(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と該吐出口に液体を供給する流路を有する流路部材と、前記吐出口から液体を吐出するエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を備える基板と、を有する記録素子基板と、
前記吐出エネルギー発生素子を駆動するための信号を送信するための電気配線部材と、
前記記録素子基板と前記電気配線部材とを電気的に接続する電気接続部と、
を有し、
前記電気接続部の下部領域を封止する第１の封止材と、前記電気接続部の上部領域を封止する第２の封止材と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記第１の封止材が、
（ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物、
（ｂ）１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物、
（ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び
（ｄ）可塑剤
を含む硬化性の封止材Ａであり、
前記第２の封止材が、
（ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物、
（ｂ）１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物、
（ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び
（ｅ）チクソ剤
を含む硬化性の封止材Ｂ、及び
（i）エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、これらのシリコーン変性物、ポリブタジエン変性物、ウレタン変性物、並びに、これらを多官能化したものから選択される主剤、
(ii)硬化剤、及び
(iii)フィラー
を含む封止材Ｃのいずれかである
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第１の封止材が、前記記録素子基板の周囲を封止する周囲封止材である請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂が、ビスフェノール型エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、フェノールまたはクレゾール型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂から選択される請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記封止材Ｂのチクソ剤がヒュームドシリカである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
液体を吐出する吐出口と該吐出口に液体を供給する流路を有する流路部材と、前記吐出口から液体を吐出するエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を備える基板と、を有する記録素子基板と、
前記吐出エネルギー発生素子を駆動するための信号を送信するための電気配線部材と、
前記記録素子基板と前記電気配線部材とを電気的に接続する電気接続部と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記電気接続部の封止位置が、該電気接続部の下部領域と上部領域であり、
前記電気接続部の下部領域に第１の封止材を充填する工程と、
前記電気接続部の下部領域に充填された第１の封止材上に、前記電気接続部の上部領域を封止する第２の封止材を、該電気接続部を被覆して積層する工程と、
前記第１の封止材の硬化を行う工程と、
前記第２の封止材の硬化を行う工程と、
を有し、
前記第１の封止材が、
（ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物、
（ｂ）１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物、
（ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び
（ｄ）可塑剤
を含む硬化性の封止材Ａであり、
前記第２の封止材が、
（ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物、
（ｂ）１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物、
（ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び
（ｅ）チクソ剤
を含む硬化性の封止材Ｂ、及び
（i）エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、これらのシリコーン変性物、ポリブタジエン変性物、ウレタン変性物、並びに、これらを多官能化したものから選択される主剤、
(ii)硬化剤、及び
(iii)フィラー
を含む封止材Ｃのいずれかである
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記電気接続部の下部領域への前記第１の封止材の充填が、前記第１の封止材が前記記録素子基板の周囲を封止する周囲封止材であり、前記記録素子基板の周囲への前記第１の封止材の充填により行われる請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記エポキシ樹脂が、ビスフェノール型エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、フェノールまたはクレゾール型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂から選択される請求項５または６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記封止材Ｂのチクソ剤がヒュームドシリカである請求項５乃至７のいずれか１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、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドに代表される液体吐出ヘッドによる文字、画像等の記録や表面処理は、インク等の液体に熱エネルギーや振動エネルギーを与え、液体を微小な液滴として吐出口より吐出させ、被記録媒体の所定の位置に液体を付与することにより行われる。このような液体吐出ヘッドを製造する方法が特許文献１に記載されている。
特許文献１に開示される製造方法では、まず、吐出口、流路、吐出エネルギー発生素子等を有する記録素子基板をアルミナ等の支持プレートに張り付け、記録素子基板と電気配線部材としてのフレキシブル配線基板とが電気的に接合される。次に、記録素子基板の側面をインクやゴミ等から保護するための周囲封止材が塗布される。その周囲封止材が硬化した後、その上から電気接続部を封止するＩＬＢ（ｉｎｎｅｒ  ｌｅａｄ  ｂｏｎｄｉｎｇ）封止材（電気接続部封止材）が塗布される。
ここで使用される、記録素子基板の周囲を封止する周囲封止材と電気接続部封止材のそれぞれに求められる機能は次のとおりである。
周囲封止材としては、支持プレート上の部位と記録素子基板との間に形成される１ｍｍ
弱の幅の隙間を短時間に流れ、すみやかに充填されることが要求される。加えて、インクやその他の要因から記録素子基板を保護することも求められる。
電気接続部封止材としては、電気接続部の封止を行うことはもちろんのこと、インク吐
出口配設面を清掃するブレードやワイパー等によるこすりや紙ジャムによる紙等との接触
によっても封止材が剥がれないことが求められる。
【０００３】
周囲封止材と電気接続部封止材の硬化を同時に行うことで生産効率を上げる方法が特許文献２に記載されている。すなわち、特許文献２には、電気接続部封止材の硬化後の硬度を、周囲封止材の硬化後の硬度より高くし、かつ電気接続部封止材と周囲封止材の材料の主剤及び、硬化剤を同一にして、これらを塗布積層する方法について記載されている。
この方法により、周囲封止材と電気接続部封止材が同時に硬化しても、それぞれの封止材の硬化スピードの相違による両封止材間での硬化剤の奪い合い（硬化阻害）はなくなる。
引用文献３では、記録素子基板と周囲封止材との良好な密着性、並びに周囲封止材と電気接続部封止材の良好な密着性を得るために、共にブタジエン骨格を有するエポキシ樹脂と硬化剤を含み、硬化状態で低弾性率となる封止材を周囲封止材として用いている。
【０００４】
特許文献４には、可視光硬化型樹脂、ＵＶ硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、接着剤、改質剤、コーティング剤などの原料として有用で、耐水性、電気絶縁性、耐湿性、耐候性、耐熱性等の諸特性に優れる末端に官能基を有するポリイソブチレン系重合体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０１９１２０号公報
【特許文献２】特開２００５−１３２１０２号公報
【特許文献３】特許第５００５０６９号
【特許文献４】特開平７−１０２０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では、高精細な画像を高速で印字できる液体吐出ヘッドについて、低価格での市場への提供が求められている。
液体吐出ヘッドにおいて、高精細な画像を記録する為には、吐出エネルギー発生素子の集積密度を上げて高密度化することが有効である。また、高い発色性をもつインクを用いるのも有効な手段である。そして、高速な印字を行うには、エネルギー発生素子の数を増やして液体吐出ヘッドを長尺化することも有効である。
記録媒体の記録面の幅方向［紙送り方向（記録媒体の縦方向）と直交する横方向］に伸びる長尺型の液体吐出ヘッド、例えばフルラインタイプの液体吐出ヘッドでは、記録媒体の幅方向に液体吐出ヘッドを走査する動作を必要としない。そのため、記録装置の構造を簡易化して記録装置の価格を低減することが可能である。
長尺型の液体吐出ヘッドでは、記録素子基板が大型化しており、記録素子基板の周囲封止材や記録素子基板と電気配線部材との電気接続部の封止材の使用容量も多くなる。そのため、封止材による封止部における耐久性が液体吐出ヘッドの信頼性を向上させる上で重要な要件の一つとなる。例えば、熱硬化型の封止材の場合には、液状で塗布した封止材を熱硬化する際に発生する応力が封止材の使用容量の増加に伴って大きくなると、記録素子基板側での割れや封止部における剥がれや割れが発生する場合がある。
一方、水性インクによる着色での発色性を高めるには、顔料や染料等の色材の水性インク中での分散性や溶解性を高めることが有効であり、そのために水以外の溶媒量の増加や新たな溶媒の添加が必要となる場合がある。これらの水以外の溶媒、例えば水溶性有機溶媒は、封止部に影響を与え、封止部の膨潤や接着性の低下等を引き起こす原因となる可能性がある。封止部の膨潤や接着性の低下は、液体吐出ヘッドの電気特性の低下等の信頼性の低下につながる場合がある。さらに、一つの液体吐出ヘッドからの液体の吐出量が多くなると、ワイピングを用いるクリーニング操作時に封止部に接触する液体量が多くなり、液体中に含まれる水以外の溶媒による封止部への影響も大きくなる。長尺型の液体吐出ヘッドでは、ワイピングを用いるクリーニング時におけるワイピング適用面積がさらに大きくなり、封止部に接触する液体量もより多くなり、液体中に含まれる水以外の溶媒による封止部への影響もさらに大きくなる。従って、液体吐出ヘッドに用いる封止材には、水性インク等の液体に含まれる水分のみならず水以外の溶媒に対する耐性を有する封止部を形成可能であることが求められている。
しかしながら、特許文献１〜４には、上述した封止材に関する技術課題についての開示はない。
本発明の目的は、高密度で長尺化された記録素子基板を有する場合や水性の液体を吐出する場合においても、封止材による封止部に長期耐久性を得ることができ、信頼性が向上した液体吐出ヘッド及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる液体吐出ヘッドは、
液体を吐出する吐出口と該吐出口に液体を供給する流路を有する流路部材と、前記吐出口から液体を吐出するエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を備える基板と、を有する記録素子基板と、
前記吐出エネルギー発生素子を駆動するための信号を送信するための電気配線部材と、
前記記録素子基板と前記電気配線部材とを電気的に接続する電気接続部と、
を有し、
前記電気接続部の下部領域を封止する第１の封止材と、前記電気接続部の上部領域を封止する第２の封止材と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記第１の封止材が、
（ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物、
（ｂ）１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物、
（ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び
（ｄ）可塑剤
を含む硬化性の封止材Ａであり、
前記第２の封止材が、
（ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物、
（ｂ）１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物、
（ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び
（ｅ）チクソ剤
を含む硬化性の封止材Ｂ、及び
（i）エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、これらのシリコーン変性物、ポリブタジエン変性物、ウレタン変性物、並びに、これらを多官能化したものから選択される主剤、
(ii)硬化剤、及び
(iii)フィラー
を含む封止材Ｃのいずれかである
ことを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかる液体吐出ヘッドの製造方法は、
液体を吐出する吐出口と該吐出口に液体を供給する流路を有する流路部材と、前記吐出口から液体を吐出するエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を備える基板と、を有する記録素子基板と、
前記吐出エネルギー発生素子を駆動するための信号を送信するための電気配線部材と、
前記記録素子基板と前記電気配線部材とを電気的に接続する電気接続部と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記電気接続部の封止位置が、該電気接続部の下部領域と上部領域であり、
前記電気接続部の下部領域に第１の封止材を充填する工程と、
前記電気接続部の下部領域に充填された第１の封止材上に、前記電気接続部の上部領域を封止する第２の封止材を、該電気接続部を被覆して積層する工程と、
前記第１の封止材の硬化を行う工程と、
前記第２の封止材の硬化を行う工程と、
を有し、
前記第１の封止材が、
（ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物、
（ｂ）１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物、
（ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び
（ｄ）可塑剤
を含む硬化性の封止材Ａであり、
前記第２の封止材が、
（ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物、
（ｂ）１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物、
（ｃ）ヒドロシリル化触媒、及び
（ｅ）チクソ剤
を含む硬化性の封止材Ｂ、及び
（i）エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、これらのシリコーン変性物、ポリブタジエン変性物、ウレタン変性物、並びに、これらを多官能化したものから選択される主剤、
(ii)硬化剤、及び
(iii)フィラー
を含む封止材Ｃのいずれかである
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる封止材により形成された液体吐出ヘッドの封止部はポリイソブチレン鎖を有し、絶縁特性も高く、柔らかく屈曲性が高く伸びも大きいという特徴を有する。そのため、封止部が形成される記録素子基板の部材との熱膨張差が大きくても封止材の熱硬化時や繰り返し使用時に発生する応力は小さく、記録素子基板側での割れや封止部側での剥がれや割れの発生を防止することができ、封止部の信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することができる。
さらに、ポリイソブチレン鎖を含む封止部は、水性インク等の水性液体に含まれる水や水以外の溶媒に対する耐性を有し、これらの成分の影響による封止材の膨潤や剥がれ等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液体吐出ヘッドの構成を示す模式的に示す図である。
【図２】本発明にかかる封止工程を模式的に示す液体吐出ヘッドの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明にかかる液体吐出ヘッドは、記録素子基板と、吐出エネルギー発生素子を駆動するための信号を送信するための電気配線部材とを有し、記録素子基板と電気配線部材は電気接続部を介して電気的に接続されている。
記録素子基板は、液体を吐出する吐出口と吐出口に液体を供給する流路を有する流路部材と、吐出口から液体を吐出するエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を備える。
吐出エネルギー発生素子の駆動は、電気配線部材からの電気信号を入力することにより行われる。記録素子基板内に配置された吐出エネルギー発生素子と、記録素子基板の外部の電気配線部材との電気接続部の形成は各種の接続方法を用いることができる。例えば、電気配線部材の有するリードと、記録素子基板内の吐出エネルギー発生素子に接続された配線の端子、例えば電極パッドやバンプとを電気的に接合することによって電気接続部を形成することができる。
【００１２】
本発明においては、液体吐出ヘッドの少なくとも電気接続部を封止するための封止材として、
（ａ）１分子中に少なくとも２つのアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物、
（ｂ）１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物、及び
（ｃ）ヒドロシリル化触媒
を含む硬化性の組成物からなる封止材（以下、「ポリイソブチレン系封止材」という）が用いられる。
（ａ）成分としてのポリイソブチレン化合物は、ポリイソブチレン鎖と少なくとも２つのアルケニル基を１つの分子中に有する化合物であり、主剤として封止材に配合される。好ましくは、両末端にアルケニル基を有する化合物で、数平均分子量が３０００〜５００００程度のものが、好適に用いられる。これらは、反応性及び取り扱い上の粘度の観点で好ましい。ポリイソブチレン化合物としては、接着剤やコーティング剤などとして用いられている硬化性樹脂の主剤として利用されている、あるいは利用可能な公知あるいは市販のポリイソブチレン系液状樹脂を選択して用いることができる。市販品では、エピオン２００Ａ、エピオン４００Ａ、エピオン６００Ａ（カネカ製）などが挙げられる。
（ｂ）成分としての分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基（ＳｉＨ）を有する化合物は、（ａ）成分と、（ｃ）成分としてのヒドロシリル化触媒の存在下で反応して封止材としての特性を満たす硬化物を形成するための硬化剤として機能できるものであればよく、特に限定されない。
この（ｂ）成分としての１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基（ＳｉＨ）を有する化合物としては、１つの分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを挙げることができる。ヒドロシリル基は、硬化反応に寄与するため、１分子中における個数が多いと組成物自体が不安定になり、又硬化物中に残ると物性低下になるので、一分子中のヒドロシリル基の数数は３５以下とすることが好ましい。（ｂ）成分としては、（ａ）成分としてのポリイソブチレン化合物の硬化剤として利用し得る、あるいは利用されている公知または市販の化合物を用いることができる。市販品としては、「HMS301」（商品名、メチルヒドロシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、アズマックス製）等を挙げることができる。
（ａ）成分と（ｂ）成分の配合割合は、目的とする封止材としての物性、好ましくは後述する実施例１〜４における引張伸び、硬度ショアA、熱膨張係数、体積抵抗率、質量変化率が得られるように選択することができる。例えば、（ｂ）成分として封止材に添加される硬化剤中のヒドロシリル基の量は、（ａ）成分の有するアルケニル基１モルに対し、ヒドロシリル基が０．５〜５モルとする量が好ましい。また、硬化剤の分子量は１００〜３００００の範囲が好ましい。
（ｃ）成分としてのヒドロシリル化触媒は、（ａ）成分と（ｂ）成分をヒドロキシリル化反応により重合させることができるものであればよく、特に限定されず、ヒドロシリル化反応の触媒活性がある材料から選択することができる。（ｃ）成分の具体例としては、例えば、白金単体、塩化白金酸、白金オレフィン錯体、白金アルコラート錯体などの白金の有機金属錯体を挙げることができる。（ｃ）成分は目的とする硬化反応を得るための触媒量で封止材に配合すればよい。
【００１３】
ポリイソブチレン系封止材には、さらに必要に応じて、安定化剤として、特に限定されないが、具体的には、チオフェン化合物、イミノ化合物、脂肪族不飽和結合を有する化合物、有機リン化合物、有機硫黄化合物等を添加することができる。
さらに、必要に応じシランカップリング剤などの接着向上剤、粘度低下を目的としたプロセスオイルやオレフィンオリゴマー、酸化防止剤、やフィラー等の添加剤をポリイソブチレン系封止材に添加することができる。
ポリイソブチレン系封止材は硬化性を有し、特に、熱硬化によって封止部としての良好な特定を有する硬化物を提供することができる。
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
（実施形態）
図１（ａ）は、液体吐出ヘッドの一形態であるインクジェッド記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）をインクが吐出する方向よりみた模式図である。図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ部分断面図である。図１（ｃ）は、封止された電気接続部の構造を模式的に示すリードの配列方向に沿った部分断面図である。
図示した記録ヘッドは、一つの基板１に、二つインク供給口９を設け、流路部材４によって吐出口３が並んだ吐出口列を四列配置した構成を有する。ふたつのインク供給口９に充填された同一種のインクは、吐出エネルギー発生素子２からのエネルギー付与によって吐出口３から吐出される。
電気接続部は、フレキシブル配線基板などの電気配線部材５側のリード６と、記録素子基板１４側の吐出エネルギー発生素子への接続配線の端子１０（例えば、パッドやバンプ等）とが電気的に接合されることにより形成されている。
記録素子基板１４は、支持部材７上に固定された横周囲封止部８により形成された開口部内の所定の位置に設置して固定されている。
【００１５】
記録素子基板１４の周囲、すなわち記録素子基板１４の側面と横周囲封止部８の内側面と、支持部材７の表面によって形成されたリード６より下の領域、すなわち電気接続部の下部領域としての凹部には、第１の封止材としての周囲封止材１２が充填されている。リード６より上の領域、すなわち電気接続部の上部領域は、第２の封止材としての電気接続部封止材１３により封止されている。周囲封止材１２と電気接続部封止材１３は、電気接続部を取り囲む領域において積層された構造、すなわち第１の封止材上に第２の封止材を、電気接続部を被覆して積層した構造により電気接続部を包囲してこれを封止している。
周囲封止材１２の少なくともリード６の下領域の形成にポリイソブチレン系封止材が用いられている。図示した液体吐出ヘッドの構造のように、周囲封止材１２によってリード６の下領域も封止する構造は、封止プロセスを効率化する上で好ましく、周囲封止材１２としてもポリイソブチレン系封止材を用いることが好ましい。
周囲封止材１２は、リード６の下領域及び記録素子基板１４の周囲に流れて行かなければならないので、低粘度、低チクソ性が要求される。従って、周囲封止材としてのポリイソブチレン系封止材の粘度やチクソ性は、周囲封止材において用いられている低粘度の範囲や低チクソ性の範囲から選択することができる。
【００１６】
ポリイソブチレン系封止材は、電気接続部封止材１３として用いることもできる。
電気接続部封止材１３は、リード６を保護する機能を有する為に、高い弾性率（高い硬度）を必要とする。そのため、シリカなどのフィラーを高充填することが好ましい。リード６上に電気接続部封止材１３を残すために、電気接続部封止材１３にはチクソ性を付与する必要がある。その上、ある程度の流動性をもたしたうえでチクソ性を付与することが好ましい。従って、電気接続部封止材１３の粘度やチクソ性は、電気接続部封止材において用いられている高粘度の範囲や高チクソ性の範囲から選択することができる。
ポリイソブチレン系封止材を、電気接続部封止材１３として用いる際に、フィラーを添加する場合は、チクソ剤として、チクソ性を付与できるフィラーを用いるが好ましい。このようなフィラーとしては、エアロジル（商品名  日本アエロジル）などに代表される乾式方法で製造されるヒュームドシリカを挙げることができ、このようなフィラーを用いることにより電気接続部封止材１３のチクソ性だけでなく、その機械的特性も向上する。このように、電気接続部封止材１３は（ｄ）成分としてチクソ剤を含むことが好ましい。
【００１７】
電気接続部封止材１３としてはポリイソブチレン系封止材以外のその他の封止材を用いることもできる。その他の封止材としては、液体吐出ヘッドの電気接続部の被覆封止用として利用されている封止材を用いることができる。
その他の封止材の主剤の具体例としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、フェノールまたはクレゾール型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、これらのシリコーン変性物、ポリブタジエン変性物、ウレタン変性物、並びに、これらを、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、グリセリン等を使って多官能化したもの等を挙げることができる。
重合性基として少なくともエポキシ基を有する主剤を含むエポキシ樹脂封止材は、耐薬品性に優れるため、特に好ましい。
【００１８】
その他の封止材における硬化剤は、主剤の種類に応じて、主剤との相溶性等を考慮して選択することができる。例えば、アミン系硬化剤、酸および酸無水物系硬化剤、エポキシ系樹脂中の水酸基を架橋点とするレゾール型フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート、ブロックイソシアネート等を挙げることができる。
アミン系硬化剤としては、エチレンジアミン（ＥＤＡ）等の脂肪族アミン、ｍ−キシレンジアミン等の脂肪族芳香族アミン、メタフェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）等の芳香族アミン、ポリアミノアミド等を挙げることができる。
酸および酸無水物系硬化剤としては、ドデセニル無水コハク酸（ＤＤＳＡ）等の脂肪族酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（Ｍｅ−ＴＨＰＡ）等の脂環式酸無水物、無水フタル酸（ＰＡ）等の芳香族酸無水物、無水ヘット酸（ＨＥＴ）等のハロゲン系酸無水物等を挙げることができる。
硬化剤の配合量は特に限定されず、目的とする主剤による硬化状態を得ることができる範囲から選択することができる。
【００１９】
その他の封止材にも、硬度、チクソ性、形状維持性、粘度を調整する等の目的で、フィラーを添加することができる。フィラーとしては、シリカ、カーボンブラック、酸化チタン、カオリン、クレー、炭酸カルシウムなどを挙げることができる。
その他の封止材におけるフィラーの充填量、すなわち、封止材全体に対するフィラーの含有量は、目的とする封止材の物性に応じて選択することができる。フィラーの種類、粒子形状、粒径等により異なるが、封止材全体に対して５０〜８０質量％の範囲から、目的とする封止材の特性に応じて選択することができる。
その他の封止材には、諸性能を向上させるために添加剤等を加えてもよい。添加剤の一例としては、シリコンウェハー等の無機物質への接着性を良好にするためにシランカップリング剤を、脱泡性を改良するために消泡材、粘度や反応性の促進あるいは制御などの調整を行うための、アミン、反応性モノマー、触媒等を挙げることができる。
【００２０】
図１に示す記録ヘッドの製造は以下の方法により行うことができる。
記録素子基板１４を、支持部材７上に固定された横周囲封止部８により形成された開口部内の所定の位置に設置して固定する。次に、記録素子基板１４の吐出エネルギー発生素子２に信号を送るための配線の端子１０と電気配線部材５のリード６とを接合し、電気接続部を形成する。これらの接合には公知の方法を用いることができる。
この段階の状態を図２（ａ）の模式的平面図に示す。記録素子基板１４の側面と電気配線部材５の下部に位置する横周囲封止部８の内側面との間には、これらの側面と支持部材７の表面とによって封止位置としての凹部１１が形成されている。
この凹部１１に周囲封止材１２を充填する。リード６の下部領域には周囲封止材をディスペンサー等により直接充填できないので、リード６の横からリード６の下部領域に周囲封止材を回り込ませて充填する。周囲封止材を凹部１１に充填した状態を図２（ｂ）の模式的平面図に示す。
周囲封止材１２を熱硬化させてから、図１（ｃ）に示すように、封止位置としての端子１０とリード６の接続部上、すなわち電気接続部上部領域を、電気接続部封止材１３で被覆し、これを硬化させる。この段階で第１の封止材の硬化物の層と第２の封止材の硬化物の層が積層された部分が生じる。
なお、図２（ｂ）に示す段階で、周囲封止材１２の熱硬化は行わずに、電気接続部封止材１３によるリード６の上領域の被覆を行ってから、これらを同時に熱硬化させてもよい。周囲封止材１２と電気接続部封止材１３として共通の熱硬化条件を有するものを用いることにより、この同時の熱硬化処理が可能となり、封止プロセスを効率化することができる。この場合、周囲封止材１２と電気接続部封止材１３とにおいて、主剤及び硬化剤は同一であっても異なっていてもよい。
【００２１】
ポリイソブチレン系封止材は、ポリイソブチレン鎖を有することによって、その硬化物は絶縁特性も高く、柔らかく屈曲性が高く伸びも大きく、さらに耐水性や耐溶媒性にも優れているという特徴を有する。ポリイソブチレン系封止材を記録素子基板の周囲封止材として利用することにより、封止材の熱硬化時の応力の発生を低減して、記録素子基板側での割れや、封止部における割れや剥がれを防止することができる。また、水性インク等の水性液体を吐出する液体吐出ヘッドにおいて、周囲封止部に付着する水性液体に含まれる水分や溶媒成分による封止部への影響を無くすことができる。
一方、ポリイソブチレン系封止材を電気接続部封止材として用いることによって、電気接続部上での熱硬化時における記録素子基板側での割れや、封止部における割れや剥がれを防止することができ、さらに、電気接続部を被覆する封止部に付着する水性液体に含まれる水分や溶媒成分による封止部への影響を無くすことができる。
従って、ポリイソブチレン系封止材を用いることによって、液体吐出ヘッドの封止部に長期耐久性を得ることができ、液体吐出ヘッドの信頼性をさらに向上させることができる。
ポリイソブチレン系封止材は、長尺型の液体吐出ヘッドにおける封止部の形成において特に好ましく用いられる。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてさらに説明する。なお、実施例１は参考例である。
（実施例１〜４、比較例１〜２）
表１に示す各成分を混合してポリイソブチレン系封止材としての封止材１〜４を得た。
【００２３】
【表１】
0006584207.tif 000002
【００２４】
（ａ）成分としての「エピオン400A」（商品名、カネカ製）は主鎖にポリイソブチレン骨格を有し両末端にアルケニル基を有する液状樹脂であり、１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有するポリイソブチレン化合物に相当する。
（ｂ）成分としての「HMS301」（商品名、アズマックス製）はメチルヒドロシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマーであり、１分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有する化合物に相当する。
（ｃ）成分としての塩化白金酸六水和物は、ヒドロシリル化触媒である。
「ダイアナプロセスオイル  PW32」（商品名、出光興産製）は可塑剤としてのパラフィン系プロセス油である。「アエロジルR972」（商品名日本アエロジル製）はチクソ剤としてのヒュームドシリカである。
各組成物の調製において、一般に行われているように、特に触媒は分散性が低いのでエタノールに溶解後、他の成分と混合し、減圧脱法などを行い触媒毒になる水分等を除去した。
封止材１は、（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｃ）成分からなるポリイソブチレン系封止材である。
封止材２は、封止材１の各成分に加えて一般的に行われている特性向上の為にプロセスオイルを若干の粘度低下が生じる量で添加することにより調製した。粘度低下用の材料としては、低粘度であるシラン剤も有効で、反応性も有し、接着性向上を図ることができる。
封止材３は、封止材１の各成分に加えて、一般的に行われているように機械的特性向上の為チクソ剤であるヒュームドシリカを添加することにより調製した。添加量を上げれば機械的特性は向上するが粘度が上昇し流れなくなるので少量の添加としている。
封止材４は、リード上に塗布しても流れないように封止材１の各成分に加えて、チクソ剤であるヒュームドシリカを多量に添加することにより調製した。
前述したように、封止材に、チオフェン化合物、イミノ化合物、脂肪族不飽和結合を有する化合物、有機リン化合物、有機硫黄化合物などの安定化剤を添加してもよい。さらに、その他の添加剤を加えてもよい。
表２に、実施例１〜４で用いた封止材１〜４と比較例１〜３で用いた封止材５〜７の封止部位及び基礎特性を示す。なお、表２に示す各物性値は常法により測定した。
【００２５】
【表２】
0006584207.tif 000003
【００２６】
封止材１〜４は、柔らかく（硬度が低く）また引張伸びも高いので、封止材として用いた時に、加熱硬化時の線膨張係数差によって生じる応力が僅かしか発生しない。発生した応力による材料の伸び率が高いので、封止材自身やその他部材にも高い応力を加えないので、クラック等を生じることがない。又、特に、記録ヘッドから吐出される水性インクに対してその骨格から強い耐性を持つ。すなわち、封止材１〜４のそれぞれの硬化サンプルをインクジェット用の水性インクに浸漬し、121℃2気圧10時間のプレッシャークッカ試験（ＰＣＴ）を行ったあとの質量変化率を観ると、封止材５〜７と較べると、1/5〜1/20程度と極端に低い値となっている。このような極端に低い質量変化率は、電気絶縁性（体積抵抗率）にも表れ、同様にインク浸漬ＰＣＴ後も殆ど落ちることがなく封止材５〜７と較べても、高い値を示している。本発明は、このような特性を付与する（ａ）成分〜（ｃ）成分の組合せを含む材料が、液体吐出ヘッドにおける電気接続部及び配線等の封止材に適していることを見出すことにより成されたものである。
なお、封止材７は、封止材４にリード上に塗布しても流れないようにチクソ剤としてのヒュームドシリカを添加して調製した。
図１（ｃ）及び図２（ａ）に示す様に、リードが接続された電気接続部に対して、封止材１〜７のそれぞれを表２に示す組合せで用いて封止を行った。まず、封止材１〜４のそれぞれを用いて、図２（ｂ）で示す様に塗布を行った。この時、スペースの関係上、リード６の下部にはディスペンサーにより直接塗布することができないため、リード部の横の領域に塗布し、リードの下部に封止材を流し込ませた。
次に、図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、封止材４〜６のそれぞれを用いてリード上領域に封止材を塗布し、110℃2時間の加熱硬化処理を封止材全体に対して行い、封止材の硬化物からなる封止部を形成した。
【００２７】
（評価１  Ｈ／Ｓ評価）
上記のようにして作製した記録ヘッド１５に対して封止部をインクに浸漬し、0℃1時間及び100℃１時間の熱処理を繰り返すヒートショック（Ｈ／Ｓ）試験を200サイクルおこなった。
表３に示す様に、実施例１〜４（周囲封止材として封止材１〜４を使用）及び比較例２（周囲封止材として封止材５を、電気接続部封止材として封止材７を使用）では、外観状変化はみられなかった。比較例１（周囲封止材として封止材５を、電気接続部封止材として封止材６を使用）では、周囲封止材、電気接続部封止材及び記録素子基板の全ての境界の封止材側に微小クラックが発生した。
評価１により得られた結果を表３に示す。
実施例１〜４の封止材１〜４は、インクに曝されても殆ど物性変化せず伸び率も高いので変化しなかった。
比較例１の封止材では、電気接続部の封止部においてクラックが生じた。これは、リード上領域の封止材６の硬化物とリード下領域の封止材５の硬化物の硬度（ショア硬度Ａ）及びＣＴＥ（熱膨張係数）が大きく異なり、さらに、封止材６の硬化物がインクに曝され特性が低下して伸びが少なくなったためと考えられる。電気接続検査をおこなったところ、比較例１ではでは僅かにリーク電流が発生していた。
比較例２では、周囲封止材と電気接続部封止材料がともに低弾性であり、ＣＴＥも同じである為、クラックが生じなかったと考えられる。
【００２８】
（評価２  紙ジャム評価）
上記のようにして作製した記録ヘッド１５にインク供給部材を取り付けインクジェットプリント装置に搭載して紙ジャムテストを行った。
紙ジャム試験とは、インクジェットプリント装置に記録ヘッドを搭載し、普通紙（ キヤノン製  Ａ４版）１枚にベタパターンのインクジェット記録を行う。その際に、プリンターの排紙面をブロックし強制的に紙ジャムを起こさせる。そして、排紙ローラーより一部排紙された紙を手で左右に振りながら強制的に抜き取る。この作業を１０回繰り返す。
評価２により得られた結果を表３に示す。
表３に示す様に、実施例１〜４及び比較例１に関しては、外観変化は観られなかった。
しかし、比較例２では、電気接続部の封止部が欠けていた。これは、比較例２で使用した電気接続部封止材の硬化物は柔らかいが、伸びが少ない為に紙によりこすられた封止部がちぎれたと考えられる。
【００２９】
【表３】
0006584207.tif 000004
【００３０】
表３に示す通り、実施例１〜４及び比較例１に関しては、紙ジャム試験後も問題無く印字が行えた。
このように本実施例にかかる封止部は、過酷な評価１及び評価２の両方の試験にも耐えることができ、記録ヘッドの長期信頼性は著しく向上する。
記録ヘッドの電気接続部に適した本発明の熱硬化組成物は、封止だけではなく、液体吐出ヘッドの様々部位に好適に用いることができる。例えば、液体吐出装置の電気配線部材の接着等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  基板
２  吐出エネルギー発生素子
３  吐出口
４  流路部材
５  電気配線部材
６  リード
７  支持部材
８  横周囲封止部
９  供給口
１０  端子
１１  凹部
１２  第１の封止材（周囲封止材、リード下領域封止材）
１３  第２の封止材（電気接続部封止材、リード上領域封止材）
１４  記録素子基板
１５  記録ヘッド
【図１】
0006584207.tif 000005
【図２】
0006584207.tif 000006