JP7237480B2 - 液体吐出ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出ヘッドおよびその製造方法に関する。

近年、インクジェット記録装置による記録は紙媒体に対してだけでなく基板等の非紙媒体に対しても行われるようになっており、産業機器としての高い信頼性がインクジェット記録装置には求められている。

インクジェットヘッドはインクを加圧するエネルギー発生素子を備え、加圧されたインクは吐出口からインク滴として外部に吐出され、紙などのメディアに着弾することで画像等を形成する。エネルギー発生素子が形成されている素子基板には、エネルギー発生素子を駆動するための電力を外部から供給するための電気接続部（電極パッド）が形成され、この電気接続部は、インクの付着を抑制するために樹脂材料等の封止部材で封止される。

一方、吐出口の近傍にインク滴が付着し固着すると記録品位が損なわれる場合があるため、ブレード状の部材によって付着したインク滴を除去するクリーニング動作を行う必要がある。ブレード部材を素子基板の吐出口近傍に押しつけた状態で動かすことによりインク滴を除去する。その際にブレード部材が電気接続部の封止部材に当接し、クリーニングに影響を及ぼす場合がある。

したがって、例えばクリーニングを考慮すると、電気接続部は吐出口が形成されていない面に設けることが望ましい。特許文献１では、吐出口が設けられている面と反対側（以下、素子基板の裏面側と称す）の領域に、電気接続部が形成された素子基板が提案されている。

特開２００２－６７３２８号公報

素子基板の裏面側に電気接続部を形成するためには、裏面に穴部を設けその穴部内に電気接続部を設ける場合がある。しかしながら、穴部を設けることで素子基板の強度が低下し素子基板が変形してしまう恐れがある。素子基板が変形すると、例えば、電気接続部の信頼性に影響を及ぼす場合がある。

本発明の目的は上記の課題を鑑み、素子基板の変形が抑制された液体吐出ヘッドを提供することである。

上記の課題を解決するために本発明は、液体を吐出する吐出口と、該吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子及び該エネルギー発生素子と電気的に接続されている端子とを備える基体部と、を含む素子基板と、前記端子と接続され、前記エネルギー発生素子を駆動するための電力を前記素子基板の外部から前記エネルギー発生素子に供給する電気接続部材と、を備える液体吐出ヘッドであって、前記基体部には、前記エネルギー発生素子が設けられる第１の面の裏面である第２の面から該第１の面に向かって穴部が形成され、該穴部の底部には前記端子が設けられており、前記穴部の深さ方向と直交する方向において、前記第２の面における前記穴部の面積は、前記底部における前記穴部の面積よりも大きく、前記素子基板は前記吐出口を備える吐出口形成部材を有し、該吐出口形成部材の前記吐出口が設けられる吐出口面には固定部材が設けられており、前記吐出口面に垂直な方向から見た際に、前記固定部材は、前記穴部と重なる位置に配置されていることを特徴とする。

また、本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法であって、液体を吐出する吐出口と、該吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子及び該エネルギー発生素子と電気的に接続されている端子とを備える基体部と、を含む素子基板を用意する工程と、前記エネルギー発生素子が設けられる第１の面の裏面である第２の面から該第１の面に向かってエッチングを行うことにより前記基体部に穴部を形成する工程と、前記穴部の内部にツールを挿入し、電気接続部材を前記穴部の底部に設けられる前記端子に電気的に接続する工程と、前記素子基板は前記吐出口を備える吐出口形成部材を有し、該吐出口形成部材の前記吐出口が設けられる吐出口面に固定部材を設ける工程と、を有し、前記穴部を形成する工程によって形成される穴部は、該穴部の深さ方向と直交する方向において、前記第２の面における前記穴部の面積が前記底部における前記穴部の面積よりも大きく、前記吐出口面に垂直な方向から見た際に、前記固定部材は、前記穴部と重なる位置に配置することを特徴とする。

本発明によれば、穴部内に電気接続部を備える素子基板において、素子基板の変形が抑制された液体吐出ヘッドを提供することができる。

本実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す概略図。 本実施形態に係る素子基板と電気配線部材の斜視図。 第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面を示す概略図。 第１の実施形態に係る素子基板を示す概略図。 図４に示すＡ方向から第１の実施形態に係る素子基板を見たときの概略図。 第１の実施形態に係る素子基板の製造方法の工程フローを示す図。 第１の実施形態に係る素子基板の製造方法を示す概略図。 第２の実施形態に係る素子基板を示す概略図。 第３の実施形態に係る素子基板を示す概略図。 第４の実施形態に係る素子基板を示す概略図。 図４に示すＡ方向から第５の実施形態に係る素子基板を見たときの概略図。 図１１に示すｚ－ｚ断面における第５の実施形態に係る素子基板を示す概略図。 図１１に示すｚ－ｚ断面における第５の実施形態に係る素子基板を示す概略図。 図１１に示すｚ－ｚ断面における第５の実施形態に係る素子基板を示す概略図。 第６の実施形態に係る素子基板を示す概略図。 比較例に係る素子基板を示す概略図。

以下、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッド及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下の記載は本発明の範囲を限定するものではない。一例として、本実施形態では発熱素子により気泡を発生させてインクを吐出するサーマル方式のインクジェットヘッドが採用されているが、ピエゾ方式およびその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。また吐出する液体としてはインクに限らず水や導電性の液体等、各種液体が適用可能である。また、本実施形態の液体吐出ヘッドは被記録媒体の幅に対応した長さを有する、所謂ページワイド型ヘッドであるが、被記録媒体に対してスキャンを行いながら記録を行う、所謂シリアル型の液体吐出ヘッドにも本発明を適用できる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えばブラックインク用、およびカラーインク用素子基板を各１つずつ搭載する構成があげられる。しかしながら、これに限らず、数個の素子基板を吐出口列方向に吐出口をオーバーラップさせるよう配置した、被記録媒体の幅よりも短いヘッドを作成し、それを被記録媒体に対してスキャンさせる形態のものであっても良い。

（第１の実施形態）
（液体吐出ヘッドの説明）
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６の全体像を示す斜視図である。図１に示すように、液体吐出ヘッド６は、１つの素子基板１０でＣ／Ｍ／Ｙ／Ｋの４色のインクを吐出できる素子基板１０が液体吐出ヘッド６の長手方向に直線状に１５個配列（インラインに配置）されるページワイド型の液体吐出ヘッドである。なお、このとき素子基板１０は略平行四辺形状である。液体吐出ヘッド６は、各素子基板１０と、電気配線部材５１およびプレート状の電気配線基板９０を介して電気的に接続された信号入力端子９１と電力供給端子９２を備える。電気配線部材５１は、例えばフレキシブル配線基板である。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６を有する記録装置（不図示）の制御部と電気的に接続され、それぞれ、吐出駆動信号及び吐出に必要な電力を素子基板１０に供給する。電気配線基板９０内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の数を素子基板１０の数に比べて少なくできる。これにより、記録装置に対して液体吐出ヘッド６を組み付けるとき又は液体吐出ヘッド６の交換時に取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。

（素子基板と電気配線部材との接続の説明）
本実施形態に係る素子基板１０と電気配線部材５１との接続部について、図２を用いて説明する。図２は、液体吐出ヘッド６に設けられる複数の素子基板１０と電気配線部材５１のうち、１つの素子基板１０と電気配線部材５１の斜視図であり、素子基板１０の吐出口が設けられる面の裏面側を示している。図２（ａ）は、素子基板１０と電気配線部材５１を接続する前の斜視図である。図２（ｂ）は、夫々を接続した際の斜視図である。図２（ａ）に示すように、素子基板１０は端子１６を有し、電気配線部材５１は端子１７を有する。端子１６と端子１７は後述するワイヤーリードボンディングによる電気接続部材３２（図３）を介して電気的に接続されており、その接合部は封止部材６３により覆われている（図２（ｂ））。

（液体吐出ヘッドの詳細の説明）
本実施形態に係る液体吐出ヘッド６の詳細について、図３を用いて説明する。図３は、図１におけるｘ―ｘ断面の一部を示す素子基板１０の斜視図である。図３に示すように、素子基板１０は、液体を吐出する吐出口４と流路２５を有する吐出口形成部材３と、流路２５に液体を供給する液体供給口５を有するシリコンの基体部２から主に構成されている。吐出口形成部材３と基体部２の表面側との間には、吐出口４近傍の液体にエネルギーを供給するエネルギー発生素子１、エネルギー発生素子１と電気的接続されている配線層１１及び絶縁層１２が形成されている。基体部２には素子基板１０の裏面側から配線層１１に向かって穴部３１が形成されている。基体部２の裏面と電気配線部材５１は接着剤６１により接着されている。配線層１１における端子１６と電気配線部材５１における端子１７とは電気接続部材３２によって電気的に接続されている。穴部３１の内部には穴部３１をシールするための封止部材６３が形成されている。また、素子基板１０は、シール部材６２を介してヘッド部材５２と接着されている。なお、エネルギー発生素子１と端子１６とをつなぐ電気経路中にトランジスタ（不図示）や各種回路を設けてもよい。

素子基板１０の外部（電気配線部材５１）からの電力を電気接続部材３２、端子１６および配線層１１を介してエネルギー発生素子１に供給する。本実施形態において、エネルギー発生素子１はヒータであり、供給された電力によりヒータが液体を加熱する。加熱された液体は膜沸騰して気泡が発生し、気泡の発泡圧力により液体が吐出口４から吐出される。

（素子基板の説明）
本実施形態の特徴部である素子基板１０について、図４および図５を用いて説明する。図４は、図２（ｂ）におけるＹ―Ｙ断面の一部（端子１６周囲の構成）を示す素子基板１０の概略図である。封止部材６３は省略して図示している。なお、前述の構成と同様の箇所には同一の符号を付し、説明は省略する。

端子１６に電気接続部材３２を接続するため、シリコンの基体部２には素子基板１０の裏面側から表面側（端子側）に向かって穴部３１が形成されている。図中の破線３３は、後述するボンディングツールが進入する軌跡である。なお、一般的なボンディングツールは、ワイヤを通す筒型の形状になっていて先端は細く、根本は太くなっている。ボンディングツールの先端角度は約３０度である。ボンディングツールを侵入させるため、軌跡３３と配線層１１の平面がなす角は、鋭角であり例えば６０度程度である。本実施形態において電気接続部材３２はＡｕのワイヤであり、所謂ワイヤーリードボンディング法により穴部３１の底部７に設けられる端子１６と、電気配線部材５１に設けられる端子１７（図３）が電気接続されている。径φ２５μｍのワイヤを用いると、ボンディングボール径はφ５０μｍ程度、ボンディングツールの先端径は１３０μｍ程度になる。したがって、少なくとも穴部３１の底部７は１５０μｍの幅を有する必要がある。なお、電気接続部材３２はＡｕのワイヤに限らず、銅、アルミニウム又は銀のいずれか１つ、又は金を含めたこれら４つの金属のうち少なくともいずれか２つの金属による合金であってもよい。

ボンディングツールを穴部３１に進入させるため、穴部３１の深さ方向と直交する方向において、軌跡３３と同等以上の面積を有する部位３１ｂを穴部３１は有する必要がある。さらに穴部３１は、部位３１ｂよりも小さい面積を有する部位３１ａを端子１６上に有している。本実施形態において、基体部２の厚さ（高さ）は６５０μｍであり、部位３１ａの高さａは２５０μｍ、開口幅が３００μｍである。また、穴部３１の底部７の開口幅も部位３１ａの開口幅と同じ３００μｍである。部位３１ｂの高さｂは４００μｍ、開口幅が８００μｍである。

図に示すようにボンディングツールの軌跡は端子１６側に近づくにつれて領域が小さくなる。よって穴部３１の開口径も端子１６側に向けて小さくすることが可能である。本実施形態では穴部３１を階段状の２段形状にしてボンディングツールと基体部２が接触しないようにしながら、配線層１１上には基体部２を極力残した。このようにすることで、端子１６の周囲に基体部２による厚みが得られて素子基板１０の強度が保たれ、電気接続部の信頼性が向上する。

図５は、図４に示す方向Ａから素子基板１０を見たときの概略図である。１つの穴部３１に複数の電気接続部材３２が形成されている。

（素子基板の製造方法の説明）
本実施形態の特徴部である素子基板１０の製造方法について、図６および図７を参照しながら説明する。図６は製造方法の工程フローを、図７はその製造方法の概略を示す図である。本実施形態では、厚さ６５０μｍのシリコンの基体部２に対して反応性イオンエッチングを２回行うことによって穴部を形成した。

まず、図７（ａ）に示すように、配線層１１等が形成された素子基板１０を用意する（図６の工程１）。次に、穴部３１の部位３１ａ（図４）となる下穴１４を形成する。下穴１４が形成される領域以外の領域にレジストを用いてマスク１３を施し、素子基板１０の裏面側から反応性イオンエッチング（１回目）により素子基板１０に下穴１４を形成する（図６の工程２、図７（ｂ））。なお、後の工程で穴部３１にボンディングツール（不図示）を挿入して端子１６と電気接続部材３２を接続するため、下穴１４の幅を少なくとも１５０μｍ以上にするようにマスク１３を施す。次に、穴部３１の部位３１ｂ（図４）となる領域を形成する。工程２と同様に基体部２にマスク１３を施し、反応性イオンエッチング（２回目）により穴部３１の部位３１ｂを形成する（図６の工程３、図７（ｃ））。その際、穴部の底部にある絶縁層１２も除去し、端子１６となる配線層１１を露出させる。

次に、ワイヤーリードボンディングにより端子１６と端子１７（図３）をワイヤ部材の電気接続部材３２で電気接続する（図６の工程４、図７（ｄ））。ボンディングツールは素子基板の裏面側から穴部３１に進入し、端子１６にワイヤーリードボンディングを行う。図７（ｄ）中の破線３３は、ボンディングツールの進入軌跡である。マスキングした側の穴部３１の開口幅を端子１６側の開口幅よりも大きくしたことにより、基体部２の強度を保ちつつ、ボンディングツールが基体部２に干渉することなく電気接続が可能となる。

次に、穴部３１の内部に封止部材６３（図３）を注入し、端子１６、端子１７（図３）および電気接続部材３２を封止部材６３により封止する（図６の工程５）。最後に、シール部材６２を用いて素子基板１０とヘッド部材５２を固定する（図６の工程６）。なお、本実施形態においてはエネルギー発生素子１と端子１６の電気接続をワイヤーリードボンディングにより行ったが、本発明はこれに限られることはない。例えば、配線が外方に延伸している所謂フライングリードを用いて電気接続を行ってもよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図８を参照しながら説明する。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。図８は、図２（ｂ）に示すＹ―Ｙ断面で本実施形態に係る素子基板１０を見たときの一部を示す概略図である。本実施形態の特徴部は、ボンディングツールとの干渉を起さないようにしながら、穴部３１の深さ方向と直交する方向において、大きさの異なる面積の箇所が３箇所穴部３１にあることである。

電気接続部材３２としてＡｕワイヤを用いたワイヤーリードボンディングを行うため、少なくとも穴部３１の底部７は１５０μｍの幅を有する必要がある。また、第１の実施形態と同様に穴部３１にボンディングツールを侵入させるため、軌跡３３と配線層１１の平面がなす鋭角は、例えば６０度程度である。本実施形態において、基体部２の厚さは６５０μｍであり、部位３１ａの高さａは２５０μｍ、開口幅が３００μｍである。また、穴部３１の底部７の開口幅も部位３１ａの開口幅と同じ３００μｍである。部位３１ｂの高さｂは２００μｍ、開口幅が５５０μｍである。部位３１ｃの高さｃは２００μｍ、開口幅が８００μｍである。

本実施形態における穴部３１は、反応性イオンエッチングを３回行うことにより形成した。素子基板１０を作製するためのその他の工程は、第１の実施形態と同様である。

大きさの異なる面積の箇所を穴部３１に３箇所設けることにより、第１の実施形態における素子基板１０よりも端子１６の周囲に基体部２がより多く残る。そのため、素子基板１０は基体部２による厚みにより強度がより向上し、素子基板１０の変形をより抑制することができる。

なお、本実施形態においては、大きさの異なる面積の箇所が３箇所穴部３１にあったが、本発明はこれに限らず、穴部３１の深さ方向と直交する方向における面積において、穴部３１が異なる大きさの部位を３つ以上有していてもよい。底部７から最上面８に向かって穴部３１の形状をより段階的にすることで、穴部３１周辺は基体部２の厚みがより得られ、素子基板１０の変形をより抑制することができる。反応性イオンエッチングの回数を増やすことで、より段階的に穴部の開口面積が変化する素子基板１０を作製することができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図９を参照しながら説明する。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。図９は、図２（ｂ）に示すＹ―Ｙ断面で本実施形態に係る素子基板１０を見たときの一部を示す概略図である。本実施形態の特徴部は、ボンディングツールとの干渉を起さないようにしながら、穴部３１の深さ方向と直交する方向において、穴部３１の面積が徐々に大きくなっていることである。

電気接続部材３２としてＡｕワイヤを用いたワイヤーリードボンディングを行うため、少なくとも穴部３１の底部７は１５０μｍの幅を有する必要がある。本実施形態において、基体部２の厚さは６５０μｍであり、穴部３１の底部７の開口幅は１５０μｍである。穴部３１の最上面８における開口幅は１０７０μｍである。

本実施形態のようなテーパ形状の穴部３１を基体部２に形成するため、基体部２を異方性ウエットエッチングで加工する。これはシリコンの結晶方位も関係しているため、平面と穴部３１の壁面がなす角αは５４．７度である。基体部２を異方性ウエットエッチングで加工する際、絶縁層１２も除去し、配線層１１の端子１６を露出させている。穴部３１の開口面積を最上面８に向かって徐々に大きくすることにより、端子１６の周囲には基体部２がより多く残る。そのため、素子基板１０は基体部２による厚みが得られて強度が向上し、電気接続部の信頼性が向上する。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図１０を参照しながら説明する。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。図１０は、図２（ｂ）に示すＹ―Ｙ断面で本実施形態に係る素子基板１０を見たときの一部を示す概略図である。本実施形態の特徴部は、スルーホール９を用いてエネルギー発生素子１と端子１６を電気接続していることである。このように、スルーホール９によりエネルギー発生素子１とは異なる層に配線層１１を形成した場合においても、素子基板１０の変形を抑制できるほどの厚みが端子１６の周辺部に得られる。さらに、図に示すように、穴部３１の形状を第１の実施形態のようにすることにより端子１６の周囲には厚みがより得られ、素子基板１０に変形をより抑制することができる。なお、説明の都合上、図１０には配線層１１を一層のみ設けているが、複数の配線層がエネルギー発生素子１と端子１６との間に形成されていてもよい。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について、図１１から図１４を参照しながら説明する。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。図１１は、図４に示す方向Ａから本実施形態に係る素子基板１０を見たときの概略図である。図１２は、図１１に示すｚ－ｚ断面における素子基板１０を示す概略図である。図１３と図１４は図１２の変形例を示す図で夫々梁の形状が異なる。図１２から図１４に示すように、本実施形態の特徴部は、穴部３１における電気接続部材３２の配列方向の中央部に梁４１を設けていることである。図１２に示す梁は直方体形状であり、高さが２５０μｍ、幅が６００μｍである。図１３に示す梁は直方体を２つ重ねたような形状であり、１段目の直方体の高さは２５０μｍ、幅は９００μｍである。２段目の直方体の高さは４００μｍ、幅は３００μｍである。図１４に示す梁はテーパ形状である。

このような形状の梁が穴部３１の底部７に設けられていることにより、電気接続部材３２の配列方向における素子基板１０の変形が抑えられ、電気接続部の信頼性が向上する。なお、本実施形態において、梁４１の形状は図１２から図１４に示したものに限らず、電気接続部材３２の配列方向における素子基板１０の変形を抑制できる形状のものであればよい。また、本実施形態における穴部３１は第１の実施形態と同様に異なる開口面積の部位を２つ有する形状であり、その製造方法も第１の実施形態と同様の反応性イオンエッチングによるものである。

なお、本実施形態において、２つの電気接続部材３２に対し梁４１を１つ設けているが、本発明はこれに限られず、例えば２０個の電気接続部材３２に対して梁４１を１つ設ける構成でもよい。同様の効果が得られる。また、本実施形態において、図１１に示すように、電気接続部材３２を直線的に配列したが、本発明はこれに限られず、千鳥状に電気接続部材３２を配列してもよい。また、上述した実施形態において、穴部３１及び梁４１の形状を矩形として説明を行った箇所があるが、本発明はこれに限られず、同様の効果が得られれば円柱、円形、三角形等の各種形状のものでもよい。

（第６の実施形態）
第６の実施形態に係る液体吐出ヘッドについて、図１５を参照しながら説明する。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、吐出口形成部材３の吐出口４が設けられる吐出口面１５と当接するように、固定部材１１０に素子基板１０を取り付けたことである。図１５（ａ）は、図２（ｂ）に示すＹ―Ｙ断面で本実施形態に係る素子基板１０を見たときの一部を示す概略図である。図１５（ｂ）は、固定部材１１０に取り付けられた複数の素子基板１０および固定部材１１０を、素子基板１０の裏面側から見た概略図である。図１５（ｂ）に示すように固定部材１１０は素子基板１０を露出するための開口部を備える枠体形状をしており、接着剤を用いて枠体の内面側と素子基板１０とを固定している。

図１５（ａ）に示すように、本実施形態においては穴部３１が設けられる位置に対応して固定部材１１０が設けられている。つまり図１５（ｂ）の方向からみて、穴部３１と固定部材１１０の枠部とが重複する位置にある。これにより素子基板１０の穴部３１がある部分の強度が向上する点で好ましい。固定部材１１０の材料としは樹脂や金属等、各種材料が適用可能であるが、強度の点からはＳＵＳ等の金属が好ましい。また樹脂も適用可能であるが、強度の点からはフィラーを含有させた樹脂を適用することが好ましい。

記録装置本体（不図示）と液体吐出ヘッド６との接合部は、固定部材１１０を支持する支持部材１８（図１）に設けられており、支持部材１８には固定部材１１０が取り付けられている。また、素子基板１０は固定部材１１０に取り付けられている。したがって、素子基板１０の位置決め基準は固定部材１１０ではあるが、固定部材１１０近傍の支持部材１８に液体吐出ヘッド６との接合部が設けられているため、液体吐出ヘッド６の種々の構成部品による寸法公差が素子基板１０の位置精度に与える影響は小さい。したがって、本実施形態における構成は、記録装置に対する素子基板１０の寸法精度の向上という観点からも好ましい。また、記録装置と液体吐出ヘッド６との接合部を固定部材１１０に設けた方が接合部と素子基板１０との距離がより近くなるため、寸法精度の観点からより好ましい。

（比較例）
本発明に対する比較例について、図１６を参照しながら説明する。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。図１６は、比較例に係る素子基板を図２（ｂ）に示すＹ―Ｙ断面で見たときの概略図である。第１の実施形態と異なる点は、最上面８の開口面積のまま底部７まで穴部３１が形成されていることである。本比較例においては、穴部３１の開口幅は最上面８から底部７まで８００μｍである。このような穴部３１が基体部２に形成されると、端子１６周辺は吐出口形成部材３しか形成されていない状態となり、素子基板１０は正常な素子基板としての形状を維持できるほどの十分な厚みが得られない。このことにより、穴部３１の端部を起点に素子基板が変形してしまう場合がある。

１ エネルギー発生素子
４ 吐出口
６ 液体吐出ヘッド
１６ 端子
３１ 穴部
３２ 電気接続部材

Claims (22)

1. 液体を吐出する吐出口と、該吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子及び該エネルギー発生素子と電気的に接続されている端子とを備える基体部と、を含む素子基板と、
   前記端子と接続され、前記エネルギー発生素子を駆動するための電力を前記素子基板の外部から前記エネルギー発生素子に供給する電気接続部材と、
   を備える液体吐出ヘッドであって、
   前記基体部には、前記エネルギー発生素子が設けられる第１の面の裏面である第２の面から該第１の面に向かって穴部が形成され、該穴部の底部には前記端子が設けられており、
   前記穴部の深さ方向と直交する方向において、前記第２の面における前記穴部の面積は、前記底部における前記穴部の面積よりも大きく、
   前記素子基板は前記吐出口を備える吐出口形成部材を有し、該吐出口形成部材の前記吐出口が設けられる吐出口面には固定部材が設けられており、
   前記吐出口面に垂直な方向から見た際に、前記固定部材は、前記穴部と重なる位置に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記穴部は、前記直交する方向における面積において、異なる大きさの部位を３つ以上有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記直交する方向における前記穴部の面積は、前記第２の面に向かって徐々に大きくなることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記エネルギー発生素子に電力を供給するための配線を備える電気配線部材をさらに備え、
   前記電気接続部材は、前記配線と前記端子とを電気的に接続するワイヤ部材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。
5. 前記エネルギー発生素子に電力を供給するための配線を備える電気配線部材をさらに備え、
   前記電気接続部材は、前記電気配線部材の端部から前記配線が外方に延伸するフライングリード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。
6. 前記穴部の前記底部には複数の前記端子が形成され、該複数の端子のそれぞれは複数の前記電気接続部材と接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記穴部の前記底部に梁が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記梁の形状が直方体であることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記穴部の深さ方向と直交する方向における前記梁の面積において、前記第１の面側の面積は前記第２の面側の面積よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記梁は前記第１の面に向かって該梁の前記直交する方向における面積が徐々に大きくなるテーパ形状であることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記梁は前記穴部の中央部に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記穴部の底部における前記端子と前記電気接続部材との接続部は、封止部材により封止されてい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。
13. 前記穴部は前記第２の面から前記第１の面まで形成されてい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。
14. 被記録媒体の幅に対応したページワイド型ヘッドであ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。
15. 複数の前記素子基板を備え、該複数の素子基板は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１４に記載の液体吐出ヘッド。
16. 複数の前記素子基板を備え、該複数の素子基板は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１４に記載の液体吐出ヘッド。
17. 前記素子基板は、略平行四辺形状であることを特徴とする請求項１６に記載の液体吐出ヘッド。
18. 液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    液体を吐出する吐出口と、該吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子及び該エネルギー発生素子と電気的に接続されている端子とを備える基体部と、を含む素子基板を用意する工程と、
    前記エネルギー発生素子が設けられる第１の面の裏面である第２の面から該第１の面に向かってエッチングを行うことにより前記基体部に穴部を形成する工程と、
    前記穴部の内部にツールを挿入し、電気接続部材を前記穴部の底部に設けられる前記端子に電気的に接続する工程と、
    前記素子基板は前記吐出口を備える吐出口形成部材を有し、該吐出口形成部材の前記吐出口が設けられる吐出口面に固定部材を設ける工程と、
    を有し、
    前記穴部を形成する工程によって形成される穴部は、該穴部の深さ方向と直交する方向において、前記第２の面における前記穴部の面積が前記底部における前記穴部の面積よりも大きく、
    前記吐出口面に垂直な方向から見た際に、前記固定部材は、前記穴部と重なる位置に配置することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
19. 前記穴部の内部に封止部材を注入し、前記端子と前記電気接続部材との接続部を封止部材で覆う工程を有することを特徴とする請求項１８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
20. 前記穴部を形成する工程は反応性イオンエッチングによることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
21. 前記反応性イオンエッチングは２回行い、１回目に行われる該反応性イオンエッチングにより形成される前記穴部の前記面積よりも２回目により形成される前記穴部の前記面積の方が大きいことを特徴とする請求項２０に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
22. 前記穴部を形成する工程は異方性ウエットエッチングによることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

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