JPH0373349A - Recording head - Google Patents

Recording head

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JPH0373349A
JPH0373349A JP20726890A JP20726890A JPH0373349A JP H0373349 A JPH0373349 A JP H0373349A JP 20726890 A JP20726890 A JP 20726890A JP 20726890 A JP20726890 A JP 20726890A JP H0373349 A JPH0373349 A JP H0373349A
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JP
Japan
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recording
ink
recording head
ejection
pores
Prior art date
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Application number
JP20726890A
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Japanese (ja)
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JPH0417793B2 (en
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Yoshiaki Shirato
白戸 義章
Yasushi Takatori
鷹取 靖
Toshitami Hara
利民 原
Yukio Nishimura
征生 西村
Michiko Takahashi
高橋 美智子
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0373349A publication Critical patent/JPH0373349A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般にインクと呼ぶ、記録液を種々の方式に
よって小滴化し、このインク小滴の被記録面への付着を
以て記録を行なうインクジェット記録装置に適用される
ヘッド部の構成に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a head applied to an inkjet recording apparatus that forms recording liquid, generally called ink, into small droplets using various methods, and performs recording by adhering these ink droplets to a recording surface. Regarding the structure of the department.

現在、知られる各種、記録方式の中でも、記録時に、騒
音の発生がほとんどないノンインパクト記録方式であっ
て、且つ、高速記録が可能であり、しかも、普通紙に特
別の定着処理を必要とせずに記録の行なえる所謂インク
ジェット記録法は、極めて有用な記録方式であると認め
られている。このインクジェット記録法に就いては、こ
れ迄にも様々な方式が提案され、改良が加えられて商品
化されたものもあれば、現在もなに1実用化への努力が
続けられているものもある。
Among the various recording methods currently known, the non-impact recording method generates almost no noise during recording, is capable of high-speed recording, and does not require special fixing treatment on plain paper. The so-called inkjet recording method, which can perform recording on images, is recognized as an extremely useful recording method. Regarding this inkjet recording method, various methods have been proposed so far, and some have been improved and commercialized, while efforts are still being made to put them into practical use. There is also.

インクジェット記録法は、要するに、インクと称される
記録液の液滴(droplet )を吐出、飛翔させ、
それを紙等の被記録部材に付着させて記録を行うもので
ある0そして、インク滴の発生法及び生じたインク滴の
飛翔方向を制御する為の制御方法等によシ、このインク
ジェット記録法は、幾つかの方式に大別される。それ等
の中で、代表的な方式の一つは、例えばUSP3596
275  (Sweet方式) 、USP 32980
30(Lewis and Brown方式)等に開示
されている方式であって、連続振動発生法によって帯電
量の制御されたインク滴流を発生させ、この帯電量の制
御されたインク滴流を、−様の電界が掛けられている偏
向電極間を飛翔させることで、液滴軌道を制御しつつ紙
等の被記録部材上に記録を行うものである。そして、こ
の方式は一般にコンテイニアス方式とも略称されている
In short, the inkjet recording method involves ejecting and flying droplets of a recording liquid called ink.
This inkjet recording method is a method in which recording is performed by attaching the ink to a recording material such as paper.0 This inkjet recording method uses a method of generating ink droplets and a control method for controlling the flight direction of the generated ink droplets. is broadly classified into several methods. Among them, one of the representative methods is, for example, USP3596
275 (Sweet method), USP 32980
30 (Lewis and Brown method), etc., in which an ink droplet flow with a controlled amount of charge is generated by a continuous vibration generation method, and this ink droplet flow with a controlled amount of charge is By causing the droplet to fly between deflection electrodes to which an electric field is applied, recording is performed on a recording member such as paper while controlling the trajectory of the droplet. This method is also generally referred to as a continuous method.

これと対比される代表的な他の方式は、例えばUSP3
747120に開示されている方式(S t emm 
e方式)である。この方式は、記録のためのインクを吐
出するオリフィスを有する記録ヘッドに付設されている
ピエゾ振動素子に、電気的な記録信号を印加し、この電
気的記録信号をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、そ
の機械的振動に従って必要時毎に前記オリアイスよりイ
ンク滴を吐出飛翔させて被記録部材に付着させることで
記録を行なうものである。
Other typical methods to be compared with this are, for example, USP3
747120 (S t emm
e method). This method applies an electrical recording signal to a piezoelectric vibrating element attached to a recording head that has an orifice for ejecting ink for recording, and converts this electrical recording signal into mechanical vibration of the piezoelectric vibrating element. Recording is performed by ejecting ink droplets from the oriice and adhering them to the recording member whenever necessary according to the mechanical vibrations.

これが、所謂、オンデイマント方式である。This is the so-called on-day method.

又、別に、これ等の方式とは原理・思想を異にする新規
記録方式も、本件出願人の先願(つ咬り、’i−,? 
5.!昭52−118798号)に於て提案されている
。この新規方式は、要するに、作用室中に導入されたイ
ンクに対して、情報信号として熱的パルスを与え、前記
インクが状態変化をおこすことによって生じる作用力に
従って、先の作用室に付設したオリフィスより1前記イ
ンクを小滴にして吐出・飛翔せしめ、これを紙等の被記
録部材に付着させて記録を行なう方式ところで、以上に
例示した各種インクジェット記録方式に就いて、何れに
も共通する、解決されるべき技術的課題が今もなお残さ
れている。
In addition, a new recording method that differs in principle and idea from these methods was also proposed in the applicant's earlier application ('i-,?').
5. ! This method was proposed in No. 118798/1983). In short, this new method applies a thermal pulse as an information signal to the ink introduced into a working chamber, and according to the working force generated by the state change of the ink, the orifice attached to the previous working chamber is 1. A method in which the ink is ejected and made to fly in the form of small droplets, and the droplets are attached to a recording material such as paper to perform recording.By the way, among the various inkjet recording methods exemplified above, the following is common to all of them: Technical issues still remain to be resolved.

その中でも特に重要な課題は、より高速のインクジェッ
ト記録を行なう目的から、記録ヘッドのマルチアレイ化
、並びに、高密度集積化技術を確立することである。
Among these, a particularly important issue is the establishment of multi-array recording heads and high-density integration technology for the purpose of higher-speed inkjet recording.

しかも、その場合、1つの吐出口から吐出するインク滴
の大きさや、その吐出速度或は、吐出方向が常時、−様
となるような記録ヘッドを構成するのも大切なこととさ
れる。
Moreover, in this case, it is considered important to configure a recording head such that the size, ejection speed, and ejection direction of ink droplets ejected from one ejection port are always negative.

しかしながら、斯かる記録ヘッドに対し要求されるこれ
等の条件を全て満足させるのは、特に、その製造技術上
から見て、容易なことではない。
However, it is not easy to satisfy all of these conditions required for such a recording head, especially from the viewpoint of manufacturing technology.

たとえば、元来、細孔を以て1つのノズル部を構威し、
その複数個を合体してマルチアレイの記録ヘッドを完成
するには、それが極めて微細なものであるだけに、高度
の技術力を要するし、その細孔を高密度(例えば、8本
/H程度以上)に集合するには、自づから限界がある。
For example, originally one nozzle part was composed of pores,
To complete a multi-array recording head by combining a plurality of these pores, it requires a high degree of technical skill as they are extremely fine, and the pores must be arranged at a high density (e.g. 8 pores/hour). There are limits to how much people can gather together (more than a certain amount).

そして信頼性の高い高密度マルチアレイ記録ヘッドを歩
止まり良く得ることは更に容易なことではない。
Furthermore, it is not easy to obtain a highly reliable high-density multi-array recording head with a good yield.

そこで、本発明の主たる目的は、叙上の技術的課題を満
足した記録ヘッドを提供すること、換言すれば、その作
用部が高密度に集積され、且つ、実用上の信頼性が高い
(記録)出力装置を提供することである。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a recording head that satisfies the above-mentioned technical problems. ) is to provide an output device.

本発明の別の目的は、高速度でしかも、高解像度の良品
位記録を長期に亘って保証する新規構成の記録ヘッドを
提供することにある〇又、本発明に於ては、細密にして
高精度に加工された記録ヘッドを提供することも他の目
的である。
Another object of the present invention is to provide a recording head with a new configuration that guarantees high-speed, high-resolution, high-quality recording over a long period of time. Another object is to provide a highly precisely machined recording head.

而して、これ等の目的を達成する本発明は、要するに、
細孔から成る記録液の流路を有し、前記細孔に通じてい
る吐出口から、前記流路に在る記録液を小滴にして吐出
、飛翔させ、この小滴の被記録面への付着を以て記録を
為す記録ヘッドであって、前記吐出口を所定数、並設す
ると共に、これと同数の前記細孔を前記吐出口の配列密
度とぼり同密度で並列に配設してあることを特徴とする
記録ヘッドである。
Therefore, the present invention that achieves these objects can be summarized as follows:
It has a flow path for recording liquid consisting of pores, and from an ejection port communicating with the pores, the recording liquid present in the flow path is ejected into small droplets and made to fly, and the droplets are directed to a recording surface. A recording head that performs recording by adhering to a predetermined number of ejection ports, in which a predetermined number of ejection ports are arranged in parallel, and the same number of pores are arranged in parallel at the same density as the ejection ports. This is a recording head characterized by the following.

即ち、本発明に於ける1つの特徴は、記録用インクの吐
出口とそれに通じたインク流路に在る作用部(・・・イ
ンクに吐出力を付与する部位)とが、共に、高密度(例
えば、8本/闘以上)でマルチアレイ配置されることに
ある。
That is, one feature of the present invention is that both the recording ink ejection opening and the acting part (the part that imparts an ejection force to the ink) in the ink flow path leading thereto have a high density. (For example, 8 pieces/battle or more) in a multi-array arrangement.

参考迄に述べれば、従来、この種のインクジェット記録
ヘッドにあっても、吐出口に就いては、例えば、8本/
朋程度の密度であってもその配列は可能であると考えら
れていた。しかし、作用部に就いては、主としてその機
能上の制約から、本発明が可能とした8本/闘以上の高
密度での配列は未だ実現されていない。
For reference, conventionally, even in this type of inkjet recording head, the number of ejection ports is 8/8, for example.
It was thought that such an arrangement would be possible even at a density similar to mine. However, with regard to the action parts, a high-density arrangement of 8 or more per unit, which is made possible by the present invention, has not yet been realized mainly due to functional limitations.

又、本発明に於ける他の特徴は、作用部を含むインク・
Zi路が、微細溝を刻設した基板に、別の平板を機檄的
に圧着固定するか或は貼着周定すると言う従来になく簡
略な手法によう構成されることにある。
Another feature of the present invention is that the ink containing the action part
The Zi path is constructed using an unprecedentedly simple method in which another flat plate is press-fixed or adhered circumferentially on a substrate in which fine grooves are carved.

なふ・、本発明では、上記微細溝の刻設手法としては、
大別して2通りある。
In the present invention, the method of carving the fine grooves is as follows:
There are two broad categories.

その1つは、ガラス、石英、セラミックス。One of them is glass, quartz, and ceramics.

シリコンウエノ・、プラスチック、金属等から成る平板
にマイクロカッターを用いて、巾、数廂以上、深さ、1
0μm〜250μm程度の大きさの溝を、ピッチ約10
μm以上の範囲で任意に切削形成する方法である。
Using a micro cutter on a flat plate made of silicone, plastic, metal, etc.
Grooves with a size of about 0 μm to 250 μm, with a pitch of about 10
This is a method of arbitrarily cutting and forming in a range of μm or more.

又、別の方法は、感光性ガラス(例えば、7オトセラム
等)に所望の微細溝パターンを焼込んだ後、所謂、エツ
チング液により、その露光部を蝕刻成形するものである
。なお、この方法には、通常、切削部に見られるチッピ
ング、マイクロクラップ等の欠損箇所が全く残らない点
及び、焼込みパターンが一様である限り、微細溝形状が
常に一様化される点に前者の方法に比較して有利さがあ
る。
Another method is to burn a desired pattern of fine grooves into photosensitive glass (for example, 7 Otoceram, etc.) and then etch the exposed areas with a so-called etching solution. Note that this method does not leave any defects such as chipping or microcraps that are normally found in the cut part, and as long as the burning pattern is uniform, the shape of the microgrooves is always uniform. has advantages over the former method.

又、上記の溝付き基板と別の平板とを圧着固定する方法
を採る場合には、互すの圧着面を、表面粗さで約1μm
以下の平滑面にしてしくのが望オしい。これは、圧着面
を平滑にして、両者の′!!j着性を十分に高めて、得
られた所定のインク流路から、そこに生じた作用力が他
の流路に不要にも伝播するのを防止する意図からである
In addition, when using the above-mentioned method of crimping and fixing the grooved substrate and another flat plate, the crimping surfaces of each other should have a surface roughness of approximately 1 μm.
It is preferable to use one of the following smooth surfaces. This smooths the crimping surface and allows both sides to be ′′! ! This is with the intention of sufficiently increasing adhesion and preventing the acting force generated therefrom from unnecessarily propagating from the obtained predetermined ink channel to other channels.

ここで、図示例に沿った一実施例に従って本発明を詳説
する。
The present invention will now be described in detail according to an embodiment according to an illustrated example.

この実施例では、マルチアレイ記録ヘッドの組立工程に
従った説明が為される。
In this embodiment, a description will be given of the assembly process of a multi-array recording head.

第1図に、記録ヘッドの作用室部分を構成するための2
つの構成部品A、Bが略画的斜視図によって描かれてい
る。第1図fal Fi部品Aを、又、第工図1blは
部品Bを夫々描いた図である。
FIG. 1 shows two types of
Two components A, B are depicted in a schematic perspective view. Fig. 1 depicts fal Fi part A, and Fig. 1bl depicts part B, respectively.

構成部品Aは、下記の手順に従って作成される。Component A is created according to the following procedure.

先ず、アルカリ金属弗化物系感光性ガラス(81()2
 r L1201 NtOl”zor A40s + 
Au+ l’dZcl +CeO,を含む組成物)の平
板を両面共に研磨処理した後、100mmX 100m
m (厚さ、2ax)ノ大きさに切断する。この種、感
光性ガラスの市販品としては、フオトセラム、フォトフ
オーム(商品名:コーニング社製)等があシ、何れを使
用しても良い。次に、このようにして準備された感光性
ガラス板PGに対して、不図示の情レーザーを620n
mに励起したダイレーザー光の310 nmのカップリ
ング波を取シ出し、10011mピッチ、 501Jm
巾の干渉縞を焼込んだ0なむ、この干渉縞ti90m 
x 9o #11の面内では均一なものであった。又、
上記レーザー光源の電力はIOWであって、感光性ガラ
スは、波長、310μmK Ce”+の吸収があるので
、この吸収に応じた波長のレーザー光によって選択的に
露光が為された。干渉縞の焼込み後、約600’Qで1
時間、ガラス板PGを加熱して、その結晶化を行なった
。このガラス板PCの面を更に平滑にする目的で、約0
.1 nの厚さで研磨処理した後、更に、この研磨面の
反対面に樹脂コートをし、そのガラス板PCを約5%H
F水溶液中に浸漬して超音波を掛けながらエツチングを
行なった。
First, alkali metal fluoride photosensitive glass (81()2
r L1201 NtOl"zor A40s +
After polishing both sides of a flat plate of a composition containing Au + l'dZcl +CeO, 100 mm x 100 m
Cut into a size of m (thickness, 2ax). Commercial products of this type of photosensitive glass include Photoceram, Photoform (trade name: manufactured by Corning Incorporated), and any of them may be used. Next, an information laser (not shown) is applied to the photosensitive glass plate PG prepared in this way at 620 nm.
The 310 nm coupling wave of the dye laser beam excited at m was extracted, and the pitch was 10011 m, 501 Jm
This interference fringe ti90m has a width of 0.
It was uniform within the plane of x 9o #11. or,
The power of the laser light source is IOW, and since the photosensitive glass has an absorption of 310 μmK Ce"+, selective exposure was performed with a laser light of a wavelength corresponding to this absorption. 1 at about 600'Q after baking
The glass plate PG was heated for a period of time to effect crystallization. In order to make the surface of this glass plate PC even smoother, approximately 0.
.. After polishing to a thickness of 1 nm, the opposite side of the polished surface is further coated with a resin, and the glass plate PC is heated to approximately 5% H.
Etching was performed while immersing in an F aqueous solution and applying ultrasonic waves.

因に、このエツエングに於ては、ガラス板PC中で結晶
化された部分のエツチング速度が非晶質部分のそれに較
べて十分に速く、実際に、20:工程度の二りチングレ
ートの差があった。
Incidentally, in this etching, the etching rate of the crystallized part in the glass plate PC is sufficiently faster than that of the amorphous part, and in fact, the difference in the bifurcating rate of 20: was there.

以上の処理によって、第1図国に示すとふ・す、ガラス
板PGVcU、断面50μm、 X 50μmの長尺溝
LVが所定数、形成された。なか、この溝LVとしては
、叙上の実施例に限らず、露光光学系等を調節して、賂
々、10μm×10μm〜150μm×150μmの断
面積、ピッチ30μm〜200μmの範囲で自由に形成
することが可能である。
By the above process, a predetermined number of long grooves LV having a cross section of 50 μm and a width of 50 μm were formed on the glass plate PGVcU as shown in FIG. The groove LV is not limited to the embodiments described above, but can be freely formed with a cross-sectional area of 10 μm x 10 μm to 150 μm x 150 μm and a pitch of 30 μm to 200 μm by adjusting the exposure optical system etc. It is possible to do so.

次に、このようにして長尺溝LVを刻設したガラス板P
Gの溝付き面にディッピング法によつて接合剤としての
エポキシ樹脂を塗工する。
Next, the glass plate P having the long grooves LV carved in this way is
Epoxy resin as a bonding agent is applied to the grooved surface of G by a dipping method.

この際、ガラス板PCの引き上げを、前記溝LVの軸線
と平行な方向に行なえば、形成された溝LVの壁面に沿
っては譬均−なエポキシ樹脂の塗膜が得られる。しかる
後、この塗膜を100’0で約5分間、予備乾燥し、半
硬化させた後、ガラス板PGを所定の大きさに切断して
部品Aを得た。なお、接合剤としては、上記エポキシ樹
脂に限るものではない。ここで用いられる接合剤は、加
熱により接合作用を生ずる材料であり、たとえば、エポ
キシ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、ウレタン
樹脂系接着剤、シリコーン樹脂系接着剤、トリアジン樹
脂、BT樹脂等を例とする有機化合物系接着剤や、特公
昭38〜20227号記載の熔融銀塩類、低融点ガラス
類等の無機化合物類である。中でも、後者の無機化合物
類の場合は、使用形態が液状でなく、粉末状である場合
が多い。これとは別個に、第1図へ)に示すような構成
部品Bも準備される。この部品Bは、第2図に第1図[
blのX−Y線に於ける断面図で示すとレリ、アルミナ
、単結晶シリコン或はアルミニウム、鉄1等の金属等か
ら成る基板(厚さ、約0.6fl)1の片面に、蓄熱層
(sio!スパッタ膜2〜3μm)2、発熱抵抗体層(
FIfB、スパッタ膜500〜100OA)  3、電
極層(アルミニウム蒸着層700〜800A>4、保護
層(,5lozスパッタ膜1μm)5、目止Fii(パ
リレン、シリコーン、 Ta、O,等のスパッタ膜)6
を順次、積層した後、所定の大きさに切断して得られる
At this time, if the glass plate PC is pulled up in a direction parallel to the axis of the groove LV, an uneven coating of epoxy resin can be obtained along the wall surface of the formed groove LV. Thereafter, this coating film was pre-dried at 100'0 for about 5 minutes to semi-cure, and then the glass plate PG was cut into a predetermined size to obtain Part A. Note that the bonding agent is not limited to the above-mentioned epoxy resin. The bonding agent used here is a material that produces a bonding effect when heated, such as epoxy resin adhesive, phenol resin adhesive, urethane resin adhesive, silicone resin adhesive, triazine resin, BT resin, etc. Examples include organic compound adhesives, molten silver salts described in Japanese Patent Publication No. 38-20227, and inorganic compounds such as low-melting glasses. Among these, the latter inorganic compounds are often used in the form of powder rather than liquid. Separately, component B as shown in FIG. 1) is also prepared. This part B is shown in Fig. 2 and Fig. 1 [
As shown in the cross-sectional view taken along the X-Y line of BL, there is a heat storage layer on one side of a substrate (thickness, about 0.6fl) made of metal such as ray, alumina, single crystal silicon, aluminum, iron, etc. (sio! Sputtered film 2-3 μm) 2. Heat generating resistor layer (
FIfB, sputtered film 500-100OA) 3. Electrode layer (aluminum evaporated layer 700-800A>4, protective layer (1μm of 5 loz sputtered film) 5. Filler Fii (sputtered film of parylene, silicone, Ta, O, etc.) 6
It is obtained by sequentially laminating the layers and then cutting them into a predetermined size.

な釦、この際、電極層4は所定パターンにエツチングさ
れ、第1図+b+に斜視図で略示するとかシ、個別リー
ド電極PE、及び共通リード電極CEに分離される。そ
して、同時に、発熱抵抗体層3Ili所定数、所定パタ
ーンHTで露出する。この発熱抵抗体パターンHTの巾
/は、前記溝LVの巾とは!同程度にするのが望オしい
At this time, the electrode layer 4 is etched into a predetermined pattern and separated into individual lead electrodes PE and common lead electrodes CE, as schematically shown in a perspective view in FIG. At the same time, a predetermined number of heating resistor layers 3Ili are exposed in a predetermined pattern HT. The width of this heating resistor pattern HT is the width of the groove LV! It is desirable to keep them at the same level.

又、第2図に示した保護層5及び目止層6は、場合によ
っては積層されない。しかる後、基板1ば、部品Bとし
て、所定の大きさに切断される。なお・、溝LVの外部
から信号が入力される型式の記録ヘッドを構成するとき
は、部品Bは単なる平板であって良い。このようにして
作成された部品A、Bは、第3図に示すとかね、溝LV
と、発熱抵抗体パターンHTとが対応位置にくるように
位置合せを行なった後、互に場合される。次に、これ等
を約100℃で10分間加熱して不図示の接合剤層を更
に半硬化させ、ここで−度、位置ズレ、或は#1lLV
の目詰υ等の有無を確認する。このチエツクで否(No
 )の場合は、部品A、Bを分離した後、部品Bを洗浄
して再利用する。なか、部品Aは廃棄する。そして、欠
陥のない場合(YES)には、100’0で50分間、
180’Oで2時間の加熱を行なって接合剤層を完全硬
化させる。その後、溝LVの目詰シの有無を再度、確認
し、欠陥がない場合(YES)には、組立た作用部ブロ
ーツクCを次工程に移す。
Further, the protective layer 5 and the sealing layer 6 shown in FIG. 2 are not laminated depending on the case. Thereafter, the substrate 1B is cut into a predetermined size as a component B. Note that when configuring a recording head of a type in which signals are input from outside the groove LV, the component B may be a simple flat plate. Parts A and B created in this way are shown in FIG.
After alignment is performed so that the and heating resistor pattern HT are in corresponding positions, they are placed together. Next, these are heated at about 100°C for 10 minutes to further semi-cure the bonding agent layer (not shown).
Check for clogging υ, etc. No in this check
), after parts A and B are separated, part B is cleaned and reused. Part A will be discarded. Then, if there is no defect (YES), at 100'0 for 50 minutes,
The adhesive layer is completely cured by heating at 180'O for 2 hours. Thereafter, the presence or absence of clogging in the groove LV is checked again, and if there is no defect (YES), the assembled acting block C is moved to the next process.

続く工程では、第4図に示すようなインク供給に係る中
継室ブロックDの組立を行なう。
In the following process, a relay chamber block D related to ink supply as shown in FIG. 4 is assembled.

先ず、側板部品E 、 E’に夫々、下記組成の接合剤
を塗布して、第4図に矢印で示すように作用室ブロック
Cとの位置合せを行なった後、約60′0で1分間加熱
して接合剤を半硬化させ、ここで位置ズレ或−は他部品
への接合剤の流れ込み等の有無を確認する。
First, a bonding agent having the following composition was applied to the side plate parts E and E' respectively, and after alignment with the action chamber block C as shown by the arrow in Fig. 4, the bonding agent was heated at approximately 60'0 for 1 minute. The adhesive is heated to semi-cure, and then it is checked to see if there is any misalignment or if the adhesive has flowed into other parts.

このチエツクで否(No)の場合は、ブロックCから部
品E 、 E’を分離した後、両者を洗浄して再利用す
る。欠陥のない場合(YES)には、約60′Cで30
分間の加熱を行なって接合剤を硬化させる。
If this check is negative, parts E and E' are separated from block C, and then both are cleaned and reused. If there are no defects (YES), 30 at approximately 60'C.
The bonding agent is cured by heating for a few minutes.

次に、後端部品Fに接合剤を塗布して位置合せを行なっ
た後、約60℃で1分間加熱して接合剤を半硬化させ、
ここで前工程と同様に確認を行い、否(No)の場合は
前工程と同様に洗浄し、欠陥のない場合(YES)には
約60℃で30分間加熱を行なって接合剤を硬化させる
Next, after applying a bonding agent to the rear end part F and performing alignment, the bonding agent is semi-cured by heating at approximately 60° C. for 1 minute.
Here, check the same as in the previous process, and if no (No), clean as in the previous process, and if there are no defects (YES), heat at approximately 60°C for 30 minutes to harden the bonding agent. .

次に、天板部品GK接合剤を塗布して位置合せを行なっ
た後、約60゛0で、1分間加熱して接合剤を半硬化さ
せ、ここで前工程と同様に確認を行ない、否(NO)の
場合は前工程と同様に洗浄し、欠陥のない場合(YES
)には約60℃で30分間、更に約100℃で10分間
加熱を行い接合剤を完全硬化させる。
Next, after applying GK bonding agent for the top plate parts and aligning, heat at approximately 60°0 for 1 minute to semi-harden the bonding agent, and check the same as in the previous step. If (NO), clean in the same way as the previous process, and if there are no defects (YES)
), the bonding agent is completely cured by heating at about 60°C for 30 minutes and then at about 100°C for 10 minutes.

次に、管状部品H、H’を前記工程1でのに組立てられ
たブロックの所定の位置にさし込み、間隙には接合剤を
、充填する。この場合の接合剤の硬化は、ゆっくり行な
う事が必要であるので、室温で30分間放置しておく。
Next, the tubular parts H and H' are inserted into the predetermined positions of the blocks assembled in step 1, and the gaps are filled with a bonding agent. In this case, the bonding agent must be cured slowly, so it is left at room temperature for 30 minutes.

次に、部品H、H’の中への接合剤の流れ込み、或はイ
ンク供給の中継室への流れ込み等の有無を確認する。
Next, it is confirmed whether the bonding agent has flowed into the parts H and H' or whether the ink has flowed into the relay chamber.

このチエツクで否(No)の場合は、前工程と同様に洗
浄し、再利用を行なう。欠陥のない場合(YES)には
、約60℃で30分間、更にioo’oで10分間の加
熱を行ない完全硬化を行なう。
If this check is negative (No), it is cleaned and reused in the same manner as in the previous step. If there are no defects (YES), heating is performed at about 60° C. for 30 minutes and then at ioo'o for 10 minutes to completely cure.

このようにして、作用部ブロックCの後部への中継室ブ
ロックDの接続が完了する。その後、作用部ブロックC
のうち、吐出オリフィスORの設置端面OFを、研磨砂
(Φ1000以上)を用いて研磨し、平滑面になるよう
成形する。続いて、研磨中にオリフィスORから細溝L
Vの中にばいb込んだ研磨砂および不要物等を取り除く
ために、洗浄を行なう。ここで、オリフィス設置端面O
Fが完全に平面になっているか否か、更に、細溝LVの
中が完全に洗浄されているか否かを確認し、研磨が不完
全の場合は研磨をやシ直し、続いて洗浄を行なう。同様
に確認を行ない、否の場合(No>には、この工程をく
り返し、欠陥のなし場合(YES)には、ブロックCと
ブロックDとの合体組立品を乾燥させる。
In this way, the connection of the relay chamber block D to the rear part of the action section block C is completed. After that, the action block C
Among them, the installation end face OF of the discharge orifice OR is polished using polishing sand (Φ1000 or more) to form a smooth surface. Next, during polishing, the thin groove L is removed from the orifice OR.
Cleaning is performed to remove abrasive sand and unnecessary materials that have gotten into the V. Here, the orifice installation end face O
Check whether F is completely flat and whether the inside of the narrow groove LV is completely cleaned. If the polishing is incomplete, re-polish it a little and then clean it. . Confirmation is performed in the same manner, and if no (No), this process is repeated, and if there is no defect (YES), the combined assembly of blocks C and D is dried.

更に、該ヘツ゛ド完成品をアルミ板に接合し、又、リー
ド電極をフレキシブル配線板に接続する0 次に、以上で得られた記録ヘッドを使用して行なうイン
クジェット記録の一具体例を第4図示例に従って説明す
る。なか、この第4図では、説明の便宜上、各構成ブロ
ックが分離した状態に描かれている。しかし、実際には
、叙上のとかり、各構成部品及びブロック間が接合によ
り一体化されていることは言う迄もない。
Furthermore, the completed head is bonded to an aluminum plate, and the lead electrodes are connected to a flexible wiring board.Next, a specific example of inkjet recording performed using the recording head obtained above is shown in FIG. The explanation will be given according to an example. In FIG. 4, for convenience of explanation, each component block is depicted in a separated state. However, in reality, as described above, it goes without saying that each component and the blocks are integrated by joining.

つ1す、この図示例では、先ず、部品■、「を通じて、
各作用室4内に記録用インクの導入を行なう。次に、不
図示の発熱抵抗体に電気パルス信号が入力されると、そ
こに熱的パルスが発生し、その結果、インクは瞬時に状
態変化を起こす。この状態変化によって、前記インクに
は圧力波(作用力)が加わり、その結果、インクが前記
作用室LVに連絡して設けた吐出オリフィスORより小
液滴となって吐出・飛翔し、これが不図示・の被記録部
材上に付着することによって記録が為される。
First, in this illustrated example, first, through the part
Recording ink is introduced into each action chamber 4. Next, when an electric pulse signal is input to a heating resistor (not shown), a thermal pulse is generated there, and as a result, the state of the ink instantaneously changes. Due to this state change, a pressure wave (acting force) is applied to the ink, and as a result, the ink becomes small droplets and is ejected and flies from the ejection orifice OR provided in communication with the action chamber LV, which causes the ink to eject and fly. Recording is performed by adhering to the recording member shown in the figure.

実際に、下記の実験条件で下記組成のインクを用いて叙
上のとおり完成した記録ヘッドによるインク吐出実験を
行なったところ、101回以上、安定したインク滴の吐
出が為され、得られたドツトは、はY−様であった。
In fact, when we conducted an ink ejection experiment using the recording head completed as described above using ink with the following composition under the following experimental conditions, stable ink droplets were ejected more than 101 times, and the resulting dots were It was like Y-.

信号パルス条件 (発熱体1個当り) インク組成 次いで、又別の実施例に就いて説明する。この実施例で
も、マルチアレイ記録ヘッドの組立工程に従った説明が
為される。
Signal pulse conditions (per heating element) Ink composition Next, another example will be explained. In this embodiment as well, the explanation will be made according to the assembly process of the multi-array recording head.

第5図−に、記録ヘッドの作用室部分を構成するための
2つの構成部品I、Jが略画的斜視図によって描かれて
いる。第5図(麿1は部品工を、又、第5図fblは部
品Jを夫々、描いた図である。
In FIG. 5, two components I, J for forming the working chamber part of the recording head are depicted in a schematic perspective view. Figure 5 (Maro 1 depicts the parts worker, and Figure 5 fbl depicts the part J.

構成部品Iは、下記の手順に従って作成される。Component I is created according to the following procedure.

先ず、表面粗さが0.5μm以下になるよう研磨したシ
リコンウェハを計5枚用意し、その各々に、半導体チッ
プスクラバー用カッターを用いて所定数の#LVを切削
した。この時、各シリコンウェハには、夫々異なった大
きさの溝が切削形成された。
First, a total of five silicon wafers polished to a surface roughness of 0.5 μm or less were prepared, and a predetermined number of #LVs were cut into each of them using a semiconductor chip scrubber cutter. At this time, grooves of different sizes were cut into each silicon wafer.

具体的には、 ■ 断面10μm角の溝を20μmピッチで切削したも
の、 ■ 20 、am角の溝を40μmピッチで、■ 30
μm角の溝を60μmピッチで、(リ 40μm角の溝
を80μmピッチで、(Fり 60μm角の溝を120
μmピッチで、夫々、切削した計5枚のシリコンウェハ
から成るプレートSPが作成された。そして、各、プレ
ー)SPを所定の大きさに切断して部品工〔第5図fi
l )を得た。
Specifically, ■ grooves with a cross section of 10 μm square cut at a pitch of 20 μm, ■ 20, grooves with an am square cut at a pitch of 40 μm, ■ 30
40 μm square grooves at 80 μm pitch, (F) 60 μm square grooves at 120 μm pitch.
A plate SP consisting of a total of five silicon wafers each cut at a μm pitch was created. Then, each play) SP is cut to a predetermined size and parts are machined [Fig.
l) was obtained.

これとは別に、先の第1図1b+、第2図の図示例に於
て説明したのとはX同様の手法で構成部品Jを作成する
。なお、ここでは、上記5種のプレー)SPの溝L V
の形状及び、大きさに対応する発熱抵抗体パターンIT
を備えた、計5枚の部品J (この表面の粗さは、約1
.0μm以下である。)が作成された。
Separately, a component J is created using a method similar to that described in the illustrations of FIG. 1 1b+ and FIG. 2 above. In addition, here, the above five types of plays) SP groove L V
Heat generating resistor pattern IT corresponding to the shape and size of
A total of 5 parts J (the roughness of this surface is approximately 1
.. It is 0 μm or less. ) was created.

このようにして得られた対応する部品工とJとは、第6
図に示すとかり、各溝LVと発熱抵抗体パターンHTと
が対応位置にくるように位置合せを行なった後、互に層
合される。しかる後、図示の如く、部品IとJとを層合
したものを任意の平板pp、 、 pp、とて両面から
挾んで緊締することによって、両部品は正系固定される
The corresponding parts machining and J obtained in this way are the 6th
As shown in the figure, each groove LV and the heating resistor pattern HT are aligned so that they are in corresponding positions, and then layered on each other. Thereafter, as shown in the figure, the laminated parts I and J are sandwiched between arbitrary flat plates PP, , PP and tightened from both sides, whereby both parts are properly fixed.

なト、この時、両部品が極く薄い為破損し易いから、緊
締圧力を適宜、調整するよう留意する必要がある。
At this time, since both parts are extremely thin and easily damaged, care must be taken to adjust the tightening pressure appropriately.

このようにして、夫々、50P e e/朋H25Pe
 l!/” +16.7Pee/11m 、 12.5
Pe//m 、 8.3Pe/?/籠の密度で、インク
流路となる#LVを持つ計5個の作用部ブロックKが構
成された。
In this way, 50P e e/Tomo H25Pe
l! /” +16.7Pee/11m, 12.5
Pe//m, 8.3 Pe/? / cage density, a total of five action block K having #LV serving as an ink flow path was constructed.

以後、第4図示例に関して説明したのとはX同様の手法
で記録ヘッドを組立た後、それ音用いてインク滴吐出実
験を行なった処、安定したインク滴吐出が連続して為さ
れた。
Thereafter, after assembling the recording head in the same manner as described in connection with the fourth example shown in FIG.

なに1本発明ヘッドに於ては、情報信号人力手段を上記
図示例の如き発熱抵抗体に代表される電気・熱変換体に
限るものではなく、これを、例えば、ピエゾ振動子に代
えるか、或は、インクに熱エネルギーを入力できる他の
手段に代えることができる。その−例として不図示の輻
射線照射手段を、前記電気・熱変換体に代えて採用する
ことができる。その中でも、特に、熱変換効率が大きく
、その伝達、供給及び制御が容易であり、且つ装置的に
小型化し得る事等の利点から(半導体)レーザー照射手
段の採用は好適とされる。
In the head of the present invention, the information signal human power means is not limited to the electrical/thermal converter represented by the heating resistor as shown in the above illustration, but may be replaced with a piezo vibrator, for example. , or other means capable of inputting thermal energy to the ink may be substituted. As an example, a radiation irradiation means (not shown) may be used in place of the electric/thermal converter. Among these, (semiconductor) laser irradiation means is particularly preferred because of its advantages such as high heat conversion efficiency, ease of transmission, supply, and control, and ability to reduce the size of the device.

このように、レーザー照射にかつて、インクに信号を与
える型式では、インク流路の外部からそれを行なうこと
ができるので、ヘッドの内部#f造が極めて簡略化され
ると言う利点がある。
As described above, in the type of laser irradiation in which a signal is applied to the ink, it can be performed from outside the ink flow path, so there is an advantage that the internal structure of the head is extremely simplified.

以上に詳説した本発明によれば、下記のと釦り、多大な
効果が得られる。
According to the present invention explained in detail above, great effects can be obtained as described below.

つまり、本発明では、インクの吐出特性即ちインク滴発
生効率、消費エネルギー率、インク滴発生の安定性、発
生されるインク滴の均一性、入力46号に対する応答性
に優れfC記録ヘッドが、得られるばかりか、精密加工
が容易に行なえ、高密度でルチオリフイス化された記録
ヘッドを簡単な手順で得ることができる。又、本発明の
記録ヘッドは、高速且つ、連続吐出に於いて、極めて安
定したインク滴の形成が可能である。
In other words, in the present invention, the fC recording head has excellent ink ejection characteristics, that is, ink droplet generation efficiency, energy consumption rate, stability of ink droplet generation, uniformity of generated ink droplets, and responsiveness to input No. 46. In addition, precision machining can be easily performed, and a high-density multi-layered recording head can be obtained by a simple procedure. Further, the recording head of the present invention is capable of forming extremely stable ink droplets during continuous ejection at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図国、第1図(bl、第2図、第3図及び第4図は
、本発明ヘッドの組立工程に沿った一実施例の説明図、
第5図(a)、第1図1b+及び第6図は、本発明の別
の実施例の説明図である。図に於て、 1は基板、3は発熱抵抗体層、4は′1!極層、PGは
感光性ガラス板、HTは発熱抵抗体パターン、CE 、
PEはリード電極、LVは溝、ORは吐出オリフィス、
SPはシリコンウェハブレート、pp、 、 pp、は
平板、A、B、E、EE’、F、G、H,イ、I、Jは
構成部品、C,D、には構成ブロックである。
FIG. 1 (BL, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 are explanatory diagrams of one embodiment of the head assembly process of the present invention,
FIG. 5(a), FIG. 1b+, and FIG. 6 are explanatory diagrams of other embodiments of the present invention. In the figure, 1 is the substrate, 3 is the heating resistor layer, and 4 is '1! Pole layer, PG is photosensitive glass plate, HT is heating resistor pattern, CE,
PE is the lead electrode, LV is the groove, OR is the discharge orifice,
SP is a silicon wafer plate, pp, , pp are flat plates, A, B, E, EE', F, G, H, I, I, J are component parts, and C and D are building blocks.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 細孔から成る記録液の流路を有し、前記細孔に通じてい
る吐出口から、前記流路に在る記録液を小滴にして吐出
、飛翔させ、この小滴の被記録面への付着を以て記録を
為す記録ヘッドであつて、前記吐出口を所定数、並設す
ると共に、これと同数の前記細孔を前記吐出口の配列密
度とほゞ同密度で並列に配設してあることを特徴とする
記録ヘッド。
It has a flow path for recording liquid consisting of pores, and from an ejection port communicating with the pores, the recording liquid present in the flow path is ejected into small droplets and made to fly, and the droplets are directed to a recording surface. A recording head that performs recording by adhering the ejection ports, wherein a predetermined number of the ejection ports are arranged in parallel, and the same number of the pores are arranged in parallel at substantially the same density as the arrangement density of the ejection ports. A recording head characterized by:
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