JP2000334957A - Liquid jet recording head and its manufacture - Google Patents

Liquid jet recording head and its manufacture

Info

Publication number
JP2000334957A
JP2000334957A JP15218699A JP15218699A JP2000334957A JP 2000334957 A JP2000334957 A JP 2000334957A JP 15218699 A JP15218699 A JP 15218699A JP 15218699 A JP15218699 A JP 15218699A JP 2000334957 A JP2000334957 A JP 2000334957A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base
top plate
jet recording
recording head
liquid
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.)
Pending
Application number
JP15218699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Watabe
俊一 渡部
Yukuo Yamaguchi
裕久雄 山口
Keizo Naganuma
敬三 長沼
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP15218699A priority Critical patent/JP2000334957A/en
Publication of JP2000334957A publication Critical patent/JP2000334957A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a top plate which has a highly accurate fine structure and is less distorted inside and less thermally deformed without increasing manufacture costs of an ink jet recording apparatus. SOLUTION: A top plate 5 is formed by two-color molding of a first base body 21 including a fine structural part of grooves defining nozzles 7, ink discharge openings 6a and the like, and a second base body 22 including ink feed ports 9, ink liquid chambers 8 and the like and not including a fine structural part. The first base body 21 is accordingly simplified in shape and the fine structural part can be highly accurate. The second base body can use a material of a high rigidity and a small coefficient of linear expansion. Internal distortion and thermal deformation of the entire top plate 5 can be reduced. Moreover, the first base body 21 is changed in thickness in a longitudinal direction of the nozzles 7, whereby a transferability at the time of molding and an adhesion at the time of joining can be improved.

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】本発明はオリフィスプレート
の吐出口から液体を吐出することによって記録紙に対し
て記録を行う液体噴射記録装置に用いられる液体噴射記
録ヘッドおよびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid jet recording head used in a liquid jet recording apparatus for performing recording on a recording sheet by discharging liquid from a discharge port of an orifice plate, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】液体噴射記録装置は液体噴射記録ヘッド
のオリフィスプレートに設けられたインクの吐出口から
インク(液体)を液滴として吐出することによって記録
紙に記録を行うものである。この液体噴射記録ヘッドに
よりインクを吐出させる工程は以下の通りである。
2. Description of the Related Art A liquid jet recording apparatus performs recording on a recording sheet by discharging ink (liquid) as droplets from an ink discharge port provided in an orifice plate of a liquid jet recording head. The process of discharging ink by the liquid jet recording head is as follows.

【0003】まず液体噴射記録装置の本体より伝達され
る駆動信号に基づき、吐出エネルギー発生素子が作動
し、液流路中のインクを加熱する。これによって、イン
クに状態変化が生起され、気泡が形成される。この気泡
形成時のインクの体積膨張によってインクが吐出口より
吐出される。
[0003] First, based on a drive signal transmitted from a main body of a liquid jet recording apparatus, an ejection energy generating element operates to heat ink in a liquid flow path. As a result, a state change occurs in the ink, and bubbles are formed. The ink is ejected from the ejection port by the volume expansion of the ink when the bubble is formed.

【0004】インクを加熱することによってインクに吐
出エネルギーを与える吐出エネルギー発生素子として
は、具体的には、記録信号に応じて通電されることによ
り発熱する電気熱変換体が使用される。吐出エネルギー
発生素子は、半導体分野における薄膜形成技術を用い
て、シリコン基板の上に形成される。
As an ejection energy generating element that applies ejection energy to ink by heating the ink, specifically, an electrothermal converter that generates heat when energized in accordance with a recording signal is used. The ejection energy generating element is formed on a silicon substrate using a thin film forming technique in the semiconductor field.

【0005】液体噴射記録ヘッドは、一般的に、複数の
吐出エネルギー発生素子を配列した基板と、その上部を
覆う天板とから構成される。天板は、基板上の各吐出エ
ネルギー発生素子に対応した流路(ノズル)を構成する
溝と、インク吐出口を有するオリフィスプレートと、各
ノズルに供給されるインクを保持するインク液室(共通
液室)を構成する穴(凹部)と、インク液室にインクを
供給するインクの供給口とを備えている。
[0005] A liquid jet recording head generally comprises a substrate on which a plurality of ejection energy generating elements are arranged, and a top plate which covers the substrate. The top plate has a groove that forms a flow path (nozzle) corresponding to each of the ejection energy generating elements on the substrate, an orifice plate having ink ejection ports, and an ink liquid chamber (common to hold ink supplied to each nozzle). And a supply port for supplying ink to the ink liquid chamber.

【0006】オリフィスプレートは数十μmから数百μm
のシート状部材である。このシート状部材にはインク吐
出口として、多数の微細穴が配設されている。そして、
オリフィスプレートにこれらの微細穴を高精度に効率よ
く形成する方法として、レーザ加工、電鋳、精密プレス
加工、精密成形などの加工方法が利用されている。ノズ
ルの上部は、幅が数十μm、深さが数十μmの溝によって
形成され、この溝が数十μmのピッチで多数配設されて
いる。このような微細溝が吐出エネルギー発生素子に対
向して高精度に配設されるように、射出成形、トランス
ファー成形、圧縮成形、押出し成形、注型などの精密成
形や、エキシマレーザ、YAGレーザなどの微細レーザ加
工や、シリコンの異方性エッチング、フォトリソなどの
半導体薄膜形成技術などによって天板が製作されてい
る。
The orifice plate has a size of several tens μm to several hundred μm.
Sheet-shaped member. This sheet-shaped member is provided with a large number of fine holes as ink ejection ports. And
As a method for efficiently forming these fine holes in the orifice plate with high precision, processing methods such as laser processing, electroforming, precision press processing, and precision molding are used. The upper part of the nozzle is formed by grooves having a width of several tens of μm and a depth of several tens of μm, and a number of these grooves are arranged at a pitch of several tens of μm. Precise molding such as injection molding, transfer molding, compression molding, extrusion molding, casting, excimer laser, YAG laser, etc., so that such fine grooves are arranged with high precision facing the ejection energy generating element The top plate is manufactured by micro laser processing, silicon anisotropic etching, semiconductor thin film forming technology such as photolithography, and the like.

【0007】天板は、上記のような精密加工によって製
作されるが、中でも、精密成形による方法は、部材が安
価に製造できる点と複雑な形状を容易に形成できる点と
で非常に有効である。このため、様々な形態の天板が精
密成形により製作されている。成形樹脂材料としては、
一般にポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリ
フェニレンオキサイド(PPO)、変性PPO、ポリプロピレ
ン、ポリイミド、液晶ポリマー(LCP)などの耐インク
性に優れた樹脂材料が使用される。
The top plate is manufactured by the above-mentioned precision processing. Among them, the method of the precision molding is very effective in that members can be manufactured at low cost and a complicated shape can be easily formed. is there. For this reason, top plates of various forms are manufactured by precision molding. As a molding resin material,
Generally, resin materials having excellent ink resistance such as polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene oxide (PPO), modified PPO, polypropylene, polyimide, and liquid crystal polymer (LCP) are used.

【0008】天板の精密成形においては、オリフィスプ
レートの薄肉部に樹脂を充填する工程と、液流路壁の微
細部を安定して転写する工程とが技術的に最も難しい工
程である。したがって、流動解析などの各種シミュレー
ション技術や精密金型加工技術を駆使するとともに、精
密射出成形機や高流動性樹脂材料を使用することによっ
て、高精度な天板の成形が行われている。
In the precision molding of the top plate, the steps of filling the thin portion of the orifice plate with resin and the step of stably transferring the fine portion of the liquid flow path wall are the most technically difficult steps. Accordingly, a top plate is formed with high precision by utilizing various simulation techniques such as flow analysis and precision mold processing techniques, and using a precision injection molding machine and a highly fluid resin material.

【0009】射出成形は、最も代表的な精密成形方法で
あるが、射出速度、射出圧力、保圧、金型温調、樹脂温
調などの射出成形条件の徹底管理や、ガス抜き、駒位置
調整、ゲート形状などの金型構造上の工夫、さらには金
型内圧力制御、金型局部加熱、超音波を使用した振動成
形、金型内圧縮式射出成形など、最新の射出成形技術を
駆使することによって、精密な天板成形が実現されてい
る。
[0009] Injection molding is the most typical precision molding method. Thorough control of injection molding conditions such as injection speed, injection pressure, holding pressure, mold temperature control, resin temperature control, degassing, and piece position Making full use of the latest injection molding technologies, such as adjustments, ingenuity in the mold structure such as gate shape, pressure control in the mold, local heating of the mold, vibration molding using ultrasonic waves, and compression injection molding in the mold. By doing so, precise top plate forming is realized.

【0010】なお、オリフィスプレートは、天板と一体
に形成される場合と、天板と分離して形成される場合と
がある。両者の天板構成は、製造上の制約や製造コスト
などの条件に応じて適宜選択されているが、いずれの場
合でも高度な微細成形技術が必要となる。
The orifice plate may be formed integrally with the top plate or may be formed separately from the top plate. Both top plate configurations are appropriately selected according to conditions such as manufacturing restrictions and manufacturing costs, but in any case, a sophisticated fine molding technique is required.

【0011】かかる液体噴射記録ヘッドの概略図を図
7,8に、また天板500の断面図を図9に示す。これ
らの図に示すように、この液体噴射記録ヘッドは、電気
熱変換体(吐出ヒーター)100aが設けられた基板
(以下、ヒータボードと称す)100と、ヒータボード
100の上に配設された天板500と、ヒータボード1
00と天板500とを圧接させている押えバネ900
と、これらを支持している支持基板(ベースプレート)
300と、これらの前面に前垂れのように配設されたオ
リフィスプレート400とを有している。
FIGS. 7 and 8 are schematic views of such a liquid jet recording head, and FIG. 9 is a cross-sectional view of a top plate 500. As shown in FIG. As shown in these drawings, the liquid jet recording head is provided on a substrate (hereinafter, referred to as a heater board) 100 on which an electrothermal transducer (ejection heater) 100a is provided, and on the heater board 100. Top plate 500 and heater board 1
Pressing spring 900 that presses top plate 500 against top plate 500
And the supporting substrate (base plate) that supports them
300 and an orifice plate 400 disposed on the front surface thereof in such a manner as to hang forward.

【0012】天板500は、ヒータボード100の上に
インクを収容するインク液室600を構成する穴と、ノ
ズル700を構成する溝と、インク液室600の上部に
配設され、インク液室600に連通したインク供給口1
000とを有している。
The top plate 500 is provided above the heater board 100 with a hole constituting the ink liquid chamber 600 for accommodating ink, a groove constituting the nozzle 700, and provided above the ink liquid chamber 600. Ink supply port 1 communicating with 600
000.

【0013】また、オリフィスプレート400は、イン
クを吐出するためのインク吐出口800を有し、このイ
ンク吐出口800がノズル700に連通するように配設
されている。このオリフィスプレート400は、天板5
00と一体的に形成されるか、天板500に接合もしく
は係合されている。
The orifice plate 400 has an ink ejection port 800 for ejecting ink, and the ink ejection port 800 is provided so as to communicate with the nozzle 700. The orifice plate 400 is
00, or is joined or engaged with the top plate 500.

【0014】ヒータボード100はベースプレート30
0に接着剤306などにより接着固定されている。天板
500は、ヒータボード100上に配設されている電気
熱変換体(吐出ヒータ)100aと、天板500に形成
されているノズル700の溝とが合致するようにアライ
メントされて接合されている。また、インク液室600
は液体噴射記録ヘッド外のインクタンクよりインク供給
口1000を介してインクの供給を受ける。
The heater board 100 includes a base plate 30
0 is adhered and fixed with an adhesive 306 or the like. The top plate 500 is aligned and joined so that the electrothermal transducer (discharge heater) 100a provided on the heater board 100 and the groove of the nozzle 700 formed on the top plate 500 match. I have. Also, the ink liquid chamber 600
Receives ink from an ink tank outside the liquid jet recording head via an ink supply port 1000.

【0015】このような液体噴射記録ヘッドにおいて
は、天板500とヒータボード100とを接合してノズ
ル700を形成する際、接合を封止剤、接着剤などの接
合剤で行うと、ノズル700内に接合剤が入り込み、ノ
ズル700の形状が変化したり、ノズル700の一部が
閉塞されてしまう可能性がある。したがって、少なくと
もノズル700を構成する天板500のノズル壁の部分
とヒータボード100の接合部分は機械的な押圧により
接合され固定されている。
In such a liquid jet recording head, when the top plate 500 and the heater board 100 are joined to form the nozzle 700, the joining is performed with a joining agent such as a sealant or an adhesive. There is a possibility that the bonding agent may enter the inside, change the shape of the nozzle 700, or partially block the nozzle 700. Therefore, at least the joint portion between the nozzle wall of the top plate 500 and the heater board 100 that forms the nozzle 700 is joined and fixed by mechanical pressing.

【0016】以下にその接合方法を説明する。まず、ヒ
ータボード100の前端面をオリフィスプレート400
に突き当てるようにしながら、インク吐出方向(矢印F
方向)が適正となるようにヒータボード100と天板5
00との位置決めが行われる。次に、押えバネ900の
両端下部に設けられた爪507を、ベースプレート30
0に設けられた穴部307に挿入し、その折曲部507
aをベースプレート300の下面に係合する。これによ
り、ノズル700の上部に設けられた天板500の押え
バネ受部500aから天板500に機械的な圧力が加わ
り、ヒータボード100と天板500とが接合される。
したがって、天板500のノズル壁の部分とヒータボー
ド100とは上記の機械的な押圧により密着させられて
いる。
The joining method will be described below. First, the front end face of the heater board 100 is
In the ink ejection direction (arrow F
Direction) and heater board 100 and top plate 5
Positioning with 00 is performed. Next, the pawls 507 provided at the lower ends of both ends of the holding spring 900 are attached to the base plate 30.
0 into the hole 307 provided in the
a is engaged with the lower surface of the base plate 300. Thus, mechanical pressure is applied to the top plate 500 from the presser spring receiving portion 500a of the top plate 500 provided above the nozzle 700, and the heater board 100 and the top plate 500 are joined.
Accordingly, the nozzle wall portion of the top plate 500 and the heater board 100 are brought into close contact with each other by the above-described mechanical pressing.

【0017】ここで、天板500には成形収縮などによ
って変形が生じるため、天板500のヒータボード10
0との接合面を高い精度で平坦に形成することは難し
い。このため、ヒータボード100と天板500とを、
機械的な押圧のみで全面に亙って密着させることは難し
い。そこで機械的な押圧機構は、接着剤や封止剤などの
接合剤を使用できない接合部分、すなわちノズル壁部分
の接合部に主に圧力がかかるように構成されている。こ
の際、インク液室600の外壁の部分など、その他の接
合部分においては、押圧力の作用が小さく、確実に密着
させることが難しい。そこで、これらの部分にはしばし
ば接合剤が用いられて、ヘッドの気密性が高められてい
る。
Here, since the top plate 500 is deformed by molding shrinkage or the like, the heater board 10 of the top plate 500 is deformed.
It is difficult to form a flat surface with high precision at the bonding surface with zero. For this reason, the heater board 100 and the top plate 500 are
It is difficult to achieve close contact over the entire surface only by mechanical pressing. Therefore, the mechanical pressing mechanism is configured such that pressure is mainly applied to a joining portion where a joining agent such as an adhesive or a sealant cannot be used, that is, a joining portion of the nozzle wall portion. At this time, the pressing force is small at other joining portions such as the outer wall portion of the ink liquid chamber 600, and it is difficult to ensure the close contact. Therefore, a bonding agent is often used for these portions to improve the airtightness of the head.

【0018】すなわち、液体噴射記録ヘッドにおいてイ
ンクと接触する部材間のノズル700を構成するノズル
壁以外の接合部分には接合剤が注入されてインクが漏れ
ないようになっている。具体的にはオリフィスプレート
400の背面とヒータボード100の前端面との接合部
分、オリフィスプレート400の背面とベースプレート
300の前端面との接合部分、天板500とヒータボー
ド100とのノズル壁以外の接合部分などに接合剤が注
入されている。これらの各接合部分の封止は、各々の部
材間の隙間に発生する毛管力により、接合剤を所定範囲
内に流すことによって行われる。この際、必要な接合部
分の範囲以外には接合剤が流れないように部材形状の工
夫や接合剤の粘度管理が行われる。
That is, in the liquid jet recording head, a bonding agent is injected into a bonding portion other than the nozzle wall constituting the nozzle 700 between members that come into contact with the ink, so that the ink does not leak. Specifically, a joint portion between the back surface of the orifice plate 400 and the front end surface of the heater board 100, a joint portion between the back surface of the orifice plate 400 and the front end surface of the base plate 300, and a portion other than the nozzle wall between the top plate 500 and the heater board 100 A bonding agent is injected into a bonding portion or the like. The sealing of each of these joining portions is performed by flowing the joining agent within a predetermined range by the capillary force generated in the gap between the members. At this time, the shape of the member is adjusted and the viscosity of the bonding agent is controlled so that the bonding agent does not flow out of the range of the necessary bonding portion.

【0019】なお、図8のように天板500のノズル7
00を構成する溝のピッチとヒータボード100上の吐
出ヒータ100aのピッチは同一に設定されており、イ
ンクの吐出精度を向上させるためにノズル700と各吐
出ヒータ100aが高精度に対向するように、双方の部
品加工およびアライメントは高精度に行われている。
It should be noted that, as shown in FIG.
00 and the pitch of the ejection heaters 100a on the heater board 100 are set to be the same, so that the nozzle 700 and each ejection heater 100a face each other with high accuracy in order to improve the ejection accuracy of ink. The processing and alignment of both parts are performed with high precision.

【0020】また、液体噴射記録ヘッドよりインクが吐
出する際、インクの一部が垂れて流れて吐出口周辺に付
着すると、インクの噴射方向がずれる原因となる。さら
に、付着したインクが長時間放置されて固化すると、イ
ンクの目ずまりを起こすことになる。このため、一般的
に、オリフィスプレート400の表面全域あるいはイン
ク吐出口周辺の一部分に撥水処理がなされて、インク吐
出口周辺にインクが残存することを阻止している。この
ような撥水処理は、オリフィスプレート400の成形後
に、オリフィスプレート400の表面に噴射、塗布した
り、あるいは共析メッキ等の手法を用いたりすることに
よって行われている。
Further, when a part of the ink drips and flows around the discharge port when the ink is discharged from the liquid jet recording head, the ink jetting direction is shifted. Further, if the attached ink is left for a long time and solidified, the ink is clogged. Therefore, in general, the entire surface of the orifice plate 400 or a part of the periphery of the ink ejection port is subjected to a water-repellent treatment to prevent ink from remaining around the ink ejection port. Such a water-repellent treatment is performed by spraying or coating the surface of the orifice plate 400 after molding the orifice plate 400, or by using a technique such as eutectoid plating.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、天板
は、ノズル壁、オリフィスプレート、インク液室、イン
ク供給口などが一体となっており、微細部分や薄肉部分
を有する複雑な形状をしている。このため、天板を成形
するためには、寸法精度、寸法安定性、転写精度、微小
変形の防止などの成形精度の向上と、微細部、薄肉部な
どへの成形時の樹脂の充填性の確保とが要求される。こ
のような要求を満たすため、成形環境、成形条件、材料
品質などの徹底した管理が必要となり、精度の高い成形
品を安定して生産することは容易なことではない。
As described above, the top plate has a complicated shape having a fine portion and a thin portion in which a nozzle wall, an orifice plate, an ink liquid chamber, an ink supply port and the like are integrated. are doing. For this reason, in order to mold the top plate, it is necessary to improve the molding accuracy such as dimensional accuracy, dimensional stability, transfer accuracy, prevention of minute deformation, and the filling property of resin when molding fine parts and thin parts. Security is required. In order to satisfy such requirements, thorough management of the molding environment, molding conditions, material quality, and the like is required, and it is not easy to stably produce highly accurate molded products.

【0022】このような天板成形における1つ目の課題
は、ウェルド対策に関する課題である。
The first problem in such a top plate molding is a problem relating to measures against welding.

【0023】インク液室は、天板のヒータボードとの密
着面に大きな穴を設けることによって形成される。さら
に、インク供給口はインク液室に連通した貫通穴を設け
ることによって形成される。このように、液体噴射記録
ヘッドへのインク供給のために、天板には大きな貫通穴
が設けられている。そこで、天板を成形するための金型
には、この大きな貫通穴を形成するための突起部分が設
けられている。この金型に樹脂が注入されて、突起部分
に樹脂が流れてくると、樹脂はこの突起を迂回して両側
に分かれて流れ、この突起を通りすぎた所で再度合流す
る。このために、天板には必然的に数箇所のウェルドが
形成されることになる。
The ink liquid chamber is formed by providing a large hole on the surface of the top plate that is in close contact with the heater board. Further, the ink supply port is formed by providing a through hole communicating with the ink liquid chamber. Thus, a large through hole is provided in the top plate for supplying ink to the liquid jet recording head. Therefore, a mold for molding the top plate is provided with a projection for forming the large through hole. When the resin is injected into the mold and the resin flows into the protrusion, the resin bypasses the protrusion, flows on both sides, and merges again after passing through the protrusion. For this reason, several welds are necessarily formed on the top plate.

【0024】樹脂は成形時に高温加熱されると、内部よ
りガスを発生する。このガスが金型の内部に滞留する
と、樹脂の充填圧力を受けて高圧力となり、樹脂の充填
を阻害する。このため、成形品の転写性が損なわれて、
成形品の精度を悪くする要因となる。そこで、一般的に
は、型駒の接合部や型駒の隅部にガスベントを設けて、
発生したガスを樹脂内部から金型の外部に逃がす方法が
とられている。
When the resin is heated at a high temperature during molding, gas is generated from the inside. When this gas stays inside the mold, it receives a filling pressure of the resin and becomes a high pressure, which hinders the filling of the resin. For this reason, the transferability of the molded article is impaired,
This is a factor that deteriorates the accuracy of the molded product. Therefore, generally, gas vents are provided at the joints of the mold pieces and at the corners of the mold pieces,
A method has been adopted in which the generated gas is released from the inside of the resin to the outside of the mold.

【0025】ところが、ウェルド近傍部では、このよう
なガスが金型外部へ放出されずに滞留してしまう可能性
がある。つまり、後方から流れてくる樹脂によって押し
流されてきたガスが、ウェルドの形成部において合流す
るために、双方向から迫る樹脂のスキン層に挟まれて、
逃げ場を失い、このエリアで停滞して、完全に閉じ込め
られてしまうことになる。このように、ウェルドが形成
される場合には、樹脂の内部から発生するガスが金型の
外部に放出しきれず、ウェルドの形成部にガスが滞留す
る可能性が高い。
However, in the vicinity of the weld, there is a possibility that such a gas stays without being released to the outside of the mold. In other words, the gas that has been swept away by the resin flowing from behind is merged in the weld forming part, so that it is sandwiched between the resin skin layers approaching from both directions,
You lose your escape, stagnate in this area, and become completely trapped. As described above, when the weld is formed, the gas generated from the inside of the resin cannot be completely discharged to the outside of the mold, and there is a high possibility that the gas stays in the weld forming portion.

【0026】同様なことが、予め金型内部に存在する空
気についても言える。すなわち、樹脂充填前に金型内部
に貯えられた空気は、成形の際に注入される樹脂の充填
圧力によって、ガスベントから押し出されるが、一部の
空気は注入される樹脂に閉じ込められて金型内部に残っ
てしまう。特にウェルドの形成部では前記した樹脂の内
部からの発生ガスの場合と同様に、双方向から迫ってく
る樹脂によって閉じ込められる可能性が高い。
The same can be said for the air which is present in the mold in advance. In other words, the air stored inside the mold before filling the resin is pushed out from the gas vent by the filling pressure of the resin injected during molding, but some air is trapped in the injected resin and the mold is Will remain inside. In particular, at the weld forming portion, as in the case of the gas generated from the inside of the resin, there is a high possibility of being confined by the resin approaching from both directions.

【0027】このようにして、ウェルド部などに滞留し
たガスや空気は、成形品の転写性を損ない、成形品の精
度を悪くする。さらに、ウェルド部では樹脂が充分に絡
み合わないため、成形品の強度が弱くなる恐れがある。
As described above, the gas or air staying in the weld portion or the like impairs the transferability of the molded product and deteriorates the precision of the molded product. Further, since the resin is not sufficiently entangled in the weld portion, the strength of the molded product may be reduced.

【0028】そこで、従来の天板成形においては、この
ような点を十分に配慮し、ゲート配置、ゲートサイズ、
スプールサイズ、ランナーサイズ、射出速度、射出圧、
保圧、成形温度、金型内部圧力、各サイクル時間など、
様々な成形条件を制御管理することによって成形品の中
にガスや空気が滞留しないように配慮されている。さら
に、ウェルド形成位置を制御するために製品形状を変更
する対策が採られることもある。
Therefore, in the conventional top plate molding, such points are sufficiently considered, and the gate arrangement, gate size,
Spool size, runner size, injection speed, injection pressure,
Holding pressure, molding temperature, mold internal pressure, each cycle time, etc.
By controlling and controlling various molding conditions, care is taken to prevent gas and air from staying in the molded product. Further, measures may be taken to change the product shape in order to control the weld formation position.

【0029】また、ゲート位置制御、製品形状変更など
では十分なウェルド対策とはならないような場合には、
金型の細工によって、樹脂を強制的に所定の場所へ移送
制御したり、樹脂の配向制御を行ったりするなどの方法
によって、ウェルドの形成位置を操作したり、ウェルド
を製品外に押し出したりなどの対策を行う必要がある。
Further, if the gate position control, product shape change, etc. do not provide sufficient welding measures,
By controlling the transfer of the resin to a predetermined place or controlling the orientation of the resin by the mold work, the weld formation position is controlled, the weld is pushed out of the product, etc. It is necessary to take countermeasures.

【0030】具体例としては、ウェルドが形成される部
分の近傍で成形品の外側に樹脂溜り部を設け、この樹脂
溜り部に進退する型駒を設けるように構成する方法があ
る。この構成において、型駒が樹脂溜り部に進入してい
る状態で溶融樹脂の充填を開始し、樹脂溜り部から所定
のタイミングでこの型駒を退避する。これによって、ウ
ェルド部周辺の樹脂をこの樹脂溜り部に流し込み、ウェ
ルドを成形品の外に追い出すようにする方法である。な
お、この樹脂溜り部に進退する型駒は、独立した駆動手
段によって移送制御される。また、樹脂溜りに追い出さ
れた樹脂は、離型時に、あるいは離型後にゲート部と同
様に切断除去される。このようにして成形品から、ウェ
ルドラインの一部を除去することができる。このように
金型内に樹脂溜り部を設けて型駒を移送制御する方式
は、ウェルド形成制御の他に、樹脂の異方性制御や配向
性制御においても有効な手段であり、成形精度の向上、
線膨張率制御などに対しても適用することができる。
As a specific example, there is a method in which a resin reservoir is provided outside the molded product in the vicinity of a portion where a weld is formed, and a mold piece which advances and retreats is provided in the resin reservoir. In this configuration, filling of the molten resin is started in a state where the mold piece has entered the resin reservoir, and the mold piece is retracted at a predetermined timing from the resin reservoir. This is a method in which the resin around the weld portion is poured into the resin reservoir, and the weld is driven out of the molded product. The mold pieces moving into and out of the resin reservoir are transported and controlled by independent driving means. Further, the resin expelled from the resin pool is cut and removed at the time of release or after release, similarly to the gate portion. In this way, a part of the weld line can be removed from the molded product. The method of controlling the transfer of the mold pieces by providing the resin reservoir in the mold as described above is an effective means in controlling the anisotropy and orientation of the resin, in addition to the weld formation control, and is effective in controlling the molding accuracy. Improvement,
The present invention can also be applied to linear expansion coefficient control and the like.

【0031】しかし、このような従来のウェルド対策に
は、以下の問題がある。
However, such conventional measures against welding have the following problems.

【0032】パソコン端末、コピー、FAXなどの出力装
置としての液体噴射記録装置においては、今後、銀塩フ
ィルムに匹敵する解像度が求められることが必至であ
り、これに伴って、液体噴射記録ヘッドを構成する吐出
口の大きさ、ノズルの幅、ヒータの大きさ、およびこれ
らのピッチはさらに微細化されていくことになる。例え
ば、一回の吐出で1200dpiの吐出が可能なノズルを
有する天板を成形する場合には、従来に比べて非常に高
密度で微細なノズルおよびインク吐出口を形成する必要
がある。このため、従来では問題にならなかった程度の
小さな形状の不整合でも、ノズルおよびインク吐出口の
機能に与える影響が大きく、すなわち成形品の機能を損
なってしまう。そこで、上記したような成形条件の管理
などの方法だけでは、ウェルド近傍に残存するガスや空
気を充分に取り除けず、高密度で微細な構造を実現でき
なくなる可能性がある。すなわち、ガスや空気の滞留が
天板の成形において致命的な問題となるおそれがある。
In the case of a liquid jet recording apparatus as an output device such as a personal computer terminal, a copy machine, and a facsimile, it is inevitable that a resolution comparable to that of a silver halide film will be required in the future. The size of the ejection port, the width of the nozzle, the size of the heater, and the pitch of these nozzles will be further miniaturized. For example, when forming a top plate having nozzles capable of discharging at 1200 dpi in one discharge, it is necessary to form very high-density and fine nozzles and ink discharge ports as compared with the related art. For this reason, even a small shape mismatch that has not been a problem in the related art has a large effect on the functions of the nozzles and the ink discharge ports, that is, impairs the function of the molded product. Therefore, the gas and air remaining in the vicinity of the weld cannot be sufficiently removed only by the method such as the management of the molding conditions as described above, and there is a possibility that a high-density and fine structure cannot be realized. That is, stagnation of gas or air may be a fatal problem in forming the top plate.

【0033】天板成形における2つ目の課題は、成形収
縮などにより発生する天板の反りに関する課題である。
The second problem in forming the top plate is a problem relating to the warpage of the top plate caused by molding shrinkage or the like.

【0034】天板の成形品で最も精度の要求されるのは
ノズル壁下面の平面性であるが、通常、天板のノズル壁
の下面には数μm程度の反りが発生している。そこで、
ノズル壁の上方を押えばねで下方へ加圧することによっ
て、この反りを矯正しつつ、ノズル壁下面をヒータボー
ドに密着させている。
The top precision required of the molded product of the top plate is the flatness of the lower surface of the nozzle wall. Usually, the lower surface of the nozzle wall of the top plate is warped by about several μm. Therefore,
By pressurizing the upper part of the nozzle wall downward with a pressing spring, the lower surface of the nozzle wall is brought into close contact with the heater board while correcting this warpage.

【0035】ノズル壁とヒータボードとの密着が不十分
であった場合、ノズル壁とヒータボードとの接合によっ
て形成される複数のノズルのうち、隣り合うノズル同士
がノズル壁とヒータボードとの間の隙間を介して繋がる
おそれがある。その結果、ヒータボード上のあるノズル
内に発生した吐出圧が、隣りのノズルにも伝播して分散
されてしまい、記録が行われる際のインクの吐出速度が
不安定になり、インク滴が変形したりする。また、記録
信号印加時に、インクが吐出されるべき吐出口から吐出
されず、その隣りの吐出口からインクが吐出されて、印
字乱れが生じてしまうなど画像記録品位の低下を招くお
それがある。
In the case where the adhesion between the nozzle wall and the heater board is insufficient, of the plurality of nozzles formed by joining the nozzle wall and the heater board, the adjacent nozzles are located between the nozzle wall and the heater board. May be connected via the gap. As a result, the discharge pressure generated in a certain nozzle on the heater board propagates to the adjacent nozzle and is dispersed, so that the ink discharge speed at the time of printing becomes unstable and the ink droplet is deformed. Or In addition, when a recording signal is applied, ink is not ejected from an ejection port to be ejected, but ink is ejected from an adjacent ejection port, which may cause a deterioration in image recording quality such as print disturbance.

【0036】したがって、ノズル壁下面とヒータボード
とを確実に密着させるために、ノズル壁下面の反りがで
きるだけ小さくなるように天板を成形する必要がある。
Therefore, in order to ensure that the lower surface of the nozzle wall and the heater board are in close contact with each other, it is necessary to form the top plate so that the warpage of the lower surface of the nozzle wall is as small as possible.

【0037】そこで、従来の天板では、成形後の反りの
量を考慮して、比較的剛性の低い材料を使用して成形す
ることによって、ノズル壁の反りの矯正がスムーズにい
くように配慮されている。
In consideration of the amount of warpage after forming, the conventional top plate is formed using a material having relatively low rigidity so that the warpage of the nozzle wall can be corrected smoothly. Have been.

【0038】しかし、このような低剛性材料の天板には
以下の問題がある。
However, the top plate made of such a low-rigidity material has the following problems.

【0039】天板の反りを矯正しつつヒータボードに密
着させているため、天板には内部応力や内部歪みが生じ
る。従来の場合、ノズル壁(密着面)のピッチ方向の長
さが13mmであるのに対して液流路壁下面の反り量は5
μm程度である。この場合、5μm程度の反りを矯正して
密着させても、この際に発生する天板の内部歪みは印字
品位に殆ど影響を及ぼさない。
Since the top board is in close contact with the heater board while correcting the warp, internal stress and internal distortion are generated in the top board. In the conventional case, the length of the nozzle wall (contact surface) in the pitch direction is 13 mm, whereas the amount of warpage of the lower surface of the liquid flow path wall is 5 mm.
It is about μm. In this case, even if the warp of about 5 μm is corrected and brought into close contact, the internal distortion of the top plate generated at this time hardly affects the print quality.

【0040】しかし、今後の高密度ノズルを有する天板
の開発においては、ノズル壁下面の5μm程度の反りを
矯正して密着させた後に生じる天板の内部歪み量が、従
来は全く問題なかった程度のものであっても、ノズルの
高密度化によってノズルの機能へ及ぼす影響が増大する
ことになり、インク吐出性を悪化させる可能性がある。
However, in the development of a top plate having a high-density nozzle in the future, the amount of internal distortion of the top plate generated after correcting the closeness of the lower surface of the nozzle wall by about 5 μm and bringing the nozzle into close contact has not been a problem in the past. Even if it is of the order, the effect on the function of the nozzle will be increased by increasing the density of the nozzle, and there is a possibility that the ink ejection property may be deteriorated.

【0041】これに対し、天板を高剛性材料によって成
形すると、この内部歪みを小さくすることができる。し
かし、天板の剛性が大きいと、ノズル壁下面の5μm程
度の反りを矯正しつつヒータボードに押し付けることが
難しくなり、密着不良を起こす可能性がある。これに対
して、ノズル壁全体が矯正されるように、押えばねの押
圧力を大きくする方法があるが、押圧力を大きくする
と、天板の内部応力が増大して、高剛性材料を使ってい
ても内部歪みが大きくなる。
On the other hand, when the top plate is formed of a highly rigid material, the internal distortion can be reduced. However, if the rigidity of the top plate is large, it is difficult to press against the heater board while correcting the warpage of about 5 μm on the lower surface of the nozzle wall, and there is a possibility that poor adhesion may occur. On the other hand, there is a method of increasing the pressing force of the presser spring so that the entire nozzle wall is corrected.However, when the pressing force is increased, the internal stress of the top plate increases, and a highly rigid material is used. However, the internal distortion increases.

【0042】天板成形における3つ目の課題は、液体噴
射記録ヘッドの使用環境や保存環境の温度変動による天
板の熱変形に関する課題である。
A third problem in forming the top plate is a problem relating to thermal deformation of the top plate due to temperature fluctuations in the use environment and storage environment of the liquid jet recording head.

【0043】液体噴射記録ヘッドが使用される環境の温
度変動が大きくなると、液体噴射記録ヘッドを構成する
個々の部品が体積膨脹や体積収縮を起こし、個々の部品
の体積変化量が異なる場合には、ヘッドの接合部が相対
的な位置ずれを起こす可能性がある。天板とヒータボー
ドとが密着されることによって形成されるノズルのノズ
ル壁は、ピッチが数十μmと非常に微細な寸法であるこ
とから、両者の相対的な位置ずれによるインク吐出性能
への悪影響は大きい。そこで、このノズル壁部分での天
板とヒータボードとの相対的な位置ずれについて説明す
る。
When the temperature fluctuation of the environment in which the liquid jet recording head is used becomes large, the individual components constituting the liquid jet recording head expand or contract in volume, and when the volume change amounts of the individual components are different. In addition, there is a possibility that the joining portion of the head may cause relative displacement. The nozzle wall formed by the close contact between the top plate and the heater board has a very fine pitch of several tens of μm. The adverse effects are significant. Therefore, the relative displacement between the top plate and the heater board at the nozzle wall will be described.

【0044】ヒータボードを形成する部材の材質と天板
を形成する部材の材質とが異なるために、両部材には、
両者の相対位置をずらそうとする力が作用することにな
る。つまり、温度変動に伴って発生する内部応力によっ
て、ヒータボードと天板はそれぞれ異なった体積変化を
起こすため、対向して接合されるノズル壁とヒータとの
相対位置をずらそうとする力が作用する。
Since the material of the member forming the heater board and the material of the member forming the top plate are different, both members have
A force acts to shift the relative positions of the two. In other words, the internal stress generated by the temperature fluctuation causes the volume of the heater board and the top plate to change differently, so that the force acting to shift the relative position between the nozzle wall and the heater that are joined to face each other acts. I do.

【0045】一方、前記の通りノズル壁は機械的な機構
により押圧されている。ノズル壁とヒータボードとをず
らそうとする力が働くと、両者の間にはこの押圧力によ
る摩擦力が作用し、この摩擦力とノズル壁自体の機械的
強度とによって、ノズル壁とヒータボードとの相対位置
ずれは抑えられる。
On the other hand, as described above, the nozzle wall is pressed by a mechanical mechanism. When a force acts to shift the nozzle wall and the heater board, a frictional force due to the pressing force acts between the two, and the frictional force and the mechanical strength of the nozzle wall itself cause the nozzle wall and the heater board to move. Relative positional deviation from the above is suppressed.

【0046】ところが、高密度ノズルになると、このよ
うな相対位置ずれを抑えることが難しくなる。例えば、
一回の噴射で1200dpiの解像度が得られる吐出口を
持つ液体噴射記録ヘッドにおいては、ノズル壁の厚みは
数μm程度の微少寸法であるため、ノズル壁とヒータボ
ードとの間に働く摩擦力やノズル壁の機械的強度が小さ
い。すなわち、相対位置ずれを抑える力が弱い。
However, with a high-density nozzle, it is difficult to suppress such relative displacement. For example,
In a liquid ejection recording head having an ejection port capable of obtaining a resolution of 1200 dpi in one ejection, since the thickness of the nozzle wall is a very small dimension of about several μm, the frictional force acting between the nozzle wall and the heater board can be reduced. Low mechanical strength of nozzle wall. That is, the force for suppressing the relative displacement is weak.

【0047】そこで、この相対位置ずれを抑制するため
に、押えバネの押圧力を大きくして、ノズル壁密着面の
摩擦力を高める方法がある。しかし、押えバネの押圧力
を大きくして天板を密着させると、天板の内部歪みが大
きくなり、ノズルの形状に歪みが生じて印字品位が悪化
する恐れがある。さらに、高温環境下では、ノズル壁
は、押えばねの加重に加えて熱応力を受け、これらの力
に耐えきれずに座屈や屈曲などの塑性変形を起こす可能
性がある。したがって、押えばねの押圧力を上げること
はあまり得策ではない。
In order to suppress the relative displacement, there is a method of increasing the pressing force of the pressing spring to increase the frictional force of the nozzle wall contact surface. However, if the top plate is brought into close contact with the pressing force of the presser spring, the internal distortion of the top plate increases, and the shape of the nozzle may be distorted, resulting in deterioration of print quality. Furthermore, in a high-temperature environment, the nozzle wall receives thermal stress in addition to the load of the presser spring, and may not be able to withstand these forces and cause plastic deformation such as buckling or bending. Therefore, it is not very advantageous to increase the pressing force of the holding spring.

【0048】また、別の方法として、線膨張係数の小さ
い樹脂を使用して、天板を成形する方法が考えられる。
すなわち、熱変形が小さいヒータボードの線膨張係数に
近い線膨張係数を有する樹脂により天板を形成すること
によって、天板のノズル壁とヒータボードの吐出ヒータ
との変形量の差を小さくし、相対位置ずれを小さくする
方法が考えられる。
As another method, a method of forming a top plate using a resin having a small coefficient of linear expansion can be considered.
That is, by forming the top plate from a resin having a linear expansion coefficient close to the linear expansion coefficient of the heater board having a small thermal deformation, the difference in the amount of deformation between the nozzle wall of the top plate and the discharge heater of the heater board is reduced. A method of reducing the relative displacement is conceivable.

【0049】そこで例えば、低線膨張係数を有するLC
Pを使用して天板を成形する方法について述べる。LC
Pは成形流動性がよく、しかも金属に匹敵する小さな線
膨張係数を有する樹脂である。反面、金型内で溶融樹脂
が合流する際にポリマーが容易に絡み合わないため、ウ
ェルド強度が一般のポリマーの1/2〜1/4程度と低
く、また、成形収縮率や線膨張係数に大きな異方性があ
るという欠点を持つ樹脂材料である。
Thus, for example, an LC having a low linear expansion coefficient
A method of forming a top plate using P will be described. LC
P is a resin having good molding fluidity and having a small linear expansion coefficient comparable to metal. On the other hand, when the molten resin merges in the mold, the polymer is not easily entangled, so that the weld strength is as low as 1/2 to 1/4 of that of a general polymer, and the molding shrinkage and linear expansion coefficient are low. It is a resin material having the disadvantage of having large anisotropy.

【0050】したがって、LCPで天板を成形する場合
には、ウェルド部によって部品の機械的性能や製品性能
が損なわれないようにするため、ウェルド対策に細心の
注意を払う必要がある。さらに、型駒を移送制御する方
式などにより、異方性制御を行う必要がある。
Therefore, when the top plate is formed by the LCP, it is necessary to pay close attention to the welding measures so that the mechanical performance and the product performance of the parts are not impaired by the weld portions. Further, it is necessary to control the anisotropy by a method of controlling the transfer of the mold pieces.

【0051】このように、天板を成形する樹脂としてL
CPを用いる場合には、成形制御はかなり難しく、成形
精度をさらに向上させることは困難である。また、上記
したような樹脂の異方性制御、ウェルド制御を行うため
には金型構造が複雑になり、成形機も特殊なものとなる
ことから、設備投資が嵩み、さらには、成形時の制御技
術もかなり難しくなる。
As described above, the resin for forming the top plate is L
In the case of using CP, molding control is quite difficult, and it is difficult to further improve molding accuracy. Also, in order to control the anisotropy and weld of the resin as described above, the mold structure becomes complicated, and the molding machine becomes special, so that the equipment investment increases, and furthermore, the molding time increases. Control technology is also quite difficult.

【0052】さらに別の方法として、セラミックス、金
属などのフィラーを混入して線膨張係数を小さくした樹
脂を用いて天板を成形する方法が考えられる。樹脂にフ
ィラーを混入する方法は、材料の線膨張係数を小さくす
るだけでなく、剛性を高くする、成形収縮率を小さくす
る、異方性を小さくするなどの材料の物性的な性能全般
の改善に対しても有効な方法である。すなわち、樹脂に
フィラーを混入することにより、樹脂材料のみによる成
形では限界のある材料の物性的な性能を改善し、高精度
の寸法安定性を持った材料とすることができる。
As still another method, a method of forming a top plate using a resin having a reduced linear expansion coefficient by mixing a filler such as ceramics and metal can be considered. The method of mixing filler into resin not only reduces the coefficient of linear expansion of the material, but also improves the overall physical properties of the material, such as increasing rigidity, reducing molding shrinkage, and reducing anisotropy. This is also an effective method. That is, by mixing the filler into the resin, it is possible to improve the physical properties of a material having limitations in molding using only the resin material, and to obtain a material having high-precision dimensional stability.

【0053】ところが、フィラーなどが混入された樹脂
で天板を成形することには、以下のような問題がある。
However, molding the top plate from a resin mixed with a filler or the like has the following problems.

【0054】まず、1つ目の問題は、レーザ加工におけ
る問題である。オリフィスプレートが樹脂で成形された
場合、そこに設けられる微細穴は、一般に、エキシマレ
ーザを使ったアブレーションによって形成されている。
ところが、エキシマレーザ加工では、化学組成が違う材
質でできたフィラーの部分は、アブレーションされな
い。このため、微細穴の内面では、フィラーが突起状に
残ったり、フィラーのみが欠落して凹部を形成したりす
る可能性がある。したがって、微細穴内面は滑らかにな
らなくなり、インク吐出不良の要因となる。
First, the first problem is a problem in laser processing. When the orifice plate is formed of resin, the fine holes provided therein are generally formed by ablation using an excimer laser.
However, in excimer laser processing, a filler portion made of a material having a different chemical composition is not ablated. For this reason, on the inner surface of the fine hole, there is a possibility that the filler remains in the form of a protrusion or that only the filler is missing to form a concave portion. Therefore, the inner surface of the fine hole does not become smooth, which causes ink ejection failure.

【0055】2つ目の問題は、金型製作における問題で
ある。天板のノズル壁は微細形状であるため、この部分
を転写する型駒は非常に高い加工精度によって製作され
る。また、この型駒は、一般の工作機械では容易に加工
できないことから、特殊な工作機械、特殊な材料を使っ
て、長時間かけて精密加工される。このために、ノズル
壁転写用の型駒が金型全体の製作費を高価にしている。
この型駒は、成形工程において、注入時には溶融樹脂と
摩擦し、離型時には成形品と摩擦する。そこで、フィラ
ーなどが含有された材料で天板を成形すると、型駒の磨
耗が早くなり、金型の耐久性が低下する。このため、フ
ィラーなどが含有された天板を金型を用いて成形する
と、天板の生産性が低下し、また製作費が高くなってし
まう。
The second problem is a problem in mold production. Since the nozzle wall of the top plate has a fine shape, a mold piece for transferring this portion is manufactured with extremely high processing accuracy. Also, since this mold piece cannot be easily machined by a general machine tool, it is precision machined for a long time using a special machine tool and a special material. For this reason, the mold piece for transferring the nozzle wall increases the manufacturing cost of the whole mold.
In the molding process, this mold piece rubs against the molten resin at the time of injection and rubs with the molded product at the time of release. Therefore, when the top plate is formed from a material containing a filler or the like, the wear of the mold pieces is accelerated, and the durability of the mold is reduced. For this reason, when a top plate containing a filler or the like is molded using a mold, the productivity of the top plate decreases, and the manufacturing cost increases.

【0056】3つ目の問題は、材料の流動性に関する問
題である。天板の成形では、微細部分を確実に転写する
ために、流動性が良好な樹脂が選択されて用いられてい
る。ところが一般的には、樹脂にフィラーが含有される
と流動性が悪化する傾向にあり、肉薄部分や微細部分の
転写においては不利になる。
The third problem relates to the fluidity of the material. In molding the top plate, a resin having good fluidity is selected and used in order to surely transfer a fine portion. However, generally, when a filler is contained in a resin, the fluidity tends to deteriorate, which is disadvantageous in transferring a thin portion or a fine portion.

【0057】4つ目の問題は、フィラーが樹脂の流動や
転写を妨害するという問題である。ノズル壁の幅は数μ
mから十数μmと微細寸法であり、ファイバー、ビーズな
どのフィラー粒子の寸法がノズル壁の厚みよりも大きく
なる可能性がある。したがって、天板をフィラーを含ん
だ樹脂で成形すると、フィラーがノズル壁内に充填され
ず、フィラーによる性能改善が図れなくなる。さらに、
フィラーがノズル壁を形成する溝部分への入口を塞いだ
状態で停滞し、溶融樹脂の流れをせき止めたり、流れを
乱してしまう。また、フィラーを含む樹脂で成形を行う
とフィラーが成形品表面に析出する場合があり、表面に
析出したフィラーは離型時に金型との摩擦により、成形
品の表面層から欠落する可能性がある。
The fourth problem is that the filler hinders the flow and transfer of the resin. Nozzle wall width is several μ
The fine dimensions are from m to tens of μm, and the dimensions of filler particles such as fibers and beads may be larger than the thickness of the nozzle wall. Therefore, when the top plate is molded with a resin containing a filler, the filler is not filled in the nozzle wall, and the filler cannot improve the performance. further,
The filler stagnates in a state where the filler blocks the entrance to the groove portion forming the nozzle wall, and stops or disturbs the flow of the molten resin. In addition, when molding with a resin containing a filler, the filler may precipitate on the surface of the molded product, and the filler deposited on the surface may drop off from the surface layer of the molded product due to friction with the mold at the time of mold release. is there.

【0058】これに対して、ノズル壁の厚みよりも小さ
な数μm〜数nmの超微細粉末状のフィラーを樹脂に含ま
せて天板を成形する方法はあるが、超微細粉末状のフィ
ラーをベース樹脂中に均一に分散させることは非常に難
しい。このような微細粉末フィラーをベース樹脂に均一
に分散させるためには、特殊な分散処理とシランカップ
リング剤などによる微細粉末フィラーの表面処理が必要
である。このため、このような微細粉末フィラーを含有
した樹脂材料は非常に高コストであり、また安定して材
料を供給することが極めて困難である。
On the other hand, there is a method of forming a top plate by including an ultrafine powdery filler of several μm to several nm smaller than the thickness of the nozzle wall in a resin, and forming the top plate. It is very difficult to uniformly disperse in the base resin. In order to uniformly disperse such a fine powder filler in the base resin, a special dispersion treatment and a surface treatment of the fine powder filler with a silane coupling agent or the like are required. For this reason, a resin material containing such a fine powder filler is very expensive, and it is extremely difficult to supply the material stably.

【0059】このように、フィラーを混入して物性を強
化した樹脂によって天板を成形すると、剛性を高くして
内部歪み量を低減したり、線膨張率を小さくして熱変形
を低減したりすることはできるが、レーザ加工および射
出成形の阻害とこれに伴う成形精度の低下、金型耐久性
の低下、成形材料の高コスト化などの弊害を伴うため
に、必ずしも有効な手段ではない。
As described above, when the top plate is formed from a resin in which the filler is mixed to enhance the physical properties, the rigidity is increased to reduce the amount of internal distortion, or the linear expansion coefficient is reduced to reduce the thermal deformation. However, this method is not always effective because it hinders laser processing and injection molding and the resulting reductions in molding accuracy, mold durability, and costs of molding materials.

【0060】以上説明したように、高画質記録ができる
液体噴射記録装置の開発に向けて、天板に関するこのよ
うな従来の課題を克服する必要がある。具体的には、ウ
ェルド対策を行い成形精度が高い天板とすること、天板
とヒータボードとの密着性を良好とするためにノズル壁
下面の平面精度が高い天板とすること、天板の反りを矯
正しつつ天板とヒータボードとを密着させる際、密着が
良好でかつ密着後の内部歪みが小さい天板とすること、
熱変形が小さい天板とすることが必要である。しかし、
従来の成形方法では、天板の反りを矯正してノズル壁下
面とヒータボードとの密着を良好とし、同時に矯正によ
る内部歪みを低減すること、および天板の成形精度、特
にノズル壁下面の平面精度と、天板の剛性などの物性的
な性能とを同時に向上させることが難しく、このことが
高密度な液体噴射記録ヘッドの開発においての課題とな
っていた。
As described above, it is necessary to overcome such a conventional problem concerning the top plate in order to develop a liquid jet recording apparatus capable of performing high-quality recording. Specifically, a top plate with high molding accuracy by taking measures against welding, a top plate with high planar accuracy on the lower surface of the nozzle wall in order to improve the adhesion between the top plate and the heater board, and a top plate When the top plate and the heater board are brought into close contact with each other while correcting the warpage of the top plate, the top plate should have good adhesion and small internal distortion after contact,
It is necessary to make the top plate small in thermal deformation. But,
In the conventional molding method, the top plate is warped to improve the close contact between the lower surface of the nozzle wall and the heater board, and at the same time, the internal distortion due to the correction is reduced. It is difficult to simultaneously improve the accuracy and physical properties such as the rigidity of the top plate, and this has been a problem in developing a high-density liquid jet recording head.

【0061】そこで、本発明の目的は、液体噴射記録装
置の高解像度化を達成するために、生産コストを高くす
ることなく、精度の高い微細形状を持ち、内部歪みが小
さく、熱変形量が小さい天板を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to achieve a high resolution liquid jet recording apparatus without having to increase production costs, to have a highly precise fine shape, to have a small internal distortion, and to reduce the amount of thermal deformation. The purpose is to provide a small top plate.

【0062】[0062]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明による液体噴射記録ヘッドは、液体を吐出す
る複数の吐出口と、吐出口にそれぞれ連通する液体の流
路を形成するための溝と、流路に連通する共通液室を形
成するための凹部と、共通液室に液体を供給するための
供給口と、が設けられる天板と、吐出口から液体を吐出
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
発生素子が設けられる基板と、を溝とエネルギー発生素
子とが対応する様に、溝と凹部とを内側にして接合する
ことにより、流路と共通液室とが形成されている液体噴
射記録ヘッドにおいて、天板が、吐出口と溝とを形成す
る第一基体と、凹部と供給口とを形成する第二基体と、
の二色成形によって形成されており、第一基体が、流路
の長手方向に沿って、厚みが変化する部分を有すること
を特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a liquid jet recording head according to the present invention has a plurality of discharge ports for discharging liquid and a liquid flow path communicating with the discharge ports. And a concave portion for forming a common liquid chamber communicating with the flow path, a supply port for supplying liquid to the common liquid chamber, and a top plate for discharging liquid from the discharge port. The flow path and the common liquid chamber are joined by joining the substrate on which the energy generating element that generates the energy to be used is provided and the groove and the concave part inside so that the groove and the energy generating element correspond to each other. In the formed liquid jet recording head, the top plate has a first base forming an ejection port and a groove, a second base forming a recess and a supply port,
Wherein the first substrate has a portion whose thickness changes along the longitudinal direction of the flow path.

【0063】天板をこのように構成することによって、
インク供給口やインク液室などの複雑な構造を有してい
た従来の天板に比べて、ノズルやインク吐出口などの微
細構造部を含む第一基体は、単純で均一な肉厚の外形形
状とすることできる。このため、第一基体に含まれる、
高い精度の加工が要求される微細構造部の加工の精度を
高くすることができる。すなわち、第一基体は単純形態
であるため、射出成形時に発生するウェルドの発生を防
止することができ、これによって加工精度を向上させる
ことができる。さらに、第一基体に、物性的な条件から
従来の天板には使用できなかったような流動性および転
写性のよい材料を用い、第一基体の微細構造の転写性、
成形精度、ノズル壁下面の平面精度を向上させることが
できる。したがって、第一基体と第二基体の二色成形に
よって接合された天板を、微細構造部の精度が高い、高
精度な成形品とすることができる。
By constructing the top plate in this way,
Compared to the conventional top plate, which has a complicated structure such as the ink supply port and the ink liquid chamber, the first base including the fine structure such as the nozzle and the ink discharge port has a simple and uniform outer shape. It can be shaped. Therefore, included in the first substrate,
It is possible to increase the precision of the processing of the fine structure part which requires high precision processing. That is, since the first base is in a simple form, it is possible to prevent the occurrence of weld that occurs at the time of injection molding, thereby improving the processing accuracy. Furthermore, using a material having good fluidity and transferability that could not be used for a conventional top plate due to physical conditions for the first base, the transferability of the fine structure of the first base,
Molding accuracy and planar accuracy of the lower surface of the nozzle wall can be improved. Therefore, the top plate joined by the two-color molding of the first base and the second base can be a high-precision molded product having a high precision of the fine structure.

【0064】また、天板に微細構造が含まれている場
合、微細構造の加工工程上の問題から天板に使用できる
材料には制限があった。これに対して本発明による天板
の第二基体は微細構造部を含んでいないため、従来は天
板の材料として使用できなかった材料を第二基体の材料
として使用することが可能である。したがって、剛性の
高い材料などを用い、第二基体の温度変化による熱変形
や内部応力による内部歪みを低減することができる。さ
らに、第二基体によって第一基体の変形を矯正して抑制
することができ、第一基体と第二基体の二色成形によっ
て形成された天板の、温度変化による熱変形や内部応力
による内部歪みを低減することができる。
In the case where the top plate contains a fine structure, there is a limitation on the material that can be used for the top plate due to a problem in the processing steps of the fine structure. On the other hand, since the second substrate of the top plate according to the present invention does not include a microstructure, a material that could not be used as a material of the top plate can be used as the material of the second substrate. Therefore, by using a material having high rigidity or the like, it is possible to reduce thermal deformation due to a temperature change of the second base and internal strain due to internal stress. Furthermore, the deformation of the first base can be corrected and suppressed by the second base, and the inside of the top plate formed by two-color molding of the first base and the second base due to thermal deformation due to temperature change and internal stress. Distortion can be reduced.

【0065】すなわち、本発明によれば、天板に対して
要求される微細構造の精度を第一基体によって改善し、
かつ天板に対して要求される物性的な条件を第二基体に
よって改善することができる。
That is, according to the present invention, the precision of the fine structure required for the top plate is improved by the first base,
In addition, the physical conditions required for the top plate can be improved by the second base.

【0066】射出成形による成形の転写性を向上させる
方法としては、金型に設けられたガスベントにガスを導
くような樹脂の流れを生じさせ金型の凹部にガスが残留
しないようにするなど、樹脂の流れを変化させる方法が
ある。そこで、第一基体をノズルの長手方向に沿って厚
みが変化した部分を有する形状とすることにより、第一
基体を射出成形により加工する際、樹脂の流れを変化さ
せ、転写性の改善を図ることができる。この際、第一基
体と第二基体とが接合された天板全体の形状を変える必
要はない。
As a method of improving the transferability of the molding by injection molding, there is a method of causing a resin flow to guide gas to a gas vent provided in the mold so as to prevent the gas from remaining in the concave portion of the mold. There is a method of changing the resin flow. Therefore, by forming the first base body into a shape having a portion whose thickness changes along the longitudinal direction of the nozzle, when processing the first base body by injection molding, the flow of the resin is changed, and the transferability is improved. be able to. At this time, it is not necessary to change the shape of the entire top plate to which the first base and the second base are joined.

【0067】さらに、第一基体をノズルの長手方向に沿
って厚みが変化した形状とすることにより、ノズルの長
手方向に沿って天板の剛性を変化させ、ノズル部分の天
板とヒーターボードとの密着性を改善することができ
る。すなわち、剛性の低い第一基体の厚みを薄くする
と、剛性の高い第二基体の厚みが厚くなり、この部分で
は剛性が高くなる。逆に第一基体の厚みを厚くした部分
では剛性が低くなる。そこで、天板とヒーターボードと
を接合する際に、成形収縮による天板の反りなどに起因
する天板とヒータボードとの密着性の低い部分の剛性を
高くし、密着性の高い部分の剛性を低くする。このよう
な天板をヒータボードに押し付けることにより、密着性
の高い部分では天板が変形してへこみ、密着性の低い部
分では天板はあまり変形しなくなり隙間が生じないよう
にすることができる。このように、第一基体をノズルの
長手方向に沿って厚みが変化した部分を有する形状とす
ることにより天板とヒーターボードとの密着性を改善す
ることができる。
Further, the rigidity of the top plate is changed along the longitudinal direction of the nozzle by changing the thickness of the first base body along the longitudinal direction of the nozzle, so that the top plate of the nozzle portion, the heater board, Can be improved. That is, when the thickness of the first substrate having low rigidity is reduced, the thickness of the second substrate having high rigidity is increased, and the rigidity is increased in this portion. Conversely, the rigidity is reduced in the portion where the thickness of the first base is increased. Therefore, when joining the top plate and the heater board, the rigidity of the low adhesion portion between the top plate and the heater board due to the warpage of the top plate due to molding shrinkage is increased, and the rigidity of the high adhesion portion is increased. Lower. By pressing such a top plate against the heater board, the top plate is deformed and dented in a portion with high adhesion, and the top plate is not deformed so much in a portion with low adhesion, so that no gap is generated. . As described above, by forming the first base body into a shape having a portion whose thickness changes along the longitudinal direction of the nozzle, the adhesion between the top plate and the heater board can be improved.

【0068】本発明による液体噴射記録ヘッドの天板
は、第一基体を薄板状とすることにより、第一基体を矯
正するために必要な応力を小さくすることができ、第二
基体による矯正の効果を高めることができる。
In the top plate of the liquid jet recording head according to the present invention, the stress required for correcting the first substrate can be reduced by forming the first substrate in a thin plate shape. The effect can be enhanced.

【0069】さらに、第一基体に比べて第二基体の体積
を大きくすることにより、第一基体の変形による応力に
くらべて、第二基体の矯正力を相対的に大きくすること
ができ、第二基体による第一基体の矯正を効果的に行わ
せることができる。
Further, by increasing the volume of the second substrate as compared with the first substrate, the correction force of the second substrate can be relatively increased as compared with the stress caused by the deformation of the first substrate. The correction of the first base by the two bases can be effectively performed.

【0070】さらに、第一基体の外周を第二基体が覆う
ような形状とすることにより、第一基体の変形をその周
囲から第二基体によって矯正することができ、第二基体
による第一基体の矯正をより効果的に行わせることがで
きる。
Furthermore, by forming the outer periphery of the first base to be covered by the second base, the deformation of the first base can be corrected from the periphery by the second base, and the first base by the second base can be corrected. Correction can be performed more effectively.

【0071】さらに、第一基体と第二基体との主材料を
同一の樹脂とすることにより、二色成形時に第一基体と
第二基体の樹脂がスムーズに接合するようにでき、かつ
その結合の強度を強固にすることができる。第一基体と
第二基体の接合の強度を強固にすることによって、第一
基体の熱変形や内部応力による変形を第二基体によって
効果的に抑制することができ、第一基体に含まれる微細
構造部の変形量を低減することができる。
Further, by using the same resin as the main material of the first base and the second base, the resins of the first base and the second base can be smoothly joined at the time of two-color molding, and the bonding can be performed. Can be strengthened. By increasing the bonding strength between the first base and the second base, thermal deformation and deformation due to internal stress of the first base can be effectively suppressed by the second base. The amount of deformation of the structural part can be reduced.

【0072】天板の材料にフィラーを含む樹脂を用いた
場合、微細構造部の成形には困難が生じる。しかし、本
発明による液体噴射記録ヘッドは、第二基体に微細構造
部が含まれないため、第二基体の材料にフィラーを含ま
せてもその成形に大きな支障は生じない。第二基体にフ
ィラーを含ませることにより、第二基体の成形収縮率や
異方性などを小さくして成形時に発生する変形量を低減
したり、線熱膨張係数を小さくして熱変形量を低減した
りすることができる。また、第二基体の剛性を高くして
内部歪み量を低減し、さらに、第一基体の変形を矯正す
る効果を高めることができる。
When a resin containing a filler is used as the material of the top plate, it is difficult to form a fine structure. However, in the liquid jet recording head according to the present invention, since the second base does not include the fine structure portion, even if the material of the second base contains a filler, there is no great trouble in molding. By including a filler in the second substrate, the molding shrinkage or anisotropy of the second substrate is reduced to reduce the amount of deformation generated during molding, or to reduce the linear thermal expansion coefficient to reduce the amount of thermal deformation. Or can be reduced. Further, the rigidity of the second base can be increased to reduce the amount of internal strain, and the effect of correcting the deformation of the first base can be enhanced.

【0073】液体噴射記録ヘッドでは、天板とヒータボ
ードとの接合を押圧により行っている。この際、押圧す
ることにより天板が変形し、ヒータボードと天板との隙
間を埋めるため天板とヒータボードとが密着しノズルの
気密性が得られる。そこで、天板に剛性の高い材料を用
いると天板の変形量が小さくなるため、天板とヒータボ
ードとの密着性が悪くなり、ノズルの気密性が悪くな
る。このため、従来の液体噴射記録ヘッドの天板の材料
には、高剛性材料を用いることはできなかった。
In the liquid jet recording head, the top plate and the heater board are joined by pressing. At this time, the top plate is deformed by pressing, and the top plate and the heater board are brought into close contact with each other to fill a gap between the heater board and the top plate, so that airtightness of the nozzle is obtained. Therefore, when a material having high rigidity is used for the top plate, the amount of deformation of the top plate is reduced, so that the adhesion between the top plate and the heater board is deteriorated, and the airtightness of the nozzle is deteriorated. For this reason, a high-rigidity material cannot be used as the material of the top plate of the conventional liquid jet recording head.

【0074】しかし、本発明による液体噴射記録ヘッド
では、ノズルの気密性は第一基体により保たれるため、
ノズルの気密性に寄与しない第二基体を高剛性材料によ
り形成することができる。
However, in the liquid jet recording head according to the present invention, since the airtightness of the nozzle is maintained by the first base,
The second base that does not contribute to the airtightness of the nozzle can be formed of a highly rigid material.

【0075】第二基体の材料として高剛性材料を用いる
ことにより、押圧時の内部歪みを小さくすることができ
る。このため、内部歪みによるノズルの変形を低減し、
インク吐出性能を向上させることができる。さらに、第
二基体に高剛性の材料を用いることにより、第一基体の
変形を第二基体により効果的に矯正することができる。
By using a highly rigid material as the material of the second base, it is possible to reduce the internal strain during pressing. Therefore, the deformation of the nozzle due to internal distortion is reduced,
Ink ejection performance can be improved. Further, by using a highly rigid material for the second base, the deformation of the first base can be effectively corrected by the second base.

【0076】さらに、第二基体の材料を合金系材料とす
ることもできる。合金系材料とすることにより、従来の
樹脂材料では得られなかったような高い剛性を得ること
ができる。
Further, the material of the second base may be an alloy-based material. By using an alloy-based material, high rigidity that cannot be obtained with a conventional resin material can be obtained.

【0077】また、第二基体の材料として低線膨張率材
料を用いることにより、第二基体の温度変化による熱変
形量を低減することができる。第二基体の熱変形量を低
減することにより、第一基体の熱変形を第二基体により
押さえ込むことができる。このため、熱変形によって生
じる天板のノズル壁とヒータボードの吐出ヒータとの相
対位置のずれを低減することができる。
Further, by using a material having a low coefficient of linear expansion as the material of the second base, the amount of thermal deformation of the second base due to a change in temperature can be reduced. By reducing the amount of thermal deformation of the second substrate, thermal deformation of the first substrate can be suppressed by the second substrate. For this reason, the displacement of the relative position between the nozzle wall of the top plate and the discharge heater of the heater board caused by thermal deformation can be reduced.

【0078】また、第二基体の材料として低成形収縮率
材料を用いることにより、成形時に発生する変形を低減
し、成形の精度を向上させることができる。
Further, by using a material having a low molding shrinkage as the material of the second substrate, deformation occurring at the time of molding can be reduced and molding accuracy can be improved.

【0079】また、第二基体の材料として低異方性材料
を用いることにより、成形時に発生するひずみ量を低減
し、成形の精度を向上させることができる。
Further, by using a low anisotropic material as the material of the second base, the amount of strain generated during molding can be reduced, and the precision of molding can be improved.

【0080】本発明による液体噴射記録ヘッドの製造方
法は、液体を吐出する複数の吐出口と、吐出口にそれぞ
れ連通する液体の流路を形成するための溝と、流路に連
通する共通液室を形成するための凹部と、共通液室に液
体を供給するための供給口と、が設けられる天板と、吐
出口から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が設けられる基板と、を溝
とエネルギー発生素子とが対応する様に、溝と凹部とを
内側にして接合することにより、流路と共通液室とが形
成されている液体噴射記録ヘッドの製造方法において、
天板を、溝と吐出口とを形成し、流路の長手方向に沿っ
て、厚みが変化する部分を有する第一基体と、凹部と供
給口とを形成する第二基体との二色成形によって形成す
る工程を有することを特徴とする。
The method of manufacturing a liquid jet recording head according to the present invention includes a plurality of discharge ports for discharging liquid, a groove for forming a liquid flow path communicating with each of the discharge ports, and a common liquid communicating with the flow path. A top plate provided with a concave portion for forming a chamber, a supply port for supplying a liquid to the common liquid chamber, and an energy generating element for generating energy used for discharging the liquid from the discharge port are provided. A method for manufacturing a liquid jet recording head in which a flow path and a common liquid chamber are formed by joining a substrate to be provided with a groove and a recess inside such that the groove and the energy generating element correspond to each other. At
Two-color molding of the top plate, a first base having a groove and a discharge port, and having a portion where the thickness changes along the longitudinal direction of the flow path, and a second base forming a recess and a supply port Characterized by a step of forming

【0081】さらに、第一基体に、微細レーザー加工に
より吐出口を形成する工程を含んでいてもよい。
Further, the method may include a step of forming a discharge port in the first base by fine laser processing.

【0082】[0082]

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1〜5は本発明に係るインクジェ
ット記録装置の構成部品である液体噴射記録ヘッドの構
成を示す図である。図1、2は液体噴射記録ヘッドのチ
ップ構成を示す外観斜視組み立て図である。図3、4は
天板5を示す外観斜視図である。図5は天板5の断面図
である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 are views showing the configuration of a liquid jet recording head which is a component of the ink jet recording apparatus according to the present invention. FIGS. 1 and 2 are external perspective assembly drawings showing a chip configuration of a liquid jet recording head. 3 and 4 are external perspective views showing the top plate 5. FIG. 5 is a sectional view of the top plate 5.

【0083】まず、液体噴射記録ヘッドの構成について
説明する。図1、2に示すように、液体噴射記録ヘッド
は、ヘッドの構成部品を支持する支持基板(ベースプレ
ート)3と、ベースプレート3上に粘着剤などによって
固定されたヒータボード1および配線基板2と、ヒータ
ボード1上に押えバネ10によって押圧により固定され
た天板5とを有している。
First, the configuration of the liquid jet recording head will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid jet recording head includes a support substrate (base plate) 3 that supports the components of the head, a heater board 1 and a wiring substrate 2 fixed on the base plate 3 with an adhesive or the like. A top plate 5 is fixed on the heater board 1 by pressing with a pressing spring 10.

【0084】ヒータボード1はシリコン基板と、このシ
リコン基板上にシリコン成膜プロセスにより形成された
インク(液体)を吐出するための吐出エネルギー発生素
子である電気熱変換体(吐出ヒータ)1aと、吐出ヒー
タ1aへ電力を供給する不図示の配線とを有している。
ヒータボード1は配線基板2を介してインクジェット記
録装置本体に電気的に接続されている。ヒータボード1
と配線基板2とは、例えばワイヤーボンディングにより
電気的に接続されている。
The heater board 1 includes a silicon substrate, an electrothermal transducer (ejection heater) 1a which is an ejection energy generating element for ejecting ink (liquid) formed on the silicon substrate by a silicon film forming process, and And a wiring (not shown) for supplying electric power to the discharge heater 1a.
The heater board 1 is electrically connected to the main body of the ink jet printing apparatus via a wiring board 2. Heater board 1
The wiring board 2 is electrically connected to the wiring board 2 by, for example, wire bonding.

【0085】配線基板2は、ガラス布基材エポキシ樹脂
基板に銅やニッケルにて配線パターンを形成したPWB
基板(プリント配線基板)やフレキシブルフィルムなど
に配線パターンを形成したTAB(Tape Automated Bond
ing)フィルムなどが用いられる。
The wiring board 2 is made of a PWB in which a wiring pattern is formed of copper or nickel on a glass cloth base epoxy resin board.
TAB (Tape Automated Bond) with a wiring pattern formed on a substrate (printed wiring board) or flexible film
ing) A film or the like is used.

【0086】ベースプレート3はアルミニウムなどによ
って形成され、ヒータボード1の駆動に伴って生じる熱
を放熱冷却するヒートシンクとしても機能する。
The base plate 3 is made of aluminum or the like, and also functions as a heat sink for radiating and cooling the heat generated when the heater board 1 is driven.

【0087】天板5は、インクを被記録媒体へ吐出する
ためのインクの吐出口6aを所望の数量だけ有するオリ
フィスプレート6と、不図示のインク貯蔵タンクからイ
ンク液室(共通液室)8にインクを供給するためのイン
ク供給口9と、底面に形成された穴(凹部)および溝と
を有している。ヒータボード1と天板5とを接合するこ
とにより、底面に形成された穴はインク液室8を形成
し、溝はインク吐出口6aとインク液室8とを連通させ
るインクの流路(ノズル)7を形成する。天板5は、オ
リフィスプレート部6のみを別体にした構成としても良
いし全てを一体にした構成でも良い。
The top plate 5 has an orifice plate 6 having a desired number of ink discharge ports 6a for discharging ink to a recording medium, and an ink liquid chamber (common liquid chamber) 8 from an ink storage tank (not shown). An ink supply port 9 for supplying ink to the ink jet head, and a hole (recess) and a groove formed on the bottom surface. When the heater board 1 and the top plate 5 are joined, a hole formed on the bottom surface forms an ink liquid chamber 8, and a groove forms an ink flow path (nozzle) for communicating the ink discharge port 6 a with the ink liquid chamber 8. ) 7 is formed. The top plate 5 may have a configuration in which only the orifice plate portion 6 is provided separately or a configuration in which all of the orifice plate portions 6 are integrated.

【0088】オリフィスプレート6の厚さは、数十μm
から数百μmである。ただし、その厚さを厚くすると、
レーザー加工でインク吐出口を形成する際に長時間の加
工時間が必要となり、また加工精度が低下する。このた
め、一般には、40μm〜80μmの非常に薄いオリフィ
スプレート6が形成されている。
The thickness of the orifice plate 6 is several tens μm.
To several hundred μm. However, if you increase the thickness,
When forming the ink discharge port by laser processing, a long processing time is required, and the processing accuracy is reduced. For this reason, generally, a very thin orifice plate 6 of 40 μm to 80 μm is formed.

【0089】また、ノズル7は、天板5のヒータボード
1との密着面であるノズル壁先端の厚さが数μmから数
十μmで、溝の深さは数十μmから数百μmと微少寸法で
形成される。例えば、解像度600dpi のインクジェッ
ト記録ヘッドのノズル列を形成する場合、約42.3μm
のピッチでノズル7が形成されている。
The nozzle 7 has a tip end of the nozzle wall, which is a contact surface of the top plate 5 with the heater board 1, having a thickness of several μm to several tens μm, and a groove having a depth of several tens μm to several hundred μm. It is formed with very small dimensions. For example, when forming a nozzle row of an inkjet recording head having a resolution of 600 dpi, about 42.3 μm
The nozzles 7 are formed at a pitch of.

【0090】次に、この天板5とヒータボード1との接
合方法について説明する。
Next, a method of joining the top plate 5 and the heater board 1 will be described.

【0091】まず、前垂れのように配設されたオリフィ
スプレート6の背面6bをヒータボード1の前端面1bに
突き当てながら、吐出ヒータ1aとノズル7との相対位
置が合致するように、かつヒータボード1の吐出ヒータ
1aと天板5のインク吐出口6aとを結ぶ線がインク吐出
方向(矢印E方向)となるように、ヒータボード1と天
板5とを配置する。
First, while the back surface 6b of the orifice plate 6 arranged like a forward hang is abutted against the front end surface 1b of the heater board 1, the relative position between the discharge heater 1a and the nozzle 7 is matched and the heater The heater board 1 and the top plate 5 are arranged such that the line connecting the discharge heater 1a of the board 1 and the ink discharge port 6a of the top plate 5 is in the ink discharge direction (the direction of arrow E).

【0092】次に、押えバネ10の両端下部に設けた爪
10aを、ベースプレート3に設けた穴部3aに挿入し、
その折曲部10bをベースプレート3の下面に係合す
る。これにより、押えバネ10は、天板5の受部5aを
押圧して、ノズル7下面の天板5とヒータボード1との
接触部に機械的に圧力を加えることができる。この押え
バネ10の押圧力によってノズル7のノズル壁とヒータ
ボード1とが密着し、これによって各ノズル7はそれぞ
れ隔離されることになる。
Next, the claws 10a provided at the lower ends of both ends of the holding spring 10 are inserted into the holes 3a provided in the base plate 3, and
The bent portion 10b is engaged with the lower surface of the base plate 3. Thereby, the pressing spring 10 can press the receiving portion 5 a of the top plate 5 to mechanically apply pressure to a contact portion between the top plate 5 on the lower surface of the nozzle 7 and the heater board 1. Due to the pressing force of the pressing spring 10, the nozzle wall of the nozzle 7 and the heater board 1 come into close contact with each other, whereby the nozzles 7 are isolated from each other.

【0093】このように、ヒータボード1と天板5とを
押えバネ10の押圧力で圧接させることによって各ノズ
ル7はそれぞれ隔離されるが、インク液室8の外壁、具
体的には、オリフィスプレート6の背面6bとヒータボ
ード1の前端面1bとの間、オリフィスプレート6の背
面6bとベースプレート3の前端面3bとの間、天板5と
ヒータボード1やベースプレート3の接合部分などは、
押えバネ10の押圧力が十分に作用せず、押圧だけでは
密着が不十分となるおそれがある。このような密着不十
分の個所が存在すると、ここからインク漏れが生じてし
まい、液体噴射記録ヘッドの機能が果たせなくなる。
As described above, the nozzles 7 are isolated from each other by bringing the heater board 1 and the top plate 5 into pressure contact with the pressing force of the pressing spring 10, but the outer wall of the ink liquid chamber 8, specifically, the orifice Between the back surface 6b of the plate 6 and the front end surface 1b of the heater board 1, between the back surface 6b of the orifice plate 6 and the front end surface 3b of the base plate 3, and the joint portion between the top plate 5 and the heater board 1 or the base plate 3,
The pressing force of the presser spring 10 does not act sufficiently, and there is a possibility that the close contact will be insufficient only by pressing. If there is such an insufficiently adhered portion, ink leaks from this portion, and the function of the liquid jet recording head cannot be performed.

【0094】そこで、このようなインク漏れを防止する
ために、ヒータボード1と天板5との接合境界面全面に
シリコーンなどの封止剤を注入して隙間を埋めている。
これらの各隙間部分や接合部の封止は、各々の部材間の
隙間に発生する毛管力によって、封止剤を所定範囲内に
流すことによって行われている。この際、ノズル7の部
分に封止剤が流入するとノズル7が塞がれてインクの吐
出に支障を来たすため、封止材が必要範囲以外には流れ
ないように部材形状の工夫や封止剤の粘度管理を行って
いる。
Therefore, in order to prevent such ink leakage, a sealing agent such as silicone is injected over the entire joint boundary surface between the heater board 1 and the top plate 5 to fill the gap.
Sealing of these gaps and joints is performed by flowing a sealant within a predetermined range by capillary force generated in gaps between the members. At this time, if the sealing agent flows into the nozzle 7, the nozzle 7 will be blocked and the ink ejection will be hindered. The viscosity of the agent is controlled.

【0095】次に、二色成形によって形成された天板5
の構成を説明する。
Next, the top plate 5 formed by two-color molding
Will be described.

【0096】図1〜5に示すように、天板5は、境界面
6eで分割されたオリフィスプレート下部6cおよびノ
ズル7から成る第一基体21と、オリフィスプレート上
部6d、インク液室8、インク供給口9、押えバネ受部
5a、および天板5の外周部から成る第二基体22とで
構成される。第一基体21と第二基体22とは、二色成
形によって接合形成される。すなわち、分割形成される
オリフィスプレート6の上下部は、二色成形によって、
天板5として一体化されることになる。
As shown in FIGS. 1 to 5, the top plate 5 includes a first base 21 composed of an orifice plate lower part 6c and a nozzle 7 divided by a boundary surface 6e, an orifice plate upper part 6d, an ink liquid chamber 8, It is composed of a supply port 9, a holding spring receiving portion 5 a, and a second base 22 formed of an outer peripheral portion of the top plate 5. The first base 21 and the second base 22 are joined and formed by two-color molding. That is, the upper and lower portions of the orifice plate 6 formed separately are formed by two-color molding.
It will be integrated as the top plate 5.

【0097】二色成形による天板5の成形は以下のよう
に行う。最初に第一基体21の金型内に第一の樹脂を充
填して第一基体21を成形した後、第一基体21の金型
の少なくとも一部を取り外す。次に、第二基体22の金
型を第一基体21の少なくとも一部を覆うように配置
し、この金型に第二の樹脂を充填して第二基体22を成
形する。このように成形することで、第一基体21と第
二基体22とを両者の接触面で接合させ、一体化された
天板5を成形することができる。
The top plate 5 is formed by two-color molding as follows. First, after filling the first resin into the mold of the first base 21 to form the first base 21, at least a part of the mold of the first base 21 is removed. Next, the mold of the second base 22 is arranged so as to cover at least a part of the first base 21, and the second base 22 is formed by filling the mold with the second resin. By forming in this manner, the first base 21 and the second base 22 can be joined at the contact surfaces of both, and the integrated top plate 5 can be formed.

【0098】第一基体21は、オリフィスプレート部6
のインク吐出口6aとノズル7との微細構造部を形成す
るための必要最小限の部分からなり、天板5において、
最も成形精度の要求される部分である。したがって第一
基体は、例えば、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフ
ォンなどのような流動性が良好で微細成形に適している
材料によって成形する。また、この材料は、レーザ加工
性に優れているなど吐出口6aを加工するのに必要な条
件を兼ね備えている。
The first base 21 is provided with the orifice plate 6
Of the ink ejection port 6a and the nozzle 7 of the top plate 5,
This is the part requiring the highest molding accuracy. Therefore, the first substrate is formed of a material having good fluidity and suitable for fine molding, such as polysulfone and polyethersulfone. This material also has conditions necessary for processing the discharge port 6a, such as being excellent in laser workability.

【0099】第一基体21は、厚さが均一な細長い単純
形状であることから、成形精度の向上が図れる。すなわ
ち、単純形状であるため、成形収縮時の内部応力や離型
後の残留応力が小さいので、このような応力による変形
量を小さくすることができる。さらにまた、第一基体2
1は、インク液室8、インク供給口9とは個別に成形さ
れるので、ノズル形成部にウェルドが発生することはな
い。したがって、ノズル配列が1200dpiである高密
度な天板を成形するような場合において課題であったウ
ェルド部の転写不良を避けることができる。なおインク
吐出口6aは成形後にレーザー加工などによって設けら
れる。
Since the first base 21 has an elongated simple shape having a uniform thickness, the molding accuracy can be improved. That is, since it has a simple shape, the internal stress during molding shrinkage and the residual stress after mold release are small, so that the amount of deformation due to such stress can be reduced. Furthermore, the first substrate 2
1 is formed separately from the ink liquid chamber 8 and the ink supply port 9, so that no weld is generated in the nozzle forming portion. Therefore, it is possible to avoid poor transfer of the weld portion, which has been a problem in forming a high-density top plate having a nozzle arrangement of 1200 dpi. The ink ejection port 6a is provided by laser processing or the like after molding.

【0100】また、本発明では、一色の成形では物性的
な特性の制約から天板5の成形に使用できないような、
流動性および転写性のよい材料を用いることができ、第
一基体21のノズル7下面の平面性を向上させることが
できる。このため、天板5の反りを矯正してヒータボー
ド1に圧着する際の天板5の変形量が小さくなり、ノズ
ル7下面に発生する内部歪みが小さくなるため、インク
吐出精度が向上する。
Further, according to the present invention, the one-color molding cannot be used for molding the top plate 5 due to the restriction of physical properties.
A material having good fluidity and transferability can be used, and the flatness of the lower surface of the nozzle 7 of the first base 21 can be improved. Therefore, the amount of deformation of the top plate 5 when correcting the warp of the top plate 5 and pressing the top plate 5 on the heater board 1 is reduced, and the internal distortion generated on the lower surface of the nozzle 7 is reduced, so that the ink ejection accuracy is improved.

【0101】このように、天板5を第一基体21と第二
基体22に分割して、両者を二色成形で接合して形成す
る方法は、天板5の成形精度を向上させるために非常に
有効な手段となる。そして、両者が全く同一の材料であ
っても多色成形の方法によって分割成形すれば、個々の
基体が高精度に成形されて、完成される天板5の成形精
度は格段に向上する。さらに、両者は成形時に接合され
るため、組立、接着などによる接合工程を必要としない
ことから、生産性においても優れている。
As described above, the method of dividing the top plate 5 into the first base 21 and the second base 22 and joining them by two-color molding is performed in order to improve the molding accuracy of the top plate 5. It is a very effective means. Then, even if both are made of exactly the same material, if they are divided and molded by the multicolor molding method, the individual substrates are molded with high precision, and the molding precision of the completed top plate 5 is greatly improved. Furthermore, since both are joined at the time of molding, there is no need for a joining step such as assembly or adhesion, and therefore, the productivity is also excellent.

【0102】また、第二基体22は、インク吐出精度に
影響する微細構造部を含んでおらず、第一基体21のよ
うな高い精度は要求されない。第二基体22はインク液
室8とインク供給口9とを有するためウェルドが生じる
が、この第二基体22はそれほどの高精度が要求され
ず、充分な強度が得られれば良いので、従来同様にゲー
ト位置制御などの方法でウェルドを制御するだけで充分
なウェルド対策を行える。一方、第二基体22の外周部
は天板5の外郭の役割を担うため、この部分の剛性など
の機械的性質が天板全体の性能に与える影響は大きい。
このことから、剛性などの物性面を重視して第二基体2
2の成形材料を選択する必要がある。
The second base 22 does not include a fine structure that affects the ink ejection accuracy, and is not required to be as high as the first base 21. Since the second base 22 has the ink liquid chamber 8 and the ink supply port 9, a weld is generated. However, the second base 22 does not need to be so high in accuracy and only needs to have sufficient strength. Only by controlling the weld by a method such as gate position control, sufficient weld measures can be taken. On the other hand, since the outer peripheral portion of the second base 22 plays the role of the outer contour of the top plate 5, mechanical properties such as rigidity of this portion greatly affect the performance of the entire top plate.
For this reason, the second base member 2 is emphasized in terms of physical properties such as rigidity.
It is necessary to select the molding material of No. 2.

【0103】そこで、第二基体22をフィラーを含有し
た樹脂で成形すれば、第二基体22の剛性を高くするこ
とができ、これに伴って、第一基体21を含む天板5全
体の剛性を上昇させることができる。また一方では、前
記のように、第一基体21のノズル7下面の平面性も向
上するため、第一基体21の成形精度アップと第二基体
22の剛性アップの相乗効果によって、天板5とヒータ
ボード1の密着時においてノズル7に発生する内部歪み
を小さくすることができる。
Therefore, if the second base 22 is molded from a resin containing a filler, the rigidity of the second base 22 can be increased, and accordingly, the rigidity of the entire top plate 5 including the first base 21 can be increased. Can be raised. On the other hand, as described above, since the flatness of the lower surface of the nozzle 7 of the first base 21 is also improved, the synergistic effect of increasing the molding accuracy of the first base 21 and increasing the rigidity of the second base 22 causes the top plate 5 and the rigidity of the second base 22 to increase. Internal distortion generated in the nozzle 7 when the heater board 1 is in close contact can be reduced.

【0104】また、第二基体に微細構造が含まれていな
いため、第二基体を製造するための金型には、製造コス
ト上昇の要因となる型駒が不要である。このため、第二
基体22の材料に充填するフィラーは金型摩耗の影響を
考慮することなく、様々なものを選定できる。そこで、
天板において最適な剛性が得られるような弾性率を有す
る材料を、第二基体22の材料として選択することがで
きる。
Further, since the second base does not include a fine structure, a mold for manufacturing the second base does not require a mold piece which causes an increase in manufacturing cost. For this reason, various fillers can be selected without considering the influence of mold wear as the filler to be filled in the material of the second base 22. Therefore,
A material having an elastic modulus so as to obtain the optimum rigidity in the top plate can be selected as the material of the second base 22.

【0105】ここで、フィラーを含有した樹脂として
は、例えば、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォ
ン、変性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、ポリイミド、ポリアミド
イミド、エポキシ、ポリエチレン、LCPなどの耐イン
ク特性(耐薬品性)に優れている樹脂にファイバーやビ
ーズなどのフィラーを含ませたものが用いられる。
The resin containing a filler includes, for example, ink-resistant properties (chemical resistance) such as polysulfone, polyethersulfone, modified polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polypropylene, polyimide, polyamideimide, epoxy, polyethylene and LCP. A resin obtained by adding a filler such as fiber or beads to a resin having excellent properties is used.

【0106】また、マグネシウム合金等の合金系材料を
使って第二基体22を成形すれば、従来の精密樹脂成形
では得られないような高い剛性の天板5を製造すること
ができる。
Further, if the second base 22 is formed using an alloy material such as a magnesium alloy, it is possible to manufacture a high rigid top plate 5 that cannot be obtained by conventional precision resin molding.

【0107】また、ノズル7などの微細構造を含む第一
基体21に採用できる材料は、前記のように、成形、封
止、レーザ加工などの加工工程上の理由から限定されて
しまい、第一基体21の線膨張率を低く抑えることには
限度がある。そこで、第二基体22を熱変形に強い材料
によって成形すれば、第二基体22が、第一基体21の
熱変形による影響を抑制するようにすることができる。
すなわち、温度変化により天板5が熱変形する際、熱変
形量の小さい第二基体22から熱変形量の大きい第一基
体21に対して、両者の接合部を介して、熱変形を抑え
る方向に応力が働くため、第一基体21の熱変形を低減
することができる。
Further, as described above, materials that can be used for the first base 21 including a fine structure such as the nozzle 7 are limited due to processing steps such as molding, sealing, and laser processing. There is a limit to keeping the linear expansion coefficient of the base 21 low. Therefore, if the second base 22 is formed of a material that is resistant to thermal deformation, the second base 22 can suppress the influence of the first base 21 due to thermal deformation.
That is, when the top plate 5 is thermally deformed due to a temperature change, the direction in which thermal deformation is suppressed from the second substrate 22 having a small amount of thermal deformation to the first substrate 21 having a large amount of thermal deformation via a joint between the two. , The thermal deformation of the first base 21 can be reduced.

【0108】ここで、第一基体21の接合時の応力によ
る変形や熱変形を第二基体22によって抑制する効果
は、第一基体21と第二基体22との接合強度が大きい
ほど高くなる。
Here, the effect of suppressing deformation and thermal deformation due to stress at the time of bonding of the first base 21 by the second base 22 increases as the bonding strength between the first base 21 and the second base 22 increases.

【0109】そこで、第二基体22の成形樹脂にフィラ
ーを含ませて、第二基体22の剛性を高くしたり線膨張
率を小さくしたりする場合、第二基体22のベース樹脂
と第一基体21の樹脂との接合性が重要になる。第二基
体22のベース樹脂と第一基体21の樹脂とは両者の接
合相性の良いものを選定することが好ましい。例えば、
第一基体21がポリサルフォンの場合、第二基体22は
ポリサルフォンをベース樹脂とし、ポリサルフォンにカ
ーボンフィラー、ガラスフィラーなどのフィラーを混入
すると、両者のベース樹脂が同一であるので、二色成形
の際の境界面の接合は良好となる。この結果、第二基体
22が第一基体21の物性的な弱点を補って、天板5全
体の物性的な特性が飛躍的に向上する。
Therefore, when the rigidity of the second base 22 is increased or the coefficient of linear expansion is reduced by adding a filler to the molding resin of the second base 22, the base resin of the second base 22 and the first base may be combined. The bonding property with resin 21 becomes important. It is preferable that the base resin of the second base 22 and the resin of the first base 21 be selected from those having good bonding compatibility. For example,
When the first substrate 21 is made of polysulfone, the second substrate 22 is made of polysulfone as a base resin, and when a filler such as a carbon filler and a glass filler is mixed into polysulfone, both base resins are the same. The bonding at the interface is good. As a result, the second base 22 compensates for the physical weakness of the first base 21, and the physical properties of the entire top plate 5 are dramatically improved.

【0110】さらに、第二基体22がフィラー含有樹脂
で成形されると、第二基体22自体の成形精度向上に効
果がある。すなわち、フィラーが充填されると、その樹
脂の成形収縮がフィラーによって緩和されるために、必
然的に、第二基体22の成形精度が良好となる。したが
って、第一基体21および第二基体22の双方ともに成
形精度が上がり、両者の接合によって完成される天板5
の成形精度が向上することになる。
Further, when the second base 22 is formed of a filler-containing resin, the second base 22 itself is effective in improving the forming accuracy. That is, when the filler is filled, the molding shrinkage of the resin is alleviated by the filler, so that the molding accuracy of the second base 22 is necessarily improved. Therefore, both the first base 21 and the second base 22 have improved molding accuracy, and the top plate 5 completed by joining the two.
This improves the molding accuracy.

【0111】以上が実施形態の構成に適応される天板5
の一例である。この構成では、インク液室8とインク供
給口9が1個しかなく、この天板5を含んだ記録ヘッド
が扱えるインクは1種類であるが、インク液室8とイン
ク供給口9を複数持ち、1つの記録ヘッドで多種類のイ
ンクを扱えるような天板においても、同様な成形が可能
である。すなわち、本発明は天板の形態や形状が異なる
種々の天板において実施可能であり、同様の効果が期待
できる。
The top plate 5 adapted to the configuration of the embodiment has been described above.
This is an example. In this configuration, there is only one ink liquid chamber 8 and one ink supply port 9, and only one type of ink can be handled by the recording head including the top plate 5. Similar molding is possible even on a top plate that can handle many types of inks with one recording head. That is, the present invention can be implemented on various top plates having different top plate shapes and shapes, and similar effects can be expected.

【0112】また、天板5の剛性を上げる手段として
は、剛性の大きな材料を使用する方法に限られるもので
はなく、天板形状を工夫して、変形しにくい構造にする
方法があり、材料と形状の双方を工夫して、天板5の剛
性を上げるようにしても構わない。
The means for increasing the rigidity of the top plate 5 is not limited to the method of using a material having high rigidity, but there is a method of devising the shape of the top plate to make the structure hard to deform. The rigidity of the top plate 5 may be increased by devising both the shape and the shape.

【0113】また、図6に示すように、第一基体21の
断面形状を溝の長さ方向に沿って変化させることにより
溝部分を射出成形で形成する際、樹脂の流れを制御し転
写性を改善することができる。さらに、溝の長さ方向に
沿って天板部材の剛性を変化させノズル7部分のヒータ
ボード1と天板5との密着性を改善することもできる。
As shown in FIG. 6, when the groove portion is formed by injection molding by changing the cross-sectional shape of the first base member 21 along the length direction of the groove, the flow of the resin is controlled to improve the transferability. Can be improved. Further, the rigidity of the top plate member can be changed along the length direction of the groove to improve the adhesion between the heater board 1 and the top plate 5 at the nozzle 7.

【0114】例えば、図6(a)のように第一基体21
のノズル7の長手方向の中央部を厚くし、周辺部の厚さ
を薄くすると、第一基体21の樹脂充填時には、発生す
るガスや空気は、充填樹脂に押し流されて張り出した中
央部に導かれるため、この部分にガスベントを設け、効
率的にガスを排出させることができる。また、第一基体
21に比べて第二基体22には変形し難い材料が用いら
れるので、天板5全体では中央部が変形し易く、周辺部
が変形し難い。そこで、第一基体21の下面にノズル7
の長手方向に沿って上に凸な形状の反りが発生する場合
に、図6(a)のような形状とすれば、押えバネ10に
よって押圧する際、中央のでっぱった部分が変形して引
っ込み、周辺部の密着性を改善することができる。
For example, as shown in FIG.
When the central portion in the longitudinal direction of the nozzle 7 is made thicker and the peripheral portion is made thinner, when the first base 21 is filled with resin, the generated gas and air are pushed away by the filled resin and guided to the protruding central portion. For this reason, a gas vent can be provided in this portion to efficiently discharge gas. Further, since a material that is less likely to be deformed is used for the second base 22 than the first base 21, the central portion of the entire top plate 5 is easily deformed, and the peripheral portion is hardly deformed. Therefore, the nozzle 7 is provided on the lower surface of the first base 21.
In the case where a warp having an upwardly convex shape is generated along the longitudinal direction, if the shape is as shown in FIG. In addition, the adhesion of the peripheral portion can be improved.

【0115】同様に、図6(b)のようにノズル7の上
壁のインク吐出口6aの側を薄く、インク液室8の側を
厚くしたり、また、図6(c)のようにインク吐出口6
aの側を厚く、インク液室8の側を薄くしたりすると、
それぞれの第一基体21の厚くなっている部分にガスベ
ントを設けて成形時のガス排出性を改善することができ
る。また、第一基体21が厚い部分を変形し易く、薄い
部分を変形しにくくして、ヒータボード1と天板5との
密着性を改善することができる。
Similarly, as shown in FIG. 6B, the thickness of the ink discharge port 6a on the upper wall of the nozzle 7 is made thinner and the thickness of the ink liquid chamber 8 is made thicker as shown in FIG. Ink ejection port 6
If the side of a is thick and the side of the ink liquid chamber 8 is thin,
A gas vent can be provided in the thickened portion of each first base 21 to improve the gas discharge property during molding. In addition, the first base 21 can easily deform a thick portion and a thin portion hardly, thereby improving the adhesion between the heater board 1 and the top plate 5.

【0116】[0116]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液体噴射
記録ヘッドは、天板部材がノズルを構成する溝とインク
吐出口とを含む第一基体と、インク液室を構成する穴と
インク供給口とを含む第二基体とを二色成形により接合
形成することによって、微細形状部分を含む第一基体を
単純な形状にできるので、第一基体の高精度な成形が可
能となる。さらに、第一基体の断面形状を溝の長さ方向
に沿って変化させることにより溝部分を射出成形時の転
写性を改善し、ノズル部分のヒータボードと天板との密
着性を改善することができる。
As described above, in the liquid jet recording head of the present invention, the top plate member includes the first base including the groove forming the nozzle and the ink discharge port, the hole forming the ink liquid chamber, and the ink. By joining and forming the second base including the supply port by two-color molding, the first base including the finely-shaped portion can be formed in a simple shape, and thus the first base can be formed with high precision. Furthermore, by changing the cross-sectional shape of the first base along the length direction of the groove, the transferability during injection molding of the groove portion is improved, and the adhesion between the heater board and the top plate at the nozzle portion is improved. Can be.

【0117】さらに、第二基体をフィラー含有樹脂によ
り形成するなど材料を工夫することにより第二基体の剛
性などの物性的な特性を改善し、第一基体を第二基体に
よって支持するようにすることで第一基体を含む天板全
体の物性的な特性を改善することができる。この際、第
二基体をフィラーを含有する樹脂により成形しても、こ
の第二基体には微細形状部がないため、作製にコストが
かかる微細な形状の金型をフィラーによって摩耗し、天
板製造コストを高くすることはない。
Further, by devising a material such as forming the second base with a resin containing a filler, physical properties such as rigidity of the second base are improved, and the first base is supported by the second base. This can improve the physical properties of the entire top plate including the first base. At this time, even if the second substrate is molded from a resin containing a filler, since the second substrate does not have a fine-shaped portion, the fine-shaped mold, which is expensive to manufacture, is worn by the filler, and the top plate is worn. It does not increase manufacturing costs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る液体噴射記録ヘッドの構成の一例
を示す概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the configuration of a liquid jet recording head according to the present invention.

【図2】図1の液体噴射記録記録ヘッドのチップを分解
して示す概略斜視図である。
FIG. 2 is an exploded schematic perspective view showing a chip of the liquid jet recording head shown in FIG. 1;

【図3】図1の液体噴射記録ヘッドに搭載された天板の
前方斜視図である。
FIG. 3 is a front perspective view of a top plate mounted on the liquid jet recording head of FIG. 1;

【図4】図1の液体噴射記録ヘッドに搭載された天板の
後方斜視図である。
FIG. 4 is a rear perspective view of a top plate mounted on the liquid jet recording head of FIG. 1;

【図5】図1の天板の構成を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing the configuration of the top plate of FIG.

【図6】図5の天板の構成の変形例を示す概略断面図で
ある。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the configuration of the top plate of FIG.

【図7】従来例の液体噴射記録ヘッドを分解して示す概
略斜視図である。
FIG. 7 is an exploded schematic perspective view of a conventional liquid jet recording head.

【図8】図7の液体噴射記録ヘッドの天板とヒータボー
ドの密着状態を示す部分断面図である。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a state in which a top plate and a heater board of the liquid jet recording head of FIG. 7 are in close contact with each other.

【図9】図8の液体噴射記録ヘッドの天板とオリフィス
プレートの構成を示す概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view showing a configuration of a top plate and an orifice plate of the liquid jet recording head of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、100 ヒータボード 1a、100a 電気熱変換体(吐出ヒータ) 1b ヒータボード前端面 2 配線基板 3、300 ベースプレート 3a、307 穴部 3b ベースプレート前端面 5、500 天板 5a、500a 押えバネ受部 6、400 オリフィスプレート 6a、800 インク吐出口 6b オリフィスプレート背面 7、700 ノズル(溝) 8、600 インク液室(穴) 9、1000 インク供給口 10、900 押えバネ 10a、507 爪 10b、507a 折曲部 21 第一基体 22 第二基体 306 接着剤 E、F インク吐出方向 1, 100 Heater board 1a, 100a Electrothermal transducer (discharge heater) 1b Heater board front end face 2 Wiring board 3, 300 Base plate 3a, 307 hole 3b Base plate front end face 5,500 Top plate 5a, 500a Pressing spring receiving part 6 , 400 Orifice plate 6a, 800 Ink ejection port 6b Orifice plate back 7, 700 Nozzle (groove) 8, 600 Ink chamber (hole) 9, 1000 Ink supply port 10, 900 Presser spring 10a, 507 Claw 10b, 507a Bending Part 21 First substrate 22 Second substrate 306 Adhesive E, F Ink ejection direction

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長沼 敬三 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 AF69 AF93 AG12 AP02 AP13 AP45 AQ02 AQ03 BA03 BA13 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Keizo Naganuma 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2C057 AF69 AF93 AG12 AP02 AP13 AP45 AQ02 AQ03 BA03 BA13

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体を吐出する複数の吐出口と、該吐出
口にそれぞれ連通する液体の流路を形成するための溝
と、前記流路に連通する共通液室を形成するための凹部
と、前記共通液室に液体を供給するための供給口と、が
設けられる天板と、 前記吐出口から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が設けられる基板
と、 を前記溝と前記エネルギー発生素子とが対応する様に、
前記溝と前記凹部とを内側にして接合することにより、
前記流路と前記共通液室とが形成されている液体噴射記
録ヘッドにおいて、 前記天板が、前記吐出口と前記溝とを形成する第一基体
と、前記凹部と前記供給口とを形成する第二基体と、の
二色成形によって形成されており、 前記第一基体が、前記流路の長手方向に沿って、厚みが
変化する部分を有する液体噴射記録ヘッド。
1. A plurality of discharge ports for discharging a liquid, a groove for forming a liquid flow path communicating with each of the discharge ports, and a recess for forming a common liquid chamber communicating with the flow path. A top plate provided with a supply port for supplying a liquid to the common liquid chamber, and a substrate provided with an energy generation element for generating energy used for discharging the liquid from the discharge port. As the groove corresponds to the energy generating element,
By joining the groove and the concave portion inside,
In the liquid jet recording head in which the flow path and the common liquid chamber are formed, the top plate forms a first base forming the discharge port and the groove, the recess, and the supply port. A liquid jet recording head formed by two-color molding with a second substrate, wherein the first substrate has a portion whose thickness changes along a longitudinal direction of the flow path.
【請求項2】 前記第一基体が薄板状である請求項1記
載の液体噴射記録ヘッド。
2. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the first base is a thin plate.
【請求項3】 前記第一基体に比べて前記第二基体の体
積が大きい請求項1または2のいずれか1項に記載の液
体噴射記録ヘッド。
3. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the volume of the second substrate is larger than that of the first substrate.
【請求項4】 前記第二基体が、前記第一基体の外周を
覆うような形状である請求項3に記載の液体噴射記録ヘ
ッド。
4. The liquid jet recording head according to claim 3, wherein the second base is shaped so as to cover an outer periphery of the first base.
【請求項5】 前記第一基体と前記第二基体との主材料
が同一の樹脂である請求項1から4のいずれか1項に記
載の液体噴射記録ヘッド。
5. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein a main material of the first base and the second base is the same resin.
【請求項6】 前記第二基体がフィラーを含む樹脂から
なる請求項1から5のいずれか1項に記載の液体噴射記
録ヘッド。
6. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the second base is made of a resin containing a filler.
【請求項7】 前記第二基体の材料が高剛性材料である
請求項1から6のいずれか1項に記載の液体噴射記録ヘ
ッド。
7. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the material of the second base is a highly rigid material.
【請求項8】 前記第二基体の材料が合金系材料である
請求項7に記載の液体噴射記録ヘッド。
8. The liquid jet recording head according to claim 7, wherein the material of the second base is an alloy-based material.
【請求項9】 前記第二基体の材料が低線膨張率材料で
ある請求項1から8のいずれか1項に記載の液体噴射記
録ヘッド。
9. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the material of the second base is a material having a low linear expansion coefficient.
【請求項10】 前記第二基体の材料が低成形収縮率材
料である請求項1から9のいずれか1項に記載の液体噴
射記録ヘッド。
10. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the material of the second base is a low molding shrinkage material.
【請求項11】 前記第二基体の材料が低異方性材料で
ある請求項1から10のいずれか1項に記載の液体噴射
記録ヘッド。
11. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the material of the second base is a low anisotropic material.
【請求項12】 液体を吐出する複数の吐出口と、該吐
出口にそれぞれ連通する液体の流路を形成するための溝
と、前記流路に連通する共通液室を形成するための凹部
と、前記共通液室に液体を供給するための供給口と、が
設けられる天板と、 前記吐出口から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が設けられる基板
と、 を前記溝と前記エネルギー発生素子とが対応する様に、
前記溝と前記凹部とを内側にして接合することにより、
前記流路と前記共通液室とが形成されている液体噴射記
録ヘッドの製造方法において、 天板を、前記溝と前記吐出口とを形成し、前記流路の長
手方向に沿って、厚みが変化する部分を有する第一基体
と、前記凹部と前記供給口とを形成する第二基体との二
色成形によって形成する工程を有する液体噴射記録ヘッ
ドの製造方法。
12. A plurality of discharge ports for discharging a liquid, a groove for forming a liquid flow path communicating with each of the discharge ports, and a concave part for forming a common liquid chamber communicating with the flow path. A top plate provided with a supply port for supplying a liquid to the common liquid chamber, and a substrate provided with an energy generating element for generating energy used for discharging the liquid from the discharge port. As the groove corresponds to the energy generating element,
By joining the groove and the concave portion inside,
In the method for manufacturing a liquid jet recording head in which the flow path and the common liquid chamber are formed, the top plate is formed with the groove and the discharge port, and has a thickness along a longitudinal direction of the flow path. A method for manufacturing a liquid jet recording head, comprising a step of forming a first substrate having a changing portion and a second substrate forming the concave portion and the supply port by two-color molding.
【請求項13】 前記第一基体に、微細レーザー加工に
より前記吐出口を形成する工程を含む請求項12に記載
の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
13. The method for manufacturing a liquid jet recording head according to claim 12, further comprising a step of forming the discharge port on the first base by fine laser processing.
JP15218699A 1999-05-31 1999-05-31 Liquid jet recording head and its manufacture Pending JP2000334957A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15218699A JP2000334957A (en) 1999-05-31 1999-05-31 Liquid jet recording head and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15218699A JP2000334957A (en) 1999-05-31 1999-05-31 Liquid jet recording head and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000334957A true JP2000334957A (en) 2000-12-05

Family

ID=15534951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15218699A Pending JP2000334957A (en) 1999-05-31 1999-05-31 Liquid jet recording head and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000334957A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6325493B1 (en) * 1999-06-21 2001-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge recording head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6325493B1 (en) * 1999-06-21 2001-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge recording head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8727503B2 (en) Liquid jet recording head and manufacturing method thereof
JP3592172B2 (en) Method of manufacturing ink jet recording head, ink jet recording head manufactured by the method, and ink jet recording apparatus equipped with the ink jet recording head
US8118406B2 (en) Fluid ejection assembly having a mounting substrate
KR102011555B1 (en) Manufacture method of liquid supply member and manufacture apparatus
JPH02192954A (en) Liquid jet recording head and liquid jet recorder
US8251497B2 (en) Injection molded mounting substrate
JP2010094973A (en) Method of manufacturing liquid ejecting head
JP5257133B2 (en) Liquid ejecting head manufacturing method, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus
JP5473140B2 (en) Ink jet head and manufacturing method thereof
US8025382B2 (en) Ink jet head cartridge, print head, ink container, and method for manufacturing ink jet head cartridge
US6382777B1 (en) Liquid jet recording head
JP2001001520A (en) Liquid jet recording head
JP5678463B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting head unit, and liquid ejecting apparatus
JP2000334957A (en) Liquid jet recording head and its manufacture
JP2002331668A (en) Liquid discharge head
JP2010184426A (en) Liquid jet head and manufacturing method thereof and liquid jet device
JP2000006426A (en) Liquid jet recording head
JP2002321374A (en) Liquid ejection head
JP2000006427A (en) Liquid jet recording head
JP2000006425A (en) Liquid ejection recording head
JP2001001521A (en) Liquid jet recording head and its manufacture
US7810905B2 (en) Printing element substrate supporting member, manufacture method of printing element substrate supporting member, and ink jet printing head
JPH07266566A (en) Liquid jetting head, head cartridge having liquid jetting head and liquid jetting device
JP2000218804A (en) Liquid jet recording head
JP2000025230A (en) Liquid ejection recording head