(57)【要約】【課題】  簡単な構造であって、インク供給口から漏れ出るインクを電気接続端子に至らしめないインクジェットヘッドを提供すること。【解決手段】  着脱可能なインクタンクを有するインクジェットヘッドにおいて、インクタンクが接続される記録液中継容器と、コンタクト端子基板との間に複数の凸形状を記録液中継容器に形成し、物流中やインクタンク着脱時に記録液中継容器に設けられたインク供給口から漏れ出したインクを、凸形状でコンタクト端子基板に至らしめない構造。【選択図】        図１
2006168140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液を吐出するための複数の記録素子が設けられた記録素子基板と、前記記録素子基板に外部から電気的記録信号を与えるためのコンタクト端子配線基板と、記録素子基板とコンタクト端子配線基板の間を接続するシート電気配線フィルムと、前記記録素子基板に記録液を供給するための記録液供給通路が形成される記録液中継容器と、記録液を保持する記録液容器を有し、前記記録液を保持する記録液容器が着脱可能な構造をする構成の液体噴射記録ヘッドにおいて、
該記録液中継容器に設けられた記録液供給口と、該コンタクト端子配線基板の間に凸形状を設け、
記録液中継容器に設けられた記録液供給口より漏れ出る液体をコンタクト端子配線基板へ至らしめない構造を特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項２】
該記録液中継容器に設けられた記録液供給口と、該コンタクト端子配線基板の間に設ける凸形状を複数有し、
記録液中継容器に設けられた記録液供給口より漏れ出る液体をコンタクト端子配線基板へ至らしめない構造を特徴とする請求項１に記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項３】
該記録液中継容器に設けられた記録液供給口と、該コンタクト端子配線基板の間に設ける凸形状が迷路状の構造をしており、
記録液中継容器に設けられた記録液供給口より漏れ出る液体を該迷路状に設けられた凸形状に保持されて、コンタクト端子配線基板へ至らしめない構造を特徴とする請求項１に記載の液体噴射記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口から液体を噴射して飛翔液滴を形成し、被記録媒体に記録を行う液体吐出ヘッドおよびその製造方法に関する。特に、紙、糸、繊維、布、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の被記録媒体に対して記録を行うプリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ、プロッター等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用される液体噴射記録ヘッドに関する。
【０００２】
なお、本発明における「記録」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を付与することも意味する。
【背景技術】
【０００３】
熱などのエネルギーをインクに与えることで、インクに急峻な体積変化を伴う状態変化（気泡の発生）を生じさせ、このインクの状態変化に基づく作用力によって吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着させて画像形成を行うインクジェット記録方法、いわゆるバブルジェット（登録商標）記録方法が従来知られている。このバブルジェット（登録商標）記録方法を用いる記録装置には、特許文献１に開示されているように、インクを吐出するための吐出ロと、この吐出口に連通するインク流路と、インク流路内に配置された、インクを吐出するためのエネルギー発生手段としての電気熱変換体が一般に設けられている。
【０００４】
このような記録方法によれば、品位の高い画像を高速、低騒音で記録することができるとともに、この記録方法を行うヘッドは、インクを吐出するための吐出口を高密度に配置することができるため、小型の装置で高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも容易に得ることができるという多くの優れた利点を有している。このため、このバブルジェット（登録商標）記録方法は、近年、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの多くのオフィス機器、プリンタ部を有するワードプロセッサ、プロッター等の装置に利用されており、さらに、産業用システムにまで利用されるようになってきている。
【０００５】
このようにバブルジェット（登録商標）技術が多方面の製品に利用されるに従って、次のような様々な要求が近年さらに高まっている。
【０００６】
例えば、高速記録に対応できる速乾性のインク、用紙以外の金属や樹脂への記録するインク等、従来の用紙への記録以外の媒体へ対応できる記録などがある。
【０００７】
従来の記録インクを含め、このようなインクはオリフィスからのインク溶媒の蒸発速度が高く、オリフィス近傍のインク物性が変化してしまう場合がある。特に、工場で生産されてからユーザーの手元まで届く間（以後「物流」と称す）における温度や時間により、インク溶媒が蒸発してインクの色剤である染料もしくは顔料が固化してしまい、ユーザーの手元で良好な印字を得られない場合が生じてしまう。
【０００８】
良好な印字を得るために、インクジェット記録装置においては、工場出荷時においてで記録ヘッド内のインクを染料もしくは顔料等の色剤を含まない溶液（以後「物流インク」と称す）に置き換え、ユーザーの手元において記録ヘッド内に染料もしくは顔料等の色剤を含むインクを充填することにより、良好な印字ができるように対応していることもある。
【０００９】
図６は従来の液体噴射記録ヘッドの分解斜視図である。
【００１０】
以下に図６に基づいて従来例の液体噴射記録ヘッドを説明する。
【００１１】
記録ユニット部１０１１では、液体を吐出するためのエネルギー発生体である記録素子を備えた記録素子基板１００１がセラミックス等の支持基板１００２上にダイボンディングされている。また、支持基板１００２には第二プレート１００５が接着固定されており、記録素子基板１００１と支持基板１００２との高さを合わせている。
【００１２】
一方、支持基板１００２上には記録素子基板１００１の他に液体噴射記録装置との電気的接続を行うためのシート電気配線フィルム１００３が接着されており、記録素子基板１００１とシート電気配線フィルム１００３とはワイヤボンディングまたはリードボンディング等によって電気的に接続されている。
【００１３】
さらに、シート電気配線フィルム１００３にはコンタクト端子配線基板１００４が、半田付けまたはＡＣＦによって電気的に接続されており、コンタクト端子配線基板１００４には液体噴射記録装置との電気的接続を行うコンタクトパッド１００４ａが形成されている。
【００１４】
なお、前記記録素子基板１００１上には記録素子の他に駆動用シフトレジスター及び配線パターンが設けられており、これらは記録素子とともにシリコン半導体形成技術によりあらかじめ記録素子に作り込まれている。
【００１５】
１００６はインク中継容器であり、容器に備えられたインク供給口１００６ａへ取り付けられる着脱可能なインク容器（不図示）から支持基板２に明けられた貫通穴１００２ａを経て記録素子基板１へインクを供給する。
【００１６】
上記のように組み立てられたインクジェット記録ヘッドは、所望の性能が発揮されているか、インクを充填して印字状態を検査することが一般的である。印字状態の検査が終わったインクジェット記録ヘッドに充填されているインクは、前記の通り物流中のインク色剤の固化を防止するために、色剤を含まない物流インクに置き換えられる。
【特許文献１】米国特許第４７２３１２９号明細書
【特許文献２】特開平０６−１１５０７３号公報
【特許文献３】特開２００２−１６０３５６号公報
【特許文献４】特開２００２−３２１３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記従来例の液体噴射記録ヘッドにおいては、その物流中の温度変化や振動等により、インク流路内に充填されている物流インクが漏れ出てしまう場合がある。漏れ出た物流インクはインク中継容器１０１８を伝わりコンタクト端子配線基板１００４に付着してしまう場合がある。また、インク容器の着脱時にインク容器から記録インクが漏れ出し、前記不具合を生じてしまう場合もありうる。
【００１８】
インク流路内に充填されている物流インクや記録インクの成分にもよるが、コンタクト端子配線基板１００４に付着した物流インクの作用によりコンタクト端子配線基板１００４に形成されている配線を腐蝕させたり、コンタクトパッド１００４ａ表面に不動態膜を生成させ、正常な電気的接続が得られず、正常な印字ができなくなる場合があるので、インク流路内に充填されている物流インクが漏れ出ない構成、もしくは、漏れ出たとしてもコンタクト端子配線基板１００４に液体が接触しない構造にする必要がある。
【００１９】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、簡単な構造であって、インク供給口から漏れ出るインクを電気接続端子に至らしめないインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明における液体噴射記録ヘッドは、記録ユニットを構成するインク中継容器と着脱可能なインク容器からなる構成において、インク供給口とコンタクト端子配線基板の間のインク中継容器に堤防状の凸形状を形成させ、漏れ出した物流インクもしくは記録インクをせき止めることができる。このインク中継容器は射出成形等で形成され、凸形状は金型形状により形成できるので、工程を追加することなく製作できる。
【００２１】
また、インク容器に形成する凸形状を複数設けることによって、インク供給口から漏れ出した物流インクもしくは記録インクをコンタクト端子基板に至らせないことができる。
【００２２】
複数設ける凸形状以外の形状として、インク供給口とコンタクト端子基板近の間に入れ子構造をした凸形状を形成させることにより、インク供給口より漏れ出した物流インクもしくは記録インクを凸形状の凹部に貯留することができ、物流インクもしくは記録インクをコンタクト端子基板に至らせないことができる。
【００２３】
すなわち、本発明は以下の構成に集約できる。
【００２４】
（１）記録液を吐出するための複数の記録素子が設けられた記録素子基板と、前記記録素子基板に外部から電気的記録信号を与えるためのコンタクト端子配線基板と、記録素子基板とコンタクト端子配線基板の間を接続するシート電気配線フィルムと、前記記録素子基板に記録液を供給するための記録液供給通路が形成される記録液中継容器と、記録液を保持する記録液容器を有し、前記記録液を保持する記録液容器が着脱可能な構造をする構成の液体噴射記録ヘッドにおいて、該記録液中継容器に設けられた記録液供給口と、該コンタクト端子配線基板の間に凸形状を設け、記録液中継容器に設けられた記録液供給口より漏れ出る液体をコンタクト端子配線基板へ至らしめない構造を特徴とする液体噴射記録ヘッドである。
【００２５】
（２）該記録液中継容器に設けられた記録液供給口と、該コンタクト端子配線基板の間に設ける凸形状を複数有し、記録液中継容器に設けられた記録液供給口より漏れ出る液体をコンタクト端子配線基板へ至らしめない構造を特徴とする（１）項に記載された液体噴射記録ヘッドである。
【００２６】
（３）該記録液中継容器に設けられた記録液供給口と、該コンタクト端子配線基板の間に設ける凸形状が迷路状の構造をしており、記録液中継容器に設けられた記録液供給口より漏れ出る液体を該迷路状に設けられた凸形状に保持されて、コンタクト端子配線基板へ至らしめない構造を特徴とする（１）項に記載された液体噴射記録ヘッドである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明における液体噴射記録ヘッドは、記録液を吐出するための複数の記録素子が設けられた記録素子基板と、前記記録素子基板に外部から電気的記録信号を与えるためのコンタクト端子配線基板と、記録素子基板とコンタクト端子配線基板の間を接続するシート電気配線フィルムと、前記記録素子基板に記録液を供給するための記録液供給通路が形成される記録液中継容器と、記録液を保持する記録液容器を有し、前記記録液を保持する記録液容器が着脱可能な構造をする構成において、前記記録液中継容器に設けられた記録液供給口とコンタクト端子配線基板との間に複数の凸形状を形成している。
【００２８】
このように、記録液容器に凸形状を設けることで、記録液供給口より漏れ出した物流インクもしくは記録液がコンタクト端子配線基板に付着することがなくなり、コンタクト端子配線基板に設けられたコンタクトバッドと記録装置本体との電気的接続が確実となり、良好な印字ができるようになる。
【００２９】
また、凸形状を複数の凸形状から迷路状の構造を有する凸形状にすることにより、前記凸形状の凹部に物流インクもしくは記録液を保持することが可能となり、記録液供給口より漏れ出した物流インクもしくは記録液がコンタクト端子配線基板に付着することがなくなり、コンタクト端子配線基板に設けられたコンタクトバッドと記録装置本体との電気的接続が確実となり、良好な印字ができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は本発明に係る液体噴射記録ヘッドの断面図、図２、図３は液体噴射記録ヘッドの外観斜視図、図４は液体噴射記録ヘッドの分解斜視図、図５は別形態の液体噴射記録ヘッドの外観斜視図である。
【００３２】
以下に、本発明の実施例を図１乃至図５に基づいて説明する。
【００３３】
本発明形態の液体噴射記録ヘッド５１は、液滴を吐出する吐出口（ノズル）が列を成して形成されたノズル列からプリント信号に従って液滴を吐出する液滴吐出部と、液体噴射記録装置本体との間を伝送されるプリント信号の受け渡しをする電気配線がなされるフレキシブルケーブルやＴＡＢ等のシート配線部材とを有する記録ユニット部１５と、記録ユニット部１５に供給される記録液等を収容する記録液貯蔵室（インクタンク、不図示）を有するとともに、記録ユニット部１５に記録液を供給、中継するための役割を担う記録液中継ユニット１１から構成され、液体噴射記録装置本体のキャリッジに対して着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採るものとなっている。
【００３４】
まず、記録ユニット部１５の構成の一例について説明する。
【００３５】
図１乃至図４において、１は記録素子基板、２は支持基板、３はシート電気配線基板、４はコンタクト端子配線基板、５はビスであり、記録素子基板１には、Ｓｉ基板の片面に記録液を吐出するための複数の記録素子と、各記録素子に電力を供給するＡｌ等の配線とが半導体成膜技術により形成され、この記録素子に対応した複数の記録液流路と複数の吐出口（不図示）とがフォトリソグラフィ技術により形成されると共に吐出口と接続される複数の記録液流路に記録液を供給するための記録液供給口（不図示）が裏面に開口するように形成されている。
【００３６】
支持基板２に、記録素子基板１の記録素子配列平面の相対位置および傾きをアライメントした後に、記録素子基板１を支持基板２上面に載置接合する。記録素子基板１と支持基板２の相対位置は半導体実装技術によって高精度に設定されるため、記録素子基板１乃至記録素子配列平面の傾き量を小さくして実装することができる。
【００３７】
なお、支持基板２には記録素子基板１に記録液を供給するための記録液供給口２ａが形成されている。
【００３８】
一方、シート電気配線基板３は記録素子基板１に対して電気的に接続されるように、支持基板２の上面に接合保持され、リードボンディング、ワイヤボンディング、ＡＣＦなどの手段によって接続される。
【００３９】
さらに、シート電気配線基板３とコンタクト端子配線基板４とは半田付け、ＡＣＦ、リードボンディング、ワイヤボンディング、コネクタなどの手段によって接続される。
【００４０】
本構成では、電気配線手段として、シート電気配線基板３とコンタクト端子配線基板４とを別部材構成にしているが、シート電気配線基板３とコンタクト端子配線基板４を同一部材で形成した電気配線手段の構成にしても構わない。
【００４１】
上記した電気配線部（シート電気配線基板３とコンタクト端子配線基板を接続した一連の配線部）は記録素子基板１に記録液を吐出するための電気信号を印加するものであり、記録素子基板１に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置した液体噴射記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子４ａとを有しており、この外部信号入力端子４ａを配設しているコンタクト端子配線基板４は記録液中継ユニット１１の一側面に位置決め固定されている。
【００４２】
また、支持基板２は記録液中継ユニット１１にビス５によって固定されており、両者の接合により支持基板２の記録液流路と記録液中継ユニット１１の記録液流路とが接続される。
【００４３】
上記の支持基板２と、記録液中継ユニット１１の接合は接着剤、勘合などの接合手段によって固定しても構わない。
【００４４】
また、記録液中継ユニット１１には多孔質部材１１ｂが接合されており、多孔質部材１１ｂは支持基板２接合部の反対側に接合されている。そして、この多孔質部材１１ｂによって記録液供給経路上流側からの塵埃の侵入を防止するようになっている。
【００４５】
そして、記録ユニット部１５に記録液中継ユニット１１に記録液を接続部から漏出させないため、ゴム製の第１シール部材６を挟んで接続する。記録液は、記録液中継ユニット１１に設けられた多孔質部材１１ｂに接続される記録液貯蔵室（インクタンク、不図示）から供給される。
【００４６】
上記のように組み立てられた液体噴射記録ヘッド５１は、所望の性能が発揮されているか、インクを充填して印字状態を検査する。印字状態の検査が終わった液体噴射記録ヘッド５１に充填されているインクは、前述の通り物流中のインク色剤の固化を防止するために、色剤を含まない物流インクに置き換えられ、所定の物流形態（不図示）に梱包され完成する。次に、記録液中継ユニット１１の構造についてさらに詳しく説明する。１１ａはインク供給流路を有するベース、１１ｂは記録液（インク）中の塵芥を除去する多孔質部材、１１ｃは記録液貯蔵室（インクタンク、不図示）との間をシールする第２シール部材である。
【００４７】
液体噴射記録ヘッド５１の印字状態を検査した後に置換した物流インクは物流中の振動や温度変化により、記録液供給口である多孔質部材１１ｂから漏れ出てくる場合がある。また、記録液貯蔵室（インクタンク、不図示）を着脱した際に記録液が記録液供給口や記録液貯蔵室との接続部から漏れ出てしまう場合もある。
【００４８】
ベース１１ａのインク供給口とコンタクト端子配線基板が組みつけられる側面との間に凸形状１１ｄを形成する。凸形状はインク供給口から漏れ出た物流インクまたは記録液をコンタクト端子配線基板側に流れない堤防としての作用を発揮する。図２の如く、凸形状を複数設けることにより、物流インクまたは記録液を確実にせき止めることが可能となる。
【００４９】
また、ベース１１ａは射出成形等の成形技術で形成されるため、成形金型に凸形状を形成するのみで作成できるので、工程や部品を追加することなく作成することが可能であり、生産性向上が図られる。
【００５０】
本実施形態では、ベース１１ａに凸形状１１ｄを複数設けて物流インクまたは記録液をコンタクト端子配線基板へ至らしめない構造を述べてきたが、別形態として、図５の如く凸形状１１ｅを迷路状に形成することにより、迷路状となった凹部に漏れ出した物流インクまたは記録液を保持することが可能となる。前述の通り、ベース１１ａは射出成形等の成形技術で形成されるため、成形金型に凸形状を形成するのみで作成できるので、工程や部品を追加することなく作成することが可能であり、生産性向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る液体噴射記録ヘッドの断面図
【図２】本発明に係る液体噴射記録ヘッドを反対方向から見た外観斜視図
【図３】本発明に係る液体噴射記録ヘッドの外観斜視図
【図４】本発明に係る液体噴射記録ヘッドの分解斜視図
【図５】本発明に係る液体噴射記録ヘッドの別形態における反対方向から見た外観斜視図
【図６】従来例の液体噴射記録ヘッドの分解斜視図
【符号の説明】
【００５２】
１  記録素子基板
２  支持基板
２ａ  記録液供給口
３  シート電気配線基板
４  コンタクト端子配線基板
４ａ  外部信号入力端子
５  ビス
６  第１シール部材
１１  記録液中継ユニット
１１ａ  ベース
１１ｂ  多孔質部材
１１ｃ  第２シール部材
１１ｄ  凸形状
１１ｅ  迷路状凸形状  
１５  記録ユニット部
５１  液体噴射記録ヘッド
１００１  記録素子基板
１００２  支持基板
１００２ａ  記録液供給口
１００３  電気配線フィルム
１００４  コンタクト端子基板
１００４ａ  コンタクトパッド
１００５  第二プレート
１００６  インク中継容器
１００６ａ  インク供給口
１０１１  記録ユニット
【図１】
2006168140.tif 000003
【図２】
2006168140.tif 000004
【図３】
2006168140.tif 000005
【図４】
2006168140.tif 000006
【図５】
2006168140.tif 000007
【図６】
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