(57)【要約】【課題】複数の吐出口が高密度に配列された構成において、電極配線の複雑化を避け、部品点数及び製造工程の増加を抑える。【解決手段】第１室３０８と共通液室３０１との間に設けられた配線基板３０２であって、第１室３０８と共通液室３０１とを連通させる第１の貫通孔３０６が主面を貫通して形成された配線基板３０２を備える。配線基板３０２の主面が、供給方向と交差させて配置される。第１の電極３１２から引き出された第１の電極パターン３１４が、第１の貫通孔３０６の内面に沿って延ばされて、配線基板３０２の、共通液室３０１側の主面に形成される。第２の電極３１３から引き出された第２の電極パターン３１５が、配線基板３０２の、第１室３０８側の主面に形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための吐出口と、前記吐出口から吐出させる液体を貯留するための第１室と、前記第１室へ液体を供給するための共通液室と、変形することによって前記吐出口から液体を吐出させる圧電体と、を備え、前記第１室は、前記吐出口への液体の供給方向に沿って形成された側壁が前記圧電体によって構成され、前記第１室の前記側壁の内面に、第１の電極と第２の電極が対向して設けられた液体吐出ヘッドにおいて、
前記第１室と前記共通液室との間に設けられた配線基板であって、前記第１室と前記共通液室とを連通させる第１の貫通孔が主面を貫通して形成された前記配線基板を備え、
前記配線基板の主面が、前記供給方向と交差させて配置され、
前記第１の電極から引き出された第１の電極パターンが、前記第１の貫通孔の内面に沿って延ばされて、前記配線基板の、前記共通液室側の主面に形成され、
前記第２の電極から引き出された第２の電極パターンが、前記配線基板の、前記第１室側の主面に形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記共通液室から前記第１の貫通孔に液体を供給するための第２の貫通孔を有する平板が、前記配線基板と前記共通液室との間に設けられている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第２の貫通孔の開口面積が、前記第１の貫通孔の開口面積以下である、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記平板は、前記共通液室を有する構成部材と一体に形成されている、請求項２または３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
液体を吐出するための吐出口と、前記吐出口から吐出させる液体を貯留するための第１室と、前記第１室を挟んで両側に設けられた複数の第２室と、前記第１室及び前記第２室へ液体を供給するための共通液室と、変形することによって前記吐出口から液体を吐出させる圧電体と、を備え、前記第１室及び前記第２室は、前記吐出口への液体の供給方向に沿って形成された側壁が、前記圧電体によって構成され、前記第１室の前記側壁の内面に設けられた第１の電極と、前記第２室の前記側壁の内面に設けられた第２の電極と、を備える液体吐出ヘッドにおいて、
前記第１室及び前記第２室と、前記共通液室との間に設けられた配線基板であって、前記共通液室と前記第１室とを連通させる第１の貫通孔が主面を貫通して形成された配線基板を備え、
前記配線基板の主面が、前記供給方向と交差させて配置され、
前記第１の電極から引き出された第１の電極パターンが、前記第１の貫通孔の内面に沿って延ばされて、前記配線基板の、前記共通液室側の主面に形成され、
前記第２の電極から引き出された第２の電極パターンが、前記配線基板の、前記第１室側及び前記第２室側の主面に形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記共通液室から前記第１の貫通孔に液体を供給するための第２の貫通孔を有する平板が、前記配線基板と前記共通液室との間に設けられている、請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記第２の貫通孔の開口面積が、前記第１の貫通孔の開口面積以下である、請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記平板は、前記共通液室を有する構成部材と一体に形成されている、請求項６または７に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記配線基板は、前記第２室と連通する第３の貫通孔を有し、
前記第２の電極パターンが、前記第３の貫通孔の内面に沿って延ばされて前記配線基板と前記平板との間に形成され、前記第１の電極パターンが、前記配線基板の、前記第１室側の主面に形成されている、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記第１の電極パターンと前記第１の電極との組み合わせ、及び、前記第２の電極パターンと前記第２の電極との組み合わせのうち、少なくとも一方の組み合せが、前記第２の貫通孔及び前記第３の貫通孔を介して、メッキ膜またはペースト状の半田によって電気的に接続されている、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記第１の電極パターンと前記第１の電極との組み合わせ、及び、前記第２の電極パターンと前記第２の電極との組み合わせのうち、少なくとも一方の組み合せが、前記配線基板の、前記第１室側の主面または前記第２室側の主面に、バンプ電極によって電気的に接続されている、請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記第１の電極及び前記第２の電極のいずれか一方が、外部と接地される共通電極である、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１３】
前記配線基板の前記第２室側の主面に、バンプ電極によって電気的に接続される前記第２の電極が共通電極であり、該第２の電極が、前記第２の貫通孔を除く前記配線基板の一部または全面に接続されている、請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１４】
前記配線基板は、前記圧電体よりも熱伝導率が高い、請求項１３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１５】
前記供給方向と交差する断面において、互いに交差する第１方向と第２方向のそれぞれに関して、前記第１室が配されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１６】
前記供給方向と交差する断面において、互いに交差する第１方向と第２方向のそれぞれにおいて、前記第１室と前記第２室とが交互に配置されている、請求項５乃至１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクなどの液体（以下、単にインクと称する）を吐出する液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録装置として、インクを吐出して被記録材に画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置には、インクを吐出するための記録ヘッドが搭載されている。
【０００３】
記録ヘッドにおけるインクを吐出する機構として、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電材料によって、液体吐出ヘッドが備える第１室の容積を変化させて、インクの導入及び吐出を行う機構が知られている。第１室には、インクを第１室に供給するためのインク供給路と、第１室からインクを吐出するための吐出口とが連通されて設けられている。第１室の容積収縮時に、第１室内に供給されたインクを吐出口から液滴として吐出し、第１室の容積膨張時にインク供給路から第１室にインクを導入する。
【０００４】
近年、高画質で高速に記録を行うことが求められている。それを実現するためには多数の吐出口を高密度に配置し、各吐出口に対応する圧電材料を駆動するために配線を多数引き出す必要がある。このため、配線が複雑化して困難になるという問題や、配線を引き出すためのＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）やコネクタなどの部品点数が増えるという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、引き出し配線、駆動回路とインク流路が形成されている配線基板を記録ヘッドに接続し、配線を外部へと引き出す構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１４４０３８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１７０４号公報
【特許文献３】特開２００８−２１３４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、インクジェット記録装置において、高画質で高速に記録を行うためには、多数の吐出口を高密度に配列する必要があり、それに伴い、個々の吐出口を駆動するために必要な圧電体から引き出される配線構造が複雑化している。
【０００８】
従来のインクジェット記録装置は、配線基板を備えずに、２つの電極の配線を電気配線部材によって外部に引き出すことで配線密度の低減が図られていた。しかし、特許文献１に記載されているように、この構成では、電極の配線が複雑化してしまい、部品点数も多くなり、記録ヘッドの製造工程が増えるという問題があった。
【０００９】
また、高密度に配列された圧電体の駆動電極が配線基板に接続された場合、配線基板を大きくすること、または複数の配線基板に分割することによって、電極パターンの配線密度を低減しているので、記録ヘッドの大型化を招く問題もあった。
【００１０】
特許文献２に記載の構成は、ヘッドチップの駆動電極に駆動信号を印加するための電気配線部材を有している。電気配線部材の一面には、第１室から配線された個別電極が形成されている。また、電気配線部材の他面には、第２室から配線された広幅な共通電極が形成されており、共通電極が、電気配線部材を貫通することで電気配線部材の両面に分離している。また、特許文献２には、配線基板の表面と裏面に、個別電極と共通電極とを分離して配置する構成も開示されている。しかし、特許文献２に記載の構成では、配線基板に設けられた専用の貫通孔によって電極を分離するまでの部分が、配線基板の一面に接続して配線されているので、配線密度を十分に低減することが困難であった。
【００１１】
また、特許文献３には、圧電素子を挟んだ２つの電極のうち、個別電極を、配線基板のインク供給口を通して、配線基板の上部のＩＣ（集積回路）と電気的に接続する構成が開示されている。特許文献３に記載の構成によれば、貫通電極を別途に設けることなく孔数を減らして配線領域を広く確保することが可能とされている。しかし、この構成においても、配線密度を十分に低減することが困難であった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上述した課題を解決し、複数の吐出口が高密度に配列された構成において、配線基板上での配線密度を低減することができる液体吐出ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した目的を達成するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出するための吐出口と、吐出口から吐出させる液体を貯留するための第１室と、第１室へ液体を供給するための共通液室と、変形することによって吐出口から液体を吐出させる圧電体と、を備え、第１室は、吐出口への液体の供給方向に沿って形成された側壁が圧電体によって構成され、第１室の側壁の内面に、第１の電極と第２の電極が対向して設けられた液体吐出ヘッドにおいて、第１室と共通液室との間に設けられた配線基板であって、第１室と共通液室とを連通させる第１の貫通孔が主面を貫通して形成された配線基板を備える。配線基板の主面が、前記供給方向と交差させて配置される。第１の電極から引き出された第１の電極パターンが、第１の貫通孔の内面に沿って延ばされて、配線基板の、共通液室側の主面に形成される。第２の電極から引き出された第２の電極パターンが、配線基板の、第１室側の主面に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
なお、本発明において、圧電体の変形は、伸長、収縮、及びせん断のうちの少なくとも１つの要因で変形すること含んでいる。
【００１５】
以上のように構成された液体吐出ヘッドは、第１室の側壁を構成する圧電体を駆動する第１の電極及び第２の電極が、配線基板に電気的に接続される。第１室に設けられた第１の電極から引き出された第１の電極パターンは、配線基板の第１の貫通孔を通って、配線基板の、共通液室側の主面まで延ばされて形成される。また、第１室に設けられた第２の電極から引き出された第２の電極パターンが、配線基板の、第１室側の主面まで延ばされて形成される。配線基板の一方の主面には、第１の電極パターンが形成され、配線基板の他方の主面には、第２の電極パターンが形成される。このように配線基板における配線が、第１の電極パターンと第２の電極パターンとに分けられるので、配線基板上での配線密度が低減される。また、共通液室から供給される液体は、配線基板の第１の貫通孔を通って第１室に供給され、第１室の側壁を構成する圧電体が変形することで、吐出口から吐出される。
【００１６】
また、本発明に係る他の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するための吐出口と、吐出口から吐出させる液体を貯留するための第１室と、第１室を挟んで両側に第１室に沿って設けられた複数の第２室と、第１室及び第２室へ液体を供給するための共通液室と、変形することによって吐出口から液体を吐出させる圧電体と、を備え、第１室及び第２室は、吐出口への液体の供給方向に沿って形成された側壁が、圧電体によって構成され、第１室の側壁の内面に設けられた第１の電極と、第２室の側壁の内面に設けられた第２の電極と、を備える液体吐出ヘッドにおいて、第１室及び第２室と、共通液室との間に設けられた配線基板であって、共通液室と第１室とを連通させる第１の貫通孔が主面を貫通して設けられた配線基板を備える。配線基板の主面が、前記供給方向と交差させて配置される。第１の電極から引き出された第１の電極パターンが、第１の貫通孔の内面に沿って延ばされて、配線基板の、共通液室側の主面に形成される。第２の電極から引き出された第２の電極パターンが、配線基板の、第１室側及び第２室側の主面に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、液体吐出ヘッドの圧電体を駆動するための第１の電極及び第２の電極のうち、第１の電極が、配線基板の第１の貫通孔を通って配線基板の共通液室側の主面まで引き出されることによって、配線基板上での配線密度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態のインクジェット記録装置を示す概略構成図である。
【図２】実施形態のインクジェット記録装置が備える記録ヘッドの吐出口の配置を示す平面図である。
【図３】実施形態における記録ヘッドを示す分解斜視図である。
【図４】実施形態における記録ヘッドのインクの供給方向に関して示す断面図である。
【図５】実施形態における液体吐出ヘッドを示す斜視図である。
【図６】第１の実施例における第１の電極と第１の電極パターンとがメッキによって接続された構造を示す断面図である。
【図７】第１の実施例における第１の電極と第１の電極パターンとがペースト状の半田によって接続された構造を示す断面図である。
【図８】第１の実施例における第２の電極と第２の電極パターンとがバンプ電極によって接続された構造を示す断面図である。
【図９】第２の実施例における記録ヘッドのインクの供給方向に関して示す断面図である。
【図１０】第３の実施例における記録ヘッドのインクの供給方向に関して示す断面図である。
【図１１】第４の実施例における記録ヘッドと配線基板の電気的な接続面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、実施形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
図１に、実施形態のインクジェット記録装置の概略構成を示す。このインクジェット記録装置では、搬送ローラ１０３に張架された無端ベルト状の搬送ベルト１０４の上に被記録材１０２が載置され、搬送ベルト１０４を駆動して被記録材１０２が矢印方向に搬送される。
【００２１】
図１に示すように、実施形態のインクジェット記録装置では、液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド１０１が用いられている。そして、図１に示す構成例では、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色に対応する４つの記録ヘッド１０１が、被記録材１０２の搬送方向に並置されている。被記録材１０２を搬送しながら、４つの記録ヘッド１０１から各色インクを吐出させることによって、高速にフルカラー記録を行う。インクは、ポンプ１０５によってインクタンク１０６から供給され、記録ヘッド１０１が有する、各４色に対応した共通液室３０１に流入している。図１に示す構成では、インクが共通液室３０１から、インクタンクに戻り、共通液室３０１に再度インクが供給される循環系流路構成を採っており、インク温度を一定に保持することでインクの粘度を一定に保持している。
【００２２】
図２に、記録ヘッド１０１の吐出口３０９の配置を示す。インク色毎に設けられている各記録ヘッド１０１の構造は、各インク色において共通している。
【００２３】
図２に示すように、インク滴を吐出する吐出口３０９を２次元アレーで構成することによって高密度化が図られた、短尺状の記録ヘッドが形成される。この短尺状の記録ヘッドを複数繋ぎ合わせることによって、全体で被記録材１０２の全幅に対応する長さとなるように１つの長尺状のフルラインヘッドが構成されている。
【００２４】
次に、本実施形態のインクジェット記録装置に搭載されている記録ヘッド１０１の構成について説明する。
【００２５】
図３に、記録ヘッド１０１の分解斜視図を示す。図３及び図４に示すように、記録ヘッド１０１は、オリフィスプレート３０４、圧電体３０３、配線基板３０２、共通液室３０１の構成部材、順番に接合されて構成されている。配線基板３０２と圧電体３０３は、各流路内の電極と電気的に接続されている。記録ヘッド１０１から外部へ引き出される配線は、配線基板３０２からフレキシブルケーブル３１１によって引き出されている。共通液室３０１には、インク供給路３０５を通して、インクタンク１０６（図１参照）からインクが供給される。オリフィスプレート３０４には、加圧されたインクを液滴として吐出する吐出口３０９が設けられている。
【００２６】
記録ヘッド１０１の構成について説明する。図５に、記録ヘッド１０１の構成要素を示す。記録ヘッド１０１は、天板となる第１基板１５１０及び第２基板５１１と、第１圧電体５０１と第２圧電体５０２を積層して接合することによって構成されている。第１基板５１０、第２基板５１１は、パターンが形成されていない平板状のプレートである。第１基板５１０、第２基板５１１は、圧電体である必要はないが、接合時に加熱を要する場合には、熱膨張率が第１圧電体５０１、第２圧電体５０２と近い材料によって形成されることが望ましい。
【００２７】
配線基板３０２について、図３を参照して説明する。図３に示すように、配線基板３０２は、各第１室３０８に対応した位置に設けられた第１の貫通孔３０６を有している。配線基板３０２内には、駆動回路ＩＣが形成されており、記録ヘッド１０１と電気的に接続され、配線基板３０２内に形成された圧電アクチュエータの駆動回路ＩＣに配線されている。さらに、各配線は、フレキシブルケーブル３１１に電気的に接続されており、外部に配された、インクジェット記録装置の制御部（不図示）に接続されている。
【００２８】
（第１の実施例）
第１の実施例における、記録ヘッド１０１と配線基板３０２との間の電極の配線について説明する。図４（ａ）に、記録ヘッド１０１の吐出口３０９から順にオリフィスプレート３０４、圧電体３０３、配線基板３０２、共通液室３０１を備えて構成される記録ヘッド１０１の断面図を示す。記録ヘッド１０１には、インクを貯留するための第１室３０８が形成されており、共通液室３０１から、配線基板３０２の第１の貫通孔３０６を通して、吐出口３０９まで連通している。第１室３０８は、少なくとも２つの第１室３０８が並列されており、隣接する第１室３０８と第１室３０８との間における、吐出口３０９へのインクの供給方向に平行な側壁の少なくとも一部が、圧電体３０３によって形成されている。第１室３０８の側壁の内面には、第１の電極３１２と対向する位置に第２の電極３１３が配置されている。第１の電極３１２と第２の電極３１３との間に電流を印加することで、圧電体３０３を変形させ、第１室３０８の圧力を制御することによって、吐出口３０９からインクを吐出する。第１の電極３１２は、第１の貫通孔３０６を通して配線基板３０２の、共通液室３０１側（共通液室側）の主面まで引き出されており、第１の電極パターン３１４と電気的に接続されている。第２の電極３１３は、配線基板３０２の、第１室３０８側（第１室側）の主面まで引き出されており、第２の電極パターン３１５と電気的に接続されている。配線基板３０２は、Ｓｉ基板によって形成されている。配線基板３０２の表面及び裏面の配線パターンは、フレキシブルケーブル３１１（図３）と電気的に接続されて、外部回路と電気的に接続されている。圧電体３０３の駆動回路は、配線基板３０２の内部に形成されてもよく、本発明の構成を制限するものではない。
【００２９】
共通液室３０１から供給されたインクは、配線基板３０２の第１の貫通孔３０６を通して第１室３０８に供給される。このため、第１の電極３１２、第２の電極３１３及び各電極パターンは、例えば、パラキシリレン系ポリマ等からなる保護膜によって絶縁処理が施されてもよい。第１の電極３１２は、各第１室３０８を独立して駆動可能な電極であり、第２の電極３１３は、すべての第１室３０８に共通の共通電極であって、例えば、外部と接地されるグランド電極である。このため、個々の第１室３０８の圧力制御を独立して行うことができる。
【００３０】
また、第１の貫通孔３０６は、絞りとしても作用し、共通液室３０１の一面を構成する構成部材に加工されてもよく、配線基板３０２と共通液室３０１との間に、平板としての薄板３０７（図４（ｂ）参照）が新たに加えられてもよい。図４（ｂ）に、記録ヘッドの断面図を示す。図４（ｂ）に示すように、記録ヘッド１０１は、薄板３０７が、配線基板３０２と共通液室３０１との間に設けられており、第２の貫通孔３１０を通して、共通液室３０１から第１室３０８にインクを供給できるように構成されている。薄板３０７は、共通液室３０１を有する構成部材と一体に形成されてもよい。
【００３１】
電極と配線基板上の電極パターンとを接続する工程について、図６、図７、図８を参照して説明する。図６に、第１の貫通孔３０６の内壁を、例えばスパッター法を用いてメッキで接続する工程を説明するための断面図を示す。図６（ａ）は、圧電体３０３と配線基板３０２とが接合される状態を示す断面図であって、第１室３０８の開口面積よりも広くされた第１の貫通孔３０６が第１室３０８を覆うように接合される前の状態を示している。図６（ｂ）に、圧電体３０３と配線基板３０２とが接合された状態の断面図を示す。接合方法としては、例えば、エポキシ樹脂等の接着剤３１８によって圧着する方法が用いられる。
【００３２】
図６（ｃ）は、メッキ処理後に電極が接続された形態を示すものであって、第１の電極３１２及び第１の電極パターン３１４が金によって形成されており、第１の貫通孔３０６の内面にメッキを施すことで、メッキ膜によって両者が電気的に接続される。金属パターン３１９は、例えば金によって形成されており、金属パターン３１９によって第１の電極３１２と第１の電極パターン３１４とが電気的に接続される。
【００３３】
図７に、第１の貫通孔３０６の内壁が、ペースト状の半田３２０によって接続される工程を説明するための断面図を示す。図７（ａ）は、圧電体３０３と配線基板３０２とが接合される状態を示す断面図であって、第１室３０８の開口面積よりも広くされた第１の貫通孔３０６が、第１室３０８を覆うように接合される前の状態を示している。
【００３４】
図７（ｂ）に、圧電体３０３と配線基板３０２とが接合された状態の断面図を示す。接合方法としては、例えばエポキシ樹脂等の接着剤３１８を用いて圧着する方法がある。図７（ｃ）は、ペースト状の半田３２０を第１の貫通孔３０６から挿入し、第１室３０８の開口部から、吸引装置３２１によって第１室３０８まで塗装し、熱溶解して第１の電極３１２と第１の電極パターン３１４とが接続された後の電極接続の形態を示している。第１室３０８、第１の貫通孔３０６を塞がないように薄くペースト状の半田３２０を塗装する必要があるので、圧電体３０３と配線基板３０２とを接合する前に、ペースト状の半田３２０を予め薄く塗装しておいてもよい。
【００３５】
図８に、配線基板３０２において、電極端子が配線パターンに、バンプ電極によって接続される工程を説明するための断面図を示す。圧電体３０３と配線基板３０２は、接着フィルム７０４によって接合される。電気配線の接続は、以下のようになる。配線基板３０２に接続端子７０１を形成する。接続端子７０１としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌなどからなるスタッドバンプが望ましく、第２の電極パターン３１５における電極パッド７０３上に形成される。
【００３６】
配線基板３０２と圧電体３０３とを接合する具体的な方法としては、熱圧着や超音波接合が挙げられる。超音波接合は、接合部を超音波振動させながら荷重を付与することによって接合する方法であるので、接合部は、超音波振動の摩擦によって局所的に加熱される。そのため、熱圧着と比較して基板全体の加熱温度や荷重を低く設定することができる。また、超音波接合は、超音波振動による接合面の洗浄効果も有しており、接合面に多少のコンタミネーションがあったとしても、安定した接合を実現することができる。
【００３７】
第２の電極３１３は、圧電体３０３の第１室３０８に設けられた共通電極であって、配線基板３０２側の面に形成された電極パッド７０２に電気的に接続されている。接続端子７０１と電極パッド７０２は、上述と同様に、熱圧着や超音波接合といった方法を用いて電気的に接続される。第１室３０８の断面は、第１の貫通孔３０６の開口部に設けられた接着剤または接着性のフィルムによって、配線基板３０２と固定されており、共通液室３０１から供給されるインクが、第１室３０８にのみ供給されるように封止されている。電極パッド７０３は、配線基板３０２上の第１の貫通孔３０６周辺の接着部を除く少なくとも一部、または全面に広げてもよく、共通電極であるので、短絡が生じるリスクを最小化することができる。
【００３８】
上述したように、第１の実施例は、圧電体３０３を駆動するための第１の電極３１２及び第２の電極３１３のうち、第１の電極３１２が、配線基板３０２の第１の貫通孔３０６を通って配線基板３０２の共通液室３０１側の主面まで引き出されている。これによって、第１の実施例は、配線基板３０２上での配線密度を低減することができる。したがって、複数の吐出口３０９が高密度に配列された記録ヘッド１０１において、電極配線の複雑化を避け、部品点数及び製造工程の増加を抑えることができる。
【００３９】
（第２の実施例）
第２の実施例における、記録ヘッド１０１と配線基板３０２との間の電極の配線について説明する。図９に、第２の実施例の記録ヘッドの断面図を示す。図９に示すように、記録ヘッド１０１は、吐出口３０９側から順に、オリフィスプレート３０４、圧電体３０３、配線基板３０２、共通液室３０１を備えて構成される。記録ヘッド１０１には、インクを貯留するための第１室３０８が形成されており、共通液室３０１から、配線基板３０２の第１の貫通孔３０６を通して、吐出口３０９まで連通されている。記録ヘッド１０１には、第１室３０８を挟んで両側に第１室３０８に沿って設けられた第２室３１６が形成されている。第２室３１６は、第１室３０８に隣接して並列されて設けられており、第１室３０８と第２室３１６との間の、吐出口３０９へのインクの供給方向に平行な側壁の少なくとも一部が、圧電体３０３によって形成されている。
【００４０】
第１室３０８の側壁の内面には、第１の電極３１２が配置されており、第２室３１６の側壁の内面には、第２の電極３１３が配置されている。第１の電極３１２と第２の電極３１３との間に電流を印加することで、圧電体３０３を変形させ、第１室３０８の圧力を制御することにより、吐出口３０９からインクを吐出することができる。第１の電極３１２は、第１の貫通孔３０６を通して、配線基板３０２の、共通液室３０１側の主面まで引き出されており、第１の電極パターン３１４と電気的に接続されている。第２の電極３１３は、配線基板３０２の、第１室３０８側及び第２室３１６側の主面まで引き出されており、第２の電極パターン３１５と電気的に接続されている。配線基板３０２は、Ｓｉ基板によって形成されており、Ｓｉ基板の表面及び裏面に形成された配線パターンは、フレキシブルケーブル３１１（図３）と接続されて外部回路と電気的に接続される。圧電体３０３の駆動回路は、配線基板３０２の内部に形成されてもよく、本発明の構成を制限するものではない。
【００４１】
共通液室３０１から供給されたインクは、配線基板３０２の第１の貫通孔３０６を通して第１室３０８に供給される。このため、第１の電極３１２、及び第１の電極パターン３１４は、例えば、パラキシリレン系ポリマ（パリレン：登録商標）等からなる保護膜で絶縁処理を施されていてもよい。第２の電極３１３は第２室３１６に設けられており、第２の電極パターン３１５は配線基板３０２に設けられている。配線基板３０２と、第１室３０８及び第２室３１６の各開口部との間は、封止剤が設けられることによって液漏れ防止処理が施される。
【００４２】
第１の電極３１２は、各第１室３０８を独立して駆動可能な電極であり、第２の電極３１３は、すべての第１室３０８に共通の電極であって、例えばグランド電極である。このため、個々の第１室３０８の圧力制御を独立して行うことができる。また、第１の貫通孔３０６は、絞りとしても作用し、共通液室３０１の一面を構成する構成部材に加工されていても、配線基板３０２と共通液室３０１との間に、薄板３０７（図９（ｂ））が新たに加えられてもよい。図９（ｂ）は、薄板３０７が、配線基板３０２と共通液室３０１との間に設けられており、第２の貫通孔３１０を通して、共通液室３０１から第１室３０８にインクを供給できるように構成された記録ヘッド１０１を示す断面図である。
【００４３】
電極と、配線基板上のパターンとを電気的に接続する工程は、第１の実施例において図６、図７、図８を参照して説明した工程と同様である。第２の電極３１３は、記録ヘッド１０１の第２室３１６に設けられる共通電極であって、共通電極側の電極パッド７０２は、配線基板３０２側の面に形成された接続端子７０１に接続される。接続端子７０１と電極パッド７０２は、第１の実施例で説明したように熱圧着や超音波接合といった方法で連結される。
【００４４】
（第３の実施例）
第３の実施例における、記録ヘッド１０１と配線基板３０２との間の電極の配線について説明する。図１０に、第３の実施例の記録ヘッドの断面図を示す。図１０に示すように、記録ヘッド１０１は、吐出口３０９側から順に、オリフィスプレート３０４、圧電体３０３、配線基板３０２、共通液室３０１を備えて構成される。
【００４５】
記録ヘッド１０１には、インクを貯留するための第１室３０８が形成されており、共通液室３０１から、薄板３０７の第２の貫通孔３１０、配線基板３０２の第１の貫通孔３０６を通して、吐出口３０９まで連通している。第１室３０８に隣接して第２室３１６が並列されており、第２室３１６の側壁の少なくとも一部が圧電体３０３によって形成されている。第２室３１６の開口部に接する配線基板３０２には、第３の貫通孔３１７が設けられており、第３の貫通孔３１７と第２室３１６とが連通されている。
【００４６】
第１室３０８の側壁の内面には、第１の電極３１２が配置されており、第２室３１６の側壁の内面には、第２の電極３１３が配置されている。第１の電極３１２と第２の電極３１３との間に電流を印加することで、圧電体３０３を変形させて、第１室３０８の圧力を制御することにより、吐出口３０９からインクを吐出することができる。第１の電極３１２は、配線基板３０２の、第１室３０８側及び第２室３１６側の主面に引き出されており、第１の電極パターン３１４と電気的に接続されている。第２の電極３１３は、第３の貫通孔３１７を通して配線基板３０２の、共通液室３０１側の主面に引き出されており、第２の電極パターン３１５と電気的に接続されている。配線基板３０２は、Ｓｉ基板によって形成されており、Ｓｉ基板の表面及び裏面に形成された配線パターンは、フレキシブルケーブル３１１（図３）と電気的に接続されて、外部回路と電気的に接続される。圧電体３０３の駆動回路は、配線基板３０２の内部に形成されてもよく、本発明の構成を制限するものではない。
【００４７】
共通液室３０１から供給されたインクは、薄板３０７の第２の貫通孔３１０、配線基板３０２の第１の貫通孔３０６を通して、第１室３０８に供給される。このため、第１の電極３１２及び第１の電極パターン３１４は、例えば、パラキシリレン系ポリマ等からなる保護膜によって絶縁処理が施されてもよい。第２の電極３１３は、第２室３１６の内部に設けられており、第２の電極パターン３１５は、第２の電極３１３から、第３の貫通孔３１７を通して配線基板３０２まで延ばされて設けられている。配線基板３０２と、第１室３０８及び第２室３１６の各開口部との間は、封止剤が設けられることによって液漏れ防止処理が施される。
【００４８】
第１の電極３１２は、各第１室３０８を独立して駆動可能な電極であり、第２の電極３１３は、すべての第１室３０８に共通の電極であって、例えばグランド電極である。このため、個々の第１室３０８の圧力制御を独立して行うことができる。また、薄板３０７の第２の貫通孔３１０の開口面積は、第１の貫通孔３０６の開口面積以下であってもよい。例えば、第２の貫通孔３１０は、配線基板３０２の第１の貫通孔３０６よりも開口面積が小さく、絞りとしても作用し、共通液室３０１の一面を構成する構成部材に加工されてもよい。第２の電極３１３と第２の電極パターン３１５とを電気的に接続する工程は、第１の実施例において図６、図７を参照して説明した工程と同様である。
【００４９】
第１の電極３１２は、電極パッド７０２を通して、配線基板３０２側の主面に形成された接続端子７０１に電気的に接続される。接続端子７０１と電極パッド７０２は、第１の実施例で説明したように熱圧着や超音波接合といった方法で接合される。
【００５０】
第１の貫通孔３０６の開口部に設けられた接着剤または接着性のフィルムによって、配線基板３０２は圧電体３０３に固定されており、共通液室３０１から供給されるインクが第１室３０８にのみ供給されるように封止されている。
【００５１】
（第４の実施例）
図１１に、第４の実施例における記録ヘッドと配線基板の電気的な接続面の断面図を示す。第４の実施例の記録ヘッド１０１について説明する。記録ヘッド１０１の基本構成は、第２の実施例の構成と同様である。図１１に示すように、第４の実施例の記録ヘッド１０１は、吐出口３０９側から順に、オリフィスプレート３０４、圧電体３０３、配線基板３０２、共通液室３０１を備えて構成されている。図１１に示す記録ヘッド１０１の、インクの供給方向と交差する断面に関して、互いに交差する第１の方向と第２の方向の夫々に対して、第１室３０８と第２室３１６とが交互に配置されている。本実施例においても、第２の実施例と同様に、第１室３０８及び第２室３１６の側壁の少なくとも一部が圧電体３０３によって構成されている。第１の電極３１２は、第１の貫通孔３０６を通って、配線基板３０２の、共通液室３０１側の主面まで引き出され、第１の電極パターン３１４と電気的に接続されている。第２の電極３１３は、共通電極であって、配線基板３０２の、第１室３０８側及び第２室３１６側の主面に、バンプ電極によって電気的に接続されており、第２の電極パターン３１５と接続されている。
【００５２】
図１１（ａ）に、第２の電極３１３の、配線基板３０２側の接続面の平面図を示す。図１１（ｂ）に、第２の電極３１３の、第１室３０８側及び第２室３１６側の接続面の平面図を示す。第２の電極３１３と配線基板３０２との接続方法は、第１の実施例においてスタッドバンプによって接続される方法を説明したが、配線基板３０２の一方の主面には、第１の貫通孔３０６近傍を除く全域に、第２の電極パターン３１５が網目状に形成されている。部分１００１は、配線基板３０２上の第１室３０８の開口部と接する部分を示し、第１の貫通孔３０６に含まれている。破線で囲まれる部分１００２は、第２室３１６の開口部と接する部分を示し、隣接する電極パッド７０３が設けられて、この電極パッド７０３に、バンプ電極としての接続端子７０１を形成する。図１１（ｂ）に示すように、第２室３１６内の４面に形成された第２の電極３１３から引き出された電極パッド７０２に、図１１（ａ）に示すように、対向する配線基板３０２の接続端子７０１を圧着溶融して接合する。そのため、第２の電極３１３と配線基板３０２との接続面積を最大化することができて、圧電体３０３から伝わる熱を、バンプ電極、配線基板３０２を構成するＳｉ基板を介して外部へ効率良く伝導することができる。
【００５３】
すなわち、配線基板３０２は、圧電体３０３よりも熱伝導率が高い材料によって形成されている。配線基板３０２は、共通液室３０１と直に接することで、インクに熱を伝達することができるので、ヘッド冷却構造や冷媒流路を新たに構成する必要がなくなる。従来は、記録ヘッド１０１の吐出口の高密度化に伴い、圧電体３０３からの発熱がインクの吐出面からの輻射熱となって、被記録材の温度の上昇を招く問題があった。しかし、本実施例によれば、圧電体３０３で発熱した熱が、電極パターン３１４、３１５から共通液室３０１側に放熱されるので、上述の輻射熱を低減することが可能になる。
【符号の説明】
【００５４】
１０１  記録ヘッド
３０１  共通液室
３０２  配線基板
３０３  圧電体
３０６  第１の貫通孔
３０８  第１室
３０９  吐出口
３１０  第２の貫通孔
３１２  第１の電極
３１３  第２の電極
３１４  第１の電極パターン
３１５  第２の電極パターン
３１６  第２室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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