JP3415789B2 - インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents

インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド及びインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、たとえば特開平５−１８７３
５号公報に開示されているように、圧電素子の圧電効果
を利用して記録を行うインクジェットヘッドが知られて
いる。この種のインクジェットヘッドは、圧電素子を有
するアクチュエータによってノズルからインクを吐出す
るヘッド本体を備えている。
【０００３】一般に、ヘッド本体の内部には、インクが
供給される複数の圧力室と、これら圧力室に連通された
共通インク室とが区画形成されている。ヘッド本体の表
側の面（表側面）には各圧力室に対応する複数のノズル
が形成されている。ヘッド本体の裏側の面（裏側面）に
は、各圧力室の区画壁の一部をなす振動板が設けられて
いる。振動板の裏側には、共通電極、圧電素子及び個別
電極が順に積層され、これら振動板、共通電極、圧電素
子及び個別電極により、圧力室に圧力を付与することに
よってノズルからインクを吐出する駆動力を発生させる
アクチュエータが構成されている。
【０００４】ところで、アクチュエータを駆動するため
には、ヘッド本体とは別個に、アクチュエータに対し駆
動信号を出力するドライバＩＣが必要となる。ここで、
ドライバＩＣをプリンタ本体に設けることとすると、ノ
ズル数分の駆動信号ラインを、ＦＰＣ等を用いてプリン
タ本体からヘッド本体に向かって引き延ばす必要が生じ
る。
【０００５】そこで、駆動信号ラインの短縮化を図るべ
く、最近のインクジェットプリンタでは、ドライバＩＣ
をヘッド本体の側面（ノズル配置面に対して垂直面）近
くに設け、このヘッド本体近傍のドライバＩＣから、ノ
ズル数分の駆動信号ラインをＦＰＣ等を用いてヘッド本
体へ供給している。また、上記公報に開示されたインク
ジェットヘッドでは、プリンタ本体とインクジェットヘ
ッドとの間の信号をＩＣ駆動用の信号ラインだけに削減
することによってプリンタの低コスト化を図るため、図
１３に示すように、ドライバＩＣ121をヘッド本体100の
振動板103上に実装することとしている。具体的には、
ドライバＩＣ121を圧電体102及び共通電極104の側方に
並べて設けている。なお、図１３において、122はドラ
イバＩＣ121と個別電極とを接続する配線パターンであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示された実装形態では、振動板103上にドライバＩＣ121
を直接実装することとしているので、振動板103におけ
る実際の振動部分（圧電体102が設けられた部分）を避
けるように、ドライバＩＣ121をアクチュエータ101から
離れた位置に並設しなければならなかった。逆にいう
と、ヘッド本体の裏側面に、ドライバＩＣ121を実装す
るための新たなスペースを確保する必要があった。その
ため、ヘッド本体100の表面積が大きくなり、インクジ
ェットヘッド全体の大型化が避けられなかった。また、
ドライバＩＣをヘッド本体の側面近傍に設ける構成であ
っても、ヘッド本体の側方にドライバＩＣを実装するた
めのスペースが必要であることから、ヘッド全体の小型
化は困難であった。
【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、インクジェットヘッ
ドの小型化を促進することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、駆動回路を有するドライバＩＣを、イン
ク吐出方向（ノズル配置面）と反対側のヘッド面上に配
設することとした。
【０００９】具体的には、本発明に係るインクジェット
ヘッドは、複数のノズル、該各ノズルに対応する複数の
圧力室、及び該各ノズルに対応する複数のアクチュエー
タが設けられたヘッド本体と、該各アクチュエータに駆
動信号を出力する駆動回路が設けられたドライバＩＣ
と、該駆動回路と該各アクチュエータとを該駆動信号が
伝達自在なように接続する接続手段とを備えたインクジ
ェットヘッドであって、上記各ノズルは、上記ヘッド本
体の一側に配列され、上記ドライバＩＣは、上記ヘッド
本体における上記一側の反対側に実装されていることと
したものである。
【００１０】上記事項により、ドライバＩＣはヘッド本
体におけるノズルの配列側と反対側に設けられているの
で、ノズルの配列側の側方にドライバＩＣ用の設置スペ
ースを設ける必要がなくなり、ヘッド全体の小型化が図
られる。
【００１１】アクチュエータは、ヘッド本体におけるド
ライバＩＣが実装されている側に配置されていることが
好ましい。
【００１２】上記事項により、ドライバＩＣとアクチュ
エータとの距離が短くなり、駆動回路とアクチュエータ
とを接続する接続手段の短縮化が図られる。
【００１３】アクチュエータは、接続手段に接続された
入力端子と、駆動信号を受けてノズルからインクを吐出
する駆動力を発生させる駆動部とを備え、ヘッド本体に
おけるドライバＩＣが実装されている側には、複数のア
クチュエータの駆動部が配列されて成る駆動部群が構成
され、ドライバＩＣは、上記駆動部群をまたぐように実
装されていてもよい。
【００１４】上記事項により、ドライバＩＣはアクチュ
エータの駆動部群をまたぐように実装されているので、
アクチュエータの駆動部の動作のためのスペースが確保
され、その動作は円滑に行われる。
【００１５】ドライバＩＣは、ヘッド本体に両端支持固
定され、接続手段は、駆動回路の出力端子とアクチュエ
ータの入力端子とを接続するボンディングワイヤによっ
て構成されていてもよい。
【００１６】上記事項により、ドライバＩＣはヘッド本
体に両端支持されることにより、アクチュエータの駆動
部群をまたぐ構成が容易に実現されることになる。ま
た、入力端子と出力端子とがボンディングワイヤによっ
て接続されるので、両端子間が簡易に接続される。
【００１７】アクチュエータの入力端子は、ドライバＩ
Ｃと平行な第１方向に沿って配列され、上記ドライバＩ
Ｃにおける上記第１方向と直交する第２方向の長さは、
上記アクチュエータの駆動部群の該第２方向の長さより
も短くてもよい。
【００１８】上記事項により、ドライバＩＣの駆動回路
の出力端子とヘッド本体のアクチュエータの入力端子と
の間に、上記第２方向に沿って隙間が生じる。その結
果、ドライバＩＣの出力端子とヘッド本体のアクチュエ
ータの入力端子とを接続することが容易になる。
【００１９】アクチュエータには、ドライバＩＣの駆動
回路を駆動するための信号を中継する中継端子が設けら
れ、上記信号を上記中継端子を介して上記駆動回路に入
力するように該中継端子と上記ドライバＩＣの駆動回路
とを接続する補助接続手段を備えていてもよい。
【００２０】上記事項により、駆動回路を駆動するため
の信号は、プリンタ本体等の信号供給源から送信され、
アクチュエータに設けられた中継端子及び補助接続手段
を介して、駆動回路に供給される。従って、ドライバＩ
Ｃを信号供給源と直接接続する必要がなくなる。なお、
補助接続手段としては、例えばボンディングワイヤやバ
ンプ等を好適に用いることができる。
【００２１】少なくともドライバＩＣ、接続手段及びヘ
ッド本体のアクチュエータの入力端子は、該アクチュエ
ータの駆動部群との間に所定の隙間を存するように設け
られた封止材で封止されていることが好ましい。
【００２２】上記事項により、少なくともドライバＩ
Ｃ、接続手段及びアクチュエータの入力端子は封止され
るので、その耐久性及び信頼性が向上する。また、アク
チュエータの駆動部群が密封されるので、アクチュエー
タの信頼性も向上する。なお、封止材はアクチュエータ
の駆動部群との間に所定の隙間を存するように設けられ
るので、アクチュエータの駆動部の動作が妨げられるこ
とはない。
【００２３】本発明に係るインクジェットプリンタは、
上記インクジェットヘッドを備え、上記インクジェット
ヘッドから吐出したインク滴を記録媒体上に着弾させて
該記録媒体に記録を行うこととしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【００２５】＜第１実施形態＞ 図１に示すように、インクジェットプリンタ6は、圧電
素子の圧電効果を利用して記録を行うインクジェットヘ
ッド1を備え、このインクジェットヘッド1から吐出した
インク滴を紙等の記録媒体4上に着弾させ、記録媒体4に
記録を行うものである。インクジェットヘッド1は、キ
ャリッジ軸3に沿って往復動するキャリッジ2に搭載さ
れ、キャリッジ軸3と平行な主走査方向Ｘに往復動する
ように構成されている。なお、記録媒体4はローラ5によ
って副走査方向Ｙに適宜搬送される。
【００２６】図２に示すように、インクジェットヘッド
1は、インクを吐出させるための多数のノズル23及び圧
力室12が形成されたヘッド本体（基板）11と、各圧力室
12のアクチュエータ14に駆動信号を印加するための駆動
回路（図示せず）が設けられたドライバＩＣ（基板）13
とを備えている。まず、ヘッド本体11の具体的構成を説
明し、その後、本実施形態の特徴であるドライバＩＣ13
の実装態様を説明する。
【００２７】−ヘッド本体11の構成− 図２に示すように、本実施形態では、主走査方向Ｘに沿
って８つの圧力室12が並び、副走査方向Ｙに沿った８列
の圧力室列が形成されている。
【００２８】ヘッド本体11は、図３に示すように、圧力
室形成用の貫通孔を有する第１プレート15、インク供給
口16及びインク吐出口17を有する第２プレート18、イン
ク供給用流路19及びインク吐出用流路20を形成するため
の第３及び第４の各プレート21,22、並びにインク吐出
孔23を有する第５プレート（ノズル板）24が上下に重ね
られて構成されている。すなわち、第１プレート15と第
２プレート18とによってインク供給口16とインク吐出口
17とを底面に有する圧力室用凹部25が形成され、第２〜
第４プレート18,21,22によって上記インク供給口16につ
ながるインク供給用流路19及びインク吐出口17につなが
るインク吐出用流路20が形成され、当該インク吐出用流
路20は第５プレート24のノズル（インク吐出孔）23につ
ながっている。そして、上記第１プレート15の上に上記
圧力室用凹部25の開口を塞ぐようにアクチュエータ14が
設けられて、上記圧力室12が形成されている。
【００２９】上記圧力室用凹部25の開口部の形状は、図
４に具体的に示されている。つまり、圧力室用凹部25
は、長径Ｌと短径Ｓとの比Ｌ／Ｓが１〜３の小判形であ
り、長径Ｌが主走査方向Ｘに平行となるように形成され
ている。
【００３０】アクチュエータ14は、図５に示すように、
多数の圧力室用凹部25を覆うように設けられた薄膜の振
動板31と、各圧力室12を構成する振動板31の可動部分31
aの上に重ねて接合された薄膜の圧電素子32及び個別電
極33とによって構成されている。振動板31はＣｒまたは
Ｃｒ系材料によって形成された厚さ１〜５μｍのもので
あり、全ての圧力室12のインク吐出に兼用される共通電
極になっている。これに対し、圧電素子32及び個別電極
33は各圧力室12に個別に設けられている。圧電素子32は
ＰＺＴによって形成されていて、その厚さは１〜７μｍ
である。個別電極33はＰｔまたはＰｔ系材料によって形
成されていて、その厚さは１μｍ以下、例えば０．１μ
ｍである。
【００３１】図６は、インクジェットヘッド1の圧力室1
2等の具体的な配置パターンを示している。アクチュエ
ータ14は、後述する駆動部35が複数配列された駆動部群
51と、入力端子37とを備えている。
【００３２】図６は８列の圧力室列のうちの図２におけ
る左側４列を示すものであり、いずれの圧力室12もその
長径Ｌが列方向と直交するように設けられている。ま
た、図６において左端に位置する第１列の圧力室12の群
に対して第２列目の各圧力室12は第１列目の相隣る圧力
室12,12の間に対応する部位に配置されており、第２列
目の圧力室12の配置と第３列目の圧力室12の配置との関
係、及び第３列目の圧力室12の配置と第４列目の圧力室
12の配置との関係も、上記第１列目の圧力室12の配置と
第２列目の圧力室12の配置との関係と同様である。すな
わち、多数の圧力室12は、複数の列に並べられ、隣り合
う列の圧力室同士の位置がずれた千鳥状になるように配
置されている。
【００３３】ただし、各列の圧力室12は当該列方向と直
交する同一直線上に並ぶことはなく、互いに列方向に少
しずつずれている。これは、互いのドット位置を副走査
方向にずらすためである。
【００３４】なお、図２に示す右側４列も、左側４列と
同様の千鳥状に配置されている。
【００３５】各圧力室12に個別に設けられた圧電素子32
及び個別電極33は、互いに重なった状態で振動板31の表
面に同一のパターンを描いて、当該振動板31の可動部分
31aに当該可動部分31aを変形させるための駆動部35を形
成し、駆動部35から上記左端の圧力室列の外側へ延びる
導体部36を形成し、さらに、この左端圧力室列の外側に
入力端子37を形成している。この場合、共通電極である
振動板31と個別電極33とは圧電素子32によって絶縁され
ていることになる。
【００３６】そして、上記左端の圧力室列よりも内側に
位置する各列の圧力室12の駆動部35から延びる導体部36
は、他の列の相隣る圧力室12,12の間または隣り合う列
の圧力室12,12の間を通っている。
【００３７】すなわち、このインクジェットヘッド1で
は、多数の圧力室12が複数列に且つ相隣る列の圧力室が
千鳥状になるように並べられて最も密になるように配置
されているとともに、相隣る圧力室12,12同士を隔てる
隔壁のヘッド表面側部分が導体部36の配設スペースに利
用されている。そして、端の圧力室列の内側に３列の圧
力室列が設けられているから、図５に示すように、左端
の圧力室列の相隣る圧力室12,12間には３本の導体部36
が通っている。
【００３８】このような圧電素子32及び個別電極33のパ
ターンは、右側４列の圧力室12の場合も同様であり、こ
の右側４列では導体部36が右端圧力室列の外側に延びて
いて、右端の圧力室列の外側に電気接点群が設けられて
いる。
【００３９】このように、複数の駆動部35は千鳥状に配
列されてヘッド本体11の裏側に駆動部群51を形成し、ア
クチュエータ14の入力端子37は、駆動部群51の左右の両
側において主走査方向Ｘ（「第２方向」に対応）と直交
する方向、つまり副走査方向Ｙ（「第１方向」に対応）
に沿って配列されている。
【００４０】また、図２に示すように、ヘッド本体11の
裏側には、複数（例えば５個）の中継端子70が設けられ
ている。中継端子70は、プリンタ本体（図示せず）から
送信される駆動回路を駆動するための信号を中継する端
子であり、その一端は配線73を介してプリンタ本体に接
続され、その他端はボンディングワイヤ71を介してドラ
イバＩＣ13の入力端子72に接続されている（図７におい
ては、図示省略）。
【００４１】−ドライバＩＣ13の実装態様− 図７に模式的に示すように、本実施形態では、ドライバ
ＩＣ13は副走査方向Ｙに延び、その両端がスペーサ50を
介してヘッド本体11に固定されている。つまり、ドライ
バＩＣ13は、副走査方向Ｙの両端においてダイボンドさ
れ、両端支持固定されている。
【００４２】スペーサ50は、ヘッド本体11の副走査方向
Ｙの両端部に載置されている。言い換えると、両スペー
サ50,50は、副走査方向Ｙに駆動部群51を挟んだ位置に
設けられている。
【００４３】スペーサ50は、矩形板状のフィルム状接着
剤（例えばエポキシ樹脂）で形成されている。スペーサ
50の縦方向長さ（副走査方向Ｙに沿った長さ。以下、ス
ペーサ長さという）Ｌｓは、ドライバＩＣ13を堅固に固
定する観点からは長い方が好ましく、ヘッドを小型化す
る観点からは短い方が好ましい。さらに、ワイヤボンデ
ィングを打つときの超音波や熱の伝わり具合を考慮し
て、ここでは、０．５ｍｍ〜２ｍｍに設定されている。
スペーサ50の横方向長さ（主走査方向Ｘに沿った長さ。
以下、スペーサ幅という）Ｗｓは、例えば０．５ｍｍ〜
２ｍｍである。スペーサ50の高さ方向長さ（主走査方向
Ｘ及び副走査方向Ｙに直交する方向に沿った長さ。以
下、スペーサ高さという）Ｔｓは、例えば、５０μｍ〜
１０００μｍであり、好ましくは５０μｍ〜３００μｍ
である。
【００４４】両スペーサ50の上面には、ドライバＩＣ13
が載置されて固定されている。ドライバＩＣ13の縦方向
長さ（副走査方向Ｙに沿った長さ。以下、ドライバ長さ
という）Ｌｄは、ヘッド本体11の駆動部群51よりも長
く、両スペーサ50,50間距離よりも長い。ただし、ドラ
イバ長さＬｄが長すぎると、超音波振動を与えて圧着す
る超音波ボンディングを行うときにドライバＩＣ13が振
動しやすく、この振動により超音波が吸収されてボンデ
ィングの接続強度が低下する可能性がある。そのため、
ドライバ長さＬｄは駆動部群51よりも若干長い程度が好
ましく、例えば１ｍｍ以下が好ましい。ドライバＩＣ13
の横方向長さ（主走査方向Ｘに沿った長さ。以下、ドラ
イバ幅という）Ｗｄは、スペーサ幅とほぼ同等である。
ドライバ幅Ｗｄは、ドライバＩＣ13の出力端子52とヘッ
ド本体11の入力端子37との間のワイヤボンディングが容
易なように、駆動部群51よりも短く設定されている。
【００４５】つまり、ドライバＩＣ13は、ヘッド本体11
の駆動部群51をまたぐように、ヘッド本体11の駆動部群
51側の外方であって当該駆動部群51と所定間隔を存する
位置に設けられている。この所定間隔は、駆動部群51の
各駆動部35の駆動動作やドライバＩＣ13のたわみ変形に
よって、ドライバＩＣ13と駆動部群51とが接触しないよ
うに設定されている。
【００４６】例えば、ワイヤボンディングの際に加わる
力によるたわみ変形によりドライバＩＣ13が駆動部群51
に接触しないように、ドライバ長さＬｄとスペーサ高さ
Ｔｓとは、ドライバＩＣ13と駆動部群51との間の間隔が
ドライバＩＣ13のたわみ変形の最大変位よりも大きくな
るように設定されている。具体的には、ドライバＩＣ13
の縦弾性係数をＥ、ワイヤボンディングの際にドライバ
ＩＣ13に加わる力をＷとすると、スペーサ高さＴｓは、
Ｔｓ＞（Ｗ・Ｌｄ3）／（４・Ｅ・Ｗｄ・Ｔｄ3）に設定
されている。
【００４７】ドライバＩＣ13の各出力端子52とヘッド本
体11の各入力端子37とは、それぞれボンディングワイヤ
38で接続されている。ボンディングワイヤ38としては、
例えば直径２０μｍ程度のＡｕまたはＡｕ系材料から成
るワイヤを用いる。両ボンディング点間の水平距離であ
るワイヤ自由度（ボンディング長さ）Ｌは小さいほどヘ
ッド全体の大きさが小さく、低コストになる。しかし、
本実施形態では、ワイヤボンダーのキャピラリ角度（キ
ャピラリの先端の角度）θはおよそ３０度程度に設定さ
れているので、上記ワイヤ自由度Ｌは０．５ｍｍ程度に
設定することとした。
【００４８】ドライバＩＣ13、ボンディングワイヤ38,7
1、ヘッド本体11の入力端子37及び中継端子70は、エポ
キシ樹脂等の樹脂材料から成る封止材54で被覆されてい
る。また、駆動部群51は、ドライバＩＣ13との間に所定
の隙間を存した状態で、当該封止材54により封止されて
いる。つまり、封止材54は、駆動部群51との間に所定の
隙間を存するように設けられている。なお、図７は、封
止材54でドライバＩＣ13及び入力端子37等を覆う前の状
態を示している。
【００４９】−ドライバＩＣ13の実装方法− 次に、インクジェットヘッド1の製造方法の一部である
ドライバＩＣ13の実装方法について説明する。
【００５０】まず、ヘッド本体11のアクチュエータ14の
入力端子37、中継端子70、ドライバＩＣ13の出力端子52
及び入力端子72のそれぞれに、金メッキを施す。なお、
メッキ材料は金（Ａｕ）に限られず、例えばアルミ（Ａ
ｌ）や銅（Ｃｕ）を用いることも可能である。
【００５１】そして、スペーサ50を形成することになる
フィルム状接着剤（接合材）をヘッド本体11の所定の位
置、すなわちドライバＩＣ13の両端支持位置に載置し、
所定量の熱を加えて仮硬化する。つまりフィルム状接着
剤をヘッド本体11に仮接着する。
【００５２】そして、駆動部群51をまたぐようにドライ
バＩＣ13を上記フィルム状接着剤に乗せ、所定の圧力及
び熱を加えて接着剤を本硬化させ、ドライバＩＣ13の両
端部をダイボンドする。
【００５３】次に、メッキを施したヘッド本体11の入力
端子37とドライバＩＣ13の出力端子52とを、ボンディン
グワイヤ38で接続する。また、中継端子70とドライバＩ
Ｃ13の入力端子72とを、ボンディングワイヤ71で接続す
る。つまり、ワイヤボンディングを行う。
【００５４】そして、ドライバＩＣ13より一回り大きな
エポキシ樹脂から成るフィルム状の封止材54をドライバ
ＩＣ13の上に載せ、所定の条件（温度プロファイル）に
基づき当該封止材54を溶融及び硬化させる。これによ
り、ドライバＩＣ13、ボンディングワイヤ38,71及びヘ
ッド本体11の入力端子37等が封止材54で封止されるとと
もに、駆動部群51がドライバＩＣ13と所定の隙間を存し
た状態で密封される。この際、封止材54の一部が駆動部
群51に回り込まないように、封止材54の特性や上記条件
を設定する。
【００５５】以上のように、第１実施形態によれば、ド
ライバＩＣ13がインク吐出方向（ノズル配置面）側と反
対側においてヘッド本体11と重なった位置に設けられて
いるので、インクジェットヘッド1の主走査方向Ｘ及び
副走査方向Ｙから成る面の面積は小さい。従って、イン
クジェットヘッド1は小型となり、安価に構成されてい
る。
【００５６】なお、上記実施形態では、ドライバＩＣ13
等を封止材54で封止することとしていたが、封止材54は
必ずしも必要ではなく、封止材54及び封止工程を省略す
ることも可能である。
【００５７】＜第１参考形態＞第１参考形態 に係るインクジェットヘッドも、第１実施
形態と同様、ヘッド本体11及びドライバＩＣ13を備えて
いる。ヘッド本体11の構成は第１実施形態と同様である
ので、その説明は省略する。
【００５８】図８に示すように、第１参考形態では、ド
ライバＩＣ13をヘッド本体11に対して、いわゆるフリッ
プチップ法（フェースダウンボンディング法ともいう）
で接合したものである。つまり、ドライバＩＣ13の出力
端子52とヘッド本体11の入力端子37とを、また、ドライ
バＩＣ13の入力端子72とヘッド本体11の中継端子70と
を、それぞれバンプ55を介して接続したものである。バ
ンプ55には、半田や金（Ａｕ）等を好適に用いることが
できる。
【００５９】ドライバＩＣ13の上部及びヘッド本体11の
一部には、第１実施形態と同様、封止材54が設けられて
いる。
【００６０】まず、半田から成るバンプ55を用いた実装
方法を説明する。始めに、ヘッド本体11のアクチュエー
タ14の入力端子37及び中継端子70に、半田メッキを施
す。また、ドライバＩＣ13の出力端子52及び入力端子72
に、半田バンプ55を形成する。
【００６１】次に、入力端子37と出力端子52とが接触す
るとともに、中継端子70と入力端子72とが接触するよう
にヘッド本体11及びドライバＩＣ13を対向配置し、熱を
加えて半田バンプ55を溶融する。これにより、入力端子
37と出力端子52、及び中継端子70と入力端子72とが、そ
れぞれバンプ55を介して接続される。
【００６２】次に、ドライバＩＣ13よりも一回り大きく
且つエポキシ樹脂で成るフィルム状の封止材54を、ドラ
イバＩＣ13の上に被せる。そして、封止材54の一部が駆
動部群51に回り込まないよう所定の条件に基づいて加熱
を行い、上記封止材54を溶融させ、その後硬化させる。
この結果、ドライバＩＣ13、バンプ55及びヘッド本体11
の入力端子37等が上記封止材54で封止されるとともに、
駆動部群51が密封される。
【００６３】−変形例− ドライバＩＣ13の実装方法は、上記方法に限らず、種々
の方法によって行うことが可能である。以下に、ドライ
バＩＣ13の他の実装方法を説明する。
【００６４】−ＵＶ硬化型絶縁樹脂を用いる方式− 図９に示すように、本方式では、まず、ドライバＩＣ13
の出力端子52及び入力端子72に金メッキバンプ56を形成
し、ヘッド本体11の入力端子37及び中継端子70の周りに
ＵＶ硬化性絶縁樹脂57を設ける。そして、出力端子52と
入力端子37とが接触するとともに、入力端子72と中継端
子70とが接触するようにドライバＩＣ13をヘッド本体11
に対向配置し、ＵＶ硬化性絶縁樹脂57の一部が駆動部群
51に回り込まないような条件の下、ある一定の圧力をか
けながら紫外線を照射してＵＶ硬化性絶縁樹脂57を硬化
させる。これにより、ＵＶ硬化性絶縁樹脂57の硬化時の
収縮応力によって、ドライバＩＣ13の出力端子52とヘッ
ド本体11の入力端子37、及び入力端子72と中継端子70と
がそれぞれ圧接され、良好な電気的接続状態が得られ
る。その後、ドライバＩＣ13の上方からフィルム状の封
止材54を被せ、上記と同様の封止を行う。
【００６５】−導電型樹脂を用いる方式− 図１０に示すように、本方式では、まず、ドライバＩＣ
13の出力端子52及び入力端子72に金ワイヤバンプ58を形
成し、ヘッド本体11の入力端子37及び中継端子70に導電
性樹脂59を転写する。そして、出力端子52と入力端子37
とが接触するとともに、入力端子72と中継端子70とが接
触するようにドライバＩＣ13とヘッド本体11とを位置合
わせした後、加圧加熱し、導電性樹脂59を硬化させる。
その後、出力端子52、中継端子70及び入力端子37,72の
周りに熱硬化性絶縁樹脂60を設け、熱硬化性絶縁樹脂60
を硬化させる。これにより、ドライバＩＣ13とヘッド本
体11とが接合されると共に、端子37,52間及び端子70,72
間の良好な電気的接続状態が得られる。その後、上記と
同様に、封止材54による封止を行う。
【００６６】−異方性導電材料を用いた方式− ＡＣＦ（異方性導電フィルム）方式やＡＣＰ（異方性導
電ペースト）方式を用いてもよい。例えば、図１１に示
すように、まず、ドライバＩＣ13の出力端子52及び入力
端子72に金ワイヤバンプ58を形成し、出力端子52、入力
端子72または入力端子37の周りに金（Ａｕ）等から成る
金属粒子62を含む絶縁性のバインダー樹脂61を設ける。
そして、出力端子52と入力端子37とが上下方向に重なる
とともに、入力端子72と中継端子70とが上下方向に重な
るようにドライバＩＣ13とヘッド本体11とを対向させ、
互いに圧接させながら加熱し、バインダー樹脂61を硬化
させる。これにより、ドライバＩＣ13とヘッド本体11と
が接合されると共に、金属粒子62を介して出力端子52と
入力端子37との間、及び中継端子70と入力端子72との間
の良好な電気的接続が得られる。その後は、上記と同様
に、封止材54による封止を行う。
【００６７】なお、上記のいずれの方式においても、封
止材54は必ずしも必要ではなく、封止材54及び封止工程
を省略することも可能である。
【００６８】＜第２参考形態＞ ドライバＩＣ13をヘッド本体11の駆動部群51をまたぐよ
うに設けることにより、ドライバＩＣ13の大きさをヘッ
ド本体11の制約を受けることなく設定することが可能と
なる。
【００６９】そこで、第２参考形態では、図１２に示す
ように、ドライバＩＣ13の主走査方向Ｘ（「第２方
向」）の長さ（ドライバ幅）Ｗｄを、ヘッド本体11の駆
動部群51の同方向の長さＷａよりも長く設定している。
また、ドライバ幅Ｗｄをヘッド本体11の主走査方向Ｘの
長さよりも大きくすることも可能である。
【００７０】従って、第２参考形態によれば、ドライバ
ＩＣ13及びヘッド本体11の設計の自由度が拡大する。
【００７１】なお、ドライバＩＣ13の実装態様は上記第
１参考形態と同様である。
【００７２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ドライ
バＩＣをヘッド本体におけるノズルの配列側と反対側、
すなわちインクの吐出側と反対側に実装することとした
ので、ヘッド本体のノズル配列側の側方にドライバＩＣ
を設けるためのスペースが不要となる。従って、ヘッド
全体を小型化することが可能となる。また、小型化に伴
いヘッドの低コスト化を図ることができる。
【００７３】アクチュエータをヘッド本体におけるドラ
イバＩＣの実装側に配置することとすれば、ドライバＩ
Ｃとアクチュエータとの距離が短くなり、駆動回路とア
クチュエータとを接続する接続手段の短縮化を図ること
ができる。
【００７４】アクチュエータの駆動部群をまたぐように
ドライバＩＣを実装することとすれば、アクチュエータ
の駆動部の動作スペースを十分に確保することができ
る。
【００７５】ドライバＩＣをヘッド本体に両端支持固定
し、ドライバＩＣの出力端子とヘッド本体のアクチュエ
ータの入力端子とをボンディングワイヤで接続すること
とすれば、ドライバＩＣをアクチュエータの本体部に対
し所定間隔を存して配設することが容易になる。
【００７６】アクチュエータの入力端子をドライバＩＣ
と平行な第１方向に沿って配列し、ドライバＩＣにおけ
る上記第１方向と直交する第２方向の長さをアクチュエ
ータの駆動部群の当該第２方向の長さよりも短く設定す
ることとすれば、ワイヤボンディングが容易になり、入
力端子と出力端子との接続状態が向上する。
【００７７】アクチュエータに中継端子を設け、当該中
継端子及び補助接続手段を介してドライバＩＣの駆動回
路に信号を供給することとすれば、ドライバＩＣと信号
供給源とを直接接続する必要がなくなり、製造容易性の
向上、製造コストの低コスト化を図ることができる。
【００７８】また、ドライバＩＣ、接続手段及びヘッド
本体のアクチュエータの入力端子を、アクチュエータの
駆動部群との間に所定の隙間を存するような封止材で封
止することとすれば、ごみ等の付着を防止することがで
き、耐環境性を向上させることができる。また、端子間
の電気的接続を良好に維持することが可能となり、信頼
性を向上させることができる。また、アクチュエータの
駆動部群が密封されるので、その耐環境性及び信頼性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェットプリンタの要部の斜視図であ
る。
【図２】インクジェットヘッドの一部を示す斜視図であ
る。
【図３】ヘッド本体及びアクチュエータの各々の一部を
示す分解斜視図である。
【図４】ヘッド本体の圧力室用凹部の開口部の形状（ア
クチュエータの可動部分又は振動板の可動部分の形状で
もある）を示す平面図である。
【図５】ヘッド本体の断面図（図６のＺ−Ｚ線断面図）
である。
【図６】アクチュエータ本体部及び入力端子の配列を示
すヘッド本体の平面図である。
【図７】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様を
示す模式的な斜視図である。
【図８】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様を
示す模式的な断面図である。
【図９】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様を
示す模式的な断面図である。
【図１０】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様
を示す模式的な断面図である。
【図１１】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様
を示す模式的な断面図である。
【図１２】ヘッド本体に対するドライバＩＣの実装態様
を示す模式的な断面図である。
【図１３】従来のインクジェットヘッドにおけるドライ
バＩＣの実装態様を示す平面図である。
【符号の説明】
11 ヘッド本体 13 ドライバＩＣ 14 アクチュエータ 23 ノズル 35 駆動部 37 入力端子 38 ボンディングワイヤ（接続手段） 50 スペーサ 51 駆動部群 52 出力端子 54 封止材 Ｘ 主走査方向（第２方向） Ｙ 副走査方向（第１方向）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−318735（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−226115（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−100401（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−323414（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−323415（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−320882（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−341849（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のノズル、該各ノズルに対応する複
    数の圧力室、及び該各ノズルに対応する複数のアクチュ
    エータが設けられたヘッド本体と、該各アクチュエータ
    に駆動信号を出力する駆動回路が設けられたドライバＩ
    Ｃと、該駆動回路と該各アクチュエータとを該駆動信号
    が伝達自在なように接続する接続手段とを備えたインク
    ジェットヘッドであって、 上記各ノズルは、上記ヘッド本体の一側に配列され、 上記ドライバＩＣは、上記ヘッド本体における上記一側
    の反対側に実装され、 上記アクチュエータは、上記ヘッド本体における上記ド
    ライバＩＣが実装されている側に配置され、 上記アクチュエータは、接続手段に接続された入力端子
    と、駆動信号を受けてノズルからインクを吐出する駆動
    力を発生させる駆動部とを備え、 上記ヘッド本体における上記ドライバＩＣが実装されて
    いる側には、複数のアクチュエータの駆動部が配列され
    て成る駆動部群が構成され、 上記ドライバＩＣは、上記駆動部群をまたぐように実装
    され、かつヘッド本体にスペーサを介して両端支持固定
    され、 上記接続手段は、駆動回路の出力端子と上記アクチュエ
    ータの入力端子とを接続するボンディングワイヤによっ
    て構成され、 上記スペーサのヘッド本体からの高さＴｓは、ドライバ
    ＩＣの縦弾性係数Ｅ、ドライバＩＣの高さＴｄ、ワイヤ
    ボンディングの際にドライバＩＣに加わる力Ｗ、ドライ
    バＩＣの駆動部群をまたぐ方向の長さＬｄ、ドライバＩ
    Ｃの駆動部群をまたぐ方向と直交する方向の長さＷｄに
    対して、 Ｔｓ＞（Ｗ・Ｌｄ3）／（４・Ｅ・Ｗｄ・Ｔｄ3） に設定されているインクジェットヘッド。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
    であって、 上記スペーサにおける上記ドライバＩＣの駆動部群をま
    たぐ方向の長さは、０．５ｍｍ〜２ｍｍに設定され、 上記ドライバＩＣにおける上記駆動部群をまたぐ方向の
    長さＬｄは、上記駆動部群よりも長く設定され、 上記ドライバＩＣにおける上記駆動部群をまたぐ方向と
    直交する方向の長さＷｄは、上記駆動部群よりも短く設
    定されているインクジェットヘッド。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
    であって、 アクチュエータの入力端子は、ドライバＩＣと平行な第
    １方向に沿って配列され、 上記ドライバＩＣにおける上記第１方向と直交する第２
    方向の長さは、上記アクチュエータの駆動部群の該第２
    方向の長さよりも短いインクジェットヘット。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一つに記載のイ
    ンクジェットヘッドであって、 アクチュエータには、ドライバＩＣの駆動回路を駆動す
    るための信号を中継する中継端子が設けられ、 上記信号を上記中継端子を介して上記駆動回路に入力す
    るように該中継端子と上記ドライバＩＣの駆動回路とを
    接続する補助接続手段を備えているインクジェットヘッ
    ド。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一つに記載のイ
    ンクジェットヘッドであって、 少なくともドライバＩＣ、接続手段及びヘッド本体のア
    クチュエータの入力端子は、該アクチュエータの駆動部
    群との間に所定の隙間を存するように設けられた封止材
    で封止されているインクジェットヘッド。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一つに記載のイ
    ンクジェットヘッドを備え、 上記インクジェットヘッドから吐出したインク滴を記録
    媒体上に着弾させて該記録媒体に記録を行うことを特徴
    とするインクジェットプリンタ。
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