JP2006312240A - Liquid delivering head and recording apparatus - Google Patents

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清美 青野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent inferiority of connection such as release of a lead from being generated in an electric connecting part caused by thermal strain in a process where a recording element substrate is electrically connected with an electric wiring board. <P>SOLUTION: A second plate H1400 is stuck on a first plate H1200 on which the recording element substrates H1100 and H1101 are fixed, and after the electric wiring board H1300 is stuck on the second plate H1400, a bump H1105 of the recording element substrates H1100 and H1101 is electrically connected with an electrode lead H1302. In this process, to decrease a thermal strain generated in the electric wiring board H1300, an adhesive layer H1306 for sticking the electric wiring board H1300 with the second plate H1400 is applied by restricting it in a region A<SB>1</SB>on the surrounding of the recording element substrates H1100 and H1101, and a wide unsticking region A<SB>0</SB>is provided so as to adjoin one side of two recording element substrates. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、インク等の液体を吐出口から吐出して記録動作を行う液体吐出方式の記録装置に搭載される液体吐出ヘッドおよび記録装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid ejection head and a recording apparatus mounted on a liquid ejection type recording apparatus that performs a recording operation by ejecting a liquid such as ink from an ejection port.

なお、本発明の液体吐出ヘッドは、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の記録装置に適用することができる。   The liquid discharge head according to the present invention is a general printing apparatus, a copying machine, a facsimile having a communication system, an apparatus such as a word processor having a printing unit, and an industrial combination combined with various processing apparatuses. The present invention can be applied to the recording apparatus.

インクジェットプリンタ等の液体吐出方式の記録装置は、いわゆるノンインパクトの記録装置であり、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、記録における騒音が殆ど生じないと言った特徴を持つ。このようなことから、液体吐出方式の記録装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、ワードプロセッサ等の記録機構を担う装置として、広く採用されている。   A liquid discharge type recording apparatus such as an ink jet printer is a so-called non-impact recording apparatus, which can perform high-speed recording and recording on various recording media, and hardly generates noise in recording. With special features. For this reason, a liquid discharge type recording apparatus is widely adopted as an apparatus that bears a recording mechanism such as a printer, a copier, a facsimile machine, or a word processor.

このような記録装置における代表的な液体吐出方式としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用で液滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱し、膜沸騰の作用により液滴を吐出させるものなどが知られている。   A typical liquid ejection method in such a recording apparatus is one that uses an electromechanical transducer such as a piezo element, or one that emits heat by irradiating an electromagnetic wave such as a laser, and ejects droplets by the action of this heat generation. Alternatively, a device in which a liquid is heated by an electrothermal conversion element having a heating resistor and droplets are discharged by the action of film boiling is known.

電気熱変換素子を用いた液体吐出ヘッドは、電気熱変換素子を液室内に設け、これに記録信号となる電気パルスを供給して発熱させることにより液体に熱エネルギーを与え、そのときの液体の相変化により生じる液体の発泡時(沸騰時)の気泡圧力を利用して、微小な孔から微小な液滴を吐出させて、記録媒体に対し記録を行うものであり、一般に、液滴を吐出するためのノズル(吐出口)と、このノズルに液体を供給する供給系とを有している。   In a liquid discharge head using an electrothermal conversion element, an electrothermal conversion element is provided in a liquid chamber, and an electric pulse serving as a recording signal is supplied thereto to generate heat, thereby giving heat energy to the liquid. Recording is performed on a recording medium by ejecting minute droplets from minute holes by using the bubble pressure at the time of foaming (boiling) of the liquid generated by the phase change. Generally, droplets are ejected. And a supply system for supplying a liquid to the nozzle.

図15および図16は、従来の記録装置に搭載される液体吐出ヘッド(記録ヘッド)の主要部の構成を示すもので、例えば特許文献1に開示されているように、複数の記録素子基板(吐出素子基板)1100、1101を第一のプレート1200に接着し、第一のプレート1200の上に固定された第二のプレート1400に、電気配線テープ(電気配線板)1300を接着し、この電気配線テープ1300の電極リードに記録素子基板1100、1101の電極上のバンプを熱超音波圧着法によって電気接合し、さらに封止する。   15 and 16 show the configuration of the main part of a liquid discharge head (recording head) mounted in a conventional recording apparatus. For example, as disclosed in Patent Document 1, a plurality of recording element substrates ( The discharge element substrates 1100 and 1101 are bonded to the first plate 1200, and the electric wiring tape (electric wiring board) 1300 is bonded to the second plate 1400 fixed on the first plate 1200. The bumps on the electrodes of the recording element substrates 1100 and 1101 are electrically bonded to the electrode leads of the wiring tape 1300 by a thermal ultrasonic pressure bonding method, and further sealed.

近年では、記録装置の価格の低下も著しく、記録ヘッドもいかに安く作るかが課題となっている。そのためには、部品の材料費、特に記録素子基板の集積化が最も効果的で、例えばカラー用のイエロー、マゼンタ、シアンの3色の一体化に加え、文字等の印刷に頻繁に使用されるブラックも、同一ヘッドに組み込まれている。   In recent years, the price of the recording apparatus has been drastically reduced, and how to make the recording head cheap has become an issue. For that purpose, the material cost of parts, especially the integration of the recording element substrate, is most effective. For example, in addition to the integration of three colors of yellow, magenta, and cyan for color, it is frequently used for printing characters and the like. Black is also built into the same head.

一方、安価に製造するだけでなく、カラー、ブラック共、記録速度の向上ならびに高画質化が求められている。   On the other hand, in addition to manufacturing at low cost, both color and black are required to improve recording speed and improve image quality.

特にカラーは高速、高画質化、ブラックはカラー以上の超高速化が求められており、記録素子数を多くすることで、これを達成する方法が採用されることが多い。こうした場合には、カラー以上に高速化を求められているブラックの記録素子基板は、カラー用と比較して、吐出口列方向に長い形状のものとなっている。また、年々高性能化が求められ、カラー、ブラック共、記録素子基板は大きくなっている。
特開2002−19119号公報
In particular, color is required to have high speed and high image quality, and black is required to have an ultra-high speed that is higher than that of color. In such a case, the black recording element substrate, which is required to have a higher speed than the color, has a shape that is longer in the discharge port array direction than that for the color. In addition, higher performance is required year by year, and the recording element substrates are becoming larger for both color and black.
JP 2002-19119 A

しかしながら、このようにカラー、ブラック共記録素子数が多く、従って、記録素子基板1100、1101が大きく、特にブラックの記録素子基板1100がカラー用と比較して吐出口列方向に長い形状となる場合、第二のプレート1400に接着した電気配線テープ1300も大きくなる。   However, when the number of color and black co-recording elements is large as described above, the recording element substrates 1100 and 1101 are large. In particular, the black recording element substrate 1100 has a longer shape in the discharge port array direction than that for color. The electric wiring tape 1300 bonded to the second plate 1400 is also enlarged.

例えば、カラー0.43inchの記録素子基板1101とブラック1inchの記録素子基板1100が同一ヘッドに組み込まれた場合、カラーの記録素子基板1101の電気コンタクト基板の側傍に電気配線テープ1300の表面領域Aが広く存在する。   For example, when a color 0.43 inch recording element substrate 1101 and a black 1 inch recording element substrate 1100 are incorporated in the same head, the surface area A of the electrical wiring tape 1300 is located beside the electrical contact substrate of the color recording element substrate 1101. Is widely present.

その結果、電気配線テープ1300の電極リードに記録素子基板1100、1101の電極上のバンプを熱超音波圧着法で電気接合した場合、電気接合時の熱で電気配線テープ1300が熱膨張し、その状態で電気接合され、その後冷却されることで電気配線テープ1300が収縮すると、電気接合部の電極リードが剥がれてしまい電気的接続不良となってしまう。   As a result, when the bumps on the electrodes of the recording element substrates 1100 and 1101 are electrically joined to the electrode leads of the electrical wiring tape 1300 by the thermosonic bonding method, the electrical wiring tape 1300 is thermally expanded by the heat at the time of electrical joining, When the electrical wiring tape 1300 contracts by being electrically joined in the state and then cooled, the electrode lead at the electrical joint is peeled off, resulting in poor electrical connection.

これは、基板サイズが大きくなり、かつカラーとブラックの記録素子基板1100、1101の吐出口列方向の長さが大きく異なり、一部に電気配線テープ面が広く存在した場合に顕著に発生する傾向がある。   This tends to occur remarkably when the substrate size increases, the lengths of the color and black recording element substrates 1100 and 1101 in the ejection port array direction are greatly different, and a part of the electrical wiring tape surface is wide. There is.

詳しく説明すると、第二のプレート1400は、カラー用の記録素子基板1101の電気コンタクト基板側の、電気配線テープ1300の表面領域Aにおいて、接着面積が非常に大きい接合部を持っている。そして、記録素子基板1100、1101の電極と電気配線テープ1300の電極リードとが熱超音波圧着法により電気接合される時、第一のプレート1200の裏面側すなわち、第二のプレート1400が接着固定されていない側の全面に100℃以上の熱を加えるため、熱で暖まった第二のプレート1400と電気配線テープ1300間の接着面積が大きければ大きいほど、電気配線テープ1300に熱が伝わり、熱膨張が起こりやすくなる。   More specifically, the second plate 1400 has a bonding portion having a very large adhesion area in the surface region A of the electric wiring tape 1300 on the electric contact substrate side of the color recording element substrate 1101. Then, when the electrodes of the recording element substrates 1100 and 1101 and the electrode leads of the electric wiring tape 1300 are electrically bonded by the thermosonic bonding method, the back surface side of the first plate 1200, that is, the second plate 1400 is bonded and fixed. In order to apply heat of 100 ° C. or more to the entire surface on the non-finished side, the larger the adhesion area between the second plate 1400 heated by heat and the electric wiring tape 1300, the more heat is transferred to the electric wiring tape 1300, and the heat Expansion is likely to occur.

それにより、カラーの記録素子基板1101の電気コンタクト基板側、すなわち第二のプレート1400と電気配線テープ1300との接着面積が大きい側の電極リードが、電極リードの長手方向かつカラーの記録素子基板1101が装着される開口部側に熱膨張し移動する。このように熱膨張し、電極リードが移動した状態で記録素子基板1101が電気配線テープ1300に電気接続され、樹脂によって封止される。さらに記録素子基板1100の電極と、電気配線テープ1300の電極リードとの間も接合され、樹脂によって封止される。これは、インク液体等によってショートしないようにするためである。   As a result, the electrode lead on the side of the electrical contact substrate of the color recording element substrate 1101, that is, the side where the adhesion area between the second plate 1400 and the electrical wiring tape 1300 is large is the longitudinal direction of the electrode lead and the color recording element substrate 1101. It expands and moves toward the opening side where it is mounted. Thus, the recording element substrate 1101 is electrically connected to the electric wiring tape 1300 in a state where the electrode leads have moved due to thermal expansion, and is sealed with resin. Further, the electrodes of the recording element substrate 1100 and the electrode leads of the electric wiring tape 1300 are also bonded and sealed with resin. This is to prevent short-circuiting with ink liquid or the like.

前述のように電気接合の後に常温まで冷却されると、電気配線テープが収縮し、記録素子基板の電極と電気配線テープの電極リードの電気接合部が、電極リードの長手方向かつ電気コンタクト基板側に引っ張られて、電極リードが剥がれてしまう。   As described above, when the electrical wiring tape is cooled to room temperature after electrical joining, the electrical joint tape contracts and the electrical joint between the electrode of the recording element substrate and the electrode lead of the electrical wiring tape is in the longitudinal direction of the electrode lead and on the electrical contact substrate side. The electrode lead is peeled off by being pulled.

本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、電気配線板と吐出素子基板の間の電気的接続不良を防ぎ、吐出性能の信頼性を向上させることのできる液体吐出ヘッドおよび記録装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and prevents electrical connection failure between the electrical wiring board and the ejection element substrate and improves the reliability of ejection performance. An object of the present invention is to provide a liquid discharge head and a recording apparatus that can be used.

上記の目的を達成するため、本発明の液体吐出ヘッドは、それぞれ液体を吐出するための吐出手段を有する複数の吐出素子基板と、前記複数の吐出素子基板を装着する開口部を有する電気配線板と、前記複数の吐出素子基板をそれぞれ前記電気配線板に電気接続するための電気接続部と、前記電気配線板および前記複数の吐出素子基板を支持する支持手段と、前記電気配線板を前記支持手段に接合する接合手段と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記電気配線板の前記開口部に隣接する部位に、前記電気配線板を前記支持手段に接合しない非接合領域を備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a liquid discharge head according to the present invention includes a plurality of discharge element substrates each having discharge means for discharging a liquid, and an electrical wiring board having openings for mounting the plurality of discharge element substrates. An electrical connection portion for electrically connecting the plurality of ejection element substrates to the electrical wiring board, a support means for supporting the electrical wiring board and the plurality of ejection element substrates, and the electrical wiring board A liquid ejecting head having a non-bonding region that does not bond the electric wiring board to the supporting means at a portion adjacent to the opening of the electric wiring board. And

電気配線板の広い領域を、支持手段に接合しない非接合領域とすることで、電気配線板の電極リードと吐出素子基板の電極を電気接合する工程で発生する電気配線板の熱歪による電気的接続不良を低減する。吐出素子基板や電気配線板の面積が大きい場合でも、確実な電気接続による信頼性の高い吐出性能を得ることができる。   By making the wide area of the electric wiring board a non-bonding area that is not bonded to the support means, the electric wiring board is electrically connected to the electrical leads due to thermal strain generated in the process of electrically bonding the electrode leads of the electric wiring board and the electrodes of the discharge element substrate. Reduce poor connections. Even when the area of the discharge element substrate or the electric wiring board is large, highly reliable discharge performance by reliable electrical connection can be obtained.

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、液体吐出ヘッドである記録ヘッドの吐出部を構成する、第一および第二の記録素子基板(吐出素子基板)H1100、H1101は、第一のプレートH1200に接着され、電気配線板(電気配線テープ)H1300は、第一のプレートH1200に固定された第二のプレートH1400に接着される。電気配線板H1300は、図1の(b)に示すように、ボンディング部周辺が3層構造になっており、表側にポリイミドのベースフィルムH1300a、中間に銅箔H1300b、裏側にソルダーレジストH1300cを有する。   As shown in FIG. 1, the first and second recording element substrates (ejection element substrates) H1100 and H1101 constituting the ejection unit of the recording head, which is a liquid ejection head, are bonded to a first plate H1200 to be electrically The wiring board (electrical wiring tape) H1300 is bonded to the second plate H1400 fixed to the first plate H1200. As shown in FIG. 1B, the electrical wiring board H1300 has a three-layer structure around the bonding part, and has a polyimide base film H1300a on the front side, a copper foil H1300b on the middle, and a solder resist H1300c on the back side. .

この電気配線板H1300には、第一の記録素子基板H1100が挿入される開口部と、第二の記録素子基板H1101が挿入される開口部が設けられ、また、記録素子基板H1100、H1101のバンプH1105と接合されて電気接続部を形成する電極リードH1302が、金メッキされて開口部に露出している。   The electrical wiring board H1300 is provided with an opening for inserting the first recording element substrate H1100 and an opening for inserting the second recording element substrate H1101, and the bumps of the recording element substrates H1100 and H1101. An electrode lead H1302 joined to H1105 to form an electrical connection is gold plated and exposed in the opening.

このように構成された液体吐出ヘッドである記録ヘッドの製造方法は以下の通りである。まず、支持手段を構成する第二のプレートH1400と第一のプレートH1200とを、接着層H1203により接着する。接着層H1203の厚さは、第一の記録素子基板H1100および第二の記録素子基板H1101と電気配線板H1300を平面的に電気接続できるようにするため、0.06mm以下に抑えられている。なお、第二のプレートH1400と第一のプレートH1200との接着は、記録素子基板H1100、H1101の接着の前でも後でもかまわない。   A manufacturing method of the recording head which is the liquid discharge head configured as described above is as follows. First, the second plate H1400 and the first plate H1200 constituting the support means are bonded by the adhesive layer H1203. The thickness of the adhesive layer H1203 is suppressed to 0.06 mm or less so that the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101 and the electric wiring board H1300 can be electrically connected in a plane. The second plate H1400 and the first plate H1200 may be bonded before or after the recording element substrates H1100 and H1101 are bonded.

次に、第一のプレートH1200に第一の記録素子基板H1100と第二の記録素子基板H1101を接着する接着層H1202を塗布形成した後、記録素子基板H1100、H1101をインク等液体を吐出する吐出手段である複数の電気熱変換素子H1103またはそれぞれの吐出口H1107の配線面方向の相対位置関係を合わせて押圧固定する(図11、図12参照)。   Next, an adhesive layer H1202 for bonding the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101 is applied and formed on the first plate H1200, and then the recording element substrates H1100 and H1101 are ejected to eject a liquid such as ink. The plurality of electrothermal conversion elements H1103 as means or the respective discharge ports H1107 are pressed and fixed in accordance with the relative positional relationship in the wiring surface direction (see FIGS. 11 and 12).

その後、電気配線板H1300の裏面を接着固定するための接合手段である接着層H1306を第二のプレートH1400に塗布した後、第一の記録素子基板H1100と第二の記録素子基板H1101のバンプH1105と電気配線板H1300の電極リードH1302の位置合わせをして押圧固定する。   Thereafter, an adhesive layer H1306, which is a bonding means for bonding and fixing the back surface of the electrical wiring board H1300, is applied to the second plate H1400, and then the bumps H1105 of the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101. The electrode lead H1302 of the electric wiring board H1300 is aligned and pressed and fixed.

第二のプレートH1400に電気配線板H1300を固定するための接着層H1306は、図1の(a)に示すように記録素子基板H1100、H1101を装着する開口部の周辺の領域A1 に限定して塗布され、残りの領域は非接合領域である未接着領域A0 となっている。このように、第二の記録素子基板H1101の電気コンタクト基板側の、比較的面積が大きい部位において電気配線板H1300が第二のプレートH1400に接着されることなく非接合であるため、電気配線板H1300の電極リードH1302を記録素子基板H1100、H1101のバンプH1105に電気接合する工程で発生する熱歪による電気的接続不良を大幅に低減できる。 The second plate H1400 adhesive layer H1306 for fixing the electrical wiring board H1300, the limit to the area A 1 around the opening for mounting the recording element substrate H1100, H1101 as shown in FIG. 1 (a) The remaining area is a non-bonded area A 0 which is a non-bonded area. As described above, the electrical wiring board H1300 is not bonded to the second plate H1400 without being bonded to the second recording element substrate H1101 on the side of the electrical contact substrate on the side of the electrical contact substrate, and thus is not joined. It is possible to significantly reduce electrical connection failure due to thermal strain generated in the process of electrically bonding the electrode lead H1302 of H1300 to the bump H1105 of the recording element substrates H1100 and H1101.

第二のプレートH1400と電気配線板H1300が接着される領域A1 の、電気配線板H1300の電極リード側の接着幅Dは、17mm以下であればよいが、望ましくは14mm以下がよい。ただし、キャッピングを行う上で2.5mm以上は必要である。 Region A 1 in which the second plate H1400 and the electric wiring board H1300 is bonded, adhered width D of the electrode lead side of the electric wiring board H1300 is may be at 17mm or less, preferably it is 14mm or less. However, 2.5 mm or more is necessary for capping.

表1は、電気配線板H1300の電極リードH1302側の接着幅Dと、熱超音波圧着法による電気接合時の熱膨張により、電極リードH1302が接合される目標位置に対するズレ量を、本実施例と、電気配線板の全域を第二のプレートに接着した従来例について比較測定した結果を示す。   Table 1 shows the difference between the bonding width D of the electric wiring board H1300 on the electrode lead H1302 side and the target position where the electrode lead H1302 is joined due to thermal expansion at the time of electrical joining by the thermosonic bonding method. And the result of the comparative measurement about the conventional example which adhere | attached the whole area | region of the electrical wiring board on the 2nd plate is shown.

Figure 2006312240
Figure 2006312240

本実施例において接着幅Dを約4mmに狭めたものは、ズレ量が2点平均で1.8μmであり、リード剥がれは発生していない。一方、従来例による全域接着(接着幅28mm)のものは、ズレ量が2点平均で6μmとなり、リード剥がれが発生した。   In this example, the adhesive width D narrowed to about 4 mm has an average deviation of 1.8 μm at two points, and no lead peeling occurs. On the other hand, in the case of whole area adhesion (adhesion width 28 mm) according to the conventional example, the deviation amount was 6 μm on average in two points, and lead peeling occurred.

この結果から、本実施例のように非接合領域である未接着領域A0 を設けて、接着幅Dを狭めることで、ズレ量が小さくなりリード剥がれも発生しないことがわかる。 From this result, it can be seen that by providing the non-bonded region A 0 which is a non-bonded region and narrowing the bonding width D as in this embodiment, the amount of deviation is reduced and lead peeling does not occur.

表2は、接着幅Dを変えて、リード剥がれとの関係を調べたものである。   Table 2 shows the relationship between lead peeling and changing the adhesion width D.

Figure 2006312240
Figure 2006312240

接着幅Dが17mmまではリード剥がれは発生していないが、28mmではリード剥がれが発生している。すなわち、接着幅Dが17mm以下であればリード剥がれは発生しない。望ましくは接着幅Dが14mm以下であればより信頼性のあるものとなる。   Lead peeling does not occur until the adhesive width D is 17 mm, but lead peeling occurs at 28 mm. That is, if the adhesion width D is 17 mm or less, lead peeling does not occur. Desirably, if the bonding width D is 14 mm or less, it becomes more reliable.

以上述べたように、電気配線板H1300の接着領域を限定した構成にすることで、電気的接続の信頼性を向上させることができる。   As described above, the reliability of electrical connection can be improved by limiting the bonding area of the electrical wiring board H1300.

図2および図3に示すように、第一のプレートH1200、第二のプレートH1400にそれぞれ空所である切欠部H1210、H1410を形成し、電気配線板H1300の未接着領域A0 を切欠部H1210、H1410内に折り曲げたものである。 As shown in FIGS. 2 and 3, the first plate H1200, a second plate respectively forming a notch H1210, H1410 is void in H1400, notch the unbonded area A 0 of the electric wiring board H1300 H1210 , Bent in H1410.

すなわち、第一および第二のプレートH1200、H1400は、第二の記録素子基板H1101の電気コンタクト基板側の、一部分を取り除いたL字形状となっている。   In other words, the first and second plates H1200 and H1400 have an L shape with a part removed from the electrical contact substrate side of the second recording element substrate H1101.

第二のプレートH1400と電気配線板H1300の接着部のうちで、電気配線板H1300の電極リード側の接着幅Dは、17mm以下であればよいが望ましくは14mm以下がよい。ただし、キャッピングを行う上で2.5mm以上は必要である。   Of the bonding portions between the second plate H1400 and the electric wiring board H1300, the bonding width D on the electrode lead side of the electric wiring board H1300 may be 17 mm or less, and preferably 14 mm or less. However, 2.5 mm or more is necessary for capping.

さらに、電気配線板H1300は第二のプレートH1400の切欠部H1210に沿って、第一の記録素子基板H1100の吐出口列方向に平行にスリットH1310が入っている。スリットH1310は折り曲げ部Cの所まで入っている。   Further, the electrical wiring board H1300 has slits H1310 parallel to the ejection port array direction of the first recording element substrate H1100 along the notch H1210 of the second plate H1400. The slit H1310 extends to the bent portion C.

各記録素子基板H1100、H1101の電極部を電気配線板H1300のリード部に熱超音波圧着法により電気接合する際、必要最低限の部分のみ下から加熱されるだけなので、電気配線板H1300の熱膨張を極力抑えることができる。従って、その後常温に冷却されても電極リードの剥がれは発生しない。この後、電気配線板H1300の折り曲げ部B、折り曲げ部Cの近傍Eを押圧固定する。   When the electrode portions of the recording element substrates H1100 and H1101 are electrically joined to the lead portions of the electric wiring board H1300 by the thermosonic bonding method, only the minimum necessary portion is heated from below, so that the heat of the electric wiring board H1300 is heated. Expansion can be suppressed as much as possible. Therefore, peeling of the electrode lead does not occur even after cooling to room temperature. Thereafter, the bent portion B and the vicinity E of the bent portion C of the electric wiring board H1300 are pressed and fixed.

折り曲げ部Bから折り曲げ部Cの間の非接合領域である未接着領域A0 は電気配線板H1300が固定されない非拘束状態となっている。そのため、熱膨張や冷却による収縮等は全てここで吸収されるので、電気配線板H1300の電極リード部には影響を及ぼすことはない。 The unbonded region A 0, which is a non-bonded region between the bent portion B and the bent portion C, is in an unrestrained state where the electric wiring board H 1300 is not fixed. For this reason, all the thermal expansion and contraction due to cooling are absorbed here, so that the electrode lead portion of the electric wiring board H1300 is not affected.

また、第一の記録素子基板H1100との間にスリットH1310が入っているため、こちらからの熱も伝わってこない。   Further, since the slit H1310 is provided between the first recording element substrate H1100 and the heat from here is not transmitted.

第二のプレートH1400と第一のプレートH1200の両方をL字形状にする代わりに、図4および図5に示すように、第二のプレートH1400のみL字形状にして凹所を形成してもよい。その他の点は実施例1と同様である。   Instead of making both the second plate H1400 and the first plate H1200 L-shaped, as shown in FIGS. 4 and 5, only the second plate H1400 may be L-shaped to form a recess. Good. Other points are the same as in the first embodiment.

図6および図7に示すように、第一のプレートH1200、第二のプレートH1400にそれぞれ空所である穴H1220、H1420を設けたものである。   As shown in FIGS. 6 and 7, the first plate H1200 and the second plate H1400 are provided with holes H1220 and H1420 which are empty spaces, respectively.

すなわち、第一のプレートH1200、第二のプレートH1400は、第二の記録素子基板H1101の電気コンタクト基板側の、比較的面積が非常に大きい部分をくり抜いた穴あき形状となっている。   That is, the first plate H1200 and the second plate H1400 have a perforated shape in which a relatively large area is cut out on the electric contact substrate side of the second recording element substrate H1101.

第二のプレートH1400と電気配線板H1300とを接着する接着領域のうちで、電気配線板H1300の電極リード側の接着幅Dは、17mm以下であればよいが望ましくは14mm以下がよい。ただし、キャッピングを行う上で2.5mm以上は必要である。   Among the bonding regions where the second plate H1400 and the electric wiring board H1300 are bonded, the bonding width D on the electrode lead side of the electric wiring board H1300 may be 17 mm or less, and preferably 14 mm or less. However, 2.5 mm or more is necessary for capping.

熱超音波圧着法により電気配線板H1300のリード部と記録素子基板H1100、H1101の電極部を電気接合する際、必要最低限の部分のみ下から加熱されるだけなので、電気配線板H1300の熱膨張は起こらない。その後封止を行い冷却されても収縮も起こらず、従って電極リード部の剥がれは発生しない。   When the lead part of the electric wiring board H1300 and the electrode parts of the recording element substrates H1100 and H1101 are electrically joined by the thermosonic bonding method, only the minimum necessary part is heated from below, so that the thermal expansion of the electric wiring board H1300 is performed. Does not happen. After that, even if it is sealed and cooled, no shrinkage occurs, and therefore the electrode lead part does not peel off.

また、電気配線板H1300と第二のプレートH1400が接触しない穴あき部分に溜まった空気は、第一のプレートH1200と組み付けられるインク供給ユニットH1003(図9参照)の隙間から逃げるため、熱による空気の膨張は起こらないという利点がある。その他の点は実施例1と同様である。   Air accumulated in the perforated portion where the electrical wiring board H1300 and the second plate H1400 do not contact escapes from the gap between the ink supply unit H1003 (see FIG. 9) assembled with the first plate H1200, and therefore air due to heat. There is an advantage that no expansion occurs. Other points are the same as in the first embodiment.

このように実施例1ないし実施例3によれば、記録素子基板の電極上のバンプと電気配線板の電極リードとが、熱超音波圧着法により電気接合される構成の記録ヘッドにおいて、電気配線板のリード部と記録素子基板の電極部を熱超音波圧着法により電気接合する時の熱による電気配線板の熱膨張を抑制し、接合後常温に冷却された時の収縮を小さくすることができる。その結果電気接続部のリード剥がれをなくし、確実な電気接続を実現することができる。   As described above, according to the first to third embodiments, in the recording head having the configuration in which the bump on the electrode of the recording element substrate and the electrode lead of the electric wiring board are electrically joined by the thermosonic bonding method, The thermal expansion of the electrical wiring board due to heat when the lead part of the board and the electrode part of the recording element substrate are electrically joined by the thermosonic bonding method is suppressed, and shrinkage when cooled to room temperature after joining is reduced. it can. As a result, it is possible to eliminate the lead peeling of the electrical connection portion and realize a reliable electrical connection.

次に、記録ヘッドの全体を説明する。図8の(a)および(b)に示すように、記録ヘッドH1001は、記録ヘッドカートリッジH1000を構成する一構成要素であり、記録ヘッドカートリッジH1000は、記録ヘッドH1001と記録ヘッドH1001に着脱自在に設けられたインクタンクH1900(H1901、H1902、H1903、H1904)とから構成されている。記録ヘッドH1001は、インクタンクH1900から供給されるインク(記録液)を、記録情報に応じて吐出口から吐出し、搬送手段によって搬送された記録媒体にプリントする。この記録ヘッドカートリッジH1000は、記録装置本体に載置されているキャリッジに対して着脱可能となっている。   Next, the entire recording head will be described. As shown in FIGS. 8A and 8B, the recording head H1001 is one component constituting the recording head cartridge H1000, and the recording head cartridge H1000 is detachably attached to the recording head H1001 and the recording head H1001. The ink tank H1900 (H1901, H1902, H1903, H1904) is provided. The recording head H1001 discharges the ink (recording liquid) supplied from the ink tank H1900 from the discharge port according to the recording information, and prints it on the recording medium conveyed by the conveying unit. The recording head cartridge H1000 can be attached to and detached from a carriage placed on the recording apparatus main body.

インクタンクH1901はブラックのインク用、インクタンクH1902はシアンのインク用、インクタンクH1903はマゼンタのインク用、インクタンクH1904はイエローのインク用である。   The ink tank H1901 is for black ink, the ink tank H1902 is for cyan ink, the ink tank H1903 is for magenta ink, and the ink tank H1904 is for yellow ink.

このようにインクタンクH1901、H1902、H1903、H1904のそれぞれが記録ヘッドH1001に対してシールゴムH1800側に着脱自在であり、それぞれのインクタンクが交換可能となっていることにより、記録装置における印刷のランニングコストが低減される。   In this way, each of the ink tanks H1901, H1902, H1903, and H1904 is detachably attached to the seal rubber H1800 side with respect to the recording head H1001, and each ink tank can be replaced. Cost is reduced.

次に、それぞれの構成要素毎に順を追ってさらに詳しく説明する。   Next, each component will be described in detail step by step.

(1)記録ヘッド
記録ヘッドH1001は電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体(記録素子)を用いて記録を行うサイドシューター型の記録ヘッドである。記録ヘッドH1001は、図9および図10の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットH1002とインク供給ユニットH1003とタンクホルダーH2000から構成されている。記録素子ユニットH1002は、第一の記録素子基板H1100、第二の記録素子基板H1101、第一のプレートH1200、電気配線板H1300、電気コンタクト基板H1301、第二のプレートH1400で構成されており、またインク供給ユニットH1003は、インク供給部材H1500、流路形成部材H1600、ジョイントシール部材H2300、フィルターH1700、シールゴムH1800から構成されている。
(1) Recording Head The recording head H1001 is a side shooter type recording head that performs recording using an electrothermal transducer (recording element) that generates thermal energy for causing film boiling to the ink in response to an electrical signal. It is. As shown in the exploded perspective views of FIGS. 9 and 10, the recording head H1001 includes a recording element unit H1002, an ink supply unit H1003, and a tank holder H2000. The recording element unit H1002 includes a first recording element substrate H1100, a second recording element substrate H1101, a first plate H1200, an electrical wiring board H1300, an electrical contact substrate H1301, and a second plate H1400. The ink supply unit H1003 includes an ink supply member H1500, a flow path forming member H1600, a joint seal member H2300, a filter H1700, and a seal rubber H1800.

第一のプレートH1200には、開口部を有する第二のプレートH1400が接着され固定されており、この第二のプレートH1400を介して、電気配線板H1300が記録素子基板H1100に対して電気的に接続されるように保持されている。この電気配線板H1300は、記録素子基板H1100、H1101にインクを吐出するための電気信号を印加するためのものであり、記録素子基板H1100、H1101に対応する電気配線を有し、この電気配線部に位置しプリンタ本体からの電気信号を受け取る外部信号入力端子を備えた電気コンタクト基板H1301に接続され、この外部信号入力端子は、インク供給部材H1500の背面側に位置決めされ固定されている。   A second plate H1400 having an opening is bonded and fixed to the first plate H1200, and the electric wiring board H1300 is electrically connected to the recording element substrate H1100 via the second plate H1400. Hold to be connected. The electrical wiring board H1300 is for applying an electrical signal for ejecting ink to the recording element substrates H1100 and H1101, and has electrical wiring corresponding to the recording element substrates H1100 and H1101. Is connected to an electrical contact board H1301 having an external signal input terminal for receiving an electrical signal from the printer main body, and this external signal input terminal is positioned and fixed on the back side of the ink supply member H1500.

(1−1)記録素子ユニット
図11は第一の記録素子基板H1100の構成を説明するために一部分解した斜視図である。第一の記録素子基板H1100は厚さ0.5〜1mmのSi基板H1110の片面に、インクを吐出するための複数の記録素子(電気熱変換素子)H1103と、各電気熱変換素子H1103に電力を供給するAl等の電気配線が、成膜技術により形成されている。そして、この電気熱変換素子H1103に対応する複数のインク流路と複数の吐出口H1107とがフォトリソグラフィ技術により形成されるとともに、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H1102が反対側の面(裏面)に開口するように形成されている。
(1-1) Recording Element Unit FIG. 11 is a partially exploded perspective view for explaining the configuration of the first recording element substrate H1100. The first recording element substrate H1100 has a plurality of recording elements (electrothermal conversion elements) H1103 for ejecting ink on one surface of a Si substrate H1110 having a thickness of 0.5 to 1 mm, and electric power to each electrothermal conversion element H1103. An electric wiring such as Al for supplying the film is formed by a film forming technique. A plurality of ink flow paths and a plurality of ejection openings H1107 corresponding to the electrothermal conversion element H1103 are formed by photolithography technology, and an ink supply opening H1102 for supplying ink to the plurality of ink flow paths is provided. It is formed so as to open on the opposite surface (back surface).

インク供給口H1102は、Siの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成されている。すなわち、Si基板H1110がウェハー面方向に<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)による異方性エッチングで、約54.7度の角度でエッチングを進行させ得る。   The ink supply port H1102 is formed by a method such as anisotropic etching or sandblasting using the crystal orientation of Si. That is, when the Si substrate H1110 has a crystal orientation of <100> in the wafer surface direction and <111> in the thickness direction, it is approximately 54.7 degrees by anisotropic etching with alkali (KOH, TMAH, hydrazine, etc.). Etching can proceed at an angle of

これにより所望の深さにエッチングを行い、長溝状の貫通口からなるインク供給口H1102を形成する。インク供給口H1102を挟んで両側に電気熱変換素子H1103がそれぞれ1列ずつ千鳥状に配列されている。   Thus, etching is performed to a desired depth to form an ink supply port H1102 composed of a long groove-like through-hole. The electrothermal conversion elements H1103 are arranged in a staggered pattern in one row on both sides of the ink supply port H1102.

電気熱変換素子H1103に電力を供給するAl等の電気配線は、成膜技術により形成されている。さらに、前記電気配線に電力を供給するための電極H1104が電気熱変換素子H1103の両外側に配列されており、電極H1104にはAu等のバンプH1105が熱超音波圧着法で形成されている。そして、Si基板H1110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インク流路壁H1106と吐出口H1107が樹脂材料でフォトリソグラフィ技術により形成され、吐出口群H1108が形成されている。電気熱変換素子H1103に対向して吐出口H1107が設けられているため、インク供給口H1102から供給されたインクは電気熱変換素子H1103の発熱作用により発生した気泡により吐出口H1107から吐出される。実施例1においては、この第一の記録素子基板の長手方向の長さは1inchである。   Electric wiring such as Al for supplying electric power to the electrothermal transducer H1103 is formed by a film forming technique. Furthermore, electrodes H1104 for supplying electric power to the electric wiring are arranged on both outer sides of the electrothermal transducer H1103, and bumps H1105 such as Au are formed on the electrode H1104 by a thermosonic bonding method. On the Si substrate H1110, an ink flow path wall H1106 and an ejection port H1107 that form an ink channel corresponding to the electrothermal conversion element H1103 are formed of a resin material by a photolithography technique, and an ejection port group H1108 is formed. ing. Since the ejection port H1107 is provided so as to face the electrothermal conversion element H1103, the ink supplied from the ink supply port H1102 is ejected from the ejection port H1107 by bubbles generated by the heat generation action of the electrothermal conversion element H1103. In Example 1, the length of the first recording element substrate in the longitudinal direction is 1 inch.

図12は、第二の記録素子基板H1101の構成を説明する斜視図である。第二の記録素子基板H1101は3色のインクを吐出させるための記録素子基板であり、3個のインク供給口H1102が並列して形成されており、それぞれのインク供給口H1102を挟んだ両側に電気熱変換素子H1103とインク吐出口H1107が形成されている。このインク供給口は3個とは限らず同じ3色でもイエローを真中にして両側に、マゼンタ、シアンが対向する5個の構成であってもよい。   FIG. 12 is a perspective view illustrating the configuration of the second recording element substrate H1101. The second recording element substrate H1101 is a recording element substrate for ejecting ink of three colors, and three ink supply ports H1102 are formed in parallel, on both sides of each ink supply port H1102. An electrothermal conversion element H1103 and an ink discharge port H1107 are formed. The number of ink supply ports is not limited to three, and the same three colors may have five configurations in which magenta and cyan are opposed to both sides with yellow in the middle.

第一の記録素子基板H1100と同様にSi基板H1110にインク供給口H1102や電気熱変換素子H1103、電気配線、電極H1104などが形成されており、その上に樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によりインク流路やインク吐出口H1107が形成されている。そして、第一の記録素子基板H1100と同様に電気配線に電力を供給するための電極H1104にはAu等のバンプH1105が形成されている。実施例1においてこの第二の記録素子基板の長手方向の長さは0.43inchである。   Similar to the first recording element substrate H1100, an ink supply port H1102, an electrothermal conversion element H1103, an electric wiring, an electrode H1104, and the like are formed on a Si substrate H1110, and an ink flow path is formed of a resin material on the Si substrate H1110 by photolithography. And an ink discharge port H1107 is formed. Similarly to the first recording element substrate H1100, bumps H1105 such as Au are formed on the electrodes H1104 for supplying power to the electrical wiring. In Example 1, the length of the second recording element substrate in the longitudinal direction is 0.43 inch.

次に第一のプレートH1200は、例えば厚さ0.5〜10mmのアルミナ(Al2 3 )材料で形成されている。なお第一のプレートH1200の材料は、アルミナに限られることなく、記録素子基板の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板の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作られてもよい。 Next, the first plate H1200 is formed of an alumina (Al 2 O 3 ) material having a thickness of 0.5 to 10 mm, for example. The material of the first plate H1200 is not limited to alumina, but has a linear expansion coefficient equivalent to that of the recording element substrate material, and is equivalent to the thermal conductivity of the recording element substrate material or It may be made of a material having an equivalent or higher thermal conductivity.

第一のプレートH1200の材料は、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(Si3 4 )、炭化珪素(SiC)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)のうちいずれかであってもよい。第一のプレートH1200には、第一の記録素子基板H1100にブラックのインクを供給するためのインク供給口H1201と、第二の記録素子基板H1101にシアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するためのインク供給口H1201が形成されており、記録素子基板のインク供給口H1102が第一のプレートH1200のインク供給口H1201にそれぞれ対応し、かつ、第一の記録素子基板H1100と第二の記録素子基板H1101はそれぞれ第一のプレートH1200に対して位置精度よく接着固定されている。 Examples of the material of the first plate H1200 include silicon (Si), aluminum nitride (AlN), zirconia, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), molybdenum (Mo), and tungsten (W). Either may be sufficient. The first plate H1200 has an ink supply port H1201 for supplying black ink to the first recording element substrate H1100, and a cyan, magenta, and yellow ink for supplying the second recording element substrate H1101. An ink supply port H1201 is formed, the ink supply port H1102 of the recording element substrate corresponds to the ink supply port H1201 of the first plate H1200, and the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate. H1101 is bonded and fixed to the first plate H1200 with high positional accuracy.

接着に用いられる接着剤は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、図1に示す接着層H1202の厚みは50μm以下が望ましい。   The adhesive used for bonding is desirably a low viscosity, low curing temperature, cured in a short time, has a relatively high hardness after curing, and has ink resistance. For example, it is a thermosetting adhesive mainly composed of an epoxy resin, and the thickness of the adhesive layer H1202 shown in FIG. 1 is desirably 50 μm or less.

電気配線板H1300は、第一の記録素子基板H1100と第二の記録素子基板H1101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る。   The electrical wiring board H1300 applies an electrical signal for ejecting ink to the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101.

この電気配線板H1300は、それぞれの記録素子基板H1100、H1101を組み込むための複数の開口部とそれぞれの記録素子基板H1100、H1101の電極H1104に対応する電極リードH1302と、この電気配線板H1300の端部に位置し、プリンタ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を有する電気コンタクト基板H1301と電気的接続を行うための電極端子部を有しており、この電極端子部と電極リードH1302とは連続した銅箔の配線パターンでつながっている。この電気配線板H1300は、例えば、配線が2層構造をなし表層がレジストフィルムによって覆われているフレキシブル配線基板からなる。   The electrical wiring board H1300 includes a plurality of openings for incorporating the recording element substrates H1100 and H1101, electrode leads H1302 corresponding to the electrodes H1104 of the recording element substrates H1100 and H1101, and ends of the electrical wiring board H1300. And an electrode terminal portion for making an electrical connection with an electrical contact substrate H1301 having an external signal input terminal for receiving an electrical signal from the printer main body device. The electrode terminal portion and the electrode lead It is connected to H1302 by a continuous copper foil wiring pattern. The electrical wiring board H1300 is made of, for example, a flexible wiring board in which the wiring has a two-layer structure and the surface layer is covered with a resist film.

電気コンタクト基板H1301の外部信号入力端子の裏面側(外面側)には、補強版が接着され、平面性向上が図られている。補強版としては、例えば0.5〜2mmのガラスエポキシ、アルミニウム等の耐熱性を有する材料が使用される。   A reinforcing plate is bonded to the back surface side (outer surface side) of the external signal input terminal of the electrical contact substrate H1301 to improve the flatness. As the reinforcing plate, for example, a material having heat resistance such as 0.5 to 2 mm glass epoxy or aluminum is used.

電気配線板H1300と第一の記録素子基板H1100と第二の記録素子基板H1101は、それぞれ電気的に接続されており、接続方法は、例えば、記録素子基板の電極H1104上のバンプH1105と、電気配線板H1300の電極リードH1302とが、熱超音波圧着法により電気接合される。   The electrical wiring board H1300, the first recording element substrate H1100, and the second recording element substrate H1101 are electrically connected to each other, and the connection method is, for example, a bump H1105 on the electrode H1104 of the recording element substrate, The electrode lead H1302 of the wiring board H1300 is electrically joined by a thermal ultrasonic pressure bonding method.

第二のプレートH1400は、例えば、厚さ0.5〜1mmの一枚の板状部材であり、例えばアルミナ(Al2 3 )等のセラミックや、Al、SUSなどの金属材料で形成されている。ただし、第二のプレートH1400の材料は、これらに限定されるものではなく、記録素子基板H1100、H1101および第一のプレート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あってもよい。 The second plate H1400 is, for example, a single plate-like member having a thickness of 0.5 to 1 mm, and is formed of a ceramic material such as alumina (Al 2 O 3 ) or a metal material such as Al or SUS. Yes. However, the material of the second plate H1400 is not limited to these, and has a linear expansion coefficient equivalent to that of the recording element substrates H1100 and H1101 and the first plate H1200, and is equivalent to their thermal conductivity. A material having the above thermal conductivity may be used.

そして、第二のプレートH1400は、第一のプレートH1200に接着固定された第一の記録素子基板H1100と第二の記録素子基板H1101の外形寸法よりも大きな開口部をそれぞれ有する形状である。また、第一の記録素子基板H1100および第二の記録素子基板H1101と電気配線板H1300を平面的に電気接続できるように、第一のプレートH1200に接着層H1203により接着されており、電気配線テープH1300の裏面が接着層H1306により固定される。   The second plate H1400 has a shape having openings larger than the outer dimensions of the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101 that are bonded and fixed to the first plate H1200. The first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101 and the electric wiring board H1300 are bonded to the first plate H1200 with an adhesive layer H1203 so as to be electrically connected in a plane, and the electric wiring tape The back surface of H1300 is fixed by an adhesive layer H1306.

第一の記録素子基板H1100および第二の記録素子基板H1101と電気配線板H1300の電気接続部分は、第一の封止剤および第二の封止剤により封止され、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第一の封止剤は、主に電気配線板H1300の電極リードH1302と記録素子基板のバンプH1105との接続部の裏面側と記録素子基板の外周部分を封止し、第二の封止剤は、前記接続部の表側を封止している。   The electrical connection portions of the first recording element substrate H1100 and the second recording element substrate H1101 and the electric wiring board H1300 are sealed with the first sealant and the second sealant, and the electrical connection portions are made of ink. Protects against corrosion and external impacts. The first sealing agent mainly seals the back surface side of the connection portion between the electrode lead H1302 of the electric wiring board H1300 and the bump H1105 of the recording element substrate and the outer peripheral portion of the recording element substrate, and the second sealing agent. Seals the front side of the connecting part.

さらに電気配線板H1300の端部にプリンタ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を有する電気コンタクト基板H1301が、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着され電気的に接続されている。   Furthermore, an electrical contact substrate H1301 having an external signal input terminal for receiving an electrical signal from the printer main body device at the end of the electrical wiring board H1300 is thermocompression bonded and electrically connected using an anisotropic conductive film or the like. Yes.

そして、電気配線板H1300は第二のプレートH1400に接着されると同時に、第一のプレートH1200および第二のプレートH1400の一側面に沿って折り曲げられ、第一のプレートH1200の側面に接着層H1306により接着される。接着層H1203は、粘度が低く、接触面に薄い層を形成し得るとともに、耐インク性を有する接着剤が好ましい。また、接着層H1306は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ100μm以下の熱硬化接着剤が望ましい。   The electric wiring board H1300 is bonded to the second plate H1400, and at the same time is bent along one side surface of the first plate H1200 and the second plate H1400, and an adhesive layer H1306 is formed on the side surface of the first plate H1200. Is adhered by. The adhesive layer H1203 is preferably an adhesive having low viscosity, capable of forming a thin layer on the contact surface, and having ink resistance. The adhesive layer H1306 is preferably a thermosetting adhesive having an epoxy resin as a main component and a thickness of 100 μm or less.

(1−2)インク供給ユニット
インク供給部材H1500は、例えば、樹脂成形により成形されている。該樹脂材料には、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。
(1-2) Ink Supply Unit The ink supply member H1500 is formed by resin molding, for example. As the resin material, it is desirable to use a resin material mixed with 5 to 40% of glass filler in order to improve the shape rigidity.

図10、図13および図14に示すように、インクタンクH1900を着脱自在に保持するインク供給部材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供給ユニットH1003の一構成部品であり、流路形成部材H1600が超音波溶着されて、インクタンクH1900から第一のプレートH1200に至るインク流路H1501が形成されている。   As shown in FIGS. 10, 13, and 14, the ink supply member H1500 that detachably holds the ink tank H1900 is a component of the ink supply unit H1003 that guides ink from the ink tank H1900 to the recording element unit H1002. The flow path forming member H1600 is ultrasonically welded to form an ink flow path H1501 from the ink tank H1900 to the first plate H1200.

また、インクタンクH1900と係合するジョイント部H1520には、外部からのゴミの進入を防ぐためのフィルターH1700が溶着により接合されており、さらに、ジョイント部H1520からのインクの蒸発を防止するために、シールゴムH1800が装着されている。インク供給部材H1500は、着脱自在のインクタンクH1900を保持する機能も有しており、インクタンクH1900の第二の爪H1910を係合する第一の穴H1503を有している。記録ヘッドカートリッジH1000をインクジェット記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドH1601、記録ヘッドカートリッジをヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部、キャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのX方向(キャリッジスキャン方向)の突き当て部H1509、Y方向(記録メディア搬送方向)の突き当て部H1510、Z方向(インク吐出方向)の突き当て部H1511を備えている。また、記録素子ユニットH1002の電気コンタクト基板H2200を位置決め固定する端子固定部H1512を有し、端子固定部H1512およびその周囲には複数のリブが設けられ、端子固定部H1512を有する面の剛性を高めている。   Further, a filter H1700 for preventing entry of dust from the outside is joined to the joint portion H1520 engaged with the ink tank H1900 by welding, and further, in order to prevent ink from evaporating from the joint portion H1520. A seal rubber H1800 is attached. The ink supply member H1500 also has a function of holding a detachable ink tank H1900, and has a first hole H1503 for engaging the second claw H1910 of the ink tank H1900. A mounting guide H1601 for guiding the recording head cartridge H1000 to the mounting position of the carriage of the ink jet recording apparatus main body, an engaging portion for mounting and fixing the recording head cartridge to the carriage by the head set lever, and positioning at a predetermined mounting position of the carriage For this purpose, an abutting portion H1509 in the X direction (carriage scanning direction), an abutting portion H1510 in the Y direction (recording medium conveyance direction), and an abutting portion H1511 in the Z direction (ink ejection direction) are provided. In addition, a terminal fixing portion H1512 for positioning and fixing the electrical contact substrate H2200 of the recording element unit H1002 is provided, and a plurality of ribs are provided around the terminal fixing portion H1512 to increase the rigidity of the surface having the terminal fixing portion H1512. ing.

(1−3)記録ヘッドユニットとインク供給ユニットの結合
図9に示した通り、記録ヘッドH1001は記録素子ユニットH1002をインク供給ユニットH1003に結合しさらにタンクホルダーH2000と結合することにより完成する。結合は以下のように行われる。
(1-3) Coupling of recording head unit and ink supply unit As shown in FIG. 9, the recording head H1001 is completed by coupling the recording element unit H1002 to the ink supply unit H1003 and further to the tank holder H2000. The coupling is performed as follows.

記録素子ユニットH1002のインク連通口(第一のプレートH1200のインク供給口H1201)とインク供給ユニットH1003のインク連通口(流路形成部材H1600のインク連通口1602)とを、インクがリークしないように連通させるため、ジョイントシール部材H2300を介してそれぞれの部材を圧着するようビス2400で固定する。この際同時に、記録素子ユニットH1002はインク供給ユニットのX方向、Y方向、Z方向の基準位置に対して正確に位置決めされ固定される。   Ink does not leak between the ink communication port of the recording element unit H1002 (ink supply port H1201 of the first plate H1200) and the ink communication port of the ink supply unit H1003 (ink communication port 1602 of the flow path forming member H1600). In order to communicate, each member is fixed with screws 2400 so as to be pressure-bonded via a joint seal member H2300. At the same time, the recording element unit H1002 is accurately positioned and fixed with respect to the reference positions in the X, Y, and Z directions of the ink supply unit.

記録素子ユニットH1002の電気コンタクト基板H1301は、インク供給部材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。   The electrical contact substrate H1301 of the recording element unit H1002 is positioned and fixed to one side surface of the ink supply member H1500 by terminal positioning pins H1515 (2 places) and terminal positioning holes H1309 (2 places).

固定方法としては、例えば、インク供給部材H1500に設けられた端子位置決めピンH1515をかしめることにより固定されるが、その他の固定手段を用いて固定してもよい。   As a fixing method, for example, the terminal positioning pin H1515 provided in the ink supply member H1500 is fixed, but it may be fixed using other fixing means.

さらにインク供給部材H1500のタンクホルダーとの結合穴および結合部をタンクホルダーH2000に嵌合させ結合することにより、記録ヘッドH1001が完成する。   Further, the recording head H1001 is completed by fitting and coupling the coupling hole and coupling portion of the ink supply member H1500 with the tank holder to the tank holder H2000.

すなわち、インク供給部材H1500、流路形成部材H1600、フィルターH1700、シールゴムH1800から構成されるタンクホルダー部と、記録素子基板H1100、H1101、第一のプレートH1200、電気配線板H1300、第二のプレート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、記録ヘッドが構成されている。   That is, a tank holder portion composed of an ink supply member H1500, a flow path forming member H1600, a filter H1700, and a seal rubber H1800, a recording element substrate H1100, H1101, a first plate H1200, an electric wiring board H1300, and a second plate H1400. The recording head is configured by bonding the recording element portion constituted by the above by bonding or the like.

(2)記録ヘッドカートリッジの説明
図8(a)、(b)に示すように、記録ヘッドカートリッジH1000を構成する記録ヘッドH1001とインクタンクH1901、H1902、H1903、H1904の装着を説明する図であり、インクタンクH1901、H1902、H1903、H1904の内部には対応する色のインクが収納されている。
(2) Description of the print head cartridge As shown in FIGS. 8A and 8B, the print head H1001 and the ink tanks H1901, H1902, H1903, and H1904 constituting the printhead cartridge H1000 are illustrated. The ink tanks H1901, H1902, H1903, and H1904 contain ink of corresponding colors.

また、図14に示すようにそれぞれのインクタンクには、インクタンク内のインクを記録ヘッドH1001に供給するためのインク連通口H1907が形成されている。例えばインクタンクH1901が記録ヘッドH1001に装着されると、インクタンクH1901のインク連通口H1907が記録ヘッドH1001のジョイント部H1520に設けられたフィルターH1700と圧接され、インクタンクH1901内のブラックインクがインク連通口H1907から記録ヘッドH1001のインク流路H1501を介して第一のプレートH1200を通り第一の記録素子基板H1100に供給される。そして、電気熱変換素子H1103と吐出口H1107のある発泡室にインクが供給され電気熱変換素子H1103に与えられる熱エネルギーによって被記録媒体である記録用紙に向けて吐出される。   Further, as shown in FIG. 14, each ink tank is formed with an ink communication port H1907 for supplying ink in the ink tank to the recording head H1001. For example, when the ink tank H1901 is attached to the recording head H1001, the ink communication port H1907 of the ink tank H1901 is brought into pressure contact with the filter H1700 provided in the joint portion H1520 of the recording head H1001, and the black ink in the ink tank H1901 communicates with the ink. The ink is supplied from the port H1907 to the first recording element substrate H1100 through the first plate H1200 through the ink flow path H1501 of the recording head H1001. Then, ink is supplied to the foaming chamber having the electrothermal conversion element H1103 and the discharge port H1107, and is discharged toward a recording sheet as a recording medium by the thermal energy applied to the electrothermal conversion element H1103.

実施例1の主要部を示すもので、(a)はその斜視図、(b)は電気接続部の断面を説明する部分断面図である。The principal part of Example 1 is shown, (a) is the perspective view, (b) is a fragmentary sectional view explaining the cross section of an electrical-connection part. 実施例2の主要部を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a main part of Example 2. 図2の装置を分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows the apparatus of FIG. 実施例2の一変形例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a modified example of the second embodiment. 図4の装置を分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows the apparatus of FIG. 実施例3の主要部を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a main part of Example 3. 図6の装置を分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows the apparatus of FIG. 記録ヘッドカートリッジを示すもので(a)はその斜視図、(b)は(a)を分解して示す分解斜視図である。FIG. 2A is a perspective view of a recording head cartridge, and FIG. 2B is an exploded perspective view of FIG. 記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a recording head. 記録ヘッドをさらに細かく分解した分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view in which the recording head is further disassembled. 第一の記録素子基板の構成を示す一部切り欠き説明斜視図である。FIG. 3 is a partially cutaway explanatory perspective view showing a configuration of a first recording element substrate. 第二の記録素子基板の構成を示す一部切り欠き説明斜視図である。FIG. 6 is a partially cutaway explanatory perspective view showing a configuration of a second recording element substrate. 記録素子ユニットとインク供給ユニットを組み立てたものを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an assembly of a recording element unit and an ink supply unit. 記録ヘッドカートリッジの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a recording head cartridge. 従来例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a prior art example. 図15の装置を分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows the apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

H1000 記録ヘッドカートリッジ
H1001 記録ヘッド
H1002 記録素子ユニット
H1003 インク供給ユニット
H1100 第一の記録素子基板
H1101 第二の記録素子基板
H1102 インク供給口
H1103 電気熱変換素子
H1105 バンプ
H1200 第一のプレート
H1300 電気配線板
H1302 電極リード
H1306 接着層
H1400 第二のプレート
H1000 recording head cartridge H1001 recording head H1002 recording element unit H1003 ink supply unit H1100 first recording element substrate H1101 second recording element substrate H1102 ink supply port H1103 electrothermal transducer H1105 bump H1200 first plate H1300 electrical wiring board H1302 Electrode lead H1306 Adhesive layer H1400 Second plate

Claims (4)

それぞれ液体を吐出するための吐出手段を有する複数の吐出素子基板と、前記複数の吐出素子基板を装着する開口部を有する電気配線板と、前記複数の吐出素子基板をそれぞれ前記電気配線板に電気接続するための電気接続部と、前記電気配線板および前記複数の吐出素子基板を支持する支持手段と、前記電気配線板を前記支持手段に接合する接合手段と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記電気配線板の前記開口部に隣接する部位に、前記電気配線板を前記支持手段に接合しない非接合領域を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。   A plurality of ejection element substrates each having ejection means for ejecting a liquid, an electrical wiring board having an opening for mounting the plurality of ejection element substrates, and the plurality of ejection element substrates are electrically connected to the electrical wiring board, respectively. In the liquid ejection head, comprising: an electrical connection portion for connection; a support means for supporting the electrical wiring board and the plurality of ejection element substrates; and a joining means for joining the electrical wiring board to the support means. A liquid discharge head comprising a non-joining region where the electrical wiring board is not joined to the support means at a portion adjacent to the opening of the electrical wiring board. 前記電気配線板を外部配線に接続するための電気コンタクト基板を有し、前記非接合領域が、前記電気コンタクト基板側に配設されていることを特徴とする請求項1記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, further comprising an electrical contact substrate for connecting the electrical wiring board to an external wiring, wherein the non-bonding region is disposed on the electrical contact substrate side. 前記電気配線板の前記非接合領域に、前記支持手段の凹所または空所が配設されていることを特徴とする請求項1または2記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein a recess or a void of the support means is disposed in the non-joining region of the electric wiring board. 請求項1ないし3いずれか1項記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに対向するように記録媒体を搬送する搬送手段を有する記録装置。   A recording apparatus comprising: the liquid discharge head according to claim 1; and a transport unit that transports a recording medium so as to face the liquid discharge head.
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