KR100221510B1 - 잉크 제트 기록 헤드 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 잉크 제트 기록 헤드는, 잉크 저장부로부터 잉크를 도입하기 위한 잉크 공급로의 일단이 개방되어 있는 결합면을 갖는 주 본체 섹션과, 주 본체 섹션의 결합면에 결합된 제1결합면과 이 제1결합면의 반대쪽에 배치된 제2결합면을 갖고 잉크 공급로의 일단에 연통하는 연통로를 갖는 지지 부재와, 지지 부재의 제2결합면에 배치되고 연통로를 통해서 공급된 잉크를 가열하도록 배열된 잉크 가열부와 이 잉크 가열부에 의해 가열된 잉크를 토출하기 위한 잉크 토출구가 형성되어 있는 잉크 토출구 형성부를 갖춘 기록 요소 기판을 포함하며, 상기 기록 요소 기판의 재료와 지지 부재 재료의 열 특성이 동일하도록 되어 있다.

Description

잉크 제트 기록 헤드
본 발명은 기록 매체 상에 기록 화상을 얻기 위하여 기록 매체의 기록면에 잉크를 토출하는 잉크 제트 기록 헤드에 관한 것이다.
기록 데이타에 기초하여 화상을 형성하도록 복수개의 잉크 토출구로부터 기록 매체의 기록면 상에 선택적으로 잉크를 토출하여 이 잉크를 기록면 상에 정착시키는 잉크 제트 기록 장치는 실제로 입수가능하다. 이러한 잉크 제트 기록 장치는, 캐리지부에 선택적으로 장착되며 기록 매체의 기록면 반대쪽에 배치되고 기록 매체의 이송 방향에 수직한 방향으로 주사되도록 배열된 잉크 제트 기록 헤드를 갖고 있다.
측면 착탄식 잉크 제트 기록 헤드는 예를 들어 도25에 도시된 것처럼, 잉크 탱크(IT)가 장착된 잉크 공급 섹션(2B)과 도시되지 않은 캐리지부에 전기적으로 연결되어 캐리지부로부터의 구동 제어 신호 군을 수신하는 입력 단자 섹션(2A)으로 이루어진 주 본체 섹션(2)과, 주 본체(25)의 잉크 공급 섹션(2B)의 결합면에 결합된 기록 요소 기판(6)과, 기록 요소 기판(6)에 전기적으로 연결되어 입력 단자 섹션(2A)으로부터의 구동 제어 신호 군을 공급하는 인쇄 와이어 기판(6)을 포함한다.
주 본체 섹션(2)의 잉크 공급 섹션(2B)은 예를 들어 알루미늄 합금으로 된 블럭 편(8)이 도26A에 도시된 것처럼 수지 내에 일체로 주조되는 방식으로 형성된다. 잉크 공급 섹션(2B)은 잉크 탱크(IT)로부터의 잉크를 안내하기 위하여 잉크 공급로(2a)를 갖추고 있다. 잉크 공급로(2a)의 일 개방단은 블럭 편(8)의 외측에 노출된 부분을 포함하는 결합면(2b)에 개방되어 있다.
기록 요소 기판(6)은 도26B 및 도29에 도시된 것처럼, 잉크 공급 섹션(2B)의 잉크 공급로(2a)의 개방단에 연통하는 잉크 공급 개구부(10c)를 갖는 기판(10)과, 이 기판(10)의 잉크 가열부로서의 히터(10a)에 대응하여 복수개의 잉크 분기 공급로(12a)를 형성하기 위한 격벽 부재(12)와, 복수개의 잉크 토출구(14a)가 2개의 평행 스트링으로 기판(10)의 각각의 히터(10a)에 대향하도록 배열되어 있는 오리피스 판(14)을 포함한다.
기록 요소 기판(6)의 기판은 예를 들어 0.5 내지 1.0 mm의 두께를 갖는 실리콘 재료로 제조된다. 접착제로 잉크 공급 섹션(2B)의 결합면(2b)에 결합된 기판(10)의 표면에서 잉크 공급 개구부(10c)는 도27A 및 도26B에 도시된 것처럼 잉크 토출구(14a)의 어레이 방향으로 오리피스 판(14) 반대쪽으로 연장된다.
또한, 히터(10a)는 기판(10)의 잉크 공급 개구부(10c)의 일측면 상에 소정 간격으로 배열된다. 격벽 부재(12)의 잉크 분기 공급로(12a)의 단부들은 잉크 공급 개구부(10c)에 연통하고, 각 잉크 분기 공급로(12a)는 잉크 공급 개구부(10c)를 통해서 공급된 잉크를 합체된 히터(10a)에 안내하도록 배열되어 있다.
인쇄 배선 기판(4)은 도29에 도시된 것처럼 기록 요소 기판(6)의 기판(10)의 각 전극(10b)에 전기적으로 연결되어 있다. 인쇄 배선 기판(4)은 기록 요소 기판(6)이 위치하게 되는 기록 요소 기판 수신 섹션(4B)과, 주 본체 섹션(2)의 입력 단자 섹션(2A)에 배치된 단자 섹션(4A)을 갖고 있다.
이러한 배열에서, 히터(10a)를 가열하도록 구동 제어 신호가 인쇄 배선 기판(4)을 통해서 기록 요소 기판(6)의 기판(10)의 각 히터(10)에 공급되면 잉크 분기 공급로(12a)를 통해서 도입된 잉크가 가열되어 막비등 현상에 의해 그 내부에 기포가 발생하며, 이렇게 생성된 기포의 팽창에 의해 잉크가 잉크 토출구(14a)로부터 기록 매체의 기록 표면 쪽으로 토출된다.
주 본체 섹션(2)에 고정된 인쇄 배선 기판(4)의 기록 요소 기판(6)이 상기에 설명한 것처럼 접착제에 의해 주 본체 섹션(2)의 결합면(2b)에 결합된 배열 상태에서, 기록 요소 기판(6)이 상기에 설명한 것처럼 기록 작동 상태로 여기되면 주 본체 섹션(2)의 결합면(2b)의 블럭 편(8)의 온도가 기록 요소 기판(6)의 온도가 상승함에 따라 상승된다. 이는 기록 요소 기판(6) 및 블럭 편(8)의 열 팽창을 일으킨다. 그러나, 실리콘으로 된 기록 요소 기판(6)의 팽창계수와 알루미늄 합금으로 된 블럭 편의 팽창계수 사이에는 차가 있기 때문에 중심부 근처에서의 잉크 토출구의 어레이가 도28에 도시된 직선으로부터 벗어나게 서로 접근하는 방식으로 만곡되도록 기록 요소 기판(6)이 변형되거나, 또는 기록 요소 기판(6)이 파열되는 경우도 있다.
이러한 경우에, 기록 요소 기판(6)의 강성을 증진시키기 위하여 두께 및 표면적을 증가시키는 것을 고려할 수 있으나 이는 기록 요소 기판(6)의 제조 비용을 상승시키므로 바람직하지 않다.
상기 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은 기록 매체 상에 기록 화상을 얻도록 기록 매체의 기록면에 잉크를 토출하는 잉크 제트 기록 헤드를 마련하는 것으로, 여기서 기록 요소 기판은 주 본체 섹션에 결합 고정되어 기록 요소 기판의 제조 비용을 상승시키지 않으면서 온도 변화에 의해 파열되지 않도록 되어 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드는, 잉크 저장부로부터 잉크를 도입하기 위한 잉크 공급로의 일단이 개방되어 있는 결합면을 갖는 주 본체 섹션과, 주 본체 섹션의 결합면에 결합된 제1결합면과 이 제1결합면의 반대쪽에 배치된 제2결합면을 갖고 잉크 공급로의 일단에 연통하는 연통로를 갖는 지지 부재와, 지지 부재의 제2결합면에 배치되고 연통로를 통해서 공급된 잉크를 가열하도록 배열된 잉크 가열부와 이 잉크 가열부에 의해 가열된 잉크를 토출하기 위한 잉크 토출구가 형성되어 있는 잉크 토출구 형성부를 갖춘 기록 요소 기판을 포함하며, 상기 기록 요소 기판의 재료와 지지 부재 재료의 열 특성이 동일하도록 되어 있다.
본 발명에 따른 또 다른 잉크 제트 기록 헤드는, 잉크 저장부로부터 잉크를 도입하기 위한 잉크 공급로의 일단이 개방되어 있는 결합면을 갖는 주 본체 섹션과, 주 본체 섹션의 결합면에 결합된 제1결합면과 이 제1결합면의 반대쪽에 배치된 제2결합면을 갖고 잉크 공급로의 일단에 연통하는 연통로를 갖는 제1 지지 부재와, 제1 지지 부재의 제2결합면에 결합된 제2 지지 부재와, 제2 지지 부재의 내측에 배치되고 연통로를 통해서 공급된 잉크를 가열하도록 배열된 잉크 가열부와 이 잉크 가열부에 의해 가열된 잉크를 토출하기 위한 잉크 토출구가 형성되어 있는 잉크 토출구 형성부를 갖춘 기록 요소 기판을 포함한다.
본 발명에 따른 또 다른 잉크 제트 기록 헤드는, 잉크 저장부로부터 잉크를 도입하기 위한 잉크 공급로의 일단이 개방되어 있는 결합면을 갖는 주 본체 섹션과, 주 본체 섹션의 결합면에 결합된 제1결합면과 이 제1결합면의 반대쪽에 배치된 제2결합면을 갖고 잉크 공급로의 일단에 연통하는 연통로를 갖는 제1 지지 부재와, 제1 지지 부재의 제2결합면에 결합된 제2 지지 부재와, 제2 지지 부재의 내측에 배치되고 제1 지지 부재의 제2결합면에 결합되고 연통로를 통해서 공급된 잉크를 가열하도록 배열된 가열부와 이 잉크 가열부에 의해 가열된 잉크를 토출하기 위한 잉크 토출구가 형성되어 있는 잉크 토출구 형성부를 갖춘 기록 요소 기판을 포함하며, 상기 제1 지지 부재의 재료와 기록 요소 기판의 재료의 열 특성이 동일하도록 되어 있다.
도1은 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드의 제1실시예를 도시한 분해 사시도.
도2A 및 도2B는 도1에 도시된 실시예의 단면도.
도3A, 도3B 및 도3C는 도1에 도시된 실시예에 사용된 지지 부재의 또 다른 예를 도시한 사시도.
도4는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제2실시예를 도시한 분해 사시도.
도5A 및 도5B는 도4에 도시된 실시예의 단면도.
도6A 및 도6B는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제3실시예를 도시한 단면도.
도7은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제4실시예를 도시한 분해 사시도.
도8A 및 도8B는 도7에 도시된 실시예의 단면도.
도9A 및 도9B는 도7에 도시된 실시예에 사용된 프레임 부재의 또 다른 예를 도시한 단면도.
도10A 및 도10B는 도7에 도시된 실시예에 사용된 프레임 부재의 또 다른 예를 도시한 단면도.
도11은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제5실시예를 도시한 분해 사시도.
도12A 및 도12B는 도11에 도시된 실시예의 단면도.
도13은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제6실시예를 도시한 분해 사시도.
도14는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제6실시예를 도시한 사시도.
도15는 도13에 도시된 실시예의 작동을 설명하는 설명도.
도16은 도13에 도시된 실시예의 작동을 설명하는 설명도.
도17은 도13에 도시된 잉크 제트 기록 헤드의 평면도.
도18은 도13에 도시된 실시예의 작동을 설명하는 설명도.
도19는 도13에 도시된 실시예의 주요 부분을 도시한 단면도.
도20은 도13에 도시된 실시예의 주요 부분을 도시한 단면도.
도21은 도13에 도시된 실시예의 작동을 설명하는 부분 단면도.
도22는 도13에 도시된 실시예에 사용된 지지 부재의 또 다른 예를 도시한 부분 단면도.
도23은 도13에 도시된 실시예의 작동을 설명하는 부분 단면도.
도24는 도13에 도시된 실시예에 사용된 지지 부재의 또 다른 예를 도시한 부분 단면도.
도25는 종래의 장치를 도시한 사시도.
도26A 및 도26B는 도25에 도시된 실시예의 부분 단면도.
도27A 및 도27B는 종래의 장치에서 기록 요소 기판을 도시한 평면도.
도28은 종래의 장치에서 기록 요소 기판의 작동을 설명하는 평면도.
도29는 도25에 도시된 장치에 사용된 인쇄 배선 기판을 도시한 사시도.
도30은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제7실시예를 도시한 사시도.
도31A 및 도31B는 도30에 도시된 잉크 제트 기록 헤드의 완전 조립체 다이아그램으로서, 도31A는 외관 사시도, 도31B는 도31A의 선 31B-31B를 따른 단면의 부분 확대도.
도32는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제8실시예를 도시한 도면.
도33A 및 도33B는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제9실시예를 도시한 완전 조립체 다이아그램으로서, 도33A는 외과 사시도, 도33B는 도33A의 선 33B-33B를 따른 단면의 부분 확대도.
도34는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제10실시예를 도시한 분해 사시도.
도35A 및 도35B는 도34에 도시된 잉크 제트 기록 헤드의 완전 조립체 다이아그램으로서, 도35A는 외관 사이소, 도35B는 도35A의 선 35B-335B를 따른 단면의 부분 확대도.
도36은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제11실시예를 도시한 분해 사시도.
도37A 및 도37B는 도36에 도시된 잉크 제트 기록 헤드의 완전 조립체 다이아그램으로서, 도37A는 외관 사시도, 도37B는 도37A의 선 37B-37B를 따른 단면의 부분 확대도.
도38A 및 도38B는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제12실시예를 도시한 완전 조립체 다이아그램으로서, 도38A는 외관 사시도, 도38B는 도38A의 선 38B-38B를 따른 단면의 부분 확대도
도39A, 도39B 및 도39C는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제13실시예를 도시한 도면으로서, 도39A는 지지 부재의 평면도, 도39B는 도39A의 선 39B-39B 단면을 따른 단면도, 도39C는 조립 완료 후의 선 39B-39B를 따른 단면의 확대도.
도40은 본 발명의 제14실시예에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 분해 사시도.
도41은 본 발명의 제14실시예에 따른 핀 및 삽입 구멍의 조립 전 상태를 도시한 단면도.
도42는 본 발명의 제14실시예에 따른 핀 및 삽입 구멍의 조립 완료 후의 상태를 도시한 단면도.
도43은 본 발명이 제15실시예에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 분해 사시도.
도44는 본 발명의 제15실시예에 따른 핀 및 삽입 구멍의 조립 전 상태를 도시한 단면도.
도45는 본 발명의 제15실시예에 따른 핀 및 삽입 구멍의 조립 완료 후의 상태를 도시한 단면도.
도46은 본 발명의 제16실시예에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 분해 사시도.
도47은 본 발명의 제16실시예에 따른 핀 및 삽입 구멍의 조립 전 상태를 도시한 단면도.
도48은 삽입 구멍의 상부에서 취한 도47에 도시된 핀 및 삽입 구멍의 평면도.
도49는 본 발명의 제16실시예에 따른 핀 및 삽입 구멍의 조립 완료 후의 상태를 도시한 단면도.
도50은 종래의 기술에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 개략 사시도.
도51은 종래의 기술에 따른 핀 및 삽입 구멍의 조립 완료 후의 상태를 도시한 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
18 : 주 본체 섹션
18a : 잉크 공급로
18b : 결합면
20 : 지지 부재
22 : 인쇄 배선 기판
24 : 기록 요소 기판
26 : 블록편
50 : 프레임 부재
〈제1실시예〉
도1은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제1실시예의 주요부를 개략적으로 도시한다.
도1에서, 측면 착탄식 잉크 제트 기록 헤드(16)는 예를 들어, 잉크 탱크(IT)가 장착되는 잉크 공급 섹션(18B)과 도시되지 않은 캐리지부에 전기적으로 연결되어 캐리지부로부터의 구동 제어 신호 군을 수신하는 입력 단자 섹션(18A)으로 이루어진 주 본체 섹션(18)과, 주 본체 섹션(18)의 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b)에 결합된 지지 부재(20)와, 지지 부재(20)의 제2결합면으로서의 상부면에 결합된 기록 요소 기판(24)과, 기록 요소 기판(24)에 전기적으로 연결되어 입력 단자 섹션(18A)으로부터의 구동 제어 신호 군을 공급하는 인쇄 배선 기판(22)을 포함한다.
주 본체 섹션(18)은 입력 섹션(18A) 및 잉크 공급 섹션(18B)이 예를 들어 수지로 일체로 주조되는 방식으로 구성되어 있다. 도1, 도2A 및 도2B에 도시된 것처럼 대체로 장방형으로 된 리세스(18BG)는 주 본체 섹션(18)의 잉크 공급 섹션(18B)에 있는 잉크 탱크(IT)의 장착부 반대쪽 상부면에 마련되어 있다. 리세스(18BG)의 바닥부는 지지 부재(20)가 결합되는 결합면(18b)이 된다. 결합면(18b) 부분은 예를 들어 알루미늄 합금으로 된 블럭 편(26)의 표면에 의해 형성된다. 블럭 편(26)은 주형 내에 위치하여 주 본체 섹션(18)의 주조시에 수지로 둘러싸인다. 잉크 탱크(IT)로부터 잉크를 도입하기 위한 잉크 공급로(18a)의 긴 개방단은 결합면(18b)의 중심부 근처에서 개방된다.
기록 요소 기판(24)은 도26B에 도시된 기록 요소 기판(6)과 동일한 구조를 취하며, 따라서 이의 내부 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다.
기록 요소 기판(24)의 기판은 예를 들어 0.5 내지 1.0 mm의 두께를 갖는 실리콘 재료로 제조된다. 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b)에 접착제로 결합되는 기판의 표면에는 도2A에 도시된 것처럼 잉크 토출구(24a)의 어레이 방향으로 오리피스 반대쪽으로 연장되는 잉크 공급 개구부(24c)가 마련되어 있다. 또한, 도시되지 않은 히터는 기판의 잉크 공급부924c)의 측면 상에 소정 간격으로 배열되어 있다. 격벽 부재에 있는 잉크 분기 공급로의 단부들은 잉크 공급부(24c)에 연통하고 각 잉크 분기 공급로는 잉크 공급 개구부(24c)를 통해서 공급된 잉크를 합체된 히터에 안내한다.
인쇄 배선 기판(22)은 도1, 도2A 및 도2B에 도시된 것처럼 기록 요소 기판(24)의 기판 각 전극에 전기적으로 연결되어 있다. 인쇄 배선 기판(22)은 기록 요소 기판(24)이 위치하여 있고 주 본체 섹션(18)의 입력 단자 섹션(18A)에 배치된 단자 섹션을 갖는 기록 요소 기판 수용 섹션(24B)을 갖는다. 인쇄 배선 기판(22)을 기록 요소 기판(24)에 결합하는 방법으로는 예를 들어 TAB(Taped Automated Bonding) 방법이 있다.
기록 요소 기판(24)과 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b) 사이에 위치한 지지 부재(20)는 도1, 도2A 및 도2B에 도시된 것처럼 장방형 판형으로 형성된다. 지지 부재(20)는 예를 들어 기록 요소 기판(24)과 동일한 재료인 실리콘으로 제조된다. 지지 부재(20)의 재료는 실리콘에 제한되지는 않으며, 지지 부재(20)는 기록 요소 기판(24)용 재료와 동일한 선팽창계수를 갖고 기록 요소 기판(24)용 재료의 열전도율과 동일하거나 이보다 높은 열전도율을 갖는 임의의 재료로 제조될 수도 있다. 지지 부재(20)용 재료는 예를 들어 알루미나(Al2O3), 알루미늄 질화물(AlN), 실리콘 탄화물(SiC), 트리실리콘 4질화물(Si3N4), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)중 하나로 제조될 수 있다.
도2A에 도시된 것처럼 지지 부재(20)는 기록 요소 기판(24)의 잉크 공급 개구부(24c)를 갖추고 있는 표면에 결합된 제2결합면(20sa)과, 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b)에 결합된 제1결합면(20sb)을 갖고 있다. 지지 부재(20)는 기록 요소 기판(24)에 있는 잉크 공급 개구부(24c)에 대응하는 위치에서 종방향으로 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b)에 형성된 잉크 공급로(18a)로 길게 연장되는 연통로(20a)를 갖추고 있다. 또한, 지지 부재(20)의 짧은 측면 및 긴 측면의 길이는 기록 요소 기판(24)의 짧은 측면 및 긴 측면의 길이와 같으며, 지지 부재(20)의 두께는 기록 요소 기판(24)의 두께와 같다.
인쇄 배선 기판(22)이 연결되는 기록 요소 기판(24)을 위치시키기 위해서는 먼저, 지지 부재(20)의 제1결합면(20sb)을 결합면(18b)의 소정 위치에 접착제로 결합한다. 그 다음에, 도2B에 도시된 것처럼 지지 부재(20)의 제2결합면(20sa)을 기록 요소 기판(24)의 잉크 공급 개구부(24c)를 갖추고 있는 표면에 접착제로 결합한다. 접착제로는 낮은 점성을 갖고 접촉면 상에 얇은 접착제 층을 형성하고 경화 후에 비교적 높은 경도를 갖는 것이 바람직하다.
지지 부재(20)의 연통로(20a)의 수는 상기 실시예에 제한되지 않는다. 연통로는 도3A 및 도3B에 도시된 것처럼 복수개의 통로로 분기될 수도 있다. 도3A 및 도3B는 지지 부재(20)의 또 다른 예로서의 지지 부재(28, 30)를 각각 도시한다. 지지 부재(28, 30)는 지지 부재(20)와 동일한 재료로 제조되고, 지지 부재(28)는 종방향으로 연장되는 슬릿형 연통로(28a, 28b)가 종일 직선 상에 위치하는 방식으로 제조된 지지 부재(30)에서, 종방향으로 연장되는 슬릿 연통로(30a, 30b)는 동일 직선 상에 위치한다. 도3C는 지지 부재(20)의 또 다른 예로서의 지지 부재(32)를 도시한다. 지지 부재(32)도 상기에 설명한 것처럼 지지 부재(20)와 동일한 재료로 제조된다. 지지 부재(32)는 거의 중심 위치에서 원형 관통 구멍(32a)을 갖고 있다. 상기 배열에서는 지지 부재(28, 30)에서 연통로를 제외한 부분이 거의 중심부에서 하나의 위치에 또는 두개의 위치에서 연결되며, 기계적 강도 또는 강성은 지지 부재(20)의 기계적 강도 또는 강성에 비해 개선된다. 지지 부재(32)의 기계적 강도는 지지 부재(20, 28, 30)의 강도보다 더욱 개선된다.
상기에 설명한 구조에서, 구동 제어 신호가 인쇄 배선 기판(22)을 통해서 기록 요소 기판(24)의 기판의 각 히터에 공급되면 잉크는 잉크 공급로(18a) 및 격벽 부재의 잉크 분기 공급로를 통해서 도입된다. 잉크는 막비등 형상에 따라 기포를 발생하도록 각 히터에 의해 가열되고, 기포의 팽창에 의해 잉크가 잉크 토출구(24a)로부터 기록 매체의 기록면 쪽으로 토출된다. 이 경우에는 기록 요소 기판(24)이 히터의 열 때문에 팽창하더라도 지지 부재(20)는 기록 요소 기판(24)과 함께 팽창된다. 이는 기록 요소 기판(24)의 실제 단면적이 증가하는 것을 의미하며, 이는 기록 요소 기판(24)이 온도 변화에 의해 파열되는 것을 방지한다.
〈제2실시예〉
도4는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제2실시예의 주요부를 도시한 개략도이다.
도1에 도시된 실시예에서, 지지 부재(20)의 짧은 측면 및 긴 측면의 길이는 기록 요소 기판(24)의 짧은 측면 및 긴 측면의 길이와 동일하고 지지 부재(20)의 두께도 기록 요소 기판(24)의 두께와 동일한 반면에, 도4의 실시예에서 지지 부재(34)의 짧은 측면의 길이는 기록 요소 기판(24)의 짧은 측면의 길이보다 길고 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b) 폭과 대체로 같은 길이로 설정되어 있다.
도4에서, 동일 부호는 도1에 도시된 실시예에서와 동일한 요소를 나타내며 이에 대한 설명은 생략한다.
지지 부재(34)는 장방형 판형으로 형성되어 있다. 지지 부재(34)는 예를 들어 기록 요소 기판(24)과 동일한 재료인 실리콘으로 제조된다. 지지 부재(34)의 재료는 실리콘에 제한되지 않으며, 지지 부재(34)는 기록 요소 기판(24)용 재료와 동일한 선팽창계수를 갖고 기록 요소 기판(24)용 재료의 열전도율과 동일하거나 이보다 높은 열전도율을 갖는 임의의 재료로 제조될 수도 있다. 지지 부재(34)용 재료는 예를 들어 알루미나(Al2O3), 알루미늄 질화물(AlN), 실리콘 탄화물(SiC), 트리실리콘 4질화물(Si3N4), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)중 하나로 제조될 수 있다.
도5A 및 도5B에 도시된 것처럼 지지 부재(34)는 기록 요소 기판(24)의 잉크 공급 개구부(24c)를 갖추고 있는 표면에 결합된 제2결합면(34sa)과, 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b)에 결합된 제1결합면(34sb)을 갖고 있다. 지지 부재(34)는 기록 요소 기판(24)에 있는 잉크 공급 개구부(24c)에 대응하는 위치에서 종방향으로 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b)에 형성된 잉크 공급로(18a)로 길게 연장되는 연통로(34a)를 갖추고 있다. 연통로(34a)는 도3A 및 내지 도3C에 도시된 것처럼 분기 형상의 복수개의 통로로 형성될 수도 있다.
상기에 설명한 구조에서, 구동 제어 신호가 인쇄 배선 기판(22)을 통해서 기록 요소 기판(24)의 기판의 각 히터에 공급되면 잉크가 잉크 공급로(18a) 및 격벽 부재의 잉크 분기 공급로를 통해서 도입된다. 이 잉크는 막비등 현상에 따라 각 히터에 의해 가열되어 기포를 생성하며, 기포의 팽창으로 잉크가 잉크 토출구(24a)로부터 기록 매체의 기록면 쪽으로 토출된다.
이 경우에, 기록 요소 기판(24)이 히터의 열 때문에 팽창하더라도 지지 부재(34)는 상기 실시예에서처럼 기록 요소 기판(24)과 함께 팽창한다. 이는 기록 요소 기판(24)의 실제 단면적이 증가하는 것을 의미하며, 이는 기록 요소 기판(24)이 온도 변화에 의해 파열되는 것을 방지한다. 또한, 지지 부재(34)의 짧은 측면이 도1에 도시된 실시예의 지지 부재(20)의 짧은 측면보다 길기 때문에 기계적 강도 및 강성이 더욱 증가한다.
〈제3실시예〉
도6A 및 도6B는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제3실시예의 주요부를 도시한 개략도이다.
도1에 도시된 실시예에서, 지지 부재(20)의 짧은 측면 및 긴 측면의 길이는 기록 요소 기판(24)의 짧은 측면 및 긴 측면의 길이와 동일하고 지지 부재(20)의 두께도 기록 요소 기판(24)의 두께와 동일한 반면에, 도6A 및 도6B의 실시예에서 지지 부재(36)의 짧은 측면의 길이는 기록 요소 기판(24)의 짧은 측면의 길이보다 길고 지지 부재(36)의 두께도 기록 요소 기판(24)의 두께보다 크다. 도6A 및 도6B에서, 동일 부호는 도1의 실시예에서와 동일한 요소를 나타내며 이에 대한 설명은 생략한다.
지지 부재(36)는 장방형 판형으로 형성되어 있다. 지지 부재(36)는 예를 들어 기록 요소 기판(24)과 동일한 재료인 실리콘으로 제조된다. 지지 부재(36)의 재료는 실리콘에 제한되지 않으며, 지지 부재(36)는 기록 요소 기판(24)용 재료와 동일한 선팽창계수를 갖고 기록 요소 기판(24)용 재료의 열전도율과 동일하거나 이보다 높은 열전도율을 갖는 임의의 재료로 제조될 수도 있다. 지지 부재(36)용 재료는 예를 들어 알루미나(Al2O3), 알루미늄 질화물(AlN), 실리콘 탄화물(SiC), 트리실리콘 4질화물(Si3N4), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)중 하나로 제조될 수 있다.
도6A 및 도6B에 도시된 것처럼 지지 부재(36)는 기록 요소 기판(24)의 잉크 공급 개구부(24c)를 갖추고 있는 표면에 결합된 제2결합면(36sa)과, 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b)에 결합된 제1결합면(36sb)을 갖고 있다. 지지 부재(36)는 기록 요소 기판(24)에 있는 잉크 공급 개구부(24c)에 대응하는 위치에서 종방향으로 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b)에 형성된 잉크 공급로(18a)로 길게 연장되는 연통로(36a)를 갖추고 있다. 연통로(36a)는 도3A 내지 도3C에 도시된 것처럼 분기 형상의 복수개의 통로로 형성될 수도 있다.
상기에 설명한 구조에서, 구동 제어 신호가 인쇄 배선 기판(22)을 통해서 기록 요소 기판(24)의 기판의 각 히터에 공급되면 잉크가 잉크 공급로(18a) 및 격벽 부재의 잉크 분기 공급로를 통해서 도입된다. 이 잉크는 막비등 현상에 따라 각 히터에 의해 가열되어 기포를 생성하며, 기포의 팽창으로 잉크가 잉크 토출구(24a)로부터 기록 매체의 기록면 쪽으로 토출된다. 이 경우에, 기록 요소 기판(24)이 히터의 열 때문에 팽창하더라도 지지 부재(34)는 상기 실시예에서처럼 기록 요소 기판(24)과 함께 팽창한다. 이는 기록 요소 기판(24)의 실제 단면적이 증가하는 것을 의미하며, 이는 기록 요소 기판(24)이 온도 변화에 의해 파열되는 것을 방지한다. 또한, 지지 부재(34)의 짧은 측면 및 두께가 도1에 도시된 실시예의 지지 부재(20)의 짧은 측면보다 길고 두껍지 때문에 기계적 강도 및 강성이 더욱 증가한다.
〈제4실시예〉
도7은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제4실시예의 주요부를 도시하는 개략도이다.
도4에 도시된 실시예에서는 기록 요소 기판(24)이 결합되는 지지 부재(34)의 짧은 측면의 길이가 기록 요소 기판(24)의 짧은 측면의 길이보다 길고 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG)의 결합면(18b) 폭과 대체로 갖은 폭을 갖고, 기록 요소 기판(24)에 연결된 인쇄 배선 기판(22)이 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG) 주위에 결합되어 있으나, 도7의 실시예에서는 이러한 구조에 더하여 프레임 부재(38)가 제2 지지 부재로서 마련되고 기록 요소 기판(24)에 연결된 인쇄 배선 기판(24)이 프레임 부재(38)를 통해서 잉크 공급 섹션(18B)의 리세스(18BG) 주위에 위치하여 있다.
도7에서, 동일한 부호는 도4에 도시된 실시예에서와 동일한 요소를 나타내며, 이에 대한 설명은 생략한다.
도7에 도시된 실시예에서, 주 본체 섹션(42)은 잉크 탱크(IT)가 장착되는 잉크 공급 섹션(42B) 및 도시되지 않은 캐리지부에 전기적으로 연결되어 캐리지부로부터의 구동 제어 신호 군을 수신하는 입력 단자 섹션(42A)으로 이루어진다.
주 본체 섹션(42)은 입력 단자 섹션(42A) 및 잉크 공급 섹션(42B)이 일체로 주조되는 방식으로 예를 들어 수지로 제조된다. 도7, 도8A 및 도8B에 도시된 것처럼 대체로 장방형인 리세스(42BG)는 잉크 탱크(IT)가 주 본체 섹션(42)의 잉크 공급 섹션(42B)에 장착되는 부분의 반대쪽 상부면에 형성되어 있다. 리세스(42BG)의 바닥부는 제1 지지 부재로서의 지지 부재(40)가 결합되는 결합면(42b)이다. 리세스(42BG) 주위의 평 표면은 제2 지지 부재로서의 프레임 부재(38)가 결합되는 결합면(42c)이다.
잉크 탱크(IT)로부터 잉크를 도입하기 위한 잉크 공급로(42a)의 긴 개방단은 결합면(42b)의 거의 중심부에서 개방된다.
지지 부재(40)는 기록 요소 기판(24)의 형상과 대체로 같은 장방형 판형으로형성되어 있다. 지지 부재(40)는 기록 요소 기판(24)과 동일한 재료인 예를 들어 실리콘으로 제조된다. 지지 부재(40)용 재료는 실리콘에 제한되지 않으며, 지지 부재(40)는 기록 요소 기판(24)용 재료와 동일한 선팽창계수를 갖고 기록 요소 기판(24)용 재료의 열전도율과 동일하거나 이보다 높은 열전도율을 갖는 임의의 재료로 제조될 수도 있다. 지지 부재(40)용 재료는 예를 들어 알루미나(Al2O3), 알루미늄 질화물(AlN), 실리콘 탄화물(SiC), 트리실리콘 4질화물(Si3N4), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)중 하나로 제조될 수 있다.
도8A 및 도8B에 도시된 것처럼 지지 부재(40)는 잉크 공급 섹션(42B)의 리세스(42BG)의 깊이와 대체로 동일한 두께를 갖고 리세스(42BG)에서와 대체로 동일한 폭 및 깊이를 갖는다. 지지 부재(40)는 기록 요소 기판(24)의 잉크 공급 개구부(24c)를 갖추고 있는 표면 및 프레임 부재(38)의 하나의 결합면에 결합된 제2결합면(40sa)과, 잉크 공급 섹션(42B)의 리세스(42BG)의 결합면(42b)에 결합된 제1결합면(40sb)을 갖는다. 지지 부재(40)는 기록 요소 기판(24)에 있는 잉크 공급 개구부(24c)에 대응하는 위치에서 종방향으로 잉크 공급 섹션(42B)의 리세스(42BG)의 결합면(42b)에 마련된 잉크 공급로(42a)로 길게 연장되는 연통로(40a)를 갖추고 있다. 연통로(40a)는 도3A 내지 도3C에 도시된 것처럼 분기 형상의 복수개의 통로로 형성될 수도 있다.
프레임 부재(38)는 소정 두께 갖는 판 형상을 취하고 지지 부재를 통해서 기록 요소 기판에 생성된 열을 수용하여 이 열을 용이하게 방사할 수 있는 예를 들어 알루미늄 합금으로 제조된다. 프레임 부재(38)용 재료는 알루미늄 합금에 제한되지 않으며, 비교적 큰 열전도율을 갖는 재료로부터 필요에 따라 선택할 수도 있다. 프레임 부재(38)는 기록 요소 기판(24)의 두께와 거의 같은 두께를 갖고 잉크 공급 섹션(42B)의 결합면(42c)에서와 거의 같은 폭 및 길이로 형성되어 있다. 프레임 부재(38)의 중심부에는 이에 결합된 기록 요소 기판(24)을 둘러싸는 개구부(38a)가 마련되어 있다. 이러한 배열을 취함으로써, 기록 요소 기판에 연결된 인쇄 배선 기판은 기록 요소 기판의 높이와 대체로 동일한 높이를 갖는 프레임 부재에 의해 지지되며, 이는 인쇄 배선 기판의 전기 접속부의 신뢰성을 증진시켜 준다.
인쇄 배선 기판(22)이 연결되는 기록 요소 기판(24)을 위치시키기 위해서는 도8A에 도시된 것처럼 잉크 공급 섹션(42B)에서 먼저, 지지 부재(40)의 제1결합면(40sb)을 결합면(42b)의 반대쪽에 위치시킨 다음에 결합면(42b)의 소정 위치에 접착제로 결합한다. 접착제는 예를 들어 높은 점성을 갖고 경화 후에 탄성을 나타내도록 비교적 낮은 경도를 갖는 것이 바람직하다.
그 다음에, 도8B에 도시된 것처럼 프레임 부재(38)를 잉크 공급 섹션(42B)의 결합면(42c) 및 지지 부재(40)의 제2결합면(40sa) 상의 소정 위치에 위치시키고 접착제와의 간극 없이 이에 밀착 끼움식으로 결합한다. 이 접착제는, 예를 들어, 경화된 후에 상대적으로 높은 열 전도율을 갖는 것이다.
따라서, 도8b에 도시된 바와 같이, 지지 부재(40)의 제2 접합면(40sa)은 접착제에 의해서 기록 요소판(24) 내의 잉크 공급 개방부(24c)이 제공된 표면에 부착된다. 접착제는 양호하게는, 예를 들어, 낮은 점도를 갖고, 접착 표면 상에 얇은 접착층을 형성하며, 경화된 후에 상대적으로 높은 강도를 갖는 것이다. 필요에 따라, 인쇄 배선 기판(22)과 그와 연결된 기록 부재판(24) 사이의 틈새는 경화된 후 탄성을 갖는 접착제로 기밀되는 것이 바람직하다.
이에 의해서, 인쇄 배선 기판(22)이 연결된 기록 부재판(24)은 잉크 공급부(42B)에 배치된다.
상술된 구조에서, 구동 제어 신호가 인쇄 배선 기판(22)을 통해 기록 부재판(24) 내 기판의 각각의 히터에 공급되어 각각의 히터를 가열시킬 때, 잉크는 잉크 공급 통로(18a)와 격리 부재의 잉크 분기 공급 통로를 통해 도입된다. 잉크는 각각의 히터에 의해 가열되어 필름 가열 현상에 근거하여 기포를 생성시켜 기포 팽창과 함께 잉크는 기록 매체의 기록 표면을 향해 잉크 배출구(24a)로부터 방출된다. 필요에 따라, 기록 요소판(24)이 히터의 가열때문에 팽창하여도, 지지 부재(40)는 기록 요소판(24)과 함께 또한 팽창한다. 이것은 기록 요소판(24)의 실질적인 단면적이 증가하여, 기록 요소판(24)이 온도 변화에 의한 파괴를 방지하는 것을 의미한다.
지지 부재(40)의 제2 접합 표면(40sa)은 경화된 후에 상대적으로 높은 강도를 갖는 접착제와 함께 기록 요소판(24) 내 잉크 공급부(24c)가 제공된 표면에 결합되므로, 기록 요소판(24)의 기계적 강도 및 강성은 더욱 향상된다. 지지 부재(40)의 제2 접합 표면(40sb)은 탄성을 나타내도록 경화된 후에 상대적으로 낮은 강도를 갖는 접착제와 함께 접합 표면(42b)의 예정된 위치에 결합되므로, 기록 요소판(24)은 지지 부재(40)의 선형 팽창 계수와 잉크 공급부(42B)의 선형 팽창 계수 사이의 차이에 기인하는 열응력에 의하여 변형되는 것으로부터 방지된다. 또한, 프레임 부재(38)는 지지 부재(40)를 통한 기록 부재판(24)로부터 열을 방열한다.
도9a 및 도9b는 도7에 도시된 예에서 프레임 부재(38)의 다른 예를 도시한다. 동일 참조 기호는 도7에 도시된 예에서의 것들과 동일 성분을 나타내고, 그에 대한 상세한 설명은 여기에서 생략한다.
도9a 및 도9b에서, 프레임 부재(44)는, 예를 들어, 프레스 가공에 의해 예정된 두께의 판형으로, 도7에 도시된 예에서와 같은, 알루미늄 합금으로 제작된다. 프레임 부재(44)는 기록 요소판(24)의 것과 일반적으로 동일하게 균일한 두께를 갖고 잉크 공급부(42B)의 접합 표면(42c)과 일반적으로 동일한 너비 및 길이로 형성된다. 프레임 부재(44)는 양 모서리에서 만곡부(44a)를 갖는다. 또한, 프레임 부재(44)는 결합된 기록 요소판(24)을 둘러싸도록 개방부(44b)를 갖는다.
다른 한편으로, 잉크 공급부(42B)에는 긴 슬롯(46)이 제공되고, 프레임 부재(44)의 만곡부(44a)는 리세스(42BG)의 종길이 방향을 따라 이와 결합된다.
인쇄 배선 기판(22)이 연결된 기록 요소판(24)을 상술된 프레임 부재(44)의 사용시 잉크 공급부(42B)에 배치시키기 위해, 도9a에 도시된 바와 같이, 지지 부재(40)의 제1 접합 표면(40sb)은 접합 표면(42b)에 대향하여 먼저 배치된 후 접착제로 접합 표면(42b)의 예정된 위치에 결합된다. 이 접착제는 양호하게는, 예를 들어, 탄성을 나타내도록 경화된 후 높은 점도를 갖고 상대적으로 낮은 강도를 갖는 것이다.
연속적으로, 도9b에 도시된 바와 같이, 프레임 부재(44)의 만곡부(44a)는 예정된 간격으로 개별적인 슬롯(46)과 결합되는 반면에, 프레임(44)은 잉크 공급부(42B) 내 접합 표면(42c)과 지지 부재(40)의 제2 접합 표면(40sa) 상의 예정된 위치에 위치되고 접착체로 틈새 없이 그곳에 밀접한 계합 상태로 결합된다. 이 접착제는 양호하게는, 예를 들어, 경화된 후 상대적으로 높은 열 전도도를 갖는 것이다.
따라서, 도9b에 도시된 바와 같이, 기록 요소판(24)에 잉크 개방부(24c)가 제공된 표면은 접착제로 지지 부재(40)의 제2 접합 표면(40sa)에 결합된다. 접착제는 양호하게는, 예를 들어, 낮은 점도를 갖고, 접촉 표면 상에 얇은 접착층을 형성시키고, 경화된 후 상대적으로 높은 경도를 갖는 것이다. 그러므로, 프레임 부재(44)의 열 방출 면적은 상술된 프레임 부재(38)의 것보다 더 크게되어, 프레임 부재(44)의 열방출에 의한 냉각 효과를 개선시킨다.
도10a 및 도10b는 프레임 부재(38)의 다른 예를 도시한다. 상술된 프레임 부재(44)는 균일한 두께의 판으로 제작되지만, 도10a에 도시된 프레임 부재(48)는 그의 양 모서리에 만곡부(48a)를 갖는다. 프레임 부재(48)의 중심부에 제공된 것은 결합된 기록 요소판(24)이 배치되는 개방부(48b)이다. 만곡부(48a)는 헤밍(hemming) 가공에 의해 후방으로 모서리를 겹침으로써 형성되므로, 그의 두께는 다른 부분의 두께보다 더 크다. 이것은 프레임 부재(44)와 비교하여 프레임 부재(48)에서 열 방출 면적을 증가시킨다.
도10b에 도시된 프레임 부재(50)는 압출 성형에 의해 주조된다. 프레임 부재(500는 그의 양 모서리에 만곡부(50a)를 갖는다. 프레임 부재(50)의 중심부에 제공된 것은 결합된 기록 요소판(24)이 배치되는 개방구(50b)이다. 만곡부(50a)는 다른 부분보다 더 두껍게 주조된다. 이것은 상기 예에서와 같이, 프레임 부재(44)와 비교하여 프레임 부재(50)에서 열 방출 면적을 증가시킨다.
<실시예 5>
도11은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제5 실시예의 주요부를 도시한다.
도7에 도시된 예에서, 프레임 부재(38)는 제2 지지 부재와 기록 요소판(24)에 연결된 인쇄 배선 기판(22)이 프레임 부재(38)를 통해 잉크 공급부(42B)의 리세스(42BG) 주위의 주연 상에 배치되는 반면에, 도11의 예에서는, 상기 내용에 부가하여, 적용된 접착제를 지지하기 위한 홈(54)이 잉크 공급부(52B)의 리세스(52BG)의 지저부에 마련된다.
도11에서, 동일 참조 기호는 도7에 도시된 예에서의 것들과 동일한 부품을 나타내고 이의 상세한 설명은 여기에서 생략한다.
도11에 도시된 예에서, 주 본체부(52)는 잉크 탱크(IT)가 장착된 잉크 공급부(52B)와, 도시되지 않은 수송부에 전기적으로 연결되고 수송부로부터 구동 제어 신호 그룹을 수용하는 입력 단자부(52A)로 구성된다.
주 본체부(52)는 입력 단자부(52A) 및 잉크 공급부(52B)가, 예를 들어, 수지로 일체식으로 주형되는 방식으로 제작된다. 도11과, 도12a 및 도12b에 도시된 바와 같이, 거의 직사각형 리세스(52BG)는 잉크 탱크(IT)가 장착되는 부분에 대향하는 상부 표면, 즉 주 본체부(52)의 잉크 공급부(52B)에 형성된다. 리세스(52BG)의 바닥은 제1 지지 부재로서 지지 부재가 결합되는 접합 표면(52b)로서 작용한다. 리세스(52BG) 주위의 주연 내 평면은 제2 지지 부재로서 프레임 부재(38)가 결합되는 접합 표면(52c)으로서 작용한다.
잉크 탱크(IT)로부터 잉크를 도입시키기 위한 잉크 공급 통로(52a)의 긴 개방 단부는 접합 표면(52b)의 거의 중심부에서 개방된다. 접합 표면(52b) 내 잉크 공급 통로(52a)의 긴 개방 단부 주위의 주연 구역에는, 홈(54) 즉 V 형 단면이 개방 단부를 둘러싸도록 마련된다. V 형에 한정됨이 없이, 홈(54)의 단면 형상은 U 형 또는 모가 진(cornered) U 형이다.
도12a에 도시된 바와 같이, 인쇄 배선 기판(22)이 연결되는 기록 요소판(24)을 프레임 부재(38)의 사용시 잉크 공급부(52B)에 배치시키기 위해, 지지 부재(40)의 제1 접합 표면(40sb)은 접합 표면(52b)에 대향해서 먼저 배치된 후 적용되는 접착제와 함께 접합 표면(52b)의 예정된 위치에 결합된다. 이 접합제는 양호하게는, 예를 들어, 높은 점도를 갖고 탄성을 나타내도록 경화된 후 상대적으로 낮은 경도를 갖는 것이다. 필요에 따라, 적용된 접착제(Pa)는, 도12b에 도시된 바와 같이, 홈(54)에 유지된다. 이에 의해서, 접착제층이 홈(54)의 깊이에 따라 예정된 두께로 얻어져서, 잉크의 불필요한 누출은 제거되고 접합 표면(52b)에 대한 지지 부재(40)의 평평도는 정확하게 확신된다.
계속적으로, 도12b에 도시된 바와 같이, 프레임 부재(38)는 잉크 공급부(52B) 내 접합 표면(52c) 및 지지 부재(40)의 제2 접합 표면(40sa) 상의 예정된 위치에 위치되고 따라서 접착제와 함께 틈새없이 그 곳에 밀접한 계합 상태로 결합된다. 이 접착제는 양호하게는, 예를 들어, 경화된 후에 상대적으로 높은 열 전도도를 갖는 것이다.
따라서, 도12b에 도시된 바와 같이, 지지 부재(40)의 제2 접합 표면(40sa)은 기록 요소판(24) 내 잉크 공급 개방부(24c)가 제공된 표면에 접착제와 함께 결합된다. 접착제는 양호하게는, 예를 들어, 낮은 점도를 갖고, 접촉 표면 상에 얇은 접착제층을 형성하고, 경화된 후에 상대적으로 높은 경도를 갖는 것이다. 필요에 따라, 인쇄 배선 기판(22)과 연결된 기록 요소판(24) 사이의 틈새는 경화된 후에 탄성을 갖는 접착제로 양호하게 기밀된다.
이에 의해서, 인쇄 배선 기판(22)이 연결되는 기록 요소판(24)은 잉크 공급부(52B)에 배치된다.
(실시예 6)
도13 및 도14는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제6 실시예의 주요부를 개략적으로 도시한다.
도13 및 도14에서, 측면 활송식(side shooter type) 잉크 제트 기록 헤드(60)는, 예를 들어, 잉크 탱크(INT1, INT2, INT3)가 장착되는 잉크 공급부(72B) 및 도시되지 않은 수송부에 전기적으로 연결되고 수송부로부터 구동 제어 신호 그룹을 수용하는 입력 단자부(72A)로 구성되는 주 본체부(72)와 주 본체부(72) 내 잉크 공급부(72B)에 대향하는 부분에 제공되고 잉크 공급부(72B)로부터 잉크를 선택적으로 방출하기 위한 잉크 방출구를 갖는 잉크 방출부(79)로 구성된다.
잉크 공급부(72B)에서, 잉크 탱크(INT1, INT2, INT3)가 장착되는 잉크 탱크 수용부(78A, 78B, 78C)는 도14에 도시된 방위 축(X)을 따라 연장하는 잉크 제트 기록 헤드(60)의 스캐닝 방향을 따라 배열된다. 잉크 제트 기록 헤드가 장착되는 수송부(80)의 장착부(80a)에 대하여 위치시키기 위한 한 쌍의 접촉부(76ay, 76by)는 잉크 탱크 수용부(78A, 78B, 78C)를 형성시키는 외부 쉘에 도14에 도시된 방위 축(Y) 방향의 모서리에 마련된다. 접촉부(76ay, 76by)는 서로에 대해 평행하게 대향하여 배치되고, 도15에 도시된 바와 같이, 수송부(80) 내 장착부(80a)에 대해 도14에 도시된 방위 축(Y)의 방향으로 잉크 제트 기록 헤드(60)를 위치시킨다.
다른 접촉부(76az)는 접촉부(76ay)와 접촉부(76by) 사이에 제공된다. 도15에 도시된 바와 같이, 접촉부(76az)는 수송부(80) 내 장착부(80a)에 대해 도14에 도시된 방위 축(Z)의 방향으로 잉크 제트 기록 헤드(60)를 위치시킨다.
부가적으로, 서로 대향하여 배치된 접촉부(76bz, 76cz)는 도13 및 도14에 도시된 바와 같이 잉크 탱크 수용부(78A, 78B, 78C)를 형성하기 위한 외부 쉘 내 방위 축(X)을 따르는 방향으로 두개 측벽부 상에 마련된다. 접촉부(76bz, 76cz)는, 도15에 도시된 바와 같이, 수송부(80) 내 장착부(80a)에 대해 도14에 도시된 방위 축(Z)의 방향으로 잉크 제트 기록 헤드(60)를 위치시킨다.
또한, 접촉부(76ax)는 접촉부(76bz)가 제공되는 측벽부 상의 접촉부(76bz) 아래에 제공된다. 접촉부(76ax)는 도16에 도시된 바와 같이, 수송부(80) 내 장착부(80a)에 대해 도14에 도시된 방위 축(X)의 방향으로 잉크 제트 기록 헤드(60)를 위치시킨다.
이에 의해서, 수송부(80) 내 장착부(80a)에는 잉크 제트 기록 헤드(60)가, 예를 들어, 도16의 화살표(Px)에 의해 지시된 방향을 따라 접촉부(76ax) 상에 작용하는 판 스프링의 강제력을 만듦으로써 도14에 도시된 방위 축(X)의 방향의 한 위치에 위치된다. 부가적으로, 잉크 제트 기록 헤드(60)는, 예를 들어, 화살표(Py)에 의해 지시된 방향을 따라 접촉부(76ay, 76by) 상에 작용하는 접촉 패드(고무 패드)의 가압력을 만듦으로써 도14에 도시된 방위 축(Y)의 방향의 두 위치에 위치된다. 또한, 잉크 제트 기록 헤드(60)는, 예를 들어, 화살표(Pz)에 의해 지시된 방향을 따라 접촉부(76az, 76bz, 76cz) 상에 작용하는 코일 스프링의 강제력을 만듦으로써 도14에 도시된 방위 축(Y)의 방향의 세 위치에 위치된다.
따라서, 잉크 제트 기록 헤드(60)는 잉크 제트 기록 헤드(60)가 장착부(80a) 상에 장착될 때 자동적으로 그리고 확고하게 수송부(80)의 장착부(80a)에 대해 적절히 위치된다.
접합 표면(72S)는 도13에 도시된 바와 같이, 주 본체부(72) 내 잉크 방출부(79) 측면 상에 형성된다. 도13 및 도17에 도시된 바와 같이, 잉크 탱크 수용부(78A, 78B, 78C)와 개별적으로 소통하는 잉크 공급 통로(82A, 82B, 82C) 중 하나의 개방 단부(82a, 82b, 82c)는 접합 표면(72S)에 개방된다. 잉크 방출부(79)는, 도13에 도시된 바와 같이, 접합 표면(72S) 상에 마련된다.
잉크 방출부(79)는 접합 표면(72S)에 접합된 지지 부재(70)와, 지지 부재(70) 내 제2 접합 표면으로서 상부 표면에 결합된 다수의 기록 요소판(62, 64, 66)과, 기록 요소판(62, 64, 66)에 개별적으로 전기적으로 연결되고 입력 단자부(72A)로부터 구동 제어 신호 그룹을 그곳에 공급하는 인쇄 배선 기판(62P, 64P, 66P)과, 다수의 기록 요소판(62, 64, 66)와 함께 인쇄 배선 기판(62P, 64P, 66P)을 위치시키고 지지 부재(70)의 상부 표면 상에 배치되는 프레임 부재(68)로 구성된다.
제1 지지 부재로서의 지지 부재(70)는 기록 요소판(62, 64, 66)의 두께와 일반적으로 동일한 두께의 직사각형 판형으로 형성된다. 하기에 기재된느 기록 요소판(62, 64, 66)의 배열 방향에 따르는 지지 부재(70)의 너비(W)는, 도19에 도시된 바와 같이, 기록 요소판(62)의 모서리로부터 기록 요소판(66)의 다른 모서리까지의 길이(L)에 동일하거나 또는 이보다 길게 설정된다. 지지 부재(70)는, 예를 들어, 기록 요소판(62, 64, 66)과 동일한 재료인 실리콘으로 제작된다. 지지 부재(70)용 재룐느 실리콘에 한정되지 않지만, 지지 부재(70)는 기록 요소판(62 내지 66)의 선형 팽창 계수와 동일한 선형 팽창 계수를 갖고 기록 요소판(62 내지 66)용 재료의 열 전도도와 동일하거나 또는 이보다 큰 열 전도도를 갖는 어떠한 재료로도 제작될 수 있다. 지지 부재(40)용 재료는, 예를 들어, 알루미나(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN), 탄화 실리콘(SiC), 트리실리콘 테트라니트라이드(Si3N4), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 하나로 이루어질 수 있다.
지지 부재(70)는 동일 직선 상에 관통 구멍(70a, 70b, 70c)를 갖는다. 지지 부재(70)는 프레임 부재(68)에 대면하는 제1 접합 표면(70sa)와 주 본체부(72)의 접합 표면(72S)에 대면하는 제2 접합 표면(70sb)을 갖는다. 지지 부재(70) 내 제2 접합 표면(70sb)는 접착제로 접합 표면(72S)에 결합된다.
필요에 따라, 도13 및 도17에 도시된 바와 같이, 관통 구멍(70a)은 접합 표면(72S)에 제공된 잉크 유동 통로(86A)를 통해 잉크 공급 통로(82A)의 개방 단부(82a)와 소통한다. 관통 구멍(70b)은 접합 표면(72S)에 제공된 잉크 유동 통로(86C)를 통해 잉크 공급 통로(82C)의 개방 단부(82c)와 소통한다. 관통 구멍(70c)은 접합 표면(72S) 내 잉크 유동 통로(86A) 상에 만곡형으로 제공된 잉크 유동 통로(86B)를 통해 잉크 공급 통로(82B)의 개방 단부(82b)와 소통한다.
이 배열에서, 잉크 공급 통로(82C)를 통해 공급된 잉크는 잉크 유동 통로(86C)를 통해 지지 부재(70)의 관통 구멍(70b)에 공급된 후 기록 요소판(64)에 공급된다. 잉크 공급 통로(82B)를 통해 공급된 잉크는 잉크 유동 통로(86B)를 통해 지지 부재(70)의 관통 구멍(70c)에 공급된 후 기록 요소판(62)에 공급된다. 또한, 잉크 공급 통로(82A)를 통해 공급된 잉크는 잉크 유동 통로(86A)를 통해 지지 부재(70)의 관통 구멍(70a)에 공급된 후 기록 요소판(66)에 공급된다.
이제, 기록 요소판(62 및 66)이 동일 색상의 잉크를 방출시키도록 요구되고 기록 요소판(64)이 다른 잉크 색상의 잉크를 방출하도록 요구되는 예를 고려하자. 도18에 도시된 바와 같이, 임의 색상의 잉크는 잉크 탱크(INT3)에 저장되고 동일 색상의 잉크는 잉크 탱크(INT1, INT2)에 저장된다. 각각의 잉크 액체가 공급될 때, 잉크 탱크(INT3)에 저장된 잉크는 지지 부재(70) 상의 관통 구멍(70b)를 통해 기록 요소판(64)에 공급되고 잉크 탱크(INT1, INT2)에 저장된 잉크 액체는 기록 요소판(62, 66)에 개별적으로 공급된다. 따라서, 이것은 잉크 탱크(INT1, INT2)의 배열을 용이하게 한다. 잉크 탱크(INT1, INT2)가 하나의 잉크 탱크로 대체되는 경우에, 잉크는 또한 각각의 기록 요소판(62, 66)에 공급될 수 있다.
기록 요소판(62, 64, 66)은 동일 구조를 가지므로, 설명은 단지 하나의 기록 요소판(62)에 관해 이루어진다.
기록 요소판(62)의 기판(62k)은, 예를 들어, 0.5 내지 1.0 mm의 두께의 실리콘 재료로 제작된다. 접착제로 지지 부재(70)의 제1 접합 표면(70sa)이 결합되는 기판(62k)의 표면에 제공된 것은, 도19에 도시된 바와 같이, 오리피스 판(62F)에 대향하는 잉크 방출구(62Fa)의 배열 방향으로 연장하는 잉크 공급 개방부(62ka)이다. 또한, 도시되지 않은 히터는 오리피스 판(62F) 내 잉크 공급 개방부(62ka) 중 하나의 측면 상에 예정된 간격으로 배열된다. 잉크 공급 개방부(62ka를 통해 공급된 잉크는 오리피스 판(62F)에 형성된 유동 경로들을 통해 관련된 히터로 안내된다.
인쇄 배선 기판(62P)는, 도13 및 도17에 도시된 바와 같이, 기록 요소판(62) 내 기판의 각각의 전극에 전기적으로 접속된다. 인쇄 배선 기판(62P)을 기록 요소판(62)에 결합시, 이들은, 예를 들어, 탭(TAB) 방식에 의해 서로 접속된다.
제2 지지 부재로서 프레임 부재(68)에는, 기록 요소판(62, 64, 66)의 위치를 조절하기 위한 개방부(68a, 68b, 68c)가 기록 요소판(62, 64, 66)에 평행하게 대응하여 제공된다.
도19 및 도20에 도시된 바와 같이, 인쇄 배선 기판(62P)에 체결된 인쇄 요소판(62), 인쇄 배선 기판(64P)에 체결된 인쇄 요소판(64), 인쇄 배선 기판(66P)에 체결된 인쇄 요소판(66)을 프레임 부재(68) 및 지지 부재(70)를 통해 주 본체부(72)의 접합 표면(72S) 상에 배치시키기 위해, 지지 부재(70)의 제2 접합 표면(70sb)은 접착제와 함께 접합 표면(72S)에 먼저 결합된다. 이 후에, 프레임 부재(68)는 관통 구멍(70a, 70b, 70c)에 대응하는 지지 부재(70)의 제1 접합 표면(70sa)에 결합된다. 이 후에, 인쇄 배선 기판(62P)에 체결된 기록 요소판(62), 인쇄 배선 기판(64P)에 체결된 인쇄 요소판(64), 인쇄 배선 기판(66P)에 체결된 인쇄 요소판(66)은 개별적인 개방부(68a 내지 69c)에 삽입되어 접착제와 함께 지지 부재(70)의 제1 접합 표면(70sa)에 결합된다. 필요에 따라, 기록 요소판들은, 예를 들어, 각각의 오리피스 판(62F 내지 66F)의 잉크 방출구가 동일 방향으로 안내되도록 사진 인식 기술의 사용에 의해 위치된다.
이에 의해서, 다수의 기록 요소판(62, 64, 66)은 하나의 지지 부재(70)에 결합되는 것으로서 조립되어 조립 정확성을 향상시키고 순차적으로 기록 정확성을 향상시킨다. 지지 부재가 기재된 바와 같은 재료로 제작되므로, 그의 열 팽창에 기인한 기록 요소판(62, 64, 66)의 열 변형은 피해진다.
도21은 지지 부재(70') 내 제1 접합 표면(70sa') 및 제2 접합 표면(70sb')의 접합 표면(72S)에 대한 평평함이 양호하지 않은 예를 도시한다. 이 경우에, 기록 요소판(62, 64, 66)들이 지지 부재(70')에 결합될 때, 기록 요소판(62, 64, 66)들로부터 방출된 잉크는 도21에서의 화살표(Ia 내지 Ic)에 의해 지시된 상이한 방출 방향으로 방출될 것이다.
그러므로, 지지 부재(70) 내 제1 접합 표면의 평평함은 높은 정밀도로 유지되고 접착층은 얇게 형성된다. 대체적으로는, 상대적으로 낮은 점성을 갖는 접착제가 선택되고 예정된 압력이 접착제에 적용되어, 도21에 도시된 사고가 방지된다.
도22에 도시된 예에서, 기록 요소판(62 내지 66)의 배열 방향을 따른 지지 부재(90)의 너비(W)는 관통 구멍(90a)와 관통 구멍(90c) 사이의 길이(K) 보다 약간 크다. 동일 참조 기호는 도19에 도시된 것들과 동일한 부품을 나타내지만, 여기에서 그의 상세한 설명은 생략된다.
이 배열에 의해서, 지지 부재(90)는 다수의 기록 요소판의 정확한 위치 설정을 확보하도록 목적화된 부재이므로, 지지 부재(90)의 적어도 일 단부가 접합 표면(72S) 내 주연벽(72G)의 내부 표면에 접촉하는 크기로 한정된다. 다른 한편으로는, 지지 부재(90')의 양 단부가 도23에 도시된 바와 같이 접합 표면(72S) 내 주연 벽의 내부 표면과 접촉하지 않는 예에서, 개별적인 기록 요소판(62 내지 66)의 잉크 공급 개방부(62ka 내지 66ka)는 히터의 열에 의해 변형될 수 있다.
도24는 지지 부재(92) 내 제1 접합 표면(92sa)으로부터 제1 접합 표면(92sa)와 제2 접합 표면(92sb)에는 기록 요소판(62 내지 66)에 대응하여 리세스(92GA, 94GA, 96GA)가 제공되는 것을 도시한다.
도24에서, 동일 참조 기호는 도20에 도시된 예에서의 것들과 동일한 부품을 나타내고, 이의 상세한 설명은 여기에서 생략한다.
리세스(92GA, 94GA, 96GA)는 예정된 깊이와 예정된 간격으로 형성된다. 리세스(92GA, 94GA, 96GA)는, 예를 들어, 샌드 블라스팅 또는 이방성 에칭과 같은 공정에 의해 형성된다.
이 배열에 의해, 기록 요소판(62 내지 66)의 외주연은 양호한 정밀도와 함께 리세스(92GA, 94GA, 96GA)의 내주연에 위치 설정될 수 있다.
상술된 바와 같이, 상기 실시예에 따른 잉크 제트 기록 헤드는 기록 요소판(들)이 지지 부재(들)의 간섭과 함께 주 본체부 내 접합 표면 상에 배치되도록 그리고 기록 요소판(들)용 재료의 열 특성과 지지 부재(들)용 재료의 열 특성이 동질로 이루어지도록, 기록 요소판이 열적으로 확장될 때, 지지 부재는 또한 기록 요소판과 함께 열적으로 확장한다. 이것은 기록 요소판의 강성을 증가시키고, 기록 요소판이 기록 요소판의 온도 변화에 의하여 파괴되는 것을 방지시키고, 기록 요소판의 제작 비용이 증가하는 것을 방지시킨다.
<실시예 7>
실시예 6의 잉크 제트 기록 헤드의 형태에는, 기록 요소판과 배선 기판 사이에 틈새가 존재하고, 기록 액체가 이 틈새에 존재하면, 기록 액체는 인쇄 기판과 지지 부재에 침투하여 인쇄 기판의 배면에 도달하고 배선을 부식시킨다. 기록 액체는 또한 프레임 부재를 부식시킨다. 본 실시예는 이러한 문제점을 해소시키도록 수행된다.
도30은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제7 실시예를 도시하는 사시도이고, 도31a 및 도31b는 도30에 도시된 잉크 제트 기록 헤드의 완전 조립 상태를 도시하는 도면이고, 여기에서, 도31a는 외관의 사시도이고 도31b는 도31a에 도시된 31B-31B를 따르는 단면의 부분 확대 도면이다.
도30과 도31a 및 도31b에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 기록 액체를 방출시키기 위한 기록 요소들을 갖춘 다수의 방출구(102)가 각각에 배열된 다수의 기록 요소판(101a 내지 101c)와, 기록 요소판(101a 내지 101c)이 장착되는 개방부를 각각 갖고 개방부에 장착된 기록 요소판(101a 내지 101c)에 탭 장착 방법에 의해 접속되고 기록 액체를 기록 요소판(101a 내지 101c)에 방출시키기 위해 전기적 신호를 송신하는 배선 기판(104a 내지 104c)과, 기록 요소판(101a 내지 101c)과 배선 기판(104a 내지 104c) 사이의 접속용 리드 와이어가 기록 액체에 의해 부식하는 것과 외부로부터 작용하는 힘에 기인하여 단선되는 것을 방지시키기 위한 기밀 수지와, 기록 요소판(101a 내지 101c)을 보유하고 고정시키기 위한 지지 부재(107)와, 지지 부재(107)에 접촉하도록 허용하기 위한 개방부를 갖고 배선 기판(104a 내지 104c)를 보유하고 고정시키기 위한 지지판(108)과, 배선 기판(104a 내지 104c)을 지지판(108)에 부착시키기 위한 부착 수지(109)와, 전기적 신호를 배선 기판(104a 내지 104c)에 집속시키기 위한 집속 기판(110)으로 구성된다. 배선 기판(104a 내지 104c)의 개방부와 지지판(108)의 개방부는 서로 근접하게 동일하도록 그리고 기록 요소판(101a 내지 101c)보다 약간 크도록 크기화 된다. 기밀 수지(111)는 기록 요소판(101a 내지 101c)와 배선 기판(104a 내지 104c) 또는 지지판(108) 즉, 기록 요소판(101a 내지 101c)가 점유하지 않은 지지판(108)의 각각의 개방부 내 부분 사이에 형성된 틈새를 충진시킨다.
상술된 바와 같은 배열의 잉크 제트 기록 헤드의 조립 방법은 설명될 것이다.
먼저, 가열 저항층과 와이어가 사진 식각 기술에 의해 실리콘 기판 상에 패턴화된 후 노즐 벽과 방출구(102)는 감광 수지로 제작된다. 다음, 기록 액체 공급구는 이방성 식각, 샌드 블라스팅 등에 의해 형성되고, 이 후에 외형이 절단에 의해 형성되어, 기록 요소판(101a 내지 101c)를 제작한다.
다음, 기록 요소판(101a 내지 101c)은 전기적 신호를 수용하기 위해 개별적인 배선 기판(104a 내지 104c)과 탭 장착 기술에 의해 전기적으로 접속되고, 기밀 수지(105)는 기록 요소판(101a 내지 101c) 측면 상의 전기 신호 입력 단자 상에 적용되어 연결용으로 사용되고, 배선 기판(104a 내지 104c) 측면 상의 리드 와이어 상에 적용된다.
따라서, 접착 수지(109)에 의해 기록 요소판(101a 내지 101c)은 지지 부재(107)에 결합되고, 배선 기판(104a 내지 104c)은 지지판(108)에 결합되어, 기록 요소판(101a 내지 101c)과 배선 기판(104a 내지 104c)로 각각 구성된 기록 요소 유닛(106a 내지 106c)는 지지 부재(107)와 지지판(108)으로 구성된 잉크 제트 기록 헤드의 구조 본체에 고정된다.
따라서, 배선 기판(104a 내지 104c)은 배선 집적 기판(110)과 전기적으로 접속되고 배선 접속 기판(110)은 지지 부재(107) 상에 유지되고 고정된다.
이 후에, 기밀 수지(111)는 기록 요소판(101a 내지 101c)과 배선 기판(104a 내지 104c) 또는 지지판(108) 사이의 틈새로 충진된다.
알루미늄 재료는 비용, 공정 능력, 열 전도 특성 등등의 관점에서 지지판(108)용으로 보통 사용된다.
보통, 상술된 바와 같이, 기록 요소판(101a 내지 101c)과 배선 기판(104a 내지 104c)는 탭 장착 기술의 사용에 의한 리드 와이어에 의해 전기적으로 접속되고, 리드 와이어는 기록 액체에 의한 부식과 외부로부터 작용하는 힘에 의한 단선 등을 방지시키기 위해 기록 요소 유닛(106a 내지 106c)의형태로 기밀 수지(105)에 의해 미리 보호되고, 이들은 지지 부재(107)와 지지판(108) 상에 유지되고 고착된다.
비록, 전기적 접촉 단자를 갖는 배선 기판(104a 내지 104c) 상의 기록 요소판(101a 내지 101c)의 단부면에서 배선 기판(104a 내지 104c)쪽 갭을 좁게함으로써 기록 액체의 잔류를 방지시키기 위한 다른 방법이 있지만, 기록 요소판(101a 내지 101c)와 지지판(108) 사이의 틈새를 기밀 수지(111)로 충진시키기 위한 방법은 기록 액체의 잔류를 더욱 확고하게 방지시킬 수 있다. 이 경우에, 기밀 수지(111)의 점도가 낮을수록, 미세부로의 수지의 유동이 양호하여, 더욱 평평한 기밀 수지의 표면을 형성시킨다. 이것은 기록 액체의 잔류를 방지시키기 위해 유익하다. 기밀 수지(111)는 실리콘 수지 또는 우레탄 수지로 될 수 있고, 기록 액체에 대항하여 반발하는 수지가 양호하다.
본 실시예에서, 상술된 바와 같이, 기밀 수지(105, 111)는 기록 요소판(101a 내지 101c)와 지지판(108) 사이에 형성된 틈새를 충진시켜 기록 요소판(101a 내지 101c)과 배선 기판(104a 내지 104c) 사이에 형성된 틈새를 제거하고 기록 액체가 기록 요소판(101a 내지 101c) 주위에 잔류하는 것을 방지시켜 배선 기판(104a 내지 104c)과 지지판(108)의 부식을 방지시킨다.
<실시예 8>
도32는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제8 실시예를 도시한 도면이다.
제7 실시예와 비교하여, 본 실시예는 지지판(108)의 개방부가 도32에 도시된 바와 같이 배선 기판(104a 내지 104c)의 개방부보다 크도록 배열된다.
상술된 바와 같이 제작된 본 실시예에서, 개방부 주위의 부분은 배선 기판(104a 내지 104c)의 배면 상의 기밀 수지(111)와 확실하게 접촉할 수 있어, 기록 액체는 배선 기판(104a 내지 104c)의 배면으로 유동하는 것으로부터 확고하게 방지될 수 있다. 지지판(108)에서, 기록 액체는 배면으로 유동하는 것으로부터 방지되고 그와 접촉하는 것으로부터 방지된다.
<실시예 9>
도33a 및 도33b는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제9 실시예의 완전 조립 상태를 도시한 도면이고, 여기에서, 도33a는 외관의 사시도이고, 도33b는 도33a에 도시된 33B-33B를 따르는 단면의 부분 확대 도면이다.
도33a 및 도33b에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 기밀 수지(111)가 지지판(108) 상의 기록 요소 유닛의 제공없이 외부에 노출된 부분의 표면 상에 더욱 제공되는 방식으로 제8 실시예의 배열을 수정시킴으로써 달성된다.
보통, 지지판(108) 상에는 배선 기판(104a 내지 104c)과, 배선 기판(104a 내지 104c)와 외부에 노출된 지지판(108)의 부분 사이의 부착 수지의 두께에 대응하는 높이의 차가 존재하여, 외부에 노출된 지지판(108)의 부분은 그 높이에 대응하는 깊이를 갖는 홈으로 구성된다. 기록 액체가 이러한 홈에 존재하게 되면, 기록 액체는 제7 실시예 및 제8 실시예에서 언급된 바와 같이 배선 기판(104a 내지 104c)의 배면으로 유동하여 와이어를 부식시키거나 지지판(108)의 표면을 부식시킨다.
이 실시예에서와 같이 외부에 노출된 지지판(108) 상의 기밀 수지(111)를 대체시킴으로써, 기록 액체는 배선 기판(104a 내지 104c)의 배면으로 유동하는 것으로부터 방지되어 와이어 및 지지판(108) 표면의 부식이 방지된다.
기밀 수지(111)의 충진량은 배선 기판(104a 내지 104c)과 접착 수지(109)의 두께에 대응하는 레벨 차이를 충진시키기에 충분하기 위하여 결정되는 것이 바람직하다.
<실시예 10>
도34는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제10 실시예를 도시한 사시도이고 도 35a 및 도35b는 도34에 도시된 잉크 제트 기록 헤드의 완전 조립 상태를 도시한 도면이며, 여기에서 도35a는 외관의 사시도이고 도35b는 도35a에 도시된 35B-35B를 따르는 단면의 부분 확대도이다.
도34와 도35a 및 도35b에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 기록 액체를 방출시키기 위해 기록 요소를 갖춘 다수의 방출구(102)가 각각에 배열된 다수의 기록 요소판(101a 내지 101c)과, 탭 장착 방법에 의해 개별적인 기록 요소판(101a 내지 101c)와 접속되고 각각의 기록 요소판(101a 내지 101c)에 기록 액체를 방출시키기 위해 전기적 신호를 송신하는 배선 기판(104a 내지 104c)와, 기록 요소판(101a 내지 101c)을 배선 기판(104a 내지 104c)으로 연결시키기 위한 리드 와이어가 기록 액체에 의해 부식되는 것으로부터 방지하고 외부로부터 작용하는 힘에 기인하는 단선을 방지하기 위한 기밀 수지(105)와, 기록 요소판(101a 내지 101c)을 유지하고 고정하기 위한 지지 부재(107)와, 배선 기판(104a 내지 104c)을 유지하고 고정하기 위한 지지판(108)과, 지지판(108)에 배선 기판(104a 내지 104c)을 부착시키기 위한 접착 수지(109)와, 배선 기판(104a 내지 104c)에 전기적 신호를 집적시키기 위한 배선 집적판(110)으로 구성되고, 홈(112)들은 배선 기판(104a 내지 104c)의 각각의 만곡부에 대응하는 지지 부재(107)의 일부의 두개 외측면 상에서 지지판(108)으로부터 배선 집적판(110)까지 제공된다.
상술된 바와 같은 배열의 잉크 제트 인쇄 헤드의 조립 방법이 설명될 것이다.
먼저, 가열 저항층과 와이어는 사진 식각 기술에 의해 실리콘 기판 상에 패턴화된 후 노즐 벽과 방출구(102)는 감광 수지로 제작된다. 다음, 기록 액체 공급구는 이방성 식각, 샌드 블라스팅 등에 의해 형성되고, 이 후에 외형이 절단에 의해 형성되어, 기록 요소판(101a 내지 101c)를 제작한다.
다음, 기록 요소판(101a 내지 101c)은 전기적 신호를 수용하기 위해 개별적인 배선 기판(104a 내지 104c)과 탭 장착 기술에 의해 전기적으로 접속되고, 기밀 수지(105)는 기록 요소판(101a 내지 101c) 측면 상의 전기 신호 입력 단자 상에 적용되어 연결용으로 사용되고, 배선 기판(104a 내지 104c) 측면 상의 리드 와이어 상에 적용된다.
따라서, 접착 수지(109)에 의해 기록 요소판(101a 내지 101c)은 지지 부재(107)에 결합되고, 배선 기판(104a 내지 104c)은 지지판(108)에 결합되어, 기록 요소판(101a 내지 101c)과 배선 기판(104a 내지 104c)로 각각 구성된 기록 요소 유닛(106a 내지 106c)는 지지 부재(107)와 지지판(108)으로 구성된 잉크 제트 기록 헤드의 구조 본체에 고정된다.
이 후에, 배선 기판(104a 내지 104c)은 배선 집적 기판(110)과 전기적으로 접속되고 배선 접속 기판(110)은 지지 부재(107) 상에 유지되고 고정된다.
알루미늄 재료는 비용, 공정 능력, 열 전도 특성 등등의 관점에서 지지판(108)용으로 보통 사용된다.
상술된 바와 같이, 배선 기판(104a 내지 104c)은 지지판(108)에 결합된 자체의 표면이 접착 수지(109)에 의해 지지판(108)에 결합되고 자체의 전기적 신호 입력 단자 측면이 배선 집적 기판(110)에 전기적으로 접속되고 고정되도록 배열된다. 기록 요소 유닛(106a 내지 106c)과 배선 집적 기판(110) 내의 기록 요소판(101a 내지 101c)은 높은 위치 설정 정밀도로 지지 부재(107)에 결합되고 고정되며, 단열 등에 의해 배선 기판(104a 내지 104c)의 만곡부를 지지 부재(107)에 결합시키고 고정시키는 것은 매우 어렵다. 따라서, 기록 액체를 배선 기판(104a 내지 104c)의 후방측으로 흐르는 것을 막고 배선 기판(104a 내지 104c)을 지지 부재(107)에 부착하기 위해 배선 기판(104a 내지 104c)의 주연부를 밀봉 수지(111)로 밀봉하는 것은 정상적인 일이다. 그러나, 배선 기판(104a 내지 104c)의 만곡부와 지지 부재(107) 사이의 틈새가 매우 좁기 때문에, 밀봉 수지(111)는 모세관 현상에 의해 틈새 안으로 스며들고 따라서 배선 기판(104a 내지 104c)의 주연부에 인가된 밀봉 수지(111)의 양을 안정시키는 것은 어려운 일이다.
따라서, 홈(112)은 지지판(108)으로부터 배선 기판(104a 내지 104c)의 각 만곡부에 대응하는 지지 부재(107)의 양 외부 측면 상의 배선 집적 기판(110)에 형성되어, 배선 기판(104a 내지 104c)의 후방측으로의 밀봉 수지(111)의 삼투를 충분히 보정하도록 가장자리에 밀봉 수지(111)의 공급량이 제공된다.
다수의 배선 기판(104a 내지 104c)이 하나의 잉크 제트 기록 헤드 상에서 평행 장착되는 경우에, 홈은 인접 배선 기판 사이에서 분할되고, 생산 효율을 향상시키기 위해 단 하나의 밀봉 수지(111)의 공급을 필요로 한다. 그 경우에, 2 개의 배선 기판을 충분히 밀봉시키기에 충분한 홈의 폭이 요구된다.
본 발명의 실시예에서, 전술된 대로, 홈(112)은 지지판(108)으로부터 배선 일체형 기판으로의 구역 내 및 배선 기판(104a 내지 104c)의 각 만곡부에 대응하는 지지 부재(107)의 양 외부 측면 상에 형성되기 때문에, 가장자리에 밀봉 실패를 방지할 수 있는 밀봉 수지(111)의 공급량이 제공된다.
(제11 실시예)
도36은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제11 실시예를 도시한 분해 사시도이고, 도37A 및 도37B는 도36에 도시된 잉크 제트 기록 헤드의 완전 조립된 상태를 도시한 도면이고, 도37A는 외형 사시도이고 도37B는 도37A에 도시된 37B-37B를 따르는 횡단면의 부분 확대도이다.
도36, 도37A 및 도37B에 도시된 대로, 본 실시예는 배선 기판(104a 내지 104c)의 폭 보다 더 좁은 폭을 갖는 트렌치(113)가 배선 기판(104a 내지 104c)의 주연부에 인가된 밀봉 수지(111)의 양을 안정시키기 위해 배선 기판(104a 내지 104c)의 만곡부에 대응하는 지지 부재(107)의 부분 내에 추가로 제공되도록 제10 실시예를 수정 배치한 것이다.
본 발명의 실시예에서, 모세관 현상은 트렌치(113)가 제공되는 부분 내에 작용하지 않아 밀봉 수지(111)의 삼투는 트렌치(113) 앞에서 중단된다. 따라서, 밀봉 수지(111)의 공급량은 트렌치(113)의 크기에 따라 조절될 수 있게 되어, 밀봉 수지(111)의 공급량을 감소될 수 없는 최소량으로 줄일 수 있다.
(제12 실시예)
도38A 및 도38B는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제12 실시예의 완전 조립된 상태를 도시한 도면이고, 도38A는 외형 사시도이고 도38B는 도38A에 도시된 38B-38B를 따르는 횡단면의 부분 확대도이다.
도38A 및 도38B에 도시된 대로, 본 실시예는 밀봉 수지(111)가 트렌치(113) 안으로 예비 충전되고 그후에 배선 기판(104a 내지 104c)이 만곡되고 그후에 배선 기판(104a 내지 104c)의 주연부가 밀봉되도록 제11 실시예를 수정 배치한 것이다.
배선 기판(104a 내지 104c)의 만곡부와 지지 부재(107) 사이에 틈새가 존재하고 기록 액체가 대부분 잔류하기 때문에, 배선 기판(104a 내지 104c)의 주연부는 확실히 밀봉되어야 한다.
본 실시예에서, 기록 소자 유닛은 지지 부재(107)와 지지판(108)에 고정되고 그후 배선 기판(104a 내지 104c)의 전기 신호 입력 단자측은 배선 집적 기판(110)에 연결되고, 그후에 밀봉 수지(111)는 배선 기판(104a 내지 104c)의 만곡부에 대응하는 지지 부재(107)의 위치에 제공된 트렌치(113) 안으로 예비 충전되고 그후 배선 집적 기판(110)은 지지 부재(107)에 고정 및 유지되고, 그후에 배선 기판(104a 내지 104c)의 만곡부의 주변은 제11 실시예와 동일 방식으로 밀봉되어, 모세관 현상으로 인한 밀봉 수지(111)의 삼투를 방지한다.
트렌치(113) 안으로 예비 충전된 밀봉 수지(111)의 양은 트렌치(113)의 용적과 거의 같은 것이 바람직하다.
본 실시예는 제11 실시예 보다 약간 더 많은 양의 밀봉 수지(111)를 이용하지만, 본 실시예는 배선 기판(104a 내지 104c)의 주연부를 견고히 밀봉할 수 있다.
(제13 실시예)
도39A, 도39B 및 도39C는 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제13 실시예를 도시한 도면이고, 도39A는 지지 부재의 정면도이고, 도39B는 도39A에 도시된 39B-39B를 따라 취한 단면도이고, 도39C는 완전히 조립된 후에 38B-38B를 따라 취한 단면의 확대도이다.
본 실시예는 제10 실시예에 도시된 잉크 제트 기록 헤드의 베선 집적 기판(110) 주위의 밀봉에 관한 것이고 그리드-패턴식 트렌치(114)는 배선 집적 기판(110)이 부착된 지지 부재(107) 내에 제공된다. 트렌치(114)의 외부 형태는 배선 집적 기판(110) 보다 더 작게 되어, 배선 집적 기판(110)의 전체 후방면은 지지 부재(107)와 접촉할 수 있다.
정상적으로, 배선 집적 기판(110)의 전체 주연부는 기록 액체가 후방면으로 스며드는 것을 방지하기 위해 틈새 없이 밀봉 수지(111)에 의해 밀봉된다. 트렌치(114)가 지지 부재(107) 내부에 제공되어 배선 집적 기판(110)의 후방면과 접촉할 때, 배선 집적 기판(110)의 주연부에 공급된 밀봉 수지(111)는 모세관 현상에 의해 배선 집적 기판(110)이 지지 부재(107)와 접촉하는 부분 안으로만 단지 스며들고, 침투는 트렌치(114) 앞에서 중단된다.
이로 인해 배선 집적 기판(110)의 주연부에 인가된 밀봉 수지(111)의 양을 안정화시킬 수 있다.
그리드 패턴식 트렌치(114)의 배치로 인해, 배선 집적 기판(110)의 주연부의 밀봉에 결함이 존재하고 기록 액체가 배선 집적 기판(110)의 후방면으로 침투하더라도, 기록 액체는 트렌치(114) 내에 잔류하기 쉽고 따라서 배선 기판(104)의 후방면으로의 침투가 방지된다.
또한, 트렌치(114)가 지지 부재(107)의 주연부에 인접한 트렌치(114a)와 내부에 배치된 트렌치(114b)로 분할된다면 그리고 도39A 내지 도39C에 도시된 대로 서로 분리된다면, 기록 액체의 침투를 더 신뢰성 있게 방지할 수 있다.
그리드-패턴식 트렌치(114) 내에 형성된 고립부(115)는 배선 집적 기판(110)에 전기 신호를 공급하기 위한 출력 단자의 접촉압과 같이 외부힘에 대항하여 배선 집적 기판(110)의 변형 제거에 효과적이고, 따라서 전기 접속을 개선시킨다.
전술된 본 실시예에서, 그리드-패턴식 트렌치(114)는 배선 집적 기판(110)이 부착되고 배선 집적 기판(110)의 전체 주연부가 밀봉 수지(111)에 의해 밀봉되는 지지 부재(107) 내에 제공되어, 기록 액체가 배선 집적 기판(110)과 배선 기판(104)의 후방면으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
(제14 실시예)
전술된 제9 실시예 내지 제13 실시예에서의 배선 집적 기판(207)은 부착 방법, 이중 도포식 테이프, 열 용접등의 방법에 의해 지지 부재(203)에 종종 고정되나, 배선 집적 기판(207)의 전기 신호 입력 단자(206)를 (도시되지 않은) 외부 출력 단자에 접촉시키기 위해 높은 배치 정확도가 요구된다. 따라서, 도50에 도시된 대로, 배선 집적 기판(207)을 핀(209)에 의해 배치시키고 그후에 비용 및 제작 방법의 면에서 바람직한 열에 의해 핀(209)을 용융시킴으로서 배선 집적 기판(207)을 지지 부재(203)에 고정시키는 것이 일반적이다.
배선 집적 기판을 핀에 의해 지지 부재에 고정시키기 위한 전술된 방법에서, 각각의 핀의 직경은 배선 집적 기판의 배치 정확도를 보증하기 위해 핀에 대응하는 배선 집적 기판 내의 삽입 구멍의 직경에 가깝도록 설정된다. 배선 집적 기판이 핀에 의해 결합될 때, 그 기판은 서로 접촉하여 버어(burr)(240)를 만들게 되며 그 버어(240)는 도51에 도시된 대로 배선 집적 기판(207)의 후방면 상에 쌓여 배선 집적 기판(207)과 지지 부재(203) 사이의 접착을 약화시킨다. 배선 집적 기판이 이렇게 그러한 불안정한 상태에서 고정될 때, 전기 전도는 배선 집적 기판 상의 전기 신호 입력 단자와 외부 출력 단자 사이의 접점부에서 불안정하게 되어, 접촉 불량의 문제점을 야기시킨다.
전술된 종래 기술의 문제점의 면에서, 본 실시예는 배선 집적 기판을 지지 부재에 배치 및 고정시키기 위한 매우 신뢰성 있는 잉크 제트 기록 헤드를 제공하며, 조립 중에 버어의 발생으로 인한 문제가 없어, 배선 집적 기판은 지지 부재에 확실히 부착 및 고정되고, 배선 집적 기판의 입력 단자와 외부 출력 단자 사이의 접촉부에서 전기 접촉 불량이 일어나지 않는다.
도40은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제14 실시예의 분해 사시도이다. 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드는 잉크를 토출하기 위한 에너지를 공급하기 위한 다수의 기록 소자가 배열되어 있는 3 개의 기록 소자 기판(201)과, 잉크를 토출하기 위한 전기 신호를 공급하기 위해 각각의 기록 소자 기판(201)에 연결된 배선 기판(204a, 204b, 204c)과, 전기 신호를 각각의 배선 기판(204a, 204b, 204c) 안으로 포착시키기 위한 전기 신호 입력 단자(205)와, 다수의 배선 기판(204a, 204b, 204c) 내의 공통 입력 단자의 집적을 위한 배선 집적 기판(207)과, (도시되지 않은) 외부 출력 단자로부터 전기 신호의 입력을 위해 배선 집적 기판(207) 내에 제공된 전기 신호 입력 단자(206)와, 기록 소자 기판(201)을 고정시키기 위한 지지 부재(203)와, 배선 기판(204a, 204b, 204c)과, (도시되지 않은) 잉크 탱크로부터의 잉크 유동 통로가 형성되어 있는 배선 집적 기판(207)과, 배선 집적 기판(207)을 지지 부재(203)에 고정시키기 위한 삽입 구멍(208)과 핀(209), 및 도면에 이하에 기재된 버어(210)의 캐치(catch)를 위한 홈(211)을 구비한다.
기록 소자 기판(201)은 가열 레지스터층, 배선등이 사진 석판 기술에 의해 실리콘 웨이퍼 상에 성형되도록 정상적으로 제작되고, 흐름 통로와 같은 노즐과 토출구(오리피스)는 감광성 수지로 제작되고, 실리콘 웨이퍼는 절단된다. 그후 기록 소자 기판(201)은 TAB 장착 기술에 의해 전기 신호를 수용하기 위해 각각의 배선 기판(204a, 204b, 204c)에 연결된다. 대개, 하나의 배선 기판은 외부로부터 기록 소자 기판(201)으로 전기 신호를 입력하기 위해 약 30 개의 전기 신호 입력 단자(205)를 갖추고 있으며, 그러나 외부와의 전기 접점 수를 줄이기 위해 배선 기판(204a, 204b, 204c)의 모든 전기 신호 입력 단자(205)는 배선 집적 기판(207)에 전기적으로 연결 및 고정되고 다수의 배선 기판(204a, 204b, 204c)의 외부의 공통 전기 신호 입력 단자는 배선 집적 기판(207) 상의 전기 신호 입력 단자(206)에서 집적된다. 배선 집적 기판(207)은 이하에 기재된 열 용접에 의해 지지 부재(203)에 고정된다.
도41은 지지 부재(203)에 제공된 핀(209)과 핀(209)에 결합될 배선 집적 기판(207)의 삽입 구멍(208)의 조립 전의 단면도이다. 도41에서, 조립 시에 발생된 버어를 포집하기 위한 홈(211)은 이하에 기재된 도42에서 핀(209)의 루우트 주위에 제공된다. 지지 부재(203)에 대한 배선 집적 기판(207)의 배치 정확도는 배선 집적 기판(207)의 전기 신호 입력 단자(206)와 그에 연결된 외부 출력 단자 측면 사이의 배치 관계로부터 약 0.1mm의 범위 내에 있어야 하며, (1.3mm 직경의) 삽입 구멍(208)과 (1.2mm 직경의) 핀(209)에 의해 결정된다.
도42는 도41에 도시된 삽입 구멍(208)과 핀(209)의 조립이 완료된 후의 단면도이다. 도42에 도시된 대로, 배선 집적 기판(207)은 핀(209)을 삽입 구멍(208) 안으로 삽입하고 분새시키는 열(열 용접)에 의해 핀(209)의 헤드를 용융시킴으로서 지지 부재(203)에 고정된다. 핀(209)이 삽입 구멍(208) 안으로 삽입되는 동안, 성형 재료로 성형된 핀(209)은 미세한 버어(210)가 발생하도록 얇게 잘라지며 버어는 배선 집적 기판(207)의 후방면 측면 상의 삽입 구멍(208) 주위에 부착된다. 홈(211)은 핀(209)의 루우트 주위에 제공되기 때문에, 버어(210)는 도42에 도시된 대로 홈(211) 안으로 떨어지게 되어, 배선 집적 기판(207)은 지지 부재(203)와 완벽하게 접촉하게 된다. 홈(211)은 성형 재료로 된 지지 부재(203)의 사출 성형을 위해 주형 내에 돌출부를 성형함으로서 쉽게 제작될 수 있다. 지지 부재(203)를 이렇게 배선 집적 기판(207)에 밀착 접촉 고정시킴으로서, 배선 집적 기판(207)의 전기 신호 입력 단자(206)와 외부 출력 단자 사이의 접촉부에서 전기 접촉 불량이 발생하지 않는다.
(제15 실시예)
도43은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제15 실시예의 분해 사시도이다. 도44는 도43의 지지 부재의 핀과 그에 결합된 배선 집적 기판의 삽입 구멍의 조립 전의 단면도이고, 도45는 도44에 도시된 핀과 삽입 구멍의 조립이 완료된 후의 단면도이다. 도면에서, 제14 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 참조 부호가 부기되며 제14 실시예와 상이한 구성 요소에 대해서만 설명하기로 한다.
본 실시예는 도43 및 도44에 도시된 대로 둥근 홈(212)이 배선 집적 기판(207) 내의 삽입 구멍(208)의 후방면 측면(지지 부재(203)와 접촉하는 표면 측면) 상에 제공되고, 제14실시예와 상이한 핀(209)의 루우트 주위에 특정 홈이 존재하지 않는 구조로 제작된다.
이러한 배치에서, 도45에 도시된 대로, 배선 집적 기판(207)은 제14 실시예와 동일 방식으로 핀(209)을 삽입 구멍(208) 안으로 삽입하고 분새시키는 열에 의해 핀(209)의 헤드를 용융시킴으로서 지지 부재(203)에 고정된다. 둥근 홈(212)의 제공으로 인해, 핀(209)이 삽입 구멍(208) 안으로 삽입되는 동안, 성형 재료로 성형된 핀(209)은 미세한 버어(220)가 발생하도록 얇게 잘라지며 버어(220)는 배선 집적 기판(207)의 후방면 측면 상의 둥근 홈(212) 주위에 부착된다. 따라서, 버어(220)는 도45에 도시된 대로 둥근 홈(212) 안으로 수집되어, 배선 집적 기판(207)은 지지 부재(203)와 완벽하게 밀착 접촉하게 된다. 둥근 홈(212)은 배선 집적 기판(207)의 외형의 홈 파는 가공시에 추가의 작업을 수행함으로서 쉽게 성형될 수 있다. 배선 집적 기판(207)을 이렇게 지지 부재(203)에 밀착 접촉 고정시킴으로서, 배선 집적 기판(207)의 전기 신호 입력 단자(206)와 외부 출력 단자 사이의 접촉부에서 전기 접촉 불량을 제거할 수 있게 된다.
(제16 실시예)
도46은 본 발명에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 제16 실시예의 분해 사시도이다. 도47은 도46에 도시된 지지 부재의 핀과 그에 결합된 배선 집적 기판의 삽입 구멍의 조립 전의 단면도이고, 도48은 핀의 형태와 삽입 구멍과 핀 사이의 위치 관계를 도시한 도47의 평면도이다. 도49는 도47에 도시된 핀과 삽입 구멍의 조립이 완료된 후의 단면도이다. 도면에서, 제14 실시예와 동일한 구성 요소에는 또한 동일한 참조 부호가 부기되며 제14 실시예와 상이한 구성 요소에 대해서만 설명하기로 한다.
바람직한 실시예에서, 핀(209)은 다각형 프리즘 형태이고 본 실시예는 도46, 도47 및 도48에 도시된 대로 육각형 프리즘의 예를 도시한다.
이러한 배치에서, 도49에 도시된 대로, 배선 집적 기판(207)은 제14 실시예와 동일 방식으로 핀(209)을 삽입 구멍(208) 안으로 삽입하고 분쇄시키는 열에 의해 핀(209)의 헤드를 용융시킴으로서 지지 부재(203)에 고정된다. 핀(209)이 삽입 구멍(208) 안으로 삽입되는 동안 성형 재료로 성형된 핀(209)은 미세한 버어(230)가 발생하도록 얇게 잘라진다. 그러나, 핀(208)은 다각형 프리즘 형태로 형성되고 삽입 구멍(208)은 핀(209)의 모서리에만 단지 접촉하여, 발생된 버어(230)의 양은 줄어들고 버어(230)는 도49에 도시된 대로 삽입 구멍(208)과 핀(209) 사이의 틈새에 수집된다. 따라서, 배선 집적 기판(207)은 지지 부재(203)와 완벽하게 밀착 끼워맞춤 된다. 배선 집적 기판(207)을 이렇게 지지 부재(203)에 밀착 접촉 고정시킴으로서, 배선 집적 기판(207)의 전기 신호 입력 단자(206)와 외부 출력 단자 사이의 접촉부에서 전기 접촉 불량을 제거할 수 있게 된다.
위의 실시예는 측면 착탄식의 예로 기재되었지만, 본 발명은 이러한 형태에 제한되지 않고 모서리 착탄식 헤드에 또한 적용될 수 있다.

Claims (33)

  1. 잉크 저장부로부터 잉크를 도입하기 위한 잉크 공급로의 일단이 개방되어 있는 결합면을 갖는 주 본체 섹션과,
    상기 주 본체 섹션의 결합면에 결합된 제1결합면과 이 제1결합면의 반대쪽에 배치된 제2결합면을 갖고 상기 잉크 공급로의 일단에 연통하는 연통로를 갖는 지지 부재와,
    상기 지지 부재의 제2결합면에 배치되고 상기 연통로를 통해서 공급된 잉크를 가열하도록 배열된 잉크 가열부와 이 잉크 가열부에 의해 가열된 잉크를 토출하기 위한 잉크 토출구가 형성되어 있는 잉크 토출구 형성부를 갖춘 기록 요소 기판을 포함하며,
    상기 기록 요소 기판의 재료와 상기 지지 부재 재료의 열 특성이 동일한 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기록 요소 기판의 재료와 상기 지지 부재 재료의 열 특성은 선형 팽창 계수인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기록 요소 기판의 재료와 상기 지지 부재 재료의 열 특성은 열 전도율인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기록 요소 기판의 재료와 상기 지지 부재 재료의 선형 팽창 계수는 실제로 동일하고 지지 부재 재료의 열 전도율은 기록 요소 기판의 재료의 열 전도율 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지지 부재 내의 연통구는 다수의 연통구를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지지 부재 내의 연통구의 개구 면적은 연통구를 통해 공급된 잉크를 도입하기 위해 상기 기록 요소의 잉크 공급구의 개구 면적 보다 더 작은 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 지지 부재의 두께는 상기 기록 요소 기판의 두께 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기록 요소 기판의 재료와 상기 지지 부재 재료는 실리콘, 알루미나, 알루미늄, 질화물, 실리콘 카바이드, 몰리브덴 및 텅스텐으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  9. 잉크 저장부로부터 잉크를 도입하기 위한 잉크 공급로의 일단이 개방되어 있는 결합면을 갖는 주 본체 섹션과,
    상기 주 본체 섹션의 결합면에 결합된 제1결합면과 이 제1결합면의 반대쪽에 배치된 제2결합면을 갖고 상기 잉크 공급로의 일단에 연통하는 연통로를 갖는 제1 지지 부재와,
    상기 제1 지지 부재의 제2결합면에 결합된 제2 지지 부재와,
    상기 제2 지지 부재의 내측에 배치되고 상기 연통로를 통해서 공급된 잉크를 가열하도록 배열된 잉크 가열부와 이 잉크 가열부에 의해 가열된 잉크를 토출하기 위한 잉크 토출구가 형성되어 있는 잉크 토출구 형성부를 갖춘 기록 요소 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  10. 제9항에 있어서, 제1 지지 부재의 제1결합면은 제1 접착제로 상기 주 본체 섹션의 결합면에 접착되고, 제1 지지 부재의 제2결합면은 제2 접착제로 상기 제2 지지 부재에 접착되고, 상기 기록 요소 기판은 제3 접착제로 제1 지지 부재 내의 제2결합면에 접착되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 접착제는 탄성을 갖는 접착제이고, 상기 제2 접착제는 비교적 큰 열 전도율을 갖는 접착제이고, 제3 접착제는 비교적 큰 강도를 갖는 접착제인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제2 지지 부재는 상기 주 본체 섹션 내에 수용되는 만곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  13. 제9항에 있어서, 접착제를 수용하기 위한 오목부는 상기 주 본체 섹션의 결합면 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  14. 제9항에 있어서, 기록 요소 기판에 전기 접속된 배선 기판을 더 포함하고, 상기 배선 기판과 상기 기록 요소 기판 사이의 틈새는 탄성을 갖는 접착제에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  15. 제9항에 있어서, 상기 제1 지지 부재의 재료는 실리콘, 알루미나, 알루미늄 질화물, 실리콘 카바이드, 실리콘 질화물, 몰리브덴 및 텅스텐으로 구성된 군으로부터 선택된 재료이고 주 본체 섹션의 재료는 수지인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  16. 잉크 저장부로부터 잉크를 도입하기 위한 잉크 공급로의 일단이 개방되어 있는 결합면을 갖는 주 본체 섹션과,
    상기 주 본체 섹션의 결합면에 결합된 제1결합면과 이 제1결합면의 반대쪽에 배치된 제2결합면을 갖고 상기 잉크 공급로의 일단에 연통하는 연통로를 갖는 제1 지지 부재와,
    상기 제1 지지 부재의 제2결합면에 결합된 제2 지지 부재와,
    상기 제2 지지 부재의 내측에 배치되고 상기 제1 지지 부재의 제2결합면에 결합되고 연통로를 통해서 공급된 잉크를 가열하도록 배열된 가열부와 이 잉크 가열부에 의해 가열된 잉크를 토출하기 위한 잉크 토출구가 형성되어 있는 잉크 토출구 형성부를 갖춘 다수의 기록 요소 기판을 포함하며,
    상기 제1 지지 부재의 재료와 기록 요소 기판의 재료의 열 특성이 동일한 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  17. 제16항에 있어서, 제1 지지 부재 재료의 열 전도율은 상기 기록 요소 기판의 재료의 열 전도율과 실제로 동일한 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  18. 제16항에 있어서, 상기 기록 요소 기판의 배열 방향을 따르는 상기 제1 지지 부재의 총 길이는 다수의 기록 요소 기판의 배열의 총 길이 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  19. 기록 액체를 토출하기 위한 다수의 기록 요소와 상기 기록 액체를 상기 기록 요소에 공급하기 위해 기록 요소가 제공되어 있는 표면의 반대쪽 표면에 제공된 공급구를 구비한 기록 요소 기판과, 기록 요소 기판을 설치하기 위한 개구부를 구비하고 상기 기록 요소 기판에 연결되어 기록 액체를 상기 기록 요소 기판에 토출하기 위해 전기 펄스를 인가시키는 배선 기판을 포함하는 다수의 기록 요소 유닛과,
    상기 기록 요소 기판을 유지 및 고정시키기 위한 지지 부재와,
    상기 기록 요소 기판을 상기 지지 부재에 접촉시키기 위한 개구부를 구비하고 상기 배선 기판과 상기 지지 부재 사이에 개재되어 상기 배선 기판을 유지 및 고정시키는 지지판을 포함하고,
    수지는 상기 지지판의 개구 내에서 상기 기록 요소 기판이 배치되어 있지 않은 부분을 충전시키는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  20. 제19항에 있어서, 상기 지지판의 개구는 상기 배선 기판의 개구 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  21. 제19항에 있어서, 상기 수지는 방수성을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  22. 제20항에 있어서, 수지는 상기 기록 요소 유닛이 배치되어 있지 않은 상기 지지판의 일부 표면을 충전시키는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  23. 제22항에 있어서, 상기 수지는 방수성을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  24. 기록 액체를 토출하기 위한 다수의 기록 요소와 상기 기록 액체를 상기 기록 요소에 공급하기 위해 기록 요소가 제공되어 있는 표면의 반대쪽 표면에 제공된 공급구를 구비한 기록 요소 기판과, 상기 기록 액체를 기록 요소 기판에 토출하기 위한 전기 펄스를 인가시키는 배선 기판을 포함하는 다수의 기록 요소 유닛과,
    상기 다수의 배선 기판을 서로 전기적으로 연결시키기 위한 배선 집적 기판과,
    상기 다수의 배선 기판을 부분 만곡 상태로 유지 및 고정시키고 상기 배선 집적을 상기 기록 요소 기판에 대해 소정 각도로 유지 및 고정시키기 위한 지지 부재를 포함하고,
    상기 배선 기판의 만곡부 주위의 구역은 수지에 의해 밀봉되고, 상기 지지 부재는 상기 배선 기판의 만곡부에 대응하는 부분의 양 외부 측면 상에서 소정 길이의 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  25. 제24항에 있어서, 상기 지지 부재는 상기 배선 기판의 만곡부에 대응하는 부분 내에서 상기 배선 기판 보다 더 좁은 폭을 갖는 트렌치를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  26. 제25항에 있어서, 상기 트렌치의 내부는 수지로 예비 충전되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  27. 기록 액체를 토출하기 위한 다수의 기록 요소와 상기 기록 액체를 상기 기록 요소에 공급하기 위해 기록 요소가 제공되어 있는 표면의 반대쪽 표면에 제공된 공급구를 구비한 기록 요소 기판과, 상기 기록 액체를 기록 요소 기판에 토출하기 위한 전기 펄스를 인가시키는 배선 기판을 포함하는 다수의 기록 요소 유닛과,
    상기 다수의 배선 기판을 서로 전기적으로 연결시키기 위한 배선 집적 기판과,
    상기 다수의 배선 기판을 부분 만곡 상태로 유지 및 고정시키고 상기 배선 집적을 상기 기록 요소 기판에 대해 소정 각도로 유지 및 고정시키기 위한 지지 부재를 포함하고,
    상기 배선 기판의 만곡부 주위의 구역은 수지에 의해 밀봉되고, 상기 지지 부재는 상기 배선 집적 기판이 고정된 부분 내에서 그리드-패턴식 트렌치를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  28. 제27항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 지지 부재의 주연부에 인접 배치된 트렌치와 내부에 배치된 트렌치로 분할되고 상기 트렌치는 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  29. 각각의 배선 기판이 기록 액체를 토출하기 위한 에너지를 공급하기 위한 다수의 기록 요소가 배열되어 있는 기록 요소 기판에 연결되는 다수의 기록 요소 유닛과, 상기 기록 요소 유닛을 서로 전기적으로 접속시키고 외부로부터 전기 신호의 입력을 위한 입력 단자를 구비한 배선 집적 기판과, 배선 집적 기판의 상기 입력 단자와 외부 출력 단자를 배치 및 고정시키기 위한 핀을 포함하고,
    상기 배선 집적 기판은 상기 핀에 의해 지지 부재에 배치 및 고정되고, 홈은 상기 핀의 루우트 주위에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  30. 제29항에 있어서, 상기 배선 집적 기판 내의 상기 핀의 삽입 구멍은 둥근 홈인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  31. 제29항에 있어서, 상기 핀은 다각형 프리즘 형태인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  32. 제29항에 있어서, 상기 기록 요소는 기록 액체의 액적을 토출시키기 위해 이용되는 열 에너지를 발생시키기 위한 전열 변환기인 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
  33. 제32항에 있어서, 기록 액체의 액적은 상기 전열 변환기에 의해 인가된 열 에너지에 의해 야기된 필름 비등을 이용하여 토출구로부터 토출되는 것을 특징으로 하는 잉크 제트 기록 헤드.
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