JP2019059078A - Ink jet head, manufacturing method of the ink jet head, and image forming device - Google Patents

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Abstract

To provide an ink jet head which can prevent peeling and disconnection of wiring on a substrate having the wiring for driving an ink chamber.SOLUTION: An ink jet head includes: a nozzle substrate with a plurality of nozzles formed thereon; a pressure chamber substrate on which a pressure chamber for communicating with the respective nozzles is formed; a drive electrode arranged on the pressure chamber; a wiring substrate which has a first through hole and a second through hole and is arranged by adhering to the pressure chamber substrate on an opposite side to the nozzle substrate; and wiring which is connected to the drive electrode at a connection surface of the wiring substrate facing to a pressure chamber substrate side, and is arranged in a state that it is led out to a rear surface with respect to the connection surface through the first through hole, and is led out to the connection surface through the second through hole. In the wiring, thicknesses of parts arranged on inner walls of the first through hole and the second through hole are thinner than parts arranged on the connection surface and the rear surface.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法、およびインクジェットヘッドを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an inkjet head, a method of manufacturing an inkjet head, and an image forming apparatus provided with the inkjet head.

インクジェットヘッドを用いた画像形成装置の一つとして、複数のノズルが穿設されたノズルプレートと、各ノズルに連通する複数のインク室が設けられたインク室形成部材と、各インク室の側壁に個別に設けられた駆動電極とを備えたものがある。このような構成の画像形成装置は、駆動電極に信号を印加することにより、インク室の側壁を駆動壁として変形させ、これによってインク室内のインクをノズルから吐出させる構成となっている。   As an image forming apparatus using an ink jet head, a nozzle plate having a plurality of nozzles bored therein, an ink chamber forming member provided with a plurality of ink chambers communicating with each nozzle, and a sidewall of each ink chamber Some are provided with individually provided drive electrodes. In the image forming apparatus having such a configuration, the side wall of the ink chamber is deformed as a driving wall by applying a signal to the driving electrode, and thereby the ink in the ink chamber is ejected from the nozzle.

またこのような画像形成装置は、各インク室に対応して設けられた駆動電極に信号を印加するための配線を有する基板が、インク室形成部材に貼り合わせられた状態で設けられている。下記引用文献1には、この基板に、第1の貫通穴と第2の貫通穴とを設けた構成が記載されている。この構成によれば、各駆動電極に設けられた個別電極に電気的に接続される第1の配線は、インク室形成部材側から第1の貫通穴を通って基板における逆側の面に引き出され、さらに第2の貫通穴を通って再びインク室形成部材側に引き戻される。これにより、基板の両面を利用した配線が可能となり、配線ルートの自由度が向上するとしている。   Further, in such an image forming apparatus, a substrate having a wire for applying a signal to drive electrodes provided corresponding to each ink chamber is provided in a state of being attached to an ink chamber forming member. The following Patent Document 1 describes a configuration in which a first through hole and a second through hole are provided in this substrate. According to this configuration, the first wiring electrically connected to the individual electrode provided on each drive electrode is drawn from the ink chamber forming member side through the first through hole to the opposite surface of the substrate. Then, the ink is further pulled back to the ink chamber forming member through the second through hole. As a result, wiring using both sides of the substrate becomes possible, and the degree of freedom of the wiring route is improved.

特開2014−226787号公報JP 2014-226787

近年、画像形成装置に対しては、形成する画像の高精細化が要求されており、インクジェットヘッドのノズルおよびインク室の高密度化が進んでいる。このため、上述した構成の画像形成装置においては、第1の貫通穴および第2の貫通穴に対しても高密度化および微細化が求められている。しかしながら、インクジェットヘッドの駆動においては、インク室の駆動にともなう発熱により、配線と基板材料との間の線膨張係数の違いに起因する応力が発生する。特に微細化した第1の貫通孔および第2の貫通孔の内部においては、発生する応力が大きくなる傾向にあり、配線の剥がれや断線を引き起こす要因となっている。   In recent years, high definition of an image to be formed is required for an image forming apparatus, and the density of nozzles and an ink chamber of an inkjet head has been advanced. For this reason, in the image forming apparatus having the above-described configuration, densification and miniaturization are also required for the first through hole and the second through hole. However, in the driving of the ink jet head, the heat generated by the driving of the ink chamber generates a stress due to the difference in the linear expansion coefficient between the wiring and the substrate material. In particular, in the insides of the first through holes and the second through holes which are miniaturized, the generated stress tends to be large, which causes the peeling and disconnection of the wiring.

そこで本発明は、インク室を駆動させるための配線を有する基板において、配線の剥がれや断線を防止することが可能なインクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法、およびこのインクジェットヘッドを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an ink jet head capable of preventing peeling and disconnection of wiring on a substrate having a wiring for driving an ink chamber, a method of manufacturing the ink jet head, and an image forming apparatus provided with the ink jet head. Intended to be provided.

このような目的を達成するための本発明は、複数のノズルが形成されたノズル基板と、前記各ノズルに連通する圧力室が形成された圧力室基板と、前記圧力室に設けられた駆動電極と、第1の貫通孔と第2の貫通孔とを有し前記ノズル基板と逆側において前記圧力室基板に貼り合わせて設けられた配線基板と、前記配線基板における前記圧力室基板側に向かう接続面において前記駆動電極に接続され、前記第1の貫通孔を介して前記接続面に対する裏面に引き出され、さらに前記第2の貫通孔を介して前記接続面に引き出された状態で配置された配線とを備え、前記配線は、前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔の内壁に配置された部分の膜厚が、前記接続面および前記裏面に配置された部分の膜厚よりも薄いインクジェットヘッドである。また本発明は、このようなインクジェットヘッドの製造方法、およびインクジェットヘッドを備えが画像形成装置でもある。   The present invention for achieving such an object comprises a nozzle substrate having a plurality of nozzles formed therein, a pressure chamber substrate having a pressure chamber communicating with each of the nozzles, and a drive electrode provided in the pressure chamber. A wiring board having a first through hole and a second through hole and provided on the pressure chamber substrate on the side opposite to the nozzle substrate, and a wiring substrate facing the pressure chamber substrate in the wiring substrate The connection surface is connected to the drive electrode, drawn to the back surface to the connection surface through the first through hole, and further disposed to be drawn to the connection surface through the second through hole. And the wiring has a film thickness of a portion disposed on the inner wall of the first through hole and the second through hole than a film thickness of a portion disposed on the connection surface and the back surface. It is a thin inkjet head . The present invention is also an image forming apparatus provided with a method of manufacturing such an inkjet head and an inkjet head.

以上のような構成の本発明によれば、インク室を駆動させるための配線を有する基板において、配線の剥がれや断線を防止することが可能なインクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法、およびこのインクジェットヘッドを備えた画像形成装置を得ることができる。   According to the present invention configured as described above, in a substrate having a wiring for driving an ink chamber, an ink jet head capable of preventing peeling and disconnection of the wiring, a method of manufacturing the ink jet head, and the ink jet head Can be obtained.

実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施形態に係る画像形成装置に設けられたヘッドユニットの底面図である。FIG. 2 is a bottom view of a head unit provided in the image forming apparatus according to the embodiment. 第1実施形態に係るインクジェットヘッドの要部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the principal part of the ink jet head concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係るインクジェットヘッドの要部の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the ink jet head according to the first embodiment. 第1実施形態に係るインクジェットヘッドにおける圧力室基板の平面図である。It is a top view of the pressure chamber substrate in the ink jet head concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係るインクジェットヘッドにおける配線基板の平面図である。It is a top view of the wiring substrate in the ink jet head concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係るインクジェットヘッドの要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the inkjet head concerning 1st Embodiment was expanded. 第1実施形態の変形例1を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification 1 of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例2を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification 2 of 1st Embodiment. 第2実施形態に係るインクジェットヘッドの要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the inkjet head concerning 2nd Embodiment was expanded. 第3実施形態に係るインクジェットヘッドの要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the inkjet head concerning 3rd Embodiment was expanded. 第4実施形態に係るインクジェットヘッドにおける配線基板の要部の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of the principal part of the wiring board in the ink jet head concerning a 4th embodiment. 第4実施形態に係るインクジェットヘッドの要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the inkjet head concerning 4th Embodiment was expanded. 第4実施形態に係るインクジェットヘッドの配線基板の製造工程図である。It is a manufacturing-process figure of the wiring board of the inkjet head concerning 4th Embodiment.

先ず、本発明を適用した各実施形態に係る画像形成装置の説明に先立ち、図1を用いて本発明の各実施形態に共通する画像形成装置の概略構成を説明し、次いで各実施形態の特徴的な構成であるインクジェットヘッドの構成およびその製造方法を説明する。なお、各実施形態において同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する構成要素の説明は省略する。   First, prior to the description of the image forming apparatus according to each embodiment to which the present invention is applied, a schematic configuration of the image forming apparatus common to each embodiment of the present invention will be described using FIG. The structure of the ink jet head which has the same structure and the method of manufacturing the same will be described. In the respective embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description of the same components will be omitted.

≪画像形成装置の概略構成≫
図1は、実施形態に係るインクジェット方式の画像形成装置の概略を示す構成図である。この図に示す画像形成装置200は、給紙部210と、画像記録部220と、排紙部230とを備える。このような画像形成装置200は、給紙部210に格納された記録媒体Mを画像記録部220に搬送し、画像記録部220において記録媒体Mに画像を形成し、画像が形成された記録媒体Mを排紙部230に搬送する構成である。このうち、画像記録部220が、実施形態において特徴的なインクジェットヘッドを有する。
<< Schematic Configuration of Image Forming Apparatus >>
FIG. 1 is a schematic view showing an inkjet type image forming apparatus according to the embodiment. The image forming apparatus 200 shown in this figure includes a sheet feeding unit 210, an image recording unit 220, and a sheet discharging unit 230. Such an image forming apparatus 200 conveys the recording medium M stored in the paper feeding unit 210 to the image recording unit 220, forms an image on the recording medium M in the image recording unit 220, and forms the image on the image M is conveyed to the paper discharge unit 230. Among these, the image recording unit 220 has an inkjet head which is characteristic in the embodiment.

すなわち、画像記録部220は、搬送ドラム221と、受け渡しユニット222と、加熱部223と、インクジェットヘッドを備えたヘッドユニット224と、定着部225と、デリバリー部226等を有する。これらの構成は次の通りである。   That is, the image recording unit 220 includes a transport drum 221, a delivery unit 222, a heating unit 223, a head unit 224 including an inkjet head, a fixing unit 225, a delivery unit 226, and the like. These configurations are as follows.

<搬送ドラム221>
搬送ドラム221は、円柱形をなしており、その側周面が記録媒体Mを載置させる搬送面となっている。搬送ドラム221は、その搬送面上に記録媒体Mを保持した状態で図1中の矢印の向きに回転することによって、記録媒体Mを搬送面に沿って搬送する。
<Conveyance drum 221>
The conveyance drum 221 has a cylindrical shape, and the side circumferential surface thereof is a conveyance surface on which the recording medium M is placed. The transport drum 221 transports the recording medium M along the transport surface by rotating in the direction of the arrow in FIG. 1 with the recording medium M held on the transport surface.

<受け渡しユニット222>
受け渡しユニット222は、給紙部210の媒体供給部212と搬送ドラム221との間の位置に設けられている。この受け渡しユニット222は、媒体供給部212から搬送された記録媒体Mの一端を保持し、取り上げ搬送ドラム221も搬送面上に引き渡す。
<Delivery unit 222>
The delivery unit 222 is provided at a position between the medium supply unit 212 of the paper feeding unit 210 and the conveyance drum 221. The delivery unit 222 holds one end of the recording medium M conveyed from the medium supply unit 212, and delivers the pickup conveyance drum 221 also onto the conveyance surface.

<加熱部223>
加熱部223は、受け渡しユニット222とヘッドユニット224との間に設けられ、搬送ドラム221により搬送される記録媒体Mが所定の温度範囲内の温度となるように記録媒体Mを加熱する。このような加熱部223は、例えば、赤外線ヒーター等を用いて構成され、制御部(図示省略)から供給される制御信号に基づいて赤外線ヒーターに通電して加熱が行われる。
<Heating unit 223>
The heating unit 223 is provided between the delivery unit 222 and the head unit 224, and heats the recording medium M so that the temperature of the recording medium M conveyed by the conveyance drum 221 becomes a temperature within a predetermined temperature range. Such a heating unit 223 is configured using, for example, an infrared heater or the like, and the infrared heater is energized to perform heating based on a control signal supplied from a control unit (not shown).

<ヘッドユニット224>
ヘッドユニット224は、画像データに基づいて、記録媒体Mが保持された搬送ドラム221の回転に応じた適切なタイミングで記録媒体Mに対してインクを射出して画像を形成する。ヘッドユニット224は、そのインク射出面が搬送ドラム221の搬送面に対向して所定の距離を置いて配置される。本実施形態の画像形成装置200では、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクにそれぞれ対応する4つのヘッドユニット224が、記録媒体Mの搬送方向上流側からY,M,C,Kの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。
<Head unit 224>
The head unit 224 ejects ink to the recording medium M at an appropriate timing according to the rotation of the transport drum 221 holding the recording medium M based on the image data to form an image. The head unit 224 is disposed with its ink ejection surface facing the transport surface of the transport drum 221 at a predetermined distance. In the image forming apparatus 200 of the present embodiment, for example, four head units 224 respectively corresponding to four color inks of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) Are arranged at predetermined intervals in the order of Y, M, C, and K from the upstream side in the transport direction.

図2は、実施形態に係る画像形成装置に設けられたヘッドユニット224の底面図であり、図1のヘッドユニット224を搬送ドラム221側から見た図である。図2に示すように、ヘッドユニット224は、搬送ドラム221側に向かう底面224aに沿って、複数のインクジェットヘッド100を配列したものである。図示した例では、一対のインクジェットヘッド100を1組とし、複数組(ここでは8組)のインクジェットヘッド100の組が、2列の千鳥状に配置された構成となっている。   FIG. 2 is a bottom view of the head unit 224 provided in the image forming apparatus according to the embodiment, and is a view of the head unit 224 of FIG. 1 viewed from the conveyance drum 221 side. As shown in FIG. 2, the head unit 224 has a plurality of inkjet heads 100 arrayed along a bottom surface 224 a facing the transport drum 221. In the illustrated example, the pair of inkjet heads 100 is one set, and a plurality of sets (here, eight sets) of inkjet heads 100 are arranged in two rows in a zigzag.

インクジェットヘッド100の構成は、以降に詳細に説明するが、ヘッドユニット224の底面224aには、インクジェットヘッド100のノズルの吐出開口100aが配置される。このようなヘッドユニット224は、搬送ドラム221の回転軸に対して所定の位置に固定した状態で用いられる。   The configuration of the ink jet head 100 will be described in detail below, but the discharge opening 100 a of the nozzle of the ink jet head 100 is disposed on the bottom surface 224 a of the head unit 224. Such a head unit 224 is used in a state of being fixed at a predetermined position with respect to the rotation axis of the conveyance drum 221.

<定着部225>
再び図1に戻り、定着部225は、記録媒体Mの搬送方向について、ヘッドユニット224の配置位置の下流側、かつデリバリー部226の上流側に設けられている。定着部225は、搬送ドラム221の幅方向にわたって配置された発光部を有し、搬送面に載置された記録媒体Mに対して発光部から紫外線等のエネルギー線を照射して記録媒体M上に射出されたインクを硬化させて定着させる。
<Fixing Unit 225>
Returning to FIG. 1 again, the fixing unit 225 is provided downstream of the arrangement position of the head unit 224 and upstream of the delivery unit 226 in the conveyance direction of the recording medium M. The fixing unit 225 has a light emitting unit disposed across the width direction of the transport drum 221, and irradiates energy rays such as ultraviolet light from the light emitting unit to the recording medium M placed on the transport surface to place the recording medium M on. The ink jetted to the ink is cured and fixed.

<デリバリー部226>
デリバリー部226は、記録媒体Mの搬送方向について、定着部225の下流側、かつ受け渡しユニット222の上流側に設けられている。デリバリー部226は、搬送ドラム221から受け渡された記録媒体Mを搬送して排紙部230に送出する。
<Delivery Unit 226>
The delivery unit 226 is provided downstream of the fixing unit 225 and upstream of the delivery unit 222 in the transport direction of the recording medium M. The delivery unit 226 conveys the recording medium M delivered from the conveyance drum 221 and delivers the recording medium M to the paper discharge unit 230.

≪第1実施形態に係るインクジェットヘッド≫
次に上述した画像形成装置200のヘッドユニット224に設けられた第1実施形態に係るインクジェットヘッド101の構成を説明する。
«Ink jet head relating to the first embodiment»
Next, the configuration of the inkjet head 101 according to the first embodiment provided in the head unit 224 of the image forming apparatus 200 described above will be described.

図3は、第1実施形態に係るインクジェットヘッドの要部の分解斜視図である。図4は、第1実施形態に係るインクジェットヘッドの要部の断面図である。これらの図3および図4に示すように、第1実施形態に係るインクジェットヘッド101は、ヘッドユニットの底面側から順に、ノズル基板1、圧力室基板2、配線基板3、およびマニホールド4を備えている。また配線基板3の圧力室基板2側には、フレキシブル基板5が設けられている。このうち、第1実施形態においては、配線基板3に設けられた配線が特徴的である。以下、これらの構成要素を順に説明し、次に配線基板3の配線の特徴的な構成、および配線基板3の製造方法を順に説明する。   FIG. 3 is an exploded perspective view of the main part of the ink jet head according to the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the ink jet head according to the first embodiment. As shown in FIGS. 3 and 4, the inkjet head 101 according to the first embodiment includes the nozzle substrate 1, the pressure chamber substrate 2, the wiring substrate 3, and the manifold 4 in order from the bottom side of the head unit. There is. Further, on the pressure chamber substrate 2 side of the wiring substrate 3, a flexible substrate 5 is provided. Among these, in the first embodiment, the wiring provided on the wiring substrate 3 is characteristic. Hereinafter, these components will be described in order, and then the characteristic configuration of the wiring of the wiring board 3 and the method of manufacturing the wiring board 3 will be described in order.

<ノズル基板1>
ノズル基板1は、長尺の薄板状の基板部材であって、基板部材を厚み方向に貫通する複数のノズル1aを備えている。各ノズル1aは、図1に示した搬送ドラム221側にインクを吐出するための孔部として形成されている。このノズル1aは、例えば、圧力室基板2側から、先に説明したヘッドユニットの底面側に向かって開口径が小さくなるように、側壁がテーパー形状に成形されている。このようなノズル基板1は、ヘッドユニットの底面の一部を構成している。
<Nozzle substrate 1>
The nozzle substrate 1 is a long thin plate-like substrate member, and includes a plurality of nozzles 1 a penetrating the substrate member in the thickness direction. Each nozzle 1a is formed as a hole for discharging the ink to the side of the transport drum 221 shown in FIG. In the nozzle 1a, for example, the side wall is formed in a tapered shape so that the opening diameter decreases from the pressure chamber substrate 2 side toward the bottom surface side of the head unit described above. Such a nozzle substrate 1 constitutes a part of the bottom surface of the head unit.

<圧力室基板2>
圧力室基板2は、長尺の基板部材であって、基板部材を厚み方向に貫通する複数の圧力室2aを備えている。インクを貯留するためのチャネルとして設けられた空間部分であり、内部に貯留したインクに対して圧力の印加が自在なインク室としての空間である。このような圧力室2aは、それぞれが略矩形の開口形状を有し、ノズル基板1に設けた各ノズル1aに連通する様に設けられている。
<Pressure chamber substrate 2>
The pressure chamber substrate 2 is a long substrate member, and includes a plurality of pressure chambers 2 a penetrating the substrate member in the thickness direction. It is a space portion provided as a channel for storing ink, and is a space as an ink chamber in which application of pressure is possible to the ink stored inside. Each of the pressure chambers 2a has a substantially rectangular opening shape and is provided so as to communicate with the nozzles 1a provided on the nozzle substrate 1.

図5は、第1実施形態に係るインクジェットヘッドにおける圧力室基板の平面図であり、配線基板3に向かう主表面を接続面S2aとした場合の接続面S2aの平面図である。先の図4に示した断面図は、図5におけるA−A’断面に相当している。   FIG. 5 is a plan view of the pressure chamber substrate in the ink jet head according to the first embodiment, and is a plan view of the connection surface S2a when the main surface facing the wiring substrate 3 is the connection surface S2a. The cross-sectional view shown in FIG. 4 corresponds to the A-A 'cross section in FIG.

この図に示すように、複数の圧力室2aは、略矩形の開口形状の短辺方向に沿って所定ピッチで配列されている。ここでは4列に圧力室2aが設けられ、奇数列目の圧力室2aと、偶数列目の圧力室2aとが、列方向に半ピッチずらして配置されていることとする。   As shown in this figure, the plurality of pressure chambers 2a are arranged at a predetermined pitch along the short side direction of the substantially rectangular opening shape. Here, the pressure chambers 2a are provided in four rows, and the pressure chambers 2a in the odd-numbered rows and the pressure chambers 2a in the even-numbered rows are arranged to be shifted by a half pitch in the row direction.

このように圧力室2aが配置された圧力室基板2は、列方向に配置された2つの圧力室2aで挟まれた隔壁部分が駆動壁を構成している。このような各圧力室2aの列方向の内壁、すなわち略矩形の開口形状の長辺に相当する部分の内壁には、隣接する圧力室2a間の隔壁部分を駆動壁として駆動するための駆動電極21が、少なくとも隔壁部分を挟むように対向して配置されている。これにより圧力室基板2は、2つの圧力室2aの間の隔壁を駆動電極21で挟持した圧電素子が設けられ、この圧電素子と圧力室2aとが交互に配置されたものとなっている。   As described above, in the pressure chamber substrate 2 in which the pressure chambers 2a are arranged, a partition portion sandwiched by two pressure chambers 2a arranged in the column direction constitutes a drive wall. Drive electrodes for driving partition walls between adjacent pressure chambers 2a as drive walls on the inner wall in the row direction of each pressure chamber 2a, that is, the inner wall of a portion corresponding to the long side of the substantially rectangular opening shape 21 are disposed to face each other so as to sandwich at least a partition portion. Thus, the pressure chamber substrate 2 is provided with a piezoelectric element in which a partition between two pressure chambers 2a is sandwiched by the drive electrodes 21. The piezoelectric elements and the pressure chambers 2a are alternately arranged.

このような構成の圧力室基板2においては、駆動電極21に電圧が印加されると、隣接する圧力室2a間の隔壁部分が駆動壁としてシェアモード型の変位を繰り返すことにより、圧力室2a内のインクに圧力が加えられる構成となっている。なお、図示した例では、圧力室2aの内壁を構成する4方向の壁面のうち3方向の壁面を覆って駆動電極21が設けられた状態を示している。   In the pressure chamber substrate 2 having such a configuration, when a voltage is applied to the drive electrode 21, the partition portion between the adjacent pressure chambers 2a functions as a drive wall and repeats shear mode type displacement, whereby the pressure chamber 2a is formed. The pressure is applied to the ink. In the illustrated example, the drive electrodes 21 are provided to cover the wall surfaces in three directions out of the wall surfaces in four directions that constitute the inner wall of the pressure chamber 2a.

また以上のような圧力室基板2は、配線基板3に向かう接続面S2a上に、駆動電極21の一部として各駆動電極21から引き出した個別電極21aを備えている。各個別電極21aは、圧力室2aにおける略矩形の開口形状の短辺のうち、接続面S2aの外周に近く位置する短辺から、圧力室2aの列方向と垂直な方向に向かって延設されている。これらの個別電極21aは、圧力室2aの配置位置によらずに、同程度の長さで延設されていてよい。   The pressure chamber substrate 2 as described above is provided with the individual electrodes 21 a drawn from the drive electrodes 21 as a part of the drive electrodes 21 on the connection surface S 2 a facing the wiring substrate 3. Each of the individual electrodes 21a is extended in the direction perpendicular to the row direction of the pressure chambers 2a from the short side located near the outer periphery of the connection surface S2a among the short sides of the substantially rectangular opening shape in the pressure chambers 2a. ing. These individual electrodes 21a may be extended by about the same length regardless of the arrangement position of the pressure chamber 2a.

なお、各個別電極21aは駆動電極21の一部でもあるが、駆動電極21と個別電極21aとは、一体に形成されたものであってもよいし、個別として形成されたものであってもよい。   Although each individual electrode 21a is also a part of the drive electrode 21, the drive electrode 21 and the individual electrode 21a may be integrally formed or may be individually formed. Good.

<配線基板3>
図3および図4に示すように、配線基板3は、圧力室基板2の接続面S2aに貼り合わせた状態で設けられている。圧力室基板2と配線基板3とは、異方性の導電性接着剤6によって貼り合わせられている。この配線基板3は、圧力室基板2よりも一回り大きな平面矩形形状の基板部材によって構成されたもので、圧力室基板2に貼り合わせられた状態で圧力室基板2の全周にわったって圧力室基板2からはみ出す大きさを有している。
<Wiring board 3>
As shown in FIGS. 3 and 4, the wiring substrate 3 is provided in a state of being bonded to the connection surface S2 a of the pressure chamber substrate 2. The pressure chamber substrate 2 and the wiring substrate 3 are bonded to each other by an anisotropic conductive adhesive 6. The wiring substrate 3 is formed of a flat rectangular substrate member which is slightly larger than the pressure chamber substrate 2, and the pressure is applied to the entire periphery of the pressure chamber substrate 2 in a state of being bonded to the pressure chamber substrate 2. It has a size protruding from the chamber substrate 2.

このような配線基板3は、圧力室基板2に向かう側の主表面を圧力室基板2に対する接続面S3aとし、その逆側の主表面を裏面S3bとした場合、接続面S3aと裏面S3bとの間を貫通するインク流路3aと配線孔3bとを備えている。また配線基板3は、接続面S3a、裏面S3b、およびインク流路3aと配線孔3bの内壁に形成された配線31を備えている。   When such a wiring board 3 has the main surface on the side facing the pressure chamber substrate 2 as the connection surface S3a to the pressure chamber substrate 2 and the main surface on the opposite side as the back surface S3b, the connection surface S3a and the back surface S3b The ink flow path 3a and the wiring hole 3b which penetrate between are provided. The wiring board 3 further includes a connection surface S3a, a back surface S3b, and a wire 31 formed on the inner wall of the ink flow path 3a and the wiring hole 3b.

図6は、第1実施形態に係るインクジェットヘッドにおける配線基板の平面図であり、配線基板3において圧力室基板2に向かう接続面S3aの平面図である。先の図4に示した断面図は、図6におけるA−A’断面に相当している。次に、この図6および先の図3〜図4を用いて配線基板3のインク流路3a、配線孔3b、および配線31の構成を説明する。   FIG. 6 is a plan view of the wiring substrate in the ink jet head according to the first embodiment, and is a plan view of the connection surface S3a of the wiring substrate 3 facing the pressure chamber substrate 2. FIG. The cross-sectional view shown in FIG. 4 corresponds to the A-A 'cross section in FIG. Next, the configuration of the ink flow path 3a, the wiring hole 3b, and the wiring 31 of the wiring substrate 3 will be described with reference to FIG. 6 and FIGS. 3 to 4 described above.

[インク流路3a]
インク流路3aは、配線基板3に設けられた第1の貫通孔であって、圧力室基板2に貼り合わせられた配線基板3において、圧力室基板2の圧力室2aと対応する各位置に設けられている。各インク流路3aは、それぞれが略矩形の開口形状を有し、圧力室基板2と配線基板3とを貼り合わせた状態で、各圧力室2aと個別に連通する。このため配線基板3には、複数のインク流路3aが、略矩形の開口形状の短辺方向に沿って4列に配置されており、奇数列目のインク流路3aと、偶数列目のインク流路3aとが、列方向に半ピッチずらして配置された状態となっている。
[Ink flow path 3a]
The ink flow path 3 a is a first through hole provided in the wiring substrate 3, and in the wiring substrate 3 bonded to the pressure chamber substrate 2, at each position corresponding to the pressure chamber 2 a of the pressure chamber substrate 2. It is provided. Each of the ink flow paths 3a has a substantially rectangular opening shape, and communicates with the pressure chambers 2a individually in a state where the pressure chamber substrate 2 and the wiring substrate 3 are bonded to each other. For this reason, in the wiring substrate 3, a plurality of ink flow paths 3a are arranged in four rows along the short side direction of the substantially rectangular opening shape, and the ink flow paths 3a in the odd rows and the even rows The ink flow paths 3a are arranged at a half pitch offset in the column direction.

また各インク流路3aは、次に説明するマニホールド4の共通インク室4aに連通し、これにより共通インク室4aと各圧力室2aとをそれぞれ個別に連通させる。   Each ink passage 3a communicates with a common ink chamber 4a of a manifold 4 to be described next, thereby individually connecting the common ink chamber 4a and each pressure chamber 2a.

以上のようなインク流路3aは、圧力室2aの開口形状よりも一回り小さい開口形状を有し、第1の貫通孔であるインク流路3aの開口面積S1は、圧力室2aの開口面積S2に対して、例えばS2>S1である。これにより、低粘度のインクを用いた場合におけるノズル1aの先端からのメニスカスの溢れを抑制できる構成となっている。なお、インクの粘度によってはS2≦S1であってもよい。   The ink flow path 3a as described above has an opening shape slightly smaller than the opening shape of the pressure chamber 2a, and the opening area S1 of the ink flow path 3a which is the first through hole is the opening area of the pressure chamber 2a. For S2, for example, S2> S1. Thereby, when the low viscosity ink is used, the overflow of the meniscus from the tip of the nozzle 1a can be suppressed. Depending on the viscosity of the ink, S2 ≦ S1 may be satisfied.

[配線孔3b]
配線孔3bは、配線基板3に設けられた第2の貫通孔であって、圧力室基板2に貼り合わせられた配線基板3において、圧力室基板2からはみ出した位置であって、インク流路3aの両端の配列のさらに外側に配列して設けられている。各配線孔3bは、インク流路3aの配列に合わせて設けられている。すなわち、インク流路3aの両側に配列された各配線孔3bは、隣接する列のインク流路3aに対して、列方向に半ピッチずらして配置されている。各配線孔3bの開口形状が特に限定されることはないが、孔内に配線基板3の両側の主表面に達する配線が形成できればよい。
[Wiring hole 3b]
The wiring hole 3 b is a second through hole provided in the wiring substrate 3, and the wiring substrate 3 bonded to the pressure chamber substrate 2 is a position protruding from the pressure chamber substrate 2, and the ink flow path It arranges in the further outer side of the arrangement | sequence of the both ends of 3a, and is provided. Each wiring hole 3b is provided in accordance with the arrangement of the ink flow path 3a. That is, the wiring holes 3b arranged on both sides of the ink flow path 3a are arranged with a half pitch offset in the column direction with respect to the ink flow path 3a of the adjacent row. The shape of the opening of each wiring hole 3 b is not particularly limited, as long as the wiring can be formed in the hole to reach the main surfaces on both sides of the wiring substrate 3.

[配線31]
配線31は、圧力室基板2に設けられた駆動電極21を、配線基板3を介してフレキシブル基板5に引き出すための接続用の配線であって、各インク流路3aに対応して設けられている。各配線31は、異方性の導電性接着剤6によって、圧力室基板2の接続面S2a上に設けられた個別電極21aにおいて駆動電極21に接続された状態となっている。
[Wiring 31]
The wiring 31 is a wiring for connecting the drive electrode 21 provided on the pressure chamber substrate 2 to the flexible substrate 5 via the wiring substrate 3, and is provided corresponding to each ink flow path 3a. There is. Each wire 31 is connected to the drive electrode 21 at the individual electrode 21 a provided on the connection surface S 2 a of the pressure chamber substrate 2 by the anisotropic conductive adhesive 6.

これらの配線31は、インク流路3aが配置された列によって、2種類に分類される。すなわち配線31は、4列のインク流路3aのうち、両端の2列に配置されたインク流路3aに対応して設けられたものを第1配線31aとする。そして、それ以外のものであって、4列のインク流路3aのうち、内側の2列に配置されたインク流路3aに対応して設けられたものを第2配線31bとする。   These wirings 31 are classified into two types by the row in which the ink flow path 3a is disposed. That is, among the four lines of ink flow paths 3a, the lines 31 provided corresponding to the ink flow paths 3a arranged in two lines at both ends are referred to as the first lines 31a. Among the four rows of ink flow paths 3a, ones provided corresponding to the ink flow paths 3a arranged in the two inner rows are set as a second wiring 31b.

このうち、両端の列に配置されたインク流路3aに対応する第1配線31aは、配線基板3の接続面S3aのみに配置されていればよい。各第1配線31aは、圧力室2aの個別電極21aと対向する位置から、配線基板3における接続面S3aの端縁、詳しくはフレキシブル基板5が接着される位置にまで延設されている。なお第1配線31aは、次に説明する第2配線31bと同一の手順で形成されるものであるため、図4に示すようにインク流路3aの内壁および裏面S3bにも設けられた状態となっていてもよい。   Among these, the first wirings 31 a corresponding to the ink flow paths 3 a arranged in the columns at both ends may be arranged only on the connection surface S 3 a of the wiring substrate 3. Each first wiring 31a is extended from the position facing the individual electrode 21a of the pressure chamber 2a to the end edge of the connection surface S3a of the wiring substrate 3, specifically the position where the flexible substrate 5 is bonded. Since the first wiring 31a is formed in the same procedure as the second wiring 31b described below, it is also provided on the inner wall and the back surface S3b of the ink flow path 3a as shown in FIG. It may be done.

また内側の列に配置されたインク流路3aに対応する第2配線31bは、配線基板3の接続面S3aにおいて、導電性接着剤6によって駆動電極21の個別電極21aに接続さている。さらに第2配線31bは、第1の貫通孔であるインク流路3aの内壁を介して配線基板3の裏面S3bに引き出され、裏面S3bにおいて敷設されている。さらに第2配線31bは、配線基板3の裏面S3bから、第2の貫通孔である配線孔3bの内壁を介して再び接続面S3aに引き出され、接続面S3aの端縁、詳しくはフレキシブル基板5が接着される位置にまで延設されている。   The second wiring 31 b corresponding to the ink flow path 3 a arranged in the inner row is connected to the individual electrode 21 a of the drive electrode 21 by the conductive adhesive 6 at the connection surface S 3 a of the wiring substrate 3. Furthermore, the second wiring 31b is drawn to the back surface S3b of the wiring substrate 3 through the inner wall of the ink flow path 3a which is the first through hole, and is laid on the back surface S3b. Furthermore, the second wiring 31b is drawn again to the connection surface S3a from the back surface S3b of the wiring substrate 3 via the inner wall of the wiring hole 3b which is the second through hole, and the edge of the connection surface S3a, specifically the flexible substrate 5 Is extended to the position where it is adhered.

以上のように配線31は、第1配線31aおよび第2配線31bともが、圧力室基板2と配線基板3とを貼り合わせる導電性接着剤6によって、圧力室基板2の各圧力室2aに対応する駆動電極21に対して1:1で電気的に接続されている。   As described above, in the wiring 31, both the first wiring 31a and the second wiring 31b correspond to the pressure chambers 2a of the pressure chamber substrate 2 by the conductive adhesive 6 that bonds the pressure chamber substrate 2 and the wiring substrate 3 together. The drive electrode 21 is electrically connected at 1: 1.

以上のように構成された配線31は、配線基板3の接続面S3aおよび裏面S3bに設けられている部分と、第1の貫通孔であるインク流路3aの内壁および第2の貫通孔である配線孔3bの内壁に設けられている部分とで、膜厚が異なるところが特徴的である。この膜厚については、以降に詳細に説明する。   The wiring 31 configured as described above is a portion provided on the connection surface S3a and the back surface S3b of the wiring substrate 3 and an inner wall of the ink flow path 3a which is a first through hole and a second through hole. A feature is that the film thickness is different from the portion provided on the inner wall of the wiring hole 3b. The film thickness will be described in detail later.

<マニホールド4>
図3および図4に示すマニホールド4は、共通インク室4aを備えた筐体である。このマニホールド4は、配線基板3の裏面S3bに貼り合わせた状態で設けられている。配線基板3に対するマニホールド4の配置位置は、配線基板3の配線孔3bの配列の内側であって、配線基板3の全てのインク流路3aを共通インク室4aで覆う位置である。なお、ここでの図示は省略したが、マニホールド4には、共通インク室4a内にインクを供給するためのインク供給路が接続されていることとする。また、マニホールド4の外周には、共通インク室4a内のインクを、ノズル基板1のノズル1aから吐出可能な粘度に加熱するためのヒーターが設けられていてもよい。
<Manifold 4>
The manifold 4 shown in FIGS. 3 and 4 is a housing provided with a common ink chamber 4a. The manifold 4 is provided in a state of being attached to the back surface S3 b of the wiring substrate 3. The arrangement position of the manifold 4 with respect to the wiring substrate 3 is a position inside the arrangement of the wiring holes 3 b of the wiring substrate 3 and covering all the ink flow paths 3 a of the wiring substrate 3 with the common ink chamber 4 a. Although not shown here, it is assumed that an ink supply path for supplying ink into the common ink chamber 4 a is connected to the manifold 4. In addition, a heater for heating the ink in the common ink chamber 4 a to a viscosity that can be discharged from the nozzles 1 a of the nozzle substrate 1 may be provided on the outer periphery of the manifold 4.

<フレキシブル基板5>
図3、図4、および図6に示すフレキシブル基板5は、可撓性を有するフィルム状の基板であって、圧力室基板2を挟む位置において配線基板3の接続面S3aに貼り合わせた状態で設けられている。配線基板3と各フレキシブル基板5とは、異方性の導電性接着剤7によって貼り合わせられている(図4参照)。
<Flexible substrate 5>
The flexible substrate 5 shown in FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 6 is a film-like substrate having flexibility, and is bonded to the connection surface S3a of the wiring substrate 3 at the position sandwiching the pressure chamber substrate 2. It is provided. The wiring substrate 3 and the flexible substrates 5 are bonded together by the anisotropic conductive adhesive 7 (see FIG. 4).

各フレキシブル基板5は、配線基板3の接続面S3aに向かう主面側に、複数の配線51を備えている。これらの配線51は、異方性の導電性接着剤7によって、配線基板3の接続面S3aに設けられた配線31に対して1:1で電気的に接続されている。   Each flexible substrate 5 includes a plurality of wirings 51 on the main surface side facing the connection surface S3 a of the wiring substrate 3. The wirings 51 are electrically connected to the wirings 31 provided on the connection surface S3a of the wiring substrate 3 by 1: 1 by the anisotropic conductive adhesive 7.

<配線基板3における配線31の特徴>
図7は、第1実施形態に係るインクジェットヘッドの要部を拡大した断面図であり、図4におけるB部であって、配線基板3に設けたインク流路3aうちの1つとその周囲を拡大した図である。図7に示すように、第1実施形態のインクジェットヘッド101においては、配線基板3に設けられた配線31の膜厚が部分的に異なる大きさを有している。すなわち配線31は、配線基板3の接続面S3aに設けられた電極部301の膜厚t1、および配線基板3の裏面S3bに設けられた裏面配線部302の膜厚t2に対し、第1の貫通孔であるインク流路3aの内壁に設けられた内壁配線部303の膜厚t3が薄い。これは、ここでの図示を省略した配線孔3bにおいても同様である。したがって以下においては、第1の貫通孔であるインク流路3aと、第2の貫通孔である配線孔3bとを代表して、インク流路3aを例示して説明を行う。
<Features of Wiring 31 in Wiring Board 3>
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the ink jet head according to the first embodiment, which is a portion B in FIG. 4 and is an enlarged view of one of the ink channels 3a provided in the wiring substrate 3 and the periphery thereof. FIG. As shown in FIG. 7, in the ink jet head 101 of the first embodiment, the film thickness of the wiring 31 provided on the wiring substrate 3 has a partially different size. That is, the wiring 31 passes through the first penetration with respect to the film thickness t1 of the electrode portion 301 provided on the connection surface S3a of the wiring substrate 3 and the film thickness t2 of the back surface wiring portion 302 provided on the back surface S3b of the wiring substrate 3 The film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303 provided on the inner wall of the ink flow path 3a which is a hole is thin. The same applies to the wiring hole 3b whose illustration is omitted here. Therefore, in the following, the ink flow path 3a will be illustrated and described, as a representative of the ink flow path 3a which is the first through hole and the wiring hole 3b which is the second through hole.

電極部301の膜厚t1および裏面配線部302の膜厚t2と、内壁配線部303の膜厚t3との差が限定されることはない。電極部301の膜厚t1および裏面配線部302の膜厚t2は、パターニングが容易な範囲で厚くてよく、内壁配線部303は導電性を確保できる範囲で薄い方が好ましい。一例として、電極部301の膜厚t1は3μm、裏面配線部302の膜厚t2は3μm、内壁配線部303の膜厚t3は1.5μm程度である。   The difference between the film thickness t1 of the electrode portion 301 and the film thickness t2 of the back surface wiring portion 302 and the film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303 is not limited. The film thickness t1 of the electrode portion 301 and the film thickness t2 of the back surface wiring portion 302 may be thick as long as patterning is easy, and the inner wall wiring portion 303 is preferably thin as long as conductivity can be secured. As an example, the film thickness t1 of the electrode portion 301 is 3 μm, the film thickness t2 of the back surface wiring portion 302 is 3 μm, and the film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303 is about 1.5 μm.

以上のような膜厚を有する配線31は、各部が同一材料であってもよく、さらにそれらが一体に形成されたものであってもよいし、個別に形成されたものであってもよい。この場合、配線31は、例えば金(Au)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の金属材料によって構成されたものとすることができる。   The wiring 31 having the above film thickness may be made of the same material in each part, may be integrally formed with each other, or may be formed individually. In this case, the wiring 31 is made of, for example, a metal material such as gold (Au), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), copper (Cu) and the like. it can.

また配線31は、裏面配線部302のインクに対する接触角θ1と比較して、内壁配線部303のインクに対する接触角θ2が小さいことが好ましい。これにより、インク流路3aに対するインクの初期導入が容易であり、インク流路3a内に気泡が付き難くなるため、インク流路3a内のインク量の安定化が図られる。この場合、配線31において、インク流路3aに形成された内壁配線部303の表面のみに、プラズマ処理のような親水化処理を行うことにより、内壁配線部303の表面のインクに対する接触角θ2を、他の部分よりも小さくすることができる。   It is preferable that the contact angle θ2 of the inner wall wiring portion 303 with the ink is smaller than the contact angle θ1 of the back surface wiring portion 302 with the ink. As a result, the initial introduction of the ink into the ink flow path 3a is easy, and it becomes difficult for bubbles to get in the ink flow path 3a, so that the amount of ink in the ink flow path 3a can be stabilized. In this case, the surface 31 of the inner wall wiring portion 303 is made to have a contact angle θ 2 with the ink by performing a hydrophilization treatment such as plasma treatment only on the surface of the inner wall wiring portion 303 formed in the ink flow path 3 a. , Can be smaller than other parts.

また配線31は、各部が個別の材料によって形成されたものであってもよい。この場合、電極部301および裏面配線部302を金(Au)等の金属材料によって構成し、内壁配線部303をアルミニウム(Al)等の金属材料によって構成する。これにより、電極部301および裏面配線部302のインクに対する接触角θ1と比較して、内壁配線部303のインクに対する接触角θ2を小さくすることができる。   Moreover, each part may be formed by the separate material of the wiring 31. FIG. In this case, the electrode portion 301 and the back surface wiring portion 302 are made of a metal material such as gold (Au), and the inner wall wiring portion 303 is made of a metal material such as aluminum (Al). Thus, the contact angle θ2 of the inner wall wiring portion 303 with the ink can be made smaller than the contact angle θ1 of the electrode portion 301 and the back surface wiring portion 302 with the ink.

<配線基板3の製造方法>
以上のような配線31を備えた配線基板3の製造方法は、例えば次の通りである。先ず、配線基板3の基板材料にインク流路3aおよび配線孔3bを形成した後、接続面S3aからの配線材料膜の成膜と、裏面S3bからの配線材料膜の成膜とを、例えば蒸着法によってそれぞれ個別に行う。蒸着法による接続面S3aおよび裏面S3b上への配線材料膜の成膜においては、接続面S3a上および裏面S3b上よりも薄い膜厚でインク流路3aおよび配線孔3bの内壁に対して配線材料膜が成膜される。またこの際、何れか一方の蒸着においては、インク流路3aおよび配線孔3bをレジストパターンで塞ぐ。これにより、接続面S3aおよび裏面S3bに配線材料膜を形成すると共に、インク流路3aおよび配線孔3bの内壁にも、接続面S3aおよび裏面S3bよりも十分に膜厚が薄い配線材料膜が形成される。なお、インク流路3aの内壁には、他の部分とは別に配線材料膜の成膜を行ってもよい。さらに各部に対する配線材料膜の成膜は、メッキ法を適用して実施してもよい。
<Method of Manufacturing Wiring Board 3>
The method of manufacturing the wiring substrate 3 provided with the wiring 31 as described above is, for example, as follows. First, after the ink flow path 3a and the wiring hole 3b are formed in the substrate material of the wiring substrate 3, the film formation of the wiring material film from the connection surface S3a and the film formation of the wiring material film from the back surface S3b are Do each individually according to the law. In the film formation of the wiring material film on the connection surface S3a and the back surface S3b by the vapor deposition method, the wiring material for the inner wall of the ink flow path 3a and the wiring hole 3b is thinner than the connection surface S3a and the back surface S3b. A film is formed. At this time, in one of the vapor deposition, the ink flow path 3a and the wiring hole 3b are closed with a resist pattern. Thereby, the wiring material film is formed on the connection surface S3a and the back surface S3b, and the wiring material film having a film thickness sufficiently smaller than that of the connection surface S3a and the back surface S3b is also formed on the inner walls of the ink flow path 3a and the wiring hole 3b. Be done. The wiring material film may be formed on the inner wall of the ink flow path 3a separately from the other portions. Furthermore, the film formation of the wiring material film for each portion may be performed by applying a plating method.

また、以上のような配線材料膜の成膜の後に、接続面S3aおよび裏面S3bに成膜された配線材料膜を、例えばレジストパターンをマスクに用いたエッチングによってそれぞれパターニングし、これにより配線31を形成する。   Further, after forming the wiring material film as described above, the wiring material films formed on the connection surface S3a and the back surface S3b are respectively patterned by etching using, for example, a resist pattern as a mask, whereby the wiring 31 is formed. Form.

<第1実施形態の効果>
上述した第1実施形態のインクジェットヘッド101において、その配線基板3は、配線31の一部である内壁配線部303が、インク流路3aや配線孔3bの内壁を覆う状態で設けられた構成である。配線31は、金属材料で構成されていて、一般的には線膨張係数が大きい材料からなる。このような構成においては、インクジェットヘッド101の駆動にともなう発熱に起因して、インク流路3aおよび配線孔3b内の基板材料と配線31との間に発生する応力が大きくなり易い。そこで本第1実施形態で説明したように、インク流路3aの内壁を覆って設けられた内壁配線部303の膜厚t3を、配線31の他の部分の膜厚t1,t2よりも薄くしたことにより、発熱によってインク流路3aや配線孔3bの内壁に生じる応力を低減することが可能である。この結果、インクジェットヘッド101の駆動にともなう配線31の剥がれや断線を防止することが可能であり、インク流路3aのさらなる高密度化とこれによる形成画像の高精細化を図ること、およびインクジェットヘッド101の長期信頼性の向上を図ることが可能である。
<Effect of First Embodiment>
In the inkjet head 101 according to the first embodiment described above, the wiring substrate 3 has a configuration in which the inner wall wiring portion 303 which is a part of the wiring 31 is provided in a state of covering the inner wall of the ink flow path 3a and the wiring hole 3b. is there. The wiring 31 is made of a metal material and generally made of a material having a large linear expansion coefficient. In such a configuration, the stress generated between the substrate material in the ink flow path 3a and the wiring hole 3b and the wiring 31 tends to be large due to the heat generation caused by the driving of the ink jet head 101. Therefore, as described in the first embodiment, the film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303 provided to cover the inner wall of the ink flow path 3a is thinner than the film thicknesses t1 and t2 of the other portions of the wiring 31. Thus, it is possible to reduce the stress generated on the inner wall of the ink flow path 3a and the wiring hole 3b due to the heat generation. As a result, it is possible to prevent peeling and disconnection of the wiring 31 due to the driving of the ink jet head 101, to further increase the density of the ink flow path 3a and to achieve high definition of the formed image, and the ink jet head It is possible to improve the long-term reliability of 101.

また、インク流路3aの内壁を覆って設けられた内壁配線部303の膜厚t3を、配線31の他の部分の膜厚t1,t2よりも薄くしたことにより、インク流路3a内の容積のばらつきが小さく抑えられる。これにより、ノズル1aの先端から吐出させるインク滴の吐出周波数、液滴量、および液滴速度のばらつきを抑えることができ、これによっても形成画像の高精細化が可能となる。   Further, the film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303 provided so as to cover the inner wall of the ink flow channel 3a is made smaller than the film thicknesses t1 and t2 of the other portions of the wiring 31 so that the volume in the ink flow channel 3a Variation can be reduced. As a result, it is possible to suppress variations in the ejection frequency, the droplet amount, and the droplet velocity of the ink droplet ejected from the tip of the nozzle 1a, and this also enables high definition of the formed image.

≪第1実施形態の変形例1≫
図8は、第1実施形態の変形例1を示す断面図である。この図に示すように変形例1のインクジェットヘッド101aは、配線基板3に設けた配線31の露出部分を覆って、絶縁膜32を設けたものである。この絶縁膜32は、配線31が設けられた配線基板3と、駆動電極21が設けられた圧力室基板2とを導電性接着剤6によって貼り合わせた状態で、配線基板3と圧力室基板2の露出部分を覆う状態で形成されたものである。したがって、配線31および駆動電極21の露出部分を含めてインク流路3aの内壁も覆う。このような絶縁膜32は、樹脂材料によって構成されることが好ましい。なお、ここでの図示は省略したが、配線孔3bの内壁も同様に絶縁膜32によって覆われた状態であることとする。
«Modified example 1 of the first embodiment»
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modified example 1 of the first embodiment. As shown in this figure, the ink jet head 101a of the modification 1 is provided with an insulating film 32 so as to cover the exposed portion of the wiring 31 provided on the wiring substrate 3. The insulating film 32 has the wiring substrate 3 and the pressure chamber substrate 2 in a state where the wiring substrate 3 provided with the wiring 31 and the pressure chamber substrate 2 provided with the drive electrode 21 are bonded by the conductive adhesive 6. It is formed in the state which covers the exposed part of. Therefore, the inner wall of the ink flow path 3 a is also covered, including the exposed portions of the wiring 31 and the drive electrode 21. Such an insulating film 32 is preferably made of a resin material. Although not shown here, the inner wall of the wiring hole 3b is also covered with the insulating film 32 in the same manner.

このような構成によれば、配線31の露出部が絶縁膜32によって覆われるため、配線基板3における配線31の剥離を防止することが可能である。また絶縁膜32を樹脂材料によって構成することにより、絶縁膜32が弾性を有するものとなるため、絶縁膜32の熱膨張の影響を配線31に及ぼすことも防止でき、配線31の剥がれをさらに効果的に防止することが可能になる。   According to such a configuration, since the exposed portion of the wiring 31 is covered by the insulating film 32, peeling of the wiring 31 in the wiring substrate 3 can be prevented. Further, by forming the insulating film 32 with a resin material, the insulating film 32 has elasticity, so that the influence of the thermal expansion of the insulating film 32 can be prevented from affecting the wiring 31 and the peeling of the wiring 31 is further effective. Can be prevented.

≪第1実施形態の変形例2≫
図9は、第1実施形態の変形例2を示す断面図である。この図に示す変形例2のインクジェットヘッド101bは、配線基板3に設けた配線31’の少なくとも一部が積層構造を有しているものである。例えば図示したように、配線31’は、配線基板3の接続面S3aに設けられた電極部301が、下層膜301aと上層膜301bとの積層構造である。同様に、配線基板3の裏面S3bに設けられた裏面配線部302が、下層膜302aと上層膜302bとの積層構造である。また、インク流路3aの内壁に設けられた内壁配線部303は、電極部301および裏面配線部302よりも積層数が少なく、ここでは単層構造である。なお、ここでの図示は省略したが、配線孔3bの内壁に設けられた内壁配線部303も、インク流路3aの内壁に設けられた内壁配線部303と同様の構成である。
«Modification 2 of the first embodiment»
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification 2 of the first embodiment. In the inkjet head 101b of the modification 2 shown in this figure, at least a part of the wiring 31 'provided on the wiring substrate 3 has a laminated structure. For example, as illustrated, in the wiring 31 ′, the electrode portion 301 provided on the connection surface S3a of the wiring substrate 3 has a stacked structure of the lower layer film 301a and the upper layer film 301b. Similarly, the back surface wiring portion 302 provided on the back surface S3b of the wiring substrate 3 has a laminated structure of the lower layer film 302a and the upper layer film 302b. Further, the inner wall wiring portion 303 provided on the inner wall of the ink flow path 3a has a smaller number of lamination than the electrode portion 301 and the back surface wiring portion 302, and here has a single layer structure. Although not shown here, the inner wall wiring portion 303 provided on the inner wall of the wiring hole 3b also has the same configuration as the inner wall wiring portion 303 provided on the inner wall of the ink flow path 3a.

この場合、配線31’を構成する各膜は、同一の構成材料および異なる組成からなる膜であってもよいが、異なる構成材料および異なる組成からなる膜であってもよい。例えば、裏面配線部302の上層膜302bに対して、単層構造の内壁配線部303を異なる構成材料からなるものとすることで、配線31’の各部のインクに対する接触角を調整してもよい。この場合、単層構造の内壁配線部303を、電極部301の下層膜301aまたは裏面配線部302の下層膜302aと同一工程で成膜した同一構成材料からなるものとしてもよい。   In this case, each film constituting the wiring 31 ′ may be a film made of the same constituent material and a different composition, but may be a film made of different constituent materials and a different composition. For example, the contact angle to the ink of each portion of the wiring 31 ′ may be adjusted by making the inner wall wiring portion 303 of the single layer structure made of a different constituent material with respect to the upper layer film 302b of the back surface wiring portion 302. . In this case, the inner wall wiring portion 303 having a single layer structure may be made of the same constituent material formed in the same step as the lower layer film 301a of the electrode portion 301 or the lower layer film 302a of the back surface wiring portion 302.

以上のような変形例2の構成によれば、配線31’の各部の膜厚の制御を容易とすることができる。したがって、インク流路3a内の容積のばらつきを、さらに効果的に小さく抑えることが可能になる。   According to the configuration of the second modification as described above, the control of the film thickness of each portion of the wiring 31 ′ can be facilitated. Therefore, the variation in the volume in the ink flow path 3a can be further effectively reduced.

≪第2実施形態≫
図10は、第2実施形態に係るインクジェットヘッドの要部を拡大した断面図である。この図に示す第2実施形態のインクジェットヘッド102が、第1実施形態のインクジェットヘッド101と異なるところは、配線基板3の配線31においてインク流路3a内に設けられた内壁配線部303-2の構成にあり、他の構成は変形例も含めて第1実施形態と同様である。したがって、ここでは内壁配線部303-2の構成を説明する。
Second Embodiment
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the ink jet head according to the second embodiment. The inkjet head 102 of the second embodiment shown in this figure is different from the inkjet head 101 of the first embodiment in the inner wall wiring portion 303-2 provided in the ink flow path 3a in the wiring 31 of the wiring substrate 3. The other configuration is the same as that of the first embodiment including the modification. Therefore, the configuration of the inner wall wiring portion 303-2 will be described here.

配線31の内壁配線部303-2は、配線基板3の接続面S3a側よりも、配線基板3の裏面S3b側において膜厚が大きいものである。例えば内壁配線部303-2の膜厚は、図示したように接続面S3a側から裏面S3b側に向かって徐々に厚くなっていることとするが、段階的であってもよい。   The inner wall wiring portion 303-2 of the wiring 31 is larger in film thickness on the back surface S3b side of the wiring substrate 3 than on the connection surface S3a side of the wiring substrate 3. For example, although the film thickness of the inner wall wiring portion 303-2 is gradually increased from the connection surface S3a side to the back surface S3b side as illustrated, it may be stepwise.

このような形状の内壁配線部303-2の膜厚t3は、電極部301の膜厚t1および裏面配線部302の膜厚t2よりも小さいことは、第1実施形態と同様である。この場合、内壁配線部303-2の膜厚t3は、配線基板3の接続面S3a側から裏面S3b側に掛けての膜厚の平均膜厚であってよい。なお、ここでの図示は省略した配線孔3bの内壁に設けられた内壁配線部303-2は、インク流路3a内に設けられた内壁配線部303-2と同様であってよいが、これに限定されることはない。   The film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303-2 having such a shape is smaller than the film thickness t1 of the electrode portion 301 and the film thickness t2 of the back surface wiring portion 302, as in the first embodiment. In this case, the film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303-2 may be the average film thickness of the film thickness from the connection surface S3a side of the wiring substrate 3 to the back surface S3b side. The inner wall wiring portion 303-2 provided on the inner wall of the wiring hole 3b (not shown here) may be the same as the inner wall wiring portion 303-2 provided in the ink flow path 3a. It is not limited to

<配線基板3の製造方法>
このような内壁配線部303-2を備えた配線31の形成は、一例として裏面S3bからの配線材料の蒸着を行う際に、インク流路3aの裏面側S3bにおいてより多くの蒸着材料を被着させるように、蒸着角度を調整することにより実施される。そして、接続面S3aからの配線材料の蒸着は、インク流路3a内をレジストパターンで塞いだ状態で実施する。そして、以上のような配線材料膜の成膜の後に、接続面S3aおよび裏面S3bに成膜された配線材料膜を、例えばレジストパターンをマスクに用いたエッチングによってそれぞれパターニングし、これにより配線31を形成する。
<Method of Manufacturing Wiring Board 3>
The formation of the wiring 31 provided with such an inner wall wiring portion 303-2 is, for example, when depositing the wiring material from the back surface S3b, more deposition material is deposited on the back surface S3b of the ink flow path 3a. It is carried out by adjusting the deposition angle to Then, the deposition of the wiring material from the connection surface S3a is performed in a state in which the inside of the ink flow path 3a is closed with a resist pattern. Then, after forming the wiring material film as described above, the wiring material films formed on the connection surface S3a and the back surface S3b are respectively patterned by etching using, for example, a resist pattern as a mask, whereby the wiring 31 is formed. Form.

<第2実施形態の効果>
上述した第2実施形態のインクジェットヘッド102においては、その配線基板3の内壁配線部303-2の膜厚が、配線基板3の接続面S3a側よりも配線基板3の裏面S3b側、つまり図3および図4に示した共通インク室4aにおいて大きいものである。これにより、特にインクジェットヘッド102の駆動にともって生じるインク流路3a内の熱を、共通インク室4a内に貯留されたインクに放熱することができる。このため、第1実施形態の効果に加え、さらにインク流路3a内における発熱を小さく抑えることができ、インク流路3aの内壁に生じる応力を低減することが可能である。この結果、インクジェットヘッド102の駆動にともなう配線31の剥がれや断線を、さらに効果的に防止することが可能であり、インクジェットヘッド102の長期信頼性の向上を図ることが可能である。
<Effect of Second Embodiment>
In the inkjet head 102 according to the second embodiment described above, the film thickness of the inner wall wiring portion 303-2 of the wiring substrate 3 is closer to the back surface S3b of the wiring substrate 3 than the connection surface S3a side of the wiring substrate 3, that is, FIG. And in the common ink chamber 4a shown in FIG. As a result, the heat in the ink flow path 3a, which is generated especially when the ink jet head 102 is driven, can be dissipated to the ink stored in the common ink chamber 4a. Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, the heat generation in the ink flow path 3a can be further suppressed small, and the stress generated on the inner wall of the ink flow path 3a can be reduced. As a result, it is possible to more effectively prevent peeling and disconnection of the wiring 31 due to the drive of the inkjet head 102, and it is possible to improve the long-term reliability of the inkjet head 102.

≪第3実施形態≫
図11は、第3実施形態に係るインクジェットヘッドの要部を拡大した断面図である。この図に示す第3実施形態のインクジェットヘッド103が、第1実施形態のインクジェットヘッド101と異なるところは、配線基板3のインク流路3a-3の形状にあり、他の構成は変形例も含めて第1実施形態と同様である。したがって、ここではインク流路3a-3の形状を説明する。
Third Embodiment
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the ink jet head according to the third embodiment. The ink jet head 103 of the third embodiment shown in this figure differs from the ink jet head 101 of the first embodiment in the shape of the ink flow path 3a-3 of the wiring substrate 3, and the other configuration includes the modification. Is the same as the first embodiment. Therefore, the shape of the ink flow path 3a-3 will be described here.

配線基板3のインク流路3a-3は、深さ方向の中間位置において最も開口径が小さく、接続面S3a側および裏面S3b側に向かって開口径が徐々に大きくなるように、内壁が全周にわたってテーパー形状に形成されている。   The ink flow path 3a-3 of the wiring substrate 3 has the smallest opening diameter at the middle position in the depth direction, and the inner wall is all around so that the opening diameter gradually increases toward the connection surface S3a side and the back surface S3b side. Is formed in a tapered shape.

このような形状のインク流路3a-3に形成された内壁配線部303の膜厚t3は、電極部301の膜厚t1および裏面配線部302の膜厚t2よりも小さいことは、第1実施形態と同様である。なお、ここでの図示は省略したが、配線孔3bの内壁の形状も、インク流路3a-3の内壁の形状と同様であることとする。   The film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303 formed in the ink flow path 3a-3 of such a shape is smaller than the film thickness t1 of the electrode portion 301 and the film thickness t2 of the back surface wiring portion 302. It is the same as the form. Although not shown here, the shape of the inner wall of the wiring hole 3b is also similar to the shape of the inner wall of the ink flow path 3a-3.

<配線基板3の製造方法>
このようなインク流路3a-3を備えた配線基板3の製造方法は、例えば次の通りである。先ず、配線基板3の基板材料に対し、接続面S3aから順テーパー形状の凹部を形成し、またこの凹部の形成位置に合わせて裏面S3b側からも順テーパー形状の凹部を形成し、これらを深さ方向の中間部で連通させる。このような順テーパー形状の凹部の形成は、例えばサンドブラスト加工によって実施される。なお、凹部の形成はどちらから先に実施してもよい。これにより、深さ方向の中間位置において最も開口径が小さくなるように接続面S3aおよび裏面S3bに向かうテーパー形状の内壁を有するインク流路3a-3と、ここでの図示を省略した配線孔3bを形成する。
<Method of Manufacturing Wiring Board 3>
The method of manufacturing the wiring board 3 provided with such an ink flow path 3a-3 is, for example, as follows. First, in the substrate material of wiring board 3, a concave portion of a forward tapered shape is formed from connection surface S3a, and a concave portion of a forward taper shape is also formed from the back surface S3b side according to the formation position of this concave portion. The middle part in the longitudinal direction is communicated. The formation of such a forward-tapered recess is performed, for example, by sand blasting. In addition, you may implement formation of a recessed part first. Thereby, the ink flow path 3a-3 having the tapered inner wall facing the connection surface S3a and the back surface S3b so that the opening diameter becomes smallest at the middle position in the depth direction, and the wiring hole 3b not shown here. Form

その後、接続面S3aからの配線材料の蒸着と、裏面S3bからの配線材料の蒸着とをそれぞれ個別に行う。これにより、接続面S3aおよび裏面S3bに配線材料膜を成膜すると共に、インク流路3a-3の内壁にも、接続面S3aおよび裏面S3bよりも膜厚が薄い配線材料膜が成膜される。なお、インク流路3aの内壁には、他の部分とは別に配線材料の蒸着による配線材料膜の成膜を行ってもよいが、この場合、接続面S3aおよび裏面S3bの両面から蒸着を行うこととする。これは、ここでの図示を省略した配線孔3bに対しても同様に行う。   Thereafter, vapor deposition of the wiring material from the connection surface S3a and vapor deposition of the wiring material from the back surface S3b are separately performed. Thereby, the wiring material film is formed on the connection surface S3a and the back surface S3b, and the wiring material film having a thickness smaller than that of the connection surface S3a and the back surface S3b is also formed on the inner wall of the ink flow path 3a-3. . The wiring material film may be formed on the inner wall of the ink flow path 3a separately by vapor deposition of the wiring material separately from the other parts. In this case, vapor deposition is performed from both the connection surface S3a and the back surface S3b. To be. This is similarly applied to the wiring holes 3b whose illustration is omitted here.

また、以上のような配線材料膜の成膜の後に、接続面S3aおよび裏面S3bに成膜された配線材料膜を、例えばレジストパターンをマスクに用いたエッチングによってそれぞれパターニングし、これにより配線31を形成する。   Further, after forming the wiring material film as described above, the wiring material films formed on the connection surface S3a and the back surface S3b are respectively patterned by etching using, for example, a resist pattern as a mask, whereby the wiring 31 is formed. Form.

<第3実施形態の効果>
上述した第3実施形態のインクジェットヘッド103において、その配線基板3のインク流路3a-3は、深さ方向の中間部から接続面S3a側および裏面S3b側に向かって開口径が徐々に大きくなるように、内壁が全周にわたってテーパー形状に形成されている。これにより、インク流路3a-3の内壁に配線材料膜を蒸着によって成膜する際には、膜厚の制御が容易となり、他の部分と比較して薄い膜厚t3であ有りながらも膜厚安定性の良好な内壁配線部303を得ることができる。
<Effect of Third Embodiment>
In the ink jet head 103 according to the third embodiment described above, the ink flow path 3a-3 of the wiring substrate 3 has an opening diameter gradually increasing from the middle portion in the depth direction toward the connection surface S3a side and the back surface S3b side Thus, the inner wall is formed in a tapered shape over the entire circumference. As a result, when forming the wiring material film on the inner wall of the ink flow path 3a-3 by vapor deposition, control of the film thickness becomes easy, and the film has a thin film thickness t3 compared to the other parts. The inner wall wiring portion 303 with good thickness stability can be obtained.

この結果、第1実施形態の効果に加え、さらに内壁配線部303の膜厚t3を薄くすることが可能となり、インクジェットヘッド103の長期信頼性を、さらに向上させることが可能である。また、インク流路3a内の容積のばらつきを、さらに効果的に抑えることが可能になるため、さらに高精度の画像形成を行うことが可能になる。   As a result, in addition to the effects of the first embodiment, the film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303 can be further reduced, and the long-term reliability of the inkjet head 103 can be further improved. In addition, since variations in volume in the ink flow path 3a can be suppressed more effectively, it is possible to perform image formation with higher accuracy.

≪第4実施形態≫
図12は、第4実施形態に係るインクジェットヘッドにおける配線基板の要部の拡大平面図であって、配線基板3を接続面S3a側から見た図である。また図13は、第4実施形態に係るインクジェットヘッドの要部を拡大した断面図であり、図12のA−A’断面であって、図4におけるB部すなわち配線基板3に設けたインク流路3aのうちの1つとその周囲を拡大した図である。
Fourth Embodiment
FIG. 12 is an enlarged plan view of the main part of the wiring board in the ink jet head according to the fourth embodiment, and is a view of the wiring board 3 as seen from the connection surface S3a side. FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the ink jet head according to the fourth embodiment, and is an AA 'cross section of FIG. 12 and an ink flow provided on the portion B in FIG. It is the figure which expanded one of the path 3a, and its circumference.

これらの図に示す第4実施形態のインクジェットヘッド104が、第1実施形態のインクジェットヘッド101と異なるところは、配線基板3に設けた配線31において、配線基板3の接続面S3aに設けられた電極部301-4の構成にある。他の構成は変形例も含めて第1実施形態と同様である。したがって、ここでは電極部301-4の構成を説明する。   The inkjet head 104 of the fourth embodiment shown in these figures differs from the inkjet head 101 of the first embodiment in the electrodes 31 provided on the wiring substrate 3 and provided on the connection surface S3a of the wiring substrate 3. It is in the configuration of part 301-4. The other configuration is the same as that of the first embodiment including the modification. Therefore, the configuration of the electrode portion 301-4 will be described here.

配線31における電極部301-4は、配線基板3の接続面S3aに設けられる部分である。この電極部301-4は、内壁配線部303の膜厚t3よりも厚い膜厚t1を有していることは第1実施形態と同様であるが、インク流路3aに臨む部分の膜厚が薄膜化された2段階の膜厚を有する。   The electrode portion 301-4 in the wiring 31 is a portion provided on the connection surface S3a of the wiring substrate 3. The electrode portion 301-4 has a film thickness t1 thicker than the film thickness t3 of the inner wall wiring portion 303, as in the first embodiment, but the film thickness of the portion facing the ink flow path 3a is It has a two-staged film thickness.

このような電極部301-4は、インク流路3aを囲む形状にパターニングされた部分を有する。そして、このインク流路3aを囲む形状部分の内周側であって、インク流路3aに臨む部分が薄膜化されたことにより、インク流路3aを囲む形状部分の内径が一回り拡大された形状となっている。なお、電極部301-4において配線孔3bを囲む部分も同様の構成であってよいが、これに限定されることはない。   Such an electrode portion 301-4 has a portion patterned in a shape surrounding the ink flow path 3a. Then, the inner diameter of the shape portion surrounding the ink flow path 3a is expanded by one round by thinning the portion facing the ink flow path 3a on the inner peripheral side of the shape portion surrounding the ink flow path 3a. It has a shape. The portion surrounding the wiring hole 3b in the electrode portion 301-4 may have the same configuration, but is not limited to this.

<配線基板3の製造方法>
図14は、第4実施形態に係るインクジェットヘッドの配線基板の製造工程図である。次に図14に従って、以上のような配線31を備えた配線基板3の製造方法を説明する。なお、以下においては、インク流路3aと、ここでの図示を省略した配線孔3bとは同一の工程が施されることし、インク流路3aと配線孔3bとを代表してインク流路3aについて施される工程を説明する。
<Method of Manufacturing Wiring Board 3>
FIG. 14 is a manufacturing process diagram of the wiring board of the ink jet head according to the fourth embodiment. Next, according to FIG. 14, a method of manufacturing the wiring board 3 provided with the wiring 31 as described above will be described. In the following, the ink flow path 3a and the wiring hole 3b (not shown) are subjected to the same process, and the ink flow path 3a and the wiring hole 3b are representative of the ink flow path. The steps performed for 3a will be described.

先ず図14(A)に示すように、配線基板3にインク流路3aを形成する。次に、図14(B)に示すように、配線基板3の接続面S3a、裏面S3b、およびインク流路3aの内壁に配線材料膜300を成膜する。この際、例えば裏面S3b側からの蒸着により、裏面S3b上に配線材料膜300を厚い膜厚t2で成膜し、これと共にインク流路3aの内壁に配線材料膜300を薄い膜厚t3で成膜する。また接続面S3a側からの蒸着により、接続面S3a上に配線材料膜300を薄い膜厚で成膜する。この蒸着においては、インク流路3aの内壁には、配線材料膜300は殆ど成膜されることはない。   First, as shown in FIG. 14A, the ink flow path 3 a is formed in the wiring substrate 3. Next, as shown in FIG. 14B, the wiring material film 300 is formed on the connection surface S3a and the back surface S3b of the wiring substrate 3 and the inner wall of the ink flow path 3a. At this time, for example, the wiring material film 300 is formed on the back surface S3b with a thick film thickness t2 by vapor deposition from the back surface S3b side, and the wiring material film 300 is formed on the inner wall of the ink flow path 3a with a small film thickness t3. Membrane. Further, the wiring material film 300 is formed in a thin film thickness on the connection surface S3a by vapor deposition from the connection surface S3a side. In this vapor deposition, the wiring material film 300 is hardly formed on the inner wall of the ink flow path 3a.

次に、図14(C)に示すように、インク流路3a内を埋め込む状態で配線材料膜300が成膜された接続面S3a上にレジスト材料を成膜し、このレジスト材料膜に対してリソグラフィー処理を行うことにより、レジストパターンPRを形成する。このレジストパターンPRは、インク流路3a内を埋め込むと共に、接続面S3a側においてインク流路3aの周囲を覆う形状に形成する。   Next, as shown in FIG. 14C, a resist material is formed on the connection surface S3a on which the wiring material film 300 is formed in a state where the ink flow path 3a is embedded, and the resist material film is formed. By performing a lithography process, a resist pattern PR is formed. The resist pattern PR is formed so as to embed the inside of the ink flow path 3a and to cover the periphery of the ink flow path 3a on the connection surface S3a side.

その後図14(D)に示すように、接続面S3a上に、レジストパターンPRを覆う状態で、配線材料膜300を追加で成膜する。これにより、接続面S3a上の配線材料膜300を厚い膜厚t1とする。   Thereafter, as shown in FIG. 14D, a wiring material film 300 is additionally formed on the connection surface S3a in a state of covering the resist pattern PR. As a result, the wiring material film 300 on the connection surface S3a has a thick film thickness t1.

次いで図14(E)に示すように、レジストパターンPRを除去することにより、レジストパターンPR上の配線材料膜300を部分的に除去する。これにより、接続面S3a上の配線材料膜300には、インク流路3aに対応する開口部分が形成され、この開口部分はインク流路3aの周囲において階段状に開口径が広げられた形状となる。   Then, as shown in FIG. 14E, the resist pattern PR is removed to partially remove the wiring material film 300 on the resist pattern PR. As a result, an opening corresponding to the ink flow path 3a is formed in the wiring material film 300 on the connection surface S3a, and this opening has a shape in which the opening diameter is expanded stepwise in the periphery of the ink flow path 3a. Become.

その後は図14(F)に示すように、配線基板3の接続面S3aおよび裏面S3bにおいて、それぞれリソグラフィー処理によって形成したレジストパターンをマスクにして配線材料膜300をパターニングする。これにより、先に図12および図13を用いて説明したように、電極部301-4を有する配線31を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 14F, the wiring material film 300 is patterned on the connection surface S3a and the back surface S3b of the wiring substrate 3 using the resist pattern formed by the lithography process as a mask. Thus, as described above with reference to FIGS. 12 and 13, the wiring 31 having the electrode portion 301-4 is formed.

<第4実施形態の効果>
上述した第4実施形態のインクジェットヘッド104においては、その配線基板3の接続面S3aに設けた電極部301-4が、インク流路3aに臨む部分の膜厚が薄い2段階の膜厚となっているものである。これにより、電極部301-4においてインク流路3aに臨む膜厚の薄い部分を、配線基板3と圧力室基板2とを貼り合わせる導電性接着剤6の貯留部とすることができる。したがって、配線基板3の接続面S3aに設けた電極部301-4と、圧力室基板2の接続面S2aに設けた個別電極21aとを、導電性接着剤6によって確実に接続させつつも、インク流路3aと圧力室2aとの連通部分の内側に導電性接着剤6が突出することを防止できる。この結果、インク流路3aおよび圧力室2aの連通部分の容積のばらつきを効果的に抑えることが可能になるため、さらに高精度の画像形成を行うことが可能になる。
<Effect of Fourth Embodiment>
In the inkjet head 104 according to the fourth embodiment described above, the electrode portion 301-4 provided on the connection surface S3a of the wiring substrate 3 has a two-stage film thickness in which the film thickness of the portion facing the ink flow path 3a is thin. It is As a result, in the electrode portion 301-4, the thin film thickness portion facing the ink flow path 3a can be used as the storage portion of the conductive adhesive 6 that bonds the wiring substrate 3 and the pressure chamber substrate 2 together. Therefore, while the electrode portion 301-4 provided on the connection surface S3a of the wiring substrate 3 and the individual electrode 21a provided on the connection surface S2a of the pressure chamber substrate 2 are reliably connected by the conductive adhesive 6, the ink It can prevent that the conductive adhesive 6 protrudes inside the communication part of the flow path 3a and the pressure chamber 2a. As a result, it is possible to effectively suppress the variation in the volume of the communicating portion of the ink flow path 3a and the pressure chamber 2a, and it is possible to form an image with higher accuracy.

1…ノズル基板
1a…ノズル
2…圧力室基板
2a…圧力室
21…駆動電極
3…配線基板
3a,3a-3…インク流路(第1の貫通孔)
3b…配線孔(第2の貫通孔)
31,31’…配線
31a…第1配線
31b…第2配線
301,301-4…電極部
301a…下層膜
301b…上層膜
302…裏面配線部
302a…下層膜
302b…上層膜
303,303-2…内壁配線部
32…絶縁膜
4…マニホールド
4a…共通インク室
100,101,101a,101b,102,103,104…インクジェットヘッド
200…画像形成装置
S3a…接続面(配線基板)
S3b…裏面(配線基板)
t1…電極部の膜厚(配線)
t2…裏面配線部の膜厚(配線)
t3…内壁配線部の膜厚(配線)
θ1…接触角(第1の貫通孔の内壁に配置された配線)
θ2…接触角(裏面に配置された配線)
Reference Signs List 1 nozzle substrate 1a nozzle 2 pressure chamber substrate 2a pressure chamber 21 drive electrode 3 wiring substrate 3a, 3a-3 ink flow path (first through hole)
3b ... Wiring hole (second through hole)
31, 31 '... wiring 31a ... first wiring 31b ... second wiring 301, 301-4 ... electrode part 301a ... lower layer film 301b ... upper layer film 302 ... back surface wiring part 302a ... lower layer film 302b ... upper layer film 303, 303-2 ... Inner wall wiring portion 32 ... Insulating film 4 ... Manifold 4a ... Common ink chamber 100, 101, 101a, 101b, 102, 103, 104 ... Ink jet head 200 ... Image forming device S3a ... Connection surface (wiring board)
S3b ... back side (wiring board)
t1 ... Film thickness of electrode (wiring)
t2 ... Film thickness of back side wiring part (wiring)
t3 ... Film thickness of inner wall wiring section (wiring)
θ 1 ... contact angle (wiring disposed on the inner wall of the first through hole)
θ2 ... Contact angle (wires placed on the back side)

Claims (16)

複数のノズルが形成されたノズル基板と、
前記各ノズルに連通する圧力室が形成された圧力室基板と、
前記圧力室に設けられた駆動電極と、
第1の貫通孔と第2の貫通孔とを有し前記ノズル基板と逆側において前記圧力室基板に貼り合わせて設けられた配線基板と、
前記配線基板における前記圧力室基板側に向かう接続面において前記駆動電極に接続され、前記第1の貫通孔を介して前記接続面に対する裏面に引き出され、さらに前記第2の貫通孔を介して前記接続面に引き出された状態で配置された配線とを備え、
前記配線は、前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔の内壁に配置された部分の膜厚が、前記接続面および前記裏面に配置された部分の膜厚よりも薄い
インクジェットヘッド。
A nozzle substrate on which a plurality of nozzles are formed;
A pressure chamber substrate in which pressure chambers communicating with the respective nozzles are formed;
A drive electrode provided in the pressure chamber;
A wiring substrate having a first through hole and a second through hole and provided on the pressure chamber substrate on the side opposite to the nozzle substrate;
The wiring substrate is connected to the drive electrode at a connection surface directed to the pressure chamber substrate side, drawn to the back surface to the connection surface via the first through hole, and further via the second through hole. And a wire disposed in a state of being drawn out to the connection surface,
The film thickness of the part arrange | positioned at the inner wall of a said 1st through-hole and a said 2nd through-hole is thinner than the film thickness of the part arrange | positioned on the said connection surface and the said back surface.
前記配線基板の裏面に共通インク室を有するマニホールドが設けられ、
前記第1の貫通孔は、前記マニホールドの共通インク室と前記圧力室基板の圧力室とに連通するインク流路を構成し、
前記配線は、前記第1の貫通孔の内壁に配置された部分の膜厚が、前記圧力室基板側よりも前記共通インク室側において厚く形成されている
請求項1に記載のインクジェットヘッド。
A manifold having a common ink chamber is provided on the back surface of the wiring substrate,
The first through hole constitutes an ink flow path communicating with the common ink chamber of the manifold and the pressure chamber of the pressure chamber substrate,
The inkjet head according to claim 1, wherein a film thickness of a portion of the wiring disposed on an inner wall of the first through hole is formed thicker on the common ink chamber side than on the pressure chamber substrate side.
前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔とは、深さ方向の中間位置において最も開口径が小さくなるように前記配線基板の接続面および裏面に向かって順テーパー形状に形成されている
請求項1に記載のインクジェットヘッド。
The first through hole and the second through hole are formed in a forward tapered shape toward the connection surface and the back surface of the wiring substrate such that the opening diameter is smallest at an intermediate position in the depth direction. An ink jet head according to claim 1.
前記配線基板の裏面に共通インク室を有するマニホールドが設けられ、
前記第1の貫通孔は、前記マニホールドの共通インク室と前記圧力室基板の圧力室とに連通するインク流路を構成すると共に前記配線基板が前記圧力室基板と貼り合わせられる位置に配置され、
前記配線は、前記配線基板の裏面において、前記第1の貫通孔に臨む部分の膜厚がその他の部分の膜厚よりも薄い
請求項1〜3の何れか1項に記載のインクジェットヘッド。
A manifold having a common ink chamber is provided on the back surface of the wiring substrate,
The first through hole forms an ink flow path communicating with the common ink chamber of the manifold and the pressure chamber of the pressure chamber substrate, and is disposed at a position where the wiring substrate is bonded to the pressure chamber substrate.
The ink jet head according to any one of claims 1 to 3, wherein a film thickness of a portion of the wiring facing the first through hole on the back surface of the wiring substrate is thinner than a film thickness of another portion.
前記配線基板の裏面と前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔の内壁とに、前記配線を覆う状態で絶縁膜が設けられた
請求項1〜4の何れか1項に記載のインクジェットヘッド。
The inkjet according to any one of claims 1 to 4, wherein an insulating film is provided on the back surface of the wiring substrate and the inner wall of the first through hole and the second through hole in a state of covering the wiring. head.
前記絶縁膜は、樹脂で構成されている
請求項5に記載のインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 5, wherein the insulating film is made of a resin.
前記配線基板の裏面に共通インク室を有するマニホールドが設けられ、
前記第1の貫通孔は、前記マニホールドの共通インク室と前記圧力室基板の圧力室とに連通するインク流路を構成し、
前記配線は、前記第1の貫通孔の内壁に配置された部分のインクに対する接触角が、前記裏面に配置された部分のインクに対する接触角よりも小さい
請求項1〜4の何れか1項に記載のインクジェットヘッド。
A manifold having a common ink chamber is provided on the back surface of the wiring substrate,
The first through hole constitutes an ink flow path communicating with the common ink chamber of the manifold and the pressure chamber of the pressure chamber substrate,
The contact angle with respect to the ink of the part arrange | positioned at the inner wall of a said 1st through-hole of the said wiring is smaller than the contact angle with respect to the ink of the part arrange | positioned at the said back surface. The inkjet head of description.
前記配線は、前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔の内壁に配置された部分の構成材料が、前記接続面および前記裏面に配置された部分の構成材料に対して異なる
請求項1〜7の何れか1項に記載のインクジェットヘッド。
In the wiring, a constituent material of a portion disposed on an inner wall of the first through hole and the second through hole is different from a constituent material of a portion disposed on the connection surface and the back surface. The inkjet head in any one of -7.
前記配線は、前記配線基板の接続面および裏面において複数層の積層構造で構成され、前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔の内壁においては前記接続面および前記裏面よりも少ない層数で構成されている
請求項1〜8の何れか1項に記載のインクジェットヘッド。
The wiring has a laminated structure of a plurality of layers on the connection surface and the back surface of the wiring substrate, and the number of layers smaller than the connection surface and the back surface on the inner wall of the first through hole and the second through hole The ink jet head according to any one of claims 1 to 8, wherein
前記圧力室基板の圧力室は、前記各ノズルに対して個別に連通された状態で前記圧力室基板を貫通して複数設けられており、
前記駆動電極は、前記圧力室のうちの2つの圧力室の間の隔壁を挟持する状態で前記各圧力室の内壁に設けられて圧電素子を構成し、
前記圧力室基板には、前記圧電素子と前記圧力室とが交互に配置された
請求項1〜9の何れか1項に記載のインクジェットヘッド。
A plurality of pressure chambers of the pressure chamber substrate are provided penetrating through the pressure chamber substrates in a state of being individually communicated with the respective nozzles,
The driving electrode is provided on the inner wall of each pressure chamber in a state of sandwiching a partition between two pressure chambers of the pressure chambers, and constitutes a piezoelectric element.
The ink jet head according to any one of claims 1 to 9, wherein the piezoelectric elements and the pressure chambers are alternately arranged on the pressure chamber substrate.
請求項1〜10の何れか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記配線基板に前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔とを形成する工程と、
前記配線基板の接続面に配線材料膜を成膜する工程と、
前記配線基板の裏面に配線材料膜を成膜する工程と、
前記接続面に形成した配線材料膜をパターニングする工程と、
前記裏面に形成した配線材料膜をパターニングする工程とを有し、
前記接続面に配線材料膜を成膜する工程および前記裏面に配線材料膜を成膜する工程のうちの少なくとも一方の工程において、前記第1の貫通孔の内壁と前記第2の貫通孔の内壁とに、前記接続面および前記裏面の配線材料膜よりも薄い膜厚を有する配線材料膜を成膜する
インクジェットヘッドの製造方法。
The method of manufacturing an ink jet head according to any one of claims 1 to 10, wherein
Forming the first through hole and the second through hole in the wiring substrate;
Forming a wiring material film on the connection surface of the wiring substrate;
Forming a wiring material film on the back surface of the wiring substrate;
Patterning the wiring material film formed on the connection surface;
Patterning the wiring material film formed on the back surface,
In at least one of the step of forming the wiring material film on the connection surface and the step of forming the wiring material film on the back surface, the inner wall of the first through hole and the inner wall of the second through hole And forming a wiring material film having a film thickness thinner than the wiring material film on the connection surface and the back surface.
前記配線基板の裏面に配線材料膜を成膜する工程においては、
前記裏面側からの成膜により前記裏面と共に前記第1の貫通孔の内壁に配線材料膜を成膜することにより、前記第1の貫通孔の内壁に前記裏面側の膜厚が前記接続面側の膜厚よりも厚い配線材料膜を成膜する
請求項11に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
In the step of forming a wiring material film on the back surface of the wiring substrate,
By forming a wiring material film on the inner wall of the first through hole together with the rear surface by film formation from the rear surface side, the thickness of the rear surface on the inner wall of the first through hole is on the connection surface side The method for manufacturing an ink jet head according to claim 11, wherein the wiring material film is thicker than the film thickness of the film.
前記配線基板に前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔とを形成する工程においては、
前記接続面側および前記裏面側からの加工によりに、深さ方向の中間位置において最も開口径が小さくなるように前記接続面および前記裏面に向かう順テーパー形状の内壁を有する前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔とを形成する
請求項11に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
In the step of forming the first through hole and the second through hole in the wiring substrate,
The first through hole having a forward tapered inner wall directed to the connection surface and the back surface such that the opening diameter becomes smallest at an intermediate position in the depth direction by processing from the connection surface side and the back surface side The method for manufacturing an ink jet head according to claim 11, wherein the second through hole is formed.
前記配線基板の接続面に配線材料膜を成膜する工程および前記配線基板の裏面に配線材料膜を成膜する工程の両方の工程において、前記第1の貫通孔の内壁と前記第2の貫通孔の内壁に配線材料膜を成膜する
請求項13に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
In both steps of forming a wiring material film on the connection surface of the wiring substrate and forming a wiring material film on the back surface of the wiring substrate, the inner wall of the first through hole and the second penetration The method for manufacturing an ink jet head according to claim 13, wherein the wiring material film is formed on the inner wall of the hole.
前記配線基板の接続面に配線材料膜を成膜する工程においては、
前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔とが形成された前記配線基板における前記接続面の全面に配線材料膜を成膜し、
次いで前記接続面側から前記第1の貫通孔を埋め込むと共に前記第1の貫通孔の周囲を覆うレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンおよび前記配線材料膜を覆う状態で前記接続面の全面に再び配線材料膜を成膜し、
その後、前記レジストパターンを除去することにより、前記レジストパターンを覆う配線材料膜部分を選択的に除去し、これにより前記第1の貫通孔に臨む部分の膜厚が周囲よりも薄い配線材料膜を前記配線基板の接続面に成膜する
請求項11に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
In the step of forming a wiring material film on the connection surface of the wiring substrate,
Forming a wiring material film on the entire surface of the connection surface of the wiring substrate in which the first through hole and the second through hole are formed;
Then, a resist pattern is formed filling the first through hole from the connection surface side and covering the periphery of the first through hole,
A wiring material film is formed again on the entire surface of the connection surface in a state of covering the resist pattern and the wiring material film,
Thereafter, the resist pattern is removed to selectively remove the portion of the wiring material film covering the resist pattern, whereby the thickness of the portion facing the first through hole is thinner than that of the periphery. The method for manufacturing an ink jet head according to claim 11, wherein the film formation is performed on a connection surface of the wiring substrate.
請求項1〜10の何れか1項に記載のインクジェットヘッドを有する
画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the ink jet head according to any one of claims 1 to 10.
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