(57)【要約】【課題】記録素子基板が、そのインク供給口が開口する面で支持部材上に接合して構成されたインクジェット記録ヘッドにおいて、長期間使用後でも、インク供給口に供給されるインクが染み出さないようにする。【解決手段】第２の記録素子基板Ｈ１１０１が、インク供給口Ｈ１１０２が開口する面で、接着剤Ｈ１２０３を用いて第１のプレートＨ１２００に接合されている。接着剤Ｈ１２０３は、紫外線・熱硬化併用型の接着剤であり、紫外線を吸収し、かつ紫外線による硬化反応を起こさない紫外線吸収剤を含んでいる。接合工程において、紫外線照射による仮止め時には、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の外周部、およびインク供給口Ｈ１１０２の縁部から一定の距離離れた部分までが紫外線硬化領域Ｈ１２０４となり、インク供給口Ｈ１１０２の周囲には、熱硬化のみによって硬化される領域が確保される。【選択図】図１
2005125516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルからインクを吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、吐出されるインクの供給を受けるインク供給口と、を備える記録素子基板と、
前記インク供給口と接続される開口を備え、前記記録素子基板を、前記インク供給口と前記開口とが連通して接合されるように支持する支持部材と、
を有し、前記記録素子基板と前記支持部材との接合に、紫外線の照射と加熱の両方で硬化する紫外線・熱硬化併用型の接着剤が用いられているインクジェット記録ヘッドであって、
前記接着剤は、紫外線を吸収し、かつ紫外線による硬化反応を起こさない紫外線吸収剤を含んでいるインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記接着剤における前記紫外線吸収剤の添加量が、他の固形分に対して０．０１〜１０％である、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
ノズルからインクを吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、吐出されるインクの供給を受けるインク供給口と、を備える記録素子基板を、該記録素子基板の前記インク供給口に接続する開口が形成された支持部材上に接合する工程を含む、インクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
前記支持部材上に、紫外線の照射と加熱の両方で硬化する紫外線・熱硬化併用型の接着剤を転写する工程と、
前記支持部材上に、前記記録素子基板を位置決めして配置し、その状態で紫外線を照射して、前記記録素子基板を前記支持部材上に仮止めする工程と、
前記接着剤を加熱硬化させる工程と、
を有し、前記接着剤として、紫外線を吸収し、かつ紫外線による硬化反応を起こさない紫外線吸収剤が含まれたものを用い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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録液を被記録媒体に向かって吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでのインクジェット記録ヘッドには、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。
【０００３】
従来のサイドシュータ方式の一例のインクジェット記録ヘッドの模式図を図９，１０に示す。このインクジェット記録ヘッドは、支持部材１０１上に記録素子基板１０３が接着剤Ｈ１２０２によって接着されて構成されている。
【０００４】
記録素子基板１０３には、インク供給口１０６が長溝状の貫通口として形成され、インク供給口１０６の、記録素子基板１０３の一面での開口の、長手方向に延びる両縁にそって複数の吐出エネルギー発生素子（例えば、電気熱変換素子）１０５が配置されている。記録素子基板１０３の、吐出エネルギー発生素子１０５が設けられた面上には、各吐出エネルギー発生素子１０５に対向する位置に吐出口１０４ａが形成された吐出口プレート１０４が配置されている。
【０００５】
一方、支持部材１０１には、記録素子基板１０３の各インク供給口１０６に対応する位置に、貫通口としてインク流路１０１ａが形成されている。インク流路１０１ａは、図に示す例では３つのインク流路１０１ａが並んで形成されており、これらは隔壁１０１ｂによって隔てられている。これらのインク流路１０１ａは、例えば、それぞれ異なる色のインクを供給する不図示のインク供給系に接続されており、各インク供給口１０６に各色のインクが供給され、各インク供給口１０６の両側の各２列の吐出口１０４ａを１組とした、各組の吐出口群１０３ａから各色のインクが吐出され、各色の画像の記録が行われる。
【０００６】
このようなインクジェット記録ヘッドの製造において、記録素子基板１０３と支持部材１０１とを組み立てる方法は、例えば、特許文献１に開示されている。この組立方法では、真空吸着フィンガーを用いて記録素子基板１０３を支持部材１０１上に精度良く位置決めし、接着材Ｈ１２０２として紫外線・熱硬化併用型の接着剤を用いて記録素子基板１０３を固定している。このように紫外線・熱硬化併用型の接着剤Ｈ１２０２を用いた接着工程では、紫外線を照射することによって記録素子基板１０３を仮止めした後に、熱硬化工程に移行して、接着剤Ｈ１２０２を完全硬化させる方法が用いられ、これによって、記録素子基板１０３と支持部材１０１を高精度に位置決めして接着することができる。
【特許文献１】特開平９−１８７９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような記録素子基板、特に複数の吐出口群１０３ａを備えた記録素子基板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１０３の数を増やしてコストダウンを図るため、記録素子基板１０３を小型化する場合や、あるいは記録素子基板１０３を大型化することなく吐出口群１０３ａの数を増やそうとする場合には、複数の吐出口群１０３ａを高密度に配列し、したがって複数のインク供給口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。インク供給口１０６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を薄くする必要があるが、このように隔壁１０１ｂを薄くすることには、次のような課題がある。
【０００８】
すなわち、このように隔壁１０１ｂが薄い場合には、インクジェット記録ヘッドを長期間にわたって使用した時に、インク供給口１０６の間の部分で接着剤の微小剥れが発生し、隔壁で隔てられていたインクが混じるという不具合が発生するおそれがあった。
【０００９】
これについて、本発明者らは、鋭意検討の結果、従来技術において用いられている紫外線・熱硬化併用型の接着剤Ｈ１２０２には、記録素子基板１０３との接着力を向上させる目的でシランカップリング剤が少量内添されているが、シランカップリング剤の効果は熱硬化させた時に発揮され、事前に紫外線硬化された部分ではシランカップリング剤の効果が発揮されにくくなり、このことが、インク供給口１０６の間の部分で接着剤の微小剥れを生じさせる一因となっていることを見出した。すなわち、隔壁１０１ｂが薄い場合には、記録素子基板１０３と支持部材１０１を前述のように接着する際、紫外線を照射することによって仮止めする時に、紫外線が、乱反射するなどして、記録素子基板１０３のかなり内部まで侵入して接着剤Ｈ１２０２を紫外線硬化させてしまい、その結果、インク供給口１０６の間の部分などでも接着力が低下するというものである。
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、特に、複数の吐出口群を高密度に配列し、したがって複数のインク供給口のピッチを小さくした場合、長期間使用後でも、各インク供給口に供給されるインクが染み出し、漏洩したり混ざったりしないようにし、長期にわたって高い信頼性で動作可能なインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、上述のように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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の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は、ノズルからインクを吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、吐出されるインクの供給を受けるインク供給口と、を備える記録素子基板と、インク供給口と接続される開口を備え、記録素子基板を、前記インク供給口と前記開口とが連通して接合されるように支持する支持部材と、を有し、記録素子基板と支持部材との接合に、紫外線の照射と加熱の両方で硬化する紫外線・熱硬化併用型の接着剤が用いられているインクジェット記録ヘッドであって、接着剤は、紫外線を吸収し、かつ紫外線による硬化反応を起こさない紫外線吸収剤を含んでいることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、記録素子基板と支持部材との接合に、紫外線の照射と加熱の両方で硬化する紫外線・熱硬化併用型の接着剤を用いているので、両者を接着する際、まず、両者を位置決めした状態で紫外線を照射して仮止めし、その後、接着剤を熱硬化させることによって、両者を精度良く位置決めして接着することができる。この際、紫外線を照射すると、紫外線は、記録素子基板の外周部に達し、また、場合によっては、乱反射して、インク供給口の縁の部分に達するが、これらの部分から内側に進入するにつれて、紫外線吸収剤によって吸収され、したがって、これらの部分より内側へは一定の距離以上進入しないようにすることができる。このため、インク供給口の周囲に、接着剤が熱硬化のみによって硬化された部分を形成することができる。接着剤の、熱硬化のみによって硬化される部分では、シランカップリング剤を有効に作用させ、強固な接合を行うことができる。
【００１４】
本発明のインクジェット記録ヘッドにおいて、接着剤における紫外線吸収剤の添加量は、他の固形分に対して０．０１〜１０％の範囲とするのが好ましい。これによって、紫外線吸収剤による紫外線吸収作用を有効に生じさせ、かつ、紫外線吸収剤のために接着力が低下するのを回避することができる。
【００１５】
また、本発明による、インクジェット記録ヘッドの製造方法は、ノズルからインクを吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、吐出されるインクの供給を受けるインク供給口と、を備える記録素子基板を、記録素子基板のインク供給口に接続する開口が形成された支持部材上に接合する工程を含む、インクジェット記録ヘッドの製造方法であって、前記支持部材上に、紫外線の照射と加熱の両方で硬化する紫外線・熱硬化併用型の接着剤を転写する工程と、支持部材上に、記録素子基板を位置決めして配置し、その状態で紫外線を照射して、記録素子基板を支持部材上に仮止めする工程と、接着剤を加熱硬化させる工程と、を有し、接着剤として、紫外線を吸収し、かつ紫外線による硬化反応を起こさない紫外線吸収剤が含まれたものを用いることを特徴とする。
【００１６】
この構成による製造方法によれば、記録素子基板と支持部材とを、紫外線の照射と加熱の両方で硬化する紫外線・熱硬化併用型の接着剤を用いて接合するので、両者を位置決めした状態で紫外線を照射して仮止めし、その後、接着剤を熱硬化させることによって、両者を精度良く位置決めして接着することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、紫外線・熱硬化併用型の接着剤を用いることによって、記録素子基板を支持部材上に精度良く位置決めして接合することを可能としつつ、接着剤に紫外線吸収剤を添加することによって、紫外線照射した際に、紫外線が乱反射されるなどしても、インク供給口の周囲に、接着剤が熱硬化のみによって硬化され、したがって、シランカップリング剤を有効に作用させて強力な接合が行われる領域を確保して、インク供給口部分からのインクの染み出しを長期にわたって、高い信頼性で防止することができる。
【００１８】
したがって、本発明によれば、複数の吐出口群を高密度に配列し、そのために複数のインク供給口のピッチを小さくした場合でも、各インク供給口に供給されるインク同士が染み出し、漏洩したり混ざったりしないようにし、長期にわたって高い信頼性で動作可能なインクジェット記録ヘッドを提供することができる。また、本発明では、このようなインクジェット記録ヘッドの構成を、接着剤の組成の一部を変更することによって得ているため、製造コストが高くなることもなく、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法によれば、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを安価で容易に製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
最初に、図２〜８を参照して、本発明を適用するのに好適な一例の記録ヘッドカートリッジＨ１０００について説明する。
【００２１】
本実施形態のインクジェット記録ヘッドを含む記録ヘッドＨ１００１は、図２から分かるように、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、これに着脱自在に保持された、記録ヘッドＨ１００１に供給するインクを収容するインクタンクＨ１９００によって構成されている。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取り付けられたキャリッジ（不図示）に、その位置決め手段および電気的接点を介して着脱自在に装着されて使用される。
【００２２】
インクタンクＨ１９００としては、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインク用のブラックインクタンクＨ１９０１、シアンインクタンクＨ１９０２、マゼンタインクタンクＨ１９０３、イエローインクタンクＨ１９０４の４つが、記録ヘッドＨ１００１に対してそれぞれ着脱自在に設けられている。したがって、インクタンクＨ１９００のそれぞれは独立して交換可能であり、それによって、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を低く抑えることを可能としている。
【００２３】
以下、記録ヘッドＨ１００１についてより詳細に説明する。
＜１＞記録ヘッド
記録ヘッドＨ１００１は、インクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを電気信号に応じて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（登録商標）方式のサイドシュータ型の記録ヘッドである。記録ヘッドＨ１００１は、図３，４の分解斜視図に示すように、大きく分けて、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とから構成されている。
＜１−１＞記録素子ユニット
記録素子ユニットＨ１００２は、第１のプレートＨ１２００の一面上に、第１の記録素子基板Ｈ１１００、第２の記録素子基板Ｈ１１０１、および第２のプレートＨ１４００が接合され、さらに、第１の記録素子基板Ｈ１１００、第２の記録素子基板Ｈ１１０１に、電気配線テープＨ１３００を介して電気コンタクト基板Ｈ２２００が接続されて構成されている。
【００２４】
図５は、第１の記録素子基板Ｈ１１００の構成を示す、一部を破断して示す斜視図である。同図に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０を有している。Ｓｉ基板Ｈ１１１０には、インク流路として機能する長溝状の貫通口であるインク供給口Ｈ１１０２が形成されている。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手法で形成することができる。
【００２５】
Ｓｉ基板Ｈ１１１０の一面の、インク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側には、吐出エネルギー発生素子である電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列ずつ、両列の電気熱変換素子Ｈ１１０３が千鳥状の配列を形成するように設けられている。また、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給する、Ａｌ等によって構成される不図示の電気配線が形成されており、これらの電気熱変換素子Ｈ１１０３と電気配線は、成膜技術により形成されている。さらに、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２に接続されて電気配線に電力を供給するための電極部Ｈ１１０４が長手方向の両端部付近に設けられており、電極部Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が配列されている。
【００２６】
また、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、フォトリソグラフィー技術を用いてパターニングされた樹脂材料によって、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向する位置に配置された吐出口Ｈ１１０７からなる吐出口群Ｈ１１０８が形成され、また、インク供給口Ｈ１１０２から各吐出口Ｈ１１０７への複数のインク流路を隔てるインク流路壁Ｈ１１０６が形成されている。したがって、これらのインク流路および吐出口Ｈ１１０７によって構成されるノズル内にインク供給口Ｈ１１０２を介してインクが充填された状態で、各電気熱変換素子Ｈ１１０３を選択的に駆動することによって、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の部分でインクに気泡が発生し、それによって、各吐出口Ｈ１１０７からインクが選択的に吐出される。
【００２７】
また、図６は、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を示す、一部を破断して示す斜視図である。同図において、第１の記録素子基板Ｈ１１０１と同様の構成要素については、便宜上同一の符合を付している。
【００２８】
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、各インク供給口１１０２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。この第２の記録素子基板Ｈ１１０１においても、Ｓｉ基板Ｈ１１１０にインク供給口Ｈ１１０２や電気熱変換素子Ｈ１１０３の他、電気配線、Ａｕ等のバンプＨ１１０５からなる電極部Ｈ１１０４などが形成され、その上に、フォトリソ技術を用いてパターニングされた樹脂材料によってインク流路やインク吐出口が形成されているのは、第１の記録素子基板Ｈ１１００と同様である。
【００２９】
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Ｈ１２００の素材は、アルミナに限られることないが、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から形成するのが好ましい。第１のプレートＨ１２００のこのような素材としては、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）を用いることができる。
【００３０】
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ものと、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それぞれ供給するためのものとの、全部で４つのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。第１、第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１は、それらの各インク供給口１１０２が第１のプレートＨ１２００の、対応するインク供給口Ｈ１２０１にそれぞれ接続されるように位置精度良く接着固定されている。この接着に用いる接着剤Ｈ１２０３としては、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。
【００３１】
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。第２のプレートＨ１４００には、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に対応する位置に、対応する記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の外形寸法よりも大きな開口部が形成されている。この第２のプレートＨ１４００は、第１のプレートＨ１２００に第２の接着剤により接着され、この上に電気配線テープＨ１３００の裏面が第３の接着剤により接着固定されている。この際、第２のプレートＨ１４００は、電気配線テープＨ１３００を第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１に、電気配線テープＨ１３００が接着固定された平面上で電気接続できるようにする働きをする。
【００３２】
電気配線テープＨ１３００は、さらに、第１のプレートＨ１２００の一側面で折り曲げられ、この側面にも第３の接着剤によって接着されている。この第３の接着剤としは、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。
【００３３】
電気配線テープＨ１３００は、インクを吐出するための電気信号を第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に伝達する働きをする。電気配線テープＨ１３００には、それぞれの記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の吐出口面を露出させる開口が形成されており、各開口の縁に、各記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４に対応する電極端子Ｈ１３０２が形成されている。また、電気配線テープＨ１３００の一端部には、記録ヘッドカートリッジＨ１１００をキャリッジに搭載した状態で、キャリッジの端子と接続され、本体装置からの電気信号を受け取る働きをする外部信号入力端子Ｈ１３０１を有する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気端子接続部Ｈ１３０３が形成されている。電極端子Ｈ１３０２と電気端子接続部Ｈ１３０３は連続した銅箔の配線パターンによってつながれている。
【００３４】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１との電気的な接続は、例えば、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極部１１０４と電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２を熱超音波圧着法により電気接合することによって行うことができる。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との電気接続部分は、第１の封止剤Ｈ１３０７および第２の封止剤Ｈ１３０８（図３参照）により封止されており、これによって、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。この際、第１の封止剤Ｈ１３０７は、主に電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極部Ｈ１１０４との接続部の裏面側と記録素子基板１１００，Ｈ１１０１の外周部分を封止し、第２の封止剤Ｈ１３０８は、この接続部の表側を封止している。また、電気配線テープＨ１３００と電気コンタクト基板Ｈ２２００との電気的接続は、例えば、異方性導電フィルムを用いて熱圧着することによって行うことができる。
＜１−２＞インク供給ユニット
インク供給ユニットＨ１００３は、図４に示すように、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。
【００３５】
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。この樹脂成形には、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。
【００３６】
インク供給部材Ｈ１５００は、流路形成部材Ｈ１６００を超音波溶着することにより、図７に示すように、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２に通じるインク流路Ｈ１５０１を形成し、主として、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導く働きをする。インクタンクＨ１９００のインク供給口Ｈ１９０７と接続される、インク供給部材Ｈ１５００のジョイント部Ｈ１５２０には、外部からのゴミの進入を防ぐフィルターＨ１７００が溶着により接合されており、さらに、ジョイント部Ｈ１５２０の部分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。
【００３７】
さらに、インク供給部材Ｈ１５００は、タンクホルダーＨ２０００と連結されて、着脱自在のインクタンクＨ１９００を保持する保持部を構成する働きもしている。インクタンクＨ１９００には、保持部の所定位置に装着するための機構として、その外周に、第１の爪Ｈ１９０９、第２の爪Ｈ１９１０、弾性変形可能な可動レバーＨ１９１２に形成された第３の爪Ｈ１９１１，およびタンク位置決めピンＨ１９０８が形成されている。これらにそれぞれ対応して、インク供給部材Ｈ１５００には、第１の穴Ｈ１５０３、第２の穴Ｈ１５０４が形成され、タンクホルダーＨ２０００には、第３の穴Ｈ１５０５、タンク位置決め穴Ｈ１５０２が形成されている。
【００３８】
また、インク供給部材Ｈ１５００は、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所定位置に装着固定できるようにする機能も有しており、このために、Ｘ方向（キャリッジスキャン方向）突き当て部Ｈ１５０９、Ｙ方向（被記録媒体搬送方向）突き当て部Ｈ１５１０、Ｚ方向（インク吐出方向）突き当て部Ｈ１５１１を備えている（図４，８参照）。さらに、流路形成部材Ｈ１６００には、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、Ｘ方向両側に突出する装着ガイドＨ１６０１が形成され、インク供給部材Ｈ１５００の上端は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を、キャリッジに設けられたヘッドセットレバー（不図示）によって押さえてキャリッジに装着固定するための係合部Ｈ１５０８が設けられている。
【００３９】
また、インク供給部材Ｈ１５００の一側面には、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００が位置決め固定される端子固定部Ｈ１５１２が設けられている。この端子固定部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が位置する面の剛性が高められている。
＜１−３＞記録ヘッドユニット、インク供給ユニット、およびタンクホルダーの結合
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。これらの結合は以下のように行われる。
【００４０】
まず、記録素子ユニットＨ１００２とインク供給ユニットＨ１００３とは、ビスＨ２４００（図３参照）を、第１のプレートＨ１２００のビス止め部Ｈ１２０６に形成された凹部の部分を通し、インク供給部材Ｈ１５１７の底面のビス止めボス部Ｈ１５１７にねじ込むことによって結合される。この際、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のインク導入口Ｈ１６０２）をインクがリークしないように連通させるために、ジョイントシール部材Ｈ２３００を第１のプレートＨ１２００と流路形成部材Ｈ１６００の間に挟んで、各部材同士が圧着される。また、この結合時には、記録素子ユニットＨ１００２は、インク供給ユニットＨ１００３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て固定される。
【００４１】
そして、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００は、インク供給部材Ｈ１５００の一側面に設けられた端子固定部Ｈ１５１２に固定される。端子固定部Ｈ１５１２には、２つの端子位置決めピンＨ１５１５が設けられており、これらを電気コンタクト基板Ｈ２２００の２つの端子位置決め穴Ｈ１３０９に通すことによって、電気コンタクト基板Ｈ２２００は位置決めされる。電気コンタクト基板Ｈ２２００の固定は、図に示す例では、端子固定部Ｈ１５１２に設けられた端子結合ピンＨ１５１６を電気コンタクト基板Ｈ２２００の端子結合穴Ｈ１３１０に通してかしめることによって実施できるが、他の固定手段を用いて固定してもよい。
【００４２】
このようにして、記録素子ユニットＨ１００２とインク供給ユニットＨ１００３を結合させたものの模式図を図８に示す。記録ヘッドＨ１００１は、さらにインク供給部材Ｈ１５００の、タンクホルダーＨ２０００との結合穴および結合部をタンクホルダーＨ２０００に勘合させてタンクホルダーＨ２０００を結合することにより完成する。
【００４３】
次に、このような形態の記録ヘッドカートリッジＨ１０００において、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１と、その支持部材である第１のプレートＨ１２００との接着の信頼性を向上させる、本実施形態の構成について図１を参照して説明する。本実施形態の構成は、特に、複数のインク供給口Ｈ１１０２が形成され、このために、インク供給口Ｈ１１０２同士の間に、比較的狭い接着領域しかない場合においても、接着信頼性を向上させることによって、インク供給口Ｈ１１０２同士の間でインクが混ざるのを、長期使用時にも防止することができるものである。そこで、以下では、複数のインク供給口Ｈ１１０２が形成された第２の記録素子基板Ｈ１１０１の接着について説明するが、第１の記録素子基板Ｈ１１００についても本実施形態の構成を用いることができるのはもちろんである。図１（ａ）は第２の記録素子基板Ｈ１１０１と第１のプレートＨ１２００との接着状態を示す透視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の中心線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【００４４】
第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、前述のように接着剤Ｈ１２０３を用いて第１のプレートＨ１２００に接着固定されている。この接着剤Ｈ１２０３としては、紫外線・熱硬化併用型の接着剤に、紫外線を吸収し、かつ紫外線による硬化反応を起こさない紫外線吸収剤を均一に含ませたものを用いている。ここで「均一」とは、両剤を混合したものを所要の個所に塗布した場合に、そこに紫外線吸収剤が存在しないといったことがないように、両剤を均一に混ざるように混合したものをいい、実質的に均一となっている状態を表す。
【００４５】
この接着剤Ｈ１２０３を用いた第２の記録素子基板Ｈ１１０１の接着工程は以下のように実施される。
【００４６】
まず、接着剤Ｈ１２０３を第１のプレートＨ１２００上の所定の領域に転写する。次に、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を第１のプレートＨ１２００上に位置決めして配置し、第２の記録素子基板Ｈ１１０１と第１のプレートＨ１２００とを互いに押し付ける。次に、紫外線を照射して、接着剤Ｈ１２０３を部分的に紫外線硬化させ、仮止めする。最後に、接着剤Ｈ１２０３を加熱硬化させて、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を第１のプレートＨ１２００上に完全に固定する。
【００４７】
この接着方法では、紫外線を照射した際、接着剤Ｈ１２０３が瞬時に硬化するので、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を、位置ずれを生じさせることなく、精度よく仮止めすることができる。そして、その後の熱硬化工程でも、紫外線硬化による仮止めのために、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の位置を所定の位置に保つことができる。したがって、この接着方法によれば、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を精度良く位置決めして接合することができる。
【００４８】
この際、紫外線照射による仮止め工程では、照射された紫外線が、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の縁部に到達し、また、場合によっては、乱反射されるなどした紫外線が、インク供給口１１０２の縁部に到達する。しかし、接着剤Ｈ１２０３が紫外線吸収剤を含んでいるため、紫外線は、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の縁部およびインク供給口１１０２の縁部から奥に進入するにつれて吸収され、したがって、内側に行くほど徐々に減衰する。したがって、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の縁部およびインク供給口１１０２の縁部から遠い部分ほど、紫外線硬化に対する熱硬化の比率が高くなる。特に、紫外線は、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の縁部およびインク供給口１１０２の縁部から一定距離以上離れた部分にはほとんど到達しない。このため、紫外線を第２の記録素子基板１１０１全体に当るように照射したとしても、図に示すように、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の縁部およびインク供給口１１０２の縁部から一定距離内の紫外線硬化領域Ｈ１２０４でのみ、紫外線硬化が行なわれる。
【００４９】
このようにして、本実施形態の構成では、各インク供給口Ｈ１１０２が、接着剤Ｈ１２０３が、熱硬化のみによって硬化された部分により囲われた状態となるようにすることができる。前述のように、本発明者らは、紫外線・熱硬化併用型の接着剤をこのように熱硬化のみによって硬化させた部分では、一旦紫外線硬化させた部分に比べて、長期間にわたって高い信頼性で強固な接合が維持されることを確認している。したがって、このように、各インク供給口Ｈ１１０２の周囲に、熱硬化のみによって硬化された部分が存在するようにすることによって、インク供給口Ｈ１１０２部分から他のインク供給口Ｈ１１０２の部分や、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の周囲の部分へとインクが染み出すのを、長期にわたって高い信頼性で防止することができる。
【００５０】
本実施形態において、接着剤Ｈ１２０３に添加する、紫外線の照射による硬化反応を起こさない紫外線吸収剤の例としては、２，４−ジ−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシベンゾフェノン、２，２’−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、フェニルサリシレート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエートなどを挙げることができる。これら以外のものであっても、上述のように紫外線を吸収する働きをし、接着剤Ｈ１２０３に添加することが可能なものであれば、紫外線吸収剤として使用することができる。
【００５１】
紫外線硬化領域Ｈ１２０４が、紫外線が直接照射される縁部からどの程度の距離の部分までになるかは、接着剤Ｈ１２０３への紫外線吸収剤の添加量を調整することによって、設定することができる。したがって、紫外線吸収剤の添加量は、紫外線が直接照射される縁部からインク供給口Ｈ１１０２の縁部までの距離や、インク供給口Ｈ１１０２同士の間の距離に応じて調整するのが好ましい。このような調整は、紫外線の減衰距離と紫外線吸収剤の添加量との関係を実験データより算出して実施することができる。このように、紫外線吸収剤の添加量を調整することによって、インク供給口Ｈ１１０２同士の間の距離が短い場合であっても、インク供給口Ｈ１１０２同士の間に、接着剤Ｈ１２０３が熱硬化のみによって硬化される領域を確実に形成し、インクが混ざってしまうといった不具合が発生するのを、長期間にわたって高い信頼性で防止することができる。
【００５２】
ただし、本発明者らは、実験結果から、紫外線吸収効果と接着力低下を考慮して、紫外線吸収剤の添加量範囲は、他の固形分に対する重量比率で、０．０１％から１０％とするのが好ましいことを見出した。これ以上添加量が少ないと、紫外線吸収剤の添加効果がほとんど得られない。また、添加量がこれより多いと接着剤硬化後の接着力が低下する可能性があり、特に、図１に示した紫外線硬化領域Ｈ１２０４での接着力不足を生じる虞がある。
【００５３】
また、紫外線吸収剤の添加量を多くした場合には、紫外線の減衰が大きくなることから、紫外線の到達する距離が非常に短くなる可能性がある。しかし、紫外線硬化による接合は、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を熱硬化によって完全に接合するまでの仮止めであることから、紫外線の到達する距離が短く、したがって紫外線硬化領域Ｈ１２０４が狭くなることには、さほどの問題はなく、むしろ、紫外線吸収剤の添加量は、上述のように接着力が低下しない範囲で、なるべく多めにすることが好ましい。
【００５４】
本実施形態において、接着剤Ｈ１２０３としては、エポキシ樹脂を主成分する接着剤を用いることができ、この場合、光硬化開始剤としては、光カチオン重合開始剤がよく使われる。この光カチオン重合開始剤としては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩［Ｊ．ＰＯＬＹＭＥＲ  ＳＣＩ：Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｎｏ．５６  ３８３−３９５（１９７６）参照］や、旭電化工業株式会社より上市されている商品名ＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７２等が挙げられる。
【００５５】
この光カチオン重合開始剤は、還元剤（熱硬化開始剤）を併用し、加熱することによってカチオン重合を促進させる（単独の光カチオン重合に比較して架橋密度が向上する）ことができる。ただし、光カチオン重合開始剤と還元剤を併用する場合、常温では反応せず一定温度以上（好ましくは６０℃以上）で反応するいわゆるレドックス型の開始剤系になるように、還元剤を選択する必要がある。このような還元剤としては、銅化合物、特に反応性とエポキシ樹脂への溶解性を考慮して銅トリフラート（トリフルオロメタンスルフォン酸銅（ＩＩ））が最適である。また、アスコルビン酸等の還元剤も有用である。
【００５６】
また、本実施形態において、接着剤Ｈ１２０３は、紫外線硬化を仮止めに用いているものであり、この仮止めは、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の周囲の部分でのみ行えば十分であり、インク供給口Ｈ１１０２周囲部で、紫外線照射による瞬間硬化を利用する必要はない。そこで、インク供給口Ｈ１１０２周囲部には、光が当っても硬化しない、熱のみで硬化する接着剤、すなわち、第２の記録素子基板Ｈ１１０１の縁付近で用いる接着剤から光硬化開始剤を除いたものを用いてもよい。このようにすることによって、仮止め工程で、照射する紫外線が乱反射などのためにインク供給口Ｈ１１０２部に回り込んだとしても、インク供給口Ｈ１１０２周囲部で、不必要な紫外線硬化が起こるのを回避することができる。そして、本発明者らは、鋭意検討の結果、このように、熱硬化のみで硬化する接着剤では、シランカップリング剤の効果で、接着力が向上することを見出した。そこで、このような熱硬化のみで硬化する接着剤をインク供給口Ｈ１１０２の周囲部に用いる構成は、この部分での接合の信頼性をさらに向上させることができ、それによって、インク供給口Ｈ１１０２から周囲にインクが染み出すのを長期にわたってより高い信頼性で防止することができ、好ましい。
【００５７】
以上のように、本実施形態によれば、第１の支持部材Ｈ１２００と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１との接合に使用する接着剤の接着力を高め、長期にわたって高い信頼性で動作可能なインクジェット記録ヘッドを提供することができる。また、このインクジェット記録ヘッドの製造では、第１の支持部材Ｈ１２００と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１との接合工程において、紫外線照射範囲や照射量に厳格な管理をする必要がなく、容易に安定して接合工程を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態のインクジェット記録ヘッドの要部を示す模式図であり、図１（ａ）は、接着剤を透視して示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】図１のインクジェット記録ヘッドとインクタンクとを組み合わせた一例の記録ヘッドカートリッジの斜視図である。
【図３】図２の記録ヘッドカートリッジの分解斜視図である。
【図４】図３の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の第１の記録素子基板を、一部を破断して示す斜視図である。
【図６】図４の第２の記録素子基板を、一部を破断して示す斜視図である。
【図７】図２の記録ヘッドカートリッジの断面図である。
【図８】図２の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】従来例のインクジェット記録ヘッドの要部の、接着剤を透視して示す平面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
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１の記録素子基板
Ｈ１１０１    第２の記録素子基板
Ｈ１１０２，Ｈ１２０１，Ｈ１９０７，１０６    インク供給口
Ｈ１１０３    電気熱変換素子
Ｈ１１０４    電極部
Ｈ１１０５    バンプ
Ｈ１１０６    インク流路壁
Ｈ１１０７，１０４ａ    吐出口
Ｈ１１０８    吐出口群
Ｈ１１１０    Ｓｉ基板
Ｈ１２００    第１のプレート
Ｈ１２０２，Ｈ１２０３    接着剤
Ｈ１２０４    紫外線硬化領域
Ｈ１４００    第２のプレート
Ｈ１５００    インク供給部材
Ｈ２０００    タンクホルダー
Ｈ２２００    電気コンタクト基板
１０１    支持部材
１０１ｂ    隔壁
１０３    記録素子基板
１０４    吐出口プレート
１０５    吐出エネルギー発生素子
【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】
2005125516.tif 000008
【図７】
2005125516.tif 000009
【図８】
2005125516.tif 000010
【図９】
2005125516.tif 000011
【図１０】
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