インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置
【課題】記録ヘッドに設けられる複数の液体吐出基板同士の間、もしくは液体吐出基板の周囲に配されたプレートとの間にインクが溜まることなく、さらに、液体吐出基板の損傷などが生じないインクジェット記録ヘッドを提供すること。
【解決手段】樹脂５０７内部に空洞５０８を設けることで、隣り合う液体吐出基板２００と液体吐出基板２００の間に窪みを作ることなく、樹脂５０７の実質的な体積を減らしている。これによって液体吐出基板２００間の窪みにインク等が溜まることが無く、製造工程や製品の使用環境における温度変化で樹脂が伸縮しても、空洞５０８が無く樹脂５０７で満たされている場合と比べて、液体吐出基板２００に加わる外力を低減させることができる。
【解決手段】樹脂５０７内部に空洞５０８を設けることで、隣り合う液体吐出基板２００と液体吐出基板２００の間に窪みを作ることなく、樹脂５０７の実質的な体積を減らしている。これによって液体吐出基板２００間の窪みにインク等が溜まることが無く、製造工程や製品の使用環境における温度変化で樹脂が伸縮しても、空洞５０８が無く樹脂５０７で満たされている場合と比べて、液体吐出基板２００に加わる外力を低減させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等を記録媒体に吐出するインクジェット記録ヘッド、該インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録方式を採用した記録装置は、他の方式の記録装置と比較して高精細化が容易であり、しかも高速記録性および静寂性に優れ、且つ廉価であるという優れた特徴を有している。しかし、最近はパーソナルコンピュータやデジタルカメラ等の普及が著しく、画像出力機器としてのインクジェット記録装置ないしはインクジェット記録ヘッドには動作の安定化が求められている。
【０００３】
図１５（ａ）は、例えば特許文献１に開示されている従来のインクジェット記録ヘッドを示した概略上面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）の側面の一部分を示した部分断面図である。支持部材１５０４にフレキシブル基板１５０２が接着されており、さらにその上にインクを吐出するための複数の微細なノズルを有した基板（以下、液体吐出基板という）１５０１が搭載されている。その液体吐出基板１５０１の周囲は封止剤１５０３で封止されている。この封止剤１５０３によって、液体吐出基板１５０１の側面がインクと接触すること、また、フレキシブル基板１５０２と液体吐出基板１５０１とを接続するリード端子がインクによって腐食することや外力によって断線すること等を防止している。
【０００４】
ところで、インクジェット記録装置には特有の記録状態回復手段（以下、単に回復手段ともいう）が用いられる。インクジェット記録装置の場合、吐出口からインクが吐出される際に、微細なインク滴（インクミスト）が生じて、そのインク滴が記録ヘッドの吐出口形成面に付着したり、その他にも紙粉等の塵埃が吐出口形成面に付着することがある。このような付着物が原因になって、インクの吐出不良が引き起こされ、記録の高品位化が阻害される。そこで、それらの吐出不良の要因を取り除く手段として、ゴム等の弾性素材で作られたワイピング部材で液体吐出基板の吐出口形成面を払拭（以下、ワイピングともいう）してインク滴やゴミ等を取り除く回復手段が一般的に用いられている。
【０００５】
液体吐出基板１５０１の寸法は一般に小さいこともあり、ワイピングの際には複数の液体吐出基板１５０１を１つのワイピング部材でワイピングするのが一般的である。しかし、このようなワイピングを行う場合、液体吐出基板１５０１と液体吐出基板１５０１との間の窪み部分１５０５にインクが溜まりやすい。
【０００６】
図１６は、液体吐出基板１５０１と液体吐出基板１５０１との間の窪み部分１５０５にインク１６０１が溜まった状態を示した図である。このようにして溜まったインク１６０１は、次回のワイピングによって凹部分からかき出されて吐出口面を汚し、その汚れが原因で記録不良を起こしたり、溜まったインクが記録時に紙面に落ちるなどの不具合を引き起こすおそれがある。
【０００７】
一方、単一の液体吐出基板のみが使用される場合であっても、液体吐出基板の突出を防ぐ目的で周囲をプレートで囲う場合ある。この場合もワイピングの際には基板とプレートの間に窪みがあるとインクが溜まりやすい。
【０００８】
このような現象を無くすためには、液体吐出基板１５０１同士、もしくは液体吐出基板とプレートの間にインクが溜まるような窪みが無いように封止剤１５０３で封止することが効果的である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−５６２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし窪みを無くすように封止材を充填した場合、次のような不都合が発生することがあった。
【００１１】
図１７および図１８は、従来のインクジェット記録ヘッドにおいて、封止剤１５０３による内部応力α、βが発生した状態を示した図である。液体吐出基板１５０１同士の間の部分が平坦になるように封止を行う場合、比較的大量の封止剤１５０３を使用することになる。図１７のように、複数の部材に対して密着性の高い封止剤１５０３を選定する場合、その封止剤１５０３は、硬化後の内部応力が大きい、あるいは線膨張係数が大きいものとならざるをえないことがある。これら、硬化後の内部応力αが大きい、あるいは線膨張係数が大きい封止剤は、製造工程における温度変化や、製品の使用環境における温度変化に基づく封止剤１５０３の伸縮によって、液体吐出基板１５０１に外力を加えて割ってしまうおそれがある。
【００１２】
このような液体吐出基板１５０１の割れを防止するためには、液体吐出基板１５０１の周囲を封止する封止剤１５０３の量を必要最小限に抑えればよい。しかし、インクが溜まるような窪みを無くす観点からは上述したように比較的大量の封止剤１５０３を使用せざるを得ず、すると液体吐出基板１５０１の損傷などの問題を生じることになる。
【００１３】
また、図１８のように、液体吐出基板１５０１同士の間の部分が平坦になるように封止剤１５０３によって封止した場合、記録時に封止剤１５０３がインクと接触して膨潤することがある。その場合にも応力βが発生して、液体吐出基板１５０１側面から封止剤１５０３が剥がれる恐れがある。このような不具合は特に液体吐出基板１５０１を極細化もしくは長尺化した場合に発生しやすい。
【００１４】
よって本発明は、記録ヘッドに設けられる液体吐出基板同士、もしくは液体吐出基板とその周囲を囲むプレートの間にインクが溜まることなく、さらに、液体吐出基板の損傷などが生じないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そのため本発明のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するための吐出口が設けられた液体吐出基板を備え、前記液体吐出基板は、吐出口が形成された面を具備する第１の部材と該第１の部材を支持する第２の部材とを有し、前記液体吐出基板の周囲を封止剤によって封止したインクジェット記録ヘッドにおいて、前記第２の部材の側面は前記封止剤によって封止されており、前記封止剤の内部には空洞が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、吐出口を備えた面を具備する第１の部材と該第１の部材を支持する第２の部材とで液体吐出基板を形成する工程と、
インクを吐出して記録を行う前記液体吐出基板の周囲を封止剤によって封止する工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記第２の部材の側面を前記封止剤によって封止する封止工程と、前記封止剤の内部に予め定められた大きさの空洞を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のインクジェット記録装置は、上記インクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、記録ヘッドの液体吐出基板同士の間、もしくは液体吐出基板とその周囲を囲むプレートとの間で、液体吐出基板の一部を形成する支持部材の側面が封止されるように封止剤によって封止し、その封止剤の内部に空洞を設ける。これによって、記録ヘッドの液体吐出基板同士の間にインクが溜まることなく、さらに液体吐出基板の損傷等が生じないインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドおよび記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明を適用可能な記録装置の主要部を表わした斜視図である。記録を行う際には記録装置１００の給紙位置から矢印Ｐ方向に記録媒体１０５を挿入する。挿入された記録媒体１０５は、その後搬送方向が反転されて、送りローラ１０６によって副走査方向である矢印Ｒ方向に送られる。そして、記録可能領域においてインクジェットカートリッジ１０４が主走査することで記録媒体１０５に記録が行われる。記録可能領域において記録媒体１０５の下側には、記録媒体１０５を適正位置に保持するためのプラテン１０７が設けられている。インクジェットカートリッジ１０４を搭載可能なキャリッジ１０１は、２つのガイド軸１０２、１０３によって保持されており、不図示の駆動モータによって主走査方向（矢印Ｑ１、Ｑ２方向）に走査を行う。記録装置の記録部では、キャリッジ１０１の主走査と記録媒体１０５の副走査とを交互に繰り返しながら、キャリッジ１０１に搭載されたインクジェットカートリッジ１０４の記録ヘッド（不図示）から記録媒体１０５に対してインクを吐出して記録が行われる。
【００２０】
図２は、本実施形態のインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）２０１を示す概略斜視図である。記録ヘッド２０１は、インク等の液体を供給する液体供給部材２０４と、液体供給部材２０４から供給される液体が通る後述する液体供給路を有する支持部材２０２と、後述する液体供給穴を有したフレキシブル配線基板２０３とを備えている。さらに記録ヘッド２０１は、液体供給部材２０４から供給される液体を吐出可能にフレキシブル配線基板２０３上に設けられた複数の液体吐出基板２００を備えている。また、液体供給部材２０４には、不図示のインクタンクが例えば着脱可能に取り付けられ、インクタンクからインク等を液体吐出基板２００に供給するための供給路（不図示）が備えられている。
【００２１】
図３は、本実施形態で用いる液体吐出基板２００を表わした斜視図である。また、図４は、液体吐出基板２００の一部を拡大して示した図である。液体吐出基板２００は、吐出口４０７を備えた第１の部材３０３とその第１の部材３０３を支持する第２の部材３０２からなっている。第１の部材３０３は、その表面に開口する吐出口４０７と連通するインク流路が内部に形成されている流路形成部材である。そしてＳｉ基板３０２の中央部に表面から裏面まで貫通する液体供給口３０１が開口しており、表面には複数の電気熱変換素子４０３が所定の位置に配置されている。そして、液体吐出基板２００には、電気熱変換素子に対応する発泡室４０９や吐出口４０７が樹脂等の部材で形成されている。さらに液体吐出基板２００の吐出口４０７を有する面と反対の面には、液体吐出基板２００の電気熱変換素子４０３に電力や記録信号を外部から送るための裏面電極（不図示）が形成されている。
【００２２】
図５（ａ）は、本実施形態のインクジェット記録ヘッド２０１の断面図であり、図５（ｂ）は、その上面図である。
【００２３】
支持部材２０２の所定の位置には、その裏面から表面へ貫通して、液体吐出基板２００にインク等を供給するための液体供給路５０１が形成されている。また、フレキシブル配線部材５０２は、外部からの電力や電気信号を液体吐出基板２００に伝えるものであり、その表面の所定の位置に、液体吐出基板２００の裏面に設けた裏面電極５０３と接続するための電極端子５０４が配置されている。また、フレキシブル配線部材５０２には、液体吐出基板２００の液体供給口３０１に対応する液体供給穴５０５が形成されている。そして、電極端子５０４と液体吐出基板２００の裏面電極５０３とは、金属バンプ５０６を介して接合されており、隣り合う液体吐出基板２００と液体吐出基板２００の間には、接着剤または封止剤等の樹脂５０７が設けられている。そして、本実施形態の記録ヘッドには図５に示すように、隣り合う液体吐出基板２００と液体吐出基板２００の間の樹脂５０７の内部には空洞５０８が設けられている。空洞５０８は予め定められた大きさを有している。ここで、予め定められた大きさとは、空洞全体が封止剤の表面より内部に存在できる大きさであって、且つ封止剤で封止する際に混入したような気泡のような大きさの空洞より大きなものである。
【００２４】
このように、樹脂５０７内部に空洞５０８を設けていることで、隣り合う液体吐出基板２００と液体吐出基板２００との間にインクが溜まるような窪みを作ることなく、樹脂５０７の実質的な体積を減らすことができる。これによって液体吐出基板２００間の窪みにインク等が溜まることが無くなる。また、製造工程や製品の使用環境における温度変化で樹脂が伸縮しても、樹脂の実質的な体積が小さいために、伸縮時の体積変化量は小さく、空洞５０８が無く樹脂５０７で満たされている場合と比べて液体吐出基板２００に加わる外力を低減させることができる。
【００２５】
次に、空洞５０８を有した記録ヘッド２０１の製造方法について説明する。
図６（ａ）から図６（ｅ）は、本実施形態の記録ヘッド２０１の製造方法を示した図である。図６（ａ）は、本実施形態の記録ヘッド２０１の製造における最初の工程であり、支持部材２０２の上にフレキシブル配線部材５０２が、支持部材２０２の液体供給路５０１とフレキシブル配線部材５０２の液体供給穴５０５が連通するように接着固定される。
【００２６】
図６（ｂ）は図６（ａ）の次の工程を示した図である。液体吐出基板２００をフレキシブル配線部材５０２上に位置決めして配置し、フレキシブル配線部材５０２の電極端子５０４と液体吐出基板２００の裏面電極５０３とを金属バンプ５０６を介して超音波接合や熱圧着などの接合方法により互いに接合する。このとき金属バンプ５０６は、あらかじめ液体吐出基板２００の裏面側に形成してもよいし、フレキシブル配線部材５０２の電極端子側に形成してもどちらでもよい。
【００２７】
図６（ｃ）は図６（ｂ）の次の工程である。隣り合う液体吐出基板２００の間に充填する樹脂５０７内部に空洞５０８を設けるため、液体吐出基板２００の間のほぼ中央の部位に、液体吐出基板２００の長手方向に沿って液体吐出基板２００より長く型材６０１を所定量塗布してから硬化させる。型材６０１の断面形状が空洞５０８の断面形状になるため液体吐出基板２００間の距離や液体吐出基板２００の厚さに応じて最適形状の型材６０１にする。また、この型材６０１は液状の樹脂でディスペンサにより塗布するが、ドライフィルム状の樹脂でフォトリソグラフィにより形状を形成してもよい。なお、本発明は本実施形態で示した工程順に限ることなく、型材６０１の形成工程と樹脂５０７の塗布工程は液体吐出基板２００の配置工程の前後どちらでもよい。ただし、型材６０１としてドライフィルムを使用する場合は、ドライフィルムの貼り付け工程やフォトリソグラフィ工程により液体吐出基板２００にダメージを与える可能性も考えられるので、液体吐出基板２００の配置工程より先に型材６０１の形成を行うことが好ましい。
【００２８】
図６（ｄ）は図６（ｃ）の次の工程を示した図である。液体吐出基板２００の外周部と、隣り合う液体吐出基板２００の間に、型材６０１の長手方向の両端部または一方の端部が外部に露出するように樹脂５０７を、Ｓｉ基板３０２の側面が封止されるまで充填させて硬化させる。また、さらに充填して液体吐出基板２００の吐出口を備える面（第１の部材３０３の表面）に達するまで充填させてもよい。樹脂５０７の充填工程を液体吐出基板２００の配置工程より先に行うことも出来る。しかし、液体吐出基板２００が予め配置されている方が塗布量調整しやすいため、液体吐出基板２００の配置後に行う方が容易である。
【００２９】
図６（ｅ）は図６（ｄ）の次の工程を示した図である。型材６０１が樹脂５０７から露出した部分から除去液を用いて樹脂に覆われた部分も含めて溶解して除去する。このようにして樹脂５０７の内部に空洞５０８を形成する。なお、型材６０１は樹脂に限らず、自身で形が形成できて、その後溶解等により除去できる材料であれば樹脂以外の材料を用いてもよい。
【００３０】
なお、本実施形態では液体吐出基板同士の間に空洞５０８を設けたが、これに限定するものではなく、必要があれば他の部分に空洞を設けてもよい。
【００３１】
図７は、本実施形態の変形例を示した図である。本実施形態では支持部材２０２の表面にフレキシブル配線部材５０２を配置しているが、図７に示すように支持部材と配線部材が一体的に形成された積層配線基板７０１を用いてもよい。
【００３２】
また、本実施形態では、液体吐出基板２００の裏面側に電極を設けて電気的な接続を行っているが液体吐出基板２００の表面側に電極を設けて電気的な接続を行ってもよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
図８は、本実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す概略斜視図である。本実施形態の記録ヘッドは、フレキシブル配線部材は用いずに、電極配線層などを積層した形態の配線基板７０１を用いた構成になっている。そして、配線基板７０１に接着したプレート８０１によって液体吐出基板２００が配列された部分の外周が囲まれており、プレート８０１は、液体吐出基板２００の吐出口を有する面とプレート８０１の上面とが同じ高さになるように設けられている。
【００３４】
図９（ａ）から図９（ｃ）は、本実施形態の記録ヘッドに設けられた空洞９０１の状態がわかるように示した図であり、図９（ａ）は図８のＩＸＡ−ＩＸＡ断面図を、図９（ｂ）は図９（ａ）の上面図を、図９（ｃ）は図８のＩＸＣ−ＩＸＣ断面図をそれぞれ示している。本実施形態では、液体吐出基板２００と液体吐出基板２００との間およびプレート８０１と液体吐出基板２００との間を樹脂５０７によって封止している。そして樹脂５０７は、液体吐出基板２００の吐出口を備える面（第１の部材３０３の表面）に達するまで充填させてもよい。図９（ａ）のα部を拡大した図２０のように、液体吐出基板２００のＳｉ基板３０２の側面が封止されるまで充填されているものであってもよい。ここで、液体吐出基板２００と液体吐出基板２００との間およびプレート８０１と液体吐出基板２００の間の樹脂５０７内部に空洞９０１が設けられている。そして、この樹脂５０７内部の空洞と連通するように、プレート８０１にも各空洞に対応する溝９０２が設けられており、樹脂５０７内部の空洞９０１が外部と連通している。本実施形態における空洞９０１の形成方法は第１の実施形態を同様である。
【００３５】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では液体吐出基板２００の外周も、プレート８０１と樹脂５０７によって平坦化されており、液体吐出基板２００が突出していないため、紙詰まりの際などに液体吐出基板２００に与えるダメージを低減することができる。
そのため図１９に示すように液体吐出基板が１つの場合においても同様の効果を得ることが出来る。
【００３６】
図１０は、本実施形態の変形例を示す図である。
図１０の変形例では、液体吐出基板２００同士の間隔を広くして配置して、液体吐出基板２００同士の間にプレート８０１の一部が入るように構成されている。そして、その液体吐出基板２００同士の間のプレート８０１の一部とそれぞれの液体吐出基板２００との
間に樹脂５０７が充填されており、その樹脂５０７の内部に空洞９０１が設けられている。この図１０のような構成によっても本発明の目的を達成することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、プレート８０１は積層型の配線基板７０１に接着されているが、これに限定するものではなく、プレート部分をも一体に形成してなる積層型基板を用いてもよい。また、本実施形態では積層型の配線基板７０１を用いる構成としたが、第１の実施形態のようにフレキシブル配線部材を用いた構成としてもよい。
【００３８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
図１１（ａ）は、本実施形態のインクジェット記録ヘッドの断面図を、図１１（ｂ）はその上面図をそれぞれ示している。
【００３９】
本実施形態の記録ヘッドは、第２の実施形態と同様、フレキシブル配線部材は用いずに積層型の配線基板７０１を用いた構成になっている。そして、本実施形態のインクジェット記録ヘッドも第１および第２の実施形態と同様に、樹脂５０７の内部に空洞１１０１を有しているが、その形成方法が他の実施形態とは異なる。配線基板７０１の中央部には、空洞１１０１に繋がる貫通孔１１０２が形成されており、空洞１１０１はこの貫通孔１１０２を用いて形成される。
【００４０】
以下に、本実施形態の記録ヘッドの製造方法を説明する。
図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、本実施形態の記録ヘッドを製造する工程を順に示した図である。以下、製造方法を工程順説明する。
【００４１】
図１２（ａ）に示す工程において、積層配線基板７０１上に液体吐出基板２００を位置決めして配置して、液体吐出基板２００の裏面電極５０３と積層配線基板７０１の電極端子５０４とを、金属バンプ５０６を介して接合する。
【００４２】
図１２（ｂ）に示す工程において、液体吐出基板２００同士の間および液体吐出基板２００の外周部に、ディスペンサ等を用いて樹脂５０７を適量塗布する。このとき液体吐出基板２００同士の間部分への塗布では、貫通孔１１０２が覆われるように塗布し、図１２（ｂ）に示すように樹脂上面は窪んだ状態になる。樹脂５０７の粘度によっては貫通孔１１０２に流れ込むことも考えられるため、貫通孔１１０２の開口部の寸法は樹脂１１０２が流れ込まない寸法にすることが望ましい。
【００４３】
図１２（ｃ）に示す工程において、気体を透過可能であり液体は透過しないシート１２０１で、両方の液体吐出基板２００および液体吐出基板２００同士の間の樹脂５０７で塗布部を覆うように被覆する。
【００４４】
次に図１２（ｄ）に示す工程において、加熱ツール１２０２でシート１２０１を加熱しながら液体吐出基板２００に押し付けて密着させる。そして、積層配線基板７０１の貫通孔１１０２から空気を導入することによって樹脂５０７に圧力をかける。この圧力によって樹脂５０７は上方へと押し上げられ、同時にシート１２０１と樹脂５０７との間にできている空間１２０４の空気はシート１２０１を透過して加熱ツール１２０２の逃げ溝１２０３から外部へと放出される。
【００４５】
図１３は、加熱ツール１２０２を示した図である。図１３のように逃げ溝１２０３は、空間１２０４の空気が外部へと逃げることが可能に設けられている。空間１２０４の空気が外部へと逃げることによって、液体吐出基板２００同士の間の樹脂５０７は、シート１２０１へ押し付けられる状態になり、この状態で樹脂５０７が自ら形状を保持できる程度まで、加熱ツール１２０２によって加熱を続ける。このようにして形成された樹脂５０７は、その内部に所定の大きさの空洞１１０１を有し、かつその上面は液体吐出基板２００の吐出口を有する面と同一面となる面を有したものとなる。樹脂５０７の硬化が完了したら、加熱ツール１２０２およびシート１２０１を除去して、本実施形態の記録ヘッドが完成する。
【００４６】
なお、加熱ツール１２０２で加熱する上記方法の代わりに、樹脂５０７に光反応性の樹脂を用いて、紫外線等で硬化させる方法を用いても良い。この場合にはシート１２０１に光透過性のものを用いればよい。
【００４７】
また、本実施形態においては貫通孔１１０２から空気によって加圧することにより空洞１１０１を形成する方法を示したが、第１の実施形態で述べた、型材を用いて空洞１１０１を形成して貫通孔１１０２からその型材を除去する方法を用いてもよい。
【００４８】
さらに、型材を樹脂５０７から露出させる必要が無いため、空洞１１０１の長さを液体吐出基板２００よりも短くすることが出来る。また図１４に示すように、貫通孔１４０１を間欠的に配置し、空洞を間欠的に形成することも出来る。このように空洞を短くする、もしくは間欠的に形成することは、空洞の周囲および内部に、樹脂５０７による壁を多く形成することになるので、樹脂５０７の強度を確保し、外部からの衝撃などにより樹脂５０７に破損が生じる不具合を防ぐ効果がある。この場合も、空洞の体積を適切に設定することで、本発明の目的とする空洞の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、本実施形態においては、積層型の配線基板７０１を使用する構成を示したが、その代わりに支持部材とフレキシブル配線部材を貼り合わせたものを利用することも出来る。ただし、特に狭ピッチで液体供給口を形成する場合においては、各層ごとに任意の形状に加工して積層できる積層配線基板の方が、貫通孔の形状、位置において、支持部材とフレキシブル配線部材の組み合わせよりも自由度が高いため、本構成には好適である。
【００５０】
また、樹脂５０７の塗布工程を液体吐出基板２００の配置工程よりも先に行うこともできるが、前述の通り、液体吐出基板２００の吐出口面と、樹脂５０７の高さを揃えるには、液体吐出基板の配置工程よりも後の方が容易である。
【００５１】
なお、インクを吐出する方式としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いて吐出するものや、発熱抵抗体などの電気熱変換体を備え、インクを加熱して膜沸騰を生じさせて、その作用によってインクを吐出するもの等、適宜のものを採用することができる。
【００５２】
また、本実施形態では２つの液体吐出基板を用いた記録ヘッドの構成示したが、これに限定するものではなく、単一、もしくは２つ以上の複数の液体吐出基板が用いられた記録ヘッドであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を適用可能な記録装置の主要部を表わした斜視図である。
【図２】第１の実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す概略斜視図である。
【図３】第１の実施形態で用いる液体吐出基板を表わした斜視図である。
【図４】液体吐出基板の一部を拡大して示した図である。
【図５】（ａ）は、第１の実施形態の記録ヘッドの断面を示した図であり、（ｂ）は、第１の実施形態の記録ヘッドの上面を示した図である。
【図６】（ａ）から（ｅ）は、図２の記録ヘッドの製造方法を示した図である。
【図７】第１の実施形態の変形例を示した図である。
【図８】第１の実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す概略斜視図である。
【図９】（ａ）は図８におけるＩＸＡ−ＩＸＡ断面図であり、（ｂ）は、第１の実施形態の記録ヘッドに設けられた空洞の状態がわかるように示した図であり、（ｃ）は、図８におけるＩＸＣ−ＩＸＣ断面図である。
【図１０】第２の実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】第３の実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す図であり、（ａ）は、断面図を、（ｂ）は、上面図をそれぞれ示している。
【図１２】（ａ）から（ｄ）は、第３の実施形態の記録ヘッドを製造する工程を順に示した図である。
【図１３】加熱ツールを示した図である。
【図１４】第３の実施形態の変形例を示す図である。
【図１５】（ａ）は、従来のインクジェット記録ヘッドを示した概略上面図であり、（ｂ）は従来のインクジェット記録ヘッドの側面の一部分を示した部分断面図である。
【図１６】従来の記録ヘッドにおいて、液体吐出基板と液体吐出基板との間の凹んだ部分にインクが溜まった状態を示した図である。
【図１７】従来の記録ヘッドにおいて、封止剤による内部応力が発生した状態を示した図である。
【図１８】従来の記録ヘッドにおいて、封止剤による内部応力が発生した状態を示した図である。
【図１９】第２の実施形態の変形例を示す図である。
【図２０】図９（ａ）のα部を拡大して示した図である。
【符号の説明】
【００５４】
２００ 液体吐出基板
２０１ 記録ヘッド
２０２ 支持部材
５０２ フレキシブル配線部材
５０４ 電極端子
５０６ 金属バンプ
５０７ 樹脂
５０８ 空洞
６０１ 型材
７０１ 配線基板
８０１ プレート
１１０１ 空洞
１１０２ 貫通孔
１２０１ シート
１２０２ 加熱ツール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等を記録媒体に吐出するインクジェット記録ヘッド、該インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行うインクジェット記録方式を採用した記録装置は、他の方式の記録装置と比較して高精細化が容易であり、しかも高速記録性および静寂性に優れ、且つ廉価であるという優れた特徴を有している。しかし、最近はパーソナルコンピュータやデジタルカメラ等の普及が著しく、画像出力機器としてのインクジェット記録装置ないしはインクジェット記録ヘッドには動作の安定化が求められている。
【０００３】
図１５（ａ）は、例えば特許文献１に開示されている従来のインクジェット記録ヘッドを示した概略上面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）の側面の一部分を示した部分断面図である。支持部材１５０４にフレキシブル基板１５０２が接着されており、さらにその上にインクを吐出するための複数の微細なノズルを有した基板（以下、液体吐出基板という）１５０１が搭載されている。その液体吐出基板１５０１の周囲は封止剤１５０３で封止されている。この封止剤１５０３によって、液体吐出基板１５０１の側面がインクと接触すること、また、フレキシブル基板１５０２と液体吐出基板１５０１とを接続するリード端子がインクによって腐食することや外力によって断線すること等を防止している。
【０００４】
ところで、インクジェット記録装置には特有の記録状態回復手段（以下、単に回復手段ともいう）が用いられる。インクジェット記録装置の場合、吐出口からインクが吐出される際に、微細なインク滴（インクミスト）が生じて、そのインク滴が記録ヘッドの吐出口形成面に付着したり、その他にも紙粉等の塵埃が吐出口形成面に付着することがある。このような付着物が原因になって、インクの吐出不良が引き起こされ、記録の高品位化が阻害される。そこで、それらの吐出不良の要因を取り除く手段として、ゴム等の弾性素材で作られたワイピング部材で液体吐出基板の吐出口形成面を払拭（以下、ワイピングともいう）してインク滴やゴミ等を取り除く回復手段が一般的に用いられている。
【０００５】
液体吐出基板１５０１の寸法は一般に小さいこともあり、ワイピングの際には複数の液体吐出基板１５０１を１つのワイピング部材でワイピングするのが一般的である。しかし、このようなワイピングを行う場合、液体吐出基板１５０１と液体吐出基板１５０１との間の窪み部分１５０５にインクが溜まりやすい。
【０００６】
図１６は、液体吐出基板１５０１と液体吐出基板１５０１との間の窪み部分１５０５にインク１６０１が溜まった状態を示した図である。このようにして溜まったインク１６０１は、次回のワイピングによって凹部分からかき出されて吐出口面を汚し、その汚れが原因で記録不良を起こしたり、溜まったインクが記録時に紙面に落ちるなどの不具合を引き起こすおそれがある。
【０００７】
一方、単一の液体吐出基板のみが使用される場合であっても、液体吐出基板の突出を防ぐ目的で周囲をプレートで囲う場合ある。この場合もワイピングの際には基板とプレートの間に窪みがあるとインクが溜まりやすい。
【０００８】
このような現象を無くすためには、液体吐出基板１５０１同士、もしくは液体吐出基板とプレートの間にインクが溜まるような窪みが無いように封止剤１５０３で封止することが効果的である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−５６２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし窪みを無くすように封止材を充填した場合、次のような不都合が発生することがあった。
【００１１】
図１７および図１８は、従来のインクジェット記録ヘッドにおいて、封止剤１５０３による内部応力α、βが発生した状態を示した図である。液体吐出基板１５０１同士の間の部分が平坦になるように封止を行う場合、比較的大量の封止剤１５０３を使用することになる。図１７のように、複数の部材に対して密着性の高い封止剤１５０３を選定する場合、その封止剤１５０３は、硬化後の内部応力が大きい、あるいは線膨張係数が大きいものとならざるをえないことがある。これら、硬化後の内部応力αが大きい、あるいは線膨張係数が大きい封止剤は、製造工程における温度変化や、製品の使用環境における温度変化に基づく封止剤１５０３の伸縮によって、液体吐出基板１５０１に外力を加えて割ってしまうおそれがある。
【００１２】
このような液体吐出基板１５０１の割れを防止するためには、液体吐出基板１５０１の周囲を封止する封止剤１５０３の量を必要最小限に抑えればよい。しかし、インクが溜まるような窪みを無くす観点からは上述したように比較的大量の封止剤１５０３を使用せざるを得ず、すると液体吐出基板１５０１の損傷などの問題を生じることになる。
【００１３】
また、図１８のように、液体吐出基板１５０１同士の間の部分が平坦になるように封止剤１５０３によって封止した場合、記録時に封止剤１５０３がインクと接触して膨潤することがある。その場合にも応力βが発生して、液体吐出基板１５０１側面から封止剤１５０３が剥がれる恐れがある。このような不具合は特に液体吐出基板１５０１を極細化もしくは長尺化した場合に発生しやすい。
【００１４】
よって本発明は、記録ヘッドに設けられる液体吐出基板同士、もしくは液体吐出基板とその周囲を囲むプレートの間にインクが溜まることなく、さらに、液体吐出基板の損傷などが生じないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そのため本発明のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するための吐出口が設けられた液体吐出基板を備え、前記液体吐出基板は、吐出口が形成された面を具備する第１の部材と該第１の部材を支持する第２の部材とを有し、前記液体吐出基板の周囲を封止剤によって封止したインクジェット記録ヘッドにおいて、前記第２の部材の側面は前記封止剤によって封止されており、前記封止剤の内部には空洞が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、吐出口を備えた面を具備する第１の部材と該第１の部材を支持する第２の部材とで液体吐出基板を形成する工程と、
インクを吐出して記録を行う前記液体吐出基板の周囲を封止剤によって封止する工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記第２の部材の側面を前記封止剤によって封止する封止工程と、前記封止剤の内部に予め定められた大きさの空洞を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のインクジェット記録装置は、上記インクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、記録ヘッドの液体吐出基板同士の間、もしくは液体吐出基板とその周囲を囲むプレートとの間で、液体吐出基板の一部を形成する支持部材の側面が封止されるように封止剤によって封止し、その封止剤の内部に空洞を設ける。これによって、記録ヘッドの液体吐出基板同士の間にインクが溜まることなく、さらに液体吐出基板の損傷等が生じないインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドおよび記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明を適用可能な記録装置の主要部を表わした斜視図である。記録を行う際には記録装置１００の給紙位置から矢印Ｐ方向に記録媒体１０５を挿入する。挿入された記録媒体１０５は、その後搬送方向が反転されて、送りローラ１０６によって副走査方向である矢印Ｒ方向に送られる。そして、記録可能領域においてインクジェットカートリッジ１０４が主走査することで記録媒体１０５に記録が行われる。記録可能領域において記録媒体１０５の下側には、記録媒体１０５を適正位置に保持するためのプラテン１０７が設けられている。インクジェットカートリッジ１０４を搭載可能なキャリッジ１０１は、２つのガイド軸１０２、１０３によって保持されており、不図示の駆動モータによって主走査方向（矢印Ｑ１、Ｑ２方向）に走査を行う。記録装置の記録部では、キャリッジ１０１の主走査と記録媒体１０５の副走査とを交互に繰り返しながら、キャリッジ１０１に搭載されたインクジェットカートリッジ１０４の記録ヘッド（不図示）から記録媒体１０５に対してインクを吐出して記録が行われる。
【００２０】
図２は、本実施形態のインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）２０１を示す概略斜視図である。記録ヘッド２０１は、インク等の液体を供給する液体供給部材２０４と、液体供給部材２０４から供給される液体が通る後述する液体供給路を有する支持部材２０２と、後述する液体供給穴を有したフレキシブル配線基板２０３とを備えている。さらに記録ヘッド２０１は、液体供給部材２０４から供給される液体を吐出可能にフレキシブル配線基板２０３上に設けられた複数の液体吐出基板２００を備えている。また、液体供給部材２０４には、不図示のインクタンクが例えば着脱可能に取り付けられ、インクタンクからインク等を液体吐出基板２００に供給するための供給路（不図示）が備えられている。
【００２１】
図３は、本実施形態で用いる液体吐出基板２００を表わした斜視図である。また、図４は、液体吐出基板２００の一部を拡大して示した図である。液体吐出基板２００は、吐出口４０７を備えた第１の部材３０３とその第１の部材３０３を支持する第２の部材３０２からなっている。第１の部材３０３は、その表面に開口する吐出口４０７と連通するインク流路が内部に形成されている流路形成部材である。そしてＳｉ基板３０２の中央部に表面から裏面まで貫通する液体供給口３０１が開口しており、表面には複数の電気熱変換素子４０３が所定の位置に配置されている。そして、液体吐出基板２００には、電気熱変換素子に対応する発泡室４０９や吐出口４０７が樹脂等の部材で形成されている。さらに液体吐出基板２００の吐出口４０７を有する面と反対の面には、液体吐出基板２００の電気熱変換素子４０３に電力や記録信号を外部から送るための裏面電極（不図示）が形成されている。
【００２２】
図５（ａ）は、本実施形態のインクジェット記録ヘッド２０１の断面図であり、図５（ｂ）は、その上面図である。
【００２３】
支持部材２０２の所定の位置には、その裏面から表面へ貫通して、液体吐出基板２００にインク等を供給するための液体供給路５０１が形成されている。また、フレキシブル配線部材５０２は、外部からの電力や電気信号を液体吐出基板２００に伝えるものであり、その表面の所定の位置に、液体吐出基板２００の裏面に設けた裏面電極５０３と接続するための電極端子５０４が配置されている。また、フレキシブル配線部材５０２には、液体吐出基板２００の液体供給口３０１に対応する液体供給穴５０５が形成されている。そして、電極端子５０４と液体吐出基板２００の裏面電極５０３とは、金属バンプ５０６を介して接合されており、隣り合う液体吐出基板２００と液体吐出基板２００の間には、接着剤または封止剤等の樹脂５０７が設けられている。そして、本実施形態の記録ヘッドには図５に示すように、隣り合う液体吐出基板２００と液体吐出基板２００の間の樹脂５０７の内部には空洞５０８が設けられている。空洞５０８は予め定められた大きさを有している。ここで、予め定められた大きさとは、空洞全体が封止剤の表面より内部に存在できる大きさであって、且つ封止剤で封止する際に混入したような気泡のような大きさの空洞より大きなものである。
【００２４】
このように、樹脂５０７内部に空洞５０８を設けていることで、隣り合う液体吐出基板２００と液体吐出基板２００との間にインクが溜まるような窪みを作ることなく、樹脂５０７の実質的な体積を減らすことができる。これによって液体吐出基板２００間の窪みにインク等が溜まることが無くなる。また、製造工程や製品の使用環境における温度変化で樹脂が伸縮しても、樹脂の実質的な体積が小さいために、伸縮時の体積変化量は小さく、空洞５０８が無く樹脂５０７で満たされている場合と比べて液体吐出基板２００に加わる外力を低減させることができる。
【００２５】
次に、空洞５０８を有した記録ヘッド２０１の製造方法について説明する。
図６（ａ）から図６（ｅ）は、本実施形態の記録ヘッド２０１の製造方法を示した図である。図６（ａ）は、本実施形態の記録ヘッド２０１の製造における最初の工程であり、支持部材２０２の上にフレキシブル配線部材５０２が、支持部材２０２の液体供給路５０１とフレキシブル配線部材５０２の液体供給穴５０５が連通するように接着固定される。
【００２６】
図６（ｂ）は図６（ａ）の次の工程を示した図である。液体吐出基板２００をフレキシブル配線部材５０２上に位置決めして配置し、フレキシブル配線部材５０２の電極端子５０４と液体吐出基板２００の裏面電極５０３とを金属バンプ５０６を介して超音波接合や熱圧着などの接合方法により互いに接合する。このとき金属バンプ５０６は、あらかじめ液体吐出基板２００の裏面側に形成してもよいし、フレキシブル配線部材５０２の電極端子側に形成してもどちらでもよい。
【００２７】
図６（ｃ）は図６（ｂ）の次の工程である。隣り合う液体吐出基板２００の間に充填する樹脂５０７内部に空洞５０８を設けるため、液体吐出基板２００の間のほぼ中央の部位に、液体吐出基板２００の長手方向に沿って液体吐出基板２００より長く型材６０１を所定量塗布してから硬化させる。型材６０１の断面形状が空洞５０８の断面形状になるため液体吐出基板２００間の距離や液体吐出基板２００の厚さに応じて最適形状の型材６０１にする。また、この型材６０１は液状の樹脂でディスペンサにより塗布するが、ドライフィルム状の樹脂でフォトリソグラフィにより形状を形成してもよい。なお、本発明は本実施形態で示した工程順に限ることなく、型材６０１の形成工程と樹脂５０７の塗布工程は液体吐出基板２００の配置工程の前後どちらでもよい。ただし、型材６０１としてドライフィルムを使用する場合は、ドライフィルムの貼り付け工程やフォトリソグラフィ工程により液体吐出基板２００にダメージを与える可能性も考えられるので、液体吐出基板２００の配置工程より先に型材６０１の形成を行うことが好ましい。
【００２８】
図６（ｄ）は図６（ｃ）の次の工程を示した図である。液体吐出基板２００の外周部と、隣り合う液体吐出基板２００の間に、型材６０１の長手方向の両端部または一方の端部が外部に露出するように樹脂５０７を、Ｓｉ基板３０２の側面が封止されるまで充填させて硬化させる。また、さらに充填して液体吐出基板２００の吐出口を備える面（第１の部材３０３の表面）に達するまで充填させてもよい。樹脂５０７の充填工程を液体吐出基板２００の配置工程より先に行うことも出来る。しかし、液体吐出基板２００が予め配置されている方が塗布量調整しやすいため、液体吐出基板２００の配置後に行う方が容易である。
【００２９】
図６（ｅ）は図６（ｄ）の次の工程を示した図である。型材６０１が樹脂５０７から露出した部分から除去液を用いて樹脂に覆われた部分も含めて溶解して除去する。このようにして樹脂５０７の内部に空洞５０８を形成する。なお、型材６０１は樹脂に限らず、自身で形が形成できて、その後溶解等により除去できる材料であれば樹脂以外の材料を用いてもよい。
【００３０】
なお、本実施形態では液体吐出基板同士の間に空洞５０８を設けたが、これに限定するものではなく、必要があれば他の部分に空洞を設けてもよい。
【００３１】
図７は、本実施形態の変形例を示した図である。本実施形態では支持部材２０２の表面にフレキシブル配線部材５０２を配置しているが、図７に示すように支持部材と配線部材が一体的に形成された積層配線基板７０１を用いてもよい。
【００３２】
また、本実施形態では、液体吐出基板２００の裏面側に電極を設けて電気的な接続を行っているが液体吐出基板２００の表面側に電極を設けて電気的な接続を行ってもよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
図８は、本実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す概略斜視図である。本実施形態の記録ヘッドは、フレキシブル配線部材は用いずに、電極配線層などを積層した形態の配線基板７０１を用いた構成になっている。そして、配線基板７０１に接着したプレート８０１によって液体吐出基板２００が配列された部分の外周が囲まれており、プレート８０１は、液体吐出基板２００の吐出口を有する面とプレート８０１の上面とが同じ高さになるように設けられている。
【００３４】
図９（ａ）から図９（ｃ）は、本実施形態の記録ヘッドに設けられた空洞９０１の状態がわかるように示した図であり、図９（ａ）は図８のＩＸＡ−ＩＸＡ断面図を、図９（ｂ）は図９（ａ）の上面図を、図９（ｃ）は図８のＩＸＣ−ＩＸＣ断面図をそれぞれ示している。本実施形態では、液体吐出基板２００と液体吐出基板２００との間およびプレート８０１と液体吐出基板２００との間を樹脂５０７によって封止している。そして樹脂５０７は、液体吐出基板２００の吐出口を備える面（第１の部材３０３の表面）に達するまで充填させてもよい。図９（ａ）のα部を拡大した図２０のように、液体吐出基板２００のＳｉ基板３０２の側面が封止されるまで充填されているものであってもよい。ここで、液体吐出基板２００と液体吐出基板２００との間およびプレート８０１と液体吐出基板２００の間の樹脂５０７内部に空洞９０１が設けられている。そして、この樹脂５０７内部の空洞と連通するように、プレート８０１にも各空洞に対応する溝９０２が設けられており、樹脂５０７内部の空洞９０１が外部と連通している。本実施形態における空洞９０１の形成方法は第１の実施形態を同様である。
【００３５】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では液体吐出基板２００の外周も、プレート８０１と樹脂５０７によって平坦化されており、液体吐出基板２００が突出していないため、紙詰まりの際などに液体吐出基板２００に与えるダメージを低減することができる。
そのため図１９に示すように液体吐出基板が１つの場合においても同様の効果を得ることが出来る。
【００３６】
図１０は、本実施形態の変形例を示す図である。
図１０の変形例では、液体吐出基板２００同士の間隔を広くして配置して、液体吐出基板２００同士の間にプレート８０１の一部が入るように構成されている。そして、その液体吐出基板２００同士の間のプレート８０１の一部とそれぞれの液体吐出基板２００との
間に樹脂５０７が充填されており、その樹脂５０７の内部に空洞９０１が設けられている。この図１０のような構成によっても本発明の目的を達成することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、プレート８０１は積層型の配線基板７０１に接着されているが、これに限定するものではなく、プレート部分をも一体に形成してなる積層型基板を用いてもよい。また、本実施形態では積層型の配線基板７０１を用いる構成としたが、第１の実施形態のようにフレキシブル配線部材を用いた構成としてもよい。
【００３８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
図１１（ａ）は、本実施形態のインクジェット記録ヘッドの断面図を、図１１（ｂ）はその上面図をそれぞれ示している。
【００３９】
本実施形態の記録ヘッドは、第２の実施形態と同様、フレキシブル配線部材は用いずに積層型の配線基板７０１を用いた構成になっている。そして、本実施形態のインクジェット記録ヘッドも第１および第２の実施形態と同様に、樹脂５０７の内部に空洞１１０１を有しているが、その形成方法が他の実施形態とは異なる。配線基板７０１の中央部には、空洞１１０１に繋がる貫通孔１１０２が形成されており、空洞１１０１はこの貫通孔１１０２を用いて形成される。
【００４０】
以下に、本実施形態の記録ヘッドの製造方法を説明する。
図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、本実施形態の記録ヘッドを製造する工程を順に示した図である。以下、製造方法を工程順説明する。
【００４１】
図１２（ａ）に示す工程において、積層配線基板７０１上に液体吐出基板２００を位置決めして配置して、液体吐出基板２００の裏面電極５０３と積層配線基板７０１の電極端子５０４とを、金属バンプ５０６を介して接合する。
【００４２】
図１２（ｂ）に示す工程において、液体吐出基板２００同士の間および液体吐出基板２００の外周部に、ディスペンサ等を用いて樹脂５０７を適量塗布する。このとき液体吐出基板２００同士の間部分への塗布では、貫通孔１１０２が覆われるように塗布し、図１２（ｂ）に示すように樹脂上面は窪んだ状態になる。樹脂５０７の粘度によっては貫通孔１１０２に流れ込むことも考えられるため、貫通孔１１０２の開口部の寸法は樹脂１１０２が流れ込まない寸法にすることが望ましい。
【００４３】
図１２（ｃ）に示す工程において、気体を透過可能であり液体は透過しないシート１２０１で、両方の液体吐出基板２００および液体吐出基板２００同士の間の樹脂５０７で塗布部を覆うように被覆する。
【００４４】
次に図１２（ｄ）に示す工程において、加熱ツール１２０２でシート１２０１を加熱しながら液体吐出基板２００に押し付けて密着させる。そして、積層配線基板７０１の貫通孔１１０２から空気を導入することによって樹脂５０７に圧力をかける。この圧力によって樹脂５０７は上方へと押し上げられ、同時にシート１２０１と樹脂５０７との間にできている空間１２０４の空気はシート１２０１を透過して加熱ツール１２０２の逃げ溝１２０３から外部へと放出される。
【００４５】
図１３は、加熱ツール１２０２を示した図である。図１３のように逃げ溝１２０３は、空間１２０４の空気が外部へと逃げることが可能に設けられている。空間１２０４の空気が外部へと逃げることによって、液体吐出基板２００同士の間の樹脂５０７は、シート１２０１へ押し付けられる状態になり、この状態で樹脂５０７が自ら形状を保持できる程度まで、加熱ツール１２０２によって加熱を続ける。このようにして形成された樹脂５０７は、その内部に所定の大きさの空洞１１０１を有し、かつその上面は液体吐出基板２００の吐出口を有する面と同一面となる面を有したものとなる。樹脂５０７の硬化が完了したら、加熱ツール１２０２およびシート１２０１を除去して、本実施形態の記録ヘッドが完成する。
【００４６】
なお、加熱ツール１２０２で加熱する上記方法の代わりに、樹脂５０７に光反応性の樹脂を用いて、紫外線等で硬化させる方法を用いても良い。この場合にはシート１２０１に光透過性のものを用いればよい。
【００４７】
また、本実施形態においては貫通孔１１０２から空気によって加圧することにより空洞１１０１を形成する方法を示したが、第１の実施形態で述べた、型材を用いて空洞１１０１を形成して貫通孔１１０２からその型材を除去する方法を用いてもよい。
【００４８】
さらに、型材を樹脂５０７から露出させる必要が無いため、空洞１１０１の長さを液体吐出基板２００よりも短くすることが出来る。また図１４に示すように、貫通孔１４０１を間欠的に配置し、空洞を間欠的に形成することも出来る。このように空洞を短くする、もしくは間欠的に形成することは、空洞の周囲および内部に、樹脂５０７による壁を多く形成することになるので、樹脂５０７の強度を確保し、外部からの衝撃などにより樹脂５０７に破損が生じる不具合を防ぐ効果がある。この場合も、空洞の体積を適切に設定することで、本発明の目的とする空洞の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、本実施形態においては、積層型の配線基板７０１を使用する構成を示したが、その代わりに支持部材とフレキシブル配線部材を貼り合わせたものを利用することも出来る。ただし、特に狭ピッチで液体供給口を形成する場合においては、各層ごとに任意の形状に加工して積層できる積層配線基板の方が、貫通孔の形状、位置において、支持部材とフレキシブル配線部材の組み合わせよりも自由度が高いため、本構成には好適である。
【００５０】
また、樹脂５０７の塗布工程を液体吐出基板２００の配置工程よりも先に行うこともできるが、前述の通り、液体吐出基板２００の吐出口面と、樹脂５０７の高さを揃えるには、液体吐出基板の配置工程よりも後の方が容易である。
【００５１】
なお、インクを吐出する方式としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いて吐出するものや、発熱抵抗体などの電気熱変換体を備え、インクを加熱して膜沸騰を生じさせて、その作用によってインクを吐出するもの等、適宜のものを採用することができる。
【００５２】
また、本実施形態では２つの液体吐出基板を用いた記録ヘッドの構成示したが、これに限定するものではなく、単一、もしくは２つ以上の複数の液体吐出基板が用いられた記録ヘッドであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を適用可能な記録装置の主要部を表わした斜視図である。
【図２】第１の実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す概略斜視図である。
【図３】第１の実施形態で用いる液体吐出基板を表わした斜視図である。
【図４】液体吐出基板の一部を拡大して示した図である。
【図５】（ａ）は、第１の実施形態の記録ヘッドの断面を示した図であり、（ｂ）は、第１の実施形態の記録ヘッドの上面を示した図である。
【図６】（ａ）から（ｅ）は、図２の記録ヘッドの製造方法を示した図である。
【図７】第１の実施形態の変形例を示した図である。
【図８】第１の実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す概略斜視図である。
【図９】（ａ）は図８におけるＩＸＡ−ＩＸＡ断面図であり、（ｂ）は、第１の実施形態の記録ヘッドに設けられた空洞の状態がわかるように示した図であり、（ｃ）は、図８におけるＩＸＣ−ＩＸＣ断面図である。
【図１０】第２の実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】第３の実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す図であり、（ａ）は、断面図を、（ｂ）は、上面図をそれぞれ示している。
【図１２】（ａ）から（ｄ）は、第３の実施形態の記録ヘッドを製造する工程を順に示した図である。
【図１３】加熱ツールを示した図である。
【図１４】第３の実施形態の変形例を示す図である。
【図１５】（ａ）は、従来のインクジェット記録ヘッドを示した概略上面図であり、（ｂ）は従来のインクジェット記録ヘッドの側面の一部分を示した部分断面図である。
【図１６】従来の記録ヘッドにおいて、液体吐出基板と液体吐出基板との間の凹んだ部分にインクが溜まった状態を示した図である。
【図１７】従来の記録ヘッドにおいて、封止剤による内部応力が発生した状態を示した図である。
【図１８】従来の記録ヘッドにおいて、封止剤による内部応力が発生した状態を示した図である。
【図１９】第２の実施形態の変形例を示す図である。
【図２０】図９（ａ）のα部を拡大して示した図である。
【符号の説明】
【００５４】
２００ 液体吐出基板
２０１ 記録ヘッド
２０２ 支持部材
５０２ フレキシブル配線部材
５０４ 電極端子
５０６ 金属バンプ
５０７ 樹脂
５０８ 空洞
６０１ 型材
７０１ 配線基板
８０１ プレート
１１０１ 空洞
１１０２ 貫通孔
１２０１ シート
１２０２ 加熱ツール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するための吐出口が設けられた液体吐出基板を備え、前記液体吐出基板は、吐出口が形成された面を具備する第１の部材と該第１の部材を支持する第２の部材とを有し、前記液体吐出基板の周囲を封止剤によって封止したインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記第２の部材の側面は前記封止剤によって封止されており、
前記封止剤の内部には空洞が設けられていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記第２の側面を封止する封止剤は、前記第１の部材の吐出口が形成された面と同一面を形成することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記液体吐出基板を囲むプレートを備え、前記液体吐出基板と前記プレートとの間の部分は、前記封止剤によって封止されており、前記部分の封止剤の内部にも空洞が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
吐出口を備えた面を具備する第１の部材と該第１の部材を支持する第２の部材とで液体吐出基板を形成する工程と、
インクを吐出して記録を行う前記液体吐出基板の周囲を封止剤によって封止する工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記第２の部材の側面を前記封止剤によって封止する封止工程と、
前記封止剤の内部に予め定められた大きさの空洞を形成する工程と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記封止工程は、前記第１の部材の吐出口を備えた面と同一面を形成するように前記封止剤を導入する工程であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドを製造するための製造方法であって、前記封止剤の内部に前記空洞を形成する工程を具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記空洞を形成する工程は、前記空洞を設ける部位に型材を配置する工程と、前記封止剤を配置した後に前記型材を除去する工程とを有することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記空洞を形成する工程は、液状の前記封止剤を配置した後に、前記空洞を設ける部位に外部から空気を導入することで、前記空洞を形成するとともに、前記液体吐出基板の吐出口を備えた面と同一面となる前記封止剤の面を形成する工程を有することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記液体吐出基板を支持する部材に、前記空気を導入するための貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１】
インクを吐出するための吐出口が設けられた液体吐出基板を備え、前記液体吐出基板は、吐出口が形成された面を具備する第１の部材と該第１の部材を支持する第２の部材とを有し、前記液体吐出基板の周囲を封止剤によって封止したインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記第２の部材の側面は前記封止剤によって封止されており、
前記封止剤の内部には空洞が設けられていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記第２の側面を封止する封止剤は、前記第１の部材の吐出口が形成された面と同一面を形成することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記液体吐出基板を囲むプレートを備え、前記液体吐出基板と前記プレートとの間の部分は、前記封止剤によって封止されており、前記部分の封止剤の内部にも空洞が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
吐出口を備えた面を具備する第１の部材と該第１の部材を支持する第２の部材とで液体吐出基板を形成する工程と、
インクを吐出して記録を行う前記液体吐出基板の周囲を封止剤によって封止する工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記第２の部材の側面を前記封止剤によって封止する封止工程と、
前記封止剤の内部に予め定められた大きさの空洞を形成する工程と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記封止工程は、前記第１の部材の吐出口を備えた面と同一面を形成するように前記封止剤を導入する工程であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドを製造するための製造方法であって、前記封止剤の内部に前記空洞を形成する工程を具えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記空洞を形成する工程は、前記空洞を設ける部位に型材を配置する工程と、前記封止剤を配置した後に前記型材を除去する工程とを有することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記空洞を形成する工程は、液状の前記封止剤を配置した後に、前記空洞を設ける部位に外部から空気を導入することで、前記空洞を形成するとともに、前記液体吐出基板の吐出口を備えた面と同一面となる前記封止剤の面を形成する工程を有することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記液体吐出基板を支持する部材に、前記空気を導入するための貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００８−２７３１８３（Ｐ２００８−２７３１８３Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７４０２０（Ｐ２００８−７４０２０）
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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