JP2009073035A - Recording head and ink jet recording apparatus provided with the same - Google Patents
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Abstract
【課題】 ILBパッドとTABリードの間に障壁部を設ける構成において、
障壁部高さを大幅に高くすることなく、リードとHBエッジの非接触信頼性を向上させること。
【解決手段】 障壁部天面が、パッド側よりもTAB基板側の方が高くなる様な傾斜を持つようにする。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a barrier portion between an ILB pad and a TAB lead,
Improving the non-contact reliability of leads and HB edges without significantly increasing the barrier height.
The top surface of the barrier portion is inclined so that the TAB substrate side is higher than the pad side.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、インクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置に関連する。より詳細には記録ヘッドの記録素子基板上に、上面が傾斜を持った障壁部材を設けることにより電気接続信頼性を向上させる記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording on a recording medium by discharging ink. More specifically, the present invention relates to a recording head and an ink jet recording apparatus that improve electrical connection reliability by providing a barrier member having an inclined upper surface on a recording element substrate of the recording head.
インクジェット方式による記録技術は、ランニングコストが安く、静かな記録方法として注目されている。近年、市場からはより一層の画像品位の向上が求められており、記録液滴の体積をより小さくすることにより、画像における粒状感等を低減させてきた。 The ink jet recording technique is attracting attention as a quiet recording method with a low running cost. In recent years, further improvement in image quality has been demanded from the market, and the graininess in an image has been reduced by reducing the volume of a recording droplet.
しかしながら、吐出する液滴体積が小さくなればなるほど、記録ヘッド周りの気流等の影響を受けやすくなる。つまり気流に押された飛翔液滴は、飛翔方向が僅かではあるが曲がり、紙などの記録媒体上での着弾位置のバラツキが大きくなる。このバラツキが濃度ムラなどの画像品位劣化の要因となる。記録ヘッドと記録媒体との距離を短くすることが出来れば、記録液滴の同程度の飛翔方向曲がりでも着弾点位置ズレを小さくすることが出来る。従って、記録ヘッドと記録媒体との距離を縮めることが、以前から試みられていた。 However, the smaller the droplet volume to be ejected, the more easily affected by the airflow around the recording head. In other words, the flying droplets pushed by the air current are bent although the flying direction is slight, and the variation in the landing position on the recording medium such as paper increases. This variation causes image quality deterioration such as density unevenness. If the distance between the recording head and the recording medium can be shortened, the landing point position deviation can be reduced even when the recording droplets are bent in the same flight direction. Accordingly, attempts have been made to reduce the distance between the recording head and the recording medium.
特許文献1では、記録素子基板と、TAB(Tape Automated Bondingの略)部材とが示され、TAB部材から延伸しているリード部が記録素子基板上のパッドに接続される構成が開示されている。ここで、リード部が記録素子基板表面に接触することの無いように、記録素子基板上に絶縁性材料から成る障壁部材を設けている。 Patent Document 1 discloses a recording element substrate and a TAB (Tape Automated Bonding) member, and discloses a configuration in which a lead portion extending from the TAB member is connected to a pad on the recording element substrate. . Here, a barrier member made of an insulating material is provided on the recording element substrate so that the lead portion does not contact the surface of the recording element substrate.
図9は従来の記録ヘッドの記録素子基板とTAB部材との構成を表す模式図である。図9において、電気配線テープH2300の配線部(不図示)に導通している電極端子H2304の先端部は、電極部H2104の直上部にて電気的に接続されている。電気配線テープH2300と記録素子基板H2110が電気的接続された後、記録素子基板H2100に接着固定されている。また、電気配線テープH2300はインク貯留部材H1500に接着剤により接着固定されている。 FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of a recording element substrate and a TAB member of a conventional recording head. In FIG. 9, the distal end portion of the electrode terminal H2304 that is electrically connected to the wiring portion (not shown) of the electric wiring tape H2300 is electrically connected at the position directly above the electrode portion H2104. After the electrical wiring tape H2300 and the recording element substrate H2110 are electrically connected, they are bonded and fixed to the recording element substrate H2100. The electric wiring tape H2300 is bonded and fixed to the ink storage member H1500 with an adhesive.
図10は従来の記録ヘッドと記録媒体との距離を縮めるために、インクが吐出する面H2107を記録媒体側に近づけた状態を表す図である。図10において、電極部H2104の高さは、電極端子H2304の電気配線シートH2300と接続されている部分の高さより高いため、電極端子H2304は記録素子基板H2110の稜線Aに接触する。 FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the surface H2107 from which ink is ejected is close to the recording medium side in order to reduce the distance between the conventional recording head and the recording medium. In FIG. 10, since the height of the electrode portion H2104 is higher than the height of the portion of the electrode terminal H2304 connected to the electrical wiring sheet H2300, the electrode terminal H2304 contacts the ridge line A of the recording element substrate H2110.
図11は、電極端子H2304が記録素子基板H2100に接触するのを防ぐため、電極部H2104と記録素子基板H2100の稜線Aとの間に障壁部材H2111を設けた状態を示す模式図である。障壁部材H2111を設けた構成では、記録素子基板を記録媒体方向に近づけても、電極端子H2304が記録素子基板表面に接触し難くなる。従って、記録ヘッドのインク吐出面と記録媒体との距離を縮めることができる。 FIG. 11 is a schematic diagram showing a state in which a barrier member H2111 is provided between the electrode portion H2104 and the ridge line A of the recording element substrate H2100 in order to prevent the electrode terminal H2304 from contacting the recording element substrate H2100. In the configuration in which the barrier member H2111 is provided, the electrode terminal H2304 hardly comes into contact with the surface of the recording element substrate even when the recording element substrate is brought close to the recording medium direction. Accordingly, the distance between the ink ejection surface of the recording head and the recording medium can be reduced.
ところで、記録素子基板は、記録素子上で記録液を保持・発泡させる機能を持ったノズル部材を備えている。このノズル部材形状の厚みは極めて薄く、また、記録液を吐出する部分はミクロンオーダーでの精度を必要とする為、フォトリソ製法によって形成される。ノズル部材は、エポキシ系樹脂材料をスピンコート方法等により塗布し、パターニング後に不要部分を除去することにより形成される。 Incidentally, the recording element substrate includes a nozzle member having a function of holding and foaming the recording liquid on the recording element. The thickness of the nozzle member shape is extremely thin, and the portion from which the recording liquid is discharged requires an accuracy on the order of microns, and is thus formed by a photolithographic method. The nozzle member is formed by applying an epoxy resin material by a spin coating method or the like and removing unnecessary portions after patterning.
また、先ほどの記録素子基板上に設けられた障壁部材も同等に高い精度が要求される為、同様にフォトリソ製法により形成される。この隔壁部材も電極端子が記録素子基板上に接触するのを防止する重要な役割を担っている為、その高さは重要となる。 In addition, since the barrier member provided on the recording element substrate is required to have the same high accuracy, it is similarly formed by a photolithography method. Since the partition member also plays an important role in preventing the electrode terminal from contacting the recording element substrate, its height is important.
特許文献2では、記録素子基板上に設けられる予定のノズル部材の周囲を、予め型材にて取り囲むことにより、ノズル部の高さバラツキを低減させる構成が開示されている。遠心力を用いたスピンコート塗布方法は外周部において、塗布した接着材が厚くなる傾向がある。ここでは型材により、接着剤の不必要な移動を防止し、接着剤膜厚の安定化を図っている。
しかしながら、障壁部材によりTAB部材の電極端子が記録素子基板のエッジ部に接触しない訳ではなく、周囲の関連寸法によっては接触する場合がある。障壁部材高さにはバラツキがあり、これがリード部と記録素子基板が接触する接触率を上げることになる。接触率低減の為、障壁部材高さを極端に高くすればほとんど接触しなくなる。しかし、その分障壁部材の上に乗る電極端子の高さが高くなり、その電極端子を被覆する封止材高さが高くなる。結局、記録ヘッドと記録媒体との距離を縮めることが出来なくなる。 However, the electrode member of the TAB member does not contact the edge portion of the recording element substrate due to the barrier member, and may contact depending on the surrounding related dimensions. There is a variation in the height of the barrier member, which increases the contact rate between the lead portion and the recording element substrate. In order to reduce the contact rate, if the height of the barrier member is made extremely high, the contact hardly occurs. However, the height of the electrode terminal which rides on the barrier member is increased accordingly, and the height of the sealing material covering the electrode terminal is increased. Eventually, the distance between the recording head and the recording medium cannot be reduced.
従って、課題は障壁部材高さを高くすることなく、接触防止の信頼性を向上させることである。 Therefore, the problem is to improve the reliability of contact prevention without increasing the height of the barrier member.
上記目的を達成するため、本発明の記録ヘッドは、インクを吐出する複数の吐出口を備えた記録素子基板と、電気エネルギを受け入れる記録素子基板上に設けられたパッドと、パッドと電気接続するフレキシブル部材から延伸した電極端子と、記録素子基板端部とパッドとの間に設けられた絶縁性の障壁部材によって構成されており、前記障壁部材天面のパッド側の高さが反パッド側に比べ低くなる様に傾斜していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a recording head of the present invention is electrically connected to a recording element substrate having a plurality of ejection openings for ejecting ink, a pad provided on the recording element substrate for receiving electrical energy, and the pad. It is composed of an electrode terminal extended from the flexible member and an insulating barrier member provided between the recording element substrate end and the pad, and the height of the pad side of the top surface of the barrier member is on the side opposite to the pad. It is characterized by being inclined so as to be lower.
上述のように、本発明によれば、障壁部材高さを高くすることなく、TAB部材の電極端子がSi基盤端部のエッジに接触する確率を低減させることが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the probability that the electrode terminal of the TAB member contacts the edge of the Si substrate end without increasing the height of the barrier member.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1から図8は、本発明に係る液体吐出ヘッドもしくは液体吐出装置の一実施例としてのインクジェット記録ヘッドもしくはインクジェット記録装置を説明するための説明図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素について説明する。 1 to 8 are explanatory views for explaining an ink jet recording head or an ink jet recording apparatus as an embodiment of the liquid ejecting head or the liquid ejecting apparatus according to the present invention. Hereinafter, each component will be described with reference to these drawings.
図2は本実施形態におけるインクジェット記録装置の概略の構成を示す模式図であり、以下に、その動作について説明する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, and the operation thereof will be described below.
図2に示すインクジェット記録装置は、第一の記録ヘッドH1000、第二の記録ヘッドH1001の往復移動(主走査)と、記録媒体108の所定ピッチごとの搬送(副走査)とを繰り返している。これらの動きと同期させながら第一の記録ヘッドH1000、第二の記録ヘッドH1001から選択的にインクを吐出させ、記録媒体108に付着させることで、文字や記号、画像等を形成するシリアル型の記録装置である。 The ink jet recording apparatus shown in FIG. 2 repeats the reciprocating movement (main scanning) of the first recording head H1000 and the second recording head H1001 and the conveyance (sub scanning) of the recording medium 108 at a predetermined pitch. In synchronization with these movements, ink is selectively ejected from the first recording head H1000 and the second recording head H1001 and adhered to the recording medium 108, thereby forming a character, symbol, image, or the like. It is a recording device.
第一の記録ヘッドH1000、第二の記録ヘッドH1001は、ガイドシャフト103に摺動自在に支持され、不図示のモータ等の駆動手段によりガイドシャフト103に沿って往復移動されるキャリッジ102に着脱可能に搭載されている。記録媒体108は、搬送ローラ109により第一の記録ヘッドH1000、第二の記録ヘッドH1001のインク吐出面に対面する。そして、インク吐出面との距離を一定に維持するように、キャリッジ102の移動方向と交差する方向(例えば、直交する方向である矢印A方向)に搬送される。第一の記録ヘッドH1000、第二の記録ヘッドH1001は、いわゆるカートリッジ方式を採るものであり、前述したキャリッジ102に対して着脱可能となっている。従って、充填されているインクが消費されて無くなった場合は、記録ヘッドを交換することができる。
The first recording head H1000 and the second recording head H1001 are slidably supported by the guide shaft 103, and can be attached to and detached from the
本実施形態の記録ヘッドは、インクタンク一体型のものであり、図3(a)、図3(b)に示すような、ブラックインクが充填された第1の記録ヘッドH1000と、複数のカラーインクが充填された第2の記録ヘッドH1001との2形態を有する。 The recording head of this embodiment is of an ink tank integrated type, and includes a first recording head H1000 filled with black ink as shown in FIGS. 3A and 3B, and a plurality of colors. The second recording head H1001 is filled with ink.
以下、第一の記録ヘッドH1000を一例として、その構成を詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the first recording head H1000 will be described in detail by taking the first recording head H1000 as an example.
第1の記録ヘッドH1000は、いずれも電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギを生成する電気熱変換体を用いた記録ヘッドである。また、この記録ヘッドは記録素子としての電気熱変換体とインク吐出口とが対向するように配置されている。本実施例では、これら記録ヘッドはインクを吐出する記録素子基板(液体を吐出するための吐出口を備え、供給された電力を用いて液体を吐出する液体吐出部材の実施例である。)と、記録素子基板へ供給されるインクを保持・貯留するインクタンクとを、一体に備えた構造のものを用いて説明しているが、インクタンクを別体とした構造の記録ヘッドであっても構わない。 Each of the first recording heads H1000 is a recording head using an electrothermal transducer that generates thermal energy for causing film boiling to occur in ink in accordance with an electrical signal. The recording head is disposed so that the electrothermal transducer as a recording element and the ink discharge port face each other. In this embodiment, these recording heads are recording element substrates that discharge ink (an embodiment of a liquid discharge member that includes a discharge port for discharging liquid and discharges liquid using supplied power). In the above description, the ink tank that holds and stores the ink supplied to the recording element substrate is described as an integral unit. However, even if the recording head is structured separately from the ink tank, I do not care.
図4は、第1の記録ヘッドH1000の分解斜視図である。第1の記録ヘッドH1000は、第1の記録素子基板H1100、電気配線部材としての電気配線テープH1300、インク貯留部材H1500を含んで構成されている。 FIG. 4 is an exploded perspective view of the first recording head H1000. The first recording head H1000 includes a first recording element substrate H1100, an electric wiring tape H1300 as an electric wiring member, and an ink storage member H1500.
図5は、第1の記録素子基板H1100の構成を説明するための図で、一部破断して示す斜視図である。第1の記録素子基板H1100は、例えば、厚さ0.2mm〜1mmのSi基板H1110に、インク流路である長溝状の貫通口のインク供給口H1102を形成したものである。そして、第1の記録素子基板H1100のインク供給口1102がインク貯留部材H1500のインク供給口H1200(図4)に連通するよう、第1の記録素子基板H1100がインク貯留部材H1500(図4)に対して位置精度良く接着固定される。 FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration of the first recording element substrate H1100, partially broken away. The first recording element substrate H1100 is obtained by, for example, forming a long groove-like through-hole ink supply port H1102 as an ink flow path on a Si substrate H1110 having a thickness of 0.2 mm to 1 mm. The first recording element substrate H1100 is connected to the ink storage member H1500 (FIG. 4) so that the ink supply port 1102 of the first recording element substrate H1100 communicates with the ink supply port H1200 (FIG. 4) of the ink storage member H1500. On the other hand, it is bonded and fixed with high positional accuracy.
Si基板H1110には、インク供給口H1102を挟んでその両側に、電気熱変換素子H1103が1列ずつ並べて配置され、さらに電気熱変換素子H1103に電力を供給するAlなどからなる不図示の電気配線が形成されている。 On the Si substrate H1110, the electrothermal conversion elements H1103 are arranged side by side on both sides of the ink supply port H1102, and an electric wiring (not shown) made of Al or the like for supplying electric power to the electrothermal conversion elements H1103. Is formed.
また、Si基板H1110には、電気配線に電力を供給したり、電気熱変換素子H1103を駆動するための電気信号を供給したりするための電極部H1104が、電気熱変換素子H1103の列の両端に位置する側の辺部に沿って配列されている。また、それぞれの電極部H1104上にはAuなどからなるバンプH1105が形成されている。また、電極部H1104とSi基板H1110の端部との間に、障壁部材H1111が設けられている。 The Si substrate H1110 has electrode portions H1104 for supplying electric power to the electric wiring and supplying an electric signal for driving the electrothermal conversion element H1103, at both ends of the row of the electrothermal conversion elements H1103. It is arranged along the side part located on the side. A bump H1105 made of Au or the like is formed on each electrode portion H1104. Further, a barrier member H1111 is provided between the electrode portion H1104 and the end portion of the Si substrate H1110.
本実施例では、電極部H1104上にはAuなどからなるバンプH1105が形成されているが、必ずしもバンプ形状でなくてもよく、電極部H1104上にAuなどのメッキを施しても構わない。 In this embodiment, the bump H1105 made of Au or the like is formed on the electrode portion H1104. However, the bump shape may not necessarily be a bump shape, and the electrode portion H1104 may be plated with Au or the like.
図6(a)〜図6(e)は本発明の障壁部材H1111の形成方法のひとつの方法を示すものであり、図5における障壁部材と直交する方向の断面模式図である。 FIG. 6A to FIG. 6E show one method of forming the barrier member H1111 of the present invention, and are schematic cross-sectional views in the direction orthogonal to the barrier member in FIG.
形成方法の概要は、障壁部材の形成予定位置から所定間隔をおいた位置に溶解可能な型部材を予め設け、その上に光硬化性樹脂を形成し、最後に型材を除去するものである。 The outline of the forming method is that a mold member that can be dissolved is provided in advance at a predetermined distance from the position where the barrier member is to be formed, a photocurable resin is formed thereon, and finally the mold material is removed.
次に、図6(a)〜図6(e)を用いて、形成方法について詳細に説明を行う。 Next, the formation method will be described in detail with reference to FIGS.
まず、ヒータおよびインク供給口が形成されたSi基板H1110上に光反応性ポジ型レジスト材を塗布し、フォトリソ工程により障壁部材の周囲に後で溶解可能な型部材K0001を形成する(図6(a))。 First, a photoreactive positive resist material is applied on a Si substrate H1110 on which a heater and an ink supply port are formed, and a mold member K0001 that can be dissolved later is formed around the barrier member by a photolithography process (FIG. 6 ( a)).
さらに、Si基板H1110および型部材K0001上に、障壁部材となる光反応型ネガ型レジストである樹脂H1212をスピンコート等の方法により塗布を行う。このとき、樹脂H1212の厚みは、型部材K001上が厚くなり、型部材と型部材との間は、型部材が無い箇所に比べ薄くなる。(図6(b))
障壁部材の樹脂H1212は光により選択的に硬化可能である。本実施例では硬化予定部分から型部材K0001までの距離が、所定の距離L1、L2だけ離れた場所のみに光を照射し硬化させる(図6(c))。ここで、L1<L2の関係の場合、樹脂H1212の上面は斜面となる。本実施例ではL1、L2の寸法を、L1=0.01mm、L2=0.08mmとしている。
Further, a resin H1212 that is a photoreactive negative resist serving as a barrier member is applied onto the Si substrate H1110 and the mold member K0001 by a method such as spin coating. At this time, the thickness of the resin H1212 is thicker on the mold member K001, and is thinner between the mold member and the mold member than in a portion where there is no mold member. (Fig. 6 (b))
The barrier member resin H1212 can be selectively cured by light. In the present embodiment, the distance from the portion to be cured to the mold member K0001 is cured by irradiating light only to a place separated by predetermined distances L1 and L2 (FIG. 6C). Here, in the case of the relationship of L1 <L2, the upper surface of the resin H1212 is an inclined surface. In this embodiment, the dimensions of L1 and L2 are L1 = 0.01 mm and L2 = 0.08 mm.
次に、図6(c)にて光が当たらなかった樹脂H1212の未硬化部分H1213を現像液にて洗い流す(図6(d))。 Next, the uncured portion H1213 of the resin H1212 that has not been exposed to light in FIG. 6C is washed away with the developer (FIG. 6D).
ここで、障壁部材H1111は二つの型材K0001の中間ではなく、Si基盤端部側に寄っているため、上面は平らではなく、T1>T2の関係の寸法となる。これは、型部材K0001の近傍に塗布されたノズル部材樹脂表面が平面にならずに斜面になることを逆に利用したものである。 Here, since the barrier member H1111 is not in the middle of the two mold materials K0001 but close to the Si substrate end portion side, the upper surface is not flat and has a dimension of T1> T2. This is a reverse utilization of the fact that the nozzle member resin surface applied in the vicinity of the mold member K0001 becomes an inclined surface instead of a flat surface.
ここで図7(a)は、図6(d)を矢印Bより観た矢視図である。型材K0001は障壁部材H1111を挟むように配置されており、型材K0001の長さは、障壁部材H1111とほぼ同じ長さとなっている。本実施例では、型材K0001は直線形状になっているが、所望の形状が得られれば、図7(b)で示す様に取り囲む構成でも、図7(c)で示す様に部分的に欠落した構成でも、それ以外の構成でも構わない。 Here, FIG. 7A is an arrow view of FIG. The mold material K0001 is disposed so as to sandwich the barrier member H1111. The length of the mold material K0001 is substantially the same as that of the barrier member H1111. In the present embodiment, the mold material K0001 has a linear shape. However, if a desired shape is obtained, even if it is surrounded as shown in FIG. 7B, it is partially missing as shown in FIG. 7C. Any other configuration may be used.
次に、型部材K0001を除去液にて溶解し、障壁部材H1111の形成が完了する。(図6(e))。 Next, the mold member K0001 is dissolved with a removing liquid, and the formation of the barrier member H1111 is completed. (FIG. 6 (e)).
また、本発明者は、型部材K0001が無い場合に比べ、型部材K0001があることにより、障壁部材H1111の高さ寸法バラツキが小さくなることを発見した。 In addition, the present inventor has discovered that the presence of the mold member K0001 reduces the height dimension variation of the barrier member H1111 compared to the case without the mold member K0001.
また、本実施例では障壁部材H1111形成工程はノズル部材形成と同工程にて行っているが、必ずしもその必要はない。また、本実施例では、型部材に光反応性ポジ型レジストを用いているが、ネガ型レジストでも構わない。同様に本実施例では、障壁部材に光反応性ネガ型レジストを用いているが、ポジ型レジストでも構わない。 In this embodiment, the barrier member H1111 forming step is performed in the same step as the nozzle member forming, but this is not always necessary. In this embodiment, a photoreactive positive resist is used for the mold member, but a negative resist may be used. Similarly, in this embodiment, a photoreactive negative resist is used for the barrier member, but a positive resist may be used.
ところで、図7において型部材K0001を設けたが、型部材を配置する効果は他にもある。図8を用いてその効果を説明する。 Incidentally, although the mold member K0001 is provided in FIG. 7, there are other effects of arranging the mold member. The effect will be described with reference to FIG.
図8(a)はSi基板H1110を切断する前のSiウエハー状態を示した図である。ここで、格子状に描かれた線は切断ラインS0001であり、この線に沿って厚みがおよそ0.06mmの円盤状の砥石で切断する。切断後の長方形のチップ片がSi基板H1110となる。 FIG. 8A is a view showing a Si wafer state before cutting the Si substrate H1110. Here, the line drawn in a lattice shape is a cutting line S0001, and the line is cut with a disc-shaped grindstone having a thickness of about 0.06 mm along this line. The rectangular chip piece after cutting becomes the Si substrate H1110.
図8(b)は、図8(a)で示されたC部の拡大図である。また、Si基板H1110の長手方向の両端部には電極部H1104が配置されている。ここで、型部材K0002は、前述した切断ラインS0001上に設けられ、型部材K0003は電極部H1104上に設けられている。 FIG. 8B is an enlarged view of a C portion shown in FIG. In addition, electrode portions H1104 are disposed at both ends in the longitudinal direction of the Si substrate H1110. Here, the mold member K0002 is provided on the cutting line S0001 described above, and the mold member K0003 is provided on the electrode portion H1104.
型部材K0002を切断ラインS0001上に設けることにより、図8(a)上に樹脂H1212を遠心力を用いたスピンコート等の方法にて塗布する場合、ウエハー全体の膜厚がより均一になる効果がある。ここで、チップ上にはインクを吐出する為のノズル部材などの必要部材が無駄なく配置されている為、型部材を配置するスペースに不足しがちであるが、切断ラインS0001は切断時に無くなってしまうので、配置することが可能である。本実施例では型部材K0002の幅は、切断幅以下の幅である0.05mmとしている。 By providing the mold member K0002 on the cutting line S0001, when the resin H1212 is applied onto the FIG. 8A by a method such as spin coating using centrifugal force, the film thickness of the entire wafer becomes more uniform. There is. Here, since necessary members such as nozzle members for ejecting ink are arranged without waste on the chip, the space for arranging the mold members tends to be insufficient, but the cutting line S0001 is lost at the time of cutting. Therefore, it can be arranged. In this embodiment, the width of the mold member K0002 is set to 0.05 mm, which is a width equal to or smaller than the cutting width.
また、図6(c)において、光が当たらなかった樹脂H1212の未硬化部分K0001を現像液にて洗い流す際に、電極部H1104の表面の金属膜を腐食させることがある。型部材K0003を電極部H1104上に設け、金属膜を保護することにより、この腐食を防止する効果がある。 In FIG. 6C, when the uncured portion K0001 of the resin H1212 that has not been exposed to light is washed away with the developer, the metal film on the surface of the electrode portion H1104 may be corroded. By providing the mold member K0003 on the electrode portion H1104 and protecting the metal film, there is an effect of preventing this corrosion.
従って、図7(a),図7(b),図7(c)で説明した型部材を、上記の効果が出る様な位置に設けると、記録ヘッドの品質向上にもなる。 Therefore, if the mold member described with reference to FIGS. 7A, 7B, and 7C is provided at a position where the above-described effects can be obtained, the quality of the recording head can be improved.
図4において、電気配線テープH1300は、第1の記録素子基板H1100に対してインクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成するものであり、ポリイミドのベース基材上に銅箔の配線パターンを形成することで構成されている。また、第1の記録素子基板H1100を組み込むための開口部H1303が形成されており、この開口部の縁付近には、第1の記録素子基板H1100の電極部H1104に接続される電極端子H1304が形成されている。さらに、電気配線テープH1300には、本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子H1302が形成されており、この外部信号入力端子H1302と電極端子H1304が連続した銅箔の配線パターンでつながれている。 In FIG. 4, an electric wiring tape H1300 forms an electric signal path for applying an electric signal for ejecting ink to the first recording element substrate H1100, and a copper foil is formed on a polyimide base substrate. This wiring pattern is formed. Further, an opening H1303 for incorporating the first recording element substrate H1100 is formed, and an electrode terminal H1304 connected to the electrode portion H1104 of the first recording element substrate H1100 is formed near the edge of the opening. Is formed. Further, an external signal input terminal H1302 for receiving an electrical signal from the main unit is formed on the electrical wiring tape H1300, and the external signal input terminal H1302 and the electrode terminal H1304 are connected by a continuous copper foil wiring pattern. ing.
図1は、電気配線テープH1300と第1の記録素子基板H1100の電気的接続を示すものである。電気配線テープH1300の配線部(不図示)に導通している電極端子H1304の先端部は、電極部H1104の直上部にて電気的に接続されている。その接続は、熱をかけながら荷重及び振動を加えて電極端子H1304の表面のAu層と電極部H1104上のバンプH1105のAu同士を溶着する方法にて行う。 FIG. 1 shows the electrical connection between the electrical wiring tape H1300 and the first recording element substrate H1100. The tip end portion of the electrode terminal H1304 that is electrically connected to the wiring portion (not shown) of the electric wiring tape H1300 is electrically connected immediately above the electrode portion H1104. The connection is performed by applying a load and vibration while applying heat to weld the Au layer on the surface of the electrode terminal H1304 and the Au of the bump H1105 on the electrode portion H1104.
電気配線テープH1300と第1の記録素子基板H1100が電気的接続された後、第1の記録素子基板H1100のインク供給口H1102(図5)がインク貯留部材H1500のインク供給口H1200(図4)に連通するように接着固定を行う。 After the electrical wiring tape H1300 and the first recording element substrate H1100 are electrically connected, the ink supply port H1102 (FIG. 5) of the first recording element substrate H1100 is the ink supply port H1200 (FIG. 4) of the ink storage member H1500. Adhesive fixation is performed so as to communicate with
次に、電気配線テープH1300の裏面をインク貯留部材H1500に接着剤により接着固定する。さらに、電気配線テープH1300の未接着部は折り曲げられ、第1の記録素子基板H1100がインク貯留部材H1500に接着されている面にほぼ垂直な側面に接着剤等で固定される。 Next, the back surface of the electric wiring tape H1300 is bonded and fixed to the ink storage member H1500 with an adhesive. Further, the unbonded portion of the electric wiring tape H1300 is bent, and the first recording element substrate H1100 is fixed to the side surface substantially perpendicular to the surface bonded to the ink storage member H1500 with an adhesive or the like.
電極部H2104の高さは、電極端子H2304の電気配線シートH1300と接続されている部分の高さより高いため、図1で示したように電極端子H1304はわん曲する。 Since the height of the electrode part H2104 is higher than the height of the part connected to the electric wiring sheet H1300 of the electrode terminal H2304, the electrode terminal H1304 is bent as shown in FIG.
その際、障壁部材H1111があることにより、電極端子H1304が、Si基板H1110の端部の稜線Aに接触し難くなる。 At this time, the presence of the barrier member H1111 makes it difficult for the electrode terminal H1304 to contact the ridgeline A at the end of the Si substrate H1110.
ここで、障壁部材H1111の天面は電極部H1104側から電気配線シートH1300側に向かって高くなるように傾斜しており、T1>T2となる寸法関係となっている。この傾斜により、電極端子H1304が湾曲する軌跡が変わり、Si基板H1110の端部の稜線Aにより接触し難くなる。 Here, the top surface of the barrier member H1111 is inclined so as to become higher from the electrode portion H1104 side toward the electric wiring sheet H1300 side, and has a dimensional relationship of T1> T2. This inclination changes the trajectory of bending of the electrode terminal H1304 and makes it difficult to make contact with the ridgeline A at the end of the Si substrate H1110.
本実施例では、W1寸法が0.04mm、W2寸法が0.06mmであり、T2寸法が0.020mmに対し、T1寸法が0.022mmとなっている。この傾斜により、リードH1211のSi基板H1110の端部の稜線Aへの接触率が約0.1%から約0.02%に低減した。 In this embodiment, the W1 dimension is 0.04 mm, the W2 dimension is 0.06 mm, the T2 dimension is 0.020 mm, and the T1 dimension is 0.022 mm. By this inclination, the contact ratio of the lead H1211 to the edge line A at the end of the Si substrate H1110 was reduced from about 0.1% to about 0.02%.
ところで、W2寸法は0(ゼロ)にできれば、理論上は電極端子H1304がSi基板H1110の端部の稜線Aに接触し無くなるが、その場合Si基盤を切断する際の切断位置バラツキにより、障壁部材H1111を構成する樹脂を切断することがある。その場合、切断ブレードに樹脂が付着し、その後の切断時にSi基盤のチッピングを引き起こし易くなる。よって、切断ブレードが接触しない程度の間隔が必要となる。 By the way, if the W2 dimension can be set to 0 (zero), the electrode terminal H1304 theoretically does not come into contact with the ridge line A at the end of the Si substrate H1110. In this case, due to variation in the cutting position when cutting the Si substrate, the barrier member The resin constituting H1111 may be cut. In that case, resin adheres to the cutting blade, and it becomes easy to cause chipping of the Si base during subsequent cutting. Therefore, an interval that does not contact the cutting blade is necessary.
上記のように構成された第1の記録素子H1100では、インク流路H1102(図5)から供給されたインクは、各電気熱変換素子H1103(図5)の発熱によって発生した気泡の圧力によって、各電気熱変換素子H1103(図5)に対向する吐出口1107(図5)から吐出される。従来の記録ヘッドに比べ、吐出口H1107(図5)を備えたノズル部材H1106の上面が記録媒体に近づくため、インク滴の着弾点位置のバラツキがより小さくなり、印字品位が向上する。 In the first recording element H1100 configured as described above, the ink supplied from the ink flow path H1102 (FIG. 5) is caused by the pressure of the bubbles generated by the heat generation of each electrothermal conversion element H1103 (FIG. 5). It discharges from the discharge outlet 1107 (FIG. 5) facing each electrothermal conversion element H1103 (FIG. 5). Compared to the conventional recording head, the upper surface of the nozzle member H1106 provided with the ejection port H1107 (FIG. 5) is closer to the recording medium, so that the variation in the landing point position of the ink droplets becomes smaller and the print quality is improved.
また、本実施例では、シリアル型のインクジェット記録装置を用いて説明したが、記録ヘッドが記録媒体の移動方向と直交する方向に移動しないライン型のインクジェット記録装置でも、当然同様な効果が得られる。 In this embodiment, the serial type ink jet recording apparatus has been described. However, a line type ink jet recording apparatus in which the recording head does not move in a direction orthogonal to the moving direction of the recording medium can naturally obtain the same effect. .
H1100 Si基盤
H1111 障壁部材
H1300 電気配線テープ
K0001 型材
H1100 Si substrate H1111 Barrier member H1300 Electrical wiring tape K0001 Mold material
Claims (2)
電気エネルギを受け入れる記録素子基板上に設けられたパッドと、
パッドと電気接続するフレキシブル部材から延伸したリードと、
記録素子基板端部とパッドとの間に設けられた絶縁性の障壁部材と、
によって構成された記録ヘッドにおいて、
前記障壁部材上面のパッド側の高さが反パッド側に比べ低くなる様に傾斜していることを特徴とした記録ヘッド。 A recording element substrate having a plurality of ejection openings for ejecting ink;
A pad provided on the recording element substrate for receiving electrical energy;
A lead extending from a flexible member electrically connected to the pad;
An insulating barrier member provided between the end of the recording element substrate and the pad;
In the recording head constituted by
A recording head characterized in that the height of the upper surface of the barrier member on the pad side is inclined to be lower than that on the non-pad side.
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