(57)【要約】【課題】  基板の変形のない、安価で高品位のインクジェット記録を行えるインクジェット記録ヘッドを提供すること。【解決手段】  基板を貫通し、吐出口及び流路と連通するインク供給口を有するインクジェット記録ヘッドに於いて、インク供給口に、供給口幅寸法維持部材が接着固定されている。供給口幅寸法維持部材の接着固定は、基板をウエハーから切断分離前に行う。【選択図】        図１
2005169837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、前記基板上に設けられインクを吐出するための吐出口を有するノズル材とを備え、前記基板と前記ノズル材間に液路を形成すると共に、前記基板を貫通し、前記吐出口及び前記液路と連通するインク供給口を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記インク供給口には少なくとも一つ以上の供給口幅寸法維持部材を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記供給口幅寸法維持部材は前記基板に接着固定されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記供給口幅寸法維持部材は前記基板と同一材質であることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記供給口幅寸法維持部材は、前記基板のインク吐出圧力発生素子形成面側に突出しないことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記供給口幅寸法維持部材が球体であることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記球体が前記基板のインク吐出圧力発生素子形成面側に突出しないことを特徴とする請求項５記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記基板は面方位が＜１００＞面のＳｉ基板であり、前記インク供給口が異方性エッチングで形成され、かつ、前記供給口幅寸法維持部材は前記異方性エッチングで形成されたインク供給口と同一の傾斜面をもつように、面方位が＜１００＞面のＳｉ基板を異方性エッチングで加工されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記供給口幅寸法維持部材の傾斜面が異方性エッチングで形成され、更に、非傾斜面は熱酸化処理、或いは窒化処理が施されていることを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、前記基板上に設けられインクを吐出するための吐出口を有するノズル材とを備え、前記基板と前記ノズル材間に液路を形成すると共に、前記基板を貫通し、前記吐出口及び前記液路と連通するインク供給口を有するインクジェット記録ヘッドであって、前記インク供給口には供給口幅寸法維持部材が固定されているインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記供給口幅寸法維持部材の固定は、前記基板をウエハーから切断分離する前に行われ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。
【請求項１０】
インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、前記基板上に設けられインクを吐出するための吐出口を有するノズル材とを備え、前記基板と前記ノズル材間に液路を形成すると共に、前記基板を貫通し、前記吐出口及び前記液路と連通するインク供給口を有するインクジェット記録ヘッドであって、前記インク供給口には供給口幅寸法維持部材が接着固定されているインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記基板がウエハーから切断分離後前記ノズル材を接合すると共に、前記供給口幅寸法維持部材の接着固定は、前記基板を前記ノズル材を接合する前に行われ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に外部からエネルギーを加えることによって、所望の液体を吐出するインクジェット記録ヘッド、およびインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のインクジェット記録ヘッドに関し、例えば特許文献１に記載されているインクジェット記録法は、熱エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出の原動力を得るという点において、他のインクジェット記録方法とは異なる特徴を有している。即ち、上述の公報に開示されている記録法は、熱エネルギーの作用を受けた液体が過熱されて気泡を発生し、この気泡発生に基づく作用力によって、記録ヘッド部先端のオリフィスから液滴が形成され、この液滴が被記録部材に付着して情報の記録が行われるということを特徴としている（例えば、特許文献1参照。）。
【０００３】
この記録法に適用される記録ヘッドとして最適な、インク吐出圧発生素子が形成された面に対して垂直方向に記録液小滴を吐出する所謂サイドシューター型のインクジェットヘッドも、多く提案されている。例えば、高密度、高精度のノズル及び吐出口を形成する方法として特許文献２及び特許文献３に、溶融可能な樹脂にてインク流路パターンを形成した上にインク流路壁及びオリフィスプレートになるノズル材を形成し、インク吐出口を形成後溶融可能な樹脂層を溶出する方法が提案されている（例えば、特許文献２，３参照。）。
【０００４】
更に、特許文献４に記載のごとくインク供給口とインク吐出圧発生素子の距離精度はインクジェットヘッドの動作周波数特性に大きく影響するため、高い位置精度のインク供給口の形成技術が求められている。そこで、特許文献５や特許文献６等では、面方位が＜１００＞面のＳｉ基板を異方性エッチングすることでインク供給口を形成することが提案されている（例えば、特許文献４，５，６参照。）。
【０００５】
図２ないし図３は、前述の従来例の基本的な態様を示すための模式図であり、図２はその平面図でノズル材５は透明な状態で記載しており、図３は図２のＡ−Ａ′断面図を示している。図４（図３のＡ−Ａ′断面図）は従来の液体噴射記録ヘッドの製造方法が示しており、その製造方法について簡潔に説明する。尚、本説明では、分かりやすくするために液体噴射記録ヘッド１つ分の図で説明するが、実際は、ウエハー状態で一括処理することにより、製造コストが低く抑えられる。初めに、図２に示される基板１上には電気熱変換素子あるいは圧電素子等のインク吐出エネルギー発生素子２が所望の個数配置される。次いで図４（図３のＡ−Ａ′断面図）の（ｂ）に示すように、インク吐出エネルギー発生素子２を含む基板１上に、溶解可能な樹脂層４を形成する。そして該樹脂層４に図４（ｃ）に示すようにインク流路パターンを形成する。更に前記溶解可能な樹脂層４上に図４（ｄ）に示す様にオリフィスプレートとなるノズル材５を形成する。ここで、ノズル材５としては、耐インク性を考慮すると、熱硬化性のエポキシが好適であり、２００℃にて本硬化されている。そして該ノズル材５にインク吐出口６を形成する（図４（ｅ））。該インク吐出口６の形成は従来から行なわれている手法で充分で、Ｏ２プラズマによるエッチング、エキシマレーザー穴明け、あるいは紫外線、Ｄｅｅｐ−ＵＶ光などによる露光など、あらゆる手法で形成可能である。
【０００６】
次に基板１にインク供給口３を設ける。該インク供給口３は、基板を化学的にエッチングすることにより形成する。より具体的には基板１としてＳｉ（シリコン）基板を用い、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＴＭＡＨなどの強アルカリ溶液による異方性エッチングにより形成する（図４（ｆ））。続いて図４（ｇ）に示すように、溶解可能な樹脂層４を溶出することにより、インク流路および発泡室ができる。そして最後に発熱抵抗体２を駆動するための電気的接合（図示せず）を行って、インクジェット記録ヘッドが完成する。
【０００７】
以上のように、インク供給口を異方性エッチングで形成する場合、シリコン基板として面方位＜１００＞基板を使用するのが一般的である。その場合、図２で示すように、異方性エッチングのマスク材１１としては半導体製造工程に於ける酸化工程で形成される熱酸化膜やプラズマＣＶＤ等によるＳｉＮ膜を使用し、上記＜１００＞面がマスクに従ってエッチングされていき、最終的にはインク供給口３の壁面１３の面方位は、エッチングされにくい＜１１１＞となり、アルカリ性の強いインクを使用する場合であっても、エッチングが進むことはない。この場合、壁面１３は基板１の裏面に対し５４．７°の角度を持って形成される。
【０００８】
また、特許文献７では前記のノズル製法においてインク供給口部上部のオリフィスプレートにリブ構造を設けることが提案されている。更に、特許文献８では、基板に＜１１０＞面のシリコンを用いて、これに垂直エッチングを行うことで、梁を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献７，８参照。）。
【０００９】
尚、上記のインクジェット記録ヘッドは基板上にノズル材を形成後基板を切断分離していたが、この他に、ＴＡＢテープに形成されたノズル材に切断分離された基板を接合するものもある。
【特許文献１】特開昭５４−５１８３７号公報
【特許文献２】特開平５−３３００６６号公報
【特許文献３】特開平６−２８６１４９号公報
【特許文献４】特開平５−１３１６２８号公報
【特許文献５】特開平９−１１４７９号公報
【特許文献６】特開平１０−１３８４９７号公報
【特許文献７】特開平１０−１４６９７９号公報
【特許文献８】特開平１０−１３８４７８号公報
【特許文献９】特開平１０−１６６６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
印字速度を上げる為には、一度に印刷できるノズル数を増やす為に、印刷幅を大きくすることが一般に行われる。一度に印刷できる幅を大きくする為にはインクの吐出口６を長く配列する必要がある。前述の方式では、吐出口を長く配列する場合、インク供給口３を長くする必要がある。インク供給口３の長さＸ４が１／２インチ程度であれば、インク供給口３の幅Ｘ２が１ｍｍ、Ｓｉ基板の枠部幅Ｘ３が０．５ｍｍであっても、大きな問題は発生しなかったが、インク供給口３の長さＸ４が１インチ以上になると、インク供給口３の幅Ｘ２が１ｍｍ、Ｓｉ基板の枠部幅Ｘ３を倍の１ｍｍにしても、下記のような問題点が発生するようになった。
【００１１】
〔１〕インク供給口を長く開けることでの基板の歪みによる印刷時の着弾ずれ：
耐インク性を考慮し熱硬化性のエポキシ樹脂をノズル材５として使用しているため、エポキシ樹脂の硬化収縮と、温度差による線膨張差により、ウエハー状態（不図示）のシリコン基板１にインク供給口３を開けた後個別に分割切断すると、基板１は図５や図６のように変形し吐出口６の平面性が保てなくなり印刷時の着弾ずれが発生する。図５において、インク供給口３の長さが１インチの場合、インク供給口３の中央部では底面での寸法Ｘ２′は元の寸法Ｘ２に対し５から１０μｍ小さくなる。これは、図５の様に基板１が鼓状に変形しているためである。同様に図６の様に、基板１が反って、２列のインクの吐出口６はそれぞれ内側に向いてしまう。これにより、記録用紙との距離が１ｍｍの場合はそれぞれ約５μｍの着弾ズレとなる。これらによる着弾ズレは１０μｍ前後にも及び、近年主力の１２００ＤＰＩのインクジェット記録装置のドット間距離２１μｍの半分にも達してしまい、スジ状の印刷乱れが発生してしまう。
【００１２】
〔２〕ウエハー加工時や、チップハンドリング時に於ける基板の割れ：
前述のように異方性エッチングでインク供給口３をウエハー状で一括形成する際に、インク供給口が長くなる為、Ｓｉ基板上でのつながっている部分が減っている。インク供給口３の長さが１インチの場合、１／２インチの場合の半分近くにもなる。その後、吐出エレメントに分割して支持部材に接合組立するわけであるが、吐出エレメントに分割すると細長い基板となる。その細長い基板の中心にスリット状のインク供給口が形成されていると、分割切断時や、基板をつかむ時に基板、特にインク供給口の隅部に応力が掛かり基板が割れることがある。特に、印刷幅が大きいと吐出エレメントの長さが長くなり、またインク供給口も長くなる為、隅部に掛かるモーメントも大きくなり、割れやすくなる。
【００１３】
〔３〕支持部材接合時の基板の変形による割れ及び基板の変形によるオリフィスプレートの割れ、変形：
吐出エレメントを支持部材に接合する接着剤として耐インク性を要求されている為、熱硬化性接着剤が採用されている。吐出エレメントを支持部材に接合する際に、熱硬化性接着剤を使用して貼り合わせるので、吐出エレメントと支持部材の熱膨張率の差から常温に戻ったとき、吐出エレメント中に残留応力が発生する。そして、吐出エレメントを形成している基板が割れたり基板が変形し、その上に形成されているオリフィスプレートが変形を起こし、吐出方向が曲がってしまい前述の〔１〕で述べた値以上にずれて、印字が不良になることがあった。
【００１４】
これに対し、特許文献７にオリフィスプレートの変形防止の為、リブを立てる構造が提案されているが、これはオリフィスプレートの膨潤時のオリフィスプレートの変形防止であり、基板が変形することはその応力の大きさから変形を押さえることは出来ない。
【００１５】
そこで、図１０のように基板のインク供給口の中央付近に梁を形成する方法が考えられる。前述のように、ノズルを形成する型材を塗布しノズル材を塗布する工程の後にインク供給口を異方性エッチングによって形成する場合、シリコン基板として＜１００＞基板を使用するのが一般的である。しかしながら、＜１００＞基板を使用し梁を形成することは下記のような問題があった。
【００１６】
まず、基板表面に梁を設ける為に裏面に梁の形状になるようなマスクを使用すると梁１４の裏面側の幅Ｘ５は５０μとしても、壁面１３は基板１の裏面に対し５４．７°の角度を持って形成されるため、基板の厚さを一般的な６２５μとすると表面側では梁の幅Ｘ５′が９５０μとなる。梁の幅Ｘ５′が９５０μとなると吐出口からインク供給口まで４００μ以上のノズルが発生し、ノズルのリフィルが遅くなり周波数特性が大幅に悪くなる。基板を薄くしようとすると強度等の問題で工程流動が難しくなる。
【００１７】
これに対し、特許文献８では、基板に＜１１０＞のシリコンを用いて、これに垂直エッチングを行うことで、梁を形成する方法が開示されている。これに開示されている方法で、Ｓｉ＜１１０＞基板に垂直な貫通口を異方性エッチング法を使って開けようとすると、貫通口の両端に図１１及び、そのＣ−Ｃ′断面図の図１２に示したように、基板面に垂直な＜１１１＞面以外に、基板面と３４．７度をなす＜１１１＞面２０１が出現する。このため、すでにインク吐出口を形成した反対の面からエッチングを進めた場合、インク吐出口側では梁の部分Ｘ５′は図１１のように幅広になってしまい、インクのリフィルに重大な障害をもたらすこととなる。そこで、特許文献９では、エッチングの先導口として、ＹＡＧレーザーによる加工を行う技術が開示されている。しかしながら、この方法は、先導口の深さ方向の位置が梁の寸法精度に大きく影響するため、先導口加工工程におけるＹＡＧレーザーの照射に注意が必要であった。
【００１８】
尚、上記のインクジェット記録ヘッドは基板上にノズル材を形成後基板を切断分離していたが、この他に、ＴＡＢテープに形成されたノズル材に切断分離された基板を接合するものも加熱硬化後、ノズル材と基板の線膨張率差により、同様の変形が発生することがある。
【００１９】
本発明の目的は、安価で高品位のインクジェット記録を行える、インクジェット記録ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の請求項１のインクジェット記録ヘッドでは、前記インク供給口には少なくとも一つ以上の供給口幅寸法維持部材を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項２のインクジェット記録ヘッドでは、前記供給口幅寸法維持部材は前記基板に接着固定されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項３のインクジェット記録ヘッドでは、前記供給口幅寸法維持部材は前記基板と同一材質であることを特徴とする。
【００２３】
請求項４のインクジェット記録ヘッドでは、前記供給口幅寸法維持部材は前記基板のインク吐出圧力発生素子形成面側に突出しないことを特徴とする。
【００２４】
請求項５のインクジェット記録ヘッドでは、前記供給口幅寸法維持部材は球体であることを特徴とする。
【００２５】
請求項６のインクジェット記録ヘッドでは、前記球体は前記基板のインク吐出圧力発生素子形成面側に突出しないことを特徴とする。
【００２６】
請求項７のインクジェット記録ヘッドでは、前記基板は面方位が＜１００＞面のＳｉ基板であり、前記インク供給口が異方性エッチングで形成され、かつ、前記供給口幅寸法維持部材は前記異方性エッチングで形成されたインク供給口と同一の傾斜面をもつように、面方位が＜１００＞面のＳｉ基板を異方性エッチングで加工されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項８のインクジェット記録ヘッドでは、前記供給口幅寸法維持部材の傾斜面が異方性エッチングで形成され、更に、非傾斜面は熱酸化処理、或いは窒化処理が施されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項９のインクジェット記録ヘッドの製造方法では、前記供給口幅寸法維持部材の接着固定は、前記基板をウエハーから切断分離する前に行われることを特徴とする。
【００２９】
請求項１０のインクジェット記録ヘッドの製造方法では、前記基板がウエハーから切断分離後前記ノズル材を接合すると共に、前記供給口幅寸法維持部材の接着固定は、前記基板を前記ノズル材を接合する前に行われ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。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明した通り、基板を貫通して設けられたインク供給口の中央付近に、ステンレスボールや、Ｓｉウエハーの異方性エッチングにより作成した供給口幅寸法維持部材を接着固定することにより、あらかじめノズル材が形成された記録ヘッドユニットをウエハーから個別に分割切断しても、変形が殆どない印刷品位の良好な低価格のインクジェット記録ヘッドが提供できる。同様に、基板を貫通して設けられたインク供給口を持つ基板にノズル材を接着する場合でも、接着前に供給口幅寸法維持部材を接着固定することにより、変形が殆どない印刷品位の良好な低価格のインクジェット記録ヘッドが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１、及び、図７乃至図９、及び図１３は、本発明が実施もしくは適用される好適なインクジェット記録ヘッドを説明するための説明図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素の説明を行う。
【実施例１】
【００３２】
本発明のインクジェット記録ヘッドの記録ヘッドユニット１００について図１を使用して、詳しく説明する。
【００３３】
図１は前述の図３同様、図２のＡ−Ａ′断面図に本発明の供給口幅寸法維持部材を接着固定されている図を示している。
【００３４】
図１において、まず、前述の従来例同様、該ノズル材５にインク吐出口６を形成した後、インク供給口３を形成する。ここで、壁面１３は基板１の裏面に対し５４．７°の角度を持って形成されるのは、前述と同様である。尚、これらの加工をウエハー状態で行うことにより、個別に分割するまでは、インク供給口３は前述の図５、図６のような変形は殆どない。そこで、本実施例では、基板１のインク供給口３の中央付近にステンレスボール２１を接着固定し、供給口幅寸法維持部材とすることにより、記録ヘッドユニット１００をウエハーから個別に分割切断しても、前述の図５、図６のような変形は殆どない。また、ステンレスは、インクジェット記録装置のフィルターにも使用しており、たとえ高アルカリ性のインクであっても、印刷品位に影響するような溶出は殆どない。尚、ステンレスボール２１の接着剤２２としては、本実施例では、熱硬化性のエポキシ系のものを使用し、１５０℃で硬化させた。ステンレスボール２１は表面が滑らかでかつオリフィスプレート側でのインクの流れを妨げにくいため、接着固定時に接着剤２２を過剰に塗布しない限りはインク供給に影響を及ぼすこともない。
【００３５】
これにより、印刷品位の良好なインクジェット記録ヘッドが提供できる。また、ステンレスボール２１は安価であり、インク供給口３に対して方向性を気にすることなく挿入すればよい。したがって、安価なインクジェット記録ヘッドが提供できる。尚、ステンレスボール２１の寸法は、図１では個別切断工程でのウエハー固定に影響を及ぼさないように、基板厚さより小さくなっているが、受け治具等を工夫すれば、裏面より出っ張っていてもかまわない。表面側（インク吐出圧力発生素子形成面側）のオリフィスプレート側へは出っ張りさえなければ、インク供給に影響はない。なお、本発明に使用する供給口幅寸法維持部材は、剛体の球体でかつ、インクに溶けにくいものであれば他の材質でも良く、シリコン（Ｓｉ）、ガラス（ＳｉＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミナセラミック（Ａｌ２Ｏ３）等も使用可能である。尚、シリコン（Ｓｉ）に関しては後述の様に、インクにＳｉが溶出する場合があり、熱エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出の原動力を得る所謂バブルジェット（Ｒ）（サーマルインクジェット）方式の場合、ヒーターが焦げて所望の吐出エネルギーを得られない可能性があるため、熱酸化処理等の表面処理が必要な場合がある。また、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）についてもインクにＡｌが溶出してインク吐出口６のまわりに析出物が付着して吐出方向がずれる場合があり、樹脂コーティング棟が必要である。
【００３６】
尚、本実施例では、基板１のインク供給口３の中央付近にステンレスボール２１を１個接着固定していたが、基板１の長さが更に大きくなる場合等は、更に数を増やしていくことにより、基板１の変形は小さくすることが可能である。１個の場合は、最も変形の大きい中央部に接着していたが、複数の場合は、均等配置であれば、中央部以外でも良い。
【実施例２】
【００３７】
図７乃至、図９は本発明の第二の実施例で、図７は前述の図１同様、図２のＡ−Ａ′断面図に本発明の供給口幅寸法維持部材を接着固定されている図を示しており、図７（ｂ）は供給口幅寸法維持部材の厚さは前述の基板１と同一になっているのに対し、図７（ａ）は薄く加工している。本実施例では、供給口幅寸法維持部材として、後述の方法で小さく加工したＳｉチップ３０が使用されている。ここで、Ｓｉチップ３０の作成方法について図８乃至、図９を使用して述べる。まず両面が熱酸化処理された面方位が＜１００＞面のＳｉウエハー３４に前述の基板１同様に異方性エッチングにより、図８（ａ）のように、溝３６を掘り込む。熱酸化膜（酸化シリコン膜）は不要部分を除去するため通常のフォトレジストをマスクとして用いて、異方性エッチングのマスクになる熱酸化膜１１ｂを残して、ＣＦ４ガスを用いたプラズマエッチングにより除去する。裏面の熱酸化膜１１ａは残しておく。このときのマスク寸法は、異方性エッチングで溝が貫通しないように、細めにしておく。このようにして、棒状Ｓｉ３５が作成される。尚、図８（ｂ）のように壁面３３の角度は５４．７°である。次に、図９（１）は図８（ｂ）の途中工程のものの斜視図で、供給口幅寸法維持部材となるＳｉチップ３０の厚さを薄くするために、裏面を熱酸化膜１１ａも含めて研削する（図９（２））。ここで、厚さを薄くする理由は、インク供給に影響を及ぼさない為で、図７（ａ）において、ノズル材５と基板１との距離Ｚ１は４ｐｌ程度の微小液滴の場合、２０μｍ程度で、１５ｐｌの場合は、６０μｍ程であることから、Ｓｉチップ３０と基板１の表面との距離Ｚ２はそれより数倍以上でないと流抵抗が増大し、インク供給に妨げを生じてしまうため、本実施例では基板厚さの約１／３の２００μｍ程逃げている。更に、実施例１同様に、Ｓｉチップ３０の接着固定は、ウエハー状態で行った後、切断分離するので、Ｓｉチップ３０と裏面との距離Ｚ３も接着剤のはみ出しを考慮して数１０μｍ以上あった方が良い。尚、図９（２）にあるように、Ｓｉチップ３０の裏面を研削し厚さを薄くした際に、溝３６が裏面に貫通していることが望ましい。それにより、後述の切断分離が一方向のみで可能になる。
【００３８】
次に、図９（３）の溝３６に直角なラインＬ１、Ｌ２に沿って、細かく切断分離する（図９（４））。この状態では、切断面３０ａ、及び研削面３０ｂはＳｉが露出しており、アルカリ性のインク等によっては、インクにＳｉが溶出する場合があり、熱エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出の原動力を得る所謂バブルジェット（Ｒ）（サーマルインクジェット）方式の場合、ヒーターが焦げて所望の吐出エネルギーを得られないことがある。そこで、本実施例では、細かく切断分離されたＳｉチップ３０を１０００℃以上の高温に熱して熱酸化膜を全面に生成させた。このようにして出来たＳｉチップ３０を図７（ａ）のように、インク供給口３に挿入し、前述の実施例同様に、接着固定する。このとき、Ｓｉチップ３０の壁面３３の角度は５４．７°であるため、インク供給口３の壁面１３の角度と同一であり、密着状態で接着が可能である。これにより、供給口幅寸法維持部材としてのＳｉチップ３０の剛性が強固に作用する。また、基板１と同一材質であるために、接着剤の熱硬化時の線膨張率の影響を受けないので、常温に戻ったときの応力も残らずＳｉチップ３０が脱落する心配がない。
【００３９】
以上のように、本実施例に拠れば、従来の梁をあらかじめ異方性エッチングで形成する場合と異なり、供給口幅寸法維持部材（梁）の位置をインクの流れを妨げることなく自由に設計できるため、印刷品位の良好なインクジェット記録ヘッドが提供できる。
【００４０】
尚、本実施例では、供給口幅寸法維持部材としてのＳｉチップ３０を接着固定していたが、接着面である異方性エッチング面は、適度の粗さがあるため、圧入によっても固定が可能である。このように、供給口幅寸法維持部材の固定は、接着に限る必要はない。
【実施例３】
【００４１】
図１３は本発明の第三の実施例で供給口幅寸法維持部材のＳｉチップ３１の作成方法について示しており、（ａ）はウエハー状態の平面図、（ｂ）は一部拡大した斜視図、（ｃ）はその断面図である。
【００４２】
本実施例では、面方位が＜１００＞面のＳｉウエハー３４の厚さを研削により薄くした後、１０００℃以上の高温に熱して表裏面に熱酸化膜１１ａ、１１ｂも形成する。次に、熱酸化膜（酸化シリコン膜）は、不要部分を除去するため、通常のフォトレジストをマスクとして用いて、異方性エッチングのマスクになる熱酸化膜１１ｂを残して、ＣＦ４ガスを用いたプラズマエッチングにより除去する。ここで、前述の実施例では、マスクが線状になっていたため、棒状Ｓｉ３５を切断したのち、熱酸化していたが、本実施例では、マスクを田の字型にして、不要部となる溝３６を田の字型に形成している。この後、Ｓｉウエハー３４に前述の実施例同様に異方性エッチングにより、図１３ように、溝３６を田の字型に掘り込む。ここで、図１３（ｃ）のように、裏面に熱酸化膜１１ａがあることにより、異方性エッチングの進行が止まるため、エッチングの時間管理をさほど厳密にする必要がない。次に、残った熱酸化膜１１ａをダイシングブレードで切断するか、或いは熱酸化膜１１ａは０．５μｍ程度と非常に薄い為、手で割ることも可能である。こうして出来たＳｉチップ３１を図７（ａ）のように、インク供給口３に挿入し、前述の実施例同様に、接着固定する。
【００４３】
本実施例によれば、Ｓｉチップ３１の加工に際し、平面部には熱酸化膜１１ａ、１１ｂがあり、異方性エッチング加工面の斜面部３３もアルカリ性のインクに溶出しにくい為、切断後の熱酸化処理が不要となり、低価格のインクジェット記録ヘッドを提供できる。
【実施例４】
【００４４】
図７（ｂ）が本発明の第四の実施例で、前述の実施例１、３では、供給口幅寸法維持部材となるＳｉチップ３０の厚さを薄く研削加工していたが、本実施例では、前述の基板１と同一になっている。それにより、図７（ｂ）の様に、Ｓｉチップ３２が基板１の裏面側（インク吐出圧力発生素子非形成面側）の反オリフィスプレート側へ出っ張っているため、供給口幅寸法維持部材であるＳｉチップ３２を接着固定後に基板１を切断分離する際や、インクジェット記録ヘッドユニット１００を支持部材（不図示）に接着固定する際に出っ張り３２ｄの逃げが必要になる。しかしながら薄くする為の研削処理が不要な為、更に低価格のインクジェット記録ヘッドを提供できる。供給口幅寸法維持部材となるＳｉチップ３２の効果については、上記実施例と同様である。
【実施例５】
【００４５】
上記実施例のインクジェット記録ヘッドの製造方法では、前記供給口幅寸法維持部材の接着固定は、前記ノズル材が接合されている基板をウエハーから切断分離する前に行われていたが、本実施例のインクジェット記録ヘッドの製造方法では、前記基板がウエハーから切断分離後前記ノズル材を接合するものについては、前記供給口幅寸法維持部材の接着固定を、前記基板を前記ノズル材を接合する前に行うようにした。すなわち、基板１の変形は、基板１と線膨張係数が異なるノズル材５の高温での加熱接着による線膨張率の差、及びノズル材５の硬化収縮により発生する為、本実施例では、ノズル材５の高温での加熱接着の前に、供給口幅寸法維持部材の接着固定を行うものである。この場合の供給口幅寸法維持部材は上記実施例にあるどの方法でも十分な効果を発揮できる。
【００４６】
本実施例と前述の実施例により、基板を貫通してインク供給口が設けられているあらゆるインクジェット記録ヘッドの製造工程内におけるインク供給口の変形を防止できる為、印刷品位の良好な低価格のインクジェット記録ヘッドが提供できる。
【実施例６】
【００４７】
なお、前述の実施例２以降では供給口幅寸法維持部材の材質は、シリコン（Ｓｉ）を使用していたが、インクに溶けにくいもので、基板１のシリコン（Ｓｉ）に対し線膨張率が大きく異なっていなければ他の材質でも良く、ガラス（ＳｉＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミナセラミック（Ａｌ２Ｏ３）等も使用可能である。これらの材質を使用する場合は、熱酸化等の後処理が不要で、更に低価格のインクジェット記録ヘッドが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施例におけるインクジェット記録ヘッドユニットを示す要部模式断面図
【図２】従来のインクジェット記録ヘッドユニットを示す平面図
【図３】従来のインクジェット記録ヘッドユニットを示す要部模式断面図
【図４】従来のインクジェット記録ヘッドユニットの製造方法を示す要部模式断面図
【図５】従来のインクジェット記録ヘッドユニットを示す平面図
【図６】従来のインクジェット記録ヘッドユニットを示す要部模式断面図
【図７（ａ）】本発明の第２の実施例におけるインクジェット記録ヘッドユニットの要部模式断面図
【図７（ｂ）】本発明の第２の実施例におけるインクジェット記録ヘッドユニットの要部模式断面図
【図８】本発明の第２の実施例におけるインクジェット記録ヘッドユニットの製造方法を示す平面図（ａ）、要部模式断面図（ｂ）
【図９】本発明の第２の実施例におけるインクジェット記録ヘッドユニットの製造方法を示す概略斜視図
【図１０】従来のインクジェット記録ヘッドユニットの要部模式断面図
【図１１】従来のインクジェット記録ヘッドユニットの平面図
【図１２】従来のインクジェット記録ヘッドユニットの要部分解模式断面図
【図１３】本発明の第三の実施例における供給口幅寸法維持部材のＳｉチップ３１の作成方法を示すウエハー状態の平面図（ａ）、一部拡大した斜視図（ｂ）、断面図（ｃ）
【符号の説明】
【００４９】
１  基板
２  ヒーター
３  インク供給口
４  溶解可能な樹脂層
５  ノズル材
６  インク吐出口
１１、１１ａ、１１ｂ  熱酸化膜
１３  壁面
２１  ステンレスボール
２２  接着剤
３０、３１、３２  Ｓｉチップ
３０ａ  切断面
３０ｂ  研削面
３２ｄ  出っ張り
３４  Ｓｉウエハー
３５  棒状Ｓｉ
３６  溝
１００  インクジェット記録ヘッドユニット
２０１  Ｓｉ（１１１）面
【図１】
2005169837.tif 000003
【図２】
2005169837.tif 000004
【図３】
2005169837.tif 000005
【図４】
2005169837.tif 000006
【図５】
2005169837.tif 000007
【図６】
2005169837.tif 000008
【図７（ａ）】
2005169837.tif 000009
【図７（ｂ）】
2005169837.tif 000010
【図８】
2005169837.tif 000011
【図９】
2005169837.tif 000012
【図１０】
2005169837.tif 000013
【図１１】
2005169837.tif 000014
【図１２】
2005169837.tif 000015
【図１３】
2005169837.tif 000016