JP4635685B2

JP4635685B2 - 液体噴射ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP4635685B2
Application number: JP2005099085A
Authority: JP
Inventors: 二郎高安; 貴士加藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP2006272884A

Description

本発明は、例えばシリコンウェハー等の基材に切断予定線を設定し、この切断予定線に沿って基材を切断して複数の流路形成基板に分割し、この流路形成基板を備えた液体噴射ヘッドに関する。

インクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）に代表される液体噴射ヘッドにおいては、微細な液体流路や圧力発生室を正確に形成する必要があるので高い加工精度が要求される。そのため、これらの基材としては、エッチングによって微細な形状を寸法精度良く形成可能な、シリコン等が好適に用いられる。

例えば、上記記録ヘッドの流路形成基板を作成する場合には、基材としての略円形状のシリコンウェハー上に、切断予定線を縦横に設定することで流路形成基板となる領域を複数区画し、切断予定線上にエッチングによって複数の小さな貫通孔を開設してブレイクパターンを形成する。このブレイクパターンにおける隣り合う貫通孔同士を隔てる部分が脆弱部となり、この脆弱部を破断することでシリコンウェハーを切断予定線に沿って切断し、複数の流路形成基板に分割する。そして、この流路形成基板の一方の面にノズル形成部材を、他方の面に弾性板をそれぞれ接合することで、流路ユニットが構成される。
このシリコンウェハーを分割する方法としては、伸張性を有するシート部材（ダイシングテープ）をシリコンウェハーの表面に貼着し、このシート部材をシリコンウェハーの面方向に放射状に伸張させることでブレイクパターンで切断させる所謂エキスパンドブレイクという方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１８１９４７号公報

ところで、上記のエキスパンドブレイク等で分割された複数の流路形成基板は、分割する前のシリコンウェハーにおける配置について分割後においても識別できるように、各流路形成基板の表面にポジションナンバーをナンバリングしてあるものが一般的である。
しかしながら、製造上のトラブル等により、この流路形成基板にシリコンウェハー上の配置に起因する不具合等が発生した場合、その不具合が生じた配置の流路形成基板で構成された記録ヘッドだけを識別して取り除こうとしても、一度記録ヘッドを分解しないとポジションナンバーを確認できないため、記録ヘッド完成品では識別できないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流路形成基板の表面に記したポジションナンバーに依存することなく、流路形成基板の基材における配置を個別に識別可能とした液体噴射ヘッドを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力発生素子と、該圧力発生素子の作動に応じて液滴が吐出されるノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板、とを備え、
前記流路形成基板は、基材を当該基材表面の形成された複数のブレイクパターンからなる切断予定線に沿って分割することにより得られ、
前記流路形成基板の側面には、前記ブレイクパターンの破断面が複数形成され、
これら破断面の中の少なくとも一部の形状は、分割して得られた流路形成基板ごとに異なることを特徴とする液体噴射ヘッドである。

上記構成によれば、破断面の中の少なくとも一部の形状は、分割して得られた流路形成基板ごとに異なるので、基材から分割された後に、この破断面の形状に基づいて流路形成基板の基材における配置を個別に識別することが可能となる。つまり、ブレイクパターンを形成することで、同時に流路形成基板の基材における配置を個別に識別可能な状態にしており、流路形成基板の表面にポジションナンバーを形成する必要がない。また、製造工程中の都合上、流路形成基板の表面にポジションナンバーを形成したとしても、完成品後において流路形成基板の基材における配置を個別に識別することになった場合に、流路形成基板の表面のポジションナンバーで識別する必要がない。

上記構成において、他の切断予定線との交点を境にして前記ブレイクパターンを異ならせることが望ましい。
また、前記交点よりも外側のブレイクパターンにおける脆弱部の切断予定線方向の幅を、前記交点よりも中心側のブレイクパターンにおける脆弱部の幅よりも短くすることが望ましい。

この構成によれば、他の切断予定線との交点を境にして前記ブレイクパターンが異なるので、側面に形成されたブレイクパターンの破断面の幅などの違いに基づいて、流路形成基板の基材における配置を特定することができる。

上記構成において、前記切断予定線の前記基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける脆弱部の切断予定線方向の幅を異ならせることが望ましい。

この構成によれば、基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける脆弱部の切断予定線方向の幅が異なるので、この脆弱部の幅に応じて破断面の幅も異なり、これにより、この破断面の幅の違いに基づいて流路形成基板の基材における配置をより正確、且つ、簡単に識別できる。

上記構成において、前記基材の外側に位置する切断予定線ほど、基材の内側に位置する切断予定線よりも脆弱部の幅を短くすることが望ましい。

この構成によれば、基材の外側に位置する切断予定線ほど、基材の内側に位置する切断予定線よりも脆弱部の幅が短いので、この破断面の幅の違いに基づいて流路形成基板の基材における配置を、内側に位置するものから外側に位置するものまで特定し易くなる。

上記構成において、前記切断予定線の前記基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける貫通孔の形状を異ならせてもよい。

この構成によれば、基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける貫通孔の形状が異なるので、同じ破断面の形状を持つ流路形成基板同士でも、分割後の側面に形成された貫通孔による形状の違いに基づいて、基材における配置を個別に識別することが可能となる。

上記構成において、前記切断予定線の前記基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける貫通孔の形成間隔を異ならせてもよい。

この構成によれば、切断予定線の前記基材における位置に応じて、前記ブレイクパターンにおける貫通孔の形成間隔が異なるので、この貫通孔の形成間隔に応じて破断面の幅も異なる。したがって、この破断面の幅の違いに基づいて流路形成基板の基材における配置をより正確、且つ、簡単に識別できる。

上記構成において、前記ノズル開口を露出すると共に他の部分を被覆する状態で前記流路ユニットに対して取り付けられるヘッドカバーを設け、
前記ヘッドカバーには、前記流路形成基板の側面に対応する位置に、前記ブレイクパターンの破断面を露出可能な露出窓部を設けることが望ましい。

この構成によれば、ヘッドカバーには、流路形成基板の側面に対応する位置に、前記ブレイクパターンの破断面を露出可能な露出窓部を開口しているので、流路形成基板に他の部材を組み付けて液体噴射ヘッドが完成した状態でも、この露出窓部から流路形成基板の破断面の形状を視認することが可能となる。したがって、液体噴射ヘッドを分解しなくても、この破断面の形状に基づいて、流路形成基板の基材における配置を個別に識別することが可能となる。また、流路形成基板の表面、例えば、ノズル形成部材側の表面にポジションナンバーを付与して流路形成基板の基材における配置を個別に識別可能にしたい場合には、ノズル形成部材上に流路形成基板の表面のポジションナンバーを露出させるための露出窓部を形成することも考えられるが、ノズル形成部材にそのような窓部を形成すると、その部分からノズル開口から吐出された液滴がミスト化したものが浸入してしまう。そこで、上記構成であれば、ノズル形成部材上にそのような窓部を形成する必要がないので、ミストの浸入を抑制しつつ、流路形成基板の基材における配置は個別に識別可能となっている。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面等を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一種。以下、単にプリンタという）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を例に挙げて行う。

図１は、本実施形態における記録ヘッド１の分解斜視図、図２は、記録ヘッド１の要部断面図である。例示した記録ヘッド１は、カートリッジ基台２（以下、「基台」という）、駆動用基板３、ケース４、流路ユニット５、及び、アクチュエータユニット６を主な構成要素としている。基台２は、例えば、エポキシ系樹脂等の合成樹脂によって成型されており、その上面にはフィルタ７を介在させた状態でインク導入針８が複数取り付けられている。これらのインク導入針８には、インクを貯留したインクカートリッジ（図示せず）が装着されるようになっている。

駆動用基板３は、図示せぬプリンタ本体側からの駆動信号を圧電振動子９へ供給するための配線パターンが形成されると共に、プリンタ本体側との接続のためのコネクタ１０や抵抗やコンデンサ等の電子部品１１等を実装している。コネクタ１０にはＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）等の配線部材が接続され、駆動用基板３は、このＦＦＣを介してプリンタ本体側から駆動信号を受けるようになっている。そして、この駆動用基板３は、パッキンとして機能するシート１２を介在させた状態で、インク導入針８とは反対側の基台２の底面側に配置される。

ケース４は、合成樹脂製の中空箱体状部材であり、先端面（下面）には流路ユニット５を接合し、内部に形成された収容空部１３内にはアクチュエータユニット６を収容し、流路ユニット５側とは反対側の基板取付面１４には駆動用基板３５を取り付けるようになっている。また、図１に示すように、このケース４の先端面側には、金属製の薄板部材によって作製されたヘッドカバー１６が、流路ユニット５の外側からその周縁部を包囲するように取り付けられる。このヘッドカバー１６には、流路ユニット５の長手方向の各側面側に位置する部分に２カ所ずつ露出窓部１７が設けられており、この露出窓部１７より、流路ユニット５の側面の４カ所を見ることができる。そして、このヘッドカバー１６は、流路ユニット５やケース４を保護すると共に、流路ユニット５のノズル形成部材であるノズルプレート１８を接地電位に調整し、記録紙等から発生する静電気によるノイズ等の障害を防止する機能を果たす。

上記アクチュエータユニット６は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子９（圧力発生素子の一種）と、この圧電振動子９が接合される固定板１９と、駆動用基板３からの駆動信号を圧電振動子９に伝達するための、ＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）等の配線部材等から構成される。各圧電振動子９は、固定端部側が固定板１９上に接合され、自由端部側が固定板１９の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子９は、所謂片持ち梁の状態で固定板１９上に取り付けられている。また、各圧電振動子９を支持する固定板１９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。そして、アクチュエータユニット６は、固定板１９の背面を、収納空部を区画するケース４内壁面に接着することで収納空部内に収納・固定されている。

流路ユニット５は、図２に示すように、弾性板２０、流路形成基板２４、及びノズルプレート１８を積層した状態で接着剤等で接合して一体化することにより作製されており、共通インク室２７からインク供給口２５及び圧力発生室２６を通りノズル開口３０に至るまでの一連のインク流路が形成された部材である。流路形成基板２４は、インク流路となる部分、具体的には、共通インク室２７となる空部、インク供給口２５となる溝部、及び、圧力発生室２６となる空部を隔壁で区画した状態で、ノズルプレート１８に開設されたノズル開口３０に対応させて複数形成した板状の部材である。本実施形態において、流路形成基板２４は、後述するように、基材であるシリコンウェハー３５をエッチング処理することによって作製されている。

上記の圧力発生室２６は、ノズル開口３０の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。また、共通インク室２７は、インクカートリッジに挿入されたインク導入針８側からのインクが導入される室である。そして、この共通インク室２７に導入されたインクは、インク供給口２５を通じて各圧力発生室２６に供給される。弾性板２０は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この弾性板２０の圧力発生室２６に対応する部分には、圧電振動子９の自由端部の先端を接合するための島部３８が形成されており、この部分がダイヤフラム部として機能する。また、弾性板２０は、共通インク室２７となる空部の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部としても機能する。このコンプライアンス部に相当する部分については弾性フィルムだけにしている。

そして、この記録ヘッド１において、上記駆動用基板３から配線部材を通じて駆動信号が供給されると、圧電振動子９が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部３８が圧力発生室２６に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力発生室２６の容積が変化し、圧力発生室２６内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル開口３０からインク滴（液滴の一種）が吐出される。

図３（ａ）は、上記流路形成基板２４の基材となるシリコンウェハー３５の平面図である。このシリコンウェハー３５は、表面３７が結晶方位面（１１０）面に設定され、厚さが流路形成基板２４の厚さに等しい４００μｍに設定されたシリコン単結晶基板である。このシリコンウェハー３５の表面３７上に、流路形成基板２４となる基板領域２４´を複数（本実施形態では１０カ所）区画し、各領域に上記インク流路となる部分をエッチングによって形成する。また、同じくエッチングによって細長く小さな貫通孔３９（図４（ａ）参照）を横方向の切断予定線Ｌ１上に複数穿設してブレイクパターンが形成されている。また、この横方向の切断予定線Ｌ１に直交する縦方向の切断予定線Ｌ２上にも、同様にして貫通孔３９を複数列設することでブレイクパターンが形成されている。

図３（ａ）における切断予定線Ｌ１は、（１１０）面上であって、この（１１０）面に直交する第１の（１１１）面の面方向に設定されている。この切断予定線Ｌ１は、本実施形態においては、シリコンウェハー３５における最も外側に位置する第１切断予定線Ｌ１ａ、この第１切断予定線Ｌ１ａに対して平行且つ１つ内側（シリコンウェハー３５の中心Ｏ寄り）に位置する第２切断予定線Ｌ１ｂ、この第２切断予定線Ｌ１ｂの延長線上で端側（外側）に位置する第３切断予定線Ｌ１ｃ、及び、最も内側、即ち、シリコンウェハー３５の中心Ｏを通り、切断予定線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂに平行な第４切断予定線Ｌ１ｄから構成されている。また、縦方向の切断予定線Ｌ２は、第１の（１１１）面に垂直な軸方向に設定されている。なお、第１の（１１１）面は、エッチング処理における基準面となるオリエンテーションフラット（所謂オリフラ）ＯＦを構成している。

そして、これらの切断予定線Ｌ１、Ｌ２によって区画された基板領域２４´には、このシリコンウェハー３５における配置を表すポジションナンバーが付けられている（図３（ａ）中の＃１〜＃１０がポジションナンバーに対応する）。このポジションナンバーは、各基板領域２４´に顕微鏡で視認できる大きさでプリントされているのが一般的であり、これにより、シリコンウェハー３５から分割した後に、流路形成基板２４がどの配置のものかを個別に識別することができる。

図４（ａ）は、シリコンウェハー３５における切断予定線Ｌ１上に形成されたブレイクパターンの構成を説明する部分拡大図である。
本実施形態においては、ブレイクパターンの周囲を、シリコンウェハー３５の厚さ方向の途中までエッチング（所謂ハーフエッチング）することで、他の部分よりも薄い薄肉部４０を設けている。そして、切断予定線Ｌ１において隣り合う貫通孔３９同士を隔てる部分が脆弱部４１となり、この脆弱部４１と貫通孔３９とを交互に複数配置してブレイクパターンが構成されている。このブレイクパターンにおける貫通孔３９は、第１の（１１１）面４６を長辺とし、該第１の（１１１）面４６に交差すると共に（１１０）面に直交する第２の（１１１）面４７を短辺とした、細長い平行四辺形状に形成されている。上記第２の（１１１）面４７は、第１の（１１１）面４６に対して（１１０）面（表面３７）上で約７０°の角度で交差する。なお、この貫通孔３９の形状は一例であって、例示したものには限定されない。

そして、このようなブレイクパターンが形成されたシリコンウェハー３５に外力を加えると、脆弱部４１が破断する。これにより、シリコンウェハー３５は、切断予定線に沿って切断され、個々のパーツ、即ち、流路形成基板２４に分割されるようになっている。そして、この脆弱部４１が破断すると、流路形成基板２４の側面には、ブレイクパターンの脆弱部４１の形状に応じた破断面４２が形成される（図４（ｂ）参照）。
シリコンウェハー３５を分割する方法としては、伸張性を有するシート部材（ダイシングテープ）を分割前のシリコンウェハー３５の表面３７に貼着し、このシート部材をシリコンウェハー３５の面方向に放射状に伸張させることでブレイクパターンを破断させる所謂エキスパンドブレイクが採用されている。

ところで、上記エキスパンドブレイクによってシリコンウェハー３５より分割された流路形成基板２４に、記録ヘッド１に組み込むために一方の面にノズルプレート１８を、他方の面に弾性板２０をそれぞれ接合するので、表面のポジションナンバーの確認ができなくなってしまう。すなわち、このように流路形成基板２４に他の部材を組み付けて記録ヘッド１が完成した状態では、流路形成基板２４のシリコンウェハー３５における配置を識別することができなくなるという問題が生じる。

そこで、シリコンウェハー３５における位置に応じて、ブレイクパターンにおける脆弱部４１の切断予定線方向の幅Ｗを異ならせて設定している。具体的には、上記シリコンウェハー３５の外側に位置する切断予定線ほど、内側の切断予定線よりも脆弱部４１の切断予定線方向の幅Ｗを短く設定している。

本実施形態においては、図４（ａ）に示すような切断予定線Ｌ１における貫通孔３９の形状をエッチングによって工夫することで脆弱部４１の幅Ｗを調整するようにしている。具体的には、エッチングによって浸食されて形成される貫通孔３９の長尺方向の幅を調整することで脆弱部４１の幅Ｗを調整する。この場合は、エッチング時間、若しくは、エッチング溶液の濃度や温度を調整することで貫通孔３９の長尺方向の幅を調整することができる。また、エッチングに対するマスクパターンの形状を調整して貫通孔３９自体の大きさを異ならせて調整することも可能である。なお、以下では、横方向の切断予定線Ｌ１を例に挙げて説明するが、縦方向の切断予定線Ｌ２についても基本的には同様に調整できる。

図４（ｂ）は、図４（ａ）における切断予定線Ｌ１によって分割された流路形成基板２４のＡ−Ａ方向から見た側面の部分拡大図である。そして、上記のエッチングを用いて、例えば、第２切断予定線Ｌ１ｂでは脆弱部４１の幅Ｗを３５０μｍに設定し、第２切断予定線Ｌ１ｂよりも外側に位置する第１切断予定線Ｌ１ａでは、脆弱部４１の幅Ｗを最も短い２５０μｍに設定する。また、第２切断予定線Ｌ１ｂよりも内側に位置する第４切断予定線Ｌ１ｄでは、脆弱部４１の幅Ｗを最も長い４００μｍに設定し、後述する第３切断予定線を３００μｍに設定している。また、このようにしてシリコンウェハー３５の脆弱部４１の切断予定線Ｌ１方向の幅Ｗを調整すると、分割後に流路形成基板２４の側面に形成される破断面４２の幅ｗを、脆弱部４１の幅Ｗに応じて調整することができる。すなわち、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、分割後のブレイクパターンの破断面４２の幅ｗ（切断予定線Ｌ１方向の距離）は、脆弱部４１の幅Ｗとほぼ等しくなる。

ここで、図３（ｂ）は、図３（ａ）のシリコンウェハー３５より分割された流路形成基板２４の拡大図である。この流路形成基板２４における各長辺を仮想的に二等分し、図３（ｂ）における上側の長辺の右半分に位置する側面部を側面Ａ部とし、左半分に位置する側面部を側面Ｃ部とし、また、下側の長辺の右半分（側面Ａ部の向かいに位置する側面部）を側面Ｂ部とし、同様に下側の長辺の左半分（側面Ｃ部の向かいに位置する側面部）を側面Ｄ部とする。このように、側面Ａ〜Ｄ部の４つの領域に分けた理由は、本実施形態では、長辺の中間に交点を設け、この交点の左右でブレイクパターンの種類を異ならせたからである。以下、各流路形成基板２４の側面については、上述した側面Ａ〜Ｄ部に基づいて説明する。

本実施形態では、記録ヘッド１の完成状態でもヘッドカバー１６の露出窓部１７から肉眼で覗き込んで、各流路形成基板２４の側面Ａ〜Ｄ部に形成される破断面４２の中の少なくとも一部の幅Ｗの違いに基づいて、シリコンウェハー３５における配置（＃１〜＃１０）を識別することができる。例えば、図３（ａ）のシリコンウェハー３５において、側面Ａ部の破断面４２の幅ｗが２５０μｍとなるものは、＃１、＃２の流路形成基板２４となり、側面Ｂ部の破断面４２の幅ｗが２５０μｍとなるものは、＃９、＃１０の流路形成基板２４となり、側面Ａ部とＣ部の両方の破断面４２の幅ｗが３５０μｍとなるものは、＃４の流路形成基板２４のみとなり、側面Ｂ部とＤ部の両方の破断面４２の幅ｗが３５０μｍとなるものは、＃７の流路形成基板２４のみとなる。このように、シリコンウェハー３５の外側に位置する切断予定線ほど、内側の切断予定線よりも脆弱部４１の切断予定線方向の幅を短く設定すると、分割前にシリコンウェハー３５の外側に位置する流路形成基板２４と中心側に位置する流路形成基板２４とを、分割した後も流路形成基板２４の側面に形成された破断面４２に表われた脆弱部４１の幅に基づいて、正確、且つ、簡単に識別することが可能となる。

さらに、このようにしてシリコンウェハー３５の外側に位置する切断予定線ほど、内側の切断予定線よりも脆弱部４１の切断予定線方向の幅を短く設定すると、外側の切断予定線ほど、より脆弱になる。これにより、エキスパンドブレイクの際に、外側の切断予定線から優先的に切断されるようにすることができる。これにより、全ての切断予定線を残すことなく切断することができ、より確実にシリコンウェハー３５を個々の流路形成基板に分割することが可能となる。

また、本実施形態においては、切断予定線Ｌ１における切断予定線Ｌ２との交点を境にして外側の脆弱部４１の幅Ｗを、この切断予定線Ｌ１の中心側の脆弱部４１の幅Ｗよりも短く設定している。

ここで、図５は、図３（ａ）における領域Ｓの拡大図である。例えば、図５に例示した縦方向の切断予定線Ｌ２との交点Ｐ１を境にして外側（図における右側）の第３切断予定線Ｌ１ｃでは、脆弱部４１の幅Ｗを３００μｍに設定し、交点Ｐ１よりも中心側（図における左側）の第２切断予定線Ｌ１ｂでは、脆弱部４１の幅Ｗを３５０μｍに設定している。

そして、本実施形態において、上記交点Ｐ１は、＃３の流路形成基板２４の上側の長辺を二分する中点になるので、切断予定線Ｌ１ｃ対応する＃３の流路形成基板２４の側面が側面Ａ部となり、切断予定線Ｌ１ｂに対応する＃３の流路形成基板２４の側面が側面Ｃ部、＃１の流路形成基板２４の側面が側面Ｂ部となる。また、交点Ｐ２〜Ｐ４においても、上記同様に切断予定線における他の切断予定線との交点を境にして外側の脆弱部４１の幅Ｗを、この切断予定線の中心側の脆弱部４１の幅Ｗよりも短くしている。これにより、流路形成基板２４の側面に形成される破断面４２の中の少なくとも一部の幅Ｗの違いに基づいて、流路形成基板２４のシリコンウェハー３５における配置を個別に特定することができる。例えば、側面Ａ部の破断面４２の幅ｗが３００μｍとなるのは、＃３の流路形成基板２４のみとなり、側面Ｂ部の破断面４２の幅ｗが３００μｍとなるのは、＃６の流路形成基板２４のみとなり、側面Ｄ部の破断面４２の幅ｗが３００μｍとなるのは、＃８の流路形成基板２４のみとなり、側面Ｃ部の破断面４２の幅ｗが３００μｍとなるのは、＃５の流路形成基板２４のみとなる。このように、交点を境にして外側のブレイクパターンにおける脆弱部４１の幅を中心側のブレイクパターンにおける脆弱部４１の幅より短くすると、分割後の流路形成基板２４の側面の破断面４２の幅も脆弱部４１の幅に応じて形成されるので、この破断面４２の幅に基づいて、シリコンウェハー３５における流路形成基板２４の配置を個別に特定することができる。

さらに、このように脆弱部４１の幅を設定すると、より外側の脆弱部４１ほど、より脆弱になるので、エキスパンドブレイクによるシリコンウェハー３５の分割時に、切断予定線の外側の脆弱部４１から順次破断していく。これにより、比較的長い切断予定線でも、先に外側の脆弱部４１を破断させることで、その後は内側の脆弱部４１に応力を集中させることができ、同一長さの切断予定線を一度に切断する場合よりも確実に切断させることが可能となる。

また、上記の実施形態の以外に、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、脆弱部４１の幅Ｗの調整は、ブレイクパターンにおける貫通孔３９の形成間隔を異ならせて形成することでも可能である。この場合も、上記の実施形態同様に、貫通孔３９の間隔、すなわち、脆弱部４１の幅に応じて破断面４２の幅も変化するので、流路形成基板２４の側面に形成されたブレイクパターンの破断面４２の幅に基づいて、シリコンウェハー３５における流路形成基板２４の配置を個別に識別することができる。

また、上記の実施形態において、破断面４２の形状の違いに基づいて、流路形成基板２４のシリコンウェハー３５における配置を個別に識別可能としているが、本発明は、これに限られない。例えば、切断予定線Ｌ１のシリコンウェハー３５における位置に応じて、ブレイクパターンの貫通孔の形状を異ならせてもよい。例えば、図７（ａ）に示すようなブレイクパターンの貫通孔４９を用いてもよい。このブレイクパターンは一般的に使用されており、その破断面４２は、図７（ｂ）に示したようになる。この貫通孔４９は、エッチング工程において、図４（ａ）に示すような平行四辺形の貫通孔２つを上下に千鳥状に形成して、さらにエッチングによりそれらの貫通孔同士を連結して形成される（図示せず）。その連結した際に形成された連結面は台座５０と呼ばれ、１つの貫通孔に向かい合わせに２つ形成される。そして、図７（ｂ）に示すように、流路形成基板２４の側面には破断面４２の以外に台座５０も視認することができる。したがって、切断予定線のシリコンウェハー３５における位置に応じて、ブレイクパターンにおける貫通孔の形状を異ならせると、流路形成基板２４の側面に形成される破断面４２の幅が同じもの同士であっても、貫通孔の形状の違い、すなわち、台座５０の有無に基づいて流路形成基板２４のシリコンウェハー３５における配置を個別に識別することができる。

さらに、この貫通孔４９により形成された脆弱部４１は、上記実施形態における脆弱部４１に比べて、これらが同じ幅であっても破断しやすいという特性がある。この特性を用いて、例えば、上記実施形態の切断予定線Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃのブレイクパターンの貫通孔をこの貫通孔４９を用いたもので形成し、切断予定線Ｌ１ｄのみを上記実施形態の貫通孔３９で形成されたブレイクパターンとし、且つ、切断予定線Ｌ１ｂとＬ１ｄにおける脆弱部４１の幅Ｗを共に３５０μｍとしても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、側面Ａ〜Ｄ部全てが破断部の幅ｗが３５０μｍとなる＃４と＃７の流路形成基板２４においても、＃４の流路形成基板２４の側面Ａ部に台座５０あり、側面Ｂ部に台座５０なし、＃７の流路形成基板２４の側面Ｂ部に台座５０あり、側面Ａ部に台座５０なしとなり、識別することができる。また、シリコンウェハー３５の外側に位置する切断予定線（Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃ）ほど、内側の切断予定線（Ｌ１ｄ）よりも破断しやすくなるので、エキスパンドブレイクの際に、外側の切断予定線から優先的に切断されるようにすることができる。これにより、全ての切断予定線を残すことなく切断することができ、より確実にシリコンウェハー３５を個々の流路形成基板に分割することが可能となる。

つまり、これらの実施形態では、ブレイクパターンを形成することで、同時に流路形成基板のシリコンウェハー３５における配置を個別に識別可能な状態にしており、流路形成基板の表面にポジションナンバーを形成する必要がない。また、製造工程中の都合上、流路形成基板の表面にポジションナンバーを形成したとしても、完成品後において流路形成基板のシリコンウェハー３５における配置を個別に識別することになった場合に、流路形成基板の表面のポジションナンバーで識別する必要がない。

また、これらの実施形態におけるヘッドカバー１６は、図８に示すように、ノズル開口３０を露出すると共に他の部分を被覆する状態で流路ユニット５に対して取り付けられ、流路形成基板２４の側面Ａ〜Ｄ部に対応する位置に、ブレイクパターンの破断面４２を露出可能な露出窓部１７を４カ所設けている。これにより、流路形成基板２４の側面Ａ〜Ｄ部の４カ所の破断面４２の形状を、ヘッドカバー１６を取り付けた状態でも露出窓部１７より視認することができる。すなわち、流路形成基板２４に他の部材を組み付けて記録ヘッド１の完成状態でも記録ヘッド１を分解することなく、上記の実施形態同様に、ブレイクパターンの破断面４２に基づいて流路形成基板２４のシリコンウェハー３５における配置を個別に識別することができる。また、流路形成基板２４の表面、例えば、ノズルプレート１８側の表面にポジションナンバーを付与して流路形成基板２４のシリコンウェハー３５における配置を個別に識別可能にしたい場合には、ノズルプレート１８上に流路形成基板２４の表面のポジションナンバーを露出させるための露出窓部（図示せず）を形成することも考えられるが、ノズルプレート１８にそのような露出窓部を形成すると、その部分からノズル開口３０から吐出されたインク滴がミストになって浸入してしまう。そこで、上記構成であれば、ノズルプレート１８上にそのような露出窓部を形成する必要がないので、ミストの浸入を抑制しつつ、流路形成基板２４のシリコンウェハー３５における配置は個別に識別可能である。

ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。

以上においては、記録ヘッド１の流路形成基板２４が、シリコンウェハー３５を分割して得られた流路形成基板により構成された例を示したが、これには限らず、例えば、シリコンウェハー３５を用いて半導体素子等を作製する場合においても、本発明を適用することができる。
また、流路形成基板２４の基材としては、シリコンウェハー３５に限らず、他の基材を用いることも可能である。

また、以上では、液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録ヘッドを例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。

記録ヘッドの構成を説明する分解斜視図である。記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。（ａ）は、流路形成基板の基材となるシリコンウェハーの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のシリコンウェハーより分割された流路形成基板の拡大図である。（ａ）は、切断予定線に沿って形成されたブレイクパターンの構成を説明する部分拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）における切断予定線Ｌ１によって分割された流路形成基板のＡ−Ａ方向から見た側面の部分拡大図である図３（ａ）における領域Ｓの拡大図である。ブレイクパターンにおける貫通孔の形成間隔の違いを説明する部分拡大図である。（ａ）は、切断予定線に沿って形成されたブレイクパターンの構成を説明する部分拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）における切断予定線Ｌ１に分割された流路形成基板のＡ−Ａ方向から見た側面の部分拡大図である。ヘッドカバーがケースに取り付けられた状態の記録ヘッドを示す図である。

符号の説明

１…記録ヘッド，２…カートリッジ基台，３…駆動用基板，４…ケース，５…流路ユニット，６…アクチュエータユニット，７…フィルタ，８…インク導入針，９…圧電振動子，１０…コネクタ，１１…電子部品，１２…シート，１３…収容空部，１４…基板取付面，１６…ヘッドカバー，１７…露出窓部，１８…ノズルプレート，１９…固定板，２０…弾性板，２４…流路形成基板，２５…インク供給口，２６…圧力発生室，２７…共通インク室，３０…ノズル開口，３５…シリコンウェハー，３７…表面，３８…島部，３９…貫通孔，４０…薄肉部，４１…脆弱部，４２…破断面，４６…第１の（１１１）面，４７…第２の（１１１）面，４９…貫通孔，５０…台座

Claims

圧力発生素子を有するアクチュエータユニットと、
弾性板、液体流路が形成された流路形成基板及びノズルプレートを、前記弾性板が前記アクチュエータユニット側となるように積層し一体化した流路ユニットと、
前記流路ユニットに取り付けられたヘッドカバーとを備え、
前記流路形成基板は、複数に区画された各領域に前記液体流路となる部分が形成された基材を前記基材表面のブレイクパターンに沿って前記各領域毎に分割したものを前記流路形成基板として用いた液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記流路形成基板を、その側面に前記ブレイクパターンの破断面が複数形成され、前記破断面の中の少なくとも一部の形状は前記流路形成基板ごとに異なり、前記形状に基づいて分割前の前記基材における配置を識別できるように、前記基材から分割した後に、
前記弾性板、前記流路形成基板及び前記ノズルプレートを、前記弾性板が前記アクチュエータユニット側となるように積層し一体化して前記流路ユニットを作製し、
前記ヘッドカバーを、前記流路ユニットの前記ノズルプレートのノズル開口と、前記流路形成基板の前記分割前の前記基材における配置を識別する形状の前記破断面と、が露出するように前記流路ユニットに対して取り付けることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。