专利名称：液体排出记录头及喷墨记录装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体排出记录头及喷墨记录装置，尤其涉及一种液体排出记录头中的内部引线安装部的密封结构。
背景技术：
如喷墨打印机等液体排出方法的记录装置是所谓的非撞击式(non-impact)记录方法的记录装置，其能够进行快速记录和在不同记录介质上进行记录，而且具有在记录过程中很少产生噪音的特点。因此，广泛采用液体排出方法的记录装置作为打印机、字处理器、传真机、复印机等的记录装置。
图22A和图22B示出了根据一种传统例的液体排出记录头的主要部分，其中，图22A是示出排出面的透视图，图22B是图22A的相对面的透视图。
如图22A所示，用作液体排出记录头的记录头1001由记录元件1100、柔性布线基板1300、支撑构件1500等构成。记录元件1100利用用作加热电阻元件的电热转换体加热墨，并通过膜沸腾作用排出墨滴。柔性布线基板1300将驱动信号等从装置主体(未示出)施加到记录元件1100。支撑构件1500形成将墨从墨盒(未示出)供给到记录元件1100的墨流路。
如图22B所示，与墨盒连接的支撑构件1500在连接部包括过滤器1504和密封橡胶1505，并形成将墨从墨盒引向记录元件1100的流路。
如图23的分解透视图所示，记录元件1100的供给口(未示出)通过粘接剂1501相应地连接到用作流路出口的墨供给口1506。记录元件1100被电连接到具有用于与该元件结合的开口1303的柔性布线基板1300。具体地，利用粘接剂1501将柔性布线基板1300固定到支撑构件1500，使得柔性布线基板1300的内部引线1302被连接到粘附并固定到支撑构件1500的记录元件1100的电极部1103。此外，关于柔性布线基板1300的具有用于从装置主体输入驱动信号等的外部信号输入端子1301的部位通过粘接剂1503粘附并固定到支撑构件1500的侧表面。
图24A和图24B是示出记录头1001的组装步骤的示意图。具有多个排出口1101的喷嘴板1102和电极部1103设置在记录元件1100的主面上，并且该喷嘴板1102和电极部1103被结合在柔性布线基板1303的开口1303中。内部引线1302也布置在开口1303中。在电极部1103上形成金突出部1104，内部引线1302与电极部1103借助突出部1104通过TAB(带自动结合，Tape AutomatedBonding)安装技术电连接(参照日本特开平10-000776号公报)。
如图25A所示，利用第一密封剂1201密封记录元件1100的侧壁1107的周边。此外，利用第二密封剂1202密封内部引线1302的电连接部，从而保护电连接部不被墨腐蚀并不受外力(参照日本特开2001-130001号公报)。
然而，上述现有技术具有缺点。也就是说，如图25B所示，低粘度物质被用于第一密封剂1201以填充记录元件1100侧表面的周边，从而渗透到不能直接涂布的电连接部的背面。使用具有柔性可弹性变形的材料，使得密封剂1201不向记录元件1100施加过大应力。密封电连接部前侧的第二密封剂1202必须具有抵抗外力的高粘度和高刚性，从而不会跨越包括多个排出口1101的喷嘴板1102的表面而散布。因此，必须使用特性与第一密封剂1201不同的密封剂作为第二密封剂1202，而使用两种类型的密封剂提高了材料成本。
为了用具有高粘度和低流动性的密封剂1202可靠地密封电连接部，密封剂1202从开口1303的边缘开始重叠距离L1，并且必须在基膜1307上涂布约H1的高度。
最近，由于对图像记录品质更精良的要求，排出液体的尺寸趋于日益微小。如果使从喷嘴排出的各墨排出量变成1p1(皮升)或更小尺寸的更小液体，则图像记录品质容易受到气流或记录头移动速度的影响。因此，为了使记录液体落在适当位置，尽可能地减小记录头的排出口面与记录介质(记录纸等)之间的距离(到纸的距离)尤其重要。在记录装置中，在记录头1001和记录纸等记录介质之间形成约2mm的间距，使得它们互相不接触。然而，柔性布线基板1300上的密封剂1202的高度越高，必须使喷嘴板1102和记录介质之间的间距越大，这使图像记录品质降低。换句话说，在上述传统构造中，扩展的第二密封剂可能接触记录介质，这是抑制减小到纸的距离的一个原因。
例如，日本特开平8-048042号公报公开了一种防止密封剂跨越喷嘴板表面而散布的技术，但是该技术面临以下挑战在密封柔性布线基板的基膜方面也需要高度H1。
发明内容
本发明旨在提供一种液体排出记录头，该液体排出记录头在记录元件和柔性布线基板之间的电连接部具有改进的密封结构。
本发明还旨在提供一种液体排出记录头，该液体排出记录头抑制柔性布线基板上密封剂的膨胀，并在防止密封剂堵塞排出口并保持排墨性能可靠性的同时提高图像记录品质。
本发明还旨在提供一种液体排出记录头，该液体排出记录头包括记录元件，该记录元件具有用于排出液体的排出口和邻近排出口布置并接收用于控制排出口的排出的电信号的电连接部；以及柔性布线基板，该柔性布线基板用于覆盖记录元件的至少一部分，该柔性布线基板独立地包括用于露出排出口的装置孔和面对电连接部布置的结合孔中的每一个。
本发明还旨在提供一种液体排出记录头，该液体排出记录头使密封材料停止在结合孔的周缘并防止其流向装置孔侧，并且当面对电连接部的结合孔独立于装置孔设置时，有效地防止密封材料流向排出口。
本发明还旨在提供一种使用上述液体排出记录头的喷墨记录装置。
图1A和图1B是示出根据第一实施例的记录头的透视图，其中图1A是整体透视图，图1B是图1A中由方框C1圈出的部分的局部放大透视图；图2是图1A和图1B的记录头的分解透视图；图3A和图3B是示出图1A和图1B的记录头的利用密封剂密封之前的状态的透视图，其中图3A是透视图，图3B是由圆圈C2圈出的部分的局部放大透视图；图4A和图4B是图1A和图1B的记录头的局部细节图，其中图4A是局部平面图，而图4B是沿图1B和图4A的线4B-4B截取的局部剖视图，图4C是喷嘴板与柔性布线基板的端部重叠的记录头的局部剖视图；图5是根据第二实施例的记录头的整体透视图；图6是沿图5的线6-6截取的图5的记录头的局部剖视图；图7A和图7B是示出图5的记录头的利用密封剂密封之前的状态的透视图，其中图7A是分解透视图，图7B是由圆圈C3圈出的部分的局部放大透视图；图8是根据第三实施例的记录头的整体透视图；
图9A和图9B是图8的记录头的局部细节图，其中图9A是记录元件一端的密封部的放大平面图，图9B是由图9A的圆圈C4圈出的部分的局部放大平面图；图10是根据第四实施例的记录头的局部平面图；图11A和图11B是根据第五实施例的记录头的局部细节图，其中图11A是局部平面图，图11B是沿图11A的线11B-11B截取的局部剖视图；图12是示出图11所示的喷墨记录头的制造方法的示意性流程图；图13是根据第六实施例的记录头的局部透视图；图14A和图14B是图13的记录头的局部剖视图，其中图14A是沿图13的线14A-14A截取的局部剖视图，图14B是沿图13的线14B-14B截取的局部剖视图；图15是示出根据第六实施例的记录头的另一变型的局部透视图；图16是示出根据第六实施例的记录头的又一变型的局部透视图；图17是根据第七实施例的记录头的局部透视图；图18A和图18B是图17的记录头的局部剖视图，其中图18A是沿图17的线18A-18A截取的局部剖视图，图18B是沿图17的线18B-18B截取的局部剖视图；图19是根据第七实施例的记录头的又一变型的局部透视图；图20是根据第八实施例的记录头的局部剖视图；图21是示出现有技术的问题的记录头的局部剖视图；图22A和图22B是示出现有技术的记录头的透视图，图22A是示出记录头主要部分的透视图，图22B是示出支撑构件相对侧的透视图；
图23是图22的记录头的分解透视图；图24A和图24B是示出图22A和图22B的记录头在密封之前的状态的透视图，其中图24A是透视图，图24B是由圆圈C5圈出的部分的局部放大透视图；图25A和图25B是图22A和图22B的记录头的密封部的局部细节图，其中图25A是记录元件一端的密封部的局部放大透视图，图25B是沿图25A的线25B-25B截取的局部剖视图。
具体实施例方式
现在将说明本发明的基本构造。如图1所示，液体排出记录头(以下称作记录头100)包括记录元件110和电连接部21(参见图4)，该记录元件110包括用于排出液体的排出口111a(排出口列111)，该电连接部21邻近排出口111a布置并接收用于控制排出口111a的排出的电信号。记录元件110包括用于排出液体墨的能量产生部件(未示出)。记录头100还包括延伸覆盖记录元件110的至少一部分的柔性布线基板130。柔性布线基板130包括用于露出排出口111a(排出口列111)的装置孔134和面对电连接部21布置的结合孔135。孔134和孔135由分离带130a分离，且彼此独立布置。密封剂122覆盖电连接部21的至少一部分并填充结合孔135的至少一部分。装置孔134的周边也由第一密封剂121密封。柔性布线基板130包括朝向结合孔135的内侧突出的内部引线132。记录元件110包括邻近排出口111a的电极部113，内部引线132的末端和电极部113电连接以形成电连接部21。
用于分离柔性布线基板130的装置孔134和结合孔135的分离带130a优选粘附到记录元件110的主面(图中的上表面)。
优选对从柔性布线基板130的装置孔134露出的记录元件110的喷嘴板112的表面进行液体排斥处理(liquid repellentprocess)。
为了降低制造成本并提高生产率，优选使用相同的密封剂作为用于填充各孔134、135的密封剂121、122。
在记录头100的组装步骤中，首先，将第一密封剂121注入装置孔134以填充记录元件110的侧表面的周边，并固化或半固化该密封剂(至少密封剂被固化到流动性消失的状态)。然后，将第二密封剂122填充到结合孔135，并且使所有孔134、135的密封剂121、122完全固化。
第一实施例在图1A至图4B中示出第一实施例的液体排出记录头。用作液体排出记录头的记录头100是侧边射出型(side shooter type)记录头，其使用具有电热转换体的记录元件110进行记录，该电热转换体用于对用作液体的墨根据电信号产生膜沸腾。
如图1A和图1B所示，记录头100由具有喷嘴板112的记录元件110、柔性布线基板130、用作固定和支撑上述组件的支撑部件的支撑构件150等构成。柔性布线基板130包括连接到外部布线(未示出)的外部信号输入端子131、用于露出记录元件110的喷嘴板112的装置孔134和用作辅助开口的一对结合孔135。利用第一密封剂121密封装置孔134中的记录元件110的侧表面。从柔性布线基板130的表面侧由第二密封剂122密封结合孔135。第一密封部121和第二密封部122组成密封部分120。孔134、135被分离带130a分离。
长孔形状的墨供给口开在记录元件110的硅基板的中间。由多个加热电阻体组成的电热转换体在墨供给口的两侧在基板上以基本等角间隔排列。形成有这种加热电阻元件的基板被称作加热器板110a(参见图4A和图4B)。用于向加热电阻元件提供电力的布线布置在用作记录元件110主体的加热器板110a的主面上，并且如图3A和3B所示，该布线与布置在记录元件110两端的电极部113导线连接。在加热器板110a上形成保护膜和具有由多个排出口111a组成的排出列111的喷嘴板112，由此完成记录元件110。加热电阻元件通过来自装置主体的驱动信号加热墨并通过膜沸腾作用排出墨滴。对喷嘴板112的表面进行液体排斥处理。喷嘴板112的厚度为例如25μm。
柔性布线基板130通过用作电连接部件的内部引线132向记录元件110输送从记录装置主体借助于外部信号输入端子131提供的驱动信号，该记录装置包括用于输送记录介质以使该记录介质面对记录头100的输送部件。例如，TAB带被用作柔性布线基板130。
如图4A和图4B所示，柔性布线基板130具有堆叠结构，其中与内部引线132连接的、用于借助于粘接剂138连接基膜137的布线139被堆叠。基膜137由如UPILEX或Kapton等绝缘树脂制成。平板形状的布线139由多个布线图组成，且通过将铜箔等导电材料制成的金属箔粘附到基膜137的下表面并利用照相平版印刷技术形成期望形状的图案来获得布线139。在带图案的金属箔(平板形状的布线139)的下表面进行镀金、镀锡或镀焊锡处理，并且不希望露出金属表面的区域被抗蚀剂层(resist layer)140等覆盖和保护。各材料的厚度为例如，基膜137为50μm，粘接剂138为20μm，布线139为25μm。用于露出喷嘴板112的装置孔134和面对电连接部21布置的结合孔135形成在柔性布线基板130的基膜137上。孔134、135由分离带130a分离，该分离带130a是基膜137的一部分。
由于相应的记录元件110的尺寸随着分离带130a的宽度L2变宽而增大，所以优选该宽度L2尽可能地窄。在本实施例中，考虑到用于冲出孔134、135的冲模(die)的制造精度和基膜137的刚性，分离带130a的宽度L2例如为0.35mm。此外，也使从分离带130a到内部引线132末端的距离L3尽可能地窄，以减小相应的记录元件110的尺寸。在本实施例中，考虑到TAB带的制造精度，距离L3为0.1mm。
如图2、图4A和图4B所示，记录元件110通过粘接剂151固定到支撑构件150，柔性布线基板130通过粘接剂152、153固定到支撑构件150。在支撑构件150中形成用于将墨从墨盒(未示出)供给到记录元件110的墨流路156。过滤器和密封橡胶包括在与上表面墨盒的连接部中，记录元件110被结合在凹部157中。
在记录元件110的墨供给口(未示出)被定位在对应于布置在支撑构件150中的墨流路156的位置之后，通过粘接剂151固定记录元件110。记录元件110具有由喷嘴板112组成的主面，该喷嘴板112结合在柔性布线基板130的装置孔134中并电连接到朝向结合孔135突出的内部引线132。
内部引线132形成为从柔性布线基板130向结合孔135的开口突出。在基板110的表面上形成由铝等构成的多个电极部113(电极片)。此外，多个电极部113中的每一个均形成有突出部114，该突出部114由金或焊锡等球状突出部等形成。当需要较高可靠性时选择金用于突出部114，当需要低成本时选择焊锡。在图4A和图4B中示出了柱状突出部，突出部可以是如板状突出部等其它构造。此外，也可以是内部引线132直接连接到电极部113的无突出部构造。电极部113均以与向装置孔134的开口突出的内部引线132的末端一比一的比以高精度进行定位并电连接。
也就是说，如图3A和图3B所示，利用粘接剂152使柔性布线基板130的主要部分在以下位置粘附并固定到支撑构件150，在该位置内部引线132被连接到固定到支撑构件150上的记录元件110的电极部113。类似地，具有用于接收来自装置主体的驱动信号的外部信号输入端子131的弯曲部通过粘接剂153粘附并固定到支撑构件150。借助于布置在电极部113上的突出部114通过TAB安装技术使这样定位并固定的记录元件110的电极部113与柔性布线基板130的内部引线132电连接以形成电连接部21。作为连接方法，可以使用热-声波方法或热-压结合方法。借助于电连接部21向记录元件的布线供给外部信号。
在本实施例中，关于内部引线132，以铜(Cu)作为主要成分的布线镀有作为防扩散层的镍(Ni)，最后镀有金(Au)。突出部114形成有金导线，且通过使用单点结合方法的Au-Au结合进行电接合。突出部114的高度被设定成在与内部引线132接合之后，内部引线132不从柔性布线基板130的基膜137突出。如果难以调节突出部114的高度，则可以调节粘附并固定有柔性布线基板130的支撑构件150的厚度。
接着，将第一密封剂121从柔性布线基板130的装置孔134填充到记录元件110的侧表面的周边。第一密封剂121必须被填充到不能直接涂布的电连接部21的背侧，因此使用具有低初始粘度和满意流动性的密封剂。在本实施例中，例如使用热固化型密封剂。例如，第一密封剂121在100℃被加热约1至4小时，使第一密封剂121的部分121a填充到记录元件110的整个侧表面，然后将其半固化。同时，通过毛细现象使第一密封剂120的部分121b填充在记录元件110和分离带130a之间并将其半固化。因此，分离带130a被粘附并固定到记录元件110的主面，结合孔135成为坝状(参见图4)。
在本实施例中，使喷嘴板112的外形略小于装置孔134以形成靠近分离带130a的台阶，并在喷嘴板112和柔性布线基板130之间产生表面张力(新月效应)。此外，对喷嘴板112的表面进行防水处理。由于这种构造，防止第一密封剂121(121b)散布到喷嘴板112的表面。然而，也可以使喷嘴板12的外形大于装置孔134，以及喷嘴板112和柔性布线基板130可平面重叠(图4C)。利用这种构造，第一密封剂121通过毛细作用前进到喷嘴板112与由基膜137和粘接剂138形成的部分柔性布线基板130之间。然而，通过重叠部分端部的新月效应，抑制第一密封剂121向形成在喷嘴板112上的排出口111a扩散，由此获得类似的优点。
第二密封剂122被填充到坝形结合孔135中以密封电连接部21。第二密封剂122例如以约0.1mm的深度填充坝形部，于是类似于第一密封剂121，使用具有低初始粘度和满意的均涂性(leveling)的密封剂。因此，使密封剂122的高度与柔性布线基板130的基膜137的表面基本一样高。此外，外周被基膜137包围且不易经受外力，由此，关于记录装置主体中配置的例如擦拭机构，在接触过程中由刮板(wiper blade)施加的外力减小。在图4A和图4B中，第二密封剂122被容纳在结合孔135内，但可以部分突出到结合孔135的外面。
在本实施例中，与第一密封剂121相同的密封剂被用于第二密封剂122。通过用相同材料制成第一密封剂121和第二密封剂122，提高了二者的粘附性。在填充第二密封剂122之后，以高于上述半固化热处理温度的温度如150℃加热约三小时，第一密封剂121和第二密封剂122被完全固化。
在控制为预定温度的加热炉中一起进行密封剂的加热固化。这里，覆盖内部引线132上表面的第一密封剂121通过加热被软化，可能滴到内部引线132的下面。在该情况下，在从内部引线132的上表面侧涂布第二密封剂122之前，加热并固化(预固化)第一密封剂121，然后，从内部引线132的上侧涂布第二密封剂122，最后，可一起完全加热并固化。在预固化中，第一密封剂121可完全固化，或者可被半固化到流动性消失的程度。可适当选择从内部引线132的上表面侧涂布的密封剂的状态，从而使其不会滴到内部引线的下面。
填充密封剂的更具体的方法以下述处理给出其中，从稍后说明的第五实施例中略去图12中的S5，图12的S6为“利用第二密封剂122填充结合孔135”。
在本实施例中，结合孔135的宽度W1小于装置孔134的宽度W3，并小于记录元件110的宽度W2。因此，结合孔135两侧端部处的间隙形成得窄，可抑制从内部引线132上方涂布的密封剂从两侧端部处的间隙沿记录元件110的两侧方向滴落。
通过使结合孔135的宽度W1窄于在清洁形成有记录元件110的排出口列111的表面中使用的刮板(未示出)的宽度，刮板基本接触以便在基膜137的表面上滑动。由此，结合孔135中的密封剂接触刮板的可能性小，抑制了擦拭过程中密封剂所遭受的损坏。
如上所述，对于本实施例的记录头，通过使用具有满意流动性的一种类型的密封剂密封记录元件的周边和电连接部，提高了密封剂的适用性和粘附性，降低了材料成本。如上所述通过降低密封部的高度，减小了记录头和由输送部件(未示出)输送以面对记录头的记录介质之间的间距，提高了记录装置的记录品质等。
第二实施例图5至图7A和图7B示出了根据第二实施例的记录头。下述说明集中在与第一实施例的不同点上。未特别提到的部分与第一实施例的相同。在本实施例中，如图6所示，肋状突起112a布置在面对柔性布线基板130的分离带130a并且邻近加热器板110a上的喷嘴板112的端部的位置。由此，形成平行于分离带130a延伸的槽112b。当第一密封剂121的一部分121b通过毛细现象被填充到柔性布线基板130的分离带130a和记录元件110之间时，槽112b确保填充路径。
如图5及图7A和图7B所示，例如，如果是能够排出三种颜色墨的记录头，则布置与三种颜色墨的墨相对应的供给路径和排出口列。因此，为了包含用于三种颜色的记录元件110-1、110-2、110-3，柔性布线基板130的装置孔134必须大开口。在该情况下，分离带130a变长，由此容易偏离，因此，难以确保用于填充第一密封剂121的路径。然而，在本实施例中，通过划分与各记录元件110-1、110-2、110-3相对应的结合孔135-1、135-2、135-3，提高了分离带130a的刚度。面对分离带130a的肋状突起靠近喷嘴板112布置。因此，沿着柔性布线基板130的装置孔134-1、134-2、134-3的边缘形成槽112b，确保密封剂121的填充路径。加热器板110a、喷嘴板112、柔性布线基板130、支撑构件150等的组装过程与第一实施例的相同。
在本实施例的记录头中，沿着柔性布线基板的装置孔的边缘布置槽以确保密封剂的填充路径。因此，即使对于分离带的长度很长的记录头，也可以利用具有满意流动性的一种类型的密封剂密封记录元件的周边和电连接部。另外，类似于第一实施例，通过降低密封高度，减小了记录头和记录介质之间的间距，提高了记录品质等。
第三实施例图8及图9A和图9B示出了第三实施例。下述说明集中在与第一实施例的不同点上。未特别提到的部分与第一实施例的相同。本实施例的记录头被构造成使柔性布线基板130的装置孔134的中央部的宽度窄。具体地，例如，图8所示的装置孔134的中央部的长度L5形成为比外周侧的长度L4小。也就是说，如图9B所示，装置孔134的面对结合孔135的一侧(side)在端部附近沿离开记录元件110的方向弯曲。分离带130a和记录元件110的侧表面110b的夹角为θa＞θb，其中θa为分离带侧，θb为第一开口侧。
本实施例具有下述构造密封剂121通过毛细现象填充到记录元件110的主面和柔性布线基板130的分离带130a之间的间隙。因此，可以使第一密封剂121在连接密封剂121的存储部121c与分离带130a下面的间隙的部分处稍稍散布到记录元件110的主面。利用上述构造，使记录元件110主面上的密封剂有间隔，而不会在定位于排出口列端部的排出口111a和分离带130a之间延伸距离L6。
也就是说，如果使密封剂接近排出口111a，则可能影响安装到喷嘴板表面的用于擦拭墨的擦拭器的性能。在本实施例的记录头中，记录元件主面上的密封剂的位置可与排出口111a分开。因此，具有不需要增大记录元件尺寸的优点。其余优点与第一实施例的相同。
第四实施例图10是示出第四实施例的平面图。下述说明集中在与第一实施例的不同点上。未特别提到的部分与第一实施例的相同。在本实施例中，结合孔135的宽度W1形成为比记录元件110的宽度W2宽。其余构造与第一实施例的相同。根据该构造，涂布并填充到记录元件110两侧的第一密封剂121可在短时间内有效地填充到突出部114的周边，且通过减少制造takt等提高了生产率。
第五实施例图11A和图11B是示出第五实施例的平面图和剖视图。下述说明集中在与第一实施例的不同点上。未特别提到的部分与第一实施例的相同。保持构件(holding member)19在面对电连接部21的位置被布置在结合孔135处的第一密封剂121的表面上。保持构件19仅固定到第一密封剂121。在保持构件19上形成第二密封剂122。第二密封剂122的表面相对于基膜137的外表面向内凹进，通过基膜137确定第二密封剂122的记录元件110侧的延伸。
现在将参照图12说明制造上述记录头100的方法。图12是示出本实施例的记录头的制造方法的示意性流程图。
(步骤S1)在支撑构件150上形成记录元件110。具体地，在支撑构件150上涂布粘接剂16，使加热器板110a粘附到支撑构件150。然后，在其上形成喷嘴板112。通过在加热器板110a上形成充当墨流路的树脂、在其上形成喷嘴板结构并且使树脂溶解来形成喷嘴板112。
(步骤S2)柔性布线基板130被设定成覆盖支撑构件150和记录元件110。多个内部引线132和与记录元件110的电极部113接合的突出部114被定位成相互重叠。借助于粘接剂152和抗蚀剂层140使柔性布线基板130粘附并固定到支撑构件150。
(步骤S3)在对准柔性布线基板130之后，将内部引线132电连接到电极部113以在记录元件110上形成电连接部21。
(步骤S4)第一密封剂121被填充到记录元件110的周边(填充第一密封剂的步骤)。首先，从装置孔134注入第一密封剂121，并使第一密封剂121沿着记录元件110的周边逐渐散布在记录元件110两侧的侧面处。第一密封剂121进一步渗透至结合孔135的下部空间以填充记录元件110的整个周边区域。第一密封剂121通过基膜137的毛细作用力被输送到基膜137的下表面上以覆盖突出部114。随后，将第一密封剂121从结合孔135的上部进一步填充以覆盖内部引线132的上表面的整个区域。调节并控制涂布量，使得第一密封剂121不从记录元件110两侧的侧表面膨胀，或者溢出并流出到排出口表面(记录元件110的形成有多个排出口的表面)，该表面为喷嘴板112的表面。第一密封剂121优选被填充到结合孔135的内部。在本步骤之后和下一步骤之前，可对第一密封剂121进行预固化步骤以使其处于半固化状态。
(步骤S5)保持构件19被布置在填充于结合孔135中的第一密封剂121的表面上，使其面对电连接部21且仅由第一密封剂121保持(设置保持构件的步骤)。“仅由第一密封剂121保持”意味着不由其它支撑结构保持，并且在固化之前仅浮在流动树脂的表面上。在固化过程中保持构件19保持被涂布到内部引线132的配置区域的第一密封剂121，并且保持构件19具有在固化之后加固密封部的功能。保持构件19被布置成覆盖内部引线132的配置区域的整个区域，且不从柔性布线基板130的外侧表面突出。保持构件19可以是板状(膜等)构件，只要其是电绝缘且与密封剂相比是亲水的材料即可，或者可以是允许密封剂渗入的纤维状的。
在设置保持构件的步骤之前，可以对保持构件19进行表面改进处理以提供相对于第一密封剂121的亲水性。如果通过对保持构件19进行如等离子处理等表面处理来提高亲水性，则可以获得更加令人满意的密封状态。在一个实施例中，具有0.03mm厚度的聚砜膜被制成用于保持构件19的期望形状，并使该聚砜膜经受常压等离子处理。
(步骤S6)第二密封剂122被填充到结合孔135中以覆盖保持构件19(因此，以便不露出内部引线132的上表面)。这里，优选第二密封剂122被保持在结合孔135开口的周缘，且优选填充量被调节成朝向结合孔135的内侧变成凹进形状。因此，防止第二密封剂122从基膜137的上表面侧流出到排出口表面，并获得排出口表面不膨胀的密封状态。第二密封剂122覆盖内部引线区域以封装(encapsulate)保持构件19，因此，具有加强覆盖部的优点。
(步骤S7)在被控制为预定温度的恒温浴(加热炉等)中一起加热并固化第一密封剂121和第二密封剂122。密封剂121、122被加热并暂时软化，但由于它们被吸引到保持构件19，所以不会流出到周围，并且在基本维持紧接在涂布之后的状态的同时固化密封剂121、122。
在上述制造方法中，保持构件19被布置在第一密封剂121上，并布置第二密封剂122用于密封，但可以略去第二密封剂122的涂布。在该情况下，可略去上述步骤S6。
第六实施例图13及图14A和图14B示出了第六实施例。图14A是沿图13的线14A-14A截取的剖视图，图14B是沿图13的线14B-14B截取的剖视图。下述说明集中在与第一实施例的不同点上。未特别提到的部分与第一实施例的相同。
本实施例的特征在于在内部引线132之间延伸的膜构件136被布置在结合孔135中。膜构件136形成为基膜137的一部分。也就是说，膜构件136被布置在与构成柔性布线基板130的基膜137基本相同的层位置处。形成膜构件136，使得面对各电极部113的位置是开口的，更具体地说是面对电极部113和内部引线132连接的部分的位置是开口的。膜构件136延伸以连接内部引线132的一侧和结合孔135的相对侧。结果，结合孔135形成为与记录元件110的各电极部113对应的多个小开口的集合。
由于随着分离带130a的宽度L2变宽，相应的记录元件110变大，所以优选该宽度L2尽可能地窄。在本实施例中，考虑到用于冲开口134的冲模的制造精度和基膜137的材料特性以及通过受激准分子激光器制造小开口135a的精度，分离带130a的宽度L2例如为0.35mm。相对于内部引线132的0.05mm的宽度，小开口135a的开口宽度为0.15mm。从分离带130a到内部引线132的末端的距离L3也尽可能地窄，以减小相应记录元件110的尺寸。在本实施例中，考虑到TAB带的制造精度，距离L3为0.05mm。
第二密封剂122被填充进坝形结合孔135中以密封电连接部21。第二密封剂122被填充到深度例如为0.1mm的坝形，因此，类似于第一密封剂121，使用具有低初始粘度和满意的均涂性的密封剂。因此，使第二密封剂122的高度与电布线基板130的基膜137的表面基本一样高。面对各内部引线132布置的小开口135a通过新月保持力防止由于热固化引起的粘度变化使密封剂121、122的液面位置降低，并防止内部引线132的暴露。此外，由于布置了膜构件136，因而不太可能受到外力。例如，对于配设在记录装置主体中的擦拭机构，在接触过程中由刮板施加的外力减小，由此保护了第二密封剂122。
膜构件136可被布置成不完全穿过结合孔135。例如，如图15所示，膜构件136a从分离带130a开始延伸，并在结合孔135的中部结束。类似地，如图16所示，膜构件136b从布置有内部引线132的表面侧朝向分离带130a延伸，并在结合孔135的中部结束。在这样的变型中可获得类似的效果。
第七实施例图17及图18A和18B示出了第七实施例。下述说明集中在与第一实施例的不同点上。未特别提到的部分与第一实施例的相同。
本实施例的特征在于柔性布线基板130包括覆盖一部分结合孔135的金属图案(metal pattern)构件141。也就是说，金属图案构件141被布置在与连接到内部引线132的金属布线139基本相同的层位置处，面对至少每个电极部113的位置是开口的。金属图案构件141延伸以连接内部引线132之间的结合孔135的相对侧。结果，与第六实施例类似，结合孔135形成为开口135a的集合。
金属图案构件141是与用于输送驱动记录元件110的电源、信号等的布线139分开的独立构件。金属图案构件141形成为从布置在分离带130a处的公共部分分支。通过使金属图案构件141成为一体(公共)构造，使布线数量的增加最小化，抑制了柔性布线基板130的尺寸的增大，而且在确保金属图案构件141的强度方面有利。此外，由于金属图案构件141被布置在与金属布线139相同的层位置处，因此，可以同时进行图案形成步骤。
由于随着宽度L2变宽，相应的记录元件110的尺寸变大，所以优选宽度L2尽可能地窄。在本实施例中，考虑到用于冲开口134、135的冲模的制造精度和基膜137的刚度，分离带130a的宽度L2例如为0.35mm。从分离带130a到内部引线132末端的距离L3也尽可能地窄，以减小相应的记录元件110的尺寸。在本实施例中，考虑到TAB带的制造精度，距离L3为0.1mm。
金属图案构件141可被布置成不完全穿过结合孔135。例如，如图19所示，金属图案构件141a可从分离带130a开始延伸，并在结合孔135的中部结束。在变型中可获得类似的效果。
第八实施例图20示出了第八实施例。下述说明集中在与第一实施例的不同点上。未特别提到的部分与第一实施例的相同。本实施例的特征在于，当从电连接部看时，在从比结合孔的边缘远的位置到电连接部的范围内，内部引线与柔性布线基板130的主体分离。主体是由基膜137、金属布线139等形成的柔性布线基板130的平面部分。除上述问题之外，本实施例旨在解决以下问题。通常，具有高触变性的密封剂是非常硬的，并且常常具有小的热膨胀系数。因此，由于第二密封剂122不能跟随基膜137的减小，所以总是向与具有大的热膨胀系数的基膜137的粘附边界施加剥离力。另外，由于聚酰亚胺被用于材料具有难以粘附性的基膜137，所以剥离力被施加到粘附力弱的部位。因此，很容易通过例如突然的温度变化或落下冲击等施加超过粘附力的力，并在如图21所示的粘附边界(参照空心箭头)可能引起剥离。当这种剥离发生时，特别地，当使用如喷墨记录头中的墨等液体时，墨通过由剥离形成的间隙并可到达内部引线。结果，在相邻的内部引线之间发生电短路，不能进行正常的图像记录，在最坏的情况下，记录头可能损坏。
在本实施例中，当从电连接部21看时，也就是说，当向开口的相对侧看时，充当内部引线132从柔性布线基板130的基膜137剥离的分离引线的初始位置(与基膜下表面的粘附端)向比结合孔135的开口边缘远的位置移位距离X。因此，在内部引线132和基膜137未粘附的内部引线132和基膜137之间形成区域(间隙51)，第一密封剂121也被填充进间隙51中。假设第二密封剂122在结合孔135中被剥离且墨从该剥离部流入，则认为墨跟随从剥离部通过基膜137的下表面并到达内部引线132的路径。然而，由于剥离部和内部引线132分开距离X，因此墨到达内部引线132的路径变长该量。因此，即使第二密封剂122通过任何可能而被剥离，墨都难以到达内部引线132，提供了高可靠性的喷墨记录头。
现在将说明通过使内部引线132成为分离引线的初始位置移位来形成间隙51的方法。首先，在柔性膜布线基板130的制造过程中，在压制步骤中通过冲模在基膜137中冲出多个定位孔(sprocket hole，未示出)，在该基膜137上到处涂布有用于将铜箔粘附成引线电极的粘接剂。以定位孔作为基准，一起或分别冲出装置孔134和结合孔135。通过在不希望粘附内部引线132的区域上照射激光去除粘接剂或消除粘附力之后，层叠铜箔。向铜箔涂布抗蚀剂，然后形成图案以获得期望图案，然后蚀刻铜。去除形成图案时使用的不必要的抗蚀剂，最后，设置布线保护层(绝缘膜、抗蚀剂等)。
可选地，在一起或分别冲出装置孔134和结合孔135之后，可立即层叠铜箔。这之后，也在该情况下，向铜箔涂布抗蚀剂，形成图案以获得期望的图案，蚀刻铜，去除形成图案时使用的不必要的抗蚀剂。然后，将所形成的内部引线132剥离预定量，最后，设置布线保护层(绝缘膜、抗蚀剂等)。在该方法中，重要的是选择使用具有相对弱粘附力的粘接剂。
第一密封剂121环绕记录元件110的周边，同时，第一密封剂121的一部分通过柔性膜布线基板130的基膜137的下表面输送，并逐渐填充突出部114和内部引线132。然后，第一密封剂121被填充进基膜137和内部引线132之间的间隙51，并最终维持平衡状态。
第一密封剂121和第二密封剂122之间的关系在上述各实施例中，第一密封剂121和第二密封剂122可以是相同的密封剂(树脂)或者可以是如下所述不同组分的密封剂(树脂)。可根据喷墨记录头所需规格进行选择。
首先，当使用相同的密封剂时，仅需要使用一种密封剂作为密封剂，因此与现有技术相比，降低了材料成本，且简化了密封剂的固化步骤，这有助于成本的降低和生产效率的提高。抑制了当不同类型的密封剂直接接触时引起的固化抑制作用(提高固化状态的可靠性)，并且提高了喷墨记录头的可靠性。
当使用不同的密封剂时，存在可选择分别满足各自所需功能的合适材料的优点。作为一个例子，具有满意流动性和固化后具有橡胶弹性使其在固化过程中不会由于收缩而损坏记录元件110的树脂被用于第一密封剂121。具有耐与记录装置主体的刮板摩擦的刚度的树脂被用于第二密封剂122。因此，通过分别选择合适的材料，提高了整个喷墨记录头的可靠性。当使用不同密封剂作为第一密封剂121和第二密封剂122时，期望选择互相不会引起固化抑制作用的材料，或者考虑不引起固化抑制作用的处理。
单组分热定形环氧树脂可用于第一密封剂121。固化后具有高硬度的材料，例如，单组分热定形环氧树脂可用于第二密封剂122。固化温度优选设定成低于或等于喷嘴板112的耐热温度。
其它在图4C中示出了第一实施例中“喷嘴板112的外形比装置孔134大，且喷嘴板112和柔性布线基板130平面重叠的构造”。当也在第二至第八实施例中使用时，该构造抑制第一密封剂121由于重叠部分端部的新月效应向形成在喷嘴板112中的排出口111a扩散。
本申请要求2004年12月8日提交的日本专利申请No.2004-354793、2004年12月13日提交的No.2004-359934、2005年7月25日提交的2005-214675、2005年11月4日提交的No.2005-320984的优先权，这些专利申请通过引用包含于此。
权利要求
1.一种液体排出记录头，其包括记录元件，其包括用于排出液体的排出口，以及邻近所述排出口布置并接收用于控制所述排出口的排出的电信号的电连接部；柔性布线基板，其用于覆盖所述记录元件的至少一部分，所述柔性布线基板独立地包括用于露出所述排出口的装置孔和面对所述电连接部布置的结合孔中的每一个；以及密封剂，用于覆盖所述电连接部的至少一部分，且被填充到所述结合孔的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的液体排出记录头，其特征在于，所述柔性布线基板包括至少部分朝向所述结合孔的内侧突出的内部引线；所述记录元件包括邻近所述排出口的电极部；所述内部引线的末端和所述电极部被电连接以形成所述电连接部。
3.根据权利要求2所述的液体排出记录头，其特征在于，当从所述电连接部看时，所述内部引线在从比所述结合孔的开口的边缘远的位置到所述电连接部的范围内与所述柔性布线基板的主体分离。
4.根据权利要求2所述的液体排出记录头，其特征在于，分别布置多个所述电极部和导线，所述柔性布线基板包括用于覆盖所述结合孔的至少一部分的膜构件，所述膜构件被布置在与构成所述柔性布线基板的基膜相同层上的位置，且被形成为至少面对各电极部的位置是开口的，所述膜构件至少部分地沿所述内部引线的至少一侧延伸。
5.根据权利要求2所述的液体排出记录头，其特征在于，分别布置多个所述电极部和导线，所述柔性布线基板包括用于覆盖所述结合孔的至少一部分的金属图案构件，所述金属图案构件被布置在与连接到所述柔性布线基板中的所述内部引线的金属布线相同层上的位置，且被形成为至少面对各电极部的位置是开口的，所述膜构件至少部分地沿所述内部引线的至少一侧延伸。
6.根据权利要求2所述的液体排出记录头，其特征在于，填充到所述结合孔的至少一部分密封剂是组分与所述密封剂不同的密封剂。
7.根据权利要求2所述的液体排出记录头，其特征在于，用于在固化之前保持所述密封剂的保持构件被布置在填充于所述结合孔中的所述密封剂的顶面上。
8.根据权利要求7所述的液体排出记录头，其特征在于，与所述密封剂相同的密封剂布置成至少在所述结合孔中覆盖所述保持构件。
9.根据权利要求7所述的液体排出记录头，其特征在于，与所述密封剂不同的密封剂布置成至少在所述结合孔中覆盖所述保持构件。
10.根据权利要求1所述的液体排出记录头，其特征在于，所述记录元件包括在面对所述装置孔和所述结合孔之间的分离带的位置沿着所述分离带延伸的槽。
11.根据权利要求1所述的液体排出记录头，其特征在于，所述装置孔的面对所述结合孔的一侧在端部附近沿与所述记录元件分离的方向弯曲。
12.根据权利要求1所述的液体排出记录头，其特征在于，所述结合孔的宽度小于所述装置孔的宽度。
13.根据权利要求12所述的液体排出记录头，其特征在于，所述结合孔的宽度小于所述记录元件的宽度。
14.一种喷墨记录装置，其包括根据权利要求1到13中任一项所述的液体排出记录头；以及电连接部件，其用于将驱动信号从所述喷墨记录装置的主体供给到利用所述密封剂密封的所述液体排出记录头的所述电连接部。
全文摘要
一种液体排出记录头，其包括记录元件，该记录元件具有用于排出液体的排出口和邻近排出口布置并接收用于控制排出口的排出的电信号的电连接部。液体排出记录头还包括用于覆盖记录元件的至少一部分的柔性布线基板。柔性布线基板独立地包括用于露出排出口的装置孔和面对电连接部布置的结合孔中的每一个。液体排出记录头还包括用于覆盖电连接部的至少一部分、且被填充到结合孔的至少一部分的密封剂。由此，提供能提高记录性能并在保持记录性能可靠性的同时具有较高生产率的液体排出记录头。
文档编号B41J2/16GK101076449SQ2005800423
公开日2007年11月21日 申请日期2005年12月8日 优先权日2004年12月8日
发明者河村省吾, 森利浩, 深井恒, 中条直树 申请人:佳能株式会社