JP2007055048A - Inkjet recording head - Google Patents
Inkjet recording head Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007055048A JP2007055048A JP2005242018A JP2005242018A JP2007055048A JP 2007055048 A JP2007055048 A JP 2007055048A JP 2005242018 A JP2005242018 A JP 2005242018A JP 2005242018 A JP2005242018 A JP 2005242018A JP 2007055048 A JP2007055048 A JP 2007055048A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- ejection ports
- recording head
- chip
- discharge ports
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えばインク等の液体を液滴として吐出させて記録媒体に記録を行うための液体吐出ヘッドに関し、特にインクジェット記録を行う液体吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a liquid discharge head for performing recording on a recording medium by discharging a liquid such as ink as droplets, and more particularly to a liquid discharge head for performing ink jet recording.
サーマルインクジェット技術を用いたカラーインクジェットプリンタは年々高解像度化しており、特に、画質を形成するために使用する記録ヘッドにおいては個々の液滴を吐出する吐出口配列の解像度が600dpi,1200dpiと年々高解像度化している。 Color ink jet printers using thermal ink jet technology have been increasing in resolution year by year, and in particular, in the recording head used to form the image quality, the resolution of the ejection port array for ejecting individual droplets has increased to 600 dpi and 1200 dpi year by year. The resolution is increasing.
又、画像を形成する吐出インク滴のサイズに関してはグレースケールのハーフトーン部や、カラーフォト画像における中間調、ハイライト部での粒状性を軽減させるべく、特にカラーインクを吐出させる記録ヘッドでは15pl程度から5pl、更には1plと年々小液滴化する傾向にある。 Further, regarding the size of the ink droplets that form the image, 15 pl is particularly used for the recording head that ejects color ink in order to reduce the graininess in the grayscale halftone portion, the halftone in the color photo image, and the highlight portion. There is a tendency for droplets to decrease year by year from 5 pl to 1 pl.
しかし、小液滴、高解像度の記録ヘッドにおいては、高品位なカラーグラフィック画像や、フォト画像の印刷出力では高品位のユーザーニーズに対応できるが、モノクロテキスト印刷や、帳票におけるカラーグラフ等の解像度の要求されない粗い画像の印刷出力に対しては、小液滴、高解像度により画像出力データの肥大化及びデータ転送時間を多く必要とするため、高速印刷の要求には反する結果となる。 However, for small droplets and high-resolution recording heads, high-quality color graphic images and photo image printouts can meet high-quality user needs, but resolution such as monochrome text printing and color graphs in forms For a rough image print output that is not required, a large droplet of image output data and a large data transfer time are required due to small droplets and high resolution, which is contrary to the requirement for high-speed printing.
このため、インクジェット記録ヘッドにおけるチップと称するインク滴を吐出させる部品には吐出口の多吐出口化、吐出口の高密度化、複数種の吐出口径が混在する構成になる。
吐出口の多吐出口化に伴い、チップのサイズが長尺化する。又、吐出口の高密度化に伴い、隣接する吐出口を遮る壁の設置面積及び壁の厚みが小さくなる。 As the number of discharge ports increases, the chip size becomes longer. In addition, as the discharge port density increases, the installation area of the wall and the wall thickness that block the adjacent discharge port are reduced.
そのようなチップは、実装プロセスでの熱応力がチップに加わった場合、チップの両端に配置されている複数の吐出口の組又は列の隣接する吐出口を遮る壁がエネルギー発生素子基板より剥がれ易くなり、インク液滴吐出が不安定になり品質問題が発生し易い。又、このような問題を実装プロセスで解決しようとすると、現行生産ラインと変わるのでコストの上昇、又は品質確認等に莫大な開発費と時間が掛かる。 In such a chip, when thermal stress in the mounting process is applied to the chip, the wall that blocks the adjacent discharge ports in the set or rows of the plurality of discharge ports arranged at both ends of the chip is peeled off from the energy generating element substrate. The ink droplet ejection becomes unstable and quality problems are likely to occur. Further, if such a problem is to be solved by the mounting process, it will change from the current production line, so it will take an enormous amount of development cost and time for cost increase or quality confirmation.
そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、複数種の吐出口径を持つ複数種の吐出口を同一面上に有するインクジェット記録ヘッドにおいて、現行と同一な実装プロセスで熱応力がチップに加わっても、チップの両端に配置されている複数の吐出口の組又は列の隣接する吐出口ノズルを遮る壁のエネルギー発生素子基板からの剥がれを防ぐことができるインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention provides an inkjet recording head having a plurality of types of discharge ports on the same surface, in which thermal stress is applied to the chip in the same mounting process as the current one. To provide an ink jet recording head that can prevent peeling of a wall blocking an adjacent discharge port nozzle in a set or a plurality of discharge ports arranged at both ends of a chip from an energy generating element substrate even if added. Objective.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、記録液滴が吐出される高密度に配列された複数種の吐出口径を持つ複数の吐出口と、各吐出口に対応して配列された液流路と、前記液流路内にある記録液を前記吐出口から吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、前記液流路と連通する液室を有し、前記吐出口が同一面上に配され、同一吐出口径の複数の吐出口の組又は列ごとに、各液流路に共通の前記液室を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、隣接する前記吐出口同士を遮る壁の厚みが厚い前記吐出口の組又は列がチップの両端に配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is arranged in correspondence with each of the plurality of discharge ports having a plurality of types of discharge port diameters arranged at high density from which recording droplets are discharged. A liquid passage, an energy generating element for generating energy for discharging the recording liquid in the liquid flow path from the discharge port, and a liquid chamber communicating with the liquid flow path, In an inkjet recording head provided with the liquid chamber common to each liquid flow path for each set or row of a plurality of discharge openings having the same discharge opening diameter on the same surface, a wall that blocks adjacent discharge openings A set or row of the discharge ports having a large thickness is arranged at both ends of the chip.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記隣接する前記吐出口同士を遮る壁の接地面積が大きい前記吐出口の組又は列がチップの両端に配置されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the set or rows of the discharge ports having a large ground contact area between the adjacent discharge ports are arranged at both ends of the chip. And
本発明によれば、インクジェット記録ヘッドの実装プロセスでの熱応力がチップに加わりチップを変形する力が働いても、チップの両端に配置されている複数の吐出口の組又は列の隣接する吐出口を遮る壁がエネルギー発生素子基板より剥がれが生じることを防ぐことが可能となる。 According to the present invention, even when thermal stress in the mounting process of the ink jet recording head is applied to the chip and a force for deforming the chip is applied, a set of a plurality of discharge ports arranged at both ends of the chip or adjacent discharges in the row are arranged. It is possible to prevent the wall blocking the outlet from being peeled off from the energy generating element substrate.
以下に本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図2はインクジェット記録ヘッドの分解斜視図であり、同図に示すように、記録素子基盤8、電気配線基盤9、第2プレート10、第1プレート11から構成されている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the ink jet recording head. As shown in FIG. 2, the ink jet recording head includes a
実装プロセスについて説明する。 The mounting process will be described.
ヘッドユニットは、第1プレート11に第2プレート10を予め接着剤で固定したものに記録素子基盤8を第1プレート11の上面に紫外線及び熱兼用型の接着剤(例えば、旭電化工業製、アデカオプトマーKS820)を用いて、紫外線で記録素子基盤を仮止めし、熱キュア炉にて硬化させる。この場合、接着面には少なくとも150℃5分(メーカー参考条件)以上の熱が加わっている。
The head unit has a
次に、第1プレート11、第2プレート10、記録素子基盤8が固定された部材に電気配線基盤9を第2プレート10上に熱硬化型の接着剤(例えば、京セラケミカル製、電子用接着ペーストTNP0015A)を用いて、電気配線基盤9上から熱を加え接着剤を硬化させる。この場合、ワークには160℃10秒以上の熱が加わっている。
Next, the electric wiring board 9 is attached to the member on which the first plate 11, the second plate 10, and the
次に、記録素子基盤8の構造について説明する。
Next, the structure of the
図3はインクジェット記録ヘッド、ヘッドユニット部の記録素子基盤8の平面図であり、図4は記録素子基盤8のX−X’線断面図(図3参照)である。ここで、吐出口径とは、吐出口3の内寸rのことである。
3 is a plan view of the
記録素子基盤8とは、図4に記載したSi基板6にインク流路12として長溝状の貫通口から成るインク供給口7がSiの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラスト等の方法で形成され、インク供給口7を挟んだ両側に電気熱変換素子(例えば、ヒーター等の抵抗体)5がそれぞれ1列ずつ千鳥状に配置され、電気熱変換素子5と電気熱変換素子5に電力を供給するAl配線等の電気配線は成膜技術により形成されている。
The
Si基板6上には、電気熱変換素子5に対応したインク流路12を形成するためのインク流路壁1と吐出口3が樹脂材料でフォトリソ技術により形成され、吐出口群を形成している。従って、電気熱変換素子5に対向して吐出口3が設けられているため、インク供給口7から供給されたインクは電気熱変換素子5により発生した気泡により吐出される。インクは、インク供給口7から矢印方向に供給され、吐出口3へと流れる。
On the Si substrate 6, an ink flow path wall 1 and a
更に、各インク流路12には、インクに既存、又はインクタンクインク供給口から共通液室2までの間にインクに混入する異物を吐出口3に詰まらせないために吐出口直前でトラップする機能を持ったノズルフィルター4が設けられていても良い。
Further, in each ink flow path 12, a foreign substance existing in the ink or mixed in the ink between the ink tank ink supply port and the common
こうした構成では、一列に配置された吐出口3の列(以下、「
吐出口列」 と称す)に対応するインク供給口7及び共通液室2から各吐出口3までのインク経路の流抵抗はほぼ同じようになるように設計されている。
このとき、1つのインクジェット記録ヘッド内に複数種の吐出口径を持つ吐出口3が有る場合、特に図3で示す1つの記録素子基盤8において各色のインク供給口7に対応する吐出口列ごとに吐出口径が異なっている場合、従来の吐出口数、吐出口密度では、実装における熱応力が記録素子基盤8に加わっても、フォトリソ技術で形成されたインク流路壁1はSi基板6上から剥がれることはなかったが、吐出口数の増大で記録素子基盤8の大型化、吐出口密度が高密度化(ここでは600dpi以上を指す)することで、従来と同じ実装プロセスだとインク流路壁1がSi基板6上から剥がれることが発生する。
上記のような1つのインクジェット記録ヘッドにおいて同一実装プロセスで製造する必要がある場合、本発明では次のような形態により、記録素子基盤8上に形成されたインク流路壁1のSi基板6からの剥がれを解消した。
In such a configuration, the rows of the
The flow resistances of the ink supply ports 7 and the ink paths from the common
At this time, when there are
In the case where it is necessary to manufacture the same ink jet recording head as described above by the same mounting process, in the present invention, from the Si substrate 6 of the ink flow path wall 1 formed on the
<実施の形態1>
図6は本発明の実施の形態1に係るインクジェット記録ヘッド内の記録素子基盤上のインク吐出口及びインク流路壁の概略拡大図であり、図1のインクジェット記録ヘッド上の吐出口を示す模式図と合わせて説明する。
<Embodiment 1>
6 is a schematic enlarged view of an ink discharge port and an ink flow path wall on the recording element base in the ink jet recording head according to Embodiment 1 of the present invention, and is a schematic diagram showing the discharge port on the ink jet recording head of FIG. This will be described with reference to the figure.
1つのチップに複数のインク供給口7(図4参照)と連通する共通液室2がある場合、共通液室2並び方向の最外の列に配置される複数の吐出口3は、その吐出口3同士を遮るインク流路壁1幅が厚いインク流路壁大1aを配置し、インク流路壁小1bはそれ以外の箇所に配置した。この結果、実装プロセスでの熱応力がチップに加わっても、最も熱応力の影響を受ける最外に配置される列のインク流路壁1が剥がれることをなくした。
When there is a common
<実施の形態2>
図5は本発明の実施の形態2に係るインクジェット記録ヘッド内の記録素子基盤上のインク吐出口及びインク流路壁の概略拡大図である。次に、実施の形態1について図1と合わせて説明する。
1つのチップに複数のインク供給口7(図4参照)と連通する共通液室2がある場合、共通液室2並び方向の最外の列に配置される複数の吐出口は、その吐出口3同士を遮るインク流路壁1のSi基板6(図4参照)に接地する面積が大きいものを配置した。この結果、実装プロセスでの熱応力がチップに加わっても、最も熱応力の影響を受ける最外に配置される列のインク流路壁1が剥がれることをなくした。
<
FIG. 5 is a schematic enlarged view of the ink discharge port and the ink flow path wall on the recording element base in the ink jet recording head according to
When there is a common
1 インク流路壁
1a インク流路壁厚み大
1b インク流路壁厚み小
2 共通液室
3 吐出口
4 ノズルフィルター
5 電気熱変換素子
6 Si基板
7 インク供給口
8 記録素子基盤
9 電気配線基盤
10 第2プレート
11 第1プレート
12 インク流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink channel wall 1a Ink channel wall thickness 1b Ink
Claims (2)
隣接する前記吐出口同士を遮る壁の厚みが厚い前記吐出口の組又は列がチップの両端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。 A plurality of discharge ports having a plurality of types of discharge ports arranged at high density from which recording droplets are discharged, a liquid channel arranged corresponding to each discharge port, and a recording liquid in the liquid channel A plurality of discharge ports having the same discharge port diameter, and an energy generating element that generates energy for discharging the discharge port from the discharge port, and a liquid chamber communicating with the liquid flow path. In each ink jet recording head provided with the liquid chamber common to each liquid flow path for each set or row,
An ink jet recording head, wherein a set or row of the discharge ports having a thick wall that blocks the adjacent discharge ports is arranged at both ends of the chip.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005242018A JP2007055048A (en) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | Inkjet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005242018A JP2007055048A (en) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | Inkjet recording head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007055048A true JP2007055048A (en) | 2007-03-08 |
Family
ID=37918946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005242018A Withdrawn JP2007055048A (en) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | Inkjet recording head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007055048A (en) |
-
2005
- 2005-08-24 JP JP2005242018A patent/JP2007055048A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5202371B2 (en) | Inkjet recording head | |
RU2431569C1 (en) | Printing head for ink-jet printing | |
JP5038460B2 (en) | Liquid discharge head | |
JP2010179601A (en) | Inkjet recording head | |
JP2006272614A (en) | Inkjet recording head | |
US20050174385A1 (en) | High resolution ink jet printhead | |
JP2010201926A (en) | Liquid discharging head | |
JP5430167B2 (en) | Liquid discharge head | |
JP2009132080A (en) | Inkjet recording head | |
US7175255B2 (en) | Ink jet recording head and ink jet recording apparatus | |
JP2007055048A (en) | Inkjet recording head | |
US20060038851A1 (en) | Micro-fluid ejection devices and method therefor | |
JP2007055090A (en) | Inkjet recording head | |
US20070085881A1 (en) | Methods for improved micro-fluid ejection devices | |
US8205979B2 (en) | Liquid ejection head | |
US7845766B2 (en) | Inkjet recording head | |
JP2007125810A (en) | Inkjet recording head and its manufacturing method | |
JP3719110B2 (en) | Inkjet printer head manufacturing method | |
JP2007181952A (en) | Inkjet recording head | |
JP5665897B2 (en) | Inkjet recording head | |
JP2005161711A (en) | Inkjet recording head | |
JP2007283549A (en) | Inkjet recording head and method for manufacturing the same | |
JP2006123454A (en) | Inkjet recording head | |
JPH11314379A (en) | Ink jet recording head and ink jet recorder | |
JP2007301937A (en) | Recording head and board for the recording head |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |