JPH1076647A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
インクジェット記録ヘッドInfo
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- JPH1076647A JPH1076647A JP23209896A JP23209896A JPH1076647A JP H1076647 A JPH1076647 A JP H1076647A JP 23209896 A JP23209896 A JP 23209896A JP 23209896 A JP23209896 A JP 23209896A JP H1076647 A JPH1076647 A JP H1076647A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording head
- ink
- ink jet
- jet recording
- substrate
- Prior art date
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒーターボードとフレキシブル配線基板を少
くとも有するインクジェット記録ヘッドにおいて、両者
を固定する支持板を使用しないでフレキシブル配線基板
を折り曲げて電気的接続する場合、折り曲げ部の曲げ応
力をできるだけ少ないようにする。 【解決手段】 フレキシブル配線基板の折り曲げ部の幅
を、ヒーターボードのリード電極を配した基板の幅の7
0%〜40%の範囲にする。
くとも有するインクジェット記録ヘッドにおいて、両者
を固定する支持板を使用しないでフレキシブル配線基板
を折り曲げて電気的接続する場合、折り曲げ部の曲げ応
力をできるだけ少ないようにする。 【解決手段】 フレキシブル配線基板の折り曲げ部の幅
を、ヒーターボードのリード電極を配した基板の幅の7
0%〜40%の範囲にする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録用の液体(イ
ンク等)を飛翔液滴として吐出口(オリフィス)から吐
出させて、記録媒体に付着させることによって記録を行
うインクジェット記録装置に取り外し自由に配設される
インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッド
カートリッジ及びこれを搭載した記録装置に関するもの
である。
ンク等)を飛翔液滴として吐出口(オリフィス)から吐
出させて、記録媒体に付着させることによって記録を行
うインクジェット記録装置に取り外し自由に配設される
インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッド
カートリッジ及びこれを搭載した記録装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来インクジェット記録ヘッドについ
て、特開平5−169660号公報には支持部材の上に
配線板とシリコン基板とを同一面上に接着し、シリコン
基板上には電気熱変換体を配し、前記支持部材の裏面に
プリンター本体との接続部を配した構成が開示されてい
る。
て、特開平5−169660号公報には支持部材の上に
配線板とシリコン基板とを同一面上に接着し、シリコン
基板上には電気熱変換体を配し、前記支持部材の裏面に
プリンター本体との接続部を配した構成が開示されてい
る。
【0003】また別のインクジェット記録ヘッドにおい
て、USP第4635073号又はUSP第48272
94号に開示されているように、インク吐出用電気熱変
換体を備えた基板の抵抗体と配線板として連続したシー
ト状の可とう性配線板(以後連続したシート状の可撓性
配線板をTABテープ、一個ずつ分割したものをTAB
フィルムと称する)を用い前記TABテープのリードを
サーモソニックボンディングにより接続して電気的接続
をとり、及び印字装置本体との電気接点を兼ね備えた形
態のインクジェット記録ヘッドが知られている。
て、USP第4635073号又はUSP第48272
94号に開示されているように、インク吐出用電気熱変
換体を備えた基板の抵抗体と配線板として連続したシー
ト状の可とう性配線板(以後連続したシート状の可撓性
配線板をTABテープ、一個ずつ分割したものをTAB
フィルムと称する)を用い前記TABテープのリードを
サーモソニックボンディングにより接続して電気的接続
をとり、及び印字装置本体との電気接点を兼ね備えた形
態のインクジェット記録ヘッドが知られている。
【0004】更に、前記インク吐出用電気熱変換体と前
記電気熱変換体を駆動する駆動回路を備えた基板の入出
力端子とTABフィルムのリードを接続して電気配線、
及び印字装置本体との電気接点を兼ね備えた形態のイン
クジェット記録ヘッドが知られている。
記電気熱変換体を駆動する駆動回路を備えた基板の入出
力端子とTABフィルムのリードを接続して電気配線、
及び印字装置本体との電気接点を兼ね備えた形態のイン
クジェット記録ヘッドが知られている。
【0005】通常TABフィルムを用いるインクジェッ
ト記録ヘッドの場合、シリコンチップの4辺を囲みシリ
コンチップとTABフィルムの開口部をまたいで電気的
接続をとるリード電極が配されていて、印字装置本体と
の電気的な接点を、配線板上の前記シリコン基板の電気
熱変換体を並べ配した面と同じ側に配している。
ト記録ヘッドの場合、シリコンチップの4辺を囲みシリ
コンチップとTABフィルムの開口部をまたいで電気的
接続をとるリード電極が配されていて、印字装置本体と
の電気的な接点を、配線板上の前記シリコン基板の電気
熱変換体を並べ配した面と同じ側に配している。
【0006】これに対し記録装置からの記録信号を記録
ヘッドに伝送するための配線基板(例えば可撓性フィル
ム等)を任意の位置で折り曲げて使用する構成が、例え
ば特開平05−169660や特開平05−16966
2等で提案されている。
ヘッドに伝送するための配線基板(例えば可撓性フィル
ム等)を任意の位置で折り曲げて使用する構成が、例え
ば特開平05−169660や特開平05−16966
2等で提案されている。
【0007】この種のインクジェット記録ヘッドの一般
的な構成を図11に示す。支持体1’の上面には、電気
熱変換体を表面に成膜形成したSi等を基材としたヒー
ターボード2’と、記録装置本体からヒーターボード
2’への電気信号を伝達するガラスエポキシ等を基材と
し電気的配線が施された配線基板3’とが接着され、ヒ
ーターボード2’と配線基板3’はワイヤボンディング
7’により接続される。
的な構成を図11に示す。支持体1’の上面には、電気
熱変換体を表面に成膜形成したSi等を基材としたヒー
ターボード2’と、記録装置本体からヒーターボード
2’への電気信号を伝達するガラスエポキシ等を基材と
し電気的配線が施された配線基板3’とが接着され、ヒ
ーターボード2’と配線基板3’はワイヤボンディング
7’により接続される。
【0008】配線基板3’の上面には、記録装置本体の
フレキシブル配線基板との接触によって電気的に接続さ
れるコンタクトパッド4’が配設されており、任意の位
置で折り曲げられ支持板1’の裏面に接着される。
フレキシブル配線基板との接触によって電気的に接続さ
れるコンタクトパッド4’が配設されており、任意の位
置で折り曲げられ支持板1’の裏面に接着される。
【0009】インクはインク供給部材6’を介して、イ
ンクタンク(不図示)又は記録装置側から、ヒーターボ
ード2’と天板5’との接合によって形成される共通液
室及び液路へ供給され、吐出口8’より吐出される。
ンクタンク(不図示)又は記録装置側から、ヒーターボ
ード2’と天板5’との接合によって形成される共通液
室及び液路へ供給され、吐出口8’より吐出される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成は強固な支持板1’に各部品が接着固定さ
れている場合は、ヒーターボード2’と配線基板3’と
の電気的接続部に応力がかからないが、支持板が無い構
成にする場合は、配線基板3’を折り曲げることにより
発生する曲げ応力が前記接続部に作用し、破損してしま
う問題が発生した。
たような構成は強固な支持板1’に各部品が接着固定さ
れている場合は、ヒーターボード2’と配線基板3’と
の電気的接続部に応力がかからないが、支持板が無い構
成にする場合は、配線基板3’を折り曲げることにより
発生する曲げ応力が前記接続部に作用し、破損してしま
う問題が発生した。
【0011】特にインクジェット記録ヘッドに用いる場
合には、インクによるショートを防止するためにソルダ
ーレジストは不可欠であり配線基板の曲げ応力増大の一
因となっている。そこで本発明の第1の目的は、配線基
板における屈曲部の曲げ応力に起因するボンディング外
れやリード切れ等の不良の無い、安価で小型、高信頼性
のインクジェット記録ヘッドを提供することである。
合には、インクによるショートを防止するためにソルダ
ーレジストは不可欠であり配線基板の曲げ応力増大の一
因となっている。そこで本発明の第1の目的は、配線基
板における屈曲部の曲げ応力に起因するボンディング外
れやリード切れ等の不良の無い、安価で小型、高信頼性
のインクジェット記録ヘッドを提供することである。
【0012】本発明の第2の目的は、前記ヒーターボー
ドと、記録装置本体からヒーターボードへの電気信号を
伝達する可撓性の前記配線基板との改良された配置およ
び電気的接合を有するインクジェット記録ヘッドを提供
することである。
ドと、記録装置本体からヒーターボードへの電気信号を
伝達する可撓性の前記配線基板との改良された配置およ
び電気的接合を有するインクジェット記録ヘッドを提供
することである。
【0013】本発明の第3の目的は、上記第1および第
2の目的に適うインクジェット記録ヘッドを備えたイン
クジェットカートリッジを提供することである。
2の目的に適うインクジェット記録ヘッドを備えたイン
クジェットカートリッジを提供することである。
【0014】本発明の第4の目的は、上記第3の目的に
適うインクジェットカートリッジを搭載したインクジェ
ット記録装置を提供することである。
適うインクジェットカートリッジを搭載したインクジェ
ット記録装置を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記、目的を達成する本
発明は次のようである。 1.吐出口から記録用インクを吐出して記録を行うイン
クジェット記録ヘッドであって、(A)少なくとも、イ
ンクを吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネ
ルギー素子、及び前記各エネルギー素子と外部の配線と
電気的に接続するための複数の電極パッドが設けられた
素子基板(B)一端部に前記素子基板と電気的に接続す
るための複数のリード電極部、これと反対の端部に記録
装置と電気的に接続するための複数のコンタクトパッド
部、および前記リード電極部と前記コンタクトパッド部
を電気的に結び前記記録装置からの記録信号を伝送する
ための複数の配線とが設けられたフレキシブル基板とを
有し、(C)前記(A)の電極パッドと、前記(B)の
リード電極とを電気的に接続し、(D)前記素子基板
と、前記吐出口にインクを供給するためのインク流路お
よび共通液室を備えた天板とを接合することにより形成
され、かつ(E)前記フレキシブル基板が、前記リード
電極部およびコンタクトパッド部をのぞく任意の部位で
任意の角度に折り曲げて記録装置に装着されるインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、前記フレキシブル基板の、
折り曲げ部の幅が、前記素子基板と電気的に接続するた
めのリード電極を配した基板の幅の70%〜40%であ
ることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 2.前記フレキシブル基板が可撓性を有するポリイミド
を基材とするフィルムであることを特徴とする上記1に
記載のインクジェット記録ヘッド。 3.前記フレキシブル基板に設けられた記録装置と電気
的に接続するための複数のコンタクトパッド部が、前記
素子基板に設けられた複数の電気熱変換体が形成されて
いる面とは反対の面上に設けられたことを特徴とする上
記1または2に記載のインクジェット記録ヘッド。 4.前記素子基板の電極パッドと、前記フレキシブル基
板のリード電極との電気的接続は、間にバンプを介在す
る熱圧着であることを特徴とする上記1、2または3に
記載のインクジェット記録ヘッド。 5.前記記録装置側の接続端子と、記録ヘッド側のフレ
キシブル基板のコンタクトパッドとの電気的接続は、圧
接であることを特徴とする上記1、2、3に記載のイン
クジェット記録ヘッド。 6.前記各エネルギー発生素子は、熱エネルギーを発生
するための電気熱変換体である上記1に記載のインクジ
ェット記録ヘッド。 7.前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギー
により、インクに生ずる膜沸騰を利用して前記吐出口か
らインクを吐出させる上記6に記載のインクジェット記
録ヘッド。 8.吐出口から記録用インクを吐出して記録を行うイン
クジェット記録ヘッドであって、(A)少なくとも、イ
ンクを吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネ
ルギー素子、及び前記各エネルギー素子と外部の配線と
電気的に接続するための複数の電極パッドが設けられた
素子基板(B)一端部に前記素子基板と電気的に接続す
るための複数のリード電極、これと反対の端部に記録装
置と電気的に接続するための複数のコンタクトパッド
部、および前記リード電極部と前記コンタクトパッド部
を電気的に結び前記記録装置からの記録信号を伝送する
ための複数の配線とが設けられたフレキシブル基板とを
有し、(C)前記(A)の電極パッドと、前記(B)の
リード電極とを電気的に接続し、(D)前記素子基板
と、前記吐出口にインクを供給するためのインク流路お
よび共通液室を備えた天板とを接合することにより形成
され、かつ(E)前記フレキシブル基板が、前記リード
電極部およびコンタクトパッド部をのぞく任意の部位で
任意の角度に折り曲げて記録装置に装着されるインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、前記素子基板が方形であっ
て、前記エネルギー素子が電気熱変換体であり、かつ、
素子基板の一辺の縁部に沿って電気熱変換体が配列さ
れ、他の三辺は前記フレキシブル基板にとり囲まれて形
成されるインクジェット記録ヘッド。 9.前記フレキシブル基板の一辺が、前記素子基板の電
気熱変換体が配列されている側の辺と反対の辺に対向
し、その対向しているフレキシブル基板の辺の両端部が
細長く突出して前記素子基板の二辺にそれぞれ対向し、
かつ、その突出した両端部上に上記電気熱変換体の電源
配線を配してなる上記8に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。 10.前記素子基板の電気熱変換体を配した面に対し、
記録装置との電気的接合をとるフレキシブル基板の面が
反対側になることを特徴とする上記8または9に記載の
インクジェット記録ヘッド。 11.前記フレキシブル基板が、あらかじめ曲げをつけ
られてから前記天板と接合されてなる上記8ないし10
のいずれか一つに記載のインクジェット記録ヘッド。 12.前記フレキシブル基板が可撓性ポリイミドフィル
ムであり、シート状のポリイミドフィルム上に順次切断
可能な配線基板形状を画き、素子基板を配して電気的接
合をした後該シートから切り出してなる上記11に記載
のインクジェット記録ヘッド。 13.前記天板が、2個の前記素子基板と対称に接合し
て異種のインクを同方向に吐出する2個の吐出口を形成
しうる形状である上記1ないし12のいずれか一つに記
載のインクジェット記録ヘッド。 14.上記1ないし13のいずれか1つに記載のインク
ジェット記録ヘッドと、この記録ヘッドに着脱可能なイ
ンクタンクとを有することを特徴とするインクジェット
記録ヘッドカートリッジ。 15.14に記載のインクジェット記録ヘッドカートリ
ッジと、該インクジェット記録ヘッドカートリッジを載
置する部材とを備え、前記コンタクトパッドを介して送
られる記録信号に応じて前記インクジェット記録ヘッド
からインクを吐出させて記録を行なうインクジェット記
録装置。
発明は次のようである。 1.吐出口から記録用インクを吐出して記録を行うイン
クジェット記録ヘッドであって、(A)少なくとも、イ
ンクを吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネ
ルギー素子、及び前記各エネルギー素子と外部の配線と
電気的に接続するための複数の電極パッドが設けられた
素子基板(B)一端部に前記素子基板と電気的に接続す
るための複数のリード電極部、これと反対の端部に記録
装置と電気的に接続するための複数のコンタクトパッド
部、および前記リード電極部と前記コンタクトパッド部
を電気的に結び前記記録装置からの記録信号を伝送する
ための複数の配線とが設けられたフレキシブル基板とを
有し、(C)前記(A)の電極パッドと、前記(B)の
リード電極とを電気的に接続し、(D)前記素子基板
と、前記吐出口にインクを供給するためのインク流路お
よび共通液室を備えた天板とを接合することにより形成
され、かつ(E)前記フレキシブル基板が、前記リード
電極部およびコンタクトパッド部をのぞく任意の部位で
任意の角度に折り曲げて記録装置に装着されるインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、前記フレキシブル基板の、
折り曲げ部の幅が、前記素子基板と電気的に接続するた
めのリード電極を配した基板の幅の70%〜40%であ
ることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 2.前記フレキシブル基板が可撓性を有するポリイミド
を基材とするフィルムであることを特徴とする上記1に
記載のインクジェット記録ヘッド。 3.前記フレキシブル基板に設けられた記録装置と電気
的に接続するための複数のコンタクトパッド部が、前記
素子基板に設けられた複数の電気熱変換体が形成されて
いる面とは反対の面上に設けられたことを特徴とする上
記1または2に記載のインクジェット記録ヘッド。 4.前記素子基板の電極パッドと、前記フレキシブル基
板のリード電極との電気的接続は、間にバンプを介在す
る熱圧着であることを特徴とする上記1、2または3に
記載のインクジェット記録ヘッド。 5.前記記録装置側の接続端子と、記録ヘッド側のフレ
キシブル基板のコンタクトパッドとの電気的接続は、圧
接であることを特徴とする上記1、2、3に記載のイン
クジェット記録ヘッド。 6.前記各エネルギー発生素子は、熱エネルギーを発生
するための電気熱変換体である上記1に記載のインクジ
ェット記録ヘッド。 7.前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギー
により、インクに生ずる膜沸騰を利用して前記吐出口か
らインクを吐出させる上記6に記載のインクジェット記
録ヘッド。 8.吐出口から記録用インクを吐出して記録を行うイン
クジェット記録ヘッドであって、(A)少なくとも、イ
ンクを吐出するためのエネルギーを発生する複数のエネ
ルギー素子、及び前記各エネルギー素子と外部の配線と
電気的に接続するための複数の電極パッドが設けられた
素子基板(B)一端部に前記素子基板と電気的に接続す
るための複数のリード電極、これと反対の端部に記録装
置と電気的に接続するための複数のコンタクトパッド
部、および前記リード電極部と前記コンタクトパッド部
を電気的に結び前記記録装置からの記録信号を伝送する
ための複数の配線とが設けられたフレキシブル基板とを
有し、(C)前記(A)の電極パッドと、前記(B)の
リード電極とを電気的に接続し、(D)前記素子基板
と、前記吐出口にインクを供給するためのインク流路お
よび共通液室を備えた天板とを接合することにより形成
され、かつ(E)前記フレキシブル基板が、前記リード
電極部およびコンタクトパッド部をのぞく任意の部位で
任意の角度に折り曲げて記録装置に装着されるインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、前記素子基板が方形であっ
て、前記エネルギー素子が電気熱変換体であり、かつ、
素子基板の一辺の縁部に沿って電気熱変換体が配列さ
れ、他の三辺は前記フレキシブル基板にとり囲まれて形
成されるインクジェット記録ヘッド。 9.前記フレキシブル基板の一辺が、前記素子基板の電
気熱変換体が配列されている側の辺と反対の辺に対向
し、その対向しているフレキシブル基板の辺の両端部が
細長く突出して前記素子基板の二辺にそれぞれ対向し、
かつ、その突出した両端部上に上記電気熱変換体の電源
配線を配してなる上記8に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。 10.前記素子基板の電気熱変換体を配した面に対し、
記録装置との電気的接合をとるフレキシブル基板の面が
反対側になることを特徴とする上記8または9に記載の
インクジェット記録ヘッド。 11.前記フレキシブル基板が、あらかじめ曲げをつけ
られてから前記天板と接合されてなる上記8ないし10
のいずれか一つに記載のインクジェット記録ヘッド。 12.前記フレキシブル基板が可撓性ポリイミドフィル
ムであり、シート状のポリイミドフィルム上に順次切断
可能な配線基板形状を画き、素子基板を配して電気的接
合をした後該シートから切り出してなる上記11に記載
のインクジェット記録ヘッド。 13.前記天板が、2個の前記素子基板と対称に接合し
て異種のインクを同方向に吐出する2個の吐出口を形成
しうる形状である上記1ないし12のいずれか一つに記
載のインクジェット記録ヘッド。 14.上記1ないし13のいずれか1つに記載のインク
ジェット記録ヘッドと、この記録ヘッドに着脱可能なイ
ンクタンクとを有することを特徴とするインクジェット
記録ヘッドカートリッジ。 15.14に記載のインクジェット記録ヘッドカートリ
ッジと、該インクジェット記録ヘッドカートリッジを載
置する部材とを備え、前記コンタクトパッドを介して送
られる記録信号に応じて前記インクジェット記録ヘッド
からインクを吐出させて記録を行なうインクジェット記
録装置。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0017】図1は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの一例の斜視図であり、図2はその構成の要部を切断
した説明用の斜視図である。ここでは説明の便宜上、配
線基板を約90°に折り曲げた場合について図示してい
るが、本発明はこれに限定されることなく、これ以外の
角度で折り曲げる場合においても有効であるのは言うま
でもないことである。
ドの一例の斜視図であり、図2はその構成の要部を切断
した説明用の斜視図である。ここでは説明の便宜上、配
線基板を約90°に折り曲げた場合について図示してい
るが、本発明はこれに限定されることなく、これ以外の
角度で折り曲げる場合においても有効であるのは言うま
でもないことである。
【0018】図において、本発明のインクジェット記録
ヘッドは、基本的にはエネルギー発生素子としての複数
の電気熱変換体13が所定のピッチで並列配置された単
結晶シリコンから成る素子基板(以後ヒーターボードと
呼ぶ。)2と、ヒーターボード2に記録装置(不図示)
から送られてくる記録信号を伝送する中継基板の役割を
なす例えばTABフィルム等の可撓性を有する配線基板
3と、各電気熱変換体の配置位置に対応するインク流路
26をヒーターボード2と接合することにより構成する
溝や吐出口25等が形成されるオリフィスプレート5a
および溝付き天板5から成る溝付部材と、前記ヒーター
ボード2と前記天板5とを強固に押圧固定する板バネ1
1と、記録用インクが貯蔵されており自在に交換可能な
インクタンク9で構成されている。
ヘッドは、基本的にはエネルギー発生素子としての複数
の電気熱変換体13が所定のピッチで並列配置された単
結晶シリコンから成る素子基板(以後ヒーターボードと
呼ぶ。)2と、ヒーターボード2に記録装置(不図示)
から送られてくる記録信号を伝送する中継基板の役割を
なす例えばTABフィルム等の可撓性を有する配線基板
3と、各電気熱変換体の配置位置に対応するインク流路
26をヒーターボード2と接合することにより構成する
溝や吐出口25等が形成されるオリフィスプレート5a
および溝付き天板5から成る溝付部材と、前記ヒーター
ボード2と前記天板5とを強固に押圧固定する板バネ1
1と、記録用インクが貯蔵されており自在に交換可能な
インクタンク9で構成されている。
【0019】天板5には、凹部と、各電気熱変換体13
のピッチに対応して形成されそれぞれ凹部に連通する複
数の溝が形成されており、天板5がヒーターボード2と
接合されることで、凹部はインクタンク9から供給され
たインクを一時的に保持する共通液室24を構成し、各
溝は共通液室24からのインクを吐出口25に導くイン
ク流路26を構成する。各溝の先端は天板5の端面に開
口しており、それぞれインクが吐出される吐出口25と
なっている。
のピッチに対応して形成されそれぞれ凹部に連通する複
数の溝が形成されており、天板5がヒーターボード2と
接合されることで、凹部はインクタンク9から供給され
たインクを一時的に保持する共通液室24を構成し、各
溝は共通液室24からのインクを吐出口25に導くイン
ク流路26を構成する。各溝の先端は天板5の端面に開
口しており、それぞれインクが吐出される吐出口25と
なっている。
【0020】一方、ヒーターボード2は所定のピッチで
並列配置された複数の電気熱変換体13と、各電気熱変
換体13を駆動するための駆動回路(不図示)が、既知
の半導体プロセスにより成膜形成されたものである。電
気熱変換体13は、熱エネルギーを発生することでイン
ク流路26内のインクに膜沸騰を生じさせ、この膜沸騰
により発生する気泡の成長により、インクを吐出口25
から吐出させるもので、その詳細な構造については後述
する。
並列配置された複数の電気熱変換体13と、各電気熱変
換体13を駆動するための駆動回路(不図示)が、既知
の半導体プロセスにより成膜形成されたものである。電
気熱変換体13は、熱エネルギーを発生することでイン
ク流路26内のインクに膜沸騰を生じさせ、この膜沸騰
により発生する気泡の成長により、インクを吐出口25
から吐出させるもので、その詳細な構造については後述
する。
【0021】ヒーターボード2の天板5と接合される
面、すなわち各電気熱変換体13が設けられている面に
は、各電気熱変換体13の駆動回路と接続されるアルミ
ニウムからなる複数の電極パッド21が形成されてい
る。これら各電極パッド(図中不指示)上には例えばA
uのスタッドバンプもしくはめっきバンプが形成され、
記録装置からの記録信号を受ける配線基板3に設けられ
た各リード電極12と、ギャングボンディングまたはシ
ングルポイントボンディング等に代表される熱圧着によ
りそれぞれ電気的に接続されている。
面、すなわち各電気熱変換体13が設けられている面に
は、各電気熱変換体13の駆動回路と接続されるアルミ
ニウムからなる複数の電極パッド21が形成されてい
る。これら各電極パッド(図中不指示)上には例えばA
uのスタッドバンプもしくはめっきバンプが形成され、
記録装置からの記録信号を受ける配線基板3に設けられ
た各リード電極12と、ギャングボンディングまたはシ
ングルポイントボンディング等に代表される熱圧着によ
りそれぞれ電気的に接続されている。
【0022】配線基板3には、各電気熱変換体13に接
続される共通電極(不図示)や個別電極(不図示)等の
各配線22が形成されており、一端にはヒーターボード
2とのボンディング接続用のリード電極12、対向する
他端の裏面側には記録装置に具備されているキャリッジ
(不図示)との圧接用コンタクトパッド4が形成されて
いる。
続される共通電極(不図示)や個別電極(不図示)等の
各配線22が形成されており、一端にはヒーターボード
2とのボンディング接続用のリード電極12、対向する
他端の裏面側には記録装置に具備されているキャリッジ
(不図示)との圧接用コンタクトパッド4が形成されて
いる。
【0023】ここで、電気熱変換体13について説明す
る。図3は、図2に示した電気熱変換体13の拡大平面
図であり、図4は、図3に示したA−A線断面図であ
る。
る。図3は、図2に示した電気熱変換体13の拡大平面
図であり、図4は、図3に示したA−A線断面図であ
る。
【0024】図3及び図4に示すように、ヒーターボー
ドの表面には、熱酸化により得られるSiO2 膜からな
る蓄熱層15が1〜7μm、好ましくは2〜4μmの膜
厚で形成される。蓄熱層15上には、各インク流路26
(図2参照)の位置に対応する複数の発熱抵抗層16が
形成される。発熱抵抗層16は例えばHfB2 膜または
TaNx を含む膜からなり、その膜厚は100〜300
0オングストローム、好ましくは500〜1500オン
グストロームである。
ドの表面には、熱酸化により得られるSiO2 膜からな
る蓄熱層15が1〜7μm、好ましくは2〜4μmの膜
厚で形成される。蓄熱層15上には、各インク流路26
(図2参照)の位置に対応する複数の発熱抵抗層16が
形成される。発熱抵抗層16は例えばHfB2 膜または
TaNx を含む膜からなり、その膜厚は100〜300
0オングストローム、好ましくは500〜1500オン
グストロームである。
【0025】そして、例えばAl膜またはAl−Cu膜
またはAl−Si膜を、3000〜10000オングス
トローム、好ましくは5000〜7000オングストロ
ームの膜厚で形成し、フォトリソグラフィ工程により所
望の形状にパターニングして、発熱抵抗層16に電力を
供給するための対(共通電極と個別電極)の電極17
a、17bを、上記駆動回路の配線(不図示)と共に形
成する。対の電極17a、17bを介して発熱抵抗層1
6に電圧を印加することで発熱抵抗層16が発熱する。
すなわち、発熱抵抗層16と、対の電極17a、17b
とで電気熱変換体13が構成され、特に、対の電極17
a、17bで挟まれた部位が、インクに熱エネルギーを
与える熱作用部14となる。
またはAl−Si膜を、3000〜10000オングス
トローム、好ましくは5000〜7000オングストロ
ームの膜厚で形成し、フォトリソグラフィ工程により所
望の形状にパターニングして、発熱抵抗層16に電力を
供給するための対(共通電極と個別電極)の電極17
a、17bを、上記駆動回路の配線(不図示)と共に形
成する。対の電極17a、17bを介して発熱抵抗層1
6に電圧を印加することで発熱抵抗層16が発熱する。
すなわち、発熱抵抗層16と、対の電極17a、17b
とで電気熱変換体13が構成され、特に、対の電極17
a、17bで挟まれた部位が、インクに熱エネルギーを
与える熱作用部14となる。
【0026】また、多層配線の場合は、上記の電極17
a、17b上に、層間絶縁層(不図示)として例えばS
iO2 膜またはSiNx を含む膜を1〜5μm、好まし
くは1〜3μmの膜厚で形成した後、第2の電極(不図
示)として例えばAl膜またはAl−Cu膜またはAl
−Si膜を3000〜10000オングストローム、好
ましくは5000〜7000オングストロームの膜厚で
形成し、所望の形状にパターン形成する。
a、17b上に、層間絶縁層(不図示)として例えばS
iO2 膜またはSiNx を含む膜を1〜5μm、好まし
くは1〜3μmの膜厚で形成した後、第2の電極(不図
示)として例えばAl膜またはAl−Cu膜またはAl
−Si膜を3000〜10000オングストローム、好
ましくは5000〜7000オングストロームの膜厚で
形成し、所望の形状にパターン形成する。
【0027】上記各層は、第1の保護層18により保護
され、更に第1の保護層18の表面には第2の保護層1
9(「耐キャビテーション層」ともいう。)が設けられ
ている。第1の保護層18は、例えばSiO2 膜または
SiNx を含む膜からなり、CVD法またはスパッタリ
ング法により、0.5〜2μmの膜厚で形成される。第
2の保護層19は、熱作用部14より伝わった熱により
発生したインクの気泡が消滅する時に生じる衝撃から、
熱作用部14を保護する目的で設けられている。第2の
保護層19は、例えばTa膜をスパッタリング法によっ
て500〜5000オングストローム、好ましくは10
00〜2500オングストロームの膜厚で形成した後、
フォトリソグラフィ工程により所望の形状にパターニン
グすることによって得られる。
され、更に第1の保護層18の表面には第2の保護層1
9(「耐キャビテーション層」ともいう。)が設けられ
ている。第1の保護層18は、例えばSiO2 膜または
SiNx を含む膜からなり、CVD法またはスパッタリ
ング法により、0.5〜2μmの膜厚で形成される。第
2の保護層19は、熱作用部14より伝わった熱により
発生したインクの気泡が消滅する時に生じる衝撃から、
熱作用部14を保護する目的で設けられている。第2の
保護層19は、例えばTa膜をスパッタリング法によっ
て500〜5000オングストローム、好ましくは10
00〜2500オングストロームの膜厚で形成した後、
フォトリソグラフィ工程により所望の形状にパターニン
グすることによって得られる。
【0028】上述のように複数の電気熱変換体13が形
成されたヒーターボード2を天板5に対して、上記各電
気熱変換体13とインク流路26とが1対1で対応する
ように位置決めし、次いで板バネ11により強固に押圧
して両者の位置関係を固定する。
成されたヒーターボード2を天板5に対して、上記各電
気熱変換体13とインク流路26とが1対1で対応する
ように位置決めし、次いで板バネ11により強固に押圧
して両者の位置関係を固定する。
【0029】次に、配線基板3のもう一方の端面を、記
録装置との圧接用コンタクトパッド4を有する面が上に
なるようにおよそ90°の角度に折り曲げて、記録ヘッ
ド上の所定の位置に接着固定する。
録装置との圧接用コンタクトパッド4を有する面が上に
なるようにおよそ90°の角度に折り曲げて、記録ヘッ
ド上の所定の位置に接着固定する。
【0030】このようにしてヒーターボード2と天板5
との密着力を向上させた後、例えばシリコーン系の封止
剤(不図示)によりヒーターボード2と天板5との接合
部位、ボンディング部、及び露出しているリード電極1
2の封止を同時に行ない、インクジェット記録ヘッドが
完成する。
との密着力を向上させた後、例えばシリコーン系の封止
剤(不図示)によりヒーターボード2と天板5との接合
部位、ボンディング部、及び露出しているリード電極1
2の封止を同時に行ない、インクジェット記録ヘッドが
完成する。
【0031】このようにして完成したインクジェット記
録ヘッドは、記録装置に具備されるキャリッジに搭載す
る際、キャリッジに配置されている圧接用端子を有する
配線部材と、記録ヘッドの配線基板3に配される記録装
置本体との圧接用コンタクトパッド4とが圧接されて記
録装置と記録ヘッドとの電気的接続が行われる。
録ヘッドは、記録装置に具備されるキャリッジに搭載す
る際、キャリッジに配置されている圧接用端子を有する
配線部材と、記録ヘッドの配線基板3に配される記録装
置本体との圧接用コンタクトパッド4とが圧接されて記
録装置と記録ヘッドとの電気的接続が行われる。
【0032】こうして構成された図1の記録ヘッド構成
を含むインクジェット記録ヘッドの一例を図2に示す。
図2に示すようにヒーターボード2には、複数の吐出口
25に連通するインク流路26を形成するための流路壁
部材27とインク供給口28を有する天板5とが取り付
けられており、各インク流路26とインク供給口28と
は、共通液室24を介して連通されている。
を含むインクジェット記録ヘッドの一例を図2に示す。
図2に示すようにヒーターボード2には、複数の吐出口
25に連通するインク流路26を形成するための流路壁
部材27とインク供給口28を有する天板5とが取り付
けられており、各インク流路26とインク供給口28と
は、共通液室24を介して連通されている。
【0033】また、各インク流路26内には、ヒーター
ボード2に設けられた吐出口25近傍の発熱部23と、
この発熱部23への配線22とが配置されている。この
ように構成されたインクジェット記録方式の記録ヘッド
では、インク供給口28から注入されるインクが内部の
共通液室24へ蓄えられて各インク流路26へ供給さ
れ、その状態でヒーターボード2の発熱部23を駆動す
ることで吐出口25からインクの吐出がなされる。
ボード2に設けられた吐出口25近傍の発熱部23と、
この発熱部23への配線22とが配置されている。この
ように構成されたインクジェット記録方式の記録ヘッド
では、インク供給口28から注入されるインクが内部の
共通液室24へ蓄えられて各インク流路26へ供給さ
れ、その状態でヒーターボード2の発熱部23を駆動す
ることで吐出口25からインクの吐出がなされる。
【0034】以上のような構成のインクジェット記録ヘ
ッドにおいて前記第1の目的を達成する発明の特徴は、
配線基板における屈曲部の応力緩和対策として、配線基
板の屈曲部20の幅を、ヒーターボードとの電気的接続
部の幅より細くなるような配線レイアウトとすることで
ある。この構成においては、打ち抜き用金型との関係は
配線基板の外形のみ考慮すれば良いので配線基板を小型
化でき、配線基板の曲げ応力を効率よく緩和できる。し
たがって曲げ応力に起因するボンディング外れやリード
切れ等の不良を防止できる小型で高信頼性を有するイン
クジェット記録ヘッド及び記録装置が得られるので、設
計・製造・コストの面で非常に有利になる。上記の幅は
ヒーターボードとの電気的接続部の基板の幅の70〜4
0%、好ましくは50〜40%で、その形状は、特に限
定されるものではないが、例えば図5に示したように曲
げ部分で幅が急激に変わらない形が好ましい。
ッドにおいて前記第1の目的を達成する発明の特徴は、
配線基板における屈曲部の応力緩和対策として、配線基
板の屈曲部20の幅を、ヒーターボードとの電気的接続
部の幅より細くなるような配線レイアウトとすることで
ある。この構成においては、打ち抜き用金型との関係は
配線基板の外形のみ考慮すれば良いので配線基板を小型
化でき、配線基板の曲げ応力を効率よく緩和できる。し
たがって曲げ応力に起因するボンディング外れやリード
切れ等の不良を防止できる小型で高信頼性を有するイン
クジェット記録ヘッド及び記録装置が得られるので、設
計・製造・コストの面で非常に有利になる。上記の幅は
ヒーターボードとの電気的接続部の基板の幅の70〜4
0%、好ましくは50〜40%で、その形状は、特に限
定されるものではないが、例えば図5に示したように曲
げ部分で幅が急激に変わらない形が好ましい。
【0035】前記第2の目的を達成する本発明は、前記
8および9であり、図5および図6を参照して説明す
る。
8および9であり、図5および図6を参照して説明す
る。
【0036】図5において100は方形の素子基板(ヒ
ーターボード)、105は電気熱変換体で、ヒーターボ
ードの1辺に沿って並べられる。110はTABフィル
ムからなるフレキシブル基板、200はヒーターボード
上のパッドに設けられたバンプで本例においてはスタッ
ドバンプである。210はリードでバンプと接続され
る。接続後に前記リードとヒーターボードのエッジとシ
ョートしないようにフォーミングされている。250は
ヒーターボード上の電源パッド、260は本発明のフレ
キシブル基板(TABフィルム)上の電源配線である。
ーターボード)、105は電気熱変換体で、ヒーターボ
ードの1辺に沿って並べられる。110はTABフィル
ムからなるフレキシブル基板、200はヒーターボード
上のパッドに設けられたバンプで本例においてはスタッ
ドバンプである。210はリードでバンプと接続され
る。接続後に前記リードとヒーターボードのエッジとシ
ョートしないようにフォーミングされている。250は
ヒーターボード上の電源パッド、260は本発明のフレ
キシブル基板(TABフィルム)上の電源配線である。
【0037】図6はヒーターボード(シリコン基板)1
00とTABテープ110を接続した状態で、TABフ
ィルムが連続して複数個つながった状態の図である。図
5は、図6のシリコン基板とTABテープを接続した状
態から切り出した図である。図6において300はTA
Bフィルムに設けられたスプロケットホール、310は
TABフィルムとTABテープの接続部で本部分を切断
することによりTABフィルムを切り出す。この切断時
にヒーターボードの電気熱変換体を並べた辺に対向する
部分のフィルム部は除去されインク吐出の邪魔にならな
いようになっている。
00とTABテープ110を接続した状態で、TABフ
ィルムが連続して複数個つながった状態の図である。図
5は、図6のシリコン基板とTABテープを接続した状
態から切り出した図である。図6において300はTA
Bフィルムに設けられたスプロケットホール、310は
TABフィルムとTABテープの接続部で本部分を切断
することによりTABフィルムを切り出す。この切断時
にヒーターボードの電気熱変換体を並べた辺に対向する
部分のフィルム部は除去されインク吐出の邪魔にならな
いようになっている。
【0038】TABフィルムと接続されたシリコン基板
はインク吐出用ノズルである溝付き天板の溝と、シリコ
ン基板上の電気熱変換体と位置を合わせて接合され、シ
リコン基板の裏面から溝付き天板に密着するようにバネ
部材で押さえられ固定される。この状態では、シリコン
基板のみが天板に固定されTABフィルムは固定されて
いない。
はインク吐出用ノズルである溝付き天板の溝と、シリコ
ン基板上の電気熱変換体と位置を合わせて接合され、シ
リコン基板の裏面から溝付き天板に密着するようにバネ
部材で押さえられ固定される。この状態では、シリコン
基板のみが天板に固定されTABフィルムは固定されて
いない。
【0039】前記シリコン基板はウエハーの状態でパッ
ド部にバンプを形成する。形成方法としては、めっきバ
ンプ法、或いは、スタッドバンプ法のいずれかが用いら
れ本例においてはスタッドバンプで形成されている。バ
ンプを形成した状態で、ウエハーからシリコン基板を切
り出す。またウエハー上にバンプを形成する方式ではな
く、TABのリード側にバンプを形成する転写バンプ方
式でもなんら問題はない。
ド部にバンプを形成する。形成方法としては、めっきバ
ンプ法、或いは、スタッドバンプ法のいずれかが用いら
れ本例においてはスタッドバンプで形成されている。バ
ンプを形成した状態で、ウエハーからシリコン基板を切
り出す。またウエハー上にバンプを形成する方式ではな
く、TABのリード側にバンプを形成する転写バンプ方
式でもなんら問題はない。
【0040】次に、TABテープの状態でシリコン基板
と接合を行う。本例においては、接合はギャングボンデ
ィングで行われ、ボンディング時にシリコン基板と配線
板であるTABフィルムの下に支持部材はなく、従来の
シリコン基板の電気熱変換体を配した面と平行にインク
を吐出する形式のインクジェット記録ヘッドから支持部
材が除かれ部品点数が削減されておりコストダウンとな
っている。
と接合を行う。本例においては、接合はギャングボンデ
ィングで行われ、ボンディング時にシリコン基板と配線
板であるTABフィルムの下に支持部材はなく、従来の
シリコン基板の電気熱変換体を配した面と平行にインク
を吐出する形式のインクジェット記録ヘッドから支持部
材が除かれ部品点数が削減されておりコストダウンとな
っている。
【0041】シリコン基板とTABテープの接合後は図
6の状態になり、この状態から所定部分を切断し、TA
Bテープの状態から図5に示すようなTABフィルムを
切り放す。従って、シリコン基板のインク吐出方向側を
除く3辺に対向するようにTABのフィルムを設け、ボ
ンディングリードをシリコン基板の前記3辺のTABの
フィルム上に設け、シリコン基板との接続をパッド上の
バンプとリード接合するようになっている。
6の状態になり、この状態から所定部分を切断し、TA
Bテープの状態から図5に示すようなTABフィルムを
切り放す。従って、シリコン基板のインク吐出方向側を
除く3辺に対向するようにTABのフィルムを設け、ボ
ンディングリードをシリコン基板の前記3辺のTABの
フィルム上に設け、シリコン基板との接続をパッド上の
バンプとリード接合するようになっている。
【0042】次に、この後工程で曲げ癖を付けて、図1
のように溝付き天板に接合されることになる。
のように溝付き天板に接合されることになる。
【0043】図5においてシリコン基板上の電源端子は
シリコン基板の電気熱変換体を並べた辺に交わる両側の
辺に沿って電源配線の電極を配し、可撓性の絶縁フィル
ムをシリコン基板の両側に延在させ、可撓性フィルム部
に配線及び接合用のリードを配し前記リードを接合する
ことにより電源配線を形成している。以上のように電源
配線を配置することにより、従来電気熱変換体を並び配
した辺に対向する辺側に並べられていたワイヤーボンデ
ィングパッドまでの細い配線を設ける必要がなくなり、
シリコン基板内の電源配線の長さを短くすることが可能
となり、配線抵抗が低減でき、電源配線内の電圧降下が
少なくなった。従来それぞれヒーターの発泡開始電圧が
全吐時、単吐時でも満足するように電源配線に印加する
電圧に余裕を持たせて設定していたが、配線部の電圧降
下が少なくなった結果、設定する電圧を低く押さえるこ
とが可能となり、各ノズル内のヒーターにかかる電圧の
ばらつきを少なくでき、ヒーターの耐久性が向上する。
シリコン基板の電気熱変換体を並べた辺に交わる両側の
辺に沿って電源配線の電極を配し、可撓性の絶縁フィル
ムをシリコン基板の両側に延在させ、可撓性フィルム部
に配線及び接合用のリードを配し前記リードを接合する
ことにより電源配線を形成している。以上のように電源
配線を配置することにより、従来電気熱変換体を並び配
した辺に対向する辺側に並べられていたワイヤーボンデ
ィングパッドまでの細い配線を設ける必要がなくなり、
シリコン基板内の電源配線の長さを短くすることが可能
となり、配線抵抗が低減でき、電源配線内の電圧降下が
少なくなった。従来それぞれヒーターの発泡開始電圧が
全吐時、単吐時でも満足するように電源配線に印加する
電圧に余裕を持たせて設定していたが、配線部の電圧降
下が少なくなった結果、設定する電圧を低く押さえるこ
とが可能となり、各ノズル内のヒーターにかかる電圧の
ばらつきを少なくでき、ヒーターの耐久性が向上する。
【0044】また、記録装置本体との接合部をシリコン
基板上のヒーターを配した面と反対側のTABフィルム
面側に配することによって、一体の天板の両側にシリコ
ン基板を密接させて設け、2ヘッド分を1個分の天板で
充当できる。例えば一方を黒インクを印字するヘッド、
他方をカラーインクを印字するヘッドとすることがで
き、2個のシリコン基板及びTABフィルムを電気熱変
換体を設けた面と角度をつけて電気的接合面を設ける記
録装置本体と電気的接合をとることが可能となった。
基板上のヒーターを配した面と反対側のTABフィルム
面側に配することによって、一体の天板の両側にシリコ
ン基板を密接させて設け、2ヘッド分を1個分の天板で
充当できる。例えば一方を黒インクを印字するヘッド、
他方をカラーインクを印字するヘッドとすることがで
き、2個のシリコン基板及びTABフィルムを電気熱変
換体を設けた面と角度をつけて電気的接合面を設ける記
録装置本体と電気的接合をとることが可能となった。
【0045】次に、上述のインクジェット記録ヘッドを
備えたインクジェット記録ヘッドカートリッジを装着し
たインクジェット記録装置の例について、図7および図
8を用いて説明する。
備えたインクジェット記録ヘッドカートリッジを装着し
たインクジェット記録装置の例について、図7および図
8を用いて説明する。
【0046】本発明のインクジェット記録装置は、前記
本発明のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェ
ット記録ヘッドを載置する部材とを備え、前記接続端子
を介して送られる記録信号に応じて前記インクジェット
記録ヘッドからインクを吐出させるものである。
本発明のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェ
ット記録ヘッドを載置する部材とを備え、前記接続端子
を介して送られる記録信号に応じて前記インクジェット
記録ヘッドからインクを吐出させるものである。
【0047】図7は、インクジェット記録装置の一例の
主要部を示す模式的斜視図である。図において、320
はプラテン324上に搬送された被記録媒体である記録
紙(不図示)の記録面に対向してインクの吐出口を複数
備えた、記録液体貯留部一体構造の取りはずし自在カー
トリッジ型のインクジェット記録ヘッドカートリッジで
ある。316はインクジェット記録ヘッドカートリッジ
320を載置するためのキャリッジであり、駆動モータ
317の駆動力を伝達する駆動ベルト318の一部と連
結され、互いに平行に配設された2本のガイドシャフト
329A、329Bと摺動可能とされている。これによ
り、インクジェット記録ヘッドカートリッジ320は、
記録紙の全幅にわたる往復移動が可能とされている。
主要部を示す模式的斜視図である。図において、320
はプラテン324上に搬送された被記録媒体である記録
紙(不図示)の記録面に対向してインクの吐出口を複数
備えた、記録液体貯留部一体構造の取りはずし自在カー
トリッジ型のインクジェット記録ヘッドカートリッジで
ある。316はインクジェット記録ヘッドカートリッジ
320を載置するためのキャリッジであり、駆動モータ
317の駆動力を伝達する駆動ベルト318の一部と連
結され、互いに平行に配設された2本のガイドシャフト
329A、329Bと摺動可能とされている。これによ
り、インクジェット記録ヘッドカートリッジ320は、
記録紙の全幅にわたる往復移動が可能とされている。
【0048】326は記録ヘッドからのインク吐出不良
の回復及び予防を行なう回復装置であり、インクジェッ
ト記録ヘッドカートリッジ320の移動範囲の所定個
所、例えばホームポジションと対向する位置に配設され
る。回復装置326は、伝動機構323を介したモータ
322の駆動力によってインクジェット記録ヘッドの吐
出口のキャッピングを行なう。この回復装置326のキ
ャップ326Aによるインクジェット記録ヘッドの吐出
口のキャッピング動作に関連して、回復装置326に設
けられた適宜の吸引手段(不図示)による吐出口からの
インク吸引、若しくは装置側からのインクが記録ヘッド
に供給される形態の装置(不図示)においては、インク
ジェット記録ヘッドへのインク供給経路に設けられた適
宜の加圧手段(不図示)によるインク圧送が行なわれ
る。これにより、インクを吐出口から強制的に排出させ
て、吐出口内包の増粘インク等の異物を除去するといっ
た回復処理がなされる。
の回復及び予防を行なう回復装置であり、インクジェッ
ト記録ヘッドカートリッジ320の移動範囲の所定個
所、例えばホームポジションと対向する位置に配設され
る。回復装置326は、伝動機構323を介したモータ
322の駆動力によってインクジェット記録ヘッドの吐
出口のキャッピングを行なう。この回復装置326のキ
ャップ326Aによるインクジェット記録ヘッドの吐出
口のキャッピング動作に関連して、回復装置326に設
けられた適宜の吸引手段(不図示)による吐出口からの
インク吸引、若しくは装置側からのインクが記録ヘッド
に供給される形態の装置(不図示)においては、インク
ジェット記録ヘッドへのインク供給経路に設けられた適
宜の加圧手段(不図示)によるインク圧送が行なわれ
る。これにより、インクを吐出口から強制的に排出させ
て、吐出口内包の増粘インク等の異物を除去するといっ
た回復処理がなされる。
【0049】330は回復装置326の側面に配設さ
れ、シリコーンゴムで形成されたワイピング用部材とし
てのブレードである。このブレード330はブレード保
持部材330Aに片持ち梁形態で保持され、回復装置3
26と同様、モータ322及び伝動機構323によって
動作して、インクジェット記録ヘッドの吐出口面との係
合が可能となる。これにより、例えばインクジェット記
録ヘッドの記録動作中の適切なタイミングで、あるいは
回復装置326を用いた回復処理の後等に、インクジェ
ット記録ヘッドの移動動作に伴って吐出口面に付着した
結露、濡れあるいは塵埃等の異物を拭き取ることができ
る。
れ、シリコーンゴムで形成されたワイピング用部材とし
てのブレードである。このブレード330はブレード保
持部材330Aに片持ち梁形態で保持され、回復装置3
26と同様、モータ322及び伝動機構323によって
動作して、インクジェット記録ヘッドの吐出口面との係
合が可能となる。これにより、例えばインクジェット記
録ヘッドの記録動作中の適切なタイミングで、あるいは
回復装置326を用いた回復処理の後等に、インクジェ
ット記録ヘッドの移動動作に伴って吐出口面に付着した
結露、濡れあるいは塵埃等の異物を拭き取ることができ
る。
【0050】このインクジェット記録装置の記録紙搬送
手段、キャリッジ及び回復装置の駆動、更に記録ヘッド
の駆動等は、例えば装置本体側のCPUを含む制御手段
より出力された命令、信号に基づいて制御される。
手段、キャリッジ及び回復装置の駆動、更に記録ヘッド
の駆動等は、例えば装置本体側のCPUを含む制御手段
より出力された命令、信号に基づいて制御される。
【0051】図8は本発明のインクジェット記録ヘッド
を用いたインクジェット記録装置の他の例の斜視図であ
る。キャリッジHCは駆動モーター5013正転逆転に
連動して駆動力伝達ギア5011、5010、5009
を介して回転するリードスクリュー5005の螺旋溝5
004に対して係合するように構成され、キャリッジH
C、図中不指示のピンを有し、矢印a、b方向に往復移
動される。キャリッジHCには、記録ヘッド部502
5、インクタンク部5026が装着されている。記録ヘ
ッドは、一つの記録ヘッド内に2個のシリコン基板を有
し一方は黒インク吐出用であり、もう一方はシリコン基
板上の液室が3液室に分離されておりイエロー、マゼン
タ、シアン色のインクを吐出するカラー用のヘッドであ
る。5002は紙押さえ板であり、キャリッジHCの移
動方向にわたって記録シートPをプラテン5000に対
して押圧している。5007、5008は各フォトカッ
プラーであり、キャリッジHCのレバー5006のこの
領域での存在を確認してモーター5013の回転方向切
り替え等を行うためのホームポジション検知手段であ
る。
を用いたインクジェット記録装置の他の例の斜視図であ
る。キャリッジHCは駆動モーター5013正転逆転に
連動して駆動力伝達ギア5011、5010、5009
を介して回転するリードスクリュー5005の螺旋溝5
004に対して係合するように構成され、キャリッジH
C、図中不指示のピンを有し、矢印a、b方向に往復移
動される。キャリッジHCには、記録ヘッド部502
5、インクタンク部5026が装着されている。記録ヘ
ッドは、一つの記録ヘッド内に2個のシリコン基板を有
し一方は黒インク吐出用であり、もう一方はシリコン基
板上の液室が3液室に分離されておりイエロー、マゼン
タ、シアン色のインクを吐出するカラー用のヘッドであ
る。5002は紙押さえ板であり、キャリッジHCの移
動方向にわたって記録シートPをプラテン5000に対
して押圧している。5007、5008は各フォトカッ
プラーであり、キャリッジHCのレバー5006のこの
領域での存在を確認してモーター5013の回転方向切
り替え等を行うためのホームポジション検知手段であ
る。
【0052】5016は、記録ヘッド5025の両面を
キャップするためのキャップ部材5022を支持する部
材、5015はこのキャップ内を吸引する手段であり、
キャップ内開口5023を介して記録ヘッドの吸引回復
を行う。5017はクリーニングブレード、5019は
このブレード5017を前後方向に移動可能にする部材
であり、本体支持体5018にこれらは支持されてい
る。ブレード5017はこの図例の形態のみでなく、周
知のクリーニングブレードが本例に適用できることは言
うまでもない。また、5012は吸引回復を開始するた
めのレバーでありキャリッジHCと係合するカム502
0の移動に伴って移動し、駆動モーター5013からの
駆動力がクラッチ切り替え等の公知の伝達手段で移動制
御される。
キャップするためのキャップ部材5022を支持する部
材、5015はこのキャップ内を吸引する手段であり、
キャップ内開口5023を介して記録ヘッドの吸引回復
を行う。5017はクリーニングブレード、5019は
このブレード5017を前後方向に移動可能にする部材
であり、本体支持体5018にこれらは支持されてい
る。ブレード5017はこの図例の形態のみでなく、周
知のクリーニングブレードが本例に適用できることは言
うまでもない。また、5012は吸引回復を開始するた
めのレバーでありキャリッジHCと係合するカム502
0の移動に伴って移動し、駆動モーター5013からの
駆動力がクラッチ切り替え等の公知の伝達手段で移動制
御される。
【0053】これらのキャッピング、クリーニング手
段、吸引回復はキャリッジHCがホームポジション側領
域に位置づけられたときに、リードスクリュー5005
の作用によってそれらの対応位置での所望の処理が行え
るように構成されているが、周知のタイミングで所望の
動作を行うようにすれば、本例はいずれにも適用でき
る。また本説明事例に限らず、記録ヘッド5025とイ
ンクタンク5026とが分離可能に構成されているイン
クジェットヘッドカートリッジにおいても本例は適用可
能である。
段、吸引回復はキャリッジHCがホームポジション側領
域に位置づけられたときに、リードスクリュー5005
の作用によってそれらの対応位置での所望の処理が行え
るように構成されているが、周知のタイミングで所望の
動作を行うようにすれば、本例はいずれにも適用でき
る。また本説明事例に限らず、記録ヘッド5025とイ
ンクタンク5026とが分離可能に構成されているイン
クジェットヘッドカートリッジにおいても本例は適用可
能である。
【0054】次に本例に関する記録装置を組み込んだ情
報処理装置に関して、その構成と電気回路について説明
する。
報処理装置に関して、その構成と電気回路について説明
する。
【0055】図9は上記記録装置を組み込んだ情報処理
装置604の外観を表わす模式的斜視図である。同図に
おいて、601は上述のプリンタ部、602は文字や数
字及びその他のキャラクタを入力するためのキーや、各
種指令を与えるためのキー等を備えたキーボード部、6
03は表示器を備える表示部である。
装置604の外観を表わす模式的斜視図である。同図に
おいて、601は上述のプリンタ部、602は文字や数
字及びその他のキャラクタを入力するためのキーや、各
種指令を与えるためのキー等を備えたキーボード部、6
03は表示器を備える表示部である。
【0056】図10は、本実施例に関する情報処理装置
の電気回路構成を表すブロック図である。
の電気回路構成を表すブロック図である。
【0057】同図において、501は主制御をなすコン
トローラであり、502はある手順を実行する例えばマ
イクロコンピュータ形態のCPU、503はテキストデ
ータや画像データを展開したりする領域や作業用の領域
等を設けたRAM、504は前記手順に対応したプログ
ラムやその他フォントデータ等の固定データを格納した
ROM、505はCPU502の実行サイクルを作り出
したりプリンタ部601による記録動作の際必要なタイ
ミングを作り出したりするタイマ、506はCPU50
2からの信号と周辺装置を結ぶインターフェース部であ
る。
トローラであり、502はある手順を実行する例えばマ
イクロコンピュータ形態のCPU、503はテキストデ
ータや画像データを展開したりする領域や作業用の領域
等を設けたRAM、504は前記手順に対応したプログ
ラムやその他フォントデータ等の固定データを格納した
ROM、505はCPU502の実行サイクルを作り出
したりプリンタ部601による記録動作の際必要なタイ
ミングを作り出したりするタイマ、506はCPU50
2からの信号と周辺装置を結ぶインターフェース部であ
る。
【0058】また、507はプリンタ部601のコント
ローラであり、508はヘッドカートリッジ100に記
録信号や電力等を送出するヘッドドライバ、509a、
bはそれぞれキャリアモータ402a、搬送モータ40
2bを駆動するのに必要な信号や電力等を送出するモー
タドライバ、510はキャリア102の位置を検出し例
えばホームポジションにキャリア102があるかどうか
判断するためのキャリアセンサ、511は記録媒体が未
挿入であったりページ終端まで記録が終了してしまった
時に記録媒体以外の所に記録を行なわせないために記録
媒体の有無を検出するペーパセンサである。
ローラであり、508はヘッドカートリッジ100に記
録信号や電力等を送出するヘッドドライバ、509a、
bはそれぞれキャリアモータ402a、搬送モータ40
2bを駆動するのに必要な信号や電力等を送出するモー
タドライバ、510はキャリア102の位置を検出し例
えばホームポジションにキャリア102があるかどうか
判断するためのキャリアセンサ、511は記録媒体が未
挿入であったりページ終端まで記録が終了してしまった
時に記録媒体以外の所に記録を行なわせないために記録
媒体の有無を検出するペーパセンサである。
【0059】更に、605は例えばFDD、HDD、R
AMカード等の外部記憶装置、512は例えば他の情報
処理装置と通信を行なったり、内部のバスに直接接続し
て周辺機器を制御したりするための外部インターフェイ
スである。
AMカード等の外部記憶装置、512は例えば他の情報
処理装置と通信を行なったり、内部のバスに直接接続し
て周辺機器を制御したりするための外部インターフェイ
スである。
【0060】なお、図10のブロック図に含まれていな
いが、他に上記の電気回路に電力を供給するための電源
部があり、これには、例えば充電式のバッテリーや使い
捨ての乾電池、或は情報処理装置本体を固定して使用す
る場合のAC電源用変換器等がある。
いが、他に上記の電気回路に電力を供給するための電源
部があり、これには、例えば充電式のバッテリーや使い
捨ての乾電池、或は情報処理装置本体を固定して使用す
る場合のAC電源用変換器等がある。
【0061】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて、優れた効果をもたらすものである。
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて、優れた効果をもたらすものである。
【0062】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
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、コンティニュアス型のいず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(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録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ひとつの駆動信
号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギ
ーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じ
させて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。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(イン
ク)の吐出が達成でき、より好ましい。
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
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、コンティニュアス型のいず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(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録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ひとつの駆動信
号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギ
ーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じ
させて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。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(イン
ク)の吐出が達成でき、より好ましい。
【0063】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第4463359号明細書、同第4345262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4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、更に優れた記録を行うことができる。
特許第4463359号明細書、同第4345262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4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、更に優れた記録を行うことができる。
【0064】記録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、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(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4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(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4558333号明細書、米国特許
第4459600号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。
【0065】加えて、複数の電気熱変換体に対して、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59−123670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
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
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59−123670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
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
【0066】更に、本発明が有効に利用される記録ヘッ
ドとしては、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に
対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドが
ある。このフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上
述した明細書に開示されているような複数個の記録ヘッ
ドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体
的に形成された1個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良い。
ドとしては、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に
対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドが
ある。このフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上
述した明細書に開示されているような複数個の記録ヘッ
ドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体
的に形成された1個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良い。
【0067】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能となる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能となる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。
【0068】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、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、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、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、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。
【0069】更に、記録装置の記録モードとしては黒色
等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッド
を一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも
よいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフル
カラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極め
て有効である。
等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッド
を一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも
よいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフル
カラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極め
て有効である。
【0070】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであれば良い。
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであれば良い。
【0071】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭54−5684
7号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としても良い。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭54−5684
7号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としても良い。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。
【0072】更に加えて、本発明にかかる記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、更に
は送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るも
のであっても良い。
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、更に
は送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るも
のであっても良い。
【0073】以上の実施例においてはインクジェット記
録ヘッドのうちでも特に熱エネルギーを利用しインクを
発泡させてインク滴を吐出させる形態の記録ヘッドにつ
いて示したが、その他の方式、例えば電歪素子等を用い
てインク滴を吐出させる形態の記録ヘッドにも本発明は
好適に適用できる。
録ヘッドのうちでも特に熱エネルギーを利用しインクを
発泡させてインク滴を吐出させる形態の記録ヘッドにつ
いて示したが、その他の方式、例えば電歪素子等を用い
てインク滴を吐出させる形態の記録ヘッドにも本発明は
好適に適用できる。
【0074】
【発明の効果】本発明のインクジェット記録ヘッドは、
配線基板を折り曲げて使用することにより、記録装置と
電気的接続する場所を自由に設定することが可能とな
る。更に配線基板を小型化できるので、記録ヘッド及び
記録装置をも小型化することが可能となり、設計・製造
・コストの面で非常に有利となる。
配線基板を折り曲げて使用することにより、記録装置と
電気的接続する場所を自由に設定することが可能とな
る。更に配線基板を小型化できるので、記録ヘッド及び
記録装置をも小型化することが可能となり、設計・製造
・コストの面で非常に有利となる。
【0075】更に、本構成によるとベースプレートを無
くすことができるので、部品点数が減ると共に、ベース
プレートに係る工程も無くなるので製造・コストの面で
非常に有利になるという利点もある。
くすことができるので、部品点数が減ると共に、ベース
プレートに係る工程も無くなるので製造・コストの面で
非常に有利になるという利点もある。
【0076】また、上記する記録ヘッドは既存の製法で
製造可能なので、新規に製法を開発する必要が無く製造
・コスト的に非常に有利となる。
製造可能なので、新規に製法を開発する必要が無く製造
・コスト的に非常に有利となる。
【0077】また、インクジョイント部とコンタクトパ
ッド部とを別の領域に分離したため、コンタクトパッド
部のインクによる汚染を防止することができ、ショート
や電食等による動作不良を防止することができる。
ッド部とを別の領域に分離したため、コンタクトパッド
部のインクによる汚染を防止することができ、ショート
や電食等による動作不良を防止することができる。
【0078】さらに本発明によれば、TABを用いシリ
コン基板のインク吐出方向側を除く3辺に対抗するよう
にTABのフィルムを設けボンディングリードをシリコ
ン基板のインク吐出方向側を除く3辺に対抗するように
TABのフィルム上に設けシリコン基板との接続をパッ
ド上のバンプとリード接合することによりシリコン基板
と配線部材の支持部材を設けることなくシリコン基板と
配線部材の接合を行うことが可能となり、部品点数を削
減することができ、より安価にインクジェット記録ヘッ
ドを提供することが可能になるものである。
コン基板のインク吐出方向側を除く3辺に対抗するよう
にTABのフィルムを設けボンディングリードをシリコ
ン基板のインク吐出方向側を除く3辺に対抗するように
TABのフィルム上に設けシリコン基板との接続をパッ
ド上のバンプとリード接合することによりシリコン基板
と配線部材の支持部材を設けることなくシリコン基板と
配線部材の接合を行うことが可能となり、部品点数を削
減することができ、より安価にインクジェット記録ヘッ
ドを提供することが可能になるものである。
【0079】更に、シリコン基板の電気熱変換体を設け
た面とTABフィルム上の印字装置との電気的接合部は
前記電気熱変換体に対抗する面側に配することにより、
一体の天板に複数個のシリコン基板を設け、複数ヘッド
を1個分の天板ででき、例えば一方を黒インクを印字す
るヘッド、他方をカラーインクを印字するヘッドとする
事ができ、シリコン基板の電気熱変換体を設けた面と角
度をつけて電気的接合面を設けることが可能となりより
安価に高性能のヘッドを製造することが可能となる。
た面とTABフィルム上の印字装置との電気的接合部は
前記電気熱変換体に対抗する面側に配することにより、
一体の天板に複数個のシリコン基板を設け、複数ヘッド
を1個分の天板ででき、例えば一方を黒インクを印字す
るヘッド、他方をカラーインクを印字するヘッドとする
事ができ、シリコン基板の電気熱変換体を設けた面と角
度をつけて電気的接合面を設けることが可能となりより
安価に高性能のヘッドを製造することが可能となる。
【0080】また、シリコン基板の電気熱変換体を並べ
た辺に交わる辺に沿って電源配線の電極を配し、前記辺
に対向する可撓性の絶縁フィルムより前記電極に延在さ
せリードを接合してシリコン基板内の電源配線の長さを
短くすることにより電源配線内の電圧降下が少なくな
り、各ノズル内のヒーターにかかる電圧のばらつきが少
なくなり、ヒーターにかかる電圧余裕を小さくすること
ができヒーターの耐久性が向上しインクタンクを交換可
能にすることで1個のヘッドで印字可能な枚数が増しラ
ンニングコストを更に低減することが可能となる。
た辺に交わる辺に沿って電源配線の電極を配し、前記辺
に対向する可撓性の絶縁フィルムより前記電極に延在さ
せリードを接合してシリコン基板内の電源配線の長さを
短くすることにより電源配線内の電圧降下が少なくな
り、各ノズル内のヒーターにかかる電圧のばらつきが少
なくなり、ヒーターにかかる電圧余裕を小さくすること
ができヒーターの耐久性が向上しインクタンクを交換可
能にすることで1個のヘッドで印字可能な枚数が増しラ
ンニングコストを更に低減することが可能となる。
【0081】本発明のインクジェット記録装置は、上述
した本発明のインクジェット記録ヘッド及びインクジェ
ット記録ヘッドカートリッジを備えることにより、高品
位ながら、小型で低コストのインクジェット記録装置を
提供することができる。
した本発明のインクジェット記録ヘッド及びインクジェ
ット記録ヘッドカートリッジを備えることにより、高品
位ながら、小型で低コストのインクジェット記録装置を
提供することができる。
【図1】本発明に係るインクジェット記録ヘッドカート
リッジをパーツに分解して示した外観斜視図である。
リッジをパーツに分解して示した外観斜視図である。
【図2】本発明に係るインクジェット記録ヘッド構成の
一部を示す斜視図である。
一部を示す斜視図である。
【図3】図2に示した電気熱変換体の拡大平面図であ
る。
る。
【図4】図3に示した拡大図のA−A線断面図である。
【図5】本発明のヒーターボードとフレキシブル基板と
の接合の一例を示す図である。
の接合の一例を示す図である。
【図6】本発明のフレキシブル基板を切出し可能にテー
プ状に作成し、ヒーターボードを接合した状態を示す模
式図である。
プ状に作成し、ヒーターボードを接合した状態を示す模
式図である。
【図7】本発明のインクジェット記録ヘッドの一例の主
要部を示す模式的斜視図である。
要部を示す模式的斜視図である。
【図8】本発明のインクジェット記録ヘッドの他の例の
主要部を示す模式的斜視図である。
主要部を示す模式的斜視図である。
【図9】本発明の記録装置を搭載した情報処理装置の模
式的外観を示す斜視図である。
式的外観を示す斜視図である。
【図10】本発明の記録装置を搭載した情報処理装置の
主要な電気回路構成を表すブロック図である。
主要な電気回路構成を表すブロック図である。
【図11】従来技術のインクジェット記録ヘッドを示す
模式断面図である。
模式断面図である。
1’ 支持板(ベースプレート) 2、2’ 素子基板(ヒーターボード) 3、3’ フレキシブル(FPC)配線基板 3a FPC基板スリット部 4、4’ コンタクトパッド 5、5’ 天板(溝付天板) 5a オリフィスプレート 6、6’ インク供給部材 7、7’ ワイヤボンディング 8、8’ 吐出口(オリフィス) 9 インクタンク 10 基板 11 板バネ 12 リード電極 13 電気熱変換体 14 熱作用部 15 蓄熱層 16 発熱抵抗層 17a、17b 電極 18 第1の保護層 19 第2の保護層(耐キャビテーション層) 20 屈曲部 21 電極パッド 22 配線 23 発熱部 24 共通液室 25 吐出口 26 インク流路 27 流路壁部材 28 インク供給口 100 素子基板(ヒーターボード)(シリコン基
板) 105 電気熱変換体 110 TABフィルム 200 バンプ 210 リード 250 電極パッド 260 電源配線 300 スプロケットホール 310 TABフィルムとTABテープの接続部 316 キャリッジ 317 駆動モータ 318 駆動ベルト 329A、329B ガイドシャフト 320 インクジェット記録ヘッドカートリッジ 322 クリーニング用モータ 323 伝動機構 324 プラテン 326 ヘッド回復装置 326A キャップ部材 330 ブレード 330A ブレード保持部材 402a キャリアモータ 402b 搬送モータ 501 コントローラ 502 CPU 503 RAM 504 ROM 505 タイマ 506 インターフェイス部 507 コントローラ(プリンタ部) 508 ヘッドドライバ 509a、b モータードライバ 510 キャリアセンサ 511 ペーパーセンサ 512 外部インターフェイス 601 プリンタ部 602 キーボード部 603 表示部 604 情報処理装置 605 外部記憶装置 5000 プラテン 5002 紙押さえ板 5004 螺旋溝 5005 リードスクリュー 5006 レバー 5007 フォトカップラー 5008 フォトカップラー 5009 駆動力伝達ギア 5010 駆動力伝達ギア 5011 駆動力伝達ギア 5012 レバー 5013 駆動モーター 5015 吸引手段 5016 支持部材 5017 クリーニングブレード 5018 本体支持体 5019 ブレードを移動する部材 5020 カム 5022 キャップ部材 5023 キャップ内開口 5025 記録ヘッド部 5026 インクタンク部 P 記録シート HC キャリッジ
板) 105 電気熱変換体 110 TABフィルム 200 バンプ 210 リード 250 電極パッド 260 電源配線 300 スプロケットホール 310 TABフィルムとTABテープの接続部 316 キャリッジ 317 駆動モータ 318 駆動ベルト 329A、329B ガイドシャフト 320 インクジェット記録ヘッドカートリッジ 322 クリーニング用モータ 323 伝動機構 324 プラテン 326 ヘッド回復装置 326A キャップ部材 330 ブレード 330A ブレード保持部材 402a キャリアモータ 402b 搬送モータ 501 コントローラ 502 CPU 503 RAM 504 ROM 505 タイマ 506 インターフェイス部 507 コントローラ(プリンタ部) 508 ヘッドドライバ 509a、b モータードライバ 510 キャリアセンサ 511 ペーパーセンサ 512 外部インターフェイス 601 プリンタ部 602 キーボード部 603 表示部 604 情報処理装置 605 外部記憶装置 5000 プラテン 5002 紙押さえ板 5004 螺旋溝 5005 リードスクリュー 5006 レバー 5007 フォトカップラー 5008 フォトカップラー 5009 駆動力伝達ギア 5010 駆動力伝達ギア 5011 駆動力伝達ギア 5012 レバー 5013 駆動モーター 5015 吸引手段 5016 支持部材 5017 クリーニングブレード 5018 本体支持体 5019 ブレードを移動する部材 5020 カム 5022 キャップ部材 5023 キャップ内開口 5025 記録ヘッド部 5026 インクタンク部 P 記録シート HC キャリッジ
Claims (15)
- 【請求項1】 吐出口から記録用インクを吐出して記録
を行うインクジェット記録ヘッドであって、(A)少な
くとも、インクを吐出するためのエネルギーを発生する
複数のエネルギー素子、及び前記各エネルギー素子と外
部の配線と電気的に接続するための複数の電極パッドが
設けられた素子基板(B)一端部に前記素子基板と電気
的に接続するための複数のリード電極部、これと反対の
端部に記録装置と電気的に接続するための複数のコンタ
クトパッド部、および前記リード電極部と前記コンタク
トパッド部を電気的に結び前記記録装置からの記録信号
を伝送するための複数の配線とが設けられたフレキシブ
ル基板とを有し、(C)前記(A)の電極パッドと、前
記(B)のリード電極とを電気的に接続し、(D)前記
素子基板と、前記吐出口にインクを供給するためのイン
ク流路および共通液室を備えた天板とを接合することに
より形成され、かつ(E)前記フレキシブル基板が、前
記リード電極部およびコンタクトパッド部をのぞく任意
の部位で任意の角度に折り曲げて記録装置に装着される
インクジェット記録ヘッドにおいて、前記フレキシブル
基板の、折り曲げ部の幅が、前記素子基板と電気的に接
続するためのリード電極を配した部分の基板の幅の70
%〜40%であることを特徴とするインクジェット記録
ヘッド。 - 【請求項2】 前記フレキシブル基板が可撓性を有する
ポリイミドを基材とするフィルム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記録ヘッド。 - 【請求項3】 前記フレキシブル基板に設けられた記録
装置と電気的に接続するための複数のコンタクトパッド
部が、前記素子基板に設けられた複数の電気熱変換体が
形成されている面とは反対の面上に設けられたことを特
徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録
ヘッド。 - 【請求項4】 前記素子基板の電極パッドと、前記フレ
キシブル基板のリード電極との電気的接続は、間にバン
プを介在する熱圧着であることを特徴とする請求項1、
2または3に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項5】 前記記録装置側の接続端子と、記録ヘッ
ド側のフレキシブル基板のコンタクトパッドとの電気的
接続は、圧接であることを特徴とする請求項1、2また
は3に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項6】 前記各エネルギー発生素子は、熱エネル
ギーを発生するための電気熱変換体である請求項1に記
載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項7】 前記電気熱変換体によって印加される熱
エネルギーにより、インクに生ずる膜沸騰を利用して前
記吐出口からインクを吐出させる請求項6に記載のイン
クジェット記録ヘッド。 - 【請求項8】 吐出口から記録用インクを吐出して記録
を行うインクジェット記録ヘッドであって、(A)少な
くとも、インクを吐出するためのエネルギーを発生する
複数のエネルギー素子、及び前記各エネルギー素子と外
部の配線と電気的に接続するための複数の電極パッドが
設けられた素子基板(B)一端部に前記素子基板と電気
的に接続するための複数のリード電極、これと反対の端
部に記録装置と電気的に接続するための複数のコンタク
トパッド部、および前記リード電極部と前記コンタクト
パッド部を電気的に結び前記記録装置からの記録信号を
伝送するための複数の配線とが設けられたフレキシブル
基板とを有し、(C)前記(A)の電極パッドと、前記
(B)のリード電極とを電気的に接続し、(D)前記素
子基板と、前記吐出口にインクを供給するためのインク
流路および共通液室を備えた天板とを接合することによ
り形成され、かつ(E)前記フレキシブル基板が、前記
リード電極部およびコンタクトパッド部をのぞく任意の
部位で任意の角度に折り曲げて記録装置に装着されるイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記素子基板が方形
であって、前記エネルギー素子が電気熱変換体であり、
かつ、素子基板の一辺の縁部に沿って電気熱変換体が配
列され、他の三辺は前記フレキシブル基板にとり囲まれ
て形成されるインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項9】 前記フレキシブル基板の一辺が、前記素
子基板の電気熱変換体が配列されている側の辺と反対の
辺に対向し、その対向しているフレキシブル基板の辺の
両端部が細長く突出して前記素子基板の二辺にそれぞれ
対向し、かつ、その突出した両端部上に上記電気熱変換
体の電源配線を配してなる請求項8に記載のインクジェ
ット記録ヘッド。 - 【請求項10】 前記素子基板の電気熱変換体を配した
面に対し、記録装置との電気的接合をとるフレキシブル
基板の面が反対側になることを特徴とする請求項8また
は9に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項11】 前記フレキシブル基板が、あらかじめ
曲げをつけられてから前記天板と接合されてなる請求項
8ないし10のいずれか一つに記載のインクジェット記
録ヘッド。 - 【請求項12】 前記フレキシブル基板が可撓性ポリイ
ミドフィルムであり、シート状のポリイミドフィルム上
に順次切断可能な配線基板形状を画き、素子基板を配し
て電気的接合をした後該シートから切り出してなる請求
項11に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項13】 前記天板が、2個の前記素子基板と対
称に接合して異種のインクを同方向に吐出する2個の吐
出口を形成しうる形状である請求項1ないし12のいず
れか一つに記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項14】 請求項1ないし13のいずれか1項に
記載のインクジェット記録ヘッドと、該記録ヘッドに着
脱可能なインクタンクとを有することを特徴とするイン
クジェット記録ヘッドカートリッジ。 - 【請求項15】 請求項14に記載のインクジェット記
録ヘッドカートリッジと、該インクジェット記録ヘッド
カートリッジを載置する部材とを備え、前記コンタクト
パッドを介して送られる記録信号に応じて前記インクジ
ェット記録ヘッドからインクを吐出させて記録を行なう
インクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23209896A JPH1076647A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | インクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23209896A JPH1076647A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | インクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1076647A true JPH1076647A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16933983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23209896A Pending JPH1076647A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1076647A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1188567A3 (en) * | 2000-09-06 | 2002-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Electric contacts on ink jet recording head |
| US7784908B2 (en) | 2004-10-13 | 2010-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Flexible film wiring board and liquid discharge head |
-
1996
- 1996-09-02 JP JP23209896A patent/JPH1076647A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1188567A3 (en) * | 2000-09-06 | 2002-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Electric contacts on ink jet recording head |
| US7784908B2 (en) | 2004-10-13 | 2010-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Flexible film wiring board and liquid discharge head |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040512 |