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JP2003182069A - Ink jet head and method of manufacturing the same - Google Patents

Ink jet head and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP2003182069A
JP2003182069A JP2001380976A JP2001380976A JP2003182069A JP 2003182069 A JP2003182069 A JP 2003182069A JP 2001380976 A JP2001380976 A JP 2001380976A JP 2001380976 A JP2001380976 A JP 2001380976A JP 2003182069 A JP2003182069 A JP 2003182069A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive film
photoresist
groove
electrode
grooves
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001380976A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruhiko Deguchi
治彦 出口
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2001380976A priority Critical patent/JP2003182069A/en
Publication of JP2003182069A publication Critical patent/JP2003182069A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14491Electrical connection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大幅な製造コストの増加を伴うことなく、電
極とフレキシブル基板の電気的接続の信頼性を高め、こ
れによってインクジェットヘッドの製造歩留りを向上さ
せる。 【解決手段】 本発明のインクジェットヘッド100
は、インク流路を形成するための複数の溝を有し圧電材
料からなるベース部材1を備え、該ベース部材1におけ
る溝の側面上に形成された金属電極13と電気的に導通
した金属膜を溝間の側壁11上面上に形成し、異方性導
電樹脂などで上記金属膜にフレキシブル基板41を接続
する。
(57) [Problem] To improve the reliability of electrical connection between an electrode and a flexible substrate without significantly increasing the production cost, thereby improving the production yield of an ink jet head. SOLUTION: An ink jet head 100 of the present invention.
Comprises a base member 1 made of a piezoelectric material and having a plurality of grooves for forming an ink flow path, and a metal film electrically connected to a metal electrode 13 formed on a side surface of the groove in the base member 1. Is formed on the upper surface of the side wall 11 between the grooves, and the flexible substrate 41 is connected to the metal film with an anisotropic conductive resin or the like.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドに用いる電極膜の構造と製造方法に関し、特に、電
極膜の引出構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure and a manufacturing method of an electrode film used in an ink jet head, and more particularly to a structure for drawing out an electrode film.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、インパクト印字装置に代わり、カ
ラー化、多階調化に適したインクジェット方式などのノ
ンインパクト印字装置が急速に普及している。中でも、
印字時のみに必要なインクを吐出させるドロップ・オン
・デマンド型が、印字効率のよさ、低コスト化、低ラン
ニングコスト化に有利であるなどの点から注目されてお
り、圧電素子を用いたカイザー方式や、サーマルジェッ
ト方式が主流となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, non-impact printing apparatuses such as ink jet systems, which are suitable for colorization and multi-gradation, have rapidly spread in place of impact printing apparatuses. Above all,
The drop-on-demand type, which discharges the ink required only during printing, is drawing attention because of its good printing efficiency, low cost, and low running cost. Method and thermal jet method are the mainstream.

【0003】しかしながら、カイザー方式は、小型化が
難しく、高密度化には適さないという欠点を有してい
た。また、サーマルジェット方式は、高密度化には適し
ているものの、ヒータを加熱することで、インク内にバ
ブル(泡)を生じさせて、そのバブルのエネルギーを吐
出に使用するため、インクの耐久性に対する要求が厳し
く、またヒータの寿命を長くすることが困難であり、さ
らに消費電力も大きくなるという問題を有していた。
However, the Kaiser system has a drawback that it is difficult to miniaturize and is not suitable for high density. Further, although the thermal jet method is suitable for high density, it generates bubbles in the ink by heating the heater and uses the energy of the bubbles to eject the ink. There is a problem in that the requirement for the heat resistance is strict, it is difficult to extend the life of the heater, and the power consumption is increased.

【0004】このような欠点を解決するものとして、圧
電材料のせん断モードを利用したインクジェット方式が
提案されている。この方式は、圧電材料からなるインク
チャンネル壁に形成した電極により、圧電材料の分極方
向と直交する方向に電界を加え、チャンネル壁をせん断
モードで変形させて、その際に生じる圧力波変動を利用
してインク滴を吐出させるものであり、ノズルの高密度
化、低消費電力化、高駆動周波数化に適している。
In order to solve such a drawback, an ink jet method utilizing a shear mode of a piezoelectric material has been proposed. In this method, an electrode formed on the ink channel wall made of a piezoelectric material applies an electric field in a direction orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric material to deform the channel wall in shear mode and use the pressure wave fluctuations that occur at that time. Ink droplets are then ejected, which is suitable for high density nozzles, low power consumption, and high driving frequency.

【0005】このようなせん断モードを利用したインク
ジェットヘッドの構造の一例を図8(a),(b)を用
いて説明する。該構造は、本願と同一出願人が別途提案
している構造であり、インクジェットヘッドと外部との
電気的接続をインクチャンネル内に埋設された導電性樹
脂を介して行なうことを特徴としている。
An example of the structure of an ink jet head using such a shear mode will be described with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b). This structure is a structure separately proposed by the same applicant as the present application, and is characterized in that the ink jet head is electrically connected to the outside through a conductive resin embedded in the ink channel.

【0006】インクジェットヘッド100は図の上下方
向に分極処理を施した圧電体に複数の溝4が形成された
ベース部材1と、インク供給口と共通インク室が形成さ
れたカバー部材2と、ノズル孔10が設けられたノズル
板9を貼合せることで、インクチャンネル16が形成さ
れている。チャンネル壁には、電界を印加するための電
極が上方半分に形成されている。
The ink jet head 100 includes a base member 1 in which a plurality of grooves 4 are formed in a piezoelectric body polarized in the vertical direction in the figure, a cover member 2 in which an ink supply port and a common ink chamber are formed, and a nozzle. The ink channel 16 is formed by laminating the nozzle plate 9 provided with the holes 10. An electrode for applying an electric field is formed in the upper half of the channel wall.

【0007】インクチャンネル16内は上記電極5とイ
ンクとの接触を避けるために、絶縁膜が形成されてい
る。インクチャンネル16の後端部には、導電性部材2
6が埋設され、該導電性部材26がインクチャンネル1
6の後端面に露出している。前記導電性部材26が露出
するインクチャンネル16の後端面にはフレキシブル基
板41が異方性導電接着剤にて接着され、フレキシブル
基板41の配線と電極5が電気的に接続されている。
An insulating film is formed in the ink channel 16 in order to avoid contact between the electrode 5 and the ink. The conductive member 2 is provided at the rear end of the ink channel 16.
6 is embedded, and the conductive member 26 is provided in the ink channel 1.
6 is exposed on the rear end face. A flexible substrate 41 is bonded to the rear end surface of the ink channel 16 where the conductive member 26 is exposed by an anisotropic conductive adhesive, and the wiring of the flexible substrate 41 and the electrode 5 are electrically connected.

【0008】上記構成のインクジェットヘッドにおい
て、電極5の形成方法について図9(a)〜(c)を用
いて説明する。
A method for forming the electrode 5 in the ink jet head having the above structure will be described with reference to FIGS.

【0009】図9(a)を参照して、複数の溝4が形成
されたベース部材1に法線方向から傾斜した第1の方向
53から蒸着粒子を入射し、溝を構成する壁のセルフシ
ャドウイング効果により、一方の壁面の上方にのみ第1
電極膜51を成膜する。
With reference to FIG. 9 (a), vapor deposition particles are made incident on a base member 1 having a plurality of grooves 4 formed therein from a first direction 53 inclined from the normal direction, and self-forming of walls forming the grooves is performed. Due to the shadowing effect, only the first wall above the first wall
The electrode film 51 is formed.

【0010】次に図9(b)を参照して、上記蒸着粒子
の入射方向からベース部材の法線に対して略鏡面対称の
第2の方向54から蒸着粒子を入射し他方の壁面の上方
のみに第2電極膜52を形成する。
Next, referring to FIG. 9B, the vapor deposition particles are incident from a second direction 54 which is substantially mirror-symmetrical with respect to the normal to the base member from the incident direction of the vapor deposition particles, and the vapor deposition particles are above the other wall surface. The second electrode film 52 is formed only on the above.

【0011】次に、図9(c)を参照して、壁上端部に
形成された電極膜を、エッチング、研削などの方法によ
って除去し電極5を形成する。
Next, referring to FIG. 9C, the electrode film formed on the upper end of the wall is removed by a method such as etching or grinding to form an electrode 5.

【0012】ここで、インクジェットヘッドの駆動にお
いて、溝4を介して対向している電極5には同電位が印
加されるので、それぞれ電極5は溝4を介して導通して
いる必要がある。従来は、この導通を確保するために上
記のように導電性部材26を溝4に埋設していた。
In driving the ink jet head, since the same potential is applied to the electrodes 5 facing each other through the groove 4, it is necessary that the electrodes 5 are electrically connected through the groove 4. Conventionally, the conductive member 26 is buried in the groove 4 as described above in order to secure the conduction.

【0013】一方、電極の形成方法として、上記のよう
な斜めから蒸着するのではなく、特開平10−2446
68号公報に壁と溝の全面に電極膜を形成してから、フ
ォトリソグラフィにより側壁の上面のみを除去する方法
が開示されている。
On the other hand, as a method of forming electrodes, instead of obliquely depositing as described above, Japanese Patent Laid-Open No. 10-2446 is used.
Japanese Patent No. 68 discloses a method of forming an electrode film on the entire surfaces of a wall and a groove and then removing only the upper surface of the side wall by photolithography.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
構造のインクジェットヘッドには、以下のような問題が
ある。
The ink jet head having the conventional structure as described above has the following problems.

【0015】すなわち、上記構造の従来ヘッドでは、イ
ンクチャンネルの後端面に露出した導電性部材26にフ
レキシブル基板41を異方性導電樹脂などで電気的に接
続する構成となっている。導電性部材26としては銀ペ
ーストを用いていたが、後端面に露出させるために行う
ダイシングなどの機械加工によって、露出面がダメージ
を受け、導電性部材26に微細なクラックが入り、抵抗
値上昇や導通不良を引き起こしていた。また、電極膜の
表面に生じる自然酸化膜が導電性部材26と電極膜との
接触を妨げ、抵抗値上昇や導通不良を引き起こす。その
ため、フレキシブル基板41と導電性部材26、あるい
は導電性部材26と電極5との電気的接続の信頼性が低
くなっていた。その結果、所々のチャンネルで接続不良
が発生し、インクチャンネルの動作不良と、これに伴っ
て歩留りが低下するという問題があった。
That is, in the conventional head having the above-mentioned structure, the flexible substrate 41 is electrically connected to the conductive member 26 exposed on the rear end surface of the ink channel with an anisotropic conductive resin or the like. Although silver paste was used as the conductive member 26, the exposed surface is damaged by mechanical processing such as dicing to expose the rear end surface, and the conductive member 26 has fine cracks, which increases the resistance value. Was causing poor continuity. Further, the natural oxide film formed on the surface of the electrode film prevents contact between the conductive member 26 and the electrode film, causing an increase in resistance value and poor conduction. Therefore, the reliability of the electrical connection between the flexible substrate 41 and the conductive member 26 or between the conductive member 26 and the electrode 5 is low. As a result, there has been a problem that defective connections occur in some channels, malfunctions in the ink channels, and a consequent reduction in yield.

【0016】さらに、上記構造の従来ヘッドの製造方法
では、電極5の形成を斜方蒸着によるセルフシャドウイ
ング効果を利用して形成しているため、電極幅の再現性
が不安定でこれによってインクジェットヘッドの吐出特
性が変化するという問題があった。
Furthermore, in the method of manufacturing the conventional head having the above structure, the electrode 5 is formed by utilizing the self-shadowing effect by oblique vapor deposition, so that the reproducibility of the electrode width is unstable, which causes ink jetting. There is a problem that the ejection characteristics of the head change.

【0017】本発明はかかる問題を解決するためになさ
れたもので、大幅な製造コストの増加を伴うことなく、
インクチャンネル内の電極とフレキシブル基板との電気
的接続の信頼性を高め、これによってインクジェットヘ
ッドの製造歩留りを向上させることを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and does not cause a significant increase in manufacturing cost.
The purpose of the present invention is to improve the reliability of the electrical connection between the electrode in the ink channel and the flexible substrate, thereby improving the manufacturing yield of the inkjet head.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、複数の溝を有し圧電材料からなる基板と、溝
の側面上に形成された金属膜などの第1導電膜部と、溝
間の隔壁(側壁)上面に形成され第1導電膜部と電気的
に接続された金属膜などの第2導電膜部とを備える。
An ink jet head of the present invention comprises a substrate having a plurality of grooves and made of a piezoelectric material, a first conductive film portion such as a metal film formed on a side surface of the groove, and a space between the grooves. A second conductive film portion such as a metal film formed on the upper surface of the partition wall (side wall) and electrically connected to the first conductive film portion.

【0019】この構成では、隔壁(側壁)上面に形成さ
れた第2導電膜部を介して、電極となる第1導電膜部
と、フレキシブル基板における導電層パターンとを接続
することができる。このとき、フレキシブル基板と導電
膜部に機械加工のダメージがない、また導電膜部の表面
に自然酸化膜が形成されたとしてもフレキシブル基板を
接続する際の圧力を高く設定することによって、容易に
自然酸化膜を突き破ってフレキシブル基板と導電膜部と
を接続することができる。このため、電気的信頼性が高
くなる。
In this structure, the first conductive film portion serving as an electrode can be connected to the conductive layer pattern on the flexible substrate via the second conductive film portion formed on the upper surface of the partition wall (side wall). At this time, there is no mechanical damage to the flexible substrate and the conductive film portion, and even if a natural oxide film is formed on the surface of the conductive film portion, it is possible to easily set the pressure when connecting the flexible substrate to a high level. The flexible substrate and the conductive film portion can be connected by breaking through the natural oxide film. Therefore, the electrical reliability is increased.

【0020】隣り合う上記隔壁上に形成された第2導電
膜部間を分離するための間隙を、溝の側面あるいは隔壁
上面に設けることが好ましい。
It is preferable to provide a gap for separating the second conductive film portions formed on the adjacent partition walls on the side surface of the groove or the upper surface of the partition wall.

【0021】この構成によれば、電極となる第1導電膜
部をチャンネルごとに簡便に分離することができる。
According to this structure, the first conductive film portion serving as an electrode can be easily separated for each channel.

【0022】上記溝において対向する側面上に形成され
た第1導電膜部を、溝の底面上に形成した金属膜などの
第3導電膜部を介して電気的に接続することが好まし
い。
It is preferable that the first conductive film portions formed on the opposite side surfaces of the groove are electrically connected via the third conductive film portion such as a metal film formed on the bottom surface of the groove.

【0023】この構成によれば、溝を介して対向する第
1導電膜部をペーストなどの導電性部材を用いることな
く電気的に接続できるため、第1導電膜部同士を電気的
に接続した際の接続部の信頼性を向上することができ
る。。
According to this structure, the first conductive film portions facing each other through the groove can be electrically connected without using a conductive member such as paste, so that the first conductive film portions are electrically connected to each other. In this case, the reliability of the connecting portion can be improved. .

【0024】上記1導電膜部と第3導電膜部とを一体的
に形成することが好ましい。この構成によれば、溝を介
して対向する第1導電膜部を電気的に接続するために別
工程で導電性部材を形成する必要がないので、インクジ
ェットヘッドの工程数を増加することなく、第1導電膜
部同士を電気的に接続することができる。
It is preferable to integrally form the first conductive film portion and the third conductive film portion. According to this configuration, since it is not necessary to form the conductive member in a separate step in order to electrically connect the first conductive film portions facing each other through the groove, it is possible to increase the number of steps of the inkjet head without increasing. The first conductive film portions can be electrically connected to each other.

【0025】上記第1、第2および第3導電膜部は、A
l、CuまたはNiを主成分とする金属膜からなること
が好ましい。
The first, second and third conductive film portions are formed of A
It is preferably made of a metal film containing 1, Cu or Ni as a main component.

【0026】この構成によれば、電極を形成する際に簡
便な湿式エッチングを用いることができるため、ヘッド
の製造工程を簡略化することができる。
According to this structure, since simple wet etching can be used when forming the electrodes, the manufacturing process of the head can be simplified.

【0027】本発明のインクジェットヘッドの製造方法
は、複数の溝および該溝間の隔壁を有し圧電材料からな
る基板の上記溝および隔壁を覆うように導電膜を形成す
る工程と、導電膜上にフォトレジストを塗布する工程
と、フォトレジストを選択的に露光してフォトレジスト
パターンを形成する工程と、フォトレジストパターンを
用いて導電膜を加工することにより溝の側面上と隔壁上
とに選択的に導電膜を残す一方で、隣合う隔壁上に形成
された導電膜を分離する間隙を形成する工程とを備え
る。
The method of manufacturing an ink jet head of the present invention comprises a step of forming a conductive film so as to cover the grooves and partition walls of a substrate having a plurality of grooves and partition walls between the grooves and made of a piezoelectric material. Of photoresist on the surface, a step of selectively exposing the photoresist to form a photoresist pattern, and a conductive film is processed using the photoresist pattern to select on the side surface of the groove and on the partition wall. And leaving a conductive film, while forming a gap for separating the conductive films formed on the adjacent partition walls.

【0028】このインクジェットヘッドの製造方法で
は、フォトリソグラフィによって電極パターンや間隙パ
ターンを含む導電膜パターンを形成することができるの
で、ダイシング法などの機械加工に比べ、製造のスルー
プットを向上することができる。
In this ink jet head manufacturing method, the conductive film pattern including the electrode pattern and the gap pattern can be formed by photolithography, so that the manufacturing throughput can be improved as compared with the mechanical processing such as the dicing method. .

【0029】上記フォトレジストパターンの形成工程
は、フォトレジストに基板の法線方向に対し斜め方向か
ら紫外線などの露光光を照射することにより、フォトレ
ジストパターンを形成する工程を含む。
The step of forming the photoresist pattern includes the step of forming the photoresist pattern by irradiating the photoresist with exposure light such as ultraviolet rays from a direction oblique to the direction normal to the substrate.

【0030】このようにフォトレジストに斜め方向から
露光光を照射することにより、溝間の壁の影が対向する
壁の側面に投影される、いわゆる壁によるセルフシャド
ウイング効果を利用して電極の形状のフォトレジストパ
ターンを形成することができる。それにより、蒸着時に
壁によるセルフシャドウイング効果を利用して電極パタ
ーンを形成する場合に比べ、パターン形成時の回り込み
が少なく、電極パターンを再現性よく形成することがで
きる。また、特別なマスクパターンを側壁に形成するわ
けではないので、マスクと基板のアライメント作業が不
要で、非常に作業性が良好である。
Thus, by irradiating the photoresist with the exposure light obliquely, the shadow of the wall between the grooves is projected on the side surface of the opposing wall, that is, the self-shadowing effect by the wall is utilized to make the electrode. A shaped photoresist pattern can be formed. As a result, the electrode pattern can be formed reproducibly with less wraparound during the pattern formation, as compared with the case where the electrode pattern is formed by utilizing the self-shadowing effect of the wall during vapor deposition. In addition, since a special mask pattern is not formed on the side wall, alignment work between the mask and the substrate is not required, and workability is very good.

【0031】上記フォトレジストパターンの形成工程
は、基板の第1部分上のフォトレジストへの露光光の照
射を阻止しながら第2部分上のフォトレジストに露光光
を斜め方向から照射する第1露光工程と、第1部分上の
フォトレジストに、基板の法線方向に関し第1露光工程
における露光光の照射方向と略鏡面対称な方向(基板の
法線方向に関し反対側)から選択的に露光光を照射する
一方で、当該露光光を第2部分上のフォトレジストにも
照射する第2露光工程とを含む。
In the photoresist pattern forming step, the exposure light is obliquely applied to the photoresist on the second portion while blocking the exposure light on the photoresist on the first portion of the substrate. Step, and the photoresist on the first portion is selectively exposed to the exposure light from a direction that is substantially mirror-symmetrical to the irradiation direction of the exposure light in the first exposure step with respect to the normal direction of the substrate (opposite side with respect to the normal direction of the substrate). And a second exposure step of irradiating the photoresist on the second portion with the exposure light.

【0032】これによれば、第2部分(たとえば図1の
ノズル板9側の部分)上に塗布されたフォトレジストに
対し、基板の法線方向に関して略鏡面対称な2方向から
の斜め方向露光を行って電極パターン形成用のフォトレ
ジストパターンを形成することができ、第1部分(たと
えば図1のノズル板9と反対側の部分)上に塗布された
フォトレジストに対して選択的に露光光を照射し、間隙
パターン用のフォトレジストパターンを形成することが
できる。したがって、電極パターン形成用のフォトレジ
ストパターンと、間隙パターン形成用のフォトレジスト
パターンとを、形成するための露光を同時に行うことが
でき、スループットが向上するとともに製造コストを低
減することができる。
According to this, the photoresist applied on the second portion (for example, the portion on the nozzle plate 9 side in FIG. 1) is exposed obliquely from two directions which are substantially mirror-symmetrical with respect to the normal line direction of the substrate. Can be performed to form a photoresist pattern for forming an electrode pattern, and the exposure light is selectively applied to the photoresist applied on the first portion (for example, the portion opposite to the nozzle plate 9 in FIG. 1). Can be irradiated to form a photoresist pattern for the gap pattern. Therefore, the exposure for forming the photoresist pattern for forming the electrode pattern and the photoresist pattern for forming the gap pattern can be performed at the same time, so that the throughput can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

【0033】湿式エッチング法により導電膜の加工を行
うことが好ましい。この方法によれば、等方的にエッチ
ングが進行するので、インクジェットヘッドのような表
面に凹凸を有する部材の溝の側面に形成された金属膜な
どの導電膜を均一に加工することができる。
The conductive film is preferably processed by a wet etching method. According to this method, since the etching proceeds isotropically, it is possible to uniformly process a conductive film such as a metal film formed on a side surface of a groove of a member having an uneven surface such as an inkjet head.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
から図7を用いて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.
It will be described in detail with reference to FIG.

【0035】(実施の形態1)図1に本発明に係るイン
クジェットヘッド(インクジェットプリンタヘッド)1
00のチャンネル方向の一部の斜視図を示す。すなわ
ち、図1に示すように、インクジェットプリンタヘッド
100は、ベース部材(基板)1と、カバー部材3と、
ノズル板9と、フレキシブル基板41とを備える。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows an ink jet head (ink jet printer head) 1 according to the present invention.
00 shows a perspective view of a part of the No. 00 in the channel direction. That is, as shown in FIG. 1, the inkjet printer head 100 includes a base member (substrate) 1, a cover member 3,
The nozzle plate 9 and the flexible substrate 41 are provided.

【0036】ベース部材1は、強誘電性を有するチタン
酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料で製造
されている。そのベース部材1は、図2に示すように、
矢印7の方向に分極処理が施された厚さ約1mm程度の
板である。
The base member 1 is made of a lead zirconate titanate (PZT) -based ceramic material having ferroelectricity. The base member 1 is, as shown in FIG.
The plate has a thickness of about 1 mm and is polarized in the direction of arrow 7.

【0037】ベース部材1にはダイヤモンドカッティン
グ円盤の回転による切削加工によって、インク流路とな
る溝4が複数形成されている。各溝4は平行、かつ同じ
深さである。各溝4の深さは約300μmであり、幅は
約79μm、ピッチは169μmである。そして、溝4
の両側面の下半分および底部ならびに側壁(隔壁)11
の上面の一部に金属電極13が所定の形状に形成され
る。
The base member 1 is provided with a plurality of grooves 4 serving as ink flow paths, which are formed by cutting by rotating a diamond cutting disk. Each groove 4 is parallel and has the same depth. Each groove 4 has a depth of about 300 μm, a width of about 79 μm, and a pitch of 169 μm. And groove 4
Lower half and bottom of both side surfaces and side wall (partition wall) 11
The metal electrode 13 is formed in a predetermined shape on a part of the upper surface of the.

【0038】図3(a)は、図1のIIIA−IIIA
線断面図である。図3(a)に示すように、インクを吐
出するノズル板9に近い側のIIIA−IIIA線断面
では、金属電極13は溝4の両側面の下半分と底部15
にのみ形成されている。
FIG. 3A is a sectional view of IIIA-IIIA of FIG.
It is a line sectional view. As shown in FIG. 3A, in the IIIA-IIIA line cross section on the side closer to the nozzle plate 9 that ejects ink, the metal electrodes 13 are formed on the lower half and the bottom portion 15 of both side surfaces of the groove 4.
It is formed only on.

【0039】図3(b)は図1のIIIB−IIIB線
断面図である。同図では、金属電極13はベース部材1
のほぼ全面に形成されているが、溝4の片側側面におい
て一部にスリット27が形成されている。それにより、
各インク流路内の電極が分離され、電気的に分断されて
いる。
FIG. 3B is a sectional view taken along line IIIB-IIIB in FIG. In the figure, the metal electrode 13 is the base member 1.
Is formed on almost the entire surface of the groove 4, but a slit 27 is formed on a part of one side surface of the groove 4. Thereby,
The electrodes in each ink flow path are separated and electrically separated.

【0040】ここで、上記スリット27の位置は、でき
るだけ溝4の側面の上端に近い位置であることが望まし
い。また、本実施の形態では、スリット27の幅は10
μmに設定したが、できるだけスリット27の幅は小さ
いことが望ましい。
Here, it is desirable that the position of the slit 27 is as close to the upper end of the side surface of the groove 4 as possible. Further, in the present embodiment, the width of the slit 27 is 10
Although the width is set to μm, it is desirable that the width of the slit 27 is as small as possible.

【0041】図3(c)に示すように、該スリット27
は、金属電極13とフレキシブル基板41の電極との接
続信頼性を著しく低下せず、隣接チャンネルの電極と短
絡しない範囲で、側壁の上面14に配設されてもよい。
As shown in FIG. 3 (c), the slit 27
May be disposed on the upper surface 14 of the side wall within a range in which the connection reliability between the metal electrode 13 and the electrode of the flexible substrate 41 is not significantly deteriorated and the electrode of the adjacent channel is not short-circuited.

【0042】上記のスリット27は、溝4の側面上の一
部の金属膜、あるいは側壁の上面14上の一部の金属膜
を除去する形で形成される。
The slit 27 is formed so as to remove a part of the metal film on the side surface of the groove 4 or a part of the metal film on the upper surface 14 of the side wall.

【0043】このように、溝4を介して対向する側壁に
形成された金属電極(第1導電膜部)13は、溝4の底
部15に形成された金属電極(第3導電膜部)13を介
して電気的に接続されているため、たとえば導電性ペー
ストを用いて両電極を接続する場合に比較して、接続の
信頼性が高い。金属電極13の材質としては、アルミニ
ウム、ニッケル、銅などが用いられる。
As described above, the metal electrode (first conductive film portion) 13 formed on the side wall facing the groove 4 is the metal electrode (third conductive film portion) 13 formed on the bottom portion 15 of the groove 4. Since the electrodes are electrically connected via, the reliability of the connection is higher than that in the case where both electrodes are connected using a conductive paste, for example. As a material of the metal electrode 13, aluminum, nickel, copper or the like is used.

【0044】上述したように、溝4の両側面ならびに底
部15に形成された電極膜は側壁11の上面にまで延在
し、側壁11の上面上の金属膜部(第2導電膜部)とつ
ながっているが、各側壁11上の金属電極13は、図1
に示すように電極膜の一部に設けた上記のスリット27
によって分断されている。それにより、隣接するインク
流路の電極同士が、互いに分離され、電気的に分断され
る。
As described above, the electrode films formed on both side surfaces of the groove 4 and the bottom portion 15 extend to the upper surface of the side wall 11, and the metal film portion (second conductive film portion) on the upper surface of the side wall 11 is formed. The metal electrodes 13 on each side wall 11 are connected to each other.
The slit 27 is provided in a part of the electrode film as shown in FIG.
Is divided by. As a result, the electrodes of the adjacent ink flow paths are separated from each other and electrically separated.

【0045】したがって、1つのインク流路内の電極に
は同電位を与えるとともに、隣接するインク流路の電極
には逆の電位を与え、側壁をせん断モードで変形させる
ことが可能となる。
Therefore, it is possible to apply the same electric potential to the electrodes in one ink flow path and apply the opposite electric potential to the electrodes of the adjacent ink flow paths to deform the side wall in the shear mode.

【0046】次に、再び図1を参照してベース部材1と
カバー部材3とが接合される際に相互に接触する部位の
うち、ノズル板9の貼付け面ではないほうの部位(第1
部分)の溝4内に、ディスペンサあるいは印刷などの方
法によってエポキシ樹脂などの絶縁性の樹脂22を埋設
する。この樹脂22は、インクジェットヘッド稼動時に
インクがノズルの反対側から漏出するのを防止するとと
もに、溝4の両側の壁の動きを拘束することによって安
定したインク吐出動作を確保するために該当部位に埋設
される。
Next, referring again to FIG. 1, of the parts which are in contact with each other when the base member 1 and the cover member 3 are joined, the part which is not the attaching surface of the nozzle plate 9 (first part)
An insulating resin 22 such as an epoxy resin is embedded in the groove 4 of the portion) by a method such as a dispenser or printing. This resin 22 prevents the ink from leaking from the opposite side of the nozzle when the inkjet head is operated, and restricts the movement of the walls on both sides of the groove 4 to ensure a stable ink ejection operation. Buried.

【0047】また、本実施の形態では、図において、上
記金属電極13が側壁11の上面に配設された領域と樹
脂22を埋設する領域が重ならないように記述したが、
本発明の目的においては、上記金属電極13が側壁11
の上面に配設された領域と、上記樹脂22を埋設する領
域とが重なっても何ら問題はない。
Further, in the present embodiment, it is described in the drawings that the region where the metal electrode 13 is provided on the upper surface of the side wall 11 and the region where the resin 22 is embedded do not overlap with each other.
For the purpose of the present invention, the metal electrode 13 is the side wall 11
There is no problem even if the region provided on the upper surface of the and the region where the resin 22 is embedded overlap each other.

【0048】そして、ベース部材1の溝4加工側の面と
カバー部材3とが図示しないエポキシ系などの接着剤に
よって接着され、インク流路を形成する。
Then, the surface of the base member 1 on the side where the groove 4 is processed and the cover member 3 are adhered to each other with an adhesive such as an epoxy-based adhesive (not shown) to form an ink flow path.

【0049】さらに、図3(d)に示すように、各イン
ク流路の位置に対応した側壁の上面14上に形成された
金属電極13に導電層パターン42が形成されているフ
レキシブル基板41を接続する。その導電層パターン4
2と側壁の上面14上に形成された金属電極13とは、
図示しない異方導電性接着剤もしくは半田を用いて電気
的に接続される。
Further, as shown in FIG. 3D, a flexible substrate 41 having a conductive layer pattern 42 formed on the metal electrode 13 formed on the upper surface 14 of the side wall corresponding to the position of each ink flow path is formed. Connecting. The conductive layer pattern 4
2 and the metal electrode 13 formed on the upper surface 14 of the side wall,
It is electrically connected using an anisotropic conductive adhesive or solder (not shown).

【0050】図4は、図1のヘッドを逆側から見たとき
の斜視図である。ベース部材1およびカバー部材3から
なりフレキシブル基板41が接続されていない端面(第
2部分側の端面)に、ノズル板9が接着される。ノズル
板9には、各インクチャンネルの位置に対応した位置に
ノズル孔10が設けられる。そして、カバー部材3に配
設されたインク流入孔34に図示しないマニホールドを
接合する。
FIG. 4 is a perspective view of the head of FIG. 1 when viewed from the opposite side. The nozzle plate 9 is bonded to an end surface (an end surface on the second portion side) which is composed of the base member 1 and the cover member 3 and to which the flexible substrate 41 is not connected. Nozzle holes 10 are provided in the nozzle plate 9 at positions corresponding to the positions of the ink channels. Then, a manifold (not shown) is joined to the ink inflow hole 34 provided in the cover member 3.

【0051】さらに図1を参照して、ベース部材1のフ
レキシブル基板41が接続された端面(第1部分側の端
面)35から図示しない樹脂をインクチャンネルに注入
し、二重にインク漏れを防止することが望ましい。
Further, referring to FIG. 1, resin (not shown) is injected into the ink channel from the end surface (end surface on the first portion side) 35 of the base member 1 to which the flexible substrate 41 is connected to prevent double ink leakage. It is desirable to do.

【0052】なお、上述の実施の形態1では、ベース部
材1表面における溝4の側面上に形成した第1導電膜部
と、溝4間の側壁11上に形成した第2導電膜部と、溝
4の底面上に形成した第3導電膜部とを、一体の金属膜
で構成した例について説明したが、各導電膜部を別部材
で構成してもよい。また、各導電膜部としては、金属膜
以外の導電膜を使用することができ、異なる材質の導電
膜を組合せて使用することもできる。
In the first embodiment described above, the first conductive film portion formed on the side surface of the groove 4 on the surface of the base member 1 and the second conductive film portion formed on the side wall 11 between the grooves 4, The example in which the third conductive film portion formed on the bottom surface of the groove 4 is formed of an integral metal film has been described, but each conductive film portion may be formed of a separate member. Further, as each conductive film portion, a conductive film other than a metal film can be used, and conductive films of different materials can also be used in combination.

【0053】(実施の形態2)次に、本発明に係るイン
クジェットヘッドの製造方法、特に電極パターンの形成
方法について図5〜図7を用いて説明する。
(Embodiment 2) Next, a method of manufacturing an ink jet head according to the present invention, in particular, a method of forming an electrode pattern will be described with reference to FIGS.

【0054】図5(a)〜(e)は図1のIIIA−I
IIA線断面部分の工程図である。また、図6(a)〜
(e)は図1のIIIB−IIIB線断面部分の工程図
である。
FIGS. 5A to 5E show IIIA-I in FIG.
It is a process drawing of a IIA line section. In addition, FIG.
(E) is a process drawing of a section taken along line IIIB-IIIB in FIG. 1.

【0055】まず図5(a)と図6(a)を参照して、
幅79μm、深さ300μmの溝4が加工されたベース
部材1上に、蒸着法によって1μm厚のCuからなる金
属電極膜12を形成する。
First, referring to FIGS. 5A and 6A,
A metal electrode film 12 made of Cu and having a thickness of 1 μm is formed by vapor deposition on the base member 1 on which the groove 4 having a width of 79 μm and a depth of 300 μm is processed.

【0056】この際、溝4の底部にまで十分に金属膜が
形成されるよう、蒸着作業中にベース部材1を傾斜する
ことによってベース部材1に対する蒸着粒子飛来方向を
変化させながら成膜を行う。
At this time, the base member 1 is inclined during the vapor deposition operation so that the metal film is sufficiently formed even on the bottom of the groove 4, and the deposition is performed while changing the flying direction of the vapor deposition particles with respect to the base member 1. .

【0057】なお、本実施の形態では蒸着法によって金
属電極膜12を形成するが、これ以外にもめっき法やス
パッタリング法、CVD(Chemical Vapor Deposition)
法などを用いることができる。
In the present embodiment, the metal electrode film 12 is formed by the vapor deposition method, but other than this, a plating method, a sputtering method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
The method etc. can be used.

【0058】本実施の形態では、溝4の対向する側面上
に形成される金属電極膜(第1導電膜部)と、これら電
極膜を電気的に接続する溝4の底部の金属電極膜(第3
導電膜部)を同一の工程で作製するため、導電性ペース
トを埋設するなどの工程を必要としない。
In the present embodiment, the metal electrode film (first conductive film portion) formed on the opposite side surfaces of the groove 4 and the metal electrode film at the bottom of the groove 4 for electrically connecting these electrode films ( Third
Since the conductive film portion) is manufactured in the same process, a process such as burying a conductive paste is not necessary.

【0059】次に、ポジ型フォトレジスト20を塗布し
た後、ベース部材1の法線方向からたとえば約21°傾
斜した斜め方向から紫外線21を照射し、第1の露光工
程を行なう。
Next, after applying the positive photoresist 20, ultraviolet rays 21 are irradiated from an oblique direction inclined by about 21 ° from the normal direction of the base member 1 to perform the first exposure step.

【0060】上記ポジ型フォトレジスト20はスプレー
法にて塗布し、90℃で20分間オーブンにて乾燥を行
なっている。通常、このような溝形状の部材にレジスト
を塗布すると、溝4の底部には厚く塗布され、側壁11
の上面には薄く塗布される傾向があり、これが露光むら
の原因になる。
The positive photoresist 20 is applied by a spray method and dried in an oven at 90 ° C. for 20 minutes. Normally, when a resist is applied to such a groove-shaped member, it is applied thickly to the bottom of the groove 4 and the side wall 11
There is a tendency to be applied thinly on the upper surface of, which causes uneven exposure.

【0061】しかし、本工程の場合、後述するように側
壁11の上面にあるレジスト20は現像によって除去さ
れるため、側壁11の上面のレジスト20が薄くなるこ
とで、レジスト20が露光されやすくなり、レジスト2
0の除去が容易となる。
However, in this step, the resist 20 on the upper surface of the side wall 11 is removed by development as will be described later, so that the resist 20 on the upper surface of the side wall 11 becomes thin and the resist 20 is easily exposed. , Resist 2
It becomes easy to remove 0.

【0062】また、図5(a)と図6(a)との比較に
よりわかるように、上記露光を行なう際、図1のIII
A−IIIA線断面近傍(ベース部材1の第2部分)で
は遮光パターンのないフォトマスクを用い、その部分全
面に紫外線21が照射されるように設定している。これ
によってすべての壁の影が溝4を介して対向している壁
面に投影され、上部約200μmの領域が露光される。
Further, as can be seen from the comparison between FIG. 5A and FIG. 6A, when performing the above-mentioned exposure, III of FIG.
In the vicinity of the section taken along the line A-IIIA (the second portion of the base member 1), a photomask having no light-shielding pattern is used, and the entire surface of the portion is irradiated with the ultraviolet rays 21. This causes the shadows of all the walls to be projected through the grooves 4 onto the opposing wall surfaces, exposing an area of about 200 μm above.

【0063】一方、図6(a)を参照して、図1のII
IB−IIIB線断面近傍(ベース部材1の第1部分)
では完全に紫外線21を遮るマスクパターン(遮光パタ
ーン)を有する第1のフォトマスク18を用い、露光さ
れる領域を作製しない。
On the other hand, referring to FIG. 6A, II of FIG.
Near IB-IIIB line cross section (first portion of base member 1)
Then, the first photomask 18 having a mask pattern (light-shielding pattern) that completely blocks the ultraviolet rays 21 is used, and the exposed region is not formed.

【0064】なお、本実施の形態ではベース部材1の法
線方向から約21°傾斜した方向から紫外線21を照射
したが、この角度は電極パターンの幅に応じて変えるこ
とができる。
In the present embodiment, the ultraviolet rays 21 are irradiated from a direction inclined by about 21 ° from the normal line direction of the base member 1, but this angle can be changed according to the width of the electrode pattern.

【0065】次に、図5(b)および図6(b)を参照
して、ベース部材1の法線方向に関して第1の露光工程
における紫外線21の照射方向とは略鏡面対称な方向
(反対側)から、紫外線21′を照射し第2の露光工程
を行なう。
Next, referring to FIGS. 5 (b) and 6 (b), with respect to the normal direction of the base member 1, a direction substantially mirror-symmetrical to the irradiation direction of the ultraviolet rays 21 in the first exposure step (opposite direction). Then, the second exposure step is performed by irradiating ultraviolet rays 21 'from the side).

【0066】図5(b)に示すようにIIIA−III
A線断面近傍の部分に対しては遮光パターンのないフォ
トマスクを用い、全面に紫外線21′が照射されるよう
に設定している。これにより、すべての壁の影が溝を介
して対向している壁面に投影され、第1の露光工程で露
光された側壁に対向する側壁の上部約200μmの領域
が露光される。
As shown in FIG. 5B, IIIA-III
A photomask having no light-shielding pattern is used for the portion in the vicinity of the line A section, and the entire surface is irradiated with the ultraviolet ray 21 '. As a result, the shadows of all the walls are projected onto the opposing wall surfaces through the groove, and the upper region of about 200 μm of the side wall opposed to the side wall exposed in the first exposure step is exposed.

【0067】一方、図6(b)に示すようにIIIB−
IIIB線断面近傍の部分では、一部に開口部を有する
第2のフォトマスク19を用い、溝4の向かって右側の
側面の一部に紫外線21′が照射されるようにアライメ
ントし、当該部分に後述するスリットパターン(間隙パ
ターン)17のための露光がなされる。
On the other hand, as shown in FIG. 6 (b), IIIB-
In a portion near the IIIB line cross section, a second photomask 19 having an opening in a portion thereof is used, and alignment is performed so that a part of the right side surface of the groove 4 is irradiated with the ultraviolet ray 21 ′. The slit pattern (gap pattern) 17, which will be described later, is exposed.

【0068】ここで、上記スリットパターン17は、で
きるだけ溝側面上端部に形成されることが望ましい。こ
れは、インクジェットヘッドに駆動信号を入力した際、
当該スリット形成部の壁の変形がインク吐出にノイズを
与えることを防止するためと、スリットパターン形成部
がフォトマスクに近いほど、紫外線21′の回折による
パターンの広がりが防止できるためである。
Here, it is desirable that the slit pattern 17 is formed at the upper end of the groove side surface as much as possible. This is when the drive signal is input to the inkjet head,
This is to prevent the deformation of the wall of the slit forming portion from giving noise to ink ejection, and to prevent the pattern from spreading due to the diffraction of the ultraviolet rays 21 'as the slit pattern forming portion is closer to the photomask.

【0069】本実施の形態では、スリットパターン17
の配設位置を右側の壁面に設定したが、左側の壁面であ
ってもよい。また、スリットパターン17は後述するフ
レキシブル基板41の電極とノズルプレートの電極との
接続部における信頼性を確保する範囲で、壁頂部に配設
することができる。
In the present embodiment, the slit pattern 17
Although the arrangement position of is set on the wall surface on the right side, it may be on the wall surface on the left side. Further, the slit pattern 17 can be arranged at the top of the wall within a range in which the reliability of the connecting portion between the electrode of the flexible substrate 41 and the electrode of the nozzle plate, which will be described later, is ensured.

【0070】ただしこのとき、図7(a)に示すように
スリットパターン17の一部は溝側面にかかっているこ
とが望ましい。これは、同図(b)のようにスリットパ
ターン17のすべてが壁頂部に配置されると、隣接する
インク流路の電極が同一壁頂部に存在することになり、
前述した異方導電性接着剤または半田などでフレキシブ
ル基板41の電極と接続する際、上記フレキシブル基板
41の電極を介して隣接するインク流路の電極が短絡す
る危険性が高くなるためである。
However, at this time, as shown in FIG. 7A, it is desirable that a part of the slit pattern 17 be on the side surface of the groove. This means that when all of the slit patterns 17 are arranged on the top of the wall as shown in FIG. 7B, the electrodes of the adjacent ink flow paths are present on the same top of the wall.
This is because when connecting to the electrode of the flexible substrate 41 with the above-mentioned anisotropic conductive adhesive or solder, there is a high risk of short-circuiting the electrodes of the adjacent ink flow paths via the electrode of the flexible substrate 41.

【0071】また、このように電極パターンを形成する
際の露光工程とスリットパターン17を形成する露光工
程を同時に行なうことによって、加工工程を簡略化する
ことができる。
Further, by simultaneously performing the exposure process for forming the electrode pattern and the exposure process for forming the slit pattern 17, the processing process can be simplified.

【0072】次に、図5(c)と図6(c)を参照し
て、フォトレジスト現像液を用いてフォトレジスト20
の露光部を除去し、スリットパターン17形成用パター
ンを含むフォトレジストパターンを形成する。
Next, referring to FIGS. 5 (c) and 6 (c), a photoresist 20 is used with a photoresist developer.
The exposed portion of is removed to form a photoresist pattern including a slit pattern 17 forming pattern.

【0073】次に、図5(d)と図6(d)を参照し
て、硝酸を含有する水溶液、あるいは過硫酸アンモニウ
ム水溶液を用いて、フォトレジスト20から露出した金
属電極膜12をエッチング(湿式エッチング)する。
Next, referring to FIGS. 5D and 6D, the metal electrode film 12 exposed from the photoresist 20 is etched (wet type) using an aqueous solution containing nitric acid or an ammonium persulfate aqueous solution. Etching).

【0074】上記金属電極膜12のエッチングを、硝酸
や過硫酸アンモニウムなどの水溶液を用いて行うことに
よって、エッチングが等方的になり、ベース部材1上の
溝4のような凹凸が激しい表面においても、均一にエッ
チング処理を行なうことができる。また、電極を湿式エ
ッチング法によってバッチ処理で加工できるため、研削
や研磨などの機械加工に比べスループットが高い製造を
行なうことができる。
By etching the metal electrode film 12 using an aqueous solution of nitric acid, ammonium persulfate or the like, the etching becomes isotropic and even on a surface having a large unevenness such as the groove 4 on the base member 1. Therefore, the etching process can be performed uniformly. In addition, since the electrodes can be processed by a batch process by a wet etching method, it is possible to perform manufacturing with higher throughput than mechanical processing such as grinding and polishing.

【0075】本工程によって、溝4の両側の略下半分と
溝4の底部に金属電極膜12が残り、溝4を介して対向
する金属電極膜12が底部に形成された金属電極膜12
を介して電気的に接続された構成となる。これによって
溝4を介して対向する金属電極膜13をペーストなどの
導電性部材を用いることなく電気的に接続できるため、
上記金属電極13同士の電気的接続の信頼性を向上する
ことができる。
By this step, the metal electrode film 12 remains on the lower halves on both sides of the groove 4 and on the bottom of the groove 4, and the metal electrode film 12 facing the other side of the groove 4 is formed on the bottom.
Is electrically connected via. As a result, the metal electrode films 13 facing each other through the groove 4 can be electrically connected without using a conductive member such as paste.
The reliability of the electrical connection between the metal electrodes 13 can be improved.

【0076】次に、図5(e)と図6(e)を参照し
て、フォトレジスト20をアセトンやレジスト剥離液な
どの溶剤で除去し、電極パターンである金属電極13を
得る。
Next, referring to FIGS. 5 (e) and 6 (e), the photoresist 20 is removed with a solvent such as acetone or a resist stripper to obtain a metal electrode 13 as an electrode pattern.

【0077】上述のように本実施の形態では電極パター
ンをフォトリソグラフィによって形成するため、電極パ
ターンの再現性が高く、これによってインクジェットヘ
ッドの吐出特性が安定する。
As described above, since the electrode pattern is formed by photolithography in the present embodiment, the reproducibility of the electrode pattern is high, and the ejection characteristics of the ink jet head are stabilized.

【0078】なお、本実施の形態においては、金属電極
膜12としてCuを用いたが、これ以外にAlやNiな
どの酸やアルカリに可溶な金属、あるいはこれらを主成
分とする合金を用いることができる。
Although Cu is used as the metal electrode film 12 in this embodiment, a metal soluble in an acid or an alkali such as Al or Ni, or an alloy containing these as the main components is also used. be able to.

【0079】以上のように本発明の実施の形態について
説明を行なったが、今回開示した実施の形態はすべての
点で例示であって制限的なものではないと考えられるべ
きである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示さ
れ、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべ
ての変更が含まれる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, it should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplifications in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the claims, and includes meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.

【0080】[0080]

【発明の効果】本発明によれば、フレキシブル基板とイ
ンクジェットヘッドの電極との電気的接続の信頼性が飛
躍的に向上するため、歩留まりが向上する。また、電極
幅の再現性が向上するため、ヘッド間や製造ロット間の
インクジェットヘッドの吐出特性が安定する。
According to the present invention, the reliability of electrical connection between the flexible substrate and the electrodes of the ink jet head is dramatically improved, and the yield is improved. Further, since the reproducibility of the electrode width is improved, the ejection characteristics of the inkjet heads between heads and between manufacturing lots are stable.

【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ヘッドの構成を
示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an inkjet head according to the present invention.

【図2】 本発明のベース部材の構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a base member of the present invention.

【図3】 (a)〜(d)は、それぞれ図1のIIIA
−IIIA断面を説明するための断面図、IIIB−I
IIB断面を説明するための断面図、電極を分離するス
リットの配置位置を説明する断面図、側壁の上面に形成
された金属電極の一部とフレキシブル基板の接続部を説
明するための断面図である。
3 (a) to (d) are IIIA of FIG. 1, respectively.
-IIIB-I sectional drawing for demonstrating a IIIA cross section
11B is a cross-sectional view for explaining the IIB cross-section, a cross-sectional view for explaining the arrangement positions of the slits for separating the electrodes, and a cross-sectional view for explaining the connection part of the flexible substrate and a part of the metal electrode formed on the upper surface of the side wall. is there.

【図4】 図1のヘッドを逆側から見たときの斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view of the head of FIG. 1 when viewed from the opposite side.

【図5】 (a)〜(e)は、本発明の実施の形態2に
係るインクジェットヘッドのIIIA−IIIA線断面
部分の製造工程を説明する断面図である。
5A to 5E are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a cross-sectional portion taken along line IIIA-IIIA of the inkjet head according to the second embodiment of the present invention.

【図6】 (a)〜(e)は、本発明の実施の形態2に
係るインクジェットヘッドのIIIB−IIIB線断面
部分の製造工程を説明する断面図である。
6A to 6E are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a cross-sectional portion taken along line IIIB-IIIB of the inkjet head according to the second embodiment of the present invention.

【図7】 (a),(b)は、電極を分離するスリット
の配置位置の適切な領域を説明するための断面図であ
る。
7 (a) and 7 (b) are cross-sectional views for explaining an appropriate region of an arrangement position of a slit separating electrodes.

【図8】 (a),(b)は、一般的なせん断モードを
利用したインクジェットヘッドの構造を示す斜視図であ
る。
8A and 8B are perspective views showing a structure of an ink jet head using a general shearing mode.

【図9】 (a)〜(c)は、従来のインクジェットヘ
ッドの電極膜の形成方法を説明する工程図である。
9A to 9C are process diagrams illustrating a method of forming an electrode film of a conventional inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ベース部材、2,3 カバー部材、4 溝、5 電
極(金属膜)、6 絶縁膜、7 分極方向、9 ノズル
板、10 ノズル孔、11 側壁(隔壁)、12 金属
電極膜、13 金属電極、14 上面、15 底部(底
面)、16 インクチャネル、17 スリットパター
ン、18 第1フォトマスク、19 第2フォトマス
ク、20 ポジ型フォトレジスト、22 樹脂、26
導電性部材、34 インク流入孔、35 端面、41
フレキシブル基板、42 導電性パターン、51 第1
電極膜、52 第2電極膜、53 第1の蒸着方向、5
4 第2の蒸着方向、100 インクジェットヘッド。
1 base member, 2, 3 cover member, 4 groove, 5 electrode (metal film), 6 insulating film, 7 polarization direction, 9 nozzle plate, 10 nozzle hole, 11 side wall (partition wall), 12 metal electrode film, 13 metal electrode , 14 top surface, 15 bottom part (bottom surface), 16 ink channel, 17 slit pattern, 18 first photomask, 19 second photomask, 20 positive photoresist, 22 resin, 26
Conductive member, 34 ink inflow hole, 35 end face, 41
Flexible substrate, 42 conductive pattern, 51 1st
Electrode film, 52 second electrode film, 53 first vapor deposition direction, 5
4 Second vapor deposition direction, 100 inkjet head.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の溝を有し圧電材料からなる基板
と、 前記溝の側面上に形成された第1導電膜部と、 前記溝間の隔壁上面に形成され、前記第1導電膜部と電
気的に接続された第2導電膜部と、 を備えた、インクジェットヘッド。
1. A substrate made of a piezoelectric material having a plurality of grooves, a first conductive film portion formed on a side surface of the groove, and a first conductive film portion formed on an upper surface of a partition between the grooves. And a second conductive film portion electrically connected to the inkjet head.
【請求項2】 隣り合う前記隔壁上に形成された前記第
2導電膜部間を分離するための間隙を、前記溝の側面あ
るいは前記隔壁上面に設けた、請求項1記載のインクジ
ェットヘッド。
2. The ink jet head according to claim 1, wherein a gap for separating the second conductive film portions formed on the adjacent partition walls is provided on a side surface of the groove or an upper surface of the partition wall.
【請求項3】 前記溝において対向する側面上に形成さ
れた前記第1導電膜部を、前記溝の底面上に形成した第
3導電膜部を介して電気的に接続した、請求項1または
請求項2記載のインクジェットヘッド。
3. The first conductive film portion formed on side surfaces facing each other in the groove is electrically connected via a third conductive film portion formed on a bottom surface of the groove. The inkjet head according to claim 2.
【請求項4】 前記1導電膜部と前記第3導電膜部とを
一体的に形成した、請求項3記載のインクジェットヘッ
ド。
4. The ink jet head according to claim 3, wherein the first conductive film portion and the third conductive film portion are integrally formed.
【請求項5】 前記第1、第2および第3導電膜部は、
Al、CuまたはNiを主成分とする金属膜からなる、
請求項1から請求項4のいずれかに記載のインクジェッ
トヘッド。
5. The first, second and third conductive film portions are formed by:
A metal film containing Al, Cu or Ni as a main component,
The inkjet head according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 複数の溝および該溝間の隔壁を有し圧電
材料からなる基板の前記溝および隔壁を覆うように導電
膜を形成する工程と、 前記導電膜上にフォトレジストを塗布する工程と、 前記フォトレジストを選択的に露光してフォトレジスト
パターンを形成する工程と、 前記フォトレジストパターンを用いて前記導電膜を加工
することにより、前記溝の側面上と前記隔壁上とに選択
的に前記導電膜を残す一方で、隣合う前記隔壁上に形成
された前記導電膜を分離する間隙を形成する工程と、 を備えた、インクジェットヘッドの製造方法。
6. A step of forming a conductive film so as to cover the grooves and partition walls of a substrate having a plurality of grooves and partition walls between the grooves and made of a piezoelectric material, and a step of applying a photoresist on the conductive film. And a step of selectively exposing the photoresist to form a photoresist pattern, and processing the conductive film using the photoresist pattern to selectively form a side surface of the groove and a partition wall. And a step of forming a gap for separating the conductive films formed on the adjacent partition walls while leaving the conductive film on.
【請求項7】 前記フォトレジストパターンの形成工程
は、 前記フォトレジストに前記基板の法線方向に対し斜め方
向から露光光を照射することにより、フォトレジストパ
ターンを形成する工程を含む、請求項6記載のインクジ
ェットヘッドの製造方法。
7. The step of forming the photoresist pattern includes the step of forming the photoresist pattern by irradiating the photoresist with exposure light obliquely with respect to the normal direction of the substrate. A method for manufacturing the inkjet head described.
【請求項8】 前記フォトレジストパターンの形成工程
は、 前記基板の第1部分上の前記フォトレジストへの前記露
光光の照射を阻止しながら第2部分上の前記フォトレジ
ストへ前記露光光を斜め方向から照射する第1露光工程
と、 前記第1部分上の前記フォトレジストに、前記基板の法
線方向に関し前記第1露光工程における前記露光光の照
射方向と対称な方向から選択的に前記露光光を照射する
一方で、当該露光光を前記第2部分上の前記フォトレジ
ストに照射する第2露光工程と、を含む、請求項6記載
のインクジェットヘッドの製造方法。
8. The photoresist pattern forming step comprises obliquely exposing the exposure light to the photoresist on the second portion while blocking the exposure light to the photoresist on the first portion of the substrate. A first exposure step of irradiating from a direction, and the photoresist on the first portion is selectively exposed from a direction symmetrical to an irradiation direction of the exposure light in the first exposure step with respect to a normal direction of the substrate. 7. A method for manufacturing an inkjet head according to claim 6, further comprising: a second exposure step of irradiating the photoresist on the second portion with irradiating the light.
【請求項9】 湿式エッチング法により前記導電膜の加
工を行う、請求項6から請求項8のいずれかに記載のイ
ンクジェットヘッドの製造方法。
9. The method for manufacturing an ink jet head according to claim 6, wherein the conductive film is processed by a wet etching method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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