JP5038090B2

JP5038090B2 - 液体吐出ヘッド

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Inventors: 輝山本; 周三岩永; 稔明広沢
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Description

本発明は、インク等の液体を吐出口から吐出する液体吐出ヘッドに関するものである。特に、吐出口の列が複数並んで配されている液体吐出ヘッドに関するものである。

近年、液体吐出ヘッドは、液体としてインクを吐出するインクジェット記録ヘッドとして広く普及しているが、更に液体として薬液を吐出する医療機器分野やその他への実用化が図られている。その液体吐出ヘッドの実用化と普及を図るためには、液体吐出ヘッドをいかに安く作るかが課題となっている。そのためには、液体を吐出するエネルギーを発生する吐出素子基板が配置された吐出素子基板の小型化が効果的である。例えば、吐出素子基板を小型化すると、ウエハ内からの吐出素子基板の取り個数が増加するので、液体吐出ヘッドのコストダウンを図ることができる。

しかし、吐出素子基板を小型化していくと、基板からの放熱と電気接続端子の配置スペースの確保とを如何に達成するかが問題が生じる。

このような問題を解決するための液体吐出ヘッドとして、特許文献１に開示されているような液体吐出ヘッドがある。この液体吐出ヘッドは、液体を吐出するための電気回路や流路構造物が配置されていない吐出素子基板の裏面側に、外部接続用の電気接続端子と放熱用の構成を備えている。また、この特許文献１には、図１５に示すように、１つの吐出素子基板６０１に対して１つの液体供給口６０２が設けられた支持部材６０３に、吐出素子基板６０１を４枚取り付けた液体吐出ヘッド６００が記載されている。ここで、支持部材６０３は、液体供給用の貫通穴６０４と電気配線６０５とをその内部に組み込んだセラミックシート積層体である。
特開２００６−９１０１２号公報

しかしながら、更に液体吐出ヘッドの小型化が進むと、１枚の吐出素子基板に複数の液体供給口を設ける形態となる。この場合、液体供給口に連通するセラミック積層体の貫通孔の間隔も狭ピッチ化されることになる。液体吐出ヘッドの一例であるインクジェット記録へッドでも、記録の高速化のために吐出素子基板（記録素子基板）を長尺化したり、高画質化のために記録素子基板に多数のインク吐出口列を形成する傾向がある。そのため、セラミックシート積層体には細長い複数の貫通孔（インク流路）が狭ピッチに配列されることになる。

液体吐出の駆動に伴なって電気回路や吐出エネルギーを発する素子からの発熱は、吐出素子基板からセラミックシート積層体へ伝熱されることで行なわれる。ところが、放熱経路となるセラミックシート積層体の貫通孔と貫通孔との間の隔壁が狭くなると、この放熱が充分に行なわれ難くなるという課題が生じる。

この課題に関して、より小型化されたインクジェット記録ヘッドでは、上述の隔壁もインク吐出口列に沿って（つまり、インク供給口に沿って）細長く形成されるため、隔壁に熱が伝わった後、貫通孔（インク流路）によって伝熱が遮断されてしまう。その結果、隔壁の長手方向に沿った伝熱が殆どとなる。このような状況で、インクを吐出すると、記録素子基板の長手中央部の放熱が充分でないために、隔壁の長手方向中央部は昇温してしまう。このような昇温が大きい場合は、記録素子基板に形成された回路が誤動作を起こしたり、長手方向で温度ムラができることによって画像品位が劣化したり、あるいはインク流路内に気泡が溜まってインクを吐出できなくなる等の不具合が発生する恐れがある。これは、発熱素子の発する熱エネルギーを用いてインクを吐出する液体吐出ヘッドの場合には、より重要な課題となる。駆動された発熱素子の位置する部位は、放熱が充分に行なわれないと、瞬時に昇温してしまうからである。

上記目的を達成するための本発明は、表面に液体を吐出する吐出口と、裏面に吐出口に連通する液体供給口と電気接続端子と伝熱端子と、を有する吐出素子基板と、表面と、裏面と、前記表面に形成されて前記電気接続端子に電気的に接続する電気配線端子部及び前記伝熱端子に伝熱可能に接続される伝熱端子接合部と、前記表面と前記裏面とを貫通する複数の貫通孔と、前記貫通孔同士を隔てる隔壁部と、前記伝熱端子接合部に接続された伝熱経路と、を有し、前記吐出素子基板をその表面で支持する支持部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記貫通孔は、前記液体供給口と連通するとともに、前記支持部材の表面から裏面へ向かって相互の間隔を広げて形成され、前記伝熱経路の容積は前記間隔の広がりに応じて増加することを特徴とする。

本発明によれば、支持部材に複数の液体供給用貫通孔が狭ピッチに配置される液体吐出ヘッドにおいても、吐出素子基板から貫通孔に挟まれた隔壁部へ伝わった熱を、より効率良く放熱できる液体吐出ヘッドを提供することができる。

以下に、本発明の液体吐出ヘッドの実施形態としてインクジェット記録ヘッドを用い、図面を参照しながらその構成について説明する。

図１は、本発明の液体吐出ヘッドの実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの外観斜視図である。

ここで、１００は吐出素子基板としての記録素子基板であり、２００は記録素子基板１００へ電力を供給する配線を有して記録素子基板１００を支持するとともに記録素子基板からの熱を放熱するための支持部材である。また、５００は、インクタンク（不図示）から記録素子基板１００へ液体としてのインクを供給するための部品であるインク供給部材である。インク供給部材５００と支持部材２００とは、接着剤等によって接合され、インクジェット記録ヘッド９０を構成する。なお、インク供給部材５００には、インクタンク（不図示）が取り外し可能な状態で取り付けられる。

図２は、インクジェット記録ヘッド９０の記録素子基板１００を表面側から見た図、また、図３はその記録素子基板１００を裏面側から見た図である。

ここで、１０５は、樹脂で形成され、インクを吐出するためのデバイスである記録素基板１００の表面側である吐出口形成部材である。１０６は吐出口形成部材１０５の表面側に列状に配置された吐出口である。本実施形態では、吐出口の列（吐出口列）は１つの記録素子基板１００に複数設けられた液体供給口としてのインク供給口１０２の長手方向に沿った両側のそれぞれに、インク供給口１０２に沿って配置されている。

記録素子基板１００の裏面側には、貫通孔としての複数のインク流路１０９（図４）がインク供給口１０２として開口している。なお、インク流路１０９の記録素子基板１００の裏面に沿った断面は、インク供給口１０２と同じ形状をしている。そして、インク供給口１０２の開口の長手方向に沿った記録素子基板１００の裏面側には、記録素子基板１００の発する熱を支持部材２００へ伝熱するための伝熱端子１０８が設けられている。この伝熱端子１０８は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、はんだ等の金属で任意の形状に形成された金属端子である。

また、記録素子基板１００の裏面側には、インク供給口１０２の長手方向と交差する方向に沿った記録素子基板１００の辺の端近くに、支持部材２００に設けられた電気配線端子部２０２と電気的に導通する金属端子である電気接続端子１０４が設けられている。これにより、インクを吐出するために用いられる電力や信号を、支持部材２００から記録素子基板１００へ供給することができる。

図４はインクジェット記録ヘッドに搭載される記録素子基板の模式図であり、図２のＢ−Ｂ線における断面図である。

図４において、１０１は記録素子基板１００の基板となるＳｉ基板であり、インク流路１０９が貫通している。１０３は発熱素子である。１０７は、記録素子基板１００の裏面側からインク供給口１０２、インク流路１０９を経て供給されたインクが発熱素子１０３の発する熱エネルギーを受ける空間であり、吐出口１０６と連通するインク室である。インク室１０７には、インク流路１０９の表面側開口の両側に沿って、それぞれ発熱素子１０３が設けられている。インク室１０７は、Ｓｉ基板１０１の表面側に設けられている、樹脂材料でできた吐出口形成部材１０５の内部に形成される。

図５は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録へッドの模式的断面図であり、図１のＡ−Ａ線における断面図である。また、図６は、該インクジェット記録へッドの模式的断面図であり、図５のＣ−Ｃ線における断面図である。さらに、図７は、該インクジェット記録へッドの模式的断面図であり、図５のＤ−Ｄ線における断面図である。

ここで、支持部材２００は、厚さ数十μｍから１ｍｍ程度の複数のセラミックシートを相互の位置精度を保って積層し、焼結して一体化されている。本実施形態では、図５のように１０層のセラミックシートを積層している。また、支持部材２００の表側の面と裏側の面とを貫通し、記録素子基板１００のインク供給口１０２に連通するインク流路２０１が形成されている。

また、記録素子基板１００の伝熱端子１０８と対応して伝熱可能に接続される伝熱端子接合部２０３が、支持部材２００の記録素子基板１００を支持する面（支持部材２００の表面）に形成されている。伝熱端子接合部２０３は、支持部材２００の内部に形成された伝熱経路２０５と接続されている。なお、伝熱経路２０５は、層間伝熱部２０５ａとビアホール内に電熱導体材料を伝熱可能な状態で入れた、ビア伝熱部２０５ｂとを含んでいる。さらに、記録素子基板１００の電気接続端子１０４と対応して電気導通可能に接続される電気配線端子部２０２が、支持部材２００の記録素子基板１００を支持する側の面（表側の面）に形成されている。そして、電気配線端子部２０２と記録素子基板１００の電気接続端子１０４、伝熱端子接合部２０３と伝熱端子１０８がそれぞれ接合され、各々の接合部の周囲が接着剤または封止剤７０１によって封止されている。

さらに、電気配線端子部２０２が形成される面（表側の面）と異なる面、例えば、反対側の面（裏側の面）若しくは支持部材２００の表側面でも裏側面でもない側面には、記録装置本体からの電気信号を授受するための外部信号授受端子部２０６が形成されている。そして、外部信号授受端子部２０６は、支持部材２００の内部に形成された内部電気配線２０４を介して電気配線端子部２０２と導通している。なお、内部電気配線２０４は、層間電気配線部２０４ａとビアホール内に電熱導体材料を電気導通可能に入れたビア配線部２０４ｂとを含んでいる。

支持部材２００を構成するためのセラミックス材料としては、インクに対して化学的に安定なアルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、低温焼成セラミックス等が用いられる。また、電気配線端子部２０２、伝熱端子接合部２０３、内部電気配線２０４及び伝熱経路２０５を形成する導体材料としては、上述したセラミック材料に対して密着性の高いタングステン、モリブデン、白金、金、銀、銅、白金パラジウム等が用いられている。

次いで、本発明の特徴について図８を用いて説明する。

図８は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録へッドの支持部材２００の分解斜視図である。

支持部材２００は、インク流路形状や位置、及び伝熱経路形状や位置がそれぞれのシートに対応して形成し、それらのシートを複数枚、積層して形成した積層構造物である。その積層構造については、図８を参照しつつ、以下に詳述する。

第１層（記録素子基板１００に近い層から順に番号を付ける。）のシートには、記録素子基板１００のインク供給口１０２に対応する位置に、細長い長方形の開口を有するインク流路２０１ａを並列して３つ形成する。さらに、そのインク流路２０１ａを挟んだ長手方向に沿った両側には伝熱端子接合部２０３を形成する。そして、第１層シートの内部に、伝熱端子接合部２０３と伝熱可能に接続する直径数十μｍ〜数百μｍの貫通穴を形成し、そこに電熱導体材料を充填したビア伝熱部２０５ｂを多数形成する（図５及び図６参照）。また、短手方向に沿った両側には電気配線端子部２０２を形成し、さらにシート内部に、電気配線端子部２０２に導通するビア配線部２０４ｂを形成する。

第２層のシートには、第１層シートのインク流路２０１ａと連通するように第１層シートと対応する位置に同寸法形状のインク流路２０１ｂを形成する。さらに、インク流路２０１ｂを挟んで長手方向に沿った両側には、第１層シートのビア伝熱部２０５ｂと接続される数μｍ〜数十μｍの厚さの層間伝熱部２０５ａを形成する。そして、この層間伝熱部２０５ａに伝熱可能に接続する複数のビア伝熱部２０５ｂを第２層シートの内部に形成する。また、短手方向に沿った両側には、第１層シートのビア配線部２０４ｂに電気的に接続する層間電気配線部２０４ａを第２層シート表面に形成し、この層間電気配線部２０４ａに電気的に接続する多数のビア配線部２０４ｂを第２層シートの内部に形成する。

第３層のシートには、第２層シートのインク流路２０１ｂと連通するようにインク流路２０１ｃ、２０１ｄを形成する。ここで、第３層シートの中央部に位置するインク流路２０１ｃは、第２層シートのインク流路２０１ｂに対応する位置に同寸法形状で形成されている。また、インク流路２０１ｃの両側に位置するインク流路２０１ｄは、支持部材２００の積層構造の下層側でインク流路２０１の開口間隔を広げるために、短手方向に沿って外側に開口幅を広げた形状とする。さらに、インク流路２０１ｃ、２０１ｄに挟さまれた領域には、第２層シートのビア伝熱部２０５ｂと接続される層間伝熱部２０５ａを第３層シート表面に形成し、互いに長手方向の両端部で接続する。そして、この層間伝熱部２０５ａに伝熱可能に接続する複数のビア伝熱部２０５ｂを第３層シートの内部に形成する。また、短手方向に沿った両側には、第２層のビア配線部２０４ｂに電気的に接続する層間電気配線部２０４ａを第３層シート表面に形成し、この層間電気配線部２０４ａに電気的に接続する多数のビア配線部２０４ｂを第３層シートの内部に形成する。

第４層のシートには、第３層シートのインク流路２０１ｃと連通するようにインク流路２０１ｅを形成する。また、同様に、第３層シートのインク流路２０１ｄと連通するようにインク流路２０１ｆを形成する。第４層シート中央のインク流路２０１ｅは、第３層シートのインク流路２０１ｃに対応する位置に同寸法形状で形成する。また、インク流路２０１ｅの両側のインク流路２０１ｆは、インク流路２０１ｅと同じ形状、大きさの開口とする。インク流路２０１ｅ、２０１ｆで挟まれた領域には、第３層シートのビア伝熱部２０５ｂと伝熱可能に接続される層間伝熱部２０５ａを第４層シート表面に形成し、互いに長手方向に沿った両端部で接続する。そして、この層間伝熱部２０５ａに伝熱可能に接続する多数のビア伝熱部２０５ｂを第４層シートの内部に形成する。また、長手方向に沿ったの両側には、第３層シートのビア配線部２０４ｂに電気的に接続する層間電気配線部２０４ａを第４層表面に形成し、この層間電気配線部２０４ａに接続するビア配線部２０４ｂを第４層シートの内部に形成する。

第５層のシートには、第４層シートのインク流路２０１ｅと連通するようにインク流路２０１ｇ、同じく第４層シートのインク流路２０１ｆと連通するようにインク流路２０１ｈを、それぞれ対応する位置に同寸法形状同寸法で形成する。インク流路２０１ｇ、２０１ｈで挟まれた領域には、第４層シートのビア伝熱部２０５ｂと伝熱可能に接続される層間伝熱部２０５ａを第５層シート表面に可能な限りの大きな領域で隙間なく形成し、互いに長手方向に沿った両端部で接続する。そして、この層間伝熱部２０５ａに伝熱可能に接続する多数のビア伝熱部２０５ｂを第５層シートの内部に可能な限りの大きさで形成する。また、長手方向に沿った両側には、第４層シートのビア配線部２０４ｂに電気的に接続する層間電気配線部２０４ａを第５層表面に形成し、この層間電気配線部２０４ａに接続するビア配線部２０４ｂを第５層シートの内部に形成する。

第６層〜第９層のシートは、第５層シートと同じ構成のシートとする。

第１０層のシートには、対応する第９層シートのインク流路と連通するようにインク流路２０１ｉ、２０１ｊを形成する。また、第９層シートのビア伝熱部２０５ｂと伝熱可能に接続される層間伝熱部２０５ａを第１０層シート表面に形成し、第９層シートのビア配線部２０４ｂと電気的に接続する層間電気配線部２０４ａを第１０層シート表面に形成する。そして、図６に示すように、第１０層シートの層間電気配線部２０４ａと外部信号授受端子部２０６を接続するビア配線部２０４ｂを第１０層シートの内部に形成する。

これにより、第５層シートから第１０層シートにおいて、３つのインク流路２０１の相互の間隔を広げることで、インク流路２０１同士を隔てる隔壁部２０７の体積を増加することができる。よって、インク流路２０１で挟まれた隔壁部２０７の体積を増加させて熱容量を増加し、記録素子基板１００の伝熱端子１０８から支持部材２００への伝熱性を良くしている。また、支持部材２００内部の伝熱経路２０５に熱伝導率の高い材料を用いれば、更なる伝熱性を向上させることができる。

また、隔壁部２０７内に、伝熱経路２０５を配置可能な範囲内で大量に配置できる。なお、伝熱性向上のためには、図５及び図６に示すように、伝熱端子接合部２０３と接続されている支持部材２００の少なくとも第１層のビア伝熱部２０５ｂは、記録素子基板１００の伝熱端子１０８の直下の位置にあることが望ましい。そして、以下に説明する各実施態様においては、シート当たりのビア伝熱部２０５ｂの数は、支持部材２００の表面に近い層のシートのビア伝熱部２０５ｂより裏面に近い層のシートのビア伝熱部２０５ｂの方が多くなるように配置している。このようにして、貫通孔たるインク流路２０１同士の間隔が広がることにより、隔壁部２０７内に配置できる伝熱経路２０５の容積を増加させることができる。これによっても、インク流路２０１の間隔の広がりに応じて伝熱経路２０５を配した隔壁部２０７の伝熱性を向上させることができ、記録素子基板１００の伝熱端子１０８から支持部材２００への伝熱性と、支持部材２００からの放熱性と、を良くできる。

また、図９に示すように、１つのインク供給口１０２を有する記録素子基板１００を複数枚、並列配置した記録ヘッドにおいても、インク流路２０１同士の間隔が広がることで、隔壁部２０７内に配置できる伝熱経路２０５の容積を増加させることができる。よって、インク流路２０１の間隔の広がりに応じて伝熱経路２０５を配した隔壁部２０７の伝熱性を向上させることができ、吐出素子基板の伝熱端子から支持部材への伝熱性と支持部材からの放熱性とを良くできる。これにより、より放熱性を向上させるといったの効果を奏するものである。なお、図９では、インク供給部材５００は省略して示している。

さらに、インク流路２０１の形状や伝熱経路２０５の配置パターン、寸法は図に示したものに限ることはなく、任意に形成されていても良く、以下、図１０〜図１２に例を挙げて示す。なお、図１０〜図１２において、インク供給部材５００は省略して示している。

図１０は、ビア伝熱部２０５ｂが、支持部材の内部で、記録素子基板１００から離間する方向に向かって一列にならないように各層のセラミックシートに形成される位置をずらして形成されている様子を示している。このようにして、インク流路２０１同士の間隔が広がることにより、隔壁部２０７内に配置できる伝熱経路２０５の容積を増加させることができる。この構成においても、インク流路２０１の間隔の広がりに応じて伝熱経路２０５を配した隔壁部２０７の伝熱性を向上させることができる。その結果、吐出素子基板の伝熱端子から支持部材への伝熱性と支持部材からの放熱性とを良くできる。また、硬度の異なるアルミナと導電材料とが分散配置された複数のセラミックシートを一体化する加圧工程での圧力を大きく設定することが可能となる。これにより、表側表面と裏側表面との平坦性が、より向上する等の効果を奏することができる。

図１１は、インク流路２０１の相互間隔を、記録素子基板１００を支持する面側から離れるに従って徐々に広がるような形状としている。これにより、上述した放熱性能を有しつつ、一つの層に他の層の開口より大きな開口を形成することなく、インク流路２０１の相互間隔を大きくすることができる。これにより、支持部材２００を製造する際の加圧工程において、セラミックシートを積層する方向への荷重が部分的に過剰に加わるといったことがない。そのため、完成後の支持部材２００のインク流路２０１に形状不良が発生し難くなり、表側表面と裏側表面との平坦性が、より向上する等の効果を奏することができる。また、インクの流れ性もより良好にすることができる。

図１２は、図７と同様、図５におけるＤ−Ｄ線での断面図であり、支持部材２００のインク流路２０１の長手方向に沿った断面を、記録素子基板１００を支持する面側の開口が、その反対面側よりも大きいテーパー形状としている。また、テーパ部を形成するセラミック積層体の部位にも、隔壁部２０７に形成する伝熱経路２０５と伝熱可能に接続された新たな伝熱経路２０５を形成する。この構成により、インク流路２０１によって熱の伝わりが遮られる領域が減るとともに、より多くの伝熱経路２０５を配設して伝熱性を良くすることできる。そのため、さらに記録素子基板１００の放熱性能に優れたインクジェット記録ヘッドを提供することができる。また、さらにインクの流れを良くすることもできる。

図１３は、インク流路２０１の相互間隔を大きしたセラミック積層体の部位に、支持部材２００の記録素子基板１００を支持する面を形成する層のビア伝熱部２０５ｂの断面積よりも大きいビア伝熱部を形成した構成である。断面積は、ビア伝熱部が形成されたシート面に沿った方向の断面の大きさであり、以下同様である。このようにして、インク流路２０１同士の間隔が広がることにより、隔壁部２０７内に配置できる伝熱経路２０５の容積を増加させることができる。この構成においても、インク流路２０１の間隔の広がりに応じて伝熱経路２０５を配した隔壁部２０７の伝熱性を向上させることができ、吐出素子基板の伝熱端子から支持部材への伝熱性と、支持部材からの放熱性と、を良くできる。ここで、図１３の記録へッドは、図５で示したものと同様の流路形状を有した記録ヘッドであり、第５層のシート内部に、第１層〜第４層に形成したビア伝熱部２０５ｂの断面積よりも大きい断面積のビア伝熱部２０５ｃを形成した。

また、図１４は、図１１と同様の流路形状を有する記録ヘッドであり、第１層に形成したビア伝熱部２０５ｂの断面積に対し、第２層から第９層に向かって次第に断面積が大きくなるようにしてビア伝熱部２０５ｄを形成する。このようにして、インク流路２０１同士の間隔が広がることにより、隔壁部２０７内に配置できる伝熱経路２０５の容積を増加させることができる。この構成においても、インク流路２０１の間隔の広がりに応じて伝熱経路２０５を配した隔壁部２０７の伝熱性を向上させることができ、吐出素子基板の伝熱端子から支持部材への伝熱性と支持部材からの放熱性とを良くできる。これにより、テーパ状流路構造を採る支持部材２００において、ビア伝熱部２０５ｄ相互の接続面積を大きくすることができるため、伝熱効率がより良くなり、さらに放熱特性に優れたインクジェット記録ヘッドを提供することができる。

本実施形態では、記録素子基板１００との電気的な接続を行う配線を支持部材２００の内部に形成しているが、別の電気配線部材を用いて支持部材の内部を経由しない構成で電気的な接続を行ってもよい。

また、本実施形態では、伝熱経路２０５を電気接続とは関係のない、熱を伝える目的だけの配線とする。しかしながら、伝熱経路であるとともに電気配線を兼ねる形態であっても良い。また、隔壁部２０７には伝熱経路２０５のみを配設する例を示したが、支持部材２００自体の寸法を小さくする等の目的で、支持部材２００の内部電気配線２０４の一部が、隔壁部２０７の内部に形成されていても良い。この場合、記録素子基板１００を支持する位置から離れた位置に内部電気配線２０４を形成すれば、伝熱経路２０５の配置領域を充分に確保でき、放熱性能を損なうことがない。

以上、説明したように、本発明によれば、支持部材の内部で液体流路の配置間隔を広げることで、貫通孔同士を隔てる隔壁部の体積を増加させて熱容量を増加することができる。また、吐出素子基板の伝熱端子から支持部材への伝熱性と支持部材からの放熱性も良くすることができる。

また、貫通孔同士の間隔（インク流路２０１同士の間隔）が広がることにより、隔壁部２０７内に配置できる伝熱経路２０５の容積を増加させることができる。このようにして、インク流路２０１の間隔の広がりに応じて伝熱経路２０５を配した隔壁部２０７の伝熱性を向上させることによっても、吐出素子基板の伝熱端子から支持部材への伝熱性と、支持部材からの放熱性と、を良くしている。

また、支持部材内部の伝熱経路に熱伝導率の高い材料を用いることで更なる伝熱性を向上させている。従って、液体吐出ヘッドの小型化に伴なって、支持部材に複数の液体流路を、より狭い間隔で並列させて形成した場合において、吐出素子基板の昇温の抑制ができる。また、非常に多数の発熱素子を高密度で配置した、比較的長手方向の寸法が大きい吐出素子基板においても、特にその吐出素子基板の長手方向中央部の昇温をより効果的に抑制することができる。また、支持部材の液体供給部材との接合部において、液体流路の配置間隔を広くすることができるため、支持部材と液体供給部材との接合を比較的容易に行うことが可能となる。

また、このような本発明は、吐出素子基板としての記録素子基板の内部に、さらに多数の異なる液体、例えば複数のカラーインクを供給できるように液体供給口が形成されるインクジェット記録ヘッドにおいても適用が可能である。

本発明の液体吐出ヘッドの実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの外観斜視図である。実施形態に係るインクジェット記録へッドの記録素子基板を表面側から見た図である。実施形態に係るインクジェット記録へッドの記録素子基板を裏面側から見た図である。実施形態に係るインクジェット記録へッドの記録素子基板の、図２及び図３のＢ−Ｂ断面図である。実施形態に係るインクジェット記録へッドの模式的断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。実施形態に係るインクジェット記録へッドの模式的断面図であり、図５のＣ−Ｃ断面図である。実施形態に係るインクジェット記録へッドの模式的断面図であり、図５のＤ−Ｄ断面図である。実施形態に係るインクジェット記録へッドの支持部材の分解斜視図である。他の実施形態に係るインクジェット記録へッドの構成を説明するための模式的断面図である。他の実施形態に係るインクジェット記録へッドの構成を説明するための模式的断面図である。他の実施形態に係るインクジェット記録へッドの構成を説明するための模式的断面図である。他の実施形態に係るインクジェット記録へッドの構成を説明するための模式的断面図である。さらに他の実施形態に係るインクジェット記録へッドの構成を説明するための模式的断面図である。さらに他の実施形態に係るインクジェット記録へッドの構成を説明するための模式的断面図である。従来のインクジェット記録ヘッドの模式的断面図である。

符号の説明

９０インクジェット記録ヘッド
１００記録素子基板
１０２インク供給口
１０３発熱素子
１０４電気接続端子
１０５吐出口形成部材
１０６吐出口
１０７インク室
１０８伝熱端子
１０９インク流路
２００支持部材
２０１インク流路
２０２電気配線端子部
２０３伝熱端子接合部
２０４内部電気配線
２０４ａ層間電気配線部
２０４ｂビア配線部
２０５伝熱経路
２０５ａ層間伝熱部
２０５ｂビア伝熱部
２０６外部信号授受端子部
２０７隔壁部

Claims

表面に液体を吐出する吐出口と、裏面に吐出口に連通する液体供給口と電気接続端子と伝熱端子と、を有する吐出素子基板と、
表面と、裏面と、前記表面に形成されて前記電気接続端子に電気的に接続する電気配線端子部及び前記伝熱端子に伝熱可能に接続される伝熱端子接合部と、前記表面と前記裏面とを貫通する複数の貫通孔と、前記貫通孔同士を隔てる隔壁部と、前記伝熱端子接合部に接続された伝熱経路と、を有し、前記吐出素子基板をその表面で支持する支持部材と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記貫通孔は、前記液体供給口と連通するとともに、前記支持部材の表面から裏面へ向かって相互の間隔を広げて形成され、前記伝熱経路の容積は前記間隔の広がりに応じて増加することを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記支持部材は、複数のシートを積層して形成され、
前記伝熱経路は、シートの表面に形成された層間伝熱部と、シートの内部に形成されたビアホールに電熱導体材料を入れたビア伝熱部と、を含んで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。
前記支持部材は、シートの表面に形成された層間電気配線部と、シートの内部に形成されたビアホールに電熱導体材料を入れたビア配線部と、を含んで前記電気配線端子部に電気的に接続される内部電気配線を有することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
前記支持部材の裏面に近いシートの前記ビア伝熱部のシート面に沿った断面は、前記支持部材の表面に近いシートの前記ビア伝熱部のシート面に沿った断面より大きいことを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出ヘッド。
前記支持部材の裏面に近いシートの前記ビア伝熱部の数は、前記支持部材の表面に近いシートの前記ビア伝熱部の数より多いことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。