JPH11300972A - 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジ、液体吐出記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents
液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジ、液体吐出記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法Info
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- JPH11300972A JPH11300972A JP10630098A JP10630098A JPH11300972A JP H11300972 A JPH11300972 A JP H11300972A JP 10630098 A JP10630098 A JP 10630098A JP 10630098 A JP10630098 A JP 10630098A JP H11300972 A JPH11300972 A JP H11300972A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撥インク性を有するオリフィスプレートと、
ヘッド基体との接合力が十分に確保され、オリフィスプ
レートが長期にわたって良好な撥インク性を維持できる
液体吐出ヘッドを実現する。 【解決手段】 素子基板１の表面に発熱体２が並列に複
数設けられている。天板３を構成するシリコンウェハ４
１の一面には、発熱体２がそれぞれ配置される複数の液
流路を構成するための溝を有するＳｉＮ膜４４が形成さ
れている。素子基板１の表面に天板３のＳｉＮ膜４４側
の面が接合される。素子基板１と天板３とを接合して成
るヘッド基体の前端面には、液流路のそれぞれと連通す
る吐出口５を複数有するオリフィスプレート４が接合さ
れる。オリフィスプレート４の材質としてはフッ素樹脂
が用いられている。オリフィスプレート４を接合する
際、分子鎖が相互に拡散し合うことによって物質同士が
接合される、いわゆる自着によってヘッド基体に接合す
る。
ヘッド基体との接合力が十分に確保され、オリフィスプ
レートが長期にわたって良好な撥インク性を維持できる
液体吐出ヘッドを実現する。 【解決手段】 素子基板１の表面に発熱体２が並列に複
数設けられている。天板３を構成するシリコンウェハ４
１の一面には、発熱体２がそれぞれ配置される複数の液
流路を構成するための溝を有するＳｉＮ膜４４が形成さ
れている。素子基板１の表面に天板３のＳｉＮ膜４４側
の面が接合される。素子基板１と天板３とを接合して成
るヘッド基体の前端面には、液流路のそれぞれと連通す
る吐出口５を複数有するオリフィスプレート４が接合さ
れる。オリフィスプレート４の材質としてはフッ素樹脂
が用いられている。オリフィスプレート４を接合する
際、分子鎖が相互に拡散し合うことによって物質同士が
接合される、いわゆる自着によってヘッド基体に接合す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、ワープロ、ホストコンピュータなどの出力用端末
としてのプリンタ、ビデオプリンタなどに用いられる液
体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジや、その液体吐出ヘ
ッドを有する液体吐出記録装置、および液体吐出ヘッド
の製造方法に関する。特に、本発明は、液体を吐出させ
るために利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換
素子が形成された素子基板を有する液体吐出ヘッド、ヘ
ッドカートリッジや、その液体吐出ヘッドを有する液体
吐出記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法に関す
る。即ち、インクなどの記録用の液体を飛翔液滴として
吐出口(オリフィス)から吐出させて、その液体を記録媒
体に付着させることによって記録を行うために用いられ
る液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジや、その液体吐
出ヘッドを有する液体吐出記録装置、および液体吐出ヘ
ッドの製造方法に関する。
ミリ、ワープロ、ホストコンピュータなどの出力用端末
としてのプリンタ、ビデオプリンタなどに用いられる液
体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジや、その液体吐出ヘ
ッドを有する液体吐出記録装置、および液体吐出ヘッド
の製造方法に関する。特に、本発明は、液体を吐出させ
るために利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換
素子が形成された素子基板を有する液体吐出ヘッド、ヘ
ッドカートリッジや、その液体吐出ヘッドを有する液体
吐出記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法に関す
る。即ち、インクなどの記録用の液体を飛翔液滴として
吐出口(オリフィス)から吐出させて、その液体を記録媒
体に付着させることによって記録を行うために用いられ
る液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジや、その液体吐
出ヘッドを有する液体吐出記録装置、および液体吐出ヘ
ッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、液体吐出ヘッドのオリフィス
から記録液としてのインクを吐出することによって記録
を行なう液体吐出記録装置としてのインクジェット記録
装置が、低騒音、高速記録などの点で優れた記録装置と
して知られている。このインクジェット記録装置におけ
るインクジェット記録方法について、これまでにもさま
ざまな方式が提案されており、改良が加えられて商品化
されたものもあれば、現在、実用化への研究が続けられ
ているものもある。
から記録液としてのインクを吐出することによって記録
を行なう液体吐出記録装置としてのインクジェット記録
装置が、低騒音、高速記録などの点で優れた記録装置と
して知られている。このインクジェット記録装置におけ
るインクジェット記録方法について、これまでにもさま
ざまな方式が提案されており、改良が加えられて商品化
されたものもあれば、現在、実用化への研究が続けられ
ているものもある。
【０００３】インクジェット記録装置に用いられる液体
吐出ヘッドとしては、例えば、図１０および図１１に示
されるものがある。図１０が、従来の技術による液体吐
出ヘッドを示す断面図であり、図１１が、図１０に示し
た液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
吐出ヘッドとしては、例えば、図１０および図１１に示
されるものがある。図１０が、従来の技術による液体吐
出ヘッドを示す断面図であり、図１１が、図１０に示し
た液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
【０００４】従来の液体吐出ヘッドでは、図１０および
図１１に示されるように、インクを吐出するための複数
の吐出口（オリフィス）４４１を有するオリフィスプレ
ート４４０と、それぞれの吐出口４４１に連通した液流
路４０１を複数形成するための天板４００と、液流路４
０１の一部を構成し、かつ、吐出口４４１からインクを
吐出させるための熱エネルギーを発生する電気熱変換体
１０１（ヒーター）を複数有する素子基板１００とから
構成されている。従って、複数の電気熱変換体１０１お
よび液流路４０１を有するヘッド基体が素子基板１００
と天板４００とから構成されており、そのヘッド基体に
オリフィスプレート４４０が接合されている。
図１１に示されるように、インクを吐出するための複数
の吐出口（オリフィス）４４１を有するオリフィスプレ
ート４４０と、それぞれの吐出口４４１に連通した液流
路４０１を複数形成するための天板４００と、液流路４
０１の一部を構成し、かつ、吐出口４４１からインクを
吐出させるための熱エネルギーを発生する電気熱変換体
１０１（ヒーター）を複数有する素子基板１００とから
構成されている。従って、複数の電気熱変換体１０１お
よび液流路４０１を有するヘッド基体が素子基板１００
と天板４００とから構成されており、そのヘッド基体に
オリフィスプレート４４０が接合されている。
【０００５】オリフィスプレート４４０には、インクを
吐出させるための微細の吐出口４４１が形成されてお
り、この吐出口４４１が、液体吐出ヘッドの吐出性能を
左右する重要な構成要素となっている。そして、吐出口
４４１から吐出されるインク滴の吐出方向を安定させる
ためには、オリフィスプレート４４０の、吐出口４４１
の周りの部分が撥インク性を有していることが望ましい
ということが知られている。従って、従来から、オリフ
ィスプレートの表面に撥インク層を設けることにより、
吐出口の周囲に撥インク性を付与していた。しかしなが
ら、オリフィスプレートの、撥インク層が設けられた面
は、回復処理のためのワイピングによって擦られるた
め、撥インク層が摩耗し長期的に良好な撥インク性を維
持しがたいものであった。この撥インク層の摩耗の問題
点に着目し、撥インク性を有する材料でオリフィスプレ
ートを形成することも提案されている。
吐出させるための微細の吐出口４４１が形成されてお
り、この吐出口４４１が、液体吐出ヘッドの吐出性能を
左右する重要な構成要素となっている。そして、吐出口
４４１から吐出されるインク滴の吐出方向を安定させる
ためには、オリフィスプレート４４０の、吐出口４４１
の周りの部分が撥インク性を有していることが望ましい
ということが知られている。従って、従来から、オリフ
ィスプレートの表面に撥インク層を設けることにより、
吐出口の周囲に撥インク性を付与していた。しかしなが
ら、オリフィスプレートの、撥インク層が設けられた面
は、回復処理のためのワイピングによって擦られるた
め、撥インク層が摩耗し長期的に良好な撥インク性を維
持しがたいものであった。この撥インク層の摩耗の問題
点に着目し、撥インク性を有する材料でオリフィスプレ
ートを形成することも提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オリフ
ィスプレートの材料として撥インク性を有するものを用
いた場合、一般的に撥インク性の高い材料ほど、その撥
インク性によって、オリフィスプレートとヘッド基体と
の接合力が低くなるという問題点がある。このため、オ
リフィスプレートの良好な撥インク性を維持しつつ、オ
リフィスプレートをヘッド基体に強固に接合した、信頼
性の高い液体吐出ヘッドは実現されていなかった。
ィスプレートの材料として撥インク性を有するものを用
いた場合、一般的に撥インク性の高い材料ほど、その撥
インク性によって、オリフィスプレートとヘッド基体と
の接合力が低くなるという問題点がある。このため、オ
リフィスプレートの良好な撥インク性を維持しつつ、オ
リフィスプレートをヘッド基体に強固に接合した、信頼
性の高い液体吐出ヘッドは実現されていなかった。
【０００７】本発明の目的は、撥インク性を有するオリ
フィスプレートと、ヘッド基体との接合力が確保され、
また、オリフィスプレートが長期にわたって良好な撥イ
ンク性を維持することができる液体吐出ヘッド、ヘッド
カートリッジや、その液体吐出ヘッドを有する液体吐出
記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法を提供する
ことにある。
フィスプレートと、ヘッド基体との接合力が確保され、
また、オリフィスプレートが長期にわたって良好な撥イ
ンク性を維持することができる液体吐出ヘッド、ヘッド
カートリッジや、その液体吐出ヘッドを有する液体吐出
記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液体吐出ヘッドは、液体に気泡を発生させ
るための熱エネルギーを発生する複数の吐出エネルギー
発生素子および、吐出エネルギー発生素子がそれぞれ配
置される複数の液流路を備えたヘッド基体と、液流路と
それぞれ連通する複数の吐出口を備えると共に撥インク
性を有する材料から成り、ヘッド基体に接合されたオリ
フィスプレートとを有する液体吐出ヘッドにおいて、オ
リフィスプレートが自着によってヘッド基体に接合され
ていることを特徴とする。
に、本発明の液体吐出ヘッドは、液体に気泡を発生させ
るための熱エネルギーを発生する複数の吐出エネルギー
発生素子および、吐出エネルギー発生素子がそれぞれ配
置される複数の液流路を備えたヘッド基体と、液流路と
それぞれ連通する複数の吐出口を備えると共に撥インク
性を有する材料から成り、ヘッド基体に接合されたオリ
フィスプレートとを有する液体吐出ヘッドにおいて、オ
リフィスプレートが自着によってヘッド基体に接合され
ていることを特徴とする。
【０００９】上記の発明では、ヘッド基体にオリフィス
プレートを接合する際、分子鎖が相互に拡散し合うこと
により２つの物質を接合する、いわゆる自着によりオリ
フィスプレートを接合することにより、オリフィスプレ
ートの材料として、例えばフッ素樹脂など、撥インク性
を有しているものを用いた場合でも、撥インク性を有す
るオリフィスプレートと、ヘッド基体との接合力が確保
される。また、このような撥インク性を有するオリフィ
スプレートが用いられることで、オリフィスプレートの
吐出口から吐出されるインクの吐出方向が安定すると共
に、オリフィスプレートが長期にわたって良好な撥イン
ク性を維持できる液体吐出ヘッドを得ることができる。
さらに、オリフィスプレートを自着によりヘッド基体に
確実に接合することにより、液体吐出ヘッドの駆動時に
吐出エネルギー発生素子からの熱による液体吐出ヘッド
の各構成部品の熱膨張がもたらす影響が低減される。そ
の結果、吐出特性が安定した液体吐出ヘッドが得られ
る。
プレートを接合する際、分子鎖が相互に拡散し合うこと
により２つの物質を接合する、いわゆる自着によりオリ
フィスプレートを接合することにより、オリフィスプレ
ートの材料として、例えばフッ素樹脂など、撥インク性
を有しているものを用いた場合でも、撥インク性を有す
るオリフィスプレートと、ヘッド基体との接合力が確保
される。また、このような撥インク性を有するオリフィ
スプレートが用いられることで、オリフィスプレートの
吐出口から吐出されるインクの吐出方向が安定すると共
に、オリフィスプレートが長期にわたって良好な撥イン
ク性を維持できる液体吐出ヘッドを得ることができる。
さらに、オリフィスプレートを自着によりヘッド基体に
確実に接合することにより、液体吐出ヘッドの駆動時に
吐出エネルギー発生素子からの熱による液体吐出ヘッド
の各構成部品の熱膨張がもたらす影響が低減される。そ
の結果、吐出特性が安定した液体吐出ヘッドが得られ
る。
【００１０】オリフィスプレートの材料としてフッ素樹
脂が用いられていることが好ましい。オリフィスプレー
トの材料としてフッ素樹脂が用いられることにより、上
述したようにオリフィスプレートが撥インク性を有し、
オリフィスプレートの吐出口から吐出されるインクの吐
出方向が安定する。
脂が用いられていることが好ましい。オリフィスプレー
トの材料としてフッ素樹脂が用いられることにより、上
述したようにオリフィスプレートが撥インク性を有し、
オリフィスプレートの吐出口から吐出されるインクの吐
出方向が安定する。
【００１１】また、吐出エネルギー発生素子が表面に複
数設けられた素子基板と、液流路をそれぞれ構成する複
数の溝を表面に備え、素子基板の表面に接合された天板
とからヘッド基体が構成されていてもよい。
数設けられた素子基板と、液流路をそれぞれ構成する複
数の溝を表面に備え、素子基板の表面に接合された天板
とからヘッド基体が構成されていてもよい。
【００１２】さらに、素子基板上に、吐出エネルギー発
生素子のそれぞれに対面するように複数設けられると共
に、前記液流路内の液体の進行方向上流側の一端が固定
され、他端が自由端となる可動部材をさらに有していて
もよい。
生素子のそれぞれに対面するように複数設けられると共
に、前記液流路内の液体の進行方向上流側の一端が固定
され、他端が自由端となる可動部材をさらに有していて
もよい。
【００１３】さらに、ヘッド基体の、オリフィスプレー
トとの接合面に凹部が形成されており、ヘッド基体にオ
リフィスプレートを接合した状態で前記凹部に嵌合する
凸部がオリフィスプレートに形成されていることが好ま
しい。
トとの接合面に凹部が形成されており、ヘッド基体にオ
リフィスプレートを接合した状態で前記凹部に嵌合する
凸部がオリフィスプレートに形成されていることが好ま
しい。
【００１４】上記のように、ヘッド基体の、オリフィス
プレートとの接合面に凹部が形成され、その凹部と嵌合
する凸部がオリフィスプレートに形成されていることに
より、ヘッド基体にオリフィスプレートを接合する際に
前記凹部に前記凸部を嵌合することでオリフィスプレー
トの位置決めをすることができる。
プレートとの接合面に凹部が形成され、その凹部と嵌合
する凸部がオリフィスプレートに形成されていることに
より、ヘッド基体にオリフィスプレートを接合する際に
前記凹部に前記凸部を嵌合することでオリフィスプレー
トの位置決めをすることができる。
【００１５】オリフィスプレートの前記凸部および吐出
口が、高輝度Ｘ線を用いたエッチングプロセスによって
形成されたものであることが好ましい。ここで、オリフ
ィスプレートの前記凸部および吐出口が、高輝度Ｘ線を
用いたエッチングプロセスによって形成されたものであ
ることが好ましい。
口が、高輝度Ｘ線を用いたエッチングプロセスによって
形成されたものであることが好ましい。ここで、オリフ
ィスプレートの前記凸部および吐出口が、高輝度Ｘ線を
用いたエッチングプロセスによって形成されたものであ
ることが好ましい。
【００１６】また、本発明のヘッドカートリッジは、上
記の液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに供給される液
体を保持する液体容器とを有する。
記の液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに供給される液
体を保持する液体容器とを有する。
【００１７】上記の発明では、ヘッドカートリッジが、
前述した液体吐出ヘッドを有していることにより、吐出
特性が安定し、信頼性の高いヘッドカートリッジが得ら
れる。
前述した液体吐出ヘッドを有していることにより、吐出
特性が安定し、信頼性の高いヘッドカートリッジが得ら
れる。
【００１８】さらに、本発明の液体吐出記録装置は、上
記の液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドから吐出された
液体を受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体供給装置
とを有する。
記の液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドから吐出された
液体を受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体供給装置
とを有する。
【００１９】上記の発明では、液体吐出記録装置が、上
述したようにオリフィスプレートが長期にわたって良好
な撥インク性を維持できると共にオリフィスプレートと
ヘッド基体との接合力が確保された液体吐出ヘッドを有
していることにより、長期にわたって良好な記録を行う
ことができる液体吐出記録装置が得られる。また、温度
変化などに対しても安定して被記録媒体に記録を行うこ
とができる液体吐出記録装置が得られる。
述したようにオリフィスプレートが長期にわたって良好
な撥インク性を維持できると共にオリフィスプレートと
ヘッド基体との接合力が確保された液体吐出ヘッドを有
していることにより、長期にわたって良好な記録を行う
ことができる液体吐出記録装置が得られる。また、温度
変化などに対しても安定して被記録媒体に記録を行うこ
とができる液体吐出記録装置が得られる。
【００２０】さらに、本発明の液体吐出ヘッドの製造方
法は、液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを発
生する複数の吐出エネルギー発生素子および、吐出エネ
ルギー発生素子がそれぞれ配置される複数の液流路を備
えたヘッド基体に、前記液流路とそれぞれ連通する複数
の吐出口を備えると共に撥インク性を有する材料から成
るオリフィスプレートを接合する工程を有する液体吐出
ヘッドの製造方法において、ヘッド基体に自着によって
オリフィスプレートを接合することを特徴とする。
法は、液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを発
生する複数の吐出エネルギー発生素子および、吐出エネ
ルギー発生素子がそれぞれ配置される複数の液流路を備
えたヘッド基体に、前記液流路とそれぞれ連通する複数
の吐出口を備えると共に撥インク性を有する材料から成
るオリフィスプレートを接合する工程を有する液体吐出
ヘッドの製造方法において、ヘッド基体に自着によって
オリフィスプレートを接合することを特徴とする。
【００２１】上記の発明では、ヘッド基体に自着によっ
てオリフィスプレートを接合することにより、前述した
のと同様に、オリフィスプレートの材料として、例えば
フッ素樹脂など、撥インク性を有しているものを用いた
場合でも、撥インク性を有するオリフィスプレートと、
ヘッド基体とを確実に接合することができる。また、ヘ
ッド基体の、オリフィスプレートとの接合面における液
流路の周囲の部分をオリフィスプレートに確実に接合す
ることができる。従って、オリフィスプレートが長期に
わたって良好な撥インク性を維持できると共に、液体吐
出ヘッドの駆動時に吐出エネルギー発生素子からの熱に
よる液体吐出ヘッドの各構成部品の熱膨張がもたらす影
響が低減された、吐出特性が安定した液体吐出ヘッドを
製造することができる。
てオリフィスプレートを接合することにより、前述した
のと同様に、オリフィスプレートの材料として、例えば
フッ素樹脂など、撥インク性を有しているものを用いた
場合でも、撥インク性を有するオリフィスプレートと、
ヘッド基体とを確実に接合することができる。また、ヘ
ッド基体の、オリフィスプレートとの接合面における液
流路の周囲の部分をオリフィスプレートに確実に接合す
ることができる。従って、オリフィスプレートが長期に
わたって良好な撥インク性を維持できると共に、液体吐
出ヘッドの駆動時に吐出エネルギー発生素子からの熱に
よる液体吐出ヘッドの各構成部品の熱膨張がもたらす影
響が低減された、吐出特性が安定した液体吐出ヘッドを
製造することができる。
【００２２】上記の液体吐出ヘッドの製造方法におい
て、オリフィスプレートの材料としてフッ素樹脂を用い
ることが好ましい。オリフィスプレートの材料としてフ
ッ素樹脂を用いることにより、上述したようにオリフィ
スプレートが撥インク性を有し、オリフィスプレートの
吐出口から吐出されるインクの吐出方向が安定すると共
に、オリフィスプレートが長期にわたって良好な撥イン
ク性を維持できる液体吐出ヘッドを製造することができ
る。
て、オリフィスプレートの材料としてフッ素樹脂を用い
ることが好ましい。オリフィスプレートの材料としてフ
ッ素樹脂を用いることにより、上述したようにオリフィ
スプレートが撥インク性を有し、オリフィスプレートの
吐出口から吐出されるインクの吐出方向が安定すると共
に、オリフィスプレートが長期にわたって良好な撥イン
ク性を維持できる液体吐出ヘッドを製造することができ
る。
【００２３】具体的には、ヘッド基体の、オリフィスプ
レートとの接合面にフッ素樹脂を転写または塗布する工
程と、ヘッド基体の、フッ素樹脂が転写または塗布され
た接合面および、オリフィスプレートの、ヘッド基体と
の接合面をグラフト重合化させる工程と、ヘッド基体
の、フッ素樹脂が転写または塗布された接合面および、
オリフィスプレートの接合面を加熱して、ヘッド基体お
よびオリフィスプレートの接合面同士を圧着により接合
する工程とを有する。
レートとの接合面にフッ素樹脂を転写または塗布する工
程と、ヘッド基体の、フッ素樹脂が転写または塗布され
た接合面および、オリフィスプレートの、ヘッド基体と
の接合面をグラフト重合化させる工程と、ヘッド基体
の、フッ素樹脂が転写または塗布された接合面および、
オリフィスプレートの接合面を加熱して、ヘッド基体お
よびオリフィスプレートの接合面同士を圧着により接合
する工程とを有する。
【００２４】さらに、ヘッド基体の、オリフィスプレー
トとの接合面に凹部を形成し、かつ、ヘッド基体にオリ
フィスプレートを接合した状態で前記凹部に嵌合する凸
部をオリフィスプレートに形成し、ヘッド基体にオリフ
ィスプレートを接合する際に前記凹部に前記凸部を嵌合
させることでヘッド基体とオリフィスプレートとの位置
合わせを行うことが好ましい。ここで、ヘッド基体に自
着によってオリフィスプレートを接合する工程の前に、
オリフィスプレートの前記凸部および吐出口を、高輝度
Ｘ線を用いたエッチングプロセスによって形成すること
が好ましい。
トとの接合面に凹部を形成し、かつ、ヘッド基体にオリ
フィスプレートを接合した状態で前記凹部に嵌合する凸
部をオリフィスプレートに形成し、ヘッド基体にオリフ
ィスプレートを接合する際に前記凹部に前記凸部を嵌合
させることでヘッド基体とオリフィスプレートとの位置
合わせを行うことが好ましい。ここで、ヘッド基体に自
着によってオリフィスプレートを接合する工程の前に、
オリフィスプレートの前記凸部および吐出口を、高輝度
Ｘ線を用いたエッチングプロセスによって形成すること
が好ましい。
【００２５】上記のように、ヘッド基体にオリフィスプ
レートを接合する際に、ヘッド基体に形成された凹部に
オリフィスプレートの凸部を嵌合させて、ヘッド基体と
オリフィスプレートとの位置合わせを行うことにより、
位置合わせのために画像処理などの複雑な装置を用いる
ことなく、容易な装置で位置合わせを行うことができ
る。また、ヘッド基体にオリフィスプレートを接合する
前に、オリフィスプレートの凸部および吐出口を、高輝
度Ｘ線を用いたエッチングプロセスによって形成するこ
とにより、そのエッチングプロセスに使用されるマスク
は、フォトリソグラフィプロセスを用いて作製されるた
め、その凸部および吐出口を高精度で高密度に形成する
ことができる。
レートを接合する際に、ヘッド基体に形成された凹部に
オリフィスプレートの凸部を嵌合させて、ヘッド基体と
オリフィスプレートとの位置合わせを行うことにより、
位置合わせのために画像処理などの複雑な装置を用いる
ことなく、容易な装置で位置合わせを行うことができ
る。また、ヘッド基体にオリフィスプレートを接合する
前に、オリフィスプレートの凸部および吐出口を、高輝
度Ｘ線を用いたエッチングプロセスによって形成するこ
とにより、そのエッチングプロセスに使用されるマスク
は、フォトリソグラフィプロセスを用いて作製されるた
め、その凸部および吐出口を高精度で高密度に形成する
ことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００２７】図１は、本発明の一実施形態の液体吐出ヘ
ッドの基本的な構造を説明するための、液流路方向に沿
った断面図である。本実施形態の液体吐出ヘッドは、図
１に示すように、液体に気泡を発生させるための熱エネ
ルギーを与える吐出エネルギー発生素子としての、複数
個（図１では、１つのみ示す）の発熱体２が並列に設け
られた素子基板１と、この素子基板１上に接合された天
板３と、素子基板１および天板３の前端面に接合された
オリフィスプレート４とを有する。
ッドの基本的な構造を説明するための、液流路方向に沿
った断面図である。本実施形態の液体吐出ヘッドは、図
１に示すように、液体に気泡を発生させるための熱エネ
ルギーを与える吐出エネルギー発生素子としての、複数
個（図１では、１つのみ示す）の発熱体２が並列に設け
られた素子基板１と、この素子基板１上に接合された天
板３と、素子基板１および天板３の前端面に接合された
オリフィスプレート４とを有する。
【００２８】素子基板１は、後述するように、シリコン
などの基板上に絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸
化膜または窒化シリコン膜を成膜し、その上に、発熱体
２を構成する電気抵抗層および配線をパターニングした
ものである。この配線から電気抵抗層に電圧を印加し、
電気抵抗層に電流を流すことで発熱体２が発熱する。そ
して、この配線と電極抵抗層の上には、それらをインク
から保護する保護膜が形成されており、さらにその保護
膜の上にはインク消泡によるキャビテーションから保護
する耐キャビテーション膜が形成されている。
などの基板上に絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸
化膜または窒化シリコン膜を成膜し、その上に、発熱体
２を構成する電気抵抗層および配線をパターニングした
ものである。この配線から電気抵抗層に電圧を印加し、
電気抵抗層に電流を流すことで発熱体２が発熱する。そ
して、この配線と電極抵抗層の上には、それらをインク
から保護する保護膜が形成されており、さらにその保護
膜の上にはインク消泡によるキャビテーションから保護
する耐キャビテーション膜が形成されている。
【００２９】天板３は、各発熱体２に対応した複数の液
流路７および、各液流路７に液体を供給するための共通
液室８を構成するためのもので、天井部分から各発熱体
２の間に延びる流路側壁９が一体的に設けられている。
天板３はシリコン系の材料で構成され、液流路７および
共通液室９のパターンをエッチングで形成したり、シリ
コン基板上にＣＶＤなどの公知の成膜方法により窒化シ
リコン、酸化シリコンなど、流路側壁９となる材料を堆
積した後、液流路７の部分をエッチングして形成するこ
とができる。
流路７および、各液流路７に液体を供給するための共通
液室８を構成するためのもので、天井部分から各発熱体
２の間に延びる流路側壁９が一体的に設けられている。
天板３はシリコン系の材料で構成され、液流路７および
共通液室９のパターンをエッチングで形成したり、シリ
コン基板上にＣＶＤなどの公知の成膜方法により窒化シ
リコン、酸化シリコンなど、流路側壁９となる材料を堆
積した後、液流路７の部分をエッチングして形成するこ
とができる。
【００３０】オリフィスプレート４には、各液流路７に
対応し、それぞれの液流路７を介して共通液室８に連通
する複数の吐出口５が形成されている。オリフィスプレ
ート４の材料としてはフッ素樹脂が用いられている。オ
リフィスプレート４の材質としてフッ素樹脂を用いるこ
とによってオリフィスプレート４は撥インク性を有する
ことになり、その撥インク性によって、吐出口５から吐
出されるインクの吐出方向が安定する。
対応し、それぞれの液流路７を介して共通液室８に連通
する複数の吐出口５が形成されている。オリフィスプレ
ート４の材料としてはフッ素樹脂が用いられている。オ
リフィスプレート４の材質としてフッ素樹脂を用いるこ
とによってオリフィスプレート４は撥インク性を有する
ことになり、その撥インク性によって、吐出口５から吐
出されるインクの吐出方向が安定する。
【００３１】素子基板１と天板３とを接合することによ
り複数の発熱体２および液流路７を備えたヘッド基体が
構成されていて、そのヘッド基体の前端面にオリフィス
プレート４が、後述するように自着によって接合されて
いる。
り複数の発熱体２および液流路７を備えたヘッド基体が
構成されていて、そのヘッド基体の前端面にオリフィス
プレート４が、後述するように自着によって接合されて
いる。
【００３２】さらに、この液体吐出ヘッドには、液流路
７を吐出口５に連通した第１の液流路７ａと、発熱体２
を有する第２の液流路７ｂとに分けるように、発熱体２
に対面して配置された片持梁状の可動部材６が設けられ
ている。可動部材６は、窒化シリコンや酸化シリコンな
どのシリコン系の材料で形成された薄膜である。
７を吐出口５に連通した第１の液流路７ａと、発熱体２
を有する第２の液流路７ｂとに分けるように、発熱体２
に対面して配置された片持梁状の可動部材６が設けられ
ている。可動部材６は、窒化シリコンや酸化シリコンな
どのシリコン系の材料で形成された薄膜である。
【００３３】この可動部材６は、液体の吐出動作によっ
て共通液室８から可動部材６を経て吐出口５側へ流れる
大きな流れの上流側に支点６ａを持ち、この支点６ａに
対して下流側に自由端６ｂを持つように、発熱体２に面
した位置に発熱体２を覆うような状態で発熱体２から所
定の距離を隔てて配されている。この発熱体２と可動部
材６との間が気泡発生領域１０となる。
て共通液室８から可動部材６を経て吐出口５側へ流れる
大きな流れの上流側に支点６ａを持ち、この支点６ａに
対して下流側に自由端６ｂを持つように、発熱体２に面
した位置に発熱体２を覆うような状態で発熱体２から所
定の距離を隔てて配されている。この発熱体２と可動部
材６との間が気泡発生領域１０となる。
【００３４】上記構成に基づき、発熱体２を発熱させる
と、可動部材６と発熱体２との間の気泡発生領域１０の
液体に熱が作用し、これにより発熱体２上に膜沸騰現象
に基づく気泡が発生して成長する。この気泡の成長に伴
う圧力は可動部材６に優先的に作用し、可動部材６は図
１に破線で示されるように、支点６ａを中心に吐出口５
側に大きく開くように変位する。可動部材６の変位もし
くは変位した状態によって、気泡の発生に基づく圧力の
伝播や気泡自身の成長が吐出口５側に導かれ、吐出口５
から液体が吐出する。
と、可動部材６と発熱体２との間の気泡発生領域１０の
液体に熱が作用し、これにより発熱体２上に膜沸騰現象
に基づく気泡が発生して成長する。この気泡の成長に伴
う圧力は可動部材６に優先的に作用し、可動部材６は図
１に破線で示されるように、支点６ａを中心に吐出口５
側に大きく開くように変位する。可動部材６の変位もし
くは変位した状態によって、気泡の発生に基づく圧力の
伝播や気泡自身の成長が吐出口５側に導かれ、吐出口５
から液体が吐出する。
【００３５】つまり、気泡発生領域１０上に、液流路７
内の液体の流れの上流側（共通液室８側）に支点６ａを
持ち下流側（吐出口５側）に自由端６ｂを持つ可動部材
６を設けることによって、気泡の圧力伝播方向が下流側
へ導かれ、気泡の圧力が直接的に効率よく吐出に寄与す
ることになる。そして、気泡の成長方向自体も圧力伝播
方向と同様に下流方向に導かれ、上流より下流で大きく
成長する。このように、気泡の成長方向自体を可動部材
によって制御し、気泡の圧力伝播方向を制御すること
で、吐出効率や吐出力または吐出速度などの根本的な吐
出特性を向上させることができる。
内の液体の流れの上流側（共通液室８側）に支点６ａを
持ち下流側（吐出口５側）に自由端６ｂを持つ可動部材
６を設けることによって、気泡の圧力伝播方向が下流側
へ導かれ、気泡の圧力が直接的に効率よく吐出に寄与す
ることになる。そして、気泡の成長方向自体も圧力伝播
方向と同様に下流方向に導かれ、上流より下流で大きく
成長する。このように、気泡の成長方向自体を可動部材
によって制御し、気泡の圧力伝播方向を制御すること
で、吐出効率や吐出力または吐出速度などの根本的な吐
出特性を向上させることができる。
【００３６】一方、気泡が消泡工程に入ると、可動部材
６の弾性力との相乗効果で気泡は急速に消泡し、可動部
材６も最終的には図１に実線で示した初期位置に復帰す
る。このとき、気泡発生領域１０での気泡の収縮体積を
補うため、また、吐出された液体の体積分を補うため
に、上流側すなわち共通液室８側から液体が流れ込み、
液流路７への液体の充填（リフィル）が行われるが、こ
の液体のリフィルは、可動部材６の復帰作用に伴って効
率よく合理的かつ安定して行われる。
６の弾性力との相乗効果で気泡は急速に消泡し、可動部
材６も最終的には図１に実線で示した初期位置に復帰す
る。このとき、気泡発生領域１０での気泡の収縮体積を
補うため、また、吐出された液体の体積分を補うため
に、上流側すなわち共通液室８側から液体が流れ込み、
液流路７への液体の充填（リフィル）が行われるが、こ
の液体のリフィルは、可動部材６の復帰作用に伴って効
率よく合理的かつ安定して行われる。
【００３７】図２は、図１に示した素子基板１の断面図
である。素子基板１では、図２に示すように、シリコン
基板１１の表面に、蓄熱層としての熱酸化膜１２およ
び、蓄熱層を兼ねる層間膜１３がこの順番で積層されて
いる。蓄熱層１２としては、ＳｉＯ2膜またはＳｉ3Ｎ4
膜が用いられている。層間膜１３の表面に部分的に抵抗
層１４が形成され、抵抗層１４の表面に部分的に配線１
５が形成されている。配線１５としては、Ａｌまたは、
Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−ＣｕなどのＡｌ合金配線が用いられ
ている。この配線１５、抵抗層１４および層間膜１３の
表面に、ＳｉＯ2膜またはＳｉ3Ｎ4膜から成る保護膜１
６が形成されている。保護膜１６の表面の、抵抗層１４
に対応する部分およびその周囲には、抵抗層１４の発熱
に伴う化学的および物理的な衝撃から保護膜１６を守る
ための耐キャビテーション膜１７が形成されている。抵
抗層１４表面の、配線１５が形成されていない領域は、
抵抗層１４の熱が作用する部分となる熱作用部１８であ
る。
である。素子基板１では、図２に示すように、シリコン
基板１１の表面に、蓄熱層としての熱酸化膜１２およ
び、蓄熱層を兼ねる層間膜１３がこの順番で積層されて
いる。蓄熱層１２としては、ＳｉＯ2膜またはＳｉ3Ｎ4
膜が用いられている。層間膜１３の表面に部分的に抵抗
層１４が形成され、抵抗層１４の表面に部分的に配線１
５が形成されている。配線１５としては、Ａｌまたは、
Ａｌ−Ｓｉ，Ａｌ−ＣｕなどのＡｌ合金配線が用いられ
ている。この配線１５、抵抗層１４および層間膜１３の
表面に、ＳｉＯ2膜またはＳｉ3Ｎ4膜から成る保護膜１
６が形成されている。保護膜１６の表面の、抵抗層１４
に対応する部分およびその周囲には、抵抗層１４の発熱
に伴う化学的および物理的な衝撃から保護膜１６を守る
ための耐キャビテーション膜１７が形成されている。抵
抗層１４表面の、配線１５が形成されていない領域は、
抵抗層１４の熱が作用する部分となる熱作用部１８であ
る。
【００３８】この素子基板１上の膜は半導体の製造技術
によりシリコン基板１１の表面に順に形成され、シリコ
ン基板１１上に熱作用部１８が備えられている。
によりシリコン基板１１の表面に順に形成され、シリコ
ン基板１１上に熱作用部１８が備えられている。
【００３９】図３は、図１および図２に示した駆動素子
１の主要素子を縦断するように駆動素子１を断面にした
時の模式的断面図である。
１の主要素子を縦断するように駆動素子１を断面にした
時の模式的断面図である。
【００４０】図３に示すように、Ｐ導電体であるシリコ
ン基板１１の表層にはＮ型ウェル領域２２およびＰ型ウ
ェル領域２３が部分的に備えられている。そして、一般
的なＭｏｓプロセスを用いてイオンプラテーションなど
の不純物導入および拡散によって、Ｎ型ウェル領域２２
にＰ−Ｍｏｓ３８が、Ｐ型ウェル領域２３にＮ−Ｍｏｓ
３９が備えられている。Ｐ−Ｍｏｓ３８は、Ｎ型ウェル
領域２２の表層に部分的にＮ型あるいはＰ型の不純物を
導入してなるソース領域２５およびドレイン領域２６
や、Ｎ型ウェル領域２２の、ソース領域２５およびドレ
イン領域２６を除く部分の表面に厚さ数百Åのゲート絶
縁膜２８を介して堆積されたゲート配線３５などから構
成されている。また、Ｎ−Ｍｏｓ３９は、Ｐ型ウェル領
域２３の表層に部分的にＮ型あるいはＰ型の不純物を導
入してなるソース領域２５およびドレイン領域２６や、
Ｐ型ウェル領域２３の、ソース領域２５およびドレイン
領域２６を除く部分の表面に厚さ数百Åのゲート絶縁膜
２８を介して堆積されたゲート配線３５などから構成さ
れている。ゲート配線３５は、ＣＶＤ法により堆積し
た、厚さ４０００Å〜５０００Åのポリシリコンから成
るものである。これらのＰ−Ｍｏｓ３８およびＮ−Ｍｏ
ｓ３９からＣ−Ｍｏｓロジックが構成されている。
ン基板１１の表層にはＮ型ウェル領域２２およびＰ型ウ
ェル領域２３が部分的に備えられている。そして、一般
的なＭｏｓプロセスを用いてイオンプラテーションなど
の不純物導入および拡散によって、Ｎ型ウェル領域２２
にＰ−Ｍｏｓ３８が、Ｐ型ウェル領域２３にＮ−Ｍｏｓ
３９が備えられている。Ｐ−Ｍｏｓ３８は、Ｎ型ウェル
領域２２の表層に部分的にＮ型あるいはＰ型の不純物を
導入してなるソース領域２５およびドレイン領域２６
や、Ｎ型ウェル領域２２の、ソース領域２５およびドレ
イン領域２６を除く部分の表面に厚さ数百Åのゲート絶
縁膜２８を介して堆積されたゲート配線３５などから構
成されている。また、Ｎ−Ｍｏｓ３９は、Ｐ型ウェル領
域２３の表層に部分的にＮ型あるいはＰ型の不純物を導
入してなるソース領域２５およびドレイン領域２６や、
Ｐ型ウェル領域２３の、ソース領域２５およびドレイン
領域２６を除く部分の表面に厚さ数百Åのゲート絶縁膜
２８を介して堆積されたゲート配線３５などから構成さ
れている。ゲート配線３５は、ＣＶＤ法により堆積し
た、厚さ４０００Å〜５０００Åのポリシリコンから成
るものである。これらのＰ−Ｍｏｓ３８およびＮ−Ｍｏ
ｓ３９からＣ−Ｍｏｓロジックが構成されている。
【００４１】Ｐ型ウェル領域２３の、Ｎ−Ｍｏｓ３９と
異なる部分には、電気熱変換素子駆動用のＮ−Ｍｏｓト
ランジスタ３０が備えられている。Ｎ−Ｍｏｓトランジ
スタ３０も、不純物導入および拡散などの工程によりＰ
型ウェル領域２３の表層に部分的に備えられたソース領
域３２およびドレイン領域３１や、Ｐ型ウェル領域２３
の、ソース領域３２およびドレイン領域３１を除く部分
の表面にゲート絶縁膜２８を介して堆積されたゲート配
線３３などから構成されている。
異なる部分には、電気熱変換素子駆動用のＮ−Ｍｏｓト
ランジスタ３０が備えられている。Ｎ−Ｍｏｓトランジ
スタ３０も、不純物導入および拡散などの工程によりＰ
型ウェル領域２３の表層に部分的に備えられたソース領
域３２およびドレイン領域３１や、Ｐ型ウェル領域２３
の、ソース領域３２およびドレイン領域３１を除く部分
の表面にゲート絶縁膜２８を介して堆積されたゲート配
線３３などから構成されている。
【００４２】本実施形態では、電気熱変換素子駆動用の
トランジスタとしてＮ−Ｍｏｓトランジスタ３０を用い
たが、複数の電気熱変換素子を個別に駆動できる能力を
持ち、かつ、上述したような微細な構造を得ることがで
きるトランジスタであれば、このトランジスタに限られ
ない。
トランジスタとしてＮ−Ｍｏｓトランジスタ３０を用い
たが、複数の電気熱変換素子を個別に駆動できる能力を
持ち、かつ、上述したような微細な構造を得ることがで
きるトランジスタであれば、このトランジスタに限られ
ない。
【００４３】Ｐ−Ｍｏｓ３８とＮ−Ｍｏｓ３９との間
や、Ｎ−Ｍｏｓ３９とＮ−Ｍｏｓトランジスタ３０との
間など各素子間には、５０００Å〜１００００Åの厚さ
のフィールド酸化により酸化膜分離領域２４が形成され
ており、その酸化膜分離領域２４によって、各素子が分
離されている。酸化膜分離領域２４の、熱作用部１８に
対応する部分は、シリコン基板１１の表面側から見て一
層目の蓄熱層３４としての役割を果たす。
や、Ｎ−Ｍｏｓ３９とＮ−Ｍｏｓトランジスタ３０との
間など各素子間には、５０００Å〜１００００Åの厚さ
のフィールド酸化により酸化膜分離領域２４が形成され
ており、その酸化膜分離領域２４によって、各素子が分
離されている。酸化膜分離領域２４の、熱作用部１８に
対応する部分は、シリコン基板１１の表面側から見て一
層目の蓄熱層３４としての役割を果たす。
【００４４】Ｐ−Ｍｏｓ３８、Ｎ−Ｍｏｓ３９およびＮ
−Ｍｏｓトランジスタ３０の各素子の表面には、ＣＶＤ
法により形成された厚さ約７０００ÅのＰＳＧ膜または
ＢＰＳＧ膜などから成る層間絶縁膜３６が形成されてい
る。熱処理により層間絶縁膜３６を平坦化した後に、層
間絶縁膜３６およびゲート絶縁膜２８を貫通するコンタ
クトホールを介して第１の配線層となるＡｌ電極３７に
より配線が行われている。層間絶縁膜３６およびＡｌ電
極３７の表面には、厚さ１００００Å〜１５０００Åの
ＳｉＯ2膜から成る層間絶縁膜３８がプラズマＣＶＤ法
により形成されている。層間絶縁膜３８の表面の、熱作
用部１８およびＮ−Ｍｏｓトランジスタ３０に対応する
部分には、厚さ約１０００ÅのＴａＮ0.8,hex膜から成
る抵抗層１４がＤＣスパッタ法により形成されている。
抵抗層１４は、層間絶縁膜３８に形成されたスルーホー
ルを介してドレイン領域３１の近傍のＡｌ電極３７と電
気的に接続されている。抵抗層１４の表面には、各電気
熱変換素子への配線となる第２の配線層としての、Ａｌ
の配線１５が形成されている。
−Ｍｏｓトランジスタ３０の各素子の表面には、ＣＶＤ
法により形成された厚さ約７０００ÅのＰＳＧ膜または
ＢＰＳＧ膜などから成る層間絶縁膜３６が形成されてい
る。熱処理により層間絶縁膜３６を平坦化した後に、層
間絶縁膜３６およびゲート絶縁膜２８を貫通するコンタ
クトホールを介して第１の配線層となるＡｌ電極３７に
より配線が行われている。層間絶縁膜３６およびＡｌ電
極３７の表面には、厚さ１００００Å〜１５０００Åの
ＳｉＯ2膜から成る層間絶縁膜３８がプラズマＣＶＤ法
により形成されている。層間絶縁膜３８の表面の、熱作
用部１８およびＮ−Ｍｏｓトランジスタ３０に対応する
部分には、厚さ約１０００ÅのＴａＮ0.8,hex膜から成
る抵抗層１４がＤＣスパッタ法により形成されている。
抵抗層１４は、層間絶縁膜３８に形成されたスルーホー
ルを介してドレイン領域３１の近傍のＡｌ電極３７と電
気的に接続されている。抵抗層１４の表面には、各電気
熱変換素子への配線となる第２の配線層としての、Ａｌ
の配線１５が形成されている。
【００４５】配線１５、抵抗層１４および層間絶縁膜３
８の表面に形成された保護膜１６は、プラズマＣＶＤ法
により形成された厚さ１００００ÅのＳｉ3Ｎ4膜から成
るものである。保護膜１６の表面に形成された耐キャビ
テーション膜１７は、厚さ約２５００ÅのＴａなどの膜
から成るものである。
８の表面に形成された保護膜１６は、プラズマＣＶＤ法
により形成された厚さ１００００ÅのＳｉ3Ｎ4膜から成
るものである。保護膜１６の表面に形成された耐キャビ
テーション膜１７は、厚さ約２５００ÅのＴａなどの膜
から成るものである。
【００４６】図４は、図１に示した液体吐出ヘッドの一
部を分解した、液体吐出ヘッドの各構成部品を模式的に
示す斜視図である。天板３の素子基板１側の面には、図
１に示した流路側壁９を構成し、第１の液流路７ａを複
数形成するためのＳｉＮ膜４４が形成されている。天板
３の、素子基板１側と反対側の面には、ＳｉＯ2膜４３
が形成されている。また、素子基板１の表面には、複数
の第１の液流路７ａのそれぞれに対応する発熱体２が並
列に複数個並べられている。一方、オリフィスプレート
４には、複数の第１の液流路７ａのそれぞれに対応する
吐出口５が一列に並べられている。この図では、図１に
示した可動部材６、第２の液流路７ｂなどが省略されて
いる。
部を分解した、液体吐出ヘッドの各構成部品を模式的に
示す斜視図である。天板３の素子基板１側の面には、図
１に示した流路側壁９を構成し、第１の液流路７ａを複
数形成するためのＳｉＮ膜４４が形成されている。天板
３の、素子基板１側と反対側の面には、ＳｉＯ2膜４３
が形成されている。また、素子基板１の表面には、複数
の第１の液流路７ａのそれぞれに対応する発熱体２が並
列に複数個並べられている。一方、オリフィスプレート
４には、複数の第１の液流路７ａのそれぞれに対応する
吐出口５が一列に並べられている。この図では、図１に
示した可動部材６、第２の液流路７ｂなどが省略されて
いる。
【００４７】図５は、図１および図４に示した天板３の
製造方法について説明するための図である。図６は、図
５に基づいて説明する製造方法の工程を経て作製される
天板３の斜視図である。天板３は図５（ａ）および図５
（ｂ）の工程を経て作製される。
製造方法について説明するための図である。図６は、図
５に基づいて説明する製造方法の工程を経て作製される
天板３の斜視図である。天板３は図５（ａ）および図５
（ｂ）の工程を経て作製される。
【００４８】まず、図５（ａ）において、シリコンウェ
ハ４１の一方の面にＳｉＯ2膜４２を、シリコンウェハ
４１の他方の面にＳｉＯ2膜４３をそれぞれ、熱酸化に
より厚さ約１μｍ形成する。その後、ＳｉＯ2膜４２表
面の、図１に示した共通液室８に対応する部分を、フォ
トリソグラフィ法などの公知の方法を用いてパターニン
グして、その上に、図１に示した流路側壁９となる厚さ
約２０μｍのＳｉＮ膜４４をマイクロ波プラズマＣＶＤ
法を用いて形成する。ここで、マイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法によりＳｉＮ膜４４を形成する際に使用するガスと
しては、モノシラン（ＳｉＨ4）、窒素（Ｎ2）およびア
ルゴン（Ａｒ）を用いた。そのガスの組み合わせとして
は、上記以外にも、ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）やアンモニア
（ＮＨ3）などとの組み合わせや、混合ガスを用いても
よい。また、周波数が２．４５［GHz］のマイクロ波の
パワーを１．５［ｋＷ］とし、ガス流量としてはモノシ
ランを１００［sccm］、窒素を１００［sccm］、アルゴ
ンを４０［sccm］でそれぞれのガスを供給して、圧力が
５［mTorr］の真空下でＳｉＮ膜４４を形成した。ま
た、ガスのそれ以外の成分比でのマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法や、ＲＦ電源を使用したＣＶＤ法などでＳｉＮ膜
４４を形成してもよい。
ハ４１の一方の面にＳｉＯ2膜４２を、シリコンウェハ
４１の他方の面にＳｉＯ2膜４３をそれぞれ、熱酸化に
より厚さ約１μｍ形成する。その後、ＳｉＯ2膜４２表
面の、図１に示した共通液室８に対応する部分を、フォ
トリソグラフィ法などの公知の方法を用いてパターニン
グして、その上に、図１に示した流路側壁９となる厚さ
約２０μｍのＳｉＮ膜４４をマイクロ波プラズマＣＶＤ
法を用いて形成する。ここで、マイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法によりＳｉＮ膜４４を形成する際に使用するガスと
しては、モノシラン（ＳｉＨ4）、窒素（Ｎ2）およびア
ルゴン（Ａｒ）を用いた。そのガスの組み合わせとして
は、上記以外にも、ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）やアンモニア
（ＮＨ3）などとの組み合わせや、混合ガスを用いても
よい。また、周波数が２．４５［GHz］のマイクロ波の
パワーを１．５［ｋＷ］とし、ガス流量としてはモノシ
ランを１００［sccm］、窒素を１００［sccm］、アルゴ
ンを４０［sccm］でそれぞれのガスを供給して、圧力が
５［mTorr］の真空下でＳｉＮ膜４４を形成した。ま
た、ガスのそれ以外の成分比でのマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法や、ＲＦ電源を使用したＣＶＤ法などでＳｉＮ膜
４４を形成してもよい。
【００４９】次に、ＳｉＮ膜４４の、図１に示した第１
の液流路７ａに対応する部分を除去するために、フォト
リソグラフィ法などの公知の方法を用いてＳｉＮ膜４４
をパターニングする。
の液流路７ａに対応する部分を除去するために、フォト
リソグラフィ法などの公知の方法を用いてＳｉＮ膜４４
をパターニングする。
【００５０】そして、図５（ｂ）に示すように、誘電結
合プラズマを使ったエッチング装置を用いてエッチング
を行い、ＳｉＮ膜４４の、第１の液流路７ａに対応する
部分を溝状に除去する。これにより、ＳｉＮ膜４４にト
レンチ構造が形成される。その後、シリコンウェハ４１
の、共通液室８を形成した部分の一部を、ＴＭＡＨ（テ
キサメチルアンモニウムハイドライド）を使って、エッ
チングにより除去し、シリコンウェハ４１のその部分を
貫通させる。これにより、図６に示す天板３が作製され
る。
合プラズマを使ったエッチング装置を用いてエッチング
を行い、ＳｉＮ膜４４の、第１の液流路７ａに対応する
部分を溝状に除去する。これにより、ＳｉＮ膜４４にト
レンチ構造が形成される。その後、シリコンウェハ４１
の、共通液室８を形成した部分の一部を、ＴＭＡＨ（テ
キサメチルアンモニウムハイドライド）を使って、エッ
チングにより除去し、シリコンウェハ４１のその部分を
貫通させる。これにより、図６に示す天板３が作製され
る。
【００５１】図７は、図１および図４に示したオリフィ
スプレート４の製造方法について説明するための図であ
る。オリフィスプレート４は、図７（ａ）から図７
（ｃ）の工程を経て作製される。
スプレート４の製造方法について説明するための図であ
る。オリフィスプレート４は、図７（ａ）から図７
（ｃ）の工程を経て作製される。
【００５２】まず、図７（ａ）において、厚さ１００μ
ｍのフッ素樹脂板５１を準備する。
ｍのフッ素樹脂板５１を準備する。
【００５３】次に、図７（ｂ）において、フッ素樹脂板
５１の表面に、あらかじめパターニングされたマスク５
３を介して高輝度Ｘ線としてのシンクロトロン放射光５
４ａを照射し、フッ素樹脂板５１の表面に高さ５０μｍ
の凸部５２を形成する。
５１の表面に、あらかじめパターニングされたマスク５
３を介して高輝度Ｘ線としてのシンクロトロン放射光５
４ａを照射し、フッ素樹脂板５１の表面に高さ５０μｍ
の凸部５２を形成する。
【００５４】次に、図７（ｃ）において、吐出口５に対
応する部分に開口部を有するマスク５５を介して、フッ
素樹脂板５１の表面にシンクロトロン放射光５４ｂを照
射し、テーパー状の吐出口５を形成する。シンクロトロ
ン放射光５４ａおよび５４ｂは、シンクロトロンに蓄積
された電子から光軸に沿って放射されたものである。こ
こでは、吐出口５の断面形状をテーパー状にするため
に、マスク５５の開口部の周囲の部分のみが、その部分
を除くマスク５５の遮光部分の厚みよりも薄くなってい
る。また、ここで使用したマスク５３および５５として
は銅板を用いたが、シンクロトロン放射光を遮蔽するも
のであれば、これに限られない。
応する部分に開口部を有するマスク５５を介して、フッ
素樹脂板５１の表面にシンクロトロン放射光５４ｂを照
射し、テーパー状の吐出口５を形成する。シンクロトロ
ン放射光５４ａおよび５４ｂは、シンクロトロンに蓄積
された電子から光軸に沿って放射されたものである。こ
こでは、吐出口５の断面形状をテーパー状にするため
に、マスク５５の開口部の周囲の部分のみが、その部分
を除くマスク５５の遮光部分の厚みよりも薄くなってい
る。また、ここで使用したマスク５３および５５として
は銅板を用いたが、シンクロトロン放射光を遮蔽するも
のであれば、これに限られない。
【００５５】上述したように、シンクロトロン放射光を
用いたエッチングプロセスにより、オリフィスプレート
４に凸部５２および吐出口５を形成することにより、シ
ンクロトロン放射光用のマスク５３および５５はフォト
リソグラフィプロセスを用いて作製されるため、凸部５
２および吐出口５を高精度で、かつ高密度に形成するこ
とができる。また、シンクロトロン放射光による吐出口
５の形成では、高アスペクト比での形成が可能であるた
め、ハンドリング上で利点となる厚みのある材料に対し
て、高精度で、かつ高密度の加工が可能である。
用いたエッチングプロセスにより、オリフィスプレート
４に凸部５２および吐出口５を形成することにより、シ
ンクロトロン放射光用のマスク５３および５５はフォト
リソグラフィプロセスを用いて作製されるため、凸部５
２および吐出口５を高精度で、かつ高密度に形成するこ
とができる。また、シンクロトロン放射光による吐出口
５の形成では、高アスペクト比での形成が可能であるた
め、ハンドリング上で利点となる厚みのある材料に対し
て、高精度で、かつ高密度の加工が可能である。
【００５６】また、素子基板１および天板３の端面にオ
リフィスプレート４を接合する前に、オリフィスプレー
ト４に凸部５２および吐出口５を形成することにより、
従来の液体吐出ヘッドのように、素子基板および天板の
端面にオリフィスプレートを接合した後に吐出口を形成
することで液体吐出ヘッドのノズル内にごみが進入する
ということがなくなる。
リフィスプレート４を接合する前に、オリフィスプレー
ト４に凸部５２および吐出口５を形成することにより、
従来の液体吐出ヘッドのように、素子基板および天板の
端面にオリフィスプレートを接合した後に吐出口を形成
することで液体吐出ヘッドのノズル内にごみが進入する
ということがなくなる。
【００５７】図８は、図１および図４に基づいて説明し
た液体吐出ヘッドの製造方法について説明するための図
である。本実施形態の液体吐出ヘッドは、図８（ａ）か
ら図８（ｄ）の工程を経て製造される。図８（ａ）およ
び図８（ｂ）は、図１に示した液流路７の流路方向に対
して垂直な方向に沿った断面図であり、図８（ｃ）およ
び図８（ｄ）は、液流路７の流路方向に沿った断面図で
ある。
た液体吐出ヘッドの製造方法について説明するための図
である。本実施形態の液体吐出ヘッドは、図８（ａ）か
ら図８（ｄ）の工程を経て製造される。図８（ａ）およ
び図８（ｂ）は、図１に示した液流路７の流路方向に対
して垂直な方向に沿った断面図であり、図８（ｃ）およ
び図８（ｄ）は、液流路７の流路方向に沿った断面図で
ある。
【００５８】まず、図８（ａ）において、素子基板１の
発熱体２側の表面の、シリコンの天板３と接合させる部
分を、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニング
する。
発熱体２側の表面の、シリコンの天板３と接合させる部
分を、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニング
する。
【００５９】次に、図８（ｂ）および図８（ｃ）におい
て、素子基板１の、天板３との接合面および、天板３
の、素子基板１との接合面に、真空中でＡｒガスなどを
照射して、それらの接合面の表面を活性な状態にした
後、常温接合装置を用いて常温で素子基板１および天板
３の接合面同士を接合する。これにより、複数の発熱体
２および液流路７を有するヘッド基体が作製される。
て、素子基板１の、天板３との接合面および、天板３
の、素子基板１との接合面に、真空中でＡｒガスなどを
照射して、それらの接合面の表面を活性な状態にした
後、常温接合装置を用いて常温で素子基板１および天板
３の接合面同士を接合する。これにより、複数の発熱体
２および液流路７を有するヘッド基体が作製される。
【００６０】ここで用いた常温接合装置は予備室と圧接
室の２つのチャンバーからなり、それぞれのチャンバー
の真空度は１〜１０Ｐａにしてある。まず、常温接合装
置の予備室において、素子基板１および天板３の接合面
の位置決めをするために、素子基板１および天板３のア
ライメント位置を、画像処理を用いて合わせた状態にす
る。その後、アライメント位置を合わせた状態を保持し
たまま、素子基板１および天板３を圧接室に搬送する。
圧接室では、サドルフィールド型の高速原子ビームによ
って素子基板１および天板３の接合面の表面にエネルギ
ー粒子を照射する。このエネルギー粒子の照射により素
子基板１および天板３の接合面の表面を活性化させた
後、素子基板１と天板３とを接合する。この時、素子基
板１と天板３との接合部分の強度を上げるために、素子
基板１および天板３を２００度以下で加熱したり、加圧
したりする。
室の２つのチャンバーからなり、それぞれのチャンバー
の真空度は１〜１０Ｐａにしてある。まず、常温接合装
置の予備室において、素子基板１および天板３の接合面
の位置決めをするために、素子基板１および天板３のア
ライメント位置を、画像処理を用いて合わせた状態にす
る。その後、アライメント位置を合わせた状態を保持し
たまま、素子基板１および天板３を圧接室に搬送する。
圧接室では、サドルフィールド型の高速原子ビームによ
って素子基板１および天板３の接合面の表面にエネルギ
ー粒子を照射する。このエネルギー粒子の照射により素
子基板１および天板３の接合面の表面を活性化させた
後、素子基板１と天板３とを接合する。この時、素子基
板１と天板３との接合部分の強度を上げるために、素子
基板１および天板３を２００度以下で加熱したり、加圧
したりする。
【００６１】素子基板１と天板３とを接合する方法とし
ては、それぞれの接合面の表面を活性化させてから接合
したが、その方法の代わりに、接着剤としてエポキシ樹
脂や水ガラスなどを介して素子基板１と天板３とを接合
してもよい。
ては、それぞれの接合面の表面を活性化させてから接合
したが、その方法の代わりに、接着剤としてエポキシ樹
脂や水ガラスなどを介して素子基板１と天板３とを接合
してもよい。
【００６２】次に、図８（ｄ）において、接合された素
子基板１および天板３から成るヘッド基体の前端面にオ
リフィスプレート４を接合する。このオリフィスプレー
ト４を接合する前に、図７に基づいて説明したオリフィ
スプレート４の凸部５２が嵌合する凹部（不図示）をヘ
ッド基体の前端面に形成しておき、ここでは、その穴に
凸部５２を挿入してオリフィスプレート４の位置決めを
行う。例えば、実際に液体が吐出される液流路とは異な
る別のダミー用の液流路を、凸部５２が嵌合する凹部と
して予め形成しておくとよい。このように、素子基板１
および天板３から構成されるヘッド基体の、オリフィス
プレート４との接合面に形成された凹部と、オリフィス
プレート４の凸部５２とを嵌合させてヘッド基体とオリ
フィスプレート４との位置合わせを行うことにより、そ
の位置合わせのために画像処理などの複雑な液体吐出記
録装置を用いることなく、容易な装置で位置合わせを行
うことができる。
子基板１および天板３から成るヘッド基体の前端面にオ
リフィスプレート４を接合する。このオリフィスプレー
ト４を接合する前に、図７に基づいて説明したオリフィ
スプレート４の凸部５２が嵌合する凹部（不図示）をヘ
ッド基体の前端面に形成しておき、ここでは、その穴に
凸部５２を挿入してオリフィスプレート４の位置決めを
行う。例えば、実際に液体が吐出される液流路とは異な
る別のダミー用の液流路を、凸部５２が嵌合する凹部と
して予め形成しておくとよい。このように、素子基板１
および天板３から構成されるヘッド基体の、オリフィス
プレート４との接合面に形成された凹部と、オリフィス
プレート４の凸部５２とを嵌合させてヘッド基体とオリ
フィスプレート４との位置合わせを行うことにより、そ
の位置合わせのために画像処理などの複雑な液体吐出記
録装置を用いることなく、容易な装置で位置合わせを行
うことができる。
【００６３】素子基板１および天板３の前端面にオリフ
ィスプレート４を接合する際には、素子基板１および天
板３の前端面に、フッ素樹脂を含む水性塗料をコーティ
ングした後に、素子基板１および天板３の前端面をプラ
ズマ処理する。そして、素子基板１および天板３の前端
面を、６０℃のメタクリル酸（ＭＡＡ）、アクリル酸
（ＡＡ）及びメタクリル酸−２−（ジメチルアミノ）エ
チル（ＤＭＡＥＭＡ）モノマー水溶液に浸漬すると共
に、その前端面に紫外線を照射した。本実施形態では、
フッ素樹脂を含む水性塗料を素子基板１および天板３の
前端面に塗布したが、フッ素樹脂を含む水性塗料を塗布
する代わりに、素子基板１および天板３の前端面にフッ
素樹脂を転写させてもよい。
ィスプレート４を接合する際には、素子基板１および天
板３の前端面に、フッ素樹脂を含む水性塗料をコーティ
ングした後に、素子基板１および天板３の前端面をプラ
ズマ処理する。そして、素子基板１および天板３の前端
面を、６０℃のメタクリル酸（ＭＡＡ）、アクリル酸
（ＡＡ）及びメタクリル酸−２−（ジメチルアミノ）エ
チル（ＤＭＡＥＭＡ）モノマー水溶液に浸漬すると共
に、その前端面に紫外線を照射した。本実施形態では、
フッ素樹脂を含む水性塗料を素子基板１および天板３の
前端面に塗布したが、フッ素樹脂を含む水性塗料を塗布
する代わりに、素子基板１および天板３の前端面にフッ
素樹脂を転写させてもよい。
【００６４】オリフィスプレート４の、素子基板１およ
び天板３の前端面との接合面もプラズマ処理をした後、
上記のモノマー水溶液中に浸漬すると共に、その接合面
に紫外線を照射した。
び天板３の前端面との接合面もプラズマ処理をした後、
上記のモノマー水溶液中に浸漬すると共に、その接合面
に紫外線を照射した。
【００６５】その後、図８（ｄ）に示したように、素子
基板１と天板３とを接合して成るヘッド基体、およびオ
リフィスプレート４を１５０℃に加熱し、素子基板１お
よび天板３の前端面にオリフィスプレート４を圧着し
た。この際のオリフィスプレート４の接合方法は、接着
剤を用いていない、自着特性を利用したのもである。自
着特性とは、２つの物質の分子鎖が相互に拡散し合うこ
とにより２つの物質が接合し、その接合部分において、
接合した２つの物質の分離を防ぐ強力な結合を形成する
性質のことを意味する。そして、自着とは、接触した２
つの同一の高分子材の間でのポリマー分子のマクロブラ
ウン運動および拡散によって２つの高分子材が接合する
ことをいう。従って、素子基板１および天板３にコーテ
ィングしたフッ素樹脂を含む水性塗料および、オリフィ
スプレート４の接合面をそれぞれ膨潤させ、グラフト重
合化した各々の接合面を加熱圧着して十分な接触を保つ
ことで、素子基板１および天板３と、フッ素樹脂から成
るオリフィスプレート４との接合が強固なものとなる。
基板１と天板３とを接合して成るヘッド基体、およびオ
リフィスプレート４を１５０℃に加熱し、素子基板１お
よび天板３の前端面にオリフィスプレート４を圧着し
た。この際のオリフィスプレート４の接合方法は、接着
剤を用いていない、自着特性を利用したのもである。自
着特性とは、２つの物質の分子鎖が相互に拡散し合うこ
とにより２つの物質が接合し、その接合部分において、
接合した２つの物質の分離を防ぐ強力な結合を形成する
性質のことを意味する。そして、自着とは、接触した２
つの同一の高分子材の間でのポリマー分子のマクロブラ
ウン運動および拡散によって２つの高分子材が接合する
ことをいう。従って、素子基板１および天板３にコーテ
ィングしたフッ素樹脂を含む水性塗料および、オリフィ
スプレート４の接合面をそれぞれ膨潤させ、グラフト重
合化した各々の接合面を加熱圧着して十分な接触を保つ
ことで、素子基板１および天板３と、フッ素樹脂から成
るオリフィスプレート４との接合が強固なものとなる。
【００６６】このように、オリフィスプレート４の材料
として、撥インク性を有するフッ素樹脂を用いた場合で
も、オリフィスプレート４を自着により素子基板１およ
び天板３の前端面に接合することにより、その前端面
の、液流路の周囲の部分と、オリフィスプレート４とを
確実に接合することができ、オリフィスプレート４の接
着強度が十分に得られる。
として、撥インク性を有するフッ素樹脂を用いた場合で
も、オリフィスプレート４を自着により素子基板１およ
び天板３の前端面に接合することにより、その前端面
の、液流路の周囲の部分と、オリフィスプレート４とを
確実に接合することができ、オリフィスプレート４の接
着強度が十分に得られる。
【００６７】図９は、図１および図４に基づいて説明し
た液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出記録装置の一例で
あるインクジェット記録装置を示す斜視図である。図９
に示されるインクジェット記録装置６００に搭載された
ヘッドカートリッジ６０１は、図１および図４に基づい
て説明した液体吐出ヘッドと、その液体吐出ヘッドに供
給される液体を保持する液体容器とを有するものであ
る。ヘッドカートリッジ６０１は、図９に示すように、
駆動モータ６０２の正逆回転に連動して駆動力伝達ギヤ
６０３および６０４を介して回転するリードスクリュー
６０５の螺旋溝６０６に対して係合するキャリッジ６０
７上に搭載されている。駆動モータ６０２の動力によっ
てヘッドカートリッジ６０１がキャリッジ６０７と共に
ガイド６０８に沿って矢印ａおよびｂの方向に往復移動
される。インクジェット記録装置６００には、ヘッドカ
ートリッジ６０１から吐出されたインクなどの液体を受
ける被記録媒体としてのプリント用紙Ｐを搬送する被記
録媒体供給装置（不図示）が備えられている。その被記
録媒体供給装置によってプラテン６０９上を搬送される
プリント用紙Ｐの紙押さえ板６１０は、キャリッジ６０
７の移動方向にわたってプリント用紙Ｐをプラテン６０
９に対して押圧する。
た液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出記録装置の一例で
あるインクジェット記録装置を示す斜視図である。図９
に示されるインクジェット記録装置６００に搭載された
ヘッドカートリッジ６０１は、図１および図４に基づい
て説明した液体吐出ヘッドと、その液体吐出ヘッドに供
給される液体を保持する液体容器とを有するものであ
る。ヘッドカートリッジ６０１は、図９に示すように、
駆動モータ６０２の正逆回転に連動して駆動力伝達ギヤ
６０３および６０４を介して回転するリードスクリュー
６０５の螺旋溝６０６に対して係合するキャリッジ６０
７上に搭載されている。駆動モータ６０２の動力によっ
てヘッドカートリッジ６０１がキャリッジ６０７と共に
ガイド６０８に沿って矢印ａおよびｂの方向に往復移動
される。インクジェット記録装置６００には、ヘッドカ
ートリッジ６０１から吐出されたインクなどの液体を受
ける被記録媒体としてのプリント用紙Ｐを搬送する被記
録媒体供給装置（不図示）が備えられている。その被記
録媒体供給装置によってプラテン６０９上を搬送される
プリント用紙Ｐの紙押さえ板６１０は、キャリッジ６０
７の移動方向にわたってプリント用紙Ｐをプラテン６０
９に対して押圧する。
【００６８】リードスクリュー６０５の一端の近傍に
は、フォトカプラ６１１および６１２が配設されてい
る。フォトカプラ６１１および６１２は、キャリッジ６
０７のレバー６０７ａの、フォトカプラ６１１および６
１２の領域での存在を確認して駆動モータ６０２の回転
方向の切り換えなどを行うためのホームポジション検知
手段である。プラテン６０９の一端の近傍には、ヘッド
カートリッジ６０１の吐出口のある前面を覆うキャップ
部材６１４を支持する支持部材６１３が備えられてい
る。また、ヘッドカートリッジ６０１から空吐出などさ
れてキャップ部材６１４の内部に溜まったインクを吸引
するインク吸引手段６１５が備えられている。このイン
ク吸引手段６１５によりキャップ部材６１４の開口部を
介してヘッドカートリッジ６０１の吸引回復が行われ
る。
は、フォトカプラ６１１および６１２が配設されてい
る。フォトカプラ６１１および６１２は、キャリッジ６
０７のレバー６０７ａの、フォトカプラ６１１および６
１２の領域での存在を確認して駆動モータ６０２の回転
方向の切り換えなどを行うためのホームポジション検知
手段である。プラテン６０９の一端の近傍には、ヘッド
カートリッジ６０１の吐出口のある前面を覆うキャップ
部材６１４を支持する支持部材６１３が備えられてい
る。また、ヘッドカートリッジ６０１から空吐出などさ
れてキャップ部材６１４の内部に溜まったインクを吸引
するインク吸引手段６１５が備えられている。このイン
ク吸引手段６１５によりキャップ部材６１４の開口部を
介してヘッドカートリッジ６０１の吸引回復が行われ
る。
【００６９】インクジェット記録装置６００には本体支
持体６１９が備えられている。この本体支持体６１９に
は移動部材６１８が、前後方向、すなわちキャリッジ６
０７の移動方向に対して直角な方向に移動可能に支持さ
れている。移動部材６１８には、クリーニングブレード
６１７が取り付けられている。クリーニングブレード６
１７はこの形態に限らず、他の形態の公知のクリーニン
グブレードであってもよい。さらに、インク吸引手段６
１５による吸引回復操作にあたって吸引を開始するため
のレバー６２０が備えられており、レバー６２０は、キ
ャリッジ６０７と係合するカム６２１の移動に伴って移
動し、駆動モータ６０２からの駆動力がクラッチ切り換
えなどの公知の伝達手段で移動制御される。ヘッドカー
トリッジ６０１に設けられた発熱体に信号を付与した
り、上記の各機構の駆動制御を行ったりするインクジェ
ット記録制御部はインクジェット記録装置の本体に設け
られており、図９では示されていない。
持体６１９が備えられている。この本体支持体６１９に
は移動部材６１８が、前後方向、すなわちキャリッジ６
０７の移動方向に対して直角な方向に移動可能に支持さ
れている。移動部材６１８には、クリーニングブレード
６１７が取り付けられている。クリーニングブレード６
１７はこの形態に限らず、他の形態の公知のクリーニン
グブレードであってもよい。さらに、インク吸引手段６
１５による吸引回復操作にあたって吸引を開始するため
のレバー６２０が備えられており、レバー６２０は、キ
ャリッジ６０７と係合するカム６２１の移動に伴って移
動し、駆動モータ６０２からの駆動力がクラッチ切り換
えなどの公知の伝達手段で移動制御される。ヘッドカー
トリッジ６０１に設けられた発熱体に信号を付与した
り、上記の各機構の駆動制御を行ったりするインクジェ
ット記録制御部はインクジェット記録装置の本体に設け
られており、図９では示されていない。
【００７０】上述した構成を有するインクジェット記録
装置６００では、前記の被記録媒体供給装置によりプラ
テン６０９上を搬送されるプリント用紙Ｐに対して、ヘ
ッドカートリッジ６０１がプリント用紙Ｐの全幅にわた
って往復移動しながら記録を行う。
装置６００では、前記の被記録媒体供給装置によりプラ
テン６０９上を搬送されるプリント用紙Ｐに対して、ヘ
ッドカートリッジ６０１がプリント用紙Ｐの全幅にわた
って往復移動しながら記録を行う。
【００７１】以上で説明したように本実施形態の液体吐
出ヘッドでは、インクの吐出方向を安定させるためにオ
リフィスプレート４の材料として撥インク性を有するフ
ッ素樹脂を用いた場合でも、オリフィスプレート４を自
着によってヘッド基体に接合することにより、オリフィ
スプレート４とヘッド基体との接合力が確保される。ま
た、オリフィスプレート４が長期にわたって良好な撥イ
ンク性を維持することができる。さらに、素子基板１お
よび天板３の、オリフィスプレート４との接合面におけ
る液流路７の周囲の部分をオリフィスプレート４に確実
に接合することができる。このように、オリフィスプレ
ート４を自着により素子基板１および天板３の端面に確
実に接合することにより、液体吐出ヘッドの駆動時に発
熱体２からの熱による液体吐出ヘッドの各構成部品の熱
膨張がもたらす影響が低減される。その結果、吐出特性
が安定した液体吐出ヘッドが得られる。
出ヘッドでは、インクの吐出方向を安定させるためにオ
リフィスプレート４の材料として撥インク性を有するフ
ッ素樹脂を用いた場合でも、オリフィスプレート４を自
着によってヘッド基体に接合することにより、オリフィ
スプレート４とヘッド基体との接合力が確保される。ま
た、オリフィスプレート４が長期にわたって良好な撥イ
ンク性を維持することができる。さらに、素子基板１お
よび天板３の、オリフィスプレート４との接合面におけ
る液流路７の周囲の部分をオリフィスプレート４に確実
に接合することができる。このように、オリフィスプレ
ート４を自着により素子基板１および天板３の端面に確
実に接合することにより、液体吐出ヘッドの駆動時に発
熱体２からの熱による液体吐出ヘッドの各構成部品の熱
膨張がもたらす影響が低減される。その結果、吐出特性
が安定した液体吐出ヘッドが得られる。
【００７２】また、インクジェット記録装置６００は、
上述した吐出特性が安定した液体吐出ヘッドを有してい
ることにより、温度変化などに対しても安定して被記録
媒体に記録を行うことができる。
上述した吐出特性が安定した液体吐出ヘッドを有してい
ることにより、温度変化などに対しても安定して被記録
媒体に記録を行うことができる。
【００７３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、液体の吐
出方向を安定させるためにオリフィスプレートの材料と
して例えばフッ素樹脂などを用いて、撥インク性を有す
るオリフィスプレートを自着によってヘッド基体に接合
することにより、ヘッド基体とオリフィスプレートとの
接着強度が十分に得られると共に、オリフィスプレート
が長期にわたって良好な撥インク性を維持できる。従っ
て、液体吐出ヘッドの吐出特性が安定し、熱などの環境
変化にも十分対応が可能な液体吐出ヘッドが得られると
いう効果がある。
出方向を安定させるためにオリフィスプレートの材料と
して例えばフッ素樹脂などを用いて、撥インク性を有す
るオリフィスプレートを自着によってヘッド基体に接合
することにより、ヘッド基体とオリフィスプレートとの
接着強度が十分に得られると共に、オリフィスプレート
が長期にわたって良好な撥インク性を維持できる。従っ
て、液体吐出ヘッドの吐出特性が安定し、熱などの環境
変化にも十分対応が可能な液体吐出ヘッドが得られると
いう効果がある。
【００７４】また、ヘッド基体にオリフィスプレートを
接合する際、ヘッド基体の、オリフィスプレートとの接
合面に形成された凹部に、オリフィスプレートに形成さ
れた凸部を嵌合させて、ヘッド基体とオリフィスプレー
トとの位置決めを行うことにより、その位置合わせのた
めに画像処理などの複雑な装置を用いる必要がなくな
る。従って、簡易な装置で液体吐出ヘッドを製造するこ
とができるという効果がある。
接合する際、ヘッド基体の、オリフィスプレートとの接
合面に形成された凹部に、オリフィスプレートに形成さ
れた凸部を嵌合させて、ヘッド基体とオリフィスプレー
トとの位置決めを行うことにより、その位置合わせのた
めに画像処理などの複雑な装置を用いる必要がなくな
る。従って、簡易な装置で液体吐出ヘッドを製造するこ
とができるという効果がある。
【００７５】さらに、オリフィスプレートの凸部および
吐出口を、高輝度Ｘ線を用いたエッチングプロセスによ
って形成することにより、そのエッチングプロセスに使
用されるマスクは、フォトリソグラフィプロセスを用い
て作製されるため、その凸部および吐出口をオリフィス
プレートに高精度で高密度に形成することができる。従
って、高精細な画像を形成できる液体吐出ヘッドを製造
することができるという効果がある。
吐出口を、高輝度Ｘ線を用いたエッチングプロセスによ
って形成することにより、そのエッチングプロセスに使
用されるマスクは、フォトリソグラフィプロセスを用い
て作製されるため、その凸部および吐出口をオリフィス
プレートに高精度で高密度に形成することができる。従
って、高精細な画像を形成できる液体吐出ヘッドを製造
することができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施形態の液体吐出ヘッドの基本的
な構造を説明するための、液流路方向に沿った断面図で
ある。
な構造を説明するための、液流路方向に沿った断面図で
ある。
【図２】図１に示した素子基板の断面図である。
【図３】図１および図２に示した駆動素子の主要素子を
縦断するように駆動素子を断面にした時の模式的断面図
である。
縦断するように駆動素子を断面にした時の模式的断面図
である。
【図４】図１に示した液体吐出ヘッドの一部を分解し
た、液体吐出ヘッドの各構成部品を模式的に示す斜視図
である。
た、液体吐出ヘッドの各構成部品を模式的に示す斜視図
である。
【図５】図１および図４に示した天板の製造方法につい
て説明するための図である。
て説明するための図である。
【図６】図５に基づいて説明する製造方法の工程を経て
作製される天板の斜視図である。
作製される天板の斜視図である。
【図７】図１および図４に示したオリフィスプレートの
製造方法について説明するための図である。
製造方法について説明するための図である。
【図８】図１および図４に基づいて説明した液体吐出ヘ
ッドの製造方法について説明するための図である。
ッドの製造方法について説明するための図である。
【図９】図１および図４に基づいて説明した液体吐出ヘ
ッドを搭載した液体吐出記録装置の一例であるインクジ
ェット記録装置を示す斜視図である。
ッドを搭載した液体吐出記録装置の一例であるインクジ
ェット記録装置を示す斜視図である。
【図１０】従来の技術による液体吐出ヘッドを示す断面
図である。
図である。
【図１１】図１０に示した液体吐出ヘッドの分解斜視図
である。
である。
１ 素子基板 ２ 発熱体 ３ 天板 ４ オリフィスプレート ５ 吐出口 ６ 可動部材 ７ 液流路 ７ａ 第１の液流路 ７ｂ 第２の液流路 ８ 共通液室 ９ 流路側壁 １０ 気泡発生領域 １１ シリコン基板 １２ 熱酸化膜 １３ 層間膜 １４ 抵抗層 １５ 配線 １６ 保護膜 １７ 耐キャビテーション膜 １８ 熱作用部 ２２ Ｎ型ウェル領域 ２３ Ｐ型ウェル領域 ２４ 酸化膜分離領域 ２５、３２ ソース領域 ２６ ドレイン領域 ２８ ゲート絶縁膜 ３０ Ｎ−Ｍｏｓトランジスタ ３１ ドレイン領域 ３３、３５ ゲート配線 ３４ 蓄熱層 ３６、３８ 層間絶縁膜 ３７ Ａｌ電極 ３８ Ｐ−Ｍｏｓ ３９ Ｎ−Ｍｏｓ ４１ シリコンウェハ ４２、４３ ＳｉＯ2膜 ４４ ＳｉＮ膜 ５１ フッ素樹脂板 ５２ 凸部 ５３、５５ マスク ５４ａ、５４ｂ シンクロトロン放射光 ６００ インクジェット記録装置 ６０１ ヘッドカートリッジ ６０２ 駆動モータ ６０３、６０４ 駆動力伝達ギヤ ６０５ リードスクリュー ６０６ 螺旋溝 ６０７ キャリッジ ６０７ａ レバー ６０８ ガイド ６０９ プラテン ６１０ 紙押さえ板 ６１１、６１２ フォトカプラ ６１３ 支持部材 ６１４ キャップ部材 ６１５ インク吸引手段 ６１７ クリーニングブレード ６１８ 移動部材 ６１９ 本体支持体 ６２０ レバー ６２１ カム Ｐ プリント用紙
Claims (13)
- 【請求項１】 液体に気泡を発生させるための熱エネル
ギーを発生する複数の吐出エネルギー発生素子および、
前記吐出エネルギー発生素子がそれぞれ配置される複数
の液流路を備えたヘッド基体と、 前記液流路とそれぞれ連通する複数の吐出口を備えると
共に撥インク性を有する材料から成り、前記ヘッド基体
に接合されたオリフィスプレートとを有する液体吐出ヘ
ッドにおいて、 前記オリフィスプレートが自着によって前記ヘッド基体
に接合されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 【請求項２】 前記オリフィスプレートの材料としてフ
ッ素樹脂が用いられている請求項１に記載の液体吐出ヘ
ッド。 - 【請求項３】 前記吐出エネルギー発生素子が表面に複
数設けられた素子基板と、前記液流路をそれぞれ構成す
る複数の溝を表面に備え、前記素子基板の表面に接合さ
れた天板とから前記ヘッド基体が構成されている請求項
１または２に記載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項４】 前記素子基板上に、前記吐出エネルギー
発生素子のそれぞれに対面するように複数設けられると
共に、前記液流路内の液体の進行方向上流側の一端が固
定され、他端が自由端となる可動部材をさらに有する請
求項３に記載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項５】 前記ヘッド基体の、前記オリフィスプレ
ートとの接合面に凹部が形成されており、前記ヘッド基
体に前記オリフィスプレートを接合した状態で前記凹部
に嵌合する凸部が前記オリフィスプレートに形成されて
いる請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッ
ド。 - 【請求項６】 前記オリフィスプレートの前記凸部およ
び前記吐出口が、高輝度Ｘ線を用いたエッチングプロセ
スによって形成されたものである請求項５に記載の液体
吐出ヘッド。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の液
体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドに供給される液体を
保持する液体容器とを有するヘッドカートリッジ。 - 【請求項８】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の液
体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから吐出された液体
を受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体供給装置とを
有する液体吐出記録装置。 - 【請求項９】 液体に気泡を発生させるための熱エネル
ギーを発生する複数の吐出エネルギー発生素子および、
前記吐出エネルギー発生素子がそれぞれ配置される複数
の液流路を備えたヘッド基体に、前記液流路とそれぞれ
連通する複数の吐出口を備えると共に撥インク性を有す
る材料から成るオリフィスプレートを接合する工程を有
する液体吐出ヘッドの製造方法において、 前記ヘッド基体に自着によって前記オリフィスプレート
を接合することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方
法。 - 【請求項１０】 前記オリフィスプレートの材料として
フッ素樹脂を用いる請求項９に記載の液体吐出ヘッドの
製造方法。 - 【請求項１１】 前記ヘッド基体の、前記オリフィスプ
レートとの接合面にフッ素樹脂を転写または塗布する工
程と、 前記ヘッド基体の、前記フッ素樹脂が転写または塗布さ
れた接合面および、前記オリフィスプレートの、前記ヘ
ッド基体との接合面をグラフト重合化させる工程と、 前記ヘッド基体の、前記フッ素樹脂が転写または塗布さ
れた接合面および、前記オリフィスプレートの、前記ヘ
ッド基体との接合面を加熱して、前記ヘッド基体および
前記オリフィスプレートの接合面同士を圧着により接合
する工程とを有する請求項１０に記載の液体吐出ヘッド
の製造方法。 - 【請求項１２】 前記ヘッド基体の、前記オリフィスプ
レートとの接合面に凹部を形成し、かつ、前記ヘッド基
体に前記オリフィスプレートを接合した状態で前記凹部
に嵌合する凸部を前記オリフィスプレートに形成し、前
記ヘッド基体に前記オリフィスプレートを接合する際に
前記凹部に前記凸部を嵌合させることで前記ヘッド基体
と前記オリフィスプレートとの位置合わせを行う請求項
９〜１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造
方法。 - 【請求項１３】 前記ヘッド基体に自着によって前記オ
リフィスプレートを接合する工程の前に、前記オリフィ
スプレートの前記凸部および前記吐出口を、高輝度Ｘ線
を用いたエッチングプロセスによって形成する請求項１
２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10630098A JP3592076B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
| US09/291,032 US6474780B1 (en) | 1998-04-16 | 1999-04-14 | Liquid discharge head, cartridge having such head, liquid discharge apparatus provided with such cartridge, and method for manufacturing liquid discharge heads |
| EP99107562A EP0950524B1 (en) | 1998-04-16 | 1999-04-15 | Improved liquid discharge head, cartridge having such head, liquid discharge apparatus provided with such cartridge, and method for manufacturing liquid discharge heads |
| DE69926289T DE69926289T2 (de) | 1998-04-16 | 1999-04-15 | Flüssigkeitsausstosskopf, Kassette mit solchem Kopf , Flüssigkeitsausstossvorrichtung mit einer solchen Kassette und Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeitsausstossköpfen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10630098A JP3592076B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11300972A true JPH11300972A (ja) | 1999-11-02 |
| JP3592076B2 JP3592076B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=14430179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10630098A Expired - Fee Related JP3592076B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3592076B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100410078C (zh) * | 2004-12-10 | 2008-08-13 | 三星电子株式会社 | 墨盒、墨盒制造方法及其柔性印刷电路板的表面处理方法 |
| JP2009292004A (ja) * | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Canon Inc | インク吐出基板ユニットおよびこれを備えたインク吐出記録ヘッド |
| WO2014119418A1 (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | コニカミノルタ株式会社 | 液滴吐出ヘッド基板及び液滴吐出ヘッドの製造方法 |
-
1998
- 1998-04-16 JP JP10630098A patent/JP3592076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100410078C (zh) * | 2004-12-10 | 2008-08-13 | 三星电子株式会社 | 墨盒、墨盒制造方法及其柔性印刷电路板的表面处理方法 |
| JP2009292004A (ja) * | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Canon Inc | インク吐出基板ユニットおよびこれを備えたインク吐出記録ヘッド |
| WO2014119418A1 (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | コニカミノルタ株式会社 | 液滴吐出ヘッド基板及び液滴吐出ヘッドの製造方法 |
| CN104955651A (zh) * | 2013-01-30 | 2015-09-30 | 柯尼卡美能达株式会社 | 液滴排出头基板以及液滴排出头的制造方法 |
| JPWO2014119418A1 (ja) * | 2013-01-30 | 2017-01-26 | コニカミノルタ株式会社 | 液滴吐出ヘッド基板及び液滴吐出ヘッドの製造方法 |
| US10226927B2 (en) | 2013-01-30 | 2019-03-12 | Konica Minolta, Inc. | Method for manufacturing droplet-discharge head substrate and droplet-discharging head |
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