JPH0994965A - Manufacture of ink jet recording head - Google Patents

Manufacture of ink jet recording head

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Publication number
JPH0994965A
JPH0994965A JP25231195A JP25231195A JPH0994965A JP H0994965 A JPH0994965 A JP H0994965A JP 25231195 A JP25231195 A JP 25231195A JP 25231195 A JP25231195 A JP 25231195A JP H0994965 A JPH0994965 A JP H0994965A
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JP
Japan
Prior art keywords
ink
piezoelectric element
flow path
recording head
pressurizing chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP25231195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Mitsugi
正宏 三次
Hirozo Matsumoto
浩造 松本
Mikihiko Matsuda
幹彦 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP25231195A priority Critical patent/JPH0994965A/en
Publication of JPH0994965A publication Critical patent/JPH0994965A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14403Structure thereof only for on-demand ink jet heads including a filter

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to largely miniaturize an ink pressurizing chamber without lowering ink discharge characteristics and without raising the piezoelectric element driving voltage by reducing the thickness of a bimorph mechanism. SOLUTION: The method for manufacturing an ink jet recording head comprises the steps of electrostatically connecting a channel board 1 made of silicon formed with an ink nozzle 2 and a groove to become an ink channel 11 containing a pressurizing chamber 4 to a borosilicate glass plate, then forming a diaphragm 8 by polishing the glass plate to a predetermined thickness, and forming a conductive layer on the surface as required. The method further comprises the steps of adhering a piezoelectric element plate to the surface of the layer, then polishing the element plate to a predetermined thickness, forming a conductive layer on the surface, and removing an unnecessary part to segment the element plate to the shape corresponding to the chamber 4, cutting to separate it to the individual recording heads.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、インクを小滴として
ノズルより噴射して記録するインクジェット記録方式に
用いられるインクジェット記録ヘッドの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an ink jet recording head used in an ink jet recording system in which ink is ejected as small droplets from a nozzle for recording.

【0002】[0002]

【従来の技術】微小なノズル孔よりインクを噴射して紙
などの記録媒体上に付着させて記録する方法は、インク
ジェット記録法として知られている。この方式の一つと
して、オンデマンド型インクジェット記録ヘッド(以
下、記録ヘッドと略称する)がある。この方式の記録ヘ
ッドは米国のカイザー氏によって、1970年に提案されて
おり、日本においては、特公昭53-12138号公報によって
公告されている。
2. Description of the Related Art A method of ejecting ink from minute nozzle holes and attaching the ink onto a recording medium such as paper for recording is known as an ink jet recording method. As one of the methods, there is an on-demand type ink jet recording head (hereinafter abbreviated as recording head). This type of recording head was proposed by Mr. Kaiser of the United States in 1970, and is published in Japan by Japanese Patent Publication No. 53-12138.

【0003】この方式の記録ヘッドは、一般的には、そ
の平面図である図5と、側断面図である図6とに示すよ
うな構造をしており、図7に示すような工程によって製
造される。すなわち、シリコンウェハ、ガラス、金属
板、あるいはプラスチック材料などからなる流路基板1
には、エッチング、機械加工あるいは金型成形などの方
法で、インクノズル2、ノズル流路3、インク加圧室
4、インク供給路5及び絞り流路6からなる複数のイン
ク流路11とこれらの流路につながるインク溜め7及びイ
ンク注入口12が溝状に形成されている(工程A)。この
流路基板1に表面仕上げ工程B1で表面仕上げされた後、
蒸着あるいはスパッタなどの方法で導電性層が形成(工
程B2)された振動板8(図7では、ガラス板)を積層・
一体化(図7の場合には、静電接合工程Cとして示す)
した後、ダイサーなどによって切断してチップ化し(工
程D)、図示していないが、インクノズル周辺部にはっ
水処理を施す。次いで、インク加圧室4に対応する位置
の振動板8の反対側表面に電気機械変換素子である圧電
素子9を接着剤層10を介して接着(圧電素子の接着工程
E)して、図6に示す構造に構成する。
The recording head of this system generally has a structure as shown in FIG. 5 which is a plan view thereof and FIG. 6 which is a side sectional view thereof, and is manufactured by a process shown in FIG. Manufactured. That is, the flow path substrate 1 made of a silicon wafer, glass, a metal plate, a plastic material, or the like.
In addition, by a method such as etching, machining or molding, a plurality of ink flow paths 11 including an ink nozzle 2, a nozzle flow path 3, an ink pressurizing chamber 4, an ink supply path 5 and a throttle flow path 6 and these are provided. The ink reservoir 7 and the ink injection port 12 which are connected to the flow path are formed in a groove shape (step A). After finishing the surface of the flow path substrate 1 in the surface finishing step B1,
Laminate the vibrating plate 8 (glass plate in FIG. 7) on which a conductive layer is formed (process B2) by a method such as vapor deposition or sputtering.
Integration (in the case of FIG. 7, shown as electrostatic bonding step C)
After that, it is cut into chips by a dicer or the like (step D), and although not shown, the peripheral portion of the ink nozzle is subjected to a water-repellent treatment. Next, a piezoelectric element 9 which is an electromechanical conversion element is adhered to the opposite surface of the vibration plate 8 at a position corresponding to the ink pressurizing chamber 4 via an adhesive layer 10 (piezoelectric element adhering step E). The structure shown in FIG.

【0004】なお、振動板8が金属板の場合には、工程
B2の導電性層形成工程を省略できることは言うまでもな
いであろう。圧電素子9と振動板8とが接着されて構成
される2層構造(以下、バイモルフ機構という)におい
て、圧電素子9にパルス状の電圧を印加すると、振動板
8が変形する。インク加圧室4側に変位させると、その
容積を急激に減少させ、その減少容積相当分のインクが
ノズル流路3に押し出され、インクノズル2から吐出さ
れ、図示していない記録媒体上に点状に付着し記録され
る。
When the vibrating plate 8 is a metal plate, the process
It goes without saying that the step of forming the conductive layer of B2 can be omitted. In a two-layer structure (hereinafter referred to as a bimorph mechanism) configured by bonding the piezoelectric element 9 and the diaphragm 8 to each other, when a pulsed voltage is applied to the piezoelectric element 9, the diaphragm 8 is deformed. When displaced to the ink pressurizing chamber 4 side, the volume thereof is sharply reduced, and the ink corresponding to the reduced volume is pushed out to the nozzle flow path 3 and ejected from the ink nozzles 2 and onto a recording medium (not shown). It is recorded in the form of dots.

【0005】このような記録ヘッドの目標とするところ
は、次の点にある。 インク吐出性能の向上:所定量のインク滴をできるだ
け高速、高周波数で安定して吐出すること。これは記録
ヘッドの基本的な要求事項である。 駆動電圧の低減:圧電素子の駆動電圧が高いと、消費
電力が多くなり、連続印字において、温度上昇を伴い、
インク吐出を不安定とするので、駆動電圧は低くする必
要がある。また、使用電圧が低いことは、その記録ヘッ
ドを利用する装置の安全対策上からも好ましいし、駆動
回路も簡単となる。
The target of such a recording head is as follows. Improving ink ejection performance: Stable ejection of a predetermined amount of ink droplets at high speed and high frequency. This is a basic requirement for recording heads. Reduction of drive voltage: If the drive voltage of the piezoelectric element is high, the power consumption increases and the temperature rises during continuous printing,
To make the ink ejection unstable, it is necessary to lower the drive voltage. Further, a low operating voltage is preferable from the viewpoint of safety measures for an apparatus using the recording head, and the driving circuit becomes simple.

【0006】小型化:インクジェット記録装置は、記
録ヘッドをキャリッジにより走行させて使用するので、
できるだけ小型・軽量が望ましい。また、記録装置も、
一般的に小型化が進んでおり、この面からも記録ヘッド
の小型化が望まれている。 多ノズル化:記録ヘッド当たりのノズル数を増やし
て、総合的な印字速度を向上させることが望まれてい
る。
Miniaturization: In the ink jet recording apparatus, since the recording head is used by being moved by the carriage,
It is desirable to be as small and lightweight as possible. Also, the recording device
In general, miniaturization is progressing, and from this aspect as well, miniaturization of the recording head is desired. Multiple nozzles: It is desired to increase the number of nozzles per recording head to improve the overall printing speed.

【0007】コストの低減:より安価な記録ヘッドが
望まれており、大量生産に適した量産性の良い、良品率
の高いものが望ましい。 これらの目標を目指して製造されている、従来技術によ
る記録ヘッドの具体例を図8に示す。図8において、図
5及び図6と同じ機能の部分には同じ符号を付した。
Cost reduction: A cheaper recording head is desired, and a recording head suitable for mass production with good mass productivity and high yield rate is desirable. FIG. 8 shows a specific example of a recording head according to the related art, which is manufactured with these goals in mind. 8, parts having the same functions as those in FIGS. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals.

【0008】流路基板1にシリコンウェハを採用し、フ
ォトリソグラフィとプラズマエッチングあるいはウェッ
トエッチングによってインク流路を形成している。振動
板8の素材にはほう硅酸ガラスを使用し、所定の厚さの
鏡面状態に研磨した後、流路基板1と静電接合により一
体化し、高剛性で、寸法精度が高く、安定した性能が得
られる記録ヘッドを実現している。
A silicon wafer is used as the flow path substrate 1, and the ink flow path is formed by photolithography and plasma etching or wet etching. Borosilicate glass is used as the material of the diaphragm 8, and after polishing to a mirror-finished state of a predetermined thickness, it is integrated with the flow path substrate 1 by electrostatic bonding, and has high rigidity, high dimensional accuracy, and stability. Achieves a recording head that achieves high performance.

【0009】なお、ここで使用している静電接合技術
は、特公昭58-5785 号公報において、インクジェット記
録ヘッドの流路基板(公報では、基板)と振動板(公報
では、蓋板)の接合に適用することが公告されている。
前記の従来技術による記録ヘッドには、片面に24、両面
で48のインク加圧室4が設けられ、それらは扇状に2列
に配置されている。この配置は、各インク加圧室4から
インクノズル2までの距離をできるだけ短く、しかも、
できるだけ等距離にするように考え出されたものであ
る。各インク加圧室4上には、その大きさとほぼ同じ大
きさに加工された圧電素子9が接着されている。圧電素
子9の大きさは、約 1.5mm×3mm,厚さ0.15mmであり、流
路基板1の大きさは、約30mm×45mm, 厚さ0.76mmであ
り、振動板8の厚さは0.2mm である。この記録ヘッドの
インクの吐出性能は、圧電素子に印加する駆動電圧が90
Vにおいて、インク吐出量が約0.25μcc(これは、 200
ドット/インチの記録密度に適したインク量である)、
吐出速度約10m/秒、最高吐出周波数約5kHzである。
The electrostatic bonding technique used here is disclosed in Japanese Patent Publication No. 58785/1983 in which a flow path substrate (substrate in the publication) and a diaphragm (cover plate in the publication) of an ink jet recording head are used. It has been announced that it will be applied to joining.
The above-described conventional recording head is provided with 24 ink pressurizing chambers 4 on one side and 48 on both sides, and these are arranged in two rows in a fan shape. This arrangement makes the distance from each ink pressurizing chamber 4 to the ink nozzle 2 as short as possible, and
It was designed to be as equidistant as possible. On each ink pressurizing chamber 4, a piezoelectric element 9 processed to have a size substantially the same as that of the ink pressurizing chamber 4 is adhered. The piezoelectric element 9 has a size of about 1.5 mm × 3 mm and a thickness of 0.15 mm, the flow path substrate 1 has a size of about 30 mm × 45 mm, a thickness of 0.76 mm, and the diaphragm 8 has a thickness of 0.2. mm. The ink ejection performance of this recording head depends on the drive voltage applied to the piezoelectric element.
At V, the ink discharge amount is about 0.25 μcc (this is 200
The amount of ink is suitable for dot / inch recording density),
The discharge speed is about 10 m / sec and the maximum discharge frequency is about 5 kHz.

【0010】この従来例を、前述の目標と照らし合わせ
てみると、 インク吐出性能の向上では、吐出量と吐出速度は目標
をほぼ満たしているが、吐出周波数については、より一
層の高周波化が望まれる。このためには、インク加圧室
の小型化とインクノズルまでの短流路化を図って、イン
ク駆動系の機械的共振周波数を高める必要がある。吐出
性能を低下させることなくインク加圧室を小型化するた
めには、小型化に対応して振動板と圧電素子を薄くし、
駆動時のバイモルフ機構の変形量を大きくし、インク加
圧室の容積変化量を確保する必要がある。
When this conventional example is compared with the above-mentioned target, the discharge amount and the discharge speed almost meet the target in the improvement of the ink discharge performance, but the discharge frequency is further increased. desired. For this purpose, it is necessary to reduce the size of the ink pressurizing chamber and shorten the flow path to the ink nozzles, and increase the mechanical resonance frequency of the ink drive system. In order to downsize the ink pressurizing chamber without lowering the ejection performance, the diaphragm and the piezoelectric element must be thinned in response to downsizing.
It is necessary to increase the amount of deformation of the bimorph mechanism during driving to secure the volume change amount of the ink pressurizing chamber.

【0011】駆動電圧の低減のためには、加圧室とそ
れに対応して圧電素子を大きくし、バイモルフ機構部の
面積を大きくすればよいが、これは項の要求と相反す
る。加圧室の面積を拡大せずに駆動電圧当たりの変形量
を大きくするためには、項と同様に圧電素子を薄くす
ること、したがってバイモルフ機構の厚さを薄くするこ
とが必要である。
In order to reduce the driving voltage, it is sufficient to enlarge the pressurizing chamber and the piezoelectric element corresponding thereto, and increase the area of the bimorph mechanism portion, but this is contrary to the requirement of the item. In order to increase the amount of deformation per drive voltage without increasing the area of the pressurizing chamber, it is necessary to reduce the thickness of the piezoelectric element, and thus the thickness of the bimorph mechanism, as in the above item.

【0012】小型化のためには、図8からも容易に分
かるように、インク加圧室の幅を縮小し、更に、インク
ノズルまでの流路の長さを短くすることが必要である。 多ノズルのためにも、項と同様に、インク加圧室の
幅を縮小し、単位面積内に配置できる加圧室の数を増大
することが必要である。 コストの低減のためには、シリコンウェハを採用しI
C技術を適用して記録ヘッドを作り込む方法で、高い量
産性を確保することができ、静電接合によるシリコンウ
ェハとほう硅酸ガラスの接合を採用することで、製造上
の精度が高く、バラツキが少なく、安定した性能が得ら
れ、高い良品率を確保することはできる。しかし、コス
トを大幅に低減するためには、現状の形状は大き過ぎる
ので、大幅な小型化を図り、1ウェハからの取れ数を大
幅に増大させることが不可欠であり、加圧室の小型化を
中心とした形状の小型化が必要である。
In order to reduce the size, it is necessary to reduce the width of the ink pressurizing chamber and further shorten the length of the flow path to the ink nozzle, as can be easily understood from FIG. For multiple nozzles as well, it is necessary to reduce the width of the ink pressurizing chamber and increase the number of pressurizing chambers that can be arranged in a unit area, as in the case described above. In order to reduce the cost, we have adopted a silicon wafer.
High mass productivity can be secured by the method of applying the C technology to build the recording head, and by using the bonding of the silicon wafer and the borosilicate glass by electrostatic bonding, the manufacturing accuracy is high, There is little variation, stable performance is obtained, and a high yield rate can be secured. However, in order to significantly reduce the cost, the current shape is too large, so it is indispensable to greatly reduce the size and to increase the number of wafers taken from one wafer. It is necessary to miniaturize the shape centered on.

【0013】以上5つの目標を達成するためには、いず
れも加圧室の小型化が必要であり、そのためには、振動
板と圧電素子をできるかぎり薄くし、変形し易いバイモ
ルフフ機構にすることが必要となる。図8に示した現状
記録ヘッドにおいては、圧電素子9の発生する機械的運
動エネルギーの内、インクの運動に利用されているエネ
ルギーは僅かであり、その大部分は振動板8と圧電素子
9自身の変形のために消費されている。したがって、製
造上、バイモルフ機構の薄型化ができれば、加圧室4を
小型化することができ、前記の目標を実現することが可
能となるのである。
In order to achieve the above five goals, it is necessary to reduce the size of the pressurizing chamber. To this end, the vibrating plate and the piezoelectric element should be as thin as possible so that the bimorph mechanism is easy to deform. Is required. In the current recording head shown in FIG. 8, of the mechanical kinetic energy generated by the piezoelectric element 9, only a small amount of energy is used for ink movement, and most of it is the vibration plate 8 and the piezoelectric element 9 itself. It is consumed due to the transformation of. Therefore, in manufacturing, if the bimorph mechanism can be thinned, the pressurizing chamber 4 can be downsized, and the above-mentioned target can be realized.

【0014】しかしながら、現状の製造方法において
は、振動板8や圧電素子9の厚さを、前述の厚さより薄
くすると、製造上の取扱い、例えば水圧のかかる洗浄工
程や押し付け圧をかける接着工程、において破損するこ
とが多くなるという問題があり、量産時に採用できる振
動板8や圧電素子9の厚さの限界となっており、この限
界がバイモルフ機構の厚さの下限を決めている。
However, in the present manufacturing method, if the thickness of the vibration plate 8 or the piezoelectric element 9 is made thinner than the above-mentioned thickness, handling in manufacturing, for example, a washing process with water pressure or a bonding process with pressing pressure, However, the thickness of the diaphragm 8 and the piezoelectric element 9 that can be adopted during mass production is the limit, and this limit determines the lower limit of the thickness of the bimorph mechanism.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上述の、バイモルフ機
構の厚さの下限を下げることにより、インク吐出性能の
低下や圧電素子駆動電圧の上昇を伴うことなく、インク
加圧室を大幅に小型化できるインクジェット記録ヘッド
の製造方法を提供することが、この発明の課題である。
By lowering the lower limit of the thickness of the bimorph mechanism as described above, the ink pressurizing chamber can be significantly downsized without lowering the ink ejection performance or increasing the piezoelectric element driving voltage. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an ink jet recording head that can be used.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、この発明においては、複数のインク流路に相当する
連通する溝が形成されているシリコン製の流路基板に、
取扱い上で破損する心配のない厚さのほう硅酸ガラス板
を静電接合し、静電接合されたほう硅酸ガラス板を所定
の厚さまで研磨して振動板を形成し、この振動板の上に
導電性層を形成し、導電性層の上に取扱い上で破損する
心配のない厚さの圧電素子を接着し、接着された圧電素
子を所定の厚さまで研磨し、研磨された圧電素子の表面
に導電性層を形成し、表面に導電性層を形成された圧電
素子をインク加圧室の位置に合わせて不要部分を除去し
て細分化し、個々の記録ヘッドに切断するという工程で
記録ヘッドを製造する。
In order to solve this problem, according to the present invention, a silicon flow path substrate is provided with a communicating groove corresponding to a plurality of ink flow paths.
Electrostatically bond a borosilicate glass plate with a thickness that will not damage it during handling, and polish the electrostatically bonded borosilicate glass plate to a specified thickness to form a vibration plate. A conductive layer is formed on the piezoelectric element, and a piezoelectric element having a thickness that does not cause damage during handling is bonded onto the conductive layer, and the bonded piezoelectric element is polished to a predetermined thickness, and the piezoelectric element is polished. By forming a conductive layer on the surface of the, the piezoelectric element with the conductive layer formed on the surface is subdivided by removing unnecessary parts according to the position of the ink pressurizing chamber, and then cut into individual recording heads. A recording head is manufactured.

【0017】上述の工程において、圧電素子に予め形成
されている導電性層を利用することで、振動板の上に導
電性層を形成する工程を省略することができる。また、
接着前の圧電素子の厚さが、所定の厚さのものであれ
ば、接着後に所定の厚さまで研磨する工程とその表面に
導電性層を形成する工程は、当然のことながら必要なく
なる。
In the above steps, the step of forming the conductive layer on the vibration plate can be omitted by utilizing the conductive layer previously formed on the piezoelectric element. Also,
If the thickness of the piezoelectric element before bonding is a predetermined thickness, the step of polishing to a predetermined thickness after bonding and the step of forming a conductive layer on the surface are naturally unnecessary.

【0018】シリコンとほう硅酸ガラスは熱膨張係数が
ほぼ等しく、両者を静電接合しても反りなどの変形を殆
ど生じない。また、静電接合は化学的に直接接合するも
のであるから、極めて強固な接合ができる。したがっ
て、シリコン製の流路基板にほう硅酸ガラス板を静電接
合した後、このほう硅酸ガラス板を研磨する方式を取る
ことによって、単独で研磨する場合に比べて破損し難く
なり、従来技術では困難であった0.1mm 以下の振動板を
量産レベルで実現することができるようになったのであ
る。圧電素子の場合も同様に、一体化された流路基板と
振動板に圧電素子を接着することにより、従来技術では
困難であった0.1mm 以下の厚さに研磨することができる
ようになったのである。この結果、吐出性能を低下させ
ることなく、加圧室を大幅に縮小でき、圧電素子の駆動
電圧を低減することもできるのである。また、圧電素子
を大きな板で振動板に貼り付け、所定の厚さに研磨した
後、個々の加圧室に対応させて細分化するという量産に
適した方法を採用することも可能となったのである。
Silicon and borosilicate glass have almost the same coefficient of thermal expansion, and even if they are electrostatically bonded to each other, deformation such as warpage hardly occurs. In addition, since electrostatic bonding is a direct chemical bonding, extremely strong bonding can be achieved. Therefore, by electrostatically bonding the borosilicate glass plate to the silicon flow path substrate, and then using the method of polishing this borosilicate glass plate, it is less likely to be damaged as compared with the case of polishing alone, and the conventional It was possible to realize a diaphragm of 0.1 mm or less, which was difficult with technology, at the mass production level. Similarly, in the case of a piezoelectric element, by bonding the piezoelectric element to the integrated flow path substrate and vibration plate, it became possible to polish to a thickness of 0.1 mm or less, which was difficult with the conventional technology. Of. As a result, the pressurizing chamber can be significantly reduced and the driving voltage of the piezoelectric element can be reduced without lowering the ejection performance. It is also possible to adopt a method suitable for mass production, in which a piezoelectric element is attached to a vibrating plate with a large plate, polished to a predetermined thickness, and then subdivided according to each pressurizing chamber. Of.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】この発明は、課題を解決するため
の手段の項で述べたように、ウェハ状のシリコンからな
る流路基板と、振動板の素材である、取扱い上で破損す
る心配のない厚さのほう硅酸ガラス板とを静電接合で接
合一体化し、ほう硅酸ガラス板を所定の厚さまで薄くし
振動板を形成すること、この振動板の表面に、必要に応
じて、導電性層を形成すること、この振動板の表面に取
扱い上で破損する心配のない厚さの圧電素子板を接着
し、圧電素子板を所定の厚さまで薄くすること、この圧
電素子板の表面に、導電性層を形成すること、この表面
に導電性層を形成された圧電素子を、インク加圧室の位
置に合わせて不要部分を除去して細分化すること、及
び、以上の工程によって作成されたウェハ状の構成物
を、個々の記録ヘッドに切断すること、で成り立ってい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described in the section of the means for solving the problems, the present invention is concerned that the flow path substrate made of silicon in the form of a wafer and the material of the vibration plate may be damaged during handling. A borosilicate glass plate of no thickness is joined and integrated by electrostatic bonding, the borosilicate glass plate is thinned to a predetermined thickness to form a vibration plate, and on the surface of this vibration plate, if necessary. , Forming a conductive layer, adhering to the surface of the vibration plate a piezoelectric element plate having a thickness that does not damage the handle, and thinning the piezoelectric element plate to a predetermined thickness. Forming a conductive layer on the surface, subdividing the piezoelectric element having the conductive layer formed on the surface by removing unnecessary portions in accordance with the position of the ink pressurizing chamber, and the above steps The wafer-like structure created by It is the cross-sectional, in which established.

【0020】以下に実施例によって、より具体的に説明
する。
A more specific description will be given below with reference to examples.

【0021】[0021]

【第1の実施例】この発明の第1の実施例について、図
1及び図4を用いて説明する。図1はその製造工程図で
あり、図4はその工程で製造した記録ヘッドの構造図で
ある。流路基板1は、厚さ0.76mmの両面鏡面研磨された
シリコンウェハを素材とし、その両面にインクノズル
2、インク加圧室4、絞り流路6を構成するための溝部
を、片面に24づつ両面に、フォトリソグラフィとプラズ
マエッチングあるいはウェットエッチングによって形成
(工程A)する。形成するパターンは図4に示すよう
に、できるかぎりインクノズル2のピッチを狭くし、し
かも後述する圧電素子の細分化工程が容易なように横一
列に配置した形状としている。この場合のインク加圧室
4の大きさは、0.5mm ×3mmである。この流路基板1の
両面の全面に、表面仕上げ工程B1で表面仕上げされた、
厚さ 0.2mmのほう硅酸ガラス板を静電接合(工程C1)す
る。この 0.2mmという厚さは、静電接合時の取扱いによ
って破損する心配のない厚さである。
[First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a manufacturing process diagram thereof, and FIG. 4 is a structural diagram of a recording head manufactured in the process. The flow path substrate 1 is made of a 0.76 mm-thick double-sided mirror-polished silicon wafer, and has groove portions for forming the ink nozzles 2, the ink pressurizing chambers 4, and the throttle flow paths 6 on both sides thereof. Then, they are formed on both surfaces by photolithography and plasma etching or wet etching (step A). As shown in FIG. 4, the pattern to be formed has a shape in which the pitch of the ink nozzles 2 is narrowed as much as possible, and moreover, the piezoelectric elements are arranged in a horizontal row so as to facilitate the step of subdividing the piezoelectric elements described later. The size of the ink pressurizing chamber 4 in this case is 0.5 mm × 3 mm. The entire surface of both sides of this flow path substrate 1 was surface-finished in the surface finishing step B1,
Electrostatically bond a 0.2 mm thick borosilicate glass plate (process C1). This thickness of 0.2 mm is a thickness that will not be damaged by handling during electrostatic bonding.

【0022】次いで、接合された流路基板の両面のほう
硅酸ガラス板を両面研磨機にかけて、所定の厚さになる
まで研磨して振動板8を形成(工程C2)する。この実施
例においては、その厚さは30μm である。次いで、研磨
した表裏のほう硅酸ガラス面にスパッタリングによっ
て、図示していないITO膜を形成(工程C3、図1では
ガラス板表面への導電性層形成工程)する。これは、こ
の上に接着する圧電素子9の共通電極となるものであ
る。
Next, the borosilicate glass plates on both sides of the joined flow path substrate are subjected to a double-sided polishing machine and polished to a predetermined thickness to form the vibration plate 8 (step C2). In this example, the thickness is 30 μm. Then, an ITO film (not shown) is formed on the polished front and back borosilicate glass surfaces by sputtering (step C3, a conductive layer forming step on the glass plate surface in FIG. 1). This serves as a common electrode of the piezoelectric element 9 adhered on this.

【0023】次に、ITO膜の上で、24個の加圧室に対
応する部分に接着剤を塗布して、圧電素子9を形成する
ための、24個の加圧室に対応する大きさをもち、接着時
の取扱いで破損する心配のない厚さ(0.2mm)をもつ圧電
素子板を強固に接着(工程E1) する。次いで、これら一
体化された流路基板を含むウェハの圧電素子板を、ほう
硅酸ガラス板の場合と同様に両面研磨機にかけて所定の
厚さまで研磨(工程E2) する。この実施例においては、
その厚さは30μm である。次に、研磨した圧電素子板の
表面に電極をスパッタリングで形成(工程E3、図1では
圧電素子板表面への導電性層形成工程) する。この実施
例では、クロム・ニッケル・金の3層の電極とした。
Next, on the ITO film, a portion corresponding to 24 pressurizing chambers for forming the piezoelectric element 9 by applying an adhesive to a portion corresponding to the 24 pressurizing chambers. The piezoelectric element plate with a thickness (0.2 mm) that does not have a risk of being damaged during handling during bonding is firmly bonded (step E1). Next, the piezoelectric element plate of the wafer including the integrated flow path substrate is polished to a predetermined thickness by a double-side polishing machine as in the case of the borosilicate glass plate (step E2). In this example,
Its thickness is 30 μm. Next, an electrode is formed by sputtering on the surface of the polished piezoelectric element plate (step E3, a step of forming a conductive layer on the surface of the piezoelectric element plate in FIG. 1). In this example, a three-layer electrode of chromium, nickel and gold was used.

【0024】次に、電極を形成した圧電素子板を加圧室
4の位置に合わせて、ダイサーで図4のように細分化し
圧電素子9を形成(工程E4) する。これは、個々の加圧
室毎に駆動できるように圧電素子の電極を分割し、同時
に、バイモルフ機構としても相互の干渉の問題がないよ
うにし、バイモルフ機構の変形を容易にするためであ
る。この工程において、ダイサーの切り込みの深さは圧
電素子板の厚さより幾分少なくする。通常、圧電素子の
厚さの80〜99%とする。残る部分の厚さが20%を越える
と、電圧を印加したバイモルフ機構の変形の影響が隣の
バイモルフ機構に及んで、問題になる。逆に、残す部分
の厚さが薄くなり過ぎると、振動板8の表面に形成した
共通電極であるITO膜及び圧電素子板の振動板側の面
に予め形成されていた電極層を切断し、圧電素子へ駆動
電圧を印加することが出来なくなるからである。
Next, the piezoelectric element plate on which the electrodes are formed is aligned with the position of the pressurizing chamber 4 and subdivided by a dicer as shown in FIG. 4 to form the piezoelectric element 9 (step E4). This is because the electrodes of the piezoelectric element are divided so that they can be driven for each individual pressurizing chamber, and at the same time, there is no problem of mutual interference even with the bimorph mechanism, and the deformation of the bimorph mechanism is facilitated. In this step, the depth of cut of the dicer is made somewhat smaller than the thickness of the piezoelectric element plate. Usually, it is 80 to 99% of the thickness of the piezoelectric element. When the thickness of the remaining portion exceeds 20%, the influence of the deformation of the bimorph mechanism to which a voltage is applied affects the adjacent bimorph mechanism, which becomes a problem. On the contrary, when the thickness of the remaining portion becomes too thin, the ITO film which is the common electrode formed on the surface of the diaphragm 8 and the electrode layer previously formed on the surface of the piezoelectric element plate on the diaphragm side are cut, This is because the drive voltage cannot be applied to the piezoelectric element.

【0025】この後、ダイサーによって個々の記録ヘッ
ドチップに分離(工程D) し、必要な処理を施して、記
録ヘッドは完成する。この実施例においては、インク加
圧室4の大きさは、0.5mm ×3mmであるが、圧電素子9
の駆動電圧50Vで十分な吐出性能を得た。また、周波数
特性も10KHzまで高めることができた。また、シリコン
基板の大きさも7mm×18mmと小さくすることができた。
4インチウェハによる取れ数で比較すると、従来技術で
は4チップであったのが40チップと1桁の増加となっ
た。
After that, the individual recording head chips are separated by a dicer (step D), and necessary processing is performed to complete the recording head. In this embodiment, the size of the ink pressurizing chamber 4 is 0.5 mm × 3 mm, but the piezoelectric element 9
A sufficient discharge performance was obtained with a driving voltage of 50V. In addition, the frequency characteristics could be improved up to 10KHz. Moreover, the size of the silicon substrate could be reduced to 7 mm × 18 mm.
Comparing the number of 4-inch wafers taken, the number of chips in the prior art was 4 chips, which was 40 chips, an increase of one digit.

【0026】実施例では、振動板及び圧電素子の厚さが
30μm の場合で説明したが、それぞれを10μm まで薄く
できる見通しがあるので、更に、加圧室の幅 0.3mm程度
までの小型化が可能であると考えられ、チップの大きさ
6mm×11mm程度、4インチウェハによる取れ数で64チッ
プ程度までは可能であろうと考えられる。以上の説明
は、片面24インクノズルの場合について述べてきたが、
インクノズル間隔が実施例の場合で0.6mm 、可能性のあ
る最少のものでは0.35mmまで狭くできるので、片面128
インクノズル、両面なら256 インクノズルの記録ヘッド
も十分に製造可能である。
In the embodiment, the thickness of the vibration plate and the piezoelectric element is
Although it has been explained in the case of 30 μm, there is a prospect that each can be thinned to 10 μm, so it is thought that it is possible to further reduce the pressure chamber width to about 0.3 mm, and the chip size is about 6 mm × 11 mm, It is thought that it is possible to obtain up to about 64 chips with a 4-inch wafer. Although the above description has been made for the case of the single-sided 24 ink nozzle,
Since the ink nozzle spacing can be reduced to 0.6 mm in the example, and 0.35 mm for the smallest possible one, 128
Ink nozzles, and a print head with 256 ink nozzles on both sides can be fully manufactured.

【0027】なお、ほう硅酸ガラス板や圧電素子板を薄
くするためには、両面研磨機の他に片面研磨機や研削機
も採用することができる。また、振動板や研磨後の圧電
素子板への導電性層の形成には、スパッタリングの他に
蒸着やメッキなどの技術も採用できる。また、圧電素子
板の細分化やウェハのチップ化の工程には、ダイサーの
他にフォーミングマシンも採用することができる。
Incidentally, in order to make the borosilicate glass plate and the piezoelectric element plate thin, a single-sided polishing machine or a grinding machine can be adopted in addition to the double-sided polishing machine. In addition to the sputtering, a technique such as vapor deposition or plating can be used to form the conductive layer on the vibration plate or the piezoelectric element plate after polishing. A forming machine may be used in addition to the dicer in the process of subdividing the piezoelectric element plate and forming the wafer into chips.

【0028】更に、実施例では両面にインクノズルを形
成する例を説明したが、片面のものにも適用できること
は言うまでもない。
Further, in the embodiment, the example in which the ink nozzles are formed on both sides has been described, but it goes without saying that the invention can be applied to one side.

【0029】[0029]

【第2の実施例】この発明の第2の実施例について、図
2を用いて説明する。図2はその製造工程図である。第
1の実施例と異なる点は、第1の実施例におけるガラス
板表面への導電性層形成工程C3を省略していることであ
る。
[Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a manufacturing process diagram thereof. The difference from the first embodiment is that the conductive layer forming step C3 on the surface of the glass plate in the first embodiment is omitted.

【0030】通常入手される圧電素子板は、その両面に
電極をもっている。この電極のうち振動板側に形成され
ている電極は、この発明による製造方法によって除去さ
れることはないので、この電極を共通電極として使用す
る場合には、振動板8の表面に予め電極を形成しておく
必要がなく、その場合の製造工程は図2の通りとなるの
である。
The piezoelectric element plate which is usually obtained has electrodes on both sides thereof. Of the electrodes, the electrode formed on the diaphragm side is not removed by the manufacturing method according to the present invention. Therefore, when this electrode is used as a common electrode, the electrode is previously formed on the surface of the diaphragm 8. It is not necessary to form it, and the manufacturing process in that case is as shown in FIG.

【0031】[0031]

【第3の実施例】この発明の第3の実施例について、図
3を用いて説明する。図3はその製造工程図である。第
1の実施例と異なる点は、第1の実施例における圧電素
子板の研磨工程E2と圧電素子板表面への導電性層形成工
程E3を省略していることである。
[Third Embodiment] A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a manufacturing process drawing thereof. The difference from the first embodiment is that the step E2 of polishing the piezoelectric element plate and the step E3 of forming a conductive layer on the surface of the piezoelectric element plate in the first example are omitted.

【0032】第1の実施例から分かるように、圧電素子
板の大きさは流路基板1の大きさに比べて相当に小さく
なるので、個々に研磨しても所定の厚さまで薄くするこ
とが可能である場合もあり、その厚さのものが工程E1に
おいて取扱いが可能であれば、工程E2と工程E3を省略す
ることができるのである。
As can be seen from the first embodiment, since the size of the piezoelectric element plate is considerably smaller than the size of the flow path substrate 1, it can be thinned to a predetermined thickness even if it is individually polished. In some cases, it is possible, and if the one having that thickness can be handled in the step E1, the steps E2 and E3 can be omitted.

【0033】[0033]

【第4の実施例】この発明の第4の実施例は、第2の実
施例と第3の実施例を組み合わせたもので、第1の実施
例の、工程C3と工程E2と工程E3を省略したものである。
これらの工程が省略できることの説明は第2の実施例及
び第3の実施例から明らかであろう。
[Fourth Embodiment] The fourth embodiment of the present invention is a combination of the second embodiment and the third embodiment, and includes steps C3, E2 and E3 of the first embodiment. It is omitted.
An explanation that these steps can be omitted will be apparent from the second and third embodiments.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上の実施例で述べたように、この発明
によれば、振動板及び圧電素子の厚さを従来技術に比べ
て大幅に薄くすることができるので、その結果として、
吐出性能を低下させることなく、加圧室を大幅に縮小で
き、圧電素子の駆動電圧を低減することもできるのであ
る。また、圧電素子を大きな板で振動板に貼り付け、所
定の厚さに研磨した後、個々の加圧室に対応させて細分
化するという量産に適した方法を採用することも可能と
なったのである。
As described in the above embodiments, according to the present invention, the thickness of the vibrating plate and the piezoelectric element can be made significantly smaller than that of the prior art. As a result,
The pressurizing chamber can be greatly reduced and the driving voltage of the piezoelectric element can be reduced without lowering the ejection performance. It is also possible to adopt a method suitable for mass production, in which a piezoelectric element is attached to a vibrating plate with a large plate, polished to a predetermined thickness, and then subdivided according to each pressurizing chamber. Of.

【0035】このように、この発明によれば、高性能・
小型軽量で量産性に優れた安価なインクジェット記録ヘ
ッドを提供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an inexpensive inkjet recording head that is small and lightweight and has excellent mass productivity.

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

【図1】この発明による記録ヘッドの製造方法の第1の
実施例を示す製造工程図
FIG. 1 is a manufacturing process chart showing a first embodiment of a method of manufacturing a recording head according to the present invention.

【図2】この発明による記録ヘッドの製造方法の第2の
実施例を示す製造工程図
FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing a second embodiment of the recording head manufacturing method according to the present invention.

【図3】この発明による記録ヘッドの製造方法の第3の
実施例を示す製造工程図
FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing a third embodiment of the recording head manufacturing method according to the present invention;

【図4】この発明による記録ヘッドの製造方法の第1の
実施例によって製作した記録ヘッドの構造を示す構造図
FIG. 4 is a structural diagram showing a structure of a recording head manufactured according to a first embodiment of a method of manufacturing a recording head according to the present invention.

【図5】従来技術による記録ヘッドに使われている流路
基板の概念構造を示す平面図
FIG. 5 is a plan view showing a conceptual structure of a flow path substrate used in a recording head according to a conventional technique.

【図6】従来技術による記録ヘッドのインク流路部の概
念構造を示す側断面図
FIG. 6 is a side sectional view showing a conceptual structure of an ink flow path portion of a recording head according to a conventional technique.

【図7】従来技術による記録ヘッドの製造方法を示す製
造工程図
FIG. 7 is a manufacturing process diagram showing a method of manufacturing a recording head according to a conventional technique.

【図8】従来技術により製作した記録ヘッドの具体例の
構造を示す平面図
FIG. 8 is a plan view showing a structure of a specific example of a recording head manufactured by a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 流路基板 2 インクノズル 3 ノズル流路 4 インク加圧室 5 インク供給路 6 絞り流路 7 インク溜め 8 振動板 9 圧電素子 10 接着剤層 11 インク流路 12 インク注入口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 flow path substrate 2 ink nozzle 3 nozzle flow path 4 ink pressurizing chamber 5 ink supply path 6 throttle flow path 7 ink reservoir 8 vibrating plate 9 piezoelectric element 10 adhesive layer 11 ink flow path 12 ink injection port

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インクを加圧するためのインク加圧室と、
インク加圧室にインクを供給するためのインク供給路
と、インク加圧室で加圧されたインクを射出するための
インクノズルとからなる複数のインク流路に相当する連
通する溝を形成した流路基板と、この流路基板に接合さ
れている振動板とでインク流路を形成し、インク加圧室
に相当する位置の振動板のインク加圧室とは反対側の面
に、インク加圧室内のインクに圧力を印加するための圧
電素子を配設しているインクジェット記録ヘッドの製造
方法であって、 前記複数のインク流路に相当する連通する溝が形成され
ているシリコン製の流路基板に、ほう硅酸ガラス板を静
電接合する工程と、 静電接合されたほう硅酸ガラス板を研磨して振動板を形
成する工程と、 形成された振動板の上に導電性層を形成する工程と、 形成された導電性層の上に圧電素子を接着する工程と、 接着された圧電素子を研磨する工程と、 研磨された圧電素子の表面に導電性層を形成する工程
と、 表面に導電性層を形成された圧電素子をインク加圧室の
位置に合わせて不要部分を除去して細分化する工程と、 以上の工程で製造された、流路基板と振動板と圧電素子
とが一体化された部材を、個々の記録ヘッドに分離する
工程と、 をもつ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。
1. An ink pressurizing chamber for pressurizing ink,
An ink supply path for supplying ink to the ink pressurizing chamber and a communicating groove corresponding to a plurality of ink flow paths formed of ink nozzles for ejecting ink pressurized in the ink pressurizing chamber are formed. An ink flow path is formed by the flow path substrate and the vibration plate joined to the flow path substrate, and the ink is formed on the surface of the vibration plate at a position corresponding to the ink pressure chamber on the opposite side of the ink pressure chamber. A method for manufacturing an ink jet recording head in which a piezoelectric element for applying pressure to ink in a pressure chamber is provided, which is made of silicon in which communicating grooves corresponding to the plurality of ink flow paths are formed. The process of electrostatically bonding the borosilicate glass plate to the flow path substrate, the process of polishing the electrostatically bonded borosilicate glass plate to form the vibration plate, and the conductive film on the formed vibration plate. The step of forming the layer and the conductive layer formed The step of adhering the piezoelectric element to the substrate, the step of polishing the adhered piezoelectric element, the step of forming the conductive layer on the surface of the polished piezoelectric element, and the step of ink-forming the piezoelectric element having the conductive layer formed on the surface. The step of removing unnecessary parts according to the position of the pressurizing chamber and subdividing it into pieces, and the member manufactured by the above steps in which the flow path substrate, the vibration plate, and the piezoelectric element are integrated is used as an individual recording head. A method for manufacturing an inkjet recording head, comprising the steps of:
【請求項2】インクを加圧するためのインク加圧室と、
インク加圧室にインクを供給するためのインク供給路
と、インク加圧室で加圧されたインクを射出するための
インクノズルとからなる複数のインク流路に相当する連
通する溝を形成した流路基板と、この流路基板に接合さ
れている振動板とでインク流路を形成し、インク加圧室
に相当する位置の振動板のインク加圧室とは反対側の面
に、インク加圧室内のインクに圧力を印加するための圧
電素子を配設しているインクジェット記録ヘッドの製造
方法であって、 前記複数のインク流路に相当する連通する溝が形成され
ているシリコン製の流路基板に、ほう硅酸ガラス板を静
電接合する工程と、 静電接合されたほう硅酸ガラス板を研磨して振動板を形
成する工程と、 形成された振動板の上に圧電素子を接着する工程と、 接着された圧電素子を研磨する工程と、 研磨された圧電素子の表面に導電性層を形成する工程
と、 表面に導電性層を形成された圧電素子をインク加圧室の
位置に合わせて不要部分を除去して細分化する工程と、 以上の工程で製造された、流路基板と振動板と圧電素子
とが一体化された部材を、個々の記録ヘッドに分離する
工程と、 をもつ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。
2. An ink pressurizing chamber for pressurizing ink,
An ink supply path for supplying ink to the ink pressurizing chamber and a communicating groove corresponding to a plurality of ink flow paths formed of ink nozzles for ejecting ink pressurized in the ink pressurizing chamber are formed. An ink flow path is formed by the flow path substrate and the vibration plate joined to the flow path substrate, and the ink is formed on the surface of the vibration plate at a position corresponding to the ink pressure chamber on the opposite side of the ink pressure chamber. A method for manufacturing an ink jet recording head in which a piezoelectric element for applying pressure to ink in a pressure chamber is provided, which is made of silicon in which communicating grooves corresponding to the plurality of ink flow paths are formed. The step of electrostatically bonding the borosilicate glass plate to the flow path substrate, the step of polishing the electrostatically bonded borosilicate glass plate to form the vibration plate, and the piezoelectric element on the formed vibration plate. The process of bonding the The step of polishing, the step of forming a conductive layer on the surface of the polished piezoelectric element, and the step of dividing the piezoelectric element with the conductive layer formed on the surface into the ink pressurizing chamber by removing unnecessary parts Inkjet recording, characterized by comprising: a step of forming the recording medium, and a step of separating the member having the flow path substrate, the vibration plate, and the piezoelectric element manufactured by the above steps into individual recording heads. Head manufacturing method.
【請求項3】インクを加圧するためのインク加圧室と、
インク加圧室にインクを供給するためのインク供給路
と、インク加圧室で加圧されたインクを射出するための
インクノズルとからなる複数のインク流路に相当する連
通する溝を形成した流路基板と、この流路基板に接合さ
れている振動板とでインク流路を形成し、インク加圧室
に相当する位置の振動板のインク加圧室とは反対側の面
に、インク加圧室内のインクに圧力を印加するための圧
電素子を配設しているインクジェット記録ヘッドの製造
方法であって、 前記複数のインク流路に相当する連通する溝が形成され
ているシリコン製の流路基板に、ほう硅酸ガラス板を静
電接合する工程と、 静電接合されたほう硅酸ガラス板を研磨して振動板を形
成する工程と、 形成された振動板の上に導電性層を形成する工程と、 形成された導電性層の上に圧電素子を接着する工程と、 接着された圧電素子をインク加圧室の位置に合わせて不
要部分を除去して細分化する工程と、 以上の工程で製造された、流路基板と振動板と圧電素子
とが一体化された部材を、個々の記録ヘッドに分離する
工程と、 をもつ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。
3. An ink pressurizing chamber for pressurizing ink,
An ink supply path for supplying ink to the ink pressurizing chamber and a communicating groove corresponding to a plurality of ink flow paths formed of ink nozzles for ejecting ink pressurized in the ink pressurizing chamber are formed. An ink flow path is formed by the flow path substrate and the vibration plate joined to the flow path substrate, and the ink is formed on the surface of the vibration plate at a position corresponding to the ink pressure chamber on the opposite side of the ink pressure chamber. A method for manufacturing an ink jet recording head in which a piezoelectric element for applying pressure to ink in a pressure chamber is provided, which is made of silicon in which communicating grooves corresponding to the plurality of ink flow paths are formed. The process of electrostatically bonding the borosilicate glass plate to the flow path substrate, the process of polishing the electrostatically bonded borosilicate glass plate to form the vibration plate, and the conductive film on the formed vibration plate. The step of forming the layer and the conductive layer formed The step of adhering the piezoelectric element to the substrate, the step of adhering the adhered piezoelectric element to the position of the ink pressurizing chamber to remove unnecessary parts, and subdividing it, and the flow path substrate and diaphragm manufactured in the above steps. A method of manufacturing an ink jet recording head, comprising: separating a member in which the piezoelectric element and the piezoelectric element are integrated into individual recording heads.
【請求項4】インクを加圧するためのインク加圧室と、
インク加圧室にインクを供給するためのインク供給路
と、インク加圧室で加圧されたインクを射出するための
インクノズルとからなる複数のインク流路に相当する連
通する溝を形成した流路基板と、この流路基板に接合さ
れている振動板とでインク流路を形成し、インク加圧室
に相当する位置の振動板のインク加圧室とは反対側の面
に、インク加圧室内のインクに圧力を印加するための圧
電素子を配設しているインクジェット記録ヘッドの製造
方法であって、 前記複数のインク流路に相当する連通する溝が形成され
ているシリコン製の流路基板に、ほう硅酸ガラス板を静
電接合する工程と、 静電接合されたほう硅酸ガラス板を研磨する工程と、 研磨された振動板の上に圧電素子を接着する工程と、 接着された圧電素子をインク加圧室の位置に合わせて不
要部分を除去して細分化する工程と、 以上の工程で製造された、流路基板と振動板と圧電素子
とが一体化された部材を、個々の記録ヘッドに分離する
工程と、 をもつ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。
4. An ink pressurizing chamber for pressurizing ink,
An ink supply path for supplying ink to the ink pressurizing chamber and a communicating groove corresponding to a plurality of ink flow paths formed of ink nozzles for ejecting ink pressurized in the ink pressurizing chamber are formed. An ink flow path is formed by the flow path substrate and the vibration plate joined to the flow path substrate, and the ink is formed on the surface of the vibration plate at a position corresponding to the ink pressure chamber on the opposite side of the ink pressure chamber. A method for manufacturing an ink jet recording head in which a piezoelectric element for applying pressure to ink in a pressure chamber is provided, which is made of silicon in which communicating grooves corresponding to the plurality of ink flow paths are formed. A step of electrostatically bonding a borosilicate glass plate to the flow path substrate, a step of polishing the electrostatically bonded borosilicate glass plate, and a step of adhering a piezoelectric element onto the polished diaphragm. Position the bonded piezoelectric element in the ink pressure chamber And a step of separating unnecessary parts into individual recording heads, and a step of separating the member, which is manufactured by the above steps, in which the flow path substrate, the diaphragm and the piezoelectric element are integrated, into individual recording heads. A method for manufacturing an inkjet recording head, comprising:
【請求項5】請求項1から請求項4に記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法において、 圧電素子をインク加圧室の位置に合わせて不要部分を除
去して細分化する工程において、不要部分を除去するた
めに圧電素子に入れる切り込みの深さが、圧電素子の厚
さの80から99%であ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。
5. The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, wherein in the step of removing unnecessary parts and subdividing the piezoelectric elements according to the position of the ink pressurizing chamber, the unnecessary parts are removed. A method for manufacturing an ink jet recording head, wherein the depth of the cut made in the piezoelectric element for removing is 80 to 99% of the thickness of the piezoelectric element.
【請求項6】請求項1から請求項4に記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法において、 研磨された振動板あるいはこの振動板に形成された導電
性層の上に接着される圧電素子が、記録ヘッドの加圧室
領域部分を包含し得る形状,寸法をもつ平板状部材であ
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。
6. The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, wherein the piezoelectric element adhered onto the polished diaphragm or the conductive layer formed on the diaphragm is used for recording. A method for manufacturing an ink jet recording head, which is a flat plate-shaped member having a shape and size capable of including a pressure chamber region portion of the head.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2010208122A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Seiko Epson Corp Method for manufacturing nozzle substrate and method for manufacturing of liquid droplet ejection head

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