JP6269794B2 - 液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
例えば印刷用紙等のような記録媒体に印刷を施す際には、液滴吐出ヘッドを備えた印刷装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の液滴吐出ヘッドは、インクを一旦貯留するキャビティーと、キャビティーに連通し、キャビティー内のインクを液滴として吐出する吐出口を有するベース基板を有している。また、キャビティーに隣接して、圧電素子が配置されている。この圧電素子は、当該圧電素子の駆動を制御するドライバーＩＣと配線パターンを介して電気的に接続されている。そして、圧電素子が駆動することにより、吐出口からインク滴を確実に吐出することができる。
特許文献１に記載の液滴吐出ヘッドは、インクを一旦貯留するキャビティーと、キャビティーに連通し、キャビティー内のインクを液滴として吐出する吐出口を有するベース基板を有している。また、キャビティーに隣接して、圧電素子が配置されている。この圧電素子は、当該圧電素子の駆動を制御するドライバーＩＣと配線パターンを介して電気的に接続されている。そして、圧電素子が駆動することにより、吐出口からインク滴を確実に吐出することができる。
また、特許文献１に記載の液滴吐出ヘッドでは、ベース基板の上面に凹部の開口が形成されている。そして、ベース基板の上面に開口を有する凹部を介して、その両側にそれぞれ前記ドライバーＩＣが配置されている（以下、この配置を「従来の配置」と言う）。
ところで、近年では、液滴吐出ヘッドの小型化が求められ、そのため、ベース基板も小型化する必要があった。しかしながら、ベース基板が小型化されてしまうと、従来の配置では、ドライバーＩＣをベース基板上に配置するのが困難となる場合がある。そして、ドライバーＩＣを配置しようとして、そのためのスペースを確保しつつ、当該スペースの大きさ（面積）をできる限り小さくしても、液滴吐出ヘッドの十分な小型化が図り難いと言う問題があった。
ところで、近年では、液滴吐出ヘッドの小型化が求められ、そのため、ベース基板も小型化する必要があった。しかしながら、ベース基板が小型化されてしまうと、従来の配置では、ドライバーＩＣをベース基板上に配置するのが困難となる場合がある。そして、ドライバーＩＣを配置しようとして、そのためのスペースを確保しつつ、当該スペースの大きさ（面積）をできる限り小さくしても、液滴吐出ヘッドの十分な小型化が図り難いと言う問題があった。
本発明の目的は、小型化を図ることができる液滴吐出ヘッド、かかる液滴吐出ヘッドを備える印刷装置、および、かかる液滴吐出ヘッドを製造する方法を提供することにある。
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出ヘッドは、一方の面に開口して形成されて前記一方の面側から他方の面側に向かって貫通する貫通部と、導電性を有する配線パターンと、を含む第１の基板と、前記第１の基板の前記一方の面に対向する部位に設けられた複数の端子が前記配線パターンと電気的に接続されたＩＣパッケージと、を備え、
前記配線パターンは、前記一方の面から前記貫通部に向かって延びるように形成され、
前記ＩＣパッケージは、前記第１の基板の前記貫通部に対向する部位が前記貫通部に臨むように配置されたことを特徴とする。
これにより、ＩＣパッケージの第１の基板上での配置スペースをできる限り抑えることができ、よって、液滴吐出ヘッドの小型化を確実に図ることができる。また、１つのＩＣパッケージで例えば液滴の吐出を担う複数の圧電素子を制御することができる場合、液滴吐出ヘッドの小型化にさらに有効である。
本発明の液滴吐出ヘッドは、一方の面に開口して形成されて前記一方の面側から他方の面側に向かって貫通する貫通部と、導電性を有する配線パターンと、を含む第１の基板と、前記第１の基板の前記一方の面に対向する部位に設けられた複数の端子が前記配線パターンと電気的に接続されたＩＣパッケージと、を備え、
前記配線パターンは、前記一方の面から前記貫通部に向かって延びるように形成され、
前記ＩＣパッケージは、前記第１の基板の前記貫通部に対向する部位が前記貫通部に臨むように配置されたことを特徴とする。
これにより、ＩＣパッケージの第１の基板上での配置スペースをできる限り抑えることができ、よって、液滴吐出ヘッドの小型化を確実に図ることができる。また、１つのＩＣパッケージで例えば液滴の吐出を担う複数の圧電素子を制御することができる場合、液滴吐出ヘッドの小型化にさらに有効である。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、各前記線状体は、前記２つの側壁部の双方に分散配置されているのが好ましい。
これにより、配線パターンを構成する線状体を多数本（複数本）確実に配置することができ、よって、当該各線状体を介して多量の情報を送受信することができるＩＣパッケージをベース基板上に搭載することができる。
これにより、配線パターンを構成する線状体を多数本（複数本）確実に配置することができ、よって、当該各線状体を介して多量の情報を送受信することができるＩＣパッケージをベース基板上に搭載することができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記凹部は、溝状をなしており、前記２つの側壁部は、前記溝と交差する方向に対向しているのが好ましい。
これにより、配線パターンを構成する線状体を多数本（複数本）確実に配置することができ、よって、当該各線状体を介して多量の情報を送受信することができるＩＣパッケージをベース基板上に搭載することができる。
これにより、配線パターンを構成する線状体を多数本（複数本）確実に配置することができ、よって、当該各線状体を介して多量の情報を送受信することができるＩＣパッケージをベース基板上に搭載することができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、各前記線状体は、前記溝の方向に沿って間隔を置いて配置されているのが好ましい。
これにより、溝の長手方向に隣接する線状体同士がショートする（短絡する）のがより確実に防止される。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、隣り合う各前記線状体間隔は、前記一方の面側から前記底部側に向かって漸増しているのが好ましい。
これにより、溝の長手方向に隣接する線状体同士がショートする（短絡する）のが確実に防止される。
これにより、溝の長手方向に隣接する線状体同士がショートする（短絡する）のがより確実に防止される。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、隣り合う各前記線状体間隔は、前記一方の面側から前記底部側に向かって漸増しているのが好ましい。
これにより、溝の長手方向に隣接する線状体同士がショートする（短絡する）のが確実に防止される。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記溝の方向の前記ＩＣパッケージの長さは、前記溝の全長よりも短いが好ましい。
これにより、凹部内が外部と連通することとなり、例えば当該凹部２７内を放熱することができ、よって、ＩＣパッケージからの熱や配線からの熱が凹部内にこもるのが防止される。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記ＩＣパッケージは前記溝の方向に間隔をあけて複数個配置されているのが好ましい。
これにより、ＩＣパッケージ間の隙間から、凹部（溝）内の熱を放出することができる。
これにより、凹部内が外部と連通することとなり、例えば当該凹部２７内を放熱することができ、よって、ＩＣパッケージからの熱や配線からの熱が凹部内にこもるのが防止される。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記ＩＣパッケージは前記溝の方向に間隔をあけて複数個配置されているのが好ましい。
これにより、ＩＣパッケージ間の隙間から、凹部（溝）内の熱を放出することができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、各前記端子と各前記第１部分との間には、導電性を有する材料を含有する接続部材が配置され、該接続部材を介して、前記各端子と前記各第１部分とが電気的に接続され、
前記接続部材は、前記ＩＣパッケージを前記ベース基板に対して固定する機能を有するのが好ましい。
これにより、ＩＣパッケージをベース基板に対して固定するための固定用部材を別途設けるのを省略することができ、よって、液滴吐出ヘッドを簡単な構造のものとすることができる。その結果、液滴吐出ヘッドが小型のものとなる。
前記接続部材は、前記ＩＣパッケージを前記ベース基板に対して固定する機能を有するのが好ましい。
これにより、ＩＣパッケージをベース基板に対して固定するための固定用部材を別途設けるのを省略することができ、よって、液滴吐出ヘッドを簡単な構造のものとすることができる。その結果、液滴吐出ヘッドが小型のものとなる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記ベース基板は、前記板状体の他方の面に開口して形成され液滴を吐出する吐出口と、該吐出口から前記液滴を吐出させる圧電素子とを有し、 前記ＩＣパッケージは、前記配線パターンを介して前記圧電素子と電気的に接続され、該圧電素子の作動を制御するものであるのが好ましい。
これにより、例えば液滴の吐出量、吐出タイミング（吐出とその停止）等の吐出条件を正確かつ確実に制御することができる。
これにより、例えば液滴の吐出量、吐出タイミング（吐出とその停止）等の吐出条件を正確かつ確実に制御することができる。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記ベース基板は、前記凹部を有する第１の板状体と、該第１の板状体の前記凹部が開口する側と反対側に接合され、前記圧電素子を有する第２の板状体とを有し、
前記第１の板状体と前記第２の板状体とは、接着剤を介して接合されているのが好ましい。
これにより、第１の板状体および第２の板状体をそれぞれ用途、機能に応じて使用することができる。よって、薄型（小型）の液滴吐出ヘッドを得ることができ、この液滴吐出ヘッドを印刷装置が備えた場合、当該印刷装置の小型化に寄与する。
前記第１の板状体と前記第２の板状体とは、接着剤を介して接合されているのが好ましい。
これにより、第１の板状体および第２の板状体をそれぞれ用途、機能に応じて使用することができる。よって、薄型（小型）の液滴吐出ヘッドを得ることができ、この液滴吐出ヘッドを印刷装置が備えた場合、当該印刷装置の小型化に寄与する。
本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記配線パターンは、複数の層が積層されたものであるのが好ましい。
これにより、配線パターンを構成する各層をそれぞれ用途、機能に応じて使用することができ、よって、液滴吐出ヘッドの小型化に有利である。
本発明の印刷装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、小型化された液滴吐出ヘッドを備えた印刷装置を提供することができる。
これにより、配線パターンを構成する各層をそれぞれ用途、機能に応じて使用することができ、よって、液滴吐出ヘッドの小型化に有利である。
本発明の印刷装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、小型化された液滴吐出ヘッドを備えた印刷装置を提供することができる。
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記ベース基板は、前記凹部を有する第１の板状体と、該第１の板状体の前記凹部が開口する側と反対側に接合され、前記配線パターンを介して前記ＩＣパッケージと電気的に接続される圧電素子を有する第２の板状体とを有するものであり、
前記第１の板状体と前記第２の板状体とを接合する接合工程と、
前記一方の面に前記第１部分を形成し、前記側壁部に前記第２部分を形成し、前記底部に第３部分を形成する配線パターン形成工程と、
前記ＩＣパッケージを前記表側の面が前記凹部に臨むように配置するとともに、前記各端子をそれぞれ前記各第１部分と電気的に接続する搭載工程とを有することを特徴とする。
これにより、小型化を図ることができる液滴吐出ヘッドを確実に製造することができ、よって、当該液滴吐出ヘッドを例えば印刷装置に搭載して小型の印刷装置を提供することができる。
前記第１の板状体と前記第２の板状体とを接合する接合工程と、
前記一方の面に前記第１部分を形成し、前記側壁部に前記第２部分を形成し、前記底部に第３部分を形成する配線パターン形成工程と、
前記ＩＣパッケージを前記表側の面が前記凹部に臨むように配置するとともに、前記各端子をそれぞれ前記各第１部分と電気的に接続する搭載工程とを有することを特徴とする。
これにより、小型化を図ることができる液滴吐出ヘッドを確実に製造することができ、よって、当該液滴吐出ヘッドを例えば印刷装置に搭載して小型の印刷装置を提供することができる。
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記ベース基板は、前記凹部を有する第１の板状体と、該第１の板状体の前記凹部が開口する側と反対側に接合され、前記配線パターンを介して前記ＩＣパッケージと電気的に接続される圧電素子を有する第２の板状体とを有するものであり、
前記一方の面に前記第１部分を形成し、前記側壁部に前記第２部分を形成する第１の配線パターン形成工程と、
前記第１の板状体と前記第２の板状体とを接合する接合工程と、
前記底部に前記第３部分を形成する第２の配線パターン形成工程と、
前記ＩＣパッケージを前記表側の面が前記凹部に臨むように配置するとともに、前記各端子をそれぞれ前記各第１部分と電気的に接続する搭載工程とを有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
これにより、小型化を図ることができる液滴吐出ヘッドを確実に製造することができ、よって、当該液滴吐出ヘッドを例えば印刷装置に搭載して小型の印刷装置を提供することができる。
前記一方の面に前記第１部分を形成し、前記側壁部に前記第２部分を形成する第１の配線パターン形成工程と、
前記第１の板状体と前記第２の板状体とを接合する接合工程と、
前記底部に前記第３部分を形成する第２の配線パターン形成工程と、
前記ＩＣパッケージを前記表側の面が前記凹部に臨むように配置するとともに、前記各端子をそれぞれ前記各第１部分と電気的に接続する搭載工程とを有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
これにより、小型化を図ることができる液滴吐出ヘッドを確実に製造することができ、よって、当該液滴吐出ヘッドを例えば印刷装置に搭載して小型の印刷装置を提供することができる。
以下、本発明の液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の液滴吐出ヘッドを示す横断面図、図２は、図１中の矢印Ａ方向から見た図（平面図）、図３は、図２中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｂ］の拡大詳細図、図４は、図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｃ］の拡大詳細図、図５〜図１２は、それぞれ、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法（第１実施形態）の工程を順に示す概略横断面図、図１９は、本発明の印刷装置を示す斜視図である。なお、以下では、説明の都合上、図１、図４〜図１２および図１９中（図１３〜図１７についても同様）の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の液滴吐出ヘッドを示す横断面図、図２は、図１中の矢印Ａ方向から見た図（平面図）、図３は、図２中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｂ］の拡大詳細図、図４は、図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｃ］の拡大詳細図、図５〜図１２は、それぞれ、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法（第１実施形態）の工程を順に示す概略横断面図、図１９は、本発明の印刷装置を示す斜視図である。なお、以下では、説明の都合上、図１、図４〜図１２および図１９中（図１３〜図１７についても同様）の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
図１〜図４に示す液滴吐出ヘッド１は、板状体で構成されたベース基板２と、ベース基板２上に配置されたＩＣ（Integrated Circuit）パッケージ９とを備えている。この液滴吐出ヘッド１は、後述するように印刷装置（液滴吐出装置）１００に搭載され、例えば印刷用紙等のような記録媒体２００上にインク３００を液滴として吐出して、当該記録媒体２００に印刷を施すことができる（図１９参照）。
図２に示すように、ベース基板２は、平面視で長方形をなすものである。このベース基板２は、封止板（第１の基板）１０Ａと、デバイス基板（第２の基板）１０Ｂと、ノズル基板（ノズルプレート）２１とを有し、下側からノズル基板２１、デバイス基板１０Ｂ、封止板１０Ａの順に積層された積層体で構成されている。また、封止板１０Ａとデバイス基板１０Ｂとは、接着剤層（接着剤）１１を介して接合されている。この接着剤層１１の厚さとしては、特に限定されず、例えば、１〜１０μｍであるのが好ましく、１〜５μｍであるのがより好ましい。また、デバイス基板１０Ｂとノズル基板２１も、接着剤層（図示せず）を介して接合されている。
封止板１０Ａも、積層体で構成され、リザーバー形成基板（保護基板）２４と、コンプライアンス基板２６と有し、これらがこの順に下側から積層されたものとなっている。また、デバイス基板１０Ｂも、それぞれ、積層体で構成され、流路形成基板２２と、振動板２３と、複数の圧電素子２５とを有し、これらがこの順に下側から積層されたものとなっている。そして、各積層体では、当該積層体を構成する各層が例えば図示しない接着剤層や熱溶着フィルム等を介して接合されている。
また、封止板自体およびデバイス基板自体も、それぞれ、積層体で構成され、当該積層体を構成する各層同士が例えば図示しない接着剤層や熱溶着フィルム等を介して接合されている。
このようにベース基板２が積層体で構成されていることにより、当該積層体を構成する各層をそれぞれ用途、機能に応じて使用することができる。これにより、薄型の液滴吐出ヘッド１を得ることができ、印刷装置１００の小型化に寄与する。
このようにベース基板２が積層体で構成されていることにより、当該積層体を構成する各層をそれぞれ用途、機能に応じて使用することができる。これにより、薄型の液滴吐出ヘッド１を得ることができ、印刷装置１００の小型化に寄与する。
図１に示すように、ノズル基板２１は、当該ノズル基板２１を貫通して、すなわち、ベース基板２（板状体）の下面（他方の面）２１２に開口して形成された吐出口（ノズル開口）２１１を複数有している。これらの吐出口２１１は、行列状に配置されている。図２に示すように、本実施形態では、吐出口２１１は、ベース基板２の長手方向（長辺方向）にｎ行（ｎは１以上の整数）、幅方向（短辺方向）に２列に配置されている。
なお、各吐出口２１１には、撥水性を有するコーティング層が設けられているのが好ましい。これにより、各吐出口２１１から吐出された液滴は、それぞれ、できる限り鉛直下方に向かって落下することとなり、記録媒体２００上の着弾されるべき位置に確実に着弾することができる。
また、ノズル基板２１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインク３００に曝されたとしても、ノズル基板２１が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高いノズル基板２１が得られる。このため、信頼性の高い液滴吐出ヘッド１が得られる。
また、ノズル基板２１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインク３００に曝されたとしても、ノズル基板２１が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高いノズル基板２１が得られる。このため、信頼性の高い液滴吐出ヘッド１が得られる。
流路形成基板２２は、各吐出口２１１に向かってインク３００が通過する流路（キャビティー）２２１が形成されている。この流路２２１は、例えばエッチングを施すことにより形成されている。図１に示すように、各流路２２１は、それぞれ、圧力発生室２２２と、中継室（連通部）２２３と、圧力発生室２２２と中継室２２３とを連通させる連通路（供給路）２２４とに分けることができる。
圧力発生室２２２は、各吐出口２１１にそれぞれ対応して設けられ、当該吐出口２１１を介して外部と連通している。
中継室２２３は、圧力発生室２２２よりも上流側に設けられている。
連通路２２４は、圧力発生室２２２と中継室２２３との間に設けられている。
なお、流路形成基板２２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ノズル基板２１の構成材料と同じものを用いることができる。
中継室２２３は、圧力発生室２２２よりも上流側に設けられている。
連通路２２４は、圧力発生室２２２と中継室２２３との間に設けられている。
なお、流路形成基板２２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ノズル基板２１の構成材料と同じものを用いることができる。
振動板２３は、後述する圧電素子２５の駆動により、その厚さ方向に振動することができる。また、振動板２３は、その一部が圧力発生室２２２に臨んでいる。そして、振動板２３が振動することにより、圧力発生室２２２内の圧力が変化して、当該圧力発生室２２２から吐出口２１１を介してインク３００を液滴として吐出することができる。
このような振動板２３は、流路形成基板２２側から順に弾性膜２３１と下電極膜２３２とを積層してなるものである。弾性膜２３１は、例えば１〜２μｍ程度の厚さの酸化シリコン膜で構成されている。下電極膜２３２は、例えば０．２μｍ程度の厚さの金属膜で構成されている。この下電極膜２３２は、流路形成基板２２とリザーバー形成基板２４との間に配される複数の圧電素子２５の共通電極としても機能する。
このような振動板２３は、流路形成基板２２側から順に弾性膜２３１と下電極膜２３２とを積層してなるものである。弾性膜２３１は、例えば１〜２μｍ程度の厚さの酸化シリコン膜で構成されている。下電極膜２３２は、例えば０．２μｍ程度の厚さの金属膜で構成されている。この下電極膜２３２は、流路形成基板２２とリザーバー形成基板２４との間に配される複数の圧電素子２５の共通電極としても機能する。
リザーバー形成基板２４は、インク３００を一時的に貯留するリザーバー２４１が、流路形成基板２２の各流路２２１にそれぞれ連通して形成されている。図１に示すように、各リザーバー２４１は、それぞれ、第１室（リザーバー部）２４２と、第２室（導入路）２４３と、第１室２４２と第２室２４３とを連通させる連通路２４４とに分けることができる。
第１室２４２は、流路形成基板２２の流路２２１の中継室２２３の上方に位置している。なお、振動板２３は、第１室２４２と中継室２２３との間の部分が貫通しており、これにより、第１室２４２と中継室２２３とが連通する。
第２室２４３は、第１室２４２よりも上流側に設けられている。
連通路２４４は、第１室２４２と第２室２４３との間に設けられている。
第２室２４３は、第１室２４２よりも上流側に設けられている。
連通路２４４は、第１室２４２と第２室２４３との間に設けられている。
なお、液滴吐出ヘッド１では、中継室２２３がリザーバー２４１の一部を構成しているということもできる。
また、リザーバー形成基板２４は、各圧電素子２５をそれぞれ収納する圧電素子収納室２４５が形成されている。圧電素子収納室２４５は、リザーバー２４１と独立して形成されている。
リザーバー形成基板２４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリコンやガラス等を用いることができる。
また、リザーバー形成基板２４は、各圧電素子２５をそれぞれ収納する圧電素子収納室２４５が形成されている。圧電素子収納室２４５は、リザーバー２４１と独立して形成されている。
リザーバー形成基板２４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリコンやガラス等を用いることができる。
各圧電素子２５は、それぞれ、下電極膜２３２側から順に圧電体膜（ピエゾ素子）２５１と、上電極膜２５２とを積層してなるものである。そして、上電極膜２５２と下電極膜２３２との間に電圧を印加した際、圧電効果により圧電体膜２５１が変形する。この変形により、振動板２３が上下方向に振動することができる。前述したように、振動板２３の振動により、圧力発生室２２２内の圧力が変化して、当該圧力発生室２２２から吐出口２１１を介してインク３００を液滴として吐出することができる。このように、各圧電素子２５は、それぞれ、振動板２３を介して、吐出口２１１からインク３００（液滴）を吐出させるように作動するよう構成されている。
コンプライアンス基板２６は、リザーバー形成基板２４側から順に封止膜２６１と固定板２６２とを積層してなるものである。封止膜２６１は、可撓性を有する材料（例えば、厚さ６μｍ程度のポリフェニレンスルフィドフィルム）で構成されている。この封止膜２６１の一部は、リザーバー２４１に臨んでいる。また、固定板２６２は、金属材料等のような比較的硬質の材料（例えば、厚さ３０μｍ程度のステンレス鋼）で構成されている。この固定板２６２のリザーバー２４１側に臨む部分には、当該部分が欠損した欠損部２６３が形成されているのが好ましい。
また、コンプライアンス基板２６には、封止膜２６１と固定板２６２とを一括して貫通する導入口２６４が形成されている。導入口２６４は、各リザーバー２４１にそれぞれ連通しており、当該リザーバー２４１にインク３００を導入する部分である。
図１に示すように、以上のような積層体で構成されたベース基板２では、封止板１０Ａ（コンプライアンス基板２６）の上面（一方の面）２６５の中央部に開口する凹部２７が形成されている。この凹部２７は、例えばエッチングで、封止板１０Ａをその厚さ方向に貫通するまで欠損させることにより形成されている。
図１に示すように、以上のような積層体で構成されたベース基板２では、封止板１０Ａ（コンプライアンス基板２６）の上面（一方の面）２６５の中央部に開口する凹部２７が形成されている。この凹部２７は、例えばエッチングで、封止板１０Ａをその厚さ方向に貫通するまで欠損させることにより形成されている。
また、図１、図２に示すように、凹部２７は、ベース基板２の長手方向に沿った溝状をなしている。そして、この凹部２７は、底部２７１と、底部２７１から立設し、凹部２７（溝）の幅方向（交差する方向）に対向する第１の側壁部（側壁部）２７２ａおよび２７２ｂと、底部２７１から立設し、凹部２７の長手方向に対向する第２の側壁部２７３ａおよび２７３ｂとで構成されている。これにより、後述するＩＣパッケージ９と電気的に接続される配線パターン２８を構成する線状部（線状体）２８１を、第１の側壁部２７２ａおよび２７２ｂの双方に分散させて、凹部２７（溝）の長手方向に沿って多数本（複数本）配置することができる（図３参照）。よって、各線状部２８１を介して多量の情報を送受信することができるＩＣパッケージ９を搭載することができる。
底部２７１は、平坦な部分となっている。
底部２７１は、平坦な部分となっている。
第１の側壁部２７２ａと第１の側壁部２７２ｂとは、それぞれ、底部２７１に対し傾斜している。なお、その傾斜角度は、特に限定されないが、例えば、リザーバー形成基板２４をシリコンで構成した場合、その面方位にもよるが、５４．７度となる。また、第１の側壁部２７２ａと第１の側壁部２７２ｂとは、互いの離間距離が上面２６５側に向かって漸増している。
第２の側壁部２７３ａと第２の側壁部２７３ｂも、それぞれ、第１の側壁部２７２ａ、２７２ｂと同様に、底部２７１に対し傾斜している。また、第２の側壁部２７３ａと第２の側壁部２７３ｂとは、互いの離間距離が上面２６５側に向かって漸増している。
このように第１の側壁部２７２ａと第１の側壁部２７２ｂと第２の側壁部２７３ａと第２の側壁部２７３ｂとがそれぞれ傾斜していることにより、凹部２７を例えばエッチングにより形成する際に、その形成を容易かつ確実に行なうことができる。
このように第１の側壁部２７２ａと第１の側壁部２７２ｂと第２の側壁部２７３ａと第２の側壁部２７３ｂとがそれぞれ傾斜していることにより、凹部２７を例えばエッチングにより形成する際に、その形成を容易かつ確実に行なうことができる。
図１、図３に示すように、凹部２７には、配線パターン２８が設けられている。この配線パターン２８は、線状をなす多数本の線状部２８１で構成されている。これらの線状部２８１は、第１の側壁部２７２ａ側と第１の側壁部２７２ｂ側とにそれぞれ分散配置され、その傾斜方向に沿って形成されている。
また、第１の側壁部２７２ａ側にある多数本の線状部２８１と、第１の側壁部２７２ｂ側とにある多数本の線状部２８１とは、凹部２７（ベース基板２）の幅方向に互いに離間している。
また、第１の側壁部２７２ａ側にある多数本の線状部２８１と、第１の側壁部２７２ｂ側とにある多数本の線状部２８１とは、凹部２７（ベース基板２）の幅方向に互いに離間している。
図３に示すように、第１の側壁部２７２ａ側にある隣接する線状部２８１は、凹部２７の長手方向に互いに離間している、すなわち、凹部２７の長手方向に沿って間隔を置いて配置されている。さらに、当該隣接する線状部２８１の間隔は、凹部２７の底部２７１側に向かって漸増している。このような間隙が形成されていることにより、第１の側壁部２７２ａ側では、隣接する線状部２８１がショートする（短絡する）のが確実に防止される。
これと同様に、第１の側壁部２７２ｂ側にある隣接する線状部２８１も、凹部２７の長手方向に沿って間隔を置いて配置されている。そして、当該隣接する線状部２８１の間隔も、凹部２７の底部２７１側に向かって漸増している。このような間隙が形成されていることにより、第１の側壁部２７２ｂ側でも、隣接する線状部２８１がショートするのが確実に防止される。
図１、図３に示すように、各線状部２８１は、それぞれ、ベース基板２の上面２６５から凹部２７の底部２７１にわたって形成された１本の連続した線状をなす部分である。そして、各線状部２８１は、それぞれ、上面２６５上に形成された上部（第１部分）２８２と、第１の側壁部２７２ａ（または第１の側壁部２７２ｂ）上に形成された中間部（第２部分）２８３と、底部２７１上に形成された下部（第３部分）２８４とに分けることができる。さらに下部２８４は上電極膜２５２に接続している。
図４に示すように、各線状部２８１（配線パターン２８）は、それぞれ、複数の層（図示の構成では第１層２８５および第２層２８６）が積層されたものである。第１層２８５および第２層２８６は、それぞれ、導電性を有する材料で構成されている。例えば、第１層２８５は、Ｎｉ−Ｃｒで構成され、第２層２８６は、Ａｕで構成されている。このような構成材料は、電気抵抗が比較的小さい金属材料であり、配線パターン２８の構成材料として好ましい。また、線状部２８１が２層で構成されていることにより、各層をそれぞれ用途、機能に応じて使用することができる。
なお、各線状部２８１は、それぞれ、本実施形態では２つの層で構成されているが、これに限定されず、例えば、３つ以上の層で構成されていてもよい。この場合、各層の構成材料として、Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｕ等の導電性を有する材料も用いることができる。
図１に示すように、ＩＣパッケージ９は、電子回路（半導体素子）９１と、電子回路９１を収納するケーシング（パッケージ）９２と、ケーシング９２から露出し、電子回路９１と電気的に接続された複数の端子９３とを有している。
電子回路９１は、例えば半導体で構成されている。
図１に示すように、ＩＣパッケージ９は、電子回路（半導体素子）９１と、電子回路９１を収納するケーシング（パッケージ）９２と、ケーシング９２から露出し、電子回路９１と電気的に接続された複数の端子９３とを有している。
電子回路９１は、例えば半導体で構成されている。
ケーシング９２は、小片状で構成され、内部に電子回路９１を収納することができる。ケーシング９２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種樹脂材料、各種半導体材料、各種金属材料またはセラミックス等が挙げられる。
各端子９３は、それぞれ、ケーシング９２（ＩＣパッケージ９）の表側の面（下面）９２１および裏側の面（上面）９２２のうちの表側の面９２１に露出している。ここで、「表側の面」とは、例えば素子が形成された面のことである。
各端子９３は、それぞれ、ケーシング９２（ＩＣパッケージ９）の表側の面（下面）９２１および裏側の面（上面）９２２のうちの表側の面９２１に露出している。ここで、「表側の面」とは、例えば素子が形成された面のことである。
また、端子９３の配置数は、配線パターン２８を構成する線状部２８１の本数と同数である。そして、各端子９３は、それぞれ、当該端子９３に対応する線状部２８１の上部２８２に接触することができる。これにより、電子回路９１（ＩＣパッケージ９）は、接続部材１２を介して、各端子９３と配線パターン２８とが電気的に接続される。なお、端子９３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金や銅等のような電気抵抗が比較的小さい金属材料を用いることができる。
また、接続部材１２は、それぞれ、ＩＣパッケージ９をベース基板２に対して固定する機能も有している。これにより、ＩＣパッケージ９をベース基板２に対して固定するための固定用部材を別途設けるのを省略することができ、よって、液滴吐出ヘッド１を簡単な構造のものとすることができる。その結果、液滴吐出ヘッド１が小型のものとなる。
以上のような構成のＩＣパッケージ９は、配線パターン２８を介して各圧電素子２５と電気的に接続されている。そして、このＩＣパッケージ９は、各圧電素子２５の作動を制御することができる。これにより、インク３００を正確かつ確実に吐出させることができる。
以上のような構成のＩＣパッケージ９は、配線パターン２８を介して各圧電素子２５と電気的に接続されている。そして、このＩＣパッケージ９は、各圧電素子２５の作動を制御することができる。これにより、インク３００を正確かつ確実に吐出させることができる。
図１〜図３に示すように、液滴吐出ヘッド１では、ＩＣパッケージ９は、表側の面９２１がベース基板２の上面２６５側から凹部２７に臨むように１つ配置されている。また、ＩＣパッケージ９は、その幅が凹部２７の幅よりも大きいものであり、当該凹部２７を幅方向にまたいでいる。
このようにＩＣパッケージ９を配置することにより、当該ＩＣパッケージ９の配置スペースをできる限り抑えることができ、よって、液滴吐出ヘッド１の小型化を確実に図ることができる。また、１つのＩＣパッケージ９で各圧電素子２５を制御することができ、よって、液滴吐出ヘッド１の小型化に有効である。
このようにＩＣパッケージ９を配置することにより、当該ＩＣパッケージ９の配置スペースをできる限り抑えることができ、よって、液滴吐出ヘッド１の小型化を確実に図ることができる。また、１つのＩＣパッケージ９で各圧電素子２５を制御することができ、よって、液滴吐出ヘッド１の小型化に有効である。
また、凹部２７の形成によりベース基板２の薄肉となった部分の補強をＩＣパッケージ９が担うこともできる。
なお、図２に示すように、ＩＣパッケージ９の全長（凹部２７の長手方向に沿った長さ）は、凹部２７の全長よりも短い。これにより、凹部２７内が外部と連通することとなり、例えば当該凹部２７内を放熱することができ、よって、ＩＣパッケージ９および配線パターン２８からの熱が凹部２７内にこもるのが防止される。
なお、図２に示すように、ＩＣパッケージ９の全長（凹部２７の長手方向に沿った長さ）は、凹部２７の全長よりも短い。これにより、凹部２７内が外部と連通することとなり、例えば当該凹部２７内を放熱することができ、よって、ＩＣパッケージ９および配線パターン２８からの熱が凹部２７内にこもるのが防止される。
図１に示すように、ＩＣパッケージ９の各端子９３と配線パターン２８の各第１部分２８２との間には、それぞれ、接続部材１２が配置されている。各接続部材１２は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉなどの金属突起（バンプ）であり、この接続部材１２と図示しない例えば、ＡＣＦ（Anisotropic Condactive Film）やＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）を介在させ圧着することで確実に電気的に接続される。また、その他、ＮＣＰ（Non−Conductive Paste）を用いることができる。この場合、接続部材１２と第１部分２８２とは直接的に、電気的に接続されることとなる。これにより、端子９３と第１部分２８２とが接続部材１２を介して確実に電気的に接続される。
次に、液滴吐出ヘッド１を製造する方法（液滴吐出ヘッドの製造方法）について、図５〜図１２を参照しつつ説明する。なお、図５〜図１２は、それぞれ、液滴吐出ヘッド１の主要部を示す概略図となっている。
本製造方法は、第１の準備工程（図５参照）と、第１のエッチング工程（図６参照）と、第２の準備工程（図７参照）と、第１の接合工程（図８参照）と、配線パターン形成工程（図９参照）と、第２のエッチング工程（図１０参照）と、第２の接合工程（図１１参照）と、搭載工程（図１２参照）とを有している。
本製造方法は、第１の準備工程（図５参照）と、第１のエッチング工程（図６参照）と、第２の準備工程（図７参照）と、第１の接合工程（図８参照）と、配線パターン形成工程（図９参照）と、第２のエッチング工程（図１０参照）と、第２の接合工程（図１１参照）と、搭載工程（図１２参照）とを有している。
［１］ 第１の準備工程
図５に示すように、リザーバー形成基板２４となる板状をなす母材２４’を用意する。なお、本実施形態では、母材２４’は、シリコンで構成され、厚さが４００μｍの板部材である。
［２］ 第１のエッチング工程
次に、図６に示すように、母材２４’に対して異方性ウェットエッチングを施して、凹部２７や圧電素子収納室２４５等を形成し、リザーバー形成基板２４を得る。なお、図６（図７〜図１２についても同様）中では省略されているが、本工程では、リザーバー２４１も形成される。
図５に示すように、リザーバー形成基板２４となる板状をなす母材２４’を用意する。なお、本実施形態では、母材２４’は、シリコンで構成され、厚さが４００μｍの板部材である。
［２］ 第１のエッチング工程
次に、図６に示すように、母材２４’に対して異方性ウェットエッチングを施して、凹部２７や圧電素子収納室２４５等を形成し、リザーバー形成基板２４を得る。なお、図６（図７〜図１２についても同様）中では省略されているが、本工程では、リザーバー２４１も形成される。
異方性ウェットエッチングを施す場合、まず、母材２４’を熱酸化して、例えば700ｎｍ程度のＳｉＯ2膜を母材２４’の外表面に形成する。次いで、レジストを母材２４’の両面に塗布してパターニングを行なう。次いで、母材２４’をフッ酸に浸漬し、ＳｉＯ2膜の一部を除去し母材２４’の外表面を露出させる。次いで、レジストを剥離した後、濃度３５％のＫＯＨ溶液に母材２４’を浸漬し、当該母材２４’に凹部２７や圧電素子収納室２４５等を形成する。これにより、リザーバー形成基板２４が得られる。次いで、フッ酸でＳｉＯ2膜をエッチングした後、リザーバー形成基板２４に再度熱酸化を行ない、当該リザーバー形成基板２４の外表面を絶縁化する。
［３］ 第２の準備工程
次に、図７に示すように、デバイス基板１０Ｂとなる中間部品１０Ｂ’を用意する。中間部品１０Ｂ’は、流路形成基板２２となる母材２２’に未だ流路２２１が形成されていない状態のものである。なお、図７（図８〜図１２についても同様）中では省略されているが、母材１０Ｂ’（デバイス基板１０Ｂ）には、振動板２３も配置されている。
次に、図７に示すように、デバイス基板１０Ｂとなる中間部品１０Ｂ’を用意する。中間部品１０Ｂ’は、流路形成基板２２となる母材２２’に未だ流路２２１が形成されていない状態のものである。なお、図７（図８〜図１２についても同様）中では省略されているが、母材１０Ｂ’（デバイス基板１０Ｂ）には、振動板２３も配置されている。
［４］ 第１の接合工程（接合工程）
次に、リザーバー形成基板２４の凹部２７が開口する側と反対側の面、すなわち、下面の全体に接着剤を塗布して、図８に示すように、当該リザーバー形成基板２４（封止板１０Ａ）と中間部品１０Ｂ’とを接着剤層１１を介して接合する。なお、接着剤層１１は、その一部１１１が凹部２７内で、リザーバー形成基板２４と中間部品１０Ｂ’との境界部からはみ出るのが好ましい。
次に、リザーバー形成基板２４の凹部２７が開口する側と反対側の面、すなわち、下面の全体に接着剤を塗布して、図８に示すように、当該リザーバー形成基板２４（封止板１０Ａ）と中間部品１０Ｂ’とを接着剤層１１を介して接合する。なお、接着剤層１１は、その一部１１１が凹部２７内で、リザーバー形成基板２４と中間部品１０Ｂ’との境界部からはみ出るのが好ましい。
［５］ 配線パターン形成工程
次に、図９に示すように、配線パターン２８を当該配線パターン２８が形成されるべき箇所に形成する、すなわち、上面２６５に上部２８２を形成し、第１の側壁部２７２ａ（または第１の側壁部２７２ｂ）に中間部２８３を形成し、底部２７１に下部２８４を形成する。
次に、図９に示すように、配線パターン２８を当該配線パターン２８が形成されるべき箇所に形成する、すなわち、上面２６５に上部２８２を形成し、第１の側壁部２７２ａ（または第１の側壁部２７２ｂ）に中間部２８３を形成し、底部２７１に下部２８４を形成する。
配線パターン２８を形成する場合、まず、封止板１０Ａおよび中間部品１０Ｂ’の上方に臨む面、すなわち、表側の面全体に金属膜をスパッタにより形成する。なお、この金属膜は、例えば厚さが５０ｎｍのＮｉ−Ｃｒ層（第１層２８５）と、当該層上に厚さが７００ｎｍのＡｕ層（第２層２８６）とが積層されたものである。次いで、金属膜上にレジストを形成する。次いで、フォトリソグラフィー（露光、現像）により、レジストに対しパターニングを行なう。次いで、Ａｕ層、Ｎｉ−Ｃｒ層に順次ウェットエッチングを施す。Ａｕ層用のエッチング液としては、ヨウ素系のものを用い、Ｎｉ−Ｃｒ層用のエッチング液としては、硝酸系もしくは塩酸系のものを用いた。次いで、レジストを剥離する。これにより、配線パターン２８が形成される。
［６］ 第２のエッチング工程
次に、中間部品１０Ｂ’の母材２２’に対してエッチングを施して、図１０に示すように、当該母材２２’に流路２２１を形成した。これにより、デバイス基板１０Ｂが得られる。なお、図１０（図１１、図１２についても同様）中では省略されているが、流路２２１を構成する中継室２２３、連通路２２４も形成される。
次に、中間部品１０Ｂ’の母材２２’に対してエッチングを施して、図１０に示すように、当該母材２２’に流路２２１を形成した。これにより、デバイス基板１０Ｂが得られる。なお、図１０（図１１、図１２についても同様）中では省略されているが、流路２２１を構成する中継室２２３、連通路２２４も形成される。
［７］ 第２の接合工程
次に、図１１に示すように、デバイス基板１０Ｂの下面にノズル基板２１を例えば接着（接着剤や溶媒による接着）により接合する。これにより、ベース基板２が得られる。また同時に、リザーバー形成基板２４にコンプライアンス基板２６を接着（接着剤や溶媒による接着）により接合する。なお、図１１中（図１２についても同様）中では、コンプライアンス基板２６は省略されている。
次に、図１１に示すように、デバイス基板１０Ｂの下面にノズル基板２１を例えば接着（接着剤や溶媒による接着）により接合する。これにより、ベース基板２が得られる。また同時に、リザーバー形成基板２４にコンプライアンス基板２６を接着（接着剤や溶媒による接着）により接合する。なお、図１１中（図１２についても同様）中では、コンプライアンス基板２６は省略されている。
［８］ 搭載工程
次に、図１２に示すように、ＩＣパッケージ９をベース基板２上に搭載する。
この搭載を行なう場合、まず、ＩＣパッケージ９の各端子９３にそれぞれ接続部材１２を付与する。本実施形態では、接続部材１２は、Ａｕバンプで構成されている。次いで、接続部材１２が形成されたＩＣパッケージ９をその表側の面９２１がベース基板２の凹部２７に臨むように配置するとともに、接続部材１２とＡＣＦを介してＩＣパッケージ９の各端子９３と配線パターン２８の各線状部２８１の上部２８２とを電気的に接続する。なお、この接続の際には、接続部材１２を１７０度以下の温度で加熱する。
次に、図１２に示すように、ＩＣパッケージ９をベース基板２上に搭載する。
この搭載を行なう場合、まず、ＩＣパッケージ９の各端子９３にそれぞれ接続部材１２を付与する。本実施形態では、接続部材１２は、Ａｕバンプで構成されている。次いで、接続部材１２が形成されたＩＣパッケージ９をその表側の面９２１がベース基板２の凹部２７に臨むように配置するとともに、接続部材１２とＡＣＦを介してＩＣパッケージ９の各端子９３と配線パターン２８の各線状部２８１の上部２８２とを電気的に接続する。なお、この接続の際には、接続部材１２を１７０度以下の温度で加熱する。
以上のような工程を経ることにより、小型の液滴吐出ヘッド１が確実に得られる。
なお、本製造方法は、前記説明では１枚の母材２４’から１枚のリザーバー形成基板２４を得てベース基板２を製造していたが、これに限定されず、１枚の母材２４’から複数のリザーバー形成基板２４を得て、複数の中間部品１０Ｂ’を接合後に、各中間部品１０Ｂ’に切断して（分割して）、ベース基板２を製造することもできる。
なお、本製造方法は、前記説明では１枚の母材２４’から１枚のリザーバー形成基板２４を得てベース基板２を製造していたが、これに限定されず、１枚の母材２４’から複数のリザーバー形成基板２４を得て、複数の中間部品１０Ｂ’を接合後に、各中間部品１０Ｂ’に切断して（分割して）、ベース基板２を製造することもできる。
次に、液滴吐出ヘッド１を備えた印刷装置１００について説明する。
図１９に示す印刷装置１００は、記録媒体２００にインクジェット方式で印刷する印刷装置である。この印刷装置１００は、装置本体５０と、液滴吐出ヘッド１が搭載された記録ヘッドユニット２０Ａおよび２０Ｂと、インク３００を供給するインクカートリッジ３０Ａおよび３０Ｂと、記録ヘッドユニット２０Ａおよび２０Ｂを搬送するキャリッジ４０と、キャリッジ４０を移動させる移動機構７０と、キャリッジ４０を移動可能に支持する（案内する）キャリッジ軸６０とを備えている。
図１９に示す印刷装置１００は、記録媒体２００にインクジェット方式で印刷する印刷装置である。この印刷装置１００は、装置本体５０と、液滴吐出ヘッド１が搭載された記録ヘッドユニット２０Ａおよび２０Ｂと、インク３００を供給するインクカートリッジ３０Ａおよび３０Ｂと、記録ヘッドユニット２０Ａおよび２０Ｂを搬送するキャリッジ４０と、キャリッジ４０を移動させる移動機構７０と、キャリッジ４０を移動可能に支持する（案内する）キャリッジ軸６０とを備えている。
インクカートリッジ３０Ａは、記録ヘッドユニット２０Ａに着脱自在に装着され、その装着状態で記録ヘッドユニット２０Ａにインク３００（ブラックインク組成物）を供給することができる。
インクカートリッジ３０Ｂも、記録ヘッドユニット２０Ｂに着脱自在に装着され、その装着状態で記録ヘッドユニット２０Ｂにインク３００（カラーインク組成物）を供給することができる。
インクカートリッジ３０Ｂも、記録ヘッドユニット２０Ｂに着脱自在に装着され、その装着状態で記録ヘッドユニット２０Ｂにインク３００（カラーインク組成物）を供給することができる。
移動機構７０は、駆動モーター７０１と、駆動モーター７０１に連結されたタイミングベルト７０２とを有している。そして、駆動モーター７０１の駆動力（回転力）がタイミングベルト７０２を介してキャリッジ４０に伝達されることにより、キャリッジ４０を記録ヘッドユニット２０Ａおよび２０Ｂごとキャリッジ軸６０方向に沿って移動させることができる。
また、装置本体５０には、キャリッジ軸６０の下側にその軸方向に沿ってプラテン８０が設けられている。図示しない給紙ローラーなどにより給紙された記録媒体２００がプラテン８０上に搬送されるようになっている。そして、プラテン８０上で記録媒体２００に対してインク３００が吐出されて印刷が施される。
前述したように、液滴吐出ヘッド１は、小型化されたものとなっている。そして、当該液滴吐出ヘッド１を備えた印刷装置１００も小型化されたものとなる。
前述したように、液滴吐出ヘッド１は、小型化されたものとなっている。そして、当該液滴吐出ヘッド１を備えた印刷装置１００も小型化されたものとなる。
＜第２実施形態＞
図１３〜図１５、図１７は、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法（第２実施形態）の工程を順に示す概略横断面図、図１６は、図１５中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｄ］の拡大詳細図である。
以下、これらの図を参照して本発明の液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図１３〜図１５、図１７は、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法（第２実施形態）の工程を順に示す概略横断面図、図１６は、図１５中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｄ］の拡大詳細図である。
以下、これらの図を参照して本発明の液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、液滴吐出ヘッドの製造方法の工程が一部異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
液滴吐出ヘッド１を製造する方法（液滴吐出ヘッドの製造方法）について、図１３〜図１７を参照しつつ説明する。なお、図１３〜図１７は、それぞれ、液滴吐出ヘッド１の主要部を示す概略図となっている。
液滴吐出ヘッド１を製造する方法（液滴吐出ヘッドの製造方法）について、図１３〜図１７を参照しつつ説明する。なお、図１３〜図１７は、それぞれ、液滴吐出ヘッド１の主要部を示す概略図となっている。
本製造方法は、第１の準備工程、第１のエッチング工程、第２のエッチング工程〜搭載工程が前記第１実施形態で製造方法と同じであり、第１のエッチング工程と第２のエッチング工程との間の工程が前記第１実施形態で製造方法と異なる。この異なる工程は、第１の配線パターン形成工程（図１３参照）と、第２の準備工程（図１４参照）と、第１の接合工程（図１５、図１６参照）と、第２の配線パターン形成工程（図１７参照）である。
［１］第１の配線パターン形成工程
図１３に示すように、配線パターン２８の一部を構成する各上部２８２を上面２６５に形成し、各中間部２８３を第１の側壁部２７２ａ（または第１の側壁部２７２ｂ）に形成する。
この形成を行なう場合、まず、封止板１０Ａの上方に臨む面、すなわち、表側の面全体に金属膜をスパッタにより形成する。なお、この金属膜は、例えば厚さが５０ｎｍのＮｉ−Ｃｒ層（第１層２８５）と、当該層上に厚さが７００ｎｍのＡｕ層（第２層２８６）とが積層されたものである。次いで、金属膜上にレジストを形成する。次いで、フォトリソグラフィー（露光、現像）により、レジストに対しパターニングを行なう。次いで、Ａｕ層、Ｎｉ−Ｃｒ層に順次ウェットエッチングを施す。Ａｕ層用のエッチング液としては、ヨウ素系のものを用い、Ｎｉ−Ｃｒ層用のエッチング液としては、硝酸系もしくは塩酸系のものを用いた。次いで、レジストを剥離する。これにより、上部２８２および中間部２８３がそれぞれ形成される。
図１３に示すように、配線パターン２８の一部を構成する各上部２８２を上面２６５に形成し、各中間部２８３を第１の側壁部２７２ａ（または第１の側壁部２７２ｂ）に形成する。
この形成を行なう場合、まず、封止板１０Ａの上方に臨む面、すなわち、表側の面全体に金属膜をスパッタにより形成する。なお、この金属膜は、例えば厚さが５０ｎｍのＮｉ−Ｃｒ層（第１層２８５）と、当該層上に厚さが７００ｎｍのＡｕ層（第２層２８６）とが積層されたものである。次いで、金属膜上にレジストを形成する。次いで、フォトリソグラフィー（露光、現像）により、レジストに対しパターニングを行なう。次いで、Ａｕ層、Ｎｉ−Ｃｒ層に順次ウェットエッチングを施す。Ａｕ層用のエッチング液としては、ヨウ素系のものを用い、Ｎｉ−Ｃｒ層用のエッチング液としては、硝酸系もしくは塩酸系のものを用いた。次いで、レジストを剥離する。これにより、上部２８２および中間部２８３がそれぞれ形成される。
［２］第２の準備工程
次に、図１４に示すように、デバイス基板１０Ｂとなる中間部品１０Ｂ’を用意する。
［３］第１の接合工程
次に、リザーバー形成基板２４の凹部２７が開口する側と反対側の面、すなわち、下面の全体に接着剤を塗布して、図１５、図１６に示すように、当該リザーバー形成基板２４（封止板１０Ａ）と中間部品１０Ｂ’とを接着剤層１１を介して接合する。なお、接着剤層１１は、その一部１１１が凹部２７内で、リザーバー形成基板２４と中間部品１０Ｂ’との境界部からはみ出ないのが好ましい。
また、この接合を行なう際には、各中間部２８３の下方にそれぞれ各圧電素子２５の上電極膜２５２が位置するように、すなわち、各中間部２８３と各圧電素子２５の上電極膜２５２との位置が合うように、その接合を行なう（図１６参照）。
次に、図１４に示すように、デバイス基板１０Ｂとなる中間部品１０Ｂ’を用意する。
［３］第１の接合工程
次に、リザーバー形成基板２４の凹部２７が開口する側と反対側の面、すなわち、下面の全体に接着剤を塗布して、図１５、図１６に示すように、当該リザーバー形成基板２４（封止板１０Ａ）と中間部品１０Ｂ’とを接着剤層１１を介して接合する。なお、接着剤層１１は、その一部１１１が凹部２７内で、リザーバー形成基板２４と中間部品１０Ｂ’との境界部からはみ出ないのが好ましい。
また、この接合を行なう際には、各中間部２８３の下方にそれぞれ各圧電素子２５の上電極膜２５２が位置するように、すなわち、各中間部２８３と各圧電素子２５の上電極膜２５２との位置が合うように、その接合を行なう（図１６参照）。
［４］第２の配線パターン形成工程
図１７に示すように、封止板１０Ａと中間部品１０Ｂ’とが接合された接合体を、無電解めっき液に浸漬し、接合体上の金属膜（上部２８２および中間部２８３および上電極膜２５２）にめっき金属を析出させる。なお、本実施形態では、Ｎｉめっき層２８７とＡｕめっき層２８８とが積層されている。これにより、中間部２８３と上電極膜２５２がめっきにより接続されることで各線状部２８１と各圧電素子２５の上電極膜２５２とが確実に電気的に接続されることなる。
以上のような工程を経ることにより、前記第１実施形態と同様に、小型の液滴吐出ヘッド１が確実に得られる。
図１７に示すように、封止板１０Ａと中間部品１０Ｂ’とが接合された接合体を、無電解めっき液に浸漬し、接合体上の金属膜（上部２８２および中間部２８３および上電極膜２５２）にめっき金属を析出させる。なお、本実施形態では、Ｎｉめっき層２８７とＡｕめっき層２８８とが積層されている。これにより、中間部２８３と上電極膜２５２がめっきにより接続されることで各線状部２８１と各圧電素子２５の上電極膜２５２とが確実に電気的に接続されることなる。
以上のような工程を経ることにより、前記第１実施形態と同様に、小型の液滴吐出ヘッド１が確実に得られる。
＜第３実施形態＞
図１８は、本発明の液滴吐出ヘッド（第３実施形態）を示す平面図である。
以下、この図を参照して本発明の液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
図１８は、本発明の液滴吐出ヘッド（第３実施形態）を示す平面図である。
以下、この図を参照して本発明の液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、ＩＣパッケージの配置数が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図１８に示すように、本実施形態では、ＩＣパッケージ９は、溝状をなす凹部２７の長手方向に沿って複数（図示の構成では３つ）配置されている。また、隣接するＩＣパッケージ９同士の間には、間隙１３が形成されている。この間隙１３を介して、凹部２７内の熱を放出することができる。
なお、ＩＣパッケージ９の配置数は、図示の構成では３つであるが、これに限定されず、例えば、２つまたは４つ以上であってもよい。
図１８に示すように、本実施形態では、ＩＣパッケージ９は、溝状をなす凹部２７の長手方向に沿って複数（図示の構成では３つ）配置されている。また、隣接するＩＣパッケージ９同士の間には、間隙１３が形成されている。この間隙１３を介して、凹部２７内の熱を放出することができる。
なお、ＩＣパッケージ９の配置数は、図示の構成では３つであるが、これに限定されず、例えば、２つまたは４つ以上であってもよい。
以上、本発明の液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、液滴吐出ヘッド、印刷装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、本発明の液滴吐出ヘッド、印刷装置および液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、液滴吐出ヘッド（印刷装置）は、前記実施形態では、印刷用紙等のような記録媒体にインクを液滴として吐出して印刷を施すよう構成されたものである。本発明では、これに限定されず、例えば、液晶表示デバイス形成用材料を液滴として吐出して液晶表示デバイス（液晶表示装置）を製造したり、有機ＥＬ形成用材料を液滴として吐出して有機ＥＬ表示デバイス（有機ＥＬ装置）を製造したり、配線パターン形成用材料を液滴として吐出して電子回路の配線パターンを形成して回路基板を製造することもできる。
１……液滴吐出ヘッド ２……ベース基板 ２１……ノズル基板（ノズルプレート） ２１１……吐出口（ノズル開口） ２１２……下面（他方の面） ２２……流路形成基板 ２２’……母材 ２２１……流路（キャビティー） ２２２……圧力発生室 ２２３……中継室（連通部） ２２４……連通路（供給路） ２３……振動板 ２３１……弾性膜 ２３２……下電極膜 ２４……リザーバー形成基板（保護基板） ２４’……母材 ２４１……リザーバー ２４２……第１室 ２４３……第２室 ２４４……連通路 ２４５……圧電素子収納室 ２５……圧電素子 ２５１……圧電体膜 ２５２……上電極膜 ２６……コンプライアンス基板 ２６１……封止膜 ２６２……固定板 ２６３……欠損部 ２６４……導入口 ２６５……上面（一方の面） ２７……凹部 ２７１……底部 ２７２ａ、２７２ｂ……第１の側壁部（側壁部） ２７３ａ、２７３ｂ……第２の側壁部 ２８……配線パターン ２８１……線状部（線状体） ２８２……上部（第１部分） ２８３……中間部（第２部分） ２８４……下部（第３部分） ２８５……第１層 ２８６……第２層 ２８７……Ｎｉめっき層 ２８８……Ａｕめっき層 ９……ＩＣパッケージ ９１……電子回路（半導体素子） ９２……ケーシング（パッケージ） ９２１……表側の面（下面） ９２２……裏側の面（上面） ９３……端子 １０Ａ……封止板（第１の基板） １０Ｂ……デバイス基板（第２の基板） １０Ｂ’……中間部品 １１……接着剤層（接着剤） １１１……一部 １２……接続部材 １３……間隙 ２０Ａ、２０Ｂ……記録ヘッドユニット ３０Ａ、３０Ｂ……インクカートリッジ ４０……キャリッジ ５０……装置本体 ６０……キャリッジ軸 ７０……移動機構 ７０１……モーター ７０２……タイミングベルト ８０……プラテン １００……印刷装置（液滴吐出装置） ２００……記録媒体 ３００……インク
Claims (15)
- 一方の面に開口して形成されて前記一方の面側から他方の面側に向かって貫通する貫通部と、導電性を有する配線パターンと、を含む第１の基板と、
前記第１の基板の前記一方の面に対向する部位に設けられた複数の端子が前記配線パターンと電気的に接続されたＩＣパッケージと、を備え、
前記配線パターンは、前記一方の面から前記貫通部に向かって延びるように形成され、前記ＩＣパッケージの各前記端子と電気的に接続された第１部分を有し、
各前記端子と各前記第１部分との間には、各前記端子と各前記第１部分とを電気的に接続する接続部材が配置され、
前記接続部材は、前記ＩＣパッケージを前記第１の基板に対して固定する機能を有し、
前記ＩＣパッケージは、前記第１の基板の前記貫通部に対向する部位が前記貫通部に臨むように配置されたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 前記貫通部は、前記ＩＣパッケージと並行するように形成され、
前記ＩＣパッケージの長さは、前記貫通部の長さより短い請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記貫通部は、前記ＩＣパッケージと並行するように形成され、
前記ＩＣパッケージは、間隔をあけて複数個配置された請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記第１の基板の前記他方の面側に接合された第２の基板を有し、
前記第１の基板の前記貫通部と、前記第２の基板において前記第１の基板の前記他方の面側に接合された面と、によって、凹部が形成される請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記凹部は、底部と、該底部から互いに対向して立設される２つの側壁部を有し、
前記配線パターンは、前記側壁部に形成された第２部分と、前記底部に形成された第３部分とを有し、前記第１部分と前記第２部分と前記第３部分とが１本の連続した線状体を構成し、
前記線状体が連続する連続方向と交差する交差方向において隣り合う各前記線状体の間隔は、前記一方の面側から前記底部側に向かって漸増している請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。 - 各前記線状体は、前記２つの側壁部の双方に分散配置されている請求項５に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記２つの側壁部は、前記貫通部が延びる方向と交差する方向に対向している請求項５または６に記載の液滴吐出ヘッド。
- 各前記線状体は、前記ＩＣパッケージが延びる方向に沿って間隔を置いて配置されている請求項５ないし７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記第２の基板は、液滴を吐出する吐出口から前記液滴を吐出させる圧電素子を有し、
前記ＩＣパッケージは、前記配線パターンを介して前記圧電素子と電気的に接続され、該圧電素子の作動を制御する請求項４ないし８いずれかに記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記配線パターンは、複数の層が積層されたものである請求項１ないし９のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
- 請求項１ないし１０のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする印刷装置。
- 請求項４ないし９のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドを製造する方法であって、
前記第１の基板と前記第２の基板とを接合する接合工程と、
前記一方の面から前記凹部に亘って前記配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、
前記ＩＣパッケージを前記凹部に臨むように配置する搭載工程と、を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 - 請求項５ないし８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドを製造する方法であって、
前記一方の面に前記第１部分を形成し、前記側壁部に前記第２部分を形成する第１の配線パターン形成工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを接合する接合工程と、
前記底部に前記第３部分を形成する第２の配線パターン形成工程と、
前記ＩＣパッケージを前記凹部に臨むように配置する搭載工程と、を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 - 一方の面に開口して形成された凹部と、導電性を有する配線パターンと、を含むベース基板と、
前記ベース基板の前記一方の面に対向する部位に設けられた複数の端子が前記配線パターンと電気的に接続されたＩＣパッケージと、を備え、
前記配線パターンは、前記一方の面から前記凹部に向かって延びるように形成され、
前記ベース基板の前記凹は、前記ＩＣパッケージと並行するように形成され、
前記ＩＣパッケージの前記凹部と対向する部位の長さは、前記凹部の長さより短いことを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 請求項１４に記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする印刷装置。
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