JP7229700B2 - 液体吐出ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
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Description
前記第1及び第2の凹部の配列方向に沿ってドライフィルムレジストを前記記録素子基板の前記裏面にテンティングするテンティング工程と、を有し、前記連通部の内部の空間の体積は、前記第1及び第2の凹部の内部のいずれの空間の体積よりも小さいことを特徴とする。
(液体吐出ヘッド)
本実施形態に係る液体吐出ヘッドについて、図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係る液体吐出ヘッド100を示す斜視図である。本実施形態の液体吐出ヘッド100は、C/M/Y/Kの4色のインクを吐出できる記録素子基板30を直線状に16個配列(インラインに配置)したページワイド型の液体吐出ヘッドである。液体吐出ヘッド100は、各記録素子基板30と、フレキシブルな電気配線部材31と、板状の電気配線基板90と、信号入力端子91と、電力供給端子92と、を有する。電気配線部材31は、例えば、FPCである。信号入力端子91及び電力供給端子92は、被記録媒体(不図示)を搬送する搬送部(不図示)及び液体吐出ヘッド100を有する記録装置本体(不図示)の制御部と電気的に接続され、それぞれ、吐出駆動信号及び吐出に必要な電力を記録素子基板30に供給する。電気配線基板90の電気回路によって配線を集約することで、信号入力端子91及び電力供給端子92の設置数を記録素子基板30の数と比べて少なくできる。これにより、記録装置本体に対して液体吐出ヘッド100を着脱するときに、取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。
記録素子基板30と電気配線部材31の電気接続について、図2及び図3を参照しながら説明する。図2は、液体吐出ヘッド100に設けられる複数の記録素子基板30と電気配線部材31のうち、1つの記録素子基板30と電気配線部材31を示す斜視図であり、記録素子基板30の吐出口が設けられる面の裏面(以下、単に、裏面と称す。)を示している。図2(a)は、記録素子基板30と電気配線部材31とを電気接続する前の状態を示す斜視図である。図2(b)は、夫々を電気接続した際の状態を示す斜視図である。
本発明の特徴部である記録素子基板について、図4を参照しながら説明する。図4(a)は記録素子基板30の上面図を示す概略図、図4(b)は図4(a)に示すX-X´断面を示す概略図、図4(c)は図4(a)に示すY-Y´断面を示す概略図である。図4(a)においては説明を容易にするために、要部である電気接続部17を主として記載し、その他の部分は省略している。よって吐出口19の配置や数等も図2に示した形態とは異なる。図4(b)において、記録素子基板30は、基体部1、電気配線22、オリフィスプレート21で構成される。なお、基体部1の形状、材質等は、特に限定されないが、抵抗率の制御性や加工性を考慮して、基体部1としてはシリコン基板を用いることが好ましい。基体部1にはインク供給口20が形成されており、インク供給口20から供給されたインクは、圧力発生素子18により加圧され、吐出口19から吐出される。なお、本実施形においては、圧力発生素子18はヒータであり、加熱によりインク中に気泡を発生させ、気泡の発泡圧力によりインクを吐出する。
本実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法について、図5乃至図7を参照しながら説明する。図5は、各製造工程を示すフローチャート図である。図6及び図7は、図5に示す各製造工程に対応した記録素子基板30の、図4(a)に示すX-X´断面、Y-Y´断面をそれぞれ示す概略図である。
次に、図5の工程6(ドライフィルムレジストのテンティング)における本発明の効果について、図8を参照しながら詳しく説明する。図8は、記録素子基板30の裏面10にドライフィルムレジスト2をテンティングする際のテンティング方向および凹部3内の空気の流れを示した図である。なお、説明のため、図8における記録素子基板30は簡略化して図示している。
記録素子基板からのドライフィルムレジストの剥離をより抑制できる形態を、図9を参照しながら説明する。図9は、連通部4の形態の変形例を示す概略図である。図9(a)に、凹部3の配列方向と交差する方向における連通部4の開口幅が、連通部4cの紙面左側の開口幅が、第1の凹部側から第2の凹部側に向かって徐々に小さくなる連通部を有する記録素子基板の概略図を示す。
第3の実施形態に係る液体吐出ヘッド100について、図10を参照しながら説明する。第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の特徴部は、液体吐出ヘッド100の吐出口19が形成されている吐出口面に当接してカバー部材110が取り付けられていることである。
本発明に対する比較例について、図11を参照しながら説明する。図11(a)は、比較例に係る記録素子基板30´の一例を示す上面図である。図11(b)は、図11(a)に示すX-X´断面の記録素子基板30´を示す概略図である。上述した本発明に係る記録素子基板30と、比較例に係る記録素子基板30´が異なる点は、記録素子基板に連通部4が形成されていないことである。その他の構成や製造方法は同一であるため、ここでは説明を省略する。
18 圧力発生素子
22 電気配線
17 電気接続部
30 記録素子基板
3a 第1の凹部
3b 第2の凹部
4 連通部
Claims (18)
- 液体を吐出する吐出口と、
前記液体を吐出するため当該液体を加圧する圧力発生素子と、
前記圧力発生素子と電気配線を介して接続され、前記圧力発生素子を駆動する電力を前記圧力発生素子に供給するための電気接続部と、
を備える記録素子基板を有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記記録素子基板の前記吐出口が形成される吐出口面の裏面から前記電気接続部まで形成された第1の凹部及び第2の凹部と、
前記第1の凹部及び第2の凹部と連通することにより前記第1の凹部及び第2の凹部の内部の空間を繋げる連通部と、
を有し、
前記連通部の内部の空間の体積は、前記第1及び第2の凹部の内部のいずれの空間の体積よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記電気接続部の配列方向において、前記第1の凹部と前記第2の凹部は互いに隣接していることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記連通部は、前記記録素子基板の前記裏面に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記連通部の前記裏面からの高さは、前記第1の凹部の前記裏面からの高さ及び第2の凹部の前記裏面からの高さのいずれよりも小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記連通部は、前記第1及び第2の凹部の配列方向に直交する前記第1及び第2の凹部の辺のそれぞれの中点を結ぶ線上からずれて配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記連通部の、前記第1及び第2の凹部の配列方向と交差する方向における幅は、前記第1の凹部側から前記第2の凹部側に向かって徐々に小さくなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記圧力発生素子は、前記液体を加熱するためのヒータであることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 複数の前記記録素子基板が液体吐出ヘッドの長手方向に直線状に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 複数の前記記録素子基板が液体吐出ヘッドの長手方向に千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 複数の前記記録素子基板が配列されるページワイド型の液体吐出ヘッドであることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 液体吐出ヘッドの前記吐出口面が形成される側を覆うカバー部材をさらに有することを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記電気接続部とワイヤーを介して電気接続され、前記電力を前記電気接続部に供給するための電気配線部材をさらに有し、
前記第1及び第2の凹部の内部に、前記電気接続部及び前記電気配線部材と、前記ワイヤーとのそれぞれの接続部を覆う封止部材が充填されていることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - 液体を吐出する吐出口と、
前記液体を吐出するため当該液体を加圧する圧力発生素子と、
前記圧力発生素子と電気配線を介して接続され、前記圧力発生素子を駆動する電力を前記圧力発生素子に供給するための電気接続部と、
を備える記録素子基板において、
前記記録素子基板の前記吐出口が形成される吐出口面の裏面から前記電気接続部まで形成された第1の凹部及び第2の凹部と、
前記第1の凹部及び第2の凹部と連通することにより前記第1の凹部及び第2の凹部の内部の空間を繋げる連通部と、
を有し、
前記連通部の内部の空間の体積は、前記第1及び第2の凹部の内部のいずれの空間の体積よりも小さいことを特徴とする記録素子基板。 - 液体吐出ヘッドの製造方法において、
液体を吐出する吐出口と、
前記液体を吐出するため当該液体を加圧する圧力発生素子と、
前記圧力発生素子と電気配線を介して接続され、前記圧力発生素子を駆動する電力を前記圧力発生素子に供給するための電気接続部と、
を備え、
前記吐出口が形成される吐出口面の裏面に形成された第1の凹部及び第2の凹部と、
前記第1の凹部及び第2の凹部と連通することにより前記第1の凹部及び第2の凹部の内部の空間を繋げる連通部と、
を有する記録素子基板を用意する工程と、
前記第1及び第2の凹部の配列方向に沿ってドライフィルムレジストを前記記録素子基板の前記裏面にテンティングするテンティング工程と、
を有し、
前記連通部の内部の空間の体積は、前記第1及び第2の凹部の内部のいずれの空間の体積よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記用意する工程における前記記録素子基板の前記第1の凹部、前記第2の凹部及び前記連通部の各々は、前記吐出口面の前記裏面から前記吐出口面に向かってエッチングする第1のエッチング工程により形成されることを特徴とする請求項14に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記テンティングされたドライフィルムレジストを露光して、前記第1及び第2の凹部が形成される領域に対応するマスクパターンと、前記連通部が形成される領域に対応するマスクパターンとを形成するマスクパターン形成工程と、
前記マスクパターンを用いて前記第1の凹部、前記第2の凹部及び前記連通部の各々に対応する部分をエッチングする第2のエッチング工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項14又は請求項15に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記マスクパターン形成工程において、前記第1及び第2の凹部が形成される領域に対応する部分の前記マスクパターンの開口面積よりも、前記連通部が形成される領域に対応する部分の前記マスクパターンの開口面積の方が小さいことを特徴とする請求項16に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記電気接続部とワイヤーとを接続するワイヤーボンディング工程と、
前記第1及び第2の凹部内に封止部材を注入し、電気接続部と前記ワイヤーとの接続部を覆う封止工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項17に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
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