(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板を有する吐出素子基板と、液体を前記吐出素子基板へ供給する液体供給部材と、前記吐出素子基板と前記液体供給部材との間に設けられ、かつ一体化成形により前記液体供給部材と接合されている支持部材とを有する液体吐出ヘッドであって、
前記支持部材が、前記支持部材を貫通する貫通孔である液体供給流路を複数有し、かつ前記液体供給部材との接合面の前記複数の液体供給流路の間に凸部または凹部を有し、
前記支持部材の液体供給部材との接合面における互いに隣り合う２つの液体供給流路の間の間隔が、前記支持部材の吐出素子基板との接合面における互いに隣り合う２つの液体供給流路の間の間隔よりも大きい
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記支持部材の液体供給部材との接合面において、前記支持部材の凸部または凹部が、各液体供給流路を取り囲むように配置されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記支持部材が凸部を有する場合、前記凸部の高さおよび幅がいずれも１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、
前記支持部材が凹部を有する場合、前記凹部の深さおよび幅がいずれも１ｍｍ以上３ｍｍ以下である請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記支持部材が、球状フィラーと、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）と、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）とを含むアロイ材の射出成形物であり、
前記支持部材と前記液体供給部材とが、インサート成形により一体化されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを被記録媒体に吐出することにより記録を行うインクジェット記録ヘッド等の液体吐出ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いる例としては、インクを被記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記録方式に用いられるインクジェット記録ヘッドが挙げられる。インクジェット記録ヘッド（記録ヘッド）としては、吐出素子基板と、吐出素子基板へインクを供給するインク供給路形成部材（インク供給部材）とを有する記録ヘッドが知られている。なお、吐出素子基板は、インクが吐出される複数の吐出口と、流路内のインクに吐出エネルギーを付与するエネルギー発生素子とを少なくとも備える。吐出素子基板に用いる基板としては、通常はシリコン製の基板が用いられる。また、インク供給部材はプラスチックなどで作られる。
【０００３】
従来、このような記録ヘッドにおいては、以下のことがあった。即ち吐出口から液体を吐出する為のエネルギー発生素子を備えた吐出素子基板と、液体を収容するとともに吐出素子基板へ液体を供給するインク供給部材との線膨張率差によって、接合界面への応力が増大し、吐出素子基板の反りやゆがみが発生する場合があった。
【０００４】
そのような場合には、記録中の昇温などによって、吐出素子基板とインク供給部材との接合界面に熱応力が発生することがあり、吐出素子基板の変形が引き起こされ、記録画像に影響が生じる場合があった。
【０００５】
上記の現象を解決する手段として、特許文献１には、吐出素子基板とインク供給部材との間に、吐出素子基板のシリコンと同等の線膨張率を有する支持部材を介在させる構成が記載されている。また、特許文献２には、吐出素子基板のシリコンと同等の線膨張率を有する支持部材をインク供給部材と一体的に成形する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６２５７７０３号公報
【特許文献２】特開２００７−２７６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような吐出素子基板とインク供給部材との間に支持部材を有する記録ヘッドでは、吐出素子基板やインク供給部材と、支持部材の確実な接合が行われていないと、インクが流路外部へと漏れてしまうことがあった。特に、支持部材が、インク供給流路を少なくとも２つ以上有する場合に、この接合が正確に行われずに流路外部にインクが漏れるようなことがあれば、２種以上のインク同士が混ざり合い、記録画像に影響が出てしまう恐れがあった。
【０００８】
基板と支持部材との接合は、記録画像に影響が生じやすいため、通常、精度を重視したマウント技術によって接合され、液密性が保証されている。
【０００９】
一方、支持部材とインク供給部材との接合については、記録画像への影響が小さいため、簡便な一体化成形による接合方法が好まれる。しかしながら、インク供給部材に使用される材料と支持部材に使用される材料とは求められる特性が異なるため、支持部材とインク供給部材とを一体的に形成しても、良好な接合状態が得られない場合があった。また、成形後に支持部材とインク供給部材との間に剥離などが生じる場合があり、液密性が低下するという恐れがあった。
【００１０】
液密性を向上させる方法として、支持部材とインク供給部材との接合面に凹凸形状を設けることで、接合性を向上させる方法が考えられる。しかし、省エネルギーや低コストの観点から、１枚のウエハからより多くのシリコン基板を生産することが求められており、取り個数向上の研究が進められている。その過程で、基板の幅は、より狭小化し、これに伴い基板と支持部材との接合領域、および、支持部材とインク供給部材との接合領域も狭小化の傾向にある。この支持部材とインク供給部材との接合領域の狭小化に伴い、凹凸形状を支持部材とインク供給部材との接合面に成形で設けることが難しくなってきている。
【００１１】
よって、基板の狭小化技術が進んでも、支持部材とインク供給部材との接合面に凹凸形状を設置できる領域を確保し、支持部材とインク供給部材との一体化成形において液密性が保証されることが求められる。
【００１２】
本発明は前述した従来技術における課題を解決するためにされたものである。本発明は、基板の狭小化技術が進んでも、吐出素子基板を支持する支持部材と、吐出素子基板にインクを供給する為のインク供給部材とが極めて親和性よく接合され、良好な液密性を有するインクジェット記録ヘッド等の液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板を有する吐出素子基板と、液体を前記吐出素子基板へ供給する液体供給部材と、前記吐出素子基板と前記液体供給部材との間に設けられ、かつ一体化成形により前記液体供給部材と接合されている支持部材とを有する液体吐出ヘッドであって、
前記支持部材が、前記支持部材を貫通する貫通孔である液体供給流路を複数有し、かつ前記液体供給部材との接合面の前記複数の液体供給流路の間に凸部または凹部を有し、
前記支持部材の液体供給部材との接合面における互いに隣り合う２つの液体供給流路の間の間隔が、前記支持部材の吐出素子基板との接合面における互いに隣り合う２つの液体供給流路の間の間隔よりも大きい
ことを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、基板の狭小化技術が進んでも、吐出素子基板を支持する支持部材と、吐出素子基板にインクを供給する為のインク供給部材とが極めて親和性よく接合され、良好な液密性を有するインクジェット記録ヘッド等の液体吐出ヘッドを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】液体吐出ヘッドの構成を説明するための模式図である。
【図２】液体供給部材との接合面における液体供給流路および凹凸形状を説明するための支持部材の模式的平面図である。
【図３】液体供給部材との接合面における液体供給流路および凹凸形状を説明するための支持部材の模式的斜視図である。
【図４】液体供給部材との接合面に形成する支持部材の凸部の例を示す模式図である。
【図５】液体供給部材との接合面に形成する支持部材の凹部の例を示す模式図である。
【図６】液体供給部材と一体化した支持部材をＡ−Ａ線において切断した際の一例の模式的断面図であり、（ａ）は支持部材が凸部、（ｂ）は凹部を有する場合の断面図である。
【図７】液体供給部材と一体化した支持部材をＢ−Ｂ線において切断した際の一例の模式的断面図である。
【図８】支持部材の成形を説明するための模式的断面図である。
【図９】支持部材と液体供給部材の一体化成形を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、液体吐出ヘッド（例えば、インクジェット記録ヘッド）の構成を説明するための模式図である。
上述したように、インク（液体）を吐出する複数の吐出口からなる吐出口列を有する吐出素子基板１は狭小化してきている。これにより、２種以上インクを吐出する場合（図１は３種のインクを吐出する場合）、互いに隣り合う２つの吐出口列の間の間隔（例えば符号１Ｌ）が１ｍｍ未満になる場合が主流となってきている。この結果、支持部材２の基板１との接合面２ａにおける互いに隣り合う２つのインク供給流路（液体供給流路）５の間の間隔（例えば符号５Ｌ）も１ｍｍ未満になってきている。
【００１７】
なお、吐出素子基板と支持部材の接合は、記録画像に影響が生じやすいため、通常、マウンターにより１ｍｍ未満の高い位置精度でずれのない接合が行われ、インクが流路外部へと漏れること防止している。
【００１８】
一方、支持部材２とインク供給部材（液体供給部材）３との接合は、記録画像への影響が小さいため、簡便な方法として、成形により一体化が行われる。しかし、支持部材のインク供給部材との接合面２ｂにおける互いに隣り合う２つのインク供給流路の間の間隔が１ｍｍ未満であると、成形条件によっては、一体化成形を行っても、充填が十分に行えない場合があり、接合不良を起こす場合がある。そこで、従来、支持部材とインク供給部材の接合領域に凹凸の勘合部を設置することで、接合による液密性の信頼性を上げている。しかし、互いに隣り合う２つのインク供給流路の間の間隔が１ｍｍ未満であると液密性に効果的な凹凸形状の遮断壁を設置することができない場合がある。
【００１９】
このような状況を受け、本発明では、支持部材のインク供給部材との接合面２ｂにおける互いに隣り合う２つのインク供給流路の間の間隔を、支持部材の吐出素子基板との接合面２ａにおける間隔よりも大きくする。これにより、本発明では、上記凹凸形状の遮断壁を支持部材とインク供給部材の接合領域に容易に形成することができる。
【００２０】
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明の液体吐出ヘッドは、インク、薬液、接着剤およびはんだペーストなどの吐出ヘッドとして使用することができる。以降、液体吐出ヘッドのうちのインクを吐出するインクジェット記録ヘッドに着目して説明を行う。
【００２１】
インクジェット記録ヘッドは、吐出素子基板１、支持部材２およびインク供給部材３を有する。
【００２２】
吐出素子基板は、インクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備える基板を有する。また、吐出素子基板は、インクを吐出する吐出口と、吐出口に連通する流路と、この流路に連通し、流路にインクを供給する供給口とを有することができる。
【００２３】
また、支持部材２は吐出素子基板１とインク供給部材３との間に設けられ、インク供給部材から吐出素子基板へとインクを供給させる、支持部材を貫通する貫通孔であるインク供給流路（図１では符号５）を２つ以上有する。これらのインク供給流路は、吐出素子基板の供給口に連通させることができる。
【００２４】
インク供給部材３は、支持部材２が有するインク供給流路に連通し、インク供給部材３を貫通する貫通孔（図６（ｂ）に示す符号３ｂ）と、この貫通孔に連通する供給室（図６（ｂ）に示す符号３ａ）とからなる流路を、各インク供給流路に対して有することができる。
【００２５】
なお、図１および２に示すように、吐出素子基板１との接合面２ａにおけるインク供給流路を符号５で表し、インク供給部材３との接合面２ｂにおけるインク供給流路を符号４で表す。以降、支持部材とインク供給部材に着目して説明する。
【００２６】
図２および３はそれぞれ、接合面２ｂにおけるインク供給流路４および凹凸形状を説明するための支持部材２の模式的平面図および模式的斜視図である。図３（ａ）〜（ｅ）に示す支持部材はいずれも、開口形状が接合面２ａでは四角形、接合面２ｂでは円形の３つのインク供給流路（ｉ、ｉｉおよびｉｉｉ）を有する。図２（ａ）は、図３（ａ）に示す支持部材の平面図であり、図２（ｂ）は、接合面２ａおよび２ｂにおける開口形状がいずれも四角形のインク供給流路を有する支持部材の平面図である。このように、インク供給流路の各接合面における開口形状は必要に応じて選択することができ、例えば円形の他に楕円形や図１に示すような四角形とすることができる。
【００２７】
なお、上述したように、本発明では、接合面２ｂにおける互いに隣り合うインク供給流路同士の間隔４Ｌを接合面２ａにおける間隔５Ｌと比較して大きくするため、支持部材とインク供給部材の接合領域に凹凸形状の遮断壁を設置することが可能となる。このため、本発明では、液密性の観点から、接合面２ｂに凸部または凹部を有する支持部材を用いる。この凸部または凹部は、互いに隣り合う２つのインク供給流路の間に配置することができる。なお、これら凹凸部による遮断性を向上させるために、凹凸部は、各インク供給流路を取り囲むように配置することが最も好ましい。そうすることで、隣り合うインク供給流路同士の間に複数の遮蔽壁を設置することができる。
【００２８】
一方、インク供給部材には、支持部材に形成された凹凸形状に対応する凸凹形状が支持部材との接合面に形成される。なお、支持部材は、接合面２ｂに凹部および凸部を両方有することもできる。
【００２９】
図３（ａ）では、接合面２ｂに、インク供給流路４と同心円状の凸形状遮断壁６が各インク供給流路４を取り囲むように配置されており、図３（ｂ）では、インク供給流路４と同心円状の凹形状遮断溝７が各インク供給流路４を取り囲むように配置されている。
【００３０】
また、図３（ｃ）では、接合面２ｂに、各インク供給流路４を取り囲む四角形の凸形状遮断壁が配置されている。さらに、図３（ｄ）および（ｅ）では、接合面２ｂにおいて、各インク供給流路は取り囲まれてはいないが、互いに隣り合う２つのインク供給流路を隔てるように凸部や凹部が配置されている。
【００３１】
続いて、図４および５に、支持部材に対して垂直に支持部材を切断した際の、接合面２ｂに設ける凹凸部の断面図を示す。凹凸部の断面形状は、必要に応じて選択することができ、例えば、図４、５に示すように凸部の先端（紙面上方の部分）や凹部の底が、平坦な形状や鋭角な形状や丸みをもった形状でも良い。
【００３２】
また、凸部の幅ｗは、支持部材に収まればよく特に制限されるものではないが、１ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることが好ましい。また、凸部の高さｈも１ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることが好ましい。いずれも、１ｍｍ以上であれば成形がしやすく、３ｍｍ以下であれば成形時の離型性に優れる。
【００３３】
図５に示す、凹部の幅ｗおよび深さｄについても、同様の理由から１ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３４】
続いて、図６（ａ）にインク供給部材３と一体化させた図３（ａ）に示す支持部材２を、図６（ｂ）にインク供給部材と一体化させた図３（ｂ）に示す支持部材を、図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した際の断面図を示す。また、図７に、インク供給部材と一体化させた図３（ａ）に示す支持部材を、図１に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した際の断面図を示す。
【００３５】
本発明では、接合面２ｂにおける互いに隣り合う２つのインク供給流路の間の間隔４Ｌがいずれも、接合面２ａにおけるどの間隔５Ｌよりも大きくなる。すなわち、図６では、４Ｌ（ｉ−ｉｉ）、（ｉｉ−ｉｉｉ）および（ｉ−ｉｉｉ）がいずれも、５Ｌ（ｉ−ｉｉ）よりも大きく、かつ５Ｌ（ｉｉ−ｉｉｉ）よりも大きくなる。
【００３６】
なお、図１に示すように、接合面２ａでは、インク供給流路ｉとｉｉｉとは隣り合っていないため、５Ｌ（ｉ−ｉｉｉ）は存在しない。また、４Ｌ（ｉ−ｉｉ）とは、接合面２ｂにおけるインク供給流路ｉとｉｉとの間の間隔を表し、５Ｌ（ｉ−ｉｉ）とは、接合面２ａにおけるインク供給流路ｉとｉｉとの間の間隔を表す。なお、互いに隣り合う２つのインク供給流路の間の間隔とは、この２つのインク供給流路間の距離を意味する。
【００３７】
また、図６において、４Ｌ（ｉｉ−ｉｉｉ）は、Ａ−Ａ線に沿った切断面での流路ｉｉとｉｉｉとの間隔を記載しているのではなく、図２（ａ）に示す間隔４Ｌ（ｉｉ−ｉｉｉ）を記載したものであり、図６における４Ｌ（ｉ−ｉｉ）についても同様である。図３に示すように、３つのインク流路は面２ｂにおいて等間隔に配置されていることから、図６に示す４Ｌ（ｉ−ｉｉ）、（ｉｉ−ｉｉｉ）および（ｉ−ｉｉｉ）はいずれも同じ間隔（距離）となる。また、図１に示すように、３つのインク流路は面２ａにおいても等間隔に配置されていることから、図６に示す５Ｌ（ｉ−ｉｉ）と５Ｌ（ｉｉ−ｉｉｉ）とは、同じ間隔となる。
【００３８】
面２ｂでの間隔４Ｌが面２ａでの間隔５Ｌよりも大きければ、隣り合うインク供給流路の組み合わせ数が接合面２ａ（図６では、２つ）と接合面２ｂ（図６では３つ）とで異なっていても良いし、同じであっても良い。また、本発明では、支持部材内部においてインク供給流路はどのような形状をしていても良い。例えば、互いに隣り合う２つのインク供給流路の間の間隔を、接合面２ａから２ｂに向かに従って徐々に大きくしても良いし、図６のように互いに隣り合う２つのインク供給流路の間の間隔が、接合面２ａから２ｂに向かう間に、一定の（変化しない）部分が存在していても良い。
【００３９】
次に、支持部材２に使用する樹脂について説明する。
支持部材は、接液性に加えて、吐出素子基板から発せられる熱に対する耐熱性を有することが望まれる。そこで、支持部材に、耐熱性を付与する樹脂材料として、ポリスチレン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、アクリル系樹脂、ＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ナイロン、ＰＳＦ（ポリサルフォン）等を含むことができる。特にＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）は、線膨張係数を低減させることのできるフィラーを多く含ませても、容易に成形可能であるため、好適である。
【００４０】
また、本発明において、支持部材は、耐熱性とインク供給部材との接合性、インク接液性等の特性をあわせもつ１種類の高機能材料を用いるよりも、ポリマーアロイを用いる方が安価に形成することができる。このため、上述した耐熱性を付与する樹脂材料と、インク供給部材との親和性が高い材料とのポリマーアロイを用いて支持部材を形成することが好ましい。また、とりわけインク供給部材は後述する第１の樹脂で形成されるため、このインク供給部材との親和性が高い材料として、インク供給部材を構成する第１の樹脂と同じ樹脂を用いることがより好ましい。
【００４１】
また、支持部材は、インク供給部材を構成する第１の樹脂と、第１の樹脂と異なる第２の樹脂（例えば、上述した耐熱性を付与する樹脂材料）との混合物であるポリマーアロイを含む材料を用いて形成することができる。支持部材に用いるポリマーアロイとしては、第１の樹脂と、マグネシウムなどの金属とのアロイを使用することもできる。
【００４２】
なお、支持部材に、さらにインク供給部材との親和性を高めるために、エポキシ化合物を共重合したポリエチレン系共重合体等を含有させることもできる。
【００４３】
また、支持部材にフィラーを充填することもでき、これにより線膨張係数を容易に下げることができる。フィラーとしては、無機フィラーであるガラスフィラー、カーボンフィラー、球状シリカ、球状アルミナ、雲母、タルク等、樹脂の線膨張係数を低下させる物が使用可能である。
【００４４】
フィラーを支持部材に充填する場合には、表面の平坦性の観点と、膨張率に異方性を生じさせないという観点から、球状の粒子である球状フィラ−を使用することが好ましい。また、通常、液体吐出ヘッドに使用される吐出素子基板（シリコン基板）の線膨張係数は、０．３×１０-5  （１／Ｋ）であり、支持部材の線膨張係数をその値に近づけるためには、フィラーの充填量を多くすることが好ましい。
【００４５】
そのためにフィラーは粒子径の異なる２種類以上のフィラーを組み合わせることが好ましく、大きな粒子の隙間に小さな粒子を充填させることを繰り返すことにより容易に空隙率を下げることができ、結果として、容易に充填率を高めることができる。例えば、平均粒径３０μｍの球状フィラーを７５〜８５質量％と、平均粒径６μｍの球状フィラーを１５〜２５質量％とを組み合わせたフィラーを使用した場合、高密度の充填が容易に可能となる。
【００４６】
使用する樹脂材料にもよるが、支持部材中のフィラーの含有量は９０質量％以下であることが好ましい。９０質量％以下であれば、混練が難しくなることを容易に防ぐことができ、容易にペレット化することができる。
【００４７】
また、支持部材中のフィラーの含有量は、７０質量％以上８５質量％以下であることがより好ましい。この割合で支持部材にフィラーを含有させると、支持部材の線膨張係数が容易に下がり、吐出素子基板との線膨張係数差を容易に小さくできる。さらに、支持部材に、フィラー１００質量部に対してＰＰＳを好ましくは３．８質量部以上、より好ましくは５．０質量部以上の割合で使用すると、支持部材の成形時の流動性が非常に良い。
【００４８】
続いて、インク供給部材３の形成に用いる樹脂（第１の樹脂）について説明する。
インク供給部材の形成に用いる第１の樹脂としては、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＨＩＰＳ（耐衝撃ポリスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いることができる。接液性、成形時の寸法安定性、剛性を考慮すると、変性ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル樹脂）が好ましい。
【００４９】
さらに、インク供給部材３が、上記樹脂以外の他の樹脂を含むことも可能であるが、含まない方が好ましい場合がある。たとえば、他の樹脂として使用する樹脂材料が、インク供給部材の細部を精度よく成形する際に困難を生じさせることが想定される場合は、インク供給部材に含まない方が好ましい。
【００５０】
本発明では、特にインク供給部材に変性ＰＰＥを用い、支持部材にＰＰＳと変性ＰＰＥとを含むポリマーアロイ（必要に応じて、球状フィラーやエポキシ化合物を共重合したポリエチレン系共重合体等を含む）を用いて、両方を一体的に成形することが好ましい。これにより、基板を支持する支持部材としての役割を果たし、かつインク供給部材との親和性が高い支持部材を容易に得ることができる。また、親和性よく接合された、この支持部材とインク供給部材との一体成形物を容易に得ることができる。例えば、支持部材は、ＰＰＳとＰＰＥと球状フィラーとを含むアロイ材（ポリマーアロイ）の射出成形物であることができる。
【００５１】
支持部材に、フィラー１００質量部に対して、変性ＰＰＥを２質量部以上の割合で使用すると、インク供給部材３との接合性を良くすることができるため好ましい。また、支持部材に用いるＰＰＳ、変性ＰＰＥの含有の割合の上限は、特に制限されるものではない。但し、支持部材の成形時の流動性、支持部材の線膨張性、インク供給部材３との接合性を満たすためにそれぞれの必要量の下限を凌駕しない割合が好ましい。従って、ＰＰＳや変性ＰＰＥの含有量は、他の材料とのバランスから、フィラー１００質量部に対して、それぞれ４０質量部以下であることが好ましい。
【００５２】
本発明に用いる支持部材は、例えば、以下の方法により作製することができる。まず支持部材の材料を混練し、ペレット化する。このとき、支持部材原料がフィラーを７５質量％以上含有する場合などは、高温下、強力な剪断力をかけることが可能な混練装置を用いることが好ましい。例えば、混練装置として、オープンロール連続押出機「ニーデックス」（商品名：三井鉱山（株）社製）を用いた場合、支持部材原料をこの装置に供給することで、混練からペレット化まで連続して行なうことができる。次に、ペレットを、成形機を用いて、図８に示すような所定の形状のスライド１０を有する金型（キャビティプレート８、コア９）内に流し込み、射出成形により支持部材を作製することができる。このとき、支持部材材料のフィラー含有率が高く、流動性が低い場合は、支持部材材料を高速で流し込むことが可能な高速・高圧対応成形機を用いることができる。通常の成形機では、射出速度が５００ｍｍ／ｓｅｃ程度であるのに対し、高速・高圧対応成形機では１５００〜２０００ｍｍ／ｓｅｃの射出速度が得られる。成型条件としては、射出速度は１０００ｍｍ／ｓｅｃ以上、射出圧力は３００ＭＰａ以上で充填性を高めることがこのましい。
【００５３】
また、支持部材とインク供給部材とは、簡便な装置で製作可能なことから、後述するインサート成形により一体化することが好ましい。また、この他にも熱や振動、超音波等を使用した溶着方法により支持部材とインク供給部材とを一体化することができる。
【００５４】
次に、図９を用いて、支持部材とインク供給部材の成形による一体化接合について説明する。図９（ａ）〜（ｂ）は成形手順を示すものであり、まず、図９（ａ）に示すように支持部材２をインク供給部材３の金型キャビティプレート１１内に装着し、固定した状態で、インク供給部材３を形成するための材料を、金型（コア１２およびスライド１３）を用いて射出成形する。このとき、図９（ｂ）に示すように、インク供給部材３と支持部材２との接合面は融着され、図７に示す接合された支持部材２とインク供給部材３を得ることができる。この成形方法は、一般にインサート成形と呼ばれる一体成形の方法であり、この方法により支持部材２を確実にインク供給部材３と接合することが可能である。
【００５５】
上記方法により得られたインク供給部材と一体化した支持部材を、所望の吐出素子基板と接合することにより、インクジェット記録ヘッドを再現性よく、効率的に製造することができる。なお、上記支持部材と、吐出素子基板との接合方法としては、例えば、接着剤を用いた接合方法を用いることができる。
【実施例】
【００５６】
（実施例１）
以下のようにしてインク供給部材と一体化した支持部材を作製した。
【００５７】
まず、図３（ａ）に示す凸部６および３つのインク供給流路（ｉ、ｉｉおよびｉｉｉ）を有する支持部材を以下のようにして作製した。
支持部材の材料として、ＰＰＳ（東ソー（株）製、商品名：ＳＵＳＴＥＥＬ  Ｂ−０６０Ｐ）と、変性ＰＰＥ（ＳＡＳＩＣ（株）製、商品名：ＳＥ１−Ｘ）と、平均粒径が３０μｍの球状シリカ（商品名「Ｓ−４３０」、マイクロン（株）製）とを用意した。そして、これらの材料を質量比８／２／９０（ＰＰＳ／変性ＰＰＥ／球状シリカ）の割合で、樹脂温度２８０〜２９０℃で混錬を行い、ペレット化した球状フィラーを含むポリマーアロイを得た。
【００５８】
このポリマーアロイを用いて、インク供給部材との接合面２ｂに各インク供給流路の外周を取り囲む図３（ａ）に示す凸部６を有する支持部材を、以下の条件で成形した。即ち、射出速度１５００ｍｍ／ｓ、射出圧３４３ＭＰａ、樹脂温度３２０℃、金型温度１００℃、冷却時間６０ｓｅｃの条件で射出した。
得られた支持部材の基板との接合面２ａにおけるインク供給流路同士の間隔は、いずれも０．５ｍｍであり、インク供給部材との接合面２ｂにおけるインク供給流路同士の間隔は、いずれも１２ｍｍであった。また、接合面２ｂに形成した凸部の高さｈは３ｍｍであり、幅ｗも３ｍｍであった。
【００５９】
次に得られた支持部材をインク供給部材の金型内に予めインサートして、ここに変性ＰＰＥ（ＳＡＳＩＣ（株）製、商品名：ＳＥ１−Ｘ）樹脂を流し込みインサート成形を行った。インク供給部材の成形条件は、射出速度７０ｍｍ／ｓ、射出圧は６５ＭＰａ、樹脂温度３２０℃、金型温度１００℃とした。
【００６０】
以上により、図６（ａ）に断面図を示す、支持部材とインク供給部材とが一体化した成形物を得た。この成形物に対し、液密性の試験を後述の方法で行い、評価を行った。
【００６１】
また、この成形物に所望の吐出素子基板を接合することにより、インクジェット記録ヘッドを作製することができる。そこで、吐出口と吐出口に連通する流路とを有する流路形成部材が形成されたＳｉ基板を有する吐出素子基板１を用意し、吐出素子基板の吐出口面と反対側のＳｉの面を支持部材の２ａ面に対して、接着剤で接着した。以上のようにして記録ヘッドを得た。なお吐出素子基板は幅１．５ｍｍ、長さ１９．０６ｍｍ、厚さ０．３ｍｍであった。
【００６２】
また、支持部材に接着した吐出素子基板の吐出口が整列する側の面の平面度をレーザー３次元測定機で測定すると２０μｍであった。なお平面度は、吐出素子基板の表面の高さ測定を行い、最も高い点と最も低い点の差により求められる。
【００６３】
さらに反りやゆがみの確認として、この記録ヘッドに対し、１００℃で１時間の加熱を行った後、放冷し再度平面度を測定すると２０μｍのままであり、反りやゆがみのない吐出素子基板を搭載した記録ヘッドを得ることができた。
【００６４】
また、支持部材の線膨張係数はＪＩＳ  Ｋ  ７１９７に準じて求めると１．４×１０-5  （１／Ｋ）であった。
【００６５】
（実施例２）
図３（ｂ）に示す凹部７および３つのインク供給流路を有する支持部材を作製した。具体的には、まず、支持部材の材料として、変性ＰＰＥ（商品名「ＳＥ−１Ｘ」、ＳＡＢＩＣ社製）と球状シリカ（商品名「Ｓ−４３０」、マイクロン社製）とを用意した。そして、これらの材料を質量比２５／７５（変性ＰＰＥ／球状シリカ）の割合で混練を行いペレット化した。
【００６６】
このペレット化した材料を用いて、インク供給部材との接合面２ｂに各インク供給流路の外周を取り囲む図３（ｂ）に示す凹部７を有する支持部材を、以下の条件で成形した。即ち、射出速度１５００ｍｍ／ｓ、射出圧３４０ＭＰａ、樹脂温度３００℃、金型温度８０℃、冷却時間６０ｓｅｃの条件で射出した。
得られた支持部材の基板との接合面２ａにおけるインク供給流路同士の間隔は、いずれも０．５ｍｍであり、インク供給部材との接合面２ｂにおけるインク供給流路同士の間隔は、いずれも１２ｍｍであった。また、接合面２ｂに形成した凹部の深さｄは１ｍｍであり、幅ｗも１ｍｍであった。
【００６７】
次に得られた支持部材を実施例１と同様の方法でインサート成形を行い、図６（ｂ）に断面図を示す、支持部材とインク供給部材とが一体化した成形物を得た。
【００６８】
（実施例３）
図３（ｄ）に示す凸部および３つのインク供給流路を有する支持部材を作製した。まず、支持部材の材料として、ＰＣ（ポリカーボネート）（商品名：「ユーピトロン」、三菱エンジニアリングプラスティックス社製）と、球状シリカ（商品名「Ｓ−４３０」、マイクロン社製）とを用意した。そして、これらの材料を質量比２５／７５（ＰＣ／球状シリカ）の割合で混練を行いペレット化した。
【００６９】
このペレット化した材料を用いて、インク供給部材との接合面２ｂに互いに隣り合う２つのインク供給流路の間を遮断する図３（ｄ）に示す凸部を有する支持部材を、以下の条件で成形した。即ち、射出速度１５００ｍｍ／ｓ、射出圧３４０ＭＰａ、樹脂温度３００℃、金型温度１００℃、冷却時間６０ｓｅｃの条件で射出した。
得られた支持部材の基板との接合面２ａにおけるインク供給流路同士の間隔は、いずれも０．５ｍｍであり、インク供給部材との接合面２ｂにおけるインク供給流路同士の間隔は、いずれも１２ｍｍであった。また、接合面２ｂに形成した凸部の高さｈは２ｍｍであり、幅ｗは２ｍｍであった。
【００７０】
次に得られた支持部材を実施例１と同様の方法でインサート成形を行い、支持部材とインク供給部材とが一体化した成形物を得た。
【００７１】
（比較例１）
３つのインク供給流路を有し、接合面２ｂに凹凸形状を有さない支持部材を作製した。なお、３つのインク供給流路の形状は、実施例１と同様にした。
まず、支持部材の材料として、ＰＣ（ポリカーボネート）（商品名：「ユーピトロン」、三菱エンジニアリングプラスティックス社製）と球状シリカ（商品名「Ｓ−４３０」、マイクロン社製）とを用意した。そして、これらの材料を質量比２５／７５（ＰＣ／球状シリカ）の割合で混練を行いペレット化した。
【００７２】
このペレット化した材料を、射出速度１５００ｍｍ／ｓ、射出圧３４０ＭＰａ、樹脂温度３００℃、金型温度１００℃、冷却時間６０ｓｅｃの条件で射出し、支持部材を得た。得られた支持部材は、基板との接合面２ａにおけるインク供給流路同士の間隔がいずれも０．５ｍｍで、インク供給部材との接合面２ｂにおけるインク供給流路同士の間隔がいずれも１２ｍｍであり、接合面２ａおよび２ｂはいずれも平坦であった。
【００７３】
次に得られた支持部材を実施例１と同様の方法でインサート成形を行い、支持部材とインク供給部材とが一体化した成形物を得た。
【００７４】
（比較例２）
支持部材の形状において、基板との接合面２ａにおけるインク供給流路同士の間隔が、いずれも０．５ｍｍであり、インク供給部材との接合面２ｂにおけるインク供給流路同士の間隔も、いずれも０．５ｍｍである以外は、実施例２と同様の方法で支持部材とインク供給部材とが一体化した成形物を得た。
【００７５】
（水没試験）
実施例１〜３、比較例１および２で作製した支持部材とインク供給部材とが一体化した成形物に対し、液密性の試験を行った。
【００７６】
支持部材の吐出基板との接合面２ａにおけるインク供給流路５を接着剤で塞ぎ、インク供給部材に空気供給用のチューブを接続した。これを水中に沈めて、インク供給部材に接続したチューブから０．２〜０．５ＭＰａの圧力で空気を送り、３０秒間保持した。なお、比較例１および２については、圧力０．２ＭＰａにおいて支持部材とインク供給部材の接合が不十分であったため、圧力０．５ＭＰａでの試験は行わなかった。評価結果を表１および２に示す。
「評価基準」
○：水中で空気の漏れが無く、支持部材とインク供給部材の接合が良好であった。
×：水中で空気の漏れが発生し、支持部材とインク供給部材の接合が不十分であった。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
【表２】
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【符号の説明】
【００７９】
１    吐出素子基板
２    支持部材
２ａ  支持部材の吐出素子基板との接合面
２ｂ  支持部材のインク供給部材との接合面
３    インク供給部材
４    接合面２ｂにおけるインク供給流路
４Ｌ  接合面２ｂにおける互いに隣り合う２つのインク供給流路の間の間隔
５    接合面２ａにおけるインク供給流路
５Ｌ  接合面２ａにおける互いに隣り合う２つのインク供給流路の間の間隔
６    凸形状遮断壁
７    凹形状遮断溝
８    支持部材用成形金型キャビティプレート
９    支持部材用成形金型コア
１０  支持部材用成形金型スライド
１１  インク供給部材用成形金型キャビティプレート
１２  インク供給部材用成形金型コア
１３  インク供給部材用成形金型スライド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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