JPH06171089A - インクジェットプリントヘッドおよびその製法 - Google Patents
インクジェットプリントヘッドおよびその製法Info
- Publication number
- JPH06171089A JPH06171089A JP32428892A JP32428892A JPH06171089A JP H06171089 A JPH06171089 A JP H06171089A JP 32428892 A JP32428892 A JP 32428892A JP 32428892 A JP32428892 A JP 32428892A JP H06171089 A JPH06171089 A JP H06171089A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- nozzle substrate
- ink
- substrate
- nozzles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 インクジェットプリントヘッドに於けるノズ
ル基板の製作を容易にし、かつ精度の高いノズル基板を
提供する。 【構成】 ノズル基板の表面に複数のノズルを配し、裏
面にインク供給口を配し、ノズルとインク供給口は開口
部で接続されたノズル基板を基板と重ね合わせにする。
ノズル基板の材料にシリコンを用い、フォトリソグラフ
ィー技術により、シリコンの異方性エッチング特性を利
用してノズル基板の両面を同時にエッチングする。 【効果】 ノズル基板が容易に、かつ精度よく作製でき
るため、インクジェットプリントヘッドの印字品質が向
上する。
ル基板の製作を容易にし、かつ精度の高いノズル基板を
提供する。 【構成】 ノズル基板の表面に複数のノズルを配し、裏
面にインク供給口を配し、ノズルとインク供給口は開口
部で接続されたノズル基板を基板と重ね合わせにする。
ノズル基板の材料にシリコンを用い、フォトリソグラフ
ィー技術により、シリコンの異方性エッチング特性を利
用してノズル基板の両面を同時にエッチングする。 【効果】 ノズル基板が容易に、かつ精度よく作製でき
るため、インクジェットプリントヘッドの印字品質が向
上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タのプリントヘッドに関し、特に前記のノズル基板の構
造とその製造方法に関する。
タのプリントヘッドに関し、特に前記のノズル基板の構
造とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のインクジェットプリントヘッド
は、図６及び図７に示すように、複数の吐出エネルギー
発生素子を有する基板に、複数のノズルと各ノズルにイ
ンクを供給するために、全ノズルに共通なインク室と、
インク室にインクを供給するためのインク供給口を有し
た基板を重ね合わせた構造が主流である。
は、図６及び図７に示すように、複数の吐出エネルギー
発生素子を有する基板に、複数のノズルと各ノズルにイ
ンクを供給するために、全ノズルに共通なインク室と、
インク室にインクを供給するためのインク供給口を有し
た基板を重ね合わせた構造が主流である。
【０００３】上記のノズル基板の作製方法には、基板上
に感光性ポリイミドを塗布し、ノズルとインク室をフォ
トリソグラフィー技術で形成後、機械加工等でインク供
給口を形成する方法などがあるが、どの方法にしても、
精度良く十分なな高さを持つノズルを得られないため、
インクの吐出が不安定になる、十分な高さを持つインク
室が得られないので、ノズルへインクを供給するための
圧力が足りなくなる、ノズル基板の作製には、少なくと
もノズルとインク室を形成する工程とインク供給口を形
成する工程の２工程が必要である等の欠点があった。
に感光性ポリイミドを塗布し、ノズルとインク室をフォ
トリソグラフィー技術で形成後、機械加工等でインク供
給口を形成する方法などがあるが、どの方法にしても、
精度良く十分なな高さを持つノズルを得られないため、
インクの吐出が不安定になる、十分な高さを持つインク
室が得られないので、ノズルへインクを供給するための
圧力が足りなくなる、ノズル基板の作製には、少なくと
もノズルとインク室を形成する工程とインク供給口を形
成する工程の２工程が必要である等の欠点があった。
【０００４】
【発明が、解決しようとする課題】従来のノズル基板
は、上記のような複雑な構造を上記のような製造方法で
作製するため、精度良く十分な高さを持つノズルが得ら
れないので、インクの吐出が不安定になる、十分な高さ
を持つインク室が得られないので、ノズルへインクを供
給するための圧力が小さくなり、インク吐出時にインク
が逆流してしまい、十分な吐出力が得られない、ノズル
基板の作製には、少なくともノズルとインク室を形成す
る工程とインク供給口を形成する工程の２工程が必要に
なる等の課題があった。
は、上記のような複雑な構造を上記のような製造方法で
作製するため、精度良く十分な高さを持つノズルが得ら
れないので、インクの吐出が不安定になる、十分な高さ
を持つインク室が得られないので、ノズルへインクを供
給するための圧力が小さくなり、インク吐出時にインク
が逆流してしまい、十分な吐出力が得られない、ノズル
基板の作製には、少なくともノズルとインク室を形成す
る工程とインク供給口を形成する工程の２工程が必要に
なる等の課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、複雑であった上記従来のノズル基板構造
を、ノズルと全ノズルにつながるインク供給口だけにす
ることと、上記ノズルとインク供給口を、シリコンチッ
プ内にシリコンの異方性エッチング特性を利用したエッ
チング工程で一度に形成する形成方法を特徴とする。
めに本発明は、複雑であった上記従来のノズル基板構造
を、ノズルと全ノズルにつながるインク供給口だけにす
ることと、上記ノズルとインク供給口を、シリコンチッ
プ内にシリコンの異方性エッチング特性を利用したエッ
チング工程で一度に形成する形成方法を特徴とする。
【０００６】
【作用】上記のような構成であるので、 （１）インク室のない簡単な構造が実現でき、ノズルへ
のインク供給圧も、ノズルからインク供給口上端までの
高さ分のインク圧がノズルへインクを供給する圧力にな
るため上昇する。
のインク供給圧も、ノズルからインク供給口上端までの
高さ分のインク圧がノズルへインクを供給する圧力にな
るため上昇する。
【０００７】（２）上記ノズルと全ノズルにつながった
インク供給口を、シリコンチップ内にシリコンの異方性
エッチング特性を利用したエッチング加工で一度に形成
することにより、十分な高さのノズルが高精度で得ら
れ、かつ、エッチング加工工程のみで上記ノズル基板形
状を形成できる。
インク供給口を、シリコンチップ内にシリコンの異方性
エッチング特性を利用したエッチング加工で一度に形成
することにより、十分な高さのノズルが高精度で得ら
れ、かつ、エッチング加工工程のみで上記ノズル基板形
状を形成できる。
【０００８】
【実施例】本発明における実施例を図に基づき説明す
る。 （実施例１）図１は本発明に於ける前記ノズル基板を、
表面が（１００）面のシリコンチップ内にシリコンの異
方性エッチング特性を利用したエッチング加工で作製し
た場合のノズル基板形状を示した断面図である。図中の
１はノズル、２はインク供給口であり、前記ノズルの一
端はインク供給口と開口部２’でつながっている。ま
た、それらのエッチング形状はシリコンの異方性エッチ
ング特性により、垂線から約５５゜の角度のエッチング
形状となる。
る。 （実施例１）図１は本発明に於ける前記ノズル基板を、
表面が（１００）面のシリコンチップ内にシリコンの異
方性エッチング特性を利用したエッチング加工で作製し
た場合のノズル基板形状を示した断面図である。図中の
１はノズル、２はインク供給口であり、前記ノズルの一
端はインク供給口と開口部２’でつながっている。ま
た、それらのエッチング形状はシリコンの異方性エッチ
ング特性により、垂線から約５５゜の角度のエッチング
形状となる。
【０００９】次に本発明におけるノズル基板の製造方法
を図２に基づき説明する。 （１）まず、図中の（ａ）図に示すように、表面が（１
００）面のシリコンチップ両面にＳｉＮx 膜を約０．１
μｍ、その上にＳｉＯx 膜を約０．１５μｍ気相成長法
で作製後、表面にはノズルを裏面にはインク供給口用の
フォトレジストパターンをフォトリソ工程で作製する。
を図２に基づき説明する。 （１）まず、図中の（ａ）図に示すように、表面が（１
００）面のシリコンチップ両面にＳｉＮx 膜を約０．１
μｍ、その上にＳｉＯx 膜を約０．１５μｍ気相成長法
で作製後、表面にはノズルを裏面にはインク供給口用の
フォトレジストパターンをフォトリソ工程で作製する。
【００１０】（２）次に、このレジストパターンで、図
中の（ｂ）図に示すように、両面のＳｉＯ2 膜パターン
を弗酸系のエッチング液でエッチングして作製する。 （３）その後、両面のフォトレジストパターンを硫酸と
過酸化水素水が５：１の容積比の混合液で除去後、この
ＳｉＯ2 膜パターンで、図中の（ｃ）図に示すように、
両面のＳｉＮx 膜パターンを約１５０℃に加熱したリン
酸溶液（８５Ｖｏｌ％）でエッチングして作製する。
中の（ｂ）図に示すように、両面のＳｉＯ2 膜パターン
を弗酸系のエッチング液でエッチングして作製する。 （３）その後、両面のフォトレジストパターンを硫酸と
過酸化水素水が５：１の容積比の混合液で除去後、この
ＳｉＯ2 膜パターンで、図中の（ｃ）図に示すように、
両面のＳｉＮx 膜パターンを約１５０℃に加熱したリン
酸溶液（８５Ｖｏｌ％）でエッチングして作製する。
【００１１】（４）さらに、ＳｉＮx 膜パターンで、図
中（ｄ）に示すように、ノズル部とインク供給口部の形
状を、９０℃に加熱した水酸化カリウム溶液（３５Ｗｔ
％ＫＯＨ）にて、両形状同時にシリコンの異方性エッチ
ング特性を利用してエッチングし、図１に示す形状を作
製する。なお、残ったＳｉＯ2 膜及びＳｉＮx 膜は、１
５０℃に加熱したリン酸溶液（８５Ｖｏｌ％）にて除去
する。
中（ｄ）に示すように、ノズル部とインク供給口部の形
状を、９０℃に加熱した水酸化カリウム溶液（３５Ｗｔ
％ＫＯＨ）にて、両形状同時にシリコンの異方性エッチ
ング特性を利用してエッチングし、図１に示す形状を作
製する。なお、残ったＳｉＯ2 膜及びＳｉＮx 膜は、１
５０℃に加熱したリン酸溶液（８５Ｖｏｌ％）にて除去
する。
【００１２】（実施例２）図３は本発明の他の実施例２
のノズル形状を示した断面図である。上記の実施例１と
同様の製造方法で、図に示すようにインク供給口を全ノ
ズルとつながった時点でエッチング加工を終了させ、イ
ンク供給口２を貫通させなかった場合のノズル基板形状
を示す。
のノズル形状を示した断面図である。上記の実施例１と
同様の製造方法で、図に示すようにインク供給口を全ノ
ズルとつながった時点でエッチング加工を終了させ、イ
ンク供給口２を貫通させなかった場合のノズル基板形状
を示す。
【００１３】（実施例３）図４は本発明の他の実施例の
ノズル形状を示した断面図である。実施例２と製造方法
は同じとし、表面が（１１０）面のシリコンチップで前
記ノズル基板を形成した場合のノズル基板形状を示す。
第４図示すように、上記実施例１、実施例２で用いた表
面が（１００）面のシリコンチップで作製した場合と比
較して、シリコンの異方性エッチング特性により、エッ
チング形状が垂直となることと、ノズル部のエッチング
が止まらず進行し続ける、つまり、あるエッチング時間
でのノズル部とインク供給部のエッチンク深さは同じに
なる。よって、所定のノズル深さでノズルとインク供給
口をつなげるためには、シリコンチップの厚みが、ノズ
ル深さの２倍以下でなくてはならない点が異なる。
ノズル形状を示した断面図である。実施例２と製造方法
は同じとし、表面が（１１０）面のシリコンチップで前
記ノズル基板を形成した場合のノズル基板形状を示す。
第４図示すように、上記実施例１、実施例２で用いた表
面が（１００）面のシリコンチップで作製した場合と比
較して、シリコンの異方性エッチング特性により、エッ
チング形状が垂直となることと、ノズル部のエッチング
が止まらず進行し続ける、つまり、あるエッチング時間
でのノズル部とインク供給部のエッチンク深さは同じに
なる。よって、所定のノズル深さでノズルとインク供給
口をつなげるためには、シリコンチップの厚みが、ノズ
ル深さの２倍以下でなくてはならない点が異なる。
【００１４】図５は、上記方法により製作したノズル基
板を使用したインクジェットプリントヘッドの斜視図
で、各々のノズル１が開口部２’で共通のインク供給口
２と接続していることを示す。
板を使用したインクジェットプリントヘッドの斜視図
で、各々のノズル１が開口部２’で共通のインク供給口
２と接続していることを示す。
【００１５】
【発明の効果】この発明は、以下に示す効果がある。 （１）従来のインク室とインク供給口に代えて、全ノズ
ルにつながったインク供給口とすることにより、複雑で
あった前記従来のノズル基板構造をインク室が不要な簡
単な構造とすることができるので、ノズル基板の作製が
容易になる。さらに、このノズル基板を使用すると、前
記した様にノズルへのインク供給圧が上昇するので、十
分なインク吐出力が得られ、インクジェットプリントヘ
ッドの印字品質が向上する効果がある。
ルにつながったインク供給口とすることにより、複雑で
あった前記従来のノズル基板構造をインク室が不要な簡
単な構造とすることができるので、ノズル基板の作製が
容易になる。さらに、このノズル基板を使用すると、前
記した様にノズルへのインク供給圧が上昇するので、十
分なインク吐出力が得られ、インクジェットプリントヘ
ッドの印字品質が向上する効果がある。
【００１６】（２）上記のノズルと全ノズルとつながっ
たインク供給口を、Ｓｉチップ内にＳｉの異方性エッチ
ング特性を利用したエッチング加工で同時に形成するこ
とで、ノズル基板の加工が容易になり、さらに、十分な
高さのノズルが精度良く得られるので、このノズル基板
を使用すると、各ノズルのインク吐出状態にばらつきが
少なくなり、インクジェットプリントヘッドの印字品質
が向上する。
たインク供給口を、Ｓｉチップ内にＳｉの異方性エッチ
ング特性を利用したエッチング加工で同時に形成するこ
とで、ノズル基板の加工が容易になり、さらに、十分な
高さのノズルが精度良く得られるので、このノズル基板
を使用すると、各ノズルのインク吐出状態にばらつきが
少なくなり、インクジェットプリントヘッドの印字品質
が向上する。
【図１】本発明の実施例１でのノズル基板形状を示した
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明のノズル基板の製造工程断面図である。
【図３】本発明の他の実施例のノズル基板形状を示した
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明の他の実施例のノズル基板形状を示した
断面図である
断面図である
【図５】本発明の実施例３のノズル基板を使用したイン
クジェットプリントヘッドの斜視図である。
クジェットプリントヘッドの斜視図である。
【図６】従来のインクジェットプリントヘッドの斜視図
である。
である。
【図７】図６で示した従来のインクジェットプリントの
断面構造を示した図である。
断面構造を示した図である。
１ ノズル ２ インク供給口 ２’開口部 ３ シリコンチップ ４ フォトレジスト ５ ＳｉＯ2 膜 ６ ＳｉＮx 膜 ７ インク室 ８ ノズル基板 ９ 吐出エネルギー発生素子 １０ 基板
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のインクの吐出エネルギーを発生す
るための吐出エネルギー発生素子を有する基板に、複数
のノズルを設けたノズル基板を、前記吐出エネルギー発
生素子が前記ノズルと向かい合うように重ね合わせ、前
記吐出エネルギー発生素子に電気信号を印加しインク液
滴を吐出して印字するインクジェットプリントヘッドに
おいて、前記ノズル基板の表面にノズルを配し、裏面に
インク供給口を配し、前記ノズルと前記インク供給口は
開口部で接続されていることを特徴とするインクジェッ
トプリントヘッド。 - 【請求項２】 前記ノズル基板の材料にシリコンを用
い、フォトリソグラフィー技術により、シリコンの異方
性エッチング特性を利用して、前記ノズル基板の両面を
同時にエッチングすることを特徴とするインクジェット
プリントヘッドの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32428892A JPH06171089A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | インクジェットプリントヘッドおよびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32428892A JPH06171089A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | インクジェットプリントヘッドおよびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06171089A true JPH06171089A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18164138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32428892A Pending JPH06171089A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | インクジェットプリントヘッドおよびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06171089A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0757940A2 (en) * | 1995-08-09 | 1997-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | A liquid jet recording head, and a manufacturing method thereof, as well as a liquid jet recording apparatus with said liquid jet recording head mounted thereon |
| US6863834B2 (en) * | 2000-12-22 | 2005-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing liquid ejecting head |
-
1992
- 1992-12-03 JP JP32428892A patent/JPH06171089A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0757940A2 (en) * | 1995-08-09 | 1997-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | A liquid jet recording head, and a manufacturing method thereof, as well as a liquid jet recording apparatus with said liquid jet recording head mounted thereon |
| EP0757940A3 (en) * | 1995-08-09 | 1997-08-13 | Canon Kk | Liquid jet recording head and its manufacturing method as well as a liquid jet recording apparatus in which said liquid jet recording head is mounted |
| US5902492A (en) * | 1995-08-09 | 1999-05-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid jet recording head manufacturing method by anisotropic etching |
| US6863834B2 (en) * | 2000-12-22 | 2005-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing liquid ejecting head |
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