JP2022096818A

JP2022096818A - 液体吐出ヘッドとその製造方法

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Publication number: JP2022096818A
Application number: JP2020210017A
Authority: JP
Inventors: 徹神田; Toru Kanda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-06-30

Abstract

【課題】複数の吐出口が高密度に並べて配置されており、素子基板と電気配線基板との電気接続部を封止して保護するとともに、素子基板の支持部材側の面も保護することができる液体吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】液体吐出ヘッドが、液体を吐出する素子基板１０１と、素子基板１０１に電気的に接続される電気配線基板３０１と、電気配線基板３０１の一部および素子基板１０１を支持する支持部材２０１と、素子基板１０１と電気配線基板３０１との電気接続部を封止する封止剤６０１と、硬化前の封止剤６０１の一部を素子基板１０１の支持部材２０１側の面へ導く封止剤流通溝７０１と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は液体吐出ヘッドとその製造方法に関する。

一般的な液体吐出装置の液体吐出ヘッドは、吐出口およびエネルギー発生素子が設けられている素子基板を有し、エネルギー発生素子に駆動用の電気信号を供給するために、電気配線基板が素子基板に電気的に接続されている。素子基板と電気配線基板とは、通常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、この電気接続部が、吐出される液体（例えばインク）に触れないように絶縁保護される。一般的な絶縁保護方法では、電気接続部の上方から液状の封止剤を塗布して硬化させ、電気接続部を封止剤によって封止する。さらに、フライングリードやボンディングワイヤー等の下方と上方とに封止剤が万遍なく十分に行き渡るようにするために、低粘度の封止剤からなる下層と高粘度の封止剤からなる上層との２層構造の封止剤で電気接続部を封止する場合がある。

特許文献１に記載されている発明では、低粘度の封止剤が電気接続部から周囲に拡がって電気接続部の封止が不十分になることを防ぐために、素子基板と、素子基板が搭載される支持部材とにおける封止剤の塗布位置を規定している。

特開２０１７－２０５９０３号公報

多数の吐出口が高密度に並べて配置された長尺の液体吐出ヘッドでは、複数の素子基板が密接に並べて配置される。仮に、素子基板が搭載されている支持部材が、平面的に、すなわち板面に直交する方向に見て、素子基板の外周部よりも外側にはみ出していると、支持部材のはみ出し部分の影響で、隣り合う素子基板間の間隔が大きくなり、吐出口の高密度化の妨げになる。それを回避するために、平面的に見て素子基板の一部が支持部材の外周部よりも外側にせり出すように素子基板の寸法および位置が設定される場合がある。その場合、素子基板の裏面、すなわち支持部材側の面の一部が、支持部材に覆われずに露出する。しかし、露出している素子基板の支持部材側の面に液体（例えばインク）が接触すると、その面に存在する構成部材の膨潤変形や溶出などを引き起こすおそれがある。

特許文献１に記載の発明によると、素子基板と電気配線基板との電気接続部を良好に保護することができるが、素子基板の支持部材側の面が露出している場合にその露出している部分を十分に保護することが求められる。

そこで、本発明の目的は、複数の吐出口が高密度に並べて配置されており、素子基板と電気配線基板との電気接続部が封止されて保護されており、かつ素子基板の支持部材側の面も保護されている液体吐出ヘッドと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、液体を吐出する素子基板と、前記素子基板に電気的に接続される電気配線基板と、前記電気配線基板の一部および前記素子基板を支持する支持部材と、前記素子基板と前記電気配線基板との電気接続部を封止する封止剤と、硬化前の前記封止剤の一部を前記素子基板の前記支持部材側の面へ導く封止剤流通溝と、を含むことを特徴とする。

本発明によると、複数の吐出口が高密度に並べて配置されており、素子基板と電気配線基板との電気接続部が封止されて保護されており、かつ素子基板の支持部材側の面も保護されている液体吐出ヘッドとその製造方法が提供される。

本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの基本構成を示す平面図である。図１に示す液体吐出ヘッドを構成する素子ユニットを示す平面図である。図２のＡ－Ａ線断面図である。図２のＢ－Ｂ線断面図である。図２に示す素子ユニットの支持部材の平面図と、そのＣ部分の拡大図である。図２に示す素子ユニットの側面図と、そのＤ部分の拡大図である。本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法のフローチャートである。本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッドの支持部材を示す平面図である。本発明の第３の実施形態の液体吐出ヘッドの支持部材を示す平面図である。本発明の第４の実施形態の液体吐出ヘッドの支持部材を示す平面図である。本発明の第５の実施形態の液体吐出ヘッドの素子ユニットを示す側面図と、そのＤ部分の拡大図である。

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は、本発明の一実施形態の液体吐出ヘッドの基本構成を示す平面図である。図２は、図１に示す液体吐出ヘッドを構成する１つの素子ユニット１の平面図である。図３は図２のＡ－Ａ線断面図、図４は図２のＢ－Ｂ線断面図である。図５（ａ）は図２に示す素子ユニット１の支持部材２０１および支持部材２０３の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ部分の拡大図である。図６（ａ）はこの素子ユニット１の側面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ部分の拡大図である。本実施形態の液体吐出ヘッドは、多数の素子基板１０１が並べて配置された長尺のヘッドである。各素子基板１０１にはそれぞれ電気配線基板３０１が接続されている。各素子基板１０１と、その素子基板１０１に電気的に接続される電気配線基板３０１の一端部とは、支持部材２０１上に配置されて支持されている。図２に示すように、１つの支持部材２０１と、その支持部材２０１上に搭載された１つの素子基板１０１と、その素子基板１０１に接続されている２つの電気配線基板３０１とが１つのユニットを構成している。便宜上、このユニットを素子ユニット１と称する。

素子基板１０１は、液体を吐出する吐出口１０２（図２参照）と、吐出口１０２に連通する流路１０５（図４参照）と、支持部材２０１側の面に位置して流路１０５をシールする膜（樹脂膜）１０４（図４参照）と、を有する。さらに、流路１０５の一部（例えば圧力室）の内部に、各吐出口１０２にそれぞれ対応して設けられて吐出口１０２から液体を吐出するためのエネルギー（例えば熱エネルギー）を発生するエネルギー発生素子１０３（図２参照）が配置されている。

本実施形態の素子基板１０１は、列をなすように並べて配置された複数の素子基板１０１に亘って高密度に吐出口１０２を配置するために、互いに隣り合う辺が同様に傾斜した直線である四角形の平面形状を有している。すなわち、素子基板１０１の平面形状は、鈍角の内角と鋭角の内角とを有する四角形であり、好ましくは平行四辺形である。支持部材２０１には、液体吐出装置本体の容器（図示せず）から流入した液体を素子基板１０１に供給するための液体供給路２０２（図５参照）が設けられている。

電気配線基板３０１は、素子基板１０１と図示しない液体吐出装置本体とを電気的に接続させるための部材である。電気配線基板３０１と液体吐出装置本体との電気的な接続は、コンタクトピンやコネクター３０２等を用いて行われることが一般的である。図３，４に示すように、素子基板１０１と電気配線基板３０１は支持部材２０１に接着剤４０１によって接合されている。電気配線基板３０１は、他の支持部材２０３によっても支持されている。

図５に示す支持部材２０１の、前述した通り鈍角の内角と鋭角の内角とを有する四角形（好ましくは平行四辺形）の平面形状を有する素子基板１０１を支持する部分が、素子基板１０１と相似の平面形状を有している。ただし、支持部材２０１の一部が吐出口の高密度配置の妨げにならないように、支持部材２０１の素子基板１０１を支持する部分は、素子基板１０１の配列方向において、素子基板１０１よりも一回り小さい。従って、素子基板１０１の一部（素子基板１０１の配列方向の両端部）は、支持部材２０１の外周縁部よりも外側にせり出している。支持部材２０１の、素子基板１０１を支持する面には、素子基板１０１の平面形状の鈍角の部分に対応する位置に溝７０１が設けられている。この溝７０１は封止剤流通溝である。

図３に示すように、電気配線基板３０１の一端部であって支持部材２０１上に位置する部分には、端子３０３が設けられている。素子基板１０１の、電気配線基板３０１の一端部に近接して対向する部分には、端子１０６が設けられている。この電気配線基板３０１の端子３０３と素子基板１０１の端子１０６とが、ボンディングワイヤー５０１によって電気的に接続されている。そして、ボンディングワイヤー５０１を含む、素子基板１０１と電気配線基板３０１との電気接続部が、２層の封止剤、すなわち下層の低粘度の封止剤６０１と上層の高粘度の封止剤６０２によって封止されている。なお、ボンディングワイヤー５０１に代えて、図示しないフライングリード等を用いてもよい。その場合にも前述したのと同様に、フライングリードの下方を低粘度の封止剤６０１で封止し、フライングリードの上方を高粘度の封止剤６０２で封止する。ただし、ボンディングワイヤー５０１またはフライングリードの上方と下方での封止剤６０１，６０２の使い分けは厳密なものではない。すなわち、低粘度の封止剤６０１の一部がボンディングワイヤー５０１またはフライングリードの上方に位置していてもよく、高粘度の封止剤６０２の一部がボンディングワイヤー５０１またはフライングリードの下方に位置していてもよい。

図４に示すように、本実施形態においては、平面的に見て、すなわち素子基板１０１および支持部材２０１の板面に直交する方向（図４の上下方向）に見て、素子基板１０１の一部が支持部材２０１の外周縁部の外側にせり出している。素子基板１０１の裏面（支持部材２０１側の面）には、種々の構成部材が設けられているとともに、少なくとも一部が樹脂膜１０４で覆われている。素子基板１０１のせり出している部分の支持部材２０１側の面は、樹脂膜１０４を含めて、低粘度の封止剤６０１によって覆われて保護されている。支持部材２０１の外周縁部の少なくとも一部の素子基板側の面に、面取りが施されていることが好ましい。この面取り部２０４によって、素子基板１０１のせり出している部分の支持部材２０１側の面に低粘度の封止剤６０１が保持され易い。

本実施形態において、低粘度の封止剤６０１によって、ボンディングワイヤー５０１の下方の封止と、素子基板１０１の支持部材２０１側の面の被覆とを行うための構成について説明する。本実施形態では、支持部材２０１の、素子基板１０１と電気配線基板３０１との電気接続部の近傍であって、素子基板１０１の平面形状の鈍角の部分に対応する位置に、封止剤流通溝７０１が設けられている。また、素子基板１０１と支持部材２０１との間に介在する接着剤４０１が厚く、素子基板１０１と支持部材２０１との間に段差部が設けられている。

本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法について、図７のフローチャートを参照して説明する。吐出口１０２とエネルギー発生素子１０３と端子１０６とが設けられた素子基板１０１と、コネクター３０２と端子３０３とが設けられた２つの電気配線基板３０１の各端部を支持部材上に配置し、接着剤４０１によって固定する（ステップＳ１）。そして、ボンディングワイヤー５０１の一端部を電気配線基板３０１の端子３０３に固定し、他端部を素子基板１０１の端子１０６に固定して、ボンディングワイヤー５０１によって電気配線基板３０１と素子基板１０１とを電気的に接続する（ステップＳ２）。例えば、外径３０μｍのボンディングワイヤー５０１を１００μｍのピッチで配置し、隣り合うボンディングワイヤー同士の間に７０μｍの隙間を設ける。ボンディングワイヤー５０１の上方から液状の樹脂を塗布する。本実施形態では、封止剤として、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硬化等の方法により硬化可能なエポキシ樹脂、アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、イミド樹脂、アミド樹脂等を用いる。好ましくは、熱硬化型のエポキシ樹脂を用いる。

本実施形態では２種類の封止剤６０１，６０２を用い、先に低粘度の封止剤６０１を塗布する（ステップＳ３）。封止剤６０１は、ボンディングワイヤー５０１間の隙間を通過してボンディングワイヤー５０１の下方に位置する。この封止剤６０１は、ボンディングワイヤー５０１の上方に留まらずにボンディングワイヤー５０１間の隙間を円滑に通過するように、液体の状態で０．１～１００Ｐａ・ｓ程度の粘度、より好ましくは１～８０Ｐａ・ｓ程度の粘度を有している。その結果、低粘度の封止剤６０１をボンディングワイヤー５０１の下方に保持する（ステップＳ４）。また、低粘度の封止剤６０１の一部を、素子基板１０１の、支持部材２０１の外周縁部の外側にせり出している部分の、支持部材２０１側の面に導いて、その面を被覆する（ステップＳ５）。このステップＳ５の詳細については後述する。その後に、ボンディングワイヤー５０１の上方から高粘度の封止剤６０２を塗布する（ステップＳ６）。封止剤６０２は低粘度の封止剤６０１と同様な樹脂であるが、ボンディングワイヤー５０１の下方に流れていかずボンディングワイヤー５０１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程度の粘度を有している。こうして、ボンディングワイヤー５０１の下方と上方とにそれぞれ低粘度の封止剤６０１と高粘度の封止剤６０２とを付与し、支持部材２０１の外周縁部の外側にせり出している部分の、支持部材２０１側の面を低粘度の封止剤６０１で被覆する。その後に、各所の封止剤６０１，６０２を一括して熱硬化させる（ステップＳ７）。これにより、２層の封止剤によってボンディングワイヤー５０１を含む電気接続部を封止して絶縁保護する。

素子基板１０１の支持部材２０１側の面を低粘度の封止剤６０１で被覆するステップＳ５について改めて説明する。前述して、かつ図４に示すように、素子基板１０１の一部は、平面的に（素子基板１０１の板面に直交する方向に）見て、支持部材２０１の外周縁部から外側にせり出している。素子基板１０１の裏面（支持部材２０１側の面）の少なくとも一部には、流路１０５を保護する樹脂膜１０４が形成されている。素子基板１０１が支持部材２０１の外周縁部から外側にせり出している部分においては、素子基板１０１の支持部材２０１側の面の樹脂膜１０４が露出している。この露出している樹脂膜１０４が外力などの影響で剥離したり変形したりすると、液体の漏れ等を生じるおそれがある。また、素子基板１０１の支持部材２０１側の面に存在する各種の構成部材が、吐出する液体に接することなどにより変性するおそれがある。そこで、本実施形態では、素子基板１０１のせり出している部分の支持部材２０１側の面を、樹脂膜１０４を含めて、低粘度の封止剤６０１で被覆して保護している（ステップＳ５）。そして、低粘度の封止剤６０１と高粘度の封止剤６０２を一括して熱硬化させる（ステップＳ７）。

素子基板１０１の支持部材２０１側の面の構成部材および樹脂膜１０４を被覆する層は、吐出する液体（例えばインク）などに対する十分な耐性を持っていることが望ましい。そのような観点から、前述したようにボンディングワイヤー５０１を含む電気接続部を封止する封止剤が、素子基板１０１のせり出している部分の支持部材２０１側の面を保護するのに適している。特に、ボンディングワイヤー５０１の下方に位置する低粘度の封止剤６０１を、素子基板１０１のせり出している部分の支持部材２０１側の面に導いてその面を被覆すると、低いコストかつ高い作業効率で良好な保護ができる。

本実施形態において、ボンディングワイヤー５０１の下方に位置する低粘度の封止剤６０１によって、素子基板１０１の支持部材２０１側の面を被覆するための構成について説明する。本実施形態では、支持部材２０１の、素子基板１０１と電気配線基板３０１との電気接続部の近傍であって、素子基板１０１の平面形状の鈍角の部分に、封止剤流通溝７０１が設けられている。また、素子基板１０１と支持部材２０１との間に介在する接着剤４０１の厚さにより、素子基板１０１と支持部材２０１との間に段差部が設けられている。

このような構成において、０．１～１００Ｐａ・ｓ程度、好ましくは１～８０Ｐａ・ｓという低粘度の硬化前の封止剤６０１が、ボンディングワイヤー５０１の上方から塗布されると、ボンディングワイヤー５０１間の隙間を通過して素子基板１０１に到達する。この低粘度の封止剤６０１は流動性が良いため、大量に供給されると、素子基板１０１の側面を伝わって流れようとする。本実施形態では支持部材２０１に封止剤流通溝７０１が設けられているため、硬化前の低粘度の封止剤６０１が素子基板１０１の側面から封止剤流通溝７０１内に向かって流れる。その結果、封止剤６０１が素子基板１０１の支持部材２０１側の面に回り込む。供給される封止剤６０１の量が多いと、封止剤流通溝７０１内に収まりきれず、さらに素子基板１０１と支持部材２０１とが接着剤４０１で接合されている部分には進入し難いため、素子基板１０１の支持部材２０１側の面を覆うように拡がる。特に、本実施形態では素子基板１０１と支持部材２０１との間に段差部が設けられているため、封止剤６０１は表面張力によって素子基板１０１の支持部材２０１側の面に容易に回り込む。その後に、封止剤６０１，６０２が付与された素子ユニット１を加熱して、各所の封止剤６０１，６０２を一括して硬化させる。

こうして、ボンディングワイヤー５０１を含む電気接続部を２層の封止剤６０１，６０２によって良好に封止し、かつ封止剤６０１によって、素子基板１０１の、支持部材２０１の外周縁部の外側にせり出している部分の支持部材２０１側の面を覆う。電気接続部のボンディングワイヤー５０１の下方は低粘度の封止剤６０１によって空隙が生じないように十分に封止する。そして、ボンディングワイヤー５０１の上方には高粘度の封止剤６０２を保持して十分に封止する。それにより、ボンディングワイヤー５０１を含む電気接続部を、吐出する液体に触れないように絶縁保護することができる。さらに、ボンディングワイヤー５０１の下方に付与された封止剤６０１の一部を用いて、素子基板１０１の、支持部材２０１の外周縁部の外側にせり出している部分の支持部材２０１側の面を覆っている。それにより、その面にある構成材料や樹脂膜１０４を保護することができる。この構成によると、素子基板１０１の、支持部材２０１の外周縁部の外側にせり出している部分の支持部材２０１側の面を覆うために、素子基板１０１と電気配線基板３０１との電気接続部を封止する封止剤６０１，６０２以外の裏面封止剤を用いる必要がない。

以上説明した構成の液体吐出ヘッドにおいて、ボンディングワイヤー５０１の下方に位置する硬化前の低粘度の封止剤６０１を、素子基板１０１のせり出している部分の支持部材側の面に導く封止剤流通溝７０１について説明する。図５に示す実施形態では、支持部材２０１の、素子基板１０１と電気配線基板３０１との電気接続部の近傍であって、素子基板１０１の平面形状の鈍角の部分の位置に、封止剤流通溝７０１が設けられている。図６にはこの素子ユニット１の側面図が示されている。図６に示すように、素子基板１０１の配列方向に直交する方向（図６の上下方向）においては、支持部材２０１が素子基板１０１の外周縁部よりも外側にはみ出している。この方向において、封止剤流通溝７０１は、支持部材２０１の、素子基板１０１の外側の位置から素子基板の一部の下方の位置まで延びている。すなわち、封止剤流通溝７０１は、素子基板１０１の外側から素子基板１０１の下側に潜り込むように設けられている。前述したように、この封止剤流通溝７０１が形成された支持部材２０１に接合された素子基板１０１と電気配線基板３０１との電気接続部のボンディングワイヤー５０１の下方に、低粘度の封止剤６０１が塗布される。塗布された低粘度の封止剤６０１は、ボンディングワイヤー５０１の下方の空間を満たし、表面張力によって、その空間から素子基板１０１の側面を伝わり、さらに素子基板１０１と支持部材２０１との接合面を流動する。素子基板１０１と支持部材２０１との接合面を流動する封止剤６０１は、封止剤流通溝７０１により素子基板１０１の支持部材２０１側の面に導かれる。素子基板１０１の支持部材２０１側の面において、封止剤６０１は素子基板１０１と電気配線基板３０１との間には進入し難いが、素子基板１０１が支持部材２０１の外周縁部の外側にせり出して支持部材２０１に覆われずに露出している部分に拡がる。こうして、封止剤６０１が、素子基板１０１の、支持部材２０１の外周縁部の外側の部分の支持部材２０１側の面を被覆する。その後に熱処理を行って封止剤６０１，６０２を硬化させ、信頼性の高い液体記録ヘッドを得ることができる。必要に応じて、封止剤６０１，６０２を硬化させた後に外観検査を行ってもよい。

封止剤流通溝７０１が存在しない場合には、単に封止剤６０１の塗布量を増やすことだけで素子基板１０１の支持部材側の面まで流動させることも考えられる。しかし、塗布された大量の封止剤６０１は、例えば電気配線基板３０１の表面にも流動してしまい、素子基板１０１の支持部材側の面を十分に被覆できない可能性がある。これに対し、本実施形態では、支持部材２０１に封止剤流通溝７０１が形成されているため、ボンディングワイヤー５０１の下方の硬化前の封止剤６０１が、素子基板１０１の支持部材２０１側の面に容易かつ円滑に導かれる。この封止剤６０１は低粘度であるため、ボンディングワイヤー５０１の下方を封止し易く、かつ素子基板１０１の支持部材２０１側の面に導かれ易い。

さらに、本実施形態では、支持部材２０１に設けられる封止剤流通溝７０１は、素子ユニット１の形態において素子基板１０１の平面形状の鈍角の部分の近傍に形成されている。素子基板１０１の平面形状が正方形でない場合には、その平面形状に沿って流動する液体は、鈍角方向へ優先して流動する（図２の矢印参照）。この現象を利用して効率良く封止剤６０１を流動させて封止剤流通溝７０１へ進入させて素子基板１０１の支持部材側の面に導くためには、封止剤流通溝７０１を素子基板１０１の平面形状の鈍角の部分に設けることが有効である。それにより、封止剤流通溝７０１の数を少なくして、製造の煩雑さおよびコストを抑えることもできる。また、本実施形態では、素子基板１０１と支持部材２０１との接合部に段差があるため、封止剤６０１は表面張力によって円滑に流動し易く、その結果、素子基板１０１の支持部材２０１側の面を被覆し易い。

支持部材２０１に形成される封止剤流通溝７０１は、素子基板１０１の、支持部材２０１の外側にせり出す部分の支持部材側面など、封止剤６０１により封止することが必要な個所に、適切な寸法および適切な数だけ設けられる。通常は１つの素子基板１０１に対して複数個の封止剤流通溝７０１が設けられることが好ましいと思われる。ただし、封止剤流通溝７０１は、素子基板１０１の支持部材側の面で、必要な接着剤４０１の塗布領域を確保するために、過剰な大きさにすることは好ましくない。また、封止剤流通溝７０１は、図５に示す液体供給路２０２と干渉しないように液体供給路２０２との間に十分な間隔を置きつつ、素子基板１０１の下方に潜り込む位置に形成されることが望ましい。

第１の実施形態では、図５に示すように、封止剤流通溝７０１が、支持部材２０１の、素子基板１０１の平面形状の２箇所の鈍角の部分に対応する位置に形成されている。前述したように、平面形状が正方形また長方形でない基板では鋭角方向よりも鈍角方向へ液体が流動し易い。従って、素子基板１０１の鈍角の部分に対応する位置に封止剤流通溝７０１が形成されていると、封止剤６０１を、素子基板１０１の所望の位置（せり出している部分の支持部材側の面）に効率良く導くことができる。ただし、本発明はこのような構成に限定されない。

図８に示す第２の実施形態では、封止剤流通溝７０１が、支持部材２０１の、素子基板１０１の平面形状の鈍角の部分と鋭角の部分とを含む４つの角部に対応する位置の全てに形成されている。この実施形態では、封止剤流通溝７０１の数を増やすことで、大量の封止剤６０１を素子基板１０１のせり出している部分の支持部材側の面に導くことができ、作業の効率化が図れる。第１の実施形態のように封止剤流通溝７０１の数を減らして支持部材の製造や加工を簡略化することと、本実施形態のように封止剤流通溝７０１の数を増やして大量の封止剤６０１を流動させることとの、どちらを優先するかを適宜に判断して選択すればよい。なお、第１の実施形態のように封止剤流通溝７０１の数を減らす場合には、前述した通り封止剤流通溝７０１は、素子基板１０１の鈍角の部分に対応する位置に形成することが好ましい。本実施形態のその他の構成や製造方法は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

第１および第２の実施形態の封止剤流通溝７０１は、細長い長方形状の平面形状を有しているが、図９に示す第３の実施形態のように三角形状の平面形状を有する封止剤流通溝７０１を形成してもよい。また、図１０に示す第４の実施形態のように半円状の平面形状を有する封止剤流通溝７０１を形成してもよい。さらに、その他の平面形状を有する封止剤流通溝７０１を形成してもよい。なお、このように様々な平面形状を有する封止剤流通溝７０１を、第１の実施形態と同様に、素子基板１０１の鈍角の部分に対応する２箇所のみに形成することも可能である。第３および第４の実施形態のその他の構成や製造方法は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

前述した第１～４の実施形態では、支持部材２０１に封止剤流通溝７０１が形成されているが、素子基板１０１に封止剤流通溝７０２を形成することもできる。図１１（ａ）は本実施形態の素子ユニットの側面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＤ部分の拡大図である。図１１に示す第５の実施形態では、第１～４の実施形態と同様に支持部材２０１に形成された封止剤流通溝７０１に繋がるように、素子基板１０１の側面に封止剤流通溝（他の封止剤流通溝）７０２が設けられている。素子基板１０１に封止剤流通溝７０２が設けられていると、支持部材２０１の封止剤流通溝７０１へ封止剤６０１を導き易く、ひいては、素子基板１０１の所望の位置（せり出している部分の支持部材側の面）に封止剤６０１を効率良く導くことができる。封止剤流通溝７０２は素子基板１０１の上面（支持部材と反対側の面）に設けることもできる。なお、支持部材２０１には封止剤流通溝７０１を設けず、素子基板１０１のみに封止剤流通溝７０２を設けることも可能である。すなわち、封止剤流通溝７０１，７０２は、素子基板１０１と支持部材２０１の少なくとも一方に設けられていればよい。第５の実施形態のその他の構成や製造方法は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

第１～５の実施形態を例示して説明した通り、本発明によると、素子基板１０１と電気配線基板３０１との電気接続部を絶縁保護するための封止剤６０１を流動させて、素子基板１０１のせり出している部分の支持部材側の面を被覆して保護することができる。当該面に封止剤を直接塗布して表面張力で流動させる場合に比べて、本発明によると、容易かつ効率的に封止剤６０１による適切な被覆および保護を行うことができる。特に、電気接続部のボンディングワイヤー５０１の下方に配置される低粘度の封止剤６０１を、素子基板１０１の支持部材２０１側の面に流動させるため、流動距離が短く、しかも低粘度であるため流動性が良く、適切な被覆および保護が容易に行える。

特に、この封止剤６０１を素子基板１０１のせり出している部分の支持部材側の面に導くために、支持部材２０１に封止剤流通溝７０１を設けておく場合には、封止剤６０１をより容易かつ円滑に流動させることができる。封止剤流通溝７０１を、支持部材２０１の、少なくとも素子基板１０１の平面形状の鈍角の部分に対応する位置に形成すると、封止剤６０１を効率良く流動させることができる。ただし、封止剤流通溝７０１を、素子基板１０１の平面形状の鋭角の部分に対応する位置にも形成してもよい。また、素子基板１０１に封止剤流通溝７０２を形成することも可能である。このように、本発明によると、支持部材２０１の外周縁部より外側にせり出した素子基板１０１の支持部材側の面を、封止剤６０１で容易に被覆できる。従って、耐久性が良好な液体記録ヘッドを提供することができる。

１０１素子基板
３０１電気配線基板
２０１支持部材
６０１封止剤
７０１封止剤流通溝

Claims

液体を吐出する素子基板と、前記素子基板に電気的に接続される電気配線基板と、前記電気配線基板の一部および前記素子基板を支持する支持部材と、前記素子基板と前記電気配線基板との電気接続部を封止する封止剤と、硬化前の前記封止剤の一部を前記素子基板の前記支持部材側の面へ導く封止剤流通溝と、を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記素子基板の板面に直交する方向に見て、前記素子基板の一部が前記支持部材の外周縁部より外側にせり出しており、
前記封止剤の一部が、前記素子基板の、前記支持部材の外周縁部より外側にせり出している部分の前記支持部材側の面の少なくとも一部を覆っている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記封止剤流通溝は、硬化前の前記封止剤の一部を、前記素子基板の、前記支持部材の外周縁部より外側にせり出している部分の前記支持部材側の面へ導く、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
前記封止剤流通溝は、前記支持部材の、前記素子基板の板面に直交する方向に見て、前記素子基板の外側の位置から前記素子基板の下方の位置まで延びている、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。
前記素子基板は鈍角と鋭角とを有する四角形の平面形状を有し、前記封止剤流通溝は、前記支持部材の、前記素子基板の平面形状の鈍角の部分に対応する位置に設けられている、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。
前記素子基板は四角形の平面形状を有し、前記封止剤流通溝は、前記支持部材の、前記素子基板の平面形状の４つの角部に対応する位置に設けられている、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。
前記素子基板の側面に、前記支持部材の前記封止剤流通溝に繋がる他の封止剤流通溝が設けられている、請求項５または６に記載の液体吐出ヘッド。
前記素子基板は、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通する流路と、前記支持部材側の面に位置して前記流路をシールする膜と、を有し、前記封止剤の一部が、前記膜を含めて、前記素子基板の、前記支持部材の外周縁部より外側にせり出している部分の前記支持部材側の面の少なくとも一部を覆っている、請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
前記支持部材は、外周縁部の少なくとも一部の前記素子基板側の面に面取り部を有する、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。
前記素子基板と前記電気配線基板との電気接続部は、下層の低粘度の封止剤と上層の高粘度の封止剤とからなる２層構造の封止剤によって封止され、低粘度の前記封止剤の一部が、前記素子基板の、前記支持部材の外周縁部より外側にせり出している部分の前記支持部材側の面の少なくとも一部を覆っている、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。
液体を吐出する素子基板と電気配線基板の一部とを支持部材上に固定するステップと、
前記素子基板と前記電気配線基板とを電気的に接続するステップと、
前記素子基板と前記電気配線基板との電気接続部に封止剤を塗布するステップと、
前記電気接続部に前記封止剤を保持するステップと、
前記封止剤の一部を、封止剤流通溝を介して前記素子基板の前記支持部材側の面に導いて当該面の少なくとも一部を被覆するステップと、
前記封止剤を硬化させるステップと、を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
前記封止剤の一部を、前記素子基板と前記支持部材の少なくとも一方に設けられた封止剤流通溝を通して流動させて、前記素子基板の、前記支持部材の外周縁部より外側にせり出している部分の前記支持部材側の面に導いて当該面を被覆する、請求項１１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記封止剤流通溝は、前記素子基板の板面に直交する方向に見て、前記素子基板の外側の位置から前記素子基板の下方の位置まで延びている、請求項１２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記素子基板は鈍角と鋭角とを有する四角形の平面形状を有し、前記封止剤流通溝は、前記支持部材の、前記素子基板の平面形状の鈍角の部分に対応する位置に設けられている、請求項１２または１３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記素子基板は四角形の平面形状を有し、前記封止剤流通溝は、前記支持部材の、前記素子基板の平面形状の４つの角部に対応する位置に設けられている、請求項１２または１３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記素子基板と前記電気配線基板との電気接続部は、下層の低粘度の封止剤と上層の高粘度の封止剤とからなる２層構造の封止剤によって封止され、低粘度の前記封止剤の一部を、前記素子基板の、前記支持部材の外周縁部より外側にせり出している部分の前記支持部材側の面に導いて当該面を被覆する、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。