JP6537312B2 - 液体吐出ヘッドとその製造方法及び液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドとその製造方法及び液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置に関し、特に複数の記録素子基板が一列に配列された液体吐出ヘッドにおける封止部材の構成に関する。

インクジェット記録ヘッドなどの液体吐出ヘッドでは、発熱抵抗素子、ピエゾ素子などの記録素子が多数設けられた記録素子基板が用いられている。記録素子基板に設けられる記録素子の数が多く、記録素子基板の記録幅が長いほど高速な記録が可能である。より高速な記録を実現するために、複数の記録素子基板が記録媒体の幅方向に対応した長さに一列に配列されたラインヘッドが注目されている。一例では、ラインヘッドはそれぞれが記録素子基板とその支持部材を備えた複数の記録モジュールを有し、複数の記録モジュールが記録媒体の幅方向に一列に配置されている。特許文献１には、複数の記録素子基板が共通の支持部材上に一列に配列したラインヘッドが開示されている。共通の支持部材を用いることによりラインヘッドの小型化が容易となる。複数の記録素子基板はそれらの長辺と平行な方向に一列に配置されている。各記録素子基板の一方の長辺に対向して、記録素子基板に液体の吐出に必要な電気信号を伝達するための電気配線部材が配置されている。

特表第２０１０−５２１３４３号公報

一般に、液体吐出ヘッドでは、記録素子基板と電気配線部材との間がワイヤーやリード等の導電部材で電気的に接続される。導電部材は、吐出液体による短絡や記録媒体との接触による断線を防止するため、封止部材で保護されている。特許文献１に開示されている液体吐出ヘッドでは、導電部材は記録素子基板の長辺に沿って配列しているため、封止部材は複数の記録素子基板の長辺に沿って直線状に連続して設けられることになる。
熱硬化性の封止部材を用いる場合、封止部材を硬化させるために液体吐出ヘッドは製造中に加熱される。支持部材と記録素子基板と封止部材は加熱によって膨張し、熱膨張した状態で相互に固定ないし拘束される。一般に液体吐出ヘッドでは、封止部材の線膨張率は支持部材や記録素子基板の線膨張率に比べて大きい。従って封止部材の硬化後、液体吐出ヘッドを常温に戻すと、封止部材が支持部材や記録素子基板に対して圧縮力を及ぼす。このため、支持部材や記録素子基板が湾曲し、その結果、記録素子基板上の吐出口の位置がずれ、記録品位の低下を招く恐れがある。また記録素子基板の流路等が変形、破損する恐れもある。

本発明は、製造工程中に印加される熱による記録素子基板の位置ずれ等の影響が抑制された液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

本発明の液体吐出ヘッドは、支持部材と、支持部材の上側に一列に配列され、液体を吐出する吐出口を備える複数の記録素子基板と、記録素子基板に液体の吐出に必要な電気信号を伝達するための電気配線部材と、複数の記録素子基板の配列方向に並び、記録素子基板と電気配線部材とを電気的に接続する複数の導電部材と、配列方向に延び、導電部材と、記録素子基板の導電部材との接合部と、電気配線部材の導電部材との接合部と、を覆う熱硬化性の封止部材と、互いに隣接する記録素子基板の互いに対向する２つの端辺の間から封止部材まで延びて封止部材を分割する中間部材と、を有している。中間部材の線膨張率と支持部材の線膨張率との差と中間部材のヤング率との積が、封止部材の線膨張率と支持部材の線膨張率との差と封止部材のヤング率との積よりも小さい。

記録素子基板と電気配線部材は支持部材に固定されるとともに、封止部材によっても拘束されている。熱硬化性の封止部材は硬化時の温度における熱変形状態を保ったまま硬化し、常温に戻ると大きな復元力を生じる。このため硬化した封止部材は支持部材を変形させ、支持部材上の複数の記録素子基板の位置に影響を及ぼす。しかし、封止部材は、少なくとも１か所で配列方向に分割されているため、封止部材の復元力が低減され、支持部材の変形が抑えられ、複数の記録素子基板の位置ずれが抑制される。

本発明によれば、製造工程中に印加される熱による記録素子基板の位置ずれ等の影響が抑制された液体吐出ヘッドが提供される。

第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す図である。 第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの変形例を示す図である。 第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す図である。 第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す図である。

一般的なインクジェット記録ヘッドを例に、本発明の液体吐出ヘッドを説明する。本発明の液体吐出ヘッドはインクジェット記録装置などのあらゆる液体吐出装置に用いることができる。本明細書において「記録」とは、文字や図形などの有意の情報を形成することに限定されず、無意の情報を形成することや、人間が視覚で知覚し得えない（すなわち視覚的に顕在化されない）情報を形成することを含む。さらに、「記録」は記録媒体上に液体を吐出して画像、模様などを形成することだけでなく、記録媒体上に液体を吐出して記録媒体の加工を行うことを包含する。「記録媒体」は、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミック、木材、皮革などの、液体を受容可能な媒体を包含する。「液体」はインクに限定されず、「記録」の定義と同様に広く解釈されるべきであり、記録媒体に付与されることによって、画像、模様などの形成、記録媒体の加工またはインクの処理に供され得る液体を含む。

（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドを説明する。図１（ａ）は第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドを模式的に表す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の拡大斜視図であり、封止部材の図示を省略している。

液体吐出ヘッド１は支持部材（第１の支持部材）３と、支持部材３上に一列に配列された複数の記録素子基板２と、を有している。支持部材３は撓みの生じにくい高い剛性と、インクなどの吐出液体に対する十分な耐腐食性を備えていることが望ましい。支持部材３には例えばアルミナ、炭化ケイ素、グラファイトなどを好適に用いることができる。

各記録素子基板２は概ね平行四辺形の同一の形状を有し、短辺２ｃは長辺２ａに対し斜めの方向に延びている（すなわち短辺２ｃと長辺２ａは直交していない）。このような略平行四辺形形状とすることで、複数の記録素子基板を千鳥配列ではなく、略直線状に配置することで隣接する記録素子基板の吐出口を繋ぐことができ、小型のフルラインヘッドが可能となる。しかしながら本発明において各記録素子基板２は概ね長方形の形状を有していてもよい。各記録素子基板２の吐出口面２ｄには液体を吐出する複数の吐出口２ｅが形成されている。複数の記録素子基板２は長辺２ａの延びる方向に互いに隣接して配列し、全体として一つの長い液体吐出部を形成している。本明細書では記録素子基板２が配列する方向を配列方向Ｈといい、配列方向Ｈは各記録素子基板２の長辺２ａの向きと概ね一致している。本実施形態では７つの記録素子基板２が配列方向Ｈに沿って一列に配列している。各記録素子基板２は液体を加熱し吐出させるための熱エネルギを発生する複数の発熱抵抗素子（図示せず）を備えている。各発熱抵抗素子は記録素子基板２内を延びる配線（図示せず）を介して、記録素子基板２の端子２ｂと接続されている。端子２ｂは記録素子基板２の一方の長辺２ａ（以下に述べる電気配線部材４と対向する長辺２ａ）に沿って配列方向Ｈに配列している。

支持部材３には電気配線部材４が接着剤で固定されている。電気配線部材４はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）からなり、複数の記録素子基板２に液体の吐出に必要な電気信号を伝達する。電気配線部材４の内部を複数の配線（図示せず）が延びており、配線は記録素子基板２と対向する位置でリード電極４ａを形成している。電気配線部材４のリード電極４ａはワイヤーやリードといった導電性の導電部材５によって記録素子基板２の端子２ｂと電気的に接続され、これによって複数の記録素子基板２に液体の吐出に必要な電気信号が伝達される。導電部材５はワイヤボンディングなどの技術によって設けられる。電気配線部材４は支持部材３の角部３ａで折り曲げられ、液体吐出装置本体の制御回路（図示せず）と接続されている。本実施形態では一つの電気配線部材４が複数の記録素子基板２に共通して設けられている。

図１（ｃ）〜（ｅ）を参照して封止部材について説明する。図１（ｃ）は図１（ａ）に示す液体吐出ヘッド１の吐出口面と直交する方向から見た正面図、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＡ−Ａ線で切った断面図、図１（ｅ）は図１（ｃ）のＢ−Ｂ線で切った断面図である。導電部材５と、この導電部材５の一端側と電気的に接続する、記録素子基板２の接合部１０と、他端側と電気的に接続する電気配線部材４の接合部１１は、熱硬化性の封止部材６で覆われている。すなわち、封止部材６は導電部材５を被覆しているだけでなく、記録素子基板２と電気配線部材４の一部の表面上にも形成されている。封止部材６は導電部材５を保護し、吐出液体による短絡や記録媒体との接触による断線を抑制する。封止部材６は熱硬化性樹脂からなり、常温で塗布した後、硬化温度まで加熱されて硬化する。複数の導電部材５は記録素子基板２の配列方向Ｈに並んでおり、封止部材６は導電部材５を覆って記録素子基板２の電気配線部材４と対向する長辺２ａに沿って配列方向Ｈに延びている。図１（ｅ）に示すように、封止部材６は記録素子基板２と電気配線部材４を拘束し、電気配線部材４は支持部材３に固定されている。このため、記録素子基板２と支持部材３は封止部材６によって互いに拘束されている。

本実施形態において隣接する記録素子基板２は略直線状に近接して配置されているが、封止部材６は配列方向Ｈに関して隙間を介して２分割されている。本実施形態においては、隣接する記録素子基板の間隔は約３０μｍである。このように複数の記録素子基板が５０μｍ以内で近接し、直線状に配置されている場合に、封止部材６を分割して設けることが応力の影響を低減するために好ましい。
図に示すように配列方向Ｈに関して、２つの独立した封止領域が設けられている。これによって、支持部材３が封止部材６から受ける力が軽減される。以下にその理由を述べる。互いに拘束されている２つの部材の伸縮に伴い一方の部材が他方の部材に与える力Ｆは、一般に（１）式のように表される。
Ｆ=（ΔＬ_１−ΔＬ_２）・Ｅ_１ ・・・（１）
ここで、ΔＬは各部材の熱伸縮量、Ｅは部材のヤング率を表し、添字１は熱伸縮により相手に力を与える側の部材、添字２は熱伸縮により相手から力を受ける側の部材を示す。また、熱伸縮量ΔＬは（２）式のように表される。
ΔＬ=α・Ｌ・ΔＴ ・・・（２）
ここで、αは線膨張率、Ｌは部材の長さ、ΔＴは温度変化を表す。（１）式と（２）式をまとめると、熱伸縮に伴い一方の部材が他方の部材に与える力Ｆは（３）式のように表される。
Ｆ=（α_１−α_２）・Ｌ・ΔＴ・Ｅ_１ ・・・（３）

（３）式より、支持部材３が受ける力は封止部材６の長さＬに比例することがわかる。従って、封止部材６が分割されずに連続的に延びている場合、（３）式のＬが大きくなり、支持部材３は封止部材６の熱伸縮に伴い大きな力を受ける。具体的には、封止部材６は支持部材３や記録素子基板２と比べ線膨張率が大きい。封止部材６は高温下で熱膨張した状態で硬化するため、常温下では元に戻ろうとする内部圧縮応力が生じる。このため、支持部材３の封止部材６に拘束されている部分は封止部材６によって圧縮される。通常、封止部材６は支持部材３の長軸上にないため、支持部材３は長軸が曲がるように熱変形し（短手方向に反り）、それに伴い、記録素子基板２の中心軸を連結した配列軸も曲る。記録素子基板２が変形することで、記録素子基板２の吐出口２ｅの位置も所望の位置からずれてしまい、記録媒体への印字位置も所望の位置からずれる。仮に封止部材６が支持部材３の中心軸上にあっても、記録素子基板２が配列軸に沿って圧縮されることにより、記録媒体への印字位置は所望の位置からずれる。本実施形態では図１（ｃ），（ｄ）に示すように、封止部材６が２分割されているため、（３）式の長さＬがおよそ半分になる。その結果、熱伸縮による力Ｆも略半減され、記録素子基板２の変形が抑えられる。

液体吐出ヘッド１は以下のように作成される。まず、支持部材３上に記録素子基板２と電気配線部材４を接着剤等によって固定する。次に、記録素子基板２の端子２ｂと電気配線部材４のリード電極４ａとをワイヤボンディング等の手法により導電部材５で接続する。このようにして支持部材３と導電部材５と記録素子基板２と電気配線部材４と導電部材５の組立体（ユニット）１２（図１（ｂ）参照）を作成する。次に、導電部材５と、記録素子基板２の導電部材５との接合部１０と、電気配線部材４の導電部材５との接合部１１に封止部材６を塗布する。この際、封止部材６の途中に分割部１３を設け、上述のように封止部材６を分割する。封止部材６は、少なくとも１か所で配列方向Ｈに分割されるように塗布されればよい。また分割部は隣接する記録素子基板２の隣接領域に設けることが好ましい。その後封止部材６を加熱して硬化させる。

図１（ｃ），（ｄ）を参照すると、封止部材６は左から３番目の記録素子基板２と右から４番目の記録素子基板２の境界の付近の分割部１３で分割されている。すなわち、封止部材６は、互いに隣接する記録素子基板２の互いに対向する２つの端辺２ｃ（上述の短辺２ｃと一致する）の間の位置と対向する位置６ａで分割されている。これによって、記録素子基板２の端子２ｂと電気配線部材４のリード電極４ａの配置に拘わらず、全ての導電部材５を封止部材６で覆うことができる。一方、図１（ｆ）に示すように、封止部材６は、配列方向Ｈにおける記録素子基板２の中間部と対向する位置６ｂで分割されていてもよい。この場合、全ての導電部材５が封止部材６で覆われるように分割部１３を決めることが望ましい。本発明では封止部材６の長さが短いことが重要であり、封止部材６の分割位置は限定されない。封止部材６は、少なくとも１か所で配列方向Ｈに分割されていればよい。

図２に本実施形態の変形例を示す。封止部材６を短くし、より熱伸縮量を小さくするため、封止部材６を２か所以上で分割することができる。図２（ａ）は液体吐出ヘッド１の吐出口面と直交する方向から見た、図１（ｃ）と同様の正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図を示す。本実施形態では、封止部材６は記録素子基板２同士の各々の隣接部と対向する位置６ａでそれぞれ分割されている。つまり各記録素子基板２ごとに独立した封止部材６が形成されており、封止部材６の分割された個々の部分の配列方向Ｈの長さは記録素子基板２の長辺２ａの長さとほぼ等しい。図１に示す実施形態と比べ封止部材６がさらに短くなっているため、熱による伸縮量が小さくなり、液体吐出ヘッド１の短手方向の反りが低減される。図２（ｃ）は他の変形例を示している。封止部材６は各々の記録素子基板２の配列方向Ｈにおける中間部と対向する位置６ｂでそれぞれ分割されている。図示は省略するが、封止部材６は、互いに隣接する記録素子基板２の互いに対向する２つの端辺２ｃの間の位置と対向する位置６ａと、配列方向Ｈにおける記録素子基板２の中間部と対向する位置６ｂの両者で分割されていてもよい。

支持部材３は液体吐出ヘッド１の長手方向に一体で形成されている必要はない。図２（ｄ）はこのような変形例を示す。図２（ｄ）は、図２（ｂ）と同じ位置で切断した液体吐出ヘッド１の断面図である。封止部材６と支持部材３は記録素子基板２同士の各々の隣接部と対向する位置６ａでそれぞれ分割されており、各々の記録素子基板２と支持部材３と封止部材６が一つのユニットを構成している。各支持部材３は液体吐出ヘッド１の長手方向に延びる共通のベース部材（第２の支持部材）８に固定されている。支持部材３の分割位置及び分割数は限定されない。支持部材３は例えば、２つ以上の記録素子基板２に対して一つの支持部材３が対応するように分割することができる。支持部材３は、少なくとも一部の封止部材６の分割位置で配列方向Ｈに分割されていればよい。

電気配線部材４も支持部材３と同様に分割することができる。電気配線部材４は支持部材３や記録素子基板２と比べ線膨張率が大きいため、封止部材６と同様に支持部材３に対して影響を及ぼす可能性がある。この観点から、電気配線部材４は少なくとも支持部材３への固定部１４で、少なくとも１か所で、配列方向Ｈに分割されていることが望ましい。例えば図２（ｅ）に示すように、支持部材３と電気配線部材４を、各記録素子基板２に対応して分割することができる。支持部材３と電気配線部材４と封止部材６を記録素子基板２の対向する２つの端辺２ｃの間の位置と対向する位置６ａで分割することで、記録素子基板２と支持部材３と電気配線部材４と封止部材６を一つの単位としたモジュールを作成することが可能となる。電気配線部材４は支持部材３に貼り付けられるため、あらかじめ電気配線部材４が設けられたモジュールを記録素子基板２毎に製造することができる。このような各モジュールを共通のベース部材８に固定することで、上述した応力軽減の効果に加えて、製造上の歩留まりが高い液体吐出ヘッド１を製造することが可能になる。図２（ｅ）の形態の製造法について説明する。支持部材３と略平行四辺形の形状の記録素子基板２と電気配線部材４とを一体化したユニット（第１のユニット１５ａ、第２のユニット１５ｂ等）を用意する。ユニット化された状態で、記録素子基板２と電気配線部材４とは導電部材５等により電気的に接続されている。このようなユニット１５ａ，１５ｂを複数用意した後に、各ユニットの電気接続部に対して封止剤を塗布し、封止部材６を形成する。封止部材６を各ユニットに対して形成した後に、各ユニットを支持部材であるベース部材８に固定する。この際、各ユニットは、記録素子基板２が配列方向Ｈ（第１の方向）に直線状に配置され、封止部材６が配列方向Ｈに沿うように、ベース部材８（第２の支持部材）上に固定される。このような製造工程により、隣接する記録素子基板２が直線状に近接（例えば５０μｍ以内）する液体吐出ヘッドであっても、隣接する封止部材６同士が一体化（接触）することを抑制できるので、複数の独立した封止部材６を形成することができる。

（第２の実施形態）
図３を参照して、本発明の第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドを説明する。図３（ａ）は液体吐出ヘッドの吐出口面と直交する方向から見た正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）の部分拡大図である。

複数の記録素子基板が一列に配置された液体吐出ヘッドでは、隣接する記録素子基板の間に隙間が生じる。この隙間が大きいほど印字品位が低下するため、高画質な印字を行うためには隙間を数十μｍ程度に抑えることが要求される。一方で、図１（ｂ）に示すように記録素子基板２の端子２ｂが記録素子基板２の長手方向の端部まで配置されている場合は、封止部材６は記録素子基板２の端部まで覆う必要がある。このため、封止部材６を第１の実施形態のように分割する場合、封止部材６を数十μｍ程度の間隔をあけて塗布する必要がある。しかし、塗布の精度の制約から、封止部材６を数十μｍ程度の間隔をあけて塗布することが困難な場合がある。

そこで、第２の実施形態では、封止部材６を分割する位置に支持部材３から独立した中間部材７を配置し、その後封止部材６を塗布することによって封止部材６を分割している。すなわち、第２の実施形態に係る液体吐出ヘッド１は、隣接する記録素子基板２の互いに対向する２つの端辺２ｃの間の位置から封止部材６まで延びて封止部材６を分割する中間部材７を有している。具体的には、封止部材６を塗布する前に、互いに隣接する記録素子基板２の互いに対向する２つの端辺２ｃの間から電気配線部材４の導電部材５との接合部１１を超える位置まで延びる中間部材７を設ける。中間部材７は支持部材３から見て記録素子基板２を超え、さらに封止部材６の上面を超える高さまで設けられている。封止部材６は中間部材７によって配列方向Ｈに分割されるように塗布される。これによって、封止部材６同士の間隔を狭めて分割することが容易となる。

中間部材７は例えばポリプロピレン（ＰＰ）からなるフィルム状の可撓性部材で形成されている。中間部材７の厚さは記録素子基板２同士の間隔以下であれば良い。本実施形態では記録素子基板２の間隔が約３０μｍであるため、中間部材７の厚さは２５μｍ以下としている。中間部材７は記録素子基板２の互いに対向する両方の端辺２ｃと接していてもよく、一方の端辺２ｃとだけ接していてもよく、いずれの端辺２ｃとも接していなくてもよい。

ここで、図１（ｃ）のように封止部材６を２分割し、その間に中間部材７を設けた構成を考える。左側の封止部材６の長さをｌ_１、中間部材７の長さをｌ_２、右側の封止部材６の長さをｌ_３としたとき、（３）式より封止部材６と中間部材７が支持部材３に与える熱伸縮による力Ｆ_２は、
Ｆ_２=（α_封止部材−α_支持部材）・（ｌ_１+ｌ_３）・ΔＴ・Ｅ_封止部材+（α_中間部材−α_支持部材）・ｌ_２・ΔＴ・Ｅ_中間部材・・・（４）と表せられる。この熱伸縮による力Ｆ_２が長手方向に連続的に配置された封止部材６の熱伸縮による力よりも小さくなればよいので、
Ｆ_２<（α_封止部材−α_支持部材）・Ｌ・ΔＴ・Ｅ_封止部材 ・・・（５）という関係が成立する必要がある。ここで、
Ｌ=ｌ_１+ｌ_２+ｌ_３ ・・・（６）であり、（４）（５）（６）式をまとめると、
（α_中間部材−α_支持部材）・Ｅ_中間部材<（α_封止部材−α_支持部材）・Ｅ_封止部材 ・・・（７）
となる。以上より、中間部材７は、自身の線膨張率と支持部材３の線膨張率との差と中間部材７のヤング率との積が、封止部材６の線膨張率と支持部材３の線膨張率との差と封止部材６のヤング率との積よりも小さいという関係を満たすことが望ましい。

中間部材７が厚さ数十μｍ程度のフィルムである場合、液体吐出ヘッド１の製造時に中間部材７を記録素子基板２間の隙間に配置することが困難な場合がある。そのため、図３（ｄ）に示すように、記録素子基板２を支持部材３に配置する前に、一の記録素子基板２の端辺２ｃ（側面）に中間部材７を貼り付け、中間部材７が端辺２ｃ（側面）に固定された記録素子基板２を支持部材３に配置することが望ましい。その後、他の記録素子基板２を、中間部材７を挟んで一の記録素子基板２と隣接するように支持部材３に配置し、その後封止部材６を塗布する。このような製造方法によれば、簡便に記録素子基板２の間に中間部材７を設けることが可能となる。

中間部材７は先の（７）式のような関係を満たしている限り、支持部材３と一体化されていてもよい。さらに、記録素子基板２の間にインクが溜まるのを防止するため、図３（ｅ）に示すように、記録素子基板２の互いに対向する端辺２ｃの全長に渡って中間部材７を設けてもよい。

（第３の実施形態）
図４を参照して、本発明の第３の実施形態に係る液体吐出ヘッド１を説明する。図４（ａ）は液体吐出ヘッド１の吐出口面と直交する方向から見た正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の部分拡大図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線で切った断面図、図４（ｄ）は図４（ｃ）の部分拡大図である。

記録素子基板２同士の間隔が数十μｍ程度である場合、特に、記録素子基板２同士の間隔がフィルム等の可撓性部材が入らないほど狭い場合には、中間部材７を記録素子基板２間の隙間に配置するのが困難な場合がある。そのため本実施形態では、中間部材７として、支持部材３から独立し封止部材と同じ材料からなる部材、または支持部材３から独立した接着剤が用いられる。封止部材または接着剤としては市販の封止剤や接着剤を用いることができる。封止剤や接着剤は流動性があり、記録素子基板２と電気配線部材４の間の空間の支持部材３が設けられるべき位置に塗布、滴下等の適宜の手段によって設けられる。中間部材７は記録素子基板２の吐出口面上の一部に塗布されてもよいが、記録素子基板２の吐出口２ｅに接しないように塗布される。封止剤や接着剤は硬化し、中間部材７となる。第２の実施形態と同様、中間部材７は支持部材３から見て記録素子基板２を超え、さらに封止部材６の上面を超える高さまで設けられる。その後封止部材６が塗布され、中間部材７によって分割される。封止剤や接着剤はヘッド製造工程中にさらに硬化し、液体吐出ヘッド１の完成時には固化し、その形状を維持する。第２の実施形態と同様、中間部材７は、自身の線膨張率と支持部材３の線膨張率との差と中間部材７のヤング率との積が、封止部材６の線膨張率と支持部材３の線膨張率との差と封止部材６のヤング率の積よりも小さいことが望ましい。

流動性のある封止剤や接着剤で中間部材７を形成する場合、封止剤や接着剤を安定した形状で形成することが困難な場合がある。そのため、中間部材７を配置する前に、充填部材９を充填し、その上部に封止材や接着剤（中間部材７）を配置することが望ましい。これによって、封止部材６を分離するための中間部材７を確実に形成することができる。封止材や接着剤の粘度が高い場合、充填部材９を設けなくてもよい。その場合、中間部材７の下方は空洞のままであっても構わない。中間部材７が充填部材９を兼ねてもよい。

充填部材９は少なくとも中間部材７が配置される領域に配置されることが望ましく、記録素子基板２と電気配線部材４の間の空間の全幅に渡って配置されることがさらに望ましい。さらに、記録素子基板２の間にインクが溜まるのを抑えるために、図４（ｂ）に示すように、隣接する記録素子基板２の間の隙間の少なくとも一部、好ましくは全長に渡って充填部材９を設けることもできる。あるいは、記録素子基板２の間にインクが溜まるのを抑えるために、図４（ｅ）に示すように、隣接する記録素子基板２の間の隙間の全長に渡って充填部材９を設け、その上に中間部材７を配置してもよい。

以上上述した各実施形態においては、記録素子基板２の長辺２ａの一方の側のみに電気接続部を有する形態について説明した。このように記録素子基板の一辺にのみに電気接続部を設けることで、図２（ｅ）に示すように電気配線部材４を小さくすることができ、液体吐出ヘッドの小型化およびコストダウンが可能となる。また電気接続部に封止を行う際も容易に封止工程が可能となる。しかしながらこの形態に限らず、例えば記録素子基板２の２つの長辺２ａに夫々電気接続部を設け、封止部材を設ける形態であっても本発明を適用可能である。

１ 液体吐出ヘッド
２ 記録素子基板
３ 支持部材
４ 電気配線部材
５ 導電部材
６ 封止部材

Claims (21)

1. 支持部材と、
   前記支持部材の上側に一列に配列され、液体を吐出する吐出口を備える複数の記録素子基板と、
   前記記録素子基板に液体の吐出に必要な電気信号を伝達するための電気配線部材と、
   前記複数の記録素子基板の配列方向に並び、前記記録素子基板と前記電気配線部材とを電気的に接続する複数の導電部材と、前記配列方向に延び、前記導電部材と、前記記録素子基板の前記導電部材との接合部と、前記電気配線部材の前記導電部材との接合部と、を覆う熱硬化性の封止部材と、
   互いに隣接する前記記録素子基板の互いに対向する２つの端辺の間から前記封止部材まで延びて、前記封止部材を前記配列方向に分割する中間部材と、を有し、
   前記中間部材の線膨張率と前記支持部材の線膨張率との差と前記中間部材のヤング率との積が、前記封止部材の線膨張率と前記支持部材の線膨張率との差と前記封止部材のヤング率との積よりも小さい、液体吐出ヘッド。
2. 前記配列方向に沿って並ぶ複数の前記電気配線部材を有する、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記記録素子基板と、前記記録素子基板に対応する前記電気配線部材と、前記封止部材と、前記記録素子基板と前記電気配線部材とを支持する、前記支持部材とは別の支持部材と、を備える複数のユニットが、前記配列方向に沿って前記支持部材上に配列されている、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記中間部材は前記２つの端辺の全長に渡って設けられている、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。
5. 前記中間部材は一方の前記端辺に固定されている、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。
6. 前記中間部材は両方の前記端辺と接している、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。
7. 前記中間部材は前記支持部材から独立した可撓性部材である、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。
8. 前記中間部材は、前記支持部材から独立し前記封止部材と同じ材料からなり、または前記支持部材から独立した接着剤である、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。
9. 前記支持部材は、前記封止部材の分割位置で前記配列方向に分割されている、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。
10. 前記記録素子基板は、前記配列方向に沿う第１の端辺と、前記第１の端辺に対して斜めの方向に延びる第２の端辺とを備える形状であり、
    互いに隣接する前記記録素子基板の前記第２の端辺同士が互いに対向している、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。
11. 前記支持部材の長手方向は前記配列方向と沿っている、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。
12. 互いに隣接する前記記録素子基板の前記吐出口同士が前記配列方向に隣接している、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。
13. 支持部材と、
    前記支持部材の上側に一列に配列され、液体を吐出する吐出口を備える複数の記録素子基板と、
    前記記録素子基板に液体の吐出に必要な電気信号を伝達するための電気配線部材と、
    前記複数の記録素子基板の配列方向に並び、前記記録素子基板と前記電気配線部材とを電気的に接続する複数の導電部材と、前記配列方向に延び、前記導電部材と、前記記録素子基板の前記導電部材との接合部と、前記電気配線部材の前記導電部材との接合部と、を覆う熱硬化性の封止部材と、を有し、
    前記封止部材は、前記配列方向における前記記録素子基板の中間部と対向する位置で分割されている、液体吐出ヘッド。
14. 第２の支持部材と、
    第１の支持部材と、前記第１の支持部材上に設けられた、液体を吐出する吐出口を備える記録素子基板と、前記記録素子基板と導電部材を介して電気的に接続された電気配線部材と、前記導電部材を封止する封止部材と、を備え、前記第２の支持部材上に互いに隣接して設けられる第１及び第２のユニットと、を有し、
    前記第１のユニットの前記記録素子基板と、前記第２のユニットの前記記録素子基板とは、第１の方向に直線状に配されており、
    前記第１のユニットの前記封止部材と、前記第２のユニットの前記封止部材とは前記第１の方向に沿って配されており、
    前記第１及び第２のユニットの互いに隣接する前記記録素子基板の互いに対向する２つの端辺の間から前記封止部材まで延びて、前記封止部材を前記第１の方向に分割する中間部材を有し、前記中間部材の線膨張率と前記第１の支持部材の線膨張率との差と前記中間部材のヤング率との積が、前記封止部材の線膨張率と前記第１の支持部材の線膨張率との差と前記封止部材のヤング率との積よりも小さい、液体吐出ヘッド。
15. 前記第１及び第２のユニットにおける前記記録素子基板は、前記第１の方向に沿う第１の端辺と、前記第１の端辺に対して斜めの方向に延びる第２の端辺とを備える形状であり、
    前記第１及び第２のユニットにおける前記第２の端辺同士が互いに対向している、請求項１４に記載の液体吐出ヘッド。
16. 前記第２の支持部材の長手方向は前記第１の方向に沿っている、請求項１４または１５に記載の液体吐出ヘッド。
17. 請求項１から１６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置。
18. 支持部材と、前記支持部材の上側に一列に配列された複数の記録素子基板と、前記記録素子基板に液体の吐出に必要な電気信号を伝達するための電気配線部材と、前記複数の記録素子基板の配列方向に並び、前記記録素子基板と前記電気配線部材とを電気的に接続する複数の導電部材と、を有する組立体に、前記配列方向に延び、前記導電部材と、前記記録素子基板の前記導電部材との接合部と、前記電気配線部材の前記導電部材との接合部と、を覆う熱硬化性の封止部材を塗布することと、前記封止部材を加熱して硬化させることと、を有し、
    前記封止部材を塗布する前に、互いに隣接する前記記録素子基板の互いに対向する２つの端辺の間から前記電気配線部材の前記導電部材との接合部を超える位置まで延びる中間部材を設けることを有し、前記封止部材は前記中間部材によって前記配列方向に分割されるように塗布され、前記中間部材の線膨張率と前記支持部材の線膨張率との差と前記中間部材のヤング率との積が、前記封止部材の線膨張率と前記支持部材の線膨張率との差と前記封止部材のヤング率との積よりも小さい、液体吐出ヘッドの製造方法。
19. 前記封止部材を塗布する前に、前記中間部材を一の前記記録素子基板の前記端辺に貼り付けることと、他の前記記録素子基板を、前記中間部材を挟んで前記一の記録素子基板に隣接するように配置することと、を含む、請求項１８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
20. 第１の支持部材と、前記第１の支持部材上に設けられた、液体を吐出する吐出口を備える記録素子基板と、前記記録素子基板と導電部材を介して電気的に接続された電気配線部材と、を備える第１及び第２のユニットを用意する工程と、
    前記第１及び第２のユニットにおける前記導電部材に封止剤を塗布し封止部材を形成する工程と、
    前記第１及び第２のユニットにおいて、夫々の前記記録素子基板が中間部材を挟んで第１の方向に直線状に配置されるように、かつ、夫々の前記封止部材が前記第１の方向に沿うように、前記第１及び第２のユニットを第２の支持部材上に固定する工程と、を有し、
    前記中間部材の線膨張率と前記第１の支持部材の線膨張率との差と前記中間部材のヤング率との積が、前記封止部材の線膨張率と前記第１の支持部材の線膨張率との差と前記封止部材のヤング率との積よりも小さい、液体吐出ヘッドの製造方法。
21. 前記第１及び第２のユニットにおける前記記録素子基板は、前記第１の方向に沿う第１の端辺と、前記第１の端辺に対して斜めの方向に延びる第２の端辺とを備える形状であり、
    前記第１及び第２のユニットにおける前記第２の端辺同士が互いに対向している、請求項２０に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

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