JP6374785B2 - 液体噴射ヘッドの製造装置、液体噴射ヘッドの製造方法、及び液体噴射ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射ヘッドの製造装置、液体噴射ヘッドの製造方法、及び液体噴射ヘッドに関する。

従来、紙等の被記録媒体に液滴状のインクを吐出して、被記録媒体に画像や文字を記録する装置として、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がある。

上述したインクジェットヘッドは、複数のノズル孔が形成されたノズルプレートと、圧電材料からなり、ノズル孔に連通する複数のチャネルを有するアクチュエータプレートと、を有している。チャネルの内面には、駆動電極が形成されている。駆動電極は、アクチュエータプレートの外面（以下、実装面という）まで引き出され、この実装面において駆動基板が圧着されることで、駆動基板に電気的に接続される（例えば、下記特許文献１参照）。
この構成によれば、駆動電極に電圧を印加すると、チャネルを画成する駆動壁が変形することで、チャネル内の圧力が高まり、チャネル内に収容されたインクがノズル孔を通して吐出される。

特願２００４−２０９７９６号公報

しかしながら、上述した実装面に駆動基板を圧着する工程において、アクチュエータプレートが圧電効果により誘電分極することで、アクチュエータプレートに電圧が発生し、駆動基板が帯電する。駆動基板が帯電した状態で周辺部材または駆動基板同士等に接触すると、駆動基板に実装された電子部品と周辺部材との間に過電圧が印加され、電子部品が破損する等のおそれがある。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、歩留まりの向上や失敗コスト（Ｆコスト）の低下を図ることができる液体噴射ヘッドの製造装置、液体噴射ヘッドの製造方法、及び液体噴射ヘッドを提供することである。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る液体噴射ヘッドの製造装置は、圧電材料からなるアクチュエータプレートを有するヘッドチップと、前記ヘッドチップを駆動する駆動基板と、を接続する液体噴射ヘッドの製造装置であって、前記ヘッドチップがセットされるホルダ部と、前記ヘッドチップに対して前記駆動基板を圧着する圧着機構と、前記駆動基板に接続されるとともに、前記駆動基板に帯電する電荷を放電するアース部と、を備え、前記圧着機構は、第１ヘッドチップ及び第２ヘッドチップの積層体に対して第１駆動基板及び第２駆動基板を各別に圧着し、前記アース部は、前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板同士を接続することを特徴とする。
また、本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、圧電材料からなるアクチュエータプレートを有するヘッドチップと、前記ヘッドチップを駆動する駆動基板と、を接続する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記駆動基板と前記ヘッドチップとを圧着する圧着工程を有し、前記圧着工程では、前記駆動基板をアース部に接続し、前記駆動基板に帯電する電荷を放電しながら行い、前記圧着工程は、第１ヘッドチップ及び第２ヘッドチップの積層体のうち、前記第１ヘッドチップに第１駆動基板を圧着する第１圧着工程と、前記積層体のうち前記第２ヘッドチップに第２駆動基板を圧着する第２圧着工程と、を有し、前記第２圧着工程では、前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板間に前記アース部を接続した状態で圧着を行うことを特徴とする。

この構成によれば、駆動基板をアース部に接続した状態で、ヘッドチップと駆動基板とを圧着することで、圧着時に駆動基板に帯電する電荷を放電することができる。そのため、後工程において、駆動基板が周辺部材に接触する等によって駆動基板と周辺部材との間に過電圧が印加され、駆動基板に実装された電子部品が破損するのを抑制できる。そのため、歩留まりの向上や失敗コストの低下を図ることができる。

また、本発明に係る液体噴射ヘッドの製造装置において、前記圧着機構は、第１ヘッドチップ及び第２ヘッドチップの積層体に対して第１駆動基板及び第２駆動基板を各別に圧着し、前記アース部は、前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板同士を接続してもよい。
この構成によれば、圧着時に各駆動基板に帯電する電荷をアース部に放電することができるため、後工程において、各駆動基板同士が直接接触する等によって各駆動基板間に過電圧が印加され、駆動基板に実装された電子部品が破損するのを抑制できる。その結果、複数のヘッドチップが積層された複数列タイプの液体噴射ヘッドにおいても、歩留まりの向上や失敗コストの低下を図ることができる。

また、本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法において、前記圧着工程は、第１ヘッドチップ及び第２ヘッドチップの積層体のうち、前記第１ヘッドチップに第１駆動基板を圧着する第１圧着工程と、前記積層体のうち前記第２ヘッドチップに第２駆動基板を圧着する第２圧着工程と、を有し、前記第２圧着工程では、前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板間に前記アース部を接続した状態で圧着を行ってもよい。
この構成によれば、圧着時に各駆動基板に帯電する電荷をアース部に放電することができるため、後工程において、各駆動基板同士が直接接触する等によって各駆動基板間に過電圧が印加され、駆動基板に実装された電子部品が破損するのを抑制できる。その結果、第１ヘッドチップ及び第２ヘッドチップが積層された複数列タイプの液体噴射ヘッドにおいても、歩留まりの向上や失敗コストの低下を図ることができる。

また、本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法において、前記第２圧着工程では、前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板のうち、少なくとも何れかの前記駆動基板に予め配設された前記アース部を介して前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板同士を接続してもよい。
この構成によれば、駆動基板に予め配設されたアース部を介して各駆動基板同士を接続することで、第２圧着工程において両駆動基板同士を確実にアース部に接続できる。また、各駆動基板同士がアース部に接続された状態で、後工程に搬送されるので、各駆動基板に帯電した電荷を確実に放電することができる。

本発明に係る液体噴射ヘッドは、上記本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法により製造されたことを特徴とする。
この構成によれば、上記本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法により製造されているため、歩留まりの向上や失敗コストの低下を図った上で、信頼性の高い液体噴射ヘッドを提供できる。

本発明によれば、歩留まりの向上や失敗コストの低下を図ることができる。

実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 実施形態におけるインクジェットヘッドの分解斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。 吐出部の斜視図である。 吐出部の分解斜視図である。 圧着治具の概略平面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する断面図である。 アース部の断面図である。 図７に相当する断面図であって、第１圧着工程を説明するための説明図である。 実施形態の他の構成に係る第２圧着工程を説明するための説明図である。 実施形態の他の構成に係る第２圧着工程を説明するための説明図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置の一例として、インク（液体）を利用して被記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという）を例に挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

［プリンタ］
図１はプリンタ１の概略構成図である。
図１に示すように、プリンタ１は、紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送機構（移動機構）２，３と、被記録媒体Ｓにインク滴を噴射するインクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）４と、インクジェットヘッド４にインクを供給するインク供給手段５と、被記録媒体Ｓの搬送方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）にインクジェットヘッド４を走査させる走査手段６と、を備えている。なお、以下の説明においては、上述した主走査方向をＸ方向、副走査方向をＹ方向、そしてＸ方向、及びＹ方向に直交する方向をＺ方向として説明する。

一対の搬送機構２，３は、それぞれＹ方向に延びるグリッドローラ２ａ，３ａと、グリッドローラ２ａ，３aとそれぞれに平行に延びるピンチローラ２ｂ，３ｂと、グリッドローラ２ａ，３ａをその軸回りに回転動作させるモータ等の図示しない駆動機構と、を備えている。

インク供給手段５は、インクが収容されたインクタンク１０と、インクタンク１０とインクジェットヘッド４とを接続するインク配管１１と、を備えている。
インクタンク１０は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４種類のインクが各別に収容されたインクタンク１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂを備えている。なお、インクは、４種類に限られるものではなく、さらに多色であってもよく、単色であってもよい。
インク配管１１は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、インクジェットヘッド４を支持するキャリッジ１６の動作（移動）に追従可能とされている。

走査手段６は、Ｙ方向に延び、かつＸ方向に間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール１４，１５と、一対のガイドレール１４，１５に沿って移動可能に配置されたキャリッジ１６と、キャリッジ１６をＹ方向に移動させる駆動機構１７と、を備えている。
駆動機構１７は、一対のガイドレール１４，１５の間に配置され、Ｙ方向に間隔をあけて配置された一対のプーリ１８と、一対のプーリ１８間に巻回されてＹ方向に走行する無端ベルト１９と、一方のプーリ１８を回転駆動させる駆動モータ２０と、を備えている。

キャリッジ１６は、無端ベルト１９に連結されており、一方のプーリ１８の回転駆動による無端ベルト１９の移動に伴ってＹ方向に移動可能とされている。また、キャリッジ１６には、複数のインクジェットヘッド４がＹ方向に並んだ状態で搭載されている。図示の例では、４種類のインク各色をそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド４（すなわち、インクジェットヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂ）が、キャリッジ１６に搭載されている。なお、上述した搬送機構２，３及び走査手段６により、インクジェットヘッド４と被記録媒体Ｓとを相対的に移動させる移動機構を構成している。

（インクジェットヘッド）
次に、上述したインクジェットヘッド４について詳述する。図２はインクジェットヘッド４の分解斜視図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。なお、上述した各インクジェットヘッド４は、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明では、一のインクジェットヘッド４について説明する。
図２、図３に示すように、インクジェットヘッド４は、インク滴を吐出する吐出部２１と、吐出部２１にインクを供給する流路部材２２と、吐出部２１の後述する各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂ（図４参照）にそれぞれ電気的に接続された第１駆動基板２３ａ及び第２駆動基板２３ｂと、これら各構成品を支持するヘッドベース２４と、を備えている。

インクジェットヘッド４は、駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の吐出量で吐出する。このとき、インクジェットヘッド４が走査手段６によりＹ方向に移動することで、被記録媒体Ｓにおける所定範囲に記録を行うことができる。また、上述した走査を搬送機構２，３により被記録媒体ＳをＸ方向に搬送しながら繰り返し行うことで、被記録媒体Ｓの全体に記録を行うことが可能となる。

図４は吐出部２１の斜視図であり、図５は吐出部２１の分解斜視図である。
図４、図５に示すように、吐出部２１は、複数のノズル孔（第１ノズル孔４８ａ及び第２ノズル孔４９ａ）からなるノズル列４８，４９が二列に亘って形成された二列タイプの吐出部２１である。具体的に、吐出部２１は、Ｙ方向に積層された第１ヘッドチップ３１Ａ及び第２ヘッドチップ３１Ｂと、各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂをまとめて支持するノズルキャップ３２と、各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂに固定されたノズルプレート３３と、を備えている。なお、各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂは、後述する吐出チャネル４３ａからインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされている。したがって、本実施形態の吐出部２１は、Ｚ方向が上下方向に一致した状態で設置される。以下、Ｚ方向に沿うノズルプレート３３側を下側、ノズルプレート３３側とは反対側を上側という場合がある。また、以下の説明では、主に第１ヘッドチップ３１Ａについて説明し、第２ヘッドチップ３１Ｂにおける第１ヘッドチップ３１Ａと対応する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。

第１ヘッドチップ３１Ａは、Ｙ方向に積層されたアクチュエータプレート４１及びカバープレート４２を主に備えている。
アクチュエータプレート４１は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電材料で形成され、その分極方向が厚さ方向（Ｙ方向）に沿って一方向に設定されている。

アクチュエータプレート４１のＹ方向における一方の主面４１ａ側（カバープレート４２側に位置する面側）には、Ｘ方向に間隔をあけて複数のチャネル４３が並設されている。これら複数のチャネル４３は、一方の主面４１ａ側に開口した状態でＺ方向に沿って直線状に延設されるとともに、アクチュエータプレート４１の下端面で開口している。アクチュエータプレート４１のうち、各チャネル４３間に位置する部分は、各チャネル４３を画成する駆動壁４４を構成している。

各チャネル４３は、インクが充填される吐出チャネル４３ａと、インクが充填されないダミーチャネル４３ｂと、を有している。そして、これら吐出チャネル４３ａ及びダミーチャネル４３ｂは、Ｘ方向に交互に並んで配置されている。各チャネル４３内面（駆動壁４４）には、図示しない駆動電極が形成されている。駆動電極は、アクチュエータプレート４１の上端部のうち、カバープレート４２よりも上方に位置する部分（以下、単に尾部という）において、一方の主面４１ａ上に引き出され、一方の主面４１ａ上で第１駆動基板２３ａに接続されている。そして、駆動電極は、第１駆動基板２３ａを介して駆動電圧が印加されることにより、圧電滑り効果により駆動壁４４を変形させ、吐出チャネル４３ａ内の容積を変化させる。

カバープレート４２は、一方の主面４２ａがアクチュエータプレート４１の一方の主面４１ａ上に接合された板状とされ、各チャネル４３を閉塞している。図示の例において、カバープレート４２は、Ｚ方向における長さがアクチュエータプレート４１よりも短くなっており、下端面がアクチュエータプレート４１と面一とされた状態で、アクチュエータプレート４１に接合されている。そして、カバープレート４２の上方において、上述したアクチュエータプレート４１の尾部が露出している。カバープレート４２は、他方の主面４２ｂに形成された凹状の共通インク室４６と、共通インク室４６及び吐出チャネル４３ａをそれぞれ連通させる複数のスリット４７と、を有している。

共通インク室４６は、カバープレート４２の上端部に位置し、アクチュエータプレート４１側に向けて窪む溝であり、Ｘ方向に沿って延設されている。
スリット４７は、共通インク室４６のうち、Ｘ方向で吐出チャネル４３ａに対応する位置に形成され、共通インク室４６内と吐出チャネル４３ａ内とを連通している。

第２ヘッドチップ３１Ｂは、上述した第１ヘッドチップ３１Ａと同様にアクチュエータプレート４１及びカバープレート４２がＹ方向に積層されて構成されている。そして、各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂは、アクチュエータプレート４１の他方の主面４１ｂ同士が接合されることで、一体的に構成されている。

第２ヘッドチップ３１Ｂの吐出チャネル４３ａ及びダミーチャネル４３ｂは、第１ヘッドチップ３１Ａの吐出チャネル４３ａ及びダミーチャネル４３ｂの配列ピッチに対して半ピッチずれて配列され、各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂの吐出チャネル４３ａ同士、及びダミーチャネル４３ｂ同士が互い違い（千鳥状）に配列されている。
また、第２ヘッドチップ３１Ｂにおいて、アクチュエータプレート４１の尾部には、第２駆動基板２３ｂ（図１，２参照）が接続されている。

ノズルキャップ３２は、Ｚ方向から見た平面視外形が長方形状を呈している。ノズルキャップ３２には、Ｚ方向に貫通する嵌合孔３２ａが形成され、上述した各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂがまとめて嵌合されている。図示の例において、各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂは、その下端面がノズルキャップ３２の下端面と面一となるように組み合わされている。

ノズルプレート３３は、ポリイミド等のフィルム材からなり、ノズルキャップ３２及び各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂの下端面に接着等により固定されている。ノズルプレート３３には、Ｘ方向に間隔をあけて並設された複数のノズル孔（第１ノズル孔４８ａ及び第２ノズル孔４９ａ）からなるノズル列（第１ノズル列４８および第２ノズル列４９）が２列配設されている。

第１ノズル列４８は、ノズルプレート３３をＺ方向に貫通する複数の第１ノズル孔４８ａがＸ方向に間隔をあけて一直線上に並んで構成されている。第１ノズル孔４８ａは、上述した第１ヘッドチップ３１Ａの吐出チャネル４３ａ内に各別に連通している。
第２ノズル列４９は、ノズルプレート３３をＺ方向に貫通するとともに、Ｘ方向に間隔をあけて並んだ複数の第２ノズル孔４９ａを有し、上述した第１ノズル列４８と平行に配設されている。各第２ノズル孔４９ａは、上述した第２ヘッドチップ３１Ｂの吐出チャネル４３ａ内に連通している。したがって、各ダミーチャネル４３ｂは、ノズル孔４８ａ，４９ａには連通しておらず、ノズルプレート３３により下方から覆われている。

図２、図３に示すように、流路部材２２は、第１ヘッドチップ３１Ａにインクを供給する第１流路ブロック５１と、第２ヘッドチップ３１Ｂにインクを供給する第２流路ブロック５２と、各流路ブロック５１，５２を接続する接続ブロック５３と、を有している。

第１流路ブロック５１は、Ｘ方向に沿って延びる板状を呈している。第１流路ブロック５１は、第１ヘッドチップ３１Ａのカバープレート４２における他方の主面４２ｂ上に固定されるとともに、第１ヘッドチップ３１Ａ側の共通インク室４６を閉塞している。第１流路ブロック５１には、共通インク室４６内に連通する第１インク供給路５４が形成されている。
第２流路ブロック５２は、Ｘ方向に沿って延びる板状を呈し、吐出部２１を挟んで第１流路ブロック５１とＹ方向で対向している。具体的に、第２流路ブロック５２は、第２ヘッドチップ３１Ｂのカバープレート４２における他方の主面４２ｂ上に固定されるとともに、第２ヘッドチップ３１Ｂ側の共通インク室４６を閉塞している。第２流路ブロック５２には、共通インク室４６内に連通する第２インク供給路５５が形成されている。

接続ブロック５３は、吐出部２１におけるＸ方向の一端面上において、各流路ブロック５１，５２間を跨ぐように固定されている。接続ブロック５３には、上述した各流路ブロック５１，５２の各インク供給路５４，５５内に連通する図示しない接続流路が形成されている。また、接続ブロック５３には、上述したインク配管１１が接続される供給ポート５７が上方に向けて立設されている。この供給ポート５７は、接続流路内に連通しており、インクタンク１０（図１参照）から供給されるインクを、接続流路を通して各インク供給路５４，５５内に向けて流通させる。

各駆動基板２３ａ，２３ｂは、各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂに各別に接続される第１ＦＰＣ６１ａ及び第２ＦＰＣ６１ｂと、これら各ＦＰＣ６１ａ，６１ｂを各別に支持する第１支持プレート６２ａ及び第２支持プレート６２ｂと、を備えている。
第１ＦＰＣ６１ａには、第１ヘッドチップ３１Ａを駆動するための駆動信号を生成するドライバＩＣ６３や、図示しないコンデンサ等の各種電子部品が実装されている。これら電子部品は、図示しない配線パターンを介して接続されている。また、ドライバＩＣ６３は、図示しない配線パターンを介して第１ヘッドチップ３１Ａの駆動電極に電気的に接続されている。具体的に、第１ＦＰＣ６１ａの下端部は、第１ヘッドチップ３１Ａ（アクチュエータプレート４１）における尾部の一方の主面４１ａ上に、図示しない異方性導電膜を介して圧着されている。これにより、第１ヘッドチップ３１Ａ及び第１ＦＰＣ６１ａ同士が機械的に接続されるとともに、第１ヘッドチップ３１Ａの駆動電極及び第１ＦＰＣ６１ａの配線パターン同士が異方性導電膜中に分散された導電粒子を介して電気的に接続されている。

第１支持プレート６２ａは、例えば金属材料からなる板状とされ、第１ＦＰＣ６１ａのうち、各電子部品が実装された実装面とは反対側に位置する面上にそれぞれ固定されている。図示の例において、第１支持プレート６２ａは、第１ＦＰＣ６１ａの上下端部を突出させた状態で、第１ＦＰＣ６１ａにＹ方向で重なり合っている。

第１支持プレート６２ａには、Ｘ方向の両側に向けて突出する一対の取付片６５が形成されている。これら取付片６５は、第１駆動基板２３ａをヘッドベース２４に取り付けるためのものであって、第１支持プレート６２ａをＹ方向に貫通する取付孔６６をそれぞれ有している。なお、図示の例において、各取付片６５は、Ｚ方向で異なる位置に形成されている。

第２ＦＰＣ６１ｂは、上述した第１ＦＰＣ６１ａと同様の構成とされ、第２ヘッドチップ３１Ｂを駆動するための駆動信号を生成するドライバＩＣ６４や、コンデンサ等の各種電子部品が実装されている。また、第２ヘッドチップ３１Ｂ及び第２ＦＰＣ６１ｂ同士は、異方性導電膜を介して機械的に接続されるとともに、第２ヘッドチップ３１Ｂの駆動電極及び第２ＦＰＣ６１ｂの配線パターン同士が異方性導電膜中に分散された導電粒子を介して電気的に接続されている。
また、本実施形態において、各ＦＰＣ６１ａ，６１ｂは、各電子部品の位置を面内方向（ＹＺ平面）でずらした状態で、電子部品の実装面同士が対向している。

第２支持プレート６２ｂは、上述した第１支持プレート６２ａと同様の構成とされ、第２ＦＰＣ６１ｂにおける実装面とは反対側に位置する面上にそれぞれ固定されている。
第２支持プレート６２ｂには、Ｘ方向の両側に向けて突出する一対の取付片６８が形成されている。これら取付片６８は、第２駆動基板２３ｂをヘッドベース２４に取り付けるためのものであって、第２支持プレート６２ｂをＹ方向に貫通する取付孔６９をそれぞれ有している。なお、図示の例において、第２支持プレート６２ｂの取付片６８は、Ｚ方向で異なる位置に形成されるとともに、第１支持プレート６２ａの取付片６５とＹ方向で重ならない位置に形成されている。

ヘッドベース２４は、吐出部２１、流路部材２２及び各駆動基板２３ａ，２３ｂをＹ方向で挟持するように配設されている。具体的に、ヘッドベース２４は、Ｙ方向における第１ヘッドチップ３１Ａ側に配置された本体ベース７１と、第２ヘッドチップ３１Ｂ側に配置された蓋体７２と、を有している。
本体ベース７１は、Ｚ方向から見た上面視でＸ方向の第１ヘッドチップ３１Ａ側に向けて開口するＣ字状とされ、吐出部２１や流路部材２２、第１駆動基板２３ａを第１ヘッドチップ３１Ａ側から覆っている。図２に示すように、本体ベース７１には、上述した各支持プレート６２ａ，６２ｂの取付片６５，６８が取り付けられる台座部７３が形成されている。各台座部７３には、対応する取付片６５，６８がＹ方向で当接している。取付片６５，６８のうち、第１支持プレート６２ａの取付片６５はビス７５によって台座部７３に固定されている。

蓋体７２は、本体ベース７１をＹ方向の第２ヘッドチップ３１Ｂ側から閉塞する板状とされ、第２流路ブロック５２の上端部、及び第２駆動基板２３ｂを第２ヘッドチップ３１Ｂ側から覆っている。蓋体７２は、第２支持プレート６２ｂの取付片６８とともに、本体ベース７１の台座部７３にビス７６によって共締めされている。

［インクジェットヘッドの製造方法］
次に、上述したインクジェットヘッド４の製造方法について説明する。
まず、吐出部２１を形成する（吐出部形成工程）。具体的には、まず各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂとなるアクチュエータプレート４１及びカバープレート４２をそれぞれ貼り合わせ、その後各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂのアクチュエータプレート４１同士を貼り合わせる。続いて、各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂをノズルキャップ３２の嵌合孔３２ａ内に嵌合した後、ノズルキャップ３２及び各ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂの下端面にノズルプレート３３を固定する。

次に、上述した吐出部２１に各駆動基板２３ａ，２３ｂを接続する（接続工程）。本実施形態では、以下に説明する圧着治具１００を用いて接続工程を行う。図６は圧着治具１００の概略平面図であり、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する断面図である。
図６、図７に示すように、圧着治具１００は、吐出部２１を保持するホルダ部１０１と、ホルダ部１０１に対して駆動基板２３ａ，２３ｂを圧着する図示しない圧着機構と、駆動基板２３ａ，２３ｂに帯電する電荷を放電するアース部１０２と、を備えている。

ホルダ部１０１は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属材料により構成され、その表面には絶縁処理が施されている。ホルダ部１０１には、吐出部２１を収容するヘッド用凹部１０３が形成されている。このヘッド用凹部１０３は、下方に向けて窪むとともに、吐出部２１のうち圧着を行わない方のヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂ側を内部に収容する。なお、ホルダ部１０１は、寸法安定性を確保できれば例えば樹脂材料等により形成しても構わない。

また、ホルダ部１０１には、ヘッド用凹部１０３に対して間隔をあけて基板用凹部１０４が形成されている。この基板用凹部１０４は、平面視外形が各駆動基板２３ａ，２３ｂのうち、後述する第１圧着工程で圧着される駆動基板（本実施形態では第１駆動基板２３ａ）に倣った形状とされ、第１圧着工程で圧着される駆動基板を収容する。

ホルダ部１０１において、ヘッド用凹部１０３及び基板用凹部１０４間に位置する部分は、圧着台座１０５を構成している。圧着台座１０５は、ヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂの尾部が載置されるとともに、圧着機構との間で尾部と駆動基板２３ａ，２３ｂを挟持する。

図８は、アース部１０２の断面図である。
図６、図８に示すように、アース部１０２は、ホルダ部１０１のうち、後述する第２圧着工程で圧着される駆動基板（本実施形態では第２駆動基板２３ｂ）の各取付片６８と平面視で重なる部分にそれぞれ埋め込み固定されている。具体的に、アース部１０２は、樹脂材料等からなるブロック状の基部１１０を備えている。基部１１０は、側面視Ｌ字状を呈し、基板用凹部１０４の開口縁（ホルダ部１０１の上面）から基板用凹部１０４の底面に跨って延設されている。

基部１１０のうち、基板用凹部１０４の底面上に位置する部分には、第２圧着工程において第１駆動基板２３ａの第１支持プレート６２ａに接触可能なコンタクトピン１１１が配設されている。また、基部１１０のうち、基板用凹部１０４の開口縁上に位置する部分には、第２圧着工程において第２駆動基板２３ｂの第２支持プレート６２ｂの取付片６８に接触可能な接点部１１２が配設されている。

また、基部１１０内には、コンタクトピン１１１及び接点部１１２間を接続する接続配線１１３が埋設されている。この接続配線１１３上には、抵抗体１１４が接続されている。抵抗体１１４は、電気抵抗値が数百ｋΩ〜数ＭΩ程度とされた比較的高抵抗な抵抗体である。

図９は図７に相当する断面図であって、第１圧着工程を説明するための説明図である。
上述した圧着治具１００を用いて接続工程を行うには、図９に示すように、まず第１ヘッドチップ３１Ａと第１駆動基板２３ａとを接続する。具体的には、まず第１ヘッドチップ３１Ａを上方に向けるとともに、第２ヘッドチップ３１Ｂの尾部が圧着台座１０５上に配置されるように吐出部２１をホルダ部１０１にセットする（セット工程）。続いて、第１ヘッドチップ３１Ａの尾部において、アクチュエータプレート４１の一方の主面４１ａ上に異方性導電膜を貼り付けた後、尾部と、第１駆動基板２３ａにおける第１ＦＰＣ６１ａの接続端部と、を重ね合わせる。この状態で、第１ヘッドチップ３１Ａの尾部と、第１ＦＰＣ６１ａの接続端部と、の重ね合わせ部分を圧着機構により熱をかけながら加圧する（第１圧着工程）。これにより、第１ヘッドチップ３１Ａと第１駆動基板２３ａとが圧着される。なお、第１圧着工程において、第１駆動基板２３ａは第１支持プレート６２ａの取付片６５がホルダ部１０１の上面（例えば、アース部１０２の上面）に当接することで、基板用凹部１０４内への進入が規制されている。

次に、図６、図７に示すように、第２ヘッドチップ３１Ｂと第２駆動基板２３ｂとを接続する。具体的には、まず吐出部２１を表裏反転させ、第２ヘッドチップ３１Ｂを上方に向けるとともに、第１ヘッドチップ３１Ａの尾部が圧着台座１０５上に配置されるように吐出部２１をホルダ部１０１にセットする（セット工程）。このとき、第１ヘッドチップ３１Ａに接続された第１駆動基板２３ａは、自重によって下方に向けて撓んでおり、基板用凹部１０４内に収容されるとともに、第１支持プレート６２ａが基板用凹部１０４内でコンタクトピン１１１に接触する。

続いて、第２ヘッドチップ３１Ｂの尾部において、アクチュエータプレート４１の一方の主面４１ａ上に異方性導電膜を貼り付けた後、尾部と、第２駆動基板２３ｂにおける第２ＦＰＣ６１ｂの接続端部と、を重ね合わせる。このとき、第２駆動基板２３ｂ（第２支持プレート６２ｂ）は、取付片６８がホルダ部１０１の上面において、アース部１０２の接点部１１２に当接することで、基板用凹部１０４内への進入が規制される。したがって、第２駆動基板２３ｂは、第１駆動基板２３ａに対して離間した状態でホルダ部１０１に保持される。

ここで、第２支持プレート６２ｂの取付片６８がアース部１０２の接点部１１２に接触することで、第１駆動基板２３ａ及び第２駆動基板２３ｂ同士がアース部１０２を介して電気的に接続される。この状態で、第２ヘッドチップ３１Ｂの尾部と、第２ＦＰＣ６１ｂの接続端部と、の重ね合わせ部分を圧着機構により熱をかけながら加圧する（第２圧着工程）。これにより、第２ヘッドチップ３１Ｂと第２駆動基板２３ｂとが圧着される。すなわち、第２圧着工程では、第１駆動基板２３ａ及び第２駆動基板２３ｂがアース部１０２に接続された状態で圧着が行われる。

ところで、上述した各圧着工程において、アクチュエータプレート４１が圧電効果により誘電分極することで、アクチュエータプレート４１に電圧が発生し、駆動基板２３ａ，２３ｂ（支持プレート６２ａ，６２ｂ）が帯電する。具体的には、各支持プレート６２ａ，６２ｂには異なる電荷が帯電し、各支持プレート６２ａ，６２ｂ間に電位差が生じる。

このとき、上述したように支持プレート６２ａ，６２ｂは、アース部１０２によって電気的に接続されているため、支持プレート６２ａ，６２ｂ間にアース部１０２の抵抗体１１４を介して電流が流れる。すなわち、支持プレート６２ａ，６２ｂに帯電した電荷がアース部１０２に放電され、電荷の持っていた電気エネルギーが抵抗体１１４で熱エネルギーに変換される。なお、電荷は、支持プレート６２ａ，６２ｂの静電容量と、抵抗体１１４の電気抵抗値と、の積で算出される時定数に従って放電される。したがって、電気抵抗値を適宜調整することで、放電時間を調整することができる。この場合、例えば抵抗体１１４の電気抵抗値を大きくすることで、放電時間を長くすることができる。

その後、吐出部２１及び駆動基板２３ａを圧着治具１００から取り外し、流路部材２２やヘッドベース２４等を組み付けることで、上述したインクジェットヘッド４が完成する。

この構成によれば、圧着工程において、各駆動基板２３ａ，２３ｂをアース部１０２に接続した状態で、第２ヘッドチップ３１Ｂと第２駆動基板２３ｂとを圧着することで、圧着時に各駆動基板２３ａ，２３ｂに帯電する電荷を放電することができる。そのため、後工程において、各駆動基板２３ａ，２３ｂ同士が直接接触する等によって各駆動基板２３ａ，２３ｂ間に過電圧が印加され、ＦＰＣ６１ａ，６１ｂに実装された電子部品が破損するのを抑制できる。そのため、歩留まりの向上や失敗コストの低下を図ることができる。

そして、本実施形態では、歩留まりの向上や失敗コストの低下を図った上で、信頼性の高いインクジェットヘッド４を提供できる。

なお、上述した実施形態では、コンタクトピン１１１や接点部１１２を介して各駆動基板２３ａ，２３ｂ間を接続する構成について説明したが、これに限られない。例えば、図１０に示すように、アース部２００として導電性シートを用いても構わない。導電性シートとしては、スポンジ状のものであって、厚さが例えば５ｍｍ程度とされている。なお、図１０では、吐出部２１や各駆動基板２３ａ，２３ｂを支持するホルダ部の図示を省略する。

このような構成において、第２圧着工程では、各駆動基板２３ａ，２３ｂ（ＦＰＣ６１ａ，６１ｂ）間に上述したアース部２００を挟持した状態で第２ヘッドチップ３１Ｂに第２駆動基板２３ｂを圧着する。すると、各駆動基板２３ａ，２３ｂ間にアース部２００を介して電流が流れる。これにより、各駆動基板２３ａ，２３ｂに帯電した電荷が放出され、歩留まりの向上や失敗コストの低下を図ることができる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、圧着治具１００側にアース部１０２を配設した構成について説明したが、これに限られない。例えば、各駆動基板２３ａ，２３ｂにアース部３００を予め配設し、第２圧着工程においてこれらアース部３００同士を接続した状態で、第２ヘッドチップ３１Ｂと第２駆動基板２３ｂとを圧着しても構わない。
この構成によれば、駆動基板２３ａ，２３ｂに予め配設されたアース部３００を介して各駆動基板２３ａ，２３ｂ同士を接続することで、圧着工程において両駆動基板２３ａ，２３ｂ同士を確実にアース部３００に接続できる。また、各駆動基板２３ａ，２３ｂ同士がアース部３００に接続された状態で、後工程に搬送されるので、各駆動基板２３ａ，２３ｂに帯電した電荷を確実に放電することができる。この場合、ＦＰＣ６１ａ，６１ｂ上に、アース部３００に接続される抵抗体（不図示）を別途配設してもよい。

また、各アース部３００同士の連結は、適宜設計変更が可能であり、例えば対向面同士を突き合わせてもよく、対向面同士を凹凸係合させても構わない。
さらに、アース部３００は、各駆動基板２３ａ，２３ｂ同士を接続する構成であれば、各駆動基板２３ａ，２３ｂの双方に配設する必要はなく、少なくとも何れかの駆動基板２３ａ，２３ｂに配設されていれば構わない。

また、上述した実施形態では、複数のヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂが積層された構成について説明したが、これに限らず、単層のヘッドチップと駆動基板とを圧着する場合についても、本発明を適用することができる。
さらに、上述した実施形態では、各駆動基板２３ａ，２３ｂの実装面同士が対向する構成について説明したが、これに限られない。
また、上述した実施形態では、異方性導電膜を介してヘッドチップ３１Ａ，３１Ｂと駆動基板２３ａ，２３ｂとを接続する構成について説明したが、これに限らず、圧着方法は適宜設計変更が可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。

４，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂ…インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）
２３ａ…第１駆動基板
２３ｂ…第２駆動基板
３１Ａ…第１ヘッドチップ（ヘッドチップ）
３１Ｂ…第２ヘッドチップ（ヘッドチップ）
１０１…ホルダ部
１０２，２００，３００…アース部

Claims (3)

1. 圧電材料からなるアクチュエータプレートを有するヘッドチップと、前記ヘッドチップを駆動する駆動基板と、を接続する液体噴射ヘッドの製造装置であって、
   前記ヘッドチップがセットされるホルダ部と、
   前記ヘッドチップに対して前記駆動基板を圧着する圧着機構と、
   前記駆動基板に接続されるとともに、前記駆動基板に帯電する電荷を放電するアース部と、を備え、
   前記圧着機構は、第１ヘッドチップ及び第２ヘッドチップの積層体に対して第１駆動基板及び第２駆動基板を各別に圧着し、
   前記アース部は、前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板同士を接続することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造装置。
2. 圧電材料からなるアクチュエータプレートを有するヘッドチップと、前記ヘッドチップを駆動する駆動基板と、を接続する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
   前記駆動基板と前記ヘッドチップとを圧着する圧着工程を有し、
   前記圧着工程では、前記駆動基板をアース部に接続し、前記駆動基板に帯電する電荷を放電しながら行い、
   前記圧着工程は、
   第１ヘッドチップ及び第２ヘッドチップの積層体のうち、前記第１ヘッドチップに第１駆動基板を圧着する第１圧着工程と、
   前記積層体のうち前記第２ヘッドチップに第２駆動基板を圧着する第２圧着工程と、を有し、
   前記第２圧着工程では、前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板間に前記アース部を接続した状態で圧着を行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
3. 前記第２圧着工程では、前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板のうち、少なくとも何れかの前記駆動基板に予め配設された前記アース部を介して前記第１駆動基板及び前記第２駆動基板同士を接続することを特徴とする請求項２記載の液体噴射ヘッドの製造方法。

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