JP3592172B2

JP3592172B2 - インクジェット記録ヘッドの製造方法、該製法によって製造されたインクジェット記録ヘッド及び該インクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置

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Publication number: JP3592172B2
Application number: JP2000005328A
Authority: JP
Inventors: 省吾河村; 育朋渡部; 稔明広沢; 理一斎藤
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 1999-01-27
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: US20020043742A1; US6471901B1; JP2001130001A; US6877839B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録紙に対して記録液を吐出することにより記録を行うインクジェット記録ヘッドの製造方法、該製法によって製造されるインクジェット記録ヘッド及び該インクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置に関し、特にインクジェット記録ヘッドを構成する記録素子基板周囲への充填剤方法を改良したインクジェット記録ヘッドの製造方法、該製法によって製造されるインクジェット記録ヘッド及び該インクジェット記録ヘッドを搭載したィンクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェット記録装置は、吐出口から記録紙に対して記録液を吐出することにより記録を行う記録装置であり、吐出口から吐出される記録液滴を形成するためのインクジェット記録ヘッドと、インクジェット記録ヘッドに対して記録液を供給する供給系とから構成されている。
上述したようなインクジェット記録装置は、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録や、様々な記録メディアに対する記録が可能であるとともに、記録時における騒音がほとんど生じないという特徴を有するため、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等の記録機構を担う装置として広く採用されている。
【０００３】
インクジェット記録装置を用いた記録方式のうち代表的なものとしては、電気熱変換素子を用いた方法があり、この方法は、吐出口付近に設けられた加圧室に電気熱変換素子を設け、これに記録信号となる電気パルスを印加することにより泡（沸騰）の圧力を利用して微小な吐出口から記録液を吐出させ、それにより、記録紙に対し記録を行うものである。
なお、上述した記録液の吐出方式においては、電気熱変換素子が配列された基板に対して平行に記録液を吐出させる方式（エッジシューター）と、電気熱変換素子が配列された基板に対して垂直に記録液を吐出させる方式（サイドシューター）とがある。
【０００４】
図２０は、一般的な記録素子基板を示す図であり、図２１は、図２０に示した記録素子基板が配線基板に接続された状態を示す図である。
図２０及び図２１に示すように、記録素子基板１の片面には記録液を吐出するための記録素子を有する複数の吐出口２が設けられ、他方の面には吐出口２に記録液を供給するための供給口３が吐出口２列の長さとほぼ等しい長さで開口して設けられており、記録素子基板１に対して記録液を吐出するための電気パルスを印加するための配線基板４がＴＡＢ実装技術等によって接続されて記録素子ユニット６が形成される。なお、配線基板４の配線は裏面側に設けられ（不図示）ている。
また、記録素子基板１には、記録素子基板１と配線基板４とを電気的に接続するリード線（不図示）を記録液による腐食や外部から作用する力による断線から保護するために封止樹脂Ａ５が塗布されている。
【０００５】
図２２は、図２１に示した記録素子ユニット６が設けられた従来のインクジェット記録ヘッドの一構成例を示す分解斜視図であり、図２３は、図２２に示したインクジェット記録ヘッドの組立完成後の外観斜視図、図２４は図２３に示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
図２２及び図２３に示すように、複数の記録素子ユニット６ａ〜６ｃは支持板８ａ〜８ｃを介して支持部材７の上面に接着樹脂Ａ９ａ〜９ｃ、接着樹脂Ｂ１０ａ〜１０ｃ、接着樹脂Ｃ１１ａ〜１１ｃにより接着固定され、また、支持部材７の側面には、複数の配線基板４ａ〜４ｃに対する電気信号をまとめる配線統合基板１２が固定されて複数の配線基板４ａ〜４ｃと電気的に接続されている。なお、２０はインクの供給口である。
【０００６】
そして、インクジェット記録ヘッドの記録液吐出側の面は図２３に示すように、支持板８及び記録素子ユニット６の開口部と配線基板４周囲（支持板８の露出がないように）に封止樹脂Ｂ１３を充填し、配線基板４裏面の配線を記録液から保護している。
また、支持板８は配線基板４を保持固定する役割の他に記録素子基板１が発生する熱を放出する放熱部材としての役割があるためアルミ等の放熱性のよい材料を使用するのが一般的となっている。そのため、支持板８も配線基板４と同様に封止樹脂Ｂ１３を周囲に充填し記録液から保護する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のインクジェット記録ヘッドにおいては、封止工程を短時間で効率良く行うために、記録素子基板１の周囲と配線基板４の周囲をそれぞれ封止している。（図２４封止樹脂Ｂ１３ａ及び１３ｂ）
そのため、記録素子基板１と配線基板４の間には封止樹脂塗布機のニードルが入るだけの領域を確保する必要があり、配線基板４の外形寸法がその分大きくなる。
また、記録素子基板１は高度なフォトリソ技術により電気配線パターンが表面の外周付近まで高密度に実装されているので外周の小さなチッピングでも不良の原因となる可能性がある。したがって、記録素子ユニットの露出された電気配線部分をインクによる腐食から保護するために、充填剤をそれらの周囲に充填するに際して、この充填剤の充填を塗布機が記録素子基板に接触しないように精度良く行うことが必要となる。
また、記録素子基板１の周囲に直接封止樹脂Ｂ１３を塗布するため、塗布量の制御を正確に行う必要がある。塗布量が多すぎると記録素子基板１や配線基板４の表面へ封止樹脂Ｂ１３がはみ出す原因となり、封止樹脂がはみ出した状態で記録ヘッドを完成した場合、印字後に記録素子基板１の表面をクリーニングする際に障害となる可能性がある。
【０００８】
また、封止樹脂Ｂ１３の粘性、チキソ性の度合いによっては塗布機のニードルが封止個所から離れる際に糸引き現象を起こし、場合によっては記録素子基板１の表面に筋状に封止樹脂Ｂ１３を付着させ前記同様にクリーニングの障害となる可能性がある。
また、記録素子基板１の両横をほぼ同時に封止した場合、記録素子基板１と配線基板４の接続部（封止樹脂Ａ５の部分）の裏面には空気が残留してしまう。残留した空気の気泡は、封止樹脂Ｂ１３の層を破り外側に逃げようとするか、内側に留まるかのどちらかであるが、外側に逃げた場合は封止樹脂Ｂ１３の層に穴を開け封止欠陥となる。さらに気泡が破裂する際に記録素子基板１の表面に封止樹脂Ｂ１３を付着させ汚してしまう可能性がある。
また、気泡が内側に留まっている場合は、記録素子基板１と配線基板４の接続部（封止樹脂Ａ５の部分）の裏面は空洞となっており何処から記録液が配線基板４の裏面に侵入してくると配線基板４の配線を腐食する可能性がある。
【０００９】
したがって、記録素子基板１と配線基板４の接続部（封止樹脂Ａ５の部分）の裏面に気泡を残さない様な塗布方法が理想的であり、直接、記録素子基板１の周囲に封止樹脂Ｂ１３を塗布する場合においては、記録素子基板１横の片側の封止個所と反対側の封止個所の塗布するタイミング、量、回数を適切に制御する必要がある。
しかし、上記記述のとおり塗布のタイミング、量、回数を適切に制御した場合には、封止工程に要する時間を大幅に拡大してしまう可能性があることを懸念しなくてはならない。
このように、従来においては、このような記録素子基板の周囲への充填剤の充填に際して、充填剤の充填を精度良く行い、充填量を適正量に制御し得るうえで、必ずしも満足の行くものがなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来のものにおける課題を解決し、記録素子基板の周囲への充填剤の充填に際して、充填剤の充填を精度良く行い、充填量を適正量に制御し得るインクジェット記録ヘッドの製造方法、インクジェット記録ヘッド、並びに該インクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、上記した従来の技術が有する課題を解決するため、記録素子基板の周囲に封止樹脂を充填する構造を改良して、電気及び構造的不良をなくし、また、製造工程に要する時間を短縮するとともに、ヘッド設計に自由度をもたせ、低コストで印字品質及び信頼性の高いインクジェット記録ヘッドの製造方法、インクジェット記録ヘッド、並びに該インクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成するために、つぎの（１）〜（２２）のように構成したインクジェット記録ヘッドの製造方法、該製法によって製造されたインクジェット記録ヘッド及び該インクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供するものである。
（１）インクを吐出する吐出口群を具備する記録素子基板と、記録素子基板に電気的に接続される電気配線基板と、前記記録素子基板及び前記電気配線基板を保持固定する支持部材と、を具備するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記記録素子基板と前記電気配線基板とを電気接続する電気接続部が配された領域に対して連通した充填剤溜め部に、熱硬化性充填剤を注入する工程と、
加熱することにより該充填剤溜め部に注入された熱硬化性充填剤を流動させて前記電気接続部が配された領域に充填する工程と、
前記充填された熱硬化性充填剤を硬化する工程と、
を有す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。
（２）前記充填剤溜め部は、前記支持部材の前記記録素子基板を支持する面の裏面側に設けられた開口部であることを特徴とする上記（１）に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
（３）前記充填剤溜め部は、前記記録素子基板を支持する前記支持部材と前記記録素子基板との段差部分であって、前記記録素子基板の電極端子が配されていない一側面に隣接した部分であることを特徴とする上記（１）に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
（４）前記記録素子基板は複数並列に設けられていることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
（５）前記充填剤充填工程の加熱温度は、前記充填剤硬化工程の加熱温度よりも低いことを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
（６）前記充填剤充填工程の加熱温度は、前記充填剤の粘度が１５ポイズ以下となる温度であることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
（７）前記充填剤硬化工程の加熱温度は８０℃以上であることを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
（８）上記（１）乃至（７）のいずれかに記載されたインクジェット記録ヘッドの製造方法によって製造されたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
（９）上記（８）に記載されたインクジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジを備えたインクジェット記録装置。
（１０）インクを吐出する吐出口群を具備する記録素子基板と、記録素子基板に電気的に接続される電気配線基板と、前記記録素子基板及び前記電気配線基板を保持固定する支持部材と、を具備するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記記録素子基板と前記電気配線基板とを電気接続する電気接続部が配された領域に対して連通した充填剤溜め部を有していることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
（１１）前記充填剤溜め部は、前記支持部材の前記記録素子基板を支持する面の裏面側に設けられた開口部であり、前記記録素子基板の側面に隣接した領域に連通していることを特徴とする上記（１０）に記載のインクジェット記録ヘッド。
（１２）前記充填剤溜め部から前記記録素子基板の周囲に封止樹脂が充填されていることを特徴とする上記（１０）に記載のインクジェット記録ヘッド。
（１３）前記充填剤溜め部が、前記記録素子基板と前記配線基板を電気的に接続する部分の裏面側中央付近に向けて設けられていることを特徴とする上記（１０）乃至（１２）のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
（１４）前記充填剤溜め部が、前記記録素子基板側に向けて先細りした形状に形成されていることを特徴とする上記（１０）乃至（１３）のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
（１５）前記充填剤溜め部が、前記記録素子基板の片側の封止箇所および該箇所と反対側の封止箇所にそれぞれ位置するように設けられていることを特徴とする上記（１０）に記載のインクジェット記録ヘッド。
（１６）前記支持部材は、前記記録素子基板が前記支持部材と接するための開口部を有し、前記配線基板と前記支持部材との間に介在することにより、前記配線基板を保持固定する支持板と、前記記録素子基板と前記支持部材との間に介在することにより、前記記録素子基板を保持固定する支持基板と、を有していることを特徴とする上記（１０）乃至（１５）のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
（１７）前記支持基板に、前記支持部材の裏面に設けられた前記充填剤溜め部から、前記記録素子基板と前記支持板との間に連通する連通孔が設けられていることを特徴とする上記（１６）に記載のインクジェット記録ヘッド。
（１８）先細りした形状に形成されている前記充填剤溜め部の先端部の穴径は、支持基板に設けられた前記連通孔の穴径と、ほぼ同径とされていることを特徴とする上記（１７）に記載のインクジェット記録ヘッド。
（１９）前記支持基板には、前記充填剤溜め部に連通する複数の前記連通孔が設けられていることを特徴とする上記（１７）に記載のインクジェット記録ヘッド。
（２０）前記支持基板に設けられた前記連通孔自体が、充填剤溜め部となっていることを特徴とする上記（１６）乃至（１９）のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
（２１）前記充填剤溜め部は、前記記録素子基板を支持する前記支持部材と前記記録素子基板との段差部分であって、前記記録素子基板の電極端子が配されていない一側面に隣接した部分であることを特徴とする上記（１０）に記載のインクジェット記録ヘッド。
（２２）上記（１０）に記載されたインクジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジを備えたインクジェット記録装置。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記構成を用いた本発明の実施の形態においては、記録素子基板の周囲に直接、封止樹脂を塗布しないため、記録素子基板と配線基板の間に封止樹脂塗布機のニードルが入るだけの領域を確保する必要がなくなり、配線基板の外形寸法をその分小さくすることができる。
また、記録素子基板の周囲、特に電極部分に直接、封止樹脂を塗布しないため、塗布量の急激な変化が少なく、塗布量制御が容易になる。
また、記録素子基板の周囲に直接、封止樹脂を塗布しないため、塗布機のニードルが封止個所から離れる際に封止樹脂が糸引き現象を起こさなくなり、記録素子基板表面への付着を防止できる。
また、記録素子基板の周囲に直接、封止樹脂塗布機のニードルを近づけることがなくなるため、記録素子基板の外周にチッピングを発生させる可能性がなくなる。
また、記録素子基板横の片側の封止剤塗布個所と反対側の封止剤塗布個所の封止樹脂を塗布するタイミングを制御する必要がないように構成することができ、封止工程に要する時間を短縮できる。
また、充填剤溜め部を、記録素子基板と配線基板を電気的に接続する部分の裏面側中央付近に連通して設けることにより、封止樹脂をその部分から充填するようにでき、気泡の残留を防止できる。
また、充填剤溜め部を先細りした形状とすることにより、封止樹脂を注入する側の口を広げることができ、封止樹脂塗布機の位置制御が容易になる。
また、記録素子基板と前記支持部材との間に支持基板を介在させるようにし、支持部材に設けた充填剤溜め部を先細りした形状とし、その先細り先端部と、支持基板に設けられた連通孔との穴径差が減少するように構成することにより、封止樹脂を充填する際にその部分に封止樹脂が残留しにくくすることができ、必要な封止樹脂量を減らすことができる。
また、記録素子基板と前記支持部材との間に支持基板を介在させ、前記支持基板に、充填剤溜め部から記録素子基板に連通する複数の連通孔を設けることにより、一度の塗布で複数の連通孔から充填することが可能となり、工程時間を短縮することができる。
以上により、電気及び構造的な不良がなく、しかも、低コストで印字品質及び信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【００１３】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１における記録ヘッドの部分拡大図であり、図２は、図１に示す記録ヘッドに用いる記録素子基板の一例を説明する図である。
また、図３は、図１に示す記録ヘッドの分解斜視図であり、図４は、図１に示す記録ヘッドの記録素子ユニットとタンクホルダーユニットの結合を説明する図である。そして、図５は、図１に示す記録ヘッドの全体図である。
本実施例の記録ヘッド１００１は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギーを生成する電気熱変換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とされる記録ヘッドである。
【００１４】
記録ヘッド１００１は、図４に示すように、記録素子ユニット１００２とタンクホルダーユニット１００３から構成され、この記録素子ユニット１００２は、並列に配置された記録素子基板間の隙間に連通する充填剤溜め部１３１１を有し、この充填剤溜め部に溜めた熱硬化性充填剤を加熱することにより記録素子基板周囲に充填して、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ように構成されている。
また、図３の分解斜視図に示すように、記録素子ユニット１００２は、記録素子基板１１００、第１のプレー卜１２００、電気配線基板１３００、第２のプレート１４００で構成されており、また、タンクホルダーユニット１００３は、タンクホルダー１５００、流路形成部材１６００、フィルター１７００、シールゴム１８００から構成されている。
【００１５】
上記のように構成された記録ヘッドについて、これらの構成を簡単に説明しながら、全体を説明することにする。
まず、本実施例における記録素子ユニットについて説明する。
図２は、記録素子基板１１００の構成を説明するために一部分解した斜視図である。
記録素子基板１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板１１０１で薄膜が形成されている。
また、２色のインク流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口１１０２が２つ形成され、各々のインク供給口１１０２の両側に電気熱変換素子１１０３がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されており、前記電気熱変換素子１１０３と、電気熱変換素子１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線は成膜技術により形成されている。
また、前記電気配線に電力を供給するための電極部１１０４には、パターニングによるメッキやワイヤボンディングによるボール電極形成（スタッドバンプ）によりＡｕ等のバンプ１１０５が設けられている。
【００１６】
前記インク供給口１１０２は、前記Ｓｉ基板１１０１の結晶方位を利用した異方性エッチングにより形成される。ウエハー面に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つ場合、アルカリ系（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒトラジン等）の異方性エッチングにより、約５４．７度の角度でエッチングが進行する。この方法を用いて、所望の深さにエッチングする。
また、前記Ｓｉ基板１１０１上には、電気熱変換素子１１０３が具備される発泡室１１０９に連通するインク流路を形成するためのインク流路壁１１０６と吐出口１１０７がフォトリソ技術により形成され、２色のインクに対応した２列の吐出口群１１０８を形成している。
また、前記吐出口１１０７に対向するように前記電気熱変換素子１１０３は設けられており、インク供給口１１０２から供給されたインクを膜沸騰の作用により吐出させるものである。
【００１７】
本実施例おいては、図１及び図３に示すように３つの記録素子基板１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃにより、６色のインク（ブラック：Ｂｋ、ライトシアン：ＬＣ、ライトマゼンタ：ＬＭ、シアン：Ｃ、マゼンタ：Ｍ、イエロー：Ｙ）に対応する６つの吐出口群１１０８Ｂｋ、１１０８ＬＣ、１１０８ＬＭ、１１０８Ｃ、１１０８Ｍ、１１０８Ｙを具備している。
そして、図３に示す第１のプレート１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）材料で形成されている。なお、第１のプレート１２００の素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板１１００材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。
【００１８】
第１のプレート１２００の素材は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれであってもよい。
第１のプレート１２００には、記録素子基板１１００に６色のインクを供給するための６つのインク供給口１２０１が等ピッチで形成されており、３つの記録素子基板１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃに２つづつ形成された６つのインク供給口１１０２が第１のプレー卜１２００の６つのインク供給口１２０１にそれぞれ対応し、かつ、図１に示すように３つの記録素子基板１１００ａ、１１００ｂ、１１００ｃに２つづつ形成された６つの吐出口群１１０８Ｂｋ、１１０８ＬＣ、１１０８ＬＭ、１１０８Ｃ、１１０８Ｍ、１１０８ＹのそれぞれのピッチＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅが全て等しくなるように位置精度良く第１のプレート１２００に接着固定されている。
【００１９】
接着に用いられる第１の接着剤１２０２は第１のプレート１２００上に略記録素子基板形状で、しかも、隣り合うインク供給口間にエアーパスが発生しないように塗布されている。
その第１の接着剤１２０２は、例えば、粘度が低く、接触面に形成される接着層が薄く、かつ、硬化後、比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。
その第１の接着剤１２０２は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、接着層の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００２０】
電気配線基板１３００は、記録素子基板１１００に対して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、記録素子基板１１００を組み込むための開口部と、記録素子基板１１００の電極１１０４に対応する電極端子（不図示）と、この配線端部に位置し本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子１３０１を有している。
電気配線基板１３００と記録素子基板１１００は、電気的に接続されており、接続方法は、例えば、記録素子基板１１００の電極１１０４と電気配線基板１３００の電極端子間に熱硬化接着樹脂（不図示）を塗布後、前記記録素子基板１１００の電極１１０４と前記電気配線基板１３００の電極端子をヒートツールにて一括で加熱加圧して、熱硬化接着樹脂を硬化させることにより、該電極１１０４と該電極端子は電気的に一括接続される。また、熱硬化接着樹脂としては、導電粒子を含んだ異方性導電接着剤を用いた場合も、同様に可能である。
【００２１】
本実施例の構成において、例えば、ニッケルの単粒子径が２〜６μｍの導電粒子とエポキシ樹脂を主成分とする接着剤で構成される異方性導電接着膜を用いて、記録素子基板１１００の電極１１０４と電気配線基板１３００の金メッキされた電極端子部を、温度１７０〜２５０℃で加熱圧着したところ、好適に電気接続された。
電気配線基板１３００の素材としては、例えば、配線が二層構造のフレキシブル配線基板が使用され、表層はレジストフィルムで覆われている。
また、外部信号入力端子１３０１の裏面側には、補強板１３０３が接着され、外部信号入力端子１３０１部の平面性を向上させている。補強板１３０３の素材としては、例えば０．５〜２ｍｍのガラエポ、アルミ等の耐熱性のある材料が使用される。
【００２２】
第２のプレート１４００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）材料で形成されている。なお、第２のプレートの素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板１１００及び第１のプレート１２００と同等の線膨張率を有し、かつ、それらの熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。そして、第２のプレート１４００は、第１のプレート１２００に接着固定された記録素子基板１１００の外形寸法よりも大きな開口部を有する形状となっている。
また、記録素子基板１１００と電気配線基板１３００を平面的に電気接続できるように第１のプレート１２００に第２の接着剤１２０３により接着されており、電気配線基板１３００の裏面が第３の接着剤１３０６により接着固定されている。
また、電気配線基板１３００は、第２のプレート１４００に接着されると同時に、図３に示すように第１のプレート１２００及び第２のプレート１４００の一側面で折り曲げられ、第１のプレート１２００の側面に第３の接着剤１３０６で接着されている。第２の接着剤１２０３は、例えば、粘度が低く、接触面に形成される接着層が薄く、かつ、耐インク性のあるものが使用される。また、第３の接着剤１３０６は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１０〜１００μｍの熱硬化接着膜が使用される。
【００２３】
以上のように構成された記録素子ユニット１００２の記録素子基板１１００と電気配線基板１３００の電気接続部分は、第１の充填剤及び第２の充填剤により充填されており、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。
記録素子基板１１００周辺の構造としては、図３に示すように第２のプレート１４００が第１のプレート１２００上にダムを形成するように接着固定され、かつ、そのダム内に記録素子基板１１００が接着固定される。
そのようにして組み合わされた部材の概略構成の部分平面図を図１６（Ａ）に、図１６（Ａ）内のＡ−Ａ断面図を図１６（Ｂ）、Ｂ−Ｂ断面図を図１６（Ｃ）として示す。
図１６に示される通り、第１のプレート１２００上に第２のプレート１４００が積層され、その上方に記録素子基板１１００が積層され、記録素子基板１１００を露出させる開口が形成され、該開口端部の裏面に電気配線１３１４（図１６（Ａ）では電気配線１３１４が理解し易いように電気配線基板１３００の表面に存在するように図示したが、実際は前述の通り裏面に配されているものである。）が形成された電気配線基板１３００がさらに積層される。ここで、電気配線基板１３００に設けられた端子１３１４は、記録素子基板１１００に設けられた電極１１０４に対応して配置されており、記録素子基板１１００に対して電気配線基板１３００を積層する際に位置合わせが行われる。
この状態では、図１６（Ｂ）、（Ｃ）に示される通り、充填剤溜め部１３１１及び、後に充填剤（１３１２）が充填される隙間領域１３１５は空間部分とされている。そして、充填剤溜め部１３１１は隙間領域１３１５に充填剤を充填するための充填剤注入口となっている。
このように積層形成された記録素子ユニット１００２は、後述する製造装置のワーク固定ステージに１７０４に載置され、充填剤が充填される。
本例において使用される充填剤は、２種類あり、充填剤溜め部１３１１から充填され、隙間領域１３１５に充填される第１の充填剤１３１２と、電気配線基板１３００の電気配線１３１４と記録素子基板１１００の電極１１０４との接続を確保し、電気配線１３１４が露出する先端部分を封止する第２の充填剤１３０８とである。
本例で使用される第１の充填剤１３１２は、例えば、記録素子間の隙間を３０〜３００μｍと設定しているため、ベアチップ実装に用いるフリップチップ用アンダーフィル剤等の浸透性の良い充填剤を用いており、具体的には、エポキシ樹脂を主成分とするフリップチップ用アンダーフィル剤である。第１の充填剤１３１２は熱硬化充填剤（フリップチップ用アンダーフィル剤）は、粘度が常温でおよそ５０ポイズであるが、４０〜７０℃に加熱することにより１５ポイズ以下まで低下する特性を有するものである。そのため、充填剤を充填する際には、製造装置に載置された記録素子ユニット１００２の第１のプレート１２００を４０〜７０℃に加熱しながら、第１の充填剤１３１２を充填剤溜め部１３１１に適量充填した後、記録素子基板周囲に全域にアンダーフィル剤が浸透するまで約３〜１０分程度放置する。なお、図６に本実施例で使用した熱硬化充填剤の粘度特性を示す。
また、第２の充填剤１３０８は、アンダーフィル剤とほぼ同成分ではあるが高粘度で流動性の低いものが使用される。
以下、簡単に製法を順を追って説明する。
上述したように積層組み立てされた記録素子ユニット１００２は、ワーク固定ステージ１７０４に固定される。そして、この記録素子ユニットに対する充填剤の充填は、図１９に示される製造装置の移動アームＡ１７０１、移動アームＢ１７０２、移動アームＣ１７０３が夫々、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動しながら位置決めがなされ、充填剤容器Ａ１７０５内から加圧装置１７０８によって加圧供給されたエアによって押出された第１の充填剤１３１２が図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように充填剤溜め部１３１１に充填される。この時、図１８（Ｃ）に示される通り、記録素子基板間の隙間に対しても第１の充填剤１３１２は流動して回り込み充填される。
なお、第１の充填剤１３１２の充填工程では、ワークである記録素子ユニット１００２を搭載したワーク固定ステージ１７０４は温度調節され、第１プレート１２００が４０℃〜７０℃に温調されている。そのため、第１の充填剤１３１２は、粘度が低下し、３〜１０分放置することによって、充填剤溜め部１３１１から隙間領域１３１５へと流動し、図１８（Ａ）、（Ｂ）に示される通り、充填剤溜め部１３１１に第１の充填剤１３１２がほとんど残存することなく、隙間領域１３１５内へ移動し第１の充填剤１３１２によって満たされた状態となる。
その後、ほぼ同成分ではあるが高粘度で流動性の低い第２の充填剤１３０８を、記録素子基板１１００表面に位置する電気配線基板１３００の開口部の電気配線部１３１４が露出しないように塗布し配線の接続を確保する。
以上の製造装置における各種の制御は、符号１７０９で示される制御装置によって行われるものである。
第１の充填剤１３１２、第２の充填剤１３０８の充填が終了したところで、ワークである記録素子ユニット１００２は、ステージ１７０４から取外された後、オーブンに入れられ、２種類の充填剤を同時に８０〜１５０℃で２〜５時間の熱硬化を行っている。
ここで、使用する第１の充填剤の充填量の目安としては、電気配線基板１３００裏面の電気配線が完全に充填される量であるが、記録素子基板１１００は構造的にインク供給口１１０２の長手方向に対して垂直に作用する外力、つまり、充填剤溜め部１３１１が設けられている方向に作用する外力に弱いため、熱硬化後の状態で充填剤溜め部１３１１に残留する第１の充填剤の量が少ないほど良い。
【００２４】
本実施例においては、残留する第１の充填剤の厚みを記録素子基板１１００の厚みの１／３以下程度にすることによって、好適な充填状態を得ることができた。また、第２の充填剤１３０８の塗布量に関しては、充填剤高さが、記録素子基板１１００の吐出口面と記録紙の間隔を左右し、さらには、印字品位に影響を与えるため、高さを低く抑えるほど良い。
以上のように構成された記録素子ユニット１００２の電気配線基板１３００は、ホルダーユニット１００３の形状に合わせて、さらに、フォーミングされる。
【００２５】
つぎに、タンクホルダーユニットについて説明する。
図３に示すタンクホルダー１５００は、例えば、樹脂成形により形成される。該樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
タンクホルダー１５００は、着脱自在のインクタンクを保持するものである。
また、インクタンクから記録素子ユニット１００２にインクを導くためのインク流路１５０１を形成するタンクホルダーユニット１００３の一構成部品であり、流路形成部材１６００を超音波溶着することによりインク流路１５０１を形成している。
また、インクタンクと係合するジョイント（不図示）には、外部からのゴミの進入を防ぐためのフィルター１７００が熱溶着により接合されており、さらに、ジョイント部からのインクの蒸発を防止するために、シールゴム１８００が装着されている。
【００２６】
つぎに、記録ヘッドユニットとタンクホルダーユニットとを結合する構成について説明する。
先述の図４に示した通り、記録ヘッド１００１は、記録ヘッドユニット１００２とタンクホルダーユニット１００３の結合により構成されている。構成は以下の通りである。
記録素子ユニット１００２のインク供給口（第１のプレート１２００のインク供給口１２０１）とタンクホルダーユニット１００３のインク供給口（流路形成部材１６００のインク供給口１６０１）を連通させるように第４の接着剤１６０２が塗布され、接着固定されている。
また、インク供給口部分以外にも記録素子ユニット１００２とタンクホルダーユニット１００３の接する部分を数ヶ所、第５の接着剤１６０３で接着固定している。第４の接着剤１６０２と第５の接着剤１６０３は、耐インク性があり、かつ、常温で硬化し、かつ、異種材料間の線膨張差に耐えられる柔軟性のある接着剤が望ましく、本実施例においては、例えば、吸湿硬化型のシリコーン接着剤を使用している。
【００２７】
また、第４の接着樹脂１６０２と第５の接着樹脂１６０３は、同一の接着剤でも構わない。また、記録素子ユニット１００２をタンクホルダーユニット１００３に第４の接着剤１６０２と第５の接着剤１６０３で接着する際に、記録素子ユニット１００２を第６の接着剤１６０４で位置決め固定している。該第６の接着剤１６０４は、瞬時に硬化する接着剤が望ましく、本実施例においては、例えば、紫外線硬化接着剤を使用しているが、他の接着剤でも構わない。
また、記録素子ユニット１００２の外部信号入力端子１３０１部分はタンクホルダー１５００の一側面に、端子位置決めピン１５１５（２ヶ所）と端子位置決め穴１３０９（２ヶ所）により位置決めし、固定されている。固定方法は、例えば、タンクホルダー１５００に設けられた端子結合ピン１５１５と、電気配線基板１３００の外部信号入力端子１３０１周辺に設けられた端子結合穴１３１０をはめ合い、端子結合ピン１５１５を熱溶着することにより固定しているが、その他の固定手段を用いても良い。
以上の構成よりなる本実施例のインクジェット記録ヘッドは、充填剤溜め部に溜めた熱硬化性充填剤を過熱することにより記録素子基板周囲に充填剤を充填するため、隣り合う記録素子基板間を直接塗布することがなくなるため、記録素子基板間の隙間が３０μｍほどの狭いギヤップの場合においても良好な充填が可能となり、電気配線基板のサイズを小型化することができる。また、充填剤溜め部に隣接する個所以外は、充填剤の塗布機が記録素子基板に接触する可能性がなくなる。
従って、コンパクトで、電気的信頼性の高い、インクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【００２８】
［実施例２］
図７、図８、図９は、本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例２の構成を示す図であり、図７は分解斜視図、図８は組立完成後の外観斜視図、図９はヘッドの裏面及び内部の構造を説明する図である。
本実施例の記録ヘッドは、図７、図８、図９に示すように、記録液を吐出するための記録素子を有する吐出口２がそれぞれ複数配列された複数の記録素子基板１ａ〜１ｃと、記録素子基板１ａ〜１ｃが組み込まれるための開口部を有している。
そして、ＴＡＢ実装等によって、前記開口部に組み込まれた記録素子基板１ａ〜１ｃのそれぞれと接続されている。
この記録ヘッドは、記録素子基板１ａ〜１ｃのそれぞれに対して記録液を吐出させるための電気信号を送る配線基板４ａ〜４ｃと、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとをそれぞれ接続するリード線を記録液による腐食や外部から作用する力による断線から保護するための封止樹脂Ａ５と、記録素子基板１ａ〜１ｃを接着樹脂Ａ９ａ〜９ｃにより接着固定するための支持部材７と、記録素子基板１ａ〜１ｃが支持部材７と接するための開口部を有しており、配線基板４ａ〜４ｃを接着樹脂Ｃ１１ａ〜１１ｃにより接着固定するための支持板８ａ〜８ｃと、支持板８ａ〜８ｃを支持部材７に保持固定する接着樹脂Ｂ１０ａ〜１０ｃと、配線基板４ａ〜４ｃに対する電気信号をまとめる配線統合基板１２とから構成されている。
なお、支持部材７は封止樹脂Ｂ１３を裏面側から記録素子基板１ａ〜１ｃ周囲に充填するための注入口Ａ１６を具備している。
【００２９】
以下に、上記のように構成されたインクジェット記録ヘッドの組立方法について説明する。
まず、シリコンウェハー上に発熱抵抗層及び配線などをフォトリソグラフィー技術によってパターニングし、次に、ノズル壁及び吐出口２を感光性樹脂によって形成し、次に、異方性エッチング、サンドブラスト等によって記録液供給口Ａ３を形成し、その後、切断によって外形を形成することにより、記録素子基板１ａ〜１ｃを形成する。
次に、記録素子基板１ａ〜１ｃをそれぞれ、電気信号を受け取るための配線基板４ａ〜４ｃとＴＡＢ実装技術等によって電気的に接続し、接続に使用される記録素子基板１ａ〜１ｃ側の電気信号入力端子と配線基板４ａ〜４ｃ側のリード線上に封止樹脂Ａ５を塗布する。
【００３０】
次に、放熱性の良いアルミ等の材料を用いプレス加工、切削加工により外形及び開口部を形成した支持板８ａ〜８ｃを接着樹脂Ｂ１０ａ〜１０ｃにより支持部材７に接着固定する。
次に、記録素子基板１ａ〜１ｃを、それぞれ接着樹脂Ａ９ａ〜９ｃによって支持部材７に接着固定し、また、配線基板４ａ〜４ｃを、それぞれ接着樹脂Ｃ１１ａ〜１１ｃによって支持板８ａ〜８ｃに接着固定することにより、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとからなる記録素子ユニット６ａ〜６ｃを、支持部材７と支持板８ａ〜８ｃからなるインクジェット記録ヘッドの構造体に固定することができる。
そして、配線基板４ａ〜４ｃと配線統合基板１２とを電気的に接続し、配線統合基板１２を接着、熱加締め等の方法により、支持部材７に保持固定する。
その後、支持部材７に設けた注入口Ａ１６ａ〜１６ｆを用い、支持部材７の裏面側より記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に封止樹脂Ｂ１３を充填する。
注入口Ａ１６ａ〜１６ｆに充填された封止樹脂は、実施例１で説明した充填剤と同様の特性を具えるものであって、注入口ヘの充填が終了した後、加熱（およそ４０−７０℃）し流動（３−１０分程度放置）させて記録素子基板の周囲へと充填する。
その後、封止樹脂を流動させた温度より高い温度（およそ８０−１５０℃）に加熱し、２−５時間かけて封止樹脂を熱硬化する。
なお、注入口Ａ１６ａ〜１６ｆは記録素子基板１ａ〜１ｃと支持板８ａ〜８ｃの間で、しかも記録素子基板１と配線基板４を電気的に接続する部分の裏面側中央付近に向けて設けている。
【００３１】
また、注入口Ａ１６ａ〜１６ｆは記録素子基板側に向けて先細りしている。
従って本形態においては、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３を塗布しないため、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃの間に封止樹脂塗布機のニードルが入るだけの領域を確保する必要がなくなり、配線基板４の外形寸法をその分小さくできる。
また、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３を塗布しないため、塗布量の急激な変化が少なく、塗布量制御が容易になる。
また、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３を塗布しないため、塗布機のニードルが封止個所から離れる際に封止樹脂Ｂ１３が糸引き現象を起こさなくなり、記録素子基板１表面への付着を防止できる。
また、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３の塗布機のニードルを近づけることがなくなるため、記録素子基板１ａ〜１ｃの外周にチッピングを発生させる可能性がなくなる。
また、記録素子基板１ａ〜１ｃ横の片側の封止剤塗布個所と反対側の封止剤塗布個所の封止樹脂Ｂ１３を塗布するタイミングを制御する必要がなくなり、封止工程に要する時間を短縮できる。
また、注入口Ａ１６ａ〜１６ｆは、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃを電気的に接続する部分の裏面側中央付近に向けて設けられているため、封止樹脂Ｂ１３はその部分から充填されていき、気泡の残留を防止できる。
また、注入口Ａ１６ａ〜１６ｆを先細りした形状とするため、封止樹脂Ｂ１３を注入する側の口を広げることができ、封止樹脂Ｂ１３の塗布機の位置制御が容易になる。
【００３２】
［実施例３］
図１０、図１１、図１２は、本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例３の構成を示す図であり、図１０は分解斜視図、図１１は組立完成後の外観斜視図、図１２はヘッドの裏面及び内部の構造を説明する図である。
本形態は図１０に示すように、複数の吐出口列を持つ記録素子基板１と配線基板４からなる記録素子ユニット６と支持板８と支持基板１４と支持部材７からなるインクジェット記録ヘッドである。
近年、インクジェット記録ヘッドは写真画質を実現するための多色化が進み、１つのヘッドに複数の記録素子基板が搭載されるのが一般的となってきた。また、高品位な画像を出力するためにも前述の複数の記録素子基板を一体化し、フォトリソ技術のパターニング精度で配列した記録素子基板１を配線基板４に電気的に接続している。
【００３３】
また、本実施例においては各色の吐出口列が非常に接近しているため、支持部材７に設けられた各記録液の流路１８の中央付近に集合するようになっている。また、前記流路１８は支持部材７に設けられた溝周囲に接着樹脂Ｄ１５を塗布し支持基板１４を接着することにより形成している。
そして、封止樹脂Ｂ１３は支持部材７の裏面側より塗布され、注入口Ａ１６ａ，１６ｂと注入口Ｂ１７ａ，１７ｂを介して記録素子基板１周囲に充填される。
注入口Ａ１６ａ、１６ｂ、注入口Ｂ１７ａ、１７ｂに充填された封止樹脂は、実施例１で説明した充填剤と同様の特性を具えるものであって、注入口ヘの充填が終了した後、加熱（およそ４０−７０℃）し流動（３−１０分程度放置）させて記録素子基板の周囲へと充填する。
その後、封止樹脂を流動させた温度より高い温度（およそ８０−１５０℃）に加熱し、２−５時間かけて封止樹脂を熱硬化する。
注入口Ａ１６ａ，１６ｂに関しては、記録素子基板側に向かって先細りした形状とし、注入口Ｂ１７ａ，１７ｂとの接続側の穴径を注入口Ｂ１７ａ，１７ｂとほぼ同程度にしている。
注入口Ｂ１７ａ，１７ｂに関しては、記録素子基板１と配線基板４を電気的に接続する部分の裏面側中央付近に向けて設けている。
従って、本実施例においては、記録素子基板１の周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３を塗布しないため、記録素子基板１と配線基板４の間に封止樹脂塗布機のニードルが入るだけの領域を確保する必要がなくなり、配線基板４の外形寸法をその分小さくできる。
【００３４】
また、記録素子基板１の周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３を塗布しないため、塗布量の急激な変化が少なく、塗布量制御が容易になる。
また、記録素子基板１の周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３を塗布しないため、塗布機のニードルが封止個所から離れる際に封止樹脂Ｂ１３が糸引き現象を起こさなくなり、記録素子基板１表面への付着を防止できる。
また、記録素子基板１の周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３の塗布機のニードルを近づけることがなくなるため、記録素子基板１の外周にチッピングを発生させる可能性がなくなる。
また、記録素子基板１横の片側の封止剤塗布個所と反対側の封止剤塗布個所の封止樹脂Ｂ１３を塗布するタイミングを制御する必要がなくなり、封止工程に要する時間を短縮できる。
また、注入口Ａ１６ａ，１６ｂ及び注入口Ｂ１７ａ，１７ｂは、記録素子基板１と配線基板４を電気的に接続する部分の裏面側中央付近に向けて設けているため、封止樹脂Ｂ１３はその部分から充填されていき、気泡の残留を防止できる。
また、注入口Ａ１６ａ，１６ｂを先細りした形状とするため、封止樹脂Ｂ１３を注入する側の口を広げることができ、封止樹脂Ｂ１３の塗布機の位置制御が容易になる。また、注入口Ｂ１７ａ，１７ｂとの接続側の穴径を注入口Ｂ１７ａ，１７ｂと同程度にしているため注入口Ａ１６ａ，１６ｂと注入口Ｂ１７ａ，１７ｂの段差が減少し、そこに封止樹脂Ｂ１３が残留しにくくなる。
【００３５】
［実施例４］
図１３、図１４、図１５は、本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例の構成を示す図であり、図１３は分解斜視図、図１４は組立完成後の外観斜視図、図１５はヘッドの裏面及び内部の構造を説明する図である。
本形態は図１３に示すように、複数の記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４からなる記録素子ユニット６と支持板８と支持基板１４と支持部材７からなるインクジェット記録ヘッドである。
インクジェット記録ヘッドを低コスト化するには、コストの大半を占める記録素子基板を小チップ化し、１ウェハー当たりの取り個数を増やすのが効果的であり、また、記録素子基板を各色ごとに細分化することにより、歩留まりの向上をはかることができる。従って、複数の記録素子基板１ａ〜１ｃを配線基板４に電気的に接続して１つの記録素子ユニットとしている。
【００３６】
そして、各記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４の電気的接合部分の裏面側にそれぞれ注入口Ｂ１７ａ〜１７ｆを具備しており、支持部材７に設けた注入口Ａ１６ａ，１６ｂから封止樹脂Ｂ１３を充填している。
注入口Ａ１６ａ、１６ｂに充填された封止樹脂は、実施例１で説明した充填剤と同様の特性を具えるものであって、注入口ヘの充填が終了した後、加熱（およそ４０−７０℃）し流動（３−１０分程度放置）させて記録素子基板の周囲へと充填する。
その後、封止樹脂を流動させた温度より高い温度（およそ８０−１５０℃）に加熱し、２−５時間かけて封止樹脂を熱硬化する。
注入口Ｂ１７ａ〜１７ｆは、記録素子基板１と配線基板４を電気的に接続する部分の裏面側中央付近に向けて設けられ、また、注入口Ａ１６ａ，１６ｂは配線基板４との同一接続側の注入口Ｂ１７ａ，１７ｃ，１７ｅもしくは１７ｂ，１７ｄ，１７ｆに対応しているため一度の塗布で複数の注入口Ｂ１７ａ〜１７ｆから封止樹脂Ｂ１３を記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲へ充填することが可能になっている。
従って、本実施例においては、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３を塗布しないため、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４の間及び隣り合う記録素子基板１ａ〜１ｃ間に封止樹脂塗布機のニードルが入るだけの領域を確保する必要がなくなり、配線基板４の外形寸法をその分小さくできる。
【００３７】
また、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３を塗布しないため、塗布量の急激な変化が少なく、塗布量制御が容易になる。
また、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３を塗布しないため、塗布機のニードルが封止個所から離れる際に封止樹脂Ｂ１３が糸引き現象を起こさなくなり、記録素子基板１ａ〜１ｃ表面への付着を防止できる。
また、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に直接、封止樹脂Ｂ１３の塗布機のニードルを近づけることがなくなるため、記録素子基板１ａ〜１ｃの外周にチッピングを発生させる可能性がなくなる。
また、記録素子基板１ａ〜１ｃ横の片側の封止個所と反対側の封止個所の封止樹脂Ｂ１３を塗布するタイミングを制御する必要がなくなり、封止工程に要する時間を短縮できる。
また、注入口Ａ１６ａ，１６ｂ及び注入口Ｂ１７ａ〜１７ｆは、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４を電気的に接続する部分の裏面側中央付近に向けて設けられているため、封止樹脂Ｂ１３はその部分から充填されていき、気泡の残留を防止できる。
また、注入口Ａ１６ａ，１６ｂは配線基板４との同一接続側の注入口Ｂ１７ａ，１７ｃ，１７ｅもしくは１７ｂ，１７ｄ，１７ｆに対応しているため一度の塗布で複数の注入口Ｂ１７ａ〜１７ｆから封止樹脂Ｂ１３を記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲へ充填することが可能になり、製造工程を短縮できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、記録素子基板の周囲への充填剤の充填に際して、充填剤の充填を良好に行うことができ、充填量を適正量に制御することが可能となる。
本発明は、以上に説明したように構成されているので、電気及び構造的不良をなくし、コンパクトで信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを実現することができる。
また、本発明によると、封止を必要とするエリア（封止領域）に連通する充填剤溜め部を設け、該充填剤溜め部から封止領域に封止樹脂を充填するため、封止領域となる記録素子基板の周囲には、及び隣り合う記録素子基板間に封止樹脂塗布機のニードルが入るだけの領域を確保する必要がなくなり、配線基板の外形寸法をその分小さくすることが可能となる。
また、本発明によると、記録素子基板の周囲に直接、封止樹脂を塗布しないため、塗布量の急激な変化が少なく、塗布量制御が容易になる。
また、本発明によると、記録素子基板の周囲に直接、封止樹脂を塗布しないため、塗布機のニードルが封止個所から離れる際に封止樹脂が糸引き現象を起こさなくなり、記録素子基板表面への付着を防止できる。
また、本発明によると、記録素子基板の周囲に直接、封止樹脂塗布機のニードルを近づけることがなくなるため、記録素子基板の外周にチッピングを発生させる可能性がなくなる。
また、本発明によると、記録素子基板横の片側の封止剤塗布個所と反対側の封止剤塗布個所の封止樹脂を塗布するタイミングを制御する必要をなくすことができ、封止工程に要する時間を短縮できる。
また、本発明によると、充填剤溜め部を、記録素子基板と配線基板を電気的に接続する部分の裏面側中央付近に連通するように設けることにより、封止樹脂はその部分から充填することができ、気泡の残留を防止できる。
また、本発明によると、充填剤溜め部を先細りした形状とすることにより、封止樹脂を注入する側の口を広げることができ、封止樹脂塗布機の位置制御が容易になる。
また、本発明によると、記録素子基板と前記支持部材との間に支持基板を介在させ、充填剤溜め部を先細りした形状とし、その先細り先端部と、支持基板に設けられた連通孔との穴径差が減少するように構成することにより、封止樹脂を充填する際にその部分に封止樹脂が残留しにくくすることができ、必要な封止樹脂量を減らすことができる。
また、記録素子基板と前記支持部材との間に支持基板を介在させ、前記支持基板に、充填剤溜め部から封止領域に連通する複数の連通孔を設けることにより、一度の塗布で複数の連通孔から充填することが可能となり、工程時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における記録ヘッドの構成を示す部分拡大図である。
【図２】図１に示す記録ヘッドに用いる記録素子基板を説明する図である。
【図３】図１に示す記録ヘッドの分解斜視図である。
【図４】図１に示す記録ヘッドの記録素子ユニットとタンクホルダーユニットの結合を説明する図である。
【図５】図１に示す記録ヘッドの全体図である。
【図６】本実施例における熱硬化充填剤の粘度特性を説明する図である。
【図７】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例２の構成を示す分解斜視図である。
【図８】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例２の構成を示す組立完成後の外観斜視図である。
【図９】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例２の構成を示すヘッドの裏面及び内部の構造図である。
【図１０】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例３の構成を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例３の構成を示す組立完成後の外観斜視図である。
【図１２】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例３の構成を示すヘッドの裏面及び内部の構造図である。
【図１３】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例４の構成を示す分解斜視図である。
【図１４】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例４の構成を示す組立完成後の外観斜視図である。
【図１５】本発明のインクジェット記録ヘッドの実施例４の構成を示すヘッドの裏面及び内部の構造図である。
【図１６】（Ａ）は、本発明の実施例１で示された記録素子ユニットを構成する要素を積層した状態の一部を示す平面図、（Ｂ）は図中Ｂ−Ｂ線における断面図、（Ｃ）は図中Ｃ−Ｃ線における断面図である。
【図１７】（Ａ）は、本発明の実施例１で示された記録素子ユニットにおいて第１の充填剤を充填した状態の一部を示す平面図、（Ｂ）は図中Ｂ’−Ｂ’線における断面図、（Ｃ）は図中Ｃ’−Ｃ’線における断面図である。
【図１８】（Ａ）は、本発明の実施例１で示された記録素子ユニットにおいて第１の充填剤の流動後、かつ第２の充填剤を充填封止した後の状態の一部を示す平面図、（Ｂ）は図中Ｂ”−Ｂ”線における断面図、（Ｃ）は図中Ｃ”−Ｃ”線における断面図、（Ｄ）は図中Ｄ−Ｄ線における断面図である。
【図１９】本発明の実施例１で用いられる製造装置の概略構成図である。
【図２０】一般的な記録素子基板を示す図である。
【図２１】図２０に示した記録素子基板が配線基板に接続された状態を示す図である。
【図２２】図２１に示した記録素子ユニットが設けられた従来のインクジェット記録ヘッドの一構成例を示す分解斜視図である。
【図２３】図２１に示した記録素子ユニットが設けられた従来のインクジェット記録ヘッドの一構成例を示す組立完成後の外観斜視図である。
【図２４】図２１に示した記録素子ユニットが設けられた従来のインクジェット記録ヘッドの一構成例を示す組立完成後の図２３に示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ：記録素子基板
２：吐出口
３：供給口Ａ
４，４ａ，４ｂ，４ｃ：配線基板
５：封止樹脂Ａ
６，６ａ，６ｂ，６ｃ：記録素子ユニット
７：支持部材
８，８ａ，８ｂ，８ｃ：支持板
９，９ａ，９ｂ，９ｃ：接着樹脂Ａ
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ：接着樹脂Ｂ
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ：接着樹脂Ｃ
１２：配線統合基板
１３，１３ａ，１３ｂ：封止樹脂Ｂ
１４：支持基板
１５：接着樹脂Ｄ
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ：注入口Ａ
１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ：注入口Ｂ
１８：流路
１９：電気信号入力端子
２０：供給口Ｂ
２１：供給口Ｃ
１００１：記録ヘッド
１００２：記録素子ユニット
１００３：タンクホルダーユニット
１１００：記録素子基板
１１０１：Ｓｉ基板
１１０２：インク供給口
１１０３：電気熱変換素子
１１０４：電極
１１０５：バンプ
１１０６：インク流路壁
１１０７：吐出口
１１０８：吐出口群
１１０９：発泡室
１１１０：Ｓｉウェハー
１１１１：記録素子部
１１１２：切断ライン
１２００：第１のプレート
１２０１：インク供給口
１２０２：第１の接着剤
１２０３：第２の接着剤
１３００：電気配線基板
１３０１：外部信号入力端子
１３０３：補強板
１３０６：第３の接着剤
１３０８：第２の充填剤
１３０９：端子位置決め穴
１３１０：端子結合穴
１３１１：充填剤溜め部
１３１２：第１の充填剤
１３１４：電気配線
１３１５：隙間領域
１４００：第２のプレート
１５００：タンクホルダー
１５０１：インク流路
１５１５：端子位置決めピン
１５１６：端子結合ピン
１５１８：支持部材
１６００：流路形成部材
１６０１：インク供給口
１６０２：第４の接着剤
１６０３：第５の接着剤
１６０４：第６の接着剤
１７００：フィルター
１７０１、１７０２、１７０３：移動アーム
１７０４：ワーク固定ステージ
１７０５：充填剤容器Ａ
１７０８：加圧装置
１７０９：制御装置
１８００：シールゴム

Claims

インクを吐出する吐出口群を具備する記録素子基板と、記録素子基板に電気的に接続される電気配線基板と、前記記録素子基板及び前記電気配線基板を保持固定する支持部材と、を具備するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記記録素子基板と前記電気配線基板とを電気接続する電気接続部が配された領域に対して連通した充填剤溜め部に、熱硬化性充填剤を注入する工程と、
加熱することにより該充填剤溜め部に注入された熱硬化性充填剤を流動させて前記電気接続部が配された領域に充填する工程と、
前記充填された熱硬化性充填剤を硬化する工程と、
を有す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。
前記充填剤溜め部は、前記支持部材の前記記録素子基板を支持する面の裏面側に設けられた開口部であ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の製造方法。
前記充填剤溜め部は、前記記録素子基板を支持する前記支持部材と前記記録素子基板との段差部分であって、前記記録素子基板の電極端子が配されていない一側面に隣接した部分であ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の製造方法。
前記記録素子基板は複数並列に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
前記充填剤充填工程の加熱温度は、前記充填剤硬化工程の加熱温度よりも低いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
前記充填剤充填工程の加熱温度は、前記充填剤の粘度が１５ポイズ以下となる温度であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
前記充填剤硬化工程の加熱温度は８０℃以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載されたインクジェット記録ヘッドの製造方法によって製造されたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
請求項８に記載されたインクジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジを備えたインクジェット記録装置。
インクを吐出する吐出口群を具備する記録素子基板と、記録素子基板に電気的に接続される電気配線基板と、前記記録素子基板及び前記電気配線基板を保持固定する支持部材と、を具備するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記記録素子基板と前記電気配線基板とを電気接続する電気接続部が配された領域に対して連通した充填剤溜め部を有していることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
前記充填剤溜め部は、前記支持部材の前記記録素子基板を支持する面の裏面側に設けられた開口部であり、前記記録素子基板の側面に隣接した領域に連通していることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記充填剤溜め部から前記記録素子基板の周囲に封止樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記充填剤溜め部が、前記記録素子基板と前記配線基板を電気的に接続する部分の裏面側中央付近に向けて設けられていることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記充填剤溜め部が、前記記録素子基板側に向けて先細りした形状に形成されていることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記充填剤溜め部が、前記記録素子基板の片側の封止箇所および該箇所と反対側の封止箇所にそれぞれ位置するように設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記支持部材は、前記記録素子基板が前記支持部材と接するための開口部を有し、前記配線基板と前記支持部材との間に介在することにより、前記配線基板を保持固定する支持板と、前記記録素子基板と前記支持部材との間に介在することにより、前記記録素子基板を保持固定する支持基板と、を有していることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記支持基板に、前記支持部材の裏面に設けられた前記充填剤溜め部から、前記記録素子基板と前記支持板との間に連通する連通孔が設けられていることを特徴とする請求項１６に記載のインクジェット記録ヘッド。
先細りした形状に形成されている前記充填剤溜め部の先端部の穴径は、支持基板に設けられた前記連通孔の穴径と、ほぼ同径とされていることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記支持基板には、前記充填剤溜め部に連通する複数の前記連通孔が設けられていることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記支持基板に設けられた前記連通孔自体が、充填剤溜め部となっていることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記充填剤溜め部は、前記記録素子基板を支持する前記支持部材と前記記録素子基板との段差部分であって、前記記録素子基板の電極端子が配されていない一側面に隣接した部分であることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録ヘッド。
請求項１０に記載されたインクジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジを備えたインクジェット記録装置。