JP6324100B2 - 記録ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドに関するものである。

インクジェットプリンタに代表される記録装置は、記録ヘッドを有する。記録ヘッドの表面（吐出口面）には吐出口が開口しており、インク等がこの吐出口から吐出され、記録媒体に着弾する。このようにして、画像や文字の記録が行われる。

記録ヘッドの吐出口面には、特許文献１に記載されているように、保護テープ等とよばれるテープを貼ることが知られている。吐出口面にテープを貼ることで、例えば物流時に吐出口面からインクが蒸発することや、吐出口面に傷がつくことを抑制することができる。

特開２０１１−１９４７３６号公報

図５に、記録ヘッドの吐出口面にテープを貼った状態を示す。図５（ａ）は、記録ヘッドを記録素子基板４の吐出口面に対して垂直方向上方からみた図である。テープ１が、記録素子基板４の吐出口面２に貼られている。

図５（ｂ）は、図５（ａ）の記録ヘッドのＡ−Ａにおける断面図である。支持部材３は、凹部３ａと、凹部の周囲で凹部よりも一段高い周囲部３ｂとを有する構造である。記録素子基板４は、凹部３ａに配置されている。吐出口面に貼られたテープ１の一側端は、全ての部分が周囲部３ｂ上に位置している。即ち、テープ１の一側端の全てが周囲部３ｂに乗り上げた状態である。

本発明者らの検討によれば、このような記録ヘッドには課題としてテープ１の撓みがあることを見出した。

具体的には、図５（ｂ）に示すように、テープ１が、周囲部３ｂ上の部分と記録素子基板４上の部分との間、即ち凹部３ａの一部である溝の上の部分で、テープ１が撓むことがあった。テープ１に撓みが発生すると、吐出口面２からテープ１が剥がれやすくなる傾向にあった。

一方、図６（ａ）は、図５（ａ）と同様の位置から記録ヘッドを見た図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａにおける断面図である。図６では、テープ１の一側端は、全ての部分が凹部の一部である溝の上の部分に位置している。本発明者らの検討によれば、図６に示すような場合、溝上のテープ１の一側端が周囲部３ｂの側面に引っかかるなどして、やはりテープ１に撓みが発生し、テープ１が吐出口面２から剥がれるという課題があることが分かった。

従って本発明は、記録素子基板の吐出口面からテープが剥離しにくい記録ヘッドを提供することを目的とする。

上記課題は、以下の本発明によって解決される。即ち本発明は、凹部と前記凹部の周囲の周囲部とを有する支持部材と、吐出口が開口した吐出口面を有し前記凹部に配置された記録素子基板と、前記吐出口面に貼られたテープと、を有する記録ヘッドであって、前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記記録素子基板と前記周囲部とは前記凹部の一部であり、前記記録素子基板の長手方向に沿った溝を介して少なくとも一部で離間しており、前記テープは、前記記録素子基板の短手方向に沿って延在する第一縁及び第二縁と、前記第一縁と前記第二縁とを繋ぐ第三縁と、を有し、前記テープの第三縁は、前記周囲部上に位置する部分と、前記溝上に位置する部分とを有することを特徴とする記録ヘッドである。

本発明によれば、記録素子基板の吐出口面からテープが剥離しにくい記録ヘッドを提供することができる。

本発明の記録ヘッドの一例を示す図。 本発明の記録ヘッドの一例を示す図。 本発明の記録ヘッドの一例を示す図。 本発明の記録ヘッドの一例を示す図。 記録ヘッドの一例を示す図。 記録ヘッドの一例を示す図。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。図１は、本発明の記録ヘッドの一例を示す図である。ここで示す記録ヘッドは、インクタンクのケース８と一体型になったものであり、記録素子基板４と、電気配線基板６と、タグテープ７と、支持部材３とを有する。電気配線基板６は外部信号入力端子９を有する。記録素子基板４の表面は、吐出口が開口した吐出口面となっており、吐出口面にはテープ１が貼られている。

図２（ａ）は、図１と同様の記録ヘッドを示す図であり、吐出口面からテープを外した状態を示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す記録ヘッドのＡ−Ａにおける断面図である。記録素子基板４の長手方向１１の端部（記録素子基板の短手方向に沿った端部）は、封止材１０で封止されている。記録素子基板４及び電気配線基板６は、支持部材３に実装されている。電気配線基板６は、ＴＡＢ等ともよばれ、吐出口からインク等を吐出するための電気信号を記録素子基板４に印加する経路を形成したものである。電気配線基板６の例としては、ポリイミドフィルム上に銅配線を形成したものが挙げられる。電気信号は外部信号入力端子９を介してプリンタ本体（不図示）より伝えられ、さらに記録素子基板４の長手方向の端部から記録素子基板４へと伝えられる。

記録素子基板４は、例えばシリコンで形成されたシリコン基板と、シリコン基板上に樹脂や無機膜で形成された吐出口形成部材とで構成される。吐出口形成部材は吐出口が形成されており、吐出口形成部材の吐出口が開口した面が吐出口面である。

支持部材は、凹部３ａと、凹部３ａの周囲で凹部よりも一段高い周囲部３ｂとを有する構造である。支持部材は、例えば、変性ポリフェニレンエーテル等の樹脂や、アルミナで形成されている。記録素子基板４は、例えば記録素子基板４のシリコン基板を下側にして、凹部３ａに配置されている。シリコン基板と支持部材上とは、例えば接着剤等によって接着される。

図２（ｂ）に示すように、記録素子基板４と周囲部３ｂとは、凹部３ａの一部である溝５を介して、少なくとも一部で離間している。即ち、支持部材の凹部３ａに記録素子基板４を配置したときに、支持部材と記録素子基板との隙間の部分が、溝５である。溝５は、記録素子基板４と周囲部３ｂとの間に形成されている。図２（ｂ）では、記録素子基板４の長手方向に沿って溝５が形成されている。溝５は、記録素子基板４の全周にわたって形成されていてもよい。また、溝５の少なくとも一部は封止材等で封止されていてもよい。例えば、記録素子基板４の外側で、記録素子基板４の短手方向に沿った部分は、インナーリードボンディング（ＩＬＢ）の配線等が形成されていることがあり、ＩＬＢの下の溝も含めて封止材で封止されていることがある。

周囲部３ｂの上面、即ち図２（ｂ）における周囲部３ｂの電気配線基板６と接触した面は、記録素子基板４の吐出口面２よりも高い位置に位置している。吐出口より吐出する材料（例えばインク）が着弾する記録媒体との距離でいえば、周囲部３ｂの上面は、吐出口面２より記録媒体に近い位置に位置している。このように、周囲部３ｂの上面が吐出口面２より高い位置に位置している場合、後述するテープの撓みが発生しやすい。

図１に示すように、記録素子基板４の吐出口面２にはテープ１が貼られる。テープ１は、吐出口面２の吐出口を覆っていることが好ましい。また、テープ１の片側には、テープ１の剥離時の剥離性の点から、タグテープ７が接合されていることが好ましい。

次に、本発明の記録ヘッドのテープ１の構造を説明する。図３（ａ）は、テープ１の断面図である。テープ１は、例えば２層構造からなり、ＰＥＴ等で形成される基材１２と粘着層１３とで形成される。基材１２の厚みは１０μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。粘着層の厚みは２０μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。粘着層１３が吐出口面２と対向する部分であり、粘着層１３と吐出口面２とが貼り合わされる。

図３（ｂ）は、記録ヘッドを記録素子基板４の吐出口面２に対して垂直方向上方からみた図である。記録素子基板と支持部材の周囲部とは、凹部の一部である溝を介して、少なくとも一部で離間している。図３（ｂ）では、テープ１の一側端が斜めに切断されている。通常、テープ１の一側端は、記録素子基板の短手方向の一側端と平行（図３（ｂ）でいうと上下方向と平行）に配置される。しかし図３の記録ヘッドでは、テープ１の一側端は、記録素子基板の短手方向の一側端（記録素子基板の長手方向に沿った外周）に対して斜めに配置される。即ち、テープ１の一側端は、記録素子基板４の長手方向と斜めに交差する。そして、テープ１の一側端は、周囲部上に位置する部分１４と、溝５上の部分１５と、記録素子基板の吐出口面２上に位置する部分１６とを有する。図３（ｂ）では、周囲部上に電気配線基板６が形成されており、周囲部上に位置する部分１４は、電気配線基板６上に形成されているともいえる。テープ１の一側端は、封止材１０を避けるように接合されることが好ましい。また、図３（ｂ）における上下方向に関して、テープ１の幅は、吐出口列の長さ以上で、かつ長手方向の両端にある封止材１０の間隔以下にすることが好ましい。

図５に示すテープでは、吐出口面に貼られたテープ１の一側端は、全ての部分が周囲部３ｂ上に位置している。これに対し、図３（ｂ）では、テープの一側端に関して、一部を周囲部３ｂ上に、他の一部を溝５上に位置させている。即ち、テープの一側端の全てが周囲部３ｂ上に位置するわけではないので、周囲部上に形成されるテープの長さが短く（或いは面積が小さく）なり、図５（ｂ）に示すような撓みが発生しにくくなる。

また、図６に示すテープでは、テープ１の一側端は、全ての部分が溝５上に位置している。これに対し、図３（ｂ）では、テープの一側端に関して、一部を周囲部３ｂ上に、他の一部を溝５上に位置させている。即ち、テープの一側端の全てが溝５の上に位置するわけでなく、一部は周囲部３ｂ上に位置しており、周囲部３ｂと溝５との境界線をまたぐような構造になっている。このまたぐ部分で、テープ全体が支えられ、図６（ｂ）に示すような撓みが発生しにくくなる。

テープ１の一側端が上方に形成される溝は、記録素子基板４の長手方向に沿った溝であることが好ましい。

テープ１の一側端のうち、周囲部３ｂ上に位置する部分の長さは、７０％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましく、４０％以下であることがさらに好ましい。テープ１の一側端のうち周囲部３ｂ上に位置する部分の長さの割合を小さくすることで、撓みの発生を抑制できる。また、テープ全体の支えの観点での撓み抑制のために、テープ１の一側端のうち、周囲部３ｂ上に位置する部分の長さは、１０％以上であることが好ましい。

以上のように、テープの一側端に関して、一部を周囲部３ｂ上に、他の一部を溝５上に位置させることで、テープの撓みの発生を抑制することができる。結果として、撓みに起因する吐出口面からのテープの剥がれを抑制することができる。

テープの一側端は、周囲部上に位置する部分と、溝上に位置する部分とを有するが、さらに吐出口面上に位置する部分を有していてもよい。この場合、周囲部上に位置する部分と吐出口面上に位置する部分とが、溝の上で橋をかけるような構成になり、テープを支える力が強くなる。よって、吐出口面からテープがより剥離しにくくなる。但し、吐出口面にテープを貼る際に、テープを吸着して把持し、吐出口面に貼る方法が一般的である。この場合、吸着の影響が吐出口に及びにくいよう、吐出口と吸着部を離す必要がある。そうすると、テープの一側端を吐出口面上に位置させるのは難しく、製造工程の点からいえば、テープの一側端は、周囲部上に位置する部分と、溝上に位置する部分とを有するが、吐出口面上に位置する部分を有さない構成とすることが好ましい。

これまで説明したテープの一側端に対し、この一側端と反対側の一側端も、実質的に同じ形状であってもよい。例えば、テープを平行四辺形とすることができる。同じ形状の場合は、テープを切断して製造していく場合には、無駄が発生することを抑制できる。例えば平行四辺形のテープを、無駄を抑制して連続的に製造することができる。

本発明の記録ヘッドのテープ１の構造は、図３（ｂ）に示される構造に限られない。例えば、図４（ａ）に示される構造であってもよい。図４（ａ）は、図３（ｂ）と同様に、記録ヘッドを吐出口面に対して垂直方向上方からみた図である。図４（ａ）の記録ヘッドでも、テープ１の一側端は、周囲部上に位置する部分１４と、溝上に位置する部分１５とを有する。さらに、テープ１の一側端は、吐出口面上に位置する部分１６を有する。この記録ヘッドも、テープ１の一側端が、周囲部上に位置する部分１４と溝上に位置する部分１５とを有するので、図３（ｂ）で説明したのと同様の理由で、テープ１が記録素子基板の吐出口面から剥離することを抑制することができる。また、図４（ａ）では、テープ１の一側端は、一段の段差を有する二段の階段状になっているが、段差は複数段あってもよい。

図４（ａ）の構成であれば、テープ１の一側端の一部を、記録素子基板の長手方向と平行な構成とすることができる。このような構成にすれば、テープ１の記録素子基板の吐出口面に対する位置を容易に測定することができ、テープ１を吐出口面に高い精度で貼ることができる。また、テープ１の一側端の一部（溝上の部分）を、記録素子基板の短手方向と平行な構成とすることができる。

記録ヘッドのテープ１の構造の別の例として、図４（ｂ）に示す構造が挙げられる。図４（ｂ）も図３（ｂ）と同様に、記録ヘッドを吐出口面に対して垂直方向上方からみた図である。この例では、テープ１の一側端は、中心側に凸形状ができるように切断されている。そして、テープ１の外周の一側端は、周囲部上に位置する部分１４と、溝上に位置する部分１５とを有する。また、吐出口面上に位置する部分１６を有する。凸形状は、図４（ｂ）に示すように三角形でもよいし、例えば楕円形でもよい。凸形状を有するテープの一側端を、図４（ｂ）に示すように配置しても、図３（ｂ）で説明したのと同様に、テープ１が記録素子基板の吐出口面から剥離することを抑制することができる。この場合、テープ１の一側端のうち溝上の部分を２箇所形成することができる。よって、テープ１の支えを２箇所で行うことになるので、撓みの発生をより良好に抑制することができる。凸形状を複数形成するようにすれば、テープを支える箇所が多くなるため好ましい。

記録ヘッドのテープ１の構造の別の例として、図４（ｃ）に示す構造が挙げられる。図４（ｃ）も図３（ｂ）と同様に、記録ヘッドを吐出口面に対して垂直方向上方からみた図である。この例では、図４（ｂ）の凸形状を凹形状としたものである。図４（ｃ）に示す形態でも、テープ１の一側端は、周囲部上に位置する部分１４と、穴上に位置する部分１５と、吐出口面上に位置する部分１６とを有する。凹形状のへこみの部分は、図４（ｃ）に示すように１つであってもよい、複数であってもよい。また、へこみの形状も、三角形であってもよいし、四角形であってもよいし、楕円形であってもよい。凹形状を有するテープの一側端を、図４（ｃ）に示すように配置しても、図３（ｂ）で説明したのと同様に、テープ１が記録素子基板の吐出口面から剥離することを抑制することができる。さらに、凹形状を有する形態では、テープ１の一側端のうち、溝５上の部分の箇所や、溝５をまたぐ箇所が増えるので、テープ１をより強固に支えることができるため好ましい。

このように、テープの一側端の例として、階段形状や、凸形状、凹形状を有する例を説明した。これらは、組み合わせて用いてもよい。例えば、一部に凸形状が形成され、他の一部に凹形状が形成されていてもよい。

Claims (12)

1. 凹部と前記凹部の周囲の周囲部とを有する支持部材と、吐出口が開口した吐出口面を有し前記凹部に配置された記録素子基板と、前記吐出口面に貼られたテープと、を有する記録ヘッドであって、
   前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記記録素子基板と前記周囲部とは前記凹部の一部であり、前記記録素子基板の長手方向に沿った溝を介して少なくとも一部で離間しており、前記テープは、前記記録素子基板の短手方向に沿って延在する第一縁及び第二縁と、前記第一縁と前記第二縁とを繋ぐ第三縁と、を有し、前記テープの第三縁は、前記周囲部上に位置する部分と、前記溝上に位置する部分とを有することを特徴とする記録ヘッド。
2. 凹部と前記凹部の周囲の周囲部とを有する支持部材と、吐出口が開口した吐出口面を有し前記凹部に配置された記録素子基板と、前記吐出口面に貼られたテープと、を有する記録ヘッドであって、
   前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記記録素子基板と前記周囲部とは前記凹部の一部である溝を介して少なくとも一部で離間しており、前記テープは、前記記録素子基板の短手方向に沿って延在する第一縁及び第二縁と、前記第一縁と前記第二縁とを繋ぐ第三縁と、を有し、前記テープの第三縁は、前記周囲部上に位置する部分と、前記溝上に位置する部分とを有し、
   前記記録素子基板は複数の前記吐出口が配列された吐出口列を有し、前記テープの第一縁は、前記吐出口列の一端と前記吐出口列の一端側における前記記録素子基板の第一縁との間に位置し、前記テープの第二縁は、前記吐出口列の他端と前記吐出口列の他端側における前記記録素子基板の第二縁との間に位置することを特徴とする記録ヘッド。
3. 前記周囲部の上面は、前記吐出口面よりも高い位置に位置している請求項１または２に記載の記録ヘッド。
4. 前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記テープの第三縁は、前記記録素子基板の長手方向と斜めに交差する請求項１乃至３のいずれかに記載の記録ヘッド。
5. 前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記テープの第三縁は、前記記録素子基板の長手方向と平行な部分を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
6. 前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記テープの第三縁は、前記記録素子基板の長手方向と垂直な部分を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
7. 前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記テープの第三縁は、凸形状を有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
8. 前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記テープの第三縁は、凹形状を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
9. 前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記テープの第三縁のうち、前記周囲部上に位置する部分の長さは７０％以下である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
10. 前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記テープの第三縁のうち、前記周囲部上に位置する部分の長さは１０％以上である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
11. 前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記テープの第三縁は、前記吐出口面上に位置する部分を有する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
12. 前記記録ヘッドを前記吐出口面に対して垂直方向上方からみたときに、前記テープの第三縁は、前記吐出口面上に位置する部分を有さない請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の記録ヘッド。

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