JPH05147218A - Liquid jet recording head and its manufacture - Google Patents

Liquid jet recording head and its manufacture

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JPH05147218A
JPH05147218A JP31269891A JP31269891A JPH05147218A JP H05147218 A JPH05147218 A JP H05147218A JP 31269891 A JP31269891 A JP 31269891A JP 31269891 A JP31269891 A JP 31269891A JP H05147218 A JPH05147218 A JP H05147218A
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recording head
glass
jet recording
film
flow path
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Toshio Suzuki
敏夫 鈴木
Shuji Koyama
修司 小山
Manabu Sueoka
学 末岡
Hisashi Yamamoto
寿 山本
Yukio Kawajiri
幸雄 川尻
Takumi Suzuki
工 鈴木
Makoto Shibata
誠 柴田
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Abstract

PURPOSE:To use glass as the junction surface of either one of a member having a groove or a member having a flat surface, and an electroconductive material as the junction surface of the other member, and thereby, increase the junction strength between liquid flow path constituent members to form a liquid flow path and a discharge aperture which are uniformly shaped. CONSTITUTION:A thermal element 2 and an Al electrode material 3 are formed on a silicone substrate 1, and an anti-oxidation protecting film 4 is formed on the thermal element 2 and the Al electrode material 3, and further, a Ta anti-cavitation film 5 is formed on the protecting film 4. In addition, both films 4, 5 are patterned as specified. Then a dry film photoregist 17 is laminated on the patterned films 4, 5 and patterned. After that, nickel is plated 7 in addition to the patterning. Next, the dry film photoregist 17 is removed to form an ink passage wall 6 consisting of plated nickel. Further, a glass top plate 8 is prepared and laminated on the ink passage wall 6, and a direct current power supply 10 is applied to the glass top plate 8 and the anti-cavitation film 5. Thus the surface of the glass top plate 8 is junctioned to the nickel-plated surface 7 by anodic treatment. Finally, a liquid jet recording head is obtained through a head fabrication process.

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、溝部を有する部材と平
面を有する部材とを接合した構成の液流路を有する液体
噴射記録ヘッドおよびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid jet recording head having a liquid flow path constructed by joining a member having a groove portion and a member having a flat surface, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より液体噴射記録ヘッドの液流路の
形成法として、液流路用の溝部を有する部材と平坦な部
材とを接合する方法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of forming a liquid flow path of a liquid jet recording head, a method of joining a member having a groove for the liquid flow path and a flat member is known.

【0003】図14は、従来法により得た液流路の一例
を示す模式的部分断面図である。この液流路は、例えば
次の様にして形成される。まず、平坦な基体1上に、発
熱素子2や電極材3を所望の個数配置する。この上に、
保護膜4、耐キャビテーション膜5を順次被覆し、その
表面をシランカップリング剤11で処理する。この後、
ドライフィルムフォトレジストを用いたパターニングを
利用してインク通路壁6を形成する。これとは別に、密
着剤としての液体レジスト12を片面に塗布したガラス
天板8を用意する。このガラス天板8の液体レジスト1
2側とインク通路壁6とを接着することにより、図14
に示す様な液流路9が得られる。しかしこの従来法で
は、液体レジスト12が液流路9に垂れ込んでしまう傾
向があり、均一形状の液流路9の形成が困難である。こ
れは液流路9の末端位置のインク吐出口等の形状の不均
一にも関連し、液体噴射記録ヘッドのインク吐出量のば
らつきを招き印字品位の劣化をきたすという問題も生じ
る。
FIG. 14 is a schematic partial sectional view showing an example of a liquid flow path obtained by a conventional method. This liquid flow path is formed as follows, for example. First, a desired number of heating elements 2 and electrode materials 3 are arranged on a flat base body 1. On top of this,
The protective film 4 and the anti-cavitation film 5 are sequentially covered, and the surface thereof is treated with the silane coupling agent 11. After this,
The ink passage wall 6 is formed using patterning using a dry film photoresist. Separately from this, a glass top plate 8 having one surface coated with a liquid resist 12 as an adhesive is prepared. Liquid resist 1 on this glass top plate 8
By bonding the second side and the ink passage wall 6 to each other, as shown in FIG.
A liquid flow path 9 as shown in is obtained. However, in this conventional method, the liquid resist 12 tends to drip into the liquid flow passage 9, and it is difficult to form the liquid flow passage 9 having a uniform shape. This is also related to the nonuniformity of the shape of the ink discharge port at the end position of the liquid flow path 9 and causes a variation in the ink discharge amount of the liquid jet recording head, which causes a problem that the print quality is deteriorated.

【0004】また別の従来法として、液体レジスト12
等の接着用材料は使用せず、陽極接合により天板を接合
する方法が、特開平3−79350号公報などに記載さ
れている。図15は、その様な陽極接合により得た液流
路の一例を示す模式的部分断面図である。この液流路
は、例えば次の様にして形成される。まず、異方性エッ
チングによりシリコン基体1上に液流路用の溝部を形成
する。この溝部側の表面をSiO2 層13で被覆する。
このSiO2 層13とガラス天板8とを積層し、シリコ
ン基体1とガラス天板8とに電源10を接続し電圧を印
加して陽極接合すると流路9が得られる。しかしこの従
来法では、接合する材料はガラスおよびSiO2 であ
り、絶縁物同士なので高い接合強度は得られず、その接
合工程にも困難を伴う。また、この従来法においては液
流路用の溝部を異方性エッチングにより形成するので基
体として絶縁物であるシリコン単結晶を用いている。
As another conventional method, the liquid resist 12 is used.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-79350 discloses a method of joining the top plate by anodic bonding without using such an adhesive material as described above. FIG. 15 is a schematic partial sectional view showing an example of a liquid flow path obtained by such anodic bonding. This liquid flow path is formed as follows, for example. First, a groove for a liquid flow path is formed on the silicon substrate 1 by anisotropic etching. The surface on the groove side is covered with the SiO 2 layer 13.
The SiO 2 layer 13 and the glass top plate 8 are laminated, a power source 10 is connected to the silicon base 1 and the glass top plate 8 and a voltage is applied to perform anodic bonding, so that a channel 9 is obtained. However, in this conventional method, the materials to be joined are glass and SiO 2 , and since the two are insulators, high joining strength cannot be obtained, and the joining process is also difficult. Further, in this conventional method, since the groove for the liquid flow path is formed by anisotropic etching, a silicon single crystal which is an insulator is used as the base.

【0005】また別の従来法として、双方の接合面をガ
ラスで構成し融点近くまで加熱し溶融圧着する方法もあ
る。しかしこの従来法では、600℃程度までの加熱冷
却工程を要するので、工程時間が長く、材料の選択幅が
狭く、液流路や吐出口の形状が加熱時に変形し易い等の
欠点がある。
As another conventional method, there is also a method in which both joint surfaces are made of glass and heated to near the melting point and melt-pressed. However, in this conventional method, since a heating / cooling step up to about 600 ° C. is required, there are drawbacks such as a long process time, a narrow material selection range, and easy deformation of the liquid flow path and the discharge port during heating.

【0006】また別の従来法として、シリコン基板同士
の一方の接合面を低融点ガラスで構成し、低温、低電圧
接合する方法が、特開平3−49956号公報などに記
載されている。しかしこの従来法では、天板材が不透明
なため、ノズル長が不均一になったり吐出口内のゴミや
インク吐出状況の把握が困難となる。なぜなら、ノズル
長は吐出特性を左右するので、吐出口内に切断印を設け
透明天板を介して切断を行なうのが一般的だからであ
る。また、その基板もシリコン同士に限られている。
As another conventional method, a method in which one bonding surface of silicon substrates is made of low melting glass and low temperature and low voltage bonding is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-49956. However, in this conventional method, since the top plate material is opaque, the nozzle length becomes non-uniform, and it becomes difficult to grasp the dust in the ejection port and the ink ejection state. This is because the nozzle length influences the ejection characteristics, and it is common to provide a cutting mark in the ejection port and perform the cutting through the transparent top plate. Also, the substrates are limited to silicon.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
技術における課題を解決すべくなされたものである。す
なわち本発明の目的は、液流路を構成する部材間の接合
強度が十分に強く、均一形状の液流路および吐出口を有
し、透明天板が使用可能であり、インク吐出量のばらつ
きの無い優れた品位の印字が可能な液体噴射記録ヘッド
を提供することにあり、更に、その様な記録ヘッドを、
基体材料の選択幅を広くでき且つ簡易な製造が可能な方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art. That is, the object of the present invention is that the bonding strength between the members forming the liquid flow path is sufficiently strong, the liquid flow path and the discharge port have a uniform shape, the transparent top plate can be used, and the dispersion of the ink discharge amount is An object of the present invention is to provide a liquid jet recording head capable of printing with excellent quality without any further deterioration.
An object of the present invention is to provide a method capable of widening the selection range of the base material and facilitating simple manufacturing.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、溝部を有する
部材と平面を有する部材とを接合して成る液流路を有す
る液体噴射記録ヘッドにおいて、該溝部を有する部材お
よび該平面を有する部材のうちの一方の部材の接合面が
ガラスから成り、他方の部材の接合面が導電性材料から
成ることを特徴とする液体噴射記録ヘッドである。
According to the present invention, there is provided a liquid jet recording head having a liquid flow path formed by joining a member having a groove portion and a member having a flat surface, the member having the groove portion and the member having the flat surface. The liquid jet recording head is characterized in that the joint surface of one of the members is made of glass and the joint surface of the other member is made of a conductive material.

【0009】もう一つの本発明は、溝部を有する部材と
平面を有する部材とを接合して成る液流路を有する液体
噴射記録ヘッドの製造方法において、該溝部を有する部
材および該平面を有する部材のうちの一方の部材の接合
面をガラスで構成し、他方の部材の接合面を導電性材料
で構成し、該ガラスと該導電性材料とを陽極接合により
接合する工程を有することを特徴とする液体噴射記録ヘ
ッドの製造方法である。
Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a liquid jet recording head having a liquid flow path formed by joining a member having a groove portion and a member having a flat surface, and a member having the groove portion and a member having the flat surface. A bonding surface of one of the members is made of glass, a bonding surface of the other member is made of a conductive material, and the method has a step of bonding the glass and the conductive material by anodic bonding. And a method for manufacturing a liquid jet recording head.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0011】<実施例1>図1は、本発明の液体噴射記
録ヘッドの液流路の製造例を示す工程図である。この液
流路は次の様にして形成した。
<Embodiment 1> FIG. 1 is a process drawing showing an example of manufacturing a liquid flow path of a liquid jet recording head of the present invention. This liquid channel was formed as follows.

【0012】まずシリコン基体1上に、HfB2 を10
00オングストローム厚スパッタし、その上にAlを5
000オングストローム厚スパッタした。この後、この
層をフォトリソグラフィー技術、エッチング技術を用い
て図1(a) に示す様なパターンにしてHfB2 から成る
発熱素子2と、Alから成る電極材3とを形成した。こ
の上に、SiO2 を2μm厚スパッタして耐酸化性保護
膜4とし、更にこの上に、Taを0.5μm厚スパッタ
して耐キャビテーション膜5とした。なお不図示である
がこの両膜4,5にも所定のパターニングを施した。こ
の上に、ドライフィルムフォトレジスト17をラミネー
トし、図1(b) に示す様にパターニングした。この後、
図1(c) に示す様に、ニッケルメッキ7を施した。次
に、図1(d) に示す様に、ドライフィルムフォトレジス
ト17を除去し、25μm角のNiメッキから成るイン
ク通路壁6を形成した。この基体1上にインク通路壁
(Niメッキ)6により液流路用の溝部が形成された部
材が、本発明でいう溝部を有する部材にあたる。
First, 10 HfB 2 was deposited on the silicon substrate 1.
Sputtered to a thickness of 00 angstroms and Al was deposited on top of it.
Sputtering was performed at a thickness of 000 Å. Thereafter, the layer photolithography, the heating element 2 made of HfB 2 in the pattern as shown in FIG. 1 (a) using an etching technique, to form the electrode material 3 made of Al. SiO 2 was sputtered thereon to a thickness of 2 μm to form an oxidation resistant protective film 4, and Ta was sputtered thereon to a thickness of 0.5 μm to form a cavitation resistant film 5. Although not shown, both films 4 and 5 were also subjected to predetermined patterning. A dry film photoresist 17 was laminated on this and patterned as shown in FIG. 1 (b). After this,
As shown in FIG. 1 (c), nickel plating 7 was applied. Next, as shown in FIG. 1 (d), the dry film photoresist 17 was removed to form an ink passage wall 6 made of 25 μm square Ni plating. The member in which the groove portion for the liquid flow path is formed on the substrate 1 by the ink passage wall (Ni plating) 6 corresponds to the member having the groove portion in the present invention.

【0013】これとは別に、天板8として厚さ1mmの
パイレックスガラス(コーニング社製、商品名:774
0)を用意した。このガラス天板8をインク通路壁6上
に積層し、図1(e) に示す様にガラス天板8と耐キャビ
テーション膜5とに直流電源10を接続した。大気中、
380℃で、ガラス天板8を負極側、耐キャビテーショ
ン膜5を正極側にし800Vの電圧を印加した。この電
圧印加によって、ガラス天板8中の可動イオンにより生
じた空間電荷層と金属表面の間で静電引力が生じ、ガラ
ス天板8表面とニッケルメッキ7面とが陽極接合した。
Separately from this, the top plate 8 is made of Pyrex glass having a thickness of 1 mm (manufactured by Corning, trade name: 774).
0) was prepared. This glass top plate 8 was laminated on the ink passage wall 6, and a DC power supply 10 was connected to the glass top plate 8 and the cavitation resistant film 5 as shown in FIG. 1 (e). in the air,
A voltage of 800 V was applied at 380 ° C. with the glass top plate 8 on the negative electrode side and the cavitation resistant film 5 on the positive electrode side. By applying this voltage, an electrostatic attractive force was generated between the space charge layer generated by the movable ions in the glass top plate 8 and the metal surface, and the surface of the glass top plate 8 and the nickel-plated surface 7 were anodically bonded.

【0014】以上の様にして液流路を形成した後、従来
より公知のヘッド作製工程を経て液体噴射記録ヘッドを
得た。この記録ヘッドは、ガラス天板8とインク通路壁
(Niメッキ)6の接合強度は十分に強く、液流路およ
び吐出口の形状は均一であり、かつ印字品位の良好な記
録が可能なものであった。
After the liquid flow path was formed as described above, a liquid jet recording head was obtained through a conventionally known head manufacturing process. In this recording head, the bonding strength between the glass top plate 8 and the ink passage wall (Ni plating) 6 is sufficiently strong, the shapes of the liquid flow path and the ejection port are uniform, and recording with good print quality is possible. Met.

【0015】なおこの実施例1では、インク通路壁6の
ためにニッケルメッキ7を用い、耐キャビテーション膜
5にはTaを用いたが、本発明はこれに限定されず他の
金属を用いた場合も有効である。
In the first embodiment, nickel plating 7 is used for the ink passage wall 6 and Ta is used for the cavitation resistant film 5. However, the present invention is not limited to this, and when another metal is used. Is also effective.

【0016】<実施例2>図2は、本発明の液体噴射記
録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分断面
図である。この実施例2におけるインク通路壁6の形成
にはP−CVD法を用い、耐キャビテーション膜5上に
多結晶Siを成膜しパターニングすることにより半導体
(多結晶Si)から成るインク通路壁6を形成した。こ
れ以外は実施例1と同様の工程(陽極接合の条件も同
じ)にして液体噴射記録ヘッドを得たところ同様に良好
な結果が得られた。
<Embodiment 2> FIG. 2 is a schematic partial sectional view showing another example of the configuration of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. The P-CVD method is used to form the ink passage wall 6 in the second embodiment, and polycrystalline Si is formed on the cavitation resistant film 5 and patterned to form the ink passage wall 6 made of a semiconductor (polycrystalline Si). Formed. Except for this, when a liquid jet recording head was obtained by the same steps as in Example 1 (the same conditions for anodic bonding), similarly good results were obtained.

【0017】<実施例3>図3は、本発明の液体噴射記
録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分断面
図である。この実施例3においては、まず、半導体であ
るシリコン基体1を用意し、異方性エッチングにより液
流路用の溝部を形成した。この溝部側に実施例1と同様
のガラス天板8を積層し、図3に示す様にガラス天板8
とシリコン基体1とに直流電源10を接続した。大気
中、380℃で、ガラス天板8を負極側、シリコン基体
1を正極側にし、800Vの電圧を印加した。この電圧
印加によって、ガラス天板8とシリコン基体1が陽極接
合した。この実施例3においては、図15に示した従来
例における様なSiO2層13等の絶縁層が介在してい
ないので、陽極接合の接合強度がその従来例(図15)
のものよりも優れていた。
<Embodiment 3> FIG. 3 is a schematic partial sectional view showing another example of the structure of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In Example 3, first, the silicon substrate 1 which is a semiconductor was prepared, and the groove portion for the liquid flow path was formed by anisotropic etching. The glass top plate 8 similar to that in Example 1 is laminated on the groove side, and the glass top plate 8 is formed as shown in FIG.
A DC power supply 10 was connected to the silicon substrate 1. In the atmosphere, at 380 ° C., the glass top plate 8 was set to the negative electrode side, the silicon substrate 1 was set to the positive electrode side, and a voltage of 800 V was applied. By applying this voltage, the glass top plate 8 and the silicon substrate 1 were anodically bonded. In Example 3, since no insulating layer such as the SiO 2 layer 13 as in the conventional example shown in FIG. 15 is interposed, the bonding strength of anodic bonding is the conventional example (FIG. 15).
Was better than the ones.

【0018】以上の様にして液流路を形成した後、従来
より公知のヘッド作製工程を経て液体噴射記録ヘッドを
得たところ同様に良好な結果が得られた。
After forming the liquid flow path as described above, a conventionally well-known head manufacturing process was performed to obtain a liquid jet recording head, and similarly good results were obtained.

【0019】<実施例4>図4は、本発明の液体噴射記
録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分断面
図である。この実施例4においては、まず、異方性エッ
チングによりシリコン基体1上に液流路用の溝部を形成
し、次に。この溝部側の面にTa膜14をスパッタし
た。この上に実施例1と同様のガラス天板8を積層し、
図4に示す様にガラス天板8と基体1とに直流電源10
を接続した。大気中、380℃で、ガラス天板8を負極
側、シリコン基体1を正極側にし、800Vの電圧を印
加した。この電圧印加によって、ガラス天板8とシリコ
ン基体1が陽極接合した。
<Embodiment 4> FIG. 4 is a schematic partial sectional view showing another example of the structure of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In Example 4, first, a groove for a liquid flow path is formed on the silicon substrate 1 by anisotropic etching, and then. A Ta film 14 was sputtered on the surface on the groove side. A glass top plate 8 similar to that of Example 1 is laminated on this,
As shown in FIG. 4, a DC power source 10 is provided on the glass top plate 8 and the substrate 1.
Connected. In the atmosphere, at 380 ° C., the glass top plate 8 was set to the negative electrode side, the silicon substrate 1 was set to the positive electrode side, and a voltage of 800 V was applied. By applying this voltage, the glass top plate 8 and the silicon substrate 1 were anodically bonded.

【0020】以上の様にして液流路を形成した後、従来
より公知のヘッド作製工程を経て液体噴射記録ヘッドを
得たところ同様に良好な結果が得られた。
After forming the liquid flow path as described above, the same good results were obtained when the liquid jet recording head was obtained through the conventionally known head manufacturing process.

【0021】なお、この実施例4ではシリコン基体1を
電源10の正極側に接続したが、本発明はこれに限定さ
れず、Ta膜14に接続した場合も有効である。Ta膜
14に接続した場合には、基体1の材料はどの様なもの
でも使用でき、ガラスなどの絶縁物でも構わない。また
Ta膜14の代わりに、他の導電性材料、例えばTa以
外の金属、多結晶シリコン等の半導体を用いてもよい。
Although the silicon substrate 1 is connected to the positive electrode side of the power source 10 in the fourth embodiment, the present invention is not limited to this and is also effective when connected to the Ta film 14. When it is connected to the Ta film 14, any material may be used for the substrate 1, and an insulator such as glass may be used. Further, instead of the Ta film 14, another conductive material, for example, a metal other than Ta or a semiconductor such as polycrystalline silicon may be used.

【0022】<実施例5>図5は、本発明の液体噴射記
録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分断面
図である。この実施例5では、まず実施例1と同様にし
てシリコン基体1上に、HfB2 から成る発熱素子2、
Alから成る電極材3、SiO2 から成る保護膜4、T
aから成る耐キャビテーション膜5を順次形成した。次
に、その表面をシランカップリング剤11で処理し、実
施例1とは異なりドライフィルムフォトレジストには耐
熱性を有するものを用い(高温の後工程に備えるた
め)、これをラミネートし、パターニングした。更にこ
の上に内壁金属層としてTa膜14を1000オングス
トローム厚スパッタし、25μm角のTa被覆フォトレ
ジストから成るインク通路壁6を形成した。この後は実
施例1と同様の条件でガラス天板8を陽極接合し、液体
噴射記録ヘッドを得たところ同様に良好な結果が得られ
た。
<Embodiment 5> FIG. 5 is a schematic partial sectional view showing another example of the structure of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In the fifth embodiment, first, in the same manner as in the first embodiment, the heating element 2 made of HfB 2 is formed on the silicon substrate 1.
Electrode material 3 made of Al, protective film 4 made of SiO 2 , T
The anti-cavitation film 5 made of a was sequentially formed. Next, the surface is treated with a silane coupling agent 11, and unlike in Example 1, a dry film photoresist having heat resistance is used (to prepare for a high temperature post process), and this is laminated and patterned. did. Further, a Ta film 14 as an inner wall metal layer was sputtered thereon to a thickness of 1000 Å to form an ink passage wall 6 made of a 25 μm square Ta-coated photoresist. After that, the glass top plate 8 was anodically bonded under the same conditions as in Example 1 to obtain a liquid jet recording head, and similarly good results were obtained.

【0023】<実施例6>図6は、本発明の液体噴射記
録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分断面
図である。この実施例6では、まず実施例1と同様にし
てシリコン基体1上に、HfB2 から成る発熱素子2、
Alから成る電極材3、SiO2 から成る保護膜4、T
aから成る耐キャビテーション膜5を順次形成した。次
に、実施例1とは異なり耐キャビテーション膜5上にパ
イレックスガラスを25μm成膜しパターニングするこ
とによって、25μm角のパイレックスガラスから成る
インク通路壁6を形成した。
<Embodiment 6> FIG. 6 is a schematic partial sectional view showing another example of the configuration of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In the sixth embodiment, first, in the same manner as in the first embodiment, the heating element 2 made of HfB 2 is formed on the silicon substrate 1,
Electrode material 3 made of Al, protective film 4 made of SiO 2 , T
The anti-cavitation film 5 made of a was sequentially formed. Next, unlike in Example 1, 25 μm of Pyrex glass was formed on the cavitation resistant film 5 and patterned to form an ink passage wall 6 of 25 μm square Pyrex glass.

【0024】これとは別に、実施例1と同様のガラス天
板8を用意し、これに透明導電膜(ITO膜)15を1
000オングストローム厚スパッタした。これをインク
通路壁6上に積層し、図6に示す様にITO膜15と耐
キャビテーション膜5とに直流電源10を接続した。大
気中、380℃で、ITO膜15を正極側、耐キャビテ
ーション膜5を負極側にし、70Vの電圧を印加し陽極
接合した。この陽極接合において、パイレックスガラス
から成るインク通路壁6は25μmと薄いので印加電圧
は70Vという低いもので十分である。
Separately from this, a glass top plate 8 similar to that in Example 1 was prepared, and a transparent conductive film (ITO film) 15 was formed on the glass top plate 8.
Sputtering was performed at a thickness of 000 Å. This was laminated on the ink passage wall 6, and a DC power supply 10 was connected to the ITO film 15 and the cavitation resistant film 5 as shown in FIG. In the air, at 380 ° C., the ITO film 15 was set to the positive electrode side, the cavitation resistant film 5 was set to the negative electrode side, and a voltage of 70 V was applied to perform anodic bonding. In this anodic bonding, since the ink passage wall 6 made of Pyrex glass is as thin as 25 μm, the applied voltage as low as 70 V is sufficient.

【0025】以上の様にして液流路を形成した後、従来
より公知のヘッド作製工程を経て液体噴射記録ヘッドを
得たところ、同様の良好な結果が得られた。
After forming the liquid flow path as described above, a liquid jet recording head was obtained through a conventionally known head manufacturing process, and the same good result was obtained.

【0026】なお、この実施例6では天板8にITO膜
15を形成したが、本発明はこれに限定されず、ITO
膜15の替わりに金属膜を用いた場合も有効である。
Although the ITO film 15 is formed on the top plate 8 in the sixth embodiment, the present invention is not limited to this.
It is also effective to use a metal film instead of the film 15.

【0027】次に、低融点ガラスを用いた実施例7〜1
2を説明する。
Next, Examples 7 to 1 using low melting point glass
2 will be described.

【0028】<実施例7>図7は、本発明の液体噴射記
録ヘッドの液流路の構成の一例を示す模式的部分断面図
である。この実施例7では、まず実施例1と同様にして
シリコン基体1上に、HfB2 から成る発熱素子2、A
lから成る電極材3、SiO2 から成る保護膜4、Ta
から成る耐キャビテーション膜5、25μm角のNiメ
ッキから成るインク通路壁6を順次形成した。
<Embodiment 7> FIG. 7 is a schematic partial sectional view showing an example of the structure of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In the seventh embodiment, first, in the same manner as in the first embodiment, the heating element 2, A made of HfB 2 is formed on the silicon substrate 1.
electrode material 3 made of l, protective film 4 made of SiO 2 , Ta
The anti-cavitation film 5 and the ink passage wall 6 made of 25 μm square Ni plating were sequentially formed.

【0029】これとは別に、天板8として厚さ1mmの
ガラス(コーニング社製、商品名:7059)を用意し
た。このガラス天板8上に、まずITO膜15をRFス
パッタ法により1000オングストローム厚成膜した。
更にこの上に、低融点ガラス層16を、酸素雰囲気のR
Fスパッタ法により、岩城硝子社製の低融点ガラス(商
品名:7570)を用いて2μm厚成膜した。
Separately from this, a glass having a thickness of 1 mm (manufactured by Corning, product name: 7059) was prepared as the top plate 8. First, an ITO film 15 having a thickness of 1000 angstrom was formed on the glass top plate 8 by RF sputtering.
Further, a low-melting point glass layer 16 is formed on top of this by R in an oxygen atmosphere.
A film having a thickness of 2 μm was formed by the F sputtering method using a low melting point glass (trade name: 7570) manufactured by Iwaki Glass Co., Ltd.

【0030】この低融点ガラス層16を有するガラス天
板8を、インク通路壁6上に積層し、図7に示す様にI
TO膜15と耐キャビテーション膜5とに直流電源10
を接続した。大気中、100℃で、ITO膜15を負極
側、耐キャビテーション膜5を正極側にし70Vの電圧
を印加した。この電圧印加によって、低融点ガラス層1
6側の空間電荷層と金属表面の間で静電引力が生じ、こ
の静電引力で界面が接触し化学結合に至り陽極接合され
た。なお、この実施例7においては、粘性の小さな低融
点ガラスを用いるので、ガラス層16の原子が移動しや
すく低温での接合が可能である。また実施例1〜5に比
べ印加電圧が低くできるのは、ガラス層が薄いのでこれ
が低くても同程度の電界強度が得られるからである。
The glass top plate 8 having the low melting point glass layer 16 is laminated on the ink passage wall 6 and, as shown in FIG.
DC power supply 10 is provided on the TO film 15 and the anti-cavitation film 5.
Connected. A voltage of 70 V was applied in the air at 100 ° C. with the ITO film 15 on the negative electrode side and the cavitation resistant film 5 on the positive electrode side. By applying this voltage, the low melting point glass layer 1
An electrostatic attractive force is generated between the space charge layer on the 6 side and the metal surface, and the electrostatic contact force causes the interface to come into contact with each other, resulting in chemical bonding and anodic bonding. In addition, since the low melting point glass having a small viscosity is used in this Example 7, the atoms of the glass layer 16 are easily moved, and the bonding at a low temperature is possible. The reason why the applied voltage can be made lower than in Examples 1 to 5 is that since the glass layer is thin, a similar electric field strength can be obtained even if the glass layer is low.

【0031】以上の様にして液流路を形成した後、従来
より公知のヘッド作製工程を経て液体噴射記録ヘッドを
得たところ、同様の良好な結果が得られた。
After the liquid flow path was formed as described above, a liquid jet recording head was obtained through a conventionally known head manufacturing process, and similar good results were obtained.

【0032】なおこの実施例7では、インク通路壁6側
の接合用にニッケルメッキを用い、耐キャビテーション
膜5にはTaを用いたが、本発明はこれに限定されず他
の金属を用いた場合も有効である。また、導電層として
ITO膜15を用いたが、本発明はこれに限定されず、
光が透過できる程度に金属を薄く用いてもよい。
In Example 7, nickel plating was used for joining on the ink passage wall 6 side and Ta was used for the cavitation resistant film 5, but the present invention is not limited to this and other metals are used. The case is also effective. Although the ITO film 15 is used as the conductive layer, the present invention is not limited to this.
The metal may be thin enough to allow light to pass through.

【0033】<実施例8>図8は、本発明の液体噴射記
録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分断面
図である。この実施例8においては、実施例7と同様に
してガラス天板8上にITO膜15と低融点ガラス層1
6を形成し、陽極接合では電源の負極側をITO膜15
に接続し、印加電圧を70Vとした以外は、実施例2と
同様にして液体噴射記録ヘッドを得た。この記録ヘッド
についても同様に良好な結果が得られた。
<Embodiment 8> FIG. 8 is a schematic partial sectional view showing another example of the constitution of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In this Example 8, the ITO film 15 and the low melting point glass layer 1 were formed on the glass top plate 8 in the same manner as in Example 7.
6 is formed, and the ITO film 15 is provided on the negative electrode side of the power source for anodic bonding.
A liquid jet recording head was obtained in the same manner as in Example 2 except that the connection voltage was set to 70 V and the applied voltage was 70 V. Similarly good results were obtained with this recording head.

【0034】<実施例9>図9は、本発明の液体噴射記
録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分断面
図である。この実施例9においては、実施例7と同様に
してガラス天板8上にITO膜15と低融点ガラス層1
6を形成し、陽極接合では電源の負極側をITO膜15
に接続し、印加電圧を70Vとした以外は、実施例3と
同様にして液体噴射記録ヘッドを得た。この記録ヘッド
についても同様に良好な結果が得られた。
<Embodiment 9> FIG. 9 is a schematic partial sectional view showing another example of the structure of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In this Example 9, the ITO film 15 and the low melting point glass layer 1 were formed on the glass top plate 8 in the same manner as in Example 7.
6 is formed, and the ITO film 15 is provided on the negative electrode side of the power source for anodic bonding.
A liquid jet recording head was obtained in the same manner as in Example 3 except that the voltage was applied to 70 V and the applied voltage was 70 V. Similarly good results were obtained with this recording head.

【0035】<実施例10>図10は、本発明の液体噴
射記録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分
断面図である。この実施例10においては、実施例7と
同様にしてガラス天板8上にITO膜15と低融点ガラ
ス層16を形成し、陽極接合では電源の負極側をITO
膜15に接続し、印加電圧を70Vとした以外は、実施
例4と同様にして液体噴射記録ヘッドを得た。この記録
ヘッドについても同様に良好な結果が得られた。
<Embodiment 10> FIG. 10 is a schematic partial sectional view showing another example of the structure of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In Example 10, the ITO film 15 and the low melting point glass layer 16 were formed on the glass top plate 8 in the same manner as in Example 7, and the anode side of the power source was ITO on the anode junction.
A liquid jet recording head was obtained in the same manner as in Example 4 except that the liquid jet recording head was connected to the film 15 and the applied voltage was 70V. Similarly good results were obtained with this recording head.

【0036】なお、この実施例10ではシリコン基体1
を電源10の正極側に接続したが、本発明はこれに限定
されず、Ta膜14に接続した場合も有効である。Ta
膜14に接続した場合には、基体1の材料はどの様なも
のでも使用でき、ガラスなどの絶縁物でも構わない。ま
たTa膜14の代わりに、他の導電性材料、例えばTa
以外の金属、多結晶シリコン等の半導体を用いてもよ
い。また、天板8はガラス以外の絶縁物、例えば樹脂な
どであってもよい。
In the tenth embodiment, the silicon substrate 1
Was connected to the positive electrode side of the power source 10, but the present invention is not limited to this, and is also effective when connected to the Ta film 14. Ta
When connected to the film 14, any material can be used for the substrate 1, and an insulator such as glass may be used. Further, instead of the Ta film 14, another conductive material such as Ta is used.
Other metals, semiconductors such as polycrystalline silicon may be used. The top plate 8 may be made of an insulating material other than glass, such as resin.

【0037】<実施例11>図11は、本発明の液体噴
射記録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分
断面図である。この実施例11においては、実施例7と
同様にしてガラス天板8上にITO膜15と低融点ガラ
ス層16を形成し、陽極接合では電源の負極側をITO
膜15に接続し、印加電圧を70Vとした以外は、実施
例5と同様にして液体噴射記録ヘッドを得た。この記録
ヘッドについても同様に良好な結果が得られた。
<Embodiment 11> FIG. 11 is a schematic partial sectional view showing another example of the structure of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In this eleventh embodiment, the ITO film 15 and the low melting point glass layer 16 are formed on the glass top plate 8 in the same manner as in the seventh embodiment.
A liquid jet recording head was obtained in the same manner as in Example 5 except that the liquid jet recording head was connected to the film 15 and the applied voltage was 70V. Similarly good results were obtained with this recording head.

【0038】<実施例12>図12は、本発明の液体噴
射記録ヘッドの液流路の構成の他の例を示す模式的部分
断面図である。この実施例12においては、実施例5と
同様にしてTa被覆フォトレジストから成るインク通路
壁6まで形成した。次に、このインク通路壁6の上に、
実施例7と同様の低融点ガラスを酸素雰囲気のRFスパ
ッタ法により積層し、低融点ガラス層16を形成した。
<Embodiment 12> FIG. 12 is a schematic partial sectional view showing another example of the constitution of the liquid flow path of the liquid jet recording head of the present invention. In Example 12, the ink passage wall 6 made of Ta-coated photoresist was formed in the same manner as in Example 5. Next, on the ink passage wall 6,
The low melting point glass layer 16 was formed by laminating the same low melting point glass as in Example 7 by RF sputtering in an oxygen atmosphere.

【0039】一方、実施例7と同様にしてガラス天板8
上にITO膜15を形成した。このITO膜15を有す
るガラス天板8を、インク通路壁6上に積層し、図12
に示す様にITO膜15と耐キャビテーション膜5とに
直流電源10を接続した。大気中、100℃で、ITO
膜15を正極側、耐キャビテーション膜5を負極側にし
70Vの電圧を印加し陽極接合した後、従来より公知の
ヘッド作製工程を経て液体噴射記録ヘッドを得たとこ
ろ、同様の良好な結果が得られた。
On the other hand, in the same manner as in Example 7, the glass top plate 8
An ITO film 15 was formed on top. The glass top plate 8 having the ITO film 15 is laminated on the ink passage wall 6,
As shown in, the DC power supply 10 was connected to the ITO film 15 and the cavitation resistant film 5. ITO in air at 100 ° C
A liquid jet recording head was obtained through a conventionally known head manufacturing process after applying a voltage of 70 V and performing anodic bonding with the film 15 on the positive electrode side and the cavitation resistant film 5 on the negative electrode side, and the same good results were obtained. Was given.

【0040】以上、具体的な本発明の実施例1〜12を
説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
く、以下にその他の例を説明する。
Although specific Examples 1 to 12 of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these and other examples will be described below.

【0041】実施例1〜12では、溝部を有する部材と
してインク通路壁6による溝部を有する基体1を用い、
平面を有する部材として平らな天板8を用いたが、溝部
が形成された天板と平らな基体とを接合しても有効であ
る。
In Examples 1 to 12, the substrate 1 having the groove portion by the ink passage wall 6 was used as the member having the groove portion,
Although the flat top plate 8 is used as the member having the flat surface, it is also effective to join the top plate having the groove portion to the flat base body.

【0042】また実施例1〜12では、接合面の導電性
材料として、金属(ニッケル、Ta)、ITO膜、多結
晶シリコン等を用いたが、これらに限定されるものでは
なく、陽極接合が良好に行われ得るその他の金属、透明
導電膜または半導体であってもよい。具体的には、電気
抵抗が100Ω/□以下のものが適当である。
Further, in Examples 1 to 12, metal (nickel, Ta), ITO film, polycrystalline silicon or the like was used as the conductive material of the bonding surface, but the invention is not limited to these, and anodic bonding is used. It may be another metal, a transparent conductive film or a semiconductor that can be well formed. Specifically, a material having an electric resistance of 100Ω / □ or less is suitable.

【0043】また実施例1〜12では、接合面のガラス
材として、通常の市販のガラス(実施例1〜6)または
低融点ガラス(実施例7〜12)を用いたが、これらに
限定されるものではなく、陽極接合が良好に行われ得る
各種の公知ガラスを用いることができる。ただし、低融
点ガラスを用いると実施例7〜12に示すように、ガラ
スの粘性が小さいのでその中の原子が移動し易く、陽極
接合時の温度が低くても構わないという利点がある。ま
た、この低融点ガラス層16を1〜5μm程度の薄い層
とすればよいので、低い電圧でも接合が可能であるとい
う利点を有する。
In Examples 1 to 12, ordinary commercially available glass (Examples 1 to 6) or low melting point glass (Examples 7 to 12) was used as the glass material for the bonding surface, but the glass material is not limited to these. However, various known glasses that can favorably perform anodic bonding can be used. However, when a low melting point glass is used, as shown in Examples 7 to 12, there is an advantage in that the viscosity of the glass is small and thus the atoms in the glass easily move and the temperature at the time of anodic bonding may be low. Further, since the low melting point glass layer 16 may be a thin layer having a thickness of about 1 to 5 μm, there is an advantage that bonding can be performed even at a low voltage.

【0044】また、流路形成のための二つの部材自体を
ガラスまたは導電性材料で構成してもよいし、部材の表
面(少なくとも接合面)に、ガラスまたは導電性材料を
真空堆積法や塗布法によって成膜してもよい。
The two members themselves for forming the flow path may be made of glass or a conductive material, or the surface of the members (at least the bonding surface) may be vacuum-deposited or coated with glass or a conductive material. You may form into a film by the method.

【0045】また実施例1〜12では、陽極接合時の印
加電圧は800V(実施例1〜6)または70V(実施
例7〜12)としたが、この範囲に限定されず、各種条
件に応じて良好な接合が行われる範囲で適宜設定すれば
よい。また、その他の陽極接合の条件は、従来より公知
の直流電源からの電圧印加による陽極接合法に関する条
件に従い、導電性材料を正としガラスに103 〜106
V/cm程度の電界を加えればよい。
In Examples 1 to 12, the applied voltage at the time of anodic bonding was set to 800V (Examples 1 to 6) or 70V (Examples 7 to 12), but the voltage is not limited to this range and may be varied according to various conditions. It may be appropriately set within a range in which excellent bonding is performed. Also, other anodic bonding conditions, in accordance with the conditions relating to the anodic bonding method by application of a voltage from a known DC power supply conventionally 10 to glass conductive material and the positive 3-10 6
An electric field of about V / cm may be applied.

【0046】また後工程が良好に実施できる様に、陽極
接合前に充填材を部材の溝部に充填してもよいし、陽極
接合後に充填材を液流路に充填してもよい。
Further, the filler may be filled in the groove of the member before the anodic bonding so that the post-process can be carried out favorably, or the liquid flow path may be filled with the filler after the anodic bonding.

【0047】また、液体噴射記録ヘッドの液流路の長さ
(またはノズル長)は、吐出特性を左右するため均一で
なければならない。したがって、吐出口に切断マークを
設け、そのマークを目印にして切断する工程が通常行わ
れる。この切断工程を簡易に実施するには、天板8には
透明のものを用いることが望ましい。またこれが透明で
あると吐出口内のゴミやインク吐出状況が把握できるこ
とからも有利となる。この点から、天板8側にはガラ
ス、ITO膜15、光が透過できる程度に薄くした金属
などの材料を用いることが望ましい。
Further, the length of the liquid flow path (or the nozzle length) of the liquid jet recording head must be uniform because it affects the ejection characteristics. Therefore, a step of forming a cutting mark on the ejection port and cutting with the mark as a mark is usually performed. In order to easily carry out this cutting step, it is desirable to use a transparent top plate 8. Further, if this is transparent, it is also advantageous because it is possible to grasp the dust inside the ejection port and the ink ejection state. From this point, it is desirable to use a material such as glass, the ITO film 15, or a metal thinned to allow light to pass through on the top plate 8 side.

【0048】また、本発明の記録ヘッドは、上述のよう
に陽極接合を採用するので接合箇所に接着層を有しない
こととなる。
Further, since the recording head of the present invention adopts the anodic bonding as described above, it does not have an adhesive layer at the bonding portion.

【0049】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−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
置に於いて、優れた効果をもたらすものである。
The present invention is particularly effective in an ink jet recording type recording head and recording apparatus for recording by forming flying droplets by utilizing thermal energy among the ink jet recording systems. Is.

【0050】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おり、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行なうものが好ましい。この記録方
式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいずれ
にも適用可能である。
With regard to its typical structure and principle, for example, the specifications of US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740.
No. 796, the present invention is preferably carried out using these basic principles. This recording method is applicable to both the so-called on-demand type and continuous type.

【0051】この記録方式を簡単に説明すると、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液体
(インク)に核沸騰現象を越え、膜沸騰現象を生じる様
な急速な温度上昇を与えるための少なくとも一つの駆動
信号を印加することによって、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る。この
様に液体(インク)から電気熱変換体に付与する駆動信
号に一対一対応した気泡を形成出来るため、特にオンデ
マンド型の記録法には有効である。この気泡の成長、収
縮により吐出孔を介して液体(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。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4345
262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4313124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。
To briefly explain this recording method, the electrothermal converter arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink) is changed to the liquid (ink) corresponding to the recording information. Thermal energy is generated by applying at least one drive signal for giving a rapid temperature rise that causes the film boiling phenomenon beyond the nucleate boiling phenomenon, and causes the film boiling on the heat acting surface of the recording head. .. In this way, bubbles can be formed in one-to-one correspondence with the drive signal applied from the liquid (ink) to the electrothermal converter, which is particularly effective for the on-demand recording method. By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection holes,
Form at least one drop. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape, because the bubble growth and contraction are immediately and appropriately performed, so that the ejection of the liquid (ink) with excellent responsiveness can be achieved. As the pulse-shaped drive signal, U.S. Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345 are used.
Those as described in the '262 patent are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0052】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孔、液流路、電気熱変換
体の組み合わせた構成(直線状液流路又は直角液流路)
の他に、米国特許第4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書に開示されている様に、熱作
用部が屈曲する領域に配置された構成を持つものも本発
明に含まれる。
The structure of the recording head is a combination of a discharge hole, a liquid flow path and an electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned specifications (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path).
Besides, as disclosed in US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, the present invention also includes a structure in which the heat acting portion is arranged in the bending region.

【0053】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孔とする構成を開
示する特開昭59年第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年第138461号公報に基づいた
構成においても本発明は有効である。
In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 123670/1984 discloses a structure in which a common slit is used as a discharge hole of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and a pressure wave of thermal energy is absorbed. The present invention is also effective in a configuration based on Japanese Patent Laid-Open No. 138461 of 1984, which discloses a configuration in which the corresponding opening corresponds to the ejection portion.

【0054】更に、本発明が有効に利用される記録ヘッ
ドとしては、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に
対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッドがある。
このフルラインヘッドは、上述した明細書に開示されて
いるような記録ヘッドを複数組み合わせることによって
フルライン構成にしたものや、一体的に形成された一個
のフルライン記録ヘッドであっても良い。
Further, as a recording head to which the present invention is effectively used, there is a full line type recording head having a length corresponding to the maximum width of the recording medium which can be recorded by the recording apparatus.
The full line head may be a full line configuration formed by combining a plurality of print heads as disclosed in the above-mentioned specification, or may be a single full line print head integrally formed.

【0055】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, by being attached to the apparatus main body, it can be electrically connected to the apparatus main body and can be supplied with ink from the apparatus main body by a replaceable chip type recording head or the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge-type recording head that is specially provided is used.

【0056】又、本発明の記録装置に、記録ヘッドに対
する回復手段や、予備的な補助手段等を付加すること
は、本発明の記録装置を一層安定にすることができるの
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、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別
の加熱素子、或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なう
手段を付加することも安定した記録を行なうために有効
である。
Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc. to the recording apparatus of the present invention because the recording apparatus of the present invention can be made more stable. Specifically, the recording head is preheated by a capping means, a cleaning means, a pressure or suction means, an electrothermal converter or another heating element, or a combination thereof. It is also effective to perform stable recording by adding means for performing a preliminary ejection mode for performing ejection different from the means and recording.

【0057】更に、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したものか、複数個の組み合わせて
構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複色カ
ラー又は、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 in which only the mainstream color such as black is recorded, and either the recording head may be integrally formed or a combination of plural recording heads may be used. However, the present invention is extremely effective for an apparatus provided with at least one of a multicolor of different colors or a full color by mixing colors.

【0058】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、本発明では室温で固
体状であるインクであっても、室温で軟化状態となるイ
ンクであっても用いることができる。上述のインクジェ
ット装置ではインク自体を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良い。
In the embodiments of the present invention described above, the liquid ink is used for explanation. However, in the present invention, either an ink which is solid at room temperature or an ink which is in a softened state at room temperature is used. Can be used. In the above-mentioned inkjet device, the temperature of the ink itself is generally adjusted within the range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is within the stable ejection range. Any liquid may be used as long as the ink is liquid.

【0059】加えて、熱エネルギーによるヘッドやイン
クの過剰な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
防止するか又は、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ことも出来る。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
クが液化してインク液状として吐出するものや記録媒体
に到達する時点ではすで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を
持つインクの使用も本発明には適用可能である。
In addition, the excessive temperature rise of the head or ink due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy of the state change of the ink from the solid state to the liquid state, or the evaporation of the ink is prevented. It is also possible to use an ink that solidifies when left as it is. In any case, liquefaction occurs only when heat energy is applied, such as when the ink is liquefied by applying heat energy according to the recording signal and ejected as an ink liquid, or when it begins to solidify when it reaches the recording medium. The use of an ink having the property of applying is also applicable to the present invention.

【0060】このようなインクは、特開昭54−568
47号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記
載されているような、多孔質シートの凹部又は貫通孔に
液状又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良い。
Such an ink is disclosed in JP-A-54-568.
No. 47 or Japanese Patent Laid-Open No. 60-71260, so that it faces the electrothermal converter in the state of being held as a liquid or solid in the recesses or through holes of the porous sheet. It may be in any form.

【0061】本発明において、上述した各インクにたい
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 the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0062】図13は本発明により得られた記録ヘッド
をインクジェットヘッドカートリッジ(IJC) として装着
したインクジェット記録装置(IJRA)の一例を示す外観斜
視図である。
FIG. 13 is an external perspective view showing an example of an ink jet recording apparatus (IJRA) in which the recording head obtained by the present invention is mounted as an ink jet head cartridge (IJC).

【0063】図において、120 はプラテン124 上に送紙
されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出を行な
うノズル群を具えたインクジェットヘッドカートリッジ
(IJC) である。116 はIJC120 を保持するキャリッジH
Cであり、駆動モータ117 の駆動力を伝達する駆動ベル
ト118 の一部と連結し、互いに平行に配設された2本の
ガイドシャフト119Aおよび119Bと摺動可能とすることに
より、IJC 120 の記録紙の全幅にわたる往復移動が可能
となる。
In the figure, reference numeral 120 denotes an ink jet head cartridge having a group of nozzles for ejecting ink, which opposes the recording surface of the recording paper fed onto the platen 124.
(IJC). 116 is a carriage H that holds the IJC120
C, which is connected to a part of the drive belt 118 that transmits the driving force of the drive motor 117 and is slidable with the two guide shafts 119A and 119B arranged in parallel with each other, so that the IJC 120 It is possible to move back and forth over the entire width of the recording paper.

【0064】126 はヘッド回復装置でありIJC 120 の移
動経路の一端、例えばホームポジションと対向する位置
に配設される。伝動機構123 を介したモータ122 の駆動
力によって、ヘッド回復装置126 を動作せしめ、IJC 12
0 のキャッピングを行なう。このヘッド回復装置126 の
キャップ部126AによるIJC 120のキャッピングに関連さ
せて、ヘッド回復装置126 内に設けた適宜の吸引手段に
よるインク吸引もしくはIJC 120 へのインク供給経路に
設けた適宜の加圧手段によるインク圧送を行ない、イン
クを吐出口より強制的に排出させることによりノズル内
の増粘インクを除去する等の吐出回復処理を行なう。ま
た、記録終了時等にキャッピングを施すことによりIJC
が保護される。
Reference numeral 126 denotes a head recovery device, which is arranged at one end of the movement path of the IJC 120, for example, at a position facing the home position. The drive force of the motor 122 via the transmission mechanism 123 causes the head recovery device 126 to operate, and the IJC 12
Performs capping of 0. In association with the capping of the IJC 120 by the cap portion 126A of the head recovery device 126, ink suction by an appropriate suction means provided in the head recovery device 126 or appropriate pressure means provided in an ink supply path to the IJC 120 Ink discharge is performed by forcibly discharging the ink from the discharge port to perform the discharge recovery process such as removing the thickened ink in the nozzle. In addition, IJC can be added by capping at the end of recording.
Is protected.

【0065】130 はヘッド回復装置126 の側面に配置さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。ブレード131 は、ブレード保持部材13
1Aにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置126
と同様、モータ122 および伝導機構123 によって動作
し、IJC 120 の吐出面との係合が可能となる。これによ
り、IJC 120 の記録動作における適切なタイミングで、
あるいはヘッド回復装置126 を用いた吐出回復処理後
に、ブレード131 をIJC 120 の移動経路中に突出させ、
IJC 120 の移動動作に伴ってIJC 120 の吐出面における
結露、濡れあるいは塵埃等をふきとるものである。
Reference numeral 130 is a blade as a wiping member which is arranged on the side surface of the head recovery device 126 and is made of silicon rubber. The blade 131 is a blade holding member 13
Held in 1A in cantilever form, head recovery device 126
Similarly, the motor 122 and the transmission mechanism 123 operate to enable engagement with the ejection surface of the IJC 120. With this, at the appropriate timing in the recording operation of IJC 120,
Alternatively, after the ejection recovery process using the head recovery device 126, the blade 131 is projected into the movement path of the IJC 120,
It removes dew condensation, wetting, or dust on the ejection surface of the IJC 120 as it moves.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、接合す
べき流路形成用部材の接合面の一方をガラスから構成
し、他方を導電性材料から構成するので、陽極接合が良
好に行われ得る、液流路を構成する部材間の接合強度が
十分に強く、均一形状の液流路および吐出口を有し、透
明天板が使用可能であり、インク吐出量のばらつきの無
い優れた品位の印字が可能な液体噴射記録ヘッドであ
る。
As described above, according to the present invention, since one of the joining surfaces of the flow path forming members to be joined is made of glass and the other is made of a conductive material, anodic joining can be performed well. The bonding strength between the members forming the liquid flow path is sufficiently strong, the liquid flow path and the discharge port having a uniform shape are provided, the transparent top plate can be used, and there is no variation in the ink discharge amount. A liquid jet recording head capable of printing quality.

【0067】また、本発明の記録ヘッドの製造方法は、
上述の記録ヘッドを、基体材料の選択幅を広くでき且つ
簡易に製造できるものである。
The method of manufacturing the recording head of the present invention is
The recording head described above is capable of widening the selection range of the base material and easily manufactured.

【0068】また更に、接合面のガラス材料として薄膜
の低融点ガラスを用いれば、100℃程度の低温で陽極
接合が可能となり、ガラス層に薄膜を用いれば70V程
度の低電圧での接合が可能となる。
Furthermore, if a thin film of low melting point glass is used as the glass material for the bonding surface, anodic bonding can be performed at a low temperature of about 100 ° C., and if a thin film is used for the glass layer, bonding at a low voltage of about 70 V is possible. Becomes

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

【図1】実施例1における液流路の製造例を示す工程図
である。
FIG. 1 is a process drawing showing an example of manufacturing a liquid flow path in Example 1.

【図2】実施例2における液流路の構成を示す模式的部
分断面図である。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of a liquid flow path in Example 2.

【図3】実施例3における液流路の構成を示す模式的部
分断面図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of a liquid channel in Example 3.

【図4】実施例4における液流路の構成を示す模式的部
分断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of a liquid channel in Example 4.

【図5】実施例5における液流路の構成を示す模式的部
分断面図である。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of a liquid flow path in Example 5.

【図6】実施例6における液流路の構成を示す模式的部
分断面図である。
FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of a liquid channel in Example 6.

【図7】実施例7における液流路の構成を示す模式的部
分断面図である。
FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of a liquid channel in Example 7.

【図8】実施例8における液流路の構成を示す模式的部
分断面図である。
FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view showing the structure of a liquid channel in Example 8.

【図9】実施例9における液流路の構成を示す模式的部
分断面図である。
FIG. 9 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of a liquid channel in Example 9.

【図10】実施例10における液流路の構成を示す模式
的部分断面図である。
FIG. 10 is a schematic partial cross-sectional view showing the structure of the liquid flow path in Example 10.

【図11】実施例11における液流路の構成を示す模式
的部分断面図である。
FIG. 11 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of the liquid flow path in Example 11.

【図12】実施例12における液流路の構成を示す模式
的部分断面図である。
FIG. 12 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of a liquid flow path in Example 12.

【図13】本発明の液体噴射記録装置の一例を示す斜視
図である。
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a liquid jet recording apparatus of the present invention.

【図14】従来の液体噴射記録ヘッドの液流路の構成の
一例を示す模式的部分断面図である。
FIG. 14 is a schematic partial cross-sectional view showing an example of the configuration of a liquid flow path of a conventional liquid jet recording head.

【図15】従来の液体噴射記録ヘッドの液流路の構成の
一例を示す模式的部分断面図である。
FIG. 15 is a schematic partial cross-sectional view showing an example of the configuration of a liquid flow path of a conventional liquid jet recording head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体 2 発熱素子 3 電極材 4 保護膜 5 耐キャビテーション膜 6 インク通路壁 7 ニッケルメッキ 8 天板 9 吐出口 10 直流電源 11 シランカップリング剤 12 液体レジスト 13 SiO2 層 14 Ta膜 15 ITO膜 16 低融点ガラス層 17 ドライフィルムフォトレジスト 116 キャリッジ 117 駆動モータ 118 駆動ベルト 119A、119B ガイドシャフト 120 インクジェットヘッドカートリッジ 122 クリーニング用モータ 123 伝動機構 124 プラテン 126 キャップ部材 130 ブレード 130A ブレード保持部材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Heat generating element 3 Electrode material 4 Protective film 5 Cavitation resistant film 6 Ink passage wall 7 Nickel plating 8 Top plate 9 Discharge port 10 DC power supply 11 Silane coupling agent 12 Liquid resist 13 SiO 2 layer 14 Ta film 15 ITO film 16 Low melting point glass layer 17 Dry film photoresist 116 Carriage 117 Drive motor 118 Drive belt 119A, 119B Guide shaft 120 Ink jet head cartridge 122 Cleaning motor 123 Transmission mechanism 124 Platen 126 Cap member 130 Blade 130A Blade holding member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 寿 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 川尻 幸雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鈴木 工 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 柴田 誠 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisashi Yamamoto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yukio Kawajiri 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Co., Ltd. (72) Inventor Suzuki Kou 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Makoto Shibata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溝部を有する部材と平面を有する部材と
を接合して成る液流路を有する液体噴射記録ヘッドにお
いて、該溝部を有する部材および該平面を有する部材の
うちの一方の部材の接合面がガラスから成り、他方の部
材の接合面が導電性材料から成ることを特徴とする液体
噴射記録ヘッド。
1. A liquid jet recording head having a liquid flow path formed by joining a member having a groove portion and a member having a flat surface, and joining one of the member having the groove portion and the member having the flat surface. A liquid jet recording head having a surface made of glass and a bonding surface of the other member made of a conductive material.
【請求項2】 ガラスが、低融点ガラスである請求項1
に記載の液体噴射記録ヘッド。
2. The glass is a low melting point glass.
The liquid jet recording head according to 1.
【請求項3】 溝部を有する部材と平面を有する部材と
の接合箇所に接着層を有しない請求項1または2に記載
の液体噴射記録ヘッド。
3. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein an adhesive layer is not provided at the joint between the member having the groove and the member having the flat surface.
【請求項4】 溝部を有する部材と平面を有する部材と
を接合して成る液流路を有する液体噴射記録ヘッドの製
造方法において、該溝部を有する部材および該平面を有
する部材のうちの一方の部材の接合面をガラスで構成
し、他方の部材の接合面を導電性材料で構成し、該ガラ
スと該導電性材料とを陽極接合により接合する工程を有
することを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方法。
4. A method of manufacturing a liquid jet recording head having a liquid flow path formed by joining a member having a groove portion and a member having a flat surface, one of a member having the groove portion and a member having the flat surface. A liquid jet recording head comprising a step of forming a bonding surface of a member with glass and a bonding surface of the other member with a conductive material, and bonding the glass and the conductive material by anodic bonding. Manufacturing method.
【請求項5】 ガラスが、低融点ガラスである請求項4
に記載の液体噴射記録ヘッド。
5. The glass is a low melting point glass.
The liquid jet recording head according to 1.
【請求項6】 請求項1に記載の記録ヘッドと、該ヘッ
ドを載置するための部材とを少なくとも具備することを
特徴とする液体噴射記録装置。
6. A liquid jet recording apparatus comprising at least the recording head according to claim 1 and a member for mounting the head.
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