JP2003170600A

JP2003170600A - インクジェットプリントヘッド及びこれを備えたインクジェットプリンタ、並びにインクジェットプリントヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2003170600A
Application number: JP2001372426A
Authority: JP
Inventors: Naoshi Ando; 直志安藤; Tetsunaga Niimi; 哲永新美; Takaya Kudo; 貴也工藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2003-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】発熱抵抗体とインク吐出ノズルとの間の位置
ずれを小さくする。【解決手段】インク吐出ノズル３が形成されたノズル
シート２と、ノズルシート２を支持するヘッドフレーム
４と、発熱抵抗体８を有する基板部材６と、インクを供
給するための流路板１２とを備え、ヘッドフレーム４、
基板部材６及び流路板１２の線膨張率はほぼ等しく、ノ
ズルシート２の線膨張率はヘッドフレーム４、基板部材
６及び流路板１２の線膨張率より小さいインクジェット
プリントヘッドの製造方法であって、ノズルシート２と
ヘッドフレーム４とを、室温より低い温度環境下で接着
し、ノズルシート２と基板部材６とを、ノズルシート２
とヘッドフレーム４との接着時の温度以上の温度環境下
で接着し、流路板１２とノズルシート２、ヘッドフレー
ム４及び基板部材６とを、ノズルシート２とヘッドフレ
ーム４との接着時の温度以上の温度環境下で接着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクをインク吐
出ノズルから吐出させて記録媒体上に画像記録を行うた
めのインクジェットプリントヘッド及びこれを備えたイ
ンクジェットプリンタ、並びにインクジェットプリント
ヘッドの製造方法に関する。詳しくは、インクをインク
吐出ノズルから吐出させるための発熱抵抗体と、インク
吐出ノズルとの位置ずれを可能な限り小さくする技術に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インク加圧室の一面を微小なイン
ク吐出ノズルが形成されたノズルシートで覆い、インク
加圧室に設けられた発熱抵抗体の急速な加熱によって生
じるインク気泡（バブル）の力によってインク滴をイン
ク吐出ノズルから吐出させる方式のプリントヘッドが知
られている。上記方式のプリントヘッドの一例として、
図１２及び図１３に、シリアル式のプリントヘッドａを
示す。

【０００３】プリントヘッドａは、インク加圧室ｂの一
つの端面を構成（限定）し、発熱抵抗体ｃを備える基板
部材ｄと、インク加圧室ｂの前記端面と異なる２つの端
面を構成するバリア層ｆと、インク加圧室ｂの前記３つ
の端面とは異なる端面を構成し、複数のインク吐出ノズ
ルｈが形成されたノズルシートｇとを有する。基板部材
ｄは、シリコン等から成る半導体基板ｅと、この半導体
基板ｅの一方の面に析出形成された発熱抵抗体ｃとを備
えるものである。

【０００４】バリア層ｆは、例えば、露光硬化型のドラ
イフィルムレジストからなり、半導体基板ｅの発熱抵抗
体ｃが形成された面の全体に積層された後、フォトリソ
プロセスによって不要な部分が除去されることにより、
形成されている。ノズルシートｇは、例えば、ニッケル
による電鋳技術により形成され、インク吐出ノズルｈの
位置が発熱抵抗体ｃの位置と合うように、すなわちイン
ク吐出ノズルｈが発熱抵抗体ｃに対向するように基板部
材ｄのバリア層ｆの上に貼り合わされている。

【０００５】上記のように基板部材ｄとバリア層ｆとノ
ズルシートｇで構成されたインク加圧室ｂは、インク供
給路ｉと連通されている。そして、インク加圧室ｂ内の
発熱抵抗体ｃは、半導体基板ｅ上に形成された導体部
（図示せず）を介して外部回路と電気的に接続されてい
る。上記の１個のプリントヘッドａには、通常、１００
個単位の複数の発熱抵抗体ｃ、及びそれら発熱抵抗体ｃ
を備えたインク加圧室ｂを備え、プリンタの制御部から
の指令によってこれら発熱抵抗体ｃのそれぞれを一意に
選択して発熱抵抗体ｃに対応するインク加圧室ｂ内のイ
ンクを、インク加圧室ｂに対向するインク吐出ノズルｈ
から吐出させることができる。

【０００６】すなわち、プリントヘッドａにおいて、プ
リントヘッドａと結合されたインクタンク（図示せず）
から、インク流路ｉを通じてインク加圧室ｂにインクが
満たされる。そして、発熱抵抗体ｃに短時間、例えば、
１〜３マイクロ秒の間パルス電流を流すことにより、発
熱抵抗体ｃが急速に加熱され、その結果、発熱抵抗体ｃ
と接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク
気泡の膨張によってある体積のインクが押しのけられ、
それによって、インク吐出ノズルｈに接する部分の上記
押しのけられたインクと同等の体積のインクがインク滴
としてインク吐出ノズルｈから吐出され、紙等の記録媒
体上に付着（着弾）される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のプリントヘッド
ａにおいて、発熱抵抗体ｃ（インク加圧室ｂ）とインク
吐出ノズルｈとの間の位置関係は、インク滴の吐出特性
に影響を及ぼし、両者の位置ずれが大きくなると、イン
ク滴の吐出速度の低下や吐出方向の乱れ等の原因とな
り、場合によっては吐出不可能になる。従って、発熱抵
抗体ｃ（インク加圧室ｂ）とインク吐出ノズルｈとの間
の位置ずれは、印画品位の低下につながるため、大きな
問題となる。

【０００８】上記プリントヘッドａの製造工程において
は、加熱工程があるのが一般的である。例えば、半導体
基板ｅ上にバリア層ｆを形成した後にノズルシートｇが
積層される（貼り合わされる）が、バリア層ｆを硬化し
てノズルシートｇを固着（接着）するために、高温での
熱硬化工程が行われる。また、ドライフィルムレジスト
からなるバリア層ｆの耐インク性を得るためのキュア工
程も高温で行われる。

【０００９】以上のように、プリントヘッドａの製造工
程では加熱工程が必要である。ところで、例えば半導体
基板ｅの材料とされるシリコン（シリコンの線膨張率は
約３．５×１０^−６〔Ｋ^−１〕）と例えばノズルシート
ｇの材料とされるニッケル（ニッケルの線膨張率は約
１．３×１０^−５〔Ｋ^−１〕）とでは、線膨張率がほぼ
一桁異なる。そして、線膨張率が大きく異なる材料を加
熱工程にて貼り合わせた場合には、加熱工程終了後、室
温に戻るときに、それぞれの伸縮率（線膨張率）の差に
より両者に相対的な位置ずれが生じ、実際には図１２に
示すように、それぞれの発熱抵抗体ｃに対向してインク
吐出ノズルｈがある位置関係ではなくなってしまう。そ
して、このような位置ずれは、貼り合わされる部材間の
線膨張率の差が大きいほど大きくなる。

【００１０】すなわち、図１４に示すように、一つの基
板部材ｄに関し、ある部分（ａ）では発熱抵抗体ｃ（イ
ンク加圧室ｂ）とインク吐出ノズルｈとが対向した位置
関係にあっても、その位置から離れた位置（ｂ）では発
熱抵抗体ｃ（インク加圧室ｂ）とインク吐出ノズルｈと
の間で位置ずれが生じ、さらに離れた位置（ｃ）ではイ
ンク吐出ノズルｈがインク加圧室ｂからもずれてしま
う。そして、このような位置ずれは、貼り合わされる部
材が大きくなるほど大きくなってしまう。

【００１１】このように、発熱抵抗体ｃ（インク加圧室
ｂ）とインク吐出ノズルｈとが対向した位置関係からず
れるに従って（図１４（ｂ）参照）、吐出方向にずれが
生じ、さらにずれ量が大きくなると（図１４（ｃ）参
照）、インクの吐出が不能になってしまう。

【００１２】一方では、プリンタ市場の要求は、印画ス
ピードを速くする方向にあり、それを達成するための一
つの手段として、インクを吐出させるインク吐出ノズル
ｈの数を増大させることがある。この場合、同じ解像度
でインク吐出ノズルｈの数が増大するときは、プリント
ヘッドａの大きさは大きくなり、上記のように線膨張率
の差に起因する発熱抵抗体ｃ（インク加圧室ｂ）とイン
ク吐出ノズルｈとの位置ずれの影響はさらに大きくなっ
てしまう。例えば、ラインヘッドのような大型のプリン
トヘッドａの場合には、発熱抵抗体ｃ（インク加圧室
ｂ）とインク吐出ノズルｈとの間の位置ずれの影響はよ
り顕著になり、極めて重要な問題となる。

【００１３】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、発熱抵抗体とインク吐出ノズルとの位置ずれを可
能な限り小さくしたインクジェットプリントヘッド及び
これを備えたインクジェットプリンタ、並びにインクジ
ェットプリントヘッドの製造方法を提供することであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の解決手
段によって、上述の課題を解決する。請求項１の発明
は、インク加圧室の端面を構成し、複数のインク吐出ノ
ズルが形成されたノズルシートと、前記ノズルシートが
接着されることにより前記ノズルシートを支持するヘッ
ドフレームと、前記インク加圧室の前記端面とは異なる
端面を構成し、前記インク吐出ノズルに対向し該インク
加圧室内のインクを前記インク吐出ノズルから吐出させ
るための発熱抵抗体を有し、かつ前記ノズルシートに接
着された基板部材と、前記インク加圧室にインクを供給
するためのインク流路を構成し、前記ノズルシート、前
記ヘッドフレーム又は前記基板部材の少なくとも１つと
接着された流路板とを備えるインクジェットプリントヘ
ッドであって、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及び
前記流路板の線膨張率は、ほぼ等しく、前記ノズルシー
トの線膨張率は、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及
び前記流路板の線膨張率より小さいことを特徴とする。

【００１５】請求項２の発明は、インク加圧室の端面を
構成し、複数のインク吐出ノズルが形成されたノズルシ
ートと、前記ノズルシートが接着されることにより前記
ノズルシートを支持するヘッドフレームと、前記インク
加圧室の前記端面とは異なる端面を構成し、前記インク
吐出ノズルに対向し該インク加圧室内のインクを前記イ
ンク吐出ノズルから吐出させるための発熱抵抗体を有
し、かつ前記ノズルシートに接着された基板部材と、前
記インク加圧室にインクを供給するためのインク流路を
構成し、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム又は前
記基板部材の少なくとも１つと接着された流路板とを備
えるインクジェットプリントヘッドであって、前記ヘッ
ドフレームと前記基板部材との線膨張率は、ほぼ等し
く、前記ノズルシートの線膨張率は、前記ヘッドフレー
ム及び前記基板部材の線膨張率より小さく、前記流路板
と、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム又は前記基
板部材の少なくとも１つとは、温度変化によって生じる
伸縮量の差を変形可能な接着剤を介して接着されている
ことを特徴とする。

【００１６】請求項３の発明は、請求項２に記載のイン
クジェットプリントヘッドにおいて、前記流路板の線膨
張率は、前記ノズルシートの線膨張率より小さいことを
特徴とする。

【００１７】請求項４の発明は、インク加圧室の端面を
構成し、複数のインク吐出ノズルが形成されたノズルシ
ートと、前記ノズルシートが接着されることにより前記
ノズルシートを支持するヘッドフレームと、前記インク
加圧室の前記端面とは異なる端面を構成し、前記インク
吐出ノズルに対向し該インク加圧室内のインクを前記イ
ンク吐出ノズルから吐出させるための発熱抵抗体を有
し、かつ前記ノズルシートに接着された基板部材と、前
記インク加圧室にインクを供給するためのインク流路を
構成し、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム又は前
記基板部材の少なくとも１つと接着された流路板とを備
えるとともに、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及び
前記流路板の線膨張率は、ほぼ等しく、前記ノズルシー
トの線膨張率は、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及
び前記流路板の線膨張率より小さいインクジェットプリ
ントヘッドを備えることを特徴とするインクジェットプ
リンタである。

【００１８】請求項５の発明は、インク加圧室の端面を
構成し、複数のインク吐出ノズルが形成されたノズルシ
ートと、前記ノズルシートが接着されることにより前記
ノズルシートを支持するヘッドフレームと、前記インク
加圧室の前記端面とは異なる端面を構成し、前記インク
吐出ノズルに対向し該インク加圧室内のインクを前記イ
ンク吐出ノズルから吐出させるための発熱抵抗体を有
し、かつ前記ノズルシートに接着された基板部材と、前
記インク加圧室にインクを供給するためのインク流路を
構成し、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム又は前
記基板部材の少なくとも１つと接着された流路板とを備
えるとともに、前記ヘッドフレームと前記基板部材との
線膨張率は、ほぼ等しく、前記ノズルシートの線膨張率
は、前記ヘッドフレーム及び前記基板部材の線膨張率よ
り小さく、前記流路板と、前記ノズルシート、前記ヘッ
ドフレーム又は前記基板部材の少なくとも１つとは、温
度変化によって生じる伸縮量の差を変形可能な接着剤を
介して接着されたインクジェットプリントヘッドを備え
ることを特徴とするインクジェットプリンタである。

【００１９】請求項６の発明は、請求項５に記載のイン
クジェットプリンタにおいて、前記インクジェットプリ
ントヘッドの前記流路板の線膨張率は、前記ノズルシー
トの線膨張率より小さいことを特徴とする。

【００２０】請求項７の発明は、インク加圧室の端面を
構成し、複数のインク吐出ノズルが形成されたノズルシ
ートと、前記ノズルシートを支持するヘッドフレーム
と、前記インク加圧室の前記端面とは異なる端面を構成
し、前記インク吐出ノズルに対向し該インク加圧室内の
インクを前記インク吐出ノズルから吐出させるための発
熱抵抗体を有する基板部材と、前記インク加圧室にイン
クを供給するためのインク流路を構成する流路板とを備
えるとともに、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及び
前記流路板の線膨張率は、ほぼ等しく、前記ノズルシー
トの線膨張率は、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及
び前記流路板の線膨張率より小さいインクジェットプリ
ントヘッドの製造方法であって、前記ノズルシートと前
記ヘッドフレームとを、室温より低い温度環境下で接着
する第１接着工程と、前記基板部材と前記ノズルシート
とを、前記第１接着工程での温度以上の温度環境下で接
着する第２接着工程と、前記流路板と、前記ノズルシー
ト、前記ヘッドフレーム又は前記基板部材の少なくとも
１つとを、前記第１接着工程での温度以上の温度環境下
で接着する第３接着工程とを含むことを特徴とする。

【００２１】請求項８の発明は、インク加圧室の端面を
構成し、複数のインク吐出ノズルが形成されたノズルシ
ートと、前記ノズルシートを支持するヘッドフレーム
と、前記インク加圧室の前記端面とは異なる端面を構成
し、前記インク吐出ノズルに対向し該インク加圧室内の
インクを前記インク吐出ノズルから吐出させるための発
熱抵抗体を有する基板部材と、前記インク加圧室にイン
クを供給するためのインク流路を構成する流路板とを備
えるとともに、前記ヘッドフレームと前記基板部材との
線膨張率は、ほぼ等しく、前記ノズルシートの線膨張率
は、前記ヘッドフレーム及び前記基板部材の線膨張率よ
り小さいインクジェットプリントヘッドの製造方法であ
って、前記ノズルシートと前記ヘッドフレームとを、室
温より低い温度環境下で接着する第１接着工程と、前記
基板部材と前記ノズルシートとを、前記第１接着工程で
の温度以上の温度環境下で接着する第２接着工程と、前
記流路板と、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム又
は前記基板部材の少なくとも１つとを、温度変化によっ
て生じる伸縮量の差を変形可能な接着剤を用いて、前記
第１接着工程での温度以上の温度環境下で接着する第３
接着工程とを含むことを特徴とする。

【００２２】請求項９の発明は、請求項８に記載のイン
クジェットプリントヘッドの製造方法において、前記流
路板の線膨張率は、前記ノズルシートの線膨張率より小
さいことを特徴とする。

【００２３】（作用）本発明におけるインクジェットプ
リントヘッドは、ノズルシートと、ヘッドフレーム及び
基板部材とが接着されるとともに、流路板と、ノズルシ
ート、ヘッドフレーム又は基板部材の少なくとも１つと
が接着される。ここで、第１に、ヘッドフレーム、基板
部材及び流路板の線膨張率がほぼ等しく、ノズルシート
の線膨張率は、ヘッドフレーム、基板部材及び流路板の
各線膨張率より小さい。また、第２に、ヘッドフレーム
と基板部材との線膨張率がほぼ等しく、ノズルシートの
線膨張率がヘッドフレーム及び基板部材の各線膨張率よ
り小さく、流路板と、ノズルシート、ヘッドフレーム又
は基板部材の少なくとも１つとは、温度変化によって生
じる伸縮量の差を変形可能な接着剤を介して接着されて
いる。

【００２４】したがって、ノズルシートとヘッドフレー
ムとが接着されるので、温度変化時に、ノズルシート
は、剛性の高いヘッドフレームの伸縮に従うこととな
る。よって、ノズルシートを、その後の製造工程やイン
クジェットプリントヘッドの使用時の温度より低い温度
環境下でヘッドフレームに接着すれば、ノズルシート
は、その後は、張った状態を維持する。これにより、ノ
ズルシートに雛ができてしまうことを防止することがで
きる。また、ノズルシートのインク吐出ノズルと、基板
部材の発熱抵抗体との間の位置ずれを可能な限り小さく
することができる。

【００２５】さらに、ヘッドフレーム、基板部材及び流
路板の線膨張率がほぼ等しい場合には、温度変化時の各
部材の伸縮が、ノズルシートに影響を及ぼすことを防止
することができる。また、流路板の線膨張率がノズルシ
ートの線膨張率より小さい場合であっても、流路板を接
着した接着剤が温度変化時の伸縮量の差の分だけ変形す
るので、上記と同様に、温度変化時の流路板の伸縮が、
ノズルシート等に影響を及ぼすことを防止することがで
きる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て説明する。（第１実施形態）図１、図２に示すプリントヘッド１
は、フルカラーのバブルインクジェットプリンタ用のプ
リントヘッドである。プリントヘッド１は、ヘッド組立
体１１と、複数の流路板１２とを備える。ヘッド組立体
１１は、ノズルシート２と、ヘッドフレーム４と、複数
の基板部材６とが結合されたものである。

【００２６】ノズルシート２は、インク加圧室９（図
３、図４参照）の端面を構成し、シアン、イエロー、マ
ゼンタ、ブラック各色のインク用に多数のインク吐出ノ
ズル３（図３〜図５参照）が形成されたものである。こ
のようなノズルシート２は、例えば厚さ１５μｍ〜２０
μｍで形成され、そこに直径約２０μｍ程度のインク吐
出ノズル３が数百個、整列された状態で形成されている
（図３〜図５参照）。

【００２７】ノズルシート２には、多数の基板部材６が
バリア層１０を介して貼り合わされている（図２、図
３、図４参照）。基板部材６は、インク加圧室９の前記
端面とは異なる端面を構成し、インク吐出ノズル３に対
向するとともに、インク加圧室９内のインクをインク吐
出ノズル３から吐出させるための発熱抵抗体８（図４参
照）が形成されたものである。発熱抵抗体８は、シリコ
ンから成る半導体基板７の一方の面に析出形成されたも
のである。また、バリア層１０は、半導体基板７の発熱
抵抗体８が形成された面に積層され、インク加圧室９の
側面（端面）を限定（構成）する、すなわち側壁部とな
るものである（図３、図４参照）。

【００２８】バリア層１０は、例えば露光硬化型のドラ
イフィルムレジストからなり、上記半導体基板７の発熱
抵抗体８が形成された面の全体に積層された後、フォト
リソプロセスによって不要な部分が取り除かれることに
より形成されている。バリア層１０の厚みは、約１２μ
ｍであり、発熱抵抗体８は、一辺が約１８μｍの正方形
をなしている。また、インク加圧室９の幅は、約２５μ
ｍである。

【００２９】また、ノズルシート２には、ヘッドフレー
ム４が貼り合わされている。ヘッドフレーム４は、ノズ
ルシート２を支持するものであり、例えば、厚さ５ｍｍ
を有し、長方形状をなす外枠４ａの短辺間に３本の桟部
材４ｂが等間隔に架け渡し状に一体に形成されてなるも
のである。これにより、ヘッドフレーム４は、長方形状
をなす４つの空間５が平行に並んだ状態に形成される
（図２参照）。これら空間５の長さは、例えばＡ４サイ
ズの横幅に相当する長さ（約２１ｃｍ）となる。

【００３０】一つの例として、例えばＡ４サイズの用紙
を縦方向に搬送して使用するラインプリンタの場合、ヘ
ッドフレーム４の一つの空間５内でノズルシート２に形
成されたインク吐出ノズル３の数は、約５，０００個で
あり、この範囲のノズルシート２に貼り合わせられる基
板部材６（１色）の数は、１６個である。従って、１個
の基板部材６に相当するインク吐出ノズル３の数は、３
１０個前後になる。従って、大きさ等に制限のある図面
にこれらの数や大きさを正確に表現することは不可能で
あるので、各図面では理解しやすいように、誇張したり
あるいは省略して表現してある。

【００３１】さらにまた、ノズルシート２には流路板１
２が貼り合わされている。流路板１２は、インク供給管
１７を有し、インク加圧室９にインクを供給するための
インク流路１８を構成するものである。流路板１２は、
１色のインクごとに１個設けられ、本実施形態では、４
色に対応して４個設けられている。流路板１２は、ヘッ
ドフレーム４の空間５内に嵌合されるチャンバー部１３
と、このチャンバー部１３の片方の面に連続したフラン
ジ部１４とが一体に形成されたものである（図２、図４
参照）。フランジ部１４は、その長手方向に対する面積
がヘッドフレーム４の空間５の長手方向に対する面積よ
り大きく形成されている。チャンバー部１３は、フラン
ジ部１４が形成されている側と反対側の端面に開口した
空間１５を有しており、空間１５の両側を限定している
壁部には、基板部材６を位置させるための切欠凹部１６
が空間１５と連通した状態で形成されている（図３、図
４参照）。

【００３２】また、フランジ部１４のチャンバー部１３
が連続されている面と反対側からはインク供給管１７が
突設されており、このインク供給管１７は、空間１５と
連通している（図１、図２、図４参照）。流路板１２
は、チャンバー部１３がヘッドフレーム４の空間５内に
嵌合され、また、フランジ部１４がヘッドフレーム４の
外枠４ａ及び桟部４ｂに接触した状態で、ヘッドフレー
ム４に貼り合わされて（接着）固定されている。そし
て、ノズルシート２に貼り合わされている基板部材６
は、流路板１２のチャンバー部１３に形成された切欠凹
部１６内に位置されるとともに、チャンバー部１３に接
着されている（図３、図４参照）。

【００３３】上記のように、流路板１２がヘッド組立体
１１に結合されることによって、流路板１２のチャンバ
ー部１３とノズルシート２とによって囲まれた閉空間が
形成され、この閉空間は、インク供給管１７のみを通し
て外部と連通されることになる。そして、基板部材６
は、上記閉空間内に位置し、一の閉空間に関して見れ
ば、一部がオーバーラップしながら互い違いに（いわゆ
る千鳥状に）配列された基板部材６の列と列との間にイ
ンク流路１８が形成され、インク加圧室９がインク流路
１８と連通した状態となる（図３参照）。

【００３４】流路板１２に設けられたインク供給管１７
は、それぞれ異なる色のインクを収納しているインクタ
ンク（図示せず）と各別に接続され、これによって、プ
リントヘッド１の各インク流路１８及びインク加圧室９
にインクが満たされる。

【００３５】なお、プリントヘッド１の駆動は、基板部
材６に形成された発熱抵抗体８と外部の制御部（図示せ
ず）とがフレキシブル基板１９（図１、図２には一色の
インク分のみを示す）により電気的に接続されることに
より、制御される。ここで、ヘッドフレーム４と流路板
１２との間にできた隙間２０（図４参照）を通して、フ
レキシブル基板１９の接続片１９ａは、図示していない
が、基板部材６の位置まで延び、発熱抵抗体８の各々に
電気的に接続されている。

【００３６】以上のプリントヘッド１において、ヘッド
フレーム４、基板部材６及び流路板１２は、それぞれ、
三者の線膨張率（温度１℃の変化によって生ずる物体の
単位長さ当たりの伸縮量をいい、線膨張係数ともいう。
以下同じ。）がほぼ等しい材料から形成されている。本
実施形態では、基板部材６（半導体基板７）は、線膨張
率が約３．５×１０^−６〔Ｋ^−１〕のシリコンから形成
されている。また、ヘッドフレーム４は、線膨張率が約
３．５×１０^−６〔Ｋ^−１〕のシリコンとほぼ等しい窒
化珪素から形成されている。さらにまた、流路板１２
は、ヘッドフレーム４と同じ窒化珪素から形成されてい
る。

【００３７】一方、ノズルシート２は、ヘッドフレーム
４、基板部材６及び流路板１２の各線膨張率より小さい
材料から形成されている。本実施形態では、ノズルシー
ト２は、線膨張率が約０．１３×１０^−６〔Ｋ^−１〕の
ニッケル鋼（６４Ｆｅ，３６Ｎｉ）から形成されてい
る。

【００３８】上記構成のプリントヘッド１においては、
プリンタの制御部からの指令によって一意に選択された
発熱抵抗体８に短時間、例えば、１〜３マイクロ秒の間
電流パルスを通すことにより、発熱抵抗体８が急速に加
熱される。

【００３９】その結果、発熱抵抗体８と接する部分に気
相のインク気泡が発生し、このインク気泡の膨張によっ
てある体積のインクが押しのけられ、それによって、イ
ンク吐出ノズル３に接する部分の上記押しのけられたイ
ンクと同等の体積のインクがインク滴としてインク吐出
ノズル３から吐出され、紙等の記録媒体上に付着（着
弾）される。そして、インクが吐出されたインク加圧室
９には、インク流路１８を通じて吐出された量と同量の
インクが直ちに補充される。

【００４０】次に、上記構成のプリントヘッド１の製造
プロセスについて説明する。まず、ノズルシート２とヘ
ッドフレーム４とを、例えば、空気に触れることで硬化
するシート接着剤（エポキシ樹脂系等のシート接着剤）
によって、室温（約１５〜２５℃）より低い約１０℃で
貼り合わせる。次に、ノズルシート２と基板部材６と
を、室温より高い約１０５℃で貼り合わせる。ノズルシ
ート２と基板部材６との貼り合わせは、バリア層１０を
熱硬化することでなされるので、この貼り合わせ温度
は、バリア層１０の性状によるところが大であり、１０
５℃に限定されるものではないが、上記のノズルシート
２とヘッドフレーム４との貼り合わせ温度以上であるこ
とが必要である。このことを図１０のグラフ図によって
説明する。

【００４１】図１０は、ノズルシート２に形成されたイ
ンク吐出ノズル３の形成間隔（ノズル間間隔）Ｌ_Ａ
〔μｍ〕の温度変化による推移と、基板部材６に形成さ
れた発熱抵抗体８の形成間隔（ヒータ間間隔）Ｌ_Ｂ
〔μｍ〕の温度変化による推移とを示すグラフ図であ
る。すなわち、直線Ａは室温Ｔ_Ｒでのノズル間間隔を
Ｌ_１とした場合の温度変化による推移を示すものであ
り、直線Ｂは室温Ｔ_Ｒでのヒータ間間隔をＬ_２とした
場合の温度変化による推移を示すものである。

【００４２】そして、上記直線Ａ及びＢは、それぞれ、
ノズルシート２の線膨張率をα_１（α_１は、約０．１
３×１０^−６〔Ｋ^−１〕）、基板部材６（半導体基板
７）の線膨張率をα_２（α_２は、約３．５×１０^−６
〔Ｋ^−１〕）、温度をＴ〔Ｋ〕とした場合、Ａ：Ｌ_Ａ＝Ｌ_１＋Ｌ_１ α_１（Ｔ−Ｔ_Ｒ）Ｂ：Ｌ_Ｂ＝Ｌ_２＋Ｌ_２ α_２（Ｔ−Ｔ_Ｒ）（ただし、Ｌ_２＞Ｌ_１、Ｔ_Ｒは室温）で表される。そこで、まず直線Ａと直線Ｂとが交わる温
度Ｔ＝Ｔ_１（本実施形態では１０℃、すなわち２８３
Ｋ）で、ノズルシート２とヘッドフレーム４とを貼り合
わせる。

【００４３】次に、温度Ｔ_１以上の温度Ｔ＝Ｔ_２（本
実施形態では１０５℃、すなわち３７８Ｋ）で、ノズル
シート２と基板部材６とを貼り合わせる。上述のよう
に、温度Ｔ_１でノズルシート２とヘッドフレーム４と
を貼り合わせることにより、貼り合わせ温度Ｔ_１以上
の温度では、ヘッドフレーム４は、５ｍｍの厚さを有し
て十分な剛性を有するため、ノズルシート２は、ヘッド
フレーム４の収縮に従うこととなる。さらに、ヘッドフ
レーム４の線膨張率は、ノズルシート２の線膨張率より
大きいため、ノズルシート２は、貼り合わせ温度Ｔ_１か
ら温度が上昇すると、ヘッドフレーム４よりも温度変化
に伴う伸びが少ないので、緊張した状態、つまりピンと
張った状態になる。そして、ノズルシート２に形成され
たインク吐出ノズル３の間隔（ノズル間間隔）は、ヘッ
ドフレーム４の収縮に従うこととなる。

【００４４】また、ヘッドフレーム４の線膨張率は、上
述のように基板部材６の線膨張率とほぼ同じであるの
で、同じ温度下では、ノズル間間隔とヒータ間間隔とが
ほぼ同じになる。従って、発熱抵抗体８（インク加圧室
９）とインク吐出ノズル３との位置ずれが生じなくな
る。

【００４５】そこで、プリントヘッドとして完成したと
きにおけるノズル間間隔は、プリントヘッドが使用され
るプリンタが求められる精細度によって決まってくるわ
けであるから、Ｌ_２は設計値として決まってくる。こ
の場合必要とされるＬ_１は、ノズルシート２の線膨張
率α_１、半導体基板７の線膨張率（ヘッドフレーム４
の線膨張率でもある）α_２、ノズルシート２とヘッド
フレーム４との貼り合わせ温度Ｔ_１、該貼り合わせ温
度Ｔ_１と室温Ｔ_Ｒとの差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔ_１ −Ｔ _Ｒ）
から、図１０から逆算して次式Ｌ_１＝Ｌ_２（α_２ ΔＴ＋１）／（α_１ ΔＴ＋１）から求めることができる。

【００４６】ところで、ノズルシート２の製造上のばら
つきで、室温Ｔ_Ｒでのノズル間間隔がＬ_１に対して短
すぎたり、長すぎたりすることがある。このような場合
には、ノズルシート２とヘッドフレーム４との貼り合わ
せ温度を変えることによって調整することができる。

【００４７】上記のように、ヘッドフレーム４の線膨張
率は、ノズルシート２の線膨張率より大きいことが望ま
しい。なぜなら、ノズルシート２とヘッドフレーム４と
を低温（温度Ｔ_１）で貼り合わせた後、室温に戻ると
きに、ノズルシート２は、ヘッドフレーム４によって、
（１）引っ張られる方向に力を受けるか、（２）縮まる
方向に力を受けるかであるが、ヘッドフレーム４の線膨
張率がノズルシート２の線膨張率より小さい場合には
（２）のように縮まる方向に力を受け、ノズルシート２
にインク吐出ノズル３と発熱抵抗体８との位置ずれが生
じる恐れのある凹凸（皺）が発生する可能性があるから
である。

【００４８】また、ノズルシート２とヘッドフレーム４
との貼り合わせ温度Ｔ_１は、その後に行われるどのプ
ロセスにおける温度よりも低いことが望ましい。これに
よって、ノズルシート２とヘッドフレーム４とを貼り合
わせた後のプロセス中、ノズルシート２には常に張力が
与えられた状態となり、ノズルシート２に皺が発生する
ことを防止することができる。

【００４９】上記のプリントヘッド１の製造プロセス
を、図５〜図９を参照しつつ、説明する。まず、図５に
示すように、ノズルシート２をニッケル鋼によって形成
し、これを平坦な面を有する支持治具２１の上に載置す
る。ノズルシート２を支持治具２１の上に載置するの
は、ノズルシート２は極めて薄く形成されていて、それ
自体では形状保持ができないからである。

【００５０】次いで、図６に示すように、１０℃の温度
環境下で、空気に触れることで硬化するシート接着剤、
例えばエポキシ樹脂系のシート接着剤を使用して、支持
治具２１に載置されているノズルシート２にヘッドフレ
ーム４を貼り合わせる（第１接着工程）。なお、図６に
おいて、ノズルシート２及びヘッドフレーム４について
破線で示す部分２’及び４’は、それぞれ１０℃に冷却
したことによって収縮した分を概念的に示すものであ
る。次いで、支持治具２１が取り除かれ、図７に示すよ
うに、基板部材６が１０５℃の温度環境下でノズルシー
ト２に貼り合わされる（第２接着工程）。なお、図７
は、工程を概念的に示すものであるので、基板部材６を
各色７個ずつしか示していない。

【００５１】以上のようにして、図８に示すように、ヘ
ッド組立体１１が形成される。次に、図９に示すよう
に、別の工程で組み立てられた流路板組立体２２がヘッ
ド組立体１１にノズルシート２とヘッドフレーム４との
貼り合わせ温度（１０℃）以上の温度環境下で結合（接
着）される（流路板１２が基板部材６、ヘッドフレーム
４及びノズルシート２に貼り合わされる；第３接着工
程）。なお、流路板組立体２２は、流路板１２が４個一
体的に結合されたもので、図示しない結合部材によって
組み立てられている。

【００５２】上記したプリントヘッド１にあっては、予
め、基板部材６の基材となる半導体基板７の材料である
シリコンの線膨張率にほぼ等しい線膨張率を有し、かつ
ノズルシート２の線膨張率より大きい線膨張率を有する
窒化珪素で形成されたヘッドフレーム４をノズルシート
２に室温より低い温度Ｔ_１で貼り合わせ、それから温
度Ｔ_１以上の温度Ｔ_２で基板部材６をノズルシート２
に貼り合わせるので、ノズルシート２に形成されたイン
ク吐出ノズル３の形成間隔と、基板部材６の発熱抵抗体
８の形成間隔とを、温度Ｔ_１以上の温度環境下では常
に一致させることができ、インクの吐出性能の良いプリ
ントヘッド１を得ることができる。そして、ノズルシー
ト２とヘッドフレーム４とを室温より低い温度Ｔ_１で
貼り合わせた後、室温に戻るときに、ヘッドフレーム４
によってノズルシート２が引っ張られる方向に力を受け
るため、ノズルシート２に凹凸（皺）が発生することを
防止することができる。

【００５３】従って、基板部材６が大型化して１個の基
板部材６当たりの発熱抵抗体８の数、すなわち、１個の
基板部材６に対するインク吐出ノズル３の数が増えて
も、インク吐出ノズル３と発熱抵抗体８との位置ずれが
起こり難い。従って、プリントヘッド１を大型化しやす
くなり、特にラインプリンタ用のプリントヘッドのよう
にスパンの長いプリントヘッドの形成に好適である。

【００５４】また、ノズルシート２とヘッドフレーム４
とを貼り合わせることによって、ノズルシート２に大き
な剛性を与えることができ、上述したように、４色用の
プリントヘッドを一体化させてラインプリンタ用のプリ
ントヘッドを形成することが可能になる。

【００５５】また、流路板１２は、線膨張率が約３．５
×１０^−６〔Ｋ^−１〕のシリコンとほぼ等しい窒化珪素
により形成される、すなわちヘッドフレーム４の線膨張
率と等しい線膨張率を有する材料から形成されるので、
例えば、ヘッド組立体１１と流路板組立体２２との接着
時の温度変化や、通常の使用状態で発熱抵抗体８による
温度上昇等の温度変化が生じた際、ノズルシート２上の
ヘッドフレーム４と流路板１２との境界付近においてプ
リントヘッド１の長手方向に対してノズルシート２は同
一方向に同一の力を受ける。

【００５６】従って、例えば、ノズルシート２の線膨張
率が流路板１２の線膨張率より大きい場合（ノズルシー
ト２の線膨張率が、ヘッドフレーム４の線膨張率より小
さく、かつ流路板１２の線膨張率より大きい場合）に
は、ノズルシート２上のヘッドフレーム４と流路板１２
との境界付近においてプリントヘッド１の長手方向に対
してノズルシート２は異なる方向（引っ張られる方向と
縮まる方向）に力を受けてノズルシート２に歪みが生
じ、ノズルシート２を傷めてしまうが、本発明はこれを
防止することができる。

【００５７】なお、流路板１２の線膨張率がノズルシー
ト２の線膨張率より大きくなる（ノズルシート２の線膨
張率がヘッドフレーム４より小さく、かつ流路板１２よ
り小さくなる）ように流路板１２を形成しても、ノズル
シート２は、ヘッドフレーム４及び流路板１２から同一
の方向に力を受けるので、ノズルシート２に歪みは生じ
ず、ノズルシート２を傷めてしまうということを防止す
ることができる。

【００５８】また、上述したように、流路板１２は、貼
り合わせ工程において最も低温である、ノズルシート２
とヘッドフレーム４との貼り合わせ温度Ｔ_１（１０
℃）以上の温度環境下で貼り合わされる。なぜなら、貼
り合わせ工程において温度Ｔ_１より低い温度環境下で貼
り合せると、図１０に示すように、ノズルシート２とヘ
ッドフレーム４とが既に貼り合わされているため、ノズ
ルシート２に皺が生じることとなり、このような状態で
流路板１２を貼り合わせると、ノズルシート２に皺が生
じた状態での貼り合わせとなり、ノズル位置精度が低下
するからである。よって、たとえ流路板１２の線膨張率
とヘッドフレーム４の線膨張率とが同じでも、流路板１
２は、貼り合わせ工程において温度Ｔ_１以上の温度環
境下で貼り合わせる必要がある。

【００５９】さらに、以上のノズルシート２とヘッドフ
レーム４との貼り合わせ、基板部材６とノズルシート２
との貼り合わせ、及び流路板１２と基板部材６、ヘッド
フレーム４及びノズルシート２との貼り合わせに用いら
れる接着剤としては、全ての共通のものでも良く、異種
のものでも良い。上述のように、ノズルシート２とヘッ
ドフレーム４との貼り合わせには、空気に触れることで
硬化するシート接着剤、例えばエポキシ樹脂系のシート
接着剤を使用したが、これを、基板部材６とノズルシー
ト２との貼り合わせ、並びに流路板１２と基板部材６、
ヘッドフレーム４及びノズルシート２との貼り合わせに
使用することもでき、あるいは、他の接着剤を用いるこ
とも可能である。

【００６０】例えば、ノズルシート２とヘッドフレーム
４との貼り合わせのように低温で用いられる接着剤とし
ては、エラストマー系接着剤（クロロプレン系、ニトリ
ル系、ＳＢＲ系、ポリサルファイド系、ブチル系、ブロ
ック共重合系、又はシリコーン系等）が挙げられる。ま
た、基板部材６とノズルシート２との貼り合わせ、及び
流路板１２と基板部材６、ヘッドフレーム４及びノズル
シート２との貼り合わせに用いられる接着剤としては、
上記のエラストマー系接着剤の他、熱可塑性樹脂接着剤
（酢酸ビニル系、塩化ビニル系、アクリル系、ポリアミ
ド系、ポリエステル系、ポリビニルアセタール系、ポリ
エチレン系、又はセルロース系等）、又は熱硬化性樹脂
接着剤（ユリア系、メラミン系、フェノール系、レゾル
シノール系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリウレタ
ン系、又はポリイミド系等）が挙げられる。また、接着
剤の硬化方法については、ノズルシート２とヘッドフレ
ーム４との貼り合わせのように低温で用いられる接着剤
としては、溶剤揮発系、又は反応系のものが挙げられ
る。また、基板部材６とノズルシート２との貼り合わ
せ、及び流路板１２と基板部材６、ヘッドフレーム４及
びノズルシート２との貼り合わせに用いられる接着剤と
しては、上記の溶剤揮発系、又は反応系の他、ホットメ
ルト系が挙げられる。さらにまた、硬化後の接着剤の硬
度については、いずれの接着においても、特に制限はな
い。

【００６１】なお、本実施形態では、フルカラーのバブ
ルインクジェットプリンタ用のプリントヘッドとして説
明したが、本発明に係るインクジェットプリントヘッド
は、モノカラーのプリンタとしても適用可能であり、ま
た、フルカラーのプリンタ用のプリントヘッドとして適
用する場合であっても、上記した４色一体型に限るもの
ではなく、各色独立したプリントヘッドとして構成して
も構わない。

【００６２】図１１に本実施形態の４色一体型のプリン
トヘッド１を備えたフルカラーのバブルインクジェット
方式のラインプリンタ２３の構成を示す。ラインプリン
タ２３は、全体が長方形状の筐体２４に収納されて形成
され、記録媒体としての用紙２６を収納した用紙トレイ
２５をこの筐体２４の正面に形成されたトレイ出入口よ
り装着することにより、用紙２６を給紙できるようにな
されている。

【００６３】用紙トレイ２５は、このようにトレイ出入
口よりラインプリンタ２３に装着されると、所定の機構
により用紙２６が給紙ローラ２７に押し当てられ、この
給紙ローラ２７の回転により、矢印Ａ方向で示すよう
に、用紙２６が用紙トレイ２５よりラインプリンタ２３
の背面側に向かって送り出される。ラインプリンタ２３
は、この用紙送りの側に反転ローラ２８が配置され、こ
の反転ローラ２８の回転等により、矢印Ｂで示すよう
に、正面方向に用紙２６の送り方向が切り換えられる。

【００６４】ラインプリンタ２３は、このようにして用
紙送り方向が矢印Ｂで示す方向に切り換えられてなる用
紙２６が用紙トレイ２５の上を横切るように拍車ローラ
２９等により搬送され、矢印Ｃに示すように、ラインプ
リンタ２３の正面側に配置された排出口より排出され
る。ラインプリンタ２３は、この拍車ローラ２９から排
出口までの間に、矢印Ｄにより示すように、ヘッドカー
トリッジ３０が交換可能に配置される。

【００６５】ヘッドカートリッジ３０は、それぞれイエ
ロー，マゼンタ，シアン，ブラックのラインヘッドをそ
れぞれ配置してなるプリントヘッド１が所定形状のホル
ダー３１の下面側に配置され、このホルダー３１に順次
イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのインクカート
リッジＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂを配置して形成されるようになさ
れている。これによりラインプリンタ２３は、これら各
色のインクに対応するラインヘッドより用紙２６に付着
させて画像を印刷できるようになされている。

【００６６】（第２実施形態）続いて、本発明の第２実
施形態について説明する。上記の第１実施形態では、流
路板１２は、ヘッドフレーム４と同じく、窒化珪素から
形成した。よって、流路板１２の線膨張率は、ヘッドフ
レーム４及び基板部材６の線膨張率（約３．５×１０
^−６〔Ｋ^−１〕）とほぼ等しい。これに対し、第２実施
形態では、流路板１２は、その線膨張率がヘッドフレー
ム４及び基板部材６の線膨張率（約３．５×１０
^−６〔Ｋ^−１〕）より小さく、かつノズルシート２の線
膨張率（約０．１３×１０^−６〔Ｋ^−１〕）よりも小さ
い材料から形成されている。

【００６７】ここで、第１実施形態では、ノズルシート
２の線膨張率が流路板１２の線膨張率より大きい場合に
は、ノズルシート２上のヘッドフレーム４と流路板１２
との境界付近においてプリントヘッド１の長手方向に対
してノズルシート２は異なる方向（引っ張られる方向と
縮まる方向）に力を受けてノズルシート２に歪みが生
じ、ノズルシート２を傷めてしまう旨を説明した。しか
し、以上のことは、硬化後の接着剤の硬度が高いもの
（硬化後の接着剤がほとんど変形しないもの）について
当てはまるものであり、硬化後の接着剤の硬度が低いも
のについては、この限りでない。

【００６８】そこで、第２実施形態では、流路板１２
と、基板部材６、ヘッドフレーム４及びノズルシート２
との貼り合わせにおいて、流路板１２と、基板部材６、
ヘッドフレーム４及びノズルシート２との線膨張率の差
により発生する温度変化時の伸縮量の差の分だけ変形可
能な接着剤、すなわち硬化後の接着剤の硬度が低く、柔
軟性（ゴム弾性）を有する接着剤で接着するようにし
た。

【００６９】この種の接着剤としては、第１実施形態で
例示したような種々のものが挙げられ、一部の系の接着
剤には限定されない。すなわち、硬化後の接着剤の物性
は、使用される素材の組合せや、添加される硬化剤の種
類等によって、柔軟性（ゴム弾性）を有するものから、
硬質のものまで、種々の物性をもつものが得られるため
である。例えばポリウレタン樹脂系の接着剤は、その素
材の組合せに応じて、柔軟性（ゴム弾性）を有するもの
としたり、硬質のものとしたりすることができる。ま
た、エラストマー系接着剤は、硬化後にゴム弾性を保持
するものをベースとしたものであるので、程度の差はあ
るものの、その硬化物は、ゴム弾性を有する。例えばシ
リコーン樹脂系では、主原料であるポリシロキサンによ
り、室温硬化系（ＲＴＶ）又は加熱硬化系（ＬＴＶ）の
いずれであっても、その硬化物はゴム弾性を有する。

【００７０】このような接着剤を用いて接着すれば、本
実施形態のように、流路板１２の線膨張率が、基板部材
６及びヘッドフレーム４、さらにはノズルシート２の線
膨張率より小さい場合であっても、温度変化時の流路板
１２と基板部材６、ヘッドフレーム４及びノズルシート
２間に生じる伸縮量の差の分を、接着剤層のせん断変形
によって吸収することができるので、流路板１２、基板
部材６、ヘッドフレーム４及びノズルシート２には、歪
みは生じない。

【００７１】なお、本実施形態では、流路板１２と、基
板部材６、ヘッドフレーム４及びノズルシート２とを貼
り合わせている。しかし、流路板１２は、少なくとも基
板部材６と貼り合わされるものの、流路板１２とヘッド
フレーム４とは、必要に応じて貼り合わされる。また、
流路板１２とノズルシート２とは、基板部材６が存在し
ない領域で貼り合わされるが、基板部材６の配列によっ
ては、流路板１２とノズルシート２とを貼り合わせる必
要がない場合がある。

【００７２】また、第２実施形態においても、第１実施
形態と同様に、流路板１２は、貼り合わせ工程において
最も低い温度であるノズルシート２とヘッドフレーム４
との貼り合わせ温度Ｔ_１（１０℃）以上の温度環境下
で貼り合わせられる。その理由は、第１実施形態で説明
した理由と同じである。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、ノズルシートを張った
状態を維持することで、ノズルシートに雛ができてしま
うことを防止することができる。また、ノズルシートの
インク吐出ノズルと、基板部材の発熱抵抗体との間の位
置ずれを可能な限り小さくすることができる。さらに、
ヘッドフレーム、基板部材及び流路板の線膨張率がほぼ
等しい場合には、温度変化時の各部材の伸縮が、ノズル
シートに影響を及ぼすことを防止することができる。ま
た、流路板の線膨張率がノズルシートの線膨張率より小
さい場合であっても、流路板を接着した接着剤が温度変
化時の伸縮量の差の分だけ変形するので、上記と同様
に、温度変化時の流路板の伸縮が、ノズルシート等に影
響を及ぼすことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態によるプリントヘッドの構成を示
す斜視図である。

【図２】本実施の形態によるプリントヘッドの構成を示
す分解斜視図である。

【図３】本実施の形態によるプリントヘッドの構成を示
す要部拡大図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】ノズルシートを支持治具の上に載置した状態を
示す斜視図である。

【図６】ヘッドフレームとノズルシートとの結合工程を
示す説明図である。

【図７】ノズルシートに基板部材を結合した状態を示す
平面図である。

【図８】ヘッドフレーム、ノズルシート、基板部材が組
み立てられたヘッド組立体を示す斜視図である。

【図９】ヘッド組立体に流路板組立体を結合する工程を
示す説明図である。

【図１０】ヘッドフレームとノズルシートとの貼り合わ
せ温度及び基板部材のノズルシートへの貼り合わせ温度
をノズルシートのインク吐出ノズルの形成間隔の伸縮曲
線及び基板部材の発熱抵抗体の形成間隔の伸縮曲線とと
もに示すグラフ図である。

【図１１】フルカラーのバブルインクジェット方式のラ
インプリンタの構成を示す斜視図である。

【図１２】従来のプリントヘッドの構成を示す斜視図で
ある。

【図１３】従来のプリントヘッドの構成を示す分解斜視
図である。

【図１４】従来の問題点を示す断面図である。

【符号の説明】

１プリントヘッド２ノズルシート３インク吐出ノズル４ヘッドフレーム６基板部材８発熱抵抗体９インク加圧室１１ヘッド組立体１２流路板２２流路板組立体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者工藤貴也福岡県福岡市早良区百道浜２丁目３番２号ソニーセミコンダクタ九州株式会社内Ｆターム(参考） 2C057 AF30 AF43 AF93 AF99 AG12 AG46 AG99 AP02 AP25 AP77 AP90 BA04 BA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク加圧室の端面を構成し、複数のイ
ンク吐出ノズルが形成されたノズルシートと、前記ノズルシートが接着されることにより前記ノズルシ
ートを支持するヘッドフレームと、前記インク加圧室の前記端面とは異なる端面を構成し、
前記インク吐出ノズルに対向し該インク加圧室内のイン
クを前記インク吐出ノズルから吐出させるための発熱抵
抗体を有し、かつ前記ノズルシートに接着された基板部
材と、前記インク加圧室にインクを供給するためのインク流路
を構成し、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム又は
前記基板部材の少なくとも１つと接着された流路板とを
備えるインクジェットプリントヘッドであって、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及び前記流路板の線
膨張率は、ほぼ等しく、前記ノズルシートの線膨張率は、前記ヘッドフレーム、
前記基板部材及び前記流路板の線膨張率より小さいこと
を特徴とするインクジェットプリントヘッド。
【請求項２】インク加圧室の端面を構成し、複数のイ
ンク吐出ノズルが形成されたノズルシートと、前記ノズルシートが接着されることにより前記ノズルシ
ートを支持するヘッドフレームと、前記インク加圧室の前記端面とは異なる端面を構成し、
前記インク吐出ノズルに対向し該インク加圧室内のイン
クを前記インク吐出ノズルから吐出させるための発熱抵
抗体を有し、かつ前記ノズルシートに接着された基板部
材と、前記インク加圧室にインクを供給するためのインク流路
を構成し、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム又は
前記基板部材の少なくとも１つと接着された流路板とを
備えるインクジェットプリントヘッドであって、前記ヘッドフレームと前記基板部材との線膨張率は、ほ
ぼ等しく、前記ノズルシートの線膨張率は、前記ヘッドフレーム及
び前記基板部材の線膨張率より小さく、前記流路板と、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム
又は前記基板部材の少なくとも１つとは、温度変化によ
って生じる伸縮量の差を変形可能な接着剤を介して接着
されていることを特徴とするインクジェットプリントヘ
ッド。
【請求項３】請求項２に記載のインクジェットプリン
トヘッドにおいて、前記流路板の線膨張率は、前記ノズルシートの線膨張率
より小さいことを特徴とするインクジェットプリントヘ
ッド。
【請求項４】インク加圧室の端面を構成し、複数のイ
ンク吐出ノズルが形成されたノズルシートと、前記ノズルシートが接着されることにより前記ノズルシ
ートを支持するヘッドフレームと、前記インク加圧室の前記端面とは異なる端面を構成し、
前記インク吐出ノズルに対向し該インク加圧室内のイン
クを前記インク吐出ノズルから吐出させるための発熱抵
抗体を有し、かつ前記ノズルシートに接着された基板部
材と、前記インク加圧室にインクを供給するためのインク流路
を構成し、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム又は
前記基板部材の少なくとも１つと接着された流路板とを
備えるとともに、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及び前記流路板の線
膨張率は、ほぼ等しく、前記ノズルシートの線膨張率
は、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及び前記流路板
の線膨張率より小さいインクジェットプリントヘッドを
備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項５】インク加圧室の端面を構成し、複数のイ
ンク吐出ノズルが形成されたノズルシートと、前記ノズルシートが接着されることにより前記ノズルシ
ートを支持するヘッドフレームと、前記インク加圧室の前記端面とは異なる端面を構成し、
前記インク吐出ノズルに対向し該インク加圧室内のイン
クを前記インク吐出ノズルから吐出させるための発熱抵
抗体を有し、かつ前記ノズルシートに接着された基板部
材と、前記インク加圧室にインクを供給するためのインク流路
を構成し、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム又は
前記基板部材の少なくとも１つと接着された流路板とを
備えるとともに、前記ヘッドフレームと前記基板部材との線膨張率は、ほ
ぼ等しく、前記ノズルシートの線膨張率は、前記ヘッド
フレーム及び前記基板部材の線膨張率より小さく、前記流路板と、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム
又は前記基板部材の少なくとも１つとは、温度変化によ
って生じる伸縮量の差を変形可能な接着剤を介して接着
されたインクジェットプリントヘッドを備えることを特
徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項６】請求項５に記載のインクジェットプリン
タにおいて、前記インクジェットプリントヘッドの前記流路板の線膨
張率は、前記ノズルシートの線膨張率より小さいことを
特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項７】インク加圧室の端面を構成し、複数のイ
ンク吐出ノズルが形成されたノズルシートと、前記ノズルシートを支持するヘッドフレームと、前記インク加圧室の前記端面とは異なる端面を構成し、
前記インク吐出ノズルに対向し該インク加圧室内のイン
クを前記インク吐出ノズルから吐出させるための発熱抵
抗体を有する基板部材と、前記インク加圧室にインクを供給するためのインク流路
を構成する流路板とを備えるとともに、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及び前記流路板の線
膨張率は、ほぼ等しく、前記ノズルシートの線膨張率
は、前記ヘッドフレーム、前記基板部材及び前記流路板
の線膨張率より小さいインクジェットプリントヘッドの
製造方法であって、前記ノズルシートと前記ヘッドフレームとを、室温より
低い温度環境下で接着する第１接着工程と、前記基板部材と前記ノズルシートとを、前記第１接着工
程での温度以上の温度環境下で接着する第２接着工程
と、前記流路板と、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム
又は前記基板部材の少なくとも１つとを、前記第１接着
工程での温度以上の温度環境下で接着する第３接着工程
とを含むことを特徴とするインクジェットプリントヘッ
ドの製造方法。
【請求項８】インク加圧室の端面を構成し、複数のイ
ンク吐出ノズルが形成されたノズルシートと、前記ノズルシートを支持するヘッドフレームと、前記インク加圧室の前記端面とは異なる端面を構成し、
前記インク吐出ノズルに対向し該インク加圧室内のイン
クを前記インク吐出ノズルから吐出させるための発熱抵
抗体を有する基板部材と、前記インク加圧室にインクを供給するためのインク流路
を構成する流路板とを備えるとともに、前記ヘッドフレームと前記基板部材との線膨張率は、ほ
ぼ等しく、前記ノズルシートの線膨張率は、前記ヘッド
フレーム及び前記基板部材の線膨張率より小さいインク
ジェットプリントヘッドの製造方法であって、前記ノズルシートと前記ヘッドフレームとを、室温より
低い温度環境下で接着する第１接着工程と、前記基板部材と前記ノズルシートとを、前記第１接着工
程での温度以上の温度環境下で接着する第２接着工程
と、前記流路板と、前記ノズルシート、前記ヘッドフレーム
又は前記基板部材の少なくとも１つとを、温度変化によ
って生じる伸縮量の差を変形可能な接着剤を用いて、前
記第１接着工程での温度以上の温度環境下で接着する第
３接着工程とを含むことを特徴とするインクジェットプ
リントヘッドの製造方法。
【請求項９】請求項８に記載のインクジェットプリン
トヘッドの製造方法において、前記流路板の線膨張率は、前記ノズルシートの線膨張率
より小さいことを特徴とするインクジェットプリントヘ
ッドの製造方法。