JPH1044412A

JPH1044412A - インクジェット記録ヘッド

Info

Publication number: JPH1044412A
Application number: JP8202249A
Authority: JP
Inventors: Shogo Kawamura; 省吾河村; Toshiaki Hirozawa; 稔明広沢; Osamu Morita; 攻森田; Osamu Sato; 理佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1998-02-17
Anticipated expiration: 2016-07-31
Also published as: JP3492098B2

Abstract

(57)【要約】【課題】記録素子基板と配線基板との間に隙間が存在
し、記録素子基板の表面に残留している記録液がその隙
間に溜り、溜った記録液が配線基板と支持板との間に浸
透してしまうため、記録液が配線基板の裏側に回り込
み、それにより、配線が腐食し、電気的不良が発生して
しまう。【解決手段】支持板８の開口部のうち、記録素子基板
１が設けられていない部分に封止樹脂１１を充填するこ
とにより、その部分に記録液が残留することを防ぎ、残
留した記録液が配線基板４ａ〜４ｃの裏面に回り込むこ
とによって生じる配線基板４ａ〜４ｃあるいは支持板８
の腐食を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録紙に対して記
録液を吐出することにより記録を行うインクジェット記
録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、インクジェット記録装置は、
吐出口から記録紙に対して記録液を吐出することにより
記録を行う記録装置であり、吐出口から吐出される記録
液を形成するためのインクジェット記録ヘッドと、イン
クジェット記録ヘッドに対して記録液を供給する供給系
とから構成されている。

【０００３】上述したようなインクジェット記録装置
は、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置であ
り、高速な記録や、様々な記録メディアに対する記録が
可能であるとともに、記録時における騒音がほとんど生
じないという特徴を有するため、プリンタ、ワードプロ
セッサ、ファクシミリ、複写機等の記録機構を担う装置
として広く採用されている。

【０００４】インクジェット記録装置を用いた記録方法
のうち代表的なものとしては、電気熱変換素子を用いた
方法があり、この方法は、吐出口付近に設けられた加圧
室に電気熱変換素子を設け、これに記録信号となる電気
パルスを印加することにより記録液に熱エネルギーを与
え、その時の記録液の相変化により生じる記録液の発泡
（沸騰）の圧力を利用して微小な吐出口から記録液を吐
出させ、それにより、記録紙に記録を行うものである。

【０００５】なお、上述した記録液の吐出方式において
は、電気熱変換素子が配列された基板に対して平行に記
録液を吐出させる方式（エッジシューター）と、電気熱
変換素子が配列された基板に対して垂直に記録液を吐出
させる方式（サイドシューター）とがある。

【０００６】図５は、一般的な記録素子基板を示す図で
あり、図６は、図５に示した記録素子基板が配線基板に
接続された状態を示す図である。

【０００７】図５及び図６に示すように、記録素子基板
１の片面には記録液を吐出するための記録素子を有する
複数の吐出口２が設けられ、他方の面には吐出口２に記
録液を供給するための供給口３が吐出口２列の長さとほ
ぼ等しい長さで開口して設けられており、記録素子基板
１に対して記録液を吐出するための電気パルスを印加す
るための配線基板４がＴＡＢ実装技術によって接続され
て記録素子ユニット６が形成される。なお、ＴＡＢ実装
用の端子は、記録素子基板１の長手方向あるいは短手方
向の両端に設けるのが一般的である。

【０００８】また、記録素子基板１には、記録素子基板
１と配線基板４とを電気的に接続するリード線を記録液
による腐食や外部から作用する力による断線から保護す
るために封止樹脂５が塗布されている。

【０００９】図７は、図６に示した記録素子ユニット６
が設けられた従来のインクジェット記録ヘッドの一構成
例を示す分解斜視図であり、図８は、図７に示したイン
クジェット記録ヘッドの組立完成図であり、（ａ）は外
観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ断面の部分拡大
図である。

【００１０】図７及び図８に示すように、複数の記録素
子ユニット６ａ〜６ｃは支持板８を介して支持部材７の
上面に接着固定され、また、支持部材７の側面には、複
数の配線基板４ａ〜４ｃに対する電気信号をまとめる配
線統合基板１０が固定されて複数の配線基板４ａ〜４ｃ
と電気的に接続されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のインクジェット記録ヘッドにおいては、
ＴＡＢ実装により樹脂封止される箇所が、記録素子基板
の長手方向あるいは短手方向のどちらかの両端のみであ
るため、図８（ｂ）に示すように、記録素子基板１と配
線基板４との間に隙間が存在し、記録素子基板１の表面
に残留している記録液が、その隙間に溜る可能性があ
る。

【００１２】ここで、配線基板４は、支持板８に接着樹
脂によって接着されているが、記録液は浸透性が高いた
め、上述した隙間に記録液が溜った場合、記録液が配線
基板４と支持板８との間に浸透してしまい、記録液が配
線基板の裏側に回り込み、それにより、配線が腐食し、
電気的不良が発生してしまう虞れがある。

【００１３】また、支持板８は、モールド材により支持
部材７と一体化して形成されているものもあるが、熱エ
ネルギーによる記録素子基板１の昇温を抑えるためにア
ルミ材等を用いて放熱性を向上させているものもある。
支持板８にアルミ材等の金属材料を用いた場合、記録液
により支持板８が腐食してしまう虞れがある。

【００１４】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、配線や放熱
材料等の金属材料の腐食によって電気的不良が発生する
ことを防ぎ、印字品質及び信頼性の高いインクジェット
記録ヘッドを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、記録液を吐出する複数の記録素子を具備す
るとともに、該記録素子が設けられた面とは反対側の面
に設けられ、前記記録素子に前記記録液を供給する供給
口を具備する記録素子基板と、該記録素子基板が組み込
まれるための開口部を有し、前記記録素子基板と接続さ
れることにより、前記記録素子基板に対して前記記録液
を吐出するための電気パルスを印加する配線基板とから
なる複数の記録素子ユニットと、前記記録素子基板を保
持固定する支持部材と、前記記録素子基板が前記支持部
材と接するための開口部を有し、前記配線基板と前記支
持部材との間に介在することにより、前記配線基板を保
持固定する支持板とを有してなるインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、前記支持板の開口部のうち、前記記録素
子基板が設けられていない部分は、樹脂が充填されてい
ることを特徴とする。

【００１６】また、前記支持板の開口部は、前記配線基
板の開口部よりも大きいことを特徴とする。

【００１７】また、前記樹脂は、撥水性を有することを
特徴とする。

【００１８】また、前記支持板は、前記記録素子ユニッ
トが設けられていない部分の表面に樹脂が充填されてい
ることを特徴とする。

【００１９】また、前記樹脂は、撥水性を有することを
特徴とする。

【００２０】（作用）上記のように構成された本発明に
おいては、支持板の開口部のうち、記録素子基板が設け
られていない部分に樹脂が充填されているので、その部
分に記録液が残留することはなく、残留した記録液が配
線基板の裏面に回り込むことによって生じる配線基板あ
るいは支持板の腐食が防止される。

【００２１】また、支持板の開口部を配線基板の開口部
よりも大きくした場合は、配線基板裏面の開口部の周囲
が確実に樹脂と接触するので、記録液が配線基板の裏面
に回り込むことはない。

【００２２】また、支持板の、記録素子ユニットが設け
られていない部分の表面に樹脂を充填した場合は、その
部分において形成された、配線基板と接着樹脂とによる
厚み分の深さを有する溝に記録液が残留することはな
く、残留した記録液が配線基板の裏面に回り込むことに
よって生じる配線基板あるいは支持板の腐食が防止され
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００２４】（第１の実施の形態）図１は、本発明のイ
ンクジェット記録ヘッドの第１の実施の形態を示す分解
斜視図であり、図２は、図１に示したインクジェット記
録ヘッドの組立完成図であり、（ａ）は外観斜視図、
（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。

【００２５】本形態は図１及び図２に示すように、記録
液を吐出するための記録素子を有する吐出口２がそれぞ
れ複数配列された複数の記録素子基板１ａ〜１ｃと、記
録素子基板１ａ〜１ｃが組み込まれるための開口部を有
し、ＴＡＢ実装によって、開口部に組み込まれた記録素
子基板１ａ〜１ｃのそれぞれと接続され、記録素子基板
１ａ〜１ｃのそれぞれに対して記録液を吐出させるため
の電気信号を送る配線基板４ａ〜４ｃと、記録素子基板
１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとをそれぞれ接続する
リード線を記録液による腐食や外部から作用する力によ
る断線から保護するための封止樹脂５と、記録素子基板
１ａ〜１ｃを保持固定するための支持部材７と、記録素
子基板１ａ〜１ｃが支持部材７と接するための開口部を
有し、配線基板４ａ〜４ｃを保持固定するための支持板
８と、配線基板４ａ〜４ｃを支持板８に固着させるため
の接着樹脂９と、配線基板４ａ〜４ｃに対する電気信号
をまとめる配線統合基板１０とから構成されている。な
お、配線基板４ａ〜４ｃの開口部と支持板８の開口部と
は大きさがほぼ等しく、かつ、記録素子基板１ａ〜１ｃ
よりも若干大きく形成されており、記録素子基板１ａ〜
１ｃと配線基板４ａ〜４ｃ及び支持板８との間に形成さ
れる隙間、すなわち、支持板８の開口部のうち記録素子
基板１ａ〜１ｃが設けられていない部分には、封止樹脂
１１が充填されている。

【００２６】以下に、上記のように構成されたインクジ
ェット記録ヘッドの組立方法について説明する。

【００２７】まず、シリコンウェハー上に発熱抵抗層及
び配線などがフォトリソグラフィー技術によってパター
ニングされ、次に、ノズル壁及び吐出口２が感光性樹脂
によって形成され、次に、異方性エッチング、サンドブ
ラスト等によって記録液供給口が形成され、その後、切
断によって外形が形成されることにより、記録素子基板
１ａ〜１ｃが形成される。

【００２８】次に、記録素子基板１ａ〜１ｃがそれぞ
れ、電気信号を受け取るための配線基板４ａ〜４ｃとＴ
ＡＢ実装技術によって電気的に接続され、接続に使用さ
れる記録素子基板１ａ〜１ｃ側の電気信号入力端子と配
線基板４ａ〜４ｃ側のリード線上に封止樹脂５が塗布さ
れる。

【００２９】次に、記録素子基板１ａ〜１ｃが支持部材
７に接着固定され、また、配線基板４ａ〜４ｃが接着樹
脂９によって支持板８に接着固定されることにより、記
録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとからなる
記録素子ユニット６ａ〜６ｃが、支持部材７と支持板８
とからなるインクジェット記録ヘッドの構造体に固定さ
れる。

【００３０】そして、配線基板４ａ〜４ｃと配線統合基
板１０とが電気的に接続され、配線統合基板１０が支持
部材７に保持固定される。

【００３１】その後、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基
板４ａ〜４ｃ及び支持板８との間に、封止樹脂１１が充
填される。

【００３２】なお、支持板８においては、コスト、加工
性及び熱伝導性等の点からアルミ材が用いられるのが一
般的である。

【００３３】通常、上述したように、記録素子基板１ａ
〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとは、ＴＡＢ実装技術を用
いてリード線により電気的に接続され、リード線は、記
録液による腐食や外部から作用する力による断線等を防
止するために記録素子ユニット６ａ〜６ｃとして予め封
止樹脂５により保護され、支持部材７及び支持板８に保
持固定される。

【００３４】そして、配線基板４ａ〜４ｃとの電気的接
触端子を持たない側の記録素子基板１ａ〜１ｃ端面にお
いて配線基板４ａ〜４ｃとの隙間を狭くすることによ
り、記録液の残留を防止する方法もあるが、記録素子基
板１ａ〜１ｃと支持板８との間に形成される隙間に封止
樹脂１１を充填した方が、より確実に記録液の残留を防
止することができる。この場合、封止樹脂１１の粘度は
低いほど細部への回り込みが良く、封止樹脂表面が平坦
になり、記録液の残留を防止するためには有利である。
封止樹脂１１には、シリコーン樹脂やウレタン樹脂等が
使用されるが、記録液に対して撥水性のある樹脂を使用
することが望ましい。

【００３５】上述したように、本形態においては、記録
素子基板１ａ〜１ｃと支持板８との間に形成された隙間
に封止樹脂５，１１を充填することにより、記録素子基
板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとの間の隙間をなく
し、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に記録液が残留する
ことを防ぎ、それにより、配線基板４ａ〜４ｃ及び支持
板８の腐食を防止することができる。

【００３６】（第２の実施の形態）図３は、本発明のイ
ンクジェット記録ヘッドの第２の実施の形態を示す図で
ある。

【００３７】本形態は図３に示すように、第１の実施の
形態において示したものと比べて、支持板８の開口部の
大きさを配線基板４ａ〜４ｃの開口部よりも大きくした
ものである。

【００３８】上記のように構成された本形態において
は、配線基板４ａ〜４ｃの裏面の開口部周囲が確実に封
止樹脂１１に接触し、それにより、記録液が配線基板４
ａ〜４ｃの裏面に回り込むのをより確実に防ぐことがで
きる。また、支持板８においても、裏側への記録液の回
り込み及び接触を防ぐことができる。

【００３９】（第３の実施の形態）図４は、本発明のイ
ンクジェット記録ヘッドの第３の実施の形態を示す組立
完成図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に
示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。

【００４０】本形態は図４に示すように、第２の実施の
形態において示したものにおいて、さらに、支持板８上
において、記録素子ユニットが設けられておらずに外部
に露出した部分の表面に封止樹脂１１が充填されている
ものである。

【００４１】通常、支持板８上において、配線基板４ａ
〜４ｃの表面と、支持板８が外部に露出されている部分
とでは、配線基板４ａ〜４ｃと接着樹脂９とによる厚み
分の高さの差があり、それにより、支持板８が外部に露
出されている部分がその高さ分の深さを有する溝とな
る。そのため、その溝に記録液が残留すると、上述した
第１及び第２の実施の形態において述べたように、記録
液が配線基板４ａ〜４ｃの裏側に回り込み、配線が腐食
したり、支持板８表面が腐食したりする。

【００４２】そこで、本形態に示すように、外部に露出
した支持板８上に封止樹脂１１を充填することにより、
記録液が配線基板４ａ〜４ｃの裏側に回り込み、配線が
腐食したり、支持板８表面が腐食したりすることを防
ぐ。

【００４３】なお、充填する封止樹脂１１の量は、配線
基板４ａ〜４ｃと接着樹脂９とによる厚み分の段差が埋
まる程度であることが望ましい。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００４５】請求項１に記載のものにおいては、支持板
の開口部のうち、記録素子基板が設けられていない部分
に樹脂が充填されているため、その部分に記録液が残留
することはなく、残留した記録液が配線基板の裏面に回
り込むことによって生じる配線基板あるいは支持板の腐
食を防止することができる。

【００４６】請求項２に記載のものにおいては、支持板
の開口部を配線基板の開口部よりも大きくしたため、配
線基板裏面の開口部の周囲が確実に樹脂と接触し、記録
液が配線基板の裏面に回り込むことを防ぐことができ
る。

【００４７】請求項４に記載のものにおいては、支持板
の、記録素子ユニットが設けられていない部分の表面に
樹脂が充填されているため、その部分において形成され
た、配線基板と接着樹脂とによる厚み分の深さを有する
溝に記録液が残留することはなく、残留した記録液が配
線基板の裏面に回り込むことによって生じる配線基板あ
るいは支持板の腐食を防止することができる。

【００４８】請求項３及び請求項５に記載のものにおい
ては、充填する樹脂を、撥水性を有する樹脂としたた
め、記録液が配線基板の裏面に回り込むのを確実に防ぐ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの第１の実
施の形態を示す分解斜視図である。

【図２】図１に示したインクジェット記録ヘッドの組立
完成図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に
示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。

【図３】本発明のインクジェット記録ヘッドの第２の実
施の形態を示す図である。

【図４】本発明のインクジェット記録ヘッドの第３の実
施の形態を示す組立完成図であり、（ａ）は外観斜視
図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ断面の部分拡大図であ
る。

【図５】一般的な記録素子基板を示す図である。

【図６】図５に示した記録素子基板が配線基板に接続さ
れた状態を示す図である。

【図７】図６に示した記録素子ユニットが設けられた従
来のインクジェット記録ヘッドの一構成例を示す分解斜
視図である。

【図８】図７に示したインクジェット記録ヘッドの組立
完成図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に
示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ記録素子基板２吐出口３供給口４，４ａ，４ｂ，４ｃ配線基板５，１１封止樹脂６，６ａ，６ｂ，６ｃ記録素子ユニット７支持部材８支持板９接着樹脂１０配線統合基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤理東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録液を吐出する複数の記録素子を具備
するとともに、該記録素子が設けられた面とは反対側の
面に設けられ、前記記録素子に前記記録液を供給する供
給口を具備する記録素子基板と、該記録素子基板が組み
込まれるための開口部を有し、前記記録素子基板と接続
されることにより、前記記録素子基板に対して前記記録
液を吐出するための電気パルスを印加する配線基板とか
らなる複数の記録素子ユニットと、前記記録素子基板を保持固定する支持部材と、前記記録素子基板が前記支持部材と接するための開口部
を有し、前記配線基板と前記支持部材との間に介在する
ことにより、前記配線基板を保持固定する支持板とを有
してなるインクジェット記録ヘッドにおいて、前記支持板の開口部のうち、前記記録素子基板が設けら
れていない部分は、樹脂が充填されていることを特徴と
するインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】請求項１に記載のインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、前記支持板の開口部は、前記配線基板の開口部よりも大
きいことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】請求項１に記載のインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、前記樹脂は、撥水性を有することを特徴とするインクジ
ェット記録ヘッド。
【請求項４】請求項２に記載のインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、前記支持板は、前記記録素子ユニットが設けられていな
い部分の表面に樹脂が充填されていることを特徴とする
インクジェット記録ヘッド。
【請求項５】請求項４に記載のインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、前記樹脂は、撥水性を有することを特徴とするインクジ
ェット記録ヘッド。