(57)【要約】【課題】充填材による記録素子基板の割れが発生することなく、且つワイピング部材の削れが発生しないことで、吐出不良のない信頼性の高いインクジェット記録装置を提供すること。【解決手段】記録素子基板Ｈ１１００と第２のプレートＨ１４００との間の空間Ｑ部にブロックを設ける。（また、記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部に異方性エッチングを用いてテーパ部を設ける。）【選択図】図８
2008023962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数の配列した吐出口を備えた記録素子基板と、
前記記録素子基板の周囲で前記記録素子基板の端面を保護する封止剤と、
前記記録素子基板の周囲で壁を形成するプレートと、
を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記記録素子基板の周囲で前記記録素子基板と前記壁との間の、前記封止剤が存在する部分に、前記記録素子基板と間隔を隔ててブロックが配されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記ブロックの前記記録素子基板と対向する面は、前記吐出口の配列方向の前記ブロックの中央部で、前記記録素子基板との距離が最も近くなることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記ブロックは、前記壁と一体で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記録ヘッド。
【請求項４】
インクを吐出する複数の配列した吐出口を備えた記録素子基板と、
前記記録素子基板の周囲で前記記録素子基板の端面を保護する封止剤と、
を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記記録素子基板は、前記インクを吐出する吐出口を備えた面のエッジには、面取り部が形成されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記記録素子基板の材質はシリコンであることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記面取り加工は、異方性エッチングによって施されていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記異方性エッチングによってできたテーパ部の結晶面は｛１１１｝面であることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記テーパ部は前記記録素子基板の厚さの半分以上まで形成されていることを特徴とする請求項４ないし請求項７に記載のインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ、ファクシミリ、複写機などの機器が広く普及しており、これらの機器に用いられる記録方式も様々な方式のものが開発されている。中でも記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録方式を採用したインクジェット記録装置は、他の方式と比較して高精細化が容易であり、しかも高速記録性および静寂性に優れ、且つ廉価であるという優れた特徴を有している。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置は、インクを吐出する吐出口を備えた記録ヘッドを備えている。そしてインクを吐出する方式としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いて吐出するものや、発熱抵抗体などの電気熱変換体を備え、インクを加熱して膜沸騰を生じさせて、その作用によってインクを吐出するもの等が知られている。
【０００４】
図２１は、電気熱変換体を備えた記録ヘッドを構成するための記録素子基板Ｈ１１００を示す斜視図であり、記録ヘッドＨ１０００に組み込まれた状態で示している。また、図２２は、図２１のＢ−Ｂ断面図、図２３は図２１のＣ−Ｃ断面図を夫々表わしている。なお、わかり易くするため、図２１では記録素子基板Ｈ１１００周囲を封止する封止剤を省略している。これらの図に示す例では、記録ヘッドＨ１０００は、第１のプレートＨ１２００と、記録素子基板Ｈ１１００と、第２のプレートＨ１４００と、オリフィスプレートＨ１１１１と、を備えている。第１のプレートＨ１２００には、インクを記録素子基板Ｈ１１００に供給するためのインク供給口Ｈ１２０２が備えられている。また、記録素子基板Ｈ１１００は、第１のプレートＨ１２００の上に、インク供給口Ｈ１２０２と記録素子基板Ｈ１１００のインク供給路Ｈ１１０２とが連通するように保持固定されている。そして、第２のプレートＨ１４００は、記録素子基板Ｈ１１００を囲むように第１のプレートＨ１２００に接合されて、電気配線基板Ｈ１３００を保持固定している。オリフィスプレートＨ１１１１には吐出口が形成されており、吐出口が記録素子基板Ｈ１１００のインク供給路Ｈ１１０２と連通するように記録素子基板Ｈ１１００に固定されている。以上のような記録ヘッドでは、記録素子基板Ｈ１１００の周囲に封止剤が用いられている。例えば、記録素子基板Ｈ１１００の保護加工されていない端面を、第１の封止剤Ｈ１３０７によって封止する。これにより端面がインクと接触しないようにし、インクによって腐食するのを防止している。さらにまた、図２３のように電気配線基板Ｈ１３００と、記録素子基板Ｈ１１００に設けられたバンプＨ１１０５と、を接続するリード端子Ｈ１３０２を第２の封止剤Ｈ１３０８にて封止する。これによって、リード端子がインクによって腐食することや外力によって断線等することを防止している。
【０００５】
ところで、インクジェット記録装置には特有の記録状態回復手段（以下、単に回復手段ともいう）が用いられる。インクジェット記録装置の場合、吐出口からインクが吐出される際に、微細なインク滴（インクミスト）が生じて、それが記録ヘッドの吐出口形成面に付着したり、その他にも紙粉等のゴミが吐出口形成面に付着することがある。このような付着物が原因となって、インクの吐出不良が引き起こされ、記録の高品位化が阻害される。そこで、吐出口形成面に付着したゴミ等を取り除く手段としてゴム等の弾性素材で作られたワイピング部材でオリフィスプレートＨ１１１１の吐出口形成面を払拭（以下、ワイピングともいう）してインク滴やゴミ等を取り除く回復手段が一般的に用いられている。
【０００６】
図２４および図２５は、従来の記録ヘッドの吐出口形成面での回復処理を説明する図であり、図２４は、回復処理を行っている様子を図２１のＣ−Ｃ断面で見た図で、図２５は、回復処理を行っている様子を図２１のＢ−Ｂ断面で見た図である。ワイピング部材Ｈ２５００は、図２４において左から右の方へ、図２５において同図面の垂直方向奥側に向かって移動し、オリフィスプレートＨ１１１１の吐出口形成面を払拭する。これによって、吐出口形成面に付着したインク滴やゴミ等を取り除くことができる。その際は、ワイピング部材Ｈ２５００がワイピング部材Ｈ２５００自体の弾性を利用して、吐出口形成面に対して所定の圧力で当接し払拭を行うことでインク滴やゴミ等を取り除くことを可能としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したワイピングで用いるワイパーとの関係で、封止剤による応力の問題を生じる場合がある。すなわち、封止剤は上述した機能を果たすために一定量を用いる必要がある。この場合に、図２５に示すように、ワイパーの幅Ｗ１はその製造精度、インクジェット記録装置本体へのワイパーの組み付け精度、ワイピング時の動作精度等を考慮し、記録素子基板の幅Ｗ２に対して十分に広いものとして定められる。その結果ワイパーと配線基板Ｈ１３００との接触を避けるべく、記録素子基板Ｈ１１００が組み込まれる配線基板Ｈ１３００との間の開口部（もしくは第２のプレートＨ１４００との間の開口部）の幅Ｗ３も広く設定される。この場合、記録素子基板Ｈ１１００の周囲には封止剤の機能を果たすべく、比較的大量の封止剤を使用することになる。一方、複数の部材に対して密着性の高い封止剤を選定する場合に、硬化後の内部応力が大きい、あるいは、線膨張係数が大きいものを選択せざるを得ない場合がある。これら、硬化後の内部応力の大きい、あるいは、線膨張係数の大きい封止剤は、製造工程における温度変化、製品の使用環境のおける温度変化の基づく封止剤の伸縮によって記録素子基板に外力が加わり、記録素子基板が割れてしまう可能性がある。記録素子基板の割れを防止するためには、記録素子基板の周囲を封止する封止剤の量を、必要最小限に抑えればよいが、上述したように比較的大量の封止剤を使用せざるを得ない場合もあり、記録素子基板の損傷などの問題を生じる。
【０００８】
また、記録素子基板のエッジ露出を防ぐためにも、封止剤を大量に用いなければならないことがある。このことによっても、上述した封止剤の内部応力による記録素子基板の損傷などの問題を生じる。
【０００９】
図２６は、第２のプレートＨ１４００と記録素子基板Ｈ１４００の間に入れる第１の封止剤Ｈ１３０７の量が少ない（封止剤の機能を果たすには十分な量）場合を表わした図である。また図２７は、図２６の状態で吐出口形成面の回復処理を行っている図である。前述の第１の封止剤Ｈ１３０７の収縮による記録素子基板Ｈ１１００の割れを防止するために、使用する封止剤Ｈ１３０７の量を減らした場合、図２６のように記録素子基板Ｈ１１００の上部が第１の封止剤Ｈ１３０７によって封止されない。その結果、記録素子基板Ｈ１１００側面部のエッジ部分（図２６の点線円部）が露出することになる。このように記録素子基板Ｈ１１００の側面部のエッジが露出した状態で図２７のように回復処理を行った場合、図２７のようにワイピング部材Ｈ２５００の点線円部で示した部分がエッジ部によって削られることがあった。回復動作の反復によってワイピング部材Ｈ２５００の削れはさらに大きくなり、一定以上の削れが生じた場合、その削れた部分で吐出口形成面のワイピングを行っても、インク滴や紙粉等のゴミを十分に取り除くことができず、吐出不良が発生することがあった。そして、このようなワイパーの削れを防ぐために、封止剤の量を多くしてエッジが露出しないようにすると、封止剤の内部応力の問題が発生する。
【００１０】
よって本発明は、充填材による記録素子基板の割れが発生することなく、且つワイピング部材の削れが発生しないことで、吐出不良のない信頼性の高いインクジェット記録装置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】
【００１１】
そのため、本発明のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出する複数の配列した吐出口を備えた記録素子基板と、前記記録素子基板の周囲で前記記録素子基板の端面を保護する封止剤と、前記記録素子基板の周囲で壁を形成するプレートと、を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、前記記録素子基板の周囲で前記記録素子基板と前記壁との間の、前記封止剤が存在する部分に、前記記録素子基板と間隔を隔ててブロックが配されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出する複数の配列した吐出口を備えた記録素子基板と、前記記録素子基板の周囲で前記記録素子基板の端面を保護する封止剤と、を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、前記記録素子基板は、前記インクを吐出する吐出口を備えた面のエッジには、面取り部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、本来封止剤を充填することで満たしていた、記録素子基板と第２のプレートの間の空間にブロックを設けることで、充填する封止剤の液面の高さを変えずに量を減らすことができる。これによって、温度変化による封止剤の膨張や収縮する量を小さくすることができ、記録素子基板の割れ等を防止することができ、ワイピング部材と記録素子基板との干渉を防止することができた。
【００１４】
また、記録素子基板にテーパ部を設けることで、封止剤の量を減らすことができる。これによって、温度変化による封止剤の膨張や収縮する量を小さくすることができ、記録素子基板の割れ等を防止することができ、ワイピング部材と記録素子基板との干渉を防止することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。  
図１から図６は、本発明を適用可能な記録ヘッドカートリッジ、インクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）、インクタンク、の夫々の関係を説明するための図である。以下、これらの図を参照して各構成要素の説明を行う。
【００１６】
図１は、本実施形態を適用可能な記録ヘッドカートリッジＨ１００を表した斜視図である。本発明の記録ヘッドＨ１００１は、各色のインクを収めた独立したタンクＨ１９０１、Ｈ１９０２、Ｈ１９０３、Ｈ１９０４によって構成されるインクタンクＨ１９００を記録ヘッドＨ１００１に搭載することで記録ヘッドカートリッジＨ１００を構成している。独立した夫々のインクタンクＨ１９０１にはブラックインク、インクタンクＨ１９０２にはマゼンタインク、インクタンクＨ１９０３にはシアンインク、インクタンクＨ１９０４にはイエローインクが収められている。
【００１７】
図２は、記録ヘッドＨ１００１からインクタンクＨ１９００を取り外した状態を示している。このようにインクタンクＨ１９００は記録ヘッドＨ１００１に着脱自在に搭載されている。このように、それぞれのインクタンクＨ１９０１、Ｈ１９０２、Ｈ１９０３、Ｈ１９０４が交換可能になっていることで、インクジェット記録装置のランニングコストを低減することができる。
【００１８】
図３は、記録ヘッドＨ１００１を分解して示した分解斜視図である。本実施形態の記録ヘッドＨ１００１は、電気熱変換体に電気信号を送り、その信号に応じてインクに膜沸騰を生じさせ、その膜沸騰のエネルギを利用してインクを吐出させて記録を行うバブルジェット（登録商標）方式のサイドシュータ型の記録ヘッドである。記録ヘッドＨ１００１は、図３に示すように、記録素子ユニットＨ１００２と、インク供給ユニットＨ１００３と、タンクホルダーＨ２０００と、から構成されている。
【００１９】
図４は、記録ヘッドＨ１００１を図３よりもさらに分解して示したものである。図４のように、記録素子ユニットＨ１００２は、第１の記録素子基板Ｈ１１００、第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、配線基板Ｈ１３００、電気コンタクト基板Ｈ２２００、第２のプレートＨ１４００を備えている。また、インク供給ユニットＨ１００３は、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、ジョイントゴムＨ２３００、フィルタＨ１７００、シールゴムＨ１８００が備えられている。
【００２０】
インク供給ユニットＨ１５００は、例えば、樹脂成形により形成されている。樹脂材料には剛性を向上させるためにガラスフィラーを５％から４０％混入した樹脂材料を使用することが望ましい。インク供給ユニットＨ１５００は、インクタンクＨ１９００（図２参照）から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導くためのインク供給ユニットＨ１００３の一構成部品であり、流路形成部材Ｈ１６００を超音波溶着してインク流路（不図示）を形成している。また、インク供給ユニットＨ１５００には外部からのゴミの侵入を防ぐために、フィルタＨ１７００が溶着により接合されており、さらに、インクの蒸発を防ぐためにシールゴムＨ１８００が装着されている。また、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００を位置決め固定する端子固定部Ｈ１５１２を有し、端子固定部Ｈ１５１２およびその周囲には複数のリブが設けられ、端子固定部Ｈ１５１２を有する面の剛性を高めている。
【００２１】
図５は、本実施形態の第１の記録素子基板Ｈ１１００を説明するため一部を断面にして取り除いて示した斜視図である。第１の記録素子基板Ｈ１１００は、ブラックインクを吐出するための記録素子基板である。第１の記録素子基板Ｈ１１００は、厚さ０．５ｍｍから１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０にインク供給路Ｈ１１０２が、異方性エッチング等の方法で形成されており、インク供給路Ｈ１１０２挟んだ両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３が１列ずつ配列されている。また、電気熱変換素子Ｈ１１０３と、電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線（不図示）が成膜技術により形成されている。そして、その電気配線の外部との接続部にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が、第１の記録素子基板Ｈ１１００の電気熱変換素子Ｈ１１０３の配列方向両端部に配列した形で複数個設けられている。そしてＳｉ基板Ｈ１１１０上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応したインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口Ｈ１１０７が形成された樹脂材料のオリフィスプレートＨ１１１１が設けられている。
【００２２】
電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向して吐出口Ｈ１１０７が設けられているため、インク流路Ｈ１１０２から供給されたインクは、電気熱変換素子Ｈ１１０３によって加熱され発泡し、吐出口Ｈ１１０７からインクが吐出される。
【００２３】
図６は、本実施形態の第２の記録素子基板Ｈ１１０１を説明するため一部を断面にして取り除いて示した斜視図である。第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、マゼンタ、シアン、イエローの３色のインクを吐出するための記録素子基板であり、第１の記録素子基板Ｈ１１００を３つ並列に並べたような構成となっている。図６で図５と同じ符号のものは、同じ部位を表わしている。
【００２４】
図７は、第１のプレートＨ１２００に、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１とを接着固定したものに、第２のプレートＨ１４００を取り付ける様子を示した図である。また、図８は、本実施形態の記録素子ユニットＨ１００２の一部を拡大して示した斜視図であり、図９は、図８におけるＤ−Ｄ断面図である。なお、図８では、構成をわかり易くするために、一部封止剤Ｈ１３０７を省略している。
【００２５】
第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５ｍｍから１ｍｍのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）材料で形成されている。なお、第１のプレートＨ１２００はこの材質に限定されるものではなく、記録素子基板Ｈ１１００の材料の線膨張係数と同等の線膨張係数を有し、且つ、記録素子基板Ｈ１１００の材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。その材料とは、例えば、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア(ZrO２)、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、タングステン（Ｗ）のいずれかである。第１の記録素子基板Ｈ１１００へインクを供給するためのインク流路Ｈ１２０２と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１にインクを供給するための不図示のインク流路Ｈ１２０２が形成されている。そして、それらのインク流路Ｈ１２０２と各記録素子基板のインク供給路Ｈ１１０２とが連通するように、第１のプレートＨ１２００上に位置精度よく第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１とが接着固定されている。第１のプレートＨ１２００と各記録素子基板との接着に用いられる接着剤は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後に比較的高い硬度を有し、且つ耐インク性のあるものが望ましい。例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化型接着剤であり、接着層の厚みは５０μｍ以下であることが望ましい。
【００２６】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．５ｍｍから１ｍｍの一枚の板状部材であり、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックやＡｌ、ＳＵＳなどの金属材料で形成されている。第２のプレートＨ１４００は、第１のプレートＨ１２００に固定された第１の記録素子基板Ｈ１１００や第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対応する、各記録素子基板の外形寸法よりも大きな開口部を有している。そして、その各開口部が対応する各記録素子基板を囲むように第１のプレートＨ１２００に接着固定される。
【００２７】
配線基板Ｈ１３００は、インクを吐出するための電気信号を、第１および第２の記録素子基板に対して印加するものであり、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１のバンプＨ１１０５に対応するリード端子（不図示）を備えている。そして、配線基板Ｈ１３００と各記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１との接続は、例えば、熱超音波圧着法によって電気的に接合されている。
【００２８】
また、各記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１と第２のプレートＨ１４００との間には、封止剤Ｈ１３０７が充填されており各記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１がインクによって腐食するのを防止している。さらに、電気配線基板Ｈ１３００と、記録素子基板Ｈ１１００に設けられたバンプＨ１１０５と、を接続するリード端子Ｈ１３０２のインクによる腐食や外力による断線等を防止するために第２の封止剤Ｈ１３０８にて封止している。
【００２９】
以下に図８および図９を用いて、本発明の特徴的な構成について、第１の記録素子基板Ｈ１１００を例に説明する。なお、第２の記録素子基板Ｈ１１０１に関しても第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様である。
【００３０】
本実施形態では、第１の記録素子基板（以下、単に記録素子基板ともいう）Ｈ１１００の長手側面と、この長手側面と対向する第２のプレートＨ１４００の開口部の内縁とで挟まれた空間Ｑ部にブロックＨ３０００を設けた。前述したが、この記録素子基板Ｈ１１００と第２のプレートＨ１４００との隙間には、本来封止剤Ｈ１３０７が入るが図８では省略している。
【００３１】
このブロックＨ３０００は、空間Ｑ部の長手方向の全長に亘って設けられているのではなく、ブロックの長手方向の両端部には所定の空間が設けられている。この空間は封止剤Ｈ１３０７を充填する際に用いるもので、封止剤Ｈ１３０７を充填する際に充填用のニードルの先端を入れるために、この部分に空間を設けている。また、空間Ｑ部の短手方向も全幅に亘ってブロックＨ３０００が設けられているのではなく、図９のように短手方向両端部（特に記録素子基板Ｈ１１００との間）に所定の空間が設けられている。
【００３２】
このように、記録素子基板Ｈ１１００と第２のプレートＨ１４００との間の空間Ｑ部にブロックを設けることで、本来ブロックＨ３０００の部分に入る封止剤Ｈ１３０７が無くなり、その分だけ充填する封止剤Ｈ１３０７の量を減らすことがでた。充填剤Ｈ１３０７の量が減ることで、封止剤Ｈ１３０７の硬化後の残留内部応力、あるいは温度変化に伴う収縮、による記録素子基板Ｈ１１００へのストレスを大幅に軽減できたため、記録素子基板Ｈ１１００の割れの発生を防ぐことができた。また、充填する封止剤Ｈ１３０７の量は減ったが、記録素子基板Ｈ１１００と封止剤Ｈ１３０７の液面との位置関係は変わっていない。つまり、記録素子基板Ｈ１１００のオリフィスプレートＨ１１１１との接着面（以後、記録素子基板の上面ともいう）まで封止剤Ｈ１３０７の液面が来ていることから記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部は露出していない。したがって、この状態でワイピング部材がオリフィスプレートＨ１１１１の吐出口形成面のワイピングを行っても、ワイピング部材と記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部が干渉することなく、ワイピング部材にエッジによる削れが発生することは無かった。
【００３３】
ブロックＨ３０００の材質として考えられるのは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックやＡｌ、ＳＵＳなどの金属材料、耐熱性の高いＰＰＳ等の樹脂材料が考えられるが、極力線膨張係数が小さい材料が好ましい。本実施形態では、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いてブロックＨ３０００を形成した。
【００３４】
本実施形態で用いた各部材の寸法は、以下の通りである。記録素子基板Ｈ１１００の厚さが約０．６ｍｍ、第１のプレートＨ１２００の厚さが２ｍｍ、第２のプレートＨ１４００の厚さが０．７ｍｍ、配線基板Ｈ１３００の厚さが０．１ｍｍ、ブロックＨ３０００の厚さが０．５ｍｍとした。また、記録素子基板Ｈ１１００の幅は２ｍｍ、記録素子基板Ｈ１１００と第２のプレートＨ１４００の間隔が約２ｍｍ、記録素子基板Ｈ１１００とブロックＨ３０００の間隔が約０．５ｍｍとした。また、ブロックＨ３０００の長手方向両側に有る端部から第２のプレートＨ１４００までの間隔は約２ｍｍとした。
【００３５】
そして、図９に示したように、第１のプレートＨ１２００の記録素子基板Ｈ１１００との接着面（以後、第１のプレートの上面ともいう）から、ブロックＨ３０００の回復処理時にワイピング部材と対向する面（以後、ブロックの上面ともいう）までの高さは、第１のプレートＨ１２００の上面からオリフィスプレートＨ１１１１の吐出口形成面までの高さよりも低くした。これは、オリフィスプレートＨ１１１１の吐出口形成面をワイピング部材でワイピングする際に、ワイピング部材とブロックＨ３０００とが干渉しないようにするためである。
【００３６】
なお図９では、第２のプレートＨ１４００に対して配線基板Ｈ１３００がオーバーハングするように示しているが、第２のプレートＨ１４００の端部と配線基板Ｈ１３００の端部とが一致するような構成でもよい。また、図９とは逆に、第２のプレートＨ１４００が配線基板Ｈ１３００に対して出っ張るように構成してもよい。
【００３７】
また、図９では、第２のプレートＨ１４００とブロックＨ３０００の間に隙間があるように示しているが隙間無く両部品を配してもよい。
【００３８】
図１０は、本実施形態の記録素子ユニットＨ１００２の一部の縦断面図であり、ブロックＨ３０００の断面形状が台形形状を成しているものを表わした図である。
【００３９】
また、図９では、ブロックＨ３０００の断面形状を長方形としているが、これに限定するものではない。記録素子基板Ｈ１１００近傍の、ブロックＨ３０００の第１のプレートＨ１２００の上面からの高さが、記録素子基板Ｈ１１００のオリフィスプレートＨ１１１１よりも低くなり、記録素子基板Ｈ１１００との間に所定の間隔が開くように配置できればよい。例えば、図１０に示したような台形形状でもよい。
【００４０】
（第１の実施形態の変形例）
以下に、図１１および図１２を用いて第１の実施形態の変形例を説明する。  
（第１の変形例）
図１１は、第１の変形例である記録素子ユニットＨ１００２の一部を示した図である。図１１（ａ）は、記録素子基板Ｈ１１００と第２のプレートＨ１４００の間に設けたブロックＨ３００１はブロックＨ３００１と記録素子基板Ｈ１１００との間の空間がブロックＨ３００１の長手方向で中央部に近付くほど一定の割合で狭くなるように構成している。また、図（ｂ）では、ブロックＨ３００２は、ブロックＨ３００１と記録素子基板Ｈ１１００との間の空間が、ブロックＨ３００１の長手方向において中央部に近付くにつれて、割合が変化しつつ狭くなるように構成されている。
【００４１】
なお、上記２つの変形例では、第２のプレートＨ１４００開口部の長手方向全域に亘ってブロックＨ３００１、Ｈ３００２を設けているが、これら各ブロックはその両端部で幅が狭くなっているため封止剤Ｈ１３０７を充填時にニードルが干渉することは無い。
【００４２】
このように構成された記録ヘッドＨ１００１を用いて、熱衝撃試験、高温高湿条件下での保存試験、極低温条件下での保存試験を行った結果、記録素子基板Ｈ１１００の割れは発生しなかった。また、記録ヘッドＨ１００１のワイピング試験においても、ワイピング部材が記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部に干渉することなく、ワイピング部材の削れの発生は無かった。
【００４３】
（第２の変形例）
図１２は、第２の変形例である記録素子ユニットＨ１００２の一部を示した図である。図１２（ａ）では、記録素子基板Ｈ１１００と第２のプレートＨ１４００の間に設けられたブロックＨ３００３は、そのブロックＨ３００３の長手方向の少なくとも一方の端部が、第２のプレート１４００に当接している。したがって、封止剤Ｈ１３０７を充填する際のニードルが入る空間はブロックＨ３００３の長手方向の片側にしか設けられていない。しかし、図中の矢印のように封止剤Ｈ１３０７が流動するのを利用して充填することにより、充填することが可能となっている。また図１２（ｂ）では、記録素子基板Ｈ１１００と第２のプレートＨ１４００の間に設けたブロックＨ３００４のうち少なくとも一方のブロックＨ３００４ａは長手方向の両端部に空間を設けて、他方のブロックＨ３００４ｂの長手方向の両端部には空間を設けない。したがって、片側のブロックＨ３００４ｂに関しては、封止剤Ｈ１３０７を充填する際のニードルが入る空間が設けられていない。しかし、図中の矢印のように封止剤Ｈ１３０７が流動するのを利用して充填することにより、充填することが可能となっている。
【００４４】
このように構成された記録ヘッドＨ１００１を用いて、熱衝撃試験、高温高湿条件下での保存試験、極低温条件下での保存試験を行った結果、記録素子基板Ｈ１１００の割れは発生しなかった。また、記録ヘッドＨ１００１のワイピング試験においても、ワイピング部材が記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部に干渉することなく、ワイピング部材の削れの発生は無かった。
【００４５】
（第２の実施形態）
以下に、図１３を用いて本発明の第２の実施形態を説明する。  
図１３（ａ）は第２の実施形態の記録素子ユニットＨ１００２の一部を表わした図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。本実施形態は第１の実施形態と略同様であるが、記録素子基板Ｈ１１００の長手方向両端部に延在する空間にもブロックＨ３０００Ｂを設けているところが異なる。このブロックＨ３０００Ｂを設けることで、さらに充填する封止剤Ｈ１３０７の量を減ったため、封止剤Ｈ１３０７の温度変化に伴う収縮による記録素子基板Ｈ１１００へのストレスを大幅に軽減できた。その結果、記録素子基板Ｈ１１００の割れの発生を防ぐことができた。このブロックＨ３０００Ｂを設けた部分は、封止剤Ｈ１３０７が充填された後、リード端子Ｈ１３０２を保護するために、さらにその上に封止剤Ｈ１３０８が充填される。したがってこの部分では、封止剤Ｈ１３０７の量にかかわらず、吐出口形成面のワイピング時のワイピング部材の削れには関与しない。
【００４６】
（第２の実施形態の変形例）
以下に、図１４を用いて第２の実施形態の変形例を説明する。  
図１４は、第２の実施形態の変形例である記録素子ユニットＨ１００２の一部を示した図である。記録素子基板Ｈ１１００と第２のプレートＨ１４００の間に設けられたブロックＨ３０００、Ｈ３００１Ｂは各ブロックと記録素子基板Ｈ１１００との間の空間が、各ブロックの長手方向において中央部に近付くにつれて一定の割合で狭くなるように構成されている。
【００４７】
このように構成された記録ヘッドＨ１００１を用いて、熱衝撃試験、高温高湿条件下での保存試験、極低温条件下での保存試験を行った結果、記録素子基板Ｈ１１００の割れは発生しなかった。また、記録ヘッドＨ１００１のワイピング試験においても、ワイピング部材が記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部に干渉することなく、ワイピング部材の削れの発生は無かった。
【００４８】
（第３の実施形態）
以下に図１５を用いて、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００４９】
図１５は、本実施形態の記録素子ユニットＨ１００２の一部を表わした縦断面図である。本実施形態においては前述の各実施形態と略同様であるが、前述の各実施形態のように特別にブロックを用いることなく、図１５に示すようにブロックと第２のプレートＨ１４００とが一体となったように第２のプレートＨ１４００を形成する。このようにすることで、前述の各実施形態のブロックを設けた場合と同様の効果を得ることができ、さらに、ブロックを用いないためブロックを接着する工程がなくなることから、コストダウンや製造工期短縮という効果も得ることができる。
【００５０】
このように構成された記録ヘッドＨ１００１を用いて、熱衝撃試験、高温高湿条件下での保存試験、極低温条件下での保存試験を行った結果、記録素子基板Ｈ１１００の割れは発生しなかった。また、記録ヘッドＨ１００１のワイピング試験においても、ワイピング部材が記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部に干渉することなく、ワイピング部材の削れの発生は無かった。
【００５１】
（第４の実施形態）
以下図１６から図１８を用いて本発明の第４の実施形態について説明する。  
図１６は、本実施形態の記録素子ユニットＨ１００２の一部を表わした縦断面図である。図１７は、記録素子基板Ｈ１１００を作製するにあたって作るシリコン基板Ｈ５０００で、図１７（ａ）はテーパ部形成前のものを表わし、図１７（ｂ）はテーパ部形成後のものを表わしている。本実施形態の記録素子基板Ｈ１１００が連結した状態のものを示す図である。図１８は、図１６の記録素子ユニットＨ１００２にワイピング部材Ｈ２５００でワイピングを行っている様子を示した図である。
【００５２】
本実施形態では、前述の各実施形態で用いたようなブロックは用いておらず、本実施形態の記録素子基板Ｈ１１００は、図１６のように記録素子基板Ｈ１１００の所謂エッジ部にテーパ形状を設けて形成してある。その他の構成は他の実施形態と略同様である。
【００５３】
本実施形態の記録素子基板Ｈ１１００のテーパ部は、異方性エッチングを施すことによって形成した。以下に、記録素子基板Ｈ１１００の作製方法について説明する。図１７（ａ）のように複数の記録素子基板Ｈ１１００が連結した状態のシリコン基板Ｈ５０００を作製する。この状態で、エッチング液からオリフィスプレートＨ１１１１を保護するための保護膜をオリフィスプレート上に形成し、さらに記録素子基板Ｈ１１００のテーパ部を形成する以外の部分にマスクパターンを形成し、エッチングが施されないようにする。その後、シリコン基板Ｈ５０００をＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）やＫＯＨ（水酸化カリウム）等のエッチング液に浸漬し、所望の位置までエッチングを施す。エッチングが終了後、オリフィスプレートＨ１１１１の保護膜を除去した後、ダイシングソーによってシリコン基板Ｈ５０００を記録素子基板Ｈ１１００単位に分離し、記録素子基板Ｈ１１００が完成する。本実施形態ではシリコン基板にエッチングを施していることから、記録素子基板Ｈ１１００のオリフィスプレートＨ１１１１が接着されている面とテーパ面のなす角度は約５５°となる。異方性エッチングを施し、個々の記録素子基板Ｈ１１００に分離する前の状態を図１７（ｂ）に示す。
【００５４】
記録素子基板Ｈ１１００を第１のプレートＨ１２００に接着固定し、第２のプレートＨ１４００、配線基板Ｈ１３００が接着された後、封止剤Ｈ１３０７を充填する。が、封止剤Ｈ１３０７を充填する際は、このテーパにかかる位置まで封止剤Ｈ１３０７を充填する。したがって、テーパ部が封止剤から露出した状態になる。
【００５５】
この封止剤Ｈ１３０７は、記録素子基板Ｈ１１００の加工を施した端面をインクから保護することを目的として用いているが、本実施形態で形成した加工面であるテーパ面は封止剤Ｈ１３０７によって保護されていない。これは、加工に異方性エッチングを用いてテーパ部を形成したことで、インクが持つアルカリ性に対して安定的な結晶面｛１１１｝面がテーパ面として表出するために保護する必要が無いからである。シリコン基板Ｈ５０００をダイシングソーを用いて個々の記録素子基板Ｈ１１００に分離した際に表出した端面は、封止剤Ｈ１３０７によって保護される。しかし、テーパ部を設けていることで、実質的に保護が必要となる記録素子基板Ｈ１１００の端部は少なくなっており、少ない量の封止剤Ｈ１３０７で記録素子基板Ｈ１１００の端面保護が可能になった。さらに充填する封止剤Ｈ１３０７の量が少ないことから、記録素子基板Ｈ１１００への熱収縮によるストレスも低減することができ、記録素子基板Ｈ１１００の割れの発生を防止することができる。そしてさらに、記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部がないことから、図１８のようにワイピング部材Ｈ２５００でワイピングを行っても、記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部によってワイピング部材を削ってしまうことがない。
【００５６】
本実施形態のように、異方性エッチングを用いずにサンドブラストや切削でテーパ部を形成する場合、インクからの保護が必要になるばかりでなく、加工面端部にチッピングやキズが発生することが考えられる。その場合、後にワイピングを行うにあたって加工面に接触するワイピング部材Ｈ２５００に対して、良好な接触面の状態を形成することができないため好ましくない。したがって、本実施形態のように異方性エッチングを用いてテーパ部を形成するのが好ましい。
【００５７】
本実施形態に示した構成の記録素子ユニットＨ１００２を使用して、ワイピングの繰り返し試験を行った結果、ワイピング部材Ｈ２５００に記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部による損傷は無く、良好なワイピング性を確認することができた。また、熱衝撃試験、高温高湿条件下での保存試験、極低温条件下での保存試験を行った結果、記録素子基板Ｈ１１００の割れは発生しなかった。
【００５８】
このように、記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部に異方性エッチングを用いてテーパ部を設けることで、封止剤Ｈ１３０７の充填量を減らすことができ、それによって、記録素子基板Ｈ１１００の割れを防止することができた。そして、さらにワイピング時の記録素子基板Ｈ１１００とワイピング部材Ｈ２５００との干渉をなくすことができ、それによってワイピング部材Ｈ２５００の削れを防止することができた。
【００５９】
（第４の実施形態の変形例）
以下に、図１９、図２０を用いて第４の実施形態の変形例を説明する。  
図１９は、第４の実施形態の変形例の一部を表わした縦断面図であり、図２０は図１９の記録素子ユニットＨ１００２にワイピング部材Ｈ２５００でワイピングを行っている様子を示した図である。
【００６０】
本変形例も第４の実施形態と同様に、異方性エッチングを施すことで記録素子基板Ｈ１１００にテーパ部を形成した。本変形例の構成は、第４の実施形態と略同様であるが、第４の実施形態の記録素子基板Ｈ１１００と比較して記録素子基板Ｈ１１００と第１のプレートとが接合する接合面の極近傍にまでテーパ部が来るように、より大きくテーパ部を設けている。そして、本変形例の記録素子基板Ｈ１１００では、ダイシングソーによる加工端面が表出しているにもかかわらず、その加工端面をインクから保護するための封止剤Ｈ１３０７を用いていない。以下に、どのように記録素子基板Ｈ１１００の加工端面を保護しているかを説明する。
【００６１】
本変形例では、大きなテーパ部を設けることでダイシングソーによる加工端面を極力小さくしている。例えば、本変形例では、記録素子基板Ｈ１１００の第１のプレートＨ１２００との接着面からテーパを形成した部分までの加工端面は約０．２ｍｍとした。
【００６２】
このように加工端面を小さくすることで、記録素子基板Ｈ１１００と第１のプレートＨ１２００とを接着する際に用いる接着剤Ｈ１２０２を封止剤Ｈ１３０７の代わりとすることを可能にした。つまり、記録素子基板Ｈ１１００を第１のプレートＨ１２００に接着する際に接着剤Ｈ１２０２が記録素子基板Ｈ１１００の外部にはみ出すように塗布して、記録素子基板Ｈ１１００の加工端面と第１のプレートＨ１２００との間でフィレットを形成する。これによって、記録素子基板Ｈ１１００の加工端面は接着剤Ｈ１２０２によって覆われることから、記録素子基板Ｈ１１００の加工端面がインクと接触することを防止することができた。また、この方法によれば封止剤Ｈ１３０７を用いないため封止剤Ｈ１３０７を充填する工程がなくなることから、コストダウンや製造工期短縮という効果も得ることができる。
【００６３】
本変形例に示した構成の記録素子ユニット１００２を使用して、ワイピングの繰り返し試験を行った結果、ワイピング部材Ｈ２５００に記録素子基板Ｈ１１００のエッジ部による損傷は無く、良好なワイピング性を確認することができた。また、熱衝撃試験、高温高湿条件下での保存試験、極低温条件下での保存試験を行った結果、記録素子基板Ｈ１１００の割れは発生しなかった。また、記録ヘッドＨ１００１をインクに浸漬して記録素子基板Ｈ１１００の耐腐食試験を行ったが、記録素子基板Ｈ１１００は腐食することが無く、記録素子基板Ｈ１１００の外周を封止剤Ｈ１３０７で封止しなかったことの弊害は確認されなかった。
【００６４】
なお、本実施例ではダイシングソーによる加工端面を０．２ｍｍとしたが、これに限定するものではなく、使用する接着剤によっては更に大きくすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１の実施形態の記録ヘッドカートリッジを表した斜視図である。
【図２】記録ヘッドからインクタンクを取り外した状態を示した図である。
【図３】記録ヘッドを分解して示した分解斜視図である。
【図４】記録ヘッドを図３よりもさらに分解して示したものである。
【図５】第１の実施形態の第１の記録素子基板を説明するため一部を断面にして取り除いて示した斜視図である。
【図６】第１実施形態の第２の記録素子基板を説明するため一部を断面にして取り除いて示した斜視図である。
【図７】第１のプレートに、第１の記録素子基板と第２の記録素子基板とを接着固定したものに、第２のプレートを取り付ける様子を示した図である。
【図８】第１の実施形態の記録素子ユニットの一部を拡大して示した斜視図である。
【図９】図８におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】第１の実施形態の記録素子ユニットの縦断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、第１の変形例である記録素子ユニットの一部を示した図であり、図１１（ｂ）は、他の第１の変形例である記録素子ユニットの一部を示した図である。
【図１２】図１２（ａ）は第２の変形例である記録素子ユニットの一部を示した図であり、図１２（ｂ）は他の第２の変形例である記録素子ユニットの一部を示した図である。
【図１３】図１３（ａ）は第２の実施形態の記録素子ユニットの一部を表わした図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図１４】第２の実施形態の変形例である記録素子ユニットの一部を示した図である。
【図１５】第３の実施形態の記録素子ユニットを表わした縦断面図である。
【図１６】第４の実施形態の記録素子ユニットを表わした縦断面図である。
【図１７】記録素子基板を作製するにあたって作るシリコン基板で、図１７（ａ）はテーパ部形成前のものを表わし、図１７（ｂ）はテーパ部形成後のものを表わしている。
【図１８】記録素子ユニットにワイピングを行っている様子を示した図である。
【図１９】第４の実施形態の変形例の一部を表わした縦断面図である。
【図２０】記録素子ユニットにワイピングを行っている様子を示した図である。
【図２１】記録素子基板が、記録ヘッド組み込まれた状態の斜視図である。
【図２２】図２１のＢ−Ｂ断面図である。
【図２３】図２１のＣ−Ｃ断面図である。
【図２４】回復処理を行っている様子を図２１のＣ−Ｃ断面で見た図である。
【図２５】回復処理を行っている様子を図２１のＢ−Ｂ断面で見た図である。
【図２６】第１の封止剤の量を減らした場合を表わした図である。
【図２７】図２６の状態で吐出口形成面の回復処理を行っている図である。
【符号の説明】
【００６６】
Ｈ１００１  記録ヘッド
Ｈ１００２  記録素子ユニット
Ｈ１１００  第１の記録素子基板（記録素子基板）
Ｈ１１０１  第２の記録素子基板
Ｈ１１１１  オリフィスプレート
Ｈ１２００  第１のプレート
Ｈ１２０２  接着剤
Ｈ１３００  配線基板
Ｈ１３０７  封止剤
Ｈ１４００  第２のプレート
Ｈ２５００  ワイピング部材
Ｈ３０００  ブロック
Ｈ５０００  シリコン基板
Ｑ  空間
【図１】
2008023962.tif 000003
【図２】
2008023962.tif 000004
【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】
2008023962.tif 000009
【図８】
2008023962.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008023962.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2008023962.tif 000014
【図１３】
2008023962.tif 000015
【図１４】
2008023962.tif 000016
【図１５】
2008023962.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2008023962.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2008023962.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2008023962.tif 000023
【図２２】
2008023962.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2008023962.tif 000027
【図２６】
2008023962.tif 000028
【図２７】
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