JPH1044441A - インクジェットヘッドおよびインクジェットカートリッジおよびインクジェット装置ならびにインクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドチップと電気配線基板との接続部分の
強度が低く、気密性が悪い。 【解決手段】 複数の吐出口１５およびこれら吐出口１
５から液体をそれぞれ吐出するための吐出エネルギー発
生部２０および吐出口１５に連通して液体が供給される
液室２３とを有するヘッドチップ１２およびこのヘッド
チップ１２が配置されるチップ装着孔１３を形成した電
気配線基板１１と、この電気配線基板１１のチップ装着
孔１３の内周から突出すると共にヘッドチップ１２に接
続して吐出エネルギー発生部２０に通電可能な複数のリ
ード端子１４と、これらリード端子１４とヘッドチップ
１２との接続部を封止すると共に電気配線基板１１とヘ
ッドチップ１２とに跨がって形成される封止樹脂層１６
とを具えたインクジェットヘッドであって、チップ装着
孔１３とヘッドチップ１２との間隙部分Ｓに封止樹脂層
１６を受けるための樹脂受け部２６を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドおよびこのインクジェットヘッドを組み込んだイン
クジェットカートリッジおよびこのインクジェットカー
トリッジを用いるインクジェット装置ならびにインクジ
ェットヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタなどのインクジ
ェット装置は、液流路内の液体を加熱することにより、
この液体を吐出口から吐出させる吐出エネルギー発生部
を具えたインクジェットヘッドを有する。このインクジ
ェットヘッドは、液体が供給される液室を有するヘッド
チップと、このヘッドチップが連結される電気配線基板
とで主要部が構成される。また、ヘッドチップには、各
液流路内の液体を加熱する吐出エネルギー発生部として
の電気熱変換体に電気的パルスを印加するための配線が
組み込まれ、この配線をインクジェットヘッド側で最小
にするため、ＩＣをヘッドチップに組み込んだものや、
電気熱変換体と一対一で対応する配線をインクジェット
ヘッドに設けると共に電気配線基板側にＩＣを搭載した
ものなどが知られている。

【０００３】このようなインクジェットヘッドのヘッド
チップと電気配線基板とを組み立てる場合、従来では、
電気配線基板となるプリント配線板にヘッドチップをワ
イヤボンディングしたり、電気配線基板となるフレキシ
ブルプリント配線板と、ヘッドチップの所定の接合面と
を圧着する方法が一般的に採用されてきた。

【０００４】しかしながら、これらの方法は、インクジ
ェットヘッドを大量生産する場合、接続されたインクジ
ェットヘッドが個別に形成された状態となるため、その
後の搬送などの工数が多くかかり、そのための各種装置
を多数組用意する必要があるなどの設備投資上の問題が
発生する。また、個々のインクジェットヘッドの配線の
数が多い場合には、リード端子の接続部の面積を大きく
する、すなわちヘッドチップの幅寸法を大きくしなけれ
ばならず、部品コストが嵩んでしまうなどの問題もあっ
た。

【０００５】このような観点から、キャリアフィルムと
一体の電気配線基板にチップ装着孔を間欠的に形成し、
これらチップ装着孔にヘッドチップをそれぞれ重ね合わ
せてこれらを接続する方法、いわゆるＴＡＢ（tape aut
omated bonding system ）方式が行われるようになって
きている。

【０００６】このＴＡＢ方式によって製造されるインク
ジェットヘッドの平面形状を図１２に示し、そのXIII−
XIII矢視断面図を図１３に示し、封止樹脂の塗布前のヘ
ッドチップと電気配線基板とを接合した状態の平面形状
を図１４に示す。すなわち、フィルム状をなす電気絶縁
性の電気配線基板１１の中央部には、ヘッドチップ１２
の輪郭形状に対応した矩形のチップ装着孔１３が形成さ
れており、先端部がヘッドチップ１２の上に重ねられる
多数のリード端子１４は、このチップ装着孔１３の内周
から突出した状態となっている。これらリード端子１４
の先端部とインクなどの液体を吐出する吐出口１５が形
成されたヘッドチップ１２の表面に露出する図示しない
接続電極とが重ね合わされ、電気的に接続された後、こ
れらの接続部分を封止するように、封止樹脂１６がヘッ
ドチップ１２と電気配線基板１１とに跨がって塗布され
る。

【０００７】なお、インクジェットヘッドでは、液体の
吐出口１５がヘッドチップ１２の中央部に配列してお
り、これら吐出口１５を塞がないように封止樹脂１６を
塗布する必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１０, 図１１に示し
たインクジェットヘッドをＴＡＢ方式によって製造する
場合、チップ装着孔１３の内周からリード端子１４が突
出していない部分には、封止樹脂１６を塗布することが
できない。仮に、ヘッドチップ１２の全周に渡ってチッ
プ装着孔１３の内周との間に封止樹脂１６を塗布しよう
としても、図１３中の二点鎖線で示すように、リード端
子１４が存在しない上述した間隙部Ｓから電気配線基板
１１の裏面側に封止樹脂１６が回り込んでしまい、イン
クジェットヘッドを正常な形状に維持することが不可能
となる。しかも、電気配線基板１１とヘッドチップ１２
との間に封止樹脂１６を介在させることができない箇所
が存在するため、これらの接合強度を充分高めることが
できなかった。

【０００９】このように、ヘッドチップ１２とチップ装
着孔１３との間に封止樹脂１６が介在しない間隙部Ｓが
形成されてしまう結果、接続電極とリード端子１４との
接続部分を封止樹脂１６にて封止した後、ヘッドチップ
１２の周りにさらに別の樹脂を注入する際、この樹脂が
間隙部Ｓの末端でメニスカスを形成してしまい、この樹
脂の注入を円滑に行うことができず、吐出口１５から吐
出された液体の一部が間隙部Ｓの末端部分に浸入し、ヘ
ッドチップ１２に電気的配線を行うＴＡＢリードを腐食
し、断線などの不具合を発生する虞がある。

【００１０】なお、間隙部Ｓの幅寸法を小さくすること
も考えられるが、チップ装着孔１３の現状の加工形態で
は、封止樹脂１６の回り込みを大幅に抑制できるような
極めて高精度な加工は到底困難である。

【００１１】

【発明の目的】本発明の第１の目的は、ヘッドチップと
電気配線基板との接続部分の強度が高く、気密性が良好
なインクジェットヘッドを提供することにある。

【００１２】また、本発明の第２の目的は、このような
インクジェットヘッドを有するインクジェットカートリ
ッジを提供することにある。

【００１３】さらに、本発明の第３の目的は、ヘッドチ
ップと電気配線基板との接続部分の強度が高く、気密性
が良好なインクジェットヘッドが搭載されるインクジェ
ット装置を提供することにある。

【００１４】さらに、本発明の第４の目的は、このよう
なインクジェットヘッドの製造方法を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の形態
は、複数の吐出口およびこれら吐出口から液体をそれぞ
れ吐出するための吐出エネルギー発生部および前記吐出
口に連通して液体が供給される液室を有するヘッドチッ
プと、このヘッドチップが配置されるチップ装着孔を形
成した電気配線基板と、この電気配線基板の前記チップ
装着孔の内周から突出すると共に前記ヘッドチップに接
続して前記吐出エネルギー発生部に通電可能な複数のリ
ード端子と、これらリード端子と前記ヘッドチップとの
接続部を封止すると共に前記電気配線基板と前記ヘッド
チップとに跨がって形成される封止樹脂層とを具えたイ
ンクジェットヘッドであって、前記ヘッドチップと前記
チップ装着孔の内周との間に形成される任意の間隙の幅
寸法を０より大きく、０.２mm以下に設定したことを特
徴とするインクジェットヘッドにある。

【００１６】本発明による第２の形態は、複数の吐出口
およびこれら吐出口から液体をそれぞれ吐出するための
吐出エネルギー発生部および前記吐出口に連通して液体
が供給される液室を有するヘッドチップと、このヘッド
チップが配置されるチップ装着孔を形成した電気配線基
板と、この電気配線基板の前記チップ装着孔の内周から
突出すると共に前記ヘッドチップに接続して前記吐出エ
ネルギー発生部に通電可能な複数のリード端子と、これ
らリード端子と前記ヘッドチップとの接続部を封止する
と共に前記電気配線基板と前記ヘッドチップとに跨がっ
て形成される封止樹脂層とを具えたインクジェットヘッ
ドであって、前記チップ装着孔と前記ヘッドチップとの
間隙部分に前記封止樹脂層を受けるための樹脂受け部を
形成したことを特徴とするインクジェットヘッドにあ
る。

【００１７】また、本発明による第３の形態は、インク
ジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに供給す
るための液体を蓄える液体タンクとを具えたインクジェ
ットカートリッジであって、前記インクジェットヘッド
は、複数の吐出口およびこれら吐出口から液体をそれぞ
れ吐出するための吐出エネルギー発生部および前記吐出
口に連通して液体が供給される液室を有するヘッドチッ
プと、このヘッドチップが配置されるチップ装着孔を形
成した電気配線基板と、この電気配線基板の前記チップ
装着孔の内周から突出すると共に前記ヘッドチップに接
続して前記吐出エネルギー発生部に通電可能な複数のリ
ード端子と、これらリード端子と前記ヘッドチップとの
接続部を封止すると共に前記電気配線基板と前記ヘッド
チップとに跨がって形成される封止樹脂層とを具え、前
記ヘッドチップと前記チップ装着孔の内周との間に形成
される任意の間隙の幅寸法が０より大きく、０. ２mm以
下に設定されていることを特徴とするインクジェットカ
ートリッジにある。

【００１８】本発明による第４の形態は、インクジェッ
トヘッドと、このインクジェットヘッドに供給するため
の液体を蓄える液体タンクとを具えたインクジェットカ
ートリッジであって、前記インクジェットヘッドは、複
数の吐出口およびこれら吐出口から液体をそれぞれ吐出
するための吐出エネルギー発生部および前記吐出口に連
通して液体が供給される液室を有するヘッドチップと、
このヘッドチップが配置されるチップ装着孔を形成した
電気配線基板と、この電気配線基板の前記チップ装着孔
の内周から突出すると共に前記ヘッドチップに接続して
前記吐出エネルギー発生部に通電可能な複数のリード端
子と、これらリード端子と前記ヘッドチップとの接続部
を封止すると共に前記電気配線基板と前記ヘッドチップ
とに跨がって形成される封止樹脂層とを具え、前記チッ
プ装着孔と前記ヘッドチップとの間隙部分に前記封止樹
脂層を受けるための樹脂受け部を設けたことを特徴とす
るインクジェットカートリッジにある。

【００１９】さらに、本発明による第５の形態は、複数
の吐出口およびこれら吐出口から液体をそれぞれ吐出す
るための吐出エネルギー発生部および前記吐出口に連通
して液体が供給される液室を有するヘッドチップと、こ
のヘッドチップが配置されるチップ装着孔を形成した電
気配線基板と、この電気配線基板の前記チップ装着孔の
内周から突出すると共に前記ヘッドチップに接続して前
記吐出エネルギー発生部に通電可能な複数のリード端子
と、これらリード端子と前記ヘッドチップとの接続部を
封止すると共に前記電気配線基板と前記ヘッドチップと
に跨がって形成される封止樹脂層とを具えを具えたイン
クジェットヘッドの取り付け部を有するインクジェット
装置であって、前記ヘッドチップと前記チップ装着孔の
内周との間に形成される任意の間隙の幅寸法が０より大
きく、０. ２mm以下に設定されていることを特徴とする
インクジェット装置にある。

【００２０】本発明による第６の形態は、複数の吐出口
およびこれら吐出口から液体をそれぞれ吐出するための
吐出エネルギー発生部および前記吐出口に連通して液体
が供給される液室を有するヘッドチップと、このヘッド
チップが配置されるチップ装着孔を形成した電気配線基
板と、この電気配線基板の前記チップ装着孔の内周から
突出すると共に前記ヘッドチップに接続して前記吐出エ
ネルギー発生部に通電可能な複数のリード端子と、これ
らリード端子と前記ヘッドチップとの接続部を封止する
と共に前記電気配線基板と前記ヘッドチップとに跨がっ
て形成される封止樹脂層とを具えたインクジェットヘッ
ドの取り付け部を有するインクジェット装置であって、
前記チップ装着孔と前記ヘッドチップとの間隙部分に前
記封止樹脂層を受けるための樹脂受け部を設けたことを
特徴とするインクジェット装置にある。

【００２１】一方、本発明による第７の形態は、複数の
吐出口およびこれら吐出口から液体をそれぞれ吐出する
ための吐出エネルギー発生部および前記吐出口に連通し
て液体が供給される液室を有するヘッドチップを電気配
線基板に形成したチップ装着孔に位置決めするステップ
と、前記電気配線基板の前記チップ装着孔の内周から突
出して前記吐出エネルギー発生部に通電可能な複数のリ
ード端子を前記ヘッドチップに接続するステップと、前
記電気配線基板と前記ヘッドチップとに跨がって封止樹
脂を塗布して前記リード端子と前記ヘッドチップとの接
続部を封止するステップとを具えたインクジェットヘッ
ドの製造方法であって、前記ヘッドチップと前記チップ
装着孔の内周との間に形成される任意の間隙の幅寸法を
０より大きく、０. ２mm以下に設定したことを特徴とす
るインクジェットヘッドの製造方法にある。

【００２２】本発明の第８の形態は、複数の吐出口およ
びこれら吐出口から液体をそれぞれ吐出するための吐出
エネルギー発生部および前記吐出口に連通して液体が供
給される液室を有するヘッドチップを電気配線基板に形
成したチップ装着孔に位置決めするステップと、前記電
気配線基板の前記チップ装着孔の内周から突出して前記
吐出エネルギー発生部に通電可能な複数のリード端子を
前記ヘッドチップに接続するステップと、前記電気配線
基板と前記ヘッドチップとに跨がって封止樹脂を塗布し
て前記リード端子と前記ヘッドチップとの接続部を封止
するステップとを具えたインクジェットヘッドの製造方
法であって、前記チップ装着孔と前記ヘッドチップとの
間隙部分に、前記封止樹脂を受けるための樹脂受け部を
形成するステップをさらに具えたことを特徴とするイン
クジェットヘッドの製造方法にある。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の形態によるインク
ジェットヘッドにおいて、任意の間隙は、相互に隣接す
る一対のリード端子の間に形成される間隙であってもよ
い。

【００２４】本発明の第１または第２の形態によるイン
クジェットヘッドにおいて、吐出口は、吐出エネルギー
発生部と対向して配置されているものであってもよい
し、吐出エネルギー発生部は、電気信号を受けることで
熱を発生する発熱抵抗体を有する電気熱変換体であって
もよく、封止樹脂層を無溶剤エポキシ樹脂で構成しても
よい。

【００２５】本発明の第２の形態によるインクジェット
ヘッドにおいて、樹脂受け部とこの樹脂受け部に最も近
接するリード端子との間隙か、あるいは樹脂受け部とヘ
ッドチップとの間隙は、０より大きく、０. ２mm以下で
あることが望ましく、樹脂受け部は、電気配線基板に形
成されたダミーリード端子であってもよい。

【００２６】また、本発明の第３の形態によるインクジ
ェットカートリッジにおいて、任意の間隙は、相互に隣
接する一対のリード端子の間に形成される間隙であって
もよい。

【００２７】本発明の第３または第４の形態によるイン
クジェットカートリッジにおいて、液体は、インクおよ
び／またはプリント媒体に吐出されるこのインクの特性
を調整する処理液を採用することができ、吐出口は、吐
出エネルギー発生部と対向して配置されているものであ
ってもよく、封止樹脂層を無溶剤エポキシ樹脂で構成し
てもよい。

【００２８】本発明の第４の形態によるインクジェット
カートリッジにおいて、樹脂受け部とこの樹脂受け部に
最も近接するリード端子との間隙か、あるいは樹脂受け
部とヘッドチップとの間隙は、０より大きく、０. ２mm
以下であることが望ましく、樹脂受け部は、電気配線基
板に形成されたダミーリード端子であってもよい。

【００２９】さらに、本発明の第５の形態によるインク
ジェット装置において、任意の間隙は、相互に隣接する
一対のリード端子の間に形成される間隙であってもよ
い。

【００３０】さらに、本発明の第５または第６の形態に
よるインクジェット装置において、吐出媒体は、インク
および／またはプリント媒体に吐出されるインクの特性
を調整する処理液を採用することができ、封止樹脂層を
無溶剤エポキシ樹脂で構成してもよい。インクジェット
ヘッドの取り付け部は、インクジェットヘッドから液滴
が吐出されるプリント媒体の搬送方向と交差する方向に
走査移動可能なキャリッジであってもよく、この場合、
インクジェットヘッドは、キャリッジに対して着脱自在
であることが望ましい。

【００３１】本発明の第６の形態によるインクジェット
カートリッジにおいて、樹脂受け部とこの樹脂受け部に
最も近接するリード端子との間隙か、あるいは樹脂受け
部とヘッドチップとの間隙は、０より大きく、０. ２mm
以下であることが望ましく、樹脂受け部は、電気配線基
板に形成されたダミーリード端子であってもよい。

【００３２】一方、本発明の第７の形態によるインクジ
ェットヘッドの製造方法において、任意の間隙は、相互
に隣接する一対のリード端子の間に形成される間隙であ
ってもよい。

【００３３】本発明の第８の形態によるインクジェット
ヘッドの製造方法において、樹脂受け部とこの樹脂受け
部に最も近接するリード端子との間隙か、あるいは樹脂
受け部とヘッドチップとの間隙の幅寸法を０より大き
く、０. ２mm以下に設定することが望ましく、樹脂受け
部は、電気配線基板に形成されたダミーリード端子であ
ってもよい。

【００３４】

【実施例】本発明によるインクジェットヘッドをサイド
シュータタイプ、つまり液体の吐出口が吐出エネルギー
発生部と正対するように配置されたものに応用した一実
施例について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明す
るが、本発明はかかるサイドシュータタイプのインクジ
ェットヘッドに限らず、エッジシュータタイプ、つまり
液体の吐出口が吐出エネルギー発生部の側方に配置され
たものにも当然応用することができる。

【００３５】本実施例によるインクジェットヘッドの正
面形状を表す図１およびそのII−II矢視断面構造を表す
図２およびヘッドチップ１２の内部構造を表す図３に示
すように、電気配線基板１１が搭載される支持部材１７
の中央部には、矩形の凹部１８が形成されており、一端
側が図示しないインクなどの液体の供給源に接続する液
供給路１９の他端が開口するこの凹部１８には、ヘッド
チップ１２が収納され、これらは図示しない接着剤など
を用いて一体的に接合される。

【００３６】ヘッドチップ１２は、吐出エネルギー発生
部としての電気熱変換体２０を所定間隔で配列させた吐
出素子基板２１と、この吐出素子基板２１に重ね合わさ
れて各電気熱変換体２０をそれぞれ仕切る液流路２２お
よびこれら液流路２２に連通する共通液室２３を形成す
る溝付き板２４とで主要部が構成されている。前記吐出
素子基板２１の中央部には、共通液室２３と液供給路１
９とを接続する連通路２５が形成されており、各電気熱
変換体２０に接続する図示しない電極端子がその表面に
引き出されている。また、前記溝付き板２４には、各電
気熱変換体２０とそれぞれ正対する吐出口１５が形成さ
れている。

【００３７】従って、電極端子を介して電気熱変換体２
０にパルス状の電流を通電することにより、この電気熱
変換体２０を囲む液流路２２内の液体が瞬間的に沸騰
し、この沸騰圧力によって液滴が吐出口１５から吐出す
るようになっている。

【００３８】前記電気配線基板１１の中央部には、ヘッ
ドチップ１２を囲むチップ装着孔１３が形成されてお
り、このチップ装着孔１３の内周には、ヘッドチップ１
２の電極端子に先端部が重ね合わされる多数のリード端
子１４がチップ装着孔１３の内周から突出した状態で電
気配線基板１１に設けられ、ＩＬＢ（Inner Lead Bondi
ng）法などにより、ヘッドチップ１２の電極端子に対し
て電気的に接続されている。そして、これら電極端子と
リード端子１４との接続部分は、封止樹脂１６で被覆さ
れた状態となっており、この封止樹脂１６は、ヘッドチ
ップ１２と電気配線基板１１とに跨がって形成されてい
る。

【００３９】本実施例では、図１中、上下両端部に位置
するリード端子１４のさらに上下に、ヘッドチップ１２
とチップ装着孔１３の内周との間に形成された間隙部Ｓ
に突出するダミーリード端子２６をさらに配置し、リー
ド端子１４と共に封止樹脂１６を保持するようになって
いる。

【００４０】ところで、加熱などによって封止樹脂１６
を硬化させるキュア時に、この封止樹脂１６の粘度が下
がる場合、相互に隣接するリード端子１４の間隙の幅寸
法を０. ２mm以下に設定しておくと、この封止樹脂１６
が電気配線基板１１の裏側に流動しにくくなることを本
発明者は見いだした。このようなことから、封止樹脂１
６の塗布前のヘッドチップ１２と電気配線基板１１との
接合状態を表す図４およびその矢視Ｖ部を抽出拡大した
図５に示すように、図４中、上下両端部に位置するリー
ド端子１４のさらに上下に、ヘッドチップ１２とチップ
装着孔１３の内周との間に形成された間隙部Ｓに突出す
るダミーリード端子２６をさらに配置し、リード端子１
４とダミーリード端子２６との間に形成される間隙の幅
寸法Ｗおよびダミーリード端子２６とチップ装着孔１３
の内周との間に形成される間隙の幅寸法ならびにヘッド
チップ１２とチップ装着孔１３の内周との間に形成され
る任意の間隙の幅寸法を０. ２mm以下（より好ましくは
０. １mm程度）に設定することにより、封止樹脂１６の
キュア時にこの封止樹脂１６が電気配線基板１１の裏側
にあまり流れ落ちることなく、図１に示すように、塗布
後の形状をそのまま保つことができるようになる。

【００４１】本実施例における封止樹脂１６は、無溶剤
エポキシ樹脂（例えば、北陸塗料社製のチップコート８
３０４）であり、この封止樹脂１６を塗布するためのニ
ードルは、１８〜２３ゲージのものを使用したが、その
塗布量と塗布速度とによって適宜選択すればよい。

【００４２】上述した実施例では、リード端子１４と同
一形状のダミーリード端子２６を形成したが、チップ装
着孔１３の隅部から突出する板状に形成することも可能
である。

【００４３】このような本発明のインクジェットヘッド
の他の実施例における封止樹脂の塗布前のヘッドチップ
と電気配線基板との接合状態を図６に示し、その矢視 V
II部を図７に抽出拡大して示すが、先の実施例と同一機
能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説
明は省略するものとする。

【００４４】すなわち、チップ装着孔１３の四隅には、
リード端子１４と同材質の樹脂受け部２７が突設されて
おり、この樹脂受け部２７とこの樹脂受け部２７に最も
近接するリード端子１４との間隙の幅寸法Ｗは、０. ２
mm以下に設定されている。この場合、樹脂受け部２７と
この樹脂受け部２７に最も近接するリード端子１４との
間隙の幅寸法Ｗよりも、樹脂受け部２７とヘッドチップ
１２との間隙の幅寸法の方が小さい場合には、樹脂受け
部２７とヘッドチップ１２との間隙の幅寸法を０. ２mm
以下にすることが望ましい。

【００４５】従って、封止樹脂１６を塗布した後の平面
形状を表す図８に示すように、封止樹脂１６は、電気配
線基板１１の裏側にそれほど流れ落ちず、塗布後の形状
をそのまま保つことができる。

【００４６】上述した２つの実施例では、リード端子１
４を矩形のチップ装着孔１３の二つの対向する２辺から
突設し、これら２辺に沿って封止樹脂１６を塗布するよ
うにしたが、チップ装着孔１３の全周に亙って封止樹脂
１６を塗布するようにしてもよい。この場合、リード端
子１４が形成されていない間隙部Ｓの幅寸法を０. ２mm
以下にする必要がある。

【００４７】このような本発明によるインクジェットヘ
ッドの別な実施例の平面形状を図９に示すが、先の実施
例と同一機能の要素には、これと同一の符号を記すに止
め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、リ
ード端子１４が形成されていないチップ装着孔１３の対
向する２辺には、複数のダミーリード端子２８がそれぞ
れ突設されており、これら隣接するダミーリード端子２
８の間隙は、それぞれ０. ２mm以下に設定されており、
各ダミーリード端子２８の先端とヘッドチップ１２との
間隙も０. ２mm以下に設定されている。このため、チッ
プ装着孔１３の内周に沿ってヘッドチップ１２と電気配
線基板１１との間に封止樹脂１６を塗布しても、封止樹
脂１６が電気配線基板１１の裏面側にあまり流れ落ち
ず、先の実施例と同様に塗布後の形状をそのまま保つこ
とができる。

【００４８】本実施例では、ヘッドチップ１２の全周が
封止樹脂１６を介して電気配線基板１１に結合された状
態となっているため、電気配線基板１１とヘッドチップ
１２との接合強度を先の二つの実施例よりも大きくする
ことができる上、チップ装着孔１３が封止樹脂１６で完
全に塞がれた状態となるため、液体が電気配線基板１１
の裏面側に流出するような虞もまったくない。

【００４９】次に、図１〜図３に示したインクジェット
ヘッドを用いた本発明によるインクジェットカートリッ
ジの一実施例の外観を図１０に示す。すなわち、本実施
例におけるインクジェットカートリッジ４０は、シリア
ルタイプのものであり、インクジェットヘッド１０と、
インクなどの液体を収容する液体タンク４１とで主要部
が構成されている。

【００５０】液体を吐出するための多数の吐出口１５が
形成されたインクジェットヘッド１０は、先の図１〜図
３に部分的に示した実施例に対応したものであり、イン
クなどの液体は、液体タンク４１から支持部材１７の液
供給路１９（図２参照）を介してヘッドチップ１２内の
共通液室２３へと導かれるようになっている。

【００５１】本実施例におけるインクジェットカートリ
ッジ４０は、インクジェットヘッド１０と液体タンク４
１とを一体的に形成したものであるが、このインクジェ
ットヘッド１０に対し、液体タンク４１側を交換可能に
連結した構造を採用するようにしてもよい。

【００５２】上述したインクジェットカートリッジ４０
を用いた本発明によるインクジェット装置の一実施例の
外観を図１１に示す。すなわち、本実施例のインクジェ
ット装置５０の紙送りモータ５１によって駆動回転する
プラテンローラ５２と平行に配設された一対の案内棒５
３には、キャリッジ５４が摺動自在に保持されている。
また、案内棒５３の両端側に回転自在に取り付けられた
一対のプーリ５５, ５６には、走査ワイヤ５７が案内棒
５３と平行に巻き掛けられ、その両端部がキャリッジ５
４に連結されている。一方のプーリ５５には、キャリッ
ジ駆動モータ５８が連結され、このキャリッジ駆動モー
タ５８の正逆転によって、キャリッジ５４は案内棒５３
に案内されながらプラテンローラ５２に沿ってその長手
方向に走査移動するようになっている。

【００５３】前記キャリッジ５４には、図１０に示した
インクジェットカートリッジ４０が着脱操作レバー５９
を介して交換可能に位置決め状態で搭載され、インクジ
ェットヘッド１０の吐出口２７がプラテンローラ５２に
巻き付けられた紙などのプリント媒体７０と所定の間隙
を以て対向する。また、インクジェットヘッド１０に
は、キャリッジ５４に連結されたフレキシブルケーブル
６０を介して適宜のデータ供給源からのデータに応じた
インクの吐出信号が供給される。そして、紙送りモータ
５１によるプリント媒体７０の送り動作と、キャリッジ
駆動モータ５８によるキャリッジ５４の走査移動とによ
り、プリント媒体７０の所定箇所に所望のデータをプリ
ントすることができる。

【００５４】なお、インクジェットカートリッジ４０
は、使用するインクの色などに応じて１つ以上（図示例
では２つ）をキャリッジ５４に搭載することができるよ
うになっている。また、上述したインクジェットヘッド
１０として、シリアルタイプのものを採用したが、フル
ラインタイプのインクジェットヘッドを用いたインクジ
ェットカートリッジや、そのインクジェット装置にも適
用することができる。

【００５５】また、本発明は、特にインクジェット方式
の中でも、液体の吐出を行わせるために利用されるエネ
ルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば、電
気熱変換体やレーザ光など）を具え、熱エネルギーによ
り液体の状態変化を生起させる方式のインクジェットヘ
ッドや、インクジェットカートリッジ、あるいはインク
ジェット装置において優れた効果をもたらすものであ
る。かかる方式によれば、プリントの高密度化および高
精細化が達成できるからである。

【００５６】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４, ７２３, １２９号明細書や、同第
４, ７４０, ７９６号明細書に開示されている基本的な
原理を用いて行うものが好ましい。この方式は、いわゆ
るオンデマンド型およびコンティニュアス型の何れにも
適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、
液体が保持されているシートや流路に対応して配置され
る電気熱変換体に、プリント情報に対応していて核沸騰
を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動
信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネル
ギーを発生させ、インクジェットヘッドの熱作用面に膜
沸騰を生じさせ、結果的にこの駆動信号に一対一で対応
した液体内の気泡を形成できるので有効である。この気
泡の成長および収縮により、吐出口を介して液体を吐出
させ、少なくとも１つの液滴を形成する。この駆動信号
をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行
われるので、特に応答性に優れた液体の吐出が達成で
き、より好ましい。このパルス形状の駆動信号として
は、米国特許第４, ４６３, ３５９号明細書や、同第
４,３４５, ２６２号明細書に記載されているようなも
のが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関
する発明の米国特許第４, ３１３, １２４号明細書に記
載されている条件を採用すると、さらに優れたプリント
を行うことができる。

【００５７】また、インクジェットヘッドの構成として
は、上述の各明細書に開示されているような吐出口と流
路と電気熱変換体との組合せ構成（直線状液流路または
直角液流路）の他に、熱作用部が屈曲する領域に配置さ
れている構成を開示する米国特許第４, ５５８, ３３３
号明細書や、米国特許第４, ４５９, ６００号明細書を
用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複
数の電気熱変換体に対し、共通するスリットを電気熱変
換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３
６７０号公報や、熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔
を吐出部に対応させる構成を開示した特開昭５９−１３
８４６１号公報に基いた構成としても、本発明の効果は
有効である。すなわち、インクジェットヘッドの形態が
どのようなものであっても、本発明によればプリントを
確実に効率良く行うことができるようになるからであ
る。

【００５８】また、本発明のインクジェット装置の構成
として、インクジェットヘッドの吐出回復手段や、予備
的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安
定できるので、好ましいものである。これらを具体的に
挙げれば、インクジェットヘッドに対してのキャッピン
グ手段や、クリーニング手段, 加圧あるいは吸引手段,
電気熱変換体やこれとは別の加熱素子あるいはこれらの
組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、プリント
とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げることができ
る。

【００５９】

【発明の効果】本発明によると、ヘッドチップとチップ
装着孔との間隙部分に封止樹脂層を受けるための樹脂受
け部を形成したので、ヘッドチップとチップ装着孔との
間隙部分に封止樹脂を塗布した場合、これが電気配線基
板の裏面側に大量に回り込んでしまうような不具合は発
生せず、ヘッドチップとチップ装着孔との間隙部分を封
止樹脂層で確実に封止することができる。

【００６０】このため、インクジェットヘッドの気密性
を確保することが可能となり、信頼性の高いインクジェ
ットヘッドおよびインクジェットカートリッジを提供す
ることができる。しかも、ヘッドチップと電気配線基板
との接合強度を高めることができ、特に、ヘッドチップ
の全周に亙って封止樹脂層を形成した場合には、気密性
と同時に接合強度を従来のものよりも著しく改善するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクジェットヘッドの一実施例
の平面図である。

【図２】図１中のII−II矢視断面図である。

【図３】図１および図２に示したインクジェットヘッド
の内部構造を表す断面図である。

【図４】図１〜図３に示したインクジェットヘッドの製
造途中における封止樹脂の塗布前の状態を表す平面図で
ある。

【図５】図４中の矢視Ｖ部の抽出拡大図である。

【図６】本発明によるインクジェットヘッドの他の実施
例の製造途中における封止樹脂の塗布前の状態を表す平
面図である。

【図７】図６中の矢視 VII部の抽出拡大図である。

【図８】図６および図７に示した実施例におけるインク
ジェットヘッドの平面図である。

【図９】本発明によるインクジェットヘッドのさらに別
な実施例の平面図である。

【図１０】本発明によるインクジェットカートリッジの
一実施例の外観を表す斜視図である。

【図１１】本発明によるインクジェット装置の一実施例
の外観を表す斜視図である。

【図１２】本発明の対象となったインクジェットヘッド
の主要部の平面図である。

【図１３】図１２中のXIII−XIII矢視断面図である。

【図１４】図１２および図１３に示したインクジェット
ヘッドの製造途中における封止樹脂の塗布前の状態を表
す平面図である。

【符号の説明】

１１ 電気配線基板 １２ ヘッドチップ １３ チップ装着孔 １４ リード端子 １５ 吐出口 １６ 封止樹脂 １７ 支持部材 １８ 凹部 １９ 液供給路 ２０ 電気熱変換体 ２１ 吐出素子基板 ２２ 液流路 ２３ 共通液室 ２４ 溝付き板 ２５ 連通路 ２６ ダミーリード端子 ２７ 樹脂受け板 ２８ ダミーリード端子 Ｓ 間隙部 Ｗ 間隙の幅寸法

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の吐出口と、これら吐出口から液体
   をそれぞれ吐出するための吐出エネルギー発生部と、前
   記吐出口に連通して液体が供給される液室とを有するヘ
   ッドチップと、 このヘッドチップが配置されるチップ装着孔を形成した
   電気配線基板と、 この電気配線基板の前記チップ装着孔の内周から突出す
   ると共に前記ヘッドチップに接続して前記吐出エネルギ
   ー発生部に通電可能な複数のリード端子と、 これらリード端子と前記ヘッドチップとの接続部を封止
   すると共に前記電気配線基板と前記ヘッドチップとに跨
   がって形成される封止樹脂層とを具えたインクジェット
   ヘッドであって、 前記ヘッドチップと前記チップ装着孔の内周との間に形
   成される任意の間隙の幅寸法を０より大きく、０. ２mm
   以下に設定したことを特徴とするインクジェットヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 前記任意の間隙は、相互に隣接する一対
   の前記リード端子の間に形成される間隙であることを特
   徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 複数の吐出口と、これら吐出口から液体
   をそれぞれ吐出するための吐出エネルギー発生部と、前
   記吐出口に連通して液体が供給される液室とを有するヘ
   ッドチップと、 このヘッドチップが配置されるチップ装着孔を形成した
   電気配線基板と、 この電気配線基板の前記チップ装着孔の内周から突出す
   ると共に前記ヘッドチップに接続して前記吐出エネルギ
   ー発生部に通電可能な複数のリード端子と、 これらリード端子と前記ヘッドチップとの接続部を封止
   すると共に前記電気配線基板と前記ヘッドチップとに跨
   がって形成される封止樹脂層とを具えたインクジェット
   ヘッドであって、 前記チップ装着孔と前記ヘッドチップとの間隙部分に前
   記封止樹脂層を受けるための樹脂受け部を形成したこと
   を特徴とするインクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 前記樹脂受け部とこの樹脂受け部に最も
   近接する前記リード端子との間隙の幅寸法か、前記樹脂
   受け部と前記ヘッドチップとの間隙の幅寸法か、あるい
   は前記樹脂受け部と前記チップ装着孔の内周との間隙の
   幅寸法が、０より大きく、０. ２mm以下であることを特
   徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 前記樹脂受け部は、前記電気配線基板に
   形成されたダミーリード端子であることを特徴とする請
   求項３または請求項４に記載のインクジェットヘッド。
6. 【請求項６】 前記吐出口は、前記吐出エネルギー発生
   部と対向して配置されていることを特徴とする請求項１
   から請求項５の何れかに記載のインクジェットヘッド。
7. 【請求項７】 前記吐出エネルギー発生部は、電気信号
   を受けることで熱を発生する発熱抵抗体を有する電気熱
   変換体であることを特徴とする請求項１から請求項６の
   何れかに記載のインクジェットヘッド。
8. 【請求項８】 前記封止樹脂層は、無溶剤エポキシ樹脂
   で構成されることを特徴とする請求項１から請求項７の
   何れかに記載のインクジェットヘッド。
9. 【請求項９】 インクジェットヘッドと、このインクジ
   ェットヘッドに供給するための液体を蓄える液体タンク
   とを具えたインクジェットカートリッジであって、 前記インクジェットヘッドは、複数の吐出口およびこれ
   ら吐出口から液体をそれぞれ吐出するための吐出エネル
   ギー発生部および前記吐出口に連通して液体が供給され
   る液室を有するヘッドチップと、このヘッドチップが配
   置されるチップ装着孔を形成した電気配線基板と、この
   電気配線基板の前記チップ装着孔の内周から突出すると
   共に前記ヘッドチップに接続して前記吐出エネルギー発
   生部に通電可能な複数のリード端子と、これらリード端
   子と前記ヘッドチップとの接続部を封止すると共に前記
   電気配線基板と前記ヘッドチップとに跨がって形成され
   る封止樹脂層とを具え、 前記ヘッドチップと前記チップ装着孔の内周との間に形
   成される任意の間隙の幅寸法が０より大きく、０. ２mm
   以下に設定されていることを特徴とするインクジェット
   カートリッジ。
10. 【請求項１０】 前記任意の間隙は、相互に隣接する一
    対の前記リード端子の間に形成される間隙であることを
    特徴とする請求項９に記載のインクジェットカートリッ
    ジ。
11. 【請求項１１】 インクジェットヘッドと、このインク
    ジェットヘッドに供給するための液体を蓄える液体タン
    クとを具えたインクジェットカートリッジであって、 前記インクジェットヘッドは、複数の吐出口およびこれ
    ら吐出口から液体をそれぞれ吐出するための吐出エネル
    ギー発生部および前記吐出口に連通して液体が供給され
    る液室を有するヘッドチップと、このヘッドチップが配
    置されるチップ装着孔を形成した電気配線基板と、この
    電気配線基板の前記チップ装着孔の内周から突出すると
    共に前記ヘッドチップに接続して前記吐出エネルギー発
    生部に通電可能な複数のリード端子と、これらリード端
    子と前記ヘッドチップとの接続部を封止すると共に前記
    電気配線基板と前記ヘッドチップとに跨がって形成され
    る封止樹脂層とを具え、 前記チップ装着孔と前記ヘッドチップとの間隙部分に前
    記封止樹脂層を受けるための樹脂受け部を設けたことを
    特徴とするインクジェットカートリッジ。
12. 【請求項１２】 前記樹脂受け部とこの樹脂受け部に最
    も近接する前記リード端子との間隙の幅寸法か、前記樹
    脂受け部と前記ヘッドチップとの間隙の幅寸法か、ある
    いは前記樹脂受け部と前記チップ装着孔の内周との間隙
    の幅寸法が、０より大きく、０. ２mm以下であることを
    特徴とする請求項１１に記載のインクジェットカートリ
    ッジ。
13. 【請求項１３】 前記樹脂受け部は、前記電気配線基板
    に形成されたダミーリード端子であることを特徴とする
    請求項１１または請求項１２に記載のインクジェットカ
    ートリッジ。
14. 【請求項１４】 前記液体は、インクおよび／またはプ
    リント媒体に吐出されるこのインクの特性を調整する処
    理液であることを特徴とする請求項９から請求項１３の
    何れかに記載のインクジェットカートリッジ。
15. 【請求項１５】 前記吐出口は、前記吐出エネルギー発
    生部と対向して配置されていることを特徴とする請求項
    ９から請求項１４の何れかに記載のインクジェットカー
    トリッジ。
16. 【請求項１６】 前記封止樹脂層は、無溶剤エポキシ樹
    脂で構成されることを特徴とする請求項９から請求項１
    ５の何れかに記載のインクジェットカートリッジ。
17. 【請求項１７】 複数の吐出口およびこれら吐出口から
    液体をそれぞれ吐出するための吐出エネルギー発生部お
    よび前記吐出口に連通して液体が供給される液室を有す
    るヘッドチップと、このヘッドチップが配置されるチッ
    プ装着孔を形成した電気配線基板と、この電気配線基板
    の前記チップ装着孔の内周から突出すると共に前記ヘッ
    ドチップに接続して前記吐出エネルギー発生部に通電可
    能な複数のリード端子と、これらリード端子と前記ヘッ
    ドチップとの接続部を封止すると共に前記電気配線基板
    と前記ヘッドチップとに跨がって形成される封止樹脂層
    とを具えを具えたインクジェットヘッドの取り付け部を
    有するインクジェット装置であって、 前記ヘッドチップと前記チップ装着孔の内周との間に形
    成される任意の間隙の幅寸法が０より大きく、０. ２mm
    以下に設定されていることを特徴とするインクジェット
    装置。
18. 【請求項１８】 前記任意の間隙は、相互に隣接する一
    対の前記リード端子の間に形成される間隙であることを
    特徴とする請求項１７に記載のインクジェット装置。
19. 【請求項１９】 複数の吐出口およびこれら吐出口から
    液体をそれぞれ吐出するための吐出エネルギー発生部お
    よび前記吐出口に連通して液体が供給される液室を有す
    るヘッドチップと、このヘッドチップが配置されるチッ
    プ装着孔を形成した電気配線基板と、この電気配線基板
    の前記チップ装着孔の内周から突出すると共に前記ヘッ
    ドチップに接続して前記吐出エネルギー発生部に通電可
    能な複数のリード端子と、これらリード端子と前記ヘッ
    ドチップとの接続部を封止すると共に前記電気配線基板
    と前記ヘッドチップとに跨がって形成される封止樹脂層
    とを具えたインクジェットヘッドの取り付け部を有する
    インクジェット装置であって、 前記チップ装着孔と前記ヘッドチップとの間隙部分に前
    記封止樹脂層を受けるための樹脂受け部を設けたことを
    特徴とするインクジェット装置。
20. 【請求項２０】 前記樹脂受け部とこの樹脂受け部に最
    も近接する前記リード端子との間隙の幅寸法か、前記樹
    脂受け部と前記ヘッドチップとの間隙の幅寸法か、ある
    いは前記樹脂受け部と前記チップ装着孔の内周との間隙
    の幅寸法が、０より大きく、０. ２mm以下であることを
    特徴とする請求項１９に記載のインクジェット装置。
21. 【請求項２１】 前記樹脂受け部は、前記電気配線基板
    に形成されたダミーリード端子であることを特徴とする
    請求項１９または請求項２０に記載のインクジェット装
    置。
22. 【請求項２２】 吐出媒体は、インクおよび／またはプ
    リント媒体に吐出されるインクの特性を調整する処理液
    であることを特徴とする請求項１７から請求項２１の何
    れかに記載のインクジェット装置。
23. 【請求項２３】 前記封止樹脂層は、無溶剤エポキシ樹
    脂で構成されることを特徴とする請求項１７から請求項
    ２２の何れかに記載のインクジェット装置。
24. 【請求項２４】 前記インクジェットヘッドの取り付け
    部は、前記インクジェットヘッドから液滴が吐出される
    プリント媒体の搬送方向と交差する方向に走査移動可能
    なキャリッジであることを特徴とする請求項１７から請
    求項２３の何れかに記載のインクジェット装置。
25. 【請求項２５】 前記インクジェットヘッドは、前記キ
    ャリッジに対して着脱自在であることを特徴とする請求
    項２４に記載のインクジェット装置。
26. 【請求項２６】 複数の吐出口と、これら吐出口から液
    体をそれぞれ吐出するための吐出エネルギー発生部と、
    前記吐出口に連通して液体が供給される液室とを有する
    ヘッドチップを電気配線基板に形成したチップ装着孔に
    位置決めするステップと、 前記電気配線基板の前記チップ装着孔の内周から突出し
    て前記吐出エネルギー発生部に通電可能な複数のリード
    端子を前記ヘッドチップに接続するステップと、 前記電気配線基板と前記ヘッドチップとに跨がって封止
    樹脂を塗布して前記リード端子と前記ヘッドチップとの
    接続部を封止するステップとを具えたインクジェットヘ
    ッドの製造方法であって、 前記ヘッドチップと前記チップ装着孔の内周との間に形
    成される任意の間隙の幅寸法を０より大きく、０. ２mm
    以下に設定したことを特徴とするインクジェットヘッド
    の製造方法。
27. 【請求項２７】 前記任意の間隙は、相互に隣接する一
    対の前記リード端子の間に形成される間隙であることを
    特徴とする請求項２６に記載のインクジェットヘッドの
    製造方法。
28. 【請求項２８】 複数の吐出口と、これら吐出口から液
    体をそれぞれ吐出するための吐出エネルギー発生部と、
    前記吐出口に連通して液体が供給される液室とを有する
    ヘッドチップを電気配線基板に形成したチップ装着孔に
    位置決めするステップと、 前記電気配線基板の前記チップ装着孔の内周から突出し
    て前記吐出エネルギー発生部に通電可能な複数のリード
    端子を前記ヘッドチップに接続するステップと、 前記電気配線基板と前記ヘッドチップとに跨がって封止
    樹脂を塗布して前記リード端子と前記ヘッドチップとの
    接続部を封止するステップとを具えたインクジェットヘ
    ッドの製造方法であって、 前記チップ装着孔と前記ヘッドチップとの間隙部分に、
    前記封止樹脂を受けるための樹脂受け部を形成するステ
    ップをさらに具えたことを特徴とするインクジェットヘ
    ッドの製造方法。
29. 【請求項２９】 前記樹脂受け部とこの樹脂受け部に最
    も近接する前記リード端子との間隙の幅寸法か、前記樹
    脂受け部と前記ヘッドチップとの間隙の幅寸法か、ある
    いは前記樹脂受け部と前記チップ装着孔との間隙の幅寸
    法を、０より大きく、０. ２mm以下に設定したことを特
    徴とする請求項２８に記載のインクジェットヘッドの製
    造方法。
30. 【請求項３０】 前記樹脂受け部は、前記電気配線基板
    に形成されたダミーリード端子であることを特徴とする
    請求項２８または請求項２９に記載のインクジェットヘ
    ッドの製造方法。
31. 【請求項３１】 前記封止樹脂層は、無溶剤エポキシ樹
    脂で構成されることを特徴とする請求項２６から請求項
    ３０の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方
    法。