JP7415515B2 - インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法に関する。

従来、インクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出（射出）して、記録媒体上に画像形成を行うインクジェットヘッドは、ノズルに通じる各チャネルのアクチュエータの駆動電極の配線を外部まで引き出す場合に、チャネル間の空いたスペースを利用して配線を設けていた（例えば、特許文献１参照）。

また、他のインクジェットヘッドは、ノズルに通じる吐出チャネルとノズルに通じていない不吐出チャネルとが交互に並んだチャネル列を複数列有しており、不吐出チャネルのアクチュエータの駆動電極をチャネル列に沿って設けられた共通配線にまとめて接続して配線の省スペース化を図っていた（例えば、特許文献２参照）。

また、さらに他のインクジェットヘッドは、ノズルに通じるチャネルが並んだチャネル列を複数列有しており、チャネル列に交差する方向に設けられた配線を積層状態に形成することで配線の省スペース化を図っていた（例えば、特許文献３参照）。

特許第５８４６２０１号公報 特許第６２０５８３７号公報 特許第６１９０８３７号公報

しかしながら、特許文献１のインクジェットヘッドでは、ノズルの高密度化に伴い配線スペースの確保が困難となり、配線幅を狭くする必要があるため、大きな電流を流すと断線や発熱が生じるおそれがあった。
また、特許文献２のインクジェットヘッドは、共通配線により配線スペースの確保は容易となるが、共通配線がチャネル列に沿って設けられているため配線長が長くなり、チャネル列の一端部側のチャネルと他端部側のチャネルとで配線の抵抗が大きく異なり、液滴の吐出速度にバラつきが生じるおそれがあった。
また、特許文献３のインクジェットヘッドは、配線を積層化するため、製造難易度が高くなるという問題があった。

本発明の課題は、配線を効率的に設け、良好な吐出が可能なインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明のインクジェットヘッドは、
複数のチャネルと複数の駆動壁とが交互に配置された複数のチャネル列を有するヘッドチップと、
複数の前記チャネルに個別に設けられ、前記駆動壁に電圧を印加するための接続電極と、
を備え、
前記チャネル列の複数の前記チャネルは、インク吐出を行う吐出チャネルとインク吐出を行わない不吐出チャネルとが交互に並んで構成され、
複数の前記チャネル列に対して交差する方向に並んだ複数の前記不吐出チャネルの前記接続電極を電気的に接続する結合部を備えている。
そして、全ての前記チャネルの前記接続電極が、前記チャネル列に対して交差する方向について、同一側に延びていることを特徴とする
または、前記不吐出チャネルの前記接続電極の単位長さあたりの抵抗値が、前記吐出チャネルの前記接続電極の単位長さあたりの抵抗値よりも小さいことを特徴とする。
または、前記ヘッドチップに取り付けられ、前記吐出チャネルの前記接続電極に電気的に接続される配線と前記不吐出チャネルの前記接続電極に電気的に接続される配線とが形成された配線基板を備えることを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、
全ての前記吐出チャネルの前記接続電極と全ての前記不吐出チャネルの前記接続電極と前記結合部とを同一工程で形成することを特徴とする。

本発明によれば、配線を効率的に設け、良好な吐出が可能なインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態のインクジェットヘッドの分解斜視図である。 インクジェットヘッドにおけるヘッドチップの部分背面図である。 配線基板の正面図である。 インクジェットヘッドの製造方法を示すフローチャートである。 配線基板の比較例の正面図である。 本発明の第２の実施の形態のインクジェットヘッドのヘッドチップの背面図である。 本発明の第２の実施の形態のインクジェットヘッドの配線基板の正面図である。 ヘッドチップの他の例の背面図である。 配線基板の他の例の正面図である。

［第１の実施の形態］
図面を参照して本発明に係る第１の実施の形態について説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
本実施形態は、インクジェット記録装置のヘッドユニットに搭載されるインクジェットヘッド１００に関する。

図面を参照して、インクジェットヘッド１００の構成を説明する。図１は、本実施の形態のインクジェットヘッド１００の分解斜視図である。図２は、インクジェットヘッド１００におけるヘッドチップ１の部分背面図である。なお、図１、図２においてヘッドチップ１と配線基板３との間に存在する接着剤は図示省略している。

図１に示すように、インクジェットヘッド１００は、せん断モード（シェアモード）型のインクジェットヘッドである。インクジェットヘッド１００は、ヘッドチップ１、ヘッドチップ１の前面１ａに接合されるノズル基板としてのノズルプレート２、ヘッドチップ１の後面１ｂに接合される配線基板３、配線基板３の端部３ａに接続されるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit：フレキシブル基板）４、配線基板３の後面に接合されるインクマニホールド（共通インク室）（図示略）などを備える。

ヘッドチップ１は、六面体からなり、Ａ列、Ｂ列の２列のチャネル列を有している。ここでは、図２に示す下側のチャネル列をＡ列又はチャネル列Ａとし、上側のチャネル列をＢ列又はチャネル列Ｂとする。各チャネル列は、それぞれ吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂと不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂとが交互に配置されることによって構成されている。隣り合う吐出チャネル１１Ａ又は１１Ｂと不吐出チャネル１２Ａ又は１２Ｂとの間の隔壁は、圧電素子からなる駆動壁１３となっている。駆動壁１３の圧電素子は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）である。

ヘッドチップ１とノズルプレート２とは、接着剤により接着されている。この接着剤は、液状で塗布して加熱や紫外線照射によって硬化が可能な接着剤とし、例えば、有機物としてフッ素系化合物やフッ素系樹脂を有する。

各吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂ及び各不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂは、ヘッドチップ１を貫通して前面１ａと後面１ｂとにそれぞれ開口しており、前面１ａと後面１ｂとに亘るストレート状に形成されている。
各チャネル列Ａ，ＢにおけるＸ軸方向におけるチャネルピッチＰは、例えば、いずれも85[μm]に設定されている。なお、この数値は一例であり、変更可能である。例えば、チャネルピッチＰは、85[μm]以上212[μm]以下の範囲で変更してもよい。

各吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂ内及び各不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂ内に臨んでいる壁面のうちの少なくとも駆動壁１３の表面には、駆動電極１４がそれぞれ形成されている。
ヘッドチップ１は、各チャネル列において吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂと不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂとが相互に配置される独立駆動型のヘッドチップであり、各駆動電極１４に所定電圧の駆動信号を印加することによって、１対の駆動電極１４，１４に挟まれた駆動壁１３をせん断変形させる。これによって吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂ内に供給されたインクに吐出のための圧力変化を与え、ヘッドチップ１の前面１ａに接合されたノズルプレート２のノズル２１からインク滴として吐出させる。
不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂを設けることで、不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂを介して隣り合う吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂのそれぞれ駆動壁１３のせん断変形の影響が互いに抑制されるので、隣り合う吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂの同時の吐出を行うことも可能となる。

図１～図３に示すように、インクジェットヘッド１００において、互いに垂直な３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸をとる。Ｘ軸は、ヘッドチップ１の長手方向のノズル２１の配列方向である。また、Ｘ軸は、Ａ列、Ｂ列の各チャネル列におけるチャネルの並び方向とも一致する。
ノズルプレート２におけるノズル２１が配置されてインクが吐出される側のＸＹ平面を「前面（ノズル面）」、その反対側の平面を「後面」と定義する。
また、ヘッドチップ１の前面１ａと後面１ｂは、いずれもＸＹ平面に平行であり、ヘッドチップ１の前面１ａはノズルプレート２の後面に対向して接合され、ヘッドチップ１の後面１ｂは、配線基板３の前面に対向して接合される。

また、吐出チャネルとは、画像記録時に画像データに応じてインク吐出を行うチャネルであり、不吐出チャネルとは、画像データに関わらず常にインク吐出を行わないチャネルである。不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂはインク吐出を行う必要がないため、通常、インクが充填されないか、ノズルプレート２にノズル２１が形成されず、不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの後方開口部は、配線基板３によって閉塞される。本実施の形態に示すノズルプレート２は、各吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂに対応する位置のみにノズル２１が開設されている。

ヘッドチップ１の後面１ｂには、吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂ及び不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂに１対１に対応するように接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ及び１５２Ａ，１５２Ｂが形成されている。各接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ｂの一端（図２における上端）は、対応する吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂ又は不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂ内の駆動電極１４と電気的に接続している。

Ａ列の吐出チャネル１１Ａ及び不吐出チャネル１２Ａに対応する各接続電極１５１Ａ，１５２Ａの他端（図２における下端）は、各チャネル１１Ａ，１２Ａ内からヘッドチップ１の後面１ｂにおける一方の端縁１ｃに向けて延び、端縁１ｃとの間に間隔をあけて止まっている。また、Ｂ列の吐出チャネル１１Ｂ及び不吐出チャネル１２Ｂに対応する各接続電極１５２Ｂ，１５２Ｂの他端（図２における下端）は、各チャネル１１Ｂ，１２Ｂ内からＡ列側に向けて延び、該Ａ列のチャネル列との間に間隔をあけて止まっている。従って、接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ｂのいずれも、各チャネル１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂから同一方向に向けて延びている。

そして、チャネル列Ａにおけるそれぞれの不吐出チャネル１２Ａの接続電極１５２Ａは、当該不吐出チャネル１２Ａに対してＹ軸方向（チャネル列に交差する方向）に並んだチャネル列Ｂにおける不吐出チャネル１２Ｂの接続電極１５２Ｂに対して、個別に、結合部１６により電気的に接続されている。
つまり、チャネル列Ａの各不吐出チャネル１２Ａの接続電極１５２Ａは、Ｙ軸方向について隣に位置するチャネル列Ｂの不吐出チャネル１２Ｂの接続電極１５２Ｂと、結合部１６により個別に連結されている。
このため、不吐出チャネル１２Ａの接続電極１５２Ａと不吐出チャネル１２Ｂの接続電極１５２Ｂとが直接的に導通され、これらの電圧を同電位に維持することができる。また、不吐出チャネル１２Ａの接続電極１５２Ａと不吐出チャネル１２Ｂの接続電極１５２Ｂとに対する駆動回路との接続を行う配線経路を一本に共用化することが可能となる。

各結合部１６は、接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ｂと同様に薄膜状の導体であり、その一端部が接続電極１５２Ｂに直接連結されており、その他端部は不吐出チャネル１２Ａ内の駆動電極１４を介して接続電極１５２Ａと連結されている。これら各結合部１６及び全ての接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ｂは、同一平面（ヘッドチップ１の後面１ｂ）上に形成されている。
また、結合部１６を設けることで、不吐出チャネル１２Ａの駆動電極１４と不吐出チャネル１２Ｂの駆動電極１４とは、電流の経路が共用化されるので、個々に経路が設けられる吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂの駆動電極１４の接続電極１５１Ａ，１５１Ｂに比べて、接続電極１５２Ａ，１５２Ｂ及び結合部１６の単位長さ当たりの電気抵抗値が小さく設定されている。単位長さとは、電流が流れる方向の単位長さであり、具体的には、接続電極１５１Ａ，１５１Ｂよりも、接続電極１５２Ａ，１５２Ｂ及び結合部１６の方が膜厚が厚く設定されている。或いは、接続電極１５２Ａ，１５２Ｂ及び結合部１６の形成幅を接続電極１５１Ａ，１５１Ｂよりも広くしてもよい。

図３は、配線基板３を前面側から見た図である。配線基板３は、図１及び図３に示すように、接合領域３１を確保する観点からヘッドチップ１の後面１ｂの面積よりも大きな面積を有する平板状の基板であることが好ましく、その前面が接着剤を介してヘッドチップ１の後面１ｂに接合されている。接合後の配線基板３の少なくとも一つの端部３ａは、ヘッドチップ１が接合される接合領域３１の外側に延びており、ヘッドチップ１のチャネル列の並び方向に沿う側方（Ｙ軸方向）に大きく張り出していることが好ましい。

なお、この接合領域３１は、配線基板３の前面が、接合されたヘッドチップ１によって覆われる領域であり、ヘッドチップ１の後面１ｂの外周縁から配線基板３に垂下した線によって規定される。

配線基板３の材質は、ガラス、セラミックス、シリコン、プラスチックなどの適宜の材料を用いることができる。中でも適度に剛性を備え、安価で加工も容易である点でガラスが好ましい。

配線基板３は、ヘッドチップ１の後面１ｂに配置される全てのチャネルを覆うように接合されるが、この配線基板３におけるヘッドチップ１の接合領域３１内には、ヘッドチップ１の吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂに対応する位置のみに、配線基板３の背面側からインクを各吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂに供給するための貫通穴３２Ａ，３２Ｂがそれぞれ個別に開設されている。各貫通穴３２Ａ，３２Ｂは、各吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂの後面１ｂ側の開口部と同一形状で形成しても良いし、異なる形状で形成しても良い。

一方、配線基板３における不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂに対応する部位にはこのような貫通穴が形成されていない。このため、不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂは配線基板３によって塞がれている。図３ではヘッドチップ１の各吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂの位置が各貫通穴３２Ａ，３２Ｂに個別に合致するようにヘッドチップ１に配線基板３を接合した場合における不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの配置を二点鎖線で図示している。

配線基板３のヘッドチップ１との接合面となる表面には、ヘッドチップ１の後面１ｂに配列されている各接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ｂに対応するように配線電極３３，３４，３５が形成されている。配線電極３３は、Ａ列のチャネル列の各吐出チャネル１１Ａの接続電極１５１Ａに対して一対一で設けられ、配線電極３４は、Ｂ列のチャネル列の各吐出チャネル１１Ｂの接続電極１５１Ｂに対して一対一で設けられている。
これに対して、配線電極３５は、Ｙ軸方向に並んだＡ列のチャネル列の不吐出チャネル１２Ａの接続電極１５２ＡとＢ列のチャネル列の不吐出チャネル１２Ｂの接続電極１５２Ｂの二つの接続電極とを一組として、当該一組に対して配線電極３５が一つずつ設けられている。

配線基板３の接合領域３１にヘッドチップ１の後面１ｂが接合された状態において、配線電極３３の一端は、対応する吐出チャネル１１Ａの接続電極１５１Ａと重なり合っていると共に、他端は、配線基板３の同一の端部３ａに向けて延びている。また、配線電極３４の一端は、対応する吐出チャネル１１Ｂの接続電極１５１Ｂと重なり合っていると共に、他端は、配線基板３の端部３ａに向けて延びている。

また、配線電極３５の一端は、対応する不吐出チャネル１２Ｂの接続電極１５２Ｂと重なり合っていると共に、他端は、配線基板３の同一の端部３ａに向けて延びている。そして、配線電極３５は、一端から他端に向かう途中において、不吐出チャネル１２Ａの接続電極１５２Ａと重なり合うように経由した形状となっている。
つまり、各配線電極３５も、二つのチャネル列Ａ，Ｂに対してＹ軸方向に並んだ二つの不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂのそれぞれの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂを電気的に接続する結合部として機能する。
なお、配線電極３５は、配線基板３にチャネル列Ａの全不吐出チャネル１２Ａと同数（チャネル列Ｂの全不吐出チャネル１２Ｂも同数）形成されており、これら各配線電極３５が、チャネル列Ａの全不吐出チャネル１２Ａとチャネル列Ｂの全不吐出チャネル１２Ｂとを個別に電気的に接続している。

そして、配線基板３の表面には、接合領域３１の内側から端部３ａにかけて、配線電極３３，３４，３５がＸ軸方向に順番に繰り返されるように並設されている。
配線電極３３～３５、駆動電極１４、接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ｂは、アルミ製であるものとするが、これに限定されるものではなく、銅など、他の金属製としてもよい。

各配線電極３３～３５は、薄膜状の導体である。
そして、結合部１６を設けることにより、或いは、配線電極３５が結合部として機能することにより、不吐出チャネル１２Ａの駆動電極１４と不吐出チャネル１２Ｂの駆動電極１４とは、電流の経路となる配線電極３５が共用化されるので、個々に経路が設けられる吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂの駆動電極１４の接続電極１５１Ａ，１５１Ｂの配線電極３３，３４に比べて、単位長さ当たりの電気抵抗値が小さく設定されている。単位長さとは、電流が流れる方向の単位長さであり、具体的には、配線電極３３，３４よりも、配線電極３５の方が膜厚を厚く設定している。或いは、配線電極３５の形成幅を配線電極３３，３４よりも広くしてもよい。

配線基板３の端部３ａには、外部配線部材の一例であるＦＰＣ４が、例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電フィルム）などを介して接続され、不図示の駆動回路との間を電気的に接続している。これにより、駆動回路からの所定電圧の駆動信号が、ＦＰＣ４、配線基板３の各配線電極３３～３５、ヘッドチップ１の接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ｂを介して、各チャネル１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ内の駆動電極１４に印加されるようになっている。

ヘッドチップ１と配線基板３との接合に使用される接着剤は、例えば、Ａｕ、Ｎｉなどの金属粒子や、樹脂粒子の表面に金属膜を被覆した粒子などの導電性粒子を含有させた導電性接着剤である。接着剤としては常温で硬化させる常温硬化型接着剤、加熱によって重合を促進させて硬化させる熱硬化型接着剤、紫外線などの活性エネルギー線の照射によって重合を促進させて硬化させる活性エネルギー線硬化型接着剤などを用いることができる。本実施の形態では、ヘッドチップ１と配線基板３との接合に用いる接着剤は、例えば、フッ素系樹脂を用いた導電性接着剤とするが、エポキシ樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂などを用いた導電性接着剤としてもよい。

次に、図４を参照して、インクジェットヘッド１００の製造方法を説明する。図４は、インクジェットヘッドの製造方法を示すフローチャートである。

図４を参照して、インクジェットヘッド１００の製造方法を説明する。先ず、製造者は、駆動壁１３の材料として圧電素子（ＰＺＴ）を用いて、せん断モード型のヘッドチップ１を作製する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、ヘッドチップ１の後面に、該後面に配置される吐出チャネル１１Ａ，１２Ａ、不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂを介して、内部の駆動電極１４に電気的に接続する接続電極１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２Ｂ及び結合部１６が同一の工程で形成される。これらの形成は、例えば、リフトオフ法があげられる。ヘッドチップ１にドライフィルムをラミネート、露光、現像する。その後、蒸着やスパッタなどで全面に金属を成膜し、最後にドライフィルムを剥離することで、接続電極１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２Ｂ及び結合部１６に対応する所望のパターンが形成される。

そして、製造者は、透明なガラス製などの基板に、ヘッドチップ１の吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂに対応する位置のみにインク流路孔としての貫通穴３２Ａ，３２Ｂをブラスト加工によって形成するとともに、ヘッドチップ１の接続電極１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２に対応する配線電極３３～３５を形成して、配線基板３を作製し、接着剤を用いて、ステップＳ１１で作成されたヘッドチップ１に貼り合わせる（ステップＳ１２）。
ヘッドチップ１と配線基板３とは、接続電極１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２と配線電極３３～３５との位置が合わせられ、接着剤として例えばフッ素系化合物であるフッ素系樹脂としての信越化学工業社製「ＳＩＦＥＬ２６１４」を介して均等な加圧接着により貼り合せられ、図示しない接着層が形成される。

また、製造者は、例えばシリコンウエハにドライエッチングプロセスでノズル穴及び外形を加工して、ノズル２１を有する基材部を形成する（ステップＳ１３）。ここでは、基材部の材料を、シリコンとするが、ＳＵＳ（Steel Use Stainless）、ニッケルなどの金属材料としてもよい。そして、製造者は、ステップＳ１３で形成された基材部に、撥液処理剤として撥液処理剤として例えばフッ素系化合物であるオプツール（ダイキン工業社製）をディップ塗布し、全面に撥液層を形成し、前面（ノズル面）側をテープで保護し、後面の撥液層をプラズマ処理で除去してテープを剥離し、撥液層を有するノズルプレート２を作製する（ステップＳ１４）。

そして、製造者は、ステップＳ１２で作製された配線基板３が貼り合わされたヘッドチップ１の前面に、接着剤（例えば信越化学工業社製「ＳＩＦＥＬ２６１４」）を塗布し、ステップＳ１４で作製されたノズルプレート２の後面を位置合わせしながら貼り合わせ、接着剤を加熱硬化して接合し、接着層を有するインクジェットヘッド１００を作製する（ステップＳ１５）。

そして、製造者は、インクジェットヘッド１００の配線基板３の前面の配線電極３３～３５と、第３の部材としてのＦＰＣ４の配線電極とを位置合わせして、ＡＦＣ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電フィルム）を用いた加熱圧着接合を実施し、また配線基板３の後面に第２の部材としてのインクマニホールド（図示略）を接合してインクジェットヘッド１００を作製し（ステップＳ１６）、第１のインクジェット製造処理を終了する。

このように形成されたインクジェットヘッド１００は、不図示の駆動回路により、ヘッドチップ１の全ての不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂが配線基板３の配線電極３５を通じてグランド接続又は定電圧を印加する電源に接続され、吐出対象となる吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂの接続電極１５１Ａ，１５１Ｂに対して配線基板３の配線電極３３，３４を通じて所定電圧パルスの駆動信号が印加されることにより、液滴の吐出を行うことができる。

［発明の実施形態における技術的効果］
以上のように、上記インクジェットヘッド１００は、ヘッドチップ１のチャネル列Ａ，Ｂに対してＹ軸方向に並んだ二つの不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂを結合部１６により電気的に接続しているので、二つの不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂに対して個別に配線を行う必要がなくなり、配線の省スペース化を図ることが可能となる。
図５は、インクジェットヘッド１００が結合部１６を有しておらず、不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂに対して個別に接続される配線電極３５ａ，３５ｂを有する配線基板の例を示した正面図である。
図３の配線基板３と比較した場合、図５の配線基板は、配線電極の本数が多大となり、十分な配線スペースを得ることが困難である。
これに対して、図３の配線基板３は、配線電極の本数が低減され、配線スペースを容易に確保することが可能であるため、チャネルピッチ（ノズルピッチと一致）を密にすることが可能となり、ノズルの高密度化の実現を図ることが可能となる。
また、十分な配線スペースを確保可能であるため、より大きな電流を流した場合でも断線や発熱を抑制することが可能となる。

また、チャネル列方向に交差するＹ軸方向に並んだ二つの不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂを電気的に接続するので、接続長が冗長とならず、電気抵抗のバラつきの発生を抑制することが可能となる。

また、インクジェットヘッド１００では、全ての接続電極１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２Ｂ及び結合部１６が同一平面であるヘッドチップ１の後面１ｂ上に形成されているので、電極が積層構造とならず、製造が容易となり、製造コスト低減を図ることが可能となる。
また、同様に、全ての接続電極１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２Ｂに接続される配線基板３の全ての配線電極３３～３５も、基板前面側の同一平面に形成されているので、電極が積層構造とならず、製造が容易となり、製造コスト低減を図ることが可能となる。

また、チャネル列Ａとチャネル列Ｂとで、同数の不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂが接続電極１５２Ａ，１５２Ｂを結合部１６により電気的に接続されているので、チャネル列Ａとチャネル列Ｂとの間で、抵抗のバラつきが抑えられ、チャネル列ごとの吐出速度のバラつきの発生を抑制し、良好な吐出を実現することが可能となる。

また、結合部１６は、ヘッドチップ１が有する全てのチャネル列Ａ，Ｂに渡ってそれぞれの不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂを電気的に接続しているので、一部のチャネル列の不吐出チャネルについて接続されないようなことが回避され、チャネル列Ａ，Ｂごとに、抵抗のバラつきが抑えられ、チャネル列ごとの吐出速度のバラつきの発生を抑制し、良好な吐出を実現することが可能となる。

また、各不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂの単位長さあたりの抵抗値が、吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂの接続電極１５１Ａ，１５１Ｂの単位長さあたりの抵抗値よりも小さく設定されている。
このため、結合部１６により、二つの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂの電流の経路が共用化される場合であっても、より大きな電流を流したときに断線や発熱を抑制することが可能となる。
また、各不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂごとに抵抗のバラつきが抑えられ、各吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂにおける吐出の安定化を図ることが可能となる。

また、各チャネル列Ａ，Ｂに沿って並んだ吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂと不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂとの間隔が85[μm]又はそれ以上としているが、このように、チャネルやこれに伴うノズルの高密度化を図った場合でもあっても、十分な配線スペースを得ることができ、より大きな電流を流した場合でも断線や発熱を抑制するので、高密度であって安定的な液滴の吐出を実現することが可能となる。

また、ヘッドチップ１に取り付けられ、吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂの接続電極１５１Ａ，１５１Ｂに電気的に接続される配線としての配線電極３３，３４と不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂに電気的に接続される配線としての配線電極３５とが形成された配線基板３を備えている。
不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂについては、結合部１６により、あるいは、配線電極３５が接続電極１５２Ａ及び１５２Ｂの双方に接続されることにより、配線電極の共用化を図っているので、配線電極３３～３５の本数が低減され、配線スペースを容易に確保することが可能である。さらに、これにより、チャネルピッチ（ノズルピッチと一致）を密にすることが可能となり、ノズルの高密度化の実現を図ることが可能となる。
また、十分な配線スペースを確保可能であるため、より大きな電流を流した場合でも配線基板３における断線や発熱を抑制することが可能となる。

また、駆動回路による電圧印加又はグランド接続により、結合部１６（又は配線電極３５）が、これらに電気的に接続された二つの不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂを同電位とするので、吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂごとの吐出速度のバラつきの発生を抑制し、良好な吐出を実現することが可能となる。
さらに、複数の結合部１６（又は配線電極３５）を同電位とすることで、全ての不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの前記駆動部を同電位とするので、インクジェットヘッド１００の全ての吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂについて吐出速度のバラつきの発生を抑制し、さらに良好な吐出を実現することが可能となる。

また、上記インクジェットヘッド１００は、ヘッドチップ製造工程において、全ての吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂの接続電極１５１Ａ，１５１Ｂと全ての不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂと全ての結合部１６とを同一工程で形成しているので、製造作業の手間と時間を低減し、その製造の容易化を実現することができる。

［第２の実施の形態］
本発明に係る第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態では、ヘッドチップ及び配線基板の他の例について説明する。図６はヘッドチップ１Ａの背面図、図７は配線基板３Ａの正面図である。これらについて、ヘッドチップ１及び配線基板３と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略する。

ヘッドチップ１Ａは、いずれもＸ軸方向に沿ったＡ列、Ｂ列、Ｃ列の３列のチャネル列を有し、これらはＹ軸方向に沿ってＢ列、Ａ列、Ｃ列の順番に並んでいる。
チャネル列Ｃもまた、吐出チャネル１１Ｃと不吐出チャネル１２Ｃとが交互に配置され、隣り合う吐出チャネル１１Ｃと不吐出チャネル１２Ｃとの間の隔壁は、圧電素子からなる駆動壁となっている。
また、吐出チャネル１１Ｃ及び不吐出チャネル１２Ｃ内の駆動壁の表面には図示しない駆動電極が設けられ、ヘッドチップ１Ａの背面には、駆動電極に電気的に接続された接続電極１５１Ｃ，１５２Ｃが接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２Ａ，１５２Ｂと同程度の長さで同方向に延びて設けられている。接続電極１５１Ｃは、吐出チャネル１１Ｃ内の駆動電極と接続され、接続電極１５２Ｃは、不吐出チャネル１２Ｃ内の駆動電極と接続されている。

そして、チャネル列Ｃの各不吐出チャネル１２Ｃの接続電極１５２Ｃは、いずれも、Ｙ軸方向（チャネル列に交差する方向）に沿って隣に位置するチャネル列Ａの不吐出チャネル１２Ａの接続電極１５２Ａに対して、個別に、結合部１７により電気的に接続されている。
つまり、チャネル列Ａ，Ｂ，Ｃの各不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃは、Ｙ軸方向について隣に位置するもの同士が、結合部１６，１７により個別に連結されている。
このため、各不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃが直接的に導通され、これらの電圧を同電位に維持することができる。また、三つの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃに対する駆動回路との接続を行う配線経路を一本に共用化することが可能となる。

また、結合部１７も結合部１６と同様に薄膜状の導体であり、吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの駆動電極１４の接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５１Ｃに比べて、接続電極１５２Ｃ及び結合部１７の単位長さ当たりの電気抵抗値が小さく設定されている。接続電極１５２Ｃ及び結合部１７は膜厚を厚く、又は、形成幅を広くしてもよい。

また、不吐出チャネル１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃは、結合部１６，１７により連結された三つの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃを、Ｘ軸方向の隣で結合部１６，１７により連結された三つの接続電極１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃと、さらに結合部１８によって電気的に接続されている。
この場合も、結合部１８は、吐出チャネル１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの駆動電極１４の接続電極１５１Ａ，１５１Ｂ，１５１Ｃに比べて、単位長さ当たりの電気抵抗値が小さくなるように、膜厚を厚く又は形成幅を広くしてもよい。
また、この結合部１８は、図２の二列のチャネル列Ａ，Ｂを有するヘッドチップ１にも適用可能である。

配線基板３Ａは、図７に示すように、貫通穴３２Ａ，３２Ｂに加えて、ヘッドチップ１Ａの吐出チャネル１１Ｃに対応する位置に、インクを供給するための貫通穴３２Ｃが開設されている。

また、配線基板３Ａの前面には、前述した配線電極３３，３４に加えて、ヘッドチップ１Ａの接続電極１５１Ｃに一対一で接続される配線電極３６が設けられている。
さらに、配線基板３Ａの前面には、前述した配線電極３５に替えて、結合部１６～１８によって接続された六つの接続電極１５２Ａ～１５２Ｃを経由する配置で形成された配線電極３７が設けられている。この配線電極３７もその一端部が、配線基板３ＡにおけるＦＰＣ４と接続される端部まで延びている。

この配線電極３７も、三つのチャネル列Ａ～Ｃに対してＹ軸方向に二列に並んだ六つの不吐出チャネル１２Ａ～１２Ｃのそれぞれの接続電極１５２Ａ～１５２Ｃを電気的に接続する結合部として機能する。
この配線電極３７も、膜厚を厚くして、或いは、形成幅を広くして、配線電極３３～３５に比べて、単位長さ当たりの電気抵抗値が小さく設定されている。

上記のヘッドチップ１Ａ及び配線基板３Ａを備えるインクジェットヘッドは、前述したインクジェットヘッド１００と同一の効果を具備する。
さらに、ヘッドチップ１Ａ及び配線基板３Ａを備えるインクジェットヘッドは、チャネル列の本数がより多いヘッドチップ１Ａの場合であっても、配線電極の本数が低減され、十分な配線スペースを確保可能であるため、より大きな電流を流した場合でも断線や発熱を抑制することが可能となる。

また、ヘッドチップ１Ａの他の例であるヘッドチップ１Ｂを図８に示す。ヘッドチップ１Ａでは、Ｙ軸方向に沿った二列分の不吐出チャネル１２Ａ～１２Ｃの接続電極１５２Ａ～１５２Ｃを結合部１６～１８によって電気的に接続しているが、ヘッドチップ１Ｂのように、Ｙ軸方向に沿った不吐出チャネル１２Ａ～１２Ｃのより多くの列を接続してもよい。この図８では、結合部１６，１７と結合部１９とにより、ヘッドチップ１Ｂの全ての不吐出チャネル１２Ａ～１２Ｃの接続電極１５２Ａ～１５２Ｃを電気的に接続した例を示している。

また、同様に、配線基板３Ａの他の例である配線基板３Ｂを図９に示す。
配線基板３Ａでは、Ｙ軸方向に沿った二列分の不吐出チャネル１２Ａ～１２Ｃの接続電極１５２Ａ～１５２Ｃを経由するように配置された配線電極３７を例示したが、配線基板３Ｂのように、Ｙ軸方向に沿った不吐出チャネル１２Ａ～１２Ｃのより多くの列の接続電極１５２Ａ～１５２Ｃと接続される配線電極３８を設けてもよい。この図９では、配線電極３８がヘッドチップ１Ｂの全ての不吐出チャネル１２Ａ～１２Ｃの接続電極１５２Ａ～１５２Ｃと接続されるように配置された例を示している。

上記のヘッドチップ１Ｂ及び配線基板３Ｂを備えるインクジェットヘッドは、さらなる、配線電極の低減を図り、十分な配線スペースを確保可能であるため、より大きな電流を流した場合でも断線や発熱を抑制することが可能となる。

［その他］
なお、上記各実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係る好適なインクジェットヘッド及びその製造方法の一例であり、これに限定されるものではない。以上の各実施の形態におけるインクジェットヘッドを構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記インクジェットヘッドは、ヘッドチップ１，１Ａ，１Ｂ側に結合部１６～１９のいずれかを設け、配線基板３，３Ａ，３Ｂ側にも結合部としての配線電極３５，３７又は３８を設ける場合を例示したが、ヘッドチップ１，１Ａ，１Ｂ側のみに結合部１６～１９のいずれかを設け、又は、配線基板３，３Ａ，３Ｂ側にのみに結合部としての配線電極３５，３７又は３８を設ける構成としても良い。

１，１Ａ，１Ｂ ヘッドチップ
２ ノズルプレート
３，３Ａ，３Ｂ 配線基板
４ フレキシブル基板
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 吐出チャネル
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 不吐出チャネル
１３ 駆動壁
１４ 駆動電極
１６～１９ 結合部
３３～３８ 配線電極
１００ インクジェットヘッド
１５１Ａ，１５２Ａ，１５１Ｂ，１５２Ｂ，１５１Ｃ，１５２Ｃ 接続電極
Ａ，Ｂ，Ｃ チャネル列

Claims (11)

1. 複数のチャネルと複数の駆動壁とが交互に配置された複数のチャネル列を有するヘッドチップと、
   複数の前記チャネルに個別に設けられ、前記駆動壁に電圧を印加するための接続電極と、
   を備え、
   前記チャネル列の複数の前記チャネルは、インク吐出を行う吐出チャネルとインク吐出を行わない不吐出チャネルとが交互に並んで構成され、
   複数の前記チャネル列に対して交差する方向に並んだ複数の前記不吐出チャネルの前記接続電極を電気的に接続する結合部を備え、
   全ての前記チャネルの前記接続電極が、前記チャネル列に対して交差する方向について、同一側に延びていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 複数のチャネルと複数の駆動壁とが交互に配置された複数のチャネル列を有するヘッドチップと、
   複数の前記チャネルに個別に設けられ、前記駆動壁に電圧を印加するための接続電極と、
   を備え、
   前記チャネル列の複数の前記チャネルは、インク吐出を行う吐出チャネルとインク吐出を行わない不吐出チャネルとが交互に並んで構成され、
   複数の前記チャネル列に対して交差する方向に並んだ複数の前記不吐出チャネルの前記接続電極を電気的に接続する結合部を備え、
   前記不吐出チャネルの前記接続電極の単位長さあたりの抵抗値が、前記吐出チャネルの前記接続電極の単位長さあたりの抵抗値よりも小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
3. 複数のチャネルと複数の駆動壁とが交互に配置された複数のチャネル列を有するヘッドチップと、
   複数の前記チャネルに個別に設けられ、前記駆動壁に電圧を印加するための接続電極と、
   を備え、
   前記チャネル列の複数の前記チャネルは、インク吐出を行う吐出チャネルとインク吐出を行わない不吐出チャネルとが交互に並んで構成され、
   複数の前記チャネル列に対して交差する方向に並んだ複数の前記不吐出チャネルの前記接続電極を電気的に接続する結合部を備え、
   前記ヘッドチップに取り付けられ、前記吐出チャネルの前記接続電極に電気的に接続される配線と前記不吐出チャネルの前記接続電極に電気的に接続される配線とが形成された配線基板を備えることを特徴とするインクジェットヘッド。
4. 前記結合部は、前記配線基板に形成された複数の前記不吐出チャネルの前記接続電極に渡って接続される配線からなることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
5. 全ての前記接続電極及び前記結合部は、同一平面上に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
6. それぞれの前記チャネル列の同数の前記不吐出チャネルの前記接続電極が前記結合部により電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記チャネル列に沿って並んだ前記吐出チャネルと前記不吐出チャネルとの間隔が85[μm]以上であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記結合部は、全ての前記チャネル列に渡ってそれぞれの前記不吐出チャネルの前記接続電極を電気的に接続することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
9. 前記結合部が、当該結合部により電気的に接続された複数の前記不吐出チャネルの前記接続電極を同電位とする構造であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
10. 複数の前記結合部が、全ての前記不吐出チャネルの前記接続電極を同電位とする構造であることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットヘッド。
11. 請求項１又は請求項２に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
    全ての前記吐出チャネルの前記接続電極と全ての前記不吐出チャネルの前記接続電極と前記結合部とを同一工程で形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。

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