JP2002052717A - Print head, its manufacturing method and its controlling method - Google Patents

Print head, its manufacturing method and its controlling method

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JP2002052717A
JP2002052717A JP2000240841A JP2000240841A JP2002052717A JP 2002052717 A JP2002052717 A JP 2002052717A JP 2000240841 A JP2000240841 A JP 2000240841A JP 2000240841 A JP2000240841 A JP 2000240841A JP 2002052717 A JP2002052717 A JP 2002052717A
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expansion coefficient
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forming member
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伸一 堀井
Shigeyoshi Hirajima
慈義 平島
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Sony Corp
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/20Modules

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a frame member from being warped on the side applied with a nozzle forming member and to solve problems caused by warping. SOLUTION: In the inventive print head 100, a frame member 4 having a coefficient of linear expansion substantially equal to that of a substrate member 6 is stuck to a nozzle forming member 2 and an anti-warp member 101 having a coefficient of linear expansion substantially equal to that of the nozzle forming member is stuck to the side 4d of the frame member opposite to the side 4c applied with the nozzle forming member.

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】本発明は新規なプリントヘッ
ド、その製造方法及びその制御方法に関する。詳しく
は、ノズル形成部材にフレーム部材を貼り合わせること
によってノズル形成部材のインク吐出ノズルと基板部材
の発熱抵抗体及びインク加圧との位置ズレを解消するよ
うにしたプリントヘッドにおいて、フレーム部材のノズ
ル形成部材を貼り合わせた貼合面に反りが生じること及
び該反りが生じることによる問題を解消する技術に関す
る。
The present invention relates to a novel print head, a method for manufacturing the same, and a method for controlling the same. More specifically, in a print head in which a positional shift between an ink discharge nozzle of a nozzle forming member, a heating resistor of a substrate member, and ink pressure is eliminated by bonding a frame member to the nozzle forming member, the nozzle of the frame member The present invention relates to a technology for solving the problem of warping of a bonding surface on which forming members are bonded and the problem of warping.

【0002】[0002]

【従来の技術】インク加圧室の前面を微小なインク吐出
ノズルが形成されたノズル形成部材で覆い、インク加圧
室に設けられた発熱抵抗体の急速な加熱によって生じる
インク気泡(バブル)の圧力によってインク滴をインク
吐出ノズルから吐出させる方式のプリントヘッドがあ
る。
2. Description of the Related Art The front surface of an ink pressurizing chamber is covered with a nozzle forming member having fine ink discharge nozzles formed therein, and ink bubbles generated by rapid heating of a heating resistor provided in the ink pressurizing chamber are formed. There is a print head of a type in which ink droplets are ejected from an ink ejection nozzle by pressure.

【0003】かかる方式のプリントヘッドaは、通常、
図12及び図13に示すような構造を有している。
A print head a of such a type is usually
It has a structure as shown in FIG. 12 and FIG.

【0004】プリントヘッドaは、インク加圧室bの側
壁部及び発熱抵抗体cを備えインク加圧室bの一方の端
面を限定する基板部材dを有する。該基板部材dは、シ
リコン等から成る半導体基板eの一方の面に発熱抵抗体
cが析出形成され、半導体基板eの発熱抵抗体cが形成
された面にインク加圧室bの側面を限定する、すなわ
ち、側壁部となるバリア層fが積層されて成る。バリア
層fは、例えば、露光硬化型のドライフィルムレジスト
から成り、上記半導体基板eの発熱抵抗体cが形成され
た面の全体に積層された後、フォトリソプロセスによっ
て不要な部分が取り除かれて、基板部材dが形成され
る。
[0004] The print head a has a substrate member d provided with a side wall of the ink pressurizing chamber b and a heating resistor c to limit one end face of the ink pressurizing chamber b. The substrate member d is formed by depositing a heating resistor c on one surface of a semiconductor substrate e made of silicon or the like, and limiting the side surface of the ink pressurizing chamber b to the surface of the semiconductor substrate e where the heating resistor c is formed. That is, the barrier layer f serving as a side wall is laminated. The barrier layer f is made of, for example, an exposure-curable dry film resist. After being laminated on the entire surface of the semiconductor substrate e on which the heating resistor c is formed, unnecessary portions are removed by a photolithography process. The substrate member d is formed.

【0005】そして、上記基板部材dのバリア層fの上
にノズル形成部材gが積層される。ノズル形成部材g
は、例えば、ニッケルによって電鋳技術によって形成さ
れる。ノズル形成部材gにはインク吐出ノズルhが形成
されており、該インク吐出ノズルhは基板部材d上に析
出された発熱抵抗体cと整列された状態とされる。
[0005] Then, a nozzle forming member g is laminated on the barrier layer f of the substrate member d. Nozzle forming member g
Is formed by an electroforming technique using nickel, for example. An ink discharge nozzle h is formed on the nozzle forming member g, and the ink discharge nozzle h is aligned with the heating resistor c deposited on the substrate member d.

【0006】以上のようにして、両端を基板部材dとノ
ズル形成部材gとによって限定され、側面をバリア層f
によって限定されると共にインク流路iと連通され、さ
らに発熱抵抗体cと対向したインク吐出ノズルhを有す
るインク加圧室bが形成される。そして、インク加圧室
b内の発熱抵抗体cは半導体基板e上に析出された図示
しない導体部を介して外部回路と電気的に接続される。
As described above, both ends are limited by the substrate member d and the nozzle forming member g, and the side surfaces are formed by the barrier layer f.
And an ink pressurizing chamber b having an ink discharge nozzle h which is communicated with the ink flow path i and faces the heating resistor c. The heating resistor c in the ink pressurizing chamber b is electrically connected to an external circuit via a conductor (not shown) deposited on the semiconductor substrate e.

【0007】そして、通常1個のプリントヘッドaに
は、100個単位の複数の発熱抵抗体c、それら発熱抵
抗体cを備えたインク加圧室bを備え、プリンターの制
御部からの指令によってこれら発熱抵抗体cのそれぞれ
を一意に選択してインクを吐出させることが出来る。
Normally, one print head a is provided with a plurality of heating resistors c in units of 100 and an ink pressurizing chamber b provided with the heating resistors c, and in response to a command from a control unit of the printer. Ink can be ejected by uniquely selecting each of the heating resistors c.

【0008】すなわち、プリントヘッドaにおいて、該
プリントヘッドaと結合された図示しないインクタンク
からインク流路iを通じてインク加圧室bにインクが満
たされる。そして、発熱抵抗体cに短時間、例えば、1
〜3マイクロ秒の間電流パルスを通すことにより、当該
発熱抵抗体cが急速に加熱され、その結果、該発熱抵抗
体cと接する部分に気相のインク気泡が発生し、該イン
ク気泡の膨張によってある体積のインクが押しのけら
れ、それによって、インク吐出ノズルhに接する部分の
上記押しのけられたインクと同等の体積のインクがイン
ク滴としてインク吐出ノズルhから噴出され、紙等の印
刷媒体上に付着(着弾)せしめられる。
That is, in the print head a, the ink pressurizing chamber b is filled with ink from an ink tank (not shown) connected to the print head a through the ink flow path i. Then, a short time, for example, 1
By passing a current pulse for ~ 3 microseconds, the heating resistor c is rapidly heated, and as a result, a gas-phase ink bubble is generated at a portion in contact with the heating resistor c, and the ink bubble expands. A certain volume of ink is displaced, whereby an ink having a volume equivalent to the displaced ink in a portion in contact with the ink discharge nozzle h is ejected from the ink discharge nozzle h as an ink droplet, and is printed on a print medium such as paper. Adhered (landed).

【0009】上記したプリントヘッドaの製造工程にお
いては加熱工程があるのが一般的である。例えば、半導
体基板e上にバリア層fを形成した後にノズル形成部材
gが積層されるが、バリア層fを硬化してノズル形成部
材gを固着するために、高温での熱硬化工程が行われ
る。また、ドライフィルムレジストから成るバリア層f
の耐インク性を得るためのキュア工程も高温で行われ
る。
Generally, a heating step is included in the manufacturing process of the print head a. For example, after forming the barrier layer f on the semiconductor substrate e, the nozzle forming member g is laminated. In order to cure the barrier layer f and fix the nozzle forming member g, a heat curing process at a high temperature is performed. . Also, a barrier layer f made of a dry film resist
The curing step for obtaining the ink resistance is also performed at a high temperature.

【0010】上記したように、プリントヘッドの製造工
程では加熱工程が必要である。ところで、通常半導体基
板eの材料とされるシリコンとノズル形成部材gの材料
とされるニッケルとでは線膨張係数が凡そ一桁異なる。
As described above, a heating step is required in the manufacturing process of the print head. By the way, the linear expansion coefficient of silicon, which is usually the material of the semiconductor substrate e, and nickel, which is the material of the nozzle forming member g, are different by about one digit.

【0011】そして、このように線膨張係数が大きく異
なる材料を加熱工程にて張り合わせた場合には、それぞ
れの伸縮率の差により張り合わせ後に相対的な位置ズレ
が生じる。そして、このような位置ズレは張り合わせら
れる部材間の線膨張係数の差に依存しており、その差が
大きいほど位置ズレが大きくなる。
[0011] When such materials having greatly different coefficients of linear expansion are bonded in the heating step, a relative displacement occurs after bonding due to the difference in the respective expansion and contraction rates. Such a displacement depends on the difference in linear expansion coefficient between the members to be bonded, and the greater the difference, the greater the displacement.

【0012】すなわち、図14に示すように、一つの基
板部材dに関し、ある部分(a)では発熱抵抗体c及び
インク加圧室bとインク吐出ノズルhとの位置が一致し
ていても、該位置(a)から離れた位置(b)では発熱
抵抗体c及びインク加圧室bとインク吐出ノズルhとの
間で位置ズレが生じ、さらに離れた位置(c)ではイン
ク吐出ノズルhがインク加圧室bからもズレてしまうと
いう事態が起きる。そして、このような位置ズレは張り
合わせられる部材が大きくなるほど大きくなってしま
う。このように、発熱抵抗体c及びインク加圧室bとイ
ンク吐出ノズルhとの位置関係が所定の位置関係からズ
レるに従って(図14(b)参照)吐出方向にズレが生
じ、さらにズレ量が大きくなると(図14(c)参照)
インクの吐出自体が不能になってしまう。
That is, as shown in FIG. 14, with respect to one substrate member d, in a certain portion (a), even if the positions of the heating resistor c and the ink pressurizing chamber b and the ink discharge nozzle h coincide with each other, At a position (b) far from the position (a), a positional shift occurs between the heating resistor c and the ink pressurizing chamber b and the ink discharge nozzle h, and at a position further away (c), the ink discharge nozzle h is moved. A situation occurs in which the ink pressure chamber b is also displaced. Then, such a positional shift becomes larger as the members to be bonded become larger. In this manner, as the positional relationship between the heating resistor c and the ink pressurizing chamber b and the ink ejection nozzle h deviates from the predetermined positional relationship (see FIG. 14B), a displacement occurs in the ejection direction, and the displacement amount further decreases. When it becomes large (see FIG. 14 (c))
Ink ejection itself becomes impossible.

【0013】プリンタ市場の要求は印画スピードを早く
する方向にあり、それを達成するための一つの手段とし
て、インクを吐出させるノズルの数を増大させることが
ある。同じ解像度でノズルの数が増大するときはプリン
トヘッドの大きさは大きくなり、線膨張係数の差に起因
する発熱抵抗体c及びインク加圧室bとインク吐出ノズ
ルhとの間の位置ズレの影響は大きくなってしまう。さ
らに、ラインヘッドのような大型のプリントヘッドの場
合には発熱抵抗体c及びインク加圧室bとインク吐出ノ
ズルhとの間の位置ズレの影響はより顕著になり、極め
て重大な問題となる。
The demands of the printer market are in the direction of increasing the printing speed, and one of the means for achieving this is to increase the number of nozzles for discharging ink. When the number of nozzles increases at the same resolution, the size of the print head increases, and the positional deviation between the heating resistor c and the ink pressurizing chamber b and the ink discharge nozzle h caused by the difference in the linear expansion coefficient. The effect is greater. Further, in the case of a large print head such as a line head, the influence of the positional shift between the heating resistor c and the ink pressurizing chamber b and the ink discharge nozzle h becomes more remarkable, and becomes a very serious problem. .

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記した発熱
抵抗体c及びインク加圧室bとインク吐出ノズルhとの
間の位置ズレを防止するために、図15に示すように、
フレーム部材jをノズル形成部材gに貼り合わせること
が考えられる。
In order to prevent the displacement between the ink discharge nozzle h and the heating resistor c and the ink pressurizing chamber b, as shown in FIG.
It is conceivable to attach the frame member j to the nozzle forming member g.

【0015】すなわち、基板部材dのベースとなる半導
体基板eの線膨張係数とほぼ同じ線膨張係数を有する材
料で形成された枠状のフレーム部材jを高温下でノズル
形成部材gに貼り合わせ、その後フレーム部材jとノズ
ル形成部材gとの貼合温度より低い温度下で基板部材d
をノズル形成部材gに貼り合わせるようにする。
That is, a frame-shaped frame member j made of a material having a linear expansion coefficient substantially equal to that of a semiconductor substrate e serving as a base of the substrate member d is bonded to the nozzle forming member g at a high temperature. Thereafter, at a temperature lower than the bonding temperature between the frame member j and the nozzle forming member g, the substrate member d
To the nozzle forming member g.

【0016】以上のようにすることによって、ノズル形
成部材gをフレーム部材jに貼り合わせた後は、ノズル
形成部材gに形成したインク吐出ノズルhの形成間隔の
温度変化に基づく推移はフレーム部材jの線膨張係数に
従って推移することになるので、基板部材dの線膨張係
数とフレーム部材jの線膨張係数がほぼ同じであるの
で、基板部材dに形成されている発熱抵抗体c及びイン
ク加圧室bの形成間隔とノズル形成部材gに形成された
インク吐出ノズルhの形成間隔とは温度変化に対して同
じ率で伸縮することになるため、上記したような発熱抵
抗体c及びインク加圧室bとインク吐出ノズルhとの間
の位置ズレの問題は解消される。
After the nozzle forming member g is bonded to the frame member j, the transition of the formation interval of the ink discharge nozzles h formed on the nozzle forming member g based on the temperature change is based on the frame member j. Since the coefficient of linear expansion of the substrate member d and the coefficient of linear expansion of the frame member j are substantially the same, the heating resistor c formed on the substrate member d and the ink pressure Since the formation interval of the chamber b and the formation interval of the ink discharge nozzle h formed in the nozzle forming member g expand and contract at the same rate with respect to a temperature change, the above-described heating resistor c and ink pressure The problem of misalignment between the chamber b and the ink discharge nozzle h is solved.

【0017】しかしながら、今度はフレーム部材jとノ
ズル形成部材gとの間の線膨張係数の差によってフレー
ム部材jに反りが生じてしまうという問題がある。すな
わち、ノズル形成部材gの線膨張係数がフレーム部材j
の線膨張係数より大きいと、温度環境が両者の貼合温度
から下がるに従ってフレーム部材jの収縮率に比較して
ノズル形成部材gの収縮率が大きく、その結果、ノズル
形成部材gが貼り合わされた側が凹面になるように反り
が生じてしまう(図16参照)。
However, there is a problem that the frame member j is warped due to a difference in linear expansion coefficient between the frame member j and the nozzle forming member g. That is, the linear expansion coefficient of the nozzle forming member g is
Is larger than the linear expansion coefficient, the shrinkage rate of the nozzle forming member g is larger than the shrinkage rate of the frame member j as the temperature environment falls from the bonding temperature of the two, and as a result, the nozzle forming member g is bonded. Warpage occurs so that the side becomes concave (see FIG. 16).

【0018】そして、フレーム部材jに反りが生じる
と、図16に矢印で示すように、印刷用紙等の印刷媒体
kに対するインク滴の吐出方向が変わってしまい、イン
ク滴の印刷媒体kへの着弾点l、l、・・・の間隔m、
m、・・・が中心部から周辺部に行くに従って狭くなっ
てしまう。このようなインク滴の着弾点間隔m、m、・
・・の不均一は印画(字)にあたかもレンズにおける球
面収差のような歪みを与え、印画(字)品質の低下をも
たらす。
When the frame member j is warped, as shown by an arrow in FIG. 16, the ejection direction of the ink droplet onto the printing medium k such as printing paper changes, and the ink droplet lands on the printing medium k. The distance m between points l, l,.
m become narrower from the center to the periphery. Landing point intervals m, m,.
The non-uniformity gives a print (character) as if it were a distortion such as a spherical aberration in a lens, and lowers the print (character) quality.

【0019】また、フレーム部材jに反りが生じると、
インク滴の印刷媒体kまでの飛翔距離n、n、・・・が
中心部から周辺部に行くに従って短くなってしまう。こ
のようにインク滴の飛翔距離n、n、・・・に差が生じ
ると、周辺部のインク滴ほど印刷媒体に早く到達するよ
うになり、このようなプリントヘッドをラインプリンタ
に適用すると、印画(字)ラインが中心部で紙送り方向
に対して周辺部より下方(遅れた位置)に位置するよう
に曲がった状態となり、印画(字)品位の低下をもたら
す。
If the frame member j is warped,
The flight distances n, n,... Of the ink droplets to the print medium k become shorter from the center to the periphery. When the flight distances n, n,... Of the ink droplets differ, the ink droplets in the peripheral portion reach the print medium sooner. The (character) line is bent at the center so as to be located lower (position delayed) than the peripheral portion with respect to the paper feeding direction, and the print (character) quality is degraded.

【0020】そこで、本発明は、フレーム部材のノズル
形成部材を貼り付けた貼付面に反りが生じること及び該
反りが生じることによる問題を解消することを課題とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problem of warpage of the attachment surface of the frame member to which the nozzle forming member is attached and the problem caused by the warpage.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明プリントヘッド
は、フレーム部材のノズル形成部材を貼り合わせた貼合
面に反りが生じないようにするために、フレーム部材の
ノズル形成部材を貼り合わせた面と反対側の面にノズル
形成部材の線膨張係数にほぼ等しい線膨張係数を有する
反り防止部材を貼り合わせたものである。
According to the present invention, there is provided a print head having a surface on which a nozzle forming member of a frame member is bonded so as not to warp the bonding surface of the frame member on which the nozzle forming member is bonded. A warp preventing member having a coefficient of linear expansion substantially equal to the coefficient of linear expansion of the nozzle forming member is attached to the surface on the side opposite to the above.

【0022】従って、本発明プリントヘッドにあって
は、反り防止部材によってフレーム部材の貼合面と反対
側の面が貼合面と同じ張力で引っ張られることになり、
ノズル形成部材の張力による反りを防止することが出来
る。
Therefore, in the print head of the present invention, the surface opposite to the bonding surface of the frame member is pulled by the warp preventing member with the same tension as the bonding surface.
Warpage due to the tension of the nozzle forming member can be prevented.

【0023】本発明プリントヘッドの製造方法は、フレ
ーム部材のノズル形成部材を貼り合わせた貼合面に反り
が生じないようにするために、フレーム部材のノズル形
成部材を貼り合わせる貼合面を予め曲面に形成してお
き、上記貼合面にノズル形成部材を高温で貼り合わせ、
フレーム部材の線膨張係数とノズル形成部材の線膨張係
数との差によりプリントヘッドの使用温度下でフレーム
部材に反りが生じることによって上記貼り合わせ面が平
面になるようにしたものである。
In the method of manufacturing a print head according to the present invention, the bonding surface of the frame member to which the nozzle forming member is bonded is formed in advance so that the bonding surface of the frame member to which the nozzle forming member is bonded does not warp. After forming on a curved surface, the nozzle forming member is bonded to the bonding surface at a high temperature,
The bonding surface is made flat by warping of the frame member at the operating temperature of the print head due to the difference between the linear expansion coefficient of the frame member and the linear expansion coefficient of the nozzle forming member.

【0024】従って、本発明プリントヘッドの製造方法
にあっては、使用温度下では貼合面が平面となる。
Therefore, in the method for manufacturing a print head of the present invention, the bonding surface is flat at the operating temperature.

【0025】別の本発明プリントヘッドは、フレーム部
材のノズル形成部材を貼り合わせた面に反りが生じるこ
とによる不具合を解消するために、発熱抵抗体、インク
加圧室及びインク吐出ノズルの形成間隔を、中心部から
周辺部に行くに従って、大きくなるようにしたものであ
る。
According to another print head of the present invention, the interval between the heat generating resistor, the ink pressurizing chamber, and the ink discharge nozzle is reduced in order to eliminate the problem caused by the warpage of the surface of the frame member to which the nozzle forming member is bonded. From the center to the periphery.

【0026】従って、別の本発明プリントヘッドにあっ
ては、中心部から周辺部に至るまでインク滴の着弾点間
隔が一様になり、その結果、中心部と周辺部との間のイ
ンク滴の着弾点間隔の不均一による印画(字)品質の低
下を生じない。
Therefore, in another print head of the present invention, the intervals between the impact points of the ink droplets are uniform from the center to the periphery, and as a result, the ink droplets between the center and the periphery are reduced. The print (character) quality is not degraded due to the non-uniformity of the landing point intervals of the image.

【0027】本発明プリントヘッドの制御方法は、フレ
ーム部材のノズル形成部材を貼り合わせた面に反りが生
じることによる不具合を解消するために、発熱抵抗体に
対する通電タイミングを、周辺部に位置するものより中
心部に位置するものほど早くするようにしたものであ
る。
According to the print head control method of the present invention, in order to eliminate the problem caused by the warpage of the surface of the frame member to which the nozzle forming member is bonded, the energization timing for the heating resistor is located at the peripheral portion. The more centrally located, the faster it is.

【0028】従って、本発明プリントヘッドの制御方法
にあっては、フレーム部材の貼合面の反りによって中心
部においてインク滴の飛翔距離が長くなった分発熱抵抗
体への通電タイミングを早くして全体としてインク滴の
印刷媒体への着弾タイミングを一致させることが出来
る。
Therefore, in the control method of the print head of the present invention, the energization timing to the heating resistor is advanced by an amount corresponding to the longer flying distance of the ink droplet at the center due to the warpage of the bonding surface of the frame member. As a whole, the landing timing of the ink droplets on the print medium can be matched.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下に、本発明プリントヘッド、
その製造方法及びその制御方法の実施の形態について添
付図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a print head according to the present invention,
An embodiment of the manufacturing method and the control method will be described with reference to the accompanying drawings.

【0030】先ず、発熱抵抗体及びインク加圧室とイン
ク吐出ノズルとの位置ズレを解消するためにノズル形成
部材にフレーム部材(ヘッドフレーム)を貼り合わせた
プリンとヘッドについて説明する。なお、本明細書にお
いて説明するプリントヘッド1は、フルカラーのバブル
インクジェット型のラインプリンタ用のプリントヘッド
である。
First, a description will be given of a pudding and a head in which a frame member (head frame) is bonded to a nozzle forming member in order to eliminate the positional deviation between the heating resistor, the ink pressurizing chamber, and the ink discharge nozzle. The print head 1 described in this specification is a print head for a full-color bubble inkjet type line printer.

【0031】プリントヘッド1はノズル形成部材2を有
する。ノズル形成部材2には多数のインク吐出ノズル
3、3、・・・が形成されている。インク吐出ノズル
3、3、・・・は後述する基板部材1個当たり数百個が
整列された状態で形成されている。このようなノズル形
成部材2は、例えば、電鋳技術によって形成され、例え
ば、厚さ15μm〜20μmのシート状に形成され、そ
こに直径約20μmのインク吐出ノズル3、3、・・・
が形成される(図2、図3参照)。
The print head 1 has a nozzle forming member 2. A large number of ink discharge nozzles 3, 3,... Are formed on the nozzle forming member 2. The ink ejection nozzles 3, 3,... Are formed in a state where several hundred nozzles are arranged for each substrate member described later. Such a nozzle forming member 2 is formed by, for example, an electroforming technique, for example, is formed in a sheet shape having a thickness of 15 μm to 20 μm, and the ink ejection nozzles 3 having a diameter of about 20 μm there.
Is formed (see FIGS. 2 and 3).

【0032】上記ノズル形成部材2はフレーム部材とし
てのヘッドフレーム4に貼り合わせられている。ヘッド
フレーム4は長方形状を為す外枠4aの短辺間に3本の
桟部材4b、4b、4bが等間隔に架け渡し状に一体に
形成されて成るものであり、これによって、長方形状を
為す4つの空間5、5、・・・が平行に並んだ状態で形
成される(図2参照)。これら空間5、5、・・・の長
さは、例えば、A4サイズの用紙に縦置きで印刷をする
ラインプリンタに使用する場合、A4サイズの横幅に相
当する長さ、約21cmとなる。
The nozzle forming member 2 is bonded to a head frame 4 as a frame member. The head frame 4 is formed by integrally forming three cross members 4b, 4b, 4b at equal intervals between short sides of a rectangular outer frame 4a, thereby forming a rectangular shape. The four spaces 5, 5,... To be formed are formed in a state of being arranged in parallel (see FIG. 2). The length of these spaces 5, 5,... Is, for example, approximately 21 cm, which is equivalent to the width of A4 size when used in a line printer that prints vertically on A4 size paper.

【0033】かかるヘッドフレーム4は後述する基板部
材のベースとなる半導体基板の線膨張係数とほぼ同じ線
膨張係数を有する材料で形成される。半導体基板に、例
えば、シリコン基板を使用する場合、窒化珪素が用いら
れる。その他、セラミック系では、アルミナ(A1
23)、ムライト、窒化アルミ、炭化珪素等を、ガラス
系では、石英(SiO2)等を、金属であればインバー
鋼等を、それぞれ使用することができる。
The head frame 4 is made of a material having a coefficient of linear expansion substantially equal to the coefficient of linear expansion of a semiconductor substrate serving as a base of a substrate member described later. When a silicon substrate is used as the semiconductor substrate, for example, silicon nitride is used. In addition, in ceramics, alumina (A1
2 O 3 ), mullite, aluminum nitride, silicon carbide, etc., in the case of glass, quartz (SiO 2 ) or the like, and in the case of metal, invar steel or the like.

【0034】上記ヘッドフレーム4は、例えば、5mm
の厚さを有し、十分な剛性を有するため、ヘッドフレー
ム4とノズル形成部材2とを高温、例えば、150℃で
貼り合わせた場合、該貼り合わせ温度(150℃)より
低い温度では、ノズル形成部材2の方がヘッドフレーム
4より大きく収縮しようとするため、ノズル形成部材2
は緊張した状態にあり、その結果、ノズル形成部材2に
形成されたインク吐出ノズル3、3、・・・の間隔、す
なわち、ノズル間間隔はヘッドフレーム4の線膨張係数
に従って推移することになる。なお、ヘッドフレーム4
とノズル形成部材2との貼り合わせは、例えば、熱硬化
型のシート接着剤、例えば、エポキシ系のシート接着剤
によって為される。
The head frame 4 is, for example, 5 mm
When the head frame 4 and the nozzle forming member 2 are bonded at a high temperature, for example, 150 ° C., the nozzle is not heated at a temperature lower than the bonding temperature (150 ° C.). Since the forming member 2 tends to contract more than the head frame 4, the nozzle forming member 2
Are in tension, and as a result, the distance between the ink discharge nozzles 3, 3,... Formed on the nozzle forming member 2, that is, the distance between the nozzles changes according to the linear expansion coefficient of the head frame 4. . The head frame 4
The bonding between the nozzle and the nozzle forming member 2 is performed by, for example, a thermosetting sheet adhesive, for example, an epoxy-based sheet adhesive.

【0035】上記したように、ノズル形成部材2とヘッ
ドフレーム4とが貼り合わせられた後、上記ノズル形成
部材2に多数の基板部材6、6、・・・が貼り合わせら
れる(図2参照)。該基板部材6はシリコン等から成る
半導体基板7の一方の面に発熱抵抗体8、8、・・・が
析出形成され、半導体基板7の発熱抵抗体8、8、・・
・が形成された面にインク加圧室9、9、・・・の側面
を限定する、すなわち、側壁部となるバリア層10が積
層されて成る(図3、図4参照)。バリア層10は、例
えば、露光硬化型のドライフィルムレジストから成り、
上記半導体基板7の発熱抵抗体8、8、・・・が形成さ
れた面の全体に積層された後、フォトリソプロセスによ
って不要な部分が取り除かれて、基板部材6が形成され
る。
After the nozzle forming member 2 and the head frame 4 are bonded as described above, a number of substrate members 6, 6,... Are bonded to the nozzle forming member 2 (see FIG. 2). . The substrate member 6 has heating resistors 8, 8,... Deposited on one surface of a semiconductor substrate 7 made of silicon or the like, and the heating resistors 8, 8,.
Are limited to the side where the ink pressure chambers 9, 9,... Are formed, that is, the barrier layer 10 serving as the side wall is laminated (see FIGS. 3 and 4). The barrier layer 10 is made of, for example, an exposure-curable dry film resist,
After the heat generating resistors 8, 8,... Are formed on the entire surface of the semiconductor substrate 7, unnecessary portions are removed by a photolithography process to form the substrate member 6.

【0036】上記基板部材6において、バリア層10の
厚みはほぼ12μm、発熱抵抗体8は一辺がほぼ18μ
mの正方形を為している。また、インク加圧室9の幅は
ほぼ25μmとされている。
In the substrate member 6, the thickness of the barrier layer 10 is approximately 12 μm, and the side of the heating resistor 8 is approximately 18 μm.
m square. Further, the width of the ink pressurizing chamber 9 is approximately 25 μm.

【0037】一つの例として、例えば、A4サイズの用
紙を縦位置で使用するラインプリンタの場合、上記ヘッ
ドフレーム4の一つの空間5で囲まれた空間内でノズル
形成部材2に形成されるインク吐出ノズル3、3、・・
・の数は約5,000個であり、この範囲のノズル形成
部材2に貼り合わせられる基板部材6、6、・・・(1
の色用)の数は16個である。従って、1個の基板部材
6に相当するインク吐出ノズル3、3、・・・の数は3
10個前後になる。従って、大きさ等に制約のある図面
にこれらの数や大きさを精確に表現することは不能であ
るので、各図面では、理解しやすいように、誇張したり
或いは省略して表現してある。
As one example, for example, in the case of a line printer using A4 size paper in a vertical position, ink formed on the nozzle forming member 2 in a space surrounded by one space 5 of the head frame 4 Discharge nozzles 3, 3, ...
Are about 5,000, and the substrate members 6, 6,... (1) to be bonded to the nozzle forming member 2 in this range.
Are 16). Therefore, the number of ink ejection nozzles 3, 3,... Corresponding to one substrate member 6 is three.
It will be around 10. Therefore, it is impossible to accurately express these numbers and sizes in drawings having restrictions on the size and the like, and in each drawing, they are exaggerated or omitted for easy understanding. .

【0038】上記した基板部材6、6、・・・のノズル
形成部材2への貼付は、約105℃の温度で為される。
この貼付は、バリア層10を熱硬化させることで為され
るので、貼付温度はバリア層10の性状によるところが
大であり、105℃に限定されるものではないが、上記
したノズル形成部材2とヘッドフレーム4との貼付温度
は基板部材6、6、・・・とノズル形成部材2との貼付
温度より高いものであることが必要である。このことを
図5のグラフ図によって説明する。
The above substrate members 6, 6,... Are attached to the nozzle forming member 2 at a temperature of about 105 ° C.
Since this sticking is performed by thermally curing the barrier layer 10, the sticking temperature largely depends on the properties of the barrier layer 10, and is not limited to 105 ° C. The temperature for attaching to the head frame 4 needs to be higher than the temperature for attaching to the substrate members 6, 6,... And the nozzle forming member 2. This will be described with reference to the graph of FIG.

【0039】図5はノズル形成部材2に形成したインク
吐出ノズル3、3、・・・の形成間隔(ノズル間間隔)
の温度変化による推移と、基板部材6に形成した発熱抵
抗体8、8、・・・の形成間隔(ヒータ間間隔)の温度
変化による推移とを示すものである。すなわち、曲線A
は室温(R.T.)でのノズル間間隔をL1とした場合
の温度変化による推移を示すものであり、曲線Bは室温
でのヒータ間間隔をL2とした場合の温度変化による推
移を示したものである。
FIG. 5 shows the formation intervals (inter-nozzle intervals) of the ink discharge nozzles 3, 3,... Formed on the nozzle forming member 2.
, And the transition of the formation interval (inter-heater interval) of the heating resistors 8, 8,... Formed on the substrate member 6 due to the temperature change. That is, the curve A
Shows the transition due to temperature change when the interval between nozzles at room temperature (RT) is L1, and the curve B shows the transition due to temperature change when the interval between heaters at room temperature is L2. It is a thing.

【0040】そして、上記曲線A及びBは、それぞれ、
ノズル形成部材2の線膨張係数をα1、半導体基板7の
線膨張係数をα2、温度をTとした場合、 A:L=L1+L1α1T B:L=L2+L2α2T (ただし、L2>L1、α1>α2)で表される。
The curves A and B are respectively
When the linear expansion coefficient of the nozzle forming member 2 is α1, the linear expansion coefficient of the semiconductor substrate 7 is α2, and the temperature is T, A: L = L1 + L1α1T B: L = L2 + L2α2T (where L2> L1, α1> α2) expressed.

【0041】そこで、曲線Aと曲線Bとが交わる温度T
1でヘッドフレーム4とノズル形成部材2とを貼り合わ
せる。
Therefore, the temperature T at which the curve A and the curve B intersect with each other is calculated.
In step 1, the head frame 4 and the nozzle forming member 2 are bonded together.

【0042】その後、温度T1より低い温度T2でノズル
形成部材2に基板部材6、6、・・・を貼り付ける。
Thereafter, the substrate members 6, 6,... Are attached to the nozzle forming member 2 at a temperature T2 lower than the temperature T1.

【0043】上記したように、先ず、温度T1でヘッド
フレーム4とノズル形成部材2とを貼り合わせることに
より、貼り合わせ温度(T1)より低い温度では、ノズ
ル形成部材2の方がヘッドフレーム4より大きく収縮し
ようとするため、ノズル形成部材2は緊張した状態にあ
り、その結果、ノズル形成部材2に形成されたインク吐
出ノズル3、3、・・・の間隔、すなわち、ノズル間間
隔はヘッドフレーム4の線膨張係数に従って推移するこ
とになる。そして、ヘッドフレーム4の線膨張係数は基
板部材6の線膨張係数にほぼ同じであるので、同じ温度
下ではノズル間間隔とヒータ間間隔とがほぼ同じにな
る。従って、発熱抵抗体8、8、・・・(インク加圧室
9、9、・・・)とインク吐出ノズル3、3、・・・と
の間の位置ズレが生じ難くなる。
As described above, first, the head frame 4 and the nozzle forming member 2 are bonded at the temperature T 1, so that the nozzle forming member 2 is lower than the head frame 4 at a temperature lower than the bonding temperature (T 1). The nozzle forming member 2 is in a tensioned state in order to largely contract, and as a result, the interval between the ink discharge nozzles 3, 3,... The transition will be in accordance with the coefficient of linear expansion of 4. Since the linear expansion coefficient of the head frame 4 is substantially the same as the linear expansion coefficient of the substrate member 6, the interval between the nozzles and the interval between the heaters are substantially the same at the same temperature. (The ink pressurizing chambers 9, 9,...) And the ink ejection nozzles 3, 3,.

【0044】そこで、プリントヘッドとして完成したと
きにおけるノズル間間隔はプリントヘッドが使用される
プリンタが求められる精細度等によって決まってくるわ
けであるから、L2は設計値として決まってくる。この
場合必要とされるL1は、ノズル形成部材2の線膨張係
数α1、半導体基板7の線膨張係数(ヘッドフレーム4
の線膨張係数でもある)α2、ノズル形成部材2とヘッ
ドフレーム4との貼付温度T1、該貼付温度T1と室温
R.T.との差ΔTから、図5から逆算して求めること
ができる。或いはまた、次式 L1=L2(α2ΔT−1)/(α1ΔT−1) から求めることができる。
Therefore, since the interval between nozzles when the print head is completed is determined by the definition required for the printer using the print head, L2 is determined as a design value. In this case, L1 required is the linear expansion coefficient α1 of the nozzle forming member 2 and the linear expansion coefficient of the semiconductor substrate 7 (the head frame 4).
Α2, the sticking temperature T1 between the nozzle forming member 2 and the head frame 4, the sticking temperature T1 and the room temperature R. T. From the difference ΔT from FIG. Alternatively, it can be obtained from the following equation: L1 = L2 (α2ΔT-1) / (α1ΔT-1)

【0045】上記したヘッドフレーム4の線膨張係数は
ノズル形成部材2の線膨張係数より小さいことが望まし
い。ヘッドフレーム4とノズル形成部材2とを高温で貼
り付けた後、室温に戻るときに、ヘッドフレーム4とノ
ズル形成部材2の線膨張係数の大小関係により、ノズル
形成部材2はヘッドフレーム4によって、(1)引っ張
られる方向に力を受けるか、(2)縮まる方向に力を受
けるかのどちらかであるが、ノズル形成部材2に凹凸
(皺)が発生する可能性がある(2)の場合より、常に
引っ張られている(1)の方が望ましい。そのために
は、ヘッドフレーム4の線膨張係数はノズル形成部材2
の線膨張係数より小さくなるように材料を選定すること
が望ましい。さらに、好ましくは、ヘッドフレーム4の
線膨張係数はノズル形成部材2の線膨張係数より小さく
且つ基板部材6の線膨張係数とほぼ同じであることが好
ましい。
It is desirable that the linear expansion coefficient of the head frame 4 is smaller than the linear expansion coefficient of the nozzle forming member 2. When the temperature returns to room temperature after the head frame 4 and the nozzle forming member 2 are pasted together at a high temperature, the nozzle forming member 2 is moved by the head frame 4 due to the magnitude relationship between the linear expansion coefficients of the head frame 4 and the nozzle forming member 2. (1) Either a force is applied in the pulling direction or (2) a force is applied in the contracting direction, but in the case of (2), irregularities (wrinkles) may occur in the nozzle forming member 2 It is more desirable that (1) be constantly pulled. For this purpose, the linear expansion coefficient of the head frame 4 is
It is desirable to select a material such that the coefficient of linear expansion is smaller than the coefficient of linear expansion. Further, preferably, the linear expansion coefficient of the head frame 4 is smaller than the linear expansion coefficient of the nozzle forming member 2 and is substantially the same as the linear expansion coefficient of the substrate member 6.

【0046】また、上記ヘッドフレーム4とノズル形成
部材2との貼合温度T1はその後に行われるどのプロセ
スにおける温度よりも高いことが望ましい。これによっ
て、ヘッドフレーム4とノズル形成部材2とを貼り合わ
せた後のプロセス中、ノズル形成部材2には常に張力が
与えられた状態となり、ノズル形成部材2に皺が発生す
ることが防止される。上記した例では、ほぼ150℃の
温度環境下でヘッドフレーム4とノズル形成部材2とを
張り合わせ、その後、ほぼ105℃の温度環境下で基板
部材6、6、・・・をノズル形成部材2に貼り合わせる
ようにしてある。
It is desirable that the bonding temperature T1 between the head frame 4 and the nozzle forming member 2 be higher than the temperature in any subsequent process. Thereby, during the process after the head frame 4 and the nozzle forming member 2 are bonded to each other, the nozzle forming member 2 is always in a tensioned state, and the generation of wrinkles in the nozzle forming member 2 is prevented. . In the above-described example, the head frame 4 and the nozzle forming member 2 are bonded to each other in a temperature environment of approximately 150 ° C., and then, the substrate members 6, 6,. They are stuck together.

【0047】以上のようにして形成されたプリントヘッ
ド1にに流路板11、11、・・・が取り付けられる
(図1参照)。
The flow path plates 11, 11,... Are attached to the print head 1 formed as described above (see FIG. 1).

【0048】流路板11、11、・・・はインクの各色
に対応して1個、計4個があり(図1、図2参照)、容
易には変形しない剛性と耐インク性を備えた材料で形成
される。流路板11は、ヘッドフレーム4の空間5内に
嵌合されるチャンバー部12と該チャンバー部12の一
方の面に連続したフランジ部13とが一体に形成されて
成る。フランジ部13はヘッドフレーム4の空間5の平
面形状より大きく形成されている。チャンバー部12は
フランジ部13が形成されている側と反対側の端面に開
口した空間14を有しており、該空間14の両側を限定
している壁部には基板部材6、6、・・・を位置させる
ための切欠凹部15、15、・・・が上記空間14と連
通した状態で形成されている(図3、図4参照)。ま
た、フランジ部13のチャンバー部12が連続されてい
る面と反対側の面からはインク供給管16が突設されて
おり、該インク供給管16は上記空間14と連通してい
る(図1、図2、図4参照)。
There are a total of four flow passage plates 11, 11,... Corresponding to each color of ink (see FIGS. 1 and 2), and they have rigidity and ink resistance which are not easily deformed. It is formed of a material. The flow path plate 11 is formed by integrally forming a chamber portion 12 fitted into the space 5 of the head frame 4 and a flange portion 13 continuous with one surface of the chamber portion 12. The flange portion 13 is formed larger than the planar shape of the space 5 of the head frame 4. The chamber portion 12 has a space 14 opened on the end face opposite to the side on which the flange portion 13 is formed, and the walls defining both sides of the space 14 have substrate members 6, 6,. Are formed so as to communicate with the space 14 (see FIGS. 3 and 4). Further, an ink supply pipe 16 protrudes from a surface of the flange portion 13 opposite to a surface where the chamber portion 12 is continuous, and the ink supply tube 16 communicates with the space 14 (FIG. 1). , FIG. 2, FIG. 4).

【0049】そして、上記した流路板11、11、・・
・はチャンバー部12、12、・・・がヘッドフレーム
4の空間5、5、・・・内に嵌合され、また、フランジ
部13、13、・・・がヘッドフレーム4の外枠4a及
び桟部4b、4b、・・・に接触した状態で、ヘッドフ
レーム4に接着固定される。そして、ノズル形成部材2
に貼り合わせられている基板部材6、6、・・・は流路
板11、11、・・・のチャンバー部12、12、・・
・に形成された切欠凹部15、15、・・・内に位置さ
れると共にチャンバー部12、12、・・・に接着され
る(図3、図4参照)。
Then, the above-mentioned flow path plates 11, 11,...
Are fitted into the spaces 5, 5,... Of the head frame 4, and the flange portions 13, 13,. Are fixed to the head frame 4 while being in contact with the crosspieces 4b, 4b,. And the nozzle forming member 2
Are bonded to the chamber portions 12, 12,... Of the flow path plates 11, 11,.
Are located in the notched recesses 15, 15,... Formed and bonded to the chamber portions 12, 12,... (See FIGS. 3, 4).

【0050】上記したように、流路板11、11、・・
・がプリントヘッド1に結合されることによって、流路
板11、11、・・・のチャンバー12、12、・・・
とノズル形成部材2とによって囲まれた閉空間が形成さ
れ、該閉空間はインク供給管16、16、・・・のみを
通して外部と連通されることになる。そして、基板部材
6、6、・・・は上記閉空間内に位置し、一の閉空間に
関して見れば、一部がオーバーラップしながら互い違い
に(いわゆる千鳥状に)配列された基板部材6、6、・
・・の列と列との間にインク流路17が形成され、イン
ク加圧室9、9、・・・が上記インク流路17と連通さ
れた状態となる(図3参照)。
As described above, the flow path plates 11, 11,...
Are connected to the print head 1 so that the chambers 12, 12,... Of the flow path plates 11, 11,.
And the nozzle forming member 2, a closed space is formed, and the closed space is communicated with the outside only through the ink supply pipes 16, 16,. Are located in the closed space, and when viewed with respect to one closed space, the board members 6, which are arranged alternately (so-called staggered) while partially overlapping, 6,
Are formed between the rows, and the ink pressurizing chambers 9, 9,... Are in communication with the ink flow paths 17 (see FIG. 3).

【0051】基板部材6、6、・・・に形成された発熱
抵抗体8、8、・・・を外部の制御部と電気的に接続す
るためのフレキシブル基板18、18、・・・が各色毎
に設けられ(図2に1個のみ示す)、該フレキシブル基
板18、18、・・・の接続片18a、18a、・・・
がヘッドフレーム4と流路板11、11、・・・との間
に出来た隙間19、19、・・・(図4参照)を通して
基板部材6、6、・・・の位置まで延び、基板部材6、
6、・・・に形成され発熱抵抗体8、8、・・・に各別
に電気的に接続された図示しない接点と接続される。
The flexible substrates 18, 18,... For electrically connecting the heating resistors 8, 8,... Formed on the substrate members 6, 6,. Each of the flexible boards 18, 18,... Is provided with a connection piece 18a, 18a,.
(See FIG. 4) formed between the head frame 4 and the flow path plates 11, 11,... (See FIG. 4) to the positions of the substrate members 6, 6,. Member 6,
Are connected to the not-shown contacts which are respectively formed on the heating resistors 8, 8,.

【0052】上記流路板11、11、・・・に設けられ
たインク供給管16、16、・・・はそれぞれ異なる色
のインクを収納している図示しないインクタンクと各別
に接続され、これによって、プリントヘッド1の各イン
ク流路17、17、・・・及びインク加圧室9、9、・
・・にインクが満たされる。
The ink supply pipes 16, 16,... Provided on the flow path plates 11, 11,... Are respectively connected to ink tanks (not shown) storing inks of different colors. .. And the ink pressurizing chambers 9, 9,.
・ ・ Is filled with ink.

【0053】そして、プリンタの制御部からの指令によ
って一意に選択された発熱抵抗体8、8、・・・に短時
間、例えば、1〜3マイクロ秒の間電流パルスを通すこ
とにより、当該発熱抵抗体8、8、・・・が急速に加熱
され、その結果、該発熱抵抗体8、8、・・・と接する
部分に気相のインク気泡が発生し、該インク気泡の膨張
によってある体積のインクが押しのけられ、それによっ
て、インク吐出ノズル3、3、・・・に接する部分の上
記押しのけられたインクと同等の体積のインクがインク
滴としてインク吐出ノズル3、3、・・・から噴出さ
れ、紙等の印刷媒体上に付着(着弾)せしめられる。そ
して、インクが吐出されたインク加圧室9、9、・・・
にはインク流路17、17、・・・を通じて吐出された
量と同量のインクが直ちに補充される。
By passing a current pulse for a short period of time, for example, 1 to 3 microseconds, through the heating resistors 8, 8,... Uniquely selected by a command from the control unit of the printer, Are rapidly heated, and as a result, gas-phase ink bubbles are generated at portions in contact with the heating resistors 8, 8,..., And a certain volume is generated by the expansion of the ink bubbles. Are ejected, whereby ink having the same volume as the displaced ink in the portion in contact with the ink ejection nozzles 3, 3,... Is ejected from the ink ejection nozzles 3, 3,. Then, the ink is attached (landed) on a printing medium such as paper. Then, the ink pressurizing chambers 9, 9,.
Are immediately replenished with the same amount of ink ejected through the ink flow paths 17, 17,....

【0054】上記したように、ノズル形成部材2にヘッ
ドフレーム4を貼り合わせることによって、発熱抵抗体
8及びインク加圧室9とインク吐出ノズル3との間の位
置ズレを解消することが出来るが、今度は図16に示す
反りの問題が生じる。
As described above, by bonding the head frame 4 to the nozzle forming member 2, the positional deviation between the heating resistor 8 and the ink pressurizing chamber 9 and the ink discharge nozzle 3 can be eliminated. This time, the warping problem shown in FIG. 16 occurs.

【0055】そこで、本発明にかかるプリントヘッド1
00にあっては、図6に示すように、ヘッドフレーム4
のノズル形成部材2が貼り合わせられた貼合面4cと反
対側の面4dにノズル形成部材2と同じ線膨張係数を有
する反り防止部材101を貼り合わせたものである。上
記例のようにノズル形成部材2がニッケルで形成されて
いる場合は、反り防止部材101もニッケルで形成する
のがよい。
Therefore, the print head 1 according to the present invention
00, as shown in FIG.
A warp preventing member 101 having the same linear expansion coefficient as the nozzle forming member 2 is bonded to a surface 4d opposite to the bonding surface 4c to which the nozzle forming member 2 is bonded. When the nozzle forming member 2 is formed of nickel as in the above example, the warpage preventing member 101 is also preferably formed of nickel.

【0056】そして、この反り防止部材101とヘッド
フレーム4の貼合は、ノズル形成部材2とヘッドフレー
ム4との貼合温度と同じ温度下、上記例でいえば、15
0℃で為される。
The bonding between the warpage preventing member 101 and the head frame 4 is performed at the same temperature as the bonding temperature between the nozzle forming member 2 and the head frame 4 in the above example.
Made at 0 ° C.

【0057】このプリントヘッド100にあっては、使
用温度下では、ヘッドフレーム4の互いに反対側に位置
した2つの面4c、4dがそれぞれ同じ引張力を受ける
ことになるので、ヘッドフレーム4に反りが生じること
がない。
In the print head 100, at the operating temperature, the two surfaces 4c and 4d located on the opposite sides of the head frame 4 receive the same tensile force, respectively. Does not occur.

【0058】図7及び図8に本発明プリントヘッドの製
造方法の第1の実施の形態を示す。
FIGS. 7 and 8 show a first embodiment of a method for manufacturing a print head according to the present invention.

【0059】先ず、ヘッドフレーム201のノズル形成
部材2を貼り合わせる貼合面201aを予め凸曲面にな
るように、貼合面と反対側の面201bを平面になるよ
うに整形しておく。上記貼合面201aの曲率はヘッド
フレーム201の線膨張係数とノズル形成部材2の線膨
張係数との差により、使用温度下で生じる反りを打ち消
すように定めておく。
First, the bonding surface 201a of the head frame 201 to which the nozzle forming member 2 is bonded is formed in advance so as to have a convex curved surface, and the surface 201b opposite to the bonding surface is formed to be flat. The curvature of the bonding surface 201a is determined so as to cancel the warpage generated at the operating temperature by the difference between the linear expansion coefficient of the head frame 201 and the linear expansion coefficient of the nozzle forming member 2.

【0060】そして、使用温度より高い温度で、すなわ
ち、上記例では150℃の温度下で、ノズル形成部材2
をヘッドフレーム201の貼合面201aに貼り付ける
(図7参照)。
Then, at a temperature higher than the use temperature, that is, at a temperature of 150 ° C. in the above example, the nozzle forming member 2
To the bonding surface 201a of the head frame 201 (see FIG. 7).

【0061】上記したような工程を経て製造されたプリ
ントヘッド200は、使用温度下においては、ヘッドフ
レーム201の貼合面201aはノズル形成部材2の収
縮力を受けて反りが生じるが、該貼合面201aは予め
凸曲面に形成されているので、上記反りが生じることに
よって、平面となる(図8参照)。
In the print head 200 manufactured through the above-described steps, the bonding surface 201a of the head frame 201 is warped due to the contracting force of the nozzle forming member 2 at the operating temperature. Since the mating surface 201a is formed in advance as a convexly curved surface, the warpage occurs to be flat (see FIG. 8).

【0062】図9及び図10に本発明プリントヘッドの
製造方法の第2の実施の形態を示す。
FIGS. 9 and 10 show a second embodiment of the method for manufacturing a print head according to the present invention.

【0063】先ず、ヘッドフレーム301のノズル形成
部材2を貼り合わせる貼合面301aが凸曲面になるよ
うに、ヘッドフレーム301の全体を湾曲させておく。
これによって、ヘッドフレーム301の貼合面301a
と反対側の面301bは凹曲面となる(図9参照)。こ
の場合、上記貼合面301aの曲率はヘッドフレーム3
01の線膨張係数とノズル形成部材2の線膨張係数との
差により、使用温度下で生じる反りを打ち消すように定
めておく。
First, the entire head frame 301 is curved so that the bonding surface 301a of the head frame 301 to which the nozzle forming member 2 is bonded is a convex curved surface.
Thereby, the bonding surface 301a of the head frame 301
The surface 301b on the opposite side is a concave curved surface (see FIG. 9). In this case, the curvature of the bonding surface 301a is
The difference between the coefficient of linear expansion of No. 01 and the coefficient of linear expansion of the nozzle forming member 2 is determined so as to cancel the warpage generated at the operating temperature.

【0064】そして、使用温度より高い温度で、すなわ
ち、上記例では150℃の温度下で、ノズル形成部材2
をヘッドフレーム301の貼合面301aに貼り合わせ
る(図9参照)。
Then, at a temperature higher than the use temperature, that is, at a temperature of 150 ° C. in the above example, the nozzle forming member 2
To the bonding surface 301a of the head frame 301 (see FIG. 9).

【0065】上記したような工程を経て製造されたプリ
ントヘッド300は、使用温度下においては、ヘッドフ
レーム301の貼合面301aはノズル形成部材2の収
縮力を受けて反りが生じるが、該貼合面301aは予め
凸曲面に形成されているので、上記反りが生じることに
よって、平面となる(図10参照)。
In the print head 300 manufactured through the above-described steps, the bonding surface 301a of the head frame 301 is warped due to the contraction force of the nozzle forming member 2 at the operating temperature. Since the mating surface 301a is formed in advance as a convexly curved surface, the warpage occurs to be flat (see FIG. 10).

【0066】図11は別の本発明プリントヘッドの実施
の形態を示すものである。
FIG. 11 shows another embodiment of the print head of the present invention.

【0067】このプリントヘッド400にあっては、発
熱抵抗体、インク加圧室及びインク吐出ノズル(これら
の位置を右半分の部分に関し便宜的に黒丸で示す)の形
成間隔Dを中心部C.P.から周辺部P.P.に行くに従って広
くなるようにしたものである。すなわち、 D1<D2<D3<D4<D5 となるようにしたものである。
In the print head 400, the formation interval D of the heating resistor, the ink pressurizing chamber, and the ink discharge nozzle (the positions of these are indicated by black circles for the right half for convenience) is set from the center portion CP. It is made to become wider as it goes to the peripheral part PP. That is, D1 <D2 <D3 <D4 <D5.

【0068】これによって、ノズル形成部材2とヘッド
フレーム4との貼合温度より低い温度である使用温度に
おいてヘッドフレーム4の貼合面4cが凹曲面となって
中心部C.P.から周辺部P.P.に行くに従ってインク滴の吐
出方向(矢印で示す)が中心側に傾いて行って、図16
に示したように、インク滴の印刷媒体401への着弾点
間隔が中心部から周辺部に行くに従って狭くなってしま
うのを補正して、着弾点間隔dが中心部C.P.から周辺部
P.P.に至るまで均等になる。すなわち、 d1≒d2≒d3≒d4≒d5 となる。
As a result, the bonding surface 4c of the head frame 4 becomes a concave curved surface at the operating temperature lower than the bonding temperature between the nozzle forming member 2 and the head frame 4, and goes from the central portion CP to the peripheral portion PP. The ink droplet ejection direction (indicated by an arrow) is inclined toward the center in accordance with
As shown in the figure, the correction is made so that the distance between the landing points of the ink droplets on the print medium 401 becomes narrower from the center to the periphery, and the landing point distance d is changed from the center CP to the periphery.
Even up to the PP. That is, d1 ≒ d2 ≒ d3 ≒ d4 ≒ d5.

【0069】従って、本発明プリントヘッド400によ
れば、中心部と周辺部との間のインク滴の着弾点間隔の
不均一による印画(字)品質の低下を生じない。
Therefore, according to the print head 400 of the present invention, the printing (character) quality does not deteriorate due to the uneven landing point intervals of the ink droplets between the central portion and the peripheral portion.

【0070】さらに、本発明プリントヘッドの制御方法
は、発熱抵抗体8、8、・・・に対する通電タイミング
を、周辺部に位置するものより中心部に位置するものほ
ど早くするようにしたものである。
Further, in the method of controlling the print head of the present invention, the energization timing for the heating resistors 8, 8,... Is set earlier in the central portion than in the peripheral portion. is there.

【0071】図16に示したように、ヘッドフレーム4
に反りが生じることによって、インク吐出ノズル3、
3、・・・と印刷媒体との距離は周辺部に位置するもの
ほど短くなり、発熱抵抗体8、8、・・・への通電タイ
ミングが同じであるとすると、中心部に近いものほどイ
ンク滴の印刷媒体までの飛翔時間が長くなり、印刷媒体
に到達するタイミングが遅れる。ところが、上記したよ
うに、発熱抵抗体8、8、・・・に対する通電タイミン
グを、周辺部に位置するものより中心部に位置するもの
ほど早くすることによって、中心部に近いものほど、す
なわち、印刷媒体までの飛翔時間が長いものほど、早く
通電され、従って、インク滴が早い時間に飛翔を開始す
るので、中心部に位置するものから周辺部に位置するも
のまで同じタイミングで印刷媒体に到達することにな
り、ラインプリンタに適用した場合、印画(字)ライン
が中心部から周辺部に至るまで真っ直ぐになり、高い印
画(字)品位を保持することが可能になる。
As shown in FIG. 16, the head frame 4
Is generated, the ink ejection nozzles 3,
.. And the print medium are closer to the peripheral portion, and if the timing of energizing the heating resistors 8, 8,. The flight time of the droplet to the print medium becomes longer, and the timing of reaching the print medium is delayed. However, as described above, the energization timing for the heating resistors 8, 8,... Is set earlier in the central portion than in the peripheral portion, so that the closer to the central portion, that is, The longer the flight time to the print medium, the sooner the current is supplied, and therefore, the ink droplets start flying earlier, so that the print medium reaches the print medium at the same timing from the one located at the center to the one located at the periphery. In other words, when the present invention is applied to a line printer, the print (character) line is straight from the center to the periphery, and high print (character) quality can be maintained.

【0072】なお、図示した実施の形態では、本発明を
フルカラーのバブルインクジェットプリンタ用のプリン
トヘッドに適用したものを示したが、本発明に係るプリ
ントヘッドは、モノカラーのプリンタ用のプリントヘッ
ドとしても適用が可能であり、また、フルカラーのプリ
ンタ用のプリントヘッドとして適用する場合であって
も、上記した4色一体型に限るモノではなく、一色一色
独立したプリントヘッドとして構成してもかまわないも
のである。
In the illustrated embodiment, the present invention is applied to a print head for a full-color bubble ink-jet printer. However, the print head according to the present invention is used as a print head for a mono-color printer. The present invention is also applicable to a print head for a full-color printer, and is not limited to the four-color integrated type described above, but may be configured as an independent print head for each color. Things.

【0073】また、上記した各実施の形態において示し
た各部の形状乃至構造は、何れも本発明を実施するに際
して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、こ
れらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈される
ようなことがあってはならないものである。
The shape and structure of each part shown in each of the above-described embodiments are merely examples of the specific embodiments to be carried out when carrying out the present invention. The scope should not be construed as limiting.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明プリントヘッドは、インク加圧室の側壁部と
一方の端面を構成すると共に発熱抵抗体を備えた基板部
材と上記インク加圧室の他方の端面を構成すると共にイ
ンク加圧室に対応したインク吐出ノズルが形成され基板
部材の線膨張係数より大きな線膨張係数を有するノズル
形成部材とを貼り合わせて成るプリントヘッドであっ
て、上記基板部材の線膨張係数にほぼ等しい線膨張係数
を有するフレーム部材を上記ノズル形成部材に貼り合わ
せると共に、上記フレーム部材のノズル形成部材を貼り
合わせた面と反対側の面にノズル形成部材の線膨張係数
にほぼ等しい線膨張係数を有する反り防止部材を貼り合
わせたことを特徴とする。
As is apparent from the above description, the print head of the present invention has a side wall portion and one end face of the ink pressurizing chamber, and a substrate member provided with a heating resistor and the ink pressurizing chamber. A print head comprising the other end surface of the chamber and an ink discharge nozzle corresponding to the ink pressurization chamber formed and bonded to a nozzle forming member having a linear expansion coefficient larger than a linear expansion coefficient of a substrate member, A frame member having a linear expansion coefficient substantially equal to a linear expansion coefficient of the substrate member is bonded to the nozzle forming member, and a line of the nozzle forming member is formed on a surface of the frame member opposite to a surface on which the nozzle forming member is bonded. It is characterized in that a warp preventing member having a linear expansion coefficient substantially equal to the expansion coefficient is bonded.

【0075】従って、本発明プリントヘッドにあって
は、反り防止部材によってフレーム部材の貼合面と反対
側の面が貼合面と同じ張力で引っ張られることになり、
ノズル形成部材の張力による反りを防止することが出来
る。
Therefore, in the print head of the present invention, the surface opposite to the bonding surface of the frame member is pulled by the warp preventing member with the same tension as the bonding surface.
Warpage due to the tension of the nozzle forming member can be prevented.

【0076】また、本発明プリントヘッドの製造方法
は、インク加圧室の側壁部と一方の端面を構成すると共
に発熱抵抗体を備えた基板部材と、上記インク加圧室の
他方の端面を構成すると共にインク加圧室に対応したイ
ンク吐出ノズルが形成され基板部材の線膨張係数より大
きな線膨張係数を有するノズル形成部材と、上記ノズル
形成部材を支持し基板部材の線膨張係数とほぼ等しい線
膨張係数を有するフレーム部材とから成るプリントヘッ
ドを製造する方法であって、フレーム部材のノズル形成
部材を貼り合わせる貼合面を予め曲面に形成しておき、
上記貼合面にノズル形成部材を高温で貼り合わせ、フレ
ーム部材の線膨張係数とノズル形成部材の線膨張係数と
の差によりプリントヘッドの使用温度下でフレーム部材
に反りが生じることによって上記貼り合わせ面が平面に
なるようにしたことを特徴とする。
Further, according to the method of manufacturing a print head of the present invention, it is preferable that a side wall portion and one end face of the ink pressurizing chamber are formed and a substrate member provided with a heating resistor and the other end face of the ink pressurizing chamber are formed. A nozzle forming member having an ink ejection nozzle corresponding to the ink pressurizing chamber and having a linear expansion coefficient larger than a linear expansion coefficient of the substrate member; and a line supporting the nozzle forming member and substantially equal to the linear expansion coefficient of the substrate member. A method for manufacturing a print head comprising a frame member having an expansion coefficient, wherein a bonding surface for bonding a nozzle forming member of the frame member is formed in a curved surface in advance,
The nozzle forming member is bonded to the bonding surface at a high temperature, and the difference is caused by the difference between the linear expansion coefficient of the frame member and the linear expansion coefficient of the nozzle forming member. It is characterized in that the surface is flat.

【0077】従って、本発明プリントヘッドの製造方法
にあっては、使用温度下では貼合面が平面となる。
Therefore, in the method for manufacturing a print head of the present invention, the bonding surface is flat at the operating temperature.

【0078】請求項3に記載した発明にあっては、フレ
ーム部材の貼合面を曲面に形成し、貼合面と反対側の面
を平面に形成しておくようにしたので、使用温度下では
貼合面が平面となる。
According to the third aspect of the present invention, the bonding surface of the frame member is formed as a curved surface, and the surface opposite to the bonding surface is formed as a flat surface. Then, the bonding surface becomes a flat surface.

【0079】請求項4に記載した発明にあっては、全体
的に厚みが同じであるフレーム部材を全体に湾曲させる
ことによって貼合面を曲面としておくようにしたので、
使用温度下では貼合面が平面となる。
According to the fourth aspect of the present invention, the bonding surface is made to be a curved surface by curving the entire frame member having the same thickness.
At the operating temperature, the bonding surface is flat.

【0080】別の本発明プリントヘッドは、インク加圧
室の側壁部と一方の端面を構成すると共に発熱抵抗体を
備えた基板部材と、上記インク加圧室の他方の端面を構
成すると共にインク加圧室に対応したインク吐出ノズル
が形成され基板部材の線膨張係数より大きな線膨張係数
を有するノズル形成部材と、上記ノズル形成部材を支持
し基板部材の線膨張係数とほぼ同じ線膨張係数を有する
フレーム部材とから成り、上記発熱抵抗体に通電し発熱
させることによってインクをインク吐出ノズルから噴射
するプリントヘッドであって、発熱抵抗体、インク加圧
室及びインク吐出ノズルの形成間隔を、中心部から周辺
部に行くに従って、大きくなるようにしたことを特徴と
する。
Another print head of the present invention comprises a substrate member forming a side wall portion and one end face of an ink pressurizing chamber and having a heating resistor, and forming the other end face of the ink pressurizing chamber and forming an ink. A nozzle forming member in which an ink discharge nozzle corresponding to the pressurized chamber is formed and having a linear expansion coefficient larger than the linear expansion coefficient of the substrate member; and a linear expansion coefficient substantially equal to the linear expansion coefficient of the substrate member supporting the nozzle forming member. And a frame member having a heat generating resistor. The print head ejects ink from the ink discharge nozzles by energizing the heat generating resistors to generate heat. It is characterized in that it becomes larger from the part to the peripheral part.

【0081】従って、別の本発明プリントヘッドにあっ
ては、中心部から周辺部に至るまでインク滴の着弾点間
隔が一様になり、その結果、中心部と周辺部との間のイ
ンク滴の着弾点間隔の不均一による印画(字)品質の低
下を生じない。
Therefore, in another print head of the present invention, the intervals between the impact points of the ink droplets are uniform from the center to the periphery, and as a result, the ink droplets between the center and the periphery are different. The print (character) quality is not degraded due to the non-uniformity of the landing point intervals of the image.

【0082】本発明プリントヘッドの制御方法は、イン
ク加圧室の側壁部と一方の端面を構成すると共に発熱抵
抗体を備えた基板部材と、上記インク加圧室の他方の端
面を構成すると共にインク加圧室に対応したインク吐出
ノズルが形成され基板部材の線膨張係数より大きな線膨
張係数を有するノズル形成部材と、上記ノズル形成部材
を支持し基板部材の線膨張係数とほぼ同じ線膨張係数を
有するフレーム部材とから成り、上記発熱抵抗体に通電
し発熱させることによってインクをインク吐出ノズルか
ら噴射するプリントヘッドであって、発熱抵抗体に対す
る通電タイミングを、周辺部に位置するものより中心部
に位置するものほど早くすることを特徴とする。
The method of controlling a print head according to the present invention comprises forming a side wall portion and one end face of an ink pressurizing chamber and a substrate member provided with a heating resistor, and forming the other end face of the ink pressurizing chamber. A nozzle forming member formed with an ink discharge nozzle corresponding to the ink pressurizing chamber and having a linear expansion coefficient larger than the linear expansion coefficient of the substrate member; and a linear expansion coefficient supporting the nozzle forming member and substantially the same as the linear expansion coefficient of the substrate member And a frame member having the following configuration: a print head that discharges ink from ink discharge nozzles by energizing the heat generating resistor to generate heat, wherein the energizing timing for the heat generating resistor is set at a central portion rather than at a peripheral portion. It is characterized in that the faster one is located.

【0083】従って、本発明プリントヘッドの制御方法
にあっては、フレーム部材の貼合面の反りによって中心
部においてインク滴の飛翔距離が長くなった分発熱抵抗
体への通電タイミングを早くして全体としてインク滴の
印刷媒体への着弾タイミングを一致させることが出来
る。
Therefore, according to the print head control method of the present invention, the energization timing to the heating resistor is increased by an amount corresponding to the longer flight distance of the ink droplet at the center due to the warpage of the bonding surface of the frame member. As a whole, the landing timing of the ink droplets on the print medium can be matched.

【0084】請求項7に記載した発明にあっては、請求
項5(別の本発明)に記載したプリントヘッドの発熱抵
抗体に対する通電タイミングを、周辺部に位置するもの
より中心部に位置するものほど早くするようにしたの
で、インク滴の着弾点間隔を中心部から周辺部に至るま
で均一にすることが出来ると共に着弾タイミングを一致
させることが出来て、高い印画(字)品質を得ることが
できる。
According to the seventh aspect of the present invention, the timing of energizing the heating resistor of the print head according to the fifth aspect of the present invention is located at the center of the print head relative to that at the periphery. The higher the speed, the more uniform the interval between the landing points of ink droplets from the center to the periphery, and the same landing timing, resulting in high print (character) quality. Can be.

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

【図1】図2乃至図4と共にノズル形成部材にフレーム
部材を貼り合わせたプリントヘッドを示すものであり、
本図は斜視図である。
FIG. 1 shows a print head in which a frame member is bonded to a nozzle forming member together with FIGS. 2 to 4,
This figure is a perspective view.

【図2】分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view.

【図3】要部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part.

【図4】図3のIV−IV線に沿う拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;

【図5】ヘッドフレームとノズル形成部材との貼合温度
及び基板部材のノズル形成部材への貼合温度をノズル形
成部材のインク吐出ノズルの形成間隔の温度変化に基づ
く伸縮曲線及び基板部材の発熱抵抗体の形成間隔の温度
変化に基づく伸縮曲線と共に示すグラフ図である。
FIG. 5 shows the expansion / contraction curve and the heat generation of the substrate member based on the temperature change of the bonding temperature between the head frame and the nozzle forming member and the bonding temperature of the substrate member to the nozzle forming member based on the temperature change of the interval between the ink discharge nozzles of the nozzle forming member. FIG. 7 is a graph showing an expansion / contraction curve based on a temperature change of a resistor formation interval.

【図6】本発明プリントヘッドの実施の形態を示す概略
側面図である。
FIG. 6 is a schematic side view showing an embodiment of the print head of the present invention.

【図7】図8と共に本発明プリントヘッドの製造方法の
第1の実施の形態を示すものであり、本図はノズル形成
部材とフレーム部材とを貼り合わせる前の状態を示す概
略側面図である。
FIG. 7 shows a first embodiment of the method of manufacturing a print head of the present invention together with FIG. 8, and is a schematic side view showing a state before the nozzle forming member and the frame member are bonded to each other. .

【図8】室温に戻った状態を示す概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view showing a state after returning to room temperature.

【図9】図10と共に本発明プリントヘッドの製造方法
の第2の実施の形態を示すものであり、本図はノズル形
成部材とフレーム部材とを貼り合わせる前の状態を示す
概略側面図である。
9 shows a second embodiment of the method for manufacturing a print head of the present invention together with FIG. 10, and is a schematic side view showing a state before the nozzle forming member and the frame member are bonded to each other. .

【図10】室温に戻った状態を示す概略斜視図である。FIG. 10 is a schematic perspective view showing a state after returning to room temperature.

【図11】別の本発明プリントヘッドの実施の形態を示
す概略側面図である。
FIG. 11 is a schematic side view showing another embodiment of the print head of the present invention.

【図12】図13及び図14と共に従来のプリントヘッ
ドの一例を示すものであり、本図は斜視図である。
FIG. 12 shows an example of a conventional print head together with FIGS. 13 and 14, and FIG. 12 is a perspective view.

【図13】分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view.

【図14】問題点を示す断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing a problem.

【図15】従来のプリントヘッドの改良案を示す概略側
面図である。
FIG. 15 is a schematic side view showing an improvement of a conventional print head.

【図16】図15に示す改良案の問題点を示す概略側面
図である。
16 is a schematic side view showing a problem of the improvement plan shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…ノズル形成部材、3…インク吐出ノズル、4…ヘッ
ドフレーム(フレーム部材)、4c…貼合面、4d…貼
合面と反対側の面、100…プリントヘッド、101…
反り防止部材、200…プリントヘッド、201…ヘッ
ドフレーム(フレーム部材)、201a…貼合面、20
1b…貼合面と反対側の面、300…プリントヘッド、
301…ヘッドフレーム(フレーム部材)、301a…
貼合面、301b…貼合面と反対側の面、400…プリ
ントヘッド
Reference numeral 2: nozzle forming member, 3: ink discharge nozzle, 4: head frame (frame member), 4c: bonding surface, 4d: surface opposite to the bonding surface, 100: print head, 101:
Warpage preventing member, 200: print head, 201: head frame (frame member), 201a: bonding surface, 20
1b: surface opposite to the bonding surface, 300: print head,
301 ... head frame (frame member), 301a ...
Bonding surface, 301b: Surface opposite to bonding surface, 400: Print head

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インク加圧室の側壁部と一方の端面を構
成すると共に発熱抵抗体を備えた基板部材と上記インク
加圧室の他方の端面を構成すると共にインク加圧室に対
応したインク吐出ノズルが形成され基板部材の線膨張係
数より大きな線膨張係数を有するノズル形成部材とを貼
り合わせて成るプリントヘッドであって、 上記基板部材の線膨張係数にほぼ等しい線膨張係数を有
するフレーム部材を上記ノズル形成部材に貼り合わせる
と共に、 上記フレーム部材のノズル形成部材を貼り合わせた面と
反対側の面にノズル形成部材の線膨張係数にほぼ等しい
線膨張係数を有する反り防止部材を貼り合わせたことを
特徴とするプリントヘッド。
1. An ink pressurizing chamber, comprising a side wall and one end face, a substrate member provided with a heating resistor, and an ink pressurizing chamber, the other end face of which corresponds to the ink pressurizing chamber. What is claimed is: 1. A print head comprising: a discharge nozzle formed thereon; and a nozzle forming member having a linear expansion coefficient larger than a linear expansion coefficient of a substrate member bonded thereto, wherein the frame member has a linear expansion coefficient substantially equal to the linear expansion coefficient of the substrate member. Was bonded to the nozzle forming member, and a warpage preventing member having a linear expansion coefficient substantially equal to the linear expansion coefficient of the nozzle forming member was bonded to the surface of the frame member opposite to the surface to which the nozzle forming member was bonded. A print head, characterized in that:
【請求項2】 インク加圧室の側壁部と一方の端面を構
成すると共に発熱抵抗体を備えた基板部材と、上記イン
ク加圧室の他方の端面を構成すると共にインク加圧室に
対応したインク吐出ノズルが形成され基板部材の線膨張
係数より大きな線膨張係数を有するノズル形成部材と、
上記ノズル形成部材を支持し基板部材の線膨張係数とほ
ぼ等しい線膨張係数を有するフレーム部材とから成るプ
リントヘッドを製造する方法であって、 フレーム部材のノズル形成部材を貼り合わせる貼合面を
予め曲面に形成しておき、 上記貼合面にノズル形成部材を高温で貼り合わせ、 フレーム部材の線膨張係数とノズル形成部材の線膨張係
数との差によりプリントヘッドの使用温度下でフレーム
部材に反りが生じることによって上記貼り合わせ面が平
面になるようにしたことを特徴とするプリントヘッドの
製造方法。
2. A substrate member forming a side wall portion and one end face of an ink pressurizing chamber and having a heating resistor, and forming another end face of the ink pressurizing chamber and corresponding to the ink pressurizing chamber. A nozzle forming member in which an ink discharge nozzle is formed and has a linear expansion coefficient larger than a linear expansion coefficient of the substrate member,
A method of manufacturing a print head comprising: a frame member having a linear expansion coefficient substantially equal to a linear expansion coefficient of a substrate member, supporting the nozzle forming member, wherein a bonding surface of the frame member to which the nozzle forming member is bonded is previously formed. Formed on a curved surface, the nozzle forming member is bonded to the bonding surface at a high temperature, and the frame member warps at the print head operating temperature due to the difference between the linear expansion coefficient of the frame member and the linear expansion coefficient of the nozzle forming member. The method for manufacturing a print head, characterized in that the bonding surface is made flat by the occurrence of.
【請求項3】 フレーム部材の貼合面を曲面に形成し、
貼合面と反対側の面を平面に形成しておくようにしたこ
とを特徴とする請求項2に記載のプリントヘッドの製造
方法。
3. The bonding surface of the frame member is formed into a curved surface,
3. The method according to claim 2, wherein the surface opposite to the bonding surface is formed as a flat surface.
【請求項4】 全体的に厚みが同じであるフレーム部材
を全体に湾曲させることによって貼合面を曲面としてお
くことを特徴とする請求項2に記載のプリントヘッドの
製造方法。
4. The method according to claim 2, wherein the bonding surface is curved by bending a frame member having the same thickness as a whole.
【請求項5】 インク加圧室の側壁部と一方の端面を構
成すると共に発熱抵抗体を備えた基板部材と、上記イン
ク加圧室の他方の端面を構成すると共にインク加圧室に
対応したインク吐出ノズルが形成され基板部材の線膨張
係数より大きな線膨張係数を有するノズル形成部材と、
上記ノズル形成部材を支持し基板部材の線膨張係数とほ
ぼ等しい線膨張係数を有するフレーム部材とから成り、
上記発熱抵抗体に通電し発熱させることによってインク
をインク吐出ノズルから噴射するプリントヘッドであっ
て、 発熱抵抗体、インク加圧室及びインク吐出ノズルの形成
間隔を、中心部から周辺部に行くに従って、大きくなる
ようにしたことを特徴とするプリントヘッド。
5. A substrate member forming a side wall portion and one end face of the ink pressurizing chamber and having a heating resistor, and forming the other end face of the ink pressurizing chamber and corresponding to the ink pressurizing chamber. A nozzle forming member in which an ink discharge nozzle is formed and has a linear expansion coefficient larger than a linear expansion coefficient of the substrate member,
A frame member that supports the nozzle forming member and has a linear expansion coefficient substantially equal to the linear expansion coefficient of the substrate member;
What is claimed is: 1. A print head which ejects ink from an ink discharge nozzle by energizing the heat generating resistor to generate heat. A print head characterized in that it is made larger.
【請求項6】 インク加圧室の側壁部と一方の端面を構
成すると共に発熱抵抗体を備えた基板部材と、上記イン
ク加圧室の他方の端面を構成すると共にインク加圧室に
対応したインク吐出ノズルが形成され基板部材の線膨張
係数より大きな線膨張係数を有するノズル形成部材と、
上記ノズル形成部材を支持し基板部材の線膨張係数とほ
ぼ等しい線膨張係数を有するフレーム部材とから成り、
上記発熱抵抗体に通電し発熱させることによってインク
をインク吐出ノズルから噴射するプリントヘッドであっ
て、 発熱抵抗体に対する通電タイミングを、周辺部に位置す
るものより中心部に位置するものほど早くすることを特
徴とするプリントヘッドの制御方法。
6. A substrate member forming a side wall and one end face of the ink pressurizing chamber and having a heating resistor, and forming the other end face of the ink pressurizing chamber and corresponding to the ink pressurizing chamber. A nozzle forming member in which an ink discharge nozzle is formed and has a linear expansion coefficient larger than a linear expansion coefficient of the substrate member,
A frame member that supports the nozzle forming member and has a linear expansion coefficient substantially equal to the linear expansion coefficient of the substrate member;
In a print head in which ink is ejected from an ink discharge nozzle by energizing the heat generating resistor to generate heat, the energizing timing of the heat generating resistor is set to be earlier in a central portion than in a peripheral portion. A print head control method, comprising:
【請求項7】 発熱抵抗体に対する通電タイミングを、
周辺部に位置するものより中心部に位置するものほど早
くすることを特徴とする請求項6に記載のプリントヘッ
ドの制御方法。
7. An energization timing for the heating resistor is defined by:
7. The method according to claim 6, wherein the speed of the print head is faster in the central portion than in the peripheral portion.
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