JPH10119269A - インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法 - Google Patents

インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法

Info

Publication number
JPH10119269A
JPH10119269A JP29748096A JP29748096A JPH10119269A JP H10119269 A JPH10119269 A JP H10119269A JP 29748096 A JP29748096 A JP 29748096A JP 29748096 A JP29748096 A JP 29748096A JP H10119269 A JPH10119269 A JP H10119269A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure generating
generating chamber
single crystal
silicon single
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP29748096A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3424721B2 (ja
Inventor
Yoshinao Miyata
佳直 宮田
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP29748096A priority Critical patent/JP3424721B2/ja
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to US08/954,088 priority patent/US6290341B1/en
Priority to EP01103094A priority patent/EP1108545B1/en
Priority to DE69727255T priority patent/DE69727255T2/de
Priority to DE69710411T priority patent/DE69710411T2/de
Priority to EP97118151A priority patent/EP0839654B1/en
Publication of JPH10119269A publication Critical patent/JPH10119269A/ja
Priority to US09/908,633 priority patent/US6789319B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3424721B2 publication Critical patent/JP3424721B2/ja
Priority to US10/915,442 priority patent/US7153442B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズル開口やインク供給口近傍の淀みを少な
くすること。 【解決手段】 シリコン単結晶基板を結晶異方性エッチ
ングして、配列方向にシリコン単結晶基板の表面に対し
て垂直な壁3、3’が、また両端にシリコン単結晶基板
の表面に対して35度をなす壁4、4’が形成された断
面台形状の圧力発生室2を有する流路形成基板1と、表
面に圧力発生室2を膨張、収縮させる圧電材料層8を有
し、圧力発生室2の小さい開口側に固定された弾性板5
と、圧力発生室2の端部側にノズル開口11を有し、圧
力発生室2の他方の開口側に固定された蓋部材10とを
備え、蓋部材10が流路形成基板1に接着剤層12によ
り固定され、かつ基板1に対して35度をなす壁4と蓋
部材10とにより形成される空間に接着剤によるメニス
カスによる壁15を形成させる。接着剤の壁15により
鋭角な空間が封止されてインクの流れ方向に対してほぼ
平行な壁を備えることなり、インクの淀みが無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、シリコン単結晶
基板を異方性エッチングすることにより圧力発生室を形
成した流路基板を備えたインクジェット記録ヘッドに関
する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット式記録ヘッドは、図5に
示したように外部からの加圧力を受ける圧力発生室Aが
形成された流路形成基板Bと、リザーバCと圧力発生室
Aとを接続するインク供給口D及び圧力発生室Bに連通
するノズル開口Eを備えた蓋部材Fと、流路形成基板B
の一方の面を封止するとともに圧力発生手段Gを備えた
弾性板Hとを積層して構成し、弾性板Hの圧力発生手段
Gにより圧力発生室Aを膨張させてリザーバCのインク
をインク供給口Dを経由させて圧力発生室Aに吸引し、
また圧力発生室Aを収縮させて圧力発生室Aのインクを
加圧してノズル開口Eからインク滴を吐出させるように
構成されている。
【0003】圧力発生室Aを形成する流路形成基板B
は、通常、(110)面方位のシリコン単結晶基板に圧
力発生室に一致するエッチングパターンを形成して、水
酸化カリウム等のアルカリ水溶液により結晶異方性エッ
チングして構成されている。このようなシリコン単結晶
基板の結晶異方性エッチングを用いると、(110)面
に垂直な(111)面を備えた直線状の凹部や開口を形
成できるため、アスペクト比が極めて高い凹部や溝を形
成でき、圧力発生室を高い密度で配列することができ
る。
【0004】しかしながら(110)面方位のシリコン
単結晶基板は、(110)面に垂直な(111)面に沿
った直線パターンの交点からシリコン単結晶基板の表面
に対して約35度の角度の(111)面が出現し、この
面が圧力発生室Aの端部側の壁J,J’を形成すること
になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このため、ノズル開口
Eやインク供給口Dの近傍に鋭角な狭い間空間K,K’
が形成されることになり、この空間K,K’でインクが
淀んで気泡が停滞したり、またここに停滞した気泡の排
除が困難になるという問題がある。本発明はこのような
問題に鑑みてなされたものであって、その目的とすると
ころはノズル開口やインク供給口近傍におけるインクの
淀みを無くして気泡の停滞を防止し、かつ気泡の排除性
を高めることができるインクジェット式記録ヘッドを提
供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、シリコン単結晶基板を結晶
異方性エッチングして、配列方向に前記シリコン単結晶
基板の表面に対して垂直な壁が、また両端に前記シリコ
ン単結晶基板の表面に対して35度をなす壁が形成され
た断面台形状の圧力発生室を有する流路形成基板と、表
面に前記圧力発生室を膨張、収縮させる圧力発生手段を
有し、前記圧力発生室の小さい開口側に固定された弾性
板と、前記圧力発生室の端部側にノズル開口を有し、前
記圧力発生室の他方の開口側に固定された蓋部材とを備
え、前記蓋部材が前記流路形成基板に接着剤により固定
され、かつ前記ノズル開口側の前記流路形成基板に対し
て35度をなす壁と前記蓋部材とにより形成される空間
に前記接着剤によるメニスカスを形成させて固化させる
ようにした。
【0007】
【作用】接着剤のメニスカスによる壁により鋭角な空間
が封止されてインクの流れ方向に対してほぼ平行な壁が
形成され、インクの淀みが無くなる。
【0008】
【実施の態様】そこで以下に本発明の詳細を図示した実
施例に基づいて説明する。図1は本発明の一実施例を示
すものであって、図中符号1はシリコン単結晶基板を結
晶異方性エッチングして圧力発生室2が作り付けられた
流路形成基板で、圧力発生室2は長手方向の面がシリコ
ン単結晶基板に対して垂直な壁3、3’により、また両
端がシリコン単結晶基板の表面に対して約35度の角度
で出現した壁4、4’により区画されている。
【0009】5は、シリコン単結晶基板の狭い側の開口
面6に固定された酸化ジルコニアなどからなる弾性膜
で、表面に共通の電極となる下電極7及び圧電材料層8
が形成され、さらに各圧力発生室2に対向させて上電極
9が離散的に形成されている。このように上電極9を各
圧力発生室2に対向させて配置することにより、下電極
7と特定の上電極9に駆動信号を印加することによりイ
ンク滴を吐出させるべき圧力発生室2を選択的に膨張、
収縮させることができる。
【0010】10は、流路形成基板の他方の面に固定さ
れた蓋部材で、圧力発生室2の一端側にノズル開口11
が、また他端側にインク供給口12を形成して構成され
ている。
【0011】この蓋部材10は、流路形成基板1の広口
側の表面に接着剤を塗布して、接着剤層13を介して流
路形成基板1に固定されている。
【0012】この接着工程は、図2に示したように流路
形成基板1に接着剤14を塗布して(I)、蓋部材10
のノズル開口11とインク供給口12を圧力発生室2対
して位置合わせし(II)、蓋部材10と流路形成基板1
との間に接着圧を掛けて接着剤14を固化させることに
より行われている。
【0013】この接着圧により一部の接着剤14が圧力
発生室2側にはみ出し、圧力発生室2を形成している端
部の壁4、4’と蓋部材10の表面とにより形成された
狭い空間にはみ出した接着剤が表面張力で流れ込みメニ
スカスMを形成する。
【0014】この状態で接着剤が固化すると、壁4、
4’と蓋部材10とがなす角度よりも大きな角度の壁1
5、15’が形成されるから、ノズル開口11やインク
供給口12近傍での流れの淀みが無くなり、この付近で
の気泡の停滞を防止するとともに、気泡の排除性を高め
ることができる。
【0015】図3は、本発明の第2の実施例を示すもの
であって、図中符号20は、前述した流路形成基板で、
結晶異方性エッチングにより圧力発生室20となる貫通
孔を形成し、開口面積の大きな方の開口側に流路形成基
板20に対して垂直な面23、23’を持つ拡大部22
が形成されている。
【0016】この流路形成基板20は、図4に示したよ
うに結晶異方性エッチングにより圧力発生室20を形成
し(I)、蓋部材10が固定される面からドライエッチ
ング等の表面異方性エッチングにより所定時間エッチン
グすると(II)、流路形成基板20の露出面が深さ方向
に一定の速度で侵食を受け蓋部材10を固定する開口側
には、流路形成基板の表面に垂直となる面23、23’
が形成されることになる。
【0017】表面異方性エッチングが終了した段階で、
表面異方性エッチングによる拡大部22側の面に、蓋部
材10のノズル開口11、インク供給口12を位置合わ
せして蓋部材10を固着すると(III)、インクジェッ
ト式記録ヘッドが完成する。
【0018】この実施例によれば、ノズル開口11、イ
ンク供給口12の近傍に表面異方性エッチングにより形
成された面23、23’がノズル開口11、インク供給
口12の流れの方向に平行となるから、ノズル開口1
1、インク供給口近傍でのインクの淀みを無くして気泡
を簡単に排除することができる。
【0019】なお、この実施例においては、ノズル開口
11、及びインク供給口12の近傍には表面異方性エッ
チングにより流れをスムーズにする壁24、24’が既
に形成されているから、接着剤を必要としない接合方
法、例えば陽極接合等を適用することができ、接着剤の
圧力発生室2への流れ込みを無くしてノズル開口11や
インク供給口12の接着剤による目詰まりを皆無とする
ことができる。
【0020】また、上述の実施例においては蓋部材にイ
ンク供給口を形成してリザーバを別部材として構成して
いるが、流路形成基板にリザーバ、及びインク供給口を
形成した流路形成基板のインク供給口側に適用しても同
様の作用を奏することは明らかである。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、シリコン単結晶基板を結晶異方性エッチングして、
配列方向に前記シリコン単結晶基板の表面に対して垂直
な壁が、また両端に前記シリコン単結晶基板の表面に対
して35度をなす壁が形成された断面台形状の圧力発生
室を有する流路形成基板と、表面に圧力発生室を膨張、
収縮させる圧力発生手段を有し、圧力発生室の小さい開
口側に固定された弾性板と、圧力発生室の端部側にノズ
ル開口を有し、圧力発生室の他方の開口側に固定された
蓋部材とを備え、蓋部材が流路形成基板に接着剤により
固定され、かつノズル開口側の流路形成基板に対して3
5度をなす壁と蓋部材とにより形成される空間に接着剤
によるメニスカスを形成させて固化させたので、接着剤
のメニスカスによる壁により鋭角な空間が封止してつイ
ンクの流れ方向に対してほぼ平行な壁を形成することが
できて、インクの淀みを無くして気泡の停滞を防止する
とともに、気泡の排除性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明のインク
ジェット式記録ヘッドの一実施例を示す1つの圧力発生
室についての上面図と断面図である。
【図2】図(I)乃至(III)は、それぞれ同上インクジ
ェット式記録ヘッドの製造方法の内、蓋部材と流路形成
基板の接着工程を示す図である。
【図3】本発明のインクジェット式記録ヘッドの他の実
施例を、1つの圧力発生室について示す断面図である。
【図4】図(I)乃至(III)は、それぞれ同上インクジ
ェット式記録ヘッドの製造方法を示す図である。
【図5】シリコン単結晶基板により構成された流路形成
基板を用いたインクジェット式記録ヘッドの1つの圧力
発生室についての断面図である。
【符号の説明】
1 流路形成基板 2 圧力発生室 3、3’ 基板に垂直な壁 4、4’ 基板に対して35度の壁 5 弾性板 8 圧電材料層 11 ノズル開口 12 インク供給口 13 接着層 15、15’ 接着剤のメニスカスにより形成された壁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン単結晶基板を結晶異方性エッチ
    ングして、配列方向に前記シリコン単結晶基板の表面に
    対して垂直な壁が、また両端に前記シリコン単結晶基板
    の表面に対して35度をなす壁が形成された断面台形状
    の圧力発生室を有する流路形成基板と、 表面に前記圧力発生室を膨張、収縮させる圧力発生手段
    を有し、前記圧力発生室の小さい開口側に固定された弾
    性板と、 前記圧力発生室の端部側にノズル開口を有し、前記圧力
    発生室の他方の開口側に固定された蓋部材とを備え、 前記蓋部材が前記流路形成基板に接着剤により固定さ
    れ、かつ前記ノズル開口側の前記流路形成基板に対して
    35度をなす壁と前記蓋部材とにより形成される空間に
    前記接着剤によるメニスカスを形成させて固化させてな
    るインクジェット式記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 シリコン単結晶基板を結晶異方性エッチ
    ングして、配列方向に前記シリコン単結晶基板の表面に
    対して垂直な壁と、両端に前記シリコン単結晶基板の表
    面に対して35度をなす壁とからなる断面台形状の圧力
    発生室を有する流路形成基板を形成する工程と、 表面に前記圧力発生室を膨張、収縮させる圧力発生手段
    を有する弾性板を前記圧力発生室の小さい開口側に固定
    する工程と、 前記流路形成基板の他方の面に接着剤を塗布する工程
    と、 前記圧力発生室の端部側にノズル開口を有する蓋部材を
    圧接して前記接着剤の一部を前記圧力発生室側に流れ出
    させて前記流路形成基板の表面に対して35度をなす壁
    と前記蓋部材とで形成される前記空間に前記接着剤によ
    りメニスカスを形成させて固化させ接着工程と、 を備えてなるインクジェット式記録ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】シリコン単結晶基板を結晶異方性エッチン
    グして、配列方向に前記シリコン単結晶基板の表面に垂
    直な壁が、また両端に前記シリコン単結晶基板の表面に
    対して35度をなす壁が形成された断面台形状の圧力発
    生室を有する流路形成基板と、 表面に前記圧力発生室を膨張、収縮させる圧力発生手段
    を有し、前記圧力発生室の小さい開口側に固定された弾
    性板と、 前記圧力発生室の端部側にノズル開口を有し、前記圧力
    発生室の他方の開口側に固定された蓋部材とを備え、 前記蓋部材が固定された前記圧力発生室の開口側に表面
    異方性エッチングによる拡開部を有するインクジェット
    式記録ヘッド。
  4. 【請求項4】 シリコン単結晶基板を結晶異方性エッチ
    ングして、配列方向に前記シリコン単結晶基板の表面に
    対して垂直な壁と、両端に前記シリコン単結晶基板の表
    面に対して35度をなす壁とからなる断面台形状の圧力
    発生室を有する流路形成基板を形成する工程と、 表面に前記圧力発生室を膨張、収縮させる圧力発生手段
    を有する弾性板を前記圧力発生室の小さい開口側に固定
    する工程と、 前記前記圧力発生室の他方の開口側から表面異方性エッ
    チングして拡開部を形成する工程と、 前記圧力発生室の端部側にノズル開口を有する蓋部材を
    固定する工程とを備えてなるインクジェット式記録ヘッ
    ドの製造方法。
JP29748096A 1996-10-18 1996-10-18 インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3424721B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29748096A JP3424721B2 (ja) 1996-10-18 1996-10-18 インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法
EP01103094A EP1108545B1 (en) 1996-10-18 1997-10-20 Ink jet printing head and method of manufacturing the same
DE69727255T DE69727255T2 (de) 1996-10-18 1997-10-20 Tintenstrahldruckkopf und Verfahren zu dessen Herstellung
DE69710411T DE69710411T2 (de) 1996-10-18 1997-10-20 Tintenstrahldruckkopf und Verfahren zu seiner Herstellung
US08/954,088 US6290341B1 (en) 1996-10-18 1997-10-20 Ink jet printing head which prevents the stagnation of ink in the vicinity of the nozzle orifices
EP97118151A EP0839654B1 (en) 1996-10-18 1997-10-20 Ink-jet printing head and method of manufacturing the same
US09/908,633 US6789319B2 (en) 1996-10-18 2001-07-20 Method of manufacturing an ink jet print head
US10/915,442 US7153442B2 (en) 1996-10-18 2004-08-11 Method of manufacturing an ink jet print head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29748096A JP3424721B2 (ja) 1996-10-18 1996-10-18 インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10119269A true JPH10119269A (ja) 1998-05-12
JP3424721B2 JP3424721B2 (ja) 2003-07-07

Family

ID=17847052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29748096A Expired - Fee Related JP3424721B2 (ja) 1996-10-18 1996-10-18 インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3424721B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001225469A (ja) * 2000-02-15 2001-08-21 Canon Inc 液体吐出ヘッド
JP2005053117A (ja) * 2003-08-05 2005-03-03 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置
CN100357104C (zh) * 2003-06-30 2007-12-26 兄弟工业株式会社 喷墨头
JP2008100382A (ja) * 2006-10-17 2008-05-01 Seiko Epson Corp 接合基板、液体噴射ヘッド及びその製造方法、並びに液体噴射装置
JP2010105409A (ja) * 2010-02-19 2010-05-13 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置
US7922284B2 (en) 2006-08-28 2011-04-12 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid-droplet jetting head and liquid-droplet jetting apparatus having the same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001225469A (ja) * 2000-02-15 2001-08-21 Canon Inc 液体吐出ヘッド
CN100357104C (zh) * 2003-06-30 2007-12-26 兄弟工业株式会社 喷墨头
US7401897B2 (en) 2003-06-30 2008-07-22 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Inkjet head
JP2005053117A (ja) * 2003-08-05 2005-03-03 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置
JP4492059B2 (ja) * 2003-08-05 2010-06-30 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
US7922284B2 (en) 2006-08-28 2011-04-12 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid-droplet jetting head and liquid-droplet jetting apparatus having the same
JP2008100382A (ja) * 2006-10-17 2008-05-01 Seiko Epson Corp 接合基板、液体噴射ヘッド及びその製造方法、並びに液体噴射装置
JP2010105409A (ja) * 2010-02-19 2010-05-13 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3424721B2 (ja) 2003-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000079693A (ja) インクジエットプリントヘッド及びその製造方法
KR100527221B1 (ko) 잉크젯 헤드 및 잉크젯 프린터
KR20020069172A (ko) 잉크 제트 헤드, 그 제조 방법 및 잉크 제트 기록 장치
JP4968428B2 (ja) 液体噴射ヘッドの製造方法
WO1998022288A1 (fr) Tete d'ecriture a jet d'encre
JPH10119269A (ja) インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法
EP0839654B1 (en) Ink-jet printing head and method of manufacturing the same
JP3436299B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3473668B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3334752B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド
US6322203B1 (en) Ink jet recording head and ink jet recorder
JP3539296B2 (ja) インクジェットヘッドの製造方法
JPH10166572A (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3649268B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド、及びインクジェット式記録装置
JP3634555B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3235630B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP2861117B2 (ja) インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法
JP2003039669A (ja) インクジェット記録ヘッド
JP2000263778A (ja) アクチュエータ装置及びインクジェット式記録ヘッド並びにインクジェット式記録装置
JPH10202877A (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3733224B2 (ja) インクジェット式記録ヘッド
JPS60253553A (ja) エア−フロ−方式インクジェット記録ヘッド
JPS5892568A (ja) マルチノズルインクジエツトヘツド
JPH07166374A (ja) シリコン単結晶基板のエッチング加工方法
JP2002326362A (ja) インクジェットヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030402

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080502

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100502

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110502

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120502

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130502

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140502

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees