JP2000218799A

JP2000218799A - 液体吐出ヘッド

Info

Publication number: JP2000218799A
Application number: JP2162799A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Ito; 美紀伊東; Shuji Koyama; 修司小山; Takeshi Ikegame; 健池亀; Hiroaki Mihara; 弘明三原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、オリフィスプレートと、接合面に段
差が存在するヘッド本体とを接合する際、オリフィスプ
レートの変形を防ぎ、平滑に接合することができ、ま
た、その接合に際して、接着剤、封止材がオリフィス内
部ヘの進入を防ぐことができ、オリフィス周辺部の密着
性を向上させ、接着強度を向上させることができる液体
吐出ヘッドを提供することを目的としている。【解決手段】本発明は、液滴を吐出するための吐出口を
有するオリフィスプレートが、該吐出口に連通する流路
と、該流路に液体を供給するための液室と、該液室に液
体を供給するための供給口と、該流路に対応して配設さ
れ該液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生
するエネルギー発生素子とを備えたヘッド本体に、接合
されてなる液体吐出ヘッドにおいて、前記オリフィスプ
レートが、前記ヘッド本体との接合面に該ヘッド本体と
の接合によって変形する突起を有していることを特徴と
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体を噴射し飛翔
液滴を形成して記録を行なう液体吐出ヘッドに関するも
のである。また、本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮革、
金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の
被記録媒体に対し記録を行なう、プリンタ、複写機、通
信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有する
ワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複
合的に組み合わせた産業記録装置に適用できる発明であ
る。なお、本発明における、『記録』とは文字や図形等
の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだ
けでなく、パターン等の意味を持たない画像を付与する
ことも意味する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液体吐出ヘッドの吐出口（以
下、オリフィス）から記録液（インク）を吐出すること
により記録を行うインクジェット記録装置が、低騒音、
高速記録などの点で優れた記録装置として知られてい
る。このインクジェット記録法については、これまでに
もさまざまな方式が提案され改良が加えられて商品化さ
れたものもあれば現在実用化への努力が続けられている
ものもある。

【０００３】この種の液体吐出ヘッドは、例えば図１に
示すようにインクを吐出するためのオリフィス１１を有
するオリフィスプレート１０と各オリフィスに連通した
流路１２を形成するための天板１３と、流路１２の一部
を構成し、かつ吐出のためのエネルギーを発生するエネ
ルギー発生素子１４（以下ヒーター）を有する基板１５
（以下ヒーターボード）とによって構成されている。オ
リフィスプレート１０はインクを吐出するための微細な
オリフィス１１を有し、このオリフィス１１が液体吐出
ヘッドの吐出性能を左右する重要な要素となっている。
すなわち液体吐出ヘッドのオリフィスプレート１０は、
微細なオリフィス１１を設けるため、加工性がよく、ま
た、インクに直接接触するため耐インク性がよいなどの
性能が必要とされる。

【０００４】従来、上記の性能を満たす材料として、Ｓ
ＵＳ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌなどの金属プレートや、所望の
厚み、材料を簡易にしかも安価に得られるポリイミド、
ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニ
レンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリプ
ロピレンなどの樹脂フィルム材などが用いられていた。
一方、近年の記録技術の進歩に伴って、高速、高精細な
記録が要求されるようになりつつあり、このため、オリ
フィス１１はその大きさ（オリフィス径）が微小で、か
つ高密度に形成されるようになってきた。この結果、オ
リフィス１１の加工法も様々な工夫がなされており、た
とえば樹脂フィルムを用いた場合は、レーザー光は微細
加工に適しているため、オリフィス加工にレーザー光を
利用している。また、金属プレートを用いる場合は、電
鋳などの方法によりオリフィス１１を形成している。

【０００５】ところが、微小なオリフィスの開いたオリ
フィスプレート１０とこれに対応した流路１２を、位置
ずれすることなく、また、隙間なく接合することは極め
て難しい。このため、特開平２−１８７３４２号公報な
どのように、オリフィスプレートの材料としての樹脂フ
ィルムをヘッド本体に接合した後に、レーザー光によっ
てオリフィス加工する方法や、特開平２−２０４０４８
号公報などのように、オリフィスプレートとしてドライ
フィルムなどを用い、加熱により軟化した状態でヘッド
本体接合面に圧着し、軟化したオリフィスプレートが流
路内に入り込み、その後、フォトリソ工程またはレーザ
ー加工によってオリフィスを加工する方法が取られてい
る。

【０００６】また、液体吐出ヘッドのオリフィスは、そ
の形状が流路側から吐出口側に向かうほど径が小さくな
る、いわゆるテーパ形状が望ましい。しかしながら、テ
ーパ形状のオリフィスをオリフィスプレートに形成した
後に、接着剤を転写法などで塗布し、貼り合わせて硬化
させると、接着剤がオリフィス内部に進入しオリフィス
内部の形状がテーパ形状から変わってしまい、吐出方向
にばらつきが生じるなどの不具合がある。また、密着不
良による気泡の進入は、隣接するオリフィスとの間の接
着が不十分となり、吐出不良を起こしてしまう。このた
め、特開平５−３３００６１号公報などのように、流路
およびオリフィス内部に接着樹脂が入り込まないよう
に、オリフィス近傍に段差加工を施す方法も取られてい
る。

【０００７】また、オリフィスの開いたオリフィスプレ
ートをヘッド本体接合面に接着する場合、接着樹脂の硬
化収縮により、硬化時の位置ずれが起きてしまう。この
ため、特開平２−７８５６０号公報などのように、接合
に用いる材料の硬化収縮による影響を防ぐために、オリ
フィスプレートの接合面に凹凸を形成する方法も取られ
ている。しかし、これらの方法を用いても以下のような
問題があった。まず、オリフィスプレートをヘッド本体
に接合するときに、軟化した樹脂を流路内に入り込ませ
る場合、流路への樹脂の入り込み量の制御が難しいとい
う点である。オリフィス径が微小で、かつ高密度に形成
されるようになると、流路内に入り込んだ樹脂の量が、
吐出性能に大きく影響し、ノズルごとの吐出量にばらつ
きが生じてしまう。

【０００８】また、オリフィスの高密度化およびフェイ
ス面の回復操作などに伴い、オリフィス間の距離が狭く
なり、接着樹脂がオリフィス内部に侵入するのを防ぐた
めに、オリフィス近傍に段差加工を施すと、オリフィス
間の接着力が弱くなり、液体吐出ヘッドの耐久性に不具
合が生じてしまう。また、オリフィスの高密度化、およ
び各種インクの使用、およびフェイス面の回復操作など
に伴い、溝部分を接着しないと、オリフィスプレートと
ヘッド本体との接着力が弱く、液体吐出ヘッドの耐久性
に不具合が生じる。また、オリフィスプレートに樹脂フ
ィルムを用いた場合、レーザー光はオリフィス加工など
の微細加工に適しているが、オリフィスプレートを貼り
あわせた後にレーザー加工を施すと、レーザー加工のア
ブレーションによって生じるカーボンなどのごみがノズ
ル内に進入し、オリフィス詰まりもしくはヒータ上への
固着が生じ、吐出不良の原因になる。

【０００９】このようなことから、樹脂にレーザー加工
を行なうことによって、凸部を形成し、さらに各凸部に
一つずつオリフィスを形成してオリフィスプレートとす
る方法が特願平×−××××××号（提案番号３７１２
０９４）に提案されている。この方法は凸部を有した該
オリフィスプレートを、流路、素子基板、天板が形成さ
れているヘッド本体の流路と位置合わせをして、オリフ
ィス周辺に設けた凸部をヘッド本体の流路に進入させ、
接着剤を介してヘッド本体接合面と接合するものであ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法においては、つぎのような点に問題を有してい
る。オリフィスプレート、特にオリフィス周辺の形状は
吐出方向に大きく影響するため、平滑である必要があ
る。そのため、平滑なオリフィスプレートをヘッド本体
に平滑に接合するためにはヘッド本体の接合面も平滑で
なければならない。ところが、一般に、ヘッド本体は天
板とヒーターボードとが接合されることによって流路が
形成されるため、図２のように段差が生じてしまう。図
２において、３３は天板側接合面、３４はヒーターボー
ド側接合面であり、図２（ａ）はマイナス方向に段差３
１が生じた場合、図２（ｂ）はプラス方向に段差３２が
生じた場合を示している。つまり、段差の生じているヘ
ッドにオリフィスプレートを接合すると、該段差のため
にオリフィスプレートが変形してしまう。

【００１１】また、オリフィスプレートとヘッド本体の
接合において、オリフィス周辺を密着させるためには、
ヘッドの本体の接合面に段差が存在しても、該段差が接
着剤等で吸収できる程度の量でなけらばならない。ヘッ
ド本体とオリフィスプレートの接合に用いられる接着剤
の塗布厚は、接合後のオリフィス内部への進入を防ぐた
めに薄くする必要があり、例えば６００ｄｐｉ相当のオ
リフィスが形成されたオリフィスプレートにおいては多
くても１０数μｍである。しかし、該段差を１０μｍ以
内に抑える事は非常に難しく、場合によっては研磨等の
作業を行い、段差をなくさなければならない。また、接
着剤の厚さが１０μｍ以内では接着剤だけで十分な接着
強度を得る事が難しい。

【００１２】そこで、本発明は、上記した課題を解決
し、オリフィスプレートと、接合面に段差が存在するヘ
ッド本体とを接合する際、オリフィスプレートの変形を
防ぎ、平滑に接合することができ、また、その接合に際
して、接着剤、封止材がオリフィス内部ヘ進入するのを
防ぐことができ、オリフィス周辺部の密着性を向上さ
せ、接着強度を向上させることができる液体吐出ヘッド
を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、液体吐出ヘッドをつぎのように構成したこ
とを特徴とするものである。すなわち、本発明の液体吐
出ヘッドは、液滴を吐出するための吐出口を有するオリ
フィスプレートが、該吐出口に連通する流路と、該流路
に液体を供給するための液室と、該液室に液体を供給す
るための供給口と、該流路に対応して配設され該液体を
吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネル
ギー発生素子とを備えたヘッド本体に、接合されてなる
液体吐出ヘッドにおいて、前記オリフィスプレートが、
前記ヘッド本体との接合面に該ヘッド本体との接合によ
って変形する突起を有していることを特徴としている。
また、本発明の液体吐出ヘッドは、前記オリフィスプレ
ートは、前記突起の外に凹凸部を有し、該凸部には吐出
口が形成され、該凸部もしくはその一部を前記ヘッド本
体の流路に進入させると共に該突起を変形させ、該オリ
フィスプレートを該ヘッド本体に接合させてなることを
特徴としている。また、本発明の液体吐出ヘッドは、前
記凸部もしくは突起が、オリフィスプレート上に塗布し
た感光性樹脂をパターン露光することによって形成され
ていることを特徴としている。また、本発明の液体吐出
ヘッドは、前記吐出口および前記突起が、エキシマレー
ザーを用いた加工で形成されていることを特徴としてい
る。また、本発明の液体吐出ヘッドは、前記吐出口、前
記突起および前記凹凸が、エキシマレーザーを用いた加
工で形成されていることを特徴としている。また、本発
明の液体吐出ヘッドは、前記オリフィスプレートが、樹
脂、シリコン、セラミックス、ガラス、もしくは金属材
料からなることを特徴としている。また、本発明の液体
吐出ヘッドは、前記吐出口が、テーパー形状であること
を特徴としている。また、本発明の液体吐出ヘッドは、
前記突起が、円形、長方形、四角形等の断面形状を有す
る複数の突起によって形成されていることを特徴として
いる。また、本発明の液体吐出ヘッドは、前記突起が、
テーパー形状の外側形状を有していることを特徴として
いる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、上記した構成によっ
て、液体吐出ヘッドのオリフィスプレートとヘッド本体
とを接合する際、ヘッド本体の接合面に段差が存在して
いても、オリフィスプレートの変形を防ぎ、平滑に接合
することができ、また、その接合に際して、接着剤、封
止材がオリフィス内部ヘ進入するのを防ぐことができ、
オリフィス周辺部の密着性を向上させ、接着強度を向上
させることができる。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。［実施例１］図３は、実施例１におけるオリフィスプレ
ートを示す図である。本実施例ではオリフィスプレート
に厚さが５０μｍのＰＳＦフィルム（図３（ａ））を用
い、まず、感光性樹脂をオリフィスプレート上に塗布
し、露光現像することで図３（ｂ）のように突起４０を
形成した。該突起の形成方法は、樹脂へのレーザー加工
等他の方法を用いてもかまわない。

【００１６】次に、ＫｒＦエキシマレーザー光を使用
し、図４に示す装置によってオリフィス加工を行なっ
た。５０はエキシマレーザー、５２はレーザービーム、
５１はエキシマレーザーから射出されたレーザービーム
を集光するためのレンズ、５３はエキシマレーザーとオ
リフィスプレートの間に配置されるマスク、１０は突起
及びオリフィスが形成されるオリフィスプレートであ
る。まず、図３（ｂ）のようなパターンが６００ｄｐｉ
相当の間隔に直線的に複数個並ぶように、感光性樹脂で
突起４０を形成した。突起の幅ｂ３は２μｍ、高さｂ４
は１０μｍ、ｂ１、ｂ２はともに３２μｍとした。その
後、オリフィスプレートのヘッド本体との接合面側から
エキシマレーザー光を照射し、各突起の内側にひとつず
つ配設されるようオリフィス径２２μｍのオリフィス１
１を形成した（図３（ｃ））。

【００１７】次に、本実施例における液体吐出ヘッドの
概略構成を説明する。液体吐出ヘッドは図１に示したよ
うに、流路及び液室を構成するための液室枠及び流路壁
等を一体に形成した天板と、吐出エネルギーを発生する
ためのエネルギー発生素子（ヒーター）およびこれに電
気信号を供給するためのＡｌ配線とが製膜技術によって
形成された基板（ヒーターボード）とを接合する事によ
って構成される。天板の加工方法はＳｉにエッチング技
術を用いて流路および液室等を形成する方法や、樹脂に
レーザー加工や成形加工を行って流路および液室を形成
する方法等種々の方法が提案されているので、ここでは
省略する。まず、ヒーターボードと液室枠及び流路壁等
を有する天板を接合することでヘッド本体を形成する。
本実施例では流路、液室を構成するための液室枠および
流路壁等は天板に形成されているが、ヒーターボード側
に形成されている構成のヘッドでも本発明は有効であ
る。ヒーターボード側に液室枠、流路壁等を形成する方
法としては感光性樹脂を使用して露光現像により形成す
る方法等種々の方法が提案されているので詳細な説明は
ここでは省略する。

【００１８】次に、各ユニット毎に形成される流路の開
口を配する開口配設面（ヘッド本体接合面）にオリフィ
スプレートが接着剤等を介して貼り合わされる。本発明
では天板とヒーターボードとの接合において接合精度つ
まり段差（図２）の量は図５のように後述するヘッド本
体接合面に塗布する接着剤厚みをｄ１とすると、ｄ１＋
ｂ４（図３、突起の高さ）範囲内であれば、段差が生じ
ても構わない。次にＵＶ照射によりタック性を保持した
ままＢステージ化し、硬化収縮が終了し、加熱圧着によ
り接着できるエポキシ系の接着剤２２をヘッド本体に転
写法を用いて均一に２μｍ（ｄ１）塗布した。その後、
１ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を６０秒照射してＢステージ化
を行い、接着剤の硬化収縮を終わらせた。

【００１９】次に、前記精度でヒーターボードと天板が
接合されることにより形成されたヘッド本体とオリフィ
スとを位置あわせし図５のように接合した。その後、平
滑な押さえ板６０で天体側接合面３３と平行にオリフィ
ス面から１ｋｇ／ｃｍ²の加重をかけて突起をつぶすこ
とで、ヒータボード側接合面及び天板側接合面３３とオ
リフィスプレートの突起を密着させ、その状態を保持し
たまま６０℃で加熱圧着し、接着剤の硬化を終了させ
た。そして、さらに段差により生じるヒーターボード側
接合面とオリフィスプレートの隙間に図５（ｃ）のよう
にシリコン系封止材６１を流し込み、室温で２時間放置
させて硬化させた。硬化が終了した液体吐出ヘッドを用
いて印字を行なったところ、印字にヨレやムラが発生せ
ず、オリフィスプレートが剥がれる事もなく、良好な印
字が得られた。また、ヘッド本体とオリフィスプレート
との接着状態を観察したところ天板側接合面は接着剤を
介してオリフィスプレートと密着し、また、ヒーターボ
ード側接合面は、突起の先端が加重によりつぶれること
で密着していることを確認した。そのため、流し込んだ
封止材は突起で止まり、オリフィスまで到達し進入する
ことはなかった。

【００２０】また、平滑な押さえ板でヒーターボードと
平行に加重をかけ、突起のつぶれ量を制御したことで、
突起が柱の役割をはたし、オリフィスプレートを支えて
オリフィスプレート自体の変形を防いでいた。さらに、
封止材を利用している事で、接着強度は大きく向上し
た。本実施例では図５に示したように、プラス側に段差
を生じた場合で説明したが、マイナス側に段差が生じた
場合でも本発明は有効である。

【００２１】［実施例２］図６は、実施例２におけるオ
リフィスプレートを示す図である。本実施例ではオリフ
ィスプレートに厚さが５０μｍのＰＳＦフィルム（図６
（ａ））を用い、加工にはＫｒＦエキシマレーザー光を
使用し、図４に示す装置によって凹凸部及び突起及びオ
リフィス加工を行なった。５０はエキシマレーザー、５
２はレーザービーム、５１はエキシマレーザーから射出
されたレーザービームを集光するためのレンズ、５３は
エキシマレーザーとオリフィスプレートの間に配置され
るマスク、１０は凹凸部及び突起及びオリフィスが形成
されるオリフィスプレートである。まず、凸部２０が６
００ｄｐｉ相当の間隔に直線的に複数個並ぶように、ま
た、突起４０が凸部周辺、ヘッド本体に接合される領域
に形成されるように、凹部２１の加工を行なった（図６
（ｂ））。形成したオリフィスプレートの凸部の寸法は
３０μｍ×３０μｍであり、、凸部から３０μｍはなれ
た位置に幅２μｍの突起が形成されるように、凸部と突
起部以外の部分である凹部を深さ１５μｍで形成した。
その後、オリフィスプレートのヘッド本体との接合面側
からエキシマレーザー光を照射し、各凸部にひとつずつ
配設されるようオリフィス径２２μｍのオリフィスを形
成した（図６（ｃ））。尚、本実施例では凸部、突起部
を先に加工し、その後オリフィスを形成したが、先にオ
リフィスを形成し、後から突起部及び凸部を形成しても
構わない。

【００２２】次に実施例１と同様に液室枠及び流路壁等
を一体に形成した天板とヒーターボードを接合すること
でヘッド本体を形成する。本発明では天板とヒーターボ
ードとの接合において接合精度つまり段差の量はヘッド
本体接合面に塗布する接着剤厚みをｄ１、突起の高さを
ｂ４（図７）とすると、天板の接合面がヒーターボード
の接合面に対してマイナス方向にｄ１、プラス方向にｂ
４以内におさまっていればよく、その範囲内であれば段
差が生じても構わない。次にＵＶ照射によりタック性を
保持したままＢステージ化し、硬化収縮が終了し、加熱
圧着により接着できるエポキシ系の接着剤２２をヘッド
本体接合面に転写法を用いて均一に２μｍ（ｄ１）塗布
した。その後、１ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を６０秒照射し
てＢステージ化を行い、接着剤の硬化収縮を終わらせ
た。

【００２３】次に、前記精度でヒーターボードと天板が
接合されることにより形成されたヘッド本体に、オリフ
ィス周辺に設けた凸部を図７（ｂ）のように進入させ、
接合した。その後、平滑な押さえ板で天板側接合面と平
行にオリフィス面から１ｋｇ／ｃｍ ²の加重をかけて天
板側接合面とオリフィスプレート凹部を密着させ、その
状態を保持したまま６０度で加熱圧着し、接着剤の硬化
を終了させた。そして、さらに段差により生じる天板と
オリフィスプレート側接合面の隙間に図７（ｃ）のよう
にシリコン系封止材を流し込み、室温で２時間放置させ
て硬化させた。硬化が終了した液体吐出ヘッドを用いて
印字を行なったところ、印字にヨレやムラが発生せず、
オリフィスプレートが剥がれる事もなく、良好な印字が
得られた。

【００２４】また、オリフィスプレートの平面度の観察
を行ったところ、平滑な押さえ板で天板側接合面と平行
に加重をかけ、突起のつぶれ量を制御したことで、突起
が柱の役割を果たし、オリフィスプレート自体の変形は
おきていなかった。また、ヘッド本体とオリフィスプレ
ートとの接着状態を観察したところ天板側接合面は接着
剤で完全に密着し、ヒーターボード側接合面は流し込ん
だ封止材により密着していることを確認した。また、封
止材を利用している事で、接着強度は大きく向上した。
さらに、オリフィス内および、流路内に接着剤、封止材
がはみだすこともなかった。

【００２５】本実施例では、天板に流路壁が形成されて
いる場合を説明したが、ヒーターボードに流路壁が形成
されていても構わない。この場合は、ヒーターボード側
接合面が接着剤でオリフィスプレートと密着し、天板側
接合面が突起を変形させることで密着すればよい。つま
り、天板とヒーターボードとの接合において接合精度つ
まり段差の量は、天板の接合面がヒーターボードの接合
面に対してマイナス方向にｂ４、プラス方向にｄ１以内
におさまっていればよく、その範囲内であれば、段差が
生じても、本発明の効果は同様に得られる。また、本実
施例のほかに、突起が図８に示すようなパターン（円、
長方形、四角形など）であったり、図８（ｃ）のように
オリフィスプレートの凸部の外側形状や、突起の外側形
状がテーパー形状であっても構わない。

【００２６】［実施例３］図９は、実施例３におけるオ
リフィスプレートを示す図である。本実施例では、実施
例２のようにオリフィスプレートとヘッド本体を接合す
る場合において、本発明の構成によれば、オリフィス内
部まで封止材が進入することを防ぐことができることに
について説明する。つまり、凹凸部を有したオリフィス
プレートを、ヘッド本体の流路と位置合わせをして、オ
リフィス周辺に設けた凸部をヘッド本体の流路に進入さ
せ、接着剤を介して凹部でヘッド本体接合面と接合し、
さらに隙間に封止材等を流し込み密着させる構成を採る
場合でも、封止材をこれらの接合面に十分に行き渡らせ
るために粘度が低い封止材を用い、多量の封止材を流し
込まなければならなず、その際、凸部の寸法と流路開口
部の寸法の差が大きいといった場合には、封止材が流路
内部もしくはオリフィス内部に進入してまう恐れがある
が、本発明によれば、つぎに説明するように、突起とヒ
ーターボード側接合面が密着していることにより、オリ
フィスまで封止材が到達することが防止される。

【００２７】本実施例では実施例２と同様にオリフィス
プレートに厚さが５０μｍのＰＳＦフィルムを用い、加
工にはＫｒＦエキシマレーザー光を使用し、図４に示す
装置によって凹凸部及び突起及びオリフィス加工を行な
った。オリフィスプレートの凸部２０の寸法が３０μｍ
×３０μｍとなるように、凸部から３０μｍはなれた位
置に幅２μｍの突起４０が形成されるように、凸部と突
起部以外の部分である凹部２１を深さ１５μｍで形成し
た。その後、オリフィスプレートのヘッド本体との接合
面側からエキシマレーザー光を照射し、各凸部にひとつ
ずつ配設されるようオリフィス径２２μｍのオリフィス
を形成した。尚、本実施例では凸部、突起部を先に加工
し、その後オリフィスを形成したが、先にオリフィスを
形成し、後から突起部及び凸部を形成しても構わない。

【００２８】次に実施例２と同様に液室枠及び流路壁等
を一体に形成した天板とヒーターボードを接合すること
でヘッド本体を形成する。本発明では天板とヒーターボ
ードとの接合において、接合精度つまり段差の量はヘッ
ド本体接合面に塗布する接着剤厚みをｄ１、突起の高さ
をｂ４とすると、天板の接合面がヒーターボードの接合
面に対してマイナス方向にｄ１、プラス方向にｂ４以内
におさまっていればよく、その範囲内であれば、段差が
生じても構わない。次にＵＶ照射によりタック性を保持
したままＢステージ化し、硬化収縮が終了し、加熱圧着
により接着できるエポキシ系の接着剤をヘッド本体接合
面に転写法を用いて均一に２μｍ（ｄ１）塗布した。そ
の後、１ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を６０秒照射してＢステ
ージ化を行い、接着剤の硬化収縮を終わらせた。

【００２９】次に、前記精度でヒーターボードと天板が
接合されることにより形成されたヘッド本体に、オリフ
ィス周辺に設けた凸部を進入させ、接合した。その後、
平滑な押さえ板で天板側接合面と平行にオリフィス面か
ら１ｋｇ／ｃｍ ²の加重をかけて天板側接合面とオリフ
ィスプレート凹部を密着させ、その状態を保持したまま
６０度で加熱圧着し、接着剤の硬化を終了させた。そし
て、さらに段差により生じる天板とオリフィスプレート
側接合面の隙間にシリコン系封止材を流し込み、室温で
２時間放置させて硬化させた。硬化が終了した液体吐出
ヘッドを用いて印字を行なったところ、印字にヨレやム
ラが発生せず、オリフィスプレートが剥がれる事もな
く、良好な印字が得られた。また、ヘッド本体とオリフ
ィスプレートとの接着状態を観察したところ天板側接合
面は接着剤で完全に密着し、ヒーターボード側接合面は
突起の先端が加重によりつぶれて密着し、さらに先端が
接着剤で保持されていることを確認した。

【００３０】封止材を接合面に十分に行き渡らせるた
め、低い粘度の封止材を用い、大量の封止材を流し込む
といった方法を取る必要がある。また、オリフィス周辺
の凸部を流路内に進入させるが、この凸部と流路内が密
着せず、若干隙間が生じる場合がある。しかし、このよ
うな場合でも、本発明の構成によれば、突起とヒーター
ボード側接合面が密着していることにより、オリフィス
まで封止材が到達することはなかった。また、平滑な押
さえ板で天板側接合面と平行に加重をかけ、突起のつぶ
れ量を制御することで、突起が柱の役割を果たし、オリ
フィスプレート自体の変形もおきていなかった。さら
に、封止材を利用している事で、接着強度は大きく向上
した。本実施例では天板に流路壁が形成されている場合
を説明したが、ヒーターボードに流路壁が形成されてい
ても構わない。この場合は、ヒーターボード側接合面が
接着剤を介してオリフィスプレートと密着し、天板側接
合面が突起を変形させることで密着すればよい。つま
り、天板とヒーターボードとの接合において接合精度つ
まり段差の量は、天板の接合面がヒーターボードの接合
面に対してマイナス方向にｂ４、プラス方向にｄ１以内
におさまっていればよく、その範囲内であれば、段差が
生じていても、本発明の効果は同様に得られる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
液体吐出ヘッドのオリフィスプレートとヘッド本体とを
接合する際、ヘッド本体の接合面に段差が存在していて
も、オリフィスプレートの変形を防ぎ、平滑に接合する
ことができ、かつ、接着剤、封止材のオリフィス内部へ
の進入を防ぐことができる。また、オリフィス周辺部の
密着性の向上、およびオリフィスプレートとヘッド本体
との接着強度の向上を図ることができる。したがって、
本発明による液体吐出ヘッドによると、印字にヨレやム
ラが発生せず、オリフィスプレートが剥がれることもな
く、良好な印字を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液体吐出ヘッドの一例を示す模式的分解斜視図
である。

【図２】従来のオリフィスプレートと段差を有するヘッ
ド本体との接合をあらわす模式図である。

【図３】本発明による実施例１を説明するためのオリフ
ィスプレートの形成の一例を示す模式図である。

【図４】本発明の実施例に係る装置の模式図である。

【図５】本発明による実施例１を説明するためのオリフ
ィスプレートとヘッド本体との接合をあらわす模式的断
面図である。

【図６】本発明による実施例２を説明するためのオリフ
ィスプレートの形成の一例を示す模式図である。

【図７】本発明による実施例２を説明するためのオリフ
ィスプレートとヘッド本体との接合をあらわす模式的断
面図である。

【図８】本発明によるオリフィスプレートの形成の一例
を示す模式図である。

【図９】本発明による実施例３を説明するためのオリフ
ィスプレートの形成の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１０：オリフィスプレート１１：オリフィス１２：流路１３：天板１４：ヒーター１５：ヒーターボード１６：接合面１７：供給口２０：凸部２１：凹部２２：接着剤３１：マイナス方向の段差３２：プラス方向の段差３３：天板側接合面３４：ヒーターボード側接合面４０：突起５０：エキシマレーザー発振器５１：集光レンズ５２：レーザービーム５３：マスク６０：押え板６１：封止材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池亀健東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者三原弘明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2C057 AF29 AF65 AG04 AG12 AJ03 AJ04 AJ10 AP02 AP13 AP23 AP25 AP72 AQ01 AQ02 AQ03 AQ06 AQ10 BA03 BA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液滴を吐出するための吐出口を有するオリ
フィスプレートが、該吐出口に連通する流路と、該流路に液体を供給するた
めの液室と、該液室に液体を供給するための供給口と、
該流路に対応して配設され該液体を吐出するために利用
されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子とを備
えたヘッド本体に、接合されてなる液体吐出ヘッドにお
いて、前記オリフィスプレートが、前記ヘッド本体との接合面
に該ヘッド本体との接合によって変形する突起を有して
いることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】前記オリフィスプレートは、前記突起の外
に凹凸部を有し、該凸部には吐出口が形成され、該凸部
もしくはその一部を前記ヘッド本体の流路に進入させる
と共に該突起を変形させ、該オリフィスプレートを該ヘ
ッド本体に接合させてなることを特徴とする請求項１に
記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】前記凸部もしくは突起が、オリフィスプレ
ート上に塗布した感光性樹脂をパターン露光することに
よって形成されていることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】前記吐出口および前記突起が、エキシマレ
ーザーを用いた加工で形成されていることを特徴とする
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】前記吐出口、前記突起および前記凹凸が、
エキシマレーザーを用いた加工で形成されていることを
特徴とする請求項２または請求項３に記載の液体吐出ヘ
ッド。
【請求項６】前記オリフィスプレートが、樹脂、シリコ
ン、セラミックス、ガラス、もしくは金属材料からなる
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に
記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】前記吐出口が、テーパー形状であることを
特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の
液体吐出ヘッド。
【請求項８】前記突起が、円形、長方形、四角形等の断
面形状を有する複数の突起によって形成されていること
を特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載
の液体吐出ヘッド。
【請求項９】前記突起が、テーパー形状の外側形状を有
していることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれ
か１項に記載の液体吐出ヘッド。