JPH068419A - サーマルインクジェットプリントヘッドの構成要素の結合方法 - Google Patents
サーマルインクジェットプリントヘッドの構成要素の結合方法Info
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- JPH068419A JPH068419A JP5073215A JP7321593A JPH068419A JP H068419 A JPH068419 A JP H068419A JP 5073215 A JP5073215 A JP 5073215A JP 7321593 A JP7321593 A JP 7321593A JP H068419 A JPH068419 A JP H068419A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
- B41J2/1603—Production of bubble jet print heads of the front shooter type
-
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- B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マニホールドとプリントヘッドとの間のエア
ギャップを密封して、マニホールドのプリントヘッド構
成要素への構造的結合状態を強化する。 【構成】 放熱基板４０には貫通孔５４が形成されてお
り、この貫通孔５４は、マニホールド２６によって画定
されたキャビティ５６と連通する。このマニホールド２
６は組立中に、プリントヘッド・ダイ３８と連結ボード
２８を含む基板４０の上部に載設され、ピンで保持され
る。カプセル封じ流体は基板４０の下部から貫通孔５４
を通ってキャビティ５６内に注入される。この流体がプ
リントヘッド３８の正面付近を流れると、注入が停止さ
れる。これによって、ワイヤボンドのカプセル封じが行
われ、マニホールド２６とプリントヘッド３８との間の
エアギャップが正面に沿って密閉される。
ギャップを密封して、マニホールドのプリントヘッド構
成要素への構造的結合状態を強化する。 【構成】 放熱基板４０には貫通孔５４が形成されてお
り、この貫通孔５４は、マニホールド２６によって画定
されたキャビティ５６と連通する。このマニホールド２
６は組立中に、プリントヘッド・ダイ３８と連結ボード
２８を含む基板４０の上部に載設され、ピンで保持され
る。カプセル封じ流体は基板４０の下部から貫通孔５４
を通ってキャビティ５６内に注入される。この流体がプ
リントヘッド３８の正面付近を流れると、注入が停止さ
れる。これによって、ワイヤボンドのカプセル封じが行
われ、マニホールド２６とプリントヘッド３８との間の
エアギャップが正面に沿って密閉される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放熱基板に載設された
プリントヘッド及び連結ボードにマニホールドを結合す
るためのワンステップ処理方法に関する。このワンステ
ップ処理方法によって、ワイヤボンドのカプセル封じ
（カプセル充填）が行われるとともに、マニホールドと
プリントヘッドの間のエアギャップを正面に沿って密閉
するので、プリントヘッド構成要素に対するマニホール
ドの構造的結合状態が強化される。
プリントヘッド及び連結ボードにマニホールドを結合す
るためのワンステップ処理方法に関する。このワンステ
ップ処理方法によって、ワイヤボンドのカプセル封じ
（カプセル充填）が行われるとともに、マニホールドと
プリントヘッドの間のエアギャップを正面に沿って密閉
するので、プリントヘッド構成要素に対するマニホール
ドの構造的結合状態が強化される。
【０００２】
【従来の技術】サーマルインクジェットプリントヘッド
は、インクと熱接触する抵抗性加熱エレメントを通って
流される電気パルスによって流体（インク）を制御可能
に噴射する装置である。タンク（貯留部）のインクは、
プリントヘッドの上に配置されるマニホールドを通過し
て、インク吸入口からプリントヘッド内に進入する。プ
リントヘッド・ダイは、ヒータプレート（加熱エレメン
トと、リード線と、好ましくは、所要の連結密度を低減
するための幾つかのアドレス指定電極と、を含む）の最
上部に結合されるチャンネルプレート（内側には、例え
ば、エッチングによって流体経路が形成されている）で
構成される。このプリントヘッド・ダイの超小型電子パ
ッケージングは、電気の相互接続を行うワイヤボンディ
ングと同様、基板上へのシリコンデバイスのエポキシダ
イボンディング等のＩＣ及びハイブリッド業界基準方法
に出来るだけ従う。但し、プリントヘッドの流体処理要
件によって他のパッケージング要件が生じられる。
は、インクと熱接触する抵抗性加熱エレメントを通って
流される電気パルスによって流体（インク）を制御可能
に噴射する装置である。タンク（貯留部）のインクは、
プリントヘッドの上に配置されるマニホールドを通過し
て、インク吸入口からプリントヘッド内に進入する。プ
リントヘッド・ダイは、ヒータプレート（加熱エレメン
トと、リード線と、好ましくは、所要の連結密度を低減
するための幾つかのアドレス指定電極と、を含む）の最
上部に結合されるチャンネルプレート（内側には、例え
ば、エッチングによって流体経路が形成されている）で
構成される。このプリントヘッド・ダイの超小型電子パ
ッケージングは、電気の相互接続を行うワイヤボンディ
ングと同様、基板上へのシリコンデバイスのエポキシダ
イボンディング等のＩＣ及びハイブリッド業界基準方法
に出来るだけ従う。但し、プリントヘッドの流体処理要
件によって他のパッケージング要件が生じられる。
【０００３】インクを、マニホールドから漏出させずに
適切な送出用チャンネル内に封じ込めるために、水密シ
ールをマニホールドとプリントヘッド・ダイとの間に形
成する必要がある。但し、この水密シールは、マニホー
ルドとプリントヘッド・ダイとその他のプリントヘッド
構成要素との間を良好な構造的結合状態にするほど十分
に強力でも、また広範囲に渡るものでもない。
適切な送出用チャンネル内に封じ込めるために、水密シ
ールをマニホールドとプリントヘッド・ダイとの間に形
成する必要がある。但し、この水密シールは、マニホー
ルドとプリントヘッド・ダイとその他のプリントヘッド
構成要素との間を良好な構造的結合状態にするほど十分
に強力でも、また広範囲に渡るものでもない。
【０００４】さらに、マニホールドをダイの上に配置す
ると、小さなエアギャップが、このダイの端部とマニホ
ールドの脚部との間に存在する。エアギャップが充填さ
れていない場合、プリントヘッドが被包（キャッピン
グ）されると、このエアギャップは湿った空気が漏出す
る経路になるので、このキャップのために揮発性のイン
ク成分の蒸発が効果的に防止されることはない。
ると、小さなエアギャップが、このダイの端部とマニホ
ールドの脚部との間に存在する。エアギャップが充填さ
れていない場合、プリントヘッドが被包（キャッピン
グ）されると、このエアギャップは湿った空気が漏出す
る経路になるので、このキャップのために揮発性のイン
ク成分の蒸発が効果的に防止されることはない。
【０００５】さらに、ダイを連結ボードに接続するワイ
ヤボンドは、機械的な損傷と腐食から保護するためにカ
プセル封じされる必要がある。
ヤボンドは、機械的な損傷と腐食から保護するためにカ
プセル封じされる必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のプリントヘッド
製造技法では、上記問題の幾つかを個別に対象にしてお
り、例えば、米国特許第４，６１２，５５４号では、プ
リントヘッドはドータボード（姉妹板）に結合され、プ
リントヘッドの電極はドータボードの対応する電極にワ
イヤ結合される。次に、ワイヤボンドは絶縁性エポキシ
内に被包される。米国特許第４，６１２，５５４号の開
示は、参照によってここに組み込まれる。
製造技法では、上記問題の幾つかを個別に対象にしてお
り、例えば、米国特許第４，６１２，５５４号では、プ
リントヘッドはドータボード（姉妹板）に結合され、プ
リントヘッドの電極はドータボードの対応する電極にワ
イヤ結合される。次に、ワイヤボンドは絶縁性エポキシ
内に被包される。米国特許第４，６１２，５５４号の開
示は、参照によってここに組み込まれる。
【０００７】但し、従来のプリントヘッド製造技法で
は、連結ボードにワイヤ結合されるプリントヘッドを提
供し、またエアギャップを密封するために、複数の個別
の処理が実行される。さらに、これら従来のプリントヘ
ッドは、マニホールドと各種プリントヘッド構成要素の
間の構造的結合の完全性に欠けている。上記従来の製造
技法はすべて、過剰な処理時間と経費を伴うか、又は、
構造の完全性もしくはエアギャップの充填に不備があ
る。
は、連結ボードにワイヤ結合されるプリントヘッドを提
供し、またエアギャップを密封するために、複数の個別
の処理が実行される。さらに、これら従来のプリントヘ
ッドは、マニホールドと各種プリントヘッド構成要素の
間の構造的結合の完全性に欠けている。上記従来の製造
技法はすべて、過剰な処理時間と経費を伴うか、又は、
構造の完全性もしくはエアギャップの充填に不備があ
る。
【０００８】プリントヘッドの生産コストを軽減し、マ
ニホールドと他のプリントヘッド構成要素との間の構造
的結合を強化するために、上記問題のすべてを対象にす
ることができるとともに、良好な構造的結合を単一ステ
ップで行うことのできる方法が必要とされている。
ニホールドと他のプリントヘッド構成要素との間の構造
的結合を強化するために、上記問題のすべてを対象にす
ることができるとともに、良好な構造的結合を単一ステ
ップで行うことのできる方法が必要とされている。
【０００９】本発明によると、サーマルインクジェット
プリントヘッドの構成要素を結合する方法は、プリント
ヘッド・ダイと連結ボードの間に介在される貫通孔を有
する放熱基板に予め結合されているプリントヘッド・ダ
イと連結ボードの上に、対向する脚部を有するマニホー
ルドを位置決めするステップと、液状のカプセル封じ材
を貫通孔内、及び、基板とマニホールドとの間に画定さ
れるキャビティ内に注入することによって、プリントヘ
ッド・ダイと連結ボードとの間のワイヤボンドをカプセ
ル封じするとともに、プリントヘッド・ダイとマニホー
ルドの脚部との間のエアギャップをプリントヘッド・ダ
イの正面に沿って充填するためのステップと、を有す
る。
プリントヘッドの構成要素を結合する方法は、プリント
ヘッド・ダイと連結ボードの間に介在される貫通孔を有
する放熱基板に予め結合されているプリントヘッド・ダ
イと連結ボードの上に、対向する脚部を有するマニホー
ルドを位置決めするステップと、液状のカプセル封じ材
を貫通孔内、及び、基板とマニホールドとの間に画定さ
れるキャビティ内に注入することによって、プリントヘ
ッド・ダイと連結ボードとの間のワイヤボンドをカプセ
ル封じするとともに、プリントヘッド・ダイとマニホー
ルドの脚部との間のエアギャップをプリントヘッド・ダ
イの正面に沿って充填するためのステップと、を有す
る。
【００１０】さらに、本発明はサーマルインクジェット
プリントヘッドに係り、貫通孔が内設される放熱基板
と、貫通孔の一方側の基板に載設されるプリントヘッド
・ダイと、を有するとともに、インク吸入口を有するチ
ャンネル部、及び、１列のワイヤボンドパッドを有する
ヒータ部と、貫通孔の他方側の基板に結合されるととも
に対応する１列のワイヤボンドパッドを有する連結ボー
ドと、ヒータ部と連結ボードの１列のワイヤボンドパッ
ドを電気的に相互接続させる複数のワイヤボンドと、基
板に取り付けられ、プリントヘッド・ダイと連結ボード
と複数のワイヤボンドとが収まるようにキャビティを内
設し、さらに、チャンネル部のインク吸入口と連通する
インク吸入口を備えたマニホールドと、キャビティと連
通する貫通孔と、を有し、上記キャビティは、ワイヤボ
ンドをカプセル封じするとともに、マニホールドとプリ
ントヘッド・ダイとの間のエアギャップを密閉して、マ
ニホールドを基板に結合するために貫通孔を通って注入
されるカプセル封じ材を密封する。
プリントヘッドに係り、貫通孔が内設される放熱基板
と、貫通孔の一方側の基板に載設されるプリントヘッド
・ダイと、を有するとともに、インク吸入口を有するチ
ャンネル部、及び、１列のワイヤボンドパッドを有する
ヒータ部と、貫通孔の他方側の基板に結合されるととも
に対応する１列のワイヤボンドパッドを有する連結ボー
ドと、ヒータ部と連結ボードの１列のワイヤボンドパッ
ドを電気的に相互接続させる複数のワイヤボンドと、基
板に取り付けられ、プリントヘッド・ダイと連結ボード
と複数のワイヤボンドとが収まるようにキャビティを内
設し、さらに、チャンネル部のインク吸入口と連通する
インク吸入口を備えたマニホールドと、キャビティと連
通する貫通孔と、を有し、上記キャビティは、ワイヤボ
ンドをカプセル封じするとともに、マニホールドとプリ
ントヘッド・ダイとの間のエアギャップを密閉して、マ
ニホールドを基板に結合するために貫通孔を通って注入
されるカプセル封じ材を密封する。
【００１１】
【実施例】本発明を図面を参照してさらに詳細に説明す
る。図１には、通常のキャリッジタイプのマルチカラー
式サーマルインクジェットプリンタ１０が図示されてい
る。各々のプリントヘッド１４には、直線アレイのイン
ク液滴生成チャンネル（図示せず）が内蔵されている。
１つ以上のプリントヘッド１４は、図示されるように矢
印１８の方向へ前後に往復運動する往復動型キャリッジ
アセンブリ１６に交換自在に載設されている。該インク
チャンネルは、ペーパ等の記録媒体２２の表面に対して
垂直に配列されるオリフィス又はノズル２０に達する。
液滴２４は、プリンタコントローラによって受信される
ディジタルデータ信号に応答してノズル２０から記録媒
体２２に対し放出且つ噴射され、このプリントコントロ
ーラは、ノズル２０から所定の距離のプリントヘッドの
チャンネルに設けられる個別の加熱エレメントを、電流
パルスで選択的にアドレス指定する。プリントヘッドの
加熱エレメントを通過する電流パルスは、この加熱エレ
メントと接触するインクを気化させて一時的な蒸気泡を
発生させ、インク液滴２４をノズル２０から吐出するよ
うになっている。単一のプリントヘッドアレイを使用す
ることもでき、又は、大型アレイもしくはページ幅のプ
リントヘッドを形成すべく複数のアレイを互いに当接さ
せることもできる。さらに、マルチカラー印刷のために
アレイ毎に異なる色のインクが吐出されるように、上記
アレイの内の１つ以上のアレイを積層させることができ
る。
る。図１には、通常のキャリッジタイプのマルチカラー
式サーマルインクジェットプリンタ１０が図示されてい
る。各々のプリントヘッド１４には、直線アレイのイン
ク液滴生成チャンネル（図示せず）が内蔵されている。
１つ以上のプリントヘッド１４は、図示されるように矢
印１８の方向へ前後に往復運動する往復動型キャリッジ
アセンブリ１６に交換自在に載設されている。該インク
チャンネルは、ペーパ等の記録媒体２２の表面に対して
垂直に配列されるオリフィス又はノズル２０に達する。
液滴２４は、プリンタコントローラによって受信される
ディジタルデータ信号に応答してノズル２０から記録媒
体２２に対し放出且つ噴射され、このプリントコントロ
ーラは、ノズル２０から所定の距離のプリントヘッドの
チャンネルに設けられる個別の加熱エレメントを、電流
パルスで選択的にアドレス指定する。プリントヘッドの
加熱エレメントを通過する電流パルスは、この加熱エレ
メントと接触するインクを気化させて一時的な蒸気泡を
発生させ、インク液滴２４をノズル２０から吐出するよ
うになっている。単一のプリントヘッドアレイを使用す
ることもでき、又は、大型アレイもしくはページ幅のプ
リントヘッドを形成すべく複数のアレイを互いに当接さ
せることもできる。さらに、マルチカラー印刷のために
アレイ毎に異なる色のインクが吐出されるように、上記
アレイの内の１つ以上のアレイを積層させることができ
る。
【００１２】プリントヘッド１４は、図２に示すよう
に、電極３２を有する連結ボード、又は、ドータボード
２８上に固着されたインク供給マニホールド２６を含
む。この連結ボードは、例えば、セラミック上に厚肉の
膜が被着された、又は、セラミック上に薄肉の膜が被着
された、ワイヤ結合可能なＰＣボードでもよい。このマ
ニホールド２６の下方には、図３と図４に示すように、
電極３０を有するヒータプレート４２と、インク吸入口
３４を有するサーマルインクジェット・ダイ３８と、が
ある。連結ボード２８、ヒータプレート４２、及び、サ
ーマルインクジェット・ダイ３８は、放熱基板４０に載
設されており、マニホールド２６は、ヒータプレート４
２とサーマルダイ３８と連結ボード２８の一部とに重合
しながら、基板４０に付着されている。この連結ボード
の電極３２は、図３に示されるように、ボンド４４によ
って、ヒータ４２の電極３０に結合される。図４では、
ボンド４４は明確に図示されていない。但し、図４で
は、サーマルインクジェット・ダイ３８のインク吸入口
３４が、マニホールド２６のインク吸入口３６を密閉す
るように配置され、このインク吸入口３６と整合してい
る。また、マニホールド２６にはベント管６６が備えら
れ、これによって、マニホールドはインクサプライ（供
給源）６８と接続される。
に、電極３２を有する連結ボード、又は、ドータボード
２８上に固着されたインク供給マニホールド２６を含
む。この連結ボードは、例えば、セラミック上に厚肉の
膜が被着された、又は、セラミック上に薄肉の膜が被着
された、ワイヤ結合可能なＰＣボードでもよい。このマ
ニホールド２６の下方には、図３と図４に示すように、
電極３０を有するヒータプレート４２と、インク吸入口
３４を有するサーマルインクジェット・ダイ３８と、が
ある。連結ボード２８、ヒータプレート４２、及び、サ
ーマルインクジェット・ダイ３８は、放熱基板４０に載
設されており、マニホールド２６は、ヒータプレート４
２とサーマルダイ３８と連結ボード２８の一部とに重合
しながら、基板４０に付着されている。この連結ボード
の電極３２は、図３に示されるように、ボンド４４によ
って、ヒータ４２の電極３０に結合される。図４では、
ボンド４４は明確に図示されていない。但し、図４で
は、サーマルインクジェット・ダイ３８のインク吸入口
３４が、マニホールド２６のインク吸入口３６を密閉す
るように配置され、このインク吸入口３６と整合してい
る。また、マニホールド２６にはベント管６６が備えら
れ、これによって、マニホールドはインクサプライ（供
給源）６８と接続される。
【００１３】図３には、Ｌ字型の連結ボード２８の平面
図が示されている。この平面図は、プリントヘッド１４
が設けられている側を示す。連結ボードの電極３２は、
図３に示されるように、プリントヘッド１４の電極３０
とは１対１の比率になっている。プリントヘッド１４
は、連結ボード２８に隙間無く固着されるとともに、こ
のプリントヘッドの電極３０は、ボンド４４によって連
結ボードの電極３２にワイヤ結合されている。これら電
極３０と３２はすべて、不動能化されており、ワイヤボ
ンド４４はエポキシ等の電気絶縁材料内に被包されてい
る。電極３２の反対側端部は、プリンタ１０内の適切な
制御装置に接続自在につながっている。
図が示されている。この平面図は、プリントヘッド１４
が設けられている側を示す。連結ボードの電極３２は、
図３に示されるように、プリントヘッド１４の電極３０
とは１対１の比率になっている。プリントヘッド１４
は、連結ボード２８に隙間無く固着されるとともに、こ
のプリントヘッドの電極３０は、ボンド４４によって連
結ボードの電極３２にワイヤ結合されている。これら電
極３０と３２はすべて、不動能化されており、ワイヤボ
ンド４４はエポキシ等の電気絶縁材料内に被包されてい
る。電極３２の反対側端部は、プリンタ１０内の適切な
制御装置に接続自在につながっている。
【００１４】図３では、サーマルインクジェット・ダイ
３８は、電気連結ボード２８に隣接しており、ダイ３８
と連結ボード２８はともに、放熱基板４０上に結合され
ている。ダイ３８を基板４０に結合させる前に、スクリ
ーン印刷シルバー充填ダイボンディングエポキシ６４
は、当該ダイが結合される領域にわたってパターン化さ
れる。図３では、このエポキシ６４が、ダイ３８の下に
配置されるとともに、図示されるように、ダイ３８の端
部５０から任意ではあるが延出することが分かる。ダイ
３８上には、インク吸入口３４が、矩形状に図示されて
いる。ワイヤボンド・パッド、又は、プリントヘッド１
４のヒータプレート部４２の電極３０は、矩形状に図示
されている。電気連結ボード２８のパッド又は電極３２
に対応するワイヤボンド４４は、点線で図示されてい
る。この連結ボード２８からプリンタ１０までの電気接
続は、図２に示されているが、この電気接続は本発明の
一部を構成するものではない。
３８は、電気連結ボード２８に隣接しており、ダイ３８
と連結ボード２８はともに、放熱基板４０上に結合され
ている。ダイ３８を基板４０に結合させる前に、スクリ
ーン印刷シルバー充填ダイボンディングエポキシ６４
は、当該ダイが結合される領域にわたってパターン化さ
れる。図３では、このエポキシ６４が、ダイ３８の下に
配置されるとともに、図示されるように、ダイ３８の端
部５０から任意ではあるが延出することが分かる。ダイ
３８上には、インク吸入口３４が、矩形状に図示されて
いる。ワイヤボンド・パッド、又は、プリントヘッド１
４のヒータプレート部４２の電極３０は、矩形状に図示
されている。電気連結ボード２８のパッド又は電極３２
に対応するワイヤボンド４４は、点線で図示されてい
る。この連結ボード２８からプリンタ１０までの電気接
続は、図２に示されているが、この電気接続は本発明の
一部を構成するものではない。
【００１５】図４は、組立前のインクマニホールド２６
を含む、図３に示される構成要素の斜視図である。図５
は、組み立てられた状態の図４の構成要素の斜視図であ
る。マニホールド２６は、基板４０と、サーマルインク
ジェット・ダイ３８の夾叉（ストラドル）端部（両側の
垂直端部）５０と、に支持される脚部５２を含む。エア
ギャップ４８は、この構造体が図５のように組み立てら
れると、脚部５２と、ダイ３８の端部５０と、の間に存
在することができる。本発明によると、マニホールド２
６を他のプリントヘッド構成要素に構造的に結合させる
とともに、また、ダイ５０の端部とマニホールド２６の
脚部又は側面５２との間のエアギャップ４８を充填する
ようにして、ワイヤボンドのカプセル封じ材が適用され
る。
を含む、図３に示される構成要素の斜視図である。図５
は、組み立てられた状態の図４の構成要素の斜視図であ
る。マニホールド２６は、基板４０と、サーマルインク
ジェット・ダイ３８の夾叉（ストラドル）端部（両側の
垂直端部）５０と、に支持される脚部５２を含む。エア
ギャップ４８は、この構造体が図５のように組み立てら
れると、脚部５２と、ダイ３８の端部５０と、の間に存
在することができる。本発明によると、マニホールド２
６を他のプリントヘッド構成要素に構造的に結合させる
とともに、また、ダイ５０の端部とマニホールド２６の
脚部又は側面５２との間のエアギャップ４８を充填する
ようにして、ワイヤボンドのカプセル封じ材が適用され
る。
【００１６】好適な実施例を図４と図６に示す。この実
施例では、基板４０は、貫通孔５４を有し、この貫通孔
５４は、ダイ３８と連結ボード２８の間のワイヤボンド
４４列の中心に近設される方向依存（orientation depe
ndent ）エッチングによって形成されることが望まし
い。さらに、マニホールド２６の下面６０には、図６に
示されるように、カプセル化ダムバー５６が設けられ、
このバー５６は、マニホールド２６がプリントヘッド１
４上に組み付けられると、連結ボード２８上のワイヤボ
ンド４４列のちょうど後方に配置される。図６では、５
４Ａは、基板４０の貫通孔５４の相対位置を表わすもの
であり、マニホールド２６の貫通孔ではない。但し、他
の場合、貫通孔５４を基板４０内に設ける代わりに、こ
の貫通孔は、５４Ａとして図示されるようにマニホール
ド２６に設けることができる。この場合、貫通孔５４は
基板には設けられないことになる。貫通孔をマニホール
ド２６に設けることは、底部よりもむしろ頂部からのカ
プセル化注入が可能であるという点で有利であると言え
よう。マニホールド２６は、この貫通孔とバーとを備え
た成型が可能である。
施例では、基板４０は、貫通孔５４を有し、この貫通孔
５４は、ダイ３８と連結ボード２８の間のワイヤボンド
４４列の中心に近設される方向依存（orientation depe
ndent ）エッチングによって形成されることが望まし
い。さらに、マニホールド２６の下面６０には、図６に
示されるように、カプセル化ダムバー５６が設けられ、
このバー５６は、マニホールド２６がプリントヘッド１
４上に組み付けられると、連結ボード２８上のワイヤボ
ンド４４列のちょうど後方に配置される。図６では、５
４Ａは、基板４０の貫通孔５４の相対位置を表わすもの
であり、マニホールド２６の貫通孔ではない。但し、他
の場合、貫通孔５４を基板４０内に設ける代わりに、こ
の貫通孔は、５４Ａとして図示されるようにマニホール
ド２６に設けることができる。この場合、貫通孔５４は
基板には設けられないことになる。貫通孔をマニホール
ド２６に設けることは、底部よりもむしろ頂部からのカ
プセル化注入が可能であるという点で有利であると言え
よう。マニホールド２６は、この貫通孔とバーとを備え
た成型が可能である。
【００１７】マニホールド２６を組み立てるために、先
ず、水密シール５８を、ダイ３８のインク注入口３４の
廻りに付着して、（図４の）マニホールド２６のインク
注入口３６に対するインク注入口３４の接続部を密閉す
る。水密シール５８は、スクリーン印刷又はシリンジ付
着によって作ることができる。又は、この水密シール５
８はシリンジ付着によってマニホールド２６の下面６０
に形成することもできる。次に、マニホールド２６は、
例えば、見当合わせピンを使って所定の位置に位置決め
される。
ず、水密シール５８を、ダイ３８のインク注入口３４の
廻りに付着して、（図４の）マニホールド２６のインク
注入口３６に対するインク注入口３４の接続部を密閉す
る。水密シール５８は、スクリーン印刷又はシリンジ付
着によって作ることができる。又は、この水密シール５
８はシリンジ付着によってマニホールド２６の下面６０
に形成することもできる。次に、マニホールド２６は、
例えば、見当合わせピンを使って所定の位置に位置決め
される。
【００１８】本発明の方法によると、「Ｈｙｓｏｌ ４
３２３」（商標）等の液状カプセル封じ材が、基板４０
の下部から、サーマルインクジェット・ダイ３８と連結
ボード２８との間の貫通孔５４を通って注入される。こ
のカプセル封じ材は、（頂部では）マニホールドの下面
６０によって、（底部では）基板４０によって、（前方
では）ダイ３８によって、及び、（後方では）ダムカプ
セル化バー５６によって拘束されながら、ワイヤボンド
４４列に沿って抵抗が最も少ない経路に従って幅方向に
流動する。これによって、ワイヤボンド４４はカプセル
封じされれる。ダムバー５６は、厚さ（縦の寸法）がダ
イと同じであること、即ち、１対１の比率であることが
望ましい。但し、ダムバー５６は、連結ボード２８に接
触しないように下方に延出して（即ち、縦空間（図示せ
ず）がダムバー５６と基板４０の間に存在する）、一部
のカプセル封じ材をバー５６を越えて漏出させるととも
に、各構成要素間の公差を見込むようにすることが好ま
しい。また、ダムバー５６の長さは、横方向の間隔Ｄが
ダムバー５６の端部と脚部５２との間に存在するよう
に、両脚部５２間の距離よりも短くして、カプセル封じ
材をこれら脚部の廻りに一定限度流動させるようにして
もよい。これらの縦と幅の間隔によって、マニホールド
２６を他のプリントヘッド構成要素に構造的に結合させ
る領域が一層広くなること、また、各要素間の公差が補
償されることで、上記縦横の間隔は有利と言えよう。カ
プセル封じ材４６は、貫通孔５４がダイ３８の中心に近
設されているので、ダイ３８の両端部５０にほぼ同時に
到達する。次に、カプセル封じ材４６は、プリントヘッ
ドの正面に向かって流れ始め、ダイ３８の端部５０とマ
ニホールドの側面部の脚部５２との間のエアギャップ４
８を充填する。カプセル封じ材４６（図７参照）は、流
動している間、オペレータによる観察が可能であるの
で、カプセル封じ材４６がプリントヘッド１４のほぼ正
面に来ると、注入を停止させることができる。注入停止
は、カプセル封じ材の流動の程度を探知すべく光学セン
サを使って行なわれることが望ましい。
３２３」（商標）等の液状カプセル封じ材が、基板４０
の下部から、サーマルインクジェット・ダイ３８と連結
ボード２８との間の貫通孔５４を通って注入される。こ
のカプセル封じ材は、（頂部では）マニホールドの下面
６０によって、（底部では）基板４０によって、（前方
では）ダイ３８によって、及び、（後方では）ダムカプ
セル化バー５６によって拘束されながら、ワイヤボンド
４４列に沿って抵抗が最も少ない経路に従って幅方向に
流動する。これによって、ワイヤボンド４４はカプセル
封じされれる。ダムバー５６は、厚さ（縦の寸法）がダ
イと同じであること、即ち、１対１の比率であることが
望ましい。但し、ダムバー５６は、連結ボード２８に接
触しないように下方に延出して（即ち、縦空間（図示せ
ず）がダムバー５６と基板４０の間に存在する）、一部
のカプセル封じ材をバー５６を越えて漏出させるととも
に、各構成要素間の公差を見込むようにすることが好ま
しい。また、ダムバー５６の長さは、横方向の間隔Ｄが
ダムバー５６の端部と脚部５２との間に存在するよう
に、両脚部５２間の距離よりも短くして、カプセル封じ
材をこれら脚部の廻りに一定限度流動させるようにして
もよい。これらの縦と幅の間隔によって、マニホールド
２６を他のプリントヘッド構成要素に構造的に結合させ
る領域が一層広くなること、また、各要素間の公差が補
償されることで、上記縦横の間隔は有利と言えよう。カ
プセル封じ材４６は、貫通孔５４がダイ３８の中心に近
設されているので、ダイ３８の両端部５０にほぼ同時に
到達する。次に、カプセル封じ材４６は、プリントヘッ
ドの正面に向かって流れ始め、ダイ３８の端部５０とマ
ニホールドの側面部の脚部５２との間のエアギャップ４
８を充填する。カプセル封じ材４６（図７参照）は、流
動している間、オペレータによる観察が可能であるの
で、カプセル封じ材４６がプリントヘッド１４のほぼ正
面に来ると、注入を停止させることができる。注入停止
は、カプセル封じ材の流動の程度を探知すべく光学セン
サを使って行なわれることが望ましい。
【００１９】さらに、基板がカプセル封じ材と同じ色で
ある場合は（通常は黒色）、このカプセル封じ材の流動
が観察されるように白色の背景にすることが好ましい。
白色の背景にするには、スクリーン捺染（印刷）式シル
バー充填ダイボンディングエポキシ６４を、図３に示さ
れるように延出することによって行なうことができる
が、この理由は、黒色のカプセル封じ材４６がこの基板
を被包する場合、黒っぽい基板上にあるシルバーエポキ
シによって観察が一層容易になるからである。次に、こ
のカプセル封じ材が硬化されて、組立工程が終了する。
ここで、完成されたプリントヘッドと連結ボードを各種
プリンタの構成要素上に組み立てることによって、プリ
ンタを完成することができる。
ある場合は（通常は黒色）、このカプセル封じ材の流動
が観察されるように白色の背景にすることが好ましい。
白色の背景にするには、スクリーン捺染（印刷）式シル
バー充填ダイボンディングエポキシ６４を、図３に示さ
れるように延出することによって行なうことができる
が、この理由は、黒色のカプセル封じ材４６がこの基板
を被包する場合、黒っぽい基板上にあるシルバーエポキ
シによって観察が一層容易になるからである。次に、こ
のカプセル封じ材が硬化されて、組立工程が終了する。
ここで、完成されたプリントヘッドと連結ボードを各種
プリンタの構成要素上に組み立てることによって、プリ
ンタを完成することができる。
【００２０】
【発明の効果】このカプセル封じ方法は、ワンステップ
によって、１）ワイヤボンド列全体のカプセル封じを確
実に行い、２）基板とダイと連結ボードとに対するマニ
ホールドの構造的結合状態を強化し、３）揮発性のイン
ク成分がエアギャップから漏出しないようにダイの端部
のエアギャップを充填し、４）水密シールをプリントヘ
ッドダイの後部に沿って封着させるのを強化する。
によって、１）ワイヤボンド列全体のカプセル封じを確
実に行い、２）基板とダイと連結ボードとに対するマニ
ホールドの構造的結合状態を強化し、３）揮発性のイン
ク成分がエアギャップから漏出しないようにダイの端部
のエアギャップを充填し、４）水密シールをプリントヘ
ッドダイの後部に沿って封着させるのを強化する。
【図１】本発明についてのサーマルインクジェットプリ
ンタの斜視図である。
ンタの斜視図である。
【図２】別のプリンタ部分との接続を含む本発明にした
がって組み立てられたプリントヘッドの等角部分図であ
る。
がって組み立てられたプリントヘッドの等角部分図であ
る。
【図３】放熱基板に結合されたサーマルインクジェット
ダイと連結ボードの上面図である。
ダイと連結ボードの上面図である。
【図４】プリントヘッド・ダイと、結合前にこのダイの
インク吸入口の上に配置されるマニホールドと、の斜視
図である。
インク吸入口の上に配置されるマニホールドと、の斜視
図である。
【図５】組み立てられた図４のプリントヘッド・ダイと
マニホールドの斜視図である。
マニホールドの斜視図である。
【図６】本発明に基づくマニホールドの底面図である。
【図７】カプセル封じ材が注入された後の図４のプリン
トヘッド・ダイとマニホールドの斜視図であり、マニホ
ールドは、内部構成要素を更に明瞭に示すために概略式
ら図示されている。
トヘッド・ダイとマニホールドの斜視図であり、マニホ
ールドは、内部構成要素を更に明瞭に示すために概略式
ら図示されている。
１４ サーマルインクジェットプリントヘッド ２６ インク供給マニホールド ２８ 連結ボード ３８ プリントヘッド・ダイ ４０ 放熱基板 ４４ ワイヤボンド ４６ カプセル封じ材 ４８ エアギャップ ５２ マニホールド脚部 ５４ 貫通孔 ５６ キャビティ
Claims (1)
- 【請求項１】 プリントヘッド・ダイと連結ボードとの
間に介在される貫通孔を有する放熱基板に予め結合され
ている前記プリントヘッド・ダイ及び前記連結ボードの
上に対向する脚部を有するマニホールドを位置決めする
ステップと、 液状のカプセル封じ材を前記貫通孔内、及び、前記基板
と前記マニホールドとの間に画定されるキャビティ内に
注入することによって、前記プリントヘッド・ダイと前
記連結ボードの間のワイヤボンドをカプセル封じすると
ともに、前記プリントヘッド・ダイと前記マニホールド
の脚部との間のエアギャップを前記プリントヘッド・ダ
イの正面に沿って充填するためのステップと、 を有するサーマルインクジェットプリントヘッドの構成
要素の結合方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US865420 | 1992-04-08 | ||
| US07/865,420 US5258781A (en) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | One-step encapsulation, air gap sealing and structure bonding of thermal ink jet printhead |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH068419A true JPH068419A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=25345475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5073215A Withdrawn JPH068419A (ja) | 1992-04-08 | 1993-03-31 | サーマルインクジェットプリントヘッドの構成要素の結合方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5258781A (ja) |
| EP (1) | EP0565334B1 (ja) |
| JP (1) | JPH068419A (ja) |
| DE (1) | DE69307000T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5774152A (en) * | 1995-04-25 | 1998-06-30 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Ink jet recording head and method manufacturing thereof |
Families Citing this family (24)
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|---|---|---|---|---|
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| US6193362B1 (en) | 1995-08-22 | 2001-02-27 | Seiko Epson Corporation | Connection unit for an inkjet head, and an inkjet cartridge and inkjet printer using the same |
| KR100208924B1 (ko) * | 1995-08-22 | 1999-07-15 | 야스카와 히데아키 | 잉크제트 헤드 접속유닛 및 잉크제트 카트리지 및 그 조립방법 |
| US6114122A (en) * | 1996-03-26 | 2000-09-05 | Affymetrix, Inc. | Fluidics station with a mounting system and method of using |
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| WO2011010260A1 (en) * | 2009-07-22 | 2011-01-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Thermal flow sensor integrated circuit with low response time and high sensitivity |
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-
1992
- 1992-04-08 US US07/865,420 patent/US5258781A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5073215A patent/JPH068419A/ja not_active Withdrawn
- 1993-04-05 EP EP93302668A patent/EP0565334B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-05 DE DE69307000T patent/DE69307000T2/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0565334B1 (en) | 1997-01-02 |
| EP0565334A3 (ja) | 1994-04-13 |
| EP0565334A2 (en) | 1993-10-13 |
| US5258781A (en) | 1993-11-02 |
| DE69307000T2 (de) | 1997-07-03 |
| DE69307000D1 (de) | 1997-02-13 |
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