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用の記録素子基板
【課題】インクを吐出させるためのエネルギを発生する素子の駆動信号を伝送するために電気配線部材から延在する複数の接続端子に接続される複数の電極端子と、接続端子が電極端子に接続される接続部までの、前記接続端子の延在部分を前記記録素子基板に対して絶縁するための絶縁部とを具え、接続部が、複数の接続端子間の毛細管力により広がる封止剤により封止されてなるインクジェット記録ヘッドにおいて、絶縁部による封止剤の堰き止めに起因した封止剤の不存在領域が生じないようにする。
【解決手段】複数の接続端子Ｈ１３０４のそれぞれに接する分離した複数の凸状部１１１によって絶縁部１１０を構成し、凸状部間には封止剤Ｈ１３０７の通過を許容するための溝１１２が形成されるようにする。
【解決手段】複数の接続端子Ｈ１３０４のそれぞれに接する分離した複数の凸状部１１１によって絶縁部１１０を構成し、凸状部間には封止剤Ｈ１３０７の通過を許容するための溝１１２が形成されるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を吐出して記録動作を行うインクジェット記録装置に用いられる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用の記録素子基板に関する。なお、本発明のインクジェット記録ヘッドは、一般的なプリント装置のほか、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、あるいは、これらの装置を複合した多機能記録装置等に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドとも言う）の構成としては、特許文献１などに開示されたものがある。
【０００３】
かかる特許文献１に開示されている記録ヘッドの主な構成要素として、インクを吐出するために利用されるエネルギを発生するエネルギ発生素子と、そのエネルギ発生素子に電気信号を与えるための複数の電極端子とを具備する記録素子基板がある。一方、記録素子基板には、電気配線基板が接続される。電気配線基板は、記録素子基板を囲む開口部と、開口部内に突出して記録素子基板の電極端子と接続する接続端子（リード端子）と、外部から記録素子の駆動信号を含む電気信号を受容する接続端子と、これら端子間で電気信号を伝送する配線を具備する。そして、これらの記録素子基板および電気配線基板はベース部材によって支持固定されている。
【０００４】
例えば基板の主平面に対して垂直な方向にインクを吐出させる形態の記録素子基板では、その表面にエネルギ発生素子が形成され、さらにそのエネルギ発生素子に対応するインク吐出口が形成された吐出口形成部材が配置される。かかる記録素子基板では、その表裏両面を貫通して記録素子上にインクを供給するためのインク供給穴が設けられる。そして記録素子基板は、その裏面側においてインク供給穴がインクタンクからのインク流路形成部材に連通する状態に保持され、基板周側面が封止剤（第１の封止剤）によって封止されることで、インクの漏洩が防止されるようにしている。
【０００５】
記録素子基板の電極端子と電気配線基板のリード端子とは、ＴＡＢ実装技術により電気接続され、当該電気接続部がさらに第２の封止剤によって封止されることで、インクによる腐食や外力から保護している。
【０００６】
第１の封止剤は記録素子基板の側面部から塗布され、周側面に沿って徐々に広がった後、毛細管力により電気接続部付近まで広がる。また、第２の封止剤は、第１の封止剤の塗布後に、主に電気接続部の上面に塗布されることになる。
【０００７】
ところで、電気配線基板のリード端子を接続する際には、リード端子が記録素子基板の電極端子以外の記録素子基板上の部位に接する可能性がある。このため、特許文献１においては、記録素子基板上の、電極端子に接続されるリード端子先端部までのリード端子延在部の下方に位置する部位に障壁層の部分を設けることで、リード端子延在部と記録素子基板とを電気的絶縁する技術を開示している。
【０００８】
図１３〜図１５を用い、かかる特許文献１に開示の技術を説明する。図１３は記録素子基板と電気配線部材との接続部分を示す模式的平面図、図１４および図１５は、それぞれ、そのXIV−XIV線およびXV−XV線の模式的断面図である。
【０００９】
これらの図において、Ｈ１１０１は記録素子基板、Ｈ１１０５はその上に設けられた電極端子である。Ｈ１１０９は吐出口Ｈ１１０７が形成された吐出口形成部材であり、記録素子基板Ｈ１１０１の表面に形成されたエネルギ発生素子に対して吐出口Ｈ１１０７を位置合わせした状態で記録素子基板Ｈ１１０１に対して設けられる。Ｈ１３０１は記録素子基板Ｈ１１０１を露出させる開口Ｈ１３０３を有する電気配線基板であり、開口Ｈ１３０３内にリード端子Ｈ１３０４が延在して、その先端部が電極端子Ｈ１１０５に接続される。そして、記録素子基板Ｈ１１０１上の、リード端子Ｈ１３０４の延在部の下方に位置する部位には、リード端子Ｈ１３０４の配列方向に沿って延在する一体の障壁層（絶縁部）１１０が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０６−０２３９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示の構成には、以下に述べるような問題点があった。
【００１２】
図１６を用いてこれを説明する。記録素子基板Ｈ１１０１の周側面は第１の封止剤Ｈ１３０７によって封止されるが、この際、電極端子Ｈ１１０５とリード端子Ｈ１３０４との接続部にも第１の封止剤Ｈ１３０７が広がって封止される。しかし、特許文献１のようにリード端子Ｈ１３０４の配列方向に沿って一体の絶縁部１１０が設けられている場合、毛細管力により電気接続部付近にまで広がるべき第１の封止剤Ｈ１３０７が、絶縁部１１０により塞き止められることがあった。その結果、電気接続部の一部に第１の封止剤が充分に充填されず、リード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１０１の間や、リード端子間等に、気泡が存在する、ないしは第１の封止剤Ｈ１３０７が充填されない領域１１３として残ってしまうことがあった。
【００１３】
この領域１１３が存在したまま第２の封止剤を塗布すると、当該塗布後の工程である封止剤硬化のための加熱工程にて、空気が膨張して外気と連通するなどする可能性がある。このように外気と連通するとインクが流入して記録ヘッドの電気的信頼性を低下させる可能性あった。また、記録装置に装着した後の記録動作時に加わる外力などで封止剤に亀裂が入ってしまい、同様に電気的信頼性を低下させる可能性があった。
【００１４】
よって本発明は、気泡が存在する、ないしは第１の封止剤が充填されない領域が生じないようにし、記録ヘッドの電気的信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そのために本発明インクジェット記録ヘッドの製造方法は、インクを吐出させるためのエネルギを発生する素子と、前記素子と電気的に接続され、列状に設けられた複数の電極端子と、前記複数の電極端子に沿って、列状に設けられた複数の絶縁部材と、を備えた面を有を有し、前記複数の絶縁部材が前記複数の電極端子より前記面の端に近い側に設けられている記録素子基板を用意する工程と、
外部の電気配線基板と前記電極端子とを電気的に接続する複数の電気配線部材を、前記電極端子と接触し、かつ前記複数の絶縁部材によって支持されるように設ける工程と、
封止部材が隣接する前記電気配線部材の間に達するように、前記記録素子基板の周縁に前記封止部材を塗布し、前記封止部材を隣接する前記電気配線部材の間の毛細管力を用いて、隣接する前記電極端子の間に、前記封止部材を設ける工程と、
を具えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出させるためのエネルギを発生する素子と、前記素子と電気的に接続され、列状に設けられた複数の電極端子と、前記複数の電極端子に沿って、列状に設けられた複数の絶縁部材と、を備えた面を有し、前記複数の絶縁部材が前記複数の電極端子より前記面の端に近い側に設けられている記録素子基板と、
前記電極端子と接触し、外部の電気配線基板と前記電極端子とを電気的に接続するとともに、前記複数の絶縁部材によって支持されるように設けられている複数の電気配線部材と、
隣接する前記電極端子の間に設けられた封止部材と、を含むインクジェット記録ヘッドであって、
前記絶縁部材は、前記電極端子にそれぞれ対応するように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、記録素子基板上の絶縁部材に溝が設けられていることにより、記録素子基板の側部より塗布されて複数の接続端子間の毛細管力により広がることで接続部を封止する封止剤（第１の封止剤）が、絶縁部材により堰きとめられにくくなる。すなわち、封止剤が溝を通過することで封止剤の移動が円滑なものとなり、封止剤の不存在領域が残りにくくなる。
【００１８】
従って、第２の封止剤を塗布した後に封止剤硬化のために加熱したとしても、大気に連通することは無く、インクを介して導通して、記録ヘッドの信頼性が低下する可能性を低減することができる。さらに、記録装置に装着した後の記録動作時に加わる外力などで封止剤に亀裂が入ってしまい、絶縁状態を確保できない可能性を低減することができる。この結果、記録ヘッドの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用可能な記録ヘッドの構成例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１の記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明を適用可能な記録素子基板の基本的な構成を説明するために一部を破断して示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板の模式的平面図である。
【図５】図４の記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図である。
【図６】図５のVI−VI線の模式的断面図である。
【図７】図５のVII−VII線の模式的断面図である。
【図８】第１の実施形態の構成に対して塗布された第１の封止剤が広がって行く状態を説明するための説明図である。
【図９】第１の実施形態の構成に対して塗布された第１の封止剤が広がって行く状態を説明するための説明図である。
【図１０】第１の実施形態の構成に対して塗布された第１の封止剤が広がって行く状態を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る記録素子基板の模式的平面図である。
【図１２】図１１の記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図である。
【図１３】従来の記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図である。
【図１４】図１３のXIV−XIV線の模式的断面図である。
【図１５】図１３のXV−XV線の模式的断面図である。
【図１６】従来の記録素子基板に対して第１の封止材を塗布したときに発生する不都合を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明インクジェット記録ヘッド及びその製造方法の実施形態を詳細に説明する。
【００２１】
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドと言う）はインクタンクを分離不能に一体化してなるものである。そして、例えばカラーインク（シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）がそれぞれ充填されたインク収納部および各インク収納部から供給されるカラーインクを吐出する各吐出部を有するものとすることができる。かかる記録ヘッドは、例えば記録装置のキャリッジ上に、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なカートリッジの形態とすることができる。そして、充填されているインクが消費されてなくなった場合は、記録ヘッドを交換するものとすることができる。
【００２２】
（１）記録ヘッドの構成
図１、図２（ａ）および（ｂ）を参照して、以下に実施形態で用いる記録ヘッドＨ１００１の基本的構成を説明する。
【００２３】
図１は記録ヘッドＨ１００１の構成例を示す斜視図、図２（ａ）および（ｂ）はその分解斜視図である。
【００２４】
記録ヘッドＨ１００１は、図１に示すように、インクジェット記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドＨ１５６０、およびキャリッジの所定の装着位置に位置決めするための突き当て部Ｈ１５７０，Ｈ１５９０等を備えている。これら突き当て部によりキャリッジ１０２上に位置決めされることで、テープ状の電気配線基板（以下、電気配線テープと称する）Ｈ１３０１上の外部信号接続端子Ｈ１３０２とキャリッジ内に設けられた電気接続部のコンタクトピンとの電気的接触が可能となる。
【００２５】
記録ヘッドＨ１００１は記録素子基板Ｈ１１０１、電気配線テープＨ１３０１、その支持部材でもあるインク供給保持部材Ｈ１５０１、フィルタＨ１７０１〜Ｈ１７０３、インク吸収体Ｈ１６０１〜Ｈ１６０３、蓋部材Ｈ１９０１、及びシール部材Ｈ１８０１を具える。以下、これらのうちの主たる構成要素について詳述する。
【００２６】
記録素子基板
図３は、本発明を実施するために用意される記録素子基板Ｈ１１０１の基本的な構成を説明するために一部を破断して示す斜視図である。本実施形態の記録素子基板は、電気信号に応じてインクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギを発生する電気熱変換素子を用いたものである。また、電気熱変換素子とインク吐出口とが対向するように配置され、基板の主平面に対して垂直な方向にインクを吐出させる形態のものである。
【００２７】
図３に示すように、記録素子基板Ｈ１１０１は、厚み０．５ｍｍ〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０に、シアン、マゼンタおよびイエローの各色インク用の３個の長穴状のインク供給口Ｈ１１０２を並列に形成してなるものである。それぞれのインク供給口Ｈ１１０２を挟んでその両側には、電気信号に応じて膜沸騰をインクに生じさせるための熱エネルギを生成する電気熱変換素子Ｈ１１０３の列が１列ずつ配置されている。そして、各列間の電気熱変換素子同士は、配列方向に配列ピッチの１／２だけずれて配置されている。この記録素子基板Ｈ１１０１上に、樹脂材料にフォトリソグラフィ技術によって液路壁Ｈ１１０６や吐出口Ｈ１１０７を形成した吐出口形成部材Ｈ１１０９を、各電気熱変換素子と吐出口と位置合わせして接合することで、各色の吐出部Ｈ１１０８が構成される。
【００２８】
Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌなどの電気配線、記録データに応じて電気熱変換素子を駆動するためのロジック回路、およびこれら各部を外部と電気的に接続するための電極部Ｈ１１０４等が形成されている。さらに、電極部Ｈ１１０４には、Ａｕ等のメッキバンプ形態の電極端子Ｈ１１０５が形成されている。なお、電気熱変換素子Ｈ１１０３等は、既存の成膜技術を利用して形成することができる。
【００２９】
なお、本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板Ｈ１１０１は、以上のような基本構成に加え、後述するような特徴構成を具える。
【００３０】
電気配線テープ
電気配線テープＨ１３０１は、ポリイミドのベース基材上に複数の電気配線部材となる銅箔の配線パターンを形成したものであり、これにより記録素子基板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電気信号経路が形成される。電気配線テープＨ１３０１には記録素子基板Ｈ１１０１を組み込むための開口部Ｈ１３０３が形成され、この開口部Ｈ１３０３の縁からは、記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に接続される接続端子としてのリード端子Ｈ１３０４が突出して形成されている。また、電気配線テープＨ１３０１には、本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号接続端子Ｈ１３０２が形成されており、リード端子Ｈ１３０４と外部信号接続端子Ｈ１３０２は連続した銅箔等を含む導電性の配線パターンでつながれている。ここで、電気配線テープＨ１３０１はＴＡＢテープを用いて形成されており、リード端子Ｈ１３０４は露出するものとなっている。
【００３１】
電気配線テープＨ１３０１と記録素子基板Ｈ１１０１の電気的接続は、例えば次のようになされている。すなわち、記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に形成された電極端子Ｈ１１０５と、対応する電気配線テープＨ１３０１のリード端子Ｈ１３０４とは、熱超音波圧着法により電気接合される。
【００３２】
インク供給保持部材
吐出部を構成する記録素子基板Ｈ１１０１および電気配線部材を含んだ電気配線テープＨ１３０１を支持する支持部材としても機能するインク供給保持部材Ｈ１５０１は、樹脂を成形することにより形成されている。樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーをある比率で混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
【００３３】
インク供給保持部材Ｈ１５０１は、インクタンク機能とインク供給機能とを備えている。すなわち図２（ｂ）に示すように、内部にシアン、マゼンタおよびイエローのインクを保持するための負圧を発生するインク吸収体Ｈ１６０１、Ｈ１６０２およびＨ１６０３をそれぞれ独立して収納するための空間を有することで、インクタンク機能を実現している。また、記録素子基板Ｈ１１０１の各インク供給口Ｈ１１０２にそれぞれインクを導くための独立した液路を形成する流路部材Ｈ１２００を組み込むことでインク供給機能を実現している。
【００３４】
流路部材Ｈ１２００は記録素子基板Ｈ１１０１を配置するための凹部を有しており、その凹部には、記録素子基板Ｈ１１０１にシアン、マゼンタおよびイエローの各インクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。そして、記録素子基板Ｈ１１０１の各インク供給口Ｈ１１０２がインク供給保持部材Ｈ１５０１の各インク供給口Ｈ１２０１に連通するよう、記録素子基板Ｈ１１０１がインク供給保持部材Ｈ１５０１に対して位置精度良く接着固定される。
【００３５】
また、流路部材Ｈ１２００の凹部周囲の平面には、電気配線テープＨ１３０１の裏面の一部が接着固定される。記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３０１との電気接続部分は、第１の封止剤Ｈ１３０７および第２の封止剤Ｈ１３０８（他の封止部材）により封止されており、これにより電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第１の封止剤Ｈ１３０７は、主に電気配線テープＨ１３０１のリード端子Ｈ１３０４と記録素子基板の電極端子Ｈ１１０５との接続部の裏面側と記録素子基板の外周部分を封止する。一方、第２の封止剤Ｈ１３０８は、その接続部の表側、すなわち電極端子Ｈ１１０５およびリード端子Ｈ１３０４の上側を封止している。
【００３６】
一方、電気配線テープＨ１３０１の外部信号接続端子Ｈ１３０２が配置される領域の側は、インク供給保持部材Ｈ１５０１のインク供給口Ｈ１２０１を有する面にほぼ直交した本体側面に沿って折り曲げられる。そして、当該領域のまわりの数箇所に設けた孔に本体側面に突設したピンを挿通し、熱加締めを施すことによって電気配線テープＨ１３０１がインク供給保持部材Ｈ１５０１に固定される。あるいは、当該領域の裏面側を本体側面に接着することによって固定が行われるものでもよい。
【００３７】
（２）記録素子基板の特徴構成
図４〜図７を用い、本実施形態の特徴構成を詳述する。ここで、図４は本実施形態に係る記録素子基板の模式的平面図、図５は記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図、図６および図７は、それぞれ、図５のVI−VI線およびVII−VII線の模式的断面図である。なお、図７には、第１の封止剤ＨＨ１３０７および第２の封止剤Ｈ１３０８の塗布状態が示されている。
【００３８】
本実施形態の絶縁部材（絶縁部）１１０は、リード端子Ｈ１３０４の配列方向に延在する一体の障壁層として形成されたものではなく、当該方向に沿って複数の凸状部１１１が列状に配列されてなるものである。従って、隣接する凸状部１１１間にはリード端子の延在方向と平行に溝１１２が形成されることになる。凸状部１１１は記録素子基板Ｈ１１０１上の、リード端子Ｈ１３０４の延在部の下方に位置してリード端子Ｈ１３０４に接することで、リード端子延在部と記録素子基板とを電気的絶縁する絶縁部である。凸状部１１１および溝１１２を有する本実施形態の絶縁部は、電気熱変換素子Ｈ１１０３毎に吐出口ないしこれに至る液路を形成する樹脂材料からなる構造体（すなわち吐出口形成部材Ｈ１１０９）と同様に、フォトリソグラフィ技術によって形成可能である。
【００３９】
本実施形態において凸状部１１１は、略直方体形状を有しており、その寸法は、記録素子基板Ｈ１１０１上の配設位置およびリード端子Ｈ１３０４の寸法，弾性特性等を考慮して適宜定めることができる。
【００４０】
例えば、絶縁部１１０から、配列方向と直交する方向（リード端子延在方向）の記録素子基板１０１の端部までの長さＡ（図４）が適切でない場合には、リード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１１０１とが接触し、絶縁状態を確保できない可能性がある。すなわち、長さＡが過小である（凸状部１１１が記録素子基板端部側に偏倚している）場合には、凸状部１１１から電極端子Ｈ１１０５に向かうリード端子延在部分が記録素子基板Ｈ１１０１に接触する可能性がある。一方、長さＡが過大である（凸状部１１１が電極端子側に偏倚している）場合には、絶縁部１１１から電気配線テープＨ１３０１に向かうリード端子延在部分が記録素子基板Ｈ１１０１の端部に接触する可能性がある。これらを避けるために、本実施形態では長さＡを４０μｍ程度としている。
【００４１】
また、配列方向と交差（直交）する方向（リード端子延在方向）の凸状部１１１の幅Ｂ（図４）が狭いと、電極端子Ｈ１１０５とリード端子Ｈ１３０４との接続によって生じる応力により凸状部１１１が変形したり、横倒し状態になって破損したりする可能性がある。これを避けるために、本実施形態では幅Ｂを３０μｍ程度としている。
【００４２】
さらに、凸状部１１１の厚みＧ（図６）が適切でない場合にも、次のような不都合が生じ得る。すなわち、厚みＧが過小であれば、凸状部１１１から電気配線テープＨ１３０１に向かうリード端子延在部分が記録素子基板Ｈ１１０１の端部に接触する可能性がある。一方、厚みＧが過大であれば、リード端子Ｈ１３０４の変形が大きくなり、電極端子Ｈ１１０５に対するリード端子Ｈ１３０４の接続部および凸状部１１１に加わる応力が大きくなる。すると、リード端子Ｈ１３０４の接続部が剥れたり、凸状部１１１に亀裂が生じる可能性がある。そこでこれらを考慮し、本実施形態では、厚みＧを２５μｍ程度としている。
【００４３】
また、凸状部１１１と、電極端子Ｈ１１０５に対するリード端子Ｈ１３０４の接続部の端部（凸状部１１１側の端部）までの距離Ｈ（図７）が短い場合にも、凸状部１１１の厚みＧが過大である場合と同様の不都合が発生し得る。そこでこれを考慮し、本実施形態では、距離Ｈを６０μｍ程度としている。
【００４４】
さらに本実施形態では、リード端子Ｈ１３０４の延在方向において、各電極端子Ｈ１１０５と各凸状部１１１とが整列している。換言すれば、隣接するリード端子Ｈ１３０４間の間隙に対応する位置に溝１１２が設けられている。ここで、溝１１２の幅が過小であれば、第１の封止剤Ｈ１３０７の円滑な広がりを阻害する（従来と同様の堰き止めを生じさせる）可能性がある。一方、これが過大であれば、すなわち配列方向における凸状部１１１の幅が狭小であれば、リード端子Ｈ１３０４が溝１１２に落ち込む可能性がある。そこで本実施形態では、隣接する電極端子Ｈ１１０５間の距離を４０μｍとする一方、溝１１２の幅Ｉ（図４）もこれと同等の距離としている。しかしリード端子Ｈ１３０４の落ち込みを有効に防止するためには、隣接する電極端子Ｈ１１０５間の距離よりも溝１１２の幅Ｉを若干小さくすることが望ましい。
【００４５】
上述したように、記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３０１との電気接続部分は、第１の封止剤Ｈ１３０７および第２の封止剤Ｈ１３０８により封止され、これにより電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護する機能を果たす。そして図７に示すように、第１の封止剤Ｈ１３０７は主として記録素子基板１０１の外周部分を封止するとともに、概してリード端子の裏側から電気配線テープＨ１３０１のリード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４との接続部を封止する。一方、第２の封止剤Ｈ１３０８は、概してリード端子の表側から接続部を封止する。
【００４６】
図８〜図１０は、以上の構成に対して塗布された第１の封止剤Ｈ１３０７が広がって行く状態を説明するための説明図である。
【００４７】
第１の封止剤Ｈ１３０７は、記録素子基板Ｈ１１０１と、これが配置された流路部材Ｈ１２００の凹部との間隙、すなわち記録素子基板Ｈ１１０１の周縁にディスペンス法を用いて塗布される。そして、記録素子基板Ｈ１１０１の周側面に沿って徐々に広がった後、リード端子Ｈ１３０４間の毛細管力により電極端子Ｈ１１０５の方向に向かって流入し、リード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部付近まで広がる。図８は、矢印で示すように、第１の封止剤Ｈ１３０７が記録素子基板Ｈ１１０１の端部へ向けて広がりつつある様子を示している。また、図９は、記録素子基板Ｈ１１０１端部から、リード端子Ｈ１３０４間の毛細管力により、第１の封止剤Ｈ１３０７が記録素子基板Ｈ１１０１上の電極端子Ｈ１１０５へ向けて広がりつつある様子を示している。ここで、第１の封止剤Ｈ１３０７は、凸状部１１１間に存在する溝１１２を通過することが可能である。このため、リード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１１０１との間や、リード端子Ｈ１３０４間等に、気泡あるいは第１の封止剤Ｈ１３０７が充填されない領域１１３（図１６参照）が残りづらくなる。そして図１０は、リード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部まで第１の封止剤Ｈ１３０７が広がり、ほぼ封止を完了した様子を示している。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る絶縁部１１０は、記録素子基板Ｈ１１０１の端部に沿って一体に延在する部材ではなく、リード端子Ｈ１３０４および電極端子Ｈ１１０５に対応して分離した凸状部１１１を有しており、凸状部１１１間には溝１１２が形成される。従って、リード端子Ｈ１３０４間の毛細管力によりリード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部付近まで広がろうとする第１の封止剤Ｈ１３０７は、絶縁部１１０により堰きとめられることがない。すなわち、第１の封止剤Ｈ１３０７が溝１１２を伝い、リード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部に到達することで、この部位に充分充填することが可能となる。よって、リード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１１０１との間や、リード端子Ｈ１３０４間等に、気泡あるいは第１の封止剤Ｈ１３０７が充填されない領域１１３が残りづらくなる。
【００４９】
従って、第２の封止剤Ｈ１３０８を塗布した後の工程である封止剤硬化のための加熱工程にて、領域１１３における空気が膨張ないし破裂し、第１の封止剤Ｈ１３０７の上に塗布された第２の封止剤Ｈ１３０８まで突き破ってしまう不都合が生じることがない。この結果、電気接続部が露出することがなくなるため、インクを介して導通し、記録ヘッドの信頼性を低下させてしまう可能性を低減できる。さらに、記録ヘッドの構造を脆弱にする領域１１３が存在しないため、記録装置に装着した後の記録動作時に加わる外力などで封止剤に亀裂が入ることを防止することができ、絶縁状態を確保することができる。
【００５０】
加えて、従来の構成を採用した場合には、上記領域１１３を残さないようにする観点から、封止剤の塗布工程における塗布位置や塗布速度等の条件に対するマージンが少なくなる。これに対し、本実施形態によれば、これらの条件設定が容易となり、記録ヘッドの生産性を大幅に向上することが可能となる。
【００５１】
さらに加えて、上記領域１１３の発生による生産工程での記録ヘッドの不具合も格段に少なくなることから、記録ヘッドの生産性を一層向上することが可能となる。
【００５２】
（３）第２の実施形態
図１１および図１２を用い、本発明の第２の実施形態の特徴構成を詳述する。ここで、図１１は第２の実施形態に係る記録素子基板の模式的平面図、図１２は記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図であり、上記第１の実施形態と同様の構成要素には対応箇所に同一の符号を付してある。
【００５３】
上記第１の実施形態では、それぞれ等しい幅をもつ記録素子基板Ｈ１１０１の電極端子Ｈ１１０５および電気配線テープＨ１３０１のリード端子Ｈ１３０４がそれぞれ均一な間隔をもって配列された構成について説明した。しかし本発明は、電極端子Ｈ１１０５およびリード端子Ｈ１３０４のそれぞれの幅と間隔とが一様でない場合にも、図１１および図１２に示すように対応できるものである。すなわち、電極端子Ｈ１１０５およびリード端子Ｈ１３０４の幅と間隔とに合わせて凸状部１１１ないしは溝１１２を設けることができる。なお、その他の各部寸法、例えば凸状部１１１から、リード端子延在方向の記録素子基板Ｈ１１０１の端部までの長さや、凸状部１１１の厚みについては、第１の実施形態とほぼ同様とすることができる。
【００５４】
本実施形態においても、第１の封止剤Ｈ１３０７は、記録素子基板Ｈ１１０１と、これが配置された流路部材Ｈ１２００の凹部との間隙、すなわち記録素子基板Ｈ１１０１の周縁から塗布される。そして、記録素子基板Ｈ１１０１の周側面に沿って徐々に広がった後、リード端子Ｈ１３０４間の毛細管力により、リード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部付近まで広がる。この際、第１の封止剤Ｈ１３０７は凸状部１１１間に設けた溝１１２を通過することが可能であるため、上記領域１１３（図１６参照）が残りづらくなる。従って、上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
（４）その他
なお、以上の各実施形態においては、電気配線テープの複数の接続端子（リード端子）のそれぞれについて絶縁用の凸状部を設けるものとした。すなわち、すなわち隣接するすべてのリード端子の間の位置に溝が設けられるものとした。しかし溝の機能は、リード端子の先端部と記録素子基板の電極端子との接続部に向かう第１の封止剤の広がりを円滑化し、第１の封止剤が堰き止められることによる封止剤不存在領域が残らないようにすることにある。従って、この機能が阻害されないものであれば、少なくとも一部のリード端子間に溝が設けられるもの、すなわちいくつかの連続するいくつかのリード端子が１つの凸状部でまとめて絶縁されているものでもよい。
【００５６】
また、以上では、シアン、マゼンタおよびイエローの３色のインクを吐出させるカラー用の記録素子基板Ｈ１１０１ないしはこれを用いる記録ヘッドＨ１００１の構成に本発明を適用した例について説明した。しかし、記録素子基板ないしは記録ヘッドにおいて用いるインクの色調（色および濃度）の種類や数については、適宜定め得ることは言うまでもない。
【００５７】
さらに、上例ではインク収納部分を分離不能に一体化してなる記録ヘッドに本発明を適用した場合を例示した。しかし本発明は、気泡が残る、あるいは第１の封止剤が充填されない領域の発生を防止することで絶縁状態を確保し、記録素子基板ひいては記録ヘッドの信頼性を高めることを主たる目的とするものである。従って、かかる観点からは、インクタンクを分離可能に一体化してなる、もしくはインクタンクとは別体であるような記録ヘッドの形態にも有効に適用できるものである。
【００５８】
加えて、上例では、インクの吐出方向に対して実質的に垂直な方向に主平面を有し、その主平面に電気熱変換素子が配された形態の記録素子基板を用いる場合について説明した。しかし本発明は、インクの吐出方向に対して実質的に平行な方向に主平面を有し、その主平面に電気熱変換素子が配された形態の記録素子基板を用いる場合であっても適用できることは勿論である。
【００５９】
さらに加えて、インク吐出方式としても、上述のような電気熱変換素子を用いるもの、すなわちインクを吐出するために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生するもののほか、ピエゾ素子などにより機械的エネルギを発生するものを採用することも可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を吐出して記録動作を行うインクジェット記録装置に用いられる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用の記録素子基板に関する。なお、本発明のインクジェット記録ヘッドは、一般的なプリント装置のほか、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、あるいは、これらの装置を複合した多機能記録装置等に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドとも言う）の構成としては、特許文献１などに開示されたものがある。
【０００３】
かかる特許文献１に開示されている記録ヘッドの主な構成要素として、インクを吐出するために利用されるエネルギを発生するエネルギ発生素子と、そのエネルギ発生素子に電気信号を与えるための複数の電極端子とを具備する記録素子基板がある。一方、記録素子基板には、電気配線基板が接続される。電気配線基板は、記録素子基板を囲む開口部と、開口部内に突出して記録素子基板の電極端子と接続する接続端子（リード端子）と、外部から記録素子の駆動信号を含む電気信号を受容する接続端子と、これら端子間で電気信号を伝送する配線を具備する。そして、これらの記録素子基板および電気配線基板はベース部材によって支持固定されている。
【０００４】
例えば基板の主平面に対して垂直な方向にインクを吐出させる形態の記録素子基板では、その表面にエネルギ発生素子が形成され、さらにそのエネルギ発生素子に対応するインク吐出口が形成された吐出口形成部材が配置される。かかる記録素子基板では、その表裏両面を貫通して記録素子上にインクを供給するためのインク供給穴が設けられる。そして記録素子基板は、その裏面側においてインク供給穴がインクタンクからのインク流路形成部材に連通する状態に保持され、基板周側面が封止剤（第１の封止剤）によって封止されることで、インクの漏洩が防止されるようにしている。
【０００５】
記録素子基板の電極端子と電気配線基板のリード端子とは、ＴＡＢ実装技術により電気接続され、当該電気接続部がさらに第２の封止剤によって封止されることで、インクによる腐食や外力から保護している。
【０００６】
第１の封止剤は記録素子基板の側面部から塗布され、周側面に沿って徐々に広がった後、毛細管力により電気接続部付近まで広がる。また、第２の封止剤は、第１の封止剤の塗布後に、主に電気接続部の上面に塗布されることになる。
【０００７】
ところで、電気配線基板のリード端子を接続する際には、リード端子が記録素子基板の電極端子以外の記録素子基板上の部位に接する可能性がある。このため、特許文献１においては、記録素子基板上の、電極端子に接続されるリード端子先端部までのリード端子延在部の下方に位置する部位に障壁層の部分を設けることで、リード端子延在部と記録素子基板とを電気的絶縁する技術を開示している。
【０００８】
図１３〜図１５を用い、かかる特許文献１に開示の技術を説明する。図１３は記録素子基板と電気配線部材との接続部分を示す模式的平面図、図１４および図１５は、それぞれ、そのXIV−XIV線およびXV−XV線の模式的断面図である。
【０００９】
これらの図において、Ｈ１１０１は記録素子基板、Ｈ１１０５はその上に設けられた電極端子である。Ｈ１１０９は吐出口Ｈ１１０７が形成された吐出口形成部材であり、記録素子基板Ｈ１１０１の表面に形成されたエネルギ発生素子に対して吐出口Ｈ１１０７を位置合わせした状態で記録素子基板Ｈ１１０１に対して設けられる。Ｈ１３０１は記録素子基板Ｈ１１０１を露出させる開口Ｈ１３０３を有する電気配線基板であり、開口Ｈ１３０３内にリード端子Ｈ１３０４が延在して、その先端部が電極端子Ｈ１１０５に接続される。そして、記録素子基板Ｈ１１０１上の、リード端子Ｈ１３０４の延在部の下方に位置する部位には、リード端子Ｈ１３０４の配列方向に沿って延在する一体の障壁層（絶縁部）１１０が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０６−０２３９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示の構成には、以下に述べるような問題点があった。
【００１２】
図１６を用いてこれを説明する。記録素子基板Ｈ１１０１の周側面は第１の封止剤Ｈ１３０７によって封止されるが、この際、電極端子Ｈ１１０５とリード端子Ｈ１３０４との接続部にも第１の封止剤Ｈ１３０７が広がって封止される。しかし、特許文献１のようにリード端子Ｈ１３０４の配列方向に沿って一体の絶縁部１１０が設けられている場合、毛細管力により電気接続部付近にまで広がるべき第１の封止剤Ｈ１３０７が、絶縁部１１０により塞き止められることがあった。その結果、電気接続部の一部に第１の封止剤が充分に充填されず、リード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１０１の間や、リード端子間等に、気泡が存在する、ないしは第１の封止剤Ｈ１３０７が充填されない領域１１３として残ってしまうことがあった。
【００１３】
この領域１１３が存在したまま第２の封止剤を塗布すると、当該塗布後の工程である封止剤硬化のための加熱工程にて、空気が膨張して外気と連通するなどする可能性がある。このように外気と連通するとインクが流入して記録ヘッドの電気的信頼性を低下させる可能性あった。また、記録装置に装着した後の記録動作時に加わる外力などで封止剤に亀裂が入ってしまい、同様に電気的信頼性を低下させる可能性があった。
【００１４】
よって本発明は、気泡が存在する、ないしは第１の封止剤が充填されない領域が生じないようにし、記録ヘッドの電気的信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そのために本発明インクジェット記録ヘッドの製造方法は、インクを吐出させるためのエネルギを発生する素子と、前記素子と電気的に接続され、列状に設けられた複数の電極端子と、前記複数の電極端子に沿って、列状に設けられた複数の絶縁部材と、を備えた面を有を有し、前記複数の絶縁部材が前記複数の電極端子より前記面の端に近い側に設けられている記録素子基板を用意する工程と、
外部の電気配線基板と前記電極端子とを電気的に接続する複数の電気配線部材を、前記電極端子と接触し、かつ前記複数の絶縁部材によって支持されるように設ける工程と、
封止部材が隣接する前記電気配線部材の間に達するように、前記記録素子基板の周縁に前記封止部材を塗布し、前記封止部材を隣接する前記電気配線部材の間の毛細管力を用いて、隣接する前記電極端子の間に、前記封止部材を設ける工程と、
を具えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出させるためのエネルギを発生する素子と、前記素子と電気的に接続され、列状に設けられた複数の電極端子と、前記複数の電極端子に沿って、列状に設けられた複数の絶縁部材と、を備えた面を有し、前記複数の絶縁部材が前記複数の電極端子より前記面の端に近い側に設けられている記録素子基板と、
前記電極端子と接触し、外部の電気配線基板と前記電極端子とを電気的に接続するとともに、前記複数の絶縁部材によって支持されるように設けられている複数の電気配線部材と、
隣接する前記電極端子の間に設けられた封止部材と、を含むインクジェット記録ヘッドであって、
前記絶縁部材は、前記電極端子にそれぞれ対応するように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、記録素子基板上の絶縁部材に溝が設けられていることにより、記録素子基板の側部より塗布されて複数の接続端子間の毛細管力により広がることで接続部を封止する封止剤（第１の封止剤）が、絶縁部材により堰きとめられにくくなる。すなわち、封止剤が溝を通過することで封止剤の移動が円滑なものとなり、封止剤の不存在領域が残りにくくなる。
【００１８】
従って、第２の封止剤を塗布した後に封止剤硬化のために加熱したとしても、大気に連通することは無く、インクを介して導通して、記録ヘッドの信頼性が低下する可能性を低減することができる。さらに、記録装置に装着した後の記録動作時に加わる外力などで封止剤に亀裂が入ってしまい、絶縁状態を確保できない可能性を低減することができる。この結果、記録ヘッドの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用可能な記録ヘッドの構成例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１の記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明を適用可能な記録素子基板の基本的な構成を説明するために一部を破断して示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板の模式的平面図である。
【図５】図４の記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図である。
【図６】図５のVI−VI線の模式的断面図である。
【図７】図５のVII−VII線の模式的断面図である。
【図８】第１の実施形態の構成に対して塗布された第１の封止剤が広がって行く状態を説明するための説明図である。
【図９】第１の実施形態の構成に対して塗布された第１の封止剤が広がって行く状態を説明するための説明図である。
【図１０】第１の実施形態の構成に対して塗布された第１の封止剤が広がって行く状態を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る記録素子基板の模式的平面図である。
【図１２】図１１の記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図である。
【図１３】従来の記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図である。
【図１４】図１３のXIV−XIV線の模式的断面図である。
【図１５】図１３のXV−XV線の模式的断面図である。
【図１６】従来の記録素子基板に対して第１の封止材を塗布したときに発生する不都合を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明インクジェット記録ヘッド及びその製造方法の実施形態を詳細に説明する。
【００２１】
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドと言う）はインクタンクを分離不能に一体化してなるものである。そして、例えばカラーインク（シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）がそれぞれ充填されたインク収納部および各インク収納部から供給されるカラーインクを吐出する各吐出部を有するものとすることができる。かかる記録ヘッドは、例えば記録装置のキャリッジ上に、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なカートリッジの形態とすることができる。そして、充填されているインクが消費されてなくなった場合は、記録ヘッドを交換するものとすることができる。
【００２２】
（１）記録ヘッドの構成
図１、図２（ａ）および（ｂ）を参照して、以下に実施形態で用いる記録ヘッドＨ１００１の基本的構成を説明する。
【００２３】
図１は記録ヘッドＨ１００１の構成例を示す斜視図、図２（ａ）および（ｂ）はその分解斜視図である。
【００２４】
記録ヘッドＨ１００１は、図１に示すように、インクジェット記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドＨ１５６０、およびキャリッジの所定の装着位置に位置決めするための突き当て部Ｈ１５７０，Ｈ１５９０等を備えている。これら突き当て部によりキャリッジ１０２上に位置決めされることで、テープ状の電気配線基板（以下、電気配線テープと称する）Ｈ１３０１上の外部信号接続端子Ｈ１３０２とキャリッジ内に設けられた電気接続部のコンタクトピンとの電気的接触が可能となる。
【００２５】
記録ヘッドＨ１００１は記録素子基板Ｈ１１０１、電気配線テープＨ１３０１、その支持部材でもあるインク供給保持部材Ｈ１５０１、フィルタＨ１７０１〜Ｈ１７０３、インク吸収体Ｈ１６０１〜Ｈ１６０３、蓋部材Ｈ１９０１、及びシール部材Ｈ１８０１を具える。以下、これらのうちの主たる構成要素について詳述する。
【００２６】
記録素子基板
図３は、本発明を実施するために用意される記録素子基板Ｈ１１０１の基本的な構成を説明するために一部を破断して示す斜視図である。本実施形態の記録素子基板は、電気信号に応じてインクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギを発生する電気熱変換素子を用いたものである。また、電気熱変換素子とインク吐出口とが対向するように配置され、基板の主平面に対して垂直な方向にインクを吐出させる形態のものである。
【００２７】
図３に示すように、記録素子基板Ｈ１１０１は、厚み０．５ｍｍ〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０に、シアン、マゼンタおよびイエローの各色インク用の３個の長穴状のインク供給口Ｈ１１０２を並列に形成してなるものである。それぞれのインク供給口Ｈ１１０２を挟んでその両側には、電気信号に応じて膜沸騰をインクに生じさせるための熱エネルギを生成する電気熱変換素子Ｈ１１０３の列が１列ずつ配置されている。そして、各列間の電気熱変換素子同士は、配列方向に配列ピッチの１／２だけずれて配置されている。この記録素子基板Ｈ１１０１上に、樹脂材料にフォトリソグラフィ技術によって液路壁Ｈ１１０６や吐出口Ｈ１１０７を形成した吐出口形成部材Ｈ１１０９を、各電気熱変換素子と吐出口と位置合わせして接合することで、各色の吐出部Ｈ１１０８が構成される。
【００２８】
Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌなどの電気配線、記録データに応じて電気熱変換素子を駆動するためのロジック回路、およびこれら各部を外部と電気的に接続するための電極部Ｈ１１０４等が形成されている。さらに、電極部Ｈ１１０４には、Ａｕ等のメッキバンプ形態の電極端子Ｈ１１０５が形成されている。なお、電気熱変換素子Ｈ１１０３等は、既存の成膜技術を利用して形成することができる。
【００２９】
なお、本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板Ｈ１１０１は、以上のような基本構成に加え、後述するような特徴構成を具える。
【００３０】
電気配線テープ
電気配線テープＨ１３０１は、ポリイミドのベース基材上に複数の電気配線部材となる銅箔の配線パターンを形成したものであり、これにより記録素子基板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電気信号経路が形成される。電気配線テープＨ１３０１には記録素子基板Ｈ１１０１を組み込むための開口部Ｈ１３０３が形成され、この開口部Ｈ１３０３の縁からは、記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に接続される接続端子としてのリード端子Ｈ１３０４が突出して形成されている。また、電気配線テープＨ１３０１には、本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号接続端子Ｈ１３０２が形成されており、リード端子Ｈ１３０４と外部信号接続端子Ｈ１３０２は連続した銅箔等を含む導電性の配線パターンでつながれている。ここで、電気配線テープＨ１３０１はＴＡＢテープを用いて形成されており、リード端子Ｈ１３０４は露出するものとなっている。
【００３１】
電気配線テープＨ１３０１と記録素子基板Ｈ１１０１の電気的接続は、例えば次のようになされている。すなわち、記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に形成された電極端子Ｈ１１０５と、対応する電気配線テープＨ１３０１のリード端子Ｈ１３０４とは、熱超音波圧着法により電気接合される。
【００３２】
インク供給保持部材
吐出部を構成する記録素子基板Ｈ１１０１および電気配線部材を含んだ電気配線テープＨ１３０１を支持する支持部材としても機能するインク供給保持部材Ｈ１５０１は、樹脂を成形することにより形成されている。樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーをある比率で混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
【００３３】
インク供給保持部材Ｈ１５０１は、インクタンク機能とインク供給機能とを備えている。すなわち図２（ｂ）に示すように、内部にシアン、マゼンタおよびイエローのインクを保持するための負圧を発生するインク吸収体Ｈ１６０１、Ｈ１６０２およびＨ１６０３をそれぞれ独立して収納するための空間を有することで、インクタンク機能を実現している。また、記録素子基板Ｈ１１０１の各インク供給口Ｈ１１０２にそれぞれインクを導くための独立した液路を形成する流路部材Ｈ１２００を組み込むことでインク供給機能を実現している。
【００３４】
流路部材Ｈ１２００は記録素子基板Ｈ１１０１を配置するための凹部を有しており、その凹部には、記録素子基板Ｈ１１０１にシアン、マゼンタおよびイエローの各インクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。そして、記録素子基板Ｈ１１０１の各インク供給口Ｈ１１０２がインク供給保持部材Ｈ１５０１の各インク供給口Ｈ１２０１に連通するよう、記録素子基板Ｈ１１０１がインク供給保持部材Ｈ１５０１に対して位置精度良く接着固定される。
【００３５】
また、流路部材Ｈ１２００の凹部周囲の平面には、電気配線テープＨ１３０１の裏面の一部が接着固定される。記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３０１との電気接続部分は、第１の封止剤Ｈ１３０７および第２の封止剤Ｈ１３０８（他の封止部材）により封止されており、これにより電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第１の封止剤Ｈ１３０７は、主に電気配線テープＨ１３０１のリード端子Ｈ１３０４と記録素子基板の電極端子Ｈ１１０５との接続部の裏面側と記録素子基板の外周部分を封止する。一方、第２の封止剤Ｈ１３０８は、その接続部の表側、すなわち電極端子Ｈ１１０５およびリード端子Ｈ１３０４の上側を封止している。
【００３６】
一方、電気配線テープＨ１３０１の外部信号接続端子Ｈ１３０２が配置される領域の側は、インク供給保持部材Ｈ１５０１のインク供給口Ｈ１２０１を有する面にほぼ直交した本体側面に沿って折り曲げられる。そして、当該領域のまわりの数箇所に設けた孔に本体側面に突設したピンを挿通し、熱加締めを施すことによって電気配線テープＨ１３０１がインク供給保持部材Ｈ１５０１に固定される。あるいは、当該領域の裏面側を本体側面に接着することによって固定が行われるものでもよい。
【００３７】
（２）記録素子基板の特徴構成
図４〜図７を用い、本実施形態の特徴構成を詳述する。ここで、図４は本実施形態に係る記録素子基板の模式的平面図、図５は記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図、図６および図７は、それぞれ、図５のVI−VI線およびVII−VII線の模式的断面図である。なお、図７には、第１の封止剤ＨＨ１３０７および第２の封止剤Ｈ１３０８の塗布状態が示されている。
【００３８】
本実施形態の絶縁部材（絶縁部）１１０は、リード端子Ｈ１３０４の配列方向に延在する一体の障壁層として形成されたものではなく、当該方向に沿って複数の凸状部１１１が列状に配列されてなるものである。従って、隣接する凸状部１１１間にはリード端子の延在方向と平行に溝１１２が形成されることになる。凸状部１１１は記録素子基板Ｈ１１０１上の、リード端子Ｈ１３０４の延在部の下方に位置してリード端子Ｈ１３０４に接することで、リード端子延在部と記録素子基板とを電気的絶縁する絶縁部である。凸状部１１１および溝１１２を有する本実施形態の絶縁部は、電気熱変換素子Ｈ１１０３毎に吐出口ないしこれに至る液路を形成する樹脂材料からなる構造体（すなわち吐出口形成部材Ｈ１１０９）と同様に、フォトリソグラフィ技術によって形成可能である。
【００３９】
本実施形態において凸状部１１１は、略直方体形状を有しており、その寸法は、記録素子基板Ｈ１１０１上の配設位置およびリード端子Ｈ１３０４の寸法，弾性特性等を考慮して適宜定めることができる。
【００４０】
例えば、絶縁部１１０から、配列方向と直交する方向（リード端子延在方向）の記録素子基板１０１の端部までの長さＡ（図４）が適切でない場合には、リード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１１０１とが接触し、絶縁状態を確保できない可能性がある。すなわち、長さＡが過小である（凸状部１１１が記録素子基板端部側に偏倚している）場合には、凸状部１１１から電極端子Ｈ１１０５に向かうリード端子延在部分が記録素子基板Ｈ１１０１に接触する可能性がある。一方、長さＡが過大である（凸状部１１１が電極端子側に偏倚している）場合には、絶縁部１１１から電気配線テープＨ１３０１に向かうリード端子延在部分が記録素子基板Ｈ１１０１の端部に接触する可能性がある。これらを避けるために、本実施形態では長さＡを４０μｍ程度としている。
【００４１】
また、配列方向と交差（直交）する方向（リード端子延在方向）の凸状部１１１の幅Ｂ（図４）が狭いと、電極端子Ｈ１１０５とリード端子Ｈ１３０４との接続によって生じる応力により凸状部１１１が変形したり、横倒し状態になって破損したりする可能性がある。これを避けるために、本実施形態では幅Ｂを３０μｍ程度としている。
【００４２】
さらに、凸状部１１１の厚みＧ（図６）が適切でない場合にも、次のような不都合が生じ得る。すなわち、厚みＧが過小であれば、凸状部１１１から電気配線テープＨ１３０１に向かうリード端子延在部分が記録素子基板Ｈ１１０１の端部に接触する可能性がある。一方、厚みＧが過大であれば、リード端子Ｈ１３０４の変形が大きくなり、電極端子Ｈ１１０５に対するリード端子Ｈ１３０４の接続部および凸状部１１１に加わる応力が大きくなる。すると、リード端子Ｈ１３０４の接続部が剥れたり、凸状部１１１に亀裂が生じる可能性がある。そこでこれらを考慮し、本実施形態では、厚みＧを２５μｍ程度としている。
【００４３】
また、凸状部１１１と、電極端子Ｈ１１０５に対するリード端子Ｈ１３０４の接続部の端部（凸状部１１１側の端部）までの距離Ｈ（図７）が短い場合にも、凸状部１１１の厚みＧが過大である場合と同様の不都合が発生し得る。そこでこれを考慮し、本実施形態では、距離Ｈを６０μｍ程度としている。
【００４４】
さらに本実施形態では、リード端子Ｈ１３０４の延在方向において、各電極端子Ｈ１１０５と各凸状部１１１とが整列している。換言すれば、隣接するリード端子Ｈ１３０４間の間隙に対応する位置に溝１１２が設けられている。ここで、溝１１２の幅が過小であれば、第１の封止剤Ｈ１３０７の円滑な広がりを阻害する（従来と同様の堰き止めを生じさせる）可能性がある。一方、これが過大であれば、すなわち配列方向における凸状部１１１の幅が狭小であれば、リード端子Ｈ１３０４が溝１１２に落ち込む可能性がある。そこで本実施形態では、隣接する電極端子Ｈ１１０５間の距離を４０μｍとする一方、溝１１２の幅Ｉ（図４）もこれと同等の距離としている。しかしリード端子Ｈ１３０４の落ち込みを有効に防止するためには、隣接する電極端子Ｈ１１０５間の距離よりも溝１１２の幅Ｉを若干小さくすることが望ましい。
【００４５】
上述したように、記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３０１との電気接続部分は、第１の封止剤Ｈ１３０７および第２の封止剤Ｈ１３０８により封止され、これにより電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護する機能を果たす。そして図７に示すように、第１の封止剤Ｈ１３０７は主として記録素子基板１０１の外周部分を封止するとともに、概してリード端子の裏側から電気配線テープＨ１３０１のリード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４との接続部を封止する。一方、第２の封止剤Ｈ１３０８は、概してリード端子の表側から接続部を封止する。
【００４６】
図８〜図１０は、以上の構成に対して塗布された第１の封止剤Ｈ１３０７が広がって行く状態を説明するための説明図である。
【００４７】
第１の封止剤Ｈ１３０７は、記録素子基板Ｈ１１０１と、これが配置された流路部材Ｈ１２００の凹部との間隙、すなわち記録素子基板Ｈ１１０１の周縁にディスペンス法を用いて塗布される。そして、記録素子基板Ｈ１１０１の周側面に沿って徐々に広がった後、リード端子Ｈ１３０４間の毛細管力により電極端子Ｈ１１０５の方向に向かって流入し、リード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部付近まで広がる。図８は、矢印で示すように、第１の封止剤Ｈ１３０７が記録素子基板Ｈ１１０１の端部へ向けて広がりつつある様子を示している。また、図９は、記録素子基板Ｈ１１０１端部から、リード端子Ｈ１３０４間の毛細管力により、第１の封止剤Ｈ１３０７が記録素子基板Ｈ１１０１上の電極端子Ｈ１１０５へ向けて広がりつつある様子を示している。ここで、第１の封止剤Ｈ１３０７は、凸状部１１１間に存在する溝１１２を通過することが可能である。このため、リード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１１０１との間や、リード端子Ｈ１３０４間等に、気泡あるいは第１の封止剤Ｈ１３０７が充填されない領域１１３（図１６参照）が残りづらくなる。そして図１０は、リード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部まで第１の封止剤Ｈ１３０７が広がり、ほぼ封止を完了した様子を示している。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る絶縁部１１０は、記録素子基板Ｈ１１０１の端部に沿って一体に延在する部材ではなく、リード端子Ｈ１３０４および電極端子Ｈ１１０５に対応して分離した凸状部１１１を有しており、凸状部１１１間には溝１１２が形成される。従って、リード端子Ｈ１３０４間の毛細管力によりリード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部付近まで広がろうとする第１の封止剤Ｈ１３０７は、絶縁部１１０により堰きとめられることがない。すなわち、第１の封止剤Ｈ１３０７が溝１１２を伝い、リード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部に到達することで、この部位に充分充填することが可能となる。よって、リード端子Ｈ１３０４と記録素子基板Ｈ１１０１との間や、リード端子Ｈ１３０４間等に、気泡あるいは第１の封止剤Ｈ１３０７が充填されない領域１１３が残りづらくなる。
【００４９】
従って、第２の封止剤Ｈ１３０８を塗布した後の工程である封止剤硬化のための加熱工程にて、領域１１３における空気が膨張ないし破裂し、第１の封止剤Ｈ１３０７の上に塗布された第２の封止剤Ｈ１３０８まで突き破ってしまう不都合が生じることがない。この結果、電気接続部が露出することがなくなるため、インクを介して導通し、記録ヘッドの信頼性を低下させてしまう可能性を低減できる。さらに、記録ヘッドの構造を脆弱にする領域１１３が存在しないため、記録装置に装着した後の記録動作時に加わる外力などで封止剤に亀裂が入ることを防止することができ、絶縁状態を確保することができる。
【００５０】
加えて、従来の構成を採用した場合には、上記領域１１３を残さないようにする観点から、封止剤の塗布工程における塗布位置や塗布速度等の条件に対するマージンが少なくなる。これに対し、本実施形態によれば、これらの条件設定が容易となり、記録ヘッドの生産性を大幅に向上することが可能となる。
【００５１】
さらに加えて、上記領域１１３の発生による生産工程での記録ヘッドの不具合も格段に少なくなることから、記録ヘッドの生産性を一層向上することが可能となる。
【００５２】
（３）第２の実施形態
図１１および図１２を用い、本発明の第２の実施形態の特徴構成を詳述する。ここで、図１１は第２の実施形態に係る記録素子基板の模式的平面図、図１２は記録素子基板と電気配線テープとの接続部分を示す模式的平面図であり、上記第１の実施形態と同様の構成要素には対応箇所に同一の符号を付してある。
【００５３】
上記第１の実施形態では、それぞれ等しい幅をもつ記録素子基板Ｈ１１０１の電極端子Ｈ１１０５および電気配線テープＨ１３０１のリード端子Ｈ１３０４がそれぞれ均一な間隔をもって配列された構成について説明した。しかし本発明は、電極端子Ｈ１１０５およびリード端子Ｈ１３０４のそれぞれの幅と間隔とが一様でない場合にも、図１１および図１２に示すように対応できるものである。すなわち、電極端子Ｈ１１０５およびリード端子Ｈ１３０４の幅と間隔とに合わせて凸状部１１１ないしは溝１１２を設けることができる。なお、その他の各部寸法、例えば凸状部１１１から、リード端子延在方向の記録素子基板Ｈ１１０１の端部までの長さや、凸状部１１１の厚みについては、第１の実施形態とほぼ同様とすることができる。
【００５４】
本実施形態においても、第１の封止剤Ｈ１３０７は、記録素子基板Ｈ１１０１と、これが配置された流路部材Ｈ１２００の凹部との間隙、すなわち記録素子基板Ｈ１１０１の周縁から塗布される。そして、記録素子基板Ｈ１１０１の周側面に沿って徐々に広がった後、リード端子Ｈ１３０４間の毛細管力により、リード端子Ｈ１３０４の先端と電極端子Ｈ１１０５との接続部付近まで広がる。この際、第１の封止剤Ｈ１３０７は凸状部１１１間に設けた溝１１２を通過することが可能であるため、上記領域１１３（図１６参照）が残りづらくなる。従って、上述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
（４）その他
なお、以上の各実施形態においては、電気配線テープの複数の接続端子（リード端子）のそれぞれについて絶縁用の凸状部を設けるものとした。すなわち、すなわち隣接するすべてのリード端子の間の位置に溝が設けられるものとした。しかし溝の機能は、リード端子の先端部と記録素子基板の電極端子との接続部に向かう第１の封止剤の広がりを円滑化し、第１の封止剤が堰き止められることによる封止剤不存在領域が残らないようにすることにある。従って、この機能が阻害されないものであれば、少なくとも一部のリード端子間に溝が設けられるもの、すなわちいくつかの連続するいくつかのリード端子が１つの凸状部でまとめて絶縁されているものでもよい。
【００５６】
また、以上では、シアン、マゼンタおよびイエローの３色のインクを吐出させるカラー用の記録素子基板Ｈ１１０１ないしはこれを用いる記録ヘッドＨ１００１の構成に本発明を適用した例について説明した。しかし、記録素子基板ないしは記録ヘッドにおいて用いるインクの色調（色および濃度）の種類や数については、適宜定め得ることは言うまでもない。
【００５７】
さらに、上例ではインク収納部分を分離不能に一体化してなる記録ヘッドに本発明を適用した場合を例示した。しかし本発明は、気泡が残る、あるいは第１の封止剤が充填されない領域の発生を防止することで絶縁状態を確保し、記録素子基板ひいては記録ヘッドの信頼性を高めることを主たる目的とするものである。従って、かかる観点からは、インクタンクを分離可能に一体化してなる、もしくはインクタンクとは別体であるような記録ヘッドの形態にも有効に適用できるものである。
【００５８】
加えて、上例では、インクの吐出方向に対して実質的に垂直な方向に主平面を有し、その主平面に電気熱変換素子が配された形態の記録素子基板を用いる場合について説明した。しかし本発明は、インクの吐出方向に対して実質的に平行な方向に主平面を有し、その主平面に電気熱変換素子が配された形態の記録素子基板を用いる場合であっても適用できることは勿論である。
【００５９】
さらに加えて、インク吐出方式としても、上述のような電気熱変換素子を用いるもの、すなわちインクを吐出するために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生するもののほか、ピエゾ素子などにより機械的エネルギを発生するものを採用することも可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出させるためのエネルギを発生する素子と、前記素子と電気的に接続され、列状に設けられた複数の電極端子と、前記複数の電極端子に沿って、列状に設けられた複数の絶縁部材と、を備えた面を有を有し、前記複数の絶縁部材が前記複数の電極端子より前記面の端に近い側に設けられている記録素子基板を用意する工程と、
外部の電気配線基板と前記電極端子とを電気的に接続する複数の電気配線部材を、前記電極端子と接触し、かつ前記複数の絶縁部材によって支持されるように設ける工程と、
封止部材が隣接する前記電気配線部材の間に達するように、前記記録素子基板の周縁に前記封止部材を塗布し、前記封止部材を隣接する前記電気配線部材の間の毛細管力を用いて、隣接する前記電極端子の間に、前記封止部材を設ける工程と、
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２】
さらに、前記電極端子と前記電気配線部材との上側に、前記電極端子と前記電気配線部材とを封止する他の封止部材を設ける工程を具えた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の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁部材は、前記電極端子にそれぞれ対応するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
インクを吐出させるためのエネルギを発生する素子と、前記素子と電気的に接続され、列状に設けられた複数の電極端子と、前記複数の電極端子に沿って、列状に設けられた複数の絶縁部材と、を備えた面を有し、前記複数の絶縁部材が前記複数の電極端子より前記面の端に近い側に設けられている記録素子基板と、
前記電極端子と接触し、外部の電気配線基板と前記電極端子とを電気的に接続するとともに、前記複数の絶縁部材によって支持されるように設けられている複数の電気配線部材と、
隣接する前記電極端子の間に設けられた封止部材と、を含むインクジェット記録ヘッドであって、
前記絶縁部材は、前記電極端子にそれぞれ対応するように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５】
前記絶縁部材は、前記面に垂直な方向に関して、前記電気配線部材と前記面との間に、前記電極端子を支持するように設けられてい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。
【請求項６】
隣接する前記絶縁部材の間にも、前記封止部材が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
隣接する前記絶縁部材の間の幅は、隣接する前記電極端子の間の幅よりも小さいことを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記封止部材は、隣接する前記電気配線部材の間の毛細管力により、前記絶縁部材から前記電極端子の方向に向かって流入することで、隣接する前記電極端子の間に充填されることを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記電極端子と前記電気配線部材との上側には、前記電極端子と前記電気配線部材とを封止する他の封止部材が設けられていることを特徴とする請求項４ないし８のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１】
インクを吐出させるためのエネルギを発生する素子と、前記素子と電気的に接続され、列状に設けられた複数の電極端子と、前記複数の電極端子に沿って、列状に設けられた複数の絶縁部材と、を備えた面を有を有し、前記複数の絶縁部材が前記複数の電極端子より前記面の端に近い側に設けられている記録素子基板を用意する工程と、
外部の電気配線基板と前記電極端子とを電気的に接続する複数の電気配線部材を、前記電極端子と接触し、かつ前記複数の絶縁部材によって支持されるように設ける工程と、
封止部材が隣接する前記電気配線部材の間に達するように、前記記録素子基板の周縁に前記封止部材を塗布し、前記封止部材を隣接する前記電気配線部材の間の毛細管力を用いて、隣接する前記電極端子の間に、前記封止部材を設ける工程と、
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２】
さらに、前記電極端子と前記電気配線部材との上側に、前記電極端子と前記電気配線部材とを封止する他の封止部材を設ける工程を具えた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の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁部材は、前記電極端子にそれぞれ対応するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
インクを吐出させるためのエネルギを発生する素子と、前記素子と電気的に接続され、列状に設けられた複数の電極端子と、前記複数の電極端子に沿って、列状に設けられた複数の絶縁部材と、を備えた面を有し、前記複数の絶縁部材が前記複数の電極端子より前記面の端に近い側に設けられている記録素子基板と、
前記電極端子と接触し、外部の電気配線基板と前記電極端子とを電気的に接続するとともに、前記複数の絶縁部材によって支持されるように設けられている複数の電気配線部材と、
隣接する前記電極端子の間に設けられた封止部材と、を含むインクジェット記録ヘッドであって、
前記絶縁部材は、前記電極端子にそれぞれ対応するように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５】
前記絶縁部材は、前記面に垂直な方向に関して、前記電気配線部材と前記面との間に、前記電極端子を支持するように設けられてい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。
【請求項６】
隣接する前記絶縁部材の間にも、前記封止部材が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
隣接する前記絶縁部材の間の幅は、隣接する前記電極端子の間の幅よりも小さいことを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記封止部材は、隣接する前記電気配線部材の間の毛細管力により、前記絶縁部材から前記電極端子の方向に向かって流入することで、隣接する前記電極端子の間に充填されることを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記電極端子と前記電気配線部材との上側には、前記電極端子と前記電気配線部材とを封止する他の封止部材が設けられていることを特徴とする請求項４ないし８のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【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】
【公開番号】特開２０１０−１６２８９１（Ｐ２０１０−１６２８９１Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８４０２８（Ｐ２００９−２８４０２８）
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【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２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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