JPH10264399A

JPH10264399A - インクジェットプリントヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH10264399A
Application number: JP7780697A
Authority: JP
Inventors: Katsuhide Ogawa; 克秀小川; Yukihisa Koizumi; 幸久小泉; Masaki Kataoka; 雅樹片岡; Naoshi Kotake; 直志小竹
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】流路形成部材とヒータチップとの接合を、簡
易に、しかも密着性よく接合できるインクジェットプリ
ントヘッドおよびその製造方法を提供する。【解決手段】流路形成部材１には個別流路６となる流
路溝を形成し、各流路溝を隔てる流路溝壁２の側面を傾
斜させて形成する。一方、ヒータチップ３上には樹脂層
５が形成されており、個別流路６間の樹脂層５には凹状
部８が設けられている。ヒータチップ３と流路形成部材
１とを接合する際には、ヒータチップ３と流路形成部材
１とを略位置決めした後、流路溝壁２を凹状部８に落と
し込み、嵌合させる。このとき、凹状部８を構成する樹
脂層５が流路溝壁２の傾斜した側面に当接し、接合す
る。流路溝壁２の先端部は凹状部８の底面に接する必要
はなく、ギャップ１０が形成されていてよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒータチップと流
路形成部材を接合してなるインクジェットプリントヘッ
ドおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来のインクジェットプリント
ヘッドの一例を示す流路断面図、図３は、流路形成部材
の一例を示す概略斜視図である。図中、１は流路形成部
材、２は流路溝壁、３はヒータチップ、４は発熱素子、
５は樹脂層、６は個別流路、７は気泡、１１は流路溝、
１２はインク噴射口、１３は流路溝壁底部、１４は共通
インク室用溝である。流路形成部材１には、図３に示す
ように、共通インク室用溝１４に連通する個別流路６と
なる複数の流路溝１１が形成されている。流路溝１１の
間が流路溝壁２となる。この流路溝１１及び流路溝壁２
の側面は斜面によって構成されている。また、流路形成
部材１にはインク噴射口１２が形成されている。

【０００３】一方、ヒータチップ３には、個別流路６に
対応して発熱素子４や、発熱素子４に電気的に接続され
る図示しない配線などが設けられている。その上に、少
なくとも流路形成部材１の流路溝壁２に対応する部分に
樹脂層５を形成する。そして、流路形成部材１とヒータ
チップ３とを接合する。このとき、流路形成部材１の流
路溝１１とヒータチップ３の面とによって個別流路６が
形成される。また、流路形成部材１の流路溝壁底部１３
が樹脂層５に当接し、各個別流路６を分離する。

【０００４】このとき、流路形成部材１とヒータチップ
３との接する面が平坦であることが必要であった。特
に、流路溝壁底部１３と樹脂層５の当接部分は、すべて
が良好に当接していないと、図２に矢線で示すように、
発熱素子４上で気泡７が成長する際の圧力によって押さ
れたインクが、流路溝壁底部１３と樹脂層５の隙間から
隣接する個別流路６へ逃げてしまう。そのため、インク
噴射口１２からインク滴が正常に飛翔しなかったり、隣
接するインク噴射口１２から微小インク滴が飛翔するク
ロストークなどが発生し、画質不良の原因となる。

【０００５】ヒータチップ３の上面には、上述のように
発熱素子４や図示しない配線などを形成するために、幾
重にも材料がパターニング形成されており、必ずしも平
坦ではない。そのため、図２に示すように厚膜の樹脂層
５を設けたり、保護層としてＴａ層を積層することによ
って、ヒータチップ３の上面を平坦にする方法が取られ
ている。しかし実際には、これらの層と流路形成部材１
の流路溝壁底部１３とを十分に密着できない。さらに、
積層した層を研磨し、平坦性を向上させる方法も提案さ
れているが、コストに見合う性能は得られなかった。

【０００６】一方、流路形成部材１の側にも問題があ
る。流路形成部材１は、例えばポリサルフォンまたはポ
リエーテルサルフォンまたはポリエーテルイミドなどを
金型成型で形成することができるが、加工精度や部材全
体の歪みなどから発熱素子４の並び方向に湾曲してしま
う。そのため、両端の流路溝壁底部１３はヒータチップ
３上の樹脂層５に接するが、中央部は接しないという問
題がある。また、各々の流路溝壁底部１３の平坦性を得
られにくいという問題もある。このように、流路形成部
材１とヒータチップ３の両者の理由から、流路形成部材
１とヒータチップ３の２つを接合する際に、接合部分の
すべてを密着させることは困難であった。

【０００７】流路形成部材１とヒータチップ３の接合部
分は、通常、エポキシ系またはシリコーン系の接着剤を
用いて接着している。上述のように密着しない部分があ
る場合、その部分を基準に接着剤を厚く塗ることによっ
て、密着しない部分の封止を行なうことが考えられる。
しかし、密着しない部分を基準に接着剤を塗布すると、
接合時に本来密着の良い部分に塗られた接着剤がはみ出
て個別流路６を閉塞し、インクの流れを妨げたり、発熱
素子４の表面を覆い、気泡７の発生を妨げ、インクが吐
出できなくなるという問題があった。また、熱を与えて
硬化させる工程を必要とする接着剤を用いた場合は、流
路形成部材１が加熱によって膨張し、流路溝壁当接部が
ずれ、インク噴射口１２と発熱素子４の位置関係が変化
してしまい、正常に吐出しない場合が発生するなどの問
題もあった。

【０００８】このような接着剤による不具合を回避する
ため、流路形成部材１を例えばばね部材の押圧力により
ヒータチップ３に押しつけ、接合させる方法も用いられ
ている。しかし、ばね部材の押圧力だけではインクが外
部へ漏れないように接合させることは困難であった。そ
のため、流路形成部材１とヒータチップ３を接合させた
周囲に封止剤を注入し、インクが漏れないようにする
が、やはり、流路形成部材１とヒータチップ３が密着し
ない場合、そこから封止剤が個別流路６内に進入し、個
別流路を閉塞する問題が発生していた。

【０００９】また、押圧力のみによる組立方法では、輸
送または保管時の環境温度変化や、インクをインク噴射
口１２より吐出させるために発熱素子４で発生する熱の
蓄熱などにより、例えば流路形成部材１が樹脂で作られ
ていると、流路形成部材１が膨張し、流路形成部材１が
ヒータチップ３から位置ズレを起こし、インク噴射口１
２と発熱素子４の位置関係が変化してしまい、正しくイ
ンク滴が飛翔しないという問題も発生していた。

【００１０】本発明と関連する技術として、例えば特開
平８−３００６５６号公報には、複数の異なるインクを
用い、各インクが供給される共通インク室の間におい
て、天板側に分離壁部を設け、基板側に封止材流れ止め
部材を設け、この封止材流れ止め部材によって分離壁部
を挟持し、隣接する共通インク室を分離する旨が記載さ
れている。しかしこの構成は、基本的に封止材によって
天板と基板を接合し、共通インク室を分離するものであ
り、分離壁部に封止材注入溝部を設けるなど構造が複雑
であり、微細な各個別流路の分離には適用できない。ま
た、個別流路の分離に封止材を必須とすると、上述のよ
うに封止材の回り込みなどによって個別流路の閉塞が問
題となる。

【００１１】また別の技術として、例えば特開平７−８
１０７２号公報には、基板上の発熱素子を囲むバリヤー
層を、天板の開口部に挿入して天板と基板を接合する構
成が記載されている。この文献では、どのようにして天
板と基板を接合するかは必ずしも明確ではないが、天板
の開口部の間の部分は、直接、基板に当接する構成が示
されており、やはり天板と基板の密着性が問題となる。
また、接着剤を用いた場合には、その接着剤が発熱素子
上に回り込み、噴射不能となる可能性がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、流路形成部材とヒータチッ
プとの接合を、簡易に、しかも密着性よく接合できるイ
ンクジェットプリントヘッドおよびその製造方法を提供
することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヒータチップ
と流路形成部材とを接合する際に、流路形成部材に形成
する個別流路溝間の傾斜した流路溝壁を、ヒータチップ
に樹脂層で形成した凹状部に嵌合させ、凹状部の先端の
樹脂層の角部が流路溝壁の傾斜した側面に当接させて密
着させることを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のインクジェット
プリントヘッドの第１の実施の形態を示す発熱素子の配
列方向の断面図、図４は、同じくヒータチップの平面
図、図５は、同じくインク流路方向の断面図である。図
中、図２、図３と同様の部分には同じ符号を付して説明
を省略する。８は凹状部、９は角部、１０はギャップで
ある。なお、図１（Ｂ）には図１（Ａ）の一部拡大図を
示し、図５（Ａ）は図４のＡ１−Ａ１’断面図を、図５
（Ｂ）は図４のＢ１−Ｂ１’断面図を示している。

【００１５】流路形成部材１は、上述の図３に示した構
造と同様の構造をしており、流路溝１１、インク噴射口
１２等が形成される。流路溝１１の側壁、すなわち流路
溝壁２の側壁は斜面によって構成されている。

【００１６】また、ヒータチップ３上には、個別流路６
に対応して発熱素子４が形成され、また、図示しない配
線等も形成されている。さらに、発熱素子４を駆動する
ための駆動回路なども形成される場合がある。さらに、
樹脂層５が形成されている。樹脂層５は、発熱素子４上
と、流路形成部材１のインク噴射口１２の部分が当接す
る図４中の左端部分と、凹状部８の部分が除去されてい
る。なお、凹状部８は、この例ではその側面が斜面によ
って形成されている。この斜面のテーパー角度は、流路
形成部材１の流路溝壁２の側面のテーパー角度とほぼ同
じか、あるいは、それよりも鋭角となるように形成され
ている。また、この凹状部８の底部は、図示したように
樹脂層５が完全に除去されていなくてもよい。もちろ
ん、完全に除去されていてよいことは言うまでもない。
凹状部８の最上部の幅ａは、隣接する発熱素子４の中心
間距離ｂから発熱素子４の幅ｃを引いた距離よりも小さ
くなるように形成されている。

【００１７】流路形成部材１とヒータチップ３が接合さ
れてインクジェットプリントヘッドが構成されている。
このとき、ヒータチップ３の凹状部８に流路形成部材１
の流路溝壁２が挿入、嵌合される。このとき、上述のよ
うに凹状部８の側面のテーパー角度が、流路形成部材１
の流路溝壁２の側面のテーパー角度とほぼ同じか、ある
いは、それよりも鋭角となるように形成されているの
で、流路溝壁２の側面と、凹状部８の側壁あるいは凹状
部８の最上部である角部９とが当接する。これによっ
て、個別流路６間の流路形成部材１とヒータチップ３と
の接合が図られる。

【００１８】この接合によって流路溝壁２の頂部は凹状
部８の底面に接触してもしなくてもよい。たとえ凹状部
８の底面に流路溝壁底部１３が接触せず、図５に示すよ
うにギャップ１０が形成されていても、流路溝壁２の側
面に樹脂層５の面あるいは角部９が当接しているので、
個別流路６を良好に分離することができる。また、流路
溝壁底部１３が凹状部８の底面に接触しなくてよいの
で、例えばヒータチップ３の面が平坦でなくても、流路
溝壁２と樹脂層５が良好に接合され、ヒータチップ３の
面の影響を受けることはない。このように、個別流路６
の間において、流路形成部材１とヒータチップ３とが良
好に接合されるので、発熱素子４上で形成された気泡の
成長時の圧力で押されたインクが流路形成部材１とヒー
タチップ３との接合部から隣接する個別流路６に逃げる
ことを防止し、インク噴射口１２よりインク滴を確実に
飛翔させることができる。

【００１９】次に、本発明のインクジェットプリントヘ
ッドの第１の実施の形態におけるインクジェットプリン
トヘッドの製造方法の一例を説明する。図６は、本発明
のインクジェットプリントヘッドの第１の実施の形態に
おけるヒータチップ上の樹脂層の形成工程の一例の説明
図、図７は、同じく形成された流路溝壁及び凹状部のテ
ーパー角度の説明図である。図中、２１はエキシマレー
ザ光、２２はマスクである。ヒータチップ３上に発熱素
子４や配線などを形成後、例えば感光性樹脂を積層し、
所望の形状のマスクを重ねて露光し、現像を行ない、発
熱素子４上や、流路形成部材１と当接する図４中の左端
部分など、不要部分を除去し、熱などを与えて硬化を行
ない、樹脂層５を形成する。樹脂層５は、具体例として
は２〜１０μｍの厚みとすることができる。

【００２０】樹脂層５を形成した後のヒータチップ３の
発熱素子４の並び方向の断面を図６（Ａ）に示してい
る。この例では、この時点でまだ凹状部８は形成されて
いない。その後、図６（Ｂ）に示すように、積層形成さ
れた樹脂層５に対して、マスク２２を用いて凹状部の溝
にエキシマレーザ光２１を照射し、アブレーション加工
により凹状部８を形成する。作製された凹状部８は、図
７に示すように、エキシマレーザ光２１によるアブレー
ション加工の特徴から、５゜〜９゜のテーパ角度θ₀を
有する溝状に形成される。

【００２１】流路形成部材１は、材料として例えばポリ
サルフォンまたはポリエーテルサルフォンまたはポリエ
ーテルイミドなどを用い、金型成型で形成する。このと
き、金型を抜くため、図７に示すように、流路溝壁２は
金型を抜く方向にテーパ角度θ₁が付けられた形状に作
製される。もちろん、流路形成部材１の外形を成形後、
流路溝１１を例えばレーザ加工して形成してもよい。流
路溝壁２のテーパー角度θ₁は、金型成型加工の特徴か
ら例えば９゜以下のテーパ角度θ₁がつけられる。この
テーパー角度θ₁は、上述の凹状部８のテーパー角度θ
₀との関係がθ₀≦θ₁となるように流路溝壁２を作製
する。インク噴射口１２は、成形後、流路溝１１側から
エキシマレーザ光を照射し、アブレーション加工により
形成することができる。

【００２２】このようにして作製された流路形成部材１
とヒータチップ３とを略位置決めし、流路溝壁２が凹状
部８に落とし込まれるように両者を移動して接合位置を
決定する。そして両者を圧接し、凹状部８に流路溝壁２
を嵌合させる。このように、流路形成部材１とヒータチ
ップ３の接合時の位置決めは、精密に行なう必要はな
く、概略の位置決めのみで流路溝壁２を凹状部８に落と
し込めば正確に位置を合わせることができる。従って、
流路形成部材１とヒータチップ３の接合は非常に簡単に
行なうことができる。また、流路溝１１と発熱素子４の
位置は流路溝壁２と凹状部８の嵌合によって正確に決定
されるので、発熱素子４と個別流路６の位置ずれなどは
なく、品質の揃ったインクジェットプリントヘッドを製
造することができる。

【００２３】流路形成部材１とヒータチップ３との接合
の際に、流路形成部材１の流路溝壁２をヒータチップ３
の凹状部８に挿入してゆくと、流路溝壁２の幅と凹状部
８の幅が一致したところで当接し、固定されることにな
る。特に、流路溝壁２のテーパー角度θ₁が凹状部８の
テーパー角度θ₀よりも大きい場合、流路溝壁２の幅が
凹状部８の最上部の開口幅となる位置まで挿入されて、
流路溝壁２に樹脂層５の角部９が当接し、固定される。
また、テーパー角度が同じ場合、流路溝壁底部１３の幅
と凹状部８の幅がほぼ一致する位置で流路溝壁２の側面
と凹状部８の側面とが当接し、固定される。これによっ
て流路溝壁２と凹状部８の間で密着性が得られた。

【００２４】この接合方法では、必ずしも流路溝壁底部
１３が凹状部８の底面に接するとは限らないため、凹状
部８の底面やその下部のヒータチップ３の上面、流路溝
壁底部１３の平坦性がなくても、支障無く流路形成部材
１とヒータチップ３との接合を行なうことができる。ま
た、各流路溝壁２または凹状部８の加工精度が悪く、幅
が均一にならないときでも、流路溝壁２と凹状部８を嵌
合させた後に流路形成部材１とヒータチップ３とを圧接
することによって、凹状部８の幅が狭い場所や流路溝壁
２の幅が大きい部分での嵌合部において、樹脂層５の角
部９を流路溝壁２に食い込ませることができる。これに
よって、他の嵌合部においても流路溝壁２に樹脂層５を
当接させることができ、すべての流路溝壁２における樹
脂層５との接合を行なうことができ、接合不良によって
空隙が発生するといった問題も発生しなかった。

【００２５】これにより、発熱素子４で発生した気泡の
成長時の圧力が、流路溝壁２と凹状部８の接合部から逃
げることがなくなり、インクを噴射するための適正な圧
力が確保されて、正常にインクの噴射を行なうことがで
きた。

【００２６】最後に、ヒータチップ３のインク噴射口１
２側の側面と流路形成部材１との隙間に封止剤を注入
し、この部分の封止を行なう。上述のように、流路溝壁
２と凹状部８を嵌合させたとき、流路溝壁底部１３が凹
状部８の底面に接しない場合がある。このときのギャッ
プ１０の高さは、具体例としては０．５〜５μｍ程度で
ある。封止剤として例えば低粘度の封止材を用いた場
合、毛管力によってヒータチップ３の側面と流路形成部
材１の隙間に充填されるとともに、流路溝壁底部１３と
凹状部８の底面の間のギャップ１０にも流れ込み、この
部分にも充填され、良好に封止を行なうことができた。
しかし、流路溝壁２の側壁と凹状部８とが当接している
ため、個別流路６内へ封止剤が回り込むことはない。封
止剤は、その充填量の制御が難しいが、封止剤を過剰に
充填しすぎても、過剰な封止剤は毛管力によりギャップ
１０が吸収するため、インク噴射口１２側に封止剤があ
ふれ出ることがなくなった。さらに、インク噴射口１２
の発熱素子４側の下部とヒータチップ３との接合部に不
具合が発生し、従来であればその部分から気泡の成長に
よるインク噴射圧力が逃げ、クロストークが発生してい
た場合であっても、その接合部に封止剤が充填されるこ
とにより、ある程度のものが補修されて、インクジェッ
トプリントヘッドの作製時における不良率を低減するこ
とができた。

【００２７】図８は、本発明のインクジェットプリント
ヘッドの第２の実施の形態を示すヒータチップの平面
図、図９は、同じくインク流路方向の断面図である。図
９（Ａ）は図８のＡ２−Ａ２’断面図を、図９（Ｂ）は
図８のＢ２−Ｂ２’断面図を示している。図中、３１は
絞り部である。この第２の実施の形態では、流路形成部
材１の各流路溝１１に絞り部３１を設けるとともに、イ
ンク噴射口１２を発熱素子４の面に対して斜め方向に穿
設し、さらに、ヒータチップ３上に形成した樹脂層５を
発熱素子４の前後の部分も除去した例を示している。

【００２８】図８に示すように、ヒータチップ３上に
は、発熱素子４上とともにその前後の部分もエッチング
工程において除去しておく。この例でも、凹状部の作製
にはエキシマレーザを用いた。

【００２９】流路形成部材１は、図９に示すように、各
流路溝１１の共通インク室用溝１４に連通する部分に絞
り部３１を形成している。この絞り部１３は、流路溝１
１とともに成形やレーザ加工によって形成することがで
きる。また、インク噴射口１２は、絞り部１３にレーザ
ー光があたらないように、発熱素子４に対して斜め方向
に穿設している。そのため、インク噴射口１２の外部へ
の開口部は斜面で構成されている。

【００３０】このような流路形成部材１とヒータチップ
３とを、上述の第１の実施の形態と同様に、流路溝壁２
と凹状部８とを嵌合させ、流路溝壁２の側面と樹脂層５
とを当接させて接合する。この接合部の構造は上述の第
１の実施の形態と同様であり、その効果も第１の実施の
形態と同様の効果を得ることができる。

【００３１】この第２の実施の形態で示した構成では絞
り部３１を有しているので、発熱素子４上で発生する気
泡７の成長時の圧力が共通インク室側へ伝播するのを低
減し、圧力をインク滴の噴射に有効に利用できるととも
に、共通インク室を介して他の個別流路６へ圧力が伝播
して生じるクロストークを低減することができる。ま
た、発熱素子４のインク噴射口１２側の樹脂層５を除去
しているので、発熱素子からインク噴射口１２に至るイ
ンクの流路の断面積が大きくなり、流路抵抗が低くなる
ので、インク滴の噴射に要するエネルギー量を低減で
き、効率のよいインクジェットプリントヘッドを構成で
きる。

【００３２】一方でこの絞り部３１によって流路抵抗が
高くなり、インク滴を噴射後に共通インク室側から発熱
素子４上へのインクの供給が阻害されるが、発熱素子４
の共通インク室側の樹脂層を除去し、断面積を大きくし
て流路抵抗を低減しているため、インクの再供給にはそ
れほど影響を及ぼさない。

【００３３】図４に示した第１の実施の形態における樹
脂層５のパターンを用い、この第２の実施の形態におけ
る流路形成部材１の構成を用いることもできる。このよ
うな構成に比べ、この第２の実施の形態の構成では、発
熱素子４の前後に樹脂層５がないので、個別流路の内容
積を大きくすることができ、流路抵抗が減り、インク再
供給を高速に行なうことができる。そのため、噴射周波
数を高くすることができ、より高速印字が可能になる。

【００３４】図１０は、本発明のインクジェットプリン
トヘッドの第３の実施の形態を示すヒータチップの平面
図、図１１は、同じくインク流路方向の断面図である。
図１１（Ａ）は図１０のＡ３−Ａ３’断面図を、図１１
（Ｂ）は図１０のＢ３−Ｂ３’断面図を示している。こ
の第３の実施の形態では、上述の第２の実施の形態にお
ける構成において、ヒータチップ３上の樹脂層５を流路
形成部材１の共通インク室用溝１４に対応する部分も除
去した例を示している。この部分の除去は、発熱素子４
上とともにエッチング工程において行なうことができ
る。また、この例においても、凹状部８はエキシマレー
ザを用いたアブレーション加工によって作製することが
できる。

【００３５】この第３の実施の形態で示した構成のよう
に、発熱素子４の後部及び各個別流路６を結ぶ共通イン
ク室に積層されていた樹脂層５を除去することにより、
インク滴を噴射した後に再度インクを供給する際に、樹
脂層５の段差によるインクの流れのうねりなどがなくな
り、よどみなくスムーズにインクが供給できるようにな
る。また、これによりインクを図示しないインク貯蔵部
からインク吸引動作により供給する際に、従来は泡を抱
き込み、しばしば個別流路が閉塞されるなどしてインク
噴射不良の原因となっていたが、第３の実施の形態では
これが改善され、印字画質不良率を減らすことができ
た。

【００３６】図１２は、本発明のインクジェットプリン
トヘッドの第４の実施の形態を示す発熱素子の配列方向
の断面図である。この例では、ヒータチップ３上に形成
する凹状部８をエッチング工程で形成する例を示してい
る。なお、流路形成部材１の構成や、ヒータチップ３上
に形成する樹脂層５のパターンは、上述の第１〜第３の
実施の形態のいずれの構成であってもよい。

【００３７】この例では、凹状部８の側壁はヒータチッ
プ３の面に対してほぼ直角に形成される。流路形成部材
１の流路溝壁２は、成形加工の際にテーパー角度を有す
る斜面として形成されるので、流路形成部材１とヒータ
チップ３との接合によって図１２（Ｂ）に示すように凹
状部８の最上部の角部９が流路溝壁２の側面に当接し、
この部分の接合が行なわれる。この場合にも、流路溝底
部１３は凹状部８の底面であるヒータチップ３の表面と
当接する必要はなく、ギャップ１０が形成されていてよ
い。

【００３８】次に、本発明のインクジェットプリントヘ
ッドの第４の実施の形態における製造工程の一例につい
て説明する。なお、流路形成部材１の製造工程は、例え
ば上述の第一の実施の形態と同様であるので、ここでは
省略する。図１３は、本発明のインクジェットプリント
ヘッドの第４の実施の形態におけるヒータチップ上の樹
脂層の形成工程の一例の説明図である。図中、４１は露
光マスクである。ヒータチップ３上に発熱素子４や配線
などを形成後、図１３（Ａ）に示すように樹脂層５とな
る例えば感光性樹脂を積層し、図１３（Ｂ）に示すよう
に所望の形状の露光マスク４１を重ねて露光し、現像を
行なう。このとき、露光マスク４１には、凹状部８に対
応する部分もマスクされるようにその形状が設定されて
いる。このような工程によって、発熱素子４上や、凹状
部８に対応する部分の樹脂が除去され、図１３（Ｃ）に
示すような樹脂層５が形成される。なお、同一工程にお
いて、その他の不要部分、例えば図４に示した樹脂層５
のパターンでは流路形成部材１と当接する図４中の左端
部分なども除去する。その後、熱などを与えて樹脂層５
を硬化させる。

【００３９】このようにして形成された凹状部８は、こ
の工程の性質上、凹状部８の最上部と底部における幅は
ほぼ同一となる。なお、図１３（Ｃ）において、樹脂層
５の角部が尖っているのは、樹脂層５の熱硬化による収
縮によって中央部が凹んだことによって形成されたもの
である。

【００４０】図１４は、本発明のインクジェットプリン
トヘッドの第４の実施の形態における流路溝壁の幅と凹
状部の幅の関係の説明図である。このようにして作製さ
れたヒータチップ３と流路形成部材１とを略位置決め
し、流路形成部材１の流路溝壁２をヒータチップ３の凹
状部８に挿入してゆく。凹状部８の幅ａは上部から底部
までほぼ一定であるが、流路溝壁２の側面にはテーパー
が付けられている。そのため、流路溝壁底部１３の幅を
凹状部８の幅ａより少しだけ小さくしておけば、流路溝
壁２の幅がａと等しくなった位置で流路溝壁２の側面と
凹状部８の最上部の角部９とが当接し、その位置で固定
される。このとき、流路溝壁底部１３がヒータチップ３
の上面に接しなくてもよい。これににより、ヒータチッ
プ３の上面と流路溝壁底部１３の平坦性がなくても、作
製上の問題はない。

【００４１】また、特に各流路溝壁２の加工精度が悪
く、幅が均一にならないときでも、流路形成部材１とヒ
ータチップ３とを接合した後に十分に圧接することで、
流路溝壁２の幅が大きい部分の接合部において、樹脂層
５の角部９を流路溝壁２に食い込ませることができるた
め、他の接合部で接合できないという問題も回避するこ
とができる。

【００４２】このようにして流路溝壁２と凹状部８で良
好に接合されるので、発熱素子４で発生した気泡の成長
時の圧力が、流路溝壁２と凹状部８の接合部から逃げる
ことがなくなり、インクを噴射するための適正な圧力が
確保されるため、正常にインク滴の噴射を行なうことが
できる。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、流路形成部材の流路溝壁をヒータチップ上の
凹状部に嵌合させ、その際に凹状部を形成する前記樹脂
層が流路溝壁の傾斜している側面に当接するように構成
したので、流路形成部材とヒータチップとを良好に接合
することができる。そのため、発熱素子で形成された気
泡の成長時の圧力で押されたインクが流路形成部材の流
路溝壁とヒータチップ上の凹状部との接合部から周辺に
逃げることを防止し、インク噴射口よりインク滴が確実
にしかも安定して飛翔させることができる。また、流路
形成部材とヒータチップとの接合時には、概略の位置合
わせを行なって流路溝壁を凹状部に落とし込めばよいの
で、組み立て時の位置決めが容易であるとともに、イン
ク噴射口と発熱素子の位置ずれを防止でき、安定した品
質のインクジェットプリントヘッドを提供することがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットプリントヘッドの第
１の実施の形態を示す発熱素子の配列方向の断面図であ
る。

【図２】従来のインクジェットプリントヘッドの一例
を示す流路断面図である。

【図３】流路形成部材の一例を示す概略斜視図であ
る。

【図４】本発明のインクジェットプリントヘッドの第
１の実施の形態を示すヒータチップの平面図である。

【図５】本発明のインクジェットプリントヘッドの第
１の実施の形態を示すインク流路方向の断面図である。

【図６】本発明のインクジェットプリントヘッドの第
１の実施の形態におけるヒータチップ上の樹脂層の形成
工程の一例の説明図である。

【図７】本発明のインクジェットプリントヘッドの第
１の実施の形態における流路溝壁及び凹状部のテーパー
角度の説明図である。

【図８】本発明のインクジェットプリントヘッドの第
２の実施の形態を示すヒータチップの平面図である。

【図９】本発明のインクジェットプリントヘッドの第
２の実施の形態を示すインク流路方向の断面図である。

【図１０】本発明のインクジェットプリントヘッドの
第３の実施の形態を示すヒータチップの平面図である。

【図１１】本発明のインクジェットプリントヘッドの
第３の実施の形態を示すインク流路方向の断面図であ
る。

【図１２】本発明のインクジェットプリントヘッドの
第４の実施の形態を示す発熱素子の配列方向の断面図で
ある。

【図１３】本発明のインクジェットプリントヘッドの
第４の実施の形態におけるヒータチップ上の樹脂層の形
成工程の一例の説明図である。

【図１４】本発明のインクジェットプリントヘッドの
第４の実施の形態における流路溝壁の幅と凹状部の幅の
関係の説明図である。

【符号の説明】

１…流路形成部材、２…流路溝壁、３…ヒータチップ、
４…発熱素子、５…樹脂層、６…個別流路、７…気泡、
８…凹状部、９…角部、１０…ギャップ、１１…流路
溝、１２…インク噴射口、１３…流路溝壁底部、１４…
共通インク室用溝、２１…エキシマレーザ光、２２…マ
スク、３１…絞り部、４１…露光マスク。

フロントページの続き (72)発明者小竹直志神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒータチップと流路形成部材を接合して
なるインクジェットプリントヘッドにおいて、前記流路
形成部材には、少なくとも複数の個別流路溝と、該複数
の個別流路溝が連通する共通インク室用溝が形成され、
前記個別流路溝間の各流路溝壁の側面は傾斜した面で構
成されており、前記ヒータチップには、前記個別流路溝
に対応して複数の発熱素子と、少なくとも前記流路溝壁
に対応した凹状部を複数形成する樹脂層を有しており、
前記流路溝壁が前記凹状部に嵌合し前記凹状部を形成す
る前記樹脂層が前記流路溝壁の側面に当接していること
を特徴とするインクジェットプリントヘッド。
【請求項２】前記凹状部の側面は斜面で形成されてお
り、該凹状部の側面のテーパ角度は前記流路溝壁の側面
のテーパ角度と同じか、前記流路溝壁の側面のテーパ角
度より鋭角であることを特徴とする請求項１に記載のイ
ンクジェットプリントヘッド。
【請求項３】前記発熱素子の前記共通インク室用溝と
は反対側の前記個別流路溝に対応する部分にも前記樹脂
層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の
インクジェットプリントヘッド。
【請求項４】ヒータチップと流路形成部材を接合して
なるインクジェットプリントヘッドの製造方法におい
て、前記流路形成部材に少なくとも、側面が傾斜した複
数の個別流路溝と、該複数の個別流路溝が連通する共通
インク室用溝を形成し、前記ヒータチップに、前記個別
流路溝に対応して複数の発熱素子と、少なくとも前記個
別流路溝間の流路溝壁に対応した凹状部を有する樹脂層
を形成し、前記個別流路溝と前記発熱素子を位置決め
し、前記流路溝壁を前記凹状部に嵌合させ、前記凹状部
を形成する前記樹脂層が前記流路溝壁の側面に当接する
ように接合することを特徴とするインクジェットプリン
トヘッドの製造方法。
【請求項５】前記樹脂層として感光性樹脂材料を用
い、前記凹状部はマスクパターニング法を用いて作製す
ることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプ
リントヘッドの製造方法。
【請求項６】前記凹状部は、エキシマレーザ光を用い
たアブレーション加工により作製することを特徴とする
請求項４に記載のインクジェットプリントヘッドの製造
方法。
【請求項７】前記ヒータチップに前記樹脂層を形成す
る際に、前記発熱素子の前記共通インク室用溝とは反対
側の前記個別流路溝に対応する部分にも前記樹脂層を設
けことを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプ
リントヘッドの製造方法。