JP2004249658A - 液体吐出記録ヘッド、該液体吐出記録ヘッドの製造方法、および記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気フレキシブルケーブルを熱硬化性接着剤によって接着する際、接着剤の硬化温度よりも荷重たわみ温度が低い部材であっても電気フレキシブルケーブルを接着し、安定した記録ヘッドの生産を目的とする。
【解決手段】電気フレキシブルケーブルを記録ヘッドに接着する際、チッププレート（アルミナ）がチップタンク（ノリル）よりも電気フレキシブルケーブル側に突出しているため、熱圧着ホーンは電気フレキシブルケーブルを介してチッププレートには圧着するが、チップタンクには荷重がかからずに放射熱によって熱のみが伝わって接着剤を硬化し、変形等がなく接合される。
【選択図】 図１
【解決手段】電気フレキシブルケーブルを記録ヘッドに接着する際、チッププレート（アルミナ）がチップタンク（ノリル）よりも電気フレキシブルケーブル側に突出しているため、熱圧着ホーンは電気フレキシブルケーブルを介してチッププレートには圧着するが、チップタンクには荷重がかからずに放射熱によって熱のみが伝わって接着剤を硬化し、変形等がなく接合される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙や布などの記録媒体に対し液体を吐出させて記録を行う液体吐出記録ヘッド、該液体吐出記録ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
なお、本発明は、一般的な記録装置のほか複写機、通信システムを有するファクシミリ、記録部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わされている産業用記録装置に適用することができる。
【０００３】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の記録材（記録媒体）に画像を記録していくように構成されている。記録装置は、記録方式によりインクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式、レーザビーム式等に分けることができる。
【０００４】
その中でも、特にインクジェット式は、近年の高画質化と低ランニングコストというメリットを有し、広く一般家庭に普及するに至っている。そのため、今後は記録装置の小型化ならびに軽量化が益々必要となってきている。
【０００５】
インクジェット方式を含め、各方式の記録ヘッドを有する記録装置においては、記録ヘッドはその装置内の所定の位置に取り付けられ、制御手段からの制御信号によって駆動される。この制御信号を、記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段を制御する信号と同期させることにより、記録媒体上への画像形成が行われる。よって、記録ヘッドは、記録装置本体に対して機械的な位置決めと電気的な接続とによって繋がっている必要がある。
【０００６】
現在広く普及している記録装置では、記録ヘッドを記録装置に設けられたキャリッジ上に搭載し、キャリッジを記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復走査させることにより記録を行う、いわゆるシリアル型の記録装置が主流になっている。これは、シリアル型の記録装置は、記録領域に比べて小さな記録ヘッドで画像を形成することが可能であり、記録装置の小型化および低価格化が容易なためである。シリアル型の記録装置では、キャリッジの移動中にもそのキャリッジ上の記録ヘッドと記録装置本体の制御手段との電気的な接続を維持する必要があるため、制御手段と記録ヘッドとは、可塑性を有するフレキシブルケーブルを介して電気的に接続される。
【０００７】
記録ヘッドと記録装置との電気的な接続には、半田による接続や記録ヘッド側に設けたカートリッジ基板を記録装置側ケーブルコネクタに挿入する方式、さらにはヘッド側の基板またはフレキシブルケーブルに設けられたパッドを本体側のコネクタピンおよびゴムパッドに圧接して接続する方式がある。後者の方式を用いた記録装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００８】
しかしながら、半田により電気接合する方法においては一度取り付けた記録ヘッドの取り外しが不可能であり、ユーザーが異なる種類の記録ヘッドを使用したり、記録ヘッドが故障した場合に交換したりすることができない。
【０００９】
また、近年においては記録画像の高画質化および記録動作の高速化とともに記録ヘッドに設けられるノズル数も増加し、記録装置との電気接点数も増加しているため、記録ヘッドに電気接続パッドを設け記録装置側コネクタピンまたはゴムパッドに強く圧接して接続する方式においては、記録ヘッドおよび記録装置は相互に大きな反力を受けることになる。
【００１０】
この場合、記録ヘッドのフレキシブルケーブルに設けた電気接続パッドまたは電気基板を保持する面には高い強度が必要とされるため、電気接続パッドの配置場所が限定され、設計自由度がなくなる。記録ヘッドにはインク吐出時のミストや回復動作により多くのインクが付着することがあるが、電気接点配置の自由度がなくなると電気接点部へのインク付着により電気ショート等が発生する危険性がある。さらには、記録ヘッドおよびキャリッジの剛性を高めるために、記録ヘッドおよびキャリッジの構成部材の肉厚を厚くしたり、リブを設けたりすると、記録装置が大型化してしまうという問題が生じる。
【００１１】
これに対し、記録装置側のケーブルコネクタへ記録ヘッドに設けたカードエッジコンタクトを挿入する方式の場合、電気接点による相互反力はカードエッジコンタクトとコネクタとの間で相殺されるため、電気接続を行うにあたり記録ヘッドおよびキャリッジに剛性を持たせる必要性はなく、記録装置の小型化にも適している。
【００１２】
しかしながら、記録装置により送られる駆動信号に基づいて液体吐出を行う記録素子基板の配線とコンタクトとがガラスエポキシ基板等のリジット基板で構成された電気基板のカードエッジパターンを介してのみ接続される場合においては、基板自身が柔軟性を持たないため記録ヘッドに設ける電気コンタクトの配置場所および方向の自由度はなく、圧接方式にコンタクトと同様に、インク吐出時のインクミストや回復動作における付着インクにより電気ショートなどの問題が発生する恐れがある。
【００１３】
次に、記録装置により送られる駆動信号に基づいて液体吐出を行う記録素子基板とカードエッジコンタクトとが電気フレキシブルケーブルを介して電気的に接続する場合においては、カードエッジコンタクトを所望の位置で所望の向きで取り付けることが可能となり、液体吐出記録ヘッド上に付着した液体によってショートしてしまう事態を防ぐことができる。
【００１４】
更にこの構成においては、記録装置への記録ヘッドの装着を容易にするため、記録装置内への液体吐出記録ヘッドの挿入方向と記録装置のコネクタへのカードエッジコンタクトの接続方向が一致することが望ましい。
【００１５】
しかし、記録装置のコネクタへのカードエッジコンタクトの接続方向を所望の方向にするために、電気フレキシブルケーブルを折り曲げる際、記録素子基板と電気フレキシブルケーブルの位置ズレおよび電気フレキシブルケーブルとカードエッジコンタクトの位置ズレのよって、折り曲げられた電気フレキシブルケーブルはねじれを生じる。それにより、記録装置のコネクタがカードエッジコンタクトに接続される際に浮き上がった電気フレキシブルケーブルと接触し電気不良を発生させる恐れがある。
【特許文献１】
特許第２８１４３３０号明細書
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、電気フレキシブルケーブルのねじれによって浮き上がる領域を記録ヘッドに接着することによって、記録装置のコネクタがカードエッジコンタクトに接続される際にも電気フレキシブルケーブルと接触しない対応がとられた。この際に使用する接着剤は、記録ヘッドと強い接着力を有し、耐液性に優れ、更に量産時のタクトを考慮すると数秒から数十秒で硬化するものが望ましく、熱硬化型接着剤がこれに該当する。
【００１７】
しかし、記録ヘッドで使用する部材の中には、高温をかけながら、圧着すると変形してしまうものもある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本出願にかかる発明は、上記の問題に鑑みてなされたものである。
【００１９】
駆動信号が伝達させる複数の電気接点をもつカードエッジコンタクトと、前記駆動信号に基づいて記録媒体に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記録素子を具備する記録素子基板と、前記カードエッジコンタクトと前記記録素子基板とを電気的に接続している電気フレキシブルケーブルと、前記液体の流路が設けられており前記記録素子基板が取り付けられた記録素子ユニットと、前記記録素子ユニットが取り付けられている本体部と、を有する液体吐出記録ヘッドにおいて、
前記電気フレキシブルケーブルが前記液体吐出ヘッドにおける複数の構成部材に対して同一方向で接着結合される際、それぞれの接着面で段差を有し、荷重たわみ温度が最も高い部材が前記電気フレキシブルケーブル側に突き出ていることを特徴とする。
【００２０】
また、前記接着結合には、熱硬化性接着剤を用いることを特徴とする。
【００２１】
また、前記接着面は、前記記録素子ユニットおよび前記本体部が有することを特徴とする。
【００２２】
また、前記記録素子ユニットが前記電気フレキシブルケーブル側に突き出ていることを特徴とする。
【００２３】
また、前記記録素子ユニットの接着面は、セラミック材であることを特徴とする。
【００２４】
また、前記記録素子ユニットの接着面はエンジニアリングプラスチップであることを特徴とする。
【００２５】
また、前記本体部はノリル材であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
【００２６】
また、駆動信号が伝達させる複数の電気接点をもつカードエッジコンタクトと、前記駆動信号に基づいて記録媒体に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記録素子を具備する記録素子基板と、前記カードエッジコンタクトと前記記録素子基板とを電気的に接続している電気フレキシブルケーブルと、前記液体の流路が設けられており前記記録素子基板が取り付けられた記録素子ユニットと、前記記録素子ユニットが取り付けられている本体部と、を有する液体吐出記録ヘッドの製造方法において、
前記記録素子ユニットに前記電気フレキシブルケーブルを接着接合する工程と、
前記記録素子ユニットに前記電気フレキシブルケーブルを電気的に接合する工程と、
前記電気フレキシブルケーブルを前記カードエッジコンタクトに電気的に接続する工程と、
前記本体部の一面に前記記録素子ユニットを結合する工程と、
前記電気フレキシブルケーブルを、前記本体部の前記一面に隣接する他の面上に沿わせるように折り曲げる工程と、
前記電気フレキシブルケーブルの少なくとも一部を複数の構成部材に接合する工程と、
前記電気フレキシブルケーブルを所定の角度だけ折り曲げた状態で、前記カードエッジコンタクトを前記本体部に取り付ける工程と、
を有することを特徴とする。
【００２７】
また、前記電気フレキシブルケーブルを折り曲げる工程と、前記電気フレキシブルケーブルの少なくとも一部を複数の構成部材に接合する工程とは、一連の動作であることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図を用いて、本出願にかかる発明を採用した実施例を説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの全体を示す模式的斜視図であり、図３（ａ）は記録ヘッドを記録素子基板側から見た図、図３（ｂ）はインクタンク側から見た図である。図１は図３の記録ヘッドのカードエッジコンタクトとカードエッジコネクタを示す模式的拡大断面図である。
【００３０】
記録ヘッドＨ１００１は、記録ヘッドＨ１００１の本体部となるインクタンクホルダ６を有している。記録ヘッドカートリッジＨ１００１は、記録ヘッドカートリッジＨ１００１と、そのインクタンクホルダ６に対して着脱自在に装着されるインクタンク１，２とで構成されている。インクタンク１はブラックインクを内部に貯留し、インクタンク２はシアン、マゼンタ、およびイエローの３色のカラーインクを１つの筐体内に仕切り壁によって分離した状態で貯留している。
【００３１】
記録ヘッドＨ１００１は、記録装置本体（図 参照）のヘッド保持部材であるキャリッジ１０３に対して、位置決め手段により位置決めされた状態で着脱自在に搭載される。このとき、図１に示すように記録ヘッドＨ１００１に設けられたカードエッジコンタクト３は、記録装置側に設けられたカードエッジコネクタ４の開口部内に挿入され、カードエッジコンタクト側の電気接点３ａとカードエッジコネクタ側の電気接点４ａとが接触することにより、カードエッジコネクタ４に電気的に接続される。
【００３２】
また、電気フレキシブルケーブル５は約９０度に曲げられ、記録素子ユニットＨ１００２とインクタンクホルダ６に熱硬化性接着剤８によって接着固定された後、約１８０度曲げられてインクタンクホルダ６にビス７ｂで固定される。その際、記録素子ユニットＨ１００２はインクタンクホルダ６よりも電気フレキシブルケーブル５側に突き出している。本実施形態では、記録素子ユニットＨ１００２の接着部はアルミナ材、インクタンクホルダ６はノリル材を用いている。また、この熱硬化性接着剤８は、高温での硬化を推奨とされるものであり、耐熱温度が非常に高いアルミナ材は、この硬化温度においても変形等が発生することはないが、ノリル材の荷重たわみ温度よりも高いため、インクタンクホルダ６へ熱圧着を行うと、インクタンクホルダ６の変形が生じてしまう恐れがある。このため、接着部の耐熱温度が高いアルミナ材で構成された記録素子ユニットＨ１００２をインクタンクホルダ６よりも突き出すことによって、インクタンクホルダ６に直接荷重が掛からず熱を伝えて接着剤を硬化させることができる。
【００３３】
図２にはインクタンクホルダ６への接着を行わなかった場合を示した。電気フレキシブルケーブル５は、記録ヘッドを構成する部品の組み付け時の位置ズレによって左右の伸延方向の長さが異なるため、インクタンクホルダ６への接着を行わないと電気フレキシブルケーブル５が浮き上がり、カードエッジコネクタ４と干渉し、電気不良を発生させる恐れがある。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、記録ヘッドＨ１００１には、記録装置からの駆動信号に基づいて電気熱変換記録素子によりインクに膜沸騰を生じさせ、記録媒体に対しインク吐出を行う記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１が設けられている。これらのうち、第１の記録素子基板Ｈ１１００はブラックインク用の記録素子基板であり、インクタンク１に貯留されたブラックインクが供給され、これを吐出するように構成されている。また、第２の記録素子基板Ｈ１１０１はカラーインク用の記録素子基板であり、インクタンク２に貯留された３色のカラーインクがそれぞれ供給され、これらを吐出するように構成されている。これらの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１について、以下に図４、５を用いて詳しく説明する。
図４は、図１に示した第１の記録素子基板の模式的斜視図であり、その構成を説明するために一部を破断した状態で示している。
【００３５】
第１の記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０に、インク流路である長溝状の貫通口であるインク供給口Ｈ１１０２が形成されている。インク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側には、電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列づつ並べて配置されて形成されており、さらに電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡ１などからなる不図示の電気配線が形成されている。これらの電気熱変換素子Ｈ１１０３と電気配線とは成膜技術により形成されている。各列の電気熱変換素子Ｈ１１０３は千鳥状に配列されており、これに対応して、後述する各列の吐出口Ｈ１１０７の位置も、その並び列方向に直交する方向に並ばないように少しズレて配置されている。
【００３６】
更に、この電気配線に電力を供給するために電極部Ｈ１１０４が電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側の側辺に沿って配列して形成されており、電極部Ｈ１１０４上にはＡｕなどからなるバンプＨ１１０５が形成されている。
【００３７】
このように構成された第２の記録素子Ｈ１１０１によれば、インクタンク２から各インク供給口Ｈ１１０２に供給された各色のカラーインクは、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の発熱によって発生した気泡の圧力で電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向する吐出口Ｈ１１０７から吐出される。
【００３８】
これらの各記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１とカードエッジコンタクト３とは電気フレキシブルケーブル５を介して接続されている。また、記録ヘッドＨ１００１はカードエッジコンタクト３のカードエッジコネクタ４への挿入方向が記録ヘッドＨ１００１からの液体吐出方法と略平行となるように構成されている。
【００３９】
図６は図３に示した記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【００４０】
電気フレキシブルケーブル５は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対してインク吐出を行うための電気駆動信号を印加する電気信号経路を形成ＴＡＢ基板またはＦＰＣ基板であり、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１に対応する２つの開口部が形成されている。電気フレキシブルケーブル５の各開口部の縁付近には、それぞれの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に接続される電極端子５ｂ，５ｃが形成されている。電気フレキシブルケーブル５と記録素子ユニットＨ１００２とは接着固定され、これらの電極素子５ｂ，５ｃと記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各電極部Ｈ１１０４とは超音波圧着法により電気接合され、これにより電気フレキシブルケーブル５と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１とが電気的に接合される。
【００４１】
電気フレキシブルケーブル５が接着固定された記録素子ユニットＨ１００２は、ビス７ａによってインクタンクホルダ６の下面に固定される。インクタンクホルダ６の下面には、例えばシリコーンゴム等からなる弾性部材で構成されたジョイントシール部材７が設けられている。ジョイントシール部材７は、インクタンクホルダ６に設けられた各インク供給口と、記録素子ユニットＨ１００２に設けられた各インク供給口とをそれぞれシールした状態で連通させる連通口が形成されている。
【００４２】
本実施形態における電気フレキシブルケーブル５の短部には、記録装置に設けられているカードエッジコネクタ４に接続される、銅箔からなる電気接点３ａが形成されている。電気フレキシブルケーブル５の電気接点３ａが形成されている部分には補強板３ｂが接着により貼り合わされており、これによってカードエッジコンタクト３が構成されている。
【００４３】
補強板３ｂには、インクタンクホルダ６に対してカードエッジコンタクト３を固定する固定手段であるビス７ｂが通される取り付け穴３ｃが設けられている。本実施形態では、補強板３ｂは厚みが０．３〜１．０ｍｍのガラスエポキシからなる板材で構成したが、補強板３ｂの材質これに限定されるものではなく、例えばステンレス鋼等からなる金属板を用いてもよい。また、電気フレキシブルケーブル５と補強板３ｂとの接合方法としては、所定の形状をもった補強板３ｂを配線パターン３ａとの位置合わせを行った後に貼り合わせてもよい。あるいは、カードエッジコンタクト３」の寸法精度を高める必要があるときには、補強板３ｂと電気フレキシブルケーブル５を所定形状よりも大きめに形成しておき、補強板３ｂを電気フレキシブルケーブル５に張り合わせた後に、補強板３ｂを電気フレキシブルケーブル５と同時に所定形状に打ち抜くことで、寸法精度が高いカードエッジコンタクト３を形成することができる。
【００４４】
次に、上記説明した記録ヘッドの製造方法について、図６および７を参照して説明する。
【００４５】
最初に、電気フレキシブルケーブル５を記録素子ユニットＨ１００２に接着固定し、これらの電極端子５ｂ，５ｃと記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各電極部Ｈ１１０４とを超音波圧着法によって電気接合を行い、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の周囲および電気接合部を封止する。電気フレキシブルケーブル５と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１が接合されている端部とは反対側の端部に補強板３ｂを接合してカ−ドエッジコンタクト３を設ける。その後、電気フレキシブルケーブル５が接合された記録素子ユニットＨ１００２を、インクタンクホルダ６に対して位置決めし、ビス７ａによってインクタンクホルダ６の下面に固定する。
【００４６】
上記プロセスにおいては、カ−ドエッジコンタクト３を設けた後に記録素子ユニットＨ１００２を、インクタンクホルダ６に固定したが、記録素子ユニットＨ１００２をインクタンクホルダ６に固定した後にカ−ドエッジコンタクト３を設けてもよい。
【００４７】
続いて、図８が示す通り、電気フレキシブルケーブル５を記録素子ユニットＨ１００２の端面に沿って約９０度の角度に折り曲げ、接着固定する。
【００４８】
図８（ａ）は、熱硬化性接着剤８が塗布された記録ヘッドに、曲げ圧着ホーン９が電気フレキシブルケーブル５を折り曲げる様子を示した。
【００４９】
図８（ｂ）には、曲げ圧着ホーン９が電気フレキシブルケーブル５を圧着している様子を示す。この際、曲げ圧着ホーン９は高温に加熱され、電気フレキシブルケーブル５越しに熱を熱硬化性接着剤８に伝達し、硬化させている。記録素子ユニットＨ１００２は、直接曲げ圧着ホーンによって荷重を受けているが、インクタンクホルダ６は曲げ圧着ホーン９に対して記録素子ユニットＨ１００２よりも後退しているために荷重を受けることはなく、変形等の心配はない。
【００５０】
次に電気フレキシブルケーブル５の端部に取り付けられたカードエッジコンタクト３を約１８０度折り返す。そして、カードエッジコンタクト３をインクタンクホルダ６に設けられた突き当て部６ａ、６ｂに突き当てて位置決めし、ビス７ｂを取り付け穴３ｃに通してインクタンクホルダ６のビス穴６ｃに固定する。このとき、電気フレキシブルケーブル５の、記録素子ユニットＨ１００２からカードエッジコンタクト３までに至る伸延方向の長さが異なる。しかしながら、その長さの誤差は、図９に示すように、電気フレキシブルケーブル５を１８０度折り返した部分に生じる屈曲部の位置がその誤差に応じて変化することによって吸収される。そのため、その長さの誤差は、カードエッジコンタクト３をインクタンクホルダ６の突き当て部６ａ，６ｂに突き当てて位置決めする際に何ら影響しないようになっている。
【００５１】
また、図１０に示すように、本実施形態では、補強板３ｂに形成された取り付け穴３ｃは、電気フレキシブルケーブル５の上記伸延方向に対して直交する方向（横幅方向）に長い長穴形状を有している。そのため、電気フレキシブルケーブル５に対して補強板３ｃを接合するときなどに生じる誤差などによって、上記横幅方向に関してインクタンクホルダ６に対する補強板３ｃに位置合わせに多少の誤差が生じる場所であっても、ビス７ｂは、取り付け穴３ｃを通してビス穴６ｃに固定する際に取り付け穴３ｃと干渉しない。このようにして、上記の横方向に関するインクタンクホルダ６とカードエッジコンタクト３との位置合わせ誤差が長穴形状に取り付け穴３ｃによって吸収されるため、カードエッジコンタクト３をインクタンクホルダ６に固定する際に、カードエッジコンタクト３およびそれが接合された電気フレキシブルケーブル５に対してストレスを与えることはない。
【００５２】
以上の工程により、図１に示した記録ヘッドＨ１００１が構成される。
【００５３】
なお、インクタンクホルダ６へのカードエッジコンタクト３の固定手段はビス７ｂに限られず、例えばビス７ｂの代わりに固定ピンを用い、ビス穴６ｃの代わりに固定ピンが貫通する貫通穴を形成し、固定ピンをカードエッジコンタクト３の取り付け穴３ｃとインクタンクホルダ６の貫通穴に通した後にその固定ピンの両端をかしめる（潰す）ことによっても、インクタンクホルダ６へのカードエッジコンタクト３を固定することができる。
【００５４】
また、カードエッジ基板が剛性の高いリジット基板であれば、上記に説明した補強板３ｂを設ける必要がなくなるため、その分だけ部品点数と組み立て工数を減らして記録ヘッドカートリッジのコストダウンを図ることが可能となる。このようにカードエッジコンタクト３をカードエッジ基板とする場合には、電気フレキシブルケーブル５とカードエッジ基板は、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着することで電気的に接続される。
【００５５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図１１を参照して説明する。本実施形態は、第１の実施形態における記録ヘッドＨ１００１のカードエッジコンタクト３の構成を変更したものである。
【００５６】
図１１は本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの全体を示す模式的斜視図である。図１１において第１の実施形態と同様の部分については同一の記号を付し、説明を省略する。
【００５７】
図１１に示すように、本実施形態では、記録ヘッドＨ１００１Ｂに設けられたカードエッジコンタクト２３の、記録装置（不図示）側に設けられたカードエッジコネクタ２４への挿入方向が、記録ヘッドＨ１００１Ｂからの液体吐出方向に対して略垂直となる方向に構成されている。本実施形態は、カードエッジコンタクト２３のカードエッジコネクタ２４への挿入方向が第１の実施形態と異なっており、したがって記録装置に対して記録ヘッドＨ１００１Ｂを着脱するときの記録ヘッドＨ１００１Ｂの移動方向が第１の実施形態と異なっている。
【００５８】
このように、記録ヘッドＨ１００１Ｂにおけるカードエッジコンタクト２３の取り付け位置と向きは、記録ヘッドＨ１００１Ｂが装着される記録装置の構成に応じて自由に設定することができる。そのため、記録装置内への記録ヘッドＨ１００１Ｂの挿入方向と記録装置のコネクタへのカードエッジコンタクト２３の接続方向とが一致するようにすれば、記録装置への記録ヘッドＨ１００１Ｂの装着を容易にすることができるとともに、記録装置内での記録ヘッドＨ１００１Ｂの移動空間を小さくできることから記録装置の小型化を図ることができる。
【００５９】
なお、カードエッジコンタクト２３は、電気フレキシブルケーブル２５の導体線と電気接点２３ａとを接続する配線回路が形成されたカードエッジ基板であってもよい。カードエッジ基板内の配線回路において配線配列変更および統合が可能であり、カードエッジコネクタ４との接続配線を簡略化することができる。また、カードエッジ基板が剛性の高いリジッド基板であれば補強板を設ける必要がなくなるため、その分だけ部品点数と組立工数を減らして記録ヘッドＨ１００１Ｂのコストダウンを図ることが可能となる。このようにカードエッジコンタクト２３をカードエッジ基板とする場合には、電気フレキシブルケーブル２５とカードエッジ基板は、異方性導電フィルムなどを用いて熱圧着することで電気的に接続される。
【００６０】
さらに、インクタンクホルダ２６に対するカードエッジコンタクト２３の配置位置は図１１に示す位置に限られず、記録素子ユニットＨ１００２に接合された電気フレキシブルケーブル２５の伸延方向、長さ、形状等を適宜変えることにより、図１１に示すインクタンクホルダ２６のＡ面からＤ面の何れの面にも配置することができる。
【００６１】
【発明の効果】
本出願にかかる発明によれば、記録ヘッドを構成する２部品以上の部材に熱硬化性接着剤によって電気フレキシブルケーブルを接着する際、最も荷重たわみ温度が高い部材にのみ熱圧着を行い、他の部材には荷重を加えず放射熱のみで接着を行う。
【００６２】
これにより、荷重たわみ温度が低い部材を用いても変形することなく、熱硬化性接着剤で電気フレキシブルケーブルを接着固定でき、安定して記録ヘッドの生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの電気フレキシブルケーブルの接着状態およびカードエッジコンタクトとカードエッジコネクタとを示す模式的拡大断面図である。
【図２】本発明を適用しない場合における記録ヘッドの電気フレキシブルケーブルの接着状態を示す模式的拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの全体を示す模式的斜視図である。
【図４】図３に示した第１の記録素子基板の模式的斜視図である。
【図５】図３に示した第２の記録素子基板の模式的斜視図である。
【図６】図３に示した記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図７】図３等に示した記録ヘッドの製造方法を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における電気フレキシブルケーブルの接着工程を説明するための模式的拡大断面図である。
【図９】記録ヘッドのカードエッジコンタクト近傍を示す模式的拡大断面図である。
【図１０】図１等に示した記録ヘッドのインクタンクホルダとこれに対して位置合わせされたカードエッジコンタクトとを示す正面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの全体を示す模式的斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る記録装置の全体を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１ インクタンク
２ インクタンク
３，２３，３３ カードエッジコンタクト
３ａ，２３ａ，３３ａ 電気接点
３ｂ 補強板
３ｃ 取り付け穴
４，２４ カードエッジコネクタ
４ａ，２４ａ 電気接点
５，２５，３５ 電気フレキシブルケーブル
５ｂ，５ｃ 電極端子
６，２６，３６ インクタンクホルダ
６ａ，６ｂ 突き当て部
６ｃ ビス穴
６ｄ，３６ｄ 接合面
７ ジョイントシール部材
７ｂ ビス
８ 熱硬化性接着剤
９ 曲げ圧着ホーン
Ｈ１０００，Ｈ１０００Ｂ，Ｈ１０００Ｃ 記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１，Ｈ１００１Ｂ，Ｈ１００１Ｃ 記録ヘッド
Ｈ１００２ 記録素子ユニット
Ｈ１１００ 第１の記録素子基板
Ｈ１１０１ 第２の記録素子基板
Ｈ１１０２ インク供給口
Ｈ１１０３ 電気熱変換素子
Ｈ１１０４ 電極部
Ｈ１１０５ バンプ
Ｈ１１０６ インク流路壁
Ｈ１１０７ 吐出口
Ｈ１１０８ 吐出口群
Ｈ１１１０ Ｓｉ基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙や布などの記録媒体に対し液体を吐出させて記録を行う液体吐出記録ヘッド、該液体吐出記録ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
なお、本発明は、一般的な記録装置のほか複写機、通信システムを有するファクシミリ、記録部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わされている産業用記録装置に適用することができる。
【０００３】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の記録材（記録媒体）に画像を記録していくように構成されている。記録装置は、記録方式によりインクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式、レーザビーム式等に分けることができる。
【０００４】
その中でも、特にインクジェット式は、近年の高画質化と低ランニングコストというメリットを有し、広く一般家庭に普及するに至っている。そのため、今後は記録装置の小型化ならびに軽量化が益々必要となってきている。
【０００５】
インクジェット方式を含め、各方式の記録ヘッドを有する記録装置においては、記録ヘッドはその装置内の所定の位置に取り付けられ、制御手段からの制御信号によって駆動される。この制御信号を、記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段を制御する信号と同期させることにより、記録媒体上への画像形成が行われる。よって、記録ヘッドは、記録装置本体に対して機械的な位置決めと電気的な接続とによって繋がっている必要がある。
【０００６】
現在広く普及している記録装置では、記録ヘッドを記録装置に設けられたキャリッジ上に搭載し、キャリッジを記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復走査させることにより記録を行う、いわゆるシリアル型の記録装置が主流になっている。これは、シリアル型の記録装置は、記録領域に比べて小さな記録ヘッドで画像を形成することが可能であり、記録装置の小型化および低価格化が容易なためである。シリアル型の記録装置では、キャリッジの移動中にもそのキャリッジ上の記録ヘッドと記録装置本体の制御手段との電気的な接続を維持する必要があるため、制御手段と記録ヘッドとは、可塑性を有するフレキシブルケーブルを介して電気的に接続される。
【０００７】
記録ヘッドと記録装置との電気的な接続には、半田による接続や記録ヘッド側に設けたカートリッジ基板を記録装置側ケーブルコネクタに挿入する方式、さらにはヘッド側の基板またはフレキシブルケーブルに設けられたパッドを本体側のコネクタピンおよびゴムパッドに圧接して接続する方式がある。後者の方式を用いた記録装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００８】
しかしながら、半田により電気接合する方法においては一度取り付けた記録ヘッドの取り外しが不可能であり、ユーザーが異なる種類の記録ヘッドを使用したり、記録ヘッドが故障した場合に交換したりすることができない。
【０００９】
また、近年においては記録画像の高画質化および記録動作の高速化とともに記録ヘッドに設けられるノズル数も増加し、記録装置との電気接点数も増加しているため、記録ヘッドに電気接続パッドを設け記録装置側コネクタピンまたはゴムパッドに強く圧接して接続する方式においては、記録ヘッドおよび記録装置は相互に大きな反力を受けることになる。
【００１０】
この場合、記録ヘッドのフレキシブルケーブルに設けた電気接続パッドまたは電気基板を保持する面には高い強度が必要とされるため、電気接続パッドの配置場所が限定され、設計自由度がなくなる。記録ヘッドにはインク吐出時のミストや回復動作により多くのインクが付着することがあるが、電気接点配置の自由度がなくなると電気接点部へのインク付着により電気ショート等が発生する危険性がある。さらには、記録ヘッドおよびキャリッジの剛性を高めるために、記録ヘッドおよびキャリッジの構成部材の肉厚を厚くしたり、リブを設けたりすると、記録装置が大型化してしまうという問題が生じる。
【００１１】
これに対し、記録装置側のケーブルコネクタへ記録ヘッドに設けたカードエッジコンタクトを挿入する方式の場合、電気接点による相互反力はカードエッジコンタクトとコネクタとの間で相殺されるため、電気接続を行うにあたり記録ヘッドおよびキャリッジに剛性を持たせる必要性はなく、記録装置の小型化にも適している。
【００１２】
しかしながら、記録装置により送られる駆動信号に基づいて液体吐出を行う記録素子基板の配線とコンタクトとがガラスエポキシ基板等のリジット基板で構成された電気基板のカードエッジパターンを介してのみ接続される場合においては、基板自身が柔軟性を持たないため記録ヘッドに設ける電気コンタクトの配置場所および方向の自由度はなく、圧接方式にコンタクトと同様に、インク吐出時のインクミストや回復動作における付着インクにより電気ショートなどの問題が発生する恐れがある。
【００１３】
次に、記録装置により送られる駆動信号に基づいて液体吐出を行う記録素子基板とカードエッジコンタクトとが電気フレキシブルケーブルを介して電気的に接続する場合においては、カードエッジコンタクトを所望の位置で所望の向きで取り付けることが可能となり、液体吐出記録ヘッド上に付着した液体によってショートしてしまう事態を防ぐことができる。
【００１４】
更にこの構成においては、記録装置への記録ヘッドの装着を容易にするため、記録装置内への液体吐出記録ヘッドの挿入方向と記録装置のコネクタへのカードエッジコンタクトの接続方向が一致することが望ましい。
【００１５】
しかし、記録装置のコネクタへのカードエッジコンタクトの接続方向を所望の方向にするために、電気フレキシブルケーブルを折り曲げる際、記録素子基板と電気フレキシブルケーブルの位置ズレおよび電気フレキシブルケーブルとカードエッジコンタクトの位置ズレのよって、折り曲げられた電気フレキシブルケーブルはねじれを生じる。それにより、記録装置のコネクタがカードエッジコンタクトに接続される際に浮き上がった電気フレキシブルケーブルと接触し電気不良を発生させる恐れがある。
【特許文献１】
特許第２８１４３３０号明細書
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、電気フレキシブルケーブルのねじれによって浮き上がる領域を記録ヘッドに接着することによって、記録装置のコネクタがカードエッジコンタクトに接続される際にも電気フレキシブルケーブルと接触しない対応がとられた。この際に使用する接着剤は、記録ヘッドと強い接着力を有し、耐液性に優れ、更に量産時のタクトを考慮すると数秒から数十秒で硬化するものが望ましく、熱硬化型接着剤がこれに該当する。
【００１７】
しかし、記録ヘッドで使用する部材の中には、高温をかけながら、圧着すると変形してしまうものもある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本出願にかかる発明は、上記の問題に鑑みてなされたものである。
【００１９】
駆動信号が伝達させる複数の電気接点をもつカードエッジコンタクトと、前記駆動信号に基づいて記録媒体に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記録素子を具備する記録素子基板と、前記カードエッジコンタクトと前記記録素子基板とを電気的に接続している電気フレキシブルケーブルと、前記液体の流路が設けられており前記記録素子基板が取り付けられた記録素子ユニットと、前記記録素子ユニットが取り付けられている本体部と、を有する液体吐出記録ヘッドにおいて、
前記電気フレキシブルケーブルが前記液体吐出ヘッドにおける複数の構成部材に対して同一方向で接着結合される際、それぞれの接着面で段差を有し、荷重たわみ温度が最も高い部材が前記電気フレキシブルケーブル側に突き出ていることを特徴とする。
【００２０】
また、前記接着結合には、熱硬化性接着剤を用いることを特徴とする。
【００２１】
また、前記接着面は、前記記録素子ユニットおよび前記本体部が有することを特徴とする。
【００２２】
また、前記記録素子ユニットが前記電気フレキシブルケーブル側に突き出ていることを特徴とする。
【００２３】
また、前記記録素子ユニットの接着面は、セラミック材であることを特徴とする。
【００２４】
また、前記記録素子ユニットの接着面はエンジニアリングプラスチップであることを特徴とする。
【００２５】
また、前記本体部はノリル材であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
【００２６】
また、駆動信号が伝達させる複数の電気接点をもつカードエッジコンタクトと、前記駆動信号に基づいて記録媒体に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記録素子を具備する記録素子基板と、前記カードエッジコンタクトと前記記録素子基板とを電気的に接続している電気フレキシブルケーブルと、前記液体の流路が設けられており前記記録素子基板が取り付けられた記録素子ユニットと、前記記録素子ユニットが取り付けられている本体部と、を有する液体吐出記録ヘッドの製造方法において、
前記記録素子ユニットに前記電気フレキシブルケーブルを接着接合する工程と、
前記記録素子ユニットに前記電気フレキシブルケーブルを電気的に接合する工程と、
前記電気フレキシブルケーブルを前記カードエッジコンタクトに電気的に接続する工程と、
前記本体部の一面に前記記録素子ユニットを結合する工程と、
前記電気フレキシブルケーブルを、前記本体部の前記一面に隣接する他の面上に沿わせるように折り曲げる工程と、
前記電気フレキシブルケーブルの少なくとも一部を複数の構成部材に接合する工程と、
前記電気フレキシブルケーブルを所定の角度だけ折り曲げた状態で、前記カードエッジコンタクトを前記本体部に取り付ける工程と、
を有することを特徴とする。
【００２７】
また、前記電気フレキシブルケーブルを折り曲げる工程と、前記電気フレキシブルケーブルの少なくとも一部を複数の構成部材に接合する工程とは、一連の動作であることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図を用いて、本出願にかかる発明を採用した実施例を説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの全体を示す模式的斜視図であり、図３（ａ）は記録ヘッドを記録素子基板側から見た図、図３（ｂ）はインクタンク側から見た図である。図１は図３の記録ヘッドのカードエッジコンタクトとカードエッジコネクタを示す模式的拡大断面図である。
【００３０】
記録ヘッドＨ１００１は、記録ヘッドＨ１００１の本体部となるインクタンクホルダ６を有している。記録ヘッドカートリッジＨ１００１は、記録ヘッドカートリッジＨ１００１と、そのインクタンクホルダ６に対して着脱自在に装着されるインクタンク１，２とで構成されている。インクタンク１はブラックインクを内部に貯留し、インクタンク２はシアン、マゼンタ、およびイエローの３色のカラーインクを１つの筐体内に仕切り壁によって分離した状態で貯留している。
【００３１】
記録ヘッドＨ１００１は、記録装置本体（図 参照）のヘッド保持部材であるキャリッジ１０３に対して、位置決め手段により位置決めされた状態で着脱自在に搭載される。このとき、図１に示すように記録ヘッドＨ１００１に設けられたカードエッジコンタクト３は、記録装置側に設けられたカードエッジコネクタ４の開口部内に挿入され、カードエッジコンタクト側の電気接点３ａとカードエッジコネクタ側の電気接点４ａとが接触することにより、カードエッジコネクタ４に電気的に接続される。
【００３２】
また、電気フレキシブルケーブル５は約９０度に曲げられ、記録素子ユニットＨ１００２とインクタンクホルダ６に熱硬化性接着剤８によって接着固定された後、約１８０度曲げられてインクタンクホルダ６にビス７ｂで固定される。その際、記録素子ユニットＨ１００２はインクタンクホルダ６よりも電気フレキシブルケーブル５側に突き出している。本実施形態では、記録素子ユニットＨ１００２の接着部はアルミナ材、インクタンクホルダ６はノリル材を用いている。また、この熱硬化性接着剤８は、高温での硬化を推奨とされるものであり、耐熱温度が非常に高いアルミナ材は、この硬化温度においても変形等が発生することはないが、ノリル材の荷重たわみ温度よりも高いため、インクタンクホルダ６へ熱圧着を行うと、インクタンクホルダ６の変形が生じてしまう恐れがある。このため、接着部の耐熱温度が高いアルミナ材で構成された記録素子ユニットＨ１００２をインクタンクホルダ６よりも突き出すことによって、インクタンクホルダ６に直接荷重が掛からず熱を伝えて接着剤を硬化させることができる。
【００３３】
図２にはインクタンクホルダ６への接着を行わなかった場合を示した。電気フレキシブルケーブル５は、記録ヘッドを構成する部品の組み付け時の位置ズレによって左右の伸延方向の長さが異なるため、インクタンクホルダ６への接着を行わないと電気フレキシブルケーブル５が浮き上がり、カードエッジコネクタ４と干渉し、電気不良を発生させる恐れがある。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、記録ヘッドＨ１００１には、記録装置からの駆動信号に基づいて電気熱変換記録素子によりインクに膜沸騰を生じさせ、記録媒体に対しインク吐出を行う記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１が設けられている。これらのうち、第１の記録素子基板Ｈ１１００はブラックインク用の記録素子基板であり、インクタンク１に貯留されたブラックインクが供給され、これを吐出するように構成されている。また、第２の記録素子基板Ｈ１１０１はカラーインク用の記録素子基板であり、インクタンク２に貯留された３色のカラーインクがそれぞれ供給され、これらを吐出するように構成されている。これらの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１について、以下に図４、５を用いて詳しく説明する。
図４は、図１に示した第１の記録素子基板の模式的斜視図であり、その構成を説明するために一部を破断した状態で示している。
【００３５】
第１の記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０に、インク流路である長溝状の貫通口であるインク供給口Ｈ１１０２が形成されている。インク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側には、電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列づつ並べて配置されて形成されており、さらに電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡ１などからなる不図示の電気配線が形成されている。これらの電気熱変換素子Ｈ１１０３と電気配線とは成膜技術により形成されている。各列の電気熱変換素子Ｈ１１０３は千鳥状に配列されており、これに対応して、後述する各列の吐出口Ｈ１１０７の位置も、その並び列方向に直交する方向に並ばないように少しズレて配置されている。
【００３６】
更に、この電気配線に電力を供給するために電極部Ｈ１１０４が電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側の側辺に沿って配列して形成されており、電極部Ｈ１１０４上にはＡｕなどからなるバンプＨ１１０５が形成されている。
【００３７】
このように構成された第２の記録素子Ｈ１１０１によれば、インクタンク２から各インク供給口Ｈ１１０２に供給された各色のカラーインクは、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の発熱によって発生した気泡の圧力で電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向する吐出口Ｈ１１０７から吐出される。
【００３８】
これらの各記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１とカードエッジコンタクト３とは電気フレキシブルケーブル５を介して接続されている。また、記録ヘッドＨ１００１はカードエッジコンタクト３のカードエッジコネクタ４への挿入方向が記録ヘッドＨ１００１からの液体吐出方法と略平行となるように構成されている。
【００３９】
図６は図３に示した記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【００４０】
電気フレキシブルケーブル５は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対してインク吐出を行うための電気駆動信号を印加する電気信号経路を形成ＴＡＢ基板またはＦＰＣ基板であり、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１に対応する２つの開口部が形成されている。電気フレキシブルケーブル５の各開口部の縁付近には、それぞれの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に接続される電極端子５ｂ，５ｃが形成されている。電気フレキシブルケーブル５と記録素子ユニットＨ１００２とは接着固定され、これらの電極素子５ｂ，５ｃと記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各電極部Ｈ１１０４とは超音波圧着法により電気接合され、これにより電気フレキシブルケーブル５と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１とが電気的に接合される。
【００４１】
電気フレキシブルケーブル５が接着固定された記録素子ユニットＨ１００２は、ビス７ａによってインクタンクホルダ６の下面に固定される。インクタンクホルダ６の下面には、例えばシリコーンゴム等からなる弾性部材で構成されたジョイントシール部材７が設けられている。ジョイントシール部材７は、インクタンクホルダ６に設けられた各インク供給口と、記録素子ユニットＨ１００２に設けられた各インク供給口とをそれぞれシールした状態で連通させる連通口が形成されている。
【００４２】
本実施形態における電気フレキシブルケーブル５の短部には、記録装置に設けられているカードエッジコネクタ４に接続される、銅箔からなる電気接点３ａが形成されている。電気フレキシブルケーブル５の電気接点３ａが形成されている部分には補強板３ｂが接着により貼り合わされており、これによってカードエッジコンタクト３が構成されている。
【００４３】
補強板３ｂには、インクタンクホルダ６に対してカードエッジコンタクト３を固定する固定手段であるビス７ｂが通される取り付け穴３ｃが設けられている。本実施形態では、補強板３ｂは厚みが０．３〜１．０ｍｍのガラスエポキシからなる板材で構成したが、補強板３ｂの材質これに限定されるものではなく、例えばステンレス鋼等からなる金属板を用いてもよい。また、電気フレキシブルケーブル５と補強板３ｂとの接合方法としては、所定の形状をもった補強板３ｂを配線パターン３ａとの位置合わせを行った後に貼り合わせてもよい。あるいは、カードエッジコンタクト３」の寸法精度を高める必要があるときには、補強板３ｂと電気フレキシブルケーブル５を所定形状よりも大きめに形成しておき、補強板３ｂを電気フレキシブルケーブル５に張り合わせた後に、補強板３ｂを電気フレキシブルケーブル５と同時に所定形状に打ち抜くことで、寸法精度が高いカードエッジコンタクト３を形成することができる。
【００４４】
次に、上記説明した記録ヘッドの製造方法について、図６および７を参照して説明する。
【００４５】
最初に、電気フレキシブルケーブル５を記録素子ユニットＨ１００２に接着固定し、これらの電極端子５ｂ，５ｃと記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の各電極部Ｈ１１０４とを超音波圧着法によって電気接合を行い、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の周囲および電気接合部を封止する。電気フレキシブルケーブル５と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１が接合されている端部とは反対側の端部に補強板３ｂを接合してカ−ドエッジコンタクト３を設ける。その後、電気フレキシブルケーブル５が接合された記録素子ユニットＨ１００２を、インクタンクホルダ６に対して位置決めし、ビス７ａによってインクタンクホルダ６の下面に固定する。
【００４６】
上記プロセスにおいては、カ−ドエッジコンタクト３を設けた後に記録素子ユニットＨ１００２を、インクタンクホルダ６に固定したが、記録素子ユニットＨ１００２をインクタンクホルダ６に固定した後にカ−ドエッジコンタクト３を設けてもよい。
【００４７】
続いて、図８が示す通り、電気フレキシブルケーブル５を記録素子ユニットＨ１００２の端面に沿って約９０度の角度に折り曲げ、接着固定する。
【００４８】
図８（ａ）は、熱硬化性接着剤８が塗布された記録ヘッドに、曲げ圧着ホーン９が電気フレキシブルケーブル５を折り曲げる様子を示した。
【００４９】
図８（ｂ）には、曲げ圧着ホーン９が電気フレキシブルケーブル５を圧着している様子を示す。この際、曲げ圧着ホーン９は高温に加熱され、電気フレキシブルケーブル５越しに熱を熱硬化性接着剤８に伝達し、硬化させている。記録素子ユニットＨ１００２は、直接曲げ圧着ホーンによって荷重を受けているが、インクタンクホルダ６は曲げ圧着ホーン９に対して記録素子ユニットＨ１００２よりも後退しているために荷重を受けることはなく、変形等の心配はない。
【００５０】
次に電気フレキシブルケーブル５の端部に取り付けられたカードエッジコンタクト３を約１８０度折り返す。そして、カードエッジコンタクト３をインクタンクホルダ６に設けられた突き当て部６ａ、６ｂに突き当てて位置決めし、ビス７ｂを取り付け穴３ｃに通してインクタンクホルダ６のビス穴６ｃに固定する。このとき、電気フレキシブルケーブル５の、記録素子ユニットＨ１００２からカードエッジコンタクト３までに至る伸延方向の長さが異なる。しかしながら、その長さの誤差は、図９に示すように、電気フレキシブルケーブル５を１８０度折り返した部分に生じる屈曲部の位置がその誤差に応じて変化することによって吸収される。そのため、その長さの誤差は、カードエッジコンタクト３をインクタンクホルダ６の突き当て部６ａ，６ｂに突き当てて位置決めする際に何ら影響しないようになっている。
【００５１】
また、図１０に示すように、本実施形態では、補強板３ｂに形成された取り付け穴３ｃは、電気フレキシブルケーブル５の上記伸延方向に対して直交する方向（横幅方向）に長い長穴形状を有している。そのため、電気フレキシブルケーブル５に対して補強板３ｃを接合するときなどに生じる誤差などによって、上記横幅方向に関してインクタンクホルダ６に対する補強板３ｃに位置合わせに多少の誤差が生じる場所であっても、ビス７ｂは、取り付け穴３ｃを通してビス穴６ｃに固定する際に取り付け穴３ｃと干渉しない。このようにして、上記の横方向に関するインクタンクホルダ６とカードエッジコンタクト３との位置合わせ誤差が長穴形状に取り付け穴３ｃによって吸収されるため、カードエッジコンタクト３をインクタンクホルダ６に固定する際に、カードエッジコンタクト３およびそれが接合された電気フレキシブルケーブル５に対してストレスを与えることはない。
【００５２】
以上の工程により、図１に示した記録ヘッドＨ１００１が構成される。
【００５３】
なお、インクタンクホルダ６へのカードエッジコンタクト３の固定手段はビス７ｂに限られず、例えばビス７ｂの代わりに固定ピンを用い、ビス穴６ｃの代わりに固定ピンが貫通する貫通穴を形成し、固定ピンをカードエッジコンタクト３の取り付け穴３ｃとインクタンクホルダ６の貫通穴に通した後にその固定ピンの両端をかしめる（潰す）ことによっても、インクタンクホルダ６へのカードエッジコンタクト３を固定することができる。
【００５４】
また、カードエッジ基板が剛性の高いリジット基板であれば、上記に説明した補強板３ｂを設ける必要がなくなるため、その分だけ部品点数と組み立て工数を減らして記録ヘッドカートリッジのコストダウンを図ることが可能となる。このようにカードエッジコンタクト３をカードエッジ基板とする場合には、電気フレキシブルケーブル５とカードエッジ基板は、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着することで電気的に接続される。
【００５５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図１１を参照して説明する。本実施形態は、第１の実施形態における記録ヘッドＨ１００１のカードエッジコンタクト３の構成を変更したものである。
【００５６】
図１１は本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの全体を示す模式的斜視図である。図１１において第１の実施形態と同様の部分については同一の記号を付し、説明を省略する。
【００５７】
図１１に示すように、本実施形態では、記録ヘッドＨ１００１Ｂに設けられたカードエッジコンタクト２３の、記録装置（不図示）側に設けられたカードエッジコネクタ２４への挿入方向が、記録ヘッドＨ１００１Ｂからの液体吐出方向に対して略垂直となる方向に構成されている。本実施形態は、カードエッジコンタクト２３のカードエッジコネクタ２４への挿入方向が第１の実施形態と異なっており、したがって記録装置に対して記録ヘッドＨ１００１Ｂを着脱するときの記録ヘッドＨ１００１Ｂの移動方向が第１の実施形態と異なっている。
【００５８】
このように、記録ヘッドＨ１００１Ｂにおけるカードエッジコンタクト２３の取り付け位置と向きは、記録ヘッドＨ１００１Ｂが装着される記録装置の構成に応じて自由に設定することができる。そのため、記録装置内への記録ヘッドＨ１００１Ｂの挿入方向と記録装置のコネクタへのカードエッジコンタクト２３の接続方向とが一致するようにすれば、記録装置への記録ヘッドＨ１００１Ｂの装着を容易にすることができるとともに、記録装置内での記録ヘッドＨ１００１Ｂの移動空間を小さくできることから記録装置の小型化を図ることができる。
【００５９】
なお、カードエッジコンタクト２３は、電気フレキシブルケーブル２５の導体線と電気接点２３ａとを接続する配線回路が形成されたカードエッジ基板であってもよい。カードエッジ基板内の配線回路において配線配列変更および統合が可能であり、カードエッジコネクタ４との接続配線を簡略化することができる。また、カードエッジ基板が剛性の高いリジッド基板であれば補強板を設ける必要がなくなるため、その分だけ部品点数と組立工数を減らして記録ヘッドＨ１００１Ｂのコストダウンを図ることが可能となる。このようにカードエッジコンタクト２３をカードエッジ基板とする場合には、電気フレキシブルケーブル２５とカードエッジ基板は、異方性導電フィルムなどを用いて熱圧着することで電気的に接続される。
【００６０】
さらに、インクタンクホルダ２６に対するカードエッジコンタクト２３の配置位置は図１１に示す位置に限られず、記録素子ユニットＨ１００２に接合された電気フレキシブルケーブル２５の伸延方向、長さ、形状等を適宜変えることにより、図１１に示すインクタンクホルダ２６のＡ面からＤ面の何れの面にも配置することができる。
【００６１】
【発明の効果】
本出願にかかる発明によれば、記録ヘッドを構成する２部品以上の部材に熱硬化性接着剤によって電気フレキシブルケーブルを接着する際、最も荷重たわみ温度が高い部材にのみ熱圧着を行い、他の部材には荷重を加えず放射熱のみで接着を行う。
【００６２】
これにより、荷重たわみ温度が低い部材を用いても変形することなく、熱硬化性接着剤で電気フレキシブルケーブルを接着固定でき、安定して記録ヘッドの生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの電気フレキシブルケーブルの接着状態およびカードエッジコンタクトとカードエッジコネクタとを示す模式的拡大断面図である。
【図２】本発明を適用しない場合における記録ヘッドの電気フレキシブルケーブルの接着状態を示す模式的拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの全体を示す模式的斜視図である。
【図４】図３に示した第１の記録素子基板の模式的斜視図である。
【図５】図３に示した第２の記録素子基板の模式的斜視図である。
【図６】図３に示した記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図７】図３等に示した記録ヘッドの製造方法を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における電気フレキシブルケーブルの接着工程を説明するための模式的拡大断面図である。
【図９】記録ヘッドのカードエッジコンタクト近傍を示す模式的拡大断面図である。
【図１０】図１等に示した記録ヘッドのインクタンクホルダとこれに対して位置合わせされたカードエッジコンタクトとを示す正面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの全体を示す模式的斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る記録装置の全体を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１ インクタンク
２ インクタンク
３，２３，３３ カードエッジコンタクト
３ａ，２３ａ，３３ａ 電気接点
３ｂ 補強板
３ｃ 取り付け穴
４，２４ カードエッジコネクタ
４ａ，２４ａ 電気接点
５，２５，３５ 電気フレキシブルケーブル
５ｂ，５ｃ 電極端子
６，２６，３６ インクタンクホルダ
６ａ，６ｂ 突き当て部
６ｃ ビス穴
６ｄ，３６ｄ 接合面
７ ジョイントシール部材
７ｂ ビス
８ 熱硬化性接着剤
９ 曲げ圧着ホーン
Ｈ１０００，Ｈ１０００Ｂ，Ｈ１０００Ｃ 記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１，Ｈ１００１Ｂ，Ｈ１００１Ｃ 記録ヘッド
Ｈ１００２ 記録素子ユニット
Ｈ１１００ 第１の記録素子基板
Ｈ１１０１ 第２の記録素子基板
Ｈ１１０２ インク供給口
Ｈ１１０３ 電気熱変換素子
Ｈ１１０４ 電極部
Ｈ１１０５ バンプ
Ｈ１１０６ インク流路壁
Ｈ１１０７ 吐出口
Ｈ１１０８ 吐出口群
Ｈ１１１０ Ｓｉ基板
Claims (9)
- 駆動信号が伝達させる複数の電気接点をもつカードエッジコンタクトと、前記駆動信号に基づいて記録媒体に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記録素子を具備する記録素子基板と、前記カードエッジコンタクトと前記記録素子基板とを電気的に接続している電気フレキシブルケーブルと、前記液体の流路が設けられており前記記録素子基板が取り付けられた記録素子ユニットと、前記記録素子ユニットが取り付けられている本体部と、を有する液体吐出記録ヘッドにおいて、
前記電気フレキシブルケーブルが接合される接合面が、前記液体吐出ヘッドにおける複数の構成部材から成り、前記構成部材間で段差を有し、前記構成部材のうち突出している部材の荷重たわみ温度が最も高いことを特徴とする液体吐出記録ヘッド。 - 前記接着結合には、熱硬化性接着剤を用いることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
- 前記接着面は、前記記録素子ユニットおよび前記本体部が有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
- 前記記録素子ユニットが前記電気フレキシブルケーブル側に突き出ていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
- 前記記録素子ユニットの接着面は、セラミック材であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
- 前記記録素子ユニットの接着面はエンジニアリングプラスチップであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
- 前記本体部はノリル材であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
- 駆動信号が伝達させる複数の電気接点をもつカードエッジコンタクトと、前記駆動信号に基づいて記録媒体に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記録素子を具備する記録素子基板と、前記カードエッジコンタクトと前記記録素子基板とを電気的に接続している電気フレキシブルケーブルと、前記液体の流路が設けられており前記記録素子基板が取り付けられた記録素子ユニットと、前記記録素子ユニットが取り付けられている本体部と、を有する液体吐出記録ヘッドの製造方法において、
前記記録素子ユニットに前記電気フレキシブルケーブルを接着接合する工程と、
前記記録素子ユニットに前記電気フレキシブルケーブルを電気的に接合する工程と、
前記電気フレキシブルケーブルを前記カードエッジコンタクトに電気的に接続する工程と、
前記本体部の一面に前記記録素子ユニットを結合する工程と、
前記電気フレキシブルケーブルを、前記本体部の前記一面に隣接する他の面上に沿わせるように折り曲げる工程と、
前記電気フレキシブルケーブルの少なくとも一部を複数の構成部材に接合する工程と、
前記電気フレキシブルケーブルを所定の角度だけ折り曲げた状態で、前記カードエッジコンタクトを前記本体部に取り付ける工程と、
を有することを特徴とする液体吐出記録ヘッドの製造方法。 - 前記電気フレキシブルケーブルを折り曲げる工程と、前記電気フレキシブルケーブルの少なくとも一部を複数の構成部材に接合する工程とは、一連の動作であることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出記録ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003044296A JP2004249658A (ja) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | 液体吐出記録ヘッド、該液体吐出記録ヘッドの製造方法、および記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003044296A JP2004249658A (ja) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | 液体吐出記録ヘッド、該液体吐出記録ヘッドの製造方法、および記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004249658A true JP2004249658A (ja) | 2004-09-09 |
Family
ID=33027037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003044296A Withdrawn JP2004249658A (ja) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | 液体吐出記録ヘッド、該液体吐出記録ヘッドの製造方法、および記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004249658A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007062259A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Sony Corp | ヘッドモジュール、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及びヘッドモジュールの製造方法 |
| US9400045B2 (en) | 2010-08-13 | 2016-07-26 | Allison Transmission, Inc. | Housing with a direct flow path for hardware lubrication |
-
2003
- 2003-02-21 JP JP2003044296A patent/JP2004249658A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007062259A (ja) * | 2005-09-01 | 2007-03-15 | Sony Corp | ヘッドモジュール、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及びヘッドモジュールの製造方法 |
| US9400045B2 (en) | 2010-08-13 | 2016-07-26 | Allison Transmission, Inc. | Housing with a direct flow path for hardware lubrication |
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