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JPH05338177A - Ink jet head and production thereof - Google Patents

Ink jet head and production thereof

Info

Publication number
JPH05338177A
JPH05338177A JP17756692A JP17756692A JPH05338177A JP H05338177 A JPH05338177 A JP H05338177A JP 17756692 A JP17756692 A JP 17756692A JP 17756692 A JP17756692 A JP 17756692A JP H05338177 A JPH05338177 A JP H05338177A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
ink reservoir
etching
channel
reservoir
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.)
Pending
Application number
JP17756692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukihisa Koizumi
幸久 小泉
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP17756692A priority Critical patent/JPH05338177A/en
Publication of JPH05338177A publication Critical patent/JPH05338177A/en
Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

PURPOSE:To provide an ink jet recording head having a structure making an air bubble easy to vent from an ink reservoir and good in the sealing of a channel substrate and an ink manifold. CONSTITUTION:An ink reservoir 10 has a shape expanding toward an ink manifold 13 and the angle theta formed by the bottom part and rear wall of the reservir 10 is 90 deg. or more. Therefore, no air bubble is generated on the rear wall of the ink reservoir. A fitting protruding part 17 is formed to an ink manifold 13 and fitted in the opening part of the ink reservoir 10 to be bonded to the inner wall of the opening part by a sealing material to perform alignment and bonding.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッ
ド、特に、インク流路構造に特徴を有するインクジェッ
トヘッドとその作製方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head, and more particularly to an ink jet head characterized by an ink flow path structure and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】高速記録に適した記録方式として、イン
クジェット記録方式がある。インクジェット記録方式に
用いられる記録ヘッドは、発熱素子を有するヒーター基
板と、チャネル溝とインクリザーバが形成されたチャネ
ル基板とを接合して構成されるのが普通である。チャネ
ル基板におけるチャネル溝とインクリザーバとは、シリ
コン基板を用いた異方性エッチングにより形成すること
が知られている。
2. Description of the Related Art As a recording method suitable for high speed recording, there is an ink jet recording method. A recording head used in an ink jet recording system is usually configured by joining a heater substrate having a heating element and a channel substrate having a channel groove and an ink reservoir formed therein. It is known that the channel groove and the ink reservoir in the channel substrate are formed by anisotropic etching using a silicon substrate.

【0003】特開平2−265754号公報の第1図に
記載されたチャネル基板は、インクリザーバとチャネル
溝とを、同じ表面からのみエッチングを開始して形成す
る方法である。インクリザーバについては、大きい開口
幅のマスクパターンを用いることにより、裏面に貫通さ
せるまでエッチングして、断面が台形の形状に形成する
ものである。
The channel substrate described in FIG. 1 of JP-A-2-265754 is a method of forming an ink reservoir and a channel groove by starting etching only from the same surface. With respect to the ink reservoir, by using a mask pattern having a large opening width, the ink reservoir is etched until it penetrates the back surface to form a trapezoidal cross section.

【0004】特開平2−99334号公報の第8図に記
載されたチャネル基板は、インクリザーバについては、
表裏両面からエッチングを開始して、貫通させて形成す
るものである。
Regarding the channel substrate described in FIG. 8 of Japanese Patent Laid-Open No. 2-99334, regarding the ink reservoir,
Etching is started from both the front and back sides, and is formed by penetrating.

【0005】図5は、特開平2−265754号公報の
第1図に記載されたような、インクリザーバとチャネル
溝とを、シリコン基板の同じ表面からのみエッチングを
行なうことによって形成したチャネル基板を用いたイン
クジェットヘッドの断面図である。図中、1はヒーター
基板、2は発熱部、3はピット層、4はピット、5はバ
イパスピット、6はチャネル基板、7はノズル、8はチ
ャネル、9は連結溝、10はインクリザーバ、11は連
結端部、12はヒートシンク、13はインクマニホール
ド、14はシーリング材、15はインク供給管、16は
気泡である。
FIG. 5 shows a channel substrate formed by etching an ink reservoir and a channel groove only from the same surface of a silicon substrate as described in FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 2-265754. It is sectional drawing of the used inkjet head. In the figure, 1 is a heater substrate, 2 is a heat generating part, 3 is a pit layer, 4 is a pit, 5 is a bypass pit, 6 is a channel substrate, 7 is a nozzle, 8 is a channel, 9 is a connecting groove, 10 is an ink reservoir, Reference numeral 11 is a connecting end portion, 12 is a heat sink, 13 is an ink manifold, 14 is a sealing material, 15 is an ink supply pipe, and 16 is a bubble.

【0006】ヒーター基板1には、Siウェハ、セラミ
ック、ガラス等が用いられ、その上に発熱部2が設けら
れる。発熱部2は、発熱抵抗体、電極、保護層等から構
成され、その上に、ピット層3が形成されている。ピッ
ト層3は、感光性樹脂等を用い、ピット4、バイパスピ
ット5をパターニングして形成する。
The heater substrate 1 is made of Si wafer, ceramic, glass or the like, and the heat generating portion 2 is provided thereon. The heat generating portion 2 is composed of a heat generating resistor, an electrode, a protective layer and the like, and a pit layer 3 is formed thereon. The pit layer 3 is formed by patterning the pits 4 and the bypass pits 5 using a photosensitive resin or the like.

【0007】チャネル基板6は、(100)結晶面を表
面に持つシリコン基板を用い、チャネル8を形成するた
めのチャネル溝と連結溝9およびインクリザーバ10を
異方性エッチングにより形成する。エッチングされた面
は、54.7゜の(111)結晶面であり、インクリザ
ーバ10は、この結晶面に囲まれた貫通孔である。図中
のRは、チャネル基板裏面に貫通されたインクリザーバ
10の開口寸法であり、Lは、インクリザーバ10の開
口からノズル7の開口までの距離である。
As the channel substrate 6, a silicon substrate having a (100) crystal plane on its surface is used, and a channel groove for forming the channel 8, a connecting groove 9 and an ink reservoir 10 are formed by anisotropic etching. The etched surface is a 54.7 ° (111) crystal plane, and the ink reservoir 10 is a through hole surrounded by this crystal plane. In the figure, R is the opening size of the ink reservoir 10 penetrating the back surface of the channel substrate, and L is the distance from the opening of the ink reservoir 10 to the opening of the nozzle 7.

【0008】チャネル8とインクリザーバ10とは、バ
イパスピット5と連通溝9を介して接続されている。イ
ンクリザーバ10の底部と後部壁との角度θは、54.
7゜であり、鋭角になっている。また、インクリザーバ
10の底部のチャネル基板の表面側の開口寸法は、チャ
ネル基板6の裏面側の開口寸法Rよりも広くなってい
る。裏面側の開口寸法が大きいことによって、特開平2
−265754号公報にも記載されているように、チャ
ネルへのインクの供給を容易にすることができ、表面側
の開口寸法が小さいことによって、インクリザーバ10
の開口からノズル面までの距離Lを大きく取ることがで
きる。この距離Lが大きいことは、インクマニホールド
13とチャネル基板6との接続シーリング領域を十分に
取ることができる利点がある。なお、通常のインクジェ
ットヘッドにおいては、接続シーリング領域の幅となる
Lは、シーリング材14の塗布しろとして、0.5〜
1.0mm程度が必要であった。
The channel 8 and the ink reservoir 10 are connected to the bypass pit 5 via a communication groove 9. The angle θ between the bottom of the ink reservoir 10 and the rear wall is 54.
The angle is 7 °, which is an acute angle. Further, the opening size on the front surface side of the channel substrate at the bottom of the ink reservoir 10 is wider than the opening size R on the back surface side of the channel substrate 6. Due to the large opening size on the back side,
As described in Japanese Patent Laid-Open No. 265754, it is possible to easily supply ink to the channels, and the opening size on the front surface side is small.
A large distance L from the opening to the nozzle surface can be taken. A large distance L has an advantage that a connection sealing area between the ink manifold 13 and the channel substrate 6 can be sufficiently secured. In a normal inkjet head, the width L of the connection sealing region is 0.5 to 0.5 as the application amount of the sealing material 14.
About 1.0 mm was required.

【0009】インクは、図示しないインクタンクからイ
ンク供給管15によりインクマニホールド13に供給さ
れる。インクマニホールド13に供給されたインクは、
インクリザーバ10、連通溝9、バイパスピット5を通
して、発熱部2、チャネル8に供給される。発熱部2に
電流を流し瞬間的に発熱させると膜沸騰が発生し、気泡
がピットの内壁に沿って成長する。気泡の急激な成長に
よる圧力によって、チャネル8内のインクをノズル7か
ら噴射し、図示しない記録紙に付着させてプリントを行
なう。
Ink is supplied to the ink manifold 13 by an ink supply pipe 15 from an ink tank (not shown). The ink supplied to the ink manifold 13 is
It is supplied to the heat generating portion 2 and the channel 8 through the ink reservoir 10, the communication groove 9 and the bypass pit 5. When a current is passed through the heat generating portion 2 to generate heat instantaneously, film boiling occurs and bubbles grow along the inner wall of the pit. The ink in the channel 8 is ejected from the nozzle 7 by the pressure due to the rapid growth of the bubbles and adheres to the recording paper (not shown) for printing.

【0010】このような従来のインクジェットヘッドの
場合、インクリザーバ10からノズル7側にインクを供
給するとき、インクリザーバ10のノズル7と反対側の
後部壁の角度θが鋭角になっているため、この部分がポ
ケット状になり、インクの流れが発生せず、インク中に
混入した空気により、気泡16が発生することがあっ
た。この気泡16が発生すると、流路抵抗が大きくなっ
たり、印字動作中に、気泡がチャネル8に入り込んだり
してインク噴射が不安定になったり、印字品質が低下す
るという問題があった。
In the case of such a conventional ink jet head, when the ink is supplied from the ink reservoir 10 to the nozzle 7 side, the angle θ of the rear wall of the ink reservoir 10 opposite to the nozzle 7 is an acute angle. This portion became a pocket, the flow of ink did not occur, and the air mixed in the ink sometimes generated bubbles 16. When the bubbles 16 are generated, there are problems that the flow path resistance becomes large, the bubbles enter the channel 8 during the printing operation, the ink ejection becomes unstable, and the printing quality deteriorates.

【0011】インク吐出方向を下向きとした場合には、
気泡16がインクリザーバ10の外に排出されることが
ないため、後部壁の角の部分に溜まり、溜まった気泡1
6が成長して大きくなると、インク供給口を塞ぎ、結果
としてインク吐出ができない状態になることもある。
When the ink ejection direction is downward,
Since the bubbles 16 are not discharged to the outside of the ink reservoir 10, the bubbles 16 collect at the corners of the rear wall, and the accumulated bubbles 1
When 6 grows and becomes large, the ink supply port may be blocked, and as a result, ink may not be ejected.

【0012】[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、インクリザーバから気泡が
抜けやすく、かつ、チャネル基板とインクマニホールド
とのシーリングが良好な構造のインクジェット記録ヘッ
ドを提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an ink jet recording head having a structure in which bubbles easily escape from the ink reservoir and the sealing between the channel substrate and the ink manifold is good. It is intended to provide.

【0013】[0013]

【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、インクマニホールドとインクリザ
ーバを有し、前記インクマニホールドとインクリザーバ
を通してチャネルにインクを供給し、インクを噴射して
記録を行なうインクジェットヘッドにおいて、前記イン
クリザーバは、底部と後部壁とのなす角度θが90゜以
上の角度を有し、かつ、前記インクマニホールドは、嵌
め合い凸部が設られたものであり、該嵌め合い凸部が前
記インクリザーバの開口に嵌められていることを特徴と
するものである。
According to a first aspect of the present invention, an ink manifold and an ink reservoir are provided, ink is supplied to a channel through the ink manifold and the ink reservoir, and ink is ejected. In the ink jet head for performing recording by the recording, the ink reservoir has an angle θ formed by the bottom portion and the rear wall of 90 ° or more, and the ink manifold is provided with a fitting convex portion. The fitting convex portion is fitted in the opening of the ink reservoir.

【0014】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であって、
第1のマスクを用いて(100)結晶面を表面に持つシ
リコン基板の裏面からインクリザーバの形成のためのエ
ッチングを行ない、貫通させない程度の溝を形成する第
1のエッチング工程と、第2のマスクを用いて前記シリ
コン基板の表裏両面から前記インクリザーバが貫通孔と
なるまでエッチングを行なう第2のエッチング工程を有
し、該第2のエッチング工程は、裏面からは前記第1の
エッチング工程のインクリザーバの形成のためのエッチ
ングを引き続き行ない、表面からはチャネル溝と該チャ
ネル溝に隣接して前記インクリザーバに連通する連通溝
とのエッチングを行なうことによって、インクリザーバ
が形成されることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the invention, there is provided the method of manufacturing an ink jet head according to the first aspect,
A first etching step of forming a groove that does not penetrate through by performing etching for forming an ink reservoir from the back surface of a silicon substrate having a (100) crystal plane on the surface using the first mask; There is a second etching step of performing etching from both the front and back surfaces of the silicon substrate using a mask until the ink reservoir becomes a through hole, and the second etching step is performed from the back surface of the first etching step. The ink reservoir is formed by continuing the etching for forming the ink reservoir and etching the channel groove from the surface and the communication groove adjacent to the channel groove and communicating with the ink reservoir. It is what

【0015】[0015]

【作用】本発明は、請求項1に記載の発明によれば、イ
ンクリザーバの底部と後部壁とのなす角度θが90゜以
上の角度を有しているためインクの流れがスムースにな
り気泡残りを防止することができる。また、インクマニ
ホールドに嵌め合い凸部を設け、嵌め合い凸部を前記イ
ンクリザーバ開口に嵌めることにより、インクリザーバ
の内壁が位置合わせとシーリングを兼ねる構造である。
According to the first aspect of the present invention, since the angle .theta. Formed by the bottom portion of the ink reservoir and the rear wall has an angle of 90.degree. The rest can be prevented. Further, the fitting convex portion is provided on the ink manifold, and the fitting convex portion is fitted into the ink reservoir opening, whereby the inner wall of the ink reservoir serves as both alignment and sealing.

【0016】請求項2に記載の発明によれば、(10
0)結晶面を表面に持つシリコン基板を用いて、裏面か
ら異方性エッチングを行なって、(111)結晶面でイ
ンクリザーバを形成することにより、インクリザーバの
底部と後部壁とのなす角度θを、90゜以上の角度であ
る125.3゜とすることができる。また、第1のエッ
チング工程では、インクリザーバを貫通させず、第2の
エッチング工程で、インクリザーバと連通溝を同時にエ
ッチングしてインクリザーバを貫通させるので、エッチ
ング時間を従来に比べて短縮でき、同時に連結端部もエ
ッチングされるから、良好な連結端部形状を形成でき
る。
According to the invention of claim 2, (10
0) Anisotropic etching is performed from the back surface using a silicon substrate having a crystal plane on the front surface to form an ink reservoir with the (111) crystal plane, thereby forming an angle θ between the bottom of the ink reservoir and the rear wall. Can be 125.3 °, which is an angle of 90 ° or more. Further, in the first etching step, the ink reservoir is not penetrated, and in the second etching step, the ink reservoir and the communication groove are simultaneously etched to penetrate the ink reservoir, so that the etching time can be shortened as compared with the conventional case. At the same time, since the connecting end portion is also etched, a good connecting end portion shape can be formed.

【0017】[0017]

【実施例】図1は、本発明のインクジェットヘッドの一
実施例の断面図である。図中、図5と同様な部分には同
じ符号を付して説明を省略する。17は嵌め合い凸部で
ある。この実施例では、インクリザーバ10は、インク
マニホールド13側に広がった形状であり、その底部と
後部壁との角度θは、125.3゜であり、インクリザ
ーバ10の後部壁に気泡が発生することはなく、インク
吐出方向を下向きとしたインクジェットヘッドにも適し
たものである。
1 is a sectional view of an embodiment of the ink jet head of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. Reference numeral 17 is a fitting convex portion. In this embodiment, the ink reservoir 10 has a shape that spreads toward the ink manifold 13, the angle θ between the bottom and the rear wall is 125.3 °, and bubbles are generated on the rear wall of the ink reservoir 10. It is also suitable for an inkjet head in which the ink ejection direction is downward.

【0018】しかし、インクリザーバ10の開口寸法R
が大きくなり、そのためLは小さくなる。図5で説明し
た従来例のように、接続シーリング領域の幅を十分に取
ることはできないから、もはやこのLの領域にインクマ
ニホールドを接着シーリングできなくなる。そこで、イ
ンクマニホールド13に、嵌め合い凸部17を形成し、
これをインクリザーバ10の開口部に嵌合させて、開口
部の内壁にシーリング材14を用いて接合することによ
り、位置合わせと接合を行なうようにしたものである。
However, the opening size R of the ink reservoir 10
Becomes larger, and thus L becomes smaller. As in the conventional example described with reference to FIG. 5, the width of the connection sealing region cannot be sufficiently set, and therefore the ink manifold can no longer be adhesively sealed to the region L. Therefore, the fitting protrusion 17 is formed on the ink manifold 13,
This is fitted in the opening portion of the ink reservoir 10 and joined to the inner wall of the opening portion by using the sealing material 14, so that the alignment and the joining are performed.

【0019】図2は、チャネル基板の平面図である。こ
の図は、表面(チャネル溝が形成された面)から図示し
たものであり、基板1枚からチップを多数個取りする場
合である。図中、8はチャネル、10はインクリザー
バ、11は連結端部である。また、破線で示した寸法R
はチャネル基板の裏面に形成したインクリザーバの開口
寸法である。一点鎖線18は切断位置を示し、Lは切断
後のノズル面とインクリザーバ開口端部までの距離であ
る。
FIG. 2 is a plan view of the channel substrate. This figure is illustrated from the surface (the surface where the channel groove is formed), and is a case where a large number of chips are taken from one substrate. In the figure, 8 is a channel, 10 is an ink reservoir, and 11 is a connecting end. Also, the dimension R shown by the broken line
Is the opening size of the ink reservoir formed on the back surface of the channel substrate. The alternate long and short dash line 18 indicates the cutting position, and L is the distance between the nozzle surface and the ink reservoir opening end after cutting.

【0020】このチャネル基板の表面に接着剤を塗布
し、ヒーター基板とアライメント接合後、ライン18の
位置を切断して、個々のチップに分離する。切断したチ
ップは、図1に示すように、Al製のヒートシンク12
に銀エポ等を用いて接着する。インクマニホールド13
の嵌め合い凸部17の隅に、あらかじめシリコーンのシ
ーリング材14を塗布しておき、この嵌め合い凸部17
をインクリザーバ10内に嵌め込むことによって位置合
わせと接合を行なう。シーリング材14として、ゴムパ
ッキングを用いても良い。
An adhesive is applied to the surface of this channel substrate, and after alignment bonding with the heater substrate, the position of the line 18 is cut to separate it into individual chips. The cut chip is, as shown in FIG. 1, a heat sink 12 made of Al.
Use silver epoxy or the like to adhere to. Ink manifold 13
The silicone sealing material 14 is applied in advance to the corners of the fitting convex portion 17 of
Is fitted into the ink reservoir 10 for alignment and joining. Rubber packing may be used as the sealing material 14.

【0021】図3は、図1で説明した実施例のインクジ
ェットヘッドにおけるチャネル基板の作製方法を示す概
略図である。図中、6はチャネル基板、8はチャネル、
9は連結溝、10はインクリザーバ、11は連結端部、
19はSiO2 膜、20はSi3 4 膜、21はインク
リザーバ開口部、22はチャネル開口部、23は連結溝
開口部である。まず、エッチングマスクを作製する。図
3(A)に示すように、(100)を表面に持つシリコ
ンウェハをチャネル基板6として、その両面に、第1の
エッチングマスクであるSi3 4 膜20と第2のエッ
チングマスクであるSiO2 膜19を成膜し、パターニ
ングする。チャネル基板6の裏面には(図の上方)、イ
ンクリザーバをエッチングするためのインクリザーバ開
口部21がSi3 4 膜20とSiO2 膜19の両方に
形成される。チャネル基板の表面には、チャネル溝と連
通溝をエッチングするためのチャネル開口部22と連結
溝開口部23がSiO2 膜19のみに形成される。
FIG. 3 is a schematic view showing a method of manufacturing a channel substrate in the ink jet head of the embodiment described in FIG. In the figure, 6 is a channel substrate, 8 is a channel,
9 is a connecting groove, 10 is an ink reservoir, 11 is a connecting end,
Reference numeral 19 is a SiO 2 film, 20 is a Si 3 N 4 film, 21 is an ink reservoir opening, 22 is a channel opening, and 23 is a connecting groove opening. First, an etching mask is manufactured. As shown in FIG. 3A, a silicon wafer having (100) on its surface is used as a channel substrate 6, and on both sides thereof, a Si 3 N 4 film 20 as a first etching mask and a second etching mask are formed. A SiO 2 film 19 is formed and patterned. On the back surface of the channel substrate 6 (upper part of the drawing), an ink reservoir opening 21 for etching the ink reservoir is formed in both the Si 3 N 4 film 20 and the SiO 2 film 19. On the surface of the channel substrate, a channel opening 22 and a connecting groove opening 23 for etching the channel groove and the communication groove are formed only in the SiO 2 film 19.

【0022】以上のように作製したチャネル基板6を、
第1のエッチングマスクで、第1回のエッチングを行な
う。このエッチングでは、加熱したKOH水溶液を用い
て4時間行ない、図3(B)に示すように、貫通しない
程度の溝となるようにインクリザーバ10を作製する。
エッチングされない厚さSは、例えば、図3(F)に示
す完成後の連通溝の深さDと同程度にする。この実施例
の場合では、50μmとした。
The channel substrate 6 manufactured as described above is
The first etching is performed using the first etching mask. This etching is performed for 4 hours using a heated KOH aqueous solution, and as shown in FIG. 3B, the ink reservoir 10 is formed so as to form a groove that does not penetrate.
The thickness S that is not etched is, for example, approximately the same as the depth D of the completed communication groove shown in FIG. In the case of this embodiment, the thickness is 50 μm.

【0023】第1回のエッチング終了後、エッチングマ
スクとして用いたSi3 4 膜20を加熱したリン酸で
全面除去する。この状態を図3(C)に示す。
After completion of the first etching, the Si 3 N 4 film 20 used as an etching mask is entirely removed with heated phosphoric acid. This state is shown in FIG.

【0024】次に、第2のエッチングマスクであるSi
2 膜熱19を用いて第2回のエッチングを行なう。こ
のエッチングは、加熱したKOH水溶液で両面から10
分間行ない、深さ25μmまでエッチングすると、図3
(D)に示すように、インクリザーバ10が一部貫通
し、インクリザーバ10と連通溝9が連結する。同時に
チャネル8が形成される。
Next, Si as the second etching mask
A second etching is performed using O 2 film heat 19. This etching is performed from both sides with heated KOH aqueous solution.
If the etching is performed for 25 minutes to a depth of 25 μm,
As shown in (D), the ink reservoir 10 partially penetrates, and the ink reservoir 10 and the communication groove 9 are connected. At the same time, the channel 8 is formed.

【0025】さらに継続して10分間、両面からのエッ
チングを行ない、累計20分間エッチングすると、図3
(E)に示すように、インクリザーバ10が裏面まで完
全に貫通する。連結端部11は、同時にエッチングされ
て、54.7゜の鋭角なエッジが丸められ、インク流路
にとっては好適な形状になる。
Further, etching is performed from both sides for 10 minutes continuously, and a total of 20 minutes is etched.
As shown in (E), the ink reservoir 10 completely penetrates to the back surface. The connecting end 11 is etched at the same time so that a sharp edge of 54.7 ° is rounded to form a shape suitable for the ink flow path.

【0026】第2回のエッチング終了後、フッ酸を用い
て、SiO2 膜19を全面除去する。この状態が図3
(F)である。
After completion of the second etching, the SiO 2 film 19 is entirely removed by using hydrofluoric acid. This state is shown in Figure 3.
(F).

【0027】以上の工程により作製されたチャネル基板
6と図示しないヒーター基板とを接合し、個々のチップ
に切断してヒートシンクに取り付け、嵌め合い凸部を有
したインクマニホールドを嵌め込む等の工程を経て、ヘ
ッドをアッセンブルする。
A process of joining the channel substrate 6 manufactured by the above process and a heater substrate (not shown), cutting into individual chips and attaching them to a heat sink, and inserting an ink manifold having fitting protrusions, etc. After that, the head is assembled.

【0028】上述した作製方法では、このインクリザー
バは両面エッチングで作製されるが、インクリザーバ1
0と連通溝9の連結端部11は、(111)結晶面でも
(100)結晶面でもなく、(100)結晶面より速く
エッチングが進むため、連結後のエッチング時間、すな
わち、図3(E)で説明したエッチング時間はなるべく
少なくすることが望ましく、この実施例では、連結端部
11のエッチング時間を10分と短い時間とした。それ
により、良好な形状が得られたが、長時間のエッチング
を行なうと、図4に示すように、閉じた(111)結晶
面で安定するまでエッチングが進行してしまい、好まし
くない形状となるので注意を要する。
In the above-mentioned manufacturing method, this ink reservoir is manufactured by double-sided etching, but the ink reservoir 1
0 and the connecting end portion 11 of the communicating groove 9 are neither the (111) crystal face nor the (100) crystal face, and the etching proceeds faster than the (100) crystal face. Therefore, the etching time after the connection, that is, FIG. It is desirable that the etching time described in () is as short as possible, and in this embodiment, the etching time of the connecting end portion 11 was set to a short time of 10 minutes. As a result, a good shape was obtained, but if etching was performed for a long time, as shown in FIG. 4, the etching progressed until it became stable at the closed (111) crystal face, resulting in an unfavorable shape. So be careful.

【0029】また、従来のように1回目のエッチングで
インクリザーバ10を貫通させ、2回目のエッチングで
連通溝9を作製する方法を採用すると、連通溝9の深さ
をエッチングする時間だけ連結端部11もエッチングさ
れる。しかし、この実施例のように、1回目のエッチン
グでインクリザーバを貫通させず、連通溝9の深さと同
程度残しておき、次に両面同時にエッチングを行なうの
で、連通溝9の深さの半分までエッチングされたときに
初めてインクリザーバと連通溝9は貫通することにな
る。このため連結端部11がエッチングされる時間は、
従来に比べて半分になり、良好な連結端部形状とするこ
とができる。
Further, if the conventional method of penetrating the ink reservoir 10 by the first etching and forming the communicating groove 9 by the second etching is adopted, the connecting end is formed only for the time for etching the depth of the communicating groove 9. The part 11 is also etched. However, as in this embodiment, the ink reservoir is not penetrated by the first etching, and the same depth as the depth of the communication groove 9 is left, and then both sides are etched simultaneously, so that the depth of the communication groove 9 is half. The ink reservoir and the communication groove 9 are not penetrated until they are etched. Therefore, the time for etching the connecting end 11 is
It is half that of the conventional one, and a good connecting end shape can be obtained.

【0030】[0030]

【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、インクリザーバの底部と後部壁とのなす角度
を90゜以上にしたため、インクの流れがスムースにな
りインクリザーバ内に気泡が発生しなくなった。また、
嵌め合い凸部を有したインクマニホールドをリザーバ壁
内にはめ込み、位置合わせシーリングを行なうようにし
たので、インクマニホールドとチャネル基板との接続シ
ーリング領域を大きく取る必要がなくなり、インクリザ
ーバ底部と後部壁とのなす角度を90゜以上にした構造
でもインクジェットヘッドを作製することが可能とな
り、従来より小型化が可能となった。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the angle between the bottom of the ink reservoir and the rear wall is 90 ° or more, so that the flow of ink is smooth and air bubbles are generated in the ink reservoir. No longer occurs. Also,
Since the ink manifold having the fitting convex portion is fitted into the reservoir wall to perform the alignment sealing, it is not necessary to take a large sealing area for connecting the ink manifold and the channel substrate, and the ink reservoir bottom portion and the rear wall are The inkjet head can be manufactured even with the structure in which the angle formed by the angle is 90 ° or more, and the size can be made smaller than in the past.

【0031】また、インクリザーバと連通溝との連結溝
部のエッチング時間を短くする作製方法にしたため、良
好な流路構造が得られるという効果がある。
Further, since the manufacturing method for shortening the etching time of the connecting groove portion between the ink reservoir and the communication groove is adopted, there is an effect that a good flow path structure can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明のインクジェットヘッドの一実施例の
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of an inkjet head of the present invention.

【図2】 図1のチャネル基板の平面図である。2 is a plan view of the channel substrate of FIG. 1. FIG.

【図3】 図1のインクジェットヘッドにおけるチャネ
ル基板の作製方法を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a method of manufacturing a channel substrate in the inkjet head of FIG.

【図4】 長時間エッチングの場合の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of long-time etching.

【図5】 従来のインクジェットヘッドの一例の断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an example of a conventional inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒーター基板、2 発熱部、3 ピット層、4 ピ
ット、5 バイパスピット、6 チャネル基板、7 ノ
ズル、8 チャネル、9 連結溝、10 インクリザー
バ、11 連結端部、12 ヒートシンク、13 イン
クマニホールド、14 シーリング材、15 インク供
給管、17 嵌め合い凸部、19 SiO2 膜、20
Si3 4 膜、21 インクリザーバ開口部、22 チ
ャネル開口部、23 連結溝開口部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 heater substrate, 2 heat generating part, 3 pit layer, 4 pit, 5 bypass pit, 6 channel substrate, 7 nozzle, 8 channel, 9 connecting groove, 10 ink reservoir, 11 connecting end part, 12 heat sink, 13 ink manifold, 14 Sealing material, 15 ink supply pipe, 17 fitting convex portion, 19 SiO 2 film, 20
Si 3 N 4 film, 21 ink reservoir opening, 22 channel opening, 23 connecting groove opening.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクマニホールドとインクリザーバを
有し、前記インクマニホールドとインクリザーバを通し
てチャネルにインクを供給し、インクを噴射して記録を
行なうインクジェットヘッドにおいて、前記インクリザ
ーバは、底部と後部壁とのなす角度θが90゜以上の角
度を有し、かつ、前記インクマニホールドは、嵌め合い
凸部が設けられたものであり、該嵌め合い凸部が前記イ
ンクリザーバの開口に嵌められていることを特徴とする
インクジェットヘッド。
1. An ink jet head having an ink manifold and an ink reservoir, supplying ink to the channel through the ink manifold and the ink reservoir, and ejecting the ink for recording, the ink reservoir having a bottom portion and a rear wall. Has an angle θ of 90 ° or more, and the ink manifold is provided with a fitting convex portion, and the fitting convex portion is fitted in the opening of the ink reservoir. Inkjet head characterized by.
【請求項2】 請求項1に記載のインクジェットヘッド
の作製方法であって、第1のマスクを用いて(100)
結晶面を表面に持つシリコン基板の裏面からインクリザ
ーバの形成のためのエッチングを行ない、貫通させない
程度の溝を形成する第1のエッチング工程と、第2のマ
スクを用いて前記シリコン基板の表裏両面から前記イン
クリザーバが貫通孔となるまでエッチングを行なう第2
のエッチング工程を有し、該第2のエッチング工程は、
裏面からは前記第1のエッチング工程のインクリザーバ
の形成のためのエッチングを引き続き行ない、表面から
はチャネル溝と該チャネル溝に隣接して前記インクリザ
ーバに連通する連通溝とのエッチングを行なうことによ
って、インクリザーバが形成され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. The method of manufacturing an ink jet head according to claim 1, wherein the first mask is used (100).
A first etching step of performing etching for forming an ink reservoir from the back surface of a silicon substrate having a crystal surface on the front surface to form a groove that does not penetrate, and both sides of the silicon substrate using a second mask. To etching from the ink reservoir to the through hole
And the second etching step comprises:
By continuing the etching for forming the ink reservoir of the first etching step from the back surface and performing the etching of the channel groove and the communication groove adjacent to the channel groove and communicating with the ink reservoir from the front surface. A method for manufacturing an inkjet head, wherein an ink reservoir is formed.
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