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

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。

Images