(57)【要約】【課題】  裏面実装ヘッドにおける放熱特性のＵＰを図る。【解決手段】  裏面電極を有する記録素子基板の裏面の保護膜に関して、放熱部材接合部の保護膜と裏面電極接合部の保護膜の膜構成が異なる構成とする。【選択図】  図１
2007326240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側に記録液を吐出する複数の記録素子を備え、裏面側に液体供給口と電気接続を行うための裏面電極を備えた記録素子基板と、
前記記録素子基板に対して液体を供給するための液体供給穴が形成され電気制御信号と駆動電力を供給するための電気接続部が形成されたフレキシブル配線基板と、
前記フレキシブル配線基板を保持し、前記記録素子基板に液体を供給する液体供給口を有した保持部材とを備え、
前記記録素子基板と前記フレキシブル配線基板と前記保持部材が互いに積層して形成されていて、
前記記録素子基板の裏面と前記フレキシブル配線基板とが、放熱部材を介して熱的に接続されているインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記記録素子基板の裏面には保護膜が形成されていて、前記放熱部材接合部の保護膜と前記裏面電極接合部の保護膜の厚さまたは材質が異なることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記放熱部材接合部の保護膜は、前記裏面電極接合部の保護膜よりも薄いことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記放熱部材接合部の保護膜は、無機膜であり、厚さが２μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記放熱部材接合部の保護膜は無機膜であり、前記裏面電極接合部の保護膜は有機膜であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記放熱部材接合部の保護膜と、前記裏面電極接合部の保護膜の厚さがほぼ等しいことを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記放熱部材接合部の保護膜は無機膜の１層構成であり、前記裏面電極接合部の保護膜は無機膜と有機膜との２層構成であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記放熱部材接合部の保護膜の厚さが２μｍ以下であることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記放熱部材はバンプ、ハンダ、導電性ペーストのいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記放熱部材はあらかじめ記録素子基板の裏面側に形成されたメッキバンプであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
前記請求項１から請求項９に記載のインクジェット記録ヘッドが搭載されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の記録液を吐出して記録動作を行う記録装置、この記録装置に適用される記録ヘッド、この記録ヘッドに適用される記録素子基板の構成に関するものである。なお、本発明は、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記録装置に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
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、記録時における騒音がほとんど生じないといった特徴を持つ。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、ワードプロセッサ、ファクシミリ、及び複写機などの記録機構を担う装置として広く採用されている。
【０００３】
このインクジェット記録装置における代表的なインク吐出方式としては、電気熱変換素子を用いた方式がある。この方式は、微小な吐出口から微少な液滴を吐出させて、記録媒体に対し記録を行うものとなっており、一般に、液滴を形成するためのインクジェット記録ノズルと、このヘッドに対してインクを供給する供給系とから構成される。
【０００４】
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与えることにより記録液に熱エネルギーを与え、そのとき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。さらに電気熱変換方式を用いたインクジェット記録ヘッドの場合、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(エッジシューター)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)とがある。
【０００５】
この記録ヘッドに適用される記録素子基板との配線基板の接続に関して、第１の従来例を以下に示す。特公平8-25272（液体噴射記録ヘッド）や特開平10-044418（インクジェット記録ヘッドおよびそのヘッドを用いたインクジェット記録装置）にて、小型化と生産コストの低減が図れ、しかも信頼性に優れ高品位で記録を行なえるインクジェットヘッドとして、開示されている。そのヘッドの外観斜視図を図１３に示し、このヘッドの液体吐出部近傍を図１４，図１５に示すがこのヘッドにおいて、記録素子基板101はその表面にオリフィス105と不図示の電気熱変換素子と不図示の電子回路素子とが形成されており、電極107は液体吐出基板101に対して電気制御信号と駆動電力を供給する電気配線基板103の電極108と、ILB(Inner  Lead  Bonding)による金属間結合、または、異方性導電接着を用いた熱圧着により、電気的に接続されている。さらに、プリンタなどに代表される製品において、接続電極部はインクからの保護、および、オリフィス面に付着したインク滴や紙紛等のゴミを除去するゴムブレードによる拭き取り動作から保護するために、封止材110により覆われている。また、液体吐出基板101はインク供給流路を有する支持部材102に互いのインク供給流路が連通するように接着剤111により固定されている。
【０００６】
また、液体吐出基板はＳｉなどから成るが、インクの種類によっては、Ｓｉを腐食させるものもある。そこで、図１５に示すように、Ｓｉ０２等から成る保護膜１１２が基板の裏面に形成されている。
【０００７】
しかしながら、上述した第１の従来例における、オリフィスのある表面側に電極を有し、その接続電極部が封止材により覆われているインクジェット記録ヘッドには、印字品位を低下させる以下のよう問題がある。
【０００８】
すなわち、液体吐出基板と電気配線基板の接続電極部を封止剤で封止した部分は、オリフィス表面より突出することになり、この突出した封止部分が被記録媒体と接触しないようにするためこの突出した封止剤の分だけオリフィス表面から被記録媒体までの間隔が広がってしまう。従ってオリフィスから吐出されるインクの被記録媒体への着弾精度を低下させる１つの原因となる。また、突出した封止部は、オリフィス表面に付着したインク滴や紙紛等のゴミを除去するためのゴムブレードによる拭き取りの障害となりオリフィス面のクリ−ニングがうまくいかず印字品位の低下を引き起こす場合もあった。
【０００９】
そこでこの問題を解決するための記録ヘッドの従来例として、オリフィスのある面の裏面側に電気的な接続電極があるプリントヘッド基板で構成されたワイドアレイインクジェット装置が、特開平11-192705（スケーラブルなワイドアレイインクジェットプリントヘッドおよびその製作方法）にて開示されている。図１６に、特開平11-192705によるワイドアレイインクジェットペン２１０を示す。図１６は、ワイドアレイプリントヘッドを有するワイドアレイインクジェットペンの斜視図である。図１７は、図１６のワイドアレイインクジェットプリントヘッドの電気接続部を示すプリントヘッドダイと支持基板２２０を含んだ一部分の断面図である。ペン２１０は、ワイドアレイプリントヘッド２１２およびペン本体２１４から構成されている。ペン本体２１４は、プリントヘッド２１２が取り付けられるハウジングである。ペン本体２１４には、ローカルなインク槽としての働きをする内部チャンバ２１６がある。また図１６、図１７を参照すると、プリントヘッド２１２は、支持基板２２０に装着された複数のプリントヘッド２１８を備えている。プリントヘッド２１８は、ノズル開口部238が形成された面の裏面側に電気的な接続を行うための電極284とインク供給口２４２が形成されており、プリントヘッド２１８を保持するための支持基板２２０は第一の表面２７０及び第二の表面２７２に電気配線が施されており第１の表面２７０側においてはんだバンプによりプリントヘッドと電気的な接続を行い配置される。また論理回路（不図示）と駆動回路２３０は、基板２２０の第１の表面の反対側の第２の表面２７２に搭載される。
【特許文献１】特公平8-25272号公報
【特許文献２】特開平10-044418号公報
【特許文献３】特開平11-192705号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように液体吐出基板にノズル開口部がある面の裏面側にインク供給口が形成されておりその近傍に他部材との電気的な接続を行う接続電極を有し、電気配線が形成されている支持基板の表面と電気的な接続が行われるインクジェット記録ヘッドには、以下のような問題がある。
【００１１】
この特開平１１−１９２７０５に開示されているヘッド構成においてははんだバンプ装置処理が、支持基板とプリントヘッドを装着するために使用されている。
【００１２】
プリントヘッドは支持基板に対向したプリントヘッドの表面に沿って，下方にあるインクスロットを備えている。このヘッド構成においてはプリントヘッドを装着するためのはんだが、このインクスロットのまわりにリングを形成している。そしてこのはんだのリングはインクスロットに対する流体境界として働く。
【００１３】
しかしながら記録に用いるインクによっては、流体境界として機能しているはんだを腐食させインクリ-クを引き起こしたり、さらに電気接続部腐食により電気的な接続不良を引き起こしたりする恐れがある。
【００１４】
また接着剤や封止剤によって流体隔壁を形成するアンダーフィル処理も記載されているが、インクスロットの開口端部にはんだバンプが位置し形成されている場合は完全にはんだバンプ部を覆うことは非常に困難である。そのためインクスロットの開口端部にはんだバンプを配置せず接着剤，封止材により流体隔壁を形成することが必要である。
【００１５】
また、最近では、印刷の高速化のため、ノズル数を増加させるなどしているが、この結果、記録素子基板に投入されるエネルギーが増え、記録素子基板の発熱量が増加する傾向にある。さらに、インクジェットプリンタの市場価格が低下しており、記録素子基板をできるだけ小さくシュリンクし、コスト低減を図っているが、記録素子基板が小さくなることで、支持部材との接触面積が減り、これら２点から、放熱特性を維持するのが難しくなってきている。このため、ノズル数を増加しても思ったように印刷を高速化できなかったり、あるいは記録素子基板の昇温による印字品位の劣化を引き起こしたりする可能性がある。
【００１６】
本発明の目的は、上記各問題を解決し、印字品位の劣化がなく、印刷を高速化できるインクジェット記録ヘッドを提供することにある。また信頼性が高く小型で安価なインクジェット記録ヘッドを提供することにある。さらにはその記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明の記録ヘッドは、表面側に記録液を吐出する複数の記録素子を備え、裏面側に液体供給口と電気接続を行うための裏面電極を備えた記録素子基板と、前記記録素子基板に対して液体を供給するための液体供給穴が形成され電気制御信号と駆動電力を供給するための電気接続部が形成されたフレキシブル配線基板と、前記フレキシブル配線基板を保持し、前記記録素子基板に液体を供給する液体供給口を有した保持部材とを備え、前記記録素子基板と前記フレキシブル配線基板と前記保持部材が互いに積層して形成されていて、前記記録素子基板の裏面と前記フレキシブル配線基板とが、放熱部材を介して熱的に接続されているインクジェット記録ヘッドであって、前記記録素子基板の裏面には保護膜が形成されていて、前記放熱部材接合部の保護膜と前記裏面電極接合部の保護膜の厚さまたは材質が異なることを特徴とする。
【００１８】
また、前記放熱部材接合部の保護膜は、前記裏面電極接合部の保護膜よりも薄いことを特徴とする。
【００１９】
さらに、前記放熱部材接合部の保護膜は、無機膜であり、厚さが２μｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
さらにまた、前記放熱部材接合部の保護膜は無機膜であり、前記裏面電極接合部の保護膜は有機膜であることを特徴とする。
【００２１】
そして、前記放熱部材接合部の保護膜は無機膜の１層構成であり、前記裏面電極接合部の保護膜は無機膜と有機膜との２層構成であることを特徴とする。
【００２２】
そしてまた、前記放熱部材はバンプ、ハンダ、導電性ペーストのいずれかであることを特徴とする。
【００２３】
そしてさらに、前記放熱部材はあらかじめ記録素子基板の裏面側に形成されたメッキバンプであることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明のインクジェット記録装置は、上記記載の本発明のインクジェット記録ヘッドが搭載されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
上記のように構成された本発明のインクジェット記録ヘッドにおいては、記録素子基板裏面とフレキシブル配線基板との間に、バンプやハンダや導電ペーストなどから成る放熱部材が配置されているため、記録素子基板が小さくなったり、記録素子基板の発熱量が増加したりしても、記録素子基板の熱が速やかに接触部材に伝導するため、良好な放熱特性を得られる。さらに記録素子基板の裏面には保護膜が形成されているが、放熱部材接合部の保護膜と裏面電極接合部の保護膜の厚さまたは材質が異なり、放熱部材接合部の保護膜の熱伝導を高くすることができるため、良好な放熱特性が得られる。
【００２６】
放熱部材接合部の保護膜を、裏面電極接合部の保護膜よりも熱伝導を高くする手段として、放熱部材接合部の保護膜を裏面電極接合部の保護膜よりも薄くする方法がある。この場合、放熱部材接合部の保護膜は無機膜であり、厚さが２μｍ以下であると放熱特性として、充分な性能が得られる。裏面電極接合部の保護膜は厚いため、電気絶縁性が確保される。
【００２７】
また、別の手段として、放熱部材接合部の保護膜は無機膜であり、裏面電極接合部の保護膜が有機膜である構成としても良い。無機膜よりも有機膜の方がより電気絶縁性に優れる場合があり、この構成では、裏面電極接合部の電気絶縁性がより確保できる。有機膜は一般的には熱伝導性が良くないため、放熱部材接合部の膜は無機膜とすることで、放熱特性が確保できる。さらに、両者の保護膜の厚さをほぼ等しくすることで、放熱部材や裏面電極接合時の高さの違いがなくなるため、接合性をより高めることができる。
【００２８】
さらに、別の手段として、放熱部材接合部の保護膜は無機膜の１層構成で、裏面電極接合部の保護膜は無機膜と有機膜の２層構成としても良い。この場合も、放熱性を満足しつつ、裏面電極接合部の電気絶縁性を良好に確保できる。
【００２９】
このように放熱特性を確保できる記録ヘッドを構成することができるため、印字品位の劣化がなく、印刷を高速化できるインクジェット記録ヘッドを提供できる。
【００３０】
さらに、電気絶縁性も十分に確保できるため、信頼性が高いインクジェット記録ヘッドを提供できる。また、上記のような構成により、記録素子基板を小さくシュリンクしても放熱特性を確保でき、小型で安価なインクジェット記録ヘッドを提供できる。
【００３１】
また、本発明の記録ヘッドは、記録素子基板の裏面に電極を配置し、裏面側で電気接続することが可能である。そのため、記録素子基板の裏面電極と、フレキシブル配線基板の電極端子が電気的に接続され、記録素子基板の液体供給口の外周が密閉されていることにより、記録素子基板の表面に突出する封止材がないため、記録ヘッドと被記録媒体との間隔を、記録素子基板表面から被記録媒体までの距離で決定することができ、従来構成よりも距離を短くすることができるため、吐出された記録液滴の被記録媒体への着弾精度を高めることができ、引いては、高品位な印刷が可能となる。
【００３２】
また、ゴムブレードによるオリフィス面のクリーニングの際に弊害を生じない。さらに、記録ヘッドもコンパクトに構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００３４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図を用いて説明する。
【００３５】
図１、図２は、本発明の記録ヘッド全体を示す外観斜視図であり、図１は記録素子基板の表面側から見た図、図２は記録素子基板の裏面側から見た図である。
【００３６】
図３は、本発明の記録ヘッドの分解斜視図であり、図４は、本発明に用いられる記録素子基板の概略斜視図である。
【００３７】
図５は、図１におけるＣ部詳細図であり、記録素子基板近傍の平面模式図である。
【００３８】
図１〜図５において、H1100は記録素子基板、H1200は保持部材、H1300はフレキシブル配線基板、H1500、H1600は液体供給部材である。
【００３９】
記録ヘッドH1001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。インクタンク（不図示）は記録ヘッドH1001に対して着脱自在であり、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おける印刷のランニングコストが低減される。
【００４０】
本実施例の記録ヘッドは、１個の記録ヘッド当たり、複数個の記録素子基板が搭載される構成であり、１個の記録ヘッドで多色印刷が可能である。そのため、記録ヘッドをコンパクトに構成可能であり、また、部材を一体化して構成することで、部品コストの低減、製造コストの低減が図れるため、安価な記録ヘッドを構成できる。またインクタンクも、多色印刷のために、複数個のインクタンクを１個の記録ヘッドに搭載する構成となる。本実施例では、５個のインクタンクを搭載している。
【００４１】
図３に示すとおり、記録ヘッドH1001は、主な部品構成として、複数個の記録素子基板H1100、フレキシブル配線基板H1300、保持部材H1200、第１の液体供給部材H1500、第２の液体供給部材H1600、シールゴムH1800、フィルターH1700から構成されている。
【００４２】
まず記録素子基板H1100は、図４（表面）に示すように記録液・インクを吐出するための吐出口H1107が開口しており、吐出口H1107が複数列をなすことで、吐出口列H1108を形成している。吐出口列H1108の裏面側には記録液を供給するための液体供給口H1102が、吐出口列H1108の長さとほぼ等しい長さで開口している。液体供給口H1102からの記録液は発泡室H1109に入り、電気熱変換素子H1103によって、記録液が発泡し、吐出口H1107から記録液の吐出が行われることとなる。
【００４３】
また、図４（裏面）に示すように、記録素子基板の端部には電気的な信号を送るための複数の裏面電極H1124が形成されている。裏面電極H1124からは、記録素子基板を貫通する不図示の貫通配線が設けられ、記録素子基板の表面側の電気回路へと配線がつながっている。
【００４４】
さらに、記録素子基板の裏面のハッチングで示す部分は、放熱バンプ接合部H1125である。この部分には、記録素子基板の熱を他部材に伝熱するための放熱バンプが形成される。放熱バンプは、熱的伝達を行う目的で形成され、実質、電気的な接続は行われない。ただし、電気的なグランド配線として兼用してもよい。
【００４５】
図５に示すように、破線で示す記録素子基板H1100の下には、フレキシブル配線基板H1300が配置されていて、フレキシブル配線基板H1300に形成された電極端子H1302上に、エレキバンプH1105が配置されている。さらにエレキバンプH1105と裏面電極H1124が接合することで、電気的接続がなされ、記録液を吐出するのに必要な電力や電気的信号が、フレキシブル配線基板から記録素子基板へ供給される。電気接合部は、封止剤（あるいは接着剤）H1311により封止されており、電気接合部を、記録液による腐食や、外部衝撃などから保護している。
【００４６】
フレキシブル配線基板H1300の下には保持部材H1200が設けられていて、保持部材H1200とフレキシブル配線基板H1300とは接着剤H1310により接合されている。
【００４７】
また、保持部材H1200には液体供給口H1201が、フレキシブル配線基板H1300には液体供給穴H1301が形成されている。保持部材H1200の液体供給口H1201と、フレキシブル配線基板H1300の液体供給穴H1301と、記録素子基板H1100の液体供給口H1102とが連通することで、第１の液体供給部材H1500から供給された記録液が、記録素子基板H1100まで供給されることとなる。
【００４８】
さらに、放熱バンプH1109は、記録素子基板H1100が吐出により発生する熱をフレキシブル配線基板H1300に形成された放熱用金属箔H1309を介して、保持部材H1200へと逃がす放熱目的で使用している。放熱バンプH1109は、上述したように、図４（裏面）に示す記録素子基板の放熱バンプ接合部H1125に対応するよう形成されたものである。本実施例では、放熱バンプとしているが、バンプに限ることはなく、ハンダや、導電ペーストなど、熱伝導性の良い材料であれば用いることができる。また、記録素子基板の裏面にメッキバンプの形態で形成しても良い。また、本実施例では、１つの記録素子基板当たり、数１０個〜数１００個程度の放熱バンプ数で、１個のバンプ径はφ数10μｍ〜数100μｍに設定しているが、これに限ることはなく、記録素子基板の発熱量、要求される放熱特性、１つのバンプ当たりの接触面積（バンプ径）などにより、自由に設定可能である。
【００４９】
記録素子基板H1100の裏面電極H1124とフレキシブル配線基板H1300の電極端子H1302との接合も、本実施例では、バンプによる接合の形態を示しているが導電性接着剤による接合や熱硬化性接着剤により電極同士を互いに圧接する方法を用いても良い。また熱硬化性接着剤が導電粒子を含んでいても構わない。
【００５０】
（第一の実施例）
以下に本発明の第一の実施例について図を用いて説明する。
【００５１】
図６は、図１におけるＢ−Ｂ断面を表す模式図であり、図７は、図１におけるＡ−Ａ断面を表す模式図である。
【００５２】
図６、図７に示すように、フレキシブル配線基板H1300に形成された放熱用金属箔H1309上に放熱バンプH1109が設けられ、記録素子基板H1100の裏面と接する構成となる。記録素子基板の裏面には、保護膜H1150が形成されている。仮に記録素子基板裏面の保護膜が全くないと、封止剤H1311による封止の具合によっては、記録液とＳｉ材が接する場合が出てくる。記録液の種類によっては、Ｓｉ材を腐食させることがあるため、これを防ぐために、保護膜H1150を形成するようにしている。また、この保護膜が形成されることで、裏面電極H1124と記録素子基板のＳｉ材との電気絶縁性を確保し、正常な電気動作を行うことができる。
【００５３】
ここで、本実施例では図６に示すように放熱部材接合部の保護膜を裏面電極接合部の保護膜よりも薄くしている。保護膜が薄いと、その材料や形成方法によっては、膜上にできたピンホールなどの影響で十分な電気的絶縁性が得られない場合がある。裏面電極接合部は電気的接続がなされ、Ｓｉ材との絶縁を確保するため、ある程度厚い膜が必要であるが、放熱バンプ接合部は実質電気的接続がなされず、熱的接続を行うのが目的であるため、膜厚を電気接続部よりも薄くすることで、膜の熱伝導を高める構成としている。これにより、放熱特性が確保できる。
【００５４】
なお、Ｓｉ基板を電気的なグランドにし、放熱バンプおよび放熱用金属箔も電気的グランドとして兼用することもできる。この場合は、Ｓｉ基板と放熱バンプ、放熱用金属箔間に電気的な絶縁が不要となるため、放熱バンプ接合部の保護膜にも絶縁性は要求されず、このように放熱バンプ接合部の膜厚を薄くした構成が可能である。
【００５５】
放熱バンプ接合部の保護膜は有機膜よりも、無機膜である方が好ましい。一般的に、有機膜は熱伝導が低いものが多いため、より熱伝導の高い無機膜を使う方が良い。無機膜は、ＳｉＯｘや、ＳｉＮｘなど、耐インク性のある材料を選択すればよい。また、放熱バンプ接合部の保護膜厚をいくつに設定するかは、記録素子基板の発熱量、要求される放熱特性、放熱バンプと記録素子基板との接触面積の総和などにより変化するが、本実施例では、より高い放熱特性を得るために、膜厚２μｍ以下としている。さらには本実施例では一例として、放熱バンプ接合部の保護膜を１μｍ、裏面電極接合部の保護膜を４〜５μｍとしている。
【００５６】
ちなみに、放熱バンプ接合部の保護膜が全くなく、Ｓｉ基板とバンプが直接接する構成とすることで、放熱特性を確保することも考えられるが、このような構成にした場合、接合方法によってはＳｉ基板にクラック等のダメージを与える場合がある。特に高荷重での接合が必要な場合や、超音波振動を用いた接合の場合に、顕著にダメージが発生する場合がある。したがって、本発明では、バンプ接合部には保護膜を形成し、接合時のダメージを回避しつつ、膜厚を薄くすることで、熱伝導も十分に高くし、放熱特性を確保する構成としている。
【００５７】
以上述べたように、本実施例の構成により、記録素子基板が小さくなったり、記録素子基板の発熱量が増加したりしても、記録素子基板の熱が速やかに接触部材に伝導するため、良好な放熱特性を得られる。また、裏面電極接合部の保護膜は厚いため、十分な電気絶縁性が確保されるとともに、記録液によるＳｉ基板の腐食を防ぎ、電気的ショートを無くすことができる。よって、記録素子基板の昇温による印字品位の劣化がなく、印刷を高速化でき、電気絶縁性も十分に確保した信頼性が高いインクジェット記録ヘッドを提供できる。また、上記のような構成により、記録素子基板を小さくシュリンクしても放熱特性を確保できるため、小型で安価なインクジェット記録ヘッドを提供できる。
【００５８】
また、本発明の記録ヘッドは、記録素子基板の裏面に電極を配置し、裏面側で電気接続することが可能であり、記録素子基板の表面に突出する封止材がないため、記録ヘッドと被記録媒体との距離を、従来構成よりも短くすることができるため、高品位な印刷が可能となる。
【００５９】
また、ゴムブレードによるオリフィス面のクリーニングの際に弊害を生じず、記録ヘッドもコンパクトに構成できる。
【００６０】
（第二の実施例）
以下に、本発明の第二の実施例について、図を用いて説明する。
【００６１】
図８は、本発明の第二の実施例を示す記録ヘッドの断面図である。
【００６２】
本実施例では、第一の実施例と比較して、部品構成はほぼ同様な構成となっているが、記録素子基板裏面の保護膜の構成が異なる。
【００６３】
本実施例では、放熱バンプ接合部、裏面電極接合部ともに、無機膜から成り、均一な厚さの保護膜が１層形成されている。さらに、裏面電極接合部のみ有機膜から成る保護膜が、無機膜の上に形成されていて、その有機膜の上に裏面電極が配置する構成となっている。
【００６４】
材料や形成方法によっては、無機膜よりも有機膜の方がより電気絶縁性に優れる場合があり、本実施例の構成では、裏面電極接合部の電気絶縁性がより確保できる。有機膜は一般的には熱伝導性が良くないため、放熱部材接合部の膜は第一の実施例と同様、無機膜１層、厚さは２μｍ以下とすることで、放熱特性も確保できる。より具体的にいうと本実施例では、一例として、無機膜を１μｍ、有機膜を１〜５μｍとしている。
【００６５】
無機膜は、ＳｉＯｘや、ＳｉＮｘなどを用いればよいが、有機膜は電気絶縁性に優れるものを用いれば良い。有機膜は無機膜や、裏面電極との密着性に優れるものを用いるとさらに好ましい。本実施例では、有機膜は封止材H1311で完全に被覆される構成となっているが、有機膜を液体供給口の近傍にも配置し、記録液と接する可能性がある場合には、耐インク性に優れるものを選択する必要がある。
【００６６】
その他の効果としては、本実施例でも第一の実施例と同様であり、高品位、高速の印刷が可能であり、電気絶縁性をより確保し信頼性が高く、小型で安価なインクジェット記録ヘッドを提供できる。
【００６７】
（第三の実施例）
以下に、本発明の第三の実施例について、図を用いて説明する。
【００６８】
図９は、本発明の第三の実施例を示す記録ヘッドの断面図である。
【００６９】
本実施例では、第一および第二の実施例と比較して、部品構成はほぼ同様な構成となっているが、記録素子基板裏面の保護膜の構成が異なる。
【００７０】
本実施例では、放熱バンプ接合部の保護膜は無機膜であり、裏面電極接続部の保護膜は有機膜で形成されている。
【００７１】
第二の実施例でも説明したが、材料や形成方法によっては、無機膜よりも有機膜の方がより電気絶縁性に優れる場合があり、本実施例では、裏面電極接合部の電気絶縁性をより確保するために、保護膜として有機膜を用いている。放熱部材接合部の保護膜には、放熱特性を確保するために、無機膜を用いている。
【００７２】
さらに、放熱バンプ接合部の無機膜と裏面電極接合部の有機膜の厚さをほぼ等しくすることで、放熱部材や裏面電極接合時の高さの違いがなくなるため、接合性をより高めることができる。
【００７３】
このことを以下に説明する。図１１、図１２に第一の実施例の記録素子基板接合前の断面模式図を示す。図１１は、記録素子基板側にメッキバンプが形成された構成であり、図１２はフレキシブル配線基板側の電極端子にスタッドバンプが形成された構成である。
【００７４】
図１１では、記録素子基板裏面の保護膜の厚さが、放熱バンプ接合部と裏面電極接合部とで異なるために、メッキバンプの高さに違いが出て段差ができている。このようなに段差ができた状態で、記録素子基板の接合を行うと、より高さのあるエレキバンプH1105'は先に接合されるが、放熱バンプがその後に接合されるため、バンプ高さや接合条件などによっては、エレキバンプのつぶれ代がなくなり、放熱バンプの接合がうまく行われない場合がある。また、先にエレキバンプH1105'と電極端子H1302のみが接触し、放熱バンプH1109'は接触していない状態が存在し、この時には、不要な応力が記録素子基板にかかり、記録素子基板にクラックなどのダメージを与えることがある。
【００７５】
図１２のスタッドバンプ形態では、バンプの高さは等しいが、バンプと接合する面が放熱バンプ部と裏面電極部で段差ができているために、図１１と同様のことが起きる場合がある。
【００７６】
これらのことを防ぐために、本実施例では、放熱バンプ接合部と裏面電極接合部の厚さをほぼ等しくしている。図１０に示すように、記録素子基板接合前も、放熱バンプH1109'とエレキバンプH1105'の高さがほぼ等しくなり、段差がなくなるため、接合不良や記録素子基板のダメージのない、安定した接合が可能である。
【００７７】
その他の効果としては、本実施例でも第一の実施例と同様であり、高品位、高速の印刷が可能であり、電気絶縁性をより確保し信頼性が高く、小型で安価なインクジェット記録ヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の記録ヘッドの外観斜視図
【図２】本発明の記録ヘッドの外観斜視図２
【図３】本発明の記録ヘッドの分解斜視図
【図４】本発明に用いられる記録素子基板の斜視図
【図５】本発明の記録ヘッドの記録素子基板近傍の平面模式図（Ｃ部詳細）
【図６】本発明の第一の実施例を示す断面模式図（Ｂ−Ｂ断面）
【図７】本発明の第一の実施例を示す断面模式図（Ａ−Ａ断面）
【図８】本発明の第ニの実施例を示す断面模式図（Ｂ−Ｂ断面）
【図９】本発明の第三の実施例を示す断面模式図（Ｂ−Ｂ断面）
【図１０】第三の実施例の記録素子基板接合前を示す断面模式図
【図１１】第一の実施例の記録素子基板接合前を示す断面模式図１
【図１２】第一の実施例の記録素子基板接合前を示す断面模式図２
【図１３】従来例を示す記録ヘッドの外観斜視図
【図１４】従来例を示す記録ヘッドのＡ部詳細図
【図１５】従来例を示す記録ヘッドの図１０のＢ-Ｂ断面図
【図１６】別の従来例を示す記録ヘッドの構成を示す外観斜視図
【図１７】別の従来例を示す記録ヘッドの構成を示す模式断面図
【符号の説明】
【００７９】
H1001  記録ヘッド
H1100  記録素子基板
H1102  液体供給口
H1103  電気熱変換素子
H1105  エレキバンプ
H1105'  エレキバンプ（メッキバンプ）
H1105"  エレキバンプ（スタッドバンプ）
H1106  液体流路壁
H1107  吐出口
H1108  吐出口列
H1109  放熱バンプ
H1109'  放熱バンプ（メッキバンプ）
H1109"  放熱バンプ（スタッドバンプ）
H1110  Ｓｉ基板
H1124  裏面電極
H1125  放熱バンプ接合部
H1150  保護膜（無機膜）
H1151  保護膜（有機膜）
H1200  保持部材
H1201  液体供給口
H1300  フレキシブル配線基板
H1301  液体供給穴
H1302  電極端子
H1303  外部信号入力端子
H1305  配線層
H1309  放熱用金属箔
H1310  接着剤
H1311  封止剤
H1500  第１の液体供給部材
H1501  装着ガイド
H1502  液体供給口
H1600  第２の液体供給部材
H1601  液体流路
H1700  フィルター
H1800  シールゴム
H1900  インクタンク
【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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