(57)【要約】【課題】記録素子基板と接着した際に、記録素子基板の熱を効率よく放熱するベース部材を用いた記録ヘッドおよびベース部材の製造方法を提供すること。また、記録素子基板との接着性が求められる場合には、それに応じて、放熱効果を有しつつ、高接着性を実現することができる記録ヘッドおよびベース部材の製造方法を提供すること。【解決手段】ベース部材Ｈ１２００を製造する際に、材料として混合材料を用いて射出成型で形成を行い、成型時に所望の部分の温度を低くして成型を行う。【選択図】図１０
2008142971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材に接する記録素子基板に記録素子を備えた記録ヘッドにおいて、
前記ベース部材は、樹脂成分と該樹脂成分よりも熱伝導率の高いフィラー成分と、を含み、かつ前記記録素子基板との接触面の少なくとも一部に、前記フィラー成分が露出した伝熱部を有すること、
を特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記接触面は、前記記録素子基板が接着される前記ベース部材の接着面を含み、
前記接着面における前記フィラー成分の露出度は、前記伝熱部における前記フィラー成分の露出度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記記録素子基板に接続される電気配線基板を備え、該電気配線基板が接着される前記ベース部材の接着面は前記伝熱部を有しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記ベース部材はインク供給路を有しており、
前記インク供給路の内面は、前記伝熱部を有しないことを特徴とする請求項１にないし請求項３のいずれかに記載の記録ヘッド。
【請求項５】
前記フィラー成分の一部が炭素系フィラー成分であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記フィラー成分の一部が繊維状フィラー成分であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の記録ヘッド。
【請求項７】
前記記録素子は、インクの吐出機能を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の記録ヘッド。
【請求項８】
前記ベース部材は、熱吸収部材と接する接触面の少なくとも一部に前記伝熱部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の記録ヘッド。
【請求項９】
記録ヘッドの記録素子基板に接するベース部材を製造するための記録ヘッド用ベース部材の製造方法であって、
樹脂成分に、その樹脂成分よりも熱伝導率が高いフィラー成分を混ぜて混合材料を作製する工程と、
前記混合材料の射出成型により前記ベース部材を成型する工程と、を有し、
前記射出成型に用いる成形金型の一部の温度を低くすることで、前記記録素子基板に接する前記ベース部材の接触面の少なくとも一部に前記フィラー成分を露出させることを特徴とするベース部材の製造方法。
【請求項１０】
記録ヘッドの記録素子基板に接するベース部材を製造するための記録ヘッド用ベース部材の製造方法であって、
樹脂成分に、その樹脂成分よりも熱伝導率が高いフィラー成分を混ぜて混合材料を作製する工程と、
前記混合材料の射出成型により前記ベース部材を成型する工程と、を有し、
前記射出成型によって成型された前記ベース部材の一部に熱を加えることで、前記記録素子基板に接する前記ベース部材の接触面の少なくとも一部に前記フィラー成分を露出させることを特徴とするベース部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に対して記録を行う記録装置に用いられる記録ヘッドと、それに用いるベース部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィスや家庭におけるパーソナルコンピュータやワードプロセッサ、ファクシミリ等の普及により、これらの機器と共に用いられる情報出力機器として様々な記録方式の記録装置が提供されている。中でも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、高速な記録が可能であること、様々な記録媒体に対して記録することが可能であること、記録の際の騒音が殆ど生じないこと、などの特徴を持つ。このようなことから、インクジェット記録装置は、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。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置は記録ヘッドを備えており、その記録ヘッドに備えられている吐出口から記録媒体に対してインクを吐出することで記録を行っている。記録ヘッドにおける代表的なインク吐出方式としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたものや、電気熱変換素子である発熱抵抗体によってインクを加熱し、膜沸騰の作用により吐出させるものなどが知られている。電気熱変換素子を用いたインクジェット記録ヘッドは、電気熱変換素子を記録液室内に設け、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インクに熱エネルギを与える。そのときのインクの相変化により生じる気泡の圧力を利用して微小な吐出口からインク滴を吐出させることで、記録媒体に対して記録を行う。
【０００４】
上記のようなインクジェット記録ヘッドを備えた記録装置は、低コストで高品位な文字や画像を出力可能である。特に液体に膜沸騰を生じさせて気泡の形成（発生、成長、消泡、消滅）に伴って液滴を吐出させるバブルジェット（登録商標）方式（以下、ＢＪ方式と称す）の吐出原理に基づくプリンタは、低価格でカラープリントを行うことができる利点から今日では市場の大半を占めている。このようなインクジェット記録ヘッドは、吐出するインクの種類ごとに分かれており、黒系液体としてのブラックインクおよびカラー系液体であるシアン、マゼンタ、イエローのインクを吐出する各記録ヘッドに一貫して、バブルジェット（登録商標）方式を用いている。
【０００５】
一般に各記録ヘッドが有する吐出口は、近年の記録の高画質化の傾向から従来の６４個から、現在では１２８個さらには２５６個等に増えており、１インチ当たりの吐出口数は３００個（３００ｄｐｉ）、６００個（６００ｄｐｉ）等の高密度な配置になっている。これらの吐出口付近に配置される電気熱変換体である発熱体は、数μｓｅｃオーダーから１０μｓｅｃオーダーのパルス的な電気エネルギを受けることによって、インクに膜沸騰による気泡を形成する。そして、この気泡を利用してインクジェット記録装置は、高周波的に電気熱変換体を駆動することにより、高速で高画質な記録を実現している。
【０００６】
一方、上記のようなインク吐出方式を改良した新方式として、気泡を大気に連通させて液滴を一定化させて微小液滴の吐出を可能にした大気連通方式、いわゆるバブルスルージェット方式（以下、ＢＴＪ方式と称す）を用いたプリンタが市場に投入されている。このプリンタも、上述のプリンタと同様のブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インク色用の記録ヘッドを有し、それぞれの記録ヘッドでＢＴＪ方式を一貫して用いることで、微小液滴の安定吐出量を確保し、高画質記録を可能にしている。銀塩写真と同等の高品位カラー記録を達成するためには、紙（記録媒体）上でドットが見えない（粒状感が無い）程度に小ドット化することが必要である。その場合、カラーインクの液滴は約５ｐｌ、ドット径４０〜５０μｍ、解像度６００×１２００ｄｐｉ〜１２００×１２００ｄｐｉ程度となるように設定することが必要であるが、ＢＴＪ方式の記録装置でそのような設定は十分に対応可能である。
【０００７】
これら記録ヘッドの構成および製造方法は、特許文献１などに開示されている。これら文献に開示されているインクジェット記録ヘッドの主な構成要素は以下の通りである。インク液滴が吐出される吐出口と、この吐出口からインク液滴を吐出するための吐出エネルギを発生する吐出エネルギ発生部を具備する記録素子基板と、その記録素子基板を固定するアルミナなどに代表されるセラミック製のベース部材と、が挙げられる。また、インク貯留部としてインクタンクが、別体でタンクホルダに対して着脱可能に搭載されている。
【０００８】
インクジェット記録装置は、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。そこでインクジェット記録装置の製造者には、さらなる普及を目指して今まで以上の安価なインクジェット記録装置を提供することが使命となっている。同使命を達成するための手法の１つとして、インクジェット記録ヘッドのさらなる製造コストの削減があげられる。その方法として、記録ヘッドを構成する部品の材料費の削減、また部品統合などによる部品数削減と、それに伴う製造工程の削減などが挙げられる。
【０００９】
このような状況の中で上述の特許文献１では、記録素子基板を固定するベース部材の構成材料として、アルミナなどの熱伝導率の高い材料が使われている。これは、電気熱変換素子によってインクを加熱して吐出させる際に生じる、記録素子基板の過剰温度上昇を抑制するために使用されている。記録素子基板の温度が過剰に高くなると、昇温前後の吐出インク滴の大きさが不均一になるほか、異常発泡が生じてインク滴が吐出されないこともある。この対応策の１つとして、ベース部材にアルミナなどの熱伝導率の良い材料を用いることで、記録素子基板に蓄積される熱を速やかにベース部材が吸収する作用がはたらくので、記録素子基板の過剰な温度上昇を抑制することができる。
【００１０】
しかし、記録ヘッドのベース部材にアルミナに代表されるセラミック材料（以下、単にセラミック材料ともいう）を使用する場合には、非常にコストがかかる場合が多い。一般的にセラミック材料の部品の成形方法は、プレス成形−焼成−研磨の工程を含んでいる。研磨工程は記録ヘッドの部品として必要な寸法精度（面平滑性や面平行性）を満たすために設定されている。これらの多岐にわたる工程が必要であることから加工費が膨大となり、結果としてベース部材のコストが高価になる。
【００１１】
ベース部材の加工費を削減する手段としては、材料に樹脂材料を用いて、射出成形などの単一の工程により、所望の部品形状を作り上げる手段が考えられる。しかし、一般的に樹脂材料はセラミック材料に比較して格段に熱伝導率が低いため、ベース部材に用いた場合、記録動作時の記録素子基板の温度上昇が過剰になってしまう。これを回避するためには、記録ヘッドのインク吐出動作（電気熱変換素子によるインク加熱動作）の間にある一定の休止時間を設けるなどの工夫が必須となる。ただし、このように休止時間を設けることで、インクジェット記録装置の記録速度が低下するという弊害が生じるのは言うまでもない。
【００１２】
一方、樹脂材料の熱伝導率を向上させる公知な手段が、特許文献２、特許文献３、特許文献４に記載されている。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−１９１１９号公報
【特許文献２】特開２００３−２３１８１１号公報
【特許文献３】特開２００３−４９０８１号公報
【特許文献４】特開２００４−１７６０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、ベース部材に用いる材料として樹脂材料に高熱伝導率を有するフィラー材料を添加した材料を用いて、射出成型などにより部品成形を行うと、一般的には成形された部品の表面には、フィラー材料の含有率が極めて少ない樹脂成分の被膜層が形成される。この樹脂成分の被膜層は、樹脂成分自体の熱伝導率（アルミナより格段に低い）を示すため、インクジェット記録ヘッドにおける記録素子基板からの熱の吸収という意味では障害となってしまう。
【００１５】
一方、インクジェット記録ヘッドのベース部材の特性としては、記録素子基板からの熱吸収以外に、接着性／密着性が求められる場合がある。つまり、接着剤を介して記録素子基板とベース部材が接合された場合には、インク経路を密閉することが要求される。インク経路を密閉するためには、ベース部材表面と接着剤の接着性／密着性が良好である必要があり、これらは製造現場での組立完了後はもちろんのこと、ユーザに渡るまでの物流およびユーザの使用環境下でもその高い密閉性を保持しなければならない。
【００１６】
ベース部材と接着剤との接着性／密着性には、ベース部材の表面状態が大きく影響を与える。ベース部材の表面に樹脂の被膜層が存在する場合には、樹脂成分自体の凝集力が強いため、樹脂成分と接着剤との接着性／密着性は良好となる。この時、樹脂成分の被膜層と接着剤との接着力／密着力をより強固にするためには、一般的に公知である表面改質（たとえば真空プラズマ，常圧プラズマ，コロナ処理等）を施せば良い。
【００１７】
一方、ベース部材の表面に樹脂の被膜層が存在せず、添加したフィラー材料が露出していると、ベース部材と接着剤との接着性／密閉性が低下してしまう。これは、フィラー材料と接着剤との接着性／密着性が一般的に悪いこと（フィラー材料自体の表面改質も困難である）があげられる。また、フィラー材料と接着剤との接着性／密着性がたとえ良好であっても、フィラー材料と樹脂成分との接着力／密着力が悪ければ、フィラー材料と樹脂成分の間で剥れが生じて、結果としてその部分でのインク流路の密閉性が低下してしまうからである。
【００１８】
このようにベース部材の材料として、樹脂成分材料に高熱伝導率を有するフィラー材料を添加した混合材料を用いる場合には、表面に形成される樹脂成分被膜層の状態が品質に相反する影響（良い効果と弊害）を与えてしまうため、その実用化は困難であった。
【００１９】
よって本発明は、記録素子基板の熱を効率よく放熱する樹脂製のベース部材を用いた記録ヘッドおよびベース部材の製造方法を提供すること目的とする。また、記録素子基板との接着性が求められる場合には、それに応じて、放熱効果を有しつつ、高接着性を実現することができる記録ヘッドおよびベース部材の製造方法を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
そのため、本発明の記録ヘッドは、ベース部材に接する記録素子基板に記録素子を備えた記録ヘッドにおいて、前記ベース部材は、樹脂成分と該樹脂成分よりも熱伝導率の高いフィラー成分と、を含み、かつ前記記録素子基板との接触面の少なくとも一部に、前記フィラー成分が露出した伝熱部を有すること、を特徴とする。
【００２１】
また、本発明のベース部材の製造方法は、記録ヘッドの記録素子基板に接するベース部材を製造するための記録ヘッド用ベース部材の製造方法であって、樹脂成分に、その樹脂成分よりも熱伝導率が高いフィラー成分を混ぜて混合材料を作製する工程と、前記混合材料の射出成型により前記ベース部材を成型する工程と、を有し、前記射出成型に用いる成形金型の一部の温度を低くすることで、前記記録素子基板に接する前記ベース部材の接触面の少なくとも一部に前記フィラー成分を露出させることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の別のベース部材の製造方法は、記録ヘッドの記録素子基板に接するベース部材を製造するための記録ヘッド用ベース部材の製造方法であって、樹脂成分に、その樹脂成分よりも熱伝導率が高いフィラー成分を混ぜて混合材料を作製する工程と、前記混合材料の射出成型により前記ベース部材を成型する工程と、を有し、前記射出成型によって成型された前記ベース部材の一部に熱を加えることで、前記記録素子基板に接する前記ベース部材の接触面の少なくとも一部に前記フィラー成分を露出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、記録素子基板に接する樹脂製のベース部材の接触面に、フィラー材料が露出する伝熱領域を形成する。これにより記録素子基板の熱を効率よく放熱する樹脂製のベース部材を用いた記録ヘッドおよびベース部材の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。  
（記録ヘッドカートリッジ）
図２は、本発明を適用可能な記録ヘッドカートリッジＨ１０００を表した斜視図である。また、図３は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００からインクタンクＨ１９００を取り除いた状態のものの構成をわかり易くするために、構成部品を分解して示す分解斜視図である。
【００２５】
記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、黒色、シアン色、マゼンタ色および黄色の各色のインクを独立に貯蔵するインクタンクＨ１９００と、そのインクタンクＨ１９００を搭載するタンクホルダＨ１５００とを備えている。さらに、記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、タンクホルダＨ１５００を介してインクタンクＨ１９００から供給されるインクを吐出するプリントヘッドＨ１００１（図３参照）を備えている。このヘッドカートリッジＨ１０００は、インクジェット記録装置に対して着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採用している。
【００２６】
（プリントヘッド）
プリントヘッドＨ１００１は、図３の分解斜視図に示すように、記録素子基板Ｈ１１００，ベース板Ｈ１２００，電気配線基板Ｈ１３００などから構成される。また、タンクホルダＨ１５００は、流路形成部材Ｈ１６００、フィルタＨ１７００、シールゴムＨ１８００などから構成されている。
【００２７】
記録素子基板Ｈ１１００はシリコンで形成されており、その片面にインクを吐出するための複数の電気熱変換体と、各電気熱変換体に電力を供給するアルミニウム等からなる電気配線とが成膜技術により形成されている。このインク吐出機能を有した電気熱変換体に対応した複数のインク路と複数の吐出口とがフォトリソグラフィ技術により形成されると共に、複数のインク路にインクを供給するために各インク路と連通したインク通路が裏面に開口するように形成されている。記録素子基板Ｈ１１００は、そのインク通路とベース部材Ｈ１２００のインク供給路Ｈ１２０１とが連通するように、ベース部材Ｈ１２００に接着固定されている。
【００２８】
電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００に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Ｈ１１００と電気配線基板Ｈ１３００とが電気的に接続できるように、ベース部材Ｈ１２００に接合されている。電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００と接続するためのリード端子１３０２と、インクジェット記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子（図示なし）を具備している。また最終的に電気配線基板Ｈ１３００をタンクホルダＨ１５００背面側に位置決め固定するため、電気配線基板Ｈ１３００には良好な屈曲性および折り曲げ性が求められる。例えば、５０μｍポリイミドベースフィルム、３５μｍ銅箔、５μｍカバーフィルム、各々接着するエポキシ接着剤などから構成されている。なお、このプリントヘッドＨ１００１のさらに詳細な構成については後述する。
【００２９】
インクタンクＨ１９００を着脱可能に保持するタンクホルダＨ１５００には、流路形成部材Ｈ１６００が、例えば超音波溶着により固定され、インクタンクＨ１９００から流路形成部材Ｈ１６００に至るインク流路Ｈ１５０１を形成している。インクタンクＨ１９００と係合するインク流路Ｈ１５０１のインクタンク側端部には、フィルタＨ１７００が設けられており、外部からの塵埃の侵入を防止するようになっている。タンクホルダＨ１５００のインクタンクＨ１９００との係合部にはシールゴムＨ１８００が装着され、係合部からのインクの蒸発を防止するようになっている。
【００３０】
プリントヘッドＨ１００１は、流路形成部材Ｈ１６００、フィルタＨ１７００およびシールゴムＨ１８００などが一体的に組み付けられるタンクホルダＨ１５００と、記録素子基板Ｈ１１００、ベース部材Ｈ１２００、電気配線基板Ｈ１３００等から構成される。そしてこれらの構成部品はそれぞれがビスや接着剤などを介して結合されており、ヘッドカートリッジＨ１０００はこのようにして構成されている。
【００３１】
さらにヘッドカートリッジＨ１０００の一部を構成するプリントヘッドＨ１００１について、図４から図６を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図４は、ベース部材Ｈ１２００に記録素子基板Ｈ１１００と電気配線基板Ｈ１３００が固定された状態を示す斜視図である。また、図５は図４のＶ−Ｖでの断面図である。また、図６は、記録素子基板Ｈ１１００の一部を断面にして構成がわかるようにした斜視図である。ベース部材Ｈ１２００は、厚さが例えば０.５〜１０mmに形成されており、記録素子基板Ｈ１１００にインクを供給するためのインク供給路Ｈ１２０１が形成されている。記録素子基板Ｈ１１００のインク供給路１２がベース部材Ｈ１２００のインク供給路Ｈ１２０１にそれぞれ対応するように、ベース部材Ｈ１２００の記録素子基板接合面に精度良く接着固定される。記録素子基板Ｈ１１００と電気配線基板Ｈ１３００とをほぼ同一平面で電気的に接続できるように、ベース部材Ｈ１２００には記録素子基板を収納するための凹部が設けられている。そして、電気配線基板Ｈ１３００の裏面がベース部材Ｈ１２００の電気配線部材接合面に接着剤を介して接着固定される。電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００に対応した開口部Ｈ１３０１と、記録素子基板の電極端子１４に対応するリード端子Ｈ１３０２を有している。
【００３３】
記録素子基板Ｈ１１００は、厚さが０.５〜１mmのシリコン基板１１の上に成膜技術を用いて吐出エネルギ発生部、インク室１５、吐出口１６などを形成したものである。シリコン基板１１には、これを貫通する長孔状のインク供給路１２が形成されている。このインク供給路１２の両側には、インク通路１２の長手方向に沿って所定間隔で並ぶ複数（例えば片側１２８個）の電気熱変換体１３が相互に半ピッチずらした状態で形成され、吐出エネルギ発生部を構成している。シリコン基板１１には、これら電気熱変換体１３および電極端子１４の他、電気熱変換体１３と電極端子１４とを導通する図示しない電気配線などが設けられている。また、これら電極端子１４を介して図示しない駆動ＩＣから電気熱変換体１３に対する駆動信号が駆動電力と共に与えられる。このシリコン基板１１上には、複数の電気熱変換体１３とそれぞれ正対する複数の吐出口１６を有する上板部材１７が形成される。すなわち、この上板部材１７とシリコン基板１１との間にはインク通路１２と個々のインク室１５とに連通するインク路１８が形成され、これらは吐出口１６と同様にフォトリソグラフィ技術などにより上板部材１７と共に樹脂材料にて形成される。インク供給路１２から各インク室１５内に供給されるインクは、対応するインク室１５内の電気熱変換体１３に駆動信号が与えられることにより、発熱に伴って沸騰し、これにより発生する気泡の圧力によって吐出口１６から吐出される。ベース部材Ｈ１２００の記録素子基板収納部と記録素子基板Ｈ１１００の側面で形成される溝部にはインクやゴミ等からヘッド基板側面を保護する為に封止剤１９が充填されている。
【００３４】
図７は、ベース部材Ｈ１２００を表わした図であり、凹状の記録素子基板収納部Ｈ１２０１内の記録素子基板接合面Ｈ１２１１と、電気配線部材接合面Ｈ１３１０を具備している。図８は、ベース部材Ｈ１２００の記録素子基板収納部Ｈ１２０１に記録素子基板Ｈ１１００を接着した状態を表わす斜視図であり、図９は記録素子基板Ｈ１１００と電気配線基板Ｈ１３００がリード端子Ｈ１３０２で接続された状態を示した斜視図である。
【００３５】
ベース部材Ｈ１２００のインク供給路Ｈ１２０１とシリコン基板１１のインク供給路１２とを連通させるように、ベース部材Ｈ１２００の記録素子接合面Ｈ１２１１に、記録素子基板Ｈ１１００を接着剤を用いて接合する。ここで用いる接着剤は、耐インク性のあるものが好ましく、例えばエポキシ樹脂を主成分とした熱硬化性接着剤を使用することができる。このような接着剤は、ベース部材Ｈ１２００に形成されたインク供給路Ｈ１２０１の周囲に塗布され、インク供給路Ｈ１２０１から外部にインクが漏洩しないようインク経路を密閉する。その後、ベース部材Ｈ１２００の電気配線部材接合面Ｈ１３１０に電気配線基板Ｈ１３００を接着剤を介して接着固定する。この時、記録素子基板Ｈ１１００の電極端子１４に対して電気配線基板Ｈ１３００のリード端子Ｈ１３０２が接続可能な範囲で位置決めされ、ＴＡＢ実装技術により電気接続される（図９参照）。そして、ベース板Ｈ１２００と記録素子基板Ｈ１１００側面とで形成される空間に封止剤１９を流し込む。このときリード端子Ｈ１３０２の下部にはヘッド基板側面の開口部より充填した封止剤１９を流し込む事で行われる。チップ周囲封止剤の硬化はこの段階で行っても良いし、次に述べるリード封止剤２０の塗布が終わった時点で同時に行っても良い。次いで、リード端子Ｈ１３０２の上部については、リード封止剤２０でリード端子を覆うように塗布した後、硬化し封止される。（図４、図５参照）
【００３６】
（特徴的構成）
図１は、ベース部材Ｈ１２００と記録素子基板Ｈ１１００の接合の関係を示す分解斜視図であり、図１０は接合状態を示す断面図である。
【００３７】
ベース部材Ｈ１２００の凹形状の記録素子基板収納部内には、記録素子基板Ｈ１１００のインク供給路１２へインクを供給するためのインク供給路Ｈ１２０１が設けられている。そして、ベース部材Ｈ１２００の凹形状の記録素子基板収納部内には、その開口部から所定の領域を空けて記録素子基板接合面Ｈ１２１１（破線領域指示）を備えている。
【００３８】
ベース部材Ｈ１２００の形成に用いられる材料は、ポリフェニレンサルファイト、ポリフェニレンエーテル，ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等、耐インク性の観点から耐薬品性が良好な材料が好ましい。また、ベース部材Ｈ１２００の形成に用いられる材料は、射出成形などの生産性の高い方法で形成することを可能にするため熱可塑性のものが好ましい。本実施形態においては、樹脂成分としてポリフェニレンサルファイトを用いた。
【００３９】
本実施形態のベース部材Ｈ１２００は、樹脂成分と、高熱伝導率を示すフィラー成分と、からなる混合材料によって形成される。ここで用いる高熱伝導率を示すフィラー成分は繊維状フィラーと塊状フィラーの２種類のフィラー成分に大別される。一方の繊維状フィラーとしては金属系繊維やカーボン系（炭素系）繊維等があげられ、塊状フィラーとしては、金属片、黒鉛、アルミナ粒子等があげられる。一般的に繊維状フィラーを多く含有させる方が全体の熱伝導率は向上する。さらに隣接する繊維状フィラー間の空間の熱伝導率を向上するために、空間に効率良く高熱伝導率の塊状フィラーを併用することが好ましい。また、ベース部材全体の機械的強度を向上させるために、ガラス繊維（熱伝導率向上は見込めないが）などを含有させても良い。本実施形態ではフィラー成分として、カーボン（炭素）の繊維と塊を樹脂成分に対して５０％ｗｔで添加している。
【００４０】
図１１は、上記のような通常の方法で射出成型を行った場合にできるベース部材Ｈ１２００の一部の断面図である。図中の黒色の部分は樹脂成分Ｊ３００１を示し、その中に繊維状フィラーＪ３００２，塊状フィラーＪ３００３（白抜き部分）が散在している。
【００４１】
前述したような、樹脂成分に高熱伝導率を示すフィラー成分を混ぜた混合材料を用いて成型を行うと図１１のように、部品表面にはフィラー成分を含まない樹脂だけの被膜層Ｓが形成される。一般的にこのように樹脂成分の被膜層Ｓが形成される理由としては以下に記したことが原因であると考えられている。射出成形時の充填圧力により、部品表面（成型金型表面）にフィラー成分と比較して高流動性の樹脂成分が十分に隙間なく流れ込み、その結果としてフィラー成分を部品表面から内部に沈み込ませる作用が働くことが原因と考えられている。
【００４２】
この被膜層Ｓの熱伝導率は樹脂成分と同じ熱伝導率を示し、その値は、約０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり、この値は、従来材料として用いていたアルミナ材の熱伝導率である２０〜３０Ｗ／ｍ・Ｋと比較して格段に低い値である。よって、ベース部材Ｈ１２００の構成材料に樹脂成分と高熱伝導率フィラー成分からなる混合材料を用いた期待効果（記録素子基板の温度上昇の抑制）が十分に発揮できない状態となる。
【００４３】
図１２は、表面にフィラー成分が露出するように成型を行った場合の、ベース部材Ｈ１２００の一部の断面を表わす図である。
【００４４】
本実施形態のベース部材Ｈ１２００では、記録素子基板収納部内の記録素子基板Ｈ１１００と接着される面の一部に、被膜層Ｓの無い、フィラー成分が表面に露出した領域を形成している。記録素子基板収納部のインク供給路Ｈ１２０１の周囲には第１の領域Ｈ１９０１と、その第１の領域の外側周囲に第２の領域Ｈ１９０２が設けられている（図１参照）。第１の領域Ｈ１９０１は表面に樹脂の被膜層Ｓが形成されている領域であり、第２の領域Ｈ１９０２は表面に樹脂の被膜層Ｓが形成されていない領域である。
【００４５】
図１０は、本実施形態のベース部材Ｈ１２００に記録素子基板Ｈ１１００を接着した状態の断面図であり、第１の領域Ｈ１９０１と第２の領域Ｈ１９０２がわかりやすいように示してある。図のように、接着剤Ｈ２００１は、記録素子基板Ｈ１１００の裏面と、ベース部材Ｈ１２００の２つの領域、つまり第１の領域Ｈ１９０１と第２の領域Ｈ１９０２の両方との間に配置されている。まず、記録素子基板Ｈ１１００と第１の領域Ｈ１９０１とを接着することで、インク経路の良好な密閉性が確保できる。第１の領域Ｈ１９０１は樹脂成分の被膜層が存在するため、樹脂成分と接着剤との接着性／密着性が確保できれば、樹脂成分自体の凝集力が強いため、接着性／密着性は良好となる。この時、樹脂成分の被膜層と接着剤との接着力／密着力をより強固にするためには、一般的に公知である表面改質（たとえば真空プラズマ，常圧プラズマ，コロナ処理等）を施せば良い。
【００４６】
一方、第２の領域Ｈ１９０２には表面に樹脂成分の被膜層がなく、フィラー成分が表面に露出している。よって、記録素子基板Ｈ１１００と第２の領域Ｈ１９０２とを接着すれば、記録素子基板Ｈ１１００が熱吸収部材となって、インク吐出動作時に電気熱変換体１３が発生する熱エネルギを接触面を介してベース部材Ｈ１２００へ効率よく吸収することが可能となる。第２の領域Ｈ１９０２はフィラー成分が表面に露出しているため、インク経路を密閉する（インクを漏らさない、空気を取り入れない）ための十分な接着力を発揮させることは難しい。しかし、上述の第１の領域Ｈ１９０１の部分がインク経路の密閉作用を十分に果たしているために実使用上は問題ではない。また、第２の領域Ｈ１９０２はフィラー成分が表面に露出しているため、図１２に示すようにその部品表面に微細な凹凸が発生する。しかし接着剤Ｈ２００１を十分に低粘度にしておけば、接着剤Ｈ２００１によって記録素子基板Ｈ１１００の裏面とベース部材Ｈ１２００の第２の領域Ｈ１９０２との間を隙間無く埋めることができる。
【００４７】
本実施形態では、ベース部材Ｈ１２００の記録素子基板接合面Ｈ１２１１の中に占める、第１の領域Ｈ１９０１と第２の領域Ｈ１９０２との面積の割合を約５０％ずつに設定している。これらの面積は、記録素子基板Ｈ１１００の裏面の面積に応じて設定すればよく、第２の領域Ｈ１９０２の面積が大きいほど記録素子基板Ｈ１１００の熱エネルギをベース部材Ｈ１２００へ吸収する効率が上がることは明らかである。ただしこの時、接着面である第１の領域Ｈ１９０１の面積は、第１の領域Ｈ１９０１と接着剤Ｈ２００１の十分な接着性／密着性を確保できるだけの面積に設定しなければならない。
【００４８】
また、第２の領域のように表面にフィラー成分が露出していると、ベース部材Ｈ１２００からのフィラー成分が剥がれたり、脱落することが懸念される。よって、剥がれたフィラー成分によって、インク経路が塞がれてしまうことが懸念されるため、ベース部材Ｈ１２００のインク供給路Ｈ１２０１の内面の壁については、表面に樹脂の被膜層が存在する方が好ましい。
【００４９】
次に、ベース部材Ｈ１２００の製造方法について説明する。  
ベース部材Ｈ１２００は、樹脂成分と高熱伝導率フィラー成分からなる混合材料から構成されるため、その形状成形方法としては、射出成形機と成形金型を用いた、公知技術である射出成形技術で形成する。射出成形技術は、成形金型の構成を駆使することで複雑な部品形状を一括、かつ短い生産タクトで製造できるので、同技術を基礎として本発明のベース部材Ｈ１２００の製造を行うことは、部品コストの低減の観点から非常に有用である。
【００５０】
図１３は、本発明のベース部材Ｈ１２００を成形するための成形金型の一部の断面を示している。図中の「樹脂充填部」は、射出成形機により射出された成形樹脂材料が充填される部分であり、最終的に部品形状を成す部分である。型駒Ｋ１００１から突出している型駒Ｋ１００３は、ベース部材Ｈ１２００のインク供給路Ｈ１２０１の管形状を形成するものである。面Ｋ２００１と面Ｋ２００２は、ベース部材Ｈ１２００の記録素子基板接合面Ｈ１２１１の一部を形成する部分であり、各々が型駒Ｋ１００１および型駒Ｋ１００２の表面に設けられている。
【００５１】
一般に射出成形技術に用いる成形金型において、樹脂充填部に面する部分の表面温度は、温度調節手段（図示しない）により保温されている。これは、金型の表面温度が低すぎると、流れてくる樹脂の固化する速度が速くなり、射出成形機の押込み圧力が樹脂に十分に伝わる前に硬化が始まるため、樹脂充填部全体に樹脂が充填できなくなり、「ひけ」や「気泡」などの成型不良の原因となる。よって、樹脂の流動を阻害しない温度に金型を保温することで、樹脂は樹脂充填部全体に行き渡り、その表面には樹脂成分の被膜層Ｓが生成されることとなる。
【００５２】
図１４は、金型に混合材料（樹脂成分＋フィラー成分）が流し込まれた状態を示している。本実施形態では、第２の領域Ｈ１９０２における樹脂成分の被膜層Ｓを無くすために、金型の第２の領域Ｈ１９０２を形成する部分に対応する金型の面Ｋ２００２の温度が、他の部分よりも低くなるように構成されている。こうすることで、樹脂充填部に流入してきた混合材料（樹脂成分＋フィラー成分）の樹脂成分の固化が速まり、表面Ｋ２００２に樹脂成分が完全には到達しなくなる。結果として、ベース部材Ｈ１２００の第２の領域Ｈ１９０２の表面に部分的にフィラー成分を露出させることができる。
【００５３】
このように、金型の一部の温度を低くする手段としては、金型内の一部に管経路Ｍを設け、低温に管理された冷却水やエアーなどを流すことで可能にしている（図１４参照）。
【００５４】
本実施形態では、第２の領域に相当する金型の部分である型駒Ｋ１００２、の面Ｋ２００２以外の温度を１６０℃に設定し、型駒Ｋ１００２、の面Ｋ２００２を１００℃とすることで、第２の領域の表面にフィラー成分を露出させることができた。
【００５５】
そして、この方法を用いて作製したベース部材Ｈ１２００を用いたインクジェット記録ヘッドで記録を行ったところ、十分に記録素子基板Ｈ１１００の放熱が行われているため、吐出インク滴の大きさの不均一や異常発泡によるインク滴の不吐出は発生しなかった。また、ベース部材Ｈ１２００と記録素子基板Ｈ１１００の接着性も良好であり、インク流路の密閉性も十分であることを確認することができた。
【００５６】
このように、ベース部材Ｈ１２００を製造する際に混合材料を用いて射出成型で形成を行い、成型時に所望の部分（第２の領域）の温度を低くして成型を行うことで、高熱伝導率で記録素子基板Ｈ１１００との接着性のよいベース部材Ｈ１２００を実現できた。これによって、吐出不良が無く、インク流路の密閉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た。
【００５７】
（第２の実施形態）
以下に本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、ほぼ第１の実施形態と同じであるが、第１の実施形態ではい１色用のベース部材だったのに対して、本実施形態のベース部材は３色用のものである。その他は第１の実施形態と同じである。
【００５８】
図１５は、本実施形態のインクジェット記録ヘッドの形態を示した分解斜視図である。図１５の記録素子基板Ｈ１１００には、３種類のインクが吐出できるように、３つの吐出ノズル列およびインク供給路が設けられている。一方、接合するベース部材Ｈ１２００には上記に対応して、３つのインク供給路Ｈ１２０１が設けられている。
【００５９】
さらに、ベース部材Ｈ１２００の記録素子接合面Ｈ１２１１には、その表面に樹脂成分の被膜層Ｓを形成させた第1の領域Ｈ１９０１と、その表面にフィラー成分を露出させた第２の領域Ｈ１９０２を配置した。ここでは、異なったインク種類に対応するインク供給路Ｈ１２０１の間には、第1の領域Ｈ１９０１が必ず配置されるように設定することで、互いのインク供給路間の密閉性を確保できるようにしている。
【００６０】
（第３の実施形態）
以下に本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態のベース部材Ｈ１２００は第１の実施形態のベース部材Ｈ１２００と同じものであるが、その製造方法が異なるものである。
【００６１】
図１６は、本発明の第３の実施形態のベース部材Ｈ１２００の製造方法を示す図である。この製造方法では、まずベース部材Ｈ１２００の形状の成形は、一般の射出成形技術により行われ、第１の実施形態のような特別な温度管理は行わない。全ての表面に被膜層が形成された状態のベース部材Ｈ１２００が形成された後、別途設定した工程にてフィラー成分が露出した第２の領域Ｈ１９０２を形成する。
【００６２】
第２の領域Ｈ１９０２の形成方法、つまり表面でフィラー成分を露出させる方法としては、図１６に示すような、熱ホーンＳ１００１による表面の加熱があげられる。以下にその方法について説明する。
【００６３】
本発明に用いたような混合材料（樹脂成分＋フィラー成分）からなる成形部品の表面を熱すると樹脂成分の溶融が始まる。溶融した樹脂成分は、成形部品内部に沈み込み、結果として流動性の悪いフィラー成分を表面に露出させることができる。これは、成形部品内部には少なからず存在する空隙に溶融した樹脂が移動する作用を積極的に利用したものである。上記の熱ホーンＳ１００１による加熱以外に、レーザー光による加熱や、超音波振動による加熱などでもよい。
【００６４】
このように、ベース部材Ｈ１２００を形成後に所望の部分（第２の領域）にフィラー成分を露出させることで、高熱伝導率で記録素子基板Ｈ１１００との接着性のよいベース部材Ｈ１２００を実現できた。これによって、吐出不良が無く、インク流路の密閉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た。
【００６５】
（第４の実施形態）
以下に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態のベース部材Ｈ１２００は第１の実施形態のベース部材Ｈ１２００とほぼ同じものであるが、第２の領域以外の部分にもフィラー成分を露出させている部分が異なる。
【００６６】
図１７は、本発明のベース部材Ｈ１２００の放熱効果をさらに発揮させるための実施形態を示している。本実施形態では、ベース部材Ｈ１２００の記録素子基板接合面Ｈ１２１１内の第２の領域Ｈ１９０２以外であり、かつ電気配線部材Ｈ１３００を接合する部分以外のベース部材Ｈ１２００の表面でフィラー成分を露出させている。
【００６７】
このように、フィラー成分を露出させる部分を増やすことで、ベース部材Ｈ１２００の表面積が増大し、結果的にベース部材Ｈ１２００内部に蓄積していく熱エネルギ（記録素子基板より吸収した熱エネルギ）を大気中に効率よく放出できるようになる。よって、継続的に記録素子基板Ｈ１１００から熱エネルギを吸収することが可能となった。
【００６８】
また、ベース部材Ｈ１２００から大気中への熱エネルギの放出は、インクジェット記録装置本体の、インクジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジのスキャン動作に伴う周囲の大気の置換により促進することができた。
【００６９】
（第５の実施形態）
以下に、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態のベース部材Ｈ１２００は第１の実施形態のベース部材Ｈ１２００とほぼ同じものであるが、ベース部材Ｈ１２００とタンクホルダＨ１５００との接着固定面であるベース部材Ｈ１２００の底面部分にもフィラー成分を露出させている部分が異なる。
【００７０】
図１８は、本発明の効果をさらに発揮させるための別の実施形態を示した図であり、ベース部材Ｈ１２００と、ベース部材Ｈ１２００が接着固定されるタンクホルダＨ１５００との係合の様子を示している。ベース部材Ｈ１２００とタンクホルダＨ１５００は、図中のＱ部（破線部）で接触して接着固定される。ここでは、ベース部材Ｈ１２００に蓄積する熱エネルギをタンクホルダＨ１５００側へ逃がすために、ベース部材Ｈ１２００のタンクホルダとの係合部であるＱ部では、そのベース部材Ｈ１２００の表面にフィラー成分を露出させている。
【００７１】
また、ベース部材Ｈ１２００のインク供給路Ｈ１２０１とタンクホルダＨ１５００のインク流路Ｈ１５０１は、シールゴムＨ１８０１や接着剤（図示なし）にて密閉する必要がある。そのため、密閉性を高めるために、シールゴムＨ１８０１と当接する部分のベース部材Ｈ１２００の表面は樹脂成分の被膜層Ｓを形成させている。
【００７２】
さらに、タンクホルダＨ１５００の代わりとして、積極的にベース部材Ｈ１２００より熱エネルギを吸収する部材をベース部材Ｈ１２００に接合させても良い。
【００７３】
以上述べてきたような本発明を用いることで、従来のアルミナに代表されるセラミックのような、高性能（記録素子基板の過剰昇温抑制）と高信頼性（インク供給経路の密閉性）の部材を、樹脂成分と高熱伝導性フィラー成分からなる混合材料で代替できた。その結果、その性能や信頼性が劣ることなく、かつ安価に作ることが可能なベース部材を提供することができた。
【００７４】
なお、上記の各実施形態ではインクジェット記録装置における記録素子基板の熱を効率よく放熱するベース部材について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、他の装置の発熱部材の放熱に用いる部材としても広く適用することができる。例えば、発熱するバッテリーのバッテリーケース等に用いてもよい。
【００７５】
また、上記各実施形態において、記録素子基板との接着性／密着性を高めるためのベース部材表面の被膜層にはフィラー成分が露出していない場合、つまり、露出度０の場合について説明した。しかし、記録素子基板との接着性／密着性を確保できる程度にフィラー成分が露出していてもよい。要は、接着性／密着性を高めるためのベース部材表面は、伝熱を期待するフィラー成分の露出部（伝熱部）よりもフィラー成分の露出度が小さければよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】ベース部材と記録素子基板の接合の関係を示す分解斜視図である。
【図２】記録ヘッドカートリッジを表した斜視図である。
【図３】記録ヘッドカートリッジを分解して示す分解斜視図である。
【図４】ベース部材に記録素子基板Ｈと電気配線基板が固定された状態を示す斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖでの断面図である。
【図６】記録素子基板の一部を断面にして構成がわかるようにした斜視図である。
【図７】ベース部材を表わした図である。
【図８】ベース部材の記録素子基板収納部に記録素子基板を接着した状態を表わす斜視図である。
【図９】記録素子基板と電気配線基板がリード端子で接続された状態を示した斜視図である。
【図１０】ベース部材に記録素子基板を接着した状態の断面図である。
【図１１】通常の方法で射出成型を行った場合のベース部材一部の断面図である。
【図１２】ベース部材の一部の断面を表わす図である。
【図１３】ベース部材を成形するための成形金型の一部の断面を示した図である。
【図１４】金型に混合材料が流し込まれた状態を示した図である。
【図１５】インクジェット記録ヘッドの形態を示した分解斜視図である。
【図１６】ベース部材Ｈ１２００の製造方法を示す図である。
【図１７】ベース部材の放熱効果をさらに発揮させる実施形態を示した図である。
【図１８】ベース部材と、タンクホルダとの係合の様子を示した図である。
【符号の説明】
【００７７】
Ｈ１０００  ヘッドカートリッジ
Ｈ１１００  記録素子基板
Ｈ１２００  ベース部材
Ｈ１２０１  インク供給路
Ｈ１２１１  記録素子基板接合面
Ｈ１３００  電気配線基板
Ｈ１３０１  開口部
Ｈ１３０２  リード端子
Ｈ１３１０  電気配線部材接合面
Ｈ１９０１  第１の領域
Ｈ１９０２  第２の領域
Ｈ２００１  接着剤
Ｊ３００１  樹脂成分
Ｊ３００２  繊維状フィラー
Ｊ３００３  塊状フィラー
Ｋ１００１，Ｋ１００２，Ｋ１００３  射出成形金型の型駒
Ｋ２００１，Ｋ２００２  型駒の表面
Ｓ１００１  熱ホーン
Ｓ  被膜層
【図１】
2008142971.tif 000003
【図２】
2008142971.tif 000004
【図３】
2008142971.tif 000005
【図４】
2008142971.tif 000006
【図５】
2008142971.tif 000007
【図６】
2008142971.tif 000008
【図７】
2008142971.tif 000009
【図８】
2008142971.tif 000010
【図９】
2008142971.tif 000011
【図１０】
2008142971.tif 000012
【図１１】
2008142971.tif 000013
【図１２】
2008142971.tif 000014
【図１３】
2008142971.tif 000015
【図１４】
2008142971.tif 000016
【図１５】
2008142971.tif 000017
【図１６】
2008142971.tif 000018
【図１７】
2008142971.tif 000019
【図１８】
2008142971.tif 000020