a plurality of electrothermal transducers, or absorbs pressure waves of thermal energy. The present invention is also effective as a configuration based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration in which an opening corresponds to a discharge unit.

【0040】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。
Further, as a full line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, the length is determined by a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above specification. The present invention can exhibit the above-mentioned effects more effectively, though it may be either a configuration that satisfies the above requirements or a configuration as a single recording head that is formed integrally.

【0041】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。
In addition, the print head is exchangeable with a print head of a chip type, which can be electrically connected to the main body of the apparatus or supplied with ink from the main body of the apparatus, or is integrated with the print head itself. The present invention is also effective when a cartridge type recording head provided with an ink tank is used.

【0042】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モー
ドを行うことも安定した記録を行うために有効である。
It is preferable to add recovery means for the printhead, preliminary auxiliary means, and the like provided as components of the printing apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. If you list these specifically,
Capping means, cleaning means, pressurizing or suction means for the recording head, preheating means using an electrothermal transducer or a heating element different from this or a combination thereof, and a preliminary ejection mode for performing ejection different from recording Is also effective for performing stable recording.

【0043】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成するか複数個を組み合わせによっ
てでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によ
るフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明
は極めて有効である。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the mode for recording only the mainstream color such as black, and the recording head may be integrally formed or a plurality of recording heads may be combined. The present invention is also very effective for an apparatus provided with at least one of full-color or mixed-color.

【0044】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。
In the above-described embodiments of the present invention, the description has been made using the liquid ink. However, an ink which solidifies at room temperature or below and which softens at room temperature or is a liquid, In general, in the inkjet method, the temperature of the ink itself is adjusted within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. May be a liquid.

【0045】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するか、ま
たはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化する
インクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクとして吐出するものや、記録媒体に到達する時点で
は既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付
与によって初めて液化する性質のインクの使用も本発明
には適用可能である。このような場合インクは、特開昭
54−56847号公報あるいは特開昭60−7126
0号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または
貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電
気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。
本発明においては、上述した各インクに対して最も有効
なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
In addition, the temperature rise due to thermal energy can be positively prevented by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or the ink can be left standing for the purpose of preventing the ink from evaporating. Ink that liquefies by applying the heat energy according to the recording signal or discharges as a liquid ink, or that already starts to solidify when it reaches the recording medium, etc. The use of an ink having a property of being liquefied for the first time by application of thermal energy, such as described above, is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is disclosed in JP-A-54-56847 or JP-A-60-7126.
As described in Japanese Patent Publication No. 0, the liquid sheet or the solid substance may be held in the concave portion or through hole of the porous sheet and opposed to the electrothermal converter.
In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0046】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さら
には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採る
ものであっても良い。
In addition, as a form of the recording apparatus according to the present invention, in addition to those provided integrally or separately as an image output terminal of an information processing apparatus such as a word processor and a computer, a copying apparatus combined with a reader and the like, May take the form of a facsimile machine having a transmission / reception function.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
The present invention will be described below in detail with reference to examples.

【0048】実施例1 図1に本発明による一実施例を示す。屈曲可能な基板1
としてAl基板を用い、蓄熱層2は屈曲しても割れが発
生せず印字中の高温にも耐えるポリイミドを用いた。前
述のポリイミドをスピンコーターで50Hzの回転数で
基板上に塗布し、100℃、400℃、2分、2時間の
硬化を行った。硬化後の膜厚は0.5μmである。その
のち発熱抵抗体にTa/Irを100nm、配線にAl
を500nmそれぞれスパッタした。フォトリソグラフ
ィーによりTa/IrとAlとをパターンニングし、発
熱抵抗体3及び配線4を形成した(図中工程(a))。
ノズルを形成するために流路形成用レジスト6を30〜
50μm塗布乾燥した。次いで、液室とインク流路とを
形成するためのエポキシ樹脂7を流し込んだ(図中工程
(b))。これを硬化してエポキシ樹脂層とし、この上
にSi系レジスト8を塗布乾燥後、露光、現像を行い、
CF4+O2のドライエッチングでインク吐出口パターン
の形成を行った(図中工程(c))。Si系レジスト8
及び流路形成用レジスト6の除去を行ってインク吐出口
22及びインク流入口23を形成した後、発熱抵抗体形
成面19の法線と外部接続端子形成面20の法線とのな
す角θが60゜となるように基板を屈曲した(図中工程
(c))。屈曲は基板に切込みをいれ、その部分を折り
曲げることにより行った。従来のヘッドのように発熱抵
抗体の保護膜及び蓄熱層に無機膜を採用せず、蓄熱層を
有機樹脂としたために基板を屈曲しても、割れや剥離は
発生しなかった。
Embodiment 1 FIG. 1 shows an embodiment according to the present invention. Flexible substrate 1
The heat storage layer 2 is made of polyimide which does not crack even if bent and can withstand high temperatures during printing. The above-mentioned polyimide was applied onto the substrate at a rotation speed of 50 Hz using a spin coater, and cured at 100 ° C. and 400 ° C. for 2 minutes and 2 hours. The film thickness after curing is 0.5 μm. After that, Ta / Ir is applied to the heating resistor with a thickness of 100 nm, and the wiring is provided with Al.
Was sputtered 500 nm each. Ta / Ir and Al were patterned by photolithography to form a heating resistor 3 and a wiring 4 (step (a) in the figure).
In order to form a nozzle, the flow path forming resist 6
50 μm was applied and dried. Next, an epoxy resin 7 for forming a liquid chamber and an ink flow path was poured (step (b) in the figure). This is cured to form an epoxy resin layer, and a Si-based resist 8 is applied thereon, dried and then exposed and developed.
An ink ejection port pattern was formed by dry etching of CF 4 + O 2 (step (c) in the figure). Si-based resist 8
After forming the ink discharge port 22 and the ink inflow port 23 by removing the flow path forming resist 6, the angle θ between the normal line of the heating resistor forming surface 19 and the normal line of the external connection terminal forming surface 20 is formed. Was bent at 60 ° (step (c) in the figure). The bending was performed by making a cut in the substrate and bending the portion. Unlike the conventional head, no inorganic film was used for the protective film and the heat storage layer of the heating resistor, and the heat storage layer was made of an organic resin. Therefore, even if the substrate was bent, no cracking or peeling occurred.

【0049】基板を屈曲させたのち、外部接続端子18
にヘッド駆動用のICを接続した。外部接続端子は吐出
口が形成されない配線端部において配線保護膜で被覆さ
れていない部分である。インクタンク21内部のインク
がインク流入口23からインク流路内にインクが流入す
るように記録ヘッドのエッジ部に形成されたインク流入
口の周囲を覆ってインクタンク21を取り付けた。図1
1はインクタンクが取り付けられたインクジェット記録
ヘッドの一例を示す断面図である。以上の工程により本
発明に係るインクジェット記録ヘッドを完成した。
After bending the substrate, the external connection terminals 18
Was connected to a head driving IC. The external connection terminal is a portion that is not covered with the wiring protection film at the wiring end where the discharge port is not formed. The ink tank 21 was attached so as to cover the periphery of the ink inlet formed at the edge of the recording head so that the ink inside the ink tank 21 flows into the ink flow path from the ink inlet 23. FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an ink jet recording head to which an ink tank is attached. Through the above steps, the ink jet recording head according to the present invention was completed.

【0050】実施例2 図2に本発明による他の実施例を示す。屈曲可能な基板
1としてAl基板を用い、蓄熱層2は屈曲しても割れが
発生せず、印字中の高温にも耐えるポリイミドを用い
た。前述のポリイミドをスピンコーターで50Hzの回
転数で塗布し、100℃、400℃、2分、2時間の硬
化を行った。硬化後の膜厚は0.5μmであった。その
のち発熱抵抗体にTa/Irを100nm、配線にAl
を500nmそれぞれスパッタした。フォトリソグラフ
ィーでTa/IrとAlをパターンニングし、発熱抵抗
体3及び配線4を形成した。さらに、配線の保護膜5と
して、ポリイミドをスピンコーティングで2〜3μm塗
布した(図中工程(a))。スピンコーティング時の回
転数は50Hzとした。このポリイミドを硬化して、ノ
ズルを形成するために流路形成用レジスト6を30〜5
0μm塗布乾燥した。次いで、液室とインク流路を形成
するためのエポキシ樹脂7を流し込んだ(図中工程
(b))。図2中、(b’)は工程(b)に示されるヘ
ッドのXY切断面を矢印方向からみた断面図である。こ
れを硬化して、前記エポキシ樹脂上にSi系レジスト8
を塗布乾燥後、露光、現像を行い、CF4+O2のドライ
エッチングでインク吐出口パターンを形成した(図中工
程(c))。図2中、(c’)は工程(c)に示される
ヘッドのXY切断面を矢印方向からみた断面図である。
Si系レジスト8及び流路形成用レジスト6を除去して
インク吐出口22及びインク流入口23を形成した後、
発熱抵抗体形成面19の法線と外部接続端子形成面20
の法線とのなす角θが60゜となるように基板を実施例
1と同様に屈曲した(図中工程(d))。従来のヘッド
のように発熱抵抗体の保護膜及び蓄熱層に無機膜を採用
せず、蓄熱層を有機樹脂としたために基板を屈曲して
も、割れや剥離は発生しなかった。
Embodiment 2 FIG. 2 shows another embodiment according to the present invention. An Al substrate was used as the bendable substrate 1, and the heat storage layer 2 was made of polyimide which did not crack even when bent and could withstand high temperatures during printing. The above-mentioned polyimide was applied by a spin coater at a rotation speed of 50 Hz, and cured at 100 ° C. and 400 ° C. for 2 minutes and 2 hours. The film thickness after curing was 0.5 μm. After that, Ta / Ir is applied to the heating resistor with a thickness of 100 nm, and the wiring is provided with Al.
Was sputtered 500 nm each. Ta / Ir and Al were patterned by photolithography to form the heating resistor 3 and the wiring 4. Further, as a protective film 5 for the wiring, a polyimide was applied by 2-3 μm by spin coating (step (a) in the figure). The rotation speed during spin coating was 50 Hz. This polyimide is cured, and a flow path forming resist 6 is applied for 30 to 5 to form a nozzle.
0 μm was applied and dried. Next, an epoxy resin 7 for forming a liquid chamber and an ink flow path was poured (step (b) in the figure). In FIG. 2, (b ′) is a cross-sectional view of the XY cut surface of the head shown in the step (b) viewed from the direction of the arrow. This is cured to form a Si-based resist 8 on the epoxy resin.
After coating and drying, exposure and development were performed, and an ink discharge port pattern was formed by dry etching of CF 4 + O 2 (step (c) in the figure). In FIG. 2, (c ′) is a cross-sectional view of the XY cut surface of the head shown in step (c) as viewed from the direction of the arrow.
After removing the Si-based resist 8 and the flow path forming resist 6 to form the ink discharge ports 22 and the ink inflow ports 23,
Normal line of heating resistor forming surface 19 and external connection terminal forming surface 20
The substrate was bent in the same manner as in Example 1 so that the angle θ with respect to the normal was 60 ° (step (d) in the figure). Unlike the conventional head, no inorganic film was used for the protective film and the heat storage layer of the heating resistor, and the heat storage layer was made of an organic resin. Therefore, even if the substrate was bent, no cracking or peeling occurred.

【0051】基板を屈曲させたのち、外部接続端子18
にヘッド駆動用のICを実施例1と同様に接続した。イ
ンクタンク21を実施例1と同様に取り付けた。以上の
工程により本発明に係るインクジェット記録ヘッドを完
成した。
After the substrate is bent, the external connection terminals 18
An IC for driving the head was connected in the same manner as in the first embodiment. The ink tank 21 was attached in the same manner as in Example 1. Through the above steps, the ink jet recording head according to the present invention was completed.

【0052】実施例3 図3に本発明による他の実施例を示す。屈曲可能な基板
1上に蓄熱層2としてポリイミドをスピンコーティング
で50Hzで塗布した。400℃の不活性ガスオーブン
で2時間の硬化を行い、発熱抵抗体としてTa、配線材
料としてAlをそれぞれスパッタした。膜厚はそれぞれ
100nm、500nmである。フォトリソグラフィー
により発熱抵抗体3及び配線4をパターンニングしたの
ち、配線4と発熱抵抗体3の保護膜9としてAlをスパ
ッタした。膜厚は100nmである。
Embodiment 3 FIG. 3 shows another embodiment according to the present invention. Polyimide was applied as a heat storage layer 2 on a bendable substrate 1 by spin coating at 50 Hz. Curing was performed for 2 hours in an inert gas oven at 400 ° C., and Ta was sputtered as a heating resistor, and Al was sputtered as a wiring material. The film thicknesses are 100 nm and 500 nm, respectively. After patterning the heating resistor 3 and the wiring 4 by photolithography, Al was sputtered as a protective film 9 for the wiring 4 and the heating resistor 3. The thickness is 100 nm.

【0053】流路形成面のAlは、流路を形成してしま
うと陽極酸化できないので、まず流路となる部分を流路
形成用レジスト6で形成した(図中工程(a))。これ
を陽極酸化液に漬け露出部分を酸化した。このレジスト
はそのままに、インク流路を形成するエポキシ樹脂7を
流し(図中工程(b))、Si系レジスト8を更に塗布
した。80℃程度の温度で硬化して、インク吐出口用の
パターンをSi系レジスト8で形成後、エポキシ樹脂7
をCF4+O2ガスでドライエッチングして吐出口をパタ
ーンニングした(図中工程(c))。Si系レジスト8
を剥離して更に先に形成に用いた流路形成用レジスト6
を洗浄除去してインク吐出口22及びインク流入口23
を形成した後、ヘッドの大きさに応じて基板を切断し、
発熱抵抗体形成面19の法線と外部接続端子形成面20
の法線とのなす角θが60゜となるように基板を屈曲さ
せた(図中工程(d))。ここで先に陽極酸化したAl
は基板上の屈曲の影響を受けない位置にあるので、屈曲
によってクラックが発生しても大きな問題はない。発熱
抵抗体上のAlは金属のままであるので、屈曲によって
も剥がれや割れは発生しない。その後、陽極酸化してい
ない部分(インク流路に相当)のAlを陽極酸化にて酸
化し、絶縁化した。インクタンク21を実施例1と同様
に記録ヘッドに取り付けた。
Since Al on the flow channel forming surface cannot be anodized once the flow channel has been formed, a portion to be a flow channel was first formed with a flow channel forming resist 6 (step (a) in the figure). This was immersed in an anodizing solution to oxidize the exposed portions. An epoxy resin 7 forming an ink flow path was allowed to flow as it was (step (b) in the figure), and a Si-based resist 8 was further applied. After curing at a temperature of about 80 ° C. to form a pattern for ink discharge ports with a Si-based resist 8,
Was dry-etched with CF 4 + O 2 gas to pattern the discharge port (step (c) in the figure). Si-based resist 8
For forming the flow path 6 used for forming the resist 6
Is removed by washing the ink discharge port 22 and the ink inlet port 23.
After forming, cut the substrate according to the size of the head,
Normal line of heating resistor forming surface 19 and external connection terminal forming surface 20
The substrate was bent so that the angle θ formed with the normal line was 60 ° (step (d) in the figure). Here, the anodized Al
Is located at a position on the substrate that is not affected by the bending, so that there is no major problem even if a crack occurs due to the bending. Since Al on the heating resistor remains a metal, peeling or cracking does not occur even when bent. After that, Al in a portion that was not anodized (corresponding to the ink flow path) was oxidized by anodization to be insulated. The ink tank 21 was attached to the recording head as in the first embodiment.

【0054】配線上の絶縁膜を形成していない外部接続
端子18とヘッド駆動用のICを接続(ワイヤーボンデ
ィング)し、本発明に係るインクジェット記録ヘッドを
完成した。
The external connection terminal 18 on which no insulating film was formed on the wiring was connected to a head driving IC (wire bonding) to complete an ink jet recording head according to the present invention.

【0055】実施例4 図4に本発明の他の実施例を示す。屈曲可能な基板1上
に蓄熱層2としてポリイミドを0.5μmスピンコーテ
ィングにて塗布した。回転は50Hzである。100
℃、400℃のステップキュアで縮合硬化させたのち、
発熱抵抗体としてTa、配線としてAlをそれぞれ16
0nm、500nmスパッタした。フォトリソグラフィ
ーにて配線4と発熱抵抗体3をパターンニングした。発
熱抵抗体部分を避けて配線の保護膜5としてポリイミド
2〜3μm塗布、硬化した(図中工程(a))。その
後、光硬化エポキシ樹脂15を基板に塗布し、インク流
路パターンを露光し、現像しないで流路の上を塞ぐため
のエポキシ樹脂7を塗布した(図中工程(b))。上の
エポキシ7を仮硬化してインク吐出口パターンを形成し
た(図中工程(c))。インク流路パターンに露光され
たエポキシを吐出口から洗い流し、本硬化させてインク
吐出口22及びインク流入口23を形成した後、発熱抵
抗体形成面19の法線と外部接続端子形成面20の法線
とのなす角θが60゜となるように基板を屈曲させた。
この基板を陽極酸化液にいれ予め全体をつないでいる電
極を陽極に、白金電極を陰極にして発熱抵抗体が露出し
ている部分を陽極酸化した(図中工程(d))。
Embodiment 4 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. Polyimide was applied as a heat storage layer 2 on a bendable substrate 1 by spin coating of 0.5 μm. The rotation is 50 Hz. 100
After condensation hardening by step curing at 400 ° C and 400 ° C,
Ta was used as the heat generating resistor, and Al was used as the wiring.
0 nm and 500 nm were sputtered. The wiring 4 and the heating resistor 3 were patterned by photolithography. A 2 to 3 μm layer of polyimide was applied and cured as a protective film 5 for the wiring, avoiding the heating resistor portion (step (a) in the figure). Thereafter, a photocurable epoxy resin 15 was applied to the substrate, the ink flow path pattern was exposed, and an epoxy resin 7 for blocking the flow path without developing was applied (step (b) in the figure). The upper epoxy 7 was temporarily cured to form an ink ejection port pattern (step (c) in the figure). After the epoxy exposed to the ink flow path pattern is washed out from the discharge port and fully cured to form the ink discharge port 22 and the ink inlet 23, the normal of the heating resistor forming surface 19 and the external connection terminal forming surface 20 are formed. The substrate was bent so that the angle θ formed with the normal line was 60 °.
The substrate was placed in an anodic oxidizing solution, and an electrode connecting the whole was previously used as an anode, and a platinum electrode was used as a cathode to anodize the portion where the heating resistor was exposed (step (d) in the figure).

【0056】インクタンク21を実施例1と同様に取り
付け、各発熱抵抗体を駆動するためのICを陽極酸化し
ていない外部接続端子18にワイヤーボンディングして
本発明に係るインクジェット記録ヘッドを完成した。
The ink tank 21 was mounted in the same manner as in the first embodiment, and an IC for driving each heating resistor was wire-bonded to the external connection terminal 18 which was not anodized to complete the ink jet recording head according to the present invention. .

【0057】参考例 図5に本発明と関連のある参考例を示す。屈曲可能な基
板1上に蓄熱層2としてポリイミドをスピンコーティン
グで50Hzで塗布した。400℃の不活性ガスオーブ
ンで2時間の硬化を行い、発熱抵抗体としてTa、配線
材料としてAlをそれぞれスパッタした。膜厚は100
nmと500nmである。フォトリソグラフィーにより
発熱抵抗体3および配線4をパターンニングしたのち配
線と発熱抵抗体との保護膜17としてAlをスパッタし
た。膜厚は100nmである。
Reference Example FIG. 5 shows a reference example related to the present invention. Polyimide was applied as a heat storage layer 2 on a bendable substrate 1 by spin coating at 50 Hz. Curing was performed for 2 hours in an inert gas oven at 400 ° C., and Ta was sputtered as a heating resistor, and Al was sputtered as a wiring material. The film thickness is 100
nm and 500 nm. After patterning the heating resistor 3 and the wiring 4 by photolithography, Al was sputtered as a protective film 17 between the wiring and the heating resistor. The thickness is 100 nm.

【0058】このAlを全面に形成した基板を陽極酸化
液に浸して、外部接続端子となる配線部を除く残りの配
線部全面を陽極酸化した。このときAlの膜厚(この場
合は100nm)を全部酸化するように電圧を決定する
必要がある。今回は100Vであった。さらに、次の工
程で基板を屈曲させるときに、配線の保護膜となるAl
の酸化膜にクラックが生ずるときに備えて、有機樹脂に
よる保護膜16をさらに配線上に重ねる。今回はポリイ
ミドを2〜3μm塗布した(図中工程(a))。次い
で、流路となる部分を流路形成用レジスト6で形成し
た。このレジストはそのままに、インク流路を形成する
エポキシ樹脂7を流し(図中工程(b))、Si系レジ
スト8を更に塗布した。80℃程度の温度で硬化して、
インク吐出口用のパターンをレジストで形成後、エポキ
シ樹脂7をCF4+O2ガスでドライエッチングして吐出
口のパターンを形成した(図中工程(c))。Si系レ
ジスト8を剥離して更に先に形成に用いた流路形成用レ
ジスト6を洗浄除去してインク吐出口22及びインク流
入口23を形成した後、ヘッドの大きさに応じて前記基
板を切断し、発熱抵抗体の近傍は平面になるようにした
まま、基板を大きな弧を描くように屈曲させた(図中工
程(d))。屈曲の方法としては、発熱抵抗体形成面1
9の法線と外部接続端子形成面20の法線とのなす角θ
が60度となるように予め変形させてある型に基板を合
わせて乗せ、型と反対方向から徐々に圧力を加えて変形
させた。
The substrate on which Al was formed over the entire surface was immersed in an anodic oxidizing solution to anodic oxidize the entire surface of the remaining wiring portion except for the wiring portion serving as an external connection terminal. At this time, it is necessary to determine the voltage so as to oxidize the entire Al film thickness (100 nm in this case). This time it was 100V. Further, when the substrate is bent in the next step, the Al
A protective film 16 made of an organic resin is further laminated on the wiring in case a crack occurs in the oxide film. In this case, the polyimide was applied in a thickness of 2 to 3 μm (step (a) in the figure). Next, a portion to be a flow path was formed with a flow path forming resist 6. An epoxy resin 7 forming an ink flow path was allowed to flow as it was (step (b) in the figure), and a Si-based resist 8 was further applied. Cured at a temperature of about 80 ° C,
After forming a pattern for the ink discharge port with a resist, the epoxy resin 7 was dry-etched with CF 4 + O 2 gas to form a pattern for the discharge port (step (c) in the figure). After peeling off the Si-based resist 8 and washing and removing the flow path forming resist 6 previously used to form the ink discharge ports 22 and the ink inflow ports 23, the substrate is removed according to the size of the head. The substrate was cut, and the substrate was bent so as to draw a large arc while keeping the vicinity of the heating resistor flat (step (d) in the figure). As the bending method, the heating resistor forming surface 1
9 between the normal to the external connection terminal forming surface 20 and the normal to the external connection terminal forming surface 20
The substrate was placed on a mold that had been previously deformed so that the angle was 60 °, and was gradually deformed by applying pressure from a direction opposite to the mold.

【0059】ここで先に陽極酸化したAlは基板上の全
面にあるが、特に重要な発熱抵抗体部分は平面になって
いるのでクラックは生ぜず、仮に屈曲によって配線上に
クラックが発生しても前述のように、その上に有機保護
膜があるので問題はない。
Here, the previously anodized Al is present on the entire surface of the substrate, but particularly important heat generating resistor portions are flat, so that no cracks are generated. As described above, there is no problem because the organic protective film is provided thereon.

【0060】インクタンク21を実施例1と同様に取り
付け、配線上の絶縁膜を形成していない外部接続端子1
8とヘッド駆動用のICを接続(ワイヤーボンディン
グ)して本発明に係るインクジェット記録ヘッドを完成
した。
The ink tank 21 is attached in the same manner as in the first embodiment, and the external connection terminal 1 having no insulating film on the wiring is formed.
8 and a head driving IC were connected (wire bonding) to complete an ink jet recording head according to the present invention.

【0061】実施例 図6に本発明による他の実施例を示す。屈曲可能な基板
1上に蓄熱層2としてポリイミドをスピンコーティング
で50Hzで塗布した。400℃の不活性ガスオーブン
で2時間の硬化を行い、発熱抵抗体としてTa、配線材
料としてAlをそれぞれスパッタした。膜厚は100n
mと500nmである。フォトリソグラフィーにより発
熱抵抗体3及び配線4をパターンニングしたのち配線4
と発熱抵抗体3の保護膜17としてAlをスパッタし
た。膜厚は100nmである。
Embodiment 5 FIG. 6 shows another embodiment according to the present invention. Polyimide was applied as a heat storage layer 2 on a bendable substrate 1 by spin coating at 50 Hz. Curing was performed for 2 hours in an inert gas oven at 400 ° C., and Ta was sputtered as a heating resistor, and Al was sputtered as a wiring material. The film thickness is 100n
m and 500 nm. After patterning the heating resistor 3 and the wiring 4 by photolithography, the wiring 4
Then, Al was sputtered as a protective film 17 of the heating resistor 3. The thickness is 100 nm.

【0062】このAlを全面に形成した基板を陽極酸化
液に浸して、外部接続端子となる配線部を除く残りの配
線部全面を陽極酸化した。このときAlの膜厚(今回は
100nm)を全部酸化するように電圧を決定する必要
がある。今回は100Vであった。更に、次の工程で基
板を屈曲させるときに、配線上の保護膜となるAlの酸
化膜にクラックが生ずるときに備えて、有機樹脂による
保護膜16を更に配線上に重ねる。今回はポリイミドを
2〜3μm塗布した(図中工程(a))。次いで流路と
なる部分を流路形成用レジスト6で形成した。このレジ
ストはそのままに、インク流路を形成するエポキシ樹脂
7を流し(図中工程(b))、Si系レジスト8を更に
塗布した。80℃程度の温度で硬化して、インク吐出口
用のパターンをSi系レジスト8で形成後、エポキシ樹
脂7をCF4+O2ガスでエッチングして吐出口のパター
ンを形成した(図中工程(c))。Si系レジスト8を
剥離して、更に先に形成に用いた流路形成用レジスト6
を洗浄除去してインク吐出口22及びインク流入口23
を形成した後、ヘッドの大きさに応じて前記基板を切断
し、発熱抵抗体の近傍とインク流路を形成した面は平面
になるようにしたまま、発熱抵抗体形成面19の法線と
外部接続端子形成面20の法線とのなす角θが60゜と
なるように基板を屈曲させた(図中工程(d))。
The substrate on which Al was formed over the entire surface was immersed in an anodic oxidizing solution to anodic oxidize the entire surface of the remaining wiring portion except for the wiring portion serving as an external connection terminal. At this time, it is necessary to determine the voltage so as to completely oxidize the Al film thickness (100 nm in this case). This time it was 100V. Further, when the substrate is bent in the next step, a protective film 16 made of an organic resin is further superimposed on the wiring in case a crack occurs in the Al oxide film serving as a protective film on the wiring. In this case, the polyimide was applied in a thickness of 2 to 3 μm (step (a) in the figure). Next, a portion to be a flow path was formed with a flow path forming resist 6. An epoxy resin 7 forming an ink flow path was allowed to flow as it was (step (b) in the figure), and a Si-based resist 8 was further applied. After curing at a temperature of about 80 ° C. to form a pattern for the ink discharge port with a Si-based resist 8, the epoxy resin 7 was etched with CF 4 + O 2 gas to form a pattern for the discharge port (step (FIG. c)). The Si-based resist 8 is peeled off, and the flow path forming resist 6 used earlier is formed.
Is removed by washing the ink discharge port 22 and the ink inlet port 23.
Is formed, the substrate is cut in accordance with the size of the head, and the normal line of the heating resistor forming surface 19 and the normal line of the heating resistor forming surface 19 are maintained while the vicinity of the heating resistor and the surface on which the ink flow path is formed are flat. The substrate was bent such that the angle θ between the external connection terminal forming surface 20 and the normal line was 60 ° (step (d) in the figure).

【0063】ここで先に陽極酸化したAlは基板上の全
面にあるが、特に重要な発熱抵抗体部分とインク流路は
平面にしているのでクラックは生ぜず、仮に屈曲によっ
て配線上にクラックが発生しても前述のように、その上
に有機保護膜が有るので、問題はなかった。
Here, the previously anodized Al is present on the entire surface of the substrate. However, since the particularly important heating resistor portion and the ink flow path are flat, no crack is generated. Even if it occurred, there was no problem because the organic protective film was present thereon as described above.

【0064】インクタンク21を実施例1と同様に取り
付け、配線上の絶縁膜を形成していない外部接続端子1
8とヘッド駆動用のICを接続し(ワイヤーボンディン
グ)本発明に係るインクジェット記録ヘッドを完成し
た。
The ink tank 21 is mounted in the same manner as in the first embodiment, and the external connection terminal 1 having no insulating film on the wiring is formed.
8 and a head driving IC were connected (wire bonding) to complete an ink jet recording head according to the present invention.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、その製造工程において
発熱抵抗体の保護膜や蓄熱層の、割れや剥がれ等が発生
しないサイド型且つ屈曲型ヘッドを提供することが可能
となるので、本発明は、コンパクトで且つ信頼性の高い
ヘッドを提供できる、という効果を奏する。
According to the present invention, it is possible to provide a side-type and bent-type head in which a protective film or a heat storage layer of a heating resistor does not crack or peel off in a manufacturing process thereof. The present invention has an effect that a compact and highly reliable head can be provided.

【0066】また、インク供給のために基板に穴を開け
る必要が無いので、穴を開けるときの精度によってイン
ク供給の速さが変わるという従来技術の問題点を解消で
きる。 また、インク供給のために基板に穴を開ける必
要が無いので、強度不足といった従来技術の問題点を解
消して、大型ヘッドの形成に有利である。
Further, since it is not necessary to make a hole in the substrate for supplying the ink, it is possible to solve the problem of the prior art that the speed of the ink supply changes depending on the accuracy of making the hole. Further, since it is not necessary to make a hole in the substrate for supplying the ink, the problems of the prior art, such as insufficient strength, are solved, which is advantageous for forming a large head.

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

【図1】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の一例を示す工程図である。
FIG. 1 is a process chart showing an example of a manufacturing process of an ink jet recording head according to the present invention.

【図2】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の他の例を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing another example of the manufacturing process of the inkjet recording head according to the present invention.

【図3】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の他の例を示す工程図である。
FIG. 3 is a process chart showing another example of the manufacturing process of the ink jet recording head according to the present invention.

【図4】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の他の例を示す工程図である。
FIG. 4 is a process chart showing another example of the manufacturing process of the inkjet recording head according to the present invention.

【図5】本発明と関連のあるインクジェット記録ヘッド
の製造工程の参考例を示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing a reference example of a manufacturing process of an ink jet recording head related to the present invention.

【図6】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の他の例を示す工程図である。
FIG. 6 is a process chart showing another example of the manufacturing process of the inkjet recording head according to the present invention.

【図7】従来のエッジ型インクジェット記録ヘッドの一
例を示す模式断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a conventional edge type inkjet recording head.

【図8】従来のサイド型インクジェット記録ヘッドの一
例を示す模式断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing an example of a conventional side-type inkjet recording head.

【図9】従来の屈曲型インクジェット記録ヘッドの一例
を示す模式断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view showing an example of a conventional bent-type inkjet recording head.

【図10】発熱抵抗体形成面と外部接続端子形成面との
角度を説明する模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an angle between a heating resistor formation surface and an external connection terminal formation surface.

【図11】インクタンクが取り付けられたインクジェッ
ト記録ヘッドの一例を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of an ink jet recording head to which an ink tank is attached.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 蓄熱層 3 発熱抵抗体 4 配線 5 配線保護膜 6 流路形成用レジスト 7 エポキシ樹脂 8 Si系レジスト 9 Al(発熱抵抗体保護膜) 10 陽極酸化膜 11 陽極酸化膜 12 流路及び液室 13 インク供給口 14 インク滴 15 光硬化エポキシ樹脂 16 有機保護膜 17 発熱抵抗体及び配線の保護膜 18 外部接続端子 19 発熱抵抗体形成面 20 外部接続端子形成面 21 インクタンク 22 インク吐出口 23 インク流入口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Heat storage layer 3 Heating resistor 4 Wiring 5 Wiring protective film 6 Flow path forming resist 7 Epoxy resin 8 Si-based resist 9 Al (heating resistor protective film) 10 Anodized film 11 Anodized film 12 Flow path and liquid Chamber 13 Ink supply port 14 Ink droplet 15 Photocurable epoxy resin 16 Organic protective film 17 Heating resistor and wiring protection film 18 External connection terminal 19 Heating resistor formation surface 20 External connection terminal formation surface 21 Ink tank 22 Ink ejection port 23 Ink inlet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−204346(JP,A) 特開 平5−338174(JP,A) 特開 平2−76744(JP,A) 特開 平6−8445(JP,A) 特開 平2−227254(JP,A) 特開 昭60−157872(JP,A) 特開 平6−15811(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/05 B41J 2/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-204346 (JP, A) JP-A-5-338174 (JP, A) JP-A-2-76744 (JP, A) JP-A-6-204 8445 (JP, A) JP-A-2-227254 (JP, A) JP-A-60-157772 (JP, A) JP-A-6-15811 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 7 , DB name) B41J 2/05 B41J 2/16

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 インクを吐出するためのインク吐出口が
発熱抵抗体、外部接続端子及び前記発熱抵抗体と前記外
部接続端子とを電気的に接続する配線が設けられた基板
の上方に設けられ、該基板が屈曲されている屈曲型イン
クジェット記録ヘッドを製造する方法において、金属材
料からなる前記基板上に、有機樹脂からなる蓄熱層を積
層する工程と、該蓄熱層上に前記発熱抵抗体及び前記配
線を形成するための発熱抵抗体層及び配線層をそれぞれ
積層する工程と、前記発熱抵抗体及び前記配線をパター
ンニングする工程と、該パターンニングをした後、前記
基板の前記蓄熱層及び前記配線層が積層された部分を屈
曲する工程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。
An ink ejection port for ejecting ink is provided above a substrate on which a heating resistor, an external connection terminal, and a wiring for electrically connecting the heating resistor and the external connection terminal are provided. A method of manufacturing a bent type ink jet recording head in which the substrate is bent, a step of laminating a heat storage layer made of an organic resin on the substrate made of a metal material, and forming the heating resistor on the heat storage layer and A step of laminating a heating resistor layer and a wiring layer for forming the wiring, a step of patterning the heating resistor and the wiring, and after the patterning, the heat storage layer and the wiring of the substrate. A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising a step of bending a portion where a wiring layer is laminated.
【請求項2】 前記基板の底部に切込みを入れる工程
と、該切りこみを利用して前記基板を屈曲する工程と、
を含む請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドの製
造方法。
2. A step of making a cut at the bottom of the substrate, and a step of bending the substrate using the cut.
The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, comprising:
【請求項3】 該基板がアルミニウム、アルミニウム合
金、鉄、ステンレスおよび銅からなる群から選ばれた少
なくとも1つの金属材料からなる請求項1または2に記
載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the substrate is made of at least one metal material selected from the group consisting of aluminum, an aluminum alloy, iron, stainless steel, and copper.
【請求項4】 パターンニングされた発熱抵抗体及び配
線上に金属保護膜を形成し、前記基板を屈曲する際に該
基板の前記金属保護膜が形成された部分を屈曲した後、
少なくとも前記発熱抵抗体上の金属保護膜を絶縁化する
請求項1または2に記載のインクジェット記録ヘッドの
製造方法。
4. A metal protective film is formed on the patterned heating resistor and wiring, and after bending the substrate, a portion of the substrate on which the metal protective film is formed is bent.
3. The method according to claim 1, wherein at least a metal protective film on the heating resistor is insulated.
【請求項5】 前記配線の保護膜として有機樹脂を使用
する請求項1または2に記載のインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein an organic resin is used as the protective film for the wiring.
【請求項6】 前記基板を屈曲する際に該基板の前記発
熱抵抗体層が積層された部分を屈曲した後、前記発熱抵
抗体の一部を陽極酸化する請求項5に記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法。
6. The ink jet recording head according to claim 5, wherein when the substrate is bent, a part of the substrate on which the heating resistor layer is laminated is bent, and then a part of the heating resistor is anodized. Manufacturing method.
【請求項7】 前記基板のインク流路が形成されていな
い部分を屈曲する請求項1または2に記載の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein a portion of the substrate where the ink flow path is not formed is bent.
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