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公開番号2024086191
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022201202
出願日2022-12-16
発明の名称液体吐出ヘッドとその製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20240620BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】液体吐出ヘッドの電気接続部の良好な封止を確保し、カバー部材上への封止材の乗り上げを抑える。
【解決手段】液体吐出ヘッド1が、支持部材5と、エネルギー発生素子12を有し支持部材5上に固定されている素子基板2と、支持部材5上に固定され素子基板2と電気的に接続されている電気配線基板3と、電気配線基板3の一部に重なるように支持部材5上に配置されているカバー部材4と、素子基板2と電気配線基板3との電気接続部20を封止する封止材21と、を有する。カバー部材4は、電気接続部20と素子基板2とを避けて配置されている。カバー部材4は素子基板2の外周部2aと対向する部分4cを有し、当該部分4cの、カバー部材4の支持部材5との接合面4aにおける素子基板2の外周部2aまでの間隔は、接合面4aと反対側の面4bにおける素子基板2の外周部2aまでの間隔よりも大きい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
支持部材と、エネルギー発生素子を有し前記支持部材上に固定されている素子基板と、前記支持部材上に固定され前記素子基板と電気的に接続されている電気配線基板と、前記素子基板の面と垂直な方向から見て前記電気配線基板の一部に重なるように前記支持部材上に配置されているカバー部材と、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材と、を有し、
前記カバー部材は、前記素子基板の面と垂直な方向から見て前記電気接続部と前記素子基板とを避けて配置されており、
前記カバー部材は前記素子基板の外周部と対向する部分を有し、当該部分の、前記カバー部材の前記支持部材との接合面における前記素子基板の前記外周部までの間隔は、前記接合面と反対側の面における前記素子基板の外周部までの間隔よりも大きいことを特徴とする、液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記素子基板は、前記エネルギー発生素子に電気的に接続されている第１の端子を有し、前記電気配線基板は、前記第１の端子と並んで位置する第２の端子を有し、前記電気接続部は、前記第１の端子と、前記第２の端子と、前記第１の端子と前記第２の端子とを電気的に接続する接続部材と、を含む、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記カバー部材は開口部を有し、前記素子基板は前記開口部の内部に配置されており、前記カバー部材の前記素子基板の外周部と対向する部分は、前記開口部の内周部である、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記カバー部材の前記素子基板の外周部と対向する部分は、前記素子基板の前記外周部までの間隔が連続的に変化する傾斜面または湾曲面を含む、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記カバー部材の前記素子基板の外周部と対向する部分は、前記素子基板側に突出した張り出し部を含み、当該張り出し部は前記反対側の面を含む、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記カバー部材はセラミックからなる、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記カバー部材は接着材によって前記支持部材に固定されており、前記接着材は、前記カバー部材の前記支持部材との接合面における前記素子基板の外周部側の端部よりも、前記素子基板側に延出している、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記支持部材と前記カバー部材とは親水性の材料で構成され、前記接着材は撥水性の材料で構成されている、請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記カバー部材の面における純水接触角が４０度以下である、請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
エネルギー発生素子を有する素子基板と電気配線基板とを支持部材上に固定する工程と、
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工程と、
前記素子基板の面と垂直な方向から見て前記電気配線基板の一部に重なるように前記支持部材上にカバー部材を配置する工程と、
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材によって封止する工程と、
を含み、
前記カバー部材は、前記素子基板の面と垂直な方向から見て前記電気接続部と前記素子基板とを避けて配置されており、
前記カバー部材は前記素子基板の外周部と対向する部分を有し、当該部分の、前記カバー部材の前記支持部材との接合面における前記素子基板の前記外周部までの間隔は、前記接合面と反対側の面における前記素子基板の外周部までの間隔よりも大きく、
前記電気接続部を封止材によって封止する工程は、前記封止材を、前記素子基板の前記外周部に沿って這い上がらせるとともに前記支持部材に沿って流れさせた後に、前記カバー部材に沿って前記素子基板へ向かって進行させることを含むことを特徴とする、液体吐出ヘッドの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッドとその製造方法に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドの素子基板に設けられた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、素子基板と電気配線基板とが接続部材により電気的に接続される。この電気接続部は、液体等の付着による電気的短絡等の不具合を防ぐために、封止材で覆われて保護される。液体吐出ヘッドの１つであるインクジェットヘッドでは、近年、従来一般的な紙への記録だけでなく、塩化ビニールやアクリルなど非吸収メディアへの記録も行われている。それに伴い、使用する液体（インク）も水性インクだけでなく、ＵＶ硬化などの溶剤系インクや、ラテックスインクなど様々なインクが用いられている。これらのインクは従来の水性インクよりも多くの溶剤を含むため、封止材に浸透し易いものがある。このため、電気接続部の封止の確実性をさらに高めることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１８７８０５号公報
特開２０２１－１６０３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体吐出ヘッドにおいて、素子基板を収容可能な開口部を有するカバー部材が設けられる場合がある。この構成では、液体吐出ヘッドの非使用時に吐出口やその近傍において液体が固着することを防ぐために、カバー部材の開口部の少なくとも一部を覆うようにキャップを行う領域として使用されることがある。この場合、カバー部材上に、素子基板における電気接続部を封止するための封止材が乗り上げてしまうと、良好にキャップすることができなくなり、液体の吐出不良を引き起こす可能性がある。すなわち、電気接続部の確実な封止を行いつつ、封止材のカバー部材上への乗り上げを抑制することが望まれている。特許文献１，２には、電気接続部の封止の確実性を高めるとともに封止材による被覆範囲を制限することができる構成が記載されている。しかし、特許文献１，２に記載の構成において仮にカバー部材が設けられた際に、封止材がカバー部材上に乗り上げることを抑制することは想定されていない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、電気接続部の良好な封止を確保しつつ、カバー部材上への封止材の乗り上げを抑えることができる液体吐出ヘッドを提供することにある。
【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、支持部材と、エネルギー発生素子を有し前記支持部材上に固定されている素子基板と、前記支持部材上に固定され前記素子基板と電気的に接続されている電気配線基板と、前記素子基板の面と垂直な方向から見て前記電気配線基板の一部に重なるように前記支持部材上に配置されているカバー部材と、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材と、を有し、前記カバー部材は、前記素子基板の面と垂直な方向から見て前記電気接続部と前記素子基板とを避けて配置されており、前記カバー部材は前記素子基板の外周部と対向する部分を有し、当該部分の、前記カバー部材の前記支持部材との接合面における前記素子基板の前記外周部までの間隔は、前記接合面と反対側の面における前記素子基板の外周部までの間隔よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、電気接続部の良好な封止を確保しつつ、カバー部材上への封止材の乗り上げを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施形態の液体吐出ヘッドの斜視図である。
図１のＡ－Ａ線の位置で切断した断面図である。
図１に示す液体吐出ヘッドの製造方法の各工程を順番に示す斜視図である。
図１に示す液体吐出ヘッドの封止工程を示す断面図である。
比較例の液体吐出ヘッドの封止工程を示す断面図である。
比較例の液体吐出ヘッドのキャップ状態を模式的に示す断面図である。
本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッドの封止工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
（液体吐出ヘッドの構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体吐出ヘッド１の要部を示す斜視図である。図２は図１のＡ－Ａ線の位置で切断した断面図である。図３は液体吐出ヘッド１の製造方法の一部の工程を順番に示す斜視図である。この液体吐出ヘッド１は、素子基板２と、電気配線基板３と、カバー部材４と、支持部材５と、を有している。素子基板２は、基板６と流路形成部材７と吐出口形成部材８とが積層された多層基板である。基板６は、一例としてはシリコン基板であり、貫通孔である供給路９が設けられている。流路形成部材７には、供給路９に接続される圧力室１０が設けられている。吐出口形成部材８には、圧力室１０に連通し外部に向かって開口する吐出口１１が設けられている。基板６の、流路形成部材７側であって各吐出口１１に略対向する位置に、エネルギー発生素子１２（例えば発熱素子または圧電素子など）がそれぞれ形成されている。さらに、基板６には、エネルギー発生素子１２に電気的に接続されている配線（図示せず）と、この配線の一部に繋がる第１の端子１３と、が設けられている。第１の端子１３は流路形成部材７および吐出口形成部材８に覆われていない。電気配線基板３には、図示しない配線部材と接続される配線１４（図１参照）と、この配線１４の一部に繋がる第２の端子１５と、が設けられている。支持部材５は、素子基板２と電気配線基板３の一部とを載置可能な大面積の表面５ａを有しており、供給路９に接続される接続流路１６を有している。カバー部材４は、素子基板２を内部に位置させることができる開口部１７を有している。カバー部材４は、素子基板２の面と垂直な方向から見て、後述する電気接続部２０と素子基板２とを避けて配置されている。
【００１０】
支持部材５の表面５ａ上に、素子基板２と電気配線基板３の一部とが並べて配置され、接着材１８によってそれぞれ固定されている。さらに、カバー部材４が、支持部材上において、素子基板２の面と垂直な方向から見て電気配線基板３の少なくとも一部を覆うとともに、電気配線基板３の第２の端子１５と素子基板２とが開口部１７の内部に位置するように、支持部材５上に配置されている。カバー部材４の一部は接着材１８によって電気配線基板３に固定され、他の一部は接着材１８によって支持部材５の表面５ａに固定されている。そして、カバー部材４の開口部１７の内部において、電気配線基板３の第２の端子１５と素子基板２の第１の端子１３とが、接続部材（例えばボンディング用のワイヤー１９）によって接続されている。そして、第１の端子１３とワイヤー１９と第２の端子１５とを含む電気接続部２０が、封止材２１によって封止されている。本実施形態の封止材２１は、２種類の封止材、すなわち下層に位置する第１の封止材２１ａと、第１の封止材２１ａよりも粘度が高く流動性が低い、上層に位置する第２の封止材２１ｂとからなる。第１の端子１３と、第２の端子１５と、ワイヤー１９の下部は、第１の封止材２１ａによって封止されている。第１の封止材２１ａに封止されていないワイヤー１９の上部は、第２の封止材２１ｂによって封止されている。図１に示す例では電気接続部２０のみが封止材２１によって封止されている。ただし、図２～３に示すように、電気接続部２０が封止材２１ａ，２１ｂで封止されるのみならず、電気接続部２０以外の部分においても素子基板２の外周部と開口部１７の内周部４ｃとの間の隙間が封止材２１ａで満遍なく充填された構成にしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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