JP2012240211A - インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い生産性を維持しつつ、支持部材と記録素子基板との間を隙間なく接着剤でシールした、インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 インクジェット記録ヘッドが、記録液を吐出するための吐出口列を備えた記録素子基板と、前記記録素子基板を支持するための支持部材と、前記記録素子基板と前記支持部材を接合するための接着剤とを有し、前記支持部材は吐出口列に記録液を供給する複数の記録液供給口を有している。また、前記支持部材の、前記記録素子基板を接着する接着剤と接する面上であり、前記複数の記録液供給口の中で両端に位置する記録液供給口の長手端部に凸部を有する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法に関する。

図１にインクジェット記録ヘッドの分解斜視図を示す。インクジェット記録ヘッドは、記録液を吐出するための吐出口が形成された記録素子基板１０１と、記録素子基板１０１を保持固定し、記録液を記録素子基板１０１に供給するための記録液流路１０６を有する支持部材１０９を備えている。

記録素子基板１０１の裏面と支持部材１０９の接合面１１５とを接合する際、記録素子基板１０１の裏面と支持部材１０９の接合面１１５とのシール性が不十分であれば、記録素子基板１０１と支持部材１０９との間から記録液の漏れが生ずる場合がある。この問題に対処するためには、接着剤１０４を途切れることなく接合面１１５に安定塗布し、接着剤１０４で記録素子基板１０１と支持部材の接合面１１５との間のシールを行う必要がある。

特許文献１に記載の構成では、図示しないが、記録素子基板の裏面と支持部材の接合面とが接合する際に、記録素子基板の記録液供給口を囲む領域と当接する、支持部材の接合面にＶ形溝が設けられている。そしてその溝で接着剤を保持し、接着剤のとぎれを防ぐことで記録素子基板と支持部材の接合面との間のシール性を向上させている。
ところで、近年、コスト、加工性等の点から支持部材１０９にはモールド成形品が用いられている。モールド成形品の支持部材１０９は、接合面１１５の平面度があまりよくない。そのため、以下の方法で記録素子基板の固定が行われる。

まず、支持部材１０９の接合面１１５へ、ディスペンサー（不図示）による描画塗布方法によって接着剤１０４の塗布が行われる。そして、位置および姿勢精度を確保された記録素子基板１０１を、接合面１１５から所定の高さだけ上方、例えば８０μｍ程度上方で接着剤１０４と当接させる。そして、この状態を保持しつつ接着剤１０４を硬化させる。その後、記録素子基板１０１周辺と、記録素子基板１０１の電気接続部を封止剤で封止し、熱硬化させることにより記録素子基板１０１の固定を行う。

上記の方法により、支持部材１０９の接合面１１５の平面度の影響を受けずに記録素子基板１０１を接着固定することができる。

特開２００６−２１２９０２号公報

この方法は、記録素子基板１０１が接着剤１０４に浮かんでいる状態で固定する。そのため、塗布した接着剤１０４の全域において、接着剤１０４の上端の高さが均一ではなく、８０μｍの高さがない部分があると、接着剤１０４が記録素子基板１０１に当接できず、シール不良が生じる可能性がある。そのため、接着剤１０４を塗布する際には、接着剤１０４のとぎれを防ぐだけでなく、高さを安定させる必要がある。

図２は、支持部材１０９の接合面１１５に接着剤１０４を塗布したときの接着剤１０４の様子を示した概略図である。

図１（ａ）は、接着剤１０４が塗布されたときの支持部材１０９の接合面１１５の様子を示している。接着剤１０４は、支持部材１０９の記録液流路１０６の周囲と記録素子基板１０１の記録液供給口１０５の周囲との間をシールするため、隔壁１０８上にも塗布されている。図２（ａ）のａ部の拡大図を図２（ｂ）、（ｃ）に示す。塗布した接着剤１０４の軌跡には円弧状の角部１１７が形成される。この角部１１７付近において、表面張力γの方向が集中する領域ｂが発生する。表面張力γが集中する領域ｂでは接着剤１０４の上端の高さが高くなる。逆に、図２（ｃ）に示すようにその周囲の領域ｃでは領域ｂへの接着剤１０４の流れαが発生し、接着剤１０４の上端の高さが低くなる。これによって、接着剤１０４の上端の高さが不均一となり、接着剤高さが低い部分では、接着剤１０４と記録素子基板１０１の裏面とが当接しない可能性が生じる。そのため、記録素子基板１０１と支持部材１０９との間のシールが不十分となり、記録液の漏れが発生する確率が高くなる。

ところで、近年、コストダウンのために、記録素子基板１０１のシュリンクが進められている。それに合わせて、支持部材１０９に形成された記録液流路間も狭くする必要があるが、幅が狭くなると入り込んだ泡がトラップされてしまい、記録液の流れを阻害するため一定以上の狭幅化が出来ない。また隔壁１０８を薄くし、記録液流路１０６を広くすることで泡のトラップを防止することが考えられる。しかし、樹脂からなる隔壁１０８の形状を精度良く作るためには、成形性の観点から一定以上の幅が必要である。これらの点から、記録素子基板１０１のシュリンクが進むと、図２に示すように記録液供給口１０５のピッチ１１１より記録液流路１０６のピッチ１１２が大きくなり、記録素子基板１０１の外周部長手方向は記録液の漏れが発生する確率が高くなる。

以上より、特に記録素子基板１０１の外周部長手方向かつ、表面張力が集中する領域近傍では塗布時の接着剤の上端の高さに対するマージンが低下し、結果的に生産性を低下させる原因となっていた。

本発明の目的は、高い生産性を維持しつつ、支持部材と記録素子基板との間を隙間なく接着剤でシールした、インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法を提供することである。

上述のような課題を解決するための本発明のインクジェットプリンタは、記録液を吐出するための吐出口列を備えた記録素子基板と、前記記録素子基板を支持するための支持部材と、前記記録素子基板と前記支持部材を接合するための接着剤とを有し、前記支持部材は吐出口列に記録液を供給する複数の記録液供給口を有したインクジェット記録ヘッドにおいて、前記支持部材の、前記記録素子基板を接着する接着剤と接する面上であり、前記記録液供給口群の両端に位置する記録液供給口の長手端部に凸部を有する。

本発明によると、支持部材の記録素子基板との接合面に接着剤を塗布する際に、接着剤の上端の高さが安定する。そのため、支持部材と記録素子基板との間を隙間なく接着剤でシールすることができる。

従来例における模式図である。 従来例における平面模式図である。 従来例における断面模式図である。 インクジェット記録ヘッドの製造過程の模式図である。 記録素子基板の概略図である。 本発明の実施例における模式図である。 本発明の製造方法の一例を示す模式図である。 本発明の実施例における平面模式図である。

以下に、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の機能を有する構成には添付図面中、同一の番号を付与し、その説明を省略する場合もある。

図４はインクジェット記録ヘッドの分解斜視図である。インクジェット記録ヘッドは、記録液収納室内に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色の記録液（不図示）が収容されている。さらに、記録液収納室内には、各記録液を保持するための吸収体（不図示）が収容されている。モールド成形により成形された支持部材９の底部の接合面１５には、記録液吐出用の記録素子基板１が取り付けられている。なお、以下で説明する実施形態においては、支持部材９は形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを３５％混入した樹脂材料で成形している。

図５は、記録素子基板１の概略図であり、図５（ａ）は被記録媒体側（表面）を、（ｂ）は支持部材９側（裏面）を示した図である。記録素子基板１には、記録液を吐出するための発熱素子（不図示）、流路（不図示）、吐出口３、および記録液供給口５が予め形成されている。記録素子基板１は、電気配線基板２と接合されている。また、図４に示すように、電気配線基板２には、記録素子基板１を組み込むためのデバイスホール２０と、記録素子基板１の電極７に対応する電極端子２１とが形成されている。さらに、記録装置本体からの駆動制御信号を受け取るための外部信号入力端子２２を有し、この外部入力端子２２と電極端子２１とは銅箔の配線でつながっている。

（実施形態）
本発明に係る実施形態について説明する。図６は、本発明に係る記録装置の一実施形態の概略構成図である。図６に示す支持部材９および接合面１５は、モールド成形により形成されている。この支持部材９は、記録液を供給するための記録液供給路６を有し、各記録液が混色しないように、隔壁８が形成されている。

この記録液供給路の中で外周部に位置する記録液供給路の長手端部に円柱形状の凸部１６が形成されている。凸部１６の形状は、成形材料特性、接着剤物性値等を考慮して決定される。

図７に、本発明の製造方法における実施例の模式図を示す。まず図７（a）に示されるように、ディスペンサー３１による描画塗布方法にて矢印の方向に移動しながら接合面１５上に接着剤４が塗布される。なお、この接着剤４の塗布に関しては、転写方法にて行うことも可能である。

図８に接着剤４が塗布されたときの接合面１５の様子を示す。図８（ａ）に示すように、接着剤４は、凸部１６を含む接合面１５上に塗布される。接着剤４は、ディスペンサー３１の塗布ニードルにより、接合面１５に塗布されるが、図８（ｂ）に示すように凸部１６により外周部分の接着剤４の流れがせき止められ、外周部分の接着剤４の上端の高さが均一となる。なお、この凸部１６の形状は円柱形状に限らず、例えば角柱形状であれば、接着剤４の流れを凸部１６側面に垂直に当てることが可能となり、より接着剤の流れを阻害することが出来る。

次に、図７（ｂ）に示すように記録素子基板１を凸部１６に当接するようにして、支持部材９に接着固定を行う。これによって、支持部材９と記録素子基板１との間を隙間なくシールすることができる。さらにこのとき、凸部１６があることによって、記録素子基板１と支持部材９の間は必ず凸部１６の高さ以上の距離を作ることが出来る。こうすることによって、記録素子基板１の接着時に接着剤４が必要以上に押し潰されず、横に接着剤４がはみ出ることによる記録液流路６への入り込みを防ぐことが可能となる。

１：記録素子基板
２：電気配線基板
３：吐出口
４：接着剤
５：記録液供給口
６：記録液流路
７：電極
８：隔壁
９：支持部材
１０：蓋
１５：接合面
１６：凸部
２０：デバイスホール
２１：電極端子
２２：外部入力端子
３１：ディスペンサー

Claims (7)

1. 記録液を吐出するための吐出口列を備えた記録素子基板と、前記記録素子基板を支持するための支持部材と、前記記録素子基板と前記支持部材を接合するための接着剤とを有し、前記支持部材は吐出口列に記録液を供給する複数の記録液供給口を有したインクジェット記録ヘッドにおいて、前記支持部材の、前記記録素子基板を接着する接着剤と接する面上であり、前記複数の記録液供給口の中で両端に位置する記録液供給口の長手端部に凸部を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. 前記凸部の形状が円柱形状である、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
3. 前記凸部の形状が角柱形状である、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. 記録液を吐出するための吐出口列を備えた記録素子基板と、前記記録素子基板を支持するための支持部材と、前記記録素子基板と前記支持部材を接合するための接着剤とを有し、前記支持部材は吐出口列に記録液を供給する複数の記録液供給口を有したインクジェット記録ヘッドの製造方法であり、前記支持部材の、前記複数の記録液供給口の中で両端に位置する記録液供給口の長手端部に凸部を形成し、前記凸部が形成された面に接着剤を塗布し、前記凸部を前記記録素子基板に当接させて、前記接着剤により前記支持部材を前記記録素子基板に接合することを特徴とする、インクジェット記録ヘッドの製造方法。
5. 前記接着剤は描画塗布方法によって、前記支持部材の、前記記録素子基板に接合される面上に塗布される、請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
6. 前記接着剤は転写方法によって、前記支持部材の、前記記録素子基板に接合される面上に塗布される、請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
7. 前記支持部材をモールド成形で成形する、請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
   

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