JPH11179926A - インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法Info
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- JPH11179926A JPH11179926A JP9351347A JP35134797A JPH11179926A JP H11179926 A JPH11179926 A JP H11179926A JP 9351347 A JP9351347 A JP 9351347A JP 35134797 A JP35134797 A JP 35134797A JP H11179926 A JPH11179926 A JP H11179926A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板に弾性体部を作り込み、吐出により発生
する液室内の圧力振動を吸収しメニスカスの振動を抑え
て、安定したインク吐出を可能にするインクジェット記
録ヘッドおよびその製造方法の提供。 【解決手段】 液体吐出用オリフィス、オリフィスに連
通するノズル、ノズル内に配され液体に熱エネルギーを
付与する電気熱変換体、ノズルに連通し且つノズルに供
給する液体を保持する液室、電気熱変換体を備える基
板、を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法の、
基板は結晶軸が、（１００）面または（１１０）面のシ
リコン基板で、基板上の少なくとも液室部分に有機樹脂
層を形成し、基板の有機樹脂層形成面の裏側から基板の
液室形成部の一部を異方性エッチングにより除去し、液
室に有機樹脂層のメンブレンからなる弾性体部を形成す
る。
する液室内の圧力振動を吸収しメニスカスの振動を抑え
て、安定したインク吐出を可能にするインクジェット記
録ヘッドおよびその製造方法の提供。 【解決手段】 液体吐出用オリフィス、オリフィスに連
通するノズル、ノズル内に配され液体に熱エネルギーを
付与する電気熱変換体、ノズルに連通し且つノズルに供
給する液体を保持する液室、電気熱変換体を備える基
板、を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法の、
基板は結晶軸が、（１００）面または（１１０）面のシ
リコン基板で、基板上の少なくとも液室部分に有機樹脂
層を形成し、基板の有機樹脂層形成面の裏側から基板の
液室形成部の一部を異方性エッチングにより除去し、液
室に有機樹脂層のメンブレンからなる弾性体部を形成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッドの液室、またはインク供給系に安定的に気泡を
保持し、連続的なインクの吐出を安定して行うことので
きるインクジェット記録ヘッド製造方法に関し、特に特
定構造を有するインクジェット記録ヘッドおよびその製
造方法に関する。
録ヘッドの液室、またはインク供給系に安定的に気泡を
保持し、連続的なインクの吐出を安定して行うことので
きるインクジェット記録ヘッド製造方法に関し、特に特
定構造を有するインクジェット記録ヘッドおよびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年コンピュータの普及に伴い各種の応
用機種の開発が盛んに行われている。特に複写機、ファ
クシミリ、ワードプロセッサその他のいわゆるパーソナ
ルコンピュータ等のオフイースオートメーション用の各
種事務機器の開発普及には著しいものがある。そして、
これらの事務機器においては、処理されたデータあるい
は文章等の出力用機器としてのいわゆるプリンタが必須
の装置となっている。
用機種の開発が盛んに行われている。特に複写機、ファ
クシミリ、ワードプロセッサその他のいわゆるパーソナ
ルコンピュータ等のオフイースオートメーション用の各
種事務機器の開発普及には著しいものがある。そして、
これらの事務機器においては、処理されたデータあるい
は文章等の出力用機器としてのいわゆるプリンタが必須
の装置となっている。
【０００３】従来、このようなプリンタとしては、ワイ
ヤードットプリンタ等のインパクト方式のプリンタや、
静電複写方式を用いたレーザービームプリンタ、熱転写
プリンタ等のノンパクト方式のプリンタが用いられてい
るが、インクジェット記録方式によるプリンタも、近年
その優れた特徴が注目されて各種の方式の開発が進めら
れている。プリンタによる印字や画像が美しく精細であ
ることが望ましいことは言うまでもないことで、これら
のプリンタ技術の目標とする所もここにある。
ヤードットプリンタ等のインパクト方式のプリンタや、
静電複写方式を用いたレーザービームプリンタ、熱転写
プリンタ等のノンパクト方式のプリンタが用いられてい
るが、インクジェット記録方式によるプリンタも、近年
その優れた特徴が注目されて各種の方式の開発が進めら
れている。プリンタによる印字や画像が美しく精細であ
ることが望ましいことは言うまでもないことで、これら
のプリンタ技術の目標とする所もここにある。
【０００４】そのため第１に挙げられるインクジェット
記録ヘッドとしては、インク吐出ノズルを小さく形成
し、インクを高速且つ高密度に吐出させるようにしたも
のがある。また、次のインクジェット記録ヘッドとして
は、インク吐出ノズルを小さく且つ密接して配置するこ
とが考えられ、そのためにいわゆるマイクロリソグラフ
ィの技術を用いた微細加工方式により、多数の吐出口を
密接して製作する方法が知られている。
記録ヘッドとしては、インク吐出ノズルを小さく形成
し、インクを高速且つ高密度に吐出させるようにしたも
のがある。また、次のインクジェット記録ヘッドとして
は、インク吐出ノズルを小さく且つ密接して配置するこ
とが考えられ、そのためにいわゆるマイクロリソグラフ
ィの技術を用いた微細加工方式により、多数の吐出口を
密接して製作する方法が知られている。
【０００５】図４は、このような方法により製造された
インクジェットヘッドの構成例（外観斜視図）を示す。
図５において、例えば、シリコン基板１００（不図示）
上にヒータ１０１を形成し、その上にノズル、液室を形
成するための壁を感光性樹脂により形成し、さらに液室
１１４、供給口が形成されているガラス板（天板）１０
７を接着（図２（ｈ）参照）し、最後にインクチューブ
を接着してインクジェットヘッドが形成される。ノズル
は例えば３６０ｄｐｉのピッチで並んでいる。
インクジェットヘッドの構成例（外観斜視図）を示す。
図５において、例えば、シリコン基板１００（不図示）
上にヒータ１０１を形成し、その上にノズル、液室を形
成するための壁を感光性樹脂により形成し、さらに液室
１１４、供給口が形成されているガラス板（天板）１０
７を接着（図２（ｈ）参照）し、最後にインクチューブ
を接着してインクジェットヘッドが形成される。ノズル
は例えば３６０ｄｐｉのピッチで並んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】複数のノズルを有する
インクジェット記録ヘッドにおいて、任意の１本のノズ
ルよリインクが吐出すると、このインク滴の運動エネル
ギーの反作用として、このノズルの後方のインクは液室
方向に移動し、液室内の圧力変動を引き起こす。この圧
力変動は、インクの吐出していないノズルのメニスカス
を振動させる。
インクジェット記録ヘッドにおいて、任意の１本のノズ
ルよリインクが吐出すると、このインク滴の運動エネル
ギーの反作用として、このノズルの後方のインクは液室
方向に移動し、液室内の圧力変動を引き起こす。この圧
力変動は、インクの吐出していないノズルのメニスカス
を振動させる。
【０００７】このメニスカス振動において、例えば、あ
るノズルのメニスカスがせり出しているとき、このノズ
ルよリインクを吐出させると、メニスカスが静止してい
るときよリインク滴が大きくなり、また逆にメニスカス
が引き込まれてへこんでいる状態でインクを吐出させる
とインク滴は小さくなる。このようにインクの吐出によ
って生じる液室内の圧力変動は、ヘッド全体のノズルに
悪影響を及ぼし、連続的で安定な吐出を阻害し、印字品
位を劣化させる。
るノズルのメニスカスがせり出しているとき、このノズ
ルよリインクを吐出させると、メニスカスが静止してい
るときよリインク滴が大きくなり、また逆にメニスカス
が引き込まれてへこんでいる状態でインクを吐出させる
とインク滴は小さくなる。このようにインクの吐出によ
って生じる液室内の圧力変動は、ヘッド全体のノズルに
悪影響を及ぼし、連続的で安定な吐出を阻害し、印字品
位を劣化させる。
【０００８】特にノズル数が多い場合や、駆動周波数が
高い場合は、メニスカス振動の悪影響が大きく、連続的
な吐出が得られなくなる。このメニスカス振動の防止対
策として、液室内の圧力変動を抑制するためのダンパー
を液室、またはインク供給系に設けることがある。
高い場合は、メニスカス振動の悪影響が大きく、連続的
な吐出が得られなくなる。このメニスカス振動の防止対
策として、液室内の圧力変動を抑制するためのダンパー
を液室、またはインク供給系に設けることがある。
【０００９】第一の対策は、インク供給チューブをシリ
コンチューブのような弾力性のあるものにして圧力振動
を吸収することである。しかしながらこの方法は、供給
チューブがノズルの近傍にないと効果は得られなく、設
計上の自由度が失われる。また、ノズル数が増えると供
給チューブがノズルから離れてしまい、この対策は利用
できない。また、シリコンチューブはガス透過性が良
く、空気を透過してチューブ内に気泡を侵入させ、イン
クの供給を阻害する。
コンチューブのような弾力性のあるものにして圧力振動
を吸収することである。しかしながらこの方法は、供給
チューブがノズルの近傍にないと効果は得られなく、設
計上の自由度が失われる。また、ノズル数が増えると供
給チューブがノズルから離れてしまい、この対策は利用
できない。また、シリコンチューブはガス透過性が良
く、空気を透過してチューブ内に気泡を侵入させ、イン
クの供給を阻害する。
【００１０】第二の対策は、液室内に気泡を導入して、
圧力振動を吸収することである。しかしながらこの方法
では、気泡をトラップする構造を液室内に作り、最初に
インクを充填するとき、そのトラップに気泡を入れて
も、経時的には気泡がインク中に溶け込んで消失してし
まう。
圧力振動を吸収することである。しかしながらこの方法
では、気泡をトラップする構造を液室内に作り、最初に
インクを充填するとき、そのトラップに気泡を入れて
も、経時的には気泡がインク中に溶け込んで消失してし
まう。
【００１１】また、ヘッド自体を簡単に気泡を取りこめ
る構造にすると、逆に気泡を安定的に保持することが困
難となり、回復操作等により気泡をノズルやインク供給
系から除去しなければ、インクの供給が不可能となって
不吐が発生する。上記のように、従来から液室内のイン
クの圧力振動を、他へ悪影響を与えずに、さらに恒久的
に抑制することのできる方法は見当たらない。
る構造にすると、逆に気泡を安定的に保持することが困
難となり、回復操作等により気泡をノズルやインク供給
系から除去しなければ、インクの供給が不可能となって
不吐が発生する。上記のように、従来から液室内のイン
クの圧力振動を、他へ悪影響を与えずに、さらに恒久的
に抑制することのできる方法は見当たらない。
【００１２】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、上記のような問題のない、基板に弾
性体部を作り込むことにより、吐出によって発生する液
室内の圧力振動を吸収し、メニスカスの振動を抑えるこ
とにより、安定したインク吐出を可能にするインクジェ
ット記録ヘッド、およびその製造方法を提供することに
ある。
って、その目的は、上記のような問題のない、基板に弾
性体部を作り込むことにより、吐出によって発生する液
室内の圧力振動を吸収し、メニスカスの振動を抑えるこ
とにより、安定したインク吐出を可能にするインクジェ
ット記録ヘッド、およびその製造方法を提供することに
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の課題・目的は、以
下に示す本発明によって解決・達成される。すなわち本
発明は、液体吐出用のオリフィスと、該オリフィスに連
通するノズルと、該ノズル内に配され前記液体に熱エネ
ルギーを付与し該液体中に気泡を形成させる電気熱変換
体と、前記ノズルに連通し且つ該ノズルに供給する前記
液体を保持する液室と、前記電気熱変換体を備える基板
と、を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法にお
いて、前記基板は結晶軸が、（１００）面または（１１
０）面のシリコン基板であり、該シリコン基板上の少な
くとも液室部分に有機樹脂層を形成した後、前記基板の
有機樹脂層形成面の裏側から前記基板の液室形成部の一
部を異方性エッチングにより除去し、前記液室に有機樹
脂層のメンブレンからなる弾性体部を形成することを特
徴とするインクジェット記録ヘッド製造方法を開示する
ものである。
下に示す本発明によって解決・達成される。すなわち本
発明は、液体吐出用のオリフィスと、該オリフィスに連
通するノズルと、該ノズル内に配され前記液体に熱エネ
ルギーを付与し該液体中に気泡を形成させる電気熱変換
体と、前記ノズルに連通し且つ該ノズルに供給する前記
液体を保持する液室と、前記電気熱変換体を備える基板
と、を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法にお
いて、前記基板は結晶軸が、（１００）面または（１１
０）面のシリコン基板であり、該シリコン基板上の少な
くとも液室部分に有機樹脂層を形成した後、前記基板の
有機樹脂層形成面の裏側から前記基板の液室形成部の一
部を異方性エッチングにより除去し、前記液室に有機樹
脂層のメンブレンからなる弾性体部を形成することを特
徴とするインクジェット記録ヘッド製造方法を開示する
ものである。
【００１４】また本発明のインクジェット記録ヘッド製
造方法は、前記有機樹脂層が、前記電気熱変換体の保護
層を兼ねることを特徴とするものであり、さらに前記有
機樹脂層が、エポキシ樹脂であることを特徴とするもの
である。
造方法は、前記有機樹脂層が、前記電気熱変換体の保護
層を兼ねることを特徴とするものであり、さらに前記有
機樹脂層が、エポキシ樹脂であることを特徴とするもの
である。
【００１５】また本発明は、インクジェット記録ヘッド
において、該ヘッドが、上記のインクジェット記録ヘッ
ド製造方法により得られることを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッドを開示するものである。
において、該ヘッドが、上記のインクジェット記録ヘッ
ド製造方法により得られることを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッドを開示するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施態様について
具体的に説明する。本発明は、液室およびノズル内に弾
性体部を形成し、恒久的に吐出による圧力変動を吸収す
る方法を提供する。
具体的に説明する。本発明は、液室およびノズル内に弾
性体部を形成し、恒久的に吐出による圧力変動を吸収す
る方法を提供する。
【００１７】すなわち液体吐出用のオリフィスに連通し
て、前記液体中に熱エネルギーを与えて該液体中に気泡
を形成させる熱作用部と、前記熱エネルギーを発生する
電気熱変換体と、上部保護層を有するインクジェット記
録ヘッドにおいて、前記熱作用部が設けられている基板
を、結晶軸が（１００）面または（１１０）面のシリコ
ン基板であり、少なくとも上部保護層の一部が有機樹脂
層であり、その有機樹脂層の下部の基板の−部が、裏面
からの異方性エッチングによって除去されて空洞となる
ようにすることにより、上記問題点を解消するものであ
る。
て、前記液体中に熱エネルギーを与えて該液体中に気泡
を形成させる熱作用部と、前記熱エネルギーを発生する
電気熱変換体と、上部保護層を有するインクジェット記
録ヘッドにおいて、前記熱作用部が設けられている基板
を、結晶軸が（１００）面または（１１０）面のシリコ
ン基板であり、少なくとも上部保護層の一部が有機樹脂
層であり、その有機樹脂層の下部の基板の−部が、裏面
からの異方性エッチングによって除去されて空洞となる
ようにすることにより、上記問題点を解消するものであ
る。
【００１８】具体的には、（１００）面または（１１
０）面の基板上に熱作用部を形成し、上部保護層として
有機樹脂を含んだ層を形成し、ヒータボードを完成した
後、裏面からの異方性エッチングによって、シリコン基
板を所望のパターンに、上部保護層としての有機樹脂層
までエッチングする。したがって、有機樹脂層が基板上
の弾性体部として形成される。このようにすることによ
って、安価でさらに、必要な場所に弾性体部を形成する
ことが可能となることから、従来の問題点を解決するこ
とができる。
０）面の基板上に熱作用部を形成し、上部保護層として
有機樹脂を含んだ層を形成し、ヒータボードを完成した
後、裏面からの異方性エッチングによって、シリコン基
板を所望のパターンに、上部保護層としての有機樹脂層
までエッチングする。したがって、有機樹脂層が基板上
の弾性体部として形成される。このようにすることによ
って、安価でさらに、必要な場所に弾性体部を形成する
ことが可能となることから、従来の問題点を解決するこ
とができる。
【００１９】
【実施例】以下に、本発明を図面に基づいて実施例によ
り詳細に説明するが、本発明がこれによってなんら限定
されるものではない。図１は、本発明のヒータボードを
示す模式平面図、図２は、図1のＸ−Ｙ切断面における
模式断面図であり工程を示す説明図である。図３は本発
明のインクジェットヘッドを示す模式平面図、図４はイ
ンクジェットヘッドの概要を示す外観斜視図である。
り詳細に説明するが、本発明がこれによってなんら限定
されるものではない。図１は、本発明のヒータボードを
示す模式平面図、図２は、図1のＸ−Ｙ切断面における
模式断面図であり工程を示す説明図である。図３は本発
明のインクジェットヘッドを示す模式平面図、図４はイ
ンクジェットヘッドの概要を示す外観斜視図である。
【００２０】［実施例１］以下、本発明の実施例を具体
的にプロセスを追って説明する。まず、厚さ６２５μｍ
の（１００）面のシリコン基板を用意し、熱作用部を形
成する面とその裏面の両方にＣＶＤ法によってＳiＮ膜
を１μｍ厚に形成する。次に、熱作用部を形成する面の
ＳiＮ膜をパターンニングし弾性体部を形成する部分の
みにＳiＮ膜１１２が残る（図２（ａ）参照）ようにす
る。
的にプロセスを追って説明する。まず、厚さ６２５μｍ
の（１００）面のシリコン基板を用意し、熱作用部を形
成する面とその裏面の両方にＣＶＤ法によってＳiＮ膜
を１μｍ厚に形成する。次に、熱作用部を形成する面の
ＳiＮ膜をパターンニングし弾性体部を形成する部分の
みにＳiＮ膜１１２が残る（図２（ａ）参照）ようにす
る。
【００２１】そして、この基板を熱酸化炉に入れ通常の
方法により１.０μｍの厚さに熱酸化する。そして、表
面のＳiＮ膜を除去（図２（ｂ）参照）する。次いで、
この基板上に抵抗体としてＨfＢ2、電極材料としてＡl
をスパッタリングにより順次積層し、フォトリソグラフ
ィ技術により図１に示すように電極１０２、およびヒ一
タ１０１を形成（図２（ｃ）参照）した。
方法により１.０μｍの厚さに熱酸化する。そして、表
面のＳiＮ膜を除去（図２（ｂ）参照）する。次いで、
この基板上に抵抗体としてＨfＢ2、電極材料としてＡl
をスパッタリングにより順次積層し、フォトリソグラフ
ィ技術により図１に示すように電極１０２、およびヒ一
タ１０１を形成（図２（ｃ）参照）した。
【００２２】次にＳiＯ2、Ｔaをスパッタリングにより
積層し、同様の技術により対キャビテーション膜、およ
び保護膜を形成し、続いて、フォトリソグラフィ技術に
より図１に示すようにＴa保護層膜１０４はヒータ部と
その近傍に残すように、またＳiＯ2膜１０３はＷ.Ｂ用
パット部と弾性体部が形成される場所を除いた部分に残
すようにパターニング（図２（ｄ）参照）する。
積層し、同様の技術により対キャビテーション膜、およ
び保護膜を形成し、続いて、フォトリソグラフィ技術に
より図１に示すようにＴa保護層膜１０４はヒータ部と
その近傍に残すように、またＳiＯ2膜１０３はＷ.Ｂ用
パット部と弾性体部が形成される場所を除いた部分に残
すようにパターニング（図２（ｄ）参照）する。
【００２３】最後に有機樹脂として、異方性エッチング
液（アルカリ性溶液）に耐性のあるエポキシ樹脂を２.
０μｍ厚に塗布し、フォトリソ技術によってヒ−タ部と
Ｗ.Ｂ用パット部を除いた部分に残るようにパターニン
グ（図２（ｅ）参照）する。そして図1に示すような、
３６０ｄｐｉで２５６個のヒータが並んでいるヒータボ
ードが完成する。
液（アルカリ性溶液）に耐性のあるエポキシ樹脂を２.
０μｍ厚に塗布し、フォトリソ技術によってヒ−タ部と
Ｗ.Ｂ用パット部を除いた部分に残るようにパターニン
グ（図２（ｅ）参照）する。そして図1に示すような、
３６０ｄｐｉで２５６個のヒータが並んでいるヒータボ
ードが完成する。
【００２４】このようにして作成されたヒ−ターボード
の裏面側の、シリコン基板１００上面の一部に、弾性体
部を形成するための部位の基板をエッチングすることが
できるよう、裏面のＳiＮ膜１１２の前記部位のみが無
くなるようにフォトリソ技術によってパターニング（図
２（ｆ）参照）する。このＳiＮ膜１１２をエッチング
マスクとしてシリコン基板１００の液室形成部の一部を
異方性エッチングすることにより、液室形成部にエポキ
シ樹脂のメンブレンからなる弾性体部１０６を形成し
た。
の裏面側の、シリコン基板１００上面の一部に、弾性体
部を形成するための部位の基板をエッチングすることが
できるよう、裏面のＳiＮ膜１１２の前記部位のみが無
くなるようにフォトリソ技術によってパターニング（図
２（ｆ）参照）する。このＳiＮ膜１１２をエッチング
マスクとしてシリコン基板１００の液室形成部の一部を
異方性エッチングすることにより、液室形成部にエポキ
シ樹脂のメンブレンからなる弾性体部１０６を形成し
た。
【００２５】（１００）面のシリコン基板を用いて異方
性エッチングする場合、エッチングパターンは図２に示
すように１２５.３度の頂角で寸法減少する。したがっ
て弾性体の大きさを、縦:Ａμｍ 、横:Ｂμｍとする
と、パターンの大きさは、縦:Ａ×２×｛ｔａｎ（９０
−５４.７）×基板厚さ｝μｍ 、横:Ｂ×２×｛ｔａｎ
（９０−５４.７）×基板厚さ｝μｍにすればよい。
性エッチングする場合、エッチングパターンは図２に示
すように１２５.３度の頂角で寸法減少する。したがっ
て弾性体の大きさを、縦:Ａμｍ 、横:Ｂμｍとする
と、パターンの大きさは、縦:Ａ×２×｛ｔａｎ（９０
−５４.７）×基板厚さ｝μｍ 、横:Ｂ×２×｛ｔａｎ
（９０−５４.７）×基板厚さ｝μｍにすればよい。
【００２６】本実施例においては、弾性体部の大きさ
を、縦:５００μｍ 、横:５００μｍとして液室内に３
２個のヒ−タに１つずつ並べた。裏面のパターンの大き
さは、上記の式どおりに計算すると、縦:１３８５μｍ
、横:１３８５μｍになる。また、本実施例では（１０
０）面のシリコン基板を用いたが、（１１０）面のシリ
コン基板を用いて異方性エッチングする場合、（１１
０）面で（１１１）面の方向でパターンの面を合わせる
と、（１１０）面に対して垂直に異方性エッチングする
ことができるので、弾性体部と同じ寸法でパターニング
すればよい。
を、縦:５００μｍ 、横:５００μｍとして液室内に３
２個のヒ−タに１つずつ並べた。裏面のパターンの大き
さは、上記の式どおりに計算すると、縦:１３８５μｍ
、横:１３８５μｍになる。また、本実施例では（１０
０）面のシリコン基板を用いたが、（１１０）面のシリ
コン基板を用いて異方性エッチングする場合、（１１
０）面で（１１１）面の方向でパターンの面を合わせる
と、（１１０）面に対して垂直に異方性エッチングする
ことができるので、弾性体部と同じ寸法でパターニング
すればよい。
【００２７】いずれも異方性エッチング液は、５０％の
ＫＯＨ溶液を使用した。エッチング温度は９０℃とし
た。このようにしてできたヒータボードを図２（ｇ）に
示す。次に、ネガ型のドライフィルムでノズル壁１０８
を形成した。そしてノズル壁の上部にネガ型のドライフ
ィルムで液室の形成された掘り込みのある天板ガラスを
接着して吐出エレメントを作成した。
ＫＯＨ溶液を使用した。エッチング温度は９０℃とし
た。このようにしてできたヒータボードを図２（ｇ）に
示す。次に、ネガ型のドライフィルムでノズル壁１０８
を形成した。そしてノズル壁の上部にネガ型のドライフ
ィルムで液室の形成された掘り込みのある天板ガラスを
接着して吐出エレメントを作成した。
【００２８】この吐出エレメントとドライバーＩＣを搭
載したＰＣＢは，アルミ製のベースプレート上にそれぞ
れ接着され、両者はワイヤーボンディングで接続され、
さらにインク供給系を天板ガラス上に接着して、図３お
よび図４に示すようなインクジェットヘッドが完成（図
２（ｈ）参照）した。この試作したヘッドは、ノズル数
２５６本、ノズル密度３６０ｄｐｉである。
載したＰＣＢは，アルミ製のベースプレート上にそれぞ
れ接着され、両者はワイヤーボンディングで接続され、
さらにインク供給系を天板ガラス上に接着して、図３お
よび図４に示すようなインクジェットヘッドが完成（図
２（ｈ）参照）した。この試作したヘッドは、ノズル数
２５６本、ノズル密度３６０ｄｐｉである。
【００２９】次に作成したヘッドを下記の駆動条件で印
字した。 駆動電圧 ： 吐出開始電圧の１.１５倍、 駆動パルス巾 ： ３.００μｓｅｃ、 駆動周波数 ： ７.０ｋＨｚ。
字した。 駆動電圧 ： 吐出開始電圧の１.１５倍、 駆動パルス巾 ： ３.００μｓｅｃ、 駆動周波数 ： ７.０ｋＨｚ。
【００３０】今回作成したヘッドは、隣接したノズルが
駆動したことによるリフィルの遅れや、吐出量の変化が
小さく十分満足できるレベルであった。したがって、印
字も十分満足のいくレベルであった。このことは、弾性
体部を基板に精密に作り込むことによって、達成された
と考えられる。さらに、耐久性も良好で、長期にわたる
使用においても劣化がなく、印字も安定していた。
駆動したことによるリフィルの遅れや、吐出量の変化が
小さく十分満足できるレベルであった。したがって、印
字も十分満足のいくレベルであった。このことは、弾性
体部を基板に精密に作り込むことによって、達成された
と考えられる。さらに、耐久性も良好で、長期にわたる
使用においても劣化がなく、印字も安定していた。
【００３１】また、弾性体部を基板上に作り込むことが
でき、ヒータボード作成工程でフォトリソ技術を利用す
ることができるので、コストも上昇しなかった。本例で
は、弾性体部を形成する有機樹脂としてエポキシ樹脂を
用いた例を示したが、異方性エッチング液に耐性を有す
る樹脂であれば、いかなるものでも支障なく使用するこ
とができる。
でき、ヒータボード作成工程でフォトリソ技術を利用す
ることができるので、コストも上昇しなかった。本例で
は、弾性体部を形成する有機樹脂としてエポキシ樹脂を
用いた例を示したが、異方性エッチング液に耐性を有す
る樹脂であれば、いかなるものでも支障なく使用するこ
とができる。
【００３２】
【発明の効果】上記のように、本発明のインクジェット
記録ヘッドの製造方法により、弾性体部を基板に安価に
作り込むことができるので、該弾性体部を備えることに
より、吐出により発生する液室内の圧力振動が吸収さ
れ、メニスカスの振動を抑えることができ、安定したイ
ンク吐出が可能な、優れたインクジェット記録ヘッドを
得ることができる等の顕著な効果が奏される。
記録ヘッドの製造方法により、弾性体部を基板に安価に
作り込むことができるので、該弾性体部を備えることに
より、吐出により発生する液室内の圧力振動が吸収さ
れ、メニスカスの振動を抑えることができ、安定したイ
ンク吐出が可能な、優れたインクジェット記録ヘッドを
得ることができる等の顕著な効果が奏される。
【図１】本発明の実施例におけるヒータボードを示す模
式平面図。
式平面図。
【図２】本発明の実施例におけるプロセスを示す工程説
明図。
明図。
【図３】本発明の実施例におけるヘッドを示す模式平面
図。
図。
【図４】インクジェット記録ヘッドの概要を示す外観斜
視図。
視図。
【図５】本発明の実施例におけるヒータボードを示す模
式平面図。
式平面図。
１００ 基板 １０１ ヒータ １０２ 電極 １０３ ＳiＯ2保護層 １０４ Ｔa保護層 １０５ 有機樹脂層 １０６ 弾性体部 １０７ 天板 １０８ ノズル壁 １０９ 天板用ＤＦ １１０ 吐出口 １１１ インク供給口 １１２ ＳiＮ膜 １１３ 熱酸化ＳiＯ2膜 １１４ 液室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 修一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 藤川 孝 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 横井 英人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 液体吐出用のオリフィスと、該オリフィ
スに連通するノズルと、該ノズル内に配され前記液体に
熱エネルギーを付与し該液体中に気泡を形成させる電気
熱変換体と、前記ノズルに連通し且つ該ノズルに供給す
る前記液体を保持する液室と、前記電気熱変換体を備え
る基板と、を有するインクジェット記録ヘッドの製造方
法において、前記基板は結晶軸が、（１００）面または
（１１０）面のシリコン基板であり、該シリコン基板上
の少なくとも液室部分に有機樹脂層を形成した後、前記
基板の有機樹脂層形成面の裏側から前記基板の液室形成
部の一部を異方性エッチングにより除去し、前記液室に
有機樹脂層のメンブレンからなる弾性体部を形成するこ
とを特徴とするインクジェット記録ヘッド製造方法。 - 【請求項２】 前記有機樹脂層が、前記電気熱変換体の
保護層を兼ねることを特徴とする請求項１記載のインク
ジェット記録ヘッド製造方法。 - 【請求項３】 前記有機樹脂層が、エポキシ樹脂である
ことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェッ
ト記録ヘッド製造方法。 - 【請求項４】 インクジェット記録ヘッドにおいて、該
ヘッドが、請求項１ないし３のいずれかに記載のインク
ジェット記録ヘッド製造方法により得られることを特徴
とするインクジェット記録ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35134797A JP3408130B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
| US09/215,738 US6305080B1 (en) | 1997-12-19 | 1998-12-17 | Method of manufacture of ink jet recording head with an elastic member in the liquid chamber portion of the substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35134797A JP3408130B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11179926A true JPH11179926A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3408130B2 JP3408130B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=18416691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35134797A Expired - Fee Related JP3408130B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6305080B1 (ja) |
| JP (1) | JP3408130B2 (ja) |
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| EP1226946A3 (en) * | 2001-01-25 | 2003-07-23 | Hewlett-Packard Company | Two-step trench etch for a fully integrated thermal inkjet printhead |
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| US6769755B2 (en) | 2002-03-22 | 2004-08-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet printing method and ink jet printing apparatus |
| JP2003300323A (ja) | 2002-04-11 | 2003-10-21 | Canon Inc | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
| JP4236251B2 (ja) * | 2002-04-23 | 2009-03-11 | キヤノン株式会社 | インクジェットヘッド |
| JP2004001490A (ja) * | 2002-04-23 | 2004-01-08 | Canon Inc | インクジェットヘッド |
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-
1997
- 1997-12-19 JP JP35134797A patent/JP3408130B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-17 US US09/215,738 patent/US6305080B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| US6305080B1 (en) | 2001-10-23 |
| JP3408130B2 (ja) | 2003-05-19 |
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