JPH04234666A - 加熱インク噴射プリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱インク噴射プリン
トヘッドの設計に関し、具体的には、厚いフィルム膜を
加熱要素の下流のインク通路に写真形成し、さらに有効
な清浄化と改良された細滴の方向性とを可能にする段付
ノズル面を有するプリントヘッドを形成した後に、ノズ
ル面をダイシング（ｄｉｃｉｎｇ）　することにより、
加熱インク噴射プリントヘッドを製作する方法に関する
。

【０００２】

【従来の技術】加熱インク噴射印刷は、インクを連続的
に、流動することが出来るが、タイプとしては、一般に
、要求点滴インク噴射方式であり、通常では、流路ノズ
ルあるいはオリフィスの上流の所定距離にある、毛細管
充満の平行なインク流路に配置された抵抗体である熱エ
ネルギー発生器へ、電流パルスを選択的を送ることによ
り、インク噴射プリントヘッドは、要求に応じてインク
の小滴を噴出する。ノズルと反対側の流路溝の端部は、
大きい外部インク供給装置が接続している小さいインク
溜まりに通じている。

【０００３】ホーキンス（Ｈａｗ−ｋｉｎｓ）　他の米
国再発行特許第３２，５７２号明細書は、加熱インク噴
射プリントヘッドとその製作方法のいくつかを開示して
いる。各プリントヘッドは、一体に位置整合して接合し
た二つの部分より成っている。その一つの部分は、直線
配列の加熱要素とアドレス指定電極とを表面に有するほ
ぼ平坦な基板であり、もう一つの部分は、異方性エッチ
ングされており、二つの部分が一体に接合している場合
、インク供給連結路として働く、少なくとも一つの凹部
を有する基板である。直線配列の平行な流路が、第２の
部分にも形成されており、従って、流路の一端は、連結
路の凹部と通じており、その他端は、インク点滴噴射ノ
ズルとして使用するためにあいている。多くのプリント
ヘッドは、複数の組の加熱要素の列をそのアドレス指定
電極によりシリコンウエーハ上に製作し、整列マークを
その上の所定の位置に配置することにより、同時に製作
される。これに対応する複数の組の流路溝と接続した連
結路とが、第２シリコンウエーハに形成される。一つの
実施例では、整列用開口が、第２シリコンウエーハ上の
所定の位置にエッチングされる。二つのウエーハは、整
列用開口と整列マークとに上り位置整合し、次に、一体
に接合され、多くの分離したプリントヘッドにダイシン
グされる。

【０００４】トーピー（Ｔｏｐｅｙ）他の米国特許第　
４，６３８，３３７号明細書は、ホーキンス他と類似の
、改良された加熱インク噴射プリントヘッドを開示して
いるが、凹部に配置された各加熱要素を有している。加
熱要素を有する凹部の壁は、ノズルを通過する泡の横方
向への移動を防止し、これにより、噴射として知られた
、大気へ蒸発したインクの急激な放出を防止する。これ
は、この現象が発生するときはいつでも、空気の摂取を
誘起し、プリントヘッドの動作を阻止する。この特許に
おいて、Ｒｉｓｔｏｎ（登録商標）あるいはＶａｃｒｅ
ｌ（登録商標）などの厚いフィルムの有機の構造体が、
ヒータープレートとチャンネルプレートとの間に挿入さ
れている。この膜の目的は、加熱要素上に形成された泡
を含むように、加熱要素上に直接に形成された凹部を有
し、これにより、上記噴出と同時発生の空気摂取とが発
生することなく、点滴速度の向上を可能にすることであ
る。

【０００５】ホーキンスの米国特許第　４，７７４，５
３０号明細書は、トーピー他の上記特許に対する改良を
開示している。また、凹部が厚いフィルム膜にパターン
形成されて、インクが、流路溝の閉じた端部を流れるよ
うにすることにより、連結路から流路溝へのインクの流
路が形成し、これにより、溝の閉じた端部を連結路の凹
部へあけることが必要な製作段階が削除され、従って、
印刷製作工程が簡単になる。

【０００６】キャンパネリ（Ｃａｍｐａｎｅｌｌｉ）　
の米国特許第　４，８７８，９９２号明細書は、複数の
プリントヘッドが、二つの組合わせられた基板から二つ
のダイシング工程により製作されることを開示している
。一つのダイシング工程は、複数の名プリントヘッドの
ノズル面を製作し、また、ノズルを任意選択して製作す
る。このダイシンクブレードは、固有の動作変数と一緒
に、ノズルが剥離したり、ノズル面がかき傷とすり傷を
受けることを防止する。もう一つのダイシング工程は、
標準的ダイシングブレードにより、組合った基板を切断
してプリントヘッドに分離する。ノズル面を形成するダ
イシング工程は、好適には、二つの段階の工程で行われ
る。最初の切断がノズル面を製作するが、二つの組合っ
た基板を切断しない。第２のダイシング切断は、二つの
基板を切断するが、ダイシングブレードがノズル面と接
触しないように切断する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特許とほかの従来
技術の製作方法において、プリントヘッドのノズル面は
合せフィルムかつ写真製版により製作され、ノズルを有
し、プリントヘッドに接合され、個々に製作されたノズ
ルプレートによるか、あるいは、サンドイッチされたパ
ターン形成フィルム膜を有する、整列した接合流路プレ
ートと加熱要素プレートとが、同時に切断されるかによ
り、製作される。不幸なことに、後者の方法では、厚い
フィルム膜は、信頼出来る方法で常に切断することが出
来ない。時には、ばりが残り、これが、噴出した点滴に
誤まった方向を与え、その結果、画像品質が低下する。 さらに、ダイシングブレードは、非シリコン材を切断す
るとき、例えば、米国特許第　４，８７８，９９２号明
細書に開示されているように、加熱要素とチャンネルウ
エーハと挟まれた中間の厚いフィルム膜とを分割すると
きに、かなり摩耗する。

【０００８】本発明は、従来技術の製作法の不利な点を
克服して、生産に影響を与える多くの欠点を除去し、大
きさにより応じてダイシングブレードの摩耗を低減する
。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、コスト
に有効な方法でプリントヘッドの生産歩どまりを向上す
ることである。本発明のほかの目的は、ばりを発生しが
ちな厚いフィルム膜の切断の必要もなく、ダイシングに
よって形成された段付ノズル面を有するプリントヘッド
を提供することである。

【００１０】本発明において、段付ノズル面を有する複
数の加熱インク噴射プリントヘッドは、整列され、組合
せられ、接合された上部と下部の基板から得られる。組
合せの前に、上部基板は、パターン形成され、異方性に
エッチングされて、閉じた端部と、各組の流路溝の一端
に隣接した連結路の凹部とを有する平行な複数の組の流
路溝を形成している。連結路の凹部は上部基板を通して
エッチングされて、開かれた底部を形成している。

【００１１】下部基板は、その一つの表面に形成された
複数の加熱要素の列とアドレス指定電極と、加熱要素と
電極の上に付着した、ポリイミッドなどの絶縁性重合体
材料の厚いフィルム膜とを有する。この厚いフィルム膜
は写真形成されて、厚いフィルム膜の特定パターンをエ
ッチング除去することにより、加熱要素が露出し、一つ
の実施例では、連結路の凹部から接続した流路溝へのイ
ンク流路として使用するＵ字溝を形成しており、一方で
、加熱要素列に平行な厚いフィルム膜に細孔を形成して
いる。この細孔は、加熱要素から所定の距離にあって、
加熱要素からのノズルの距離を限定している。基板が整
列されて一体に接合すると、厚いフィルム膜の細孔の縁
は、ノズルの最下部として働き、流路溝の開放された端
部は、ノズルの残りの部分として働く。

【００１２】本実施例において、複数のプリントヘッド
は、２段階のダイシング工程により個々のプリントヘッ
ドへ分割され、この場合、一つのダイシング切断は、両
方の基板を切って行われて、上部基板の流路溝の閉じた
端部を開き、ノズルをノズル面に形成し、第２のダイシ
ング切断が基板を複数のプリントヘッドに切断するよう
に、加熱要素の近くの厚いフィルム膜の細孔の壁に平行
であるが隣接している切込みを下部基板に形成する。第
２のダイシング切断は、第１ダイシング切断の壁から間
隔をおいて離れており、ノズル面との接触部を損傷しな
いよう、また、厚いフィルム膜との接触部を形成するば
りを防止している。この２工程のダイシングは、段付ノ
ズル面を形成するが、この段はノズルより十分に下方に
あり、従って、そこへのインクの溜まりは、噴射点滴の
方向性に影響を与えない。このような構成により、厚い
フィルム膜あるいは接着剤を切断する必要がないダイシ
ングが可能になり、その結果、大きさの程度よりもさら
にダイシングブレードの寿命を増大することが出来る。 厚いフィルム膜は、切断されるときに、点滴の方向性に
影響するばりを発生する傾向があるので、厚いフィルム
膜を切断する必要がなくなると、適切なプリントヘッド
の歩どまりが１００％に近く向上する。

【００１３】段付ノズル面を有するプリントヘッドのほ
かの実施例は、さらにダイシング工程を有しており、従
って、プリントヘッドを記録媒質へより近く配置するた
めに、ノズルを含むノズル面の部分は、僅かに立上って
いるが、そのほかの利点をすべて保持している。本発明
は、類似部分が同一符号で表示されている添付図面と次
の詳細説明を考察することにより、さらに十分に理解す
ることが出来る。

【００１４】

【実施例】上述の図１に示す従来技術に開示されている
ように、加熱インク噴射ヘッド、すなわち、プリントヘ
ッド１０は、異方性にエッチングされたチャンネルウエ
ーハ１２をヒーターウエーハ１４へ位置整合して粘着的
に接合し、次に、ダイシング分割工程により個々の噴射
ヘッドに分離することにより、一括して製作される。単
一のダイシング切断は、チャンネルウエーハとヒーター
ウエーハとをいずれも切断するが、米国特許第　４，８
７８，９９２号明細書は、チャンネルウエーハを切断す
るが、チャンネルウエーハ上に接合されたヒーターウエ
ーハを部分的にのみ切断する１工程のダイシング切断の
使用を教示している。ダイシングフレームにヒーターウ
エーハを保持するために使用される接着剤は、流路溝を
開放してノズルとノズル面とを同時に形成するために必
要な、耐久性が高く、熱硬化樹脂のダイシングブレード
を過度に摩耗するので、もう一つの、荒切断用、低コス
トのブレードにより、この作業を完成している。

【００１５】この最初のノズルとノズル面形成の切れ目
１５は、点線で示されている。米国特許第　４，７７４
，５３０号明細書と図１は、加工処理され、組合わせら
れたウエーハを断面図で示しており、複数の組の、両端
が閉じた先細の平行な溝１６と、その後インク溜まりと
インク取入れ口として働く、開口した底部１９のある貫
通した凹部１８とを異方性にエッチングすることを開示
している。 ヒーターウエーハは、複数の直線配列の、ウエーハの一
つの表面に形成された加熱要素３４と関連したアドレス
指定電極（図示せず）とを有している。ポリイミッドな
どの写真パターン可能な材料で製作された厚いフィルム
の絶縁膜２２が、ヒーターウエーハ面１７上に、つまり
、加熱要素とアドレス指定電極の上に付着されている。 この厚いフィルム膜は、加熱要素を露出するようにパタ
ーン処理され、これにより、加熱要素を離れたくぼみ２
６に配置して、電極端子（図示せず）から厚いフィルム
膜を除去し、また、インク溜まりと流路との間のインク
流通路２３を形成する場所の厚いフィルムを除去する。 加熱要素の列、アドレス指定電極、及びパターン加工さ
れた厚いフィルム膜は、一緒に整列して接合され、従っ
て、厚いフィルム膜はその間に挟まれ、各流路溝１６に
は、加熱要素３４が配置されている。これらの接合した
ウエーハは、ダイシング工程により、複数の個々の型、
すなわちプリントヘッドに分離される。ダイシング工程
では、接合したウエーハが、取外し可能に保持するダイ
シングフレーム（図示せず）に置かれ、米国特許第　４
，８７８，９９２号明細書に開示されている熱硬化樹脂
製ブレードを備えた耐久性の高いダイシング機が、切れ
目１５を入れ、次のダイシング切断（図示せず）は、接
合したウエーハをプリントヘッド１０に切断する。切れ
目１５は、貫通した凹部１８に隣接す末端とは反対側の
、ノズル面２１とノズル２０とを形成する流路溝１６の
端部をあける。

【００１６】米国特許第　４，８７８，９９２号明細書
は、特殊な熱硬化樹脂製のダイシングブレードによる、
よく改良され、コスト的に有効な製作法を提供している
が、厚いフィルムのばり２４は、図２に示すように、プ
リントヘッドの歩どまりを低下するように形成されがち
である。図２は、図１の従来技術のダイシング法によっ
て形成されたノズル面における厚いフィルム膜の拡大断
面図であり、二つのウエーハが整列され、一緒に接合さ
れた後に、チャンネルウエーハと厚いフィルム膜とを切
断し、ヒーターウエーハを部分的に切る同時ダイシング
切断を示している。図２のノズル面２１を形成するダイ
シング切断もまた、点線で示されている。

【００１７】図１に関し、加熱インク噴射ヘッドの流路
溝の後部２５の長さ（すなわち、加熱要素３４から貫通
凹部のインク溜まり１８までの距離Ｒ）は、整列と接合
における流路溝の後部１６の閉じた端部２７の配置によ
り決まる。しかし、加熱要素からノズル２０までの流路
溝の前部の長さＦは、ノズル面２１を形成する流路溝の
前部のノズルダイシング切断における、ダイシングブレ
ードの配置により決まる。この工程では、流路溝の前部
の長さを、写真マスクを変えることなく、どのような所
望の値に設定することが出来る。この手順の主な不利な
点は、ポリイミッドなどの厚いフィルム膜を信頼出来る
方法できれいに切断出来ないことである。ポリイミッド
がきれいに切断されない場合、図２に示すように、２ミ
クロン程度のぎざぎざがポリイミッドに残り、ノズルの
基底側に生成し、この場合、形状が三角形である。ポリ
イミッドのばり２４は、画像のぎずとなる加熱インク噴
射点滴の誤った方向の原因となる。また、ポリイミッド
は、ダイシングブレードを、シリコインより５０倍も早
く摩耗し、ブレードの寿命は、ポリイミッドだけに左右
される。また、ポリイミッドにより、ダイシングブレー
ドは、不均一に摩耗し、従って、ブレードの目直しを頻
繁に行うことが必要である。頻繁な目直しは、多くのウ
エーハによりブレードの寿命を短縮する。

【００１８】商品化に適切な加熱インク噴射プリントヘ
ッドは、図３に示す流路溝の前部と後部の一定値の長さ
を有しており、本発明の、距離Ｆを有する流路溝の前部
２８は、写真形成された厚いフィルム膜２２を有してお
り、従って、熱硬化樹脂ブレード（図示せず）によるノ
ズル面の切断は、厚いフィルム膜のダイシング切断を必
要としない。これは、二つの主要な利益をもたらす。す
なわち、ばりが発生せず、また、ダイシング寿命が長い
。

【００１９】本発明の断面図である図３と図５に関し、
例えば、シリコンウエーハ１４と異方性エッチング（１
００）のシリコンウエーハ１２などの電気絶縁性の平坦
な基板の部分は、その間に挟んだパターン形成された厚
いフィルム膜２２と一緒に整列して、接合される。また
、シリコンウエーハ１４は、加熱要素を内在しているの
で、ヒーターウエーハと呼ばれる。複数の直線配列の加
熱要素３４とその関連のアドレス指定電極を形成する前
に、電気絶縁性膜（図示せず）が、シリコンウエーハ１
４、例えば二酸化けい素などの表面１７に少なくとも付
着される。加熱要素は、アドレス指定電極を介してデジ
タルデータ信号を表す電気パルスにより、選択的にアド
レス指定することが出来る。ポリイミッド、バクレル、
あるいは、リストンなどの写真パターン可能な重合体材
料の厚いフィルム膜２２が、ヒーターウエーハ表面１７
、及び加熱要素とアドレス指定電極の上に付着される。 厚いフィルム膜、好適にはポリイミッドが、所定の位置
の、すなわち、くぼみ２６に配置される加熱要素と電極
端子（図示せず）と、連結路あるいはインク溜まりと凹
部１８を経て流路溝１６との間のインク通路として働く
先細の凹部２３との上の厚いフィルム膜のエッチング除
去のためにパターン形成され、細孔４８の側壁の部分が
ノズル２０の基底部分になるように、細孔４８は、ピッ
トと平行で所定の距離を置いて離れている、少なくとも
一つの側壁４８Ａを有している。シリコンウエーハ１２
は、チャンネルウエーハとも呼ばれており、パターン形
成されて異方性にエッチングされ、複数の組の流路溝１
６と、各組の流路溝に開いた底部１９を有する、一つの
エッチングされた貫通凹部１８とを形成する。図３の断
面図は、本発明の理解を容易にするために、一つの切断
されていないプリントヘッド１０を有する接合したウエ
ーハの一部だけを示しているが、断面図がウエーハの全
体で示される場合には、数個の切断されていないプリン
トヘッドが示されるであろう。図３に断面で示されたチ
ャンネルウエーハの部分は、複数の組の流路溝１６の一
つと、インク取入口として働く開いた底部１９を有する
関連の貫通凹部１８とを示している。

【００２０】米国特許第　４，７７４，５３０号明細書
と同　４，６３８，３３７号明細書に記載され、また、
本明細書に引用されているように、写真パターン可能な
厚いフィルム膜２２が、加熱要素とアドレス指定電極の
配列より成るヒーターウエーハ表面１７（絶縁層は図示
せず）に付着されてパターン形成されており、これによ
って、加熱要素をくぼみ２６と電極端子（図示せず）と
により露出し、各組の流路溝を関連のインク溜まりと連
結して配置するための手段として通路用凹部２３を形成
する。本発明の好適な実施例において、厚いフィルム膜
は、厚さが１０〜１００μｍ　の、好ましくは約２５μ
ｍ　のポリイミッドであるが、ほかの材料、例えば，Ｖ
ａｃｒｅｌ（登録商標）あるいはＲｉｓｔｏｎ（登録商
標）なども使用することが出来る。米国特許第　４，８
７８，９９２号明細書は、チャンネルとヒーターウエー
ハとを有する多くのプリントヘッドを分離したプリント
ヘッドに分割する改良されたダイシング法に関するもの
で、この特許も本明細書に引用されている。不幸なこと
に、厚いフィルム膜のばり（　すなわち、ポリイミッド
膜）が、米国特許第　４，８７８，９９２号明細書のダ
イシングと製作手順によりノズルに発生することがしば
しばあった。この発明は、流路溝の前部２８の長さＦを
写真パターン形成するために、細孔４８を厚いフィルム
膜にパターン化することによる課題を解決した。従って
、ノズル２０を有するノズル面２１が、切れ目１５Ａに
より形成されるので、ポリイミッドの膜２２は、ダイシ
ングブレード（図示せず）により全く接触することはな
い。米国特許第４，８７８，９９２号明細書に記載され
ているように、第２のダイシング工程は、接合ウエーハ
を個々のプリントヘッドに分割する手順を完了する。図
３において、第２ダイシングブレード２９が、点線で示
されている。

【００２１】図５に関し、写真形成された流路溝の前部
２８には、寸法Ｘで示されているように、厚いフィルム
膜の上端からヒーターウエーハへ４〜６μｍ　で僅かに
傾斜した表面を有する、角の丸い縁がある。従って、点
線で示された切れ目１５Ａが入れられて、流路溝１６を
開き、ノズル２０とノズル面２１を形成すると、三角形
の溝の基底を形成しているポリイミッドは、ばりもなく
、非常に滑らかで、一様である。また、ダイシングブレ
ードは、ポリイミッドの厚いフィルム膜と最小限に接触
しているので、ブレードの摩耗はすべてシリコンによる
ものであり、従って、ブレードの寿命に著しく増大する
。

【００２２】点線で示された小さい段あるいは棚３１は
、幅２０〜３０μｍ　の第２のダイシング切断により形
成される。この段は、図３の点線のダイシングブレード
２９により組合せウエーハから分離される。この段は、
ダイシングブレード２９がノズル面２１と接触するのを
防止するために必要である。しかし、接合したウエーハ
を個々のプリントヘッドに分離する第２のダイシング切
断が、図４に示す１°〜１０°の僅かな角度αで行われ
る場合には、この段３１は削除される。従って、ダイシ
ングブレード２９により形成されたヒーターウエーハ上
の加熱要素より下のプリントヘッドの前面部３２も、ノ
ズル面２１に対して角度αで内側へ傾斜した壁３２を有
する。

【００２３】本発明の加熱インク噴射ダイ、すなわちプ
リントヘッドは、異方性エッチングされたチャンネルウ
エーハをヒーターウエーハへ、パターン加工されたポリ
イミッド膜と一緒に整列し、密着的に接合することによ
り、まとめて形成される。従って、プリントヘッドは、
ウエーハの間にサンドイッチされており、その後、ダイ
シング工程により個々のプリントヘッドに分離される。 長さＲが１００〜２００μｍ　、好適には１５０μｍ　
の流路溝の後部２５は、整列と整合の工程において、厚
いフィルム層の除去された部分２３に対する、流路溝１
６の後部の閉じた末端２７の配置により、決定され、除
去部分２３は、インク溜まり凹部１８から流路溝へのイ
ンクの通路として働く。長さＦが９０〜１３０μｍ　、
好適には約１２０μｍ　の流路溝の後部２８は、パター
ン形成における厚いフィルム膜の写真形成により決定さ
れ、その後、流路溝の前部の閉じた末端を開放して、ノ
ズル２０と比較的に滑らかなノズル面２１を同時に形成
するダイシング工程が続く。このダイシング切断工程は
、チャンネルウエーハ１２を完全に切断し、ヒーターウ
エーハを約半分切断するので、切り目１５Ａを十分に形
成するこのダイシング切断は、厚いフィルム膜に接触す
ることはない。

【００２４】組合せのチャンネルウエーハとヒーターウ
エーハが本発明により加工され、分離したプリントヘッ
ドにダイシングされて得られた数個のうちの一つの完成
したプリントヘッド１０が図６に示されている。ノズル
面２１は、チャンネルウエーハ１２を切断し、ヒーター
ウエーハ１４に、その厚さの約半分、すなわち、約１０
ミルの深さまで切れ目を入れる熱硬化樹脂のダイシング
ブレード（図示せず）により形成される。従来技術との
一つの重要な差異は、厚いフィルム膜２２が、細孔４８
により流路溝の前部２８を形成するために、写真形成さ
れることであり、従って、流路溝前部の長さＦは、加熱
要素のくぼみ２６と、ノズルとノズル面の位置を明確に
設定する丸い角３０を有し、また比較的滑らかで僅かに
傾斜している面を形成している細孔の側壁４８Ａとの間
に固定される。熱硬化樹脂製ダイシングブレードにより
形成される切れ目（図３参照）は、厚いフィルム膜がノ
ズルとノズル面を形成するダイシング工程により切断さ
れず、また、厚いフィルム膜のばりが防止されるように
、細孔の側壁４８Ａに隣接して配置される。このダイシ
ング工程は厚いフィルム膜の素材を切断しないので、ダ
イシングブレードの寿命は増大し、歩どまりは、厚いフ
ィルム膜のばりがないので、ほぼ１００％である。

【００２５】第２ダイシング工程は、プリントヘッドの
分離を仕上げるが、ダイシングブレード２９は、一般に
、荒い切断用の金属製ダイシングブレードであり、これ
は、ノズル面２１を引きかくか、あるいは、損傷を与え
ないように、滑らかなノズル面２１から間隔をおいて離
れていなければならない。この第２ダイシング切断は、
ノズルとノズル面を形成する切れ目１５Ａの中心付近で
行われ、従って、段３１は、ノズル面から測定して２０
〜３０ミルの幅を有するように形成される。第２ダイシ
ング切断により形成されたプリントヘッド面の残りの部
分は、かなり粗面の壁３２である。希望によっては、段
３１は、ダイシングブレード２９を角度αに調節してほ
ぼ削除することが出来、その場合、プリントヘッドのこ
の前端部分は、ブレードと同じ角度で傾斜している壁３
２Ａを形成する。この傾斜壁は、図６に点線で示されて
いる。しかし、好適な実施例では、段３１が、インクを
集中しまたインク細滴の方向性に影響を与えるノズルか
らかなり離れているので、段３１がそのまま残っている
。

【００２６】本発明の他の実施例が、図７と図８に示さ
れている。この実施例においては、組合せられたチャン
ネルウエーハとヒーターウエーハを分離したプリントヘ
ッドに切断して仕上げるために、単一の第２ダイシング
切断を使用する代りに、図７に点線で示された二つの切
れ目３６と３８が使用されており、これらは、ノズル面
２１から内側へ０〜５０μｍ　の距離Ｚにある切れ目の
壁を有している。切れ目３６は、切れ目１５Ａが完成後
、直ちに形成されるが、切れ目３８は、切れ目１５Ａと
３６とを有する組合せウエーハがダイシングフレーム（
図示せず）から取り外されて、ほかのダイシングフレー
ムに上下逆さに装着された後に、形成されるので、ヒー
ターウエーハが露出され、ダイシングされたチャンネル
ウエーハが新しいダイシングフレームに密着して保持さ
れる。次に、切れ目３８が、ヒーターウエーハ内で、ノ
ズル面２１から内側から０〜５０μｍ　の距離Ｚの位置
に形成される。図７の実施例は、プリントヘッドの前面
の残りの部分４１から５０μｍ　まで突出するか、ある
いは、ほぼ同一面にあるノズル面２１を有するプリント
ヘッドを形成する。図８と図９に示されたようなプリン
トヘッドの前面は、段３１のために、図６よりも記録媒
質により近づけて配置することが出来る。

【００２７】さらに他の実施例では、図７の切れ目３６
が削除され、形成されるならば、段３５がノズル２０の
下にあってインクを集めることが出来ない図９のプリン
トヘッドが形成されている。前述の、厚いフィルムある
いはポリイミッドのばりの欠陥は、厚いフィルム膜を切
断するダイシングブレードを使用することにより発生す
る。ポリイミッドなどの厚いフィルム膜をきれいに切断
することは可能であるが、終始行うことは困難である。 一般に、２〜３μｍ　のばりは、チャンネルの基底にダ
イシング切断後に残る。ばりは、インク細滴の方向性に
ある影響を与える。ポリイミッドの厚いフィルムを正確
な流路溝前部の長さに写真形成することにより、たとえ
あるにしても、傾斜した側壁４８Ａの底部のすそ部だけ
が切断されて（図５参照）、ばりが発生しないことが立
証されている。

【００２８】要約すると、本発明は、改良された加熱イ
ンク噴射プリントヘッドと改良されたその製作方法に関
するものである。この方法は、複数配列の加熱要素とア
ドレス指定電極とを、シリコンウエーハ、つまり基板の
一つの面に形成して付着せしめ、また、ポリイミッドの
厚いフィルム膜、あるいは、ほかの写真パターン形成可
能な素材を写真パターン形成することより構成されてお
り、従って、加熱要素と電極端子は露出されている。一
実施例では、凹部が、本技術分野において周知のように
、インク通路としてその後使用するために、加熱要素の
各配列について厚いフィルム膜にパターン形成されてい
る。また、先細の細片が、厚いフィルム膜に、加熱要素
と平行に、そこから所定の距離に形成されている。この
所定距離は、ノズルから加熱要素までの距離を限定する
もので、異方性にエッチングされたチャンネルウエーハ
を前記フィルム膜へ接合した後、一組の接合されたウエ
ーハが、厚いフィルム膜をダイシングする必要もなく、
複数の個々のプリントヘッドへダイシングされる。 これは、厚いフィルム膜のばりがノズルに形成されない
ので、ダイシングブレードの寿命が非常に増大する。チ
ャンネルウエーハは、パターン形成され、異方性にエッ
チングされて、複数の組の両端が閉じた先細の流路溝と
、加工後インク溜まりとして働き、その開いた底部がイ
ンク取入れ口として働く各組の流路溝用の貫通した凹部
とを形成する。

【００２９】異方性エッチングされたチャンネルウエー
ハは、パターン形成された厚いフィルム膜へ整列されて
接合される。従って、エッチングされた厚いフィルム膜
の加熱要素は、チャンネルウエーハの各流路溝に配置さ
れる。熱硬化樹脂製ダイシングブレードは、チャンネル
ウエーハを切断して、流路溝の一つの末端をあけ、ノズ
ルとノズル面を形成し、ヒーターウエーハにヒーターウ
エーハの厚さの約半分の深さの切れ目を入れる。第２の
荒らいダイシングブレードは、二つのウエーハを個々の
プリントヘッドに分割する。ノズルとノズル面を形成す
るダイシング切断は、実質的に、厚いフィルム膜を切断
しないので、歩どまりを低下するばりが発生せず、また
、熱硬化樹脂製ブレードの寿命は非常に増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の技術による、ダイシングによって複数の
個々の加熱インク噴射プリントヘッドに分離する前の、
整列されて密着して接合されたチャンネルウエーハと加
熱要素の一部の断面図である。

【図２】チャンネルウエーハとヒーターウエーハとの間
の厚いフィルム膜へのダイシングの影響を示す図１のプ
リントヘッドの一部の拡大断面図である。

【図３】本発明による、個々のプリントヘッドに分離す
る前の、整列・接合されたチャンネルウエーハとヒータ
ーウエーハの一部の断面図である。

【図４】図３に似ているが、プリントヘッドの切断の他
の方法を示す。

【図５】本発明の、写真形成された厚いフィルム膜とノ
ズル面のダイシング切断を示すチャンネルウエーハとヒ
ーターウエーハとの間の厚いフィルム膜の拡大断面図で
ある。

【図６】個々のプリントヘッドに分離後の、本発明のプ
リントヘッドの断面図である。

【図７】本発明の製作方法の他の実施例の断面図である
。

【図８】図７に示す製作方法によるプリントヘッドの断
面図である。

【図９】図７に示された方法によるプリントヘッド製作
の他の実施例の断面図である。

【符号の説明】

１０　　プリントヘッド １２　　チャンネルウエーハ １４　　ヒーターウエーハ １５Ａ　　ダイシングの切れ目 １６　　流路溝 １８　　インク溜まり凹部 １９　　凹部の底部 ２０　　ノズル ２１　　ノズル面 ２２　　厚い絶縁フィルム膜 ２３　　先細のくぼみ ２４　　ばり ２５　　流路溝の後部 ２６　　くぼみ ２７　　後部の閉じた端部 ２８　　流路溝の前部 ２９　　ダイシングブレード ３４　　加熱要素 ４８　　細孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　細滴を噴出するノズルを有する加熱イ
   ンク噴射プリントヘッドの製作方法において、（ａ）　
   複数の組の等間隔で直線状に配列された加熱要素とアド
   レス指定電極とを、電気絶縁性の平坦な基板上に形成す
   る工程であって、加熱要素が前記電極を流れる電気パル
   スにより個々にアドレス可能である工程と、（ｂ）　写
   真パターン形成可能な重合体の素材を加熱要素と電極上
   に付着する工程と、（ｃ）　厚いフィルム膜を写真パタ
   ーン形成して複数のくぼみそこへ形成する工程であって
   、各くぼみが加熱要素の一つを露出し、さらに各組のく
   ぼみに関連した細孔を形成し、関連した細孔が、加熱要
   素の配列に平行にして加熱要素とノズルとの間の距離を
   限定する少なくとも一つの側壁を有し、写真形成された
   細孔の側壁がその後プリントヘッドのノズルの一部にな
   る工程と、（ｄ）　複数の組の等間隔で平行に配置され
   、閉じた端部を有する流路溝と、各組の流路溝に関連し
   貫通したくぼみとをシリコンウエーハの表面にエッチン
   グする工程であって、貫通したくぼみが前記流路溝の一
   つの端部に隣接して配置されている工程と、（ｅ）　各
   組の流路溝とその関連の貫通したくぼみとの間を通じる
   手段を形成する工程と、（ｆ）　各組の流路溝が、関連
   の貫通したくぼみに隣接した端部と反対側の流路溝の閉
   じた端部から所定の位置に加熱要素を有するように、エ
   ッチングされたウエーハを平坦な基板に整列し接合する
   工程と、（ｇ）　貫通したくぼみに隣接した端部と反対
   側の流路溝の各端部に垂直にして横断した所定の深さを
   有する切れ目をダイシングして、その後プリントヘッド
   のノズルの一部となる流路溝の開放された端部を有する
   ノズル面を形成する工程であって、切れ目の深さが、厚
   いフィルム膜に形成された細孔の側壁に接近して絶縁性
   平坦な基板に伸張しており、これによって、厚いフィル
   ム膜との最小の接触が発生し、ばりの生成を防止する工
   程と （ｈ）　複数のダイシング切断により、接合されたウエ
   ーハと基板とを個々のプリントヘッドに分離する工程で
   あって、その切断が、切れ目に沿って貫通しているがノ
   ズル面から間隔をおいて離れてウエーハと基板とを同一
   直線上でダイシングすることを含む工程と、を有するこ
   とを特徴とするていることを特徴とする製作方法。
2. 【請求項２】　　一直線配列の細滴噴射ノズルと、一つ
   の面が異方性にエッチングされて、インク流路としてそ
   の後に使用される一組の平行な溝と連結路としてその後
   使用される異方性にエッチングされたくぼみとを形成す
   る上部のシリコン基板とを有し、さらに、一つの面が、
   その上に形成された加熱要素とアドレス指定電極とを有
   する下部基板を有し、上部と下部の基板が整列して組合
   せられ、一緒に接合されて、それらの基板の間に挟まれ
   た厚いフィルムの絶縁膜を形成し、厚いフィルムの絶縁
   膜が、下部基板の表面及び加熱要素とアドレス指定電極
   を覆って付着され、また、そこを貫通してくぼみを形成
   して、基板の前記組合せと接合の前に、加熱要素とアド
   レス指定電極の端子の末端を露出するタイプの改良され
   たインク噴射プリントヘッドにおいて、（ａ）　先細の
   細孔が、加熱要素と電極の端子とを露出するくぼみと同
   時に、また、加熱要素の列と平行にしてくぼみから所定
   の距離をおいて離れた位置に、形成されており、この細
   孔は、加熱要素により近い側壁と平行な側壁を有し、そ
   の後プリントヘッドのノズルの一部となり、（ｂ）　上
   部基板が、下部基板上の厚いフィルム膜の細孔と整列し
   、加熱要素により近い厚いフィルム膜の側壁の細孔を越
   えて垂直に伸張している溝の閉じた端部の一つと前記の
   インク流路と連結路とを形成するように、前記の上部と
   下部の基板が整列して組合せられており、（ｃ）　上部
   基板の前記のエッチングされた流路溝が、前記溝と垂直
   に交差して平行な側壁を有する所定の深さの溝を形成す
   る樹脂製ダイシングブレードにより切れ目を入れること
   により、下端基板との組合せの後に前記ノズルの部分を
   形成するように、連結路のくぼみと隣接した端部と反対
   側の端部においてあいており、従って、溝の側壁の一つ
   だけが溝と交差して、プリントヘッドのノズルの一部を
   形成している溝のあいた端部を有するプリントヘッドの
   ノズル面のその後の部分を形成し、溝のそのほかの端部
   は、連結路のくぼみと通じて配置され、厚いフィルム膜
   をダイシングする必要もなく、切れ目は上部基板を切断
   し、下部基板に刻み目を入れ、この結果、歩どまりを低
   下するばりを防止し、また、樹脂製ダイシングブレード
   の寿命を増大し、（ｄ）　段付ノズル面が、切れ目に平
   行にしてこれを貫通する平面に沿ってダイシングするこ
   とにより形成されて、ノズル面に接触することなく、接
   合した基板を個々のプリントヘッドに分離する、ことを
   特徴とするインク噴射プリントヘッド。