(57)【要約】【課題】封止材を流し込む際における気泡の巻き込みを抑制して、信頼性の高い液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供すること。【解決手段】封止材７を流し込むための封止材溜りの角部Ｃに、その角部Ｃに位置する封止材溜りの角部空間Ｃｓを埋めるための部材１０を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口から液体を吐出するための吐出エネルギー発生素子が備わる素子基板と、前記素子基板に電気的に接続される配線基板と、前記素子基板と前記配線基板とを支持する支持部材と、前記素子基板と前記配線基板との間を前記素子基板と前記配線基板との間の封止材溜りで封止する封止材と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記封止材溜りは、前記封止材溜りの角部に位置する角部空間を含み、
前記角部に、前記角部空間を少なくとも部分的に埋める部材を備える
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記部材は、前記角部に位置する前記素子基板、前記配線基板、および前記支持部材の少なくとも１つに設けられる請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記角部空間は、前記角部に位置する前記配線基板と前記支持部材との間の隙間を含む請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記隙間は、前記角部に位置する前記配線基板の第１の膨出部と、前記角部に位置する前記支持部材の第２の膨出部との間に形成される請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記配線基板は、前記支持部材に接着される面に配線が形成され、
前記隙間の厚みは、前記配線の厚みに対して０．８倍以上かつ１．２倍以下である請求項３または４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記部材は、前記配線基板に形成される配線によって構成される請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記部材を構成する前記配線は、前記素子基板に電気的に接続される配線である請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記部材を構成する前記配線は、前記素子基板に電気的に接続されない配線である請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記部材は金属である請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記部材は、前記封止材が流入する溝部を有する請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記支持部材は、前記素子基板を支持する第１の支持部材と、前記配線基板および前記第１の支持部材を支持する第２の支持部材と、を含み、
前記封止材溜りは、前記第１の支持部材と前記第２の支持部材との間の空間を含む請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記封止材は、封止材溜りに流し込まれる下封止材と、前記下封止材の上に位置する上封止材とを含む請求項１から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクなどの液体を吐出可能な液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に代表される液体吐出装置は、液体吐出ヘッドを有する。特許文献１には、この種の液体吐出ヘッドが記載されている。特許文献１に記載の記録ヘッドの支持部材上には、記録素子基板と、その記録素子基板がはまり合う開口部が形成された配線基板と、が接着固定されている。配線基板の開口部内に位置する記録素子基板の電極と、配線基板の開口部の縁部に位置するリード線とは電気的に接続され、それらの接続部分を封止する封止材が封止材溜りに流し込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８９７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているような構成において、封止材は、封止材溜りに流し込まれる際に、その封止材溜りの角部において気泡を巻き込みやすい。このような気泡が生じた場合には、封止材を熱硬化させたときに、気泡の膨張によって封止材が外部に押し出されて、電気的な絶縁に最適な封止材の形態が維持できなくなる場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、封止材を流し込む際における気泡の巻き込みを抑制して、信頼性の高い液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出ヘッドは、吐出口から液体を吐出するための吐出エネルギー発生素子が備わる素子基板と、前記素子基板に電気的に接続される配線基板と、前記素子基板と前記配線基板とを支持する支持部材と、前記素子基板と前記配線基板とを前記素子基板と前記配線基板との間の封止材溜りで封止する封止材と、を備える液体吐出ヘッドであって、前記封止材溜りは、前記封止材溜りの角部に位置する角部空間を含み、前記角部に、前記角部空間を少なくとも部分的に埋める部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、封止材溜りの角部空間を埋めるための部材を備えることにより、その封止材溜りに封止材を流し込む際に、角部空間における気泡の巻き込みを抑制して、信頼性の高い液体吐出ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの要部の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における封止材溜りの角部空間の説明図である。
【図３】比較例としての封止材溜りの角部空間の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における封止材溜りの角部空間の説明図である。
【図５】本発明の第３の実施形態における封止材溜りの角部空間の説明図である。
【図６】図１の記録ヘッドを装着可能な記録装置の構成例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態における液体吐出ヘッドは、液体としてのインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドとしての適用である。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本実施形態におけるインクジェット記録ヘッドの要部の斜視図である。本例の場合、第１の支持部材１に２つの記録素子基板２が配置され、第２の支持部材３に配置される配線基板４には、これら２つの記録素子基板（素子基板）２がはまり合う開口部Ｈが形成されている。図１（ｂ）は、記録素子基板２と配線基板４との接続部分の拡大平面図、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の１ｃ−１ｃ線に沿う断面図である。記録素子基板２には、吐出口２Ａが形成されており、インクは、不図示のインク流路を通して供給され、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などの吐出エネルギー発生素子によって吐出口２Ａから吐出される。第１の支持部材３には、記録素子基板２における吐出エネルギー発生素子などに接続される電極パッド５は配備されており、その電極パッド５には、配線基板４のインナーリード６が接続される。開口部Ｈ内における記録素子基板２と配線基板４との間は、下封止材７によって封止され、電極パッド５とインナーリード６との接続部は、上封止材８によって封止されている。本例において、開口部Ｈの平面形状は、記録素子基板２の平面形状に対応する四角形であり、４つの角部を含む。
【００１１】
これらの記録ヘッドの構成要素の組立てに際しては、まず、第１の支持部材１、記録素子基板２と第２の支持部材３を接着し、その後、第２の支持部材３に配線基板４を接着する。そして、第１の支持部材３、第２の支持部材３、および配線基板４によって形成される封止材溜り内に、絶縁保護用の下封止材７を流し込み、それを熱硬化（熱キュア）させる。その後、電極パッド５とインナーリード６との接続部に上封止材８を流し込み、それを熱硬化させる。第２の支持部材３が記録ヘッド本体に接着固定されることによって、インクジェット記録装置に装着可能な記録ヘッドが構成される。
【００１２】
図６（ａ）は、このように構成される記録ヘッドの一例を説明するための斜視図である。配線基板４はフレキシブル配線基板であり、記録装置本体との間にて制御信号などを授受するための接続パッド９が配備されている。このような記録ヘッドは、図６（ｂ）のようなシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置１００のキャリッジ１０１に装着可能である。キャリッジ１０１は、ガイド軸１０２によって矢印Ｘの主走査方向に移動可能にガイドされ、ベルト１０３などを備えた移動機構によって記録ヘッドと共に主走査方向に移動される。トレイ１０４上に積載された不図示の記録媒体は、搬送ローラなどを備えた搬送機構によって主走査方向と交差（本例の場合は、直交）する矢印Ｙの副走査方向に搬送される。
【００１３】
図２（ａ）は、図１（ｂ）のＩＩａ部の拡大図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う断面図である。図１（ｂ）のＩＩａ部は、本例の配線基板４における開口部Ｈの４つの角部の１つに対応する。配線基板４における開口部Ｈの内周面４Ａは、その下側に位置する第２の支持部材３の壁面３Ａよりも開口部Ｈの内側に張り出されている。内周面４Ａは、開口部Ｈの角部において開口部Ｈの内側に膨出しており、これによって、配線基板４は平面四角形の第１の膨出部４Ｂを形成している。同様に、壁面３Ａは、開口部Ｈの角部において開口部Ｈの内側に膨出しており、これによって、第２の支持部材３は平面四角形の第２の膨出部３Ｂを形成している。このような膨出部３Ｂ，４Ｂは、上封止材８の下方への落ち込みを防止するために形成されている。
【００１４】
配線基板４に形成される複数のプリント配線において、配線基板４の端部に最も近い位置の配線４Ｃは、その配線基板４の端部から所定のクリアランスをもって形成されている。このような配線が形成される配線基板４の面には、不図示の絶縁層が形成されている。膨出部３Ｂ，４Ｂの間には、配線４Ｃの厚みとほぼ同じ厚みの隙間が形成される。この隙間の厚みは、具体的には、配線４Ｃの厚みに対して０．８倍以上かつ１．２倍以下であることが好ましい。なお、厚みとは、鉛直方向の高さのことをいう。下封止材７は、素子基板２と配線基板４との間の封止材溜まりに流し込まれて配置される。そして、下封止材７は封止材溜まりで素子基板２と配線基板４とを封止する。封止材溜りは、その角部Ｃに位置する角部空間Ｃｓを含む。封止材溜りの角部Ｃは、開口部Ｈの角部に位置する。角部空間Ｃｓは、ここでは膨出部３Ｂ，４Ｂの間の隙間である。
【００１５】
本実施形態においては、下封止材７を流し込む際に、特に、膨出部３Ｂ，４Ｂの間における気泡の封じ込めの発生を抑制するために、それらの間の空間を埋めるための部材１０を備えている。すなわち、封止材溜りの角部Ｃに、角部空間Ｃｓを少なくとも部分的に埋める部材を有する。この部材１０は、配線基板４と一体に設けてもよく、それとは別体に設けてもよい。この部材１０は、第２の支持部材３に接触することによって、第２の支持部材３と、配線基板４における開口部Ｈの周縁部分と、の間の隙間を確保する。
【００１６】
このような部材１０を備えることにより、配線基板４と第２の支持基板との間の領域に下封止材７が流入しやすくなり、かつ膨出部３Ｂ，４Ｂの間における下封止材７の流入範囲を小さくすることができる。下封止材７は、図２（ａ）中のラインＬ１のように配線基板４と第２の支持基板との間に流入する。この結果、下封止材７が配線基板４と第２の支持基板との間に流入する際の気泡の抱え込み、および膨出部３Ｂ，４Ｂの間における下封止材７による気泡の封じ込めの発生が抑制できる。これにより下封止材７は、絶縁保護機能を良好に発現することができる。
【００１７】
図３（ａ），（ｂ）は、部材１０を備えていない比較例の説明図である。この比較例においては、下封止材７が図３（ａ）中のラインＬ１１からＬ１２のように配線基板４と第２の支持基板との間に流入し、膨出部３Ｂ，４Ｂの間において気泡Ａの封じ込めが発生する。このように封じ込められた気泡Ａは、下封止材７の熱硬化時に膨張して下封止材７を外部に押し出す可能性がある。この場合には、下封止材７の熱硬化後の最適な形態が維持できず、下封止材７の絶縁保護機能が損なわれることがある。また、配線基板４に形成される配線の厚みが大きくなる程、配線基板４と第２の支持基板との間に対する下封止材７の流入量が増えるため、気泡Ａの発生の可能性も高くなり、その気泡Ａも大きくなる。
【００１８】
部材１０は金属製であってもよい。この場合には、配線基板４にプリント配線を形成する工程において、それと同時に部材１０を形成することにより、部材１０を効率よく設けることができる。金属製の部材１０は、配線基板４に形成される配線（本配線）そのものであってもよい。この場合には、配線基板４の端部と部材１０とのクリアランスは、配線基板４の端部と配線とのクリアランスと同等とする必要がある。また、金属製の部材１０は、配線基板４における配線（本配線）と分離して形成してもよい。この場合には、配線から分離された部材１０によって、下封止材７の流入範囲の規制する境界を定めることができる。この結果、下封止材７は絶縁保護機能をより確実に発揮し、インク等の侵入した異物と、配線基板４の配線との接触をより確実に抑制して、記録ヘッドの信頼性をより向上させることができる。
【００１９】
（第２の実施形態）
本実施形態における部材１０の配備位置は、図４（ａ），（ｂ）のように、膨出部３Ｂ，４Ｂの間における図４（ａ）の左側の位置、つまり図１（ｂ）のようにインナーリード６が配列される側の位置に限定されている。第１の支持部材１と配線基板４との間においては、図４（ａ）中の上下方向に沿って電極パッド５とインナーリード６とが配列されている。下封止材７は、電極パッド５とインナーリード６と接続部側から、開口部Ｈの角部に流れ込む傾向がある。本例の部材１０は、このような下封止材７の流れ込みを効果的に抑制することができる。また、部材１０を小さくすることにより、それを効率よく設けることもできる。
【００２０】
（第３の実施形態）
本実施形態においては、図５（ａ），（ｂ）のように、第１の実施形態における部材１０にスリットＳが形成されている。本例の場合は、部材１０が２つの部分１０Ａ，１０Ｂに分かれており、それらの間の、スリットＳによって、下封止材７が流入する溝部が形成されている。このようなスリットＳによって、下封止材７を所定の位置に回り込ませることができる。
【００２１】
（第４の実施形態）
第１，第２，第３の実施形態においては、部材１０を配線基板４に設けている。しかし、それらの実施形態と同様の部材１０を第２の支持部材３に設けてよい。その場合には、例えば、部材１０と同様の形態の突起を第２の支持部材３に設けることができる。
【００２２】
（他の実施形態）
上述した実施形態における第１および第２の支持部材は、一体のものであってもよく、また３つ以上の部材の組み合わせであってもよい。要するに、電気的に接続される記録素子基板２と配線基板４とを支持することができればよい。また、封止材溜りの形状は、前述した実施形態のような平面四角枠形状のみに限定されない。封止材溜りが平面四角枠形状の場合、その角部は、４つの隅の部分であってもよく、あるいは、その隅を形成する２つの辺部の片側に位置するものであってよい。また、封止材溜りの角部空間を埋めるための部材は、記録素子基板、配線基板、および支持部材の少なくとも１つに設けることができる。要は、その角部空間を少なくとも部分的に埋めることができる部材であればよい。
【００２３】
本発明は、インクを吐出する記録ヘッドの他、種々の液体を吐出する液体吐出ヘッドに対しても適用可能である。このような液体吐出ヘッドは、液体を吐出することに種々の処理を実行する液体吐出装置に備えることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  第１の支持部材
２  記録素子基板
３  第２の支持部材
４  配線基板
７  下封止材
８  上封止材
１０  部材
Ｃ  角部
Ｃｓ  角部空間
【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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