(57)【要約】【課題】  インクジェット記録ヘッドにおいて新規設計や設計変更の回路構成により、わずかな配線数をクロスする必要がある場合には過剰機構の多層配線にすることなく結線が可能で、コストの低減が図れる電気配線テープ、記録ユニットおよびインクジェット記録ヘッドの提供。【解決手段】  絶縁材の一方の面に設けられた複数の導体層を電気配線テープにより橋絡接続して配線の並び替えをすることによって、比較的手間を要さずにクロス配線が可能で、両面配線の基板なみの厚みも少なく、電気配線テープが基板の場合は柔軟な配線接続構造が実現でき、曲げ部にも使用できると共に従来の空間で記録ヘッドに使用できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材の一方の面に設けられた複数の導体層を電気配線テープにより橋絡接続して配線の並び替えをすることを特徴とする電気配線テープ。
【請求項２】
絶縁材の一方の面に設けられた複数の導体層と電気配線テープの導体層を異方性導電フィルムを用いて電気的に接続して橋絡配線することを特徴とする電気配線テープ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電気配線テープによって電気的に導通させる配線を備えたことを特徴とする記録ユニット。
【請求項４】
前記記録ユニットがインクジェット記録であることを特徴とする請求項３に記載の記録ユニット。
【請求項５】
記録液を吐出する記録素子を有し、この記録素子に記録装置からの電気信号を受け渡すために、電気コンタクト基板を有し、記録素子と電気コンタクト基板間は電気配線テープを中継して電気的に接続されている記録ヘッドにおいて、前記電気配線テープは折り曲げて組み込まれることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記記録素子と電気コンタクト基板間の電気配線テープにより、請求項１に記載の電気配線テープを備えたことを特徴とする請求項５に記載の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】
本発明は絶縁材の面に設けられた導体層間を電気的に導通させる電気配線テープ、記録ユニットおよびインクジェット記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板や電気配線テープ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）で導体パターンを並び替えて配線する場合には、多層配線化ないしジャンパ線を用いて接続する方法がある。しかし、わずかな配線数を並び替えるために多層配線化は過剰機構であり、特に電気配線テープにおいては両面に形成した銅箔の配線パターン間をスルーホールによって導通接続する加工が比較的難しく、コストも高くなる。わずかな数のクロス配線には図１０、図１１の様に微小ジャンパを裏面側で接続していた。絶縁層のスルーホールにクリームハンダ１１を挿入し、そのハンダ１１間に分断配線９を跨ぐように銅片のジャンパ１０が橋絡されハンダ１１によって電気的に接続されている。この場合、ジャンパと配線パターンにハンダが十分に繋がるように配線パターンにハンダしろのランドを設けるために、少なくともハンダ付けランド面積分は電気配線テープを大きくする必要がある。
【０００３】
記録ユニットにおいて電気配線テープは記録装置からの信号を受け取る信号受取部のプリント基板と電気熱変換体を備えるインク吐出部との電気的に接続する配線部品であり、記録ユニットの構造上厚みが少なく柔軟な配線接続構造が要求される。そのため電気配線テープには配線の並び替え機能は持たせずにストレートの片面配線として、受取部のプリント基板を多層配線にして信号パターンを並び替えている。
【特許文献１】特開平１０−９２８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１０、図１１の従来構造図では、用いるジャンパ１０は、０．５ｍｍ程度の微小幅の銅材にハンダメッキを施した部品でありハンダ付けする作業が比較的手間を要する問題と基板や電気配線テープの厚み方向に大きく出るために、この構造の記録ヘッドを使用するには基板や電気配線テープの厚み方向に大きな空間を確保する必要がある問題がある。また、電気配線テープを折り曲げて使用するには橋絡接続個所が狭い範囲に限定される問題がある。
【０００５】
本発明にかかる課題は上記従来の問題を解決する、比較的手間を要さずにクロス配線が可能で、両面配線の電気配線テープなみの厚みも少なく柔軟な配線接続構造を実現し、電気配線テープ、記録ユニットおよびインクジェット記録ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明の電気配線テープは、絶縁材の一方の面に設けられた複数の導体層を電気配線テープ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）により橋絡接続して配線の並び替えをすることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、絶縁材の一方の面に設けられた複数の導体層と電気配線テープの導体層を異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を用いて電気的に接続して橋絡配線することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の電気配線テープを用いた、例えば電気配線テープにより配線実装された記録ユニットであり、その電気配線テープによって電気的に導通させる配線を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絶縁材の一方の面に設けられた複数の導体層を電気配線テープ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）により橋絡接続して配線の並び替えをすることによって、比較的手間を要さずにクロス配線が可能で、両面配線の基板なみの厚みも少なく、電気配線テープが基板の場合は柔軟な配線接続構造が実現でき、曲げ部にも使用できると共に従来の空間で記録ヘッドに使用できることから、インクジェット記録ヘッドにおいて新規設計や設計変更の回路構成により、わずかな配線数をクロスする必要がある場合には過剰機構の多層配線にすることなく結線が可能で、コストの低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１１】
図４の記録ヘッドＨ１００１は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いて記録を行う、バブルジェト（登録商標）方式のサイドシューター型とされる記録ヘッドである。
【００１２】
次に記録ヘッドＨ１００１に関して構成しているそれぞれの構成要素毎に順を追って説明する。
【００１３】
記録ヘッドＨ１００１は、図５の分解斜視図に示すように、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Ｈ２０００とから構成される。
【００１４】
さらに、図６の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットは、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、および第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、ジョイントゴムＨ２３００、フィルタＨ１７００、およびシールゴムＨ１８００から構成されている。
【００１５】
図７は第１の記録素子基板Ｈ１１００の構成を説明するために一部分解した斜視図である。
【００１６】
第１の記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍ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がＳｉの結晶方位を利用した異方性エッチンングやサンドブラストなどの方法で形成され、インク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列づつ千鳥状に配列され、電気熱変換素子Ｈ１１０３と、電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の不図示の電気配線が成膜技術により形成されている。さらに、電気配線に電力を供給するための電極部Ｈ１１０４が電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側に配列されており、電極部Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。
【００１７】
そして、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応したインク流路を形成するためのインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口Ｈ１１０７が樹脂材料でフォトリソグラフィ技術により形成され、吐出口群Ｈ１１０８を形成している。
【００１８】
インク流路Ｈ１１０２から供給されたインクは、電気熱変換素子Ｈ１１０３により発生した気泡より、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向して設けられている吐出口Ｈ１１０７から吐出される。
【００１９】
また、第２の記録素子基板Ｈ１１０１は前記第１の記録素子基板と同様構成のものを複数有するものである。
【００２０】
次に、第１のプレートＨ１２００に関して説明する。
【００２１】
第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ材料で形成されている。なお、第１のプレートＨ１２００の素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板Ｈ１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００の材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。
【００２２】
第１のプレートＨ１２００には、第１の記録素子基板Ｈ１１００に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にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されており、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１の各インク供給口Ｈ１１０２が第１のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１にそれぞれ対応し、かつ、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１はそれぞれ第１のプレートＨ１２００に対して位置精度良く接着固定される。接着に用いられる第１の接着剤は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。第１の接着剤は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱効果接着剤であり、接着層の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００２３】
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対してインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、それぞれの記録素子基板を組み込むための複数の開口部と、それぞれの記録素子基板の電極部Ｈ１１０４に対応する電極端子Ｈ１３０２と、この電気配線テープＨ１３００の端部に位置し、本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有した電気コンタクト基板Ｈ２２００と電気的接続をおこなうための電極端子部Ｈ１３０３を有しており、電極端子Ｈ１３０２と電極端子Ｈ１３０３は連続した銅箔の配線パターンでつながっている。
【００２４】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、それぞれ電気的に接続されており、接続方法は、例えば、第１の記録素子基板Ｈ１１００の電極部Ｈ１１０４のバンプＨ１１０５と、第１の記録素子基板Ｈ１１００の電極部Ｈ１１０４に対応する電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２とが熱超音波圧着法により電気接合され、同様に、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４のバンプＨ１１０５と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に対応する電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２とが熱超音波圧着法により電気接合されているものであってもよい。
【００２５】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．５ｍｍ〜１ｍｍの一枚の板状部材であり、例えばアルミナ等のセラミックスやＡｌ、ＳＵＳなどの金属材料で形成されており、その形状は、第１のプレートＨ１２００に接着固定された第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１の外形寸法よりも大きな開口部をそれぞれ有する形状となっている。また、第２のプレートＨ１４００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００を平面的に電気接続できるように、第１のプレートＨ１２００に第２の接着剤により接着されており、電気配線テープＨ１３００の裏面が第３の接着剤により接着固定される。
【００２６】
電気配線テープＨ１３００の端部には本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有した電気コンタクト基板Ｈ２２００が、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着して電気的に接続される。
【００２７】
そして、電気配線テープＨ１３００は、第１のプレートＨ１２００の一側面で折り曲げられ、第１のプレートＨ１２００の側面に第３の接着剤Ｈ１３０６で接着される。第３の接着剤Ｈ１３０６は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１０μｍ〜１００μｍの熱硬化接着剤が使用される。
【００２８】
次にインク供給ユニットについて説明する。
【００２９】
インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成されている。樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
【００３０】
図６、図８に示すように、インク供給部材Ｈ１５００は、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導くためのインク供給ユニットＨ１００３の一構成部品であり、流路形成部材Ｈ１６００を超音波溶着することによりインク流路Ｈ１５０１を形成している。また、インクタンクＨ１９００と係合するジョイントＨ１５１７には、外部からのゴミの進入を防ぐためのフィルタＨ１７００が溶着により接合されており、さらに、ジョイントＨ１５１７部からのインクの蒸発を防止するために、シールゴムＨ１８００が装着されている。
【００３１】
また、インク供給部材Ｈ１５００は、着脱自在のインクタンクＨ１９００を保持する機能も一部有しており、インクタンクＨ１９００の第２の爪Ｈ１９１０と係合する第１の穴Ｈ１５０３が形成されている。また、記録ヘッドカートリッジＨ１０００をインクジェット記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドＨ１６０１、記録ヘッドカートリッジＨ１０００をヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部、およびキャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのＸ方向（キャリッジスキャン方向）の突き当て部Ｈ１５０９、Ｙ方向（記録メディア搬送方向）の突き当て部Ｈ１５１０、Ｚ方向（インク吐出方向）の突き当て部Ｈ１５１１を備えている。また、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００を位置決め固定する端子固定部Ｈ１５１２を有し、端子固定部Ｈ１５１２およびその周囲には複数のリブが設けられ、端子固定部Ｈ１５１２を有する面の剛性を高めている。
【００３２】
次に記録ヘッドユニットとインク供給ユニットの結合について説明する。
【００３３】
４２に示した通り、記録ヘッドＨ１００１は、記録素子ユニットＨ１００２をインク供給ユニットＨ１００３に結合し、さらにタンクホルダＨ２０００と結合することにより完成する。これらの結合は以下のように行われる。
【００３４】
記録素子ユニットＨ１００２のインク供給口（第１のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１）とインク供給ユニットＨ１００３のインク供給口（流路形成部材Ｈ１６００のインク供給口Ｈ１６０２）をインクが漏洩しないように連通させるため、ジョイントゴムＨ２３００を介してそれぞれの部材を圧着するようビスＨ２４００で固定する。この際同時に、記録素子ユニットＨ１００２はインク供給ユニットＨ１００３のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の基準位置に対して正確に位置決めがされ固定される。
【００３５】
そして記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００はインク供給部材Ｈ１５００の一側面に、端子位置決めピンＨ１５１５（２ヶ所）と端子位置決め穴Ｈ１３０９（２ヶ所）により位置決めされ、固定される。固定方法は、例えば、インク供給部材Ｈ１５００に設けられた端子結合ピンＨ１５１５をかしめることにより固定されるが、その他の固定手段を用いて固定してもよい。このようにしてインク供給ユニットＨ１００３に記録素子ユニットＨ１００２が組み付けられた状態を図９に示す。さらにインク供給部材Ｈ１５００のタンクホルダＨ２０００との結合穴および結合部をタンクホルダＨ２０００に嵌合させ結合することにより記録ヘッドＨ１００１が完成する。
【００３６】
本発明の実施の形態における電気的接続の態様の一つは、電気配線テープＨ１３００に適用され、電気配線テープの特性を有効に実用している曲げ機能を保持する実施例について説明する。
【００３７】
図１は本実施例の電気配線テープ１の表面側の一部を示す平面図、図２はＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００３８】
電気配線テープ１の絶縁層にスルーホールにより露出された導体層のランドと同様構造の電気配線テープ４のランド位置を合わせ、それぞれのランド部に分割して異方性導電フィルム６を挟み込み熱圧着することにより、導体層２間が導体層５により橋絡配線される。導体層２と導体層５間は異方性導電材により電気的に接続される。分割した異方性導電フィルム６間の部分は柔軟性があり厚みも少なく、曲げて記録ヘッドに組み込むことが可能になる。
【００３９】
次に電気コンタクト基板Ｈ２２００に適用される実施例を説明する。
【００４０】
図３は本実施例の電気コンタクト基板Ｈ２２００の表面側の一部を示す平面図である。
【００４１】
電気配線テープＨ１３００に電気コンタクト基板Ｈ２２００の橋絡接続用パターンが備えており、電気コンタクト基板Ｈ２２００の絶縁層に露出された導体層のランドと同様構造の電気配線テープＨ１３００のランド位置を合わせ、それぞれのランド部に異方性導電フィルム６を挟み込み熱圧着することにより、導体層２間が導体層５により橋絡配線される。電気配線テープＨ１３００に橋絡接続用パターンを備えることにより部品数を増やすことなくクロス配線が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例である電気配線テープの部分平面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】本発明の実施例である電気コンタクト基板の部分平面図である。
【図４】本発明の実施形態の記録ヘッドの外観斜視図である。
【図５】図４に示した記録ヘッドの分解斜視図である。
【図６】図５に示したインク供給ユニットおよび記録素子ユニットの分解斜視図である。
【図７】図６に示した第１の記録素子基板の一部破断がなされた斜視図である。
【図８】図４に示した記録ヘッドの側断面図である。
【図９】インク供給ユニットに記録素子ユニットを組み付けた状態を示す斜視図である。
【図１０】従来のクロス配線を示す部分平面図である。
【図１１】図８のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１          電気配線テープ
２          配線
３          配線
４          ジャンパ配線用電気配線テープ
５          配線
６          異方性導電フィルム
７          電気配線テープ
８          配線
９          配線
１０        ジャンパ線
１１        ハンダ
１２        ハンダ
Ｈ１００１  記録ヘッド
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
Ｈ１１０３  電気熱変換素子
Ｈ１１０４  電極
Ｈ１１０５  バンプ
Ｈ１１０６  インク流路壁
Ｈ１１０７  吐出口
Ｈ１１０８  吐出口列
Ｈ１１１０  Ｓｉ基板
Ｈ１２００  第１のプレート
Ｈ１２０１  インク供給口
Ｈ１３００  電気配線テープ
Ｈ１３０１  外部信号入力端子
Ｈ１３０２  電極端子
Ｈ１３０３  電極端子部
Ｈ１３０４  熱硬化接着剤
Ｈ１４００  第２のプレート
Ｈ１５００  インク供給部材
Ｈ１５０１  インク流路
Ｈ１５０２  タンク位置決め穴
Ｈ１５０３  第１の穴
Ｈ１５０４  第２の穴
Ｈ１５０５  第３の穴
Ｈ１５０６  開口部
Ｈ１５０８  係合部
Ｈ１５０９  Ｘ突き当て部
Ｈ１５１０  Ｙ突き当て部
Ｈ１５１１  Ｚ突き当て部
Ｈ１５１２  端子固定部
Ｈ１５１４  色間リブ
Ｈ１５１５  端子位置決めピン
Ｈ１５１６  端子結合ピン
Ｈ１５１７  ジョイント
Ｈ１６００  流路形成部材
Ｈ１６０１  装着ガイド
Ｈ１６０２  インク供給口
Ｈ１７００  フィルタ
Ｈ１８００  シールゴム
Ｈ１９００  インクタンク
Ｈ１９０７  インク供給口
Ｈ１９０８  タンク位置決めピン
Ｈ１９０９  第１の爪
Ｈ１９１０  第２の爪
Ｈ１９１１  第３の爪
Ｈ１９１２  可動レバー
Ｈ２０００  タンクホルダ
Ｈ２２００  電気コンタクト基板
Ｈ２３００  ジョイントシール部材
Ｈ２４００  ビス
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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