JP2005305982A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 電極間ショートの発生を抑制するとともに、装置構造を簡略にしつつ圧電アクチュエータが破損しにくくする。
【解決手段】 インクジェットヘッドは、ヘッド本体とフレキシブルプリント基板５０とを含んでいる。フレキシブルプリント基板５０は、ベースフィルム４６と導体パターン４７とを備えている。ベースフィルム４６のランド層３６と対向する位置には、凸部５１と凹部５２が形成されている。導体パターン４７は、凸部５１上に形成された端子部４８ａと、端子部４８ａからフレキシブルプリント基板５０の基端側に引き出された配線４８ｂとで構成されている。端子部４８ａは、凸部５１によって突出部５５を有している。そして、フレキシブルプリント基板５０は、端子部４８ａの突出部５５の周囲に配置された接着剤５６によって、ヘッド本体のアクチュエータユニット２１と接合している。
【選択図】 図７

Description

本発明は、記録媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッドに関する。

インクジェットヘッドは、インクジェットプリンタ等において、インクタンクから供給されたインクを複数の圧力室に分配し、各圧力室に選択的にパルス状の圧力を付与することによりノズルからインクを吐出する。圧力室に選択的に圧力を付与するための一つの手段として、圧電性のセラミックからなる複数の圧電シートが積層されたアクチュエータユニットが用いられることがある。

かかるインクジェットヘッドの一例として、連続平板状の圧電シートを、複数の圧力室に跨って形成された共通電極と、各圧力室に対向して配置され主電極部及び外部より電圧が印加される補助電極部からなる複数の個別電極とで挟み込んだ複数のアクチュエータユニットを有するものが知られている（特許文献１参照）。このインクジェットヘッドにおいて、複数の個別電極は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）と電気的に接続されている。ＦＰＣには、複数の接続パッドが補助電極部に対応して形成されており、接続パッドと補助電極部とがそれぞれ半田（導電材料）によって接合されている。そして、個別電極及び共通電極に挟まれ且つ積層方向に分極された圧電シートの部分は、個別電極がＦＰＣからの駆動電圧の供給によって、共通電極と異なる電位にされると、いわゆる圧電縦効果により積層方向に伸縮する。これにより、圧力室内の容積が変動し、圧力室に連通したノズルから記録媒体に向けてインクが吐出される。

特開２００３−３１１９５３号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、画像の高解像度化や高速印字の要求に対応するために圧力室が高密度に配置されるに連れ、接続パッドと補助電極部との接合領域がそれぞれ小さくなり、ＦＰＣの接続パッドと補助電極部とをそれぞれ接合する隣接した半田同士が接触して、個別電極間がショートする問題が生じる。また、接続パッドと補助電極部とを接合する半田の量を減らして（すなわち、半田の体積を減少させて）それぞれの接合領域から半田がはみ出さないようにし、隣接する半田同士が接触しないようにすると、接続パッドと補助電極部との接合強度が低下して、接続パッドが補助電極部から外れ接続不良になる問題がある。

一方、実開平４−３３５５０号公報に記載のインクジェットプリンタのＦＰＣにおいては、端子が各導電パターンの圧電素子に対向する位置に設けられている。端子には、対応する圧電素子に向かって突出する凸部が形成されている。そして、ＦＰＣの端子の凸部が圧電素子に接触するように弾性部材を介して固定部材によって押圧されている。このように、半田を用いずにＦＰＣと圧電素子とを電気的に接続することは可能であるが、ＦＰＣを圧電素子に近づく方向へ押圧するための別途部材（弾性部材及び固定部材など）が必要になるため、装置構造が複雑になるとともに、常に弾性部材及び固定部材による押圧力によってＦＰＣの端子の凸部が圧電素子に押圧されていることで、機械的強度が小さい圧電素子が破損する問題がある。

そこで、本発明の目的は、半田などの導電材料同士が接触することに起因した電極間ショートの発生を抑制するとともに、装置構造を簡略にしつつ圧電アクチュエータの破損が生じにくいインクジェットヘッドを提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のインクジェットヘッドは、積層された複数の圧電シートと、最外層にある前記圧電シートの表面にインク吐出チャネル毎に形成された電極とを含む圧電アクチュエータと、一方の面に凸部が他方の面の前記凸部に対向する位置に凹部が前記電極毎にそれぞれ形成された絶縁性のフレキシブル層と、前記凸部上にそれぞれ形成された導電膜とを含んでいると共に、前記導電膜が前記電極に接触するように配置されたプリント基板と、前記導電膜と前記電極との接触部分を取り囲んでおり、且つ、前記導電膜及び前記電極の両方と接触して両者の接触状態を保持する接合部材とを備えている。

これによると、接合部材によって凸部上の導電膜と電極との接触状態が保持されるので、導電膜と電極との接触状態を保持するために用いられる導電材料の体積を少なくすることができる。したがって、導電材料同士が接触することに起因した電極間ショートの発生を抑制することができる。また、凸部上の導電膜と電極との接触状態は接合部材により保持されており、このように保持するために必要な外力は、両者の接触部分を接合部材が取り囲むという簡単な構成にすることで加えられる。そのために、別途部材を用いて複雑な装置構造にする必要がなく、装置構造を簡略化することができ、しかも、機械的強度が弱い圧電アクチュエータの破損が生じにくくすることができる。

本発明において、少なくとも一部の前記凸部が押し潰される方向に弾性変形しており、変形した前記凸部の弾性復帰が前記接合部材によって阻害されていることが好ましい。これにより、凸部の弾性変形によって、圧電アクチュエータの接点高さの誤差を吸収することができるとともに、凸部の弾性復帰力によって、凸部上の導電膜を電極に押し付けることができる。したがって、凸部上の導電膜のそれぞれを高い信頼性で電極に接触させることができる。

また、本発明において、前記電極が、前記圧電シート上の下地層と、前記下地層上に配置されたコンタクト層との２層構造を有しており、前記コンタクト層と前記凸部とが接触していることが好ましい。これにより、コンタクト層と凸部上の導電膜とをより大きな圧力で接触させることができるために、電気的接続の信頼性をさらに高めることができる。

また、本発明において、前記電極及び前記導電膜の表面材料が、金、銀、白金及びパラジウムのいずれかであることが好ましい。これにより、電気的接続の信頼性をさらに高めることができる。

また、本発明において、前記接合部材が非導電性材料からなることが好ましい。これにより、接合部材同士の接触による電極間ショートの発生を防止することができる。

また、本発明において、前記接合部材が導電性材料からなることが好ましい。これにより、導電膜と電極との接触が不十分な場合であっても、確実な電気的接続がなされるので電気的信頼性が向上する。

また、本発明において、前記圧電アクチュエータと前記プリント基板との間に複数の前記凸部を囲むように環状に延在して、前記凸部が存在する領域を封止する封止部材をさらに備えていることが好ましい。これにより、大気中の水分によって引き起こされるマイグレーションなどに起因した電極間ショートの発生を抑制することができる。

また、本発明において、前記プリント基板が、前記フレキシブル層の前記他方の面に貼り付けられた支持層をさらに含んでいることが好ましい。また、このとき、前記支持層が、平板形状を有していてもよい。さらに、前記支持層と前記凹部との間が大気開放空間となっていてもよい。これにより、フレキシブル層のハンドリング性がよくなる。

また、前記支持層が、前記凹部の形状に即して湾曲した形状を有していてもよい。また、前記支持層と前記凹部との間が密閉空間となっていてもよい。さらに、前記密閉空間に弾性材料が充填されていてもよい。また、前記支持層が、前記凹部に向かって突出した突起部を有していてもよい。これにより、フレキシブル層のハンドリング性を向上させるとともに、凸部の弾性復帰力が増大するので電気的接続の信頼性をさらに高めることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。図２は、図１のII−II線における断面図であり、インクジェットヘッドを構成するホルダにヘッド本体が組み付けられた状態を示している。図３は、図２に示すヘッド本体に補強板が接着された状態を示す斜視図である。インクジェットヘッド１は、シリアル式のインクジェットプリンタ（図示略）に用いられて、副走査方向に平行に搬送されてきた用紙に対してマゼンタ、イエロー、シアン及びブラックの４色のインクを吐出して記録するものである。図１及び図２に示すようにインクジェットヘッド１は、４色のインクをそれぞれ貯溜する４つのインク室３が形成されたインクタンク７１と、このインクタンク７１の下方に配置されたヘッド本体７０と、ヘッド本体７０に貼り付けられたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）５０とを備えている。

インクタンク７１の内部には、４つのインク室３が主走査方向に並んで形成されており、図２中左方のインク室３からマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクが順に貯溜されている。これら４つのインク室３は、対応するインクカートリッジ（図示せず）がチューブ４０（図１参照）によってそれぞれ接続されており、インクカートリッジからインク室３に各色のインクが供給されるようになっている。また、図２及び図３に示すようにインクタンク７１が、平面矩形形状の補強板４１に組み付けられている。この補強板４１は、略直方体形状を有するホルダ７２に紫外線型硬化剤４３で固着されている。さらに、この補強板４１には図３に示すように、平面形状が長方形形状の開口部４２が形成されており、この開口部４２内に後述のアクチュエータユニット（圧電アクチュエータ）２１を配置するようにしてヘッド本体７０が接着固定されている。インクタンク７１の下端部には、４つのインク室３にそれぞれ連通する４つのインク導出口３ａが形成されている。一方、補強板４１には、図３に示すように、４つのインク導出口３ａとそれぞれ連なる平面形状が楕円形状の４つの貫通孔４１ａが形成されている。

ヘッド本体７０は、それぞれの色ごとに複数のインク流路が形成された流路ユニット４と、流路ユニット４の上面にエポキシ系の熱硬化性接着剤によって接着されたアクチュエータユニット２１とを含んでいる。流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１は、複数の薄板を積層して互いに接着させた構成であり、これら流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１はインクタンク７１の下方に配置されている。流路ユニット４の上面には、平面形状が楕円形状の４つのインク供給口４ａ（図４参照）が形成されている。また、図３に示すように補強板４１には、補強板４１に形成された貫通孔４１ａと流路ユニット４に形成されたインク供給口４ａとがそれぞれ連なるようにして流路ユニット４が接着されている。この構成により、インクタンク７１内の４種類のインクが、インクタンク７１に形成された４つのインク導出口３ａ及び補強板４１に形成された４つの貫通孔４１ａを通ってそれぞれに対応する流路ユニット４の４つのインク供給口４ａから流路ユニット４内に供給されている。

また、ヘッド本体７０は、流路ユニット４のインク吐出面７０ａを外部に露出する状態で、補強板４１がホルダ７２の下面に形成された段付き状の開口部７２ａに装着されており、ホルダ７２と流路ユニット４との間はシール剤７３により封止されている。また、ヘッド本体７０の底面は微小径を有する多数のノズル８（図６参照）が配列されたインク吐出面７０ａとなっている。また、アクチュエータユニット２１の上面には、ＦＰＣ５０が熱硬化性接着剤５６（図７参照）によって固着され、主走査方向の一方に引き出されるとともに、屈曲しながら上方に引き出されている。ＦＰＣ５０のアクチュエータユニット２１と対向する部分における上面には、ＦＰＣ５０及びアクチュエータユニット２１を保護する保護プレート４４が貼付されている。

アクチュエータユニット２１に固着されたＦＰＣ５０は、スポンジなどの弾性部材７４を介してインクタンク７１の側面に沿うように引き出され、このＦＰＣ５０上にドライバＩＣ７５が設置されている。ＦＰＣ５０は、ドライバＩＣ７５から出力された駆動信号をヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１（後に詳述）に伝達するように、電気的に接続されている。

図２において、ホルダ７２のドライバＩＣ７５に対向する側壁には、ドライバＩＣ７５の熱を外部に放散する為の開口部７２ｂが形成されている。さらに、ドライバＩＣ７５とホルダ７２の開口部７２ｂとの間には、略直方体形状のアルミ板からなるヒートシンク７６がドライバＩＣ７５に密着するように配置されている。これらヒートシンク７６及び開口部７２ｂにより、ドライバＩＣ７５で発生した熱を効率的に散逸させることができる。また、開口部７２ｂ内には、ホルダ７２の側壁とヒートシンク７６の隙間を埋めるためのシール剤７７が配置されており、インクジェットヘッド１の本体にゴミやインクが侵入することを防いでいる。

図４は、ヘッド本体７０の平面図である。図４に示すように、ヘッド本体７０は流路ユニット４の一方向（副走査方向）に延在した矩形平面形状を有している。図４において、流路ユニット４内には、流路ユニット４の長手方向に沿って互いに平行に延在された４つのマニホールド流路５が形成されている。これらマニホールド流路５には、流路ユニット４の４つのインク供給口４ａを通じてインクタンク７１のインク室３からそれぞれインクが供給される。本実施の形態では、図４中上方に示すマニホールド流路５から下方に向かって順にマゼンタ、イエロー、シアン及びブラックに対応するマニホールド流路５Ｍ、５Ｙ、５Ｃ、５Ｋが形成されている。また、流路ユニット４の上面であって４つのインク供給口４ａを覆う位置には、フィルタ部材４５が配置されている。フィルタ部材４５は、各インク供給口４ａと重なる位置に複数の微小孔が形成されたフィルタ４５ａを有している。こうして、インクタンク７１から流路ユニット４内に流通するインク内のゴミなどがフィルタ部材４５のフィルタ４５ａによって捕獲される。

流路ユニット４の上面には、平面形状が長方形形状のアクチュエータユニット２１が、インク供給口４ａを避けたほぼ中央部分に接着されている。アクチュエータユニット２１と流路ユニット４との接着領域と対応する流路ユニット４の下面は、多数のノズル８（図６参照）が配列されたインク吐出領域となっている。アクチュエータユニット２１に対向する流路ユニット４の接着領域には、マトリクス状に配列された多数の圧力室１０（図６参照）及び空隙６０（図５参照）が形成されている。言い換えると、アクチュエータユニット２１はすべての圧力室１０及び空隙６０に跨る寸法を有している。

図４に示すように、アクチュエータユニット２１の上面には、ＦＰＣ５０のアクチュエータユニット２１と対向する部分を囲むように環状に延在した封止材（封止部材）６１が設けられている。封止材６１は、シリコンゴムからなり、アクチュエータユニット２１の上面と、ＦＰＣ５０のアクチュエータユニット２１と対向する部分における図４中上方端部の側面、左右側の側面及びＦＰＣ５０のアクチュエータユニット２１と対向する部分の基端側端部（アクチュエータユニット２１の図４中下方側端部と対向する部分）との間にそれぞれ介在するように盛られている。これにより、アクチュエータユニット２１とＦＰＣ５０のアクチュエータユニット２１と対向する部分との間の空間が密閉空間となる。そのため、インク、大気中の水分及びインクミストがＦＰＣ５０のアクチュエータユニット２１と対向する部分とアクチュエータユニット２１との間に侵入しない。

図５は、図４内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。流路ユニット４には、多数の圧力室１０がマニホールド流路５と平行に配列された１６本の圧力室列１１と、多数の空隙６０が圧力室列１１と平行に配列された４本の空隙列６１とが形成されている。１６本の圧力室列１１は、隣接して形成された４本の空隙列６１の集団によって、１２本の集団と４本の集団とに隔てられている。図５に示すように、圧力室１０及び空隙６０は平面形状及びサイズが同じである。多数の圧力室１０及び空隙６０は、両者を区別のないものと考えたときに、流路ユニット４において１つの配列パターンが形成されるように規則的に配列されている。

流路ユニット４に形成された圧力室１０は、角部にアールが施された略菱形の平面形状を有しており、その長い方の対角線は流路ユニット４の幅方向（主走査方向）に平行である。各圧力室１０の一端はノズル８に連通しており、他端はアパーチャ１３を介してマニホールド流路５に連通している。これにより、各マニホールド流路５には、ノズル８に連通して圧力室１０毎に形成された多数の個別インク流路７（図６参照）が接続されている。図５には、図面を分かりやすくするために流路ユニット４内にあって破線で描くべき圧力室１０、空隙６０、アパーチャ１３及びノズル８等を実線で描いている。

図６は、個別インク流路を示す断面図であり、図５に示すVI−VI線に沿った断面図である。図６から分かるように、各ノズル８は、圧力室１０及びアパーチャ（すなわち絞り）１３を介してマニホールド流路５と連通している。すなわち、マニホールド流路５の出口からアパーチャ１３、圧力室１０を経てノズル８に至る１つの流路が構成されている。このようにして、ヘッド本体７０には、個別インク流路７が圧力室１０ごとに形成されている。

ヘッド本体７０は、図６に示すように、上から、アクチュエータユニット２１、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャプレート２４、サプライプレート２５、マニホールドプレート２６〜２９及びノズルプレート３０の合計１０枚のシート材が積層された積層構造を有している。これらのうち、アクチュエータユニット２１を除いた９枚のプレートから流路ユニット４が構成されている。

アクチュエータユニット２１は、後で詳述するように、４枚の圧電シート４１〜４４（図７参照）が積層され、そのうちの最上層だけが電界印加時に活性部となる部分を有する層（以下、単に「活性部を有する層」というように記する）とされ、残り３層が活性部を有しない非活性層とされたものである。キャビティプレート２２は、圧力室１０及び空隙６０を構成する菱形の孔が、アクチュエータユニット２１の貼付範囲（接着領域）内に多数設けられた金属プレートである。ベースプレート２３は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０とアパーチャ１３との連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。

アパーチャプレート２４は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１３となる孔のほかに圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート２５は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１３とマニホールド流路５との連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート２６〜２９は、マニホールド流路５に加えて、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。ノズルプレート３０は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、ノズル８がそれぞれ設けられた金属プレートである。

これら１０枚のシート２１〜３０は、図６に示すような個別インク流路７が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この個別インク流路７は、マニホールド流路５からまず上方へ向かい、アパーチャ１３において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室１０において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ１３から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にノズル８へと向かう。

図６から明らかなように、各プレートの積層方向において圧力室１０とアパーチャ１３とは異なるレベルに設けられている。これにより、図５に示すように、アクチュエータユニット２１に対向した流路ユニット４内において、１つの圧力室１０と連通したアパーチャ１３を、当該圧力室に隣接する別の圧力室１０と平面視で同じ位置に配置することが可能となっている。この結果、圧力室１０同士が密着して高密度に配列されるため、比較的小さな占有面積のインクジェットヘッド１により高解像度の画像印刷が実現される。

図５に戻って、各圧力室１０は、その長い対角線の一端においてノズル８に連通していると共に、長い対角線の他端においてアパーチャ１３を介してマニホールド流路５に連通している。後述するように、アクチュエータユニット２１上には、平面形状がほぼ菱形で圧力室１０よりも一回り小さい個別電極３５（図７参照）が、圧力室１０と対向するようにマトリクス状に配列されている。なお、図５には、図面を簡略にするために、複数の個別電極３５のうちの幾つかだけを描いている。

また、キャビティプレート２２に形成された複数の空隙６０は、キャビティプレート２２に形成された圧力室１０と同じ形状及び同じ大きさを有する孔がアクチュエータユニット２１及びベースプレート２３によって塞がれることによって画定されている。そのため、空隙６０にはインク流路が接続されておらず、複数の空隙６０はインクで満たされることがない。複数の空隙６０は、配列方向Ａ（第１の方向）及び配列方向Ｂ（第２の方向）の２方向に千鳥状配列パターンでマトリクス状に隣接配置されている。複数の空隙６０は、互いに平行な４列の空隙列６１を形成しており、それら４列の空隙列６１によって空隙群６２が構成されている。この空隙群６２を挟むようにして複数の圧力室１０が流路ユニット４に形成されている。

なお、本実施の形態では、圧力室１０も空隙６０もその形状、サイズ、配置状態に区別なく形成されている。そして、全体的には、圧力室１０と空隙６０とが、配列方向Ａ及び配列方向Ｂの２方向に千鳥状配列パターンでマトリクス状に隣接配置されている。配列方向Ａは、インクジェットヘッド１の長手方向、すなわち流路ユニット４の延在方向であって、圧力室１０の短い方の対角線と平行である。配列方向Ｂは、配列方向Ａと鈍角θをなす圧力室１０の一斜辺方向である。

配列方向Ａ及び配列方向Ｂの２方向にマトリクス状に隣接配置された圧力室１０は、配列方向Ａに沿って解像度に対応した間隙を介して配置されている。例えば、本実施の形態では、ノズル８は１５０ｄｐｉの解像度による印字を可能とするため、隣接する圧力室１０は配列方向Ａに沿って３７．５ｄｐｉに相当する距離ずつ離隔されている。

また、圧力室１０は、アクチュエータユニット２１内において、配列方向Ｂに沿って４つの空隙６０を挟むようにして１６個並べられているとともに、図５の紙面に対して垂直な方向（第３の方向）から見て、配列方向Ａと直交する方向（第４の方向）に沿って２つの空隙６０を挟むようにして８個並べられている。

マトリクス状に配置された多数の圧力室１０は、図５に示す配列方向Ａに沿って、複数の圧力室列１１を形成している。複数の圧力室列１１は、第３の方向から見て、各マニホールド流路５との相対位置に応じて、第１の圧力室列１１ａ、第２の圧力室列１１ｂ、第３の圧力室列１１ｃ、及び、第４の圧力室列１１ｄに分けられる。これら第１〜第４の圧力室列１１ａ〜１１ｄは、アクチュエータユニット２１の幅方向における一方から他方（図５中下方から上方）に向けて、１１ｃ→１１ａ→１１ｄ→１１ｂ→１１ｃ→１１ａ→・・１１ｂという順番で周期的に４個ずつ配置されている。なお、これら周期的に４個ずつ配置された第１〜第４の圧力室列毎に４つの圧力室群１２が形成されており、各圧力室群１２の圧力室１０が各マニホールド流路５とそれぞれアパーチャ１３を介して連通している。つまり、各圧力室群１２は各マニホールド流路５毎に形成されているため、４色のインクに対応するように圧力室群１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｋに分けられる。これら４つの圧力室群１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｋのそれぞれに属する圧力室１０がアクチュエータユニット２１によって容積変化されることで４色のインクを各圧力室群１２と連通したノズル８から吐出することが可能になる。

第１の圧力室列１１ａを構成する圧力室１０ａ及び第３の圧力室列１１ｃを構成する圧力室１０ｃにおいては、第３の方向から見て、配列方向Ａと直交する方向（第４の方向）に関して、ノズル８が図５の紙面下側に偏在しているとともにそれぞれ対応する圧力室１０の下端部の左側付近と隣接している。一方、第２の圧力室列１１ｂを構成する圧力室１０ｂ及び第４の圧力室列１１ｄを構成する圧力室１０ｄにおいては、第４の方向に関して、ノズル８が図４の紙面上側に偏在しているとともに、それぞれ対応する圧力室１０の上端部の右側付近と隣接している。第１及び第４の圧力室列１１ａ、１１ｄにおいては、第３の方向から見て、圧力室１０ａ、１０ｄの半分以上の領域が、マニホールド流路５と重なっている。第２及び第３の圧力室列１１ｂ、１１ｃにおいては、第３の方向から見て、圧力室１０ｂ、１０ｃのほぼ全領域が、マニホールド流路５と重なっていない。そのため、いずれの圧力室列に属する圧力室１０についてもこれに連通するノズル８がマニホールド流路５と重ならないようにしつつ、マニホールド流路５の幅を可能な限り広くして各圧力室１０にインクを円滑に供給することが可能となっている。

次に、アクチュエータユニット２１及びＦＰＣ５０の構成について説明する。アクチュエータユニット２１上には、圧力室１０と同じ配列パターンで多数の個別電極３５がマトリクス状に配置されている。各個別電極３５は、平面視において圧力室１０と対向する位置に配置されている。このように複数の圧力室１０及び個別電極３５が規則正しく配置されていることで、設計が容易になる。

図７は、アクチュエータユニットを示しており、（ａ）は図６における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。図８は、図２に示すＦＰＣ５０の平面拡大図である。なお、図８には、図面を分かりやすくするためにＦＰＣ５０内にあって破線で描くべき端子部４８ａ、配線４８ｂなどを実線で描いている。図７（ａ）に示すように、個別電極３５は、アクチュエータユニット２１の上面に形成された電極層（下地層）３８と、電極層３８上に形成されたランド層（コンタクト層）３６とを有している。図７（ｂ）に示すように、電極層３８は、圧力室１０の平面領域内に形成された主電極領域３７ａと、主電極領域３７ａにつながっており且つ圧力室１０の平面領域外に形成された補助電極領域３７ｂとから構成されている。

図７（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、それぞれ厚みが１５μｍ程度で同じになるように形成された４枚の圧電シート４１、４２、４３、４４を含んでいる。これら圧電シート４１〜４４は、ヘッド本体７０内のインク吐出領域内に形成された多数の圧力室１０及び空隙６０に跨って配置されるように連続した層状の平板（連続平板層）となっている。圧電シート４１〜４４が連続平板層として多数の圧力室１０に跨って配置されることで、例えばスクリーン印刷技術を用いることにより圧電シート４１上に個別電極３５を高密度に配置することが可能となっている。そのため、個別電極３５に対応する位置に形成される圧力室１０をも高密度に配置することが可能となって、高解像度画像の印刷ができるようになる。圧電シート４１〜４４は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなるものである。

最上層の圧電シート４１上に形成された個別電極３５の主電極領域３７ａは、図７（ｂ）に示すように、圧力室１０とほぼ相似である略菱形の平面形状を有している。略菱形の主電極領域３７ａにおける図７（ｂ）中左側の一鋭角部は、圧力室１０の一鋭角部と重なる領域に延出され、補助電極領域３７ｂとつながっている。補助電極領域３７ｂの先端には、円形のランド層３６が設けられている。図７（ｂ）に示すように、ランド層３６は、キャビティプレート２２において圧力室１０が形成されていない領域に対向しており、その直径が約０．３ｍｍとなっている。ランド層３６は、例えばガラスフリットを含む金からなり、図７（ａ）に示すように、補助電極領域３７ｂにおける表面上に形成されている。

最上層の圧電シート４１とその下側の圧電シート４２との間には、圧電シート４１と同じ外形及び略２μｍの厚みを有する共通電極３４が介在している。個別電極３５及び共通電極３４は共に、例えばＡｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる。

共通電極３４は、図示しない領域において接地されている。これにより、共通電極３４は、すべての圧力室１０に対応する領域において等しく一定の電位、本実施の形態ではグランド電位に保たれている。

図７（ａ）に示すようにＦＰＣ５０は、ベースフィルム（フレキシブル層）４６と、ベースフィルム４６の下面（ヘッド本体７０に対向する面）に形成された導体パターン４７とを有している。本実施の形態において、ベースフィルム４６は、可撓性及び絶縁性を有したポリイミド樹脂フィルムからなるが、例えば、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン及びポリプロピレンなどの樹脂フィルムから構成されていてもよく、絶縁性を有しておればよい。また、導体パターン４７は銅箔から形成されている。

図８に示すように、導体パターン４７は、ベースフィルム４６のランド層３６と対向する位置に形成された複数の端子部（導電膜）４８ａと、各端子部４８ａの下端中央から図８中下方側（ＦＰＣ５０の基端側）に向かって引き出された配線４８ｂとを有している。端子部４８ａは、円形平面形状に形成されている。

配線４８ｂは、端子部４８ａの直径の約１／１０の幅を有している。配線４８ｂは、各端子部４８ａからそれぞれ１本ずつ引き出されつつ電気的に接続されており、互いに離隔しつつ端子部４８ａを避けるようにして配設されている。複数の配線４８ｂは、ＦＰＣ５０の基端側においてドライバＩＣ７５とそれぞれ接続されている。なお、導体パターン４７の表面には、金からなるメッキ層４９が形成されている。つまり、導体パターン４７を構成する端子部４８ａ及び配線４８ｂは、その表面にメッキ層４９を有していることになる。

図７（ａ）及び図８に示すように、ベースフィルム４６の各ランド層３６と対向する位置には、ベースフィルム４６の下面からランド層３６のほぼ中心に向かって突出する凸部５１が、後述するパンチ９１によるプレス加工によって形成されている。ベースフィルム４６に凸部５１が形成されることで、ベースフィルム４６の上面側であって凸部５１と対向する位置には、パンチ９１による凹部５２が形成される。これら凸部５１及び凹部５２によって、図７（ａ）に示すように端子部４８ａにも、端子部４８ａの中央部分からランド層３６のほぼ中心に向かって突出した突出部５５が形成されている。

図７（ａ）に示すように、突出部５５の周囲には、非導電性材料からなるエポキシ系の熱硬化性接着剤（接合部材）５６が配置されており、その接着剤５６の硬化に伴う収縮力によって突出部５５の先端が、ランド層３６の表面と接触して押しつぶされたようになっている。これによって端子部４８ａがその表面のメッキ層４９を介してランド層３６と電気的に接続された状態となる。このような構成により、ＦＰＣ５０はドライバＩＣ７５からの駆動信号を配線４８ｂ及び端子部４８ａを介して個別電極３５にそれぞれ伝送することが可能になる。つまり、複数の個別電極３５の夫々が、ＦＰＣ５０における独立した端子部４８ａ及び配線４８ｂを介してドライバＩＣ７５に接続される。これにより、圧力室１０毎に電位を制御することが可能になる。

次に、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。アクチュエータユニット２１における圧電シート４１の分極方向はその厚み方向である。つまり、アクチュエータユニット２１は、上側（つまり、圧力室１０とは離れた）１枚の圧電シート４１を活性部が存在する層とし且つ下側（つまり、圧力室１０に近い）３枚の圧電シート４２〜４４を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。従って、個別電極３５を正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば圧電シート４１中の電極に挟まれた電界印加部分が活性部（圧力発生部）として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。

本実施の形態では、圧電シート４１において個別電極３５と共通電極３４とによって挟まれた部分は、電界が印加されると圧電効果によって歪みを発生する活性部として働く。一方、圧電シート４１の下方にある３枚の圧電シート４２〜４４は、外部から電界が印加されることが無く、そのために活性部としてほとんど機能しない。したがって、圧電シート４１において主に主電極領域３７ａと共通電極３４とによって挟まれた部分が、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。

一方、圧電シート４２〜４４は、電界の影響を受けないため自発的には変位しないので、上層の圧電シート４１と下層の圧電シート４２〜４４との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート４１〜４４全体が非活性側に凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。このとき、図７（ａ）に示したように、圧電シート４１〜４４で構成されたアクチュエータユニット２１の下面は圧力室を区画する隔壁（キャビティプレート）２２の上面に固定されているので、結果的に圧電シート４１〜４４は圧力室側へ凸になるように変形する。このため、圧力室１０の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル８からインクが吐出される。その後、個別電極３５を共通電極３４と同じ電位に戻すと、圧電シート４１〜４４は元の形状になって圧力室１０の容積が元の容積に戻るので、インクをマニホールド流路５側から吸い込む。

なお、他の駆動方法として、予め個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしておき、吐出要求があるごとに個別電極３５を共通電極３４と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極３５と共通電極３４とが同じ電位になるタイミングで、圧電シート４１〜４４が元の形状に戻ることにより、圧力室１０の容積は初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加し、インクがマニホールド流路５側から圧力室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしたタイミングで、圧電シート４１〜４４が圧力室１０側へ凸となるように変形し、圧力室１０の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。こうして、ノズル８からインクが吐出されると共に、インクジェットヘッド１が適宜、主走査方向に移動され用紙に所望画像が印刷される。

次に、上述したインクジェットヘッド１の製造方法について、図９〜図１３を参照しつつ説明する。図９及び図１０は、インクジェットヘッド１の製造工程図である。図１１は、ＦＰＣ５０の製造工程を示しており、（ａ）はベースフィルム４６の一表面全体に銅箔を形成した状態を示す図であり、（ｂ）はベースフィルム４６の銅箔上にフォトレジストが形成された後、銅箔にエッチングが施された状態を示す図であり、（ｃ）はフォトレジストが除去されてベースフィルム４６上に導体パターン４７が形成された状態を示す図であり、（ｄ）は導体パターンの表面にメッキ層４９が形成された状態を示す図である。図１２は、ＦＰＣ５０の製造工程を示しており、（ａ）はメッキ層４９を有する導体パターン４７が形成されたベースフィルム４６を雌金型上に載置した状態を示す図であり、（ｂ）はメッキ層４９を有する導体パターン４７が形成されたベースフィルム４６を雄金型によってプレスされた状態を示す図であり、（ｃ）は雌及び雄金型から取り出されたＦＰＣ５０を示す図である。図１３は、ＦＰＣ５０とアクチュエータユニット２１との接合工程を示しており、（ａ）は突出部５５とランド層３６とが対向する位置に配置された状況を示す図であり、（ｂ）は端子部４８ａがランド層３６と接触接合した状況を示す図である。

インクジェットヘッド１を製造するには、流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１等の部品を別々に作製し、それから各部品を組み付ける。まず、ステップ１（Ｓ１）では、流路ユニット４を作製する。流路ユニット４を作製するには、これを構成する各プレート２２〜３０に、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたエッチングを施して、図６に示すような孔を各プレート２２〜３０に形成する。その後、個別インク流路７が形成されるように位置合わせされた９枚のプレート２２〜３０を、エポキシ系の熱硬化性接着剤を介して重ね合わせる。そして、９枚のプレート２２〜３０を熱硬化性接着剤の硬化温度以上の温度に加圧しつつ加熱する。これによって、熱硬化性接着剤が硬化して９枚のプレート２２〜３０が互いに固着され、図６に示すような流路ユニット４が得られる。

一方、アクチュエータユニット２１を作製するには、まず、ステップ２（Ｓ２）において、圧電セラミックスのグリーンシートを複数用意する。グリーンシートは、予め焼成による収縮量を見込んで形成される。そのうちの一部のグリーンシート上に、導電性ペーストを共通電極３４のパターンにスクリーン印刷する。そして、治具を用いてグリーンシート同士を位置合わせしつつ、導電性ペーストが印刷されていないグリーンシートの下に、共通電極３４のパターンで導電性ペーストが印刷されたグリーンシートを重ね合わせ、さらにその下に、導電性ペーストが印刷されていないグリーンシートを２枚重ね合わせる。

そして、ステップ３（Ｓ３）において、ステップ２で得られた積層体を公知のセラミックスと同様に脱脂し、さらに所定の温度で焼成する。これにより、４枚のグリーンシートが圧電シート４１〜４４となり、導電性ペーストが共通電極３４となる。その後、最上層にある圧電シート４１上に、導電性ペーストを電極層３８のパターンにスクリーン印刷する。そして、積層体を加熱処理することによって導電性ペーストを焼成して、圧電シート４１上に電極層３８を形成する。しかる後、ガラスフリットを含む金を電極層３８の補助電極領域３７ｂの先端上に印刷してランド層３６を形成し、圧電シート４１上に個別電極３５を形成する。このようにして、図７に描かれたようなアクチュエータユニット２１を作製することができる。

なお、ステップ１の流路ユニット作製工程と、ステップ２〜３のアクチュエータユニット作製工程は、独立に行われるものであるため、いずれを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。

次に、ステップ４（Ｓ４）において、ステップ１で得られた流路ユニット４の圧力室に相当する凹部が多数形成された面に、熱硬化温度が８０℃程度であるエポキシ系の熱硬化性接着剤を、バーコーターを用いて塗布する。熱硬化性接着剤としては、例えば二液混合タイプのものが用いられる。

続いて、ステップ５において、流路ユニット４に塗布された熱硬化性接着剤層状に、アクチュエータユニット２１を載置する。このとき、各アクチュエータユニット２１は、活性部と圧力室１０とが対向するように流路ユニット４に対して位置決めされる。この位置決めは、予め作製工程（ステップ１〜ステップ３）において流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１に形成された位置決めマーク（図示せず）に基づいて行われる。

次に、ステップ６（Ｓ６）において、流路ユニット４と、流路ユニット４とアクチュエータユニット２１との間の熱硬化性接着剤と、アクチュエータユニット２１との積層体を図示しない加熱・加圧装置で熱硬化性接着剤の硬化温度以上に加熱しながら加圧する。そして、ステップ７（Ｓ７）において、加熱・加圧装置から取り出された積層体を自然冷却する。こうして、流路ユニット４とアクチュエータユニット２１とで構成されたヘッド本体７０が製造される。

続いて、ＦＰＣ５０を作製するには、まず、ステップ８（Ｓ８）において、ベースフィルム４６を準備し、図１１（ａ）に示すようにベースフィルム４６の一面（上面）全体に接着剤を介して銅箔８１を貼り付ける。そして、ステップ９（Ｓ９）において、図１１（ｂ）に示すように導体パターン４７が形成されるように銅箔８１表面にフォトレジスト８２を形成した後、銅箔８１に対してエッチングを施して、導体パターン４７となる銅箔以外の銅箔を除去する。

次に、ステップ１０（Ｓ１０）において、図１１（ｃ）に示すように導体パターン４７上のフォトレジスト８２を除去する。そして、ステップ１１（Ｓ１１）において、図１１（ｄ）に示すように導体パターン４７の表層に電解メッキ法による金からなるメッキ層４９を形成する。

次に、ステップ１２（Ｓ１２）において、図１２（ａ）に示すように、表層にメッキ層４９を有する導体パターン４７が形成されたベースフィルム４６を、半球状の窪み９３が形成された雌金型９２と先端が丸まった極めて細い針状のパンチ９１を有する雄金型９０との間に配置する。このとき、導体パターン４７の端子部４８ａと窪み９３とが対向するように、且つ、端子部４８ａの外周部及び配線４８ｂのメッキ層４９と雌金型９２の上面とが接触するようにベースフィルム４６を配置する。

次に、ステップ１３（Ｓ１３）において、図１２（ｂ）に示すように、雄金型９０を雌金型９２に近づく方向（図１２（ｂ）中垂直下方向）に移動させるとともに、雄金型９０のパンチ９１の先端を雌金型９２の窪み９３の中心に向かって押し付け、ベースフィルム４６の端子部４８ａと対向する部分を窪み９３内に位置するように変形させる。このような雄及び雌金型９０，９２によるプレス加工によって、ベースフィルム４６に凸部５１及び凹部５２を形成し、端子部４８ａの中央に突出部５５を形成する。

次に、ステップ１４（Ｓ１４）において、図１２（ｃ）に示すように、ベースフィルム４６を雄及び雌金型９０，９２から取り出すことで、端子部４８ａに突出部５５が形成されたＦＰＣ５０の製造が完了する。

次に、ステップ１５（Ｓ１５）において、図１３（ａ）に示すように、ランド層３６上にエポキシ系の熱硬化性接着剤５６を配置した後、個別電極３５のランド層３６と端子部４８ａの突出部５５とが対向するようにアクチュエータユニット２１の上方にＦＰＣ５０を配置する。

次に、ステップ１６（Ｓ１６）において、図１３（ｂ）に示すように、突出部５５の先端をランド層３６に対して押し付けて弾性変形させながらヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１を仮加熱し、接着剤５６を仮硬化させてヘッド本体７０とＦＰＣ５０とを仮接合する。このとき、本実施の形態におけるランド層３６及びメッキ層４９は同じ金から形成されているため、端子部４８ａとランド層３６間に酸化膜が形成されにくくなる。これにより、電気的接続の信頼性が高くなる。そして、アクチュエータユニット２１に対するＦＰＣ５０の押し付けを解除した後、仮接合されたヘッド本体７０とＦＰＣ５０とを再加熱して、接着剤５６をさらに硬化させてヘッド本体７０とＦＰＣ５０とを接合する。このとき、端子部４８ａの突出部５５が弾性復帰力によって元の形状に戻ろうとするが、接着剤５６の収縮力が突出部５５の弾性復帰力より大きいため、ＦＰＣ５０は、突出部５５の先端が個別電極３５のランド層３６と接触して押しつぶされた状態でヘッド本体７０と接合する。そして、図４に示すように、ＦＰＣ５０と重なるアクチュエータユニット２１上の領域の外縁に沿って、突出部５５の先端とランド層３６とのすべての接触部分が内側に含まれるように封止材６１を配置する。

変形例として、ステップ８〜ステップ１４までのＦＰＣ５０の製造工程は、ヘッド本体７０を製造する工程（ステップ１〜ステップ７までの工程）と、または流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１を製造する工程と同時に並行に行われていてもよいし、ヘッド本体７０を製造する工程の前に行われていてもよい。また、流路ユニット４とアクチュエータユニット２１とを接合する前に、アクチュエータユニット２１とＦＰＣ５０とをステップ１６における仮接合してから、アクチュエータユニット２１と流路ユニット４と位置合わせして重ね合わせ、ＦＰＣ５０、アクチュエータユニット２１及び流路ユニット４を一度に加熱して、アクチュエータユニット２１と流路ユニット４とを接合してヘッド本体７０を製造しつつ、ＦＰＣ５０とヘッド本体７０とを接合してもよい。こうすると、ステップ１６における２回の加熱処理がステップ６における１回の加熱処理を含むことになるので、加熱処理が１回分だけ減ることになる。これにより、製造工程を短縮することができる。

また、別の変形例として、ステップ１５において、ランド層３６と端子部４８ａとの接触に先立って、ランド層３６上に接着剤５６を配置しているが、これとともに、封止材となる接着剤（接着剤５６と同種の接着剤）を上述と同様にＦＰＣ５０と重なるアクチュエータユニット２１上の領域の外縁に沿って配置してもよい。これにより、ランド層３６と端子部４８ａとを接触させるステップ１６では、接着剤５６により、ランド層３６と端子部４８ａとが接触保持されると共に、封止材となる接着剤によって両者の接触部分が封止される。すなわち、アクチュエータユニット２１上に配置される封止材となる接着剤は、両者の接触部分を大気から隔絶する封止材として働く。なお、本実施の形態における封止材６１は、シリコンゴムからなるが、突出部５５の先端とランド層３６とのすべての接触部分が大気から隔絶することができればよく、上述のように接着剤５６と同種の接着剤、又は接着剤５６と異なる他種の接着剤からなっていてもよい。

さらに、別の変形例として、ステップ１２からステップ１４におけるＦＰＣ５０の凹凸構造を形成する工程の前段階（ステップ１１）で、予めパターニングされた導体パターン４７にメッキ層４９を形成しているが、このメッキ層４９の形成工程を一連の凹凸構造形成工程の後に行ってもよい。この場合、メッキ層４９が形成される導体パターン４７の表面は、既に凸状に成形されているので、メッキ層４９は導体パターン４７の表面に成長するだけである。すなわち、メッキ層４９は凹凸構造を構成するために変形させないので、メッキ層４９が下地の導体パターンから剥離したり破損してしまうというような不具合が生じることがない。その結果として機械的に信頼性の高いＦＰＣ５０を得ることができる。さらに、ランド層３６との電気的接続の信頼性も向上することになる。

しかる後、ＦＰＣ５０上に保護プレート４４を接着する。そして、インク導出口３ａと貫通孔４１ａとインク供給口４ａとがそれぞれ連通するようにヘッド本体７０と補強板４１とインクタンク７１との固着工程を行った後、それらをホルダ７２内に収納して固定し、弾性部材７４及びヒートシンク７６を設ける工程を経ることによって、上述したインクジェットヘッド１が完成する。

以上のようなインクジェットヘッド１のＦＰＣ５０によると、端子部４８ａの突出部５５の周囲に設けられた接着剤５６によって端子部４８ａとランド層３６との接触状態が保持されるので、端子部４８ａとランド層３６との接触状態を保持するために用いられる導電材料（半田など）を使用する必要がなくなる。したがって、導電性材料どうしが接触することに起因した個別電極３５間ショートの発生を抑制することができる。また、接着剤５６によって端子部４８ａとランド層３６との接触状態を保持している。このように保持するために必要な外力は、両者の接触部分を接合部材としての接着剤５６が取り囲むという簡単な構成にすることで加えられる。そのために、上記公報にあるように別途部材を用いて複雑な装置構造にする必要がなく、装置構造を簡略化することができる。さらに、接着剤５６の接合力だけで端子部４８ａとランド層３６とが接触して電気的に接続されているので、機械的強度が弱いアクチュエータユニット２１が破損するのを生じにくくすることができる。

また、端子部４８ａとランド層３６は、端子部４８ａの突出部５５の先端がランド層３６に接触して押しつぶされた状態になっているので、端子部４８ａとランド層３６とが高い信頼性で電気的に接続されることになる。これは、突出部５５の先端の弾性変形よって、製造されたアクチュエータユニット２１の平面度の誤差によるランド層３６高さのバラツキを吸収することと、突出部５５の先端の弾性復帰力によって、端子部４８ａとランド層３６とが確実に接触することによるためである。また、個別電極３５が電極層３８とランド層３６との２層構造となっており、個別電極３５の厚みが最も分厚い部分となるランド層３６の表面に対して、端子部４８ａの突出部５５の先端が接触しているので、ランド層３６と端子部４８ａとを比較的大きな圧力で接触させることが可能になる。そのため、これらランド層３６及び端子部４８ａの電気的接続の信頼性が向上する。

また、接着剤５６は非導電性材料からなるので、当該端子部４８ａ及びランド層３６に介在する接着剤５６が隣接した他の端子部４８ａ及びランド層３６に接触しても個別電極３５間ショートの発生が生じない。

アクチュエータユニット２１の上面に設けられた封止材６１によって、ＦＰＣ５０とアクチュエータユニット２１との間にインク、大気中の水分及びインクミストが侵入しにくくなっているので、大気中の水分によって引き起こされるマイグレーションなどに起因した配線４８ｂ間及び個別電極３５間ショートの発生を抑制することができる。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態によるインクジェットヘッドのＦＰＣ２０１について、図１４を参照しつつ以下に説明する。図１４は、本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドのＦＰＣ２０１の拡大断面図である。なお、前述したものと同じものについては、同符号で示し説明を省略する。

第２実施形態のインクジェットヘッドは、第１実施形態のインクジェットヘッド１とほぼ同様な構成であり、ＦＰＣ２０１の構成が前述したＦＰＣ５０の構成と若干異なっているだけである。図１４に示すように、本実施の形態におけるＦＰＣ２０１は、前述したＦＰＣ５０のベースフィルム４６の上面（ＦＰＣ５０の端子部４８ａ及び配線４８ｂが形成された面の反対側の面）に支持プレート（支持層）２０２が積層した構成となっている。これ以外は、ＦＰＣ２０１は前述したＦＰＣ５０と同様な構成である。

支持プレート２０２は、ＦＰＣ２０１のアクチュエータユニット２１と対向する面と同じ平面形状を有した金属製平板であり、前述したステップ１４のすぐ後（ＦＰＣの作製が完了した後）に、ＦＰＣ２０１のアクチュエータユニット２１と対向する部分だけに熱硬化性接着剤によって接着積層されている。これによって、支持プレート２０２と凹部５２との間が密閉された密閉空間２０３となっている。このように、剛性のある支持プレート２０２が積層されていることで、ＦＰＣ２０１のハンドリング性が向上する。したがって、インクジェットヘッドの製造がしやすくなる。つまり、ＦＰＣ２０１をヘッド本体に接合するときに、ＦＰＣ２０１のアクチュエータユニット２１と対向する部分が屈曲しにくくなるので、ＦＰＣ２０１の端子部４８ａの突出部５５とランド層３６との位置合わせがしやすくなるからである。また、ＦＰＣ２０１に密閉空間２０３が形成されていることで、ＦＰＣ２０１の端子部４８ａの突出部５５の先端をランド層３６に接触させて押しつぶした状態で、ＦＰＣ２０１とヘッド本体７０とを接合したときに、密閉空間２０３内の空気が外部に抜けないため、端子部４８ａの弾性復帰力が増大する。そのため、端子部４８ａとランド層３６との接触力が向上して両者の電気的接続の信頼性が第１実施形態におけるＦＰＣ５０より高くなる。

本実施の形態におけるＦＰＣ２０１は、支持プレート２０２が前述したＦＰＣ５０に単に接着積層して構成されているが、必要とされる端子部４８ａの弾性復帰力に対応して図１５〜図１８に示すような第１〜第４変形例のＦＰＣ２１１，２２１，２３１，２４１であってもよい。図１５〜図１８は、本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドのＦＰＣ２０１の第１〜第４変形例を示す拡大断面図である。なお、第１及び第２実施形態におけるＦＰＣ５０，２０１と同様なものについては、同符号を示し説明を省略する。

図１５に示すように、第１変形例のＦＰＣ２１１は、前述した密閉空間２０３内に弾性材料２１２が充填された構成となっている。このように、弾性材料２１２が密閉空間２０３内に充填されることで、ＦＰＣ２１１は、第２実施形態におけるＦＰＣ２０１よりも端子部４８ａの突出部５５の弾性復帰力が増大する。これにより、電気的接続の信頼性がより一層高くなる。

端子部４８ａが所望の弾性復帰力を有しておれば、それ以上に復帰力を増大する必要はないので、図１６に示すように、第２変形例のＦＰＣ２２１は、支持プレート２０２の凹部５２と対向する位置に厚み方向に貫通した孔２２２が形成された構成とすればよい。このように、前述した密閉空間２０３が外部と連通した大気開放空間２２３となっているが、支持プレート２０２が接着積層されていることで、ＦＰＣ２２１は、第１実施形態におけるＦＰＣ５０よりもハンドリング性が向上したものになっている。

図１７に示すように、第３変形例のＦＰＣ２３１は、支持プレート２０２の凹部５２と対向する位置にその凹部５２の形状に沿って湾曲した湾曲部２３２が形成された構成となっている。このように、支持プレート２０２に湾曲部２３２が形成されていることで、端子部４８ａの突出部５５の先端がランド層３６に接触し押しつぶされた状態でヘッド本体７０とＦＰＣ２３１とが接合しているときに、突出部５５の弾性復帰力が第２実施形態におけるＦＰＣ２０１より増大する。これにより、電気的接続の信頼性がより高くなる。

図１８に示すように、第４変形例のＦＰＣ２４１は、支持プレート２０２とベースフィルム４６との間に弾性部材２４２が介在した構成となっている。弾性部材２４２は、凹部５２と対向する部分から凹部５２の底面に向かって突出した突起２４３を有している。突起２４３は、弾性部材２４２から凹部５２に向かって先細りとなる円錐形状を有している。このような突起２４３を有する弾性部材２４２が支持プレート２０２のベースフィルム４６と対向する面に積層されていることで、ＦＰＣ２４１は、第２実施形態におけるＦＰＣ２０１よりも端子部４８ａの突出部５５の弾性復帰力が増大する。これにより、電気的接続の信頼性がより高くなる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した第１及び第２実施形態におけるＦＰＣ５０，２０１は、突出部５５がランド層３６に接触して押しつぶされた状態でヘッド本体７０と接合してなくてもよく、単に突出部５５の先端がランド層３６の表面と接触しておればよい。また、個別電極３５は、１層又は３層以上から構成されていても良いし、ランド層３６が電極層３８の表面全体に設けられていてもよい。

また、第１及び第２実施形態において、ランド層３６と端子部４８ａの突出部５５の先端との間に微量の半田を介在していてもよい。これによって、端子部４８ａとランド層３６とが極小的に凝集接合されるので、両者の電気的接続の信頼性が向上する。また、封止材６１は設けられていなくてもよい。また、ランド層３６及び端子部４８ａのメッキ層４９が金からなるが、銀、白金及びパラジウム等から形成されていてもよい。また、電極層３８も金、白金及びパラジウムから形成されていてもよい。

また、これらの実施形態や変形例では、端子部４８ａとランド層３６との接触状態を保持するための接着剤５６を、ステップ１５において、ランド層３６上に配置しているが、これに対向する端子部４８ａ上に配置するようにしてもよい。例えば、ステップ１５に先立って、図１９（ａ）に示すように、平板８０の表面に所定の膜厚に塗布された接着剤５６の層を形成しておき、これに端子部４８ａを押し付ける。さらに、平板８０からＦＰＣ５０を引き離すと、図１９（ｂ）に示すように、接着剤５６が端子部４８ａに転写されて残る。この方法は、接着剤５６を一度に必要な部位だけに正確に配置することができるという利点がある。この後、ステップ１５及びステップ１６に移って端子部４８ａとランド層３６とを接触状態に保持する。なお接着剤５６を転写するとき、端子部４８ａとランド層３６との接触部分だけを接着剤５６で取り囲み、接着剤５６の広がりによるアクチュエータユニット２１の変位が阻害されることを避けるという観点からは、平板８０上に形成される接着剤５６の層の厚さは、端子部４８ａの突出高さ以下にしておくことが好適である。

また、端子部４８ａとランド層３６とを接触させた状態でヘッド本体７０とＦＰＣ５０，２０１，２１１，２２１，２３１，２４１とを接合する接着剤５６は、熱硬化性以外の接着剤又は金属ボールなどの接合部材であってもよい。例えば、金属ボールで端子部とランド層とを接合するときは、端子部の突出部の先端にだけ設ければよい。これによって、ＦＰＣと個別電極とを接合する導電性材料が少量となる。したがって、隣接した個別電極間ショートを抑制することができる。

また、樹脂中に導体微粒子が分散されて導電性とされた接着剤を接合部材として用いてもよい。このような接着剤は、端子部４８ａとランド層３６とのどちらに配置してもよいが、必要な部位だけに正確に配置するという観点からは、端子部の突出部に設けることが好適である。いずれの場合も、端子部４８ａとランド層３６との接触状態を保持するための接着剤５６を、導電性材料とすることにより、接触部分における両者の接触状態に係わらず、確実に電気的及び機械的接続がなされるので、電気的及び機械的信頼性が向上する。

本発明の第１実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。 図１のII−II線における断面図である。 図２に示すヘッド本体に補強板が接着された状態を示す斜視図である。 図２に示すヘッド本体の平面図である。 図４内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図５のVI−VI線に沿った断面図である。 アクチュエータユニットを示しており、（ａ）は図６における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。 図２に示すＦＰＣの平面拡大図である。 インクジェットヘッドの製造工程図である。 インクジェットヘッドの製造工程図である。 ＦＰＣの製造工程を示しており、（ａ）はベースフィルムの一表面全体に銅箔を形成した状態を示す図であり、（ｂ）はベースフィルムの銅箔上にフォトレジストが形成された後、銅箔にエッチングが施された状態を示す図であり、（ｃ）はフォトレジストが除去されてベースフィルム上に導体パターンが形成された状態を示す図であり、（ｄ）は導体パターンの表面にメッキ層が形成された状態を示す図である。 ＦＰＣの製造工程を示しており、（ａ）はメッキ層を有する導体パターンが形成されたベースフィルムを雌金型上に載置した状態を示す図であり、（ｂ）はメッキ層を有する導体パターンが形成されたベースフィルムを雄金型によってプレスされた状態を示す図であり、（ｃ）は雌及び雄金型から取り出されたＦＰＣを示す拡大断面図である。 ＦＰＣとアクチュエータユニットとの接合工程を示しており、（ａ）は突出部とランド層とが対向する位置に配置された状況を示す図であり、（ｂ）は端子部がランド層と接触接合した状況を示す図である。 本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドのＦＰＣの拡大断面図である。 本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドのＦＰＣの第１変形例を示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドのＦＰＣの第２変形例を示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドのＦＰＣの第３変形例を示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドのＦＰＣの第４変形例を示す拡大断面図である。 （ａ）は、ＦＰＣ側に接着剤を転写する前の状況を示す拡大断面図であり、（ｂ）はＦＰＣ側に接着剤を形成したときの状況を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
２１ アクチュエータユニット（圧電アクチュエータ）
３５ 個別電極（電極）
３６ ランド層（コンタクト層）
３８ 電極層（下地層）
４１〜４４ 圧電シート
４６ ベースフィルム（フレキシブル層）
４８ａ 端子部（導電膜）
４８ｂ 配線
４９ メッキ層
５０，２０１，２１１，２２１，２３１，２４１ ＦＰＣ（プリント基板）
５１ 凸部
５２ 凹部
５６ 接着剤（接合部材）
６１ 封止材（封止部材）
２０２ 支持プレート（支持層）
２０３ 密閉空間
２１２ 弾性材料
２２３ 空間（大気開放空間）
２４３ 突起部

Claims (14)

1. 積層された複数の圧電シートと、最外層にある前記圧電シートの表面にインク吐出チャネル毎に形成された電極とを含む圧電アクチュエータと、
   一方の面に凸部が他方の面の前記凸部に対向する位置に凹部が前記電極毎にそれぞれ形成された絶縁性のフレキシブル層と、前記凸部上にそれぞれ形成された導電膜とを含んでいると共に、前記導電膜が前記電極に接触するように配置されたプリント基板と、
   前記導電膜と前記電極との接触部分を取り囲んでおり、且つ、前記導電膜及び前記電極の両方と接触して両者の接触状態を保持する接合部材とを備えていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 少なくとも一部の前記凸部が押し潰される方向に弾性変形しており、変形した前記凸部の弾性復帰が前記接合部材によって阻害されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記電極が、前記圧電シート上の下地層と、前記下地層上に配置されたコンタクト層との２層構造を有しており、前記コンタクト層と前記凸部とが接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記電極及び前記導電膜の表面材料が、金、銀、白金及びパラジウムのいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記接合部材が非導電性材料からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記接合部材が導電性材料からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記圧電アクチュエータと前記プリント基板との間に複数の前記凸部を囲むように環状に延在して、前記凸部が存在する領域を封止する封止部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記プリント基板が、前記フレキシブル層の前記他方の面に貼り付けられた支持層をさらに含んでいることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
9. 前記支持層が、前記凹部の形状に即して湾曲した形状を有していることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットヘッド。
10. 前記支持層が、平板形状を有していることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットヘッド。
11. 前記支持層と前記凹部との間が密閉空間となっていることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッド。
12. 前記密閉空間に弾性材料が充填されていることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェットヘッド。
13. 前記支持層と前記凹部との間が大気開放空間となっていることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッド。
14. 前記支持層が、前記凹部に向かって突出した突起部を有していることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッド。

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