JP3296115B2 - インクジェットヘッドの作製方法およびインクジェットヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッド
の製造方法およびインクジェットヘッドの構成に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットヘッドの製造方法として
は、多種多様な方法が提案されている。このうち、大量
生産、低コスト化、品質安定化において有用な方法とし
て、大面積の基板上に多数のインクジェットヘッドを形
成し、切断、分離して個々のインクジェットヘッドを得
る方法がある。特に、インク流路等の溝の形成をＳｉの
異方性エッチングで形成した基板と、ヒータおよび電極
が形成された基板とを貼り合わせた後、切断、分離する
ことにより、多数の均一なインクジェットヘッドを獲得
する製造方法は、大量生産、低コスト化、品質安定化に
おいて非常に有用な方法である。これに関するものとし
ては、特開昭６１−２３０９５４号公報、特開平１−１
４８５６０号公報等ですでに提案されている。

【０００３】図１１は、従来のインクジェットヘッドの
作製方法の一例を示す工程図、図１２は、ヘッドの研削
および切断分離工程時におけるウェハの一例を示す拡大
断面図である。図中、１はヒータウェハ、２はチャネル
ウェハ、３ａ，３ｂはアライメントマーク、４，４ａ，
４ｂはヘッドチップ、５は感光性樹脂層、６は接着剤、
７ａ，７ｂ，７ｃは研削位置、８は洗浄液、１１はヒー
タ、１２はピット、１３は共通液室、１４はインク流
路、１５はボンディングパッド、１６はバイパス部であ
る。

【０００４】図１１（Ａ）の工程において、ヒータウェ
ハ１を作製する。ヒータウェハ１は、Ｓｉウェハで構成
され、図１２に示すように、Ｓｉウェハ上に、ヒータウ
ェハ側のヘッドチップ４ａの個数分だけ、ヒータ１１、
図示しない個別電極と共通電極、ボンディングパッド１
５、図示しない保護層等を形成する。さらに、図１１
（Ｂ）の工程において、感光性樹脂層５を形成し、ヒー
タウェハ１が完成される。感光性樹脂層５は、図１２に
示すように、ヒータ１１上と、バイパス部１６、およ
び、ボンディングパッド１５上には形成されない。ヒー
タ１１上の凹部は、ヒータ１１で発生するバブルの形状
を規制するためのピット１２となる。ヒータウェハ１に
は、上述の工程中にアライメントマーク３ａも形成され
る。

【０００５】図１１（Ｃ）の工程では、チャネルウェハ
２を作製する。チャネルウェハ２もＳｉウェハで構成さ
れ、図１２に示すように、ヒータウェハ１上のヒータに
対応するインク流路１４、共通液室１３等が異方性エッ
チングにより形成される。この共通液室１３は、チャネ
ルウェハ２を貫通するように形成される。また、ボンデ
ィングパッド１５に対応する部分にも凹部が形成され
る。さらに、アライメントマーク３ｂも形成される。こ
れにより、チャネルウェハ２が完成する。

【０００６】その後、図１１（Ｄ）の工程において、チ
ャネルウェハ２の接着面側に、例えばエポキシ等の接着
剤６を塗布し、図１１（Ｅ）の工程において、ヒータウ
ェハ１とチャネルウェハ２とをアライメントし、接合す
る。アライメントは、あらかじめパターニングされたア
ライメントマーク３ａ，３ｂを用いて行なわれる。接合
後のウェハの表面には、それぞれのヘッドチップに対応
して共通液室１３に通じるインク供給用貫通孔が開いて
いる。

【０００７】図１１（Ｆ）の工程は、各ヘッドチップ４
の研削および切断分離する工程である。この工程は、ヒ
ータウェハ１上に設けられたボンディングパッド１５を
露出させるため、研削位置７ａでチャネルウェハ２を研
削する研削工程と、図１１（Ｅ）で接合された２枚のウ
ェハの吐出口面を形成し、流路長を規定するために、研
削位置７ｂで研削するダイシング工程と、研削位置７ｃ
で研削し、各ヘッドチップに切断分離する切断工程とか
らなる。図１２では、研削される部分を一点鎖線により
示している。この工程により、個々のヘッドチップ４に
切断分離される。

【０００８】図１１（Ｇ）の工程は、図１１（Ｆ）の工
程で切断分離された各ヘッドチップ４を洗浄液８により
洗浄する工程である。図１１（Ｆ）の研削によって発生
した切りくずや、ほこりなどがヘッドチップ４内に残留
すると、インクの吐出不良などを引き起こし、画質が低
下する。そのため、この工程でこれらの切りくずやほこ
り等を洗い流し、ヘッドチップ４を清浄な状態にする。

【０００９】図１３は、従来のインクジェットヘッドの
一例における断面図である。図中、図１１、図１２と同
様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。１７は
ボンディングパッド、１８は吐出口、１９は固定用基
板、２０はボンディングワイヤ、２１はシール材、２２
はインク補助タンク、２３は死水域、２４はエッチング
継ぎ目である。図１１に示すような工程により作製され
たヘッドチップ４は、固定用基板１９上に図示しない導
電性接着剤などを介してダイボンディングされる。そし
て、固定用基板１９上の図示しないプリント配線基板上
のボンディングパッド１７とヒータウェハ１上のボンデ
ィングパッド１５とが、ボンディングワイヤ２０により
電気的接続がなされる。そして、インク供給口が形成さ
れた面に、シール材２１を介し、必要に応じてフィルタ
等を内蔵したインク補助タンク２２が接合され、インク
ジェットヘッドが形成される。

【００１０】上述のようにして形成された従来のインク
ジェットヘッドの問題点について説明する。上述の工程
で作製された従来のインクジェットヘッドでは、図１３
において一点鎖線で示すようにインクが流れる。このイ
ンクの流れに対して、インクの流動がほとんどない死水
域２３が存在する。

【００１１】また、インク流路１４の溝を高精度に作製
するため、インク流路１４の溝と共通液室１３用の異方
性エッチングは２段階の工程（２ステップエッチング）
で実施される。この２ステップエッチングは、エッチン
グ領域を規定するマスクとして、所望の形状にパターニ
ングされたエッチングされない膜（ＳｉＯｘ，ＳｉＮｘ
等）をチャネルウェハに２層に成膜する。最初のステッ
プでは、上層のエッチングされないパターニング膜を用
いて、エッチングに要する時間の長い貫通孔を有する共
通液室１３のエッチングを実施する。その後、上層のエ
ッチングされない膜を剥離し、下層のエッチングされな
いパターニング膜を用いて、インク流路１４の溝のエッ
チングを実施する。このとき、同時に共通液室１３のエ
ッチングも行なわれる。この２ステップエッチングによ
って、共通液室１３の側面には、段差状のエッチング継
ぎ目２４ができる。

【００１２】このような共通液室１３内の死水域２３お
よびエッチング継ぎ目２４の段差部では、インク充填時
に気泡が溜まりやすく、またインク中に存在する微少な
気泡などが付着、成長する場所となっている。ここで成
長した大きな気泡や、初期に溜まった大きな気泡が、何
らかの影響でインク流路１４の入口であるバイパス部１
６付近に移動すると、インク流路１４へのインクの供給
が阻害され、印字かすれや印字抜けといった画質欠陥が
発生する。

【００１３】このような問題を解決する改善されたイン
クジェットヘッド構成として、例えば特開平６−１７９
２６３号公報や特開平５−３３８１７７号公報等に記載
されているものが提案されている。特開平６−１７９２
６３号では、裏面に貫通しない共通インク室用の凹部と
インク流路用の凹部を異方性エッチングで形成し、両凹
部を連通させるための研削溝を形成し、研削溝によりヘ
ッド側面にできる貫通穴をインク供給およびメンテナン
スに使用するものである。しかし、このような構成で
は、インクジェットヘッドの側面がインク供給口となる
ため、インクを供給するための部材がインクジェットヘ
ッドの側面部に付加されることになる。そのため、印字
幅（吐出口の並ぶ領域の長さ）に対してヘッド幅が大き
くなり、ひいては印字装置全体の小型化を阻害するとい
う問題がある。

【００１４】特開平５−３３８１７７号公報では、イン
ク流路を形成する基板において、共通インク室を一方の
面から、また、インク流路を他方の面から異方性エッチ
ングを行なって形成することによって、共通インク室を
理想的な形状となるように作成している。しかし、基板
の両面から異方性エッチングを行なう必要があり、両面
アライナー等の高価な設備等が必要となる。

【００１５】また、特開平６−１５６８９号公報には、
基板とマニホールド部材を一体の２色射出成形で作製す
る技術が開示されている。しかし、この技術は、ノズル
の精度としてはＳｉの異方性エッチングに劣るものであ
り、マニホールド部材（流路部分を含む）の位置合わせ
が作業性を低下させる原因となっていた。

【００１６】

【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、新規な設備投資等を必要と
せず、安価で小型かつ高品質、高精度のインクジェット
ヘッドおよびそのようなインクジェットヘッドを作製す
ることのできるインクジェットヘッドの作製方法を提供
することを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明においては、インク滴を噴射する複数の吐出口
と、該吐出口に対応した複数のインク流路と、該複数の
インク流路内にそれぞれ設けられたインク滴噴射のため
のエネルギー発生部と、前記複数のインク流路が接続さ
れる共通インク室を備えたインクジェットヘッドの作製
方法において、少なくとも前記複数のインク流路に対応
した前記エネルギー発生部および電極を備えた第１の基
板を作製する工程と、前記複数のインク流路のための溝
および前記複数のインク流路に共通の共通溝を形成した
第２の基板を作製する工程と、前記第１の基板と前記第
２の基板を位置合わせして接合する工程と、接合した基
板を切断してヘッドチップに分離するとともに前記第２
の基板を前記共通溝の前記インク流路に近い部分で切断
して前記第２の基板の前記共通溝の一部を除去する工程
と、１つ以上のインク供給口を有するとともに共通イン
ク室用の溝が形成された共通インク室部材を、前記第２
の基板の前記共通溝の一部を除去した部分に組み付ける
工程によってインクジェットヘッドを作製することを特
徴とするものである。

【００１８】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載のインクジェットヘッドの作製方法において、
前記第１の基板および前記第２の基板はともにＳｉウェ
ハからなり、前記第１の基板を作製する工程において前
記電極や前記エネルギー発生部はＬＳＩ工程により形成
し、前記第２の基板を作製する工程において前記複数の
インク流路のための溝および前記複数のインク流路に共
通の共通溝は異方性エッチングによって形成することを
特徴とするものである。

【００１９】請求項３に記載の発明においては、請求項
１に記載のインクジェットヘッドの作製方法において、
前記第２の基板と前記共通インク室部材はともに樹脂か
らなり、前記複数のインク流路のための溝は前記第２の
基板の成型時に作製されることを特徴とするものであ
る。

【００２０】請求項４に記載の発明においては、インク
滴を噴射する複数の吐出口と、該吐出口に対応した複数
のインク流路と、該複数のインク流路内にそれぞれ設け
られたインク滴噴射のためのエネルギー発生部と、前記
複数のインク流路が接続される共通インク室を備えたイ
ンクジェットヘッドにおいて、少なくとも前記複数のイ
ンク流路に対応した前記エネルギー発生部および電極を
備えた第１の基板と、前記複数のインク流路のための溝
および前記複数のインク流路に共通の共通溝が形成され
た第２の基板とが接合されており、前記第２の基板は前
記共通溝の前記インク流路に近い部分で切断されて前記
第２の基板の前記共通溝の一部が除去されており、か
つ、１つ以上のインク供給口を有し共通インク室用の溝
が形成された共通インク室部材が前記第２の基板の前記
共通溝の一部を除去した部分に組み付けられていること
を特徴とするものである。

【００２１】請求項５に記載の発明においては、請求項
４に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記共通イ
ンク室部材は前記複数のインク流路のインクの流れ方向
に対して逆行する流れ方向成分が発生する場所がない構
造に形成されていることを特徴とするものである。

【００２２】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、少なくとも複
数のインク流路に対応したエネルギー発生部および電極
を備えた第１の基板を作製し、また、複数のインク流路
のための溝および前記複数のインク流路に共通の共通溝
を形成した第２の基板を作製する。そして、第１の基板
と第２の基板を位置合わせして接合し、切断してヘッド
チップに分離する。このようにして得られたヘッドチッ
プにおいて、第２の基板を共通溝のインク流路に近い部
分で切断して、共通溝の一部を除去する。これにより、
上述の図１３に示した共通液室内の死水域を除去する。
その代わりに、１つ以上のインク供給口を有するととも
に共通インク室用の溝が形成された共通インク室部材
を、共通溝の除去した部分に組み付け、インクジェット
ヘッドを作製する。

【００２３】このようにして作製されたインクジェット
ヘッドは、請求項４に記載されているように、少なくと
も前記複数のインク流路に対応した前記エネルギー発生
部および電極を備えた第１の基板と、前記複数のインク
流路のための溝および前記複数のインク流路に共通の共
通溝が形成された第２の基板とが接合されており、前記
第２の基板は前記共通溝の前記インク流路に近い部分で
切断されて前記第２の基板の前記共通溝の一部が除去さ
れており、かつ、１つ以上のインク供給口を有し共通イ
ンク室用の溝が形成された共通インク室部材が前記第２
の基板の前記共通溝の一部を除去した部分に組み付けら
れている。

【００２４】このようにしてインクジェットヘッドを作
製することによって、あるいは、このようにして作製さ
れたインクジェットヘッドは、死水域等のない理想的な
インクの流路が構成されており、気泡などによる画質低
下の少ない高品質のインクジェットヘッドを作製するこ
とができる。特に、請求項５に記載の発明のように、共
通インク室部材を、複数のインク流路のインクの流れ方
向に対して逆行する流れ方向成分が発生する場所がない
構造に形成しておくことにより、理想的なインク流路と
なる。

【００２５】また、共通インク室部材に設けられている
共通インク室用の溝は、従来の共通液室と補助タンクの
役割を果たし、従来、共通液室と補助タンクとの接合部
付近に存在した死水域や、不要な流路抵抗ができないの
で、インク供給性が向上し、かつ、発生した泡はメンテ
ナンス動作等により速やかにノズルから排出され、画質
の信頼性を向上させることができる。また、インクの供
給はノズルの後部から行なう構成であるので、インクジ
ェットヘッドの幅が増大することはなく、小型の記録装
置を構成することが可能である。

【００２６】請求項２に記載の発明によれば、第１の基
板と第２の基板をＳｉウェハで構成し、第２の基板を作
製する工程において前記複数のインク流路のための溝お
よび複数のインク流路に共通の共通溝を異方性エッチン
グによって形成する。共通溝は従来のインクジェットヘ
ッドにおける共通インク室に相当するが、インク供給口
を設ける必要はないので、第２の基板の反対側の面まで
貫通させなくてよい。そのため、従来のように２ステッ
プエッチングを行なうことなく、１回のエッチングによ
り形成することができる。そのため、従来発生していた
エッチング継ぎ目の段差が発生せず、気泡による画質低
下を抑制することができ、また、作製工程が簡略化さ
れ、低コスト化できる。もちろん、異方性エッチングを
採用することによって、インク流路が高精度／高密度に
得られ、また、上下の基板の材質が同一となるので、熱
膨張差による応力等でヘッドの接合剥離する心配がな
く、信頼性の高いヘッドが得られるなどの従来のインク
ジェットヘッドの持つ利点はそのまま有する。

【００２７】請求項３に記載の発明によれば、第２の基
板と共通インク室部材を樹脂で構成することができる。
これにより、低コストなインクジェットヘッドが得られ
る。このとき、第２の基板と共通インク室部材を別々に
作製することにより、共通液室部分とインク流路部分と
いう要求される精度等が異なる部分を、それぞれの要求
に見合った材料及び射出成形条件で作製することがで
き、また別部品であるので応力を吸収しやすく、信頼性
が高いヘッドを得ることができる。

【００２８】

【実施例】図１は、本発明のインクジェットヘッドの作
製方法の第１の実施例を示す工程図、図２は、ヘッドの
研削および切断分離工程時におけるウェハの一例を示す
拡大断面図、図３は、同じく平面図である。図中、図１
１ないし図１３と同様の部分には同じ符号を付してあ
る。３１は逃げ溝、３２は研削位置である。

【００２９】図１（Ａ）の工程において、ヒータウェハ
１を作製する。ヒータウェハ１は、Ｓｉウェハで構成さ
れ、図２に示すように、Ｓｉウェハ上に、ヒータウェハ
側のヘッドチップ４ａの個数分だけ、ヒータ１１、図示
しない個別電極と共通電極、ボンディングパッド１５、
図示しない保護層等をＬＳＩ工程により形成する。さら
に、図１（Ｂ）の工程において、感光性ポリイミド樹脂
をスピンコート後、所望パターンに露光、現像して感光
性樹脂層５を形成し、焼成（Ｃｕｒｅ）を行ない、ヒー
タウェハ１が完成される。感光性ポリイミド樹脂として
は、例えば、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社製 Ｐｒｏｂｉｍ
ｉｄｅ（登録商標），Ｄｕ−Ｐｏｎｔ社製 Ｐｙｒａｌ
ｉｎ ＰＩ２７２２等を用いることができる。感光性樹
脂層５は、図２に示すように、ヒータ１１上とボンディ
ングパッド１５上には形成されない。ヒータ１１上の凹
部は、ヒータ１１で発生するバブルの形状を規制するた
めのピット１２となる。ヒータウェハ１には、上述の工
程中にアライメントマーク３ａも形成される。

【００３０】図１（Ｃ）の工程では、チャネルウェハ２
を作製する。チャネルウェハ２もＳｉウェハで構成さ
れ、図２に示すように、ヒータウェハ１上のヒータに対
応するインク流路１４と、各インク流路１４に共通に設
けられた逃げ溝３１、および、ボンディングパッド１５
に対応する凹部等が異方性エッチングにより形成され
る。さらに、アライメントマーク３ｂも形成される。こ
れにより、チャネルウェハ２が完成する。逃げ溝３１
は、従来の共通液室と違い、チャネルウェハ２の反対側
まで貫通させる必要はない。そのため、これらの形成は
１回の異方性エッチングによって作製することができる
ので、この工程における製造工数の削減および製造にか
かる時間を短縮できる。

【００３１】その後、図１（Ｄ）の工程において、チャ
ネルウェハ２の接着面側に、例えば、ＰＥＴフィルムに
スピンコートしたエポキシ接着剤などの接着剤６を転写
によって薄く均一に塗布する。

【００３２】次に、図１（Ｅ）の工程では、図１
（Ａ），（Ｂ）の工程で作製されたヒータウェハ１と、
図１（Ｃ），（Ｄ）の工程で作製されたチャネルウェハ
２とをアライメントし、接合する。アライメントは、各
々のウェハの接着面側にあらかじめパターニングされた
アライメントマーク３ａ，３ｂを用いて行なわれ、例え
ば、赤外線顕微鏡を用いて観察しながらアライメント装
置によって高精度に達成される。２枚のウェハは、アラ
イメントし接合した後、焼成（Ｃｕｒｅ）される。

【００３３】図１（Ｆ）の工程は、各ヘッドチップ４の
研削および切断分離する工程である。この工程は、イン
ク流路１４の後端を決定するとともに流路側からボンデ
ィングパット１５の部分にかけての不要なチャネルウェ
ハ２の部分を除去するため、研削位置３２でチャネルウ
ェハ２を研削する研削工程と、図１（Ｅ）で接合された
２枚のウェハの吐出口面を形成し、流路長を規定するた
めに、研削位置７ｂで研削するダイシング工程と、研削
位置７ｃで研削し、各ヘッドチップに切断分離する切断
工程とからなっている。図２では、研削される部分を一
点鎖線により示している。ここでは、ダイシング工程で
は溝を形成するような研削を行なっているが、切断工程
を兼ねるように研削を行なってもよい。この工程によ
り、個々のヘッドチップ４に切断分離される。

【００３４】図３に示すように、図１（Ｃ）の工程にお
いて１ステップで形成されたインク流路１４および逃げ
溝３１は連結しており、その連通部分では制御困難な望
ましくないエッチング形状となる。しかし、この図１
（Ｆ）の工程で、その部分は研削位置３２における研削
により切除されるので問題ない。

【００３５】図１（Ｇ）の工程は、図１（Ｆ）の工程で
切断分離された各ヘッドチップ４を洗浄液８により洗浄
する工程である。図１（Ｆ）の研削によって発生した切
りくずや、ほこりなどがヘッドチップ４内に残留する
と、インクの吐出不良などを引き起こし、画質が低下す
る。そのため、この工程でこれらの切りくずやほこり等
を洗い流し、ヘッドチップ４を清浄な状態にする。

【００３６】図４は、本発明のインクジェットヘッドの
第１の実施例における完成したインクジェットヘッドの
一例の断面図、図５は同じく平面図である。図中、図１
ないし図３及び図１１ないし図１３と同様の部分には同
じ符号を付して説明を省略する。４１は共通液室部品、
４２はインク供給口である。図１に示すような工程によ
り作製されたヘッドチップ４は、固定用基板１９上に例
えば導電性接着剤などを介してダイボンディングされ、
固定用基板１９上の図示しないプリント配線基板上のボ
ンディングパッド１７とヒータウェハ１上のボンディン
グパッド１５とが、ボンディングワイヤ２０により電気
的接続がなされる。

【００３７】その後、図４に示すように、射出成形で作
製されたインク供給口４２を持つ共通液室部品４１が、
チャネルウェハ２の除去部分に組み合わされ、インクの
漏れがないようにシーリングされて、インクジェットヘ
ッドが完成する。ここで、共通液室部品４１のインク供
給口４２には、図示しないフィルタが接合されており、
図示しないインクタンクとの接続がなされる。

【００３８】共通液室部品４１は、インク耐性があり、
射出成形しやすい材料により構成される。例えば、ポリ
カーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンオキサイド
（ＰＰＯ）等を使用することができる。

【００３９】共通液室部品４１は、インク供給口４２か
らインク流路１４へのインクの通路が形成されている。
このインクの通路は、インク流路１４よりも広く構成さ
れており、従来のインクジェットヘッドにおける共通液
室とサブインクタンクの機能を兼ね備えている。また、
共通液室部品４１が組み付けられたインクジェットヘッ
ドの大きさは、従来のサブインクタンクの組み付け後の
インクジェットヘッドと同等の大きさに抑えることが可
能であり、小型のインクジェットヘッドを構成すること
ができる。

【００４０】共通液室部品４１内の通路は、インク流路
１４におけるインクの流れ方向に対して逆行する流れ方
向成分が発生する場所がないような構造となるように作
製されている。そのため、従来存在していた共通液室内
の死水域およびサブインクタンクと共通液室の連結部の
死水域は、この実施例の構成では形成されず、気泡が残
留して成長する箇所はない。これにより、大きな気泡が
インク流路１４に詰まって吐出不良を起こすことはな
く、高品質の画像を記録できるインクジェットヘッドを
作製することができる。

【００４１】また、上述の作製工程も、サブインクタン
クを組み付ける代わりに共通液室部品４１を組み付ける
だけであるので、工数及び価格はそれほど増加せず、安
価にインクジェットヘッドを作製することができる。

【００４２】図６は、本発明の第２の実施例におけるイ
ンクジェットヘッドの研削および切断分離工程時におけ
るウェハの一例を示す拡大断面図、図７は、同じく平面
図である。図中、図１ないし図３と同様の部分には同じ
符号を付して説明を省略する。１６はバイパス部であ
る。この実施例では、チャネルウェハ２に形成されるイ
ンク流路１４と逃げ溝３１を独立したパターンで形成
し、ヒータウェハ１側の感光性樹脂層５には、パターニ
ングによりバイパス部１６を形成する。このバイパス部
１６により、インク流路１４と逃げ溝３１との間の連結
流路を構成している。

【００４３】この第２の実施例においても、上述の第１
の実施例と同様、図１に示した各工程により作製され
る。図１（Ｂ）の工程で感光性樹脂層５を形成する際に
は、ヒータ１１上とボンディングパッド１５上のほか、
バイパス部１６の部分も除去される。また、図１（Ｃ）
の異方性エッチングの工程では、上述のようにインク流
路１４と逃げ溝３１とを独立したパターンとして形成す
る。これにより、インク流路１４の端は、インク流路１
４と逃げ溝３１との間の未エッチング部によって形成さ
れる壁で規定されることになる。そのため、上述の第１
の実施例のように、インク流路１４と逃げ溝３１の連通
部分における制御困難な望ましくないエッチング形状と
はならず、インク流路１４の流路長が所定長さとなるよ
うに精度よく作製することができる。さらに、インク流
路１４と逃げ溝３１の間の未エッチング部が、インク吐
出のための圧力を後部に逃がさないので、吐出エネルギ
ー効率がよいインクジェットヘッドが得られる。

【００４４】また、図１（Ｆ）の工程において行なわれ
る不要なチャネルウェハ２の部分を除去するための研削
は、図６に示すように、逃げ溝３１のインク流路１４に
近い部分で行なわれる。上述の第１の実施例のように、
インク流路１４と逃げ溝３１の連結部を研削する場合、
研削によってインク流路１４の長さが決定されるので、
研削は精度よく行なう必要がある。しかし、この実施例
では、逃げ溝３１の部分で研削を行なうので、精度およ
び品質はそれほど要求されず、研削工程の負荷が低減で
きる。

【００４５】図８は、本発明のインクジェットヘッドの
第２の実施例における完成したインクジェットヘッドの
一例の断面図、図９は同じく正面図である。図中、図
４、図５および図６、図７と同様の部分には同じ符号を
付して説明を省略する。４３，４４はシーリング材であ
る。前方側のチャネルウェハ２と共通液室部品４１の間
には、シーリング材４３を設けている。シーリング材４
３としては、弾性体シート等を用いることができ、この
シーリング材４３を挟み込んで圧接することによりシー
リングを行なうことができる。この弾性体シートによる
シーリング材４３によって、共通液室部品４１のチャネ
ルウェハ１及びヒータウェハ２との高さ方向の精度は緩
やかなものとなり、共通液室部品４１の作製が容易とな
る。

【００４６】また、感光性樹脂層５の形成時に、共通液
室部品４１が組み付けられる位置もパターニングして除
去しておく。そして、感光性樹脂層５の除去された凹部
を利用して、ヒータウェハ１上に共通液室部品４１を位
置合わせして組み付けることができる。ヒータウェハ１
と共通液室部品４１のシーリングは、この感光性樹脂層
５の凹部を用いて行なうことができる。

【００４７】さらに、図９に示すように、共通液室部品
４１の側面側も、ある程度の高さの違いを吸収できるシ
ーリング材４４が用いられる。これにより、共通液室部
品４１の作製精度を緩和するとともに、熱膨張など、種
々の要因による組み付け不良を回避することができる。

【００４８】図１０は、本発明のインクジェットヘッド
の第３の実施例における完成したインクジェットヘッド
の一例の断面図である。４５，４６は穴、５１はチャネ
ル部材、５２は流体抵抗部、５３はフロントハットであ
る。この実施例では、上述の格実施例においてインク流
路１４を形成したチャネルウェハ２に相当する部分も射
出成形で形成した例を示している。

【００４９】チャネルウェハ２に相当するチャネル部材
５１の材料としては、共通液室部品４１と同様、インク
耐性があり、射出成形しやすい材料が用いられる。耐熱
性と熱膨張等の観点から、例えば、ポリエーテルイミド
（ＰＥＩ），ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ），ポリ
サルフォン（ＰＳＦ）等を用いることができる。

【００５０】作製工程の流れについては、図１に示した
工程とほぼ同様である。ただし、図１（Ｃ）の工程で
は、チャネル部材５１が射出成形によって作製される。
インク流路１４や流体抵抗部５２等は、チャネル部材５
１の成型時に作製される。このとき、共通液室部材４１
が組み付けられる部分は形成しないように構成すること
も可能である。チャネル部材５１は、多数のインクジェ
ットヘッド分を同時に成形し、位置合わせ後接着し、後
にインクジェットヘッド単位に切断分離する。

【００５１】このようにチャネル部材５１を射出成形で
形成すると、インク流路１４の流路構造が自由に形成す
ることができ、例えば図１０に示すように流体抵抗部５
２を形成した流路や、インク流路１４及び吐出口１８の
形状を台形状にするなど、様々な設計が可能となる。

【００５２】インクジェットヘッド単位に切断分離後、
共通液室部品４１を組み付け、シーリングを施して、イ
ンクジェットヘッドが完成する。図１０において、共通
液室部品４１に設けられた穴４５，４６は、共通液室部
品４１を組み付け後にシーリング材を流し込むためのも
のである。図１０に示した例では、共通液室部品４１は
すべてシーリング材によってシールされる構造となって
いる。

【００５３】図１０では、さらに、フロントハット５３
を設けている。このフロントハット５３は、インクジェ
ットヘッドが記録装置に搭載され、インクの蒸散を防ぐ
ためのキャッピング動作時に、キャッピング部材との密
閉性を向上させるための部材である。詳細については、
例えば特開平３−１３８１５６号公報などを参照された
い。このフロントハット５３は、さらに、インクジェッ
トヘッドの組み上げ時に、シーリング材を所望の位置に
制御する作用もある。図１０では、穴４５から流し込ま
れるシーリング材を、チャネル部材５１と共通液室部品
４１との間に良好に充填されるように導く。

【００５４】この第３の実施例のように、インク流路１
４が形成されるチャネル部材５１を樹脂で構成すること
により、低コストなインクジェットヘッドが得られる。
チャネル部材５１と共通液室部品４１を一体で構成する
ことももちろん可能であるが、これらを別々に作製する
ことにより、共通液室部分とインク流路部分という要求
される精度および使用される環境の異なる部分を、それ
ぞれの要求に見合った材料及び射出成形条件で作製する
ことができる。また、別部品であるので応力を吸収しや
すく、信頼性が高いヘッドを得ることができる。

【００５５】

【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、安価で小型かつ高品質、高精度のインクジェ
ットヘッドが得られ、また、そのようなインクジェット
ヘッドを大量に作製することができる。また、本発明の
インクジェットヘッドおよび本発明のインクジェットヘ
ッドの作製方法によって作製されたインクジェットヘッ
ドにおいては、インクジェットヘッド内に大きな気泡が
成長せず、気泡による印字品質劣化がないので、高画質
の印字が像を得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ヘッドの作製方法の
第１の実施例を示す工程図である。

【図２】 本発明のインクジェットヘッドの作製方法の
第１の実施例におけるヘッドの研削および切断分離工程
時におけるウェハの一例を示す拡大断面図、図３は、同
じく平面図である。

【図３】 本発明のインクジェットヘッドの作製方法の
第１の実施例におけるヘッドの研削および切断分離工程
時におけるウェハの一例を示す平面図である。

【図４】 本発明のインクジェットヘッドの第１の実施
例における完成したインクジェットヘッドの一例の断面
図である。

【図５】 本発明のインクジェットヘッドの第１の実施
例における完成したインクジェットヘッドの一例の平面
図である。

【図６】 本発明の第２の実施例におけるインクジェッ
トヘッドの研削および切断分離工程時におけるウェハの
一例を示す拡大断面図である。

【図７】 本発明の第２の実施例におけるインクジェッ
トヘッドの研削および切断分離工程時におけるウェハの
一例を示す平面図である。

【図８】 本発明のインクジェットヘッドの第２の実施
例における完成したインクジェットヘッドの一例の断面
図である。

【図９】 本発明のインクジェットヘッドの第２の実施
例における完成したインクジェットヘッドの一例の正面
図である。

【図１０】 本発明のインクジェットヘッドの第３の実
施例における完成したインクジェットヘッドの一例の断
面図である。

【図１１】 従来のインクジェットヘッドの作製方法の
一例を示す工程図である。

【図１２】 従来のインクジェットヘッドの作製方法の
一例におけるインクジェットヘッドの研削および切断分
離工程時におけるウェハの一例を示す拡大断面図であ
る。

【図１３】 従来のインクジェットヘッドの一例におけ
る断面図である。

【符号の説明】

１はヒータウェハ、２はチャネルウェハ、３ａ，３ｂは
アライメントマーク、４，４ａ，４ｂはヘッドチップ、
５は感光性樹脂層、６は接着剤、７ａ，７ｂ，７ｃは研
削位置、８は洗浄液、１１はヒータ、１２はピット、１
３は共通液室、１４はインク流路、１５はボンディング
パッド、１６はバイパス部、１７はボンディングパッ
ド、１８は吐出口、１９は固定用基板、２０はボンディ
ングワイヤ、、３１は逃げ溝、３２は研削位置、４１は
共通液室部品、４２はインク供給口、４３，４４はシー
リング材、４５，４６は穴、５１はチャネル部材、５２
は流体抵抗部、５３はフロントハット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池上 耕二 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 (72)発明者 高木 淳 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 (56)参考文献 特開 平５−338177（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−8396（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/16 B41J 2/045

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク滴を噴射する複数の吐出口と、該
   吐出口に対応した複数のインク流路と、該複数のインク
   流路内にそれぞれ設けられたインク滴噴射のためのエネ
   ルギー発生部と、前記複数のインク流路が接続される共
   通インク室を備えたインクジェットヘッドの作製方法に
   おいて、少なくとも前記複数のインク流路に対応した前
   記エネルギー発生部および電極を備えた第１の基板を作
   製する工程と、前記複数のインク流路のための溝および
   前記複数のインク流路に共通の共通溝を形成した第２の
   基板を作製する工程と、前記第１の基板と前記第２の基
   板を位置合わせして接合する工程と、接合した基板を切
   断してヘッドチップに分離するとともに前記第２の基板
   を前記共通溝の前記インク流路に近い部分で切断して前
   記第２の基板の前記共通溝の一部を除去する工程と、１
   つ以上のインク供給口を有するとともに共通インク室用
   の溝が形成された共通インク室部材を、前記第２の基板
   の前記共通溝の一部を除去した部分に組み付ける工程に
   よってインクジェットヘッドを作製することを特徴とす
   るインクジェットヘッドの作製方法。
2. 【請求項２】 前記第１の基板および前記第２の基板は
   ともにＳｉウェハからなり、前記第１の基板を作製する
   工程において前記電極や前記エネルギー発生部はＬＳＩ
   工程により形成し、前記第２の基板を作製する工程にお
   いて前記複数のインク流路のための溝および前記複数の
   インク流路に共通の共通溝は異方性エッチングによって
   形成することを特徴とする請求項１に記載のインクジェ
   ットヘッドの作製方法。
3. 【請求項３】 前記第２の基板と前記共通インク室部材
   はともに樹脂からなり、前記複数のインク流路のための
   溝は前記第２の基板の成型時に作製されることを特徴と
   する請求項１に記載のインクジェットヘッドの作製方
   法。
4. 【請求項４】 インク滴を噴射する複数の吐出口と、該
   吐出口に対応した複数のインク流路と、該複数のインク
   流路内にそれぞれ設けられたインク滴噴射のためのエネ
   ルギー発生部と、前記複数のインク流路が接続される共
   通インク室を備えたインクジェットヘッドにおいて、少
   なくとも前記複数のインク流路に対応した前記エネルギ
   ー発生部および電極を備えた第１の基板と、前記複数の
   インク流路のための溝および前記複数のインク流路に共
   通の共通溝が形成された第２の基板とが接合されてお
   り、前記第２の基板は前記共通溝の前記インク流路に近
   い部分で切断されて前記第２の基板の前記共通溝の一部
   が除去されており、かつ、１つ以上のインク供給口を有
   し共通インク室用の溝が形成された共通インク室部材が
   前記第２の基板の前記共通溝の一部を除去した部分に組
   み付けられていることを特徴とするインクジェットヘッ
   ド。
5. 【請求項５】 前記共通インク室部材は前記複数のイン
   ク流路のインクの流れ方向に対して逆行する流れ方向成
   分が発生する場所がない構造に形成されていることを特
   徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。