JPH0976500A - Ink jet recording head and ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording head and ink jet recording device

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Publication number
JPH0976500A
JPH0976500A JP26472995A JP26472995A JPH0976500A JP H0976500 A JPH0976500 A JP H0976500A JP 26472995 A JP26472995 A JP 26472995A JP 26472995 A JP26472995 A JP 26472995A JP H0976500 A JPH0976500 A JP H0976500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording head
bonding
capillary
recording
ink
Prior art date
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Pending
Application number
JP26472995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Mori
利浩 森
Shuji Koyama
修司 小山
Mitsuji Kitani
充志 木谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP26472995A priority Critical patent/JPH0976500A/en
Publication of JPH0976500A publication Critical patent/JPH0976500A/en
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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the deviation of the application of a load to a ball due to the shape of the tip of a capillary by a constitution wherein the bonding surface on the 1st side of an incline, to which a recording head is fixed, is made lower than the bonding surface on the 2nd side, to which a printed-wiring board is fixed. SOLUTION: After the height of a capillary 204 is controlled through the circular motion at its vertical movement so as to be vertically brought into contact with the bonding pad 202 of a printed-wiring board placed on the horizontal surface, the capillary 204 is moved to a bonding pad 201. At that time, a ball 207 formed at the tip of a bonding wire 203 is pushed against the face of the capillary 204. Next, the capillary 204 is lowered so as to being the ball 207 in contact with the bonding pad in order to perform bonding, during which ultrasonic vibration is applied in case of by thermosonic technique. Since the 1st side bonding position is lower than the 2nd side bonding position, the capillary 204 in its circular motion can be brought into contact with the inclined bonding surface at the angle, which is more near normal than that realizing when the 1st side bonding potion is flush with or higher than the 2nd side bonding position.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを噴射する
ことにより記録を行うインクジェット記録ヘッドおよび
インクジェット記録装置に係り、特に、傾斜しているボ
ンド面にワイヤーボンディングする際の改良されたイン
クジェット記録ヘッドとこの記録ヘッドを用いたインク
ジェット記録装置に関する。なお、本発明において用い
る記録とは布や糸等へのプリントをも含む。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus for recording by ejecting ink, and more particularly, to an improved ink jet recording head for wire bonding to an inclined bond surface. And an inkjet recording apparatus using this recording head. The recording used in the present invention includes printing on cloth, thread, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録法(液体噴射記録
法)は、記録時における騒音の発生が無視し得る程度に
極めて小さいという点、および高速記録が可能であり、
しかも所謂普通紙に定着という特別な処理を必要とせず
に記録を行える点において最近関心を集めている。その
中で、例えば特開昭54−51837号公報、ドイツ公
開(DOLS)第2843064号公報に記載されてい
る液体噴射記録法は、熱エネルギーを液体に作用させ
て、液滴吐出のための原動力を得るという点において、
他の液体噴射記録法とは異なる特徴を有している。すな
わち、上記の公報に開示されている記録法は、熱エネル
ギーの作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状態
変化を起こし、該状態変化に基づく作用力によって、記
録ヘッド部先端のオリフィスより液体が吐出されて、飛
翔的液滴が形成され、該液滴が被記録部材に付着し記録
が行われるという特徴がある。殊に、DOLS第284
3064号公報に開示されている液体噴射記録法は、所
謂ドロップオンデマンド(drop−on deman
d)記録法に極めて有効に適用されるばかりでなく、記
録ヘッド部をフルライン(full line)タイプ
で高密度マルチオリフィス化された記録ヘッドが容易に
具現化できるので、高密度、高品質の画像を高速で得ら
れるという特徴を有している。
2. Description of the Related Art The ink jet recording method (liquid jet recording method) is capable of high-speed recording because noise generation at the time of recording is negligibly small.
Moreover, it has recently attracted interest in that recording can be performed without requiring a special process of fixing on so-called plain paper. Among them, the liquid jet recording method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-51837 and German Patent (DOLS) 2843064 makes thermal energy act on liquid to drive liquid droplets. In terms of
It has different characteristics from other liquid jet recording methods. That is, in the recording method disclosed in the above publication, the liquid subjected to the action of thermal energy causes a state change accompanied by a sharp increase in volume, and the action force based on the state change causes an orifice at the tip of the recording head portion. The liquid is ejected more to form flying droplets, and the droplets adhere to the recording member to perform recording. In particular, DOLS No. 284
The liquid jet recording method disclosed in Japanese Patent No. 3064 is so-called drop-on-deman.
d) The recording head is not only applied very effectively to the recording method, but also a recording head having a full line type and a high density multi-orifice can be easily embodied. It has the feature that images can be obtained at high speed.

【0003】上記の記録法に適用される装置の記録ヘッ
ド部はヽ液体を吐出するために設けられたオリフィス
と、該オリフィスに連通し、液滴を吐出するための熱エ
ネルギーが液体に作用する部分である熱作用部を構成の
一部とする液流路とを有する液吐出部と、熱エネルギー
を発生する手段としての電気熱変換体(発熱部)とを具
備している記録ヘッド基板とから成る。この記録ヘッド
基板は、熱伝導性に優れた支持体(例えばAl等)上に
接着剤により固定される。更に支持体上には、記録装置
本体から送られてくる電気信号を記録ヘッド基板に伝え
るプリント基板が接着剤により固定され、双方の端子を
ワイヤーボンディングにより電気的接続が行われてい
る。
The recording head portion of the apparatus applied to the above-mentioned recording method communicates with an orifice provided for discharging a liquid, and thermal energy for discharging a droplet acts on the liquid in communication with the orifice. A recording head substrate provided with a liquid discharge part having a liquid flow path whose part is a heat acting part, and an electrothermal converter (heat generating part) as means for generating thermal energy, Consists of. This recording head substrate is fixed by an adhesive on a support (for example, Al) having excellent thermal conductivity. Further, on the support, a printed circuit board for transmitting an electric signal sent from the recording apparatus main body to the recording head board is fixed by an adhesive, and both terminals are electrically connected by wire bonding.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来、記録ヘッド基板
とプリント基板とは両基板の厚さの違いによるボンド面
の高低差はあったものの、どちらも同一水平面上に固定
されていたためワイヤーボンディングを行う際このよう
なボンド面の高低差は特に問題にはならなかった。しか
しながら、支持体上の傾斜面に設けられた記録ヘッド基
板と、水平面に設けられたプリント基板との電気的接続
をワイヤーボンディングにより行う場合、ボンディング
装置に設けられたキャピラリーは、水平面に設けられた
プリント基板上で垂直になるように位置決めされ、且
つ、この場合キャピラリーは装置本体に固定された点を
中心に、キャピラリーまでの距離を半径とした円周上を
円運動することにより上下運動を行う。
Conventionally, although there was a difference in height of the bond surface between the recording head substrate and the printed circuit board due to the difference in thickness between the two substrates, both were fixed on the same horizontal plane, so wire bonding was performed. When performing, such a difference in height of the bond surface did not cause any particular problem. However, when the electrical connection between the recording head substrate provided on the inclined surface of the support and the printed board provided on the horizontal plane is performed by wire bonding, the capillary provided in the bonding device is provided on the horizontal plane. The capillary is positioned vertically on the printed circuit board, and in this case, the capillary moves up and down by making a circular motion around a point fixed to the main body of the device with a radius to the capillary as a radius. .

【0005】これにより、1st(first)側が2
nd(second)側と同じ高さか、またはより高い
位置にあり、且つボンド面が傾斜している場合、図5に
示すようにキャピラリーの先端はボンド面に対して鋭角
に接するので、ワイヤー先端のボールの片側に力が集中
しボンド面との接触面積が小さくなる。このため、局所
的に薄くなり強度が落ちたり、最悪の場合剥れてしまっ
たりと言うように良好なボンディングが行われ難いとい
う問題があった。また、このような傾向はキャピラリー
のフェイス面角度が浅いほど発生しやすく、傾斜面に対
するボンディングにはキャピラリーの選択にも制限があ
った。
As a result, the 1st (first) side is 2
When the height is the same as or higher than that on the nd (second) side and the bond surface is inclined, the tip of the capillary is in contact with the bond surface at an acute angle as shown in FIG. The force is concentrated on one side of the ball and the contact area with the bond surface is reduced. For this reason, there is a problem that it is difficult to perform good bonding, such as local thinning and reduction in strength or, in the worst case, peeling. Further, such a tendency is more likely to occur as the face surface angle of the capillary becomes shallower, and there is a limit to the selection of the capillary for bonding to the inclined surface.

【0006】そこで、本発明はこのような従来ものにお
れる問題点を解決し、傾斜面にボンド面を有する構成に
おいても、先端形状に制限のないキャピラリーを用いる
ことができ、信頼性が高く、高歩留りのボンディング性
能を持つインクジェット記録ヘッド、及び記録装置を提
供することを目的とするものである。
Therefore, the present invention solves the above problems in the prior art, and even in a structure having a bond surface on the inclined surface, a capillary with no restriction on the tip shape can be used, and the reliability is high. It is an object of the present invention to provide an inkjet recording head and a recording apparatus having a high yield bonding performance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、支持体の一部に設けられた傾斜面に記録ヘ
ッド基板を固定すると共に、該支持体の水平面にプリン
ト基板を固定し、前記記録ヘッド基板と前記プリント基
板とをワイヤーボンディングにより電気的接続するよう
にしたインクジェット記録ヘッドにおいて、前記記録ヘ
ッドが固定される傾斜面側をファースト(1st)側、
前記プリント基板が固定される水平面側をセカンド(2
nd)側とし、該ファースト(1st)側のボンド面
を、該セカンド(2nd)側のボンド面より低くなるよ
うに構成したものである。そして、本発明のインクジェ
ット記録ヘッドを、インクジェット記録ヘッドがキャリ
ッジ上で交換可能なインクジェット記録装置に適用すれ
ばより効果的なインクジェット記録装置を構成すること
ができる。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a recording head substrate is fixed to an inclined surface provided on a part of a support, and a printed circuit board is fixed to a horizontal surface of the support. In the ink jet recording head in which the recording head substrate and the printed circuit board are electrically connected by wire bonding, the inclined surface side to which the recording head is fixed is the first (1st) side,
The horizontal surface side to which the printed circuit board is fixed is the second (2
The bond surface on the first (1st) side is lower than the bond surface on the second (2nd) side. Then, by applying the inkjet recording head of the present invention to an inkjet recording apparatus in which the inkjet recording head can be replaced on the carriage, a more effective inkjet recording apparatus can be configured.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明は、上記のように、一部に
傾斜面を有する支持体(ベースプレート)上の傾斜面に
接着により固定される記録ヘッド基板(ヒーターボー
ド)と、支持体上の水平面に接着により固定される記録
ヘッドと記録装置との間の電気的接続を行うプリント基
板とをワイヤーボンディングにより接続する場合、傾斜
面側を1st側とし、水平面側を2nd側として、1s
t側のボンド面が2nd側のボンド面より必ず低い位置
になるようにすることによって、図2(a)に示すよう
にワイヤー先端のボール部が傾斜面に接する時、キャピ
ラリーの先端は傾斜面に対しより垂直に近い角度で接触
するので、キャピラリーの先端形状によるボールヘの荷
重のかかり方に偏りがなくなり、本発明の上記した目的
を達成する記録ヘッドを得ることが可能となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the present invention includes a recording head substrate (heater board) fixed to an inclined surface on a support (base plate) partially having an inclined surface, and a support on the support. When connecting the print head for electrical connection between the print head and the printing apparatus, which is fixed to the horizontal surface by adhesive bonding, by wire bonding, the inclined surface side is the 1st side, the horizontal surface side is the 2nd side, and 1s
By ensuring that the bond surface on the t side is at a lower position than the bond surface on the 2nd side, when the ball portion of the wire tip contacts the inclined surface as shown in FIG. Since the contact is made at a more nearly perpendicular angle with respect to the above, there is no uneven distribution of the load on the ball due to the tip shape of the capillary, and it is possible to obtain a recording head that achieves the above-mentioned object of the present invention.

【0009】[0009]

【実施例】以下、実施例に従って本発明を詳細に説明す
る。図1は、本発明の特徴を表す記録ヘッドの構成図で
ある。ここで100は支持体、101は記録ヘッド基
板、102はプリント基板、103はボンディングワイ
ヤー、104はボンディングパッドを示す。例えばSi
などの半導体基板に少なくとも記録液に発泡エネルギー
を与える複数の電気熱変換体(不図示)と、前記複数の
電気熱変換体のそれぞれに一対一に対応して駆動する複
数の機能素子(不図示)と、電気熱変換体と機能素子を
電気的に接続する配線電極とを有する記録ヘッド基板
(ヒーターボード)101と、記録ヘッド基板101に
記録装置から送られてくる電気信号を伝えるための配線
(不図示)を有するプリント基板102とを、例えばA
l基板等のように熱伝導性に優れた材料で構成される支
持体(ベースプレート)100上にダイボンディングに
より精度良く位置決めされ、ダイボン接着剤105によ
り接着剤厚さ20〜40μmで接着される。このとき記
録ヘッド基板が配置される場所には任意の角度を有する
傾斜が形成されており、傾斜面(1st)から水平面
(2nd)へとワイヤーボンディングが行われる。この
場合ボンディング方式として好ましくは、一般的に行わ
れている金線(Au)によるボールステッチボンディン
グが最も適しているが、これに限らないのは言うまでも
ないことである。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples. FIG. 1 is a configuration diagram of a recording head which is a feature of the present invention. Here, 100 is a support, 101 is a recording head substrate, 102 is a printed circuit board, 103 is a bonding wire, and 104 is a bonding pad. For example Si
A plurality of electrothermal converters (not shown) for giving foaming energy to at least a recording liquid on a semiconductor substrate, and a plurality of functional elements (not shown) driven in a one-to-one correspondence with each of the plurality of electrothermal converters. ), And a recording head substrate (heater board) 101 having a wiring electrode for electrically connecting the electrothermal converter and the functional element, and wiring for transmitting an electric signal sent from the recording device to the recording head substrate 101. A printed circuit board 102 having (not shown)
The substrate is accurately positioned by die bonding on a support (base plate) 100 made of a material having excellent thermal conductivity such as a substrate, and is bonded by a die bond adhesive 105 with an adhesive thickness of 20 to 40 μm. At this time, an inclination having an arbitrary angle is formed at the place where the recording head substrate is arranged, and wire bonding is performed from the inclined surface (1st) to the horizontal surface (2nd). In this case, as the bonding method, ball stitch bonding using a gold wire (Au) which is generally used is most suitable, but it goes without saying that the ball stitch bonding is not limited to this.

【0010】次に図2を用いて本構成によるワイヤーボ
ンディングの流れを説明する。まずキャピラリー204
は上下動する際円運動を行うので、水平面上に配置され
たプリント基板のボンディングパッド202上で垂直に
接触するように高さの調整がなされた後、傾斜面に配置
されている記録ヘッド基板のボンディングパッド201
のところへ移動する。その時、ボンディングワイヤー2
03の先にできたボール207はキャピラリー204の
フェイスに押しつけられる(a図)。
Next, the flow of wire bonding according to this configuration will be described with reference to FIG. First, the capillary 204
Makes a circular motion when it moves up and down, so that the height is adjusted so as to make vertical contact with the bonding pad 202 of the printed circuit board arranged on the horizontal plane, and then the recording head substrate arranged on the inclined surface. Bonding pad 201
Move to. At that time, the bonding wire 2
The ball 207 formed at the tip of 03 is pressed against the face of the capillary 204 (Fig. A).

【0011】次にキャピラリー204が下降してボール
207はボンディングパッドと接触しボンディングが行
われる。この時、サーモソニック方式ならば超音波の振
動が与えられる。本構成では2nd側より低い位置に1
st側のボンド位置があるため、円運動を行うキャピラ
リー204は傾斜しているボンド面に対し、より垂直に
近い角度で接触することができる(b図)。
Next, the capillary 204 descends and the balls 207 come into contact with the bonding pads for bonding. At this time, if the thermosonic method is used, ultrasonic vibration is applied. In this configuration, 1 is placed at a position lower than the 2nd side.
Since there is a bond position on the st side, the capillary 204 that makes a circular motion can contact the inclined bond surface at a more vertical angle (FIG. b).

【0012】ボール207がボンディングパッド201
にボンディングされた後キャピラリー204はループの
高さまで上昇する。この時ワイヤークランプ205は開
いているのでボンディングワイヤー203はキャピラリ
ー204の先から自由に送り出される(c図)。
The ball 207 is the bonding pad 201.
After being bonded to the capillary, the capillary 204 rises to the height of the loop. At this time, since the wire clamp 205 is open, the bonding wire 203 is freely sent out from the tip of the capillary 204 (Fig. C).

【0013】次にキャピラリー204はボンディングワ
イヤー203を送り出しながらプリント基板上のボンド
面のところまで移動し、ボンド面に垂直に接触する(d
図)。
Next, the capillary 204 moves to the bond surface on the printed circuit board while sending out the bonding wire 203, and contacts the bond surface vertically (d).
Figure).

【0014】この後キャピラリー204はボンディング
ワイヤー203をボンディングパッド202に押しつけ
て、フイッシュテイルの形に変形させる。この時、サー
モソニック方式ならば超音波の振動が与えられる(e
図)。
After this, the capillary 204 presses the bonding wire 203 against the bonding pad 202 to transform it into a fishtail shape. At this time, if the thermosonic method is used, ultrasonic vibration is applied (e
Figure).

【0015】キャピラリー204はボンド面から上昇し
ながら最初に設定していた高さでワイヤークランプ20
5を閉じてボンディングワイヤー203を掴む。しかし
ながらキャピラリー204は尚上昇を続けるので、ボン
ディングワイヤー203ボンドの一番細いところで切断
される(f図)。
The capillary 204 rises above the bond surface and reaches the wire clamp 20 at the initially set height.
5 is closed and the bonding wire 203 is grasped. However, since the capillary 204 continues to rise, it is cut at the thinnest bond of the bonding wire 203 (Fig. F).

【0016】キャピラリー204の先から出ているワイ
ヤーテイルに、水素フレームまたは電子スパークで新し
いボールを作り、次のボンディングに移る(g図)。こ
の繰り返しにより一連のワイヤーボンディング工程を終
了する。
A new ball is formed on the wire tail protruding from the end of the capillary 204 by a hydrogen flame or electronic spark, and the next bonding is performed (FIG. 9G). By repeating this, a series of wire bonding steps is completed.

【0017】こうして構成された図1の記録ヘッド構成
を含むインクジェット記録ヘッドの一例を図3に示す。
図3に示すように記録ヘッド基板301には、複数の吐
出口302に連通する液路303を形成するための液路
壁部材304と、インク供給口305を有する天板30
6とが取り付けられており、各液路303とインク供給
口305とは、共通液室307を介して連通されてい
る。また、各液路303内には、記録ヘッド基板301
に設けられた吐出口302近傍の発熱部308とこの発
熱部308への配線309とが配置されている。このよ
うに構成されたインクジェット記録方式の記録ヘッド3
10では、インク供給口305から注入されるインクが
内部の共通液室307へ蓄えらて各液路303へ供給さ
れ、その状態で記録ヘッド基板301の発熱部308を
駆動することで吐出口302からインクの吐出がなされ
る。以上述べた構成の記録ヘッド310を記録装置本体
に装着して装置本体から記録ヘッド310に信号を付与
することにより、高速記録、高画質記録を行うことがで
きるインクジェット記録装置を得ることができる。
FIG. 3 shows an example of an ink jet recording head including the recording head structure of FIG. 1 thus constructed.
As shown in FIG. 3, the recording head substrate 301 has a liquid passage wall member 304 for forming a liquid passage 303 communicating with the plurality of ejection ports 302, and a top plate 30 having an ink supply port 305.
6 are attached, and each liquid passage 303 and the ink supply port 305 are connected to each other via a common liquid chamber 307. Further, in each liquid path 303, the recording head substrate 301
A heat generating portion 308 provided in the vicinity of the discharge port 302 and a wiring 309 to the heat generating portion 308 are arranged. Inkjet recording type recording head 3 configured as described above
In FIG. 10, the ink injected from the ink supply port 305 is stored in the internal common liquid chamber 307 and supplied to each liquid path 303, and in this state, the heat generating portion 308 of the recording head substrate 301 is driven to discharge the ink 302. Ink is ejected from. By mounting the recording head 310 having the above-described configuration on the recording apparatus main body and applying a signal to the recording head 310 from the apparatus main body, it is possible to obtain an inkjet recording apparatus capable of high-speed recording and high-quality recording.

【0018】次に、本発明の記録ヘッドを用いたインク
ジェット記録装置について図4を参照して説明する。図
4は、本発明が適用されるインクジェット記録装置40
0の一例を示す外観斜視図である。記録ヘッド310
は、駆動モータ401の正逆回転に連動して駆動力伝達
ギア402、403を介して回転するリードスクリュー
404の螺旋溝421に対して係合するキャリッジ42
0とともにガイド419に沿って矢印a,b方向に往復
移動される。図示しない記録媒体供給装置によってプラ
テン406上に搬送される記録用紙P用の紙押え板40
5は、キャリッジ移動方向にわたって記録用紙Pをプラ
テン406に対して押圧する。
Next, an ink jet recording apparatus using the recording head of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an inkjet recording apparatus 40 to which the present invention is applied.
It is an external appearance perspective view which shows an example of 0. Recording head 310
Is the carriage 42 that engages with the spiral groove 421 of the lead screw 404 that rotates via the driving force transmission gears 402 and 403 in association with the forward and reverse rotation of the drive motor 401.
With 0, it is reciprocated along the guide 419 in the directions of arrows a and b. A paper pressing plate 40 for the recording paper P that is conveyed onto the platen 406 by a recording medium supply device (not shown).
5 presses the recording paper P against the platen 406 in the carriage movement direction.

【0019】407、408はフォトカプラであり、キ
ヤリッジ420のレバー409のこの域での存在を確認
して駆動モータ401の回転方向切替等を行うためのホ
ームポジション検知手段である。410は前述の記録ヘ
ッド410の全面をキャップするキャップ部材411を
支持する支持部材で、412は前記キャップ部材411
内を吸引する吸引手段で、キヤップ内開口413を介し
て記録ヘッド310の吸引回復を行う。414はクリー
ニングブレードで、415はこのブレードを前後方向に
移動可能にする移動部材であり、本体支持板416にこ
れらは支持されている。クリーニングブレード414
は、この形態でなく周知のクリーニングプレードが本例
に適用できることは言うまでもない。
Photocouplers 407 and 408 are home position detecting means for confirming the presence of the lever 409 of the carriage 420 in this region and switching the rotation direction of the drive motor 401. Reference numeral 410 denotes a support member that supports a cap member 411 that caps the entire surface of the recording head 410 described above, and 412 denotes the cap member 411.
By suction means for sucking the inside, the suction recovery of the recording head 310 is performed through the cap inner opening 413. Reference numeral 414 is a cleaning blade, and 415 is a moving member that allows this blade to move in the front-rear direction, and these are supported by a main body support plate 416. Cleaning blade 414
Needless to say, a well-known cleaning blade other than this form can be applied to this example.

【0020】また、417は、吸引回復の吸引を介する
ためのレバーで、キャリッジ420と係合するカム41
8の移動に伴って移動し、駆動モータ401からの駆動
力がクラッチ切替等の公知の伝達手段で移動制御され
る。前記記録ヘッド310に設けられた発熱部406に
信号を付与したり、前述した各機構の駆動制御を司った
りする記録制御部はヽ装置本体側に設けられている。な
お、記録制御部の図示は省略する。
Reference numeral 417 is a lever through which suction for suction recovery is performed, and a cam 41 that engages with the carriage 420.
8, the drive force from the drive motor 401 is controlled by a known transmission means such as clutch switching. A recording control unit that gives a signal to the heat generating unit 406 provided in the recording head 310 and controls drive of each mechanism described above is provided on the main body side of the apparatus. The recording controller is not shown.

【0021】上述のような構成のインクジェット記録装
置400は、前記記録媒体給送装置によってプラテン4
06上に搬送される記録用紙Pに対し、記録ヘッド31
0が前記記録用紙Pの全幅にわたって往復移動しながら
記録を行うものであり、記録ヘッド310は、前述した
ような方法で製造したものを用いているため、高精度で
高速な記録が可能である。以上の説明においては、イン
クジェット方式の記録ヘッドについて説明したが、本発
明は、例えば、サーマルヘッドにも応用できるものであ
る。
In the ink jet recording apparatus 400 having the above-mentioned structure, the platen 4 is formed by the recording medium feeding apparatus.
The recording head 31 for the recording paper P conveyed on
0 is for recording while reciprocating over the entire width of the recording paper P, and since the recording head 310 is manufactured by the method described above, high-accuracy and high-speed recording is possible. . In the above description, the ink jet type recording head has been described, but the present invention can also be applied to, for example, a thermal head.

【0022】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネル
ギーとして熱エネルギーを発生させる手段(例えば電気
熱変換体やレーザー光等)を備え、前記熱エネルギーに
よりインクの状態変化を起こさせる方式の記録ヘッド、
記録装置において優れた効果をもたらすものである。か
かる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成でき
るからである。その代表的な構成や原理については、例
えば、米国特許第4723129号明細書、同第474
0796号明細書に開示されており、本発明はこれらの
基本的な原理を用いて行うものが好ましい。
The present invention is provided with means for generating thermal energy as energy used to eject ink, particularly in the ink jet recording system (for example, an electrothermal converter or laser light), and the thermal energy A recording head that changes the state of ink
This brings an excellent effect in the recording apparatus. This is because according to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording. Regarding the typical configuration and principle thereof, for example, U.S. Pat. No. 4,723,129 and No. 474.
No. 0796, the present invention is preferably carried out using these basic principles.

【0023】この記録方式は所謂オンデマンド型、コン
ティニュアス型のいずれにも適用可能である。この記録
方式を簡単に説明すると、液体(インク)が保持されて
いるシートや液路に対応して配置されている電気熱変換
体に、記録情報に対応して液体(インク)に核沸騰現象
を越え、膜沸騰現象を生じるような急速な温度上昇を与
えるための少なくとも一つの駆動信号を印加することに
よって、熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作
用面に膜沸騰を生じさせる。このように液体(インク)
から電気熱変換体に付与する駆動信号に一体一に対応し
た気泡を形成できるため、特にオンデマンド型の記録法
には有効である。この気泡の成長、収縮により吐出口を
介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも一つの
滴を形成する。
This recording method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. To briefly explain this recording method, a nucleate boiling phenomenon occurs in the liquid (ink) corresponding to the recorded information in the electrothermal converter arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal for causing a rapid temperature rise that causes a film boiling phenomenon, thermal energy is generated and film boiling is caused on the heat acting surface of the recording head. In this way liquid (ink)
Since it is possible to form bubbles corresponding to the drive signal applied to the electrothermal converter, it is particularly effective for the on-demand recording method. Due to the growth and contraction of the bubbles, the liquid (ink) is ejected through the ejection port to form at least one droplet.

【0024】この駆動信号をパルス形状とすると、即時
適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優
れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好ましい。
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第446
3359号明細書、同第4345262号明細書に記載
されているようなものが適している。尚、上記熱作用面
の温度上昇率に関する発明の米国特許第4313124
号明細書に記載されている条件を採用すると、更に優れ
た記録を行うことができる。記録ヘッドの構成として
は、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液
流路、電気熱変換体の組み合わせた構成(直線状液流路
または直角液流路)の他に、米国特許第4558333
号明細書、同第4459600号明細書に開示されてい
るように、熱作用部が屈曲する領域に配置された構成を
持つものも本発明に含まれる。
When the driving signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubbles are performed immediately and appropriately, and the ejection of the liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.
The driving signal in the form of a pulse is disclosed in US Pat.
Those described in 3359 and 4345262 are suitable. It should be noted that US Pat.
If the conditions described in the specification are adopted, more excellent recording can be performed. As the configuration of the recording head, in addition to the combination of the ejection port, the liquid flow passage, and the electrothermal converter (the linear liquid flow passage or the right-angle liquid flow passage) as disclosed in the above-mentioned specifications, US Pat. No. 4,558,333
As disclosed in Japanese Patent No. 4459600 and Japanese Patent No. 4459600, the present invention also includes a structure in which a heat acting portion is arranged in a bending region.

【0025】また、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出口とする構成を開示
する特開昭59−123670号公報や熱エネルギーの
圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示
する特開昭59−138461号公報に基づいた構成に
おいても本発明は有効である。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-123670 discloses a structure in which a common slit is used as a discharge port of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy. The present invention is also effective in a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461, which discloses a configuration in which a hole corresponds to a discharge portion.

【0026】更に、本発明が有効に利用される記録ヘッ
ドとしては、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に
対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッドがある。
このフルラインヘッドは、上述した明細書に開示されて
いるような記録ヘッドを複数組み合わせることによって
フルライン構成にしたものや、一体的に形成された一個
のフルライン記録ヘッドであっても良い。また、装置本
体に接着されることで、装置本体との電気的な接続や装
置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチッ
プタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体
的に設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用い
た場合にも本発明は有効である。
Further, as a recording head in which the present invention is effectively used, there is a full line type recording head having a length corresponding to the maximum width of the recording medium which can be recorded by the recording apparatus.
The full line head may be a full line configuration by combining a plurality of recording heads as disclosed in the above specification, or may be a single full line recording head formed integrally. Also, by being adhered to the device body, it is provided integrally with a replaceable chip type recording head that enables electrical connection to the device body and supply of ink from the device body, or the recording head itself. The present invention is also effective when a cartridge type recording head is used.

【0027】また、本発明の記録装置に、記録ヘッドに
対する回復手段や、予備的な補助手段等を付加すること
は、本発明の記録装置を一層安定にすることができるの
で好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記
録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸収手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子、あるいはこれらの組み合わせによ
る予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モー
ドを行う手段を付加することも安定した記録を行うため
に有効である。
Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc. to the recording apparatus of the present invention because the recording apparatus of the present invention can be made more stable. Specific examples thereof include capping means, cleaning means, pressurizing or absorbing means, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a preheating means for the recording head for the recording head, and recording means. It is also effective to perform stable recording by adding a means for performing a preliminary ejection mode for performing ejection different from the above.

【0028】更に、記録装置の記録モードとしては黒色
等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成したものか、複数個を組み合わせて
構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複色カ
ラーまたは、混色によるフルカラーの少なくとも一つを
備えた装置にも本発明は極めて有効である。以上説明し
た例においては、液体インクを用いて説明しているが、
本発明では室温で固体状であるインクであっても、室温
で軟化状態となるインクであっても用いることができ
る。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the mode in which only the mainstream color such as black is recorded, and either the recording head may be integrally formed or a plurality of recording heads may be combined. However, the present invention is also extremely effective for an apparatus provided with at least one of a multicolor of different colors or a full color by color mixing. In the example described above, the description is made using the liquid ink,
In the present invention, an ink that is solid at room temperature or an ink that is in a softened state at room temperature can be used.

【0029】上述のインクジェット装置ではインク自体
を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調整を行ってイ
ンクの粘性を安定吐出範囲にある用に温度制御するもの
が一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液
状をなすものであれば良い。また、熱エネルギーによる
ヘッドやインクの過剰な昇温をインクの固形状態から液
体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめるこ
とで積極的に防止するか又は、インクの蒸発防止を目的
として放置状態で固化するインクを用いることもでき
る。
In the above-mentioned ink jet apparatus, since the temperature of the ink itself is adjusted within the range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, the viscosity of the ink is generally controlled so that the viscosity of the ink is within the stable ejection range. Any ink may be used as long as the ink is in a liquid state when a signal is applied. In addition, excessive temperature rise of the head or ink due to thermal energy is positively prevented by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or it is left unattended for the purpose of preventing ink evaporation. An ink that solidifies can also be used.

【0030】いずれにしても熱エネルギーの記録信号に
応じた付与によってインクが液化してインク液状として
吐出するものや記録媒体に到達する時点ではすでに固化
し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって
初めて液化する性質を持つインクの使用も本発明には適
用可能である。このようなインクは、特開昭54−56
847号公報あるいは特開昭60−71260号公報に
記載されているような、多孔質シートの凹部または貫通
孔に液状又は固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としても良い。本発明
において、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。更にま
た、本発明のインクジェット記録装置の形態としては、
コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用
いられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、
更には送受信機能を有するフアクシミリ装置の形態を採
るもの等であってもよい。
In any case, the application of thermal energy such as the one in which the ink is liquefied by the application of the thermal energy according to the recording signal and ejected as an ink liquid, or the one which has already started to solidify when it reaches the recording medium. The use of an ink having the property of liquefying for the first time is also applicable to the present invention. Such an ink is disclosed in JP-A-54-56.
No. 847 or Japanese Patent Laid-Open No. 60-71260, so that it faces the electrothermal converter while being held as a liquid or solid in the recesses or through holes of the porous sheet. It may be in any form. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method. Furthermore, as a form of the ink jet recording apparatus of the present invention,
In addition to those used as image output terminals of information processing equipment such as computers, copying machines combined with readers,
Further, it may be in the form of a facsimile device having a transmission / reception function.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明は、以上のように、支持体の一部
に設けられた傾斜面に固定された記録ヘッド基板と、支
持体の水平面に固定されたプリント基板とをワイヤーボ
ンディングにより電気的接続を行う場合、記録ヘッド基
板を1st側、プリント基板を2nd側とし、1st側
のボンド面高さを2nd側のボンド面高さより必ず低く
することにより、傾斜面を有する構成におけるワイヤー
ボンディング工程の歩留りを落とすことなく、インクジ
ェット記録ヘッド及び記録装置の信頼性を維持すること
ができる。また、本構成によればキャピラリーの先端形
状に制限されることなく、幅広くキャピラリーを選択で
きるという利点をも有する。さらに、本発明の記録ヘッ
ドを、記録ヘッドがキャリッジ上で交換可能なインクジ
ェット記録装置に適用することにより、より効果的なイ
ンクジェット記録装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, the recording head substrate fixed to the inclined surface provided on a part of the support and the printed circuit board fixed to the horizontal surface of the support are electrically bonded by wire bonding. When the physical connection is performed, the recording head substrate is set to the 1st side, the printed circuit board is set to the 2nd side, and the bond surface height on the 1st side is always lower than the bond surface height on the 2nd side, so that the wire bonding process in the configuration having the inclined surface It is possible to maintain the reliability of the ink jet recording head and the recording device without lowering the yield of. Further, according to this configuration, there is an advantage that a wide range of capillaries can be selected without being limited by the shape of the tip of the capillary. Furthermore, by applying the recording head of the present invention to an inkjet recording apparatus in which the recording head can be replaced on the carriage, a more effective inkjet recording apparatus can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の記録ヘッドの断面模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a recording head according to an embodiment of the invention.

【図2】本発明におけるワイヤーボンディング工程の流
れを説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of a wire bonding process in the present invention.

【図3】本発明の記録ヘッドを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a recording head of the present invention.

【図4】本発明の記録ヘッドを用いた記録装置を示す斜
視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a recording apparatus using the recording head of the present invention.

【図5】傾斜面側(1st)のボンド面を、水平面(2
nd)側のボンド面より高い位置に設けた時のボンディ
ングの状況を示す図である。
FIG. 5 shows a bond surface on the inclined surface side (1st) as a horizontal surface (2
It is a figure which shows the situation of bonding when providing in a position higher than the bond surface of the (nd) side.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 支持体 101 記録ヘッド基板 102 プリント基板 103 ボンディングワイヤー 104 ボンディングパッド 105 ダイボン接着剤 201 ボンディングパッド(1st側) 202 ボンディングパッド(2nd側) 203 ボンディングワイヤー 204 キャピラリー 205 ワイヤークランプ 206 電子スパーク用電極 207 ボール 301 記録ヘッド基板 302 吐出口 303 液路 304 液路壁部材 305 インク供給口 306 天板 307 共通液室 308 発熱部 309 配線 310 記録ヘッド 400 インクジェット記録装置 401 駆動モータ 402、403 駆動力伝達ギヤ 404 リードスクリュー 405 紙押え板 406 プラテン 407、408 フォトカプラ 409 レバー 410 支持部材 411 キャップ部材 412 吸引手段 413 キャップ内開口 414 クリーニングブレード 415 移動部材 416 本体支持板 417 レバー 418 カム 419 ガイド 420 キャリッジ 421 螺旋溝 501 ボンディングパツド(傾科面) 502 キャピラリー 503 ボンディシグワイヤー(ボール部) 100 Support 101 Recording Head Substrate 102 Printed Circuit Board 103 Bonding Wire 104 Bonding Pad 105 Die Bon Adhesive 201 Bonding Pad (1st Side) 202 Bonding Pad (2nd Side) 203 Bonding Wire 204 Capillary 205 Wire Clamp 206 Electron Spark Electrode 207 Ball 301 Recording head substrate 302 Discharge port 303 Liquid path 304 Liquid path wall member 305 Ink supply port 306 Top plate 307 Common liquid chamber 308 Heat generating part 309 Wiring 310 Recording head 400 Inkjet recording device 401 Drive motors 402, 403 Driving force transmission gear 404 Lead screw 405 Paper pressing plate 406 Platens 407, 408 Photo coupler 409 Lever 410 Supporting member 411 Cap section 412 suction means 413 cap opening 414 cleaning blade 415 moves member 416 main body support plate 417 lever 418 cams 419 Guide 420 carriage 421 spiral groove 501 bonding Patsu de (傾科 surface) 502 Capillary 503 Bondi signaling wire (ball portion)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持体の一部に設けられた傾斜面に記録
ヘッド基板を固定すると共に、該支持体の水平面にプリ
ント基板を固定し、前記記録ヘッド基板と前記プリント
基板とをワイヤーボンディングにより電気的接続するよ
うにしたインクジェット記録ヘッドにおいて、前記記録
ヘッドが固定される傾斜面側をファースト(1st)
側、前記プリント基板が固定される水平面側をセカンド
(2nd)側とし、該ファースト(1st)側のボンド
面を、該セカンド(2nd)側のボンド面より低くなる
ように構成したことを特徴とするインクジェット記録ヘ
ッド。
1. A recording head substrate is fixed to an inclined surface provided on a part of a support, a printed circuit board is fixed to a horizontal surface of the support, and the recording head substrate and the printed circuit board are wire-bonded to each other. In an inkjet recording head that is electrically connected, the inclined surface side to which the recording head is fixed is first (1st)
Side, the horizontal surface side to which the printed circuit board is fixed is the second (2nd) side, and the bond surface on the first (1st) side is lower than the bond surface on the second (2nd) side. Inkjet recording head.
【請求項2】 請求項1に記載のインクジェット記録ヘ
ッドを用いたインクジェット記録装置であって、前記イ
ンクジェット記録ヘッドがキャリッジ上で交換可能であ
ることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. An inkjet recording device using the inkjet recording head according to claim 1, wherein the inkjet recording head is replaceable on a carriage.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020146990A (en) * 2019-03-15 2020-09-17 キヤノン株式会社 Liquid discharge head and method of manufacturing the same

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