JP2011167955A - 液体噴射ヘッド用配線部材、及び、液体噴射ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドの小型化に寄与することが可能な液体噴射ヘッド用配線部材、及び、これを備えた液体噴射ヘッドを提供する。
【解決手段】一端部に複数形成された一端側個別電極配線端子５３および個別電極配線５５を有する第１のケーブル３９ａと、一端部に形成された一端側共通配線端子５７および共通電極配線５９を有し、個別電極配線端子列設方向に対応する方向の幅Ｗ２が第１のケーブルの個別電極配線端子列設方向の幅Ｗ１よりも大きい第２のケーブル３９ｂと、から構成され、第１のケーブルと第２のケーブルとは、配線端子形成面を同一側に向け尚且つ一端側個別電極配線端子群の配線端子列設方向の外側に一端側共通配線端子が位置する姿勢で重ね合わせられ、各配線端子が圧電素子の素子端子と対向するようにそれぞれの一端部を同一方向に屈曲され、各配線端子をそれぞれ対応する素子端子に接合される。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェット式記録ヘッドなどの液体噴射ヘッドに用いられる配線部材、及び、これを備えた液体噴射ヘッドに関するものであり、特に、液体噴射ヘッドの圧力発生素子に対応した配線端子を列設して成る配線端子列を有する液体噴射ヘッド用配線部材、及び、これを備えた液体噴射ヘッドに関する。

圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液滴として吐出させる液体噴射ヘッドの一種に、振動板に接合された圧電素子（圧力発生素子の一種）を変形させることで液滴を噴射させるように構成されたものがある。この液体噴射ヘッドでは、駆動電圧（駆動パルス）を印加して圧電素子を駆動させることで圧力室容積を変化させ、圧力室内に貯留された液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用することでノズルから液滴を噴射させる。

上記圧電素子は、ＣＯＦ（Chip On Film）やＴＣＰ（Tape Career Package）等の、圧電素子を駆動するためのＩＣを実装したフィルム状の配線部材（以下、フレキシブルケーブル）が電気的に接続され、このフレキシブルケーブルを介して駆動電圧が供給される（例えば、特許文献１参照）。圧電素子は、下電極膜、圧電体層、及び上電極膜を有しており、一般的には、一方の電極（例えば、下電極膜）を、複数の圧電素子に共通の共通素子電極とし、他方の電極（例えば、上電極膜）を、各圧電素子に個別にパターニングされた個別素子電極としている。共通素子電極と個別素子電極との間に挟まれる圧電体層は、両電極間への駆動電圧の印加により圧電歪みが生じる圧電体能動部である。

図７は、従来の記録ヘッドのアクチュエーターユニット６９（図８参照）における圧電素子の素子電極および当該素子電極から延びる素子電極配線部（リード電極部）のレイアウトを説明する模式図である。なお、同図において、濃いハッチングで示す部分は個別素子電極およびこれに導通する個別素子電極配線部であり、薄いハッチングで示す部分は共通素子電極およびこれに導通する共通素子電極配線部である。また、同図において縦方向がノズル列設方向（圧電素子列設方向）である。ノズル毎に対応して圧力室及び圧電素子が形成されており、同図ではノズル列２列分に対応する構成が図示されている。

例示した構成では、圧力室の一部を区画する弾性膜（何れも図示せず）上に各圧電素子に共通な共通素子電極７０がノズル列方向に沿って連続的に形成され、その上に圧電体層（図示せず）、個別素子電極７１が順次積層されて圧電素子毎にパターニングされている。隣り合うノズル列の間には、各個別素子電極７１に対応して当該電極７１に導通する個別素子電極端子７２（個別素子電極配線部の一種）が形成されている。一方（図において左側）のノズル列に対応する個別素子電極端子７２ａと、他方（図において右側）のノズル列に対応する個別素子電極端子７２ｂとは、ノズル列方向において互い違いに並ぶように列状に配置されている。これらの個別素子電極端子７２は、フレキシブルケーブル６８の一端側個別電極配線端子７７（図８参照）と電気的に接続される部分である。

また、共通素子電極７０、個別素子電極７１、及び個別素子電極端子７２が形成されている領域を囲繞するように共通素子電極部７３（共通素子電極配線部の一種）が形成されている。この共通素子電極部７３は、各ノズル列の当該ノズル列方向外側（個別素子端子形成側とは反対側）にノズル列方向に沿って延びる共通縦電極部７３ａと、ノズル列方向の両側にノズル列方向に直交する方向に沿って延びる共通横電極部７３ｂと、から枠状に構成されている。この共通素子電極部７３は、枝電極部７４を通じて各共通素子電極７０と導通している。また、この共通素子電極部７３において、個別素子電極端子７２の列設方向両側に位置する部分、即ち、図において破線の円で囲まれた部分が、フレキシブルケーブルの共通電極配線端子７８と接合される共通素子電極端子７５である。

フレキシブルケーブル６８は、図８に示すように、ポリイミド等のベースフィルムの表面に圧電素子への駆動電圧の印加を制御するための制御ＩＣ７６が実装されると共に、個別電極配線や共通電極配線の配線パターン（何れも図示せず）が形成され、配線端子（個別電極配線端子７７および共通電極配線端子７８）以外の配線パターンや制御ＩＣ７６をレジストで覆った構成とされている。また、このフレキシブルケーブルの一端部には、アクチュエーターユニットの各個別素子電極端子７２に対応して、一端側個別電極配線端子７７が複数形成されている。また、この一端部において一端側個別電極配線端子群の列設方向外側には、アクチュエーターユニットの共通素子電極端子７５に対応して、一端側共通電極配線端子７８が形成されている。そして、フレキシブルケーブルの一端部は、配線端子形成領域と配線パターン形成領域との間で配線パターン等形成面側とは反対面側に向けて略直角に屈曲された状態とされる。各配線端子７７，７８には、予めハンダメッキが施されており、これらの配線端子７７，７８がアクチュエーターユニット側の対応する素子端子７１，７５にハンダ付けされることによって電気的に接続され、フレキシブルケーブル６８がアクチュエーターユニット６９に取り付けられる。

特開２００５−２５４６１６号公報

ところで、従来の記録ヘッドでは、上記のように１枚のフレキシブルケーブルに、共通電極配線、個別電極配線、各配線端子、及び、駆動制御ＩＣが設けられており、設置スペースの関係上、共通電極配線の形成面積が占める割合は、個別電極配線や駆動制御ＩＣなどの面積と比較して非常に小さくなっている。そして、アクチュエーターユニット側の共通素子電極配線部を含め、共通電極に係る配線スペースが狭小な場合、電極自体が有する抵抗により電極の面内において電圧降下が発生し、圧電素子に印加される駆動電圧にばらつきが生じ、これにより、ノズルから噴射されるインクの重量や飛翔速度がばらつく虞がある。特に、同時に噴射するノズルの数が多いほど上記の不具合が生じる可能性が高くなる。このような不具合を抑制するため、従来の記録ヘッドでは、アクチュエーターユニット側で共通素子電極配線部の面積をより多く必要とし、その分、記録ヘッドの小型化が困難となっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドの小型化に寄与することが可能な液体噴射ヘッド用配線部材、及び、これを備えた液体噴射ヘッドを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、個別素子電極および共通素子電極間に駆動電圧が印加されることにより圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて当該圧力室に通じるノズルから液体を噴射させる圧力発生素子を複数有するアクチュエーターユニットを備えた液体噴射ヘッドの前記アクチュエーターユニットに前記駆動電圧を供給する配線部材であって、
各圧力発生素子の個別素子電極端子に対応して一端部に複数形成された一端側個別電極配線端子および各個別電極配線端子に対応して形成された個別電極配線を有する第１の配線部材と、
各圧力発生素子の共通素子電極端子に対応して一端部に形成された一端側共通電極配線端子および当該一端側共通電極配線端子に対応して形成された共通電極配線を有し、個別電極配線端子列設方向に対応する方向の幅が前記第１の配線部材の個別電極配線端子列設方向の幅よりも大きい第２の配線部材と、を備え、
前記第１の配線部材と前記第２の配線部材とは、配線端子形成面を同一側に向け尚且つ前記一端側個別電極配線端子群の配線端子列設方向の外側に前記一端側共通電極配線端子が位置するよう重ね合わせられ、各配線端子が前記圧力発生素子の素子端子と対向するようにそれぞれの一端部が同一方向に屈曲され、各配線端子がそれぞれ対応する素子端子に接合されることを特徴とする。

上記の構成によれば、第１の配線部材と第２の配線部材のうち、第２の配線部材に共通電極配線のみが形成されるので、当該共通電極配線の形成面積を従来の配線部材よりも多く確保することができる。その分、圧力発生素子側の共通素子電極配線部の面積を削減することができ、これにより、液体噴射ヘッドの小型化に寄与することが可能となる。

上記構成において、前記第２の配線部材は、前記一端部において前記一端側共通電極配線端子から外れた位置に一端側から他端側に部分的に切り欠かれた一端側切欠部を有し、
前記第１の配線部材と前記第２の配線部材が重ね合わせられた状態で、前記一端側個別電極配線端子群が、前記一端側切欠部内に配置される構成を採用することができる。

この構成によれば、第１の配線部材と第２の配線部材を重ねた状態で、一端側個別電極配線端子群と一端側共通電極配線端子とを同一列上に並べて配置することができるので、各配線端子と圧力発生素子側の素子端子との接合を同時に行うことができ、簡便である。また、第１の配線部材の一端部と、第２の配線部材の一端部とが重ならないようにすることができるので、配線作業時の屈曲が容易となる。

上記構成において、前記第１の配線部材は、複数の他端側個別電極配線端子を他端部に有し、
前記第２の配線部材は、他端側共通電極配線端子と、当該他端側共通電極配線端子から外れた位置において他端側から一端側に向けて部分的に切り欠かれた他端側切欠部と、を他端部に有し、
前記第１の配線部材と前記第２の配線部材が重ね合わせられた状態で、前記他端側個別電極配線端子群が、前記他端側切欠部に配置される構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、第１の配線部材と第２の配線部材を重ねた状態で、他端側個別電極配線端子群と他端側共通電極配線端子とを同一列上に並べて配置することができるので、各配線端子と駆動基板側の端子との接合を同時に行うことができ、簡便である。また、第１の配線部材の他端部と、第２の配線部材の他端部とが重ならないようにすることができるので、配線作業時の屈曲が容易となる。

さらに、本発明は、個別素子電極および共通素子電極間に駆動電圧が印加されることにより圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて当該圧力室に通じるノズルから液体を噴射させるための圧力発生素子を複数有するアクチュエーターユニットを備え、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド用配線部材を通じて各圧力発生素子に前記駆動電圧を印加する液体噴射ヘッドであって、
前記個別素子電極に導通する個別素子電極接続部と、
前記共通素子電極に導通する共通素子電極接続部と、を有し、
前記個別素子電極接続部は、前記第１の配線部材の対応する個別電極配線端子に接続され、
前記共通素子電極接続部は、前記第２の配線部材の対応する共通電極配線端子に接続されたことを特徴とする。

本発明によれば、配線部材において共通電極配線のパターン形成面積を従来の配線部材よりも多く確保することができるので、その分、圧力発生素子側の共通素子電極配線部の面積を削減することができ、これにより、液体噴射ヘッドの小型化に寄与することが可能となる。

プリンターの構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドを斜め上方から観た分解斜視図である。 ヘッドユニットの分解斜視図である。 ヘッドユニットの断面図である。 圧電素子の素子電極および素子電極配線部のレイアウトについて説明する模式図である。 フレキシブルケーブルの構成を説明する図である。 従来の記録ヘッドにおける圧電素子の素子電極および素子電極配線部のレイアウトについて説明する模式図である。 従来のフレキシブルケーブル及びアクチュエーターユニットの構成を説明する斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式プリンター（本発明の液体噴射装置の一種）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を例に挙げて行う。

まず、プリンターの概略構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２の表面へ液体状のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、インクを噴射する記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送するプラテンローラー６等を備えている。ここで、上記のインクは、本発明の液体の一種であり、インクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジ７がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ７からインク供給チューブを通じて記録ヘッド３に供給される構成を採用することもできる。

上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。従ってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。

図２は、上記記録ヘッド３の構成を示す分解斜視図である。本実施形態における記録ヘッド３は、ケース１５と、複数のヘッドユニット１６と、ユニット固定板１７と、ヘッドカバー１８とにより概略構成されている。
ケース１５は、内部にヘッドユニット１６や集束流路（図示せず）を収容する箱体状部材であり、上面側に針ホルダ１９が形成されている。この針ホルダ１９は、インク導入針２０を取り付けるための板状部材であり、本実施形態においてはインクカートリッジ３のインク色に対応させて８本のインク導入針２０がこの針ホルダ１９に横並びに配設されている。このインク導入針２０は、インクカートリッジ３内に挿入される中空針状の部材であり、先端部に開設された導入孔（図示せず）からインクカートリッジ３内に貯留されたインクをケース１５内の集束流路を通じてヘッドユニット１６側に導入する。

また、ケース１５の底面側には、４つのヘッドユニット１６が、主走査方向に横並びに位置決めされた状態で各ヘッドユニット１６に対応した４つの開口部１７′を有する金属製のユニット固定板１７に接合されると共に、同じく各ヘッドユニット１６に対応する４つの開口部１８′が開設された金属製のヘッドカバー１８によって固定される。

図３は、ヘッドユニット１６（記録ヘッド３よりも狭義の液体噴射ヘッド。）の構成を示す分解斜視図であり、図４は、ヘッドユニット１６の断面図である。なお、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。
本実施形態におけるヘッドユニット１６は、ノズルプレート２２、流路基板２３、共通液室基板２４、及び、コンプライアンス基板２５から概略構成され、これらの部材を積層した状態でユニットケース２６に取り付けられている。

ノズルプレート２２（ノズル形成部材の一種）は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル２７を列状に開設した板状の部材である。本実施形態では、３００ｄｐｉに対応するピッチで３００個のノズル２７を列設することでノズル列（ノズル群の一種）が構成されている。本実施形態においては、当該ノズルプレート２２に２つのノズル列が形成されている。

流路基板２３は、その上面（共通液室基板２４側の面）に二酸化シリコンからなる極薄い弾性膜３０が熱酸化によって形成されている。この流路基板２３には、図４に示すように、異方性エッチング処理によって複数の隔壁で区画された圧力室３１が各ノズル２７に対応して複数形成されている。この流路基板２３における圧力室３１の列の外側には、共通液室３２の一部を区画する連通空部３３が形成されている。この連通空部３３は、インク供給路３４を介して各圧力室３１と連通している。

流路基板２３の上面の弾性膜３０上には、金属製の下電極膜（共通素子電極４６）と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層（図示せず）と、金属からなる上電極膜（個別素子電極４７）とを順次積層することで形成された圧電素子３５（本発明における圧力発生素子の一種）が圧力室３１毎に形成されている。この圧電素子３５は、所謂撓みモードの圧電素子であり、圧力室３１の上部を覆うように形成されている。本実施形態において、２列のノズル列に対応して２列の圧電素子列（本発明における圧力発生素子群に相当）が、ノズル列方向で見て圧電素子３５が互い違いとなる状態でノズル列に直交する方向に並設されている。なお、下電極膜が個別素子電極４７で、上電極膜が共通素子電極４６である構成を採用することもできる。

圧電素子３５の各素子電極４７，４６からはそれぞれ電極配線部４８，４９が弾性膜３０上に延出されており、これらの電極配線部の電極端子に相当する部分に、フレキシブルケーブル３９の配線端子５３，５７が電気的に接続される。そして、各圧電素子３５は、フレキシブルケーブル３９を通じて個別素子電極および共通素子電極間に駆動電圧が印加されることにより変形するように構成されている。本実施形態において、上記弾性膜３０、各電極４６，４７を含む圧電素子３５、及び圧電素子３５の各電極に導通する電極配線部４８，４９が、アクチュエーターユニットに相当する。なお、電極配線部やフレキシブルケーブル３９の詳細については後述する。

上記圧電素子３５が形成された流路基板２３上には、厚さ方向に貫通した貫通空部３６を有する共通液室基板２４（保護基板）が配置される。この共通液室基板２４は、流路基板２３やノズルプレート２２と同様にシリコン単結晶基板を用いて作製されている。また、この共通液室基板２４における貫通空部３６は、流路基板２３の連通空部３３と連通して共通液室３２の一部を区画する。また、共通液室基板２４には、圧電素子３５に対向する領域に当該圧電素子３５の駆動を阻害しない程度の大きさの圧電素子収容空部３７が形成されている。さらに、共通液室基板２４において、隣り合う圧電素子列の間には、基板厚さ方向を貫通した配線空部３８が形成されている。この配線空部３８内には、平面視において、圧電素子３５の個別素子電極端子４８や共通素子電極端子５１（図５）等が配置される。

また、共通液室基板２４の上面側には、コンプライアンス基板２５が配置される。このコンプライアンス基板２５における共通液室基板２４の貫通空部３６に対向する領域には、インク導入針２０側からのインクを共通液室３２に供給するためのインク導入口４０が厚さ方向に貫通して形成されている。また、このコンプライアンス基板２５の貫通空部３６に対向する領域のインク導入口４０及び後述する貫通口２５ａ以外の領域は、極薄く形成された可撓部４１となっており、この可撓部４１によって貫通空部３６の上部開口が封止されることで共通液室３２が区画形成される。そして、この可撓部４１は、共通液室３２内のインクの圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能する。さらに、コンプライアンス基板２５の中央部には、貫通口２５ａが形成されている。この貫通口２５ａは、ユニットケース２６の空部４４と連通する。

ユニットケース２６は、インク導入口４０に連通してインク導入針２０側から導入されたインクを共通液室３２側に供給するためのインク導入路４２が形成されると共に、可撓部４１に対向する領域にこの可撓部４１の膨張を許容する凹部４３が形成された部材である。このユニットケース２６の中心部には、厚さ方向に貫通した空部４４が開設されており、この空部４４内にフレキシブルケーブル３９の一端側が挿通されて、アクチュエーターユニットの素子電極端子と接続される。

そして、これらのノズルプレート２２、流路基板２３、共通液室基板２４、コンプライアンス基板２５、及び、ユニットケース２６は、接着剤や熱溶着フィルム等を間に配置して積層した状態で加熱することで相互に接合される。

以上のように構成されたヘッドユニット１６を備える記録ヘッド３は、各ノズルプレート２２がプラテン５に対向した状態でノズル列方向が副走査方向と一致するようにキャリッジ４に取り付けられる。そして、各ヘッドユニット１６は、インクカートリッジ３からのインクを、インク導入路４２を通じてインク導入口４０から共通液室３２側に取り込み、共通液室３２からノズル２７に至るインク流路（液体流路の一種）をインクで満たす。そして、フレキシブルケーブル３９からの駆動電圧を圧電素子３５に供給してこの圧電素子３５を撓み変形させることによって、対応する圧力室３１内のインクに圧力変動を生じさせ、このインクの圧力変動を利用してノズル２７からインクを噴射させる。

図５は、圧電素子３５の素子電極および当該素子電極から延びる素子電極配線部のレイアウトを説明する模式図である。なお、同図において、濃いハッチングで示す部分は個別素子電極４７およびこれに導通する個別素子電極配線部４８であり、薄いハッチングで示す部分は共通素子電極４６およびこれに導通する共通素子電極配線部４９である。また、同図では、縦方向がノズル列設方向（圧電素子列設方向）であり、ノズル列２列分に対応する構成が図示されている。本実施形態において、電極膜の材料としては、白金又は金が用いられる。

本実施形態においては、圧力室３１の一部を区画する弾性膜３０上に各圧電素子３５に共通な共通素子電極４６（４６ａ，４６ｂ）が、ノズル列方向に沿って同方向に長尺な平面視矩形状に連続的に形成され、その上に圧電体層（図示せず）、個別素子電極４７（４７ａ，４７ｂ）が順次積層されて圧電素子３５毎にパターニングされている。個別素子電極４７の長手方向の寸法は、共通素子電極４６の短尺方向の幅よりも少し長くなっている。また、個別素子電極４７の幅方向（短尺方向）の寸法は、圧力発生素子３５の幅と同程度に揃えられている。隣り合うノズル列の間には、各個別素子電極４７に対応して当該電極４７に導通する平面視短冊状の個別素子電極端子４８（個別素子電極配線部の一種）が形成されている。この個別素子電極端子４８の長尺方向の寸法は、隣の共通素子電極４６に接触しない程度の長さに設定されている。また、個別素子電極端子４８の幅方向（短尺方向）の寸法は、個別素子電極４７の幅の寸法に揃えられている。そして、一方（図において左側）のノズル列に対応する個別素子電極端子４８ａと、他方（図において右側）のノズル列に対応する個別素子電極端子４８ｂとは、ノズル列方向において互い違いに並ぶように一定の間隔で列状に配置されている。これらの個別素子電極端子４８は、フレキシブルケーブル３９のうちの第１のケーブル３９ａの一端側個別電極配線端子５３（図６参照）と電気的に接続される部分である。

また、各共通素子電極４６ａ，４６ｂのノズル列方向両側には、共通素子電極部４９（共通素子電極配線部の一種）がそれぞれ形成されている。共通素子電極部４９は、ノズル列方向に直交する方向に沿って各ノズル列に対応する各共通素子電極４６ａ，４６ｂに渡って延びており、これらの共通素子電極４６ａ，４６ｂに共通な電極配線部となっている。また、この共通素子電極部４９は、枝電極部５０を通じて各共通素子電極４６と導通している。また、この共通素子電極部４９において、個別素子電極端子４８の列設方向両側に位置する部分、即ち、図５において破線の円で囲まれた部分が、フレキシブルケーブルの一端側共通電極配線端子７８と接合される共通素子電極端子５１である。

図６は、フレキシブルケーブル３９（本発明における配線部材の一種）の構成を説明する図である。本発明に係るフレキシブルケーブル３９は、図６（ａ）に示す第１のケーブル３９ａ（第１の配線部材の一種）と、図６（ｂ）に示す第２のケーブル３９ｂ（第２の配線部材の一種）と、の２枚１組から成り、これらを重ねた状態で用いられるように構成されている。

第１のケーブル３９ａは、ポリイミド等の矩形状のベースフィルムの一方の面に圧電素子３５への駆動電圧の印加を制御するための制御ＩＣ５２が実装されると共に、この制御ＩＣ５２に接続される個別電極配線５５のパターンが形成されている。また、第１のケーブル３９ａの一端部（図６における下側の端部）には、一端側個別電極配線端子５３が、アクチュエーターユニットの各個別素子電極端子４８に対応して複数列設され、他端部（図６における上側の端部）には、プリンター本体側からの信号を中継する基板（図示せず）の基板端子部に接続される他端側個別電極配線端子５４が複数列設されている。そして、第１のケーブル３９ａは、両端部の配線端子５３，５４以外の配線パターンや制御ＩＣ５２の表面がレジストで覆われている。

第２のケーブル３９ｂは、その幅Ｗ２（個別電極配線端子列設方向に対応する方向の幅）が第１のケーブル３９ａの幅Ｗ１よりも大きいベースフィルムの一方の面に共通電極配線５９のパターンが形成された配線部材である。なお、第２のケーブル３９ｂの縦方向（端子列設方向に直交する方向）の寸法は、第１のケーブル３９ａの縦方向の寸法に揃えられている。この第２のケーブル３９ｂの一端部における幅方向両側には、アクチュエーターユニットの共通素子電極端子５１に対応して、一端側共通電極配線端子５７ａ，５７ｂがそれぞれ形成されている。また、この一端部において、一端側共通電極配線端子５７から外れた部分、即ち、左右の一端側共通電極配線端子５７ａ，５７ｂの間の部分には、一端側から他端側に向けて矩形状に切り欠かれた一端側切欠部６０が形成されている。この一端側切欠部６０の幅Ｗ３は、第１のケーブル３９ａの幅Ｗ１と同程度に又は少し大きく設定されている。また、一端側切欠部６０の切欠深さＤ１は、第１のケーブル３９ａの一端部における一端側個別電極配線端子５３の形成部分の幅Ｗ４と同程度に又は少し大きく設定されている。

第２のケーブル３９ｂの他端部における幅方向両側には、上記基板の基板端子部に接続される他端側共通電極配線端子５８ａ，５８ｂがそれぞれ形成されている。この他端部において、他端側共通電極配線端子５８から外れた部分、即ち、左右の他端側共通電極配線端子５８ａ，５８ｂの間の部分には、他端側から一端側に向けて矩形状に切り欠かれた他端側切欠部６１が形成されている。この他端側切欠部６１の幅は、一端側切欠部６０の幅Ｗ３に揃えられている。また、他端側切欠部６１の深さＤ２は、第１のケーブル３９ａの他端部における他端側個別電極配線端子５４の形成部分の幅Ｗ５と同程度に又は少し大きく設定されている。共通電極配線５９は、ケーブル幅方向の両側に形成されて、一端側共通電極配線端子５７と他端側共通電極配線端子５８とを連結する縦方向の共通電極縦配線５９ａ，５９ｂと、これらの共通電極縦配線５９ａ，５９ｂ同士を連結する横方向の共通電極横配線５９ｃとから略Ｈ状に形成されている。これらの共通電極配線５９は、制御ＩＣ５２には接続されず、プリンター１の接地線に接続される。そして、第２のケーブル３９ｂは、配線端子５７ａ，５７ｂ，５８ａ，５８ｂ以外の部分がレジストで覆われている。

これらの第１のケーブル３９ａ及び第２のケーブル３９ｂが、配線端子形成面である一方の面を同一側に向けた状態で重ね合わせられて両者の両端部が揃えられると、第２のケーブル３９ｂの一端側切欠部６０内に第１のケーブル３９ａの一端側個別電極配線端子５３が配置され、他端側切欠部６１内に第１のケーブル３９ａの他端側個別電極配線端子５４が配置される。この状態では、第１のケーブル３９ａの一端側個別電極配線端子群の列設方向外側（両側）に、第２のケーブル３９ｂの一端側共通電極配線端子５７ａ，５７ｂが配置される。同様に、第１のケーブル３９ａの他端側個別電極配線端子群の列設方向外側に、第２のケーブル３９ｂの他端側共通電極配線端子５８ａ，５８ｂが配置される。

アクチュエーターユニットへの配線作業時において、これらのケーブル３９ａ，３９ｂの一端部は、配線端子形成領域と配線パターン形成領域との間に仮想的に設定された折り曲げ線ＢＬから配線端子や配線パターン等が形成されている一方とは反対側の他方の面側に向けて略直角に屈曲された状態とされる（図３および図４参照）。この状態では、各配線端子５３，５７が形成された部分が、アクチュエーターユニットへの取り付け時にアクチュエーターユニット側の各素子電極端子４８，５１に対向する。各配線端子５３，５７には、予めハンダメッキが施されており、これらの配線端子５８，５９がアクチュエーターユニット側の対応する素子電極端子４８，５１にハンダ付けされることによって電気的に接続され、フレキシブルケーブル３９がアクチュエーターユニットに取り付けられる。即ち、第１のケーブル３９ａの各一端側個別電極配線端子５３は、アクチュエーターユニット側の対応する個別素子電極端子４８にそれぞれ接続され、第２のケーブル３９ｂの一端側共通電極配線端子５７ａ，５７ｂは、アクチュエーターユニット側の対応する共通素子電極端子５１ａ，５１ｂにそれぞれ接続される。また、各配線端子５４，５８は、上記基板の対応する基板端子にハンダ付けされることによって電気的に接続される。

このように、フレキシブルケーブル３９が、第１のケーブル３９ａと第２のケーブル３９ｂとから構成され、第１のケーブル３９ａに、個別電極配線端子５３，５４、個別電極配線５５、および制御ＩＣが設けられ、第２のケーブル３９ｂには、共通電極配線端子５７，５８、及び共通電極配線５９のみが設けられるので、第２のケーブル３９ｂにおける共通電極配線５９の形成面積を従来の配線部材よりも多く確保することができる。これにより、複数のノズル２７からインクを同時に噴射する際の共通電極における電圧降下が抑制される。そして、その分、アクチュエーターユニット側の共通素子電極部の面積を削減することができる。即ち、例えば、従来の記録ヘッドで電圧降下を防止するために必要としていたノズル列方向に沿って延びる共通縦電極部（図７における符号７３ａ）が、本発明に係る記録ヘッド３では不要となる。これにより、記録ヘッド３の小型化に寄与することが可能となる。

また、第２のケーブル３９ｂの両端部に切欠部６０，６１が形成され、ケーブル同士を重ねたときに切欠部６０，６１内に第１のケーブル３９ａの各配線端子５３，５４がそれぞれ配置されるので、個別電極配線端子群と共通電極配線端子とを同一列上に並べることができる。これにより、ケーブルの一端部では、各配線端子とアクチュエーターユニット側の素子端子との接合を同時に行うことができるし、ケーブルの他端部では、各配線端子と基板端子との接合を同時に行うことができ、簡便である。また、第１のケーブル３９ａの両端部と第２のケーブル３９ｂの両端部とが重ならないので、配線作業時の屈曲が容易となる。

なお、以上では、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド３を例に挙げて説明したが、本発明は、フレキシブルケーブルを通じて圧力発生素子に駆動電圧を供給する構成の他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。

１…プリンター，３…記録ヘッド，１６…ヘッドユニット，２７…ノズル，３０…弾性体膜，３１…圧力室，３５…圧電素子，３９…フレキシブルケーブル，３９ａ…第１のケーブル，３９ｂ…第２のケーブル，４６…共通素子電極，４７…個別素子電極，４８…個別素子電極端子，４９…共通素子電極部，５０…枝電極部，５１…共通素子電極端子，５２…制御ＩＣ，５３…一端側個別電極配線端子，５４…他端側個別電極配線端子，５５…個別電極配線，５７…一端側共通電極配線端子，５８…他端側共通電極配線端子７８…共通電極配線，６０…一端側切欠部，６１…他端側切欠部

Claims (4)

1. 個別素子電極および共通素子電極間に駆動電圧が印加されることにより圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて当該圧力室に通じるノズルから液体を噴射させる圧力発生素子を複数有するアクチュエーターユニットを備えた液体噴射ヘッドの前記アクチュエーターユニットに前記駆動電圧を供給する配線部材であって、
   各圧力発生素子の個別素子電極端子に対応して一端部に複数形成された一端側個別電極配線端子および各個別電極配線端子に対応して形成された個別電極配線を有する第１の配線部材と、
   各圧力発生素子の共通素子電極端子に対応して一端部に形成された一端側共通電極配線端子および当該一端側共通電極配線端子に対応して形成された共通電極配線を有し、個別電極配線端子列設方向に対応する方向の幅が前記第１の配線部材の個別電極配線端子列設方向の幅よりも大きい第２の配線部材と、を備え、
   前記第１の配線部材と前記第２の配線部材とは、配線端子形成面を同一側に向け尚且つ前記一端側個別電極配線端子群の配線端子列設方向の外側に前記一端側共通電極配線端子が位置するよう重ね合わせられ、各配線端子が前記圧力発生素子の素子端子と対向するようにそれぞれの一端部が同一方向に屈曲され、各配線端子がそれぞれ対応する素子端子に接合されることを特徴とする液体噴射ヘッド用配線部材。
2. 前記第２の配線部材は、前記一端部において前記一端側共通電極配線端子から外れた位置に一端側から他端側に部分的に切り欠かれた一端側切欠部を有し、
   前記第１の配線部材と前記第２の配線部材が重ね合わせられた状態で、前記一端側個別電極配線端子群が、前記一端側切欠部内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド用配線部材。
3. 前記第１の配線部材は、複数の他端側個別電極配線端子を他端部に有し、
   前記第２の配線部材は、他端側共通電極配線端子と、当該他端側共通電極配線端子から外れた位置において他端側から一端側に向けて部分的に切り欠かれた他端側切欠部と、を他端部に有し、
   前記第１の配線部材と前記第２の配線部材が重ね合わせられた状態で、前記他端側個別電極配線端子群が、前記他端側切欠部に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射ヘッド用配線部材。
4. 個別素子電極および共通素子電極間に駆動電圧が印加されることにより圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて当該圧力室に通じるノズルから液体を噴射させるための圧力発生素子を複数有するアクチュエーターユニットを備え、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド用配線部材を通じて各圧力発生素子に前記駆動電圧を印加する液体噴射ヘッドであって、
   前記個別素子電極に導通する個別素子電極接続部と、
   前記共通素子電極に導通する共通素子電極接続部と、を有し、
   前記個別素子電極接続部は、前記第１の配線部材の対応する個別電極配線端子に接続され、
   前記共通素子電極接続部は、前記第２の配線部材の対応する共通電極配線端子に接続されたことを特徴とする液体噴射ヘッド。

Images