(57)【要約】【課題】基板側面からのインク供給を行うサイドシューター型インクジェット記録ヘッド及びその製造方法において、チッピング部からインクへＳｉの溶出によるヒーター表面へのコゲを生じることなく、ユーザーに高品位で長寿命のヘッドを提供することを目的とする。【解決手段】該吐出エネルギー発生手段を配置した基板裏面と該基板の四側面で形成される４稜線を含む基板裏面と、該基板支持部材の該基板裏面に対向する面との間隙に、封止材または接着樹脂が介在することを特徴としている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液体を吐出する吐出口と、該吐出口に対向する基板上の位置に前記記録液体に吐出に必要なエネルギーを付与する吐出エネルギー発生手段と、該液体を該吐出エネルギー発生手段へ該基板側面から供給する液体供給路と、該基板を支持する基板支持部材を含む液体吐出ヘッドであって、
該吐出エネルギー発生手段を配置した基板裏面と該基板の四側面で形成される４稜線を含む基板裏面の全面と、該基板支持部材の該基板裏面に対向する面の一部または全面との間隙に、封止材または接着樹脂が介在することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
記録液体を吐出する吐出口と、該吐出口に対向する基板上の位置に前記記録液体に吐出に必要なエネルギーを付与する吐出エネルギー発生手段と、該液体を該吐出エネルギー発生手段へ該基板側面から供給する液体供給路と、該基板を支持する基板支持部材を含む液体吐出ヘッドであって、
該吐出エネルギー発生手段を配置した基板裏面と該基板の四側面で形成される４稜線と、該基板支持部材の該基板裏面に対向する面の間隙に、封止材または接着樹脂が介在し、かつ基板裏面に液体が接触していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
記録液体を吐出する吐出口と、該吐出口に対向する基板上の位置に前記記録液体に吐出に必要なエネルギーを付与する吐出エネルギー発生手段と、該液体を該吐出エネルギー発生手段へ該基板側面から供給する液体供給路と、該基板を支持する基板支持部材を含む液体吐出ヘッドであって、
該基板の短辺方向の長さＷＨ、長辺方向の長さＬＨ、基板支持部材の該基板裏面に対向する面の短辺方向の長さＷｓ、長辺方向の長さＬｓ、該基板と該基板支持部材の間に介在する封止剤の短辺方向の長さＷｆ、長辺方向の長さＬｆとすると、
ＷＨ＜Ｗｆ≦Ｗｓ  かつ  ＬＨ＜Ｌｆ≦Ｌｓの関係を満たす事を特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記接着樹脂がエポキシ系樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記封止材は硬化前粘度２．０〜５．０Ｐａ・ｓの性質を示すものであることを特徴とする請求項１または２または３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
該基板側面からインクを供給するサイドシューター型インクジェットヘッドにおいて、
該基板支持部材の該基板裏面に対向する面上に封止材または接着樹脂を塗布した後に該基板を接合する、請求項１または２または３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録ヘッドおよび、事務機器一般に用いられるプリンタ、複写機、ファクシミリ、インクジェット記録装置に適用可能な液体吐出ヘッドに関するものであり、とりわけインクジェットプリンタに用いられるプリントカートリッジのノズルおよび他のコンポーネントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ノンインパクト型記録装置の一つとして、インク滴を飛翔させて記録を行うインジェット記録装置が知られている。インク滴を飛翔させる手段としては、ピエゾのように液体であるインクに素子の機械的な変形を生じさせて、この変形による流路の容積変化に伴う吐出圧力を加える方式、流路内に配置された発熱抵抗部で発生した熱をインクに作用させて発熱部近傍のインクに急激な状態変化を起こし、この変化に伴う吐出圧力をインクに加える方式が知られている。後者のインクジェット記録方式は高精細記録や高速記録の観点から注目されており、その吐出効率、吐出応答性、吐出安定性、長時間連続記録性あるいは高速記録性を得るためにサイドシューター型記録ヘッドの一例として、吐出口およびインク供給を目的とした溝を形成したオリフィス部材と前記発熱抵抗部を配置した基板（ヒーターボード）で構成したインクジェットヘッドも提案されている。
【０００３】
図１はサイドシューター型ヘッドの外観を示した模式図である。ヒーターボードの長手方向の両側から複数色のインクを供給し、それに対応するノズル列も複数配置することが可能である。従来のサイドシューター型プリントヘッドでは、ヒーターボード面にインク色数分の貫通穴を作成し、色毎にインク室を分離していた。図４に示すように、Ｂｋの印字スループットをあげるために１枚のヒーターボードを使用してＢｋを長いノズル列にし、Ｙ，Ｍ，ＣをＢｋとは別のヒーターボードにして３色で１枚のヒーターボードを使用している。
【０００４】
プリンタの高画質化・高精細化によりインクジェット用に使用される色材や溶剤も変化し、インクに対しての基板への影響も懸念される。特に基板側面はダイシングされた面であるため、高アルカリ性インクに浸漬させるとＳｉが溶出することが確認されている。更に、基板側面と基板裏面により形成される稜線部分は、基板をダイシングするダイサーが貫通し、チッピングという基板の「欠け」を生じさせる。このチッピング部分はＳｉ基材そのものが露出しており、この部分にインクが接触するとＳｉが容易に溶出することが確認されている。サーマルインクジェット方式において、Ｓｉが溶出したインクを発泡させると、基板上のヒーター表面にコゲーションが生じ、インクジェットの吐出性能が十分に満足されない。
【０００５】
また、図５に示す基板のインク供給口は、強アルカリ溶液処理による異方性エッチングを行うことで形成されている。このように耐インク性を有する結晶面（１，１，１）面をインク供給口にすることにより、インクへのＳｉの溶出を抑えていることに加えて、基板の切断面とも離してチッピングの影響を最小限にしている。しかし異方性エッチングによりインク供給口を設計するため、図２に示す基板側面からのインク供給を行うヘッドに比べて、基板の設計自由度が制限されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、小型で安価な基板側面からのインク供給を行うサイドシューター型インクジェット記録ヘッド及びその製造方法において、チッピング部からインクへＳｉの溶出によるヒーター表面へのコゲを生じることなく、ユーザーに高品位で長寿命のヘッドを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
記録液体を吐出する吐出口と、該吐出口に対向する基板上の位置に前記記録液体に吐出に必要なエネルギーを付与する吐出エネルギー発生手段と、該液体を該吐出エネルギー発生手段へ該基板側面から供給する液体供給路と、該基板を支持する基板支持部材を含む液体吐出ヘッドであって、該吐出エネルギー発生手段を配置した基板裏面と該基板の四側面で形成される４稜線を含む基板裏面と、該基板支持部材の該基板裏面に対向する面との間隙に、封止材または接着樹脂が介在することを特徴としている。
【０００８】
（本発明の作用）
本発明は、チッピング部からインクへＳｉの溶出によるヒーター表面へのコゲを生じることなく、ユーザーに高品位で長寿命の小型で安価なサイドシューター型インクジェットヘッドを提供することが可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１０】
図１は本発明のインクジェットヘッドの第一の実施形態を示す斜視図である。図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本実施形態の特徴は、ヒーター２の配置されていない方の基板裏面と基板側面で形成される４稜線の全てを、ヒーターボードと基板支持部材の間に介在する封止剤で覆っている点にある。すなわち、ヒーターボードの短辺方向の長さＷＨ、長辺方向の長さＬＨ、基板支持部材のヒーターボード裏面に対向する面の短辺方向の長さＷｓ、長辺方向の長さＬｓ、ヒーターボードと基板支持部材の間に介在する封止剤の短辺方向の長さＷｆ、長辺方向の長さＬｆとすると、ＷＨ＜Ｗｆ≦Ｗｓ  かつ  ＬＨ＜Ｌｆ≦Ｌｓの関係を満たしている。
【００１１】
本実施例によれば基板裏面と基板側面の稜線部分に発生するチッピングを封止剤により覆い、チッピング部からのインクへのＳｉの溶出を防止することができる。
【００１２】
次に本実施形態にかかるヘッドの製造方法の一例を説明する。なお、説明にあたっては、液体としてインクを用いるものとする。図２に示される基板１上にはインク吐出エネルギーを発生するための発熱抵抗体（電気熱変換素子）２が配置されている。オリフィス形成部材６にインク流路７、インク吐出口３、インク発泡室５が形成されている。そして、この加工されたオリフィス形成部材のノズル列と基板に配置された発熱抵抗体の位置を合わせて互いに接合する。そして、発熱抵抗体２を駆動するための電気的接合（図示せず）を行う。そして基板と基板支持部材間に封止剤で接合して液室およびインク流路を形成する。そして最後に各々の液室にインクタンク３８，３９，４８，４９を接続して液体吐出ヘッドが完成する。
【００１３】
本実施例においては図２に示されるように、基板が幅３．３ｍｍ、長さ１９．５ｍｍであり、基板支持部材の基板裏面に対向する部分の幅が３．５ｍｍ、長さ２０ｍｍである。この基板と基板支持部材の間の約１００μｍの空隙に基板支持部材中央部から封止材を充填し、基板裏面と側面で形成される４稜線を覆った。このとき封止剤の幅は３．４５ｍｍ，長さ２０ｍｍであった。これによって前記稜線部分にあった幅１４０μｍ、深さ５０μｍのチッピング部分もこの封止材によって覆われ、インクと接触せず、チッピング部からのＳｉの溶出を防ぐことができ、１ｘ１０１０パルスで不吐ノズルは発生せず、吐出量が低下することなく吐出し、ヒーター上にもコゲが発生しなかった。
【００１４】
（実施形態２）
図３は本発明のインクジェットヘッドの第二の実施形態を示す断面図である。本実施形態の特徴は、発熱抵抗体２が配置された基板の裏面と基板側面によって形成される４稜線と、基板支持部材の間に封止剤が介在し、かつ、基板裏面部に一種のインクが接触していることにある。
【００１５】
次に本実施形態にかかるヘッドの製造方法の一例を説明する。図３に示される基板１上にはインク吐出エネルギーを発生するための発熱抵抗体（電気熱変換素子）２が配置されている。オリフィス形成部材６にインク流路、インク吐出口３，４、インク発泡室５が形成されている。そして、この加工されたオリフィス形成部材のノズル列と基板に配置された発熱抵抗体の位置を合わせて互いに接合する。発熱抵抗体２を駆動するための電気的接合（図示せず）を行う。
【００１６】
本実施例によれば基板裏面と基板側面の稜線部分に発生するチッピングを封止剤により覆い、チッピング部からのインクへのＳｉの溶出を防止することができる。また、吐出で昇温した基板を、常にインクタンクから供給される新しいインクと接することにより放熱し、チッピング部を覆っている封止剤の熱による劣化を抑え、印字品質及び信頼性の高い安価なヘッドを供給することができる。
【００１７】
次に本実施形態にかかるヘッドの製造方法の一例を説明する。なお、説明にあたっては、液体としてインクを用いるものとする。図３に示される基板１上にはインク吐出エネルギーを発生するための発熱抵抗体（電気熱変換素子）２が配置されている。オリフィス形成部材６にインク流路７、インク吐出口３、インク発泡室５が形成されている。そして、この加工されたオリフィス形成部材のノズル列と基板に配置された発熱抵抗体の位置を合わせて互いに接合する。そして、発熱抵抗体２を駆動するための電気的接合（図示せず）を行う。そして基板と基板支持部材間に封止剤で接合して液室およびインク流路を形成する。そして最後に各々の液室にインクタンク３８，３９，４８，４９を接続して液体吐出ヘッドが完成する。
【００１８】
本実施例においては図３に示されるように、基板が幅３．３ｍｍ、長さ１９．５ｍｍであり、基板支持部材の基板裏面に対向する部分の幅が３．５ｍｍ、長さ２０ｍｍである。この基板と基板支持部材の間の約１００μｍの空隙に基板支持部材中央部から封止材を充填し、基板裏面と側面で形成される４稜線を覆った。これによって前記稜線部分にあった幅１４０μｍ、深さ５０μｍのチッピング部分もこの封止材によって覆われ、チッピング部からのＳｉの溶出を防ぐことができた。このとき１ｘ１０１０パルスで不吐ノズルは発生せず、吐出量が低下することなく吐出し、ヒーター上にもコゲが発生しなかった。また、ここではＹ，Ｍ，Ｃ３色の内、標準的な印字サンプルの印字パターンにおいて、最も吐出ドット数の多いＹインクを基板裏面に接触させた。他のインクの場合よりインクの入れ替わる機会が多く、常にインクタンクから新しいインクが供給され、放熱特性が向上した。これによりチッピング部を覆った封止剤の熱劣化を防ぐことができた。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、チッピング部からインクへＳｉの溶出によるヒーター表面へのコゲを生じることなく、ユーザーに高品位で長寿命の小型で安価なサイドシューター型インクジェットヘッドを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を示す、サイドシュータータイプの液体吐出ヘッドを示す模式的斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施例を示し、図１のＡ−Ａ線に沿う断面である。
【図３】本発明の第二の実施例を示す、サイドシュータータイプの液体吐出ヘッドを示す模式的断面図である。
【図４】従来例のヒーターボードの裏面からインクを供給する例を示す斜視図である。
【図５】従来例のヒーターボードの裏面からインクを供給する例を示し、Ｃ−Ｃ線に沿う断面である。
【符号の説明】
１  基板
２  発熱抵抗体
３  吐出口
４  基板支持部材
５  インク発泡室
６  オリフィス形成部材
７  インク供給路
１０  接着剤
１８  液室▲１▼
１９  液室▲３▼
２８  液室▲２▼
２９  液室▲４▼
３８  インクタンク▲１▼
３９  インクタンク▲３▼
４８  インクタンク▲２▼
４９  インクタンク▲４▼
【図１】
2004167860.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004167860.tif 000006
【図５】
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