JP7433817B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents
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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10を参照しながら説明する。図10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、貫通孔3が[110]方向に平行な辺を有することである。したがって、貫通孔3の[110]方向に平行な辺を始点にシリコン基板が[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E-E´断面の概略図を示す。
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は、貫通孔3の開口部52の外形状の変形例を示す概略図である。図9(a)は貫通孔3の外形状が楕円となっているものを示す概略図、図9(b)は図9(a)に示すF-F´における断面図である。図9(c)は、曲率を有する領域と曲率を有さない領域とが混在する外形状となっている貫通孔3を示す概略図である。
3a 第1の貫通孔3a
3b 第2の貫通孔3b
16 裏面
17 電気接続部
18 圧力発生素子
19 吐出口
21 吐出口部材
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 (11)
- 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、
前記シリコン基板の裏面は(100)面であり、
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貫通孔を備え、
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り、
ワイヤーを介して前記電気接続部と電気接続され、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、
前記ワイヤーは、前記貫通孔の内部に配されており、
前記電気配線部材は、前記シリコン基板の裏面側に配置されており、
前記電気接続部と前記電気配線部材との前記ワイヤーを介した電気接続は、前記シリコン基板の裏面側で行われており、
前記シリコン基板の裏面に開口する1つの前記貫通孔の開口部の外形状は、前記シリコン基板の[110]方向に平行な辺を有さない、もしくは前記[110]方向に平行な辺を有し、前記辺の長さは前記貫通孔の[110]方向における全長の半分以下であり、
前記貫通孔は、第1の貫通孔および前記第1の貫通孔に隣接する第2の貫通孔を有し、前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔は前記[110]方向に沿う方向で合って同一直線上にそれぞれ配置されており、
前記第2の貫通孔は、前記第1の貫通孔に対して前記[110]方向と略直交する方向にずれて配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 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、
前記シリコン基板の裏面は(100)面であり、
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貫通孔を備え、
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り、
ワイヤーを介して前記電気接続部と電気接続され、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、
前記ワイヤーは、前記貫通孔の内部に配されており、
前記電気配線部材は、前記シリコン基板の裏面側に配置されており、
前記電気接続部と前記電気配線部材との前記ワイヤーを介した電気接続は、前記シリコン基板の裏面側で行われており、
前記シリコン基板の裏面に開口する1つの前記貫通孔の開口部の外形状は、前記シリコン基板の[110]方向に平行な辺を有さない、もしくは前記[110]方向に平行な辺を有し、前記辺の長さは前記貫通孔の[110]方向における全長の半分以下であり、
前記貫通孔は、第1の貫通孔および前記第1の貫通孔に隣接する第2の貫通孔を有し、前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔は前記[110]方向に沿う方向で合って同一直線上にそれぞれ配置されており、
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液体供給口がさらに形成されており、
前記液体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、前記電気接続部を露出させる第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液体吐出ヘッド。 - 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、
前記シリコン基板の裏面は(100)面であり、
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貫通孔を備え、
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り、
ワイヤーを介して前記電気接続部と電気接続され、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、
前記ワイヤーは、前記貫通孔の内部に配されており、
前記電気配線部材は、前記シリコン基板の裏面側に配置されており、
前記電気接続部と前記電気配線部材との前記ワイヤーを介した電気接続は、前記シリコン基板の裏面側で行われており、
前記シリコン基板の裏面に開口する1つの前記貫通孔の開口部の外形状は、前記シリコン基板の[110]方向に平行な辺を有さない、もしくは前記[110]方向に平行な辺を有し、前記辺の長さは前記貫通孔の[110]方向における全長の半分以下であり、
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貫通孔が配置さ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。
- 前記貫通孔の前記開口部の外形状は、長方形、平行四辺形又は円形であ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。
- 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6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6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8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9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記貫通孔の内部に、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10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
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