JP2007203482A - インクジェットプリンタヘッド及びヘッドユニット - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル配線材４０とアクチュエータの熱圧着による接続において、フレキシブル配線材４０における熱膨張差にもとづくゆがみを低減し、接続部の信頼性向上を図る。
【解決手段】フレキシブル配線材４０は、一端部をアクチュエータに熱圧着によって接合され、その表面と平行でかつインクを吐出するノズル列と直交する方向に引き出され、アクチュエータの各電極端子に対応して、各電極ランド６０、６１が形成されている。各電極ランド６０、６１は、熱圧着によるフレキシブル配線材４０の熱膨張を予め補正した位置に設置されている。また、フレキシブル配線材４０の幅方向の両側縁には、アクチュエータと接合された境界Ｃ−Ｃ近傍に、略台形形状の切欠部４０ａが形成され、上記熱圧着される部分と引き出されたフレキシブル配線材４０の部分との熱膨張さによるゆがみを緩和している。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェットプリンタヘッド及びヘッドユニットにおいて、特にアクチュエータに給電するための配線材の構造に関するものである。

インクジェットプリンタヘッドは、アクチュエータに給電するためのフレキシブル配線材がアクチュエータに重ねて接合され、そのアクチュエータ上から引き出され、その引き出された部分に、アクチュエータを駆動するためのＩＣチップ化された駆動回路が実装されている（特許文献１）。インクジェットプリンタヘッドは、高解像度化のために、フレキシブル配線材上に形成された配線パターンが細くかつ高密度に配線され、それにともない配線パターンでの電気抵抗も大きくなるため、駆動回路とアクチュエータとを結ぶ配線パターンをできるだけ短くする必要があり、駆動回路をフレキシブル配線材上のアクチュエータに近い位置に配置することが行われる。フレキシブル配線材は、一般的に樹脂製のベース基材に複数本の配線パターンを配し、これら配線パターンの端部が接続部となっていて、その接続部に対応した端子部を有する相手側のアクチュエータや基板には、その端子部と配線パターンの接続部とがハンダや導電性接着剤等の導電性接続材により接合される。

ここで、フレキシブル配線材と相手側のアクチュエータや基板とは、熱圧着などでハンダを溶融して接合されるため、フレキシブル配線材のアクチュエータに重ねられた部分は、熱によって膨張するが、アクチュエータから引き出された部分は、加熱されないため膨張せず、両部分の膨張の差から、フレキシブル配線材全体にゆがみが生じる。フレキシブル配線材は、装置内の狭い隙間を通って適宜撓ませながら配置されるが、その際、上記のようにゆがみが生じていると、任意に撓ませて狭い隙間を通すことが困難になる。また、上記のようにフレキシブル配線材上に実装された駆動回路が、アクチュエータに近い位置にあると、上記のゆがんだフレキシブル配線材を撓ませる際に、配線パターンと駆動回路との接続部に大きな力が作用したり、あるいは上記のゆがみがその接続部におよび、その接続部を断線してしまう可能性がある。

従来、フレキシブル配線材と相手側基板との熱膨張率が異なった場合には、その膨張のズレからフレキシブル配線材との接続不良がおこりやすいという問題に対処するものとして特許文献２、３に記載の構成が考えられた。

例えば、特許文献２では、フレキシブル基板は２枚のポリイミドフィルムで配線パターン（特許文献１では導体パターン）を挟んで接着されていて、配線パターンの先端部に窓部が形成されている。この配線パターンの接続端子部とガラス基板の配線パターンがハンダ付けにより接続される際に、ハンダ付けによるガラス基板への熱応力が窓部より逃げることができ、その影響を緩和させることができ、接続信頼性の向上を図っている。

また、特許文献３では、フレキシブル基板の基材が、配線パターン（特許文献２では導体配線）の中央部では中央部保持基材、配線パターンの両先端部では先端部基材とからなり、これら両基材との間に配線パターンの接続部が露出し、中央部保持基材において、配線パターンの間に少なくとも１本のスリットが一方の接続部側に位置する端部から他方の接続部側に位置する端部まで通じた形で形成されている。このため、中央部保持基材と先端部基材との熱圧着による接合時に、各基材の熱膨張率に差があっても、その接合部に生じるせん断力を低減することができる。

特開２００５−１６１７６０号公報 特開平０６−３１４８６６号公報 特開２００４−９６００５号公報

しかし、インクジェットプリンタヘッドのようにフレキシブル配線材に多数の配線パターンとランドが複雑に配置されるものでは、それらの構成を採ることが困難で、また、上記のようにフレキシブル配線材全体のゆがみにもとづく配線の困難や、フレキシブル配線材上に実装された駆動回路と配線パターンとの接続部の断線を解消するには至らなかった。

本発明は、インクジェットプリンタヘッドにおいて、配線材とアクチュエータの熱圧着による配線材のゆがみを低減して、配線材の配置を容易にするとともに、アクチュエータと配線パターンとの接続部だけでなく、駆動回路と配線パターンとの接続部の信頼性向上を目的としたものである。

請求項１に記載の発明は、インクを噴射するために複数のエネルギー発生部に対応して圧力印加用の複数の端子を表面に列状に有するアクチュエータと、そのアクチュエータの表面に一端部が重ねられ、その表面と平行な方向に引き出され、前記複数の端子と対応して、複数のランドが列状に設けられたフレキシブルな樹脂フィルム製のベースを有する配線材とが、前記端子とランドとを対応させて、熱圧着にて接合されて成るインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記配線材は、前記アクチュエータと重ねられた一端部よりもそこから引き出された側にその引き出された方向と直交する方向の幅が小さい部分を有し、前記アクチュエータを駆動するための駆動回路が、前記引き出された側の前記配線材上に実装され、前記配線材上に前記駆動回路と前記複数のランドとを接続する配線パターンが形成されていることを特徴とする。

請求個２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記配線材は、前記一端部とそこから引き出された部分との間の境界近傍に、前記幅方向の少なくとも一端側縁に切欠部を有していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１〜２のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記複数のランドの配列方向およびそれに直交する方向の位置は、前記ベースの前記熱圧着に伴う膨張を補正して予め設定されていることを特徴する。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記複数の端子は、複数列配置され、前記複数のランドは、前記複数の端子に対応して複数列配置され、前記各ランドのそれぞれに接続された配線パターンが、前記ランドの間隙をとおって配線され、複数の前記配線パターンが、前記ランド間の外で前記配線材が引き出された方向に収れんする位置に、前記切欠部が位置していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記切欠部は、前記配線材の幅方向の両端に設けられることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記切欠部は、前記配線材の幅方向における最も内側の位置近傍を、平面視でアールまたは鈍角で結ばれた形状としたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜４に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記配線材は、前記引き出された部分の前記幅が前記一端の幅よりも小さくなっていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドを塔載したヘッドユニットであって、前記インクジェットプリンタヘッドは、箱状のヘッドホルダの底壁の下に設置され、前記配線材が前記底壁に貫通したスリットに通されることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のヘッドユニットにおいて、前記配線材の幅の小さい部分が前記スリットと対応して位置していることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によると、アクチュエータと、アクチュエータの表面に一端部が重ねられ、その表面と平行な方向に引き出されたフレキシブルな樹脂フィルム製のベースを有する配線材とが熱圧着にて接合され、配線材はアクチュエータと重ねられた一端部よりもそこから引き出された側にその引き出された方向と直交する方向の幅が小さい部分を有し、前記アクチュエータを駆動するための駆動回路が、前記引き出された側の前記配線材上に実装され、前記配線材上に前記駆動回路と前記複数のランドとを接続する配線パターンが形成されている。配線材のアクチュエータと重ねられたエリアは、熱圧着によって熱膨張するが、上述した一端部より引き出された側のエリアは熱圧着されないため、特にその境界近傍で熱膨張差ができ、同じ配線材上においてゆがみや、変形を生じてしまう。しかし、本発明では、配線材の引き出された側に幅が小さい部分を有しているため、このゆがみを緩和することができ、配線材とアクチュエータとの接続部の信頼性を向上できるだけでなく、引き出された部分の配線材を任意に撓ませて狭い隙間に配線することが容易になり、また、その配線に際して従来のように配線パターンと駆動回路との接続部に大きな力が作用したり、あるいは上記のゆがみがその接続部に及ぶことが少なくなって、断線のおそれを少なくすることができる。

請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、配線材は、一端部とそこから引き出された部分との間の境界近傍に、幅方向の少なくとも一端側縁に切欠部を有しているため、上述した配線材のアクチュエータと重ねられたエリアと引き出された側のエリアとの熱膨張差による配線材のゆがみの緩和に効果的である。

また、インクジェットプリンタヘッドを搬送したり、組み付けるとき、配線材のふらつきなどにより配線材とアクチュエータとの接合部に大きな力が作用し、その接合部が分断される危険性がある。しかし、本発明によると、境界部の少なくとも一端側縁において切欠部を有しているため、配線材の自由端側がふらついても、配線材とアクチュエータとの接合部に直接大きな力が作用することを緩和することができ、断線を招く危険性を低減し、接続の信頼性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によると、請求項１〜２のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、複数のランドの配列方向およびそれに直交する方向の位置は、ベースの熱圧着に伴う膨張を補正して予め設定されているため、熱圧着による熱膨張が起こった場合でも、アクチュエータの端子と複数のランドが確実に対応して接合され、電気的に接続不良となることがない。

請求項４に記載の発明によると、請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、複数の端子は、複数列配置され、複数のランドは、複数の端子に対応して複数列配置され、各ランドのそれぞれに接続された配線パターンが、ランドの間隙をとおって配線されているため、複数のランドや配線パターンを高密度に配置することができる。そして、このようにランドや配線パターンが高密度に配置されたものにおいて、ランド間を配線パターンがとおる位置では、それらの幅と間隔を確保するため、全体として所定の幅が必要となるが、複数の配線パターンが、ランド間の外で配線材が引き出された方向に収れんする位置に、切欠部が位置していることで、配線パターンの幅と間隔を確保したうえで、容易に切欠部を設けることができる。

請求項５に記載の発明によると、請求項２に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、切欠部は、配線材の幅方向の両端に設けられているため、より熱膨張差によるゆがみをバランス良く、効果的に緩和することができる。また、インクジェットプリンタヘッドを搬送したり、組み付けるとき、請求項２に記載の発明による断線の危険性をより一層回避し、接続の信頼性を向上させることができる。

請求項６に記載の発明によると、請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、切欠部は、配線材の幅方向における最も内側の位置近傍を、平面視でアールまたは鈍角で結ばれた形状としているため、上記熱膨張差によるゆがみやインクジェットプリンタヘッドを搬送したり、組み付けるときに配線材に作用する力を、よりやわらげることができる。

請求項７に記載の発明によると、請求項１〜４に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、配線材は、引き出された部分の幅が一端の幅よりも小さくなっているため、熱膨張差によるゆがみを緩和できる。

請求項８に記載の発明によると、請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドを塔載したヘッドユニットであって、インクジェットプリンタヘッドは、箱状のヘッドホルダの底壁の下に設置され、配線材が前記底壁に貫通したスリットに通されるため、ゆがみが緩和された配線材を容易にスリットに通すことができ、そのスリットに通す際に配線パターンと駆動回路との接続部に大きな力が作用することが少なくなり、断線のおそれを少なくすることができる。特に、請求項２および請求項５に記載された発明のように配線材の幅方向の側縁に切欠部を有しているものでは、配線材をスリットに通す際、配線材の動きにより配線材とアクチュエータとの接合部に大きな力が作用することを緩和でき、接続の信頼性を向上させることができる。

請求項９に記載の発明によると、請求項８に記載のヘッドユニットにおいて、配線材の幅が小さい部分がスリットと対応して位置していることで、配線材の幅方向側縁とスリット両端の底壁とが干渉することが回避でき、ヘッドホルダの長さを短く小型に製作することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、インクを吐出する側を下面および下方向とし、その反対側を上面および上方向とする。

インクジェットプリンタ装置は、ガイド軸（図示しない）にヘッドユニット２が記録用紙に沿って移動可能に設けられている。ヘッドユニット２は、キャリッジとして機能する略箱状のヘッドホルダ３に、その下面に形成されたノズル２５からインクを吐出させるインクジェットプリンタヘッド（以下ヘッドという）１と、各色のインク、例えば、ブラックＢ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹが収容されたインクタンク４とが、外部電源（図示しない）と接続される回路基板５とが塔載されて構成されている。そして、ヘッドユニット２は記録用紙に沿ってその幅方向（図１のＸ方向）に往復走査しながら、ヘッド１のアクチュエータ３０が駆動されることで、ノズル２５からインクが吐出されて印字がなされる。

ヘッド１は、特開２００３−８０７０９号公報に記載の公知のものと同様で、図３、図４に示すように、複数のノズル２５がＹ方向に配列されたノズル面を下面に有するキャビティユニット２０の上に、キャビティユニット２０内のインクに選択的に吐出圧力を与えるプレート型のアクチュエータ３０を接着シートを介して接合し、更にその上面に可撓性のフレキシブル配線材４０が、その一端をアクチュエータ３０と接合して電気的に接続されていて、他端はその表面に平行でかつＸ方向に引き出され、さらに後述する駆動回路４９が塔載された構造をしている。そして、図１および図２のようにヘッド１は補強フレーム６に接着支持され、ヘッドホルダ３の底壁３ｃに貫通されたスリット３ｃ１に、フレキシブル配線材４０の引き出された側の一端を下面から通して、ヘッド１が補強フレーム６とともにヘッドホルダ３の底壁３ｃの下面に接着剤により装着される。また、ヘッドホルダ３には、駆動回路４９と接触し、駆動回路４９からの熱を放熱させる放熱板７と、インクタンク４とが塔載され、その上方に回路基板５が設置される。スリット３ｃ１から通されたフレキシブル配線材４０は、ヘッドホルダ３の側面３ａに平行に沿って上方へ延び、回路基板５に備えられたコネクタに接続される。

キャビティユニット２０は、図３、図４のような複数の薄いプレート２１が積層し、接着剤で接合して構成されていて、その最下面のプレート２１には複数のノズル２５がキャビティユニット２０の長手方向（Ｙ方向）に千鳥配列状に配列され、かつ、それと直交する方向（Ｘ方向）に適宜間隔でインク色ごとに２列ずつ計８列設けられている。また、最上面のプレート２１には、複数の圧力室２３が平面視細長形状に形成され、その長手方向（Ｘ方向）の一端部が複数のノズル２５と連通し、他端部がマニホールド流路２２と連通して形成されている。複数の圧力室２３は、ノズル列と対応して、キャビティユニット２０の長手方向（Ｙ方向）に千鳥配列状に形成され、かつ、それと直交する方向（Ｘ方向）にインク色ごとに２列ずつ配列した、計８列の圧力室列を形成している。

また、キャビティユニット２０の上面にはインク供給口１７がインク色別に設営され、インクタンク４から供給された各インクがインク供給口１７に供給され、その各々から延びるキャビティユニット２０中のマニホールド流路２２に流入したインクは、キャビティユニット２０中の連通孔を介して複数の圧力室２３にインク色別に分配され、各圧力室２３から対応する各ノズル２５に至る構成である。実施形態では、キャビティユニット２０の薄いプレート２１は、５０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、複数のノズル２５を有するプレート２１はポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレート２１は４２％ニッケル合金鋼板製である。ノズル２５は微小径で２０μｍ程度である。

次に、アクチュエータ３０について説明する。アクチュエータ３０は、図４のように、各複数の圧力室２３を覆う最下層のセラミックス層を含んだ複数枚のセラミックス層３１を、キャビティユニット２０の圧力室２３側からその複数の圧力室２３の配列面と直角方向に積層して構成されている。１枚のセラミックス層の厚さは３０μｍ程度で、ＰＺＴなどの圧電セラミックスである。各セラミックス層３１のうち下から偶数段目のセラミックス層３１ｂの上面（広幅面）には、キャビティユニット２０における各々の圧力室２３に対応した箇所に細幅の個別電極３３が形成され、そのＸ方向の長さは圧力室２３の長さに対応している。また、下から奇数段目のセラミックス層３１ａの上面（広幅面）には、複数の圧力室２３に対して共通のコモン電極３２が形成され、グランド電位に接続されている。個別電極３３とコモン電極３２とは、最下層のセラミックス層を除いて、少なくとも１つのセラミックス層３１を挟んで交互に配置され、互いに対向している。そして、アクチュエータ３０における各々の個別電極３３と、キャビティユニット２０における各々の圧力室２３を対向させて、キャビティユニット２０とアクチュエータ３０が接着・固定される。

また、アクチュエータ３０は、複数枚のセラミックス層３１の積層方向に対向する個別電極３３とコモン電極３２間のセラミックス層３１の部分をエネルギー発生部とし、後述する駆動回路４９が、選択的に個別電極３２とコモン電極３３との間に電圧を印加させることにより、その印加された個別電極３２に対応したエネルギー発生部を、積層方向に歪ませ、この変位が圧力室２３の容積を変化させ、インクを吐出する圧力と圧力波を発生させ、インクをノズル２５から吐出させる。

つまり、エネルギー発生部は、圧力室２３の数と同一の数で、同一の列に対応して列方向（Ｙ方向）に配列されている。また、エネルギー発生部は、Ｘ方向に圧力室２３の長手方向に長く形成され、かつ隣接するエネルギー発生部も圧力室２３の配置と同様であって、千鳥状配列され、インク色ごとにＸ方向に２列ずつ配列されている。

さらに、アクチュエータ３０の最上層の上面には、図３、図５のように個別電極３３およびコモン電極３２とに対応する個別表面電極３６およびコモン表面電極３４が形成されている。各表面電極３６、３４は特開２００３-８０７０９号公報に記載の公知の構成と同様に、積層されたセラミックス層３１の積層方向に貫通したスルーホール（図示せず）に充填された導電性材料を介してそれぞれ個別電極３３およびコモン電極３２と導通されている。個別表面電極３６は、個別電極３３と略平行で、かつ、ほぼ同形状の細幅の矩形状をしているが、個別電極３３のＸ方向の長さよりも短い。また、ノズル２５（圧力室２３）の列と同様に、アクチュエータ３０の長手方向（Ｙ方向）に沿ってインク色ごとにＸ方向に２列ずつ設けられ、対となる２列がそれぞれ千鳥状となるように列設されている。個別表面電極列３６は、個別電極３３の列にも対応している。また、コモン表面電極３４は、アクチュエータ３０の最上面のうちの長手方向（Ｙ方向）の最外両端の外周に沿って帯状に形成されている。

個別表面電極３６およびコモン表面電極３４の上には、個別電極端子３７およびコモン電極端子３５がそれぞれ設けられていて、各端子３７、３５は、アクチュエータ３０と接合されるフレキシブル配線基板４０の接合面（下面）に形成された、後述する個別電極ランド６０およびコモン電極ランド６１と対応して形成されている。個別電極端子３７は、個別表面電極３６の幅とほぼ同じで、長さ方向に短く構成された細幅の矩形状で、個別表面電極３６の１つの列（図３Ｙ方向の１列）において、各個別表面電極３６の長手方向（Ｘ方向）の一端寄りまたは他端寄りに、交互に配列されている。すなわち千鳥状に配置されている。よって、図３に示すように千鳥状にＹ方向に延びて配置された個別電極端子列３７が、Ｘ方向に８列配列形成されている。また、コモン電極端子３５は、個別電極端子３７と同形状の細幅の矩形状で、帯状のコモン表面電極３４上に沿ってＸ方向に個別電極端子３５と同一列数個設けられ、実施形態では８列配列されている。また、アクチュエータ３０の個別表層電極３６およびコモン表層電極３４は、銀―パラジウム系の導電部材をスクリーン印刷形成することにより行われ、個別電極端子３７およびコモン電極端子３５は、個別表面電極３６およびコモン表面電極３４上に銀を印刷して形成されている。

次に、複数の個別電極端子３７およびコモン電極端子３５に電気的に接合するための配線材の一例として、フレキシブル配線材４０について説明する。図３のように外部からの制御信号を伝達するための複数の配線パターン４７、４８を配設したフレキシブル配線材４０が、その一端をアクチュエータ３０の最上層の上面と重ねられて電気的に接続され、他端はその上面と平行な面内でかつ端子３７の列と直交する方向（Ｘ方向）に引き出され、その引き出された方向のフレキシブル配線材４０上に駆動回路４９が実装されている。駆動回路４９は、印字データにもとづいて個別電極３３とコモン電極３２の間に選択的に電圧を印加するもので、その電圧の印加によって前述のようにインクを吐出する圧力と圧力波を発生させ、インクをノズル２５から吐出させる。

フレキシブル配線材４０は、図６（ｂ）のように、電気絶縁性を有し可撓性の合成樹脂フィルム（例えば、ポリイミド樹脂）からなる帯状のベース材５０の片面に、後述する銅箔からなる複数の個別電極ランド６０および複数のコモン電極ランド６１、そして複数の配線パターン４６、４７、４８がフォトレジスト等により形成されていて、これらの表面を電気絶縁性を有し可撓性の合成樹脂（例えば、ポリイミド樹脂）からなるカバーレイ５１にて被覆させている。また、ベース材５０には、駆動回路４９の入力側に配線パターン４７と出力側に配線パターン４８およびコモン電極導線４６が接続されている。個別電極ランド６０およびコモン電極ランド６１は、それぞれ個別電極端子３７およびコモン電極端子３５と対応する位置に形成され、配線パターン４８およびコモン電極導線４６の端部と接続されている。さらに、ベース材５０は、個別電極ランド６０およびコモン電極ランド６１に対応する部位に孔５３（開口部）を開けてランド６０および６１を露出させ、そのランド６０および６１上にバンプ電極６３を固着している。

複数の島状の個別電極ランド６０とコモン電極ランド６１は、アクチュエータ３０の個別電極端子３７とコモン電極端子３５に対応して形成され、個別電極ランド６０は、Ｙ方向に延びて千鳥状に配列されるとともに各列間にＸ方向に間隔をおき、８列配列されている。また、複数の個別電極ランド６０のそれぞれは、駆動回路４９に接続される配線パターン４８と接続され、各配線パターン４８は、複数の個別電極ランド６０同士の間隔を通って適宜間隔を持って配線材４０が引き出された方向（Ｘ方向）に延び、配線材４０の幅方向に全体の幅を狭めるように収れんし駆動回路４９に接続される。

また、コモン電極ランド６１は、駆動回路４９からＸ方向に延び、かつ、フレキシブル配線材４０のＹ方向の最両端の外周に沿って形成されたコモン電極導線４６上にＸ方向に個別電極ランド６０と同一列数個設けられている。実施形態では８個配列されている。コモン電極導線４６は、アクチュエータ３０のコモン表面電極３４に対応して略平行に重ねられるように帯状に形成されている。

個別電極ランド６０およびコモン電極ランド６１上に設けられたバンプ電極６３は、ハンダ等の導電性ろう材を溶融させて付着されている。そして、図７のように、アクチュエータ３０の個別電極端子３７およびコモン電極端子３５と対応して、フレキシブル配線材４０の個別電極ランド６０およびコモン電極ランド６１上のバンプ電極６３を、それぞれ重ね合わせて、フレキシブル配線材４０の上方からバーヒーターにより加熱かつ押圧されることで、各バンプ電極６３が溶融され、個別電極端子３５およびコモン電極端子３７が、対応するランド６０、６１が電気的および機械的に接続されることができる。

このとき、図７に示すように、アクチュエータ３０と重ねられた、フレキシブル配線材４０の一端部は、アクチュエータ３０との接合面にかかるバーヒーターによる熱により、合成樹脂製のベース材５０が接合面の中心から外へ広がる方向に熱膨張する。そのため、フレキシブル配線材４０上に形成された各ランド６１（バンプ電極６３）が、対応するアクチュエータ３０の各端子３５、３７と対応する位置（破線位置）よりも、中心から外へ広がる方向に（実線で示す位置）ずれを生じ、接触不良がおきることがある。従って、フレキシブル配線材４０の各ランド６１は、熱膨張が起こった時にアクチュエータ３０の各端子３５、３７と接触できるような位置になるように、予め膨張代（Ｘｐ、Ｙｐ）を考慮して、各ランド６１の配列方向（Ｙ方向）およびそれと直交する方向（Ｘ方向）の位置をＸｐ、Ｙｐだけ補正して設定し、フレキシブル配線材４０上に形成されている。

また、フレキシブル配線材４０は、図３、図６のように、アクチュエータ３０と重ねられた一端部４０Ｄと、そこから引き出された部分４０Ｅとの境界Ｃ-Ｃ近傍で、かつ、フレキシブル配線材４０の幅方向（Ｙ方向）の両側縁の相対する位置に同形状の切欠部４０ａが設けられている。この切欠部４０ａを設ける位置は、複数の配線パターン４６、４８が、ランド６０間の外で配線材４０が引き出された方向に収れんする位置（収れんを開始する位置、収れんを完了した位置およびその両者の中間のいずれかでもよい）である。ランド６０間を配線パターン４８がとおる位置では、それらの幅と間隔を確保するため、全体として所定の幅が必要となるが、上記位置では、ランド６０がないから配線パターン４６、４８の幅と間隔を確保した上で、容易に切欠部４０ａを設けることができる。

フレキシブル配線材４０は、アクチュエータ３０と接合されない、引き出された側（Ｘ方向）のエリアには、バーヒーターによる熱がかからないため、前記両部分４０Ｄ、４０Ｅの境界Ｃ-Ｃ近傍にて、フレキシブル配線材４０の前記両部分４０Ｄ、４０Ｅに熱膨張差が出来、同じ配線材４０上でゆがみや変形が生じることがある。そのため、境界Ｃ−Ｃ近傍に、フレキシブル配線材４０の両側縁に切欠部４０ａが設けられている（換言すると、両切欠部４０ａ間にフレキシブル配線材４０の幅が狭い部分が設けられている）ことで、重ねられた部分４０Ｄが熱膨張によって伸びようとするのを引き出し部分４０Ｅに及ぶのを抑えることができる。つまり、フレキシブル配線材４０全体のゆがみを緩和することができる。実施形態では、切欠部４０ａは、フレキシブル配線材４０の幅方向（Ｙ方向）の最も内側の位置近傍を、鈍角で結ばれた台形形状で、その鈍角を形成する角部はわずかにアール形状をしている。

したがって、境界Ｃ−Ｃ近傍の個別電極ランド６０の列においてもゆがみが抑えられ、その部分でのベース材５０の膨張収縮による個別電極ランド６０と個別電極端子３７との接合不良が抑えられる。また、配線パターン４８をできるだけ短くするため、駆動回路４９を境界Ｃ―Ｃ近傍に配置しても、フレキシブル配線材４０のゆがみが配線パターン４８と駆動回路４９との接合部分に及ぶことも抑えられ、フレキシブル配線材４０全体における各部への電気的な接続の信頼性を向上することができる。また、フレキシブル配線材４０に切欠部４０ａが設けられていることで、製造過程においてインクジェットプリンタヘッドを搬送したり、組み付けるとき、配線材４０に作用する外力によって切欠部４０ａよりも配線材４０の自由端側が柔軟にふらつき、配線材４０とアクチュエータとの接合部に直接大きな力が作用することを緩和することができ、断線を招く危険性を低減し、接続の信頼性を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、フレキシブル配線材４０は、ヘッドユニット２を組立てる時に、ヘッドホルダ３の底壁３ｃのスリット３ｃ１に通す際、フレキシブル配線材４０に大きなゆがみがあると、ゆがみを矯正しながら通さなければならず、配線材４０とアクチュエータ３０との接合部に大きな力が作用し断線を招くおそれがある。しかし、上記のようにフレキシブル配線材４０はゆがみが抑えられているから、断線のおそれが少なく、フレキシブル配線材４０をスリット３ｃ１に通すなどの配置作業が容易になる。

また、本実施形態では、切欠部４０ａは、上記境界近傍からヘッドホルダ３の底壁３ｃのスリット３ｃ１を通る位置の両側縁にわたって設けられている。上記のように、フレキシブル配線材４０をスリット３ｃ１に通した状態で、フレキシブル配線材４０の側縁とスリット３ｃ１の長手方向端部との組立上の位置ズレからその両者が接触すると、フレキシブル配線材４０に幅方向に押圧力が働き、配線材４０とアクチュエータとの接合部に力が作用し断線のおそれがある。しかし、切欠部４０ａによってフレキシブル配線材４０の側縁とスリット３ｃ１の長手方向端部との間に隙間を確保できるから、上記の断線のおそれを少なくできる。さらに、スリット３ｃ１の長さを短くできる分、ヘッドホルダ３を小型化できる。

次に、図８に切欠部４０ａの別の実施形態を示す。図８（ａ）では、略楕円の半部の形状である。切欠部４０ａの形状は、熱膨張差によるゆがみを抑制する効果としては、フレキシブル配線材４０の境界Ｃ−Ｃ近傍に位置すれば、どのような形でもその効果を発するが、上述したような外部からの力による影響を回避する点では、フレキシブル配線材４０の幅方向の最も内側位置の近傍が鈍角またはアール形状であるのが好ましい。また、図８（ｃ）のように、切欠部４０ａの形状が２段差形状になっていても良い。この場合も、切欠部４０ａの最も内側位置の近傍において、その角部はわずかなアール形状となっている。切欠部４０ａの大きさは、熱膨張差の大きさや、フレキシブル配線材４０にかかる外部からの力の程度により適宜決定する。

また、図８（ｂ）は、フレキシブル配線材４０とアクチュエータ３０との接合の境界からフレキシブル配線材４０の引き出された部分の幅（Ｙ方向）が、アクチュエータ３０と接合されているフレキシブル配線材４０の幅よりも、両幅側から、同じ幅だけ小さくなっている。また、同様にヘッドホルダ３へ塔載した場合も、スリット３ｃ１の長さよりも小さくなるため、上述したようにフレキシブル配線材４０の側縁とスリット３ｃ１の長手方向端部との接触による影響を回避することができる。

切欠部４０ａは、フレキシブル配線材４０の幅方向（Ｙ方向）の両端で、相対する位置に、同形状の切欠部４０ａを設けるのが好ましいが、それに限らない。図８（ｃ）のように、境界位置近傍に、フレキシブル配線材４０の片側の側縁には切欠部４０ｂを設け、もう片側の側縁は、境界位置近傍から引き出された部分が、接合されているフレキシブル配線材４０の幅よりも小さくなっていてもよい。

このように フレキシブル配線材４０とアクチュエータ３０の接合のための、熱圧着によるフレキシブル配線材４０の熱膨張を予め補正し、また、熱膨張によるランド６０の位置ズレを予め補正してランド６０の位置を設定し、また、フレキシブル配線材４０においてアクチュエータ３０との重ねられる部分と引き出された部分とで熱膨張差を生じる境界位置Ｃ−Ｃの両側縁に簡単な切欠部４０ａを設けることで、フレキシブル配線材４０のゆがみを抑え、接続の信頼性を向上できるとともにフレキシブル配線材４０にかかる外部からの力の影響を低減することもできる。

ヘッドユニット２の分解斜視図である。 ヘッドユニット２のＡ−Ａ断面図である。 ヘッド１の分解斜視図である。 ヘッド１のＢ−Ｂ断面図である。 アクチュエータ３０の最上面の平面図である。 （ａ）フレキシブル配線材４０の下面の平面図である。（ｂ）断面図である。 （ａ）アクチュエータ３０とフレキシブル配線材４０の熱圧着によるフレキシブル配線材４０の熱膨張を説明する断面図である。（ｂ）（ａ）において、フレキシブル配線材４０の平面視における各個別表面電極 に対する各個別電極端子とそれに対応する各個別電極ランドとの重なり関係を示す一部切欠拡大平面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）切欠部４０ａの別の実施形態である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタヘッド
２ ヘッドユニット
３ ヘッドホルダ
３ｃ１ スリット
２０ キャビティユニット
２３ 圧力室列
３０ アクチュエータ
３３ 個別電極
３５ コモン電極端子
３６ 個別表面電極
３７ 個別電極端子
４０ フレキシブル配線材
４０ａ、４０ｂ 切欠部
４８ 配線パターン
４９ 駆動回路
６０ 個別電極ランド
６１ コモン電極ランド
６３ バンプ電極

Claims (9)

1. インクを噴射するために複数のエネルギー発生部に対応して圧力印加用の複数の端子を表面に列状に有するアクチュエータと、
   そのアクチュエータの表面に一端部が重ねられ、その表面と平行な方向に引き出され、
   前記複数の端子と対応して、複数のランドが列状に設けられたフレキシブルな樹脂フィルム製のベースを有する配線材とが、
   前記端子とランドとを対応させて、熱圧着にて接合されて成るインクジェットプリンタヘッドにおいて、
   前記配線材は、前記アクチュエータと重ねられた一端部よりもそこから引き出された側にその引き出された方向と直交する方向の幅が小さい部分を有し、
   前記アクチュエータを駆動するための駆動回路が、前記引き出された側の前記配線材上に実装され、前記配線材上に前記駆動回路と前記複数のランドとを接続する配線パターンが形成されていることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
2. 請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、
   前記配線材は、前記一端部とそこから引き出された部分との間の境界近傍に、前記幅方向の少なくとも一端側縁に切欠部を有していることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
3. 請求項１〜２のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、
   前記複数のランドの配列方向およびそれに直交する方向の位置は、
   前記ベースの前記熱圧着に伴う膨張を補正して予め設定されていることを特徴するインクジェットプリンタヘッド。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、
   前記複数の端子は、複数列配置され、
   前記複数のランドは、前記複数の端子に対応して複数列配置され、
   前記各ランドのそれぞれに接続された配線パターンが、前記ランドの間隙をとおって配線され、
   複数の前記配線パターンが、前記ランド間の外で前記配線材が引き出された方向に収れんする位置に、前記切欠部が位置していることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
5. 請求項２に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、
   前記切欠部は、前記配線材の幅方向の両端に設けられることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
6. 請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、
   前記切欠部は、前記配線材の幅方向における最も内側の位置近傍を、平面視でアールまたは鈍角で結ばれた形状としたことを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
7. 請求項１〜４に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、
   前記配線材は、前記引き出された部分の前記幅が前記一端の幅よりも小さくなっていることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドを塔載したヘッドユニットであって、
   前記インクジェットプリンタヘッドは、箱状のヘッドホルダの底壁の下に設置され、前記配線材が前記底壁に貫通したスリットに通されることを特徴とするヘッドユニット。
9. 請求項８に記載のヘッドユニットにおいて、
   前記配線材の幅の小さい部分が前記スリットと対応して位置していることを特徴とするヘッドユニット。
   
   

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