(57)【要約】【課題】記録素子基板と支持部材を接合する際に、液体供給路への接着剤の垂れ込みの防止と、記録素子基板の接合位置の高精度化を両立する液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドの製造方法は、記録素子基板１０３と、支持部材１０１と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、支持部材１０１の記録素子基板１０３との接合面１０９に第１の接着剤２０１を塗布する第１の工程と、記録素子基板１０３の裏面１１２に第１の接着剤２０１より粘度が低い第２の接着剤２０２を塗布する第２の工程と、第２の工程の後に記録素子基板１０３の裏面１１２を鉛直方向下向きに向ける第３の工程と、第１及び第３の工程の後に支持部材１０１の記録素子基板１０３との接合面１０９と記録素子基板１０３の裏面１１２とを接合する工程と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口が一方の面に形成され、前記吐出口に液体を供給する供給口が他方の面に形成されている記録素子基板と、前記供給口に液体を供給する供給路を有し、前記記録素子基板を支持する支持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記支持部材の前記記録素子基板との接合面に第１の接着剤を塗布する第１の工程と、前記記録素子基板の前記他方の面に前記第１の接着剤より粘度が低い第２の接着剤を塗布する第２の工程と、前記第２の工程の後に、前記他方の面を鉛直方向下向きに向ける第３の工程と、前記第１の工程及び前記第３の工程の後に、前記他方の面と前記他方の面に対向して配置されている前記接合面とを接合する第４の工程と、を有する、液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
液体を吐出する吐出口が一方の面に形成され、前記吐出口に液体を供給する供給口が他方の面に形成されている記録素子基板と、前記供給口に液体を供給する供給路を有し、前記記録素子基板を支持する支持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記支持部材の前記記録素子基板との接合面に第１の接着剤を塗布する第１の工程と、前記第１の接着剤の上に前記第１の接着剤より粘度が低い第２の接着剤を塗布する第２の工程と、前記接合面を鉛直方向下向きに向ける第３の工程と、前記接合面と前記接合面に対向して配置されている前記記録素子基板の前記他方の面とを接合する第４の工程と、が上記の順番で実行されることを特徴とする、液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１の接着剤は粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第２の接着剤は粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記支持部材はその上に複数の前記記録素子基板が一方向に並んで接合されるように前記一方向に延びている長尺支持部材であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記支持部材は樹脂性支持部材であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第１の接着剤及び前記第２の接着剤は熱硬化型接着剤であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記第１の接着剤及び前記第２の接着剤は紫外線硬化型接着剤であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記第１の接着剤は２液硬化型接着剤の主液であり、前記第２の接着剤は前記２液硬化型接着剤の硬化剤であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の接着剤は２液硬化型接着剤の硬化剤であり、前記第２の接着剤は前記２液硬化型接着剤の主液であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記記録素子基板の前記他方の面に凹凸が形成されていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法で製造された液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体吐出圧力発生素子の上方に液体を吐出するタイプのサイドシューター型液体吐出ヘッドが知られている。このタイプの液体吐出ヘッドでは、シリコン基板からなる記録素子基板を、液体供給路を備えた支持部材に接合して液体吐出ヘッドを製造することが一般的である。
【０００３】
シリコン基板からなる記録素子基板は、シリコン基板表面に液体吐出圧力発生素子と液体流路と液体を吐出する吐出口を有し、シリコン基板裏面から表面に貫通する液体供給口を備えるものがある。このシリコン基板裏面より貫通する液体供給口を介して、液体がシリコン基板裏面からシリコン基板表面の吐出口に供給される。
【０００４】
記録素子基板は液体供給路を有する支持部材に接合される。支持部材は、その材質として樹脂材料や金属材料等を選定できる。支持部材の材質の具体例としては、優れた液体耐性と高い寸法精度で加工ができるアルミナや、容易に成形加工できるＰＰＯ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥ樹脂、ＰＣ樹脂等を用いることができる。
【０００５】
樹脂材料を支持部材に用いた場合は、コスト、加工性等の観点からモールド成形品が用いられることが一般的であるが、その場合、接合面の平面度があまり良くない。したがって、樹脂製の支持部材に、記録素子基板を接着剤にて突き当てて接合すると、支持部材に対する記録素子基板の位置がばらつく。この記録素子基板の位置のばらつきは支持部材の寸法基準に対して記録素子基板の位置がばらつくことを意味する。支持部材の寸法基準は液体吐出装置本体に液体吐出ヘッド取り付ける際の基準位置でもある。よって、液体吐出装置本体に対する記録素子基板の位置がばらついてしまうので、良好な印刷ができない虞がある。
【０００６】
これを解決する方法として、記録素子基板の接合に用いる接着剤を厚く塗布し、ある程度の接合ギャップを保ちながら記録素子基板を支持部材に接合する方法がある。この方法を詳細に説明すると、まず接合に用いる接着剤を支持部材の平面度の寸法ばらつき以上の厚みとなるように塗布する。接着剤の塗布はディスペンサーによる描画塗布方法によって行われる。次に、支持部材の寸法基準に対し記録素子基板が一定距離となるように記録素子基板を支持部材に突き当てずに接合するのである。そして、この状態を保持しつつ接着剤を硬化させる。その後、記録素子基板の電気接続部を封止材で封止し、熱硬化させることにより記録素子基板の固定を行う。上記の方法により、支持部材の接合面の平面度の影響を受けずに高精度に記録素子基板を接着固定することができる。すなわち、支持部材の接合面の平面度のばらつきが記録素子基板と支持部材の間の接合ギャップに吸収されるので、記録素子基板の支持部材の寸法基準に対する位置が安定するのである。その結果、液体吐出装置本体に対する記録素子基板の位置も安定することになる。
【０００７】
アルミナを支持部材に用いる場合は、高い加工精度で支持部材を作成できるので、記録素子基板を接着剤で支持部材に突き当てて接合しても、支持部材の寸法基準に対する記録素子基板の位置は安定する。しかし、昨今の液体吐出装置には印刷にかかるスループット向上のために印刷幅の拡張が求められており、長尺の液体吐出ヘッドを作成する場合がある。この長尺の液体吐出ヘッドを作成する際は、長尺の支持部材に複数の記録素子基板を接合する。その際は、いかに高い寸法精度で加工ができるアルミナを支持部材に用いても、長尺であるが故に支持部材全体の寸法精度が低下してしまう。その結果、支持部材の寸法基準に対する記録素子基板の接合位置がばらついてしまう場合がある。これを解消する方法として、前述の通りに接合に用いる接着剤を厚く塗布して支持部材の寸法ばらつきを吸収する方法がある。
【０００８】
しかし、上述の樹脂材料を支持部材に用いた場合や長尺の液体吐出ヘッドを作成する場合を含めて一般に、支持部材の寸法ばらつきを吸収するために接着剤を厚く塗布するときは、支持部材の液体供給路への接着剤の垂れ込みが課題となる場合がある。液体供給路に接着剤が垂れ込むと、液体の流れが阻害され、記録素子基板に液体がスムーズに供給されず、吐出性能に影響を与える虞がある。特許文献１には、支持部材の液体供給路への接着剤の垂れ込みを防止するために、液体供給路の周囲に高粘度の接着剤で土手を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１８４４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、昨今の液体吐出装置は印刷する画像の高精細化と部品コストの削減のために、記録素子基板が非常に微細な構造をとる。よって、この微細な構造を有する記録素子基板を接合する支持部材の液体供給路も、自ずから微細な構造となるので、前述の高粘度接着剤で土手を形成することは非常に困難となる。
【００１１】
これに対し、接着剤の垂れ込み防止を目的に高粘度接着剤のみで記録素子基板と支持部材を接合すれば、接着剤を厚く塗布しても液体供給路へ接着剤が垂れこむことはなくなる。だが高粘度接着剤を塗布する際は、その粘度の高さのために塗布厚み寸法が大きくばらつく。塗布厚み寸法のばらつきが大きくなると、支持部材の平面度の寸法ばらつきに対して最低限必要な接着剤厚みに加えて、接着剤の塗布厚みばらつきの分も踏まえた接着剤の塗布厚みを設定する必要がある。その結果、高粘度の接着剤を厚く塗布することとなり、記録素子基板を支持部材に接合する際に、接着剤の量が多すぎて所定の位置まで記録素子基板を押しつぶせなくなる虞がある。記録素子基板が所定の位置まで押しつぶせないと、支持部材の寸法基準に対する記録素子基板の位置がばらついてしまうので、高精度な液体吐出ヘッドの作成が困難になる。
【００１２】
本発明は、記録素子基板と支持部材を接合する際に、液体供給路への接着剤の垂れ込みの防止と、記録素子基板の接合位置の高精度化を両立する液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出する吐出口が一方の面に形成され、前記吐出口に液体を供給する供給口が他方の面に形成されている記録素子基板と、前記供給口に液体を供給する供給路を有し、前記記録素子基板を支持する支持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記支持部材の前記記録素子基板との接合面に第１の接着剤を塗布する第１の工程と、前記記録素子基板の前記他方の面に前記第１の接着剤より粘度が低い第２の接着剤を塗布する第２の工程と、前記第２の工程の後に、前記他方の面を鉛直方向下向きに向ける第３の工程と、前記第１の工程及び前記第３の工程の後に、前記他方の面と前記他方の面に対向して配置されている前記接合面とを接合する第４の工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、支持部材の記録素子基板との接合面には粘度の高い第１の接着剤が塗布されるので、支持部材の液体供給路内への接着剤垂れ込みを防ぐことが可能となる。また、記録素子基板の裏面には粘度の低い第２の接着剤が塗布され、記録素子基板の裏面は鉛直方向下向きに向けられる。このため、第２の接着剤は塗布量が少量であってもメニスカスを張ることで、記録素子基板を支持部材の接合面の平面度の影響を受けずに高精度に接着固定することができるために最低限必要な接着剤厚みを確保することができる。
【００１５】
本発明は、記録素子基板と支持部材を接合する際に、液体供給路への接着剤の垂れ込みの防止と、記録素子基板の接合位置の高精度化を両立する液体吐出ヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に関わる液体吐出ヘッドの斜視図である。
【図２】本発明に関わる液体吐出ヘッドの断面図である。
【図３】高粘度接着剤を支持部材に塗布した場合の液体吐出ヘッドの断面図である。
【図４】２種の接着剤を塗布した場合の液体吐出ヘッドの断面図である。
【図５】長尺支持部材を用いた液体吐出ヘッドの斜視図である
【図６】長尺支持部材を用いた液体吐出ヘッドの断面図である。
【図７】樹脂製支持部材を用いた液体吐出ヘッドの断面図である。
【図８】低粘度接着剤を高粘度接着剤の上に塗布した場合の断面図である。
【図９】液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図１０】記録素子基板の表面および裏面を示した図である。
【図１１】本発明における液体吐出ヘッドの製造方法の模式図を示した図である。
【図１２】記録素子基板と支持部材が接合される様子を示した図である。
【図１３】２液硬化型接着剤を用いて接合する様子を示した図である。
【図１４】記録素子基板の裏面に凹凸を形成した場合を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を用い説明する。
【００１８】
まず図１に示すのは本発明に関わる液体吐出ヘッドの模式図である。記録素子基板１０３の一方の面（おもて面１１１）には液体を吐出する複数の吐出口１０４が配列されてなる複数の吐出口列１０８が形成されており、他方の面（裏面１１２）には吐出口１０４に液体を供給するための液体供給口１０７がある。支持部材１０１は液体供給口１０７に液体を供給する液体供給路１０２を有する。そして、記録素子基板１０３の裏面１１２が接着剤によって支持部材１０１に接合されることにより支持部材１０１は記録素子基板１０３を支持する。支持部材１０１には更に配線基板１０５を接合し、配線基板１０５と記録素子基板１０３の通電をとるためにワイヤーボンディング等で配線基板１０５と記録素子基板１０３を電気的に接続する。配線基板１０５は液体吐出装置本体と電気的に接続されるので、記録素子基板１０３への通電が可能となる（不図示）。
【００１９】
記録素子基板１０３と支持部材１０１を接合する接着剤の塗布方法としては、転写・スクリーン印刷・描画塗布等の様々な方法が選択できる。接合に用いられる接着剤としては、加熱もしくは紫外線などで硬化するエポキシ系樹脂接着剤やアクリル系接着剤等が液体に対する耐性の観点より選定されることが多い。また、接着剤で接合する基材の表面の材質に応じて接着性に優れる接着剤を選定できる。
【００２０】
図１において、記録素子基板１０３を支持部材１０１に接着剤にて接合する際のＡ−Ａ断面図を図２に示す。図２において、１０２は液体供給路、１０３は記録素子基板、１０７は液体供給口、２０１は高粘度接着剤（第１の接着剤）、２０２は低粘度接着剤（第２の接着剤）を示す。支持部材１０１に塗布されている高粘度接着剤２０１は高粘度である故、支持部材１０１の液体供給路１０２に垂れ落ちることはない。このように液体供給路に垂れ落ちることのない高粘度接着剤の粘度は５０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。更には、チキソトロピーを有する接着剤であることがより好ましい。このような高粘度接着剤２０１を用いることで、液体供給路１０２が高粘度接着剤２０１で塞がれることはないのだが、高粘度接着剤２０１は高粘度である故に、図２に示す通りに塗布厚みのばらつきを生じている。
【００２１】
本実施例ではシリンジに充填した高粘度接着剤２０１を加圧し、シリンジ先端に取り付けた針より高粘度接着剤２０１を吐出するディスペンス方式で高粘度接着剤２０１の塗布を行っている。ディスペンス方式で接着剤を塗布する際は、支持部材１０１に対する針の位置を高精度に位置決めし、高粘度接着剤２０１を加圧しながら針先を支持部材１０１上で走査することで塗布を行う。このディスペンス方式による接着剤の塗布方法は、塗布対象の基材に塗布材料以外のものを触れさせずに塗布できるので、接着剤の塗布方法として一般的である。しかし、高粘度の接着剤をディスペンス方式で塗布する際は、吐出に要する圧力が高くなり針先から吐出される接着剤の流動状態が乱流となるので、塗布された接着剤の形状の寸法制御が困難な場合がある。
【００２２】
図３（ａ）に高粘度接着剤２０１のみを塗布した際の支持部材１０１の断面を示す。図に示すように支持部材１０１に塗布された高粘度接着剤２０１はその塗布厚みがばらついている。この状態で記録素子基板１０３を支持部材１０１の寸法基準に対して一定の位置になるように接合すると、図３（ｂ）に示す通りに記録素子基板１０３が接着剤に接触せずに支持部材１０１に接合されてしまう場合がある。このように記録素子基板１０３と高粘度接着剤２０１が接触していないと、この部分より液体が溢れだしてしまい記録素子基板１０３の吐出口１０４に液体が到達せず印刷ができない。
【００２３】
液体の溢れることのない接合を行うためには、高粘度接着剤２０１を更に厚く塗布する方法がある。しかし、厚く塗布された高粘度接着剤２０１を記録素子基板１０３で押しつぶしながら接合すると、粘度が高い故に高粘度接着剤２０１を押しつぶしきれずに所定の位置まで記録素子基板１０３を下降できない虞がある。
【００２４】
これを解決するために、本実施例では図２に示すように記録素子基板１０３の裏面に低粘度接着剤２０２を塗布する。この低粘度接着剤２０２は高粘度接着剤２０１より粘度が低く、記録素子基板１０３の裏面を図２に示す向きにすることで、鉛直方向下向きにメニスカスを張る。メニスカスを張ることで低粘度接着剤２０２の膜厚は均一になる。更に、低粘度接着剤２０２の塗布量が少量であってもメニスカスを張ることで最低限の接着剤厚みを確保することができる。このような特性を持つ低粘度接着剤２０２は粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以上であることが望ましい。あまりに粘度が低すぎると低粘度接着剤２０２が接着剤塗布面を鉛直方向下向きに向けた際にメニスカスを張ることなく垂れ落ちてしまうからである。また、低粘度接着剤２０２としては、高粘度接着剤２０１と同様に、加熱もしくは紫外線などで硬化するエポキシ系樹脂接着剤やアクリル系接着剤等が液体に対する耐性の観点より選定されることが多い。無論、低粘度接着剤２０２も接合する基材の表面の材質に応じて接着性に優れる接着剤を選定できる。
【００２５】
次いでこの低粘度接着剤２０２の下方向のメニスカスが形成された状態を確保したまま記録素子基板１０３を支持部材１０１に接合する。すると、図１に示すように高粘度接着剤２０１の塗布厚さばらつきによって生じる記録素子基板１０３と高粘度接着剤２０１との空隙を埋めることが可能となる。よって、高粘度接着剤２０１の塗布厚みを厚くしなくとも、空隙の無い記録素子基板１０３と支持部材１０１の接合を達成できる。
【００２６】
更に、低粘度接着剤２０２は粘度が低いので、記録素子基板１０３を支持部材１０１の寸法基準に対する所定の位置まで弊害無く押しつぶすことが可能であり、高精度な液体吐出ヘッドの製造が可能となる。
【００２７】
また、高粘度接着剤２０１の塗布厚みのばらつき量を吸収するための低粘度接着剤２０２は記録素子基板１０３に塗布するのではなく、高粘度接着剤２０１の上に塗布しても前記課題を解決できる。塗布後の高粘度接着剤２０１の塗布厚みが薄い部分を予め測定で検出しておき、塗布厚みが薄い部分の上に低粘度接着剤２０２を塗布する。２つの接着剤を塗布した部材の接着剤塗布面を鉛直方向下向きに向けることで低粘度接着剤２０２が下方向にメニスカスを張る。そのままの状態で２つの部材を接合すれば、高粘度接着剤２０１の塗布高さばらつきを生じていても、空隙のない記録素子基板１０３と支持部材１０１の接合が可能となる。
【００２８】
以下に、上記本発明の実施の形態をより詳細に説明する。
【００２９】
（実施例１）
本実施例ではまず支持部材１０１を用意する。支持部材１０１には記録素子基板１０３が接合される部分に高粘度接着剤２０１を塗布する（第１の工程）。高粘度接着剤２０１の塗布は前述のディスペンス方式にて行う。高粘度接着剤２０１は、エポキシ樹脂含有のアミン触媒系熱硬化型接着剤を用いた。この熱硬化型接着剤は加熱工程を経ることにより接着剤が硬化するので、微細な凹凸部を有する部材を用いても加熱すれば全ての接着剤を確実に硬化し、未硬化の接着剤が接合部分に残留することは無い。未硬化の接着剤が接合部分に残留していると液体中に接着剤が溶けだして液体を吐出する吐出口を塞いでしまう虞があるので、接着剤を確実に硬化させることは必須である。高粘度接着剤２０１の粘度は、２５０００ｍＰａ・ｓである。高粘度接着剤２０１はチキソトロピーを有しているので、図４（ａ）に示すような断面形状を維持できる。しかし、前述の通りに高粘度接着剤２０１の塗布厚みは７０μｍ〜１７０μｍのばらつきを生じている。
【００３０】
次いで、記録素子基板１０３に低粘度接着剤２０２を塗布する（第２の工程）。第１の工程と第２の工程の順番は反対でもよい。低粘度接着剤２０２はエポキシ樹脂含有のアミン系熱硬化型接着剤であり、その粘度は３０００ｍＰａ・ｓである。低粘度接着剤２０２の塗布方法は、あらかじめ低粘度接着剤２０２が所定の厚みになるようにスキージ等で接着剤厚みが保たれた平板の上に記録素子基板１０３の接合面を下にして下降させる。平板に突きあたるように記録素子基板１０３を下降させると、平板上の接着剤が記録素子基板１０３に転写され記録素子基板１０３の接合面に接着剤が塗布される。本実施例では、平板上の低粘度接着剤２０２の厚みを１００μｍに保つようにし、記録素子基板１０３の接合面に５０μｍの低粘度接着剤２０２を転写した。低粘度接着剤２０２は低粘度なので、図４（ａ）に示すように記録素子基板１０３の接着剤塗布面を鉛直方向下向きに向けると（第３の工程）、重力によりメニスカスを張り、良好な膜厚分布となる。本実施例で塗布された低粘度接着剤２０２の塗布膜厚は接着剤塗布面を鉛直方向下向きに向けた状態で約５０μｍであった。
【００３１】
低粘度接着剤２０２の厚みは高粘度接着剤２０１の厚みより薄くすることが好ましい。低粘度接着剤２０２の厚みを厚くすると記録素子基板１０３の接合時に低粘度接着剤２０２が溢れてしまい、液体供給路１０２や記録素子基板１０３の吐出口１０４等を塞いでしまう虞があるからである。よって、低粘度接着剤２０２の厚みは、高粘度接着剤２０１が生じる厚みばらつき量と同等以下、更に好ましくは厚みばらつき量の半分以下であることが好ましい。この厚みであれば、低粘度接着剤２０２が液体供給路１０２などを塞ぐ虞は無い。本実施例では、高粘度接着剤２０１の塗布厚みが７０〜１７０μｍであったので、厚みばらつき量１００μｍの半分である５０μｍの厚みの低粘度接着剤２０２を記録素子基板１０３に塗布した。
【００３２】
次いで、低粘度接着剤２０２を塗布した記録素子基板１０３を、記録素子基板１０３に対向して配置されている支持部材１０１の高粘度接着剤２０１の上に、図４（ｂ）に示すように降下させる（第４の工程）。ここで、記録素子基板１０３と支持部材１０１の間の接合ギャップが１１０μｍとなるようにする。高粘度接着剤２０１の最小厚みは７０μｍであったが、厚み５０μｍで塗布された記録素子基板１０３の低粘度接着剤２０２が、高粘度接着剤２０１と記録素子基板１０３の空隙を埋めるので、液体が漏れることのない接合を達成する。本実施例における記録素子基板１０３と支持部材１０１の接合ギャップは、高粘度接着剤の塗布厚みばらつき量と支持部材の部品寸法精度を踏まえて１１０μmと設定しているが、各種特性を考慮した上ならば何れの値の接合ギャップを設定してよい。その際は低粘度接着剤２０１と高粘度接着剤２０２の塗布厚みも別途設定する必要がある。すなわち、接合ギャップと各種接着剤の塗布厚みは本実施例に記載の値に規定されることはない。
【００３３】
記録素子基板１０３と支持部材１０１を接合後は、接合ギャップを１１０μｍになるよう保持しながら加熱処理を行い、接着剤が固体となり記録素子基板１０３が固定されるようにする。
【００３４】
次いで、接合後の記録素子基板１０３と支持部材１０１を加熱処理することにより、高粘度接着剤２０１と低粘度接着剤２０２を硬化させ、液体吐出ヘッドを得た。
【００３５】
（実施例２）
本実施例では複数の記録素子基板１０３を１つの長尺支持部材１０６に接合する場合について述べる。図５に複数の記録素子基板１０３を１つの長尺支持部材１０６に接合する際の概略図を示す。長尺支持部材１０６は一方向に延びた形状を有し、記録素子基板１０３はその方向に複数並んで接合される。
【００３６】
本実施例における長尺支持部材１０６は、部品寸法精度に優れるアルミナ焼成体を用いている。しかし、長尺支持部材１０６は全長が２０ｃｍと長尺なので、記録素子基板１０３の接合面が長尺支持部材１０６の寸法基準（不図示）に対して５０μｍ程のばらつきを有している。
【００３７】
この長尺支持部材１０６に精度良く記録素子基板１０３を接合するためには、長尺支持部材１０６の寸法基準位置に対して一定の位置に記録素子基板１０３の位置を合わせながら接合を行う必要がある。
【００３８】
まず、高粘度接着剤２０１を長尺支持部材１０６に実施例１同様にディスペンス方式で塗布を行った。高粘度接着剤２０１はエポキシ樹脂含有のカチオン触媒系ＵＶ遅延硬化型接着剤であり、その粘度は１２０００ｍＰａ・ｓのものを用いた。このＵＶ遅延硬化型接着剤とはＵＶを照射することで硬化する接着剤であるが、ＵＶ照射後は速やかに硬化が促進されるのではなく、緩やかに硬化する処方のものを用いている。この接着剤はＵＶを照射しなければ硬化が開始しないので、接着剤の使用時間や塗布後の滞留時間等に関する制限が最低限でよいという利点がある。更に、本実施例で用いた接着剤はＵＶを照射しても遅延硬化型なので、ＵＶ照射後に部品接合を行っても、接着剤の硬化反応に伴う粘度上昇で接合不良を生じる虞も無い。ただし、接着剤の種類によっては接着剤全てに確実にＵＶを照射する必要がある場合があるので、ＵＶ照射時には注意が必要である。高粘度接着剤２０１を塗布後にその膜厚を測定してみるとそれぞれの接着剤の塗布厚みは１００〜１５０μｍであった。しかし、図６（ａ）に示す図５のＢ部及びＣ部の断面において、長尺支持部材１０６の寸法基準に対する接着剤の最頂部の位置はおよそ１００μｍのばらつきを生じていた。すなわち、接着剤の塗布厚みのばらつきに加え、長尺支持部材１０６の記録素子基板の接合面の寸法ばらつき量が５０μｍあることにより、合計１００μｍの高粘度接着剤２０１の最頂部のばらつきを生じているのである。
【００３９】
次いで、記録素子基板１０３に低粘度接着剤２０２を３０μｍの厚みで実施例１と同様の方式で塗布を行った。この低粘度接着剤２０２は粘度２０００ｍＰａ・ｓのものを用いた。また、この低粘度接着剤２０２も前述のエポキシ樹脂含有のカチオン触媒系ＵＶ遅延硬化型接着剤に種別されるものを用いている。
【００４０】
次いで、高粘度接着剤２０１と低粘度接着剤２０２にＵＶ照射を行い、低粘度接着剤２０２を塗布した記録素子基板１０３を長尺支持部材１０６の高粘度接着剤２０１の上に降下させた。この時の降下量は、図６（ｂ）に示すように長尺支持部材１０６の寸法基準に対して記録素子基板１０３接合面の位置が最も高い位置において、７５μｍの接合ギャップとなるようにしている。図６（ｂ）に示すように、長尺支持部材１０６の寸法基準に対して最も低い位置にある記録素子基板１０３の接合面においては、高粘度接着剤２０１のみを用いた接合だと２５μｍの空隙を生じてしまう。しかし、低粘度接着剤２０２がその空隙を埋めるので問題なく接合が可能となる。尚、本実施例における接合ギャップと各種接着剤の厚みは実施例記載の値に限定されることはない。
【００４１】
次いで、記録素子基板１０３と長尺支持部材１０６の接合ギャップを保持したまま加熱処理を施し、接着剤を仮硬化し記録素子基板１０３を固定する。その後に記録素子基板１０３と長尺支持部材１０６に再度加熱を行い、接着剤を十分に硬化させて長尺支持部材１０６の寸法基準の位置からの記録素子基板１０３が一定の位置にある液体吐出ヘッドを得た。
【００４２】
（実施例３）
本実施例ではＰＰＯ樹脂を用いて成形加工した樹脂性支持部材１０８に記録素子基板１０３を接合する場合について述べる。図７（ａ）に記録素子基板１０３を支持部材１０８に接合する際の断面図を示す。
【００４３】
本実施例における樹脂製支持部材１０８は、量産性に優れる成形加工にて作成ししているが、焼成したアルミナなどと比較すると部品寸法精度が劣る。図７（ａ）に示すように記録素子基板を接合する接合面の平面度が悪く、およそ５０μｍほどの平面度のばらつきを有している。もし、記録素子基板１０３を樹脂製支持部材の接合面に突き当てて接合すると、記録素子基板１０３の樹脂製支持部材の寸法基準に対する位置が５０μｍばらつく虞がある。よって、この接合面の平面度に寸法ばらつきを有する樹脂製支持部材に精度良く記録素子基板を接合するためには、樹脂製支持部材１０８の寸法基準に対して一定の位置に記録素子基板１０３の位置を合わせながら接合を行う必要がある。
【００４４】
まず、高粘度接着剤２０１を樹脂製支持部材１０８に実施例１同様にディスペンス方式で塗布を行った。高粘度接着剤２０１はエポキシ樹脂含有のカチオン触媒系ＵＶ遅延硬化型接着剤であり、その粘度は２９０００ｍＰａ・ｓのものを用いた。高粘度接着剤２０１を塗布後にその膜厚を測定してみると塗布厚みは1００〜２００μｍであった。しかし、図７（ａ）に示すように、接合面の平面度の寸法ばらつきにより高粘度接着剤２０１の最頂部の位置は、寸法基準に対しておよそ１５０μｍのばらつきを生じている。すなわち、本実施例においても接着剤の塗布厚みのばらつきに加え、樹脂製支持部材１０８の記録素子基板の接合面の寸法ばらつき量が５０μｍあることにより、合計１５０μｍの高粘度接着剤２０１の最頂部のばらつきを生じているのである。
【００４５】
次いで、記録素子基板１０３に低粘度接着剤２０２を６０μｍの厚みで実施例１同様の方式で塗布を行った。この低粘度接着剤２０２は粘度３２００ｍＰａ・ｓのものを用いた。本実施例における低粘度接着剤２０２は、樹脂製支持部材に塗布した高粘度接着剤２０１に含まれる粘度調整材であるフィラーを除した組成であり、接着剤２０１とフィラー以外の樹脂組成は同一のカチオン触媒系ＵＶ遅延硬化型接着剤である。このように同じ樹脂組成の接着剤を高粘度接着剤２０１と低粘度接着剤２０２に用いれば、接着剤同士の硬化阻害等の弊害を生じることがないので確実な接合を行うことができる。
【００４６】
次いで、低粘度接着剤２０２にＵＶ照射を行い、低粘度接着剤２０２を塗布した記録素子基板１０３を樹脂製支持部材１０８の高粘度接着剤２０１の上に降下させた。この時の降下量は、図７（ｂ）に示すように樹脂製支持部材１０８の寸法基準に対して最も記録素子基板１０３接合面の位置が高い位置において、９０μｍの接合ギャップとなるようにしている。図７（ｂ）に示すように、樹脂製支持部材１０８の寸法基準に対して最も低い位置にある記録素子基板１０３の接合面においては、高粘度接着剤２０１のみの接合だと４０μｍの空隙を生じてしまう。しかし、低粘度接着剤２０２がその空隙を埋めるので問題のない接合が可能となる。尚、本実施例における接合ギャップと各種接着剤の厚みは実施例記載の値に限定されることはない。
【００４７】
次いで、記録素子基板１０３と樹脂製支持部材１０８の接合ギャップを保持したまま加熱処理を施し、接着剤を仮硬化し記録素子基板１０３を固定する。その後に記録素子基板１０３と樹脂製支持部材１０８に再度加熱を行い、接着剤を十分に硬化させて樹脂製支持部材１０８の寸法基準の位置からの記録素子基板１０３が一定の位置にある液体吐出ヘッドを得た。
【００４８】
（実施例４）
本実施例ではアルミナにて形成された支持部材１０１に高粘度接着剤２０１と低粘度接着剤２０２を塗布する場合について述べる。まず、支持部材１０１に記録素子基板１０３が接合される部分に高粘度接着剤２０１を塗布する（第１の工程）。高粘度接着剤２０１の塗布は前述のディスペンス方式にて行う。高粘度接着剤２０１は、粘度が２３０００ｍＰａ・ｓであるエポキシ樹脂含有のアミン触媒系熱硬化型接着剤を用いた。図８（ａ）に示すように高粘度接着剤の塗布厚みを測定すると、８０〜１８０μｍの厚みを生じている。
【００４９】
次いで図８（ｂ）に示すように、この高粘度接着剤２０１の塗布厚みが１１０μｍ以下の部分の上方に低粘度接着剤２０２をディスペンス方式にて塗布厚みが３０μｍとなるように塗布する（第２の工程）。本実施例の低粘度接着剤は粘度が４０００ｍＰａ・ｓのエポキシ樹脂含有のアミン触媒系熱硬化型接着剤であり、高粘度接着剤２０１に含まれる粘度調整材のフィラーを除した組成なので、高粘度接着剤２０１とフィラー以外の樹脂組成は同一である。低粘度接着剤２０２を塗布後は支持部材１０１を鉛直方向下向きに向け低粘度接着剤２０２が図８（ｃ）に示すように鉛直方向下向きにメニスカスを張るようにする（第３の工程）。この状態を保持したまま、図８（ｄ）に示すように記録素子基板１０３を近接し１１０μｍの接合ギャップとなるように接合し（第４の工程）、加熱処理を施して接着剤の硬化反応を促進して接着剤を固体化する。上記のように第１の工程から第４の工程まで順番に実行する。
【００５０】
次いで、接合後の記録素子基板１０３と支持部材１０１に加熱処理を施し接着剤を硬化させて液体吐出ヘッドを得た。
【００５１】
本実施例においては、高粘度接着剤の塗布高さばらつきを生じている場合について言及しているが、支持部材１０１の接合面が寸法基準に対して寸法ばらつきを生じている場合でも本実施例記載の方法で接着剤部分に空隙のない接合が可能である。
【００５２】
（実施例５）
図９（ａ）は液体吐出ヘッド１の分解斜視図を示す。液体吐出ヘッド１は、記録液収納室内に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の三色の記録液（不図示）が収容されている。さらに、記録液収納室内には、各記録液を保持するための吸収体（不図示）が収容されている。モールド成形により成形された支持部材１０１の底部の接合面１０９には、記録液吐出用の記録素子基板１０３が取り付けられている。図９（ｂ）は、支持部材１０１の接合面１０９の拡大図である。この支持部材１０１には、記録液を供給するための記録液供給路１０２が形成されており、各記録液が混色しないように隔壁１１０が形成されている。なお、以下で説明する実施例においては、支持部材１０１は形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを３５％混入した樹脂材料で成形している。
【００５３】
図１０（ａ）は記録素子基板１０３の被記録媒体側（おもて面）を、（ｂ）は記録素子基板１０３の支持部材１０１側（裏面）を示した概略図である。記録素子基板１０３には、記録液を吐出するための発熱素子（不図示）、流路（不図示）、吐出口１０４、および記録液供給口１０２が予め形成されている。記録素子基板１０３は、電気配線基板１１６と接合されている。また、図１０に示すように、電気配線基板１１６には、記録素子基板１０３を組み込むためのデバイスホール１１７と、記録素子基板１０３の電極１１３に対応する電極端子１１４とが形成されている。さらに、液体吐出装置本体からの駆動制御信号を受け取るための外部信号入力端子１１５を有し、この外部入力端子１１５と電極端子１１４とは銅箔の配線でつながっている。
【００５４】
図１１に、本発明の製造方法における実施例の模式図を示す。まず図１１（ａ）に示されるように、ディスペンサー３１による描画塗布方法にて矢印の方向に移動しながら接合面１０９上に接着剤２００が塗布される。次に、図１１（ｂ）に示されるように記録素子基板１０３の裏面にディスペンサー３１にて接合面１０９と同様に塗布を行う。なお、接着剤２００の塗布に関しては、ディスペンサー３１による描画塗布方式や転写方法、スクリーン印刷など、様々な方法を選択することが可能である。本実施例では、接合面１０９と記録素子基板１０３の裏面にそれぞれ１００μｍの接着剤２００を塗布した。
【００５５】
この厚みであれば、接着剤が液体供給路１０２や液体供給口１０７に垂れ込むことはない。このように垂れ込むことの無い接着剤の粘度は５０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。更には、チキソトロピーを有する接着剤であることが望ましい。本実施例では、１２０００ｍＰａ・ｓのチキソトロピーを有する接着剤を使用した。
【００５６】
次に、記録素子基板１０３と支持部材１０１とを接合する。図１２（ａ）に示すように記録素子基板１０３をハンドリングする吸着フィンガー３２で記録素子基板１０３の姿勢を決め、図１２（ｂ）に示すように接合を完了する。このとき、記録素子基板１０３の接着剤塗布面を鉛直方向下向きに向け、記録素子基板１０３と支持部材１０１にそれぞれ塗布された接着剤２００が重なるようにする。そうすることで、接合面１０９の平面度の影響を受けずに接合するために必要な接着剤２００の厚さを確保することが可能となる。
【００５７】
記録素子基板１０３と支持部材１０１の接合後は、記録素子基板１０３を支持部材１０１から１１０μｍ上方で保持しながら加熱処理を行い、接着剤２００を硬化させ、記録素子基板１０３の固定が完了する。尚、本実施例における接着剤の厚み、記録素子基板の保持位置は実施例記載の値に限定されることはない。
【００５８】
（実施例６）
図１３は本発明の実施例６に係る液体吐出装置の概略構成図である。上述の実施例５と比較して、図１３に示すように、接着剤２００を塗布するのではなく、２液硬化型接着剤の主液１０を記録素子基板１０３の裏面に、硬化剤１１を接合面１０９に塗布する構成となっている。２液硬化型接着剤は、主液１０と硬化剤１１が混ざり合わない限り、硬化が開始されないため、記録素子基板と支持部材を接合する前であれば、加熱処理を行い、接着剤の温度を上昇させておくことが可能となる。そうすることによって、実施例５と比較して、すばやく接合を完了できる。また、主液１０を接合面１０９に、硬化剤１１を記録素子基板１０３の裏面に塗布してもよい。
【００５９】
本実施例では、加熱処理方法として、記録素子基板１０３を搬送する吸着フィンガー３２を高温にし、その熱で記録素子基板１０３を通して主液１０を接合前に加熱する方法をとっている。
【００６０】
（実施例７）
図１４は本発明の実施例７に係る液体吐出装置の概略構成図である。上述の実施例５と比較して、記録素子基板１０３の裏面に凹凸を形成している。そうすることによって、記録素子基板１０３と接着剤２００の接触面積が大きくなり、接着剤２００をメニスカス力で保持する力が大きくなる。記録素子基板１０３と支持部材１０１を接合する時、接着剤２００は重力によって下方向に力を受け、垂れ落ちる可能性があるが、上述のように保持する力が大きくなるため、垂れ落ちづらくなる。凹凸の形成方法としてはエッチング、サンドブラストなど、様々な方法を選択可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０１  支持部材
１０３  記録素子基板
１０９  接合面
２０１  高粘度接着剤
２０２  低粘度接着剤
【図２】
2014240165.tif 000003
【図３】
2014240165.tif 000004
【図４】
2014240165.tif 000005
【図６】
2014240165.tif 000006
【図７】
2014240165.tif 000007
【図８】
2014240165.tif 000008
【図９】
2014240165.tif 000009
【図１０】
2014240165.tif 000010
【図１１】
2014240165.tif 000011
【図１２】
2014240165.tif 000012
【図１３】
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【図１４】
2014240165.tif 000014
【図１】
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【図５】
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