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JPH07276644A - Ink jet recording head, its manufacture and recording with the recording head - Google Patents

Ink jet recording head, its manufacture and recording with the recording head

Info

Publication number
JPH07276644A
JPH07276644A JP7703794A JP7703794A JPH07276644A JP H07276644 A JPH07276644 A JP H07276644A JP 7703794 A JP7703794 A JP 7703794A JP 7703794 A JP7703794 A JP 7703794A JP H07276644 A JPH07276644 A JP H07276644A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
recording head
ink
heating resistor
wiring
Prior art date
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Granted
Application number
JP7703794A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3332563B2 (en
Inventor
Takumi Suzuki
工 鈴木
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP7703794A priority Critical patent/JP3332563B2/en
Publication of JPH07276644A publication Critical patent/JPH07276644A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to miniaturize a head mounted on a printer which is operated at a high speed and is capable of producing a brilliant color image by supplying a bent type ink jet recording head which does not generate damage to a protecting membrane for a thermal resistor and a heat accumulation layer in a manufacturing step. CONSTITUTION:In a side-type ink jet recording head consisting of an ink discharge orifice for discharging ink provided over a substrate, a heat accumulation layer 2 of an organic resin is laminated on the substrate 1 which is bent with a thermal resistor 3 and wiring 4 patterned on the heat accumulation layer 2.

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、インクを吐出するため
のインク吐出口が基板上方に設けられてなるサイド型イ
ンクジェット記録ヘッド、その製造方法及び該記録ヘッ
ドを具備する記録装置に関し、特に発熱抵抗体が形成さ
れる基板面と外部接続端子が形成される基板面とが少な
くとも0゜より大きい角度を持つ屈曲型インクジェット
記録ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a side type ink jet recording head in which an ink ejection port for ejecting ink is provided above a substrate, a method for manufacturing the same, and a recording apparatus equipped with the recording head, and more particularly to heat generation. The present invention relates to a bending type inkjet recording head in which a substrate surface on which a resistor is formed and a substrate surface on which external connection terminals are formed have an angle of at least larger than 0 °.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の発熱抵抗体を用いたオンデマンド
型インクジェット記録ヘッドは、図7に示すようにイン
ク吐出口が基板端に形成されるエッジ型インクジェット
記録ヘッドと、図8に示すようにインク吐出口が基板上
方に形成されるサイド型インクジェット記録ヘッドの2
種が知られている。
2. Description of the Related Art An on-demand type ink jet recording head using a conventional heating resistor has an edge type ink jet recording head in which an ink ejection port is formed at the end of a substrate as shown in FIG. 7 and an ink jet recording head as shown in FIG. 2 of the side type inkjet recording head in which the ink ejection port is formed above the substrate
The species is known.

【0003】図7に示すエッジ型インクジェット記録ヘ
ッドは、配線面の法線とインク吐出方向とがほぼ90度
の角度を持っているために、紙と吐出口との距離が駆動
用のICを搭載する方法に依らないので、電気接続する
場合の方法としてワイヤボンディングやTAB、フリッ
プチップ等のいろいろな方法が可能である、という利点
を持つ。しかし、この形のヘッドは、インク吐出ノズル
を一列に並べるために、微細な線画を可能とするヘッド
を形成するにはそれと同様な微細パターンが必要となる
ため、吐出ノズルを形成することが微細になればなるほ
ど難しくなる、という欠点を有する。
In the edge type ink jet recording head shown in FIG. 7, since the normal line of the wiring surface and the ink ejection direction form an angle of approximately 90 degrees, the distance between the paper and the ejection port is an IC for driving. Since it does not depend on the mounting method, it has an advantage that various methods such as wire bonding, TAB, and flip chip are possible as a method for electrical connection. However, in this type of head, since the ink discharge nozzles are arranged in a line, a similar fine pattern is required to form a head that enables a fine line drawing. The more difficult it is, the more difficult it becomes.

【0004】また、サーマルインクジェット方式のヘッ
ドは、発熱抵抗体とインク吐出口との距離が短いほど粘
度の高いインクを吐出できる性質のものであるので、イ
ンクジェットの致命的欠陥ともいえる長時間放置後の印
字に対して、エッジタイプのヘッドは良好な結果を見い
だしづらく、ヘッドのインク吐出口にキャップをする、
長時間放置後にはインク吐出口方向からインクを吸い出
す等の処置がなされているのが現状である。
Further, since the thermal ink jet head has a property of ejecting ink having higher viscosity as the distance between the heating resistor and the ink ejection port is shorter, it can be said to be a fatal defect of the ink jet after being left for a long time. It is difficult to find a good result with the edge type head for printing, and the ink ejection port of the head is capped,
Under the current circumstances, measures such as sucking ink from the direction of the ink ejection port are taken after leaving it for a long time.

【0005】図8に示すサイド型インクジェット記録ヘ
ッドはインク吐出口をフォトリソグラフィーにより形成
できるので、微細印字用配置にしても千鳥配置にしても
インク吐出口の位置を精密に合わせることができるの
で、微細パターンのピッチの倍で吐出口を形成しても簡
単に微細パターンに対応できるヘッドを形成することが
できる利点を持つ。更に、インク吐出口形成板(オリフ
ィスプレート)の厚さとインク流路形成樹脂の厚さと
で、インク吐出口と発熱抵抗体との距離を確定するので
高粘度インクに対してもインク吐出できる利点を持つ。
In the side type ink jet recording head shown in FIG. 8, since the ink discharge ports can be formed by photolithography, the positions of the ink discharge ports can be precisely adjusted regardless of the fine print arrangement or the staggered arrangement. Even if the ejection ports are formed at a pitch twice as large as that of the fine pattern, it is possible to easily form a head that can deal with the fine pattern. Further, since the distance between the ink ejection port and the heating resistor is determined by the thickness of the ink ejection port forming plate (orifice plate) and the thickness of the ink flow path forming resin, there is an advantage that ink can be ejected even for high viscosity ink. To have.

【0006】しかしながら、このタイプの記録ヘッドは
インク吐出方向と配線面の法線とが平行であるため、イ
ンク吐出口と紙との距離を印字品位を保つに必要な短い
距離にするためには、高さの低い駆動用ICを実装し接
続することが必要である。そのために、通常TABを用
いる。この方法は、価格が高く接続の信頼性を高めるこ
とが難しい、という問題がある。
However, in this type of recording head, the ink ejection direction and the normal to the wiring surface are parallel to each other. Therefore, in order to make the distance between the ink ejection port and the paper as short as necessary to maintain the printing quality. It is necessary to mount and connect a driving IC of low height. Therefore, TAB is usually used. This method has a problem that the price is high and it is difficult to improve the reliability of the connection.

【0007】また、インク供給をヘッドの裏面から行う
必要があるので、基板に穴を開ける必要があり、その精
度でインク供給の速さ(リフィル)が変わる難しさがあ
る。また基板に穴が開いているために大きなヘッドを形
成すると強度が不足するために大型ヘッドを形成するこ
とが難しい欠点もある。
Further, since it is necessary to supply the ink from the back surface of the head, it is necessary to make a hole in the substrate, and it is difficult to change the ink supply speed (refill) with the accuracy. Further, there is a drawback that it is difficult to form a large head because the strength is insufficient when a large head is formed due to the holes in the substrate.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】現在、コンピューター
はカラー、高速になってきており、コンピューターの性
能と同様にプリンタもカラー化、高速化及び高精彩化が
要求されている。しかしながら、上記従来のプリンタに
具備される記録ヘッドはこれらの要求を十分に満たさな
いものであった。
At the present time, computers are becoming faster in color and at higher speeds, and printers are required to be higher in color, faster, and more vivid as well as the performance of computers. However, the recording head provided in the above-mentioned conventional printer does not sufficiently meet these requirements.

【0009】そこでサイド型インクジェット記録ヘッド
を変形させたものとしてヘッドの一部を屈曲させた屈曲
型インクジェット記録ヘッドが提案されている。図9
は、従来の屈曲型インクジェット記録ヘッドの一例を示
す模式図である。これは、基板に屈曲可能な材料を使用
し、ヘッドをパターンニングした後に屈曲させるもので
ある。このタイプのインクジェット記録ヘッドは、ヒー
ターと吐出口との間の距離を短くできるので長期にわた
る保存の後に印字を行っても不吐出が比較的少ないとい
うサイド型ヘッドの利点と、吐出口を有する平面とIC
が実装される平面とが同一平面とならないように基板を
屈曲させることにより、実装を行う部分の高さを自由に
設定することができるため、実装の方法によらず吐出口
と被印字物との間の距離を適正に保つことができるとい
う利点を有するものである。
Therefore, a bent type ink jet recording head in which a part of the head is bent is proposed as a modification of the side type ink jet recording head. Figure 9
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a conventional bending type inkjet recording head. In this method, a bendable material is used for the substrate, and the head is patterned and then bent. This type of inkjet recording head can shorten the distance between the heater and the ejection port, so even if printing is performed after long-term storage, there is relatively little ejection failure. And IC
By bending the board so that the plane on which the components are mounted is not on the same plane, the height of the mounting portion can be set freely. This has the advantage that the distance between them can be maintained appropriately.

【0010】しかしながら、基板上に形成される蓄熱層
や、ヘッドの発熱抵抗体の酸化を防止するために形成さ
れている保護膜が、屈曲した基板の表と裏で伸び量が異
なり膜を引き剥すような力が発生したり、伸びそのもの
に耐えられないために、その曲率に耐えられず、図9に
示すような剥離、割れ等を発生することがある。
However, the heat storage layer formed on the substrate and the protective film formed to prevent the oxidation of the heating resistor of the head have different amounts of extension between the front and back of the bent substrate and pull the film. Since a peeling force is generated or the elongation itself cannot be endured, the curvature cannot be endured, and peeling, cracking or the like as shown in FIG. 9 may occur.

【0011】本発明は、上記現状のヘッドの状況に鑑
み、高速、カラー、高精彩が可能で且つプリンタへのヘ
ッド実装が小型化できるサイド型インクジェット記録ヘ
ッドを供給することを目的とする。
In view of the current state of the head, it is an object of the present invention to provide a side type ink jet recording head which is capable of high speed, color and high definition and can be mounted on a printer in a small size.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、インクを吐出するためのインク吐出口が基板上方
に設けられてなるサイド型インクジェット記録ヘッドに
おいて、基板上に、有機樹脂からなる蓄熱層が積層さ
れ、該蓄熱層上に発熱抵抗体及び配線がパターンニング
された後、基板が屈曲されてなるインクジェット記録ヘ
ッドである。
According to the present invention to achieve the above object, in a side type ink jet recording head in which an ink ejection port for ejecting ink is provided above a substrate, the substrate is made of an organic resin. An ink jet recording head in which a heat storage layer is laminated, a heating resistor and wiring are patterned on the heat storage layer, and then the substrate is bent.

【0013】また本発明のインクジェット記録ヘッドは
パターンニングされた発熱抵抗体及び配線上に金属保護
膜が形成され、基板が屈曲された後、少なくとも発熱抵
抗体上の金属保護膜が絶縁化されてなるものを含むもの
である。
In the ink jet recording head of the present invention, a metal protective film is formed on the patterned heating resistor and wiring, and after the substrate is bent, at least the metal protective film on the heating resistor is insulated. It includes the following.

【0014】また本発明のインクジェット記録ヘッド
は、配線保護膜として有機樹脂が使用されているものを
含むものである。
Further, the ink jet recording head of the present invention includes one using an organic resin as a wiring protective film.

【0015】また本発明のインクジェット記録ヘッド
は、基板が屈曲された後、発熱抵抗体の一部が陽極酸化
されてなるものを含むものである。
Further, the ink jet recording head of the present invention includes one in which a part of the heating resistor is anodized after the substrate is bent.

【0016】また本発明のインクジェット記録ヘッド
は、発熱抵抗体及び配線がパターンニングされた後、基
板が湾曲されてなるものを含むものである。
Further, the ink jet recording head of the present invention includes one in which the substrate is curved after the heating resistor and the wiring are patterned.

【0017】また本発明のインクジェット記録ヘッド
は、発熱抵抗体後端から外部接続端子の配線部分の少な
くとも一部が弧を描くものを含むものである。
The ink jet recording head of the present invention includes one in which at least a part of the wiring portion of the external connection terminal draws an arc from the rear end of the heating resistor.

【0018】また本発明のインクジェット記録ヘッド
は、インク流路が形成されていない部分の基板が屈曲し
ているものを含むものである。
Further, the ink jet recording head of the present invention includes one in which the substrate in the portion where the ink flow path is not formed is bent.

【0019】また本発明は、インクを吐出するためにイ
ンク吐出口が基板上方に設けられ、且つ、発熱抵抗体が
形成される基板面の法線と、外部接続端子が形成される
基板面の法線とのなす角θが0゜ではない屈曲型インク
ジェット記録ヘッドを製造する方法において、基板上
に、有機樹脂からなる蓄熱層を積層し、該蓄熱層上に発
熱抵抗体及び配線をパターンニングした後、基板を屈曲
することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造
方法である。
Further, according to the present invention, an ink ejection port for ejecting ink is provided above the substrate, and a normal line of the substrate surface on which the heating resistor is formed and a substrate surface on which the external connection terminal is formed. In a method of manufacturing a bent type inkjet recording head in which an angle θ with a normal line is not 0 °, a heat storage layer made of an organic resin is laminated on a substrate, and a heating resistor and wiring are patterned on the heat storage layer. After that, the method for manufacturing an inkjet recording head is characterized in that the substrate is bent.

【0020】また本発明の製造方法は、パターンニング
された発熱抵抗体及び配線上に金属保護膜を形成し、基
板を屈曲した後、少なくとも発熱抵抗体上の金属保護膜
を絶縁化することを含むものである。
Further, in the manufacturing method of the present invention, a metal protective film is formed on the patterned heating resistor and the wiring, and after the substrate is bent, at least the metal protective film on the heating resistor is insulated. It includes.

【0021】また本発明の製造方法は、配線保護膜とし
て有機樹脂を使用することを含むものである。
Further, the manufacturing method of the present invention includes using an organic resin as the wiring protective film.

【0022】また本発明の製造方法は、基板を屈曲した
後、発熱抵抗体の一部を陽極酸化することを含むもので
ある。
Further, the manufacturing method of the present invention comprises bending the substrate and then anodizing a part of the heating resistor.

【0023】また本発明の製造方法は、発熱抵抗体及び
配線をパターンニングした後、基板を湾曲することを含
むものである。
Further, the manufacturing method of the present invention includes bending the substrate after patterning the heating resistor and the wiring.

【0024】また本発明の製造方法は、発熱抵抗体後端
から外部接続端子の配線部分の少なくとも一部が弧を描
く用に湾曲させることを含むものである。
Further, the manufacturing method of the present invention includes bending from the rear end of the heating resistor so that at least a part of the wiring portion of the external connection terminal draws an arc.

【0025】また本発明の製造方法は、インク流路が形
成されていない部分の基板を屈曲することを含むもので
ある。
Further, the manufacturing method of the present invention includes bending the portion of the substrate where the ink flow path is not formed.

【0026】また本発明は、記録媒体の被記録面に体向
してインクを吐出するインク吐出口が設けられている前
記いずれか一に記載のインクジェット記録ヘッドと、該
インクジェット記録ヘッドを載置するための部材とを具
備することを特徴とする記録装置である。
Further, according to the present invention, the ink jet recording head according to any one of the above, which is provided with an ink ejection port for ejecting ink toward a recording surface of a recording medium, and the ink jet recording head is mounted thereon. And a member for operating the recording device.

【0027】[0027]

【作用】本発明は、屈曲可能な材質の基板を用いて、
(1)保護膜の必要のない発熱抵抗体を形成すること、
(2)発熱抵抗体の保護膜をまず金属で形成し基板を屈
曲させてから金属保護膜を絶縁化すること、(3)配線
の保護膜として屈曲しても割れの生じにくい有機樹脂を
用いること、(4)配線の保護膜を金属で形成し基板を
屈曲させてから金属保護膜を絶縁化すること、(5)基
板全体のうち発熱抵抗体部から外部接続端子までを弧と
する円を描くように基板全体を湾曲させること、のいず
れかの方法あるいはいくつかの組合せにより、発熱抵抗
体の保護膜や蓄熱層に割れや剥離の生じない屈曲型イン
クジェットヘッドを提供することができる。またインク
吐出口は基板上に設けた発熱抵抗体のほぼ上方に設けら
れる。
The present invention uses a substrate made of a bendable material,
(1) To form a heating resistor that does not require a protective film,
(2) The protective film of the heating resistor is first made of metal and the substrate is bent, and then the metal protective film is insulated. (3) An organic resin that does not easily crack even when bent is used as the protective film of the wiring. (4) forming a wiring protective film of metal and bending the substrate before insulating the metal protective film; (5) a circle having an arc from the heating resistor portion to the external connection terminal in the entire substrate. It is possible to provide a bending-type inkjet head in which the protective film and the heat storage layer of the heating resistor are not cracked or peeled off by curving the entire substrate so as to draw. Further, the ink ejection port is provided substantially above the heating resistor provided on the substrate.

【0028】本発明のインクジェット記録ヘッドは、サ
イド型であることに加えて、発熱抵抗体が形成される位
置に基板面(以下、発熱抵抗体形成面)と外部接続端子
が形成される基板面(以下、外部接続端子形成面)とが
少なくとも0度より大きい屈曲型インクジェット記録ヘ
ッドである。図10は発熱抵抗体形成面と外部接続端子
形成面との角度を説明する模式図である。ここで、θ
は、発熱抵抗体形成面19の法線と外部接続端子形成面
20の法線とのなす角であり、ψは発熱抵抗体形成面1
9の接線と外部接続端子形成面20の接線とに挟まれる
角の外角である。基板は底部に切込みを入れることによ
り屈曲させることができる。そのような基板材料として
は、金属が適しており、特にAl、Al合金、鉄、ステ
ンレス、銅等が好ましい。
The ink jet recording head of the present invention is of the side type, and in addition to the side surface, the substrate surface (hereinafter referred to as the heating resistor forming surface) and the substrate surface where the external connection terminals are formed at the position where the heating resistor is formed. (Hereinafter, the external connection terminal forming surface) is a bending type inkjet recording head having a surface angle of at least greater than 0 degree. FIG. 10 is a schematic view for explaining the angle between the heating resistor formation surface and the external connection terminal formation surface. Where θ
Is the angle formed by the normal line of the heating resistor forming surface 19 and the normal line of the external connection terminal forming surface 20, and ψ is the heating resistor forming surface 1
9 is the outer angle of the angle between the tangent line 9 and the tangent line of the external connection terminal forming surface 20. The substrate can be bent by making a notch in the bottom. A metal is suitable as such a substrate material, and Al, Al alloys, iron, stainless steel, copper and the like are particularly preferable.

【0029】また本発明において「屈曲」は、湾曲も含
む広義の意味である。基板を湾曲させる方法としては、
予め屈曲させ所望の形にしてある型に基板を沿わせ、外
部から圧力を加える方法、基板の一端を保持して他端を
屈曲方向に変位する方法等がある。そのような基板材料
としては、金属が適しており、特にAl、Al合金、
鉄、ステンレス、銅等が好ましい。
Further, in the present invention, "bend" has a broad meaning including curvature. As a method of bending the substrate,
There are a method of bending the substrate in advance into a desired shape and applying pressure from the outside, a method of holding one end of the substrate and displacing the other end in the bending direction. A metal is suitable as such a substrate material, and particularly Al, Al alloy,
Iron, stainless steel, copper and the like are preferable.

【0030】蓄熱層の材料としては屈曲によってクラッ
ク等を生じない材料、特に有機樹脂が好適であり、例え
ばポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルイミド、ポリエーテルアミド等を使用することが
できる。
As a material for the heat storage layer, a material which does not cause cracks or the like due to bending, particularly an organic resin is suitable, and for example, polyimide, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, polyetheramide or the like can be used.

【0031】発熱抵抗体の材料としては、TaAl、T
aAlPt、TaIr、TaPt等を使用することによ
って保護膜の必要のない発熱抵抗体体を形成できる。
As the material of the heating resistor, TaAl, T
By using aAlPt, TaIr, TaPt, or the like, it is possible to form a heating resistor body that does not require a protective film.

【0032】配線材料としては、Al、銅、金、白金、
タングステンに陽極酸化可能なAl、TaAl等を上部
に形成した複数層の配線材等、インクジェット記録ヘッ
ドに通常使用されるもので有ればよい。
As the wiring material, Al, copper, gold, platinum,
A multi-layered wiring material in which anodizable Al, TaAl, or the like is formed on tungsten may be used as long as it is normally used for an inkjet recording head.

【0033】配線保護膜としての有機樹脂としては、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポ
リエーテルアミド等を挙げることができる。
Examples of the organic resin used as the wiring protection film include polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyetheramide and the like.

【0034】金属保護膜又は発熱抵抗体の絶縁化方法と
しては、陽極酸化法(バリア陽極酸化法、多孔質型陽極
酸化法)等を挙げることができる。
Examples of the method for insulating the metal protective film or the heating resistor include an anodic oxidation method (barrier anodic oxidation method, porous anodic oxidation method) and the like.

【0035】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記
録を行うインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録装
置において、優れた効果をもたらすものである。
The present invention provides excellent effects particularly in a recording head and a recording apparatus of the inkjet recording system in which flying droplets are formed by utilizing thermal energy among the inkjet recording systems.

【0036】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有利である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体(イ
ンク)の吐出が達成でき、より好ましい。
Regarding the typical structure and principle thereof, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, liquid (ink)
By applying at least one drive signal to the electrothermal converter arranged corresponding to the sheet or liquid path in which is stored, which corresponds to the recorded information and causes a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling. It is advantageous because it generates heat energy in the electrothermal converter, causes film boiling on the heat acting surface of the recording head, and consequently forms bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis. Is. The liquid (ink) is ejected through the ejection openings by the growth and contraction of the bubbles to form at least one droplet. It is more preferable to make the driving signal into a pulse shape because bubbles can be grown and contracted immediately and appropriately, and thus a liquid (ink) with excellent responsiveness can be ejected.

【0037】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。尚、
上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4
313124号明細書に記載されている条件を採用する
と、更に優れた記録を行なうことができる。
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. still,
US Patent No. 4 of the invention relating to the rate of temperature rise of the heat acting surface
If the conditions described in the specification of No. 313124 are adopted, more excellent recording can be performed.

【0038】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)の他
に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第4558333号明細書、米国特許第
4459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。
As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angled liquid passage) as disclosed in the above-mentioned respective specifications. The present invention also includes configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.

【0039】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
In addition, JP-A-59-123670, which discloses a structure in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and a pressure wave of thermal energy is absorbed. The present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461, which discloses a configuration in which an opening corresponds to a discharge portion.

【0040】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。
Further, as a full line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium which can be recorded by the recording apparatus, a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above-mentioned specification provides the length. The present invention can exert the above-mentioned effects more effectively, although it may have a configuration that satisfies the above requirement or a configuration as one recording head integrally formed.

【0041】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。
In addition, by being mounted on the apparatus main body, it can be electrically connected to the apparatus main body and can be supplied with ink from the apparatus main body by a replaceable chip type recording head or the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge-type recording head provided with an ink tank is used.

【0042】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モー
ドを行うことも安定した記録を行うために有効である。
Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a configuration of the recording apparatus of the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. If you list these specifically,
Capping means, cleaning means, pressurizing or sucking means for the recording head, preheating means by an electrothermal converter or another heating element or a combination thereof, and a preliminary ejection mode for performing ejection other than recording It is also effective to perform stable recording.

【0043】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成するか複数個を組み合わせによっ
てでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によ
るフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明
は極めて有効である。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the mode in which only the mainstream color such as black is recorded, but the recording head may be integrally formed or a plurality of them may be combined. The present invention is extremely effective for an apparatus provided with at least one of full color by color mixing.

【0044】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。
In the embodiments of the present invention described above, the liquid ink is used for the description. However, the ink solidifies at room temperature or lower and softens at room temperature, or is a liquid, or the above-mentioned. In the inkjet method, since the temperature of the ink itself is adjusted within a range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is within a stable ejection range, the ink is applied when a use recording signal is applied. May be liquid.

【0045】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するか、ま
たはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化する
インクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクとして吐出するものや、記録媒体に到達する時点で
は既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付
与によって初めて液化する性質のインクの使用も本発明
には適用可能である。このような場合インクは、特開昭
54−56847号公報あるいは特開昭60−7126
0号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または
貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電
気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。
本発明においては、上述した各インクに対して最も有効
なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy for changing the state of the ink from the solid state to the liquid state, or the ink is left standing for the purpose of preventing ink evaporation. In either case, the ink is liquefied by applying thermal energy according to the recording signal of the thermal energy and ejected as a liquid ink, or when it reaches the recording medium, it already begins to solidify. The use of an ink having the property of liquefying only when heat energy is applied is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is disclosed in JP-A-54-56847 or JP-A-60-7126.
As described in Japanese Patent Laid-Open No. 0-202, it may be configured to face the electrothermal converter in a state of being held as a liquid or a solid in the concave portion or the through hole of the porous sheet.
In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0046】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さら
には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採る
ものであっても良い。
In addition, as a form of the recording apparatus according to the present invention, in addition to a recording apparatus provided integrally or separately as an image output terminal of information processing equipment such as a word processor or a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, May take the form of a facsimile machine having a transmission / reception function.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【0048】実施例1 図1に本発明による一実施例を示す。屈曲可能な基板1
としてAl基板を用い、蓄熱層2は屈曲しても割れが発
生せず印字中の高温にも耐えるポリイミドを用いた。前
述のポリイミドをスピンコーターで50Hzの回転数で
基板上に塗布し、100℃、400℃、2分、2時間の
硬化を行った。硬化後の膜厚は0.5μmである。その
のち発熱抵抗体にTa/Irを100nm、配線にAl
を500nmそれぞれスパッタした。フォトリソグラフ
ィーによりTa/IrとAlとをパターンニングし、発
熱抵抗体3及び配線4を形成した(図中工程(a))。
ノズルを形成するために流路形成用レジスト6を30〜
50μm塗布乾燥した。次いで、液室とインク流路とを
形成するためのエポキシ樹脂7を流し込んだ(図中工程
(b))。これを硬化してエポキシ樹脂層とし、この上
にSi系レジスト8を塗布乾燥後、露光、現像を行い、
CF4+O2のドライエッチングでインク吐出口パターン
の形成を行った(図中工程(c))。Si系レジスト8
及び流路形成用レジスト6の除去を行ってインク吐出口
22及びインク流入口23を形成した後、発熱抵抗体形
成面19の法線と外部接続端子形成面20の法線とのな
す角θが60゜となるように基板を屈曲した(図中工程
(c))。屈曲は基板に切込みをいれ、その部分を折り
曲げることにより行った。従来のヘッドのように発熱抵
抗体の保護膜及び蓄熱層に無機膜を採用せず、蓄熱層を
有機樹脂としたために基板を屈曲しても、割れや剥離は
発生しなかった。
Example 1 FIG. 1 shows an example according to the present invention. Flexible board 1
An Al substrate was used as the heat storage layer 2, and the heat storage layer 2 was made of polyimide that did not crack even when bent and could withstand the high temperature during printing. The above-mentioned polyimide was applied onto a substrate with a spin coater at a rotation speed of 50 Hz, and cured at 100 ° C., 400 ° C. for 2 minutes and 2 hours. The film thickness after curing is 0.5 μm. After that, Ta / Ir is 100 nm for the heating resistor and Al for the wiring.
Was sputtered for 500 nm. Ta / Ir and Al were patterned by photolithography to form the heating resistor 3 and the wiring 4 (step (a) in the figure).
The flow path forming resist 6 for forming the nozzle is 30 to
50 μm was applied and dried. Next, the epoxy resin 7 for forming the liquid chamber and the ink flow path was poured (step (b) in the figure). This is cured to form an epoxy resin layer, on which a Si-based resist 8 is applied and dried, then exposed and developed,
An ink ejection port pattern was formed by dry etching with CF 4 + O 2 (step (c) in the figure). Si resist 8
After the flow path forming resist 6 is removed to form the ink ejection port 22 and the ink inflow port 23, the angle θ formed by the normal line of the heating resistor forming surface 19 and the normal line of the external connection terminal forming surface 20 is formed. The substrate was bent so that the angle was 60 ° (step (c) in the figure). The bending was performed by making a cut in the substrate and bending the portion. Unlike the conventional head, an inorganic film was not used for the protective film and the heat storage layer of the heating resistor, and the heat storage layer was made of an organic resin, so even if the substrate was bent, no cracking or peeling occurred.

【0049】基板を屈曲させたのち、外部接続端子18
にヘッド駆動用のICを接続した。外部接続端子は吐出
口が形成されない配線端部において配線保護膜で被覆さ
れていない部分である。インクタンク21内部のインク
がインク流入口23からインク流路内にインクが流入す
るように記録ヘッドのエッジ部に形成されたインク流入
口の周囲を覆ってインクタンク21を取り付けた。図1
1はインクタンクが取り付けられたインクジェット記録
ヘッドの一例を示す断面図である。以上の工程により本
発明に係るインクジェット記録ヘッドを完成した。
After bending the board, the external connection terminals 18
An IC for driving the head was connected to. The external connection terminal is a portion that is not covered with the wiring protective film at the wiring end portion where the ejection port is not formed. The ink tank 21 was attached so as to cover the circumference of the ink inflow port formed at the edge portion of the recording head so that the ink in the ink tank 21 could flow from the ink inflow port 23 into the ink flow path. Figure 1
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an inkjet recording head to which an ink tank is attached. The inkjet recording head according to the present invention was completed through the above steps.

【0050】実施例2 図2に本発明による他の実施例を示す。屈曲可能な基板
1としてAl基板を用い、蓄熱層2は屈曲しても割れが
発生せず、印字中の高温にも耐えるポリイミドを用い
た。前述のポリイミドをスピンコーターで50Hzの回
転数で塗布し、100℃、400℃、2分、2時間の硬
化を行った。硬化後の膜厚は0.5μmであった。その
のち発熱抵抗体にTa/Irを100nm、配線にAl
を500nmそれぞれスパッタした。フォトリソグラフ
ィーでTa/IrとAlをパターンニングし、発熱抵抗
体3及び配線4を形成した。さらに、配線の保護膜5と
して、ポリイミドをスピンコーティングで2〜3μm塗
布した(図中工程(a))。スピンコーティング時の回
転数は50Hzとした。このポリイミドを硬化して、ノ
ズルを形成するために流路形成用レジスト6を30〜5
0μm塗布乾燥した。次いで、液室とインク流路を形成
するためのエポキシ樹脂7を流し込んだ(図中工程
(b))。図2中、(b’)は工程(b)に示されるヘ
ッドのXY切断面を矢印方向からみた断面図である。こ
れを硬化して、前記エポキシ樹脂上にSi系レジスト8
を塗布乾燥後、露光、現像を行い、CF4+O2のドライ
エッチングでインク吐出口パターンを形成した(図中工
程(c))。図2中、(c’)は工程(c)に示される
ヘッドのXY切断面を矢印方向からみた断面図である。
Si系レジスト8及び流路形成用レジスト6を除去して
インク吐出口22及びインク流入口23を形成した後、
発熱抵抗体形成面19の法線と外部接続端子形成面20
の法線とのなす角θが60゜となるように基板を実施例
1と同様に屈曲した(図中工程(d))。従来のヘッド
のように発熱抵抗体の保護膜及び蓄熱層に無機膜を採用
せず、蓄熱層を有機樹脂としたために基板を屈曲して
も、割れや剥離は発生しなかった。
Embodiment 2 FIG. 2 shows another embodiment according to the present invention. An Al substrate was used as the bendable substrate 1, and the heat storage layer 2 was made of polyimide that did not crack even when bent and could withstand the high temperature during printing. The above-mentioned polyimide was applied with a spin coater at a rotation speed of 50 Hz and cured at 100 ° C., 400 ° C. for 2 minutes and 2 hours. The film thickness after curing was 0.5 μm. After that, Ta / Ir is 100 nm for the heating resistor and Al for the wiring.
Was sputtered for 500 nm. Ta / Ir and Al were patterned by photolithography to form the heating resistor 3 and the wiring 4. Further, as the wiring protective film 5, polyimide was applied by spin coating to a thickness of 2 to 3 μm (step (a) in the figure). The rotation speed during spin coating was 50 Hz. This polyimide is cured to form a flow path forming resist 6 to 30 to 5 in order to form a nozzle.
0 μm was applied and dried. Next, the epoxy resin 7 for forming the liquid chamber and the ink flow path was poured (step (b) in the figure). In FIG. 2, (b ′) is a cross-sectional view of the XY cut surface of the head shown in step (b) as seen from the arrow direction. By curing this, a Si-based resist 8 is applied on the epoxy resin.
Was applied, dried, exposed and developed, and an ink discharge port pattern was formed by dry etching with CF 4 + O 2 (step (c) in the figure). In FIG. 2, (c ′) is a cross-sectional view of the XY cut surface of the head shown in step (c) as seen from the arrow direction.
After removing the Si-based resist 8 and the flow path forming resist 6 to form the ink ejection port 22 and the ink inflow port 23,
Normal line of heating resistor forming surface 19 and external connection terminal forming surface 20
The substrate was bent in the same manner as in Example 1 such that the angle θ formed by the normal line of (2) was 60 ° (step (d) in the figure). Unlike the conventional head, an inorganic film was not used for the protective film and the heat storage layer of the heating resistor, and the heat storage layer was made of an organic resin, so even if the substrate was bent, no cracking or peeling occurred.

【0051】基板を屈曲させたのち、外部接続端子18
にヘッド駆動用のICを実施例1と同様に接続した。イ
ンクタンク21を実施例1と同様に取り付けた。以上の
工程により本発明に係るインクジェット記録ヘッドを完
成した。
After bending the board, the external connection terminals 18
A head driving IC was connected to the same as in Example 1. The ink tank 21 was attached in the same manner as in Example 1. The inkjet recording head according to the present invention was completed through the above steps.

【0052】実施例3 図3に本発明による他の実施例を示す。屈曲可能な基板
1上に蓄熱層2としてポリイミドをスピンコーティング
で50Hzで塗布した。400℃の不活性ガスオーブン
で2時間の硬化を行い、発熱抵抗体としてTa、配線材
料としてAlをそれぞれスパッタした。膜厚はそれぞれ
100nm、500nmである。フォトリソグラフィー
により発熱抵抗体3及び配線4をパターンニングしたの
ち、配線4と発熱抵抗体3の保護膜9としてAlをスパ
ッタした。膜厚は100nmである。
Embodiment 3 FIG. 3 shows another embodiment according to the present invention. Polyimide was applied as a heat storage layer 2 on the bendable substrate 1 by spin coating at 50 Hz. Curing was performed in an inert gas oven at 400 ° C. for 2 hours, and Ta was sputtered as a heating resistor and Al was sputtered as a wiring material. The film thickness is 100 nm and 500 nm, respectively. After patterning the heating resistor 3 and the wiring 4 by photolithography, Al was sputtered as a protective film 9 for the wiring 4 and the heating resistor 3. The film thickness is 100 nm.

【0053】流路形成面のAlは、流路を形成してしま
うと陽極酸化できないので、まず流路となる部分を流路
形成用レジスト6で形成した(図中工程(a))。これ
を陽極酸化液に漬け露出部分を酸化した。このレジスト
はそのままに、インク流路を形成するエポキシ樹脂7を
流し(図中工程(b))、Si系レジスト8を更に塗布
した。80℃程度の温度で硬化して、インク吐出口用の
パターンをSi系レジスト8で形成後、エポキシ樹脂7
をCF4+O2ガスでドライエッチングして吐出口をパタ
ーンニングした(図中工程(c))。Si系レジスト8
を剥離して更に先に形成に用いた流路形成用レジスト6
を洗浄除去してインク吐出口22及びインク流入口23
を形成した後、ヘッドの大きさに応じて基板を切断し、
発熱抵抗体形成面19の法線と外部接続端子形成面20
の法線とのなす角θが60゜となるように基板を屈曲さ
せた(図中工程(d))。ここで先に陽極酸化したAl
は基板上の屈曲の影響を受けない位置にあるので、屈曲
によってクラックが発生しても大きな問題はない。発熱
抵抗体上のAlは金属のままであるので、屈曲によって
も剥がれや割れは発生しない。その後、陽極酸化してい
ない部分(インク流路に相当)のAlを陽極酸化にて酸
化し、絶縁化した。インクタンク21を実施例1と同様
に記録ヘッドに取り付けた。
Al on the flow path forming surface cannot be anodized once the flow path is formed. Therefore, the flow path forming resist 6 was first formed with the flow path forming resist 6 (step (a) in the figure). This was immersed in an anodizing solution to oxidize the exposed portion. While this resist was left as it was, the epoxy resin 7 forming the ink flow path was poured (step (b) in the figure), and the Si-based resist 8 was further applied. After curing at a temperature of about 80 ° C. and forming a pattern for the ink discharge port with the Si-based resist 8, the epoxy resin 7
Was dry-etched with CF 4 + O 2 gas to pattern the discharge port (step (c) in the figure). Si resist 8
The flow path forming resist 6 which was peeled off and further used for formation
By cleaning and removing the ink, the ink ejection port 22 and the ink inflow port 23
After forming, cut the substrate according to the size of the head,
Normal line of heating resistor forming surface 19 and external connection terminal forming surface 20
The substrate was bent so that an angle θ formed by the normal line of (6) was 60 ° (step (d) in the figure). Al anodized previously
Is located at a position where it is not affected by bending on the substrate, so there is no major problem even if cracks are generated by bending. Since Al on the heating resistor remains a metal, peeling or cracking does not occur even when bent. After that, Al in a portion that is not anodized (corresponding to the ink flow path) was oxidized by anodization to be insulated. The ink tank 21 was attached to the recording head as in the first embodiment.

【0054】配線上の絶縁膜を形成していない外部接続
端子18とヘッド駆動用のICを接続(ワイヤーボンデ
ィング)し、本発明に係るインクジェット記録ヘッドを
完成した。
The ink jet recording head according to the present invention was completed by connecting (wire bonding) the external connection terminals 18 on which no insulating film was formed on the wiring and the head driving ICs.

【0055】実施例4 図4に本発明の他の実施例を示す。屈曲可能な基板1上
に蓄熱層2としてポリイミドを0.5μmスピンコーテ
ィングにて塗布した。回転は50Hzである。100
℃、400℃のステップキュアで縮合硬化させたのち、
発熱抵抗体としてTa、配線としてAlをそれぞれ16
0nm、500nmスパッタした。フォトリソグラフィ
ーにて配線4と発熱抵抗体3をパターンニングした。発
熱抵抗体部分を避けて配線の保護膜5としてポリイミド
2〜3μm塗布、硬化した(図中工程(a))。その
後、光硬化エポキシ樹脂15を基板に塗布し、インク流
路パターンを露光し、現像しないで流路の上を塞ぐため
のエポキシ樹脂7を塗布した(図中工程(b))。上の
エポキシ7を仮硬化してインク吐出口パターンを形成し
た(図中工程(c))。インク流路パターンに露光され
たエポキシを吐出口から洗い流し、本硬化させてインク
吐出口22及びインク流入口23を形成した後、発熱抵
抗体形成面19の法線と外部接続端子形成面20の法線
とのなす角θが60゜となるように基板を屈曲させた。
この基板を陽極酸化液にいれ予め全体をつないでいる電
極を陽極に、白金電極を陰極にして発熱抵抗体が露出し
ている部分を陽極酸化した(図中工程(d))。
Embodiment 4 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. Polyimide was applied as a heat storage layer 2 on the bendable substrate 1 by 0.5 μm spin coating. The rotation is 50 Hz. 100
After condensing and curing with step cure at ℃ and 400 ℃,
Ta is used as the heating resistor and Al is used as the wiring 16
Sputtering was performed at 0 nm and 500 nm. The wiring 4 and the heating resistor 3 were patterned by photolithography. Polyimide 2 to 3 μm was applied and cured as a protective film 5 for the wiring while avoiding the heating resistor portion (step (a) in the figure). After that, the photo-curing epoxy resin 15 was applied to the substrate, the ink flow path pattern was exposed, and the epoxy resin 7 for closing the flow path without development was applied (step (b) in the figure). The upper epoxy 7 was temporarily cured to form an ink discharge port pattern (step (c) in the figure). After the epoxy exposed to the ink flow path pattern is washed away from the ejection port and then fully cured to form the ink ejection port 22 and the ink inflow port 23, the normal line of the heating resistor forming surface 19 and the external connection terminal forming surface 20 are formed. The substrate was bent so that the angle θ with the normal was 60 °.
This substrate was put in an anodizing solution, and an electrode previously connected to the whole was used as an anode, and a platinum electrode was used as a cathode to anodize the exposed portion of the heating resistor (step (d) in the figure).

【0056】インクタンク21を実施例1と同様に取り
付け、各発熱抵抗体を駆動するためのICを陽極酸化し
ていない外部接続端子18にワイヤーボンディングして
本発明に係るインクジェット記録ヘッドを完成した。
The ink tank 21 was attached in the same manner as in Example 1, and the ICs for driving the heating resistors were wire-bonded to the external connection terminals 18 which were not anodized to complete the ink jet recording head according to the present invention. .

【0057】実施例5 図5に本発明による他の実施例を示す。屈曲可能な基板
1上に蓄熱層2としてポリイミドをスピンコーティング
で50Hzで塗布した。400℃の不活性ガスオーブン
で2時間の硬化を行い、発熱抵抗体としてTa、配線材
料としてAlをそれぞれスパッタした。膜厚は100n
mと500nmである。フォトリソグラフィーにより発
熱抵抗体3および配線4をパターンニングしたのち配線
と発熱抵抗体との保護膜17としてAlをスパッタし
た。膜厚は100nmである。
Embodiment 5 FIG. 5 shows another embodiment according to the present invention. Polyimide was applied as a heat storage layer 2 on the bendable substrate 1 by spin coating at 50 Hz. Curing was performed in an inert gas oven at 400 ° C. for 2 hours, and Ta was sputtered as a heating resistor and Al was sputtered as a wiring material. Film thickness is 100n
m and 500 nm. After patterning the heating resistor 3 and the wiring 4 by photolithography, Al was sputtered as a protective film 17 for the wiring and the heating resistor. The film thickness is 100 nm.

【0058】このAlを全面に形成した基板を陽極酸化
液に浸して、外部接続端子となる配線部を除く残りの配
線部全面を陽極酸化した。このときAlの膜厚(この場
合は100nm)を全部酸化するように電圧を決定する
必要がある。今回は100Vであった。さらに、次の工
程で基板を屈曲させるときに、配線の保護膜となるAl
の酸化膜にクラックが生ずるときに備えて、有機樹脂に
よる保護膜16をさらに配線上に重ねる。今回はポリイ
ミドを2〜3μm塗布した(図中工程(a))。次い
で、流路となる部分を流路形成用レジスト6で形成し
た。このレジストはそのままに、インク流路を形成する
エポキシ樹脂7を流し(図中工程(b))、Si系レジ
スト8を更に塗布した。80℃程度の温度で硬化して、
インク吐出口用のパターンをレジストで形成後、エポキ
シ樹脂7をCF4+O2ガスでドライエッチングして吐出
口のパターンを形成した(図中工程(c))。Si系レ
ジスト8を剥離して更に先に形成に用いた流路形成用レ
ジスト6を洗浄除去してインク吐出口22及びインク流
入口23を形成した後、ヘッドの大きさに応じて前記基
板を切断し、発熱抵抗体の近傍は平面になるようにした
まま、基板を大きな弧を描くように屈曲させた(図中工
程(d))。屈曲の方法としては、発熱抵抗体形成面1
9の法線と外部接続端子形成面20の法線とのなす角θ
が60度となるように予め変形させてある型に基板を合
わせて乗せ、型と反対方向から徐々に圧力を加えて変形
させた。
The substrate having Al formed on the entire surface was immersed in an anodizing solution to anodize the entire surface of the remaining wiring portion except the wiring portion to be the external connection terminal. At this time, it is necessary to determine the voltage so as to completely oxidize the Al film thickness (100 nm in this case). This time it was 100V. Further, when the substrate is bent in the next step, Al which becomes a protective film for the wiring is formed.
A protective film 16 made of an organic resin is further laid on the wiring in preparation for the occurrence of cracks in the oxide film. This time, polyimide was applied in a thickness of 2 to 3 μm (step (a) in the figure). Then, a portion to be a flow channel was formed with a flow channel forming resist 6. While this resist was left as it was, the epoxy resin 7 forming the ink flow path was poured (step (b) in the figure), and the Si-based resist 8 was further applied. Cures at a temperature of about 80 ° C,
After forming the pattern for the ink ejection port with a resist, the epoxy resin 7 was dry-etched with CF 4 + O 2 gas to form the pattern of the ejection port (step (c) in the figure). After removing the Si-based resist 8 and washing and removing the flow path forming resist 6 used for the formation to form the ink ejection port 22 and the ink inflow port 23, the substrate is removed according to the size of the head. After cutting, the substrate was bent so as to draw a large arc while keeping the vicinity of the heating resistor flat. (Step (d) in the figure). As a bending method, the heating resistor forming surface 1
Angle θ formed by the normal line 9 and the normal line of the external connection terminal forming surface 20
The substrate was put on a mold that had been previously deformed so that the angle was 60 degrees, and was gradually deformed by applying pressure gradually from the direction opposite to the mold.

【0059】ここで先に陽極酸化したAlは基板上の全
面にあるが、特に重要な発熱抵抗体部分は平面になって
いるのでクラックは生ぜず、仮に屈曲によって配線上に
クラックが発生しても前述のように、その上に有機保護
膜があるので問題はない。
Here, although the anodized Al is present on the entire surface of the substrate, since the particularly important heating resistor portion is a flat surface, cracks do not occur, and if it is bent, cracks occur on the wiring. As described above, there is no problem because the organic protective film is formed on the organic protective film.

【0060】インクタンク21を実施例1と同様に取り
付け、配線上の絶縁膜を形成していない外部接続端子1
8とヘッド駆動用のICを接続(ワイヤーボンディン
グ)して本発明に係るインクジェット記録ヘッドを完成
した。
The ink tank 21 is attached in the same manner as in the first embodiment, and the external connection terminal 1 in which the insulating film on the wiring is not formed
8 and a head driving IC were connected (wire bonding) to complete the ink jet recording head according to the present invention.

【0061】実施例6 図6に本発明による他の実施例を示す。屈曲可能な基板
1上に蓄熱層2としてポリイミドをスピンコーティング
で50Hzで塗布した。400℃の不活性ガスオーブン
で2時間の硬化を行い、発熱抵抗体としてTa、配線材
料としてAlをそれぞれスパッタした。膜厚は100n
mと500nmである。フォトリソグラフィーにより発
熱抵抗体3及び配線4をパターンニングしたのち配線4
と発熱抵抗体3の保護膜17としてAlをスパッタし
た。膜厚は100nmである。
Embodiment 6 FIG. 6 shows another embodiment according to the present invention. Polyimide was applied as a heat storage layer 2 on the bendable substrate 1 by spin coating at 50 Hz. Curing was performed in an inert gas oven at 400 ° C. for 2 hours, and Ta was sputtered as a heating resistor and Al was sputtered as a wiring material. Film thickness is 100n
m and 500 nm. After patterning the heating resistor 3 and the wiring 4 by photolithography, the wiring 4
Then, Al was sputtered as the protective film 17 of the heating resistor 3. The film thickness is 100 nm.

【0062】このAlを全面に形成した基板を陽極酸化
液に浸して、外部接続端子となる配線部を除く残りの配
線部全面を陽極酸化した。このときAlの膜厚(今回は
100nm)を全部酸化するように電圧を決定する必要
がある。今回は100Vであった。更に、次の工程で基
板を屈曲させるときに、配線上の保護膜となるAlの酸
化膜にクラックが生ずるときに備えて、有機樹脂による
保護膜16を更に配線上に重ねる。今回はポリイミドを
2〜3μm塗布した(図中工程(a))。次いで流路と
なる部分を流路形成用レジスト6で形成した。このレジ
ストはそのままに、インク流路を形成するエポキシ樹脂
7を流し(図中工程(b))、Si系レジスト8を更に
塗布した。80℃程度の温度で硬化して、インク吐出口
用のパターンをSi系レジスト8で形成後、エポキシ樹
脂7をCF4+O2ガスでエッチングして吐出口のパター
ンを形成した(図中工程(c))。Si系レジスト8を
剥離して、更に先に形成に用いた流路形成用レジスト6
を洗浄除去してインク吐出口22及びインク流入口23
を形成した後、ヘッドの大きさに応じて前記基板を切断
し、発熱抵抗体の近傍とインク流路を形成した面は平面
になるようにしたまま、発熱抵抗体形成面19の法線と
外部接続端子形成面20の法線とのなす角θが60゜と
なるように基板を屈曲させた(図中工程(d))。
The substrate on which Al was entirely formed was dipped in an anodizing solution to anodize the entire surface of the remaining wiring portion except for the wiring portion to be the external connection terminal. At this time, it is necessary to determine the voltage so as to completely oxidize the Al film thickness (100 nm this time). This time it was 100V. Furthermore, when the substrate is bent in the next step, a protective film 16 made of an organic resin is further laid on the wiring in preparation for cracks in the Al oxide film, which serves as a protective film on the wiring. This time, polyimide was applied in a thickness of 2 to 3 μm (step (a) in the figure). Then, a portion to be a flow channel was formed with a flow channel forming resist 6. While this resist was left as it was, the epoxy resin 7 forming the ink flow path was poured (step (b) in the figure), and the Si-based resist 8 was further applied. After curing at a temperature of about 80 ° C. and forming a pattern for the ink ejection port with the Si-based resist 8, the epoxy resin 7 is etched with CF 4 + O 2 gas to form the pattern of the ejection port (step (in the figure, c)). The Si-based resist 8 is peeled off, and the flow path forming resist 6 used for forming the resist 6
By cleaning and removing the ink, the ink ejection port 22 and the ink inflow port 23
After the formation, the substrate is cut in accordance with the size of the head, and while keeping the vicinity of the heating resistor and the surface where the ink flow path is formed into a flat surface, The substrate was bent so that the angle θ formed by the normal to the external connection terminal forming surface 20 was 60 ° (step (d) in the figure).

【0063】ここで先に陽極酸化したAlは基板上の全
面にあるが、特に重要な発熱抵抗体部分とインク流路は
平面にしているのでクラックは生ぜず、仮に屈曲によっ
て配線上にクラックが発生しても前述のように、その上
に有機保護膜が有るので、問題はなかった。
Here, although the anodized Al is present on the entire surface of the substrate, no crack is generated because the heating resistor portion and the ink flow path, which are particularly important, are made flat. Even if it occurs, there is no problem because the organic protective film is present thereon as described above.

【0064】インクタンク21を実施例1と同様に取り
付け、配線上の絶縁膜を形成していない外部接続端子1
8とヘッド駆動用のICを接続し(ワイヤーボンディン
グ)本発明に係るインクジェット記録ヘッドを完成し
た。
The ink tank 21 is attached in the same manner as in the first embodiment, and the external connection terminal 1 on which the insulating film on the wiring is not formed
8 was connected to a head driving IC (wire bonding) to complete an ink jet recording head according to the present invention.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、その製造工程において
発熱抵抗体の保護膜や蓄熱層の、割れや剥がれ等が発生
しないサイド型且つ屈曲型ヘッドを提供することが可能
となるので、本発明は、コンパクトで且つ信頼性の高い
ヘッドを提供できる、という効果を奏する。
According to the present invention, it is possible to provide a side type and bending type head in which the protective film of the heating resistor and the heat storage layer are not cracked or peeled off in the manufacturing process thereof. The invention has the effect of providing a compact and highly reliable head.

【0066】また、インク供給のために基板に穴を開け
る必要が無いので、穴を開けるときの精度によってイン
ク供給の速さが変わるという従来技術の問題点を解消で
きる。 また、インク供給のために基板に穴を開ける必
要が無いので、強度不足といった従来技術の問題点を解
消して、大型ヘッドの形成に有利である。
Further, since it is not necessary to make a hole in the substrate for ink supply, the problem of the prior art that the speed of ink supply changes depending on the accuracy at the time of making a hole can be solved. Further, since it is not necessary to make a hole in the substrate for supplying ink, the problem of the prior art such as insufficient strength is solved, which is advantageous for forming a large head.

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

【図1】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の一例を示す工程図である。
FIG. 1 is a process drawing showing an example of a manufacturing process of an inkjet recording head according to the present invention.

【図2】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の他の例を示す工程図である。
FIG. 2 is a process drawing showing another example of the manufacturing process of the inkjet recording head according to the present invention.

【図3】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の他の例を示す工程図である。
FIG. 3 is a process drawing showing another example of the manufacturing process of the inkjet recording head according to the present invention.

【図4】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の他の例を示す工程図である。
FIG. 4 is a process drawing showing another example of the manufacturing process of the inkjet recording head according to the present invention.

【図5】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の他の例を示す工程図である。
FIG. 5 is a process drawing showing another example of the manufacturing process of the inkjet recording head according to the present invention.

【図6】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造
工程の他の例を示す工程図である。
FIG. 6 is a process drawing showing another example of the manufacturing process of the inkjet recording head according to the present invention.

【図7】従来のエッジ型インクジェット記録ヘッドの一
例を示す模式断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional edge-type inkjet recording head.

【図8】従来のサイド型インクジェット記録ヘッドの一
例を示す模式断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional side type inkjet recording head.

【図9】従来の屈曲型インクジェット記録ヘッドの一例
を示す模式断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional bending type inkjet recording head.

【図10】発熱抵抗体形成面と外部接続端子形成面との
角度を説明する模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an angle between a heating resistor formation surface and an external connection terminal formation surface.

【図11】インクタンクが取り付けられたインクジェッ
ト記録ヘッドの一例を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic view showing an example of an inkjet recording head to which an ink tank is attached.

【符号の説明】 1 基板 2 蓄熱層 3 発熱抵抗体 4 配線 5 配線保護膜 6 流路形成用レジスト 7 エポキシ樹脂 8 Si系レジスト 9 Al(発熱抵抗体保護膜) 10 陽極酸化膜 11 陽極酸化膜 12 流路及び液室 13 インク供給口 14 インク滴 15 光硬化エポキシ樹脂 16 有機保護膜 17 発熱抵抗体及び配線の保護膜 18 外部接続端子 19 発熱抵抗体形成面 20 外部接続端子形成面 21 インクタンク 22 インク吐出口 23 インク流入口[Explanation of symbols] 1 substrate 2 heat storage layer 3 heating resistor 4 wiring 5 wiring protective film 6 flow path forming resist 7 epoxy resin 8 Si-based resist 9 Al (heat generating resistor protective film) 10 anodized film 11 anodized film 12 Channels and Liquid Chambers 13 Ink Supply Ports 14 Ink Drops 15 Photo-curing Epoxy Resin 16 Organic Protective Film 17 Protective Films for Heating Resistors and Wirings 18 External Connection Terminals 19 Surfaces on which Heating Resistors are Formed 20 External Connection Terminals on Surface 21 Ink Tank 22 ink outlet 23 ink inlet

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクを吐出するためのインク吐出口が
基板上方に設けられてなるサイド型インクジェット記録
ヘッドにおいて、基板上に、有機樹脂からなる蓄熱層が
積層され、該蓄熱層上に発熱抵抗体及び配線がパターン
ニングされた後、基板が屈曲されてなるインクジェット
記録ヘッド。
1. A side type ink jet recording head having an ink ejection port for ejecting ink provided above a substrate, wherein a heat storage layer made of an organic resin is laminated on the substrate, and a heat generating resistor is formed on the heat storage layer. An inkjet recording head in which a substrate is bent after a body and wiring are patterned.
【請求項2】 パターンニングされた発熱抵抗体及び配
線上に金属保護膜が形成され、基板が屈曲された後、少
なくとも発熱抵抗体上の金属保護膜が絶縁化されてなる
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。
2. The metal protective film is formed on the patterned heating resistor and the wiring, and after the substrate is bent, at least the metal protective film on the heating resistor is insulated. Inkjet recording head.
【請求項3】 配線保護膜として有機樹脂が使用されて
いる請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。
3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein an organic resin is used as the wiring protective film.
【請求項4】 基板が屈曲された後、発熱抵抗体の一部
が陽極酸化されてなる請求項3に記載のインクジェット
記録ヘッド。
4. The ink jet recording head according to claim 3, wherein a part of the heating resistor is anodized after the substrate is bent.
【請求項5】 発熱抵抗体及び配線がパターンニングさ
れた後、基板が湾曲されてなる請求項1乃至3いずれか
一に記載のインクジェット記録ヘッド。
5. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the substrate is curved after the heating resistor and the wiring are patterned.
【請求項6】 発熱抵抗体後端から外部接続端子の配線
部分の少なくとも一部が弧を描く請求項5に記載のイン
クジェット記録ヘッド。
6. The ink jet recording head according to claim 5, wherein at least a part of the wiring portion of the external connection terminal draws an arc from the rear end of the heating resistor.
【請求項7】 インク流路が形成されていない部分の基
板が屈曲している請求項1に記載のインクジェット記録
ヘッド。
7. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the substrate in a portion where the ink flow path is not formed is bent.
【請求項8】 インクを吐出するためのインク吐出口が
基板上方に設けられ、且つ発熱抵抗体が形成される基板
面の法線と、外部接続端子が形成される基板面の法線と
のなす角θが少なくとも0゜より大きい屈曲型インクジ
ェット記録ヘッドを製造する方法において、基板上に、
有機樹脂からなる蓄熱層を積層し、該蓄熱層上に発熱抵
抗体及び配線をパターンニングした後、基板を屈曲する
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方
法。
8. An ink ejection port for ejecting ink is provided above the substrate, and a normal line to the substrate surface on which the heating resistor is formed and a normal line to the substrate surface on which the external connection terminals are formed. In a method of manufacturing a bent type inkjet recording head having an angle θ of at least greater than 0 °, a method of
A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising laminating a heat storage layer made of an organic resin, patterning a heating resistor and wiring on the heat storage layer, and bending the substrate.
【請求項9】 パターンニングされた発熱抵抗体及び配
線上に金属保護膜を形成し、基板を屈曲した後、少なく
とも発熱抵抗体上の金属保護膜を絶縁化する請求項8に
記載の製造方法。
9. The manufacturing method according to claim 8, wherein a metal protective film is formed on the patterned heating resistor and the wiring, and after bending the substrate, at least the metal protective film on the heating resistor is insulated. .
【請求項10】 配線保護膜として有機樹脂を使用する
請求項8に記載の製造方法。
10. The manufacturing method according to claim 8, wherein an organic resin is used as the wiring protection film.
【請求項11】 基板を屈曲した後、発熱抵抗体の一部
を陽極酸化する請求項10に記載の製造方法。
11. The manufacturing method according to claim 10, wherein after the substrate is bent, a part of the heating resistor is anodized.
【請求項12】 発熱抵抗体及び配線をパターンニング
した後、基板を湾曲する請求項8乃至10いずれか一に
記載の製造方法。
12. The manufacturing method according to claim 8, wherein the substrate is curved after the heating resistor and the wiring are patterned.
【請求項13】 発熱抵抗体後端から外部接続端子の配
線部分の少なくとも一部が弧を描く用に湾曲させる請求
項12に記載の製造方法。
13. The manufacturing method according to claim 12, wherein at least a part of the wiring portion of the external connection terminal is curved so as to form an arc from the rear end of the heating resistor.
【請求項14】 インク流路が形成されていない部分の
基板を屈曲する請求項8に記載の製造方法。
14. The manufacturing method according to claim 8, wherein the substrate in a portion where the ink flow path is not formed is bent.
【請求項15】 記録媒体の被記録面に体向してインク
を吐出するインク吐出口が設けられている請求項1乃至
7いずれか一に記載のインクジェット記録ヘッドと、該
インクジェット記録ヘッドを載置するための部材とを具
備することを特徴とする記録装置。
15. The ink jet recording head according to claim 1, further comprising an ink ejection port for ejecting ink toward the recording surface of the recording medium. A recording device, comprising: a member for setting.
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