(57)【要約】【課題】  フレキシブル配線部材のリードの電気絶縁性を確保した、電気的信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】  液体吐出ヘッドは、基板とフレキシブル配線部材とこれらを電気接続するための電気接続部を覆う封止剤とを有する。フレキシブル配線部材の第２フィルムはリードと重なるように伸びる延伸部を備え、第２フィルムの延伸部と電気接続部との間には封止剤が配されている。【選択図】  図１
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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と、電極部と、を備える基板と、
第１フィルムと、第２フィルムと、前記第１のフィルムの縁部から突出する、前記電極部との電気接続のためのリードを含み、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間に配された配線と、を備えるフレキシブル配線部材と、
前記電極部と前記配線とを電気接続するための電気接続部を覆う封止剤と、
を有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記第２フィルムは前記フレキシブル配線部材を平面視した際に前記リードと重なるように伸びる延伸部を備え、
前記第２フィルムの前記延伸部と前記電気接続部との間には前記封止剤が配されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第２フィルムの前記延伸部と前記電気接続部との間は前記封止剤で埋められている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第２フィルムの前記延伸部の端部は前記基板に当接しており、
前記端部と前記電気接続部との間の領域に前記封止剤が配されている、請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記端部は、前記基板の前記電極部が設けられた面に隣接する側面に当接している、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記基板は、前記電極部が設けられた面と基板の厚み方向において位置が異なる段差部を備え、
前記端部は、前記基板の前記段差部と当接している、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
複数の前記電気接続部が配設されており、
前記複数の電気接続部の配設方向において、前記第２フィルムの前記延伸部の長さは、前記複数の電気接続部が配設される配設領域の長さよりも長い、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
複数の前記電気接続部が配設されており、
前記複数の電気接続部の配設方向において、前記第２フィルムの前記延伸部の長さは、前記基板の長さと同じ、または前記基板の長さよりも長い、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記リードは前記電極部に接合され、前記電気接続部を構成する、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記第２フィルムと前記配線とは接着剤を介して接着されており、前記第２フィルムの前記延伸部と前記リードとの間には前記接着剤が配されていない、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記第２フィルムの前記延伸部の、前記電気接続部の側とは反対側の面は、前記封止剤が配されていない部分を備える、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
液体を吐出する吐出口と、電極部と、を備える基板と、
第１フィルムと、第２フィルムと、前記第１のフィルムの縁部から突出する、前記電極部との電気接続のためのリードを含み、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間に配された配線と、を備えるフレキシブル配線部材と、
前記電極部と前記配線とを電気接続するための電気接続部を覆う封止剤と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記フレキシブル配線部材を平面視した際に前記リードと重なるように伸びる前記第２フィルムの延伸部と、前記リードと、が空間を隔てて離れた状態で、前記電気接続部を設ける工程と、
前記電気接続部に前記封止剤を塗布する工程と、
を有し、
前記封止剤を塗布する工程では、前記封止剤を前記第２フィルムの前記延伸部と前記リードとの間の前記空間に入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１２】
前記封止剤を塗布する工程では、前記封止剤で前記空間を埋める、請求項１１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
押圧手段で前記第２フィルムの前記延伸部を押圧することで、前記第２フィルムの前記延伸部と前記リードとを離し、
前記押圧手段による前記第２フィルムの前記延伸部への押圧を解放した状態で前記封止剤を塗布する、請求項１１または請求項１２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記第２のフィルムの前記延伸部の端部が前記基板に当接した状態で前記封止剤を塗布する、請求項１１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタに代表される液体吐出方式の記録装置には、インク（液体）を吐出する液体吐出ヘッドが設けられている。液体吐出ヘッドは、ヘッド基板と、フレキシブル配線部材と、これらが取り付けられた支持部材と、を有している。フレキシブル配線部材はベースとなるフィルムの裏面に金属配線層（配線）が接着され、さらに金属配線層を保護するためのカバーフィルムを裏面に接着することで構成されている。ヘッド基板には、液体を吐出する吐出口と、フレキシブル配線部材に電気的に接続される電極部とが設けられている。フレキシブル配線部材には、ヘッド基板を露出させる開口部と、ヘッド基板の電極部に電気的に接続されるフライングリード（リードとも称する）とが設けられている。電極部とフライングリードとは封止剤で覆われており、これによって電極部やフライングリード、これらを電気接続するための電気接続部は液体による腐食や外力から保護される。
【０００３】
この封止剤の塗布は上記構造の液体吐出ヘッドにおいて、リードの表面側、すなわち、ヘッド基板の吐出口面の側から行われる。そして、塗布された封止剤は、ヘッド基板とフレキシブル配線部材との間に位置する各フライングリードの間などを通ってフライングリードの裏面側まで至る。このようにして、フライングリードの表面と裏面とが封止される。
【０００４】
しかし、封止剤の粘度バラツキによってはフライングリードの裏面に封止剤が流れにくかったり、逆に流れすぎて表面側の被覆量が少なくなったりすることがある。特許文献１には、このような問題を解決するための液体吐出ヘッドの構成が記載されている。具体的には、特許文献１には、カバーフィルムをフライングリードの裏面まで伸ばすことでフライングリードの裏面を封止する必要を無くし、フライングリードの表面側のみを封止剤で被覆することで電気接続部を封止する構成の液体吐出ヘッドが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２７４５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、画質向上のために様々な種類の液体が使用されており、その中にはフレキシブル配線部材を構成する部材であるカバーフィルムや接着剤に対して化学的アタックをしてしまう成分が含まれていることがある。そのため、特許文献１のようなカバーフィルムをフライングリードの裏面に貼り合わせて被覆を行う構成では、フィルムが剥がれ、フライングリードの裏面の電気的絶縁性が確保できず、液体吐出ヘッドの電気的信頼性を損なう恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明は、フレキシブル配線部材のフライングリードの電気絶縁性を確保した、電気的信頼性の高い液体吐出ヘッド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】
【０００８】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口と、電極部と、を備える基板と、第１フィルムと、第２フィルムと、前記第１のフィルムの縁部から突出する、前記電極部との電気接続のためのリードを含み、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間に配された配線と、を備えるフレキシブル配線部材と、前記電極部と前記配線とを電気接続するための電気接続部を覆う封止剤と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記第２フィルムは前記フレキシブル配線部材を平面視した際に前記リードと重なるように伸びる延伸部を備え、前記第２フィルムの前記延伸部と前記電気接続部との間には前記封止剤が配されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、フレキシブル配線部材のフライングリードの電気絶縁性を確保した、電気的信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における液体吐出ヘッドの概略図である。
【図２】フレキシブル配線部材の構造を説明するための図である。
【図３】液体吐出ヘッドの製造工程を説明するための図である。
【図４】第２の実施形態における液体吐出ヘッドの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の液体吐出ヘッドは、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機などの液体吐出方式の記録装置に搭載可能である。また、本発明の液体吐出方式は、記録素子としてヒータを用いる例に限定されず、ピエゾ素子を用いてもよい。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の液体吐出ヘッドの要部の構成を示す図であり、図１（ａ）は、液体吐出ヘッド１０の要部の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に記載の切断線ＩＢ−ＩＢに沿った断面図である。
【００１３】
液体吐出ヘッド１０は、インクなどの液体を吐出するヘッド基板１２と、ヘッド基板１２に電気接続されるフレキシブル配線部材４と、これらを支持する支持部材５とを有している。ヘッド基板１２は、記録素子としてのヒータ（不図示）やその駆動回路（不図示）が設けられた記録素子基板１と、例えば硬化性樹脂などで形成され、吐出口３が設けられたたオリフィスプレート２とが接合されて構成されている。記録素子基板１とオリフィスプレート２との間には、吐出口３に連通する流路（不図示）が形成される。また、フレキシブル配線部材４は、液体吐出ヘッド１０の外部から、記録素子基板１に設けられたヒータや駆動回路といった電気回路に対して電力や吐出を制御するための信号などを供給するための配線部材である。記録素子基板１の電極部７とフレキシブル配線部材４のフライングリード４８とが接合されて両部材が電気的に接続されている。そして、電極部７や、フライングリード４８を含む電気接続部は、電気的絶縁性の確保や液体による腐食の抑制などのため、封止剤６（封止樹脂）によって覆われ、封止されている。
【００１４】
図２は、フレキシブル配線部材４の構造を説明するための図である。図２（ａ）は、フレキシブル配線部材４の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に記載の切断線ＩＩＢ−ＩＩＢに沿った断面図である。
【００１５】
図２（ｂ）に示すように、フレキシブル配線部材４は、ベースフィルム４３（第１フィルム）と配線４５と、カバーフィルム４７（第２フィルム）とが積層された積層構造となっている。ベースフィルム４３は、例えばユーピレックスやカプトンなどの絶縁性の樹脂からなり、その裏面には配線４５が接着剤４４を介して接着されている。配線４５は平板状であり、フレキシブル配線部材４には複数の配線４５が設けられており、これらは複数の配線パターンとして形成されている。この配線パターンは、ベースフィルム４３の裏面に銅箔等の導電性材料からなる金属箔を接着し、フォトリソグラフィ技術を用いて所望の形状にパターニングすることで形成される。パターニング後の金属箔には、金や錫などのメッキ処理が施される。配線４５の金属面を露出させない部分は、接着剤４６を介して、例えばアラミドなどの樹脂からなるカバーフィルム４７によって覆われている。フレキシブル配線部材４には、ヘッド基板１２を露出させるための開口部としてのデバイスホール４１が設けられている。また、このデバイスホール４１の周縁、すなわちベースフィルム４３の縁部からは、配線４５の一部であるフライングリード４８が突出している。記録素子基板１に設けられた複数の電極部７との電気接続のため、フレキシブル配線部材４には複数のフライングリード４８が設けられている。このフライングリード４８は、例えば、銅を主体とする配線に対して拡散防止層としてニッケルをメッキし、さらに金をメッキすることで形成されている。
【００１６】
ここで、本発明の特徴的な構成として、カバーフィルム４７は、フライングリード４８とは接着されず、デバイスホール４１の周縁からフライングリード４８の裏面側に張り出した延伸部４７ａを備えている。すなわち、カバーフィルム４７の延伸部４７ａとフライングリード４８との間には接着剤４６は配されていない。また、フレキシブル配線部材４を平面視した際に、この延伸部４７ａはフライングリード４８と重なるように伸びている。フレキシブル配線部材４は、その単体の状態では、延伸部４７ａとフライングリード４８とが空間を隔てて離れることが可能に構成されている。図２（ａ）に示すように、カバーフィルム４７の延伸部４７ａの長さＡは、複数のフライングリード４８の配設方向における配設領域の長さＢよりも長くなっている。
【００１７】
図３は、液体吐出ヘッド１０の製造工程を説明するための図であり、図１（ａ）の切断線ＩＢ−ＩＢに沿ったヘッド基板１２とフレキシブル配線部材４との断面を示している。
【００１８】
まず、図３（ａ）に示すようにフライングリード４８の裏面に張り出しているカバーフィルム４７の延伸部４７ａを、隣接するフライングリード４８の間やフライングリード４８が設けられていない部分から押圧手段としてのニードル８によって押し下げる。これにより、延伸部４７ａとフライングリード４８とが空間を隔てて離れた状態となる。そして、この状態で記録素子基板１の電極部７とフライングリード４８とをボンディングし、電気接続を行う。
【００１９】
その後、図３（ｂ）に示すように、ニードル８を上昇させカバーフィルム４７の延伸部４７ａに対する押圧を解放すると、延伸部４７ａはその復元力により元の状態に戻ろうとし、この延伸部４７ａの端部が記録素子基板１の側面に当接する。この側面は、記録素子基板１の電極部７が設けられた面に隣接する面である。なお、延伸部４７ａに対する押圧を解放し、延伸部４７ａの端部と記録素子基板１の側面とが当接した状態で、電極部７とフライングリード４８との電気接続を行ってもよい。
【００２０】
次に、封止剤６をフライングリード４８の表面側、すなわちベースフィルム４３の面側から塗布する。封止剤６は、フライングリード４８の表面や電極部７を被覆するとともにフライングリード４８の間などを通ってフライングリード４８の裏面や記録素子基板１の側面に到達する。そして、図３（ｃ）に示すように、封止剤６でフライングリード４８とカバーフィルム４７の延伸部４７ａとの間が埋められた状態となる。カバーフィルム４７の延伸部４７ａと記録素子基板１の側面とフライングリード４８の裏面とによって囲まれる空間９が封止剤６で満たされた状態となると、封止剤６の流動が止まる。これによって、封止剤６が流れすぎてしまいフライングリード４８の表面の被覆量が少なくなることを抑えることができる。なお、このようにして製造された液体吐出ヘッドでは、延伸部４７ａは封止剤６を支持するように撓んだ形状となる。
【００２１】
なお、図３（ｃ）に示すように、封止剤６が塗布された後、カバーフィルム４７の延伸部４７ａの、フライングリード４８の側とは反対側の面には、封止剤６が配されていない。なお、この反対側の面に少量の封止剤６が付着した状態であってもよく、すなわち、この反対側の面が封止剤６が配されていない部分を備えていればよい。
【００２２】
なお、例えば空気が入り込んでしまっている場合など、フライングリード４８とカバーフィルム４７の延伸部４７ａとの間は封止剤６で全て満たされていない状態であってもよい。すなわち、フライングリード４８とカバーフィルム４７の延伸部４７ａとの間に封止剤６が配されていればよい。
【００２３】
以上説明した通り、本実施形態では、フライングリード４８の表面側は十分な封止剤６の被覆量で被覆され、フライングリード４８の裏面側は接着剤４６よりも耐液性の高い封止剤６でカバーフィルム４７の延伸部４７ａとの間が埋められる。これにより、フライングリード４８の表面側および裏面側において電気絶縁性を確保することができ、電気的信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することができる。
【００２４】
なお、図２（ａ）に示すカバーフィルム４７の延伸部４７ａの長さＡ（幅）は、複数の電極部７の配設方向（複数のフライングリード４８の配設方向）における記録素子基板１の長さ（幅）と同じか、この長さよりも長いことが好ましい。これは、延伸部４７ａの幅が記録素子基板１の幅よりも小さいと、空間９が封止剤６で満たされた後も記録素子基板１の側面を伝って封止剤６が空間９の外側へ漏れ出し、フライングリード４８の表面の被覆量が少なくなる恐れがあるためである。また、延伸部４７ａの幅が記録素子基板１の幅とほぼ同じであることがさらに好ましい。これは、延伸部４７ａの幅が記録素子基板１に対して大きすぎると、カバーフィルム４７を伝って封止剤６が流れてしまい、封止の必要がない部分まで被覆され、不要に封止剤６の使用量が増えてしまう恐れがあるためである。
【００２５】
また、カバーフィルム４７の延伸部４７ａの端部と記録素子基板１とが当接していなくてもよく、すなわち、カバーフィルム４７の延伸部４７ａの端部と記録素子基板１の側面との間に隙間があってもよい。例えば、カバーフィルム４７の延伸部４７ａをニードル８によって押し下げ、この押圧を解放した後も延伸部４７ａが撓んだ形状を維持しており、この際に延伸部４７ａの端部が記録素子基板１に当接せずに、隙間が生じる可能性もある。ただし、この隙間は封止剤６をメニスカス力により保持可能な長さとする必要がある。
【００２６】
なお、本実施形態では、フライングリード４８と電極部７とが接合されて電気接続が行われている。すなわち、本実施形態では、フライングリード４８自体が配線４５と電極部７とを電気接続するための電気接続部である。なお、フライングリード４８と電極部７とがワイヤなどの配線部材を介して電気接続される構成でもよく、この場合、フライングリード４８に加え、配線部材が電気接続部を構成する。
【００２７】
上述の本実施形態において、粘度が２５０Ｐａ・ｓの熱硬化型の封止剤を用いて１００℃で１時間程度加熱して硬化させ、液体吐出ヘッド１０を製造した。本実施形態の液体吐出ヘッド１０の構成により、フライングリード４８の表面と裏面とが封止剤６で確実に被覆され、液体に含まれる成分による化学的アタックに対して耐久性の高い液体吐出ヘッドを得ることができた。また、本実施形態では、カバーフィルム４７の延伸部４７ａの端部と記録素子基板１の側面との間の隙間が０．１ｍｍ以下であれば封止剤６が漏れることなく、封止剤６を保持可能であることを確認できた。
【００２８】
（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドの一実施形態の概略構成図である。本実施形態では、記録素子基板１の側面に段差部１１が設けられており、この段差部１１とカバーフィルム４７の延伸部４７ａの端部とが当接している。段差部１１は、記録素子基板１の電極部７が設けられた面と記録素子基板１の厚み方向において位置が異なっており、電極部７が設けられた面に対して吐出口３が設けられる面とは反対側の方向に向かって下がるように設けられている。
【００２９】
本実施形態によると、カバーフィルム４７の延伸部４７ａの端部が段差部１１によって支えられ、封止剤６を塗布した際に、延伸部４７ａによってより確実に封止剤６をせき止めることができる。また、封止剤６の塗布工程において工程タクトの向上のため高い圧力で封止剤６を塗布した場合にも、その圧力でカバーフィルム４７ａを押し下げてしまうことを抑制し、封止剤６が漏れることを抑えて安定的に封止することが可能となる。
【符号の説明】
【００３０】
１  記録素子基板
２  オリフィスプレート
３  吐出口
４  フレキシブル配線部材
６  封止剤
７  電極部
１０  液体吐出ヘッド
１２  ヘッド基板（基板）
４３  ベースフィルム（第１フィルム）
４５  配線
４７  カバーフィルム（第２フィルム）
４７ａ  延伸部
４８  フライングリード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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