JP2000135789A - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents

インクジェットヘッド及びその製造方法

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JP2000135789A
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actuator
head
input terminal
ink jet
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Tetsuro Nakamura
哲朗 中村
Hideaki Horio
英明 堀尾
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクチュエータが設けられたヘッド本体と当
該アクチュエータに駆動信号を出力するドライバＩＣと
を備えるインクジェットヘッドを小型化する。 【解決手段】 ヘッド本体11におけるアクチュエータ14
の駆動部群51の両側方に熱硬化性接着剤50を仮接着した
後、ドライバＩＣ13を駆動部群51をまたぐように上記接
着剤50の上に載置し、当該接着剤50を硬化させる。ドラ
イバＩＣ13の出力端子52とアクチュエータ14の入力端子
37とを、ボンディングワイヤ38を介して接続する。ドラ
イバＩＣ13よりも一回り大きなフィルム状の封止樹脂54
を被せ、当該封止樹脂54をその一部が駆動部群51に回り
込まないようにして溶融し、ドライバＩＣ13、ボンディ
ングワイヤ38及び入力端子37を封止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば特開平５−１８７３５
号公報に開示されているように、圧電素子の圧電効果を
利用して記録を行うインクジェットヘッドが知られてい
る。この種のインクジェットヘッドは、圧電素子を有す
るアクチュエータによってノズルからインクを吐出する
ヘッド本体を備えている。
【０００３】ヘッド本体の内部には、インクが供給され
る複数の圧力室と、これら圧力室に連通された共通イン
ク室とが区画形成されている。ヘッド本体の表側面には
各圧力室に対応する複数のノズルが形成されている。ヘ
ッド本体の裏側面には、各圧力室の区画壁の一部をなす
振動板が設けられている。振動板の裏側には、共通電
極、圧電素子及び個別電極が順に積層されている。これ
ら振動板、共通電極、圧電素子及び個別電極により、圧
力室に圧力を付与することによってノズルからインクを
吐出する駆動力を発生させるアクチュエータが構成され
ている。
【０００４】ところで、アクチュエータを駆動するため
には、ヘッド本体とは別個に、駆動信号を出力するドラ
イバＩＣが必要である。ここで、ドライバＩＣをプリン
タ本体に設けることとすると、プリンタ本体からノズル
数分の駆動信号ラインをＦＰＣ等により設ける必要があ
る。そこで、上記公報に開示されたインクジェットヘッ
ドでは、プリンタ本体とインクジェットヘッドとの間の
信号をＩＣ駆動用の信号ラインだけに削減することによ
ってプリンタの低コスト化を図るため、図１３に示すよ
うに、ドライバＩＣ121をヘッド本体100の振動板103上
に実装することを提案している。具体的には、ドライバ
ＩＣ121を圧電体102及び共通電極104の側方に並べて設
けている。なお、図１３において、122はドライバＩＣ1
21と個別電極とを接続する配線パターンである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示された実装方法では、振動板103上にドライバＩＣ121
を直接実装することとしているので、振動板103におけ
る実際の振動部分（圧電体102が設けられた部分）を避
けるように、ドライバＩＣ121をアクチュエータ101から
離れた位置に並設しなければならなかった。逆にいう
と、ヘッド本体の裏側面にドライバＩＣ121を実装する
ための新たなスペースを確保する必要があった。
【０００６】そのため、ヘッド本体100の表面積が大き
くなり、インクジェットヘッド全体の大型化を招いてい
た。これに伴い、インクジェットヘッドのコストアップ
を招くことにもなった。
【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、インクジェットヘッ
ドを小型化することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、駆動回路を有するドライバＩＣを、ヘッ
ド本体のアクチュエータの駆動部と所定間隔を存して重
なるように配設することとした。
【０００９】具体的には、一の発明は、複数のノズル、
該各ノズルに対応する複数の圧力室、及び該各ノズルに
対応する複数のアクチュエータが設けられたヘッド本体
と、該各アクチュエータに駆動信号を出力する駆動回路
が設けられたドライバＩＣと、該駆動回路と該各アクチ
ュエータとを該駆動信号が伝達自在なように接続する接
続手段とを備えたインクジェットヘッドにおいて、上記
各アクチュエータは、上記接続手段に接続された入力端
子と、上記駆動信号を受けて上記ノズルからインクを吐
出する駆動力を発生させる駆動部とを備え、上記ヘッド
本体の一側に、複数のアクチュエータの駆動部が配列さ
れて成る駆動部群が構成され、上記ドライバＩＣは、上
記駆動部群をまたぐように、上記ヘッド本体の該駆動部
群側の外方であって該駆動部群と所定間隔を存する位置
に設けられていることとしたものである。
【００１０】上記事項により、ドライバＩＣがアクチュ
エータの駆動部群をまたぐようにヘッド本体の該駆動部
群側の外方に設けられていることから、ヘッド本体にド
ライバＩＣ用の設置スペースが不要となり、ヘッド本体
の小型化が図られる。また、ドライバＩＣはアクチュエ
ータの駆動部群から所定間隔を存した位置に設けられる
ので、アクチュエータの動作のためのスペースが確保さ
れ、その動作が妨げられることはない。
【００１１】上記ドライバＩＣは、ヘッド本体に両端支
持固定され、上記接続手段は、駆動回路の出力端子とア
クチュエータの入力端子とを接続するボンディングワイ
ヤによって構成されていてもよい。
【００１２】上記事項により、ドライバＩＣはヘッド本
体に両端支持されることにより、アクチュエータの駆動
部群側の外方における該駆動部群と所定間隔を存した位
置に容易に配設されることになる。また、入力端子と出
力端子とがボンディングワイヤによって接続されるの
で、両端子間が簡易に接続される。
【００１３】なお、上記アクチュエータの入力端子は、
ドライバＩＣと平行な第１方向に沿って配列され、上記
ドライバＩＣにおける上記第１方向と直交する第２方向
の長さは、上記アクチュエータの駆動部群の該第２方向
の長さよりも短くてもよい。
【００１４】上記事項により、ドライバＩＣの駆動回路
の出力端子とヘッド本体のアクチュエータの入力端子と
の間に、上記第２方向に沿って隙間が生じる。その結
果、ドライバＩＣの出力端子とヘッド本体のアクチュエ
ータの入力端子とを接続することが容易になる。
【００１５】上記インクジェットヘッドの接続手段は、
ドライバＩＣの駆動回路の出力端子とヘッド本体のアク
チュエータの入力端子とを接続するバンプで形成され、
上記ドライバＩＣは、上記バンプを介して上記入力端子
と上記出力端子とが接触するように上記ヘッド本体に対
向配置されていてもよい。
【００１６】上記事項により、ドライバＩＣがアクチュ
エータの駆動部群側の外方であって該駆動部群と所定間
隔を存した位置に容易に配設されると共に、入力端子と
出力端子とが簡易に接続される。
【００１７】上記アクチュエータの入力端子は、ドライ
バＩＣと平行な第１方向に沿って配列され、上記ドライ
バＩＣにおける上記第１方向と直交する第２方向の長さ
は、上記アクチュエータの駆動部群の該第２方向の長さ
よりも長くてもよい。
【００１８】上記事項により、ドライバＩＣはヘッド本
体と所定間隔を存して重なった状態に配置されているこ
とから、ヘッド本体の面積による制約を受けることな
く、ドライバＩＣ及びヘッド本体の設計自由度が拡大す
る。
【００１９】また、上記ドライバＩＣ、接続手段及びヘ
ッド本体のアクチュエータの入力端子は、該アクチュエ
ータの駆動部群との間に所定の隙間を存するように設け
られた封止材で封止されていてもよい。
【００２０】上記事項により、ドライバＩＣ、接続手段
及びアクチュエータの入力端子が封止されるので、その
耐環境性及び信頼性が向上する。また、アクチュエータ
の駆動部群が密封されるので、アクチュエータの信頼性
も向上する。なお、封止材はアクチュエータの駆動部群
との間に所定の隙間を存するように設けられるので、ア
クチュエータの駆動部の動作が妨げられることはない。
【００２１】また、一の発明は、複数のノズル、該各ノ
ズルに対応する複数の圧力室、及び該各ノズルに対応す
る複数のアクチュエータが設けられたヘッド本体と、該
各アクチュエータに駆動信号を出力する駆動信号が設け
られたドライバＩＣとを備えたインクジェットヘッドの
製造方法において、ヘッド本体におけるアクチュエータ
の駆動部が複数配列されて成る駆動部群の両側方に、接
着剤を仮接着する工程と、その後、ドライバＩＣを上記
駆動部群をまたぐように上記接着剤の上に載置し、該接
着剤を硬化させる工程と、その後、上記ドライバＩＣの
駆動回路の出力端子とヘッド本体のアクチュエータの入
力端子とをワイヤボンディングする工程とを包含してい
ることとしたものである。
【００２２】上記事項により、ヘッド本体におけるアク
チュエータの駆動部群の両側方に接着剤を仮接着し、そ
の後ドライバＩＣを上記接着剤の上に載置して硬化を行
うこととしたので、ドライバＩＣがヘッド本体に容易に
両端支持固定される。また、出力端子と入力端子とをワ
イヤボンディングすることとしたので、両端子間が容易
に接続される。
【００２３】上記製造方法は、上記ワイヤボンディング
を行った後に、上記ドライバＩＣよりも大きなフィルム
状の封止材をドライバＩＣ、ボンディングワイヤ及び入
力端子に被せ、該封止材がアクチュエータの駆動部群に
回り込まないように該封止材を溶融して、該ドライバＩ
Ｃ、該ボンディングワイヤ及び該入力端子を封止する工
程を包含していてもよい。
【００２４】上記事項により、ドライバＩＣ、ボンディ
ングワイヤ及びヘッド本体の入力端子にフィルム状の封
止材を被せ、当該封止材をアクチュエータの駆動部群に
回り込まないように溶融することとしたので、アクチュ
エータの各駆動部の動作を妨げることなく、ドライバＩ
Ｃ、ボンディングワイヤ及び入力端子が封止されること
になる。
【００２５】また、一の発明は、複数のノズル、該各ノ
ズルに対応する複数の圧力室、及び該各ノズルに対応す
る複数のアクチュエータが設けられたヘッド本体と、該
各アクチュエータに駆動信号を出力する駆動回路が設け
られたドライバＩＣとを備えたインクジェットヘッドの
製造方法において、上記ドライバＩＣの駆動回路の出力
端子または上記ヘッド本体のアクチュエータの入力端子
の少なくとも一方にバンプを形成する工程と、その後、
上記入力端子と上記出力端子とが接触するように上記ヘ
ッド本体と上記ドライバＩＣとを対向させ、上記ヘッド
本体のアクチュエータの駆動部が該ドライバＩＣと接触
しないように該ヘッド本体と該ドライバＩＣとを接合す
る工程とを包含していることとしたものである。
【００２６】上記事項により、バンプを介して出力端子
と入力端子とが接触し、且つアクチュエータの駆動部が
ドライバＩＣと接触しないように、ドライバＩＣとヘッ
ド本体とを対向させ接合することとしたので、ドライバ
ＩＣがヘッド本体と重なった状態に容易に配設される。
また、出力端子と入力端子とが容易に接続されると共
に、アクチュエータの駆動部の動作スペースが確保され
る。
【００２７】上記製造方法は、ヘッド本体とドライバＩ
Ｃとを接合した後、該ドライバＩＣよりも大きなフィル
ム状の封止材を該ドライバＩＣ及びアクチュエータの入
力端子に被せ、該封止材が該アクチュエータの駆動部に
回り込まないように該封止材を溶融して、該ドライバＩ
Ｃ、バンプ及び該入力端子を封止する工程を包含してい
てもよい。
【００２８】上記事項により、ドライバＩＣ及びヘッド
本体をフィルム状の封止材で覆い、その後に当該封止材
を駆動部に回り込まないように溶融することとしたの
で、アクチュエータの駆動部の動作を妨げることなく、
ドライバＩＣ、バンプ及び入力端子が封止される。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【００３０】＜第１実施形態＞図１に示すように、イン
クジェットプリンタ6は、圧電素子の圧電効果を利用し
て記録を行うインクジェットヘッド1を備え、このイン
クジェットヘッド1から吐出したインク滴を紙等の記録
媒体4上に着弾させ、記録媒体4に記録を行うものであ
る。インクジェットヘッド1は、キャリッジ軸3に沿って
往復動するキャリッジ2に搭載され、キャリッジ軸3と平
行な主走査方向Ｘに往復動するように構成されている。
なお、記録媒体4はローラ5によって副走査方向Ｙに搬送
される。
【００３１】図２に示すように、インクジェットヘッド
1は、インクを吐出させるための多数の圧力室12が形成
されたヘッド本体（基板）11と、各圧力室12のアクチュ
エータ14に駆動信号を印加するための駆動回路（図示せ
ず）が設けられたドライバＩＣ（基板）13とを備えてい
る。まず、ヘッド本体11の具体的構成を説明し、その
後、本実施形態の特徴であるドライバＩＣ13の実装態様
を説明する。
【００３２】−ヘッド本体11の構成− 図２に示すように、本実施形態では、主走査方向Ｘに沿
って８つの圧力室12が並び、副走査方向Ｙに沿った８列
の圧力室列が形成されている。
【００３３】ヘッド本体11は、図３に示すように、圧力
室形成用の貫通孔を有する第１プレート15、インク供給
口16及びインク吐出口17を有する第２プレート18、イン
ク供給用流路19及びインク吐出用流路20を形成するため
の第３及び第４の各プレート21,22、並びにインク吐出
孔23を有する第５プレート（ノズル板）24が上下に重ね
られて構成されている。すなわち、第１プレート15と第
２プレート18とによってインク供給口16とインク吐出口
17とを底面に有する圧力室用凹部25が形成され、第２〜
第４プレート18,21,22によって上記インク供給口16につ
ながるインク供給用流路19及びインク吐出口17につなが
るインク吐出用流路20が形成され、当該インク吐出用流
路20は第５プレート24のインク吐出孔23につながってい
る。そして、上記第１プレート15の上に上記圧力室用凹
部25の開口を塞ぐようにアクチュエータ14が設けられ
て、上記圧力室12が形成されている。
【００３４】上記圧力室用凹部25の開口部の形状は、図
４に具体的に示されている。つまり、圧力室用凹部25
は、長径Ｌと短径Ｓとの比Ｌ／Ｓが１〜３の小判形であ
り、長径Ｌが主走査方向Ｘに平行となるように形成され
ている。
【００３５】アクチュエータ14は、図５に示すように、
多数の圧力室用凹部25を覆うように設けられた薄膜の振
動板31と、各圧力室12を構成する振動板31の可動部分31
aの上に重ねて接合された薄膜の圧電素子32及び個別電
極33とによって構成されている。振動板31はＣｒまたは
Ｃｒ系材料によって形成された厚さ１〜５μｍのもので
あり、全ての圧力室12のインク吐出に兼用される共通電
極になっている。これに対し、圧電素子32及び個別電極
33は各圧力室12に個別に設けられている。圧電素子32は
ＰＺＴによって形成されていて、その厚さは１〜７μｍ
である。個別電極33はＰｔまたはＰｔ系材料によって形
成されていて、その厚さは１μｍ以下、例えば０．１μ
ｍである。
【００３６】図６は、インクジェットヘッド1の圧力室1
2等の具体的な配置パターンを示す。アクチュエータ14
は、後述する駆動部35が複数配列された駆動部群51と、
入力端子37とを備えている。
【００３７】図６は８列の圧力室列のうちの図２におけ
る左側４列を示すものであり、いずれの圧力室12もその
長径Ｌが列方向と直交するように設けられている。ま
た、図６において左端に位置する第１列の圧力室12の群
に対して第２列目の各圧力室12は第１列目の相隣る圧力
室12,12の間に対応する部位に配置されており、第２列
目の圧力室12の配置と第３列目の圧力室12の配置との関
係、及び第３列目の圧力室12の配置と第４列目の圧力室
12の配置との関係も、上記第１列目の圧力室12の配置と
第２列目の圧力室12の配置との関係と同様である。すな
わち、多数の圧力室12は、複数の列に並べられ、隣り合
う列の圧力室同士の位置がずれた千鳥状になるように配
置されている。
【００３８】ただし、各列の圧力室12の当該列方向と直
交する同一直線上に並ぶことはなく、互いに列方向に少
しずつずれている。これは、互いのドット位置を副走査
方向にずらすためである。
【００３９】図６に示す右側４列も、左側４列と同様の
千鳥状に配置されている。
【００４０】各圧力室12に個別に設けられた圧電素子32
及び個別電極33は、互いに重なった状態で振動板31の表
面に同一のパターンを描いて、当該振動板31の可動部分
31aに当該可動部分31aを変形させるための駆動部35を形
成し、駆動部35から上記左端の圧力室列の外側へ延びる
導体部36を形成し、さらに、この左端圧力室列の外側に
入力端子37を形成している。この場合、共通電極である
振動板31と個別電極33とは圧電素子32によって絶縁され
ていることになる。
【００４１】そして、上記左端の圧力室列よりも内側に
位置する各列の圧力室12の駆動部35から延びる導体部36
は、他の列の相隣る圧力室12,12の間または隣り合う列
の圧力室12,12の間を通っている。
【００４２】すなわち、このインクジェットヘッド1で
は、多数の圧力室12の複数列に且つ相隣る列の圧力室が
千鳥状になるように並べられて最も密になるように配置
されているとともに、相隣る圧力室12,12同士を隔てる
隔壁のヘッド表面側部分が導体部36の配設スペースに利
用されている。そして、端の圧力室列の内側に３列の圧
力室列が設けられているから、図５に示すように、左端
の圧力室列の相隣る圧力室12,12間には３本の導体部36
が通っている。
【００４３】このような圧電素子32及び個別電極33のパ
ターンは、右側４列の圧力室12の場合も同様であり、こ
の右側４列では導体部36が右端圧力室列の外側に延びて
いて、右端の圧力室列の外側に電気接点群が設けられて
いる。
【００４４】このように、複数の駆動部35は千鳥状に配
列されてヘッド本体11の裏側に駆動部群51を形成し、ア
クチュエータ14の入力端子37は、駆動部群51の左右の両
側において主走査方向Ｘ（「第２方向」に対応）と直交
する方向、つまり副走査方向Ｙ（「第１方向」に対応）
に沿って配列されている。
【００４５】−ドライバＩＣ13の実装態様− 図７に模式的に示すように、本実施形態では、ドライバ
ＩＣ13は副走査方向Ｙに延び、その両端がスペーサ50を
介してヘッド本体11に固定されている。つまり、ドライ
バＩＣ13は、副走査方向Ｙの両端においてダイボンドさ
れ、両端支持固定されている。
【００４６】スペーサ50は、ヘッド本体11の副走査方向
Ｙの両端部に載置されている。言い換えると、両スペー
サ50,50は、副走査方向Ｙに駆動部群51を挟んだ位置に
設けられている。
【００４７】スペーサ50は、矩形板状のフィルム状接着
剤（例えばエポキシ樹脂）で形成されている。スペーサ
50の縦方向長さ（副走査方向Ｙに沿った長さ。以下、ス
ペーサ長さという）Ｌｓは、ドライバＩＣ13を堅固に固
定する観点からは長い方が好ましく、ヘッドを小型化す
る観点からは短い方が好ましい。さらに、ワイヤボンデ
ィングを打つ場合の超音波や熱の伝わり具合を考慮し
て、ここでは、０．５ｍｍ〜２ｍｍに設定されている。
スペーサ50の横方向長さ（主走査方向Ｘに沿った長さ。
以下、スペーサ幅という）Ｗｓは、例えば０．５ｍｍ〜
２ｍｍである。スペーサ50の高さ方向長さ（主走査方向
Ｘ及び副走査方向Ｙに直交する方向に沿った長さ。以
下、スペーサ高さという）Ｔｓは、例えば、５０μｍ〜
１０００μｍであり、好ましくは５０μｍ〜３００μｍ
である。
【００４８】両スペーサ50の上面には、ドライバＩＣ13
が載置されて固定されている。ドライバＩＣ13の縦方向
長さ（副走査方向Ｙに沿った長さ。以下、ドライバ長さ
という）Ｌｄは、ヘッド本体11の駆動部群51よりも長
く、両スペーサ50,50間距離よりも長い。ただし、ドラ
イバ長さＬｄが長すぎると、超音波振動を与えて圧着す
る超音波ボンディングを行う場合にドライバＩＣ13が振
動しやすく、この振動により超音波が吸収されてボンデ
ィングの接続強度が低下する可能性がある。そのため、
ドライバ長さＬｄは駆動部群51よりも若干長い程度が好
ましく、例えば１ｍｍ以下が好ましい。ドライバＩＣ13
の横方向長さ（主走査方向Ｘに沿った長さ。以下、ドラ
イバ幅という）Ｗｄは、スペーサ幅とほぼ同等である。
ドライバ幅Ｗｄは、ドライバＩＣ13の出力端子52とヘッ
ド本体11の入力端子37との間のワイヤボンディングが容
易なように、駆動部群51よりも短く設定されている。
【００４９】つまり、ドライバＩＣ13は、ヘッド本体11
の駆動部群51をまたぐように、ヘッド本体11の駆動部群
51側の外方であって当該駆動部群51と所定間隔を存する
位置に設けられている。この所定間隔は、駆動部群51の
各駆動部35の駆動動作やドライバＩＣ13のたわみ変形に
よって、ドライバＩＣ13と駆動部群51とが接触しないよ
うに設定されている。
【００５０】例えば、ワイヤボンディングの際に加わる
力によるたわみ変形によりドライバＩＣ13が駆動部群51
に接触しないように、ドライバ長さＬｄとスペーサ高さ
Ｔｓとは、ドライバＩＣ13と駆動部群51との間の間隔が
ドライバＩＣ13のたわみ変形の最大変位よりも大きくな
るように設定されている。具体的には、ドライバＩＣ13
の縦弾性係数をＥ、ワイヤボンディングの際にドライバ
ＩＣ13に加わる力をＷとすると、スペーサ高さＴｓは、
Ｔｓ＞（Ｗ・Ｌｄ3）／（４・Ｅ・Ｗｄ・Ｔｓ3）に設定
されている。
【００５１】ドライバＩＣ13の各出力端子52とヘッド本
体11の各入力端子37とは、それぞれボンディングワイヤ
38で接続されている。ボンディングワイヤ38としては、
例えば直径２０μｍ程度のＡｕまたはＡｕ系材料から成
るワイヤを用いる。両ボンディング点間の水平距離であ
るワイヤ自由度（ボンディング長さ）Ｌは小さいほどヘ
ッド全体の大きさが小さく、低コストになる。しかし、
本実施形態では、ワイヤボンダーのキャピラリ角度（キ
ャピラリの先端の角度）θはおよそ３０度程度に設定さ
れているので、上記ワイヤ自由度Ｌは０．５ｍｍ程度に
設定することとした。
【００５２】ドライバＩＣ13、ボンディングワイヤ38及
びヘッド本体11の入力端子37は、エポキシ樹脂等の樹脂
材料から成る封止材54で被覆されている。また、駆動部
群51は、ドライバＩＣ13との間に所定の隙間を存した状
態で、当該封止材54により封止されている。つまり、封
止材54は、駆動部群51との間に所定の隙間を存するよう
に設けられている。なお、図７は、封止材54でドライバ
ＩＣ13及び入力端子37を覆う前の状態を示している。
【００５３】−ドライバＩＣ13の実装方法− 次に、インクジェットヘッド1の製造方法の一部である
ドライバＩＣ13の実装方法について説明する。
【００５４】まず、ヘッド本体11のアクチュエータ14の
入力端子37及びドライバＩＣ13の出力端子52のそれぞれ
に、金メッキを施す。なお、メッキ材料は金（Ａｕ）に
限られず、例えばアルミ（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）を用いる
ことも可能である。
【００５５】そして、スペーサ50を形成することになる
フィルム状接着剤（接合材）をヘッド本体11の所定の位
置、すなわちドライバＩＣ13の両端支持位置に載置し、
所定量の熱を加えて仮硬化する。つまりフィルム状接着
剤をヘッド本体11に仮接着する。
【００５６】そして、駆動部群51をまたぐようにドライ
バＩＣ13を上記フィルム状接着剤に乗せ、所定の圧力及
び熱を加えて接着剤を本硬化させ、ドライバＩＣ13の両
端部をダイボンドする。
【００５７】次に、メッキを施したヘッド本体11の入力
端子37とドライバＩＣ13の出力端子52とを、ボンディン
グワイヤ38で接続する。つまり、ワイヤボンディングを
行う。
【００５８】そして、ドライバＩＣ13より一回り大きな
エポキシ樹脂から成るフィルム状の封止材54をドライバ
ＩＣ13の上に載せ、所定の条件（温度プロファイル）に
基づき当該封止材54を溶融及び硬化させる。これによ
り、ドライバＩＣ13、ボンディングワイヤ38及びヘッド
本体11の入力端子37が封止材54で封止されるとともに、
駆動部群51がドライバＩＣ13と所定の隙間を存した状態
で密封される。この際、封止材54の一部が駆動部群51に
回り込まないように、封止材54の特性や上記条件を設定
する。
【００５９】従って、第１実施形態によれば、ドライバ
ＩＣ13がヘッド本体11と重なった位置に設けられている
ので、インクジェットヘッド1における主走査方向Ｘ及
び副走査方向Ｙから成る面の面積は小さい。これに伴
い、インクジェットヘッド1は小型に構成され、安価に
構成されている。
【００６０】なお、上記実施形態では、ドライバＩＣ13
等を封止材54で封止することとしていたが、封止材54は
必ずしも必要ではなく、封止材54及び封止工程を省略す
ることも可能である。
【００６１】＜第２実施形態＞第２実施形態に係るイン
クジェットヘッドも、第１実施形態と同様、ヘッド本体
11及びドライバＩＣ13を備えている。ヘッド本体11の構
成は第１実施形態と同様であるので、その説明は省略す
る。
【００６２】図８に示すように、第２実施形態では、ド
ライバＩＣ13をヘッド本体11に対して、いわゆるフリッ
プチップ法（フェースダウンボンディング法ともいう）
で接合したものである。つまり、ドライバＩＣ13の出力
端子52とヘッド本体11の入力端子37とをバンプ55を介し
て接続したものである。バンプ55には、半田や金（Ａ
ｕ）等が用いられる。
【００６３】ドライバＩＣ13の上部及びヘッド本体11の
一部には、第１実施形態と同様、封止材54が設けられて
いる。
【００６４】まず、半田から成るバンプ55を用いた実装
方法を説明する。始めに、ヘッド本体11のアクチュエー
タ14の入力端子37に、半田メッキを施す。また、ドライ
バＩＣ13の出力端子52に、半田バンプ55を形成する。
【００６５】次に、入力端子37と出力端子52とが接触す
るようにヘッド本体11及びドライバＩＣ13を対向配置
し、熱を加えて半田バンプ55を溶融する。これにより、
入力端子37と出力端子52とがバンプ55を介して接続され
る。
【００６６】次に、ドライバＩＣ13よりも一回り大きく
エポキシ樹脂で成るフィルム状の封止材54を、ドライバ
ＩＣ13の上に被せる。そして、封止材54の一部が駆動部
群51に回り込まないよう所定の条件に基づいて加熱を行
い、上記封止材54を溶融させ、その後硬化させる。この
結果、ドライバＩＣ13、バンプ55及びヘッド本体11の入
力端子37が上記封止材54で封止されるとともに、駆動部
群51が密封される。
【００６７】−変形例− ドライバＩＣ13の実装方法は、上記方法に限らず、種々
の方法によって行うことが可能である。以下に、ドライ
バＩＣ13の他の実装方法を説明する。
【００６８】−ＵＶ硬化型絶縁樹脂を用いる方式− 図９に示すように、本方式では、まず、ドライバＩＣ13
の出力端子52に金メッキバンプ56を形成し、ヘッド本体
11の入力端子37の周りにＵＶ硬化性絶縁樹脂57を設け
る。そして、出力端子52と入力端子37とが接触するよう
にドライバＩＣ13をヘッド本体11に対向配置し、ＵＶ硬
化性絶縁樹脂57の一部が駆動部群51に回り込まないよう
な条件の下、ある一定の圧力をかけながら紫外線を照射
してＵＶ硬化性絶縁樹脂57を硬化させる。これにより、
ＵＶ硬化性絶縁樹脂57の硬化時の収縮応力によって、ド
ライバＩＣ13の出力端子52とヘッド本体11の入力端子37
とが圧接され、良好な電気的接続状態が得られる。その
後、ドライバＩＣ13の上方からフィルム状の封止材54を
被せ、上記と同様の封止を行う。
【００６９】−導電型樹脂を用いる方式− 図１０に示すように、本方式では、まず、ドライバＩＣ
13の出力端子52に金ワイヤバンプ58を形成し、ヘッド本
体11の入力端子37に導電性樹脂59を転写する。そして、
出力端子52と入力端子37とが接触するようにドライバＩ
Ｃ13とヘッド本体11とを位置合わせした後、加圧加熱
し、導電性樹脂59を硬化させる。その後、出力端子52及
び入力端子37の周りに熱硬化性絶縁樹脂60を設け、熱硬
化性絶縁樹脂60を硬化させる。これにより、ドライバＩ
Ｃ13とヘッド本体11とが接合されると共に、両端子37,5
2間の良好な電気的接続状態が得られる。その後、上記
と同様に、封止材54による封止を行う。
【００７０】−異方性導電材料を用いた方式− ＡＣＦ（異方性導電フィルム）方式やＡＣＰ（異方性導
電ペースト）方式を用いてもよい。例えば、図１１に示
すように、まず、ドライバＩＣ13の出力端子52に金ワイ
ヤバンプ58を形成し、出力端子52または入力端子37の周
りに金（Ａｕ）等から成る金属粒子62を含む絶縁性のバ
インダー樹脂61を設ける。そして、出力端子52と入力端
子37とが上下方向に重なるようにドライバＩＣ13とヘッ
ド本体11とを対向させ、互いに圧接させながら加熱し、
バインダー樹脂61を硬化させる。これにより、ドライバ
ＩＣ13とヘッド本体11とが接合されると共に、金属粒子
62を介して出力端子52と入力端子37との良好な電気的接
続が得られる。その後は、上記と同様に、封止材54によ
る封止を行う。
【００７１】なお、上記のいずれの方式においても、封
止材54は必ずしも必要ではなく、封止材54及び封止工程
を省略することも可能である。
【００７２】＜第３実施形態＞ドライバＩＣ13をヘッド
本体11の駆動部群51をまたぐように設けることにより、
ドライバＩＣ13の大きさをヘッド本体11の制約を受ける
ことなく設定することが可能となる。
【００７３】そこで、第３実施形態では、図１２に示す
ように、ドライバＩＣ13の主走査方向Ｘ（「第２方
向」）の長さ（ドライバ幅）Ｗｄを、ヘッド本体11の駆
動部群51の同方向の長さＷａよりも長く設定している。
また、ドライバ幅Ｗｄをヘッド本体11の主走査方向Ｘの
長さよりも大きくすることも可能である。
【００７４】従って、第３実施形態によれば、ドライバ
ＩＣ13及びヘッド本体11の設計の自由度が拡大する。
【００７５】なお、ドライバＩＣ13の実装態様は上記第
２実施形態と同様である。
【００７６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ドライ
バＩＣをヘッド本体のアクチュエータの駆動部群に対し
所定間隔を存して重なるように配設することとしたの
で、ヘッド本体にドライバＩＣを設けるためのスペース
が不要となり、ヘッド本体の小型化を図ることができ
る。その結果、ヘッド全体を小型化することが可能とな
る。また、小型化に伴いヘッドの低コスト化を図ること
ができる。
【００７７】ドライバＩＣをヘッド本体に両端支持固定
し、ドライバＩＣの出力端子とヘッド本体のアクチュエ
ータの入力端子とをボンディングワイヤで接続すること
により、ドライバＩＣをアクチュエータの本体部に対し
所定間隔を存して配設することが容易になる。
【００７８】アクチュエータの入力端子をドライバＩＣ
と平行な第１方向に沿って配列し、ドライバＩＣにおけ
る上記第１方向と直交する第２方向の長さをアクチュエ
ータの駆動部群の当該第２方向の長さよりも短く設定す
ることにより、ワイヤボンディングが容易になり、入力
端子と出力端子との接続状態が向上する。
【００７９】一方、ドライバＩＣとヘッド本体とを対向
配置し、入力端子と出力端子とをバンプを介して接続す
ることにより、ドライバＩＣをアクチュエータの本体部
に対し所定間隔を存して配設することが容易になる。
【００８０】アクチュエータの入力端子をドライバＩＣ
と平行な第１方向に沿って配列し、ドライバＩＣにおけ
る上記第１方向と直交する第２方向の長さをアクチュエ
ータの駆動部群の当該第２方向の長さよりも長く設定す
ることにより、ヘッド本体の制約を受けることなくドラ
イバＩＣの大きさを設定することが可能となり、設計自
由度が拡大する。
【００８１】また、ドライバＩＣ、接続手段及びヘッド
本体のアクチュエータの入力端子を、アクチュエータの
駆動部群との間に所定の隙間を存するような封止材で封
止することにより、ごみ等の付着を防止することがで
き、耐環境性が向上する。また、端子間の電気的接続を
良好に維持することが可能となり、信頼性が向上する。
また、アクチュエータの駆動部群が密封され、その耐環
境性及び信頼性が向上する。
【００８２】一方、本発明に係る製造方法によれば、上
記の効果を奏するインクジェットヘッドを簡易かつ安価
に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェットプリンタの要部の斜視図であ
る。
【図２】インクジェットヘッドの一部を示す斜視図であ
る。
【図３】ヘッド本体及びアクチュエータの各々の一部を
示す分解斜視図である。
【図４】ヘッド本体の圧力室用凹部の開口部の形状（ア
クチュエータの可動部分又は振動板の可動部分の形状で
もある）を示す平面図である。
【図５】ヘッド本体の断面図（図６のＺ−Ｚ線断面図）
である。
【図６】アクチュエータ本体部及び入力端子の配列を示
すヘッド本体の平面図である。
【図７】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様を
示す模式的な斜視図である。
【図８】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様を
示す模式的な断面図である。
【図９】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様を
示す模式的な断面図である。
【図１０】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様
を示す模式的な断面図である。
【図１１】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様
を示す模式的な断面図である。
【図１２】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様
を示す模式的な断面図である。
【図１３】従来のインクジェットヘッドにおけるドライ
バＩＣの実装態様を示す平面図である。
【符号の説明】
11 ヘッド本体 13 ドライバＩＣ 14 アクチュエータ 35 駆動部 37 入力端子 38 ボンディングワイヤ（接続手段） 50 スペーサ 51 駆動部群 52 出力端子 54 封止材 Ｘ 主走査方向（第２方向） Ｙ 副走査方向（第１方向）

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のノズル、該各ノズルに対応する複
    数の圧力室、及び該各ノズルに対応する複数のアクチュ
    エータが設けられたヘッド本体と、該各アクチュエータ
    に駆動信号を出力する駆動回路が設けられたドライバＩ
    Ｃと、該駆動回路と該各アクチュエータとを該駆動信号
    が伝達自在なように接続する接続手段とを備えたインク
    ジェットヘッドにおいて、 上記各アクチュエータは、上記接続手段に接続された入
    力端子と、上記駆動信号を受けて上記ノズルからインク
    を吐出する駆動力を発生させる駆動部とを備え、 上記ヘッド本体の一側に、複数のアクチュエータの駆動
    部が配列されて成る駆動部群が構成され、 上記ドライバＩＣは、上記駆動部群をまたぐように、上
    記ヘッド本体の該駆動部群側の外方であって該駆動部群
    と所定間隔を存する位置に設けられていることを特徴と
    するインクジェットヘッド。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
    において、 ドライバＩＣは、ヘッド本体に両端支持固定され、 接続手段は、駆動回路の出力端子とアクチュエータの入
    力端子とを接続するボンディングワイヤによって構成さ
    れていることを特徴とするインクジェットヘッド。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のインクジェットヘッド
    において、 アクチュエータの入力端子は、ドライバＩＣと平行な第
    １方向に沿って配列され、 上記ドライバＩＣにおける上記第１方向と直交する第２
    方向の長さは、上記アクチュエータの駆動部群の該第２
    方向の長さよりも短いことを特徴とするインクジェット
    ヘッド。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
    において、 接続手段は、ドライバＩＣの駆動回路の出力端子とヘッ
    ド本体のアクチュエータの入力端子とを接続するバンプ
    で形成され、 上記ドライバＩＣは、上記バンプを介して上記入力端子
    と上記出力端子とが接触するように上記ヘッド本体に対
    向配置されていることを特徴とするインクジェットヘッ
    ド。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載のインクジェットヘッド
    において、 アクチュエータの入力端子は、ドライバＩＣと平行な第
    １方向に沿って配列され、 上記ドライバＩＣにおける上記第１方向と直交する第２
    方向の長さは、上記アクチュエータの駆動部群の該第２
    方向の長さよりも長いことを特徴とするインクジェット
    ヘッド。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一つに記載のイ
    ンクジェットヘッドにおいて、 ドライバＩＣ、接続手段及びヘッド本体のアクチュエー
    タの入力端子は、該アクチュエータの駆動部群との間に
    所定の隙間を存するように設けられた封止材で封止され
    ていることを特徴とするインクジェットヘッド。
  7. 【請求項７】 複数のノズル、該各ノズルに対応する複
    数の圧力室、及び該各ノズルに対応する複数のアクチュ
    エータが設けられたヘッド本体と、該各アクチュエータ
    に駆動信号を出力する駆動回路が設けられたドライバＩ
    Ｃとを備えたインクジェットヘッドの製造方法におい
    て、 ヘッド本体におけるアクチュエータの駆動部が複数配列
    されて成る駆動部群の両側方に、接着剤を仮接着する工
    程と、 その後、ドライバＩＣを上記駆動部群をまたぐように上
    記接着剤の上に載置し、該接着剤を硬化させる工程と、 その後、上記ドライバＩＣの駆動回路の出力端子とヘッ
    ド本体のアクチュエータの入力端子とをワイヤボンディ
    ングする工程とを包含していることを特徴とするインク
    ジェットヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のインクジェットヘッド
    の製造方法において、 ワイヤボンディングを行った後に、ドライバＩＣよりも
    大きなフィルム状の封止材を該ドライバＩＣ、ボンディ
    ングワイヤ及び入力端子に被せ、該封止材がアクチュエ
    ータの駆動部群に回り込まないように該封止材を溶融し
    て、該ドライバＩＣ、該ボンディングワイヤ及び該入力
    端子を封止する工程を包含していることを特徴とするイ
    ンクジェットヘッドの製造方法。
  9. 【請求項９】 複数のノズル、該各ノズルに対応する複
    数の圧力室、及び該各ノズルに対応する複数のアクチュ
    エータが設けられたヘッド本体と、該各アクチュエータ
    に駆動信号を出力する駆動回路が設けられたドライバＩ
    Ｃとを備えたインクジェットヘッドの製造方法におい
    て、 上記ドライバＩＣの駆動回路の出力端子または上記ヘッ
    ド本体のアクチュエータの入力端子の少なくとも一方に
    バンプを形成する工程と、 その後、上記入力端子と上記出力端子とが接触するよう
    に上記ヘッド本体と上記ドライバＩＣとを対向させ、上
    記ヘッド本体のアクチュエータの駆動部が該ドライバＩ
    Ｃと接触しないように該ヘッド本体と該ドライバＩＣと
    を接合する工程とを包含していることを特徴とするイン
    クジェットヘッドの製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載のインクジェットヘッ
    ドの製造方法において、 ヘッド本体とドライバＩＣとを接合した後、該ドライバ
    ＩＣよりも大きなフィルム状の封止材を該ドライバＩＣ
    及びアクチュエータの入力端子に被せ、該封止材が該ア
    クチュエータの駆動部に回り込まないように該封止材を
    溶融して、該ドライバＩＣ、バンプ及び該入力端子を封
    止する工程を包含していることを特徴とするインクジェ
    ットヘッドの製造方法。
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