(57)【要約】【課題】記録素子基板にＩＬＢ接続される電気配線テープの熱歪による接合不良を防ぐ。【解決手段】第２のプレートＨ１４００上に電気配線テープＨ１３００を接着固定し、その電気接続部であるインナーリードを記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１の電極部に接合する際に、電気配線テープＨ１３００に温度勾配が発生し、特に円Ａ1 で示す領域の熱歪によってインナーリードの接合不良が発生する。これを防ぐために、熱歪の大きい接着領域に低温で早く硬化するＵＶ硬化型の接着剤Ｈ１３０９ａを用いる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出手段を有する素子基板と、前記素子基板に対応するデバイスホールおよび電気接続部を有する配線基板と、前記素子基板および前記配線基板を支持する支持手段と、前記配線基板の前記電気接続部に近い所定の裏面領域を第１の接着剤によって前記支持手段に接着固定する第１の接着固定部と、前記第１の接着剤と異なる硬化特性を有する第２の接着剤によって前記配線基板の残りの裏面領域を前記支持手段に接着固定する第２の接着固定部と、を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第１の接着固定部が、前記配線基板の略中央部に位置することを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第１の接着剤に紫外線硬化型接着剤を使用することを特徴とする請求項１または２記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第２の接着剤に熱硬化型接着剤を使用することを特徴とする請求項３記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記第１の接着固定部に、接着を促進するための処理を施すことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第１および前記第２の接着固定部の間に分離手段が配設されていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記第１の接着剤が前記第２の接着剤よりも硬化速度が速いことを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか１項記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに被記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする記録装置。
【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口から吐出して記録動作を行う液体吐出方式の記録装置に搭載される液体吐出ヘッドおよび記録装置に関するものである。
【０００２】
なお、本発明の液体吐出ヘッドは、一般的なプリント装置のほか、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用の記録装置に適用することができる。
【背景技術】
【０００３】
インクジェットプリンタ等の液体吐出方式の記録装置は、いわゆるノンインパクトの記録装置であり、高速な記録と様々な記録媒体に対して記録することが可能であって、記録における騒音が殆ど生じないと言った特徴を持つ。このようなことから、液体吐出方式の記録装置は、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。
【０００４】
図６ないし図８は、例えば特許文献１に開示された従来の記録装置に搭載される記録ヘッドの主要部の構成を示す。この記録ヘッドは、第１、第２の記録素子基板（素子基板）１１００、１１０１を接着した第１のプレート上に固定された第２のプレート１４００に、デバイスホール１３０１を有する電気配線テープ（配線基板）１３００を接着固定したものである。電気配線テープ１３００のインナーリード１３０２に記録素子基板１１００、１１０１の接続パッド１１０２上のスタッドバンプ１１０３を熱超音波圧着法によって電気接合し、デバイスホール１３０１の周囲を封止する。このようにして、スタットバンプ１１０３に対してＩＬＢ接合を行う。
【０００５】
図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、インナーリード１３０２とスタッドバンプ１１０３との中心軸が実質的に一致した状態でＩＬＢツールに押されたインナーリード１３０２がスタッドバンプ１１０３を真上から押しつぶすように接合されるのが好ましい。
【特許文献１】特開２００４−１８８６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、２つの記録素子基板のマウント後に電気配線テープを接合すると、２つの記録素子基板の相対位置の誤差、インナーリードの配列誤差、電気配線テープの接合誤差が加算され、インナーリードとそれに対応する接続パッドは位置ずれが生じる。生産性よく電気配線テープの接着を行うために加熱硬化型の接着剤を用いる場合は、さらに加熱時の熱膨張差によるインナーリード配列ピッチの伸びが加わる。
【０００７】
位置ずれの要因を減らすため、しばしば電気配線テープの中心付近にてインナーリードと接続パッドとの位置合わせが行われ、位置ずれを左右のデバイスホールに振り分ける調整がなされる。また、インナーリードの配列ピッチの伸びは、伸び量を想定し電気配線テープ単体にて電気配線テープの中心からインナーリード群までの位置を予め補正を行う場合がある。
【０００８】
しかし、記録素子基板の長尺化にともない電気配線テープの接着面積が広がり、図６に示すように複数の形状の異なる記録素子基板を搭載する場合、同一のデバイスホール内のインナーリード群においても接着される場所により電気配線テープの伸び量が異なる。
【０００９】
この電気配線テープのアンバランスな伸びについて図８を用いて説明する。図８の（ａ）は図６のＢ部の拡大図、図８の（ｂ）は図６のＡ部の拡大図である。Ａ部のように電気配線テープ１３００の中央に近くかつ近辺に比較的広い接着領域を持つ部分では、図８の（ｂ）に矢印で示す方向へ大きく移動する。逆に図８の（ａ）のように、電気配線テープ１３００の周辺に当たり、かつ広い接着領域が近辺に少ないＢ部では移動が少ない。電気配線テープ１３００の移動に伴い、インナーリード１３０２の位置は対応する接続パッド１１０２に対してずれることになる。
【００１０】
この現象は、長尺側の記録素子基板のサイズが１インチを超えるような長尺ヘッドにおいて顕著に見られ、実測およびシミュレーションにて同様な結果が得られている。このように同一の記録素子基板に対して対応するインナーリードの移動量が異なる場合は、電気配線テープの中心からインナーリード群までの位置を予め補正を行うことが困難となる。
【００１１】
図８の（ｂ）に示すような位置ずれは、図７の（ｃ）、（ｄ）に示すように、ＩＬＢ接合時のスタッドバンプ１１０３上へのインナーリード１３０２の打ち下ろしの際にインナーリード１３０２の振れ、あるいは曲がりを生じさせる。
【００１２】
また、インナーリードとスタッドバンプとの中心軸がずれていると、インナーリードはスタッドバンプ上を横滑りするようにしてスタッドバンプを押し、インナーリードはひねるように接合されることになる。このような状態で接合がなされると、インナーリードの特に先端が隣接する接続パッドやスタッドバンプあるいは記録素子基板の表面に接触してしまい、電極間ショートを引き起こす場合がある。
【００１３】
本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、ＩＬＢ接合において配線基板の伸び等による電気接続の不良発生を低減できる液体吐出ヘッドおよび記録装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出手段を有する素子基板と、前記素子基板に対応するデバイスホールおよび電気接続部を有する配線基板と、前記素子基板および前記配線基板を支持する支持手段と、前記配線基板の前記電気接続部に近い所定の裏面領域を第１の接着剤によって前記支持手段に接着固定する第１の接着固定部と、前記第１の接着剤と異なる硬化特性を有する第２の接着剤によって前記配線基板の残りの裏面領域を前記支持手段に接着固定する第２の接着固定部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
配線基板の伸びによる位置ずれが発生しやすい領域に、その他の領域と硬化特性の異なる接着剤を用いることで、電気接続部の接合不良を低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１および図２は、基板面に略垂直方向に液滴を吐出するいわゆるサイドシュータ型の液体吐出ヘッドであるインクジェット記録ヘッドの構成を示す。この記録ヘッドは、図１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からなる。この記録ヘッドを搭載する記録装置は、記録ヘッドに対向するように被記録媒体を搬送する搬送手段を有する。
【００１８】
記録素子ユニットＨ１００２は、素子基板である第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、配線基板である電気配線テープＨ１３００、電気コンタクト基板Ｈ２２００、第２のプレートＨ１４００を有する。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、シールゴムから構成されている。
【００１９】
記録素子ユニットＨ１００２は、図３に示すように、第１のプレートＨ１２００と第２のプレートＨ１４００の接合によるプレート接合体（支持手段）を有する。記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１はプレート接合体へマウントされ、電気配線テープＨ１３００の積層とインナーリードＨ１３０２による記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１との電気接続、その電気接続部などの封止、の順に実装される。
【００２０】
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が形成されている。第２のプレートＨ１４００は、各インク供給口が露出するように第１のプレートＨ１２００に接合される。
【００２１】
第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１は第１のプレートＨ１２００の表面に位置精度良く接着固定される。第１および第２の記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１はサイドシュータ型として公知の構造である。例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板にインク流路としてのインク供給口と、インク供給口を挟んだ両側にそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列された吐出手段であるヒータ列とを有する。各記録素子基板の側辺のうち、ヒータ列に直交する側辺には、ヒータに接続され基板の両外側に接続パッドが配列された電極部が設けられる。
【００２２】
電気配線テープＨ１３００としては、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープが採用される。ＴＡＢテープは、ベースフィルム、銅配線、銅配線を保護するカバーフィルムの積層体である。第１の記録素子基板Ｈ１１００の電極部に対応するデバイスホールＨ１３０１の２つの辺には、接続端子として表面がＡｕめっきされたインナーリードＨ１３０２が延出する。第２の記録素子基板Ｈ１１０１についても同様である。
【００２３】
マルチ記録素子型のインクジェット記録素子ユニットにおいては、画像の色ずれを防止するため各記録素子の相対位置精度が重要である。この相対精度を確保するためにＴＡＢテープは各記録素子基板のマウント後に接合される。
【００２４】
電気配線テープＨ１３００はカバーフィルム側を第２のプレートＨ１４００の表面に熱硬化型エポキシ樹脂等の接着剤を介して接着固定される。電気配線テープＨ１３００のベースフィルムは、記録素子ユニットＨ１００２の図示しないキャッピング部材が当接する平滑なキャッピング面となる。
【００２５】
電気配線テープＨ１３００と記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１との電気接続は、電気配線テープＨ１３００のインナーリードＨ１３０２と記録素子基板側の接続パッド上のスタッドバンプとをＩＬＢ（Inner Lead Bonding）接合することによりなされる。
【００２６】
ＩＬＢ接続の後、その電気接続部は、インクによる腐食や外的衝撃から保護するための第１の封止剤Ｈ１３０７および第２の封止剤Ｈ１３０８により封止される。第１の封止剤Ｈ１３０７は、主にマウントされた各記録素子基板の外周部を封止し、第２の封止剤Ｈ１３０８は、各記録素子基板と電気配線テープＨ１３００との電気接続部の表側を封止している（図２参照）。
【００２７】
通常電気配線テープＨ１３００のプレート接合体への接着は、第２のプレートＨ１４００へ接着剤を塗布し、次いで電気配線テープＨ１３００を位置決めし、貼り合わせた後、圧着ツールにて加熱圧着を行う。その際、ツールおよびプレート接合体は周囲への放熱と内部への蓄熱のバランスから熱分布を持つ。
【００２８】
図４の（ａ）に示すように、通常第２のプレートＨ１４００の中心付近からの等温線は同心円を描くように広がる。このように、温度差が発生するため電気配線テープＨ１３００の伸び量に差が生まれ、インナーリードＨ１３０２の位置ずれ量に差ができる。
【００２９】
図４の（ｂ）に示すように、特に熱による変形を受けやすいＡ1 部には大きなずれが発生する。そこで、この部分を含む領域（第１の接着固定部）には第１の接着剤Ｈ１３０９ａ、他の領域（第２の接着固定部）には第２の接着剤Ｈ１３０９ｂを用いる。第１の接着剤Ｈ１３０９ａは低温硬化型で、第２の接着剤Ｈ１３０９ｂに比べて低温で早く硬化が進むものを選択する。
【００３０】
例えば、第１の接着剤Ｈ１３０９ａとして大日本インキ化学工業株式会社のＸＡ００２を使用する。この接着剤は、予め紫外線照射を行えば、６０℃程度で接着力がでる。第２の接着剤Ｈ１３０９ｂについてはケミタイトのような加熱硬化型エポキシ接着剤を使用すれば、接着力および耐インク性を維持することができる。
【００３１】
電気配線テープＨ１３００の低温硬化型の接着剤Ｈ１３０９ａを使用する領域には、接着力を付与するために予め紫外線照射等にて表面改質をしておいてもよい。また、接着剤Ｈ１３０９ａに耐インク性が無い場合は、図４の（ｂ）に示すように、インナーリード部と接着剤Ｈ１３０９ａの間の領域を耐インク性のある接着剤Ｈ１３０９ｂにて完全に遮断する。さらに、図４の（ｃ）に示すように、この２種類の接着剤Ｈ１３０９ａ、Ｈ１３０９ｂを分離するために、第２のプレートＨ１４００の上面に接着剤Ｈ１３０９ａの領域を囲うような分離手段である分離溝Ｈ１３０９ｃを形成してもよい。
【００３２】
次に製造方法を図５の（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図５の（ａ）は、第２のプレートＨ１４００へ接着される電気配線テープＨ１３００の裏面を示す。まず、電気配線テープＨ１３００の接着剤Ｈ１３０９ａによる接着領域表面に予め紫外線照射による表面改質を行う。次に図５の（ａ）に示すように、接着剤Ｈ１３０９ａ、Ｈ１３０９ｂを転写方式にて塗布する。接着剤Ｈ１３０９ａにはＵＶ遅延硬化型の低温接着剤を使用し、接着剤Ｈ１３０９ｂには熱硬化型のエポキシ重合接着剤を使用する。
【００３３】
次に図５の（ｂ）に示すように、第２のプレートＨ１４００上に電気配線テープＨ１３００をマウントし、同図の（ｃ）に示すように接着剤Ｈ１３０９ａに対し紫外線Ｐを照射して硬化を開始させる。次に図５の（ｄ）に示すように、電気配線テープＨ１３００のインナーリードＨ１３０２と記録素子基板Ｈ１１００、Ｈ１１０１の接続パッドの位置合わせを行い熱圧着ツールにて接合する。ツールの温度は接着剤Ｈ１３０９ｂのエポキシ重合接着剤に必要な１００℃〜１５０℃にする。圧着時間は約１分とする。圧着直後より接着剤Ｈ１３０９ａは硬化が急速に進み電気配線テープＨ１３００の接着剤Ｈ１３０９ａによる接着領域は即座に固定される。その結果、電気配線テープＨ１３００の伸びによるインナーリードＨ１３０２と記録素子基板Ｈ１１００の接続パッドの大きなずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一実施例によるインクジェット記録ヘッドを示す斜視図である。
【図２】図１のインクジェット記録ヘッドを分解して示す分解斜視図である。
【図３】図２の記録素子ユニットを示す拡大図である。
【図４】電気配線テープの接着領域を説明する図である。
【図５】電気配線テープの接着工程を説明する図である。
【図６】一従来例を示す図である。
【図７】従来例におけるトラブルを説明する図である。
【図８】位置ずれした状態でインナーリードをスタッドバンプに接合した際に生じるインナーリードのねじれを示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
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
Ｈ１３００    電気配線テープ
Ｈ１３０２    インナーリード
Ｈ１３０９ａ、Ｈ１３０９ｂ    接着剤
Ｈ１３０９ｃ    分離溝
Ｈ１４００    第２のプレート
【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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