インクジェット記録ヘッド基板、インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
【課題】基板をドライエッチングにより凹部の底面に対して第２のエッチングを行うことにより基板端部のインク供給口の開口位置がずれた場合であっても、画像劣化を抑制する。
【解決手段】第１の面と、第１の面の裏面であって、インクを吐出させるための複数の発熱抵抗体２が配列された第２の面とを有する基板１であって、基板１の第２の面に形成された凹部をドライエッチングすることによって形成された第１の面と第２の面を貫通する複数のインク供給口３であって、複数の発熱抵抗体と１つずつ交互に配列された複数のインク供給口と、を備え、複数の発熱抵抗体のうち基板１の凹部の斜面６側の発熱抵抗体と、発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離は、基板１の中央側の発熱抵抗体と、発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離よりも長くなるように配置されている。
【解決手段】第１の面と、第１の面の裏面であって、インクを吐出させるための複数の発熱抵抗体２が配列された第２の面とを有する基板１であって、基板１の第２の面に形成された凹部をドライエッチングすることによって形成された第１の面と第２の面を貫通する複数のインク供給口３であって、複数の発熱抵抗体と１つずつ交互に配列された複数のインク供給口と、を備え、複数の発熱抵抗体のうち基板１の凹部の斜面６側の発熱抵抗体と、発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離は、基板１の中央側の発熱抵抗体と、発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離よりも長くなるように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッド基板、インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置に関し、特にドライエッチングによりインク供給口を形成するインクジェット記録ヘッド基板、インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッド基板の製造方法として、シリコン基板に対して２段階エッチング処理を行うことによりインク供給口を形成するものがある。例えば、ウェットエッチングによりシリコン基板に対して第１のエッチングを行って凹部を形成して液室を形成する。そして次に、ドライエッチングにより凹部の底面に対して第２のエッチングを行うことにより、インク供給口を形成する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
ボッシュプロセスを用いたドライエッチングでは、デポ膜の形成工程、イオンによる側面以外のデポ膜の除去工程、ラジカルによるエッチング工程、を繰り返し行うことでシリコン基板をエッチングする。しかし、凹部の底面をドライエッチングして供給口を形成する際に、プラズマシースは凹部に沿って形成されるので、凹部の側壁の近傍ではデポ膜を除去するイオンが影響を受け、所望の位置よりずれた位置のデポ膜が除去されてしまうことがある。このように、凹部を有する基板底面では、デポ膜の除去位置が連続的にずれてしまうため、ラジカルによるエッチングも連続的にずれて形成することになる。その結果、数度の角度を持ってエッチングが進行してしまうことがある。このようなことは、ボッシュプロセスを用いた場合に限定されず、一般的な反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）のドライエッチングによる場合に共通して存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６５３４２４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
記録ヘッド基板の一つに、ノズルの配列方向に沿って、インク供給口と発熱抵抗体が交互に配列されている構成がある。この構成を上述したエッチング方法によって形成すると、凹部の斜面側に位置する基板端部のインク供給口の開口位置がより端部方向へずれる場合がある。これにより、発熱抵抗体に対して基板端部側のインク供給口は発熱抵抗体からの距離が長くなり、一方、吐出口列の中央側のインク供給口は発熱抵抗体からの距離が短くなる場合があることを見出した。インクは共通液室から基板を貫通するインク供給口を通って圧力室へ充填されることから、インク供給口端から圧力室内の発熱抵抗体までの距離が長いほどインクが受ける流抵抗が大きくなる。これにより、基板の端部側のインク供給口と基板の中央側のインク供給口とでは、流抵抗差が生じる。このため、発熱抵抗体にパルス電流を印加すると、この流抵抗差のためにインクと生じた気泡とは流抵抗が小さい方向へと偏って動く。その結果、吐出されるインク滴は、吐出口列の中央方向へ傾いて吐出されることになる。
【０００６】
一方、基板の中央部分においてインク供給口は実質的に垂直に開口するため、発熱抵抗体とインク供給口の距離は一定であり抵抗差が無く、発泡の成長方向に偏りが起きずインク滴も真っすぐに吐出される。
【０００７】
すなわち、基板端部に近い吐出口は基板中央部に位置する方向にインク滴を吐出し、基板中央部に位置する吐出口は真っ直ぐにインク滴を吐出する。したがって、基板端部の吐出口のインク滴の着弾位置がずれるため、画像劣化が生じることがある。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、基板をドライエッチングにより凹部の底面に対して第２のエッチングを行うことにより基板端部の吐出口の開口位置がずれた場合であっても、画像劣化を抑制するインクジェット記録素子提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、第１の面と、前記第１の面の裏面であって、インクを吐出させるための複数の発熱抵抗体が配列された第２の面とを有するインクジェット記録ヘッド基板であって、前記インクジェット記録ヘッド基板の前記第１の面に形成された凹部をドライエッチングすることによって形成された前記第１の面と第２の面を貫通する複数のインク供給口であって、前記複数の発熱抵抗体と１つずつ交互に配列された複数のインク供給口と、を備え、前記複数の発熱抵抗体のうち前記インクジェット記録ヘッド基板の前記凹部の斜面側の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離は、前記インクジェット記録ヘッド基板の中央側の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離よりも長くなるように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記の構成によれば、インク供給口端から発熱抵抗体までの流抵抗変化の割合を小さくする。これにより、基板端部のインク供給口の開口位置にずれが発生した場合でも、インク滴の吐出方向の偏りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の基板を示す図である。
【図２】第１の実施形態と従来の基板を示す図である。
【図３】第１の実施形態の記録ヘッドの例を示す図である。
【図４】第１の実施形態の変形例の基板を示す図である。
【図５】第２の実施形態の基板を示す図である。
【図６】第３の実施形態の基板を示す図である。
【図７】第４の実施形態の基板を示す図である。
【図８】第４の実施形態の基板を示す図である。
【図９】第５の実施形態の基板を示す図である。
【図１０】第６の実施形態の基板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のインクジェット記録ヘッド基板の表面を示す平面図である。図１（ａ）は、基板表面を示し、図１（ｂ）は、オリフィスプレートを取った基板を示している。図１では、第１の面と第１の面の裏面である第２の面を備えた基板が示されている。第２の面には、複数の発熱抵抗体２が吐出口列方向に配列されている。また、発熱抵抗体に隣接するように、ドライエッチングすることによって形成された第１の面と第２の面を貫通する複数のインク供給口３が発熱抵抗体の間にそれぞれ配列されている。
【００１３】
本実施形態では、基板の端部に位置する吐出口を吐出口群８ａとし、基板の中央部に位置する吐出口を吐出口群８ｂとする。
【００１４】
図２（ａ） は、図１（ｂ）の点線部ｄ−ｄ‘における断面図であり、インク供給口の開口位置がより端部側へずれた場合のインクジェットヘッドの断面図である。また、図２（ｂ）は、従来の端部吐出口を示す拡大図である。また、図２（ｃ）は、本実施形態の端部の吐出口を示す拡大図である。
【００１５】
図２（ａ）を参照するに、基板１上にはオリフィスプレート５によって吐出口９が形成されている。圧力室４には、共通液室７から基板を貫通するインク供給口３を通りインクが供給されている。図１（ａ）に示す基板の端部に位置する吐出口群８ａに対応する発熱抵抗体群を発熱抵抗体２ｅとし、インク供給口群をインク供給口３ｅとする。また、基板の中央部に位置する吐出口群８ｂに対応する発熱抵抗体群を発熱抵抗体２ｆとし、インク供給口群をインク供給口３ｆとする。
【００１６】
本実施形態の基板では、凹部の斜面６に影響を受けてインク供給口が角度を持ってエッチングが進んだことによりインク供給口の開口位置がより端部側へずれてしまっている。この場合、図２（ｂ）に示すように従来の基板では、発熱抵抗体に対してより基板端部に近い方向に形成されたインク供給口３ａは、発熱抵抗体からの距離が長くなる。これに対し、吐出口列の中央方向に形成されたインク供給口３ｂは、発熱抵抗体からの距離が短くなる。
【００１７】
インクは、共通液室７から基板を貫通するインク供給口３を通って圧力室へ充填されることから、インク供給口端から圧力室内の発熱抵抗体２までの距離が長いほどインクが受ける流抵抗が大きくなる。よってインク供給口端への距離が短い経路Ｗｂは、距離が長い経路Ｗａよりもインクへの流抵抗が小さくなり、流抵抗差が生じる。そして、発熱抵抗体２ａにパルス電流を印加した際はこの流抵抗差のためにインクと生じた気泡とは流抵抗が小さいＷｂ方向へと偏って動く。したがって、吐出されるインク滴は、Ｗｂの方向、つまり吐出口列の中央部側へ傾いて吐出され、生じた気泡はＷｂ方向へ成長する結果となる。
【００１８】
それに対し、基板の中央部分ではインク供給口は垂直に開口するため、発熱抵抗体とインク供給口の距離は一定であり抵抗差が無く、発泡の成長方向に偏りが起きずインク滴も真っすぐに吐出される。したがって、基板端部に近い吐出口群８ａはインクの吐出方向がより吐出口列の中央方向へと傾いて吐出し、基板の中央側に位置する吐出口群８ｂは真っすぐに吐出する。
【００１９】
一方本発明では、図２（ｃ）に示すように、発熱抵抗体とインク供給口が吐出口列方向に１つずつ交互に配列されている基板において、凹部の斜面側に位置する基板端部の発熱抵抗体と隣接する２つのインク供給口との距離をＷａ´およびＷｂ´とする。凹部の斜面側に位置する吐出口群８ａにインクを供給するインク供給口３ｅの吐出口列方向の開口幅Ｄａを基板の中央側に位置する吐出口群８ｂにおけるインク供給口の開口幅Ｄｂよりも小さくしている。また、インク供給口３ｃの吐出口列方向の開口幅Ｄａを基板の中央側に位置する吐出口群８ｂにおけるインク供給口の開口幅Ｄｂよりも小さくしている。これにより、インク供給口３ｅ端から発熱抵抗体２ｅの距離Ｗｂ´を長くし、図２（ｂ）に示す従来の斜面側における発熱抵抗体２ａとインク供給口３ａの距離Ｗｂよりも長くなっている。また、インク供給口３ｃ端から発熱抵抗体２ｅの距離Ｗａ´を長くし、図２（ｂ）に示す従来の斜面側における発熱抵抗体２ａとインク供給口３ａの距離Ｗａよりも長くなっている。
【００２０】
このようにインク供給口３ｅ端から発熱抵抗体２ｅまでの距離を長くすることにより、インク供給口の開口位置がずれることによるインク供給口端と発熱抵抗体の距離の変化の割合を従来よりも小さくすることができる。
【００２１】
すなわち、インク供給口のズレはインク供給口と発熱抵抗体との距離に関係なく一定の長さでズレを生じる。そのため、基板の凹部の斜面側における、発熱抵抗体の凹部の斜面側の従来のインク供給口端と発熱抵抗体との距離に対するインク供給口のズレによるインク供給口端と発熱抵抗体との距離の増加量の割合（ｌ／Ｗｂ）に比べて、本実施形態の凹部の斜面側のインク供給口端と発熱抵抗体との距離に対するインク供給口のズレによるインク供給口端と発熱抵抗体との距離の増加量の割合（ｌ／Ｗｂ´）の方が、小さくなる。また、基板の凹部の斜面側における、中央側に位置する従来のインク供給口端と発熱抵抗体との距離に対するインク供給口のズレによるインク供給口端と発熱抵抗体との距離の減少量の割合（ｌ／Ｗａ）に比べて、本実施形態のインク供給口端と発熱抵抗体との距離に対するインク供給口のズレによるインク供給口端と発熱抵抗体との距離の減少量の割合（ｌ／Ｗａ´）が、小さくなる。
【００２２】
その結果、本実施形態のインク供給口と発熱抵抗体の距離Ｗａ´とＷｂ´の比は、従来のインク供給口と発熱抵抗体の距離ＷａとＷｂの比よりも小さくなる。したがって、本実施形態の発熱抵抗体２ｅとインク供給口３ｅとの抵抗と、発熱抵抗体２ｅとインク供給口３ｃとの抵抗差は、従来の発熱抵抗体２ａインク供給口３ｂとの抵抗と、発熱抵抗体２ｅとインク供給口３ａとの抵抗差よりも、小さくなることになる。
本実施形態の基板端部のインク供給口から吐出されるインク滴は、従来の基板端部のインク供給口から吐出されるインク滴よりも傾きが少なく吐出される。
【００２３】
このように吐出口列方向の開口幅Ｄａを従来の基板端部のインク供給口の開口Ｄｂよりも小さくすることによりＷａとＷｂインク供給口と発熱抵抗体の流抵抗差を小さくすることができる。流抵抗差が小さくなると発熱抵抗体の発熱時に起こるインク流の移動も移動方向の偏りが小さくなり、インク滴はより垂直方向へと吐出される。
【００２４】
一方、インク供給口端と発熱抵抗体との距離を長くしておくことでインク供給口端から発熱抵抗体への流抵抗を大きくすると、インクが圧力室へ再充填するのにかかる時間が長期化する。よって全ての吐出口において距離を長くするとヘッドの駆動周波数を下げなければならず高速記録を行う妨げになることがある。しかし、基板端部の吐出口群においてのみ距離を長くしておくことで、基板端部の吐出口を使用しない記録を行う際は基板中央側の吐出口群に合わせた駆動周波数で記録することができる。よって基板端部の吐出口群を使用する場合のみ駆動周波数を下げればよいことから、常に駆動周波数を下げて記録を行う場合よりも記録速度を上げることができる。
【００２５】
図３は、本実施形態の基板を使用した記録ヘッドを示す平面図である。図３に示した記録ヘッドでは、複数のインクジェット記録ヘッド基板を所定の方向に沿って千鳥に配置している。そして、記録ヘッド基板の配列方向にそれぞれ重複するよう配置されている。このようなヘッドでは、隣接基板とのつなぎ部にあたる基板端部吐出口において吐出口数が増えるため、基板端部における個々の吐出口は基板中央側における吐出口よりも少ない吐出数で所望の打ち込み量を達成することができる。よって基板端部吐出口群ではそもそも基板中央側の吐出口群ほどの高い駆動周波数が必要無い場合がある。また、つなぎ部では少しの着弾位置のずれによって記録物につなぎムラが生じる恐れもあるため、本実施形態の基板を用いて基板端部吐出口の直進性を向上させることでより高画質な記録物を得ることができる。
【００２６】
（第１の実施形態の変形例）
図４は、本変形例の基板端部を示す模式図である。インク供給口の開口位置のずれは、基板端部に近いほど大きくなる。したがって、基板端部に近い発熱抵抗体とインク供給口ほど、発熱抵抗体とインク供給口端との距離が大きくなるよう諧調性を持たせて配置させてもよい。
【００２７】
本変形例では、最も端部側のインク供給口の吐出口列に沿う方向の開口サイズが最も小さく、吐出口列中央方向に向かうにつれて開口サイズが大きくなるように配置している。すなわち、最も端部よりの開口Ｄａ１からＤａ１＜Ｄａ２＜Ｄａ３＜Ｄｂという関係が成り立つように配置されている。
【００２８】
（第２の実施形態）
図５は、本実施形態の基板端部の吐出口群８ａを示す拡大図である。第１の実施形態では、基板端部の吐出口群８ａにおけるインク供給口３ｅの吐出口列方向の開口幅を小さくすることで、インク供給口がずれたことによる流抵抗の変化の割合を小さくしている。
【００２９】
この場合、インク供給口の開口面積が小さくなることから、インク供給口の流抵抗が増大する。そして、インク供給口の流抵抗によってインク供給口から圧力室へのインク充填に要する時間が律速されている場合、基板端部の吐出口群８ａはインク充填時間に間に合うよう駆動周波数を下げて駆動することがある。
【００３０】
そこで、本実施形態では、インク供給口３ｅの吐出口列に垂直方向の開口幅を広げて、インク供給口の開口面積を増加させている。これにより、圧力室へのインクの充填時間を短縮している。
【００３１】
図５に示す基板では、吐出口群８ａのインク供給口８ｅでは配列方向の寸法を３０μｍとし、配列方向に直交する方向の寸法を５０μｍとすることで、吐出口群８ｂのインク供給口３ｆの開口寸法４１μｍ×３７μｍと開口面積を概ね同一にしている。
【００３２】
よって、インク供給口の流抵抗差によるインクの圧力室への充填時間差を短縮することができ、吐出口群８ａの駆動周波数も吐出口群８ｂと同等の駆動周波数で駆動することができる。その結果、常に高い駆動周波数で駆動できることから高速な記録を行なうことができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
図６は、本実施形態の基板端部の吐出口群８ａを示す拡大図である。第１および第２の実施形態では、基板端部の吐出口群８ａにおけるインク供給口３ｅの吐出口列方向の開口幅を小さくすることで、インク供給口がずれたことによる流抵抗の変化の割合を小さくしている。
【００３４】
この場合、発熱抵抗体とインク供給口端との距離を長くすると、インク供給口端から発熱抵抗体までの流抵抗が大きくなることから、吐出口群８ａと吐出口群８ｂでは圧力室内のインクの流抵抗が異なる。圧力室の流抵抗が高くなるとインクを吐出する際の圧力が吐出口方向へより集中するため、吐出したインク滴の飛翔速度が速くなることがある。
【００３５】
その結果、吐出口群８ａと８ｂでは、吐出口群８ａの方がインク滴の飛翔速度が速くなってしまい、紙面にインク滴が着弾する時間差が生じ、画像が劣化することがある。
【００３６】
そこで本実施形態では、図６（ａ）に示すように、吐出口群８ａの圧力室４ａの吐出口列に垂直な方向の寸法Ｒａを、吐出口群８ｂの圧力室４の吐出口列に垂直な方向の寸法Ｒｂより広げることでインクの流抵抗を下げる。その結果、吐出口群８ａと吐出口群８ｂのインク滴の飛翔速度に差が生じないようにしている。
【００３７】
さらに、図６（ｂ）に示すように、第２の実施形態に示すインク供給口３ｅの吐出口列に垂直方向の開口幅を広げて、インク供給口の開口面積を増加させるとともに、吐出口群８ａの圧力室４ａ寸法Ｒａを、吐出口群８ｂの圧力室４の寸法Ｒｂより広げている。
【００３８】
すなわち、図６（ｂ）に示す基板は、圧力室へのインク充填時間差とインク滴の飛翔速度差とを低減したものである。この結果、高速記録を行なうことができ、インク滴の着弾時間差に起因する画像の劣化を低減した記録を行なうことができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
図７および図８は、本実施形態の基板を示す図である。図７（ａ）は、基板表面の平面図であり、図７（ｂ）は、オリフィスプレートをとった基板の平面図である。図８（ｃ）は、図７（ｂ）の点線部ｄ−ｄ’に沿った断面図であり、図８（ｄ）は、図７（ｂ）の吐出口列ＬａおよびＬｂの拡大図である。
【００４０】
図７（ａ）に示すように、発熱抵抗体２は、吐出口列に直交する方向に複数配列され、インク供給口３は、発熱抵抗体に隣接するように、発熱抵抗体の間に配列されている。
【００４１】
図８（ｃ）および（ｄ）では、吐出口列Ｌａの発熱抵抗体を２ｋ、インク供給口を３ｋとし、吐出口列Ｌｂの発熱抵抗体を２ｍ、インク供給口を３ｍとする。インク供給口３ｋの吐出口列に直交する方向の開口幅Ｑａを、インク供給口３ｍの吐出口列に直交する方向の開口幅Ｑｂよりも小さくする。これにより、インク供給口３ｋ端から発熱抵抗体２ｋの距離を長くし、発熱抵抗体２ｍとインク供給口３ｍの距離よりも長くなるように配置している。
【００４２】
基板端部に近い吐出口列のインク供給口端と発熱抵抗体の距離を長くしておくことで、インク供給口の開口位置がずれた際に起きるインク供給口端と発熱抵抗体の距離の変化の割合を小さくすることができる。その結果、流抵抗変化の割合も小さくすることができインク滴を比較的垂直方向に吐出することができ画像の劣化を防ぐことができる。
【００４３】
また、インク供給口の開口位置のずれは基板端部に近いほど大きくなるので、図８（ｅ）に示すように、最も端部に近いインク供給口ほど、発熱抵抗体とインク供給口端との距離が大きくなるよう諧調性を持たせて配置させると、さらに好ましい。図８（ｅ）に示す基板では、最も端部側のインク供給口の吐出口列に直交する方向の開口サイズが最も小さく、吐出口列中央方向に向かうにつれて開口サイズが大きくなるように配置している。つまり最も端部よりの開口Ｑａ１からＱａ１＜Ｑａ２＜Ｑｂという関係が成り立つように配置している。
【００４４】
（第５の実施形態）
図９は、本実施形態の基板を示す図である。図９（ａ）は、本実施形態の基板のオリフィスプレートを除いた、基板表面を示す平面図であり、図９（ｂ）は、吐出口列ＬａおよびＬｂを示す拡大図である。
【００４５】
第４の実施形態では、基板端部のインク供給口３ｋの吐出口列に直交する方向の開口幅を小さくすることで、発熱抵抗体とインク供給口端との距離を長くすると、インク供給口の開口面積が低下することからインク供給口の流抵抗が増大する。インク供給口の流抵抗によってインク供給口から圧力室へのインク充填に要する時間が律速されている場合、基板端部の吐出口列はインク充填時間に間に合うよう駆動周波数を下げて駆動する必要がある。
【００４６】
そこで本実施形態では、インク供給口３ｋの吐出口列に直交する方向の開口幅を広げインク供給口の開口面積を増加させることで圧力室へのインクの充填時間を短縮している。これによって、インク供給口の流抵抗差によるインクの圧力室への充填時間差を短縮することができ、吐出口列Ｌａも吐出口列Ｌｂと同等の駆動周波数で駆動することができる。その結果、常に高い駆動周波数で駆動でき、高速な記録を行なうことができる。
【００４７】
（第６の実施形態）
図１０は、本実施形態の基板を示す図である。
【００４８】
第１および第２の実施形態と同様に、基板端部のインク供給口３ｋの吐出口列に直交する方向の開口幅を小さくすることで発熱抵抗体とインク供給口端との距離を長くしている。発熱抵抗体とインク供給口端との距離を長くするとインク供給口端から発熱抵抗体までの流抵抗が大きくなることから、吐出口列Ｌａと吐出口Ｌｂでは圧力室内のインクの流抵抗が異なってしまう。圧力室の流抵抗が高くなるとインクを吐出する際の圧力が吐出口方向へより集中するため、吐出したインク滴の飛翔速度が速くなることがある。したがって、吐出口列Ｌａと吐出口Ｌｂでは、吐出口列Ｌａの方がインク滴の飛翔速度が速くなり、紙面にインク滴が着弾する時間差が生じ、画像が劣化することがある。そこで本実施形態では、吐出口列Ｌａの圧力室４ｋの寸法を、吐出口列に沿う方向に広げることでインクの流抵抗を下げ、吐出口列Ｌａと吐出口列Ｌｂのインク滴の飛翔速度に差が生じないようにする。
【００４９】
また、図１０（ｃ）に示すように、第５の実施形態と本実施形態の基板の特徴を合わせ、圧力室へのインク充填時間差とインク滴の飛翔速度差とを低減することができる。この結果、高速記録を行なうことができ、インク滴の着弾時間差に起因する画像の劣化を抑制した高速高画質記録を行なうことができる。
【００５０】
（その他）
本発明のインクジェット記録ヘッド基板は、インクジェット記録装置に用いられて記録を行なうものである。
【符号の説明】
【００５１】
１ シリコン基板
２ 発熱抵抗体
３ インク供給口
４ 圧力室
５ オリフィスプレート
６ シリコン基板上の凹部の斜面
７ 共通液室
８ 吐出口群
９ 吐出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッド基板、インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置に関し、特にドライエッチングによりインク供給口を形成するインクジェット記録ヘッド基板、インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッド基板の製造方法として、シリコン基板に対して２段階エッチング処理を行うことによりインク供給口を形成するものがある。例えば、ウェットエッチングによりシリコン基板に対して第１のエッチングを行って凹部を形成して液室を形成する。そして次に、ドライエッチングにより凹部の底面に対して第２のエッチングを行うことにより、インク供給口を形成する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
ボッシュプロセスを用いたドライエッチングでは、デポ膜の形成工程、イオンによる側面以外のデポ膜の除去工程、ラジカルによるエッチング工程、を繰り返し行うことでシリコン基板をエッチングする。しかし、凹部の底面をドライエッチングして供給口を形成する際に、プラズマシースは凹部に沿って形成されるので、凹部の側壁の近傍ではデポ膜を除去するイオンが影響を受け、所望の位置よりずれた位置のデポ膜が除去されてしまうことがある。このように、凹部を有する基板底面では、デポ膜の除去位置が連続的にずれてしまうため、ラジカルによるエッチングも連続的にずれて形成することになる。その結果、数度の角度を持ってエッチングが進行してしまうことがある。このようなことは、ボッシュプロセスを用いた場合に限定されず、一般的な反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）のドライエッチングによる場合に共通して存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６５３４２４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
記録ヘッド基板の一つに、ノズルの配列方向に沿って、インク供給口と発熱抵抗体が交互に配列されている構成がある。この構成を上述したエッチング方法によって形成すると、凹部の斜面側に位置する基板端部のインク供給口の開口位置がより端部方向へずれる場合がある。これにより、発熱抵抗体に対して基板端部側のインク供給口は発熱抵抗体からの距離が長くなり、一方、吐出口列の中央側のインク供給口は発熱抵抗体からの距離が短くなる場合があることを見出した。インクは共通液室から基板を貫通するインク供給口を通って圧力室へ充填されることから、インク供給口端から圧力室内の発熱抵抗体までの距離が長いほどインクが受ける流抵抗が大きくなる。これにより、基板の端部側のインク供給口と基板の中央側のインク供給口とでは、流抵抗差が生じる。このため、発熱抵抗体にパルス電流を印加すると、この流抵抗差のためにインクと生じた気泡とは流抵抗が小さい方向へと偏って動く。その結果、吐出されるインク滴は、吐出口列の中央方向へ傾いて吐出されることになる。
【０００６】
一方、基板の中央部分においてインク供給口は実質的に垂直に開口するため、発熱抵抗体とインク供給口の距離は一定であり抵抗差が無く、発泡の成長方向に偏りが起きずインク滴も真っすぐに吐出される。
【０００７】
すなわち、基板端部に近い吐出口は基板中央部に位置する方向にインク滴を吐出し、基板中央部に位置する吐出口は真っ直ぐにインク滴を吐出する。したがって、基板端部の吐出口のインク滴の着弾位置がずれるため、画像劣化が生じることがある。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、基板をドライエッチングにより凹部の底面に対して第２のエッチングを行うことにより基板端部の吐出口の開口位置がずれた場合であっても、画像劣化を抑制するインクジェット記録素子提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、第１の面と、前記第１の面の裏面であって、インクを吐出させるための複数の発熱抵抗体が配列された第２の面とを有するインクジェット記録ヘッド基板であって、前記インクジェット記録ヘッド基板の前記第１の面に形成された凹部をドライエッチングすることによって形成された前記第１の面と第２の面を貫通する複数のインク供給口であって、前記複数の発熱抵抗体と１つずつ交互に配列された複数のインク供給口と、を備え、前記複数の発熱抵抗体のうち前記インクジェット記録ヘッド基板の前記凹部の斜面側の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離は、前記インクジェット記録ヘッド基板の中央側の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離よりも長くなるように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記の構成によれば、インク供給口端から発熱抵抗体までの流抵抗変化の割合を小さくする。これにより、基板端部のインク供給口の開口位置にずれが発生した場合でも、インク滴の吐出方向の偏りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の基板を示す図である。
【図２】第１の実施形態と従来の基板を示す図である。
【図３】第１の実施形態の記録ヘッドの例を示す図である。
【図４】第１の実施形態の変形例の基板を示す図である。
【図５】第２の実施形態の基板を示す図である。
【図６】第３の実施形態の基板を示す図である。
【図７】第４の実施形態の基板を示す図である。
【図８】第４の実施形態の基板を示す図である。
【図９】第５の実施形態の基板を示す図である。
【図１０】第６の実施形態の基板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のインクジェット記録ヘッド基板の表面を示す平面図である。図１（ａ）は、基板表面を示し、図１（ｂ）は、オリフィスプレートを取った基板を示している。図１では、第１の面と第１の面の裏面である第２の面を備えた基板が示されている。第２の面には、複数の発熱抵抗体２が吐出口列方向に配列されている。また、発熱抵抗体に隣接するように、ドライエッチングすることによって形成された第１の面と第２の面を貫通する複数のインク供給口３が発熱抵抗体の間にそれぞれ配列されている。
【００１３】
本実施形態では、基板の端部に位置する吐出口を吐出口群８ａとし、基板の中央部に位置する吐出口を吐出口群８ｂとする。
【００１４】
図２（ａ） は、図１（ｂ）の点線部ｄ−ｄ‘における断面図であり、インク供給口の開口位置がより端部側へずれた場合のインクジェットヘッドの断面図である。また、図２（ｂ）は、従来の端部吐出口を示す拡大図である。また、図２（ｃ）は、本実施形態の端部の吐出口を示す拡大図である。
【００１５】
図２（ａ）を参照するに、基板１上にはオリフィスプレート５によって吐出口９が形成されている。圧力室４には、共通液室７から基板を貫通するインク供給口３を通りインクが供給されている。図１（ａ）に示す基板の端部に位置する吐出口群８ａに対応する発熱抵抗体群を発熱抵抗体２ｅとし、インク供給口群をインク供給口３ｅとする。また、基板の中央部に位置する吐出口群８ｂに対応する発熱抵抗体群を発熱抵抗体２ｆとし、インク供給口群をインク供給口３ｆとする。
【００１６】
本実施形態の基板では、凹部の斜面６に影響を受けてインク供給口が角度を持ってエッチングが進んだことによりインク供給口の開口位置がより端部側へずれてしまっている。この場合、図２（ｂ）に示すように従来の基板では、発熱抵抗体に対してより基板端部に近い方向に形成されたインク供給口３ａは、発熱抵抗体からの距離が長くなる。これに対し、吐出口列の中央方向に形成されたインク供給口３ｂは、発熱抵抗体からの距離が短くなる。
【００１７】
インクは、共通液室７から基板を貫通するインク供給口３を通って圧力室へ充填されることから、インク供給口端から圧力室内の発熱抵抗体２までの距離が長いほどインクが受ける流抵抗が大きくなる。よってインク供給口端への距離が短い経路Ｗｂは、距離が長い経路Ｗａよりもインクへの流抵抗が小さくなり、流抵抗差が生じる。そして、発熱抵抗体２ａにパルス電流を印加した際はこの流抵抗差のためにインクと生じた気泡とは流抵抗が小さいＷｂ方向へと偏って動く。したがって、吐出されるインク滴は、Ｗｂの方向、つまり吐出口列の中央部側へ傾いて吐出され、生じた気泡はＷｂ方向へ成長する結果となる。
【００１８】
それに対し、基板の中央部分ではインク供給口は垂直に開口するため、発熱抵抗体とインク供給口の距離は一定であり抵抗差が無く、発泡の成長方向に偏りが起きずインク滴も真っすぐに吐出される。したがって、基板端部に近い吐出口群８ａはインクの吐出方向がより吐出口列の中央方向へと傾いて吐出し、基板の中央側に位置する吐出口群８ｂは真っすぐに吐出する。
【００１９】
一方本発明では、図２（ｃ）に示すように、発熱抵抗体とインク供給口が吐出口列方向に１つずつ交互に配列されている基板において、凹部の斜面側に位置する基板端部の発熱抵抗体と隣接する２つのインク供給口との距離をＷａ´およびＷｂ´とする。凹部の斜面側に位置する吐出口群８ａにインクを供給するインク供給口３ｅの吐出口列方向の開口幅Ｄａを基板の中央側に位置する吐出口群８ｂにおけるインク供給口の開口幅Ｄｂよりも小さくしている。また、インク供給口３ｃの吐出口列方向の開口幅Ｄａを基板の中央側に位置する吐出口群８ｂにおけるインク供給口の開口幅Ｄｂよりも小さくしている。これにより、インク供給口３ｅ端から発熱抵抗体２ｅの距離Ｗｂ´を長くし、図２（ｂ）に示す従来の斜面側における発熱抵抗体２ａとインク供給口３ａの距離Ｗｂよりも長くなっている。また、インク供給口３ｃ端から発熱抵抗体２ｅの距離Ｗａ´を長くし、図２（ｂ）に示す従来の斜面側における発熱抵抗体２ａとインク供給口３ａの距離Ｗａよりも長くなっている。
【００２０】
このようにインク供給口３ｅ端から発熱抵抗体２ｅまでの距離を長くすることにより、インク供給口の開口位置がずれることによるインク供給口端と発熱抵抗体の距離の変化の割合を従来よりも小さくすることができる。
【００２１】
すなわち、インク供給口のズレはインク供給口と発熱抵抗体との距離に関係なく一定の長さでズレを生じる。そのため、基板の凹部の斜面側における、発熱抵抗体の凹部の斜面側の従来のインク供給口端と発熱抵抗体との距離に対するインク供給口のズレによるインク供給口端と発熱抵抗体との距離の増加量の割合（ｌ／Ｗｂ）に比べて、本実施形態の凹部の斜面側のインク供給口端と発熱抵抗体との距離に対するインク供給口のズレによるインク供給口端と発熱抵抗体との距離の増加量の割合（ｌ／Ｗｂ´）の方が、小さくなる。また、基板の凹部の斜面側における、中央側に位置する従来のインク供給口端と発熱抵抗体との距離に対するインク供給口のズレによるインク供給口端と発熱抵抗体との距離の減少量の割合（ｌ／Ｗａ）に比べて、本実施形態のインク供給口端と発熱抵抗体との距離に対するインク供給口のズレによるインク供給口端と発熱抵抗体との距離の減少量の割合（ｌ／Ｗａ´）が、小さくなる。
【００２２】
その結果、本実施形態のインク供給口と発熱抵抗体の距離Ｗａ´とＷｂ´の比は、従来のインク供給口と発熱抵抗体の距離ＷａとＷｂの比よりも小さくなる。したがって、本実施形態の発熱抵抗体２ｅとインク供給口３ｅとの抵抗と、発熱抵抗体２ｅとインク供給口３ｃとの抵抗差は、従来の発熱抵抗体２ａインク供給口３ｂとの抵抗と、発熱抵抗体２ｅとインク供給口３ａとの抵抗差よりも、小さくなることになる。
本実施形態の基板端部のインク供給口から吐出されるインク滴は、従来の基板端部のインク供給口から吐出されるインク滴よりも傾きが少なく吐出される。
【００２３】
このように吐出口列方向の開口幅Ｄａを従来の基板端部のインク供給口の開口Ｄｂよりも小さくすることによりＷａとＷｂインク供給口と発熱抵抗体の流抵抗差を小さくすることができる。流抵抗差が小さくなると発熱抵抗体の発熱時に起こるインク流の移動も移動方向の偏りが小さくなり、インク滴はより垂直方向へと吐出される。
【００２４】
一方、インク供給口端と発熱抵抗体との距離を長くしておくことでインク供給口端から発熱抵抗体への流抵抗を大きくすると、インクが圧力室へ再充填するのにかかる時間が長期化する。よって全ての吐出口において距離を長くするとヘッドの駆動周波数を下げなければならず高速記録を行う妨げになることがある。しかし、基板端部の吐出口群においてのみ距離を長くしておくことで、基板端部の吐出口を使用しない記録を行う際は基板中央側の吐出口群に合わせた駆動周波数で記録することができる。よって基板端部の吐出口群を使用する場合のみ駆動周波数を下げればよいことから、常に駆動周波数を下げて記録を行う場合よりも記録速度を上げることができる。
【００２５】
図３は、本実施形態の基板を使用した記録ヘッドを示す平面図である。図３に示した記録ヘッドでは、複数のインクジェット記録ヘッド基板を所定の方向に沿って千鳥に配置している。そして、記録ヘッド基板の配列方向にそれぞれ重複するよう配置されている。このようなヘッドでは、隣接基板とのつなぎ部にあたる基板端部吐出口において吐出口数が増えるため、基板端部における個々の吐出口は基板中央側における吐出口よりも少ない吐出数で所望の打ち込み量を達成することができる。よって基板端部吐出口群ではそもそも基板中央側の吐出口群ほどの高い駆動周波数が必要無い場合がある。また、つなぎ部では少しの着弾位置のずれによって記録物につなぎムラが生じる恐れもあるため、本実施形態の基板を用いて基板端部吐出口の直進性を向上させることでより高画質な記録物を得ることができる。
【００２６】
（第１の実施形態の変形例）
図４は、本変形例の基板端部を示す模式図である。インク供給口の開口位置のずれは、基板端部に近いほど大きくなる。したがって、基板端部に近い発熱抵抗体とインク供給口ほど、発熱抵抗体とインク供給口端との距離が大きくなるよう諧調性を持たせて配置させてもよい。
【００２７】
本変形例では、最も端部側のインク供給口の吐出口列に沿う方向の開口サイズが最も小さく、吐出口列中央方向に向かうにつれて開口サイズが大きくなるように配置している。すなわち、最も端部よりの開口Ｄａ１からＤａ１＜Ｄａ２＜Ｄａ３＜Ｄｂという関係が成り立つように配置されている。
【００２８】
（第２の実施形態）
図５は、本実施形態の基板端部の吐出口群８ａを示す拡大図である。第１の実施形態では、基板端部の吐出口群８ａにおけるインク供給口３ｅの吐出口列方向の開口幅を小さくすることで、インク供給口がずれたことによる流抵抗の変化の割合を小さくしている。
【００２９】
この場合、インク供給口の開口面積が小さくなることから、インク供給口の流抵抗が増大する。そして、インク供給口の流抵抗によってインク供給口から圧力室へのインク充填に要する時間が律速されている場合、基板端部の吐出口群８ａはインク充填時間に間に合うよう駆動周波数を下げて駆動することがある。
【００３０】
そこで、本実施形態では、インク供給口３ｅの吐出口列に垂直方向の開口幅を広げて、インク供給口の開口面積を増加させている。これにより、圧力室へのインクの充填時間を短縮している。
【００３１】
図５に示す基板では、吐出口群８ａのインク供給口８ｅでは配列方向の寸法を３０μｍとし、配列方向に直交する方向の寸法を５０μｍとすることで、吐出口群８ｂのインク供給口３ｆの開口寸法４１μｍ×３７μｍと開口面積を概ね同一にしている。
【００３２】
よって、インク供給口の流抵抗差によるインクの圧力室への充填時間差を短縮することができ、吐出口群８ａの駆動周波数も吐出口群８ｂと同等の駆動周波数で駆動することができる。その結果、常に高い駆動周波数で駆動できることから高速な記録を行なうことができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
図６は、本実施形態の基板端部の吐出口群８ａを示す拡大図である。第１および第２の実施形態では、基板端部の吐出口群８ａにおけるインク供給口３ｅの吐出口列方向の開口幅を小さくすることで、インク供給口がずれたことによる流抵抗の変化の割合を小さくしている。
【００３４】
この場合、発熱抵抗体とインク供給口端との距離を長くすると、インク供給口端から発熱抵抗体までの流抵抗が大きくなることから、吐出口群８ａと吐出口群８ｂでは圧力室内のインクの流抵抗が異なる。圧力室の流抵抗が高くなるとインクを吐出する際の圧力が吐出口方向へより集中するため、吐出したインク滴の飛翔速度が速くなることがある。
【００３５】
その結果、吐出口群８ａと８ｂでは、吐出口群８ａの方がインク滴の飛翔速度が速くなってしまい、紙面にインク滴が着弾する時間差が生じ、画像が劣化することがある。
【００３６】
そこで本実施形態では、図６（ａ）に示すように、吐出口群８ａの圧力室４ａの吐出口列に垂直な方向の寸法Ｒａを、吐出口群８ｂの圧力室４の吐出口列に垂直な方向の寸法Ｒｂより広げることでインクの流抵抗を下げる。その結果、吐出口群８ａと吐出口群８ｂのインク滴の飛翔速度に差が生じないようにしている。
【００３７】
さらに、図６（ｂ）に示すように、第２の実施形態に示すインク供給口３ｅの吐出口列に垂直方向の開口幅を広げて、インク供給口の開口面積を増加させるとともに、吐出口群８ａの圧力室４ａ寸法Ｒａを、吐出口群８ｂの圧力室４の寸法Ｒｂより広げている。
【００３８】
すなわち、図６（ｂ）に示す基板は、圧力室へのインク充填時間差とインク滴の飛翔速度差とを低減したものである。この結果、高速記録を行なうことができ、インク滴の着弾時間差に起因する画像の劣化を低減した記録を行なうことができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
図７および図８は、本実施形態の基板を示す図である。図７（ａ）は、基板表面の平面図であり、図７（ｂ）は、オリフィスプレートをとった基板の平面図である。図８（ｃ）は、図７（ｂ）の点線部ｄ−ｄ’に沿った断面図であり、図８（ｄ）は、図７（ｂ）の吐出口列ＬａおよびＬｂの拡大図である。
【００４０】
図７（ａ）に示すように、発熱抵抗体２は、吐出口列に直交する方向に複数配列され、インク供給口３は、発熱抵抗体に隣接するように、発熱抵抗体の間に配列されている。
【００４１】
図８（ｃ）および（ｄ）では、吐出口列Ｌａの発熱抵抗体を２ｋ、インク供給口を３ｋとし、吐出口列Ｌｂの発熱抵抗体を２ｍ、インク供給口を３ｍとする。インク供給口３ｋの吐出口列に直交する方向の開口幅Ｑａを、インク供給口３ｍの吐出口列に直交する方向の開口幅Ｑｂよりも小さくする。これにより、インク供給口３ｋ端から発熱抵抗体２ｋの距離を長くし、発熱抵抗体２ｍとインク供給口３ｍの距離よりも長くなるように配置している。
【００４２】
基板端部に近い吐出口列のインク供給口端と発熱抵抗体の距離を長くしておくことで、インク供給口の開口位置がずれた際に起きるインク供給口端と発熱抵抗体の距離の変化の割合を小さくすることができる。その結果、流抵抗変化の割合も小さくすることができインク滴を比較的垂直方向に吐出することができ画像の劣化を防ぐことができる。
【００４３】
また、インク供給口の開口位置のずれは基板端部に近いほど大きくなるので、図８（ｅ）に示すように、最も端部に近いインク供給口ほど、発熱抵抗体とインク供給口端との距離が大きくなるよう諧調性を持たせて配置させると、さらに好ましい。図８（ｅ）に示す基板では、最も端部側のインク供給口の吐出口列に直交する方向の開口サイズが最も小さく、吐出口列中央方向に向かうにつれて開口サイズが大きくなるように配置している。つまり最も端部よりの開口Ｑａ１からＱａ１＜Ｑａ２＜Ｑｂという関係が成り立つように配置している。
【００４４】
（第５の実施形態）
図９は、本実施形態の基板を示す図である。図９（ａ）は、本実施形態の基板のオリフィスプレートを除いた、基板表面を示す平面図であり、図９（ｂ）は、吐出口列ＬａおよびＬｂを示す拡大図である。
【００４５】
第４の実施形態では、基板端部のインク供給口３ｋの吐出口列に直交する方向の開口幅を小さくすることで、発熱抵抗体とインク供給口端との距離を長くすると、インク供給口の開口面積が低下することからインク供給口の流抵抗が増大する。インク供給口の流抵抗によってインク供給口から圧力室へのインク充填に要する時間が律速されている場合、基板端部の吐出口列はインク充填時間に間に合うよう駆動周波数を下げて駆動する必要がある。
【００４６】
そこで本実施形態では、インク供給口３ｋの吐出口列に直交する方向の開口幅を広げインク供給口の開口面積を増加させることで圧力室へのインクの充填時間を短縮している。これによって、インク供給口の流抵抗差によるインクの圧力室への充填時間差を短縮することができ、吐出口列Ｌａも吐出口列Ｌｂと同等の駆動周波数で駆動することができる。その結果、常に高い駆動周波数で駆動でき、高速な記録を行なうことができる。
【００４７】
（第６の実施形態）
図１０は、本実施形態の基板を示す図である。
【００４８】
第１および第２の実施形態と同様に、基板端部のインク供給口３ｋの吐出口列に直交する方向の開口幅を小さくすることで発熱抵抗体とインク供給口端との距離を長くしている。発熱抵抗体とインク供給口端との距離を長くするとインク供給口端から発熱抵抗体までの流抵抗が大きくなることから、吐出口列Ｌａと吐出口Ｌｂでは圧力室内のインクの流抵抗が異なってしまう。圧力室の流抵抗が高くなるとインクを吐出する際の圧力が吐出口方向へより集中するため、吐出したインク滴の飛翔速度が速くなることがある。したがって、吐出口列Ｌａと吐出口Ｌｂでは、吐出口列Ｌａの方がインク滴の飛翔速度が速くなり、紙面にインク滴が着弾する時間差が生じ、画像が劣化することがある。そこで本実施形態では、吐出口列Ｌａの圧力室４ｋの寸法を、吐出口列に沿う方向に広げることでインクの流抵抗を下げ、吐出口列Ｌａと吐出口列Ｌｂのインク滴の飛翔速度に差が生じないようにする。
【００４９】
また、図１０（ｃ）に示すように、第５の実施形態と本実施形態の基板の特徴を合わせ、圧力室へのインク充填時間差とインク滴の飛翔速度差とを低減することができる。この結果、高速記録を行なうことができ、インク滴の着弾時間差に起因する画像の劣化を抑制した高速高画質記録を行なうことができる。
【００５０】
（その他）
本発明のインクジェット記録ヘッド基板は、インクジェット記録装置に用いられて記録を行なうものである。
【符号の説明】
【００５１】
１ シリコン基板
２ 発熱抵抗体
３ インク供給口
４ 圧力室
５ オリフィスプレート
６ シリコン基板上の凹部の斜面
７ 共通液室
８ 吐出口群
９ 吐出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と、前記第１の面の裏面であって、インクを吐出させるための複数の発熱抵抗体が配列された第２の面とを有するインクジェット記録ヘッド基板であって、
前記インクジェット記録ヘッド基板の前記第２の面に形成された凹部をドライエッチングすることによって形成された前記第１の面と第２の面を貫通する複数のインク供給口であって、前記複数の発熱抵抗体と１つずつ交互に配列された複数のインク供給口と、を備え、
前記複数の発熱抵抗体のうち前記インクジェット記録ヘッド基板の前記凹部の斜面側の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離は、前記インクジェット記録ヘッド基板の中央側の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離よりも長くなるように配置されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項２】
前記複数のインク供給口は、前記インクジェット記録ヘッド基板の前記凹部の斜面側からの距離が近いインク供給口ほど、前記インク供給口の端と前記発熱抵抗体との距離が長くなるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項３】
前記インクジェット記録ヘッド基板の前記凹部の斜面から近い距離に形成されている複数のインク供給口端から前記発熱抵抗体までの距離は、前記インク供給口の発熱抵抗体の方向における開口幅を短くすることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項４】
前記発熱抵抗体は、吐出口列方向において前記インク供給口と隣接していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項５】
前記発熱抵抗体は吐出口列に直交する方向において前記インク供給口と隣接していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項６】
吐出口列方向の端部に位置する吐出口群のインク供給口は、前記吐出口列方向に直交する方向の開口幅が、前記吐出口列方向の中央側に位置する吐出口群のインク供給口の吐出口列方向に直交する方向の開口幅より大きいことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項７】
吐出口列方向の端部に位置する吐出口群の圧力室は、吐出口列方向に沿った方向の寸法が、前記吐出口列方向の中央側に位置する吐出口群の圧力室の吐出口列方向に沿った方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項８】
基板端部に近い位置に配置された複数の吐出口列のインク供給口は、前記吐出口列に沿う方向の開口幅が、前記基板のより中央側に配置されている複数の吐出口列のインク供給口の吐出口列に沿う方向の開口幅より大きいことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項９】
基板端部に近い位置に配置された複数の吐出口列の圧力室は、吐出口列に直交する方向の寸法が、前記基板のより中央側に配置されている複数の吐出口列の圧力室の吐出口列に直交する方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項１０】
請求項１から９のインクジェット記録ヘッド基板を備えたインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
請求項１または２に記載の複数のインクジェット記録ヘッド基板を所定の方向に沿って千鳥に配置し、前記インクジェット記録ヘッド基板は、その端部において隣接するインクジェット記録ヘッド基板と配列方向に直交する方向で重複するよう配置されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項１２】
請求項１０のインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置。
【請求項１】
第１の面と、前記第１の面の裏面であって、インクを吐出させるための複数の発熱抵抗体が配列された第２の面とを有するインクジェット記録ヘッド基板であって、
前記インクジェット記録ヘッド基板の前記第２の面に形成された凹部をドライエッチングすることによって形成された前記第１の面と第２の面を貫通する複数のインク供給口であって、前記複数の発熱抵抗体と１つずつ交互に配列された複数のインク供給口と、を備え、
前記複数の発熱抵抗体のうち前記インクジェット記録ヘッド基板の前記凹部の斜面側の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離は、前記インクジェット記録ヘッド基板の中央側の発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に隣接する２つのインク供給口とのそれぞれの距離よりも長くなるように配置されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項２】
前記複数のインク供給口は、前記インクジェット記録ヘッド基板の前記凹部の斜面側からの距離が近いインク供給口ほど、前記インク供給口の端と前記発熱抵抗体との距離が長くなるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項３】
前記インクジェット記録ヘッド基板の前記凹部の斜面から近い距離に形成されている複数のインク供給口端から前記発熱抵抗体までの距離は、前記インク供給口の発熱抵抗体の方向における開口幅を短くすることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項４】
前記発熱抵抗体は、吐出口列方向において前記インク供給口と隣接していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項５】
前記発熱抵抗体は吐出口列に直交する方向において前記インク供給口と隣接していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項６】
吐出口列方向の端部に位置する吐出口群のインク供給口は、前記吐出口列方向に直交する方向の開口幅が、前記吐出口列方向の中央側に位置する吐出口群のインク供給口の吐出口列方向に直交する方向の開口幅より大きいことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項７】
吐出口列方向の端部に位置する吐出口群の圧力室は、吐出口列方向に沿った方向の寸法が、前記吐出口列方向の中央側に位置する吐出口群の圧力室の吐出口列方向に沿った方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項８】
基板端部に近い位置に配置された複数の吐出口列のインク供給口は、前記吐出口列に沿う方向の開口幅が、前記基板のより中央側に配置されている複数の吐出口列のインク供給口の吐出口列に沿う方向の開口幅より大きいことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項９】
基板端部に近い位置に配置された複数の吐出口列の圧力室は、吐出口列に直交する方向の寸法が、前記基板のより中央側に配置されている複数の吐出口列の圧力室の吐出口列に直交する方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド基板。
【請求項１０】
請求項１から９のインクジェット記録ヘッド基板を備えたインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
請求項１または２に記載の複数のインクジェット記録ヘッド基板を所定の方向に沿って千鳥に配置し、前記インクジェット記録ヘッド基板は、その端部において隣接するインクジェット記録ヘッド基板と配列方向に直交する方向で重複するよう配置されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項１２】
請求項１０のインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２２３９０２（Ｐ２０１２−２２３９０２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９０８５４（Ｐ２０１１−９０８５４）
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]