JP2006289720A - Inkjet recording head and inkjet recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関するものであり、さらに詳しくは、インクジェット記録ヘッド内に構成される電気配線基板の開口部の四隅に形成される突部のダミー配線形状に関するものである。 The present invention relates to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus that perform recording by discharging a liquid, and more specifically, protrusions formed at four corners of an opening portion of an electric wiring board configured in the ink jet recording head. This relates to the shape of the dummy wiring.
インクジェット記録装置は、ノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録が可能であり、様々な記録媒体(紙、OHPシート等)に対して記録することが可能である。また、記録時における騒音がほとんど生じないといった特徴を持つ。このようなことからインクジェット記録装置は、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機などの記録機構をになう装置として広く採用されている。 The ink jet recording apparatus is a non-impact recording type recording apparatus that can perform high-speed recording and can record on various recording media (paper, OHP sheets, etc.). In addition, there is a feature that noise during recording hardly occurs. For this reason, the ink jet recording apparatus is widely adopted as an apparatus that forms a recording mechanism such as a printer, a word processor, a facsimile machine, and a copying machine.
このインクジェット記録装置における代表的なインク吐出方式として、電気熱変換素子を用いた方式がある。この方式は、電気熱変換素子の発生する熱によって気泡を発生させ、気泡発生時に生じる圧力を利用して微小な吐出口から微小な液滴を吐出させて、記録媒体に記録を行うものであり、一般に液滴を形成するための吐出ノズルを持つ記録ヘッドと、この記録ヘッドに対して記録液を供給する記録液供給系とから構成される。 As a typical ink discharge method in this ink jet recording apparatus, there is a method using an electrothermal conversion element. In this method, bubbles are generated by the heat generated by the electrothermal transducer, and recording is performed on a recording medium by discharging minute droplets from minute discharge ports using the pressure generated when bubbles are generated. In general, the recording head includes a recording head having discharge nozzles for forming droplets, and a recording liquid supply system for supplying a recording liquid to the recording head.
電気熱変換素子を用いたインクジェット記録ヘッドは、電気熱変換素子を記録液室内に設け、これに記録信号となる電気パルスを与えることによって記録液に熱エネルギーを与え、記録液の発泡時(沸騰時)の気泡圧力を記録液滴の吐出に利用している。 An ink jet recording head using an electrothermal conversion element is provided with an electrothermal conversion element in a recording liquid chamber and gives an electric pulse as a recording signal to give thermal energy to the recording liquid, and when the recording liquid is foamed (boiling) ) Bubble pressure is used to eject recording droplets.
図6は、一般的な電気熱変換素子が配列され記録液を吐出させる機能を持つ基板(以下、記録素子基板)を示す図であり、同図(a)はその平面図、(b)は底面図、(c)は側面図である。また、図7は、図6に示した記録素子基板が電気配線基板に接続された状態を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a substrate (hereinafter referred to as a recording element substrate) having a general electrothermal conversion element array and a function of discharging a recording liquid. FIG. 6A is a plan view thereof, and FIG. A bottom view and (c) are side views. FIG. 7 is a diagram showing a state in which the recording element substrate shown in FIG. 6 is connected to the electric wiring substrate.
図6に示すように、記録素子基板601にはその裏面から記録液を供給するための貫通穴(記録液供給口)608が形成され、記録素子基板601の表面には記録液に吐出エネルギーを付与するための電気熱変換素子(不図示)が貫通穴608の両側にそれぞれ複数配列され、また、記録素子基板601上には吐出口プレート605が設けられ、この吐出口プレート605には、複数の電気熱変換素子にそれぞれ対向するように複数の吐出口606が形成されている。そして、記録素子基板601の表面の両端部には複数の電気熱変換素子にそれぞれ電気的に接続された複数の電極609が構成されている。 As shown in FIG. 6, the recording element substrate 601 is formed with a through hole (recording liquid supply port) 608 for supplying the recording liquid from the back surface thereof, and the recording element substrate 601 has a discharge energy for discharging the recording liquid. A plurality of electrothermal conversion elements (not shown) for application are arranged on both sides of the through-hole 608, and a discharge port plate 605 is provided on the recording element substrate 601, and the discharge port plate 605 includes a plurality of discharge port plates 605. A plurality of discharge ports 606 are formed so as to face the electrothermal conversion elements. A plurality of electrodes 609 that are electrically connected to the plurality of electrothermal transducers are formed at both ends of the surface of the recording element substrate 601.
また、図7に示すように、記録素子基板701に設けられた複数の電極(不図示)と電気配線基板703に設けられた複数の電極リード710とが、例えばTAB技術等によって電気的に接続されて記録素子ユニット721が構成される。この電気的接続部の上部には、記録液による腐食や外部から作用する力による断線から保護するために、電気配線基板703の開口部の四隅に形成される突部720まで第2封止剤714によって被覆保護し熱硬化させている。
Further, as shown in FIG. 7, a plurality of electrodes (not shown) provided on the recording element substrate 701 and a plurality of electrode leads 710 provided on the electric wiring substrate 703 are electrically connected by, for example, TAB technology. Thus, the
第2封止剤714は、記録シートと対向した位置に配置されるため、印字される記録シートの上面と第2封止剤714の上面間の幅(紙間)が設定されていて、第2封止剤714の高さが規定され決められた高さで第2封止剤714を塗布しなければならない。 Since the second sealing agent 714 is disposed at a position facing the recording sheet, the width (between paper) between the upper surface of the recording sheet to be printed and the upper surface of the second sealing agent 714 is set. The height of the second sealant 714 is defined and the second sealant 714 must be applied at a predetermined height.
図8は、図7に示した記録素子ユニット821が設けられた従来のインクジェット記録ヘッドの一構成例を示す図であり、同図(a)は外観斜視図、同図(b)は図(a)に示すD−D断面の電気配線基板のみの部分拡大図、同図(c)は図(a)に示す点線部の拡大図である。 8A and 8B are diagrams showing an example of the configuration of a conventional ink jet recording head provided with the recording element unit 821 shown in FIG. 7, in which FIG. 8A is an external perspective view, and FIG. The partial expanded view of only the electric wiring board of the DD cross section shown to a), the figure (c) is an enlarged view of the dotted-line part shown to Fig.1 (a).
図8(a)に示すように、記録素子ユニット821は、第1プレート802の上面に接着剤(不図示)により接着固定されている。さらに、第1プレート802の上面には開口部を有する第2のプレート804が接着剤(不図示)により接着固定され、この第2プレート804の上面には電気配線基板803が接着剤(不図示)によって接着固定されている。そして、電気配線基板803の端部には、本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子828を有している。 As shown in FIG. 8A, the recording element unit 821 is bonded and fixed to the upper surface of the first plate 802 with an adhesive (not shown). Further, a second plate 804 having an opening is bonded and fixed to the upper surface of the first plate 802 with an adhesive (not shown), and an electric wiring board 803 is bonded to the upper surface of the second plate 804 with an adhesive (not shown). ). An end portion of the electric wiring board 803 has an external signal input terminal 828 for receiving an electric signal from the main body.
そして、第2プレート804と記録素子基板801との間にできる凹部811および記録素子基板801と電気配線基板803との電気的接続部の一部を保護するために、第1封止剤812が塗布され熱硬化させている。 In order to protect the concave portion 811 formed between the second plate 804 and the recording element substrate 801 and a part of the electrical connection portion between the recording element substrate 801 and the electric wiring substrate 803, the first sealant 812 is used. Applied and heat-cured.
第1封止剤812の高さが安定しないこと及び充填量が不十分であると、印字時またはワイピング時によるヘッドのクリーニング時に飛散した記録液が記録素子基板801との間できる凹部811に徐々に溜まって増粘固着する。この増粘した記録液が、ワイピング時にワイパーに付着し、さらに吐出口に付着すると、安定して記録液滴を吐出することに障害を起こす一因となるため、第1封止剤812の高さを規定している。 If the height of the first sealant 812 is not stable and the filling amount is insufficient, the recording liquid scattered during the cleaning of the head during printing or wiping is gradually formed in the concave portion 811 formed between the recording element substrate 801 and the recording liquid. It accumulates in and sticks to thickening. If this thickened recording liquid adheres to the wiper during wiping and further adheres to the ejection port, it causes a failure in stably ejecting recording droplets. Is specified.
さらに、記録素子基板801の電極(不図示)と電気配線基板803の電極リード810との電気的接続部を第2封止剤814が電気配線基板803の開口部の四隅に形成される突部820まで塗布され被覆保護されている。 Further, the second sealant 814 is formed at the four corners of the opening of the electric wiring substrate 803 at the electrical connection portion between the electrode (not shown) of the recording element substrate 801 and the electrode lead 810 of the electric wiring substrate 803. Up to 820 applied and covered.
前記突部820がない状態で第2封止剤814を塗布すると、電気的接続部に塗布された第2封止剤814の厚みより、前記突部820に塗布されるはずの第2封止剤814の端部が第1封止剤812上に落ち込んで薄くなり、端部の割れ、剥れが発生してしまう為、第2封止剤814の端部の割れ、剥れを防止するために前記突部820が構成されている。 When the second sealant 814 is applied in the absence of the protrusion 820, the second seal that should be applied to the protrusion 820 due to the thickness of the second sealant 814 applied to the electrical connection portion. Since the end portion of the agent 814 falls on the first sealing agent 812 and becomes thin and the end portion is cracked and peeled off, the end portion of the second sealing agent 814 is prevented from being cracked and peeled off. Therefore, the protrusion 820 is configured.
図8(b)に示すように、電気配線基板803は、ダミー配線822、配線815及びカバーフィルム816、ベースフィルム817で構成されていて、ダミー配線822及び配線815とベースフィルム817間にベースフィルム接着剤818及び、ダミー配線822及び配線815とカバーフィルム816間にカバーフィルム接着剤819にて接着された構成になっている。 As shown in FIG. 8B, the electric wiring substrate 803 includes a dummy wiring 822, a wiring 815, a cover film 816, and a base film 817, and the base film is interposed between the dummy wiring 822 and the wiring 815 and the base film 817. The adhesive 818, the dummy wiring 822 and the wiring 815, and the cover film 816 are bonded with a cover film adhesive 819.
図8(c)に示すように、電気配線基板803の開口部の四隅に形成される突部820にベタ形状のダミー配線822が構成されている。前記突部820にダミー配線822が無いと、前記電気配線基板の電気的接続部近傍の領域829部分に対して前記ダミー配線822を含む突部の領域833の厚みが薄くなり、図8(a)に示すように、第2プレート804に電気配線基板803を接着固定したときに、前記突部820と第2プレート804との間に隙間ができる。その後、第1封止剤812を塗布し、電気的接続部の下部に第1封止剤812が回り込むときに前記隙間に第1封止剤812が入り込んでしまい第1封止剤812の高さが安定しない危険性があるため、図8(c)に図示したダミー配線822を有している。
しかしながら、上述した従来のインクジェット記録ヘッドにおいて、電気配線基板の開口部の四隅に形成される突部のダミー配線を図8(c)のようなベタ形状のダミー配線構成にすることによって、前記ダミー配線を含む突部の領域上に構成するカバーフィルム接着剤の逃げ部が無くなり、第2封止剤を塗布する部分の前記電気配線基板の電気的接続部近傍の領域と前記ダミー配線を含む突部の領域上のカバーフィルム接着剤の厚みが不均一になり、前記電気的接続部近傍の領域のカバーフィルム接着剤の厚みが薄く、前記ダミー配線を含む突部の領域上のカバーフィルム接着剤の厚みが厚くなっていた。 However, in the above-described conventional ink jet recording head, the dummy wirings at the protrusions formed at the four corners of the opening of the electric wiring board have a solid dummy wiring configuration as shown in FIG. The escape portion of the cover film adhesive formed on the region of the protrusion including the wiring is eliminated, and the region including the dummy wiring and the region in the vicinity of the electrical connection portion of the electric wiring board in the portion where the second sealing agent is applied. The thickness of the cover film adhesive on the region of the part becomes non-uniform, the thickness of the cover film adhesive in the region near the electrical connection part is thin, and the cover film adhesive on the region of the protrusion including the dummy wiring The thickness of was thick.
上記電気配線基板の状態で平面である第2プレートに接着固定させると、カバーフィルム接着剤の厚い箇所すなわち前記ダミー配線を含む突部の領域が盛り上がり、第2封止剤を塗布すると盛り上がり部に塗布された第2封止剤は規定された高さより薄くなっていた。 When the adhesive plate is bonded and fixed to the flat second plate in the state of the electric wiring board, the thick portion of the cover film adhesive, that is, the region of the protrusion including the dummy wiring is raised, and the second sealing agent is applied to the raised portion. The applied second sealant was thinner than the prescribed height.
規定の高さより薄く塗布された第2封止剤は熱硬化後、前記突部上に亀裂が発生している恐れがあった。 The second sealing agent applied thinner than the prescribed height may have cracks on the protrusions after thermosetting.
この亀裂が入った状態で、印字時等で記録液を吐出するために電気信号を印加すると記録液が亀裂から入り込んで電気的接続部への記録液による腐食および記録液を介してのショートが発生する可能性がある。 When an electrical signal is applied to discharge the recording liquid during printing, etc. with this crack in place, the recording liquid enters from the crack, causing corrosion due to the recording liquid to the electrical connection and short circuit via the recording liquid. May occur.
さらには、電気的接続部近傍の領域の電気配線基板と第2プレートの間が電気配線基板の厚み分密着できずに隙間ができて、電気配線基板と第2プレートを接合させる接着剤が伸びない状態で第1封止剤を塗布すると、電気的接続部の下部に第1封止剤が回り込むときに前記隙間に第1封止剤が入り込んでしまい第1封止剤の高さが安定しなかった。 Furthermore, the electrical wiring board in the region near the electrical connection portion and the second plate cannot be adhered to each other by the thickness of the electrical wiring board, leaving a gap, and the adhesive for joining the electrical wiring board and the second plate extends. If the first sealant is applied in a state where the first sealant is not present, the first sealant enters the gap when the first sealant wraps around the lower part of the electrical connection portion, and the height of the first sealant is stable. I didn't.
そこで本発明の目的は、電気配線基板の開口部の四隅に形成されるダミー配線を含む突部の領域と電気的接続部近傍の領域のカバーフィルム接着剤の量が一定となるダミー配線構成にすることで、電気的接続部近傍の領域の電気配線基板の厚みと前記ダミー配線を含む突部の領域の電気配線基板の厚みの差をなくして、第2プレートに電気配線基板を接着固定したときの前記突部の盛り上がりを無くし、第2封止剤を均一に規定された高さの厚みで塗布し、第2封止剤の熱硬化後の亀裂を防止しすること、また、電気的接続部近傍の領域の電気配線基板と第2プレートの間の隙間への第1封止剤の入り込みを防止でき、第1封止剤の高さを安定させることのできる信頼性の高いインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a dummy wiring configuration in which the amount of the cover film adhesive in the region of the protrusion including the dummy wiring formed at the four corners of the opening portion of the electric wiring board and the region in the vicinity of the electrical connection portion is constant. Thus, the difference between the thickness of the electrical wiring board in the region near the electrical connection portion and the thickness of the electrical wiring board in the region of the protrusion including the dummy wiring is eliminated, and the electrical wiring substrate is bonded and fixed to the second plate. When the protrusion of the protrusion is eliminated, the second sealant is applied in a uniform thickness, and the second sealant is prevented from cracking after thermosetting, Highly reliable ink jet recording that can prevent the first sealant from entering the gap between the electric wiring board and the second plate in the region near the connecting portion and can stabilize the height of the first sealant. Provide head and ink jet recording apparatus Lies in the fact.
本発明では上記課題を達成する為、次の(1)〜(2)のように構成したインクジェット記録ヘッドを提供するものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an ink jet recording head configured as described in (1) to (2) below.
(1)記録液を吐出する複数の記録素子を有する記録素子基板と、該記録素子基板が組み込まれる開口部が形成され、前記記録素子基板に対して前記記録液を吐出するための電気エネルギーを印加するために前記記録素子基板に電気的に接続される電気配線基板とを有し、前記記録素子基板が固定保持される第1プレートと、前記記録素子基板を通す開口部が形成され、前記電気配線基板と前記第1プレートとの間に介在して前記電気配線基板を固定保持する第2プレートとを有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記電気配線基板はカバーフィルム、ベースフィルム、カバーフィルム接着剤、ベースフィルム接着剤で構成され、前記電気配線基板の開口部の四隅に形成される突部にダミー配線を有し、前記ダミー配線を含む突部の領域と電気的接続部近傍の領域において、カバーフィルム接着剤の量が一定となるダミー配線構成にすることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
(1) A recording element substrate having a plurality of recording elements for discharging a recording liquid and an opening into which the recording element substrate is incorporated are formed, and electric energy for discharging the recording liquid to the recording element substrate is formed. An electrical wiring substrate electrically connected to the recording element substrate for applying, a first plate on which the recording element substrate is fixedly held, and an opening through which the recording element substrate is passed, An ink jet recording head having a second plate that is interposed between an electric wiring board and the first plate and fixes and holds the electric wiring board,
The electric wiring board is composed of a cover film, a base film, a cover film adhesive, and a base film adhesive, and has dummy wirings at projections formed at four corners of the opening of the electric wiring board, and the dummy wiring An ink jet recording head having a dummy wiring configuration in which the amount of the cover film adhesive is constant in the region of the projecting portion and the region in the vicinity of the electrical connection portion.
(2)前記(1)に記載のインクジェット記録ヘッドを搭載したことを特徴とするインクジェット記録装置。 (2) An ink jet recording apparatus comprising the ink jet recording head according to (1).
本発明により電気配線基板の開口部の四隅に形成されるダミー配線を含む突部の領域と電気的接続部近傍の領域のカバーフィルム接着剤の量が一定となるダミー配線構成にすることによって、電気的接続部近傍の領域の電気配線基板の厚みと前記ダミー配線を含む突部の領域の電気配線基板の厚みの差をなくして、第2プレートに電気配線基板を接着固定したときの前記突部の盛り上がりを無くし、第2封止剤を均一に規定された高さの厚みで塗布し、第2封止剤の熱硬化後の亀裂を防止し、また、電気的接続部近傍の領域の電気配線基板と第2プレートの間の隙間への第1封止剤の入り込みを防止でき、第1封止剤の高さを安定させることのできる信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することができた。 By adopting a dummy wiring configuration in which the amount of the cover film adhesive in the region of the protrusion including the dummy wiring formed in the four corners of the opening portion of the electric wiring board according to the present invention and the region in the vicinity of the electrical connection portion becomes constant, The protrusion when the electric wiring board is bonded and fixed to the second plate by eliminating the difference between the thickness of the electric wiring board in the vicinity of the electrical connection portion and the thickness of the electric wiring board in the region of the protrusion including the dummy wiring. The second encapsulant is applied at a uniform height to prevent cracks after heat curing of the second encapsulant, and the region near the electrical connection portion is eliminated. To provide a highly reliable ink jet recording head capable of preventing the first sealant from entering the gap between the electric wiring board and the second plate and stabilizing the height of the first sealant. did it.
以下に、図面を参照して本発明に係わるインクジェット記録ヘッドの実施例について説明する。 Embodiments of an ink jet recording head according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明のインクジェット記録ヘッドの一実施形態の一部をなす記録素子ユニットを示す図であり、同図(a)はこの記録素子ユニットを示す斜視図、同図(b)は図(a)に示すA−A断面の電気配線基板のみの部分拡大図、同図(c)は図(a)に示す点線部の拡大図である。 FIG. 1 is a diagram showing a recording element unit forming a part of an embodiment of an ink jet recording head of the present invention. FIG. 1 (a) is a perspective view showing the recording element unit, and FIG. The partial enlarged view of only the electric wiring board of the AA cross section shown to a), the figure (c) is an enlarged view of the dotted-line part shown to a figure (a).
図1(a)に示すように、本発明のインクジェット記録ヘッドにおける記録素子ユニット21は、記録素子基板1と、記録素子基板1が接着固定される第1プレート2と、電気配線基板3と、第1プレート2と電気配線基板3との間に介在して電気配線基板3を接着固定する第2プレート4とを有している。 As shown in FIG. 1A, the recording element unit 21 in the ink jet recording head of the present invention includes a recording element substrate 1, a first plate 2 to which the recording element substrate 1 is bonded and fixed, an electrical wiring substrate 3, A second plate 4 is provided between the first plate 2 and the electric wiring board 3 to bond and fix the electric wiring board 3.
そして、第2プレート4と記録素子基板1との間にできる凹部11および記録素子基板1と電気配線基板3との電気的接続部の一部を保護するために、第1封止剤12が塗布され熱硬化させている。 In order to protect the concave portion 11 formed between the second plate 4 and the recording element substrate 1 and a part of the electrical connection portion between the recording element substrate 1 and the electric wiring substrate 3, the first sealing agent 12 is used. Applied and heat-cured.
第1封止剤12の高さが安定しないこと及び充填量が不十分であると、印字時またはワイピング時によるヘッドのクリーニング時に飛散した記録液が記録素子基板1との間できる凹部11に徐々に溜まって増粘固着する。この増粘した記録液が、ワイピング時にワイパーに付着し、さらに吐出口に付着すると、安定して記録液滴を吐出することに障害を起こす一因となるため、記録素子基板1の上面を0とし、第1封止剤12の塗布後の上面までの高さを0.26mm以下に規定している。 If the height of the first sealant 12 is not stable and the filling amount is insufficient, the recording liquid scattered during the cleaning of the head during printing or wiping is gradually formed in the concave portion 11 formed between the recording element substrate 1 and the recording liquid. It accumulates in and sticks to thickening. If this thickened recording liquid adheres to the wiper during wiping and further adheres to the ejection port, it causes a problem in stably ejecting recording droplets. And the height to the upper surface after the application of the first sealant 12 is specified to be 0.26 mm or less.
さらに、記録素子基板1の電極(不図示)と電気配線基板3の電極リード10との電気的接続部を第2封止剤14が電気配線基板3の開口部の四隅に形成される突部20まで塗布され被覆保護されている。 Further, protrusions at which the second sealant 14 is formed at the four corners of the opening of the electric wiring board 3 are electrically connected to the electrodes (not shown) of the recording element substrate 1 and the electrode leads 10 of the electric wiring board 3. The coating is protected up to 20.
前記突部20がない状態で第2封止剤14を塗布すると、電気的接続部に塗布された第2封止剤14の厚みより、前記突部20に塗布されるはずの第2封止剤14の端部が第1封止剤12上に落ち込んで薄くなり、端部の割れ、剥れが発生してしまう為、第2封止剤14の端部の割れ、剥れを防止するために前記突部20が構成されている。 When the second sealing agent 14 is applied without the protrusion 20, the second sealing that should be applied to the protrusion 20 due to the thickness of the second sealing agent 14 applied to the electrical connection portion. Since the end portion of the agent 14 falls on the first sealing agent 12 and becomes thin and the end portion is cracked and peeled off, the end portion of the second sealing agent 14 is prevented from being cracked and peeled off. Therefore, the protrusion 20 is configured.
そして、図1(b)に示すように、電気配線基板3は、ダミー配線22、配線15及びカバーフィルム16、ベースフィルム17で構成されていて、ダミー配線22及び配線15とベースフィルム17間にベースフィルム接着剤18及び、ダミー配線22及び配線15とカバーフィルム16間にカバーフィルム接着剤19にて接着された構成になっている。 As shown in FIG. 1B, the electric wiring board 3 is composed of dummy wirings 22, wirings 15, a cover film 16, and a base film 17, and between the dummy wirings 22 and 15 and the base film 17. The base film adhesive 18, the dummy wiring 22 and the wiring 15, and the cover film 16 are bonded with a cover film adhesive 19.
図1(c)に示すように、電気配線基板3の開口部の四隅に形成される突部20にはダミー配線溝31を有するダミー配線22が構成されている。ダミー配線溝31を有するダミー配線22の構成にして、前記ダミー配線22を含む突部の領域33と電気的接続部近傍の領域29のカバーフィルム接着剤の量が一定となるようなダミー配線構成にすることにより、電気的接続部近傍の領域29とダミー配線22を含む突部の領域33上に構成される図1(b)に図示するカバーフィルム接着剤19の厚み32の差がなくなる。 As shown in FIG. 1C, dummy wirings 22 having dummy wiring grooves 31 are formed on the protrusions 20 formed at the four corners of the opening of the electric wiring board 3. A dummy wiring structure having a dummy wiring groove 31 having a fixed amount of cover film adhesive in the protruding region 33 including the dummy wiring 22 and the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion. This eliminates the difference in the thickness 32 of the cover film adhesive 19 illustrated in FIG. 1B configured on the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion and the region 33 of the protrusion including the dummy wiring 22.
そして、上記電気配線基板3の状態で平面である第2プレートに接着固定させると、前記突部20の盛り上がりが無くなり、第2封止剤14を均一に規定された高さの厚みで塗布することが可能になり、前記突部20上で発生していた第2封止剤14の熱硬化後の亀裂を防止しすることができた。 Then, when the electric wiring board 3 is bonded and fixed to the second plate which is a flat surface, the protrusion 20 does not rise, and the second sealing agent 14 is applied with a uniform thickness. It became possible, and the crack after the thermosetting of the 2nd sealing agent 14 which had generate | occur | produced on the said protrusion 20 was able to be prevented.
第2封止剤14は、記録シートと対向した位置に配置されるため、印字される記録シートの上面と第2封止剤14の上面間の幅(紙間)が設定されていているため、第2封止剤14の高さが規定され、記録素子基板1の上面から0.2mmから0.3mmの高さで第2封止剤14を塗布しなければならない。 Since the second sealing agent 14 is disposed at a position facing the recording sheet, a width (between paper) between the upper surface of the recording sheet to be printed and the upper surface of the second sealing agent 14 is set. The height of the second sealant 14 is defined, and the second sealant 14 must be applied at a height of 0.2 mm to 0.3 mm from the upper surface of the recording element substrate 1.
また、厚み32の差をなくすことで、電気配線基板3と第2プレートとの密着性が向上する。よって、電気配線基板3と第2プレートとの隙間がごく僅かになり、電気配線基板3と第2プレート4を接合させる接着剤(不図示)が伸ばされることによって僅かな隙間を埋めることが可能になる。よって、電気的接続部近傍の領域29の電気配線基板3と第2プレートの間で発生していた隙間への第1封止剤12の入り込みを防止し第1封止剤12の高さを安定させることができた。 Further, by eliminating the difference in thickness 32, the adhesion between the electrical wiring board 3 and the second plate is improved. Therefore, the gap between the electrical wiring board 3 and the second plate becomes very small, and the adhesive (not shown) for joining the electrical wiring board 3 and the second plate 4 can be extended to fill the slight gap. become. Therefore, the first sealing agent 12 is prevented from entering the gap that has occurred between the electric wiring board 3 and the second plate in the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion, and the height of the first sealing agent 12 is increased. It was possible to stabilize.
前記突部20のダミー配線22の必要性としては、前記突部20にダミー配線22が無いと、電気的接続部近傍の領域29に対して厚みが薄くなり、図1(a)に示すように、第2プレート4に電気配線基板3を接着固定したときに、前記突部20と第2プレート4との間に隙間ができる。その後、第1封止剤12を塗布し、電気的接続部の下部に第1封止剤12が回り込むときに前記隙間に第1封止剤12が入り込んでしまい第1封止剤12の高さが安定しない危険性があるため、図1(c)に図示したダミー配線22を有している。 The necessity of the dummy wiring 22 of the protrusion 20 is that if there is no dummy wiring 22 in the protrusion 20, the thickness is reduced with respect to the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion, as shown in FIG. In addition, when the electric wiring board 3 is bonded and fixed to the second plate 4, a gap is formed between the protrusion 20 and the second plate 4. Thereafter, the first sealant 12 is applied, and when the first sealant 12 wraps around the lower part of the electrical connection portion, the first sealant 12 enters the gap and the height of the first sealant 12 is increased. Therefore, the dummy wiring 22 illustrated in FIG. 1C is provided.
図2は本発明のインクジェット記録ヘッドの一実施形態の一部をなす記録素子ユニットを示す図であり、同図(a)はこの記録素子ユニットを示す斜視図、同図(b)は図(a)に示すB−B断面の拡大図、同図(c)は図(a)に示すC−C断面の拡大図である。 FIG. 2 is a diagram showing a recording element unit forming a part of an embodiment of the ink jet recording head of the present invention. FIG. 2A is a perspective view showing the recording element unit, and FIG. The enlarged view of the BB cross section shown to a), and the same figure (c) are the enlarged views of the CC cross section shown to Fig. (a).
図2(b)に示すように、記録素子基板201の表面側に設けられている吐出口プレート205には、記録液を吐出するための吐出口206が、記録素子である電気熱変換素子207に対向する位置に2列にわたって複数開口されている。記録素子基板201の裏面側には、記録液が供給されるための貫通した記録液供給口208が、吐出口206の配列方向の長さとほぼ等しい長さで開口されている。これらの記録素子基板201は、その裏面側が第1プレート202上に配設され、所定の位置に接着固定されている。尚、図2(b)及び(c)には吐出口206及び電極209は数個しか示していないが、実際には数十〜数百個設けられている。 As shown in FIG. 2B, the ejection port plate 205 provided on the surface side of the recording element substrate 201 has an ejection port 206 for ejecting the recording liquid, an electrothermal conversion element 207 that is a recording element. A plurality of openings are provided in two rows at positions facing each other. On the back side of the recording element substrate 201, a recording liquid supply port 208 through which recording liquid is supplied is opened with a length substantially equal to the length of the ejection ports 206 in the arrangement direction. These recording element substrates 201 are arranged on the first plate 202 on the back side, and are bonded and fixed at predetermined positions. 2B and 2C show only a few discharge ports 206 and electrodes 209, but in actuality, several tens to several hundreds are provided.
さらに、電気配線基板203の開口部と第2プレート204の開口部と記録素子基板201の周囲との間に形成される凹部211および記録素子基板201と電気配線基板203との電気的接続部の一部(電極リード下部および電極周囲)を保護するために、第1封止剤212が塗布されている。この第1封止剤212は、例えば日本レック株式会社製の熱硬化型シリコーン変性エポキシ樹脂(NR200C)のような、硬化後においても弾性を有する熱硬化型封止剤が好ましい。尚、第1プレートの表面の凹部211に面する部分には、溝213が記録素子基板201の周囲を囲むように設けられている。この溝213は、凹部211に流し込まれた第1封止剤212を凹部211の全周に回りやすくする。 Furthermore, a recess 211 formed between the opening of the electric wiring board 203, the opening of the second plate 204, and the periphery of the recording element substrate 201, and the electrical connection portion between the recording element substrate 201 and the electric wiring board 203 In order to protect a part (the lower part of the electrode lead and the periphery of the electrode), the first sealing agent 212 is applied. The first sealing agent 212 is preferably a thermosetting sealing agent having elasticity even after curing, such as a thermosetting silicone-modified epoxy resin (NR200C) manufactured by Nippon Lec Co., Ltd. A groove 213 is provided in a portion of the surface of the first plate facing the recess 211 so as to surround the recording element substrate 201. The groove 213 makes the first sealing agent 212 poured into the recess 211 easy to turn around the entire periphery of the recess 211.
第1封止剤212の充填量が不十分であると、印字時またはワイピング時によるヘッドのクリーニング時に飛散した記録液が記録素子基板201との間できる凹部211に徐々に溜まって増粘固着する。この増粘した記録液が、ワイピング時にワイパーに付着し、さらに吐出口に付着すると、安定して記録液滴を吐出することに障害を起こす一因となるため、第1封止剤212の高さを規定している。 If the filling amount of the first sealing agent 212 is insufficient, the recording liquid scattered during the cleaning of the head during printing or wiping gradually accumulates in the concave portion 211 formed between the recording element substrate 201 and becomes thickened and fixed. . If this thickened recording liquid adheres to the wiper during wiping and further adheres to the ejection port, it causes a problem in stably ejecting recording droplets. Is specified.
図2(c)に示すように、電気配線基板203には記録素子基板201が露出した状態に組み込まれる開口部が設けられている。そして、記録素子基板201を電気的に接続するために開口部の縁には記録素子基板201の電極209と電気的に接続される電極リード210が電極209の個数と同数設けられており、これらの電極リード210と電極209は電気的に接続されている。そして、図2(a)から分かるように、電気配線基板203の端部には、本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子228を有している。 As shown in FIG. 2C, the electrical wiring substrate 203 is provided with an opening that is incorporated in a state where the recording element substrate 201 is exposed. In order to electrically connect the recording element substrate 201, electrode leads 210 electrically connected to the electrodes 209 of the recording element substrate 201 are provided at the edge of the opening as many as the number of the electrodes 209. The electrode lead 210 and the electrode 209 are electrically connected. As can be seen from FIG. 2A, the end portion of the electric wiring board 203 has an external signal input terminal 228 for receiving an electric signal from the main body.
さらに、記録素子基板201と電気配線基板203との電気的接続部の上部(電極リード210を挟み、電気配線基板203から吐出口プレート205を含む領域)が、第2封止剤214により被覆保護されている。この第2封止剤214は、例えば松下電工株式会社製の熱硬化型エポキシ樹脂(CV5420D)のような硬化後に非常に固い硬度を有する熱硬化型封止剤が好ましい。 Further, the upper part of the electrical connection portion between the recording element substrate 201 and the electric wiring substrate 203 (the region including the discharge port plate 205 from the electric wiring substrate 203 with the electrode lead 210 interposed therebetween) is covered and protected by the second sealing agent 214. Has been. The second sealing agent 214 is preferably a thermosetting sealing agent having a very hard hardness after curing, such as a thermosetting epoxy resin (CV5420D) manufactured by Matsushita Electric Works, Ltd.
これらの封止剤212、214は、塗布後同時にキュアされ、同時に硬化させられる。本実施形態では100℃で2時間キュアし、その後150℃で3時間キュアすることにより、封止剤212、214が同時に硬化させられる。キュア条件は、これらの封止剤212、214が用いられるデバイスが硬化熱によって受けるダメージの程度を考慮して決定される。 These sealing agents 212 and 214 are cured at the same time after application and are cured at the same time. In this embodiment, the sealants 212 and 214 are cured simultaneously by curing at 100 ° C. for 2 hours and then curing at 150 ° C. for 3 hours. The curing condition is determined in consideration of the degree of damage to the device using these sealing agents 212 and 214 due to the heat of curing.
上記に説明した記録素子ユニットの製造方法について、図2を参照して説明する。 A method of manufacturing the recording element unit described above will be described with reference to FIG.
上記のインクジェット記録ヘッドの製造方法においては、まず初めに第2プレート204を第1プレート202上の所定の位置に第1接着剤223を用いて接合する。 In the above method for manufacturing an ink jet recording head, first, the second plate 204 is first bonded to a predetermined position on the first plate 202 using the first adhesive 223.
次に、記録素子基板201を第2プレート204の開口部を通して第1プレート202上の所定の位置に第2接着剤224を用いて接合し、電気配線基板203を第2プレート204上の所定の位置に第3接着剤225を用いて接合する。 Next, the recording element substrate 201 is bonded to a predetermined position on the first plate 202 through the opening of the second plate 204 using the second adhesive 224, and the electric wiring substrate 203 is bonded to the predetermined plate on the second plate 204. The position is bonded using the third adhesive 225.
次に、電気配線基板203の電極リード210を記録素子基板201の電極209にそれぞれ電気的に接続する。 Next, the electrode leads 210 of the electric wiring substrate 203 are electrically connected to the electrodes 209 of the recording element substrate 201, respectively.
そして、電気配線基板203の開口部および第2プレート204の開口部と記録素子基板201の周囲との間に形成される凹部211に、硬化後に弾性を有する第1封止剤212を充填した後に、記録素子基板201と電気配線基板203との電気的接続部を第2封止剤214で被覆する。 After filling the concave portion 211 formed between the opening of the electric wiring substrate 203 and the opening of the second plate 204 and the periphery of the recording element substrate 201 with the first sealing agent 212 having elasticity after curing. The electrical connection portion between the recording element substrate 201 and the electrical wiring substrate 203 is covered with the second sealant 214.
そして、第1封止剤212、第2封止剤214を同時キュアし硬化させる。 Then, the first sealing agent 212 and the second sealing agent 214 are simultaneously cured and cured.
図3は本発明のインクジェット記録ヘッドの完成図であり、一実施形態の一部をなす記録素子ユニット321と流路部材327及び記録液供給容器326の接合した状態を示す図である。 FIG. 3 is a completed view of the ink jet recording head of the present invention, and shows a state in which the recording element unit 321, which forms part of one embodiment, the flow path member 327 and the recording liquid supply container 326 are joined.
図2で説明した製造方法にて製造した記録素子ユニット321と流路部材327との接合部分に接着剤(不図示)を塗布し熱硬化させる。その後、記録素子ユニット321を接合した流路部材327の記録液供給容器326との接合部分に接着剤(不図示)を塗布し熱硬化させて本実施例のインクジェット記録ヘッドを完成させる。 An adhesive (not shown) is applied to the joint between the recording element unit 321 and the flow path member 327 manufactured by the manufacturing method described with reference to FIG. Thereafter, an adhesive (not shown) is applied to the joining portion of the flow path member 327 to which the recording element unit 321 is joined with the recording liquid supply container 326, and is thermally cured to complete the ink jet recording head of this embodiment.
本発明の実施例2のインクジェット記録ヘッドの一実施形態の一部をなす記録素子ユニットは図1に順じ、図4は、図1(a)に示す点線部から見たときの拡大図であり、ダミー配線22以外の形態は実施例1に順ずる。 The recording element unit forming a part of one embodiment of the ink jet recording head of Example 2 of the present invention follows FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view when viewed from the dotted line portion shown in FIG. Yes, the configuration other than the dummy wiring 22 is in accordance with the first embodiment.
図4(a)に示したダミー配線22は突部20に対して斜めの平行四辺形(図1(c)に対して180°回転)の構成をしている。 The dummy wiring 22 shown in FIG. 4A has a configuration of an oblique parallelogram (rotated by 180 ° with respect to FIG. 1C) with respect to the protrusion 20.
図4(b)に示したダミー配線22は突部20に対して横の長方形の構成をしている。 The dummy wiring 22 shown in FIG. 4B has a rectangular configuration that is lateral to the protrusion 20.
図4(c)に示したダミー配線22は突部20に対して縦の長方形の構成をしている。 The dummy wiring 22 shown in FIG. 4C has a vertical rectangular configuration with respect to the protrusion 20.
図4(d)に示したダミー配線22は図1(c)に対してダミー配線幅とダミー配線溝が1/2の構成をしている。 The dummy wiring 22 shown in FIG. 4D has a structure in which the dummy wiring width and the dummy wiring groove are halved compared to FIG.
本実施例の図4(a)〜(d)のダミー配線22の構成にすれば、実施例1と同じように第2封止剤の熱硬化後の亀裂を防止し、また、電気的接続部近傍の領域29の電気配線基板3と第2プレート4の間の隙間への第1封止剤の入り込みを防止できる。 If the configuration of the dummy wiring 22 of FIGS. 4A to 4D of the present embodiment is used, the second sealant is prevented from cracking after thermosetting as in the first embodiment, and the electrical connection is made. It is possible to prevent the first sealant from entering the gap between the electric wiring board 3 and the second plate 4 in the region 29 in the vicinity of the part.
また、図4(a)〜(d)に列挙した以外のダミー配線22の構成でも、ダミー配線22を含む突部の領域33と電気的接続部近傍の領域29のカバーフィルム接着剤の量が一定となり、電気的接続部近傍の領域29とダミー配線22を含む突部33上に構成されるカバーフィルム接着剤19の厚み32の差がなくなる構成で第2封止剤の熱硬化後の亀裂を防止し、また、電気的接続部近傍の領域29の電気配線基板3と第2プレート4の間の隙間への第1封止剤の入り込みを防止できれば本発明の形態に含まれる。 Further, even in the configuration of the dummy wiring 22 other than those listed in FIGS. 4A to 4D, the amount of the cover film adhesive in the region 33 of the protrusion including the dummy wiring 22 and the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion is small. Cracks after thermosetting of the second sealant in a configuration in which the difference between the thickness 32 of the cover film adhesive 19 formed on the protrusion 29 including the region 29 near the electrical connection portion and the dummy wiring 22 is constant. It is included in the embodiment of the present invention if the first sealant can be prevented from entering the gap between the electric wiring board 3 and the second plate 4 in the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion.
本発明の実施例3のインクジェット記録ヘッドの一実施形態の一部をなす記録素子ユニットは図1に順じ、図5は、図1(a)に示すA−A断面の電気配線基板のみの部分拡大図及び点線部から見たときの拡大図であり、ダミー配線22以外の形態は実施例1に順ずる。 The recording element unit forming a part of one embodiment of the ink jet recording head of Example 3 of the present invention is in accordance with FIG. 1, and FIG. 5 is only the electric wiring board of the AA cross section shown in FIG. It is an enlarged view when it sees from a partial enlarged view and a dotted line part, and forms other than dummy wiring 22 follow Example 1. FIG.
図5(a)に示したダミー配線22の高さは、電気的接続部近傍の領域29の配線15の高さ>ダミー配線22の高さの構成をしている。 The height of the dummy wiring 22 shown in FIG. 5A is configured such that the height of the wiring 15 in the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion> the height of the dummy wiring 22.
図5(b)に示したダミー配線22の高さは、電気的接続部近傍の領域29の配線15の高さ<ダミー配線22の高さの構成をしている。 The height of the dummy wiring 22 shown in FIG. 5B is configured such that the height of the wiring 15 in the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion <the height of the dummy wiring 22.
本実施例の図4(a)、(b)のダミー配線22の構成にすれば、実施例1と同じように第2封止剤の熱硬化後の亀裂を防止し、また、電気的接続部近傍の領域29の電気配線基板3と第2プレート4の間の隙間への第1封止剤の入り込みを防止できる。 If the configuration of the dummy wiring 22 in FIGS. 4A and 4B of the present embodiment is used, cracking after the second sealant is thermally cured can be prevented and electrical connection can be achieved as in the first embodiment. It is possible to prevent the first sealant from entering the gap between the electric wiring board 3 and the second plate 4 in the region 29 in the vicinity of the part.
また、図4(a)、(b)に列挙した以外のダミー配線22の構成でも、ダミー配線22を含む突部の領域33と電気的接続部近傍の領域29のカバーフィルム接着剤の量が一定になり、電気的接続部近傍の領域29とダミー配線22を含む突部33上に構成されるカバーフィルム接着剤19の厚み32の差がなくなる構成で第2封止剤の熱硬化後の亀裂を防止し、また、電気的接続部近傍の領域29の電気配線基板3と第2プレート4の間の隙間への第1封止剤の入り込みを防止できれば本発明の形態に含まれる。 4A and 4B, the amount of the cover film adhesive in the region 33 of the protrusion including the dummy wire 22 and the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion is also different. It becomes constant, and after the thermosetting of the second sealant, there is no difference in the thickness 32 of the cover film adhesive 19 formed on the protrusions 33 including the region 29 near the electrical connection portion and the dummy wiring 22. It is included in the embodiment of the present invention if cracks can be prevented and the first sealant can be prevented from entering the gap between the electrical wiring board 3 and the second plate 4 in the region 29 in the vicinity of the electrical connection portion.
1 記録素子基板
2 第1プレート
3 電気配線基板
4 第2プレート
10 電極リード
11 凹部
12 第1封止剤
13 溝
14 第2封止剤
15 配線
16 カバーフィルム
17 ベースフィルム
18 ベースフィルム接着剤
19 カバーフィルム接着剤
20 突部
21 記録素子ユニット
22 ダミー配線
29 電気的接続部近傍の領域
31 ダミー配線幅
32 厚み
33 ダミー配線を含む突部の領域
205 吐出口プレート
206 吐出口
207 電気熱変換素子
208 記録液供給口
209 電極
223 第1接着剤
224 第2接着剤
225 第3接着剤
228 外部信号入力端子
326 記録液供給容器
327 流路部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording element board | substrate 2 1st plate 3 Electrical wiring board 4 2nd plate 10 Electrode lead 11 Recess 12 First sealing agent 13 Groove 14 Second sealing agent 15 Wiring 16 Cover film 17 Base film 18 Base film adhesive 19 Cover Film adhesive 20 Projection 21 Recording element unit 22 Dummy wiring 29 Area near electrical connection 31 Dummy wiring width 32 Thickness 33 Projection area including dummy wiring 205 Discharge port plate 206 Discharge port 207 Electrothermal conversion element 208 Recording Liquid supply port 209 Electrode 223 First adhesive 224 Second adhesive 225 Third adhesive 228 External signal input terminal 326 Recording liquid supply container 327 Channel member
Claims (2)
前記電気配線基板はカバーフィルム、ベースフィルム、カバーフィルム接着剤、ベースフィルム接着剤で構成され、前記電気配線基板の開口部の四隅に形成される突部にダミー配線を有し、前記ダミー配線を含む突部の領域と電気的接続部近傍の領域において、カバーフィルム接着剤の量が一定となるダミー配線構成にすることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 A recording element substrate having a plurality of recording elements for discharging a recording liquid and an opening into which the recording element substrate is incorporated are formed, and electric energy for discharging the recording liquid is applied to the recording element substrate. An electrical wiring substrate electrically connected to the recording element substrate, and a first plate on which the recording element substrate is fixedly held, and an opening through which the recording element substrate is passed. And an ink jet recording head having a second plate that is interposed between the first plate and the electric wiring substrate.
The electric wiring board is composed of a cover film, a base film, a cover film adhesive, and a base film adhesive, and has dummy wirings at projections formed at four corners of the opening of the electric wiring board, and the dummy wiring An ink jet recording head having a dummy wiring configuration in which the amount of the cover film adhesive is constant in the region of the projecting portion and the region in the vicinity of the electrical connection portion.
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