(57)【要約】【課題】従来に比べて製造工程数を増やすことなく、電気接続部近傍のみを封止した、インクジェット記録ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】インクジェット記録ヘッド１１の製造方法は、一対の突起部３１を設けた支持部材１７を用意する工程と、支持部材１７に接着剤を塗布する工程と、記録素子基板１２を加熱する工程と、記録素子基板１２を支持部材１７の突起部３１に当接させ、支持部材１７の突起部３１の当接部分を溶融させる工程と、記録素子基板１２を支持部材１７に固定する工程と、溶融した支持部材１７の突起部３１を降温により硬化させる工程と、記録素子基板１２の短辺３７を含む側面３３と支持部材１７の凹部３４の周縁部３５と支持部材１７の一対の突起部３１とで囲まれる空間に封止材３８を充填し、かつ電気接続部３６を封止材３８で被覆する工程と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出する吐出口を有する記録素子基板と、前記記録素子基板を支持する凹部を備えた支持部材と、前記記録素子基板の短辺に沿って設けられた電極部と、前記電極部とともに電気接続部を形成し、前記電極部に対して電気信号及び電力を伝えるリード端子部と、前記電気接続部を被覆する封止材と、を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
前記支持部材の前記凹部の周縁部のうち長手方向に平行な一対の側面のそれぞれに突起部を設けた前記支持部材を用意する工程と、前記支持部材の前記凹部の底面に接着剤を塗布する工程と、前記記録素子基板を加熱する工程と、前記記録素子基板を前記支持部材の前記突起部に当接させ、前記支持部材の前記突起部の当接部分を加熱された前記記録素子基板で溶融させる工程と、前記記録素子基板を前記支持部材の前記凹部の底面に固定する工程と、溶融した前記支持部材の前記突起部を降温により硬化させる工程と、前記記録素子基板の前記短辺を含む側面と前記支持部材の前記凹部の前記周縁部と前記支持部材の一対の前記突起部とで囲まれる空間に前記封止材を充填し、かつ前記電気接続部を前記封止材で被覆する工程と、を含むインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
インク滴を吐出する吐出口を有する記録素子基板と、前記記録素子基板を支持する凹部を備えた支持部材と、前記記録素子基板の短辺に沿って設けられた電極部と、前記電極部とともに電気接続部を形成し、前記電極部に対して電気信号及び電力を伝えるリード端子部と、前記電気接続部を被覆する封止材と、を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
前記支持部材の前記凹部の周縁部のうち長手方向に平行な一対の側面のそれぞれに突起部を設けた前記支持部材を用意する工程と、前記支持部材の前記凹部の底面に接着剤を塗布する工程と、前記記録素子基板を前記支持部材の前記凹部の底面に配置する工程と、前記支持部材の前記突起部を加熱して溶融させ、前記記録素子基板の長手方向に平行な一対の側面に、溶融した前記支持部材の前記突起部を当接させる工程と、溶融した前記支持部材の前記突起部を降温により硬化させる工程と、前記記録素子基板の前記短辺を含む側面と前記支持部材の前記凹部の前記周縁部と前記支持部材の一対の前記突起部とで囲まれる空間に前記封止材を充填し、かつ前記電気接続部を前記封止材で被覆する工程と、を含むインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記記録素子基板はインク供給口を有し、前記記録素子基板の前記長手方向において、前記支持部材の前記突起部は前記インク供給口と前記電極部との間に位置する、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】
前記突起部は前記支持部材と同じ材料で一体形成されている、請求項１から３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５】
インク滴を吐出する吐出口を有する記録素子基板と、前記記録素子基板を支持する凹部を備えた支持部材と、前記記録素子基板の短辺に沿って設けられた電極部と、前記電極部とともに電気接続部を形成し、前記電極部に対して電気信号及び電力を伝えるリード端子部と、前記電気接続部を被覆する封止材と、を有し、前記記録素子基板の長手方向に平行な一対の側面とそれぞれ当接するように、支持部材に突起部が設けられ、前記記録素子基板の前記短辺を含む前記側面と前記支持部材の前記凹部の周縁部と前記支持部材の一対の前記突起部とで囲まれる空間に前記封止材が充填され、かつ前記電気接続部が前記封止材で被覆されている、インクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記記録素子基板はインク供給口を有し、前記記録素子基板の前記長手方向において、前記支持部材の前記突起部は前記インク供給口と前記電極部との間に位置する、請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記突起部は前記支持部材と同じ材料で一体形成されている、請求項５または６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッドの製造方法及びインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）は、一般に、インクを吐出するための吐出口列と、各吐出口に対応してインクを吐出するためのエネルギー発生素子と、が設けられた記録素子基板を備える構成が知られている。記録ヘッドには、エネルギー発生素子の駆動に用いられる電気信号や電力をインクジェット記録装置本体（以下、プリンタ本体）から受け取るために、プリンタ本体側と電気的に接続されるコンタクト部が設けられている。コンタクト部と記録素子基板とを接続するには、可撓性を有するフレキシブル配線基板を用いるのが一般的である。
【０００３】
記録ヘッドの筐体の一部である支持部材と記録素子基板との接合は、支持部材に接着剤を塗布した後、記録素子基板を位置合わせすることにより行われる。支持部材には、接着剤にてフレキシブル配線基板も接着固定される。
【０００４】
フレキシブル配線基板と記録素子基板との接続は、フレキシブル配線基板から露出したリード端子部と、記録素子基板に設けられた電極部と、を電気的に接続することにより行われる。電気接続部はインク等の液体から保護するために樹脂等の封止材によって覆われる。電気接続部の隙間等の細部を満たす必要があるので、比較的粘度の低い封止材が一般的に使われる。
【０００５】
封止材は、記録素子基板の外周部側面とできるだけ接触しない方が好ましい。その理由の一つは、環境変化等によって封止材が膨張や収縮することで、記録素子基板に不要な外力がかかってしまうからである。コスト抑制のために記録素子基板をさらに小さくしていくと、外力がかかった記録素子基板は変形し易くなり、インク吐出不良を引き起こし、インク滴の着弾位置が所望の位置からずれてしまう可能性がある。
【０００６】
特許文献１では、記録素子基板の電気接続部以外の外周部側面に封止材が流れ込まないように、別の接着剤で壁を作る方法が開示されている。記録素子基板の電気接続部と、電気接続部以外の外周部側面との間に、両者の空間を遮るように別の接着剤で壁を形成し、その後、電気接続部を覆うように封止剤を流し込むことで、電気接続部以外の外周部側面への封止材の接触が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７２４０９９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
記録素子基板の電気接続部以外の外周部側面に封止材が流れ込まないように接着剤で壁を作る方法では、従来の方法と比べて接着剤を塗布する工程や硬化する工程が加わることからインクジェット記録ヘッドの製造工程数が増えてしまう。
【０００９】
本発明では、従来に比べて製造工程数を増やすことなく、電気接続部近傍のみを封止した、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、インク滴を吐出する吐出口を有する記録素子基板と、前記記録素子基板を支持する凹部を備えた支持部材と、前記記録素子基板の短辺に沿って設けられた電極部と、前記電極部とともに電気接続部を形成し、前記電極部に対して電気信号及び電力を伝えるリード端子部と、前記電気接続部を被覆する封止材と、を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
前記支持部材の前記凹部の周縁部のうち長手方向に平行な一対の側面のそれぞれに突起部を設けた前記支持部材を用意する工程と、前記支持部材の前記凹部の底面に接着剤を塗布する工程と、前記記録素子基板を加熱する工程と、前記記録素子基板を前記支持部材の前記突起部に当接させ、前記支持部材の前記突起部の当接部分を加熱された前記記録素子基板で溶融させる工程と、前記記録素子基板を前記支持部材の前記凹部の底面に固定する工程と、溶融した前記支持部材の前記突起部を降温により硬化させる工程と、前記記録素子基板の前記短辺を含む側面と前記支持部材の前記凹部の前記周縁部と前記支持部材の一対の前記突起部とで囲まれる空間に前記封止材を充填し、かつ前記電気接続部を前記封止材で被覆する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法では、予め突起部を設けた支持部材を用意し、それに記録素子基板を接合したうえで、電気接続部近傍のみを封止材で封止する。そうすることにより、従来に比べて製造工程数を増やすことなく、電気接続部の外に封止材が流れ込まないインクジェット記録ヘッドを製造することができる。
【００１２】
本発明では、従来に比べて製造工程数を増やすことなく、電気接続部近傍のみを封止した、インクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの図である。
【図２】本発明に係る記録素子基板の図である。
【図３】第１の実施形態における記録素子基板と支持部材との接合方法の図である。
【図４】第１の実施形態における封止領域の図である。
【図５】第２の実施形態における記録素子基板と支持部材との接合方法の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
図１はインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）１１の構成を示している。図１（ａ）は記録ヘッド１１の斜視図、図１（ｂ）は記録ヘッドの分解斜視図である。記録ヘッド１１は、大きく分けて、記録素子基板１２、フレキシブル配線基板としての電気配線テープ１３、及びインク容器１４を有している。本実施形態では、記録ヘッド１１とインク容器１４とが一体型の形態で説明するが、記録ヘッド１１に対してインク容器１４が着脱可能な方式であっても良い。
【００１６】
電気配線テープ１３は、可撓性を有しており、インク滴を吐出するための電気信号や電力を記録装置（以下、プリンタ）本体から記録素子基板１２へ伝達するためのコンタクト部１５、電気配線（不図示）及びリード端子部１６を有している。可撓性を有する電気配線テープの一例として、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式のテープが挙げられる。コンタクト部１５は、複数のコンタクトパッドで構成されており、記録ヘッドがプリンタ本体に装着される際に、プリンタ本体側のコネクタピン（不図示）と接触して電気的接続がなされる。電気配線は、コンタクト部１５とリード端子部１６を接続している。
【００１７】
図２は記録素子基板１２の構成を示している。記録素子基板１２に設けられた吐出口２１からインクが吐出される。図２（ａ）は記録素子基板１２の吐出口側の図、図２（ｂ）はその裏側の図である。インク容器１４の内部には所定のインクが注入されており、インク供給流路（不図示）が形成されている。記録素子基板１２には、このインク供給流路と連通する長溝状の貫通口であるインク供給口２２が形成されている。インク供給口２２の両側には、インクを吐出するためのエネルギー発生素子として電気熱変換素子（ヒータ）が設けられている。記録素子基板１２には、ヒータに対応した吐出口２１と、ヒータに電気信号や電力を供給するための配線とが形成されている。リード端子部１６から電気信号や電力を受け取るための電極部２３が記録素子基板１２の短辺３７に沿って設けられている。リード端子部１６と電極部２３とが電気的に接続された後、リード端子部１６と電極部２３とからなる電気接続部３６をインク等の液体から保護するために封止剤３８が塗布される。
【００１８】
記録ヘッドの筐体の一部である支持部材１７と記録素子基板１２との接合は、支持部材１７に熱硬化型接着剤を塗布した後、記録素子基板１２を位置合わせすることにより行われる。支持部材１７には、接着剤によって電気配線テープ１３も接着固定される。
【００１９】
支持部材１７は、樹脂成形により形成されており、本実施形態で使用した樹脂材料（変性ポリフェニレンエーテル）は、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを３５質量％混合している。
【００２０】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板１２と支持部材１７との接合方法を説明するための模式図である。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）と図３（ｃ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、そして図３（ｄ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。ただし、図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）で示している記録素子基板１２と加熱フィンガー３２は図３（ａ）では図示していない。
【００２１】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、本実施形態における記録ヘッド１１の製造方法は、支持部材１７の凹部３４の周縁部３５のうち長手方向に平行な一対の側面２９のそれぞれに突起部３１を設けた支持部材１７を用意することを含む。具体的には、支持部材１７の凹部３４の周縁部３５のうち長手方向に平行な一対の側面２９のそれぞれに突起部３１を予め備えた支持部材１７の型を作る。一度、型を作ってしまえば、あとは支持部材１７及び突起部３１の材料を型に流し込んで成形することにより、製造工程を増やすことなく、所望の位置に突起部３１を備えた支持部材１７を製造することができる。本実施形態では、支持部材１７と突起部３１は同じ材料で一体形成されているが、別の材料で形成されていても構わない。
【００２２】
この支持部材１７は、図３（ｂ）に示すように、記録素子基板１２を配置する部分が、その周囲の電気配線テープ１３を接着固定する部分よりも凹んでいる形状になっている。これは、電気配線テープ１３のリード端子部１６と記録素子基板１２の電極部２３とをほぼ同じ高さにして、両者の間の接続の信頼性を向上させるためである。
【００２３】
記録素子基板１２を挟み込むように対の突起部３１を配置し、対の突起部３１間の間隔を記録素子基板１２の幅よりも狭くする。本実施形態の場合、図２（ａ）に示すように、記録素子基板１２の電極部２３が、２つの短辺３７に沿った２箇所に配置されているので、図３のように、対の突起部３１を２箇所に設けている。電極部２３が１箇所であれば、対の突起部３１はその電極部２３に近い位置に１箇所で良い。
【００２４】
突起部３１の位置は、図４の範囲Ｄのように、記録素子基板１２のインク供給口２２が配置された位置よりも電極部２３側に設ける方が好ましい。これは、記録素子基板１２のインク供給口２２が配置された部分は機械的強度が弱いため、後述する支持部材１７との接合工程において記録素子基板１２が破損してしまうことを防ぐためである。
【００２５】
そして、記録素子基板１２が配置される支持部材１７の凹部３４の底面３９に、接着剤を塗布しておく。
【００２６】
次に、図３（ｂ）のように、加熱フィンガー３２により記録素子基板１２を保持し、支持部材１７と記録素子基板１２との水平方向の位置合わせを行う。その後、支持部材１７の突起部３１が溶融する温度以上になるまで記録素子基板１２を加熱する。本実施形態の支持部材１７の突起部３１の溶融温度は１２０℃程度であるが、加熱温度を２００℃を越える温度に設定すると、他の構成部材を熱で損傷させるおそれがあるので、１５０℃以上２００℃以下が好ましい範囲である。
【００２７】
そして、支持部材１７の突起部３１に当接するように、加熱保持した記録素子基板１２を押し付ける。記録素子基板１２は、支持部材１７の突起部３１を溶融しながら、支持部材１７の規定の位置まで押し付けられる（図３（ｃ））。その後、加熱フィンガー３２は記録素子基板１２から離れ、記録素子基板１２や支持部材１７の突起部３１は自然冷却され、記録素子基板１２の側面３３に突起部３１が隙間無く当接した状態になる。本実施形態では、突起部３１の厚さを０．４ｍｍ程度としたが、本発明の目的を達成するように、加熱温度と支持部材の溶融温度等に応じて適宜決定すれば良い。
【００２８】
この状態で、電気配線テープ１３のリード端子部１６と記録素子基板１２の電極部２３とからなる電気接続部３６をインク等の液体から保護するために封止剤３８を塗布する。各リード端子の間からも封止材３８を流し込むので、封止材３８は比較的粘度の低いものを用いることが多い。流し込まれた封止材３８は、記録素子基板１２の短辺３７を含む側面３３と支持部材１７の凹部３４の周縁部３５と支持部材１７の対の突起部３１とで囲まれる空間（図４の空間Ｃ）に充填される。また電気配線テープ１３のリード端子部１６と記録素子基板１２の電極部２３とからなる電気接続部３６は封止材３８で被覆される。
【００２９】
図３（ｄ）に示すように、電気接続部３６は電気配線テープ１３から露出したリード端子部１６と記録素子基板１２の短辺３７に沿って位置する電極部２４とから構成されている。
【００３０】
本実施形態では、突起部３１の高さを記録素子基板１２の高さとほぼ同じになるようにしてある。突起部３１があるため、封止材３８は記録素子基板１２のインク供給口２２の位置の側面まで到達することが無い。よって、封止材３８の膨張・収縮によって、記録素子基板１２が受ける不要な外力がかかることが無くなり、印字不良等の不良を防ぐことができる。
【００３１】
さらに、この電気接続部３６を強固に保護するために、高粘度の封止材を電気接続部３６に塗布し、熱キュアすることで、記録素子基板１２と支持部材１７の接合が完了する。
【００３２】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る記録素子基板１２と支持部材１７との接合方法を説明するための模式図である。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。ただし、図５（ｂ）で示している記録素子基板１２は図５（ａ）では図示していない。
【００３３】
支持部材１７には、第１の実施形態と同じ様に、突起部５１を予め形成しておくが、記録素子基板１２の側面３３とは、初めに支持部材１７上に記録素子基板１２を配置する段階では、接触しないようになっている。突起部５１の記録素子基板１２に近い部分は、厚さが大きくなっている。本実施形態では、支持部材１７と突起部５１は同じ材料で一体形成されているが、別の材料で形成されていても構わない。
【００３４】
記録素子基板１２が配置される支持部材１７の凹部３４の底面３９に、接着剤を塗布しておく。
【００３５】
保持フィンガーにより記録素子基板１２を保持し、支持部材１７と記録素子基板１２との水平方向の位置合わせを行う。位置合わせ後、記録素子基板１２を支持部材１７の規定の位置まで押し付ける（図５（ｂ））。
【００３６】
その後、支持部材１７の突起部５１の溶融温度以上に加熱した対の加熱ブロック５２で突起部５１を挟み込む（図５（ｃ））。挟み込まれた突起部５１は、突起部５１の厚さが大きい部分が溶融する。さらに加熱ブロック５２の間隔を狭くすることで、溶融した支持部材１７を押し出し、記録素子基板１２の側面３３に接触させる。そして、加熱ブロック５２を離して支持部材１７の突起部５１を自然冷却させることで、第１の実施形態と同様、図４のように記録素子基板１２の側面３３に突起部５１が隙間無く当接した状態になる。
【００３７】
この状態で、電気配線テープ１３のリード端子部１６と記録素子基板１２の電極部２３の間の電気接続部３６をインク等の液体から保護するために封止剤を塗布する。各リード端子の間からも封止材を流し込むので、封止材は比較的粘度の低いものを用いることが多い。流し込まれた封止材３８は、記録素子基板１２の短辺３７を含む側面３３と支持部材１７の凹部の周縁部と支持部材１７の突起部３１とで囲まれる空間（図４の空間Ｃ）に充填される。また、電気配線テープ１３のリード端子部１６と記録素子基板１２の電極部２３の間の電気接続部３６は封止材で被覆される。
【００３８】
突起部３１があるため、封止材は記録素子基板１２のインク供給口２２が配置された位置の側面まで到達することが無い。よって、封止材の膨張・収縮によって、記録素子基板１２が受ける不要な外力がかかることが無くなり、印字不良等の不良を防ぐことができる。
【００３９】
さらに、この電気接合部を強固に保護するために、高粘度の封止材を電気接続部３６にあたる部分に塗布し、熱キュアすることで、記録素子基板１２と支持部材１７の接合が完了する。
【００４０】
本実施形態によれば、記録素子基板１２に直接熱を加えることなく、本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１１  記録ヘッド
１２  記録素子基板
１７  支持部材
３１、５１  突起部
３６  電気接続部
【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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