JPH0948123A - Ink jet recording head, production thereof, ink jet recording apparatus and data processing apparatus - Google Patents

Ink jet recording head, production thereof, ink jet recording apparatus and data processing apparatus

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JPH0948123A
JPH0948123A JP20106695A JP20106695A JPH0948123A JP H0948123 A JPH0948123 A JP H0948123A JP 20106695 A JP20106695 A JP 20106695A JP 20106695 A JP20106695 A JP 20106695A JP H0948123 A JPH0948123 A JP H0948123A
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JP
Japan
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ink
recording head
ink jet
jet recording
layer
Prior art date
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Application number
JP20106695A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Isaka
和夫 井阪
Masahiro Fushimi
正弘 伏見
Hirotsugu Takagi
博嗣 高木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To always form a stable high-grade image by integrally forming ink passages and an ink passage covering part on a semiconductor substrate. SOLUTION: A resist is applied to both surfaces of a silicon substrate 1 and patternwise exposure is performed in matching relation to an ink flow groove shape to remove the unnecessary resist. The anodic chemical forming processing of this substrate 1 is performed to make a region where ink passages 2 are formed porous. Next, an etching-resistant protective layer 8 (also used as a heat-resistant protective layer) is formed on the porous layer excepting an ink injecting port 5. A heating resistor layer, an electrode applying voltage thereto, a heat insulating layer and a radiation layer are formed to form an emitting element 4. Selective etching is performed to selectively remove the porous layer of the substrate 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピ
ュータ等の情報処理システムにおいて、文字、画像等の
情報を被記録媒体上に記録するためのインクジェット記
録装置および該装置に搭載されるインクジェット方式の
記録ヘッドおよび該記録ヘッドの製造方法に関する。な
お、ここで、記録とは、布、糸、紙、シート材等のイン
ク付与を受けるインク支持体全てへのインク付与等(印
字、画像形成、プリント、染色等)を含むもので、本発
明は情報処理分野のみならず、布、糸、紙、シート材等
のインク付与を受けるインク支持体を用いるアパレル産
業等の幅広い産業分野において適用可能なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus for recording information such as characters and images on a recording medium in an information processing system such as a copying machine, a facsimile, a printer, a word processor, a personal computer and the like. The present invention relates to an inkjet recording head mounted in an apparatus and a method of manufacturing the recording head. Here, the term “recording” includes the application of ink (printing, image formation, printing, dyeing, etc.) to all ink supports to which ink is applied, such as cloth, thread, paper, and sheet material. Is applicable not only in the information processing field, but also in a wide range of industrial fields such as the apparel industry using an ink support to which ink is applied, such as cloth, thread, paper, and sheet material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、紙、布、プラスチックシート、O
HP用シート等の被記録媒体(以下単に記録紙ともい
う)に対して記録を行なう記録装置は、種々の記録方
式、例えばワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方
式、インクジェット方式による記録ヘッドを搭載可能な
形態として提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, paper, cloth, plastic sheet, O
A recording apparatus for recording on a recording medium such as a HP sheet (hereinafter also simply referred to as recording paper) can be equipped with recording heads of various recording methods, for example, a wire dot method, a thermal method, a thermal transfer method, and an inkjet method. It has been proposed as a form.

【0003】これらの方式のなかで、インクジェット方
式は、インクを微小な液滴としてノズルより吐出し文字
や図形等の記録を行うもので、高精細な画像の出力、高
速記録の手段としてすぐれた利点を有している。その中
でも熱エネルギーを利用(膜沸騰現象を利用)して液体
を吐出させる方式(いわゆるバブルジェット方式)の記
録ヘッドは、上記液体吐出口を高密度に配列することが
できるために高解像度の記録をすることが可能である。
特に、電気熱変換体(以下、ヒータ)等により生成した
バブル(気泡)圧を用いる方法、いわゆる熱インクジェ
ット記録方法(特公昭61−59911〜4号)は装置
の小型化、画像の高密度化が容易であるなどの特徴を有
している。
Among these methods, the ink-jet method is a method for recording characters and figures by ejecting ink as minute liquid droplets from a nozzle, and is excellent as a means for outputting high-definition images and high-speed recording. Have advantages. Among them, a recording head of a method of ejecting a liquid by utilizing thermal energy (utilizing a film boiling phenomenon) (so-called bubble jet method) has a high resolution recording because the liquid ejection ports can be arranged at high density. It is possible to
In particular, a method using bubble pressure generated by an electrothermal converter (hereinafter, heater) or the like, a so-called thermal ink jet recording method (Japanese Patent Publication No. 61-59911-4), downsizes the device and increases the image density. It is easy to use.

【0004】一般にインクジェット記録装置は、記録手
段(記録ヘッド)およびインクタンクを搭載するキャリ
ッジと、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御す
るための制御手段とを具備する。そして、複数の吐出口
からインク滴を吐出させる記録ヘッドを記録紙の搬送方
向(副走査方向)と直交する方向(主走査方向)にシリ
アルスキャンさせ、一方で非記録時に記録紙を記録幅に
等しい量で間欠搬送するものである。なお、インクジェ
ット記録装置の記録原理については、例えば「イメージ
ング Part2、pp114−148,電子写真学会
編写真工業別冊」等に説明されている。
Generally, an ink jet recording apparatus comprises a carriage on which a recording means (recording head) and an ink tank are mounted, a conveying means for conveying recording paper, and a control means for controlling these. Then, the recording head for ejecting ink droplets from the plurality of ejection ports is serially scanned in the direction (main scanning direction) orthogonal to the recording paper conveyance direction (sub-scanning direction), while the recording paper is set to the recording width when not recording. The same amount is intermittently conveyed. The recording principle of the ink jet recording apparatus is described in, for example, "Imaging Part 2, pp114-148, Photographic Industry Supplement, edited by The Institute of Electrophotography".

【0005】ところで、上記熱インクジェット記録方法
(以下、サーマル記録方式ともいう)を適用したインク
ジェット記録ヘッドは、インクの流れる流路部分とイン
クを吐出させる吐出素子部分とを別々に作製した後、こ
れらの部材を接合することによって作製する。
By the way, in an ink jet recording head to which the above thermal ink jet recording method (hereinafter, also referred to as a thermal recording method) is applied, a flow path portion for ink flow and an ejection element portion for ejecting ink are separately prepared, and then these It is manufactured by joining the members of.

【0006】サーマル記録方式のインクジェット記録ヘ
ッドを作製する方法としては、以下の(1)および
(2)の方法が知られている。
The following methods (1) and (2) are known as methods for producing a thermal recording type ink jet recording head.

【0007】(1)第一の方法(参照:テレビジョン学
会誌、vol.37,No.2,1983) 金型を利用してプレスにより樹脂にインクの流れる溝を
作製する。一方、シリコン基板上の樹脂の溝に対応する
位置に電極層、加熱抵抗層、保護層等を作製し、シリコ
ン基板と樹脂を接着剤を利用して接合する。
(1) First Method (Reference: Journal of the Television Society, vol. 37, No. 2, 1983) A groove in which ink flows is formed in a resin by pressing using a die. On the other hand, an electrode layer, a heating resistance layer, a protective layer, etc. are formed at positions corresponding to the resin grooves on the silicon substrate, and the silicon substrate and the resin are bonded using an adhesive.

【0008】(2)第2の方法(参照:特開平2−16
4549号) シリコン基板Aの表面に水酸化カリウムによって異方性
エッチングを行ないインクの流れる溝を作製する。つぎ
に、シリコン基板Bのシリコン基板Aの溝に対応する位
置に電極層、加熱抵抗層、保護層等を成膜して吐出素子
部を作製し、シリコン基板A,Bを陽極接合する。
(2) Second method (Reference: Japanese Patent Laid-Open No. 2-16
No. 4549) Anisotropic etching is performed on the surface of the silicon substrate A with potassium hydroxide to form grooves in which ink flows. Next, an electrode layer, a heating resistance layer, a protective layer, etc. are formed at positions corresponding to the grooves of the silicon substrate A of the silicon substrate B to form an ejection element portion, and the silicon substrates A and B are anodically bonded.

【0009】従来の方法にもとづいて作製されるインク
ジェット記録ヘッドの一例を図6に示す。
FIG. 6 shows an example of an ink jet recording head manufactured according to the conventional method.

【0010】インクジェット記録ヘッドは、天板51と
基板52とを接合することによって得られる。図に示す
ように、天板51には、インクを通すためのノズルとな
る複数の溝53、これらの溝に連通した液室となる溝5
4、および該液室へインクを供給するための供給口55
が形成されている。一方、基板52には、各ノズルに対
応した電気熱変換体56および各電気熱変換体に電極を
供給する電極57が成膜技術により一体的に形成されて
いる。
The ink jet recording head is obtained by joining the top plate 51 and the substrate 52. As shown in the figure, the top plate 51 has a plurality of grooves 53 serving as nozzles for passing ink, and grooves 5 serving as liquid chambers communicating with these grooves.
4, and a supply port 55 for supplying ink to the liquid chamber
Are formed. On the other hand, an electrothermal converter 56 corresponding to each nozzle and an electrode 57 for supplying an electrode to each electrothermal converter are integrally formed on the substrate 52 by a film forming technique.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法は、以下に示すような解決すべき課題を有する。すな
わち、上記(1)および(2)の方法は、2枚の基板を
接合する際に高度な位置合わせ精度が要求される。ま
た、上記(1)の場合、インク加熱時に樹脂とシリコン
の熱膨張係数の違いがあるためにインク加熱時にヘッド
が変形、あるいは内部応力を受けやい。さらに、上記
(2)の場合、シリコン基板を2枚必要とするためコス
ト高になる。
However, the above-mentioned conventional methods have the following problems to be solved. That is, the above methods (1) and (2) require a high degree of alignment accuracy when joining two substrates. In the case of the above (1), since the resin and silicon have different thermal expansion coefficients when the ink is heated, the head is easily deformed or the internal stress is easily received when the ink is heated. Further, in the case of the above (2), two silicon substrates are required, which increases the cost.

【0012】したがって、本発明は上記課題を解決し、
低コストで製造可能で、常に安定した高品位の画像を形
成することが可能なインクジェット記録ヘッドおよびそ
の製造方法、該ヘッドを備えた記録装置、該装置を出力
手段とした情報処理システムを提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems,
Provided are an inkjet recording head that can be manufactured at low cost and can always form a stable and high-quality image, a manufacturing method thereof, a recording apparatus including the head, and an information processing system using the apparatus as an output unit. The purpose is to

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドは、被
記録媒体にインク滴を吐出することによって入力画像情
報を記録するための記録装置に搭載されるインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、被記録媒体へインク滴を吐出す
るためのインク吐出口を一端としインクの供給を受ける
インク注入口を他端とするインク流路と、該インク流路
を覆うインク流路被覆部とが、半導体基板上に一体的に
形成されたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, an ink jet recording head according to the present invention is mounted on a recording apparatus for recording input image information by ejecting ink droplets onto a recording medium. In an ink jet recording head, an ink flow path having an ink discharge port for discharging an ink droplet on a recording medium at one end and an ink injection port for receiving ink supplied at the other end, and an ink flow channel covering the ink flow channel The covering portion is integrally formed on the semiconductor substrate.

【0014】好ましくは、インクを吐出するためのエネ
ルギーを発生させるための吐出素子部がインク流路被覆
部に一体的に形成されている。
Preferably, an ejection element portion for generating energy for ejecting ink is formed integrally with the ink flow path coating portion.

【0015】好ましくは、吐出素子部は、発熱抵抗層お
よび電極層を有する。
Preferably, the ejection element portion has a heating resistance layer and an electrode layer.

【0016】好ましくは、発熱抵抗層は、インク滴を吐
出するためのエネルギ発生手段として、インクに膜沸騰
を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体であ
る。
Preferably, the heating resistance layer is an electrothermal converter that generates heat energy that causes film boiling in the ink, as an energy generating means for ejecting ink droplets.

【0017】つぎに、本発明にもとづくインクジェット
記録装置は、上記構成からなるインクジェット記録ヘッ
ドを記録手段として搭載するためのキャリッジと、被記
録媒体を搬送するための搬送手段と、インクジェット記
録ヘッド、キャリッジ、および搬送手段の駆動を制御す
るための制御手段とが設けらている。
Next, in the ink jet recording apparatus according to the present invention, a carriage for mounting the ink jet recording head having the above structure as a recording means, a conveying means for conveying a recording medium, an ink jet recording head and a carriage. , And control means for controlling the drive of the transport means.

【0018】さらに、本発明にもとづく情報処理システ
ムは、上記構成からなるインクジェット記録装置を出力
手段として用いることを特徴とする。
Further, the information processing system according to the present invention is characterized by using the ink jet recording apparatus having the above-mentioned configuration as an output means.

【0019】さらにまた、本発明にもとづくインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法は、被記録媒体にインク滴を
吐出することによって入力画像情報を記録するための記
録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッドの製造方
法において、被記録媒体へインク滴を吐出するためのイ
ンク吐出口を一端としインクの供給を受けるインク注入
口を他端とするインク流路と、該インク流路を覆うイン
ク流路被覆部とを、半導体基板上に一体的に形成するこ
とを特徴とする。
Furthermore, a method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention is a method of manufacturing an ink jet recording head mounted on a recording apparatus for recording input image information by ejecting ink droplets on a recording medium. An ink flow path having an ink discharge port for discharging an ink droplet on the recording medium as one end and an ink injection port receiving the ink supply as the other end, and an ink flow path covering portion for covering the ink flow path, It is characterized by being integrally formed on a semiconductor substrate.

【0020】好ましくは、インクを吐出するためのエネ
ルギーを発生させるための吐出素子部がインク流路被覆
部に一体的に形成される。
Preferably, an ejection element portion for generating energy for ejecting ink is formed integrally with the ink flow path coating portion.

【0021】好ましくは、吐出素子部は、発熱抵抗層お
よび電極層を有する。
Preferably, the ejection element portion has a heating resistance layer and an electrode layer.

【0022】好ましくは、発熱抵抗層は、インク滴を吐
出するためのエネルギ発生手段として、インクに膜沸騰
を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体であ
る。
Preferably, the heating resistance layer is an electrothermal converter that generates heat energy that causes film boiling in the ink, as an energy generating means for ejecting ink droplets.

【0023】好ましくは、半導体基板上に陽極化成によ
り多孔質層を設け、該多孔質層の上に流流路被覆層を制
作する工程を有する。
Preferably, the method further comprises a step of forming a porous layer on the semiconductor substrate by anodization and forming a flow channel covering layer on the porous layer.

【0024】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッ
ド(以下、単にヘッドともいう)は、半導体基板上にイ
ンクの流れる流路とインクの吐出を行なわせる吐出素子
部(電極層、加熱抵抗層等)とが一体的に作製された構
成をとる。そのため、ヘッド作製時の貼り合わせによる
高度な位置合わせが不要となり簡便な方法で作製され
る。その結果、ヘッドの製造コストを下げることが可能
であり、また従来のものに比べて低価格で消費者に提供
することが可能である。
An ink jet recording head (hereinafter, also simply referred to as a head) according to the present invention has a flow path of ink on a semiconductor substrate and an ejection element portion (electrode layer, heating resistance layer, etc.) for ejecting ink. It has an integrally manufactured structure. Therefore, it is not necessary to perform high-level alignment by bonding when manufacturing the head, and the head can be manufactured by a simple method. As a result, the manufacturing cost of the head can be reduced, and the head can be provided to the consumer at a lower price than the conventional one.

【0025】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッ
ドは、半導体基板上にインクの流れる流路とインクの吐
出を行なわせる吐出素子部とが一体的に作製された構成
をとる際に、インク流路の被覆部にインク吐出口を作製
することによって、サイドシューター方式のヘッドとな
る。
In the ink jet recording head according to the present invention, the ink flow path is covered when the ink flow path and the ejection element portion for ejecting the ink are integrally formed on the semiconductor substrate. A side shooter type head is obtained by forming an ink ejection port in the portion.

【0026】さらに、インク吐出素子部をヘッド表面に
作製することによって回路構成を容易に組むことが可能
となるとももに、制御回路を一体的に作製しやすい。
Further, by forming the ink ejection element portion on the head surface, the circuit structure can be easily assembled, and at the same time, the control circuit can be easily formed integrally.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明にもとづくインクジ
ェット記録ヘッドおよびその製造方法、該ヘッドを搭載
するインクジェット記録装置、および該装置を出力手段
とする情報処理システムについて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An ink jet recording head and a method for manufacturing the same according to the present invention, an ink jet recording apparatus equipped with the head, and an information processing system using the apparatus as output means will be described below.

【0028】図1は、本発明にもとづくインクジェット
記録ヘッドの概略的構成を説明するためのもので、
(a)は斜視図、(b)は(a)のI−I′線に沿う断
面図である。インクジェット記録ヘッド100は、半導
体基板1の表面に溝状に形成されたインクの流れる流路
2、インク吐出口3、該流路2を覆うようにして半導体
基板1上に設けられかつインク流路2へインクを供給す
るためのインク注入口が形成された保護層8、およびイ
ンクの吐出を行なわせる吐出素子部4が一体的に形成さ
れている。
FIG. 1 is for explaining a schematic structure of an ink jet recording head according to the present invention.
(A) is a perspective view, (b) is sectional drawing which follows the II 'line of (a). The ink jet recording head 100 is provided on the semiconductor substrate 1 so as to cover the ink flow passage 2, the ink discharge port 3, and the flow passage 2 which are formed in a groove shape on the surface of the semiconductor substrate 1. 2 is integrally formed with a protective layer 8 having an ink inlet for supplying ink to 2 and an ejection element portion 4 for ejecting ink.

【0029】図2は、図1に示すインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法を説明するための図1(a)のI−I′
線に沿う断面図に相当するもので、(a)〜(d)は各
工程に対応した断面図である。
FIG. 2 is a sectional view taken along line II 'of FIG. 1A for explaining a method of manufacturing the ink jet recording head shown in FIG.
It is equivalent to the sectional view along a line, and (a) to (d) are sectional views corresponding to the respective steps.

【0030】インクジェット記録ヘッドの製造方法は、
以下の工程(1)〜(5)を有する。
The method of manufacturing the ink jet recording head is as follows.
It has the following processes (1)-(5).

【0031】(1)シリコン基板1両面にレジスト6を
塗布し、インクの流れる溝形状に合わせたパターン露光
を行ない不必要なレジストを除去する(図2(a))。
(1) A resist 6 is applied to both surfaces of the silicon substrate 1, and pattern exposure is performed according to the shape of the groove through which the ink flows to remove unnecessary resist (FIG. 2A).

【0032】(2)基板の陽極化成を行ないインクの流
路を作製する部位7を多孔質化する。
(2) The substrate 7 is anodized to make the portion 7 where the ink flow path is formed porous.

【0033】(3)次にインク注入口5を除き多孔質層
の上にエッチング耐性のある保護層8(たとえば耐熱保
護層を兼ねる)を成膜する(図2(b))。
(3) Next, a protective layer 8 having etching resistance (which also serves as a heat-resistant protective layer) is formed on the porous layer except for the ink inlet 5 (FIG. 2B).

【0034】(4)発熱抵抗層9、および発熱抵抗層に
電圧を印加する為の電極10、断熱層11、放熱層12
等を成膜し吐出素子を作製する。
(4) Heat generating resistance layer 9, and electrode 10 for applying voltage to the heat generating resistance layer, heat insulating layer 11, heat radiating layer 12
And the like to form a discharge element.

【0035】(5)選択エッチングを行ない基板の多孔
質層を選択的に除去する。
(5) Selective etching is performed to selectively remove the porous layer of the substrate.

【0036】ここで、陽極化成、およびエッチングに関
して説明する。
Here, anodization and etching will be described.

【0037】まず、陽極化成により、シリコン基板を多
孔質化する方法について説明する。
First, a method for making a silicon substrate porous by anodization will be described.

【0038】5〜50%の体積濃度の弗化水素酸をいれ
た容器に、必要な開口部を残して窒化シリコン、レジス
ト等により被覆したシリコン基板と白金電極を浸せきす
る。白金電極をマイナス電極、シリコン基板をプラス電
極に接続して5から数100mA/cm2 の電流を流す
とシリコン基板は開口部から0.5から10μm/mi
n.のスピードで多孔質化される。シリコン基板の両面
に接触する弗化水素酸を隔離するように容器内を2分割
して、各々の分割容器に電極を挿入し電流を流してもよ
い。この場合にはシリコン基板の裏面のマスキングは不
要である。また、シリコン表面の選択多孔質化はマスキ
ングする代わりにp型、n型の多孔質化速度の違いを利
用してもよい。
A silicon substrate coated with silicon nitride, a resist or the like and a platinum electrode are immersed in a container containing hydrofluoric acid having a volume concentration of 5 to 50%, leaving necessary openings. When the platinum electrode is connected to the negative electrode and the silicon substrate is connected to the positive electrode and a current of 5 to several 100 mA / cm 2 is applied, the silicon substrate is 0.5 to 10 μm / mi through the opening.
n. It becomes porous at the speed of. The inside of the container may be divided into two so as to isolate hydrofluoric acid that contacts both surfaces of the silicon substrate, and an electrode may be inserted into each of the divided containers to pass an electric current. In this case, it is not necessary to mask the back surface of the silicon substrate. Further, the selective porosification of the silicon surface may utilize the difference in the p-type and n-type porosification rates instead of masking.

【0039】一部に多孔質層を有するシリコン基板を水
酸化ナトリウム溶液、あるいは弗化水素酸溶液に浸せき
させるとシリコンの多孔質層と非多孔質層のエッチング
レートの違いにより多孔質層のみが選択的にエッチング
される。
When a silicon substrate partially having a porous layer is dipped in a sodium hydroxide solution or a hydrofluoric acid solution, only the porous layer is formed due to the difference in etching rate between the porous layer and the non-porous layer of silicon. It is selectively etched.

【0040】このようにしてシリコン基板上に複数のイ
ンクノズルを有する多数のヘッドを作製することができ
る。
In this way, a large number of heads having a plurality of ink nozzles can be manufactured on the silicon substrate.

【0041】インクノズルの端面形状をきれいにするた
めに2つのインクジェットヘッドのインクノズルの吐出
面を向かい合わせるようにパターニングを行ない、エッ
チングのあとから基板のカットを行なってもよい。ある
いは先にカット(ダイシング)してヘッドのインク吐出
端面を露出させてからワックス等で保護してエッチング
してもよい。
In order to clean the end face shape of the ink nozzles, patterning may be performed so that the ejection faces of the ink nozzles of the two ink jet heads face each other, and the substrate may be cut after etching. Alternatively, the head may be first cut (diced) to expose the ink ejection end surface of the head, and then protected by wax or the like for etching.

【0042】また、ノズル吐出口付近の溝の幅を変えて
作製して、インクの吐出量を制御したり、吐出スピード
を変えることも良い方法である。
It is also a good method to change the width of the groove near the nozzle discharge port to control the discharge amount of ink or change the discharge speed.

【0043】以下、具体的な実施例によって、本発明を
説明する。
The present invention will be described below with reference to specific examples.

【0044】<実施例1>エッジシュータータイプのイ
ンクジェット記録ヘッドを製造する(製造工程は図2を
参照せよ)。
Example 1 An edge shooter type ink jet recording head is manufactured (see FIG. 2 for manufacturing process).

【0045】(1)シリコン基板1両面にレジスト6を
スピンコートし、インクの流れる溝形状(幅60μm)
に合わせたパターン露光を行ない溝部に対応する不必要
なレジストを洗浄により除去する。
(1) A resist 6 is spin-coated on both surfaces of the silicon substrate 1 to form a groove shape (width 60 μm) in which ink flows.
The pattern exposure is performed according to the above step, and unnecessary resist corresponding to the groove is removed by washing.

【0046】(2)基板1の陽極化成(30体積%の弗
化水素酸に浸せき)を行ないインクの流路を作製する部
位7を深さ50μm多孔質化する。
(2) The substrate 1 is anodized (soaked in 30% by volume of hydrofluoric acid) to make the portion 7 for forming the ink flow path porous to a depth of 50 μm.

【0047】(3)次にインク注入口5を除き多孔質層
の上に保護層(s−Si)8を1μm成膜する。また、
絶縁層としてSiO2 を1μm成膜する。
(3) Next, a protective layer (s-Si) 8 having a thickness of 1 μm is formed on the porous layer except the ink inlet 5. Also,
SiO 2 is deposited to a thickness of 1 μm as an insulating layer.

【0048】(4)発熱抵抗層(ZrB2 )9を0.1
μm、および発熱抵抗層に電圧を印加する為の電極層1
0としてAuをそれぞれ0.3μm積層した後選択フォ
トエッチングで50μm×100μmの発熱体を作製す
る。その後断熱層11としてSiO2 を3μm、放熱層
12としてp−Siを断熱層を被覆するように10μm
成膜する。
(4) The heating resistance layer (ZrB 2 ) 9 is set to 0.1
μm, and an electrode layer 1 for applying a voltage to the heating resistance layer
Then, Au was laminated to 0.3 μm, and then a 50 μm × 100 μm heating element was prepared by selective photoetching. After that, SiO 2 is 3 μm as the heat insulating layer 11 and p-Si is 10 μm as the heat dissipation layer 12 so as to cover the heat insulating layer.
Form a film.

【0049】(5)基板1を40体積%の弗化水素酸に
浸せきさせてエッチングを行ない、多孔質層を選択的に
除去し、流路3を作製する。
(5) The substrate 1 is dipped in 40% by volume of hydrofluoric acid and etched to selectively remove the porous layer to form the channel 3.

【0050】上記工程(5)での選択的なエッチング
は、基板上の表面に露出している必要な層が耐エッチン
グ性の良い膜となっていれば最終工程である必要はな
い。例えば、工程(3)のあと選択エッチングを行な
い、その後発熱抵抗層等を成膜しても構わない。こうす
れば後工程で弗化水素酸に腐食されやすい材料を成膜す
ることもできる。
The selective etching in the above step (5) does not have to be the final step if the necessary layer exposed on the surface of the substrate is a film having good etching resistance. For example, selective etching may be performed after the step (3), and then the heating resistance layer and the like may be formed. This makes it possible to form a film of a material that is easily corroded by hydrofluoric acid in a later step.

【0051】記録を連続的に行ない、ヘッドにおける放
熱が充分でなくなる場合は放熱部に銅、アルミ等の金属
を接触させたり陽極接合により接合する、あるいは、イ
ンク貯蔵部を放熱層の上に配置する事により放熱をさら
に効率的にすることもよい方法である。またこの方法は
インクに発泡が生じた際にメンブレンが変形して圧力の
一部が分散してしまう現象を防止する効果もある。
When recording is continuously performed and the heat radiation in the head becomes insufficient, a metal such as copper or aluminum is brought into contact with the heat radiation portion or joined by anodic bonding, or the ink storage portion is arranged on the heat radiation layer. It is also a good method to make heat dissipation more efficient by doing so. This method also has the effect of preventing the phenomenon that when the ink foams, the membrane is deformed and part of the pressure is dispersed.

【0052】<実施例2>サイドシュータータイプのイ
ンクジェット記録ヘッドを製造する。すなわち、本実施
例ではインクの吐出口13を基板1の表面に形成する。
Example 2 A side shooter type ink jet recording head is manufactured. That is, in this embodiment, the ink ejection port 13 is formed on the surface of the substrate 1.

【0053】図3は、本実施例にもとづくインクジェッ
ト記録ヘッドの概略的構成を説明するためのもので、
(a)は斜視図、(b)は (a)のIII-III′線に沿う
断面図である。
FIG. 3 is for explaining a schematic structure of the ink jet recording head according to this embodiment.
(A) is a perspective view, (b) is sectional drawing which follows the III-III 'line of (a).

【0054】(1)シリコン基板1両面にレジストをス
ピンコートし、インクの流れる溝形状(幅80μm)に
合わせたパターン露光を行ない溝部に対応する不必要な
レジストを洗浄により除去する。
(1) A resist is spin-coated on both surfaces of the silicon substrate 1, pattern exposure is performed in accordance with the groove shape (width 80 μm) in which ink flows, and unnecessary resist corresponding to the groove is removed by washing.

【0055】(2)基板1の陽極化成(50体積%の弗
化水素酸に浸せき)を行ないインクの流路を作製する部
位を多孔質化する。
(2) The substrate 1 is anodized (soaked in 50% by volume of hydrofluoric acid) to make the portion for forming the ink flow path porous.

【0056】(3)次にインク注入口、吐出口13を除
き多孔質層の上に保護層(s−Si、Ta)8を1.0
μm、パッシベーション膜(Ta25 を0.2μm、
SiO2 を2.0μm、不図示)を成膜する。
(3) Next, the protective layer (s-Si, Ta) 8 is 1.0 on the porous layer except for the ink inlet and the outlet 13.
μm, passivation film (Ta 2 O 5 0.2 μm,
A film of SiO 2 of 2.0 μm, not shown) is formed.

【0057】(4)発熱抵抗層(HfB2 )9を0.1
3μm、および発熱抵抗層に電圧を印加する為の電極層
10としてPtを0.2μm積層した後選択フォトエッ
チングで60μm×150μmの発熱体を作製する。そ
の後断熱層11としてSiO2を3μm、放熱層12と
してp−Siを断熱層を被覆するように7μm成膜す
る。
(4) The heating resistance layer (HfB 2 ) 9 is set to 0.1
A Pt layer having a thickness of 3 μm and Pt having a thickness of 0.2 μm as an electrode layer 10 for applying a voltage to the heating resistor layer is formed, and then 60 μm × 150 μm is formed by selective photoetching. After that, SiO 2 is deposited to 3 μm as the heat insulating layer 11 and p-Si is deposited to 7 μm as the heat dissipation layer 12 so as to cover the heat insulating layer.

【0058】(5)基板1を弗化水素酸に浸せきさせて
エッチングを行ない多孔質層を選択的に除去する。
(5) The substrate 1 is dipped in hydrofluoric acid and etched to selectively remove the porous layer.

【0059】<実施例3>上記実施例1または2のイン
クジェット記録ヘッドと同一構成および同一の製造方法
によって製造されるが、以下に説明する点が異なる。
<Third Embodiment> The ink jet recording head of the first or second embodiment is manufactured by the same structure and the same manufacturing method as described above, except for the points described below.

【0060】図4は、インクジェット記録ヘッドの吐出
素子部に適用される電極構成を説明するためのもので、
(a)は従来の構成例を示す模式的平面図、(b)は
(a)のA−B線に沿う断面図、(c)は本実施例のイ
ンクジェット記録ヘッドに適用される電極の構成を示す
模式的平面図、(d)は(c)のC−D線に沿う断面図
である。図中、参照符号9は発熱抵抗層、10は電極
層、14は絶縁層である。
FIG. 4 is for explaining an electrode structure applied to the ejection element portion of the ink jet recording head.
(A) is a schematic plan view showing a conventional configuration example, (b) is a sectional view taken along the line AB of (a), and (c) is a configuration of electrodes applied to the inkjet recording head of the present embodiment. Is a schematic plan view showing the above, and (d) is a sectional view taken along the line C-D of (c). In the figure, reference numeral 9 is a heating resistance layer, 10 is an electrode layer, and 14 is an insulating layer.

【0061】図4(a)〜(d)に示すように、従来の
ものと比較して本実施例の構成によれば、発熱抵抗層9
の幅を広くとる一方で、吐出素子部4の幅を狭めること
ができる。
As shown in FIGS. 4A to 4D, according to the structure of this embodiment, as compared with the conventional one, the heating resistance layer 9 is used.
The width of the ejection element portion 4 can be narrowed while the width of the ejection element portion 4 is widened.

【0062】本実施例のインクジェット記録ヘッドに適
用される吐出素子部4は、発熱抵抗層(HfB2 )9を
0.1μm、および発熱抵抗層に電圧を印加する為の一
方の電極層10としてAlを0.5μm積層した後、選
択エッチングにより幅50μmの電極パターンを作製し
た。さらに絶縁層(SiO2 )14を2μm成膜し、発
熱抵抗層の長さが100μmになるように絶縁層14の
選択エッチングを行ない発熱抵抗層の一部を露出させ
た。
The ejection element section 4 applied to the ink jet recording head of this embodiment has a heating resistance layer (HfB 2 ) 9 of 0.1 μm and one electrode layer 10 for applying a voltage to the heating resistance layer. After 0.5 μm of Al was laminated, an electrode pattern having a width of 50 μm was produced by selective etching. Further, an insulating layer (SiO 2 ) 14 having a thickness of 2 μm was formed, and the insulating layer 14 was selectively etched so that the length of the heating resistor layer was 100 μm to expose a part of the heating resistor layer.

【0063】さらにもう一方の電極層10としてAlを
0.5μm積層パターニングした。上記のように、本実
施例に示すような電極構成にすることにより加熱抵抗層
の巾を狭くすることなく吐出素子部4の幅を狭くするこ
とができ、ノズル幅を狭くすることが可能となり、イン
クジェットヘッドの更なる高密度化を図ることが可能と
なる。
Further, 0.5 μm of Al was laminated and patterned as the other electrode layer 10. As described above, with the electrode configuration as shown in this embodiment, the width of the ejection element portion 4 can be narrowed without narrowing the width of the heating resistance layer, and the nozzle width can be narrowed. It is possible to further increase the density of the inkjet head.

【0064】なお、実施例3の電極部の変形例としてイ
ンクの吐出口の周囲(少なくとも流路方向前後)に発熱
抵抗層を配置し、気泡がインク吐出口の両側から発生す
るようにしてもよい。吐出口の両側より気泡を発生させ
ることによりインクの吐出効率を良くすることができ
る。
As a modification of the electrode portion of the third embodiment, a heating resistance layer is arranged around the ink ejection port (at least before and after the flow path direction) so that bubbles are generated from both sides of the ink ejection port. Good. By generating bubbles from both sides of the ejection port, the ejection efficiency of ink can be improved.

【0065】また、多孔質層をエッチングにより除去す
る際、ノズルの吐出素子部後方に多孔質層を一部残すこ
とも可能である。この場合、インクの泡発生時はインク
が高速で移動するため多孔質層を殆ど通過せずインク逆
流防止効果があり、非記録時にはインクはゆっくりと多
孔質層を通過してノズル先端部まで送られインク供給が
行われる。また、この場合、多孔質層を高温(約100
0℃)に加熱し孔の大きさを拡大しておくことが効果的
である。
When the porous layer is removed by etching, it is possible to leave a part of the porous layer behind the ejection element portion of the nozzle. In this case, when bubbles of ink are generated, the ink moves at a high speed so that it hardly passes through the porous layer and has an effect of preventing ink backflow, and when not recording, the ink slowly passes through the porous layer and is sent to the nozzle tip. The ink is supplied. In this case, the porous layer is heated to a high temperature (about 100
It is effective to increase the size of the pores by heating to 0 ° C).

【0066】反応条件により異なるが、弗化水素酸に耐
性のある膜としてはMo、W、Pb、Al、Mg、F
e、Ni、Ag、Cu、Ti、Zr、Hf、V、Nb、
SiN、Ta、モネルメタル等が利用できる。
Depending on the reaction conditions, films resistant to hydrofluoric acid include Mo, W, Pb, Al, Mg and F.
e, Ni, Ag, Cu, Ti, Zr, Hf, V, Nb,
SiN, Ta, monel metal, etc. can be used.

【0067】以上、本発明をサーマル方式のインクジェ
ットに適用した場合について説明したが、電界吸引方式
のスリットジェット等同様の方式にも適用が可能であ
る。
Although the case where the present invention is applied to the thermal type ink jet has been described above, the present invention can also be applied to the similar type such as the electric field suction type slit jet.

【0068】つぎに、上記構成からなる記録ヘッドで行
われるバブルジェット方式のインク滴形成過程について
簡単に説明する。
Next, a brief description will be given of a bubble jet type ink droplet forming process performed by the recording head having the above-described structure.

【0069】まず、発熱抵抗層(ヒータ)が所定の温度
に達するとヒータ面を覆うような膜気泡が生ずる。この
気泡の内部圧力は非常に高く、ノズル内のインクを押し
出す。インクはこの押し出しによる慣性力でノズルの外
およびその反対方向にあるインク注入口に向かって移動
する。インクの移動が進むと気泡の内部圧力は負圧にな
り、また流路抵抗も加わってノズル内部のインクの速度
は遅くなる。ノズル口(オリフィス)から外へ吐出され
たインクは、ノズル内部に比べて速いため、慣性力と流
路抵抗、気泡の収縮、インク表面張力のバランスでくび
れが生じ、分離・液滴化する。そして、気泡の収縮の収
縮と同時に、毛管力によりノズル内に共通液室よりイン
クが供給され次のパルスを待つ。
First, when the heating resistance layer (heater) reaches a predetermined temperature, film bubbles covering the heater surface are generated. The internal pressure of this bubble is very high, pushing out the ink in the nozzle. The ink is moved by the inertial force of this extrusion toward the ink injection port outside the nozzle and in the opposite direction. As the movement of the ink proceeds, the internal pressure of the bubble becomes negative, and the flow velocity resistance is added, so that the speed of the ink inside the nozzle becomes slow. Since the ink discharged from the nozzle opening (orifice) is faster than the inside of the nozzle, constriction occurs due to the balance of inertial force, flow path resistance, shrinkage of air bubbles, and ink surface tension, resulting in separation and droplet formation. Simultaneously with the contraction of the bubbles, ink is supplied from the common liquid chamber into the nozzle by the capillary force and waits for the next pulse.

【0070】このように、発熱抵抗層からなる電気熱変
換素子をエネルギー発生手段として用いた記録ヘッド
は、駆動電気パルス信号により一対一の対応で液路のイ
ンク内に気泡を発生させることができ、また即時かつ適
切に気泡の成長・収縮を行わせることができるので、特
に応答性のすぐれたインク滴吐出が達成できる。また、
記録ヘッドのコンパクト化も容易であり、かつ最近の半
導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいI
C技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、
高密度実装化が容易で、製造コストも安価なことから有
利である。
As described above, the recording head using the electrothermal conversion element composed of the heat generation resistance layer as the energy generating means can generate bubbles in the ink of the liquid path in a one-to-one correspondence with the driving electric pulse signal. Moreover, since bubbles can be grown and contracted immediately and appropriately, it is possible to achieve ink droplet ejection with excellent responsiveness. Also,
It is easy to make the recording head compact, and recent technological advances and reliability improvements in the semiconductor field are remarkable.
We can make full use of the advantages of C technology and micromachining technology,
This is advantageous because high-density mounting is easy and the manufacturing cost is low.

【0071】つぎに、上記構成からなるインクジェット
記録ヘッドを搭載するインクジェット記録装置の一例を
説明する。
Next, an example of an ink jet recording apparatus equipped with the ink jet recording head having the above structure will be described.

【0072】図5は、以上のように構成されるインクジ
ェット記録ヘッドと該記録ヘッドへインクを供給するた
めのインクタンクとが一体となったインクジェットカー
トリッジIJCが搭載されるインクジェット記録装置の
一例の概略的構成を示す斜視図である。このインクジェ
ット記録装置IJRAは、駆動モータの2010の正逆
回転に連動して駆動力伝達ギア2020,2030を介
して回転するリードスクリュー2040を有する。イン
クジェットカートリッジIJCが載置されるキャリッジ
HCは、キャリッジ軸2050およびリードスクリュー
2040に支持され、リードスクリュー2040のら線
溝2041に対して係合するピン(不図示)を有してお
り、リードスクリュー2040の回転に伴って、矢印
a,b方向に往復移動される。2060は紙押え板であ
り、キャリッジ移動方向にわたって紙Pをプラテンロー
ラ2070に対して押圧する。2080および2090
はフォトカプラで、これらは、キャリッジHCに設けら
れたレバー2100のこの域での存在を確認してモータ
2010の回転方向切換等を行うためのホームポジショ
ン検知手段として動作する。2110は記録ヘッドの前
面をキャップするキャップ部材であり、支持部材212
0により支持されている。2130はこのキャップ内を
吸引する吸引手段であり、キャップ内開口を介して記録
ヘッドの吸引回復を行う。記録ヘッドの端面をクリーニ
ングするクリーニングブレード2140は、前後方向に
移動可能に部材2150に設けられており、これらは本
体支持板2160に支持されている。
FIG. 5 is a schematic diagram of an example of an ink jet recording apparatus equipped with an ink jet cartridge IJC in which an ink jet recording head having the above-described structure and an ink tank for supplying ink to the recording head are integrated. It is a perspective view which shows a dynamic structure. This ink jet recording apparatus IJRA has a lead screw 2040 that rotates via driving force transmission gears 2020 and 2030 in conjunction with forward and reverse rotation of a driving motor 2010. The carriage HC on which the inkjet cartridge IJC is mounted has a pin (not shown) that is supported by the carriage shaft 2050 and the lead screw 2040 and engages with the groove 2041 of the lead screw 2040. With the rotation of 2040, it is reciprocated in the directions of arrows a and b. Reference numeral 2060 denotes a paper pressing plate, which presses the paper P against the platen roller 2070 in the carriage movement direction. 2080 and 2090
Is a photocoupler, which operates as a home position detecting means for confirming the presence of the lever 2100 provided on the carriage HC in this area and switching the rotation direction of the motor 2010 and the like. 2110, a cap member for capping the front surface of the recording head;
Supported by 0. Reference numeral 2130 denotes suction means for sucking the inside of the cap, and performs suction recovery of the recording head through the opening in the cap. A cleaning blade 2140 for cleaning the end face of the recording head is provided on a member 2150 so as to be movable in the front-rear direction, and these are supported by a main body support plate 2160.

【0073】また、2170は吸引回復の吸引を開始す
るためのレバーであり、キャリッジHCと係合するカム
2180の移動に伴って移動するようになっており、こ
れにより駆動モータ2010からの駆動力がクラツチ切
換等の伝達手段で移動制御される。
Reference numeral 2170 is a lever for starting suction for suction recovery, which is moved along with the movement of the cam 2180 engaged with the carriage HC, whereby the driving force from the drive motor 2010 is set. Is controlled to move by transmission means such as clutch switching.

【0074】上記構成からなるインクジェット記録装置
は、高密度かつ高速な記録動作が可能であることから、
情報処理システムの出力手段、例えば複写機、ファクシ
ミリ、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワークス
テーション等の出力端末としてのプリンタ、あるいはパ
ーソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディス
ク装置、ビデオ装置等に具備されるハンディまたはポー
タブルプリンタとして利用できる。この場合、インクジ
ェット記録装置は、これら装置固有の機能、使用形態等
に対応した構成をとる。
Since the ink jet recording apparatus having the above structure is capable of high density and high speed recording operation,
A printer as an output terminal of the information processing system, for example, an output terminal such as a copying machine, a facsimile, an electronic typewriter, a word processor, a workstation, or a handy or portable printer provided in a personal computer, a host computer, an optical disk device, a video device, or the like. Available as In this case, the inkjet recording apparatus has a configuration corresponding to the function, usage pattern, etc. peculiar to these apparatuses.

【0075】さらに、カラー対応のインクジェット記録
装置の場合、複数色の記録ヘッドにより吐出されるイン
ク液滴の重ね合わせたり、マトリックス(N×N)に配
色することによりカラー画像を形成する。一般に、カラ
ー記録を行う場合、イエロー(Y)、マゼンタ(M)お
よびシアン(C)の3原色またはこれら3原色にブラッ
ク(B)を含めた4色に対応する4種類の記録ヘッドお
よびインクカートリッジを必要とする。
Further, in the case of a color-compatible ink jet recording apparatus, a color image is formed by superposing ink droplets ejected by recording heads of a plurality of colors or by arranging colors in a matrix (N × N). Generally, when performing color recording, four types of recording heads and ink cartridges corresponding to four primary colors of yellow (Y), magenta (M) and cyan (C) or four colors including black (B) in these three primary colors. Need.

【0076】さらにまた、上記インクジェット記録装置
は比較的容易にA1等の大判記録が可能な構成を取るこ
ともできる。すなわち、画像を読み取るリーダーを接続
し原稿を複写するA1版カラー記録対応の記録装置、例
えばCAD出力用プリンター等のプロッターとして利用
可能である。また、一方で多様な使い方も可能であり、
例えば、会議、講義等におけるプレゼンテーション用に
投影可能なOHP フィルムへの記録に対応できる。
Furthermore, the above-mentioned ink jet recording apparatus can be configured so that large-format recording such as A1 can be performed relatively easily. That is, it can be used as a plotter such as a printer for CAD output, which is a recording device compatible with A1 version color recording for connecting an image reading reader and copying an original. On the other hand, various uses are possible,
For example, it can be recorded on transparencies that can be projected for presentations at conferences, lectures, etc.

【0077】このように本発明のインクジェット記録ヘ
ッドを搭載したインクジェット記録装置は、優れた記録
手段として幅広い産業分野(例えばアパレル産業等)で
利用可能であり、かつ従来のものに比べてより一層高品
位な画像の提供も可能であろう。
As described above, the ink jet recording apparatus equipped with the ink jet recording head of the present invention can be used as an excellent recording means in a wide range of industrial fields (for example, the apparel industry) and is higher than the conventional one. It would be possible to provide quality images.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
インクジェット記録ヘッドおよび該ヘッドの製造方法、
該ヘッドを搭載した記録装置および該記録装置を出力手
段とした情報処理システムによれば、インクジェット記
録ヘッドはが半導体基板上にインクの流れる流路とイン
クの吐出を行なわせる吐出素子部(電極層、加熱抵抗層
等)とが一体的に作製された構成をとるため、ヘッド作
製時の貼り合わせによる高度な位置合わせが不要となり
簡便な方法でインクジェット記録ヘッドが提供される。
その結果、インクジェット記録ヘッドおよび記録装置の
小型化および低価格化が可能となる一方で、常に高品位
な画像を形成することが可能となるという効果を奏する
ものである。
As described above, the ink jet recording head according to the present invention and the manufacturing method of the head,
According to a recording device equipped with the head and an information processing system using the recording device as an output unit, the ink jet recording head has a flow path of ink on a semiconductor substrate and an ejection element portion (electrode layer) for ejecting ink. , A heating resistance layer and the like) are integrally formed, and therefore, high-level alignment due to bonding at the time of head production is not required, and an inkjet recording head is provided by a simple method.
As a result, it is possible to reduce the size and cost of the inkjet recording head and the recording apparatus, and it is possible to always form a high-quality image.

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

【図1】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドの
概略的構成を説明するためのもので、(a)は斜視図、
(b)は(a)のI−I′線に沿う断面図である。
FIG. 1 is a view for explaining a schematic configuration of an inkjet recording head according to the present invention, in which (a) is a perspective view,
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG.

【図2】図1に示すインクジェット記録ヘッドの製造方
法を説明するための図1(a)のI−I′線に沿う断面
図に相当するもので、(a)〜(d)は各工程に対応し
た断面図である。
FIG. 2 corresponds to a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1A for explaining the method for manufacturing the inkjet recording head shown in FIG. 1, and FIGS. It is sectional drawing corresponding to.

【図3】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドの
概略的構成を説明するためのもので、(a)は斜視図、
(b)は (a)のIII-III′線に沿う断面図である。
FIG. 3 is a view for explaining a schematic configuration of an inkjet recording head according to the present invention, in which (a) is a perspective view,
(B) is a sectional view taken along the line III-III ′ of (a).

【図4】インクジェット記録ヘッドの吐出素子部に適用
される電極構成を説明するためのもので、(a)は従来
の構成例を示す模式的平面図、(b)は(a)のA−B
線に沿う断面図、(c)は本実施例のインクジェット記
録ヘッドに適用される電極の構成を示す模式的平面図、
(d)は(c)のC−D線に沿う断面図である。
4A and 4B are diagrams for explaining an electrode configuration applied to an ejection element portion of an inkjet recording head, in which FIG. 4A is a schematic plan view showing a conventional configuration example, and FIG. B
A sectional view taken along the line, (c) is a schematic plan view showing the configuration of an electrode applied to the inkjet recording head of the present embodiment,
(D) is sectional drawing which follows the CD line of (c).

【図5】本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドと
該記録ヘッドへインクを供給するためのインクタンクと
が一体となったインクジェットカートリッジが搭載され
るインクジェット記録装置の一例の概略的構成を示す斜
視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of an ink jet recording apparatus in which an ink jet cartridge having an ink jet recording head according to the present invention and an ink tank for supplying ink to the recording head is integrated. is there.

【図6】従来のインクジェット記録ヘッドの構成を説明
するための斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view for explaining the configuration of a conventional inkjet recording head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板(シリコン基板) 2 インク流路 3 インク吐出口 4 吐出素子部 5 インク注入口 8 保護層 9 発熱保護層 10 電極層 1 Substrate (silicon substrate) 2 Ink flow path 3 Ink ejection port 4 Ejection element section 5 Ink injection port 8 Protective layer 9 Heat generation protective layer 10 Electrode layer

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被記録媒体にインク滴を吐出することに
よって入力画像情報を記録するための記録装置に搭載さ
れるインクジェット記録ヘッドにおいて、 前記被記録媒体へインク滴を吐出するためのインク吐出
口を一端としインクの供給を受けるインク注入口を他端
とするインク流路と、 該インク流路を覆うインク流路被覆部とが、 半導体基板上に一体的に形成されたことを特徴とするイ
ンクジェット記録ヘッド。
1. An ink jet recording head mounted in a recording device for recording input image information by ejecting ink droplets onto a recording medium, the ink ejection port for ejecting ink droplets onto the recording medium. And an ink flow path covering part for covering the ink flow path and an ink flow path having the other end as an ink injection port for receiving the ink supply, and an ink flow path coating part are integrally formed on the semiconductor substrate. Inkjet recording head.
【請求項2】 インクを吐出するためのエネルギーを発
生させるための吐出素子部が前記インク流路被覆部に一
体的に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のイ
ンクジェット記録ヘッド。
2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein an ejection element portion for generating energy for ejecting ink is formed integrally with the ink flow path coating portion.
【請求項3】 前記吐出素子部は、発熱抵抗層および電
極層を有することを特徴とする請求項2に記載のインク
ジェット記録ヘッド。
3. The ink jet recording head according to claim 2, wherein the ejection element portion has a heating resistance layer and an electrode layer.
【請求項4】 前記発熱抵抗層は、前記インク滴を吐出
するためのエネルギ発生手段として、前記インクに膜沸
騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体であ
ることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記
録ヘッド。
4. The heat-generating resistance layer is an electrothermal converter that generates heat energy that causes film boiling in the ink, as an energy generating unit that discharges the ink droplets. 3. The inkjet recording head according to item 3.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか一項記載の
インクジェット記録ヘッドを記録手段として搭載するた
めのキャリッジと、 被記録媒体を搬送するための搬送手段と、 前記インクジェット記録ヘッド、前記キャリッジ、およ
び前記搬送手段の駆動を制御するための制御手段とが設
けられたことを特徴とするインクジェット記録装置。
5. A carriage for mounting the inkjet recording head according to any one of claims 1 to 4 as recording means, a conveying means for conveying a recording medium, the inkjet recording head, and the carriage. And a control means for controlling the driving of the conveying means.
【請求項6】 請求項5記載のインクジェット記録装置
を出力手段として用いることを特徴とする情報処理シス
テム。
6. An information processing system using the ink jet recording apparatus according to claim 5 as output means.
【請求項7】 被記録媒体にインク滴を吐出することに
よって入力画像情報を記録するための記録装置に搭載さ
れるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、 前記被記録媒体へインク滴を吐出するためのインク吐出
口を一端としインクの供給を受けるインク注入口を他端
とするインク流路と、 該インク流路を覆うインク流路被覆部とを、 半導体基板上に一体的に形成する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。
7. A method of manufacturing an ink jet recording head mounted on a recording apparatus for recording input image information by ejecting ink droplets onto a recording medium, the method comprising ejecting ink droplets onto the recording medium. An ink flow path having an ink discharge port as one end and an ink injection port for receiving ink as the other end, and an ink flow path covering portion that covers the ink flow path are integrally formed on a semiconductor substrate. And a method for manufacturing an inkjet recording head.
【請求項8】 インクを吐出するためのエネルギーを発
生させるための吐出素子部が前記インク流路被覆部に一
体的に形成されることを特徴とする請求項7に記載のイ
ンクジェット記録ヘッドの製造方法。
8. The ink jet recording head manufacturing method according to claim 7, wherein an ejection element portion for generating energy for ejecting ink is formed integrally with the ink flow path coating portion. Method.
【請求項9】 前記吐出素子部は、発熱抵抗層および電
極層を有することを特徴とする請求項8に記載のインク
ジェット記録ヘッドの製造方法。
9. The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 8, wherein the ejection element portion has a heating resistance layer and an electrode layer.
【請求項10】 前記発熱抵抗層は、前記インク滴を吐
出するためのエネルギ発生手段として、前記インクに膜
沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体で
あることを特徴とする請求項9に記載のインクジェット
記録ヘッドの製造方法。
10. The heat-generating resistance layer is an electrothermal converter that generates heat energy that causes film boiling in the ink, as an energy generating unit that discharges the ink droplets. 9. The method for manufacturing an inkjet recording head according to item 9.
【請求項11】 前記半導体基板上に陽極化成により多
孔質層を設け、該多孔質層の上に前記流路被覆層を制作
する工程を有することを特徴とする請求項7ないし10
のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製
造方法。
11. The method according to claim 7, further comprising a step of forming a porous layer on the semiconductor substrate by anodization, and forming the flow path coating layer on the porous layer.
9. The method for manufacturing an inkjet recording head according to any one of items 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100595081B1 (en) * 1997-10-22 2006-09-22 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인) Single-side fabrication process for forming inkjet monolithic printing element array on a substrate
US8029685B2 (en) 2006-09-04 2011-10-04 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejection head and its method of manufacture
CN105984216A (en) * 2015-02-13 2016-10-05 北京派和科技股份有限公司 Piezoelectric nozzle and processing method thereof, and spraying equipment including the nozzle

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