JP4656641B2 - Recording head and recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は記録ヘッドおよび記録装置に関し、特に、インクジェット記録ヘッドにおける、インク供給口が形成された基板と、吐出口が形成された流路構成部材との接合構造に関する。 The present invention relates to a recording head and a recording apparatus, and more particularly, to a joining structure of a substrate on which an ink supply port is formed and a flow path forming member on which an ejection port is formed in an inkjet recording head.
プリンタなどの記録装置における記録方式には様々なものがあるが、なかでもインクジェット記録方式は、低騒音のノンインパクト記録方式であり、高密度かつ高速な記録動作が可能であるため、広く採用されている。 There are various recording methods for recording devices such as printers. Among them, the inkjet recording method is a low-noise non-impact recording method, and is capable of high-density and high-speed recording operations. ing.
インクジェット記録ヘッドの構造としては、シリコンなどで製作される基板と、樹脂から製作される流路構成部材とを備えた構造がよく知られている。流路構成部材には、複数の吐出口と、インクを各吐出口に導く複数の流路(インクチャンバー)とが形成されている。基板には、インクに吐出圧力を与えるインク吐出圧力発生素子と、インクをインクチャンバーに供給するインク供給口とが形成されている。流路構成部材は基板上に形成され、接着固定されている。 As a structure of an ink jet recording head, a structure including a substrate made of silicon or the like and a flow path component made of resin is well known. A plurality of discharge ports and a plurality of flow channels (ink chambers) for guiding ink to the respective discharge ports are formed in the flow path component member. An ink discharge pressure generating element that applies discharge pressure to the ink and an ink supply port that supplies ink to the ink chamber are formed on the substrate. The flow path component is formed on the substrate and fixed by adhesion.
従来より、流路構成部材を基板上に形成してインクジェット記録ヘッドを製造する方法については、様々な提案がなされている。特許文献1にはインクジェット記録ヘッドの基本的な製造方法が開示されている。この方法によれば、まず、インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に、溶解可能な樹脂によって流路パターンが形成される。次に、流路パターンの上に、流路パターンを覆うようにエポキシ樹脂などの樹脂層が形成され、硬化される。基板切断後に溶解可能な樹脂を溶出すると、インクチャンバーが形成される。特許文献2には、流路構成部材の樹脂として、芳香族エポキシ化合物のカチオン重合硬化物が有効であることが開示されている。
Conventionally, various proposals have been made on a method of manufacturing an ink jet recording head by forming a flow path component member on a substrate. Patent Document 1 discloses a basic method for manufacturing an ink jet recording head. According to this method, first, the flow path pattern is formed of a soluble resin on the substrate on which the ink discharge pressure generating element is formed. Next, a resin layer such as an epoxy resin is formed on the flow path pattern so as to cover the flow path pattern and cured. When the soluble resin is eluted after cutting the substrate, an ink chamber is formed.
近年では、インクジェット記録方式における用紙選択性や耐水性を向上させるために、インクを弱アルカリ性側にすることが行なわれている。しかし、弱アルカリ性のインクを用いると、基板と流路構成部材との密着力を長期に渡って維持することが困難な場合があることがわかってきた。その対策として、特許文献3には、基板と流路構成部材との間に、ポリエーテルアミド樹脂からなる密着層を設け、基板と流路構成部材の密着力を向上させる技術が開示されている。特許文献4には、流路構成部材のうち、流路壁の先端部は特に基板から剥離しやすいいことに鑑み、流路壁と基板との接合面よりも広い平面領域にわたって密着層を形成し、密着力を向上させる方法が開示されている。 In recent years, in order to improve paper selectivity and water resistance in the ink jet recording system, ink has been made to be weakly alkaline. However, it has been found that when weakly alkaline ink is used, it may be difficult to maintain the adhesion between the substrate and the flow path component member over a long period of time. As a countermeasure, Patent Document 3 discloses a technique in which an adhesion layer made of a polyetheramide resin is provided between the substrate and the flow path component, thereby improving the adhesion between the substrate and the flow path component. . In Patent Document 4, an adhesive layer is formed over a plane area wider than the joint surface between the flow path wall and the substrate, considering that the tip of the flow path wall is easily peeled from the substrate among the flow path components. However, a method for improving the adhesion is disclosed.
ところで、近年、記録媒体への高速記録と高精細な記録とを両立させるため、高速記録の場合には大きなインク吐出液滴を吐出させ、高精細な記録画像を得るためには小さなインク吐出液滴を吐出させるインクジェット記録ヘッドが知られている。このようなインクジェット記録ヘッドには、同一チップ内にサイズの異なるインク吐出口が備えられている。図7には、同一チップ内にサイズの異なるインク吐出口が備えられた、従来技術のインクジェット記録ヘッドの概念図を示す。同図(a)はこのインクジェット記録ヘッドの流路付近の一部を示す平面断面図を、同図(b)はb−b線に沿った模式的断面図を、同図(c)は、c−c線に沿った模式的断面図を各々示している。インク供給口103が設けられた基板102上に、樹脂からなる流路構成部材108が形成されている。流路構成部材108は流路壁110と天井部111とを備えており、これらによって互いに独立したインクチャンバー112a,112bが形成されている。各インクチャンバー112a,112bの天井部111には、各々大径吐出口114aまたは小径吐出口114bが形成されている。インクチャンバー112a,112bは開口部113a,113bによってインク供給口103に連通している。吐出口114a,114bは、基板102上に設けられたインク吐出圧力発生素子104a,104bと対向する位置に形成されている。インクチャンバー112a,112bの大きさは、吐出口114a,114の大きさ(大径吐出口114aまたは小径吐出口114b)に応じて異なっており、この結果、開口部113a,113bの幅も異なることとなる。流路壁110は、インクチャンバー112a,112bの数に応じて複数個設けられている。流路構成部材108と基板102との間には、流路構成部材108と基板102との密着力を高める密着層115が形成されている。密着層115は、基板102と各流路壁110の基部との間には櫛状部115aとして設けられ、基板102と各流路壁110との密着力が高められている。
しかしながら、同一チップ内でインクチャンバーの大きさが異なる従来技術のインクジェット記録ヘッドには、以下の課題があった。すなわち、特許文献1に記載された方法でインクジェット記録ヘッドを作成する場合、流路パターンの材料であるレジスト材は通常、有機溶剤に溶解し液体状にした後、スピンコート法で塗布される。流路パターンの下には密着層が形成されているため、流路パターンは密着層を覆うように形成される。密着層の櫛状部は特に剥離の可能性が高い流路壁の基部に選択的に設けられるため、有機溶剤に溶解されたレジスト材は、いわば凹凸のある面に塗布されることになる。この結果、有機溶剤に溶解されたレジスト材は、櫛状部のある凸部のところで盛り上がり、その他のところでは低くなる。 However, the conventional ink jet recording heads having different ink chamber sizes in the same chip have the following problems. That is, when an ink jet recording head is prepared by the method described in Patent Document 1, a resist material, which is a material for a flow path pattern, is usually dissolved in an organic solvent to form a liquid and then applied by a spin coat method. Since the adhesion layer is formed under the channel pattern, the channel pattern is formed so as to cover the adhesion layer. Since the comb-shaped portion of the adhesion layer is selectively provided at the base portion of the flow path wall that is particularly likely to be peeled off, the resist material dissolved in the organic solvent is applied to the surface with unevenness. As a result, the resist material dissolved in the organic solvent rises at the convex portions where the comb-like portions are present, and becomes low at other portions.
ここで、インクチャンバーの大きさが異なる場合、すなわちインクチャンバーの開口部の幅が異なる場合、各インクチャンバーを仕切る流路壁の間隔もそれに応じて異なり、密着層の櫛状部の間隔も異なったものとなる。このため、密着層の櫛状部の間隔が異なると、凸部の間隔も異なり、レジスト材の液面形状が変わってくる。すなわち、櫛状部の間隔が広いところでは、レジスト材の液面が(特に中央部において)より下がり、狭いところではレジスト材の液面が比較的上方のレベルに維持される。この状態でレジスト材が流路構成部材で覆われると、液面の低いところでは流路構成部材がより深い位置まで形成され、液面の高いところでは流路構成部材は比較的浅い位置までしか形成されない。この結果、レジスト材を除去すると、インクチャンバーの高さが部位によって異なることになってしまう(図5(a)参照)。インクチャンバーの高さが異なると、インクの吐出性能にばらつきが生じる。また、インクチャンバー高さが異なると、天井部の厚さも異なるため、吐出口のノズル長さがばらつき、インクを吐出する液滴の大きさの制御も難しくなる。これらは、印字性能や品質がばらつく要因となる。 Here, when the sizes of the ink chambers are different, that is, when the widths of the openings of the ink chambers are different, the intervals of the flow path walls that partition the ink chambers are also different accordingly, and the intervals of the comb-like portions of the adhesion layer are also different. It will be. For this reason, when the interval between the comb-shaped portions of the adhesion layer is different, the interval between the convex portions is also different, and the liquid surface shape of the resist material is changed. That is, the liquid level of the resist material is lowered (especially in the central part) where the interval between the comb-shaped parts is wide, and the liquid level of the resist material is maintained at a relatively high level in the narrow area. When the resist material is covered with the flow path component in this state, the flow path component is formed to a deeper position at a low liquid level, and the flow path component is only at a relatively shallow position at a high liquid level. Not formed. As a result, when the resist material is removed, the height of the ink chamber varies depending on the site (see FIG. 5A). When the heights of the ink chambers are different, the ink ejection performance varies. Also, if the ink chamber height is different, the thickness of the ceiling portion is also different, so that the nozzle length of the ejection port varies, and it becomes difficult to control the size of the droplet that ejects ink. These cause variations in printing performance and quality.
本発明は、インクチャンバーの開口部の幅が同一チップ内で異なるインクジェット記録ヘッドを対象に、上記の従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、かかる構造のインクジェット記録ヘッドを前提に、インクチャンバーの高さのばらつきを抑え、インク吐出性能のばらつきを抑制できるインクジェット記録ヘッドを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, targeting ink jet recording heads having different opening widths of ink chambers within the same chip. An object of the present invention is to provide an ink jet recording head capable of suppressing variations in the height of ink chambers and suppressing variations in ink ejection performance on the premise of the ink jet recording head having such a structure.
本発明の記録ヘッドは、インクを供給するインク供給口を備えた基板と、流路壁と、インク供給口に沿って形成され流路壁によって互いに仕切られた複数のインクチャンバーとを有し、複数のインクチャンバーの各々はインク供給口に開口する開口部とインクを吐出する吐出口とを備えた、基板上に形成された流路構成部材と、基板と流路壁との間に基板から流路壁の方向に突き出して設けられた複数の櫛状部を備え、櫛状部の各々は対応する流路壁と基板との密着力を高める密着層とを有している。開口部の、インク供給口の延びる方向における幅は、少なくとも一部のインクチャンバー同士で互いに異なり、櫛状部同士の空隙部の、インク供給口の延びる方向における幅は略同一である。 The recording head of the present invention has a substrate having an ink supply port for supplying ink, a flow path wall, and a plurality of ink chambers formed along the ink supply port and partitioned from each other by the flow path wall, Each of the plurality of ink chambers includes an opening that opens to the ink supply port and a discharge port that discharges the ink, and a flow path component formed on the substrate, and a gap between the substrate and the flow path wall from the substrate. A plurality of comb-shaped portions are provided so as to protrude in the direction of the flow channel wall, and each of the comb-shaped portions has an adhesion layer that enhances the adhesion between the corresponding flow channel wall and the substrate. The width of the opening in the direction in which the ink supply port extends differs from each other in at least some of the ink chambers, and the width of the gap between the comb-shaped portions in the direction in which the ink supply port extends is substantially the same.
インクチャンバーは、櫛状部を含む密着層が形成された基板の上に液状の樹脂を塗布し、その上から流路構成部材を形成し、最後に塗布した樹脂を除去することによって形成される。樹脂は塗布されると、櫛状部の上方で盛り上がり、空隙部の上方では懸垂線状に窪む。本発明の記録ヘッドは、櫛状部同士の空隙部の幅は略同一であるため、空隙部上方での液面(窪み形状)は各空隙部で同じような形状となる。このため、たとえインクチャンバーの開口部の幅が互いに異なっていても、インクチャンバーの高さは略同一に形成され、インク吐出性能のばらつきが効果的に抑制される。 The ink chamber is formed by applying a liquid resin on a substrate on which an adhesion layer including a comb-like portion is formed, forming a flow path component from the substrate, and removing the last applied resin. . When the resin is applied, the resin swells above the comb-shaped portion and is recessed in a catenary line shape above the gap portion. In the recording head of the present invention, the widths of the gaps between the comb-like parts are substantially the same, so the liquid level (indentation shape) above the gaps has the same shape in each gap. For this reason, even if the widths of the openings of the ink chambers are different from each other, the heights of the ink chambers are formed substantially the same, and variations in ink ejection performance are effectively suppressed.
次に、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、記録ヘッド全般に適用することができるが、ここでは、インクに吐出エネルギを与える手段として電気熱変換体が用いられるインクジェット記録ヘッドを例に説明する。なお、本発明の対象には、記録ヘッドのみならず、記録ヘッドが搭載される記録装置も含まれるが、記録装置の構成自体は従来技術の記録装置と同一であるため、詳細な説明は省略する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention can be applied to all recording heads. Here, an ink jet recording head in which an electrothermal transducer is used as means for giving ejection energy to ink will be described as an example. The subject of the present invention includes not only the recording head but also a recording apparatus on which the recording head is mounted. However, since the configuration of the recording apparatus itself is the same as that of the conventional recording apparatus, detailed description thereof is omitted. To do.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る記録ヘッドの記録素子基板を示す部分破断斜視図である。記録素子基板1は、例えば厚さ0.5〜1mmのシリコン(Si)基板2を有している。基板2の中央付近には、長細い矩形の平面形状を有するインク供給口3が開口している。基板2上には、インク供給口3の長手方向に沿って、両側に複数のインク吐出圧力発生素子4が形成されている。インク吐出圧力発生素子4はTaNからなる電気熱変換素子であり、成膜技術により形成される。インク吐出圧力発生素子4を駆動する電気信号を受ける電極部12が、基板2の両外側の縁部に沿って配列形成されている。電極部12は基板2内を延びる電気配線(図示せず)を介して、インク吐出圧力発生素子4と接続されている。電極部12上には、金(Au)などからなる、電気信号を受け取る電気接続パッド13が形成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing a recording element substrate of a recording head according to the first embodiment of the present invention. The recording element substrate 1 includes a silicon (Si)
図2は、記録素子基板の一部を示す斜視図である(後述する流路構成部材の図示は省略している。)。基板2の上にはほぼ全面にわたって、インク吐出圧力発生素子4や電極部12を保護する窒化シリコン(SiN)層6が形成されている。その上には、インク吐出圧力発生素子4を覆う位置にタンタル(Ta)層7が形成されている。Ta層7は、インクによる電触や、インクバブルの消泡によるキャビテーションから生じるインク吐出圧力発生素子4へのダメージを防止するために設けられている。Ta層7は、隣接するインク吐出圧力発生素子4を順次覆いながら、インク吐出圧力発生素子4の配列方向に沿って帯状に形成され、インク供給口3を挟んだ両側の帯状部が両端部同士で接続され、全体が矩形状に形成されている。
FIG. 2 is a perspective view showing a part of the recording element substrate (illustration of flow path components described later is omitted). A silicon nitride (SiN)
図3は、記録素子基板の部分平面図および部分断面図である。同図(a)は、記録素子基板の部分平面図であり、天井部の図示は省略している。同図(b)は、同図(a)のb−b線に沿った断面図、同図(c)は、同図(a)のc−c線に沿った断面図である。Ta層7までの層が形成された基板2上には、エポキシ樹脂のカチオン重合化合物からなる流路構成部材8が形成されている。流路構成部材8は、流路壁10とその上に配置された天井部11とを有している。
FIG. 3 is a partial plan view and a partial cross-sectional view of the recording element substrate. FIG. 5A is a partial plan view of the recording element substrate, and the illustration of the ceiling portion is omitted. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 4A, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. On the
流路壁10はインク供給口3に沿って櫛歯状に複数個形成されている。基板2上には、各流路壁10と天井部11によって仕切られた複数のインクチャンバー12a,12bが形成されている。インクチャンバー12aとインクチャンバー12bは後述するように、内空寸法が互いに異なっている。インク供給口3の各側にあるインクチャンバー12a,12bは、各々インクチャンバー列18を形成している。
A plurality of
各インクチャンバー12a,12bの天井部11には、インクを吐出する大径吐出口14aまたは小径吐出口14bが選択的に設けられており、吐出口群17を形成している(図1参照)。大径吐出口14aの一回の吐出量は例えば5pl(ピコリットル)程度であり、小径吐出口14bは例えば2pl程度である。これらの吐出口14a,14bは、対応するインク吐出圧力発生素子4a,4bと対向して設けられている。インクはインク供給口3から供給され、各インク吐出圧力発生素子4a,4bの発熱により発生した気泡の圧力によって、吐出口14a,14bから吐出される。
A large-
大径吐出口14aと小径が吐出口14bは、各々インクチャンバー12a,12bに対応している。このため、インクチャンバー12aはインクチャンバー12bよりも内部容積が大きくされている。各インクチャンバー12a,12bはインク供給口3に開口する開口部13a,13bを備えており、開口部13aのインク供給口3の延びる方向16における幅Aは、開口部13bの幅Bより大きい。本実施形態ではインクチャンバー12a,12bは、各インクチャンバー列18において、供給口3の延びる方向16に沿って交互に設けられている。すなわち、幅の異なる開口部13a,13bが一列のインクチャンバー列18の中で交互に設けられている。しかし、開口部は必ずしもこのように配列される必要はなく、開口部の幅は、一列のインクチャンバー列18を構成する複数のインクチャンバー12の間で、少なくとも一部が互いに異なっていればよい。なお、インク内の異物の捕捉や、流れ抵抗の調整のため、開口部13a,13b付近に柱からなるフィルター部材を設けてもよい。
The large-
流路構成部材8とSiN層6との間には、ポリエーテルアミド樹脂からなる密着層15が形成されている。密着層15は、基板2と流路壁10との間に基板2から流路壁10の方向に突き出して設けられた複数の櫛状部15aを備えている。密着層15は流路構成部材8と基板2との密着力を高める効果を有している。各櫛状部15aは各流路壁10と基板2との間に挟まれており、流路壁10と基板2との密着力を高めるように作用する。
An
櫛状部15aは流路壁10に完全に覆われている。これは、櫛状部15aがインクチャンバー12a,12b内に張り出すと、インクチャンバー12a,12b内のインクの流動に悪影響が生じるおそれがあるためである。
The comb-
隣接する櫛状部15a同士の間にある空隙部の、インク供給口3の延びる方向16における幅は略同一である。すなわち、インクチャンバー12aにおける流路壁10の櫛状部15aからの張り出し長さをC,インクチャンバー12bにおける流路壁10の櫛状部15aからの張り出し長さをDとすると、インクチャンバー12aにおける櫛状部15a同士の空隙部の間の幅(A+2C)は、インクチャンバー12bにおける櫛状部同士の空隙部の間の幅(B+2D)と略等しい。このように櫛状部同士の空隙部の幅を揃えることによる効果は、以下の製造方法のところで説明する。
The widths of the gaps between the adjacent comb-
図4は、インクジェット記録ヘッドの製造工程を示すステップ図である。以下、実施例に基づいて、同図を参照しながらインクジェット記録ヘッドの主要部の製造方法を説明する。 FIG. 4 is a step diagram showing the manufacturing process of the ink jet recording head. In the following, a method for manufacturing the main part of the ink jet recording head will be described with reference to FIG.
まず、図4(a)を参照し、結晶軸〈100〉のシリコンウエハからなる基板2の下面に、インク供給口3となる部分を残してインク供給口マスク21を形成した。次に、基板2の上面に、インク吐出圧力発生素子4a,4bと電極部12(図1参照)とを形成した。その上に、保護層としてSiN層6を形成し、さらにその上にTa層7を形成した。この段階のインクジェット記録ヘッドの状態は図3にも示されている。
First, referring to FIG. 4A, an ink
次に、図4(b)を参照し、基板2上に、密着層15となるポリエーテルアミド層を2.0μmの厚みで形成した。ポリエーテルアミド層には日立化成工業製のHIMAL1200(商品名)を用い、これをスピンナーで基板2上に塗布後、100℃で30分、次いで250℃で1時間にわたって加熱し、ベークを行った。次に、形成したポリエーテルアミド層上に、東京応化工業製のOFPR800(商品名)を所定のパターンで形成し、このパターンをマスクとして、酸素プラズマアッシングによりエッチングを行った。その後マスクとして使用したOFPRのパターンを剥離して、密着層15を形成した。密着層15の櫛状部15aは、上述の通り空隙部の幅が互いに等しくなるように形成された。
Next, referring to FIG. 4B, a polyetheramide layer serving as the
次に、図4(c)を参照し、東京応化工業製のポジレジストODUR(商品名)を基板2上に13.5μmの厚みで塗布した。レジストは有機溶剤に溶解後、スピンナーでスピンコート法によって塗布した。次に、形成したレジスト層の上にマスクを形成し、レジスト材をエッチングした。この際、流路壁10が形成される部位は、密着層15の櫛状部15aが完全に露出するようにレジスト層を除去した(図示せず)。このようにして、所定の形状を有する流路パターン22を形成した。
Next, referring to FIG. 4C, a positive resist ODUR (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was applied on the
次に、図4(d)を参照し、流路パターン22を覆うようにエポキシ樹脂のカチオン重合化合物からなる樹脂層23を形成した。樹脂層23は流路パターン22の上だけでなく櫛状部15aの上方空間にも充填され、流路壁10が形成される。その後、パターニングによって吐出口14a,14bを開口した。
Next, referring to FIG. 4 (d), a
次に、図4(e)を参照し、基板2にSi異方性エッチングによってインク供給口3を形成した。
Next, referring to FIG. 4E, the ink supply port 3 was formed on the
次に、図4(f)を参照し、SiN層6の、インク供給口3上の部分を除去し、流路パターン22を溶解して除去し、インクチャンバー12a,12bを形成した。そして、流路構成部材8となるエポキシ樹脂層を完全に硬化させるために、200℃で1時間加熱を行い、インクジェット記録ヘッドの主要部が完成した。
Next, referring to FIG. 4F, the portion of the
ここで、櫛状部同士の間の空隙部の幅を揃えることの効果について説明する。図5は、スピンナーで流路パターン22のもととなるレジスト材を塗布したときの状態を示す模式図である。同図(a)は従来技術における、櫛状部同士の空隙部の幅が異なっているときの状況を、同図(b)は本発明における、櫛状部同士の空隙部の幅を揃えたときの状況を各々示す。図5(a)に示すように、櫛状部15a同士の空隙部の幅が異なっている場合、空隙部の幅の狭いところ(インクチャンバー12bに対応)ではエポキシ樹脂の液面24が空隙部の中央付近でも大きく下がることはない(図中h1)。このため、インクチャンバー12bが形成される部分には相対的に高い樹脂層23が形成されることになる。これに対して、隙部の幅の広いところ(インクチャンバー12aに対応)ではエポキシ樹脂の液面24が空隙部の中央付近を中心に大きく下がってしまう(図中h2)。このため、インクチャンバー12aが形成される部分には相対的に低い樹脂層23が形成されることになる。この結果、インクチャンバーの高さが互いに異なってしまう(図中h3,h4)。一方、櫛状部15a同士の空隙部の幅が揃っている場合、図5(b)に示すように、エポキシ樹脂はどの空隙部でも同じような液面24の形状となるため、各空隙部において、液面高さはh5に揃い、インクチャンバー12a,bの高さもh6に略一致することになる。このように櫛状部同士の間の空隙部の幅を揃えることによって、インクチャンバー12a,bをほぼ同じ高さに形成することが可能となる。
Here, the effect of aligning the width of the gap between the comb-like portions will be described. FIG. 5 is a schematic diagram showing a state when a resist material that is the basis of the
(第2の実施形態) 続いて、本発明の第2の実施形態に係る記録ヘッドについて説明する。図6は、本発明の第2の実施形態に係る記録ヘッドの部分平面図および部分断面図である。同図(a)は、記録素子基板の部分平面図であり、天井部の図示は省略している。同図(b)は、同図(a)のb−b線に沿った断面図、同図(c)は、同図(a)のc−c線に沿った断面図である。 Second Embodiment Subsequently, a recording head according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a partial plan view and a partial sectional view of a recording head according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5A is a partial plan view of the recording element substrate, and the illustration of the ceiling portion is omitted. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 4A, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG.
本実施形態では、記録ヘッドの第1のインクチャンバー列18aは大径吐出口14aが形成されたインクチャンバー12aだけで構成されており、第2のインクチャンバー列18bは小径吐出口14bが形成されたインクチャンバー12bだけで構成されている。このため、インクチャンバー12a,12bの開口部13a,13bの幅も、各インクチャンバー列18a,18bの中では同一であり、インクチャンバー列18a,18b同士では異なっている。すなわち、開口部13aのインク供給口3の延びる方向16における幅Eは、開口部13bの幅Fより大きい。一方、インクチャンバー12aにおける流路壁10の櫛状部15aからの張り出し長さをG,インクチャンバー12bにおける流路壁10の櫛状部15aからの張り出し長さをHとすると、インクチャンバー12aにおける櫛状部15a同士の空隙部の幅(E+2G)は、インクチャンバー12bにおける櫛状部同士の空隙部の幅(F+2H)と略等しい。その他の構成は、第1の実施形態とまったく同様である。また、製造方法も第1の実施形態とまったく同様である。また、本実施形態の効果も第1の実施形態と全く同様である。すなわち、各インクチャンバー列18a,18bの中だけでなく、インクチャンバー列18a,18b同士でも櫛状部15aの間隙部の幅が揃えられるため、インクチャンバー12a,12bの高さもほぼ揃えられ、インク吐出性能のばらつきが抑えられる。
In the present embodiment, the first
以上説明したように、本発明によれば、同一チップ内でインクチャンバーの幅の異なるインクジェット記録ヘッドにおいて、インクチャンバーの高さをインクチャンバーの幅によらずほぼ一定にすることができる。したがって、インクを吐出する吐出性能のばらつきを抑え、より高品質のインクジェット記録ヘッドを提供することができる。 As described above, according to the present invention, in an ink jet recording head having different ink chamber widths in the same chip, the height of the ink chamber can be made substantially constant regardless of the width of the ink chamber. Accordingly, it is possible to provide a higher quality ink jet recording head by suppressing variations in the ejection performance for ejecting ink.
1 記録素子基板
2 基板
3 インク供給口
4 インク吐出圧力発生素子
6 密着層
8 流路構成部材
10 流路壁
12a,12b インクチャンバー
13a,13b 開口部
14a,14b 吐出口
15 密着層
15a 櫛状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording element board |
Claims (7)
流路壁と、前記インク供給口に沿って形成され該流路壁によって互いに仕切られた複数のインクチャンバーとを有し、該複数のインクチャンバーの各々は前記インク供給口に開口する開口部とインクを吐出する吐出口とを備えた、前記基板上に形成された流路構成部材と、
前記基板と前記流路壁との間に該基板から該流路壁の方向に突き出して設けられた複数の櫛状部を備え、該櫛状部の各々は対応する該流路壁と該基板との密着力を高める密着層とを有し、
前記開口部の、前記インク供給口の延びる方向における幅は、少なくとも一部の前記インクチャンバー同士で互いに異なり、
前記櫛状部同士の空隙部の、前記インク供給口の延びる方向における幅は略同一である、記録ヘッド。 A substrate having an ink supply port for supplying ink;
A channel wall and a plurality of ink chambers formed along the ink supply port and partitioned from each other by the channel wall, each of the plurality of ink chambers having an opening that opens to the ink supply port; A flow path component formed on the substrate, including a discharge port for discharging ink;
A plurality of comb-shaped portions provided between the substrate and the flow channel wall so as to protrude from the substrate toward the flow channel wall, each of the comb-shaped portions corresponding to the flow channel wall and the substrate; And an adhesion layer that enhances adhesion with
The width of the opening in the direction in which the ink supply port extends differs from each other in at least some of the ink chambers,
The recording head, wherein the gaps between the comb-like portions have substantially the same width in the direction in which the ink supply port extends.
前記開口部の前記幅は前記各インクチャンバー列の中では略同一であり、前記各インクチャンバー列同士では互いに異なっている、請求項1に記載の記録ヘッド。 The flow path forming member forms at least two ink chamber rows;
2. The recording head according to claim 1, wherein the widths of the openings are substantially the same in the ink chamber rows and are different from one another in the ink chamber rows.
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