JP2001150680A

JP2001150680A - インクジェットプリンタヘッド

Info

Publication number: JP2001150680A
Application number: JP33844399A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kanemitsu; 聡金光; Hideki Kamata; 英樹鎌田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】【課題】放熱性に優れると共に、ヘッド取付け位置精度
が高く、マルチアレイ式インクジェットプリンタに好適
なインクジェットプリンタヘッドを提供する。【解決手段】ＰＣＢ基板２６のくり抜き部分にヘッドチ
ップ２７を配置し、高熱伝導性の金属製実装基板２８上
に、樹脂バインダーと金属粒子を混合した高熱伝導性の
チップ接着材２９及びＰＣＢ基板接着材３１によりダイ
ボンディングし、ヘッドチップ２７とＰＣＢ基板２６と
を金属ワイヤ３２でワイヤーボンディングし、ワイヤー
ボンディング部分を封止剤３３により樹脂封止して印字
ヘッド２５を形成する。くり抜き部分周囲とヘッドチッ
プ２７との間隙にはインク漏れ封止樹脂３６を充填して
インク供給孔３５の周囲を外部から封止する。ヘッドチ
ップ２７の発熱は効率良く実装基板２８に伝達され、実
装基板２８はその伝達された熱を効率良く放熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放熱性に優れると
共にヘッド取付け位置精度が高く、マルチアレイ式イン
クジェットプリンタに好適なインクジェットプリンタヘ
ッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェット方式のプリンタが
広く用いられている。このインクジェット方式によるプ
リンタには、発熱体を発熱させてインクとの界面に膜気
泡を発生させ、その膜気泡の圧力でインク滴を飛ばすサ
ーマル方式や、ピエゾ抵抗素子（圧電素子）を変形させ
て、その圧力によりインク滴を飛ばすピエゾ方式等があ
る。

【０００３】これらは、色材たるインクをインク滴にし
て直接記録紙に向かって吐出し印字を行うから、粉末状
の印材であるトナーを用いる電子写真方式と比較した場
合、印字エネルギーが低くて済み、インクの混合による
カラー化が容易であり、印字ドットを小さくできるので
高画質であり、印字に使用されるインクの量に無駄が無
くコストパフォーマンスに優れており、このため特にパ
ーソナル用プリンタとして広く用いられている印字方式
である。

【０００４】図４(a) は、そのようなインクジェット方
式のカラープリンタの印字ヘッドに実装されているヘッ
ドチップのインク吐出面を模式的に示す図であり、同図
(b)は、このヘッドチップが作成されて採取されるシリ
コンウェハを模式的に示す図である。

【０００５】同図(a) に示すヘッドチップ１は、チップ
基板２の上に、図では陰になっていて見えないが、後述
する駆動回路、発熱素子、電極配線、隔壁等の上にオリ
フィス板３が積層されている。オリフィス板３には多数
の例えば１４４個あるいは多いものでは２８８個のイン
ク滴吐出用の吐出ノズル４が１列のノズル列５を形成
し、更にこのノズル列５が３列形成されている。１列の
ノズル列５内に配置される上記の吐出ノズル４は、例え
ばこのヘッドチップ１の解像度が６００ドット／２５．
４ｍｍであるとすると、約４２．３μｍのピッチで配設
されている。

【０００６】このようなヘッドチップ１を用いて実行さ
れるフルカラー印刷には、通常、少なくとも減法混色の
三原色であるイエロー（黄色）、マゼンタ（赤色塗料
名）、及びシアン（緑味のある青色）の３色のインクが
用いられ、これら３色のインクが上記３列のノズル列５
から吐出量を制御されながら吐出される。そして、被記
録材の１画素に、一部又は全部の色のインクを適宜に混
在或いは混合させてフルカラー印刷による画像が形成さ
れる。

【０００７】また、一般には、上記の３色の他に、文字
や画像の黒色部分などに用いられるブラック（黒色）を
加えた４色のインクを用いるために４列のノズル列を備
えたもの、あるいは、高階調の画像を印刷するために更
に２種類の淡色インクを加えて６列のノズル列を備えた
ものなどもある。

【０００８】尚、上記のヘッドチップ１のチップ基板２
は、およそ１４×１８ｍｍ程度の大きさであり、同図
(b) に示すシリコンウェハ６の直径が例えば６×２５．
４ｍｍであるとすると、このシリコンウェハ６からチッ
プ基板２、つまりヘッドチップ１を９０個以上採取する
ことができる。

【０００９】図５(a),(b),(c) は、上記ヘッドチップ１
の製造工程順を各段階毎に示す図であり、それぞれ上段
が図４(a) の破線Ａで示す部分を切り出して拡大して示
した平面図、中段が上段平面図におけるＢ−Ｂ′断面矢
視図、下段が上段平面図におけるＣ−Ｃ′断面矢視図で
ある。

【００１０】先ず、図５(a) に示すように、４×２５．
４ｍｍ以上のシリコンウェハ６（図４(b) 参照）の個々
のチップ基板２毎に、ＬＳＩ形成処理により電極配線を
備える駆動回路７とその駆動回路端子８（図４(a) 参
照）を形成すると共に、特には図示しないが厚さ１〜２
μｍのパッシベーション膜を形成し、この後、上記電極
配線及び駆動回路端子８用のコンタクト孔空けを行うと
共に不用部分のパッシベーション膜を除去する。

【００１１】次に、スパッタ又は蒸着等の薄膜形成技術
を用いて、Ｔａ（タンタル）−Ｓｉ（シリコン）−Ｏ
（酸素）又はＴａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ（窒素）からなる発熱
部形成用の抵抗体膜を例えば４０００Åの厚さで成膜
し、更に、Ｗ（タングステン）−Ｔｉ（チタン）、Ｗ−
Ａｌ（アルミニューム）又はＷ−Ｓｉ（シリコン）など
からなるバリアメタル膜と、その上のＡｕ（金）からな
る電極膜を連続的に成膜する。

【００１２】そして、フォトリソ技術によって抵抗体
膜、電極膜及びバリアメタル膜をパターン化する。これ
により、抵抗体膜が例えばほぼ正方形に露出してなる微
細な発熱部９が多数（図２(a) では５個のみ示す）形成
され、この発熱部９の両側にそれぞれ下部の抵抗体膜に
重なって成膜され条形にパターン化されて、共通電極１
１及び個別配線電極１２が配設される。これにより、発
熱部９及びその両側の条形の共通電極１１及び個別配線
電極１２により発熱素子が形成される。

【００１３】更にチップ基板２の端部には共通電極給電
端子１３（図４(a) 参照）が形成され、個別配線電極１
２の発熱部９とは反対側の端部はパッシベーション膜の
コンタクト孔を介して駆動回路７の電極配線に接続され
る。また、共通電極１１の条形に形成されずべた一面に
形成された左方の中央部には開口１１ａが形成される。

【００１４】続いて、同図(b) に示すように、個々の発
熱部９に対応するインク加圧室１４及び外部から封止さ
れたインク流路１５を形成すべく感光性ポリイミドなど
の有機材料からなる隔壁材をコーティングによりチップ
基板２上に高さ２０μｍ程度に被着し、これをパターン
化した後に、３０分〜６０分、場合によって２時間、３
００℃〜４００℃の熱を加えるキュア（乾燥硬化、焼
成）を行い、キュア後の高さが１０μｍとなった上記感
光性ポリイミドによる隔壁１６（シール隔壁１６−１、
１６−２、区画隔壁１６−３）を形成する。

【００１５】更に、ウェットエッチングまたはサンドブ
ラスト法などにより、共通電極１１の開口１１ａ内に露
出するチップ基板２の表面にインク溝１７を凹設し、更
にこのインク溝１７に連通し裏面に開口するインク受給
孔１８を穿設し、インク受給孔１８とインク溝１７とが
連通したチップ基板の貫通路が形成される。

【００１６】これにより、インク溝１７の左側に位置す
る共通電極１１部分と、右方の個別配線電極１２が配設
されている部分、及び各発熱部９間に立設された隔壁１
６（１６−１、１６−２、１６−３）と、この隔壁１６
により形成された発熱部９の数だけのインク加圧室１４
とこれらのインク加圧室１４全てに連通するインク流路
１５がチップ基板２上に形成され、これらに外部からイ
ンクを供給するインク受給孔１８とインク溝１７からな
る貫通路がチップ基板２に形成される。

【００１７】次に、同図(c) に示すように、ポリイミド
からなる厚さ１０〜３０μｍのフィルム状のオリフィス
板３を、その片面に接着剤としての熱可塑性ポリイミド
を極薄に例えば厚さ２〜５μｍにコーテングし、上記積
層構造の最上層に張り付けて、２００〜３００℃で加熱
しながら加圧してオリフィス板３を固着させ、隔壁１６
によって形成されたインク加圧室１４及びインク流路１
５に蓋をする。これにより、外部から封止された隔壁１
６の厚さ１０μｍに対応する高さのインク加圧室１４及
びインク流路１５がチップ基板２上に形成される。

【００１８】続いて、オリフィス板３の表面にマスク用
のＮｉ、Ｃｕ又はＡｌなどの厚さ０．５〜１μｍ程度の
金属膜を形成し、この金属膜をパターン化してポリイミ
ドのオリフィス板３を選択的にエッチングする為のマス
クを形成し、続いて、へリコン波エッチング装置などに
より上記の金属膜マスクに従って、オリフィス板３に径
が４０μｍφ〜２０μｍφの多数の吐出ノズル４を一括
形成する。

【００１９】このとき、例えばオリフィス板３が図４
(a) に示す駆動回路端子８及び共通電極給電端子１３を
覆って形成されている場合は、上記の吐出ノズル４の孔
空けと共に、駆動回路端子８や共通電極給電端子１３等
のコンタクト孔も一括形成される。これにより、図４
(a) に示す３列のノズル列５を備えたヘッドチップ１が
同図(b) に示すシリコンウェハ６上に多数完成する。

【００２０】ここまでが、シリコンウェハ６の状態で処
理される。そして、最後に、ダイシングソーなどを用い
てカッテングして、チップ基板２毎に個別に分割し、実
装基板に実装されて実用単位の印字ヘッドが完成する。

【００２１】そして、印字（印刷）の際には、駆動回路
７による駆動パルス信号の出力により発熱部９が選択的
に通電駆動されて発熱し、この発熱により発熱部９とイ
ンクとの界面に膜気泡が発生し、この膜気泡の成長圧力
によりインク加圧室１４内のインクがインク滴となって
吐出ノズル４から吐出されて飛翔し、オリフィス板４に
近接して対向する用紙面に着弾して印字ドットを形成す
る。

【００２２】上記のヘッドチップ１を実装基板に実装す
る方法は、大別して２通りあり、一つは硬質プリント基
板へ実装するＣＯＢ実装方式であり、他の一つはフレキ
シブルプリント基板（ＦＰＣ）へ実装するベアチップ実
装方式である。

【００２３】いずれもプリント基板上にヘッドチップを
ダイボンディング剤（接着剤）によって固定（ダイボン
ディング）し、ヘッドチップ上にある電極パッドと、こ
のヘッドチップ１と外部との電気的接続用配線材料であ
るプリント基板上の電極パッドとを、ＡｕまたはＡｌな
どの金属ワイヤでワイヤーボンディングすることにより
相互の電極端子を接続した後、ワイヤーボンディング部
分をエポキシ系接着剤などによって樹脂封止することに
よって外部環境から接続部分を保護する構成とするもの
である。

【００２４】図６は、上述した２通りの実装方式の内
の、特にＣＯＢ実装方式の実例を模式的に示す図であ
る。同図に示すヘッドチップ１には、図４及び図５に示
した吐出ノズル４、インク流路１５、インク溝１７及び
インク受給孔１８のみを簡略に示している。

【００２５】この図６に示すように、ヘッドチップ１
は、接着剤１９により実装基板２１上に固着され、図４
(a) に示した駆動回路端子８や共通電極給電端子１３等
の電極パッド（図６では側面図のため見えない）と、実
装基板２１上の外部との電気的接続用配線材料である不
図示の電極パットとを、ＡｕまたはＡｌなどからなる金
属ワイヤ２２でワイヤーボンディングされ、更にワイヤ
ーボンディング部分をエポキシ系接着剤等の封止剤２３
によって樹脂封止されて、外部環境から接続部分を保護
されている。

【００２６】上記の実装基板２１は、ガラスエポキシ基
板からなるプリント回路基板であり、この実装基板２１
を上下に貫通させて、ヘッドチップ１のインク受給孔１
８に連通させるインク供給孔２４が形成されている。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のガラスエポキシ基板からなる実装回路基板２１は、
熱伝導性が悪く断熱性の高い材料が用いられているため
放熱性に劣るのに対し、この実装回路基板２１に接合さ
れる他方のヘッドチップ１は、印字実行に際して発熱部
９が高熱を発生する。そして、この発熱が、実装回路基
板２１の断熱性によって外部に放散されないと、ヘッド
の温度上昇に伴い、インクの温度の上昇等の種々の不具
合が発生する。

【００２８】また、ガラスエポキシ基板からなる実装回
路基板２１は、熱膨張係数が大きく且つ吸水率が高いた
め寸法上の安定性が劣り、したがって多くのヘッドチッ
プを実装基板２１上に配列して構成されるマルチアレイ
式の印字ヘッドを作成しようとしたとき、上記の実装回
路基板２１上にマルチチップ化を図った場合の個々のヘ
ッドチップの取付け位置精度が悪くなるという問題を有
していた。

【００２９】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
放熱性に優れると共にヘッド取付けの位置精度を高く確
保でき、マルチアレイ式インクジェットプリンタに好適
な高性能のインクジェットプリンタヘッドを提供するこ
とである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】先ず、請求項１記載の発
明のインクジェットプリンタヘッドは、インクと接触し
て気泡を発生させる発熱素子と、該発熱素子に対応して
設けられた吐出ノズルとを少なくとも有するヘッドチッ
プを備え、発生させた上記気泡の圧力にて上記インクを
上記吐出ノズルから所定方向に噴射するインクジェット
プリンタヘッドであって、上記ヘッドチップを設置した
高熱伝導性材料からなる実装基板と、該実装基板と上記
ヘッドチップ間に介在する高熱伝導性の接着材とを備え
て構成される。

【００３１】上記実装基板は、例えば請求項２記載のよ
うに、金属であることが好ましい。また、上記接着材
は、例えば請求項３記載のように、樹脂バインダーに高
熱伝導性物質粒子を混合させた複合物であっても良く、
また、例えば請求項５記載のように、フィルム状の接着
テープであっても良い。また、上記高熱伝導性物質粒子
は、例えば請求項４記載のように、金属粒子であること
が好ましい。

【００３２】次に、請求項６記載の発明のインクジェッ
トプリンタヘッドは、インクと接触して気泡を発生させ
る発熱素子と該発熱素子に対応して設けられた吐出ノズ
ルとを少なくとも有するヘッドチップを備え、発生させ
た上記気泡の圧力にて上記インクを上記吐出ノズルから
所定方向に噴射するインクジェットプリンタであって、
上記ヘッドチップを設置した高熱伝導性材料からなる実
装基板と、該実装基板の上記ヘッドチップを設置する設
置面内に所定のパターンに形成され上記ヘッドチップを
上記設置面に接着させる接着材が充填される溝部と、該
溝部内に充填され、上記ヘッドチップと上記実装基板を
接着する接着材とを有し、該接着材が上記ヘッドチップ
の底面と上記実装基板の上記設置面とが前記溝部以外の
箇所では実質的に直接密着するように上記溝部内に充填
されているように構成される。そして、上記溝部は、請
求項７に記載されているように、上記ヘッドチップが上
記実装基板に接着されるとき押圧された上記接着材が上
記ヘッドチップ底面に沿って延びるための逃げ部を備え
ていることが好ましく、また、請求項８に記載されてい
るように、上記溝部に充填される接着材の体積は、上記
溝部の容積より小さいことが好ましい。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に
おけるインクジェットプリンタヘッド（以下、単に印字
ヘッドという）の構成を示す側断面図である。同図に示
すように、印字ヘッド２５は、通常のガラスエポキシ基
板からなるプリント回路基板であるＰＣＢ基板２６をそ
のヘッドチップ搭載部分をくり抜いた形状となし、その
くり抜いた部分に、図４(a) に示したヘッドチップ１と
同様のヘッドチップ２７を配置し、このヘッドチップ２
７及びＰＣＢ基板２６を、Ｃｕ又はＡｌ等の高い熱伝導
性を有する金属性材料からなる実装基板２８上に、チッ
プ接着材２９及びＰＣＢ基板接着材３１によりダイボン
ディングされている。

【００３４】そして、ヘッドチップ２７とＰＣＢ基板２
６とは、ＡｕまたはＡｌなどからなる金属ワイヤ３２で
ワイヤーボンディングされ、更にワイヤーボンディング
部分をエポキシ系接着剤等の封止剤３３によって樹脂封
止されて、外部環境から接続部分を保護されている。

【００３５】上記の実装基板２８には、ヘッドチップ２
７のインク受給孔３４に連通させるインク供給孔３５が
穿設されている。また、ＰＣＢ基板２６の上記くり抜き
部分の周囲とヘッドチップ２７との間隙には、インク供
給孔３５からインク受給孔３４に供給されるインクが外
部に漏れ出ることを防止するための封止樹脂３６が充填
され、これにより、インク供給孔３５の周囲が封止樹脂
３６によって囲まれて外部に対し完全に封止されてい
る。

【００３６】上記のＰＣＢ基板接着材３１及びチップ接
着材２９は、いずれも樹脂バインダーに、高熱伝導性物
質粒子、例えばＡｇなどからなる金属粒子、あるいはア
ルミナのようなセラミックス粒子を混合させた複合物で
あり、極めて高い熱伝導性を有している。したがって、
ヘッドチップ２７の底面は、高熱伝導性の接着材を介し
て、これも高熱伝導性の実装基板２８に、直接接着固定
された構造となっている。

【００３７】これにより、印字ヘッド２５のヘッドチッ
プ２７による発熱は、熱伝導性の高いチップ接着剤２９
及びＰＣＢ基板接着材３１を介して実装基板２８に伝達
され、同じく熱伝導性の高い実装基板２８によって外部
に放熱される。このように、本例における印字ヘッド２
５の構造は、ヘッドチップ２７の発熱を効率よく外部に
逃すことができるように構成される。

【００３８】ここで、ＰＣＢ基板接着材３１又はチップ
接着材２９、特にチップ接着材２９には塗布部分からは
み出してインク供給孔３５を塞いでしまうことの無いよ
うな性質のものを使用するのがよい。それは、通常使用
されているボンディング剤のような液状の接着剤では、
その接着剤を塗付したときに周囲に広がって、インク供
給孔３５を塞ぐ虞があるからである。したがって、液状
の接着剤を避け、特には図示しないが、フィルム状の接
着材を用いるのが良い。この場合は、予めインク供給孔
３５に対応する部分を打抜き型等によって切り欠いて形
成したものを用いると、インク供給孔３５を塞ぐ虞もな
く、また取り扱いも便利である。なお、敢えて液状のボ
ンディング剤を用いる場合は、スクリーン印刷（シルク
印刷ともいう）などによって必要部分のみに塗布するよ
うにして用いると良い。

【００３９】次に、本発明の第２の実施形態を、図２及
び図３に沿って説明する。尚、図３(b) では、ＰＣＢ基
板、Ａｕワイヤー、封止樹脂等の図示を省略している。
図２に示すように、ヘッドチップ２７は、そのインク吐
出面３７に、図４(a)に示したノズル列５と同様のノズ
ル列３８が、印字に用いるイエロー、マゼンタ、シアン
の３色のインクに対応して３列形成されている。これら
３列のノズル列３８に、インク受給孔３４（図１参照）
を介して夫々対応する色インクを供給すべく、実装基板
３９のヘッドチップ設置面４１内には、３個一組のイン
ク供給孔４２が、上記３列のノズル列３８に対応して３
区分に分割されて配設されている。

【００４０】これら３区分の分割は、実装基板３９に凹
設された溝４３によってなされている。溝４３は、ヘッ
ドチップ設置面４１の４辺の周辺部に沿って四角形に形
成された部分と、その四角形の内部を３等分する２本の
直線部分とによって構成されている。この溝４３には、
ヘッドチップ２７を実装基板３９に設置するに先立って
予め適宜の接着材が適量充填される。

【００４１】図３(a),(b) は、上記ヘッドチップ２７の
実装基板３９への接着方法を示す図であり、上記溝４３
の断面を示している。この溝４３の上部には、同図(a),
(b)に示すように、左右に張り出す接着材の逃げ部４３
−１が形成されている。

【００４２】先ず、ヘッドチップ２７を実装基板３９に
設置するに先立って、同図(a) に示すように、溝４３
に、高熱伝導性の熱硬化型接着材４４を充填する。この
とき、熱硬化型接着材４４の上部がヘッドチップ設置面
４１の面よりも高さｄだけ突出するように、但し逃げ部
４３−１には入らないように充填する。この高さｄだけ
突出する熱硬化型接着材４４の上部の全容積は、逃げ部
４３−１の全容量よりも小さくなるように設定される。
尚、溝４３に充填する接着材は、高熱伝導性であれば、
熱硬化型に限らず、例えば熱可塑型や光・紫外線硬化型
等の接着材でもよい。

【００４３】上記に続いて、ヘッドチップ２７を位置合
わせして実装基板３９上に配置し、加圧し且つ加熱して
熱硬化型接着材４４をヘッドチップ設置面４１と同一高
さまで押圧しながら硬化させる。これにより、ヘッドチ
ップ２７がそのチップ基板裏面をヘッドチップ設置面４
１に密着させた状態で実装基板３９上に固着される。

【００４４】すなわち、熱硬化型接着材４４は、上記の
ように押圧されることにより、突出した上部がヘッドチ
ップ２７の底面に強く密着する。また、熱硬化型接着材
４４は、ヘッドチップ設置面４１と同一高さまで押し込
まれることにより横方向にはみ出すが、このはみ出し方
向には上述したように逃げ部４３−１が形成されてい
る。したがって、押し込まれた熱硬化型接着材４４のは
み出した接着材は逃げ部４３−１に収容され、ヘッドチ
ップ設置面４１の上にまではみ出して広がるようなこと
は無い。これにより、溝４３以外の箇所のヘッドチップ
設置面４１には、ヘッドチップ２７の底面つまりチップ
基板裏面が、何物も介さずに直接密着した状態となる。
この場合、逃げ部４３−１の底面を先端部に向かって徐
々に上る傾斜面に形成し、接着材が傾斜面を上りつつは
み出すようにしてあるから、熱硬化型接着材４４がチッ
プ基板裏面により広い範囲で密着し、その分だけ接着強
度及び熱伝導性が高められている。

【００４５】このように、高熱伝導性の実装基板３９に
ヘッドチップ２７の底面が直接又は高熱伝導性接着剤を
介して広く密着するので、実装基板３９を介してのヘッ
ドチップ２７の放熱性が更に向上する。なお、接着剤に
高熱伝導性のものを使用しなくてもヘッドチップ２７の
放熱性を十分に確保することが可能であり、その場合は
通常の熱硬化型接着材でよいので製造コストがより低減
する。

【００４６】尚、本発明は、上述した実施の形態に限ら
れるものではないことは勿論である。例えば、上述した
実施形態においては、いずれも１個のヘッドチップを実
装基板に接着する場合を例にとって説明したが、本発明
は、多数のヘッドチップを実装基板上にアレイ化して配
設する所謂マルチアレイ式インクジェットプリンタヘッ
ドに適用する場合に特に有効である。

【００４７】即ち、実装基板として高放熱性のＡｌやＣ
ｕの金属板を用いれば、従来の樹脂製のＰＣＢ基板等に
比べて熱膨張係数が小さく且つ個々のヘッドチップの発
熱を効率良く放熱できるから、多数のヘッドチップを実
装基板の所定位置に高い精度で設置できると共に、多数
のヘッドチップの温度上昇を防止して適正なインク吐出
性能を安定して維持できる。

【００４８】また、実装基板を、熱伝導性の高いＣｕや
Ａｌの金属で形成するようにしているが、実装基板はこ
れに限ることなく、高熱伝導性の特性を有するもの、例
えば、他の金属や合金材料、又はアルミナ、窒化アルミ
等のセラミックス材料、更にはそれらの複合材料で構成
するようにしても良い。

【００４９】また、実装基板に設けられるインク供給孔
には、常時インクが接するので、耐インク腐食性の向上
のために、インク供給孔の内壁を樹脂材料でコーティン
グしたり、耐インク腐蝕性の例えばＡｕ、Ｎｉ、Ｃｕ等
の金属でメッキするようにしても良い。

【００５０】また、実装基板を、平坦な板状で示してい
るが、実装基板はこれに限ることなく、ブロック状、か
まぼこ状等であっても良い。

【００５１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ヘッドチップを熱伝導性の高い接着剤を用いて同
じく熱伝導性の高い即ち放熱特性の良い金属又はその他
の材料からなる実装基板に接着するから、ヘッドチップ
の発熱を接着剤及び実装基板を介して外部に効率よく放
熱でき、インクジェットプリンタヘッドの過熱を防止
し、例えばインクの昇温による印字不良等のヘッドの過
熱による不具合が解消される。

【００５２】また、本発明によれば、接着材を充填する
溝部を実装基板の設置面に設けるから、高熱伝導性の実
装基板の設置面の溝部以外の表面とヘッドチップ底面と
を実質的に直接密着させることが出来、実装基板を介し
てのヘッドチップの放熱性が更に向上する。また、この
場合、接着剤に高熱伝導性のものを使用しなくても十分
な放熱性能が得られ、したがって、その場合、プリンタ
ヘッドの放熱性がより向上すると共に製造コストがより
低減する。

【００５３】また、ヘッドチップを熱膨張係数が小さく
寸法精度の良い例えば金属等の実装基板に設置すること
により、ヘッドチップの取付け位置精度が高まるので、
複数個のヘッドチップを同様の方法で位置精度良く一つ
の実装基板に固定・設置することができ、これにより、
多数の吐出ノズルの位置が高精度で確保されるマルチア
レイ式インクジェットプリンタヘッドを構成することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態におけるインクジェットプリ
ンタヘッド（印字ヘッド）の構成を示す側断面図であ
る。

【図２】第２の実施形態における印字ヘッドの製造方法
を示す図である。

【図３】第２の実施形態におけるヘッドチップの接着方
法を示す図である。

【図４】(a) は従来のカラー用ヘッドチップのインク吐
出面を模式的に示す図、(b) はヘッドチップが作成され
るシリコンウェハを模式的に示す図である。

【図５】(a),(b),(c) は従来のヘッドチップの製造工程
順を示す図である。

【図６】従来のヘッドチップのＣＯＢ実装方式の実例を
模式的に示す図である。

【符号の説明】

１ヘッドチップ２チップ基板３オリフィス板４吐出ノズル５ノズル列６シリコンウェハ７駆動回路８駆動回路端子９発熱部１１共通電極１１ａ開口１２個別配線電極１３共通電極給電端子１４インク加圧室１５インク流路１６隔壁１６−１、１６−２シール隔壁１６−３区画隔壁１７インク溝１８インク受給孔１９接着剤２１実装基板２２金属ワイヤ２３封止剤２４インク供給孔２５印字ヘッド２６ＰＣＢ基板２７ヘッドチップ２８実装基板２９チップ接着材３１ＰＣＢ基板接着材３２金属ワイヤ３３封止剤３４インク受給孔３５インク供給孔３６封止樹脂３７インク吐出面３８ノズル列３９実装基板４１ヘッドチップ設置面４２インク供給孔４３溝４４熱硬化型接着材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクと接触して気泡を発生させる発熱
素子と該発熱素子に対応して設けられた吐出ノズルとを
少なくとも有するヘッドチップを備え、発生させた前記
気泡の圧力にて前記インクを前記吐出ノズルから所定方
向に噴射するインクジェットプリンタヘッドであって、前記ヘッドチップを設置した高熱伝導性材料からなる実
装基板と、該実装基板と前記ヘッドチップ間に介在する高熱伝導性
の接着材とを備えたことを特徴とするインクジェットプ
リンタヘッド。
【請求項２】前記実装基板は、金属であることを特徴
とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項３】前記接着材は、樹脂バインダーに高熱伝
導性物質粒子を混合させた複合物であることを特徴とす
る請求項１記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項４】前記高熱伝導性物質粒子は、金属粒子で
あることを特徴とする請求項３記載のインクジェットプ
リンタヘッド。
【請求項５】前記接着材は、フィルム状の接着テープ
であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット
プリンタヘッド。
【請求項６】インクと接触して気泡を発生させる発熱
素子と該発熱素子に対応して設けられた吐出ノズルとを
少なくとも有するヘッドチップを備え、発生させた前記
気泡の圧力にて前記インクを前記吐出ノズルから所定方
向に噴射するインクジェットプリンタであって、前記ヘッドチップを設置した高熱伝導性材料からなる実
装基板と、該実装基板の前記ヘッドチップを設置する設置面内に所
定のパターンに形成され前記ヘッドチップを前記設置面
に接着させる接着材が充填される溝部と、該溝部内に充填され、前記ヘッドチップと前記実装基板
を接着する接着材とを有し、前記接着材が前記ヘッドチップの底面と前記実装基板の
前記設置面とが前記溝部以外の箇所では実質的に直接密
着するように前記溝部内に充填されていることを特徴と
するインクジェットプリンタヘッド。
【請求項７】前記溝部は前記ヘッドチップが前記実装基
板に接着されるとき押圧された前記接着材が前記ヘッド
チップ底面に沿って延びるための逃げ部を備えているこ
とを特徴とする請求項６記載のインクジェットプリンタ
ヘッド。
【請求項８】前記溝部に充填される接着材の体積は、前
記溝部の容積より小さいことを特徴とする請求項６記載
のインクジェットプリンタヘッド。