JPH11245414A

JPH11245414A - 半導体基板、及び半導体基板を使用したサーマルインクジェットヘッド

Info

Publication number: JPH11245414A
Application number: JP10048292A
Authority: JP
Inventors: Katsuzo Uenishi; 勝三上西; Morio Ota; 守雄太田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は半導体基板、及びサーマルインクジ
ェットヘッドに関し、ヘッドフレームの構成を簡単に
し、ヘッドフレーム加工を容易に行うことができる半導
体基板、及びサーマルインクジェットヘッドを提供する
ことである。【解決手段】シリコンウエハ２３の裏面にはイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック
（Ｂｋ）のインクをインク供給孔２６ａ〜２６ｄまで導
く接続溝２７ａ〜２７ｄが形成され、この接続溝２７ａ
〜２７ｄを介してヘッドフレームのインク容器接続部か
ら供給される各色のインクを、対応する接続溝２７ａ〜
２７ｄを流し、インク供給孔２６ａ〜２６ｄに送る。こ
のように、半導体基板側に接続溝２７ａ〜２７ｄを設け
ることにより、従来接続溝を形成していたヘッドフレー
ムの構造を簡単にすることができ、しかも半導体基板２
２側に接続溝２７ａ〜２７ｄを形成することは、従来行
われていた作業に対し、例えばマスクパターンを変更す
ることで対応することができ、極めて簡単に実現できる
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板、及び半
導体基板を使用するサーマルインクジェットヘッドに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、サーマルインクジェット方式を用
いたプリンタが主流を占めてきている。このサーマルイ
ンクジェット方式は、印字のために射出するインクの液
滴形成過程において、ヒータを熱してヒータ面上に核
気泡を発生させる。この核気泡が合体して膜気泡が生
まれる。この膜気泡が断熱膨脹して成長する。その
成長した膜気泡が周囲のインクに熱を取られて収縮す
る。ついには膜気泡が消滅し、次のヒータ加熱を待
つ、という一連の工程を瞬時に行うことによって成り立
っている。そして、上記の〜の工程には膜沸騰現象
が利用されている。

【０００３】膜沸騰現象は、例えば鉄の焼き入れのよう
に高温に加熱された物体を液体中に漬けた場合と、液体
と接する物体の表面温度を急激に上げた場合とに発現す
るが、サーマルインクジェットプリンタに用いられる膜
沸騰現象は後者の「液体と接する物体の表面温度を急激
に上げる」方法によっている。

【０００４】また、このように膜沸騰現象を利用し、三
原色のインクを吐出して、フルカラー印刷を行うインク
ジェットプリンタの印字ヘッド（サーマルインクジェッ
トヘッド）は、一般に、シリコンＬＳＩと薄膜技術を利
用して製造される。

【０００５】そして、その製造方法では、例えば解像度
が３６０ｄｐｉ（ドット／インチ）の印字ヘッドであれ
ば１２８個のインク吐出ノズルを、それぞれ個々に駆動
回路を対応させて一括して製造する方法が知られてい
る。また、解像度が７２０ｄｐｉの場合であれば２５６
個のインク吐出ノズルが個々の駆動回路と共に形成され
る。

【０００６】これを簡単に説明すると、先ず、工程１と
して、４インチ以上のシリコン基板にＬＳＩ形成処理に
より駆動回路とその端子を形成する。次に、工程２とし
て、薄膜技術によりＮｉなどによる電極、Ｔａ−Ｓｉ−
ＳｉＯなどの微細抵抗を形成する。続いて、工程３とし
て、ウェットエッチングまたはサンドブラスト法などに
より上記シリコン基板にインク供給路とインク供給孔を
形成する。更に、工程４として、感光性ポリイミドなど
の有機材料を用いて個々のインク吐出口に対応するイン
ク溝を形成すべく隔壁を積層する。そして、工程５とし
て、エポキシ樹脂接着剤などのついた鋼薄板またはポリ
イミド等によりなる薄板部材をシリコン基板に張り付け
て上記隔壁によって形成されたインク溝に蓋をして個別
の微細通路（インク案内路）を形成する。また更に、工
程６として、上記薄板部材の上記微細抵抗に対応する部
分にエキシマレーザなどにより４０μｍ〜２０μｍの孔
を空けて、多数のノズル孔（オリフィスともいう）を一
括形成する。ここまでが、ウエハの状態で処理される。
そして、最後に、工程７として、ダイシングソーなどを
用いてカッテングして、チップ単位毎に個別に分割す
る。尚、オリフィスは、一般には導波管等の終端または
壁面に形成されたエネルギー伝達用の孔又は窓の意であ
る。

【０００７】図３(a),(b),(c) は、上記のサーマルイン
クジェットヘッドの製造方法を工程順に示す図である。
同図(a),(b),(c) はそれぞれ概略の平面図と断面図を示
しており、下段の断面図はそれぞれ上段のＡ−Ａ′断面
矢視図である。

【０００８】尚、これらの図では、説明の便宜上、いず
れも１個のサーマルインクジェットヘッドのみを示して
いるが、実際にはこのようなサーマルインクジェットヘ
ッドが複数個連なって、１枚のシリコン基板上に形成さ
れる。

【０００９】上記の図３(a) は、上述した工程１〜工程
３が終了した状態を示している。すなわち、シリコン基
板１上には、共通電極２、共通電極給電端子３、個別配
線電極４、駆動回路５、駆動回路端子６、インク溝７、
及びインク供給孔８が形成されている。

【００１０】次に、図３(b) は、前述の工程４が終了し
た状態を示している。すなわち、共通電極２のインク溝
７より左側に位置する部分と、個別配線電極４が配設さ
れている部分に隔壁部材９が積層されている。尚、この
隔壁部材９は、１０μｍ以上の厚さを有している。

【００１１】次に、図３(c) は、上述した工程５と工程
６が終了した状態を示している。すなわち、薄板部材１
１が駆動回路６と共通電極給電端子３及び駆動回路端子
６の部分を除く全領域を覆っており、インク溝７より右
の個別配線電極４と薄板部材１１間にインク案内路１２
を形成している。

【００１２】また、共通電極２と個別配線電極４間には
不図示の抵抗体より成る発熱素子が形成され、この抵抗
体上にノズル孔１３が形成されている。尚、このノズル
孔１３は前述したように、解像度により１２８個、又は
２５６個設けられている。

【００１３】通常カラー印字においては、減法混色の三
原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）の３色に、文字や画像の黒部分に専用されるブラ
ック（Ｂｋ）を加えて合計４色のインクを必要とする。
したがって、最低でも４列のノズル列が必要である。そ
して、上述した製造方法によれば４列の素子をモノリシ
ックに構成することは可能であり、各列の位置関係も今
日の半導体の製造技術により正確に配置することが可能
である。

【００１４】図４は、上述の図３に示したシリコン基板
１、共通電極２、共通電極給電端子３、個別配線電極
４、駆動回路５、駆動回路端子６、インク溝７、インク
供給穴８、隔壁部材９、薄板部材１１、インク案内路１
２、ノズル孔１３の各部を１組としてなる素子１４（１
４ａ〜１４ｄ）を４列並べてフルカラーのサーマルイン
クジェットヘッド１５を構成した状態を示す図である。
尚、サーマルインクジェットヘッド１５としてはインク
を上記半導体基板に供給するためのヘッドフレームやイ
ンク容器接続部を含むが図４では省略している。

【００１５】尚、同図の下段に示す断面図は、前述と同
様上段のＡ−Ａ′断面矢視図である。また、図５は図４
に示す半導体基板の作成過程を示す図であり、前述の図
３(a)に示す工程１〜工程３までの処理が終了した状態
に対応する。

【００１６】図４に示すように、フルカラーの場合４個
の発熱ヘッド１４ａ〜１４ｄが並んで配置され、例えば
発熱ヘッド１４ａではインク供給孔８ａに供給されたＹ
インクがインク溝７ａを通ってインク案内路１２ａに送
られ、発熱ヘッド１４ｂではインク供給孔８ｂに供給さ
れたＭインクがインク溝７ｂを通ってインク案内路１２
ｂに送られ、発熱ヘッド１４ｃではインク供給孔８ｃに
供給されたＣインクがインク溝７ｃを通ってインク案内
路１２ｃに送られ、発熱ヘッド１４ｄではインク供給孔
８ｄに供給されたＢｋインクがインク溝７ｄを通ってイ
ンク案内路１２ｄに送られる。

【００１７】印字に際しては、不図示の抵抗体に対し印
字情報に従った通電が行われ、瞬時に発熱して膜沸騰現
象を発生させ、その抵抗体に対応するノズル孔１３から
インク滴が吐出される。このようなインクジェット方式
ではインク滴はノズル孔１３の径に対応する大きさの略
球形で吐出され、紙面上には略その倍の径の大きさとな
って印字される。

【００１８】このようにして得られるフルカラーのサー
マルインクジェットヘッドは、解像度が３６０ｄｐｉの
場合であれば１２８ノズル×４列＝６４０ノズルを備え
ることになり、概略８．５ｍｍ×１０．０ｍｍの大きさ
に形成される。また解像度が７２０ｄｐｉの場合であれ
ば、２５６ノズル×４列＝１２８０ノズルが、ほぼ８．
５ｍｍ×１９．０ｍｍの大きさの中に形成される。

【００１９】一方、図６は上述の図４に示す半導体基板
の裏面の構成を示す図であり、下段に示す断面図は上段
のＡ−Ａ′断面矢視図である。同図に示すように、基板
の裏面には、前述のインク供給孔８（８ａ〜８ｄ）が各
発熱ヘッド毎に設けられている。例えば、インク供給孔
８ａはイエロー（Ｙ）の発熱ヘッド１４ａに対応し、イ
ンク供給孔８ｂはマゼンタ（Ｍ）の発熱ヘッド１４ｂに
対応し、インク供給孔８ｃはシアン（Ｃ）の発熱ヘッド
１４ｃに対応し、インク供給孔８ｄはブラック（Ｂｋ）
の発熱ヘッド１４ｄに対応する。

【００２０】また、上述の裏面構成を有する半導体基板
には前述のように、その裏面に図７に示すヘッドフレー
ム１８が取り付けられる（尚、図７の下段に示す断面図
は上段のＡ−Ａ′断面矢視図である）。このヘッドフレ
ーム１８は半導体基板を裏面から覆うと共に、上述のイ
ンク供給孔８ａ〜８ｄに対応する色のインクを供給する
機能を有する。このため、ヘッドフレーム１８にはイン
ク容器接続部１９と接続溝２０が形成されている。例え
ば、インク容器接続部１９ａにはイエロー（Ｙ）のイン
クが供給され、接続溝２０ａを通って上述のインク供給
孔８ａにインクを送る。また、インク容器接続部１９ｂ
にはマゼンタ（Ｍ）のインクが供給され、接続溝２０ｂ
を通って前述のインク供給孔８ｂにインクを送る。同様
に、インク容器接続部１９ｃ、１９ｄには対応するシア
ン（Ｃ）又はブラック（Ｂｋ）のインクが供給され、そ
れぞれ接続溝２０ｃ又は２０ｄを通って前述のインク供
給孔８ｃ又は８ｄにインクを送る。

【００２１】このようにして送られた各色のインクは、
対応するインク供給孔８からインク溝７、インク案内路
１２、を通って対応するノズル孔１３に供給される。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来例
によるサーマルインクジェットヘッドでは、図７に示す
ようにフレーム１８に複雑な溝加工を行う必要がある。
すなわち、半導体基板の裏面に形成された各インク供給
孔８ａ〜８ｄにインクを供給する接続溝２０を形成する
必要がある。しかし、この接続溝２０の加工は複雑であ
る。すなわち、各インク容器接続部１９の直下を円形に
穴加工を行った後、各色で異なった接続溝２０を形成す
る必要がある。

【００２３】例えばイエロー（Ｙ）の場合、インク供給
孔８ａに対面する位置からインク容器接続部１９ａの形
成位置まで斜め方向に長い接続溝２０ａを形成する必要
がある。また、マゼンタ（Ｍ）の場合、対応するインク
供給孔８ｂに対面する位置からインク容器接続部１９ｂ
の位置まで比較的短い接続溝２０ｂを形成する必要があ
る。さらに、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の場合
にも、前述の２つの接続溝２０ａ、２０ｂとは異なった
形状の接続溝２０ｃ、２０ｄをそれぞれ形成する必要が
ある。したがって、フレーム１８の作成に複雑な溝加工
が必要であり、加工に時間を要する。

【００２４】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
フレームの構成を簡単にし、フレーム加工を容易に行う
ことができる半導体基板、及び半導体基板を使用するサ
ーマルインクジェットヘッドを提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明は、アレー状に配設された複数の第
１の発熱素子にインクを供給する第１のインク供給孔
と、アレー状に配設された複数の第２の発熱素子にイン
クを供給する第２のインク供給孔とを具備する半導体基
板において、前記第１のインク供給孔に延設され、前記
半導体基板の前記発熱素子が形成された面の逆面に形成
された第１の接続溝と、前記第２のインク供給孔に延設
され、前記半導体基板の前記逆面に形成された第２の接
続溝とを有する半導体基板を提供することにより達成で
きる。

【００２６】ここで、アレー状に配設された複数の第１
の発熱素子は、例えば抵抗体等の画像信号に従って発熱
を繰り返す素子であり、第１のインク供給孔は上記第１
の発熱素子にインクを供給するための孔であり、この第
１のインク供給孔から供給されたインクは、例えば半導
体基板内に形成されたインク案内溝を介して上記第１の
発熱素子まで導かれ、画像信号に従って第１の発熱素子
を加熱し、膜沸騰現象に基づきインク滴を射出する。

【００２７】また、アレー状に配設された複数の第２の
発熱素子も同様の構成であり、第２のインク供給孔は上
記第２の発熱素子にインクを供給する孔であり、この第
２のインク供給孔からインクが供給され、第２の発熱素
子まで導かれ、画像信号に従って第２の発熱素子を加熱
し、インク滴を射出する。

【００２８】また、第１の接続溝は、例えば上記第１の
インク供給孔に延設され、半導体基板の前記発熱素子が
形成された面の逆面、例えば半導体基板の裏面に沿って
形成され、例えば後に取り付けるヘッドフレームのイン
ク容器接続部に対面する位置まで長く形成されている。
この構成は、第２の接続溝についても同様であり、第２
の接続溝は上記第２のインク供給孔に延設され、半導体
基板の前記発熱素子が形成された面の逆面、例えば半導
体基板の裏面に沿って形成され、後に取り付けるフレー
ムのインク容器接続部に対面する位置まで長く形成され
ている。

【００２９】このように半導体基板を構成することによ
り、半導体基板自体にインクを第１のインク供給孔、及
び第２のインク供給孔に導くための接続溝が形成される
ことになり、後にヘッドフレームを取り付けてインクを
供給する場合でも、フレームはインク容器接続部を設け
るだけの簡単な構造とすることができる。

【００３０】請求項２の記載は、前記請求項１記載の発
明において、前記第１の接続溝と第２の接続溝は、例え
ば前記半導体基板の前記逆面における直交するＸ、Ｙ方
向の何れかの方向に並行して形成されている。

【００３１】ここで、半導体基板の前記逆面（例えば、
半導体基板の裏面）には、上記第１、第２のインク供給
孔が形成され、上記第１のインク供給孔と第２のインク
供給孔の形成位置は、Ｘ方向（例えば、横方向）に一定
間隔でずれた位置であって、Ｙ方向（例えば、縦方向）
にも一定間隔でずれた位置である。例えば上記のような
場合、前記第１の接続溝と第２の接続溝は、前記半導体
基板の裏面においてＸ方向に並行して形成される。

【００３２】請求項３の記載は、前記請求項１記載の発
明において、前記第１のインク供給孔と前記第２のイン
ク供給孔を前記発熱素子の配列方向に対して位置をずら
して配置した構成である。上記課題を解決するため請求
項４記載の発明は、アレー状に配設された複数の第１の
発熱素子にインクを供給する第１のインク供給孔と、該
第１のインク供給孔に延設され基板の前記第１の発熱素
子が形成された面の逆面に形成された第１の接続溝と、
アレー状に配設された複数の第２の発熱素子にインクを
供給する第２のインク供給孔と、該第２のインク供給孔
に延設され前記基板の前記逆面に形成された第２の接続
溝とを具備する半導体基板と、該半導体基板の一面に取
り付けられ、該半導体基板に設けられた第１の接続溝の
一端、及び第２の接続溝の一端からインクを供給する第
１、第２のインク容器接続部が設けられたヘッドフレー
ムとを有するサーマルインクジェットヘッドを提供する
ことにより達成できる。

【００３３】本発明は、上記請求項１記載の半導体基板
の発明を利用したサーマルインクジェットヘッドの発明
であり、上記構成の半導体基板にインク容器接続部を有
するヘッドフレームを取り付けたものである。

【００３４】ここで、半導体基板を構成する上記第１、
第２の発熱素子、第１、第２のインク供給孔、等の構成
は上記説明の構成と同じであり、本発明は簡単な構成の
フレームを用いたサーマルインクジェットヘッドを構成
できることである。すなわち、上記構成のサーマルイン
クジェットヘッドによれば、インク容器接続部を構成す
る簡単な丸加工だけでフレームを作成することができ、
平坦なフレーム面を上記半導体基板の一面に半田等で固
設するだけで簡単にインク穴を一致させ、サーマルイン
クジェットヘッドを組み立てることができる。

【００３５】請求項５の記載は、前記請求項４記載の発
明において、前記第１の接続溝と第２の接続溝は、例え
ば前記半導体基板の前記逆面における直交するＸ、Ｙ方
向の何れかの方向に並行して形成されている。

【００３６】本請求項は、上記請求項２に対応するもの
であり、サーマルインクジェットヘッドに適応するもの
である。このように構成することにより、例えば前記第
１の接続溝と第２の接続溝を、前記半導体基板の裏面に
おいてＸ方向に並行して形成することができる。

【００３７】請求項６の記載は、前記請求項４記載の発
明において、前記第１のインク供給孔と前記第２のイン
ク供給孔を前記発熱素子の配列方向に対して位置をずら
して配置した構成である。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１(a) は、一実施の形態に
おけるサーマルインクジェットヘッドに使用する半導体
基板の平面図である。尚、図１(b) はその裏面図であ
り、同図(c) は同図(b) のＡ−Ａ′断面矢視図である。

【００３９】この半導体基板２２には、同図(a),(b) に
示すように、シリコンウエハ２３上に４個の発熱ヘッド
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが形成されている。各
発熱ヘッド２４ａ〜２４ｄは前述の工程１、工程２によ
って配線、抵抗パターン（発熱素子）、共通電極、及び
個別配線電極を形成し、工程３においてインク溝とイン
ク供給穴を形成した後、工程４、工程５によってインク
案内路を形成し、工程６によって多数のノズル孔を形成
し、工程７によってチップ単位に切断されたものであ
る。

【００４０】本例においては上述の工程の中で工程３を
行う際、シリコンウエハ２３に接続溝加工を行うもので
ある。すなわち、従来ヘッドフレーム側の形成していた
接続溝（前述の接続溝２０ａ〜２０ｄ）を上述のシリコ
ンウエハ２３の加工の際同時に行うものである。

【００４１】この工程は、シリコンウエハ２３に駆動回
路や電極等を形成した後、ウェットエッチング又はサン
ドブラスト法により、シリコン基板に溝や孔を形成する
ものである。本例においては図１(b) に示すインク供給
孔（インク溝）２６、及び接続溝２７を形成する。

【００４２】ここで、接続溝２７の具体的な加工処理
は、例えば厚さ４００μｍ〜６００μｍのシリコンウエ
ハ（シリコン基板）に対し、ウェットエッチング又はサ
ンドブラスト法によって深さ２００μｍ〜３００μｍの
加工を行う。例えば、厚さ４００μｍのシリコンウエハ
（シリコン基板）に対しは深さ２００μｍの加工を行
い、厚さ６００μｍのシリコンウエハ（シリコン基板）
に対しは深さ３００μｍの加工を行う。

【００４３】一方、インク供給孔２６の形成も上記接続
溝２７と同時に行われ、例えばインク供給孔２６の形成
はシリコンウエハ２３の上下面からエッチングを行うこ
とにより、例えば同じ時間で形成することができる。

【００４４】尚、サンドブラスト法による上記加工は、
ウエハ１枚当たり５分〜１０分の時間で一括加工でき
る。本例においては、上記加工によって図１(b) に示す
形状にインク供給孔２６、及び接続溝２７を作成する。
本実施形態例におけるインク供給孔２６の形成位置は、
従来例と異なり、イエロー（Ｙ）のインク供給孔２６ａ
が半導体基板２２の左上に形成され、マゼンタ（Ｍ）の
インク供給孔２６ｂが上記インク供給孔２６ａの左斜め
下に形成され、シアン（Ｃ）のインク供給孔２６ｃが更
に上記インク供給孔２６ｂの右斜め下に形成され、最後
のブラック（Ｂｋ）のインク供給孔２６ｄが更に上記イ
ンク供給孔２６ｃの右斜め下であり、半導体基板２２の
右下部に形成されている。尚、図１では具体的に図示し
ていないが、各インク供給孔２６ａ〜２６ｄに延設され
るインク溝も、対応するインク供給孔２６ａ〜２６ｄに
沿った方向に形成される。

【００４５】ここで、図１(b) において、紙面の左右方
向（横方向）をＸ方向とし、紙面の上下方向（縦方向、
即ち発熱ヘッド２４ａ〜２４ｄ内の発熱素子の配列方
向）をＹ方向とすると、上述のインク供給孔２６ａ〜２
６はＹ方向に一定間隔を有して形成され、またＸ方向に
対しても一定間隔を有して形成されている。そして、そ
れぞれ対応するインク供給孔２６ａ〜２６ｄに延設され
た接続溝２７ａ〜２７ｄは、上記Ｘ方向に対して並行形
成されている。

【００４６】尚、上記実施形態例では接続溝２７ａ〜２
７ｄをＸ方向に対して並行に形成したが、Ｙ方向に対し
て並行に形成してもよい。そして、接続溝２７ａはイン
ク供給孔２６ａからＸ方向にインク容器接続対面部２９
ａまで形成され、接続溝２７ｂはインク供給孔２６ｂか
らＸ方向にインク容器接続対面部２９ｂまで形成されて
いる。また、接続溝２７ｃはインク供給孔２６ｃからＸ
方向にインク容器接続対面部２９ｃまで形成され、接続
溝２７ｄはインク供給孔２６ｄからＸ方向にインク容器
接続対面部２９ｄまで形成されている。すなわち、何れ
の接続溝２７ａ〜２７ｄも対応するインク供給孔２６ａ
〜２６ｄから同じＸ方向に形成され、極めて簡単な接続
溝の形状である。

【００４７】しかも、この接続溝２７ａ〜２７ｄの形成
は、インク供給孔２６ａ〜２６ｄの加工と同時に行うこ
とができ、その加工も前述のようにウェットエッチング
又はサンドブラスト法により、短時間で一括加工が可能
である。したがって、例えばマスクパターンの形状を変
えるだけで簡単に接続溝２７ａ〜２７ｄを追加加工でき
る。

【００４８】上述のようにしてインク供給孔２６ａ〜２
６ｄや接続溝２７ａ〜２７ｄの加工を行った後、前述工
程４〜工程７の作業を行い、完成した半導体基板２２に
は、その裏面に図２に示すヘッドフレーム３０を半田付
け等によって取り付ける。ここで、ヘッドフレーム３０
は、例えばＦｅ−Ｎｉ合金（鉄−ニッケル合金）で構成
され、インク容器接続部３１が形成されている。

【００４９】本例で使用するフレーム３０は同図に示す
ようにインク容器接続部３１を形成しただけの簡単な構
造であり、従来例のような接続溝（前述の接続溝２０ａ
〜２０ｄ）のような複雑な構造を有する必要はない。ま
た、インク容器接続部３１の形成は丸い穴開け加工だけ
であり、極めて簡単に作成することができる。

【００５０】尚、前述の半導体基板２２に対するフレー
ム３０の取り付けは、前述のインク容器接続対面部２９
がインク容器接続部３１に一致するように取り付ける。
例えば、インク容器接続対面部２９ａにインク容器接続
部３１ａを一致させ、インク容器接続対面部２９ｂにイ
ンク容器接続部３１ｂを一致させ、インク容器接続対面
部２９ｃにインク容器接続部３１ｃを一致させ、インク
容器接続対面部２９ｄにインク容器接続部３１ｄを一致
させ、半田付けによって両部材を固設する。

【００５１】このようにして組み立てられたサーマルイ
ンクジェットヘッドに、不図示のインクカートリッジか
らインクを対応するインク容器接続部３１ａ〜３１ｄに
供給することにより、前述の経路を通ってノズル孔から
対応する色のインク滴を射出することができる。

【００５２】また、上述のようにインク供給孔２６ａ〜
２６ｄの形成位置は、Ｙ方向すなわち発熱ヘッド２４ａ
〜２４ｄ内の発熱素子の配列方向に対して所定の間隔で
位置をずらして配置してあるので、インク容器接続部３
１ａ〜３１ｄの間隔を広くすることができ、インク容器
接続部３１ａ〜３１ｄに接続するインク供給パイプの配
置スペースに余裕をとることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、半導体基板の裏面にインク供給孔と接続溝を設け
ることによって、簡単な構造のヘッドフレームを使用す
ることができる。

【００５４】また、半導体基板に形成する接続溝は、例
えばマスクを変更するだけで簡単に実現できる。さら
に、ヘッドフレームの構造が簡単になるので、ヘッドフ
レームの作成が容易となり、装置のコストダウンを図る
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は一実施の形態における半導体基板の平面
図であり、(b) はその裏面図であり、(c) はその断面図
である。

【図２】ヘッドフレームの断面図である。

【図３】(a),(b),(c) は従来のサーマルインクジェット
ヘッドに使用する半導体基板の製造方法を工程順に示す
概略の平面図と断面図である。

【図４】従来の発熱ヘッドを４列並べた構成を示す図で
ある。

【図５】従来の発熱ヘッドを４列並べた構成を示し、そ
の製造途中の状態を示す図である。

【図６】従来の半導体基板の裏面構成を説明する図であ
る。

【図７】従来のヘッドフレームの構造を説明する図であ
る。

【符号の説明】

２２半導体基板２３シリコンウエハ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ発熱ヘッド２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄインク供給孔２７２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ接続溝２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄインク容器接続対面
部３０ヘッドフレーム３１、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄインク容器接続部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アレー状に配設された複数の第１の発熱
素子にインクを供給する第１のインク供給孔と、アレー
状に配設された複数の第２の発熱素子にインクを供給す
る第２のインク供給孔とを具備する半導体基板におい
て、前記第１のインク供給孔に延設され、前記半導体基板の
前記発熱素子が形成された面の逆面に形成された第１の
接続溝と、前記第２のインク供給孔に延設され、前記半導体基板の
前記逆面に形成された第２の接続溝と、を有することを特徴とする半導体基板。
【請求項２】前記第１の接続溝と第２の接続溝は、前
記半導体基板の前記逆面における直交するＸ、Ｙ方向の
何れかの方向に並行して形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の半導体基板。
【請求項３】前記第１のインク供給孔と前記第２のイ
ンク供給孔を前記発熱素子の配列方向に対して位置をず
らして配置したことを特徴とする請求項１記載の半導体
基板。
【請求項４】アレー状に配設された複数の第１の発熱
素子にインクを供給する第１のインク供給孔と、該第１
のインク供給孔に延設され基板の前記第１の発熱素子が
形成された面の逆面に形成された第１の接続溝と、アレ
ー状に配設された複数の第２の発熱素子にインクを供給
する第２のインク供給孔と、該第２のインク供給孔に延
設され前記基板の前記逆面に形成された第２の接続溝と
を具備する半導体基板と、該半導体基板の前記一面に取り付けられ、前記半導体基
板に設けられた第１の接続溝の一端、及び第２の接続溝
の一端からインクを供給する第１、第２のインク容器接
続部が設けられたフレームと、を有することを特徴とするサーマルインクジェットヘッ
ド。
【請求項５】前記第１の接続溝と第２の接続溝は、前
記基板の前記逆面における直交するＸ、Ｙ方向の何れか
の方向に並行して形成されていることを特徴とする請求
項４記載のサーマルインクジェットヘッド。
【請求項６】前記第１のインク供給孔と前記第２のイ
ンク供給孔を前記発熱素子の配列方向に対して位置をず
らして配置したことを特徴とする請求項４記載のサーマ
ルインクジェットヘッド。