JP2010225732A - 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置 - Google Patents

液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010225732A
JP2010225732A JP2009069622A JP2009069622A JP2010225732A JP 2010225732 A JP2010225732 A JP 2010225732A JP 2009069622 A JP2009069622 A JP 2009069622A JP 2009069622 A JP2009069622 A JP 2009069622A JP 2010225732 A JP2010225732 A JP 2010225732A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flexible substrate
droplet discharge
discharge head
metal film
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2009069622A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Mizuno
伸二 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2009069622A priority Critical patent/JP2010225732A/ja
Publication of JP2010225732A publication Critical patent/JP2010225732A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

【課題】液滴吐出ヘッドにおけるフレキシブル基板の実装後の形状を安定化させる。
【解決手段】フレキシブル基板に備えられた導電部を介して、駆動回路部と駆動素子とが
電気的に接続された液滴吐出ヘッドであって、前記フレキシブル基板の一部には、前記フ
レキシブル基板が折り曲げられた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部に、前記折り曲げ部
における前記フレキシブル基板の強度を補強する補強部材を設けた。
【選択図】図3

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置に関する。
液滴吐出ヘッドは、駆動回路部(例えば、ICドライバー)と駆動素子(例えば、圧電
素子)とを電気的に接続し、駆動素子に対して制御信号を送信して、駆動素子を駆動させ
ることにより、機能液を液滴として吐出するものである。このような液滴吐出ヘッドは、
導電部(配線パターン)を有するフレキシブル基板に駆動回路部が実装され、当該駆動回
路部が実装されたフレキシブル基板の一部を駆動素子の電極部に接続することにより、駆
動回路部と駆動素子とが導電部を介して電気的に接続されている(例えば、特許文献1参
照)。
特開2006−68989号公報
ところで、液滴吐出ヘッドの小型化等の要請により、フレキシブル基板と駆動素子の電
極部とを接続させる接続領域が、小スペース化となる傾向にある。このような場合には、
前記小スペース部分で電気的接続が行えるように、フレキシブル基板を折り曲げながら、
或いは、予めフレキシブル基板を折り曲げてから接続する必要がある。しかしながら、フ
レキシブル基板は可撓性を有しているため、確実にフレキシブル基板を折り曲げるために
は、必要な角度以上に折り曲げる必要があるため、フレキシブル基板の導電部に過度の応
力が生じ、クラックや断線等が発生してしまう、という課題があった。
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形
態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例にかかる液滴吐出ヘッドは、フレキシブル基板に備えられた導電
部を介して、駆動回路部と駆動素子とが電気的に接続された液滴吐出ヘッドであって、前
記フレキシブル基板の一部には、前記フレキシブル基板が折り曲げられた折り曲げ部を有
し、前記折り曲げ部に、前記フレキシブル基板の強度を補強する補強部材を設けたことを
特徴とする。
この構成によれば、フレキシブル基板の折り曲げ部に設けられた補強部材により、フレ
キシブル基板の折り曲げ部におけるフレキシブル基板の剛性が向上する。従って、フレキ
シブル基板に設けられた導電部に対する応力が緩和されるので、折り曲げ部における導電
部のクラックや断線等の発生を防止することができる。
[適用例2]上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドの、前記補強部材は、金属膜であるこ
とを特徴とする。
この構成によれば、フレキシブル基板の折り曲げ部に設けられた金属膜により、フレキ
シブル基板の折り曲げ部におけるフレキシブル基板の剛性が向上する。従って、フレキシ
ブル基板に設けられた導電部に対する応力が緩和されるので、折り曲げ部における導電部
のクラックや断線等の発生を防止することができる。
[適用例3]上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドの前記導電部は、前記フレキシブル基
板の第1の面に形成され、前記金属膜は、前記第1の面の反対側の第2の面に形成された
ことを特徴とする。
この構成によれば、導電部が形成された面とは反対側の面に金属膜が形成される。すな
わち、導電部とフレキシブル基板の基材と金属膜の三層構造を形成することになる。そし
て、フレキシブル基板に導電部が形成された面と反対の面に金属膜を設けることにより、
フレキシブル基板の剛性バランスを保ち、フレキシブル基板の反り等の発生を防止するこ
とができる。
[適用例4]上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドの前記金属膜は、平面透視において、
前記導電部間に形成されたことを特徴とする。
この構成によれば、金属膜は、平面透視において導電部間に形成される。すなわち、導
電部が形成された領域に対応する領域には、金属膜は形成されず、その分だけ金属膜の形
成領域が少なくなる。これにより、フレキシブル基板の折り曲げを容易に行うことができ
る。
[適用例5]上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドの前記金属膜は、前記導電部と同一の
金属物質を含むことを特徴とする。
この構成によれば、例えば、導電部と金属膜の材料を同一にすることにより、材料を都
度変更する必要がないので、フレキシブル基板の製造過程を簡略化させることができる。
[適用例6]上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドは、前記フレキシブル基板の前記導電
部と前記駆動回路部とが電気的に接続される回路実装部を有し、前記折り曲げ部から前記
回路実装部にかけて、前記フレキシブル基板の前記第2の面に前記金属膜を設けたことを
特徴とする。
この構成によれば、フレキシブル基板の折り曲げ部から回路実装部に渡る領域において
フレキシブル基板の強度を確保することができる。従って、フレキシブル基板の折り曲げ
部では、折り曲げ部における導電部のクラックや断線等の発生を防止するとともに、回路
実装部では、フレキシブル基板の剛性が向上し、反り等が低減され、駆動回路部を精度よ
く実装することができる。さらには、回路実装部にまで渡って金属膜を形成することによ
り、駆動回路部の駆動に伴って発生する発熱を効率良く放熱させることができる。
[適用例7]上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドは、前記フレキシブル基板の前記導電
部と前記駆動素子の電極部とを電気的に接続する端子接続部を有し、前記折り曲げ部から
前記端子接続部に渡って、前記フレキシブル基板の前記第2の面に前記金属膜を設けたこ
とを特徴とする。
この構成によれば、フレキシブル基板の折り曲げ部から端子接続部に渡る領域において
フレキシブル基板の強度を確保することができる。従って、フレキシブル基板の折り曲げ
部では、折り曲げ部における導電部のクラックや断線等の発生を防止するとともに、端子
接続部では、フレキシブル基板の剛性が高まるので、フレキシブル基板と駆動素子の電極
部との接続性を向上させることができる。
[適用例8]上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドは、前記端子接続部に対応する前記フ
レキシブル基板の前記第2の面の全面に前記金属膜を設けたことを特徴とする。
この構成によれば、フレキシブル基板の第2の面の端子接続部に相当する領域が金属膜
で覆われるため、端子接続部の剛性が向上する。従って、導電部と電極部との位置ずれを
防止することができる。
[適用例9]本適用例にかかる液滴吐出装置は、機能液を液滴として吐出する液滴吐出
ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、上記の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする
この構成によれば、フレキシブル基板と駆動素子との接続性に優れた液滴吐出ヘッドを
備え、安定した液滴を吐出する液滴吐出装置を提供することができる。
液滴吐出装置の構成を示す斜視図。 液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図。 フレキシブル基板の構成を示し、(a)は側面図、(b)は平面図、(c)は一部拡大図、(d)は一部断面図。 液滴吐出ヘッドの製造方法を示すフローチャート。 液滴吐出ヘッドの製造方法を示す説明図。
[液滴吐出装置の構成]
まず、液滴吐出装置の構成について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面にお
ける各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮小を異な
らせて図示している。
図1は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。液滴吐出装置1000は、液滴吐出
ヘッド1と、駆動軸4と、ガイド軸5と、外部コントローラー6と、ステージ7と、メン
テナンス機構8と、基台9等を備えている。ステージ7は、ワークWを載置するものであ
り、ワークWを所定の位置において固定する固定機構(不図示)を備えている。そして、
液滴吐出ヘッド1から機能液を液滴として吐出し、ワークWに液滴を塗布するように構成
されている。
駆動軸4には駆動モーター2が接続されている。駆動モーター2は、例えば、ステッピ
ングモーターであり、外部コントローラー6からの駆動信号に基づいて駆動する。駆動モ
ーター2の駆動により駆動軸4が回転し、駆動軸4に設置された液滴吐出ヘッド1が、Y
軸方向に移動するように構成されている。
ステージ7には、駆動モーター3を備えている。駆動モーターは、例えば、ステッピン
グモーターであり、外部コントローラー6からの駆動信号に基づいて駆動する。駆動モー
ター3の駆動により、X軸方向に設けられたガイド軸5にならって、ステージ7が移動す
るように構成されている。
外部コントローラー6は、液滴吐出ヘッド1に液滴吐出のための制御信号を送信する。
さらに、駆動モーター2に対して液滴吐出ヘッド1のY方向への移動を制御する駆動信号
を供給するとともに、駆動モーター3に対してステージ7のX方向への移動を制御する駆
動信号を供給する。
メンテナンス機構8は、キャッピングユニット、ワイピングユニット、フラッシングユ
ニット等のメンテナンスユニットを備え、液滴吐出ヘッド1のメンテナンスを行うもので
ある。メンテナンス機構8は、図示しない駆動モーターを備え、当該駆動モーターの駆動
により、メンテナンス機構8はガイド軸5に沿ってX軸方向に移動する。メンテナンス機
構8の移動やメンテナンス動作は、外部コントローラー6により制御される。
そして、液滴吐出装置1000は、液滴吐出ヘッド1とワークWを支持するステージ7
とを相対的に走査しつつワークWに対して液滴を吐出し、ワークWに機能液を塗布する。
なお、液滴吐出ヘッド1より吐出される機能液としては、液晶表示デバイスを形成する
ための液晶表示デバイス形成用材料、有機EL表示デバイスを形成するための有機EL形
成用材料、電子回路の配線パターンを形成するための配線パターン形成用材料などを含む
ものとする。これにより、液滴吐出装置1000は、ワークWに機能液を塗布することに
よって、上記各デバイスを製造することができる。
[液滴吐出ヘッドの構成]
次に、液滴吐出ヘッドの構成について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面に
おける各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮小を異
ならせて図示している。
図2(a)は、液滴吐出ヘッドの一実施形態を示す断面図である。液滴吐出ヘッド1は
、機能液を液滴として吐出するものであり、液滴が吐出されるノズル開口部15を備えた
ノズル基板16と、ノズル基板16の上面に接続され、機能液が流れる流路を形成する流
路形成基板10と、流路形成基板10の上面に接続され、駆動素子としての圧電素子30
0の駆動によって変位する振動板400と、振動板400の上面に接続され、リザーバー
100を形成するためのリザーバー形成基板20と、リザーバー形成基板20の上面側に
設けられた可撓性を有するフレキシブル基板500を備えている。
図2(b)に示すように、フレキシブル基板500の第1の面500Aには、導電部(
導電パターン、配線パターン)510が形成されている。そして、第1の面500Aの導
電部510に接続された駆動回路部(ICドライバー)200が設けられている。そして
、フレキシブル基板500の一方端部が、圧電素子300の一部を構成する上電極膜80
と接続され、駆動回路部200と圧電素子300とが、導電部510を介して、電気的に
接続されている。フレキシブル基板500の他方端部は、外部コントローラー6に接続さ
れており(不図示)、外部コントローラー6からの駆動信号に基づいて、液滴吐出ヘッド
1の動作制御が行われる。
また、流路形成基板10と、ノズル基板16と、振動板400とで囲まれた空間によっ
て、ノズル開口部15より吐出される前の機能液が配置される圧力発生室12が形成され
ている。また、リザーバー形成基板20と流路形成基板10とで囲まれた空間によって、
圧力発生室12に供給される前の機能液を予備的に保持するリザーバー100が形成され
ている。
流路形成基板10はシリコンによって形成されており、流路形成基板10の母材である
シリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより、圧力発生室12を区画する隔壁
が形成される。そして、複数の隔壁を有する流路形成基板10と、ノズル基板16と、振
動板400とで囲まれた空間によって、複数の圧力発生室12が形成される。圧力発生室
12は、複数のノズル開口部15に対応するように複数形成されている。
圧力発生室12の一部は、リザーバー100と接続されている。リザーバー100は、
機能液導入口25より導入され、圧力発生室12に供給される前の機能液を一時的に保持
するものであって、リザーバー形成基板20にY軸方向に延びるように形成されたリザー
バー部21と、流路形成基板10にY軸方向に延びるように形成され、リザーバー部21
と各圧力発生室12のそれぞれとを接続する連通部13とを備えている。すなわち、リザ
ーバー100は、複数の圧力発生室12の共通の機能液保持室(インク室)となっている
。機能液導入口25より導入された機能液は、導入路26を経てリザーバー100に流れ
込み、供給路14を経て、圧力発生室12に供給される。
流路形成基板10とリザーバー形成基板20との間に配置された振動板400は、流路
形成基板10の上面を覆うように設けられた弾性膜50と、弾性膜50の上面に設けられ
た下電極膜60とを備えている。弾性膜50は、例えば厚み1〜2μm程度の二酸化シリ
コンによって形成されている。下電極膜60は、例えば厚み0.2μm程度の金属によっ
て構成されている。本実施形態では、下電極膜60は、複数の圧電素子300の共通電極
となっている。
振動板400を変位するための圧電素子300は、下電極膜60の上面に設けられた圧
電体膜70と、その圧電体膜70の上面に設けられた上電極膜80とを備えている。圧電
体膜70は、例えば、厚み1μm程度、上電極膜80は例えば厚み0.1μm程度である
。なお、圧電素子300の概念としては、圧電体膜70及び上電極膜80に加えて、下電
極膜60を含むものであってもよい。すなわち、本実施形態における下電極膜60は、圧
電素子300としての機能と、振動板400としての機能とを兼ね備えている。また、本
実施形態では、弾性膜50及び下電極膜60が振動板400として機能するが、弾性膜5
0を省略した構造とし、下電極膜60が弾性膜(50)を兼ねるようにしてもよい。
圧電素子300は、複数のノズル開口部15及び圧力発生室12のそれぞれに対応する
ように複数設けられている。すなわち、圧電体膜70及び上電極膜80からなる圧電素子
300は、各ノズル開口部15毎(圧力発生室12毎)に設けられている。そして、上述
したように、下電極膜60は複数の圧電素子300の共通電極として機能し、上電極膜8
0は複数の圧電素子300の個別電極として機能する。
リザーバー形成基板20には、封止膜31と固定板32とを有するコンプライアンス基
板30が接合されている。封止膜31は、剛性が低く可撓性を有する材料(例えば、厚み
6μm程度のポリフェニレンスルフィドフィルム)からなり、この封止膜31によってリ
ザーバー部21の上部が封止されている。また、固定板32は、金属等の硬質の材料(例
えば、厚み30μm程度のステンレス鋼)で形成される。この固定板32のうち、リザー
バー100に対応する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部33となっているため
、リザーバー100の上部は、可撓性を有する封止膜31のみで封止され、内部圧力の変
化によって変形可能な可撓部22となっている。
通常、機能液導入口25からリザーバー100に機能液が供給されると、例えば、圧電
素子300の駆動時の機能液の流れ、あるいは、周囲の熱などによってリザーバー100
内に圧力変化が生じる。しかしながら、上述のように、リザーバー100の上部が封止膜
31のみによって封止されて可撓部22となっているため、この可撓部22が撓み変形し
てその圧力変化を吸収する。したがって、リザーバー100内は常に一定の圧力に保持さ
れる。なお、その他の部分は固定板32によって十分な強度に保持されている。
そして、リザーバー100の外側のコンプライアンス基板30上には、リザーバー10
0に機能液を供給するための機能液導入口25が形成されており、リザーバー形成基板2
0には、機能液導入口25とリザーバー100の側壁とを連通する導入路26が設けられ
ている。
リザーバー形成基板20のうち、X軸方向に関して中央部には、Y軸方向に延びる溝部
700が形成され、流路形成基板10(隔壁10K)の一部が露出している。つまり、リ
ザーバー形成基板20のうち、圧電素子300に対向する領域には、圧電素子300の運
動を阻害しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可能な圧電素子保持部24
が設けられている。圧電素子保持部24は、圧電素子300を覆う大きさで形成されてい
る。また、圧電素子300のうち、少なくとも圧電体膜70は、この圧電素子保持部24
内に密封されている。このように、リザーバー形成基板20は、圧電素子300を外部環
境と遮断して、圧電素子300を封止するための封止部材としての機能を有している。リ
ザーバー形成基板20によって圧電素子300を封止することで、水分等の外部環境によ
る圧電素子300の破壊を防止することができる。また、本実施形態では、圧電素子保持
部24の内部を密封状態にしただけであるが、例えば、圧電素子保持部24内の空間を真
空にしたり、あるいは窒素又はアルゴン雰囲気等とすることにより、圧電素子保持部24
内を低湿度に保持することができ、圧電素子300の破壊をさらに確実に防止することが
できる。
また、リザーバー形成基板20は剛体であって、そのリザーバー形成基板20を形成す
る材料としては、例えば、ガラス、セラミック材料等の流路形成基板10の熱膨張率と略
同一の材料を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板10と同一材料のシ
リコン単結晶基板が用いられている。
図2(b)は、液滴吐出ヘッド1のうち、フレキシブル基板500の部分を拡大した拡
大図である。図2(b)に示すように、圧電素子保持部24によって封止されている圧電
素子300のうち、上電極膜80の一方の端部は、リザーバー形成基板20の外側まで延
びており、溝部700における流路形成基板10上に配置されている。なお、溝部700
における流路形成基板10上に下電極膜60の一部が配置されている場合においては、上
電極膜80と下電極膜60との間の電気的な接続を防止するための絶縁膜600が、上電
極膜80と下電極膜60との間に設けられる。
上電極膜80とフレキシブル基板500の導電部510の一部に形成された端子部51
2とが電気的に接続されている。端子部512と圧電素子300(上電極膜80)は、例
えば、ろう材、又は異方性導電膜(ACF:anisotropic conductive film)や異方性導電
ペースト(ACP:anisotropic conductive paste)を含む異方性導電性材料によって接
続されている。また、フレキシブル基板500の導電部510と駆動回路部200とが接
続される。駆動回路部200は、例えば回路基板あるいは駆動回路を含む半導体集積回路
(IC)を含んで構成されており、フレキシブル基板500の第1の面500Aに接続さ
れている。そして、フレキシブル基板500とリザーバー形成基板20との間には、樹脂
202が配置されており、フレキシブル基板500とリザーバー形成基板20とは、その
樹脂202による樹脂モールドによって固定されている。更に、その樹脂202は、溝部
700の内側にも配置されており、端子部512と圧電素子300(上電極膜80)との
接続部が樹脂モールドされている。
ここで、フレキシブル基板500の形状について説明する。図2(b)に示すように、
フレキシブル基板500は、フレキシブル基板500の導電部510と圧電素子300の
上電極膜80とを接続する端子接続部Pと、フレキシブル基板500が溝部700内で折
り曲げられた折り曲げ部Qと、フレキシブル基板500の導電部510と駆動回路部20
0とを接続する回路実装部Rと、を有している。端子接続部Pは、端子部512が形成さ
れたフレキシブル基板500の一部分を指す。折り曲げ部Qは、フレキシブル基板500
が折り曲げられた部分を指す。本実施形態では、溝部700のように狭い空間において駆
動回路部200と圧電素子300とを電気的に接続ため、フレキシブル基板500を折り
曲げることにより、折り曲げ部Qが形成される。
回路実装部Rは、導電部510と駆動回路部200とが接続されるフレキシブル基板5
00の一部分を指す。
次に、フレキシブル基板の構成の詳細について説明する。図3は、フレキシブル基板の
構成を示し、(a)は側面図であり、(b)は平面図であり、(c)は一部拡大した平面
図であり、(d)は一部断面図である。なお、図3(a)〜(d)に示すフレキシブル基
板500は、上電極膜80に接続される前段階の状態を示している。従って、フレキシブ
ル基板500の折り曲げ部Qは、仮想して表している。
図3(a)は、フレキシブル基板500の側面図を示している。フレキシブル基板50
0の基材は、可撓性を有しており、例えば、ポリイミドからなる絶縁性のフィルム部材で
あり、10〜60μm程度の厚みを有している。フレキシブル基板500の第1の面50
0Aには、導電部510が形成されている。また、第1の面500Aの反対側の面となる
第2の面500Bには、補強部材としての金属膜511が形成されている。導電部510
は、例えば、Cu(銅)などの導電性材料からなる導電性の配線パターンであり、数μm
の厚みを有している。金属膜511は、例えば、導電部510と同じCu(銅)などの導
電性材料からなり、数μmの厚みを有している。なお、金属膜511は、他にAu(金)
、Cr(クロム)、Ni(ニッケル)、SUS(ステンレス鋼)などの金属材料であって
もよい。そして、金属膜511は、端子接続部Pから折り曲げ部Qに渡って、さらに、折
り曲げ部Qから回路実装部Rに渡って金属膜511が形成されている。
図3(b)は、フレキシブル基板500の第2の面500B側から透視した平面図であ
る。フレキシブル基板500の端子接続部Pであって、端子部512が形成された第1の
面500Aの反対面となる第2の面500Bのほぼ全面に金属膜511が形成されている
。これにより、端子接続部Pにおける第2の面500Bの面は、金属膜511により均一
な面が形成される(ハッチング部)。
また、フレキシブル基板500の回路実装部Rであって、第1の面500Aに接続され
た駆動回路部200の位置に対応する第2の面500Bの領域には、金属膜511が形成
されている。本実施形態では、回路実装部Rにおける第2の面500Bのほぼ全域に金属
膜511が形成されている(ハッチング部)。
図3(c)は、フレキシブル基板500の折り曲げ部Qとなる部分を拡大した平面図で
ある。図3(d)は、フレキシブル基板500の折り曲げ部Qとなる部分の断面図である
。図3(c),(d)に示すように、折り曲げ部Qとなる部分では、第2の面500Bに
金属膜511が形成されている。本実施形態では、平面透視において、導電部510間に
金属膜511が形成されている。すなわち、フレキシブル基板500の断面視において、
導電部510と金属膜511とが半ピッチずれるようにそれぞれ形成されている。
上記のように構成された液滴吐出ヘッド1の動作について説明する。液滴吐出ヘッド1
より機能液の液滴を吐出するために、外部コントローラー6は、機能液導入口25に接続
された不図示の外部機能液供給装置を駆動する。外部機能液供給装置から送出された機能
液は、機能液導入口25を介してリザーバー100に供給された後、ノズル開口部15に
至るまでの液滴吐出ヘッド1の内部流路を満たす。また、外部コントローラー6は、駆動
回路部200等に駆動電力や指令信号を送る。指令信号等は、フレキシブル基板500に
は導電部(配線パターン)510を介して駆動回路部200に送られる。駆動回路部20
0は、外部コントローラー6からの指令に基づいて、端子部512を含む導電部(配線パ
ターン)510を介して、圧力発生室12に対応するそれぞれの下電極膜60と上電極膜
80との間に電圧を印加し、弾性膜50、下電極膜60及び圧電体膜70を変位させるこ
とにより、各圧力発生室12内の圧力を高めて、ノズル開口部15より液滴を吐出する。
[液滴吐出ヘッドの製造方法]
次に、液滴吐出ヘッドの製造方法について説明する。図4は、液滴吐出ヘッドの製造方
法を示すフローチャートであり、図5は、液滴吐出ヘッドの製造方法を示す説明図である
。なお以下では、駆動回路部200と圧電素子300とを接続する手順について主に説明
し、液滴吐出ヘッド1のうち、ノズル基板16、流路形成基板10、リザーバー形成基板
20、圧電素子300等の製造及び接続・配置作業は既に完了しているものとする。
まず、ステップS1では、ポリイミド等からなる可撓性を有するフレキシブル基板50
0の第1の面500Aに、銅などの導電性材料からなる端子部512を含む導電部510
を、プリント方式により、メッキやエッチングなどの手法によって形成する。
ステップS2では、フレキシブル基板500の第2の面500Bに、銅などの導電性材
料からなる金属膜511を、プリント方式により、メッキやエッチングなどの手法によっ
て形成する。金属膜511のパターンは、例えば、図3に示すように、フレキシブル基板
500の端子接続部P、折り曲げ部Q、回路実装部Rに渡って金属膜511を形成する。
なお、ステップS1とステップS2は、順序を入れ替えて行ってもよい。さらに、導電部
510と金属膜511が同一材料であるため、ステップS1とステップS2とを同一工程
において行ってもよい。
ステップS3では、フレキシブル基板500の第1の面500Aの回路実装部Rに駆動
回路部200をフリップチップ実装する。
ステップS4では、樹脂201によってフレキシブル基板500と駆動回路部200と
を固定する。
ステップS5では、フレキシブル基板500に折り曲げ部Qを形成する。図5(a)に
示すように、ほぼ直線状のフレキシブル基板500を、図3(c)で示した折り曲げ部Q
となる部分を折り曲げる。そして、所定の角度まで折り曲げ、折り曲げ部Qを形成する。
本実施形態では、折り曲げ部Qの角度が略直角となるまで折り曲げ、これにより、略直角
に折り曲げられたフレキシブル基板500が形成される。ここで、フレキシブル基板50
0は可撓性を有しているが、折り曲げ部Qの第2の面500Bには、図3(c)に示した
ように、金属膜511が形成されているため、当該金属膜511の剛性により、折り曲げ
形状を維持することができる。また、折り曲げ部Qの第2の面500Bの金属膜511に
より、フレキシブル基板500の強度が向上するため、フレキシブル基板500を折り曲
げた際、折り曲げ部Qの第1の面500Aの導電部510への応力が緩和され、導電部5
10の損傷等を低減させることができる。
ステップS6では、フレキシブル基板500に設けられた端子部512と、圧電素子3
00の上電極膜80とを接続する際には、図5(b)に示すように、例えば、押圧部材8
00によって、フレキシブル基板500の第2の面500Bの端子接続部Pを上方から重
力方向に押圧する。第2の面500Bの端子接続部Pのほぼ全面に金属膜511が形成さ
れているため、端子接続部Pに対して押圧部材800が均一に当接した状態で、接続領域
を押圧することができる。これにより、良好な接続作業性を得ることができる。ここで、
端子部512及び上電極膜80のうち少なくともいずれか一方には、ろう材又は異方性導
電性材料900が予め設けられているため、これらろう材又は異方性導電性材料900を
介在させた状態で、押圧部材800による押圧動作を行うことで、端子部512と上電極
膜80(圧電素子300)との電気的な接続を作業性良く且つ良好に行うことができる。
ステップS7では、端子部512と上電極膜80との接続作業が完了した後、樹脂20
2によって、フレキシブル基板500とリザーバー形成基板20とを固定するとともに、
端子部512と上電極膜80との接続部を覆う。これにより、フレキシブル基板500の
位置が固定されるとともに、フレキシブル基板500自体が樹脂202によって補強され
る。更には、樹脂202によって、端子部512と上電極膜80との接続部が保護される
なお、上記実施形態では、フレキシブル基板500の端子部512と圧電素子300と
を接続する前に、フレキシブル基板500の折り曲げ部Qを形成したが、フレキシブル基
板500の端子部512と圧電素子300とを接続しながら、フレキシブル基板500を
折り曲げて折り曲げ部Qを形成してもよい。
従って、上記実施形態によれば、以下に示す効果がある。
(1)フレキシブル基板500の折り曲げ部Qであって、導電部510が形成された第
1の面500Aの反対面となる第2の面500Bに、金属膜511を形成した。これによ
り、フレキシブル基板500の強度が向上し、折り曲げ部Qにおけるフレキシブル基板5
00の形状を容易に維持することができるとともに、フレキシブル基板500を折り曲げ
た際の導電部510への応力を緩和させ、導電部510のクラック等の損傷等の発生を防
止することができる。
(2)フレキシブル基板500の第2の面500Bの折り曲げ部Qから端子接続部Pに
渡る領域に金属膜511を形成した。さらに、端子接続部Pの第2の面500Bの全体に
金属膜511を形成した。これにより、折り曲げ強度を向上させることができるとともに
、端子接続部Pは、押圧部材800によって押される押し圧面が均一となるので、端子部
512と上電極膜80とを安定して接続することができる。
(3)フレキシブル基板500の第2の面500Bの折り曲げ部Qから回路実装部Rに
渡る領域に金属膜511を形成した。さらに、回路実装部Rでは、回路実装部Rの第2の
面500B全体に金属膜511を形成した。従って、駆動回路部200が駆動する際の発
熱を効率良く放熱させることができる。
(4)フレキシブル基板500の第2の面500Bの端子接続部Pから回路実装部Rに
渡る領域に同一の金属材料からなる金属膜511を形成した。さらに、導電部510と同
一の金属材料を用いた。従って、異なる材料を都度形成する必要がないので、製造工程を
簡略化させることができる。
なお、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
(変形例1)上記実施形態では、フレキシブル基板500の第2の面500Bの折り曲
げ部Qにおいて、導電部510間に金属膜511を形成したが、これに限定されない。例
えば、平面透視において、導電部510間に跨るように金属膜511を形成してもよい。
さらには、平面透視において、導電部510を全て覆うように、折り曲げ部Qの全体に金
属膜511を形成してもよい。このようにすれば、さらに、折り曲げ部Qにおけるフレキ
シブル基板500の強度が増すので、フレキシブル基板500を折り曲げた後の形状を安
定した状態で維持することができる。
(変形例2)上記実施形態では、フレキシブル基板500の第2の面500Bの折り曲
げ部Qに、補強部材としての金属膜511を設けたが、これに限定されない。例えば、非
金属部材を設けてもよい。このようにしても、折り曲げ部Qにおけるフレキシブル基板5
00の強度を補強することができる。さらに、端子接続部Pにおいても、同様に、非金属
部材を設けてもよい。このようにしても、端子部512と上電極膜80とを安定して接続
することができる。
1…液滴吐出ヘッド、10…流路形成基板、10K…隔壁、12…圧力発生室、13…
連通部、14…供給路、15…ノズル開口部、16…ノズル基板、20…リザーバー形成
基板、21…リザーバー部、22…可撓部、24…圧電素子保持部、25…機能液導入口
、26…導入路、30…コンプライアンス基板、31…封止膜、32…固定板、33…開
口部、50…弾性膜、60…下電極膜、70…圧電体膜、80…上電極膜、100…リザ
ーバー、200…駆動回路部、201…樹脂、202…樹脂、300…駆動素子としての
圧電素子、400…振動板、500…フレキシブル基板、500A…第1の面、500B
…第2の面、510…導電部(配線パターン)、511…金属膜、512…端子部、70
0…溝部、P…端子接続部、Q…折り曲げ部、R…回路実装部、1000…液滴吐出装置

Claims (9)

  1. フレキシブル基板に備えられた導電部を介して、駆動回路部と駆動素子とが電気的に接
    続された液滴吐出ヘッドであって、
    前記フレキシブル基板の一部には、前記フレキシブル基板が折り曲げられた折り曲げ部
    を有し、
    前記折り曲げ部に、前記フレキシブル基板の強度を補強する補強部材を設けたことを特
    徴とする液滴吐出ヘッド。
  2. 請求項1に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
    前記補強部材は、金属膜であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
  3. 請求項2に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
    前記導電部は、前記フレキシブル基板の第1の面に形成され、
    前記金属膜は、前記第1の面の反対側の第2の面に形成されたことを特徴とする液滴吐
    出ヘッド。
  4. 請求項2または3に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
    前記金属膜は、平面透視において、前記導電部間に形成されたことを特徴とする液滴吐
    出ヘッド。
  5. 請求項2〜4のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
    前記金属膜は、前記導電部と同一の金属物質を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
  6. 請求項2〜5のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
    前記フレキシブル基板の前記導電部と前記駆動回路部とが電気的に接続される回路実装
    部を有し、
    前記折り曲げ部から前記回路実装部にかけて、前記フレキシブル基板の前記第2の面に
    前記金属膜を設けたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
  7. 請求項2〜6のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
    前記フレキシブル基板の前記導電部と前記駆動素子の電極部とを電気的に接続する端子
    接続部を有し、
    前記折り曲げ部から前記端子接続部に渡って、前記フレキシブル基板の前記第2の面に
    前記金属膜を設けたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
  8. 請求項2〜7のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
    前記端子接続部に対応する前記フレキシブル基板の前記第2の面の全面に前記金属膜を
    設けたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
  9. 機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、
    請求項1〜8のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐
    出装置。
JP2009069622A 2009-03-23 2009-03-23 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置 Withdrawn JP2010225732A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009069622A JP2010225732A (ja) 2009-03-23 2009-03-23 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009069622A JP2010225732A (ja) 2009-03-23 2009-03-23 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010225732A true JP2010225732A (ja) 2010-10-07

Family

ID=43042639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009069622A Withdrawn JP2010225732A (ja) 2009-03-23 2009-03-23 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010225732A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012220296A (ja) * 2011-04-07 2012-11-12 Seiko Epson Corp センサーモジュール、センサーデバイス、センサーデバイスの製造方法及び電子機器
JP2013060008A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Xerox Corp 電気相互接続を形成するためのinsituフレキシブル回路エンボス加工
JP2016052738A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 エスアイアイ・プリンテック株式会社 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012220296A (ja) * 2011-04-07 2012-11-12 Seiko Epson Corp センサーモジュール、センサーデバイス、センサーデバイスの製造方法及び電子機器
JP2013060008A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Xerox Corp 電気相互接続を形成するためのinsituフレキシブル回路エンボス加工
JP2016052738A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 エスアイアイ・プリンテック株式会社 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4492520B2 (ja) 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置。
JP2007066965A (ja) 配線構造、デバイス、デバイスの製造方法、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置
JP2007036009A (ja) 接続構造、接続方法、及び液滴吐出ヘッド
JP2010227759A (ja) 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置
JP2010225732A (ja) 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置
JP4900461B2 (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置、並びに液滴吐出ヘッドの製造方法
JP5600913B2 (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
JP4998599B2 (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置、並びに液滴吐出ヘッドの製造方法
JP4497054B2 (ja) デバイス実装構造、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、電子デバイスおよび電子装置
JP4730026B2 (ja) 可撓性基板の接続構造、液滴吐出ヘッド、及び液滴吐出装置
JP2010227761A (ja) 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置
JP2007175935A (ja) デバイス実装方法、デバイス実装構造、液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置
JP4715506B2 (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
JP2010036431A (ja) 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置
JP2007062036A (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置並びに液滴吐出ヘッドの製造方法
JP2006068989A (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置、並びに液滴吐出ヘッドの製造方法
JP2010228249A (ja) 半導体装置の実装構造及び半導体装置の実装方法
JP2007136711A (ja) デバイス実装構造、デバイス実装方法、及び液滴吐出ヘッド
JP2010240851A (ja) 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置
JP2008263049A (ja) 半導体装置、半導体装置の製造方法および液滴吐出装置
JP2010232300A (ja) 液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置
JP4779636B2 (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
JP2011187745A (ja) フレキシブル基板の実装構造、フレキシブル基板の実装方法、液滴吐出ヘッドおよびその製造方法。
JP2012101227A (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
JP2007061675A (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20120605