JP2007320078A - 液体吐出ヘッド、及び樹脂の塗布方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 裏面側に電極を有す液体吐出基板を搭載する液体吐出ヘッドに於いて、液体吐出基板と支持部材との接合部を液体供給口にはみ出さない様に確実にシールする。
【解決手段】 液体吐出基板裏面の液体供給口近傍を凸形状にする。
【選択図】 図1
【解決手段】 液体吐出基板裏面の液体供給口近傍を凸形状にする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、インク等の液体を吐出して記録動作を行う記録装置に適用される液体吐出ヘッドに関するものである。
インクジェット記録装置は、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録と、様々な記録媒体に対して記録する事が可能であって、記録時に騒音がほとんど発生しない等の特徴を持つ。この様な事により、インクジェット記録装置は、プリンター、ワードプロセッサー、ファクシミリ、および、複写機などの記録機構を担う装置として幅広く利用されている。
このインクジェット記録装置における代表的なインク吐出方式としては、電気熱変換素子を用いた方式がある。この方式は、微小な吐出口から微少な液滴を吐出させて、被記録媒体に対し記録を行うものとなっており、一般に、液滴を形成するためのインクジェット記録ノズルと、この液体吐出ヘッドに対してインクを供給する供給系とから構成される。
電気熱変換素子を用いた液体吐出ヘッドは、電気熱変換素子を液体液室内部に設け、これに記録信号となる電気パルスを与える事により、液体に対して熱エネルギーを供給する。その時に生じる液体の相変化による発泡時(沸騰時)の気泡圧力を液体滴の吐出に利用したものである。さらに、電気熱変換方式を用いた液体吐出ヘッドの場合、電気熱変換素子が配列された基板に対して平行方向に液体を吐出させる方式(エッジシューター方式)、および、垂直方向に液体を吐出させる方式(サイドシューター方式)とがある。
この液体吐出ヘッドに適用される液体吐出基板との電気配線基板の接続に関しては、特公平08−025272号公報や、特開平10−044418号公報等にて開示されている。すなわち、表面側に電気熱変換素子と電極を備えた液体吐出基板の電極と、液体吐出基板に対して電気制御信号と駆動電力を供給する電気配線基板の電極とが、ILB(Inner Lead Bonding)による金属間結合、または、異方性導電膜(フィルム)を用いた熱圧着接合により、電気的に接続されている。そして、プリンター等に代表される製品に於いては、インク液滴からの保護、および、インク液滴や紙紛等のゴミを除去するためのゴムブレードによる拭き取り動作から保護するために、電気接続部は、樹脂により完全に覆われている。
しかしながら、上述した構成では、液体吐出基板と電気配線基板との電極接続部を樹脂でシールした部分は、オリフィス表面よりも必ず突出する事になる。この突出したシール部分が記録媒体と接触しない様にするため、オリフィス表面から被記録媒体までの間隔を、必ず樹脂の厚さ(最大高さ)の分だけ長く取らなければならない。この結果、吐出された液滴の被記録媒体に対する着弾精度が不安定となってバラツキやすくなり、結果的に印字品位を低下させる要因となってしまう。また、シール部分は突出しているため、オリフィス表面に付着した液滴や被記録媒体等から発生するゴミ等を除去するためのゴムブレードによる拭き取りの障害となり、オリフィス面のクリーニングが正常に行われず、これも印字品位の低下を引き起こす原因となる。
そこで、この様な問題を解決するための液体吐出ヘッドとして、特開平11−192705号公報には、液体吐出基板の電極を液体吐出基板の裏面側に配置して、電気配線基板等と接続し、導通をとる方式が開示されている。
特公平08−025272
特開平10−044418
特開平11−192705
しかしながら、上述した液体吐出ヘッドに於いても、電気的な信頼性等、性能を低下させる、以下の様な問題がある。
従来例として、液体吐出ヘッドの外観概略図である図6、および、図6のA−A´ラインの断面である図7に断面概略図を示し、問題点を説明する。
第1の問題は、シール性の問題である。液体吐出基板200の裏面側に電極220を配置した事により、液体吐出基板200の裏面側の状態が、電極220の分だけ凹凸状態になり、非平面状態となる。そのため、電極220の高さ分(30μm〜40μm程度)だけ、支持部材100に対して浮いた状態(ブリッジ状態)で支持させる事になる。つまり、この方式では、電極220の部分しか支持部材100に接触していないため、液体吐出基板200そのものは、ほとんど中空状態となり、スキマ130が発生する。このスキマ130部分に液体が浸入した場合、液体吐出基板200が電気的トラブルを発症し、故障に至る可能性が非常に高い。
第2の問題は、放熱性の問題である。液体吐出基板200から発生する熱は、電極220を介して支持部材100に放熱していくが、液体吐出基板200と支持部材100とは、電極220のみでしか接触していないために、液体吐出基板200から発生するの熱の放熱が追いつかずに、どんどん蓄熱され、液体吐出基板200の温度が昇温していく。そのため、液体の吐出性能が劣化していき、最終的には、液体吐出基板200が熱破壊される可能性が非常に高く、品質信頼性に乏しい。
そこで、このスキマ130部分に熱伝導特性の良好な樹脂A130でシールする事で液体吐出基板200の電気トラブルを防止する事ができる。しかし、この樹脂A130でスキマ130部分を確実にシールし、かつ、液体吐出基板200の液体供給口230部分、および、支持部材100の液体供給流路110部分にはみ出ない様にシールするのは相当困難であり、また、それを確認するのも容易ではない。
本発明の目的は、上記の各問題を解決し、放熱性を向上させ、電気的信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供する事を目的とするものである。
本発明は、上記目的を達成するために、
請求項1に於いては、
表面側に電気信号に応じて液体吐出口から液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生させるエネルギー発生手段を備え、裏面側に液体供給口と電極を備えた液体吐出基板と、
前記液体吐出基板に対して電気制御信号と駆動電力を供給する電気配線基板と、
前記液体吐出基板を支持し、前記液体を供給する液体供給流路を具備する支持部材を備えた液体吐出ヘッドに於ける前記液体吐出基板の裏面側に於いて、
前記液体を供給する前記液体供給口近傍の少なくとも一部分が凸状態に形成されており、
かつ、
前記凸状態部分が前記支持部材側と接触していない事を特徴としている。
請求項1に於いては、
表面側に電気信号に応じて液体吐出口から液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生させるエネルギー発生手段を備え、裏面側に液体供給口と電極を備えた液体吐出基板と、
前記液体吐出基板に対して電気制御信号と駆動電力を供給する電気配線基板と、
前記液体吐出基板を支持し、前記液体を供給する液体供給流路を具備する支持部材を備えた液体吐出ヘッドに於ける前記液体吐出基板の裏面側に於いて、
前記液体を供給する前記液体供給口近傍の少なくとも一部分が凸状態に形成されており、
かつ、
前記凸状態部分が前記支持部材側と接触していない事を特徴としている。
また、請求項2に於いては、
前記凸状態は、
エッチングによって形成されている事を特徴としている。
前記凸状態は、
エッチングによって形成されている事を特徴としている。
あるいは、請求項3に於いて、
前記凸状態は、
フィルムシートを貼り付ける事によって形成されている事を特徴としている。
前記凸状態は、
フィルムシートを貼り付ける事によって形成されている事を特徴としている。
あるいは、請求項4に於いて、
前記凸状態は、
樹脂の塗布によって形成されている事を特徴としている。
前記凸状態は、
樹脂の塗布によって形成されている事を特徴としている。
なお、請求項4に関して、請求項5では、
前記樹脂の塗布は、
液状樹脂を塗布する工程と、
パターニングによる工程とで形成されている事を特徴としている。
前記樹脂の塗布は、
液状樹脂を塗布する工程と、
パターニングによる工程とで形成されている事を特徴としている。
また、請求項4に関し、請求項6では、
前記樹脂の塗布は、
樹脂を薄く塗布する工程と、
熱キュアによって硬化させる工程とで形成されている事を特徴としている。
前記樹脂の塗布は、
樹脂を薄く塗布する工程と、
熱キュアによって硬化させる工程とで形成されている事を特徴としている。
そして、請求項6に関し、請求項7では、
前記樹脂を薄く塗布する工程は、
ディスペンス手段や、スクリーン印刷によって塗布する事を特徴としている。
前記樹脂を薄く塗布する工程は、
ディスペンス手段や、スクリーン印刷によって塗布する事を特徴としている。
この様な構成をとる事により、確実にスキマ/空間部分をシールする事が可能となり、液体の流動抵抗を抑え、液体吐出基板の電気接続部への液体の侵入を防止し、液体吐出基板から生ずる熱の放熱効率を最大限に高める事が可能となる。よって、信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供する事が可能となる。
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
図1は、液体吐出基板200の裏面側の液体供給口周囲部分全周に対して、凸部5000をエッチングによって形成した場合の完成形である。
ウェハープロセス流動中に、オリフィス250、液体吐出口260を形成し、異方性エッチング手段によって記録液供給口110を形成した後、エッチングで除去部5010を除去する事によって凸部5000を形成する(図4参照)。この時のエッチング手段としては、ケミカルエッチング、ドライエッチング等、通常のエッチング手段で形成可能である。
この場合の凸部5000の厚みは、支持部材100側に形成される電極220の電気配線基板120を基準とした場合の厚さ(高さ)よりも薄くなる様に形成する(図5参照)事によって、図1に示す構成を実現する事ができる。この時、凸部5000は、支持部材100側に接触する事はない。
図2は、液体吐出基板200の裏面側に樹脂B5100の塗布によって凸部5000を形成した場合の完成形である。
液体吐出基板200の裏面側に樹脂B5100を塗布し、熱キュアによって硬化させる事で、凸部5000を形成する事ができる。
この場合の凸部5000(樹脂B5100)の厚みは、実施例1で説明した内容と同様で、支持部材100側に形成される電極220の電気配線基板120を基準とした場合の厚さ(高さ)よりも薄くなる様に形成する(図5参照)事によって、図2に示す構成を実現する事ができる。この時、凸部5000は、支持部材100側に接触する事はない。
なお、樹脂B5100の塗布手段については、スクリーン印刷による方法や、ディスペンスによる方法等が好適である。また、樹脂B5100に液状の樹脂を使用し、ウェハープロセス流動中に、パターニングによって形成する方法でも可能である。
図3は、液体吐出基板200の裏面側にフィルムシート5500を貼り付ける事によって凸部5000を形成した場合の完成形である。
ここで貼り付けるフィルムシート5500の材料としては、ポリイミドフィルム、テフロン(登録商標)シート等が好適である。
この場合の凸部5000(フィルムシート5500)の厚みは、実施例1で説明した内容と同様で、支持部材100側に形成される電極220の電気配線基板120を基準とした場合の厚さ(高さ)よりも薄くなる様に形成する(図5参照)事によって、図3に示す構成を実現する事ができる。この時、凸部5000は、支持部材100側に接触する事はない。
なお、実施例1〜実施例3で説明した凸部5000の厚さについて説明している図5に於いて、電気配線基板120は、支持部材100の全面に接合(接着)されている場合を示しているが、電気配線基板120で支持部材100の液体供給路110近傍付近を接合せず、支持部材100を露出させる場合もある。この場合の凸部5000の厚みは、支持部材100側に形成される電極220の支持部材100を基準とした場合の厚さ(高さ)よりも薄くなる様に形成する事によって、図5と同様の厚さ(高さ)関係となり、実施例1〜実施例3で説明した内容と同様の構成を実現する事ができる。この場合でも、凸部5000は、支持部材100側に接触する事はない。
液体吐出基板200と支持部材100の接合後に生じるスキマ130部分については、樹脂A130を充填してシールする事により、電極220と液体吐出基板200との接合部を完全に保護する事ができる。この時、樹脂A130は、熱伝導性に優れた樹脂を使用する事により、液体吐出基板220の放熱効率を向上させる事ができる。
樹脂A130の塗布方法については、液体吐出基板200と電極220とを接合した後に、毛管力作用によってスキマ130部分に樹脂A130を充填する方法や、液体吐出基板200を接合する前に、スキマ130部分となるエリアに樹脂A130をスクリーン印刷により先に塗布して置く方法等により、完全にシールする事ができる。
100 支持部材
110 液体供給路
120 電気配線基板
121 パターン面
130 スキマ(部)/シール(部)/樹脂A(斜線部)
150 接着剤
200 液体吐出基板
220 電極
230 液体供給口
240 ヒーター
250 オリフィス
260 液体吐出口
300 保持部材
301 ガイド
5000 凸部
5010 除去部
5100 樹脂B
5500 フィルムシート
A−A´ 断面ライン
110 液体供給路
120 電気配線基板
121 パターン面
130 スキマ(部)/シール(部)/樹脂A(斜線部)
150 接着剤
200 液体吐出基板
220 電極
230 液体供給口
240 ヒーター
250 オリフィス
260 液体吐出口
300 保持部材
301 ガイド
5000 凸部
5010 除去部
5100 樹脂B
5500 フィルムシート
A−A´ 断面ライン
Claims (7)
- 表面側に電気信号に応じて液体吐出口から液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生させるエネルギー発生手段を備え、裏面側に液体供給口と電極を備えた液体吐出基板と、
前記液体吐出基板に対して電気制御信号と駆動電力を供給する電気配線基板と、
前記液体吐出基板を支持し、前記液体を供給する液体供給流路を具備する支持部材を備えた液体吐出ヘッドにおいて、前記液体吐出基板の裏面側の
前記液体を供給する前記液体供給口近傍の少なくとも一部分が凸状態に形成されておると共に、前記凸状態部分が前記支持部材側と接触していない事を特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記凸状態は、
エッチングによって形成されている事を特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記凸状態は、
フィルムシートを貼り付ける事によって形成されている事を特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記凸状態は、
樹脂の塗布によって形成されている事を特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 請求項4に記載の液体吐出ヘッドの
前記樹脂の塗布方法は、
液状樹脂を塗布する工程と、
パターニングによる工程とで形成されている事を特徴とする樹脂の塗布方法。 - 前記樹脂の塗布方法は、
樹脂を薄く塗布する工程と、
熱キュアによって硬化させる工程とで形成されている事を特徴とする請求項5に記載の樹脂の塗布方法。 - 前記樹脂を薄く塗布する工程は、
ディスペンス手段又は、スクリーン印刷によって塗布する事を特徴とする請求項6に記載の樹脂の塗布方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006150100A JP2007320078A (ja) | 2006-05-30 | 2006-05-30 | 液体吐出ヘッド、及び樹脂の塗布方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006150100A JP2007320078A (ja) | 2006-05-30 | 2006-05-30 | 液体吐出ヘッド、及び樹脂の塗布方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007320078A true JP2007320078A (ja) | 2007-12-13 |
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JP2006150100A Withdrawn JP2007320078A (ja) | 2006-05-30 | 2006-05-30 | 液体吐出ヘッド、及び樹脂の塗布方法 |
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---|---|
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2006
- 2006-05-30 JP JP2006150100A patent/JP2007320078A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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