JP7041547B2 - インクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、インクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、インクジェットヘッドの製造方法に関する。

インクジェットヘッドは、複数のインク室が形成された流路形成部材、各インク室に連通する複数のノズルが形成されたノズルプレート、インク室に対応する複数のアクチュエータ等の素子が配置されたヘッド基板を備える。
ヘッド基板は、フレキシブル基板、中継基板、ケーブル等を介してプリンタ制御部に接続する。複数の素子を駆動する駆動ＩＣは、フレキシブル基板に実装される場合がある。
プリンタ制御部からの指令に基づいて駆動ＩＣから駆動電力が出力されて、各素子に供給される。これにより、複数の素子が変形や発熱などして圧力室内のインク圧力が高まり、ノズルからインクが吐出される。

各素子には、駆動信号を供給する個別配線と、基準電位（グランド電位）を供給するコモン配線（共通配線）が接続される。
コモン配線は、フレキシブル基板を介さずに別経路で敷設されたり、フレキシブル基板の駆動ＩＣを経由して敷設されたりする。
コモン配線をフレキシブル基板とは別経路で敷設すると、配線が長くて複雑になる。このため、ノイズの影響を受けやすくなったり、電圧降下による吐出特性の劣化を招いたりする。また、配線接続作業が煩雑になる。
コモン配線をフレキシブル基板の駆動ＩＣを経由して敷設すると、コモン配線を伝搬するノイズにより駆動ＩＣの誤動作が発生する。また、コモン配線が細くなって電圧降下による吐出特性の劣化を招く。コモン配線を太くすると、駆動ＩＣの実装面積が大きくなり、装置の小型化が阻害される。

特開２０１７－１４４６７２号公報

本発明が解決しようとする課題は、複数の素子を駆動する駆動ＩＣが実装されたフレキシブル基板における共通配線の複雑化と細線化を回避して、吐出特性の劣化を防止できるインクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、インクジェットヘッドの製造方法を提供することである。

実施形態のインクジェットヘッドは、ノズルからインクを吐出させる複数の素子が配置されたヘッド基板と、前記素子を駆動する駆動ＩＣが配置されて、前記ヘッド基板に並列に連結する複数のフレキシブル基板と、前記素子と前記駆動ＩＣに基準電位を供給する基準電位配線が敷設されて、前記フレキシブル基板のそれぞれに連結するプリント基板と、を備え、前記ヘッド基板は、前記素子のそれぞれから前記フレキシブル基板が連結する辺縁部の両端側まで敷設されるコモン配線を有し、前記フレキシブル基板のうちの、両端側に配置されるものは、前記ヘッド基板が連結する辺縁部から前記プリント基板が連結する辺縁部まで敷設されて、前記コモン配線と前記基準電位配線に接続するコモン連絡配線を一つずつ有しており、第一端側に敷設される第一フレキシブル基板は、前記コモン連絡配線を第一端側に有し、第二端側に敷設される第二フレキシブル基板は、前記コモン連絡配線を第二端側に有する。

実施形態のインクジェットヘッドの電気回路の概略構成を示す図であって、（ａ）は一般例、（ｂ）は変形例である。 第一実施形態のインクジェットヘッドを示す図であって、（ａ）は接合前、（ｂ）は接合後を示す。 第一実施形態のインクジェットヘッドを示す図であって、（ａ）は図２（ｂ）のＡ－Ａ断面図、（ｂ）図２（ｂ）のＢ－Ｂ断面図、（ｃ）は図２（ｂ）のＣ部拡大図、（ｄ）は図２（ｂ）のＤ部拡大図、（ｅ）は図２（ｂ）のＥ部拡大図である。 スプロケットフィルムに形成されたフレキシブル基板を示す図である。 第二実施形態のインクジェットヘッドを示す図であって、（ａ）は接合前、（ｂ）は接合後を示す。 スプロケットフィルムに形成されたフレキシブル基板を示す図である。 第三実施形態のインクジェットヘッドを示す図である。 スプロケットフィルムに形成されたフレキシブル基板を示す図である。 第四実施形態のインクジェットヘッドを示す図である。

以下、実施形態のインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタについて、図面を参照して説明する。各図において、同一構成については同一の符号を付す。

〔第一実施形態〕
（インクジェットヘッド３）
図１は、実施形態のインクジェットヘッド３の電気回路の概略構成を示す図であって、（ａ）は一般例、（ｂ）は変形例である。
インクジェットプリンタ１は、複数のインクジェットヘッド３を備える。また、インクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド３に向けてインクを供給するインク供給部やインクジェットヘッド３に向けて記録媒体を搬送する媒体搬送部、プリンタ制御部等を備える（いずれも不図示）。

各インクジェットヘッド３は、複数のアクチュエータ７、駆動ＩＣ８等を備える。駆動ＩＣ８は、出力トランジスタ８Ｔを含む駆動回路を備える。
複数のアクチュエータ（素子）７は、一端が個別配線１１に接続され、他端がコモン配線１６に接続される。
個別配線１１は、アクチュエータ７毎に個別に接続する配線であり、駆動ＩＣ８に接続される。コモン配線１６は、全てのアクチュエータ７に接続する共通の配線であり、接地される。すなわち、各アクチュエータ７は、別々の個別配線１１を介して駆動ＩＣ８の駆動回路に接続され、共通するコモン配線１６を介して基準電位ＧＮＤ（０Ｖ）に接続される。

駆動ＩＣ８の駆動回路は、出力トランジスタ８Ｔを駆動電位Ｖ１と基準電位ＧＮＤに選択的に導通制御する。駆動ＩＣ８の駆動回路が出力トランジスタ８Ｔを駆動電位Ｖ１に導通制御すると、アクチュエータ７には駆動電位Ｖ１が充電される。駆動ＩＣ８の駆動回路が出力トランジスタ８Ｔを基準電位ＧＮＤに導通制御すると、アクチュエータ７には基準電位ＧＮＤに放電される。

図２は、第一実施形態のインクジェットヘッド３を示す図であって、（ａ）は接合前、（ｂ）は接合後を示す。説明の都合上、フレキシブル基板２０と中継基板３０は、各基板を透過して配線等を図示している。
図３は、第一実施形態のインクジェットヘッドを示す図であって、（ａ）は図２（ｂ）のＡ－Ａ断面図、（ｂ）図２（ｂ）のＢ－Ｂ断面図、（ｃ）は図２（ｂ）のＣ部拡大図、（ｄ）は図２（ｂ）のＤ部拡大図、（ｅ）は図２（ｂ）のＥ部拡大図である。（ｃ）～（ｅ）は、説明の都合上、各配線のみを図示している。

インクジェットヘッド３は、ヘッド基板１０、フレキシブル基板２０および中継基板３０を備える。
ヘッド基板１０は、インク室（不図示）に対応する複数のアクチュエータ７が配置される。ヘッド基板１０に対して、フレキシブル基板２０と中継基板３０が接合される。

以下の説明において、ヘッド基板１０の長手方向をＸ方向または左右方向という。＋Ｘ方向を右側、－Ｘ方向を左側という。－Ｘ方向の端部（第一端）と＋Ｘ方向の端部（第二端）を合わせて両端という。
ヘッド基板１０の短手方向をＹ方向または上下方向という。＋Ｙ方向を上側または出力側、－Ｙ方向を下側または入力側という。
ヘッド基板１０の厚み方向をＺ方向という。＋Ｚ方向を表側、－Ｚ方向を裏側という。
また、電気的に繋ぎ合わせることを接続、物理的に繋ぎ合わせることを接合と表現する。

ヘッド基板１０、フレキシブル基板２０および中継基板３０は、Ｙ方向において順次接合する。ヘッド基板１０が＋Ｙ方向、中継基板３０が－Ｙ方向に配置され、ヘッド基板１０と中継基板３０の間に、２つのフレキシブル基板２０が並列に架け渡される。
ヘッド基板１０の入力側の辺縁部１０ｂにフレキシブル基板２０の出力側の辺縁部２０ａが重ねられる。中継基板３０の出力側の辺縁部３０ａにフレキシブル基板２０の入力側の辺縁部２０ｂが重ねられる。

（ヘッド基板１０）
ヘッド基板１０は、シリコンまたはガラスからなる硬質の片面基板であり、平面形状が矩形である。このヘッド基板１０は、複数のアクチュエータ７を有する。アクチュエータ７は、圧電素子（ピエゾ素子）である。複数のアクチュエータ７は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）によって形成されて、ヘッド基板１０の表面１０ｓに配置される。アクチュエータ７は、例えば１０００個である。
複数のアクチュエータ７は、左下側から右上側に向かって列をなす。このようなアクチュエータ７の列が左右方向に沿って並列に複数配置される。１つの列をなすアクチュエータ７の数は、例えば２０個である。アクチュエータ７の列の数は、例えば５０列である。

また、ヘッド基板１０は、個別配線１１とコモン配線１６を有する。個別配線１１とコモン配線１６は、各アクチュエータ７に接続される。
個別配線１１は、表面１０ｓにおいて、各アクチュエータ７から入力側の辺縁部１０ｂまで並列に敷設される複数の配線である。個別配線１１には、駆動電位Ｖ１または基準電位ＧＮＤが供給される。
個別配線１１の本数は、アクチュエータ７の個数と同数である。個別配線１１は、例えば１０００本である。

コモン配線１６は、表面１０ｓにおいて、各アクチュエータ７から出力側の辺縁部１０ａに向って並列に敷設される。そして、アクチュエータ７に接続した各コモン配線１６は、辺縁部１０ａにおいて一体に接続し、辺縁部１０ａに沿って左右両端に向かって敷設される。さらに、コモン配線１６は、辺縁部１０ａの左右両端から左右側の辺縁部１０ｃ，１０ｄに沿って辺縁部１０ｂまで敷設される。つまり、コモン配線１６は、１本の配線であり、辺縁部１０ｂを除く辺縁部１０ａ，１０ｃ，１０ｄに沿って敷設され、さらに辺縁部１０ａから分岐して各アクチュエータ７まで敷設される。
コモン配線１６には、基準電位ＧＮＤが供給される。

ヘッド基板１０の辺縁部１０ｂにおいて、左右両端にコモン配線１６Ｌ，１６Ｒがそれぞれ配置される。このコモン配線１６Ｌ，１６Ｒ同士の間に、複数の個別配線１１が配置される。個別配線１１は、辺縁部１０ｂの左右側に二分割して配置される。例えば、辺縁部１０ｂの左側に５００本、右側に５００本ずつ配置される。
個別配線１１は、辺縁部１０ｂの左右側に二分割して配置されるため、アクチュエータ７と辺縁部１０ｂの間で、Ｘ方向に対して傾斜するように敷設される。

個別配線１１およびコモン配線１６は、ニッケル、アルミ、金またはこれらの合金などによって形成される。これらの配線は、半導体プロセスで形成されるため導体の膜厚が比較的薄い。具体的には、個別配線１１およびコモン配線１６は、線厚が０．４μｍである（図３（ａ）、図３（ｂ）参照。
辺縁部１０ｂにおいて、個別配線１１は、線幅が２０μｍ、配線間隔が２０μｍ、配置間隔（ピッチ）が４０μｍである。コモン配線１６Ｌ，１６Ｒは、線幅が０．８ｍｍである（図３（ｃ）、図３（ｄ）参照）。

（フレキシブル基板２０）
フレキシブル基板２０は、ポリイミドなどの合成樹脂フィルムからなる軟質の片面基板であり、平面形状が矩形である。フレキシブル基板２０は、可撓性フィルム基板またはフレキシブルフィルム基板（ＦＰＣ、Flexible Printed Circuit）とも呼ばれる。左側のフレキシブル基板（第一フレキシブル基板）２０Ｌと右側のフレキシブル基板（第二フレキシブル基板）２０Ｒは、同一形状、同一構成である。

各フレキシブル基板２０は、一つの駆動ＩＣ８を有する。駆動ＩＣ８は、フレキシブル基板２０の裏面２０ｔに実装される。駆動ＩＣ８は、フレキシブル基板２０の中央部において左右方向に沿うように配置され、各端子が樹脂封止される。
フレキシブル基板２０は、駆動ＩＣ８のパッケージと考えることができるため、駆動ＩＣ８をフレキシブル基板２０に搭載した封止状態で、ＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）あるいはＣＯＦ（チップオンフィルム）パッケージとも呼ばれる。

また、各フレキシブル基板２０は、出力配線２１、入力配線２２、電源配線２３、グランド配線２４、出力モニタ配線２５及びコモン連絡配線２６を有する。
コモン連絡配線２６を除く配線は、駆動ＩＣ８に接続する。すなわち、出力配線２１、入力配線２２、電源配線２３、グランド配線２４及び出力モニタ配線２５は、駆動ＩＣ８に接続する。
一方、コモン連絡配線２６は、駆動ＩＣ８や他の配線に接続することなく、独立して敷設される。

出力配線２１は、裏面２０ｔにおいて、駆動ＩＣ８から出力側の辺縁部２０ａまで並列に敷設される複数の配線である。出力配線２１は、駆動ＩＣ８の裏面に設けられた複数の出力端子（不図示）にそれぞれ接続する。出力配線２１には、駆動電位Ｖ１または基準電位ＧＮＤが供給される。
出力配線２１の本数は、個別配線１１の本数の半分である。出力配線２１は、例えば５００本である。

入力配線２２は、裏面２０ｔにおいて、駆動ＩＣ８から入力側の辺縁部２０ｂまで並列に敷設される複数の配線である。入力配線２２は、駆動ＩＣ８の裏面に設けられた複数の入力端子（不図示）にそれぞれ接続する。入力配線２２には、制御信号が供給される。
入力配線２２の本数は、出力配線２１の本数よりも少ない。入力配線２２は、例えば５０本である。

電源配線２３とグランド配線２４は、裏面２０ｔにおいて、駆動ＩＣ８の実装領域を左右方向に横切り、左右両端側でほぼ直角に曲がって辺縁部２０ｂまで並列に敷設される配線である。すなわち、電源配線２３とグランド配線２４は、入力配線２２出力側と左右両側を取り囲むように敷設される。
電源配線２３は、駆動ＩＣ８の裏面に設けられた複数の電源端子（不図示）に接続する。電源配線２３は、駆動電位Ｖ１が供給される。
グランド配線２４は、駆動ＩＣ８の裏面に設けられた複数のグランド端子（不図示）に接続する。グランド配線２４には、基準電位ＧＮＤが供給される。
電源配線２３とグランド配線２４は、それぞれ１本ずつであり、電源配線２３が出力側・左右外側に配置され、グランド配線２４が入力側・左右内側に配置される。

出力モニタ配線２５は、駆動ＩＣ８から入力側の辺縁部２０ｂまで敷設される２本の配線である。出力モニタ配線２５は、駆動ＩＣ８の裏面に設けられた複数の出力端子（不図示）のいずれかに接続する。つまり、出力モニタ配線２５は、複数の出力配線２１のいずれかに接続する。出力モニタ配線２５には、駆動ＩＣ８によって駆動電位Ｖ１から基準電位ＧＮＤの間で変化する駆動波形が供給される。
出力モニタ配線２５は、左右側にそれぞれ１本ずつ配置される。各出力モニタ配線２５は、出力配線２１の端部から入力側に引き出され、駆動ＩＣ８の実装領域から左右両端に向かい、さらに直角に曲がって辺縁部２０ｂまで敷設される。出力モニタ配線２５は、電源配線２３の出力側・左右外側に配置され、電源配線２３に対して並列に敷設される。

コモン連絡配線２６は、裏面２０ｔにおいて、左右の辺縁部２０ｃ，２０ｄに沿って上下方向に敷設される２本の配線である。すなわち、コモン連絡配線２６Ｌが最左縁に配置され、コモン連絡配線２６Ｒが最右縁に配置される。そして、コモン連絡配線２６Ｌ，２６Ｒは、駆動ＩＣ８等に接続することなく、辺縁部２０ｂと辺縁部２０ａを直結するように敷設される。コモン連絡配線２６には、基準電位ＧＮＤが供給される。

グランド配線２４とコモン連絡配線２６は、互いに離間する。言い換えれば、グランド配線２４とコモン連絡配線２６は、各々独立して中継基板３０に接続されて、中継基板３０において接続する。
フレキシブル基板２０の辺縁部２０ａには複数の入力配線２２が並び、その外側にはグランド配線２４が、さらにその外側には電源配線２３が敷設される。フレキシブル基板２０は片面基板であるので、フレキシブル基板上の配線は他の配線を跨ぐことができない。
もっとも、フレキシブル基板２０においては、コモン連絡配線２６と駆動ＩＣ８が分離しているので、出力モニタ配線２５の経路は出力配線２１のいずれかを起点にコモン連絡配線２６と電源配線２３との間を通って他の配線を跨がずに辺縁部２０ｂに至るよう敷設することができる。
なお、グランド配線２４の外側に電源配線２３が敷設される場合に限らず、電源配線２３の外側にグランド配線２４を敷設する場合であってもよい。

出力配線２１、入力配線２２、電源配線２３、グランド配線２４、出力モニタ配線２５及びコモン連絡配線２６は、銅によって形成される。これらの配線は、ポリイミドフィルム上に接着剤を用いて、あるいは電解によって積層した後にパターニングすることにより形成される。このため、ヘッド基板１０の各配線（個別配線１１、コモン配線１６）に比べて導体厚が厚い。出力配線２１からコモン連絡配線２６の各配線は、線厚が８μｍである（図３（ａ）、図３（ｂ）参照。

辺縁部２０ａにおいて、出力配線２１は、配置間隔（ピッチ）が４０μｍであり、個別配線１１と同一である。また、出力配線２１は、線幅が１８μｍであり、個別配線１１よりも小さく、配線間隔が２２μｍであり、個別配線１１よりも大きい（図３（ｄ）参照）。
フレキシブル基板２０の導体（各配線）は、ヘッド基板１０の導体の約２０倍の厚みを有するので、ヘッド基板１０の導体に比べるとシート抵抗が十分に低い。シート抵抗が高いヘッド基板１０の導体の幅（線幅）を小さくしてしまうと配線抵抗が大きく増加するのに対して、シート抵抗が低いフレキシブル基板２０の導体の幅（線幅）を小さくしても抵抗増加の影響は比較的少ない。導体の幅を狭くしても比較的抵抗増加の影響が少ないポリイミドフィルム側の出力配線２１の導体の幅は１８μｍと狭くし、その分配線間隔を２２μｍと広く取ることによって抵抗増加を抑えつつ接続時にズレが生じたとしても絶縁不良を起こし難いようにしている。

コモン連絡配線２６は、線幅が０．４ｍｍであり、コモン配線１６Ｌ，１６Ｒの半分である（図３（ｃ）参照）。
フレキシブル基板２０の導体（各配線）は、ヘッド基板１０の導体の約２０倍の厚みを有するので、ヘッド基板１０の導体に比べるとシート抵抗が十分に低い。シート抵抗が高いヘッド基板１０の導体の幅（線幅）を小さくしてしまうと配線抵抗が大きく増加するのに対して、シート抵抗が低いフレキシブル基板２０の導体の幅（線幅）を小さくしても抵抗増加の影響は比較的少ない。導体の幅を狭くしても比較的抵抗増加の影響が少ないポリイミドフィルム側のコモン連絡配線２６の導体の幅を０．４ｍｍとすることによって抵抗増加を抑えつつポリイミドフィルムのＸ方向の長さを抑えることができる。これによってフレキシブル基板２０とヘッド基板１０との接合の作業性を向上させ、製造コストを抑え、かつフィルムのコストを抑えることができる。

辺縁部２０ｂにおいて、入力配線２２は、線幅が０．１５ｍｍ、配線間隔が０．１５ｍｍ、配置間隔（ピッチ）が０．３ｍｍである。出力モニタ配線２５は、線幅が１００μｍである。電源配線２３、グランド配線２４、コモン連絡配線２６は、線幅が０．４ｍｍである（図３（ｅ）参照）。

フレキシブル基板２０の辺縁部２０ａにおいて、左右両端にコモン連絡配線２６Ｌ，２６Ｒが配置される。辺縁部２０ａの中央部には、複数の出力配線２１が配置される。
これにより、ヘッド基板１０の辺縁部１０ｂの左側にフレキシブル基板２０Ｌを接合すると、コモン連絡配線２６Ｌがコモン配線１６Ｌに接続し、出力配線２１が個別配線１１にそれぞれ接続する（接続箇所）。
また、ヘッド基板１０の辺縁部１０ｂの右側にフレキシブル基板２０Ｒを接合すると、コモン連絡配線２６Ｒがコモン配線１６Ｒに接続し、出力配線２１が個別配線１１にそれぞれ接続する（接続箇所）。

フレキシブル基板２０とヘッド基板１０は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ、Anisotropic Conductive Film）を介して接続される。ＡＣＦは、フレキシブル基板２０の裏面２０ｔの辺縁部２０ａとヘッド基板１０の表面１０ｓの辺縁部１０ｂの間に配置される。
フレキシブル基板２０とヘッド基板１０の間にＡＣＦを挟んでヒーターなどで熱圧着すると、フレキシブル基板２０とヘッド基板１０が接合し、さらに、各配線同士が電気的に接続する。例えば、コモン配線１６Ｌ，１６Ｒとコモン連絡配線２６Ｌ，２６Ｒが電気的に接続する。

熱圧着時のフレキシブル基板２０の伸びを無視できない場合は、接続前の状態で配置間隔（ピッチ）を４０μｍよりも狭く形成して、接続後に配置間隔（ピッチ）が４０μｍになるようにしてもよい。

フレキシブル基板２０の辺縁部２０ｂにおいて、左右両端にコモン連絡配線２６Ｌ，２６Ｒが配置される。辺縁部２０ｂの中央部には、複数の入力配線２２が配置される。さらに、コモン連絡配線２６Ｌと入力配線２２の間に、出力モニタ配線２５、電源配線２３、グランド配線２４が配置される。同様に、コモン連絡配線２６Ｒと入力配線２２の間に、出力モニタ配線２５、電源配線２３、グランド配線２４が配置される。

（中継基板３０）
中継基板（プリント基板）３０は、ガラス繊維入りのエポキシ樹脂層と銅配線層を多重に積層した硬質のスルーホール基板であり、平面形状が矩形である。
中継基板３０は、電子部品やコネクタ（いずれも不図示）を有する。また、中継基板３０は、入力配線３２、電源配線３３、グランド配線３４、出力モニタ配線３５を有する。

入力配線３２、電源配線３３およびグランド配線３４は、コネクタに接続する。
出力モニタ配線３５は、中継基板３０の表面３０ｓに立設するモニタピン３７に接続する。

入力配線３２は、出力側の辺縁部３０ａからコネクタに向かって並列に敷設される複数の配線である。入力配線３２は、辺縁部３０ａにおいて表面３０ｓに露出し、辺縁部３０ａ以外では内層に配置される。
入力配線３２の本数は、入力配線２２の本数（例えば５０本×２）と同数である。個別配線１１は、例えば１００本である。
入力配線３２には、駆動ＩＣ８に対する制御信号がプリンタ制御部からシリアル通信により入力（供給）される。つまり、入力配線３２には、アクチュエータ７を制御するための制御信号がコネクタ等を介してプリンタ制御部から入力（供給）される。

電源配線３３とグランド配線３４は、辺縁部３０ａからコネクタに向かって並列に敷設される配線である。電源配線３３は、辺縁部３０ａにおいて表面３０ｓに露出し、辺縁部３０ａ以外では内層に配置される。グランド配線（基準電位配線）３４は、辺縁部３０ａにおいて表面３０ｓに露出する。

電源配線３３は、辺縁部２０ａにおいて４本に分岐する。電源配線３３は、辺縁部２０ａの左側に２本、右側に２本ずつ配置される。
電源配線３３には、アクチュエータ７を駆動するための駆動電位Ｖ１がコネクタ等を介して電源部（図２（ｂ）参照）から供給される。

グランド配線３４は、辺縁部３０ａにおいて６つに分岐する。グランド配線３４は、辺縁部２０ａの左側に２本、右側に２本ずつ配置される。さらに、グランド配線３４は、辺縁部２０ａの左右両端にそれぞれ１本ずつ配置される（グランド配線３４Ｌ,３４Ｒ）。
辺縁部２０ａの左右側において、２本のグランド配線３４は、２本の電源配線３３の内側に並列に敷設される。辺縁部２０ａの左右両端において、グランド配線３４Ｌ,３４Ｒは、電源配線３３の外側に並列に敷設される。
グランド配線３４には、アクチュエータ７を放電させる基準電位ＧＮＤがコネクタを介して電源部から供給される。

出力モニタ配線３５は、辺縁部３０ａから４つのモニタピン３７まで敷設される４本の配線である。４つのモニタピン３７は、中継基板３０の表面３０ｓの任意の場所に配置される。インクジェットヘッド３では、インクの特性に応じて駆動波形を調整する必要が生じる場合がある。その際に、４つのモニタピン３７にオシロスコープなどの計測器（不図示）を接続して駆動波形を確認することができる。
出力モニタ配線３５は、辺縁部３０ａにおいて表面３０ｓに露出し、辺縁部３０ａ以外では内層に配置される。
辺縁部３０ａにおいて、出力モニタ配線３５は、電源配線３３の外側に敷設される。辺縁部３０ａの中央において、２本の出力モニタ配線３５が並列に配置される。辺縁部２０ａの左右両端において、出力モニタ配線３５がグランド配線３４Ｌ,３４Ｒと電源配線３３の間に並列に敷設される。

入力配線３２、電源配線３３、グランド配線３４、出力モニタ配線３５は、銅によって形成される。入力配線３２から出力モニタ配線３５の各配線は、線厚が３５μｍである（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）。中継基板３０の導体（各配線）は、フレキシブル基板２０の導体に比べると、線厚が厚い。

辺縁部３０ａにおいて、入力配線３２は、配置間隔（ピッチ）が０．３ｍｍであり、個別配線１１と同一である。入力配線３２は、線幅が０．１ｍｍであり、入力配線２２よりも小さく、配線間隔が０．２ｍｍであり、入力配線２２よりも大きい（図３（ｅ）参照）。

中継基板３０の導体（各配線）は、フレキシブル基板２０の導体の約４倍の厚みを有するので、ヘッド基板１０の配線に比べるとシート抵抗が十分に小さい。このため、中継基板３０は、導体の幅（線幅）を小さくしても、抵抗増加の影響が比較的少ない。
導体の幅を狭くしても比較的抵抗増加の影響が少ない中継基板側の入力配線３２の導体の幅を０．１ｍｍにして、入力配線２２の導体の幅０．１５ｍｍよりも狭くした。入力配線３２の分配線間隔を０．２ｍｍと広くすることによって抵抗増加を抑えつつ、接続時にズレが生じたとしても絶縁不良を起こし難いようにしている。
つまり、上述したヘッド基板１０の個別配線１１とフレキシブル基板２０の出力配線２１との関係と同様である。
シート抵抗の異なる２つの配線基板を接続する際に、シート抵抗の大きい側の基板（第一配線基板）における配線（第一配線）の線幅と配線間隔を１：１に設定し、シート抵抗の小さい側の基板（第二配線基板）における配線（第二配線）が第一配線と同ピッチであっても線幅を配線間隔よりも狭く設定する。こうすることによって抵抗増加を抑えつつ接続時にズレが生じたとしても絶縁不良を起こし難い接続が得られる。

辺縁部３０ａにおいて、電源配線３３、グランド配線３４は線幅が０．４ｍｍである。出力モニタ配線３５は線幅が１００μｍである。

中継基板３０の辺縁部３０ａにおいて、左側から中央に向けて、グランド配線３４Ｌ、出力モニタ配線３５、電源配線３３、グランド配線３４、複数の入力配線３２、グランド配線３４、電源配線３３、出力モニタ配線３５の順に配置される。
また、中継基板３０の辺縁部３０ａにおいて、右側から中央に向けて、グランド配線３４Ｒ、出力モニタ配線３５、電源配線３３、グランド配線３４、複数の入力配線３２、グランド配線３４、電源配線３３、出力モニタ配線３５の順に配置される。

これにより、中継基板３０の辺縁部３０ａの左側にフレキシブル基板２０Ｌを接合すると、各配線同士が接続する。すなわち、入力配線３２が入力配線２２、電源配線３３が電源配線２３、グランド配線３４がグランド配線２４、出力モニタ配線３５が出力モニタ配線２５にそれぞれ接続する。グランド配線３４Ｌは、フレキシブル基板２０Ｌのコモン連絡配線２６Ｌにそれぞれ接続する（接続箇所）。
また、中継基板３０の辺縁部３０ａの右側にフレキシブル基板２０Ｒを接合すると、各配線同士が接続する。すなわち、入力配線３２が入力配線２２、電源配線３３が電源配線２３、グランド配線３４がグランド配線２４、出力モニタ配線３５が出力モニタ配線２５にそれぞれ接続する。グランド配線３４Ｒは、フレキシブル基板２０Ｒのコモン連絡配線２６Ｒにそれぞれ接続する（接続箇所）。

中継基板３０と２枚のフレキシブル基板２０は、ＡＣＦを介して接続される。ＡＣＦは、中継基板３０の表面３０ｓの辺縁部３０ａとフレキシブル基板２０の裏面２０ｔの辺縁部２０ｂの間に配置される。
中継基板３０の辺縁部３０ａとフレキシブル基板２０の辺縁部２０ｂの間にＡＣＦを挟んでヒーターなどで熱圧着すると、中継基板３０と２枚のフレキシブル基板２０が接合し、さらに、各配線同士が電気的に接続する。例えば、コモン連絡配線２６Ｌ，２６Ｒとグランド配線３４Ｌ，３４Ｒが電気的に接続する。

図４は、スプロケットフィルムＦに形成されたフレキシブル基板２０を示す図である。説明の都合上、フレキシブル基板２０は、合成樹脂フィルムを透過して図示している。
フレキシブル基板２０は、ポリイミドなどの合成樹脂からなるスプロケットフィルムＦに連なって形成される。複数のフレキシブル基板２０は、スプロケットフィルムＦに形成された状態で、インクジェットヘッド３の組立工場等に供給（搬送）される。

スプロケットフィルムＦから個々のフレキシブル基板２０を切り取るとき、フレキシブル基板２０の外周（図４の破線）をカットする。これにより、フレキシブル基板２０（２０Ｌ，２０Ｒ）として、ヘッド基板１０等に接合可能になる。

このように、インクジェットヘッド３は、アクチュエータ７を駆動する駆動ＩＣ８が実装されたフレキシブル基板２０における共通配線（グランド配線２４、コモン連絡配線２６）の複雑化と細線化を回避することができる。したがって、ノイズの影響を受けづらくなり、吐出特性の劣化を防止できるインクジェットプリンタ１を実現できる。

また、上述したように、インクジェットヘッド３のヘッド基板１０に形成されたコモン配線１６は、線厚（導体厚）が０．４μｍであって極めて薄い。コモン配線１６は、個別配線１１と異なって、全てのアクチュエータ７の駆動電流が集まるため、大きな電流が流れる。このため、コモン配線１６は、個別配線１１の８０倍の線幅（導体幅）が必要である。そこで、辺縁部１０ｂに、線幅が０．８ｍｍのコモン配線１６を２本配置している。

フレキシブル基板２０に形成されたコモン連絡配線２６は、線厚が８μｍであり、コモン配線１６の２０倍の厚みを有する。このため、コモン連絡配線２６は、線幅がコモン配線１６の線幅（０．８ｍｍ）の半分（０．４ｍｍ）であっても、導体断面積が大きいため、十分に低い電気抵抗を有する。

ヘッド基板１０とフレキシブル基板２０の接合に左右方向の位置ずれが発生すると、コモン配線１６とコモン連絡配線２６の一部同士が接続して、この接続箇所の電気抵抗が高くなるおそれがある。
コモン配線１６とコモン連絡配線２６の接続箇所の電気抵抗が大きいと、アクチュエータ７の駆動電圧が低下してインク吐出の安定性が損なわれたり、コモン配線１６が発熱して耐久性が損なわれたりする。

インクジェットヘッド３では、線幅が大きいコモン配線１６に対して線幅が小さいコモン連絡配線２６を重ねて接続する。このため、コモン連絡配線２６がコモン配線１６の線幅の範囲内に確実に配置される。導体断面積が大きくて電気抵抗が低いコモン連絡配線２６に対して、導体断面積が小さくて電気抵抗が高い（または等しい）コモン配線１６が完全に接続するので、接続箇所の電気抵抗の上昇を回避できる。
したがって、ヘッド基板１０とフレキシブル基板２０の接合時の位置合わせ精度が高くならず、接合を容易に行うことができる。

インクジェットヘッド３では、中継基板３０に、アクチュエータ７のみに基準電位ＧＮＤを供給するグランド配線３４Ｌ,３４Ｒが敷設される。このため、グランド配線３４Ｌ,３４Ｒにスイッチ等を設けて、アクチュエータ７に供給する基準電位を任意に制御することができる。
例えば、図１（ｂ）に示すように、スイッチを切り替えて、アクチュエータ７に負電位Ｖ２を供給することができる。これにより、アクチュエータ７を分極処理することができる。
また、電位Ｖ２を可変にして、アクチュエータ７に与えるバイアス電圧を調整することもできる。

インクジェットヘッド３では、フレキシブル基板２０において、アクチュエータ７に基準電位を供給するコモン連絡配線２６と駆動ＩＣ８に基準電位を供給するグランド配線２４を別個独立して設けた。これにより、駆動ＩＣ８の出力配線２１とコモン連絡配線２６の間に、出力モニタ配線２５を敷設することができる。出力モニタ配線２５は、駆動ＩＣ８の複数の出力端子のいずれかに接続して、中継基板３０の出力モニタ配線３５に接続する。
これにより、中継基板３０において駆動ＩＣ８の出力波形を確認することができる。言い換えれば、従来のように、フレキシブル基板２０において駆動ＩＣ８の出力波形を確認する必要がない。
したがって、インクジェットヘッド３の開発時や故障解析時に、駆動ＩＣ８の出力波形を容易に確認することができる。

〔第二実施形態〕
（インクジェットヘッド４）
図５は、第二実施形態のインクジェットヘッド４を示す図であって、（ａ）は接合前、（ｂ）は接合後を示す。説明の都合上、フレキシブル基板４０と中継基板３０は、基板を透過して配線等を図示している。
第一実施形態のインクジェットヘッド３と同一の部材等には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

インクジェットヘッド４は、ヘッド基板１０、フレキシブル基板４０および中継基板３０を備える。ヘッド基板１０と中継基板３０の間に、２つのフレキシブル基板４０が並列に架け渡される。

（フレキシブル基板４０）
フレキシブル基板４０は、フレキシブル基板２０とほぼ同一構成である。
左側のフレキシブル基板４０Ｌはコモン連絡配線２６Ｒを有さず、右側のフレキシブル基板４０Ｒはコモン連絡配線２６Ｌを有しない。すなわち、フレキシブル基板２０からコモン連絡配線２６Ｒを切り取ったものがフレキシブル基板４０Ｌであり、フレキシブル基板２０からコモン連絡配線２６Ｌを切り取ったものがフレキシブル基板４０Ｒである。

図６は、スプロケットフィルムＦに形成されたフレキシブル基板４０を示す図である。説明の都合上、フレキシブル基板４０は、合成樹脂フィルムを透過して図示している。
フレキシブル基板４０は、ポリイミドなどの合成樹脂からなるスプロケットフィルムＦに連なって形成される。複数のフレキシブル基板４０は、スプロケットフィルムＦに形成された状態で、インクジェットヘッド４の組立工場等に供給（搬送）される。
スプロケットフィルムＦに形成されたフレキシブル基板４０は、第一実施形態のフレキシブル基板２０と同一構成である。つまり、スプロケットフィルムＦに形成されたフレキシブル基板４０は、２本のコモン連絡配線２６を有する。

スプロケットフィルムＦから個々のフレキシブル基板４０Ｒを切り取るとき、コモン連絡配線２６ＬをスプロケットフィルムＦに切り残す（図６の破線）。つまり、フレキシブル基板４０からコモン連絡配線２６Ｌを除去する。これにより、フレキシブル基板４０Ｒとして、ヘッド基板１０等に接合可能になる。
また、スプロケットフィルムＦから個々のフレキシブル基板４０Ｌを切り取るとき、コモン連絡配線２６ＲをスプロケットフィルムＦに切り残す（図６の破線）。つまり、フレキシブル基板４０からコモン連絡配線２６Ｒを除去する。これにより、フレキシブル基板４０Ｌとして、ヘッド基板１０等に接合可能になる。

インクジェットヘッド４は、インクジェットヘッド３と同様の作用効果を奏する。すなわち、アクチュエータ７を駆動する駆動ＩＣ８が実装されたフレキシブル基板４０における共通配線（グランド配線２４、コモン連絡配線２６）の複雑化と細線化を回避することができる。したがって、吐出特性の劣化を防止できるインクジェットプリンタ１を実現できる。

さらに、インクジェットヘッド４は、製造効率の向上を図ることができる。すなわち、スプロケットフィルムＦから個々のフレキシブル基板４０を切り取るとき、カットラインを異ならせる。これにより、同一構成のフレキシブル基板４０が複数形成されたスプロケットフィルムＦから、フレキシブル基板４０Ｌ，４０Ｒを切り出すことが可能である。
カットラインを異ならせるだけなので、製造効率が向上する。複数種類の基板を製造する必要がないので、コスト低減できる。

上述したように、インクジェットヘッド４では、フレキシブル基板４０Ｌはコモン連絡配線２６Ｒを有さず、右側のフレキシブル基板４０Ｒはコモン連絡配線２６Ｌを有しない。このため、第一実施形態に比べて、２枚のフレキシブル基板４０の幅が小さくなる。
これにより、ヘッド基板１０において、左右に二分割した複数の個別配線１１を、中央部に近づけて配置することができる。すなわち、個別配線１１の敷設方向をより上下方向に沿うように形成できる。

個別配線１１をＸ方向に対して傾斜して敷設すると、各個別配線１１の電気抵抗が不均一になったり、絶縁信頼性が低下する。さらに、ヘッド基板１０の歩留まりを下げる原因ともなる。
インクジェットヘッド４では、左右方向において、２枚のフレキシブル基板４０を近接配置させることにより、個別配線１１を直線状に形成できる。個別配線１１をＸ方向に沿うように形成できる。これにより、各個別配線１１の電気抵抗が均一になり、絶縁信頼性が向上して、ヘッド基板１０の歩留まりを上げることができる。

〔第三実施形態〕
（インクジェットヘッド５）
図７は、第三実施形態のインクジェットヘッド５を示す図である。説明の都合上、フレキシブル基板４０と中継基板３０は、基板を透過して配線等を図示している。
第一、第二実施形態のインクジェットヘッド３，４と同一の部材等には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

インクジェットヘッド５は、ヘッド基板１０、フレキシブル基板４０および中継基板３０を備える。ヘッド基板１０と中継基板３０の間に、３つのフレキシブル基板４０Ｌ，４０Ｃ，４０Ｒが並列に架け渡される。

（フレキシブル基板４０）
左側のフレキシブル基板４０Ｌはコモン連絡配線２６Ｒを有さず、右側のフレキシブル基板４０Ｒはコモン連絡配線２６Ｌを有しない。中央のフレキシブル基板４０Ｃはコモン連絡配線２６を有さない。すなわち、フレキシブル基板２０から２本のコモン連絡配線２６を切り取ったものがフレキシブル基板４０Ｃである。

図８は、スプロケットフィルムＦに形成されたフレキシブル基板４０を示す図である。説明の都合上、フレキシブル基板４０は、合成樹脂フィルムを透過して図示している。
フレキシブル基板４０は、スプロケットフィルムＦに連なって形成される。スプロケットフィルムＦに形成されたフレキシブル基板４０は、２本のコモン連絡配線２６を有する。

スプロケットフィルムＦから個々のフレキシブル基板４０Ｒを切り取るとき、コモン連絡配線２６ＬをスプロケットフィルムＦに切り残す（図８の破線）。フレキシブル基板４０からコモン連絡配線２６Ｌを除去する。これにより、フレキシブル基板４０Ｒとして、ヘッド基板１０等に接合可能になる。
スプロケットフィルムＦから個々のフレキシブル基板４０Ｃを切り取るとき、コモン連絡配線２６Ｌ，２６ＲをスプロケットフィルムＦに切り残す（図８の破線）。フレキシブル基板４０からコモン連絡配線２６Ｒを除去する。これにより、フレキシブル基板４０Ｌとして、ヘッド基板１０等に接合可能になる。
スプロケットフィルムＦから個々のフレキシブル基板４０Ｌを切り取るとき、コモン連絡配線２６ＲをスプロケットフィルムＦに切り残す（図８の破線）。フレキシブル基板４０からコモン連絡配線２６Ｒを除去する。これにより、フレキシブル基板４０Ｌとして、ヘッド基板１０等に接合可能になる。

インクジェットヘッド５は、インクジェットヘッド３，４と同様の作用効果を奏する。すなわち、アクチュエータ７を駆動する駆動ＩＣ８が実装されたフレキシブル基板４０における共通配線（グランド配線２４、コモン連絡配線２６）の複雑化と細線化を回避することができる。したがって、ノイズの影響を受けづらくなり、吐出特性の劣化を防止できるインクジェットプリンタ１を実現できる。

さらに、インクジェットヘッド５は、インクジェットヘッド４と同様に、製造効率の向上を図ることができる。すなわち、スプロケットフィルムＦから個々のフレキシブル基板４０を切り取るとき、カットラインを異ならせる。これにより、同一構成のフレキシブル基板４０が複数形成されたスプロケットフィルムＦから、フレキシブル基板４０Ｌ，４０Ｃ，４０Ｒを切り出すことが可能である。
カットラインを異ならせるだけなので、製造効率が向上する。複数種類の基板を製造する必要がないので、コスト低減できる。

インクジェットヘッド５では、フレキシブル基板４０Ｌはコモン連絡配線２６Ｒを有さず、右側のフレキシブル基板４０Ｒはコモン連絡配線２６Ｌを有さず、フレキシブル基板４０Ｃはコモン連絡配線２６を有しない。
これにより、インクジェットヘッド５は、インクジェットヘッド４と同様に、個別配線１１の敷設方向をより上下方向に沿うように形成できる。したがって、各個別配線１１の電気抵抗が均一になり、絶縁信頼性が向上して、ヘッド基板１０の歩留まりを上げることができる。

〔第四実施形態〕
（インクジェットヘッド６）
図９は、第四実施形態のインクジェットヘッド６を示す図である。説明の都合上、フレキシブル基板２０と中継基板３０は、基板を透過して配線等を図示している。
第一～第三実施形態のインクジェットヘッド３～５と同一の部材等には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

インクジェットヘッド６は、ヘッド基板１０、フレキシブル基板２０および中継基板３０を備える。ヘッド基板１０と中継基板３０の間に、１つのフレキシブル基板２０が架け渡される。

インクジェットヘッド６は、インクジェットヘッド３～５と同様の作用効果を奏する。すなわち、アクチュエータ７を駆動する駆動ＩＣ８が実装されたフレキシブル基板２０における共通配線（グランド配線２４、コモン連絡配線２６）の複雑化と細線化を回避することができる。したがって、ノイズの影響を受けづらくなり、吐出特性の劣化を防止できるインクジェットプリンタ１を実現できる。

上述した各実施形態において、１枚のフレキシブル基板に１つの駆動ＩＣ８が実装される場合に限らない。１枚のフレキシブル基板に２つ以上の駆動ＩＣ８が実装されてもよい。このとき、２つ以上の駆動ＩＣ８は、左右方向に沿って直列に配置される。

ノズルからインクを吐出させる素子は、圧電素子（ピエゾ素子）からなるアクチュエータ７に限らない。素子は、ヒーター（サーマル方式）やソレノイド（バルブ方式）であってもよい。

各基板は、長方形の場合に限らず、平行四辺形や台形等であってもよい。各配線は、直線状に敷設されたり、平行に敷設されたりする場合に限らず、必要に応じて種々の変更を行うことができる。

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ インクジェットプリンタ
３，４，５，６ インクジェットヘッド
７ アクチュエータ（素子）
８ 駆動ＩＣ
８Ｔ 出力トランジスタ
１０ ヘッド基板
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 辺縁部
１１ 個別配線
１６ コモン配線
２０ フレキシブル基板
２０Ｌ フレキシブル基板（第一フレキシブル基板）
２０Ｒ フレキシブル基板（第二フレキシブル基板）
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 辺縁部
２１ 出力配線
２２ 入力配線
２３ 電源配線
２４ グランド配線
２５ 出力モニタ配線
２６，２６Ｌ，２６Ｒ コモン連絡配線
３０ 中継基板（プリント基板）
３０ａ 辺縁部
３２ 入力配線
３３ 電源配線
３４，３４Ｌ，３４Ｒ グランド配線（基準電位配線）
３５ 出力モニタ配線
３７ モニタピン
４０，４０Ｌ，４０Ｒ フレキシブル基板
Ｆ スプロケットフィルム
ＧＮＤ 基準電位
Ｖ１ 駆動電位
Ｖ２ 負電位

Claims (3)

1. ノズルからインクを吐出させる複数の素子が配置されたヘッド基板と、
   前記素子を駆動する駆動ＩＣが配置されて、前記ヘッド基板に並列に連結する複数のフレキシブル基板と、
   前記素子と前記駆動ＩＣに基準電位を供給する基準電位配線が敷設されて、前記フレキシブル基板のそれぞれに連結するプリント基板と、
   を備え、
   前記ヘッド基板は、前記素子のそれぞれから前記フレキシブル基板が連結する辺縁部の両端側まで敷設されるコモン配線を有し、
   前記フレキシブル基板のうちの、両端側に配置されるものは、前記ヘッド基板が連結する辺縁部から前記プリント基板が連結する辺縁部まで敷設されて、前記コモン配線と前記基準電位配線に接続するコモン連絡配線を一つずつ有しており、第一端側に敷設される第一フレキシブル基板は、前記コモン連絡配線を第一端側に有し、第二端側に敷設される第二フレキシブル基板は、前記コモン連絡配線を第二端側に有する、インクジェットヘッド。
2. 請求項１に記載のインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドに向けてインクを供給するインク供給部と、
   前記インクジェットヘッドに向けて記録媒体を搬送する媒体搬送部と、
   を備えるインクジェットプリンタ。
3. ノズルからインクを吐出させる複数の素子と前記素子にそれぞれ接続するコモン配線を有するヘッド基板と、
   前記素子を駆動する駆動ＩＣが配置されて、前記ヘッド基板に並列に連結する複数のフレキシブル基板と、
   前記素子と前記駆動ＩＣに基準電位を供給する基準電位配線が敷設されて、前記フレキシブル基板のそれぞれに連結するプリント基板と、
   を備えるインクジェットヘッドの製造方法であって、
   前記フレキシブル基板が、スプロケットフィルムに連なると共に、前記ヘッド基板が連結する辺縁部から前記プリント基板が連結する辺縁部まで敷設されて、前記コモン配線と前記基準電位配線に接続するコモン連絡配線を両端側に有した状態で形成され、
   前記コモン連絡配線の一方または両方を除いて前記スプロケットフィルムから前記フレキシブル基板を切り取る、インクジェットヘッドの製造方法。

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