(57)【要約】【課題】位置合わせマークを設ける必要性をなくすことにより、記録ヘッド用基板のさらなる小型化を図る。【解決手段】記録ヘッド用基板に、隣接する電極パッドと異なる形状を持つ電極パッドＨ１１０６を設ける。この電極パッドＨ１１０６は、記録ヘッド用基板の最外の電極パッドであり、電極パッドＨ１１０４の配列方向の外側に隣接する電極パッドとは異なる形状を持っている。この電極パッドＨ１１０６を使用して、バンプＨ１１０５と電極リードＨ１３０２とを電気接合する際の位置合わせや、記録素子基板を支持部材に固定する際の位置合わせを行う。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と配線され、かつ、外部との接続部として機能するとともに、外周の辺に沿って並んで配置された複数の電極パッドとを有する記録ヘッド用基板と、
前記記録ヘッド用基板の前記複数の発熱抵抗体を駆動させるために用いられる電気信号を、前記記録ヘッド用基板前記電極パッドを介して伝達する電極リードを有する電気配線テープと、
前記記録ヘッド用基板と前記電気配線テープとを支持する支持部材と、
を有する記録ヘッドにおいて、
前記複数の電極パッドは、隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドを有し、異なる電極パッドは最も外側にあることを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドは、前記記録ヘッド用基板の前記電極パッドと前記電気配線テープの前記電極リードとを電気接合する際の位置合わせに使用される、請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドは、前記記録ヘッド用基板を前記支持部材に固定する際の位置合わせに使用される、請求項１または２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドは、前記複数の電極パッドの配列方向に形状が異なっている、請求項２または３に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
複数の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と配線され、かつ、外部との接続部として機能するとともに、外周の辺に沿って並んで配置された複数の電極パッドとを有する記録ヘッド用基板において、
前記複数の電極パッドは、隣接する電極パッドと異なる形状を持つ電極パッドを有し、異なる電極パッドは最も外側にあることを特徴とする記録ヘッド用基板。
【請求項６】
前記隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドは、前記複数の電極パッドの配列方向に形状が異なっている、請求項５に記載の記録ヘッド用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を吐出口（オリフィス）から吐出して液滴を形成して記録動作を行う記録ヘッドおよび該記録ヘッドに用いられる記録ヘッド用基板に関し、特に、液体としてインクを用いたインクジェット記録ヘッドおよび該インクジェット記録ヘッドに用いられるインクジェット記録ヘッド用基板に関する。なお、本発明の記録ヘッドは、一般的なプリント装置の他、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには、各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用記録装置に適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
この種のインクジェット記録ヘッドにおいては、ヒータや吐出口などが形成された記録ヘッド用基板（以下、記録素子基板と称する）に対して、吐出口からインクを吐出するための電気信号を印加するため、記録素子基板の電極パッドと電気配線テープの電極リードとを熱超音波圧着法等により電気接合している。
【０００３】
このとき、全ての対応する電極パッドと電極リードとを確実に電気接合するために、平面方向、回転方向の位置合わせを行うが、特に、回転方向の位置合わせ精度を満たすため、記録素子基板上にできる限り広い幅を持った位置合わせ用の基準点を設け、この基準点を使用して位置合わせを行う必要がある。
【０００４】
この場合、装置構成上、電気配線テープ側の位置合わせ基準となる電極リードと同視野で位置合わせを行うことが望ましい。また、位置合わせ用の基準点が単なる配線など十分に特徴的でないものである場合、一部で電極パッドと電極リードとがずれて接続される不良が発生するおそれがあるため、位置合わせ用の基準点を特徴的なパターンにする必要がある。
【０００５】
上記の２つの条件を満たすために、従来の記録素子基板においては、図６に示すように、電極パッドＨ１１０４の配列方向の外側に、特徴的な形状を持つ位置合わせマークＨ１１０９を設けている。なお、図６において、Ｈ１１０３はインクを吐出する吐出口、Ｈ１１０７は吐出口Ｈ１１０３に対応して形成されたヒータ（不図示）を駆動するヒータドライバアレイ、Ｈ１１０２は吐出口Ｈ１１０３に対応して形成されたインク流路（不図示）にインクを供給するインク供給口、Ｈ１１０８はヒータドライバアレイＨ１１０７などに電力を供給するロジック配線部、Ｈ１１０５は電極パッドＨ１１０４上に形成されたバンプ、Ｈ１３０２は電極パッドＨ１１０４上のバンプＨ１１０５に電気接合される電気配線テープの電極リードである。
【０００６】
従来、記録素子基板の電極パッドＨ１１０４のバンプＨ１１０５と電気配線テープの電極リードＨ１３０２とを電気接合する際には、上記の位置合わせマークＨ１１０９を使用して位置合わせを行っていた。
【０００７】
また、記録素子基板を支持部材（不図示）に固定する際にも、上記の位置合わせマークＨ１１０９を使用して位置合わせを行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
最近、インクジェット記録装置の低価格化が進んでおり、記録素子基板のコストを下げることが非常に重要になってきている。記録素子基板においては、発熱抵抗体を駆動するヒータドライバが占める面積は大きく、ヒータドライバ長（ヒータ列方向は記録密度で決定するため、ヒータ列と垂直方向のサイズ）が記録素子基板の面積の支配的要素となっている。したがって、ヒータドライバを小型化することが記録素子基板の直接のコストダウンにつながるため、近年では、ヒータドライバに耐圧の高いＤＭＯＳトランジスタを使用することで、ヒータドライバ長を十分に小さくする手法が採用されている。
【０００９】
しかしながら、記録素子基板は、記録素子基板と電気配線テープとの電気接合のために電極パッドの数、大きさ、密度が決まっている上、上述の位置合わせマークを設けていることが小型化を図る上での妨げとなっている。さらに、今後、インクジェット記録装置の性能向上のために、発熱抵抗体の数が増加していくと、記録素子基板が大型化し、さらに大きなコストアップ要因となることが予測される。
【００１０】
そこで本発明の目的は、記録ヘッド用基板に位置合わせマークを設けることなく位置合わせを精度良く行うことにより、記録ヘッド用基板のさらなる小型化を図ることができる記録ヘッドおよび記録ヘッド用基板を提供することにある。
【００１１】
【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の記録ヘッドは、複数の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と配線され、かつ、外部との接続部として機能するとともに、外周の辺に沿って並んで配置された複数の電極パッドとを有する記録ヘッド用基板と、前記記録ヘッド用基板の前記複数の発熱抵抗体を駆動させるために用いられる電気信号を、前記記録ヘッド用基板前記電極パッドを介して伝達する電極リードが形成された電気配線テープと、
前記記録ヘッド用基板と前記電気配線テープとを支持する支持部材と、
を有する記録ヘッドにおいて、
前記複数の電極パッドは、隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドを有し、異なる電極パッドは最も外側にあることを特徴とするものである。
【００１２】
このような記録ヘッドにおいて、前記隣接する電極パッドとは異なる形状をもつ電極パッドは、前記記録ヘッド用基板の前記電極パッドと前記電気配線テープの前記電極リードとを電気接合する際の位置合わせに使用され、また、前記記録ヘッド用基板を前記支持部材に固定する際の位置合わせに使用される。
【００１３】
この構成では、従来例のように、位置合わせを行う工程に必要とされる位置合わせマークを記録ヘッド用基板に設けなくても、隣接する電極パッドとは異なる形状をもつ電極パッドを使用して同等の精度で位置合わせを行うことができる。それにより、従来例の位置合わせマークだけのために記録ヘッド用基板の幅を広げる必要がないため、記録ヘッド用基板のさらなる小型化を図ることができる。
【００１４】
また、前記隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドは、前記複数の電極パッドの配列方向に形状が異なっていることで、電極リードの影に入らず、様々な位置決めの方法に対応することが出来る。
【００１５】
さらに、前記隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極の周囲には、前記形状を機能的に補完する形状をもつ別のマークが形成されており、前記との電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドと前記マークとを複合したものが前記位置合わせに使用されることとしても良い。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明の記録ヘッド用基板は、複数の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と配線され、かつ、外部との接続部として機能するとともに外周の辺に沿って並んで配置された複数の電極パッドとを有する記録ヘッド用基板において、前記複数の電極パッドは、隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドを有し、異なる電極パッドは最も外側にあることを特徴とするものである。
【００１７】
【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。
【００１８】
本実施形態の記録ヘッド（インクジェット記録ヘッド）Ｈ１００１は、図１（ａ）および図１（ｂ）の斜視図でわかるように、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する一構成要素となっている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、記録ヘッドＨ１００１に着脱自在に設けられたインクタンクＨ１９００（Ｈ１９０１，Ｈ１９０２，Ｈ１９０３，Ｈ１９０４）とから構成されている。記録ヘッドＨ１００１は、インクタンクＨ１９００から供給されるインク（記録液）を、記録情報に応じて吐出口から吐出する。
【００１９】
この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、インクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ（不図示）の位置決め手段および電気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジに対して着脱可能となっている。
【００２０】
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させるための熱エネルギーを生成する発熱抵抗体を用いて記録を行うバブルジェット方式のサイドシュータ型の記録ヘッドである。
【００２１】
また、記録ヘッドＨ１００１は、図２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（記録液供給手段）Ｈ１００３と、タンクホルダーＨ２０００とから構成されている。なお、記録素子ユニットＨ１００２のインク連通口とインク供給ユニットＨ１００３のインク連通口とをインクがリークしないように連通させるため、それぞれの部材を圧着するようジョイントシール部材Ｈ２３００を介してビスＨ２４００で固定している。
【００２２】
記録素子ユニットＨ１００２は、図３の分解斜視図に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００と、第２の記録素子基板Ｈ１１０１と、第１のプレート（第１の支持部材）Ｈ１２００と、電気配線テープ（可撓性の配線基板）Ｈ１３００と、電気コンタクト基板Ｈ２２００と、第２のプレート（第２の支持部材）Ｈ１４００とから構成されている。
【００２３】
第１の記録素子基板Ｈ１１００は、図４の平面図に示すように、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板の片面に、インクを吐出するための複数の発熱抵抗体（不図示）が設けられ、さらに、これに対応する複数のインク流路（不図示）と複数の吐出口Ｈ１１０３とがフォトリソグラフィ技術により形成される。さらに、第１のプレートＨ１２００に形成されたブラックのインク連通口Ｈ１２０１に対応し、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１１０２が反対側の面（裏面）に開口するように形成されている。
【００２４】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、図３の分解斜視図に示すように、第１のプレートＨ１２００に接着され固定されている。さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着され固定されており、この第２のプレートＨ１４００には電気配線テープＨ１３００が接着され固定されており、第１の記録素子基板Ｈ１１００に対して位置関係が保持されている。この電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００に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、第１の記録素子基板Ｈ１１００に対応する電気配線を持ち、インクジェット記録装置本体からの電気信号を受け取る外部信号入力端子Ｈ１３０１を有する電気コンタクト基板Ｈ２２００と接続している。電気コンタクト基板Ｈ２２００は、インク供給ユニットＨ１１０３に、端子位置決め穴Ｈ１３０９（２ヶ所）により位置決めされ、固定されている。
【００２５】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、図４の平面図に示すように、インク供給口Ｈ１１０２を挟んで両側に、発熱抵抗体がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されている。発熱抵抗体と、この発熱抵抗体のオン／オフを行うヒータドライバアレイＨ１１０７やこれらに電力を供給するロジック配線部Ｈ１１０８等からなるＡｌ等の電気配線とは、成膜技術により形成されている。さらに、この電気配線に電力を供給するための電極パッドＨ１１０４が発熱抵抗体の両外側に配列されており、電極パッドＨ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が熱超音波圧着法で形成されている。発熱抵抗体に対向して吐出口Ｈ１１０３が設けられているため、インク供給口Ｈ１１０２から供給されたインクは発熱抵抗体の発熱作用によって発生した気泡により吐出口Ｈ１１０３から吐出される。
【００２６】
なお、第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、第１のプレートＨ１２００に形成されたシアン、マゼンタ、イエローのインク連通口Ｈ１２０１に各々対応する３個のインク供給口Ｈ１１０２が並列に形成され、それぞれのインク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側に発熱抵抗体と吐出口Ｈ１１０３が形成され、インクを吐出させる構成となっている。その他の構成は第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様である。
【００２７】
第１の記録素子基板Ｈ１１００および第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ために、第１のプレートＨ１２００に固定された第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１の電極パッドＨ１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２とを、熱超音波圧着法等により電気接合する。
【００２８】
このとき、電気配線テープＨ１３００が第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対して共通であり、その２つの記録素子基板が離れている。そのため、全ての対応するバンプＨ１１０５と電極リードＨ１３０２とを電気接合できるよう、本発明による隣接する電極パッドと異なる形状を持つ電極パッドＨ１１０６を位置合わせに使用する。
【００２９】
図４に示した隣接した電極パッドと異なる形状をもつ電極Ｈ１１０６は、記録素子基板上の最外の電極であり、電極パッドＨ１１０４の配列方向の外側に突起を有する形状となっている。この突起は電極パッドＨ１１０６と同じ成膜工程で形成されており十分な精度を持っている。また、この電極パッドＨ１１０６の突起形状は、画像処理装置等を使用して高精度で位置合わせを行うのに十分な大きさ（５０μｍ〜１００μｍ程度）と精度を持っている。
【００３０】
ここで、隣接する電極パッドと異なる形状を持つ電極パッドＨ１１０６を使用して、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１のバンプＨ１１０５と電気配線テープＨ１３００の電極リードＨ１３０２とを電気接合する際の位置合わせを行った。その結果、図６に示した従来例のように位置合わせマークＨ１１０９だけのために記録素子基板の幅を広げることなく、位置合わせマークＨ１１０９と同等の精度で位置合わせができることが確認された。
【００３１】
また、上記の隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドＨ１１０６を使用して、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１の各々を第１のプレートＨ１２００に固定する際の位置合わせを行うことができる。その結果、従来例の位置合わせマークＨ１１０９と同等の精度で位置合わせができることが確認された。
【００３２】
隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドＨ１１０６の形状は、電極パッドＨ１１０４の配列方向の外側に突起など異なる形状のを有する形状であれば良く、図４に示した形状に限定されず、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような様々な形状とすることができる。このうち、図５（ｄ）に示した電極パッドＨ１１０６の周囲の突起状の異なる形状には、その形状同じ範囲に、前記形状を補完する形状をもつ別のマークが形成されており、このマークと電極パッドＨ１１０６とを複合したものが位置合わせに使用される。なお、このマークは電極パッドＨ１１０６の形状と同じ範囲に形成しているため、このマークだけのために記録素子基板の幅を広げる必要はない。
【００３３】
また、隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドＨ１１０６の形状を記録素子基板の対角線上で変えることにより、当該基板の回転方向を規制することができる。また、電極パッドＨ１１０６の形状を、異なる仕様を持つ記録素子基板ごとに変えることにより、多種の記録素子基板の混入を起こすことなく、同一の生産装置で生産することができる。
【００３４】
また、隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドＨ１１０６の数は、図４に示したように記録素子基板の４隅に設けることが特に好適である。
【００３５】
上述したように本実施形態においては、記録素子基板上に隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドＨ１１０６を設け、その電極パッドＨ１１０６を使用して位置合わせを行うことにより、従来例の位置合わせマークＨ１１０９を設ける必要性がなくなるため、記録素子基板のさらなる小型化を図ることができる。
【００３６】
なお、本実施形態は、位置合わせマークＨ１１０９だけのために記録素子基板の幅を広げる必要がないため、特に吐出口の数が増えるほど効果がでることがわかる。また、本実施形態は、記録素子基板の数、記録素子基板上のインク供給口の数には左右されず、いかなる数であっても同様の効果が発揮できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、外周の辺に沿って並んで配置された複数の電極パッドを有する記録ヘッド用基板において、前記複数のパッドは、隣接する電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドを有し、異なる電極パッドは最も外側にあることとし、この電極パッドを位置合わせに使用することによって、従来例の位置合わせマークを設ける必要性を無くしている。
【００３８】
それにより、小型化されたヒータドライバとともに記録ヘッド用基板の面積を小さくすることができるため、記録ヘッド用基板のコストを下げ、記録装置の低価格化に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録ヘッドを用いた記録ヘッドカートリッジの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の分解斜視図である。
【図２】図１に示した記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】図２に示した記録素子ユニットの分解斜視図である。
【図４】図３に示した第１の記録素子基板と電気配線テープの構成を示す平面図である。
【図５】図４に示した隣接した電極パッドと異なる形状をもつ電極パッドに適用可能な各種形状を示す図である。
【図６】従来の記録素子基板と電気配線テープの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｈ１０００　　記録ヘッドカートリッジ
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　　吐出口
Ｈ１１０４　　電極パッド
Ｈ１１０５　　バンプ
Ｈ１１０６　　隣接した電極パッドと異なる形状を有する電極パッド
Ｈ１１０７　　ヒータドライバアレイ
Ｈ１１０８　　ロジック配線部
Ｈ１１０９　位置あわせマーク
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　　電極リード
Ｈ１３０９　端子位置決め穴
Ｈ１４００　　第２のプレート
Ｈ１９００　　インクタンク
Ｈ１９０１　　ブラックインクタンク
Ｈ１９０２　　シアンインクタンク
Ｈ１９０３　　マゼンタインクタンク
Ｈ１９０４　　イエローインクタンク
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】
2004050638.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004050638.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004050638.tif 000007
【図６】
2004050638.tif 000008