(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液を吐出する複数の記録素子を具備するとともに、該記録素子が設けられた面とは反対側の面に設けられ、前記記録素子に前記記録液を供給する複数の供給口を具備する基板と、該基板の前記記録素子が設けられる面に設けられ、記録液を吐出する吐出口を具備する吐出口プレートと、を有する記録素子基板と、該記録素子基板が組込まれるための開口部位を有し、前記記録素子基板と接続されることにより、前記記録素子基板に対して前記記録液を吐出するための電気パルスを印加する配線基板と、前記記録素子基板を保持固定し、前記供給口と連通する複数の供給流路を有する支持部材と、を有する少なくとも１つの記録素子ユニットを有してなるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
紫外線が照射されると硬化する性質を有する接着剤を前記支持部材と前記記録素子基板との接合面に塗布する工程と、
前記供給口と該供給口の開口幅よりも小さい開口幅の前記供給流路とが連通するように、前記記録素子基板と前記支持部材とを互いに押圧させて、前記接着剤を前記記録素子基板と前記支持部材との接合面から前記記録素子基板の前記供給口内に延出する領域にはみ出させる工程と、
前記接合面からはみ出した前記接着剤に紫外線を透過可能な前記吐出口プレートを介して紫外線を照射して該接着剤を硬化させ、前記支持部材に対する前記記録素子基板の位置決め固定を行う工程と、を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記吐出口プレートが透明な部材からなる、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記接着剤を前記記録素子基板と前記支持部材との接合面に塗布する工程は、前記接着剤を前記記録素子基板と前記支持部材との接合面から延出する領域にも前記接着剤を塗布する工程を含む、請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記記録素子基板は略長方形形状に形成されており、前記接合面から延出する領域は、前記略長方形形状に形成された記録素子基板の長手方向両端部において、前記長手方向に対して垂直な幅方向に延出する領域である、請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記記録素子基板は前記記録液を吐出する複数の吐出口が列を成して構成されており、前記接合面から延出する領域は、前記複数の吐出口からなる吐出口列の長手方向に延出する領域である、請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記記録素子基板と前記支持部材とを互いに押圧させて、前記接着剤を前記記録素子基板と前記支持部材との接合面からはみ出させる工程では前記記録素子基板を真空吸着チャックによって把持し、
前記位置決め固定を行う工程を終了した後に前記真空吸着チャックを前記紫外線の照射領域の外に移動させ、前記位置決め固定を行う工程において前記接合面からはみ出した前記接着剤のうち前記真空吸着チャックによって前記紫外線が遮られていた部分に前記紫外線を再び照射する工程をさらに有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記接着剤のうち前記真空吸着チャックによって前記紫外線が遮られていた部分は前記供給口内に配置された部分である、請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記接合面からはみ出した接着剤に紫外線を照射して該接着剤を硬化させた後に、前記塗布された全体の接着剤を加熱してさらに熱硬化させる工程を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記記録素子基板と前記支持部材との間の前記接着剤の塗布厚さを４〜１０μｍとする、請求項１から８のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記配線基板と前記支持部材との間に、前記記録素子基板が組込まれるための開口部位を有する支持板を介在させ、前記支持板に前記配線基板を保持固定させる、請求項１から９のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記支持部材に形成する供給流路の幅を前記記録素子基板に形成する前記供給口の幅よりも狭く形成する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録液を記録媒体へ吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射記録装置は、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録と様々な記録メディアに対して記録することが可能であって、記録時における騒音がほとんど生じないといった特徴を有している。この種の液体噴射記録装置で用いられる液体噴射記録方式は、代表的な例としては、吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子を用いた方式がある。この方式を用いた液体噴射記録ヘッドは、電気熱変換素子を加圧室内に設け、これに記録信号となる電気パルスを印加する事により記録液に熱エネルギーを与え、その時の記録液の相変化により生じる記録液の発泡時（沸騰時）の気泡圧力を記録液滴の吐出に利用したものである。
【０００３】
さらに、電気熱変換方式を用いた液体噴射記録ヘッドには、電気熱変換素子が配列された基板に対して平行に記録液を吐出させる方式（エッジシュータ）のものと、電気熱変換素子が配列された基板に対して垂直に記録液を吐出させる方式（サイドシュータ）のものとがある。
【０００４】
図１８は、本願の背景技術となる記録素子基板を支持部材上に搭載した状態で示す図である。
【０００５】
図１８に示すように、記録素子基板１０３の表面側に設けられている吐出ロプレート１０４には、記録液を吐出するための複数の吐出口１０４ａが、記録素子である吐出エネルギー発生素子（例えば、電気熱変換素子）１０５に対向する位置に２列にわたって開口され、２列で１組を成す吐出口列が構成されている。
【０００６】
記録液供給流路１０１ａは記録液供給口１０６の入口部の開口幅よりも大きな流路幅を有している。そのため、互いに隣接する記録液供給流路１０１ａを隔てる隔壁１０１ｂの厚みは、互いに隣接する記録液供給口１０６の入口部同士の間隔よりも薄くなっている。
【０００７】
上記のような記録素子基板およびそれを含む液体吐出ヘッドの製造に用いられる組立方法等が、いくつか知られている。
【０００８】
例えば特開平９−１８７９５２号公報には、液体吐出ヘッドの製造方法に関して記録素子基板の位置決め組立方法が開示されている。この組立方法は、真空吸着フィンガーで記録素子基板を精度良く位置決めし、紫外線・熱硬化併用型の接着剤で記録素子基板を固定している。
【０００９】
また、特開平１１−１７９９２３号公報には、液体吐出ヘッド本体にオリフィスプレート（吐出口プレート）を接着する方法が開示されている。
【００１０】
また、特開平１１−１８８８７３号公報には、複数のインク室を有する液体吐出ヘッド本体にノズル部材を接着する方法が開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような記録素子基板のうち、特に複数の吐出口列を備えた第２の記録素子基板１０３においては、１枚のシリコンウエハから切り出す記録素子基板の数を増やしてコストダウンを図る場合や、あるいは記録素子基板を大型化することなく吐出口列１０３ａの数を増やそうとする場合には、記録液供給口１０６を互いのピッチを小さくして高密度に配列する必要がある。
【００１２】
記録液供給口１０６同士のピッチを小さくすると、それに合わせて支持部材１０１の隔壁１０１ｂの厚さを薄くする必要があるが、隔壁１０１ｂを薄くした場合には、
▲１▼セラミックからなる支持部材１０１に、ある厚み以下の薄い隔壁を形成することは製造上困難である、
▲２▼隔壁１０１ｂが薄いと、記録液を吐出したときの振動波が隔壁１０１ｂを伝って隣接する供給流路に伝達してしまい、その隣接する供給流路では振動による記録液の供給不良が発生し、結果として印字不良の原因となる、
▲３▼さらに、隔壁１０１ｂが薄いと、隣接する供給流路１０１ａ同士の記録液が混合しないように、支持部材１０１に対する記録素子基板１０３の実装精度を一層高める必要がある、ということが懸念される。
【００１３】
一方、隔壁１０１ｂを厚くしすぎると、供給流路１０１ａの幅が狭くなり、記録液供給口１０６へ十分な量の記録液を供給できなくなってしまう。
【００１４】
したがって、記録液供給口１０６同士のピッチを小さくする場合には、上記の点を考慮して、支持基板１０１に形成する隔壁１０１ｂの厚みと供給流路１０１ａの幅とを決定する必要がある。
【００１５】
また、上述した、記録素子基板およびそれを含む液体吐出ヘッドの製造に用いられる組立方法等には、
▲１▼紫外線・熱硬化併用型の接着剤が塗られた場所のうち、記録素子基板を吸着する吸着フィンガーの影になる箇所には紫外線照射光が届かないため、完全に位置決め固定が為されないまま次の熱硬化工程に移されて、記録素子基板の位置がずれてしまう、
▲２▼上記のように紫外線照射光が届かない個所にある紫外線・熱硬化併用型の接着剤が、熱硬化工程において熱硬化の直前に粘度が極端に下がり、毛管力により記録液流路内の隅の部分を伝わり、吐出ノズルを詰まらせてしまう、というような不都合があった。
【００１６】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、記録液供給口同士のピッチを小さくして吐出口列を高密度に配列した場合に、記録液の吐出特性および供給特性や、支持部材に対する記録素子基板の位置決め精度に関して、最適化を図ることができるインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、インクジェット記録ヘッドの信頼性を高めることができるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、記録液を吐出する複数の記録素子を具備するとともに、該記録素子が設けられた面とは反対側の面に設けられ、前記記録素子に前記記録液を供給する複数の供給口を具備する基板と、該基板の前記記録素子が設けられる面に設けられ、記録液を吐出する吐出口を具備する吐出口プレートと、を有する記録素子基板と、該記録素子基板が組込まれるための開口部位を有し、前記記録素子基板と接続されることにより、前記記録素子基板に対して前記記録液を吐出するための電気パルスを印加する配線基板と、前記記録素子基板を保持固定し、前記供給口と連通する複数の供給流路を有する支持部材と、を有する少なくとも１つの記録素子ユニットを有してなるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、紫外線が照射されると硬化する性質を有する接着剤を前記支持部材と前記記録素子基板との接合面に塗布する工程と、前記供給口と該供給口の開口幅よりも小さい開口幅の前記供給流路とが連通するように、前記記録素子基板と前記支持部材とを互いに押圧させて、前記接着剤を前記記録素子基板と前記支持部材との接合面から前記記録素子基板の供給口内に延出する領域にはみ出させる工程と、前記接合面からはみ出した前記接着剤に紫外線を透過可能な前記吐出口プレートを介して紫外線を照射して該接着剤を硬化させ、前記支持部材に対する前記記録素子基板の位置決め固定を行う工程と、を有することを特徴とする。
【００２７】
上記本発明によれば、接合面からインク流路側（インク供給口側）へはみ出した接着剤を硬化させて支持部材に対する記録素子基板の位置決め固定を行うことにより、支持部材に対する記録素子基板の位置決めを行った後に、接着剤の熱硬化工程を行うためにこれを加熱炉内に移動させるときに、記録素子基板と支持部材との位置ずれが生じることを防ぐことが可能になる。さらに接着剤がインク流路内への流れ込みを防止できる。
【００２８】
さらに、前記記録素子基板に対応して設けられる記録液を吐出する吐出口プレート部が透明な部材からなる構成としてもよい。
【００２９】
さらに、前記接着剤を前記記録素子基板と前記支持部材との接合面に塗布する工程は、前記接着剤を前記記録素子基板と前記支持部材との接合面から延出する領域にも前記接着剤を塗布する工程を含む構成としてもよい。
【００３０】
さらには、前記記録素子基板は略長方形形状に形成されており、前記接合面から延出する領域は、前記略長方形形状に形成された記録素子基板の長手方向両端部において、前記長手方向に対して垂直な幅方向に延出する領域である構成としてもよい。
【００３１】
あるいは、前記記録素子基板は前記記録液を吐出する複数の吐出口が列を成して構成されており、前記接合面から延出する領域は、前記複数の吐出口からなる吐出口列の長手方向に延出する領域である構成としてもよい。
【００３２】
また、前記記録素子基板と前記支持部材とを互いに押圧させて、前記接着剤を前記記録素子基板と前記支持部材との接合面からはみ出させる工程では前記記録素子基板を真空吸着チャックによって把持し、前記位置決め固定を行う工程を終了した後に前記真空吸着チャックを前記紫外線の照射領域の外に移動させ、前記位置決め固定を行う工程において前記接合面からはみ出した前記接着剤のうち前記真空吸着チャックによって前記紫外線が遮られていた部分に前記紫外線を再び照射する工程をさらに有する構成とすることが好ましい。これにより、紫外線が遮られていた部分の接着剤も完全に硬化され、支持部材と記録素子基板との位置決め固定をより確実に行うことが可能になる。
【００３３】
さらに、前記接着剤のうち前記真空吸着チャックによって前記紫外線が遮られていた部分は前記供給口内に配置された部分であってもよい。この場合には、供給口の出口側から紫外線を供給口内に照射することにより、接着剤を硬化させることができる。
【００３４】
また、前記接合面からはみ出した接着剤に紫外線を照射して該接着剤を硬化させた後に、前記塗布された全体の接着剤を加熱してさらに熱硬化させる工程を有する構成とすることにより、記録素子基板が支持部材に完全に接合される。
【００３５】
さらに、前記記録素子基板と前記支持部材との間の前記接着剤の塗布厚さを４〜１０μｍとすることが好ましい。
【００３６】
さらには、前記配線基板と前記支持部材との間に支持板を介在させ、前記支持板に前記配線基板を保持固定させる構成としてもよい。
【００３７】
また前記支持部材に形成する供給流路の幅を前記記録素子基板に形成する前記供給口の幅よりも狭く形成する構成とすることが好ましい。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
（第１の実施の形態）
図１から図６は、本発明が実施もしくは適用される好適なヘッドカートリッジ、記録ヘッド、インクタンクのそれぞれ及びそれぞれの関係を説明するための説明図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素の説明を行う。
【００４０】
本発明の記録ヘッドＨ１００１は、図１および図２からわかるように、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）とで構成されている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、インクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ（不図示）の位置決め手段及び電気的接点によって固定支持されるとともに、該キャリッジに対して着脱可能となっている。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のものである。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に対して着脱自在となり、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、インクジェット記録装置による画像記録のランニングコストが低減される。
【００４１】
次に記録ヘッドＨ１００１に関してさらに詳しく、記録ヘッドを構成しているそれぞれの構成要素毎に順を追って説明する。
【００４２】
＜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せしめるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いて記録を行うバブルジェット方式のサイドシュータ型とされる記録ヘッドである。
【００４３】
記録ヘッドＨ１００１は、図３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とから構成される。
【００４４】
さらに、図４の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２は、第１の記録素子基板Ｈ１１００、第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、電気配線テープＨ１３００、電気コンタクト基板Ｈ２２００、第２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、ジョイントゴムＨ２３００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００から構成されている。
【００４５】
＜１−１＞記録素子ユニット
図５は、第１の記録素子基板Ｈ１１００の構成を一部分解した状態で示す斜視図である。
【００４６】
第１の記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０にインク流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口Ｈ１１０２が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、インク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側に記録素子である電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列され、前記電気熱変換素子Ｈ１１０３と、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部Ｈ１１０４が電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側に配列されており、電極部Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。そして、前記Ｓｉ基板上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応したインク流路を形成するためのインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口Ｈ１１０７が樹脂材料でフォトリソ技術によりに形成され、吐出口列Ｈ１１０８を形成している。したがって、前記電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向して前記吐出口が設けられているため、インク流路Ｈ１１０２から供給されたインクは電気熱変換素子Ｈ１１０３により発生した気泡により吐出される。
【００４７】
また、図６は、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を一部分解した状態で示す斜視図である。
【００４８】
第２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を挟んだ両側に電気熱変換素子とインク吐出口が形成されている。もちろん第１の記録素子基板Ｈ１１００と同じようにＳｉ基板にインク供給口や電気熱変換素子、電気配線、電極部などが形成されておりその上に樹脂材料でフォトリソ技術によりインク流路やインク吐出口が形成されている。
【００４９】
そして第一の記録素子基板と同様に電気配線に電力を供給するための電極部Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。
【００５０】
ここで再び図４を参照する。第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）材料で形成されている。なお、第１のプレートの素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板Ｈ１１００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Ｈ１１００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。第１のプレートＨ１２００の素材は、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（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれであってもよい。第１のプレートＨ１２００には、第１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２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１１０２が第１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１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１はそれぞれ第１のプレートＨ１２００に対して位置精度良く接着固定される。接着に用いられる第１の接着剤Ｈ１２０２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。その第１の接着剤Ｈ１２０２は、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、接着層の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００５１】
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２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り、それぞれの記録素子基板を組み込むための複数の開口部位と、それぞれの記録素子基板の電極部Ｈ１１０４に対応する電極端子Ｈ１３０２と、この配線テープ端部に位置し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Ｈ１３０１を有した電気コンタクト基板Ｈ２２００と電気的接続をおこなうための電極端子部Ｈ１３０３を有しており電極端子Ｈ１３０２と電極端子１３０３は連続した銅箔の配線パターンでつながっている。
【００５２】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板１１００と第２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部１１０４と電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２が熱超音波圧着法により電気接合されている。
【００５３】
第２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（Ａｌ2Ｏ3）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。そして、第１のプレートＨ１２００に接着固定された第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２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となっている。また、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００を平面的に電気接続できるように第１のプレートＨ１２００に第２の接着剤Ｈ１２０３により接着されており、電気配線テープＨ１３００の裏面が第３の接着剤Ｈ１３０６により接着固定される。
【００５４】
第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００の電気接続部分は、第１の封止剤Ｈ１３０７（不図示）及び第２の封止剤Ｈ１３０８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１の封止剤は、主に電気配線テープの電極端子Ｈ１３０２と記録素子基板の電極部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２の封止剤は、前記接続部の表側を封止している。
【００５５】
さらに電気配線テープの端部に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Ｈ１３０１を有した電気コンタクト基板Ｈ２２００を異方性導電フィルム等を用いて熱圧着して電気的に接続する。
【００５６】
そして電気配線テープＨ１３００は、第１のプレートＨ１２００の一側面で折り曲げられ、第１のプレートＨ１２００の側面に第３の接着剤Ｈ１３０６で接着される。第３の接着剤Ｈ１３０６は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１０〜１００μｍの熱硬化接着剤が使用される。
【００５７】
＜１−２＞インク供給ユニット
インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成されている。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。
【００５８】
図７に示すように、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を超音波溶着することによりインク流路Ｈ１５０１を形成している。また、インクタンクＨ１９００と係合するジョイントＨ１５１７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Ｈ１５１７部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。
【００５９】
またインク供給部材Ｈ１５００は、着脱自在のインクタンクＨ１９００を保持する機能も一部有しており、インクタンクＨ１９００の第２の爪Ｈ１９１０を係合する第１の穴Ｈ１５０３を有している。
【００６０】
また、図４に示すように、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に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Ｈ１５０８、及び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及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。
【００６１】
＜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３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。
【００６２】
記録素子ユニットＨ１００２のインク供給口（第１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のインク供給口（流路形成部材Ｈ１６００のインク供給口Ｈ１６０１）をインクがリークしないように連通させるため、ジョイントゴムＨ２３００を介してそれぞれの部材を圧着するようビスＨ２４００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がされ固定される。
【００６３】
そして記録素子ユニット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ヶ所）と端子位置決め穴Ｈ１３０９（２ヶ所）により位置決めされ、固定される。固定方法は、例えば、インク供給部材Ｈ１５００に設けられた端子結合ピン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良い。完成図を図８に示す。
【００６４】
さらにインク供給部材Ｈ１５００のタンクホルダーとの結合穴及び結合部をタンクホルダーＨ２０００に勘合させ結合することにより記録ヘッドＨ１００１が完成する。その完成図を図９に示す。
【００６５】
＜２＞記録ヘッドカートリッジ
図１および図２は、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。また、図７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供給口Ｈ１９０７が形成されている。例えばインクタンク１９０１Ｈが記録ヘッドＨ１００１に装着されると、インクタンクＨ１９０１のインク供給口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供給口Ｈ１９０７から記録ヘッドＨ１００１のインク流路Ｈ１５０１を介して第１のプレートＨ１２００を通り第１の記録素子基板に供給される。
【００６６】
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。
【００６７】
次に、上記構成の記録ヘッドの製造工程のうち、第１のプレートＨ１２００へ第１の記録素子基板Ｈ１１００を取り付ける工程について説明する。
【００６８】
図１０（ａ）〜（ｃ）、図１１（ｄ），（ｅ）、図１２（ｆ），（ｇ）は、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一実施形態を説明するための断面図である。なお、図１０〜図１２は、第１の記録素子基板Ｈ１１００をその吐出口列の長手方向に沿って切断した断面を示している。
【００６９】
図１０〜図１２において、符号Ｈ１０１は接着剤Ｈ１２０２を塗布する転写ピン、符号Ｈ１０６は記録素子基板を吸着し位置決めを行なう真空吸着フィンガー、符号Ｈ１１０，Ｈ１１１は記録素子基板の位置を認識するためのＣＣＤカメラ、符号Ｈ１１２，Ｈ１１３は紫外線照射ノズルをそれぞれ示している。
【００７０】
第１のプレートＨ１２００へ第１の記録素子基板Ｈ１１００を取り付ける工程においては、まず、図１０（ａ）に示すように、転写ピンＨ１０１の転写面に接着剤Ｈ１２０２を塗布する。続いて、同図（ａ）に示すように、転写ピンＨ１０１の転写面を第１のプレートＨ１２００に当接させる。そして、同図（ｃ）に示すように、転写ピンＨ１０１を第１のプレートＨ１２００から離すと、第１のプレートＨ１２００の接着個所に接着剤Ｈ１２０２が塗布される。
【００７１】
このときの第１のプレートＨ１２００上の接着剤Ｈ１２０２は、第１の記録素子基板Ｈ１１００の当接する位置よりも外側にシフトした位置に転写されるようにしている。この接着剤は、紫外線を照射しても熱を加えても硬化する紫外線・熱硬化併用型のもので、インクに対して耐性があり転写性の優れたものを用いている。
【００７２】
次に、図１１（ｄ）に示すように、真空吸着フィンガーＨ１０６により第１の記録素子基板Ｈ１１００の吐出口Ｈ１１０７を形成するインク流路壁Ｈ１１０６の面を吸着把持して、ＣＣＤカメラＨ１１０，Ｈ１１１により第１の記録素子基板Ｈ１１００の不図示のアライメントマークを光学的に認識して、第１のプレートＨ１２００との位置合わせを行う。
【００７３】
続いて、同図（ｅ）に示すように、位置決めされた真空吸着フィンガーＨ１０６を下降させ、第１の記録素子基板Ｈ１１００を第１のプレートＨ１２００に当接させかつ押圧すると、接着剤Ｈ１２０２が同図に示すように第１の記録素子基板Ｈ１１００の長手方向の端部にはみ出してくる。図においてはインク流路外側にのみ接着剤Ｈ１２０２がはみ出しているように見えるが、実際は後述するようにインク流路内（特にインク供給口Ｈ１１０２内）にもわずかに接着剤がはみ出ている。
【００７４】
そして、図１２（ｆ）に示すように、第１のプレートＨ１２００に第１の記録素子基板Ｈ１１００を押圧した状態を保持しながら、紫外線照射ノズルＨ１１２，Ｈ１１３により、端部からはみ出た接着剤Ｈ１２０２に紫外線を照射し硬化させることで、第１のプレートＨ１２００上に第１の記録素子基板Ｈ１１００の位置を固定する。
【００７５】
さらに、同図（ｇ）に示すように、真空吸着フィンガーＨ１０６の真空を解除し移動させた後に、紫外線照射ノズルＨ１１２，Ｈ１１３により吐出口Ｈ１１０７の面から紫外線を再度照射し、インク流路内（特にインク供給口Ｈ１１０２内）にわずかにはみ出た接着剤Ｈ１２０２を硬化させ、インク流路や吐出口に接着剤が流れ出して詰まるのを防いでいる。このインク流路内にはみ出した接着剤の紫外線による詳細な説明は、図１６および図１７を参照して後述する。
【００７６】
この後に、この部組品をさらに加熱して、紫外線が届かずにまだ硬化していない部位の接着剤Ｈ１２０２を硬化させている。
【００７７】
以上の様に接合面から接着剤を積極的にはみ出させてその部位に紫外線を照射させることで、記録素子基板と支持部材との仮固定を行うことができる。それにより高精度の位置決めを保った状態で、次の熱硬化行程を行うことができ、生産性の向上、品質の向上につながる。さらに流路内部にはみ出したインクに対しても紫外線を照射可能なので、より強固に記録素子基板の固定が行え、また流路内部への接着剤の流れ込みを防止できる。
【００７８】
図１３は、組立工程中の図１１（ｅ）に示した第１の記録素子基板Ｈ１１００を示す斜視図である。
【００７９】
図１３に示すように、接着剤Ｈ１２０２は第１の記録素子基板Ｈ１１００の長手方向端部からはみ出している。
【００８０】
図１４は、組立工程中の図１１（ｅ）の状態にある第２の記録素子基板Ｈ１１０１を示す斜視図である。
【００８１】
第２の記録素子基板Ｈ１１０１も、上記に説明した工程と同様の工程で第１のプレートＨ１２００上に位置決め固定される。接着剤Ｈ１２０２は、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の長手方向端部からはみ出している。
【００８２】
なお、硬化後の接着剤の厚みが４μｍ未満の場合には接着不良をおこすおそれがあり、また接着剤の厚みが１０μｍを越えると記録素子基板から第１のプレートへの放熱が妨げられ、正常なインク吐出がなされなくなるおそれがある。そのため、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１と第１のプレートＨ１２００との間の接着剤Ｈ１２０２の厚みは、約４μｍ〜１０μｍ程度になるようにすることが望ましい。
【００８３】
（第２の実施の形態）
図１５は、本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドに含まれる記録素子を支持部材上に搭載した状態で示す断面図である。
【００８４】
記録素子基板１は、電気熱変換素子が配列され記録液を吐出させる機能を有するものであり、支持部材２の上に配置されている。記録素子基板１は、接着樹脂等によって支持部材２上に接合されている。支持部材２はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等のセラミックから成り、記録素子基板１はシリコン（Ｓｉ）から成っている。
【００８５】
また、記録素子基板１の表面側に設けられている吐出ロプレート３には、記録液を吐出するための複数の吐出口３ａが、記録素子である吐出エネルギー発生素子（例えば、電気熱変換素子）４に対向する位置に２列にわたって開口され、２列で１組を成す吐出口列が構成されている。記録素子基板１の裏面側の中央には、支持部材２の記録液供給流路２ａから吐出口３ａへ記録液を供給するための貫通した記録液供給口５が、各吐出口列の配列方向の長さとほぼ等しい長さで開口している。
【００８６】
本実施形態は、記録液供給系の高密度に配列した構成であっても、▲１▼記録液供給流路２ａが記録液供給口５へ十分な量の記録液を供給できる幅を有すること、▲２▼支持部材２の隔壁２ｂが記録液を吐出したときの振動波の悪影響が隣接する供給流路２ａに伝達しないこと、▲３▼支持部材２に対する記録素子基板１の実装精度の要求が高くなりすぎないこと、▲４▼記録ヘッド内に泡だまりの原因となるような無用な段差部を設けないこと、に主眼をおいてなされたものである。
【００８７】
そこで、本実施形態の記録液供給流路２ａは、記録液供給口５の入口部の開口幅よりも小さな流路幅を有しており、かつ互いに隣接する記録液供給流路２ａを隔てる隔壁２ｂの厚みは、互いに隣接する記録液供給口５の入口部同士の間隔よりも厚くなっている。具体的には、本実施形態の記録液供給路２ａの幅Ａを０．６ｍｍとし、隔壁２ｂの厚さＢを０．６３ｍｍとし、隣接する記録液供給口５の入口部同士の間隔Ｃを約０．２５ｍｍとしている。また、各供給口５は、供給口５の入口部から出口部に向かうにつれて流路幅が狭くなるようなテーパ状の形状に形成されている。なお、本実施形態では５つの液流路系を有する例を示しているが、液流路系の数はこれに限られるものではない。
【００８８】
本実施形態によれば、隔壁２ｂが隣接する記録液供給口５の入口部同士の間隔よりも厚く設けられている（いいかえれば支持部材２の記録液供給流路２ａの幅が記録素子基板１の記録液供給口５の開口径よりも小さい）ので、記録液を吐出したときの振動波を隔壁２ｂを介して隣接する供給流路２ａに伝達することが抑えられ、記録液の吐出性能を高めることができる。また、隔壁２ｂが隣接する記録液供給口５同士の間隔よりも厚く設けられていることにより、支持部材２に対する記録素子基板１の高度な実装精度を必要としない。すなわち生産性の向上にもつながるものである。
【００８９】
図１６および図１７は、図１５に示した記録素子基板と支持部材との接合工程を説明するための断面図である。
【００９０】
本実施形態では、記録素子基板１と支持部材２との接合に、紫外線（ＵＶ）光硬化型の接着剤１０を用いている。そして、この接着剤１０で記録素子基板１と支持部材２との間に生じる段差を埋めることで、記録液の供給経路中に不要な液溜まり、泡溜りが生じることが防止できる。本実施例のように１つの記録素子基板に複数列の記録液供給口を有するような形態においては、本願発明の構成をとることにより、高密度、すなわち記録素子基板の低コストが達成できる。さらに高密度においても支持部材の供給流路間の壁の厚みをある程度厚くすることができるのでクロストークの防止、また生産性の向上につながる。
【００９１】
記録素子基板１と支持部材２との接合面に塗布した接着剤１０は、記録素子基板１と支持部材２とを互いに押圧させると、図１６に示すように、支持部材２の上面と記録液供給口５の側面との間にはみ出してくる。このはみ出した接着剤１０に対して記録素子基板１の上方から紫外線光を照射することにより、接着剤１０を硬化させることができ、その結果、隣接する流路２ａ同士がより確実に封止される。なお、図１７に示すように吐出口プレート３は透明な樹脂材料等からなるので、紫外線光を透過させることができる。また、紫外線光は、吐出口プレート３を透過する際に図に示すように散乱し、さらに記録液供給口５および記録液供給流路２ａの表面で乱反射することにより、記録素子基板の記録液供給口の内部にはみ出した接着剤１０に対しても紫外線が到達することですみやかに硬化させることが出来る。なお、図１７においては簡略化のために左側の記録液供給口５の部分のみに紫外線の照射方向の模式図を示しているが、他の記録液供給口についても同様に紫外線が乱反射することにより、はみだした接着剤１０に対しても紫外線が到達可能となり、すみやかに硬化させることができる。
【００９２】
よって、より強固に記録素子基板１と支持部材２との仮固定を行うことができる。さらには前述したように記録素子基板１と支持部材２との接合面の段差部を接着剤で埋めることで無用な液溜り、泡溜りを防止できる。
【００９３】
本実施形態では記録液供給口５の入口部の開口幅よりも記録液供給流路２ａの幅の方が狭くなるので、支持部材２と記録素子基板１との接合部には記録液の液溜まりとなる段差が生じてしまう。しかしながら、この段差は、上述したようにはみ出した接着剤１０で埋めることができ、さらに記録素子基板１の上方から照射する紫外線光によってこの接着剤１０を硬化させることができる。そのため、本実施形態のように記録液供給口５の入口部の開口幅よりも記録液供給流路２ａ幅の方が狭い構成であっても、記録液の供給経路中に液溜まりが形成されることがなく、記録液の供給性能が損なわれることはない。
【００９４】
なお、本実施形態で用いる接着剤１０は紫外線光硬化型のものに限られず、紫外線・熱硬化併用型のものであってもよい。紫外線・熱硬化併用型の接着剤１０を用いた場合には、上述のように接着剤１０に紫外線光を照射することに加えて接着剤１０を加熱することにより、接着剤１０をより確実に硬化させることができる。
【００９５】
以上の各実施形態において、記録方式として熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いたバブルジェット方式の特にサイドシュータ型について説明を行ってきたが、本願発明はそれに限定されるものではない。たとえば電気機械変換体を用いたいわゆるピエゾ吐出方式、エッジシュータ型ヘッドといったタイプのインクジェットヘッドについても適用可能である。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェット記録ヘッドは、支持部材には記録素子基板の各供給口に記録液をそれぞれ供給するための複数の供給流路が設けられており、各供給流路の流路幅が各供給口の入口部の開口幅よりも狭く形成されているので、支持部材に形成された複数の供給流路を互いに隔てる隔壁が記録素子基板の互いに隣接する供給口の入口部同士の間隔よりも厚くなる。そのため、記録液を吐出したときの振動波が隔壁を介して隣接する供給流路に伝達することが抑えられて記録液の吐出性能を高めることができ、さらに、隔壁と供給口同士の間の領域との位置合わせにはさほど高い精度が要求されなくなるので、支持部材に対する記録素子基板の実装精度を必要以上に高める必要をなくすことができる。
【００９７】
さらに、記録素子基板と支持部材とを接着剤で接合し、供給流路と供給口との間に生じる段差を記録素子基板と支持部材との接合面からはみ出た接着剤によって埋める構成とすることにより、記録素子基板の供給口と支持部材の供給流路との間に液溜まりが生じることを防ぎ、記録液の供給性能が損なわれることを抑えることができる。
【００９８】
また、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、紫外線が照射されると硬化する性質を有するとともに加熱されると硬化する性質を有する接着剤を支持部材上に塗布する工程と、記録素子基板と支持部材とを互いに押圧させて、接着剤を記録素子基板と支持部材との接合面からはみ出させる工程と、接合面からはみ出した接着剤に紫外線を照射してこの接着剤を硬化させ、支持部材に対する記録素子基板の位置決め固定を行う工程とを有するので、支持部材に対する記録素子基板の位置決めを行った後に、支持部材に対する記録素子基板の位置ずれが生じることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録ヘッドカートリッジの一実施形態を、記録ヘッドとインクタンクとが組み合わされた状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の記録ヘッドカートリッジの一実施形態を、記録ヘッドとインクタンクとが分離された状態で示す図である。
【図３】図１等に示した記録ヘッドカートリッジの分解斜視図である。
【図４】図３に示したインク供給ユニットおよび記録素子ユニットの分解斜視図である。
【図５】図４に示した第１の記録素子基板を一部を破断して示した斜視図である。
【図６】図４に示した第２の記録素子基板を一部を破断して示した斜視図である。
【図７】図１等に示した記録ヘッドカートリッジの断面図である。
【図８】図１等に示した記録ヘッドカートリッジにおける記録素子ユニットとインク供給ユニットとの結合体を示す斜視図である。
【図９】図１等に示した記録ヘッドカートリッジの底面を示す斜視図である。
【図１０】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一実施形態を説明するための断面図である。
【図１１】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一実施形態を説明するための断面図である。
【図１２】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一実施形態を説明するための断面図である。
【図１３】組立工程中の図１１（ｅ）に示した第１の記録素子基板を示す斜視図である。
【図１４】組立工程中の図１１（ｅ）の状態にある第２の記録素子基板を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドに含まれる記録素子を支持部材上に搭載した状態で示す断面図である。
【図１６】図１５に示した記録素子基板と支持部材との接合工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１５に示した記録素子基板と支持部材との接合工程を説明するための断面図である。
【図１８】本願の背景技術となる、記録素子基板を支持部材上に搭載した状態で示す図である。
【符号の説明】
１    記録素子基板
２    支持部材
２ａ  記録液供給流路
２ｂ  隔壁
３    吐出口プレート
３ａ  吐出口
４    吐出エネルギー発生素子
５    記録液供給口
１０  接着剤
Ｈ１，Ｈ１ａ，Ｈ１ｂ，Ｈ１ｃ    記録素子基板
Ｈ２    吐出口
Ｈ３    記録液供給口
Ｈ４，Ｈ４ａ，Ｈ４ｂ，Ｈ４ｃ    配線基板
Ｈ５    封止樹脂
Ｈ６，Ｈ６ａ，Ｈ６ｂ，Ｈ６ｃ    記録素子ユニット
Ｈ７    支持部材
Ｈ８    支持板
Ｈ１０    配線統合基板
Ｈ１０１    転写ピン
Ｈ１０６    真空吸着フィンガー
Ｈ１１０，Ｈ１１１    ＣＣＤカメラ
Ｈ１１２，Ｈ１１３    紫外線照射ノズル
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，Ｈ１１００'    第１の記録素子基板
Ｈ１１０１    第２の記録素子基板
Ｈ１１０２    インク供給口
Ｈ１１０３    電気熱変換素子
Ｈ１１０４    電極
Ｈ１１０５    バンプ
Ｈ１１０６    インク流路壁
Ｈ１１０７    吐出口
Ｈ１１０８    吐出口列
Ｈ１１１０    Ｓｉ基板
Ｈ１２００    第１のプレート
Ｈ１２０１    インク供給口
Ｈ１２０２    接着剤
Ｈ１３００    電気配線テープ
Ｈ１３０１    外部信号入力端子
Ｈ１３０２    電極端子
Ｈ１３０３    電極端子部
Ｈ１３０７    第１の封止剤
Ｈ１３０８    第２の封止剤
Ｈ１３０９    端子位置決め穴
Ｈ１３１０    端子結合穴
Ｈ１４００    第２のプレート
Ｈ１５００    インク供給部材
Ｈ１５０１    インク流路
Ｈ１５０２    タンク位置決め穴
Ｈ１５０３    第１の穴
Ｈ１５０４    第２の穴
Ｈ１５０９    Ｘ突き当て部
Ｈ１５１０    Ｙ突き当て部
Ｈ１５１１    Ｚ突き当て部
Ｈ１５１２    端子固定部
Ｈ１５１５    端子位置決めピン
Ｈ１５１６    端子結合ピン
Ｈ１５２０    ジョイント部
Ｈ１６００    流路形成部材
Ｈ１６０１    装着ガイド
Ｈ１６０２    インク供給口
Ｈ１７００    フィルター
Ｈ１８００    シールゴム
Ｈ１９００    インクタンク
Ｈ１９０１    ブラックインクタンク
Ｈ１９０２    シアンインクタンク
Ｈ１９０３    マゼンダインクタンク
Ｈ１９０４    イエローインクタンク
Ｈ１９０７    インク供給口
Ｈ１９０８    タンク位置決めピン
Ｈ１９０９    第１の爪
Ｈ１９１０    第２の爪
Ｈ１９１１    第３の爪
Ｈ１９１２    可動レバー
Ｈ２０００    タンクホルダー
Ｈ２３００    ジョイントゴム
Ｈ２４００    ビス
【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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【図１７】
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【図１８】
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