JP2001063053A - 記録ヘッド、電気配線基板、及びこれらを備えた記録装置 - Google Patents

記録ヘッド、電気配線基板、及びこれらを備えた記録装置

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JP2001063053A
JP2001063053A JP23648499A JP23648499A JP2001063053A JP 2001063053 A JP2001063053 A JP 2001063053A JP 23648499 A JP23648499 A JP 23648499A JP 23648499 A JP23648499 A JP 23648499A JP 2001063053 A JP2001063053 A JP 2001063053A
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liquid
recording head
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electric wiring
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Riichi Saito
理一 斎藤
Toshiaki Hirozawa
稔明 広沢
Shogo Kawamura
省吾 河村
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録素子基板のコストの上昇を防止し、安価
な記録ヘッドを提供することを目的とする。 【解決手段】 液体吐出基板H1100と、電源と液体
吐出基板との電気的接続等を行う電気配線基板H130
0と、液体吐出基板及び電気配線基板を保持すると共に
液体供給口へと液体を供給する液体貯留部を保持する貯
留部保持体H1500と、を備え、貯留部保持体は、記
録動作に関する記録液を貯留し、その記録液を前記液体
吐出基板の液体供給口から供給する。電気的配線基板
は、前記液体吐出基板の一対の電極部に接続されて前記
信号発生手段からの駆動電力を供給する一対の導通路H
2304a,H2304bを有し、一対の導通路の中の
一部は他の部分より幅広に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インク等の記録液
を吐出して記録動作を行う記録装置、この記録装置に適
用される記録ヘッド、この記録ヘッドに適用される記録
素子基板、及び、この記録素子基板と電源などとの接続
を行う配線基板などに関するものである。なお、本発明
は、一般的なプリント装置のほか、複写機、通信システ
ムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプ
ロセッサ等の装置、さらには、各種処理装置と複合的に
組み合わされた産業用記録装置に適用することができ
る。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録装置は、いわゆるノ
ンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録と
様々な記録媒体に対して記録することが可能であって、
記録時における騒音がほとんど生じないといった特徴を
持つ。このようなことからインクジェット記録装置は、
プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、及び複写
機などの記録機構を担う装置として広く採用されてい
る。
【0003】このインクジェット記録装置における代表
的なインク吐出方式としては、電気熱変換素子を用いた
方式がある。この方式は、微小な吐出口から微少な液滴
を吐出させて、記録媒体に対し記録を行うものとなって
おり、一般に、液滴を形成するためのインクジェット記
録ノズルと、このヘッドに対してインクを供給する供給
系とから構成される。
【0004】電気熱変換素子を用いたインクジェット記
録ヘッドは、電気熱変換素子を記録液室内に設け、これ
に記録信号となる電気パルスを与えることにより記録液
に熱エネルギーを与え、そのときの記録液の相変化によ
り生じる記録液の発泡時(沸騰時)の気泡圧力を記録液滴
の吐出に利用したものである。さらに電気熱変換方式を
用いたインクジェット記録ヘッドの場合、電気熱変換素
子が配列された基板に対して平行に記録液を吐出させる
方式(エッジシューター)と電気熱変換素子が配列された
基板に対して垂直に記録液を吐出させる方式(サイドシ
ュータ)とがある。
【0005】そして、これらインクジェット記録ヘッド
は、基本的には、記録素子ユニットとタンクホルダーユ
ニットとインクタンクとで構成されている。図25は、
従来より用いられているサイドシュータの記録素子ユニ
ット11002を示す図である。ここに示す記録素子ユ
ニット11002は、記録素子基板11100と、第1
のプレート11200と、第2のプレート11400
と、電気配線基板11300とで構成されている。記録
素子基板11100は第1のプレート11200に対し
て位置精度良く接着固定されている。電気配線基板11
300は、記録素子基板11100に対してインクを吐
出するための電気信号を印加するものであり、記録素子
基板11100を組み込むための開口部と、記録素子基
板11100の電極部に対応して接続される接続端子
と、本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号
入力端子11301とを有している。電気配線基板11
300と記録素子基板11100は、第2のプレート1
1400を介して電気的に接続されている。第2のプレ
ート11400は、記録素子基板11100と電気配線
基板11300を平面的に電気接続できるように第1の
プレート11200に接着されており、電気配線基板1
1300の裏面が接着固定される。また、電気配線基板
11300は、第2のプレート11400に接着される
と共に、一側面において曲げ部12301が緩やかに湾
曲している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た記録素子ユニットで構成されるインクジェット記録ヘ
ッドには、以下のような課題がある。
【0007】すなわち、近年のフォトグレードに代表さ
れる多色化、高画質化に伴い、インクジェット記録ヘッ
ドでは、ノズル数の増加、ノズル密度の狭ピッチ化等が
図られており、それに伴って、記録素子基板の電気熱変
換素子の増加や、高機能化等により記録素子基板の電極
数が増大する傾向にある。このため、電気配線基板は、
高密度配線となり、細い幅の配線が多数引き回され、電
気配線基板の配線において、前述の電気熱変換素子に電
力を供給する電源とグランドに相当する配線の配線抵抗
とが増大している。そして、電源とグランドの配線抵抗
が増加することにより、多数のノズルから同時にインク
を吐出するとき、記録素子基板の電気熱変換素子に大き
な電圧降下が生じ、記録品位が大幅に低下するという問
題が生じている。
【0008】また、高画質化を実現するためには、イン
クジェット記録ヘッドの記録素子基板の吐出口を記録媒
体に近づけることが重要であり、そのため、インクジェ
ット記録装置においては、用紙等の記録媒体を下方へと
押圧する紙押えローラを可能な限りインクジェット記録
ヘッド近傍に配置することが求められている。しかしな
がら、インクジェット記録ヘッドの電気配線基板は、第
2のプレートに接着されその一側面方向に緩やかに湾曲
しているため、ピンチローラとこの折り曲げ部とが干渉
し易く、ピンチローラを十分に記録ヘッドに近づけられ
ず、これが高画質化を図る上での大きな障害の一つとな
っており、また、装置の大型化を招く要因ともなってい
る。
【0009】また、記録素子基板、電気配線基板の高密
度化に伴い、記録素子基板と電気配線基板との接続にお
けるショート(電気的短絡)が、信頼性を維持する上での
一つの課題となっており、さらに、多色化などによって
記録素子基板の電気熱変換素子に供給する電力の増加に
伴い、記録素子基板と電気配線基板との接続における接
統抵抗が増大し、これが電気熱変換素子への供給電圧の
低下につながるという問題が発生している。また、電気
配線基板の高密度化は、記録素子基板のコストを増大さ
せる大きな要因ともなっている。
【0010】また、インクジェットプリンタには、前記
記録素子基板の吐出口からのインクのリーク防止、並び
に吐出口の乾燥及び防塵を行うべく、前記記録素子基板
を囲繞するよう固定された電気配線基板に対しキャッピ
ング部材が接離可能に設けられており、このキャッピン
グ部材によって吐出口を開閉可能に覆うよう構成されて
いるのが通例であるが、画像の多値化、高精細化が進む
に従って、キャッピング動作におけるインクのリークや
乾燥が特に重大な問題となる。例えば、6色などの多値
化を行う場合には、吸収回復時のリークがインクの混色
などを招き、また、例えば数千dpiの高画質化を図る
場合には、インクの乾燥によって吐出不良が発生し易く
なるという問題もある。
【0011】本発明は上記従来技術の問題点に着目して
なされたものであり、以下の目的を達成とするものとな
っている。
【0012】すなわち、本発明の目的は、記録素子基
板、電気配線基板の高密度化において、記録素子基振と
電気配線基板との接続におけるショートを防止し、信頼
性向上を図ると共に、記録素子基板と電気配線基板との
接続における接続抵抗低減を図ることである。
【0013】また、本発明の他の目的は、電気配線基板
において前述の電気熱変換素子に駆動電力を供給する電
源への配線と、グランドへの配線とにおいてその配線抵
抗を低減することにより、電気熱変換素子以外の部分に
おける電圧降下を減少し、記録品位の低下を防止するイ
ンクジェット記録ヘッドを提供することである。
【0014】また、本発明の他の目的は、インクジェッ
ト記録装置の紙押えローラとインクジェット記録ヘッド
の電気配線基板との干渉を防止し、高画質化及び小型化
を図ることが可能なインクジェット記録ヘッドを提供す
ることである。
【0015】また、本発明のさらに他の目的は、記録素
子基板のコストの上昇を防止し、安価な記録ヘッドを提
供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、次のような構成を有するものとなっている。
【0017】すなわち、本発明は、電気信号に応じて液
体吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生さ
せるエネルギー発生手段を備えた液体吐出基板と、前記
液体吐出基板に対して駆動電力を供給する電源と前記液
体吐出基板との電気的接続を行うための電気配線基板
と、を備えた記録ヘッドであって、前記液体吐出基板に
おける電極部の外面には、所定の突出量で突出するバン
プが形成されると共に、前記バンプの近傍には前記電極
部の外面と同一面上に配置された絶縁膜が形成される一
方、前記液体吐出基板のバンプと前記電気配線基板の接
続端子との電気的接続は、異方性導電接着剤によって行
い、前記絶縁層は、前記電気配線基板における電極の外
面から前記バンプの頂部に至る高さより小となり、かつ
前記異方性導電接着剤に含有される導電粒子の径よりも
大なる厚さに形成するようにしたものである。また、液
体吐出基板の電極を千鳥配置とし、バンプの径をその配
置ピッチまで拡大することが望ましい。
【0018】この場合、前記絶縁膜は、前記電気配線基
板における電極の外面から前記バンプの頂部に至る距離
間隔より小となり、かつ前記異方性導電膜に含有される
導電粒子の径よりも大なる厚さに形成することが考えら
れ、さらには、前記絶縁層は、前記液体吐出基板の吐出
口を形成する吐出面の材料と同一材料で構成することが
必要である。
【0019】また、前記電気配線基板には、その吐出口
を開閉可能に覆うためのキャッピング部材を接触させる
接触部分を、前記電気配線基板におけるスルーホールの
非形成領域に設定するか、あるいは少なくとも前記接触
部分におけるスルーホールを、前記接触部分の形成され
る面との対向面側から形成される非貫通状態のブライン
ドスルーホールとすることが考えられる。
【0020】また、本発明の記録ヘッドは、前記吐出口
から一回の吐出動作によって吐出される記録液の液滴量
を4pl以下としたり、形成すべきドットを600dp
i以上の高精細なドットを形成し得るものとすることが
考えられる。さらに前記吐出圧発生手段は、電気エネル
ギーを熱エネルギーに変換し、記録液を加熱して気泡を
発生させてその気泡の圧力により記録液を前記吐出口か
ら吐出させる電気熱発生手段からなるものとすることが
望ましく、記録液としては、記録媒体に対して顕像を形
成するための色を付着させるインクを用いることが可能
である。
【0021】一方、前記電気配線基板を、二つの山状部
と該二つの山状部の間の谷状部とをもつように屈曲され
るものとし、前記谷状部の空間に、前記液体吐出口から
吐出された液体が付着することによって記録がなされる
記録媒体を搬送するための搬送部材を位置させるように
することも可能である。この場合、前記配線基板は、前
記記録ヘッドと該記録ヘッドに供給される液体を貯留す
るための貯留部とを保持するための貯留部保持体の壁に
沿って配することが望ましい。
【0022】また、前記電気配線基板は、電源からの駆
動電力を供給する一対の導通路を有し、前記一対の導通
路の中の一部が他の部分より幅広に形成するかあるいは
また、前記一対の導通路の中の少なくとも一部が低電気
抵抗材によって形成することが望ましい。
【0023】前記電気的配線基板は、前記液体吐出基板
の一対の電極部に接続されて前記信号発生手段からの駆
動電力を供給する一対の導通部を有し、前記一対の導通
部の中の少なくとも一部が低電気抵抗材によって形成さ
れるものとする。また、前記共通電源配線は、前記個別
電源配線より幅広の配線によって形成され、かつ前記共
通配線は、個別グランド配線より幅広の配線によって形
成されることが望ましい。前記電気配線基板は、フレキ
シブル印刷配線基板によって構成されることが可能であ
り、さらに、前記フレキシブル印刷配線基板は、多層構
造をなすフレキシブル印刷配線基板によって構成するこ
とが可能である。
【0024】(作用)上記のように構成された本発明にお
いては、電気配線基板と記録素子基板の電極との接続材
料として高密度実装に好適な導電粒子を含んだ異方性導
電接着剤を用いる場合、記録素子基板と配線基板との間
に介在させる絶縁膜を記録素子基板の電極部に形成され
たバンプより低く、導電粒子の粒子径より高く形成する
ことにより、記録素子基板の電極部と電気配線基板の接
続端子とのショートを防止することが可能となる。
【0025】また、電極を千鳥配置し、バンプの径をそ
の配置ピッチまで拡大することにより、電気配線基板の
端子との接続面積を拡大することが可能となり、接続抵
抗を減少することができる。さらに、電気配線基板の電
源への配線とグランドへの配線の配線抵抗をそれぞれ低
減することにより、同時に多数のノズルからインクを吐
出するときの記録素子基板の電気熱変換素子以外におけ
る電圧降下を減少させることができ、記録品位の低下を
防止することが可能となる。
【0026】また、記録ヘッドの電気配線基板をタンク
ホルダに沿って屈曲させたため、電気配線基板と紙押え
ローラとの干渉を防止しつつ紙押えローラを記録素子基
板の近傍に配設することができ、記録媒体の搬送を確実
なものとすることが可能となり、高画質化を図ることが
できると共に、装置の小型化も図ることができる。
【0027】さらに、電源やグランドの共通部分は低抵
抗、分割部分は均一抵抗にして、配線抵抗の均一化を図
ることにより、前述の駆動電力をパルス幅の制御で補償
するなどの電気的制御を容易に行うことが可能となる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の記
録装置に係る実施形態の基本的構成及び作用を説明す
る。なお、以下に説明する実施形態では、インクジェッ
ト記録方式を用いた記録装置としてプリンタを例に挙げ
説明する。
【0029】また、本明細書において、「プリント」
(「記録」という場合もある)とは、文字、図形等有意
の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、
また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであ
るか否かを問わず、広くプリント媒体上に画像、模様、
パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も
言うものとする。
【0030】ここで、「プリント媒体」とは、一般的な
プリント装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プ
ラスチック・フィルム、金属板等、ガラス、セラミック
ス、木材、皮革等、インクを受容可能な物も言うものと
する。
【0031】さらに、「インク」(「液体」という場合
もある)とは、上記「プリント」の定義と同様広く解釈
されるべきもので、プリント媒体上に付与されることに
よって、画像、模様、パターン等の形成またはプリント
媒体の加工、或いはインクの処理(例えばプリント媒体
に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化)に供
され得る液体を言い、記録に関して用いる全ての液体を
含むものとする。
【0032】[装置本体]図1及び図2にインクジェッ
ト記録方式を用いたプリンタの概略構成を示す。図1に
おいて、この実施形態におけるプリンタの外殻をなす装
置本体M1000は、下ケースM1001、上ケースM
1002、アクセスカバーM1003及び排出トレイM
1004の外装部材と、その外装部材内に収納されたシ
ャーシM3019(図2参照)とから構成される。
【0033】前記シャーシM3019は、所定の剛性を
有する複数の板状金属部材によって構成され、記録装置
の骨格をなし、後述の各記録動作機構を保持するものと
なっている。また、前記下ケースM1001は装置本体
M1000の略下半部を、上ケースM1002は装置上
本体M1000の略上半部をそれぞれ形成しており、両
ケースの組合せによって内部に後述の各機構を収納する
収納空間を有する中空体構造をなし、その上面部及び前
面部にはそれぞれ開口部が形成されている。
【0034】さらに、前記排出トレイM1004はその
一端部が下ケースM1001に回転自在に保持され、そ
の回転によって下ケースM1001の前面部に形成され
る前記開口部を開閉させ得るようになっている。このた
め、記録動作を実行させる際には、排出トレイM100
4を前面側へと回転させて開口部を開成させることによ
り、ここから記録シートが排出可能となると共に排出さ
れた記録シートPを順次積載し得るようになっている。
また、排紙トレイM1004には、2枚の補助トレイM
1004a,M1004bが収納されており、必要に応
じて各トレイを手前に引き出すことにより、用紙の支持
面積を3段階に拡大、縮小させ得るようになっている。
【0035】アクセスカバーM1003は、その一端部
が上ケースM1002に回転自在に保持され、上面に形
成される開口部を開閉し得るようになっており、このア
クセスカバーM1003を開くことによって本体内部に
収納されている記録ヘッドカートリッジH1000ある
いはインクタンクH1900等の交換が可能となる。な
お、ここでは特に図示しないが、アクセスカバーM10
03を開閉させると、その裏面に形成された突起がカバ
ー開閉レバーを回転させるようになっており、そのレバ
ーの回転位置をマイクロスイッチなどで検出することに
より、アクセスカバーの開閉状態を検出し得るようにな
っている。
【0036】また、上ケースM1002の後部上面に
は、電源キーE0018及びレジュームキーE0019
が押下可能に設けられると共に、LED E0020が
設けられており、電源キーE0018を押下すると、L
ED E0020が点灯し記録可能であることをオペレ
ータに知らせるものとなっている。また、LED E0
020は点滅の仕方や色の変化をさせたり、ブザーE0
021(図7)をならすことによりプリンタのトラブル
等をオペレータに知らせる等種々の表示機能を有する。
なお、トラブル等が解決した場合には、レジュームキー
E0019を押下することによって記録が再開されるよ
うになっている。
【0037】[記録動作機構]次に、上記プリンタの装
置本体M1000に収納、保持される本実施形態におけ
る記録動作機構について説明する。
【0038】本実施形態における記録動作機構として
は、記録シートPを装置本体内へと自動的に給送する自
動給送部M3022と、自動給送部から1枚ずつ送出さ
れる記録シートPを所望の記録位置へと導くと共に、記
録位置から排出部M3030へと記録シートPを導く搬
送部M3029と、搬送部M3029に搬送された記録
シートPに所望の記録を行なう記録部と、前記記録部等
に対する回復処理を行う回復部(M5000)とから構
成されている。
【0039】(記録部)ここで、前記記録部を説明す
る。
【0040】前記キャリッジ軸M4021によって移動
可能に支持されたキャリッジM4001と、このキャリ
ッジM4001に着脱可能に搭載されるヘッドタンクH
1000とからなる。
【0041】記録ヘッドカートリッジ まず、前記記録ヘッドカートリッジについて図3〜5に
基づき説明する。
【0042】この実施形態における記録ヘッドカートリ
ッジH1000は、図3に示すようにインクを貯留する
インクタンクH1900と、このインクタンクH190
0から供給されるインクを記録情報に応じてノズルから
吐出させる記録ヘッドH1001とを有し、前記記録ヘ
ッドH1001は、後述するキャリッジM4001に対
して着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式
を採るものとなっている。
【0043】ここに示す記録ヘッドカートリッジH10
00では、写真調の高画質なカラー記録を可能とするた
め、インクタンクとして、例えば、ブラック、ライトシ
アン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ及びイエロー
の各色独立のインクタンクが用意されており、図4に示
すように、それぞれが記録ヘッドH1001に対して着
脱自在となっている。
【0044】そして,前記記録ヘッドH1001は、図
5の分解斜視図に示すように、記録素子基板H110
0、第1のプレートH1200、電気配線基板H130
0、第2のプレートH1400、タンクホルダーH15
00、流路形成部材H1600、フィルターH170
0、シールゴムH1800から構成されている。
【0045】記録素子基板H1100には、Si基板の
片面にインクを吐出するための複数の記録素子と、各記
録素子に電力を供給するAl等の電気配線とが成膜技術
により形成され、この記録素子に対応した複数のインク
流路と複数の吐出口H1100Tとがフォトリソグラフ
ィ技術により形成されると共に、複数のインク流路にイ
ンクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するよ
うに形成されている。また、前記記録素子基板H110
0は第1のプレートH1200に接着固定されており、
ここには、前記記録素子基板H1100にインクを供給
するためのインク供給口H1201が形成されている。
さらに、第1のプレートH1200には、開口部を有す
る第2のプレートH1400が接着固定されており、こ
の第2のプレートH1400を介して、電気配線基板H
1300が記録素子基板H1100に対して電気的に接
続されるよう保持されている。この電気配線基板H13
00は、前記記録素子基板H1100にインクを吐出す
るための電気信号を印加するものであり、記録素子基板
H1100に対応する電気配線と、この電気配線端部に
位置し本体からの電気信号を受け取るための外部信号入
力端子H1301とを有しており、前記外部信号入力端
子H1301は、後述のタンクホルダーH1500の背
面側に位置決め固定されている。
【0046】一方、前記インクタンクH1900を着脱
可能に保持するタンクホルダーH1500には、流路形
成部材H1600が超音波溶着され、インクタンクH1
900から第1のプレートH1200に亘るインク流路
H1501を形成している。また、インクタンクH19
00と係合するインク流路H1501のインクタンク側
端部には、フィルターH1700が設けられており、外
部からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。ま
た、インクタンクH1900との係合部にはシールゴム
H1800が装着され、前記係合部からのインクの蒸発
を防止し得るようになっている。
【0047】さらに、前述のようにタンクホルダーH1
500、流路形成部材H1600、フィルターH170
0及びシールゴムH1800から構成されるタンクホル
ダー部と、前記記録素子基板H1100、第1のプレー
トH1200、電気配線基板H1300及び第2のプレ
ートH1400から構成される記録素子部とを、接着等
で結合することにより、記録ヘッドH1001を構成し
ている。
【0048】キャリッジ 次に、図2に基づき前記キャリッジM4001を説明す
る。
【0049】図示のように、キャリッジM4001に
は、キャリッジM4001と係合し記録ヘッドH100
0をキャリッジM4001の装着位置に案内するための
キャリッジカバーM4002と、記録ヘッドH1000
のタンクホルダーH1500と係合し記録ヘッドH10
00を所定の装着位置にセットさせるよう押圧するヘッ
ドセットレバーM4007とが設けられている。すなわ
ち、ヘッドセットレバーM4007はキャリッジM40
01の上部にヘッドセットレバー軸に対して回動可能に
設けられると共に、記録ヘッドH1000との係合部に
は不図示のヘッドセットプレートがばねを介して備えら
れ、このばね力によって記録ヘッドH1000を押圧し
ながらキャリッジM4001に装着する構成となってい
る。
【0050】またキャリッジM4001の記録ヘッドH
1000との別の係合部にはコンタクトフレキシブルプ
リントケーブル(以下、コンタクトFPCと称す)E0
011が設けられ、コンタクトFPC E0011上の
コンタクト部と記録ヘッドH1000に設けられたコン
タクト部(外部信号入力端子)H1301とが電気的に
接触し、記録のための各種情報の授受や記録ヘッドH1
000への電力の供給などを行い得るようになってい
る。
【0051】ここでコンタクトFPC E0011のコ
ンタクト部とキャリッジM4001との間には不図示の
ゴムなどの弾性部材が設けられ、この弾性部材の弾性力
とヘッドセットレバーばねによる押圧力とによってコン
タクト部とキャリッジM4001との確実な接触を可能
とするようになっている。さらに前記コンタクトFPC
E0011はキャリッジM4001の背面に搭載され
たキャリッジ基板E0013に接続されている(図7参
照)。
【0052】[スキャナ]この実施形態におけるプリン
タは、記録ヘッドを示すようなスキャナと交換すること
で読取装置としても使用することができる。
【0053】このスキャナは、プリンタ側のキャリッジ
と共に移動し、記録媒体に代えて給送された原稿画像を
副走査方向において読み取るようになっており、その読
み取り動作と原稿の給送動作とを交互に行うことによ
り、1枚の原稿画像情報を読み取るようになっている。
【0054】図6はこのスキャナM6000の概略構成
を示す図である。
【0055】図示のように、スキャナホルダM6001
は箱型形状となしており、その内部には読み取りに必要
な光学系・処理回路などが収納されている。また、この
スキャナM6000をキャリッジM4001へと装着し
た時、原稿面と対面する部分にはスキャナ読取レンズM
6006が設けられており、ここから原稿画像を読み取
るようになっている。スキャナ読み取りレンズM600
6は内部に不図示の光源を有し、その光源から発せられ
た光が原稿へと照射される。
【0056】前記スキャナホルダM6001の底部に固
定されたスキャナカバーM6003は、スキャナホルダ
M6001内部を遮光するように嵌合し、側面に設けら
れたルーバー状の把持部によってキャリッジM4001
への着脱操作性の向上を図っている。スキャナホルダM
6001の外形形状は記録ヘッドH1000と略同形状
であり、キャリッジM4001へは記録ヘッドカートリ
ッジH1000と同様の操作で着脱することができる。
【0057】また、スキャナホルダM6001には、前
記処理回路を有する基板が収納される一方、この基板に
接続されたスキャナコンタクトPCBが外部に露出する
よう設けられており、キャリッジM4001へとスキャ
ナM6000を装着した際、前記スキャナコンタクトP
CB M6004がキャリッジM4001側のコンタク
トFPC E0011に接触し、前記基板を、前記キャ
リッジM4001を介して本体側の制御系に電気的に接
続させるようになっている。
【0058】次に、本発明の実施形態における電気的回
路構成を説明する。図7は、この実施形態における電気
的回路の全体構成を概略的に示す図である。
【0059】この実施形態における電気的回路は、主に
キャリッジ基板(CRPCB)E0013、メインPC
B(Printed Circuit Board)E0014、電源ユニッ
トE0015等によって構成されている。ここで、前記
電源ユニットは、メインPCB E0014と接続さ
れ、各種駆動電源を供給するものとなっている。また、
キャリッジ基板E0013は、キャリッジM4001
(図2)に搭載されたプリント基板ユニットであり、コ
ンタクトFPC E0011を通じて記録ヘッドとの信
号の授受を行うインターフェースとして機能する他、キ
ャリッジM4001の移動に伴ってエンコーダセンサE
0004から出力されるパルス信号に基づき、エンコー
ダスケールE0005とエンコーダセンサE0004と
の位置関係の変化を検出し、その出力信号をフレキシブ
ルフラットケーブル(CRFFC)E0012を通じて
メインPCB E0014へと出力する。
【0060】さらに、メインPCBはこの実施形態にお
けるインクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプ
リント基板ユニットであり、紙端検出センサ(PEセン
サ)E0007、ASFセンサE0009、カバーセン
サE0022、パラレルインターフェース(パラレルI
/F)E0016、シリアルインターフェース(シリア
ルI/F)E0017、リジュームキーE0019、L
ED E0020、電源キーE0018、ブザーE00
21等に対するI/Oポートを基板上に有し、さらにC
RモータE0001、LFモータE0002、PGモー
タE0003と接続されてこれらの駆動を制御する他、
インクエンドセンサE0006、GAPセンサE000
8、PGセンサE0010、CRFFC E0012、
電源ユニットE0015との接続インターフェイスを有
する。
【0061】図8は、メインPCBの内部構成を示すブ
ロック図である。図において、E1001はCPUであ
り、このCPU E1001は内部にオシレータOSC
E1002を有すると共に、発振回路E1005に接
続されてその出力信号E1019によりシステムクロッ
クを発生する。また、制御バスE1014を通じてRO
M E1004およびASIC(Application Specific
Integrated Circuit)E1006に接続され、ROM
に格納されたプログラムに従って、ASICの制御、電
源キーからの入力信号E1017、及びリジュームキー
からの入力信号E1016、カバー検出信号E104
2、ヘッド検出信号(HSENS)E1013の状態の
検知を行ない、さらにブザー信号(BUZ)E1018
によりブザーE0021を駆動し、内蔵されるA/Dコ
ンバータE1003に接続されるインクエンド検出信号
(INKS)E1011及びサーミスタ温度検出信号
(TH)E1012の状態の検知を行う一方、その他各
種論理演算・条件判断等を行ない、インクジェット記録
装置の駆動制御を司る。
【0062】ここで、ヘッド検出信号E1013は、記
録ヘッドカートリッジH1000からフレキシブルフラ
ットケーブルE0012、キャリッジ基板E0013及
びコンタクトフレキシブルプリントケーブルE0011
を介して入力されるヘッド搭載検出信号であり、インク
エンド検出信号はインクエンドセンサE0006から出
力されるアナログ信号、サーミスタ温度検出信号E10
12はキャリッジ基板E0013上に設けられたサーミ
スタ(図示せず)からのアナログ信号である。
【0063】E1008はCRモータドライバであっ
て、モータ電源(VM)E1040を駆動源とし、AS
IC E1006からのCRモータ制御信号E1036
に従って、CRモータ駆動信号E1037を生成し、C
RモータE0001を駆動する。E1009はLF/P
Gモータドライバであって、モータ電源E1040を駆
動源とし、ASIC E1006からのパルスモータ制
御信号(PM制御信号)E1033に従ってLFモータ
駆動信号E1035を生成し、これによってLFモータ
を駆動すると共に、PGモータ駆動信号E1034を生
成してPGモータを駆動する。
【0064】E1010は電源制御回路であり、ASI
C E1006からの電源制御信号E1024に従って
発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。
パラレルI/F E0016は、ASIC E1006
からのパラレルI/F信号E1030を、外部に接続さ
れるパラレルI/FケーブルE1031に伝達し、また
パラレルI/FケーブルE1031の信号をASIC
E1006に伝達する。シリアルI/F E0017
は、ASIC E1006からのシリアルI/F信号E
1028を、外部に接続されるシリアルI/Fケーブル
E1029に伝達し、また同ケーブルE1029からの
信号をASIC E1006に伝達する。
【0065】一方、前記電源ユニットE0015から
は、ヘッド電源(VH)E1039及びモータ電源(V
M)E1040、ロジック電源(VDD)E1041が
供給される。また、ASIC E1006からのヘッド
電源ON信号(VHON)E1022及びモータ電源O
N信号(VMOM)E1023が電源ユニットE001
5に入力され、それぞれヘッド電源E1039及びモー
タ電源E1040のON/OFFを制御する。電源ユニ
ットE0015から供給されたロジック電源(VDD)
E1041は、必要に応じて電圧変換された上で、メイ
ンPCB E0014内外の各部へ供給される。
【0066】またヘッド電源E1039は、メインPC
B E0014上で平滑された後にフレキシブルフラッ
トケーブルE0011へと送出され、記録ヘッドカート
リッジH1000の駆動に用いられる。E1007はリ
セット回路で、ロジック電源電圧E1040の低下を検
出して、CPU E1001及びASIC E1006
にリセット信号(RESET)E1015を供給し、初
期化を行なう。
【0067】このASIC E1006は1チップの半
導体集積回路であり、制御バスE1014を通じてCP
U E1001によって制御され、前述したCRモータ
制御信号E1036、PM制御信号E1033、電源制
御信号E1024、ヘッド電源ON信号E1022、及
びモータ電源ON信号E1023等を出力し、パラレル
I/F E0016およびシリアルI/F E0017
との信号の授受を行なう他、PEセンサE0007から
のPE検出信号(PES)E1025、ASFセンサE
0009からのASF検出信号(ASFS)E102
6、GAPセンサE0008からのGAP検出信号(G
APS)E1027、PGセンサE0007からのPG
検出信号(PGS)E1032の状態を検知して、その
状態を表すデータを制御バスE1014を通じてCPU
E1001に伝達し、入力されたデータに基づきCP
U E1001はLED駆動信号E1038の駆動を制
御してLEDE0020の点滅を行なう。
【0068】さらに、エンコーダ信号(ENC)E10
20の状態を検知してタイミング信号を生成し、ヘッド
制御信号E1021で記録ヘッドカートリッジH100
0とのインターフェイスをとり記録動作を制御する。こ
こにおいて、エンコーダ信号(ENC)E1020はフ
レキシブルフラットケーブルE0012を通じて入力さ
れるCRエンコーダセンサE0004の出力信号であ
る。また、ヘッド制御信号E1021は、フレキシブル
フラットケーブルE0012、キャリッジ基板E001
3、及びコンタクトFPC E0011を経て記録ヘッ
ドH1000に供給される。
【0069】図9は、ASIC E1006の内部構成
を示すブロック図である。
【0070】なお、同図において、各ブロック間の接続
については、記録データやモータ制御データ等、ヘッド
や各部機構部品の制御にかかわるデータの流れのみを示
しており、各ブロックに内蔵されるレジスタの読み書き
に係わる制御信号やクロック、DMA制御にかかわる制
御信号などは図面上の記載の煩雑化を避けるため省略し
ている。
【0071】図中、E2002はPLLであり、図9に
示すように前記CPU E1001から出力されるクロ
ック信号(CLK)E2031及びPLL制御信号(P
LLON)E2033により、ASIC E1006内
の大部分へと供給するクロック(図示しない)を発生す
る。
【0072】また、E2001はCPUインターフェー
ス(CPUI/F)であり、リセット信号E1015、
CPU E1001から出力されるソフトリセット信号
(PDWN)E2032、クロック信号(CLK)E2
031及び制御バスE1014からの制御信号により、
以下に説明するような各ブロックに対するレジスタ読み
書き等の制御や、一部ブロックへのクロックの供給、割
り込み信号の受け付け等(いずれも図示しない)を行な
い、CPU E1001に対して割り込み信号(IN
T)E2034を出力し、ASIC E1006内部で
の割り込みの発生を知らせる。
【0073】また、E2005はDRAMであり、記録
用のデータバッファとして、受信バッファE2010、
ワークバッファE2011、プリントバッファE201
4、展開用データバッファE2016などの各領域を有
すると共に、モータ制御用としてモータ制御バッファE
2023を有し、さらにスキャナ動作モード時に使用す
るバッファとして、上記の各記録用データバッファに代
えてスキャナ取込みバッファE2024、スキャナデー
タバッファE2026、送出バッファE2028などの
領域を有する。
【0074】また、このDRAM E2005は、CP
U E1001の動作に必要なワーク領域としても使用
されている。すなわち、E2004はDRAM制御部で
あり、制御バスによるCPU E1001からDRAM
E2005へのアクセスと、後述するDMA制御部E
2003からDRAM E2005へのアクセスとを切
り替えて、DRAM E2005への読み書き動作を行
なう。
【0075】DMA制御部E2003では、各ブロック
からのリクエスト(図示せず)を受け付けて、アドレス
信号や制御信号(図示せず)、書込み動作の場合には書
込みデータ(E2038、E2041、E2044、E
2053、E2055、E2057)などをRAM制御
部に出力してDRAMアクセスを行なう。また読み出し
の場合には、DRAM制御部E2004からの読み出し
データ(E2040、E2043、E2045、E20
51、E2054、E2056、E2058、E205
9)を、リクエスト元のブロックに受け渡す。
【0076】また、E2006は1284I/Fであ
り、CPUI/F E2001を介したCPU E10
01の制御により、パラレルI/F E0016を通じ
て、図示しない外部ホスト機器との双方向通信インター
フェイスを行なう他、記録時にはパラレルI/F E0
016からの受信データ(PIF受信データE203
6)をDMA処理によって受信制御部E2008へと受
け渡し、スキャナ読み取り時にはDRAM E2005
内の送出バッファE2028に格納されたデータ(12
84送信データ(RDPIF)E2059)をDMA処
理によりパラレルI/Fに送信する。
【0077】E2007はUSBI/Fであり、CPU
I/F E2001を介したCPUE1001の制御に
より、シリアルI/F E0017を通じて、図示しな
い外部ホスト機器との双方向通信インターフェイスを行
なう他、印刷時にはシリアルI/F E0017からの
受信データ(USB受信データE2037)をDMA処
理により受信制御部E2008に受け渡し、スキャナ読
み取り時にはDRAM E2005内の送出バッファE
2028に格納されたデータ(USB送信データ(RD
USB)E2058)をDMA処理によりシリアルI/
F E0017に送信する。受信制御部E2008は、
1284I/F E2006もしくはUSBI/F E
2007のうちの選択されたI/Fからの受信データ
(WDIF)E2038)を、受信バッファ制御部E2
039の管理する受信バッファ書込みアドレスに、書込
む。E2009は圧縮・伸長DMAであり、CPUI/
F E2001を介したCPUE1001の制御によ
り、受信バッファE2010上に格納された受信データ
(ラスタデータ)を、受信バッファ制御部E2039の
管理する受信バッファ読み出しアドレスから読み出し、
そのデータ(RDWK)E2040を指定されたモード
に従って圧縮・伸長し、記録コード列(WDWK)E2
041としてワークバッファ領域に書込む。
【0078】E2013は記録バッファ転送DMAで、
CPUI/F E2001を介したCPU E1007
の制御によってワークバッファE2011上の記録コー
ド(RDWP)E2043を読み出し、各記録コード
を、記録ヘッドカートリッジH1000へのデータ転送
順序に適するようなプリントバッファE2014上のア
ドレスに並べ替えて転送(WDWP E2044)す
る。また、E2012はワーククリアDMAであり、C
PUI/F E2001を介したCPU E1001の
制御によって記録バッファ転送DMA E2015によ
る転送が完了したワークバッファ上の領域に対し、指定
したワークフィルデータ(WDWF)E2042を繰返
し書込む。
【0079】E2015は記録データ展開DMAであ
り、CPUI/F E2001を介したCPU E10
01の制御により、ヘッド制御部E2018からのデー
タ展開タイミング信号E2050をトリガとして、プリ
ントバッファ上に並べ替えて書込まれた記録コードと展
開用データバッファE2016上に書込まれた展開用デ
ータとを読み出し、展開記録データ(RDHDG)E2
045を生成し、これをカラムバッファ書込みデータ
(WDHDG)E2047としてカラムバッファE20
17に書込む。ここで、カラムバッファE2017は、
記録ヘッドカートリッジH1000へと転送データ(展
開記録データ)とを一時的に格納するSRAMであり、
記録データ展開DMAとヘッド制御部とのハンドシェー
ク信号(図示せず)によって両ブロックにより共有管理
されている。
【0080】E2018はヘッド制御部で、CPUI/
F E2001を介したCPU E1001の制御によ
り、ヘッド制御信号を介して記録ヘッドカートリッジH
1000またはスキャナとのインターフェイスを行なう
他、エンコーダ信号処理部E2019からのヘッド駆動
タイミング信号E2049に基づき、記録データ展開D
MAに対してデータ展開タイミング信号E2050の出
力を行なう。
【0081】また、印刷時には、前記ヘッド駆動タイミ
ング信号E2049に従って、カラムバッファから展開
記録データ(RDHD)E2048を読み出し、そのデ
ータをヘッド制御信号E1021を通じて記録ヘッドカ
ートリッジH1000に出力する。また、スキャナ読み
取りモードにおいては、ヘッド制御信号E1021を通
して入力された取込みデータ(WDHD)E2053を
DRAM E2005上のスキャナ取込みバッファE2
024へとDMA転送する。E2025はスキャナデー
タ処理DMAであり、CPUI/F E2001を介し
たCPU E1001の制御により、スキャナ取込みバ
ッファE2024に蓄えられた取込みバッファ読み出し
データ(RDAV)E2054を読み出し、平均化等の
処理を行なった処理済データ(WDAV)E2055を
DRAM E2005上のスキャナデータバッファE2
026に書込む。E2027はスキャナデータ圧縮DM
Aで、CPUI/F E2001を介したCPU E1
001の制御により、スキャナデータバッファE202
6上の処理済データ(RDYC)E2056を読み出し
てデータ圧縮を行ない、圧縮データ(WDYC)E20
57を送出バッファE2028に書込み転送する。
【0082】E2019はエンコーダ信号処理部であ
り、エンコーダ信号(ENC)を受けて、CPU E1
001の制御で定められたモードに従ってヘッド駆動タ
イミング信号E2049を出力する他、エンコーダ信号
E1020から得られるキャリッジM4001の位置や
速度にかかわる情報をレジスタに格納して、CPU E
1001に提供する。CPU E1001はこの情報に
基づき、CRモータE0001の制御における各種パラ
メータを決定する。また、E2020はCRモータ制御
部であり、CPUI/F E2001を介したCPU
E1001の制御により、CRモータ制御信号E103
6を出力する。
【0083】E2022はセンサ信号処理部で、PGセ
ンサE0010、PEセンサE0007、ASFセンサ
E0009、及びGAPセンサE0008等から出力さ
れる各検出信号を受けて、CPU E1001の制御で
定められたモードに従ってこれらのセンサ情報をCPU
E1001に伝達する他、LF/PGモータ制御部D
MA E2021に対してセンサ検出信号E2052を
出力する。
【0084】LF/PGモータ制御DMAE2021
は、CPUI/F E2001を介したCPU E10
01の制御により、DRAM E2005上のモータ制
御バッファE2023からパルスモータ駆動テーブル
(RDPM)E2051を読み出してパルスモータ制御
信号Eを出力する他、動作モードによっては前記センサ
検出信号を制御のトリガとしてパルスモータ制御信号E
1033を出力する。また、E2030はLED制御部
であり、CPUI/F E2001を介したCPU E
1001の制御により、LED駆動信号E1038を出
力する。さらに、E2029はポート制御部であり、C
PUI/F E2001を介したCPU E1001の
制御により、ヘッド電源ON信号E1022、モータ電
源ON信号E1023、及び電源制御信号E1024を
出力する。
【0085】次に、上記のように構成された本発明の実
施形態におけるインクジェット記録装置の動作を図10
のフローチャートに基づき説明する。
【0086】AC電源に本装置が接続されると、まず、
ステップS1では装置の第1の初期化処理を行なう。こ
の初期化処理では、本装置のROMおよびRAMのチェ
ックなどの電気回路系のチェックを行ない、電気的に本
装置が正常に動作可能であるかを確認する。
【0087】次にステップS2では、装置本体M100
0の上ケースM1002に設けられた電源キーE001
8がONされたかどうかの判断を行い、電源キーE00
18が押された場合には、次のステップS3へと移行
し、ここで第2の初期化処理を行う。
【0088】この第2の初期化処理では、本装置の各種
駆動機構及びヘッド系のチェックを行なう。すなわち、
各種モータの初期化やヘッド情報の読み込みを行うに際
し、本装置が正常に動作可能であるかを確認する。
【0089】次にステップS4ではイベント待ちを行な
う。すなわち、本装置に対して、外部I/Fからの指令
イベント、ユーザ操作によるパネルキーイベントおよび
内部的な制御イベントなどを監視し、これらのイベント
が発生すると当該イベントに対応した処理を実行する。
【0090】例えば、ステップS4で外部I/Fからの
印刷指令イベントを受信した場合には、ステップS5へ
と移行し、同ステップでユーザ操作による電源キーイベ
ントが発生した場合にはステップS10へと移行し、同
ステップでその他のイベントが発生した場合にはステッ
プS11へと移行する。ここで、ステップS5では、外
部I/Fからの印刷指令を解析し、指定された紙種別、
用紙サイズ、印刷品位、給紙方法などを判断し、その判
断結果を表すデータを本装置内のRAM E2005に
記憶し、ステップS6へと進む。次いでステップS6で
はステップS5で指定された給紙方法により給紙を開始
し、用紙を記録開始位置まで送り、ステップS7に進
む。ステップS7では記録動作を行なう。この記録動作
では、外部I/Fから送出されてきた記録データを、一
旦記録バッファに格納し、次いでCRモータE0001
を駆動してキャリッジM4001の走査方向への移動を
開始すると共に、プリントバッファE2014に格納さ
れている記録データを記録ヘッドH1000へと供給し
て1行の記録を行ない、1行分の記録データの記録動作
が終了するとLFモータE0002を駆動し、LFロー
ラM3001を回転させて用紙を副走査方向へと送る。
この後、上記動作を繰り返し実行し、外部I/Fからの
1ページ分の記録データの記録が終了すると、ステップ
8へと進む。
【0091】ステップS8では、LFモータE0002
を駆動し、排紙ローラM2003を駆動し、用紙が完全
に本装置から送り出されたと判断されるまで紙送りを繰
返し、終了した時点で用紙は排紙トレイM1004a上
に完全に排紙された状態となる。
【0092】次にステップS9では、記録すべき全ペー
ジの記録動作が終了したか否かを判定し、記録すべきペ
ージが残存する場合には、ステップS5へと復帰し、以
下、前述のステップS5〜S9までの動作を繰り返し、
記録すべき全てのページの記録動作が終了した時点で記
録動作は終了し、その後ステップS4へと移行し、次の
イベントを待つ。
【0093】一方、ステップS10ではプリンタ終了処
理を行ない、本装置の動作を停止させる。つまり、各種
モータやヘッドなどの電源を切断するために、電源を切
断可能な状態に移行した後、電源を切断しステップS4
に進み、次のイベントを待つ。
【0094】また、ステップS11では、上記以外の他
のイベント処理を行なう。例えば、本装置の各種パネル
キーや外部I/Fからの回復指令や内部的に発生する回
復イベントなどに対応した処理を行なう。なお、処理終
了後にはステップS4に進み、次のイベントを待つ。
【0095】
【実施例】次に、上記実施形態における特徴的構成・作
用を以下の実施例に基づきより具体的に説明する。
【0096】(第1実施例)この第1の実施例では、上記
実施形態における記録ヘッドH1001のより具体的な
構成を図11ないし図18に基づき説明する。なお、各
図中、上述の実施形態において示したものと同一もしく
は相当部分には同一符号を付す。
【0097】図11は、この実施例における記録ヘッド
H1001の底面側を示す斜視図である。同図に示すよ
うに、この実施例における記録ヘッドH1001は、記
録素子ユニットH1102とタンクホルダーユニットH
1003とを結合した構成を有する。そして、前記記録
素子ユニットH1102は、図12に示すように、記録
素子基板H1100と、第1のプレートH1200と、
第2のプレートH1400と電気配線基板H1300と
で構成されている。
【0098】図13は、この記録素子基板H1100の
構成を説明する一部切欠斜視図である。
【0099】記録素子基板H1100は、例えば、厚さ
O.5〜1mmのSi基板H1101であり、薄肉の保護
膜(図示せず)が形成されている。また、6色のインク
流銘として長溝状の貫通孔からなるインク供給口H11
02が平行に6列形成され、各々のインク供給口H11
02の両側辺部には電気熱変換素子H1103がそれぞ
れ1列ずつ互いに千鳥状をなすよう配列されている。こ
の前記電気熱変換素子H1103と、電気熱変換素子H
1103に駆動電力を供給するAI等の電気配線は成膜
技術によって形成されており、前記電気配線に駆動電力
を供給するための電極部H1104には、Au等のバン
プH1105が設けられている。
【0100】また、前記インク供給口H1102は、前
記Si基板H1101の結晶方位を利用して、異方性エ
ッチングを行う。このエッチングは、例えば前記Si基
板が、ウエハー面に<100>、厚さ方向に<111>の結
晶方位を持つ場合、アルカリ系(KOH,TMAH、ヒ
ドラジン等)の異方性エッチングにより、約54.7度の
角度でエッチングを進行させる。これにより、所望の深
さにエッチングを行うことができる。
【0101】また、前記Si基板H1101上には、電
気熱変換素子H1103に対応したインク流路を形成す
るためのインク流路壁1106と吐出口H1107とが
フォトリソ技術により形成され、6色のインクに対応し
た6列の吐出口列H1108を形成している。また、前
記吐出口H1107に対向するように前記電気熱変換素
子H1103が設けられており、インク流路H1102
から供給されたインクを電気熱変換素子H1103によ
り気泡を発生させてインクを吐出させるものである。第
1のプレートH1200は、例えば、厚さO.5〜10mm
のアルミナ(Al203)材料で形成されている。
【0102】なお、第1のプレートH1200はアルミ
ナに限られることなく、その他の素材によって形成する
ことも可能であるが、その素材としては記録素子基板H
1100の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、か
つ、記録素子基板H1100材料の熱伝導率と同等もし
くは同等以上の熱伝導率を有する材料で形成することが
望ましい。例えばシリコン(Si)、窒化アルミニウム
(AlN)、ジルコニア()、窒化珪素(Si3N4)、炭化
珪素(S1C)、モリブデン(M0)、タングステン(W)な
どを適用することが望ましい。第1のプレートH120
0には、記録素子基板H1100に6色のインクを供給
するための6つのインク供給口H1201が形成されて
おり、記録素子基板H1100の6つのインク供給口H
1201が第1のプレートH1200の6つのインク供
給口H1201にそれぞれ対応し、かつ、記録素子基板
H1100は第1のプレートH1200に対して位置精
度良く接着固定される。
【0103】接着に用いられる第1の接着剤H1202
は、第1のプレートH1200上に記録素子基板の端縁
形状に沿うと共に、隣り合うインク供給口間にエアーパ
スが発生しないよう塗布される。この第1の接着剤H1
202としては、粘度が低く、接触面に対し薄い接着層
を形成でき、しかも硬化後には比較的高い硬度を有し、
かつ耐インク性を持つものが望ましい。例えば、エポキ
シ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤を用い、接着層の厚
みを50μm以下とすることが望ましい。
【0104】一方、電気配線基板H1300は、インク
を吐出するための電気信号及び駆動電力を記録素子基板
H1100に送給するものであり、図12に示すように
記録素子基板H1100を組み込むための開口部H13
00aと、記録素子基板H1100の電極部H1104
に対応する接続端子(不図示)と、前記装置本体M100
0からの電気信号及び電力を受け取るための外部信号入
力端子H1301とを有している。
【0105】前記電気配線基板H1300は、記録素子
基板H1100と電気的に接続されるものであり、この
電気配線基板H1300の素材としては、例えば、配線
が二層構造をなし表層がレジストフィルムによって覆わ
れたフレキシブル配線基板を使用する。この場合、外部
信号入力端子H1301の裏面側(外面側)には、補強
板H1303(図12参照)が接着され、外部信号入力
端子H1301部の平面性向上を図るものとなってい
る。補強板H1303の素材としては、例えば0.5〜
2mmのガラスエポキシ、アルミ等の耐熱性を有する材
料が使用される。
【0106】図14は、前記電気配線基板H1300の
配線を詳細に示す図であり、(a)は表面側(外面側)
を示し、(b)は裏面側(内面側)を表面側からの透視
で示している。
【0107】同図において、この実施例における電気配
線基板H1300は、前記記録素子基板H1100が固
定されると共に、前記タンクホルダユニットの底面部に
面して固定される平板状の基板接続部H2300Aと、
タンクホルダの背面に面して固定される略平板状の端子
形成部H2300Cと、前記基板接続部と端子形成部と
を接続する連結部H2300Bとが一体に形成され、電
源側配線、グランド側配線及びその他の配線などからな
る多数の導通部が形成されている。前記基板接続部H2
300Aには、記録素子基板H1100を組み込むため
の開口部1300aが形成され、端子形成部H2300
Cには、前述の外部入力端子が形成されている。さら
に、前記連結部H2300Bには、図14(a)の斜線
にて示すように、第1の屈曲部H2301、第2の屈曲
部H2302及び、第3の屈曲部H2303が形成され
ている。
【0108】そして、前記配線基板の表面側(図14
(a)に示す)、及び裏面側(図14(b)に示す)
は、には、前述の電気熱変換素子H1103に電気信号
及び駆動電力を供給する電源側配線と、電気熱変換素子
とグランドとを接続するグランド側配線とが、それぞれ
配置されている。この電源側配線と、グランド側配線
は、いずれも共通配線部分と分割配線部分とからなり、
図14において、H2304は、共通配線部分を、H2
305は個別配線部分をそれぞれ示しており、さらに、
H2304aは電源側配線部分を、H2304bはグラ
ンド側配線部分をそれぞれ示している。
【0109】図14からも明らかなように、配線基板H
1300の裏面側には個別配線H2305と共通配線部
分H2304が形成されているが、表面側には個別配線
部分H2304は形成されておらず、各共通配線部分H
2304のみが形成されている。そして、前記共通配線
部分H2304は、各個別配線部分H2305に比しこ
の電気配線基板H1300の両側に沿って幅広に形成さ
れており、その電気抵抗は極めて小さなものとなってい
る。このため、この実施例における各電気熱変換素子H
1103に接続される共通配線部分H2304と個別配
線部分H2305との合成電気抵抗は、共通配線部分H
2304の幅を格別に拡大せず個別配線部分H2305
と略同程度の幅に形成していた従来の配線基板に比して
大幅に低減される。従って、記録動作時において各配線
部分における電圧降下は従来に比して大幅に低減され、
電気熱変換素子H1103に対し十分な電圧を供給する
ことができる。従って、記録素子基板H1100の吐出
口から吐出させる液滴量の適正化を図ることができ、記
録画像の品質向上の実現に寄与する。
【0110】また、この実施例では配線基H1100
を、後述のタンクホルダH1500の底面部及び背面部
における外面形状に沿ってし得る要に装着すべく、前述
の第1〜第3の屈曲部H2301〜H2303を形成し
ている。これら各屈曲部のうち、前記第1の屈曲部M2
301には、その裏面側に全ての配線が形成され、その
配線の延出方向は屈曲方向に対して直交し、表面のレジ
ストフィルムにはスリット状の開口部H2301が形成
されている。また、第2,第3の屈曲部H2302,H
2303の表面側には、屈曲方向と直交する方向に延出
する各共通配線部分H2304のみが形成され、裏面に
は各個別配線部分H2305のみが形成されている。
【0111】一方、前記第2のプレートH1400は、
例えば、厚さ0.5〜1mmのアルミナ(Al203)の
材料で形成されている。なお、第2のプレートH140
0の素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基
板H1100及び第1のプレートH1200と同等の線
膨張率を有し、かつ、それらの熱伝導率と同等以上の熱
伝導率を有する材料で形成しても良い。そして第2のプ
レートH1400は、第1のプレートH1200に接着
固定された記録素子基板H1100の外形寸法よりも大
きな開口部H1400aを有している。
【0112】また、記録素子基板1100と電気配線基
板H1300を平面的に電気接続できるように、第1の
プレートH1200は第2の接着剤H1203によって
接着されており、電気配線基板H1300の裏面は第3
の接着剤H1306(不図示)によって接着固定される。
また、電気配線基板H1300は、第2のプレートHH
1400に接着されると同時に、第1のプレートH12
00及び第2のプレートH1400の一側面に沿って、
第1の屈曲部H1301が折り曲げられ、第1のプレー
トH1200の側面に第3の接着剤H1306で接着さ
れる。ここで前記第2の接着剤H1203は、例えば粘
度が低く、接触面に薄い接着層を形成し得ると共に、耐
インク性を有するものが望ましい。また、第3の接着剤
H1306は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚
さ10〜100μmの熱硬化接着膜が使用される。
【0113】屈曲部H2301は、全ての配線が裏面の
みに形成されると共に、表面のレジストフィルムが屈曲
線に沿って開口しているため、この開口部H2301a
によって屈曲部H2301の復元力は低減され、曲がり
易くしたものとなっている。従って、第1のプレートH
1200及び第2のプレートH1400の一側面との接
着部分に大きな復元力が作用せず、容易かつ確実に接着
することが可能となる。
【0114】また、上記のように構成された記録素子ユ
ニットH1002において、その記録素子基板H110
0と電気配線基板H1300との電気的接触部分は、第
1の封止剤H1307及び第2の封止剤H1308によ
って封止されるため、電気的接続部分をインクによる腐
食や外的衝撃から保護されるものとなっている。すなわ
ち、第1の封止剤H1307は主に記録素子基板H11
00の外周部分を封止し、第2の封止剤H1308は電
気配線基板H1300の開口部のエッジを封止してい
る。
【0115】また、電気配線基板H1300の屈曲部
は、図11及び図18に示すようにホルダーユニットH
1003の形状に合わせて、第1,第2の屈曲部(山状
部)H2301,H2302が山折り、第3の屈曲部
(谷状部)H2303が谷折りに形成される。第2の折り
曲げ部H2302、及び第3の屈曲部H2303は、両
側に幅広の電源側配線、グランド配線H2304が配置
されているため、屈曲形状の保持が容易である。
【0116】また、一般に、山折り側の配線は、引き延
ばす力を受けるため破断し易いという問題がある。しか
しながら、第2の屈曲部H2302の山折りとなる表側
は、幅広の電源配線及びグランド配線H2304のみの
ため、外部との摺擦や干渉等により生じる機械的ストレ
スに対する耐久性は高く、配線破断などの発生を防止し
得るという効果がある。また、第2の屈曲部H2302
の裏側は、ホルダーユニットH1003に接するため、
外部からの機械的ストレスを受けにくく、ここに形成さ
れている個別配線などの比較的細い電気配線の破断を防
止することができる。
【0117】次に、図15ないし図18に基づき、前記
電気配線基板が固着されるタンクホルダーユニットH1
003を説明する。このタンクホルダーニットH100
3は、タンクホルダH1500とこれに着脱可能に装着
される6色のインクタンクからなる。このうち、前記タ
ンクホルダーH1500は、例えば、樹脂成形により形
成される。適用する樹脂材料としては、形状的剛性を向
上させるためにガラスフィラーを5〜40%混入した樹
脂材料を使用することが望ましい。
【0118】図15に示すように、記録ヘッドカートリ
ッジH1000は、装置本体M1000に設けられてい
るキャリッジM4001の装着位置へと案内するための
装着ガイドH1507、記録ヘッドカートリッジH10
00をヘッドセットレバーM4007によってキャリッ
ジM4001に装着固定するための係合部H1508、
及びキャリッジM4001の所定の装着位置に位置決め
するためのX突き当て部H1509、Y突き当て部H1
510、Z突き当て部H1511を備えている。
【0119】また、このタンクホルダーユニットH10
03の背面には、記録素子ユニットH1002の端子形
成部H2300Cを位置決め固定する端子固定部H15
12を有し、端子固定部H1512及びその周囲には複
数のリブH1512aが設けられ、端子固定部H151
2を有する面の剛性を高めている。また、インクタンク
H1900が装着される各色間部には前述の実施形態に
て示したもの(図4参照)と同様に、各色の混色を防止
する色間リブが設けられている。さらに、タンクホルダ
ーH1500の側面には、手掛け部H1513が設けら
れ、記録ヘツドH1001のハンドリング性を向上させ
ている。
【0120】また、図15及び図17に示すように、タ
ンクホルダーH1500は、インクタンクH1900か
ら記録素子ユニットH1002にインクを導くためのイ
ンク流路H1501を形成するタンクホルダーユニット
H1003の一構成部品となっており、流路形成部材H
1600を超音波溶着することによりインク流路H15
01を形成している。また、インクタンクH1900と
係合するジョイント部H1517には、外部からのゴミ
の進入を防ぐためのフィルターH1700が熱溶着によ
り接合されており、さらに、ジョイントH1517部か
らのインクの蒸発を防止するために、シールゴムH18
00が装着されている。
【0121】図18は、上記記録素子ユニットH100
2とタンクホルダーユニットH1003の結合を示す図
である。記録ヘッドH1001は、記録素子ユニットH
1002をタンクホルダーユニットH1003に結合す
ることにより完成するが、この結合は以下のように行わ
れる。
【0122】まず、記録素子ユニットH1002のイン
ク供給口(第1のプレートH1200のインク供給口H
1201(図12参照))とタンクホルダーユニットH
1003のインク供給口(流路形成部材H1600のイ
ンク供給口H1601)の少なくとも一方に第4の接着
剤1602を塗布し、両インク供給口1201とH16
01とを連通させるように接着固定する。また、インク
供給口部分以外にも記録素子ユニットH1002とタン
クホルダーユニットH1003の接する部分の中の数箇
所を第5の接着剤H1603で接着固定する。ここで使
用する第4の接着剤H1602及び第5の接着剤H16
03としては、耐インク性を有すると共に、常温で硬化
し、かつ、異種材料間の線膨張差に耐え得る柔軟性を備
えた接着剤が望ましく、この実施例においては、例え
ば、吸湿硬化型のシリコーン接着剤を使用している。こ
の第4の接着樹脂H1602と第5の接着剤H1603
は、同一の接着剤でも構わない。
【0123】また、記録素子ユニットH1002をタン
クホルダーユニットH1003に対し、第4の接着剤H
1602と第5の接着剤H1603とで接着する際に、
記録素子ユニットH1002を第6の接着剤H1604
で位置決めし固定する。第6の接着剤H1604は、瞬
時に硬化する接着剤が望ましく、本実施例においては、
例えば、紫外線硬化接着剤を使用しているが、他の接着
剤を用いることも可能である。
【0124】記録素子ユニットH1002の外部信号入
力端子H1301部分はタンクホルダーH1500の一
側面に、端子位置決めピンH1515(2箇所)と端子位
置決め穴H1309(2箇所)により位置決めされ、固定
される。固定方法は、例えば、タンクホルダーH150
0に設けられた端子結合ピンH1515を、電気配線基
板H1300の外部信号入力端子H1301周辺に設け
られた端子結合穴H1310に嵌合させた後、端子結合
穴から突出した部分を熱溶着することによって固定して
いるが、その他の固定手段を用いても良い。
【0125】このようにして固定することにより、電気
配線基板H1300は、そのいずれの部分もタンクホル
ダH1500の外面に沿った状態で固定され、従来のよ
うにタンクホルダH1500の外面から離間して外方へ
と突出する部分がないため、用紙を搬送する搬送部材と
してのピンチローラ(紙押えローラ)M3014を図1
9に示すように、記録ヘッド近傍に臨むよう配置したと
しても、そのピンチローラM3014が配線基板H13
00と干渉するという虞はなくなる。従って、記録ヘッ
ドH1001近傍に配置したピンチローラM3014に
よって,用紙の中の記録ヘッドH1001の近傍を押え
ることが可能となり、用紙の搬送を確実に行うことがで
きると共にばたつきを抑えることが可能となり、これが
記録動作の適正化、画像品質向上に大きく貢献する。ま
た、ピンチローラM3014を記録ヘッドH1001に
近接配置できるため装置を小型化を図ることもできる。
【0126】ところで、高画質化を実現するためには、
インク吐出量の安定が重要であり、そのため、同時に駆
動される電気熱変換阻止の数に応じてそれらに供給する
駆動電力をパルス幅の制御で補償するなどの電気的制御
が採られることが考えられている。つまり、同時に駆動
する電気熱変換素子の数が多い場合には、各電気熱変換
素子への供給電力に不足が生じ、必要とするインク量が
得られない可能性がある。このため、同時に駆動する電
気熱変換素子数の増減に応じて電気熱変換素子の駆動パ
ルス幅を増減させることにより、必要とするインク吐出
量を安定して確保する制御が提案されている。但し、こ
の制御をより効果的に実現するためには、電源配線及び
グランド配線の各配線部分が均一化されることが重要で
あり、そのため、各配線部分は次のように設定してい
る。
【0127】すなわち、この実施例では、電気配線基板
H1300に関して、電源配線やグランド配線の共通配
線部分を前記のように低抵抗とすると共に、電源配線と
グランド配線の各々の配線面積が等しくなるような配線
幅と配線長さとすることで、配線の均一化を図り、前述
したように駆動電力をパルス幅制御で補償するといった
電気的制御を容易に行うことができるようにしている。
【0128】なお、図14に示した配線パターンは、実
施例の1つを示すものであり、電源やグランドの共通部
分を低抵抗、分割部分を均一抵抗として、配線抵抗の均
一化を図り得るような配線パターンであれば、その他の
パターンに形成しても良いことは言うまでもなく、ま
た、適用する記録ヘッドにおいても、その他の記録ヘッ
ドを適用可能であり、同様の効果を期待できる。
【0129】次に、本発明の第2の実施例を説明する。
この第2の実施例では、電気配線基板の両側部に図20
(a),(b)に示すような電極部及び絶縁膜を形成し
たものであり、その他の点は上記第1の実施例にて示し
た図13に示したものと同様である。なお、図20にお
いて、前記図13に示したものと同一もしくは相当部分
には同一符号を付してある。記録素子基板、電気配線基
板の高密度化に伴い、接続部となる電極のバンプ近傍に
は、記録素子基板の電子回路配線を高密度に配線してい
る。これらの配線は、一般に、数百から数千Åの厚さを
有するチッ化絶縁膜(Sin)で保護されている。ま
た、ウェハーあたりの産出個数を上げるために、バンプ
近傍に記録素子基板の端部が配置されている。この端部
は、一般に、ダイシング装置により切り出すため、導電
性を有するシリコン基板が表層に現れている。粒子径が
数千Åの導電粒子を含んだ異方性導電接着剤を用いて接
続した際には、図21(b)に示すように、その接着剤
1304に含まれる導電粒子1304aによって、これ
らバンプ近傍の配線や端部のシリコン基板と電気配線基
板の接続端子とのショート(電気的短絡)が、新たな信頼
性上の課題となってくる。
【0130】この第2の実施例では、この新たな課題を
解決し得るインクジェット記録ヘッドの記録素子基板を
用いている。以下、この記録素子基板と配線基板との接
続構造を図20及び図21を用いて説明する。図20に
示すように、この第2の実施例の記緑素子基板H210
0は、電極H2101周辺に、電子回路部のブロック状
に配置した第1の絶縁膜H3101と、基板端部の縁状
に配置した第2の絶縁膜H3102と、後述の第3の絶
縁膜H3103とを有する。この記録素子基板H210
0と電気配線基板とを接続する接続材料として高密度実
装に好適な導電粒子を含んだ異方性導電接着剤を用いた
場合には、第1の絶縁膜H3101、第2の絶縁膜H3
102及び第3の絶縁膜H3103の厚さt1を、図2
1(a)に示すように、記録素子基板H2100の電極
部分H2104に形成されたバンプH2105の頂部
(上面)H2105aから電極部H2104の表面(上
面)H2104aに至る距離間隔t2より小さく、導電
粒子の粒子径より高い構成とすることにより、記録素子
基板H2100と電気配線基板H1300との接続にお
けるショートをより確実に防止することが可能となる。
【0131】例えば、原材料として、平均粒径3μm
で、凝集したときに約10μmとなるNi金属の導電粒
子を含んだ異方性導電接着剤を用いる際に、スタッドバ
ンプ工法の高さ25μm以上の金バンプH2105が形
成されている場合は、第1の絶縁膜3101と第2の絶
縁膜3102の膜圧は、10μm〜25μmとすること
が望ましい。また、第1の絶縁膜H3101はブロック
状に配置することにより、異方性導電接着剤を加熱加圧
接続する際の異方性導電接着剤における樹脂成分の流動
性を助け、余剰分を排出することができ、好適な接続状
態が得られるという効果もある。なお、図21におい
て、H1300aは電気配線基板H1300のベースフ
ィルム部分を、H1300bは同基板のリード部分をそ
れぞれ示している。
【0132】さらにまた、多色化などによる記録素子基
板h2100の電気熱変換素子H1103に供給する電
力の増加に伴い、接続ピッチの微細化に伴う電極あたり
の接続面積も減少し、記録素子基板と電気配線基板との
接続抵抗の上昇が、新たな一つの課題となっている。こ
のため、この第2の実施例では、図20(b)に示すよ
うに千鳥配列された電極H2104とバンプH2105
と第3の絶縁膜H3103とを有する。千鳥配置とする
ことで、バンプH2105の径を配置ピッチまで拡大
し、電気配線基板の端子との接続面積を拡大することが
可能となり、接続抵抗を減少することが可能となる。ま
た、第3の絶縁膜H3103を千鳥配置することは、前
述のショートを防止する上でも極めて有効である。
【0133】但し、前述の絶縁膜を採用する場合、従来
一般に用いられていた技術では、絶縁膜形成する半導体
プロセスを記録素子基板の生産工程に追加することが必
要になるため、それに伴うコストの上昇が懸念されてい
た。しかしながら、前述の図13に示したインク流路壁
H3106と吐出口H3107は、フォトリソグラフィ
ー技術により形成されており、記録素子基板の吐出口な
どを形成しているエポキシ系の構造膜を前述の絶縁膜と
することで、新たな半導体プロセスが不要となり、低コ
ストでの製造が可能となった。そして、この吐出口を形
成する半導体プロセスによって、膜厚20μmから25
μmの絶縁膜を形成し、原材料として平均粒径3μm
で、凝集時に約10μmとなるNi金属の導電粒子を含
んだ異方性導電接着剤と、スタッドバンプ工法によって
製造された高さ25μm以上の金バンプとを接続した結
果、良好な電気的接続状態が得られた。
【0134】次にこの発明の第3の実施例を説明する。
【0135】通常、インクジェット記録装置にあって
は、装置本体M1000に設けられたキャッピング部材
が、前記記録素子基板の実装された電気配線基板のキャ
ッピング部に接触することによって、電気配線基板とキ
ャッピング部材とによって密閉空間を形成し、装置本体
の使用中の吸引回復、未使用時の保湿を行うようになっ
ている。しかしながら、例えば、図22(a)に示すよ
うにキャッピング部H1400に、ここを貫通する貫通
スルーホールThが形成されていた場合、キャッピング
部材m5001が接する面(表面)には、図22(b)
に示すように凹部が形成される。このため、この凹部T
hが形成される表面上にキャッピング部材M5001が
接触した場合には、キャッピング部材M5001との接
触において密着性及び気密性が低下し、吸引回復、保湿
が不完全になる可能性がある。
【0136】そこで、この第3の実施例に示すように、
図23(a)及び図23(b)に示すように、配線基板
H1300におけるキャッピング部H1400に貫通ス
ルーホールTh1を形成せず、その他の部分に設けるこ
とでキャッピング部H1400に凹部Th10がなくな
り、キャッピング部材M5001と電気配線基板H13
00のキャッピング部H1400との接触によって良好
な密着性及び気密性を得ることができるようになってい
る。
【0137】また、電気両面配線基板に対するスルーホ
ール形成技術として、近年では、レーザ加工などによっ
て基板に貫通孔を形成しない所謂ブラインドスルーホー
ルを形成する技術が提案、実施されている。このブライ
ンドスルーホールTh2は、図24(a),(b)に示
す本発明の第4の実施例のように、基板の表裏両面のう
ち、一方の面からレーザによる加工を施すことによって
貫通孔を形成することなく表裏両面の導通を行い得るも
のとなっており、加工後の状態は、図24(b)に示す
ように一方の加工側の面にのみ凹部Th20が形成され
たものとなる。
【0138】従って、図24(a)に示すように配線基
板H11300に対しその裏面側から加工を施してブラ
インドスルーホールTh2を(図中破線にて示す。)形
成するようにすれば、キャッピング部H1400の表面
側における平面性を維持しつつ表裏両面の電気的接続を
行うことができる。このため、例えば、図24に示すよ
うに、裏面側にキャッピング部が存在するか否かに制約
されることなく、表面側からのレーザ加工によってスル
ーホールTh2の形成加工を自由に行うことができる。
【0139】また、図22〜図24に示す電気配線基板
H1300において、H1300aは表面側配線を、H
1300bは前記表面側配線を覆う表面側カバーフィル
ムを、H1300cは、裏面側配線を、H1300dは
裏面側カバーフィルムを、H1300eは、配線分離部
分をそれぞれ示している。
【0140】なお、本発明が有効に用いられる一形態
は、電気熱変換素子が発生する熱エネルギーを利用して
液体に膜沸騰を生じさせ気泡を形成する形態である。
【0141】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気熱配線基板と電気配線基板との接続材料として、導
電粒子を含有する異方性導電接着剤を用いるに際し、記
録素子基板の電極部に形成されたバンプの頂部から配線
基板に至る距離間隔より小となり、かつ前記異方性導電
膜に含有される導電粒子の粒子径より大なる厚さに形成
することにより、記録素子基板の電極部と電気熱配線基
板の接続端子とのショートを防止することができる。
【0142】しかも、電気熱配線基板の電極を千鳥状に
配列し、この電極にバンプを形成するようにすれば、バ
ンプの径を配置ピッチまで拡大することが可能となり、
電気配線基板の端子との接続面積を拡大することがで
き、接続抵抗を減少することができる。
【0143】一方、電気配線基板とキャッピング部材と
の接触部分を前記液体吐出基板におけるスルーホールの
非形成領域に設定することによって、キャッピング部材
と電気配線基板との密着性及び密閉性を高めることがで
き、記録素子基板の液体吐出口において保湿、吸引回復
などを実現することができる。
【0144】さらに、電気配線基板の表裏両面のうち、
キャッピング部材との接触面と対向する面からブライン
ドスルーホール加工を施すようにすることで、その加工
位置に係わりなく、電気配線基板の接触面における平面
性を維持することができ、キャッピング部材と電気配線
基板との接触において良好な密着性及び密閉性を得るこ
とができる。このため、記録素子基板における液体吐出
口の吸引回復、保湿を確実に行うできることに加え、ス
ルーホールの形成位置に関し自由度を得ることができ
る。
【0145】また、電気配線基板の電源配線とグランド
配線の少なくとも一方の配線抵抗を低減させ、電気配線
基板における合成抵抗を減少させるようにしたため、多
数の電気熱変換素子を駆動した場合にも配線抵抗におけ
る電圧降下を減少させることができ、電気熱変換素子に
対する供給電圧の低下を防止することができ、適正なイ
ンク吐出動作を実現することができる。
【0146】さらに、電気配線基板をインクタンクホル
ダの外面に沿うよう屈曲形成して固定するようにしたた
め、記録媒体押えローラをインクタンクホルダの近傍に
配置したとしても、記録媒体押えローラと電気配線基板
とが干渉することがなくなる。このため、前記記録媒体
押えローラによって記録ヘッドの近傍において記録媒体
を押さえることが可能となり、記録ヘッドに対する記録
媒体の搬送を適正化でき、高画質化を実現することがで
きる。また、記録媒体押えローラを電気配線基板の近傍
に設置し得るため、装置の小型化にも寄与する。
【0147】また、電源配線やグランド配線の共通配線
部を低抵抗とし、個別配線部を均一抵抗とすれば、各配
線抵抗の均一化を図ることができ、インク吐出量の制御
を電気熱変換素子に供給するパルス幅の制御で補償する
ような電気的制御を行う場合に、その制御を正確かつ容
易に実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態におけるインクジェットプリ
ンタの外観構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示すものの外装部材を取り外した状態を
示す斜視図である。
【図3】本発明の実施形態に用いる記録ヘッドカートリ
ッジを組立てた状態を示す斜視図である。
【図4】図3に示す記録ヘッドカートリッジを示す分解
斜視図である。
【図5】図4に示した記録ヘッドを斜め下方から観た分
解斜視図である。
【図6】本発明の実施形態におけるスキャナカートリッ
ジを示す斜視図である。
【図7】本発明の実施形態における電気的回路の全体構
成を概略的に示すブロック図である。
【図8】図7に示したメインPCBの内部構成を示すブ
ロック図である。
【図9】図8に示したASICの内部構成を示すブロッ
ク図である。
【図10】本発明の実施形態の動作を示すフローチャー
トである。
【図11】本発明の第1の実施例における記録ヘッドの
底面側及び背面側を示す斜視図である。
【図12】本発明の第1の実施例における記録素子ユニ
ットを示す分解斜視図である。
【図13】本発明の第1の実施例における記録素子基板
の構成を示す一部切欠説明斜視図である。
【図14】電気配線基板の詳細を示す図であり、(a)
は表面側を、(b)は裏面側をそれぞれ示す。
【図15】本発明の第1の実施例におけるタンクホルダ
ユニットを示す分解斜視図である。
【図16】記録ヘッドカートリッジの構成を示す斜視図
である。
【図17】図16に示す記録ヘッドカートリッジの縦断
側面図である。
【図18】図11に示す記録ヘッドにおけるタンクホル
ダユニットと記録素子ユニットとの組合わせ前の状態を
示す分解斜視図である。
【図19】本発明の第1の実施例におけるインクジェッ
トプリンタの外装部材を取り外し、ピンチローラを示す
斜視図である。
【図20】本発明の第2の実施例における記録素子基板
を示す図で、(a)は一部切欠平面図、(b)は同図
(a)に示したものの一部拡大平面図である。
【図21】異方性導電接着剤による記録素子基板と電気
配線基板との接着構造を示す縦断側面図であり、(a)
は本発明の第3の実施例における接着状態を、(b)は
他の接着状態をそれぞれ示している。
【図22】(a)は本発明の電気配線基板のキャッピン
グ領域にスルーホールを形成した状態を示す平面図、
(b)は同図(a)に示したキャップ接触領域の縦断側
面図である。
【図23】(a)は本発明の第3の実施例における配線
素子基板のキャッピング領域を示す平面図、(b)は同
図(a)に示したキャッピング領域を示す縦断側面図で
ある。
【図24】(a)は本発明の第4の実施例における配線
素子基板のキャッピング領域を示す平面図、(b)は同
図(a)に示したキャッピング領域を示す縦断側面図で
ある。
【図25】従来用いられているサイドシュータの記録素
子ユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
M1000 装置本体 M1001 下ケース M1002 上ケース M1003 アクセスカバー M1004 排出トレイ M2015 紙間調整レバー M2003 排紙ローラ M3001 LFローラ M3019 シャーシ M3022 自動給送部 M3029 搬送部 M3030 排出部 M4000 記録部 M4001 キャリッジ M4002 キャリッジカバー M4007 ヘッドセットレバー M4021 キャリッジ軸 M5000 回復系ユニット M5001 キャッピング部材 M6000 スキャナ M6001 スキャナホルダ M6003 スキャナカバー M6004 スキャナコンタクトPCB M6005 スキャナ照明レンズ M6006 スキャナ読取レンズ1 M6100 保管箱 M6101 保管箱ベース M6102 保管箱カバー M6103 保管箱キャップ M6104 保管箱バネ E0001 キャリッジモータ E0002 LFモータ E0003 PGモータ E0004 エンコーダセンサ E0005 エンコーダスケール E0006 インクエンドセンサ E0007 PEセンサ E0008 GAPセンサ(紙間センサ) E0009 ASFセンサ E0010 PGセンサ E0011 コンタクトFPC(フレキシフ゛ルフ゜リントケーフ゛ル) E0012 CRFFC(フレキシフ゛ルフラットケーフ゛ル) E0013 キャリッジ基板 E0014 メイン基板 E0015 電源ユニット E0016 パラレルI/F E0017 シリアルI/F E0018 電源キー E0019 リジュームキー E0020 LED E0021 ブザー E0022 カバーセンサ E1001 CPU E1002 OSC(CPU内蔵オシレータ) E1003 A/D(CPU内蔵A/Dコンバータ) E1004 ROM E1005 発振回路 E1006 ASIC E1007 リセット回路 E1008 CRモータドライバ E1009 LF/PGモータドライバ E1010 電源制御回路 E1011 INKS(インクエンド検出信号) E1012 TH(サーミスタ温度検出信号) E1013 HSENS(ヘッド検出信号) E1014 制御バス E1015 RESET(リセット信号) E1016 RESUME(リジュームキー入力) E1017 POWER(電源キー入力) E1018 BUZ(ブザー信号) E1019 発振回路出力信号 E1020 ENC(エンコーダ信号) E1021 ヘッド制御信号 E1022 VHON(ヘッド電源ON信号) E1023 VMON(モータ電源ON信号) E1024 電源制御信号 E1025 PES(PE検出信号) E1026 ASFS(ASF検出信号) E1027 GAPS(GAP検出信号) E0028 シリアルI/F信号 E1029 シリアルI/Fケーブル E1030 パラレルI/F信号 E1031 パラレルI/Fケーブル E1032 PGS(PG検出信号) E1033 PM制御信号(パルスモータ制御信号) E1034 PGモータ駆動信号 E1035 LFモータ駆動信号 E1036 CRモータ制御信号 E1037 CRモータ駆動信号 E0038 LED駆動信号 E1039 VH(ヘッド電源) E1040 VM(モータ電源) E1041 VDD(ロジック電源) E1042 COVS(カバー検出信号) E2001 CPU I/F E2002 PLL E2003 DMA制御部 E2004 DRAM制御部 E2005 DRAM E2006 1284 I/F E2007 USB I/F E2008 受信制御部 E2009 圧縮・伸長DMA E2010 受信バッファ E2011 ワークバッファ E2012 ワークエリアDMA E2013 記録バッファ転送DMA E2014 プリントバッファ E2015 記録データ展開DMA E2016 展開用データバッファ E2017 カラムバッファ E2018 ヘッド制御部 E2019 エンコーダ信号処理部 E2020 CRモータ制御部 E2021 LF/PGモータ制御部 E2022 センサ信号処理部 E2023 モータ制御バッファ E2024 スキャナ取込みバッファ E2025 スキャナデータ処理DMA E2026 スキャナデータバッファ E2027 スキャナデータ圧縮DMA E2028 送出バッファ E2029 ポート制御部 E2030 LED制御部 E2031 CLK(クロック信号) E2032 PDWM(ソフト制御信号) E2033 PLLON(PLL制御信号) E2034 INT(割り込み信号) E2036 PIF受信データ E2037 USB受信データ E2038 WDIF(受信データ/ラスタデータ) E2039 受信バッファ制御部 E2040 RDWK(受信バッファ読み出しデータ/
ラスタデータ) E2041 WDWK(ワークバッファ書込みデータ/
記録コード) E2042 WDWF(ワークフィルデータ) E2043 RDWP(ワークバッファ読み出しデータ
/記録コード) E2044 WDWP(並べ替え記録コード) E2045 RDHDG(記録展開用データ) E2047 WDHDG(カラムバッファ書込みデータ
/展開記録データ) E2048 RDHD(カラムバッファ読み出しデータ
/展開記録データ) E2049 ヘッド駆動タイミング信号 E2050 データ展開タイミング信号 E2051 RDPM(パルスモータ駆動テーブル読み
出しデータ) E2052 センサ検出信号 E2053 WDHD(取込みデータ) E2054 RDAV(取込みバッファ読み出しデー
タ) E2055 WDAV(データバッファ書込みデータ/
処理済データ) E2056 RDYC(データバッファ読み出しデータ
/処理済データ) E2057 WDYC(送出バッファ書込みデータ/圧
縮データ) E2058 RDUSB(USB送信データ/圧縮デー
タ) E2059 RDPIF(1284送信データ) H1000 記録ヘッドカートリッジ H1001 記録ヘッド H1100 記録素子基板 H1100T 吐出口 H1200 第1のプレート H1201 インク供給口 H1300 電気配線基板 H1301 外部信号入力端子 H1400 第2のプレート H1500 タンクホルダー H1501 インク流路 H1600 流路形成部材 H1700 フィルター H1800 シールゴム H1900 インクタンク H1102 インク供給口(液体供給口) H1103 電気熱変換素子(吐出圧発生手段) H1104 液体吐出基板の電極部 H1105 バンプ H1107 液体吐出口 H1304 異方性導電接着剤 H1304a 導電粒子 H2300 共通配線 H2301 第1の曲げ部 H2302 第2の曲げ部 H2303 第3の曲げ部 H2100 第3の実施形態の記録素子基板 H2101 第3の実施形態の電極 H2105 第3の実施形態のバンプ H3101 第1の絶縁膜 H3102 第2の絶縁膜 H3103 第3の絶縁膜 H2304 共通配線部分 H2304a 電源側共通配線部分 H2304b グランド側共通配線部分 H2305 個別配線部分 Th1 スルーホール Th2 ブラインドスルーホール
フロントページの続き (72)発明者 河村 省吾 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF23 AF52 AG12 AG46 AG89 AG90 BA04 BA13

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気信号に応じて液体吐出口から液体を
    吐出するために利用されるエネルギーを発生させるエネ
    ルギー発生手段を備えた液体吐出基板と、 前記液体吐出基板に対して駆動電力を供給する電源と前
    記液体吐出基板との電気的接続を行うための電気配線基
    板と、を備えた記録ヘッドであって、 前記液体吐出基板に、前記電気配線基板との電気的接続
    を行う電極部を設け、 前記電極部の外面に、所定の突出量で突出するバンプを
    形成すると共に、前記バンプの近傍に前記電極部の外面
    と同一面上に配設した絶縁膜を形成する一方、 前記液体吐出基板のバンプと前記電気配線基板の接続端
    子との電気的接続は、異方性導電接着剤によって行な
    い、 前記絶縁膜は、前記電気配線基板における電極の外面か
    ら前記バンプの頂部に至る高さより小となり、かつ前記
    異方性導電接着剤に含有される導電粒子の径よりも大な
    る厚さに形成することを特徴とする記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記液体吐出基板の電極は千鳥配置さ
    れ、バンプの径をその配置ピッチまで拡大したことを特
    徴とする請求項1記載の記録ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記絶縁膜は、前記液体吐出基板の吐出
    口を形成する吐出面の材料と同一材料で構成されること
    を特徴とする請求項1記載の記録ヘッド。
  4. 【請求項4】 電気信号に応じて液体吐出口から液体を
    吐出するために利用されるエネルギーを発生させるエネ
    ルギー発生手段を備えた液体吐出基板と、 前記液体吐出基板に対して駆動電力を供給する電源と前
    記液体吐出基板との電気的接続を行うための電気配線基
    板と、を備えた記録ヘッドであって、 前記電気配線基板には、前記液体吐出口を覆うためのキ
    ャッピング部材が接触する接触部分が形成され、その接
    触部分は前記電気配線基板におけるスルーホールの非形
    成領域に設定されることを特徴とする記録ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記電気配線基板には、その吐出口を開
    閉可能に覆うキャッピング部材が接触する接触部分が形
    成され、少なくとも前記接触部分におけるスルーホール
    は、前記接触部分の形成される面との対向面側から形成
    される非貫通状態のブラインドスルーホールであること
    を特徴とする請求項4記載の記録ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記液体吐出口から一回の吐出動作によ
    って吐出される記録液の液滴量は、5pl以下であるこ
    とを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載の記録ヘ
    ッド。
  7. 【請求項7】 前記記録ヘッドは、600dpi以上の
    高精細なドットを形成し得るものであることを特徴とす
    る請求項1ないし6いずれか記載の記録ヘッド。
  8. 【請求項8】 電気信号に応じて液体吐出口から液体を
    吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネル
    ギー発生手段を備えた液体吐出基板と、 前記液体吐出基板に対して駆動電力を供給する電源と前
    記液体吐出基板との電気的接続を行なうための電気配線
    基板と、を備えた記録ヘッドであって、 前記電気配線基板は、二つの山状部と該二つの山状部の
    間の谷状部とをもつように屈曲されており、前記谷状部
    の空間に、前記液体吐出口から吐出された液体が付着す
    ることによって記録がなされる記録媒体を搬送するため
    の搬送部材が位置することを特徴とする記録ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記電気配線基板は、前記記録ヘッドと
    該記録ヘッドに供給される液体を貯留するための貯留部
    とを保持するための貯留部保持体の壁に沿って配される
    ことを特徴とする請求項8に記載の記録ヘッド。
  10. 【請求項10】 前記吐出圧発生手段は、電気エネルギ
    ーを熱エネルギーに変換し、記録液を加熱して気泡を発
    生させてその気泡の圧力により記録液を前記吐出口から
    吐出させる電気熱発生手段からなることを特徴とする請
    求項1ないし9いずれか記載の記録ヘッド。
  11. 【請求項11】 前記記録液は記録媒体に対して顕像を
    形成するための色を付着させるインクであることを特徴
    とする請求項1ないし10いずれか記載の記録ヘッド。
  12. 【請求項12】 前記電気配線基板は、電源からの駆動
    電力を供給する一対の導通路を有し、前記一対の導通路
    の中の一部が他の部分より幅広に形成されることを特徴
    とする請求項1ないし11いずれか記載の記録ヘッド。
  13. 【請求項13】 前記電気配線基板は、前記吐出圧発生
    手段の一対の電極部に接続されて前記信号発生手段から
    の駆動電力を供給する一対の導通路を有し、前記一対の
    導通路の中の少なくとも一部が低電気抵抗材によって形
    成されることを特徴とする請求項1ないし12いずれか
    記載の記録ヘッド。
  14. 【請求項14】 前記液体吐出基板は、電源側に接続さ
    れる電源側電極部と、グランド側に接続されるグランド
    側電極部とを有し、 前記電気配線基板は、前記吐出圧発生手段の電源側電極
    部と電源とを電気的に接続する電源側導通部と、前記吐
    出圧発生手段のグランド側電極部とグランドとを電気的
    に接続するグランド側導通部とを有すると共に、前記電
    源側導通部は、前記各電源側電極部と接続する複数の個
    別電源配線と、前記各個別電源配線を電気的に接続する
    複数の共通電源配線とを有し、 前記グランド側導通部は、前記各電源側電極と接続する
    複数の個別グランド配線と、前記個別グランド配線を電
    気的に接続する複数の共通グランド配線とを有し、 前記共通電源配線は、前記個別電源配線より幅広の配線
    によって形成され、かつ前記共通グランド配線は、個別
    グランド配線より幅広の配線によって形成されることを
    特徴とする請求項1ないし13いずれか記載の記録ヘッ
    ド。
  15. 【請求項15】 前記電気配線基板は、フレキシブル印
    刷配線基板によって構成されることを特徴とする請求項
    1ないし14いずれか記載の記録ヘッド。
  16. 【請求項16】 前記フレキシブル印刷配線基板は、多
    層構造をなすフレキシブル印刷配線基板によって構成さ
    れることを特徴とする請求項1ないし15いずれか記載
    の記録ヘッド。
  17. 【請求項17】 請求項1記載の記録ヘッドに用いられ
    ることを特徴とする電気配線基板。
  18. 【請求項18】 請求項1記載の記録ヘッドと、該記録
    ヘッドと記録媒体との相対移動を行う移動手段とを備え
    たことを特徴とする記録装置。
  19. 【請求項19】 液体吐出口から液体を吐出する記録ヘ
    ッドと前記液体吐出口を覆うためのキャッピング部材と
    を有する記録装置において、 電気信号に応じて液体吐出口から液体を吐出するために
    利用されるエネルギーを発生させるエネルギー発生手段
    を備えた液体吐出基板と、 前記液体吐出基板に対して駆動電力を供給する電源と前
    記液体吐出基板との電気的接続を行うための電気配線基
    板と、を備え、 前記電気配線基板には、前記キャッピング部材が接触す
    る接触部分が形成され、その接触部分は前記電気配線基
    板におけるスルーホールの非形成領域に設定されること
    を特徴とする記録装置。
  20. 【請求項20】 液体吐出口から液体を吐出する記録ヘ
    ッドと前記液体吐出口から吐出された液体が付着するこ
    とによって記録がなされる記録媒体を搬送するための搬
    送部材とを有する記録装置において、 前記記録ヘッドは、電気信号に応じて液体吐出口から液
    体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエ
    ネルギー発生手段を備えた液体吐出基板と、前記液体吐
    出基板に対して駆動電力を供給する電源と前記液体吐出
    基板との電気的接続を行うための電気配線基板と、を備
    え、前記電気配線基板は二つの山状部と該二つの山状部
    の間の谷状部とをもつように屈曲されており、前記谷状
    部の空間に前記搬送部材が位置することを特徴とする記
    録装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6802595B2 (en) 2001-08-31 2004-10-12 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet recording head and ink-jet recording apparatus
US8016388B2 (en) 2006-12-19 2011-09-13 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head
JP2017081009A (ja) * 2015-10-28 2017-05-18 キヤノン株式会社 記録ヘッド

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