JP5516369B2 - 配線基板の製造方法、及びアクチュエータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、配線基板の製造方法、及びアクチュエータ装置に関する。

従来から、配線基板を製造する方法として、長尺なフィルムに配線基板の配線パターンが長手方向に複数並べて形成されており、このフィルムから配線基板を複数切り出しているものがある。このようなフィルムは、幅方向中央の配線パターンが形成されたパターン形成部分と、送り装置による送り動作に使用されるために幅方向両側の配線パターンが形成されていない送り部分とを有している。そして、送り装置により送り部分を使ってフィルムの切り出す部分を切断装置まで送り、切断装置の抜き型により、フィルムから送り部分を残してパターン形成部分の１つの配線パターンが形成された部分を切り出して、配線基板を製造している。

このように、送り部分が形成されたフィルムとして、例えば、特許文献１には、長尺なフィルムの幅方向両側に、送り用のスプロケット孔が長手方向に沿って間隔をあけて複数形成されているものが開示されている。そして、このフィルムのスプロケット孔が形成された幅方向両側を除いた幅方向中央に複数の配線パターンが形成された後、送り部分を残して、配線パターンが形成された部分を１つずつ切り出している。このように、フィルムの送り部分は、送り装置による送り動作が終了するまで使用される部分であり、且つ、送り動作終了後には不要な部分なので、フィルムの複数の配線パターンが形成された部分を切り出す際に一緒に切り出さずに残されていた。

特開２００６−８０４４０号公報（図１）

近年、配線基板に形成される配線パターンは高密度化してきており、パターン形成部分における配線パターンの引き回しが困難になってきている。しかしながら、配線パターンの形成領域を大きくするためにより幅の広いフィルムを使うと、配線基板が大型化してしまうし、また、コストも増大してしまう。

そこで、本発明の目的は、従来不要となっていた送り部分にも配線パターンの一部を形成することで、配線パターンの形成領域をより大きく確保する配線基板の製造方法、及びアクチュエータ装置を提供することである。

本発明の配線基板の製造方法は、パターン形成部分と、前記パターン形成部分の幅方向両側に設けられ、送り装置で送る際に使用される送り部分とを有する、長尺なフィルムから、複数切り出される配線基板の製造方法であって、前記フィルムの前記パターン形成部分及び前記送り部分に、前記配線基板の配線パターンを長手方向に複数並べて形成するパターン形成工程と、前記フィルムの前記送り部分を使って、前記送り装置により前記幅方向と交差する送り方向に沿って、前記フィルムの切り出す部分を切断装置まで送る送り工程と、前記切断装置により、前記フィルムの前記パターン形成部分と前記送り部分の少なくとも前記配線パターンが形成された部分とを一体的に切り出す切り出し工程と、を備えている。

本発明の配線基板の製造方法によると、パターン形成部分に加えて、送り装置でフィルムを送る際に使用され、送り動作終了後には不要なので切り出さずに残されていた送り部分にも配線パターンの一部を形成することで、配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

また、前記パターン形成工程において、前記送り部分に電源パターンまたはグランドパターンを形成している。

電源パターンやグランドパターンには、基準電位が付与されるため、電位変動は好ましくなく、比較的太い幅となっている。これによると、送り部分には、送り装置によりフィルムを送るときに力が加わるため、パターン形成部分に比べて、配線パターンの剥がれや摩耗が生じやすいが、この送り部分に、信号などを供給する精細なパターンよりも、幅の太い電源パターンやグランドパターンを形成することで、多少の配線パターンの剥がれや磨耗が生じても、電位に対する影響が少ない。また、パターン形成部分における配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

さらに、前記配線基板の前記パターン形成部分は、アクチュエータの複数の駆動接点が形成された一表面に接続される複数の接続端子が形成された接続面を有しており、前記複数の接続端子は、電源端子またはグランド端子を含んでおり、前記配線基板は、前記アクチュエータと前記接続面を挟んで間隔をあけて対向する接続基板と接続されるものであり、前記パターン形成工程において、前記パターン形成部分の前記接続面と繋がる前記送り部分に前記電源端子またはグランド端子と接続される電源パターンまたはグランドパターンを形成し、前記切り出し工程で切り出された前記送り部分を前記接続基板に向かって折り返して、前記送り部分に形成された電源パターンまたはグランドパターンを前記接続基板の電源パターンまたはグランドパターンと短絡させる短絡工程を備えている。

これによると、パターン形成部分の接続面に形成された電源端子またはグランド端子を、送り部分を介して接続基板の電源パターンまたはグランドパターンと短絡させることで、配線長さを短くして、配線抵抗を小さくすることができる。また、パターン形成部分の、接続面と接続基板の間のスペースに電源パターンまたはグランドパターンを形成する必要がなくなり、他の配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

また、本発明の別の観点では、前記配線基板の前記パターン形成部分は、アクチュエータの複数の駆動接点が形成された一表面に接続される複数の接続端子が形成された接続面と、前記接続面を挟んで間隔をあけて前記アクチュエータと対向する折り返し面と、を有しており、前記複数の接続端子は、電源端子またはグランド端子を含んでおり、前記パターン形成工程において、前記パターン形成部分の前記接続面と繋がる前記送り部分に前記電源端子またはグランド端子と接続される電源パターンまたはグランドパターンを形成し、前記切り出し工程で切り出された前記送り部分を前記接続基板に向かって折り返して、前記送り部分に形成された電源パターンまたはグランドパターンを前記折り返し面の電源パターンまたはグランドパターンと短絡させる短絡工程を備えている。

これによると、パターン形成部分の接続面に形成された電源端子またはグランド端子を、送り部分を介して折り返し面の電源パターンまたはグランドパターンと短絡させることで、配線長さを短くして、配線抵抗を小さくすることができる。また、パターン形成部分の、接続面と折り返し面の間のスペースに電源パターンまたはグランドパターンを形成する必要がなくなり、他の配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

また、前記フィルムの前記送り部分には、前記長手方向に沿って所定間隔で複数の送り用のスプロケット孔が形成されており、前記切り出し工程において、前記スプロケット孔を残して前記送り部分の少なくとも前記配線パターンが形成された部分を切り出し、前記短絡工程において、前記切り出し工程で切り出された前記送り部分に残された前記スプロケット孔に治具を引っかけて、前記アクチュエータと反対側に折り返すことが好ましい。

これによると、送り用のスプロケット孔を利用することで、送り部分に形成された配線パターンを傷つけずに、送り部分を折り返すことができる。

本発明のアクチュエータ装置における配線基板は、パターン形成部分と、前記パターン形成部分の幅方向両側に繋がって設けられ、送り装置で前記幅方向と交差する送り方向に送る際に使用される送り部分とを有する、長尺なフィルムから、複数切り出される配線基板であって、前記パターン形成部分と前記送り部分の少なくとも一部とが一体的に繋がっており、前記パターン形成部分には、一部の配線パターンが形成されており、前記送り部分の少なくとも一部には、残りの配線パターンが形成されている。

上記配線基板によると、パターン形成部分に加えて、送り装置でフィルムを送る際に使用され、送り動作終了後には不要なので切り出さずに残されていた送り部分にも配線パターンの一部を形成することで、配線パターンの形成領域を大きく確保することができ、配線パターン間を広くしてショートを防止することができる。

また、前記送り部分に形成された前記残りの配線パターンは、電源パターンまたはグランドパターンであることが好ましい。

電源パターンやグランドパターンには、基準電位が付与されるため、電位変動は好ましくなく、比較的太い幅となっている。これによると、送り部分には、送り装置によりフィルムを送るときに力が加わるため、パターン形成部分に比べて、配線パターンの剥がれや摩耗が生じやすいが、この送り部分に、信号などを供給する精細なパターンよりも、幅の太い電源パターンやグランドパターンを形成することで、多少の配線パターンの剥がれや磨耗が生じても、電位に対する影響が少ない。また、パターン形成部分における配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

本発明のアクチュエータ装置は、上述した配線基板と、前記配線基板と接続される、複数の駆動接点が形成された一表面を有するアクチュエータと、前記アクチュエータの前記一表面と間隔をあけて対向し、前記配線基板と接続される接続基板と、を備えており、前記配線基板の前記パターン形成部分は、前記アクチュエータの前記一表面に形成された前記複数の駆動接点と接続される複数の接続端子が形成された接続面を有しており、前記配線基板の前記送り部分が前記配線基板に向かって折り返されて、前記残りの配線パターンが前記接続基板の配線パターンと短絡している。

本発明のアクチュエータ装置によると、パターン形成部分の接続面に形成された接続端子を、送り部分を介して接続基板の配線パターンと短絡させることで、配線長さを短くして、配線抵抗を小さくすることができる。また、パターン形成部分の、接続面と接続基板の間のスペースに形成する配線パターンが減り、他の配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

さらに、前記接続基板は、前記アクチュエータと対向して前記幅方向の一方側に引き出されており、前記送り部分は、前記幅方向の他方側に引き出されて前記接続基板と接続されていることが好ましい。

これによると、接続基板と送り部分とが逆方向に引き出されているため、送り部分を折り返したときに接続基板に干渉せず、送り部分を接続基板に接続させやすい。

また、別の観点では、本発明のアクチュエータ装置は、上述した配線基板と、前記配線基板と接続される、複数の駆動接点が形成された一表面を有するアクチュエータと、を備えており、前記配線基板の前記パターン形成部分は、前記アクチュエータの前記一表面に形成された前記複数の駆動接点と接続される複数の接続端子が形成された接続面と、前記接続面を挟んで間隔をあけて前記アクチュエータと対向する折り返し面と、を有しており、前記配線基板の前記送り部分が前記配線基板に向かって折り返されて、前記残りの配線パターンが前記折り返し面の配線パターンと短絡している。

本発明のアクチュエータ装置によると、パターン形成部分の接続面に形成された接続端子を、送り部分を介して折り返し面の配線パターンと短絡させることで、配線長さを短くして、配線抵抗を小さくすることができる。また、パターン形成部分の、接続面と接続基板の間のスペースに形成する配線パターンが減り、他の配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

また、前記複数の接続端子は、電源端子またはグランド端子を含んでおり、前記送り部分に形成された前記残りの配線パターンは、前記電源端子またはグランド端子と接続される電源パターンまたはグランドパターンであることが好ましい。

電源パターンやグランドパターンには、基準電位が付与されるため、電位変動は好ましくなく、比較的太い幅となっている。これによると、送り部分には、送り装置によりフィルムを送るときに力が加わるため、パターン形成部分に比べて、配線パターンの剥がれや摩耗が生じやすいが、この送り部分に、信号などを供給する精細なパターンよりも、幅の太い電源パターンやグランドパターンを形成することで、多少の配線パターンの剥がれや磨耗が生じても、電位に対する影響が少ない。また、パターン形成部分における配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

パターン形成部分に加えて、送り装置でフィルムを送る際に使用され、送り動作終了後には不要なので切り出さずに残されていた送り部分にも配線パターンの一部を形成することで、配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略平面図である。 インクジェットヘッドの斜視図である。 図２のＸ方向から見たインクジェットヘッドの側面図である。 インクジェットヘッドの平面図である。 （ａ）は図４のＡ部の部分拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 駆動ＩＣを含むＣＯＦとＦＰＣの接続部近傍を上方から見た図である。 （ａ）は型抜き装置の概略斜視図であり、（ｂ）は短絡工程におけるインクジェットヘッドの斜視図である。 変形例におけるインクジェットヘッドの斜視図である。 変形例における圧電アクチュエータの断面図である。 変形例におけるＣＯＦの平面図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、記録用紙に対してインクを噴射するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタに本発明を適用した一例である。

まず、本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成について説明する。図１は、本実施形態のインクジェットプリンタの概略平面図である。図１に示すように、プリンタ１は、所定の走査方向（図１の左右方向）に沿って往復移動可能に構成されたキャリッジ２と、このキャリッジ２に搭載されたインクジェットヘッド３と、記録用紙Ｐを、走査方向と直交する搬送方向（図１の下方）に搬送する搬送機構４などを有している。

キャリッジ２は、走査方向に平行に延びる２本のガイド軸１７に沿って往復移動可能に構成されている。また、キャリッジ２には、無端ベルト１８が連結されており、キャリッジ駆動モータ１９によって無端ベルト１８が走行駆動されたときに、キャリッジ２は、無端ベルト１８の走行にともなって走査方向に移動するようになっている。

なお、プリンタ１には、走査方向に間隔を空けて配列された多数の透光部（スリット）を有するリニアエンコーダ１０が設けられている。一方、キャリッジ２には、発光素子と受光素子とを有する透過型のフォトセンサ１１が設けられている。そして、プリンタ１は、キャリッジ２の移動中にフォトセンサ１１が検出したリニアエンコーダ１０の透光部の計数値（検出回数）から、キャリッジ２の走査方向に関する現在位置を認識できるようになっている。

このキャリッジ２には、インクジェットヘッド３が搭載されている。インクジェットヘッド３は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に多数のノズル３０（図４、図５参照）を有している。このインクジェットヘッド３は、搬送機構４により図１の下方（搬送方向）に搬送される記録用紙Ｐに対して、図示しないインクカートリッジから供給されたインクを多数のノズル３０から噴射するように構成されている。

搬送機構４は、インクジェットヘッド３よりも搬送方向上流側に配置された給紙ローラ１２と、インクジェットヘッド３よりも搬送方向下流側に配置された排紙ローラ１３とを有している。給紙ローラ１２と排紙ローラ１３は、それぞれ、給紙モータ１４と排紙モータ１５により回転駆動される。そして、この搬送機構４は、給紙ローラ１２により、記録用紙Ｐを図１の上方からインクジェットヘッド３へ搬送するとともに、排紙ローラ１３により、インクジェットヘッド３によって画像や文字などが記録された記録用紙Ｐを図１の下方へ排出する。

次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は、インクジェットヘッドの斜視図である。図３は、図２のＸ方向から見たインクジェットヘッドの側面図である。図４は、インクジェットヘッド本体の平面図である。図５（ａ）は図４のＡ部の部分拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

図２〜図５に示すように、インクジェットヘッド３は、ノズル３０を含むインク流路が形成された流路ユニット３１と、流路ユニット３１の上面に配置された圧電アクチュエータ３２と、圧電アクチュエータ３２の上面に接続されたＣＯＦ５０及びＦＰＣ６０を含む配線基板ユニット９とを有している。なお、図４においては、図２及び図３に示される、圧電アクチュエータ３２の上方に位置するＣＯＦ５０を二点鎖線で示し、ＦＰＣ６０の図示を省略している。なお、本実施形態における圧電アクチュエータ３２と配線基板ユニット９が、本発明におけるアクチュエータ装置に相当する。

まず、流路ユニット３１について説明する。図２、図４に示すように、流路ユニット３１の上面には、インクジェットヘッド３で使用される４色のインク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）がそれぞれ供給される４つのインク供給口２８が設けられている。そして、流路ユニット３１内には、インク供給口２８に接続されたインク流路が形成されている。

図５に示すように、流路ユニット３１は、互いに積層された４枚のプレート２１〜２４で構成されている。４枚のプレート２１〜２４の材質は特に限定されないが、例えば、上の３枚のプレート２１〜２３はステンレス鋼などからなる金属プレートとし、一番下のノズル３０が形成されるプレート２４は合成樹脂材料で形成されたプレートとすることができる。この流路ユニット３１には、インク供給口２８に接続されたマニホールド２６と、マニホールド２６に連通した複数の圧力室２０と、複数の圧力室２０にそれぞれ連通する複数のノズル３０が形成されている。

図５（ｂ）に示されるマニホールド２６は、インク供給口２８から搬送方向（図５（ｂ）の紙面垂直方向）に延在している。図４、図５（ａ）に示すように、複数の圧力室２０は、それぞれ、走査方向を長手方向とする略楕円形の平面形状を有する。また、複数の圧力室２０は、紙送り方向に延在するマニホールド２６に沿って配列されることで、１つの圧力室列８を構成している。さらに、走査方向に隣接する２つの圧力室列８によって１つの圧力室群７を構成し、流路ユニット３１には、合計５つの圧力室群７が設けられている。

なお、５つの圧力室群７のうち、図４中右側に位置する２つの圧力室群７は、インク供給口２８からブラックインクが供給される、ブラック用の圧力室群７である。また、図４中左側に位置する３つの圧力室群７は、３つのインク供給口２８からそれぞれ３色のカラーインク（イエロー、マゼンタ、シアン）が供給される、カラー用の圧力室群７である。

複数の圧力室２０にそれぞれ連通する複数のノズル３０は、流路ユニット３１の下面（最下層に位置するプレート２４の下面）に開口している。また、図示は省略するが、これら複数のノズル３０も、複数の圧力室２０と同様に配列されており、図４中右側には、２つの圧力室群７にそれぞれ対応した、ブラックインクを噴射する２つのノズル群が配置され、図４中左側には、３つの圧力室群７にそれぞれ対応した、３色のカラーインク用を噴射する３つのノズル群が配置されている。

そして、図５（ｂ）に示すように、流路ユニット３１内には、インク供給口２８に接続されたマニホールド２６から分岐して、圧力室２０を経てノズル３０に至る個別インク流路２７が複数形成されている。

次に、圧電アクチュエータ３２について説明する。図５に示すように、圧電アクチュエータ３２は、振動板３３、３枚の圧電層（第１圧電層４０、第２圧電層４１、第３圧電層４２）、複数の個別電極４３、第１共通電極４４、及び、第２共通電極４５を有している。

振動板３３は、例えば、ステンレス鋼などの鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。この振動板３３は、流路ユニット３１の最上層のプレート２１の上面に複数の圧力室２０を覆うように配設された状態で、プレート２１に接合されている。

３枚の圧電層４０〜４２は、それぞれ、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする強誘電性の圧電材料によって形成されており、互いに積層された状態で、複数の圧力室２０を覆うように振動板３３の上面に接合されている。また、３枚の圧電層４０〜４２は、例えば、未焼成の３枚のグリーンシートに後述の電極をそれぞれ形成した後に積層し、高温で焼成することによって得られる。なお、３枚の圧電層４０〜４２は、金属製の振動板３３によって圧力室２０と隔てられており、振動板３３によって圧電層４２の下面が保護されるとともに、圧力室２０内のインクの圧電層４０〜４２への浸入が振動板３３により防止される。

複数の個別電極４３は、最上層の第１圧電層４０の上面における、複数の圧力室２０とそれぞれ対向する領域に設けられている。図５に示すように、各個別電極４３は、圧力室２０とほぼ同じ平面形状を有し、最上層の圧電層４０の上面の、１つの圧力室２０と対向する領域全体に設けられている。また、各個別電極４３からは、圧力室２０と対向しない領域へ、個別電極４３を、後述する駆動ＩＣ５２を実装するＣＯＦ５０（図２、図３参照）と接続するための接点部４３ａが引き出されている。そして、個別電極４３には、駆動ＩＣ５２から所定の駆動電位（例えば、２０Ｖ）とグランド電位のいずれかの電位が選択的に付与される。なお、ＣＯＦ５０について詳しくは後述する。

第１共通電極４４は、第１圧電層４０と中間層の第２圧電層４１との間に配置されている。この第１共通電極４４は、複数の圧力室２０の短手方向（図５（ｃ）における左右方向）に関する中央部とそれぞれ対向する、複数の対向電極部４４ａを有し、これら複数の対向電極部４４ａは互いに導通している。そして、第１共通電極４４は、駆動ＩＣ５２に接続され、常に上記駆動電位に保持される。

第２共通電極４５は、第２圧電層４１と最下層の第３圧電層４２との間に配置されている。この第２共通電極４５は、複数の圧力室２０の短手方向端部とそれぞれ対向する、複数の対向電極部４５ａを有し、これら複数の対向電極部４５ａは互いに導通している。そして、第２共通電極４５は、駆動ＩＣ５２に接続され、常にグランド電位に保持される。

また、第１圧電層４０の、個別電極４３と第１共通電極４４の対向電極部４４ａとに挟まれた圧電層部分（図５（ｃ）における圧力室２０の中央部と対向する部分：第１活性部３５という）は、あらかじめ、その厚み方向に分極されている。また、第１圧電層４０及び第２圧電層４１の、個別電極４３と第２共通電極４５の対向電極部４５ａとに挟まれた圧電層部分（図５（ｃ）における圧力室２０の左右両端部と対向する部分：第２活性部３６という）も、あらかじめ、その厚み方向に分極されている。

以上説明した圧電アクチュエータ３２の、インク噴射時における動作について述べる。インクを噴射しない待機状態においては、複数の個別電極４３にはそれぞれグランド電位が付与されている。また、第１共通電極４４は常に駆動電位に保持されるとともに、第２共通電極４５は常にグランド電位に保持されている。したがって、待機状態では、個別電極４３と第１共通電極４４の間に電圧が印加されることになり、電極４３、４４の間に挟まれる第１圧電層４０の第１活性部３５に厚み方向の電界が作用する。この電界の方向は第１活性部３５の分極方向と平行であるから、この第１活性部３５は厚み方向と直交する面方向に収縮する。これにより、圧電層４０、４１の圧力室２０と対向する部分が、圧力室２０側（図５（ｂ）における下側）に凸となるように変形した状態となっている。このとき、圧力室２０は、圧電層４０が変形していない状態と比較して、その容積が小さくなっている。

この状態から、ある個別電極４３の電位がグランド電位から駆動電位に切り換えられると、この個別電極４３と第１共通電極４４の間に電圧が印加されなくなり、変形していた第１活性部３５が元に戻る。同時に、個別電極４３と第２共通電極４５との間には電圧が印加されることになるため、電極４３、４５の間に挟まれる第１圧電層４０の第２活性部３６に厚み方向の電界が作用する。この電界の方向は第２活性部３６の分極方向と平行であるから、第２活性部３６は厚み方向と直交する面方向に収縮する。これにより、圧電層４０、４１の圧力室２０の略中央部と対向する部分が上方に引っ張られることとなり、圧電層４０、４１の圧力室２０と対向する部分は全体として圧力室２０と反対側（図５（ｂ）における上側）に凸となるように変形して、圧力室２０の容積が増加する。

その後、個別電極４３の電位が再びグランド電位に戻されると、個別電極４３と第２共通電極４５の間に電圧が印加されなくなり、第２活性部３６の変形が元に戻る。同時に、第１活性部３５が再び面方向に収縮して、圧電層４０、４１の圧力室２０と対向する部分が全体として圧力室２０側に凸となる。このときに、圧力室２０の容積が大きく減少するため、圧力室２０内のインクの圧力が増加して、圧力室２０に連通するノズル３０からインクが噴射される。

次に、配線基板ユニット９について説明する。図６は、駆動ＩＣを含むＣＯＦとＦＰＣの接続部近傍を上方から見た図である。図２、図３に示すように、配線基板ユニット９は、圧電アクチュエータ３２を駆動する２つの駆動ＩＣ５２が実装されたＣＯＦ５０（配線基板）と、ＣＯＦ５０を支持する基板支持部材５７と、プリンタ１の電源を含むメイン制御基板（図示省略）と接続され、さらにＣＯＦ５０と接続されたＦＰＣ６０（接続基板）とを有している。

図２、図３、図６に示すように、ＣＯＦ５０は、ポリイミドなどの可撓性を有する合成樹脂フィルムからなる帯状の基材５１を有している。そして、基材５１の長さ方向両端部には入力端子５３がそれぞれ設けられ、さらに、基材５１の入力端子５３の近傍部表面には、入力端子５３と配線パターン５５（図６参照）によって接続された駆動ＩＣ５２が実装されている。また、基材５１の両端部に設けられた２つの入力端子５３にはＦＰＣ６０が接続されている。

基材５１の長さ方向中央部には、駆動ＩＣ５２と配線パターン５６（図６参照）によって接続された複数の出力端子５４（接続端子）が形成された接続部５１ａが設けられている。複数の出力端子５４が設けられた接続部５１ａは、圧電アクチュエータ３２の上面を覆うように配置されて、圧電アクチュエータ３２の個別電極４３と接続された接点部４３ａ（駆動接点）と接続される。なお、実際には、接続部５１ａには多数の出力端子５４が設けられているのであるが、図３では、図面の簡単のため、一部の出力端子５４と、それに接続される接点部４３ａのみを図示している。

また、基材５１の、前記接続部５１ａに連なり、且つ、駆動ＩＣ５２が実装された両端部は、圧電アクチュエータ３２と反対側（上方）に折り返されて、接続部５１ａから離間した状態で、接続部５１ａを挟んで圧電アクチュエータ３２の上面と対向する（以下、基材５１の両端部を折り返し部５１ｂとも称す）。これにより、図２、図３に示すように、ＣＯＦ５０は、ほぼリング状（上方に向けて開口したＣ字状）に構成されている。なお、本実施形態における折り返し部５１ｂの、圧電アクチュエータ３２と対向している面が、本発明における折り返し面に相当する。

さらに、基材５１の長さ方向と直交する幅方向両側には、後述するフィルム８０（図８（ａ）参照）から基材５１を切り出す時に、複数の基材５１が繋がったフィルム８０を送るのに使用された送り部分８０ｂの一部である短絡部分５８ａ、５８ｂが一体的に繋がって切り出されて、それぞれ接続部５１ａから幅方向外側に突出して設けられている。２つの短絡部分５８ａ、５８ｂは、基材５１の長さ方向にずれて設けられており、後述する送り用のスプロケット孔８１を有している。この短絡部分５８の突出長さは、リング状のＣＯＦ５０の上下間隔よりも長くなっている。本実施形態においては、短絡部分５８の突出長さは約３ｍｍであり、リング状のＣＯＦ５０の上下間隔は約２ｍｍである。

そして、一方の短絡部分５８ａには、接続部５１ａにおいて第１共通電極４４と接続された接点から引き回された配線パターン５９ａ（図６参照）が形成されている。また、他方の短絡部分５８ｂには、接続部５１ａにおいて第２共通電極４５と接続された接点から引き回された配線パターン５９ｂ（図６参照）が形成されている。そして、２つの短絡部分５８ａ、５８ｂは、圧電アクチュエータ３２と反対側（上方）に折り返されている。

そして、ほぼリング状に形成されたＣＯＦ５０の内側には基板支持部材５７が設置されている。図２、図３に示すように、基板支持部材５７は、圧電アクチュエータ３２の上面に平行な姿勢で、ＣＯＦ５０の折り返し部５１ｂの下面に接触し、圧電アクチュエータ３２の複数の活性部３５、３６を跨ぐように配置されている。そして、基板支持部材５７は、ＣＯＦ５０の折り返し部５１ｂ（基材５１の両端部）を、接続部５１ａから離間させた状態で下方から支持する。

ＦＰＣ６０は、ＣＯＦ５０の２つの折り返し部５１ｂに共通に重ねられ、その裏面に設けられた端子（図示省略）が、各々の折り返し部５１ｂに設けられた入力端子５３と接続される。そして、図６に示すように、前記複数の端子にはＦＰＣ６０に形成された配線パターン６２がそれぞれ接続されている。また、ＦＰＣ６０の上面には、ＣＯＦ５０の２つの短絡部分５８ａ、５８ｂが共通に重ねられ、その表面に設けられた配線パターン６３ａ、６３ｂが、各々の短絡部分５８ａ、５８ｂに設けられた配線パターン５９ａ、５９ｂとそれぞれハンダで接続されている。

このＦＰＣ６０はＣＯＦ５０から水平方向（走査方向）に引き出されて図示しないメイン制御基板と接続されており、メイン制御基板からの制御信号は、ＦＰＣ６０の配線パターン６２を介して、ＣＯＦ５０の駆動ＩＣ５２へ入力される。そして、この制御信号に基づいて駆動ＩＣ５２は上記駆動電位とグランド電位からなる駆動パルス信号を生成し、配線パターン５６を介して、圧電アクチュエータ３２の複数の個別電極４３に接続された接点部４３ａに供給する。

また、メイン制御基板から上記駆動電位が、ＦＰＣ６０の配線パターン６３ａを介して、ＣＯＦ５０の短絡部分５８ａの配線パターン５９ａ及び駆動ＩＣ５２に入力される。そして、第１共通電極４４は、常に上記駆動電位に保持される。さらに、メイン制御基板からグランド電位が、ＦＰＣ６０の配線パターン６３ｂを介して、ＣＯＦ５０の短絡部分５８ｂの配線パターン５９ｂ及び駆動ＩＣ５２に入力される。そして、第２共通電極４５は、常にグランド電位に保持される。

本実施形態のＣＯＦ５０によると、接続部５１ａや折り返し部５１ｂに加えて、後述する送り装置９０で送る際に使用され、送り動作終了後には不要なので切り出さずに残されていた送り部分８０ｂ（図８（ａ）参照）を短絡部分５８として、この短絡部分５８にも配線パターンの一部を形成することで、配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。これにより、配線パターン間を広くしてショートを防止することができたり、配線パターンの幅を太くすることができる。

また、第１共通電極４４や第２共通電極４５は、いわゆるベタ電極であり、ノズル３０からのインク噴射特性を安定させるのに安定した一定電位（基準電位）を保持する必要があり、電位変動は好ましく、これらの電極４４、４５に接続される配線パターン６３ａ、６３ｂは比較的太くする必要がある。また、この第１共通電極４４や第２共通電極４５に付与される電位は、駆動パルス信号とは異なり、駆動ＩＣ５２を介する必要がない。そこで、本実施形態においては、ＦＰＣ６０に形成された太い幅の配線パターン６３ａ、６３ｂを、短絡部分５８ａ、５８ｂの配線パターン５９ａ、５９ｂを介して圧電アクチュエータ３２に短絡させているため、配線長さを短くして、配線抵抗を小さくすることができる。

また、近年、活性部３５、３６の増加にともない、個別電極４３及び個別電極４３に接続される接点部４３ａの数が増大する傾向にある。そして、駆動ＩＣ５２のＯＵＴの数も増大し、駆動ＩＣ５２が大型化する。すると、ＣＯＦ５０の折り返し部５１ｂにおいて、駆動ＩＣ５２の横のあいたスペースが狭くなり、第１共通電極４４や第２共通電極４５に接続される配線パターンの引き回しが困難となる。また、たとえ引き回すことができたとしても配線パターンの幅が細くなってしまう。そこで、接続部５１ａに形成され、第１共通電極４４や第２共通電極４５に接続される配線パターンを引き回して短絡部分５８に形成することで、配線パターンの幅を、折り返し部５１ｂに形成する場合に比べて、他の配線パターンが形成されていない分だけ太くすることができ、配線抵抗をさらに小さくすることができ、安定した一定電位を保持することができる。また、折り返し部５１ｂにおける配線パターンの形成領域を大きく確保することができる。

次に、ＣＯＦ５０の製造方法について説明する。図７（ａ）は型抜き装置の概略斜視図であり、（ｂ）は短絡工程におけるインクジェットヘッドの斜視図である。なお、図７（ａ）においては、最も右方のＣＯＦ５０のみ配線パターンを図示しており、その他のＣＯＦ５０では簡単のため配線パターンの図示を省略している。

まず、図７（ａ）に示すように、ポリイミドなどの可撓性を有する合成樹脂からなる長尺なフィルム８０に配線パターン８２を形成する（パターン形成工程）。なお、配線パターン８２は、図６を用いて上述した配線パターン５５、５６、５９ａ、５９ｂを総称したものである。より具体的には、フィルム８０は、パターン形成部分８０ａと、パターン形成部分８０ａの幅方向両側に長手方向に所定のピッチ間隔をあけて穿設された複数のスプロケット孔８１が形成された送り部分８０ｂとを有しており、パターン形成部分８０ａと送り部分８０ｂに配線パターン８２を形成する。送り部分８０ｂには、第１共通電極４４、第２共通電極４５と接続される配線パターン５９ａ、５９ｂを形成する。その後、フィルム８０に駆動ＩＣ５２を実装する。

次に、上記配線パターン８２が形成されたフィルム８０を送り装置９０に取り付ける。送り装置９０は、軸芯が平行に配置された２つのローラ９１、９２と、両ローラ９１、９２間に巻回された無端のベルト９３と、支持台９７とを有している。ローラ９１は、図示しない駆動モータにより駆動されて回転する駆動ローラである。ローラ９２は、ローラ１９の回転にともない走行するベルト９３に合わせて回転する従動ローラである。ベルト９３の外周面には、フィルム８０のスプロケット孔８１に係合可能なスプロケット爪９６がスプロケット孔８１と同じピッチ間隔をあけて複数形成されており、フィルム８０を滑ることなく精度よく送ることができる。

なお、ローラ９１の回転量は、図示しないエンコーダにより検出しており、この回転量からフィルム８０の送り量及び現在位置を認識できるようになっている。また、フィルム８０は、配線パターン８２や駆動ＩＣ５２が配置された面が外側を向くように、リール９４に巻回されており、このリール９４が、２つのローラ９１、９２と平行に配置され、回転自在な軸芯９５に装着されている。支持台９７は、平板状をしており、ベルト９３によって送られたフィルム８０の下方に配置されており、フィルム８０の下面と接触することによって、フィルム８０を下方から支持している。また、支持台９７は、図示しない吸着機構を有しており、この吸着機構は、フィルム８０の後述する送り工程時には駆動していないが、後述する切り出し工程時に、上面に載置されたフィルム８０を下方から吸着させて、その姿勢を位置ずれしないように保持している。

そして、ローラ９１を所定量だけ回転させることでベルト９３を走行させて、フィルム８０の切り出す部分を支持台９７まで送って、抜き型９８（切断装置）と対向させる（送り工程）。抜き型９８は、パターン形成部分８０ａと送り部分８０ｂの配線パターン８２が形成された部分を一体的に切り出すことができる形状となっている。

次に、抜き型９８を降下させて、フィルム８０から、パターン形成部分８０ａと、送り部分８０ｂの配線パターン８２が形成され、スプロケット孔８１を含んだ部分とが一体に繋がった状態で基材５１を切り出す（切り出し工程）。そして、フィルム８０から全ての基材５１が切り出されるまで、上記送り工程と切り出し工程を繰り返す。なお、フィルム８０から切り出されて支持台９７に載置された基材５１は、図示しない吸着アームで吸着してベルトコンベア上に移動させている。このように切り出された基材５１が、配線パターン８２が形成され、駆動ＩＣ５２が実装されたＣＯＦ５０である。

そして、ＣＯＦ５０の長さ方向中央部の接続部５１ａを圧電アクチュエータ３２の上面に接続する。そして、ＣＯＦ５０の長さ方向の両側の折り返し部５１ｂを折り返して、ＦＰＣ６０と接続する。その後、図７（ｂ）に示すように、ＣＯＦ５０の送り部分８０ｂを針状の治具９９をスプロケット孔８１に引っかけて折り返して、ＦＰＣ６０とハンダで接続する。これで、ＣＯＦ５０の製造が完了する。

本実施形態におけるＣＯＦ５０の製造方法によると、上述したように、配線パターンの形成領域を大きく確保することができ、配線パターンの引き回しが容易になる。また、フィルム８０の送り部分８０ｂには送り装置９０によりフィルム８０を送るときの力が加わるため、パターン形成部分８０ａに比べて、配線パターンの剥がれや磨耗が生じやすいが、この送り部分８０ｂに形成された配線パターンが、基準電位が付与されるために幅の太い電源パターンまたはグランドパターンであることで、多少の配線パターンの剥がれや磨耗が生じても、幅が太い分、電位に対する影響が少ない。

次に、上述した実施形態に種々の変形を加えた変更形態について説明する。ただし、上述した実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

本実施形態においては、フィルム８０の送り部分８０ｂの一部に配線パターンを形成して、折り返していたが、例えば、図８に示すように、パターン形成部分１０１ａに加えて、送り部分１０１ｂの全域に配線パターン１０２を形成して、送り部分１０１ｂを折り返さずに引き出してもよい。

また、本実施形態においては、圧電アクチュエータ３２に第１共通電極４４と第２共通電極４５が設けられており、駆動ＩＣ５２を介さない電源パターンとグランドパターンを短絡部分５８を介して接続部５１ａに引き回していたが、例えば、図９に示すように、１枚の圧電層１０３からなり、その両側を駆動パルス信号が付与される個別電極１０４と１つの共通電極１０５で挟まれた、単純なユニモルフ型の圧電アクチュエータ１０６においては、駆動ＩＣ５２を介さないグランドパターンだけを短絡部分５８を介して接続部５１ａに引き回してもよい。

また、本実施形態においては、フィルム８０の送り部分８０ｂには、送り用のスプロケット孔８１が形成されていたが、送り部分８０ｂがフィルム８０の送り動作に使用される領域であれば、例えば、図１０に示すように、送り部分１０７（図１０の幅方向の鎖線よりも外側の部分）にスプロケット孔が形成されず、送り部分１０７を例えばチャックで把持して送ってもよい。チャックは、図７（ａ）に示すような無端のベルト９３にスプロケット爪９６の代わりに複数設けられており、フィルム８０を把持して送る。このような場合に、上述したような送り部分の一部ではなく全域に配線パターンを形成するのが、送り部分に配線パターンを形成する構成としては好適である。

また、本実施形態においては、ローラ９１が駆動ローラとなっており、フィルム８０を送っていたが、フィルム８０を送る機構としては、ローラ９２よりも送り方向の上流側に、フィルム８０を上下から挟んで送るニップローラが設けられており、このニップローラでフィルム８０を送ってもよい。このとき、ローラ９１は従動ローラとすることが可能である。すなわち、本実施形態の送り装置９０は、フィルム８０を送る駆動力を有していなくても、ニップローラがあればフィルム８０を送ることが可能である。

また、本実施形態においては、ＣＯＦ５０の幅方向両側の２つの送り部分をそれぞれ短絡部分５８と一緒に切り出していたが、一方の送り部分だけを短絡部分５８とし、この短絡部分５８をＦＰＣ６０の引き出されている方向の基端側端部と接続してもよい。このとき、１つの短絡部分１５８に、電源パターンとグランドパターンを形成する。これによると、ＦＰＣ６０と送り部分が逆方向に引き出されているため、送り部分を折り返したときにＦＰＣ６０と干渉せず、送り部分をＦＰＣ６０に接続させやすい。

また、本実施形態においては、ＣＯＦ５０の短絡部分５８をＦＰＣ６０の上面に接続していたが、ＦＰＣ６０の下面に接続してもよく、ＦＰＣ６０が片面配線であるか、両面配線であるかなどの配線パターンの引き回しされている面を考慮して適宜接続すればよい。また、たとえ、ＦＰＣ６０の配線パターンが引き回されていない面にＣＯＦ５０の短絡部分５８が接続されたとしても、ＦＰＣ６０にスルーホールが形成されていれば配線パターン同士を導通させることは可能である。

また、本実施形態においては、駆動ＩＣ５２が実装されたＣＯＦ５０とＦＰＣ６０の２枚の基板から配線基板ユニット９が構成されていたが、配線基板ユニット９は１枚の基板で構成されていてもよい。このとき、ＣＯＦの送り部分からなる短絡部分は、ＣＯＦの駆動ＩＣよりも上流側（接続部から離れた側）に短絡すればよい。

また、本実施形態においては、ＣＯＦ５０の短絡部分５８を折り返しやすくするように、スプロケット孔８１が残されていたが、このスプロケット孔８１は残されていなくてもよい。このとき、例えば、互いに隣接する２つのスプロケット孔８１の間を短絡部分５８とすれば、より太い配線パターンを形成することができ、配線抵抗をより小さくすることができる。

また、本実施形態においては、フィルム８０から１回の工程でＣＯＦ５０を所望の形状に切り出していたが、まず、フィルム８０から送り部分８０ｂの全域を残すように、ＣＯＦ５０をカッターやハサミなどで分断して、その後、ＣＯＦ５０の送り部分８０ｂの配線パターンが形成されていない不必要な部分を１枚ずつ切断してもよい。

また、本実施形態においては、ＣＯＦ５０の短絡部分５８に電源パターンまたはグランドパターンを形成していたが、これに限らず、駆動パルス信号を送る配線パターンであってもよい。

また、本実施形態においては、フィルム８０の送り部分８０ｂの配線パターンが形成された一部だけを残して、残りの送り部分８０ｂを切断除去していたが、送り部分８０ｂの配線パターンが形成されていない部分も含めた全域を切断せずに残してもよい。すなわち、フィルム８０を長手方向に間隔をあけて分断するだけでもよい。

また、本実施形態においては、ＣＯＦ５０の長さ方向の両側に折り返し部５１ｂを有していたが、片側に折り返し部５１ｂを有していてもよい。

本発明を適用可能なアクチュエータは圧電アクチュエータには限られるものではなく、他の駆動方式のアクチュエータに適用することも可能である。また、用途についても、インクジェットヘッド以外の装置を駆動するアクチュエータに対しても本発明を適用できる。また、本発明を適用可能な配線基板は、駆動ＩＣが実装され、アクチュエータと接続されるＣＯＦに限られるものではなく、駆動ＩＣが実装されておらず、または、アクチュエータと接続されない配線基板に適用することも可能である。

５０ ＣＯＦ
８０ フィルム
８０ａ パターン形成部分
８０ｂ 送り部分
９０ 送り装置
９８ 抜き型
５５、５６、５９ａ、５９ｂ、８２ 配線パターン

Claims (7)

1. パターン形成部分と、前記パターン形成部分の幅方向両側に繋がって設けられ、送り装置で送る際に使用される送り部分とを有する、長尺なフィルムから、複数切り出される配線基板の製造方法であって、
   前記フィルムの前記パターン形成部分及び前記送り部分に、前記配線基板の配線パターンを長手方向に複数並べて形成するパターン形成工程と、
   前記フィルムの前記送り部分を使って、前記送り装置により前記幅方向と交差する送り方向に沿って、前記フィルムの切り出す部分を切断装置まで送る送り工程と、
   前記切断装置により、前記フィルムの前記パターン形成部分と前記送り部分の少なくとも前記配線パターンが形成された部分とを一体的に切り出す切り出し工程と、を備え、
   前記配線基板の前記パターン形成部分は、アクチュエータの複数の駆動接点が形成された一表面に接続される複数の接続端子が形成された接続面を有しており、
   前記複数の接続端子は、電源端子またはグランド端子を含んでおり、
   前記配線基板は、
   前記アクチュエータと前記接続面を挟んで間隔をあけて対向する接続基板と接続されるものであり、
   前記パターン形成工程において、前記パターン形成部分の前記接続面と繋がる前記送り部分に前記電源端子またはグランド端子と接続される電源パターンまたはグランドパターンを形成し、
   前記切り出し工程で切り出された前記送り部分を前記接続基板に向かって折り返して、前記送り部分に形成された電源パターンまたはグランドパターンを前記接続基板の電源パターンまたはグランドパターンと短絡させる短絡工程をさらに備えていることを特徴とする配線基板の製造方法。
2. パターン形成部分と、前記パターン形成部分の幅方向両側に繋がって設けられ、送り装置で送る際に使用される送り部分とを有する、長尺なフィルムから、複数切り出される配線基板の製造方法であって、
   前記フィルムの前記パターン形成部分及び前記送り部分に、前記配線基板の配線パターンを長手方向に複数並べて形成するパターン形成工程と、
   前記フィルムの前記送り部分を使って、前記送り装置により前記幅方向と交差する送り方向に沿って、前記フィルムの切り出す部分を切断装置まで送る送り工程と、
   前記切断装置により、前記フィルムの前記パターン形成部分と前記送り部分の少なくとも前記配線パターンが形成された部分とを一体的に切り出す切り出し工程と、を備え、
   前記配線基板の前記パターン形成部分は、アクチュエータの複数の駆動接点が形成された一表面に接続される複数の接続端子が形成された接続面と、前記接続面を挟んで間隔をあけて前記アクチュエータと対向する折り返し面と、を有しており、
   前記複数の接続端子は、電源端子またはグランド端子を含んでおり、
   前記パターン形成工程において、前記パターン形成部分の前記接続面と繋がる前記送り部分に前記電源端子またはグランド端子と接続される電源パターンまたはグランドパターンを形成し、
   前記切り出し工程で切り出された前記送り部分を前記接続基板に向かって折り返して、前記送り部分に形成された電源パターンまたはグランドパターンを前記折り返し面の電源パターンまたはグランドパターンと短絡させる短絡工程をさらに備えていることを特徴とする配線基板の製造方法。
3. 前記フィルムの前記送り部分には、前記長手方向に沿って所定間隔で複数の送り用のスプロケット孔が形成されており、
   前記切り出し工程において、前記スプロケット孔を残して前記送り部分の少なくとも前記配線パターンが形成された部分を切り出し、
   前記短絡工程において、前記切り出し工程で切り出された前記送り部分に残された前記スプロケット孔に治具を引っかけて、前記送り部分を折り返すことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の製造方法。
4. 配線基板と、
   前記配線基板と接続される、複数の駆動接点が形成された一表面を有するアクチュエータと、
   前記アクチュエータの前記一表面と間隔をあけて対向し、前記配線基板と接続される接続基板と、を備えており、
   前記配線基板は、
   パターン形成部分と、前記パターン形成部分の幅方向両側に繋がって設けられ、送り装置で前記幅方向と交差する送り方向に送る際に使用される送り部分とを有する、長尺なフィルムから、複数切り出される配線基板であって、
   前記パターン形成部分と前記送り部分の少なくとも一部とが一体的に繋がっており、
   前記パターン形成部分には、一部の配線パターンが形成されており、
   前記送り部分の少なくとも一部には、残りの配線パターンが形成されており、
   前記配線基板の前記パターン形成部分は、前記アクチュエータの前記一表面に形成された前記複数の駆動接点と接続される複数の接続端子が形成された接続面を有しており、
   前記配線基板の前記送り部分が前記配線基板に向かって折り返されて、前記残りの配線パターンが前記接続基板の配線パターンと短絡していることを特徴とするアクチュエータ装置。
5. 前記接続基板は、前記アクチュエータと対向して前記幅方向の一方側に引き出されており、
   前記送り部分は、前記幅方向の他方側に引き出されて前記接続基板と接続されていることを特徴とする請求項４に記載のアクチュエータ装置。
6. 配線基板と、
   前記配線基板と接続される、複数の駆動接点が形成された一表面を有するアクチュエータと、を備えており、
   前記配線基板は、
   パターン形成部分と、前記パターン形成部分の幅方向両側に繋がって設けられ、送り装置で前記幅方向と交差する送り方向に送る際に使用される送り部分とを有する、長尺なフィルムから、複数切り出される配線基板であって、
   前記パターン形成部分と前記送り部分の少なくとも一部とが一体的に繋がっており、
   前記パターン形成部分には、一部の配線パターンが形成されており、
   前記送り部分の少なくとも一部には、残りの配線パターンが形成されており、
   前記配線基板の前記パターン形成部分は、前記アクチュエータの前記一表面に形成された前記複数の駆動接点と接続される複数の接続端子が形成された接続面と、前記接続面を挟んで間隔をあけて前記アクチュエータと対向する折り返し面と、を有しており、
   前記配線基板の前記送り部分が前記配線基板に向かって折り返されて、前記残りの配線パターンが前記折り返し面の配線パターンと短絡していることを特徴とするアクチュエータ装置。
7. 前記複数の接続端子は、電源端子またはグランド端子を含んでおり、
   前記送り部分に形成された前記残りの配線パターンは、前記電源端子またはグランド端子と接続される電源パターンまたはグランドパターンであることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。

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