(57)【要約】【課題】生産性を向上させ、硬化温度を下げて、印字品質及び信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供する。【解決手段】少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びビニルエーテルを含む接着剤又は封止剤；あるいは、少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びオキセタンを含む接着剤又は封止剤；あるいは、少なくともカチオン重合性樹脂、熱カチオン重合開始剤及び光カチオン重合開始剤を含む光熱併用カチオン硬化性樹脂組成物から成り硬化後のショアＤ硬度が３０以上である配線保護封止剤、を用いてインクジェット記録ヘッドを作製する。【選択図】図１
2007331334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出エネルギー発生素子及び電気パルスを印加する配線が形成された基板上に、インク流路及び吐出口が設けられている記録素子基板に対して、他の部材が接合され、該他の部材と前記記録素子基板との隙間が封止されて成るインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記封止には、少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びビニルエーテルを含む封止剤が用いられている事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
少なくとも記録液を吐出する複数の記録素子を具備すると共に、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供給口を具備する記録素子基板と、該記録素子基板が組み込まれるための開口部を有し、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からなる複数の記録素子ユニットと、前記記録素子基板を保持固定する支持部材と、前記記録素子基板が前記支持部材と接するための開口部を有し、前記配線基板と前記支持部材との間に介在することにより前記配線基板を保持固定する支持板とを有して成るインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記支持板の開口部のうち前記記録素子基板が設けられていない部分は、少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びビニルエーテルを含む封止剤で封止されている請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
封止剤が、少なくともエポキシ樹脂、熱カチオン重合開始剤、光カチオン重合開始剤及びを含み、活性エネルギー線によって表層が硬化する請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
インク吐出エネルギー発生素子及び電気パルスを印加する配線が形成された基板上に、インク流路及び吐出口が設けられている記録素子基板に対して、他の部材を接合し、該他の部材と前記記録素子基板との隙間を封止する工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びビニルエーテルを含む封止剤を用いて接着又は封止する事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５】
インク吐出エネルギー発生素子及び電気パルスを印加する配線が形成された基板上に、インク流路及び吐出口が設けられている記録素子基板に対して、他の部材が接合され、又はその隙間が封止されて成るインクジェット記録ヘッドにおいて、
少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びオキセタンを含む接着剤又は封止剤が用いられている事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
インク吐出エネルギー発生素子及び電気パルスを印加する配線が形成された基板上に、インク流路及び吐出口が設けられている記録素子基板に対して、他の部材を接合し、該他の部材と前記記録素子基板との隙間を封止する工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びオキセタンを含む接着剤又は封止剤を用いて接着又は封止する事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７】
少なくとも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記録素子基板と、該各供給口に前記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いる前記記録素子基板を保持固定する支持部材とを有す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とともに加熱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請求項６記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
少なくともカチオン重合性樹脂、熱カチオン重合開始剤及び光カチオン重合開始剤を含む光熱併用カチオン硬化性樹脂組成物から成り、硬化後のショアＤ硬度が３０以上である事を特徴とするインクジェット記録ヘッド用配線保護封止剤。
【請求項９】
カチオン硬化性樹脂組成物が、少なくとも脂環式エポキシまたはオキセタンを含む請求項８記載のインクジェット記録ヘッド用配線保護封止剤。
【請求項１０】
請求項８記載の配線保護封止剤を用いて封止された部分を有する事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
請求項１０記載のインクジェット記録ヘッドを製造するための方法であって、配線保護封止剤の表層を活性エネルギー線によって硬化する工程を有する事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、記録紙に対して記録液を吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッド及びその製造方法、並びに、インクジェット記録ヘッド用配線保護封止剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、インクジェット記録装置は、吐出口から記録紙に対して記録液を吐出することにより記録を行う記録装置である。インクジェット記録装置は、吐出口から吐出される記録液を形成するためのインクジェット記録ヘッドと、インクジェット記録ヘッドに対して記録液を供給する供給系とから構成されている。
【０００３】
上述した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、高速な記録や、様々な記録メディアに対する記録が可能であると共に、記録時における騒音がほとんど生じないという特徴を有する。したがって、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等の記録機構を担う装置として広く採用されている。
【０００４】
インクジェット記録方法のうち代表的なものとしては、電気熱変換素子を用いた方法がある。この方法においては、吐出口付近に設けられた加圧室に電気熱変換素子を設け、記録信号となる電気パルスを印加する。これ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（沸騰）の圧力を利用して微小な吐出口から記録液を吐出させ、記録紙に記録を行う。
【０００５】
上述した記録液の吐出方式には、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（サイドシューター）がある。
【０００６】
図３は、一般的な記録素子基板を示す図であり、図４は、図３に示した記録素子基板が配線基板に接続された状態を示す図である。
【０００７】
図３及び図４に示すように、記録素子基板１の片面には記録液を吐出するためのエネルギー発生素子に対応する複数の吐出口２が設けられ、他方の面には吐出口２に記録液を供給するための供給口３が吐出口２列の長さとほぼ等しい長さで開口して設けられている。また、記録素子基板１に対して記録液を吐出するための電気パルスを印加するための配線基板４がＴＡＢ実装技術によって接続されて記録素子ユニット６が形成されている。ＴＡＢ実装用の端子は、記録素子基板１の長手方向あるいは短手方向の両端に設けるのが一般的である。
【０００８】
また、記録素子基板１には、記録素子基板１と配線基板４とを電気的に接続するリード線を記録液による腐食や外部から作用する力による断線から保護するために、封止樹脂５が塗布されている。
【０００９】
図５は、図４に示した記録素子ユニット６が設けられた従来のインクジェット記録ヘッドの一構成例を示す分解斜視図である。図６は、図５に示したインクジェット記録ヘッドの組立完成図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【００１０】
図５及び図６に示すように、複数の記録素子ユニット６ａ〜６ｃは、支持板８を介して支持部材７の上面に接着固定されている。また、支持部材７の側面には、複数の配線基板４ａ〜４ｃに対する電気信号をまとめる配線統合基板１０が固定されて複数の配線基板４ａ〜４ｃと電気的に接続されている。
【００１１】
従来のインクジェット記録ヘッドにおいては、ＴＡＢ実装により記録素子基板の長手方向あるいは短手方向のどちらかの両端で封止樹脂５により封止される箇所がある。この部位と図６（ｂ）に示すように、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとの間に隙間が存在し、記録素子基板１ａ〜１ｃの表面に残留している記録液がその隙間に溜る可能性がある。
【００１２】
ここで配線基板４ａ〜４ｃは、支持板８に接着樹脂９によって接着されている。しかし、記録液は浸透性が高いため、上述した隙間に記録液が溜った場合、記録液が配線基板４ａ〜４ｃと支持板８との間に浸透してしまい、記録液が配線基板４ａ〜４ｃの裏側に回り込む場合がある。これにより配線が腐食し、電気的不良が発生してしまう虞れがある。
【００１３】
また、支持板８は、モールド材により支持部材７と一体化して形成されているものもあるが、熱エネルギーによる記録素子基板１の昇温を抑えるためにアルミ材等を用いて放熱性を向上させているものもある。支持板８にアルミ材等の金属材料を用いた場合、記録液により支持板８が腐食してしまう虞れがある。その為、特許文献１では、その隙間を樹脂封止することが提案されている。
【００１４】
また、図１３は、第１の記録素子基板１０３を支持部材１０１上に搭載した状態を示す図である。
【００１５】
図１３に示すように、第１の記録素子基板１０３の表面側に吐出口プレート１０４が設けられ、その吐出口プレート１０４には、記録液を吐出するための複数の吐出口１０４ａが形成されている。吐出口１０４ａは、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。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。
【００１６】
図１３に示した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。例えば特許文献２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。また、特許文献３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。さらに、特許文献４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。
【特許文献１】特開平１０−４４４１２号公報
【特許文献２】特開平９−１８７９５２号公報
【特許文献３】特開平１１−１７９９２３号公報
【特許文献４】特開平１１−１８８８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したような従来のインクジェット記録ヘッドにおいては、記録素子基板１と配線基板４との間に隙間に封止樹脂１１（後述する図２（ｂ）参照）を充填した後、インクジェット記録ヘッド用配線保護封止剤である封止樹脂５を塗布する。封止樹脂１１は、記録素子基板１の周りを封止するものなので、硬化収縮や熱膨張などで応力を与えて記録素子基板１を破壊しないように弾性率が低く、かつ隙間を封止する為に低粘度である必要がある。一方、封止樹脂５は、紙ジャムなどから配線を保護する為に弾性率が高いことが要求され、配線を覆い保護する為に高粘度、高チクソ性が要求される。したがって、封止樹脂１１と封止樹脂５は、通常は別のものが用いられる。
【００１８】
また、封止樹脂１１と封止樹脂５が交じり合わない様に、封止樹脂１１の塗布後、必要に応じて熱硬化を行う必要がある。この熱硬化を各樹脂ごとに行うことは、生産性を低下させる。さらに、弾性率の低い封止剤は、一般的に硬化温度が高く、構成部材に悪影響を与えたり硬化温度が高いので、構成部材の選択の幅が狭くなる。
【００１９】
また、封止樹脂５は、上述のように高粘度、高チクソ性の樹脂であり、その為生産性が劣っている。さらに、泡の巻き込みに起因するピンホール等が発生し、製品不良が生じる恐れもある。
【００２０】
さらに、インクジェット記録の高画質化に伴って、インクの高アルカリ化、極性溶媒の高含有化が進んでおり、それ故にインクと接触する封止剤（封止樹脂）や接着剤にはインク耐性の向上が求められている。ここで、カチオン重合により硬化するエポキシ樹脂と、ラジカル重合により硬化するクリル樹脂を比較すると、エポキシ樹脂の方が硬化収縮が小さい。さらに硬化による応力の発生も少なく、光によって常温で硬化出来る部位は線膨張係数の差による応力も発生しない。また、エポキシ樹脂は接着性に優れ、その硬化物は耐インク性に優れている。ただし、エポキシ樹脂の耐インク性は、架橋密度を高めることにより発現するものであり、硬化温度を上げたり、硬化時間を長くすることが必要になる。しかし、高画質化に伴ってインクジェットヘッド自体にも寸歩安定性が要求されるので、ヘッドの信頼性の点から、接着剤の硬化温度は出来るだけ低いことが望まれる。
【００２１】
したがって、本発明の目的は、上述した従来技術の課題を解決し、生産性を向上させ、硬化温度を下げて、印字品質及び信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
第一の本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク吐出エネルギー発生素子及び電気パルスを印加する配線が形成された基板上に、インク流路及び吐出口が設けられている記録素子基板に対して、他の部材が接合され、該他の部材と前記記録素子基板との隙間が封止されて成るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記封止には、少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びビニルエーテルを含む封止剤が用いられている事を特徴とする。
【００２３】
第一の本発明のインクジェット記録ヘッドにおいては、少なくとも記録液を吐出する複数の記録素子を具備すると共に、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供給口を具備する記録素子基板と、該記録素子基板が組み込まれるための開口部を有し、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からなる複数の記録素子ユニットと、前記記録素子基板を保持固定する支持部材と、前記記録素子基板が前記支持部材と接するための開口部を有し、前記配線基板と前記支持部材との間に介在することにより前記配線基板を保持固定する支持板とを有して成るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記支持板の開口部のうち前記記録素子基板が設けられていない部分は、少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びビニルエーテルを含む封止剤で封止されていることが好ましい。
【００２４】
さらに第一の本発明のインクジェット記録ヘッドにおいては、封止剤が、少なくともエポキシ樹脂、熱カチオン重合開始剤、光カチオン重合開始剤及びを含み、活性エネルギー線によって表層が硬化することが好ましい。
【００２５】
第一の本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、インク吐出エネルギー発生素子及び電気パルスを印加する配線が形成された基板上に、インク流路及び吐出口が設けられている記録素子基板に対して、他の部材を接合し、該他の部材と前記記録素子基板との隙間を封止する工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びビニルエーテルを含む封止剤を用いて接着又は封止する事を特徴とする。
【００２６】
第一の本発明で用いるビニルエーテルは、カチオン重合性が高く、常温でもすばやく重合反応が進む。したがって、エポキシ樹脂のカチオン重合の様な加熱による暗反応を進める必要がなく、また粘度が低いので隙間を封止する材料として適している。ただし、ビニルエーテル単独では反応性が高過ぎて、反応熱の為に発泡したり、微量のカチオンにより反応が進んでしまい、熱カチオン開始剤を使用できない場合がある。そこで第一の本発明においては、ビニルエーテルとエポキシ樹脂を併用することにより、ビニルエーテルの優れた性能を有効に利用し、かつエポキシ樹脂本来の優れた接着性や耐インク性を発現させることができ、記録素子に対してインク供給系などの部材を接合したインクジェット記録ヘッドにおいて、印字品質及び信頼性を向上することができる。
【００２７】
第二の本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク吐出エネルギー発生素子及び電気パルスを印加する配線が形成された基板上に、インク流路及び吐出口が設けられている記録素子基板に対して、他の部材が接合され、又はその隙間が封止されて成るインクジェット記録ヘッドにおいて、少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びオキセタンを含む接着剤又は封止剤が用いられている事を特徴とする。
【００２８】
第二の本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、インク吐出エネルギー発生素子及び電気パルスを印加する配線が形成された基板上に、インク流路及び吐出口が設けられている記録素子基板に対して、他の部材を接合し、該他の部材と前記記録素子基板との隙間を封止する工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、少なくともエポキシ樹脂、カチオン重合開始剤及びオキセタンを含む接着剤又は封止剤を用いて接着又は封止する事を特徴とする。
【００２９】
第二の本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法においては、
少なくとも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記録素子基板と、該各供給口に前記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いる前記記録素子基板を保持固定する支持部材とを有す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とともに加熱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が好ましい。
【００３０】
第二の本発明においては、エポキシ樹脂とオキセタンを併用する。エポキシ樹脂のカチオン重合系にオキセタンを加えることにより、エポキシ樹脂の重合反応開始の速さと、オキセタンの最終転換率との相乗効果が得られる。その結果、第二の本発明においては、比較的低温でも、架橋密度が高い硬化物が得られる。また、オキセタンは粘度が低いので、オキセタンを加えることで粘度が下がり、作業性が良好になる。もちろん、エポキシ樹脂本来の優れた接着性や耐インク性も発現する。すなわち、記録素子に対してインク供給系などの部材を接合したインクジェット記録ヘッドにおいて、印字品質及び信頼性を向上することができる。
【００３１】
第三の本発明のインクジェット記録ヘッド用配線保護封止剤は、少なくともカチオン重合性樹脂、熱カチオン重合開始剤及び光カチオン重合開始剤を含む光熱併用カチオン硬化性樹脂組成物から成り、硬化後のショアＤ硬度が３０以上である事を特徴とする。
【００３２】
第三の本発明のインクジェット記録ヘッド用配線保護封止剤においては、カチオン硬化性樹脂組成物が、少なくとも脂環式エポキシまたはオキセタンを含むことが好ましい。
【００３３】
第三の本発明のインクジェット記録ヘッドは、第三の本発明の配線保護封止剤を用いて封止された部分を有する事を特徴とする。
【００３４】
第三の本発明のインクジェット記録ヘッドを製造するための方法は、配線保護封止剤の表層を活性エネルギー線によって硬化する工程を有する事を特徴とする。
【００３５】
第三の本発明においては、熱カチオン重合開始剤と光カチオン重合開始剤を併用する。これにより、例えば、その封止剤で配線を覆った後に、封止剤の表層を光で硬化させ、配線の下や光が充分に届かない内部は加熱により硬化させることが可能となる。その結果、配線を十分カバーでき、かつ耐薬品性等の物性に優れた硬化物が得られる。
【発明の効果】
【００３６】
第一の本発明によれば、接着剤又は封止剤の粘度が低いので必要箇所にすばやく樹脂を充填でき、その部分に記録液が染みこんで残留することがない。したがって、例えば、残留した記録液が配線基板の裏面に回り込むことによって生じる配線基板あるいは支持板の腐食を防止できる。また、表面をすばやく硬化し次工程に回せるので生産性に優れ、その後の低温硬化で内部を硬化出来るので、インクジェット記録ヘッドの構成部材の材料選択の幅が広がる。さらに、硬化物は低弾性であり、そのような物性が要求される部位に適用すれば、インクジェットヘッドの信頼性を向上できる。
【００３７】
第二の本発明によれば、接着剤又は封止剤の粘度が低いので作業性に優れ、反応速度が速いので生産性に優れ、比較的低温でも架橋密度が高くなるので信頼性の高いインクジェット記録ヘッドが得られる。また、比較的低温でも架橋密度が高くなるので、インクジェット記録ヘッドの構成部材の材料選択の幅が広がる。
【００３８】
第三の本発明によれば、封止剤の粘度が低いので必要箇所にすばやく樹脂を充填でき、その部分に記録液が染みこんで残留することがない。したがって、例えば、残留した記録液が配線基板の配線に接触することによって生じる配線基板の腐食を防止できる。また、表面をすばやく硬化し次工程に回すことができ、その後の低温硬化で内部を硬化出来るのできるので生産性が著しく上がる。また、他の接着剤または封止剤も熱光併用タイプにすることにより熱硬化の回数を減らすことが出来る。また、比較的低温で硬化を行える為、インクジェット記録ヘッドの構成部材選択の幅が広がる。さらに、硬化物は高弾性で、耐薬品性に優れており、そのような物性が要求される部位に適用すれば、インクジェットヘッドの信頼性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１は、本発明のインクジェット記録ヘッドの第１の実施形態を示す分解斜視図であり、図２は、図１に示したインクジェット記録ヘッドの組立完成図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【００４０】
図１及び図２に示すように、記録液を吐出するための記録素子が、複数配列された複数の記録素子基板１ａ〜１ｃは、ＴＡＢ実装によって、記録素子基板１ａ〜１ｃのそれぞれの開口部に組み込まれ、電気的に接続されている。記録素子記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとをそれぞれ接続するリード線を記録液による腐食や外部から作用する力による断線から保護するために封止樹脂５が形成されている。記録素子基板１ａ〜１ｃは、保持固定するための支持部材７に固定されている。また記録素子基板１ａ〜１ｃが支持部材７と接するための開口部を有し、配線基板４ａ〜４ｃを保持固定するための支持板８とが、配線基板４ａ〜４ｃとが、接着樹脂９により接着されている。また配線基板４ａ〜４ｃに対する電気信号をまとめる配線統合基板１０がもうけられている。とから構成されている。
【００４１】
なお、配線基板４ａ〜４ｃの開口部と支持板８の開口部とは大きさがほぼ等しく、かつ、記録素子基板１ａ〜１ｃよりも若干大きく形成されている。記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃ及び支持板８との間に形成される隙間、すなわち、支持板８の開口部のうち記録素子基板１ａ〜１ｃが設けられていない部分には、封止樹脂１１で封止されている。
【００４２】
以下に、上記のように構成されたインクジェット記録ヘッドの組立方法について説明する。
【００４３】
まず、シリコンウェハー上に発熱抵抗層及び配線などがフォトリソグラフィー技術によってパターニングされ、次にノズル壁及び吐出口２が感光性樹脂によって形成され、次に異方性エッチング、サンドブラスト等によって記録液供給口が形成される。その後、切断によって外形が形成されることにより、記録素子基板１ａ〜１ｃが形成される。
【００４４】
次に、記録素子基板１ａ〜１ｃがそれぞれ、電気信号を受け取るための配線基板４ａ〜４ｃとＴＡＢ実装技術によって電気的に接続される。
【００４５】
次に、記録素子基板１ａ〜１ｃが支持部材７に接着固定され、また、配線基板４ａ〜４ｃが接着樹脂９によって支持板８に接着固定される。これにより、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとからなる記録素子ユニット６ａ〜６ｃが、支持部材７と支持板８とからなるインクジェット記録ヘッドの構造体に固定される。
【００４６】
そして、配線基板４ａ〜４ｃと配線統合基板１０とが電気的に接続され、配線統合基板１０が支持部材７に保持固定される。
【００４７】
その後、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃ及び支持板８との間に、本発明による封止樹脂１１で封止する。従来技術では熱硬化性の樹脂が用いられているが、本発明においては、例えば、熱硬化工程を減らすために、光によって封止樹脂の表層を硬化して封止樹脂内部は熱硬化させることもできる。
【００４８】
次に記録素子基板１ａ〜１ｃ側の電気信号入力端子と配線基板４ａ〜４ｃ側のリード線上に封止樹脂５を塗布し、加熱によって封止樹脂５と封止樹脂１１のＵＶ照射で硬化していない内部を硬化する。
【００４９】
通常、上述したように、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとは、ＴＡＢ実装技術を用いてリード線により電気的に接続される。リード線は、記録液による腐食や外部から作用する力による断線等を防止するために記録素子ユニット６ａ〜６ｃとして予め封止樹脂５により保護される。
【００５０】
配線基板４ａ〜４ｃとの電気的接触端子を持たない側の記録素子基板１ａ〜１ｃ端面において配線基板４ａ〜４ｃとの隙間を狭くすることにより、記録液の残留を防止する方法もある。しかし、記録素子基板１ａ〜１ｃと支持板８との間に形成される隙間に封止樹脂１１で封止した方が、より確実に記録液の残留を防止することができる。この場合、封止樹脂１１の粘度は低いほど細部への回り込みが良く、封止樹脂表面が平坦になり、記録液の残留を防止するためには有利である。
【００５１】
上述したように、記録素子基板１ａ〜１ｃと支持板８との間に形成された隙間に封止樹脂１１を充填することにより、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとの間の隙間をなくす。これにより、記録素子基板１ａ〜１ｃの周囲に記録液が残留することを防ぎ、配線基板４ａ〜４ｃの腐食を防止することができる。
【００５２】
次に、本発明のインクジェット記録ヘッドの構成の例について、図面を参照して説明する。
【００５３】
記録ヘッドＨ１００１は、図７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。
【００５４】
図８は本発明のインクジェット記録ヘッドの分解斜視図である。図８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で構成されている。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。
【００５５】
図９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。第１の記録素子基板Ｈ１１００においては、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が形成されている。インク供給口Ｈ１１０２は、例えば、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る。インク供給口Ｈ１１０２を挟んだ両側には、記録素子インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する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列ずつ千鳥状に配列されている。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る。さらに、前記電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４が電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側に配列されており、電極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、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向して吐出口Ｈ１１０７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。該吐出エネルギー発生素子と、吐出口Ｈ１１０７とで、記録素子が構成され、記録液を吐出し、記録を行なう。
【００５６】
ここで再び図８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が形成されている。
【００５７】
記録素子基板のインク供給口Ｈ１１０２が第１のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１にそれぞれ対応する。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。第１の接着剤は、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。
【００５８】
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る。電気配線テープＨ１３００は、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Ｈ１１０４に対応する電極端子Ｈ１３０２を有している。さらに、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極端子部Ｈ１３０３を有している。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。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いる。接続方法は、例えば、記録素子基板の電極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。
【００５９】
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により接着されている。この電気配線テープＨ１３００の裏面は第３の接着剤Ｈ１３０６により接着固定される。
【００６０】
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及び第２の封止剤Ｈ１３０８により封止されている。これにより、電気接続部分がインクによる腐食や外的衝撃から保護される。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Ｈ１３０８は、接続部の表側を封止している。
【００６１】
第１の封止樹脂材Ｈ１３０７は、記録素子基板の周りに封止する為、応力を与えない為に弾性率が低い必要があり、また隙間を封止する為に低粘度である必要がある。一方、第２の封止剤Ｈ１３０８は、紙ジャムなどから配線を保護する為に、弾性率が高いことが要求され、配線を保護する為、高粘度、高チクソ性が要求される。したがって、第１の封止剤Ｈ１３０７及び第２の封止剤Ｈ１３０８は、通常は別のものを用いる必要がある。
【００６２】
その為、従来は、第１の封止剤Ｈ１３０７塗布後、第２の封止剤Ｈ１３０８塗布前に両封止剤が、交じり合わないように第１の封止剤Ｈ１３０７を硬化する必要があり生産性に劣っていた。また、耐インク性があり弾性率の低い封止剤は、一般的に硬化温度が高く、その為構成部材に悪影響を与えたり、構成部材の選択の幅がせまくなっていた。
【００６３】
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。
【００６４】
次に、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。
【００６５】
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。
【００６６】
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を示それぞれしている。また、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。
【００６７】
第１のアルミナよりなるプレートＨ１２００へＳｉ基板を用いて作られた記録素子基板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（ｂ）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。
【００６８】
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の面を吸着把持する。そして、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。
【００６９】
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。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。
【００７０】
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から紫外線照射する。例えば１０Ｊ／ｃｍ2行うことができる。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。
【００７１】
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る。その後、紫外線照射ノズルＨ１１２，Ｈ１１３により吐出口Ｈ１１０７の面から紫外線を例えば２０Ｊ／ｃｍ2再度照射する。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。
【００７２】
この後、この部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を硬化さる。
【００７３】
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。この例では、記録素子基板と支持部材との接合挙げているが、優れた耐インク性を活用し、インクジェット記録ヘッドのインクと接する部位の接着に利用できる。
【００７４】
本発明で用いる接着剤又は封止剤の成分としては以下のものが好適である。
【００７５】
エポキシ樹脂としては、カチオンに対して活性が高い脂環式エポキシ樹脂を用いることが好ましい。脂環式エポキシ樹脂としては、以下のものが挙げられる。
【００７６】
少なくとも１個の脂環式環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテルまたはシクロヘキセン、シクロペンテン環含有化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキサイド構造含有化合物または、シクロペンテンオキサイド構造含有化合物、またはビニルシクロヘキサン構造を有する化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるビニルシクロヘキサンオキサイド構造含有化合物が挙げられる。例えば、水素添加ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、３,４−エポキシシクロヘキシルメチル−３,４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、３,４−エポキシ−１−メチルシクロヘキシル−３,４−エポキシ−１−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、６−メチル−３,４−エポキシシクロヘキシルメチル−６−メチル−３,４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、３,４−エポキシ−３−メチルシクロヘキシルメチル−３,４−エポキシ−３−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、３,４−エポキシ−５−メチルシクロヘキシルメチル−３,４−エポキシ−５−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３,４−エポキシシクロヘキシル−５,５−スピロ−３,４−エポキシ）シクロヘキサン−メタジオキサン、ビス（３,４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、４−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス（３,４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３,４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルカルボキシレート、メチレンビス（３,４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールジ（３,４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３,４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−２−エチルヘキシル等。
【００７７】
さらに、通常のエポキシ樹脂に適宜配合される芳香族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、エポキシ変性ブタジエン樹脂、多価アルコール、酸無水物などを添加することが可能である。また、さらなる密着力向上のためにシランカップリング剤等を添加することも可能である。
【００７８】
芳香族エポキシ樹脂の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【００７９】
少なくとも１個の芳香族環を有する多価フェノール、またはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、またこれらに更にアルキレンオキサイドを付加させた化合物のグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラックジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦノボラックジグリシジルエーテル等。
【００８０】
脂肪族エポキシ樹脂の具体例としては、以下のものが挙げられる。
【００８１】
脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、脂肪族長鎖不飽和炭化水素を酸化剤で酸化することによって得られるエポキシ含有化合物、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートのホモポリマー、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートのコポリマー等が挙げられる。代表的な化合物として、１,４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグリシジルエーテル、ジペンタエルスリトールのヘキサグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテルなどの多価アルコールのグリシジルエーテル、また、プロピレングリコール,グリセリン等の脂肪族多価アルコールに１種または２種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル。
【００８２】
さらに、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテルやフェノール、クレゾール、ブチルフェノール、またこれらにアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルアルコールのモノグリシジルエーテル、高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシ化アマニ油等が挙げられる。
【００８３】
エポキシ変性ブタジエン樹脂の具体例としては、旭電化工業（株）製の商品名ＢＦ―１０００、日本曹達（株）製の商品名ＥＰＢ−１３、同ＥＰＢ−１０５４、更に日本石油化学（株）製の商品名Ｅ−７００−３.５、同Ｅ−７００−６.５、同Ｅ−１０００−３.５、同Ｅ−１０００−６.５、同Ｅ−１０００−８、同Ｅ−１８００−６.５等が挙げられる。
【００８４】
シランカップリング剤の具体例としては、カチオンに対して反応性が高いものが望ましい。例えば、脂環式エポキシ型であるＡ−１８６（日本ユニカー社製）、オキセタン型であるＴＥＳＯＸ（東亜合成社製）などが好適に用いられる。
【００８５】
光カチオン重合開始剤の具体例としては、芳香族オニウム塩［J.POLYMER SCI:Symposium  No. 56  383-395(1976)参照］、チバガイギー社より上市されているイルガキュアー２６１（登録商標）、旭電化工業より上市されてるＳＰ−１５０（商品名）、ＳＰ−１７０（商品名）、日本シーベルヘグナーより上市されてるトリアジンＡ、トリアジンＰＭＳ、トリアジンＰＰ、トリアジンＢ、ローディアジャパンより上市されてるＰｈｏｔｏｉｎｉｃｉａｔｏｒ  ２０７４等があげられる。
【００８６】
熱カチオン重合開始剤の具体例としては、三新化学工業より上市されているサンエイドＳＩ−６０Ｌ（商品名）、サンエイドＳＩ−８０Ｌ（商品名）、サンエイドＳＩ−１００Ｌ（商品名）、旭電化工業より上市されてるＣＰ−６６（商品名）、ＣＰ−７７（商品名）あるいは芳香族オニウム塩と還元剤との併用（特開昭５４−１０２３９４号公報、J.POLYMER SCI:Polymer Chemical Edition Vo1121,97-109(1983)参照）などが挙げられる。
【００８７】
ビニルエーテルは封止樹脂１１に用いるのに好適である。ビニルエーテルの具体例としては、以下のものが挙げられる。
【００８８】
トリエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等。
【００８９】
ビニルエーテルの配合量は、樹脂１００質量部に対して５〜６０質量部が好ましい。５質量部以上だとビニルエーテルの効果が良好に発現し、また６０質量部以下だとエポキシの高い接着性が良好に発現し、かつ架橋密度が上がり耐インク性が向上する。さらに、配合量としては、１０〜３５質量部が好ましい。
【００９０】
オキセタンは、接着剤１２０２または封止樹脂５に用いるのが好適である。オキセタンとしては、東亜合成化学から上市されているＯＸＴ−１０１、ＯＸＴ−１２１、ＯＸＴ−２２１、ＯＸＴ２１２、ＯＸＴ２１１などが挙げられる。オキセタンの配合量としては、樹脂１００質量部に対して、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）で明らかに反応性の向上が確認できる５〜９５質量部が望ましく、エポキシ樹脂の持つ接着性等の特性を生かすために３０〜８０質量部がさらに好ましい。特に、脂環式エポキシ及びオキセタンは、反応性が高い為、弾性率が高く優れた耐薬品性の封止剤を得ることができる。また、エポキシのカチオン重合系にオキセタンを加えることにより、エポキシの重合反応開始の速さと、オキセタンの最終転換率との相乗効果を得られるので、更に低温でも、架橋密度が高い硬化物が得られる為、混合して用いると効果的である。
【００９１】
硬化物の硬さは、ショアＤ硬度で３０以上が好ましく、４５以上がより好ましい。ショアＤ硬度が高ければ、紙ジャム試験等において良好な結果が得られる。
【実施例】
【００９２】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。以下において「部」は「質量部」を意味する。
【００９３】
まず第一の本発明の実施例（Ａ）を以下に記載する。
【００９４】
＜実施例Ａ１及び比較例Ａ１＞
封止樹脂１１（図２）として、以下の組成の封止剤を用意した。
【００９５】
【表１】
2007331334.tif 000003
【００９６】
表１中の商品名は以下の製品を示す。
PB-4700：        （ダイセル化学工業社製、ブタジエン骨格脂環式エポキシ樹脂）。
Rapi-Cure DVE：  （アイエスピー・ジャパン社製、エチレングリコールジビニルエーテル）。
アデカオプトマーSP-170：  （旭電化社製、光カチオン重合開始剤）。
アデカオプトロンCP-66：   （旭電化社製、熱カチオン重合開始剤）。
A-187：                   （シランカップリング剤  日本ユニカー社製）。
【００９７】
実施例Ａ１の封止剤は粘度が低かったが、比較例１の封止剤は粘度が高いので封止に充填に時間がかかった。次に、表層を固める為ＵＶ照射を行った。実施例Ａ１では直ぐに表層が硬化したが、比較例１では硬化に時間がかった。
【００９８】
次に、記録素子基板１ａ〜１ｃ側の電気信号入力端子と配線基板４ａ〜４ｃ側のリード線上に封止樹脂５を塗布した。そして、加熱によって封止樹脂５と封止樹脂１１のＵＶ照射で硬化していない内部を硬化した。
【００９９】
なお、実施例Ａ１及び比較例Ａ１では、光カチオン重合開始剤を用いたタイプの封止剤を用いているが、ここに熱硬化性の封止剤を用いると、ベーク炉での硬化が必要になり生産性は極端に落ち、また高温でのベークが必要になる。
【０１００】
また、出来上がったインクジェット記録ヘッドについて−３０℃から１００℃のヒートショック試験を行った。実施例Ａ１では変化が見られなかったが、比較例Ａ１では、記録素子基板にクッラクがみられた。
【０１０１】
次に、第二の本発明の実施例（Ｂ）を以下に記載する。
【０１０２】
＜実施例Ｂ１及び比較例Ｂ１＞
第１の封止剤Ｈ１３０７（図７）として、以下の組成の封止剤を用意した。
【０１０３】
【表２】
2007331334.tif 000004
【０１０４】
表２中の商品名は以下の製品を示す。
PB-4700：        （ダイセル化学工業社製、ブタジエン骨格脂環式エポキシ樹脂）。
CXT-221：        （東亜合成社製、オキセタン）。
アデカオプトマーSP-170：  （旭電化社製、光カチオン重合開始剤）。
アデカオプトロンCP-77：   （旭電化社製、熱カチオン重合開始剤）。
A-187：                   （シランカップリング剤  日本ユニカー社製）。
【０１０５】
実施例Ｂ１の封止剤ではオキセタンを添加しているので粘度が低いが、比較例Ｂ１の封止剤は粘度が高いので封止に時間がかかった。次に、表層を固める為ＵＶ照射を行った。実施例Ｂ１では直ぐに表層が硬化したが、比較例Ｂ１ではやや硬化に時間がかった。
【０１０６】
次に、第２の封止剤Ｈ１３０８を塗付して、第１の封止剤Ｈ１３０７でＵＶ照射によって硬化していない内部と第２の封止剤Ｈ１３０８を加熱によって硬化した。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、電気的に接続した。
【０１０７】
なお、実施例Ｂ１及び比較例Ｂ１では、光硬化タイプの封止剤を用いているが、ここに熱硬化性の封止剤を用いると、ベーク炉での硬化が必要になり生産性は極端に落ち、また高温でのベークが必要になる。
【０１０８】
＜実施例Ｂ２及び比較例Ｂ２＞
接着剤Ｈ１２０２として、以下の組成の接着剤を用意した。
【０１０９】
【表３】
2007331334.tif 000005
【０１１０】
表３中の商品名は以下の製品を示す。
セロキサイド2021P：        （ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂）。
CXT-221：        （東亜合成社製、オキセタン）。
アデカオプトマーSP-170：  （旭電化社製、光カチオン重合開始剤）。
アデカオプトロンCP-77：   （旭電化社製、熱カチオン重合開始剤）。
A-187：                   （シランカップリング剤  日本ユニカー社製）。
【０１１１】
これら接着剤を用いて、先に説明した図１０（ａ）〜（ｃ）、図１１（ｄ），（ｅ）、図１２（ｆ），（ｇ）の工程に従い、接着工程を実施した。図１２（ｆ）の工程において、実施例Ｂ２では反応が早く固定ができたが、比較例Ｂ２では反応が遅い為、固定に多少時間がかかった。さらに図１２（ｇ）の工程における流れだし量については、実施例Ｂ２ではほとんど見られなかったが、比較例Ｂ２では、流れ出しが確認できた。すなわち、この光熱併用カチオン重合性接着剤は、高精度に位置合わせを行い素早く仮固定を行う必要がある。その為、カチオン重合性の高い脂環式エポキシを主成分とする事が好ましい。
【０１１２】
さらに、出来上がった素子をインクジェト記録ヘッドに組み立てた。これをキヤノン(株)社製インクジェットプリンターＢＪＦ８５００の黒インクに浸漬し、６０℃三ヶ月間の保存後観察した。実施例Ｂ２では変化がみられなかったが、比較例では第１のアルミナよりなるプレートＨ１２００と第１のＳｉ基板を用いて作られた記録素子基板Ｈ１１００の間で剥れを生じていた。
【０１１３】
さらに、実施例Ｂ１、実施例Ｂ２、比較例Ｂ１、比較例Ｂ２の接着剤（封止剤）について次の試験を行った。
【０１１４】
すなわち、１００℃６０分熱のみで硬化して、それぞれの硬化物をＢＪＦ８５００の黒インクの染料除いたインクに浸漬し、１２１℃２気圧の水蒸気雰囲気に曝し、インク中への有機溶出物の確認をＵＶ吸収で測定した。実施例Ｂ１、Ｂ２では殆ど吸収は観られなかったが、比較例Ｂ１、Ｂ２では、吸収が観られた。
【０１１５】
次に、第三の本発明の実施例（Ｃ）を以下に記載する。
【０１１６】
＜実施例Ｃ１〜Ｃ５＞
まず、封止樹脂１１として、実施例Ａ１の封止剤を用意した。
【０１１７】
次に、封止樹脂５として、以下の組成の封止剤を用意した。
【０１１８】
【表４】
2007331334.tif 000006
【０１１９】
表４中の商品名は以下の製品を示す。
EHPE3150：       （ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂）。
セロキサイド2021P：        （ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂）。
CXT-221：        （東亜合成社製、オキセタン）。
アデカオプトマーSP-170：  （旭電化社製、光カチオン重合開始剤）。
アデカオプトロンCP-77：   （旭電化社製、熱カチオン重合開始剤）。
A-187：                   （シランカップリング剤  日本ユニカー社製）。
【０１２０】
封止樹脂１１の表層硬化後、記録素子基板１ａ〜１ｃ側の電気信号入力端子と配線基板４ａ〜４ｃ側のリード線上に、実施例Ｃ１〜Ｃ５の封止剤を前記封止樹脂１１を配線上に塗布しＵＶ光によって表層を硬化した。従来のような熱硬化タイプの封止剤では、高粘度、高チクソ性の為塗布に時間がかかり、又泡等の巻き込みにとる封止不良の恐れがあったが本発明ではこのようなことはなった。
【０１２１】
次いで、１００℃１時間の熱硬化を行い、封止樹脂５と封止樹脂１１の内部を硬化した。
【０１２２】
実施例Ｃ１〜Ｃ５では、１００℃、１時間で硬化を行なったが、熱硬化性の封止樹脂を用いる場合は、耐インク性と高弾性率を得る為に高温で長時間の加熱が必要になる。本発明によれば比較的低温で硬化がおこなえるので、支持部材７の材料の選択の幅が広がり、組立工程の最後に熱硬化工程を行うなど製造工程の自由度が広がった。
【０１２３】
通常、上述したように、記録素子基板１ａ〜１ｃと配線基板４ａ〜４ｃとは、ＴＡＢ実装技術を用いてリード線により電気的に接続されている。リード線は、記録液による腐食や外部から作用する力による断線等を防止するために記録素子ユニット６ａ〜６ｃとして予め封止樹脂５により保護される。
【０１２４】
上述したように、配線上に封止樹脂５を塗布し、ＵＶ硬化によって表層を硬化させることにより、配線を確実に保護し、低温短時間で硬化が行え、しかも耐インク性に優れる為、高い信頼性があるインクジェット記録ヘッドが得られた。また、封止樹脂１１も熱光併用タイプの封止剤を用いることにより、熱硬化の回数を減らすことが出来、著しく生産性が上がった。
【０１２５】
出来たインクジェット記録ヘッドについて、紙を重送させる紙ジャム試験を行ったところ、実施例Ｃ１〜Ｃ３では、変化が観られなかった。実施例Ｃ４及びＣ５では、若干封止剤に傷が観られたが実用上問題ない程度であった。なお、比較の為に実施例Ａ１の封止剤を、封止剤５として使用したところ、封止剤が一部欠け配線が露出してしまった。各例の封止樹脂のショアＤ硬度は以下の様な結果となった。
【０１２６】
【表６】
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【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの第１の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録ヘッドの組立完成図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【図３】一般的な記録素子基板を示す図である。
【図４】図３に示した記録素子基板が配線基板に接続された状態を示す図である。
【図５】図４に示した記録素子ユニットが設けられた従来のインクジェット記録ヘッドの一構成例を示す分解斜視図である。
【図６】図５に示したインクジェット記録ヘッドの組立完成図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ断面の部分拡大図である。
【図７】本発明のインクジェット記録ヘッドの一例を示す分解斜視図である。
【図８】本発明のインクジェット記録ヘッドの一例を示す分解斜視図である。
【図９】図８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１０】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為の斜視図である。
【図１１】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為の斜視図である。
【図１２】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為の斜視図である。
【図１３】記録素子基板を支持部材上搭載した状態で示す図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ    記録素子基板
２    吐出口
３    供給口
４、４ａ、４ｂ、４ｃ    配線基板
５,１１    封止樹脂
７    支持部材
８    支持板
９    接着樹脂
１０    配線統合基板
Ｈ１００１    記録ヘッド
Ｈ１００３    インク供給ユニット
Ｈ１１００    第一の記録素子基板
Ｈ１１０２    インク供給口
Ｈ１１０３    電気熱変換素子
Ｈ１１０４    電極
Ｈ１１０６    インク流路壁
Ｈ１１０７    吐出口
Ｈ１１１０    Ｓｉ基板
Ｈ１２０１    インク供給口
Ｈ１２０２    接着剤
【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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