JP2006289895A - Inkjet recording head - Google Patents

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Shin Ishimatsu
伸 石松
Kiyomi Aono
清美 青野
Tsutomu Abe
力 阿部
Takeshi Hosaka
健 保坂
Satoshi Oikawa
悟司 及川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet recording head excellently suppressing a temperature rise in a recording element substrate even if the head has a structure using a first plate where a through-hole or a notch is provided. <P>SOLUTION: The inkjet recording head 50 comprises: the first plate 10 supporting the recording element substrate 32; and a second palte 20 fixed on the first plate, and the through-hole 15 is provided on the first plate 10. A heat receiving body 40 is arranged on the exposed surface A<SB>15</SB>of the second plate 20, which is produced because the through-hole 15 is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドに関する。   The present invention relates to an ink jet recording head that performs recording by discharging ink.

図8は、例えば特許文献1に開示されたインクジェット記録ヘッド(以下、単に「記録ヘッド」ともいう)の構成を示している。   FIG. 8 shows a configuration of an ink jet recording head (hereinafter also simply referred to as “recording head”) disclosed in Patent Document 1, for example.

図8に示すように、インクジェット記録ヘッド650は、それぞれインクを吐出する機能を備えた記録素子基板631、632と、これら2つの記録素子基板631、632を支持面613で支持する第1のプレート610と、支持面613上に接着固定される第2のプレート620と、外部からの電気パルスを各記録素子基板631、632に伝達するための配線テープ660とを有し、インクを図示Z軸方向上方に向けて吐出するものである。   As shown in FIG. 8, the ink jet recording head 650 includes a recording element substrate 631 and 632 each having a function of ejecting ink, and a first plate that supports the two recording element substrates 631 and 632 on a support surface 613. 610, a second plate 620 bonded and fixed on the support surface 613, and a wiring tape 660 for transmitting an external electric pulse to each of the recording element substrates 631 and 632, and ink is illustrated in the Z-axis. The ink is discharged upward in the direction.

各記録素子基板631、632は、詳細には図示しないが、インクに吐出エネルギーを付与するためのヒータ(電気熱変換素子)やインクが吐出される吐出口等を複数有している。なお、吐出エネルギーを発生する記録素子としては、電気熱変換素子の他にも、例えばピエゾ素子等を利用することも可能である。   Although not shown in detail, each of the recording element substrates 631 and 632 has a plurality of heaters (electrothermal conversion elements) for applying ejection energy to the ink, ejection ports from which the ink is ejected, and the like. In addition to the electrothermal conversion element, for example, a piezo element or the like can be used as a recording element that generates ejection energy.

第1の支持プレート610は、耐インク性、耐熱性、更には記録素子基板との接合性等の観点から、例えばアルミナ(Al23)などのセラミック材料で構成されている。第1の支持プレート610には、支持面613に開口するように複数のインク供給口(符号を付して示さず)が形成されており、記録素子基板631、632が配置された状態で、これらのインク供給口が記録素子側の所定のインク流路(不図示)に連通する構成となっている。 The first support plate 610 is made of a ceramic material such as alumina (Al 2 O 3 ), for example, from the viewpoints of ink resistance, heat resistance, and bondability with the recording element substrate. In the first support plate 610, a plurality of ink supply ports (not shown) are formed so as to open to the support surface 613, and in a state where the recording element substrates 631 and 632 are arranged, These ink supply ports communicate with a predetermined ink flow path (not shown) on the recording element side.

第2のプレート620は、第1のプレート同様セラミック材料からなり、記録素子基板631、632のそれぞれに対応した2つの開口部625、626を有している。   The second plate 620 is made of a ceramic material like the first plate, and has two openings 625 and 626 corresponding to the recording element substrates 631 and 632, respectively.

配線テープ660は、図示されていない他端側が記録装置側の所定の電気的接続部(不図示)に接続されており、一方、図示されている先端側は、第2のプレート620の上面に接着固定されるようになっている。配線テープ660の各開口部665、666の内周縁からはインナーリード(不図示)が引き出されており、このインナーリードを利用して各記録素子基板631、632に電気パルスが伝達されるようになっている。   The wiring tape 660 is connected at its other end (not shown) to a predetermined electrical connection (not shown) on the recording apparatus side, while the tip end shown is on the upper surface of the second plate 620. It is designed to be bonded and fixed. Inner leads (not shown) are drawn from the inner peripheral edges of the openings 665 and 666 of the wiring tape 660, and electric pulses are transmitted to the recording element substrates 631 and 632 by using the inner leads. It has become.

ところで、上述したセラミック材料からなる第1のプレート610は、通常、金型を用いた加圧焼成により作製される。この場合、金型の型締め力は、第1のプレートの投影面積に比例して大きくなるものであるから、型締め力を小さくするため、第1のプレート610の一部には、貫通穴又は切欠き部等を設けられることがある。   Incidentally, the first plate 610 made of the above-described ceramic material is usually produced by pressure firing using a mold. In this case, the mold clamping force of the mold increases in proportion to the projected area of the first plate. Therefore, in order to reduce the mold clamping force, a part of the first plate 610 includes a through hole. Or a notch part etc. may be provided.

図9には、第1のプレート610Aに貫通穴615を形成した例が示されている。このように貫通穴615を設けることにより、第1の支持プレート610Aの投影面積が小さくなり、その結果、型締め力も小さくて済むようになる。   FIG. 9 shows an example in which a through hole 615 is formed in the first plate 610A. By providing the through hole 615 in this manner, the projected area of the first support plate 610A is reduced, and as a result, the clamping force can be reduced.

他方、上記構成の記録ヘッド650を製造するにあたっては、熱硬化性接着剤(熱硬化性樹脂からなり接着剤として機能するものをいう)を用いて、配線テープ660を第2のプレート620の上面に接着固定することが行われている。すなわち、未硬化の熱硬化性接着剤を介在させつつ、配線テープ660を第2のプレートの上面に密着させ、その状態で、配線テープ660の上面側から熱が加えられる。配線テープ660に加えられた熱は、配線テープから未硬化の熱硬化接着剤に伝わり、これにより接着剤が硬化する。   On the other hand, in manufacturing the recording head 650 having the above-described configuration, the wiring tape 660 is attached to the upper surface of the second plate 620 by using a thermosetting adhesive (which is made of a thermosetting resin and functions as an adhesive). It is done to be fixed by bonding. That is, the wiring tape 660 is brought into close contact with the upper surface of the second plate while an uncured thermosetting adhesive is interposed, and heat is applied from the upper surface side of the wiring tape 660 in this state. The heat applied to the wiring tape 660 is transferred from the wiring tape to the uncured thermosetting adhesive, thereby curing the adhesive.

配線テープ660を固定するためには、熱硬化性接着剤に限らず他の接着剤を用いる方法も考えられるが、耐インク性、耐熱性、接着力、あるいは製造コストなどの観点から、やはり熱硬化性接着剤が有利である。
特開2002−19119号公報
In order to fix the wiring tape 660, not only the thermosetting adhesive but also a method using other adhesives can be considered. However, from the viewpoint of ink resistance, heat resistance, adhesive strength, manufacturing cost, etc. A curable adhesive is advantageous.
JP 2002-19119 A

上述したように、熱硬化性接着剤を用いて配線テープ660を接着固定する場合、接着剤を硬化させるための熱圧着工程(加熱工程)における問題について考える必要がある。すなわち、図8に示したような、貫通穴がない第1のプレート610の場合には特に問題は生じないが、図9に示したようなプレート610Aの場合、貫通穴615が設けられていることから、この貫通穴615のところでは、第2のプレート620の下面は部分的に露出した状態となっている。言い換えれば、この領域では、第2のプレート620が、第1のプレート610に接するのではなく、空気に接した状態となっている。   As described above, when the wiring tape 660 is bonded and fixed using a thermosetting adhesive, it is necessary to consider a problem in the thermocompression bonding process (heating process) for curing the adhesive. That is, there is no particular problem in the case of the first plate 610 having no through hole as shown in FIG. 8, but the through hole 615 is provided in the case of the plate 610A as shown in FIG. For this reason, the lower surface of the second plate 620 is partially exposed at the through hole 615. In other words, in this region, the second plate 620 is not in contact with the first plate 610 but in contact with the air.

そして、このような構成に対して上記のような加熱工程を行うと、接着剤層における熱分布が不均一となり、貫通穴615に対応する領域とそれ以外の領域とで、熱硬化性接着剤の硬化の度合いに差が生じることとなる。すなわち、第2のプレート620と第1のプレート610Aとが互いに接している領域では、熱が第1のプレート610Aの内部に逃げるため、接着剤は加熱されにくい。これに対して、第2のプレートと第1のプレートとが互いに接していない領域では熱が逃げにくいため、接着剤は加熱されやすい。こうした不均一な加熱の結果として接着剤の硬化の度合いに差が生じ、また、硬化の度合いが異なるということは接着強度のバラツキが生じることを意味する。   When the above heating process is performed on such a configuration, the heat distribution in the adhesive layer becomes non-uniform, and a thermosetting adhesive is formed in a region corresponding to the through hole 615 and other regions. A difference occurs in the degree of curing. That is, in the region where the second plate 620 and the first plate 610A are in contact with each other, heat escapes to the inside of the first plate 610A, so that the adhesive is not easily heated. On the other hand, since the heat hardly escapes in a region where the second plate and the first plate are not in contact with each other, the adhesive is easily heated. As a result of such non-uniform heating, a difference occurs in the degree of curing of the adhesive, and a difference in the degree of curing means that the adhesive strength varies.

ところで、上記構成の記録ヘッドでは、第1のプレート610が、動作中に高温となる記録素子基板631、632の放熱部材としての機能も有している。この点に着目すると、第1のプレートに貫通穴を設けることにより次のような弊害が生じるおそれもある。すなわち、第1のプレートに貫通穴が設けられているということは、その分だけ第1のプレートが受熱する熱量が小さくなることを意味するため、第1のプレートによる放熱効果が低下することとなる。放熱効果が低下すれば、当然ながら記録素子基板はより高温となってしまい、こうした記録素子基板の過度の温度上昇は吐出動作の不安定化を招く。   By the way, in the recording head configured as described above, the first plate 610 also has a function as a heat radiating member of the recording element substrates 631 and 632 that become high temperature during operation. When paying attention to this point, there is a possibility that the following adverse effects are caused by providing a through hole in the first plate. That is, the fact that the through hole is provided in the first plate means that the amount of heat received by the first plate is reduced by that amount, so that the heat dissipation effect by the first plate is reduced. Become. If the heat dissipation effect decreases, the recording element substrate naturally becomes higher in temperature, and an excessive increase in the temperature of the recording element substrate causes the ejection operation to become unstable.

本発明は、上記従来技術が有する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、貫通穴又は切欠き部が設けられた第1のプレートを用いる構成であっても、記録素子基板の温度上昇を良好に抑えることが可能なインクジェット記録ヘッドを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and the object thereof is to record even if the first plate provided with a through hole or a notch is used. An object of the present invention is to provide an ink jet recording head capable of satisfactorily suppressing an increase in temperature of an element substrate.

上記目的を達成するため本発明のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出させるエネルギーを発生する記録素子を備えた記録素子基板を支持面で支持する第1のプレートと、前記記録素子基板を露出させるための開口部を有すると共に、第1の面が前記支持面に固定されている第2のプレートとを有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記第1のプレートに貫通穴又は切欠き部が形成されていることによって、前記第2のプレートの前記第1の面には露出面が形成されており、該露出面には、前記第2のプレートからの熱を受ける受熱体が配置されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an ink jet recording head of the present invention has a first plate for supporting a recording element substrate having a recording element that generates energy for ejecting ink on a support surface, and exposing the recording element substrate. In the ink jet recording head having the second plate and the second plate fixed to the support surface, a through hole or a notch is formed in the first plate. Thus, an exposed surface is formed on the first surface of the second plate, and a heat receiving body that receives heat from the second plate is disposed on the exposed surface. To do.

本発明のインクジェット記録ヘッドによれば、貫通穴又は切欠き部が設けられた第1のプレートを用いる構成であっても、第2のプレートの露出面に受熱体が配置されているため、記録素子基板の温度上昇を良好に抑えることが可能となる。   According to the ink jet recording head of the present invention, since the heat receiving body is disposed on the exposed surface of the second plate even in the configuration using the first plate provided with the through hole or the notch, the recording is performed. It is possible to satisfactorily suppress the temperature rise of the element substrate.

以下、本発明について幾つかの実施形態を例に挙げ説明する。
(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の構成を示す分解斜視図である。図2は、図1の記録ヘッドの完成状態における切断線A−Aでの断面図であり、図3は、第1のプレートの貫通穴とその内部に配置される受熱体との位置関係を示す平面図である。なお、本実施形態の記録ヘッド50は、上述した従来の記録ヘッドの構成に受熱体40を付加したことを主たる特徴とするものであり、その他の構造部は図8、図9に示したものと同様である。したがって、図1〜図3においては、同一機能の構造部については図8、図9に対応する符号を付し、また重複する説明は省略するものとする。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to some embodiments.
(First embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the ink jet recording head of this embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the cutting line AA in the completed state of the recording head of FIG. 1, and FIG. 3 shows the positional relationship between the through holes of the first plate and the heat receiving bodies disposed therein. FIG. The recording head 50 of the present embodiment is mainly characterized in that the heat receiving body 40 is added to the configuration of the conventional recording head described above, and the other structural portions are those shown in FIGS. It is the same. Therefore, in FIGS. 1 to 3, structural parts having the same functions are denoted by reference numerals corresponding to FIGS. 8 and 9, and redundant descriptions are omitted.

インクジェット記録ヘッド50は、2つの記録素子基板(記録素子基板32のみを示す)と、これらの記録素子基板を支持面13で支持する第1のプレート10と、支持面13上に接着固定された第2のプレート20と、第2のプレート20上に配線部材として貼り付けられた配線テープ60(図2参照)と、第2のプレート20の露出面A15に配置された受熱体40を有している。なお、2つの記録素子基板において、その取付け構造などはいずれも同様であるため、以下、一方の記録素子基板32を例に挙げて説明するものとする。   The ink jet recording head 50 is bonded and fixed on the supporting surface 13 with two recording element substrates (only the recording element substrate 32 is shown), the first plate 10 that supports these recording element substrates on the supporting surface 13, and the like. A second plate 20; a wiring tape 60 (see FIG. 2) affixed as a wiring member on the second plate 20; and a heat receiving body 40 disposed on the exposed surface A15 of the second plate 20. ing. In addition, since the mounting structure of the two recording element substrates is the same, one recording element substrate 32 will be described below as an example.

記録素子基板32は、カラー用の構成を有するものであって、一方の面が第1のプレート10の支持面13に対して面接触するようにして配置されている。これにより、動作時に記録素子基板32で発熱した熱が第1のプレート10内に伝達されるようになっている。   The recording element substrate 32 has a color configuration, and is arranged so that one surface thereof is in surface contact with the support surface 13 of the first plate 10. As a result, heat generated by the recording element substrate 32 during operation is transmitted into the first plate 10.

第1のプレート10に形成された貫通穴15に対応して、第2のプレート20の図示下面には、部分的に露出面A15が形成されるようになっている。なお、第2のプレート20には、従来構成と同様、記録素子基板のそれぞれに対応した2つの開口部25、26が形成されている。第1のプレート10と第2のプレート20との接着には、例えばエポキシ性樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられている。 Corresponding to the through hole 15 formed in the first plate 10, an exposed surface A 15 is partially formed on the lower surface of the second plate 20 in the figure. The second plate 20 has two openings 25 and 26 corresponding to the respective recording element substrates, as in the conventional configuration. For bonding the first plate 10 and the second plate 20, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin is used.

受熱体40は、例えばアルミニウムからなるものであり、金属ペースト45を介在させた状態で第2のプレート20の露出面A15に配置され、その最大面積面が露出面A15に対して実質的に面接触した状態となっている。 The heat receiving body 40 is made of, for example, aluminum, and is disposed on the exposed surface A 15 of the second plate 20 with the metal paste 45 interposed, and the maximum area surface is substantially larger than the exposed surface A 15 . It is in a state of surface contact.

なお、アルミニウムは安価かつ軽量であるという利点を有する。本実施形態では、受熱体40は直方体形状となっているが、本発明はこれに限定されるものではない。ただし、後述するように、受熱体40が第2のプレート20からの熱を受ける部材であることを考慮すれば、上記の通り、最大面積面が露出面A15に対して面接触していることが好ましい。特に、受熱体40が直方体形状の場合にあっては、その最大面積面を接触させるように構成することが、熱の伝達効率の観点から好ましい。 Aluminum has the advantage of being inexpensive and lightweight. In the present embodiment, the heat receiving body 40 has a rectangular parallelepiped shape, but the present invention is not limited to this. However, as described later, considering that the heat conducting member 40 is a member for receiving heat from the second plate 20, as described above, the maximum area surface is in surface contact with the exposed surface A 15 It is preferable. In particular, in the case where the heat receiving body 40 has a rectangular parallelepiped shape, it is preferable from the viewpoint of heat transfer efficiency that the maximum area surface is brought into contact.

金属ペースト45は、例えば接着剤として機能する樹脂材料の中に金属の微粒子を混入させたものであり、その熱伝導率は通常の熱硬化性樹脂(金属微粒子を含んでいないものをいう)と比較して高くなっている。このような金属ペースト45を介在させることで、第2のプレート20から受熱体40への熱の伝達がより良好なものとなっている。   The metal paste 45 is obtained, for example, by mixing metal fine particles in a resin material that functions as an adhesive, and its thermal conductivity is a normal thermosetting resin (that does not contain metal fine particles). It is higher compared. By interposing such a metal paste 45, heat transfer from the second plate 20 to the heat receiving body 40 is improved.

図3に示すように、受熱体40は、貫通穴15のほぼ中央に配置されており、受熱体40の側縁壁と貫通穴15の内周壁との間には空隙が確保されている。なお、このような配置は本発明を限定するものではなく、第2の実施形態として後述するように受熱体40の配置は種々変更可能である。   As shown in FIG. 3, the heat receiving body 40 is disposed substantially at the center of the through hole 15, and a gap is secured between the side edge wall of the heat receiving body 40 and the inner peripheral wall of the through hole 15. In addition, such arrangement | positioning does not limit this invention, and the arrangement | positioning of the heat receiving body 40 can be variously changed so that it may mention later as 2nd Embodiment.

次に、このような構成の記録ヘッド50における、熱の伝達挙動について図4を参照して説明する。なお、本実施形態の記録ヘッドにおける熱の種類としては、配線テープ60を第2のプレート20上に熱圧着する際の熱と、記録素子基板32が発する熱とがあるため、以下、これらについて順に説明する。   Next, the heat transfer behavior in the recording head 50 having such a configuration will be described with reference to FIG. The types of heat in the recording head of the present embodiment include heat when the wiring tape 60 is thermocompression-bonded on the second plate 20 and heat generated by the recording element substrate 32. These will be described in order.

配線テープ60を熱圧着する場合、配線テープ60と第2のプレート20との間に未硬化の熱硬化性接着剤の層(不図示)を介在させた状態で、配線テープ60に対して熱が加えられる。配線テープ60に加えられた熱は、接着剤層に伝達されると共に、接着剤層を通過して第2のプレート20内にも伝わる。   When the wiring tape 60 is thermocompression bonded, heat is applied to the wiring tape 60 with an uncured thermosetting adhesive layer (not shown) interposed between the wiring tape 60 and the second plate 20. Is added. The heat applied to the wiring tape 60 is transferred to the adhesive layer, and is also transferred to the second plate 20 through the adhesive layer.

図4の領域Bでは、第1のプレート10の部材が存在しているため、第2のプレート20の熱は、更に第1のプレート10内に伝達される。一方、領域Aでは、第1のプレート10の部材は存在しないものの、その代わりに受熱体40が配置されているため、第2のプレートの熱は受熱体40内に伝達される。従来、領域Aでは露出面A15の全面が露出したままの状態となっていたため、第2のプレート20からの熱の伝達が、領域Aと領域Bとで大きく相違するものとなっていた。これに対し、本実施形態では、領域Aにおいて、第2のプレート20の熱が受熱体40に伝わるようになっている。したがって、領域A、Bの双方で熱の伝達がほぼ同様なものとなる。 In the region B of FIG. 4, since the members of the first plate 10 are present, the heat of the second plate 20 is further transferred into the first plate 10. On the other hand, in the region A, although the member of the first plate 10 does not exist, the heat receiving body 40 is arranged instead, so that the heat of the second plate is transmitted into the heat receiving body 40. Conventionally, in the region A, since the entire exposed surface A 15 remains exposed, heat transfer from the second plate 20 is greatly different between the region A and the region B. On the other hand, in the present embodiment, in the region A, the heat of the second plate 20 is transmitted to the heat receiving body 40. Therefore, heat transfer is substantially the same in both areas A and B.

これは、第2のプレート20における熱分布が均一化することを意味し、更には、接着剤層における熱分布の均一化をも意味する。そして、このように接着剤層の熱分布の均一化がなされるため、最終的には、接着剤の硬化の度合いに差が生じることが抑えられ、ひいては接着強度のバラツキ生じにくくなる。   This means that the heat distribution in the second plate 20 is made uniform, and further means the heat distribution in the adhesive layer is made uniform. And since the heat distribution of the adhesive layer is made uniform in this way, the difference in the degree of curing of the adhesive is finally suppressed, and consequently the adhesive strength is less likely to vary.

受熱体40がない従来の構成では、領域A、Bを比較すると、領域Aにおける接着剤層がより早く硬化する傾向があった。このような構成に対して、仮に、領域Aで接着剤層を良好に形成しようとすれば、領域Bでの加熱が不十分となり、領域Bで接着剤層が十分に硬化しない可能性がある。逆に、領域Bで接着剤層を良好に形成使用とすれば、領域Aでの加熱が必要量以上となってしまう。加熱が必要以上となれば、配線テープ60の伸びや破損といった他の問題が生じるおそれもある。従来の構成では、このように熱分布が不均一的になることから、熱圧着条件もマージンが少ないものとなっていたが、本実施形態によれば、熱圧着条件のマージンを大きくとれるという利点がある。   In the conventional configuration without the heat receiving body 40, when the regions A and B were compared, the adhesive layer in the region A tended to harden faster. For such a configuration, if an adhesive layer is formed well in the region A, the heating in the region B becomes insufficient, and the adhesive layer may not be sufficiently cured in the region B. . On the contrary, if the adhesive layer is formed and used well in the region B, the heating in the region A becomes more than necessary. If heating is more than necessary, other problems such as elongation or breakage of the wiring tape 60 may occur. In the conventional configuration, since the heat distribution becomes non-uniform in this way, the thermocompression bonding condition has a small margin. However, according to the present embodiment, the advantage that the margin of the thermocompression bonding condition can be increased. There is.

次に、記録素子基板32からの熱の伝達挙動について説明する。記録素子基板32を動作させると、記録素子基板自体が熱を持つこととなり、この熱は第1のプレート10内に伝達される。ここで、第1のプレート10と第2のプレート20とは互いに接しているため、第1のプレート10に伝わった熱は第2のプレート20内にも伝わる。そして、第2のプレート20に伝わった熱は領域Aにおいて受熱体40に伝達される。   Next, the heat transfer behavior from the recording element substrate 32 will be described. When the recording element substrate 32 is operated, the recording element substrate itself has heat, and this heat is transferred into the first plate 10. Here, since the first plate 10 and the second plate 20 are in contact with each other, the heat transferred to the first plate 10 is also transferred to the second plate 20. The heat transmitted to the second plate 20 is transmitted to the heat receiving body 40 in the region A.

本実施形態によれば、このように、記録素子基板32で生じた熱が受熱体40にも伝達されるようになっており、第1のプレート10の見かけ上の熱容量が増加している。したがって、貫通穴15が形成されているにも関わらず、記録素子基板からの熱を十分に受けることができるようになっている。このため、記録素子基板に熱がこもることが抑えられ、結果として記録素子基板の温度が上昇しにくいものとなる。   According to the present embodiment, the heat generated in the recording element substrate 32 is transmitted to the heat receiving body 40 as described above, and the apparent heat capacity of the first plate 10 is increased. Therefore, even though the through hole 15 is formed, the heat from the recording element substrate can be sufficiently received. For this reason, it is possible to suppress heat from being accumulated in the recording element substrate, and as a result, the temperature of the recording element substrate is hardly increased.

なお、上記のような熱分布の均一化に着目すれば、受熱体40のサイズは、受熱体の熱伝導率等を考慮しつつ、熱分布が均一化するように決定されることが好ましい。また、記録素子基板からの熱を蓄熱し放熱するという点に着目すれば、受熱体40のサイズはなるべく大きくされていることが好ましい。受熱体40の材質としてアルミニウムを例に挙げて説明したが、他にも、例えばアルミニウム以外の金属材料、セラミック材料、あるいは場合によってはプラスチック材料であってもよい。セラミック材料としては、炭化ケイ素であってもよいし、又は、第1のプレート10と同じセラミック材料であってもよい。   If attention is paid to the uniform heat distribution as described above, the size of the heat receiving body 40 is preferably determined so that the heat distribution is uniform in consideration of the thermal conductivity and the like of the heat receiving body. Further, when paying attention to the point that heat from the recording element substrate is stored and dissipated, it is preferable that the size of the heat receiving body 40 is made as large as possible. Although aluminum has been described as an example of the material of the heat receiving body 40, a metal material other than aluminum, a ceramic material, or, in some cases, a plastic material may be used. The ceramic material may be silicon carbide or the same ceramic material as the first plate 10.

金属ペースト45は必ずしも接着剤として機能するものに限らず、他の充填材によっても代用することが可能である。もっとも、受熱体40が、露出面A15に面接触するように配置されるのであれば金属ペーストを設けないことも可能である。しかし、前述の通り熱伝導性を高める点で、やはり金属ペーストをはじめとする何らかの充填材が配されていることが好ましい。 The metal paste 45 is not necessarily limited to functioning as an adhesive, and other fillers can be used instead. However, if the heat receiving body 40 is disposed so as to be in surface contact with the exposed surface A 15 , it is possible to omit the metal paste. However, as described above, it is preferable that some kind of filler material including a metal paste is provided in order to improve the thermal conductivity.

また、配線テープ60は通常、熱硬化性接着剤により第2のプレート20上に貼り付けられることが多いが、これに限られるものではない。熱硬化性樹接着剤以外にも、例えば紫外線硬化型の接着剤で配線テープ60を貼り付けることも可能である。この場合、上記したような熱圧着の工程がそもそもなくなるため、熱圧着時における熱分布の均一化という上記効果は得られないこととなる。しかし、記録素子基板の温度上昇を抑制するという、受熱体40による他の効果は確保される。   Moreover, although the wiring tape 60 is usually affixed on the 2nd plate 20 with a thermosetting adhesive agent normally, it is not restricted to this. In addition to the thermosetting resin adhesive, for example, the wiring tape 60 can be attached with an ultraviolet curable adhesive. In this case, since the thermocompression bonding process as described above is eliminated in the first place, the above effect of uniform heat distribution during thermocompression bonding cannot be obtained. However, another effect by the heat receiving body 40 of suppressing the temperature rise of the recording element substrate is ensured.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、図3に示したように貫通穴15の中央に受熱体40が配置されていたが、これに限らず、例えば図5、図6のような形態で受熱体40が配置されていてもよい。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the heat receiving body 40 is arranged at the center of the through hole 15. However, the heat receiving body 40 is not limited to this, and the heat receiving body 40 is configured as shown in FIGS. 5 and 6, for example. It may be arranged.

図5、図6に示すインクジェット記録ヘッド51では、受熱体40は、その周縁壁の1つが貫通穴15の内周壁の1つに接触するようにして配置されている。より詳細には、受熱体40は、貫通穴15の4つの内周壁のうち記録素子基板32に最も近い側の内周壁に接するように配置されている。   In the ink jet recording head 51 shown in FIGS. 5 and 6, the heat receiving body 40 is arranged so that one of the peripheral walls thereof is in contact with one of the inner peripheral walls of the through hole 15. More specifically, the heat receiving body 40 is disposed so as to be in contact with the inner peripheral wall closest to the recording element substrate 32 among the four inner peripheral walls of the through hole 15.

両部材の間には、第1の実施形態同様、熱伝導を良好にするために金属ペースト45bが充填されている。なお、図5では、金属ペーストを符号45a、45bに分けて示しているが、金属ペースト45a、45bは共に同じ材料であってもよいし、あるいは異なる材料であってもよい。なお、例えば金属ペースト45b自体が接着剤として機能し受熱体40を固定できるのであれば、上面側の金属ペースト45aを省略しても構わない。   Between both members, as in the first embodiment, a metal paste 45b is filled in order to improve heat conduction. In FIG. 5, the metal paste is divided into reference numerals 45a and 45b, but both the metal pastes 45a and 45b may be the same material or different materials. For example, if the metal paste 45b itself functions as an adhesive and can fix the heat receiving body 40, the metal paste 45a on the upper surface side may be omitted.

このように構成された本実施形態の記録ヘッド51では、受熱体40が第2のプレート20だけではなく第1のプレート10にも接触していることから、受熱体40と第1のプレート10との相互間で熱のやり取りがなされるようになっている。これは、配線テープを熱圧着する際について言えば、接着剤層の熱分布をより均一にできることを意味する。   In the recording head 51 of the present embodiment configured as described above, the heat receiving body 40 is in contact with not only the second plate 20 but also the first plate 10, and therefore the heat receiving body 40 and the first plate 10. Heat is exchanged with each other. This means that the heat distribution of the adhesive layer can be made more uniform when the wiring tape is thermocompression bonded.

また、記録素子基板を動作させる際について言えば、記録素子基板の熱をより効率的に受熱体40に伝達させることができることを意味する。第1の実施形態では、記録素子基板からの熱は第2のプレート20を介してのみ受熱体40に伝達されるものであったが、本実施形態では、熱は、第1のプレート10から直接に受熱体40に伝わるためより効率的である。   Further, when the recording element substrate is operated, it means that the heat of the recording element substrate can be transmitted to the heat receiving body 40 more efficiently. In the first embodiment, the heat from the recording element substrate is transferred to the heat receiving body 40 only through the second plate 20. In the present embodiment, the heat is transferred from the first plate 10. Since it is directly transmitted to the heat receiving body 40, it is more efficient.

なお、図5に示す距離Lは、受熱体40と記録素子基板32との間の最短距離であり、厚さt10は、第1のプレート10の板厚である。距離L及び厚さt10に関してより具体的な一例を示せば、距離Lは厚さt10以下の寸法とされていることが好ましい。 The distance L shown in FIG. 5 is the shortest distance between the heat receiving body 40 and the recording element substrate 32, and the thickness t 10 is the thickness of the first plate 10. If a more specific example is shown regarding the distance L and the thickness t 10 , it is preferable that the distance L has a dimension of the thickness t 10 or less.

距離Lと厚さt10との関係を変化させて作製した2つの記録ヘッドについて実施した実験結果を参考までに説明する。一方の記録ヘッドは距離L=4mmと厚さt10=4mmとし(実施例1)、他方の記録ヘッドは距離L=1mmと厚さt10=4mmとした(実施例2)。また、いずれにおいても、金属ペーストには熱伝導度=50W/m・Kのものを用い、第1のプレートと第2のプレートとを接着する接着剤(エポキシ性樹脂接着剤)には熱伝導度=0.1W/m・Kのものを用いた。 The results of experiments conducted on two recording heads manufactured by changing the relationship between the distance L and the thickness t 10 will be described for reference. One recording head has a distance L = 4 mm and a thickness t 10 = 4 mm (Example 1), and the other recording head has a distance L = 1 mm and a thickness t 10 = 4 mm (Example 2). In either case, a metal paste having a thermal conductivity of 50 W / m · K is used, and an adhesive (epoxy resin adhesive) for bonding the first plate and the second plate is thermally conductive. A degree = 0.1 W / m · K was used.

このようにして作製した各実施例の記録ヘッドを、実際にベタ印字(カラー2次色ベタ印字)させ、その後、各記録ヘッドの記録素子基板の温度を測定した。その結果、距離Lがより短い構成である実施例1の方が8℃低いことが確認された。   The recording heads of each example thus produced were actually printed solid (color secondary printing), and then the temperature of the recording element substrate of each recording head was measured. As a result, it was confirmed that Example 1 having a shorter distance L was 8 ° C. lower.

(第3の実施形態)
第1及び第2の実施形態では、第1のプレート10に貫通穴15が設けられた構成について説明したが、本発明はこれに限らず、図7に示すように、第1のプレート10Aに切欠き部15Aが設けられたものであってもよい。貫通穴15に代えて切欠き部15Aを設けたとしても、第1のプレートの投影面積を小さくするという作用の点では同様であり、これにより、金型の型締め力が小さくて済むという利点が得られる。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the configuration in which the through hole 15 is provided in the first plate 10 has been described. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. A notch 15A may be provided. Even if the cutout portion 15A is provided in place of the through-hole 15, it is the same in terms of the effect of reducing the projected area of the first plate, and thereby the advantage that the mold clamping force of the mold can be reduced. Is obtained.

ところで、記録ヘッドを実際に製造するにあたっては、第1のプレート10Aは、図7の破線にて示すような所定の支持体5の上に配置されることもある。切欠き部15Aが貫通穴15と比較して有利な点は、このような支持体5上に第1のプレート10Aを配置したとしても切欠き部15Aの内部が密閉されない点にある。つまり、貫通穴15の場合、支持体5上にプレートを配置することによって、貫通穴の内部の空間が密閉されることもあるが、切欠き部15Aではそのようなことはなく、外部に露出されたままの状態が保たれる。これは、内部に熱がこもらないことを意味する。したがって、切欠き部15Aに受熱体40が配置されるような構成とすれば、受熱体40の放熱がより良好に行われることとなり、その結果、記録素子基板の温度上昇はより効果的に抑えられることとなる。   By the way, in actually manufacturing the recording head, the first plate 10A may be disposed on a predetermined support 5 as indicated by a broken line in FIG. The advantage of the notch 15A compared to the through hole 15 is that the inside of the notch 15A is not sealed even if the first plate 10A is arranged on the support 5 as described above. That is, in the case of the through hole 15, the space inside the through hole may be sealed by disposing the plate on the support 5, but this is not the case at the notch 15 </ b> A, and it is exposed to the outside. The state as it was done is kept. This means that no heat is trapped inside. Therefore, if the heat receiving body 40 is arranged in the cutout portion 15A, the heat receiving body 40 is radiated more favorably, and as a result, the temperature rise of the recording element substrate is more effectively suppressed. Will be.

なお、本発明においては、以上説明した第1〜第3の実施形態の各構成を適宜組み合わせて使用することも可能である。また、インクジェット記録ヘッドとしては、2つの記録素子基板を有するものに限らず、いずれかの記録素子基板のみを有するものであってもよい。第2のプレート20の材質としては、セラミック材料の他にも例えば金属材料を選択することも可能である。   In the present invention, the configurations of the first to third embodiments described above can be used in appropriate combination. In addition, the ink jet recording head is not limited to having two recording element substrates, and may have only one of the recording element substrates. As a material of the second plate 20, for example, a metal material can be selected in addition to the ceramic material.

また、受熱体は、図3、図6に示したものより大きく形成され、例えば、貫通穴に嵌め込まれるようなものであってもよい。また、この場合であっても、受熱体の周縁壁と貫通穴の内周壁との間が、金属ペースト等の充填材が満たされていることが好ましい。また、以上の説明では特に述べなかったが、受熱体自体を、さらに他の部材(例えば支持体5)に接触させる構成とすれば、受熱体自体の放熱効率はより向上する。   Further, the heat receiving body may be formed larger than those shown in FIGS. 3 and 6 and may be fitted into the through hole, for example. Even in this case, it is preferable that a filler such as a metal paste is filled between the peripheral wall of the heat receiving body and the inner peripheral wall of the through hole. In addition, although not particularly described in the above description, if the heat receiving body itself is further brought into contact with another member (for example, the support 5), the heat dissipation efficiency of the heat receiving body itself is further improved.

また、当然ながら、本発明のインクジェット記録ヘッドは、従来一般的な構成の記録装置に搭載して使用可能である。記録装置としては、例えば、用紙等の被記録媒体を搬送する機構と、記録ヘッドが装着されるキャリッジと、被記録媒体の搬送路に交差する方向にキャリッジを往復移動させる機構とを有するものであってもよい。この種の記録装置では、用紙を所定の速度パターンで搬送し、それに合わせて記録ヘッドを装着した記録ヘッドを往復移動させてスキャンし、その際記録ヘッドから所望の記録情報に応じて記録液を吐出させることで記録を行う。このように、本発明の記録ヘッドを搭載して記録を行う記録装置によれば、本発明の記録ヘッドによる利点、すなわち、記録素子基板の温度が上昇しにくくひいては安定した吐出動作が行われるという利点が得られる。   Of course, the ink jet recording head of the present invention can be used by being mounted on a recording apparatus having a general configuration. The recording apparatus includes, for example, a mechanism for transporting a recording medium such as paper, a carriage on which a recording head is mounted, and a mechanism for reciprocating the carriage in a direction crossing the transport path of the recording medium. There may be. In this type of recording apparatus, a sheet is transported in a predetermined speed pattern, and a recording head equipped with a recording head is reciprocated and scanned in accordance with the sheet, and at that time, a recording liquid is supplied from the recording head according to desired recording information. Recording is performed by discharging. As described above, according to the recording apparatus that performs recording by mounting the recording head of the present invention, the advantage of the recording head of the present invention, that is, the temperature of the recording element substrate hardly rises and thus a stable ejection operation is performed. Benefits are gained.

第1の実施形態のインクジェット記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of an ink jet recording head according to a first embodiment. 図1の記録ヘッドの完成状態における切断線A−Aでの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a cutting line AA in the completed state of the recording head of FIG. 1. 第1のプレートの貫通穴とその内部に配置される受熱体との位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of the through-hole of a 1st plate, and the heat receiving body arrange | positioned in the inside. 図1の記録ヘッドにおける熱の伝達挙動を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining heat transfer behavior in the recording head of FIG. 1. 第2の実施形態のインクジェット記録ヘッドの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the inkjet recording head of 2nd Embodiment. 第1のプレートの貫通穴とその内部に配置される受熱体との位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of the through-hole of a 1st plate, and the heat receiving body arrange | positioned in the inside. 第3の実施形態のインクジェット記録ヘッドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the inkjet recording head of 3rd Embodiment. 従来のインクジェット記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the conventional inkjet recording head. 従来の他のインクジェット記録ヘッドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the other conventional inkjet recording head.

符号の説明Explanation of symbols

10、10A 第1のプレート
13 支持面
15 貫通穴
15A 切欠き部
20 第2のプレート
32 記録素子基板
40 受熱体
45、45a、45b 金属ペースト
50、51 インクジェット記録ヘッド
60 配線テープ
15 露出面
10,10A first plate 13 supporting surface 15 through holes 15A cutout portion 20 second plate 32 the printing element substrate 40 heat conducting member 45, 45a, 45b metal paste 50, 51 ink jet recording head 60 wiring tape A 15 exposed surface

Claims (6)

インクを吐出させるエネルギーを発生する記録素子を備えた記録素子基板を、支持面で支持する第1のプレートと、前記記録素子基板を露出させるための開口部を有すると共に、第1の面が前記支持面に固定されている第2のプレートとを有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記第1のプレートに貫通穴又は切欠き部が形成されていることによって、前記第2のプレートの前記第1の面には露出面が形成されており、該露出面には、前記第2のプレートからの熱を受ける受熱体が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 recording element substrate having a recording element that generates energy for ejecting ink; a first plate that supports the recording element substrate by a supporting surface; an opening for exposing the recording element substrate; In an inkjet recording head having a second plate fixed to a support surface,
By forming a through hole or a notch in the first plate, an exposed surface is formed on the first surface of the second plate, and the second surface has the second surface. An ink jet recording head, wherein a heat receiving body for receiving heat from the plate is disposed.
前記受熱体は、充填材を介在させた状態で前記露出面に実質的に接触している、請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。   The ink jet recording head according to claim 1, wherein the heat receiving body substantially contacts the exposed surface with a filler interposed. 前記受熱体の一部が前記第1のプレートにも接触している、請求項1又は2に記載のインクジェット記録ヘッド。   The inkjet recording head according to claim 1, wherein a part of the heat receiving member is also in contact with the first plate. 前記記録素子基板に電気パルスを伝達する配線部材が、熱硬化性接着剤により、前記第2のプレートの前記第1の面とは反対側の第2の面に貼り付けられている、請求項1から3のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。   The wiring member for transmitting an electric pulse to the recording element substrate is attached to a second surface opposite to the first surface of the second plate with a thermosetting adhesive. The inkjet recording head according to any one of 1 to 3. 前記受熱体は、金属材料、セラミック材料、又はプラスチック材料のいずれかで構成されたものであって、その1つの面が前記露出面に対して面接触している、請求項1から4のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。   The heat receiving body is made of any one of a metal material, a ceramic material, and a plastic material, and one surface thereof is in surface contact with the exposed surface. 2. An ink jet recording head according to item 1. 請求項1から5のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘッドを搭載して記録を行う記録装置。

A recording apparatus that performs recording by mounting the ink jet recording head according to claim 1.

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