JP2016092400A - 配線部材の保持構造、液体吐出ヘッド及び液体を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】難接着性のフレキシブル配線部材を保持部材に接着接合して保持するときに小さな面積で十分な接合強度を得ることが難しい。【解決手段】ＦＰＣ１１０には配線電極１１２のお先端部側に端子電極１１４が形成され、端子電極１１４が形成された表面側と反対の裏面側にも信号伝送などに使用しないダミー電極となる裏面電極１１５が形成され、ＦＰＣ１１０は裏面電極１１５を介して保持部材となる基板１２０に接着剤１３０で接合されて保持されている。【選択図】図１

Description

本発明は配線部材の保持構造、液体吐出ヘッド及び液体を吐出する装置に関する。

フレキシブル配線部材の保持構造として、例えば、液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）において、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線基板）を電気配線基板に接着剤で接合して保持し、ＦＰＣの配線電極と電気配線基板の電気配線とをワイヤボンディングによって接続するものが知られている（特許文献１）。

また、同じく液体吐出ヘッドにおいて、ＦＰＣをノズル基板に接合した補強板に接着接合して保持し、ＦＰＣの配線電極と圧電素子とをワイヤボンディングによって接続するものが知られている（特許文献２）。

特開２００７−３３５４７１号公報 特開２００９−２５５４４４号公報

ところで、ＦＰＣなどのフレキシブル配線部材の基材は、一般的に難接着性のポリイミド樹脂で形成されている。そのため、配線部材を接着剤によって他の部材（これを「保持部材」という。）に接合して固定保持するとき、小さな接合面積で十分な接合強度を得ることが困難であるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、小さな接合面積で十分な接合強度を得られるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る配線部材の保持構造は、
フレキシブル配線部材を保持部材に接着接合して固定する配線部材の保持構造であって、
前記配線部材には、配線用電極が形成された表面側と反対の裏面側にも電極が形成され、
前記配線部材は前記裏面側の前記電極を介して前記保持部材に接着接合されている
構成とした。

本発明によれば、小さな接合面積で十分な接合強度を得られる。

本発明の第１実施形態における配線部材の保持構造に係る部分の断面説明図である。 本発明の第２実施形態における配線部材の保持構造に係る部分の断面説明図である。 同じく平面説明図である。 同じく配線部材の表面側の平面説明図である。 同じく配線部材の裏面側の平面説明図である。 本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの分解斜視説明図である。 同じく個別液室部分のノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。 同じく個別液室部分のノズル配列方向に沿う断面説明図である。 同液体吐出ヘッドにおける配線部材の保持構造に係る部分の断面説明図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の要部平面説明図である。 同装置の要部側面説明図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。 本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例の正面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態について図１を参照して説明する。図１は同実施形態における配線部材の保持構造に係る部分の断面説明図である。

フレキシブル配線部材であるＦＰＣ１１０は、保持部材である基板１２０に、接着剤１３０にて接着接合されて保持されている。

ＦＰＣ１１０は、基材１１１と、配線用電極である配線電極１１２、被覆材１１３と、配線電極１１２と反対側に設けられた電極１１５とで構成されている。

ここで、基材１１１は、ポリイミド等の絶縁性樹脂フィルムで形成されている。配線電極１１２は、銅（Ｃｕ）又は銅合金等の良導電性金属で形成されている。被覆材１１３は、ポリイミド等の絶縁性樹脂からなり、フィルム状の樹脂を接着するか、液状の樹脂を塗布，硬化することで形成されている。

配線電極１１２の先端部側には端子電極１１４が設けられている。端子電極１１４には、例えば基板１２０側と接続するワイヤ１４０が接続される。端子電極１１４は、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）をめっき等により形成し、金を表層に形成している。

そして、ＦＰＣ１１０には、配線用電極である端子電極１１４を含む配線電極１１２が形成された表面側と反対側の裏面側にも電極（これを「裏面電極」という。）１１５が形成されている。ここでは、裏面電極１１５は、端子電極１１４の裏面側に相当する領域を含む領域に形成されている。この裏面電極１１５は、信号伝送等に使用しないダミー電極としている。

裏面電極１１５は、配線電極１１２と同様に、銅又は銅合金等の接着性に優れた金属膜で形成している。なお、銅の腐食が問題となる場合は、ニッケルを表層に形成してもよい。

この場合、裏面電極１１５の表面には、端子電極１１４の表面のように難接着性の金を成膜していない。すなわち、配線用電極を構成している端子電極１１４の表面電極と裏面電極１１５の表面金属とが異なる構成としている。これにより、接合強度の低下を抑えることができる。

一方、保持部材となる基板１２０は、基材１２１と、配線電極１２２と、被覆材１２３とを有している。

ここで、基材１２１は、ガラスエポキシ樹脂、セラミック、シリコン（Ｓｉ）等の絶縁性基板で形成している。

配線電極１２２は、金、アルミ（Ａｌ）、銅又はそれらの合金等の良導電性金属で形成している。

被覆材１２３は、基材１２１がガラスエポキシ樹脂やセラミックの場合は、エポキシやポリイミド等の絶縁性樹脂からなり、フィルム状の樹脂を接着するか、液状の樹脂を塗布、硬化することで形成している。また、基材１２１がシリコンの場合は、半導体プロセスで一般的な絶縁膜であるＳｉＮ等で形成している。

配線電極１２２の先端部側は端子電極１２４としている。端子電極１２４は、ワイヤ１４０を介してＦＰＣ１１０の端子電極１１４と接続される。配線電極１２２がワイヤ１４０と接合し難い金属の場合には、端子電極１２４はニッケルと金をめっき等により形成し、金を表層に形成することが好ましい。

接着剤１３０は、ＦＰＣ１１０の裏面電極１１５と基板１２０の基材１２１とを接着でき、ワイヤボンディング温度で軟化しない接着剤を用いている。また、接着剤１３０としては、低温で、短時間で、硬化可能な接着剤が好ましい。さらに、接着力、耐熱性、耐湿性、作業性、耐久性などを考慮すると、熱硬化性接着剤が好ましい。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂等を主剤とするエポキシ系接着剤が好ましい。なお、シアノアクリレート等の瞬間接着剤を用いることもできる。

ワイヤ１４０としては、金を用いている。他にも、銀（Ａｇ）、銅等の素材を用いることができるが、ＦＰＣ１１０へのワイヤボンディング材料としては、ポリイミドでの超音波振動の吸収があるため、金が好ましい。

そして、ＦＰＣ１１０は、端子電極１１４が上になるように配置して、裏面電極１１５を介して接着剤１３０で、基板１２０上に接着固定している。

例えば、基材１２１のＦＰＣ１１０との接着領域に接着剤１３０をディスペンス、印刷、シート等で供給する。その後、ＦＰＣ１１０を重ね合わせ、ＦＰＣ１１０の端子電極１１４部分を図示しない加圧部材によって加圧した状態で、加熱又は常温放置し、接着剤１３０を硬化させることで、ＦＰＣ１１０を基板１２０に接着接合することができる。

そして、超音波を用いたワイヤボンディングにより、ワイヤ１４０をＦＰＣ１１０の端子電極１１４と基板１２０の端子電極１２４とに接続している。

このように、ワイヤボンディング温度で軟化しない金属からなる裏面電極１１５と保持部材（ここでは基板１２０）とを接着接合している。

これにより、ＦＰＣ１１０のポリイミド樹脂などの難接着性を有する基材１１１を基板１２０に接合する場合に比べて、接合が容易となり、小さな接合面積でも十分な接合強度や接合品質を得ることができ、また接着剤のコストを低減することができる。

さらに、ワイヤボンディングの接合品質を劣化させることがない。つまり、超音波を用いたワイヤボンディングの際に、超音波による振動が接着剤の層に吸収されないので、高い接合品質でワイヤボンディングを行うことができる。

なお、接着剤１３０としては、低温で、短時間で、接着可能な接着剤を使用することで、基板１２０が熱に弱い基板である場合にも対応できる。

また、ＦＰＣ１１０の裏面電極１１５の表面を銅又はニッケルとすることで、ポリイミド樹脂よりも接着が容易になり、接合強度、接着品質を向上でき、接着剤のコストを低減できる。また、裏面電極１１５を設けることによるコスト増加を抑えることができる。

また、ＦＰＣ１１０と基板１２０との接合面積を小さくすることができることで、ＦＰＣ１１０や基板１２０を小型化でき、コストを低減することができる。

また、本実施形態では、ＦＰＣ１１０のワイヤボンディングにより電気的に接続される端子電極１１４の表面を金としている。ＦＰＣ１１０を基板１２０に接着接合するときに端子電極１１４を加圧するが、このとき、接着剤１３０が流動してＦＰＣ１１０の表面に這い上がることがある。這い上がった接着剤１３０が端子電極１１４と加圧部材に付着しても、端子電極１１４表面の金と難接着な接着剤１３０を使用することで、端子電極１１４上に接着剤１３０が残ることがない。これにより、ワイヤ１４０と端子電極１１４の接合を阻害することがない。

なお、接着剤１３０として使用する前述した熱硬化性接着剤や瞬間接着剤は、一般的に金とは難接着であるので、ほとんどの接着剤の這い上がりによるワイヤボンディング不良を回避できる。

また、ＦＰＣ１１０に接着層を介在させないで裏面電極１１５を形成することで、ＦＰＣ１１０の端子電極１１４の反対面に接着剤で裏打ち板（補強板）を接着する場合に比べて、裏打ち板接着用の接着剤がないため、ワイヤボンディングを行うときの裏打ち板接着用の接着剤での超音波による振動の吸収がなくなり、ワイヤボンディングの接合品質を向上することができる。

なお、ＦＰＣ１１０に接着層を介在させないで裏面電極１１５を形成するには、例えば基材１１１に銅、ニッケルなどの金属膜をめっき法で形成する。

次に、本発明の第２実施形態について図２ないし図７を参照して説明する。図２は同実施形態における配線部材の保持構造に係る部分の断面説明図、図３は同じく平面説明図、図４は配線部材の表面側の平面説明図、図７は配線部材の裏面側の平面説明図である。

本実施形態では、ＦＰＣ１１０は基板１２０の端部に接着剤１３０で接着接合して固定保持している。

このとき、接着剤１３０はＦＰＣ１１０の裏面電極１１５から基板１２０の端面１２０ａに濡れ広がり、接着剤１３０によるフィレット形状部１３０ａが形成されている。

このように、ＦＰＣ１１０と端面１２０ａとの間で接着剤１３０のフィレット形状部１３０ａが形成されることで、ＦＰＣ１１０と基板１２０の接着強度を高めることができる。特に、ＦＰＣ１１０を引き剥がそうとする外力に対して強くなり、ＦＰＣ１１０の接合信頼性を向上することができる。

なお、図示しないが、基板１２０に開口部（穴）を形成し、ＦＰＣ１１０が開口部上にあり、接着剤１３０が裏面電極１１５と基板１２０の開口部側面とに濡れ広がり、接着剤がフィレット状に形成されていても良い。

次に、ＦＰＣ１１０の裏面電極１１５の平面形状について説明する。

ＦＰＣ１１０の裏面電極１１５は、配線電極１１２の端子電極１１４と同様にパターン化された裏面電極１１５Ａと、ＦＰＣ１１０の先端部外縁に沿って形成された裏面電極１１５Ｂとで構成されている。裏面電極１１５Ａと裏面電極１１５Ｂとの間は、裏面電極を設けていない除去領域１１５Ｃとしている。また、裏面電極１１５Ａはパターン化されているので、裏面電極１１５Ａ間も除去領域１１５Ｄとなる。

ここで、裏面電極１１５Ａと裏面電極１１５Ｂとの間の除去領域１１５Ｃは、端子電極１１４にワイヤボンディングによってワイヤ１４０が接続される領域（位置）の裏面以外の領域に設けている。言い換えれば、ＦＰＣ１１０の配線用電極を構成している端子電極１１４の他の接続部との接続領域以外の領域に対応する裏面電極１１５の一部が除去されている。

このように、裏面電極１１５の一部を除去して除去領域１１５Ｃ、１１５Ｄを設けることで、接着剤１３０を厚めに塗布しても、接着剤１３０は除去した部分や基板端面１２０ａに多く残るため、接着剤全体の厚さを薄く形成する場合に比べ接着強度を強くすることができる。

また、ワイヤボンディングによってワイヤ１４０が接続される直下の部分は接着剤１３０を薄く形成できるので、ワイヤボンディングの接合品質を劣化させることがない。すなわち、接着剤１３０の層が薄いので、超音波による振動が接着剤の層に吸収されず、ワイヤボンディングの接合品質を劣化させない。

また、ＦＰＣ１１０を接着する基板１２０に凸部を設ける必要がないため、基板サイズを小さくすることができる。また、接着剤１３０として、厚くしか塗布できない、つまり、粘度の高い接着剤でも使用することができる。

また、ＦＰＣ１１０の外縁部に裏面電極１１５Ｂを形成しているので、接着剤１３０をＦＰＣ１１０の周縁部より内側に塗布することにより、接着剤１３０がＦＰＣ１１０の端面を這い上がり、端子電極１１４に付着することを抑制することができる。つまり、接着剤１３０の端子電極１１４への付着によるワイヤボンディングの接合品質を劣化させることを防止できる。

なお、接着剤１３０が端子電極１１４に付着しない程度に、接着剤１３０を薄く塗布できる場合は、パターン化された裏面電極１１５Ａ間の電極の無いスペース（除去領域１１５Ｄ）をなくし、裏面電極１１５Ａは一体化しても良く、また、周縁部の裏面電極１１５Ｂがなくても良い。

次に、本発明の第３実施形態について図４ないし図８を参照して説明する。図３は同実施形態に係る液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図７は同じく個別液室部分のノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図８は同じく個別液室部分のノズル配列方向に沿う断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、振動板３と、圧力発生手段である圧電素子１１と、保持基板５０と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材７０とを備えている。

なお、本実施形態では、流路板２、振動板３及び圧電素子１１で構成される部分を、アクチュエータ部材としての「アクチュエータ基板２０」とする。ただし、アクチュエータ基板２０として独立の部材が形成された後にノズル板１や保持基板５０、フレーム部材７０と接合されることまで意味するものではない。

ノズル板１には、液滴を吐出する複数のノズル４が形成されている。ここでは、ノズル４を配列したノズル列を２列配置した構成としている。

流路板２は、ノズル板１及び振動板３とともに、ノズル４が通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７が通じる液導入部（通路）８を形成している。液滴を吐出するノズル４に通じる個別液室６、流体抵抗部７及び液導入部８を併せて個別流路５とする。

個別流路５の液導入部８は、振動板３に形成されたフィルタ部９を通じて、保持基板５０の開口部１０Ａからフレーム部材７０で形成される共通液室に通じている。また、フィルタ部９は１又は複数の開口であるフィルタ孔９１で構成される。なお、図１ではフィルタ部９は開口で図示している。

振動板３は、個別液室６の壁面の一部をなす変形可能な振動領域３０を形成している。そして、この振動板３の振動領域３０の個別液室６と反対側の面には、振動領域３０と一体的に圧力発生手段としての圧電素子１１が設けられ、振動領域３０と圧電素子１１によって圧電アクチュエータ構成している。

圧電素子１１は、振動領域３０側から下部電極１３、圧電層（圧電体）１２及び上部電極１４を順次積層形成して構成している。この圧電素子１１上には層間絶縁膜２１が形成されている。

圧電素子１１の下部電極１３は共通配線１５を介して引き出されて接続パッド１７に接続されている。上部電極１４は個別配線１６を介して引き出されて接続パッド１８に接続され、駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）５００に接続される。

ドライバＩＣは、圧電素子列の列間の領域を覆うようにフリップチップボンディングやワイヤボンディングなどの工法によりアクチュエータ基板２０上に実装されている。

そして、アクチュエータ基板２０上には、パッシベーション層２２を介して圧電素子１１を収容する凹部（振動室）５１及び配線用空間５２を形成する保持基板５０を設けている。

保持基板５０は、共通液室の一部である開口部５５も形成している。この保持基板５０は、接着剤によってアクチュエータ基板２０の振動板３側に接合されている。

この保持基板５０は、後述するように、配線部材であるＦＰＣ１１０を接着接合して固定保持する保持部材としている。

このように構成したこの液体吐出ヘッドにおいては、ドライバＩＣ５００から圧電素子１１の上部電極１４と下部電極１３の間に電圧を与えることで、圧電層１２が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域３０と平行な方向に収縮する。

このとき、下部電極１３側は振動領域３０で拘束されているため、振動領域３０の下部電極１３側に引っ張り応力が発生し、振動領域３０が個別液室６側に撓み、内部の液体を加圧することで、ノズル４から液滴が吐出される。

次に、この液体吐出ヘッドにおける配線部材の保持構造について図９を参照して説明する。図９は同説明に供する配線部材の保持構造に係る部分の断面説明図である。

アクチュエータ基板２０に実装された駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）５００の入出力端子、電源端子、駆動電源入力端子等は、バンプ（突起電極）５０１を介してアクチュエータ基板２０上の配線２５に接続されている。配線２５表面には絶縁保護膜２６が形成されている。配線２５の端子部は、保護膜２６を形成しないで、端子電極２４としている。

配線２５は、アルミからなり、スパッタ，エッチング等の半導体プロセスで形成される。保護膜２６は、半導体プロセスで一般的な絶縁膜であるＳｉＮ等で形成している。

一方、配線部材であるＦＰＣ１１０は、前記第２実施形態などと同様の構成であり、基材１１１と配線電極１１２と被覆材１１３を有し、配線電極１１２の一部を端子電極１１４としている。また、基材１１１の裏面側には裏面電極１１５を形成している。

ここでの裏面電極１１５は、前記第２実施形態と同様に、パターン化されたダミーの裏面電極１１５Ａと、同じく周縁の裏面電極１１５Ｂとに分けている。

そして、ＦＰＣ１１０は、端子電極１１４が表面側になるように、アクチュエータ基板２０の保持基板５０上に接着剤１３０で接着接合して固定保持している。

したがって、ＦＰＣ１１０は、アクチュエータ基板２０の表面よりも重力方向で高い位置に配置される保持基板５０上に固定されることになり、ＦＰＣ１１０の端子電極１１４はアクチュエータ基板２０の端子電極２４より高い位置に配置される。

これにより、アクチュエータ基板２０の端部まで保持基板５０で保持して補強することができる。また、ＦＰＣ１１０を接着接合する接着剤１３０がアクチュエータ基板２０の端子電極２４まで濡れ広がることを防止できる。また、ＦＰＣ１１０を接着接合するときに使用するツール（図示せず）として、アクチュエータ基板２０の端部からはみ出るものを使用でき、組み立て作業が容易になる。

前記第２実施形態と同様に、接着剤１３０はＦＰＣ１１０の裏面電極１１５から保持基板２０の端面２０ａに濡れ広がり、接着剤１３０のフィレット形状部１３０ａが形成されている。

これにより、ＦＰＣ１１０と保持基板２０の接着強度を高めることができ、特に、ＦＰＣ１１０を引き剥がそうとする外力に対して強くなり、ＦＰＣ１１０の接合信頼性を向上することができる。

また、接着剤１３０は、配線電極１１２に沿う方向において、ワイヤ１４０と接続する直下部分は薄く、裏面電極１１５Ａ先端と裏面電極１１５Ｂとの間、及びフィレット形状の部分で厚く形成される。

これにより、接着剤１３０全体の厚みを薄く形成する場合に比べて接合強度を高くすることができる。そして、ワイヤボンディングによる接続される直下の部分は接着剤１３０を薄くできることで、ワイヤボンディングの接合品質を向上させることできる。

ここで、接着剤１３０は、ＦＰＣ１１０の裏面電極１１５と保持基板５０とを接着接合できる接着剤である。

この接着剤１３０としては、１００℃以下の低温で短時間でも硬化可能な接着剤を使用することが好ましい。これにより、ワイヤボンディング温度で軟化せず、また、圧電素子１１を消極させず、ノズル板１の下部表面に撥液膜が施してある場合でも撥液膜を劣化させることなく、ＦＰＣ１１０の裏面電極１１５と保持基板５０とを接着接合できる。

加えて、接着力、耐熱性、耐湿性、作業性、耐久性などを考慮すると、接着剤１３０としては、熱硬化性接着剤が好ましく、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂等を主剤とするエポキシ系接着剤が好ましい。なお、シアノアクリレート等の瞬間接着剤を用いることもできる。

アクチュエータ基板２０の配線２５とＦＰＣ１１０の配線電極１１２とは、ワイヤ１４０を介して電気的に接続している。

ワイヤ１４０としては、金を用いている。ワイヤ１４０は、超音波を用いたワイヤボンディングの手法を用いて端子電極２４と端子電極１１４を接続している。

その後、ワイヤ１４０と端子電極２４及び１１４は、保持基板５０の開口部５６内に封止剤８０を充填して封止している。封止剤８０としては、例えば、１００℃以下で硬化できるエポキシ樹脂やＵＶ硬化樹脂等を用いることができる。

ここで、ワイヤ１４０と端子電極２４はボールボンド１４１で、ワイヤ１４０と端子電極１１４はステッチボンド１４２で接続している。このため、ワイヤ１４０の高さを、端子電極１１４がボールボンドで、端子電極２４がステッチボンドで接続されている場合に比べて、低くすることができる。

ワイヤ１４０の高さを低くすることができるため、封止剤８０の高さや濡れ広がり幅を小さくでき、フレーム部材７０の凹みとなる保持基板５０の右端からフレーム部材７０の右端までの距離Ｌを小さくすることができる。

すなわち、ワイヤ１４０を接続するワイヤ接続部を小さくすることができ、ヘッドを小さくすることができる。これに対し、ワイヤ１４０が高いと、封止剤８０の高さや濡れ広がり幅が大きくなり、フレーム部材７０との干渉を防ぐためにワイヤ接続部を広くする必要がある。

また、端子電極１１４の表層に金を形成し、ワイヤ１４０として金を用いることで、接合信頼性の良好なボールボンド１４１をアルミ−金の異種金属接合、接合信頼性の劣るステッチボンド１４２を金−金接合とすることができる。これにより、アルミ−金等の異種金属接合で酸化膜除去が必要な接合をステッチボンドにする場合に比べ、接合信頼性が向上し、ＦＰＣ１１０の基材１１１として剛体ではないポリイミド樹脂を用いても、１００℃程度以下の加熱で接合が可能となる。

また、ワイヤボンディングにより電気的に接続される電極の裏面に裏打ち板を接着しているＦＰＣを基板に接着接合した場合に比べて、裏打ち板接着用の接着剤がないため、裏打ち板接着用接着剤での超音波による振動の吸収がなくなる。これにより、ワイヤボンディングの接合品質を向上することができ、また、金ワイヤ長を裏打ち板の厚さ分だけ短くすることができるため、ワイヤコストを低減できる。

このように、本実施形態でも、ワイヤボンディングの接合品質やＦＰＣの接合強度を向上できる。これにより、ヘッドとしての機能部品である圧電素子や撥液膜の機能を劣化させずに、ヘッドの小型化や低コスト化を図れる。

なお、本実施形態では、アクチュエータ基板２０に接合した保持基板５０とＦＰＣ１１０とを接着接合する保持構造について説明したが、アクチュエータ基板２０にＦＰＣ１１０を直接する前記第１実施形態の構造とすることもできる。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は同装置の要部平面説明図、図１１は同装置の要部側面説明図である。

この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。

このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド４０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド４０４は、複数のノズル１１からなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。

液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。

供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。

この装置は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。

搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。

そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。

さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。

維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。

主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。

このように構成したこの装置においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４０４を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。

このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図１２を参照して説明する。図１２は同ユニットの要部平面説明図である。

この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド４０４で構成されている。

なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図１３を参照して説明する。図１３は同ユニットの正面説明図である。

この液体吐出ユニットは、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド４０４と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。

なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド４０４と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。

本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、液体を吐出させて媒体に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能もの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。「液体が付着するもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液なども含まれる。

また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

例えば、液体吐出ユニットとして、図１１で示した液体吐出ユニット４４０のように、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、図１２で示したように、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。

また、液体吐出ユニットとして、図１３で示したように、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

１ ノズル板
２ 流路板
３ 振動板
４ ノズル
６ 個別液室
１０ 共通液室
１１ 圧電素子
１３ 下部電極
１４ 上部電極
２０ アクチュエータ基板（保持部材）
２４ 端子電極
５０ 保持基板
７０ フレーム部材
１１０ ＦＰＣ（フレキシブル配線部材）
１１２ 配線電極
１１４ 端子電極
１１５ 裏面電極
１２０ 基板（保持部材）
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４４０ 液体吐出ユニット
５００ ドライバＩＣ

Claims (12)

1. フレキシブル配線部材を保持部材に接着接合して固定する配線部材の保持構造であって、
   前記配線部材には、配線用電極が形成された表面側と反対の裏面側にも電極が形成され、
   前記配線部材は前記裏面側の前記電極を介して前記保持部材に接着接合されている
   ことを特徴とする配線部材の保持構造。
2. 前記裏面側の電極は、パターン化されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の配線部材の保持構造。
3. 前記裏面側の電極は、ダミー電極である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の配線部材の保持構造。
4. 前記配線部材の前記配線用電極の他の接続部との接続領域以外の領域に対応する前記裏面側の電極の一部が除去されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の配線部材の保持構造。
5. 前記配線部材の先端部周縁に沿って前記裏面側の電極が形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の配線部材の保持構造。
6. 前記配線用電極はワイヤボンディングによって他の接続部と接続される
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の配線部材の保持構造。
7. 前記配線用電極の表面金属と前記裏面側の電極の表面金属が異なる
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の配線部材の保持構造。
8. 前記配線部材の前記裏面側の電極と前記保持部材の端面との間に前記接着剤のフィレット形状部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の配線部材の保持構造。
9. 液滴を吐出するノズルが通じる個別液室内の液体を加圧する圧力発生手段を有し、
   前記圧力発生手段が配置されたアクチュエータ部材の電極とフレキシブル配線部材の電極とが接続さ、
   前記フレキシブル配線部材は、前記請求項１ないし８のいずれかに記載の配線部材の保持構造で、前記アクチュエータ部材又は前記アクチュエータ部材に接合された部材に保持されている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
10. 請求項９に記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体吐出ユニット。
11. 前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化した
    ことを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ユニット。
12. 請求項９に記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項１０若しくは１１に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。

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