(57)【要約】【課題】素子基板の小型化。【解決手段】  素子基板４は、基体６０と、収容室４７を画定する側壁７０，４５ｐｓと、複数の吐出孔７２ｎが形成される孔形成層７２と、複数のエネルギー発生素子６２ａと、複数のエネルギー発生素子６２ａに電気エネルギーを選択的に供給する複数のスイッチング素子４５ｓｓを含む素子集合体４５と、を備え、素子集合体４５は、電気エネルギーを供給する素子本体４５ｈと、素子本体４５ｈを封止する封止部材４５ｐと、を含み、側壁７０、４５ｐｓの少なくとも一部は、前記封止部材の一部４５ｐｓからなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を供給する供給孔が厚み方向に貫通された基体と、
前記基体に配置され、前記供給孔と連通しており、前記供給孔を通り流入してくる前記液体を収容する収容室を画定し、前記基体から前記基体の厚み方向に延びる側壁と、
前記側壁と隣接し、前記収容室内の前記液体が吐出される複数の吐出孔が形成される孔形成層と、
前記基体に配置され、前記複数の吐出孔の各々から前記液体を吐出させるためのエネルギーを発生させる複数のエネルギー発生素子と、
前記基体に配置され、前記複数のエネルギー発生素子に電気エネルギーを選択的に供給する複数のスイッチング素子を含む素子集合体と、を備え、
前記素子集合体は、
前記電気エネルギーを供給する素子本体と、
前記素子本体を封止する封止部材と、を含み、
前記側壁の少なくとも一部は、前記封止部材の一部からなることを特徴とする液体吐出装置用素子基板。
【請求項２】
前記収容室は、
前記供給孔から供給される前記液体を共通して収容する共通液室と、
前記共通液室から供給される前記液体を収容し、前記複数のエネルギー発生素子からエネルギーが発生することにより，少なくとも前記液体に圧力が加わる複数の圧力室と、を含み、
前記封止部材の一部は、前記共通液室を画定する側壁の一部であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置用素子基板。
【請求項３】
前記封止部材と、前記孔形成層と、を接続する接続材を備え、
前記接続材は、前記共通液室を画定することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置用素子基板。
【請求項４】
前記基体の厚み方向及び前記複数の吐出孔の配列方向に直交する方向における、前記共通液室の一端に、前記素子集合体が配置され、
前記直交する方向における、前記共通液室の他端に、前記複数の圧力室が配置されることを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出装置用素子基板。
【請求項５】
前記供給孔は、前記共通液室と連通し、前記複数の吐出孔の配列方向における前記基体の両端のうち少なくとも一端の外側に形成されることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置用素子基板。
【請求項６】
前記素子集合体と、前記複数のエネルギー発生素子と、の間を電気的に接続する複数の配線と、前記複数の配線と前記素子集合体との間に形成された電気的接点を覆う保護材と、を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出装置用素子基板。
【請求項７】
前記液体は、インクであり、
請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出装置用素子基板と、
前記供給孔と連通し、インクを収容するインクタンクと、
を備えることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項８】
請求項７に記載のインクカートリッジを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置用素子基板、インクカートリッジ、及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタ等に用いられる熱源駆動方式の記録チップは、熱源を用いてインクに気泡を発生させ、その気泡の膨張力によりインク液滴を吐出させる。
【０００３】
特許文献１に、基板に流路が形成された、素子基板としてのインクジェット記録チップ２００が開示されている。図１５に示すように、記録チップ２００は、流路形成部材２０１によって、発熱抵抗部としてのヒータ１０６ａの各々に対応して圧力室としての発泡室２０４、及び吐出孔としての吐出口２０５が形成される。記録チップ２００は、供給孔としてのインク供給口２０３が形成されている。記録チップ２００は、インク供給口２０３に沿って、共通液室としての液室２０６が形成されている。液室２０６は、各発泡室２０４と連通している。発泡室２０４と流路形成部材２０１との境界面に流路形成部材２０１の一部である側壁２０２が形成されている。側壁２０２の外側には、ヒータ１０６ａを駆動するためのスイッチング素子１０２ａが配列されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９―２９８０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術における基板は、スイッチング素子１０２ａとヒータ１０６ａとの間に側壁２０２を設けた場合、インク供給口２０３の長手方向と垂直方向に、その側壁２０２を設けるための専用領域が必要である。前記専用領域が必要であるため、基板１００及び記録チップ２００が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、小型化可能な液体吐出装置用素子基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の液体吐出装置用素子基板は、液体を供給する供給孔が厚み方向に貫通された基体と、前記基体に配置され、前記供給孔と連通しておりしており、前記供給孔を通り流入してくる前記液体を収容する収容室を画定し、前記基体から前記基体の厚み方向に延びる側壁と、前記側壁と隣接し、前記収容室内の前記液体が吐出される複数の吐出孔が形成される孔形成層と、前記基体に配置され、前記複数の吐出孔の各々から前記液体を吐出させるためのエネルギーを発生させる複数のエネルギー発生素子と、前記基体に配置され、前記複数のエネルギー発生素子に電気エネルギーを選択的に供給する複数のスイッチング素子を含む素子集合体と、を備え、前記素子集合体は、前記電気エネルギーを供給する素子本体と、前記素子本体を封止する封止部材と、を含み、前記側壁の少なくとも一部は、前記封止部材の一部からなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の液体吐出装置用素子基板の前記収容室は、前記供給孔から流れる液体が共通して収容する共通液室と、前記共通液室から流れる液体を収容し、前記複数のエネルギー発生素子にエネルギーが発生することにより圧力が加わる複数の圧力室と、を含み、前記封止部材は、前記共通液室を画定する側壁の一部であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の液体吐出装置用素子基板は、前記封止部材と、前記孔形成層と、を接続する接続材を備え、前記接続材は、前記共通液室を画定することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の液体吐出装置用素子基板は、前記基体の厚み方向及び前記複数の吐出孔の配列方向に直交する方向における、前記共通液室の一端に、前記素子集合体が配置され、前記直交する方向における、前記共通液室の他端に、前記複数の圧力室が配置されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の液体吐出装置用素子基板の前記供給孔は、前記共通液室と連通し、前記複数の吐出孔の配列方向における前記基体の両端のうち少なくとも一端の外側に形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の液体吐出装置用素子基板は、前記素子集合体と、前記複数のエネルギー発生素子と、の間を電気的に接続する複数の配線と、前記複数の配線と前記素子集合体との間に形成された電気的接点を覆う保護材と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載のインクカートリッジは、液体吐出装置用素子基板と、前記供給孔と連通し、インクを収容するインクタンクと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載のインクジェット記録装置は、前記インクカートリッジを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の素子基板の側壁の一部は、素子集合体の封止部材の一部からなる。即ち、基体において、素子集合体と収容室との間に別途側壁を設ける必要がない。その結果、基板の小型化を図ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の素子基板において、素子集合体の封止部材は、共通液室の側壁の一部である。供給孔から流れる液体が封止部材に接触することで、素子集合体が冷却される。素子集合体が冷却されることにより、素子集合体の発熱により素子集合体の応答特性及び信頼性の低下、素子集合体の破壊を防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載の素子基板において、封止部材と、孔形成層と、を接続する接続材は、共通液室の一部をなす。接続材が封止部材と孔形成層とを接続することにより、素子基板を小型化してかつ供給孔から供給される液体が収容室から外部に漏れることを防止することができる。
【００１８】
請求項４に記載の素子基板は、素子集合体と、圧力室とが、前記直交する方向において対向して設けられる。このため、素子集合体とエネルギー発生素子と、を電気的に接続し、前記直交する方向に延びた各々の配線の長さを均一化することができる。その結果、配線抵抗差を小さく抑えられる。このため、前記エネルギー発生素子にて発生するエネルギー量が安定し、吐出される液体の量が均一となる等、吐出が安定する。
【００１９】
請求項５に記載の素子基板の供給孔は、複数の吐出孔の配列方向における、共通液室の両端のうち少なくとも一端に形成される。即ち、供給孔は、素子集合体と、圧力室と、の間に形成されておらず、前記直交する方向において、供給孔の幅だけ、共通液室を狭くすることができる。その結果、基板の小型化を図ることができる。
【００２０】
請求項６に記載の素子基板は、保護材を備える。保護材により、前記素子集合体のパッケージとエネルギー発生素子との間の電気的接点に液体が侵入することを防止して電気的接点を確実に保護できる。即ち、侵入した液体が電気的接点に触れることにより、電気的接点が腐食したり、ショートしたりすることを防止して、素子基板の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係るインクカートリッジ１を示す斜視図。
【図２】第１実施形態に係るインクカートリッジ１の分解斜視図。
【図３】第１実施形態におけるヘッドチップ４及びＦＰＣ３の一部を示す部分破断上面図。
【図４】図４（ａ）は、図３に示すＡＡ線に沿うヘッドチップ４及びＦＰＣ３のＡＡ断面図。図４（ｂ）は、図３に示すＢＢ線に沿うヘッドチップ４及びＦＰＣ３のＢＢ断面図。
【図５】第１実施形態におけるヘッドチップ４の電気回路図。
【図６】インクカートリッジ１の製造方法を示すフローチャート。
【図７】図６のフローチャートに従う、導通経路及び保護膜形成工程を示すインクカートリッジ１の製造方法の断面図。
【図８】図６のフローチャートに従う、圧力室形成工程を示すインクカートリッジ１の製造方法の断面図。
【図９】図６のフローチャートに従う、共通インク室形成工程等を示すインクカートリッジ１の製造方法の断面図。
【図１０】第１実施形態に係るインクカートリッジ１の上面図。
【図１１】第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１Ｐの外観図。
【図１２】第２実施形態に係るインクカートリッジのヘッドチップ４ｂの上面図。
【図１３】第３実施形態に係るインクカートリッジのヘッドチップ４ｃの断面図。
【図１４】第４実施形態に係るインクカートリッジのヘッドチップ４ｄの断面図。
【図１５】従来技術に係る、発泡室２０４周辺部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１実施形態に係るインクカートリッジ１の構造〕
以下、本発明を具現化した第１実施形態に係るインクカートリッジ１について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２３】
インクカートリッジ１は、後述するインクジェットプリンタ１Ｐのキャリッジ３Ｐに着脱可能に形成される。図１に示すように、インクカートリッジ１は、インクタンク２と、ＦＰＣ３と、ヘッドチップ４と、を備える。
【００２４】
第１実施形態に係る方向について定義する。ヘッドチップ４は、基体６０と、複数のノズル７２ｎを有するノズルプレート７２と、を備える。基体６０の厚み方向を、上下方向とする。複数のノズル７２ｎは、一列に配列される。ノズル７２ｎの配列方向を、前後方向とする。上下方向と前後方向とに直交する方向を、左右方向とする。
【００２５】
インクタンク２は、インクを収容可能な容器である。インクタンク２は、後述するインク供給孔４６と連通する。インクは、例えば黒色インクである。インクタンク２は、一部の上面が突出した略直方体形状を有する。上面突出形状は、図１１にて示すように、後述するインクジェットプリンタ１Ｐに着脱容易とするために設けられる。図２に示すように、インクタンク２は、インク収容部２１と、スリット２２と、を備える。
【００２６】
インク収容部２１は、インクタンク２の内部に形成される。インク収容部２１は、インクを収容可能な空間である。
【００２７】
スリット２２は、ヘッドチップ４が接着されるインクタンク２の上面に形成される。スリット２２は、インク収容部２１と連通する。スリット２２は、インクタンク２の上面の前後方向における両端に各々形成される。スリット２２は、ヘッドチップ４の後述するインク供給孔４６と連通する。
【００２８】
ＦＰＣ３は、インクタンク２の前面、右面、及び上面に延設される。ＦＰＣ３は、後述する封止剤７４を用いてインクタンク２に接着される。ＦＰＣ３は、本体接続ＰＡＤ３１と、本体接続配線３２と、フィルム３３と、を備える。ＦＰＣ３は、フィルム３３で、本体接続配線３２が挟持される。すなわちＦＰＣ３は、所謂フレキシブル基板であり、折り曲げ可能になっている。ＦＰＣ３は、インクジェットプリンタ１Ｐの制御部から供給される電気信号及びエネルギー発生素子としての発熱抵抗部６２ａに熱エネルギーを発生させるための電力をヘッドチップ４に供給する。電気信号とは、ヘッドチップ４の複数のノズル７２ｎの所定のノズルから所定のタイミングにてインクを吐出するための駆動信号である。本実施形態においては、ＦＰＣ３は、前面、右面、及び上面に延設されたが、これに限らず、前面及び上面に渡って延設されていてもよい。ＦＰＣ３が、前面及び上面に渡って延びて配置されていると、ユーザが、インクカートリッジ１の左右の面を把持した際に、ＦＰＣ３が左右いずれかの面にあるために、把持しやすく、より好適である。
【００２９】
本体接続ＰＡＤ３１は、インクタンク２の前面に配置される。本体接続ＰＡＤ３１は、後述するキャリッジ３Ｐ側に対向配置されたＰＡＤと電気的に接続される。本体接続ＰＡＤ３１は、キャリッジ３Ｐ側のＰＡＤを介して供給される電気信号を受信する。キャリッジ３Ｐ側のＰＡＤは、例えばバネ力で本体接続ＰＡＤ３１に付勢される。本体接続ＰＡＤ３１に付勢されることにより、キャリッジ３Ｐ側のＰＡＤと本体接続ＰＡＤ３１とを確実に導通させることができる。
【００３０】
本体接続配線３２は、インクタンク２の前面、右面、及び上面に渡って延びる。本体接続配線３２は、本体接続ＰＡＤ３１と同数形成される。本体接続配線３２の各々は、本体接続ＰＡＤ３１の各々と電気的に接続される。本体接続配線３２は、例えば、制御信号を供給する複数の制御配線、電源電圧が印加される電源配線、及びＧＮＤ配線等を含む。制御信号は、例えばクロック信号、アドレスデータ、シリアルデータ等である。制御配線は、例えばクロック信号を供給するクロック配線、アドレスデータを供給するアドレス配線、シリアルデータを供給するシリアルデータ配線等である。制御配線は、例えば１０本ある。本体接続配線３２の各々は、後述するヘッドチップ４のＰＡＤ３９に電気的に接続される。
【００３１】
フィルム３３は、本体接続配線３２を覆う。フィルム３３は、フレキシブルな絶縁性材料からなる。フィルム３３は、例えばポリイミドを含む。
【００３２】
ヘッドチップ４は、インクタンク２の上面に配置される。ヘッドチップ４は、インクジェットプリンタ用である。図２に示すように、ＦＰＣ３は、ヘッドチップ４とはフリップチップ実装技術等を用いて接着される。ＦＰＣ３は、例えばＴＡＢである。ヘッドチップ４は、四角い平板状である。ヘッドチップ４は、複数のノズル７２ｎを備える。複数のノズル７２ｎは、後述するノズルプレート７２において前後方向に等間隔に形成される。
【００３３】
［ヘッドチップ４の内部構造］
図３及び図４を参照して、ヘッドチップ４の内部構造について説明する。ヘッドチップ４は、ドライバＩＣ４５と、発熱抵抗部６２ａと、流路３７と、導通経路３８と、を備える。
【００３４】
〔ヘッドチップ４の電気的接続〕
ヘッドチップ４の電気的接続について説明する。導通経路３８は、本体接続配線３２から供給される電気信号をドライバＩＣ４５に入力し、電源電圧を発熱抵抗部６２ａに印加するために形成される。導通経路３８は、ＰＡＤ３９と、配線４２、４４、５０と、貫通ビア４８、５１と、基体６０と、を備える。
【００３５】
図３に示すように、ＰＡＤ３９は、ヘッドチップ４の右端において、前後方向に配列される。ＰＡＤ３９は、本体接続配線３２と同数形成される。本体接続配線３２は、ヘッドチップ４のＰＡＤ３９に向けて左側へ延びる。図４（ａ）に示すように、本体接続配線３２は、フィルム３３に覆われている。ＰＡＤ３９の各々は、本体接続配線３２の各々と電気的に接続される。ＰＡＤ３９は、ＧＮＤＰＡＤ３９ｇと、電源ＰＡＤ３９ｖと、制御ＰＡＤ３９ｓと、を有する。
【００３６】
ＧＮＤＰＡＤ３９ｇは、ＰＡＤ３９の中で最後端に配置される。ＧＮＤＰＡＤ３９ｇは、本体接続配線３２のＧＮＤ配線と電気的に接続される。
【００３７】
制御ＰＡＤ３９ｓは、ＧＮＤＰＡＤ３９ｇと、電源ＰＡＤ３９ｖと、の間に複数配置される。制御ＰＡＤ３９ｓの各々は、本体接続配線３２の制御配線の各々と電気的に接続される。
【００３８】
電源ＰＡＤ３９ｖは、ＰＡＤ３９の中で最前端に配置される。電源ＰＡＤ３９ｖは、本体接続配線３２の電源配線と電気的に接続される。
【００３９】
配線４２の各々は、ＰＡＤ３９の各々と電気的に接続される。配線４２は、ＰＡＤ３９から左方向に延びて、ドライバＩＣ４５の端子４５ｘ及び貫通ビア４８に電気的に接続される。配線４２は、ＰＡＤ３９と同数形成される。
【００４０】
配線４２ｇは、ＧＮＤＰＡＤ３９ｇと電気的に接続される。配線４２ｇは、ＧＮＤＰＡＤ３９ｇから左向きに延びて、ドライバＩＣ４５の右側の端子４５ｘと電気的に接続される。配線４２ｓの各々は、制御ＰＡＤ３９ｓの各々と電気的に接続される。配線４２ｓは、制御ＰＡＤ３９ｓの各々から左向きに延びて、ドライバＩＣ４５の右側の端子４５ｘと電気的に接続される。配線４２ｖは、電源ＰＡＤ３９ｖと電気的に接続される。配線４２ｖは、電源ＰＡＤ３９ｖから左向きに延びて、貫通ビア４８及びドライバＩＣ４５の右側の端子４５ｘと電気的に接続される。
【００４１】
ドライバＩＣ４５は、ＦＰＣ３におけるＰＡＤ３９の左側に配置される。ドライバＩＣ４５は、前後方向に長い直方体形状を有する。ドライバＩＣ４５は、配線４２ｇ及び４２ｓを通して電気信号を受信し、複数の発熱抵抗部６２ａに向けて所定のタイミングにて電源電圧を印加する。図４（ａ）に示すように、ドライバＩＣ４５は、後述する複数のスイッチング素子４５ｓｓを含む素子集合体である。ドライバＩＣ４５は、素子本体４５ｈと、パッケージ４５ｐと、端子４５ｘと、を備える。
【００４２】
素子本体４５ｈは、ドライバＩＣ４５の発熱抵抗部６２ａ側に配置される。素子本体４５ｈは、本体制御部からの制御信号に応じて、発熱抵抗部６２ａに電気エネルギーを供給する。
【００４３】
パッケージ４５ｐは、素子本体４５ｈを覆うように配置される。パッケージ４５ｐは、素子本体４５ｈを封止する。
【００４４】
端子４５ｘは、素子本体４５ｈと電気的に接続される。端子４５ｘは、素子本体４５ｈの下方の左右方向における両端に配置される。端子４５ｘは、パッケージ４５ｐの外部に露出される。なお、複数の端子４５ｘは、複数の発熱抵抗部６２ａと同間隔で並んでいる。複数の端子４５ｘは、複数の発熱抵抗部６２ａと同間隔で並んでいるため、複数の端子４５ｘから、複数の発熱抵抗部６２ａに向けて、配線４４を直線的に延ばすだけで、配線４４の長さを均一化することができる。配線４４の長さを均一化することで、配線４４の左右前後方向の幅及び上下方向の厚みを調整しなくても配線４４の配線抵抗が均一化され、吐出インク滴の吐出量を揃え、吐出そのものの精度及び安定性を向上させることができる。また、配線４４が直線である場合、配線４４に屈曲点がないため、構造上屈曲点に発生する傾向がある電界集中が防止できる。その結果、配線４４が破断する等の不具合を生じる恐れがなく、ヘッドチップ４の歩留まりの向上を図ることができる。
【００４５】
配線４４は、ドライバＩＣ４５の左側の端子４５ｘと電気的に接続される。配線４４の幅は等しく、発熱抵抗部６２ａと同数形成される。配線４４は、ドライバＩＣ４５と、発熱抵抗部６２ａと、の間を電気的に接続する。本実施形態においては、配線４４は、左側の端子４５ｘから左向きに直線的に延びて、端子４５ｘと同間隔に並んだ発熱抵抗部６２ａの各々と電気的に接続される。
【００４６】
発熱抵抗部６２ａの各々は、配線４４を通してドライバＩＣ４５と電気的に接続される。発熱抵抗部６２ａの数は、例えば１９２個である。発熱抵抗部６２ａの抵抗値は、配線４４の抵抗値と比較して、高い。
【００４７】
図４（ｂ）に示すように、貫通ビア４８は、酸化絶縁膜６１を上下方向に貫通して、基体６０と電気的に接続される。
【００４８】
基体６０は、左右前後方向に延びる板形状を有する。基体６０は、導電体である。基体６０は、後述する供給孔４６が上下方向に貫通される。
【００４９】
酸化絶縁膜６１は、基体６０を覆うように形成される。
【００５０】
図４（ａ）に示すように、貫通ビア５１は、基体６０と電気的に接続される。貫通ビア５１は、配線５０と同数形成される。貫通ビア５１の各々は、基体６０から、酸化絶縁膜６１、抵抗体６２、及び配線５０を上下方向に貫通して、配線５０の各々と電気的に接続される。
【００５１】
抵抗体６２は、ヘッドチップ４の左端から右向きにドライバＩＣ４５の左端まで延びる。抵抗体６２は、配線５０、４４の下側に配置される。発熱抵抗部６２ａは、配線５０の右端と、配線４４の左端と、の間において、左右方向に延びる抵抗体６２である。発熱抵抗部６２ａは、複数のノズル７２ｎの各々からインクを吐出させるためのエネルギーを発生させる。発熱抵抗部６２ａは、基体６０の上方に配置される。
【００５２】
配線５０は、発熱抵抗部６２ａと同数形成される。配線５０の各々は、貫通ビア５１の各々から右向きに延びて、発熱抵抗部６２ａの各々と電気的に接続される。
【００５３】
インクの吐出を制御する際の電気信号の流れについて説明する。
【００５４】
電気エネルギーとしての電源電圧の印加経路について説明する。図４（ｂ）に示すように、電源電圧は、本体接続配線３２の電源配線から、電源ＰＡＤ３９ｖ、電源配線４２ｖ、貫通ビア４８を介して、基体６０に印加される。さらに、図４（ａ）に示すように、電源電圧は、基体６０から、複数の貫通ビア５１、複数の配線５０を介して、複数の発熱抵抗部６２ａの各々に印加される。複数の発熱抵抗部６２ａにより、電気エネルギーが熱エネルギーに変換される。電気エネルギーが熱エネルギーに変換されることにより、後述するインク室４７のインクに熱エネルギーが加えられ、発熱抵抗部６２ａの上部から気泡が発生する。さらに、電源電圧は、複数の発熱抵抗部６２ａの各々から、複数の配線４４、左側の端子４５ｘを介して、ドライバＩＣ４５の素子本体４５ｈにも印加される。ドライバＩＣ４５は、図示しない電圧変換部を有する。電圧変換部は、ヒータ駆動電圧レベルをデジタルＩＣ信号レベルに変換することができる。ヒータ駆動電圧レベルは、例えば１０〜１５Ｖ程度である。デジタルＩＣ信号レベルは、例えば３．３Ｖ、又は５Ｖ等の規格に従う値が一般的であるが，前記値以外の，例えばより低い電圧を採用しても良い。ドライバＩＣ４５の電源に、別途設けた信号線を用いて印加してももちろんよい。
【００５５】
制御信号の流れについて説明する。図４（ａ）に示すように、制御信号は、本体接続配線３２の複数の制御配線から、複数の制御ＰＡＤ３９ｓ、複数の制御配線４２ｓ、右側の端子４５ｘを通って、ドライバＩＣ４５の素子本体４５ｈに供給される。
【００５６】
図５を参照して、素子本体４５ｈの電気的接続について説明する。図５に示すように、ドライバＩＣ４５の素子本体４５ｈは、制御部４５ｇと、スイッチング素子部４５ｓと、を備える。
【００５７】
制御部４５ｇは、複数の制御配線４２ｓと電気的に接続される。制御部４５ｇは、デコーダ、シフトレジスタ、ラッチ、及びＡＮＤゲートを備える。デコーダは、制御信号のうちアドレスデータが入力され、電源電圧が印加されるべき発熱抵抗部６２ａを電気的に選択するアドレスデータをＡＮＤゲートに出力する。シフトレジスタは、制御信号のうちクロック信号及びシリアルデータが入力され、各々の発熱抵抗部６２ａのＯＮ／ＯＦＦを示すパラレルデータをラッチに出力する。ラッチは、シフトレジスタから入力されたパラレルデータを一時保持した後、発熱抵抗部６２ａに電源電圧を印加するタイミングを示すタイミング信号をＡＮＤゲートに出力する。ＡＮＤゲートは、ラッチからタイミング信号、デコーダからアドレスデータが入力され、複数の発熱抵抗部６２ａに各々割り当てられたスイッチング素子部４５ｓの複数の対応するスイッチング素子４５ｓｓのうち、所定のスイッチング素子４５ｓｓに所定のタイミングにて電源電圧を印加する。
【００５８】
制御部４５ｇのＡＮＤゲートの出力側は、スイッチング素子部４５ｓと電気的に接続される。スイッチング素子部４５ｓは、複数のスイッチング素子４５ｓｓを備える。スイッチング素子４５ｓｓは、例えばＦＥＴである。ＦＥＴとは、電界効果トランジスタである。スイッチング素子部４５ｓは、例えばスイッチング素子４５ｓｓとしてのＦＥＴが集積されたＦＥＴアレーである。ＦＥＴは、例えばＣＭＯＳトランジスタである。ＣＭＯＳトランジスタは、ゲート電極と、ドレイン電極と、ソース電極と、を備える。制御部４５ｇの複数のＡＮＤゲートの各々の出力側は、スイッチング素子部４５ｓの複数のスイッチング素子４５ｓｓのゲート電極の各々に電気的に接続される。配線４４は、スイッチング素子部４５ｓの各スイッチング素子４５ｓｓのドレイン電極に電気的に接続される。ＧＮＤ配線４２ｇは、スイッチング素子部４５ｓの各スイッチング素子４５ｓｓのソース電極に電気的に接続される。
【００５９】
複数のスイッチング素子４５ｓｓは、複数の発熱抵抗部６２ａに電気エネルギーを選択的に供給する。具体的には、制御部４５ｇのＡＮＤゲートからスイッチング素子部４５ｓの各スイッチング素子４５ｓｓのゲート電極にＯＮ電圧が印加される。ゲート電極にＯＮ電圧が印加されると、各スイッチング素子４５ｓｓのドレイン電極とソース電極が電気的に導通する．ソース電極は、ＧＮＤ配線４２ｇと電気的に接続されている。従って，発熱抵抗部６２ａの両端に電位差が生じ，電流が、発熱抵抗部６２ａを通って、ドレイン電極からソース電極へと流れる。このようにして、電気エネルギーが発熱抵抗部６２ａに供給される。電気エネルギーは、Ｐ＝Ｉ×Ｒ２〔Ｗ〕により求めることができる。Ｐは、駆動に要した電力である。Ｉは、前記発熱抵抗部６２ａに流れた電流である。Ｒは、発熱抵抗部６２ａの抵抗値である。
【００６０】
図３に示すように、電流は、ドライバＩＣ４５の素子本体４５ｈから、ＧＮＤ配線４２ｇ、ＧＮＤＰＡＤ３９ｇを通って、本体接続配線３２のＧＮＤ配線へと流れる。
【００６１】
〔インクの流動〕
インクの流動に関わる構成について説明する。流路３７は、インクタンク２のスリット２２から供給されるインクをノズル７２ｎに導く流路である。流路３７は、インク供給孔４６と、インク室４７と、を備える。
【００６２】
２つのインク供給孔４６は、ヘッドチップ４の基体６０に貫通される。インクは、２つのインク供給孔４６を介してインク室４７に供給される。本実施形態においては、２つのインク供給孔４６は、ヘッドチップ４の前後方向における両端の外側の、左右方向における中央に各々形成される。インク供給孔４６は、上下方向に貫通される。インク供給孔４６は、左右方向に延びる。２つのインク供給孔４６は、インクタンク２の２つのスリット２２と各々連通する。
【００６３】
図３に示すように、インク室４７は、ドライバＩＣ４５の左側に配置される。インク室４７は、２つのインク供給孔４６の間に配置される。インク室４７は、インク供給孔４６と連通する。インク室４７は、インク供給孔４６を通り流入してくるインクを収容する。インク室４７は、共通インク室４７ｋと、複数の圧力室４７ｐと、を有する。インク室４７は、後述する側壁７０及びパッケージ側壁４５ｐｓによって画定される。
【００６４】
共通インク室４７ｋは、ドライバＩＣ４５の左側において、前後方向に延びて形成される。共通インク室４７ｋは、インク供給孔４６から供給されるインクを共通して収容する。共通インク室４７ｋは、ドライバＩＣ４５のパッケージ４５ｐ及び保護材４９と、圧力室４７ｐ及び側壁７０と、インク供給孔４６と、接続フィルム７５と、基体６０の上方にある保護膜６４と、に囲まれる空間である。ドライバＩＣ４５は、共通インク室４７ｋの右端に配置される。具体的には、ドライバＩＣ４５のパッケージ４５ｐは、共通インク室４７ｋの右側に配置される。保護材４９は、共通インク室４７ｋの右下側に配置される。圧力室４７ｐは、共通インク室４７ｋの左端に配置される。具体的には、圧力室４７ｐ及び側壁７０は、共通インク室４７ｋの左側に交互に並んで配置される。インク供給孔４６は、共通インク室４７ｋの前後方向における両側に配置される。図４（ａ）に示すように、接続フィルム７５は、共通インク室４７ｋの上側に配置される。保護膜６４は、共通インク室４７ｋの下側に配置される。
【００６５】
図３に示すように、側壁７０は、基体６０の上方の保護膜６４から、上向きに延びる。側壁７０は、インク室４７を画定する。
【００６６】
接続フィルム７５は、パッケージ４５ｐと、ノズルプレート７２と、を接続する。具体的には、接続フィルム７５は、ノズルプレート７２の右上端と、パッケージ４５ｐの左上端と、に接続される。接続フィルム７５は、共通インク室４７ｋを画定する部材の１つである。
【００６７】
ドライバＩＣ４５のパッケージ４５ｐは、パッケージ側壁４５ｐｓを備える。パッケージ側壁４５ｐｓは、パッケージ４５ｐの一部である。パッケージ側壁４５ｐｓは、共通インク室４７ｋの右側に配置される。パッケージ側壁４５ｐｓは、インク室４７ｋの共通インク室４７ｋを画定する側壁の一部である。
【００６８】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、保護材４９は、ドライバＩＣ４５の左右の両端の下側において前後方向に渡って配置される。保護材４９は、端子４５ｘを覆うように配置される。保護材４９は、端子４５ｘを保護するために配置される。端子４５ｘは、ドライバＩＣ４５と、配線４４、４２ｇ、４２ｓと、の間の電気的接点である。
【００６９】
圧力室４７ｐは、共通インク室４７ｋの左側に複数配置される。圧力室４７ｐは、共通インク室４７ｋから供給されるインクを収容する。複数の発熱抵抗部６２ａが発熱することにより、圧力室４７ｐのインク内に気泡が発生する。気泡により、圧力室４７ｐ内のインクに圧力が加わる。圧力室４７ｐは、複数のノズル７２ｎと同数形成される。複数の圧力室４７ｐは、複数のノズル７２ｎと各々連通する。圧力室４７ｐの各々は、共通インク室４７ｋの左端から左向きに延びて形成される。圧力室４７ｐは、共通インク室４７ｋと、側壁７０と、ノズルプレート７２と、保護膜６４と、に囲まれる空間である。共通インク室４７ｋは、圧力室４７ｐの右側に配置される。側壁７０は、圧力室４７ｐの前側、後側、左側に配置される。図４（ａ）に示すように、ノズルプレート７２は、圧力室４７ｐの上側に配置される。保護膜６４は、圧力室４７ｐの下側に配置される。圧力室４７ｐの各々は、側壁７０によって画定されているために、クロストークが起こる恐れがなくなる。クロストークとは、選択され駆動された各々の発熱抵抗部６２ａの発熱により発生する気泡が生じる圧力によって、選択され駆動された発熱抵抗部６２ａに対応する領域とは異なる領域に干渉し合い、対応する領域のノズルとは異なるノズルからインクが吐出したり、インクの吐出方向が曲がったり、あるいはインクの流れを阻害することである。
【００７０】
ノズルプレート７２は、側壁７０に隣接して形成される。図３に示すように、ノズルプレート７２は、前後方向に渡って複数の圧力室４７ｐ及び側壁７０を覆うように配置される。ノズルプレート７２は、複数のノズル７２ｎが形成される。ノズルプレート７２の右端と、ノズル７２ｎと、の間の長さは、２００μｍ以上が望ましい。前記長さが２００μｍ以上である場合、接続フィルム７５周囲に溜まって増粘したインクが、ノズル７２ｎに到達して、ノズル７２ｎ中に侵入し、ノズル７２ｎにインクが詰まる恐れがなくなる。
【００７１】
図４（ａ）に示すように、ノズル７２ｎは、ノズルプレート７２の、保護膜６４と上下方向において対向する位置に形成される。ノズル７２ｎの各々は、圧力室４７ｐの各々に対応したノズルプレート７２に形成される。ノズル７２ｎを通して、インク室４７内のインクが吐出される。
【００７２】
図４（ａ）に示すように、保護膜６４は、共通インク室４７ｋ及び圧力室４７ｐの下側に配置される。保護膜６４は、配線４２ｓ、４２ｇ、４２ｖ、４４、５０の上側に配置される。保護膜６４は、配線４２ｓ、４２ｇ、４２ｖ、４４、５０をインクから保護するために形成される。
【００７３】
インクの流れについて説明する。図３の矢印に示すように、インクは、インクタンク２のスリット２２から、インク供給孔４６、共通インク室４７ｋを通って、複数の圧力室４７ｐの各々に供給される。さらに、図４（ａ）の矢印に示すように、インクは、各々の圧力室４７ｐから、各々のノズル７２ｎを通って、印刷用紙に吐出される。
【００７４】
〔インクカートリッジ１の製造方法〕
図６を用いて、インクカートリッジ１の製造方法について説明する。例えば以下に示す様な方法によって、インクカートリッジ１を製造することができる。
【００７５】
インクカートリッジ１の製造方法を概略的に説明する。基体６０上に導通経路３８及び保護膜６４を形成する（Ｓ１０）。保護膜６４を形成した後、保護膜６４上に圧力室４７ｐを形成する（Ｓ２０）。圧力室４７ｐを形成した後、保護膜６４上に共通インク室４７ｋを形成し、ヘッドチップ４の製造が完了する（Ｓ３０）。その後、ヘッドチップ４にＦＰＣ３を圧着し（Ｓ４１）、インクタンク２を接着し（Ｓ４２）、インクカートリッジ１の製造が完了する。
【００７６】
まず、図６及び図７を用いて、導通経路及び保護膜形成工程Ｓ１０について説明する。
【００７７】
基体６０は、例えばアルミニウムからなる。基体６０は、導電体である。基体６０が導電体であるため、発熱抵抗部６２ａに電源電流を供給するための導通経路として利用することができる。基体６０の上下方向の厚み及び前後方向の幅は、基体６０上に形成される基板６０と同材料からなる一般的な配線と比較して、大きい。基体６０の上下方向の厚み及び前後方向の幅は、一般的な配線と比較して大きいため、基体６０の抵抗値は低く、一般的な電源用共通配線を基体６０上に形成して用いるよりも、電源用共通配線の各接続先の位置の違いからなる配線抵抗差を小さくすることができる。基体６０は、熱伝導性の高い材料からなる。基体６０は、熱伝導性の高い材料であるため、放熱性に優れ、基体６０へ電源電圧を印加することにより、その基体６０の抵抗値の低さと相まって，基体６０の温度が過度に上昇してしまう恐れがない。基体６０は、延性、展性を有する。基体６０は、延性、展性を有するため、ガラス板、セラミック材料等の脆性材料からなる基体と比較して、過度な衝撃により割れる恐れがない。基体６０の厚みは、５００〜７００μｍ程度である。第１実施形態においては、基体６０の厚みは、６２５μｍである。
【００７８】
絶縁膜形成工程Ｓ１１について説明する。具体的には、基体６０の表面を熱酸化させる。第１実施形態においては、基体６０を焼成炉に入れ、ガスを流しながら、基板６０を焼成する。ガスは、酸素原子を含む物質、例えばＯ２、Ｈ２Ｏ等である。基体６０を焼成すると、酸化絶縁膜６１が基体６０の表面に形成される。また、予め基体６０の両面に酸化絶縁膜６１が形成された既製品の基板を用いることで、酸化絶縁膜６１が準備されてもよい。酸化絶縁膜６１は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）である。酸化絶縁膜６１の厚みは、例えば１〜５μｍ程度である。基体６０の表面に酸化絶縁膜６１が形成されているため、保護膜６４が破損しインクが基体６０に向けて流れ込んだ際も、インクから保護される。また、酸化絶縁膜６１は絶縁性を有するため、基体６０と発熱抵抗部６２ａとが、電気的に導通することを防ぐことができる。
【００７９】
配線形成工程Ｓ１２について説明する。具体的には、抵抗体６２は、酸化絶縁膜６１の上面に、フォトリソグラフィ技術によるパターニングを行いながら、スパッタリング法を用いて形成される。さらに、配線４４、５０は、抵抗体６２の上面に、発熱抵抗部６２ａに相当する領域を除いて、フォトリソグラフィ技術によるパターニングを行いながら、スパッタリング法を用いて形成される。配線４２ｓは、酸化絶縁膜６１の上面に、フォトリソグラフィ技術によるパターニングを行いながら、スパッタリング法を用いて形成される。
【００８０】
抵抗体６２は、例えば窒化タンタル（ＴａＮ）、又はタンタルアルミニウム（ＴａＡｌ）を含む。抵抗体６２の厚みは、２０〜１００ｎｍ程度である。配線４２ｓ、４４、５０は、Ａｌ、又はＡｌＣｕ等のＡｌ合金を含む。配線４２ｓ、４４、５０の厚みは、例えば５００ｎｍ程度である。
【００８１】
電気接続部形成工程Ｓ１３について説明する。具体的には、バンプ６３は、配線４４の上面の左端、及び配線５０の上面の右端に、電気めっき法を用いて形成される。貫通ビア５１は、基体６０の上面の左端に、フォトリソグラフィ技術によるパターニングを行いながら、スパッタリング法を用いて形成される。ＰＡＤ３９ｓは、酸化絶縁膜６１の上面の右端であり、配線４２ｓの右隣に、フォトリソグラフィ技術によるパターニングを行いながら、スパッタリング法を用いて形成される。
【００８２】
貫通ビア５１の厚みは、２μｍ程度である。貫通ビア５１は、例えばＡｌを含む。ＰＡＤ３９ｓは、例えばＡｌを含む。ＰＡＤ３９ｓの厚みは、１μｍ程度である。
【００８３】
保護膜工程Ｓ１４について説明する。保護膜６４は、パッシベーション膜６４ｐと、耐キャビテーション膜６４ｋと、を備える。具体的には、パッシベーション膜６４ｐは、配線４２ｓ、４４、５０、及び発熱抵抗部６２ａの上面に、フォトリソグラフィ技術によるパターニングを行いながら、プラズマＣＶＤ法、又はスパッタリング法を用いて、成膜される。さらに、耐キャビテーション膜６４ｋは、パッシベーション膜６４ｐの発熱抵抗部６２ａの上方に、フォトリソグラフィ技術によるパターニングを行いながら、スパッタリング法を用いて成膜される。
【００８４】
パッシベーション膜６４ｐは、絶縁性を有する。パッシベーション膜６４ｐは、例えば窒化シリコンからなる。パッシベーション膜６４ｐの厚みは、例えば０．４μｍ程度である。耐キャビテーション膜６４ｋは、タンタル（Ｔａ）を含む。耐キャビテーション膜６４ｋは、キャビテーションによって発熱抵抗部６２ａの上方のパッシベーション膜６４ｐに複数回の衝撃が加わって、パッシベーション膜６４ｐに壊食が起きることを防止する。パッシベーション膜６４ｐに壊食が起きると、インクが発熱抵抗部６２ａと接触し、ショートが起こる。キャビテーションとは、液体の圧力差によって短時間で気泡の発生と消滅とが生じる現象である。
【００８５】
次に、図６及び図８を用いて、圧力室形成工程Ｓ２０について説明する。
【００８６】
側壁形成工程Ｓ２１について図８（ａ）を参照して説明する。具体的には、側壁７０は、パッシベーション膜６４ｐの上面において、発熱抵抗部６２ａの右側を除いて、発熱抵抗部６２ａを囲むように形成される。第１実施形態においては、側壁７０の材料にフォトレジストを用い、スピンコート法を用いて塗布され、側壁７０の材料をプリベークした後、フォトリソグラフィ法を用いて選択的に側壁７０の材料が除去され、側壁７０が形成される。
【００８７】
側壁７０は、側壁層７０ｓと、密着層７０ｍと、を備える。密着層７０ｍは、例えばポリイミド（ＰＩ）を含む。密着層７０ｍは、パッシベーション膜６４ｐの上面に形成される。密着層７０ｍは、側壁層７０ｓとパッシベーション膜６４ｐとを接合するために形成される。側壁層７０ｓは、密着層７０ｍの上面に形成される。側壁層７０ｓは、絶縁性材料からなる。側壁層７０ｓは、例えばエポキシ樹脂を含む。側壁７０の厚みは、例えば１０〜３０μｍ程度である。
【００８８】
埋め込み工程Ｓ２２について図８（ｂ）を参照して説明する。具体的には、犠牲層８０は、側壁７０及びパッシベーション膜６４ｐを覆うように、塗布される。犠牲層８０は、例えばＡＺ（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ）を含む。犠牲層８０は、少なくとも側壁７０より上方まで塗布される。
【００８９】
平坦化工程Ｓ２３について図８（ｃ）を参照して説明する。具体的には、犠牲層８０の上面を側壁７０より上方にて平坦化されるよう、切削する。さらに、犠牲層８０の上面が側壁７０の上面と同一平面上になるまで、犠牲層溶解液を用いて、犠牲層８０を溶解する。第１実施形態においては、犠牲層溶解液に、基体６０、配線、電気接続部、及び側壁７０を含むモジュールを浸漬させて、犠牲層８０を溶解させる。犠牲層溶解液は、例えばＡＺ４９０３等の有機溶媒である。
【００９０】
ノズルプレート形成工程Ｓ２４について図８（ｄ）を参照して説明する。具体的には、ノズルプレート７２は、犠牲層８０及び側壁７０の上面を覆うように塗布される。第１実施形態においては、ノズルプレート７２の材料が、スピンコート法を用いて塗布され、ノズルプレート７２の材料をプリベークした後、フォトリソグラフィ法を用いて選択的にノズルプレート７２の材料が除去され、ノズルプレート７２が形成される。
【００９１】
ノズルプレート７２は、ノズル形成層７２ｋと、撥水層７２ｈと、を備える。ノズル形成層７２ｋは、例えばエポキシ樹脂を含む。ノズル形成層７２ｋは、犠牲層８０及び側壁７０の上面に形成される。撥水層７２ｈは、ノズル形成層７２ｋの上面に形成される。撥水層７２ｈは、フルオロカーボンを有する化合物等の撥水樹脂材料を含む。ノズルプレート７２の厚みは、例えば２５μｍである。ノズルプレート７２のノズル７２ｎは、ノズルプレート７２の発熱抵抗部６２ａと対向する位置に形成される。ノズル７２ｎは、フォトレジストからなるノズルプレート７２を形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて、形成することができる。また、ノズル７２ｎの直径に応じて、ノズル７２ｎは、ドリル等の機械加工にて形成されてもよい。また、予めノズルプレート７２にノズル７２ｎが形成された既製品のノズルプレート７２を用いることで、ノズル７２ｎが準備されてもよい。既製品のノズルプレート７２を用いる場合、ノズルプレート７２と側壁７０等に対して位置合わせして側壁７０等と接着することになる。
【００９２】
埋め込み材料除去工程Ｓ２５について図８（ｅ）を参照して説明する。具体的には、犠牲層溶解液を用いて、犠牲層８０を溶解する。第１実施形態においては、犠牲層溶解液に、基体６０、配線、電気接続部、側壁７０、及びノズルプレート７２を含むモジュールを浸漬させて、犠牲層８０を溶解させる。例えば犠牲層８０にＡＺを用いる場合、犠牲層溶解液は、前述したように例えばＡＺ４９０３等の有機溶媒である。溶解した犠牲層８０は、インク供給孔４６等から排出される。
【００９３】
次に、図６及び図９を用いて、共通インク室形成工程Ｓ３０について説明する。
【００９４】
ドライバＩＣ接着工程Ｓ３１について図９（ａ）を参照して説明する。具体的には、バンプ６３の上部とドライバＩＣ４５の端子４５ｘの下部とが対向するよう位置合わせされる。そして、バンプ６３の上部とドライバＩＣ４５の端子４５ｘの下部とを近接させて、バンプ６３とドライバＩＣ４５の端子４５ｘとを、熱圧着治具を用いて熱圧着する。さらに、保護材４９は、端子４５ｘ及びバンプ６３がインクに触れないように、端子４５ｘ及びバンプ６３の周囲に、ディスペンサを用いて注入される。第１実施形態においては、素子本体４５ｈにパッケージ４５ｐが封止された既製品のドライバＩＣ４５を用いることで、パッケージ４５ｐが準備される。
【００９５】
ドライバＩＣ４５の高さは、例えば、５００μｍ程度である。パッケージ４５ｐは、絶縁性を有する。パッケージ４５ｐは、例えばエポキシ樹脂からなる。端子４５ｘは、例えばアルミニウムからなる。保護材４９は、例えばエポキシ樹脂からなる。
【００９６】
接続フィルム圧着工程Ｓ３２について図９（ｂ）を参照して説明する。具体的には、接続フィルム７５の左端とノズルプレート７２の右端とが対向するよう、さらに接続フィルム７５の右端とドライバＩＣ７５の左端とが対向するよう、位置合わせされる。そして、接続フィルム７５をノズルプレート７２及びドライバＩＣ４５に近接させて、熱圧着治具を用いてノズルプレート７２を熱圧着する。なお、接続フィルム７５の左端は、凹凸が激しく、その結果インクが溜まりやすい。このため、接続フィルム７５の表面をなだらかにする必要がある。例えば、接続フィルム７５の左端にレーザー光を照射することにより、接続フィルム７５に局所的に熱を加える。そして、接続フィルム７５の左端の形状がなだらかになるよう押圧することが望ましい。
【００９７】
接続フィルム７５は、例えばドライフィルムである。ドライフィルムとは、フォトレジストをフィルム形状にしたものである。ドライフィルムは、例えば日立化成製のフォテックである。第１実施形態においては、接続フィルム７５は、ドライバＩＣ４５の左上端及びノズルプレート７２の右上端に熱圧着される。熱圧着とは、熱で接続フィルム７５を軟化させた状態で別部材に押圧して硬化させ，別部材と接着することである。
【００９８】
次に、ＦＰＣ圧着工程Ｓ４１について図９（ｃ）を参照して説明する。第１実施形態においては、図３に示すように、ヘッドチップ４のＰＡＤ３９と、ＦＰＣ３の本体接続配線３２と、がワイヤーボンディング法を用いて接着される。
【００９９】
次に、インクタンク接着工程Ｓ４２について、図９（ｄ）を参照して説明する。具体的には、ヘッドチップ４、ＦＰＣ３、及びインクタンク２は、封止剤７４を用いて接着される。図９（ｄ）は、図１０のＡＡ断面図である。第１実施形態においては、図１０に示すように、封止剤７４は、ドライバＩＣ４５、接続フィルム７５、及びノズルプレート７２の周囲を囲み、インク供給孔４６の上部を覆うように、充填される。封止材７４は、例えばエポキシ樹脂からなる。
【０１００】
［インクカートリッジ１の使用方法］
インクジェットプリンタ１Ｐについて、図１１を参照して説明する。インクジェットプリンタ１Ｐは、ハウジング２１Ｐと、プラテン１６Ｐと、ガイド軸４Ｐと、キャリッジ３Ｐと、ベルト７Ｐと、アイドルプーリ８Ｐと、駆動プーリ６Ｐと、駆動モータ５Ｐと、インクカートリッジ１を備える。プラテン１６Ｐは、ハウジング２１Ｐ内に配置される。プラテン１６Ｐは、図１１中矢印Ａ方向に回転可能に設けられる。ガイド軸４Ｐは、プラテン１６Ｐに沿って配置される。キャリッジ３Ｐは、ガイド軸４Ｐに摺動可能に取り付けられる。ベルト７Ｐは、キャリッジ３Ｐに取り付けられる。アイドルプーリ８Ｐ及び駆動プーリ６Ｐは、ベルト７Ｐが掛け渡される。駆動モータ５Ｐは、駆動プーリ６Ｐを回転させる。駆動プーリ６Ｐが回転することにより、キャリッジ３Ｐは、ベルト７Ｐを介してガイド軸４Ｐに沿って図１１中矢印Ｂ方向に移動する。ヘッドチップ４を備えるインクカートリッジ１が、キャリッジ３Ｐ上に着脱可能に取り付けられる。インクカートリッジ１は、プラテン１６Ｐに対向して取り付けられる。
【０１０１】
印字用紙１７Ｐは、プリンタ１Ｐの後方より図１１中矢印Ｃ方向にハウジング２１Ｐ内に挿入される。印字用紙１７Ｐは、プラテン１６Ｐに沿って矢印Ｄ方向に搬送されて、プリンタ１Ｐのハウジング２１Ｐから排出される。印字用紙１７Ｐが、プラテン１６Ｐに搬送される際に、キャリッジ３Ｐが移動しながら、インクカートリッジ１のノズル７２ｎはインクを吐出する。インクカートリッジ１のノズル７２ｎからインクが吐出されるため、印字用紙１７Ｐに所要のデータを印字することができる。
【０１０２】
〔第２実施形態に係るインクカートリッジのヘッドチップ４ｂの構造〕
第２実施形態に係るインクカートリッジのヘッドチップ４ｂについて、図１２を参照して説明する。なお、図１２は、説明の便宜上、接続フィルム７５及びノズルプレート７２を省略して描かれている。なお、第１実施形態のヘッドチップ４と同じ構成のものについては、同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１０３】
図１２に示すように、第２実施形態におけるヘッドチップ４ｂは、第１実施形態におけるヘッドチップ４と比較して、インク室が異なる。
【０１０４】
第２実施形態におけるヘッドチップ４ｂのインク室４７ｂは、共通インク室４７ｋｂと、複数の圧力室４７ｐｂと、を備える。
【０１０５】
共通インク室４７ｋｂは、ドライバＩＣ４５とは接せず、ヘッドチップ４の左側に配置される。共通インク室４７ｋｂは、前後方向に延びて形成される。
【０１０６】
インク供給孔４６ｂは、共通インク室４７ｋｂの左右方向における中央に形成される。インク供給孔４６ｂは、前後方向に延びて形成される。インク供給孔４６ｂの左右方向の長さは、２００μｍ程度である。インク供給孔４６ｂがインク室内に形成されているため、第２実施形態におけるヘッドチップ４ｂは、第１実施形態におけるヘッドチップ４と比較して、左右方向に２００μｍ程度大きくなってしまう。
【０１０７】
圧力室４７ｐｂは、共通インク室４７ｋｂの右側に複数配置される。ドライバＩＣ４５は、圧力室４７ｐｂの右端に配置される。側壁７０ｂは、圧力室４７ｐｂの前側及び後側に配置される。耐キャビテーション膜６４ｋｂは、圧力室４７ｐｂの右端の下方に配置される。発熱抵抗部６２ａｂは、耐キャビテーション膜６４ｋｂの下方に配置される。
【０１０８】
インク室４７ｂにおけるインクの流れについて説明する。図１２の矢印に示すように、インクは、インク供給孔４６ｂ、共通インク室４７ｋｂを通って、複数の圧力室４７ｐｂの各々に供給される。
【０１０９】
〔第３実施形態に係るインクカートリッジのヘッドチップ４ｃの構造〕
第３実施形態に係るインクカートリッジのヘッドチップ４ｃについて、図１３を参照して説明する。なお、第１実施形態のヘッドチップ４と同じ構成のものについては、同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１１０】
図１３に示すように、第３実施形態におけるヘッドチップ４ｃは、第１実施形態におけるヘッドチップ４と比較して、ノズルプレートが異なる。
【０１１１】
第３実施形態におけるノズルプレート７２ｃは、圧力室４７ｐから、共通インク室４７ｋｃまで、右向きに延びて、ドライバＩＣ４５のパッケージ側壁４５ｐｓｃに接続される。パッケージ側壁４５ｐｓｃは、共通インク室４７ｋｃの右側に配置される。パッケージ側壁４５ｐｓｃの上下方向における高さは、側壁７０の上下方向における高さと同じである。なお、インクがノズルプレート７２ｃとドライバＩＣ４５との間の隙間から漏れてくる恐れがある場合、ドライバＩＣ４５の端子４５ｘの封止同様、前記隙間は例えばエポキシ樹脂からなる保護材で閉塞されてもよい。
【０１１２】
〔第４実施形態に係るインクカートリッジのヘッドチップ４ｄの構造〕
第４実施形態に係るインクカートリッジのヘッドチップ４ｄについて、図１４を参照して説明する。なお、第１実施形態のヘッドチップ４と同じ構成のものについては、同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１１３】
図１４に示すように、第４実施形態におけるヘッドチップ４ｄは、第１実施形態におけるヘッドチップ４と比較して、接続フィルムが異なる。
【０１１４】
第４実施形態における接続フィルム７５ｄは、２つのスリット７５ｔｄを備える。スリット７５ｔｄは、接続フィルム７５ｄの左右方向における両端に２つ形成される。左端のスリット７５ｔｄは、ノズルプレート７２の右上端に配置される。右端のスリット７５ｔｄは、パッケージ４５ｐの左上端に配置される。スリット７５ｔｄは、ノズルプレート７２及びパッケージ４５ｐの配置を決めるための目印となる。このため、スリット７５ｔｄにより、接続フィルム７５ｔｄの位置決めがしやすくなる。そして、ディスペンサを用いて、スリット７５ｔｄに向けて接着剤７５ｓｄが充填される。スリット７５ｔｄは、ディスペンサにて接着剤７５ｓｄを充填する際の目印となる。また、スリット７５ｔｄは、接着剤７５ｓｄが充填されるため、過度に接着剤が接続フィルム７５ｄの外部に流れることを防止することができる。なお、スリット７５ｔｄは、ミシン目でも、複数の孔であってもよい。
【０１１５】
〔変形例〕
本発明は、今までに述べた実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形・変更が可能である。以下に、その変形の一例を述べる。
【０１１６】
本実施形態においては、ノズルプレート７２は、発熱抵抗部６２ａと対向して配置された。しかしながら、ノズルプレート７２は、発熱抵抗部６２ａの左側又は右側に配置されていてもよい。ノズルプレート７２は、側壁と隣接して配置されていればよい。
【０１１７】
本実施形態においては、エネルギー発生素子として、熱エネルギーを発生させる発熱抵抗部６２ａを配置したが、熱エネルギーに限らず、応力エネルギーを発生させるピエゾ素子を配置してもよい。
【０１１８】
本実施形態においては、吐出させる液体としてインクが用いられたが、インクに限らず、はんだ、有機ＥＬ、ＤＮＡ等機能性物質を含む溶液、液晶等の液体を吐出させてもよい。ただし、上記液体の場合、熱エネルギーにより気泡を発生させることが困難である、又は液体の物性が変化する恐れがあるため、発熱抵抗部ではなく、応力エネルギーを発生させるピエゾ素子を用いる必要がある。
【０１１９】
本実施形態においては、基体６０はアルミニウム等の導電性を有する材料からなるが、導電性を有する材料に限らず、シリコンなどの絶縁性の材料から構成されていてもよい。ただし、基体が絶縁性材料からなる場合、基体を導通経路として使用することができない。このため、電源電流を発熱抵抗部に供給するための共通配線をヘッドチップ内に別途設ける必要がある。
【０１２０】
本実施形態においては、パッケージ４５ｐは、エポキシ樹脂からなるが、エポキシ樹脂に限らず、素子本体を封止可能で、素子本体とのショートを防ぐことができる合成樹脂等の絶縁性の材料から構成されていればよい。
【０１２１】
第１実施形態においては、インク供給孔４６は、共通インク室４７ｋの前後方向における両端に２つ形成されていたが、インク供給孔４６は、前記両端のうち一端に１つ形成されていてもよい。
【０１２２】
本実施形態においては、制御信号は、デコーダ、シフトレジスタ等の変換回路を有する制御部４５ｇにより、ノズル７２ｎ個々に対してのパラレルデータに変換されて、インクが吐出されるノズルの選択及び吐出タイミングを制御する。このため、変換前の制御信号を供給する制御配線は１０本であった。しかしながら、制御配線をノズルの数と同数配置し、制御部４５ｇを設けず、ノズルの選択及び吐出タイミングを制御してもよい。
【０１２３】
〔発明と実施例との対応関係〕
本実施形態におけるインクカートリッジ１は、本発明におけるインクカートリッジの一例である。
本実施形態におけるインクジェットプリンタ１Ｐは、本発明におけるインクジェット記録装置の一例である。
本実施形態におけるインクタンク２は、本発明におけるインクタンクの一例である。
本実施形態におけるヘッドチップ４、４ｂ、４ｃ、４ｄは、本発明における液体吐出装置用素子基板の一例である。
本実施形態における配線４４は、本発明における配線の一例である。
本実施形態におけるドライバＩＣ４５は、本発明における素子集合体の一例である。
本実施形態における素子本体４５ｈは、本発明における素子本体の一例である。
本実施形態におけるパッケージ４５ｐは、本発明における封止部材の一例である。
本実施形態における端子４５ｘは、本発明における電気的接点の一例である。
本実施形態におけるパッケージ側壁４５ｐｓ、４５ｐｓｃは、本発明におけるパッケージの一部の一例である。
本実施形態におけるインク供給孔４６、４６ｂは、本発明における供給孔の一例である。
本実施形態におけるスイッチング素子４５ｓｓは、本発明におけるスイッチング素子の一例である。
本実施形態におけるインク室４７、４７ｂは、本発明における収容室の一例である。
本実施形態における共通インク室４７ｋ、４７ｋｂ、４７ｋｃは、本発明における共通液室の一例である。
本実施形態における圧力室４７ｐ、４７ｐｂは、本発明における圧力室の一例である。
本実施形態における保護材４９は、本発明における保護材の一例である。
本実施形態における基体６０は、本発明における基体の一例である。
本実施形態における発熱抵抗部６２ａ、６２ａｂは、本発明におけるエネルギー発生素子の一例である。
本実施形態における側壁７０は、本発明における側壁の一例である。
本実施形態におけるノズルプレート７２、７２ｃは、本発明における孔形成層の一例である。
本実施形態におけるノズル７２ｎは、本発明における吐出孔の一例である。
本実施形態における接続フィルム７５、７５ｄは、本発明における接続材の一例である。
【符号の説明】
【０１２４】
１Ｐ    インクジェットプリンタ
１    インクカートリッジ
２    インクタンク
３    ＦＰＣ
４、４ｂ、４ｃ、４ｄ    ヘッドチップ
４４    配線
４５    ドライバＩＣ
４５ｈ    素子本体
４５ｐ    パッケージ
４５ｐｓ、４５ｐｓｃ    パッケージ側壁
４５ｘ    端子
４５ｓｓ    スイッチング素子
４６、４６ｂ    インク供給孔
４７、４７ｂ    インク室
４７ｋ、４７ｋｂ、４７ｋｃ    共通インク室
４７ｐ、４７ｐｂ    圧力室
４９    保護材
６０    基体
６２ａ、６２ａｂ    発熱抵抗部
７０    側壁
７２、７２ｃ    ノズルプレート
７２ｎ    ノズル
７５、７５ｄ    接続フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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