JPH08127130A - Ink jet head, ink jet recording apparatus and manufacture thereof - Google Patents

Ink jet head, ink jet recording apparatus and manufacture thereof

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JPH08127130A
JPH08127130A JP26776094A JP26776094A JPH08127130A JP H08127130 A JPH08127130 A JP H08127130A JP 26776094 A JP26776094 A JP 26776094A JP 26776094 A JP26776094 A JP 26776094A JP H08127130 A JPH08127130 A JP H08127130A
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JP
Japan
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groove
ink
ink jet
jet head
ejection
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Application number
JP26776094A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Kashino
俊雄 樫野
Hiroshi Koizumi
寛 小泉
Koichi Komata
好一 小俣
Seiichiro Karita
誠一郎 刈田
Haruhiko Terai
晴彦 寺井
Masaru Iketani
優 池谷
Hironori Tajima
裕基 但馬
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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

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

Abstract

PURPOSE: To provide an ink jet head having an orifice plate high in mechanical strength and prevented from peeling, not generating the leakage of ink and adapted to an ink jet recording apparatus. CONSTITUTION: An ink jet head has a base plate having emitting energy generating elements applying emitting energy to ink provided thereto corresponding to ink passages and a top plate member having the grooves 412 corresponding to the ink passages and an orifice plate 403 having the emitting orifices 413 communicating with one ends of the grooves 412 arranged thereto integrally formed thereto. In this ink jet head wherein ink passages are formed by bonding the base plate and the top plate member and the rear surface of the orifice plate 403 collides with the end part of the base plate at the time of bonding, at least one or more grooves 1a, 1b are provided to the rear surface of the orifice plate 403.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は吐出口から記録液体を吐
出して記録を行うインクジェットヘッドおよびこれを使
用したインクジェット記録装置ならびにその製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head for recording by ejecting a recording liquid from an ejection port, an ink jet recording apparatus using the same and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】パソコン端末、コピー、FAX等の出力
装置として、熱転写・LBP・ドットインパクト、イン
クジェット等の記録装置が使用されている。
2. Description of the Related Art Recording devices such as thermal transfer, LBP, dot impact and ink jet are used as output devices for personal computer terminals, copying machines, fax machines and the like.

【0003】このなかで、インクジェット方式は、静粛
性に優れる印刷方法として注目を浴びているが、このう
ち加熱による液体の発泡を利用したものは、(以下BJ
と呼ぶ)高密度化が容易である・静粛性に優れる・カラ
ー化が容易・高速印刷に耐え得る等の優れた特徴を有
し、高品位で安価な印刷方法として注目を浴びている。
Among them, the ink jet method is drawing attention as a printing method which is excellent in quietness. Among them, the method utilizing the bubbling of a liquid by heating (hereinafter referred to as BJ
It has been attracting attention as a high-quality and inexpensive printing method because of its excellent features such as high density, easy quietness, easy colorization, and high speed printing.

【0004】かかるインクジェット方式の一般的なヘッ
ドは、例えば、特開平3−101952号公報に開示さ
れており、その概略を図15(A)および(B)に示
す。これらの図に示すように、このインクジェットヘッ
ドは、インク吐出圧素子を設けた基板(以下、ヒータボ
ードと称す)01と、このヒータボード01と接合され
て記録液体(以下、インクと称す)を収容する液室07
およびインク路08を構成する凹凸部を有した天板02
とからなる。天板02は、インク路08に連通しインク
を吐出するためのインク吐出口を09を有するオリフィ
スプレート04を一体的に併せ持っている。ヒータボー
ド01は支持基板(以下、ベースプレートと称す)03
に接着剤により接着固定され、天板02はヒータボード
01上に、ヒータボード1上に配置されているインク吐
出圧発生素子としてのヒータ部と、天板02のインク路
08とが合致するように接着され、天板02の有してい
るオリフィスプレート04は、支持基板03の前端面に
前垂れのように配置されている。なお、インクは、イン
ク供給部材05から、天板02上部に具備されたインク
供給口02aから供給される。
A general ink jet type head is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-101952, and its outline is shown in FIGS. 15 (A) and 15 (B). As shown in these figures, this ink jet head has a substrate (hereinafter referred to as a heater board) 01 provided with an ink ejection pressure element and a recording liquid (hereinafter referred to as an ink) bonded to the heater board 01. Liquid chamber 07
And a top plate 02 having an uneven portion forming the ink passage 08
Consists of The top plate 02 also integrally has an orifice plate 04 which has an ink ejection port 09 for communicating with the ink passage 08 and ejecting ink. The heater board 01 is a support substrate (hereinafter referred to as a base plate) 03
The top plate 02 is fixed on the heater board 01 by an adhesive so that the heater portion as the ink discharge pressure generating element arranged on the heater board 1 and the ink path 08 of the top plate 02 are aligned with each other. The orifice plate 04, which is adhered to the top plate 02 and is provided on the top plate 02, is arranged on the front end surface of the support substrate 03 like a front drip. The ink is supplied from the ink supply member 05 through the ink supply port 02a provided on the top plate 02.

【0005】このようなインクジェットヘッドにおいて
は、天板02のオリフィスプレート(以下、OPと略
す)04と、ヒータボード(以下、HBと略す)01お
よびベースプレート(以下、BP略す)03との隙間部
分の封止は、BP03に配設された溝に封止剤が積極的
に流れ込み、その後、各々の部材間の隙間と、封止剤と
の間に発生する毛管力によって、BP03とOP04の
間あるいは、HB01端面とOP04との間が封止され
る。
In such an ink jet head, a gap between an orifice plate (hereinafter abbreviated as OP) 04 of a top plate 02, a heater board (hereinafter abbreviated as HB) 01 and a base plate (hereinafter abbreviated as BP) 03. The sealing agent is positively flown into the groove provided in BP03, and thereafter, the gap between each member and the capillary force generated between the sealing agent cause a gap between BP03 and OP04. Alternatively, the end surface of HB01 and OP04 are sealed.

【0006】この流れの様子を図16(A)〜(C)に
模式的に示す。すなわち、天板02の両側から充填され
る封止剤011は、インク供給部材05とHB01およ
び天板02等との隙間010aおよび010bに流れ込
む。
The state of this flow is schematically shown in FIGS. 16 (A) to 16 (C). That is, the sealant 011 filled from both sides of the top plate 02 flows into the gaps 010a and 010b between the ink supply member 05 and the HB01, the top plate 02 and the like.

【0007】このような封止剤によるOPとHBおよび
BPとの隙間処理は、OPの剥れなどの機械的な強度、
インク漏れなどの点から、ノズル数が増すほど、すなわ
ち、HBをBP上に複数配列してなるマルチノズルのヘ
ッドにおいて特に、難しくかつ重要なポイントとなって
いる。
The gap treatment between OP and HB and BP by such a sealant is performed by mechanical strength such as peeling of OP,
In terms of ink leakage, the number of nozzles increases, that is, it becomes a particularly difficult and important point in a multi-nozzle head in which a plurality of HBs are arranged on a BP.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例では、封止剤を天板の両側から流し込むため、
以下のような問題があった。
However, in the above-mentioned conventional example, since the sealant is poured from both sides of the top plate,
There were the following problems.

【0009】1.ノズルの配列数の多いヘッドでは両側
からの封止ではOPの全領域を封止剤で満たすことがで
きない(図15(B)の状態)。従って、封止剤で固定
されない領域が大きくなり、OPのはがれや、隙間から
のインクもれが生じる。
1. In a head having a large number of nozzles arranged, the entire area of OP cannot be filled with the sealant by sealing from both sides (state of FIG. 15B). Therefore, the area that is not fixed by the sealant becomes large, and the OP is peeled off and the ink leaks from the gap.

【0010】2.BPに溝を設けてあるため、OPのB
Pにかぶさる領域が狭い天板において、封止剤の導入溝
の効果がない。
[0010] 2. Since there is a groove on the BP, B of OP
In the top plate having a narrow area covering P, the effect of the groove for introducing the sealant is not exerted.

【0011】3.過剰の量の封止剤の流れを抑えること
ができず、治具等でOPをHBと圧着させないと、封止
剤が、OPとHB端面の微笑の隙間を伝って吐出口ある
いはインク流路に流入する。
3. If the OP cannot be pressed against the HB with a jig or the like because the flow of the excessive amount of the sealant cannot be suppressed, the sealant will propagate through the gap between the OP and the end face of the HB with a smile and the discharge port or the ink flow path. Flow into.

【0012】また、以上の3つの課題を回避したヘッド
を得るために、高粘度の封止剤を用いると、以下のよう
な問題がさらに発生する。
If a high-viscosity sealant is used to obtain a head that avoids the above three problems, the following problems will occur.

【0013】1.OPの下端に封止剤の凹凸が発生し、
記録装置に搭載されているヘッドのクリーニング機構が
効果的に作用しない。
1. Unevenness of the sealant occurs at the lower end of OP,
The cleaning mechanism of the head mounted on the recording apparatus does not work effectively.

【0014】2.HBとOPの間まで封止剤が充填され
ないため、HBとOP間にインクが流入し、このインク
が記録時に発泡の圧力を伝播して、記録に使われていな
いノズルにまで圧力振動が伝達し、吐出状態が不安定に
なるという、いわゆるクロストーク現象が生じる。
2. Since the sealant is not filled between HB and OP, ink flows in between HB and OP, and this ink propagates the foaming pressure during recording, and pressure vibration is transmitted to the nozzles that are not used for recording. However, a so-called crosstalk phenomenon occurs in which the ejection state becomes unstable.

【0015】本発明の目的は、このような事情に鑑み、
オリフィスプレートの機械的強度が強くて剥れがなく、
インクもれがなく、また、記録時にクロストークが生じ
ることがなく、画像品位が良く歩留りが高く、さらに、
記録装置のクリーニング機構を阻害しない、インクジェ
ットヘッドおよびインクジェット記録装置ならびにその
製造方法を提供することにある。
In view of such circumstances, an object of the present invention is to
The mechanical strength of the orifice plate is strong and does not peel off,
No ink leakage, no crosstalk during recording, good image quality and high yield.
An object of the present invention is to provide an inkjet head, an inkjet recording device, and a manufacturing method thereof that do not hinder the cleaning mechanism of the recording device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第1の態様は、インクに吐出エネルギを与える吐出
エネルギ発生素子がインク流路に対応して設けられた基
板と、前記インク流路に対応する溝と当該溝の一端に連
通してインクが吐出される吐出口が配列して設けられる
オリフィスプレートとを一体のものとして形成した天板
部材とを有し、前記基板と前記天板部材とを接合させる
ことによって前記インク流路が形成され、当該接合時に
おいて前記オリフィスプレートの裏面に前記基板の端部
が突き当たるインクジェットヘッドにおいて、前記オリ
フィスプレートの裏面に少なくとも1本以上の溝を有す
ることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
A first aspect of the present invention that achieves the above object is to provide a substrate provided with an ejection energy generating element for providing ejection energy to ink in correspondence with an ink flow path, and the ink flow. A top plate member integrally formed with a groove corresponding to the path and an orifice plate provided with an array of ejection openings for communicating ink with one end of the groove, and the substrate and the ceiling. The ink flow path is formed by joining with a plate member, and at the time of joining, in the inkjet head in which the edge of the substrate abuts against the back surface of the orifice plate, at least one groove is formed on the back surface of the orifice plate. An inkjet head characterized by having.

【0017】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、前記溝の一部が、前記吐出口配列方向と平行に延び
ていることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
A second aspect of the present invention is the ink jet head according to the first aspect, characterized in that a part of the groove extends parallel to the direction of arrangement of the ejection ports.

【0018】本発明の第3の態様は、第1または2の態
様において、前記溝の一部が、前記吐出口配列方向と直
交する方向に延びていることを特徴とするインクジェッ
トヘッドにある。
A third aspect of the present invention is the ink jet head according to the first or second aspect, characterized in that part of the groove extends in a direction orthogonal to the direction of arrangement of the ejection ports.

【0019】本発明の第4の態様は、第1〜3の何れか
の態様において、前記溝が格子状に形成されていること
を特徴とするインクジェットヘッドにある。
A fourth aspect of the present invention is the ink jet head according to any one of the first to third aspects, characterized in that the grooves are formed in a grid pattern.

【0020】本発明の第5の態様は、第1〜3の何れか
の態様において、前記溝が、前記吐出口配列方向と平行
に延びている第1の溝と、この第1の溝と直交する第2
の溝とを有することを特徴とするインクジェットヘッド
にある。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the groove is a first groove extending parallel to the direction of arrangement of the discharge ports, and the first groove. Second orthogonal
The inkjet head is characterized by having grooves.

【0021】本発明の第6の態様は、第5の態様におい
て、前記第1の溝と前記第2の溝との交わりがT字状で
あることを特徴とするインクジェットヘッドにある。
A sixth aspect of the present invention is the ink jet head according to the fifth aspect, characterized in that the intersection of the first groove and the second groove is T-shaped.

【0022】本発明の第7の態様は、第5または6の態
様において、前記第2の溝が、前記オリフィスプレート
の端面まで延びていることを特徴とするインクジェット
ヘッドにある。
A seventh aspect of the present invention is the ink jet head according to the fifth or sixth aspect, characterized in that the second groove extends to the end surface of the orifice plate.

【0023】本発明の第8の態様は、第1〜7の何れか
の態様において、前記溝の少なくとも一部が、エキシマ
レーザで加工して形成された溝であることを特徴とする
インクジェットヘッドにある。
An eighth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to seventh aspects, at least a part of the groove is a groove formed by processing with an excimer laser. It is in.

【0024】本発明の第9の態様は、第1〜8の何れか
の態様において、前記吐出エネルギ発生素子が、前記イ
ンクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱
変換体であることを特徴とするインクジェットヘッドに
ある。
In a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, the ejection energy generating element is an electrothermal converter that generates thermal energy that causes film boiling in the ink. The inkjet head is characterized by

【0025】本発明の第10の態様は、第1〜9の何れ
かのインクジェットヘッドを具えたインクジェット記録
装置であって、前記インクジェットヘッドが記録装置本
体に対して着脱可能であることを特徴とするインクジェ
ット記録装置にある。
A tenth aspect of the present invention is an ink jet recording apparatus including any one of the ink jet heads of the first to ninth aspects, wherein the ink jet head is detachable from the recording apparatus main body. It is in an inkjet recording device.

【0026】本発明の第11の態様は、インクに吐出エ
ネルギを与える吐出エネルギ発生素子がインク流路に対
応して設けられた基板と、前記インク流路に対応する溝
と当該溝の一端に連通してインクが吐出される吐出口が
配列して設けられるオリフィスプレートとを一体のもの
として形成した天板部材とを、当該基板の端部が前記オ
リフィスプレートの溝が形成された裏面に突き当たるよ
うに接合させて前記インク流路を形成するステップと、
前記オリフィスプレートの裏面に形成された前記溝を介
して封止剤を当該オリフィスプレートと前記基板の端面
の隙間に流し込んでインクジェットヘッドを構成するス
テップとを有することを特徴とするインクジェットヘッ
ドの製造方法にある。
According to an eleventh aspect of the present invention, a substrate provided with an ejection energy generating element for giving ejection energy to ink is provided corresponding to an ink flow path, a groove corresponding to the ink flow path and one end of the groove. A top plate member integrally formed with an orifice plate provided so as to communicate with each other to eject ink and an orifice plate is provided, and an end portion of the substrate abuts a rear surface of the orifice plate on which the groove is formed. So as to form the ink flow path,
A step of pouring a sealant into the gap between the orifice plate and the end surface of the substrate through the groove formed on the back surface of the orifice plate to form an inkjet head. It is in.

【0027】本発明の第12の態様は、第11の態様に
おいて、前記溝の一部が、前記吐出口配列方向と平行に
延びていることを特徴とするインクジェットヘッドの製
造方法にある。
A twelfth aspect of the present invention is the method of manufacturing an ink jet head according to the eleventh aspect, characterized in that a part of the groove extends parallel to the direction of arrangement of the ejection ports.

【0028】本発明の第13の態様は、第11または1
2の態様において、前記溝の一部が、前記吐出口配列方
向と直交する方向に延びていることを特徴とするインク
ジェットヘッドの製造方法にある。
The thirteenth aspect of the present invention is the eleventh or first aspect.
In a second aspect, there is a method of manufacturing an inkjet head, wherein a part of the groove extends in a direction orthogonal to the ejection port array direction.

【0029】本発明の第14の態様は、第11〜13の
何れかの態様において、前記溝が格子状に形成されてい
ることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法に
ある。
A fourteenth aspect of the present invention is the method for manufacturing an ink jet head according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, characterized in that the grooves are formed in a grid pattern.

【0030】本発明の第15の態様は、第11〜13の
何れかの態様において、前記溝が、前記吐出口配列方向
と平行に延びている第1の溝と、この第1の溝と直交す
る第2の溝とを有することを特徴とするインクジェット
ヘッドの製造方法にある。
In a fifteenth aspect of the present invention according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, the groove is a first groove extending in parallel with the discharge port arrangement direction, and the first groove. In another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an inkjet head, the second groove being orthogonal to the second groove.

【0031】本発明の第16の態様は、第15態様にお
いて、前記第1の溝と前記第2の溝との交わりがT字状
であることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方
法にある。
A sixteenth aspect of the present invention is the method for manufacturing an ink jet head according to the fifteenth aspect, characterized in that the intersection of the first groove and the second groove is T-shaped.

【0032】本発明の第17の態様において、第15ま
たは16の態様において、前記第2の溝が、前記オリフ
ィスプレートの端面まで延びていることを特徴とするイ
ンクジェットヘッドの製造方法にある。
A seventeenth aspect of the present invention is the method of manufacturing an ink jet head according to the fifteenth or sixteenth aspect, characterized in that the second groove extends to the end surface of the orifice plate.

【0033】本発明の第18の態様は、第11〜17の
何れかの態様において、前記溝の少なくとも一部が、エ
キシマレーザで加工して形成された溝であることを特徴
とするインクジェットヘッドの製造方法にある。
An eighteenth aspect of the present invention is the ink jet head according to any one of the eleventh to seventeenth aspects, wherein at least a part of the groove is a groove formed by processing with an excimer laser. In the manufacturing method.

【0034】本発明の第19の態様は、第11〜18の
何れかの態様において、前記吐出エネルギ発生素子が、
前記インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する
電気熱変換体であることを特徴とするインクジェットヘ
ッドの製造方法にある。
In a nineteenth aspect of the present invention based on any one of the eleventh to eighteenth aspects, the ejection energy generating element is
A method of manufacturing an ink jet head, which is an electrothermal converter that generates heat energy that causes film boiling in the ink.

【0035】[0035]

【作用】溝付天板の突き当て面となるオリフィスプレー
ト裏面に形成された溝は、封止剤の流れを誘導し、オリ
フィスプレート裏面と、ヒータボード端面との間に制御
された封止剤が流れることになり、封止剤が充填されな
い部分がなくなり、オリフィスプレートの機械的強度が
強くなり、かつ剥れがなくなる。
The groove formed on the back surface of the orifice plate, which is the abutting surface of the grooved top plate, guides the flow of the sealant, and the sealant is controlled between the rear surface of the orifice plate and the end surface of the heater board. Will flow, and there will be no portion not filled with the sealant, the mechanical strength of the orifice plate will be strong, and peeling will not occur.

【0036】[0036]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0037】図1(A)および(B)は、本発明の一実
施例に係るインクジェットヘッドの特徴を表わす説明図
であり、図1(A)はその溝付天板を模式的に示す斜視
図、図1(B)は図1(A)のA−A線断面図である。
1A and 1B are explanatory views showing the features of an ink jet head according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view schematically showing the grooved top plate. FIG. 1 (B) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1 (A).

【0038】この図1(A)および(B)を用いて本発
明の一実施例に係る構成を説明する。この溝付天板40
0は、まず樹脂射出成形により、共通液室411や、イ
ンク供給口414などの溝付天板としての機能を付加し
た成形体として形成される。この成形体には、共通液室
411から個々のインク流路が成形時に同時に作り込ま
れる場合と、インク流路形成面のみが成形されて、後か
らインク流路がレーザ加工などで形成される場合とがあ
る。いずれにおいても、溝付天板400には各々のイン
ク流路に対応してインク吐出口413およびこれに連通
するインク流通溝412が形成されることになり、この
ようにインク流通溝412を具備していることから溝付
天板と呼称される。
A configuration according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (A) and 1 (B). This grooved top plate 40
First, 0 is formed by resin injection molding as a molded body having a function as a grooved top plate such as the common liquid chamber 411 and the ink supply port 414. In this molded body, individual ink channels are formed simultaneously from the common liquid chamber 411 at the time of molding, and only the ink channel forming surface is molded, and the ink channels are later formed by laser processing or the like. There are cases. In any case, the ink discharge port 413 and the ink circulation groove 412 communicating with this are formed in the grooved top plate 400 corresponding to each ink flow channel, and thus the ink circulation groove 412 is provided. It is called a grooved top plate because it does.

【0039】この溝付天板400のオリフィスが配列さ
れる前端面であるオリフィスプレート(OP)403の
裏面には、図1に示すように、溝1aおよび1bが形成
されている。すなわち、OP裏面の溝1aおよび1b
は、吐出口の配列方向と平行溝1aと、この溝1aに連
通するとともにT字状に直交し、OP端面まで延びる複
数の溝1bとから構成されている。
Grooves 1a and 1b are formed on the rear surface of the orifice plate (OP) 403, which is the front end surface on which the orifices of the grooved top plate 400 are arranged, as shown in FIG. That is, the grooves 1a and 1b on the back surface of the OP
Comprises a parallel groove 1a parallel to the direction of arrangement of the discharge ports, and a plurality of grooves 1b communicating with the groove 1a and orthogonal to each other in a T-shape and extending to the OP end face.

【0040】上記のOP403裏面の溝1aおよび1b
は、本発明の主たる目的である封止剤を流すための溝で
あることより、インク流路溝と区別するために封止溝と
呼称する。封止溝1aおよび1bは、OP403裏面の
中間に形成されるため、特に、吐出口の配列方向と平行
溝1aは、射出成形で形成することは不可能である。
Grooves 1a and 1b on the back surface of OP403 described above
Is a groove for flowing a sealant, which is the main object of the present invention, and is therefore referred to as a sealing groove to distinguish it from an ink flow channel groove. Since the sealing grooves 1a and 1b are formed in the middle of the back surface of the OP 403, it is impossible to form the discharge groove array direction and the parallel groove 1a by injection molding.

【0041】本発明者らは、OPの裏面に溝を加工する
方法として図2に示したような、エキシマーレーザを用
いた方法で形成した。
The present inventors formed a groove on the back surface of the OP by a method using an excimer laser as shown in FIG.

【0042】エキシマーレーザ本体(不図示)より出た
ビームを光学系(不図示)でパターンを均一化させ、電
鋳マスク、エッチングマスク、または、クロム蒸着など
ののフォトマスク20で所望の形状にするとともに、投
影レンズ30を介して、加工面であるOP403に縮小
投影して、封止溝を形成する。
A beam emitted from an excimer laser main body (not shown) is made uniform in pattern by an optical system (not shown), and is formed into a desired shape by an electroforming mask, an etching mask, or a photomask 20 such as chromium vapor deposition. At the same time, it is projected through the projection lens 30 onto the OP 403, which is a processed surface, to form a sealing groove.

【0043】次に、溝の形状について説明する。Next, the shape of the groove will be described.

【0044】封止溝は、封止剤の流れを易くすると同時
に、必要でない所には、流れ込まないような構造でなく
てはならない。
The sealing groove should have a structure that facilitates the flow of the sealant and at the same time does not allow it to flow into an unnecessary place.

【0045】このための溝の形状として流れ易くすると
いう観点からは、封止剤の粘度、ノズルの配列数に合わ
せ、OP端面に延びる複数の溝1bのピッチおよび幅
を、溝の深さについては、封止剤の粘度とOPの厚さ
と、レーザ加工の能力とから、決定される。本実施例に
おいては、低粘度の脱アルコールタイプのシリコーン封
止剤(東芝シリコーン社製 TSE3995)、粘度約
3000cpを用いた場合に、溝幅0.05〜0.2m
m、深さ0.005〜0.05mm、ピッチ2〜10m
mの範囲で形成すれば、封止の流れ込みに対して充分機
能する結果を得た。また、一方、必要以外の所には流さ
ないという観点からは、ノズル配列方向と平行に溝1a
を設ける。
From the viewpoint of facilitating the flow of the groove for this purpose, the pitch and width of the plurality of grooves 1b extending to the OP end face are determined according to the viscosity of the sealant and the number of nozzles arranged, and the depth of the groove. Is determined from the viscosity of the sealant, the OP thickness, and the laser processing capability. In this example, when a low-viscosity dealcohol type silicone sealant (TSE3995 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) and a viscosity of about 3000 cp were used, the groove width was 0.05 to 0.2 m.
m, depth 0.005 to 0.05 mm, pitch 2 to 10 m
If formed within the range of m, the result obtained is that it sufficiently functions against the flow of sealing. On the other hand, from the viewpoint of not flowing to a place other than necessary, the groove 1a is parallel to the nozzle arrangement direction.
To provide.

【0046】本溝1aは、上記の流れ込んだ封止剤の吐
出口方向への流れを抑制し、ノズル配列方向に流れの向
きを変える機能を持っている。しかしながら、HB端面
と、OPの間には、0.005mm以下の微小な隙間が
生じることがあるため、この隙間を毛管力で流れる封止
剤が吐出口近傍にまで到達し、吐出口を塞いでしまう場
合や、硬化時に発生する低分子シロキサンの被膜をイン
ク流路内に形成し、撥インク性となり、インクの吐出が
不安定になるといった虞がある。このため、吐出口配列
方向の溝1aについては、吐出口下端からの距離dを管
理する必要がある。本発明者らは、前記粘度の封止剤の
場合溝1aの位置、封止剤の量、溝深さを各々検討した
結果、d≧0.2mmで、溝幅0.05〜0.2mm、
深さ0.005〜0.05mmであれば上記の懸念され
た問題の発生もなく、安定した品質の記録ヘッドを製造
することが可能となる。
The main groove 1a has the function of suppressing the flow of the above-mentioned sealing agent that has flowed in toward the discharge port, and changing the direction of flow in the nozzle arrangement direction. However, since a minute gap of 0.005 mm or less may occur between the end surface of HB and OP, the sealant flowing by the capillary force through the gap reaches the vicinity of the discharge port and blocks the discharge port. In some cases, a low-molecular-weight siloxane coating that is generated during curing may be formed in the ink flow path, resulting in ink repellency and unstable ink ejection. Therefore, it is necessary to control the distance d from the lower end of the ejection port for the groove 1a in the ejection port arrangement direction. The inventors examined the position of the groove 1a, the amount of the sealant, and the groove depth in the case of the sealing agent having the above viscosity, and as a result, d ≧ 0.2 mm and the groove width 0.05 to 0.2 mm. ,
If the depth is 0.005 to 0.05 mm, it is possible to manufacture a recording head with stable quality without causing the above-mentioned problem.

【0047】またさらに安全率を増す場合は、図3
(A)および(B)に示すように、溝1aと平行に、さ
らに溝1cおよび1dを設けて複数の溝として、封止剤
の流れをせき止めることも可能である。また、溝の形状
は図3(C)および(D)に示すように、断面V字状溝
1eまたは半円状溝1fなどであってもよい。
If the safety factor is to be further increased, refer to FIG.
As shown in (A) and (B), it is possible to stop the flow of the sealant by forming grooves 1c and 1d in parallel with the groove 1a to form a plurality of grooves. The shape of the groove may be a V-shaped groove 1e in cross section, a semicircular groove 1f, or the like, as shown in FIGS. 3 (C) and 3 (D).

【0048】さらに、このような溝は、マスクにより自
由に作れるため、図4(A)および(B)に示すように
格子状の溝1gおよび1hを形成してもよく、格子状の
溝に囲まれた部分は四角柱状の突起2aであっても、円
柱状の突起2bであっても作製することは可能である。
Further, since such a groove can be freely formed by a mask, the grid-like grooves 1g and 1h may be formed as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). The enclosed portion can be manufactured as either the rectangular columnar protrusion 2a or the columnar protrusion 2b.

【0049】以上説明した溝付天板を組み込んだ記録ヘ
ッドのOP裏面の封止剤の流れを図5にて説明する。
The flow of the sealant on the OP back surface of the recording head incorporating the above-described grooved top plate will be described with reference to FIG.

【0050】まず、図5(A)に示すように、OP40
3の下端(図中上方)の封止剤流入溝1b先端部に封止
剤301を滴下する。
First, as shown in FIG. 5 (A), OP40
The sealant 301 is dripped at the tip of the sealant inflow groove 1b at the lower end (upper side in the drawing) of 3.

【0051】数秒のうちに、滴下した封止剤301は、
OP403の下端と、OP403の封止溝1b内を流れ
始める。吐出口配列方向と平行の溝1aに行き当たった
時点で流れの向きを図中水平方向に変える(図5
(B))。
Within a few seconds, the dropped sealant 301 was
Flow starts in the lower end of OP403 and in the sealing groove 1b of OP403. The flow direction is changed to the horizontal direction in the figure when the flow reaches the groove 1a parallel to the direction of arrangement of the discharge ports (Fig. 5).
(B)).

【0052】数分後封止剤301は増粘を開始し、封止
溝1aおよび1b内をほぼ充たした時点で流れが止まる
(図5(C))。
After a few minutes, the encapsulant 301 started to thicken, and the flow stopped when the encapsulation grooves 1a and 1b were almost filled (FIG. 5C).

【0053】このようにして、OP403と、HB10
0の端面との隙間に封止剤301を充填して両者を固定
することによって、OP403の剥れを防止し、インク
漏れのない画像品位の高いヘッドを歩留り良く作ること
が可能である。
In this way, OP403 and HB10
By filling the gap between the end surface of No. 0 and the end surface with the sealing agent 301 and fixing the two, it is possible to prevent the OP 403 from peeling off, and to manufacture a head with high image quality without ink leakage with high yield.

【0054】図6は、本実施例の溝付天板を用いたイン
クジェットヘッドの構成を示す模式的斜視図、図7はこ
のインクジェットヘッドの主要な部品の構成を説明する
図である。ここでは、インク吐出口の密度が360dp
i(25.4mm当たり360個すなわち間隔が70.
5μm)、インク吐出口の数が3008個(記録幅21
2mm)であるインクジェットヘッドについて説明す
る。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing the construction of an ink jet head using the grooved top plate of this embodiment, and FIG. 7 is a diagram for explaining the construction of the main parts of this ink jet head. Here, the density of the ink ejection ports is 360 dp.
i (360 per 25.4 mm or 70.
5 μm) and the number of ink ejection ports is 3008 (recording width 21
An inkjet head having a size of 2 mm will be described.

【0055】インク吐出口が3008個であるから、少
なくとも吐出エネルギ発生素子は3008個必要である
が、ここでは、吐出エネルギ発生素子101をそれぞれ
128個ずつ有するヒータボード(基板)100を複数
枚用意して一直線上に配列することにより、所定の数の
吐出エネルギ発生素子が確保されるようにした。各ヒー
タボード100は、それぞれ、吐出エネルギ発生素子1
01が所定の位置に360dpiの密度にて128個設
けられ、さらに、外部からの電気信号により任意のタイ
ミングで吐出エネルギ発生素子101を駆動させるため
の信号や駆動のための電力などを供給するパッド102
を有している。各ヒータボード100は、ステンレス鋼
で作られた支持体(ベースプレート)300の表面上に
配置され、接着剤にて接着固定されている。
Since there are 3008 ink ejection ports, at least 3008 ejection energy generating elements are required. Here, a plurality of heater boards (substrates) 100 each having 128 ejection energy generating elements 101 are prepared. By arranging them in a straight line, a predetermined number of ejection energy generating elements can be secured. Each heater board 100 has a discharge energy generating element 1
128 pads 01 are provided at predetermined positions at a density of 360 dpi, and further supply a signal for driving the ejection energy generating element 101 at an arbitrary timing by an electric signal from the outside and a power for driving the pad. 102
have. Each heater board 100 is arranged on the surface of a support (base plate) 300 made of stainless steel, and is adhesively fixed with an adhesive.

【0056】図8は、ヒータボード100を並べた状態
の詳細図である。各ヒータボード100は、支持体30
0の所定の場所に、所定の厚さで塗布された接着剤30
1によって接着固定されている。この際、隣接する2つ
のヒータボード100間において、一方のヒータボード
上にあって他方のヒータボードの最も近い吐出エネルギ
発生素子と、他方のヒータボード上にあって一方のヒー
タボードに最も近い吐出エネルギ発生素子と間のピッチ
は、各ヒータボード100上での吐出エネルギ発生素子
101のピッチP(=70.5μm)と同一である。し
たがって、ヒータボード100が20数個設けられてい
たとしても、これらヒータボード100全体を通して、
吐出エネルギ発生素子101は同一のピッチPで配設さ
れていることになる。
FIG. 8 is a detailed view of the heater boards 100 arranged side by side. Each heater board 100 includes a support 30
Adhesive 30 applied to a predetermined place of 0 with a predetermined thickness
It is adhesively fixed by 1. At this time, between the two adjacent heater boards 100, the discharge energy generating element on one heater board and closest to the other heater board, and the discharge energy on the other heater board and closest to one heater board. The pitch between the energy generating elements is the same as the pitch P (= 70.5 μm) of the ejection energy generating elements 101 on each heater board 100. Therefore, even if 20 or more heater boards 100 are provided,
The ejection energy generating elements 101 are arranged at the same pitch P.

【0057】吐出エネルギ発生素子101としては、具
体的には、記録信号に応じて通電することにより発熱す
る電気熱変換体が使用される。吐出エネルギ発生素子1
01は、シリコン基板であるヒータボード100に対
し、半導体装置製造技術を用いて形成される。そして、
通電によって吐出エネルギ発生素子101が発熱した場
合、この吐出エネルギ発生素子に対応するインク流路内
のインクが加熱されて発泡し、その発泡のエネルギによ
ってインク流路内のインクが吐出口からインク液滴とし
て吐出されることになる。この発泡は、好ましくは膜沸
騰によるものである。吐出エネルギ発生素子101とし
ては、圧電素子からなるものなども使用することができ
る。
As the ejection energy generating element 101, specifically, an electrothermal converter which generates heat when energized according to a recording signal is used. Discharge energy generation element 1
01 is formed on the heater board 100, which is a silicon substrate, using a semiconductor device manufacturing technique. And
When the ejection energy generating element 101 generates heat due to the energization, the ink in the ink flow path corresponding to the ejection energy generating element is heated and foams, and the energy of the foaming causes the ink in the ink flow path to eject ink liquid from the ejection port. It will be ejected as a drop. This foaming is preferably due to film boiling. As the ejection energy generating element 101, a piezoelectric element or the like can be used.

【0058】図7に戻って、支持体300には、配線基
板200も接着貼付されている。配線基板200は、各
ヒータボード100に対して信号や電力を供給するため
のものであり、ヒータボード100上のパッド102と
配線基板200上に設けられた信号・電力供給パッド2
02とが所定の位置関係となるように、配線基板200
は配置されている。配線基板200のヒータボード10
0側でない端部には、外部から印字信号や駆動電力が供
給されるコネクタ201が設けられている。
Returning to FIG. 7, the wiring board 200 is also adhered to the support 300. The wiring board 200 is for supplying signals and power to each heater board 100, and the pads 102 on the heater board 100 and the signal / power supply pads 2 provided on the wiring board 200.
02 so as to have a predetermined positional relationship with the wiring board 200.
Is located. Heater board 10 of wiring board 200
A connector 201 to which a print signal and driving power are supplied from the outside is provided at the end portion that is not on the 0 side.

【0059】次に溝付天板400について説明する。図
9は本例の溝付天板400を示したもので、予め樹脂射
出成形により、共通液室やインク供給口などの溝付天板
としての機能を付加してある成形体460を形成する
(図9(E))。この成形体460は、製造されるべき
溝付天板400と同様の形状であるが、オリフィスプレ
ートとなるべき位置が、成形時の反り量を加味して肉盛
りされている。さらに、この成形体460には、吐出口
やインク流路溝は形成されていない。図示斜線部40
1,402は、切削加工によって切削される部分であ
り、斜線部401,402を切削除去することにより、
吐出口やインク流路溝が形成されていない形状のものが
得られる。さらにこの状態のものに加工を施して吐出口
やインク流路溝を形成することにより、最終的な溝付天
板400が得られることになる。オリフィスプレートは
成形されているが吐出口やインク流路溝が形成されてい
ない状態のものを、最終的な溝付天板400に対応させ
て、天板と呼ぶことにする。
Next, the grooved top plate 400 will be described. FIG. 9 shows the grooved top plate 400 of this example, in which a molded body 460 to which functions as a grooved top plate such as a common liquid chamber and an ink supply port are added is formed by resin injection molding in advance. (FIG. 9 (E)). This molded body 460 has a shape similar to that of the grooved top plate 400 to be manufactured, but the position to be the orifice plate is padded in consideration of the amount of warpage during molding. Furthermore, the molded body 460 is not formed with ejection ports or ink flow channel grooves. Shaded portion 40 in the figure
Reference numerals 1 and 402 denote portions that are cut by cutting, and by removing the shaded portions 401 and 402,
It is possible to obtain a shape in which the ejection ports and the ink flow channel grooves are not formed. Further, by processing this state to form ejection ports and ink flow channel grooves, the final grooved top plate 400 can be obtained. A state in which the orifice plate is formed but the discharge port and the ink flow path groove are not formed is referred to as a top plate in correspondence with the final grooved top plate 400.

【0060】まず上述した方法によって、樹脂による成
形後にオリフィスプレート表面(吐出口面)とインク流
路溝形成面とヒータボード接合面(突き当て面)とを同
時に切削加工することによって、天板を形成する。そし
て、オリフィスプレート表面に、オリフィス周縁部がイ
ンクによって濡れることにより吐出性能が低下すること
を防ぐために、撥インク性の被膜を形成する。その後、
エキシマレーザによってインク流路溝形成面を掘り込む
ことによって、ヒータボード100の各吐出エネルギ発
生素子101に対応したインク流路溝を形成する。この
レーザビームによる加工は、マスクを使用し、ヒータボ
ードの単位と同様に128流路単位で加工をくり返すこ
とによって行わなれる。インク流路溝加工後、次に、各
インク流路溝と溝との間の壁のHBとの接合面に、低い
押圧荷重でも密着できるように、数ミクロン(μm)〜
十数ミクロン(μm)のくぼみを設けるいわゆるケガキ
加工を行う。本加工も、インク流路溝加工と同様の光学
系を用いてマスクを使用して128単位でエキシマレー
ザによって加工される。各インク流路溝の一端のオリフ
ィスプレート裏面側より、インク流路溝と同様に128
単位で、マスクを用いてレーザビームにより吐出口(オ
リフィス)を穿孔加工する。
First, the top plate is formed by simultaneously cutting the orifice plate surface (ejection port surface), the ink flow path groove forming surface, and the heater board joint surface (butting surface) after molding with the resin by the method described above. Form. Then, an ink-repellent film is formed on the surface of the orifice plate in order to prevent the ejection performance from being deteriorated due to the peripheral edge of the orifice getting wet with ink. afterwards,
By excavating the ink flow channel forming surface with an excimer laser, the ink flow channel corresponding to each ejection energy generating element 101 of the heater board 100 is formed. The processing with the laser beam is performed by using a mask and repeating the processing in 128 channel units in the same manner as the heater board unit. After processing the ink flow path grooves, next, several micron (μm) to the surface of each wall between the ink flow path grooves and the HB to be joined so as to be in close contact even with a low pressing load.
A so-called marking process is performed in which a recess of ten and a few microns (μm) is provided. This processing is also performed by an excimer laser in 128 units using a mask using the same optical system as the ink flow channel groove processing. From the back side of the orifice plate at one end of each ink flow channel, 128
The discharge port (orifice) is perforated by a laser beam using a mask in units.

【0061】次に本発明のOP403裏面の封止溝加工
を行う。本加工は既に述べたように、前の工程と同じエ
キシマレーザを用いた128単位のくり返し加工によっ
て行う。図10は、本実施例のOP裏封止溝形状を示し
た模式図であり、本記録ヘッドに導入した封止溝の形状
は、溝幅は、溝1aの幅W1 =0.1mm、溝1bの半
分の幅W2 =0.05mm、オリフィス413下端から
溝1aまでの距離d=0.2mmで、溝の深さ0.00
5+0.005mmの寸法管理の基で作製した。ここで
溝幅W2 =0.05mmとしたのは、くり返し加工によ
る重ね合わせで、部分的に溝深さが深くなることを防ぐ
ために設定した。また、くり返しの位置決め精度バラツ
キの重複による極部の溝の二重加工を防ぐ意味から、3
60dpiの場合、128単位では、9.024mmの
ところ、安全率を0.01mmマイナスし、W3 =9.
024−0.01=9.014mmとした。また、深さ
のコントロールは、エキシマレーザの加工量が、溝付天
板に用いた樹脂であるポリサルフォンの場合、0.2μ
m〜0.3μm/パルスの加工レートであることから、
加工時間を管理することで、得ることができた。
Next, a sealing groove is formed on the back surface of OP403 of the present invention. As described above, this processing is carried out by repeating processing of 128 units using the same excimer laser as in the previous step. FIG. 10 is a schematic diagram showing the shape of the OP backside sealing groove of the present embodiment. The shape of the sealing groove introduced into the present recording head is such that the groove width is the width W 1 of the groove 1 a = 0.1 mm, The width W 2 of the half of the groove 1 b is 0.05 mm, the distance d from the lower end of the orifice 413 to the groove 1 a is 0.2 mm, and the depth of the groove is 0.00.
It was manufactured under the dimensional control of 5 + 0.005 mm. Here, the groove width W 2 = 0.05 mm is set to prevent the groove depth from becoming partially deep due to overlapping by repeated processing. In addition, in order to prevent double machining of the groove of the pole portion due to the overlapping of repeated positioning accuracy variations, 3
In the case of 60 dpi, in 128 units, at 9.024 mm, the safety factor is decreased by 0.01 mm, and W 3 = 9.
024-0.01 = 9.014 mm. The depth control is 0.2 μm when the excimer laser processing amount is polysulfone, which is the resin used for the grooved top plate.
Since the processing rate is m to 0.3 μm / pulse,
It was possible to obtain it by managing the processing time.

【0062】このようにして溝付天板400が最終的に
完成する。
In this way, the grooved top plate 400 is finally completed.

【0063】図9に示されるように溝付天板400は、
ヒータボード100に設けられた吐出エネルギ発生素子
101に対応して設けられたインク流路412、各イン
ク流路412に対応しインクを記録媒体に向けて吐出さ
せるための当該インク流路412に連通したオリフィス
(吐出口)413、各インク流路412に対してインク
を供給するために各インク流路に連通した液室411、
液室411に対してインクタンク(図示せず)から供給
されたインクを流入させるためのインク供給口414と
いった構成要素が一体的に設けられた構成となってい
る。溝付天板400は、当然のことながら、ヒータボー
ド100を複数並べて設けられた吐出エネルギ発生素子
列をほぼ覆い被さるような長さを有している。そして、
図7に示されるように、溝付天板400は、その流路4
12と支持体300上に並べられたヒータボード100
上の吐出エネルギ発生素子101との位置関係が所定の
位置関係になるように、支持体300側に結合させる。
この結合の方法としては、バネ500とバネ500を保
持するバネホルダ510とによって機械的に押え込む方
法や、接着剤によって固定する方法や、これらの方法を
併用する方法など、各種の方法がある。図11は、支持
体300、ヒータボード100および溝付天板400の
位置関係を示す模式図である。
As shown in FIG. 9, the grooved top plate 400 is
An ink channel 412 provided corresponding to the ejection energy generating element 101 provided on the heater board 100, and communicated with the ink channel 412 corresponding to each ink channel 412 for ejecting ink toward the recording medium. An orifice (ejection port) 413, a liquid chamber 411 communicating with each ink flow path 412 for supplying ink to each ink flow path 412,
It is configured such that constituent elements such as an ink supply port 414 for allowing the ink supplied from an ink tank (not shown) to flow into the liquid chamber 411 are integrally provided. Naturally, the grooved top plate 400 has a length that substantially covers the ejection energy generating element array provided with a plurality of heater boards 100 arranged side by side. And
As shown in FIG. 7, the grooved top plate 400 has the flow path 4
12 and the heater board 100 arranged on the support 300
The ejection energy generating element 101 is coupled to the support 300 so that the ejection energy generating element 101 has a predetermined positional relation.
As this coupling method, there are various methods such as a method of mechanically pressing the spring 500 and a spring holder 510 holding the spring 500, a method of fixing with an adhesive, and a method of using these methods together. FIG. 11 is a schematic diagram showing the positional relationship between the support 300, the heater board 100, and the grooved top plate 400.

【0064】溝付天板400を構成する材料としては、
インク流路溝や吐出口を設けるため、正確に溝を形成で
きる樹脂が好ましく、さらに機械的強度、寸法安定性、
耐インク性に優れたものであることが望ましい。このよ
うな材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹
脂、ジグリコールジアルキルカーボネート樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹
脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂等が望ま
しく、特にポリサルフォンやポリエーテルサルフォン等
の樹脂がその成型性、耐液性等の観点から望ましい。
As a material for forming the grooved top plate 400,
Since the ink channel groove and the ejection port are provided, a resin that can form the groove accurately is preferable, and further, mechanical strength, dimensional stability,
It is desirable that the ink has excellent ink resistance. As such a material, for example, an epoxy resin, an acrylic resin, a diglycol dialkyl carbonate resin, an unsaturated polyester resin, a polyurethane resin, a polyimide resin, a melamine resin, a phenol resin, a urea resin, or the like is preferable, and polysulfone or polyether sulfone is particularly preferable. A resin such as phon is desirable from the viewpoint of its moldability and liquid resistance.

【0065】溝付天板400を樹脂で構成した場合、そ
の線熱膨張係数は1×10-5/℃から1×10-4/℃程
度である。ここではポリサルフォン(線熱膨張係数56
×10-6/℃)を用いるものとして説明する。一方、基
板であるヒータボード100はシリコン基板で構成され
ており、その線熱膨張係数は2.4×10-6/℃であ
る。また、ヒータボード100を配列する支持体300
はステンレス鋼製であり、その線熱膨張係数は17.3
×10-6/℃である。ここで、記録ヘッドの組み立てが
25℃近傍の温度で行われたものとする。組み立てた記
録ヘッドがその動作時において温度が上昇して60℃程
度になることは、十分にあり得る。そのため、上述した
ままの構成では、ここで25℃で精度良く組み立てられ
たものとして、膨張係数の差による60℃でのずれを計
算すると、以下のようになる。
When the grooved top plate 400 is made of resin, the coefficient of linear thermal expansion is about 1 × 10 −5 / ° C. to 1 × 10 −4 / ° C. Here, polysulfone (coefficient of linear thermal expansion 56
The description will be made assuming that (× 10 −6 / ° C.) is used. On the other hand, the heater board 100, which is a substrate, is made of a silicon substrate and has a linear thermal expansion coefficient of 2.4 × 10 −6 / ° C. In addition, a support 300 on which the heater board 100 is arranged
Is made of stainless steel, and its linear thermal expansion coefficient is 17.3.
× 10 −6 / ° C. Here, it is assumed that the recording head is assembled at a temperature near 25 ° C. It is quite possible that the temperature of the assembled recording head rises to about 60 ° C. during its operation. Therefore, in the configuration as described above, assuming that the assembly is accurately performed at 25 ° C., the difference at 60 ° C. due to the difference in expansion coefficient is calculated as follows.

【0066】[0066]

【数1】3008ノズル×0.0705(ピッチ)×(60-25 )×
(56×10-6−17.3×10-6)=0.287mm すなわち、0.287mmのずれが生じ、これは、吐出
口4個分の大きさであって、このようなずれが生じるの
では、インクジェットヘッドとしてとても実用になり得
るものでない。そこで、溝付天板400には、図9
(D)に示されるように、溝付天板400の熱膨張率を
規制するための支持部材415が、溝付天板400の長
手方向すなわちインク流路配置方向に沿って、溝付天板
400の樹脂の中に設けられている。ここで支持部材4
15は、支持体300と同じステンレス鋼製のパイプで
あり、その両端が溝付天板400の本体部分から突出し
てインクの供給口となっている。またこの支持部材41
5には、液室411と連通する穴414が予め加工され
ており、これによって、支持部材415すなわちパイプ
内部と液室とが連通している。なお、支持部材415の
表面には、ブラスト加工やローレット加工といった表面
加工が施されており、これによって支持部材415と溝
付天板400の樹脂との密着度が向上するようになって
いる。支持部材415と溝付天板400を構成する樹脂
との機械的強度(弾性係数など)の関係から、溝付天板
400全体としての線熱膨張係数は、ステンレス鋼の線
熱膨張係数と一致する。こうすることにより、溝付天板
400と支持体300は同一の熱膨張係数を持つことに
なって、温度上昇に伴うずれが全く生じなくなる。
[Equation 1] 3008 nozzles x 0.0705 (pitch) x (60-25) x
(56 × 10 -6 -17.3 × 10 -6 ) = 0.287 mm That is, a deviation of 0.287 mm occurs, which is the size of four discharge ports. If such a deviation occurs, It cannot be used as an inkjet head. Therefore, the grooved top plate 400 is shown in FIG.
As shown in (D), the support member 415 for regulating the coefficient of thermal expansion of the grooved top plate 400 is provided with the grooved top plate along the longitudinal direction of the grooved top plate 400, that is, the ink flow passage arrangement direction. It is provided in 400 resins. Here, the support member 4
Reference numeral 15 is a pipe made of the same stainless steel as the support 300, and both ends thereof project from the main body portion of the grooved top plate 400 to serve as ink supply ports. Also, this support member 41
5, a hole 414 that communicates with the liquid chamber 411 is preliminarily machined, so that the inside of the support member 415, that is, the pipe, communicates with the liquid chamber. The surface of the support member 415 is subjected to surface processing such as blasting or knurling, so that the degree of adhesion between the support member 415 and the resin of the grooved top plate 400 is improved. The linear thermal expansion coefficient of the grooved top plate 400 as a whole matches the linear thermal expansion coefficient of stainless steel from the relationship of the mechanical strength (elasticity coefficient, etc.) between the support member 415 and the resin forming the grooved top plate 400. To do. By doing so, the grooved top plate 400 and the support body 300 have the same coefficient of thermal expansion, and the deviation due to the temperature rise does not occur at all.

【0067】シリコン基板からなるヒータボード100
と、これら支持体300や溝付天板400との間には熱
膨張差が生じる。しかし、ヒータボードが128ドット
単位に分割されていることから、この熱膨張差は無視し
得るものである。すなわち、上述と同様に25℃と60
℃との間での熱膨張差を計算すると、次のようになる。
Heater board 100 made of silicon substrate
Then, a difference in thermal expansion occurs between the support 300 and the grooved top plate 400. However, since the heater board is divided into 128-dot units, this difference in thermal expansion can be ignored. That is, the same as above, 25 ° C and 60
Calculating the difference in thermal expansion with respect to ° C is as follows.

【0068】[0068]

【数2】128 ×0.0705×(60−25)×(17.3×10-6−2.
4 ×10-6)=0.005 これはヒータボード100の両端の吐出エネルギ発生素
子と、溝付天板400側の吐出口やインク流路とのずれ
が、0.005/2=0.0025mm、すなわち2.
5μmとなることを示している。この2.5μmという
値は、ピッチP=70.5μmと比較するとわずかであ
り、インクジェットヘッドの吐出性能になんらの影響も
与えないものである。
[Equation 2] 128 x 0.0705 x (60-25) x (17.3 x 10 -6 -2.
4 × 10 −6 ) = 0.005 This is because the displacement between the discharge energy generating elements at both ends of the heater board 100 and the discharge port or ink flow path on the grooved top plate 400 side is 0.005 / 2 = 0.0025 mm, That is, 2.
It shows that it becomes 5 μm. The value of 2.5 μm is small compared to the pitch P = 70.5 μm, and does not affect the ejection performance of the inkjet head at all.

【0069】次に、インクジェットヘッドについて、図
12および図13を用いてさらに詳しく説明する。今ま
で説明してきたように、吐出エネルギ発生素子が作り込
まれたヒータボードをガラス、シリコン、セラミック
ス、金属等からなる支持体の上に複数個精度よく配置接
着したものに対し、オリフィスおよび液流路が作り込ま
れた溝付天板を接合することによって、インク流路が形
成され、インクジェットヘッドが製造される。
Next, the ink jet head will be described in more detail with reference to FIGS. As explained so far, the orifice and the liquid flow should be applied to the heater board with the discharge energy generating element that is accurately arranged and bonded on the support made of glass, silicon, ceramics, metal, etc. The ink flow path is formed by joining the grooved top plate in which the channels are formed, and the inkjet head is manufactured.

【0070】図12は、このようなインクジェットヘッ
ドを適用したインクジェットカートリッジを模式的に示
している。このインクジェットカートリッジは、インク
ジェット記録装置本体に対して着脱可能に取り付けられ
るものであって、上述したものと同様のインクジェット
ヘッド850と、そのインクジェットヘッドに供給する
ためのインクを貯蔵することが可能なインクタンク85
1とが一体的に形成されている。
FIG. 12 schematically shows an ink jet cartridge to which such an ink jet head is applied. This ink jet cartridge is detachably attached to the ink jet recording apparatus main body, and is an ink jet head 850 similar to the one described above and an ink capable of storing ink to be supplied to the ink jet head. Tank 85
1 and 1 are integrally formed.

【0071】図13は、記録媒体の記録幅に対応した幅
を有するいわゆるフルラインタイプのインクジェットヘ
ッドおよびそのインクジェットヘッドを使用したインク
ジェット記録装置の模式的概略説明図を示している。フ
ルラインタイプのインクジェットヘッドは、その性質
上、吐出口の数が多数であって、本発明の効果が最も顕
著に現れるものである。
FIG. 13 shows a schematic outline explanatory view of a so-called full line type ink jet head having a width corresponding to the recording width of a recording medium and an ink jet recording apparatus using the ink jet head. The full-line type inkjet head has a large number of ejection ports by its nature, and the effect of the present invention is most prominent.

【0072】この記録装置では、フルラインインクジェ
ットヘッド600は、記録媒体搬送ローラ700によっ
て搬送される紙や布等の記録媒体800に対向して配置
されている。そして、記録媒体800を搬送しながら、
フルラインタイプインクジェットヘッド600から記録
信号に応じてインクを記録媒体800に向けてインクを
吐出することにより、長尺の記録媒体800に記録がな
される。本発明の場合、吐出エネルギ発生素子を設けた
ヒータボードを複数個並べることでインクジェットヘッ
ドを製造するので、フルライン記録ヘッドのような長い
インクジェットヘッドでも容易に製造することができ
る。
In this recording apparatus, the full-line ink jet head 600 is arranged so as to face a recording medium 800 such as paper or cloth conveyed by a recording medium conveying roller 700. Then, while conveying the recording medium 800,
Recording is performed on the long recording medium 800 by ejecting the ink from the full line type inkjet head 600 toward the recording medium 800 according to a recording signal. In the case of the present invention, since the inkjet head is manufactured by arranging a plurality of heater boards provided with the ejection energy generating elements, a long inkjet head such as a full line recording head can be easily manufactured.

【0073】図14は、カートリッジタイプの小型のイ
ンクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置
を示している。この記録装置では、インクタンク部10
01とインクジェットヘッド部1002とが一体化さ
れ、記録装置本体に対して着脱可能なインクジェットヘ
ッドカートリッジ1000が使用されている。インクジ
ェットヘッドカートリッジ1000は、図示矢印方向に
往復移動可能なキャリッジ1010上に搭載されてい
る。また、記録媒体800を搬送するための搬送ローラ
やこのキャリッジ1010を駆動する駆動源としてのモ
ータ1003、駆動源からの動力をキャリッジ1010
に伝えるためのキャリッジ軸1004等が設けられてい
る。さらに、インクジェットヘッド部1002に対して
インクを吐出するための信号を供給する信号供給手段
(不図示)が設けられている。
FIG. 14 shows an ink jet recording apparatus equipped with a small cartridge type ink jet head. In this recording device, the ink tank unit 10
01 and the inkjet head unit 1002 are integrated, and an inkjet head cartridge 1000 that is detachable from the main body of the recording apparatus is used. The inkjet head cartridge 1000 is mounted on a carriage 1010 that can reciprocate in the direction of the arrow in the figure. Further, a transport roller for transporting the recording medium 800, a motor 1003 as a drive source for driving the carriage 1010, and power from the drive source are supplied to the carriage 1010.
A carriage shaft 1004 and the like for transmitting to Furthermore, a signal supply unit (not shown) that supplies a signal for ejecting ink to the inkjet head unit 1002 is provided.

【0074】以上、本発明によるインクジェットヘッド
が使用されるインクジェット記録装置について、単色の
インクを吐出するインクジェットヘッドを1個のみ搭載
する場合について説明したが、本発明はこれに限られる
ものではない。すなわち、複数色のインクのそれぞれに
対応した複数個のインクジェットヘッドを搭載するカラ
ー記録装置に対して本発明のインクジェットヘッドを使
用することは、当然である。
As described above, the ink jet recording apparatus using the ink jet head according to the present invention has been described for the case where only one ink jet head for ejecting a single color ink is mounted, but the present invention is not limited to this. That is, it goes without saying that the inkjet head of the present invention is used for a color recording apparatus equipped with a plurality of inkjet heads corresponding to inks of a plurality of colors.

【0075】本発明に係るインクジェット方式の記録ヘ
ッド、記録装置の代表的な構成や原理については、例え
ば米国特許第4,723,129号明細書、同第4,7
40,796号明細書に開示されている基本的な原理を
用いて行うのが好ましい。こいの方式はいわゆるオンデ
ィマンド型、コンティニアス型のいずれにも適用可能で
あるが、特にオンディ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
た電気熱変換体に、記録情報に対応して核沸騰を越える
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を発生
させて、結果的にこの駆動信号に一体一対応して液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。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4,463,359号
明細書、同第4,345,262号明細書に記載されて
いるようなものが適している。なお、上記熱作用面の温
度上昇率に関する発明の米国特許第4,313,124
号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優
れた記録を行うことができる。
The typical construction and principle of the ink jet type recording head and recording apparatus according to the present invention are described in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,7.
It is preferably carried out using the basic principles disclosed in 40,796. The Koi method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type, but in the case of the on-demand type in particular, the electricity arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink) By applying at least one drive signal that gives a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the heat conversion body in response to the recorded information, heat energy is generated in the electrothermal conversion body, and as a result, this drive signal is generated. This is effective because bubbles can be formed in the liquid (ink) corresponding to the above. The liquid (ink) is ejected through the ejection openings by the growth and contraction of the bubbles to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape because bubbles can be immediately and appropriately grown and contracted, so that liquid (ink) ejection with excellent responsiveness can be achieved. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. It should be noted that U.S. Pat. No. 4,313,124, which discloses an invention relating to the rate of temperature rise of the heat acting surface,
If the conditions described in the specification are adopted, more excellent recording can be performed.

【0076】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
の組み合せ構成(直線状液流路または直角液流路)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4,558,333号明細書、米国特許
第4,459,600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59−123670号公報や熱エ
ネルギの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応する構成
を開示する特開昭59−138461号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。
As the constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angled liquid passage) as disclosed in the above-mentioned respective specifications. The present invention also includes configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose configurations in which a heat acting portion is arranged in a bending region. Is. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of a plurality of electrothermal converters, and an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is discharged. The present invention is also effective as a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461 which discloses a configuration corresponding to a part.

【0077】さらに、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せによって、その長さを満た
す構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでもよいが、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インクタン
クが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。
Further, as a full line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium which can be recorded by the recording device, a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above-mentioned specification is used. The present invention can exert the above-mentioned effects more effectively, although it may have a configuration satisfying the length or a configuration as one recording head integrally formed. In addition, the ink tank is integrated into the replaceable chip-type recording head, or the recording head itself, which can be electrically connected to the device body and supply ink from the device body when it is mounted on the device body. The present invention is also effective when a cartridge-type recording head that is specially provided is used.

【0078】また、本発明の記録装置の構成として設け
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、キャッピング手段、クリーニン
グ手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいは
これらとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合せによ
る予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モー
ドを行うことも安定した記録を行うために有効である。
Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a constitution of the recording apparatus of the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. If you list these specifically,
Capping means, cleaning means, pressurization or suction means, electrothermal converters or heating elements other than these, or preheating means by a combination thereof, to the recording head, preliminary ejection for performing ejection other than recording Performing the mode is also effective for stable recording.

【0079】さらに、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せによってでも
よいが、異なる色の復色カラーまたは、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。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but the recording head may be integrally formed or a plurality of combinations may be used. The present invention is also extremely effective for an apparatus provided with at least one of full color by color mixing.

【0080】本発明に係る合金材料を用いれば、キャビ
テーションの衝撃に対する耐性、キャビテーションによ
るエロージョンに対する耐性、電気化学的安定性、化学
的安定性、耐酸化性、耐溶解性、耐熱性、耐熱衝撃性、
機械的耐久性等において優れた発熱抵抗体を有する電気
熱変換体を具備するインクジェットヘッドおよびインク
ジェットヘッド装置を得ることができる。特に、発熱抵
抗体の熱発生部がインク路中のインクと直に接する構成
のインクジェットヘッドおよびインクジェット装置を得
ることもできる。この構成のインクジェットヘッドおよ
びインクジェット装置では発熱抵抗体の熱発生部から発
生した熱エネルギをインクに直接作用させることができ
るのでインクへの熱伝導効率が良い。故に、発熱抵抗体
による消費電力を低く押えることができ、インクジェッ
トヘッドの昇温(インクジェットヘッドの温度変化)を
格段に小さくすることができるので、インクジェットヘ
ッドの温度変化による画像濃度変化の発生を避けること
ができる。また、発熱抵抗体に印加される吐出信号に対
して一層良好な応答性を得ることができる。
When the alloy material according to the present invention is used, resistance to impact of cavitation, resistance to erosion due to cavitation, electrochemical stability, chemical stability, oxidation resistance, dissolution resistance, heat resistance, thermal shock resistance. ,
It is possible to obtain an inkjet head and an inkjet head device including an electrothermal converter having a heating resistor having excellent mechanical durability and the like. In particular, it is possible to obtain an inkjet head and an inkjet device in which the heat generating portion of the heating resistor is in direct contact with the ink in the ink path. In the ink jet head and the ink jet device having this structure, the heat energy generated from the heat generating portion of the heat generating resistor can be directly applied to the ink, so that the heat conduction efficiency to the ink is good. Therefore, the power consumption by the heating resistor can be suppressed to a low level, and the temperature rise of the inkjet head (temperature change of the inkjet head) can be significantly reduced, so that the occurrence of the image density change due to the temperature change of the inkjet head is avoided. be able to. Further, it is possible to obtain a better responsiveness to the ejection signal applied to the heating resistor.

【0081】さらに、本発明に係る発熱抵抗体では、所
望の比抵抗を制御性よく、一つのインクジェットヘッド
の中での抵抗値のばらつきが極めて少ないように得るこ
とができる。
Further, in the heat generating resistor according to the present invention, it is possible to obtain a desired specific resistance with good controllability and to make the dispersion of the resistance value within one ink jet head extremely small.

【0082】したがって、本発明によれば、従来に比し
て格段に安定したインク吐出を行うことができ、また耐
久性にも優れたインクジェットヘッドおよびインクジェ
ット装置を得ることができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an ink jet head and an ink jet apparatus which can discharge ink much more stably than the conventional ones and which is excellent in durability.

【0083】以上のような良好な諸特性を有するインク
ジェットヘッドおよびインクジェット装置は、吐出口の
マルチ化に伴う記録の高速化や高画質化に非常に適した
ものとなる。
The ink jet head and the ink jet apparatus having the above-mentioned various favorable characteristics are very suitable for high speed recording and high image quality due to the multi-ejection.

【0084】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化もしくは液体或い
は、上述のインクジェットではインク自体を30℃以上
70℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を
安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的で
あるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすも
のであれば良い。加えて、積極的に熱エネルギによる昇
温をインクの固形状態から液体状態への態変化のエネル
ギとして使用せしめることで防止するか又は、インクの
蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用い
るかして、いずれにしても熱エネルギの記録信号に応じ
た付与によってインクが液化してインク液状として吐出
するものや記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始
めるもの等のような、熱エネルギによって初めて液化す
る性質のインク使用も本発明には適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭54−56847号公報あ
るいは特開昭60−71260号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物とし
て保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するよ
うな形態としても良い。本発明においては、上述した各
インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式
を実行するものである。
In the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid, but it is an ink that solidifies at room temperature or lower, and is softened or liquid at room temperature, or the ink itself is 30 It is common to adjust the temperature within a range of ℃ to 70 ℃ to control the temperature of the ink so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. good. In addition, the temperature rise due to the thermal energy is positively prevented by using it as the energy of the state change of the ink from the solid state to the liquid state, or the ink that solidifies in the standing state is used for the purpose of preventing the evaporation of the ink. However, in any case, by applying thermal energy such as ink that is liquefied by being applied according to the recording signal of the thermal energy and ejected as an ink liquid, or that has already started to solidify when it reaches the recording medium. The use of an ink having a property of liquefying for the first time is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is retained as a liquid or solid in the recesses or through holes of the porous sheet as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260, It may be configured to face the electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0085】なお、本発明で、記録とは、布、糸、紙、
シート材等のインク付与を受けるインク支持体全てへの
インク付与等(プリント)を含むもので、記録装置は、
各種情報処理装置全て、あるいはその出力器としてのプ
リンタを含むものであり、本発明はこれらへの用途が可
能なものである。
In the present invention, recording means cloth, thread, paper,
The recording device includes the application of ink (printing) to all ink supports that receive application of ink such as sheet material.
The present invention includes all of various information processing devices or a printer as an output device thereof, and the present invention can be applied to these.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
溝付天板のOP裏面に、封止剤の流れの誘導用の溝を設
けることによりOP裏と、HB端面の間に制御された封
止剤が流れることになり、 1.OPとHB端面の均一な接着強度が得られ、機械的強
度が増し、通常の使用環境下では、剥れる恐れがない。
As described above, according to the present invention,
By providing a groove for guiding the flow of the sealing agent on the OP back surface of the grooved top plate, the controlled sealing agent flows between the OP back surface and the HB end surface. Uniform adhesive strength is obtained, the mechanical strength is increased, and there is no fear of peeling under normal use environment.

【0087】2.必要な場所に封止剤を流せるので、イン
クもれが発生しない。
2. Ink leakage does not occur because the sealant can be made to flow where necessary.

【0088】3.OPとHB端面が密着するので、記録時
にクロストークが発生しない。
3. Since OP and the HB end face are in close contact with each other, crosstalk does not occur during recording.

【0089】4.封止剤から発生する低分子シロキサンに
よる汚染を防ぐことができ安定した印字品質が得られ、
歩留りが向上する。
4. Contamination due to low-molecular-weight siloxane generated from the sealant can be prevented and stable printing quality can be obtained.
Yield is improved.

【0090】5.低粘度の封止剤が使用できるため、OP
下端部の凹凸がなくなり、記録装置のクリーニング機構
を阻害せず、常に高品位の画像が得られる。
5. Since a low-viscosity sealant can be used, OP
The unevenness of the lower end portion is eliminated, the cleaning mechanism of the recording apparatus is not hindered, and a high-quality image can always be obtained.

【0091】本発明によれば、多数の例えば200個以
上、典型的には数千個にも及ぶ吐出口を有するインクジ
ェットヘッドが容易に構成できる。従って、本発明は、
記録媒体の記録幅に対応する長さを有するフルラインタ
イプのインクジェットヘッドに適用することにより特に
顕著な効果を奏する。
According to the present invention, it is possible to easily construct an ink jet head having a large number of, for example, 200 or more, typically thousands of ejection ports. Therefore, the present invention
By applying to a full line type ink jet head having a length corresponding to the recording width of the recording medium, a particularly remarkable effect is exhibited.

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

【図1】本発明の一実施例に係るインクジェットヘッド
の溝付天板を模式的に示し、(A)はその構造を示した
斜視図、(B)は(A)のA−A線断面図である。
FIG. 1 schematically shows a grooved top plate of an inkjet head according to an embodiment of the present invention, (A) is a perspective view showing the structure, and (B) is a cross section taken along line AA of (A). It is a figure.

【図2】本発明のオリフィスプレート裏面の封止溝の加
工方法を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a method for processing a sealing groove on the back surface of an orifice plate of the present invention.

【図3】オリフィスプレート裏面の封止溝の他の形状を
示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another shape of the sealing groove on the rear surface of the orifice plate.

【図4】オリフィスプレート裏面の封止溝の他の形状を
示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another shape of the sealing groove on the rear surface of the orifice plate.

【図5】本発明の封止した溝を用いたヘッドに封止剤を
充填した時の封止剤の流れを示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a flow of a sealant when the sealant is filled in a head using the sealed groove of the present invention.

【図6】インクジェットヘッドの構成を示す模式的斜視
図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing the configuration of an inkjet head.

【図7】インクジェットヘッドの主要な部品の構成を説
明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of main components of an inkjet head.

【図8】ヒータボードを配置した状態を示す詳細図であ
る。
FIG. 8 is a detailed view showing a state in which a heater board is arranged.

【図9】本発明の実施例に係り、(A)は溝付天板上面
図、(B)は溝付天板正面図、(C)は溝付天板下面
図、(D)は(B)のB−B線断面図、(E)は天板の
最初の成形体の(D)と同じ部分の断面図である。
9A and 9B relate to an embodiment of the present invention, FIG. 9A is a top view of a grooved top plate, FIG. 9B is a front view of a grooved top plate, FIG. 9C is a bottom view of a grooved top plate, and FIG. FIG. 7B is a sectional view taken along the line BB of FIG. 6B, and FIG. 8E is a sectional view of the same portion as that of the first molded body of the top plate.

【図10】本発明のオリフィスプレート裏面の封止溝形
状を示した模式図である。
FIG. 10 is a schematic view showing the shape of the sealing groove on the back surface of the orifice plate of the present invention.

【図11】支持体、ヒータボードおよび溝付天板の位置
関係を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a positional relationship between a support, a heater board, and a grooved top plate.

【図12】本発明のインクジェットヘッドを適用したイ
ンクジェットカートリッジの構成を示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of an inkjet cartridge to which the inkjet head of the present invention is applied.

【図13】フルラインタイプのインクジェットヘッドと
このインクジェットヘッドを使用した記録装置の概念的
構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a conceptual configuration of a full-line type inkjet head and a recording apparatus using the inkjet head.

【図14】カートリッジタイプの小型インクジェットヘ
ッドを搭載したインクジェット記録装置を示す斜視図で
ある。
FIG. 14 is a perspective view showing an ink jet recording apparatus equipped with a small cartridge type ink jet head.

【図15】従来のインクジェットヘッドの一例を示す模
式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a conventional inkjet head.

【図16】従来のインクジェットヘッドの封止剤の流れ
の様子を示した模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing the flow of a sealant in a conventional inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 封止溝(ノズル配列方向と平行) 1b 封止溝(1aと直交) 100 ヒータボード 101 吐出エネルギ発生素子 102 パッド 200 配線基板 201 コネクタ 202 信号・電力供給パッド 300 支持体 301 接着剤 302 封止剤 403 オリフィスプレート 411 液室 412 インク流路 413 吐出口 414 インク供給口 415 支持部材 460 成形体 500 バネ 501 バネホルダ 600 フルラインインクジェットヘッド 700 記録媒体搬送ローラ 800 記録媒体 850 インクジェットヘッド 851 インクタンク 1000 インクジェットヘッドカートリッジ 1010 キャリッジ 1a Sealing groove (parallel to nozzle arrangement direction) 1b Sealing groove (orthogonal to 1a) 100 Heater board 101 Discharge energy generating element 102 Pad 200 Wiring board 201 Connector 202 Signal / power supply pad 300 Support 301 Adhesive 302 Sealing Agent 403 Orifice plate 411 Liquid chamber 412 Ink flow path 413 Discharge port 414 Ink supply port 415 Support member 460 Molded body 500 Spring 501 Spring holder 600 Full line inkjet head 700 Recording medium conveying roller 800 Recording medium 850 Inkjet head 851 Ink tank 1000 Inkjet head Cartridge 1010 Carriage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 刈田 誠一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 寺井 晴彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 池谷 優 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 但馬 裕基 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Seiichiro Karita 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Haruhiko Terai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Yu Iketani 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yuuki Tajima 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクに吐出エネルギを与える吐出エネ
ルギ発生素子がインク流路に対応して設けられた基板
と、前記インク流路に対応する溝と当該溝の一端に連通
してインクが吐出される吐出口が配列して設けられるオ
リフィスプレートとを一体のものとして形成した天板部
材とを有し、前記基板と前記天板部材とを接合させるこ
とによって前記インク流路が形成され、当該接合時にお
いて前記オリフィスプレートの裏面に前記基板の端部が
突き当たるインクジェットヘッドにおいて、 前記オリフィスプレートの裏面に少なくとも1本以上の
溝を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
1. A substrate provided with an ejection energy generating element for giving ejection energy to ink corresponding to an ink flow path, a groove corresponding to the ink flow path, and one end of the groove to communicate the ink. A top plate member integrally formed with an orifice plate provided with an array of ejection ports, and the ink flow path is formed by joining the substrate and the top plate member, and the joining is performed. An ink jet head in which an edge of the substrate abuts against the back surface of the orifice plate at times, wherein the back surface of the orifice plate has at least one groove.
【請求項2】 請求項1において、前記溝の一部が、前
記吐出口配列方向と平行に延びていることを特徴とする
インクジェットヘッド。
2. The ink jet head according to claim 1, wherein a part of the groove extends in parallel with the ejection port arrangement direction.
【請求項3】 請求項1または2において、前記溝の一
部が、前記吐出口配列方向と直交する方向に延びている
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
3. The ink jet head according to claim 1 or 2, wherein a part of the groove extends in a direction orthogonal to the ejection port array direction.
【請求項4】 請求項1〜3の何れかにおいて、前記溝
が格子状に形成されていることを特徴とするインクジェ
ットヘッド。
4. The ink jet head according to claim 1, wherein the grooves are formed in a grid pattern.
【請求項5】 請求項1〜3の何れかにおいて、前記溝
が、前記吐出口配列方向と平行に延びている第1の溝
と、この第1の溝と直交する第2の溝とを有することを
特徴とするインクジェットヘッド。
5. The groove according to claim 1, wherein the groove includes a first groove extending parallel to the ejection port array direction and a second groove orthogonal to the first groove. An inkjet head characterized by having.
【請求項6】 請求項5において、前記第1の溝と前記
第2の溝との交わりがT字状であることを特徴とするイ
ンクジェットヘッド。
6. The ink jet head according to claim 5, wherein the intersection of the first groove and the second groove is T-shaped.
【請求項7】 請求項5または6において、前記第2の
溝が、前記オリフィスプレートの端面まで延びているこ
とを特徴とするインクジェットヘッド。
7. The ink jet head according to claim 5, wherein the second groove extends to an end surface of the orifice plate.
【請求項8】 請求項1〜7の何れかにおいて、前記溝
の少なくとも一部が、エキシマレーザで加工して形成さ
れた溝であることを特徴とするインクジェットヘッド。
8. The inkjet head according to claim 1, wherein at least a part of the groove is a groove formed by processing with an excimer laser.
【請求項9】 請求項1〜8の何れかにおいて、前記吐
出エネルギ発生素子が、前記インクに膜沸騰を生じさせ
る熱エネルギを発生する電気熱変換体であることを特徴
とするインクジェットヘッド。
9. The ink jet head according to claim 1, wherein the ejection energy generating element is an electrothermal converter that generates heat energy that causes film boiling of the ink.
【請求項10】 請求項1〜9の何れかに記載のインク
ジェットヘッドを具えたインクジェット記録装置であっ
て、前記インクジェットヘッドが記録装置本体に対して
着脱可能であることを特徴とするインクジェット記録装
置。
10. An inkjet recording apparatus comprising the inkjet head according to claim 1, wherein the inkjet head is attachable to and detachable from a recording apparatus main body. .
【請求項11】 インクに吐出エネルギを与える吐出エ
ネルギ発生素子がインク流路に対応して設けられた基板
と、前記インク流路に対応する溝と当該溝の一端に連通
してインクが吐出される吐出口が配列して設けられるオ
リフィスプレートとを一体のものとして形成した天板部
材とを、当該基板の端部が前記オリフィスプレートの溝
が形成された裏面に突き当たるように接合させて前記イ
ンク流路を形成するステップと、前記オリフィスプレー
トの裏面に形成された前記溝を介して封止剤を当該オリ
フィスプレートと前記基板の端面の隙間に流し込んでイ
ンクジェットヘッドを構成するステップとを有すること
を特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
11. An ink is ejected by communicating with a substrate provided with an ejection energy generating element for giving ejection energy to ink in correspondence with an ink flow path, a groove corresponding to the ink flow path, and one end of the groove. And a top plate member integrally formed with an orifice plate provided with an array of ejection ports are joined so that the end of the substrate abuts against the rear surface of the orifice plate on which the groove is formed. A step of forming a flow path, and a step of forming an inkjet head by pouring a sealant into a gap between the orifice plate and the end surface of the substrate via the groove formed on the back surface of the orifice plate. A method for manufacturing an ink jet head, which is characterized.
【請求項12】 請求項11において、前記溝の一部
が、前記吐出口配列方向と平行に延びていることを特徴
とするインクジェットヘッドの製造方法。
12. The method for manufacturing an inkjet head according to claim 11, wherein a part of the groove extends in parallel with the direction of arrangement of the ejection ports.
【請求項13】 請求項11または12において、前記
溝の一部が、前記吐出口配列方向と直交する方向に延び
ていることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方
法。
13. The method for manufacturing an inkjet head according to claim 11, wherein a part of the groove extends in a direction orthogonal to the ejection port array direction.
【請求項14】 請求項11〜13の何れかにおいて、
前記溝が格子状に形成されていることを特徴とするイン
クジェットヘッドの製造方法。
14. The method according to any one of claims 11 to 13,
A method for manufacturing an inkjet head, wherein the grooves are formed in a grid pattern.
【請求項15】 請求項11〜13の何れかにおいて、
前記溝が、前記吐出口配列方向と平行に延びている第1
の溝と、この第1の溝と直交する第2の溝とを有するこ
とを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
15. The method according to any one of claims 11 to 13,
A first groove extending in parallel with the direction of arrangement of the discharge ports;
And a second groove that is orthogonal to the first groove, and a method for manufacturing an inkjet head.
【請求項16】 請求項15において、前記第1の溝と
前記第2の溝との交わりがT字状であることを特徴とす
るインクジェットヘッドの製造方法。
16. The method of manufacturing an ink jet head according to claim 15, wherein the intersection of the first groove and the second groove is T-shaped.
【請求項17】 請求項15または16において、前記
第2の溝が、前記オリフィスプレートの端面まで延びて
いることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方
法。
17. The method for manufacturing an ink jet head according to claim 15, wherein the second groove extends to an end surface of the orifice plate.
【請求項18】 請求項11〜17の何れかにおいて、
前記溝の少なくとも一部が、エキシマレーザで加工して
形成された溝であることを特徴とするインクジェットヘ
ッドの製造方法。
18. The method according to any one of claims 11 to 17,
At least a part of the groove is a groove formed by processing with an excimer laser, and a method for manufacturing an inkjet head.
【請求項19】 請求項11〜18の何れかにおいて、
前記吐出エネルギ発生素子が、前記インクに膜沸騰を生
じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換体であること
を特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
19. The method according to any one of claims 11 to 18,
The method for manufacturing an inkjet head, wherein the ejection energy generating element is an electrothermal converter that generates thermal energy that causes film boiling in the ink.
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