(57)【要約】      （修正有）【課題】回路基板を含む複数の層を貫通する流体チャネルをインクが通過するプリンタヘッドにおいて，電気信号が流れる層をシールすることが出来る，プリンタヘッド，流体チャネルを有する複数層構造，およびプリンタヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】プリンタヘッドは、インクチャネル２２の一部分を構成する穴を有する回路基板１２と、前記回路基板の回路であって、前記回路は配線１９および前記回路基板の前記穴に一致する穴を有し、前記穴は流体管路を形成する回路と、前記流体管路から前記回路をシールするために位置決めされた、前記流体管路の周りの前記回路基板上の隆起した構造３０とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴を有する回路基板と、
前記回路基板の回路であって、前記回路は配線および前記回路基板の前記穴に一致する穴を有し、前記穴は流体管路を形成する回路と、
前記流体管路から前記回路をシールするために位置決めされた、前記流体管路の周りの前記回路基板上の隆起した構造と
を備えるプリンタヘッド。
【請求項２】
前記回路に取り付けられたトランスデューサ層をさらに備える、請求項１に記載のプリンタヘッド。
【請求項３】
前記トランスデューサ層に取り付けられたジェットスタックをさらに備える、請求項１に記載のプリンタヘッド。
【請求項４】
前記構造は前記回路基板全体に形成された隆起した構造を備える、請求項１に記載のプリンタヘッド。
【請求項５】
前記回路はフレックス回路を備える、請求項１に記載のプリンタヘッド。
【請求項６】
前記フレックス回路を前記回路基板に取り付ける接着剤をさらに備える、請求項５に記載のプリンタヘッド。
【請求項７】
穴を有する回路基板と、
前記回路基板の前記穴に一致する穴を有する前記回路基板上の少なくとも１つの層と、
前記層が前記穴からシールされるような前記穴を取り囲む前記回路基板上の隆起した構造とを備える、流体チャネルを有する複数層構造。
【請求項８】
前記構造は前記回路基板全体に形成された隆起した構造を備える、請求項７に記載の複数層構造。
【請求項９】
前記構造は前記回路基板から部分的に、かつジェットスタックの中間層から部分的に形成された構造を備える、請求項７に記載の複数層構造。
【請求項１０】
回路基板を設けることと、
前記回路基板に、流体管路を収容するように構成された穴を形成することと、
前記穴を取り囲む前記回路基板上の構造を形成することと、
前記構造を収容するための穴を有するフレックス回路を前記回路基板に取り付けることとを備える、プリンタヘッドを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、プリンタヘッドに関し、さらに詳細にはフレックス回路およびインク通過管路を有するプリンタヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なプリンタヘッド構造は、金属層、ポリマー層、および／または接着剤層の様々な層を通って、プリンタヘッドの後ろのインクタンクからプリンタヘッドの前のジェットスタックにインクを通す。インクは、１つがフレックス回路であるこれらの層を貫通する流体チャネルを通過する。ここで使用されるフレックス回路という用語は、プリンタヘッドを貫通するクリアランス穴の近傍に、かつクリアランス穴の周りに配置する導電性の配線を有する、ポリイミドのようなポリマー層を意味する。適合した接着剤を使用するときでさえ、これらの配線は、インクポートの周りをシールすることを困難にするクリアランス穴と関連付けられたトポグラフィーを有する。
【０００３】
前記トポグラフィーのために、複数の層が一緒に押し付けられるとき、複数の層の内部で漏れが時々生じる。電気信号が流れる層の中にインクが漏れる場合、それらはショートし、プリンタヘッドは作動しない。さらに、漏れは、他の問題を引き起こすことがある、プリンタヘッドのインク流の圧力を変える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
プリンタヘッドは、穴を有する回路基板と、前記回路基板の回路であって、前記回路は配線および前記回路基板の前記穴に一致する穴を有し、前記穴は流体管路を形成する回路と、前記流体管路から前記回路をシールするために位置決めされた、前記流体管路の周りの前記回路基板上の隆起した構造とを備える。
【０００５】
別の実施形態は、穴を有する回路基板と、前記回路基板の前記穴に一致する穴を有する前記回路基板上の少なくとも１つの層と、前記層が前記穴からシールされるような前記穴を取り囲む前記回路基板上の隆起した構造とを備える複数層構造からなっている。
【０００６】
別の実施形態は、回路基板を設けることと、前記回路基板に、流体管路を収容するように構成された穴を形成することと、前記穴を取り囲む前記回路基板上の構造を形成することと、前記構造を収容するための穴を有するフレックス回路を前記回路基板に取り付けることとを備える、プリンタヘッドを製造する方法からなっている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】最新のプリンタヘッドの構造設計の流体管路を示す図である。
【図２】最新のプリンタヘッドの構造設計の流体管路を示す図である。
【図３】流体管路の周りの隆起した構造を有する流体管路を示す図である。
【図４】流体管路の周りの隆起した構造を有する流体管路を示す図である。
【図５】流体管路の周りの隆起した構造を有する流体管路の代替の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１および図２は、最新のプリンタヘッド構造の流体管路を示す。プリンタヘッドは、他の構成要素からなっていてもよいが、大部分は、一般的には、少なくともここで検討された構成要素を含む。図１では、プリンタヘッド１０は、フレックス回路が付着する接着剤１４の層を有する回路基板１２を備える。フレックス回路１８は、１９のような金属の導体配線および導体パッド、および一般的にはソルダーレジスト１６を有する。これらの隆起した特徴は、フレックス回路が平面を有することを回避する。結果として、２０のような間隙は、フレックス回路と接着剤との間の接着部の中に存在する。インクがチャネル２２を流れるとき、インクはこれらの間隙の中に漏れる。図２は、インクチャネル２２および配線１９のその一部分を有するフレックス回路の底部の図を示す。
【０００９】
間隙の中に漏れるインクは、ジェットを故障させるトランスデューサ信号のショート、インク管路の圧力を変えること、プリンタヘッド故障などを含むホストの問題を引き起こすことがある。最新のプリンタヘッド構造は、異なる層間でそれぞれの個別のインターフェースをシールすることを必要とする。いくつかのプリンタヘッドでは、これは、回路基板と接着剤、接着剤とフレックス回路、フレックス回路と接着剤、接着剤とポリイミドの第１層、ポリイミドの第１層と接着剤、接着剤と第２のポリイミド、第２のポリイミドと接着剤、および接着剤と頂部の回路基板である、上記のそれぞれの間の異なるインターフェースをシールすることを意味してもよい。これにより、プリントヘッドの製造コストが上昇し、プリントヘッドの動作時に故障箇所がより多くなる可能性がある。
【００１０】
図３に示す実施形態では、構造３０は回路基板１２上に存在する。隆起した構造は、インクチャネル２２から様々な層１４，１６，１８，２４，２６，２８を分離する。層２８は、ジェットスタック、またはさらにより詳細に検討される他の中間層を含むプリンタヘッドの別の層であってもよい。回路は、フレックス回路である必要はなく、接着剤を使用する必要はなく、回路基板上に単に存在することもあり得るということに留意すべきである。
【００１１】
図４は、フレックス回路の回路基板の底部の層を示す。インクチャネル２２の一部分を構成する穴は、構造化されたもの３０およびクリアランス穴３２に取り囲まれている。この構造を使用して、前記構造は、様々な層とインクチャネルとの間に必要とされるシールの代わりをする。前記構造の一部分は、前記構造における積み重ねた複数層の内部の別の層から、実質的に「下に」下げてもよいが、前記構造は、ここでは煙突または隆起した構造化されたものとして参照してもよい。前記構造の頂部は、間隙を生じるトポグラフィーが存在しない別の層までシールインターフェースを移動させる。
【００１２】
代替の実施形態として、さらに信頼性を向上させる突出構造は、異なる層に付加してもよい。図５は、この実施形態の例を示す。回路基板１２は、隆起した構造３０を有する。接着剤１４の層は、フレックス回路１８をソルダーレジスト１６および配線１９とともに付着する。接着剤層２４は、第１中間層、このケースではポリイミド層２６を付着する。中間層は、いくつかの異なる層からなっていてもよく、図５に示すものは、他の層の単なる例である。別の層３４は、第２のポリイミド層からなっていてもよい。別の中間層４０は、接着剤層２４を通って、回路基板から隆起した構造３０と一直線になり結合する別の突出構造４２を含んでいてもよい。この結合は、さらにチャネルのインクとプリンタヘッドの複数の層との間の分離を提供する。
【００１３】
ここでの構造は、プリンタヘッドに関するが、流体チャネルが前記構造の複数の層を通過し、それらの層が前記チャネルの流体からシールされることを必要とするいかなる複数層構造にも適用可能であってもよいことに留意すべきである。複数層構造は、回路基板、流体チャネル、および少なくとも１つの他の層を有する。回路基板および残りの層は、上記に示したように、流体チャネルを収容するための穴を有するが、流体チャネルはインク以外のいかなるタイプの流体であってもよい。
【００１４】
結果として生じる構造は、シールされ、かつ付着されなければならない唯一のインターフェースを有する。それが使用される実施形態である場合、このインターフェースは、底部の回路基板と接着剤との間に、かつ、接着剤と頂部の回路基板との間に存在する。複数層がさらに取り付けられるが、それらはシールされる必要はない。
【００１５】
前記構造の製造は、エッチングまたはレーザー切断のような除去型プロセスで回路基板の一部分を除去することを含んでいてもよい。その代案として、付加的な技術により、電鋳法、ダイレクトメタルレーザー焼結、構造を有する回路基板を成型すること、または構造を有する回路基板を鋳造することを含めて回路基板上の構造を作り上げることができるか、または回路基板上の構造を正確に設置することができる。一般的には、構造は、回路基板に形成され、残りの層が取り付けられる。残りの層の穴は、回路基板に形成された構造と一直線にするか、または干渉しないようにクリアランスを設ける。構造上のいくつかの特徴は一直線に設けてもよく、これらは関連付けられたクリアランスおよび公差とちょうど一致する。
【００１６】
プリンタヘッドの場合には、残りの層は、フレックスであるか、または他のタイプの回路である。フレックス回路および回路基板の穴は、切削、エッチング、打ち抜きなどを含む多くの方法のうちの１つで同様に形成してもよい。トランスデューサ層およびジェットスタックを含むプリンタヘッドの別の層も取り付けられる。突出構造が使用される実施形態では、突出構造は、残りの中間層のうちの１つに形成してもよく、プロセスにおける適切なステップで、中間層は、回路基板上の隆起した構造と結合される。
【００１７】
このように、インクまたは流体のチャネルは、回路基板に取り付ける複数層から完全に分離される。これは、インク漏れによるいかなる問題も排除し、プリンタヘッドの信頼性を向上させる。さらに、それは、プリンタヘッドを製造するコストを減少させ、シールすることに関するプロセスの複雑さを確実に減少させる。
【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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