专利名称：喷墨记录头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对记录媒体的被记录面排出墨水进行记录动作的喷墨记录头，特别是适合用于在基板安装具有可挠性薄膜基板的喷墨记录头，该基板形成用于产生排出墨水所用的能量的记录元件。
背景技术：
在喷墨记录方式中，一般包括具有用于排出墨水的喷嘴或排出口的喷墨记录头和相对该记录头供给墨水的供给系。
图1～图3为示出喷墨记录头的代表例的透视图。该构成基本上可良好地适用后述的本发明。
喷墨记录头H1000大体由记录元件单元H1002、墨水供给单元H1003、及槽支架H2000构成。在这里，如图3所示那样，记录元件单元H1002由第1记录元件基板H1100、第2记录元件基板H1101、作为基座的第1板H1200、作为具有可挠性的配线构件的电配线带H1300、电触头基板H2200、及作为记录元件基板的收容部的第2板H1400构成，它们一体组装，安装于电配线带H1300。另外，墨水供给单元H1003由墨水供给构件H1500、流路形成构件H1600、接头密封构件H2300、过滤器H1700、及密封橡胶H1800构成，它们一体组装，收容于槽支架H2000。
在这里，说明记录元件单元H1002的构成。
记录元件单元H1002大体经过以下的工序制作。
工序1通过第1板H1200与第2板H1400的接合形成板接合体。
工序2在板接合体安装2个记录元件基板H1100和H1101。
工序3对齐电配线带H1300的电极端子H1302与各记录元件基板的电极部分的位置，将电配线带接合到上述板接合体。
工序4连接电配线带H1300的电极端子H1302与各记录元件基板的电极部分。
工序5封闭上述电连接部分。
以下进一步详细说明上述各工序。
工序1在第1板H1200形成将黑色墨水供给到第1记录元件基板H1100的墨水供给口H1201和用于将青色、品红色、及黄色墨水供给到第2记录元件基板H1101的墨水供给口H1201。第2板H1400露出各墨水供给口H1201地接合到第1板H1200。在这里，第2板H1400与第1板H1200接合，在露出墨水供给口H1201的部分形成2个记录元件基板H1100和H1101进入的装置孔H1401。
工序2第1记录元件基板H1100和第2记录元件基板H1101按高位置精度粘接固定于在该装置孔H1401内露出的第1板H1200的部分。此时的定位相对形成于第1板H1200的X方向位置基准面H1204和Y方向位置基准面H1205进行。具有多个用于排出墨水的排出口的记录元件基板具有在侧射型的喷墨记录头中采用的公知的构造。
工序3电配线带H1300由底膜、铜箔配线、及保护配线的保护膜或抗焊剂的层压体构成。底膜例如由聚酰亚胺树脂按厚25～125μm形成。另一方面，铜箔配线形成35μm的厚度，具有连接2个记录元件基板与电触头基板H2200的预定形状的迹线。电配线带H1300的记录元件基板装入部分形成与装置孔H1401大体相同形状的装置孔H1304，在与记录元件基板的电极部分对应的装置孔的2边作为连接端子延伸设置表面镀金的电极端子H1302的列。电配线带H1300在保护膜的侧通过热硬性环氧树脂粘接层固定于第2板H1400的表面。电配线带H1300的底膜为了与记录元件单元的盖构件等接触而成为平滑面。
工序4
电配线带H1300与2个记录元件基板的电连接通过相对电配线带的电极端子H1302和例如预先设于各记录元件基板的电极部分上的凸端实施单点的内部导线连接(以下简称ILB)而进行。
工序5在ILB后，如露出电连接部分，则存在从排出口飞溅的微细的墨水滴或从记录媒体上弹起的墨水滴附着于电极部分而腐蚀电极部分和其底层金属的危险，所以，电极部分由环氧树脂等密封性和离子阻断性优良的密封材料H1308(图2)覆盖，加以封闭。另外，包含各记录元件基板周围与装置的间隙部分在内由密封材料H1307覆盖，从墨水供给口H1201到各排出口H1107形成密闭性高的墨水连通路。
在这里，适用于各记录元件基板周围的密封材料(第1密封材料)H1307选定流动性高而且硬化后相对各记录元件基板不施加硬化收缩等的应力的弹性高的材料。另一方面，相对电连接部分的密封材料(第2密封材料)H1308考虑相对用于适时擦拭附着于排出口的形成面的墨水滴的橡胶等的擦板的磨损耐久性和记录媒体万一接触的场合不产生剥离的那样的耐久性，选定硬质的材料。
此后，作为电配线带的电输入侧的电端子连接部分H1303和用于从记录装置本体传递电信号的电触头基板H2200由例如ACF(各向异性导电膜)连接，该端子连接部分也由上述的密封材料等覆盖。
经过以上的工序制作的记录元件单元H1002和墨水供给单元H1003通过接头密封构件H2300接合，同时，通过分别设在形成于第1板的2个部位的螺钉固定部分1206的螺钉固定位置H1207将螺钉H2400螺旋接合于墨水供给单元H1003的螺钉固定凸台部分1517而固定。此时，形成于第1板的位置基准面H1204、H1205、背面侧的平面接触于墨水供给单元H1003侧的接触部分H1509、H1510、及H1511。这样，对X方向(主扫描方向)、Y方向(副扫描方向)、及Z方向(墨水排出方向)的记录元件单元H1002进行定位。电触头基板H2200相对该端子定位孔H1309和端子接合孔H1310嵌入设于墨水供给单元H1003的端子固定部分H1512的端子定位销H1515和端子接合销H1516而定位和固定。
然后，通过在这些记录元件单元H1002和墨水供给单元H1003的组装体安装槽支架H2000，从而完成图1所示那样的喷墨记录头H1000。如在槽支架H2000安装墨水槽(图中未示出)，则墨水从墨水供给单元H1003的过滤器H1700通过流路形成构件H1600的墨水流路H1501供给，可进一步从墨水导入口H1602导入至记录元件单元H1002。
虽然作为上述喷墨记录头说明了黑色墨水排出用的部分和彩色墨水排出用的部分形成一体的记录头，但在构成具有其分别形成的各色的记录元件基板的喷墨记录头时，也可采用同样的制造方法。
然而，在上述喷墨记录头中，存在降低可靠性的危险的如下那样的问题。
如上述那样，覆盖电配线带H1300与记录元件基板的相互的电连接部分的第2密封材料H1308采用坚硬、耐久性优良的材料。因此，对于密封记录元件基板的外周的柔软的第1密封材料H1307上的、该第2密封材料H1308所处的部分，第1密封材料H1307的变形施加局部的外力可能会产生裂纹，墨水从该裂纹部分浸入，可能腐蚀电连接部分。
为了解决这样的问题，电配线带的底膜伸出到电配线带的电极端子H1302列的与两侧的装置孔H1304的间隙部分，在该伸出部分H1305上覆盖电连接部分地涂覆第2密封材料H1308，解决上述问题(参照日本特开2002-187273号公报)。在该文献中，特别是在提高刚性的场合，在伸出部分H1305设置导体层。
然而，随着喷墨记录装置的广泛的普及，希望这里所使用的记录头的进一步低廉化，为此，必须实现各构成要素的低廉化。作为其一环，在减薄构成作为较昂贵的构件的电配线带1300的底膜和铜箔层的场合，上述构成不能完全防止上述问题的可能性增大。
下面，使用图4a和图4b说明该问题。图4a为从形成墨水排出口H1007的群H1108的面(与记录媒体相对的面)侧观看记录元件单元的电配线带和装置孔的周边的示意图，图4b为其IVB-IVB线的示意断面图。
如图4a所示那样，在适用公开于日本特开2002-187273号公报的技术的场合，覆盖第1记录元件基板H1100与装置孔H1401之间的部分上的空间地朝向连接于第1记录元件基板H1100的电极部分H1104的电配线带H1300的电极端子H1302的列的两侧伸出电配线带的底膜，第2密封材料H1308覆盖电连接部分，并且也涂覆到该伸出部分H1305上。
然而，如图4b所示那样，在第1密封材料H1307变形(例如硬化收缩)的场合，与此相随，处于电配线带H1300的装置孔H1304的角的伸出部分H1305朝装置孔底面如箭头所示那样变形。然而，由于第2密封材料H1308为硬质，所以，不能跟随该变形，局部地产生应力集中，可能损害连接稳定性。
发明内容
鉴于这样的问题，本发明的目的在于解决上述问题，提供一种可靠性高的喷墨记录头。
为此，本发明记录头包括记录元件基板、收容部分、具有可挠性的配线构件、第1密封材料、第2密封材料、及支承构件；该记录元件基板具有用于排出墨水的记录元件和接受用于驱动该记录元件的电力供给的电极部分，配置到基座上；该收容部分围住该记录元件基板的侧周部分地收容上述记录元件基板，配置到上述基座上；该具有可挠性的配线构件配置于该收容部分上，形成连接于上述记录元件基板的上述电极部分的配线部分；该第1密封材料充填由上述收容部分围住的上述记录元件基板周围的空间；该第2密封材料覆盖上述记录元件基板的上述电极部分和相对其的上述配线构件的上述配线部分的部分；该支承构件配置在上述空间，在上述基座上支承上述第2密封材料。
按照本发明，通过减薄构成作为较昂贵的构件的电配线带等配线构件的底膜和铜箔层，从而可缓和过去存在危险的电连接部分的应力集中，提高可靠性。即，通过设置支承第2密封材料的支承构件，从而即使减薄配线构件实现低廉化，也可提高记录元件基板与配线构件的连接部分的可靠性和制造稳定性。特别是如在划定可由较廉价的材料形成的收容部分(第2板)的记录元件基板的收容空间的装置孔内侧设置突起，则不增加部件数量，另外，部件成本也不上升，所以，可廉价地提供可靠性高的喷墨记录头。
通过后述的实施方式结合附图的说明，本发明的上述的和其它的课题、效果、特征以及优点变得更加清楚。
图1为示出可适用本发明的喷墨记录头的一例的透视图。
图2为分解地示出作为图1的喷墨记录头的主要构成要素的记录元件单元、墨水供给单元、及槽支架的透视图。
图3为相对图2进一步分解示出记录元件单元和墨水供给单元的透视图。
图4a和图4b为分别从与记录媒体的相对面侧观看过去的记录元件单元的电配线带和装置孔的周边的示意图和其IVB-IVB线的示意断面图。
图5为按照本发明第1实施形式的记录元件单元的分解透视图。
图6a和图6b为分别从与记录媒体的相对面侧观看图5的记录元件单元的电配线带和装置孔的周边的示意图和其VIB-VIB线的示意断面图。
图7为用于说明可适用本发明的喷墨记录头的第1记录元件基板的构成的透视图。
图8为用于说明可适用本发明的喷墨记录头的第2记录元件基板的构成的透视图。
图9为示意地示出使用适用了本发明的喷墨记录头的喷墨记录装置的概略构成例的透视图。
图10为按照本发明第2实施形式的记录元件单元的分解透视图。
图11为按照本发明第3实施形式的记录元件单元的分解透视图。
图12为按照本发明第4实施形式的记录元件单元的分解透视图。
具体实施例方式
下面，参照附图详细说明本发明。
(第1实施形式)图5为按照本发明第1实施形式的记录元件单元的分解透视图。图6a为从第1记录元件H1100的形成墨水排出口H1007的群H1108的面(与记录媒体的相对面)侧观看记录元件单元的电配线带和装置孔的周边的示意图，图6b为其VIB-VIB线的示意断面图。在这些图中，对于可与图1～图3、图4a和图4b的各部分同样地构成的部分，在对应的部位采用相同符号。
本实施形式与图4a和图4b的不同点在于，在形成于第2板H1400′的第1和第2记录元件基板H1100和H1101用的各装置孔H1401′的四角设置与电配线带H1300的装置孔H1304对应的突起H1402。突起H1402在用陶瓷和树脂或金属等母材成形第2板H1400′时，由其模具一体形成即可。在本实施形式中，通过改变氧化铝(Al2O3)的片坯的冲裁模，从而可容易而且廉价地形成。
使用这样形成的第2板H1400′通过上述工序组装记录元件单元H1002，如图6b所示那样由第2板的突起H1402支承电配线带的装置孔伸出部分H1305。因此，即使在第1密封材料H1307产生硬化收缩，也不由此使伸出部分H1305朝下方挠曲以及产生使第2密封材料H1308变形的力，因此，不在记录元件基板与电配线带的电连接部分产生局部应力集中，不会损害连接稳定性。这样，可获得可靠性高的喷墨记录头。
在本实施形式中，在电配线带侧设置伸出部分H1305，通过其支承第2密封材料H1308。该构成通过朝电连接部分形成积极的伸出部分，从而使得电配线带端部的台阶不处于第2密封材料H1308周边部分附近，由此获得有利于使第2密封材料H1308的被覆性稳定而且良好的构成。然而，如那样的密封材料H1308的剥落等不成为问题，则也可不在电配线带侧设置伸出部分H1305，第2板的突起H1402由第2密封材料H1308直接覆盖，即，第2板的突起H1402也可直接支承密封材料H1308。这在后述的第2和第3实施形式下也相同。
另外，在本实施形式中，相对第2板H1400′的装置孔H1401′的各角部设置大体角形的突起H1402，但如可有效地支承电配线带的伸出部分H1305或第2密封材料H1308，则突起的形状不限于此。例如，也可为相对角形的边缘部分形成斜面或曲面的倒角那样的形状，即使为该形状，也可在第2板的成形时一体而且容易地形成，可获得同样的效果。
第2板H1400′不对记录元件单元的其它各部分的构成产生影响，因此，不需要在其基本设计和制造工序中进行大的改变。因此，对于适用的记录元件基板H1100和H1101，侧射型喷墨记录头也可采用公知的构造，下面使用图7和图8进行简单说明。
图7示出第1记录元件基板H1100，为黑色墨水所用。图8示出第2记录元件基板H1101，为彩色墨水所用。两基板都在厚0.5mm～1mm的硅基板H1110作为各色的墨水流路设置由长槽状的贯通口构成的墨水供给口H1102，相对该墨水供给口从墨水供给单元H1003的墨水导入口H1602(图3)导入对应的墨水。另外，在夹住各色的墨水供给口H1102的两侧分别1列地设置作为排出能量发生装置的电热变换元件H1103的列，该电热变换元件H1103的列具有使排列节距朝Y方向错开1/2的交错状的排列。在与该电热变换元件对应的位置形成由墨水流路壁H1106形成的液路和与该液路连通并朝记录媒体排出墨水的排出口H1107的群H1108。彩色墨水用的第2记录元件基板H1101为相对黄色、品红色、及青色这样3色具有各2列的排出口的一体构成，但也可分别构成。
另外，沿与电热变换元件H1103的排列方向(图的Y方向)直交的方向(图的X方向)的记录元件基板的2边形成电热变换元件和电极部分H1104，该电热变换元件形成于第1记录元件基板上，该电极部分H1104用于进行在第1记录元件基板内形成的驱动回路与外部的电连接。在电极部分H1104例如适用引线连接装置形成用于进行电配线带H1300的电极端子H1302的连接的Au等的环状凸端(柱形凸端)H1105。
作为发生用于排出墨水的能量的元件，不限于相应于通电产生加热墨水使其发泡的热能的电热变换元件，也可为其它元件。
使用图5所示构成的记录元件单元H1102组装成的记录头H1100可搭载于打印机、复印机、具有通信系统的传真机、具有打印机部分的文字处理器等装置，另外，也可搭载于与各种处理装置复合地组合的产业记录装置。通过使用该喷墨记录头，可在纸、线、纤维、布帛、皮革、金属、塑料、玻璃、木材、陶瓷等各种记录媒体进行记录。在本说明书上，“记录”不仅指相对记录媒体赋予具有文字和图形等意义的图像，而且也指赋予图案等没有意义的图像。
图9为示意地示出使用上述喷墨记录头的喷墨记录装置的一构成例的透视图。
在图示装置中，滑架500固定于环形皮带501，而且可沿导轴502移动。环形皮带501卷绕到皮带轮503和504，在皮带轮503连接滑架驱动电动机504的驱动轴。因此，滑架500随着滑架驱动电动机504的回转驱动沿导轴502朝往复方向(A方向)进行主扫描。在滑架500上搭载滑架形式的上述喷墨记录头H1000，另外，搭载与使用的墨水颜色对应的个数的墨水槽404。
另外，在图示装置中，出于检测滑架的主扫描方向上的移动位置等的目的设置线性编码器506。作为线性编码器506的一方的构成要素，具有沿滑架500的移动方向设置的线性标尺507，在该线性标尺507按预定密度等间隔地形成狭缝。另一方面，在滑架500作为线性编码器506的另一方的构成要素例如设置具有发光部分和受光传感器的检测系508和信号处理回路。因此，从线性编码器506随着滑架500的移动输出用于规定墨水排出定时的排出定时信号和滑架的位置信息。
作为打印媒体的记录纸P朝与滑架500的扫描方向直交的箭头B方向间歇地输送。记录纸P由输送方向上游侧的1对的辊单元509和510及下游侧1对辊单元511和512支承，施加一定的张力，确保对于记录元件单元H1102的排出口形成面的平坦性的状态下输送。相对各辊单元的驱动力从图中未示出的用纸输送电动机传递。
由上述那样的构成随着滑架500的移动交替地反复进行与喷墨记录头的排出口的排列宽度对应的宽度的打印和用纸P的输送，同时相对用纸全体进行打印。
滑架500在打印开始时或打印过程中根据需要在起始位置停止。在该起始位置设置对各喷墨头的设置了排出口的面(排出口面)加盖的盖构件513，在该盖构件513连接从排出口强制地吸引墨水防止排出口堵塞等的吸引恢复装置(图中未示出)。另外，可升降地设置用于擦拭记录元件单元H1102的排出口形成面的擦拭构件550。
(第2实施形式)图10为按照本发明第2实施形式的记录元件单元的分解透视图，对于与图1～图3、图4a和图4b的各部分同样地构成的部分在对应的部位采用相同符号。
本实施形式与图5的构成不同之处在于，使用具有与图4a和图4b同样的形状的装置孔H1401的第2板H1400，另一方面，在第1和第2记录元件基板H1100和H1101用的各装置孔H1401的四角配置与第2板的装置孔H1401的深度同等高度的支承构件H1403，并使其位于电配线带的装置孔伸出部分H1305的下部。在本例中，制作丙烯酸制的微小的具有大体立方体(0.6mm×0.6mm×0.6mm)形状的支承构件H1403，组装第1和第2板H1200和H1400，然后，在各装置孔H1401的四角粘接支承构件H1403。
其它与上述工序同样，通过组装记录元件单元H1002，从而由支承构件H1403支承电配线带的伸出部分H1305。因此，即使在第1密封材料H1307产生硬化收缩，也不由此产生朝下方的挠曲，因此，在记录元件基板与电配线带的电连接部分不局部地产生应力集中，也不损害连接稳定性。这样，可获得可靠性高的喷墨记录头。
(第3实施形式)图11示出作为上述第2实施形式的变形例的第3实施形式。在本例中，在上述电配线带的伸出部分H1305的背侧即与装置孔H1401对面的一侧，与上述第2实施形式同样，通过配置与装置孔的深度同等的丙烯酸制的支承构件H1403，可获得同样的效果。
即，此外，与上述工序同样地组装记录元件单元H1002，从而由支承构件H1403支承电配线带的伸出部分H1305。因此，即使在第1密封材料H1307产生硬化收缩，也不因此产生朝下方的挠曲，因此，不在记录元件基板与电配线带的电连接部分产生局部应力集中，不会损害连接稳定性。这样，可获得可靠性高的喷墨记录头。
如可有效地支承电配线带的伸出部分H1305或第2密封材料H1308，则支承构件的形状当然不限于大体立方体状。另外，其材质也不限于丙烯酸，可廉价而且容易地制作，例如，也可使用金属、陶瓷或容易成形的树脂等。
(第4实施形式)图12为按照本发明第4实施形式的记录元件单元的分解透视图。在本实施形式中，使用具有与图4a和图4b同样的形状装置孔H1401的第2板H1400，另一方面，使突出到电极配线带的伸出部分H1305的角状的部分朝背侧即第2板H1400的装置孔H1401侧折曲地形成，将该折曲部分H1306作为支承电配线带的装置孔伸出部分H1305或第2密封材料H1308的支承构件。作为其折曲量，如成为与第2板H1400同等的高度地设为0.6mm，则进行与上述同样的组装后，即使在第1密封材料H1307产生硬化收缩，也由折曲部分H1306的前端支承电极配线带，阻止朝下方的挠曲，所以，不在记录元件基板与电配线带的电连接部分产生局部应力集中，不会损害连接稳定性。这样，可获得可靠性高的喷墨记录头。
作为折曲量，也可不使得折曲部分H1306的前端完全接触到第1板H1200的上面。也就是说，只要为不在与电配线带的电连接部分局部地产生不利的应力集中的程序地容许电配线带的变形的量即可。
本发明中针对优选实施例进行了详细描述，现在就前述内容来看，对本领域的技术人员来说，无需从较宽层面上脱离本发明就可以进行更改修正是显而易见的。因此，在清楚的权利要求书中意欲概括所有这样的更改修正，这更是本发明的真正意义所在。
权利要求
1.一种喷墨记录头，包括记录元件基板、收容部分、具有可挠性的配线构件、第1密封材料、第2密封材料、及支承构件；该记录元件基板具有用于排出墨水的记录元件和接受用于驱动该记录元件的电力供给的电极部分，并配置到基座上；该收容部分围住该记录元件基板的侧周部分地收容上述记录元件基板，并配置到上述基座上；该具有可挠性的配线构件配置于该收容部分上，形成有连接于上述记录元件基板的上述电极部分的配线部分；该第1密封材料充填由上述收容部分围住的上述记录元件基板的周围的空间；该第2密封材料覆盖上述记录元件基板的上述电极部分和相对其的上述配线构件的上述配线部分的部分；该支承构件配置在上述空间，在上述基座上支承上述第2密封材料。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录头，其特征在于上述配线构件具有伸出到上述空间的部分，上述支承构件经由该伸出部分支承上述第2密封材料。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨记录头，其特征在于上述支承构件由陶瓷、金属、及树脂中任一种形成。
4.根据权利要求1或2所述的喷墨记录头，其特征在于上述支承构件作为划定上述空间的上述收容部分的突起一体设置。
5.根据权利要求1所述的喷墨记录头，其特征在于上述配线构件具有伸出到上述空间上的部分，上述支承构件为朝上述基座折曲该伸出部分形成的部分。
6.根据权利要求1、2及5中任何一项所述的喷墨记录头，其特征在于上述记录元件具有作为用于排出墨水的能量而产生热能的电热变换元件。7.根据权利要求1、2及5中任何一项所述的喷墨记录头，其特征在于上述基座为相对上述记录元件基板形成有用于供给墨水的供给口的构件。
全文摘要
一种喷墨记录头，包括记录元件基板，围住该记录元件基板侧的周部收容地配置的板，配置于其上、形成有相对该记录元件基板的电配线部分的电配线带构件，充填由板围住的记录元件基板的周围的空间的第1密封材料，覆盖上述电配线部分的局部的第2密封材料；其中，即使用于支承第2密封材料的电配线带的薄形化导致刚性下降，也可缓和电连接部分的应力集中。为此，经由电配线带的伸出部分H1305作为支承第2密封材料H1308的支承构件在板H1401′设置突起H1402。
文档编号B41J2/175GK1626348SQ200410083170
公开日2005年6月15日 申请日期2004年9月29日 优先权日2003年12月12日
发明者樫野俊雄, 木上博之 申请人:佳能株式会社