JP2020055296A - 液体吐出ヘッド - Google Patents
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Abstract
Description
(液体吐出ヘッド)
本実施形態に係る液体吐出ヘッドについて、図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係る液体吐出ヘッド100を示す斜視図である。本実施形態の液体吐出ヘッド100は、C/M/Y/Kの4色のインクを吐出できる記録素子基板30を直線状に16個配列(インラインに配置)したページワイド型の液体吐出ヘッドである。液体吐出ヘッド100は、各記録素子基板30と、フレキシブルな電気配線部材31と、板状の電気配線基板90と、信号入力端子91と、電力供給端子92と、を有する。信号入力端子91及び電力供給端子92は、被記録媒体(不図示)を搬送する搬送部(不図示)及び液体吐出ヘッド100を有する記録装置本体(不図示)の制御部と電気的に接続される。そして、吐出駆動信号及び吐出に必要な電力を、電気配線部材31を介して記録素子基板30に供給する。電気配線部材31は、例えば、FPCである。電気配線基板90の電気回路によって配線を集約することで、信号入力端子91及び電力供給端子92の設置数を記録素子基板30の数と比べて少なくできる。これにより、記録装置本体に対して液体吐出ヘッド100を着脱するときに、取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。
本発明の特徴部である記録素子基板について、図2乃至図4を参照しながら説明する。まず、記録素子基板30と電気配線部材31の電気接続について、図2を参照しながら説明する。図2は、液体吐出ヘッド100に設けられる複数の記録素子基板30と電気配線部材31のうち、1つの記録素子基板30と電気配線部材31を示す斜視図であり、記録素子基板30の吐出口が設けられる面の裏面(以下、単に、裏面と称す。)を示している。図2(a)は、記録素子基板30と電気配線部材31とを電気接続する前の状態を示す斜視図である。図2(b)は、夫々を電気接続した際の状態を示す斜視図である。
本発明に対する比較例について、図12を参照しながら説明する。図12は、比較例に係るシリコン基板を示す概略図である。比較例に係るシリコン基板1が上述した本発明に係るシリコン基板1と異なる点は、第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と、第2の貫通孔3bの[110]方向に延在する辺の延長線とが一致することである。したがって、第1の貫通孔3aと、第1の貫通孔3aに最も近く第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と一致する辺を有する貫通孔との配置間隔が小さくなることによりシリコン基板の剛性が小さくなる。これにより、シリコン基板が[110]方向に破損しやすくなる。
本実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法について、図5及び図6を参照しながら説明する。図5は、各製造工程を示すフローチャート図である。図6は、図5に示す各製造工程に対応した記録素子基板30の、図4(a2)に示すA−A´断面を示す概略図である。
本発明に係る第2の実施形態について、図7を参照しながら説明する。なお、第1の実施形態と同様の箇所は同一の符号を付し、説明は省略する。図7は、第2の実施形態におけるシリコン基板1を示す図である。図7(a)はシリコン基板1の裏面の上面図、図7(b)は図7(a)に示すD−D´断面の概略図、図7(c)は記録素子基板30と電気配線部材31を電気接続した際の概略図をそれぞれ示す図である。
本発明に係る第3の実施形態について、図8を参照しながら説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の特徴部は、液体吐出ヘッド100の吐出口19が形成されている吐出口側にカバー部材110が取り付けられていることである。
本発明に係る他の実施形態について、図9乃至図11を参照しながら説明する。なお、第1の実施形態と同様の箇所は同一の符号を付し、説明は省略する。図9乃至図11は、それぞれ第1の実施形態と同様の効果を有するシリコン基板における貫通孔3の配置の変形例である。図9は、第1の貫通孔3aと第2の貫通孔3bをX方向に並列して配置したもの、を、[110]方向に配列したシリコン基板1を示す概略図である。すなわち第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の二等分線上(不図示)に第2の貫通孔3bが配置されている。このようにすることにより、第1の貫通孔3aと、第1の貫通孔3aに最も近く第1の貫通孔3aの[110]方向に延在する辺の延長線と一致する辺を有する貫通孔との配置間隔が大きくなる。これにより、シリコン基板1の剛性が向上することでシリコン基板1の破損を抑制することができる。
3a 第1の凹部3a
3b 第2の凹部3b
4a 延長線
4b 延長線
16 裏面
17 電気接続部
18 圧力発生素子
19 吐出口
21 吐出口形成部材
22 電気配線
30 記録素子基板
52 開口部
100 液体吐出ヘッド
Claims (14)
- 液体を吐出する吐出口を備える吐出口部材と、
前記液体を吐出するため当該液体を加圧する圧力発生素子が配列する圧力発生素子列と、前記圧力発生素子と電気配線を介して接続され、前記圧力発生素子を駆動する電力を前記圧力発生素子に供給するための電気接続部と、を備える電気配線層と、
前記吐出口部材および前記電気配線層を表面に有するシリコン基板と、
を有する記録素子基板を備える液体吐出ヘッドにおいて、
前記シリコン基板は、前記シリコン基板を貫通し、前記電気接続部を露出させる第1の貫通孔および第2の貫通孔であって、1列の前記圧力発生素子列に対応する第1の貫通孔および第2の貫通孔を備え、
前記シリコン基板の裏面に、前記第1の貫通孔の開口部および前記第2の貫通孔の開口部が開口しており、前記第2の貫通孔の開口部は、前記シリコン基板の[110]方向において前記第1の貫通孔の開口部に最も近い位置にあり、
前記シリコン基板の裏面は(100)面であり、
前記第1の貫通孔の開口部における辺のうち、前記[110]方向に沿って延在する辺の延長線と、前記第2の貫通孔の開口部の辺のうち、前記[110]方向に沿って延在する辺の延長線とは、いずれも前記[110]方向と直交する方向にずれていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記シリコン基板の外形形状は、前記[110]方向に沿って延在する辺を有する長方形であることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1及び第2の貫通孔は、前記シリコン基板の端部に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1及び第2の貫通孔の前記開口部の形状は、前記[110]方向と略直交する辺を有する長方形であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第1の貫通孔の前記[110]方向に交差する辺の二等分線と、前記第2の貫通孔の前記[110]方向に交差する辺の二等分線とが、重なるように該第1の貫通孔と該第2の貫通孔が配置され、
前記第1の貫通孔の前記交差する辺の長さは、前記第2の貫通孔の前記交差する辺の長さよりも長いことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記2の貫通孔は、前記第1の貫通孔の前記[110]方向に沿って延在する辺の二等分線上に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記シリコン基板には前記吐出口に前記液体を供給するためのインク供給口がさらに形成されており、
前記インク供給口を対称軸として、前記裏面の前記第1の貫通孔及び前記第2の貫通孔と非対称となる位置に、底部に前記電気接続部を備える第3の貫通孔及び第4の貫通孔を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記シリコン基板の外形形状は、前記[110]方向に対して傾いた辺を有する平行四辺形であり、前記傾いた辺に沿って前記第1及び第2の貫通孔が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記圧力発生素子は、前記液体を加熱するためのヒータであることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 複数の前記記録素子基板が液体吐出ヘッドの長手方向に直線状に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 複数の前記記録素子基板が液体吐出ヘッドの長手方向に千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 複数の前記記録素子基板が配列されるページワイド型の液体吐出ヘッドであることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 液体吐出ヘッドの前記吐出口が形成される側を覆うカバー部材をさらに有することを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記電気接続部とワイヤーを介して電気接続され、前記電力を前記電気接続部に供給するための電気配線部材をさらに有し、
前記第1及び第2の貫通孔の内部に、前記電気接続部と前記ワイヤーとの接続部を覆う封止部材が充填されていることを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
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