(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液を吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を配列した第１基板と、該第１基板と接合することにより液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保持する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連通して記録液を吐出するための吐出口が配列されたオリフィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する形態で、機械的付勢力を与えて接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記第２基板は、前記共通液室よりも前記液流路溝の配列方向の外方へ延在された延在部を有し、該延在部は前記共通液室が形成されている部分よりも肉薄になっていることを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項２】
前記第２基板の前記延在部は、前記第２基板の中心線に対して左右対称に配置されていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項３】
記録液を吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を配列した第１基板と、該第１基板と接合することにより液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保持する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連通して記録液を吐出するための吐出口が配列されたオリフィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する形態で、機械的付勢力を与えて接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記第２基板は、前記共通液室よりも前記液流路溝の配列方向の外方へ延在された延在部を有し、該延在部は前記共通液室が形成されている部分よりも肉薄となっており、
前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面の両端部分に掘り込み凹部を設けたことを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項４】
前記掘り込み凹部は、前記第２基板の中心線に対して左右対称に配置されていることを特徴とする請求項３記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項５】
前記第２基板の前記延在部に掘り込み凹部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項６】
記録液を吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を配列した第１基板と、該第１基板と接合することにより液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保持する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連通して記録液を吐出するための吐出口が配列されたオリフィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する形態で、機械的付勢力を与えて接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記第２基板の前記第１基板と接合する面の液流路溝の配列方向の長さＡは、第１基板の長さＢより大で、かつ、吐出口が配列されている長さＣよりも大であって、これらの長さは、（Ａ−Ｃ）／２≧１．１ｍｍ、および（Ｂ−Ｃ）／２≧０．８２５ｍｍの関係を満たすものであることを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項７】
前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面の両端部分を肉薄に形成したことを特徴とする請求項６記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項８】
前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面の両端に掘り込み凹部を形成したことを特徴とする請求項６または７記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項９】
前記肉薄に形成された部分は、前記第２基板の中心線に対して左右対称に配置されていることを特徴とする請求項７記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項１０】
前記掘り込み凹部は、前記第２基板の中心線に対して左右対称に配置されていることを特徴とする請求項８記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項１１】
前記共通液室を形成する凹部は共通液室分離壁により複数の凹部に分離され、前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面における前記共通液室分離壁に対応する部分に、液吐出方向に沿って延びる凹部溝を配設したことを特徴とする請求項１または３記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項１２】
前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面において、前記共通液室を形成する凹部を分離する前記共通液室分離壁に対応する部分に液吐出方向に沿って延びる凹部溝を配設したことを特徴とする請求項１または３記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項１３】
前記凹部溝は、該凹部溝の中心線に対して左右対称的な形状に形成されていることを特徴とする請求項１１または１２記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項１４】
前記凹部溝は断面台形形状に形成されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の液体噴射記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射記録方式において、微細な吐出口から記録液を液滴として吐出させて記録紙等の被記録媒体に付着させることによって記録を行なうための液体噴射記録ヘッドに関し、特に、高精細な画像を形成するために、記録液滴を安定かつ高速に吐出できる液体噴射記録ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な液体噴射記録ヘッドは、特開昭５５−１３２２５３号公報に記載されているように、記録液を吐出するための吐出エネルギー発生素子が形成された第１基板と、記録液を吐出するための吐出口、吐出口に連通する液流路溝およびこの液流路溝に記録液を供給するための共通液室を有する第２基板とを、吐出エネルギー発生素子と液流路溝とが対応する形態で、接合することによって構成されている。
【０００３】
また、特開平２−１９２９５４号公報には、吐出エネルギー発生素子を形成した第１基板と、共通液室およびこの共通液室から吐出口となる開口部を有する複数の液流路溝を形成した第２基板とを、機械的付勢力を与えて、より確実に接合するようになした液体噴射記録ヘッドが開示されている。
【０００４】
さらに、特開平４−１７１１２８号公報においては、第１基板と第２基板との接合を正確にするために、第１基板の吐出エネルギー発生素子の位置と第２基板の吐出口の位置をそれぞれ測定し、それらの測定値を比較して、その差分だけ第２基板と第１基板を相対的に移動させ、吐出エネルギー発生素子と吐出口の位置とを合わせる方法が紹介されている。
【０００５】
また、カラー用の液体噴射記録ヘッドとしては、記録液を吐出するための吐出口、吐出口に連通する液流路溝およびこの液流路溝に記録液を供給するための共通液室を有する第２基板において、共通液室を複数に分割し、分割された共通液室毎に異なる色の記録液を供給することにより、コンパクトなカラー用の液体噴射記録ヘッドを提供する提案が、特開平７−１４８９４４号公報や特開平７−１４８９２６号公報等に記載されている。
【０００６】
図７は、従来の一般的な液体噴射記録ヘッドの構成を図示する分解斜視図であり、同図において、１１１は、吐出エネルギー発生素子１１１ａが形成された第１基板であって、この第１基板１１１に電気的信号を送るための配線基板１１３とともにベースプレート１１２に固定されており、１１４は、複数の共通液室を構成するための複数の凹部と複数の液流路溝および記録液を吐出する複数の吐出口１１４ａを有する第２基板であり、１１５は、第２基板１１４に機械的付勢力を与えて第１基板１１１に押圧して接合するためのばね等の押圧部材である。
【０００７】
第１基板１１１の吐出エネルギー発生素子１１１ａと第２基板１１４の吐出口１１４ａや液流路溝がそれぞれ対応するように両基板を位置合わせして接合し、押圧部材１１５の付勢押圧力を第２基板１１４の上面、特に第２基板１１４の液流路溝を形成した部分の上部に与えて両基板１１１、１１４の接合面を密着させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液体噴射記録ヘッドにおいては、より高精細な画像を短時間で得るために、液流路の数すなわちノズル数を増やすに当たり、第２基板が大型化し、その結果、第１基板との接合が不十分となり、十分な画像を得ることが極めて困難となっていた。このような事態に対応する一般的な対策としては、機械的付勢力としてのばね部材のばね圧をあげる方法もあるが、その圧力が強大であったり、圧力集中が起きることにより、第２基板を過度に変形させ、その変形がオリフィスプレートにも及び、吐出口の変形を引き起こすなどの問題が生じていた。このような吐出口の変形が起きると、記録液滴の着弾位置が狂い、十分な画像を得ることが即座にできなくなってしまう。
【０００９】
また、第１基板と第２基板間に十分な接合が得られなかった場合には、第２基板の液流路溝と第１基板との間に隙間が生じるため、吐出エネルギー発生素子により生じた圧力がその隙間から漏れ、記録液の吐出が不安定になってしまう。さらに、カラー用の液体噴射記録ヘッドにおいては、各共通液室を分離する共通液室分離壁と第１基板との間にも必要以上の隙間があいてしまい、共通液室の分離が不十分となり、最悪の場合は共通液室の各記録液が混色を起こしてしまう。
【００１０】
また、第２基板の大型化に伴なって生じる第２基板の微妙な反りや第１基板と接合する面の微妙なうねりなども、液滴の着弾位置をずらしてまう。特に、第２基板を射出成形により作製する際に、そのわずかな反りやうねりをいかに抑えるかが、重要な課題となっていた。
【００１１】
同時に、第１基板の吐出エネルギー発生素子の中心と第２基板の液流路溝の中心を正確に合わせる必要も生じてきている。これらの中心が合致していないと、記録液の吐出にアンバランスを生じ、液滴の着弾位置に影響を与えてしまう。特に、吐出エネルギー発生素子が電気熱変換素子等の加熱素子である場合は、発泡にアンバランスを与えてしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、上記の従来技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、第１基板と第２基板とを容易にかつ確実に低コストで密着接合させることができ、高精細な画像を高速に得ることができる液体噴射記録ヘッドを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射記録ヘッドは、記録液を吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を配列した第１基板と、該第１基板と接合することにより液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保持する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連通して記録液を吐出するための吐出口が配列されたオリフィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する形態で、機械的付勢力を与えて接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおいて、前記第２基板は、前記共通液室よりも前記液流路溝の配列方向の外方へ延在された延在部を有し、該延在部は前記共通液室が形成されている部分よりも肉薄になっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の液体噴射記録ヘッドは、記録液を吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を配列した第１基板と、該第１基板と接合することにより液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保持する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連通して記録液を吐出するための吐出口が配列されたオリフィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する形態で、機械的付勢力を与えて接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおいて、前記第２基板は、前記共通液室よりも前記液流路溝の配列方向の外方へ延在された延在部を有し、該延在部は前記共通液室が形成されている部分よりも肉薄となっており、前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面の両端部分に掘り込み凹部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の液体噴射記録ヘッドは、記録液を吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を配列した第１基板と、該第１基板と接合することにより液流路を形成する液流路溝、該液流路溝に連通して記録液を一時的に保持する共通液室を形成する凹部および前記液流路溝に連通して記録液を吐出するための吐出口が配列されたオリフィスプレートを有する第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板とを、前記吐出エネルギー発生素子と前記液流路溝が対応する形態で、機械的付勢力を与えて接合して構成する液体噴射記録ヘッドにおいて、前記第２基板の前記第１基板と接合する面の液流路溝配列方向の長さＡは、第１基板の長さＢより大で、かつ、吐出口が配列されている長さＣよりも大であって、これらの長さは、（Ａ−Ｃ）／２≧１．１ｍｍ、および（Ｂ−Ｃ）／２≧０．８２５ｍｍの関係を満たすものであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の液体噴射記録ヘッドにおいては、前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面の両端の肉薄に形成された部分に掘り込み凹部を形成することが好ましく、さらに、前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面の両端部分における肉薄部や掘り込み凹部は、前記第２基板の中心線に対して左右対称に配置されていることが好ましい。
【００１７】
本発明の液体噴射記録ヘッドにおいては、前記第２基板における前記第１基板と接合することにより共通液室を形成する凹部が、共通液室分離壁により複数の凹部に分離されていることが好ましく、また、前記第２基板の前記第１基板と接合する面に対向する面において、共通液室を形成する凹部を分離する前記共通液室分離壁に対応する部分に液吐出方向に沿って延びる凹部溝を配設することが好ましく、前記凹部溝の形状を断面台形形状とすることができる。
【００１８】
【作用】
本発明によれば、液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の反りを軽減させることができ、さらに、第２基板の変形が容易になり、第２基板と第１基板の密着性を向上させることができる。これにより、液体噴射記録ヘッドの記録液の吐出量や吐出スピードは安定し、結果として、記録液滴の着弾精度を良好にし、高精細な画像を高速に得ることができる。
【００１９】
第２基板の第１基板と接合する面に対向する面の両端部分を肉薄に形成することにより、あるいは、第２基板の第１基板と接合する面に対向する面の両端部分に掘り込み凹部を形成することにより、そして、両端部分の肉薄部に掘り込み凹部を形成することにより、第２基板の反りを軽減することができ、接合密着性を良好なものとすることができ、また、第２基板の成形時の成形安定性を向上させることができる。
【００２０】
さらに、第２基板の第１基板と接合する面の液流路溝配列方向の長さＡを、第１基板の長さＢより大で、かつ、吐出口が配列されている長さＣよりも大とし、これらの長さが、（Ａ−Ｃ）／２≧１．１ｍｍ、および（Ｂ−Ｃ）／２≧０．８２５ｍｍの関係を満たすものとすることにより、記録液を吐出する吐出口の位置を、第２基板を第１基板に押圧接合する際に最も応力集中のかかる個所である第１基板の端部が第２基板に接合する接合起点の位置から遠ざけることが可能となり、このために、仮に応力集中がおきても、吐出口がその個所から十分に離れていることから、吐出口からの液吐出はその応力集中の影響を受けることがなくなり、この結果として、第２基板と第１基板とを機械的付勢力を与えて接合する時に、その付勢力の量を増やすことが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（第１の実施例）
図１の（ａ）は、本発明の第１実施例の液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の斜視図であり、同（ｂ）は、同じく第２基板を液流路溝および共通液室が形成された接合面側からみた平面図である。
【００２３】
図１の（ａ）および（ｂ）において、液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板１は、複数の吐出口（不図示）が形成されたオリフィスプレート２と、吐出口へ供給される記録液を一時的に保持する複数の共通液室を形成する複数の凹部（以下、単に共通液室ともいう）３と、吐出エネルギー発生素子の位置に対応して位置付けられ、複数の共通液室３のいずれかに連通しそして吐出口に連通する液流路を形成するための液流路溝４と、複数の共通液室３に記録液をそれぞれ供給するための液供給口５とを有し、複数の共通液室３の間を区画分離するために設けられた共通液室分離壁６には、内部に充填剤が充填されることで各共通液室３のそれぞれを分離する共通液室分離溝７が形成されており、また、共通液室分離溝７に封止剤を注入するための封止剤注入口８が共通液室分離溝７の端部に形成されている。また、９は、第２基板１を第１基板に接合する際に第２基板１を安定させるために、第２基板１が第１基板に接合する面（以下、この面を単に接合面ともいう。）から突出するようにその接合面の両端部に設けられた仮止め足であり、左右両端の共通液室３から共通液室枠１０（図１の（ｂ）参照）を介し離間して配設されている。
【００２４】
複数の共通液室３や液流路溝４、および共通液室分離溝７等が配置された接合面に対向する面は、ここには図示しないばね等の押圧部材により押圧される面（以下、この面を単に押圧面ともいう。）であり、図１の（ａ）に図示する押圧面において、１１は、第２基板１の両端部分の共通液室枠１０に対応する部分の厚みを薄くした肉薄部であり、１２は、共通液室３を区画分離する共通液室分離壁６に対応する押圧面の部位に設けられ、液吐出方向に沿って延びる断面台形形状等の凹部溝であり、１３は、液流路溝４が配列された部位に対応する部分に液吐出方向に沿って細長い形状をした複数の凸部であり、この凸部１３は、液流路溝４の配列方向に沿って複数設けられており、第２基板１を第１基板に押圧接合するばね等の押圧部材の押圧力を受ける部分であって、このように押圧部材の押圧力を複数の点で受けることにより、第２基板１の反りや変形あるいは押圧部材の精度ばらつきによる液流路溝配列方向の押圧力のばらつきを分散させ、液流路領域の全範囲を均一な押圧力で押さえ、第２基板と第１基板の液流路領域の接合性を高めるものである。また、１５は、第２基板１の樹脂成形時に、押圧面における液供給口５の周囲や凹部溝１２あるいは封止剤注入口８の周辺等の角部に、バリなどの発生を抑えるために設けられた極く僅かな段差や傾斜が付けられた段差部であり、特に、液供給口５の周囲にバリが生じているとこのバリが記録中に記録液に混入して記録不能となる恐れがあるが、このような事態を防止するためのものである。なお、凹部溝１２の作用については後述する。
【００２５】
以上のように本実施例の第２基板においては、後述するように樹脂成形や接合密着性の観点から、複数の共通液室３の両端に位置する共通液室３から外方へ共通液室枠１０を延在させている。すなわち、両側端部に位置する共通液室枠１０は、仮止め足１０を良好に成形するために、ある程度の幅をもって成形されている。このような第２基板１においては、その中央部分には共通液室３を掘り込むため、その部分は厚みの薄い状態になるけれども、その両側端部に位置する共通液室枠１０の部分は、厚みの厚い部分となってしまう。この第２基板１に生じる厚みの不均一は、第２基板１の成形時に微妙な反りやうねりを与えてしまう。この第２基板１の反りやうねりは、通常、ばね等の押圧部材の荷重により強制的に押さえ込んで第１基板と第２基板１とを接合しているけれども、第２基板の反りうやねりがあまりに大きいと、両基板を十分に密着させることが困難となる。
【００２６】
そこで、本実施例の第２基板においては、第１基板に接合する接合面の両側端部の共通液室枠１０に対向する部分の押圧面の厚みを肉薄とし、そして、これらの両側端部の肉薄部１１を第２基板の中心線に対して左右対称な形状に配置した。具体的には、第２基板１の押圧面の両端部分を、２．３５ｍｍ×１．８４ｍｍ×０．４ｍｍ（図１の（ａ）における（ｘ１）×（ｙ１）×（ｚ１））ほど落として肉薄部１１とした。
【００２７】
このように、第１基板と接合する接合面の両側端部の共通液室枠１０に対向する部分の厚みを肉薄とすることにより、第２基板１の反りを軽減することが可能となり、さらに、この両側端部の肉薄部１１を第２基板１の中心線に対して左右対称な形状に配置することにより、第２基板の反りや、第１基板との接合面のうねりを軽減できる。また、第２基板の成形時の成形安定性も向上する。
【００２８】
さらに、複数の共通液室３の両端に位置する共通液室３から外方へさらに延在部としての共通液室枠１０を延在させ、その部分の厚みを薄くして肉薄部１１としていることから、第２基板１の接合面に反りやうねりが生じていても、液流路溝や吐出口が形成されている液吐出機能部は、接合面の液流路溝配列方向の中央部分に位置するために、接合面全体の反りやうねりの影響は少なく、液吐出機能部の接合密着性を良好なものとすることができる。
【００２９】
また、カラータイプの高精細画像を形成する場合には、ノズル列の一方の端部から他方の端部までのノズルピッチ（トータルピッチ）が着弾位置と正しく合致するとともに各色毎、および各色内のノズルピッチも正しく合致する必要があった。
【００３０】
しかしながら、従来、一つの第２基板に複数の液室を成形にて形成する構成では、成形後の吐出方向に対し前後方向に各色の液室形状に対応して不連続の山なり形状の反りが発生することがあり、この場合、各色のノズルピッチを均一にすることが困難であった。本発明では、上記凹部溝１２を設けることにより反りの形状を連続した単調山なり形状の反りとすることができ、吐出口形成時のレーザ光の調整を行なうことでトータルピッチおよび各色ピッチの補正が可能となって、高精細カラー画像に適用できるようになっている。また、この凹部溝１２は各液室をそれぞれ均一な状態で素子基板に密着させることを容易にする効果も奏するものである。
【００３１】
このような構造を有した本実施例の第２基板１と、肉薄部１１が存在しない第２基板とを、図７に図示するように、それぞればね等の押圧部材の荷重を２５Ｎとして組み込んで液体噴射記録ヘッドを形成し、両者を比較したところ、肉薄部１１が存在する第２基板１を用いた液体噴射記録ヘッドは、その吐出量と吐出スピードのばらつきが、肉薄部が存在しない第２基板を用いて組み込んだ液体噴射記録ヘッドより小さく安定しており、その液滴の着弾精度も良好であった。
【００３２】
（第２の実施例）
図２の（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施例の液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の斜視図であり、前述した第１実施例と同様の部材や同様の部位には同一符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【００３３】
図２の（ａ）において、１１は押圧面の両端部分に形成した肉薄部であり、１７は肉薄部１１に掘り込んだ掘り込み凹部である。本実施例では、第１実施例における第２基板１の肉薄部１１に、直径１．０３ｍｍ（図２におけるｄ）で深さ０．５ｍｍ（同、ｚ２）の略円錐形状の掘り込み凹部１７を設けたものであり、その他の構成は同じである。
【００３４】
このような構成の第２基板を成形したところ、第２基板１の反りも小さく、この第２基板を第１実施例と同様に組み込んで液体噴射記録ヘッドを形成したところ、その吐出量および吐出スピードのばらつきは、掘り込み凹部１７が存在しないものよりわずかに小さく、その液滴の着弾精度はほとんど変わらなかった。
【００３５】
本実施例においては、第１実施例のものに比べ、吐出量や吐出スピードのばらつきはわずかしか向上せず、着弾精度もほとんど変わらなかったが、第２基板の成形性の向上がみられた。そして、第２基板の反り量は、第１実施例のものに比べて小さく、液流路溝４の反りについては、第１実施例のものでは、Ｙ方向４μｍ、Ｚ方向７μｍであるに対し、本実施例では、Ｙ方向２μｍ、Ｚ方向４μｍであった。これは、掘り込み凹部１７の成形をエジェクターピンの形状にすることにより、第２基板成形時の金型からの離型が容易になり、余分な荷重が第２基板にかからなかったからだと想定される。
【００３６】
また、図２の（ｂ）に図示する第２基板の変形例においては、第１基板と接合する接合面の両側端部の共通液室枠１０に対向する部分の厚みを肉薄とすることなく、その部分に略円錐形状の掘り込み凹部１７を設けたものである。このように押圧面の両側端部分にそれぞれ同様の深さ（ｚ）と直径（ｄ）を有する掘り込み凹部１７を設けることによっても、図１および図２の（ａ）に図示する第２基板と同様に、第２基板の反りを小さくすることができ、さらに、掘り込み凹部１７の成形をエジェクターピンの形状にすることにより、第２基板成形時の金型からの離型が容易になり、余分な荷重が第２基板にかからないことから、安定した成形性を得ることができる。
【００３７】
このように掘り込み凹部１７を設けた第２基板１と、掘り込み凹部を設けていない第２基板をそれぞれ組み込んで液体噴射記録ヘッドを形成し、両者を比較したところ、掘り込み凹部１７を設けた第２基板１を組み込んだ液体噴射記録ヘッドは、その吐出量や吐出スピードのばらつきが他方のものより小さく安定しており、液滴の着弾精度も良好であった。
【００３８】
以上のように、本実施例の第２基板において、第１基板と接合する接合面に対向する押圧面の両側端部に掘り込み凹部を形成することにより、あるいは両側端部を肉薄とするとともにその部分に掘り込み凹部を形成することにより、第２基板の反りを軽減できるとともに、成形時の型からの離型性を向上させることが可能であり、また、この掘り込み凹部を第２基板の中心線に対して左右対称に配置することにより、さらに安定した成形性を得ることが可能となる。
【００３９】
（第３の実施例）
図３は、本発明の第３実施例の液体噴射記録ヘッドにおける第２基板と第１基板の関係を示すために液吐出側から見た概念図である。なお、本実施例においても、前述した実施例と同様な部材や同様な部位には同一符号を付して、それらの詳細な説明は省略する。
【００４０】
図３において、第２基板１は、前述した第１および第２の実施例の第２基板と同様に、複数の吐出口１８が形成されたオリフィスプレート２を有し、第１基板３１と接合する接合面には、複数の液流路溝４と複数の共通液室３および各共通液室３を区画分離する共通液室分離壁６と共通液室分離溝７、さらに接合面の両端部には仮止め足９が形成されており、そして、接合面に対向する押圧面には、凹部溝１２や肉薄部１１等が形成されている。
【００４１】
また、２５は、第１基板３１と第２基板１と接合する時に一番力がかかり、第２基板１の変形の起点となりやすい接合起点であって、第１基板３１の両端部３２に相当する。図中のＡは、第２基板１の接合面の液流路溝配列方向の長さ、Ｂは第１基板３１の長さ、Ｃは記録液を吐出させる吐出口１８の並んでいる長さ（すなわち、液吐出に機能する液吐出機能部の長さ）である。一般に、第１基板３１に第２基板１を接合するためには、長さＡは、長さＢより大きくする必要があるが、しかしあまりにも大きくすると、両基板の接合は容易になるが、液体噴射記録ヘッド自体も大きくなり、結果として、液体噴射記録ヘッドプリンターの巨大化につながってしまう。また、逆に長さＢを小さくすることは、液体噴射記録ヘッドの小型化にはなるけれども、吐出口１８の並んでいる長さＣにあまりにも近ずきすぎると、接合起点２５が吐出口１８に接近するため、第２基板１に変形が生じた場合に、その変形が吐出口１８にまで及んでしまう。このように、長さＢと長さＣが接近した液体噴射記録ヘッドは、印字の端部だけが着弾精度がずれるという現象を引き起こしてしまう。このような現象がおきると、端部の記録液の着弾精度が規格内に入っていても、全体的な着弾精度の平均より離れていれば、細い一本の直線を印字する場合にその直進性を損なってしまう。
【００４２】
そこで、本実施例では、第２基板１の第１基板３１に接合する接合面の液流路溝配列方向の長さＡを、記録液を吐出する吐出口１８が並んでいる長さ（液吐出機能部の長さ）Ｃよりも十分大きくし、かつ、第１基板３１の長さＢより大きくなるように構成する。このように構成することにより、記録液を吐出する吐出口１８の位置を、第２基板１を第１基板３１に押圧接合する際に最も応力集中のかかる個所である第１基板３１の端部が第２基板１に接合する接合起点２５の位置から遠ざけることが可能となる。このために、接合起点２５に仮に応力集中がおきても、吐出口１８がその個所から十分に離れていることから、吐出口１８からの液吐出はその応力集中の影響を受けることがなくなる。また、この結果として、特に第２基板１と第１基板３１とを、機械的付勢力を与えて接合する時に、その付勢力（荷重）の量を増やすことが可能となる。
【００４３】
上記の事項を十分考慮して、Ａ、ＢおよびＣの各寸法を任意にふり、最適な関係を求めたところ、（Ａ−Ｃ）／２≧１．１ｍｍ、かつ、（Ｂ−Ｃ）／２≧０．８２５ｍｍなる条件を満たす関係が一番よいことを確認した。
【００４４】
例えば、Ａ＝１４．９ｍｍ、Ｂ＝１４．４ｍｍ、Ｃ＝１１．２４１ｍｍなる関係の第２基板を用いて液体噴射記録ヘッドを作製して印字したところ、その直線の直進性は、同様の形状で、Ａ＝１４．９ｍｍ、Ｂ＝１１．４ｍｍ、Ｃ＝１１．２４１ｍｍなる関係の第２基板を用いて作製した液体噴射記録ヘッドより優れていた。
【００４５】
（第４の実施例）
図４の（ａ）は、本発明の第４実施例の液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の斜視図であり、同（ｂ）は、第２基板の一部を破断して示す部分断面図である。なお、本実施例においても、前述した実施例と同様な部材や同様な部位には同一符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【００４６】
本実施例において、１２は、断面台形形状等の凹部溝であり、共通液室３を区画分離する共通液室分離壁６に対応する押圧面の部位に、液吐出方向に沿って全体的に延設されている。このように、共通液室分離壁６に対応する押圧面の部位に凹部溝１２を設けることにより、第２基板１において肉厚となっている共通液室分離壁６の部分を薄くすることができ、第２基板１を全体として液流路配列方向に沿って柔らかく変形しやすい形状とすることができる。このため、第２基板１を第１基板に対し押圧接合する際に、第２基板１の変形が容易であり、両基板の接合密着を良好なものとすることができる。
【００４７】
なお、図４に図示する本実施例では、封止剤注入口８の形状を考慮して、凹部溝１２を押圧面の液吐出方向全体にわたって延設したものであるが、図１ないし図３に図示する第１ないし第３の実施例においては、第２基板１の接合面における共通液室分離溝７へ封止剤を注入するための封止剤注入口８との関係から、オリフィスプレート２側の一部分にのみ凹部溝１２が設けられているが、この構成でも同様の効果を奏することができる。
【００４８】
また、図４に図示する実施例では、押圧面の両端部に肉薄部１１を形成した例を図示するけれども、この肉薄部１１を形成することなく、単に共通液室分離壁６に対応する押圧面の部位に凹部溝１２を設けることによっても、同様に第２基板と第１基板の接合密着を良好なものとすることができる。
【００４９】
凹部溝１２の形状としては、断面台形形状に限定されるものではなく、適宜形状の凹部溝とすることができ、例えば、共通液室分離壁６の壁面に平行となる斜面を有する凹部溝とすることもできる。また、凹部溝１２の形状は、その中心線に対して左右対称的な形状とすることが好ましく、さらに、凹部溝１２の深さは大きいほど変形が容易となるが、第２基板の全体形状や共通液室分離壁６の形状を考慮して適宜設定することが好ましい。また、凹部溝１２の吐出方向に延設する長さも第２基板の形状や共通液室分離壁６の形状を考慮して適宜設定することができる。
【００５０】
（第５の実施例）
図５の（ａ）は、本発明の第５実施例の液体噴射記録ヘッドにおける第２基板をその接合面側から見た斜視図であり、同（ｂ）は、同じく第２基板と第１基板の関係を示すために液吐出側から見た概念図である。なお、本実施例においても、前述した実施例と同様な部材や同様な部位には同一符号を付して、それらの詳細な説明は省略する。
【００５１】
図５の（ａ）および（ｂ）において、２３は、オリフィスプレート２の液流路溝４側の面に掘り込んだ凹部であり、３２は、第１基板３１の端部であり、２５は、第２基板１の第１基板３１に接合する接合面において第１基板３１の端部３２に当接する接合起点である。
【００５２】
本実施例においては、オリフィスプレート２の液流路溝４側の面で第１基板３１と接合する面の少なくとも一個所に凹部２３を設けるものであり、特に、凹部２３を第１基板３１の両端部３２、３２に対応する位置にそれぞれ設けることにより、第１基板３１の端部３２が第２基板１に接合する際に生じる応力集中を軽減することが可能となる。
【００５３】
そこで、本実施例において、凹部２３を、具体的な寸法として、その掘り込深さを０．００７５ｍｍ（図５（ａ）のＹ方向）、幅０．２６ｍｍ（図５（ａ）のＸ方向）、長さ２．４５ｍｍ（図５（ａ）のＺ方向）で、１４．４ｍｍ（Ｂ）の長さを有する第１基板３１の端部３２、３２に対応する部位にそれぞれ形成し、それらの間隔距離を１４．３５２１ｍｍとし、第１基板３１の両端部３２、３２がそれぞれ凹部２３内に位置する形態とした。このような形状構成とすることにより、第１および第２の両基板を接合する際に生じる応力集中を軽減でき、さらに、凹部２３は、接合起点２５（第１基板３１の両端部３２の角部に対応する）が直接第２基板１に当たる部分の逃げにもなり、第２基板１の変形をも抑制することが可能となる。また、第１基板３１の端部３２を、第２基板１の干渉を受けることなく測定することが可能となる。
【００５４】
上記のような構成をもつ第２基板１と第１基板３１を実際に接合させ、液体噴射記録ヘッドとして組み込んだところ、その吐出量と吐出スピードのばらつきは、前述した第３実施例の液体噴射記録ヘッドより小さく、その液滴の着弾精度も良好であった。また、実際に印字した直線の直進性も安定していた。凹部２３の掘り込み深さは、前述したように、０．００７５ｍｍとしたが、０．０１５ｍｍの深さのものでも同様の効果が得られた。しかし、凹部２３の掘り込み深さを過剰に大きくしたり、その幅を広げすぎると、オリフィスプレートの表面にヒケや第２基板自身の成形性を劣化させることにもなる。第１基板３１の端部３２の測定領域をも考慮して、なるべく小さな掘り込みにすることが望ましい。
【００５５】
また、本実施例においては、オリフィスプレート２に設けた凹部２３を第１基板端部３２に対応するように配置しているが、第１基板３１に或る特定の基準点（マーキング）を設け、その位置に対応する部位に前述と同様の凹部２３を配設し、凹部２３越しに第１基板３１の或る特定の基準点（マーキング）を測定するようになし、凹部２３の位置と第１基板３１の或る特定の基準点との関係とを合わせることにより、より正確な位置合わせを行なうことを可能とすることもできる。
【００５６】
（第６の実施例）
前述した各実施例においては、３個の共通液室３を備えた第２基板１を用い、カラー用の液体噴射記録ヘッドとして作製し評価したが、前述した実施例（ただし、共通液室分離壁に対向する部位に凹部溝を設ける第４実施例は除く。）は、カラー用に限定されるものではない。図６の（ａ）および（ｂ）に図示するような、共通液室３を一つしか有しない第２基板１Ａを組み込んだ単色用の、特にブラック用の液体噴射記録ヘッドでも同様な効果が得られるものである。特に、直線を多く印字記録するブラック用の液体噴射記録ヘッドにおいては、前述した第３実施例を採用することが好ましい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の反りを軽減させることができ、さらに、第２基板の変形が容易になり、第２基板と第１基板の密着性を向上させることができる。これにより、液体噴射記録ヘッドの記録液の吐出量や吐出スピードは安定し、結果として、記録液滴の着弾精度を良好にし、高精細な画像を高速に得ることができる。
【００５８】
また、本発明に基づく第２基板の構造は簡単でかつ容易に作製することができるので、その精度も安定しており、液体噴射記録ヘッドの製造を容易たらしめ、高精度な画像を得ることができる液体噴射記録ヘッドを安価にしかも大量に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は、本発明の第１実施例の液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の斜視図であり、（ｂ）は、同第２基板を液流路溝および共通液室を形成した接合面側からみた平面図である。
【図２】  （ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施例の液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の斜視図である。
【図３】  本発明の第３実施例の液体噴射記録ヘッドにおける第２基板と第１基板の関係を示すために液吐出側から見た概念図である。
【図４】  （ａ）は、本発明の第４実施例の液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の斜視図であり、（ｂ）は、同第２基板の一部を破断して示す部分断面図である。
【図５】  （ａ）は、本発明の第５実施例の液体噴射記録ヘッドにおける第２基板をその接合面側から見た斜視図であり、（ｂ）は、同じく第２基板と第１基板の関係を示すために液吐出側から見た概念図である。
【図６】  （ａ）は、本発明の第６実施例の液体噴射記録ヘッドを構成する第２基板の斜視図であり、（ｂ）は、同じく第２基板をその接合面側から見た斜視図である。
【図７】  従来の一般的な液体噴射記録ヘッドの構成を図示する分解斜視図である。
【符号の説明】
１、１Ａ    第２基板
２    オリフィスプレート
３    共通液室（凹部）
４    液流路溝
５    液供給口
６    共通液室分離壁
７    共通液室分離溝
８    封止剤注入口
９    仮止め足
１０    共通液室枠
１１    肉薄部
１２    凹部溝
１３    凸部
１７    掘り込み凹部
１８    吐出口
２３    （オリフィスプレートの）凹部
２５    接合起点
３１    第１基板
３２    端部
１１１    第１基板
１１２    ベースプレート
１１３    配線基板
１１４    第２基板
１１５    押圧部材
【図１】
0003658212.tif 000002
【図２】
0003658212.tif 000003
【図３】
0003658212.tif 000004
【図４】
0003658212.tif 000005
【図５】
0003658212.tif 000006
【図６】
0003658212.tif 000007
【図７】
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