JP2001179994A - Method for manufacturing liquid ejection head, liquid ejection head, liquid ejection head cartridge, and liquid ejector - Google Patents
Method for manufacturing liquid ejection head, liquid ejection head, liquid ejection head cartridge, and liquid ejectorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーを液
体に作用させることで起こる気泡の発生によって、所望
の液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出
ヘッド、液体吐出ヘッドカートリッジおよび液体吐出装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a liquid discharge head for discharging a desired liquid by generating bubbles generated by applying thermal energy to the liquid, a liquid discharge head, a liquid discharge head cartridge, and a liquid discharge head. Related to the device.
【０００２】特に本発明は、気泡の発生を利用して変位
する可動部材を有する液体吐出ヘッドの製造方法、液体
吐出ヘッド、液体吐出ヘッドカートリッジおよび液体吐
出装置に関する。もしくは、気泡の発生を利用して可動
部材を変位させて液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造
方法、液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドカートリッジお
よび液体吐出装置に関する。In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a liquid discharge head having a movable member that is displaced by utilizing the generation of bubbles, a liquid discharge head, a liquid discharge head cartridge, and a liquid discharge device. Alternatively, the present invention relates to a method for manufacturing a liquid discharge head that discharges a liquid by displacing a movable member by using the generation of bubbles, a liquid discharge head, a liquid discharge head cartridge, and a liquid discharge device.
【０００３】また本発明は、紙、糸、繊維、布帛、皮
革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス
などの被記録媒体に対し記録を行う、プリンター、複写
機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を
有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理
装置と複合的に組み合わせた産業用記録装置に適用でき
る発明である。The present invention also provides a printer, a copier, a facsimile having a communication system, and a device for recording on a recording medium such as paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, and the like. The present invention can be applied to an apparatus such as a word processor having a section, and further to an industrial recording apparatus combined with various processing apparatuses.
【０００４】なお、本発明における、「記録」とは、文
字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付
与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない
画像を付与することをも意味するものである。In the present invention, "recording" means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a recording medium, but also giving an image having no meaning such as a pattern. Is also meant.
【０００５】[0005]
【従来の技術】熱などのエネルギーをインクに与えるこ
とで、インクに急峻な体積変化（気泡の発生）を伴う状
態変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によっ
て吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付
着させて画像形成を行なうインクジェット記録方法、い
わゆるバブルジェット記録方法が従来知られている。こ
のバブルジェット記録方法を用いた記録装置には、米国
特許第４，７２３，１２９号明細書などに開示されてい
るように、インクを吐出するための吐出口と、この吐出
口に連通するインク流路と、インク流路内に配されたイ
ンクを吐出するためのエネルギー発生手段としての電気
熱変換体が一般的に配されている。2. Description of the Related Art By giving energy such as heat to ink, a state change accompanied by a steep volume change (generation of bubbles) is caused in the ink, and the ink is ejected from an ejection port by an action force based on this state change. An ink jet recording method in which an image is formed by attaching the ink onto a recording medium, that is, a so-called bubble jet recording method, is conventionally known. As disclosed in U.S. Pat. No. 4,723,129 and the like, a recording apparatus using this bubble jet recording method includes a discharge port for discharging ink and an ink communicating with the discharge port. A flow path and an electrothermal converter as an energy generating means for discharging ink arranged in the ink flow path are generally disposed.
【０００６】このような記録方法によれば、品位の高い
画像を高速、低騒音で記録することができると共に、こ
の記録方法を行う液体吐出ヘッドではインクを吐出する
ための吐出口を高密度に配置することができるため、小
型の装置で高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも
容易に得ることができるという多くの優れた点を有して
いる。このため、このバブルジェット記録方法は近年、
プリンター、複写機、ファクシミリなどの多くのオフィ
ス機器に利用されており、さらに、捺染装置などの産業
用システムにまで利用されるようになってきている。According to such a recording method, a high-quality image can be recorded at high speed and with low noise, and in a liquid discharge head that performs this recording method, ejection ports for ejecting ink are provided at a high density. Since it can be arranged, it has many advantages that a high-resolution recorded image and a color image can be easily obtained with a small device. For this reason, this bubble jet recording method has recently been
It is used in many office devices such as printers, copiers, and facsimile machines, and is increasingly used in industrial systems such as textile printing devices.
【０００７】このようにバブルジェット技術が多方面の
製品に利用されるに従って、次のような様々な要求が近
年さらにたかまっている。As the bubble jet technology is used for products in various fields, the following various requirements have been increasing in recent years.
【０００８】例えば、吐出効率の向上の要求に対する検
討としては、液体吐出ヘッドを構成する素子基板に備え
られた発熱体を保護する保護膜の厚さを調整するといっ
た発熱体の最適化が挙げられている。この手法は、発生
した熱の液体への伝搬効率を向上させる点で効果があ
る。For example, as a study on the demand for improvement of the discharge efficiency, optimization of the heat generating element such as adjusting the thickness of a protective film for protecting the heat generating element provided on the element substrate constituting the liquid discharge head can be mentioned. ing. This method is effective in improving the propagation efficiency of generated heat to the liquid.
【０００９】また、高画質な画像を得るために、インク
の吐出スピードが速く、安定した気泡発生に基づく良好
なインク吐出を行える液体吐出方法などを与えるための
駆動条件が提案されたり、また、高速記録の観点から、
吐出された液体の液流路内へのインクの充填（リフィ
ル）速度が速い液体吐出ヘッドを得るために流路形状を
改良したものも提案されている。In addition, in order to obtain a high-quality image, a driving condition for providing a liquid discharging method capable of performing a good ink discharging at a high ink discharging speed and stable bubble generation has been proposed. From the viewpoint of high-speed recording,
In order to obtain a liquid discharge head having a high filling (refilling) speed of ink into the liquid flow path of the discharged liquid, a liquid flow head having an improved flow path shape has been proposed.
【００１０】この流路形状のうち、液体吐出ヘッド内の
流路構造として図２５に示されるものが特開昭６３−１
９９９７２号公報などに記載されている。図２５（ａ）
が、従来の液体吐出ヘッドの一部を示す斜視図であり、
図２５（ｂ）が、図２５（ａ）に示される液体吐出ヘッ
ドの動作について説明するための断面図である。Among the flow path shapes, the flow path structure in the liquid discharge head shown in FIG.
No. 99972. FIG. 25 (a)
Is a perspective view showing a part of a conventional liquid ejection head,
FIG. 25B is a cross-sectional view for explaining the operation of the liquid ejection head shown in FIG.
【００１１】この特開昭６３−１９９９７２号公報に記
載されている液体吐出ヘッドでは、図２５（ａ）に示さ
れるように、素子基板６０１の表層に複数の発熱体６０
２が設けられている。素子基板６０１の表面に液流路形
成部材６２０が形成され、液流路形成部材６２０の表面
に天板６２１が接合されている。液流路形成部材６２０
には、液室６５４、および液室６５４と連通して互いに
平行な方向に延びる複数の液流路６１０が形成されてい
る。それぞれの液流路６１０には発熱体６０２が配置さ
れ、それぞれの液流路６１０の先端が吐出口６１８とな
っている。それぞれの液流路６１０の内部における発熱
体６０２よりも液室６５４側の部分では、天板６２１に
弁６５５が取り付けられている。In the liquid discharge head described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-199972, as shown in FIG. 25A, a plurality of heating elements 60 are provided on the surface of an element substrate 601.
2 are provided. The liquid flow path forming member 620 is formed on the surface of the element substrate 601, and the top plate 621 is joined to the surface of the liquid flow path forming member 620. Liquid flow path forming member 620
, A liquid chamber 654 and a plurality of liquid flow channels 610 communicating with the liquid chamber 654 and extending in directions parallel to each other are formed. A heating element 602 is arranged in each liquid flow path 610, and the tip of each liquid flow path 610 serves as a discharge port 618. A valve 655 is attached to the top plate 621 at a portion closer to the liquid chamber 654 than the heating element 602 inside each liquid flow channel 610.
【００１２】このような液体吐出ヘッドにおける流路構
造は、図２５（ｂ）に示されるように、発熱体６０２の
駆動による気泡６０３の発生に伴って発生するバック波
（吐出口６１８へ向かう方向とは逆の方向へ向かう圧
力、すなわち、液室６５４へ向かう圧力）に着目して構
成されたものである。このバック波は、吐出方向へ向か
うエネルギーではないため損失エネルギーとして知られ
ている。このように特開昭６３−１９９９７２号公報に
は、発熱体６０２による気泡の発生領域よりも離れ、か
つ、発熱体６０２の、吐出口６１８側と反対側に位置す
る弁６５５が開示されている。As shown in FIG. 25B, the flow path structure in such a liquid discharge head is a back wave generated in response to the generation of bubbles 603 by driving the heating element 602 (in the direction toward the discharge port 618). (That is, the pressure toward the liquid chamber 654). This back wave is known as loss energy because it is not energy directed toward the ejection direction. As described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-199972 discloses a valve 655 which is located farther from a region where bubbles are generated by the heating element 602 and located on the opposite side of the heating element 602 from the discharge port 618 side. .
【００１３】図２５（ｂ）において、弁６５５は、板材
などを利用した製造方法によって、液流路６１０内の天
井に貼り付いたように初期位置を持ち、気泡６０３の発
生に伴って液流路６１０内へ垂れ下がるものである。上
述したように気泡６０３の発生に伴って発生するバック
波の一部を弁６５５によって制御することでエネルギー
損失が抑制される。In FIG. 25B, the valve 655 has an initial position as if it is attached to the ceiling in the liquid flow channel 610 by a manufacturing method using a plate material or the like. It hangs down into the road 610. As described above, by controlling a part of the back wave generated by the generation of the bubble 603 by the valve 655, the energy loss is suppressed.
【００１４】しかしながら、図２５に示されるように構
成された液体吐出ヘッドにおいて、吐出すべき液体を保
持する液流路６１０の内部では、気泡６０３が発生した
際の現象を検討すると、弁６５５によってバック波の一
部を抑制することが液体吐出にとって実用的なものでな
いということがわかる。However, in the liquid discharge head configured as shown in FIG. 25, when the phenomenon when bubbles 603 are generated inside the liquid flow path 610 holding the liquid to be discharged is examined, the valve 655 is used. It can be seen that suppressing a part of the back wave is not practical for liquid ejection.
【００１５】もともとバック波自体は、前述したように
吐出に直接関係しないものである。このバック波が液流
路６１０内に発生した時点で、図２５（ｂ）に示すよう
に、気泡の圧力のうち吐出に直接関係する圧力はすでに
液流路６１０から液体を吐出可能な状態にしている。従
って、バック波のうち、しかもその一部を抑制したから
といっても、吐出に大きな影響を与えないことは明らか
である。Originally, the back wave itself is not directly related to the ejection as described above. When this back wave is generated in the liquid flow path 610, as shown in FIG. 25B, the pressure directly related to the discharge among the pressures of the bubbles is set so that the liquid can be discharged from the liquid flow path 610. ing. Therefore, it is clear that even if only a part of the back wave is suppressed, the ejection is not greatly affected.
【００１６】また、従来の液体吐出ヘッドとして、ノズ
ルを構成する液流路とは別に副流路が設けられ、その副
流路がノズルのヒーター近傍で液流路と連通しているも
のがある。この液体吐出ヘッドでは、ノズル内へのイン
クのリフィル時に、この副流路からもノズル内にインク
が供給され、リフィルの時間短縮が図られている。これ
により、記録液のリフィルが向上し、周波数応答性に優
れた液体吐出ヘッドが実現されている。Further, as a conventional liquid discharge head, there is a liquid discharge head in which a sub flow path is provided separately from a liquid flow path constituting a nozzle, and the sub flow path communicates with the liquid flow path near a heater of the nozzle. . In the liquid discharge head, when the ink is refilled into the nozzle, the ink is also supplied from the sub-flow path into the nozzle, thereby shortening the refill time. As a result, the refill of the recording liquid is improved, and a liquid ejection head having excellent frequency response is realized.
【００１７】しかしながら、このように副流路が設けら
れた構成の液体吐出ヘッドでは、発泡時に発生する吐出
力の一部が副流路に逃げてしまうため、吐出効率の低下
が起ってしまうというおそれがあった。However, in the liquid discharge head having such a configuration in which the sub flow path is provided, a part of the discharge force generated at the time of foaming escapes to the sub flow path, so that the discharge efficiency is reduced. There was a fear.
【００１８】さらに、従来の液体吐出ヘッドとして、液
体を吐出する際に気泡に基づく圧力の伝搬方向や気泡の
成長方向を制御して吐出力や吐出能率を向上させるため
に、片持ち梁状に支持された可動部材を用いたものが特
開平９−２０１９６６号公報などに開示されている。図
２６は、可動部材が用いられた従来の液体吐出ヘッドの
構成、およびその液体吐出ヘッドにおける吐出原理につ
いて説明するための図であり、図２６（ａ）〜図２６
（ｄ）のそれぞれは液流路方向に沿った断面図である。Further, as a conventional liquid discharge head, a cantilever beam is formed in order to improve the discharge force and the discharge efficiency by controlling the propagation direction of the pressure based on the bubbles and the growth direction of the bubbles when discharging the liquid. An apparatus using a supported movable member is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2019966. FIG. 26 is a view for explaining the configuration of a conventional liquid ejection head using a movable member and the principle of ejection in the liquid ejection head.
(D) is a cross-sectional view along the liquid flow direction.
【００１９】以下の説明で用いる「上流」および「下
流」とは、液体の供給源から気泡発生領域または可動部
材の上方を経て、吐出口へ向かう液体の流れ方向に関し
て、またはこの構成上の方向に関しての表現として表わ
されている。The terms "upstream" and "downstream" used in the following description refer to the flow direction of the liquid from the liquid supply source to the discharge port through the bubble generation region or above the movable member, or the direction in this configuration. Is expressed as an expression for
【００２０】また、気泡自体に関する「下流側」とは、
主として液滴の吐出に直接作用するとされる気泡の吐出
口側部分を代表する。より具体的には、気泡の中心に対
して、上記流れ方向や上記構成上の方向に関する下流
側、又は、発熱体の面積中心よりも下流側の領域で発生
する気泡を意味する。（同様に、気泡自体に関する「上
流側」とは気泡の中心に対して、上記流れ方向や上記構
成上の方向に関する上流側、又は、発熱体の面積中心よ
り上流側の領域で発生する気泡を意味する。）。The "downstream" of the bubble itself is as follows.
It mainly represents a portion on the ejection port side of a bubble which is considered to directly act on ejection of a droplet. More specifically, it means a bubble generated in a region downstream of the center of the bubble with respect to the flow direction or the configuration direction, or in a region downstream of the area center of the heating element. (Similarly, the “upstream side” of the bubble itself refers to the bubble generated in the upstream of the flow direction or the direction of the configuration, or in the region upstream of the area center of the heating element with respect to the center of the bubble. means.).
【００２１】さらに、「櫛歯」とは、可動部材の支点部
が共通部材になっており、可動部材の自由端の前方が開
放されている形状を意味する。The term "comb teeth" means a shape in which the fulcrum of the movable member is a common member and the front of the free end of the movable member is open.
【００２２】図２６に示される液体吐出ヘッドでは、液
体を吐出するための吐出エネルギー発生素子として、液
体に熱エネルギーを作用させる発熱体９０２が素子基板
９０１に設けられている。素子基板９０１上には発熱体
９０２に対応して液流路９０３が配されている。液流路
９０３は吐出口９０４に連通していると共に、複数の液
流路９０３に液体を供給するための共通液室９０５に連
通しており、吐出口９０４から吐出された液体に見合う
量の液体をこの共通液室９０５から受け取る。In the liquid discharge head shown in FIG. 26, a heating element 902 for applying thermal energy to a liquid is provided on an element substrate 901 as a discharge energy generating element for discharging the liquid. A liquid flow path 903 is arranged on the element substrate 901 so as to correspond to the heating element 902. The liquid flow path 903 communicates with the discharge port 904 and also communicates with a common liquid chamber 905 for supplying liquid to the plurality of liquid flow paths 903, and has an amount corresponding to the liquid discharged from the discharge port 904. Liquid is received from the common liquid chamber 905.
【００２３】素子基板９０１の、液流路９０３に対応す
る部分の上には、発熱体９０２と対面するように発熱体
９０２に対向する平面部を有する板状の可動部材９０６
が片持ち梁状に設けられている。可動部材９０６は、弾
性を有する金属などの材料から構成されている。可動部
材９０６の一端は液流路９０３の壁や素子基板９０１上
に感光性樹脂などをパターニングして形成された台座９
０７などに固定されている。これにより、可動部材９０
６が台座９０７により支持され、可動部材９０６の支点
９０８が構成されている。On a portion of the element substrate 901 corresponding to the liquid flow path 903, a plate-shaped movable member 906 having a flat portion facing the heating element 902 so as to face the heating element 902.
Are provided in a cantilever shape. The movable member 906 is made of a material such as metal having elasticity. One end of the movable member 906 has a pedestal 9 formed by patterning a photosensitive resin or the like on the wall of the liquid flow path 903 or on the element substrate 901.
07 or the like. Thereby, the movable member 90
6 are supported by a pedestal 907 to form a fulcrum 908 of the movable member 906.
【００２４】また、可動部材９０６を櫛歯状にすること
により、簡易にかつ安価に可動部材９０６を作製するこ
とが可能である。この場合、可動部材９０６の、台座９
０７に対するアライメントを行った後に、複数の可動部
材９０６が一体となって構成された櫛歯状の部材が台座
９０７に接合される。可動部材９０６は、液体の吐出動
作によって共通液室９０５から可動部材９０６の上方を
経て吐出口９０４側へ流れる大きな流れの上流側に支点
９０８を持ち、この支点９０８に対して下流側に自由端
９０９を持つように、発熱体９０２と対向する位置に発
熱体９０２を覆うような状態で発熱体９０２から１５μ
ｍ程度の距離を隔てて配されている。この発熱体９０２
と可動部材９０６との間が気泡発生領域９１０となる。Further, by forming the movable member 906 in a comb shape, the movable member 906 can be easily and inexpensively manufactured. In this case, the pedestal 9 of the movable member 906
After the alignment with respect to 07, a comb-shaped member formed by integrating a plurality of movable members 906 is joined to the pedestal 907. The movable member 906 has a fulcrum 908 on the upstream side of a large flow flowing from the common liquid chamber 905 to the discharge port 904 side via the movable member 906 by the liquid discharging operation, and has a free end downstream from the fulcrum 908. The heating element 902 is covered with the heating element 902 at a position facing the heating element 902 by 15 μm.
They are arranged at a distance of about m. This heating element 902
The space between the movable member 906 and the movable member 906 is a bubble generation region 910.
【００２５】次に、上記のように構成された液体吐出ヘ
ッドの動作について、図２６（ａ）〜図２６（ｄ）を参
照して説明する。Next, the operation of the liquid ejection head configured as described above will be described with reference to FIGS. 26 (a) to 26 (d).
【００２６】まず、図２６（ａ）において、気泡発生領
域９１０および液流路９０３の内部にはインクが満たさ
れている。First, in FIG. 26A, the inside of the bubble generating region 910 and the inside of the liquid flow path 903 are filled with ink.
【００２７】次に、図２６（ｂ）において、発熱体９０
２を発熱させることで可動部材９０６と発熱体９０２と
の間の気泡発生領域９１０の液体に熱が作用し、その液
体に、米国特許第４，７２３，１２９号明細書などに記
載されているような膜沸騰現象に基づいて気泡９１１を
発生させる。気泡９１１の発生に基づく圧力と気泡９１
１とは可動部材９０６に優先的に作用し、可動部材９０
６は、図２６（ｂ）、図２６（ｃ）に示されるように支
点９０８を中心に吐出口９０４側に大きく開くように変
位する。可動部材９０６の変位もしくは変位した状態に
よって気泡９１１の発生に基づく圧力の伝搬や気泡９０
９の先端部が幅を有しているため、気泡９１１の発泡パ
ワーを吐出口９０４側へ導きやすくなり、液滴の吐出効
率や吐出力または吐出速度などの根本的な向上を図るこ
とが可能となっている。Next, referring to FIG.
2 generates heat, and heat is applied to the liquid in the bubble generation region 910 between the movable member 906 and the heating element 902, and the liquid is described in US Pat. No. 4,723,129 and the like. Bubbles 911 are generated based on such a film boiling phenomenon. The pressure based on the generation of the bubble 911 and the bubble 91
1 acts preferentially on the movable member 906,
26 is displaced so as to open largely toward the discharge port 904 around the fulcrum 908 as shown in FIGS. 26 (b) and 26 (c). Depending on the displacement or the displaced state of the movable member 906, the propagation of pressure based on the generation of the bubble 911 and the bubble 90
9 has a width at its leading end, so that the bubbling power of the bubbles 911 can be easily led to the ejection port 904 side, and it is possible to fundamentally improve the droplet ejection efficiency, ejection force, or ejection speed. It has become.
【００２８】次に、図２６に示される液体吐出ヘッドの
変形例について説明する。図２７は、図２６に示される
液体吐出ヘッドの変形例を示す断面図である。Next, a modification of the liquid discharge head shown in FIG. 26 will be described. FIG. 27 is a cross-sectional view showing a modification of the liquid ejection head shown in FIG.
【００２９】図２７に示される液体吐出ヘッドの素子基
板９２１、発熱体９２２、液流路９２３、吐出口９２
４、共通液室９２５および気泡発生領域９２９のそれぞ
れの構成は、図２６に基づいて説明した液体吐出ヘッド
と同様であり、それらの構成についての詳細な説明は省
略する。An element substrate 921, a heating element 922, a liquid flow path 923, and a discharge port 92 of the liquid discharge head shown in FIG.
4. The respective configurations of the common liquid chamber 925 and the bubble generation region 929 are the same as those of the liquid ejection head described with reference to FIG. 26, and a detailed description of those configurations will be omitted.
【００３０】図２７に示される液体吐出ヘッドでは、片
持ち梁状に形成された可動部材９２６の一端に段差部９
２６ａが設けられており、素子基板９２１上に可動部材
９２６が直接固定されている。これにより、可動部材９
２６は素子基板９２１上に保持され、可動部材９２６の
支点９２７が構成されるともとに、この支点９２７に対
して下流側に自由端９２８が構成されている。In the liquid ejection head shown in FIG. 27, a step 9 is provided at one end of a movable member 926 formed in a cantilever shape.
The movable member 926 is directly fixed on the element substrate 921. Thereby, the movable member 9
Reference numeral 26 is held on the element substrate 921, and a fulcrum 927 of the movable member 926 is formed, and a free end 928 is formed on the downstream side of the fulcrum 927.
【００３１】上述したように、特開平９−２０１９６６
号公報などに記載された、可動部材を用いる技術は、液
路中の可動部材の支点と自由端との位置関係を、吐出口
側つまり下流側に可動部材の自由端が位置する関係にす
ることで、また可動部材を発熱体もしくは気泡発生領域
に面して配置することで積極的に気泡を制御する技術で
ある。As described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-201966
In the technique using a movable member described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-163, the positional relationship between the fulcrum and the free end of the movable member in the liquid path is set to a relationship in which the free end of the movable member is located on the discharge port side, that is, on the downstream side. This is a technique for positively controlling bubbles by disposing a movable member facing a heating element or a bubble generation region.
【００３２】[0032]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可動部
材を用いた従来の液体吐出ヘッドを製造する際に、可動
部材を形成した後に可動部材を素子基板上の台座、また
は素子基板の表面に直接接合する工程において、液流路
に対して可動部材を高精度に位置決めすることが困難で
あるという問題点がある。素子基板に形成された発熱
体、および液流路に対して可動部材の位置がずれた場合
には、発熱体の発泡による圧力が可動部材に効果的に伝
わらず、可動部材によって気泡の成長を効率よく制御で
きないので、吐出不良が発生したり、あるいはインクを
吐出できなくなったりしてしまう。また、可動部材の位
置がずれた場合には、発熱体の発泡による圧力が可動部
材に伝わった際に可動部材がねじれて変位するなどし
て、可動部材の固定部に亀裂が生じたり、可動部材が破
損したりすることがあるという問題点がある。However, when manufacturing a conventional liquid ejection head using a movable member, the movable member is formed and then directly joined to a pedestal on the element substrate or the surface of the element substrate. In this process, it is difficult to position the movable member with respect to the liquid flow path with high accuracy. When the position of the movable member is displaced with respect to the heating element formed on the element substrate and the liquid flow path, the pressure due to the bubbling of the heating element is not effectively transmitted to the movable member, and the movable member causes the bubble to grow. Since control cannot be performed efficiently, a discharge failure occurs or ink cannot be discharged. In addition, when the position of the movable member is shifted, the movable member is twisted and displaced when the pressure generated by the bubbling of the heating element is transmitted to the movable member. There is a problem that the member may be damaged.
【００３３】本発明の目的は、片持ち梁状に支持された
可動部材を用いた液体吐出ヘッドにおいて、液流路に対
して可動部材を高精度に位置決めすることが可能な液体
吐出ヘッドの製造方法、その製造方法により製造された
液体吐出ヘッド、その液体吐出ヘッドを有する液体吐出
ヘッドカートリッジおよび液体吐出装置を提供すること
にある。An object of the present invention is to manufacture a liquid discharge head using a movable member supported in a cantilever shape and capable of positioning the movable member with respect to the liquid flow path with high precision. A method, a liquid discharge head manufactured by the method, a liquid discharge head cartridge having the liquid discharge head, and a liquid discharge apparatus.
【００３４】[0034]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に
前記液体を供給するように前記吐出口と連通した液流路
と、前記液流路の内壁の少なくとも一部を構成するため
の液流路形成部材と、前記液流路内の液体に気泡を発生
させるための熱エネルギーを発生する発熱体が形成され
た素子基板と、前記素子基板の前記発熱体に対面するよ
うに、かつ、前記吐出口側の一端を自由端として該自由
端が変位可能となるように前記液流路内に配置された可
動部材とを有し、前記発熱体により前記気泡が発生され
ることにより生じる圧力によって前記可動部材の自由端
が変位されて前記気泡が前記吐出口に導かれることで前
記吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法
であって、前記液流路の内壁の少なくとも一部が形成さ
れた前記液流路形成部材に、前記可動部材を形成するた
めの可動部材形成材を固定する工程と、前記可動部材形
成材にレーザを照射して前記可動部材形成材を加工する
ことにより、前記可動部材形成材の一部から構成された
前記可動部材を形成する工程とを有する。In order to achieve the above object, the present invention provides a discharge port for discharging a liquid, and a liquid flow path communicating with the discharge port so as to supply the liquid to the discharge port. An element substrate on which a liquid flow path forming member for forming at least a part of an inner wall of the liquid flow path and a heating element for generating thermal energy for generating bubbles in the liquid in the liquid flow path are formed. And a movable member disposed in the liquid flow path so as to face the heating element of the element substrate, and to be able to displace the free end with one end on the discharge port side as a free end. A liquid discharge head that discharges liquid from the discharge port by displacing a free end of the movable member by pressure generated by the generation of the bubble by the heating element and guiding the bubble to the discharge port. The method for producing Fixing a movable member forming material for forming the movable member to the liquid flow path forming member on which at least a part of the inner wall of the path is formed; and irradiating the movable member forming material with a laser to move the movable member forming material. Forming the movable member composed of a part of the movable member forming material by processing the member forming material.
【００３５】上記の発明では、液流路の内壁の少なくと
も一部が形成された液流路形成部材に、液流路内に配置
される可動部材を形成するための可動部材形成材を固定
した後に、レーザ加工によって可動部材形成材に可動部
材を形成することにより、液流路の位置に合わせて可動
部材を形成することができるので、レーザ加工の加工精
度によって液流路と可動部材との位置決めを高精度に行
うことができる。よって、従来の液体吐出ヘッドの製造
方法のように可動部材を形成した後に可動部材を素子基
板に固定する方法よりも、液流路と可動部材との位置合
わせを高精度に行うことができる。このような製造方法
によって、液流路と可動部材との位置決めが高精度に行
われて製造された液体吐出ヘッドでは、発熱体の駆動に
より液流路内の液体が加熱されて気泡が発生し、その気
泡の発生により生じる圧力によって可動部材の自由端が
変位されて前記気泡が吐出口に導かれることで吐出口か
ら液体が吐出される。ここで、液流路と可動部材との位
置決めが高精度に行われていることにより、気泡の発生
により生じた圧力が可動部材に効果的に伝わり、気泡の
成長を効率よく制御できるので、液体吐出ヘッドの吐出
特性が安定する。また、液流路内での可動部材の位置ず
れをなくすことができるので、発泡による圧力が可動部
材に伝わった際に可動部材がねじれて変位するなどして
可動部材の固定部に亀裂が生じたり、可動部材が破損し
たりするということを防止でき、可動部材の耐久性が向
上する。In the above invention, the movable member forming material for forming the movable member disposed in the liquid flow path is fixed to the liquid flow path forming member in which at least a part of the inner wall of the liquid flow path is formed. Later, by forming the movable member on the movable member forming material by laser processing, the movable member can be formed in accordance with the position of the liquid flow path. Positioning can be performed with high accuracy. Therefore, the liquid flow path and the movable member can be positioned with higher accuracy than the method of forming the movable member and fixing the movable member to the element substrate as in the conventional method of manufacturing a liquid ejection head. With such a manufacturing method, in a liquid ejection head manufactured by positioning the liquid flow path and the movable member with high precision, the liquid in the liquid flow path is heated by the driving of the heating element, and bubbles are generated. The free end of the movable member is displaced by the pressure generated by the generation of the bubble, and the bubble is guided to the discharge port, whereby the liquid is discharged from the discharge port. Here, since the positioning between the liquid flow path and the movable member is performed with high accuracy, the pressure generated by the generation of the bubbles is effectively transmitted to the movable member, and the growth of the bubbles can be efficiently controlled. The ejection characteristics of the ejection head are stabilized. In addition, since the displacement of the movable member in the liquid flow path can be eliminated, when the pressure due to foaming is transmitted to the movable member, the movable member is distorted and displaced. Or the movable member is prevented from being damaged, and the durability of the movable member is improved.
【００３６】また、前記可動部材が板状のものであり、
かつ、前記可動部材形成材として前記可動部材の厚さよ
りも厚い板状のものを用い、前記可動部材形成材の、前
記可動部材に対応する部分を薄くして該部分の厚さを前
記可動部材の厚さと同じにする工程をさらに有していて
もよい。The movable member has a plate shape,
Further, a plate-shaped material having a thickness greater than the thickness of the movable member is used as the movable member forming material, a portion of the movable member forming material corresponding to the movable member is thinned, and the thickness of the portion is reduced by the movable member. May be further included.
【００３７】さらに、前記可動部材形成材に、前記液流
路の一部を形成するための貫通孔および溝を形成する工
程をさらに有していてもよい。Further, the method may further include a step of forming a through hole and a groove for forming a part of the liquid flow path in the movable member forming material.
【００３８】さらに、前記液流路形成材および前記可動
部材形成材の材料として同一のものを用いることが好ま
しく、前記可動部材形成材の材料としては樹脂を用いる
ことが好ましい。Further, it is preferable to use the same material for the liquid flow path forming material and the movable member forming material, and it is preferable to use resin as the material for the movable member forming material.
【００３９】上記のように液流路形成材および可動部材
形成材の材料として同一のものを用いることにより、可
動部材および流路壁の熱膨張などの環境性能が等しくな
り、発熱体の駆動により熱がそれらに加わった状態にお
いても初期状態の位置精度が維持される。By using the same material for the liquid flow path forming material and the movable member forming material as described above, environmental performance such as thermal expansion of the movable member and the flow path wall becomes equal, and the driving of the heating element Even when heat is applied to them, the initial position accuracy is maintained.
【００４０】また、本発明は、液体を吐出する吐出口
と、前記吐出口に前記液体を供給するように前記吐出口
と連通した液流路と、前記液流路の内壁の少なくとも一
部を構成するための液流路形成部材と、前記液流路内の
液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを発生する
発熱体が形成された素子基板と、前記素子基板の前記発
熱体に対面するように、かつ、前記吐出口側の一端を自
由端として該自由端が変位可能となるように前記液流路
内に配置された可動部材とを有し、前記発熱体により前
記気泡が発生されることにより生じる圧力によって前記
可動部材の自由端が変位されて前記気泡が前記吐出口に
導かれることで前記吐出口から液体を吐出する液体吐出
ヘッドにおいて、前記可動部材が、前記液流路の内壁の
少なくとも一部が形成された前記液流路形成部材に、前
記可動部材を形成するための可動部材形成材が固定され
た後に前記可動部材形成材にレーザを照射して前記可動
部材形成材を加工することにより、前記可動部材形成材
の一部から構成されて形成されたものである。The present invention also provides a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port so as to supply the liquid to the discharge port, and at least a part of an inner wall of the liquid flow path. A liquid flow path forming member to be configured, an element substrate on which a heating element for generating thermal energy for generating bubbles in the liquid in the liquid flow path is formed, and the element substrate faces the heating element. And a movable member disposed in the liquid flow path such that the free end is displaceable with one end on the discharge port side as a free end, and the bubble is generated by the heating element. In the liquid ejection head that ejects liquid from the ejection port by displacing the free end of the movable member by the pressure generated by the pressure and causing the bubbles to be guided to the ejection port, the movable member includes a liquid passage for the liquid flow path. At least part of the inner wall is shaped By processing the movable member forming material by irradiating the movable member forming material with a laser after the movable member forming material for forming the movable member is fixed to the liquid flow path forming member, It is formed of a part of the movable member forming material.
【００４１】上記の発明では、液流路内に配置される可
動部材が、上述した液体吐出ヘッドの製造方法により形
成されたものであるので、液流路の位置に合わせて可動
部材を形成することができるので、レーザ加工の加工精
度によって液流路と可動部材との位置決めが高精度に行
われた液体吐出ヘッドが得られる。よって、このような
液体吐出ヘッドでは、上述したのと同様に、液流路と可
動部材との位置決めが高精度に行われていることによ
り、気泡の発生により生じた圧力が可動部材に効果的に
伝わり、気泡の成長を効率よく制御できるので、液体吐
出ヘッドの吐出特性が安定する。また、液流路内での可
動部材の位置ずれをなくすことができるので、発泡によ
る圧力が可動部材に伝わった際に可動部材がねじれて変
位するなどして可動部材の固定部に亀裂が生じたり、可
動部材が破損したりするということを防止でき、可動部
材の耐久性が向上する。In the above invention, since the movable member disposed in the liquid flow path is formed by the above-described method of manufacturing a liquid discharge head, the movable member is formed in accordance with the position of the liquid flow path. Therefore, a liquid ejection head can be obtained in which the positioning of the liquid flow path and the movable member is performed with high accuracy by the processing accuracy of laser processing. Therefore, in such a liquid ejection head, as described above, since the positioning between the liquid flow path and the movable member is performed with high accuracy, the pressure generated by the generation of bubbles effectively applies to the movable member. And the growth of bubbles can be controlled efficiently, so that the ejection characteristics of the liquid ejection head are stabilized. In addition, since the displacement of the movable member in the liquid flow path can be eliminated, when the pressure due to foaming is transmitted to the movable member, the movable member is distorted and displaced. Or the movable member is prevented from being damaged, and the durability of the movable member is improved.
【００４２】さらに、前記可動部材が板状のものであ
り、かつ、前記可動部材形成材が前記可動部材の厚さよ
りも厚い板状のものであり、前記可動部材が、前記可動
部材形成材の、前記可動部材に対応する部分を薄くする
ことにより形成されたものであってもよい。Further, the movable member is a plate-shaped member, and the movable member-forming member is a plate-shaped member having a thickness greater than the thickness of the movable member. It may be formed by thinning a portion corresponding to the movable member.
【００４３】さらに、前記可動部材形成材には、前記液
流路の一部を構成するための貫通孔および溝が形成され
ていてもよい。Further, the movable member forming material may have a through hole and a groove for forming a part of the liquid flow path.
【００４４】さらに、本発明の液体吐出ヘッドカートリ
ッジは、上述した液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッド
に供給される液体を保持する液体容器とを有する。Further, a liquid discharge head cartridge according to the present invention includes the above-described liquid discharge head and a liquid container for holding liquid supplied to the liquid discharge head.
【００４５】さらに、本発明の液体吐出装置は、上述し
た液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから液体を吐出
させるための駆動信号を供給する駆動信号供給手段とを
有する。Further, a liquid discharge apparatus according to the present invention includes the above-described liquid discharge head, and drive signal supply means for supplying a drive signal for discharging liquid from the liquid discharge head.
【００４６】さらに、本発明の液体吐出装置は、上述し
た液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから吐出された
液体を受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体搬送手段
とを有する。Further, a liquid discharge apparatus of the present invention has the above-described liquid discharge head and a recording medium transport means for transporting a recording medium receiving liquid discharged from the liquid discharge head.
【００４７】これらの液体吐出装置は、前記液体吐出ヘ
ッドから液体を吐出して被記録媒体に前記液体を付着さ
せることで記録を行うものである。These liquid discharge devices perform recording by discharging liquid from the liquid discharge head and attaching the liquid to a recording medium.
【００４８】[0048]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００４９】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法が適用される
液体吐出ヘッドの構成、およびその液体吐出ヘッドの動
作について説明するための断面図である。図１（ａ）〜
図１（ｄ）はそれぞれ、液体吐出ヘッドを液流路方向に
沿った断面図である。(First Embodiment) FIG. 1 illustrates the structure of a liquid discharge head to which a method of manufacturing a liquid discharge head according to a first embodiment of the present invention is applied, and the operation of the liquid discharge head. FIG. FIG. 1 (a)-
FIG. 1D is a cross-sectional view of the liquid discharge head along the liquid flow direction.
【００５０】以下の説明で用いる「上流」および「下
流」とは、液体の供給源から気泡発生領域または可動部
材の上方を経て、吐出口へ向かう液体の流れ方向に関し
て、またはこの構成上の方向に関しての表現として表わ
されている。The terms "upstream" and "downstream" used in the following description refer to the flow direction of the liquid from the liquid supply source to the discharge port via the bubble generation region or above the movable member, or the direction in this configuration. Is expressed as an expression for
【００５１】また、気泡自体に関する「下流側」とは、
主として液滴の吐出に直接作用するとされる気泡の吐出
口側部分を代表する。より具体的には、気泡の中心に対
して、上記流れ方向や上記構成上の方向に関する下流
側、又は、発熱体の面積中心よりも下流側の領域で発生
する気泡を意味する。（同様に、気泡自体に関する「上
流側」とは気泡の中心に対して、上記流れ方向や上記構
成上の方向に関する上流側、又は、発熱体の面積中心よ
り上流側の領域で発生する気泡を意味する。）。The “downstream side” of the bubble itself is as follows:
It mainly represents a portion on the ejection port side of a bubble which is considered to directly act on ejection of a droplet. More specifically, it means a bubble generated in a region downstream of the center of the bubble with respect to the flow direction or the configuration direction, or in a region downstream of the area center of the heating element. (Similarly, the “upstream side” of the bubble itself refers to the bubble generated in the upstream of the flow direction or the direction of the configuration, or in the region upstream of the area center of the heating element with respect to the center of the bubble. means.).
【００５２】また、本発明でいう「可動部材に作用させ
る気泡の圧力」とは、気泡の発生および成長に伴う気泡
から可動部材の伝搬する圧力波と気泡の可動部材の間に
介在する液体の気泡の圧力に伴う移動が可動部材に作用
する力のうち少なくともいずれかを含む。In the present invention, the term "pressure of a bubble acting on a movable member" refers to a pressure wave propagating from a bubble caused by the generation and growth of a bubble and a liquid interposed between the movable member of the bubble. The movement caused by the pressure of the bubble includes at least one of the forces acting on the movable member.
【００５３】図１（ａ）に示される液体吐出ヘッドで
は、インクなどの液体に気泡を発生させるための熱エネ
ルギーを発生させて液体吐出ヘッドから液体を吐出する
ための吐出エネルギー発生素子として、液体に熱エネル
ギーを作用させる発熱体２が、素子基板１内の一方の面
側の部分に設けられている。発熱体２は、図１（ａ）で
は示されていないが、素子基板１に並列に複数個設けら
れている。本実施形態においては、発熱体２として、形
状が矩形であり、大きさが４０μｍ×１０５μｍの発熱
抵抗体が用いられている。この素子基板１の発熱体２側
の面上に、それぞれの発熱体２に対応して液流路１０が
配されている。それぞれの液流路１０は、それぞれの液
流路に対応する吐出口１８に連通する共に、複数の液流
路１０のそれぞれに液体を供給するための共通液室１３
に連通しており、吐出口１８から吐出された液体に見合
う量の液体を共通液室１３から受け取る。In the liquid discharge head shown in FIG. 1A, a liquid is used as a discharge energy generating element for generating heat energy for generating bubbles in a liquid such as ink and discharging the liquid from the liquid discharge head. A heating element 2 for applying heat energy to the surface of the element substrate 1 is provided on one surface side. Although not shown in FIG. 1A, a plurality of heating elements 2 are provided on the element substrate 1 in parallel. In the present embodiment, a heating resistor having a rectangular shape and a size of 40 μm × 105 μm is used as the heating element 2. On the surface of the element substrate 1 on the side of the heating element 2, liquid flow paths 10 are arranged corresponding to the respective heating elements 2. Each liquid flow path 10 communicates with a discharge port 18 corresponding to each liquid flow path, and a common liquid chamber 13 for supplying liquid to each of the plurality of liquid flow paths 10.
And receives from the common liquid chamber 13 an amount of liquid corresponding to the liquid discharged from the discharge port 18.
【００５４】この液流路１０内では、素子基板１の発熱
体２側の面上に、前述の発熱体２に対面するように、樹
脂などの弾性を有する材料で構成され、平面部を有する
板状の可動部材３１が片持梁状に設けられている。この
可動部材３１は、後述するように可動部材形成材を加工
してその可動部材形成材の一部から構成されたものであ
り、可動部材３１の一端（可動部材形成材）は素子基板
１上に固定されている。これによって、可動部材３１は
変位可能に保持されると共に可動部材３１の支点（支点
部分）３３が構成されている。In the liquid flow path 10, on the surface of the element substrate 1 on the side of the heating element 2, it is made of an elastic material such as resin and has a flat portion so as to face the heating element 2 described above. A plate-shaped movable member 31 is provided in a cantilever shape. The movable member 31 is formed from a part of the movable member forming material by processing the movable member forming material as described later, and one end (movable member forming material) of the movable member 31 is placed on the element substrate 1. It is fixed to. Thus, the movable member 31 is held so as to be displaceable, and a fulcrum (fulcrum portion) 33 of the movable member 31 is formed.
【００５５】従って、この可動部材３１は、液体の吐出
動作によって共通液室１３から可動部材３１を経て吐出
口１８側へ流れる大きな流れの上流側に支点（支点部
分；固定端）３３を持ち、この支点３３に対して下流側
に自由端（自由端部分）３２を持つように、発熱体２に
面した位置に発熱体２を覆うような状態で配されてい
る。このような状態で発熱体２と可動部材３１とのわず
かなすき間が気泡発生領域１１となる。なお、発熱体
２、可動部材３１の種類や形状および配置はこれに限ら
れることなく、後述するように気泡の成長や圧力の伝搬
を制御しうる形状および配置であればよい。Therefore, the movable member 31 has a fulcrum (fulcrum portion; fixed end) 33 on the upstream side of a large flow flowing from the common liquid chamber 13 through the movable member 31 to the discharge port 18 by the liquid discharging operation. The heating element 2 is disposed at a position facing the heating element 2 so as to cover the heating element 2 so as to have a free end (free end portion) 32 downstream of the fulcrum 33. In such a state, a slight gap between the heating element 2 and the movable member 31 becomes the bubble generation area 11. Note that the types, shapes, and arrangements of the heating element 2 and the movable member 31 are not limited to this, and may be any shape and arrangement that can control the growth of bubbles and the propagation of pressure as described later.
【００５６】次に、図１（ａ）に基づいて説明したよう
に構成された液体吐出ヘッドの吐出原理について、図１
（ｂ）〜図１（ｄ）を参照して説明する。Next, the discharge principle of the liquid discharge head configured as described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS.
【００５７】まず、図１（ｂ）において、発熱体２を発
熱させることで可動部材３１と発熱体２との間の気泡発
生領域１１の液体に発熱体２からの熱を作用させ、米国
特許第４，７２３，１２９号明細書に記載されているよ
うな膜沸騰現象に基づく気泡４０を気泡発生領域１１の
液体に発生させる。気泡４０の発生に基づく圧力と気泡
４０は可動部材３１に優先的に作用し、可動部材３１
は、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示されるように支点
３３を中心に吐出口側に大きく開くように変位する。可
動部材３１の変位、もしくは可動部材３１が変位した状
態によって気泡の発生に基づく圧力の伝搬や気泡自身の
成長が吐出口１８側に導かれる。First, in FIG. 1B, the heat from the heating element 2 is caused to act on the liquid in the bubble generation region 11 between the movable member 31 and the heating element 2 by causing the heating element 2 to generate heat. A bubble 40 based on the film boiling phenomenon as described in the specification of Japanese Patent No. 4,723,129 is generated in the liquid in the bubble generation region 11. The pressure based on the generation of the bubble 40 and the bubble 40 act on the movable member 31 preferentially, and the movable member 31
Is displaced so as to largely open toward the discharge port side around the fulcrum 33 as shown in FIGS. 1B and 1C. Depending on the displacement of the movable member 31 or the state in which the movable member 31 is displaced, the propagation of pressure based on the generation of bubbles and the growth of the bubbles themselves are guided to the ejection port 18 side.
【００５８】ここで、図１に基づいて説明した液体吐出
ヘッドにおける基本的な吐出原理の一つを説明する。そ
の液体吐出ヘッドにおいて最も重要な原理の１つは、気
泡に対面するように配された可動部材３１が気泡の圧力
あるいは気泡自体に基づいて、定常状態の第１の位置か
ら変位後の位置である第２の位置へ変位し、この変位す
る可動部材３１によって気泡の発生に伴う圧力や気泡自
身を吐出口１８が配された下流側へ導くことである。Here, one of the basic ejection principles in the liquid ejection head described with reference to FIG. 1 will be described. One of the most important principles in the liquid ejection head is that the movable member 31 arranged so as to face the bubble moves from the first position in the steady state to the position after the displacement based on the pressure of the bubble or the bubble itself. That is, the movable member 31 is displaced to a certain second position, and the pressure accompanying the generation of bubbles and the bubbles themselves are guided to the downstream side where the discharge port 18 is arranged by the movable member 31 that displaces.
【００５９】この原理について、可動部材を用いない従
来の液流路構造を模式的に示した図２と、本実施形態に
おける液流路構造を示す図３とで比較してさらに詳しく
説明する。なお、ここでは吐出口方向への圧力の伝搬方
向をＶA、上流側への圧力の伝搬方向をＶBとして示し
た。The principle will be described in further detail by comparing FIG. 2 schematically showing a conventional liquid flow path structure without using a movable member and FIG. 3 showing a liquid flow path structure in the present embodiment. Here, the propagation direction of the pressure in the direction of the discharge port is represented by V A , and the propagation direction of the pressure to the upstream side is represented by V B.
【００６０】図２に示されるような従来の液体吐出ヘッ
ドにおいては、発生した気泡４０による圧力の伝搬方向
を規制する構成はない。このため気泡４０の圧力伝搬方
向はＶ1〜Ｖ8のように気泡表面の垂線方向となり様々な
方向を向いていた。このうち、特に液吐出に最も影響を
及ぼすＶAの方向に圧力伝搬方向の成分を持つものは、
Ｖ1〜Ｖ4の方向、すなわち気泡のほぼ半分の位置より吐
出口に近い部分の圧力伝搬の方向成分であり、液吐出効
率、液吐出力、吐出速度などに直接寄与する重要な部分
である。さらには、Ｖ1の方向は吐出方向ＶAの方向に最
も近いため効率よく働き、逆にＶ4の方向はＶAの方向に
向かう方向成分が比較的少ない。In the conventional liquid ejection head as shown in FIG. 2, there is no structure for regulating the direction of pressure propagation by the generated bubbles 40. For this reason, the pressure propagation direction of the bubble 40 was perpendicular to the bubble surface as indicated by V 1 to V 8 and was directed in various directions. Among these, those having a component in the pressure propagation direction in the direction of V A which has the most influence on the liquid discharge,
Direction component of pressure propagation in the direction of V 1 to V 4 , that is, the part closer to the discharge port than the position of almost half of the bubble, and is an important part that directly contributes to liquid discharge efficiency, liquid discharge force, discharge speed, etc. . Furthermore, the direction of the V 1 was worked effectively for the closest in the direction of the discharge direction V A, is relatively small directional component toward the direction opposite to the direction of V 4 is V A.
【００６１】これに対して、図３に示される液体吐出ヘ
ッドの場合には、可動部材３１が、図２の場合のように
様々な方向を向いていた気泡の圧力伝搬方向Ｖ1〜Ｖ
4を、図３に示すようにＶ11〜Ｖ14の方向、すなわち下
流側（吐出口側）へ導き、ＶAの圧力伝搬方向に変換す
るものであり、これにより気泡４０の圧力が直接的に効
率よく吐出に寄与することになる。そして、気泡の成長
方向自体も圧力伝搬方向Ｖ 11〜Ｖ14と同様に下流方向に
導かれ、上流より下流で大きく成長する。このように、
気泡４０の成長方向自体を可動部材３１によって制御
し、気泡４０の圧力伝搬方向を制御することで、吐出効
率や吐出力または吐出速度などの根本的な向上を達成す
ることができる。On the other hand, the liquid ejection shown in FIG.
In the case of a pad, the movable member 31 is
Pressure propagation direction V of bubble pointing in various directions1~ V
FourTo V as shown in FIG.11~ V14The direction of, ie down
Guide to the flow side (discharge port side), VATo the pressure propagation direction of
Therefore, the pressure of the bubble 40 is directly affected.
This will contribute to discharge efficiently. And bubble growth
The direction itself is also the pressure propagation direction V 11~ V14As well as downstream
Guided and grow larger downstream than upstream. in this way,
The growth direction itself of the bubble 40 is controlled by the movable member 31.
By controlling the pressure propagation direction of the bubbles 40,
Achieve fundamental improvements in rate, dispensing power or dispensing speed
Can be
【００６２】次に、図１に戻って、上述した液体吐出ヘ
ッドの吐出動作について詳しく説明する。Next, returning to FIG. 1, the ejection operation of the above-described liquid ejection head will be described in detail.
【００６３】図１（ａ）は、発熱体２に電気エネルギー
などのエネルギーが印加される前の状態を示す図であ
り、図１（ａ）には、発熱体２が熱を発生する前の状態
が示されている。ここで重要なことは、可動部材３１
が、発熱体２の発熱によって発生した気泡に対し、この
気泡の少なくとも下流側部分に対面する位置に設けられ
ていることである。つまり、気泡の下流側が可動部材３
１に作用するように、液流路１０の構造上では少なくと
も発熱体２の面積中心３より下流（発熱体２の面積中心
３を通って液流路１０の流路方向と直交する線より下
流）の位置まで可動部材３１が配されている。FIG. 1A is a diagram showing a state before energy such as electric energy is applied to the heating element 2. FIG. 1A shows a state before the heating element 2 generates heat. The state is shown. What is important here is that the movable member 31
Is provided at a position facing at least a downstream portion of the bubble generated by the heat generated by the heating element 2. That is, the downstream side of the bubble is the movable member 3
In order to act on the liquid flow path 10, at least downstream of the area center 3 of the heating element 2 (downstream from a line passing through the area center 3 of the heating element 2 and orthogonal to the flow direction of the liquid flow path 10). The movable member 31 is disposed up to the position ().
【００６４】図１（ｂ）は、発熱体２に電気エネルギー
などが印加されて発熱体２が発熱し、発生した熱によっ
て気泡発生領域１１内の液体の一部を加熱し、膜沸騰に
伴う気泡４０を発生させた状態を示す図である。FIG. 1B shows that the heating element 2 generates heat when electric energy or the like is applied to the heating element 2, and the generated heat heats a part of the liquid in the bubble generation region 11, which is accompanied by film boiling. FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which bubbles 40 are generated.
【００６５】このとき可動部材３１は気泡４０の発生に
基づく圧力により、気泡４０の圧力の伝搬方向を吐出口
１８に向かう方向に導くように第１の位置から第２の位
置へ変位する。ここで重要なことは前述したように、可
動部材３１の自由端３２を下流側（吐出口１８側）に配
置し、支点３３を上流側（共通液室１３側）に位置する
ように可動部材３１を配置して、可動部材３１の少なく
とも一部を発熱体２の下流部分すなわち気泡４０の下流
部分に対面させることである。At this time, the movable member 31 is displaced from the first position to the second position by the pressure based on the generation of the bubble 40 so as to guide the propagation direction of the pressure of the bubble 40 toward the discharge port 18. What is important here is that, as described above, the free end 32 of the movable member 31 is arranged on the downstream side (the discharge port 18 side), and the fulcrum 33 is located on the upstream side (the common liquid chamber 13 side). That is, at least a part of the movable member 31 faces the downstream portion of the heating element 2, that is, the downstream portion of the bubble 40.
【００６６】図１（ｃ）は、気泡４０がさらに成長した
状態を示す図であるが、ここでは、気泡４０の発生に伴
う圧力に応じて可動部材３１はさらに変位している。発
生した気泡４０は上流より下流に大きく成長すると共に
可動部材３１の第１の位置（図１（ｃ）における点線位
置）を越えて大きく成長している。このように気泡４０
の成長に応じて可動部材３１が徐々に変位して行くこと
で気泡４０の圧力伝搬方向や体積移動のしやすい方向、
すなわち自由端３２側への気泡４０の成長方向を吐出口
１８に均一的に向かわせることができることも吐出効率
を高めると考えられる。可動部材３１は、気泡４０や発
泡圧を吐出口１８に向かう方向へ導く際もこの伝達の妨
げになることはほとんどなく、伝搬する圧力の大きさに
応じて効率よく圧力の伝搬方向や気泡４０の成長方向を
制御することができる。FIG. 1C is a diagram showing a state in which the bubble 40 has further grown. In this case, the movable member 31 is further displaced in accordance with the pressure accompanying the generation of the bubble 40. The generated bubble 40 grows greatly downstream from the upstream and grows greatly beyond the first position (the dotted line position in FIG. 1C) of the movable member 31. Thus, the bubble 40
As the movable member 31 is gradually displaced in accordance with the growth of
That is, the fact that the growth direction of the bubble 40 toward the free end 32 can be uniformly directed to the discharge port 18 is also considered to increase the discharge efficiency. The movable member 31 hardly hinders the transmission of the bubbles 40 and the bubbling pressure in the direction toward the discharge port 18. The moving direction of the pressure and the bubble 40 can be efficiently increased according to the magnitude of the propagating pressure. Direction of growth can be controlled.
【００６７】図１（ｄ）は、気泡４０が、前述した膜沸
騰の後に気泡内部の圧力の減少によって収縮し、消滅し
つつある状態を示す図である。FIG. 1D is a view showing a state in which the bubbles 40 are contracting and disappearing due to a decrease in the pressure inside the bubbles after the above-mentioned film boiling.
【００６８】変位後の位置である第２の位置まで変位し
ていた可動部材３１は、図１（ｄ）に示すように、気泡
４０の収縮による負圧と可動部材３１自身のばね性によ
る復元力によって図１（ａ）に示した初期位置（第１の
位置）へと復帰する。また、消泡時には、気泡発生領域
１１での気泡４０の収縮体積を補うため、また、吐出さ
れた液体の体積分を補うために液流路１０の上流側、す
なわち共通液室１３側からの流れＶD1のように、また、
吐出口１８側からの流れＶCのように液体が流れ込んで
くる。吐出口１８にはメニスカスＭが形成される。The movable member 31 that has been displaced to the second position, which is the position after the displacement, is restored by the negative pressure due to the contraction of the bubble 40 and the spring property of the movable member 31 itself, as shown in FIG. The force returns to the initial position (first position) shown in FIG. Further, at the time of defoaming, in order to compensate for the contracted volume of the bubbles 40 in the bubble generation region 11 and to supplement the volume of the discharged liquid, the upstream side of the liquid flow path 10, that is, from the common liquid chamber 13 side. Like flow V D1 ,
Come flows liquid as the flow V C from the discharge port 18 side. A meniscus M is formed at the discharge port 18.
【００６９】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法が適用
される上述した構成は、さらに次のような有効な機能を
兼ね備えている。それは、気泡の発生による圧力の上流
側への伝搬（バック波）を抑制することである。発熱体
２上で発生した気泡のうち、共通液室３３側（上流側）
の気泡による圧力は、その多くが、上流側に向かって液
体を押し戻す力（バック波）になっている。このバック
波は、上流側の圧力と、それによる液移動量、そして液
移動に伴う慣性力を引き起こし、これらは液体の液流路
内へのリフィルを低下させ、高速駆動の妨げにもなって
いた。図１に示した液体吐出ヘッドの構成においては、
まず、可動部材３１によって上流側へのこれらの作用を
抑えることでもリフィル特性の向上、すなわち液流路１
０内におけるインクの供給性の向上がさらに図られてい
る。The above-described structure to which the method of manufacturing a liquid ejection head according to the present invention is applied has the following effective functions. That is, the propagation of the pressure to the upstream side (back wave) due to the generation of bubbles is suppressed. Among the bubbles generated on the heating element 2, the common liquid chamber 33 side (upstream side)
Most of the pressure due to the bubbles is a force (back wave) that pushes back the liquid toward the upstream side. This back wave causes the pressure on the upstream side, the amount of liquid movement due thereto, and the inertia force accompanying the liquid movement, which reduces the refilling of the liquid into the liquid flow path and hinders high-speed driving. Was. In the configuration of the liquid ejection head shown in FIG.
First, the refilling property is improved by suppressing these effects on the upstream side by the movable member 31, that is, the liquid flow path 1 is improved.
The supply of ink within 0 is further improved.
【００７０】次に、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造
方法として、図１に基づいて説明した液体吐出ヘッドの
構成とほぼ同様な構成の液体吐出ヘッドの製造方法につ
いて図４〜図１１を参照して説明する。Next, as a method of manufacturing the liquid discharge head of the present embodiment, a method of manufacturing a liquid discharge head having substantially the same configuration as the liquid discharge head described with reference to FIG. 1 will be described with reference to FIGS. I will explain.
【００７１】図４、図６および図９はそれぞれ、液体吐
出ヘッドの主要部分を製造する工程について説明するた
めの斜視図である。図５は、図４に示される溝付き天板
のＡ−Ａ’線断面図であり、図７は、図６に示される可
動部材形成材および溝付き天板のＡ−Ａ’線断面図であ
る。図８は、図６および図７に基づいて後述する工程の
後に行われる工程について説明するための断面図であ
り、この図８では、可動部材および溝付き天板における
図７に示された断面と同様な面に沿った断面が示されて
いる。また、図１０は、図９に示される可動部材形成材
および溝付き天板のＡ−Ａ’線断面図である。図１１
は、図４〜図１０を参照して説明した液体吐出ヘッドの
製造工程を経て製造された液体吐出ヘッドにおいて発熱
体を駆動させ、気泡が成長した状態を示した、流路方向
に沿った断面図である。FIGS. 4, 6 and 9 are perspective views for explaining the steps of manufacturing the main part of the liquid discharge head. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the grooved top plate shown in FIG. 4, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the movable member forming material and the grooved top plate shown in FIG. It is. FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a step performed after a step described later with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 8 is a cross-sectional view of the movable member and the grooved top plate shown in FIG. 7. A cross section along the same plane as is shown. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the movable member forming material and the grooved top plate shown in FIG. 9. FIG.
Is a cross-section along the flow path direction, showing a state in which bubbles are grown by driving the heating element in the liquid ejection head manufactured through the manufacturing process of the liquid ejection head described with reference to FIGS. FIG.
【００７２】まず、図４および図５に示すように、それ
ぞれが、図１に示した液流路１０となる複数の溝１０
ａ、および図１に示した共通液室１３となる凹部１３ａ
が形成された溝付き天板５０を用意する。溝付き天板５
０は、液流路１０の内壁の一部を構成するための液流路
形成部材である。この溝付き天板５０では、隣り合う溝
１０ａ同士の間が、溝１０ａと平行な方向に延びる流路
壁１０ｂとなっている。First, as shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of grooves 10 each serving as the liquid flow path 10 shown in FIG.
a and a concave portion 13a serving as the common liquid chamber 13 shown in FIG.
A top plate 50 with a groove formed thereon is prepared. Top plate with groove 5
Reference numeral 0 denotes a liquid flow path forming member for forming a part of the inner wall of the liquid flow path 10. In the grooved top plate 50, a space between the adjacent grooves 10a is a flow path wall 10b extending in a direction parallel to the grooves 10a.
【００７３】次に、図６および図７に示すように、流路
壁１０ｂの上面に、図１に示した可動部材３１を形成す
るための板状の可動部材形成材３０を接合する。可動部
材形成材３０には、図８に基づいて後述するように可動
部材形成材３０にレーザを照射して可動部材３１を形成
する際にレーザの照射位置のアライメントを行うための
貫通孔１４が２つ形成されている。それぞれの貫通孔１
４は、可動部材形成材３０を溝付き天板５０に接合した
際に貫通孔１４を通して溝１０ａ内の側壁の凹部１３ａ
側の部分を確認できるような位置に配置されている。Next, as shown in FIGS. 6 and 7, a plate-shaped movable member forming material 30 for forming the movable member 31 shown in FIG. 1 is joined to the upper surface of the flow path wall 10b. The movable member forming material 30 has a through hole 14 for aligning a laser irradiation position when the movable member forming material 30 is irradiated with a laser to form the movable member 31 as described later with reference to FIG. Two are formed. Each through hole 1
4 is a recess 13a in the side wall in the groove 10a through the through hole 14 when the movable member forming material 30 is joined to the grooved top plate 50.
It is located in a position where you can see the side part.
【００７４】次に、図８に示すように、可動部材形成材
３０の表面に、スリット２２や穴（不図示）が形成され
たマスク２１を配置して固定し、マスク２１のスリット
２２および穴を通して、可動部材形成材３０の表面の所
定の位置にレーザ２３を照射する。スリット２２は、最
終的に形成される可動部材の形状に対応して所定の位置
に形成されている。可動部材形成材３０の表面にマスク
２１を配置させる際には、溝１０ａ内の側壁の位置に対
応してマスク２１のスリット２２が配置されるように、
スリット２２、および図６に示した貫通孔１４を通して
溝１０ａ内の側壁の位置を確認しつつマスク２１の位置
決めを行う。Next, as shown in FIG. 8, a mask 21 having slits 22 and holes (not shown) is arranged and fixed on the surface of the movable member forming material 30. The laser 23 is applied to a predetermined position on the surface of the movable member forming material 30 through the laser beam. The slit 22 is formed at a predetermined position corresponding to the shape of the finally formed movable member. When disposing the mask 21 on the surface of the movable member forming material 30, the slit 22 of the mask 21 is disposed corresponding to the position of the side wall in the groove 10 a.
The mask 21 is positioned while confirming the position of the side wall in the groove 10a through the slit 22 and the through hole 14 shown in FIG.
【００７５】ここで、可動部材形成材３０の材料として
樹脂を用いた場合、この樹脂製の可動部材形成材３０を
通して溝１０ａ内の側壁を直接確認することができるた
め、可動部材形成材３０に貫通孔１４を形成しなくとも
マスク２１の位置合わせが可能となる。このように、貫
通孔１４を通してマスク２１の位置決めを行ったり、可
動部材形成材３０の材料として樹脂を用いてマスク２１
の位置決めを行ったりすることにより、マスク２１の位
置決め精度がより一層向上する。Here, when a resin is used as the material of the movable member forming material 30, the side wall in the groove 10 a can be directly confirmed through the movable member forming material 30 made of resin. The mask 21 can be positioned without forming the through holes 14. As described above, the mask 21 is positioned through the through-holes 14, or the mask 21 is formed using a resin as the material of the movable member forming material 30.
Or the like, the positioning accuracy of the mask 21 is further improved.
【００７６】このようにしてマスク２１の位置決めを行
った後に溝付き天板５０の溝１０ａの位置に合わせて可
動部材形成材３０にエキシマレーザなどのレーザ２３を
照射することにより、図９および図１０に示すように、
可動部材形成材３０の、溝１０ａに対応する部分から構
成された可動部材３１を形成する。これにより、可動部
材３１を備えた可動部材形成材３０が接合された溝付き
天板５０が作製される。ここで、流路壁１０ｂと可動部
材３１との位置精度はマスク２１の位置合わせの精度の
みに依存することになり、流路壁１０ｂに可動部材３１
を精度良く近接させることが可能となる。After positioning the mask 21 in this manner, the movable member forming material 30 is irradiated with a laser 23 such as an excimer laser or the like in accordance with the position of the groove 10a of the grooved top plate 50, as shown in FIGS. As shown in 10,
A movable member 31 formed of a portion of the movable member forming material 30 corresponding to the groove 10a is formed. Thereby, the grooved top plate 50 to which the movable member forming material 30 having the movable member 31 is joined is manufactured. Here, the positional accuracy between the flow path wall 10b and the movable member 31 depends only on the positioning accuracy of the mask 21.
Can be brought close with high accuracy.
【００７７】さらに、溝付き天板５０と可動部材形成材
３０とを一体化した後、同一環境下で、液流路となる溝
１０ａに合わせて可動部材３１を形成することで、異な
る部材を組立（アッセンブリ）する際に生じる部品ごと
の精度や、組立（アッセンブリ）時の精度で問題が生じ
ないため、高精度に可動部材３０を形成することが可能
になる。Further, after integrating the grooved top plate 50 and the movable member forming material 30, the movable member 31 is formed under the same environment in accordance with the groove 10a serving as the liquid flow path, so that different members can be formed. Since there is no problem with the accuracy of each component generated during assembly (assembly) and the accuracy during assembly (assembly), the movable member 30 can be formed with high accuracy.
【００７８】可動部材３１を形成するための可動部材形
成材３０の材料と、溝付き天板５０の材料とは同一であ
ることが好ましい。このように可動部材形成材３０と溝
付き天板５０の材料として同一のものを用いることによ
り、溝付き天板５０と可動部材形成材３０とで熱膨張な
どの環境性能が等しくなり、熱膨張により溝付き天板５
０および可動部材形成材３０の変形が生じた場合でも流
路壁１０ｂと可動部材３１との位置精度が維持される。The material of the movable member forming material 30 for forming the movable member 31 and the material of the grooved top plate 50 are preferably the same. As described above, by using the same material for the movable member forming material 30 and the grooved top plate 50, environmental performance such as thermal expansion becomes equal between the grooved top plate 50 and the movable member forming material 30, and the thermal expansion Top plate 5 with groove
The positional accuracy between the flow path wall 10b and the movable member 31 is maintained even when the deformation of the movable member forming material 30 occurs.
【００７９】次に、可動部材形成材３０の表面における
可動部材３１を除く部分に、別の工程で作製された、図
１に示したような構成の素子基板１を接合する。素子基
板１を接合する際には、可動部材３１に素子基板１の発
熱体２が対向するように可動部材形成材３０に対して素
子基板１の位置決めを精度良く行う。Next, an element substrate 1 having a structure as shown in FIG. 1 manufactured in another step is joined to a portion of the surface of the movable member forming material 30 except for the movable member 31. When the element substrate 1 is joined, the element substrate 1 is accurately positioned with respect to the movable member forming material 30 such that the heating element 2 of the element substrate 1 faces the movable member 31.
【００８０】次に、図１１に示すように、溝付き天板５
０に素子基板１が接合されたものの端面に、吐出口１８
が形成されたオリフィスプレート２５を接合する。ここ
で、溝付き天板５０の溝１０ａと吐出口１８とが連通す
るようにオリフィスプレート２５を接合する。これによ
り、図４〜図１０に示した溝付き天板５０の溝１０ａ
が、図１１に示される液流路１０となり、図１に示した
液体吐出ヘッドとほぼ同様な構成の液体吐出ヘッドが製
造される。Next, as shown in FIG.
0, the discharge port 18
Is bonded. Here, the orifice plate 25 is joined so that the groove 10a of the grooved top plate 50 and the discharge port 18 communicate with each other. Thereby, the groove 10a of the grooved top plate 50 shown in FIGS.
This becomes the liquid flow path 10 shown in FIG. 11, and a liquid discharge head having substantially the same configuration as the liquid discharge head shown in FIG. 1 is manufactured.
【００８１】図１１に示される液体吐出ヘッドでは、液
流路１０内および吐出口１８内にインクが充填されてい
ない状態でも、発熱体２と可動部材３１との間や、素子
基板１における発熱体２の周囲の部分と可動部材３１と
の間にはわずかに隙間があいている。従って、発熱体２
と可動部材３１との間のわずかな隙間が気泡発生領域１
１となっている。可動部材３１は素子基板１に接合され
ておらず、また、可動部材３１が変位していない状態、
すなわち、可動部材３１が液流路１０の流路方向とほぼ
平行な状態にあるときに、可動部材３１には、発熱体２
側に向かう方向に作用する力が働いていない。よって、
液流路１０内および吐出口１８内にインクが充填されて
いない状態から液流路１０内および吐出口１８内にイン
クを充填すると、可動部材３１と素子基板１との間にイ
ンクが入り込み、気泡発生領域１１にインクが充填され
ることになる。In the liquid discharge head shown in FIG. 11, even when the ink is not filled in the liquid flow path 10 and the discharge ports 18, the heat generated between the heating element 2 and the movable member 31 or the element substrate 1 There is a slight gap between the part around the body 2 and the movable member 31. Therefore, the heating element 2
A small gap between the movable member 31 and the bubble generation region 1
It is 1. A state where the movable member 31 is not bonded to the element substrate 1 and the movable member 31 is not displaced;
That is, when the movable member 31 is in a state substantially parallel to the flow direction of the liquid flow path 10, the movable member 31
The force acting in the direction toward the side is not working. Therefore,
When ink is filled in the liquid flow path 10 and the discharge port 18 from a state where the ink is not filled in the liquid flow path 10 and the discharge port 18, the ink enters between the movable member 31 and the element substrate 1, The bubble generation area 11 is filled with ink.
【００８２】図１１に示すように、液流路１０および吐
出口１８内にインクが満たされた状態で発熱体２を駆動
することにより、気泡発生領域１１で気泡４０が発生し
て可動部材３１が変位する。この可動部材３１の変位に
よって、気泡４０の発生に基づく圧力の伝搬方向や気泡
４０の成長方向を制御することにより、吐出口１８から
インクが吐出される。As shown in FIG. 11, by driving the heating element 2 in a state where the liquid flow path 10 and the discharge port 18 are filled with ink, bubbles 40 are generated in the bubble generation area 11 and the movable member 31 is moved. Is displaced. The displacement of the movable member 31 controls the direction of pressure propagation based on the generation of the bubbles 40 and the direction of growth of the bubbles 40, thereby discharging ink from the discharge ports 18.
【００８３】本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法で
は、図９および図１０に示されるように、溝付き天板５
０の流路壁１０ｂは壁の高さ方向に関して、可動部材形
成材３０に対してほぼ垂直に形成できるため、液流路１
０の断面積を比較的大きくすることが可能である。ま
た、可動部材３１の形状を溝１０ａの断面領域と整合さ
せて矩形とすることが可能であるため、図１に示した気
泡発生領域１１で発生する気泡を無駄なく可動部材３１
に作用させることができる。すなわち、可動部材３１の
形状や可動部材３１の変位量が液流路１０の形状によっ
て制限されることがなく、図１に基づいて説明したよう
に可動部材３１が変位し、可動部材３１によって気泡４
０の成長を効果的に制御することが可能となる。In the method of manufacturing a liquid discharge head according to the present embodiment, as shown in FIGS.
0 can be formed substantially perpendicularly to the movable member forming material 30 in the height direction of the wall.
It is possible to make the cross-sectional area of 0 relatively large. Further, since the shape of the movable member 31 can be made rectangular by aligning it with the cross-sectional area of the groove 10a, bubbles generated in the bubble generation region 11 shown in FIG.
Can be acted upon. That is, the shape of the movable member 31 and the amount of displacement of the movable member 31 are not limited by the shape of the liquid flow path 10, and the movable member 31 is displaced as described with reference to FIG. 4
0 can be effectively controlled.
【００８４】さらに、可動部材形成材３０の溝１０ａ内
の底面に対してほぼ垂直な側壁（わずかなテーパ状とな
った側壁も含む）に対応して、可動部材３１の流路壁１
０ｂ側の端面と流路壁１０ｂとを近接させることで、可
動部材３１の変位過程において、気泡発生領域１１で発
生する液体の上流側への流れを効率よく抑制できる。Further, the flow path wall 1 of the movable member 31 corresponds to the side wall substantially perpendicular to the bottom surface in the groove 10a of the movable member forming material 30 (including the slightly tapered side wall).
By bringing the end face on the 0b side and the flow path wall 10b close to each other, the flow of the liquid generated in the bubble generation region 11 to the upstream side in the displacement process of the movable member 31 can be efficiently suppressed.
【００８５】図１２は、図８に示したマスク２１に対し
て流路壁１０ｂの側壁がわずかなテーパ状となっていた
り、マスク２１のスリット２２にまで流路壁１０ｂの端
部がはみ出ていたりした場合の製造工程について説明す
るための断面図である。図１２では、図１０に示した断
面図と同様な面に沿った断面が示されている。FIG. 12 shows that the side wall of the flow path wall 10 b is slightly tapered with respect to the mask 21 shown in FIG. 8, or the end of the flow path wall 10 b protrudes to the slit 22 of the mask 21. FIG. 10 is a cross-sectional view for describing a manufacturing process in the case where the contact is broken. FIG. 12 shows a cross section along a plane similar to the cross section shown in FIG.
【００８６】図１２に示すように、マスク２１に対して
流路壁１０ｂの側壁がわずかなテーパ状となり、流路壁
１０ｂの側面にテーパ部２６が形成されていても、レー
ザ加工によってそのテーパ部２６を取り除いて、流路壁
１０ｂの側面を可動部材３１に対してほぼ垂直にするこ
とができる。また、流路壁１０ｂの端部がマスク２１の
スリット２２の領域にまではみ出て、その端部が段差部
２７となっていても、レーザ加工によってその段差部２
７を取り除いて、流路壁１０ｂの側面を可動部材３１に
対してほぼ垂直にすることができる。このように、流路
壁１０ｂのテーパ部２６や段差部２７をレーザ加工によ
って取り除くことで、可動部材３１と流路壁１０ｂとが
干渉することをなくすことができ、液体吐出ヘッドの吐
出特性の安定性が高くなる。As shown in FIG. 12, even if the side wall of the flow path wall 10b is slightly tapered with respect to the mask 21 and the tapered portion 26 is formed on the side surface of the flow path wall 10b, the taper is formed by laser processing. By removing the portion 26, the side surface of the flow path wall 10b can be made substantially perpendicular to the movable member 31. Further, even if the end of the flow path wall 10b protrudes to the area of the slit 22 of the mask 21 and the end is the step 27, the step 2 is formed by laser processing.
7, the side surface of the flow path wall 10b can be made substantially perpendicular to the movable member 31. As described above, by removing the tapered portion 26 and the step portion 27 of the flow path wall 10b by laser processing, the movable member 31 and the flow path wall 10b can be prevented from interfering with each other, and the discharge characteristics of the liquid discharge head can be improved. Increases stability.
【００８７】（第２の実施の形態）図１３は、本発明の
第２の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法について説
明するための、可動部材形成材を示す斜視図である。図
１４は、図１３のＡ−Ａ’線断面図である。本実施形態
の液体吐出ヘッドの製造方法では、第１の実施形態の製
造方法と比較して、第１の実施形態で用いた板状の可動
部材形成材よりも厚い可動部材形成材を用い、可動部材
形成材の、可動部材に対応する部分をレーザ加工によっ
て薄くする点が主に異なっている。従って、本実施形態
の方法により製造された液体吐出ヘッドの構成部品は、
可動部材を有する可動部材形成材を除いて、第１の実施
形態における液体吐出ヘッドと同様であり、以下では、
第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。(Second Embodiment) FIG. 13 is a perspective view showing a movable member forming material for describing a method of manufacturing a liquid ejection head according to a second embodiment of the present invention. FIG. 14 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. In the manufacturing method of the liquid ejection head of the present embodiment, a movable member forming material that is thicker than the plate-shaped movable member forming material used in the first embodiment is used as compared with the manufacturing method of the first embodiment. The main difference is that the portion of the movable member forming material corresponding to the movable member is thinned by laser processing. Therefore, the components of the liquid ejection head manufactured by the method of the present embodiment include:
Except for a movable member forming material having a movable member, the configuration is the same as that of the liquid ejection head according to the first embodiment.
The following description focuses on the differences from the first embodiment.
【００８８】図１３には、本実施形態の液体吐出ヘッド
の製造方法により作製された可動部材形成材３４の一部
が示されている。図１３に示される可動部材形成材３４
は、最終的に液体吐出ヘッドが出来上がった際に、第１
の実施形態における可動部材形成材３０と同様に素子基
板１およびオリフィスプレート２５と接合されている。
この可動部材形成材３４には、互いに平行な方向に延
び、交互に並列に配置された可動部材３５および接合部
３６が複数形成されている。この可動部材形成材３４を
作製する際には、後述するように可動部材３５および接
合部３６が形成されていない板状の可動部材形成材３４
を用意し、その板状の可動部材形成材３４を、第１の実
施形態の図４に示した流路壁１０ｂの上面に接合した後
に、その可動部材形成材３４をレーザ加工することによ
り、可動部材形成材３４に可動部材３５および接合部３
６を形成する。FIG. 13 shows a part of the movable member forming material 34 manufactured by the method of manufacturing a liquid discharge head according to the present embodiment. The movable member forming material 34 shown in FIG.
When the liquid ejection head is finally completed,
In the same manner as the movable member forming material 30 in the embodiment, the element substrate 1 and the orifice plate 25 are joined.
The movable member forming material 34 has a plurality of movable members 35 and a plurality of joints 36 extending in a direction parallel to each other and alternately arranged in parallel. When the movable member forming material 34 is manufactured, a plate-shaped movable member forming material 34 in which the movable member 35 and the joint 36 are not formed as described later.
Is prepared, and after joining the plate-shaped movable member forming material 34 to the upper surface of the flow path wall 10b shown in FIG. 4 of the first embodiment, the movable member forming material 34 is laser-processed. The movable member 35 and the joint 3 are attached to the movable member forming material 34.
6 is formed.
【００８９】可動部材３５および接合部３６のそれぞれ
の一面が可動部材形成材３４の裏面３８ｂ内に含まれて
おり、接合部３６のそれぞれの一面が、第１の実施形態
の図４に示した溝付き天板５０の流路壁１０ｂの上面に
接合されている。また、可動部材形成材３４の表面３８
ａ内にはそれぞれの接合部３６の他面が含まれている。
それぞれの接合部３６の他面を含む表面３８ａが、第１
の実施形態の図１１に示した素子基板１の表面に接合さ
れており、素子基板１の発熱体２と可動部材３１とが対
面している。One surface of each of the movable member 35 and the joint 36 is included in the back surface 38b of the movable member forming material 34, and one surface of each of the joints 36 is shown in FIG. 4 of the first embodiment. The grooved top plate 50 is joined to the upper surface of the flow path wall 10b. Also, the surface 38 of the movable member forming material 34
The other surface of each joint 36 is included in a.
The surface 38a including the other surface of each joint 36 is the first surface 38a.
The heat generating body 2 of the element substrate 1 and the movable member 31 face each other.
【００９０】図１３および図１４に示すように、それぞ
れの可動部材３５の厚さは接合部３６の厚さよりも薄く
なっており、それぞれの可動部材３５の表面３８ａ側の
面は、表面３８ａと異なる、表面３８ａと平行な一平面
内にある。従って、溝付き天板５０に接合されている可
動部材形成材３４の表面３８ａに素子基板１を接合した
際に、可動部材３５と素子基板１との間には、可動部材
３５と接合部３６との厚さの違いによる隙間があり、そ
の隙間の少なくとも一部が、第１の実施形態の図１に示
した気泡発生領域１１となっている。As shown in FIGS. 13 and 14, the thickness of each movable member 35 is smaller than the thickness of the joint 36, and the surface of each movable member 35 on the surface 38a side is the same as the surface 38a. Different, in a plane parallel to the surface 38a. Accordingly, when the element substrate 1 is joined to the surface 38a of the movable member forming material 34 joined to the grooved top plate 50, the movable member 35 and the joining portion 36 are provided between the movable member 35 and the element substrate 1. There is a gap due to the difference in thickness, and at least a part of the gap is the bubble generation area 11 shown in FIG. 1 of the first embodiment.
【００９１】次に、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造
方法について図１３および図１５を参照して説明する。
図１５は、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法につ
いて説明するための、可動部材形成材３４を示す斜視図
であり、図１５には、液体吐出ヘッドを製造する途中の
段階の工程における可動部材形成材３４が示されてい
る。Next, a method of manufacturing the liquid discharge head according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 15 is a perspective view showing a movable member forming material 34 for describing a method of manufacturing the liquid discharge head of the present embodiment. FIG. The member forming material 34 is shown.
【００９２】本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法で
は、まず、可動部材３５および接合部３６が形成されて
いない板状の可動部材形成材３４を溝付き天板５０の流
路壁１０ｂの上面に接合し、接合された可動部材形成材
３４に対してレーザ加工を２回に分けて行う。これによ
り、図１３に示したように可動部材形成材３４に可動部
材３５および接合部３６が形成される。板状の可動部材
形成材３４としては、第１の実施形態で用いた可動部材
形成材３０の厚さよりも厚いものを用いる。In the method of manufacturing a liquid discharge head according to the present embodiment, first, the plate-shaped movable member forming material 34 on which the movable member 35 and the joint portion 36 are not formed is placed on the upper surface of the flow path wall 10b of the grooved top plate 50. Then, the laser processing is performed on the joined movable member forming material 34 twice. Thereby, the movable member 35 and the joint 36 are formed on the movable member forming material 34 as shown in FIG. As the plate-shaped movable member forming material 34, a material that is thicker than the thickness of the movable member forming material 30 used in the first embodiment is used.
【００９３】まず、可動部材３５および接合部３６が形
成されていない可動部材形成材３４の裏面３８ｂを溝付
き天板５０に接合した後に、可動部材形成材３４に対す
る１回目のレーザ加工として、所定のパターンが形成さ
れたマスクを通して可動部材形成材３４の表面３８ａに
レーザを照射することにより、図１５に示すように表面
３８ａにおける図１３に示した可動部材３５に対応する
部分に溝３７を形成する。これにより、可動部材形成材
３４の、可動部材３５となる領域の厚さを薄くし、その
部分の厚さを、図１３に示した可動部材３５の厚さと同
じ厚さにする。First, after joining the back surface 38b of the movable member forming material 34 on which the movable member 35 and the joining portion 36 are not formed to the grooved top plate 50, the first laser processing on the movable member forming material 34 By irradiating the laser to the surface 38a of the movable member forming material 34 through the mask on which the pattern is formed, a groove 37 is formed in the portion of the surface 38a corresponding to the movable member 35 shown in FIG. 13 as shown in FIG. I do. Thereby, the thickness of the region of the movable member forming material 34 that becomes the movable member 35 is reduced, and the thickness of the portion is made the same as the thickness of the movable member 35 shown in FIG.
【００９４】次に、可動部材形成材３４に対する２回目
のレーザ加工として、１回目のレーザ加工で用いたマス
クと異なる別のマスクを用いて表面３８ａ側から可動部
材形成材３４にレーザを照射することにより、図１３に
示したように、可動部材形成材３４に、それぞれが可動
部位形成材３４の所定の部分から構成された可動部材３
５および接合部３６を形成する。ここで、１回目と２回
目のレーザ加工の順序を逆にした場合でも、可動部材形
成材３４に同様の可動部材３５および接合部３６を形成
することが可能である。Next, as the second laser processing for the movable member forming material 34, a laser is applied to the movable member forming material 34 from the front surface 38a side using a different mask from the mask used in the first laser processing. As a result, as shown in FIG. 13, the movable member forming member 34 is provided with a movable member 3 formed of a predetermined portion of the movable portion forming member 34.
5 and the joint 36 are formed. Here, even when the order of the first laser processing and the second laser processing is reversed, it is possible to form a similar movable member 35 and a joint portion 36 on the movable member forming material 34.
【００９５】このようにして、素子基板１と溝付き天板
５０との間に挟まれた可動部材形成材３４の接合部３６
と、溝付き天板５０の流路壁１０ｂとから液体吐出ヘッ
ド内の液流路壁が構成され、素子基板１と可動部材３５
との間にクリアランスを持つように可動部材３５を形成
することが可能となる。この場合、可動部材３５と素子
基板１との間に液体が介在することになり、可動部材３
５と素子基板１との間で気泡を発生させた際に、この気
泡の消泡時の負圧に対して可動部材３５と素子基板１と
の間の液体がダンパーとして働き、可動部材３５に余計
な応力が生じることが抑制され、可動部材３５の耐久性
が向上する。In this manner, the joining portion 36 of the movable member forming material 34 sandwiched between the element substrate 1 and the grooved top plate 50
And the flow path wall 10b of the grooved top plate 50 constitute a liquid flow path wall in the liquid ejection head, and the element substrate 1 and the movable member 35
The movable member 35 can be formed so as to have a clearance between the movable member 35 and the movable member 35. In this case, the liquid intervenes between the movable member 35 and the element substrate 1, and the movable member 3
When bubbles are generated between the element 5 and the element substrate 1, the liquid between the movable member 35 and the element substrate 1 acts as a damper against the negative pressure when the bubbles are eliminated, and the movable member 35 The generation of unnecessary stress is suppressed, and the durability of the movable member 35 is improved.
【００９６】図１６は、図１３および図１４に示した可
動部材形成材３４の変形例を示す断面図である。図１６
に示すように、可動部材形成材３４の、可動部材４５お
よび接合部３６を除く部分に貫通孔３６ａを形成し、貫
通孔３９ａと可動部材３５との間の部分における表面３
８ａに溝３９ｂを形成してもよい。可動部材形成材３４
に貫通孔３９ａおよび溝３９ｂを形成することにより、
このような可動部材形成材３４を用いて液体吐出ヘッド
を構成した際に、図１および図１０に示した液流路１０
における可動部材３１の支点３３付近から、可動部材３
５と素子基板１との間に液体を供給するための液体供給
路が貫通孔３９ａおよび溝３９ｂから構成される。この
液体供給路により、リフィル時の共通液室１３（上流）
側から気泡発生領域１１への液体供給を可動部材３５の
上面、すなわち可動部材３５の溝付き天板５０側の面か
らだけでなく、可動部材３５の下面、すなわち可動部材
３５の発熱体２側の面における支点３３側からも行うこ
とができ、可動部材３５と素子基板１との間にインクが
供給される際のリフィル特性が向上する。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a modification of the movable member forming material 34 shown in FIGS. FIG.
As shown in FIG. 7, a through hole 36a is formed in a portion of the movable member forming material 34 except for the movable member 45 and the joint portion 36, and the surface 3 in a portion between the through hole 39a and the movable member 35 is formed.
A groove 39b may be formed in 8a. Movable member forming material 34
By forming the through hole 39a and the groove 39b in
When a liquid ejection head is constructed using such a movable member forming material 34, the liquid flow path 10 shown in FIGS.
From the vicinity of the fulcrum 33 of the movable member 31
A liquid supply path for supplying a liquid between the element 5 and the element substrate 1 includes a through hole 39a and a groove 39b. With this liquid supply path, the common liquid chamber 13 (upstream) at the time of refilling
The liquid is supplied from the side to the bubble generation region 11 not only from the upper surface of the movable member 35, that is, the surface of the movable member 35 on the grooved top plate 50 side, but also the lower surface of the movable member 35, that is, the heating element 2 side of the movable member 35. The refilling characteristic when ink is supplied between the movable member 35 and the element substrate 1 is improved.
【００９７】（第３の実施の形態）図１７は、本発明の
第３の実施形態の液体吐出ヘッド製造方法について説明
するための、可動部材形成材の一部の断面図である。本
実施形態の液体吐出ヘッド製造方法は、第１の実施形態
の製造方法と比較して、可動部材形成材をレーザ加工し
て可動部材を形成する際に、可動部材の、発熱体側とな
る面に凹部を形成する点が異なっている。図１７には、
本実施形態の製造方法によって可動部材が形成された可
動部材形成材の一部の、流路方向に対して垂直な方向に
沿った断面が示されている。以下では、第１の実施形態
と異なる点を中心に説明する。(Third Embodiment) FIG. 17 is a cross-sectional view of a part of a movable member forming material for describing a liquid discharge head manufacturing method according to a third embodiment of the present invention. The manufacturing method of the liquid ejection head according to the present embodiment is different from the manufacturing method according to the first embodiment in that the surface of the movable member on the heating element side when the movable member forming material is laser-processed to form the movable member. A different point is that a recess is formed. In FIG.
The cross section along a direction perpendicular to the flow path direction of a part of the movable member forming material on which the movable member is formed by the manufacturing method of the present embodiment is shown. The following description focuses on the differences from the first embodiment.
【００９８】本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法で
は、第１の実施形態において図６および図７に基づいて
説明した工程と同様に溝付き天板５０に可動部材形成材
３０を接合した後に、図１７に示すように可動部材３１
の、素子基板１側の面、すなわち気泡発生領域１１内で
発生した気泡と接する面に、その気泡の外形形状に沿う
ように凹部４１が形成されるようにレーザ加工を行う。
このように可動部材３１の発熱体２側の面に凹部４１を
形成することにより、気泡発生領域１１内で成長した気
泡を、可動部材３１の支点３３側、および可動部材３１
の、流路方向に対して垂直な幅方向の両側の部分で包む
ような状態になるので、可動部材３１と流路壁との隙間
からの気泡の圧力の漏れが抑制され、気泡の成長方向の
制御性がより向上する。In the manufacturing method of the liquid discharge head according to the present embodiment, after the movable member forming material 30 is joined to the grooved top plate 50 in the same manner as in the process described with reference to FIGS. 6 and 7 in the first embodiment. As shown in FIG.
The laser processing is performed on the surface on the element substrate 1 side, that is, the surface in contact with the bubbles generated in the bubble generation region 11 so that the concave portion 41 is formed along the outer shape of the bubbles.
By forming the concave portion 41 on the surface of the movable member 31 on the side of the heating element 2 as described above, the bubbles grown in the bubble generation region 11 can be removed from the fulcrum 33 side of the movable member 31 and the movable member 31.
Of the bubble in the width direction perpendicular to the flow path direction, so that the leakage of the pressure of the bubbles from the gap between the movable member 31 and the flow path wall is suppressed, and the growth direction of the bubbles. Controllability is further improved.
【００９９】本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法と
同様に、第２の実施形態においても、レーザ加工によっ
て可動部材形成材３４に可動部材３５を形成する際に、
可動部材３５の、素子基板１側となる面に凹部を形成し
てもよい。この場合、可動部材３５を形成するために行
われる２回のレーザ加工のうち、いずれかのレーザ加工
の工程で可動部材３５に凹部を形成する。As in the method of manufacturing the liquid discharge head of this embodiment, also in the second embodiment, when forming the movable member 35 on the movable member forming material 34 by laser processing,
A concave portion may be formed on the surface of the movable member 35 on the element substrate 1 side. In this case, a recess is formed in the movable member 35 in one of the laser processing steps of the two laser processings performed to form the movable member 35.
【０１００】以上、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法
や、その方法により製造された液体吐出ヘッド、その液
体吐出ヘッドにおける液体吐出方法について説明した
が、以下では、上述した実施形態を好ましく適用できる
例について図面を参照して説明する。The method for manufacturing the liquid discharge head of the present invention, the liquid discharge head manufactured by the method, and the liquid discharge method for the liquid discharge head have been described above. However, in the following, the above-described embodiments can be preferably applied. An example will be described with reference to the drawings.
【０１０１】＜可動部材および可動部材形成材＞図１８
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、可動部材３１
の形状を示す平面図である。図１８（ａ）に示すように
可動部材３１の形状は長方形の形状であってもよい。ま
た、図１８（ｂ）に示すように可動部材３１の形状は、
支点側が細くなって、可動部材３１の動作が容易なもの
であってもよい。さらに、図１８（ｃ）に示すように、
可動部材３１の形状は支点側が広くなって、可動部材３
１の耐久性が向上するものであってもよい。可動部材３
１の形状は容易に動作可能な形状で、耐久性に優れた形
状であればよい。可動部材３１のこれらの形状を、第２
の実施形態における可動部材３５に適用してもよい。<Movable Member and Movable Member Forming Material> FIG.
(A), (b) and (c) show the movable member 31 respectively.
It is a top view which shows the shape of. As shown in FIG. 18A, the shape of the movable member 31 may be a rectangular shape. Also, as shown in FIG. 18B, the shape of the movable member 31 is
The fulcrum side may be thin, and the operation of the movable member 31 may be easy. Further, as shown in FIG.
The shape of the movable member 31 is increased on the fulcrum side, and the movable member 3
1 may have improved durability. Movable member 3
The shape 1 can be any shape that can be easily operated and has excellent durability. These shapes of the movable member 31
May be applied to the movable member 35 in the embodiment.
【０１０２】上述した第１および第３の実施形態におい
ては、可動部材３１を有する可動部材形成材３０を、厚
さが１５μｍのポリサルフォンで構成し、同様に第２の
実施形態において可動部材形成材３４を板状のポリサル
フォンで構成し、それぞれの実施形態で可動部材３１，
３５の厚さを１５μｍとしたが、これに限られることな
く可動部材および可動部材形成材を構成する材質として
は吐出液に対して耐溶剤性があり、可動部材として良好
に動作するための弾性を有するものであればよい。In the first and third embodiments described above, the movable member forming material 30 having the movable member 31 is made of polysulfone having a thickness of 15 μm. 34 is composed of a plate-like polysulfone, and in each embodiment, the movable member 31,
The thickness of 35 is set to 15 μm, but the material constituting the movable member and the movable member forming material is not limited to this, and has solvent resistance to the discharged liquid, and elasticity to operate well as the movable member. What is necessary is just to have.
【０１０３】可動部材３１，３５の材料としては、耐久
性が高く、レーザで加工可能な、アクリロニトリル、ブ
タジエン、スチレンなどのニトリル基を有する樹脂、ポ
リアミドなどのアミド基を有する樹脂、ポリカーボネイ
トなどのカルボキシル基を有する樹脂、ポリアセタール
などのアルデヒド基を持つ樹脂、ポリサルフォンなどの
スルホン基を持つ樹脂、そのほか液晶ポリマーなどの樹
脂およびその化合物、耐インク性に関しては、ポリアミ
ドなどのアミド基を有する樹脂、ポリアセタールなどの
アルデヒド基を持つ樹脂、ポリエーテルエーエルケトン
などのケトン基を有する樹脂、ポリイミドなどのイミド
基を有する樹脂、フェノール樹脂などの水酸基を有する
樹脂、ポリエチレンなどのエチル基を有する樹脂、ポリ
プロピレンなどのアルキル基を持つ樹脂、エポキシ樹脂
などのエポキシ基を持つ樹脂、メラミン樹脂などのアミ
ノ基を持つ樹脂、キシレン樹脂などのメチロール基を持
つ樹脂およびその化合物が望ましい。As the material of the movable members 31 and 35, a resin having a high durability and capable of being processed by a laser, such as a resin having a nitrile group such as acrylonitrile, butadiene, and styrene, a resin having an amide group such as polyamide, and a carboxyl such as polycarbonate. Resin with aldehyde group such as polyacetal, resin with sulfone group such as polysulfone, other resin such as liquid crystal polymer and its compounds, and ink resistance, resin with amide group such as polyamide, polyacetal, etc. Resin having an aldehyde group, a resin having a ketone group such as polyether ether ketone, a resin having an imide group such as polyimide, a resin having a hydroxyl group such as a phenol resin, a resin having an ethyl group such as polyethylene, and a resin such as polypropylene. Resins having an alkyl group, resin having epoxy group such as epoxy resins, resins having an amino group such as melamine resins, resins and compounds having a methylol group such as xylene resin is desirable.
【０１０４】可動部材形成材３０，３４の材質として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
エチレンテレフタレート、メラミン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、
ポリアリレート、ポリイミド、ポリサルフォン、液晶ポ
リマー（ＬＣＰ）などの近年のエンジニアリングプラス
チックに代表される耐熱性、耐溶剤性、成型性の良好な
樹脂、およびその化合物などレーザ加工が可能な材質が
望ましい。The materials of the movable member forming materials 30 and 34 include polyethylene, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate, melamine resin, phenol resin, epoxy resin, polybutadiene, polyurethane, polyetheretherketone, polyethersulfone,
Desirable materials such as polyarylate, polyimide, polysulfone, liquid crystal polymer (LCP) and the like, which can be laser-processed, such as resins having good heat resistance, solvent resistance, and moldability, represented by engineering plastics in recent years, and compounds thereof, and the like.
【０１０５】また、可動部材形成材３０，３４の厚さ
は、可動部材形成材としての強度を達成でき、可動部材
として良好に動作するという観点からその材質と形状な
どを考慮して決定すればよいが、５μｍ〜２０μｍ程度
が望ましい。Further, the thickness of the movable member forming materials 30 and 34 is determined in consideration of the material and shape thereof from the viewpoint that the strength as the movable member forming material can be achieved and the movable member operates well. Good, but preferably about 5 μm to 20 μm.
【０１０６】＜素子基板＞次に、液体に熱を与えるため
の発熱体２が設けられた素子基板１の構成について説明
する。<Element Substrate> Next, the structure of the element substrate 1 provided with the heating element 2 for applying heat to the liquid will be described.
【０１０７】図１９（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、上
述した実施形態の製造方法が適用される液体吐出ヘッド
の、流路方向に沿った断面図であり、素子基板１の構成
について説明するための断面図である。図１９（ａ）
は、発熱体２上に保護膜が形成された液体吐出ヘッドの
断面図であり、図１９（ｂ）は、発熱体２上に保護膜が
形成されていない液体吐出ヘッドの断面図である。FIGS. 19A and 19B are cross-sectional views of the liquid discharge head to which the manufacturing method of the above-described embodiment is applied, taken along the flow path direction. The configuration of the element substrate 1 will be described. FIG. FIG. 19 (a)
FIG. 19 is a cross-sectional view of a liquid discharge head in which a protective film is formed on the heating element 2, and FIG. 19B is a cross-sectional view of a liquid discharge head in which a protective film is not formed on the heating element 2.
【０１０８】図１９（ａ）に示すように素子基板１上
に、液流路１０を構成する溝、共通液室１３を構成する
凹部が設けられると共に可動部材形成材３０が接合され
た溝付き天板５０が配されている。As shown in FIG. 19A, a groove forming the liquid flow path 10 and a concave part forming the common liquid chamber 13 are provided on the element substrate 1, and a groove is formed to which the movable member forming material 30 is joined. A top plate 50 is provided.
【０１０９】素子基板１では、シリコンなどの基体１０
７に、絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸化膜また
は窒化シリコン膜１０６が成膜され、その上に発熱体２
を構成するハフニュウムボライド（ＨｆＢ2）、窒化タ
ンタル（ＴａＮ）、タンタルアルミ（ＴａＡｌ）などの
電気抵抗層１０５（０．０１〜０．２μｍ厚）と、アル
ミニュウムなどの配線電極１０４（０．２〜１．０μｍ
厚）とが、図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すよう
にパターニングされている。この２つの配線電極１０４
から電気抵抗層１０５に電圧を印加して電気抵抗層１０
５に電流を流し、電気抵抗層１０５を発熱させる。配線
電極１０４間の抵抗層１０５上には、酸化シリコンや窒
化シリコンなどの保護層１０３が０．１〜２．０μｍ厚
で形成され、さらにそのうえに、図１９（ａ）に示すよ
うにタンタルなどの耐キャビテーション層１０２（０．
１〜０．６μｍ厚）が成膜されており、インクなどの各
種の液体から電気抵抗層１０５を保護している。In the element substrate 1, a substrate 10 made of silicon or the like is used.
7, a silicon oxide film or a silicon nitride film 106 for insulation and heat storage is formed, and the heating element 2 is formed thereon.
The electric resistance layer 105 (having a thickness of 0.01 to 0.2 μm) such as hafnium boride (HfB 2 ), tantalum nitride (TaN), or tantalum aluminum (TaAl), and the wiring electrode 104 (0. 2 to 1.0 μm
(Thickness) is patterned as shown in FIGS. 19A and 19B. These two wiring electrodes 104
Voltage is applied to the electric resistance layer 105 from the
5 to cause the electric resistance layer 105 to generate heat. On the resistance layer 105 between the wiring electrodes 104, a protective layer 103 such as silicon oxide or silicon nitride is formed with a thickness of 0.1 to 2.0 μm, and furthermore, as shown in FIG. The anti-cavitation layer 102 (0.
(1 to 0.6 μm thick) to protect the electric resistance layer 105 from various liquids such as ink.
【０１１０】特に、気泡の発生、消泡の際に発生する圧
力や衝撃波は非常に強く、堅くてもろい酸化膜の耐久性
を著しく低下させるため、金属材料のタンタル（Ｔａ）
などが耐キャビテーション層１０２の材料として用いら
れる。In particular, the pressure and shock waves generated when bubbles are generated and defoamed are extremely strong, and the durability of a hard and brittle oxide film is significantly reduced.
Is used as the material of the anti-cavitation layer 102.
【０１１１】また、液体、液流路構成、抵抗材料の組み
合わせにより上述の保護層を必要としない構成でもよ
く、その例を図１９（ｂ）に示す。このような保護層を
必要としない電気抵抗層１０５の材料としてはイリジュ
ウム−タンタル−アルミ合金などが挙げられる。A structure that does not require the above-described protective layer may be used depending on a combination of a liquid, a liquid flow path structure, and a resistance material. An example is shown in FIG. 19B. Examples of the material of the electric resistance layer 105 that does not require such a protective layer include an iridium-tantalum-aluminum alloy.
【０１１２】このように、上述した各実施形態における
発熱体２の構成としては、前述の電極間の抵抗層（発熱
部）だけででもよく、また抵抗層を保護する保護層を含
むものでもよい。As described above, the configuration of the heating element 2 in each of the above-described embodiments may include only the above-described resistance layer (heating section) between the electrodes, or may include a protective layer for protecting the resistance layer. .
【０１１３】上述した第１〜第３の実施形態において
は、発熱体２として、電気信号に応じて発熱する抵抗層
で構成された発熱部を有するものを用いたが、これに限
られることなく、吐出液を吐出させるのに十分な気泡を
発泡液に生じさせるものであればどのようなものでもよ
い。例えば、発熱部としてレーザなどの光を受けること
で発熱するような光熱変換体や高周波を受けることで発
熱するような発熱部を有する発熱体でもよい。In the above-described first to third embodiments, the heating element 2 having a heating section composed of a resistance layer that generates heat in response to an electric signal is used. However, the present invention is not limited to this. Any type may be used as long as it generates bubbles in the foaming liquid sufficient to discharge the discharge liquid. For example, a light-to-heat converter that generates heat by receiving light from a laser or the like, or a heat generator that has a heat generating unit that generates heat by receiving a high frequency may be used as the heat generating unit.
【０１１４】なお、前述の素子基板１には、前述の発熱
部を構成する電気抵抗層１０５と、この電気抵抗層１０
５に電気信号を供給するための配線電極１０４で構成さ
れる電気熱変換体の他に、この電気熱変換素子を選択的
に駆動するためのトランジスタ、ダイオード、ラッチ、
シフトレジスタなどの機能素子が一体的に半導体製造工
程によって作り込まれていてもよい。The above-mentioned element substrate 1 is provided with an electric resistance layer 105 constituting the above-mentioned heat generating portion and an electric resistance layer 10
5, a transistor, a diode, a latch for selectively driving this electrothermal transducer, in addition to an electrothermal transducer composed of wiring electrodes 104 for supplying an electric signal to
Functional elements such as shift registers may be integrally formed by a semiconductor manufacturing process.
【０１１５】また、前述のような素子基板１に設けられ
ている電気熱変換体の発熱部を駆動し、液体を吐出する
ためには、前述の電気抵抗層１０５に配線電極１０４を
介して、図２０に示されるような矩形パルスを印加し、
配線電極間の電気抵抗層１０５を急峻に発熱させる。前
述の各実施形態の液体吐出ヘッドにおいては、それぞれ
電圧２４Ｖ、パルス幅７μｓｅｃ、電流１５０ｍＡ、電
気信号を６ｋＨｚで加えることで発熱体を駆動させ、前
述のような動作によって、吐出口から液体であるインク
を吐出させた。しかしながら、駆動信号の条件はこれに
限られることなく、発泡液を適正に発泡させることがで
きる駆動信号であればよい。Further, in order to drive the heat generating portion of the electrothermal transducer provided on the element substrate 1 and discharge the liquid, the electric resistance layer 105 is connected to the electric resistance layer 105 via the wiring electrode 104 as described above. Applying a rectangular pulse as shown in FIG.
The electric resistance layer 105 between the wiring electrodes is heated rapidly. In the liquid discharge head of each of the above-described embodiments, the heating element is driven by applying a voltage of 24 V, a pulse width of 7 μsec, a current of 150 mA, and an electric signal of 6 kHz, and the liquid is discharged from the discharge port by the above-described operation. The ink was ejected. However, the condition of the drive signal is not limited to this, and any drive signal can be used as long as it can appropriately foam the foaming liquid.
【０１１６】＜吐出液体＞上述した第１〜第３の実施形
態の製造方法により製造された液体吐出ヘッドで用いら
れる液体としては、発熱体から加えられる熱によって劣
化せずに、また加熱によって発熱体上に堆積物を生じに
くく、熱によって気化、凝縮の可逆的状態変化を行うこ
とが可能であり、さらに液流路や、可動部材を有する可
動部材形成材などを劣化させない液体であれば種々の液
体を用いることができる。<Discharge Liquid> The liquid used in the liquid discharge head manufactured by the manufacturing method of the above-described first to third embodiments does not deteriorate due to the heat applied from the heating element and generates heat when heated. Various liquids that do not easily generate deposits on the body, can change the reversible state of vaporization and condensation by heat, and do not deteriorate the liquid flow path or the movable member forming material having the movable member. Liquid can be used.
【０１１７】このような液体のうち、記録を行う上で用
いる液体（記録液体）としては従来のバブルジェット装
置で用いられていた組成のインクを用いることができ
る。Among such liquids, an ink having a composition used in a conventional bubble jet apparatus can be used as a liquid (recording liquid) used for recording.
【０１１８】上述した第１〜第３の実施形態の製造方法
により製造された液体吐出ヘッドにおいては、吐出液体
（記録液体）として以下のような組成のインクを用いて
記録を行ったが、吐出力の向上によってインクの吐出速
度が高くなったため、液滴の着弾精度が向上し非常に良
好な記録画像を得ることができる。In the liquid discharge head manufactured by the manufacturing method of the first to third embodiments, recording was performed using ink having the following composition as a discharge liquid (recording liquid). Since the ejection speed of the ink is increased by the improvement of the force, the landing accuracy of the droplet is improved, and a very good recorded image can be obtained.
【０１１９】染料インク（粘度２ｃＰ）の組成 （Ｃ−１．フードブラック２）染料 ３重量％ ジエチレングリコール １０重量％ チオジグリコール ５重量％ エタノール ５重量％ 水 ７７重量％Composition of Dye Ink (Viscosity 2 cP) (C-1. Food Black 2) Dye 3 wt% Diethylene glycol 10 wt% Thiodiglycol 5 wt% Ethanol 5 wt% Water 77 wt%
【０１２０】＜液体吐出ヘッドカートリッジ＞次に、上
記の第１〜第３の実施形態の製造方法のうちいずれかの
方法により製造された液体吐出ヘッドを搭載した液体吐
出ヘッドカートリッジの概略を説明する。以下では、第
１の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法により製造さ
れた液体吐出ヘッドを搭載したものを例にとって説明す
る。<Liquid Discharge Head Cartridge> Next, an outline of a liquid discharge head cartridge equipped with a liquid discharge head manufactured by any one of the manufacturing methods of the first to third embodiments will be described. . Hereinafter, a description will be given of an example in which a liquid ejection head manufactured by the method for manufacturing a liquid ejection head according to the first embodiment is mounted.
【０１２１】図２１は、前述した液体吐出ヘッドを含む
液体吐出ヘッドカートリッジの模式的分解斜視図であ
り、図２１に示される液体吐出ヘッドカートリッジは、
主に液体吐出ヘッド２００と液体容器９０とから構成さ
れている。FIG. 21 is a schematic exploded perspective view of a liquid discharge head cartridge including the above-described liquid discharge head. The liquid discharge head cartridge shown in FIG.
It mainly comprises a liquid ejection head 200 and a liquid container 90.
【０１２２】液体吐出ヘッド２００は、素子基板１、可
動部材形成材３０、溝付き天板５０、押さえばね７８、
液体供給部材８０、支持体７０などから成っている。素
子基板１には、前述のように発泡液に熱を与えるための
発熱抵抗体が、複数個、列状に設けられており、また、
この発熱抵抗体を選択的に駆動するための機能素子が複
数設けられている。この素子基板１と、可動部材３１を
持つ前述の可動部材形成材３０との間に気泡発生領域が
形成され、この気泡発生領域に熱発熱抵抗体の駆動によ
って気泡が発生する。また、素子基板１と溝付き天板５
０との接合によって、上述したような液流路が形成され
る。The liquid discharge head 200 includes the element substrate 1, the movable member forming material 30, the grooved top plate 50, the pressing spring 78,
It comprises a liquid supply member 80, a support 70 and the like. As described above, the element substrate 1 is provided with a plurality of heating resistors for applying heat to the foaming liquid in a row.
A plurality of functional elements for selectively driving the heating resistor are provided. A bubble generation region is formed between the element substrate 1 and the above-described movable member forming material 30 having the movable member 31, and a bubble is generated in the bubble generation region by driving the heat generating resistor. The element substrate 1 and the grooved top plate 5
The liquid flow path as described above is formed by joining with 0.
【０１２３】押さえばね７８は、溝付き天板５０に素子
基板１側の方向への付勢力を作用させる部材であり、こ
の付勢力により素子基板１と、溝付き天板５０と、後述
する支持体７０とを良好に一体化させている。The pressing spring 78 is a member for applying a biasing force to the grooved top plate 50 in the direction of the element substrate 1 side, and the biasing force acts on the element substrate 1, the grooved top plate 50, and a support described later. The body 70 is well integrated.
【０１２４】支持体７０は、素子基板１などを支持する
ためのものであり、この支持体７０上にはさらに素子基
板１に接続し電気信号を供給するための回路基板７１
や、装置側と接続することで装置側と電気信号のやりと
りを行うためのコンタクトパッド７２が配置されてい
る。The support 70 is for supporting the element substrate 1 and the like. On the support 70, a circuit board 71 for further connecting to the element substrate 1 and supplying an electric signal is provided.
Also, a contact pad 72 for exchanging electrical signals with the device side by connecting to the device side is arranged.
【０１２５】液体容器９０は、液体吐出ヘッドに供給さ
れる、インクなどの吐出液体と気泡を発生させるための
発泡液とを内部に区分して収容している。液体容器９０
の外側には、液体吐出ヘッド２００と液体容器９０との
接続を行う接続部材を配置するための位置決め部９４
と、接続部を固定するための固定軸９５が設けられてい
る。液体の供給は、液体容器９０の液体供給路９２から
接続部材の供給路を介して液体供給部材８０の液体供給
路８１に供給され、各部材の液体供給路８３、７３、２
０を介して共通液室に供給される。The liquid container 90 contains a discharge liquid such as ink and a foaming liquid for generating bubbles, which are supplied to the liquid discharge head, separately. Liquid container 90
A positioning part 94 for arranging a connection member for connecting the liquid ejection head 200 and the liquid container 90 is provided outside the
And a fixed shaft 95 for fixing the connecting portion. The liquid is supplied from the liquid supply path 92 of the liquid container 90 to the liquid supply path 81 of the liquid supply member 80 via the supply path of the connection member.
0 is supplied to the common liquid chamber.
【０１２６】なお、この液体容器９０には、各液体の消
費後に液体を再充填して使用してもよい。このためには
液体容器９０に液体注入口を設けておくことが望まし
い。又、液体吐出ヘッド２００と液体容器９０とは一体
であってもよく、分離可能としてもよい。The liquid container 90 may be refilled with liquid after each liquid is consumed. For this purpose, it is desirable to provide a liquid inlet in the liquid container 90. Further, the liquid ejection head 200 and the liquid container 90 may be integrated or may be separable.
【０１２７】＜液体吐出装置＞図２２は、上述した第１
〜第３の実施形態のうちいずれかの実施形態の製造方法
により製造された液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出装
置の概略構成を示す斜視図である。以下では、特に吐出
液体としてインクを用いたインク吐出記録装置を用いて
説明する。液体吐出装置のキャリッジＨＣは、インクを
収容する液体容器９０と液体吐出ヘッド２００とが着脱
可能な液体吐出ヘッドカートリッジを搭載しており、液
体吐出装置の被記録媒体搬送手段で搬送される記録紙な
どの被記録媒体１５０の幅方向に往復移動する。<Liquid Discharge Apparatus> FIG.
FIG. 13 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a liquid ejection apparatus equipped with a liquid ejection head manufactured by the manufacturing method according to any one of the third to third embodiments. Hereinafter, description will be made using an ink discharge recording apparatus using ink as a discharge liquid. The carriage HC of the liquid ejecting apparatus has a liquid ejecting head cartridge on which a liquid container 90 for accommodating ink and a liquid ejecting head 200 are detachably mounted, and the recording paper conveyed by a recording medium conveying means of the liquid ejecting apparatus. Reciprocate in the width direction of the recording medium 150.
【０１２８】液体吐出装置に備えられた不図示の駆動信
号供給手段からキャリッジＨＣ上の液体吐出手段に駆動
信号が供給されると、この信号に応じて液体吐出ヘッド
２００から被記録媒体１５０に対して記録液体が吐出さ
れる。When a drive signal is supplied from a drive signal supply unit (not shown) provided in the liquid discharge device to the liquid discharge unit on the carriage HC, the liquid discharge head 200 sends a signal to the recording medium 150 in response to the signal. The recording liquid is ejected.
【０１２９】また、図２２に示される液体吐出装置にお
いては、被記録媒体搬送手段とキャリッジＨＣを駆動す
るための駆動源としてのモータ１１１、モータ１１１か
らの動力をキャリッジＨＣに伝えるためのギア１１２，
１１３、キャリッジ軸１１５などを有している。この液
体吐出装置、およびこの液体吐出装置で行う液体吐出方
法によって、各種の被記録媒体に対して液体を吐出する
ことで良好な画像の記録物を得ることができた。In the liquid ejection apparatus shown in FIG. 22, a motor 111 as a drive source for driving the recording medium transport means and the carriage HC, and a gear 112 for transmitting the power from the motor 111 to the carriage HC. ,
113, a carriage shaft 115, and the like. With this liquid ejection device and the liquid ejection method performed by this liquid ejection device, a recorded matter of a good image could be obtained by ejecting liquid to various recording media.
【０１３０】図２３は、図２２に示した液体吐出装置お
けるインク吐出記録を動作させるための装置全体のブロ
ック図である。FIG. 23 is a block diagram of the entire apparatus for operating ink discharge recording in the liquid discharge apparatus shown in FIG.
【０１３１】図２２に示した液体吐出装置は、ホストコ
ンピュータ３００より記録情報を制御信号として受け
る。記録情報は液体吐出装置内部の入力インターフェイ
ス３０１に一時保存されると同時に、液体吐出装置内で
処理可能なデータに変換され、ヘッド駆動信号供給手段
を兼ねるＣＰＵ３０２に入力される。ＣＰＵ３０２はＲ
ＯＭ３０３に保存されている制御プログラムに基づき、
ＣＰＵ３０２に入力されたデータをＲＡＭ３０４などの
周辺ユニットを用いて処理し、記録するデータ（画像デ
ータ）に変換する。The liquid ejection apparatus shown in FIG. 22 receives recording information from a host computer 300 as a control signal. The recording information is temporarily stored in the input interface 301 inside the liquid ejection device, and at the same time, is converted into data that can be processed in the liquid ejection device, and is input to the CPU 302 also serving as a head drive signal supply unit. CPU 302 is R
Based on the control program stored in OM303,
The data input to the CPU 302 is processed using a peripheral unit such as the RAM 304, and converted into data to be recorded (image data).
【０１３２】また、ＣＰＵ３０２は前記画像データを記
録用紙上の適当な位置に記録するために、画像データに
同期して記録用紙および記録ヘッドを移動させる駆動用
モータを駆動するための駆動データを作る。画像データ
およびモータ駆動データは各々、ヘッドドライバ３０７
と、モータドライバ３０５を介し、ヘッド２００および
駆動モータ３０６に伝達され、それぞれ制御されたタイ
ミングで駆動され画像を形成する。The CPU 302 generates drive data for driving a drive motor for moving the recording paper and the recording head in synchronization with the image data in order to record the image data at an appropriate position on the recording paper. . The image data and the motor drive data are respectively stored in the head driver 307
Is transmitted to the head 200 and the drive motor 306 via the motor driver 305, and is driven at controlled timing to form an image.
【０１３３】上述のような液体吐出装置に適用でき、イ
ンクなどの液体の付与が行われる被記録媒体としては、
各種の紙やＯＨＰシート、コンパクトディスクや装飾板
などに用いられるプラスチック材、布帛、アルミニュウ
ムや銅などの金属材、牛皮、豚皮、人工皮革などの皮革
材、木、合板などの木材、竹材、タイルなどのセラミッ
クス材、スポンジなどの三次元構造体などを対象とする
ことができる。The recording medium to which the liquid such as ink is applied can be applied to the above-described liquid ejecting apparatus.
Plastic materials used for various types of paper and OHP sheets, compact discs and decorative boards, fabrics, metal materials such as aluminum and copper, leather materials such as cowhide, pigskin, artificial leather, wood and bamboo materials such as wood and plywood, Ceramic materials such as tiles and three-dimensional structures such as sponges can be used.
【０１３４】また、上述の液体吐出装置は、各種の紙や
ＯＨＰシートなどに対して記録を行うプリンタ装置、コ
ンパクトディスクなどのプラスチック材に記録を行うプ
ラスチック用記録装置、金属板に記録を行う金属用記録
装置、皮革に記録を行う皮革用記録装置、木材に記録を
行う木材用記録装置、セラミックス材に記録を行うセラ
ミックス用記録装置、スポンジなどの三次元網状構造体
に対して記録を行う記録装置、又布帛に記録を行う捺染
装置などをも含むものである。Further, the above-described liquid ejecting apparatus includes a printer for recording on various types of paper and OHP sheets, a recording apparatus for plastic for recording on a plastic material such as a compact disk, and a metal for recording on a metal plate. Recording device, leather recording device that records on leather, wood recording device that records on wood, ceramic recording device that records on ceramic materials, recording that records on a three-dimensional network structure such as sponge It also includes an apparatus and a textile printing apparatus for recording on a fabric.
【０１３５】さらに、これらの液体吐出装置に用いる吐
出液としては、それぞれの被記録媒体や記録条件に合わ
せた液体を用いればよい。Further, as a discharge liquid used in these liquid discharge devices, a liquid suitable for each recording medium and recording conditions may be used.
【０１３６】＜記録システム＞次に、上述した第１〜第
３の実施形態のうちいずれかの実施形態の製造方法によ
り製造された液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして用い被
記録媒体に対して記録を行う、インクジェット記録シス
テムの一例を説明する。<Recording System> Next, recording is performed on a recording medium by using the liquid discharge head manufactured by the manufacturing method according to any one of the first to third embodiments as a recording head. An example of an inkjet recording system to be performed will be described.
【０１３７】図２４は、前述した液体吐出ヘッドの製造
方法のいくつかのうち、いずれかの方法によって製造さ
れた液体吐出ヘッドが用いられたインクジェット記録シ
ステムの構成を説明するための模式図である。図２４に
示されるインクジェット記録システムでは、液体吐出ヘ
ッド２０１ａ〜２０１ｄとして、上述した第１〜第３の
実施形態のうちいずれかの実施形態の製造方法により製
造されたものが用いられている。液体吐出ヘッド２０１
ａ〜２０１ｄはそれぞれ、被記録媒体２２７の記録可能
幅に対応した長さに３６０ｄｐｉの間隔で吐出口を複数
配したフルライン型のヘッドであり、イエロー（Ｙ），
マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）の４
色に対応した４つのヘッドが、ホルダ２０２によりＸ方
向に所定の間隔を持って互いに平行に固定支持されてい
る。液体吐出ヘッド２０１ａ〜２０１ｄの位置を調整す
る際にはヘッド移動手段２２４によって被記録媒体２２
７の幅方向、すなわち図２４の矢印Ｙの方向に液体吐出
ヘッド２０１ａ〜２０１ｄが移動させられる。FIG. 24 is a schematic diagram for explaining the configuration of an ink jet recording system using a liquid discharge head manufactured by any one of the above-described methods of manufacturing a liquid discharge head. . In the ink jet recording system shown in FIG. 24, as the liquid ejection heads 201a to 201d, those manufactured by the manufacturing method of any one of the first to third embodiments described above are used. Liquid ejection head 201
Reference numerals a to 201d denote full-line heads each having a plurality of ejection ports arranged at intervals of 360 dpi in a length corresponding to the recordable width of the recording medium 227, and include yellow (Y),
Magenta (M), cyan (C), black (Bk)
Four heads corresponding to the colors are fixedly supported by the holder 202 in parallel with each other at a predetermined interval in the X direction. When adjusting the positions of the liquid ejection heads 201a to 201d, the recording medium 22 is moved by the head moving unit 224.
The liquid discharge heads 201a to 201d are moved in the width direction of FIG. 7, that is, in the direction of arrow Y in FIG.
【０１３８】これらの液体吐出ヘッド２０１ａ〜２０１
ｄに対してそれぞれ駆動信号供給手段を構成するヘッド
ドライバ３０７から信号が供給され、この信号に基づい
て各ヘッドが駆動される。These liquid discharge heads 201a to 201
A signal is supplied to d from a head driver 307 constituting a drive signal supply unit, and each head is driven based on this signal.
【０１３９】液体吐出ヘッド２０１ａ〜２０１ｄのそれ
ぞれには、吐出液としてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの４色のイン
クがそれぞれ、インク容器２０４ａ〜２０４ｄから供給
されている。発泡液容器２０４ｅ内には発泡液が蓄えら
れており、発泡液容器２０４ｅから液体吐出ヘッド２０
１ａ〜２０１ｄのそれぞれに発泡液が供給される構成に
なっている。Each of the liquid ejection heads 201a to 201d is supplied with ink of four colors of Y, M, C, and Bk from the ink containers 204a to 204d as ejection liquid, respectively. A foaming liquid is stored in the foaming liquid container 204e.
The foaming liquid is supplied to each of 1a to 201d.
【０１４０】また、液体吐出ヘッド２０１ａ〜２０１ｄ
のそれぞれの下方には、内部にスポンジなどのインク吸
収部材が配されたヘッドキャップ２０３ａ〜２０３ｄが
設けられている。ヘッドキャップ２０３ａ〜２０３ｄは
それぞれ、キャップ移動手段２２５によって移動され、
非記録時に、ヘッドキャップ２０３ａ〜２０３ｄによっ
て液体吐出ヘッド２０１ａ〜２０１ｄのそれぞれの吐出
口を覆うことで液体吐出ヘッド２０１ａ〜２０１ｄの保
守を行うことができる。The liquid discharge heads 201a to 201d
Below each of the heads, there are provided head caps 203a to 203d in which an ink absorbing member such as a sponge is disposed. The head caps 203a to 203d are respectively moved by cap moving means 225,
At the time of non-printing, maintenance of the liquid ejection heads 201a to 201d can be performed by covering the respective ejection ports of the liquid ejection heads 201a to 201d with the head caps 203a to 203d.
【０１４１】搬送ベルト２０６は、液体吐出装置におい
て前述したような各種の被記録媒体を搬送するための搬
送手段を構成するものである。この搬送ベルト２０６
は、各種のローラにより所定の経路に引き回されてお
り、モータドライバ３０５に接続された駆動用ローラに
より駆動される。ヘッド移動手段２２４、キャップ移動
手段２２５、モータードライバー３０５およびヘッドド
ライバー３０７はそれぞれ、制御回路２１９によって制
御される。The transport belt 206 constitutes transport means for transporting the various recording media as described above in the liquid discharge device. This conveyor belt 206
Is driven to a predetermined path by various rollers, and is driven by a driving roller connected to a motor driver 305. The head moving unit 224, the cap moving unit 225, the motor driver 305, and the head driver 307 are respectively controlled by the control circuit 219.
【０１４２】図２４に示したインクジェット記録システ
ムにおいては、記録を行う前後に被記録媒体２２７に対
して各種の処理を行う前処理装置２５１および後処理装
置２５２がそれぞれ、被記録媒体の搬送経路の上流と下
流に設けられている。In the ink jet recording system shown in FIG. 24, a pre-processing device 251 and a post-processing device 252 for performing various processes on the recording medium 227 before and after recording are respectively provided on the transport path of the recording medium. Provided upstream and downstream.
【０１４３】前処理装置２５１による前処理、および後
処理装置２５２による後処理は、記録を行う被記録媒体
の種類やインクの種類に応じて、その処理内容が異なる
が、例えば、金属、プラスチック、セラミックスなどの
被記録媒体に対しては、前処理として、紫外線とオゾン
の照射を行い、その表面を活性化することでインクの付
着性の向上を図ることができる。また、プラスチックな
どの静電気を生じやすい被記録媒体においては、静電気
によってその表面にゴミが付着しやすく、このゴミによ
って良好な記録が妨げられる場合がある。このため、前
処理としてイオナイザ装置を用い被記録媒体の静電気を
除去することで、被記録媒体からごみの除去を行うとよ
い。また、被記録媒体として布帛を用いる場合には、滲
み防止、染着率の向上などの観点から布帛にアルカリ性
物質、水溶性物質、合成高分子、水溶性金属塩、尿素お
よびチオ尿素から選択される物質を付与する処理を前処
理として行えばよい。前処理としては、これらに限ら
ず、被記録媒体の温度を記録に適切な温度にする処理な
どであってもよい。The contents of the pre-processing by the pre-processing device 251 and the post-processing by the post-processing device 252 differ depending on the type of recording medium on which recording is performed and the type of ink. A recording medium such as ceramics is irradiated with ultraviolet light and ozone as a pretreatment, and the surface thereof is activated to improve the adhesion of the ink. Further, in a recording medium such as plastic, which easily generates static electricity, dust easily adheres to the surface due to the static electricity, and good dust may prevent good recording. For this reason, it is preferable to remove dust from the recording medium by removing static electricity from the recording medium using an ionizer device as a pretreatment. When a cloth is used as a recording medium, the cloth is selected from an alkaline substance, a water-soluble substance, a synthetic polymer, a water-soluble metal salt, urea and thiourea from the viewpoint of preventing bleeding and improving the dyeing rate. What is necessary is just to perform the process which gives a certain substance as preprocessing. The pre-processing is not limited to these, and may include a process of setting the temperature of the recording medium to a temperature suitable for recording.
【０１４４】一方、後処理装置２５２による後処理とし
ては、インクが付与された被記録媒体に対して熱処理、
紫外線照射などによるインクの定着を促進する定着処理
や、前処理で付与し未反応で残った処理剤を洗浄する処
理などが行われる。On the other hand, as post-processing by the post-processing device 252, heat treatment is performed on the recording medium to which the ink has been applied.
A fixing process for promoting the fixing of the ink by ultraviolet irradiation or the like, a process for cleaning the processing agent applied in the pretreatment and remaining unreacted, and the like are performed.
【０１４５】なお、図２４に示したインクジェット記録
システムでは、液体吐出ヘッド２０１ａ〜２０１ｄとし
て、被記録媒体の全幅とほぼ同じ幅のノズル列を有する
フルラインヘッドを用いた場合を例にとって説明した
が、これに限らず、前述したような小型の液体吐出ヘッ
ドを被記録媒体の幅方向に搬送して記録を行うものであ
ってもよい。In the ink jet recording system shown in FIG. 24, an example has been described in which a full line head having a nozzle array having substantially the same width as the entire width of the recording medium is used as the liquid ejection heads 201a to 201d. However, the present invention is not limited to this, and the recording may be performed by transporting the above-described small liquid ejection head in the width direction of the recording medium.
【０１４６】[0146]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、液流路の
内壁の少なくとも一部が形成された液流路形成部材に可
動部材形成材を固定した後にレーザ加工によって可動部
材形成材に可動部材を形成することにより、液流路の位
置に合わせて可動部材を形成するため、液流路と可動部
材との位置を高精度に合わせることができ、発泡の圧力
が効果的に可動部材に伝わり、気泡の成長を効率よく制
御できる液体吐出ヘッドを製造することが可能となると
いう効果がある。また、このような方法により製造され
た液体吐出ヘッドでは液流路内での可動部材の位置ずれ
がなくなるので、発泡による圧力が可動部材に伝わった
際に可動部材がねじれて変位するなどして可動部材の固
定部に亀裂が生じたり、可動部材が破損したりするとい
うことが防止され、可動部材の耐久性が向上するという
効果がある。As described above, according to the present invention, the movable member forming material is fixed to the liquid channel forming member having at least a part of the inner wall of the liquid channel formed thereon, and then the movable member forming material is movable by laser processing. By forming the member, the movable member is formed in accordance with the position of the liquid flow path, so that the position of the liquid flow path and the movable member can be adjusted with high precision, and the foaming pressure is effectively applied to the movable member. Thus, there is an effect that it is possible to manufacture a liquid ejection head capable of efficiently controlling the growth of bubbles. In addition, in the liquid ejection head manufactured by such a method, since the displacement of the movable member in the liquid flow path is eliminated, the movable member is distorted and displaced when the pressure due to foaming is transmitted to the movable member. It is possible to prevent a crack in the fixed portion of the movable member or to prevent the movable member from being damaged, thereby improving the durability of the movable member.
【０１４７】さらに可動部材と溝天を同一材料または同
一特性の材料にすることで、熱膨張などの環境性能がな
どしくなり、駆動による熱が加わった状態においても、
初期状態の位置精度が維持される。Further, by using the same material or the same material for the movable member and the groove, environmental performance such as thermal expansion becomes equal, and even when heat is applied by driving,
The initial position accuracy is maintained.
【図１】本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの製
造方法が適用される液体吐出ヘッドの構成、およびその
液体吐出ヘッドの動作について説明するための断面図で
ある。FIG. 1 is a cross-sectional view for describing a configuration of a liquid discharge head to which a method for manufacturing a liquid discharge head according to a first embodiment of the present invention is applied, and an operation of the liquid discharge head.
【図２】従来の液体吐出ヘッドにおける気泡からの圧力
伝搬を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing pressure propagation from bubbles in a conventional liquid ejection head.
【図３】本発明の第１の実施形態の製造方法により製造
された液体吐出ヘッドにおける気泡からの圧力伝搬を示
す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing pressure propagation from bubbles in a liquid ejection head manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの製
造方法として、液体吐出ヘッドの主要部分を製造する工
程について説明するための斜視図である。FIG. 4 is a perspective view for explaining a step of manufacturing a main part of the liquid discharge head as a method of manufacturing the liquid discharge head according to the first embodiment of the present invention.
【図５】図４に示される溝付き天板のＡ−Ａ’線断面図
である。FIG. 5 is a sectional view taken along line AA ′ of the grooved top plate shown in FIG. 4;
【図６】本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの製
造方法として、液体吐出ヘッドの主要部分を製造する工
程について説明するための斜視図である。FIG. 6 is a perspective view for describing a step of manufacturing a main part of the liquid discharge head as a method of manufacturing the liquid discharge head according to the first embodiment of the present invention.
【図７】図６に示される可動部材形成材および溝付き天
板のＡ−Ａ’線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line AA ′ of the movable member forming material and the grooved top plate shown in FIG. 6;
【図８】図６および図７の工程の後に行われる工程につ
いて説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for describing a step performed after the steps in FIGS. 6 and 7.
【図９】本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの製
造方法として、液体吐出ヘッドの主要部分を製造する工
程について説明するための斜視図である。FIG. 9 is a perspective view for describing a step of manufacturing a main part of the liquid discharge head as a method of manufacturing the liquid discharge head according to the first embodiment of the present invention.
【図１０】図９に示される可動部材形成材および溝付き
天板のＡ−Ａ’線断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line AA ′ of the movable member forming material and the grooved top plate shown in FIG. 9;
【図１１】本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの
製造方法により製造された液体吐出ヘッドにおいて発熱
体を駆動させ、気泡が成長した状態を示した、流路方向
に沿った断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view along a flow path direction showing a state where bubbles are grown by driving a heating element in the liquid discharge head manufactured by the method for manufacturing a liquid discharge head according to the first embodiment of the present invention. It is.
【図１２】図８に示したマスクに対して流路壁の側壁が
わずかなテーパ状となっていたり、マスクのスリットに
まで流路壁の端部がはみ出ていたりした場合の製造工程
について説明するための断面図である。FIG. 12 illustrates a manufacturing process in the case where the side wall of the flow path wall is slightly tapered with respect to the mask shown in FIG. 8 or the end of the flow path wall protrudes to a slit of the mask. FIG.
【図１３】本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッドの
製造方法について説明するための、可動部材形成材を示
す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a movable member forming material for describing a method of manufacturing a liquid ejection head according to a second embodiment of the present invention.
【図１４】図１３のＡ−Ａ’線断面図である。14 is a sectional view taken along line A-A 'of FIG.
【図１５】本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッドの
製造方法について説明するための、可動部材形成材を示
す斜視図である。FIG. 15 is a perspective view showing a movable member forming material for describing a method of manufacturing a liquid ejection head according to a second embodiment of the present invention.
【図１６】図１３および図１４に示した可動部材形成材
の変形例を示す断面図である。FIG. 16 is a sectional view showing a modification of the movable member forming material shown in FIGS. 13 and 14.
【図１７】本発明の第３の実施形態の液体吐出ヘッド製
造方法について説明するための、可動部材形成材の一部
の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a part of a movable member forming material for describing a method of manufacturing a liquid ejection head according to a third embodiment of the present invention.
【図１８】可動部材の形状を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing a shape of a movable member.
【図１９】素子基板の構成について説明するための、液
体吐出ヘッドの縦断面図である。FIG. 19 is a vertical cross-sectional view of the liquid ejection head for describing the configuration of the element substrate.
【図２０】図１９に示した電気抵抗層に印加される駆動
パルスの形状を示す図である。20 is a diagram showing a shape of a driving pulse applied to the electric resistance layer shown in FIG.
【図２１】液体吐出ヘッドカートリッジの分解斜視図で
ある。FIG. 21 is an exploded perspective view of the liquid ejection head cartridge.
【図２２】液体吐出装置の概略構成を示す斜視図であ
る。FIG. 22 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a liquid ejection apparatus.
【図２３】図２２に示した液体吐出装置おけるインク吐
出記録を動作させるための装置全体のブロック図であ
る。23 is a block diagram of the entire apparatus for operating ink ejection recording in the liquid ejection apparatus shown in FIG.
【図２４】液体吐出記録システムについて説明するため
の模式図である。FIG. 24 is a schematic diagram for explaining a liquid ejection recording system.
【図２５】従来の液体吐出ヘッドの液流路構造について
説明するための図である。FIG. 25 is a view for explaining a liquid flow path structure of a conventional liquid discharge head.
【図２６】可動部材が用いられた従来の液体吐出ヘッド
の構成、およびその液体吐出ヘッドにおける吐出原理に
ついて説明するための図である。FIG. 26 is a view for explaining the configuration of a conventional liquid ejection head using a movable member and the principle of ejection in the liquid ejection head.
【図２７】図２６に示される液体吐出ヘッドの変形例を
示す断面図である。FIG. 27 is a cross-sectional view showing a modification of the liquid ejection head shown in FIG.
１ 素子基板 ２ 発熱体 ３ 面積中心 ５ 配線電極 １０ 液流路 １１ 気泡発生領域 １２ 供給路 １３ 共通液室 １４ 貫通穴 １８ 吐出口 ２０ 液体供給路 ２１ マスク ２２ スリット ２３ レーザ ２５ オリフィスプレート ２６ テーパ部 ２７ 段差部 ３０、３４ 可動部材形成材 ３１、３５ 可動部材 ３２ 自由端 ３３ 支点 ３６ 接合部 ３７、３９ｂ 溝 ３８ａ 表面 ３８ｂ 裏面 ３９ａ 貫通孔 ４０ 気泡 ４１ 凹部 ５０ 溝付き天板 ５４ 液室 ５５ 弁 ７０ 支持体 ７１ 回路基板 ７２ コンタクトパッド ７３ 液体供給路 ７８ 押さえばね ８０ 液体供給部材 ８１ 液体供給路 ８３ 液体供給路 ９０ 液体容器 ９２ 液体供給路 ９４ 位置決め部 ９５ 固定軸 １０２ 耐キャビテーション層 １０３ 保護層 １０４ 配線電極 １０５ 電気抵抗層 １０６ 窒化シリコン膜 １０７ 基体 １１５ キャリッジ軸 １５０ 被記録媒体 ２００、２０１ａ〜２０１ｄ 液体吐出ヘッド ２０２ ホルダ ２０３ａ〜２０３ｄ ヘッドキャップ ２０４ａ〜２０４ｄ インク容器 ２０４ｅ 発泡液容器 ２０６ 搬送ベルト ２１９ 制御回路 ２２４ ヘッド移動手段 ２２５ キャップ移動手段 ２２７ 被記録媒体 ２５１ 前処理装置 ２５２ 後処理装置 ３００ ホストコンピュータ ３０１ 入力インターフェイス ３０２ ＣＰＵ ３０３ ＲＯＭ ３０４ ＲＡＭ ３０５ モータドライバ ３０６ 駆動モータ ３０７ ヘッドドライバ ＨＣ キャリッジ Ｍ メニスカス Reference Signs List 1 element substrate 2 heating element 3 area center 5 wiring electrode 10 liquid flow path 11 bubble generation area 12 supply path 13 common liquid chamber 14 through hole 18 discharge port 20 liquid supply path 21 mask 22 slit 23 laser 25 orifice plate 26 taper 27 Step portion 30, 34 Movable member forming material 31, 35 Movable member 32 Free end 33 Support point 36 Joining portion 37, 39b Groove 38a Surface 38b Back surface 39a Through hole 40 Bubble 41 Recess 50 Top plate with groove 54 Liquid chamber 55 Valve 70 Support 71 circuit board 72 contact pad 73 liquid supply path 78 press spring 80 liquid supply member 81 liquid supply path 83 liquid supply path 90 liquid container 92 liquid supply path 94 positioning section 95 fixed shaft 102 anti-cavitation layer 103 protective layer 104 wiring electrode 105 electricity Resistive layer 106 Silicon nitride Film 107 substrate 115 carriage shaft 150 recording medium 200, 201a to 201d liquid ejection head 202 holder 203a to 203d head cap 204a to 204d ink container 204e foaming liquid container 206 transport belt 219 control circuit 224 head moving means 225 cap moving means 227 Recording medium 251 Pre-processing device 252 Post-processing device 300 Host computer 301 Input interface 302 CPU 303 ROM 304 RAM 305 Motor driver 306 Drive motor 307 Head driver HC carriage M Meniscus
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石永 博之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA21 FA03 FA10 FA13 FB02 FB03 FB04 FC01 HA05 HA16 HA17 HA22 HA41 HA42 HA46 JA17 KC22 2C057 AF65 AF93 AG16 AG39 AG46 AG83 AG99 AJ02 AJ03 AJ04 AN01 AN05 AP02 AP14 AP23 AP24 AP77 AQ02 BA03 BA13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroyuki Ishinaga 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2C056 EA21 FA03 FA10 FA13 FB02 FB03 FB04 FC01 HA05 HA16 HA17 HA22 HA41 HA42 HA46 JA17 KC22 2C057 AF65 AF93 AG16 AG39 AG46 AG83 AG99 AJ02 AJ03 AJ04 AN01 AN05 AP02 AP14 AP23 AP24 AP77 AQ02 BA03 BA13
Claims (14)
通した液流路と、 前記液流路の内壁の少なくとも一部を構成するための液
流路形成部材と、 前記液流路内の液体に気泡を発生させるための熱エネル
ギーを発生する発熱体が形成された素子基板と、 前記素子基板の前記発熱体に対面するように、かつ、前
記吐出口側の一端を自由端として該自由端が変位可能と
なるように前記液流路内に配置された可動部材とを有
し、 前記発熱体により前記気泡が発生されることにより生じ
る圧力によって前記可動部材の自由端が変位されて前記
気泡が前記吐出口に導かれることで前記吐出口から液体
を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法であって、 前記液流路の内壁の少なくとも一部が形成された前記液
流路形成部材に、前記可動部材を形成するための可動部
材形成材を固定する工程と、 前記可動部材形成材にレーザを照射して前記可動部材形
成材を加工することにより、前記可動部材形成材の一部
から構成された前記可動部材を形成する工程とを有する
液体吐出ヘッドの製造方法。A discharge port for discharging a liquid; a liquid flow path communicating with the discharge port to supply the liquid to the discharge port; and at least a part of an inner wall of the liquid flow path. A liquid flow path forming member, an element substrate on which a heating element that generates thermal energy for generating air bubbles in the liquid in the liquid flow path is formed, and so as to face the heating element of the element substrate, and A movable member disposed in the liquid flow path such that the free end is displaceable with one end on the discharge port side as a free end, and the bubble is generated by the heating element. A method of manufacturing a liquid ejection head for ejecting liquid from the ejection port by displacing a free end of the movable member by pressure and guiding the bubble to the ejection port, wherein at least one of inner walls of the liquid flow path is provided. The liquid flow path in which a portion is formed Fixing a movable member forming material for forming the movable member to the forming member; and irradiating the movable member forming material with a laser to process the movable member forming material, thereby forming the movable member forming material. Forming the movable member formed of a part thereof.
つ、前記可動部材形成材として前記可動部材の厚さより
も厚い板状のものを用い、前記可動部材形成材の、前記
可動部材に対応する部分を薄くして該部分の厚さを前記
可動部材の厚さと同じにする工程をさらに有する請求項
１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。2. The movable member has a plate-like shape, and a plate-like material having a thickness greater than the thickness of the movable member is used as the movable member-forming material. The method according to claim 1, further comprising a step of thinning a corresponding portion to make the thickness of the portion the same as the thickness of the movable member.
部を形成するための貫通孔および溝を形成する工程をさ
らに有する請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの
製造方法。3. The method according to claim 1, further comprising a step of forming a through hole and a groove for forming a part of the liquid flow path in the movable member forming material.
成材の材料として同一のものを用いる請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。4. The method for manufacturing a liquid discharge head according to claim 1, wherein the same material is used for the liquid flow path forming material and the movable member forming material.
用いる請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘ
ッドの製造方法。5. The method for manufacturing a liquid discharge head according to claim 1, wherein a resin is used as a material of the movable member forming material.
通した液流路と、 前記液流路の内壁の少なくとも一部を構成するための液
流路形成部材と、 前記液流路内の液体に気泡を発生させるための熱エネル
ギーを発生する発熱体が形成された素子基板と、 前記素子基板の前記発熱体に対面するように、かつ、前
記吐出口側の一端を自由端として該自由端が変位可能と
なるように前記液流路内に配置された可動部材とを有
し、 前記発熱体により前記気泡が発生されることにより生じ
る圧力によって前記可動部材の自由端が変位されて前記
気泡が前記吐出口に導かれることで前記吐出口から液体
を吐出する液体吐出ヘッドにおいて、 前記可動部材が、前記液流路の内壁の少なくとも一部が
形成された前記液流路形成部材に、前記可動部材を形成
するための可動部材形成材が固定された後に前記可動部
材形成材にレーザを照射して前記可動部材形成材を加工
することにより、前記可動部材形成材の一部から構成さ
れて形成されたものであることを特徴とする液体吐出ヘ
ッド。6. A discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port so as to supply the liquid to the discharge port, and at least a part of an inner wall of the liquid flow path. A liquid flow path forming member, an element substrate on which a heating element that generates thermal energy for generating air bubbles in the liquid in the liquid flow path is formed, and so as to face the heating element of the element substrate, and A movable member disposed in the liquid flow path such that the free end is displaceable with one end on the discharge port side as a free end, and the bubble is generated by the heating element. In a liquid ejection head for ejecting a liquid from the ejection port by displacing a free end of the movable member by pressure and guiding the bubble to the ejection port, the movable member may include at least one of inner walls of the liquid flow path. Said part is formed After the movable member forming material for forming the movable member is fixed to the liquid flow path forming member, the movable member forming material is processed by irradiating a laser to the movable member forming material to thereby form the movable member forming member. A liquid ejection head characterized by being formed from a part of a material.
つ、前記可動部材形成材が前記可動部材の厚さよりも厚
い板状のものであり、前記可動部材が、前記可動部材形
成材の、前記可動部材に対応する部分を薄くすることに
より形成されたものである請求項６に記載の液体吐出ヘ
ッド。7. The movable member is a plate-shaped member, and the movable member-forming member is a plate-shaped member having a thickness larger than the thickness of the movable member. 7. The liquid discharge head according to claim 6, wherein the liquid discharge head is formed by thinning a portion corresponding to the movable member.
一部を構成するための貫通孔および溝が形成されている
請求項６または７に記載の液体吐出ヘッド。8. The liquid discharge head according to claim 6, wherein a through hole and a groove for forming a part of the liquid flow path are formed in the movable member forming material.
成材の材料が同一のものである請求項６〜８のいずれか
１項に記載の液体吐出ヘッド。9. The liquid discharge head according to claim 6, wherein the material of the liquid flow path forming material and the material of the movable member forming material are the same.
が用いられている請求項６〜９のいずれか１項に記載の
液体吐出ヘッド。10. The liquid ejection head according to claim 6, wherein a resin is used as a material of the movable member forming material.
の液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドに供給される液
体を保持する液体容器とを有する液体吐出ヘッドカート
リッジ。11. A liquid ejection head cartridge comprising: the liquid ejection head according to claim 6; and a liquid container for holding a liquid supplied to the liquid ejection head.
の液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから液体を吐出
させるための駆動信号を供給する駆動信号供給手段とを
有する液体吐出装置。12. A liquid discharge apparatus comprising: the liquid discharge head according to claim 6; and a drive signal supply unit that supplies a drive signal for discharging liquid from the liquid discharge head.
の液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから吐出された
液体を受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体搬送手段
とを有する液体吐出装置。13. A liquid discharge apparatus comprising: the liquid discharge head according to claim 6; and a recording medium transport unit that transports a recording medium that receives liquid discharged from the liquid discharge head. apparatus.
て被記録媒体に前記液体を付着させることで記録を行う
ものである請求項１２または１３に記載の液体吐出装
置。14. The liquid discharging apparatus according to claim 12, wherein recording is performed by discharging the liquid from the liquid discharging head and attaching the liquid to a recording medium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36685799A JP2001179994A (en) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Method for manufacturing liquid ejection head, liquid ejection head, liquid ejection head cartridge, and liquid ejector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36685799A JP2001179994A (en) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Method for manufacturing liquid ejection head, liquid ejection head, liquid ejection head cartridge, and liquid ejector |
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|---|---|
| JP2001179994A true JP2001179994A (en) | 2001-07-03 |
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| JP36685799A Pending JP2001179994A (en) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Method for manufacturing liquid ejection head, liquid ejection head, liquid ejection head cartridge, and liquid ejector |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104249560A (en) * | 2013-06-26 | 2014-12-31 | 珠海纳思达企业管理有限公司 | Liquid spraying device and manufacturing method thereof |
-
1999
- 1999-12-24 JP JP36685799A patent/JP2001179994A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104249560A (en) * | 2013-06-26 | 2014-12-31 | 珠海纳思达企业管理有限公司 | Liquid spraying device and manufacturing method thereof |
| CN104249560B (en) * | 2013-06-26 | 2016-08-10 | 珠海赛纳打印科技股份有限公司 | Liquid injection apparatus and manufacture method thereof |
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