JP2014040021A - Recording head - Google Patents

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Hideo Saikawa
英男 才川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recording head which reduces a size of the recording head to the utmost while keeping stable filling property of a sealing material around a recording element substrate in a recording head having a structure in which the recording element substrates are arranged in parallel.SOLUTION: The recording head includes a plurality of recording element substrates discharging an ink droplet, and grooves for coating a sealing material provided at both outer sides of the recording element substrate group in which the plurality of recording element substrates are arranged in parallel. A periphery of the recording element substrate is sealed by a sealing material containing filler whose linear expansion coefficient after hardening is 40(×10/°C) or lower. In addition, a clearance dimension between recording element substrates satisfies a following relationship: "maximum outside dimension of filler×15<clearance dimension between recording element substrates<sealing groove width×2".

Description

本発明は、インクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドに関する。詳細には、インクを吐出する複数の記録素子基板を並列に配置した構成の記録ヘッドに関する。   The present invention relates to a recording head used in an ink jet recording apparatus that performs recording on a recording medium by discharging ink. Specifically, the present invention relates to a recording head having a configuration in which a plurality of recording element substrates that eject ink are arranged in parallel.

従来、記録ヘッドは、インク滴を吐出する記録素子基板を備えており、例えば異なる色のインク滴を吐出する場合は、複数の記録素子基板を記録ヘッドに備えている。   Conventionally, a recording head includes a recording element substrate that ejects ink droplets. For example, when ejecting ink droplets of different colors, the recording head includes a plurality of recording element substrates.

特許文献1では、複数の記録素子基板を備えた記録ヘッドが開示されている。図7に示すように、インク滴を吐出する複数の記録素子基板1aが、配線基板4aと共に記録素子ユニット6aを構成しており、複数の記録素子ユニットが支持部材7に固定されている。また、記録素子基板は、各々支持部材7に対して個別に封止樹脂11にて、周囲を封止されている。   Patent Document 1 discloses a recording head including a plurality of recording element substrates. As shown in FIG. 7, a plurality of recording element substrates 1 a that eject ink droplets constitute a recording element unit 6 a together with the wiring substrate 4 a, and the plurality of recording element units are fixed to the support member 7. In addition, the recording element substrate is individually sealed with a sealing resin 11 with respect to each support member 7.

また、特許文献2では、複数の記録素子基板を隣接して配置した構成の記録ヘッドが開示されている。図8に示すように複数の吐出部52が互いに隣接して固定されている。   Patent Document 2 discloses a recording head having a configuration in which a plurality of recording element substrates are arranged adjacent to each other. As shown in FIG. 8, a plurality of ejection parts 52 are fixed adjacent to each other.

特開平10−44412号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-44412 特開2002−248746号公報JP 2002-248746 A

しかしながら、特許文献1においては、複数の記録素子基板同士の間隔が大きいために記録ヘッドサイズが大きくなる。   However, in Patent Document 1, the recording head size is increased because the interval between the plurality of recording element substrates is large.

記録ヘッドが走査して記録するシリアルスキャン式記録装置の場合、記録素子基板間間隔が大きいと、記録ヘッド走査方向での記録ヘッドサイズが大きくなり、1スキャン当たりの記録時間が長くなる。その結果、記録時間が長くなる。   In the case of a serial scan type recording apparatus in which the recording head scans and records, if the spacing between the recording element substrates is large, the recording head size in the recording head scanning direction increases and the recording time per scan increases. As a result, the recording time becomes longer.

また、記録ヘッドが走査せずに記録する方式の場合、記録素子基板間間隔が長いと、記録媒体送り方向での記録ヘッドサイズが大きくなる。その場合、吐出されるインクを記録媒体に精度良く着弾させるための、記録媒体を平面又は曲面に保持すべき面積が拡がる。それは保持すべき面の精度劣化になり、記録ヘッドと記録媒体との距離が不安定になり、記録画像品位の低下を招く。   Further, in the case of a system in which the recording head performs recording without scanning, if the interval between the recording element substrates is long, the recording head size in the recording medium feeding direction becomes large. In that case, the area for holding the recording medium on a flat surface or a curved surface for accurately landing the ejected ink on the recording medium is increased. This deteriorates the accuracy of the surface to be held, the distance between the recording head and the recording medium becomes unstable, and the quality of the recorded image is lowered.

そこで、特許文献2のように、複数の記録素子基板を隣接して配置した構成の記録ヘッドにおいては、記録ヘッドの大きさを小さくすることが可能である。   Therefore, in a recording head having a configuration in which a plurality of recording element substrates are arranged adjacent to each other as in Patent Document 2, the size of the recording head can be reduced.

ところで、記録素子基板の周囲に隙間があると、その隙間に入り込んだインクが増粘し、ゴミ等を吸着しやすくなり、画像品位の低下を招く可能性がある。そこで、その隙間を封止材等により埋める必要があるが、その封止材の硬化後の線膨張係数が大きいと記録ヘッドが熱衝撃を受けた際に、記録素子基板が応力を受け破損する恐れがある。   By the way, if there is a gap around the recording element substrate, the ink that has entered the gap thickens, and it becomes easy to adsorb dust and the like, which may lead to a reduction in image quality. Therefore, it is necessary to fill the gap with a sealing material or the like. However, if the linear expansion coefficient after curing of the sealing material is large, the recording element substrate is damaged due to stress when the recording head receives a thermal shock. There is a fear.

ここで、封止材の線膨張係数値を、記録素子基板の線膨張係数値に出来るだけ近い値にする必要がある。封止材の線膨張係数を低く抑えるために、フィラー等を添加する手法が有効である。しかし、フィラーを添加すると、硬化前の封止材の流動性が低下し、記録素子基板間の隙間に封止材が充填し難くなる。   Here, the linear expansion coefficient value of the sealing material needs to be as close as possible to the linear expansion coefficient value of the recording element substrate. In order to keep the linear expansion coefficient of the sealing material low, a method of adding a filler or the like is effective. However, when the filler is added, the fluidity of the sealing material before curing is lowered, and it becomes difficult to fill the sealing material in the gaps between the recording element substrates.

従って、本発明の目的は、記録素子基板を並列に配置する構成の記録ヘッドの記録素子基板周囲の封止材の安定した充填性を保持しつつ、記録ヘッドの大きさを極力小さく抑えた記録ヘッドを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a recording head in which the size of the recording head is kept as small as possible while maintaining the stable filling of the sealing material around the recording element substrate of the recording head configured to arrange the recording element substrates in parallel. The object is to provide a head.

上記目的を達成する本発明は、インク滴を吐出する複数の記録素子基板と、複数の記録素子基板が並列に配置された記録素子基板群の両外側に設けられた封止材塗布溝とを備える。   The present invention that achieves the above object includes a plurality of recording element substrates that eject ink droplets, and sealing material application grooves provided on both outer sides of a recording element substrate group in which the plurality of recording element substrates are arranged in parallel. Prepare.

そして、記録素子基板の周囲は、線膨張係数が40(×10−5/℃)以下である、フィラーを含有した封止材によって封止される。 The periphery of the recording element substrate is sealed with a filler containing a filler having a linear expansion coefficient of 40 (× 10 −5 / ° C.) or less.

さらに、記録素子基板間隙間寸法は、以下の関係を満足する。   Furthermore, the gap between the recording element substrates satisfies the following relationship.

「フィラー最大外形×15<記録素子基板間隙間寸法<封止溝幅×2」     “Maximum outer shape of filler × 15 <Gap size between recording element substrates <Sealing groove width × 2”

以上の構成によれば、記録素子基板の周囲を安定して封止することが可能となり、記録素子基板間隙間を極力狭めることができる。   According to the above configuration, the periphery of the recording element substrate can be stably sealed, and the gap between the recording element substrates can be reduced as much as possible.

記録素子基板間隙間を狭めることにより、シリアルスキャン式記録装置の場合、スキャン時間を短縮できるので、記録時間を短縮できる。   By narrowing the gap between the recording element substrates, the scan time can be shortened in the case of a serial scan type recording apparatus, so that the recording time can be shortened.

また、記録ヘッドが走査せずに記録する方式の記録装置の場合、記録媒体を保持すべき面の精度の向上を図れる。つまり、記録ヘッドから記録媒体までの距離をより精度良く管理できるため、記録ヘッドと記録媒体との距離が短くなり画像品位が向上する。   Further, in the case of a recording apparatus that performs recording without scanning by the recording head, the accuracy of the surface on which the recording medium should be held can be improved. That is, since the distance from the recording head to the recording medium can be managed with higher accuracy, the distance between the recording head and the recording medium is shortened, and the image quality is improved.

本発明の記録ヘッドが搭載されるインクジェット記録装置の斜視図である。1 is a perspective view of an ink jet recording apparatus on which a recording head of the present invention is mounted. 図1に示される記録ヘッドの側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of the recording head shown in FIG. 1. 図1に示した記録ヘッドの吐出孔側から観た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view seen from the ejection hole side of the recording head shown in FIG. 1. 図2に示した記録ヘッドの記録媒体側から観た模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram viewed from the recording medium side of the recording head illustrated in FIG. 2. 図4に示した記録ヘッドの断面QQの模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a cross section QQ of the recording head illustrated in FIG. 4. 図4に示した記録素子基板周囲の隙間寸法を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a gap size around the recording element substrate shown in FIG. 4. 特許文献1の記録ヘッドの構成を示した外観図である。6 is an external view showing a configuration of a recording head disclosed in Patent Document 1. FIG. 特許文献2の記録ヘッドの構成を示した外観図である。FIG. 6 is an external view showing a configuration of a recording head of Patent Document 2.

以下に図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の概略の構成を示す斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に示すインクジェット記録装置は、記録ヘッド201の往復移動(主走査)と、非記録媒体Sの所定ピッチごとの搬送(副走査)とを繰り返しつつ、これらの動きと同期させながら記録ヘッド201から選択的にインクを吐出させる。吐出したインクを被記録媒体Sに付着させることで、文字や画像等を形成するシリアルスキャン方式の記録装置である。   The ink jet recording apparatus shown in FIG. 1 repeats the reciprocation (main scanning) of the recording head 201 and the conveyance (sub scanning) of the non-recording medium S at a predetermined pitch, and synchronizes with these movements. From which ink is selectively ejected. This is a serial scan type recording apparatus that forms characters, images, and the like by adhering the ejected ink to the recording medium S.

図1において、記録ヘッド201は、2本のガイドレールに摺動自在に支持され不図示のモータ等の駆動手段によりガイドレールに沿って一直線上を往復移動されるキャリッジ202に着脱可能に搭載されている。記録ヘッド201のインク吐出部から吐出されたインクを受ける非記録媒体Sは、搬送手段である搬送ローラ203により、記録ヘッド201のインク吐出面に対面し、インク吐出面との距離を一定に維持される。そして記録媒体Sは、キャリッジ202の移動方向と交差する方向(例えば、直交する方向である矢印A方向)に搬送される。   In FIG. 1, a recording head 201 is detachably mounted on a carriage 202 that is slidably supported by two guide rails and is reciprocated on a straight line along a guide rail by a driving means such as a motor (not shown). ing. The non-recording medium S that receives the ink ejected from the ink ejection section of the recording head 201 faces the ink ejection surface of the recording head 201 by the conveyance roller 203 as a conveyance means, and maintains a constant distance from the ink ejection surface. Is done. Then, the recording medium S is conveyed in a direction intersecting with the moving direction of the carriage 202 (for example, an arrow A direction which is an orthogonal direction).

記録ヘッド201は、インク吐出部として、それぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列を有する。記録ヘッド201から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したメインタンク204が、インク供給ユニット205に着脱可能に装着される。インク供給ユニット205と記録ヘッド201とは、それぞれインクの色に対応した複数のインク供給チューブ206によって接続される。メインタンク204をインク供給ユニット205に装着することで、メインタンク204内に収納された各色のインクを、記録ヘッド201の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。   The recording head 201 has a plurality of nozzle rows for ejecting different colors of ink as ink ejection units. A plurality of independent main tanks 204 are detachably attached to the ink supply unit 205 corresponding to the color of ink ejected from the recording head 201. The ink supply unit 205 and the recording head 201 are connected by a plurality of ink supply tubes 206 corresponding to the ink colors. By attaching the main tank 204 to the ink supply unit 205, it is possible to independently supply each color ink stored in the main tank 204 to each nozzle row of the recording head 201.

記録ヘッド201の往復移動範囲内で、かつ、非記録媒体Sの通過範囲外の領域である非記録領域には、回復ユニット207が、記録ヘッド201のインク吐出面と対面するように配置されている。回復ユニット207は、記録ヘッド201のインク吐出面をキャッピングするためのキャップ部(不図示)を有する。さらに回復ユニット207は、インク吐出口面をキャッピングした状態で記録ヘッド201から強制的にインクを吸引するための吸引機構(不図示)、インク吐出面の汚れを払拭するためのクリーニングブレード等を有する。前述した吸引動作は、このインクジェット記録装置の記録動作に先立って、この回復ユニット207によって行われる。   A recovery unit 207 is disposed so as to face the ink ejection surface of the recording head 201 in a non-recording area that is within the reciprocating range of the recording head 201 and outside the passing range of the non-recording medium S. Yes. The recovery unit 207 has a cap portion (not shown) for capping the ink ejection surface of the recording head 201. Further, the recovery unit 207 has a suction mechanism (not shown) for forcibly sucking ink from the recording head 201 in a state where the ink discharge port surface is capped, a cleaning blade for wiping off dirt on the ink discharge surface, and the like. . The suction operation described above is performed by the recovery unit 207 prior to the recording operation of the ink jet recording apparatus.

図2は、図1に示される記録ヘッド201の側断面図である。   FIG. 2 is a side sectional view of the recording head 201 shown in FIG.

図2において、本実施形態の記録ヘッド201の形状は、上面40、下面41、前面42、後面43、右側面および左側面の概ね6面で構成され、上面40側を除いて一体的に形成されている。また、記録ヘッド201は、4色のインクを吐出可能である。つまり、メインタンク204(図1)から各色のインクが、各色毎にニードル(不図示)から、ニードル受容部23を介して隔壁(不図示)で仕切られることによって、インク収納部である6つの各サブタンク36内へと供給される構成となっている。このサブタンク36に供給されたインクは、そのインク中の不純物(異物)を除去してインクを濾過するためのフィルタ5を介してインク溜め21で一旦貯留される。そして、連通部37及び流路6を介してインク供給液室20へと流れ込む。インク供給液室20へと流れ込んだインクは、下面41に設けられたヒータボード26から供給される電気エネルギーを熱エネルギに変換する不図示の電気熱変換体により生じる発泡エネルギーにより、吐出孔(不図示)から吐出される。ヒータボード26には、ノズル列から構成されたインク吐出部が各色のインクに対応して、すなわち各サブタンク36に対応して複数設けられており、各ノズルの先端が吐出孔となってヒータボード26の表面に開口している。   In FIG. 2, the shape of the recording head 201 of the present embodiment is composed of approximately six surfaces of an upper surface 40, a lower surface 41, a front surface 42, a rear surface 43, a right side surface and a left side surface, and is integrally formed except for the upper surface 40 side. Has been. The recording head 201 can eject four colors of ink. That is, the ink of each color is separated from the main tank 204 (FIG. 1) from the needle (not shown) for each color by the partition wall (not shown) via the needle receiving portion 23 for each color. It is configured to be supplied into each sub tank 36. The ink supplied to the sub tank 36 is temporarily stored in the ink reservoir 21 through the filter 5 for removing impurities (foreign matter) in the ink and filtering the ink. Then, the ink flows into the ink supply liquid chamber 20 through the communication portion 37 and the flow path 6. The ink that has flowed into the ink supply liquid chamber 20 is ejected by the foaming energy generated by the electrothermal converter (not shown) that converts the electrical energy supplied from the heater board 26 provided on the lower surface 41 into thermal energy. It is discharged from the figure. The heater board 26 is provided with a plurality of ink discharge portions each composed of a nozzle row corresponding to each color ink, that is, corresponding to each sub tank 36, and the tip of each nozzle serves as a discharge hole. 26 is open on the surface.

図3は、記録ヘッド201を吐出孔方向斜めより観た斜視図である。1280個の吐出孔が備えられた記録素子基板を4個搭載している。そのうちY、M、Cインクを吐出する記録素子基板は3個が並列配置されており、記録素子基板同士は僅かな間隔を空けて配置されている。また、Bkインクを吐出する記録素子基板が1個単独で配置されている。   FIG. 3 is a perspective view of the recording head 201 as viewed obliquely from the ejection hole direction. Four recording element substrates having 1280 ejection holes are mounted. Among them, three recording element substrates that discharge Y, M, and C inks are arranged in parallel, and the recording element substrates are arranged with a slight gap therebetween. Further, a single recording element substrate for discharging Bk ink is disposed alone.

図4は、記録ヘッド201を吐出インクが着弾する記録媒体から観た模式図である。   FIG. 4 is a schematic view of the recording head 201 viewed from the recording medium on which the ejected ink is landed.

図4において、記録素子基板28aはカラーインクを吐出し、記録素子基板28bはBkインクを吐出する記録素子基板である。記録素子基板28a、28b共に電気熱変換体(不図示)を備えており、電気エネルギーによりインクを発泡吐出させる。電気エネルギーはTAB30から延びている電極(不図示)から、記録素子基板に供給される。電極部をインク等の腐食から守るため、電極封止34にて封止する。   In FIG. 4, a recording element substrate 28a is a recording element substrate that discharges color ink, and a recording element substrate 28b is a recording element substrate that discharges Bk ink. Both the recording element substrates 28a and 28b are provided with electrothermal transducers (not shown), and ink is foamed and discharged by electric energy. Electrical energy is supplied to the recording element substrate from an electrode (not shown) extending from the TAB 30. In order to protect the electrode portion from corrosion of ink or the like, it is sealed with an electrode seal 34.

記録素子基板28a、28bの周囲に溝があると、そこにインクが入り込み時間と共に増粘していく。増粘したインクはゴミ等を吸着し、そのゴミが吐出孔近傍に移動した場合、吐出されるインク滴の吐出方向に影響を及ぼし、画像品位の低下を招く可能性がある。そこで、記録素子基板28a、28bの周囲の溝を封止することで、凹形状を極力無くし、インクの入り込み量を最小限にすることができる。記録素子基板は周囲封止35により、全周にわたって封止される。   If there is a groove around the recording element substrates 28a and 28b, the ink enters there and thickens with time. When the thickened ink adsorbs dust or the like and the dust moves to the vicinity of the ejection hole, it affects the ejection direction of the ejected ink droplets, which may lead to degradation of image quality. Therefore, by sealing the grooves around the recording element substrates 28a and 28b, the concave shape can be eliminated as much as possible, and the amount of ink entering can be minimized. The recording element substrate is sealed all around by a peripheral sealing 35.

図5は、図4における断面QQを示した模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a cross section QQ in FIG.

図5において、記録素子基板28aはベースプレート40に精度良く位置決めされ接着固定されている。ベースプレート40に設けられた供給口41と記録素子基板28aに設けられたインク導入口29は連通しており、インク供給液室20(図2)から供給されたインクが記録素子基板に供給される。   In FIG. 5, the recording element substrate 28 a is accurately positioned and bonded and fixed to the base plate 40. The supply port 41 provided in the base plate 40 and the ink introduction port 29 provided in the recording element substrate 28a communicate with each other, and the ink supplied from the ink supply liquid chamber 20 (FIG. 2) is supplied to the recording element substrate. .

また、先ほど説明したTAB30の電極接続を容易にするため、記録素子基板の上面とTAB30の上面とは、同じような高さにする必要がある。そのためカバープレート45は、記録素子基板28aとほぼ同じ高さになっており、ベースプレート40に位置決めされ接着固定されている。TAB30は、カバープレート45の上面に精度良く位置決めされ、接着固定されている。   Further, in order to facilitate the electrode connection of the TAB 30 described above, the upper surface of the recording element substrate and the upper surface of the TAB 30 need to have the same height. Therefore, the cover plate 45 has substantially the same height as the recording element substrate 28a, and is positioned and bonded and fixed to the base plate 40. The TAB 30 is accurately positioned on the upper surface of the cover plate 45 and bonded and fixed.

ところで、本実施例においては、記録素子基板28aへの温度変化に伴う歪み等の影響を極力避けるため、記録素子基板28a周辺を構成する部材の線膨張係数を記録素子基板28aと近い値にしている。記録素子基板28aはSi製であり、線膨張整数はおよそ3(×10−6/℃)である。ベースプレート40、およびカバープレート45は、アルミナを用いており、約7(×10−6/℃)である。周囲封止35は高粘度の液体状の材料を流し込んで、加熱してキュアする。流動性が必要なため樹脂を用いる必要があるので、線膨張係数はあまり低く抑えられない。周囲封止材36(不図示)にフィラー等を添加することで、線膨張係数をある程度低く抑えることが出来る。本実施例においては、硬化後の物性で約30(×10−6/℃)の封止材を用いている。 By the way, in this embodiment, in order to avoid the influence of distortion or the like accompanying the temperature change on the recording element substrate 28a as much as possible, the linear expansion coefficient of the members constituting the periphery of the recording element substrate 28a is set to a value close to that of the recording element substrate 28a. Yes. The recording element substrate 28a is made of Si, and the linear expansion integer is approximately 3 (× 10 −6 / ° C.). The base plate 40 and the cover plate 45 are made of alumina and are about 7 (× 10 −6 / ° C.). The peripheral seal 35 is poured into a highly viscous liquid material and heated to cure. Since fluidity is required, it is necessary to use a resin, and therefore the linear expansion coefficient cannot be kept very low. By adding a filler or the like to the surrounding sealing material 36 (not shown), the linear expansion coefficient can be suppressed to some extent. In this example, a sealing material having a physical property after curing of about 30 (× 10 −6 / ° C.) is used.

図6は、図4における記録素子基板28aを示した模式図である。   FIG. 6 is a schematic diagram showing the recording element substrate 28a in FIG.

図6において、TAB30と電極封止34は説明の関係上、図示していない。ここで、周囲封止35は、液体状態の封止材36を封止溝32の箇所にニードル先端から滴下して、時間と共に封止材36(不図示)を記録素子基板28aの全周に回り込んでいく。従って、封止溝幅Bは、ニードル径よりも少し大きい幅が必要となる。   In FIG. 6, the TAB 30 and the electrode seal 34 are not shown for explanation. Here, the peripheral seal 35 drops the liquid sealant 36 onto the seal groove 32 from the tip of the needle, and with time, the sealant 36 (not shown) is placed on the entire circumference of the recording element substrate 28a. Go around. Accordingly, the sealing groove width B needs to be a little larger than the needle diameter.

ところで、封止溝幅Bが大きくなると、熱衝撃時の低温側にて、周囲封止35が収縮し、記録素子基板28aを引っ張り、破損させる可能性がある。そこで、封止溝幅Bはニードルでの封止材36滴下に支障のない、出来るだけ狭い幅にする必要がある。本実施例においては、2.2mmの幅の封止溝となっている。   By the way, when the sealing groove width B is increased, the peripheral sealing 35 may shrink on the low temperature side during thermal shock, and the recording element substrate 28a may be pulled and damaged. Therefore, the sealing groove width B needs to be as narrow as possible without hindering the dropping of the sealing material 36 with the needle. In this embodiment, the sealing groove has a width of 2.2 mm.

ここで、記録ヘッドサイズを小さくするため、記録素子基板28aと記録素子基板28aとの間の隙間幅Cを狭くしている。前述した理由から、フィラーが添加された封止材36の場合、この隙間48に封止材36が回り込みにくくなる。   Here, in order to reduce the recording head size, the gap width C between the recording element substrate 28a and the recording element substrate 28a is reduced. For the reason described above, in the case of the sealing material 36 to which the filler is added, the sealing material 36 is difficult to go around the gap 48.

本発明者は実験により、フィラーが添加された封止材が回り込む隙間幅Cとフィラーとの間に、ある相関があることに気が付いた。フィラーは球状のフィラーを添加することが多いが、封止材が安定して回り込むには、以下の関係を満足する必要があることが判った。   As a result of experiments, the present inventor has noticed that there is a certain correlation between the gap width C through which the sealing material to which the filler is added and the filler enter. In many cases, a spherical filler is added as a filler, but it has been found that the following relationship must be satisfied in order for the sealing material to wrap around stably.

球状フィラーの直径×15<隙間幅C
本実施例においては、封止材36には、直径約7μmの球状フィラーが添加されているため、隙間幅Cを110μmとしている。この寸法から成る構成により安定して封止材の回り込みが実現できた。
Diameter of spherical filler x 15 <gap width C
In the present embodiment, since a spherical filler having a diameter of about 7 μm is added to the sealing material 36, the gap width C is set to 110 μm. With the configuration of this size, the sealing material can be stably wrapped around.

ところで、隙間幅Cは大きくなると記録ヘッドサイズが大きくなると前述したが、それ以外にも、以下の関係を満足しないと記録ヘッドが破損する可能性がある。
隙間幅C<封止溝幅B×2
これは、前述したように封止溝幅Bは、記録素子基板28aが熱衝撃においても破損しないように設計されているため、この寸法を超えると同様に記録素子基板28aが熱衝撃において破損する恐れがある。熱衝撃での低温時に、隙間48に充填された周囲封止35は隣接する両側の記録素子基板28aを引っ張るため、隙間幅Cの半分の寸法が封止溝幅Bを超えてはいけないことになる。
By the way, as described above, when the gap width C is increased, the recording head size is increased. In addition, the recording head may be damaged if the following relationship is not satisfied.
Gap width C <Sealing groove width B × 2
This is because, as described above, the sealing groove width B is designed so that the recording element substrate 28a is not damaged even by thermal shock. Therefore, if this dimension is exceeded, the recording element substrate 28a is similarly damaged by thermal shock. There is a fear. Since the peripheral seal 35 filled in the gap 48 pulls the recording element substrates 28a on both sides adjacent to each other at a low temperature due to thermal shock, the half of the gap width C should not exceed the seal groove width B. Become.

従って、隙間48の幅が満足すべき関係をまとめると、以下のような関係となる。
球状フィラーの直径×15<隙間幅C<封止溝幅B×2
本実施例においては、直径7μmの球状フィラーを含有した封止材を用いた。また、記録素子基板間の隙間幅を110μmとし、封止溝幅は1.8mmとしている。
Therefore, when the relationship that the width of the gap 48 should satisfy is summarized, the following relationship is obtained.
Diameter of spherical filler × 15 <gap width C <sealing groove width B × 2
In this example, a sealing material containing a spherical filler having a diameter of 7 μm was used. The gap width between the recording element substrates is 110 μm, and the sealing groove width is 1.8 mm.

また、本実施例においては、封止材に添加されるフィラーを球状のフィラーにて説明したが、棒状フィラーであっても関係は同じであり、棒状フィラーの最大の外形寸法が球状フィラーの直径と同じ意味を持つ。従って、棒状フィラーの場合、満足すべき関係は以下のようになる。   Further, in this embodiment, the filler added to the sealing material is described as a spherical filler, but the relationship is the same even if it is a rod-shaped filler, and the maximum outer dimension of the rod-shaped filler is the diameter of the spherical filler. Has the same meaning. Therefore, in the case of a rod-shaped filler, the relationship to be satisfied is as follows.

棒状フィラーの最大外形寸法×15<隙間間隔<封止溝32の幅W×2
また例えば、棒状フィラーの最大外形寸法は、直径10μm、長さ18μmのフィラーであれば最大外形寸法は20.6μmとなる。さらに、直径20μm、長さ12μmのフィラーであれば最大外形寸法は23.3μmとなる。
Maximum external dimensions of rod-shaped filler × 15 <gap spacing <width W of sealing groove 32 × 2
For example, the maximum external dimension of the rod-shaped filler is 20.6 μm if the filler has a diameter of 10 μm and a length of 18 μm. Furthermore, if the filler has a diameter of 20 μm and a length of 12 μm, the maximum outer dimension is 23.3 μm.

以上、並列に配置した記録素子基板同士の間隔について説明してきたが、隙間が上記の関係を満足すれば、チップの周囲を安定して封止することが可能となり、記録素子基板間隙間を狭めることができる。   As described above, the interval between the recording element substrates arranged in parallel has been described. However, if the gap satisfies the above relationship, the periphery of the chip can be stably sealed, and the gap between the recording element substrates is narrowed. be able to.

記録素子基板間隙間を狭めることにより、シリアルスキャン式記録装置の場合、スキャン時間が短縮できるので、記録時間を短縮できる。   By narrowing the gap between the recording element substrates, the scan time can be shortened in the case of a serial scan type recording apparatus, so that the recording time can be shortened.

また、記録ヘッドが走査せずに記録する方式の記録装置の場合、記録媒体を保持すべき面の精度の向上を図れる。つまり、記録ヘッドから記録媒体までの距離をより精度良く管理できるため、記録ヘッドと記録媒体との距離が短くなり画像品位が向上する。   Further, in the case of a recording apparatus that performs recording without scanning by the recording head, the accuracy of the surface on which the recording medium should be held can be improved. That is, since the distance from the recording head to the recording medium can be managed with higher accuracy, the distance between the recording head and the recording medium is shortened, and the image quality is improved.

また、本実施例では、インクを加熱して発泡させるバブルジェット(登録商標)方式の記録ヘッドについて説明してきたが、インクジェット方式の記録ヘッドであれば、同様の効果が得られる。よって、電気エネルギーを圧力に変換するピエゾ方式の記録ヘッドであってもかまわない。   Further, in this embodiment, a description has been given of a bubble jet (registered trademark) type recording head that heats and foams ink, but the same effect can be obtained with an ink jet type recording head. Therefore, a piezo-type recording head that converts electrical energy into pressure may be used.

28a、28b 記録素子基板
30 TAB
32 封止溝
35 周囲封止
36 周囲封止材
40 ベースプレート
48 隙間
201 記録ヘッド
B 封止溝幅
C 隙間幅
28a, 28b Recording element substrate 30 TAB
32 Sealing groove 35 Surrounding sealing 36 Surrounding sealing material 40 Base plate 48 Gap 201 Recording head B Sealing groove width C Gap width

Claims (3)

インク滴を吐出する記録素子基板と、
複数の記録素子基板を並列に配置した記録素子基板群の外側に設けられた封止材塗布溝と、
記録素子基板の周囲を封止する、硬化後の線膨張係数が40(×10−6/℃)以下であるフィラーを含有した封止材と、
で構成された記録ヘッドにおいて、
記録素子基板間隙間寸法が、以下の関係を満足する記録ヘッド。
「フィラー最大外形寸法×15<記録素子基板間隙間寸法<封止溝幅×2」
A recording element substrate for ejecting ink droplets;
A sealing material application groove provided outside the recording element substrate group in which a plurality of recording element substrates are arranged in parallel;
A sealing material containing a filler that seals the periphery of the recording element substrate and has a linear expansion coefficient after curing of 40 (× 10 −6 / ° C.) or less;
In the recording head composed of
A recording head in which the clearance between the recording element substrates satisfies the following relationship.
“Maximum filler outer dimensions × 15 <Gap between recording element substrates <Sealing groove width × 2”
前記フィラーは、球形状であることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。 The recording head according to claim 1, wherein the filler has a spherical shape. 前記フィラーは、棒形状であることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
The recording head according to claim 1, wherein the filler has a rod shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021123096A (en) * 2020-02-10 2021-08-30 キヤノン株式会社 Liquid discharge head and manufacturing method of the same
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