JP2000127406A - 液体噴射記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１基板と第２基板とを容易にかつ確実に低
コストで密着接合させて、高精細な画像を高速に得るこ
とができる液体噴射記録ヘッドを提供する。 【解決手段】 複数の液流路溝４と各液流路溝４に連通
する複数の共通液室３と液流路溝４にそれぞれ連通する
複数の吐出口が形成されたオリフィスプレート２を有
し、第１基板と接合することにより液体噴射記録ヘッド
を構成する第２基板１において、第１基板に接合する接
合面の両端部分で共通液室３の両側方へ延設した共通液
室枠１０に対向する部分を薄くして肉薄部１１を形成
し、第２基板の反りを軽減させるとともに接合密着性を
高め、さらに、第２基板の成形時の成形安定性を向上さ
せる。また、肉薄部１１に掘り込み凹部を形成すること
により、第２基板の反りの軽減とともに成形安定性をさ
らに向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体噴射記録方式
において、微細な吐出口から記録液を液滴として吐出さ
せて記録紙等の被記録媒体に付着させることによって記
録を行なうための液体噴射記録ヘッドに関し、特に、高
精細な画像を形成するために、記録液滴を安定かつ高速
に吐出できる液体噴射記録ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な液体噴射記録ヘッドは、
特開昭５５−１３２２５３号公報に記載されているよう
に、記録液を吐出するための吐出エネルギー発生素子が
形成された第１基板と、記録液を吐出するための吐出
口、吐出口に連通する液流路溝およびこの液流路溝に記
録液を供給するための共通液室を有する第２基板とを、
吐出エネルギー発生素子と液流路溝とが対応する形態
で、接合することによって構成されている。

【０００３】また、特開平２−１９２９５４号公報に
は、吐出エネルギー発生素子を形成した第１基板と、共
通液室およびこの共通液室から吐出口となる開口部を有
する複数の液流路溝を形成した第２基板とを、機械的付
勢力を与えて、より確実に接合するようになした液体噴
射記録ヘッドが開示されている。

【０００４】さらに、特開平４−１７１１２８号公報に
おいては、第１基板と第２基板との接合を正確にするた
めに、第１基板の吐出エネルギー発生素子の位置と第２
基板の吐出口の位置をそれぞれ測定し、それらの測定値
を比較して、その差分だけ第２基板と第１基板を相対的
に移動させ、吐出エネルギー発生素子と吐出口の位置と
を合わせる方法が紹介されている。

【０００５】また、カラー用の液体噴射記録ヘッドとし
ては、記録液を吐出するための吐出口、吐出口に連通す
る液流路溝およびこの液流路溝に記録液を供給するため
の共通液室を有する第２基板において、共通液室を複数
に分割し、分割された共通液室毎に異なる色の記録液を
供給することにより、コンパクトなカラー用の液体噴射
記録ヘッドを提供する提案が、特開平７−１４８９４４
号公報や特開平７−１４８９２６号公報等に記載されて
いる。

【０００６】図７は、従来の一般的な液体噴射記録ヘッ
ドの構成を図示する分解斜視図であり、同図において、
１１１は、吐出エネルギー発生素子１１１ａが形成され
た第１基板であって、この第１基板１１１に電気的信号
を送るための配線基板１１３とともにベースプレート１
１２に固定されており、１１４は、複数の共通液室を構
成するための複数の凹部と複数の液流路溝および記録液
を吐出する複数の吐出口１１４ａを有する第２基板であ
り、１１５は、第２基板１１４に機械的付勢力を与えて
第１基板１１１に押圧して接合するためのばね等の押圧
部材である。

【０００７】第１基板１１１の吐出エネルギー発生素子
１１１ａと第２基板１１４の吐出口１１４ａや液流路溝
がそれぞれ対応するように両基板を位置合わせして接合
し、押圧部材１１５の付勢押圧力を第２基板１１４の上
面、特に第２基板１１４の液流路溝を形成した部分の上
部に与えて両基板１１１、１１４の接合面を密着させて
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液体噴射記
録ヘッドにおいては、より高精細な画像を短時間で得る
ために、液流路の数すなわちノズル数を増やすに当た
り、第２基板が大型化し、その結果、第１基板との接合
が不十分となり、十分な画像を得ることが極めて困難と
なっていた。このような事態に対応する一般的な対策と
しては、機械的付勢力としてのばね部材のばね圧をあげ
る方法もあるが、その圧力が強大であったり、圧力集中
が起きることにより、第２基板を過度に変形させ、その
変形がオリフィスプレートにも及び、吐出口の変形を引
き起こすなどの問題が生じていた。このような吐出口の
変形が起きると、記録液滴の着弾位置が狂い、十分な画
像を得ることが即座にできなくなってしまう。

【０００９】また、第１基板と第２基板間に十分な接合
が得られなかった場合には、第２基板の液流路溝と第１
基板との間に隙間が生じるため、吐出エネルギー発生素
子により生じた圧力がその隙間から漏れ、記録液の吐出
が不安定になってしまう。さらに、カラー用の液体噴射
記録ヘッドにおいては、各共通液室を分離する共通液室
分離壁と第１基板との間にも必要以上の隙間があいてし
まい、共通液室の分離が不十分となり、最悪の場合は共
通液室の各記録液が混色を起こしてしまう。

【００１０】また、第２基板の大型化に伴なって生じる
第２基板の微妙な反りや第１基板と接合する面の微妙な
うねりなども、液滴の着弾位置をずらしてまう。特に、
第２基板を射出成形により作製する際に、そのわずかな
反りやうねりをいかに抑えるかが、重要な課題となって
いた。

【００１１】同時に、第１基板の吐出エネルギー発生素
子の中心と第２基板の液流路溝の中心を正確に合わせる
必要も生じてきている。これらの中心が合致していない
と、記録液の吐出にアンバランスを生じ、液滴の着弾位
置に影響を与えてしまう。特に、吐出エネルギー発生素
子が電気熱変換素子等の加熱素子である場合は、発泡に
アンバランスを与えてしまう。

【００１２】そこで、本発明は、上記の従来技術の有す
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、第１基
板と第２基板とを容易にかつ確実に低コストで密着接合
させることができ、高精細な画像を高速に得ることがで
きる液体噴射記録ヘッドを提供することを目的とするも
のである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体噴射記録ヘッドは、記録液を吐出する
ための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素
子を形成した第１基板と、該第１基板と接合することに
より液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に連通して
記録液を一時的に保持する共通液室を形成する凹部およ
び前記液流路溝に連通して記録液を吐出するための吐出
口が形成されたオリフィスプレートを有する第２基板と
からなり、前記第１基板と前記第２基板とを、前記吐出
エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する形態で、
接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおいて、前記第
２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面の両端
部分を肉薄に形成したことを特徴とする。

【００１４】本発明の液体噴射記録ヘッドは、記録液を
吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギ
ー発生素子を形成した第１基板と、該第１基板と接合す
ることにより液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に
連通して記録液を一時的に保持する共通液室を形成する
凹部および前記液流路溝に連通して記録液を吐出するた
めの吐出口が形成されたオリフィスプレートを有する第
２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板とを、
前記吐出エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する
形態で、接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおい
て、前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向す
る面の両端部分に掘り込み凹部を設けたことを特徴とす
る。

【００１５】本発明の液体噴射記録ヘッドは、記録液を
吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギ
ー発生素子を形成した第１基板と、該第１基板と接合す
ることにより液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に
連通して記録液を一時的に保持する共通液室を構成する
凹部および前記液流路溝に連通して記録液を吐出するた
めの吐出口が形成されたオリフィスプレートを有する第
２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板とを、
前記吐出エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する
形態で、接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおい
て、前記第２基板の前記第１基板と接合する面の液流路
溝配列方向の長さＡは、第１基板の長さＢより大で、か
つ、吐出口が配列されている長さＣよりも大であって、
これらの長さは、（Ａ−Ｃ）／２≧１．１ｍｍ、および
（Ｂ−Ｃ）／２≧０．８２５ｍｍの関係を満たすもので
あることを特徴とする。

【００１６】本発明の液体噴射記録ヘッドは、記録液を
吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギ
ー発生素子を形成した第１基板と、該第１基板と接合す
ることにより液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に
連通して記録液を一時的に保持する共通液室を形成する
凹部および前記液流路溝に連通して記録液を吐出するた
めの吐出口が形成されたオリフィスプレートを有する第
２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板とを、
前記吐出エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する
形態で、接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおい
て、前記オリフィスプレートの前記第１基板と接合する
面に少なくとも１個の凹部を設けてあることを特徴とす
る。

【００１７】本発明の液体噴射記録ヘッドにおいては、
前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面
の両端の肉薄に形成された部分に掘り込み凹部を形成す
ることが好ましく、さらに、前記第２基板の前記第１基
板と接合する面に対向する面の両端部分における肉薄部
や掘り込み凹部は、前記第２基板の中心線に対して左右
対称に配置されていることが好ましい。

【００１８】本発明の液体噴射記録ヘッドにおいては、
前記オリフィスプレートに設けられた前記凹部は、前記
第１基板の両端面に対応する箇所にそれぞれ設けられて
いることが好ましい。

【００１９】本発明の液体噴射記録ヘッドにおいては、
前記第２基板における前記第１基板と接合することによ
り共通液室を形成する凹部が、共通液室分離壁により複
数の凹部に分離されていることが好ましく、また、前記
第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面にお
いて、共通液室を形成する凹部を分離する前記共通液室
分離壁に対応する部分に液吐出方向に沿って延びる凹部
溝を配設することが好ましく、前記凹部溝の形状を断面
台形形状とすることができる。

【００２０】

【作用】本発明によれば、液体噴射記録ヘッドを構成す
る第２基板の反りを軽減させることができ、さらに、第
２基板の変形を容易に生じ易くなし、第２基板と第１基
板の密着性を向上させることができる。これにより、液
体噴射記録ヘッドの記録液の吐出量や吐出スピードは安
定し、結果として、記録液滴の着弾精度を良好にし、高
精細な画像を高速に得ることができる。

【００２１】第２基板の第１基板と接合する面に対向す
る面の両端部分を肉薄に形成することにより、あるい
は、第２基板の第１基板と接合する面に対向する面の両
端部分に掘り込み凹部を形成することにより、そして、
両端部分の肉薄部に掘り込み凹部を形成することによ
り、第２基板の反りを軽減することができ、接合密着性
を良好なものとすることができ、また、第２基板の成形
時の成形安定性を向上させることができる。

【００２２】さらに、第２基板の第１基板と接合する面
の液流路溝配列方向の長さＡを、第１基板の長さＢより
大で、かつ、吐出口が配列されている長さＣよりも大と
し、これらの長さが、（Ａ−Ｃ）／２≧１．１ｍｍ、お
よび（Ｂ−Ｃ）／２≧０．８２５ｍｍの関係を満たすも
のとすることにより、記録液を吐出する吐出口の位置
を、第２基板を第１基板に押圧接合する際に最も応力集
中のかかる個所である第１基板の端部が第２基板に接合
する接合起点の位置から遠ざけることが可能となり、こ
のために、仮に応力集中がおきても、吐出口がその個所
から十分に離れていることから、吐出口からの液吐出は
その応力集中の影響を受けることがなくなり、この結果
として、第２基板と第１基板とを機械的付勢力を与えて
接合する時に、その付勢力の量を増やすことが可能とな
る。

【００２３】また、第２基板のオリフィスプレートにお
いて、第１基板の両端面に対応する箇所に少なくとも１
個の凹部を設けることにより、第１および第２の両基板
を接合する際に生じる応力集中を軽減でき、第２基板の
変形をも抑制することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２５】（第１の実施例）図１の（ａ）は、本発明
の第１実施例の液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板
の斜視図であり、同（ｂ）は、同じく第２基板を液流路
溝および共通液室が形成された接合面側からみた平面図
である。

【００２６】図１の（ａ）および（ｂ）において、液体
噴射記録ヘッドを構成する第２基板１は、複数の吐出口
（不図示）が形成されたオリフィスプレート２と、吐出
口へ供給される記録液を一時的に保持する複数の共通液
室を形成する複数の凹部（以下、単に共通液室ともい
う）３と、吐出エネルギー発生素子の位置に対応して位
置付けられ、複数の共通液室３のいずれかに連通しそし
て吐出口に連通する液流路を形成するための液流路溝４
と、複数の共通液室３に記録液をそれぞれ供給するため
の液供給口５とを有し、複数の共通液室３の間を区画分
離するために設けられた共通液室分離壁６には、内部に
充填剤が充填されることで各共通液室３のそれぞれを分
離する共通液室分離溝７が形成されており、また、共通
液室分離溝７に封止剤を注入するための封止剤注入口８
が共通液室分離溝７の端部に形成されている。また、９
は、第２基板１を第１基板に接合する際に第２基板１を
安定させるために、第２基板１が第１基板に接合する面
（以下、この面を単に接合面ともいう。）から突出する
ようにその接合面の両端部に設けられた仮止め足であ
り、左右両端の共通液室３から共通液室枠１０（図１の
（ｂ）参照）を介し離間して配設されている。

【００２７】複数の共通液室３や液流路溝４、および共
通液室分離溝７等が配置された接合面に対向する面は、
ここには図示しないばね等の押圧部材により押圧される
面（以下、この面を単に押圧面ともいう。）であり、図
１の（ａ）に図示する押圧面において、１１は、第２基
板１の両端部分の共通液室枠１０に対応する部分の厚み
を薄くした肉薄部であり、１２は、共通液室３を区画分
離する共通液室分離壁６に対応する押圧面の部位に設け
られ、液吐出方向に沿って延びる断面台形形状等の凹部
溝であり、１３は、液流路溝４が配列された部位に対応
する部分に液吐出方向に沿って細長い形状をした複数の
凸部であり、この凸部１３は、液流路溝４の配列方向に
沿って複数設けられており、第２基板１を第１基板に押
圧接合するばね等の押圧部材の押圧力を受ける部分であ
って、このように押圧部材の押圧力を複数の点で受ける
ことにより、第２基板１の反りや変形あるいは押圧部材
の精度ばらつきによる液流路溝配列方向の押圧力のばら
つきを分散させ、液流路領域の全範囲を均一な押圧力で
押さえ、第２基板と第１基板の液流路領域の接合性を高
めるものである。また、１５は、第２基板１の樹脂成形
時に、押圧面における液供給口５の周囲や凹部溝１２あ
るいは封止剤注入口８の周辺等の角部に、バリなどの発
生を抑えるために設けられた極く僅かな段差や傾斜が付
けられた段差部であり、特に、液供給口５の周囲にバリ
が生じているとこのバリが記録中に記録液に混入して記
録不能となる恐れがあるが、このような事態を防止する
ためのものである。なお、凹部溝１２の作用については
後述する。

【００２８】以上のように本実施例の第２基板において
は、後述するように樹脂成形や接合密着性の観点から、
複数の共通液室３の両端に位置する共通液室３から外方
へ共通液室枠１０を延在させている。すなわち、両側端
部に位置する共通液室枠１０は、仮止め足１０を良好に
成形するために、ある程度の幅をもって成形されてい
る。このような第２基板１においては、その中央部分に
は共通液室３を掘り込むため、その部分は厚みの薄い状
態になるけれども、その両側端部に位置する共通液室枠
１０の部分は、厚みの厚い部分となってしまう。この第
２基板１に生じる厚みの不均一は、第２基板１の成形時
に微妙な反りやうねりを与えてしまう。この第２基板１
の反りやうねりは、通常、ばね等の押圧部材の荷重によ
り強制的に押さえ込んで第１基板と第２基板１とを接合
しているけれども、第２基板の反りうやねりがあまりに
大きいと、両基板を十分に密着させることが困難とな
る。

【００２９】そこで、本実施例の第２基板においては、
第１基板に接合する接合面の両側端部の共通液室枠１０
に対向する部分の押圧面１１の厚みを肉薄とし、そし
て、これらの両側端部の肉薄部１１を第２基板の中心線
に対して左右対称な形状に配置した。具体的には、第２
基板１の押圧面の両端部分を、２．３５ｍｍ×１．８４
ｍｍ×０．４ｍｍ（図１の（ａ）における（ｘ１）×
（ｙ１）×（ｚ１））ほど落として肉薄部１１とした。

【００３０】このように、第１基板と接合する接合面の
両側端部の共通液室枠１０に対向する部分１１の厚みを
肉薄とすることにより、第２基板１の反りを軽減するこ
とが可能となり、さらに、この両側端部の肉薄部１１を
第２基板１の中心線に対して左右対称な形状に配置する
ことにより、第２基板の反りや、第１基板との接合面の
うねりを軽減できる。また、第２基板の成形時の成形安
定性も向上する。

【００３１】さらに、複数の共通液室３の両端に位置す
る共通液室３から外方へさらに共通液室枠１０を延在さ
せ、その部分の厚みを薄くして肉薄部１１としているこ
とから、第２基板１の接合面に反りやうねりが生じてい
ても、液流路溝や吐出口が形成されている液吐出機能部
は、接合面の液流路溝配列方向の中央部分に位置するた
めに、接合面全体の反りやうねりの影響は少なく、液吐
出機能部の接合密着性を良好なものとすることができ
る。

【００３２】また、カラータイプの高精細画像を形成す
る場合には、ノズル列の一方の端部から他方の端部まで
のノズルピッチ（トータルピッチ）が着弾位置と正しく
合致するとともに各色毎、および各色内のノズルピッチ
も正しく合致する必要があった。

【００３３】しかしながら、従来、一つの第２基板に複
数の液室を成形にて形成する構成では、成形後の吐出方
向に対し前後方向に各色の液室形状に対応して不連続の
山なり形状の反りが発生することがあり、この場合、各
色のノズルピッチを均一にすることが困難であった。本
発明では、上記凹部溝１２を設けることにより反りの形
状を連続した単調山なり形状の反りとすることができ、
吐出口形成時のレーザ光の調整を行なうことでトータル
ピッチおよび各色ピッチの補正が可能となって、高精細
カラー画像に適用できるようになっている。また、この
凹部溝１２は各液室をそれぞれ均一な状態で素子基板に
密着させることを容易にする効果も奏するものである。

【００３４】このような構造を有した本実施例の第２基
板１と、肉薄部１１が存在しない第２基板とを、図７に
図示するように、それぞればね等の押圧部材の荷重を２
５Ｎとして組み込んで液体噴射記録ヘッドを形成し、両
者を比較したところ、肉薄部１１が存在する第２基板１
を用いた液体噴射記録ヘッドは、その吐出量と吐出スピ
ードのばらつきが、肉薄部が存在しない第２基板を用い
て組み込んだ液体噴射記録ヘッドより小さく安定してお
り、その液滴の着弾精度も良好であった。

【００３５】（第２の実施例）図２の（ａ）および
（ｂ）は、本発明の第２実施例の液体噴射記録ヘッドを
構成する第２基板の斜視図であり、前述した第１実施例
と同様の部材や同様の部位には同一符号を付し、それら
の詳細な説明は省略する。

【００３６】図２の（ａ）において、１１は押圧面の両
端部分に形成した肉薄部であり、１７は肉薄部１１に掘
り込んだ掘り込み凹部である。本実施例では、第１実施
例における第２基板１の肉薄部１１に、直径１．０３ｍ
ｍ（図２におけるｄ）で深さ０．５ｍｍ（同、ｚ２）の
略円錐形状の掘り込み凹部１７を設けたものであり、そ
の他の構成は同じである。

【００３７】このような構成の第２基板を成形したとこ
ろ、第２基板１の反りも小さく、この第２基板を第１実
施例と同様に組み込んで液体噴射記録ヘッドを形成した
ところ、その吐出量および吐出スピードのばらつきは、
掘り込み凹部１７が存在しないものよりわずかに小さ
く、その液滴の着弾精度はほとんど変わらなかった。

【００３８】本実施例においては、第１実施例のものに
比べ、吐出量や吐出スピードのばらつきはわずかしか向
上せず、着弾精度もほとんど変わらなかったが、第２基
板の成形性の向上がみられた。そして、第２基板の反り
量は、第１実施例のものに比べて小さく、液流路溝４の
反りについては、第１実施例のものでは、Ｙ方向４μ
ｍ、Ｚ方向７μｍであるに対し、本実施例では、Ｙ方向
２μｍ、Ｚ方向４μｍであった。これは、掘り込み凹部
１７の成形をエジェクターピンの形状にすることによ
り、第２基板成形時の金型からの離型が容易になり、余
分な荷重が第２基板にかからなかったからだと想定され
る。

【００３９】また、図２の（ｂ）に図示する第２基板の
変形例においては、第１基板と接合する接合面の両側端
部の共通液室枠１０に対向する部分の厚みを肉薄とする
ことなく、その部分に略円錐形状の掘り込み凹部１７を
設けたものである。このように押圧面の両側端部分にそ
れぞれ同様の深さ（ｚ）と直径（ｄ）を有する掘り込み
凹部１７を設けることによっても、図１および図２の
（ａ）に図示する第２基板と同様に、第２基板の反りを
小さくすることができ、さらに、掘り込み凹部１７の成
形をエジェクターピンの形状にすることにより、第２基
板成形時の金型からの離型が容易になり、余分な荷重が
第２基板にかからないことから、安定した成形性を得る
ことができる。

【００４０】このように掘り込み凹部１７を設けた第２
基板１と、掘り込み凹部を設けていない第２基板をそれ
ぞれ組み込んで液体噴射記録ヘッドを形成し、両者を比
較したところ、掘り込み凹部１７を設けた第２基板１を
組み込んだ液体噴射記録ヘッドは、その吐出量や吐出ス
ピードのばらつきが他方のものより小さく安定してお
り、液滴の着弾精度も良好であった。

【００４１】以上のように、本実施例の第２基板におい
て、第１基板と接合する接合面に対向する押圧面の両側
端部に掘り込み凹部を形成することにより、あるいは両
側端部を肉薄とするとともにその部分に掘り込み凹部を
形成することにより、第２基板の反りを軽減できるとと
もに、成形時の型からの離型性を向上させることが可能
であり、また、この掘り込み凹部を第２基板の中心線に
対して左右対称に配置することにより、さらに安定した
成形性を得ることが可能となる。

【００４２】（第３の実施例）図３は、本発明の第３実
施例の液体噴射記録ヘッドにおける第２基板と第１基板
の関係を示すために液吐出側から見た概念図である。な
お、本実施例においても、前述した実施例と同様な部材
や同様な部位には同一符号を付して、それらの詳細な説
明は省略する。

【００４３】図３において、第２基板１は、前述した第
１および第２の実施例の第２基板と同様に、複数の吐出
口１８が形成されたオリフィスプレート２を有し、第１
基板３１と接合する接合面には、複数の液流路溝４と複
数の共通液室３および各共通液室３を区画分離する共通
液室分離壁６と共通液室分離溝７、さらに接合面の両端
部には仮止め足９が形成されており、そして、接合面に
対向する押圧面には、凹部溝１２や肉薄部１１等が形成
されている。

【００４４】また、２５は、第１基板３１と第２基板１
と接合する時に一番力がかかり、第２基板１の変形の起
点となりやすい接合起点であって、第１基板３１の両端
部３２に相当する。図中のＡは、第２基板１の接合面の
液流路溝配列方向の長さ、Ｂは第１基板３１の長さ、Ｃ
は記録液を吐出させる吐出口１８の並んでいる長さ（す
なわち、液吐出に機能する液吐出機能部の長さ）であ
る。一般に、第１基板３１に第２基板１を接合するため
には、長さＡは、長さＢより大きくする必要があるが、
しかしあまりにも大きくすると、両基板の接合は容易に
なるが、液体噴射記録ヘッド自体も大きくなり、結果と
して、液体噴射記録ヘッドプリンターの巨大化につなが
ってしまう。また、逆に長さＢを小さくすることは、液
体噴射記録ヘッドの小型化にはなるけれども、吐出口１
８の並んでいる長さＣにあまりにも近ずきすぎると、接
合起点２５が吐出口１８に接近するため、第２基板１に
変形が生じた場合に、その変形が吐出口１８にまで及ん
でしまう。このように、長さＢと長さＣが接近した液体
噴射記録ヘッドは、印字の端部だけが着弾精度がずれる
という現象を引き起こしてしまう。このような現象がお
きると、端部の記録液の着弾精度が規格内に入っていて
も、全体的な着弾精度の平均より離れていれば、細い一
本の直線を印字する場合にその直進性を損なってしま
う。

【００４５】そこで、本実施例では、第２基板１の第１
基板３１に接合する接合面の液流路溝配列方向の長さＡ
を、記録液を吐出する吐出口１８が並んでいる長さ（液
吐出機能部の長さ）Ｃよりも十分大きくし、かつ、第１
基板３１の長さＢより大きくなるように構成する。この
ように構成することにより、記録液を吐出する吐出口１
８の位置を、第２基板１を第１基板３１に押圧接合する
際に最も応力集中のかかる個所である第１基板３１の端
部が第２基板１に接合する接合起点２５の位置から遠ざ
けることが可能となる。このために、接合起点２５に仮
に応力集中がおきても、吐出口１８がその個所から十分
に離れていることから、吐出口１８からの液吐出はその
応力集中の影響を受けることがなくなる。また、この結
果として、特に第２基板１と第１基板３１とを、機械的
付勢力を与えて接合する時に、その付勢力（荷重）の量
を増やすことが可能となる。

【００４６】上記の事項を十分考慮して、Ａ、Ｂおよび
Ｃの各寸法を任意にふり、最適な関係を求めたところ、
（Ａ−Ｃ）／２≧１．１ｍｍ、かつ、（Ｂ−Ｃ）／２≧
０．８２５ｍｍなる条件を満たす関係が一番よいことを
確認した。

【００４７】例えば、Ａ＝１４．９ｍｍ、Ｂ＝１４．４
ｍｍ、Ｃ＝１１．２４１ｍｍなる関係の第２基板を用い
て液体噴射記録ヘッドを作製して印字したところ、その
直線の直進性は、同様の形状で、Ａ＝１４．９ｍｍ、Ｂ
＝１１．４ｍｍ、Ｃ＝１１．２４１ｍｍなる関係の第２
基板を用いて作製した液体噴射記録ヘッドより優れてい
た。

【００４８】（第４の実施例）図４の（ａ）は、本発明
の第４実施例の液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板
の斜視図であり、同（ｂ）は、第２基板の一部を破断し
て示す部分断面図である。なお、本実施例においても、
前述した実施例と同様な部材や同様な部位には同一符号
を付し、それらの詳細な説明は省略する。

【００４９】本実施例において、１２は、断面台形形状
等の凹部溝であり、共通液室３を区画分離する共通液室
分離壁６に対応する押圧面の部位に、液吐出方向に沿っ
て全体的に延設されている。このように、共通液室分離
壁６に対応する押圧面の部位に凹部溝１２を設けること
により、第２基板１において肉厚となっている共通液室
分離壁６の部分を薄くすることができ、第２基板１を全
体として液流路配列方向に沿って柔らかく変形しやすい
形状とすることができる。このため、第２基板１を第１
基板に対し押圧接合する際に、第２基板１の変形が容易
であり、両基板の接合密着を良好なものとすることがで
きる。

【００５０】なお、図４に図示する本実施例では、封止
剤注入口８の形状を考慮して、凹部溝１２を押圧面の液
吐出方向全体にわたって延設したものであるが、図１な
いし図３に図示する第１ないし第３の実施例において
は、第２基板１の接合面における共通液室分離溝７へ封
止剤を注入するための封止剤注入口８との関係から、オ
リフィスプレート２側の一部分にのみ凹部溝１２が設け
られているが、この構成でも同様の効果を奏することが
できる。

【００５１】また、図４に図示する実施例では、押圧面
の両端部に肉薄部１１を形成した例を図示するけれど
も、この肉薄部１１を形成することなく、単に共通液室
分離壁６に対応する押圧面の部位に凹部溝１２を設ける
ことによっても、同様に第２基板と第１基板の接合密着
を良好なものとすることができる。

【００５２】凹部溝１２の形状としては、断面台形形状
に限定されるものではなく、適宜形状の凹部溝とするこ
とができ、例えば、共通液室分離壁６の壁面に平行とな
る斜面を有する凹部溝とすることもできる。また、凹部
溝１２の形状は、その中心線に対して左右対称的な形状
とすることが好ましく、さらに、凹部溝１２の深さは大
きいほど変形が容易となるが、第２基板の全体形状や共
通液室分離壁６の形状を考慮して適宜設定することが好
ましい。また、凹部溝１２の吐出方向に延設する長さも
第２基板の形状や共通液室分離壁６の形状を考慮して適
宜設定することができる。

【００５３】（第５の実施例）図５の（ａ）は、本発明
の第５実施例の液体噴射記録ヘッドにおける第２基板を
その接合面側から見た斜視図であり、同（ｂ）は、同じ
く第２基板と第１基板の関係を示すために液吐出側から
見た概念図である。なお、本実施例においても、前述し
た実施例と同様な部材や同様な部位には同一符号を付し
て、それらの詳細な説明は省略する。

【００５４】図５の（ａ）および（ｂ）において、２３
は、オリフィスプレート２の液流路溝４側の面に掘り込
んだ凹部であり、３２は、第１基板３１の端部であり、
２５は、第２基板１の第１基板３１に接合する接合面に
おいて第１基板３１の端部３２に当接する接合起点であ
る。

【００５５】本実施例においては、オリフィスプレート
２の液流路溝４側の面で第１基板３１と接合する面の少
なくとも一個所に凹部２３を設けるものであり、特に、
凹部２３を第１基板３１の両端部３２、３２に対応する
位置にそれぞれ設けることにより、第１基板３１の端部
３２が第２基板１に接合する際に生じる応力集中を軽減
することが可能となる。

【００５６】そこで、本実施例において、凹部２３を、
具体的な寸法として、その掘り込深さを０．００７５ｍ
ｍ（図５（ａ）のＹ方向）、幅０．２６ｍｍ（図５
（ａ）のＸ方向）、長さ２．４５ｍｍ（図５（ａ）のＺ
方向）で、１４．４ｍｍ（Ｂ）の長さを有する第１基板
３１の端部３２、３２に対応する部位にそれぞれ形成
し、それらの間隔距離を１４．３５２１ｍｍとし、第１
基板３１の両端部３２、３２がそれぞれ凹部２３内に位
置する形態とした。このような形状構成とすることによ
り、第１および第２の両基板を接合する際に生じる応力
集中を軽減でき、さらに、凹部２３は、接合起点２５
（第１基板３１の両端部３２の角部に対応する）が直接
第２基板１に当たる部分の逃げにもなり、第２基板１の
変形をも抑制することが可能となる。また、第１基板３
１の端部３２を、第２基板１の干渉を受けることなく測
定することが可能となる。

【００５７】上記のような構成をもつ第２基板１と第１
基板３１を実際に接合させ、液体噴射記録ヘッドとして
組み込んだところ、その吐出量と吐出スピードのばらつ
きは、前述した第３実施例の液体噴射記録ヘッドより小
さく、その液滴の着弾精度も良好であった。また、実際
に印字した直線の直進性も安定していた。凹部２３の掘
り込み深さは、前述したように、０．００７５ｍｍとし
たが、０．０１５ｍｍの深さのものでも同様の効果が得
られた。しかし、凹部２３の掘り込み深さを過剰に大き
くしたり、その幅を広げすぎると、オリフィスプレート
の表面にヒケや第２基板自身の成形性を劣化させること
にもなる。第１基板３１の端部３２の測定領域をも考慮
して、なるべく小さな掘り込みにすることが望ましい。

【００５８】また、本実施例においては、オリフィスプ
レート２に設けた凹部２３を第１基板端部３２に対応す
るように配置しているが、第１基板３１に或る特定の基
準点（マーキング）を設け、その位置に対応する部位に
前述と同様の凹部２３を配設し、凹部２３越しに第１基
板３１の或る特定の基準点（マーキング）を測定するよ
うになし、凹部２３の位置と第１基板３１の或る特定の
基準点との関係とを合わせることにより、より正確な位
置合わせを行なうことを可能とすることもできる。

【００５９】（第６の実施例）前述した各実施例におい
ては、３個の共通液室３を備えた第２基板１を用い、カ
ラー用の液体噴射記録ヘッドとして作製し評価したが、
前述した実施例（ただし、共通液室分離壁に対向する部
位に凹部溝を設ける第４実施例は除く。）は、カラー用
に限定されるものではない。図６の（ａ）および（ｂ）
に図示するような、共通液室３を一つしか有しない第２
基板１Ａを組み込んだ単色用の、特にブラック用の液体
噴射記録ヘッドでも同様な効果が得られるものである。
特に、直線を多く印字記録するブラック用の液体噴射記
録ヘッドにおいては、前述した第３実施例を採用するこ
とが好ましい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の反りを軽減さ
せることができ、さらに、第２基板の変形を容易に生じ
易くなし、第２基板と第１基板の密着性を向上させるこ
とができる。これにより、液体噴射記録ヘッドの記録液
の吐出量や吐出スピードは安定し、結果として、記録液
滴の着弾精度を良好にし、高精細な画像を高速に得るこ
とができる。

【００６１】また、本発明に基づく第２基板の構造は簡
単でかつ容易に作製することができるので、その精度も
安定しており、液体噴射記録ヘッドの製造を容易たらし
め、高精度な画像を得ることができる液体噴射記録ヘッ
ドを安価にしかも大量に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１実施例の液体噴射記録
ヘッドを構成する第２基板の斜視図であり、（ｂ）は、
同第２基板を液流路溝および共通液室を形成した接合面
側からみた平面図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施例の
液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の斜視図であ
る。

【図３】本発明の第３実施例の液体噴射記録ヘッドにお
ける第２基板と第１基板の関係を示すために液吐出側か
ら見た概念図である。

【図４】（ａ）は、本発明の第４実施例の液体噴射記録
ヘッドを構成する第２基板の斜視図であり、（ｂ）は、
同第２基板の一部を破断して示す部分断面図である。

【図５】（ａ）は、本発明の第５実施例の液体噴射記録
ヘッドにおける第２基板をその接合面側から見た斜視図
であり、（ｂ）は、同じく第２基板と第１基板の関係を
示すために液吐出側から見た概念図である。

【図６】（ａ）は、本発明の第６実施例の液体噴射記録
ヘッドを構成する第２基板の斜視図であり、（ｂ）は、
同じく第２基板をその接合面側から見た斜視図である。

【図７】従来の一般的な液体噴射記録ヘッドの構成を図
示する分解斜視図である。

【符号の説明】

１、１Ａ 第２基板 ２ オリフィスプレート ３ 共通液室（凹部） ４ 液流路溝 ５ 液供給口 ６ 共通液室分離壁 ７ 共通液室分離溝 ８ 封止剤注入口 ９ 仮止め足 １０ 共通液室枠 １１ 肉薄部 １２ 凹部溝 １３ 凸部 １７ 掘り込み凹部 １８ 吐出口 ２３ （オリフィスプレートの）凹部 ２５ 接合起点 ３１ 第１基板 ３２ 端部 １１１ 第１基板 １１２ ベースプレート １１３ 配線基板 １１４ 第２基板 １１５ 押圧部材

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録液を吐出するための吐出エネルギー
   を発生する吐出エネルギー発生素子を形成した第１基板
   と、該第１基板と接合することにより液流路を形成する
   液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保持
   する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連通
   して記録液を吐出するための吐出口が形成されたオリフ
   ィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１基
   板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と
   前記液流路溝が対応する形態で、接合して構成する液体
   噴射記録ヘッドにおいて、 前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面
   の両端部分を肉薄に形成したことを特徴とする液体噴射
   記録ヘッド。
2. 【請求項２】 前記第２基板の前記第１基板と接合する
   面に対向する面の両端の肉薄に形成された部分は、前記
   第２基板の中心線に対して左右対称に配置されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の液体噴射記録ヘッド。
3. 【請求項３】 記録液を吐出するための吐出エネルギー
   を発生する吐出エネルギー発生素子を形成した第１基板
   と、該第１基板と接合することにより液流路を形成する
   液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保持
   する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連通
   して記録液を吐出するための吐出口が形成されたオリフ
   ィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１基
   板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と
   前記液流路溝が対応する形態で、接合して構成する液体
   噴射記録ヘッドにおいて、 前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面
   の両端部分に掘り込み凹部を設けたことを特徴とする液
   体噴射記録ヘッド。
4. 【請求項４】 前記掘り込み凹部は、前記第２基板の中
   心線に対して左右対称に配置されていることを特徴とす
   る請求項３記載の液体噴射記録ヘッド。
5. 【請求項５】 前記第２基板の前記第１基板と接合する
   面に対向する面の両端の肉薄に形成された部分に掘り込
   み凹部を形成したことを特徴とする請求項１または２記
   載の液体噴射記録ヘッド。
6. 【請求項６】 記録液を吐出するための吐出エネルギー
   を発生する吐出エネルギー発生素子を形成した第１基板
   と、該第１基板と接合することにより液流路を形成する
   液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保持
   する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連通
   して記録液を吐出するための吐出口が形成されたオリフ
   ィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１基
   板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と
   前記液流路溝が対応する形態で、接合して構成する液体
   噴射記録ヘッドにおいて、 前記第２基板の前記第１基板と接合する面の液流路溝配
   列方向の長さＡは、第１基板の長さＢより大で、かつ、
   吐出口が配列されている長さＣよりも大であって、これ
   らの長さは、（Ａ−Ｃ）／２≧１．１ｍｍ、および（Ｂ
   −Ｃ）／２≧０．８２５ｍｍの関係を満たすものである
   ことを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
7. 【請求項７】 前記第２基板の前記第１基板と接合する
   面に対向する面の両端部分を肉薄に形成したことを特徴
   とする請求項６記載の液体噴射記録ヘッド。
8. 【請求項８】 前記第２基板の前記第１基板と接合する
   面に対向する面の両端に掘り込み凹部を形成したことを
   特徴とする請求項６または７記載の液体噴射記録ヘッ
   ド。
9. 【請求項９】 前記両端の肉薄に形成された部分および
   ／または前記掘り込み凹部は、前記第２基板の中心線に
   対して左右対称に配置されていることを特徴とする請求
   項８記載の液体噴射記録ヘッド。
10. 【請求項１０】 記録液を吐出するための吐出エネルギ
    ーを発生する吐出エネルギー発生素子を形成した第１基
    板と、該第１基板と接合することにより液流路を形成す
    る液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保
    持する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連
    通して記録液を吐出するための吐出口が形成されたオリ
    フィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１
    基板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子
    と前記液流路溝が対応する形態で、接合して構成する液
    体噴射記録ヘッドにおいて、 前記オリフィスプレートの前記第１基板と接合する面に
    少なくとも１個の凹部を設けてあることを特徴とする液
    体噴射記録ヘッド。
11. 【請求項１１】 前記オリフィスプレートに設けられた
    前記凹部は、前記第１基板の両端面に対応する箇所にそ
    れぞれ設けられていることを特徴とする請求項１０記載
    の液体噴射記録ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記第２基板の前記第１基板と接合す
    る面に対向する面の両端部分を肉薄に形成したことを特
    徴とする請求項１０または１１記載の液体噴射記録ヘッ
    ド。
13. 【請求項１３】 前記第２基板の前記第１基板と接合す
    る面に対向する面の両端部分に掘り込み凹部を形成した
    ことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項
    に記載の液体噴射記録ヘッド。
14. 【請求項１４】 前記両端の肉薄に形成された部分およ
    び／または前記掘り込み凹部は、前記第２基板の中心線
    に対して左右対称に配置されていることを特徴とする請
    求項１２または１３記載の液体噴射記録ヘッド。
15. 【請求項１５】 前記第２基板の前記第１基板と接合す
    る面の液流路溝配列方向の長さＡは、第１基板の長さＢ
    より大で、かつ、吐出口が配列されている長さＣよりも
    大であって、これらの長さは、（Ａ−Ｃ）／２≧１．１
    ｍｍ、および（Ｂ−Ｃ）／２≧０．８２５ｍｍの関係を
    満たすものであることを特徴とする請求項１０ないし１
    ４のいずれか１項に記載の液体噴射記録ヘッド。
16. 【請求項１６】 前記第１基板と前記第２基板は機械的
    付勢力により接合されていることを特徴とする請求項１
    ないし１５のいずれか１項に記載の液体噴射記録ヘッ
    ド。
17. 【請求項１７】 前記第２基板における前記第１基板と
    接合することにより共通液室を形成する凹部が、共通液
    室分離壁により複数の凹部に分離されていることを特徴
    とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の液体
    噴射記録ヘッド。
18. 【請求項１８】 記録液を吐出するための吐出エネルギ
    ーを発生する吐出エネルギー発生素子を形成した第１基
    板と、該第１基板と接合することにより液流路を形成す
    る液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保
    持する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連
    通して記録液を吐出するための吐出口が形成されたオリ
    フィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１
    基板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子
    と前記液流路溝が対応する形態で、接合して構成する液
    体噴射記録ヘッドにおいて、 前記共通液室を形成する凹部は共通液室分離壁により複
    数の凹部に分離され、前記第２基板の前記第１基板と接
    合する面に対向する面における前記共通液室分離壁に対
    応する部分に液吐出方向に沿って延びる凹部溝を配設し
    たことを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
19. 【請求項１９】 前記第２基板の前記第１基板と接合す
    る面に対向する面において、共通液室を形成する凹部を
    分離する前記共通液室分離壁に対応する部分に液吐出方
    向に沿って延びる凹部溝を配設したことを特徴とする請
    求項１７記載の液体噴射記録ヘッド。
20. 【請求項２０】 前記凹部溝は、該凹部溝の中心線に対
    して左右対称的な形状に形成されていることを特徴とす
    る請求項１８または１９記載の液体噴射記録ヘッド。
21. 【請求項２１】 前記凹部溝は断面台形形状に形成され
    ていることを特徴とする請求項１８ないし２０のいずれ
    か１項に記載の液体噴射記録ヘッド。