JP2005305977A - プリント基板及びそれを用いたインクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 導電膜の剥がれを抑制する。
【解決手段】 フレキシブルプリント基板５０は、ベースフィルム４６と、ベースフィルム４６の下面に形成された導体パターン４７とを備えている。ベースフィルム４６のランド部３６と対向する位置には、凸部５１と凹部５２が形成されている。導体パターン４７は、凸部５１上に形成された端子部４８ａと、端子部４８ａからフレキシブルプリント基板５０の基端側に引き出された配線４８ｂとで構成されている。端子部４８ａは、配線４８ｂの延在方向に沿った細長形状に形成されているとともに、ベースフィルム４６の凸部５１及び凹部５２によってランド部３６に向かって突出した突出部５５を有している。
【選択図】 図７

Description

本発明は、駆動信号を伝送するプリント基板及びそれを用いたインクジェットヘッドに関する。

特許文献１には、内部のインクに圧力を付与する圧電素子が形成されたインクジェットプリンタヘッドと、ベースフィルムの圧電素子に対向する面に複数の導電パターン（導電膜）が形成されたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）とを備えたインクジェットプリンタについて記載されている。このインクジェットプリンタのＦＰＣにおいては、端子が各導電パターンの圧電素子に対向する位置に設けられており、その端子近傍領域を除くベースフィルムのインクジェットヘッドに対向する面には、絶縁膜が導体パターンを覆うように形成されている。ＦＰＣの各端子には、対応する圧電素子に向かって突出する凸部が形成されており、ＦＰＣの導体パターンと圧電素子とが電気的に接続されるように、凸部が圧電素子に対して押圧されている。

実開平４−３３５５０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、絶縁膜が端子近傍を避けるように形成されているので、導電パターンが形成されたＦＰＣの端子にプレス加工で凸部が形成されると、ベースフィルムと端子との接合面にストレスがかかり、導電パターンがベースフィルムから剥がれる問題がある。

そこで、本発明の目的は、導電膜の剥がれを抑制するプリント基板及びそれを用いたインクジェットヘッドを提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のプリント基板は、一方の面に凸部が他方の面の前記凸部に対向する位置に凹部が形成された絶縁性のフレキシブル層と、前記凸部上に形成された導電膜と、前記導電膜に接続されて、前記フレキシブル層上において延在する配線とを備えており、前記導電膜が、前記配線の延在方向に沿った細長形状を有している。

これにより、導電膜が形成されたフレキシブル層に凸部及び凹部が形成されたときに、フレキシブル層からの導電膜の剥がれを抑制することができる。

本発明において、前記導電膜の少なくとも一部を被覆する被覆膜をさらに備えていることが好ましい。これにより、導電膜が形成されたフレキシブル層に凸部及び凹部が形成されたときに、フレキシブル層からの導電膜の剥がれがさらに発生しにくくなる。

また、このとき、前記被覆膜が、前記導電膜における前記配線の延在方向の両端の少なくともいずれか一方において前記導電膜を被覆していてもよい。これにより、導電膜が形成されたフレキシブル層に凸部及び凹部が形成されたときに、フレキシブル層からの導電膜の剥がれがより一層発生しにくくなる。

また、このとき、前記被覆膜が、前記導電膜をその全周に亘って被覆していてもよい。これにより、導電膜が形成されたフレキシブル層に凸部及び凹部が形成されたときに、フレキシブル層からの導電膜の剥がれが最も発生しにくくなる。

本発明のインクジェットヘッドは、積層された複数の圧電素子と、最外層にある前記圧電素子の表面にインク吐出チャネル毎に形成された電極とを含む圧電アクチュエータと、一方の面に凸部が他方の面の前記凸部に対向する位置に凹部が前記電極毎にそれぞれ形成された絶縁性のフレキシブル層と、前記凸部上にそれぞれ形成された導電膜と、前記導電膜にそれぞれ接続されて、前記フレキシブル層上において延在する配線とを含んでおり、前記導電膜が前記配線の延在方向に沿った細長形状を有しているプリント基板とを備えている。これにより、導電膜が形成されたフレキシブル層に凸部及び凹部が形成されたときに、フレキシブル層からの導電膜の剥がれが抑制されたインクジェットヘッドとなる。

本発明において、前記導電膜における前記配線の延在方向の両端の少なくともいずれか一方において、前記導電膜を被覆する絶縁性の被覆膜をさらに備えていることが好ましい。これにより、導電膜が形成されたフレキシブル層に凸部及び凹部が形成されたときに、フレキシブル層からの導電膜の剥がれがより一層発生しにくいインクジェットヘッドとなる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。図２は、図１のII−II線における断面図であり、インクジェットヘッドを構成するホルダにヘッド本体が組み付けられた状態を示している。図３は、図２に示すヘッド本体に補強板が接着された状態を示す斜視図である。インクジェットヘッド１は、シリアル式のインクジェットプリンタ（図示略）に用いられて、副走査方向に平行に搬送されてきた用紙に対してマゼンタ、イエロー、シアン及びブラックの４色のインクを吐出して記録するものである。図１及び図２に示すようにインクジェットヘッド１は、４色のインクをそれぞれ貯溜する４つのインク室３が形成されたインクタンク７１と、このインクタンク７１の下方に配置されたヘッド本体７０と、ヘッド本体７０に貼り付けられたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）５０とを備えている。

インクタンク７１の内部には、４つのインク室３が主走査方向に並んで形成されており、図２中左方のインク室３からマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクが順に貯溜されている。これら４つのインク室３は、対応するインクカートリッジ（図示せず）がチューブ４０（図１参照）によってそれぞれ接続されており、インクカートリッジからインク室３に各色のインクが供給されるようになっている。また、図２及び図３に示すようにインクタンク７１が、平面矩形形状の補強板４１に組み付けられている。この補強板４１は、略直方体形状を有するホルダ７２に紫外線型硬化剤４３で固着されている。さらに、この補強板４１には図３に示すように、平面形状が長方形形状の開口部４２が形成されており、この開口部４２内に後述のアクチュエータユニット（圧電アクチュエータ）２１を配置するようにしてヘッド本体７０が接着固定されている。インクタンク７１の下端部には、４つのインク室３にそれぞれ連通する４つのインク導出口３ａが形成されている。一方、補強板４１には、図３に示すように、４つのインク導出口３ａとそれぞれ連なる平面形状が楕円形状の４つの貫通孔４１ａが形成されている。

ヘッド本体７０は、それぞれの色ごとに複数のインク流路が形成された流路ユニット４と、流路ユニット４の上面にエポキシ系の熱硬化性接着剤によって接着されたアクチュエータユニット２１とを含んでいる。流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１は、複数の薄板を積層して互いに接着させた構成であり、これら流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１はインクタンク７１の下方に配置されている。流路ユニット４の上面には、平面形状が楕円形状の４つのインク供給口４ａ（図４参照）が形成されている。また、図３に示すように補強板４１には、補強板４１に形成された貫通孔４１ａと流路ユニット４に形成されたインク供給口４ａとがそれぞれ連なるようにして流路ユニット４が接着されている。この構成により、インクタンク７１内の４種類のインクが、インクタンク７１に形成された４つのインク導出口３ａ及び補強板４１に形成された４つの貫通孔４１ａを通ってそれぞれに対応する流路ユニット４の４つのインク供給口４ａから流路ユニット４内に供給されている。

また、ヘッド本体７０は、流路ユニット４のインク吐出面７０ａを外部に露出する状態で、補強板４１がホルダ７２の下面に形成された段付き状の開口部７２ａに装着されており、ホルダ７２と流路ユニット４との間はシール剤７３により封止されている。また、ヘッド本体７０の底面は微小径を有する多数のノズル８（図６参照）が配列されたインク吐出面７０ａとなっている。また、アクチュエータユニット２１の上面には、ＦＰＣ５０が熱硬化性接着剤５６（図７参照）によって固着され、主走査方向の一方に引き出されるとともに、屈曲しながら上方に引き出されている。ＦＰＣ５０のアクチュエータユニット２１と対向する部分における上面には、ＦＰＣ５０及びアクチュエータユニット２１を保護する保護プレート４４が貼付されている。

アクチュエータユニット２１に固着されたＦＰＣ５０は、スポンジなどの弾性部材７４を介してインクタンク７１の側面に沿うように引き出され、このＦＰＣ５０上にドライバＩＣ７５が設置されている。ＦＰＣ５０は、ドライバＩＣ７５から出力された駆動信号をヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１（後に詳述）に伝達するように、電気的に接続されている。

図２において、ホルダ７２のドライバＩＣ７５に対向する側壁には、ドライバＩＣ７５の熱を外部に放散する為の開口部７２ｂが形成されている。さらに、ドライバＩＣ７５とホルダ７２の開口部７２ｂとの間には、略直方体形状のアルミ板からなるヒートシンク７６がドライバＩＣ７５に密着するように配置されている。これらヒートシンク７６及び開口部７２ｂにより、ドライバＩＣ７５で発生した熱を効率的に散逸させることができる。また、開口部７２ｂ内には、ホルダ７２の側壁とヒートシンク７６の隙間を埋めるためのシール剤７７が配置されており、インクジェットヘッド１の本体にゴミやインクが侵入することを防いでいる。

図４は、ヘッド本体７０の平面図である。図４に示すように、ヘッド本体７０は流路ユニット４の一方向（副走査方向）に延在した矩形平面形状を有している。図４において、流路ユニット４内には、流路ユニット４の長手方向に沿って互いに平行に延在された４つのマニホールド流路５が形成されている。これらマニホールド流路５には、流路ユニット４の４つのインク供給口４ａを通じてインクタンク７１のインク室３からそれぞれインクが供給される。本実施の形態では、図４中上方に示すマニホールド流路５から下方に向かって順にマゼンタ、イエロー、シアン及びブラックに対応するマニホールド流路５Ｍ、５Ｙ、５Ｃ、５Ｋが形成されている。また、流路ユニット４の上面であって４つのインク供給口４ａを覆う位置には、フィルタ部材４５が配置されている。フィルタ部材４５は、各インク供給口４ａと重なる位置に複数の微小孔が形成されたフィルタ４５ａを有している。こうして、インクタンク７１から流路ユニット４内に流通するインク内のゴミなどがフィルタ部材４５のフィルタ４５ａによって捕獲される。

流路ユニット４の上面には、平面形状が長方形形状のアクチュエータユニット２１が、インク供給口４ａを避けたほぼ中央部分に接着されている。アクチュエータユニット２１と流路ユニット４との接着領域と対応する流路ユニット４の下面は、多数のノズル８（図６参照）が配列されたインク吐出領域となっている。アクチュエータユニット２１に対向する流路ユニット４の接着領域には、マトリクス状に配列された多数の圧力室１０（図６参照）及び空隙６０（図５参照）が形成されている。言い換えると、アクチュエータユニット２１はすべての圧力室１０及び空隙６０に跨る寸法を有している。

図５は、図４内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。流路ユニット４には、多数の圧力室１０がマニホールド流路５と平行に配列された１６本の圧力室列１１と、多数の空隙６０が圧力室列１１と平行に配列された４本の空隙列６１とが形成されている。１６本の圧力室列１１は、隣接して形成された４本の空隙列６１の集団によって、１２本の集団と４本の集団とに隔てられている。図５に示すように、圧力室１０及び空隙６０は平面形状及びサイズが同じである。多数の圧力室１０及び空隙６０は、両者を区別のないものと考えたときに、流路ユニット４において１つの配列パターンが形成されるように規則的に配列されている。

流路ユニット４に形成された圧力室１０は、角部にアールが施された略菱形の平面形状を有しており、その長い方の対角線は流路ユニット４の幅方向（主走査方向）に平行である。各圧力室１０の一端はノズル８に連通しており、他端はアパーチャ１３を介してマニホールド流路５に連通している。これにより、各マニホールド流路５には、ノズル８に連通して圧力室１０毎に形成された多数の個別インク流路７（図６参照）が接続されている。図５には、図面を分かりやすくするために流路ユニット４内にあって破線で描くべき圧力室１０、空隙６０、アパーチャ１３及びノズル８等を実線で描いている。

図６は、個別インク流路を示す断面図であり、図５に示すVI−VI線に沿った断面図である。図６から分かるように、各ノズル８は、圧力室１０及びアパーチャ（すなわち絞り）１３を介してマニホールド流路５と連通している。すなわち、マニホールド流路５の出口からアパーチャ１３、圧力室１０を経てノズル８に至る１つの流路が構成されている。このようにして、ヘッド本体７０には、個別インク流路７が圧力室１０ごとに形成されている。

ヘッド本体７０は、図６に示すように、上から、アクチュエータユニット２１、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャプレート２４、サプライプレート２５、マニホールドプレート２６〜２９及びノズルプレート３０の合計１０枚のシート材が積層された積層構造を有している。これらのうち、アクチュエータユニット２１を除いた９枚のプレートから流路ユニット４が構成されている。

アクチュエータユニット２１は、後で詳述するように、４枚の圧電シート（圧電素子）４１〜４４（図７参照）が積層され、そのうちの最上層だけが電界印加時に活性部となる部分を有する層（以下、単に「活性部を有する層」というように記する）とされ、残り３層が活性部を有しない非活性層とされたものである。キャビティプレート２２は、圧力室１０及び空隙６０を構成する菱形の孔が、アクチュエータユニット２１の貼付範囲（接着領域）内に多数設けられた金属プレートである。ベースプレート２３は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０とアパーチャ１３との連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。

アパーチャプレート２４は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１３となる孔のほかに圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート２５は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１３とマニホールド流路５との連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート２６〜２９は、マニホールド流路５に加えて、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。ノズルプレート３０は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、ノズル８がそれぞれ設けられた金属プレートである。

これら１０枚のシート２１〜３０は、図６に示すような個別インク流路７が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この個別インク流路７は、マニホールド流路５からまず上方へ向かい、アパーチャ１３において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室１０において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ１３から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にノズル８へと向かう。

図６から明らかなように、各プレートの積層方向において圧力室１０とアパーチャ１３とは異なるレベルに設けられている。これにより、図５に示すように、アクチュエータユニット２１に対向した流路ユニット４内において、１つの圧力室１０と連通したアパーチャ１３を、当該圧力室に隣接する別の圧力室１０と平面視で同じ位置に配置することが可能となっている。この結果、圧力室１０同士が密着して高密度に配列されるため、比較的小さな占有面積のインクジェットヘッド１により高解像度の画像印刷が実現される。

図５に戻って、各圧力室１０は、その長い対角線の一端においてノズル８に連通していると共に、長い対角線の他端においてアパーチャ１３を介してマニホールド流路５に連通している。後述するように、アクチュエータユニット２１上には、平面形状がほぼ菱形で圧力室１０よりも一回り小さい個別電極３５（図７参照）が、圧力室１０と対向するようにマトリクス状に配列されている。なお、図５には、図面を簡略にするために、複数の個別電極３５のうちの幾つかだけを描いている。

また、キャビティプレート２２には、各圧力室１０に対する剛性の均一化を目的として複数の空隙６０が形成されている。これら空隙６０は、キャビティプレート２２に形成された圧力室１０と同じ形状及び同じ大きさを有する孔で、アクチュエータユニット２１及びベースプレート２３によって塞がれることによって画定されている。そのため、空隙６０にはインク流路が接続されておらず、インクで満たされることがない。複数の空隙６０は、配列方向Ａ（第１の方向）及び配列方向Ｂ（第２の方向）の２方向に千鳥状配列パターンでマトリクス状に隣接配置されている。これらの空隙６０は、互いに平行な４列の空隙列６１を形成しており、それら４列の空隙列６１によって空隙群６２が構成されている。この空隙群６２を挟むようにして複数の圧力室１０が流路ユニット４に形成されている。

なお、本実施の形態では、圧力室１０も空隙６０もその形状、サイズ、配置状態に区別なく形成されている。そして、全体的には、圧力室１０と空隙６０とが、配列方向Ａ及び配列方向Ｂの２方向に千鳥状配列パターンでマトリクス状に隣接配置されている。配列方向Ａは、インクジェットヘッド１の長手方向、すなわち流路ユニット４の延在方向であって、圧力室１０の短い方の対角線と平行である。配列方向Ｂは、配列方向Ａと鈍角θをなす圧力室１０の一斜辺方向である。

配列方向Ａ及び配列方向Ｂの２方向にマトリクス状に隣接配置された圧力室１０は、配列方向Ａに沿って解像度に対応した間隙を介して配置されている。例えば、本実施の形態では、ノズル８は１５０ｄｐｉの解像度による印字を可能とするため、隣接する圧力室１０は配列方向Ａに沿って３７．５ｄｐｉに相当する距離ずつ離隔されている。

また、圧力室１０は、アクチュエータユニット２１内において、配列方向Ｂに沿って４つの空隙６０を挟むようにして１６個並べられているとともに、図５の紙面に対して垂直な方向（第３の方向）から見て、配列方向Ａと直交する方向（第４の方向）に沿って２つの空隙６０を挟むようにして８個並べられている。

マトリクス状に配置された多数の圧力室１０は、図５に示す配列方向Ａに沿って、複数の圧力室列１１を形成している。複数の圧力室列１１は、第３の方向から見て、各マニホールド流路５との相対位置に応じて、第１の圧力室列１１ａ、第２の圧力室列１１ｂ、第３の圧力室列１１ｃ、及び、第４の圧力室列１１ｄに分けられる。これら第１〜第４の圧力室列１１ａ〜１１ｄは、アクチュエータユニット２１の幅方向における一方から他方（図５中下方から上方）に向けて、１１ｃ→１１ａ→１１ｄ→１１ｂ→１１ｃ→１１ａ→・・１１ｂという順番で周期的に４個ずつ配置されている。なお、これら周期的に４個ずつ配置された第１〜第４の圧力室列毎に４つの圧力室群１２が形成されており、各圧力室群１２の圧力室１０が各マニホールド流路５とそれぞれアパーチャ１３を介して連通している。つまり、各圧力室群１２は各マニホールド流路５毎に形成されているため、４色のインクに対応するように圧力室群１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｋに分けられる。これら４つの圧力室群１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｋのそれぞれに属する圧力室１０がアクチュエータユニット２１によって容積変化されることで４色のインクを各圧力室群１２と連通したノズル８から吐出することが可能になる。

第１の圧力室列１１ａを構成する圧力室１０ａ及び第３の圧力室列１１ｃを構成する圧力室１０ｃにおいては、第３の方向から見て、配列方向Ａと直交する方向（第４の方向）に関して、ノズル８が図５の紙面下側に偏在しているとともにそれぞれ対応する圧力室１０の下端部の左側付近と隣接している。一方、第２の圧力室列１１ｂを構成する圧力室１０ｂ及び第４の圧力室列１１ｄを構成する圧力室１０ｄにおいては、第４の方向に関して、ノズル８が図４の紙面上側に偏在しているとともに、それぞれ対応する圧力室１０の上端部の右側付近と隣接している。第１及び第４の圧力室列１１ａ、１１ｄにおいては、第３の方向から見て、圧力室１０ａ、１０ｄの半分以上の領域が、マニホールド流路５と重なっている。第２及び第３の圧力室列１１ｂ、１１ｃにおいては、第３の方向から見て、圧力室１０ｂ、１０ｃのほぼ全領域が、マニホールド流路５と重なっていない。そのため、いずれの圧力室列に属する圧力室１０についてもこれに連通するノズル８がマニホールド流路５と重ならないようにしつつ、マニホールド流路５の幅を可能な限り広くして各圧力室１０にインクを円滑に供給することが可能となっている。

次に、アクチュエータユニット２１の構成について説明する。アクチュエータユニット２１上には、圧力室１０と同じ配列パターンで多数の個別電極３５がマトリクス状に配置されている。各個別電極３５は、平面視において圧力室１０と対向する位置に配置されている。このように複数の圧力室１０及び個別電極３５が規則正しく配置されていることで、設計が容易になる。

図７は、アクチュエータユニットを示しており、（ａ）は図６における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。図８は、図２に示すＦＰＣ５０の平面拡大図である。なお、図８には、図面を分かりやすくするためにＦＰＣ５０内にあって破線で描くべき端子部４８ａ、配線４８ｂなどを実線で描いている。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、個別電極３５は圧力室１０と対向する位置に配置されており、平面視において圧力室１０の平面領域内に形成された主電極領域３５ａと、主電極領域３５ａにつながっており且つ圧力室１０の平面領域外に形成された補助電極領域３５ｂとから構成されている。

図７（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、それぞれ厚みが１５μｍ程度に形成された４枚の圧電シート４１、４２、４３、４４を含んでいる。これら圧電シート４１〜４４は、ヘッド本体７０内のインク吐出領域内に形成された多数の圧力室１０及び空隙６０に跨って配置されており、連続した層状の平板（連続平板層）となっている。圧電シート４１〜４４が連続平板層として多数の圧力室１０に跨って配置されることで、例えばスクリーン印刷技術を用いることにより圧電シート４１上に個別電極３５を高密度に配置することが可能となっている。そのため、個別電極３５に対応する位置に形成される圧力室１０をも高密度に配置することが可能となって、高解像度画像の印刷ができるようになる。圧電シート４１〜４４は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなるものである。

最上層の圧電シート４１上に形成された個別電極３５の主電極領域３５ａは、図７（ｂ）に示すように、圧力室１０とほぼ相似である略菱形の平面形状を有している。略菱形の主電極領域３５ａにおける図７（ｂ）中左側の一鋭角部は、圧力室１０の一鋭角部と重なる領域に延出され、補助電極領域３５ｂとつながっている。補助電極領域３５ｂの先端には、個別電極３５と電気的に接続された円形のランド部３６が設けられている。図７（ｂ）に示すように、ランド部３６は、キャビティプレート２２において圧力室１０が形成されていない領域に対向しており、その直径が約０．３ｍｍ、厚さは約１０μｍとなっている。ランド部３６は、例えばガラスフリットを含む金からなり、図７（ａ）に示すように、補助電極領域３５ｂにおける表面上に形成されている。

最上層の圧電シート４１とその下側の圧電シート４２との間には、圧電シート４１と同じ外形及び略２μｍの厚みを有する共通電極３４が介在している。個別電極３５及び共通電極３４は共に、例えばＡｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる。

共通電極３４は、図示しない領域において接地されている。これにより、共通電極３４は、すべての圧力室１０に対応する領域において等しく一定の電位、本実施の形態ではグランド電位に保たれている。

図７（ａ）に示すようにＦＰＣ５０は、ベースフィルム（フレキシブル層）４６と、ベースフィルム４６の下面（ヘッド本体７０に対向する面）に形成された導体パターン４７と、導体パターン４７を被覆するように形成されたソルダレジスト（被覆膜）４９とが積層された構成となっている。本実施の形態において、ベースフィルム４６は、可撓性及び絶縁性を有したポリイミド樹脂フィルムからなるが、例えば、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン及びポリプロピレンなどの樹脂フィルムから構成されていてもよく、絶縁性を有しておればよい。また、導体パターン４７は銅箔から形成されている。

図８に示すように、導体パターン４７は、ベースフィルム４６のランド部３６と対向する位置に形成された複数の端子部（導電膜）４８ａと、各端子部４８ａの下端から図８中下方側（ＦＰＣ５０の基端側）に向かって引き出された配線４８ｂとを有している。端子部４８ａは、配線４８ｂの延在方向（図８中上下方向）に沿って長手方向を有する楕円形状に形成されている。このように端子部４８ａが、配線４８ｂの延在方向に沿った細長形状となる楕円形状に形成されていることで、端子部４８ａのＦＰＣ５０の延在方向と直交する方向の配線４８ｂどうしの間隔が広くなる。そのため、ＦＰＣ５０に配線４８ｂを形成するのが容易となる。なお、端子部４８ａの表面には、端子部４８ａの酸化防止とランド部３６に対する確実な導通を確保するために金メッキが施されている。

配線４８ｂは、端子部４８ａの短手方向の幅の約１／１０の幅を有している。配線４８ｂは、各端子部４８ａからそれぞれ１本ずつ引き出されつつ電気的に接続されており、互いに離隔しつつ別の端子部４８ａを避けるようにして形成されている。複数の配線４８ｂは、ＦＰＣ５０の基端側においてドライバＩＣ７５とそれぞれ接続されている。

図７（ａ）及び図８に示すように、ベースフィルム４６の各ランド部３６と対向する位置、すなわち端子部４８ａに対応した位置には、ベースフィルム４６の下面からランド部３６のほぼ中心に向かって突出する凸部５１が形成されている。これらの凸部５１は、先端部が丸くなった極めて細い針状のパンチによるプレス加工によって形成される。ベースフィルム４６に凸部５１が形成されることで、ベースフィルム４６の上面側であって凸部５１と対向する位置には、パンチによる凹部５２が形成されることになる。これら凸部５１及び凹部５２によって、図７（ａ）に示すように、端子部４８ａの中央部分からランド部３６のほぼ中心に向かって突出した突出部５５が形成される。

ソルダレジスト４９には、各ランド部３６とそれぞれ対向する位置に厚み方向に貫通した円形の孔５３が複数形成されている。これら孔５３は、端子部４８ａの平面領域よりも小さい貫通平面領域を有しており、端子部４８ａの平面領域内に収まるように、且つ突出部５５を避けて形成されている。また、孔５３は、その中心Ｒ１と端子部４８ａの中心Ｒ２とが重なる位置に配置されている。これにより、ソルダレジスト４９の孔５３の外周部が、端子部４８ａの外周縁をすべて被覆するとともに、孔５３の外周部以外のソルダレジスト４９によって複数の配線４８ｂがすべて被覆されている。つまり、導体パターン４７は、端子部４８ａの突出部５５を含むその近傍部分だけが、外部に露出された状態となっている。

図７（ａ）に示すように、孔５３から突出した突出部５５の周囲には、エポキシ系の熱硬化性接着剤５６が配置されており、その接着剤５６の硬化に伴う収縮力とランド部３６に対する付着力とによって突出部５５の先端が、ランド部３６の表面と接触して押しつぶされたようになっている。これによって端子部４８ａとランド部３６とが電気的に接続された状態となる。このような構成により、ＦＰＣ５０はドライバＩＣ７５からの駆動信号を配線４８ｂ及び端子部４８ａを介して個別電極３５にそれぞれ伝送することが可能になる。つまり、複数の個別電極３５の夫々が、ＦＰＣ５０における独立した端子部４８ａ及び配線４８ｂを介してドライバＩＣ７５に接続される。これにより、圧力室１０毎にインクの吐出制御をすることが可能になる。

次に、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。アクチュエータユニット２１における圧電シート４１の分極方向はその厚み方向である。つまり、アクチュエータユニット２１は、上側（つまり、圧力室１０とは離れた）１枚の圧電シート４１を活性部が存在する層とし且つ下側（つまり、圧力室１０に近い）３枚の圧電シート４２〜４４を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。従って、個別電極３５を正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば圧電シート４１中の電極に挟まれた電界印加部分が活性部（圧力発生部）として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。

本実施の形態では、圧電シート４１において個別電極３５と共通電極３４とによって挟まれた部分は、電界が印加されると圧電効果によって歪みを発生する活性部として働く。一方、圧電シート４１の下方にある３枚の圧電シート４２〜４４は、外部から電界が印加されることが無く、そのために活性部としてほとんど機能しない。したがって、圧電シート４１において主に主電極領域３５ａと共通電極３４とによって挟まれた部分が、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。

一方、圧電シート４２〜４４は、電界の影響を受けないため自発的には変位しないので、上層の圧電シート４１と下層の圧電シート４２〜４４との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート４１〜４４全体が非活性側に凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。このとき、図７（ａ）に示したように、圧電シート４１〜４４で構成されたアクチュエータユニット２１の下面は圧力室を区画する隔壁（キャビティプレート）２２の上面に固定されているので、結果的に圧電シート４１〜４４は圧力室側へ凸になるように変形する。このため、圧力室１０の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル８からインクが吐出される。その後、個別電極３５を共通電極３４と同じ電位に戻すと、圧電シート４１〜４４は元の形状になって圧力室１０の容積が元の容積に戻るので、インクをマニホールド流路５側から吸い込む。

なお、他の駆動方法として、予め個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしておき、吐出要求があるごとに個別電極３５を共通電極３４と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極３５と共通電極３４とが同じ電位になるタイミングで、圧電シート４１〜４４が元の形状に戻ることにより、圧力室１０の容積は初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加し、インクがマニホールド流路５側から圧力室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしたタイミングで、圧電シート４１〜４４が圧力室１０側へ凸となるように変形し、圧力室１０の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。こうして、ノズル８からインクが吐出されると共に、インクジェットヘッド１が適宜、主走査方向に移動され用紙に所望画像が印刷される。

以上のようなインクジェットヘッド１のＦＰＣ５０によると、端子部４８ａが、配線４８ｂの延在方向に沿って細長形状となっているので、突出部５５が形成されるときに、端子部４８ａがベースフィルム４６から剥がれにくくなる。つまり、突出部５５が形成されていないＦＰＣ５０に対して、ＦＰＣ５０の上面をパンチでプレス加工すると、上述したように突出部５５を有するＦＰＣ５０が形成される。このとき、端子部４８ａとベースフィルム４６との接合面には、突出部５５を形成するための変形によって引張り力が生じ、端子部４８ａがベースフィルム４６から剥がれようとする。しかし、本実施の形態においては、端子部４８ａの長手方向の両端部が、突出部５５が形成される位置から比較的離れた位置にまで延在しており、変形による剥がれようとする力が及びにくい。そのため、ベースフィルム４６と端子部４８ａとの接合力が確保され、端子部４８ａがベースフィルム４６から剥がれにくくなる。また、端子部４８ａの外周縁が、ソルダレジスト４９の孔５３の外周部によって被覆されているので、ベースフィルム４６と端子部４８ａとの接合力が増大する。そのため、ＦＰＣ５０の端子部４８ａに突出部５５を形成するときに、ベースフィルム４６からの端子部４８ａの剥がれをなくすことができる。こうして、ＦＰＣ５０の端子部４８ａに突出部５５を形成するときに、ベースフィルム４６からの端子部４８ａの剥がれが発生しにくいインクジェットヘッド１を得ることができる。したがって、インクジェットヘッド１が製造しやすくなる。

また、本実施の形態におけるＦＰＣ５０は、ソルダレジスト４９の孔５３の外周部で端子部４８ａの外周縁をすべて被覆しているが、図９に示すような第１変形例であるＦＰＣ５０´であってもよい。図９は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドに含まれるＦＰＣの第１変形例を示す平面拡大図である。本変形例のＦＰＣ５０´においては、図９に示すように、ソルダレジスト４９の孔５３´の中心Ｒ１が、端子部４８ａの中心Ｒ２から上方に距離Ｔだけずれた位置に配置されており、端子部４８ａの上方側の端部だけがソルダレジスト４９によって被覆されていない。しかしながら、孔５３´が距離Ｔだけずれても孔５３´以外の部分に形成されているソルダレジスト４９によって、端子部４８ａの半分以上の平面領域が被覆されているので、ＦＰＣ５０´に突出部５５を形成したときに、端子部４８ａが剥がれにくくなる。また、端子部４８ａが配線４８ａの延在方向に沿って細長形状となる楕円形状となっているので、距離Ｔ未満のズレ量（平面視における端子部４８ａの中心Ｒ２と孔５３´の中心Ｒ１とのズレ量）であれば、端子部４８ａの外周縁は孔５３´以外の部分に形成されているソルダレジスト４９によってほとんど被覆され、端子部４８ａがベースフィルム４６から剥がれにくくなる。したがって、孔５３´の位置精度に余裕ができるので、ＦＰＣ５０´が製造しやすくなる。

また、本実施の形態におけるＦＰＣ５０は、端子部４８ａが楕円形状に形成されているが、図１０及び図１１に示すような第２及び第３変形例のＦＰＣ８０，９０であってもよい。図１０は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドに含まれるＦＰＣの第２変形例を示す平面拡大図である。図１１は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドに含まれるＦＰＣの第３変形例を示す平面拡大図である。図１０に示すように、第２変形例におけるＦＰＣ８０においては、端子部８１が配線４８ｂの延在方向に長手方向を有する長方形平面形状を有している。図１１に示すように、第３変形例におけるＦＰＣ９０においては、端子部９１が配線４８ｂの延在方向に長手方向を有するとともに、４隅に鋭角部が、長手方向の両端部における中央部に鈍角部が形成された多角形平面形状を有している。なお、第２及び第３変形例のＦＰＣ８０，９０は、端子部８１，９１の平面形状が前述した端子部４８ａと異なるだけで、それ以外は上述した最良の実施形態とすべて同じ構成となっている。

このような第２及び第３変形例における端子部８１，９１も前述した端子部４８ａと同様に配線４８ｂの延在方向に沿った細長形状となっているので、前述と同様の効果を有している。加えて、第２及び第３変形例における端子部８１，９１は、円形の孔５３に対して４つの角部が確実にソルダレジスト４９によって被覆されるので、端子部８１，９１のベースフィルム４６からの剥がれが効果的に抑制される。また、第２及び第３変形例における端子部８１，９１の中心と孔５３の中心とが、前述した第１変形例のように距離Ｔだけずれたとしても、端子部８１，９１の４隅はソルダレジスト４９によって被覆されたままになるので、ベースフィルム４６から端子８１，９１の剥がれが効果的に抑制される。

また、ソルダレジスト４９は端子部４８ａの外周部の一部を少なくとも被覆しておればよい。例えば、図１２に示すようなＦＰＣ１００であってもよい。この第４変形例では、端子部１０１が配線４８ｂの延在方向に長い形状をした長方形平面形状を有している。孔５３´´が、平面視でその中央部に凹部５２を含むようにソルダレジスト４９に貫通形成されている。この孔５３´´は、端子部１０１の各辺に平行な辺からなるほぼ矩形平面形状である。この孔５３´´を画定する辺のうち、端子部１０１の長辺と平行な辺は、端子部１０１の長辺より短く形成されている。一方、端子部１０１の短辺と平行な辺は、端子部１０１の短辺よりも長く形成されている。そのため、端子部１０１の長手方向の両端部がソルダレジスト４９により被覆された状態となっており、端子部１０１が剥がれることなくＦＰＣ１００に突出部５５が形成される。

なお、端子部１０１の短辺とこれに平行な辺との大小関係は、配線４８ｂの配線密度や要求される端子部１０１の露出面積により決まるものであるが、導体パターン４７の表面の酸化を防いだり、導体パターン４７間の短絡を防止するという観点からは、端子部１０１の長辺とこれに平行な辺とが可能な限り接近して形成されることが好適である。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態におけるＦＰＣ５０には、ソルダレジスト４６が形成されているが、端子部４８ａが配線４８ｂの延在方向に沿って細長形状に形成されておれば、ソルダレジストはＦＰＣに形成されていなくてもよい。また、上述したＦＰＣ５０，５０´，８０，９０，１００は、インクジェットヘッドのみならず、信号を伝送するＦＰＣが必要な機器に適用することが可能である。

本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。 図１のII−II線における断面図である。 図２に示すヘッド本体に補強板が接着された状態を示す斜視図である。 図２に示すヘッド本体の平面図である。 図４内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図５のVI−VI線における断面図である。 アクチュエータユニットを示しており、（ａ）は図６における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。 図２に示すＦＰＣの平面拡大図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドに含まれるＦＰＣの第１変形例を示す平面拡大図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドに含まれるＦＰＣの第２変形例を示す平面拡大図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドに含まれるＦＰＣの第３変形例を示す平面拡大図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドに含まれるＦＰＣの第４変形例を示す平面拡大図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
２１ アクチュエータユニット（圧電アクチュエータ）
３５ 個別電極（電極）
３６ ランド部
４１〜４４ 圧電シート（圧電素子）
４６ ベースフィルム（フレキシブル層）
４８ａ 端子部（導電膜）
４８ｂ 配線
４９ ソルダレジスト（被覆膜）
５０，５０´，８０，９０，１００ ＦＰＣ（プリント基板）
５１ 凸部
５２ 凹部

Claims (6)

1. 一方の面に凸部が他方の面の前記凸部に対向する位置に凹部が形成された絶縁性のフレキシブル層と、
   前記凸部上に形成された導電膜と、
   前記導電膜に接続されて、前記フレキシブル層上において延在する配線とを備えており、
   前記導電膜が、前記配線の延在方向に沿った細長形状を有していることを特徴とするプリント基板。
2. 前記導電膜の少なくとも一部を被覆する被覆膜をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
3. 前記被覆膜が、前記導電膜における前記配線の延在方向の両端の少なくともいずれか一方において前記導電膜を被覆していることを特徴とする請求項２に記載のプリント基板。
4. 前記被覆膜が、前記導電膜をその全周に亘って被覆していることを特徴とする請求項２に記載のプリント基板。
5. 積層された複数の圧電素子と、最外層にある前記圧電素子の表面にインク吐出チャネル毎に形成された電極とを含む圧電アクチュエータと、
   一方の面に凸部が他方の面の前記凸部に対向する位置に凹部が前記電極毎にそれぞれ形成された絶縁性のフレキシブル層と、前記凸部上にそれぞれ形成された導電膜と、前記導電膜にそれぞれ接続されて、前記フレキシブル層上において延在する配線とを含んでおり、前記導電膜が前記配線の延在方向に沿った細長形状を有しているプリント基板とを備えていることを特徴とするインクジェットヘッド。
6. 前記導電膜における前記配線の延在方向の両端の少なくともいずれか一方において、前記導電膜を被覆する絶縁性の被覆膜をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド。

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