(57)【要約】【課題】記録素子基板を電気配線板に電気接続する工程で、熱歪によって電気接続部にリード剥がれ等の接続不良が生じるのを防ぐ。【解決手段】記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１を固定した第一のプレートＨ１２００に、第二のプレートＨ１４００を接着し、第二のプレートＨ１４００上に電気配線板Ｈ１３００を接着したのち、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１のバンプＨ１１０５と電気配線板Ｈ１３００の電極リードＨ１３０２を電気接合する。この工程において電気配線板Ｈ１３００に発生する熱歪を低減するために、電気配線板Ｈ１３００と第二のプレートＨ１４００とを接着する接着層Ｈ１３０６を、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１の周囲の領域Ａ1 に限定して塗布し、２つの記録素子基板の片側に隣接するように広い未接着領域Ａ0 を設ける。【選択図】図１
2006312240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ液体を吐出するための吐出手段を有する複数の吐出素子基板と、前記複数の吐出素子基板を装着する開口部を有する電気配線板と、前記複数の吐出素子基板をそれぞれ前記電気配線板に電気接続するための電気接続部と、前記電気配線板および前記複数の吐出素子基板を支持する支持手段と、前記電気配線板を前記支持手段に接合する接合手段と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記電気配線板の前記開口部に隣接する部位に、前記電気配線板を前記支持手段に接合しない非接合領域を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記電気配線板を外部配線に接続するための電気コンタクト基板を有し、前記非接合領域が、前記電気コンタクト基板側に配設されていることを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記電気配線板の前記非接合領域に、前記支持手段の凹所または空所が配設されていることを特徴とする請求項１または２記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに対向するように記録媒体を搬送する搬送手段を有する記録装置。
【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口から吐出して記録動作を行う液体吐出方式の記録装置に搭載される液体吐出ヘッドおよび記録装置に関するものである。
【０００２】
なお、本発明の液体吐出ヘッドは、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、さらには各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用の記録装置に適用することができる。
【背景技術】
【０００３】
インクジェットプリンタ等の液体吐出方式の記録装置は、いわゆるノンインパクトの記録装置であり、高速な記録と様々な記録媒体に対して記録することが可能であって、記録における騒音が殆ど生じないと言った特徴を持つ。このようなことから、液体吐出方式の記録装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、ワードプロセッサ等の記録機構を担う装置として、広く採用されている。
【０００４】
このような記録装置における代表的な液体吐出方式としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用で液滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱し、膜沸騰の作用により液滴を吐出させるものなどが知られている。
【０００５】
電気熱変換素子を用いた液体吐出ヘッドは、電気熱変換素子を液室内に設け、これに記録信号となる電気パルスを供給して発熱させることにより液体に熱エネルギーを与え、そのときの液体の相変化により生じる液体の発泡時（沸騰時）の気泡圧力を利用して、微小な孔から微小な液滴を吐出させて、記録媒体に対し記録を行うものであり、一般に、液滴を吐出するためのノズル（吐出口）と、このノズルに液体を供給する供給系とを有している。
【０００６】
図１５および図１６は、従来の記録装置に搭載される液体吐出ヘッド（記録ヘッド）の主要部の構成を示すもので、例えば特許文献１に開示されているように、複数の記録素子基板（吐出素子基板）１１００、１１０１を第一のプレート１２００に接着し、第一のプレート１２００の上に固定された第二のプレート１４００に、電気配線テープ（電気配線板）１３００を接着し、この電気配線テープ１３００の電極リードに記録素子基板１１００、１１０１の電極上のバンプを熱超音波圧着法によって電気接合し、さらに封止する。
【０００７】
近年では、記録装置の価格の低下も著しく、記録ヘッドもいかに安く作るかが課題となっている。そのためには、部品の材料費、特に記録素子基板の集積化が最も効果的で、例えばカラー用のイエロー、マゼンタ、シアンの３色の一体化に加え、文字等の印刷に頻繁に使用されるブラックも、同一ヘッドに組み込まれている。
【０００８】
一方、安価に製造するだけでなく、カラー、ブラック共、記録速度の向上ならびに高画質化が求められている。
【０００９】
特にカラーは高速、高画質化、ブラックはカラー以上の超高速化が求められており、記録素子数を多くすることで、これを達成する方法が採用されることが多い。こうした場合には、カラー以上に高速化を求められているブラックの記録素子基板は、カラー用と比較して、吐出口列方向に長い形状のものとなっている。また、年々高性能化が求められ、カラー、ブラック共、記録素子基板は大きくなっている。
【特許文献１】特開２００２−１９１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このようにカラー、ブラック共記録素子数が多く、従って、記録素子基板１１００、１１０１が大きく、特にブラックの記録素子基板１１００がカラー用と比較して吐出口列方向に長い形状となる場合、第二のプレート１４００に接着した電気配線テープ１３００も大きくなる。
【００１１】
例えば、カラー０．４３ｉｎｃｈの記録素子基板１１０１とブラック１ｉｎｃｈの記録素子基板１１００が同一ヘッドに組み込まれた場合、カラーの記録素子基板１１０１の電気コンタクト基板の側傍に電気配線テープ１３００の表面領域Ａが広く存在する。
【００１２】
その結果、電気配線テープ１３００の電極リードに記録素子基板１１００、１１０１の電極上のバンプを熱超音波圧着法で電気接合した場合、電気接合時の熱で電気配線テープ１３００が熱膨張し、その状態で電気接合され、その後冷却されることで電気配線テープ１３００が収縮すると、電気接合部の電極リードが剥がれてしまい電気的接続不良となってしまう。
【００１３】
これは、基板サイズが大きくなり、かつカラーとブラックの記録素子基板１１００、１１０１の吐出口列方向の長さが大きく異なり、一部に電気配線テープ面が広く存在した場合に顕著に発生する傾向がある。
【００１４】
詳しく説明すると、第二のプレート１４００は、カラー用の記録素子基板１１０１の電気コンタクト基板側の、電気配線テープ１３００の表面領域Ａにおいて、接着面積が非常に大きい接合部を持っている。そして、記録素子基板１１００、１１０１の電極と電気配線テープ１３００の電極リードとが熱超音波圧着法により電気接合される時、第一のプレート１２００の裏面側すなわち、第二のプレート１４００が接着固定されていない側の全面に１００℃以上の熱を加えるため、熱で暖まった第二のプレート１４００と電気配線テープ１３００間の接着面積が大きければ大きいほど、電気配線テープ１３００に熱が伝わり、熱膨張が起こりやすくなる。
【００１５】
それにより、カラーの記録素子基板１１０１の電気コンタクト基板側、すなわち第二のプレート１４００と電気配線テープ１３００との接着面積が大きい側の電極リードが、電極リードの長手方向かつカラーの記録素子基板１１０１が装着される開口部側に熱膨張し移動する。このように熱膨張し、電極リードが移動した状態で記録素子基板１１０１が電気配線テープ１３００に電気接続され、樹脂によって封止される。さらに記録素子基板１１００の電極と、電気配線テープ１３００の電極リードとの間も接合され、樹脂によって封止される。これは、インク液体等によってショートしないようにするためである。
【００１６】
前述のように電気接合の後に常温まで冷却されると、電気配線テープが収縮し、記録素子基板の電極と電気配線テープの電極リードの電気接合部が、電極リードの長手方向かつ電気コンタクト基板側に引っ張られて、電極リードが剥がれてしまう。
【００１７】
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、電気配線板と吐出素子基板の間の電気的接続不良を防ぎ、吐出性能の信頼性を向上させることのできる液体吐出ヘッドおよび記録装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するため、本発明の液体吐出ヘッドは、それぞれ液体を吐出するための吐出手段を有する複数の吐出素子基板と、前記複数の吐出素子基板を装着する開口部を有する電気配線板と、前記複数の吐出素子基板をそれぞれ前記電気配線板に電気接続するための電気接続部と、前記電気配線板および前記複数の吐出素子基板を支持する支持手段と、前記電気配線板を前記支持手段に接合する接合手段と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記電気配線板の前記開口部に隣接する部位に、前記電気配線板を前記支持手段に接合しない非接合領域を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
電気配線板の広い領域を、支持手段に接合しない非接合領域とすることで、電気配線板の電極リードと吐出素子基板の電極を電気接合する工程で発生する電気配線板の熱歪による電気的接続不良を低減する。吐出素子基板や電気配線板の面積が大きい場合でも、確実な電気接続による信頼性の高い吐出性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１に示すように、液体吐出ヘッドである記録ヘッドの吐出部を構成する、第一および第二の記録素子基板（吐出素子基板）Ｈ１１００、Ｈ１１０１は、第一のプレートＨ１２００に接着され、電気配線板（電気配線テープ）Ｈ１３００は、第一のプレートＨ１２００に固定された第二のプレートＨ１４００に接着される。電気配線板Ｈ１３００は、図１の（ｂ）に示すように、ボンディング部周辺が３層構造になっており、表側にポリイミドのベースフィルムＨ１３００ａ、中間に銅箔Ｈ１３００ｂ、裏側にソルダーレジストＨ１３００ｃを有する。
【００２２】
この電気配線板Ｈ１３００には、第一の記録素子基板Ｈ１１００が挿入される開口部と、第二の記録素子基板Ｈ１１０１が挿入される開口部が設けられ、また、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１のバンプＨ１１０５と接合されて電気接続部を形成する電極リードＨ１３０２が、金メッキされて開口部に露出している。
【００２３】
このように構成された液体吐出ヘッドである記録ヘッドの製造方法は以下の通りである。まず、支持手段を構成する第二のプレートＨ１４００と第一のプレートＨ１２００とを、接着層Ｈ１２０３により接着する。接着層Ｈ１２０３の厚さは、第一の記録素子基板Ｈ１１００および第二の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線板Ｈ１３００を平面的に電気接続できるようにするため、０．０６ｍｍ以下に抑えられている。なお、第二のプレートＨ１４００と第一のプレートＨ１２００との接着は、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１の接着の前でも後でもかまわない。
【００２４】
次に、第一のプレートＨ１２００に第一の記録素子基板Ｈ１１００と第二の記録素子基板Ｈ１１０１を接着する接着層Ｈ１２０２を塗布形成した後、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１をインク等液体を吐出する吐出手段である複数の電気熱変換素子Ｈ１１０３またはそれぞれの吐出口Ｈ１１０７の配線面方向の相対位置関係を合わせて押圧固定する（図１１、図１２参照）。
【００２５】
その後、電気配線板Ｈ１３００の裏面を接着固定するための接合手段である接着層Ｈ１３０６を第二のプレートＨ１４００に塗布した後、第一の記録素子基板Ｈ１１００と第二の記録素子基板Ｈ１１０１のバンプＨ１１０５と電気配線板Ｈ１３００の電極リードＨ１３０２の位置合わせをして押圧固定する。
【００２６】
第二のプレートＨ１４００に電気配線板Ｈ１３００を固定するための接着層Ｈ１３０６は、図１の（ａ）に示すように記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１を装着する開口部の周辺の領域Ａ1 に限定して塗布され、残りの領域は非接合領域である未接着領域Ａ0 となっている。このように、第二の記録素子基板Ｈ１１０１の電気コンタクト基板側の、比較的面積が大きい部位において電気配線板Ｈ１３００が第二のプレートＨ１４００に接着されることなく非接合であるため、電気配線板Ｈ１３００の電極リードＨ１３０２を記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１のバンプＨ１１０５に電気接合する工程で発生する熱歪による電気的接続不良を大幅に低減できる。
【００２７】
第二のプレートＨ１４００と電気配線板Ｈ１３００が接着される領域Ａ1 の、電気配線板Ｈ１３００の電極リード側の接着幅Ｄは、１７ｍｍ以下であればよいが、望ましくは１４ｍｍ以下がよい。ただし、キャッピングを行う上で２．５ｍｍ以上は必要である。
【００２８】
表１は、電気配線板Ｈ１３００の電極リードＨ１３０２側の接着幅Ｄと、熱超音波圧着法による電気接合時の熱膨張により、電極リードＨ１３０２が接合される目標位置に対するズレ量を、本実施例と、電気配線板の全域を第二のプレートに接着した従来例について比較測定した結果を示す。
【００２９】
【表１】
2006312240.tif 000003
【００３０】
本実施例において接着幅Ｄを約４ｍｍに狭めたものは、ズレ量が２点平均で１．８μｍであり、リード剥がれは発生していない。一方、従来例による全域接着（接着幅２８ｍｍ）のものは、ズレ量が２点平均で６μｍとなり、リード剥がれが発生した。
【００３１】
この結果から、本実施例のように非接合領域である未接着領域Ａ0 を設けて、接着幅Ｄを狭めることで、ズレ量が小さくなりリード剥がれも発生しないことがわかる。
【００３２】
表２は、接着幅Ｄを変えて、リード剥がれとの関係を調べたものである。
【００３３】
【表２】
2006312240.tif 000004
【００３４】
接着幅Ｄが１７ｍｍまではリード剥がれは発生していないが、２８ｍｍではリード剥がれが発生している。すなわち、接着幅Ｄが１７ｍｍ以下であればリード剥がれは発生しない。望ましくは接着幅Ｄが１４ｍｍ以下であればより信頼性のあるものとなる。
【００３５】
以上述べたように、電気配線板Ｈ１３００の接着領域を限定した構成にすることで、電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３６】
図２および図３に示すように、第一のプレートＨ１２００、第二のプレートＨ１４００にそれぞれ空所である切欠部Ｈ１２１０、Ｈ１４１０を形成し、電気配線板Ｈ１３００の未接着領域Ａ0 を切欠部Ｈ１２１０、Ｈ１４１０内に折り曲げたものである。
【００３７】
すなわち、第一および第二のプレートＨ１２００、Ｈ１４００は、第二の記録素子基板Ｈ１１０１の電気コンタクト基板側の、一部分を取り除いたＬ字形状となっている。
【００３８】
第二のプレートＨ１４００と電気配線板Ｈ１３００の接着部のうちで、電気配線板Ｈ１３００の電極リード側の接着幅Ｄは、１７ｍｍ以下であればよいが望ましくは１４ｍｍ以下がよい。ただし、キャッピングを行う上で２．５ｍｍ以上は必要である。
【００３９】
さらに、電気配線板Ｈ１３００は第二のプレートＨ１４００の切欠部Ｈ１２１０に沿って、第一の記録素子基板Ｈ１１００の吐出口列方向に平行にスリットＨ１３１０が入っている。スリットＨ１３１０は折り曲げ部Ｃの所まで入っている。
【００４０】
各記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１の電極部を電気配線板Ｈ１３００のリード部に熱超音波圧着法により電気接合する際、必要最低限の部分のみ下から加熱されるだけなので、電気配線板Ｈ１３００の熱膨張を極力抑えることができる。従って、その後常温に冷却されても電極リードの剥がれは発生しない。この後、電気配線板Ｈ１３００の折り曲げ部Ｂ、折り曲げ部Ｃの近傍Ｅを押圧固定する。
【００４１】
折り曲げ部Ｂから折り曲げ部Ｃの間の非接合領域である未接着領域Ａ0 は電気配線板Ｈ１３００が固定されない非拘束状態となっている。そのため、熱膨張や冷却による収縮等は全てここで吸収されるので、電気配線板Ｈ１３００の電極リード部には影響を及ぼすことはない。
【００４２】
また、第一の記録素子基板Ｈ１１００との間にスリットＨ１３１０が入っているため、こちらからの熱も伝わってこない。
【００４３】
第二のプレートＨ１４００と第一のプレートＨ１２００の両方をＬ字形状にする代わりに、図４および図５に示すように、第二のプレートＨ１４００のみＬ字形状にして凹所を形成してもよい。その他の点は実施例１と同様である。
【実施例３】
【００４４】
図６および図７に示すように、第一のプレートＨ１２００、第二のプレートＨ１４００にそれぞれ空所である穴Ｈ１２２０、Ｈ１４２０を設けたものである。
【００４５】
すなわち、第一のプレートＨ１２００、第二のプレートＨ１４００は、第二の記録素子基板Ｈ１１０１の電気コンタクト基板側の、比較的面積が非常に大きい部分をくり抜いた穴あき形状となっている。
【００４６】
第二のプレートＨ１４００と電気配線板Ｈ１３００とを接着する接着領域のうちで、電気配線板Ｈ１３００の電極リード側の接着幅Ｄは、１７ｍｍ以下であればよいが望ましくは１４ｍｍ以下がよい。ただし、キャッピングを行う上で２．５ｍｍ以上は必要である。
【００４７】
熱超音波圧着法により電気配線板Ｈ１３００のリード部と記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１の電極部を電気接合する際、必要最低限の部分のみ下から加熱されるだけなので、電気配線板Ｈ１３００の熱膨張は起こらない。その後封止を行い冷却されても収縮も起こらず、従って電極リード部の剥がれは発生しない。  
【００４８】
また、電気配線板Ｈ１３００と第二のプレートＨ１４００が接触しない穴あき部分に溜まった空気は、第一のプレートＨ１２００と組み付けられるインク供給ユニットＨ１００３（図９参照）の隙間から逃げるため、熱による空気の膨張は起こらないという利点がある。その他の点は実施例１と同様である。
【００４９】
このように実施例１ないし実施例３によれば、記録素子基板の電極上のバンプと電気配線板の電極リードとが、熱超音波圧着法により電気接合される構成の記録ヘッドにおいて、電気配線板のリード部と記録素子基板の電極部を熱超音波圧着法により電気接合する時の熱による電気配線板の熱膨張を抑制し、接合後常温に冷却された時の収縮を小さくすることができる。その結果電気接続部のリード剥がれをなくし、確実な電気接続を実現することができる。
【００５０】
次に、記録ヘッドの全体を説明する。図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、記録ヘッドＨ１００１は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する一構成要素であり、記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と記録ヘッドＨ１００１に着脱自在に設けられたインクタンクＨ１９００（Ｈ１９０１、Ｈ１９０２、Ｈ１９０３、Ｈ１９０４）とから構成されている。記録ヘッドＨ１００１は、インクタンクＨ１９００から供給されるインク（記録液）を、記録情報に応じて吐出口から吐出し、搬送手段によって搬送された記録媒体にプリントする。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録装置本体に載置されているキャリッジに対して着脱可能となっている。
【００５１】
インクタンクＨ１９０１はブラックのインク用、インクタンクＨ１９０２はシアンのインク用、インクタンクＨ１９０３はマゼンタのインク用、インクタンクＨ１９０４はイエローのインク用である。
【００５２】
このようにインクタンクＨ１９０１、Ｈ１９０２、Ｈ１９０３、Ｈ１９０４のそれぞれが記録ヘッドＨ１００１に対してシールゴムＨ１８００側に着脱自在であり、それぞれのインクタンクが交換可能となっていることにより、記録装置における印刷のランニングコストが低減される。
【００５３】
次に、それぞれの構成要素毎に順を追ってさらに詳しく説明する。
【００５４】
（１）記録ヘッド
記録ヘッドＨ１００１は電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体（記録素子）を用いて記録を行うサイドシューター型の記録ヘッドである。記録ヘッドＨ１００１は、図９および図１０の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２とインク供給ユニットＨ１００３とタンクホルダーＨ２０００から構成されている。記録素子ユニットＨ１００２は、第一の記録素子基板Ｈ１１００、第二の記録素子基板Ｈ１１０１、第一のプレートＨ１２００、電気配線板Ｈ１３００、電気コンタクト基板Ｈ１３０１、第二のプレートＨ１４００で構成されており、またインク供給ユニットＨ１００３は、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、ジョイントシール部材Ｈ２３００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００から構成されている。
【００５５】
第一のプレートＨ１２００には、開口部を有する第二のプレートＨ１４００が接着され固定されており、この第二のプレートＨ１４００を介して、電気配線板Ｈ１３００が記録素子基板Ｈ１１００に対して電気的に接続されるように保持されている。この電気配線板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１にインクを吐出するための電気信号を印加するためのものであり、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１に対応する電気配線を有し、この電気配線部に位置しプリンタ本体からの電気信号を受け取る外部信号入力端子を備えた電気コンタクト基板Ｈ１３０１に接続され、この外部信号入力端子は、インク供給部材Ｈ１５００の背面側に位置決めされ固定されている。
【００５６】
（１−１）記録素子ユニット
図１１は第一の記録素子基板Ｈ１１００の構成を説明するために一部分解した斜視図である。第一の記録素子基板Ｈ１１００は厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０の片面に、インクを吐出するための複数の記録素子（電気熱変換素子）Ｈ１１０３と、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線が、成膜技術により形成されている。そして、この電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応する複数のインク流路と複数の吐出口Ｈ１１０７とがフォトリソグラフィ技術により形成されるとともに、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１１０２が反対側の面（裏面）に開口するように形成されている。
【００５７】
インク供給口Ｈ１１０２は、Ｓｉの結晶方位を利用した異方性エッチングやサンドブラストなどの方法で形成されている。すなわち、Ｓｉ基板Ｈ１１１０がウェハー面方向に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つ場合、アルカリ系（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒドラジン等）による異方性エッチングで、約５４．７度の角度でエッチングを進行させ得る。
【００５８】
これにより所望の深さにエッチングを行い、長溝状の貫通口からなるインク供給口Ｈ１１０２を形成する。インク供給口Ｈ１１０２を挟んで両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されている。
【００５９】
電気熱変換素子Ｈ１１０３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。さらに、前記電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４が電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側に配列されており、電極Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が熱超音波圧着法で形成されている。そして、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応したインク流路を形成するインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口Ｈ１１０７が樹脂材料でフォトリソグラフィ技術により形成され、吐出口群Ｈ１１０８が形成されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向して吐出口Ｈ１１０７が設けられているため、インク供給口Ｈ１１０２から供給されたインクは電気熱変換素子Ｈ１１０３の発熱作用により発生した気泡により吐出口Ｈ１１０７から吐出される。実施例１においては、この第一の記録素子基板の長手方向の長さは１ｉｎｃｈである。
【００６０】
図１２は、第二の記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明する斜視図である。第二の記録素子基板Ｈ１１０１は３色のインクを吐出させるための記録素子基板であり、３個のインク供給口Ｈ１１０２が並列して形成されており、それぞれのインク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３とインク吐出口Ｈ１１０７が形成されている。このインク供給口は３個とは限らず同じ３色でもイエローを真中にして両側に、マゼンタ、シアンが対向する５個の構成であってもよい。
【００６１】
第一の記録素子基板Ｈ１１００と同様にＳｉ基板Ｈ１１１０にインク供給口Ｈ１１０２や電気熱変換素子Ｈ１１０３、電気配線、電極Ｈ１１０４などが形成されており、その上に樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によりインク流路やインク吐出口Ｈ１１０７が形成されている。そして、第一の記録素子基板Ｈ１１００と同様に電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。実施例１においてこの第二の記録素子基板の長手方向の長さは０．４３ｉｎｃｈである。
【００６２】
次に第一のプレートＨ１２００は、例えば厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）材料で形成されている。なお第一のプレートＨ１２００の材料は、アルミナに限られることなく、記録素子基板の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板の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。
【００６３】
第一のプレートＨ１２００の材料は、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（Ｓｉ3 Ｎ4 ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれかであってもよい。第一のプレートＨ１２００には、第一の記録素子基板Ｈ１１００にブラックのインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１と、第二の記録素子基板Ｈ１１０１にシアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されており、記録素子基板のインク供給口Ｈ１１０２が第一のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１にそれぞれ対応し、かつ、第一の記録素子基板Ｈ１１００と第二の記録素子基板Ｈ１１０１はそれぞれ第一のプレートＨ１２００に対して位置精度よく接着固定されている。
【００６４】
接着に用いられる接着剤は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、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。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、図１に示す接着層Ｈ１２０２の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００６５】
電気配線板Ｈ１３００は、第一の記録素子基板Ｈ１１００と第二の記録素子基板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ものである。
【００６６】
この電気配線板Ｈ１３００は、それぞれの記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１を組み込むための複数の開口部とそれぞれの記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１の電極Ｈ１１０４に対応する電極リードＨ１３０２と、この電気配線板Ｈ１３００の端部に位置し、プリンタ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を有する電気コンタクト基板Ｈ１３０１と電気的接続を行うための電極端子部を有しており、この電極端子部と電極リードＨ１３０２とは連続した銅箔の配線パターンでつながっている。この電気配線板Ｈ１３００は、例えば、配線が２層構造をなし表層がレジストフィルムによって覆われているフレキシブル配線基板からなる。
【００６７】
電気コンタクト基板Ｈ１３０１の外部信号入力端子の裏面側（外面側）には、補強版が接着され、平面性向上が図られている。補強版としては、例えば０．５〜２ｍｍのガラスエポキシ、アルミニウム等の耐熱性を有する材料が使用される。
【００６８】
電気配線板Ｈ１３００と第一の記録素子基板Ｈ１１００と第二の記録素子基板Ｈ１１０１は、それぞれ電気的に接続されており、接続方法は、例えば、記録素子基板の電極Ｈ１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線板Ｈ１３００の電極リードＨ１３０２とが、熱超音波圧着法により電気接合される。
【００６９】
第二のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍの一枚の板状部材であり、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等のセラミックや、Ａｌ、ＳＵＳなどの金属材料で形成されている。ただし、第二のプレートＨ１４００の材料は、これらに限定されるものではなく、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１および第一のプレートＨ１２００と同等の線膨張率を有し、かつそれらの熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する材料であってもよい。
【００７０】
そして、第二のプレートＨ１４００は、第一のプレートＨ１２００に接着固定された第一の記録素子基板Ｈ１１００と第二の記録素子基板Ｈ１１０１の外形寸法よりも大きな開口部をそれぞれ有する形状である。また、第一の記録素子基板Ｈ１１００および第二の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線板Ｈ１３００を平面的に電気接続できるように、第一のプレートＨ１２００に接着層Ｈ１２０３により接着されており、電気配線テープＨ１３００の裏面が接着層Ｈ１３０６により固定される。
【００７１】
第一の記録素子基板Ｈ１１００および第二の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線板Ｈ１３００の電気接続部分は、第一の封止剤および第二の封止剤により封止され、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。第一の封止剤は、主に電気配線板Ｈ１３００の電極リードＨ１３０２と記録素子基板のバンプ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し、第二の封止剤は、前記接続部の表側を封止している。
【００７２】
さらに電気配線板Ｈ１３００の端部にプリンタ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を有する電気コンタクト基板Ｈ１３０１が、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着され電気的に接続されている。
【００７３】
そして、電気配線板Ｈ１３００は第二のプレートＨ１４００に接着されると同時に、第一のプレートＨ１２００および第二のプレートＨ１４００の一側面に沿って折り曲げられ、第一のプレートＨ１２００の側面に接着層Ｈ１３０６により接着される。接着層Ｈ１２０３は、粘度が低く、接触面に薄い層を形成し得るとともに、耐インク性を有する接着剤が好ましい。また、接着層Ｈ１３０６は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１００μｍ以下の熱硬化接着剤が望ましい。
【００７４】
（１−２）インク供給ユニット
インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により成形されている。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。
【００７５】
図１０、図１３および図１４に示すように、インクタンクＨ１９００を着脱自在に保持するインク供給部材Ｈ１５００は、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導くためのインク供給ユニットＨ１００３の一構成部品であり、流路形成部材Ｈ１６００が超音波溶着されて、インクタンクＨ１９００から第一のプレートＨ１２００に至るインク流路Ｈ１５０１が形成されている。
【００７６】
また、インクタンクＨ１９００と係合するジョイント部Ｈ１５２０には、外部からのゴミの進入を防ぐためのフィルターＨ１７００が溶着により接合されており、さらに、ジョイント部Ｈ１５２０からのインクの蒸発を防止するために、シールゴムＨ１８００が装着されている。インク供給部材Ｈ１５００は、着脱自在のインクタンクＨ１９００を保持する機能も有しており、インクタンクＨ１９００の第二の爪Ｈ１９１０を係合する第一の穴Ｈ１５０３を有している。記録ヘッドカートリッジＨ１０００を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Ｈ１６０１、記録ヘッドカートリッジをヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部、キャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのＸ方向（キャリッジスキャン方向）の突き当て部Ｈ１５０９、Ｙ方向（記録メディア搬送方向）の突き当て部Ｈ１５１０、Ｚ方向（インク吐出方向）の突き当て部Ｈ１５１１を備えている。また、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００を位置決め固定する端子固定部Ｈ１５１２を有し、端子固定部Ｈ１５１２およびその周囲には複数のリブが設けられ、端子固定部Ｈ１５１２を有する面の剛性を高めている。
【００７７】
（１−３）記録ヘッドユニットとインク供給ユニットの結合
図９に示した通り、記録ヘッドＨ１００１は記録素子ユニットＨ１００２をインク供給ユニットＨ１００３に結合しさらにタンクホルダーＨ２０００と結合することにより完成する。結合は以下のように行われる。
【００７８】
記録素子ユニットＨ１００２のインク連通口（第一のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１）とインク供給ユニットＨ１００３のインク連通口（流路形成部材Ｈ１６００のインク連通口１６０２）とを、インクがリークしないように連通させるため、ジョイントシール部材Ｈ２３００を介してそれぞれの部材を圧着するようビス２４００で固定する。この際同時に、記録素子ユニットＨ１００２はインク供給ユニットのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の基準位置に対して正確に位置決めされ固定される。
【００７９】
記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ１３０１は、インク供給部材Ｈ１５００の一側面に、端子位置決めピンＨ１５１５（２箇所）と端子位置決め穴Ｈ１３０９（２箇所）により位置決めされ、固定される。
【００８０】
固定方法としては、例えば、インク供給部材Ｈ１５００に設けられた端子位置決めピンＨ１５１５をかしめることにより固定されるが、その他の固定手段を用いて固定してもよい。
【００８１】
さらにインク供給部材Ｈ１５００のタンクホルダーとの結合穴および結合部をタンクホルダーＨ２０００に嵌合させ結合することにより、記録ヘッドＨ１００１が完成する。
【００８２】
すなわち、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００から構成されるタンクホルダー部と、記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１、第一のプレートＨ１２００、電気配線板Ｈ１３００、第二のプレートＨ１４００から構成される記録素子部とを接着等で結合することにより、記録ヘッドが構成されている。
【００８３】
（２）記録ヘッドカートリッジの説明
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する記録ヘッドＨ１００１とインクタンクＨ１９０１、Ｈ１９０２、Ｈ１９０３、Ｈ１９０４の装着を説明する図であり、インクタンクＨ１９０１、Ｈ１９０２、Ｈ１９０３、Ｈ１９０４の内部には対応する色のインクが収納されている。
【００８４】
また、図１４に示すようにそれぞれのインクタンクには、インクタンク内のインクを記録ヘッドＨ１００１に供給するためのインク連通口Ｈ１９０７が形成されている。例えばインクタンクＨ１９０１が記録ヘッドＨ１００１に装着されると、インクタンクＨ１９０１のインク連通口Ｈ１９０７が記録ヘッドＨ１００１のジョイント部Ｈ１５２０に設けられたフィルターＨ１７００と圧接され、インクタンクＨ１９０１内のブラックインクがインク連通口Ｈ１９０７から記録ヘッドＨ１００１のインク流路Ｈ１５０１を介して第一のプレートＨ１２００を通り第一の記録素子基板Ｈ１１００に供給される。そして、電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７のある発泡室にインクが供給され電気熱変換素子Ｈ１１０３に与えられる熱エネルギーによって被記録媒体である記録用紙に向けて吐出される。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施例１の主要部を示すもので、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は電気接続部の断面を説明する部分断面図である。
【図２】実施例２の主要部を示す斜視図である。
【図３】図２の装置を分解して示す分解斜視図である。
【図４】実施例２の一変形例を示す斜視図である。
【図５】図４の装置を分解して示す分解斜視図である。
【図６】実施例３の主要部を示す斜視図である。
【図７】図６の装置を分解して示す分解斜視図である。
【図８】記録ヘッドカートリッジを示すもので（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）を分解して示す分解斜視図である。
【図９】記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図１０】記録ヘッドをさらに細かく分解した分解斜視図である。
【図１１】第一の記録素子基板の構成を示す一部切り欠き説明斜視図である。
【図１２】第二の記録素子基板の構成を示す一部切り欠き説明斜視図である。
【図１３】記録素子ユニットとインク供給ユニットを組み立てたものを示す斜視図である。
【図１４】記録ヘッドカートリッジの断面図である。
【図１５】従来例を示す斜視図である。
【図１６】図１５の装置を分解して示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
Ｈ１０００    記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１    記録ヘッド
Ｈ１００２    記録素子ユニット
Ｈ１００３    インク供給ユニット
Ｈ１１００    第一の記録素子基板
Ｈ１１０１    第二の記録素子基板
Ｈ１１０２    インク供給口
Ｈ１１０３    電気熱変換素子
Ｈ１１０５    バンプ
Ｈ１２００    第一のプレート
Ｈ１３００    電気配線板
Ｈ１３０２    電極リード
Ｈ１３０６    接着層
Ｈ１４００    第二のプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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