JPH09174850A - Ink jet head and manufacture thereof - Google Patents

Ink jet head and manufacture thereof

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JPH09174850A
JPH09174850A JP35056295A JP35056295A JPH09174850A JP H09174850 A JPH09174850 A JP H09174850A JP 35056295 A JP35056295 A JP 35056295A JP 35056295 A JP35056295 A JP 35056295A JP H09174850 A JPH09174850 A JP H09174850A
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JP
Japan
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top plate
recess
orifice
ink jet
recesses
Prior art date
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Application number
JP35056295A
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Japanese (ja)
Inventor
Genji Inada
源次 稲田
Takeshi Origasa
剛 折笠
Kazuaki Masuda
和明 益田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP35056295A priority Critical patent/JPH09174850A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure the distance between a heater adapted to discharge ink and an orifice and to improve the close contact connection of a board that no crosstalk occurs to a top plate by providing one or more recesses at the corner formed at the intersection of the plate of a second member and the connecting surface. SOLUTION: One or more recesses are formed at the corner formed at the intersection between the plate of a second member and a connecting surface, and the ridge to become the one end face of the first member is connected to as to be disposed near the recess of the second member, thereby ensuring the distance between the heater adapted to discharge the ink and the orifice without depending upon the accuracy of an edge shape such as a fillet shape of the corner at the time of manufacturing a top plate. Specifically, recesses 10 are provided in the direction for arranging grooves 3 so that the virtual line (points) of the corner G becomes the side face of the orifice plate 6 side of the recess. The reference characters (a) and (b) are depths of the recesses in the Y and Z direction, i.e., widths of the recesses 10.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は記録装置などに用い
るインクジェットヘッド、およびそのインクジェットヘ
ッドの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet head used for a recording apparatus and the like, and a method for manufacturing the inkjet head.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェットヘッドの構成の1つとし
て、図1に示されるようなインクジェットヘッドの構成
が特願平03−4706号に開示されている。図1のイ
ンクジェットヘッドは記録信号に応じて熱エネルギーを
発生し、バブルを生成することでインクを吐出する熱イ
ンクジェットヘッドである。支持体上の基板1には滴形
成のためのエネルギー発生手段であるヒータが配設され
ている。図1の構成部品である天板(図2)2は、接合
面に設けられ基板1との接合(以下、天板接合と記す)
によりノズルを構成する溝3、各々の溝に連通し液滴を
吐出するオリフィス4、複数の溝が連通し接合後に液室
となるほりこみ5、オリフィスを複数有するオリフィス
プレート6を一体に備える。これらの機能部を有する天
板は液晶ポリマー、ポリサルフォン、などにより一体成
形により形成することも可能である。例えば、天板の外
形部、溝などの部分を一体成形し、エキシマレーザーに
よりオリフィス通路を加工しオリフィスを開口する工程
を用いてもよい。天板2と基板1は、オリフィスとヒー
タの相対位置が予め決められた所定の関係になるように
接合される。接合によりノズル、複数のノズルが連通す
る液室などが構成される。図1では、所定の位置関係に
ある天板2と基板1は、押えばね8により圧接される。
押えばね8はM型形状をなし、そのM字の中央で天板の
液室に対応する部分を押圧するとともに天板2のノズル
に対応する部分を線接触で押圧する。
2. Description of the Related Art As one configuration of an inkjet head, the configuration of an inkjet head as shown in FIG. 1 is disclosed in Japanese Patent Application No. 03-4706. The inkjet head of FIG. 1 is a thermal inkjet head that generates thermal energy according to a recording signal and generates ink to discharge ink. The substrate 1 on the support is provided with a heater as an energy generating means for forming droplets. The top plate (FIG. 2) 2 that is a component of FIG. 1 is provided on the joint surface and is joined to the substrate 1 (hereinafter referred to as the top plate joint).
Are integrally provided with a groove 3 forming a nozzle, an orifice 4 communicating with each groove for discharging a droplet, a dust 5 communicating with a plurality of grooves to form a liquid chamber after joining, and an orifice plate 6 having a plurality of orifices. The top plate having these functional parts can be formed integrally with a liquid crystal polymer, polysulfone, or the like. For example, a process may be used in which an outer portion, a groove, and the like of the top plate are integrally formed, and an orifice passage is formed by excimer laser to open the orifice. The top plate 2 and the substrate 1 are joined so that the relative positions of the orifice and the heater have a predetermined relationship. The joining forms a nozzle, a liquid chamber in which the plurality of nozzles communicate, and the like. In FIG. 1, the top plate 2 and the substrate 1 in a predetermined positional relationship are pressed against each other by a pressing spring 8.
The presser spring 8 has an M-shape, and presses a portion of the top plate corresponding to the liquid chamber at the center of the M shape and presses a portion of the top plate 2 corresponding to the nozzle by line contact.

【0003】図3(a)は図1の縦断面でのオリフィス
通路付近の天板と基板の構成を説明するものである。上
記天板2におけるオリフィスプレート6は接合面9と交
差線を形成するように接合される、具体的には、オリフ
ィスプレート6と接合面9は略直交することで、隅部G
を形成している。各機能部のなかで、特にヒータ7とオ
リフィス4の距離OHの制御がインクジェットヘッドと
して重要である。例えばOHが所定値より大きい場合に
は、ヒータ7とオリフィス4間の流抵抗が増し、吐出量
が滅少し、また液滴の飛翔速度が低下する。逆にOHが
所定値より小さいと、吐出量が増加し、液室からのイン
クリフィルが不足してしまう。OHを所定の値となるよ
うに2部品を接合するためには、個々の部品では、天板
のオリフィスプレート6の厚みOP、基板1のヒータ並
び方向と略平行な端面Fとヒータ7の距離EHの管理が
重要である。しかしシリコンチップを基板として用いる
場合などには、チップ分離時に基板上面に所謂シェルク
ラックとよばれる欠陥が生じる場合がある。
FIG. 3A illustrates the configuration of the top plate and the substrate near the orifice passage in the vertical cross section of FIG. The orifice plate 6 in the top plate 2 is joined so as to form a line of intersection with the joint surface 9, and specifically, the orifice plate 6 and the joint surface 9 are substantially orthogonal to each other, so that the corner portion G is formed.
Is formed. Among the functional parts, it is particularly important for the inkjet head to control the distance OH between the heater 7 and the orifice 4. For example, when OH is larger than a predetermined value, the flow resistance between the heater 7 and the orifice 4 increases, the ejection amount decreases, and the droplet flying speed decreases. On the other hand, when OH is smaller than the predetermined value, the ejection amount increases and the ink refill from the liquid chamber becomes insufficient. In order to join the two parts so that OH has a predetermined value, in each part, the thickness OP of the orifice plate 6 of the top plate, the distance between the end face F substantially parallel to the heater arrangement direction of the substrate 1 and the heater 7. Management of EH is important. However, when a silicon chip is used as a substrate, a defect called a so-called shell crack may occur on the upper surface of the substrate during chip separation.

【0004】図3(a)に示される天板のE部(EL領
域)は、これらの基板上の欠陥を覆い、インクや発泡パ
ワー自体のモレを防止する。このような基板上面の欠陥
を覆うためには、上記天板のE部が基板を広く覆うこ
と、すなわち基板の端面Fの稜部Hを、天板の接合面9
とオリフィスプレート6の交差する隅部Gに近接するよ
うに、好ましくは突きあてるように、OH距離を設計す
ればよい。図3(a)の形状の具体的な例としては、吐
出量約80p1のインクジェットヘッドにおいて、ヒー
ター面積4600μm2、ノズル長400μm、オリフ
ィス面積900μm2、OP=50〜60μmに対し、
EH=110μm、EL(E部長さ)=10〜20μ
m、OH=140〜160μmが必要であった。
The E portion (EL area) of the top plate shown in FIG. 3 (a) covers the defects on these substrates and prevents the leakage of ink and foaming power itself. In order to cover such a defect on the upper surface of the substrate, the E portion of the top plate widely covers the substrate, that is, the ridge portion H of the end face F of the substrate is connected to the joining surface 9 of the top plate.
The OH distance may be designed so as to be close to the intersecting corner G of the orifice plate 6 and, preferably, to abut. As a specific example of the shape of FIG. 3A, in an inkjet head having a discharge amount of about 80 p1, a heater area of 4600 μm 2 , a nozzle length of 400 μm, an orifice area of 900 μm 2 , and OP = 50 to 60 μm,
EH = 110 μm, EL (length of E part) = 10 to 20 μm
m, OH = 140 to 160 μm was required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいて天板の材質、製造工程によっては、隅部Gのエッ
ジ形成が困難である。例えば樹脂の射出成形により図2
の天板を作製すると、金型の摩耗などにより、部分的に
隅部Gに半径5〜10μmのフィレット形状ができてし
まう。この場合、図3(b)のように、基板1の稜部H
を天板の隅部(の仮想点)に近づけることができず、イ
ンク吐出性能の確保に必要なOH距離を得ることができ
ないという問題があった。またOH距離を無理に得よう
とすると、図3(c)のように、天板と基板の間に隙間
が生じ、ヒータ駆動時には隣接ノズル間の所謂クロスト
ーク現象を引き起こしてしまうという問題が生じた。
However, it is difficult to form the edge of the corner G depending on the material of the top plate and the manufacturing process in the related art. For example, by injection molding of resin, as shown in FIG.
When the top plate is manufactured, a fillet shape with a radius of 5 to 10 μm is partially formed in the corner G due to wear of the mold. In this case, as shown in FIG. 3B, the ridge H of the substrate 1
Cannot be brought close to (a virtual point of) the corner of the top plate, and there is a problem that the OH distance required to secure the ink ejection performance cannot be obtained. Further, if the OH distance is forcibly obtained, as shown in FIG. 3C, a gap occurs between the top plate and the substrate, which causes a so-called crosstalk phenomenon between adjacent nozzles when the heater is driven. It was

【0006】そこで、本発明は、従来における上記問題
を解決し、天板製造時の隅部のフィレット形状などのエ
ッジ形状の精度によらず、インク吐出に好ましいヒータ
とオリフィス間の距離を確保し、クロストークを生じな
い基板と天板の良好な密着接合を達成し、記録品位の良
好なインクジェットヘッドとその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and secures the distance between the heater and the orifice preferable for ink ejection, regardless of the accuracy of the edge shape such as the fillet shape of the corner at the time of manufacturing the top plate. It is an object of the present invention to provide an ink jet head having a good recording quality and a method for manufacturing the ink jet head, which achieves a good close contact between the substrate and the top plate without causing crosstalk.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、エネルギー発生手段を有する第1部材と、
該第1部材に接合される第2部材であって、前記エネル
ギー発生手段によりインクを吐出するためのノズル溝を
有し、該ノズル溝からのインクを吐出するオリフィスが
開口されると共に前記第1部材との接合面と交差線を形
成するプレート部を有する第2部材とを備えたインクジ
ェットヘッドにおいて、前記第2部材における前記プレ
ート部と前記接合面の交差部分に形成される隅部に、1
個以上の凹部が設けられていることを特徴としている。
また、本発明においては、前記第1部材と前記第2部材
は、前記第1部材におけるエネルギー発生手段の配設方
向に略平行する前記第1部材の1端面になる稜部が、前
記第2部材の凹部近傍に位置するように接合されている
ことを特徴としている。そして、前記凹部は、その寸法
が前記第2部材における予め予測したソリ変形量に基づ
いて形成することができる。また、本発明においては、
前記凹部は、前記第1部材の1端面になる稜部がノズル
溝配設範囲以外の範囲において、前記第2部材の凹部に
前記ノズル溝配設範囲よりも一層近接するように形成し
てもよく、前記凹部を断続的に形成してもよい。さら
に、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、エネ
ルギー発生手段を有する第1部材と、該第1部材に接合
される第2部材であって、前記エネルギー発生手段によ
りインクを吐出するためのノズル溝を有し、該ノズル溝
からのインクを吐出するオリフィスが開口されると共に
前記第1部材との接合面と交差線を形成するプレート部
を有する第2部材とを備えたインクジェットヘッドの製
造方法において、前記第2部材における該プレート部と
該接合面の交差部分に形成される隅部に、1個以上の凹
部を前記第1部材と前記第2部材の接合前に形成するこ
とを特徴としている。そして、本発明においては、前記
凹部は、前記第2部材の作製前か、作製後のいずれに形
成してもよい。また、本発明においては、前記凹部は、
少なくとも前記ノズル溝が配設される範囲において、前
記隅部での前記ノズル溝の配設方向の真直度をΔyと
し、該Δyに対して前記凹部の前記配設方向に直交する
方向の幅をaとするとき、これら両者の関係を、a≧Δ
yとなるようして、予め予測したソリ変形量に基づいて
形成することができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a first member having energy generating means,
A second member joined to the first member, having a nozzle groove for ejecting ink by the energy generating means, an orifice for ejecting ink from the nozzle groove being opened, and the first member In an ink jet head provided with a joining surface with a member and a second member having a plate portion that forms an intersecting line, 1 is provided at a corner formed at an intersection of the plate portion and the joining surface in the second member.
It is characterized in that more than one recess is provided.
Further, in the present invention, the first member and the second member each have a ridge portion that is one end surface of the first member and is substantially parallel to the arrangement direction of the energy generating means in the first member. It is characterized in that the members are joined so as to be located in the vicinity of the recesses of the members. And the said recessed part can form the dimension based on the warp deformation amount predicted in advance in the said 2nd member. In the present invention,
The recess may be formed such that the ridge portion that is the one end surface of the first member is closer to the recess of the second member than the nozzle groove disposition range in a range other than the nozzle groove disposition range. Of course, the recess may be formed intermittently. Furthermore, in the method for manufacturing an inkjet head of the present invention, the first member having the energy generating means and the second member joined to the first member, the nozzle groove for ejecting ink by the energy generating means. And a second member which has an orifice for ejecting ink from the nozzle groove and which has a plate portion forming an intersection line with the joint surface with the first member. , One or more recesses are formed in a corner portion formed at an intersection of the plate portion and the joint surface in the second member before the first member and the second member are joined. . In the present invention, the recess may be formed either before or after the second member is manufactured. In the present invention, the recess is
At least in the range where the nozzle groove is arranged, the straightness in the direction of arrangement of the nozzle groove at the corner is Δy, and the width of the recess in the direction orthogonal to the direction of arrangement is defined as Δy. When a, the relationship between them is a ≧ Δ
It can be formed based on the warp deformation amount predicted in advance so that it becomes y.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明は、上記したように前記第
2部材における前記プレート部と前記接合面の交差部分
に形成される隅部に、1個以上の凹部を設け、また、そ
の第1部材の1端面になる稜部を、前記第2部材の凹部
近傍に位置するように接合することにより、天板製造時
の隅部のフィレット形状などのエッジ形状の精度によら
ず、インク吐出に好ましいヒータとオリフィス間の距離
を確保することができる。また、本発明の上記構成によ
れば、天板の製造工程において上記隅部にフィレット形
状、面取り形状などの欠陥が生じ、隅部のエッジ精度が
得られない場合でも、天板接合前に該隅部のフィレット
形状などを除去するように凹部を追加工することで、基
板の稜部Hを天板のE部あるいは前記隅部の近傍に好ま
しく位置するように両者を接合することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, as described above, one or more recesses are provided in a corner formed at the intersection of the plate portion and the joint surface in the second member, and By joining the ridges that are the one end faces of one member so that they are located near the recesses of the second member, ink ejection is performed irrespective of the accuracy of the edge shape such as the fillet shape of the corner at the time of manufacturing the top plate. It is possible to secure a preferable distance between the heater and the orifice. Further, according to the above configuration of the present invention, even if a defect such as a fillet shape or a chamfered shape occurs in the corner in the manufacturing process of the top plate, and the edge precision of the corner cannot be obtained, the By additionally processing the recesses so as to remove the fillet shape at the corners, it is possible to join the two so that the ridge H of the substrate is preferably located at the E portion of the top plate or in the vicinity of the corners.

【0009】また、本発明において天板に上記凹部を設
ける場合、前記凹部のオリフィス通路方向への掘り込み
の深さは、複数のノズル間の吐出性能のバラツキを低減
するため好ましくは、1μm以上でかつオリフィス通路
に連通しない値であることが好ましい。具体的には、天
板の隅部の好ましくない形状(フィレットなど)の大き
さは、多くの場合、X方向で不均一である。このため前
記掘り込みの深さを0とするように制御することは、か
えって、本発明のための金型や追加工等が必要となり、
その手順を煩雑にしてコストの上昇を招く恐れがある。
良好な天板接合をなすという本発明の目的の達成のため
には、凹部形成のマージンを考慮し、前記掘り込み深さ
を、Zの正方向へ1μm以上の値に設定することで十分
である。
In the present invention, when the top plate is provided with the recess, the depth of the recess recessed in the direction of the orifice passage is preferably 1 μm or more in order to reduce variations in discharge performance among a plurality of nozzles. And a value that does not communicate with the orifice passage. Specifically, the size of the undesirable shape (fillet or the like) at the corner of the top plate is often non-uniform in the X direction. For this reason, controlling the depth of the digging to 0 requires, on the contrary, a die for the present invention, an additional process, and the like.
The procedure may be complicated and the cost may increase.
In order to achieve the object of the present invention to achieve good top plate bonding, it is sufficient to set the digging depth to a value of 1 μm or more in the positive Z direction in consideration of the margin for forming the recess. is there.

【0010】なお、特願平06−60665号には、オ
リフィスプレートと隅部を含めた接合面を同時切削によ
り形成する方法が開示されている。該同時切削法は、ノ
ズルの配設方向の天板のそりが大きな場合やノズル配設
の範囲が50mm〜100mmにおよび、そり状態やフ
ィレット形状の分布が複雑になる場合には有効である。
これに対し、本発明は、そり量やフィレット形状の分布
が比較的小さい場合、またノズル配設の範囲が20mm
以下である天板に対して有効であり、その場合には前記
同時切削法よりも簡単に良好な天板接合を達成すること
ができる。
Incidentally, Japanese Patent Application No. 06-60665 discloses a method of forming a joint surface including an orifice plate and a corner portion by simultaneous cutting. The simultaneous cutting method is effective when the warp of the top plate in the nozzle disposition direction is large or when the nozzle disposition range is 50 mm to 100 mm and the warp state and the distribution of the fillet shape are complicated.
On the other hand, according to the present invention, when the warp amount and the distribution of the fillet shape are relatively small, and the nozzle arrangement range is 20 mm.
It is effective for the following top plates, and in that case, good top plate joining can be achieved more easily than with the simultaneous cutting method.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例やその他の具体的形状に限定されるも
のではない。 [実施例1]図4〜6は本発明の実施例1にかかる天板
の構成を示すものである。説明を容易にするために図4
においてX−Y座標を設定する。さらに、本実施例の天
板の、オリフィスプレートと接合面の交差部分に形成さ
れる隅部の形状を説明するために、図5に図4のA部拡
大図によりその詳細を示した。また図6は図5のC−C
断面である。本実施例は、図5のように、前記隅部Gの
仮想線(点)が凹部のオリフィスプレート6側の側面上
となるように溝3の配列するX方向に凹部10を設ける
ことが特徴である。すなわち図6においてa=alであ
る。図6におけるa、bは、各々凹部10のY方向幅、
Z方向幅すなわち深さである。凹部10は、例えば天板
を一体成形する際に、予め設けてもよい。また天板を成
形後、基板への接合前に追加工により形成してもよい。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples and other specific shapes. [Embodiment 1] FIGS. 4 to 6 show the structure of a top plate according to Embodiment 1 of the present invention. Figure 4 for ease of explanation
Set the XY coordinates at. Further, in order to explain the shape of the corner portion formed at the intersection of the orifice plate and the joint surface of the top plate of the present embodiment, details thereof are shown in the enlarged view of the portion A of FIG. 4 in FIG. 6 is CC of FIG.
It is a cross section. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the recesses 10 are provided in the X direction in which the grooves 3 are arranged so that the virtual line (point) of the corner G is on the side surface of the recess on the orifice plate 6 side. Is. That is, a = al in FIG. 6, a and b are the width of the recess 10 in the Y direction,
It is the width or depth in the Z direction. The recess 10 may be provided in advance, for example, when the top plate is integrally molded. Further, it may be formed by an additional process after molding the top plate and before joining to the substrate.

【0012】図7は後者の場合の製造工程、すなわち天
板を成形後、基板への接合前に追加工する製造工程を説
明する図である。図7によりその工程を説明と、本工程
においては天板としてポリサルフォン等の樹脂成形品を
用い、凹部形状を加工すべき箇所に遮光マスクを通過し
てパターン化させたエキシマレーザー光を照射する。天
板の外形部はオリフィスプレート6、溝3を含めて一体
成形して得られる(図7(a))。ここではEL=20
μmであり、また除去すベき隅部のフィレット半径は約
8μm以下である。ノズルとなる溝3は、外形部の成形
後に、エキシマレーザー加工により形成することも可能
である。得られた天板の隅部に、第1のパターンのレー
ザー光を凹部を加工するための所定のエネルギー相当量
照射する。第1のパターンは概略図13(a)の形状で
あり、溝が配設されるX方向の領域に連通して凹部をa
=11〜12μm、a1=10μm、b=5μmに加工
した(図7(b))。
FIG. 7 is a diagram for explaining the manufacturing process in the latter case, that is, the manufacturing process after the top plate is molded and before the bonding to the substrate. The process will be described with reference to FIG. 7, and in this process, a resin molded product such as polysulfone is used as a top plate, and a portion where a concave shape is to be processed is irradiated with a patterned excimer laser light through a light shielding mask. The outer shape of the top plate is obtained by integrally molding the orifice plate 6 and the groove 3 (FIG. 7A). EL = 20 here
and the fillet radius at the removed corner is about 8 μm or less. It is also possible to form the groove 3 serving as a nozzle by excimer laser processing after forming the outer shape portion. The corners of the obtained top plate are irradiated with laser light of the first pattern in an amount corresponding to a predetermined energy for processing the recess. The first pattern has a schematic shape shown in FIG. 13A, and communicates with the region in the X direction in which the groove is provided to form the recess a.
= 11 to 12 μm, a1 = 10 μm, and b = 5 μm (FIG. 7B).

【0013】凹部の加工に際しては、少なくともE部に
かかるフィレットや面取り形状を除去するようにa、a
1寸法などの形状を設定する。好ましくは、凹部10の
溝3側の端面がE部の溝3側の端面に至らないように、
かつ凹部10が個々のオリフィス通路8に達しないよう
にa1、b寸法などの形状を設定する。またE部が天板
接合後の圧接の圧力に耐える強度を必要とすることを考
慮し、より好ましくは、a1寸法は隅部Gのフィレッ
ト、面取り形状などのE部の接合面9上の欠陥を除去で
きる最小の値であるように設定する。以上により、ノズ
ルとなる溝、および凹部の形成が完了する。なお、凹部
の追加工の際にはダイシング装置や、樹脂加工用のカッ
ターによる機械的な切削を行うなどの方法も考えられ
る。
At the time of processing the recess, it is necessary to remove a fillet and a chamfered shape at least at the E portion.
1 Set the shape such as dimensions. Preferably, the end surface of the recess 10 on the groove 3 side does not reach the end surface of the E portion on the groove 3 side,
Moreover, the shapes such as a1 and b dimensions are set so that the recesses 10 do not reach the individual orifice passages 8. In consideration of the fact that the E portion needs strength to withstand the pressure of pressure welding after the top plate is joined, it is more preferable that the a1 dimension has a defect on the joining surface 9 of the E portion such as a fillet at the corner G or a chamfered shape. Is set to the minimum value that can be removed. With the above, the formation of the groove and the recess, which will be the nozzle, is completed. It should be noted that a method of performing mechanical cutting with a dicing device or a resin processing cutter may be considered when the recess is additionally processed.

【0014】次に、溝3に沿ってオリフィス通路8の形
成とオリフィス4の開口のための、図13(b)の第2
のパターン112のレーザー光を照射する。オリフィス
通路8の中心軸は、溝3の内側に高さ約30μm、傾斜
角10°で設けてあり、オリフィス4はφ30μmで開
口され、凹部10はオリフィス通路8に連通しない。凹
部10が該通路8に達するほど凹部のb寸法が大きい
と、オリフィス通路8からのインクのモレが発生する危
険があり、好ましくはない。以上の手順により図7
(c)のように天板の加工が完了する。
Next, for forming the orifice passage 8 along the groove 3 and opening the orifice 4, the second portion of FIG.
The pattern 112 is irradiated with laser light. The central axis of the orifice passage 8 is provided inside the groove 3 with a height of about 30 μm and an inclination angle of 10 °, the orifice 4 is opened with φ30 μm, and the recess 10 does not communicate with the orifice passage 8. If the b dimension of the recess is so large that the recess 10 reaches the passage 8, there is a risk of leakage of ink from the orifice passage 8, which is not preferable. According to the above procedure, FIG.
Processing of the top plate is completed as shown in (c).

【0015】本実施例による天板は、基板に対し、イン
クの吐出性能を得るための所定のOH距離を得ることが
でき、また図3(c)のような隙間を生じることもなく
好ましい接合が可能である。図7(d)では、基板の稜
部Hが天板の隅部Gの仮想線の近傍に位置するように天
板と基板が接合している。OH距離の管理などの両者の
アライメントは、画像処理により達成する。天板接合後
に、図7(d)のように、オリフィスプレート6と基板
1の端面Fの間に隙間が生じても、OH距離などの基板
1と天板2の相対位置が所定の値に保たれ、天板2のE
部が基板に接合されていればよい。これは図3(c)の
隙間と異なり隣接ノズル間へのインクリークを生じない
ためである。
The top plate according to the present embodiment can obtain a predetermined OH distance with respect to the substrate for obtaining the ink ejection performance, and a preferable bonding without forming a gap as shown in FIG. 3 (c). Is possible. In FIG. 7D, the top plate and the substrate are joined so that the ridge H of the substrate is located near the imaginary line of the corner G of the top plate. Alignment of both such as management of OH distance is achieved by image processing. After joining the top plates, as shown in FIG. 7D, even if a gap is formed between the orifice plate 6 and the end face F of the substrate 1, the relative position between the substrate 1 and the top plate 2 such as the OH distance becomes a predetermined value. Keep, E on the top plate 2
The part may be bonded to the substrate. This is because, unlike the gap shown in FIG. 3C, ink leakage between adjacent nozzles does not occur.

【0016】また該隙間は天板接合後にシリコンなどの
シール剤にて充填封止することも考えられる。また凹部
10の寸法aは、予め測定した天板2のX方向のソリ変
形量に基づいて決めてもよい。すなわち、図4のように
天板2の隅部のX方向のソリ変形のレンジをΔYとすれ
ば、天板への後加工による凹部のa寸法を、 a≧ΔY となるようにする。この結果、ソリ振幅が最大となる図
4のX1、X2の箇所において、図8(a)(b)のよ
うに天板2のE部は必ず基板上に接合され、基板1の接
合面の欠陥によるインクのモレが生じることを防止でき
る。すなわち、天板のX方向のソリ変形に対して天板と
基板との接合のより大きな自由度を確保することが可能
になる。天板のX方向のソリ変形が非常に小さい場合
は、ノズル配設の範囲において、天板接合時に基板のF
面をオリフィスプレート6に突きあてた状態でOH距離
を確保することも考えられる。これにより天板と基板の
Y方向のアライメントの簡略化が可能である。
It is also conceivable to fill and seal the gap with a sealing agent such as silicon after joining the top plate. The dimension a of the recess 10 may be determined based on the amount of warpage deformation of the top plate 2 measured in advance in the X direction. That is, as shown in FIG. 4, if the range of the warp deformation in the X direction at the corners of the top plate 2 is ΔY, the a dimension of the recessed part due to the post-processing on the top plate is set to be a ≧ ΔY. As a result, at the positions of X1 and X2 in FIG. 4 where the warp amplitude is maximum, the E portion of the top plate 2 is always bonded on the substrate as shown in FIGS. It is possible to prevent ink leakage due to defects. That is, it becomes possible to secure a greater degree of freedom in joining the top plate and the substrate against the warp deformation of the top plate in the X direction. When the warp deformation of the top plate in the X direction is very small, the F
It is also conceivable to secure the OH distance with the surface abutting the orifice plate 6. As a result, the alignment of the top plate and the substrate in the Y direction can be simplified.

【0017】本実施例では、形成する凹部10のX軸断
面を矩形形状としたが、基板と天板の好ましい接合状態
のための障害にならないのであれば、前記断面を矩形に
限定する必要はなく、三角型などの形状でもよい。ま
た、液滴を吐出するノズルの配設のX方向の範囲を含
め、X軸に沿って該断面形状が変化してもよい。本実施
例では、隅部Gの仮想線が凹部10の側面上となるよう
に構成したが、図14のように、該仮想線を凹部の寸法
aの範囲に含むように凹部を設けることも考えられる。
これは、2部品の寸法公差および接合工程でのアライメ
ント公差を吸収するために有効な処置である。
In the present embodiment, the X-axis cross section of the concave portion 10 to be formed has a rectangular shape. However, it is not necessary to limit the cross section to a rectangular shape as long as it does not hinder the preferable bonding state between the substrate and the top plate. Instead, it may have a triangular shape or the like. In addition, the cross-sectional shape may change along the X axis, including the range of the arrangement of the nozzles that eject droplets in the X direction. In this embodiment, the virtual line of the corner G is arranged on the side surface of the recess 10. However, as shown in FIG. 14, the recess may be provided so that the virtual line is included in the range of the size a of the recess. Conceivable.
This is an effective measure to absorb the dimensional tolerances of the two parts and the alignment tolerances in the joining process.

【0018】[実施例2]図9、10は本発明の実施例
2にかかる天板の構成を示すものである。本実施例は、
基板1の稜部Hが接合されるX軸に沿った領域のうち、
液滴を吐出するノズルの配設範囲と、それ以外の範囲
で、互いに異なる凹部の形状を用いるものである。図9
のI−I部はノズルとなる溝3の配設の範囲、J−J部
は該溝が配設されていない範囲である。図10(a)は
I−I部、図10(b)はJ−J部の断面形状である。
所定のOH距離を維持した好ましい接合時の基板位置を
2点破線で示す。
[Second Embodiment] FIGS. 9 and 10 show the structure of a top plate according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment,
Of the region along the X axis where the ridge H of the substrate 1 is joined,
Different concave shapes are used in the arrangement range of the nozzles for ejecting liquid droplets and the other range. FIG.
The I-I part is the range in which the groove 3 serving as the nozzle is provided, and the JJ part is the range in which the groove is not provided. FIG. 10A shows a cross-sectional shape of the I-I portion, and FIG. 10B shows a cross-sectional shape of the JJ portion.
Preferable substrate positions at the time of bonding while maintaining a predetermined OH distance are indicated by a two-dot broken line.

【0019】本実施例は、溝の配設範囲以外において、
図10(b)のJ−J断面のように、基板1の端面Fを
凹部のオリフィスプレート6側の面に突きあてて接合し
たときに所定のOH距離が得られるように、第2の凹部
102の形状が設けられている。またこのとき所定のO
H距離が得られるときに溝3の配設範囲では端面Fが天
板2につきあたらないように、第1の凹部101の形状
が設けられている。上記の構成によれば、天板接合の際
には、基板1の端面Fを天板の凹部102のオリフィス
プレート6側の面に突きあてることによりY方向のアラ
イメントを容易に行うことができる。
In this embodiment, except for the area where the grooves are provided,
As shown in the JJ cross section of FIG. 10B, the second concave portion is provided so that a predetermined OH distance can be obtained when the end surface F of the substrate 1 is abutted against the surface of the concave portion on the orifice plate 6 side to be joined. 102 shapes are provided. At this time, the predetermined O
The shape of the first concave portion 101 is provided so that the end face F does not hit the top plate 2 in the arrangement range of the groove 3 when the H distance is obtained. According to the above configuration, at the time of joining the top plates, the end face F of the substrate 1 is brought into contact with the surface of the recess 102 of the top plate on the side of the orifice plate 6 so that the alignment in the Y direction can be easily performed.

【0020】[実施例3]図11は本発明の実施例3に
かかる天板の構成を示すものである。オリフィスプレー
トの厚さが非常に小さいとき、あるいはEL長が小さい
場合には、凹部を設けることにより隅部周囲の強度が小
さくなることが考えられる。この部分に図5のような凹
部を設けることで、隅部周囲の強度が一層低下し天板の
破壊の危険がある。本実施例では、凹部をX方向にて断
続的に配置することで凹部形成による天板の強度低下を
低滅する。図11では、凹部10はノズル壁となる部分
12に対応して溝3と同じピッチで配置される。例えば
天板の成形材料としてポリサルフォンを使用した場合、
b=5μmのとき凹部10の間隔を数μm程度とするこ
とで個々の凹部10の間のフィレット形状は基板の稜部
により押し潰され、押し潰された樹脂の一部は凹部に逃
げ、この結果良好な接合ができた。また、上記した凹部
をX方向にて断続的に配置するに際し、その配置位置を
図12に示すようにY方向にずらして配設するようにし
ても有効である。
[Embodiment 3] FIG. 11 shows a structure of a top plate according to Embodiment 3 of the present invention. When the thickness of the orifice plate is very small or the EL length is small, it is considered that the strength around the corner is reduced by providing the recess. By providing a recess as shown in FIG. 5 in this portion, the strength around the corners is further reduced, and there is a risk of breaking the top plate. In this embodiment, the recesses are intermittently arranged in the X direction to reduce the reduction in strength of the top plate due to the formation of the recesses. In FIG. 11, the recesses 10 are arranged at the same pitch as the grooves 3 corresponding to the portions 12 that will be the nozzle walls. For example, when polysulfone is used as the molding material for the top plate,
When b = 5 μm, the space between the recesses 10 is set to about several μm, the fillet shape between the individual recesses 10 is crushed by the ridges of the substrate, and a part of the crushed resin escapes to the recesses. As a result, good joining was achieved. Further, when disposing the above-mentioned recesses intermittently in the X direction, it is also effective to displace the disposing position in the Y direction as shown in FIG.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明は、以上のように第2部材におけ
るプレート部と、第1部材との接合面の交差部分に形成
される隅部に、1個以上の凹部を設け、また、その第1
部材の1端面になる稜部を、前記第2部材の凹部近傍に
位置するように接合することにより、天板製造時の隅部
のフィレット形状などのエッジ形状の精度によらず、イ
ンク吐出に好ましいヒータとオリフィス間の距離を確保
することができ、インクの吐出性能の安定、さらには個
々のインクジェットヘッドの吐出性能のバラツキの低減
を達成することができる。また、第1部材と第2部材の
好ましい位置関係による良好な状態での接合により、両
者の密着接合が可能となりクロストークのないインクジ
ェットヘッドを得ることができる。
As described above, according to the present invention, one or more recesses are provided at the corners formed at the intersections of the joint surfaces of the second member and the plate member, and First
By joining the ridge which becomes the one end face of the member so as to be positioned in the vicinity of the recess of the second member, ink can be ejected regardless of the accuracy of the edge shape such as the fillet shape of the corner at the time of manufacturing the top plate. It is possible to secure a preferable distance between the heater and the orifice, and it is possible to achieve stable ejection performance of ink and further reduce variations in ejection performance of individual inkjet heads. Also, by joining the first member and the second member in a good state due to the preferable positional relationship, both can be closely joined, and an inkjet head without crosstalk can be obtained.

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

【図1】従来知られているインクジェットヘッドの構造
の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of the structure of a conventionally known inkjet head.

【図2】天板の接合面側の構造を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a structure on a joining surface side of a top plate.

【図3】天板と基板の接合時の状態を説明するための図
である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a state when the top plate and the substrate are joined.

【図4】本発明の実施例1にかかる天板の構成と、天板
のソリ変形を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a top plate according to the first embodiment of the present invention and a warp deformation of the top plate.

【図5】図4のA部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a portion A in FIG. 4;

【図6】図5のC−C断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 5;

【図7】本願発明の天板に凹部を設ける製造工程の一例
を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process in which a top plate of the present invention is provided with a recess.

【図8】本発明の実施例1にかかる天板が、ソリ振幅が
最大となる箇所において基板上に接合された状態を説明
する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the top plate according to the first embodiment of the present invention is bonded onto the substrate at a location where the warp amplitude is maximum.

【図9】本発明の実施例2にかかる天板の構成を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a top plate according to a second embodiment of the present invention.

【図10】図10(a)は図9のI−I断面、図10
(b)は図9のJ−J断面を示す図である。
10 (a) is a sectional view taken along line I-I of FIG.
(B) is a figure which shows the JJ cross section of FIG.

【図11】本発明の実施例3にかかる天板の構成を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a top plate according to Example 3 of the present invention.

【図12】本発明の実施例3にかかる天板の他の構成を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing another configuration of the top plate according to the third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例で用いた遮光パターンであ
る。
FIG. 13 is a light-shielding pattern used in an example of the present invention.

【図14】本発明の実施例1における凹部の他の形態を
示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing another form of the recess according to the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 天板 3 溝 4 オリフィス 5 ほりこみ 6 オリフィスプレート 7 ヒータ 8 オリフィス通路 9 天板の接合面 10 凹部 1 Substrate 2 Top Plate 3 Groove 4 Orifice 5 Dust 6 Orifice Plate 7 Heater 8 Orifice Passage 9 Joining Surface of Top Plate 10 Recess

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エネルギー発生手段を有する第1部材
と、該第1部材に接合される第2部材であって、前記エ
ネルギー発生手段によりインクを吐出するためのノズル
溝を有し、該ノズル溝からのインクを吐出するオリフィ
スが開口されると共に前記第1部材との接合面と交差線
を形成するプレート部を有する第2部材とを備えたイン
クジェットヘッドにおいて、前記第2部材における前記
プレート部と前記接合面の交差部分に形成される隅部
に、1個以上の凹部が設けられていることを特徴とする
インクジェットヘッド。
1. A first member having an energy generating means, and a second member joined to the first member, the nozzle groove having a nozzle for ejecting ink by the energy generating means. An ink jet head is provided with an orifice for ejecting ink from the ink jet head, and a second member having a plate portion forming a line of intersection with the joint surface with the first member. An inkjet head, wherein one or more recesses are provided at a corner formed at the intersection of the joint surfaces.
【請求項2】 前記第1部材と前記第2部材は、前記第
1部材におけるエネルギー発生手段の配設方向に略平行
する前記第1部材の1端面になる稜部が、前記第2部材
の凹部近傍に位置するように接合されていることを特徴
とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。
2. The first member and the second member have a ridge portion that is one end face of the first member and is substantially parallel to the arrangement direction of the energy generating means in the first member, The inkjet head according to claim 1, wherein the inkjet head is joined so as to be located in the vicinity of the recess.
【請求項3】 前記凹部は、その寸法が前記第2部材に
おける予め予測したソリ変形量に基づいて形成されてい
ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のイ
ンクジェットヘッド。
3. The ink jet head according to claim 1, wherein the recess is formed such that its dimension is based on a warp deformation amount predicted in advance in the second member.
【請求項4】 前記凹部は、前記第1部材の1端面にな
る稜部がノズル溝配設範囲以外の範囲において、前記第
2部材の凹部に前記ノズル溝配設範囲よりも一層近接す
るように形成されていることを特徴とする請求項1〜請
求項3のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。
4. The recess has a ridge portion which is one end surface of the first member and is closer to the recess of the second member than the nozzle groove disposition range in a range other than the nozzle groove disposition range. The ink jet head according to any one of claims 1 to 3, wherein the ink jet head is formed.
【請求項5】 前記凹部が断続的に形成されていること
を特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載
のインクジェットヘッド。
5. The ink jet head according to claim 1, wherein the recess is formed intermittently.
【請求項6】 エネルギー発生手段を有する第1部材
と、該第1部材に接合される第2部材であって、前記エ
ネルギー発生手段によりインクを吐出するためのノズル
溝を有し、該ノズル溝からのインクを吐出するオリフィ
スが開口されると共に前記第1部材との接合面と交差線
を形成するプレート部を有する第2部材とを備えたイン
クジェットヘッドの製造方法において、前記第2部材に
おける該プレート部と該接合面の交差部分に形成される
隅部に、1個以上の凹部を前記第1部材と前記第2部材
の接合前に形成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。
6. A first member having an energy generating means and a second member joined to the first member, the nozzle groove having nozzles for ejecting ink by the energy generating means. An ink jet head manufacturing method comprising: an orifice for ejecting ink from the first member; and a second member having a plate portion that forms a line of intersection with the joint surface with the first member. A method for manufacturing an inkjet head, characterized in that one or more recesses are formed in a corner formed at an intersection of a plate portion and the joining surface before joining the first member and the second member.
【請求項7】 前記凹部が、前記第2部材の作製前また
は作製後に形成されることを特徴とする請求項6に記載
のインクジェットヘッドの製造方法。
7. The method of manufacturing an ink jet head according to claim 6, wherein the recess is formed before or after manufacturing the second member.
【請求項8】 前記凹部が、少なくとも前記ノズル溝が
配設される範囲において、前記隅部での前記ノズル溝の
配設方向の真直度をΔyとし、該Δyに対して前記凹部
の前記配設方向に直交する方向の幅をaとするとき、こ
れら両者の関係を、 a≧Δy となるように形成されることを特徴とする請求項6また
は請求項7に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
8. The straightness of the concave portion in the arrangement direction of the nozzle groove is Δy at least in the range where the nozzle groove is arranged, and the arrangement of the concave portion with respect to the Δy is defined as Δy. The method for manufacturing an inkjet head according to claim 6 or 7, wherein when the width in the direction orthogonal to the installation direction is a, the relationship between the two is formed such that a ≧ Δy. .
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