(57)【要約】【課題】フレキシブルケーブルがその下方に位置するアクチュエータユニットに接触することがないような構造とした液体噴射ヘッドを提供すること。【解決手段】アクチュエータユニット４の上面において圧電体層３８を挟んだ駆動端子３９の反対側の領域に、圧電振動子３０よりも上方に突出するＵＶ硬化樹脂４７を設け、駆動端子３９に接合する配線端子４４を介してアクチュエータユニット４にその駆動信号を伝送するよう前記アクチュエータユニット４の上方にこれを跨ぐようにフィルム状のフレキシブルケーブル１８を配設し、前記ＵＶ硬化樹脂４７が、フレキシブルケーブル１８を駆動端子３９の反対側に引っ張りながら、フレキシブルケーブル１８を接着固定するようにした。【選択図】図２
2008229944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、
前記圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電体層を含む圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成した液体噴射ヘッドであって、
前記駆動端子は、前記圧力発生素子の２つの列の間の領域に配設され、
前記各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、前記各駆動端子に接合する配線端子を介して前記駆動回路が出力する駆動信号を伝送するよう前記アクチュエータユニットの上方に当該アクチュエータユニットを跨ぐように配設したフィルム状のフレキシブルケーブルを有し、
前記アクチュエータユニットの上面において前記圧電体層を挟んだ前記駆動端子の反対側の領域に、前記圧力発生素子よりも上方に突出して前記フレキシブルケーブルの下面に当接すると共に、前記フレキシブルケーブルを前記駆動端子の反対側に引っ張るようにして前記フレキシブルケーブルを固定する固定部材を設けたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、
前記圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成し、前記アクチュエータユニットの前記圧力発生素子とは反対側の面には前記圧力室に液体を供給する液体流路が形成された流路ユニットを接合した液体噴射ヘッドであって、
前記駆動端子は、前記圧力発生素子の２つの列の間の領域に配設され、
前記各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、前記各駆動端子に接合する配線端子を介して前記駆動回路が出力する駆動信号を伝送するよう前記アクチュエータユニットの上方に当該アクチュエータユニットを跨ぐように配設したフィルム状のフレキシブルケーブルを有し、
前記流路ユニットの前記アクチュエータユニットよりも水平方向に突出した領域に、前記圧力発生素子よりも上方に突出して前記フレキシブルケーブルの下面に当接すると共に、前記フレキシブルケーブルを前記駆動端子の反対側に引っ張るようにして前記フレキシブルケーブルを固定する固定部材を設けたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、
前記圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電体層を含む圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成すると共に、前記２つの列で形成される組を少なくとも二組並列して形成した液体噴射ヘッドであって、
前記駆動端子は、各組において前記圧力発生素子の２つの列の間の領域に配設され、
前記各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、前記各駆動端子に接合する配線端子を介して前記駆動回路が出力する駆動信号を伝送するよう前記アクチュエータユニットの上方に当該アクチュエータユニットを跨ぐように配設したフィルム状のフレキシブルケーブルを有し、
前記各列のアクチュエータユニットの上面において前記圧電体層を挟んだ前記駆動端子の反対側の領域に、前記圧力発生素子よりも上方に突出して前記フレキシブルケーブルの下面に当接すると共に、前記フレキシブルケーブルを前記駆動端子の反対側に引っ張るようにして前記フレキシブルケーブルを固定する固定部材を設けたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、
前記圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成すると共に、前記２つの列で形成される組を少なくとも二組並列して形成し、前記アクチュエータユニットの前記圧力発生素子とは反対側の面には前記圧力室に液体を供給する液体流路が形成された流路ユニットを接合した液体噴射ヘッドであって、
前記駆動端子は、各組において前記圧力発生素子の２つの列の間の領域に配設され、
前記各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、前記各駆動端子に接合する配線端子を介して前記駆動回路が出力する駆動信号を伝送するよう前記アクチュエータユニットの上方に当該アクチュエータユニットを跨ぐように配設したフィルム状のフレキシブルケーブルを有し、
前記流路ユニットの前記アクチュエータユニットよりも水平方向に突出した領域に、前記圧力発生素子よりも上方に突出して前記フレキシブルケーブルの下面に当接すると共に、前記フレキシブルケーブルを前記駆動端子の反対側に引っ張るようにして前記フレキシブルケーブルを固定する固定部材を設けたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記固定部材は、前記圧力発生素子と当該圧力発生素子に対向する前記フレキシブルケーブルとの間に隙間が形成されるように設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記固定部材は、複数の柱状体であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項６に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記柱状体は、ＵＶ硬化樹脂であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項６または７に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記フレキシブルケーブルは、前記柱状体の上面から前記駆動端子に対して反対側の側面に廻り込むように載置され、前記柱状体の上面および前記柱状体の側面に固定されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項９】
圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、前記圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電体層を含む圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記圧力発生素子の２つの列の間の領域に前記各駆動端子を配設し、
前記アクチュエータユニットの上面の前記圧電体層を挟んだ前記駆動端子の反対側の領域に、上端面が前記圧力発生素子よりも上方に突出するようＵＶ硬化樹脂を柱状に複数個所所定の間隔を空けて設けると共に前記ＵＶ硬化樹脂を硬化させ、
前記各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、各配線端子を有するフレキシブルケーブルを前記駆動端子の反対側に引っ張った状態で前記ＵＶ硬化樹脂に載置し、前記各配線端子と前記各駆動端子とを圧接して接合することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、前記圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成し、前記アクチュエータユニットの前記圧力発生素子とは反対側の面には前記圧力室に液体を供給する液体流路が形成された流路ユニットを接合する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記圧力発生素子の２つの列の間の領域に前記各駆動端子を配設し、
前記流路ユニットの前記アクチュエータユニットよりも水平方向に突出した領域に、上端面が前記圧力発生素子よりも上方に突出するようＵＶ硬化樹脂を柱状に複数個所所定の間隔を空けて設けると共に前記ＵＶ硬化樹脂を硬化させ、
前記各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に各配線端子を有するフレキシブルケーブルを前記駆動端子の反対側に引っ張った状態で前記ＵＶ硬化樹脂に載置し、前記各配線端子と前記各駆動端子とを圧接して接合することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッド、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口から液滴として吐出させる液体噴射ヘッドの一種に、振動板の表面に形成された圧電振動子（圧力発生素子の一種）を撓み変形させることで液滴を吐出させるようにしたものがある。この液体噴射ヘッドは、例えば、圧力室と圧電振動子とを備えたアクチュエータユニットと、ノズル開口や共通液室を備えた流路ユニットとから構成される。この液体噴射ヘッドでは、駆動信号を供給して圧電振動子を駆動させることで圧力室容積を変化させ、圧力室内に貯留された液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用することでノズル開口から液滴を吐出させる。
【０００３】
ここで、上記圧電振動子は個別に駆動端子を有しており、この駆動端子には配線部材の先端部に形成した配線端子が接続され、この配線部材および配線端子を介して駆動回路であるＩＣから駆動信号が供給されるようになっている。この場合の配線部材としては、フィルム状のフレキシブルケーブルが好適に用いられる。このフレキシブルケーブルは、ポリイミドやポリエステル等の絶縁性フィルムの表面に、銅箔で導体パターン（リードパターン）を形成すると共に、配線端子（アウターリード）以外の部分をレジストで覆って構成している。この配線部材の配線端子の部分には、予めハンダメッキが施されており、この配線端子を圧電振動子の駆動端子にハンダ付けすることによって、配線部材がアクチュエータユニットに取り付けられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記特許文献１を含む従来技術に係る液体噴射ヘッドでは、ノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、この圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとの複数組を一方向に並べて形成した列を、例えば２列有する場合、前記駆動端子は、各列において圧力室またはアクチュエータユニットに対し外側に配設してある。そして、各駆動端子に前記フレキシブルケーブルの配線端子を接合する場合、駆動端子に配線端子を当接させてこれを圧下して接合する作業を各列ごとに行っている。
【０００５】
一方、かかる接合作業は、前記駆動端子を、各組において一方の列の右端に、また他方の列の左端に相互に隣接するように配設することで、２列分の接合作業を一度の作業で行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２９１３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、かかる構成を採用した場合には、フレキシブルケーブルの中央部のみが各駆動端子により支持される構造となるので、アクチュエータユニットの上方でこれを覆うような位置関係となるフレキシブルケーブルのレジスト層が、前記接合作業時の熱によるフレキシブルケーブルの変形とも相俟ってアクチュエータユニットの表面に接触する場合がある。このように接触した場合、アクチュエータユニットの所定の振動が抑制される結果、ノズル開口からの液滴吐出量が部分的に少なくなり、印字むらを生起するという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、フレキシブルケーブルの中央部の配線端子を介してアクチュエータユニットの駆動端子と接合する場合であってもアクチュエータユニットの上方を覆うように位置するフレキシブルケーブルがこのアクチュエータユニットに接触することがないような構造とした液体噴射ヘッド、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の液体噴射ヘッドは、圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電体層を含む圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成した液体噴射ヘッドであって、駆動端子は、圧力発生素子の２つの列の間の領域に配設され、各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、各駆動端子に接合する配線端子を介して駆動回路が出力する駆動信号を伝送するようアクチュエータユニットの上方に当該アクチュエータユニットを跨ぐように配設したフィルム状のフレキシブルケーブルを有し、アクチュエータユニットの上面において圧電体層を挟んだ駆動端子の反対側の領域に、圧力発生素子よりも上方に突出してフレキシブルケーブルの下面に当接すると共に、フレキシブルケーブルを駆動端子の反対側に引っ張るようにしてフレキシブルケーブルを固定する固定部材を設けたことを特徴とする。
かかる態様では、フレキシブルケーブルは、固定部材によって圧力発生素子よりも上方に持ち上げられるので、この圧力発生素子を覆いながら圧力発生素子の上方に隙間を確保することができる。また、フレキシブルケーブルは駆動端子の反対側に引っ張った状態で固定されるので、ケーブルの撓みなどにより圧力発生素子の上方に確保された隙間が狭まることを防ぎ、隙間を確実に確保することができる。したがって、フレキシブルケーブルが圧力発生素子の振動を阻害することを防いで、良好な吐出特性を保証することができる。
【００１０】
また、本発明に係る他の態様の液体噴射ヘッドは、圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成し、アクチュエータユニットの圧力発生素子とは反対側の面には圧力室に液体を供給する液体流路が形成された流路ユニットを接合した液体噴射ヘッドであって、駆動端子は、圧力発生素子の２つの列の間の領域に配設され、各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、各駆動端子に接合する配線端子を介して駆動回路が出力する駆動信号を伝送するようアクチュエータユニットの上方に当該アクチュエータユニットを跨ぐように配設したフィルム状のフレキシブルケーブルを有し、流路ユニットのアクチュエータユニットよりも水平方向に突出した領域に、圧力発生素子よりも上方に突出してフレキシブルケーブルの下面に当接すると共に、フレキシブルケーブルを駆動端子の反対側に引っ張るようにしてフレキシブルケーブルを固定する固定部材を設けたことを特徴とする。
かかる態様では、フレキシブルケーブルは、流路ユニット上に設けられた固定部材によって圧力発生素子よりも上方に持ち上げられ、フレキシブルケーブルは駆動端子の反対側に引っ張った状態で固定されるので、ケーブルの撓みなどにより圧力発生素子の上方に確保された隙間が狭まることを防ぎ、隙間を確実に確保することができる。したがって、フレキシブルケーブルが圧力発生素子の振動を阻害することはなく、良好な吐出特性を保証することができる。また、固定部材が流路ユニット上に設けられるため、アクチュエータユニットの上面において圧力発生素子を挟んだ駆動端子の反対側の領域に、固定部材を配設する余地がない場合に特に有用である。
【００１１】
また、本発明に係る他の態様の液体噴射ヘッドは、圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電体層を含む圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成すると共に、２つの列で形成される組を少なくとも二組並列して形成した液体噴射ヘッドであって、駆動端子は、各組において圧力発生素子の２つの列の間の領域に配設され、各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、各駆動端子に接合する配線端子を介して駆動回路が出力する駆動信号を伝送するようアクチュエータユニットの上方に当該アクチュエータユニットを跨ぐように配設したフィルム状のフレキシブルケーブルを有し、各列のアクチュエータユニットの上面において圧電体層を挟んだ駆動端子の反対側の領域に、圧力発生素子よりも上方に突出してフレキシブルケーブルの下面に当接すると共に、フレキシブルケーブルを駆動端子の反対側に引っ張るようにしてフレキシブルケーブルを固定する固定部材を設けたことを特徴とする。
かかる態様では、フレキシブルケーブルは、流路ユニット上に設けられた固定部材によって圧力発生素子よりも上方に持ち上げられ、フレキシブルケーブルは駆動端子の反対側に引っ張った状態で固定されるので、ケーブルの撓みなどにより圧力発生素子の上方に確保された隙間が狭まることを防ぎ、隙間を確実に確保することができる。したがって、フレキシブルケーブルが圧力発生素子の振動を阻害することを防いで、良好な吐出特性を保証することができる。
【００１２】
また、本発明に係る他の態様の液体噴射ヘッドは、圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成すると共に、２つの列で形成される組を少なくとも二組並列して形成し、アクチュエータユニットの圧力発生素子とは反対側の面には圧力室に液体を供給する液体流路が形成された流路ユニットを接合した液体噴射ヘッドであって、駆動端子は、各組において圧力発生素子の２つの列の間の領域に配設され、各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、各駆動端子に接合する配線端子を介して駆動回路が出力する駆動信号を伝送するようアクチュエータユニットの上方に当該アクチュエータユニットを跨ぐように配設したフィルム状のフレキシブルケーブルを有し、流路ユニットのアクチュエータユニットよりも水平方向に突出した領域に、圧力発生素子よりも上方に突出してフレキシブルケーブルの下面に当接すると共に、フレキシブルケーブルを駆動端子の反対側に引っ張るようにしてフレキシブルケーブルを固定する固定部材を設けたことを特徴とする。
かかる態様では、フレキシブルケーブルは、流路ユニット上に設けられた固定部材によって圧力発生素子よりも上方に持ち上げられ、フレキシブルケーブルは駆動端子の反対側に引っ張った状態で固定されるので、ケーブルの撓みなどにより圧力発生素子の上方に確保された隙間が狭まることを防ぎ、隙間を確実に確保することができる。したがって、フレキシブルケーブルが圧力発生素子の振動を阻害することを防いで、良好な吐出特性を保証することができる。また、固定部材が流路ユニット上に設けられるため、アクチュエータユニットの上面において圧力発生素子を挟んだ駆動端子の反対側の領域に、固定部材を配設する余地がない場合に特に有用である。
【００１３】
ここで、固定部材は、圧力発生素子と当該圧力発生素子に対向するフレキシブルケーブルとの間に隙間が形成されるように設けられていることが好ましい。これによれば、フレキシブルケーブルは固定部材により持ち上げられるので、圧力発生素子の上方に確実に隙間を設けることができる。この結果、フレキシブルケーブルにより圧力発生素子の振動が阻害されず、液体の良好な吐出特性を確実に保証することができる。
【００１４】
また、固定部材は、複数の柱状体であることが好ましい。これによれば、各柱状体の間隔からアクチュエータユニットとフレキシブルケーブルとの接合時の熱をより外に逃がすことができる。
【００１５】
また、柱状体は、ＵＶ硬化樹脂であることが好ましい。これによれば、ＵＶ硬化樹脂は、流動しにくく、ポットライフが長く、且つ硬化時間が短いため、液体噴射ヘッドの製造を効率的に行うことができる。
【００１６】
また、フレキシブルケーブルは、柱状体の上面から駆動端子に対して反対側の側面に廻り込むように載置され、柱状体の上面および柱状体の側面に固定されていることが好ましい。これによれば、フレキシブルケーブルは、柱状体の上面に加えてさらに柱状体の側面でも固定されることによりケーブルがより強固に固定されるので、フレキシブルケーブルが圧力発生素子の振動を阻害することをより確実に防いで、良好な吐出特性を保証することができる。
【００１７】
また、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電体層を含む圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成する液体噴射ヘッドの製造方法であって、圧力発生素子の２つの列の間の領域に各駆動端子を配設し、アクチュエータユニットの上面の圧電体層を挟んだ駆動端子の反対側の領域に、上端面が圧力発生素子よりも上方に突出するようＵＶ硬化樹脂を柱状に複数個所所定の間隔を空けて設けると共にＵＶ硬化樹脂を硬化させ、各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に、各配線端子を有するフレキシブルケーブルを駆動端子の反対側に引っ張った状態でＵＶ硬化樹脂に載置し、各配線端子と各駆動端子とを圧接して接合することを特徴とする。
かかる態様では、フレキシブルケーブルを固定する固定部材としてＵＶ硬化樹脂を用いることができる。これにより、フレキシブルケーブルが圧力発生素子の振動を阻害することはなく良好な吐出特性を有する液体噴射ヘッドを効率的に製造することができる。同時に、駆動端子に対する配線端子の接合作業は、２列分を同時に行うことができるので、その分だけ接合作業の効率化を図ることが可能である。
【００１８】
また、本発明に係る他の態様は、圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータユニットとを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成し、アクチュエータユニットの圧力発生素子とは反対側の面には圧力室に液体を供給する液体流路が形成された流路ユニットを接合する液体噴射ヘッドの製造方法であって、圧力発生素子の２つの列の間の領域に各駆動端子を配設し、流路ユニットのアクチュエータユニットよりも水平方向に突出した領域に、上端面が圧力発生素子よりも上方に突出するようＵＶ硬化樹脂を柱状に複数個所所定の間隔を空けて設けると共にＵＶ硬化樹脂を硬化させ、各列のアクチュエータユニットの駆動回路を搭載すると共に各配線端子を有するフレキシブルケーブルを駆動端子の反対側に引っ張った状態でＵＶ硬化樹脂に載置し、各配線端子と各駆動端子とを圧接して接合することを特徴とする。
かかる態様では、フレキシブルケーブルを固定する固定部材としてＵＶ硬化樹脂を用いることができる。これにより、フレキシブルケーブルが圧力発生素子の振動を阻害することはなく良好な吐出特性を有する液体噴射ヘッドを効率的に製造することができる。同時に、駆動端子に対する配線端子の接合作業は、２列分を同時に行うことができるので、その分だけ接合作業の効率化を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面等を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一種。以下、単にプリンタという）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を例に挙げて行う。
【００２０】
図１は、記録ヘッドの構成の一例を説明する分解斜視図である。この記録ヘッド１は、図示しないインクカートリッジ内に貯留されたインクをヘッド内部に導入するインク供給針２が複数配設された供給針ユニット３と、圧電振動子３０（図２等参照）を有するアクチュエータユニット４および流路ユニット５からなるヘッドユニット６とを、ヘッドケース９に備えて概略構成される。また、この記録ヘッド１において、ヘッドケース９の先端側（供給針ユニット３の接合面とは反対側）には、ヘッドユニット６を保護すると共に、ノズルプレート８を接地電位に調整するための金属製のカバー１０が取り付けられるようになっている。
【００２１】
供給針ユニット３は、インク供給針２がヘッド主走査方向（ノズル列直交方向）に横並びに配設された合成樹脂製の部材である。この供給針ユニット３に配設されるインク供給針２の先端部は円錐状に尖っており、インクカートリッジ内に挿入し易くなっている。また、この先端部には、インク供給針２の内外を連通する導入孔が複数穿設されており、これらの導入孔を通じてインクカートリッジ内のインクがヘッド内に導入される。そして、本実施形態の記録ヘッド１は４種類のインクを吐出可能であるため、供給針ユニット３には、合計４本のインク供給針２が先端を上方に突出した姿勢で配設されている。
【００２２】
ヘッドケース９は、上記供給針ユニット３や配線基板１１が取り付けられるベース部１２と、このベース部１２の底部から下方に向けて延出し、開口面にヘッドユニット６が取り付けられる中空箱体状のケース部１３とにより構成される部材である。本実施形態においては、このヘッドケース９と上記供給針ユニット３は、例えば、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）樹脂等の合成樹脂によって作製されている。そして、ヘッドケース９のベース部１２には、ヘッドユニット６側にインクを供給する収束流路（図示せず）の上部開口１４が、供給針ユニット３の各インク供給針２に対応した位置にそれぞれ開設されている。また、ベース部１２には、配線基板１１を配設するための基板配設部１５が区画されている。
【００２３】
上記配線基板１１は、コネクタ１６を備えており、このコネクタ１６には、プリンタ本体側からのＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）等の配線ケーブル（図示せず）が装着されるようになっている。また、配線基板１１には、接続用端子１７が形成されており、この接続用端子１７には、ＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）等のフィルム状のフレキシブルケーブル１８が電気的に接続される。そして、この配線基板１１は、プリンタ本体側からの駆動信号をＦＦＣを通じて受けると共に、この駆動信号をフレキシブルケーブル１８を介してアクチュエータユニット４の圧電振動子３０に供給するようになっている。
【００２４】
ノズルプレート８は、流路ユニット５を構成する部材の１つであり、例えば、ステンレス鋼等の金属製の板材をプレス加工することで作製されている。このノズルプレート８には、ドット形成密度に応じたピッチで複数のノズル開口１９が列状に開設されており、本実施形態においては、このノズル開口１９の列（ノズル列）が、主走査方向に複数条（４列）並設されている。そして、このノズルプレート８は、流路ユニット５において、アクチュエータユニット４の接合面側とは反対側に配置される。
【００２５】
図２は、上記ヘッドユニットの構成を説明する要部断面図である。同図に示すヘッドユニット６は、アクチュエータユニット４と流路ユニット５とを重ね合わせた状態で一体化して構成されており、圧力変動によりノズル開口１９を介して内部の液体を吐出する圧力室２８と、この圧力室２８に対応して配設され駆動端子３９を介して供給される駆動信号により変形して圧力室２８内の液体に圧力変動を生じさせる圧電振動子３０を有するアクチュエータユニット４とを一方向に並べて形成した列の２つで一つの組を形成すると共に、この組を二組（図１参照）並列して形成したものである。
【００２６】
ここで、駆動端子３９は、各組において一方の列の右端に、また他方の列の左端に配設してあり、圧電振動子３０の列と列の間の領域に、当該圧電振動子２列分の駆動端子３９が形成されることになる。
【００２７】
アクチュエータユニット４の上面において圧電体層３８を挟んだ駆動端子３９の反対側の領域には、上端面が圧電振動子３０よりも上方に突出している柱状のＵＶ硬化樹脂（固定部材）４７が設けられている。すなわち、アクチュエータユニット４の上面において圧電体層３８がＵＶ硬化樹脂４７と駆動端子３９との間の位置するようにＵＶ硬化樹脂４７は設けられている。
【００２８】
フレキシブルケーブル１８は、各列のアクチュエータユニット４を選択的に駆動する駆動回路であるＩＣ４６（図３参照）と、ポリイミドやポリエステル等の絶縁性フィルムからなるベースフィルム４３とを具備している。フレキシブルケーブル１８の表面には、銅箔等の導電材料で導体パターン（配線パターン）が形成されており、前記表面の各駆動端子３９に対向する領域には導体パターンと電気的に接続された配線端子４４が配設されている。また、ＩＣ４６は、ＩＣ４６が出力する駆動信号をアクチュエータユニット４に伝送するように導電パターンに電気的に接続されている。さらに、フレキシブルケーブル１８の表面の配線端子４４以外の部分にはソルダーレジスト４５が設けられている。
【００２９】
フレキシブルケーブル１８は、アクチュエータユニット４の上方にこれを跨ぐように配設されている。詳言すると、フレキシブルケーブル１８の各配線端子４４がアクチュエータユニット４の各駆動端子３９に接合している一方、ＵＶ硬化樹脂４７の上端面がフレキシブルケーブル１８の下面に当接して接着されている。すなわち、フレキシブルケーブル１８は、アクチュエータユニット４に設けられた駆動端子３９とＵＶ硬化樹脂４７とに支持されている。この結果、フレキシブルケーブル１８のソルダーレジスト４５の下面と圧電振動子３０の上面とが接触しない構造となっている。
【００３０】
また、ＵＶ硬化樹脂４７は、フレキシブルケーブル１８を駆動端子３９の反対側に引っ張った状態でフレキシブルケーブル１８と接着され、フレキシブルケーブル１８は、ＵＶ硬化樹脂４７、駆動端子３９間にケーブルが張った状態で固定されている。そして、フレキシブルケーブル１８の端部はＵＶ硬化樹脂４７の側面に廻り込み、フレキシブルケーブル１８はＵＶ硬化樹脂４７の上面に加えてさらに側面で接着されている。すなわち、フレキシブルケーブル１８が、ＵＶ硬化樹脂４７によって持ち上げられると共に、駆動端子３９と反対側に引っ張られた状態でＵＶ硬化樹脂４７に支持されていることにより、フレキシブルケーブル１８のソルダーレジスト４５の下面と圧電振動子３０の上面とが接触しない構造となっている。
【００３１】
これにより、フレキシブルケーブル１８が圧電振動子３０に当接して圧電体層３８の変形を阻害することがないため、圧電振動子３０は圧力室２８を押圧してインクを良好に吐出することができる。また、フレキシブルケーブル１８が張った状態となっているので、例えば、ＵＶ硬化樹脂４７の経年劣化あるいは温度変化による伸縮などにより、フレキシブルケーブル１８に多少の撓みが生じたとしても、圧電振動子３０の上面への接触を防ぐことができるので、ヘッドの耐用年数、耐用温度に優れる。さらに、フレキシブルケーブル１８はＵＶ硬化樹脂４７の上面に加えてさらに側面で固定しているので、フレキシブルケーブル１８がより強固に固定され、フレキシブルケーブル１８が圧電振動子３０に当接して圧電体層３８の変形を阻害することをより確実に防ぐことができる。
【００３２】
なお、ＵＶ硬化樹脂４７は、圧電振動子３０と圧電振動子３０に対向するフレキシブルケーブル１８の下面に設けられたソルダーレジスト４５との間に隙間が形成されるように設けられている。具体的には、ＵＶ硬化樹脂４７は圧電体層３８の近傍に配設されていることが好ましい。つまり、ＵＶ硬化樹脂４７と駆動端子３９との間隔が狭ければ狭いほど、圧電体層３８上方に位置するフレキシブルケーブル１８が下方に撓むことによる変位が小さくなるため、フレキシブルケーブル１８と圧電振動子３０との間には十分な隙間を確保することができるからである。
【００３３】
図３は、上記フレキシブルケーブルの構成を説明する平面図であり、圧電振動子３０に接続される先端側部分を示している。図２に示すフレキシブルケーブル１８は、図３に示すフレキシブルケーブル１８をＩ−Ｉ線で切断した横断面である。図３に示すように、フレキシブルケーブル１８は、先端部を二股に分岐させてあり、それぞれの分岐部分の幅方向の中央部分に２列１組の配線端子４４がそれぞれ形成してある。両分岐部の間にはリザーバ２５（図２参照）にインクを供給するためのインク供給路５１、５２が位置するのでこの部分を切り欠いてインク供給路５１、５２のためのスペースを確保した上で２つの分岐部を形成して配線端子４４等を配設してある。
【００３４】
また、図中の符号「３０」に示す点線の矩形は、フレキシブルケーブル１８がアクチュエータユニット４に接合されたときにおける圧電振動子３０一列の位置を示している。同様に、符号「４７」に示す点線の円は、複数配設されたＵＶ硬化樹脂４７の各位置を示している。前述したように、圧力室２８とアクチュエータユニット４とは前記一方向（図３の上下方向）に並べられて一列を形成し、この列の２つで一つの組が形成されている。そして二組が前記一方向と直交する他の方向（図３の左右方向）に並べて形成されている。
【００３５】
上述したように、一列の圧電振動子３０につき４つのＵＶ硬化樹脂４７が所定の間隔を空けて設けられているため、ＵＶ硬化樹脂４７と配線端子４４ないし駆動端子３９との間の長さを一定にすることができる。したがって、フレキシブルケーブル１８と圧電振動子３０との間にバラツキのない均一な隙間を確保できる。これにより、前記隙間に防水部材としてフッ素ゲルを注入する際に、このフッ素ゲルの注入量は、記録ヘッドごとにばらつくことなく一定量と見積もることができるため、フッ素ゲルの使用量を低減し得る。
【００３６】
なお、アクチュエータユニット４にフレキシブルケーブル１８を接合する際には、ＵＶ硬化樹脂４７をアクチュエータユニット４上に略柱形状に配設して、半硬化させておく。そして、予めハンダメッキを施した配線端子４４を駆動端子３９にハンダ付けすることによってフレキシブルケーブル１８とアクチュエータユニット４とを接合する。そして、フレキシブルケーブル１８を駆動端子３９反対側に引っ張るようにしてケーブルが張った状態で半硬化したＵＶ硬化樹脂４７の上に載置してから、ＵＶ光を照射してＵＶ硬化樹脂４７を完全硬化させる。このとき、フレキシブルケーブル１８の端部をＵＶ硬化樹脂４７側面に押さえつけるようにして、フレキシブルケーブル１８はＵＶ硬化樹脂４７の上面および側面にて接着固定される。ＵＶ硬化樹脂４７は、流動しにくく、ポットライフが長く、且つ硬化時間が短いため、記録ヘッド１の製造を効率的に行うことができる。また、フレキシブルケーブル１８と圧電振動子３０との間の隙間は密閉空間ではなく、複数配設されたＵＶ硬化樹脂４７の間を介して外部と連通しているため、前記接合作業により生じた熱を外に逃がすことができる。
【００３７】
ちなみに、図４に示すように、ＵＶ硬化樹脂４７を配設する箇所は、流路ユニット５上であってもよい。ＵＶ硬化樹脂４７は、圧電体層３８の変形を阻害しない箇所に配設されればよいからである。
【００３８】
また、図５に示すように、流路ユニット５上に、フレキシブルケーブル１８の端部を固定するＵＶ硬化樹脂４８を設けて、ＵＶ硬化樹脂４７およびＵＶ硬化樹脂４８によりフレキシブルケーブル１８をさらに強固に固定するようにしてもよい。もっとも、ＵＶ硬化樹脂４７はフレキシブルケーブル１８を固定することなくケーブルを上方に持ち上げるだけの機能を有し、固定部材としてのＵＶ硬化樹脂４８がケーブルを引っ張るようにして固定してもよい。
【００３９】
図２に戻り、流路ユニット５は、オリフィスとして機能するインク供給口２２およびノズル連通口２３の一部となる通孔が形成された供給口プレート２４と、インク供給針２側からのインクが供給されるリザーバ２５（共通液体室）およびノズル連通口２３の一部となる通孔が形成されたリザーバプレート２６と、上記ノズルプレート８とから構成されている。そして、流路ユニット５は、リザーバプレート２６の一方の面にノズルプレート８を、他方の面に供給口プレート２４をそれぞれ配置し、これらの部材の間を熱溶着フィルム等によって接合して構成されている。この流路ユニット５は、リザーバ２５からノズル開口１９に至るまでのインク流路（液体流路）を形成している。
【００４０】
アクチュエータユニット４は、圧力室２８となる通孔を開設した圧力室プレート２９、圧電振動子３０が複数横並びに実装されると共に、圧力室２８の一部を区画する振動子プレート３１、および、供給側連通口３２となる通孔およびノズル連通口２３となる通孔を形成した連通口プレート３４を積層した状態で備えている。これらの圧力室プレート２９、振動子プレート３１、および、連通口プレート３４は、アルミナや酸化ジルコニウム等のセラミックスで作製されており、焼成によって一体化されている。
【００４１】
また、圧力室２８は、ノズル列とは直交する方向に細長い空部となっており、ノズル開口１９に対応して複数形成されている。そして、各圧力室２８の一端側は、供給側連通口３２およびインク供給口２２を通じてリザーバ２５に連通している。また、供給側連通口３２とは反対側の圧力室２８の他端側は、ノズル連通口２３を通じてノズル開口１９に連通している。この圧力室２８の一部、すなわち、連通口プレート３４とは反対側となる面は、振動子プレート３１によって区画されている。
【００４２】
本実施形態において、圧力発生素子の一種として機能する圧電振動子３０は、付与された電界に応じて撓み振動を行う所謂撓みモードの圧電振動子であり、駆動電極３６と共通電極３７で圧電体層３８を挟んだ状態に形成されている。この圧電振動子３０は、圧力室２８とは反対側の振動子プレート３１の表面に、圧力室２８を覆い隠す状態に形成されている。即ち、各圧電振動子３０は、各圧力室２８に対応してノズル列方向に列設されている。ここで、圧電振動子列の端部に位置するものは、インク滴の吐出に関与しない。つまり、駆動信号が供給されず駆動しないダミー振動子となっている。
【００４３】
なお、圧電振動子３０は、共通電極と上下２枚の駆動電極との間に２枚の圧電体層をそれぞれ挟んだ所謂ダブルチップス方式のものでも勿論構わない。
【００４４】
駆動端子３９は、圧電振動子３０の駆動電極３６に電気的に接続している。また、共通電極３７は、図示しない共通幹電極を介して共通接地端子４１（図７、８参照）に電気的に接続している。
【００４５】
図６は、アクチュエータユニットにおける駆動端子の配設状態を説明する平面図、図７は図６における領域Ａの拡大図、図８は図６における領域Ｂの拡大図である。なお、図６〜８においては、駆動端子３９を主に示しており、便宜上、圧電振動子３０は図示していない。
【００４６】
これらの図に示すように、各駆動端子３９は、ノズル列方向に列設されて駆動端子列４０を構成しており、この駆動端子列４０は、アクチュエータユニット４の幅方向（ノズル列方向に直交する方向）の中心寄りに２列形成されている。
【００４７】
図７、８に示すように、駆動端子列４０方向の両側には、共通接地端子４１が設けられている。この共通接地端子４１は、共通幹電極を介して圧電振動子３０の共通電極３７と導通すると共に、フレキシブルケーブル１８の接地端子（図示せず）が接続される部分である。本実施形態においては、各駆動端子列４０の一側（領域Ｂ）の端から１番目と２番目、他側（領域Ａ）の端から１〜３番目の端子が、それぞれ共通接地端子４１となっている。これらの駆動端子３９および共通接地端子４１は、銀等の金属材料によって作製されており、本実施形態においては、スクリーン印刷によって、アクチュエータユニット４の表面に形成されている。
【００４８】
駆動端子３９を通じて駆動電極３６に駆動信号が供給されると、駆動電極３６と共通電極３７との間には電位差に応じた電圧が発生する。この電圧は圧電体層３８に付与され、圧電体層３８は付与された電圧の強さに応じて撓み変形する。即ち、駆動電極３６に供給する駆動信号の電位を高くする程、圧電体層３８は、流路ユニット５に近づく方向に変位し、圧力室２８の容積を減少するように圧力室プレート２９を変形させる。一方、駆動電極３６に供給する駆動信号の電位を低くする程、圧電体層３８は、流路ユニット５よりも遠ざかる方向に変位し、圧力室２８の容積を増加させるように圧力室プレート２９を変形させる。このような圧電振動子３０の駆動により、圧力室２８が収縮または膨張し、これにより、圧力室２８内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動を利用することで、圧力室２８内のインクをノズル開口１９からインク滴として吐出させることができる。
【００４９】
以上の説明では、液体噴射ヘッドとして、記録ヘッド１を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】記録ヘッドの構成の一例を説明する分解斜視図。
【図２】ヘッドユニットの構成を説明する要部断面図。
【図３】フレキシブルケーブルの構成を説明する平面図。
【図４】ヘッドユニットの構成を説明する要部断面図。
【図５】ヘッドユニットの構成を説明する要部断面図。
【図６】アクチュエータユニットの構成を説明する平面図。
【図７】図６における領域Ａの拡大図。
【図８】図６における領域Ｂの拡大図。
【符号の説明】
【００５１】
１…記録ヘッド、２…インク供給針、３…供給針ユニット、４…アクチュエータユニット、５…流路ユニット、６…ヘッドユニット、８…ノズルプレート、９…ヘッドケース、１０…カバー、１１…配線基板、１２…ベース部、１３…ケース部、１４…上部開口、１５…基板配設部、１６…コネクタ、１７…接続用端子、１８…フレキシブルケーブル、１９…ノズル開口、２２…インク供給口、２３…ノズル連通口、２４…供給口プレート、２５…リザーバ、２６…リザーバプレート、２８…圧力室、２９…圧力室プレート、３０…圧電振動子、３１…振動子プレート、３２…供給側連通口、３４…連通口プレート、３６…駆動電極、３７…共通電極、３８…圧電体層、３９…駆動端子、４０…駆動端子列、４１…共通接地端子、４３…ベースフィルム、４４…配線端子、４５…ソルダーレジスト、４６…ＩＣ、４７…固定部材としてのＵＶ硬化樹脂、５１，５２…インク供給路。
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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