JPH0885213A - Printer head and manufacturing method thereof - Google Patents
Printer head and manufacturing method thereofInfo
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- JPH0885213A JPH0885213A JP6223355A JP22335594A JPH0885213A JP H0885213 A JPH0885213 A JP H0885213A JP 6223355 A JP6223355 A JP 6223355A JP 22335594 A JP22335594 A JP 22335594A JP H0885213 A JPH0885213 A JP H0885213A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ノズル板表面に付着したインク滴の残留物を
容易に取り除くことができ、サイズを小型化することの
できるとともに生産性に優れるプリンタヘッド及びその
製造方法を提供することを目的とする。
【構成】 プリンタヘッドであって、側壁がフレキシブ
ルプリント基板の金属箔からなり、かつ上壁面がフレキ
シブルプリント基板のベースフィルム１６からなるイン
ク室１及びインク流路と、フレキシブルプリント基板の
ベースフィルム１６に穿孔されたノズル孔２と、を有す
る構成からなる。
(57) [Summary] [Object] To provide a printer head which can easily remove the residue of ink droplets adhering to the surface of the nozzle plate, can be downsized, and is excellent in productivity, and a manufacturing method thereof. The purpose is to In a printer head, an ink chamber 1 and an ink flow path each having a side wall made of a metal foil of a flexible printed circuit board and an upper wall surface made of a base film 16 of the flexible printed circuit board, and a base film 16 of the flexible printed circuit board. And a nozzle hole 2 that is perforated.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプリンタ、プロッタ、複
写機、ファクシミリ装置などに用いられるインクジェッ
ト記録装置のインク吐出部であるプリンタヘッド及びそ
の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printer head which is an ink ejecting portion of an ink jet recording apparatus used in printers, plotters, copying machines, facsimile machines and the like, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、プリンタは印字の高速化、カラー
化、低騒音化の要求が高まってきており、中でもこれら
の要求を満たすものとしてインクジェットプリンタが注
目されてきている。2. Description of the Related Art In recent years, there have been increasing demands for high speed printing, color printing, and noise reduction in printers, and in particular, ink jet printers have been drawing attention as satisfying these requirements.
【０００３】インクジェット記録方式としては電気機械
エネルギ変換いわゆるピエゾ効果を利用したもの、静電
的に吸引してインク液滴を飛翔させるもの、またジュー
ル熱発生によるいわゆるサーマルヘッドによりインク液
滴を吐出させるものが実用化されている。特に、ジュー
ル熱を利用したいわゆるバブルジェットは構造が簡単で
あり、薄膜プロセスないしは半導体プロセスを利用して
インク吐き出し部を高密度に配列することができるた
め、印字品質を向上したり、高速の印字を行わせるのに
適している。The ink jet recording system utilizes electromechanical energy conversion, a so-called piezo effect, electrostatically attracts ink droplets to fly, and ejects ink droplets by a so-called thermal head by Joule heat generation. Things have been put to practical use. In particular, the so-called bubble jet that uses Joule heat has a simple structure, and since the ink discharge parts can be arranged at a high density by using a thin film process or a semiconductor process, it is possible to improve the print quality and to print at high speed. It is suitable for making
【０００４】以下に従来のプリンタヘッドについて説明
する。図４は従来のプリンタヘッドの要部断面図であ
る。図５（ａ）は従来のプリンタヘッドの平面図であ
り、図５（ｂ）は従来のプリンタヘッドのＡ−Ａ’線断
面端面図である。図４、図５（ａ）、及び図５（ｂ）に
おいて、１は気泡の発生するインク室、２はインク室１
の上壁部に穿孔されたノズル孔、３はインク室１の底部
を形成する基板、４はインク室１の底部に配設された１
対の電極、５は電極４及び基板３上に積層された絶縁
膜、６はインク室１の上壁面を形成するノズル板、７は
電極４と外部からの導電部とを結ぶＡｕまたはＡｌによ
り形成されている配線、８は配線７と外部からの配線で
あるフレキシブルプリント基板の銅箔とを熱圧着、共晶
ボンド、ハンダ溶融ボンド等により接続するＡｕまたは
ハンダからなる接続用パット、９は外部から配線された
フレキシブルプリント基板の銅箔、１０は外部から配線
されたフレキシブルプリント基板のポリイミド樹脂から
なるベースフィルム、１１はノズル板６とフレキシブル
プリント基板を封止している封止樹脂、１２はプリンタ
ヘッドを支持すると同時にインク流路１３とインクタン
ク（図示せず）を連結している樹脂成形部材、１３はイ
ンク室１に連設されたインク流路、１４は電極４に電圧
を印加する信号発生装置である。A conventional printer head will be described below. FIG. 4 is a sectional view of a main part of a conventional printer head. FIG. 5A is a plan view of a conventional printer head, and FIG. 5B is a sectional end view of the conventional printer head taken along the line AA '. In FIGS. 4, 5A, and 5B, 1 is an ink chamber in which bubbles are generated, and 2 is an ink chamber 1.
Nozzle holes drilled in the upper wall of the ink chamber, 3 is a substrate forming the bottom of the ink chamber 1, and 4 is provided at the bottom of the ink chamber 1.
A pair of electrodes, 5 is an insulating film laminated on the electrode 4 and the substrate 3, 6 is a nozzle plate forming the upper wall surface of the ink chamber 1, and 7 is Au or Al connecting the electrode 4 and a conductive portion from the outside. The formed wiring, 8 is a connecting pad made of Au or solder for connecting the wiring 7 and the copper foil of the flexible printed circuit board which is an external wiring by thermocompression bonding, eutectic bond, solder fusion bond, etc. Copper foil of a flexible printed circuit board wired from the outside, 10 a base film made of polyimide resin of the flexible printed circuit board wired from the outside, 11 a sealing resin for sealing the nozzle plate 6 and the flexible printed circuit board, 12 Is a resin molding member that supports the printer head and at the same time connects the ink flow path 13 and an ink tank (not shown), and 13 is connected to the ink chamber 1. Ink flow path, 14 is a signal generator for applying a voltage to the electrode 4.
【０００５】以上のように構成されたプリンタヘッドに
ついて、以下にその製造方法について説明する。The manufacturing method of the printer head having the above-described structure will be described below.
【０００６】始めに、ガラスあるいはシリコン等のセラ
ミックスからなる非導電性の基板３上にＴｉ、Ｔａ、Ａ
ｕ、Ｐｔ、Ｎｉ等の導電性の電極４を蒸着法、スパッタ
リング法などの物理成膜法あるいはメッキ法等により膜
厚を０．５〜３μｍに積層する。この電極４を積層した
基板３をフォトリソグラフィ法により電極４のパターン
を形成し、電極４以外の部分をイオンミーリングまたは
ケミカルエッチングにより除去する。次に、電極４のイ
ンク室１に露出している以外の部分と基板３上にポリイ
ミド樹脂、シリコン樹脂等の高分子樹脂あるいはセラミ
ックス等の絶縁膜５を塗布またはスパッタリング法によ
り膜厚を０．５〜３μｍに形成する。厚さが５０〜１０
０μｍのポリイミドシートまたはポリエステルシート等
の高分子樹脂からなるノズル板６にエキシマレーザ加工
機により孔径が３０〜５０μｍであるノズル孔２を形成
する。このノズル板６のノズル孔２を２つの電極４を結
ぶ線の中央部に位置するように絶縁膜５と電極４とを積
層した基板３上にノズル板６を接着する。First, Ti, Ta, A is formed on a non-conductive substrate 3 made of glass or ceramics such as silicon.
A conductive electrode 4 made of u, Pt, Ni or the like is laminated to a film thickness of 0.5 to 3 μm by a physical film forming method such as a vapor deposition method, a sputtering method or a plating method. The pattern of the electrodes 4 is formed on the substrate 3 on which the electrodes 4 are laminated by the photolithography method, and the portions other than the electrodes 4 are removed by ion milling or chemical etching. Next, an insulating film 5 made of polymer resin such as polyimide resin or silicon resin or ceramics is applied or sputtered to a thickness of 0. 0 on the portion of the electrode 4 other than the portion exposed in the ink chamber 1 and the substrate 3. The thickness is 5 to 3 μm. 50 to 10 thickness
Nozzle holes 2 having a hole diameter of 30 to 50 μm are formed on a nozzle plate 6 made of a polymer resin such as a 0 μm polyimide sheet or a polyester sheet by an excimer laser processing machine. The nozzle plate 6 is bonded onto the substrate 3 on which the insulating film 5 and the electrode 4 are laminated so that the nozzle hole 2 of the nozzle plate 6 is located at the center of the line connecting the two electrodes 4.
【０００７】以上のようにして製造されたプリンタヘッ
ドについて、以下その動作について説明する。まず、イ
ンク室１、インク流路１３にはインク供給口（図示せ
ず）から供給されたインクが充満している。信号発生装
置１４で発生された高周波の交番電圧は電極４間に電圧
を印加する。次に、電極４間に充満しているインク中に
電流が発生する。インクは所定の体積電気抵抗率を有す
るので、インク中にジュール熱が発生する。その結果、
インクの温度が上昇し、インク室１内の電極４上にバブ
ル（図示せず）が発生する。このバブルが大きくなる
と、インク室１内の圧力が急激に上昇し、インク室１内
のインクがインク孔２から記録媒体（図示せず）に向か
って吐出する。インク室１及びインク流路１３にインク
供給口からインクを供給して、インク吐出の一サイクル
を完了する。信号発生装置１４からの信号に応じてこの
サイクルを繰り返すことにより記録媒体に任意の連続的
なドットが形成される。The operation of the printer head manufactured as described above will be described below. First, the ink chamber 1 and the ink flow path 13 are filled with ink supplied from an ink supply port (not shown). The high-frequency alternating voltage generated by the signal generator 14 applies a voltage between the electrodes 4. Next, a current is generated in the ink filled between the electrodes 4. Since the ink has a predetermined volume resistivity, Joule heat is generated in the ink. as a result,
The temperature of the ink rises, and bubbles (not shown) are generated on the electrodes 4 in the ink chamber 1. When the bubble becomes large, the pressure in the ink chamber 1 rapidly rises, and the ink in the ink chamber 1 is ejected from the ink hole 2 toward the recording medium (not shown). Ink is supplied from the ink supply port to the ink chamber 1 and the ink flow path 13 to complete one cycle of ink ejection. By repeating this cycle according to the signal from the signal generator 14, arbitrary continuous dots are formed on the recording medium.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のプリンタヘッドでは、ノズル板表面には飛翔したイン
ク滴の残留物が付着している。この残留インク滴はイン
ク滴が飛翔する際にインク滴に接触して飛翔するインク
滴の飛翔方向やインク滴のサイズを変化させてしまい、
記録媒体に正常なドットが形成されない。この残留イン
ク滴を除去するには、残留インク滴をブレード等でワイ
ピングすれば良いが、ノズル板の表面に封止樹脂が凸状
に形成されていてノズル板表面が平坦でないので、イン
ク滴の残留物を除去することができないという問題点を
有していた。また電極間に配線のためにフレキシブルプ
リント基板やそれを封止する封止部が介在しているの
で、ノズル孔の間隔を狭くしてプリンタヘッドのサイズ
を小さくすることができないという問題点を有してい
た。またノズル板は幅が２ｍｍ程度であり極めて微細で
あるので、ノズル板に穿孔されたノズル孔を２つの電極
を結んだ線分の中央部に固定するにはノズル孔の細かな
チャッキングが必要であり、組み立て装置が複雑にな
り、作業性が悪いという問題点を有していた。However, in the above-mentioned conventional printer head, the residue of the flying ink droplet is attached to the surface of the nozzle plate. When the ink droplets fly, the residual ink droplets contact the ink droplets and change the flight direction of the flying ink droplets or the size of the ink droplets.
Normal dots are not formed on the recording medium. To remove the residual ink droplets, wiping the residual ink droplets with a blade or the like is possible, but since the sealing resin is formed convex on the surface of the nozzle plate and the nozzle plate surface is not flat, There was a problem that the residue could not be removed. In addition, since the flexible printed circuit board and the sealing portion for sealing the flexible printed circuit board are interposed between the electrodes for wiring, there is a problem that the size of the printer head cannot be reduced by narrowing the interval between the nozzle holes. Was. Moreover, since the width of the nozzle plate is about 2 mm and it is extremely fine, it is necessary to chuck the nozzle hole finely in order to fix the nozzle hole punched in the nozzle plate to the center of the line segment connecting the two electrodes. However, there is a problem in that the assembly device becomes complicated and the workability is poor.
【０００９】また従来のプリンタヘッドの製造方法で
は、ノズル板にノズル孔、インク室、及びインク流路等
をエキシマレーザを用いて加工するにはエキシマレーザ
の出力を微妙に制御しなければならないので、作業性が
悪く、製造歩留りが低いという問題点を有していた。In the conventional printer head manufacturing method, the output of the excimer laser must be delicately controlled in order to process the nozzle holes, the ink chambers, the ink flow paths and the like in the nozzle plate using the excimer laser. However, the workability is poor and the manufacturing yield is low.
【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ノズル板表面に付着したインク滴の残留物を容易に
取り除くことができ、サイズを小型化することのできる
プリンタヘッドの提供及びサイズを小型化することがで
きるとともに組み立て作業性の極めて高いプリンタヘッ
ドの製造方法を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a printer head which can easily remove the residue of the ink droplets adhering to the surface of the nozzle plate and can reduce the size. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a printer head which can be miniaturized and which has an extremely high assembling workability.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載のプリンタヘッドは、気泡の
発生するインク室と、インク室の上壁部に穿孔されたノ
ズル孔と、インク室の底部に配設された１対の電極と、
インク室に連設されたインク流路と、電極の端部と外部
から配線されたフレキシブルプリント基板の金属箔とを
固定する接続用パットと、を有するプリンタヘッドであ
って、側壁がフレキシブルプリント基板の金属箔からな
り、かつ上壁面がフレキシブルプリント基板のベースフ
ィルムからなるインク室及びインク流路と、フレキシブ
ルプリント基板のベースフィルムに穿孔されたノズル孔
と、を有する構成からなる。To achieve this object, a printer head according to a first aspect of the present invention comprises an ink chamber in which bubbles are generated, and a nozzle hole formed in the upper wall of the ink chamber. , A pair of electrodes disposed at the bottom of the ink chamber,
A printer head having an ink flow path connected to an ink chamber and a connecting pad for fixing an end of an electrode and a metal foil of a flexible printed circuit board wired from the outside, the side wall of which is a flexible printed circuit board. The ink chamber and the ink flow path, which are made of the metal foil and whose upper wall surface is made of the base film of the flexible printed circuit board, and the nozzle holes formed in the base film of the flexible printed circuit board.
【００１２】本発明の請求項２に記載のプリンタヘッド
の製造方法は、プリンタヘッドの製造方法であって、ノ
ズル孔をフレキシブルプリント基板のベースフィルムに
エキシマレーザを用いて穿孔し形成する穿孔工程を有す
る構成からなる。A method of manufacturing a printer head according to a second aspect of the present invention is a method of manufacturing a printer head, which comprises a step of forming nozzle holes in a base film of a flexible printed circuit board by using an excimer laser. It has a configuration having.
【００１３】本発明の請求項３に記載のプリンタヘッド
の製造方法は、プリンタヘッドの製造方法であって、イ
ンク室及びインク流路のパターンがフレキシブルプリン
ト基板に積層された金属箔をエッチングして形成される
エッチング工程を有する構成からなる。A method of manufacturing a printer head according to a third aspect of the present invention is a method of manufacturing a printer head, wherein a pattern of ink chambers and ink flow paths is formed by etching a metal foil laminated on a flexible printed board. It has a structure including an etching process to be formed.
【００１４】本発明の請求項４に記載のプリンタヘッド
の製造方法は、プリンタヘッドの製造方法であって、接
続用パットとフレキシブルプリント基板の外部から配線
された金属箔とを圧着した後に、紫外線硬化型樹脂を用
いて接続用パットと金属箔とを固定する固定工程を有す
る構成からなる。A method for manufacturing a printer head according to a fourth aspect of the present invention is a method for manufacturing a printer head, wherein after the connection pad and the metal foil wired from the outside of the flexible printed circuit board are pressure-bonded, ultraviolet rays are applied. The configuration includes a fixing step of fixing the connecting pad and the metal foil using a curable resin.
【００１５】ここで、フレキシブルプリント基板のベー
スフィルムとしては、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹
脂、等が用いられる。フレキシブルプリント基板の金属
箔としては、電解銅箔、圧延銅箔、及びこれらの銅箔上
にニッケル、金などのめっき皮膜を形成したもの等が用
いられる。Here, a polyimide resin, a polyester resin, or the like is used as the base film of the flexible printed circuit board. As the metal foil of the flexible printed circuit board, electrolytic copper foil, rolled copper foil, and those having a plating film of nickel, gold or the like formed on these copper foils are used.
【００１６】金属箔のエッチング方法としては、金属箔
が銅からなる場合は、塩化第２鉄溶液に浸す方法や塩化
銅溶液をスプレー状に吹きつけてエッチングする方法等
が用いられる。As a method of etching the metal foil, when the metal foil is made of copper, a method of immersing it in a ferric chloride solution or a method of spraying a copper chloride solution in a spray form and the like are used.
【００１７】フレキシブルプリント基板の金属箔のイン
ク室及びインク流路のパターンの形成方法はアデティブ
法によりインク室及びインク流路のパターンを形成した
金属箔を絶縁フィルムに積層しても良い。As a method of forming the ink chamber and ink channel pattern of the metal foil of the flexible printed circuit board, the metal foil having the ink chamber and ink channel pattern formed by the additive method may be laminated on the insulating film.
【００１８】エキシマレーザとは、励起状態でのみ強い
結合を有する２原子分子であるエキシマの反転分布から
紫外域のレーザーを発振するものである。発振線として
は希ガスダイマー（Ｘｅ2、Ａｒ2等が挙げられる。）、
希ガスハライド（ＡｒＦ、ＡｒＣｌ、ＫｒＦ、ＫｒＣ
ｌ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ等が挙げられる。）、
希ガス酸素（ＸｅＯ、ＫｒＯ、ＡｒＯ等が挙げられ
る。）、水銀ハライド（ＨｇＣｌ、ＨｇＢｒ、ＨｇＩ等
が挙げられる。）、多原子エキシマ（Ｋｒ2Ｆ、Ｘｅ2Ｃ
ｌ等が挙げられる。）等が用いられている。The excimer laser is a laser that oscillates a laser in the ultraviolet region from the population inversion of the excimer, which is a diatomic molecule having a strong bond only in the excited state. As the oscillation line, a rare gas dimer (such as Xe 2 and Ar 2 can be mentioned),
Noble gas halide (ArF, ArCl, KrF, KrC
1, XeF, XeCl, XeBr and the like. ),
Noble gas oxygen (such as XeO, KrO and ArO), mercury halide (such as HgCl, HgBr and HgI), polyatomic excimer (Kr 2 F, Xe 2 C).
1 and the like. ) Etc. are used.
【００１９】紫外線硬化型樹脂としては、変性アクリル
樹脂、変性シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂等が用い
られる。As the ultraviolet curable resin, modified acrylic resin, modified silicone resin, modified epoxy resin and the like are used.
【００２０】[0020]
【作用】この構成によって、ノズル板がフレキシブルプ
リント基板のベースフィルム及びインク室とインク流路
のパターンを形成した金属箔により形成されるので、外
部からの配線を基板に接続するフレキシブルプリント基
板やフレキシブルプリント基板を封止する封止樹脂を必
要としない。従って、ノズル板の表面が平滑であり、ノ
ズル板の表面に付着したインク滴の残留物を容易に取り
除くことができる。また、フレキシブルプリント基板上
にノズル孔を密に穿孔することができるので、プリンタ
ヘッドを小型化することができる。さらに多数のノズル
孔を有するノズル板が１枚のフレキシブルプリント基板
により形成されるので、基板とフレキシブルプリント基
板を接着することが容易であり、プリンタヘッドの組み
立ての作業性を向上させることができる。With this configuration, since the nozzle plate is formed of the base film of the flexible printed circuit board and the metal foil on which the ink chamber and the ink flow path pattern are formed, the flexible printed circuit board and the flexible printed circuit board for connecting the wiring from the outside to the circuit board are flexible. No sealing resin is required to seal the printed circuit board. Therefore, the surface of the nozzle plate is smooth, and the residue of ink droplets attached to the surface of the nozzle plate can be easily removed. Further, since the nozzle holes can be densely formed on the flexible printed board, the printer head can be downsized. Further, since the nozzle plate having a large number of nozzle holes is formed by one flexible printed board, it is easy to bond the board and the flexible printed board, and the workability of assembling the printer head can be improved.
【００２１】また、この構成によって、ノズル孔をフレ
キシブルプリント基板のベースフィルムにエキシマレー
ザを用いて穿孔し形成されるので、位置精度の優れたノ
ズル孔を形成することができる。Further, with this structure, the nozzle holes are formed in the base film of the flexible printed circuit board by using the excimer laser, so that the nozzle holes having excellent positional accuracy can be formed.
【００２２】また、この構成によって、インク室及びイ
ンク流路のパターンがフレキシブルプリント基板に積層
された金属箔をエッチングにより形成するので、インク
室及びインク流路のパターンの形成を容易におこなうこ
とができる。With this configuration, the pattern of the ink chamber and the ink flow path is formed by etching the metal foil laminated on the flexible printed circuit board, so that the pattern of the ink chamber and the ink flow path can be easily formed. it can.
【００２３】また、この構成によって、接続用パットと
フレキシブルプリント基板に積層された金属箔が紫外線
硬化型樹脂を用いて固定されるので、接続用パット及び
金属箔の固定を安定して作業性良く行うことができる。Further, according to this structure, the connection pad and the metal foil laminated on the flexible printed circuit board are fixed by using the ultraviolet curable resin, so that the connection pad and the metal foil are stably fixed with good workability. It can be carried out.
【００２４】[0024]
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例におけるプ
リンタヘッドの要部断面図である。図１において、１は
インク室、２はノズル孔、３は基板、４は電極、５は絶
縁膜、７は配線、８は接続用パット、１２は樹脂成形部
材である。これらは従来例と同様のものであり、同一の
符号を付けて説明を省略する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a printer head according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an ink chamber, 2 is a nozzle hole, 3 is a substrate, 4 is an electrode, 5 is an insulating film, 7 is a wiring, 8 is a connecting pad, and 12 is a resin molding member. These are the same as in the conventional example, and the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
【００２５】１５はインク室１及びインク流路（図示せ
ず）の側壁を形成するフレキシブルプリント基板の銅
箔、１６はインク室１及びインク流路の上壁面を形成し
ノズル孔２を穿孔されたフレキシブルプリント基板のポ
リイミド樹脂からなるベースフィルム、１７は接着剤が
充填する凹部である。Reference numeral 15 is a copper foil of a flexible printed circuit board forming the side walls of the ink chamber 1 and the ink flow path (not shown), and 16 is the upper wall surface of the ink chamber 1 and the ink flow path, and the nozzle holes 2 are punched. A base film made of a polyimide resin for the flexible printed circuit board, and 17 is a recess filled with an adhesive.
【００２６】以上のように構成されたプリンタヘッドに
ついて、図面を用いてその製造方法を説明する。図２
（ａ）は銅箔にインク室及びインク流路のパターンを形
成したフレキシブルプリント基板の断面図であり、図２
（ｂ）はベースフィルムにノズル孔を穿孔したフレキシ
ブルプリント基板の断面図である。ここで、１はインク
室、２はノズル孔、１５は銅箔、１６はベースフィル
ム、１７は凹部である。図３（ａ）はフレキシブルプリ
ント基板と接着用パットを設けた基板の断面図であり、
図３（ｂ）は銅箔と接着用パットを固定したフレキシブ
ルプリント基板と基板の断面図である。ここで、３は基
板、８はＡｕメッキにより形成された接続用パット、１
５は銅箔、１６はベースフィルム、１７は凹部、１８は
銅箔１５と接続用パット８の接触抵抗を少なくするため
のメッキ部、１９はフレキシブルプリント基板と基板３
とを固定する紫外線硬化型樹脂である。まず、フレキシ
ブルプリント基板の銅箔１５にインク室１及びインク流
路のパターンを形成したドライフィルムレジストまたは
環化系ゴムレジストのマスクを積層し、塩化第２銅エッ
チング液（ＣｕＣｌ2・２Ｈ2Ｏを２００ｇ／ｌ、ＨＣｌ
を１５０ｇ／ｌ、残部が水である。）に１５０秒間浸積
し、図２（ａ）に示すようなインク室１、インク流路、
及び、凹部１７のパターンを銅箔１５に形成した。次
に、図２（ｂ）に示すように、インク室１の上壁面に希
ガスハライド（ＫｒＦ）エキシマレーザー（波長が２４
８ｎｍであり、出力エネルギ密度が３．３Ｊ／cm2であ
る。また、照射エネルギが０．８Ｊ／cm2であり、エッ
チング速度が０．２μｍ／パルスである。）を用いて、
直径が４０μｍのノズル孔２をベースフィルムに穿孔し
た。次に、図３（ａ）に示すようにフレキシブルプリン
ト基板の銅箔１５と接続用パット８が接触する部分周辺
にＡｕを１〜２μｍの厚さでメッキした。次に、図３
（ｂ）に示すように、銅箔１５と接続用パット８を圧着
した後に、紫外線（ＵＶとも呼ぶ。）を変性アクリル樹
脂（例えばスリーボンド社製、品名３０３４）からなる
紫外線硬化型樹脂１９に３０００Ｊ／cm2を照射する。
紫外線硬化型樹脂１９を硬化させることにより、フレキ
シブルプリント基板と基板３を固定させる。A method of manufacturing the printer head configured as described above will be described with reference to the drawings. Figure 2
2A is a cross-sectional view of a flexible printed circuit board in which patterns of ink chambers and ink flow paths are formed on a copper foil, and FIG.
(B) is a cross-sectional view of a flexible printed circuit board in which nozzle holes are formed in a base film. Here, 1 is an ink chamber, 2 is a nozzle hole, 15 is a copper foil, 16 is a base film, and 17 is a recess. FIG. 3A is a cross-sectional view of a flexible printed circuit board and a board provided with an adhesive pad,
FIG. 3B is a cross-sectional view of a flexible printed board on which a copper foil and an adhesive pad are fixed and the board. Here, 3 is a substrate, 8 is a connecting pad formed by Au plating, 1
Reference numeral 5 is a copper foil, 16 is a base film, 17 is a concave portion, 18 is a plated portion for reducing the contact resistance between the copper foil 15 and the connecting pad 8, and 19 is a flexible printed circuit board and substrate 3.
It is an ultraviolet curable resin that fixes and. First, a mask of a dry film resist or a cyclized rubber resist on which a pattern of the ink chamber 1 and the ink flow path is formed is laminated on the copper foil 15 of the flexible printed circuit board, and a cupric chloride etching solution (CuCl 2 · 2H 2 O) is used. 200 g / l, HCl
Is 150 g / l and the balance is water. ) For 150 seconds, and the ink chamber 1, the ink flow path, as shown in FIG.
The pattern of the recesses 17 was formed on the copper foil 15. Next, as shown in FIG. 2B, a rare gas halide (KrF) excimer laser (having a wavelength of 24
It is 8 nm and the output energy density is 3.3 J / cm 2 . The irradiation energy is 0.8 J / cm 2 and the etching rate is 0.2 μm / pulse. )Using,
A nozzle hole 2 having a diameter of 40 μm was punched in the base film. Next, as shown in FIG. 3A, Au was plated to a thickness of 1 to 2 μm around the portion of the flexible printed circuit board where the copper foil 15 and the connecting pad 8 contact each other. Next, FIG.
As shown in (b), after the copper foil 15 and the connecting pad 8 are pressure-bonded, ultraviolet rays (also referred to as UV) are applied to the ultraviolet curable resin 19 made of a modified acrylic resin (for example, three bond, product name 3034) at 3000 J. / Cm 2 is irradiated.
The flexible printed circuit board and the substrate 3 are fixed by curing the ultraviolet curable resin 19.
【００２７】以上のように本実施例によれば、インク室
１及びインク流路のパターンを形成した銅箔１５を積層
したフレキシブルプリント基板がインク室１及びインク
流路の上壁面及び側面を形成しているので、プリンタヘ
ッドのインク吐出面が平坦であり、インク吐出面に残留
したインク滴を容易に取り除くことができる。また、ノ
ズル孔２が穿孔されたフレキシブルプリント基板の銅箔
１５に外部からの配線を接続するので、従来のプリンタ
ヘッドに存在した外部からの配線を接続するフレキシブ
ルプリント基板やこのフレキシブルプリント基板を封止
する封止樹脂等が電極間に介在せず、プリンタヘッドを
小型化することができる。さらに複数のインク室１やイ
ンク流路の上壁及び側壁を１枚のフレキシブルプリンタ
基板に形成するので、プリンタヘッドの組み立て時のチ
ャッキングが容易であり、組み立ての作業性が向上す
る。As described above, according to this embodiment, the flexible printed board on which the ink chamber 1 and the copper foil 15 on which the pattern of the ink flow path is formed is laminated forms the upper wall surface and the side surface of the ink chamber 1 and the ink flow path. Therefore, the ink ejection surface of the printer head is flat, and the ink droplets remaining on the ink ejection surface can be easily removed. Further, since the wiring from the outside is connected to the copper foil 15 of the flexible printed board in which the nozzle holes 2 are punched, the flexible printed board for connecting the wiring from the outside which is present in the conventional printer head and the flexible printed board are sealed. Since the sealing resin or the like for stopping does not exist between the electrodes, the printer head can be downsized. Further, since the plurality of ink chambers 1 and the upper walls and the side walls of the ink flow paths are formed on one flexible printer substrate, chucking at the time of assembling the printer head is easy and the workability of assembling is improved.
【００２８】また、ノズル孔２をフレキシブルプリント
基板のベースフィルム１６にエキシマレーザを用いて穿
孔し形成されるので、位置精度の優れたノズル孔２を形
成することができる。従って、フレキシブルプリント基
板と基板３との接合する際の位置決めが容易であり、組
み立ての作業性が上がると共に、製造歩留りを高くする
ことができる。Further, since the nozzle holes 2 are formed in the base film 16 of the flexible printed circuit board by using an excimer laser, the nozzle holes 2 having excellent positional accuracy can be formed. Therefore, the flexible printed circuit board and the circuit board 3 can be easily positioned when they are joined, the workability of the assembly is improved, and the manufacturing yield can be increased.
【００２９】また、インク室１及びインク流路のパター
ンをフレキシブルプリント基板に積層された銅箔１５に
塩化第２銅エッチング液を用いてエッチングされるの
で、インク室１及びインク流路のパターンの形成を容易
に行うことができ、組み立ての作業性が向上する。Further, since the pattern of the ink chamber 1 and the ink flow path is etched in the copper foil 15 laminated on the flexible printed board by using the cupric chloride etching solution, the pattern of the ink chamber 1 and the ink flow path is It can be easily formed and the workability of assembly is improved.
【００３０】また、接続用パット８とフレキシブルプリ
ント基板に積層された銅箔１５を紫外線硬化型樹脂１９
を用いて固定するので、他の構成に影響を与えずに接続
用パット８及び銅箔１５の固定を安定して作業性良く行
うことができる。Further, the connecting pad 8 and the copper foil 15 laminated on the flexible printed circuit board are coated with the ultraviolet curing resin 19.
Since it is fixed by using, the connection pad 8 and the copper foil 15 can be fixed stably and with good workability without affecting other configurations.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上のように本発明は、側壁がフレキシ
ブルプリント基板の金属箔からなり、かつ上壁面がフレ
キシブルプリント基板のベースフィルムからなるインク
室及びインク流路と、フレキシブルプリント基板のベー
スフィルムに穿孔されたノズル孔と、を設けたので、イ
ンク滴の吐出する吐出面の表面を平滑にすることができ
る。従って、吐出面に残留したインク滴をブレードのワ
イピング等により容易に取り除くことができる。その結
果、残留したインク滴により飛翔するインク滴の飛翔方
向やサイズが変更されることが防止でき、正常な印字を
行うことができる。また従来のプリンタヘッドにおいて
は存在した電極間に介在したフレキシブルプリント基板
やこのフレキシブルプリント基板を封止する封止樹脂が
本発明のプリンタヘッドには存在しない。従って、プリ
ンタヘッドのサイズを小さくすることができる。さらに
複数のノズル孔、インク室、インク流路を１枚のフレキ
シブルプリント基板に形成できるので、プリンタヘッド
の組み立てが容易であり、作業性が良く生産歩留りを高
く生産できるので、製造原価を低くすることができる優
れたプリンタヘッドを実現することができる。As described above, according to the present invention, an ink chamber and an ink flow path having a side wall made of a metal foil of a flexible printed circuit board and an upper wall surface made of a base film of the flexible printed circuit board, and a base film of the flexible printed circuit board. Since the nozzle holes formed in the above are provided, the surface of the ejection surface on which the ink droplets are ejected can be made smooth. Therefore, the ink droplets remaining on the ejection surface can be easily removed by wiping the blade or the like. As a result, it is possible to prevent the flying direction and size of the flying ink droplet from being changed by the remaining ink droplet, and it is possible to perform normal printing. Further, the flexible print board interposed between the electrodes and the sealing resin for sealing the flexible print board, which are present in the conventional printer head, are not present in the printer head of the present invention. Therefore, the size of the printer head can be reduced. Further, since a plurality of nozzle holes, ink chambers, and ink flow paths can be formed in one flexible printed circuit board, the printer head can be easily assembled, workability is improved, and the production yield can be increased, thereby reducing the manufacturing cost. It is possible to realize an excellent printer head that can perform.
【００３２】また本発明は、ノズル孔をフレキシブルプ
リント基板のベースフィルムにエキシマレーザを用いて
穿孔し形成する穿孔工程を設けたので、ノズル孔を精度
良く形成することができる。従って、組み立て時にノズ
ル孔の位置決めが容易であり、作業性が向上する優れた
プリンタヘッドの製造方法を実現することができる。Further, according to the present invention, since the perforation step of forming the nozzle holes in the base film of the flexible printed circuit board by using the excimer laser is provided, the nozzle holes can be accurately formed. Therefore, it is possible to realize an excellent printer head manufacturing method in which the nozzle holes can be easily positioned during assembly and workability is improved.
【００３３】また本発明は、インク室及びインク流路の
パターンがフレキシブルプリント基板に積層された金属
箔をエッチングして形成されるエッチング工程を設けた
ので、金属箔のパターンの形成が正確である。また金属
箔のパターンの形成を生産性良く、生産歩留りも高く生
産できるので、製造原価を極めて低くすることのできる
優れたプリンタヘッドの製造方法を実現することができ
る。Further, in the present invention, since the pattern of the ink chamber and the ink channel is formed by etching the metal foil laminated on the flexible printed circuit board, the pattern of the metal foil is formed accurately. . Further, since the pattern of the metal foil can be formed with high productivity and high production yield, it is possible to realize an excellent method for manufacturing a printer head which can reduce the manufacturing cost extremely.
【００３４】また本発明は、接続用パットとフレキシブ
ルプリント基板の外部から配線された金属箔とを圧着し
た後に、紫外線硬化型樹脂を用いて接続用パットと金属
箔とを固定する固定工程を設けたので、フレキシブルプ
リント基板と電極を有する基板を熱や溶剤を用いないの
で他の構成に影響を与えずに強固に固定することができ
る優れたプリンタヘッドの製造方法を実現できる。The present invention also provides a fixing step of fixing the connecting pad and the metal foil using an ultraviolet curable resin after the connecting pad and the metal foil wired from the outside of the flexible printed circuit board are pressure bonded. Therefore, since the flexible printed circuit board and the substrate having the electrodes are not used with heat or solvent, it is possible to realize an excellent printer head manufacturing method capable of firmly fixing without affecting other configurations.
【図１】本発明の一実施例におけるプリンタヘッドの要
部断面図FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a printer head according to an embodiment of the present invention.
【図２】（ａ）銅箔にインク室及びインク流路のパター
ンを形成したフレキシブルプリント基板の断面図 （ｂ）ベースフィルムにノズル孔を穿孔したフレキシブ
ルプリント基板の断面図FIG. 2A is a cross-sectional view of a flexible printed circuit board in which patterns of ink chambers and ink flow paths are formed on a copper foil. FIG. 2B is a cross-sectional view of a flexible printed circuit board in which nozzle holes are formed in a base film.
【図３】（ａ）フレキシブルプリント基板と接着用パッ
トを設けた基板の断面図 （ｂ）銅箔と接着用パットを固定したフレキシブルプリ
ント基板と基板の断面図FIG. 3A is a cross-sectional view of a flexible printed circuit board and a substrate provided with an adhesion pad. FIG. 3B is a cross-sectional view of a flexible printed circuit board and a substrate on which a copper foil and an adhesion pad are fixed.
【図４】従来のプリンタヘッドの要部断面図FIG. 4 is a sectional view of a main part of a conventional printer head.
【図５】（ａ）従来のプリンタヘッドの平面図 （ｂ）従来のプリンタヘッドのＡ−Ａ’線断面端面図FIG. 5A is a plan view of a conventional printer head, and FIG. 5B is a cross-sectional end view taken along line A-A ′ of the conventional printer head.
１ インク室 ２ ノズル孔 ３ 基板 ４ 電極 ５ 絶縁膜 ６ ノズル板 ７ 配線 ８ 接続用パット ９ 銅箔 １０ ベースフィルム １１ 封止樹脂 １２ 樹脂成形部材 １３ インク流路 １４ 信号発生装置 １５ 銅箔 １６ ベースフィルム １７ 凹部 １８ メッキ部 １９ 紫外線硬化型樹脂 1 Ink Chamber 2 Nozzle Hole 3 Substrate 4 Electrode 5 Insulating Film 6 Nozzle Plate 7 Wiring 8 Connection Pad 9 Copper Foil 10 Base Film 11 Sealing Resin 12 Resin Forming Member 13 Ink Flow Path 14 Signal Generator 15 Copper Foil 16 Base Film 17 Recessed portion 18 Plated portion 19 UV curable resin
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３ Ｈ (72)発明者 大坪 一三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location B41J 3/04 103 H (72) Inventor Ichizo Otsubo 1006, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Within the corporation
Claims (4)
の上壁部に穿孔されたノズル孔と、前記インク室の底部
に配設された１対の電極と、前記インク室に連設された
インク流路と、前記電極の端部と外部から配線されたフ
レキシブルプリント基板の金属箔とを固定する接続用パ
ットと、を有するプリンタヘッドであって、側壁がフレ
キシブルプリント基板の金属箔からなり、かつ上壁面が
前記フレキシブルプリント基板のベースフィルムからな
る前記インク室及び前記インク流路と、前記フレキシブ
ルプリント基板のベースフィルムに穿孔されたノズル孔
と、を有することを特徴とするプリンタヘッド。1. An ink chamber in which bubbles are generated, a nozzle hole formed in an upper wall portion of the ink chamber, a pair of electrodes arranged at a bottom portion of the ink chamber, and the ink chamber being connected to the ink chamber. And a connecting pad for fixing the end portion of the electrode and the metal foil of the flexible printed circuit board wired from the outside, the side wall of the metal foil of the flexible printed circuit board is formed. And a top wall having the ink chamber and the ink flow path formed of the base film of the flexible printed circuit board, and a nozzle hole formed in the base film of the flexible printed circuit board.
ノズル孔を前記フレキシブルプリント基板のベースフィ
ルムにエキシマレーザを用いて穿孔し形成する穿孔工程
を有することを特徴とするプリンタヘッドの製造方法。2. A method of manufacturing a printer head, comprising a perforation step of forming the nozzle hole in a base film of the flexible printed circuit board by using an excimer laser.
インク室及びインク流路のパターンが前記フレキシブル
プリント基板に積層された金属箔をエッチングして形成
されるエッチング工程を有することを特徴とするプリン
タヘッドの製造方法。3. A method for manufacturing a printer head, comprising an etching step in which the pattern of the ink chamber and the ink flow path is formed by etching a metal foil laminated on the flexible printed board. Printer head manufacturing method.
接続用パットと前記フレキシブルプリント基板の外部か
ら配線された金属箔とを圧着した後に、紫外線硬化型樹
脂を用いて前記接続用パットと前記金属箔とを固定する
固定工程を有することを特徴とするプリンタヘッドの製
造方法。4. A method of manufacturing a printer head, wherein the connection pad and a metal foil wired from the outside of the flexible printed circuit board are pressure-bonded, and then the connection pad and the connection pad are formed by using an ultraviolet curable resin. A method of manufacturing a printer head, comprising a fixing step of fixing a metal foil.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22335594A JP3129104B2 (en) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | Printer head and method of manufacturing the same |
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| JPH0885213A true JPH0885213A (en) | 1996-04-02 |
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| JP22335594A Expired - Fee Related JP3129104B2 (en) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | Printer head and method of manufacturing the same |
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| JP (1) | JP3129104B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001042020A1 (en) * | 1999-12-09 | 2001-06-14 | Silverbrook Research Pty Ltd | Component for a four color printhead module |
| AU2004200367B2 (en) * | 1999-12-09 | 2006-11-02 | Memjet Technology Limited | Inkjet Printhead with Flex PCB in Ink Flow Path |
| JP2015229272A (en) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | Liquid jet head and liquid jet device |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP22335594A patent/JP3129104B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US6565193B1 (en) | 1999-12-09 | 2003-05-20 | Silverbrook Research Pty Ltd | Component for a four color printhead module |
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