(57)【要約】【課題】  電気接合部を被覆する封止剤の電気配線テープからの剥離を防止し、インクによる電極部の腐食が発生し無い、電気的信頼性の向上したインクジェット記録ヘッドを提供する。【解決手段】  電気接合部を被覆する封止剤の電気配線テープからの剥離を防止する為に、電気配線テープのデバイスホールのコーナー部に電気接合部を被覆する封止剤による被覆促進形状を形成したインクジェット記録ヘッド。【選択図】  図１
2006159731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクの吐出手段をもった少なくとも1つの記録素子基板と、前記記録素子基板に電気的に接続される電気配線テープと、記録素子基板及び前記電気配線テープを固定保持する支持基板と、前記記録素子基板と前記電気配線テープとの電気接続部を保護する封止剤とを備えたインクジェット記録ヘッドであって、
電気配線テープのデバイスホールのコーナー部が、前記電気配線テープの被覆を促進する鈍角突起形状である事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
インクの吐出手段をもった少なくとも1つの記録素子基板と、前記記録素子基板に電気的に接続される電気配線テープと、記録素子基板及び前記電気配線テープを固定保持する支持基板と、前記記録素子基板と前記電気配線テープとの電気接続部を保護する封止剤とを備えたインクジェット記録ヘッドであって、
電気配線テープのデバイスホールのコーナー部が、前記電気配線テープの被覆を促進する面取り形状である事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
インクの吐出手段をもった少なくとも1つの記録素子基板と、前記記録素子基板に電気的に接続される電気配線テープと、記録素子基板及び前記電気配線テープを固定保持する支持基板と、前記記録素子基板と前記電気配線テープとの電気接続部を保護する封止剤とを備えたインクジェット記録ヘッドであって、
電気配線テープのデバイスホールのコーナー部が、前記電気配線テープの被覆を促進する円弧を含む突起形状である事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
インクの吐出手段をもった少なくとも1つの記録素子基板と、前記記録素子基板に電気的に接続される電気配線テープと、記録素子基板及び前記電気配線テープを固定保持する支持基板と、前記記録素子基板と前記電気配線テープとの電気接続部を保護する封止剤とを備えたインクジェット記録ヘッドであって、
電気配線テープのデバイスホールのコーナー部が、前記電気配線テープの被覆を促進する三角または四角の少なくとも１つ以上の凹凸で構成される突起形状である事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット記録装置の記録方式は、記録ヘッドのインク吐出口から記録紙に対してインクを吐出する事で記録を行う、いわゆるノンインパクト記録方式と呼ばれるものである。
【０００３】
この方式を採用したインクジェット記録装置は、種々の記録媒体に記録可能である事、高速記録が可能である事、更には記録時の騒音が少ない等、多くの利点を有し、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等における記録機構として、広く用いられている。
【０００４】
インクジェットの方式の代表的なものとしては、電気熱変換素子を用いたものがある。
【０００５】
この方式は記録ヘッドにおけるインク吐出口近傍のインク路に電気熱変換素子を設け、これに記録信号に応じた、電気パルスを印加する事によって、生じる熱エネルギーを利用して、インクに気泡を発生させ、この気泡の圧力によってインクを吐出口から吐出する。そして、この吐出されたインクが記録紙等の記録媒体に着弾してインクドットを形成する事で、記録が行われる。
【０００６】
なお記録ヘッドの基本構造としては、エネルギー発生素子としての電気熱変換素子が配列された基板に対し平行にインクを吐出させるエッジシューター方式と、前記基板に対して垂直にインクを吐出させる、サイドシューター方式とがある。
【０００７】
図９〜１２は電気変換素子が配列された基板の垂直方向にインクを吐出するサイドシューター方式のインクジェット記録ヘッドとその構成を示したものである。
【０００８】
図９の様に、記録ヘッドは記録素子ユニットH１００２とインク供給ユニットH１００３とタンクホルダーH２０００からなり、図１１の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットH１００２は、第1の記録素子基板H１１００、第2の記録素子基板H１１０１、第1のプレートH１２００、電気配線テープH１３００、電気コンタクト基板H２２００、第2のプレートH１４００で構成されており、また、インク供給ユニットH１００３はインク供給部材H１５００、流路形成部材H１６００、ジョイントシール部材H２３００、フィルターH１７００、シールゴムH１８００から構成されている。
【０００９】
次に記録素子ユニットＨ１００２について説明する。
【００１０】
記録素子ユニットＨ１００２は、（１）第1のプレートＨ１２００と第２のプレートH１４００の接合による支持基板の形成、（２）記録素子基板の支持基板へのマウント、（３）電気配線テープの積層と記録素子基板との電気接続、（４）前記電気接続部などの封止、の順に実装される。第1のプレートH１２００には、第1の記録素子基板H１１００にブラックのインクを供給するためのインク供給口H１２０１と第２の記録素子基板H１１０１にシアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するためのインク供給口１２０１が形成されている。第２のプレートは各インク供給口H１２０１が露出するように第1のプレートＨ１２００に接合される。
【００１１】
第１の記録素子H１１００と第２の記録素子H１１０１は第１のプレートＨ１２００の表面に、紫外線と熱の併用硬化型接着剤によって、位置精度良く接着固定される。ノズル列を有する記録素子H１１００、H１１０１はサイドシューター型バブルジェット（登録商標）基板として公知の構造であり、厚さ０.５〜1.０mmのSi基板にインク流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口Ｈ１１０２と、インク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側にそれぞれ1列ずつ千鳥状に配列された吐出手段であるヒーター列、ヒーター列に直交する向きの記録素子の辺には前記ヒーターに接続され基板の両外側に接続パッドが配列された電極部H１１０４を有する。個々の接続パッド上にはAuスタッドバンプH１１０５が形成されている。
【００１２】
電気配線テープH１３００としては、TABテープが採用される。TABテープは、ベースフィルム、銅箔配線、前記配線を保護するカバーフィルムの積層体である。記録素子の電極部に対応するデバイスホールの2つの辺には、接続端子として表面がAuめっきされた電極端子（インナーリード）H１３０２が延出する。マルチ記録素子型のインクジェット記録素子ユニットＨ１００２においては、画像の色ずれを防止するため各記録素子基板の相対位置精度が重要である。このの相対精度を確保するために電気配線テープH１３００は2つの記録素子基板のマウント後に接合される。電気配線テープH１３００はカバーフィルムの側を第２のプレートH１４００の表面に、熱硬化型エポキシ樹脂接着層を介して接着固定され、電気配線テープH１３００のベースフィルムは、記録素子ユニットＨ１００２のキャッピング部材が当接する平滑なキャッピング面となる。
【００１３】
電気配線テープH１３００と2つの記録素子基板H１１００、H１１０１との電気接続は、電気配線テープH１３００のインナーリードH１３０２と記録素子の接続パッド上に予め設けられたスタッドバンプとをシングルポイントでILB接合することによりなされる。
【００１４】
ILB接合の後、電気接続部分は、インクによる腐食や外的衝撃から保護するための第１の封止剤H１３０７及び第２の封止剤H１３０８により封止される。前記封止工程は、図８（ａ）のフローチャートの様に、第１の封止剤H１３０７を、マウントされた記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１の外周部に塗布した後、加熱工程により第1の封止剤Ｈ１３０７を増粘させ、仮硬化を行う。その次の工程では、第２の封止剤H１３０８を記録素子基板と電極配線テープH１３０との電気接続部の表側に塗布した後、加熱工程により、第1の封止剤H１３０７、第2の封止剤H１３０８を完全に硬化させる。記録素子基板H１１００、H１１０１の外周部を被覆する第1の封止剤H１３０７としては、流動性が高く、且つ硬化後に各記録素子基板に硬化収縮等の応力を与えない弾力性の高いものを選定した。一方、ノズル面のインクを定期的に拭き取るゴム製のワイパーブレードからの外力や、インクによる腐食から前記電気接続部分を保護する第2封止剤H１３０８においては、耐腐食性が高く、硬質であるものを選定した。この後、電気配線テープH１３００電気入力側である電気端子接合部H１３０3と、インクジェット記録装置本体から電気信号を送信する為の電気コンタクト基板H２２００をＡＣＦ（An  isotropic Conductive Film）で電気的に接合され、この端子接続部に関しても上述した封止剤等で被覆される。
【００１５】
上記の様なプロセスで組立てられた記録素子ユニットH１００２を、ジョイントシール部材H２３００を介して、インク供給ユニットH１００３に、2箇所のビスH２４００で固定した後、タンクホルダーH２０００を組付ける事でインクジェット記録ヘッドH１０００が完成する。
【００１６】
上述したインクジェット記録ヘッドは、ブラックインクとカラーインクの両方の吐出手段を備えた、ブラック、カラー一体型のヘッドであるが、ブラックインクとカラーインクをそれぞれ単独に備えた、ブラック、カラー別体型のインクジェット記録ヘッドに対しても、同様の製法で製造する事が出来る。
【００１７】
上述のようなインクジェット記録ヘッドの構成は特開平10−44441号公報に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−４４４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したプロセスにより製造されるインクジェット記録ヘッドにおいて、次の様な課題があった。
【００１９】
図７のフローチャートの様に、第1の封止剤H１３０７、第2封止剤H１３０８の本硬化の熱プロセスF５おいて、前記第1の封止剤H１３０７が硬化時に硬化収縮を起こして、図５に示す様に先に硬化した前記第2の封止剤の界面を押し下げる事によって、前記第2の封止剤H１３０８の端部に応力が残留する。電気配線テープH１３００と前記第2の封止剤H１３０８の界面は、前記電気配線テープH１３００と前記第1の封止剤H１３０７の界面、前記第1の封止剤H１３０７と前記第2の封止剤H１３０８の界面に比較して密着性が弱く、図５の様に、応力が残留している電気配線テープH１３００と、第2の封止剤H１３０８の界面にインクが長期間付着すると、該界面が剥離し易い状態になり、第1、第2の記録素子基板H１１００、H１１０１に付着したインクを拭き取る本体ブレードの外力により、剥離したり割れたりするケースが稀にあり、この剥離や割れが進行すると、剥離や割れの部分H１３０８−pからインクが染み込み、電気接続部を腐食させるという問題があった。
【００２０】
そこで本発明の目的は、応力が残留した電気配線テープH１３００の露出部を第2の封止剤H１３０８で被覆し、インクH１３００−iの付着を防止する事で、第2の封止剤の剥離を防止し、電気的信頼性が向上したインクジェット記録ヘッドを提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、次の様な手段により、上記課題を達成した事を特徴とするものである。
【００２２】
（１）インクの吐出手段をもった少なくとも1つの記録素子基板と、前記記録素子基板に電気的に接続される電気配線テープと、記録素子基板及び前記電気配線テープを固定保持する支持基板と、前記記録素子基板と前記電気配線テープとの電気接続部を保護する封止剤とを備えたインクジェット記録ヘッドであって、電気配線テープのデバイスホールのコーナー部が、前記電気配線テープの被覆を促進する鈍角突起形状である事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【００２３】
（２）インクの吐出手段をもった少なくとも1つの記録素子基板と、前記記録素子基板に電気的に接続される電気配線テープと、記録素子基板及び前記電気配線テープを固定保持する支持基板と、前記記録素子基板と前記電気配線テープとの電気接続部を保護する封止剤とを備えたインクジェット記録ヘッドであって、電気配線テープのデバイスホールのコーナー部が、前記電気配線テープの被覆を促進する面取り形状である事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【００２４】
（３）インクの吐出手段をもった少なくとも1つの記録素子基板と、前記記録素子基板に電気的に接続される電気配線テープと、記録素子基板及び前記電気配線テープを固定保持する支持基板と、前記記録素子基板と前記電気配線テープとの電気接続部を保護する封止剤とを備えたインクジェット記録ヘッドであって、電気配線テープのデバイスホールのコーナー部が、前記電気配線テープの被覆を促進する円弧を含む突起形状である事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【００２５】
（４）インクの吐出手段をもった少なくとも1つの記録素子基板と、前記記録素子基板に電気的に接続される電気配線テープと、記録素子基板及び前記電気配線テープを固定保持する支持基板と、前記記録素子基板と前記電気配線テープとの電気接続部を保護する封止剤とを備えたインクジェット記録ヘッドであって、電気配線テープのデバイスホールのコーナー部が、前記電気配線テープの被覆を促進する三角または四角の少なくとも１つ以上の凹凸で構成される突起形状である事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明した様に、本発明によると、第２の封止剤による電気配線テープの被覆が促進され、第2の封止剤の剥離要因となる、応力が残留した前記電気配線テープの領域へのインクの付着が防止される事と、前記電気配線テープの、前記残留応力の特に大きい領域が削除される事で、前記第2の封止剤の前記電気配線テープへの固定保持力が向上し、前記第2の封止剤の剥離を防止する事が可能となり、インクジェット記録ヘッドの電気的信頼性を向上させる事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（実施例1）
図１（a）（ｂ）、図５は本発明の第1の実施例によるインクジェット記録ヘッドを構成する記録素子ユニットの模式図である。本実施例では、図１(ａ)（ｂ）に示す様に、デバイスホールのコーナー部H１３０５がｈｃ＝０.８、θｃ＝１２０°の鈍角形状となる様に、デバイスホールＨ１３０４の打ち抜き加工を施した。また鈍角形状の角度θｃに関しては、θｃ＝１００〜１４０°の範囲であれば、同様な被覆促進効果が得られる。この様な形状に加工された電気配線テープH１３００を使用して、前述したプロセスで組立てが完了した記録素子ユニットH１００２に対し、図７のフローに従って、第1、第2の記録素子基板H１１００、H１１０１の外周部を被覆する第1の封止剤H１３０７を塗布（F２）した後、前記第1の封止剤H１３０７を１００℃、２.５ｈｒの加熱を与え、仮硬化（F３）を行った。
【００２８】
次のプロセスF４において、外力による変形や破損、インクによる腐食から前記第1、第2の記録素子基板H１１００、H１１０１の電気接続部を保護する前記第2封止剤H１３０８を塗布し、次のプロセスＦ５で、１５０℃、３.５ｈｒの加熱を与え、前記第1の封止剤Ｈ１３０７、前記第2の封止剤Ｈ１３０８の完全硬化させた。
【００２９】
従来例では電気配線テープＨ１３００のデバイスホールのコーナー部Ｈ１３０５の形状は、図１（C）に示す様に、コーナー部が半径０.２ｍｍの円弧を含む四角形状となっている。この様に従来の形状の場合、前述した様に、前記第1の封止剤Ｈ１３０７、前記第2の封止剤Ｈ１３０８を完全硬化させるプロセスF５で発生する、前記電気配線テープＨ１３００の、前記第1の封止剤Ｈ１３０７の硬化収縮による残留応力が特に大きい領域Ｈ１３０６に、インクH１３００−iが長期間付着すると、図4の様に、該領域の前記電気配線テープH１３００と前記第2の封止剤H１３０８の界面が剥離したり、前記第2の封止剤が割れたりする場合がある。
【００３０】
本実施例の様に、前記デバイスホールのコーナー部Ｈ１３０５を上述した鈍角形状とすると、図６に示す様に、前記第1の封止剤Ｈ１３０７の硬化収縮による残留応力が特に大きい領域Ｈ１３０６は発生せず、更に（ｂ）のＡ’−Ａ’断面図に示す様に、前記電気配線テープＨ１３００が第２の封止剤Ｈ１３０8で被覆される。これにより前記第1の封止剤Ｈ１３０７の硬化収縮による応力が残留する前記電気配線テープＨ１３００にインクＨ１３００−ｉが付着するのを防止する事が出来る。
【００３１】
以上の様に、前記電気配線テープＨ１３００に、前記第２の封止剤Ｈ１３０８による被覆促進形状を形成し、前記第2の封止剤Ｈ１３０８の、前記電気配線テープＨ１３００への固定保持力を向上させる事で、前記第２の封止剤Ｈ１３０８の剥離や割れを防止し、電気的信頼性が向上したインクジェット記録ヘッドを得る事が出来るようになった。
【００３２】
（実施例２）
図２は本発明の第2の実施例による、インクジェット記録ヘッドを構成する電気配線テープＨ１３００のデバイスホールのコーナー部Ｈ１３０５の模式図である。図２の様に、前記デバイスホールコーナー部H１３０５を斜めの内面取りの形状とし、内面取り長さｄ、内面取り角度θｄは、ｄ＝１.２〜１.６mm、θｄ＝１1０〜１５０°の範囲で前記電気配線テープH１３００のデバイスホールH１３０４の加工を行った。この様に加工が施された電気配線テープH１３００を使用して、実施例1と同様に、インクジェット記録ヘッドの組立てを完了した。
【００３３】
以上の様に、前記電気配線テープＨ１３００に、前記第２の封止剤Ｈ１３０８による被覆促進形状を形成し、前記第2の封止剤Ｈ１３０８の、前記電気配線テープＨ１３００への固定保持力を向上させる事で、前記第２の封止剤Ｈ１３０８の剥離や割れを防止し、電気的信頼性が向上したインクジェット記録ヘッドを得る事が出来るようになった。
【００３４】
（実施例３）
図３は本発明の第3の実施例による、インクジェット記録ヘッドを構成する電気配線テープＨ１３００のデバイスホールのコーナー部Ｈ１３０５の模式図である。図３の様に、電気配線テープH１３００の、前記デバイスホールのコーナー部H１３０５を、２つの円弧を含んだ突起形状で、円弧半径Rが、Ｒ＝０.2〜０.4の範囲となる様に加工を行った。この様な加工が施された電気配線テープH１３００を使用して、実施例1と同様に、インクジェット記録ヘッドの組立てを完了した。また前記デバイスホールのコーナー部Ｈ１３０５は、図３（ｂ）に示す様な、1つの円弧を含む形状でも良い。更には楕円弧を含む形状であっても良く、同様の効果を得る事が出来る。
【００３５】
以上の様に、前記電気配線テープＨ１３００に、前記第２の封止剤Ｈ１３０８による被覆促進形状を形成し、前記第2の封止剤Ｈ１３０８の、前記電気配線テープＨ１３００への固定保持力を向上させる事で、前記第２の封止剤Ｈ１３０８の剥離や割れを防止し、電気的信頼性が向上したインクジェット記録ヘッドを得る事が出来るようになった。
【００３６】
（実施例4）
図４は本発明の第4の実施例による、インクジェット記録ヘッドを構成する電気配線テープＨ１３００のデバイスホールのコーナー部Ｈ１３０５の模式図である。図４の様に、電気配線テープH１３００の、前記デバイスホールのコーナー部H１３０５を、三角もしくは、四角の凹凸による突起形状とした。三角凹凸による突起形状の場合、三角の凹凸形状の幅ｗtと、頂角角度θｔは、ｗｔ＝０.１〜０.３、θｔ＝２０〜９０°となる様に加工を行った。また四角凹凸による突起形状の場合、四角の凹凸形状の幅ｗｓと、切込み深さｈｓは、ｗｓ＝０.１〜０.３ｍｍ、ｈｓ＝０.１〜０.３ｍｍとなる様に加工を行った。この様に加工が施された電気配線テープH１３００を使用して、実施例1と同様に、インクジェット記録ヘッドの組立てを完了した。
【００３７】
以上の様に、前記電気配線テープＨ１３００に、前記第２の封止剤Ｈ１３０８による被覆促進形状を形成し、前記第2の封止剤Ｈ１３０８の、前記電気配線テープＨ１３００への固定保持力を向上させる事で、前記第２の封止剤Ｈ１３０８の剥離や割れを防止し、電気的信頼性が向上したインクジェット記録ヘッドを得る事が出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例1と従来例を説明する模式図。
【図２】本発明の実施例2を説明する模式図。
【図３】本発明の実施例3を説明する模式図。
【図４】本発明の実施例4を説明する模式図。
【図５】従来例を説明する模式図。
【図６】実施例1を説明する模式図。
【図７】インクジェット記録ヘッドの封止プロセスを示すフローチャート。
【図８】インクジェット記録ヘッド構成図。
【図９】インクジェット記録ヘッド分解図。
【図１０】インクジェット記録ヘッド分解図詳細。
【図１１】第1、第2の記録素子基板構成図。
【符号の説明】
【００３９】
Ｈ１００２  記録素子ユニット
Ｈ１００３  インク供給ユニット
Ｈ１１００  第１の記録素子基板
Ｈ１１０１  第２の記録素子基板
Ｈ１１０２  インク供給口
Ｈ１１０５  バンプ
Ｈ１２００  第１のプレート
Ｈ１２０１  インク供給口
Ｈ１３００  電気配線テープ
Ｈ１３００−ｉ  インク
Ｈ１３００−ｇ  電気配線テープの変形部
Ｈ１３００−ｐ  第２の封止剤の剥離や割れの部分
Ｈ１３０２  電極端子
Ｈ１３０４  デバイスホール
Ｈ１３０５  デバイスホールのコーナー部
Ｈ１３０６  電気配線テープの残留応力が特に大きい領域
Ｈ１３０７  第１の封止剤
Ｈ１３０８  第２の封止剤
Ｈ１４００  第２のプレート
H２０００  タンクホルダー
ｈｃ  デバイスホールのコーナー部の長さ
θｃ  デバイスホールコーナー部の鈍角角度
ｄ  内面取り長さ
θｄ  内面取り角度
Ｒ  デバイスホールのコーナー部のＲ半径
ｗｔ  三角凹凸形状の幅
θｔ  三角凹凸形状の頂角角度
ｗｓ  四角凹凸形状の幅
ｈｓ  四角凹凸形状の切込み深さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006159731.tif 000008
【図７】
2006159731.tif 000009
【図８】
2006159731.tif 000010
【図９】
2006159731.tif 000011
【図１０】
2006159731.tif 000012
【図１１】
2006159731.tif 000013