(57)【要約】【課題】記録素子基板が大きくなることを抑制可能な液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子３１ａと液体を吐出するための電気信号を受ける端子３３を有する記録素子基板３と、電気信号が通る配線２２を有する電気配線基板２と、端子３３と配線２２を電気的に接続する接続線１０とを有する。端子３３は、記録素子基板３の配線２２側のエッジ部５より内側に設けられている。電気配線基板２は、記録素子基板３のエッジ部５を覆う絶縁部材２５を備えている。接続線１０は、絶縁部材２５を跨いで端子３３と配線２２とを電気的に接続する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と液体を吐出するための電気信号を受ける端子を有する記録素子基板と、前記電気信号が通る配線を有する電気配線基板と、前記端子と前記配線を電気的に接続する接続線と、を有する液体吐出ヘッドであって、
前記端子は、前記記録素子基板の前記配線側の端部より内側に設けられ、
前記電気配線基板は、前記記録素子基板の前記端部を覆う絶縁部材を備え、
前記接続線は、前記絶縁部材を跨いで前記端子と前記配線とを電気的に接続することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記絶縁部材は、前記記録素子基板と非固着で当接している請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記電気配線基板は、前記配線の一部を露出する第１開口を備えた絶縁層を有し、
前記接続線は、前記絶縁部材を跨いで、前記第１開口から露出する前記配線と前記端子とを電気的に接続し、
前記絶縁部材は、前記絶縁層のうち前記第１開口よりも前記端子側の部分にて構成されている請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記記録素子基板の前記端子が設けられている面には、液体を吐出する吐出口を備えた吐出口形成部材が設けられており、
前記絶縁層は、前記端子と前記吐出口形成部材とを露出する第２開口をさらに備え、
前記絶縁部材は、前記絶縁層のうち前記第１開口と前記第２開口との間の部分にて構成されている請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記絶縁層には、前記記録素子基板の前記端部に沿った方向における前記絶縁部材の各端部の外側に、前記第２開口に繋がる第３開口が設けられている請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記記録素子基板および前記電気配線基板を支持する支持部材を有し、
前記支持部材と前記配線との間隔が、前記支持部材と前記端子との間隔以下である請求項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】
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と液体を吐出するための電気信号を受ける端子を有する記録素子基板と、前記電気信号が通る配線を有する電気配線基板と、前記端子と前記配線を電気的に接続する接続線と、前記記録素子基板および前記電気配線基板を支持する支持部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、
前記電気配線基板は、前記配線の前記端子側の部分の上に位置する絶縁部材を備え、
前記接続線は、前記絶縁部材を跨いで前記端子と前記配線とを電気的に接続し、
前記支持部材を基準にした前記絶縁部材の上面の位置が前記支持部材を基準にした前記端子の位置より高いことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記電気配線基板は、前記配線のうち前記端子側の部分とは異なる部分の一部を露出する開口を備えた絶縁層を有し、
前記接続線は、前記絶縁部材を跨いで、前記開口から露出する前記配線と前記端子とを電気的に接続し、
前記絶縁部材は、前記絶縁層のうち前記開口よりも前記端子側の部分にて構成されている請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記支持部材を基準にした前記記録素子基板の上面の位置が、前記支持部材を基準にした前記電気配線基板の上面の位置と同じ高さである請求項６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】
前記記録素子基板および前記電気配線基板を支持する支持部材を有し、
前記支持部材を基準にした前記記録素子基板の上面の位置が、前記支持部材を基準にした前記電気配線基板の上面の位置と同じ高さである請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気信号に応じて吐出口からインク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドが記載されている。
特許文献１に記載の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子と吐出口とを備えた記録素子基板と、記録素子基板に電気信号を伝える接続線（リード線）を備えた電気配線基板と、を備える。
記録素子基板には、電気配線基板の接続線と電気的に接続される端子が設けられており、この端子にはバンプが形成されている。そして、記録素子基板のうちバンプより電気配線基板側の端部領域に、吐出口を形成する部材（吐出口形成部材）と同一材料によって、絶縁部材が設けられている。
電気配線基板の接続線は、記録素子基板の端部領域に設けられた絶縁部材によって支持された状態でバンプと接続される。記録素子基板の端部領域に絶縁部材が設けられていることで、記録素子基板の端部（エッジ）と電気配線基板の接続線との間での電気的な短絡（ショート）を抑制可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７６２１０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に記載の液体吐出ヘッドでは、記録素子基板の端部領域に絶縁部材が設けられ、この絶縁部材が吐出口形成部材と同一材料で形成されている。
このため、絶縁部材は、絶縁部材の形成に関する制約とは関係ない吐出口形成部材の形成に関する制約も受けてしまい、絶縁部材の形状および形成位置に対する自由度が低くなってしまう。そして、この絶縁部材の形状および形成位置の自由度の低さが、記録素子基板のサイズの制約となり、記録素子基板が大きくなってしまう懸念がある。
【０００５】
本発明は、記録素子基板が大きくなることを抑制可能な液体吐出ヘッド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】
【０００６】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と液体を吐出するための電気信号を受ける端子を有する記録素子基板と、前記電気信号が通る配線を有する電気配線基板と、前記端子と前記配線を電気的に接続する接続線と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記端子は、前記記録素子基板の前記配線側の端部より内側に設けられ、前記電気配線基板は、前記記録素子基板の前記端部を覆う絶縁部材を備え、前記接続線は、前記絶縁部材を跨いで前記端子と前記配線とを電気的に接続する。
本発明によれば、電気配線基板が備えている絶縁部材が、記録素子基板の端部を覆う。このため、記録素子基板に、記録素子基板の端部と接続線の間の電気的な短絡を抑制する絶縁部材を設ける必要が無くなる。よって、記録素子基板に形成される絶縁部材に起因して記録素子基板が大きくなることを抑制可能となる。
【０００７】
また、本発明の他の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と液体を吐出するための電気信号を受ける端子を有する記録素子基板と、前記電気信号が通る配線を有する電気配線基板と、前記端子と前記配線を電気的に接続する接続線と、前記記録素子基板および前記電気配線基板を支持する支持部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記電気配線基板は、前記配線の前記端子側の部分の上に位置する絶縁部材を備え、前記接続線は、前記絶縁部材を跨いで前記端子と前記配線とを電気的に接続し、前記支持部材を基準にした前記絶縁部材の上面の位置が前記支持部材を基準にした前記端子の位置より高い。
本発明によれば、電気配線基板が、配線の端子側の部分の上に位置する絶縁部材を備えており、支持部材を基準にした絶縁部材の上面の位置が支持部材を基準にした端子の位置より高い。このため、端子側から接続線を見たとき、接続線は端子から離れる方向に延びることになる。したがって、記録素子基板の端部と接続線との電気的な短絡を抑制可能になる。そして、記録素子基板に、記録素子基板の端部と接続線の間の電気的な短絡を抑制する絶縁部材を設ける必要が無くなる。よって、記録素子基板に形成される絶縁部材に起因して記録素子基板が大きくなることを抑制可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記録素子基板が大きくなることを抑制可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの斜視図である。
【図２】図１に示した液体吐出ヘッドの一部断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッドの一部断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の液体吐出ヘッドの一部断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の液体吐出ヘッドの上面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の液体吐出ヘッドの一部断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の液体吐出ヘッドの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面の一部を模式的に示した断面模式図である。
液体吐出ヘッドは、支持部材１と、電気配線基板２と、記録素子基板３と、接着剤４と、接続線１０とを含む。電気配線基板２と記録素子基板３は、支持部材１の上に並置されている。支持部材１は、記録素子基板３および電気配線基板２を支持する。
記録素子基板３は、インク等の液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子３１ａを備えた基板３１と、基板３１の上に設けられた吐出口形成部材３２と、端子３３とを有する。
吐出口形成部材３２と端子３３は、基板３１の面３１ｂに設けられている。エネルギー発生素子３１ａは、例えば、発熱抵抗素子または圧電素子である。吐出口形成部材３２は、樹脂にて形成される。吐出口形成部材３２には、液体を吐出する吐出口３２ａが形成されている。端子３３は、吐出口３２ａから液体を吐出するための電気信号（以下、単に「電気信号」と称する）を受ける。エネルギー発生素子３１ａは、端子３３が受けた電気信号に応じて、液体を吐出するためのエネルギーを発生して吐出口３２ａから液体を吐出させる。記録素子基板３は、支持部材１上に接着剤４によって固着される。
電気配線基板２は、液体吐出ヘッドが搭載される液体吐出装置（不図示）との電気的接続を得る。電気配線基板２は、ベースフィルム２１と、電気信号が通る配線２２と、カバーフィルム２３とを有する。電気配線基板２は、液体吐出装置から電気信号を受け、その電気信号を、配線２２を通じて、開口２３ａにて露出された配線２２の一部２ａから出力する。電気配線基板２は、支持部材１の上に接着剤４によって固着される。
接続線１０は、記録素子基板３の端子３３と電気配線基板２の配線２２の一部２ａとを電気的に接続する。接続線１０の一例としては、金のワイヤーが挙げられる。
端子３３は、記録素子基板３の配線２２側のエッジ部５より領域３ａを隔てた内側に設けられている。エッジ部５は、記録素子基板２の配線側の端部の一例である。
端子３３と配線２２の一部２ａと接続線１０は、記録素子基板３と電気配線基板２の接合部を保護する目的で、熱硬化性の樹脂等の封止剤（不図示）によって封止される。
電気配線基板２のカバーフィルム２３とベースフィルム２１は、絶縁性を有するポリイミド樹脂で形成されている。
カバーフィルム２３は、絶縁層の一例である。カバーフィルム２３には、開口２３ａと、端子３３および吐出口形成部材３２を露出する開口２３ｂが設けられている。開口２３ａは第１開口の一例であり、開口２３ｂは第２開口の一例である。カバーフィルム２３のうち開口２３ａと開口２３ｂの間の部分にて絶縁部材２５が構成される。つまり、絶縁部材２５は、カバーフィルム２３のうち開口２３ａよりも端子３３側の部分にて構成されている。このため、記録素子基板３のサイズ変更・絶縁部材２５の位置の変更等が発生しても、開口２３ａや開口２３ｂの形状や位置を変更することで容易に対応できる。
配線２２は、ベースフィルム２１とカバーフィルム２３の間に位置している。配線２２の一例としては、金メッキが施された銅の配線が挙げられる。
【００１１】
電気配線基板２の絶縁部材２５は、記録素子基板３のエッジ部５を覆っている。本実施形態では、図２に示すように、絶縁部材２５は、端子３３と配線２２の一部２ａの間の領域の上に配置されている。
絶縁部材２５は、記録素子基板３と接着剤等にて固定されていない。つまり、絶縁部材２５は、記録素子基板３と非固着で当接している。以下、この点について説明する。
例えば、絶縁部材２５を記録素子基板３と熱硬化性接着剤で固着させる場合、接着剤を熱硬化させる際に、ポリイミド樹脂で形成された絶縁部材２５が熱によって伸びた状態で記録素子基板３に固着される。その後、絶縁部材２５が常温に戻っていく際に、絶縁部材２５が縮もうとするので、絶縁部材２５に変形が生じるおそれがある。絶縁部材２５を記録素子基板３と非固着とする理由は、絶縁部材２５における上述した変形を抑制するためである。
また、図２に示したように、支持部材１を基準にした記録素子基板３の上面（吐出口３２ａが形成されている面）３２ｂの位置が、支持部材１を基準にした電気配線基板２の上面（開口２３ａが形成されている面）２３ｃの位置と同じ高さとなっている。このため、例えば、ワイピングブレードによる吐出口形成部材３２のクリーニングの際に、ワイピングブレードが記録素子基板３と電気配線基板２との段差によって削れたり劣化したりすることを抑制できる。なお、図２では、支持部材１と配線２２との間隔は、支持部材１と端子３３との間隔と同じになっているが、これらの間隔は互いに異なっていてもよい。
【００１２】
接続線１０による端子３３と配線２２の一部２ａとの電気的な接続は、ワイヤーボンディングによってなされる。接続線１０のループ形状の高さ（絶縁部材２５の上面２５ａからの高さ）は、例えば１００μｍ以下にすることが好ましい。接続線１０のループ形状が高くなるほど、端子３３と配線２２の一部２ａと接続線１０を封止する封止剤も高くする必要があり、よって、液体を吐出する記録素子基板３と記録メディアとの間隔を広げて必要がある。接続線１０のループ形状の高さを、例えば１００μｍ以下にすることで、記録素子基板３と記録メディアとの間隔が特定の値以上広がることを抑制可能になる。
【００１３】
本実施形態によれば、電気配線基板２が備えている絶縁部材２５が、記録素子基板３のエッジ部５を覆うので、記録素子基板３のエッジ部５と接続線１０の間の電気的な短絡を抑制可能になる。そして、電気配線基板２が絶縁部材２５を備えているため、記録素子基板３に、記録素子基板３のエッジ部５と接続線１０の間の電気的な短絡を抑制する絶縁部材を設ける必要が無くなる。よって、記録素子基板３に形成される絶縁部材に起因して記録素子基板３が大きくなることを抑制可能となる。
【００１４】
また、本実施形態は、特許文献１に記載の液体吐出ヘッド、具体的には、記録素子基板の端部領域に設けられる絶縁部材が、吐出口形成部材と同様に樹脂で形成されている液体吐出ヘッドに比べて、以下の点でも有利となりえる。
特許文献１に記載の液体吐出ヘッドでは、ウエハに形成された複数の記録素子基板を記録素子基板の端部に沿って個別に切断する際に、樹脂で形成された絶縁部材が切断用の刃で切断されると、樹脂が切断用の刃の目詰まりを引き起こす可能性がある。この場合、切断用の刃の交換サイクルを短くする必要が生じ、切断用の刃の交換に起因する稼働ロスが増大する。
これに対して本実施形態では、記録素子基板３に、樹脂で形成された絶縁部材を設ける必要が無いため、切断用の刃の交換サイクルを短くしなくて済み、切断用の刃の交換に起因する稼働ロスの増大を抑制可能になる。
【００１５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図３は、第２の実施形態の液体吐出ヘッドの一部断面図である。図３では、説明の簡略化を図るため、吐出口３２ａやエネルギー発生素子３１ａを省略している。
本実施形態における端子３３と接続線１０との接続箇所からエッジ部５までの距離は、第１の実施形態における端子３３と接続線１０との接続箇所からエッジ部５までの距離より短くなっている。このため、端子３３と接続線１０との接続を妨げることなく、絶縁部材２５で記録素子基板３のエッジ部５を覆うことは困難となる可能性がある。
そこで、本実施形態では、電気配線基板２に、電気配線基板２のエッジ部２ｂと配線２２の一部２ａの間の領域２ｃの上に配置される絶縁部材２５が設けられる。なお、絶縁部材２５は、領域２ｃの少なくとも一部の上に配置されればよい。領域２ｃは、配線２２の端子３３側（端子側）の部分の一例である。なお、本実施形態の開口２３ａは、配線２２のうち端子側の部分（領域２ｃ）とは異なる部分の一部を露出する開口の一例である。絶縁部材２５は、カバーフィルム２３のうち開口２３ａよりも端子３３側（端子側）の部分にて構成されている。ワイヤーボンディングで電気的接続を得る際、接続線１０は、領域２ｃ上の絶縁部材２５を跨いで、端子３３と開口２ａから露出する配線２２の一部２ａとを電気的に接続する。
そして、支持部材１を基準にした絶縁部材２５の上面２５ａの位置が、支持部材１を基準にした端子３３の位置より高くなっている。このため、端子３３側から接続線１０を見たとき、接続線１０は端子３３から離れる方向に延びていくことになる。よって、記録素子基板３のエッジ部５と接続線１０との電気的短絡を抑制可能となる。そして、電気配線基板２が絶縁部材２５を備えているので、第１の実施形態と同様に、記録素子基板３に形成される絶縁部材に起因して記録素子基板３が大きくなることを抑制可能となる。
【００１６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について第１、第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図４は、第３の実施形態の液体吐出ヘッドの一部断面図である。図４でも、説明の簡略化を図るため、吐出口３２ａやエネルギー発生素子３１ａを省略している。図５は、第３の実施形態の液体吐出ヘッドの上面図である。
本実施形態における電気配線基板２は、ベースフィルム２１と、配線２２と、カバーフィルム２３と、電気配線基板２を外力から保護するための補強フィルム２４とを有する。
支持部材１を基準にした記録素子基板３の上面３２ｂの位置が、電気配線基板２の上面（開口部２４ａが形成されている面）２４ｃの位置と同じ高さとなっている。このため、上述した各実施形態と同様に、ワイピングブレードによる吐出口形成部材３２のクリーニングの際に、ワイピングブレードが記録素子基板３と電気配線基板２の段差によって削れたり劣化したりすることを低減できる。
【００１７】
補強フィルム２４は、絶縁性のフィルムであり、絶縁層の一例である。補強フィルム２４には、配線２２の一部２ａを露出する開口２４ａと、端子３３および吐出口形成部材３２を露出する開口２４ｂが設けられている。開口２４ａは第１開口の一例であり、開口２４ｂは第２開口の一例である。
補強フィルム２４のうち開口２４ａと開口２４ｂの間の部分が絶縁部材２５を構成する。つまり、絶縁部材２５は、補強フィルム２４のうち開口２４ａよりも端子３３側の部分にて構成されている。このため、記録素子基板３のサイズ変更・絶縁部材２５の位置の変更等が発生しても、開口２４ａや開口２４ｂの形状や位置を変更することで容易に対応できる。絶縁部材２５は、記録素子基板３のエッジ部５を覆う。
支持部材１と配線２２との間隔は、支持部材１と端子３３との間隔以下としている。本実施形態では、支持部材１を基準にした配線２２の位置の高さが、支持部材１を基準にした端子３３の位置の高さより低い。つまり、端子３３が鉛直上方に向けて配置された場合に、端子３３よりも配線２２が低い位置となる。このため、端子３３と配線２２とを接続する接続線１０の配線２２上でのループ高さを、配線２２の位置の高さが端子３３の位置の高さと等しい場合の接続線１０の配線２２上でのループ高さより低くすることが可能にある。
【００１８】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について第３の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図６は、第４の実施形態の液体吐出ヘッドの一部断面図である。図６でも、説明の簡略化を図るため、吐出口３２ａやエネルギー発生素子３１ａを省略している。図７は、第４の実施形態の液体吐出ヘッドの上面図である。
本実施形態では、電気配線基板２の厚みは、記録素子基板３の厚みより薄い。そして、支持部材１を基準にした記録素子基板３の上面３２ｂの位置が、電気配線基板２の上面２４ｃの位置より高くなっている。これは、例えば、多品種に対応可能なように汎用性を高めるために、記録素子基板３や電気配線基板２の使用部品が共通化されることに起因する。
本実施形態では、補強フィルム２４は、可撓性を有する。補強フィルム２４には、記録素子基板３のエッジ部５に沿った方向Ｘにおける絶縁部材２５の各端部２５ａ、２５ｂの外側に、開口２４ｂに繋がるスリット２６が設けられている。スリット２６は、第３開口の一例である。
記録素子基板３が接合された支持部材１に、電気配線基板２を接合する際、図６に示すように、記録素子基板３のエッジ部５を電気配線基板２の補強フィルム２４の一部である絶縁部材２５で覆った状態で接合を行う。
この際、図７に示すように、絶縁部２５の端部２５ａおよび２５ｂの各々には、開口２４ｂに繋がるスリット２６が形成されているため、絶縁部材２５の位置は、記録素子基板３のエッジ部５の高さに応じて変動可能となる。よって、記録素子基板３のエッジ部５の位置と、絶縁部材２５の支持部材１側の面２５ｃの位置が合っていなくても、記録素子基板３のエッジ部５を電気配線基板２の絶縁部材２５で覆うことが可能になる。このため、記録素子基板３の端子３３と電気配線基板２の配線２２を電気的に接続する際に、記録素子基板３のエッジ部５と接続線１０との電気的短絡を抑制可能となる。
なお、支持部材１を基準にした記録素子基板３の上面３２ｂの位置が、支持部材１を基準にした電気配線基板２の上面２４ｃの位置と同じ高さでもよい。
【００１９】
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。例えば、各実施形態においては電気配線基板２に、記録素子基板３を露出させるための開口２４ｂを設け、記録素子基板３の両端側に設けられる端子３３の群と電気配線基板２とを接続線１０によって接続する形態について説明したが本発明はこれに限られない。電気配線基板２に開口２４ｂを設けず、電気配線基板２の一端側と記録素子基板３の一端側とを近接させて電気接続を行う場合においても本発明を適用可能である。その場合、電気配線基板２の一端側に上述した各実施形態の構成を設けることで本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００２０】
２      電気配線基板
２２    配線
２５    絶縁部材
３      記録素子基板
３１ａ  エネルギー発生素子
３３    端子
５      エッジ部（端部に対応）
１０    接続線
【図１】
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【図２】
2017030214.tif 000004
【図３】
2017030214.tif 000005
【図４】
2017030214.tif 000006
【図５】
2017030214.tif 000007
【図６】
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【図７】
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