JPH03101956A - Ink jet recording head - Google Patents
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Abstract
Description
【産業上の利用分野1
本発明は、液体噴射記録ヘッドに関し、詳しくは吐出口
から吐出させた液滴により記録がなされる液体噴射記録
装置に用いられる液体噴射記録ヘッドに関する.
【背景技術】
本発明者らにより、吐出エネルギ発生素子を形成した第
1基板と、第1基板と接合される第2基板であって、接
合時に吐出エネルギ発生素子の配設部位に対応して記録
用液体の流路を形成するための溝を有するとともに、溝
の前方に記録用液体の吐出口が形成された吐出口形成部
材を一体に有してなる第2基板とを具えたことを特徴と
する記録ヘッドである.
〔発明が解決しようとしている課題J
前述した構成の記録ヘッドでは実際に印字を行?種々検
討した結果、更なるを得るためには以下の改良すべき課
題を見出した.それを図を用いて説明する。
第9図は、前述の提案例におけるヒーターボード100
と天板400を接合した状態にお■けるオリフイス及び
インク流路溝の付近のヒーターボードに垂直で、流路溝
に沿った方向の断面図である。図において、ヒーターボ
ード100と天板400が接合されているが、411は
天板400に形成されている流路溝、404はオリフィ
スプレート部、421はオリフイスである。このような
構成において天板とヒーターボードの接合寸法バラツキ
を検討したところ、以下の事がわかった。
■ヒーターボード100の吐出エネルギー発生素子の形
成されている面と、天板400との接合面は、上面から
押えバネで強制的に加圧されるため、両者の間のすき間
は発生せずほぼOμmである.
■それに対して、ヒーターボード端面と天板のォリフイ
スプレート部404の接合すき間(図中X)は突き当て
で位置合わせした後は加圧していないため、2〜lOμ
m程度のすき間が製造工程上で見られることがあった.
■そのために、吐出エネルギー発生素子を駆動させ、イ
ンクをオリフイスから吐出させた際に吐出のパワーがそ
のすき間Xを通して隣接の流路溝へ伝わってしまい、そ
のため隣のオリフイスからもインクが吐出してしまうと
いう、いわゆる「クロストーク現象」が発生し、また隣
接流路へパワーが伝わってしまうため、駆動した部分に
対応するオリフイスから吐出液滴は正規の液滴体積が得
られず、吐出スピードも約20〜30%減少することも
中には見られた.
■以上述べたクロストーク現象が発生した記録ヘッドは
、印字物の印字品位が著しく悪化した.本発明は以上の
ような問題点を解決して、クロストークのない印字品位
の良好な記録ヘッドを提供することを目的としている.
〔課題を解決するための手段(及び作用)〕その目的を
達成するために本発明においては、第1発明が液路形成
部材であって吐出口を有するオリフィスプレートとを一
体化した第1部材と、該液路形成部材に対して吐出エネ
ルギ与える発生素子を形成した第2部材と、を圧接する
ことで形成されるインクジェット記録ヘッドにおいて、
上記第1部材は、第2部材の先端が係合する凹部係合部
を上記吐出口の下方部で、上記オリフィスプレート部に
有していることを特徴とする。
そして第2発明が吐出エネルギ発生素子を形成した第1
基板と、該第1基板と接合される第2基板であって、当
該接合時に前記吐出エネルギ発生素子の配設部位に対応
して記録用液体の流路な形成するための溝を有するとと
もに、該溝の前方に前記記録用液体の吐出口が形成され
た吐出口形成部材を一体に有してなる当該第2基板と、
を具えたことを特徴とする液体噴射記録ヘッドであり、
前記突出口形成部材は前記接合時に前記第1基板を突き
当てて位置決めを行うための板状部材の形態を有する記
録ヘッドにおいて、第2の基板の形状が、板状部材(オ
リフィスプレート部)の第1基板側との突き当て面と、
流路溝の前端面との間にある距離を設け(アゴ部と呼ぶ
)、かつこのアゴ部が第1の基板との接合面と同一の平
面上にあるような天板(第2の基板)の構造としたこと
を特徴とする。
本発明第2発明によれば、第1の基板(ヒーターボード
)と第2の基板(天板)を接合、固定するに際して、先
に述べたアゴ部分がヒーターボード上に直接圧着される
ため、天板の板状部材(オリフィスプレート部)の内側
と、ヒーターボード端面の間に接合の際のバラツキによ
る空間(すき間)が生じたとしても、押えバネによって
前記アゴ部がヒーターボード面と密着しているため、従
来例で述べたようなそのすき間を通して吐出パワーが隣
接流路へともれることがなく、クロストークが発生しな
い。従って、印字品位の良好な記録が可能となる。
〔実施例〕
第2図乃至第6図は、本発明が実施もしくは適用される
好適なインクジェットユニットIJU,インクジェット
ヘッドIJH,インクタンクIT,インクジェットカー
トリッジIJC.インクジェット記録装置本体IJRA
,キャリツジHCの夫々及び夫々の関係を説明するため
の説明図である.以下これらの図面を用いて各部構成の
説明を行う.
本例でのインクジェットカートリッジIJCは、第3図
の斜視図でわかるように、インクの収納割合が大きくな
っているもので、インクタンクITの前方面よりもわず
かにインクジェットユニットIJUの先端部が突出した
形状である。このインクジェットカートリッジIJCは
、インクジェット記録装置本体IJRAに載置されてい
るキャリツジHC(第5図)の後述する位置決め手段及
び電気的接点とによって固定支持されると共に、該キャ
リツジHCに対して着脱可能なデイスポーザブルタイプ
である。本例第2図乃至第6図には、本発明の成立段階
において成された数々の新規な技術が適用された構成と
なっているので、これらの構成を簡単に説明しながら、
全体を説明することにする。
(i)インクジェットユニットIJU構成説明インクジ
ェットユニットIJUは、電気信号に応じて膜沸騰をイ
ンクに対して生じせしめるための熱エネルギーを生成す
る電気熱変換体を用いて記録を行うバブルジェット方式
のユニットテアる。
第2図において、100はSi基板上に複数の列状に配
された電気熱変換体(吐出ヒータ)と、これに電力を供
給する八β等の電気配線とが成膜技術により形成されて
成るヒータボードである。
200はヒータボード100に対する配線基板であり、
ヒータボード100の配線に対応する配線(例えばワイ
ヤボンデイングにより接続される)と、この配線の端部
に位置し本体装置からの電気信号を受けるパッド201
とを有している.1 300は複数のインク流路を夫々
区分するための隔壁や各インク流路へインクを与えるた
めにインクを収納するための共通液室等を設けた溝付天
板で、インクタンクITから供給されるインクを受けて
上述の共通液室へ導入するインク受け口1 500と、
各インク流路に対応した吐出口を複数有するオリフィス
プレート400を一体成型したものである.これらの一
体成型材料としてはポリサルフオンが好ましいが、他の
成型用樹脂材料でも良い.
300は配線基板200の裏面を平面で支持する例えば
金属製の支持体で、インクジェットユニットの底板とな
る。500は押えばねであり、M字形状でそのM字の中
央で共通液室を軽圧で押圧すると共に前だれ部501で
液路の一部、好ましくは吐出口近傍の領域を線圧で集中
押圧する。
ヒータボード100および天板1300を押えばねの足
部が支持体300の穴3121を通って支持体300の
裏面側に係合することでこれらを挟み込んだ状態で両者
を係合させることにより、押えばね500とその前だれ
部501の集中付勢力によってヒータボード100と天
板1 300とを圧着固定する.又支持体300は、イ
ンクタンクITの2つの位置決め凸起1012及び位置
決め且っ熱融着保持用凸起1800.1801に係合す
る位置決め用穴312,1900.2000を有する他
、装置本体IJRAのキャリツジHCに対する位置決め
用の突起2500.2600を裏面側に有している。加
えて支持体300はインクタンクからのインク供給を可
能とするインク供給管2200 (後述)を貫通可能に
する穴320をも有している。支持体300に対する配
線基板200の取付は、接着剤等で貼着して行われる。
尚、支持体300の凹部2400,2400は、それぞ
れ位置決め用突起2500.2600の近傍に設けられ
ており、組立てられたインクジェットカートリッジIJ
C(第3図)において、その周囲の3辺を平行溝300
0.3001の複数で形成されたヘッド先端域の延長点
にあって、ゴミやインク等の不要物が突起2500.2
600に至ることがないように位置している。この平行
溝3000が形成されている。蓋部材800は、第5図
でわかるように、インクジェットカートリツジIJCの
外壁を形成すると共に、インクタンクとでインクジェッ
トユニットIJUを収納する空間部を形成している・又
、この平行溝3001が形成されているインク供給部材
600は、前述したインク供給管2200に連続ずるイ
ンク導管1 600を供給管2200側が固定の片持ち
ばっとして形成し、インク導管の固定側とインク供給管
2200との毛管現象を確保するための封止ビン602
が挿入されている。尚、601はインクタンクITと供
給管2200との結合シールを行うパッキン.700は
供給管のタンク側端部に設けられたフィルターである.
このインク供給部材600は、モールド成型されている
ので、安価で位置精度が高く形成製造上の精度低下を無
くしているだけでなく、片持ちばりの導管1 600に
よって大量生産時においても導管1 600の上述イン
ク受け口1 500に対ずる圧接状態が安定化できる。
本例では、この圧接状態下で封止用接着剤をインク供給
部材側から流し込むだけで、より完全な連通状態を確実
に得ることができている。尚、インク供給部材6ooの
支持体300に対する固定は、支持体300の穴190
1.1902に対するインク供給部材600の裏面側ビ
ン(不図示)を支持体300の穴1901.1902を
介して貫通突出せしめ、支持体300の裏面側に突出し
た部分を熱融着することで簡単に行われる。尚、この熱
融着された裏面部のわずかな突出領域は、インクタンク
エTのインクジェットユニットIJU取付面側壁面のく
ぼみ(不図示)内に収められるのでユニットIJUの位
置決め面は正確に得られる。
(ii)インクタンクIT構成説明
インクタンクは、カートリッジ本体1000と、インク
吸収体900とインク吸収体900をカートリッジ本体
1000の上記ユニットIJU取付面とは反対側の側面
から挿入した後、これを封止する蓋部材1100とで構
成されている。
900はインクを含浸させるための吸収体であり、カー
トリッジ本体1 000内に配置される。
1. 2 0 0は上記各部lOO〜600からなるユ
ニットIJUに対してインクを供給するための供給口で
あると共に、当該ユニットをカートリッジ本体1 00
0の部分1010に配置する前の工程で供給口1200
よりインクを注入することにより吸収体900のインク
含浸を行うための注入口でもある。
この本例では、インクを供給可能な部分は、大気運通口
とこの供給口とになるが、インク吸収体からのインク供
給性を良好に行うための本体1 000内リブ2300
と蓋部材1.100(7)部分リブ2500,2400
とによって形成されたタンク内空気存在領域を、大気連
通口1401側から連続させてインク供給口1 200
がら最も遠い角部域にわたって形成している構成をとっ
ているので、相対的に良好かつ均一な吸収体へのインク
供給は、この供給口1 200側から行われることが重
要である。この方法は実用上極めて有効である。このリ
ブ1000は、インクタンクの本体i oooの後方面
において、キャリッジ移動方向に平行なリブを4本有し
、吸収体が後方面に密着することを防止している。又、
部分リブ2400,2500は、同様にリブ1000に
対して対応する延長上にある蓋部材1100の内面に設
けられているが、リブ1 000とは異なり分割された
状態となっていて空気の存在空間を前者より増加させて
いる。尚、部分リブ2500,2400は蓋部材100
0の全面積の半分以下の面に分散された形となっている
。これらのリブによってインク吸収体のタンク供給口1
200から最も遠い角部の領域のインクをより安定させ
つつも確実に供給口1 200側へ毛管力で導びくこと
ができた。1401はカートリッジ内部を大気に連通ず
るために蓋部材に設けた大気運通口である。l 400
は大気違通口1401の内方に配置される撥液材であり
、これにより大気運道口1400からのインク漏洩が防
止される。
前述したインクタンクITのインク収容空間は長方体形
状であり、その長辺を側面にもつ場合であるので上述し
たリブの配置構成は特に有効であるが、キャリツジの移
動方向に長辺を持つ場合又は立方体の場合は、蓋部材1
100の全体にリブを設けるようにすることでインク吸
収体900からのインク供給を安定化できる。限られた
空間内にインクを出来るだけ収納するためには直方体形
状が適しているが、この収納されたインクを無駄なく記
録に使用するためには、上述したように、角部の領域に
対して近接する2面領域に上記作用を行えるリブを設け
ることが重要である。更に本実施例におけるインクタン
クITの内面リブは、直方体形状のインク吸収体の厚み
方向に対してほぼ均一な分布で配置されている。この構
成は、吸収体全体のインク消費に対して、大気圧分布を
均一化しつつインク残量をほとんど無ならしめることが
出来るため重要な構成である。更に、このリブの配置上
の技術思想を詳述すれば、直方体の4角形上面において
インクタ,ンクのインク供給口1 200を投影した位
置を中心として、長辺を半径とする円弧を描いたときに
、その円弧よりも外側に位置する吸収体に対して、大気
圧状態が早期に与えられるようにその円弧よりも外側の
面に上記リブを配設することが重要となる。この場合、
タンクの大気運通口は、このリブ配設領域に大気を導入
できる位置であれば、本例に限られることではない。
加えて、本実施例では、インクジェットカートリッジI
JCのヘッドに対する後方面を平面化して、装置に組み
込まれたときの必要スペースを最小化ならしめるととも
に、インクの収容量を最大化している構成をとっている
ために、装置の小型化を達成できるだけではなく、カー
トリッジの交換頻度を減少できる優れた構成をとってい
る。そして、インクジェットユニットIJUを一体化す
るための空間の後方部を利用して、そこに、大気運通口
1401用の突出部分を形威し、この突出部分の内部を
空洞化して、ここに前述した吸収体900厚み全体に対
する大気圧供給空間1402を形成してある。このよう
に構成することで、従来には見られない優れたカートリ
ッジを提供できた。尚、この大気圧供給空間1402は
、従来よりちはるかに大きい空間であり、上記大気連道
口1401が上方に位置しているので、何らかの異常で
、インクが吸収体から離脱しても、この大気圧供給空間
1402は、そのインクを一時的に保持でき、確実に吸
収体に回収せしめることができるので無駄のない優れた
カートリッジを提供できる。
又、インクタンクITの上記ユニットIJUの取付面の
構成は第4図によって示されている。オリフィスプレー
ト400の突出口のほぼ中心を通って、タンクITの底
面もしくはキャリツジの表面の載置基準面に平行な直線
をLlとすると、支持体300の穴312に係合する2
つの位置決め凸起1012はこの直線L,上にある。こ
の凸起1012の高さは支持休300の厚みよりわずか
に低く、支持体30、0の位置決めを行う。この図面上
で直線L,の延長上にはキャリツジの位置決め用フツク
400 Lの90°角の係合面4002が係合する爪2
l00が位置しており、キャリッジに対する位置決めの
作用力がこの直線1,1を含む上記基準面に平行な面領
域で作用するように構成されている。第5図で後述する
が、これらの関係は、インクタンクのみの位置決めの精
度がヘッドの吐出口の位置決め精度と同等となるので有
効な構成となる。
又、支持体300のインクタンク側面への固定用穴19
00.2000に夫々対応するインクタンクの突起18
00.1801は前述の凸起1012よりも長く、支持
体300を貫通して突出した部分を熱融着して支持体3
00をその側面に固定するためのものである。上述の線
L.に垂直でこの突起1800を通る直線をLs,突起
1801を通る直線なL2としたとき、直線L,上には
上記供給口1 200のほぼ中心が位置するので、供給
部の口1 200と供給管2200との結合状態を安定
化する作用をし、落下や衝撃によってもこれらの結合状
態への負荷を軽減できるので好ましい構成である。又、
直!1L2,Lsは一致していず、ヘッドIJHの吐出
口側の凸起1 0 1 ’2周辺に突起1800.18
01が存在しているので、さらにヘッドIJHoタンク
に対する位置決めの補強効果を生んでいる。尚、L4で
示される曲線は、インク供給部材600の装着時の外壁
位置である。突起1800.1801はその曲線L4に
沿っているので、ヘッドIJHの先端側構成の重量に対
しても充分な強度と位置精度を与えている。尚、270
0はインクタンクITの先端ツバで、キャリツジの前板
4000の穴に挿入されて、インクタンクの変位が極端
に悪くなるような異変時に対して設けられている。
210lは、キャリツジに対する抜け止めで、キャリツ
ジHCの不図示のバーに対して設けれ、カートリッジI
JCが後述のように旋回装着された位置でこのバーの下
方に侵入して、不要に位置決め位置から離脱させる上方
方向へ力が作用しても装着状態を維持するための保護用
部材である。
インクタンクITは、ユニットIJUを装着された後に
蓋800で覆うことで、ユニットIJUを下方開口を除
いて包囲する形状となるが、インクジェットカートリッ
ジIJCとしては、キャリツジHCに載置するための下
方開口はキャリツジHCと近接するため、実質的な4方
包囲空間を形成してしまう。従って、この包囲空間内に
あるヘッドIJHからの発熱はこの空間内の保温空間と
して有効となるものの長期連続使用としては、わずかな
昇温となる。このため本例では、支持体の自然放熱を助
けるためにカートリッジIJCの上方面に、この空間よ
りは小さい幅のスリットl700を設けて、昇温を防止
しつつもユニットIJU全体の温度分布の均一化を環境
に左右されないようにすることができた。
インクジェットカートリッジIJCとして組立てられる
と、インクはカートリッジ内部より供給口1200、支
持休300に設けた穴320および供給タンク600の
中裏面側に設けた導入口を介して供給タンク600内に
供給され、その内部を通った後、導出口より適宜の供給
管および天板400のインク導入口1 500を介して
共通液室内へと流入する。以上におけるインク連通用の
接続部には、例えばシリコンゴムやブチルゴム等のパッ
キンが配設され、これによって封止が行われてインク供
給路が確保される。
尚、本実施例においては天板l300は耐インク性に優
れたポリサルフオン、ポリエーテルサルフオン、ポリフ
エニレンオキサイド、ボリブロビレンなとの樹脂を用い
、オリフィスプレート部400と共に金型内で一体に同
時成型してある。
上述のように一体成型部品は、インク供給部材600、
天板・オリフィスプレート一体、インクタンク本体10
00としたので組立て精度が高水準になるばかりでなく
、大量生産の品質向上に極めて有効である。文部品点数
の個数は従来に比較して減少できているので、優れた所
望特性を確実に発揮できる。
また、本発明実施例では、上記組立後の形状において、
第2図乃至第4図で示されるように、インク供給部材6
00は、その上面部603がインクタンクTTのスリッ
トl 700を備えた屋根部の端部4008との間に第
3図に示したようにスリットSを形成し、下面部604
がインクタンクITの下方の蓋800が接着される薄板
部材のヘッド側端部4011との間に上記スリットSと
同様のスリット(不図示)を形成している。これらのイ
ンクタンクITとインク供給部材600との間のスリッ
トは、上記スリット1700の放熱を一層促進させる作
用を実質的に行うとともに、タンクITへ加わる不要な
圧力があってもこれを直接供給部材、強いては、インク
ジェットユニットIJTへ及ぼすことを防止している。
いずれにしても、本実施例の上記構成は、従来には無い
構成であって、それぞれが単独で有効な効果をもたらす
と共に、複合的にも各構成要件があることで有機的な構
成をもたらしている。
(fit)キャリツジHCに対するインクジェットカー
トリッジIJCの取付説明
第5図において、5000はプラテンローラで、記録媒
体Pを紙面下方から上方へ案内する.キャリツジHCは
、プラテンローラ3000に沿って移動するもので、キ
ャリツジの前方プラテン側にインクジェットカートリッ
ジIJCの前面側に位置する前板4000 (厚さ2
m m )と、カートリッジIJCの配線基板200の
バツド201に対応するバツド2011を具備したフレ
キシブルシ一ト4005及びこれを裏面側から各パッド
2011に対して押圧する弾性力を発生するためのゴム
パッドシ一ト4007を保持する電気接続部用支持板4
003と、インクジェットカートリッジIJCを記録位
置へ固定するための位置決め用フツク400 1とが設
けられている。前板4000は位置決め用突出面401
0をカートリッジの支持体300の前述した位置決め突
起2500.2600に夫々対応して2個有し、カート
リッジの装着後はこの突出面4010に向う垂直な力を
受ける。このため、補強用のリブが前板のプラテンロー
ラ側に、その垂直な力の方向に向っているリプ(不図示
)を複数有している。
このリブは、カートリッジIJC装着時の前面位置Ls
よりもわずかに(約0.1mm程度)プラテンローラ側
に突出しているヘッド保護用突出部をも形成している。
電気接続部用支持板4003は、補強用リブ4004を
前記リブの方向ではなく垂直方向に複数有し、プラテン
側からフック400 1側に向って側方への突出割合が
減じられている。これは、カートリッジ装着時の位置を
図のように傾斜させるための機能も果している。
又、支持板4003は電気的接触状態を安定化するため
、上記2つの位置決め用突出面4010がカートリッジ
に及ぼす作用方向と逆方向に、力一トリッジへの作用力
を及ぼすためのフック側の位置決め面4006を突出面
4010に対応して2個有し,これらの間にパッドコン
タクト域を形成すると共にパツド201l対応のボツチ
付ゴムシ一ト4007のボツチの変形量を一義的に規定
する。これらの位置決め面は、カートリッジIJCが記
録可能な位置に固定されると、配線基板300の表面に
当接した状態となる。本例では、さらに配線基板300
のパッド201を前述した線L,に関して対称となるよ
うに分布させているので、ゴムシ一ト4007の各ボツ
チの変形量を均一化してパッド2011.201の当接
圧をより安定化している。本例のバッド201の分布は
、上方,下方2列、縦2列である。
フック400 1は、固定軸4009に係合する長穴を
有し、この長穴の移動空間を利用して図の位置から反時
計方向に回動した後、プラテンローラ5000に沿って
左方側へ移動することでキャリッジHCに対するインク
ジェットカートリッジIJCの位置決めを行う。このフ
ック4001の移動はどのようなものでも良いが、レバ
ー等で行える構成が好ましい。いずれにしてもこのフッ
ク400 1の回動時にカートリッジIJCはプラテン
ローラ側へ移動しつつ位置決め突起2500.2600
が前板の位置決め面4010に当接可能な位置へ移動し
、フツク4001の左方側移動によって90°のフック
面4002がカートリッジIJCの爪2100の90’
面に密着しつつカートリッジIJCを位置決め面250
0.4010同志の接触域を中心に水平面内で旋回して
最終的にパッド201.2011同志の接触が始まる。
そしてフック4001が所定位置、即ち固定位置に保持
されると、パッド201.2011同志の完全接触状態
と、位置決め面2500.4010同志の完全面接触と
、90度面4002と爪の90度面の2面接触と、配線
基板300と位置決め面4006との面接触とが同時に
形成されてキャリツジに対するカートリッジIJCの保
持が完了する。
(iv)装置本体の概略説明
第6図は本発明が適用されるインクジェット記録装置I
JRAの概観図で、駆動モータ5013の正逆回転に連
動して駆動力伝達ギア5011.5009を介して回転
するリードスクリュー5005のら線溝5004に対し
て係合するキャリツジHCはビン(不図示)を有し、矢
印a, b方向に往復移動される。5002は紙押え板
であり、キャリツジ移動方向にわたって紙をプラテン5
000に対して押圧する。5007.5008はフォト
カブラでキャリツジのレバー5006のこの域での存在
を確認してモータ5013の回転方向切換等を行うため
のホームポジション検知手段である。5016は記録ヘ
ッドの前面をキャッブするキャップ部材5022を支持
する部材で、5015はこのキャップ内を吸引する吸引
手段でキャップ内開口5023を介して記録ヘッドの吸
引回復を行う。5017はクリーニングブレードで、5
019はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材
であり、本体支持板5018にこれらは支持されている
。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブレ
ードが本例に適用できることはいうまでもない。又,5
0l2は、吸弓回復の吸引を開始するためのレバーで、
キャリツジと係合するカム5020の移動に伴って移動
し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切換等の公知の
伝達手段で移動制御される。
これらのキャツビング、クリーニング、吸引回復は、キ
ャリツジがホームポジション側領域にきたときにリード
スクリュー5005の作用によってそれらの対応位置で
所望の処理が行えるように構成されているが、周知のタ
イミングで所望の作動を行うようにすれば、本例には何
れも適用できる。上述における各構成は単独でも複合的
に見ても優れた発明であり、本発明にとって好ましい構
成例を示している。
上述した第2図乃至第6図に対して技術的に関係する本
発明について詳述するため、以下、第1図及び第7図以
降を用いながら説明する。
本発明において変更した天板の形状を中心に説明する。
第8図は、ヒーターボード100と天板400とを接合
、固定する形態を示したものである。なお図では簡略化
のために、天板400のオリフィスプレート部404は
一点鎖線で示し、ヒータボード100上の配線パターン
の図示を省略してある。上述のように、ヒータボード1
00と天板400との位置決めは、ヒータボード100
の端面なオリフィスプレート部404に突き当てて行う
が、これらの接合にあたって天板400の外周部の3辺
に沿って接着剤405を塗布した。
次に、このように天板400およびヒータボードlOO
を一体化して得た記録ヘッド本体を支持体300上に接
着剤306を用いて固定する。
この状態では、前述のように両基板(ヒータボード10
0および天板400)は流路部以外の外周部で接着させ
られているだけで充分な密着が得られていない。そこで
、天板400の上部側より押えばね500の付勢力を作
用させる。そして、その両端下部に設けた爪507を支
持体300に設けた穴部307に嵌入させ、両者を係合
させることで天板400の上部から機械的圧力が加わる
ようになる。これによって、両基板の十分な密着状態が
得られろ。なお、この押えばね500において、520
は穴であり、天板400のインク導入口420と供給タ
ンク600側のインク供給口とを接続する供給管の挿通
を受容する。
今まで説明した記録ヘッドによれば、記録ヘッドの組立
工程においてオリフィスプレートたる吐出口形成部材を
別途貼看する工程が含まれないので、貼着時の位置決め
が全く不要となるのみならず、この部分に接着剤は使用
されないため、その使用に関連した流路の目詰り等の不
都合を解消できる。
[実施例l1
第7図は本実施例における天板の斜視図で、また、第1
図は、天板とヒーターボードを接合し、さらに押えバネ
を装着して天板を圧着させた後のオリフイス、流路溝付
近のヒーターボード垂直方向の断面図である。
第1図において421,422はオリフイス、411,
412はそのオリフイスと連通しているインク流路であ
り、これはさらにインクの共通液室形成用凹部430へ
と連通している。
本実施例においては、天板400は耐インク性に優れた
ポリサルフオン、ポリエーテルサルフオン、ポリフエニ
レノキサイド、ボリプロビレンなとの樹脂を用い、オリ
フィスプレート部404と共に金型内で一体に同時或型
してある。
次にインク流路溝411,412やオリフイス421,
422の形成方法を説明する。
インク流路溝については、それと逆パターンの微細溝を
切削等の手法により形成した型により樹脂を成型し,こ
れによって天板400に流路溝411,412を形成す
ることができる・オリフイス421,422については
、オリフイスを形成すべき位置にオリフィスプレート部
404の内側、つまりインク流路溝側から型内から取り
出した後にレーザ装置により紫外線を照射し、樹脂を除
去・蒸発せしめてオリフイス421422を形成した。
本実施例においては、インク流路満幅40μm、非溝部
幅23.5μm、インク流路溝高さ(深さ)50LLm
の寸法にて戒形を行った。なお、図では簡略化のため、
溝数は2本しか記していないが、実施例では溝数90,
エキシマレーザーによるオリフイス形成数は74ケで行
った。そして、この時、図中オリフィスプレート部40
4の厚さaを10μm〜60μmの範囲で変化させ、ま
たインク流路溝端面441とオリフィスプレート部40
4の内側面(つまり流路側の面)との間の部分(以後ア
ゴ部と呼ぶ)の寸法bを3〜50μmの範囲で変化させ
た。
さらに、これらの成形天板にオリフイスの加工をエキシ
マレーザーによって行う際、オリフィス421 (また
は422)の流路溝411または412内における位置
について、インク流路溝前端面441における丸穴部の
下端と、ヒーターボード100との接合面の間の距離C
を2〜10μmの範囲で変化させた。
以上のa,b,cの寸法変化を行った天板をそれぞれ形
成したが、その一覧表を表1に示した。
翫.1〜8まではオリフィスプレート404の厚みaを
201Lmに、またオリフイス位置に関するC寸法を5
μmに固定し、アゴ部寸法bを3〜50ILmに変化さ
せた。また胤.9〜15はアゴ部寸法bを101.Lm
.C寸法を5μmに固定し、オリフィスプレート404
の厚みaを10〜60μmに変化させた。さらにNn.
.16〜l8は才リフイスプレート厚みaを20μm、
アゴ部寸法bを10μmに固定し、オリフイス位置に関
する寸法Cを2μm〜10LLmに変化させた。
さて、以上説明した種々の天板を用いて、記録ヘッドと
して完成させるまで組立てを行ったが、その手法・手順
は前記例で述べたものと全く同一で作製した。従って、
ここでは省略する。ただしNQ..1〜18及びNG.
.19〜22のいずれのヘッドも組立て後、ヒーターボ
ードと天板の溝部とが押えバネによってほぼすき間OL
Lmに密着しているのを確認した。
次に、今述べたそれぞれの記録ヘッドの評価結果につい
て述べる。
なお、比較例として前述のアゴ部寸法bがOμmのもの
(従来と同じ構成のもの)の評価結果も表1にあわせて
記した。
評価項目は、■成形性、■オリフィス形成難易度、■ヘ
ッド特性としてクロストーク有無及び印字品位の3項目
である。■の成形性については、天板のオリフィスプレ
ート部404の厚さaが薄すぎると成形の際に樹脂の流
れが不十分で、予定の形状が得られないことが考えられ
る。■のオリフイス形成については、本実施例ではエキ
シマレーザーを用いてオリフイスを形成したが、レーザ
ーをあてて穴を貫通させるまでの寸法、すなわちオリフ
ィスプレート厚み寸法aとアゴ部寸法bを加算した寸法
a+bが厚すぎると、レーザーのパワーの限界があるた
め所望のオリフイスサイズが得られない。あるいはオリ
フイス形状が汚なくなるなどのデメリットが考えられる
。■のクロストークについては実際に紙上に印字を行い
、その印字物を見て品位の官能評価を行った。
まず、オリフィスプレート部404の厚さa寸法を20
μmとし、オリフイス位置に関する寸法Cを5μmとし
て、アゴ部440の寸法bを変えた磁.1〜8の試験結
果であるが、弘.1のアゴ部寸法3μmのものは成形性
、オリフイス形成は問題なかったが、クロストークは発
生し、印字は不良であった。また恥.2のアゴ部寸法5
μmのものは、隘,1に比較するとクロストークの発生
はかなり抑えられているものの、多少の発生が見られ、
印字品位は完全とは言えない。これはアゴ部寸法が小さ
いためにヒーターボードと天板の接合精度バラツキによ
っては、アゴ部がヒーターボード上に接地されておらず
、そのために吐出パワーが隣接流路へもれてしまったた
めではないかと推定される。また恥.3〜胤.6のアゴ
部寸法10LLm〜30I.Lmのものは、成形性、オ
リフイス形成も問題なく、クロストークも発生せず、良
好な印字であった。また狙.7のアゴ部寸法40μmの
ものは、成形性は問題ないが、クロストークもなく印字
としては良好でオリフイス形成が困難であった.これは
、アゴ部寸法40umにオリフィスプレート404の厚
さ寸法aの20μが加わって合計として60μmのレー
ザー加工厚みがあるため、レーザーパワーを上げ、かつ
、加工時間を長くするなどして所望のオリフイスサイズ
が得られたものである。さらに胤.8のアゴ部寸法50
μmのものは、レーザー条件を種々工夫しても所望のオ
リフイスサイズの加工ができず印字評価は行えなかった
。
次に、アゴ部寸法bを10gmに固定し、かつオリフイ
ス位置に関するC寸法を5μmに固定し、オリフィスプ
レート厚みを10ALm〜60tLm変化させたNo.
.9〜16の試験であるが、オリフィスプレート404
の厚み寸法aが10μmの型で成形したものは、樹脂が
lOμmの厚さに成形できず(樹脂が流れず、オリフィ
スプレートにならない)その後の評価は行えなかった。
また弘.10〜l5のa寸法15μm〜50μmのもの
は、成形性、オリフイス加工は問題なく、クロストーク
の発生はみられず、印字は良好であった。しかし、胤.
16のa寸法60μmのものは、胤.8と同じくレーザ
ーによるオリフイス加工厚みの合計が70μmの厚さに
なるため、所定のオリフイス加工ができず、印字は行っ
ていない.次に、アゴ部寸法bを10μmに固定し、か
つオリフィスプレート厚み寸法aを20μmに固定して
、オリフイス位置に関する寸法Cを2μm,3um,1
0μmと変えたNIL. 16 〜No.. 18
の試験であるが、これはC寸法を小さくした血.l7の
2μmのヘッドとFJll.18の3μmのヘッドにつ
いては、クロストークの発生がみられ、その程度は2μ
mのもののほうが悪く、3μmのものは軽度で印字その
ものは良品レベルであった。
この原因はヒーターボード100と天板400を押えバ
ネによって圧着しているものの、C寸法が薄すぎるため
に構造的に弱く、吐出パワーが隣接流路へもれているた
めと推定される。なお、C寸法10umのものは、全く
問題なく良好な印字であった.
次に、弘.19〜?!n.22にアゴ部のない(b寸法
Oμm)比較例を4例示したが、いずれちクロストーク
が発生し、印字は不良であった。これはアゴ部がないも
のはクロストークが押えきれないことを示す結果となっ
ている。
以上まとめてみると、アゴ部bの寸法についてはb≧5
μmが好ましく、5μm以上であればクロストークの発
生がないことがわかった。また、成形性の点から言うと
、オリフィスプレート厚さaは15μm以上必要であり
、エキシマレーザーによるオリフイス加工の点から言う
とa+b寸法で60μm以下の条件が必要である。
また、オリフイスの加工位置に関するC寸法は3μm以
上が必要である。
整理すると、■20μm≦a+b≦60μmとなり、
■b≧5μm
■C≧3μm
この条件を満たすようにすれば、
クロストークの
ない良好な印字を示す記録ヘッドが得られた。
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式の記録ヘッド、記録装置に於いて、優れた
効果をもたらすものである。
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第4723129号明細書、同第4740796号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものが
好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデ
マンド型の場合には、液体(インク)が保持されている
シートや液路に対応して配置されてい電気熱変換体に、
記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇
を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによ
って、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録
ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信
号に一対一対応し液体(インク)内の気泡を形成出来る
ので有効である。この気泡の成長,収縮により吐出用開
口を介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも一
つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると
、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応
答性に優れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好
ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許
第4463359号明細書、同第4345262号明細
書に記載されているようなものが適している。尚、上記
熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第431
3124号明細書に記載されている条件を採用すると、
更に優れた記録を行なうことができる。
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成(直線状液流路又は直角液流路)の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書、米国特許第4459600
号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。
加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリッ
トを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭
59年第123670号公報や熱エネルギーの圧力波を
吸収する開孔を吐出部に対応せる構成を開示する特開昭
59年第1 3846 1号公報に基づいた構成として
も本発明は有効である。
更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
ドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一休
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
又、本発明の記録装置の構或として設けられる、記録ヘ
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので好ましいも
のである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対
しての、キャビング手段、クリーニング手段、加圧或は
吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或は
これらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の
吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定した記
録を行なうために有効である。
更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色の
みの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。INDUSTRIAL APPLICATION FIELD 1 The present invention relates to a liquid jet recording head, and more particularly to a liquid jet recording head used in a liquid jet recording apparatus that performs recording using droplets ejected from an ejection port. [Background Art] The present inventors have proposed a first substrate on which a discharge energy generating element is formed, and a second substrate to be bonded to the first substrate, the substrate having a first substrate formed with a discharge energy generating element, the second substrate being bonded to the first substrate, and the second substrate being bonded to the first substrate. A second substrate having a groove for forming a flow path for recording liquid and integrally having an ejection opening forming member in which an ejection opening for recording liquid is formed in front of the groove. This is a recording head with special features. [Problem to be solved by the invention J: Is it possible to actually perform printing with the recording head configured as described above? As a result of various studies, we found the following issues that need to be improved in order to achieve further improvements. This will be explained using a diagram. FIG. 9 shows the heater board 100 in the above-mentioned proposed example.
2 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the heater board and along the flow path grooves in the vicinity of the orifice and the ink flow grooves in a state where the top plate 400 and the top plate 400 are joined. FIG. In the figure, the heater board 100 and the top plate 400 are joined, and 411 is a channel groove formed in the top plate 400, 404 is an orifice plate portion, and 421 is an orifice. When we investigated the variation in the bonding dimensions between the top plate and the heater board in this configuration, we found the following. ■The joint surface between the surface of the heater board 100 where the discharge energy generating element is formed and the top plate 400 is forcibly pressurized from the top surface by a presser spring, so there is almost no gap between the two. It is Oμm. ■On the other hand, the bonding gap (X in the figure) between the end surface of the heater board and the foliage plate part 404 of the top plate is 2 to 10 μ
In some cases, gaps of approximately 300 ft (m) were observed during the manufacturing process. ■For this reason, when the ejection energy generating element is driven and ink is ejected from the orifice, the ejection power is transmitted to the adjacent channel groove through the gap X, and as a result, ink is also ejected from the adjacent orifice. The so-called "crosstalk phenomenon" occurs, and the power is transmitted to the adjacent flow path, so the droplets ejected from the orifice corresponding to the driven part do not have the normal droplet volume, and the ejection speed also decreases. In some cases, a decrease of about 20-30% was observed. ■The print quality of printed matter deteriorated significantly in the recording head in which the crosstalk phenomenon described above occurred. The present invention aims to solve the above-mentioned problems and provide a recording head with good print quality without crosstalk. [Means for Solving the Problems (and Effects)] In order to achieve the object, the present invention provides a first member that is a liquid path forming member and is integrated with an orifice plate having a discharge port. and a second member formed with a generating element that provides ejection energy to the liquid path forming member.
The first member is characterized in that the first member has a recessed engagement portion in the orifice plate portion below the discharge port, with which the tip of the second member engages. The second aspect of the invention is the first aspect in which the ejection energy generating element is formed.
a substrate, and a second substrate to be bonded to the first substrate, the substrate having a groove for forming a recording liquid flow path corresponding to a location where the ejection energy generating element is disposed during the bonding; the second substrate integrally having an ejection port forming member in which an ejection port for the recording liquid is formed in front of the groove;
A liquid jet recording head characterized by comprising:
In the recording head, the projection opening forming member has the form of a plate member for positioning by abutting the first substrate during the bonding, and the shape of the second substrate is similar to that of the plate member (orifice plate portion). a surface that abuts against the first substrate side;
A top plate (second substrate) with a certain distance between it and the front end surface of the channel groove (referred to as a jaw), and where this jaw is on the same plane as the bonding surface with the first substrate. ) structure. According to the second aspect of the present invention, when joining and fixing the first substrate (heater board) and the second substrate (top plate), the jaw portion described above is directly pressed onto the heater board. Even if a space (gap) is created between the inside of the plate-like member (orifice plate part) of the top plate and the end face of the heater board due to variations in joining, the pressure spring will ensure that the jaw part is in close contact with the heater board surface. Therefore, the ejection power does not leak into the adjacent flow path through the gap as described in the conventional example, and crosstalk does not occur. Therefore, it is possible to record with good print quality. [Embodiment] FIGS. 2 to 6 show a preferred inkjet unit IJU, inkjet head IJH, ink tank IT, inkjet cartridge IJC. Inkjet recording device body IJRA
, carriage HC and their relationships. The configuration of each part will be explained below using these drawings. As can be seen from the perspective view in Fig. 3, the inkjet cartridge IJC in this example has a large ink storage ratio, and the tip of the inkjet unit IJU protrudes slightly from the front surface of the ink tank IT. It has a shape. This inkjet cartridge IJC is fixedly supported by a positioning means and electrical contacts (described later) of a carriage HC (FIG. 5) placed on the inkjet recording apparatus main body IJRA, and is detachable from the carriage HC. It is a disposable type. The configurations shown in FIGS. 2 to 6 of this example are those to which a number of novel techniques developed at the stage of the establishment of the present invention are applied, so while briefly explaining these configurations,
I will explain the whole thing. (i) Inkjet unit IJU configuration description The inkjet unit IJU is a bubble jet type unit tearer that performs recording using an electrothermal converter that generates thermal energy to cause film boiling in ink in response to an electrical signal. Ru. In FIG. 2, reference numeral 100 indicates a structure in which electrothermal converters (discharge heaters) arranged in a plurality of rows on a Si substrate and electrical wiring such as 8β for supplying electric power are formed by film-forming technology. This is a heater board. 200 is a wiring board for the heater board 100;
Wiring corresponding to the wiring of the heater board 100 (for example, connected by wire bonding) and a pad 201 located at the end of this wiring and receiving electrical signals from the main device.
It has 1 300 is a grooved top plate equipped with partition walls for dividing a plurality of ink channels and a common liquid chamber for storing ink to supply ink to each ink channel, and is supplied from an ink tank IT. an ink receptacle 1 500 that receives ink and introduces it into the common liquid chamber;
An orifice plate 400 having a plurality of ejection ports corresponding to each ink flow path is integrally molded. Polysulfone is preferred as the material for these integral moldings, but other resin materials for molding may also be used. Reference numeral 300 denotes a support made of metal, for example, which supports the back surface of the wiring board 200 on a flat surface, and serves as a bottom plate of the inkjet unit. Reference numeral 500 denotes a pressing spring, which has an M-shape and presses the common liquid chamber with light pressure at the center of the M-shape, and uses a front sag 501 to concentrate linear pressure on a part of the liquid path, preferably in the area near the discharge port. Press. The foot of the spring that presses the heater board 100 and the top plate 1300 passes through the hole 3121 of the support body 300 and engages with the back side of the support body 300, thereby engaging the two in a state where they are sandwiched between them. The heater board 100 and the top plate 1300 are crimped and fixed by the concentrated biasing force of the spring 500 and its front sagging portion 501. The support body 300 also has positioning holes 312, 1900, 2000 that engage with the two positioning protrusions 1012 of the ink tank IT and the positioning and heat sealing holding protrusions 1800, 1801, as well as the positioning holes 312, 1900, 2000 of the apparatus main body IJRA. Protrusions 2500 and 2600 for positioning with respect to the carriage HC are provided on the back side. In addition, the support 300 also has a hole 320 that allows an ink supply pipe 2200 (described later) to pass therethrough, which allows ink to be supplied from an ink tank. The wiring board 200 is attached to the support body 300 by adhering it with an adhesive or the like. Note that the recesses 2400 and 2400 of the support body 300 are provided near the positioning protrusions 2500 and 2600, respectively, so that the assembled inkjet cartridge IJ
C (Fig. 3), the three sides around it are parallel grooves 300.
At the extension point of the head tip region formed by a plurality of projections 2500.2, dust and ink are
It is located so that it does not reach 600. This parallel groove 3000 is formed. As can be seen in FIG. 5, the lid member 800 forms the outer wall of the inkjet cartridge IJC, and together with the ink tank forms a space in which the inkjet unit IJU is housed.Also, this parallel groove 3001 is formed The ink supply member 600 has an ink conduit 1 600 that is continuous with the ink supply pipe 2200 described above and is formed as a cantilever with the supply pipe 2200 side fixed, so that capillary action between the fixed side of the ink conduit and the ink supply pipe 2200 occurs. Sealed bottle 602 to ensure
is inserted. Note that 601 is a packing that seals the connection between the ink tank IT and the supply pipe 2200. 700 is a filter installed at the tank side end of the supply pipe. Since this ink supply member 600 is molded, it is not only inexpensive and has high positional accuracy and eliminates deterioration in manufacturing precision, but also can be used for mass production due to the cantilevered conduit 1 600. The state of pressure contact with the above-mentioned ink socket 1 500 can be stabilized. In this example, a more complete communication state can be reliably obtained by simply pouring the sealing adhesive from the ink supply member side under this pressure-contact state. Note that the ink supply member 6oo is fixed to the support body 300 through the hole 190 of the support body 300.
1.1902, the back side bottle (not shown) of the ink supply member 600 is made to protrude through the hole 1901, 1902 of the support body 300, and the part that protrudes to the back side of the support body 300 is easily heat-sealed. It will be held on. Incidentally, since the slight protruding area of this heat-sealed back surface part is accommodated in the recess (not shown) in the side wall surface of the inkjet unit IJU mounting surface of the ink tank T, the positioning surface of the unit IJU can be obtained accurately. . (ii) Ink tank IT configuration description The ink tank is constructed by inserting the cartridge body 1000, the ink absorber 900, and the ink absorber 900 from the side of the cartridge body 1000 opposite to the unit IJU mounting surface, and then sealing the ink tank. and a lid member 1100 that stops. Reference numeral 900 denotes an absorber for impregnating ink, and is disposed within the cartridge body 1000. 1. 200 is a supply port for supplying ink to the unit IJU consisting of the above-mentioned parts lOO to 600, and also connects the unit to the cartridge main body 100.
The supply port 1200 is
It is also an injection port for impregnating the absorber 900 with ink by injecting ink. In this example, the parts that can supply ink are the atmospheric transport port and the supply port, but the rib 2300 inside the main body 1000 is used to ensure good ink supply from the ink absorber.
and lid member 1.100 (7) partial ribs 2500, 2400
The in-tank air presence area formed by
However, since the ink is formed over the farthest corner region, it is important that a relatively good and uniform supply of ink to the absorber is performed from the supply port 1200 side. This method is extremely effective in practice. This rib 1000 has four ribs parallel to the carriage movement direction on the rear surface of the main body i ooo of the ink tank, and prevents the absorber from coming into close contact with the rear surface. or,
The partial ribs 2400 and 2500 are similarly provided on the inner surface of the lid member 1100 on corresponding extensions to the rib 1000, but unlike the rib 1000, they are in a divided state and do not allow air to exist in the space. is increased compared to the former. Note that the partial ribs 2500 and 2400 are part of the lid member 100.
It has a shape that is distributed over less than half of the total area of 0. These ribs connect the tank supply port 1 of the ink absorber.
The ink in the corner region farthest from the supply port 1 200 could be guided more stably and reliably to the supply port 1 200 side by capillary force. Reference numeral 1401 denotes an atmosphere ventilation port provided in the lid member to communicate the inside of the cartridge with the atmosphere. l 400
is a liquid-repellent material disposed inside the air passage port 1401, which prevents ink from leaking from the air passage port 1400. The ink storage space of the ink tank IT mentioned above has a rectangular shape, and the long sides are on the sides, so the arrangement of the ribs described above is particularly effective. In the case of a case or a cube, cover member 1
By providing ribs throughout the ink absorber 900, the ink supply from the ink absorber 900 can be stabilized. A rectangular parallelepiped shape is suitable for storing as much ink as possible within a limited space, but in order to use the stored ink for recording without wasting it, as mentioned above, it is necessary to It is important to provide ribs that can perform the above-mentioned action on two adjacent surface areas. Furthermore, the inner surface ribs of the ink tank IT in this embodiment are arranged in a substantially uniform distribution in the thickness direction of the rectangular parallelepiped-shaped ink absorber. This configuration is important because it can equalize the atmospheric pressure distribution and almost eliminate the remaining amount of ink with respect to the ink consumption of the entire absorber. Furthermore, to explain the technical idea behind the arrangement of the ribs in detail, when an arc is drawn with the long side as the radius and centered on the projected position of the ink supply port 1200 of the ink tank on the quadrangular top surface of the rectangular parallelepiped. In addition, it is important to arrange the ribs on the surface outside the arc so that the absorbent body located outside the arc can be quickly exposed to atmospheric pressure. in this case,
The atmosphere communication port of the tank is not limited to this example, as long as it is located at a position where the atmosphere can be introduced into the region where the ribs are provided. In addition, in this embodiment, the inkjet cartridge I
The rear surface of the JC head is flattened to minimize the space required when incorporated into the device, and the structure maximizes the ink storage capacity, resulting in a more compact device. Not only that, but it also has an excellent structure that reduces the frequency of cartridge replacement. Then, by utilizing the rear part of the space for integrating the inkjet unit IJU, a protruding part for the air transport port 1401 is formed therein, and the interior of this protruding part is hollowed out, as described above. An atmospheric pressure supply space 1402 is formed over the entire thickness of the absorber 900. With this configuration, we were able to provide an excellent cartridge that has never been seen before. Note that this atmospheric pressure supply space 1402 is much larger than the conventional one, and the atmospheric communication port 1401 is located above, so even if the ink leaves the absorber due to some abnormality, this large The air pressure supply space 1402 can temporarily hold the ink and ensure that the ink is collected by the absorber, so that an excellent cartridge with no waste can be provided. Further, the structure of the mounting surface of the unit IJU of the ink tank IT is shown in FIG. Let Ll be a straight line that passes approximately through the center of the protrusion of the orifice plate 400 and is parallel to the mounting reference plane on the bottom of the tank IT or the surface of the carriage.
The two positioning protrusions 1012 are on this straight line L. The height of this protrusion 1012 is slightly lower than the thickness of the support 300, and positions the support 30,0. In this drawing, on the extension of the straight line L, there is a claw 2 that is engaged with the 90° engaging surface 4002 of the carriage positioning hook 400L.
100 is located, and the structure is such that the positioning force for the carriage acts on a plane area parallel to the reference plane that includes these straight lines 1, 1. As will be described later with reference to FIG. 5, these relationships are effective because the positioning accuracy of only the ink tank is equivalent to the positioning accuracy of the ejection ports of the head. Further, a hole 19 for fixing the support body 300 to the side surface of the ink tank is provided.
Ink tank protrusions 18 corresponding to 00.2000 respectively
00.1801 is longer than the above-mentioned protrusion 1012, and the part that protrudes through the support 300 is thermally fused to form the support 3.
This is for fixing 00 to its side. The above line L. Let Ls be a straight line passing through this protrusion 1800 perpendicular to L, and L2 be a straight line passing through the protrusion 1801. Since the approximate center of the supply port 1 200 is located above the straight line L, the supply port 1 200 and the supply This is a preferable configuration because it acts to stabilize the state of connection with the pipe 2200 and reduces the load on these connections even if dropped or impacted. or,
straight! 1L2 and Ls do not match, and there is a protrusion 1800.18 around the protrusion 101'2 on the ejection port side of the head IJH.
01 exists, it further produces a reinforcing effect on positioning with respect to the head IJHo tank. Note that the curve indicated by L4 is the outer wall position when the ink supply member 600 is attached. Since the protrusions 1800 and 1801 are along the curve L4, they provide sufficient strength and positional accuracy even for the weight of the distal end side configuration of the head IJH. In addition, 270
0 is the tip collar of the ink tank IT, which is inserted into a hole in the front plate 4000 of the carriage and is provided in case of an abnormal situation where the displacement of the ink tank becomes extremely poor. 210l is a retainer for the carriage, which is provided to a bar (not shown) of the carriage HC, and is attached to a bar (not shown) of the cartridge I.
This is a protective member for maintaining the mounted state even if a force is applied in the upward direction that causes the JC to enter the lower part of the bar at the pivoted mounted position and unnecessarily disengage from the positioned position as will be described later. The ink tank IT has a shape that surrounds the unit IJU except for the lower opening by covering it with the lid 800 after the unit IJU is installed, but the inkjet cartridge IJC has a lower opening for placing it on the carriage HC. Since it is close to the carriage HC, it forms a substantial four-sided surrounding space. Therefore, although the heat generated from the head IJH in this enclosed space is effective as a heat-retaining space, the temperature rises only slightly during long-term continuous use. Therefore, in this example, a slit l700 with a width smaller than this space is provided on the upper surface of the cartridge IJC to help the natural heat dissipation of the support, thereby preventing temperature rise and ensuring uniform temperature distribution throughout the unit IJU. We were able to make the process unaffected by the environment. When assembled as an inkjet cartridge IJC, ink is supplied from inside the cartridge into the supply tank 600 through the supply port 1200, the hole 320 provided in the support hole 300, and the introduction port provided on the inner back side of the supply tank 600. After passing through the interior, the ink flows into the common liquid chamber from the outlet through an appropriate supply pipe and the ink inlet 1500 of the top plate 400. A packing made of, for example, silicone rubber or butyl rubber is disposed at the above-mentioned connection portion for ink communication, and this seals the ink supply path to ensure an ink supply path. In this embodiment, the top plate 1300 is made of a resin such as polysulfone, polyethersulfon, polyphenylene oxide, or polypropylene, which has excellent ink resistance, and is molded together with the orifice plate part 400 in a mold. It has been done. As mentioned above, the integrally molded parts include the ink supply member 600,
Top plate and orifice plate integrated, ink tank body 10
00, it not only achieves a high level of assembly accuracy, but is also extremely effective in improving quality in mass production. Since the number of text parts can be reduced compared to the past, excellent desired characteristics can be reliably exhibited. In addition, in the embodiment of the present invention, in the above-mentioned shape after assembly,
As shown in FIGS. 2 to 4, the ink supply member 6
00, the upper surface part 603 forms a slit S as shown in FIG.
A slit (not shown) similar to the slit S is formed between the lower lid 800 of the ink tank IT and the head side end 4011 of the thin plate member to which the lower lid 800 of the ink tank IT is bonded. These slits between the ink tank IT and the ink supply member 600 substantially act to further promote heat dissipation through the slit 1700, and even if there is unnecessary pressure applied to the tank IT, it is directly removed from the supply member. At best, this prevents the inkjet unit IJT from being affected. In any case, the above-mentioned configuration of this embodiment is a configuration that has not been seen in the past, and each of them individually provides an effective effect, and in combination, each component provides an organic configuration. ing. (fit) Explanation of how to attach the inkjet cartridge IJC to the carriage HC In FIG. 5, 5000 is a platen roller that guides the recording medium P from the bottom to the top of the page. The carriage HC moves along the platen roller 3000, and has a front plate 4000 (thickness 2
m m ), a flexible sheet 4005 equipped with a butt 2011 corresponding to the butt 201 of the wiring board 200 of the cartridge IJC, and a rubber pad sheet 4005 for generating elastic force to press this against each pad 2011 from the back side. Electrical connection support plate 4 that holds the support plate 4007
003 and a positioning hook 4001 for fixing the inkjet cartridge IJC to the recording position. The front plate 4000 has a protruding surface 401 for positioning.
0 corresponds to the aforementioned positioning protrusions 2500 and 2600 of the cartridge support 300, respectively, and after the cartridge is mounted, a force perpendicular to these protruding surfaces 4010 is applied. For this reason, the reinforcing ribs have a plurality of ribs (not shown) on the platen roller side of the front plate facing in the direction of the perpendicular force. This rib is located at the front position Ls when the cartridge IJC is installed.
A head protection protrusion that protrudes slightly (approximately 0.1 mm) toward the platen roller is also formed. The electrical connection support plate 4003 has a plurality of reinforcing ribs 4004 not in the direction of the ribs but in the vertical direction, and the proportion of lateral protrusion decreases from the platen side toward the hook 4001 side. This also serves the function of tilting the position when the cartridge is installed as shown in the figure. In addition, in order to stabilize the electrical contact state, the support plate 4003 is used to position the hook side to apply force to the cartridge in the opposite direction to the direction in which the two positioning protruding surfaces 4010 act on the cartridge. It has two surfaces 4006 corresponding to the protruding surfaces 4010, forming a pad contact area between these surfaces and uniquely defining the amount of deformation of the bottom of the rubber seat 4007 with a bottom corresponding to the pad 201l. These positioning surfaces come into contact with the surface of the wiring board 300 when the cartridge IJC is fixed at a recordable position. In this example, the wiring board 300
Since the pads 201 are distributed symmetrically with respect to the aforementioned line L, the amount of deformation of each hole of the rubber seat 4007 is made uniform, and the contact pressure of the pads 2011 and 201 is made more stable. The distribution of the pads 201 in this example is two rows above, two rows below, and two columns vertically. The hook 400 1 has an elongated hole that engages with the fixed shaft 4009, and uses the movement space of the elongated hole to rotate counterclockwise from the position shown in the figure, and then rotates to the left side along the platen roller 5000. By moving to, the inkjet cartridge IJC is positioned with respect to the carriage HC. The hook 4001 may be moved in any way, but a configuration in which it can be moved using a lever or the like is preferable. In any case, when the hook 4001 is rotated, the cartridge IJC moves toward the platen roller and the positioning protrusion 2500.2600
moves to a position where it can come into contact with the positioning surface 4010 of the front plate, and as the hook 4001 moves to the left, the 90° hook surface 4002 touches the 90' of the claw 2100 of the cartridge IJC.
Position the cartridge IJC while keeping it in close contact with the surface 250.
The pads 201 and 2011 rotate in a horizontal plane around the contact area between the pads 201 and 2010, and finally contact between the pads 201 and 2011 begins. When the hook 4001 is held in a predetermined position, that is, a fixed position, the pads 201 and 2011 are in complete contact with each other, the positioning surfaces 2500 and 4010 are in complete surface contact, and the 90-degree surface 4002 and the 90-degree surface of the claw are in complete contact with each other. The two-surface contact and the surface contact between the wiring board 300 and the positioning surface 4006 are simultaneously formed, and the holding of the cartridge IJC in the carriage is completed. (iv) General description of the main body of the apparatus FIG. 6 shows an inkjet recording apparatus I to which the present invention is applied.
In the general view of JRA, the carriage HC that engages with the spiral groove 5004 of the lead screw 5005, which rotates via the drive force transmission gears 5011 and 5009 in conjunction with the forward and reverse rotation of the drive motor 5013, is a pin (not shown). ) and is moved back and forth in the directions of arrows a and b. Reference numeral 5002 is a paper holding plate that holds the paper on the platen 5 in the carriage movement direction.
Press against 000. Reference numerals 5007 and 5008 are home position detection means for confirming the presence of the lever 5006 of the carriage in this area using a photocoupler and switching the rotational direction of the motor 5013. Reference numeral 5016 is a member that supports a cap member 5022 that caps the front surface of the recording head, and 5015 is a suction means that sucks the inside of this cap, and performs suction recovery of the recording head through an opening 5023 in the cap. 5017 is a cleaning blade, 5
Reference numeral 019 denotes a member that allows this blade to move in the front and back direction, and these are supported by a main body support plate 5018. Needless to say, the blade is not of this type, but a well-known cleaning blade can be applied to this example. Also, 5
0l2 is a lever for starting suction for arch recovery,
It moves with the movement of the cam 5020 that engages with the carriage, and the movement of the driving force from the drive motor is controlled by known transmission means such as clutch switching. These catching, cleaning, and suction recovery are configured so that the desired processing can be performed at the corresponding positions by the action of the lead screw 5005 when the carriage comes to the home position side area. Any of these can be applied to this example as long as they are activated. Each of the configurations described above is an excellent invention whether viewed singly or in combination, and represents a preferable configuration example for the present invention. In order to explain in detail the present invention technically related to the above-mentioned FIGS. 2 to 6, the following description will be made using FIGS. 1 and 7 and subsequent figures. The shape of the top plate changed in the present invention will be mainly explained. FIG. 8 shows a form in which the heater board 100 and the top plate 400 are joined and fixed. In the figure, for the sake of simplification, the orifice plate portion 404 of the top plate 400 is shown by a chain line, and the wiring pattern on the heater board 100 is not shown. As mentioned above, heater board 1
00 and the top plate 400 are positioned using the heater board 100.
The adhesive 405 was applied along three sides of the outer periphery of the top plate 400 to join them. Next, as shown above, the top plate 400 and the heater board lOO
The recording head body obtained by integrating the two is fixed onto a support 300 using an adhesive 306. In this state, both boards (heater board 10
0 and the top plate 400) are only adhered at the outer peripheral portions other than the flow path portion, and sufficient adhesion is not obtained. Therefore, the urging force of the pressing spring 500 is applied from the upper side of the top plate 400. Then, by fitting the claws 507 provided at the bottom of both ends into the holes 307 provided in the support body 300 and engaging them, mechanical pressure is applied from the top of the top plate 400. This will ensure sufficient adhesion between both substrates. In addition, in this pressing spring 500, 520
is a hole through which a supply pipe connecting the ink introduction port 420 of the top plate 400 and the ink supply port of the supply tank 600 is inserted. According to the recording head described so far, the process of assembling the recording head does not include the process of separately attaching the ejection port forming member, which is the orifice plate, so not only is positioning at the time of attachment completely unnecessary, but also this Since no adhesive is used in the part, inconveniences such as clogging of the flow path associated with its use can be eliminated. [Example l1 Figure 7 is a perspective view of the top plate in this example, and
The figure is a vertical sectional view of the heater board in the vicinity of the orifice and the flow path groove after the top plate and the heater board have been joined together, a presser spring has been attached, and the top plate has been crimped. In Fig. 1, 421, 422 are orifices, 411,
Reference numeral 412 denotes an ink flow path communicating with the orifice, which further communicates with a recess 430 for forming a common liquid chamber for ink. In this embodiment, the top plate 400 is made of a resin such as polysulfon, polyethersulfon, polyphenylenoxide, or polypropylene, which has excellent ink resistance, and is made of a resin such as polysulfon, polyether sulfon, polyphenylenoxide, polypropylene, etc. It's shaped. Next, the ink channel grooves 411, 412 and the orifice 421,
A method for forming 422 will be explained. For the ink channel grooves, resin is molded using a mold in which fine grooves with a reverse pattern are formed by cutting or other methods, thereby forming the channel grooves 411 and 412 on the top plate 400.Orifices 421, 422 is removed from the mold from the inside of the orifice plate portion 404, that is, from the ink channel groove side, at the position where the orifice is to be formed, and then irradiated with ultraviolet rays by a laser device to remove and evaporate the resin, forming orifice 421422. did. In this example, the full width of the ink flow path is 40 μm, the width of the non-groove portion is 23.5 μm, and the height (depth) of the ink flow path is 50 LLm.
The precept was held with the dimensions of . In addition, in the figure, for simplification,
Although the number of grooves is only two, in the example, the number of grooves is 90,
The number of orifices formed using the excimer laser was 74. At this time, the orifice plate portion 40 in the figure
The thickness a of 4 was varied in the range of 10 μm to 60 μm, and the ink channel groove end face 441 and orifice plate portion 40
The dimension b of the portion (hereinafter referred to as the jaw portion) between the inner surface (that is, the surface on the flow path side) of No. 4 was varied within the range of 3 to 50 μm. Furthermore, when machining orifices on these molded top plates using an excimer laser, the position of the orifice 421 (or 422) within the channel groove 411 or 412 is determined to be the same as the lower end of the round hole in the front end surface 441 of the ink channel groove. , the distance C between the joint surfaces with the heater board 100
was varied in the range of 2 to 10 μm. Table 1 shows a list of the top plates having the above-mentioned dimensional changes a, b, and c. Pole. For 1 to 8, the thickness a of the orifice plate 404 is 201Lm, and the C dimension regarding the orifice position is 5.
It was fixed at μm, and the jaw dimension b was varied from 3 to 50 ILm. The seed again. 9 to 15 have jaw part dimension b of 101. Lm
.. The C dimension was fixed at 5 μm, and the orifice plate 404
The thickness a was varied from 10 to 60 μm. Furthermore, Nn.
.. For 16 to 18, the thickness a of the recess plate is 20 μm,
The jaw dimension b was fixed at 10 μm, and the dimension C regarding the orifice position was varied from 2 μm to 10 LLm. Now, using the various top plates described above, the recording heads were assembled until they were completed, and the methods and procedures were exactly the same as those described in the previous examples. Therefore,
It is omitted here. However, NQ. .. 1-18 and NG.
.. After assembling any of the heads 19 to 22, there is almost a gap between the heater board and the groove on the top plate due to the holding spring.
I confirmed that it was in close contact with Lm. Next, the evaluation results of each of the recording heads just mentioned will be described. As a comparative example, the evaluation results of the above-described jaw portion dimension b of 0 μm (same configuration as the conventional one) are also listed in Table 1. The evaluation items were: (1) moldability, (2) difficulty in forming the orifice, and (2) presence or absence of crosstalk as head characteristics and printing quality. Regarding the moldability (2), if the thickness a of the orifice plate portion 404 of the top plate is too thin, the flow of resin during molding may be insufficient and the intended shape may not be obtained. Regarding the orifice formation (2), in this example, the orifice was formed using an excimer laser, but the dimension until the laser is applied to penetrate the hole, that is, the dimension a + b, which is the sum of the orifice plate thickness dimension a and the jaw dimension b. If it is too thick, the desired orifice size cannot be obtained because of the laser power limit. Alternatively, there may be disadvantages such as the orifice shape becoming dirty. Regarding the crosstalk (2), we actually printed it on paper and looked at the printed matter to perform a sensory evaluation of its quality. First, the thickness a dimension of the orifice plate portion 404 is set to 20
μm, the dimension C related to the orifice position is 5 μm, and the dimension b of the jaw portion 440 is changed. The results of tests 1 to 8 are as follows: Hiro. No. 1 with a jaw size of 3 μm had no problems in moldability or orifice formation, but crosstalk occurred and printing was poor. Shame again. 2 jaw dimension 5
Although the occurrence of crosstalk is considerably suppressed in the case of μm compared to 1, there is still some occurrence of crosstalk.
Print quality cannot be said to be perfect. This is not because the jaws are not grounded on the heater board due to the small dimensions of the jaws, and due to variations in the joining accuracy between the heater board and the top plate, and therefore the discharge power leaks into the adjacent flow path. It is estimated that. Shame again. 3 ~ Seed. 6 jaw part size 10LLm ~ 30I. For Lm, there were no problems in moldability or orifice formation, no crosstalk occurred, and good printing was achieved. Aim again. No. 7 with a jaw part size of 40 μm had no problems in moldability, but there was no crosstalk and the printing was good, but it was difficult to form an orifice. This is because the thickness of the orifice plate 404 (20 μm) is added to the jaw dimension of 40 μm, resulting in a total laser processing thickness of 60 μm. The size is obtained. More seeds. 8 jaw dimension 50
In the case of μm, the desired orifice size could not be processed even if various laser conditions were devised, and printing evaluation could not be performed. Next, No. 1 was prepared in which the jaw dimension b was fixed at 10 gm, the C dimension regarding the orifice position was fixed at 5 μm, and the orifice plate thickness was varied from 10 ALm to 60 tLm.
.. Tests 9 to 16, but the orifice plate 404
In the case of molding with a mold having a thickness dimension a of 10 μm, the resin could not be molded to a thickness of 10 μm (the resin did not flow and did not form an orifice plate), and subsequent evaluation could not be performed. Hiro again. 10 to 15 with a dimension of 15 μm to 50 μm had no problems in moldability or orifice processing, no crosstalk was observed, and the printing was good. However, the seed.
No. 16 with a dimension of 60 μm has a seed. As in 8, the total thickness of the laser orifice processing was 70 μm, so the specified orifice processing could not be performed and no printing was performed. Next, the jaw part dimension b is fixed to 10 μm, the orifice plate thickness dimension a is fixed to 20 μm, and the dimension C related to the orifice position is set to 2 μm, 3 μm, 1 μm.
NIL changed to 0μm. 16 ~No. .. 18
This is a blood test with a reduced C dimension. 17 2 μm head and FJll. Regarding the 3μm head of No. 18, crosstalk was observed, and the degree of crosstalk was 2μm.
The printing with m was worse, and the printing with 3 μm was mild and the printing itself was at the level of good quality. The reason for this is presumed to be that, although the heater board 100 and the top plate 400 are pressed together by a presser spring, the C dimension is too thin, resulting in a structural weakness, and the discharge power leaks into the adjacent flow path. Note that the one with a C dimension of 10 um had good printing without any problems. Next, Hiroshi. 19~? ! n. Four comparative examples were shown in No. 22 that did not have a jaw portion (b dimension: 0 μm), but in all of them, crosstalk occurred and the printing was poor. This result indicates that the crosstalk cannot be suppressed completely without the jaw part. To summarize the above, the dimensions of the jaw part b are b≧5
The thickness is preferably 5 μm, and it has been found that no crosstalk occurs if the thickness is 5 μm or more. In addition, from the viewpoint of formability, the orifice plate thickness a needs to be 15 μm or more, and from the viewpoint of orifice processing using an excimer laser, the dimension a+b must be 60 μm or less. Further, the C dimension regarding the processing position of the orifice must be 3 μm or more. In summary, ■20 μm≦a+b≦60 μm, ■b≧5 μm, and ■C≧3 μm.If these conditions were satisfied, a recording head that exhibited good printing without crosstalk was obtained. The present invention provides excellent effects particularly in bubble jet recording heads and recording apparatuses among ink jet recording systems. As for typical configurations and principles thereof, it is preferable to use the basic principles disclosed in, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, it is necessary to arrange the liquid (ink) in accordance with the sheet and liquid path that hold it. As an electrothermal converter,
By applying at least one drive signal corresponding to recorded information and providing a rapid temperature rise above nucleate boiling, the electrothermal transducer generates thermal energy to cause film boiling on the thermally active surface of the recording head. As a result, bubbles in the liquid (ink) can be formed in one-to-one correspondence with this drive signal, which is effective. The growth and contraction of the bubble causes liquid (ink) to be ejected through the ejection opening to form at least one drop. It is more preferable to use this drive signal in a pulse form, since the growth and contraction of bubbles can be carried out immediately and appropriately, so that ejection of liquid (ink) with particularly excellent responsiveness can be achieved. As this pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. No. 4,463,359 and US Pat. No. 4,345,262 are suitable. Incidentally, U.S. Patent No. 431 for the invention regarding the temperature increase rate of the heat acting surface
If the conditions described in specification No. 3124 are adopted,
Even better recording can be performed. The configuration of the recording head includes, in addition to the combined configuration of ejection ports, liquid paths, and electrothermal converters (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned specifications, a heat acting section. US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600 disclose a configuration in which the
The present invention also includes a configuration using the specification of the above specification. In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. 123670 of 1982 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge part for a plurality of electrothermal converters, and a hole that absorbs pressure waves of thermal energy is disclosed. The present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 138461 of 1981, which discloses a configuration in which a discharge portion corresponds to a discharge portion. Furthermore, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, the length can be increased by combining multiple recording heads as disclosed in the above-mentioned specification. Either a configuration that satisfies this requirement or a configuration as a single recording head formed temporarily may be used, but the present invention can more effectively exhibit the above-mentioned effects. In addition, a replaceable chip-type recording head that is attached to the device body enables electrical connection to the device body and ink supply from the device body, or a chip-type recording head that is installed integrally with the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge type recording head is used. Further, it is preferable to add recovery means, preliminary auxiliary means, etc. for the recording head, which are provided as part of the structure of the recording apparatus of the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, these include preheating means for the recording head using a caving means, a cleaning means, a pressurizing or suction means, an electrothermal transducer or another heating element, or a combination thereof. It is also effective to perform a preliminary ejection mode in which ejection is performed separately from printing in order to perform stable printing. Furthermore, the recording mode of the recording device is not limited to a recording mode of only mainstream colors such as black, but may also include a recording head that is configured integrally or a combination of multiple heads, or a recording mode that uses multiple colors of different colors or a mixed color. The present invention is also extremely effective for devices equipped with at least one full color image.
以上説明したように、アゴ部を設ける天板橋造とするこ
とによって、クロストークのない良好な印字品位の記録
ヘッドを提供することが可能になった。さらには、従来
のものに較べて印字ブドマリが著しく向上したため、製
造コストも安価となった。As explained above, by using the top plate bridge structure in which the jaw portion is provided, it has become possible to provide a recording head with good print quality without crosstalk. Furthermore, since the print quality has been significantly improved compared to conventional products, the manufacturing cost has also been reduced.
第1図は本発明を示す天板、ヒーターボード接合後のオ
リフイス近傍の断面図、第2図は本発明カートリッジの
分解構成斜視図、第3図は第2図の組み立て斜視図、第
4図は、インクジェットユニットIJUの取り付け部の
斜視図、第5図はカートリッジIJCの装置に対する取
り付け説明図、第6図は本発明の装置外観図、 第7図
は本発明を示す天板の斜視図、第8図は本発明及び従来
例を示すヒーターボード、天板の接合を説明する斜視図
、第9図は本出願人による先行発明の天板、ヒーターボ
ード接合後のオリフイス近傍の断面図である。
100・・・ヒータボード
200・・・配線基板
300・・・支持体
320・・・支持体上に設けられた穴
400・・・天板
404・・・オリフィスプレート部
405・・・接着剤
411,412・・・インク流路形成用満420・・・
インク導入口
421,422・・・オリフイス
430・・・共通液室形成用凹部
440・・・アゴ部
441・・・インク流路溝前端面
500・・・押えバネ
600・・・供給タンク
z4θρ
3t)7Fig. 1 is a cross-sectional view of the top plate and the vicinity of the orifice after the heater board is connected, Fig. 2 is an exploded perspective view of the cartridge of the invention, Fig. 3 is an assembled perspective view of Fig. 2, and Fig. 4 is a perspective view of the attachment part of the inkjet unit IJU, FIG. 5 is an explanatory diagram of the attachment of the cartridge IJC to the device, FIG. 6 is an external view of the device of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view of the top plate showing the present invention. FIG. 8 is a perspective view illustrating the joining of a heater board and a top plate according to the present invention and a conventional example, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the top plate and the vicinity of the orifice after the heater board has been joined in a previous invention by the present applicant. . 100... Heater board 200... Wiring board 300... Support body 320... Hole provided on the support body 400... Top plate 404... Orifice plate portion 405... Adhesive 411 , 412...For ink flow path formation 420...
Ink introduction ports 421, 422... Orifice 430... Common liquid chamber forming recess 440... Jaw portion 441... Ink channel groove front end surface 500... Presser spring 600... Supply tank z4θρ 3t )7
Claims (2)
プレートとを一体化した第1部材と、該液路形成部材に
対して吐出エネルギ与える発生素子を形成した第2部材
と、を圧接することで形成されるインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、 上記第1部材は、第2部材の先端が係合する凹部係合部
を上記吐出口の下方部で、上記オリフィスプレート部に
有していることを特徴とするインクジェット記録ヘッド
。(1) A first member that is a liquid path forming member and is integrated with an orifice plate having a discharge port, and a second member that is formed with a generating element that provides discharge energy to the liquid path forming member are pressed together. In the inkjet recording head formed by this method, the first member has a recessed engagement portion in the orifice plate portion below the ejection port, with which the tip of the second member engages. Inkjet recording head.
第1基板と接合される第2基板であって、当該接合時に
前記吐出エネルギ発生素子の配設部位に対応して記録用
液体の流路を形成するための溝を有するとともに、該溝
の前方に前記記録用液体の吐出口が形成された吐出口形
成部材を一体に有してなる当該第2基板と、 を具えたことを特徴とする液体噴射記録ヘッドであり、 前記突出口形成部材は前記接合時に前記第1基板を突き
当てて位置決めを行うための板状部材の形態を有する記
録ヘッドであって、以下を特徴とする、 (a)第2の基板の形状が、板状部材(オリフィスプレ
ート部)の第1基板との突き当て面と、流路溝の前端面
との間にある一定の距離bがあり、かつ、第1の基板と
の接合面と同一の平面上にある。 (b)第2の基板の手法が下記[1]、[2]、[3]
を満足する。 [1]流路溝前端面とオリフィスプレート部内側面との
距離が(寸法bが)b≧5μmである。 [2]流路溝に対するオリフィスの位置c寸法がc≧3
μmである。 [3]板状部材(オリフィスプレート厚み)の厚さ寸法
aと、前記b寸法の和が20μm≦a+b≦60μmで
ある。 (c)前記吐出口形成部材は、前記第2の基板と共に同
一樹脂材料により、一体に同時成形される。(2) A first substrate on which an ejection energy generating element is formed, and a second substrate to be bonded to the first substrate, wherein a recording liquid is applied to a position corresponding to a location where the ejection energy generating element is disposed at the time of bonding. The second substrate has a groove for forming a flow path, and integrally has an ejection port forming member in which an ejection port for the recording liquid is formed in front of the groove. A liquid jet recording head characterized in that the ejection opening forming member has the form of a plate member for positioning the first substrate by abutting it during the bonding, and the recording head is characterized in that: (a) The shape of the second substrate is such that there is a certain distance b between the abutting surface of the plate member (orifice plate portion) with the first substrate and the front end surface of the flow channel groove, and , are on the same plane as the bonding surface with the first substrate. (b) The second substrate method is as follows [1], [2], [3]
satisfy. [1] The distance between the front end surface of the channel groove and the inner surface of the orifice plate portion (dimension b) is b≧5 μm. [2] The position c dimension of the orifice with respect to the flow path groove is c≧3
It is μm. [3] The sum of the thickness dimension a of the plate-like member (orifice plate thickness) and the above-mentioned dimension b is 20 μm≦a+b≦60 μm. (c) The discharge port forming member is integrally molded with the second substrate from the same resin material.
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