JP2020152004A

JP2020152004A - 液体吐出ヘッド及びその製造方法

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Publication number: JP2020152004A
Application number: JP2019053122A
Authority: JP
Inventors: 新平大▲高▼; Shinpei Otaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: JP7277192B2

Abstract

【課題】記録素子基板の接合側の面の支持基板からせり出した露出部分を良好に被覆し、かつ製造コストの上昇及び部品の大型化を抑える。【解決手段】支持基板１０３と、一部が支持基板１０３の上に積層された記録素子基板１０１と、支持基板１０３の、記録素子基板１０１が積層された面の上で、記録素子基板１０１の１つの辺１０６に沿って設けられた第一の封止樹脂１０５と、を有する。記録素子基板１０１は、第一の封止樹脂１０５が設けられた辺１０６が延びる方向の両側部において、支持基板１０３の側面１０３ａのそれぞれから外側にせり出している。記録素子基板１０１の第一の封止樹脂１０５が設けられた辺１０６と支持基板１０３の側面１０３ａとが交わる部分において、支持基板１０３の、記録素子基板１０１が積層されている面の側で、辺１０６と側面１０３ａのそれぞれとがなす角度が９０度よりも大きい。【選択図】図１

Description

本発明は液体吐出ヘッド及びその製造方法に関する。

インクジェット記録装置などの液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッドには、吐出口を有する記録素子基板と電気配線基板とを有するものがある。このような構成の液体吐出ヘッドでは、記録素子基板の供給路から供給された液体を吐出口へ導く流路中にエネルギー発生素子が配置されている。このエネルギー発生素子を駆動するための電気信号を電気配線基板から記録素子基板に伝達するために、電気配線基板と記録素子基板とは、フライングリードやボンディングワイヤーを用いて接続される。電気配線基板と記録素子基板とを電気的に接続するリードやワイヤーは、吐出される液体に触れないように絶縁保護される。一般的には、リードやワイヤーの下方には低粘度の封止樹脂を塗布し、その上方には高粘度の封止樹脂を塗布して、上下両方の封止樹脂を硬化することで、リードやワイヤーを封止樹脂中に埋包して絶縁保護する。封止樹脂の例としては、熱硬化性、ＵＶ硬化性、または湿気硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂の組成物が挙げられる。リードやワイヤーの下方に低粘度の封止樹脂を塗布することで、封止樹脂が万遍なく行き渡り、空隙を生じて絶縁の信頼性を損なうことがない。

複数の記録素子基板が並べて配置された構成の液体吐出ヘッドでは、支持基板上に接合された複数の記録素子基板が、それぞれの一部が支持基板からせり出した状態で互いに固定される場合がある。記録素子基板が支持基板からせり出すことにより、支持基板に邪魔されずに記録素子基板同士を近接させて一直線に並べて配置して、長尺の液体吐出ヘッドを形成することができる。

しかし、記録素子基板の一部が支持基板からはみ出していると、このはみ出した部分の、記録素子基板の支持基板と接合される側の面（接合側の面と称する）が露出する。そして、この露出部分に存在する各種の構成材料の膨潤変形や溶出などが生じるおそれがある。このような構成材料の膨潤変形や溶出などを抑制するためには、記録素子基板の接合側の面の露出部分を何らかの部材で被覆して保護することが好ましい。被覆材料としては、電気的接続部のリードやワイヤーを絶縁保護する封止樹脂と同じ材料が好適に用いられる。しかし、記録素子基板の接合側の面の、支持基板の側面から外側にせり出して露出した部分に封止樹脂を直接塗布するためには、微細な部位へ封止樹脂を塗布可能な高精度な塗布装置が必要であり、製造コストが高くなる。そこで、支持基板の、記録素子基板が積層されている面（被積層面と称する）の上で、記録素子基板の１つの辺に沿って封止樹脂を塗布し、この封止樹脂を毛細管現象によって拡散させることが考えられる。それにより、記録素子基板の接合側の面の露出部分に封止樹脂が広く行き渡ると期待できる。この方法では、高精度な塗布装置が不要で製造コストが低く抑えられる。しかし、記録素子基板の形状によっては、毛細管現象によって封止樹脂を必要な部分に良好に行き渡らせることができない場合がある。そこで、特許文献１に記載の液体記録ヘッドでは、記録素子基板の全周にわたってデバイスホールを設け、デバイスホールの内部に封止樹脂を充填して、記録素子基板の接合面に封止樹脂を塗布して被覆している。

特開２０１１―２４０５４９号公報

しかし、特許文献１のように記録素子基板の全周にわたって封止樹脂で被覆すると、封止樹脂が邪魔になって、記録素子基板同士を近接して一直線に並べて配置することが困難になり、部品サイズが大きくなってしまう。

そこで、本発明の目的は、記録素子基板の接合側の面の、支持基板からせり出して露出している部分を良好に被覆でき、かつ製造コストの上昇及び部品の大型化を抑えることができる液体吐出ヘッド及びその製造方法を提供することにある。

本発明の液体吐出ヘッドは、支持基板と、一部が前記支持基板の上に積層されている記録素子基板と、前記支持基板の、前記記録素子基板が積層されている面の上で、前記記録素子基板の１つの辺に沿って設けられている第一の封止樹脂と、を有し、前記記録素子基板は、前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺が延びる方向の両側部において、前記支持基板の側面のそれぞれから外側にせり出しており、前記記録素子基板の前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺と前記支持基板の前記側面のそれぞれとが交わる部分において、前記支持基板の、前記記録素子基板が積層されている面の側で、前記辺と前記側面のそれぞれとがなす角度が９０度よりも大きいことを特徴とする。

本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、支持基板の上に、記録素子基板の一部と電気配線基板の一部とを並べて積層するステップと、前記記録素子基板の端子と前記電気配線基板の端子とをワイヤーで接続するステップと、前記支持基板の、前記記録素子基板および前記電気配線基板が積層されている面の上に、前記記録素子基板の１つの辺に沿って、かつ前記ワイヤーと前記支持基板との間の空間を封止するように、第一の封止樹脂を塗布するステップと、を有し、前記支持基板の上に前記記録素子基板の一部を積層する際に、前記記録素子基板が、前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺が延びる方向の両側部において、前記支持基板の側面のそれぞれから外側にせり出すように、かつ、前記記録素子基板の前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺と前記支持基板の前記側面のそれぞれとが交わる部分において、前記支持基板の、前記記録素子基板が積層されている面の側で、前記辺と前記側面のそれぞれとがなす角度が９０度よりも大きくなるように、前記記録素子基板を配置することを特徴とする。

本発明によると、記録素子基板の接合側の面の、支持基板からせり出して露出している部分を良好に被覆でき、かつ製造コストの上昇及び部品の大型化を抑えることができる。

本発明の一実施形態の液体吐出ヘッドを示す斜視図と平面図である。図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図およびＢ−Ｂ線断面図と、第二の封止樹脂を塗布した状態のＡ−Ａ線断面図である。本発明の実施例1の液体吐出ヘッドを示す斜視図と、そのＣ−Ｃ線断面図と、Ｄ−Ｄ線断面図である。図３（ａ）のＥ部分の拡大図と、比較例の液体吐出ヘッドのＥ部分の位置の拡大図と、流体が拡散する２つの辺のなす鋭角と拡散状態とを示す説明図である。流体が拡散する２つの辺のなす鈍角と拡散状態とを示す説明図と、図３（ａ）のＥ部分における断面図である。本発明の実施例２の液体吐出ヘッドの要部を示す斜視図と平面図である。図６（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図と、Ｇ−Ｇ線断面図と、Ｈ−Ｈ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１（ａ）に本発明の一実施形態の液体吐出ヘッドの斜視図を示し、図１（ｂ）にその平面図を示す。この液体吐出ヘッドでは、液体を吐出する吐出口１０１ａを有する記録素子基板１０１と、図示しない電気配線を有する電気配線基板１０２とが、接着剤を用いて支持基板１０３上に接合されている。それにより、記録素子基板１０１の一部が支持基板１０３の上に積層され、支持基板１０３の、記録素子基板１０１が積層されている面（被積層面）の上に、電気配線基板１０２が、記録素子基板１０１と並べて積層されている。図示しないが、記録素子基板１０１には、吐出すべき液体（例えば液体インク）が供給される供給路と、供給路と各吐出口１０１ａとをそれぞれ連通させる流路とが設けられている。この流路には、各吐出口１０１ａに対応して、液体を吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子（例えば発熱素子）がそれぞれ配置されている。また、図示しないが、記録素子基板１０１には、エネルギー発生素子に接続された電気配線が設けられている。電気配線基板１０２は、例えばＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）やＴＡＢ（Tape Automated Bonding）であり、エネルギー発生素子の駆動用の電気信号等を、図示しない液体吐出装置本体から記録素子基板１０１に伝達するものである。一般に、電気配線基板１０２は、図示しないコンタクトピンやコネクター等によって液体吐出装置本体と電気的に接続されている。従って、記録素子基板１０１の供給路から流路内に液体が供給され、液体吐出装置本体から電気配線基板１０２を介して記録素子基板１０１の電気配線に電気信号が伝達される。それにより、記録素子基板１０１の電気配線に接続されているエネルギー発生素子が駆動されて、エネルギー（例えば熱エネルギー）を発生する。このエネルギーが付与された流路内の液体が、吐出口１０１ａから外部に吐出する。

このような構成の液体吐出ヘッドでは、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とが互いに電気的に接続されている。電気的な接続方法としては、ボンディングワイヤーやフライングリード等を用いる方法が広く知られている。図１に示す例では、記録素子基板１０１の端子１０７と電気配線基板１０２の端子１０９とが、ワイヤー１０４によって接続されている。支持基板１０３には記録素子基板１０１の供給路に通じる液体供給路があり、液体記録装置本体から記録素子基板１０１への液体の供給を可能にしている。

前述したように記録素子基板１０１の端子１０７と電気配線基板１０２の端子１０９とを接続するワイヤー１０４は、封止樹脂によって絶縁保護される。具体的には、支持基板１０３とワイヤー１０４との間の空間に第一の封止樹脂１０５が塗布されて固化しており、ワイヤー１０４の下部を絶縁保護している。第一の封止樹脂１０５は硬化可能な流体状の樹脂を塗布することによって形成され、ワイヤー１０４の下方を十分に被覆している。第一の封止樹脂１０５としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、イミド樹脂、アミド樹脂等が挙げられる。第１の封止樹脂１０５の硬化方法としては、硬化剤を混合する２液混合硬化、加熱による熱硬化、紫外線照射によるＵＶ硬化等が挙げられる。特に好ましくは、熱硬化型のエポキシ樹脂が第一の封止樹脂１０５として用いられる。

一例では、第一の封止樹脂１０５はワイヤー１０４の上方から塗布される。図１に示すワイヤー１０４は、外径が３０μｍであり１００μｍのピッチで並べて配置されており、ワイヤー１０４の外表面同士の間には７０μｍの隙間がある。ワイヤー１０４の上方から第一の封止樹脂１０５を塗布すると、ワイヤー１０４同士の間の７０μｍの隙間から第一の封止樹脂１０５がワイヤー１０４の下方へ降下する。それにより、図１（ｂ）のＡ−Ａ線の位置における断面図である図２（ａ）に示すように、ワイヤー１０４と支持基板１０３との間の空間が第一の封止樹脂１０５で満たされる。このようにワイヤー１０４の上方から第一の封止樹脂１０５を塗布して、ワイヤー１０４の下方の空間を封止樹脂で満たすためには、第一の封止樹脂１０５がワイヤー１０４同士の間の隙間を通過できる程度の低粘度である必要がある。仮に第一の封止樹脂１０５の粘度が高過ぎると、ワイヤー１０４の上方に第一の封止樹脂１０５が留まってしまい、ワイヤー１０４の下方まで第一の封止樹脂１０５が到達しない。そのため、第一の封止樹脂１０５の粘度は０．１〜１００Ｐａ・ｓであり、より好ましくは１〜８０Ｐａ・ｓである。

このようにワイヤー１０４の下方に塗布された第一の封止樹脂１０５は低粘度であるため、ワイヤー１０４の直下から周囲に濡れ広がって拡散する。図１（ｂ）のＢ−Ｂ線の位置における断面図である図２（ｂ）に示すように、第一の封止樹脂１０５は、毛細管現象によって、記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部（接合辺）１０６に沿って拡散する。具体的には、支持基板１０３の、記録素子基板１０１が積層されている面（被積層面）の上で、記録素子基板１０１の１つの辺１０６に沿って、第一の封止樹脂１０５が設けられる。この第一の封止樹脂１０５の毛細管現象による拡散は、辺１０６に沿って生じる。図１に示すように電気配線基板１０２と支持基板１０３との接合部も存在するが、本実施形態の電気配線基板１０２は表面がアミド樹脂やイミド樹脂で被覆されたＴＡＢやＦＰＣである。このアミド樹脂やイミド樹脂に対して、第一の封止樹脂１０５は濡れ性が悪いので、電気配線基板１０２の辺（接合部）に沿って拡散することはない。

ワイヤー１０４の下方に第一の封止樹脂１０５を塗布した後に、その上方に、図２（ｃ）に示すように第二の封止樹脂１０８を塗布する。第二の封止樹脂１０８は、第一の封止樹脂１０５とワイヤー１０４を覆って絶縁保護するものであり、第一の封止樹脂１０５と同様に流体状のエポキシ樹脂、アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、イミド樹脂、アミド樹脂等が使用できる。第二の封止樹脂１０８は、ワイヤー１０４の上方に留まるように、１００〜８００Ｐａ・ｓ程度、より好ましくは１００〜４００Ｐａ・ｓの粘度を有している。ワイヤー１０４の下方に第一の封止樹脂１０５を塗布し、ワイヤー１０４の上方に第二の封止樹脂１０８を塗布した後に、第一の封止樹脂１０５と第二の封止樹脂１０８とを硬化させ、ワイヤー１０４を絶縁保護する。

［実施例１］
以上説明した構成を有する液体吐出ヘッドの実施例１について、図３を参照して説明する。まず、斜視図である図３（ａ）と図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である図３（ｂ）とに示すように、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とを支持基板１０３上に配置し、接着剤を用いて支持基板１０３に固定する。そして、ワイヤー１０４の一端を記録素子基板１０１の端子１０７に、他端を電気配線基板１０２の端子１０９にそれぞれ接続する。こうして、記録素子基板１０１と電気配線基板１０２とを、支持基板１０３を介して機械的に接続するとともに、ワイヤー１０４を介して電気的に接続する。本実施例のワイヤー１０４は直径が２５μｍの金製のワイヤーであり、ワイヤー１０４同士の間のピッチは１００μｍである。図３（ｂ）に示すように、ワイヤー１０４は、記録素子基板１０１の端子１０７と電気配線基板１０２の端子１０９とにのみ接触しており、それ以外の部分には接していない。ワイヤー１０４が端子１０７、端子１０９以外の部分（特に記録素子基板１０１の端縁部等）に触れていないため、漏電やショートやワイヤー１０４の損傷が抑えられる。

液体吐出ヘッドから吐出される液体がワイヤー１０４に接触して電気的なショートを引き起こすことを防ぐために、ワイヤー１０４を絶縁保護する。具体的には、第一の封止樹脂１０５をワイヤー１０４の上方から塗布して、ワイヤー１０４同士の間の隙間を通過させ、図２（ａ）に示すように、ワイヤー１０４の下方を第１の封止樹脂で満たす。本実施例の第一の封止樹脂１０５は、粘度４０Ｐａ・sの熱硬化性のアミン硬化系のエポキシ樹脂組成物である。この第一の封止樹脂１０５は粘度が低いため、支持基板１０３の上を伝ってワイヤー１０４の直下以外の部分にも濡れ広がって拡散する。特に、図１と図２（ｂ）とに示すように、第一の封止樹脂１０５は、毛細管現象によって記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部（１つの辺１０６）に沿って拡散する。この拡散は記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部の辺１０６が延びる限り続き、特に第一の封止樹脂１０５が加熱されて低粘度化すると拡散はより拡大する。

本実施例の記録素子基板１０１は、図３（ａ）とそのＤ−Ｄ線断面図である図３（ｃ）に示すように、支持基板１０３の側面１０３ａのそれぞれから外側にせり出した状態で固定されている。図３（ｃ）に示すように、本実施例の記録素子基板１０１の支持基板１０３と接合される側の面（裏面または接合側の面と称する）に、図示しない流路を保護するための樹脂膜１１１が形成されている。記録素子基板１０１の、支持基板１０３の側面１０３ａのそれぞれから外側にせり出した部分においては、樹脂膜１１１が露出している。仮に、樹脂膜１１１が外力などの影響で剥離や変形すると、流路からの液体の漏れ等を生じるおそれがあるため、樹脂膜１１１が損傷しないように封止樹脂で被覆することが好ましい。本実施例では、前述したように毛細管現象によって記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部（辺１０６）に沿って第一の封止樹脂１０５が拡散している。記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部の辺１０６が延びる限り拡散する第一の封止樹脂１０５は、支持基板１０３の側面１０３ａと交わる位置、すなわち図３（ａ）のＥ部分に到達する。さらに、第一の封止樹脂１０５の拡散は、Ｅ部分を通過して、記録素子基板１０１が支持基板１０３の側面１０３ａから外部にせり出した部分にまで至る。その際に、記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部の辺１０６に沿って拡散してきた経路の延長線上に拡散し続けるのみならず、記録素子基板１０１の接合側の面に拡散する。すなわち、記録素子基板１０１の、支持基板１０３の側面１０３ａから外側にせり出している部分の接合側の面に第一の封止樹脂１０５を行きわたらせて、第一の封止樹脂１０５によって樹脂膜１１１を覆う。図３（ａ）のＥ部分と反対側の側面１０３ａからせり出した部分においても同様に第一の封止樹脂１０５が拡散する。

本実施例では、図４（ａ）に示すように、Ｅ部分において支持基板１０３の側面１０３ａが部分的に曲面１０３ｂになっていると特に効果的である。このＥ部分とは、第一の封止樹脂１０５が毛細管現象にて拡散する経路である記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部の辺１０６と、支持基板１０３の側面１０３ａとが交わる位置のことである。第一の封止樹脂１０５が毛細管現象によって拡散する経路中には、９０°未満の鋭角部が存在しない構成になっている。その結果、毛細管現象によってＥ部分まで拡散してきた第一の封止樹脂１０５は、良好に濡れ広がって拡散する。それにより、流路を保護する樹脂膜１１１が第一の封止樹脂１０５で覆われて保護されるため、流路からの液体の漏れ等の問題が回避できる可能性が高い。このようにＥ部分が曲面１０３ｂになっている支持基板１０３は、切削機械を用いた加工で容易に形成でき、また、この支持基板１０３の形状に対応した金型を用いて大量生産することもできる。

この原理について説明すると、毛細管現象は、流体が濡れ広がってきた経路から、それに屈曲する方向にも濡れ広がる場合、その屈曲角度が９０°未満の鋭角であるか、９０°を超える鈍角であるかによって、濡れ広がり方に差が生じる。図４（ｂ）に示すように、流体が濡れ広がってきた経路から、その経路に対して鋭角αをなして屈曲する方向には流体は濡れ広がりにくい。例えば、図４（ｃ）に模式的に示す例では、辺１１２が辺１１３と９０°未満の鋭角αで交わっている。流体１１４が辺１１２に沿って濡れ広がってきて、辺１１２と鋭角αをなして交わる辺１１３に沿う方向にも濡れ広がろうとすると、流体１１４が辺１１２から辺１１３まで回り込む距離が長い。そのため、流体１１４の濡れ広がりが抑制されてしまう。

一方、図５（ａ）に模式的に示すように辺１１２と辺１１３とが９０°を超える鈍角βで交わる場合にも、流体１１４が辺１１２から辺１１３まで回り込むが、その回り込む距離は、図３（ｆ）に示す鋭角αの場合と比べると短い。従って、２つの辺１１２，１１３が交わる角度が鋭角αである場合よりも、鈍角βである場合の方が、流体１１４の濡れ広がりが抑制される程度は小さい。

この原理に基づくと、第一の封止樹脂１０５の拡散経路である記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部の辺１０６が、支持基板１０３の側面１０３ａと鋭角αをなすように交わると、第一の封止樹脂１０５の拡散が抑えられる。その結果、記録素子基板１０１の接合側の面の樹脂膜１１１を、第一の封止樹脂１０５によって十分に被覆できない可能性がある。そこで、本実施例では、第一の封止樹脂１０５の拡散経路である辺１０６と支持基板１０３の側面１０３ａとが支持基板１０３の記録素子基板１０１が積層されている面の側でなす角度を９０°より大きい鈍角βにする。さらに、図４（ａ）に示す構成では、第一の封止樹脂１０５の拡散経路の辺１０６と交わる位置で、支持基板１０３の側面１０３ａを部分的に曲面１０３ｂにしている。仮に曲面１０３ｂが設けられていない構成では、第一の封止樹脂１０５の拡散経路である辺１０６と支持基板１０３の側面１０３ａとがなす角度が鋭角である場合に、その支持基板１０３の側面１０３ａに曲面１０３ｂを形成する。それにより、この曲面１０３ｂ（正確には曲面１０３ｂの接線Ｔ）の位置で、第一の封止樹脂１０５の拡散経路である辺１０６と支持基板１０３の側面１０３ａとがなす角度が鈍角になる。それにより、図５（ａ）を参照して説明した通り、第一の封止樹脂１０５の、支持基板１０３の側面１０３ａに沿う拡散が抑制されず円滑に進行する。その結果、図５（ｂ）に示すように、基板素子基板１０１の接合側の面の樹脂膜１１１を第一の封止樹脂１０５で良好に被覆でき、信頼性の高い液体吐出ヘッドを得ることができる。

以上説明したようにワイヤー１０４の下方を第一の封止樹脂１０５で満たした後に、その上方に第二の封止樹脂１０８を塗布する（図２（ｃ）参照）。本実施例の第二の封止樹脂１０８は、粘度２００Ｐａ・ｓのアミン硬化型のエポキシ樹脂組成物である。第一および第二の封止樹脂１０５，１０８を加熱して硬化させて、ワイヤー１０４の下方を第一の封止樹脂で封止し、ワイヤー１０４の上方を第二の封止樹脂１０８で封止する。こうして、本実施例の液体吐出ヘッドを作製した。

［実施例２］
本実施例は、実施例１とは支持基板１０３が異なり、それ以外は実施例１と同様の構成および方法である。ここでは、主に実施例１と異なる部分について説明する。図６（ａ）は本実施例の液体吐出ヘッドの要部の斜視図であり、図６（ｂ）はその平面図である。図７（ａ）は図６（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図であり、図７（ｂ）は図６（ｂ）のＧ−Ｇ線断面図であり、図７（ｃ）は図６（ｂ）のＨ−Ｈ線断面図である。本実施例の支持基板１０３は、図６（ａ），６（ｂ）に示すように、図３（ａ）のＥ部分において支持基板１０３が部分的に面取りされている。この面取り部分１０３ｃにより、第一の封止樹脂１０５の拡散経路である辺１０６と支持基板１０３の側面１０３ａとがなす角が鈍角βになっている。より詳細には、辺１０６と、支持基板１０３の記録素子基板１０１が積層された面の、辺１０６と交わる端縁１０３ｄとがなす角が鈍角βになっている。その結果、前述した原理に基づいて、実施例１と同様に第一の封止樹脂１０５の毛細管現象による良好な濡れ広がりが確保される。この面取り部分１０３ｃの下面はスロープ形状になっている。図７（ａ）〜７（ｃ）に示すように、記録素子基板１０１の辺１０６から離れるにつれて、Ｆ−Ｆ線の位置、Ｇ−Ｇ線の位置、Ｈ−Ｈ線の位置の順番に、徐々に支持基板１０３が記録素子基板１０１に近づいている。毛細管現象は、第一の封止樹脂１０５が濡れ広がる経路が細いほど促進されるので、スロープ形状によって第一の封止樹脂１０５の拡散が促進される。すなわち、図７（ａ）〜７（ｃ）に示すように、面取り部１０３ｃによって生じた溝部１１０により、記録素子基板１０１の接合側の面への第一の封止樹脂１０５の拡散がより活発になる。この面取り部１０３ｃとスロープ形状とにより、第一の封止樹脂１０５の毛細管現象による拡散がより確実になり、記録素子基板１０１の接合側の面の樹脂膜１１１が第一の封止樹脂１０５により被覆される信頼性が高い。

このようにして、第一の封止樹脂１０５を塗布した後に、その上に第二の封止樹脂１０８を塗布した。本実施例の第二の封止樹脂１０８は、粘度２５０Ｐａ・ｓの酸無水物硬化型のエポキシ樹脂組成物である。第二の封止樹脂１０８を塗布した後に加熱処理を行い、第一の封止樹脂１０５および第二の封止樹脂１０８を硬化して、液体吐出ヘッドを作製した。

以上説明したように、本発明では、記録素子基板１０１の一部が支持基板１０３の両側面１０３ａからそれぞれの外側にせり出している。そして、第一の封止樹脂１０５の拡散経路である辺１０６と支持基板１０３の側面１０３ａとが支持基板１０３の記録素子基板１０１が積層されている面の側でなす角度が９０度より大きい鈍角である。すなわち、辺１０６と、支持基板１０３の記録素子基板１０１が積層されている面の、辺１０６と交わる端縁とが、支持基板１０３の記録素子基板１０１が積層されている面の側でなす角度が９０度より大きい鈍角である。また、辺１０６の延びる方向の記録素子基板１０１の両側部において、辺１０６とそれぞれの側面１０３ａとがなす角度がいずれも９０度より大きい鈍角となっている。そのため、辺１０６に沿って拡散してきた第一の封止樹脂１０５が、記録素子基板１０１の、支持基板１０３からせり出している部分において、支持基板１０３の側面１０３ａに沿う方向にも円滑に拡散する。それにより、記録素子基板１０１の接合側の面の露出部分の樹脂膜１１１を良好に覆うことができる。

この点について補足すると、第一の封止樹脂１０５は、ワイヤー１０４の下方を覆いながら、記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部の辺１０６に沿って拡散する。そして、支持基板１０３の側面１０３ａの位置で記録素子基板１０１と支持基板１０３との接合部の辺１０６は終端する。従って、辺１０６に沿って拡散してきた第一の封止樹脂１０５は、辺１０６の終端部から先は自由に拡散できる状態になり、その拡散方向はあまり規定されない。ただし、支持基板１０３の側面１０３ａが、第一の封止樹脂１０５の拡散を案内するように作用すると考えられる。すなわち、支持基板１０３の側面１０３ａが、記録素子基板１０１が支持基板の側面１０３ａからせり出した部分における拡散方向をある程度規定する可能性がある。この支持基板１０３の側面１０３ａと第一の封止樹脂１０５の拡散経路である辺１０６とが支持基板１０３の記録素子基板１０１が積層されている面の側でなす角度が鈍角であると、前述した通り第一の封止樹脂１０５の拡散が抑制されずに円滑に進行しやすい。

この構成は、平面形状が正方形や長方形ではなく、鈍角と鋭角を備える平行四辺形状である記録素子基板１０１を有する液体吐出ヘッドにおいて特に効果的である。平行四辺形状の記録素子基板１０１の場合、一方の側部では第一の封止樹脂１０５の拡散経路である辺１０６と支持基板１０３の側面１０３ａとがなす角度が鈍角であっても、他方の側部では鋭角になる場合がある。そのような場合には、鋭角になる側部において、第一の封止樹脂１０５の拡散経路である辺１０６と支持基板１０３の側面１０３ａとが交わる部分（Ｅ部分）において、支持基板１０３の側面１０３ａを部分的に曲面１０３ｂまたは面取り部１０３ｃに形成する。それによって、辺１０６と支持基板１０３の側面１０３ａとは部分的に鈍角をなして交差する。すなわち、両側の側面１０３ａと辺１０６とがそれぞれなす角がいずれも鈍角となる。その結果、第一の封止樹脂１０５の拡散があまり抑制されず良好に拡散し、記録素子基板１０１の接合側の面の樹脂膜１１１を含む露出部分を良好に被覆して絶縁保護できる。また、本発明では、特別に精密な封止樹脂の塗布装置は必要で無く、製造コストの上昇が抑えられる。そして、記録素子基板１０１の全周にわたって封止樹脂で被覆するわけではないので、記録素子基板同士を近接して一直線に並べて配置することができ、部品サイズを小さく抑えられる。

１０１記録素子基板
１０３支持基板
１０３ａ側面
１０５第一の封止樹脂
１０６辺

Claims

支持基板と、一部が前記支持基板の上に積層されている記録素子基板と、前記支持基板の、前記記録素子基板が積層されている面の上で、前記記録素子基板の１つの辺に沿って設けられている第一の封止樹脂と、を有し、
前記記録素子基板は、前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺が延びる方向の両側部において、前記支持基板の側面のそれぞれから外側にせり出しており、
前記記録素子基板の前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺と前記支持基板の前記側面のそれぞれとが交わる部分において、前記支持基板の、前記記録素子基板が積層されている面の側で、前記辺と前記側面のそれぞれとがなす角度が９０度よりも大きいことを特徴とする、液体吐出ヘッド。
前記支持基板は、前記記録素子基板の前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺と前記支持基板の前記側面の少なくとも一方とが交わる部分に曲面または面取り部を有し、前記支持基板の、前記記録素子基板が積層されている面の側で、前記記録素子基板の前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺と、前記曲面の接線または面取り部とがなす角度が９０度よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記記録素子基板の前記支持基板と接合される側の面の少なくとも一部に樹脂膜が設けられており、前記記録素子基板が前記支持基板の前記側面からせり出している部分では前記樹脂膜が前記第一の封止樹脂によって覆われていることを特徴とする、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
一部が前記支持基板の上に前記記録素子基板と並べて積層されている電気配線基板と、前記記録素子基板の端子と前記電気配線基板の端子とを接続するワイヤーと、をさらに有し、前記ワイヤーと前記支持基板との間の空間が前記第一の封止樹脂によって覆われていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記ワイヤーおよび前記第一の封止樹脂を覆う第二の封止樹脂をさらに有することを特徴とする、請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
前記第一の封止樹脂は前記第二の封止樹脂よりも粘度が低いことを特徴とする、請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
前記記録素子基板の平面形状は鈍角と鋭角を備える平行四辺形状である、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
支持基板の上に、記録素子基板の一部と電気配線基板の一部とを並べて積層するステップと、
前記記録素子基板の端子と前記電気配線基板の端子とをワイヤーで接続するステップと、
前記支持基板の、前記記録素子基板および前記電気配線基板が積層されている面の上に、前記記録素子基板の１つの辺に沿って、かつ前記ワイヤーと前記支持基板との間の空間を封止するように、第一の封止樹脂を塗布するステップと、を有し、
前記支持基板の上に前記記録素子基板の一部を積層する際に、前記記録素子基板が、前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺が延びる方向の両側部において、前記支持基板の側面のそれぞれから外側にせり出すように、かつ、前記記録素子基板の前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺と前記支持基板の前記側面のそれぞれとが交わる部分において、前記支持基板の、前記記録素子基板が積層されている面の側で、前記辺と前記側面のそれぞれとがなす角度が９０度よりも大きくなるように、前記記録素子基板を配置することを特徴とする、液体吐出ヘッドの製造方法。
前記支持基板は、前記記録素子基板の前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺と前記支持基板の前記側面の少なくとも一方とが交わる部分に、曲面または面取り部を有し、
前記支持基板の上に前記記録素子基板の一部を積層する際に、前記支持基板の、前記記録素子基板が積層されている面の側で、前記記録素子基板の前記第一の封止樹脂が設けられている前記辺と、前記曲面の接線または面取り部とがなす角度が９０度よりも大きくなるように、前記記録素子基板を配置することを特徴とする、請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。