JP2007062261A - Head module, liquid delivering head, liquid delivering apparatus, and method of manufacturing head module - Google Patents

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Toru Tanigawa
徹 谷川
Masato Ando
真人 安藤
Tomohisa Harai
智央 原井
Masayoshi Izumi
将善 出水
Yosuke Inoue
洋輔 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent unnecessary radiation and change in quality of liquid from occurring by grounding a nozzle sheet by a simple constitution. <P>SOLUTION: An electrode 23 of a head chip 20 is exposed from a region not covered by the nozzle sheet 25 of a head chip positioning hole. A flexible wiring substrate 3 is disposed to cover the exposed electrode 23 of the head chip 20 at the side of a face of a module frame 11 where the nozzle sheet 25 is provided. The electrode 23 of the head chip 20 is electrically connected with a wiring pattern 3a of the flexible wiring substrate 3 via an anisotropic conductive film 28. At the same time, the nozzle sheet 25 is electrically grounded via the module frame 11 and the anisotropic conductive film 28. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体を吐出するためのヘッドの一部を構成するヘッドモジュール、並びにこのヘッドモジュールを用いた液体吐出ヘッド及び液体吐出装置と、ヘッドモジュールの製造方法に関する。詳しくは、ノズルシートを電気的に接地することによって不要輻射や液体の変質を防止する技術に関するものである。   The present invention relates to a head module that constitutes a part of a head for discharging a liquid, a liquid discharge head and a liquid discharge apparatus using the head module, and a method of manufacturing the head module. More specifically, the present invention relates to a technique for preventing unwanted radiation and liquid alteration by electrically grounding a nozzle sheet.

従来より、液体吐出装置の一例として、インクジェットプリンタが知られており、そのインクジェットプリンタ等に用いられるヘッド(液体吐出ヘッド)については、種々の技術が開示されている。
例えば特許文献1では、ノズルシート1枚に対して複数のヘッドチップを貼り付け、ラインヘッドを形成する技術が開示されている。
特開2002−12747号公報
Conventionally, an ink jet printer has been known as an example of a liquid ejecting apparatus, and various techniques have been disclosed for a head (liquid ejecting head) used in the ink jet printer or the like.
For example, Patent Document 1 discloses a technique for forming a line head by attaching a plurality of head chips to one nozzle sheet.
JP 2002-12747 A

上記の特許文献1では、電鋳により形成されたニッケルからなる1枚のノズルシートに多数のノズル(インクの吐出口)が形成されている。そして、この1枚のノズルシートに対して、複数のヘッドチップが貼り付けられている。さらに、貼り付けたヘッドチップを囲むように孔を形成したヘッドフレームがノズルシートに貼り合わせられ、ノズルシートが支持されている。   In the above-mentioned Patent Document 1, a large number of nozzles (ink ejection ports) are formed on one nozzle sheet made of nickel formed by electroforming. A plurality of head chips are affixed to the single nozzle sheet. Further, a head frame in which holes are formed so as to surround the attached head chip is bonded to the nozzle sheet, and the nozzle sheet is supported.

また、例えば特許文献2では、複数のヘッドチップを備えたものを1つのヘッドモジュールとし、そのヘッドモジュールをつないで延長する技術が開示されている。
特開2002−86695号公報
For example, Patent Document 2 discloses a technique in which a single head module including a plurality of head chips is connected and extended by connecting the head modules.
JP 2002-86695 A

このように、液体吐出ヘッドに関する種々の技術が知られているが、その一方で、従来から、下記のような問題があった。すなわち、第1に、不要輻射による外部機器への影響の問題がある。そして、その障害を規制するものとして各国で法令が設けられており、FCCはその代表例である。特に最近では、その規制が強化され、諸外国への製品の輸出等の際には、対応策に追われるケースが増えている。   As described above, various techniques relating to the liquid discharge head are known, but on the other hand, there have been the following problems. That is, first, there is a problem of influence on external devices due to unnecessary radiation. And laws and regulations have been established in each country to regulate the obstacle, and FCC is a representative example. In recent years, in particular, the regulations have been strengthened, and there are an increasing number of cases where countermeasures are being pursued when exporting products to other countries.

不要輻射について説明すると、インクジェットプリンタでは、ヘッドチップが高密度集積回路電子部品のうちの1つとなっており、極めて小さい微弱電流によって動作し、高周波帯でのパルス信号によって制御されている。そのため、ヘッドチップの動作時に発生する電磁波が電磁誘導を起こし、変化する磁界によってノズルシートに電界を生じさせる構造となってしまっている。つまり、ノズルシートがアンテナの代わりとなり、放射される不要輻射波(EMI)をより広範囲に伝搬させる現象を引き起こすことにより、その強度レベルや周波数によっては、隣接する他の電子機器の誤動作を招いたりして、テレビやラジオ等の通信媒体、医療機器や制御機器等への幅広い悪影響が考えられる。そして、不要輻射の問題は、長尺の液体吐出ヘッドを有するラインヘッドタイプほど顕著となる。   Explaining unnecessary radiation, in an inkjet printer, a head chip is one of high-density integrated circuit electronic components, operates with a very small weak current, and is controlled by a pulse signal in a high frequency band. Therefore, electromagnetic waves generated during the operation of the head chip cause electromagnetic induction, and the electric field is generated in the nozzle sheet by the changing magnetic field. In other words, the nozzle sheet replaces the antenna and causes a phenomenon in which radiated unnecessary radiation (EMI) is propagated over a wider range, which may cause malfunction of other adjacent electronic devices depending on the intensity level and frequency. Thus, a wide range of adverse effects on communication media such as televisions and radios, medical devices and control devices can be considered. The problem of unnecessary radiation becomes more prominent as the line head type has a long liquid discharge head.

不要輻射の最も基本的な解決策は、発生源を板金等の導体で覆い、エンクロージャー構造とすることで、不要輻射波を外部に出さないようにすることである。しかし、インクジェットプリンタの液体吐出ヘッドにおいては、エンクロージャー構造を採用することができず、他の対策方法に移行せざるを得ない。   The most basic solution for unwanted radiation is to prevent the unwanted radiation from being emitted outside by covering the source with a conductor such as sheet metal to form an enclosure structure. However, in the liquid discharge head of the ink jet printer, the enclosure structure cannot be adopted, and other countermeasures must be taken.

また、第2に、ノズルシートの帯電によるインクの電気分解の問題がある。すなわち、ノズルシートは、搬送されてくる印刷用紙と対向する位置に配され、ノズルからインク液滴を吐出するようになっているが、印刷用紙は、搬送経路中で各種ローラやフラップ等と生じる摩擦や、機器内の静電気等の影響によって帯電する場合がある。すると、ノズルシートがニッケル等の金属であるために、印刷用紙がノズルシートとの対向側に搬送された際に帯電した静電気が放電され、ノズルシート及びヘッドチップ間で電位差が生じることになる。そして、ノズルシート及びヘッドチップ間には、導電性のインクが満たされているため、その電位差に伴う電気エネルギーによって両者が極板となり、電気分解を引き起こすことがある。つまり、極板となったノズルシートのニッケルがイオン化して一種の電解液となったインク中に溶け出し、インクが変質するとともに、ノズルシートに穴が開いたり、ノズルの形状が変形するおそれがある。   Second, there is a problem of ink electrolysis due to charging of the nozzle sheet. In other words, the nozzle sheet is arranged at a position facing the conveyed printing paper, and ejects ink droplets from the nozzles. However, the printing paper is generated with various rollers, flaps, and the like in the conveyance path. It may be charged by the influence of friction or static electricity in the equipment. Then, since the nozzle sheet is a metal such as nickel, static electricity charged when the printing paper is conveyed to the side opposite to the nozzle sheet is discharged, and a potential difference is generated between the nozzle sheet and the head chip. In addition, since the conductive ink is filled between the nozzle sheet and the head chip, the electric energy accompanying the potential difference causes both of them to become an electrode plate, which may cause electrolysis. In other words, there is a risk that the nickel on the nozzle sheet that becomes the electrode plate will be ionized and dissolved in the ink that has become a kind of electrolyte solution, the ink will be altered, and the nozzle sheet may be perforated or the shape of the nozzle may be deformed. is there.

そこで、例えば特許文献3では、金属製のノズルシートの帯電防止のために、ノズルシートにアース線を配した液体吐出ヘッドが開示されている。
特開2002−137400号公報
Thus, for example, Patent Document 3 discloses a liquid discharge head in which a ground wire is arranged on the nozzle sheet in order to prevent charging of the metal nozzle sheet.
JP 2002-137400 A

また、例えば特許文献4では、導電性を有するヘッドカバーによって液体吐出ヘッドの周囲を覆い、このヘッドカバーを導電性のメインフレームに電気的に導通するとともに、ヘッドカバーよりも大きな電気抵抗値を有する導電部を備えるようにした技術が開示されている。そして、導電部により、ノイズが幅射されることを抑えつつ、液体吐出ヘッドに帯電した電荷をメインフレームに逃がすようにしている。
特開2005−111933号公報
For example, in Patent Document 4, a conductive head cover covers the periphery of the liquid discharge head, electrically connects the head cover to the conductive main frame, and includes a conductive portion having a larger electrical resistance value than the head cover. A technique provided is disclosed. The conductive portion allows the electric charge charged in the liquid ejection head to escape to the main frame while suppressing the noise from spreading.
JP 2005-111933 A

しかし、グランド接地のために、前述の特許文献3のようにアース線を配したり、前述の特許文献4のように新たな導電部を独立に設けると、製造上の手間やコストが別途派生し、デメリットが大きい。特に、モジュール式のラインヘッドにおいては、不要幅射及びノズルシートの帯電等の影響が大きいと同時に、そのための対策が作業工程上煩雑となりやすく、しかも、これらの影響を確実に低減することは、決して容易なことではない。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、ノズルシートを簡単な構成でグランド接地させ、不要輻射や液体の変質を防止することである。
However, if ground wires are arranged as described in Patent Document 3 or a new conductive part is provided independently as described in Patent Document 4 for grounding, manufacturing labor and costs are separately derived. However, there are significant disadvantages. In particular, in a modular line head, the influence of unnecessary width radiation and charging of the nozzle sheet is large, and at the same time, countermeasures for it are likely to be complicated in the work process, and to reliably reduce these influences, It's never easy.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to ground the nozzle sheet with a simple configuration to prevent unwanted radiation and liquid alteration.

本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の1つである請求項1の発明は、半導体基板上に複数のエネルギー発生素子が一定間隔で略直線状に配置されるとともに、前記エネルギー発生素子が設けられた面に、前記エネルギー発生素子の周囲に液室を形成するためのバリア層及び外部と電気的に接続するための電極を設けたヘッドチップと、ノズルが形成されたノズルシートと、前記ヘッドチップの前記電極と電気的に接続される配線パターンを有する配線基板と、前記ヘッドチップを内部に配置するための孔であって前記ヘッドチップの外形より大きいヘッドチップ配置孔が複数形成されたモジュールフレームとを備え、前記エネルギー発生素子により前記液室内の液体に吐出力を与えることにより、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出するヘッドモジュールであって、前記ノズルシートは、前記モジュールフレームの一方側の面において、各前記ヘッドチップ配置孔に対し、前記ヘッドチップ配置孔内に前記ノズルが位置し、前記ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆うようにそれぞれ配置されるとともに、前記ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆う大きさに形成され、前記ヘッドチップは、前記ヘッドチップの前記エネルギー発生素子と前記ノズルとが対向する位置に配置されるように、前記モジュールフレームの他方側の面から、各前記ヘッドチップ配置孔にそれぞれ配置され、前記ヘッドチップ配置孔に配置された前記ヘッドチップの前記電極は、前記ヘッドチップ配置孔の前記ノズルシートにより覆われていない領域から露出し、前記配線基板は、前記モジュールフレームの前記ノズルシートが設けられた面側において、前記ヘッドチップの露出している前記電極を覆うように配置され、前記ヘッドチップの前記電極と前記配線基板の前記配線パターンとが異方性導電膜を介して電気的に接続されるとともに、前記ノズルシートが前記モジュールフレーム及び異方性導電膜を介して電気的に接地されていることを特徴とする。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
According to the first aspect of the present invention, a plurality of energy generating elements are arranged substantially linearly at a constant interval on a semiconductor substrate, and the energy generating element is provided on a surface provided with the energy generating elements. A head chip provided with a barrier layer for forming a liquid chamber around the element and an electrode for electrical connection to the outside, a nozzle sheet on which a nozzle is formed, and the electrode of the head chip electrically A wiring board having a wiring pattern to be connected; and a module frame in which a plurality of head chip placement holes larger than the outer shape of the head chip are formed for placing the head chip therein, and generating the energy A head module that discharges the liquid in the liquid chamber from the nozzle by applying a discharge force to the liquid in the liquid chamber by an element; The nozzle sheet is located on one side of the module frame such that the nozzle is located in the head chip arrangement hole and covers a part of the area of the head chip arrangement hole with respect to each head chip arrangement hole. And the head chip is formed in a size that covers a part of the region of the head chip arrangement hole, and the head chip is arranged at a position where the energy generating element of the head chip and the nozzle face each other. As described above, from the other side surface of the module frame, each of the head chip arrangement holes is arranged in each of the head chip arrangement holes, and the electrode of the head chip arranged in the head chip arrangement hole is the nozzle sheet of the head chip arrangement hole. The wiring board is exposed from the area not covered by the nozzle sheet, and the nozzle sheet of the module frame is provided on the wiring board. The exposed surface side is arranged to cover the exposed electrode of the head chip, and the electrode of the head chip and the wiring pattern of the wiring board are electrically connected via an anisotropic conductive film. In addition, the nozzle sheet is electrically grounded via the module frame and the anisotropic conductive film.

上記発明において、ノズルシートは、モジュールフレームの一方側の面において、各ヘッドチップ配置孔に対し、ヘッドチップ配置孔内にノズルが位置し、ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆うようにそれぞれ配置される。また、ヘッドチップは、ヘッドチップのエネルギー発生素子とノズルとが対向する位置に配置されるように、モジュールフレームの他方側の面から、各ヘッドチップ配置孔にそれぞれ配置される。そして、配線基板は、モジュールフレームのノズルシートが設けられた面側において、ヘッドチップの露出している電極を覆うように配置され、ヘッドチップの電極と配線基板の配線パターンとが異方性導電膜を介して電気的に接続されるとともに、ノズルシートがモジュールフレーム及び異方性導電膜を介して電気的に接地される。そのため、ヘッドチップの電極と配線基板の配線パターンとの接続と同じように、異方性導電膜を介してノズルシートをグランド接地させることができる。   In the above invention, the nozzle sheet is located on one side of the module frame so that the nozzle is located in the head chip placement hole and covers a part of the area of the head chip placement hole with respect to each head chip placement hole. Be placed. Further, the head chip is arranged in each head chip arrangement hole from the other surface of the module frame so that the energy generation element of the head chip and the nozzle are opposed to each other. The wiring board is arranged on the side of the module frame where the nozzle sheet is provided so as to cover the exposed electrode of the head chip, and the head chip electrode and the wiring pattern of the wiring board are anisotropically conductive. The nozzle sheet is electrically connected via the membrane, and the nozzle sheet is electrically grounded via the module frame and the anisotropic conductive film. Therefore, the nozzle sheet can be grounded via the anisotropic conductive film, similarly to the connection between the electrode of the head chip and the wiring pattern of the wiring board.

なお、本発明のエネルギー発生素子は、ヒータ等の発熱抵抗体(発熱素子)、ピエゾ素子等の圧電素子、MEMS等を用いることが可能であるが、以下の実施形態では、サーマル方式の発熱抵抗体22が相当する。また、実施形態では、モジュールフレーム11には8つのヘッドチップ配置孔11bが形成され、1つのヘッドモジュール10には8つのヘッドチップ20が設けられる。そして、このヘッドモジュール10を直列に2個接続してラインヘッド(A4版の長さ)にするとともに、それを4列設けて、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、及びK(ブラック)の4色のカラーラインヘッドである液体吐出ヘッド1を形成している。   The energy generating element of the present invention may be a heating resistor (heating element) such as a heater, a piezoelectric element such as a piezo element, MEMS, or the like, but in the following embodiments, a thermal heating resistor is used. The body 22 corresponds. In the embodiment, the module frame 11 is provided with eight head chip placement holes 11 b, and one head module 10 is provided with eight head chips 20. Then, two head modules 10 are connected in series to form a line head (length of A4 plate), and four rows are provided, and Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and A liquid discharge head 1 which is a color line head of four colors of K (black) is formed.

本発明のヘッドモジュールによれば、ヘッドチップの電極と配線基板の配線パターンとの接続と同じように、異方性導電膜を介してノズルシートをグランド接地させることができる。
したがって、新たにアース線を配したり、新たな導電部を独立に設けることなく、ノズルシートを簡単な構成で電気的に接地させることができ、不要輻射や液体の変質を防止することができる。
According to the head module of the present invention, the nozzle sheet can be grounded through the anisotropic conductive film in the same manner as the connection between the electrode of the head chip and the wiring pattern of the wiring board.
Therefore, the nozzle sheet can be electrically grounded with a simple configuration without newly providing a ground wire or independently providing a new conductive portion, and unnecessary radiation and liquid alteration can be prevented. .

以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態である液体吐出ヘッド1を示す平面図であり、液体の吐出面側から見た図である。また、図2は、図1と反対側の面から見た図である。さらにまた、図3は、図2の前面側に制御基板4を配置した図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a liquid discharge head 1 according to an embodiment of the present invention, as viewed from the liquid discharge surface side. FIG. 2 is a view as seen from the opposite side of FIG. FIG. 3 is a diagram in which the control board 4 is arranged on the front side of FIG.

液体吐出ヘッド1は、液体吐出装置(本実施形態では、カラーラインインクジェットプリンタ)に搭載されるヘッドとして用いられるものである。図1に示すように、液体吐出ヘッド1は、ヘッドフレーム2と、フレキシブル配線基板3と、複数のヘッドモジュール10とから構成されている。ヘッドモジュール10は、図1の平面図において、ヘッドモジュール配置孔2a内に、長手方向に2個、直列に接続されており、その2個のヘッドモジュール10でA4横幅の長さをカバーして1色を印画するものである。そして、その直列に接続された2個のヘッドモジュール10が4列設けられ、4色(Y、M、C、及びK)の液体吐出ヘッド1を構成している。   The liquid discharge head 1 is used as a head mounted on a liquid discharge apparatus (in this embodiment, a color line inkjet printer). As shown in FIG. 1, the liquid ejection head 1 includes a head frame 2, a flexible wiring board 3, and a plurality of head modules 10. In the plan view of FIG. 1, two head modules 10 are connected in series in the longitudinal direction in the head module arrangement hole 2a, and the two head modules 10 cover the length of the A4 width. One color is printed. The two head modules 10 connected in series are provided in four rows to form a liquid ejection head 1 of four colors (Y, M, C, and K).

また、各ヘッドモジュール10内には、8個のヘッドチップ20が設けられている。図4は、本発明の一実施形態の液体吐出ヘッド1における1つのヘッドチップ20の周囲を示す断面図である。
ヘッドチップ20は、シリコン等からなる半導体基板21と、この半導体基板21の一方の面に析出形成された発熱抵抗体22(本発明におけるエネルギー発生素子に相当するもの)とを備えている。半導体基板21の発熱抵抗体22が形成された面と同一面側であって発熱抵抗体22が形成された縁部と反対側の縁部には、電極23が形成されている。そして、発熱抵抗体22と電極23とは、半導体基板21上に形成された導体部(図示せず)を介して接続されている。
Further, eight head chips 20 are provided in each head module 10. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the periphery of one head chip 20 in the liquid ejection head 1 according to the embodiment of the present invention.
The head chip 20 includes a semiconductor substrate 21 made of silicon or the like, and a heating resistor 22 (corresponding to an energy generating element in the present invention) deposited on one surface of the semiconductor substrate 21. An electrode 23 is formed on the edge of the semiconductor substrate 21 that is on the same side as the surface on which the heating resistor 22 is formed and opposite to the edge on which the heating resistor 22 is formed. The heating resistor 22 and the electrode 23 are connected via a conductor portion (not shown) formed on the semiconductor substrate 21.

ヘッドチップ20の発熱抵抗体22が形成された面には、バリア層24、及びノズルシート25が積層されている。バリア層24は、積層方向の厚みにより、インク液室(加圧室)26の側壁を形成するとともに、後述するヘッドチップ20とノズルシート25とを接着させる役目を果たすものである。バリア層24は、例えば感光性環化ゴムレジストや露光硬化型のドライフィルムレジストからなり、ヘッドチップ20の半導体基板21の発熱抵抗体22が形成された面の全体に積層された後、フォトリソプロセスによって不要な部分が除去されることにより形成されている。また、バリア層24は、発熱抵抗体22の3辺の近傍を囲むように、平面的に見たときに略凹状に形成される。   A barrier layer 24 and a nozzle sheet 25 are laminated on the surface of the head chip 20 on which the heating resistor 22 is formed. The barrier layer 24 forms the side wall of the ink liquid chamber (pressurizing chamber) 26 depending on the thickness in the stacking direction, and serves to bond a head chip 20 and a nozzle sheet 25 described later. The barrier layer 24 is made of, for example, a photosensitive cyclized rubber resist or an exposure curable dry film resist, and is laminated on the entire surface of the semiconductor chip 21 of the head chip 20 on which the heating resistor 22 is formed, and then the photolithography process. Thus, an unnecessary portion is removed by the above. Further, the barrier layer 24 is formed in a substantially concave shape when viewed in plan so as to surround the vicinity of the three sides of the heating resistor 22.

さらにまた、ノズルシート25は、複数のノズル25aが形成されたものであり、例えば、ニッケルによる電鋳技術により形成されたものである。そして、ノズルシート25は、ノズル25aの位置が発熱抵抗体22の位置と合うように、すなわちノズル25aが発熱抵抗体22に対向するように、より具体的には、ノズル25aの中心軸と発熱抵抗体22の中心とが平面的に見たときに一致するように、バリア層24と貼り合わされている。   Furthermore, the nozzle sheet 25 is formed with a plurality of nozzles 25a, for example, formed by an electroforming technique using nickel. In the nozzle sheet 25, more specifically, the central axis of the nozzle 25a and the heat generation so that the position of the nozzle 25a matches the position of the heating resistor 22, that is, the nozzle 25a faces the heating resistor 22. The resistor 22 is bonded to the barrier layer 24 so that the center of the resistor 22 coincides with the plan view.

インク液室26は、発熱抵抗体22を囲むように、半導体基板21とバリア層24とノズルシート25とから構成されたものであり、吐出するインクが満たされるとともに、インクの吐出時にはインクの加圧室となるものである。半導体基板21の発熱抵抗体22が形成された面がインク液室26の底壁を構成し、バリア層24の発熱抵抗体22を略凹状に囲む部分がインク液室26の側壁を構成し、ノズルシート25がインク液室26の天壁を構成している。そして、インク液室26は、図4に示すように、ヘッドチップ20と、モジュールフレーム11との間の流路27に連通している。   The ink liquid chamber 26 is composed of the semiconductor substrate 21, the barrier layer 24, and the nozzle sheet 25 so as to surround the heating resistor 22. The ink liquid chamber 26 is filled with the ink to be ejected, and the ink is applied when the ink is ejected. It becomes a pressure chamber. The surface of the semiconductor substrate 21 on which the heat generating resistor 22 is formed constitutes the bottom wall of the ink liquid chamber 26, and the portion of the barrier layer 24 surrounding the heat generating resistor 22 in a substantially concave shape forms the side wall of the ink liquid chamber 26. The nozzle sheet 25 constitutes the top wall of the ink liquid chamber 26. The ink liquid chamber 26 communicates with a flow path 27 between the head chip 20 and the module frame 11 as shown in FIG.

上記の1個のヘッドチップ20には、通常、100個単位の発熱抵抗体22を備え、プリンタの制御部(図示せず)からの指令によってこれら発熱抵抗体22のそれぞれを一意に選択して発熱抵抗体22に対応するインク液室26内のインクを、インク液室26に対向するノズル25aから吐出させることができる。   The one head chip 20 is usually provided with heating resistors 22 in units of 100, and each of the heating resistors 22 is uniquely selected by a command from a control unit (not shown) of the printer. The ink in the ink liquid chamber 26 corresponding to the heating resistor 22 can be ejected from the nozzle 25 a facing the ink liquid chamber 26.

すなわち、インク液室26にインクが満たされた状態で、発熱抵抗体22に短時間、例えば、1〜3μsecの間パルス電流を流すことにより、発熱抵抗体22が急速に加熱される。その結果、発熱抵抗体22と接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によってある体積のインクが押しのけられる(インクが沸騰する)。これによって、ノズル25aに接する部分の上記押しのけられたインクと同等の体積のインクがインク液滴としてノズル25aから吐出される。そして、このインク液滴が印刷用紙の上に着弾されることで、ドット(画素)が形成される。   That is, when the ink liquid chamber 26 is filled with ink, the heating resistor 22 is rapidly heated by passing a pulse current through the heating resistor 22 for a short time, for example, 1 to 3 μsec. As a result, a gas-phase ink bubble is generated at a portion in contact with the heating resistor 22, and a certain volume of ink is pushed away (the ink boils) due to the expansion of the ink bubble. As a result, ink having a volume equivalent to the pushed ink in the portion in contact with the nozzle 25a is ejected from the nozzle 25a as an ink droplet. The ink droplets are landed on the printing paper to form dots (pixels).

続いて、ヘッドモジュール10のより詳細な構造及び製造過程について説明する。
図5(a)は、1つのモジュールフレーム11を示す平面図である。本実施形態のヘッドモジュール10は、モジュールフレーム11と、8つのヘッドチップ20及びノズルシート25と、バッファタンク12とから構成されている。
Next, a more detailed structure and manufacturing process of the head module 10 will be described.
FIG. 5A is a plan view showing one module frame 11. The head module 10 according to this embodiment includes a module frame 11, eight head chips 20 and a nozzle sheet 25, and a buffer tank 12.

モジュールフレーム11は、平面的に見たときに略長方形状に形成されるとともに、左右両端側には、略L形に切り欠かれた係合部11aを有する。
モジュールフレーム11は、例えばステンレス鋼から形成され、厚みが約0.5mm程度のものであり、本実施形態では、8箇所に、略長方形状のヘッドチップ配置孔11bが形成されている。ヘッドチップ配置孔11bは、ヘッドチップ20の外形よりわずかに大きな孔形を有し、ヘッドチップ20を内部に完全に配置できるようになっている。
The module frame 11 is formed in a substantially rectangular shape when viewed in a plan view, and has engaging portions 11a cut out in a substantially L shape on both left and right ends.
The module frame 11 is made of, for example, stainless steel and has a thickness of about 0.5 mm. In this embodiment, substantially rectangular head chip arrangement holes 11b are formed at eight locations. The head chip placement hole 11b has a hole shape slightly larger than the outer shape of the head chip 20, so that the head chip 20 can be completely placed inside.

また、モジュールフレーム11には、ヘッドフレーム2に固定するための2つの取付穴11dが形成されている。取付穴11dは、ヘッドフレーム2にヘッドモジュール10を取り付けるときに用いられるものである。さらにまた、各ヘッドチップ配置孔11bの外縁部の一部を囲むように、溝11c(図5(a)中、ハッチング部)が形成されている。   The module frame 11 is formed with two attachment holes 11d for fixing to the head frame 2. The attachment hole 11d is used when the head module 10 is attached to the head frame 2. Furthermore, a groove 11c (a hatched portion in FIG. 5A) is formed so as to surround a part of the outer edge portion of each head chip arrangement hole 11b.

図5は、モジュールフレーム11にノズルシート25を貼付する工程を示している。図5に示すように、ヘッドチップ配置孔11bの周囲と溝11cとで囲まれた領域に、接着剤14を塗布(印刷)する(図中、(b))。この接着剤14の領域は、ノズルシート25が貼付されたときにノズルシート25の外縁部とほぼ一致する大きさに形成されている。なお、この接着剤14には、図4に示すように、粒径10μm程度の導電性粒子が混入されており、導電性を有するものになっている。   FIG. 5 shows a process of attaching the nozzle sheet 25 to the module frame 11. As shown in FIG. 5, the adhesive 14 is applied (printed) to a region surrounded by the periphery of the head chip arrangement hole 11b and the groove 11c ((b) in the figure). The region of the adhesive 14 is formed in a size that substantially coincides with the outer edge portion of the nozzle sheet 25 when the nozzle sheet 25 is attached. In addition, as shown in FIG. 4, this adhesive 14 is mixed with conductive particles having a particle diameter of about 10 μm and has conductivity.

そして、接着剤14の塗布後は、ノズルシート25をモジュールフレーム11に貼着する(図中、(c))。このとき、余分な接着剤14は、溝11c内に入り込み、溝11cによって吸収される。そのため、余分な接着剤14がインクの吐出面に流出してノズル25aを塞いだり、吐出面のクリーニングの障害になったりすることが防止される。   And after application | coating of the adhesive agent 14, the nozzle sheet 25 is stuck on the module frame 11 ((c) in a figure). At this time, excess adhesive 14 enters the groove 11c and is absorbed by the groove 11c. Therefore, it is possible to prevent the excessive adhesive 14 from flowing out to the ink ejection surface and blocking the nozzle 25a or obstructing the ejection surface cleaning.

また、ノズルシート25は、モジュールフレーム11に支持されるための必要最小限の大きさに形成されており、ノズルシート25がヘッドチップ配置孔11b上に貼着されたときは、ノズルシート25は、ヘッドチップ配置孔11b及び接着剤14の塗布範囲にのみ存在する大きさに形成されている。すなわち、ノズルシート25は、ヘッドチップ配置孔11bの領域の必要な一部を覆うとともに、最小限の接着面積を有するように、必要最小限の大きさに形成されている。そのため、ノズルシート25が貼着されると、図5(c)に示すように、ヘッドチップ配置孔11bの領域の一部が覆われる。   In addition, the nozzle sheet 25 is formed in a minimum necessary size to be supported by the module frame 11, and when the nozzle sheet 25 is stuck on the head chip arrangement hole 11b, the nozzle sheet 25 is The size is such that it exists only in the application range of the head chip placement hole 11 b and the adhesive 14. That is, the nozzle sheet 25 is formed in the minimum necessary size so as to cover a necessary part of the region of the head chip arrangement hole 11b and to have a minimum adhesion area. Therefore, when the nozzle sheet 25 is attached, a part of the area of the head chip arrangement hole 11b is covered as shown in FIG.

さらにまた、ノズルシート25の貼着後は、接着剤14に混入された導電性粒子の存在により、ノズルシート25とモジュールフレーム11とが電気的に接続された状態となる。しかも、接着剤14の層厚を均一にすることができるので、各部分、各場所にわたってノズルシート25及びモジュールフレーム11間の接着力と電気抵抗とを略同一にすることが可能となる。   Furthermore, after the nozzle sheet 25 is stuck, the nozzle sheet 25 and the module frame 11 are electrically connected due to the presence of the conductive particles mixed in the adhesive 14. In addition, since the layer thickness of the adhesive 14 can be made uniform, the adhesive force and the electrical resistance between the nozzle sheet 25 and the module frame 11 can be made substantially the same over the respective portions and locations.

さらに、本実施形態では、ホットプレスによってノズルシート25をモジュールフレーム11に熱圧着することで接合する。この接合は、ヘッドモジュール10及び液体吐出ヘッド1の製造過程における最高温度(例えば約150℃;第1温度環境下)で行われる。モジュールフレーム11とノズルシート25とを比較すると、ノズルシート25の方が線膨張係数が大きい(温度変化によって伸縮しやすい)ので、製造過程における最高温度で両者を接合すれば、常温等の接合時の温度以下では、ノズルシート25は、モジュールフレーム11により張られた状態となる。   Further, in the present embodiment, the nozzle sheet 25 is bonded to the module frame 11 by hot pressing by hot pressing. This joining is performed at the highest temperature (for example, about 150 ° C. under the first temperature environment) in the manufacturing process of the head module 10 and the liquid discharge head 1. When the module frame 11 and the nozzle sheet 25 are compared, the nozzle sheet 25 has a larger coefficient of linear expansion (easily expands and contracts due to temperature changes). Below this temperature, the nozzle sheet 25 is stretched by the module frame 11.

すなわち、ノズルシート25の温度変化による伸縮は、ノズルシート25とモジュールフレーム11との接合後は、モジュールフレーム11に支配されることとなる。
したがって、モジュールフレーム11の剛性をできる限り確保するためには、モジュールフレーム11のヘッドチップ配置孔11bの開口面積は、必要最小限とすることが好ましい。そのため、ヘッドチップ配置孔11bは、ヘッドチップ20よりわずかに大きい外形をなしている。
That is, the expansion and contraction due to the temperature change of the nozzle sheet 25 is governed by the module frame 11 after the nozzle sheet 25 and the module frame 11 are joined.
Therefore, in order to ensure the rigidity of the module frame 11 as much as possible, it is preferable that the opening area of the head chip arrangement hole 11b of the module frame 11 is minimized. Therefore, the head chip arrangement hole 11 b has an outer shape slightly larger than the head chip 20.

なお、ノズル25aは、1つのヘッドチップ20における発熱抵抗体22の数に対向する数の貫通穴を一方向に整列させたものである。
ノズル25aの形成は、エキシマレーザーにより行う。また、レーザー光により形成されたノズル25aには、テーパーが付くため、モジュールフレーム11側からレーザー光を照射してノズル25aを形成する。これにより、ノズル25aは、インクの吐出面(ノズルシート25の外表面)に近づくに従って開口径が次第に小さくなるようにテーパーが付いた孔となる。
The nozzle 25a is formed by aligning the number of through-holes facing the number of heating resistors 22 in one head chip 20 in one direction.
The nozzle 25a is formed by an excimer laser. Further, since the nozzle 25a formed by the laser beam is tapered, the laser beam is irradiated from the module frame 11 side to form the nozzle 25a. Thus, the nozzle 25a becomes a hole having a taper so that the opening diameter gradually decreases as it approaches the ink ejection surface (the outer surface of the nozzle sheet 25).

また、各ヘッドチップ配置孔11b内に位置するノズル25a列のノズル25a間ピッチは、ヘッドチップ20の発熱抵抗体22の配列ピッチと同一(解像度が600dpiのヘッドモジュール10を形成する場合には、約42.3μm)となるように形成する。   Further, the pitch between the nozzles 25a of the nozzle 25a row located in each head chip arrangement hole 11b is the same as the arrangement pitch of the heating resistors 22 of the head chip 20 (when forming the head module 10 with a resolution of 600 dpi, And about 42.3 μm).

さらにまた、図5において、各ヘッドチップ配置孔11b内のノズル25a列は、各ヘッドチップ配置孔11b内のノズル25a列を結ぶライン(各ノズル25aの中心を通るライン)を考えたときに、そのラインがモジュールフレーム11の長手方向に平行に引いたモジュールフレーム11の中心線側に形成される。また、各ヘッドチップ配置孔11bを左側から順に、「N1」、「N2」、「N3」、・・、「N8」番目とすると、「N1」番目と「N3」、「N5」及び「N7」番目のヘッドチップ配置孔11b内のノズル25a列は、上記中心線に平行な一直線上に整列するように形成される。「N2」、「N4」、「N6」及び「N8」番目の関係も同様である。   Furthermore, in FIG. 5, the nozzle 25a row in each head chip arrangement hole 11b is a line connecting the nozzle 25a row in each head chip arrangement hole 11b (a line passing through the center of each nozzle 25a). The line is formed on the center line side of the module frame 11 drawn parallel to the longitudinal direction of the module frame 11. Further, when the head chip arrangement holes 11b are “N1”, “N2”, “N3”,..., “N8” in order from the left side, “N1”, “N3”, “N5” and “N7” The nozzle 25a row in the “th” head chip arrangement hole 11b is formed so as to be aligned on a straight line parallel to the center line. The same applies to the “N2”, “N4”, “N6” and “N8” -th relationships.

したがって、隣接するヘッドチップ配置孔11b内のノズル25a列、例えば「N1」番目と「N2」番目のヘッドチップ配置孔11b内のノズル25a列は、上記中心線に対して平行な2直線上に整列する。
なお、本実施形態では、1つのモジュールフレーム11に対して8つのヘッドチップ配置孔11bを形成したが、これより多い又は少ないヘッドチップ配置孔11bを形成したときであっても、上記関係を満たすようにする。
Therefore, the nozzle 25a rows in the adjacent head chip arrangement holes 11b, for example, the nozzle 25a rows in the “N1” -th and “N2” -th head chip arrangement holes 11b are on two straight lines parallel to the center line. Align.
In the present embodiment, eight head chip arrangement holes 11b are formed for one module frame 11, but the above relationship is satisfied even when more or fewer head chip arrangement holes 11b are formed. Like that.

次に、各ヘッドチップ配置孔11b内に、バリア層24を積層したヘッドチップ20を配置・固定する。これは、上記第1温度環境下よりも低い第2温度環境下で(例えば常温(25℃前後)で)行われる。これにより、バリア層24とノズルシート25とが接着される。ここで、ヘッドチップ20は、チップマウンターを用いてアライメントされながら熱圧着される。さらにこの場合には、ヘッドチップ20の発熱抵抗体22の真下に、ノズル25aが位置するように、例えば±1μm程度の精度で熱圧着される。   Next, the head chip 20 in which the barrier layer 24 is laminated is arranged and fixed in each head chip arrangement hole 11b. This is performed in a second temperature environment lower than the first temperature environment (for example, at room temperature (about 25 ° C.)). Thereby, the barrier layer 24 and the nozzle sheet 25 are adhered. Here, the head chip 20 is thermocompression bonded while being aligned using a chip mounter. Further, in this case, thermocompression bonding is performed with an accuracy of, for example, about ± 1 μm so that the nozzle 25a is positioned directly below the heating resistor 22 of the head chip 20.

ところで、ヘッドチップ20とノズルシート25とを比較すると、ノズルシート25の方が線膨張係数が大きい。また、ヘッドチップ20の熱圧着温度は、モジュールフレーム11とノズルシート25との接合温度よりも低い。
したがって、ヘッドチップ20の熱圧着の際は、モジュールフレーム11と接合されたノズルシート25がピンと張られた状態となっているので、ノズルシート25の撓みを防止でき、平坦性が確保できる。
By the way, when the head chip 20 and the nozzle sheet 25 are compared, the nozzle sheet 25 has a larger linear expansion coefficient. The thermocompression bonding temperature of the head chip 20 is lower than the bonding temperature between the module frame 11 and the nozzle sheet 25.
Therefore, when the head chip 20 is thermocompression bonded, the nozzle sheet 25 bonded to the module frame 11 is in a tensioned state, so that the deflection of the nozzle sheet 25 can be prevented and flatness can be ensured.

このように、バリア層24が形成されたヘッドチップ20がヘッドチップ配置孔11b内に配置され、ノズルシート25とヘッドチップ20とが接着されると、ノズルシート25のヘッドチップ20側の面、バリア層24、及びヘッドチップ20の発熱抵抗体22が形成された面とによって、上記のようにインク液室26が形成される。   Thus, when the head chip 20 on which the barrier layer 24 is formed is arranged in the head chip arrangement hole 11b and the nozzle sheet 25 and the head chip 20 are bonded, the surface of the nozzle sheet 25 on the head chip 20 side, The ink liquid chamber 26 is formed as described above by the barrier layer 24 and the surface of the head chip 20 on which the heating resistor 22 is formed.

さらにまた、ヘッドチップ20がノズルシート25に貼着されると、ヘッドチップ20の電極23は、ノズルシート25により隠蔽されることなく、外部に露出する(図4参照)。そのため、ヘッドチップ20がヘッドチップ配置孔11b内に配置された後も、ヘッドチップ20との電気的接続が可能になっている。   Furthermore, when the head chip 20 is attached to the nozzle sheet 25, the electrode 23 of the head chip 20 is exposed to the outside without being hidden by the nozzle sheet 25 (see FIG. 4). Therefore, electrical connection with the head chip 20 is possible even after the head chip 20 is arranged in the head chip arrangement hole 11b.

続いて、ヘッドチップ20側に設けられた電極23と、フレキシブル配線基板3との接合(電気的接続)を行う。図6は、モジュールフレーム11に、ノズルシート25及びヘッドチップ20が貼着された後、フレキシブル配線基板3を接合した状態を示す平面図である。なお、図6中、前面側がノズルシート25の貼着面側であるが、図面の理解しやすさのために、反対側の面から貼着したヘッドチップ20を、実線(ハッチング部)で図示している。また、図7は、ヘッドチップ20、ノズルシート25、及びフレキシブル配線基板3を示す斜視図である。   Subsequently, the electrode 23 provided on the head chip 20 side and the flexible wiring board 3 are joined (electrically connected). FIG. 6 is a plan view showing a state in which the flexible wiring substrate 3 is joined after the nozzle sheet 25 and the head chip 20 are attached to the module frame 11. In FIG. 6, the front side is the sticking surface side of the nozzle sheet 25, but for ease of understanding of the drawing, the head chip 20 attached from the opposite side is shown by a solid line (hatched portion). Show. FIG. 7 is a perspective view showing the head chip 20, the nozzle sheet 25, and the flexible wiring board 3.

フレキシブル配線基板3は、図7に示すように、ポリイミド等の可撓性を有するフィルム状の基板に銅箔の配線パターン3a及びグランドパターン3bを施したものであり、所望の形状に切断して形成したものである。そして、図6に示すように、1つのヘッドモジュール10に対し、2枚のフレキシブル配線基板3が取り付けられる。すなわち、ヘッドチップ20は、4個ずつ2列に並んで配置されているが、モジュールフレーム11のノズルシート25が設けられた面側において、各列で1枚のフレキシブル配線基板3が配置される。   As shown in FIG. 7, the flexible wiring board 3 is obtained by applying a wiring pattern 3a and a ground pattern 3b of copper foil to a flexible film-like substrate such as polyimide, and cutting it into a desired shape. Formed. Then, as shown in FIG. 6, two flexible wiring boards 3 are attached to one head module 10. That is, four head chips 20 are arranged in two rows of four, but one flexible wiring board 3 is arranged in each row on the surface side of the module frame 11 where the nozzle sheet 25 is provided. .

この際、フレキシブル配線基板3の先端部は、その製造工程上、各配線パターン3aの断面が露出しているので、ノズルシート25に接触すると、各配線パターン3a間でショートするおそれがある。そのため、フレキシブル配線基板3の外縁である配線パターン3aの露出面(断面)は、ノズルシート25の外縁と近接させるが、図7に示すように、両者の間にわずかに隙間を有するようにしてモジュールフレーム11に固定される。   At this time, since the cross section of each wiring pattern 3a is exposed at the tip of the flexible wiring board 3 in the manufacturing process, there is a possibility of short-circuiting between the wiring patterns 3a when contacting the nozzle sheet 25. For this reason, the exposed surface (cross section) of the wiring pattern 3a, which is the outer edge of the flexible wiring board 3, is brought close to the outer edge of the nozzle sheet 25, but as shown in FIG. It is fixed to the module frame 11.

このような状態で、フレキシブル配線基板3がヘッドチップ20の露出している電極23を覆うように配置され、図4に示すように、ヘッドチップ20の電極23とフレキシブル配線基板3の電極(配線パターン3aの先端部)とが異方性導電膜28を介して接続される(ACF接続)。
したがって、ヘッドチップ20の電極23とフレキシブル配線基板3の配線パターン3aとの電気的な接続が行われることとなる。
In this state, the flexible wiring board 3 is disposed so as to cover the exposed electrode 23 of the head chip 20, and as shown in FIG. 4, the electrode 23 of the head chip 20 and the electrode (wiring of the flexible wiring board 3) The tip of the pattern 3a) is connected via an anisotropic conductive film 28 (ACF connection).
Therefore, electrical connection between the electrode 23 of the head chip 20 and the wiring pattern 3a of the flexible wiring board 3 is performed.

また、同じ異方性導電膜28を介して、モジュールフレーム11とフレキシブル配線基板3のグランドパターン3bとの接合(電気的接続)を行う。すなわち、図7に示すように、フレキシブル配線基板3は、1つのヘッドチップ20の各電極23と接続される各配線パターン3aの両外側に、それぞれ電気的に接地されるグランドパターン3bを有している。そして、各グランドパターン3bの先端部は、モジュールフレーム11と重なる位置で、それぞれ外側に向けて折れ曲がっている。そのため、モジュールフレーム11とフレキシブル配線基板3のグランドパターン3bとは、ヘッドチップ20の電極23とフレキシブル配線基板3の配線パターン3aとの接続の場合と同様に、共通の異方性導電膜28(図7の斜線の範囲)を介して接続できる。   Further, the module frame 11 and the ground pattern 3 b of the flexible wiring board 3 are joined (electrically connected) through the same anisotropic conductive film 28. That is, as shown in FIG. 7, the flexible wiring board 3 has ground patterns 3b that are electrically grounded on both outer sides of each wiring pattern 3a connected to each electrode 23 of one head chip 20. ing. And the front-end | tip part of each ground pattern 3b is bent toward the outer side in the position which overlaps with the module frame 11, respectively. Therefore, the module frame 11 and the ground pattern 3b of the flexible wiring board 3 are connected to the common anisotropic conductive film 28 (as in the case of the connection between the electrode 23 of the head chip 20 and the wiring pattern 3a of the flexible wiring board 3). Can be connected via a hatched area in FIG.

ここで、モジュールフレーム11とフレキシブル配線基板3のグランドパターン3bとの接続に際しては、ベース治具(図示せず)を使用する。すなわち、ベース治具に設けられた突出ピン(図示せず)の上にフレキシブル配線基板3のグランドパターン3bの先端部を配置し、異方性導電膜28を介してモジュールフレーム11に圧接する。すると、図4に示すように、モジュールフレーム11とフレキシブル配線基板3のグランドパターン3bとの電気的な接続が行われる。   Here, when connecting the module frame 11 and the ground pattern 3b of the flexible wiring board 3, a base jig (not shown) is used. That is, the tip of the ground pattern 3 b of the flexible wiring board 3 is disposed on a protruding pin (not shown) provided on the base jig and is pressed against the module frame 11 via the anisotropic conductive film 28. Then, as shown in FIG. 4, the module frame 11 and the ground pattern 3b of the flexible wiring board 3 are electrically connected.

また、ノズルシート25は、接着剤14に混入された導電性粒子の存在によってモジュールフレーム11と電気的に接続されている。
したがって、ノズルシート25は、モジュールフレーム11及び異方性導電膜28を介してフレキシブル配線基板3のグランドパターン3bと電気的に接続され、グランド接地された状態となる。
The nozzle sheet 25 is electrically connected to the module frame 11 due to the presence of conductive particles mixed in the adhesive 14.
Therefore, the nozzle sheet 25 is electrically connected to the ground pattern 3b of the flexible wiring board 3 via the module frame 11 and the anisotropic conductive film 28, and is grounded.

その結果、ヘッドチップ20で発生した電磁波が電磁誘導を起こし、ノズルシート25に電界を発生させようとしても、モジュールフレーム11を介したグランド接地により解消され、ノズルシート25が不要輻射のアンテナ代わりとなることはない。そのため、発生する不要輻射を最低限に抑えることが可能となり、テレビやラジオ等の通信媒体、医療機器や制御機器等への悪影響を低減することができる。   As a result, even if the electromagnetic wave generated in the head chip 20 causes electromagnetic induction and tries to generate an electric field in the nozzle sheet 25, it is eliminated by grounding through the module frame 11, and the nozzle sheet 25 is replaced with an antenna for unnecessary radiation. Never become. Therefore, it is possible to minimize unnecessary radiation that is generated, and it is possible to reduce adverse effects on communication media such as televisions and radios, medical devices, control devices, and the like.

また、ノズルシート25が帯電することによる電気分解の発生の問題も解消される。すなわち、静電気を帯びた印刷用紙の接近によってノズルシート25への放電がなされようとも、ノズルシート25は、グランド接地されているので帯電しない。そのため、ノズルシート25及びヘッドチップ20間に電位を持つことがなくなり、電気分解を起こさず、インクの変質やノズルシート25の損傷が防止される。   Further, the problem of electrolysis due to charging of the nozzle sheet 25 is also solved. That is, even if discharge to the nozzle sheet 25 is performed due to the approach of the printing paper charged with static electricity, the nozzle sheet 25 is not charged because it is grounded. Therefore, there is no potential between the nozzle sheet 25 and the head chip 20, electrolysis does not occur, and ink deterioration and damage to the nozzle sheet 25 are prevented.

なお、ノズルシート25は、フレキシブル配線基板3の配線パターン3aにおける異方性導電膜28とは別の異方性導電膜を介してグランド接地させることもできる。また、フレキシブル配線基板3のグランドパターン3bとの電気的な接続ではなく、別の方法でグランド接地させても良い。   The nozzle sheet 25 can be grounded through an anisotropic conductive film different from the anisotropic conductive film 28 in the wiring pattern 3a of the flexible wiring board 3. Further, instead of electrical connection with the ground pattern 3b of the flexible wiring board 3, it may be grounded by another method.

ところで、ヘッドチップ20とモジュールフレーム11との間の隙間(図4に示す流路27の反対側)では、異方性導電膜28が露出する。そこで、図4に示すように、この隙間は、エポキシ樹脂等の樹脂29によって封止する。   Incidentally, the anisotropic conductive film 28 is exposed in the gap between the head chip 20 and the module frame 11 (opposite the flow path 27 shown in FIG. 4). Therefore, as shown in FIG. 4, the gap is sealed with a resin 29 such as an epoxy resin.

また、モジュールフレーム11の一面にノズルシート25及びフレキシブル配線基板3を接合して形成したノズル面は、図7に示すように、ノズルシート25及びフレキシブル配線基板3の端部に、隙間と、材厚分である十数μmの段差を生じている。さらにまた、フレキシブル配線基板3の表面において、モジュールフレーム11とグランドパターン3bとの接続部は、接続の際に、ベース治具の突出ピンによって生じた凹みが形成されている。そこで、図4に示すように、これらの隙間、段差、及び凹みは、ノズルシート25側から設けた樹脂30によって封止する。   Further, the nozzle surface formed by joining the nozzle sheet 25 and the flexible wiring board 3 to one surface of the module frame 11 has gaps and materials at the ends of the nozzle sheet 25 and the flexible wiring board 3 as shown in FIG. There is a step of several tens of μm, which is a thickness. Furthermore, on the surface of the flexible wiring board 3, the connecting portion between the module frame 11 and the ground pattern 3b is formed with a recess generated by the protruding pin of the base jig when connecting. Therefore, as shown in FIG. 4, these gaps, steps, and dents are sealed with a resin 30 provided from the nozzle sheet 25 side.

次に、図4及び図8に示すように、ヘッドチップ20の上部を覆うように、バッファタンク12が接着される。なお、図8は、バッファタンク12及びフレキシブル配線基板3を示す平面図である。
バッファタンク12は、インクを一時貯留するためのタンクであり、1つのヘッドモジュール10に対して1つ設けられる。
Next, as shown in FIGS. 4 and 8, the buffer tank 12 is bonded so as to cover the top of the head chip 20. FIG. 8 is a plan view showing the buffer tank 12 and the flexible wiring board 3.
The buffer tank 12 is a tank for temporarily storing ink, and one buffer tank 12 is provided for one head module 10.

図8に示すように、バッファタンク12は、平面図で見たときに、モジュールフレーム11(図6参照)とほぼ同等の形状をなす。そして、図4に示すように、バッファタンク12の内部は、空洞となった液体流路(図4中、網点部)が形成される。特に本実施形態の液体吐出ヘッド1では、バッファタンク12の下面側(モジュールフレーム11との接着面側)が開口されるとともに、側壁及び天壁が同一厚みに形成され、断面が略逆凹形となるように形成されている。そのため、バッファタンク12は、インク液室26に供給するインクを一時貯留するとともに、本実施形態では特に、モジュールフレーム11を固定するための剛性のある支持部材ともなっている。   As shown in FIG. 8, the buffer tank 12 has substantially the same shape as the module frame 11 (see FIG. 6) when viewed in a plan view. And as shown in FIG. 4, the inside of the buffer tank 12 forms the liquid flow path (the dot part in FIG. 4) which became the cavity. In particular, in the liquid discharge head 1 of the present embodiment, the lower surface side (the adhesive surface side with the module frame 11) of the buffer tank 12 is opened, the side walls and the top wall are formed with the same thickness, and the cross section is substantially reverse concave. It is formed to become. Therefore, the buffer tank 12 temporarily stores the ink supplied to the ink liquid chamber 26 and is also a rigid support member for fixing the module frame 11 in the present embodiment.

バッファタンク12がモジュールフレーム11上に取り付けられると、全てのヘッドチップ配置孔11bを覆うようになる。また、図4に示すように、バッファタンク12内と、各ヘッドチップ20のインク液室26とは、ヘッドチップ配置孔11bとヘッドチップ20との間の流路27を介して連通される。これにより、バッファタンク12は、ヘッドモジュール10における全てのヘッドチップ20に共通する液体流路を形成する。   When the buffer tank 12 is mounted on the module frame 11, all the head chip arrangement holes 11b are covered. As shown in FIG. 4, the buffer tank 12 and the ink liquid chamber 26 of each head chip 20 are communicated with each other via a flow path 27 between the head chip placement hole 11 b and the head chip 20. Thereby, the buffer tank 12 forms a liquid flow path common to all the head chips 20 in the head module 10.

なお、図示を省略するが、バッファタンク12の天壁には、孔が形成されており、この孔を介してインクタンク(図示せず)からバッファタンク12内にインクが供給される。また、モジュールフレーム11と、各ヘッドチップ20と、バッファタンク12とは、同等の線膨張係数を有している。これは、線膨張係数の差が大きいと、熱応力の作用によって接着剤が剥がれたりする等のトラブルの原因となるため、それを回避したものである。   Although not shown, a hole is formed in the top wall of the buffer tank 12, and ink is supplied into the buffer tank 12 from an ink tank (not shown) through this hole. Further, the module frame 11, each head chip 20, and the buffer tank 12 have the same linear expansion coefficient. This is because a large difference in coefficient of linear expansion causes troubles such as peeling of the adhesive due to the action of thermal stress, which is avoided.

さらに本実施形態では、このヘッドモジュール10を複数用いて、1つの液体吐出ヘッド1を形成する。
図1に示すように、剛性のあるヘッドフレーム2には、ヘッドモジュール配置孔2aが形成されており、このヘッドモジュール配置孔2a内に、本実施形態では8つのヘッドモジュール10を並べて配置している(2つのヘッドモジュール10を直列に接続するとともに、その直列に接続されたヘッドモジュール10を4段に並べている)。なお、各ヘッドモジュール10は、ネジ止めされ、位置決めされている。
Furthermore, in the present embodiment, one liquid discharge head 1 is formed by using a plurality of the head modules 10.
As shown in FIG. 1, a rigid head frame 2 is formed with a head module arrangement hole 2a. In this embodiment, eight head modules 10 are arranged side by side in the head module arrangement hole 2a. (Two head modules 10 are connected in series, and the head modules 10 connected in series are arranged in four stages). Each head module 10 is screwed and positioned.

また、図2に示すように、図1と反対側の面では、8つのヘッドモジュール10の各バッファタンク12が見えている。そして、直列に接続されたバッファタンク12間は、U字管13で接続されている。また、1つのヘッドモジュール10に対して2つのフレキシブル配線基板3の接続側端部(図2中、ハッチング部)が、紙面に対して垂直に延びている。   Further, as shown in FIG. 2, the buffer tanks 12 of the eight head modules 10 are visible on the surface opposite to FIG. The buffer tanks 12 connected in series are connected by a U-shaped tube 13. Further, the connection side end portions (hatched portions in FIG. 2) of the two flexible wiring boards 3 extend perpendicular to the paper surface with respect to one head module 10.

次に、図3に示すように、バッファタンク12が設けられた面側に、液体の吐出等を制御するための制御基板4がネジ5によってネジ止めされる。制御基板4上には、各種コンデンサの他、フレキシブル配線基板3と接続するためのコネクタ4aが設けられている。そして、このコネクタ4aの近傍には、切欠き部4bが形成されており、フレキシブル配線基板3の先端部は、この切欠き部4bを通って制御基板4の下側から上側に抜け、制御基板4のコネクタ4aに接続されている。   Next, as shown in FIG. 3, the control substrate 4 for controlling the discharge of the liquid and the like is screwed by screws 5 on the surface side where the buffer tank 12 is provided. On the control board 4, in addition to various capacitors, a connector 4a for connecting to the flexible wiring board 3 is provided. A notch 4b is formed in the vicinity of the connector 4a, and the leading end of the flexible wiring board 3 passes through the notch 4b and goes out from the lower side to the upper side of the control board 4, and the control board 4 connector 4a.

このようにしてヘッドモジュール10を2つ直列接続して、A4対応のラインヘッドを形成する。さらに、このヘッドモジュール10列(2個のヘッドモジュール10からなるもの)を4列並べてY、M、C、及びKの4色(カラー)対応のカラーラインヘッドを形成する。   In this way, two head modules 10 are connected in series to form an A4-compatible line head. Further, four rows of the head modules (consisting of two head modules 10) are arranged to form a color line head corresponding to four colors (colors) of Y, M, C, and K.

以上説明したように、本実施形態では、ヘッドチップ20で発生した電磁波がノズルシート25のアンテナ効果によって放射されることを防止することで、液体吐出ヘッド1から放射される不要輻射を低減し、エンクロージャー構造等の大掛かりな対策を採用しなくても、厳しい規制をクリアすることが可能となる。
したがって、不要輻射の対策に要するコスト・時間を削減することができるとともに、テレビやラジオ等の通信媒体、医療機器や制御機器等への動作に悪影響を及ぼさない液体吐出ヘッド1を提供できる。
As described above, in the present embodiment, electromagnetic waves generated in the head chip 20 are prevented from being radiated by the antenna effect of the nozzle sheet 25, thereby reducing unnecessary radiation radiated from the liquid ejection head 1, Strict regulations can be cleared without adopting major measures such as an enclosure structure.
Accordingly, it is possible to reduce the cost and time required for countermeasures against unnecessary radiation, and it is possible to provide the liquid ejection head 1 that does not adversely affect the operation of communication media such as televisions and radios, medical devices, and control devices.

また、ノズルシート25の帯電を防止できることから、液体吐出ヘッド1の内部にある導電性のインクが電解液の役割をし、内部で電気分解を起こすという現象を防止できる。 したがって、インクが変質したり、ノズルシート25に穴が開いたり、ノズル25aの形状が変形するおそれがなくなる。   Further, since the charging of the nozzle sheet 25 can be prevented, it is possible to prevent a phenomenon in which the conductive ink inside the liquid discharge head 1 serves as an electrolyte and causes electrolysis inside. Therefore, there is no possibility that the ink is denatured, the hole is formed in the nozzle sheet 25, or the shape of the nozzle 25a is deformed.

さらにまた、ノズルシート25のグランド接地を、モジュールフレーム11、異方性導電膜28、及びフレキシブル配線基板3のグランドパターン3bを介して行うことで、配線スペースの確保と、確実な接続が可能となる。さらに、本来、ヘッドチップ20の電極23とフレキシブル配線基板3の配線パターン3aとの電気的接続に用いられる異方性導電膜28を利用することにより、作業工程上の煩雑さを回避し、電気的な接続と物理的な接続とを容易に、かつ確実に実施することができる。   Furthermore, the grounding of the nozzle sheet 25 is performed via the module frame 11, the anisotropic conductive film 28, and the ground pattern 3 b of the flexible wiring board 3, so that wiring space can be secured and reliable connection can be achieved. Become. Furthermore, by using the anisotropic conductive film 28 that is originally used for electrical connection between the electrode 23 of the head chip 20 and the wiring pattern 3a of the flexible wiring board 3, the complexity of the work process can be avoided, and Connection and physical connection can be carried out easily and reliably.

本発明の一実施形態である液体吐出ヘッドを示す平面図であり、液体の吐出面側から見た図である。FIG. 2 is a plan view showing a liquid discharge head according to an embodiment of the present invention, as viewed from the liquid discharge surface side. 図1と反対側の面から見た図である。It is the figure seen from the surface on the opposite side to FIG. 図2の前面側に制御基板を配置した図である。It is the figure which has arrange | positioned the control board to the front side of FIG. 本発明の一実施形態の液体吐出ヘッドにおける1つのヘッドチップの周囲を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the periphery of one head chip in the liquid ejection head according to the embodiment of the present invention. ヘッドモジュールの製造工程を示す平面図である。It is a top view which shows the manufacturing process of a head module. モジュールフレームに、ノズルシート及びヘッドチップが貼着された後、フレキシブル配線基板を接合した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which joined the flexible wiring board after the nozzle sheet and the head chip were affixed on the module frame. ヘッドチップ、ノズルシート、及びフレキシブル配線基板を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a head chip, a nozzle sheet, and a flexible wiring board. バッファタンク及びフレキシブル配線基板を示す平面図である。It is a top view which shows a buffer tank and a flexible wiring board.

符号の説明Explanation of symbols

1 液体吐出ヘッド
2 ヘッドフレーム
2a ヘッドモジュール配置孔
3 フレキシブル配線基板(配線基板)
3a 配線パターン
3b グランドパターン
10 ヘッドモジュール
11 モジュールフレーム
11b ヘッドチップ配置孔
20 ヘッドチップ
21 半導体基板
22 発熱抵抗体(エネルギー発生素子)
23 電極
24 バリア層
25 ノズルシート
25a ノズル
26 インク液室(液室)
28 異方性導電膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge head 2 Head frame 2a Head module arrangement | positioning hole 3 Flexible wiring board (wiring board)
3a wiring pattern 3b ground pattern 10 head module 11 module frame 11b head chip placement hole 20 head chip 21 semiconductor substrate 22 heating resistor (energy generating element)
23 Electrode 24 Barrier layer 25 Nozzle sheet 25a Nozzle 26 Ink liquid chamber (liquid chamber)
28 Anisotropic Conductive Film

Claims (5)

半導体基板上に複数のエネルギー発生素子が一定間隔で略直線状に配置されるとともに、前記エネルギー発生素子が設けられた面に、前記エネルギー発生素子の周囲に液室を形成するためのバリア層及び外部と電気的に接続するための電極を設けたヘッドチップと、
ノズルが形成されたノズルシートと、
前記ヘッドチップの前記電極と電気的に接続される配線パターンを有する配線基板と、
前記ヘッドチップを内部に配置するための孔であって前記ヘッドチップの外形より大きいヘッドチップ配置孔が複数形成されたモジュールフレームと
を備え、
前記エネルギー発生素子により前記液室内の液体に吐出力を与えることにより、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出するヘッドモジュールであって、
前記ノズルシートは、前記モジュールフレームの一方側の面において、各前記ヘッドチップ配置孔に対し、前記ヘッドチップ配置孔内に前記ノズルが位置し、前記ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆うようにそれぞれ配置されるとともに、前記ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆う大きさに形成され、
前記ヘッドチップは、前記ヘッドチップの前記エネルギー発生素子と前記ノズルとが対向する位置に配置されるように、前記モジュールフレームの他方側の面から、各前記ヘッドチップ配置孔にそれぞれ配置され、
前記ヘッドチップ配置孔に配置された前記ヘッドチップの前記電極は、前記ヘッドチップ配置孔の前記ノズルシートにより覆われていない領域から露出し、
前記配線基板は、前記モジュールフレームの前記ノズルシートが設けられた面側において、前記ヘッドチップの露出している前記電極を覆うように配置され、
前記ヘッドチップの前記電極と前記配線基板の前記配線パターンとが異方性導電膜を介して電気的に接続されるとともに、前記ノズルシートが前記モジュールフレーム及び異方性導電膜を介して電気的に接地されている
ことを特徴とするヘッドモジュール。
A plurality of energy generating elements arranged on a semiconductor substrate in a substantially straight line at regular intervals, and a barrier layer for forming a liquid chamber around the energy generating elements on a surface provided with the energy generating elements; A head chip provided with electrodes for electrical connection with the outside;
A nozzle sheet on which nozzles are formed;
A wiring board having a wiring pattern electrically connected to the electrode of the head chip;
A module frame in which a plurality of head chip placement holes which are holes for arranging the head chips therein and are larger than the outer shape of the head chip are formed,
A head module that discharges the liquid in the liquid chamber from the nozzle by applying a discharge force to the liquid in the liquid chamber by the energy generating element;
The nozzle sheet is located on one side of the module frame so that the nozzle is positioned in the head chip arrangement hole and covers a part of the area of the head chip arrangement hole with respect to each head chip arrangement hole. And is formed in a size that covers a part of the area of the head chip arrangement hole,
The head chip is arranged in each of the head chip arrangement holes from the other surface of the module frame so that the energy generating element of the head chip and the nozzle are opposed to each other.
The electrode of the head chip arranged in the head chip arrangement hole is exposed from a region not covered by the nozzle sheet of the head chip arrangement hole,
The wiring board is arranged on the surface side of the module frame on which the nozzle sheet is provided so as to cover the exposed electrodes of the head chip,
The electrode of the head chip and the wiring pattern of the wiring board are electrically connected via an anisotropic conductive film, and the nozzle sheet is electrically connected via the module frame and the anisotropic conductive film. A head module characterized by being grounded.
請求項1に記載のヘッドモジュールにおいて、
前記配線基板は、電気的に接地されるグラウンドパターンを有しており、
前記ノズルシートは、前記配線基板の前記グラウンドパターンと電気的に接続されている
ことを特徴とするヘッドモジュール。
The head module according to claim 1,
The wiring board has a ground pattern that is electrically grounded,
The head module, wherein the nozzle sheet is electrically connected to the ground pattern of the wiring board.
複数のヘッドモジュールと、
複数の前記ヘッドモジュールを収容したヘッドモジュール配置孔が形成されたヘッドフレームと
を備えるとともに、
前記ヘッドモジュールは、
半導体基板上に複数のエネルギー発生素子が一定間隔で略直線状に配置されるとともに、前記エネルギー発生素子が設けられた面に、前記エネルギー発生素子の周囲に液室を形成するためのバリア層及び外部と電気的に接続するための電極を設けたヘッドチップと、
ノズルが形成されたノズルシートと、
前記ヘッドチップの前記電極と電気的に接続される配線パターンを有する配線基板と、
前記ヘッドチップを内部に配置するための孔であって前記ヘッドチップの外形より大きいヘッドチップ配置孔が複数形成されたモジュールフレームと
を備え、
前記エネルギー発生素子により前記液室内の液体に吐出力を与えることにより、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出ヘッドであって、
前記ノズルシートは、前記モジュールフレームの一方側の面において、各前記ヘッドチップ配置孔に対し、前記ヘッドチップ配置孔内に前記ノズルが位置し、前記ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆うようにそれぞれ配置されるとともに、前記ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆う大きさに形成され、
前記ヘッドチップは、前記ヘッドチップの前記エネルギー発生素子と前記ノズルとが対向する位置に配置されるように、前記モジュールフレームの他方側の面から、各前記ヘッドチップ配置孔にそれぞれ配置され、
前記ヘッドチップ配置孔に配置された前記ヘッドチップの前記電極は、前記ヘッドチップ配置孔の前記ノズルシートにより覆われていない領域から露出し、
前記配線基板は、前記モジュールフレームの前記ノズルシートが設けられた面側において、前記ヘッドチップの露出している前記電極を覆うように配置され、
前記ヘッドチップの前記電極と前記配線基板の前記配線パターンとが異方性導電膜を介して電気的に接続されるとともに、前記ノズルシートが前記モジュールフレーム及び異方性導電膜を介して電気的に接地されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
Multiple head modules;
A head frame in which a head module arrangement hole that accommodates a plurality of the head modules is formed, and
The head module is
A plurality of energy generating elements arranged on a semiconductor substrate in a substantially straight line at regular intervals, and a barrier layer for forming a liquid chamber around the energy generating elements on a surface provided with the energy generating elements; A head chip provided with electrodes for electrical connection with the outside;
A nozzle sheet on which nozzles are formed;
A wiring board having a wiring pattern electrically connected to the electrode of the head chip;
A module frame in which a plurality of head chip placement holes which are holes for arranging the head chips therein and are larger than the outer shape of the head chip are formed,
A liquid discharge head that discharges the liquid in the liquid chamber from the nozzle by applying a discharge force to the liquid in the liquid chamber by the energy generating element;
The nozzle sheet is located on one side of the module frame so that the nozzle is positioned in the head chip arrangement hole and covers a part of the area of the head chip arrangement hole with respect to each head chip arrangement hole. And is formed in a size that covers a part of the area of the head chip arrangement hole,
The head chip is arranged in each of the head chip arrangement holes from the other surface of the module frame so that the energy generating element of the head chip and the nozzle are opposed to each other.
The electrode of the head chip arranged in the head chip arrangement hole is exposed from a region not covered by the nozzle sheet of the head chip arrangement hole,
The wiring board is arranged on the surface side of the module frame on which the nozzle sheet is provided so as to cover the exposed electrodes of the head chip,
The electrode of the head chip and the wiring pattern of the wiring board are electrically connected via an anisotropic conductive film, and the nozzle sheet is electrically connected via the module frame and the anisotropic conductive film. A liquid discharge head characterized by being grounded.
複数のヘッドモジュールと、
複数の前記ヘッドモジュールを収容したヘッドモジュール配置孔が形成されたヘッドフレームと
を備えるとともに、
前記ヘッドモジュールは、
半導体基板上に複数のエネルギー発生素子が一定間隔で略直線状に配置されるとともに、前記エネルギー発生素子が設けられた面に、前記エネルギー発生素子の周囲に液室を形成するためのバリア層及び外部と電気的に接続するための電極を設けたヘッドチップと、
ノズルが形成されたノズルシートと、
前記ヘッドチップの前記電極と電気的に接続される配線パターンを有する配線基板と、
前記ヘッドチップを内部に配置するための孔であって前記ヘッドチップの外形より大きいヘッドチップ配置孔が複数形成されたモジュールフレームと
を備え、
前記エネルギー発生素子により前記液室内の液体に吐出力を与えることにより、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出装置であって、
前記ノズルシートは、前記モジュールフレームの一方側の面において、各前記ヘッドチップ配置孔に対し、前記ヘッドチップ配置孔内に前記ノズルが位置し、前記ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆うようにそれぞれ配置されるとともに、前記ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆う大きさに形成され、
前記ヘッドチップは、前記ヘッドチップの前記エネルギー発生素子と前記ノズルとが対向する位置に配置されるように、前記モジュールフレームの他方側の面から、各前記ヘッドチップ配置孔にそれぞれ配置され、
前記ヘッドチップ配置孔に配置された前記ヘッドチップの前記電極は、前記ヘッドチップ配置孔の前記ノズルシートにより覆われていない領域から露出し、
前記配線基板は、前記モジュールフレームの前記ノズルシートが設けられた面側において、前記ヘッドチップの露出している前記電極を覆うように配置され、
前記ヘッドチップの前記電極と前記配線基板の前記配線パターンとが異方性導電膜を介して電気的に接続されるとともに、前記ノズルシートが前記モジュールフレーム及び異方性導電膜を介して電気的に接地されている
ことを特徴とする液体吐出装置。
Multiple head modules;
A head frame in which a head module arrangement hole that accommodates a plurality of the head modules is formed, and
The head module is
A plurality of energy generating elements arranged on a semiconductor substrate in a substantially straight line at regular intervals, and a barrier layer for forming a liquid chamber around the energy generating elements on a surface provided with the energy generating elements; A head chip provided with electrodes for electrical connection with the outside;
A nozzle sheet on which nozzles are formed;
A wiring board having a wiring pattern electrically connected to the electrode of the head chip;
A module frame in which a plurality of head chip placement holes which are holes for arranging the head chips therein and are larger than the outer shape of the head chip are formed,
A liquid discharge device that discharges the liquid in the liquid chamber from the nozzle by applying a discharge force to the liquid in the liquid chamber by the energy generating element;
The nozzle sheet is located on one side of the module frame so that the nozzle is positioned in the head chip arrangement hole and covers a part of the area of the head chip arrangement hole with respect to each head chip arrangement hole. And is formed in a size that covers a part of the area of the head chip arrangement hole,
The head chip is arranged in each of the head chip arrangement holes from the other surface of the module frame so that the energy generating element of the head chip and the nozzle are opposed to each other.
The electrode of the head chip arranged in the head chip arrangement hole is exposed from a region not covered by the nozzle sheet of the head chip arrangement hole,
The wiring board is arranged on the surface side of the module frame on which the nozzle sheet is provided so as to cover the exposed electrodes of the head chip,
The electrode of the head chip and the wiring pattern of the wiring board are electrically connected via an anisotropic conductive film, and the nozzle sheet is electrically connected via the module frame and the anisotropic conductive film. A liquid discharge apparatus characterized by being grounded.
半導体基板上に複数のエネルギー発生素子が一定間隔で略直線状に配置されるとともに、前記エネルギー発生素子が設けられた面に、前記エネルギー発生素子の周囲に液室を形成するためのバリア層及び外部と電気的に接続するための電極を設けたヘッドチップと、
ノズルが形成されたノズルシートと、
前記ヘッドチップの前記電極と電気的に接続される配線パターン及び電気的に接地されるグラウンドパターンを有する配線基板と、
前記ヘッドチップを内部に配置するためのヘッドチップ配置孔が複数形成されたモジュールフレームと
を備え、
前記エネルギー発生素子により前記液室内の液体に吐出力を与えることにより、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出するヘッドモジュールの製造方法であって、
前記モジュールフレームの一方側の面において、前記モジュールフレームと電気的に接続するとともに、各前記ヘッドチップ配置孔に対し、前記ヘッドチップ配置孔内に前記ノズルが位置し、前記ヘッドチップ配置孔の領域の一部を覆うようにそれぞれ前記ノズルシートを貼着する第1工程と、
前記ヘッドチップの前記エネルギー発生素子と前記ノズルとが対向する位置に配置され、前記ヘッドチップの前記電極が前記ヘッドチップ配置孔の前記ノズルシートにより覆われていない領域から露出するように、前記モジュールフレームの他方側の面から、各前記ヘッドチップ配置孔にそれぞれ前記ヘッドチップを貼着する第2工程と、
前記モジュールフレームの前記ノズルシートが設けられた面側に前記配線基板を配置し、前記ヘッドチップの前記電極と前記配線基板の前記配線パターンとを異方性導電膜を介して電気的に接続するとともに、前記モジュールフレームと前記配線基板の前記グラウンドパターンとを前記異方性導電膜を介して電気的に接続する第3工程と
を含むことを特徴とするヘッドモジュールの製造方法。
A plurality of energy generating elements arranged on a semiconductor substrate in a substantially straight line at regular intervals, and a barrier layer for forming a liquid chamber around the energy generating elements on a surface provided with the energy generating elements; A head chip provided with electrodes for electrical connection with the outside;
A nozzle sheet on which nozzles are formed;
A wiring substrate having a wiring pattern electrically connected to the electrode of the head chip and a ground pattern electrically grounded;
A module frame having a plurality of head chip arrangement holes for arranging the head chip therein,
A method of manufacturing a head module that discharges liquid in the liquid chamber from the nozzle by applying a discharge force to the liquid in the liquid chamber by the energy generating element,
The one surface of the module frame is electrically connected to the module frame, and the nozzle is located in the head chip arrangement hole with respect to each head chip arrangement hole, and the area of the head chip arrangement hole A first step of sticking the nozzle sheet so as to cover a part of
The module is arranged such that the energy generating element of the head chip and the nozzle are opposed to each other, and the electrode of the head chip is exposed from a region not covered by the nozzle sheet of the head chip arrangement hole. A second step of attaching the head chip to each of the head chip placement holes from the other surface of the frame;
The wiring board is disposed on the side of the module frame where the nozzle sheet is provided, and the electrodes of the head chip and the wiring pattern of the wiring board are electrically connected via an anisotropic conductive film. And a third step of electrically connecting the module frame and the ground pattern of the wiring board via the anisotropic conductive film.
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JP2012011777A (en) * 2010-05-31 2012-01-19 Canon Inc Ink jet recording head

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