(57)【要約】【課題】フレキシブルケーブルの長さを短くして材料コストの削減を図ると共に、配線基板への漏出液体の浸入を防止することのできる液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】基板ベース部１０の基板配設面に、基板貫通孔及びケーブル貫通孔に挿通する位置決めピン４４を立設し、配線基板６の基板貫通孔と、フレキシブルケーブル５のケーブル貫通孔に位置決めピン４４を挿通することで、フレキシブルケーブル５の他端側端子部と配線基板６の基板端子部とを合致させて電気的に接続する。【選択図】　　　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体導入口から共通液体室及び圧力室を通ってノズル開口に至る一連の液体流路が形成され、液体導入口から導入した液体を圧力発生素子を駆動することにより液滴として前記ノズル開口から吐出するヘッドユニットと、前記圧力発生素子の素子端子部に一端側端子部が接続されるフレキシブルケーブルと、該フレキシブルケーブルを介して前記圧力発生素子に駆動信号を供給する配線基板と、をケースヘッドに備えた液体噴射ヘッドにおいて、
前記ケースヘッドは、前記ヘッドユニットを取り付ける箱体状のヘッドユニット取付部と、該ヘッドユニット取付部から外側に向けて延在し、前記配線基板を配設する基板ベース部とにより構成され、
前記配線基板に基板貫通孔を形成し、
前記フレキシブルケーブルの他端側にケーブル貫通孔を形成し、
前記基板ベース部の基板配設面に、基板貫通孔及び前記ケーブル貫通孔に挿通する位置決めピンを立設し、
該位置決めピンを前記基板貫通孔に挿通すると共に、前記ケーブル貫通孔に前記位置決めピンを挿通することで、前記フレキシブルケーブルの他端側端子部と前記配線基板の基板端子部とを合致させて電気的に接続したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記位置決めピンを、前記基板ベース部の基板配設面における前記ヘッドユニット取付部寄りの端部に配置したことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記ヘッドユニット取付部の内部に形成した収納空部内に、前記ヘッドユニット取付部の天井側からヘッドユニット取付部先端側に向けて傾斜案内部を延出し、該傾斜案内部は、その先端部がヘッドユニット取付部先端側から前記基板ベース部側に向けて傾斜し、
前記フレキシブルケーブルの他端側を前記圧力発生素子から起立させた状態の前記ヘッドユニットを前記ヘッドユニット取付部に取り付ける際に、前記フレキシブルケーブルの他端側を、前記傾斜案内部の傾斜に従って前記ヘッドユニット取付部の収納空部側から前記基板ベース部側に案内するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記基板ベース部には、前記配線基板を囲繞する囲繞壁を立設し、
該囲繞壁と前記ヘッドユニット取付部との間に、前記フレキシブルケーブルを挿通する挿通開口部を形成し、
前記囲繞壁によって周囲を囲繞した状態で前記配線基板を前記基板ベース部に配設し、
前記フレキシブルケーブルの他端側を、前記ヘッドユニット取付部の収納空部側から前記挿通開口部内を通して前記基板ベース部側に案内することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記囲繞壁の上部開口を蓋部材により塞いだことを特徴とする請求項４に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記蓋部材は、前記基板ベース部に係止する係止脚部と、前記配線基板に当接可能な長さに設定された基板当接脚部とを、裏面から前記基板ベース部側に向けて延出し、該基板当接脚部の先端を前記配線基板に当接させると共に、前記係止脚部を前記基板ベース部に係止させて前記囲繞壁の上部開口を塞ぐことを特徴とする請求項５に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記蓋部材に、制御装置からの制御ケーブルを挿通する制御ケーブル挿通口を形成し、
該制御ケーブル挿通口の開口縁近傍の蓋部材表面に、前記開口縁を囲むようにトラップ溝を形成したことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記トラップ溝の少なくとも一部が、前記蓋部材表面の縁に通じていることを特徴とする請求項７に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項９】
前記制御ケーブル挿通口の開口縁と前記トラップ溝との間に、遮蔽壁を立設したことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
前記フレキシブルケーブルのケーブル貫通孔に前記位置決めピンを挿通した状態において、前記位置決めピンの先端を加熱して変形させることにより、前記フレキシブルケーブルを前記基板ベース部上に仮留することを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１１】
前記基板ベース部の基板配設面に、前記配線基板の底面が当接される基板当接面が形成された基板当接凸部を突設し、
前記基板ベース部の底面に、前記フレキシブルケーブルの他端側端子部と前記配線基板の基板端子部を接続する際に前記基板ベース部を支持する台座が当接される台座当接面が形成された台座当接凸部を突設し、
該台座当接突部の台座当接面と前記基板当接突部の基板当接面とを平行に揃えたことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力発生素子の変形によって圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、ノズル開口から液滴として吐出させる液体噴射ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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としては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド、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（面発光ディスプレー）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がある。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを吐出し、ディスプレー製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を吐出し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を吐出する。
【０００３】
このような液体噴射ヘッドには種々の形式があるが、広く普及している所謂オン・デマンド方式のものは、リザーバから圧力室を経てノズル開口に至る一連の液体流路をノズル開口に対応した複数備え、圧力発生素子の駆動によって圧力室内の液体に生じた圧力変動を利用してノズル開口から液滴を吐出させる。
【０００４】
この液体噴射ヘッドでは、各圧力発生素子に駆動信号を供給する配線基板（プリント基板）をケースヘッドに備え、ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）、ＣＯＦ（チップ・オン・フィルム）等のテープ状のケーブル（以下、フレキシブルケーブルと称する）を介して配線基板から各圧力発生素子に駆動信号が供給される（例えば、特許文献１参照）。このフレキシブルケーブルは、例えば、ポリイミド等のベースフィルムの表面に銅箔等で導体パターンを形成し、この導体パターンをレジストで被覆した構成とされる。そして、このフレキシブルケーブルの一端側の端子部は圧力発生素子の端子部に接続され、他端側の端子部は配線基板上の基板端子部に接続される。
【０００５】
このような液体噴射ヘッドの製造においては、製造効率の向上や人件費削減の観点からオートメーション化が図られており、配線基板へのフレキシブルケーブルの配線工程（半田付け）についても、機械の自動制御によって行われる。
【０００６】
図９〜１１は、従来の液体噴射ヘッドの製造におけるフレキシブルケーブルの配線基板への接続工程の一例を説明する図である。なお、図９は、液体噴射ヘッドの斜視図、図１０は、液体噴射ヘッドの側面図、図１１は、図１０の一部を拡大して示した要部断面図である。この液体噴射ヘッド７０の製造において、フレキシブルケーブル７１の配線基板７２への接続は、台座（治具）７３上で行われる。この台座７３の上面には、位置決めピン７４が形成されており、この位置決めピン７４は、配線基板７２に設けられた貫通孔７２´とフレキシブルケーブル７１に設けられた貫通孔７１´に挿通して、配線基板７２とフレキシブルケーブル７１の位置決めをするようになっている。
【０００７】
フレキシブルケーブル７１は、その一端部がヘッドユニット７５の圧力発生素子に予め接続され、残りの部分は破線で示すようにヘッドユニット７５から上方に起立した状態に折り曲げられる。さらに、フレキシブルケーブル７１の他端部は、この他端部を配線基板側に折り曲げるためのツール（吸引ツール／図示せず）により吸引されて配線基板７２側に屈曲されるとともに、押圧ツール（図示せず）によって上方から配線基板７２側に押さえ付けられる。この際、貫通孔７１´に位置決めピン７４が挿通することで、フレキシブルケーブル７１側の接続端子部と配線基板７２側の接続端子部とが、互いに位置を合わされた上で重合される。
ここで、フレキシブルケーブル７１が位置決めピン７４から離脱するのを防止するため、両端子部の接続が完了するまでの間、フレキシブルケーブル７１は、押圧ツールによって上方から配線基板側に常に押圧された状態となる。そして、加熱された鏝（ヒートツール）７６によって、重合された端子部分をフレキシブルケーブル７１側から配線基板７２側に押し当てることで、フレキシブルケーブル７１が配線基板７２に接続される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２１１１３１号公報（第５頁、第３図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような液体噴射ヘッドの製造においては、台座７３上に位置決めピン７４が設けられており、この位置決めピン７４は、接続端子部の接続後、フレキシブルケーブル７１と配線基板７２から引き抜かれるので、配線基板７２やフレキシブルケーブル７１を位置決めピン７４に仮留することができなかった。
また、フレキシブルケーブル７１の液体噴射ヘッド７０からの突出長さを、フレキシブルケーブル７１の貫通孔７１´が台座７３上の位置決めピン７４に届く長さに設定する必要がある。このため、フレキシブルケーブル７１の全長を短くするのが困難であり、材料コストの削減が図り難かった。
【００１０】
また、液体噴射ヘッドの搬送中においては、ヘッドの姿勢が常に正常な状態にあるとは限らず、搬送状況によっては、ヘッドが傾いたり、上下が反転等する場合もあり、これにより出荷前の液滴の試し打ち等により液体供給針に残留していた液体が漏れ出し、この漏出液体が配線基板に付着して絶縁不良を生じさせる虞があった。しかし、従来の液体噴射ヘッドにおいては、フレキシブルケーブルと配線基板との端子部を接続するための各種ツールの作業スペースを確保する必要があるため、配線基板の周囲に漏出液体を遮るための壁等を設けることができず、配線基板側への漏出液体の浸入による絶縁不良の対策がし難いという問題もあった。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、フレキシブルケーブルの長さを短くして材料コストの削減を図ると共に、配線基板への漏出液体の浸入を防止することのできる液体噴射ヘッドを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体噴射ヘッドは、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体導入口から共通液体室及び圧力室を通ってノズル開口に至る一連の液体流路が形成され、液体導入口から導入した液体を圧力発生素子を駆動することにより液滴としてノズル開口から吐出するヘッドユニットと、圧力発生素子の素子端子部に一端側端子部が接続されるフレキシブルケーブルと、フレキシブルケーブルを介して圧力発生素子に駆動信号を供給する配線基板と、をケースヘッドに備えた液体噴射ヘッドにおいて、ケースヘッドは、ヘッドユニットを取り付ける箱体状のヘッドユニット取付部と、ヘッドユニット取付部から外側に向けて延在し、配線基板を配設する基板ベース部とにより構成され、配線基板に基板貫通孔を形成し、フレキシブルケーブルの他端側にケーブル貫通孔を形成し、基板ベース部の基板配設面に、基板貫通孔及びケーブル貫通孔に挿通する位置決めピンを立設し、位置決めピンを基板貫通孔に挿通すると共に、ケーブル貫通孔に位置決めピンを挿通することで、フレキシブルケーブルの他端側端子部と配線基板の基板端子部とを合致させて電気的に接続したことを特徴とする。
【００１３】
したがって、位置決めピンの利用自由度が向上する。これにより、例えば、位置決めピンを、フレキシブルケーブルのケーブル貫通孔に対して締り嵌めとなるような形状にし、フレキシブルケーブルを位置決めピンから離脱しにくくするといったことも可能となる。
【００１４】
上記位置決めピンに関し、基板ベース部の基板配設面におけるヘッドユニット取付部寄りの端部に配置した場合には、フレキシブルケーブルのヘッドユニット取付部からの突出長さを短くすることができる。したがって、フレキシブルケーブルの全長を短くすることができ、コストの削減を図ることが可能となる。
なお、本明細書において、基板ベース部の基板配設面におけるヘッドユニット取付部寄りの端部とは、基板ベース部のヘッドユニット取付部側の端からあまり離れない基板配設面上の部分を示すものとし、フレキシブルケーブルの長さをできるだけ短くするという観点から、ヘッドユニット取付部側の端により近い位置に位置決めピンを立設するのが望ましい。
【００１５】
また、ヘッドユニット取付部の内部に形成した収納空部内に、ヘッドユニット取付部の天井側からヘッドユニット取付部先端側に向けて傾斜案内部を延出し、傾斜案内部が、その先端部がヘッドユニット取付部先端側から基板ベース部側に向けて傾斜し、フレキシブルケーブルの他端側を圧力発生素子から起立させた状態のヘッドユニットをヘッドユニット取付部に取り付ける際に、フレキシブルケーブルの他端側を、傾斜案内部の傾斜にしたがってヘッドユニット取付部の収納空部側から基板ベース部側に案内するようにした場合には、フレキシブルケーブルの他端側をヘッドユニット取付部の収納空部側から基板ベース部側に確実に案内することができるので、製造不良の発生を抑え、歩留まりを向上させることが可能となる。また、フレキシブルケーブルの他端側が基板ベース部側に傾倒した状態となるので、フレキシブルケーブルを折り曲げるためのツールが不要となり、これにより、このツールの作業スペースを液体噴射ヘッド上に確保する必要が無くなる。したがって、例えば、配線基板の周囲に囲繞壁を立設する等の液体噴射ヘッドの形状自由度が向上する。
【００１６】
また、基板ベース部に、配線基板を囲繞する囲繞壁を立設し、囲繞壁とヘッドユニット取付部との間に、フレキシブルケーブルを挿通する挿通開口部を形成し、囲繞壁によって周囲を囲繞した状態で配線基板を基板ベース部に配設し、フレキシブルケーブルの他端側を、ヘッドユニット取付部の収納空部側から挿通開口部内を通して基板ベース部側に案内するようにした場合には、万一、インク漏れが発生した場合においても、漏出インクの側方からの配線基板への浸入を囲繞壁が遮り、これにより、漏出インクが配線基板に付着することによる絶縁不良を防止することが可能となる。
【００１７】
そして、囲繞壁の上部開口を蓋部材により塞いだ場合には、漏出インクの上方からの配線基板への浸入を蓋部材が遮り、漏出インクが配線基板に付着することによる絶縁不良をより確実に防止することが可能となる。
【００１８】
蓋部材に関し、基板ベース部に係止する係止脚部と、配線基板に当接可能な長さに設定された基板当接脚部とを、裏面から基板ベース部側に向けて延出し、基板当接脚部の先端を配線基板に当接させると共に、係止脚部を基板ベース部に係止させて前記囲繞壁の上部開口を塞ぐようにした場合には、蓋部材を基板ベース部に確実に取り付けると共に、配線基板を基板ベース部上に確実に固定することが可能となる。
なお、本明細書において、蓋部材の方向は、液体噴射ヘッドに取り付けられた状態での方向を示すものとして用いる。
【００１９】
また、蓋部材に、制御装置からの制御ケーブルを挿通する制御ケーブル挿通口を形成し、制御ケーブル挿通口の開口縁近傍の蓋部材表面に、開口縁を囲むようにトラップ溝を形成した場合には、万一インク漏れが生じた場合においても、蓋部材表面に浸入してきた漏出インクを溝内にトラップし、漏出インクの流れを規制する。したがって、漏出インクが制御ケーブル挿通口内に流れ込んで囲繞壁内に浸入するのを防止することが可能となる。
【００２０】
また、トラップ溝の少なくとも一部を、蓋部材表面の縁に通じて形成した構成を採ると、トラップ溝に漏出インクが蓄積しても、蓋部材の縁から漏出インクが排出される。したがって、トラップ溝から漏出インクが溢れだして制御ケーブル挿通口から囲繞壁内に浸入するのを防止することができる。
【００２１】
また、制御ケーブル挿通口の開口縁とトラップ溝との間に、遮蔽壁を立設した構成を採ると、トラップ溝から溢れだした漏出インクや、トラップ溝にトラップされなかった漏出インクが制御ケーブル挿通口側に流れるのを遮蔽壁によって遮ることができる。これにより、漏出インクが制御ケーブル挿通口から囲繞壁内に浸入するのをより確実に防止することができる。
【００２２】
また、フレキシブルケーブルのケーブル貫通孔に位置決めピンを挿通した状態において、位置決めピンの先端を加熱して変形させることにより、フレキシブルケーブルを基板ベース部上に仮留するようにした場合には、フレキシブルケーブルが位置決めピンから離脱するのをより確実に防止することができ、これにより、液体噴射ヘッドの組み立て時において、押圧ツールによってフレキシブルケーブルを基板ベース部上に常に押さえ付けておく必要がなくなり、製造効率が向上する。
【００２３】
さらに、基板ベース部の基板配設面に、配線基板の底面が当接される基板当接面が形成された基板当接凸部を突設し、基板ベース部の底面に、フレキシブルケーブルの他端側端子部と配線基板の基板端子部を接続する際に基板ベース部を支持する台座が当接される台座当接面が形成された台座当接凸部を突設し、台座当接突部の台座当接面と基板当接突部の基板当接面とを平行に揃えると、配線基板の底面を基板当接凸部の基板当接面に当接させた状態で配線基板を基板ベース部に配設し、台座当接凸部の台座当接面に台座を当接させた状態でフレキシブルケーブルの他端側端子部と配線基板の基板端子部とを接続する際に、配線基板、基板ベース部、及び、台座の間のがたつきを抑制し、接続不良等の不具合を防止することができる。したがって、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１（以下、記録ヘッド１と略す）を右前上方から見た分解斜視図、図２は、記録ヘッド１を右後下方から見た分解斜視図、図３は、記録ヘッド１を真上から見た平面図である。なお、図３において、（ａ）は、記録ヘッド１に蓋部材が取り付けられていない状態の平面図、（ｂ）は、記録ヘッド１に蓋部材が取り付けられた状態の平面図を示している。また、図４は、図３（ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図、図５は、図３（ｂ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。なお、説明の便宜上、供給針ベース部８側を記録ヘッド１の前方、基板ベース部１０側を記録ヘッド１の後方とし、ノズル列直交方向を左右方向として説明する。
【００２５】
記録ヘッド１は、インク（本発明の液体の一種）を吐出して画像等を記録するために用いられるものであり、図示しないインクカートリッジ内のインクを記録ヘッド１内に導入するインク供給針２と、圧力発生素子として機能する圧電振動子３を有するヘッドユニット４と、フレキシブルケーブル５を介して圧電振動子３に駆動信号を供給する配線基板６と、をケースヘッド７に備えて概略構成される。
【００２６】
ケースヘッド７は、複数のインク供給針２を左右横並びに配設する供給針ベース部８と、この供給針ベース部８の底面から下方に向けて延出した前後左右の壁により内部に収納空部９´を形成した樹脂製の箱体状部材であり、開口した先端面にヘッドユニット４を取り付けるヘッドユニット取付部９と、このヘッドユニット取付部９の後壁から外側（後方）に向けて供給針ベース部８と略平行に延在し、配線基板６を配設する基板ベース部１０とを有する。本実施形態においては、ケースヘッド７の材料として、例えば、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）樹脂等の熱可塑性樹脂にガラス繊維を混入して強度を向上させたものを使用している。
【００２７】
供給針ベース部８は、左右方向（ノズル列直交方向）に長尺な板状部材であり、インク供給針２を配設する部分である。この供給針ベース部８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、このインク供給針２の先端部には、インク供給針２の内外を連通するインク導入孔が複数穿設されており、これらのインク導入孔（液体導入口）を通じてインクカートリッジ内に貯留されたインクが記録ヘッド１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、供給針ベース部８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、左右横並びに配設される。
【００２８】
供給針ベース部８には、前後方向（ノズル列方向）の両縁部からそれぞれカートリッジ装着壁１１ａ，１１ｂが立設されており、このカートリッジ装着壁１１ａ，１１ｂには、各インク供給針２に対応するインクカートリッジの装着時において、インクカートリッジを定位置に案内して保持するためのガイドリブ１２が複数形成されている。本実施形態においては、合計４つのインクカートリッジが装着され、このガイドリブ１２は、カートリッジ装着壁１１ａ，１１ｂの片側で２本１組、両側で４本１組となって１つのインクカートリッジを案内・保持するため、カートリッジ装着壁１１ａ，１１ｂには、それぞれ８本ずつ、両方で合計１６本のガイドリブ１２が形成されている。
【００２９】
ヘッドユニット取付部９は、インク供給針２からヘッドユニット４にインクを供給するためのインク供給路の一部を収納空部９´内に形成した部材である。この収納空部９´には、フレキシブルケーブル５の大部分が収納される。このフレキシブルケーブル５は、圧電振動子３に駆動信号を供給するための配線パターンが形成されたフィルム状の配線部材であり、一端側には、圧電振動子３の素子端子部（図示せず）と電気的に接続される一端側端子部１３が形成され、他端側には、配線基板６の基板端子部１４と電気的に接続される他端側端子部１５が形成されている。また、フレキシブルケーブル５には、ケーブル貫通孔５´が穿設されており、同様に、後述する配線基板６にも、基板貫通孔６´が設けられている。そして、この基板貫通孔６´とケーブル貫通孔５´との位置を合致させると、基板端子部１４の各端子と他端側端子部１５の各端子との互いの位置が合致するように各部の寸法が設定されている。
【００３０】
また、ヘッドユニット取付部９の収納空部９´内には、供給針ベース部８の底面、即ち、ヘッドユニット取付部９の天井側から先端側（ヘッドユニット４取付面側）に向けて延出する案内リブ１６が形成されている。この案内リブ１６は、本発明の傾斜案内部として機能するものであり、先端部がヘッドユニット取付部９先端側から基板ベース部１０側に向けて傾斜しており、基板ベース部１０側の傾斜終端１６´（図７参照）が、後述する囲繞壁３５の挿通開口部３６を通じて基板ベース部１０側に臨むように形成されている。即ち、この案内リブ１６は、ヘッドユニット取付部９へのヘッドユニット４の取付時において、フレキシブルケーブル５の他端側を、ヘッドユニット取付部９の収納空部９´内から基板ベース部１０側に案内するようになっている。
【００３１】
ヘッドユニット４は、アクチュエータユニット１８と流路ユニット１９とから構成されており、アクチュエータユニット１８と流路ユニット１９とを重ね合わせた状態で一体化してある。アクチュエータユニット１８は、ノズル開口に対応する圧力室を形成した圧力室プレート、連通口を形成した連通口プレート、及び、圧電振動子３を実装した振動プレート（何れも図示せず）を積層し、焼成等により一体化することで構成されている。
【００３２】
流路ユニット１９は、インク供給口２０とリザーバの圧力変動を緩和するコンプライアンス部２１とを形成した供給口プレート２２、複数のリザーバ２３（共通液体室）を形成したリザーバプレート２４、及び、複数のノズル開口を列設してなるノズル列２５が形成されたノズルプレート２６を積層して一体化することで構成されている。なお、本実施形態においては、これらの各プレート部材を、熱溶着性のフィルムを用いて接続するが、熱溶着性フィルムに限定されるものではなく、各プレート部材を接着できるものであればよい。
【００３３】
アクチュエータユニット１８の圧電振動子３は、所謂撓み振動モードの圧電振動子であり、この圧電振動子３を駆動、即ち、撓み振動させると、圧力室の容積が変化し、ノズル開口からインク滴が吐出される。圧電振動子３には、駆動電極に駆動信号を給電するための素子端子部（図示せず）が形成されており、この接続端子にフレキシブルケーブル５の一端側端子部１３が半田付け等によって電気的に接続される。ここで、圧電振動子３に一端側端子部１３が接続されたフレキシブルケーブル５は、圧電振動子３に対して起立した状態に折り曲げられる。そして、ヘッドユニット４は、ノズルプレート２６を下側にした姿勢でヘッドユニット取付部９の先端側（底面）に取り付けられ、ヘッドカバー２７によって縁部が保護されるようになっている。
【００３４】
次に、基板ベース部１０と配線基板６について説明する。この基板ベース部１０は、左右方向（ノズル列直交方向）に長尺な矩形の板状部材であり、上面（基板配設面）に配線基板６を配設する。この配線基板６は、ヘッドユニット４の圧電振動子３に供給する各種駆動信号用の電気部品が実装されると共に、フレキシブルケーブル５の他端側端子部１５と接続される基板端子部１４が形成された基板である。また、配線基板６は、コネクタ３１を備えており、このコネクタ３１には、制御装置からのＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）等の制御ケーブル（何れも図示せず）の先端が挿入されるようになっている。
【００３５】
基板ベース部１０には、基板配設面上に配設した状態における配線基板６のヘッドユニット取付部９側、即ち、基板ベース部１０の前端から上方に起立する第１起立壁３２と、この第１起立壁３２とは配線基板６を挟んで反対側、即ち、基板ベース部１０の後端から上方に起立する第２起立壁３３と、第１，第２起立壁３２，３３の左右端部同士を接続する起立側壁３４，３４とが立設されている。そして、第１起立壁３２、第２起立壁３３、及び、起立側壁３４，３４によって、配線基板６の周囲を囲繞する囲繞壁３５が形成されている。この囲繞壁３５は、万一インク漏れが生じた場合に、配線基板６への側方からの漏出インクの浸入を防止する。これにより、漏出インクが配線基板６に付着することによる絶縁不良を抑制することができる。
【００３６】
囲繞壁３５とヘッドユニット取付部９との間、即ち、第１起立壁３２には、挿通開口部３６が開設されており、フレキシブルケーブル５の他端側をヘッドユニット取付部９の収納空部９´側から挿通開口部３６に通して基板ベース部１０側（囲繞壁３５内）へ案内できるようになっている。
また、基板ベース部１０には、起立側壁３４，３４の外側に位置し、基板ベース部１０の左右方向の両縁から上方に起立する基板ベース側壁３７が立設されている。この基板ベース側壁３７の基端部分（基板ベース部１０側）には、後述する蓋部材５２を取り付けるための矩形状に切り欠いた係止受け部３９が形成されている。
【００３７】
基板ベース部１０の基板配設面には、部分的に上方に向けて凸状に隆起した基板当接凸部４２が突設されている（図７参照）。配線基板６は、この基板当接凸部４２の上面（基板当接面）４２´に当接した状態で、基板ベース部１０上に配設されるようになっている。また、この基板当接凸部４２とは反対側の基板ベース部１０の底面には、部分的に下方に向けて凸状に隆起した台座当接凸部４３が突設されている。この台座当接凸部４３の下面（台座当接面）４３´には、配線基板６の基板端子部１４にフレキシブルケーブル５の他端側端子部１５を接続（半田付け）する際に、基板ベース部１０を下方から支持するための治具（台座）が当接する部分である。
本実施形態においては、これらの当接凸部４２，４３の高さを約０．１ｍｍとしている。また、この基板当接凸部４２の基板当接面４２´と台座当接凸部４３の台座当接面４３´とを、例えば、両面研磨装置等でラップ加工を施すことにより高精度で平行に揃えている。これにより、配線基板６の基板端子部１４にフレキシブルケーブル５の他端側端子部１５を接続する際、配線基板６、基板ベース部１０、及び、台座の間のがたつきを抑制し、接続不良等の不具合を防止することができる。したがって、歩留まりを向上させることができる。
【００３８】
図６は、図３（ａ）における領域Ｘを拡大した平面図であり、図７は、図５における領域Ｚを拡大した要部断面図である。なお、図６，７においては、基板ベース部１０に蓋部材５２は取り付けられていない状態となっている。同図に示すように、基板ベース部１０には、基板配設面におけるヘッドユニット取付部９寄りの端部に、先端を上方に突出させた姿勢で位置決めピン４４を立設している。図８は、位置決めピン４４を説明する図であり、（ａ）は位置決めピン４４の平面図、（ｂ）は位置決めピン４４の側面図である。同図に示すように、位置決めピン４４の先端は、先細りとなるように面取りし、配線基板６の基板貫通孔６´とフレキシブルケーブル５のケーブル貫通孔５´に通し易いようにしてある。そして、この位置決めピン４４は、これらの貫通孔５´，６´に挿通することで、フレキシブルケーブル５の他端側端子部１４と配線基板６の基板端子部１５とを合致させた状態で、配線基板６とフレキシブルケーブル５を基板ベース部１０上に位置付けるようになっている。
【００３９】
また、位置決めピン４４には、基端（下端）側から先端（上端）側に亘って断面三角形状のリブ４５が形成されている。このリブ４５の突出端から、リブ４５とは位置決めピン４４の径中心に対して反対側の位置決めピン４４の端まで（以下、説明の便宜上、この方向を締り嵌め方向という）の長さＮはフレキシブルケーブル５のケーブル貫通孔５´の直径よりも若干長く設定されている。本実施形態においては、ケーブル貫通孔５´の径が約１．０５ｍｍで、位置決めピン４４の締り嵌め方向の長さは、それよりも若干長め（例えば、１．１０ｍｍ）に設定されている。即ち、位置決めピン４４は、ケーブル貫通孔５´に対して締り嵌めするようになっている。これにより、フレキシブルケーブル５が位置決めピン４４から離脱し難くなるので、押圧ツール等によりフレキシブルケーブル５を基板ベース部１０側に常に押さえ付けておく必要がなくなり、製造効率が向上するとともに、他のツールの作業スペースを確保することができる。そして、周囲を囲繞壁３５で囲まれた狭いスペースにおいても、半田付けツール（ヒートツール）によってフレキシブルケーブル５の他端側端子部１５と配線基板６の基板端子部１４とを支障なく接続（半田付け）することができる。
【００４０】
また、図８（ａ）に示すように、位置決めピン４４は、締り嵌め方向とは直交する方向の両側を切り欠いた形状とされており、ケーブル貫通孔５´に挿通する際に、ケーブル貫通孔５´が、締り嵌め方向に引っ張られて撓み、締り嵌め方向とは直交する方向に縮む、即ち、この方向にケーブル貫通孔５´の径が短くなるのを許容するようになっている。つまり、位置決めピン４４は、締り嵌め方向とは直交する方向の寸法Ｍが、ケーブル貫通孔５´の変形分を許容可能な長さに設定されている。これにより、フレキシブルケーブル５のケーブル貫通孔５´に位置決めピン４４が通し易くなると共に、挿通の際に、ケーブル貫通孔５´の近傍が破れる等の不具合を防止することができる。
【００４１】
上記囲繞壁３５の後側（ヘッドユニット取付部９とは反対側）、即ち、第２起立壁３３の約半分の高さの部分から、フレーム後壁４７が断面略Ｌ字状に延出している。また、基板ベース側壁３７，３７には、その上端から側方に向けて延出するフレームベース部４８，４８が形成されており、このフレームベース部４８，４８の両縁からは、フレーム側壁４９，４９が上方に立設されている。また、フレームベース部４８，４８上のフレーム側壁４９，４９の内側には、第２フレーム側壁５０，５０が上方に立設されている。これらのフレーム後壁４７、フレームベース部４８，４８、フレーム側壁４９，４９、及び、第２フレーム側壁５０，５０が、フレーム部５１を構成する。このフレーム部５１は、カートリッジホルダ部（図示せず）が装着される部分である。
【００４２】
ここで、本実施形態の記録ヘッド１は、基板ベース部１０に蓋部材５２を取り付けて囲繞壁３５の上部開口を塞ぐようになっている。この蓋部材５２は、ケースヘッド７と同様に樹脂製の板状部材であり、長尺方向の長さが基板ベース側壁３７，３７間の長さとほぼ等しく、短尺方向の長さがカートリッジ装着壁１１ｂとフレーム後壁４７との間の距離とほぼ等しく設定されている。この蓋部材５２は、短尺方向の両縁から下方、即ち、基板ベース部１０側に向けて略直角に屈曲した屈曲部５３，５３が形成されており、この屈曲部５３，５３は、第１起立壁３２とカートリッジ装着壁１１ｂとの間の溝、及び、第２起立壁３３とフレーム後壁４７との間の溝に入り込んで嵌合するようになっている。また、この蓋部材５２は、長尺方向の両縁から下方、即ち、基板ベース部１０側に向けて係止脚部５４，５４を延出しており、この係止脚部５４，５４の先端部には、部分的に外側に突出した係止爪片５５，５５が形成されている。この係止爪片５５，５５は、基板ベース側壁３７，３７の係止受け部３９，３９に係止して、蓋部材５２を基板ベース部１０に固定するようになっている。
【００４３】
また、蓋部材５２は、その裏面において、係止脚部５４，５４よりも長尺方向の内側の位置から基板ベース１０側に向けて基板当接脚部５６，５６を延出している。この基板当接脚部５６，５６は、その基端から先端までの長さが、蓋部材５２を基板ベース部１０に取り付けた状態において配線基板６に当接することができる長さ、即ち、囲繞壁３５の高さから配線基板６の厚さ分短くした長さに設定されている。また、この基板当接脚部５６，５６間の距離は、配線基板６の長尺方向の長さよりも若干短く設定されている。つまり、基板ベース１０に、配線基板６を配置した状態で蓋部材５２を取り付けると、基板当接脚部５６，５６が配線基板６に当接すると共に、係止脚部５４，５４の係止爪片５５，５５が、基板ベース側壁３７，３７の係止受け部３９，３９に係止した状態で、囲繞壁３５の上部開口を塞ぐようになっている。これにより、蓋部材５２を基板ベース部１０に確実に取り付けると共に、配線基板６を基板ベース部１０上に確実に固定することが可能となる。
【００４４】
この蓋部材５２によって、囲繞壁３５の上部開口を塞ぐことにより、万一、供給針ベース部８側でインク漏れが生じた場合においても、漏出インクの上方からの配線基板６への浸入をこの蓋部材５２が遮り、漏出インクが配線基板６に付着することによる絶縁不良をより確実に防止することが可能となる。
【００４５】
また、蓋部材５２には、基板ベース部１０上に取り付けられた状態において配線基板６のコネクタ３１の丁度真上にあたる位置に、制御装置からの制御ケーブルを挿通する制御ケーブル挿通口５７が厚さ方向を貫通して形成されている。これにより、基板ベース部１０に蓋部材５２を取り付けた状態においても、制御装置からの制御ケーブルを、制御ケーブル挿通口５７に通して配線基板６のコネクタ３１に装着することができるようになっている。また、図３（ｂ）に示すように、制御ケーブル挿通口５７の開口縁の近傍の蓋部材５２表面に、断面矩形状に窪ませたトラップ溝５８が、制御ケーブル挿通口５７の開口縁に沿って形成されている。このトラップ溝５８は、制御ケーブル挿通口５７の供給針ベース部８側に位置し、蓋部材５２の長尺方向の両端に亘って延在するトラップ溝５８ａと、このトラップ溝５８ａとは制御ケーブル挿通口５７を挟んで反対側に位置し、蓋部材５２の長尺方向の両端に亘って延在するトラップ溝５８ｂと、制御ケーブル挿通口５７の蓋部材５２長尺方向の両側に位置し、一端側がトラップ溝５８ｂに連通するトラップ溝５８ｃ，５８ｄとにより構成されている。
【００４６】
このトラップ溝５８は、万一、供給針ベース部８側においてインク漏れが発生し、漏出インクが基板ベース部１０側に浸入した場合に、この漏出インクを溝内に落とし込み、即ち、トラップして、漏出インクの流れ方向を規制し、ケーブル挿通口５７から囲繞壁３５内に漏出インクが浸入するのを抑制するようになっている。また、漏出インクがトラップ溝５８に蓄積してきても、トラップ溝５８ａ又は５８ｂによって蓋部材５２の長尺方向両側に排出されるようになっている。そして、排出された漏出インクは、係止脚部５４又は基板ベース側壁３７等を伝って、囲繞壁３５と基板ベース側壁３７との間に流れ出る。
【００４７】
配線基板６は、前述したように囲繞壁３５によって周囲を囲繞され、且つ、囲繞壁３５の上部開口は蓋部材５２により塞がれているので、囲繞壁３５と基板ベース側壁３７との間に流れ出た漏出インクが配線基板８側に浸入することは困難である。また、この漏出インクは、基板ベース側壁３７の係止受け部３９の切欠から基板ベース部１０の外側へとさらに排出されるようになっている。
【００４８】
また、制御ケーブル挿通口５７とトラップ溝５８ａとの間の蓋部材５２表面には、上方に向けて起立した遮蔽壁５９が立設されている。この遮蔽壁５９は、例えば、トラップ溝５８ａから溢れ出した漏出インクや、トラップ溝５８ａにトラップされなかった漏出インクが、制御ケーブル挿通口５７側に流れるのを遮るようになっている。
したがって、万一インク漏れが生じた場合においても、トラップ溝５８と遮蔽壁５９によって、囲繞壁５３内への漏出インクの浸入を阻止し、漏出インクが配線基板８に付着することによる絶縁不良を一層確実に防止することができる。
【００４９】
次に、配線基板６とフレキシブルケーブル５との端子部の接続について説明する。なお、以下の説明においては、基板ベース部１０の台座当接凸部４３の台座当接面４３に、基板ベース部１０を下方から支持する台座（図示せず）が常に当接した状態であるものとして説明する。
まず、配線基板６を、その底面を基板当接凸部４２の基板当接面４２´に当接させると共に、基板貫通孔６´に位置決めピン４４を挿通し、且つ、囲繞壁３５によって周囲を囲繞された状態で、基板ベース部１０上に配設する。
次に、ヘッドユニット４をヘッドユニット取付部９に取り付ける。上述したように、一端側端子部１３が圧電振動子３の素子端子部に接続されたフレキシブルケーブル５の他端側は、圧電振動子３、即ち、ヘッドユニット４に対して起立した状態に折り曲げられており、この状態でヘッドユニット４をヘッドユニット取付部９の先端側に取り付けると、フレキシブルケーブル５の他端側は、案内リブ１６の傾斜にしたがって、ヘッドユニット取付部９の収納空部９´側から挿通開口部３６を通って基板ベース部１０側へと案内される。
【００５０】
ヘッドユニット４をヘッドユニット取付部９に取り付けた状態において、フレキシブルケーブル５の他端側は、案内リブ１６によって基板ベース部１０側に若干傾倒した姿勢にされる。そして、この傾倒した部分を押圧ツールが上方から基板ベース部１０側に押圧すると、フレキシブルケーブル５のケーブル貫通孔５´に位置決めピン４４が挿通し、他端側端子部１５の端子位置と配線基板６の基板端子部１４の端子位置とが合致した状態で、フレキシブルケーブル５の他端側が配線基板６上に重合される。本実施形態においては、上述したように、位置決めピン４４は、ケーブル貫通孔５´に対して締り嵌めとなっているので、押圧ツールによる押圧を解除しても位置決めピン４４からフレキシブルケーブル５が離脱し難くなっている。
【００５１】
そして、この状態において、フレキシブルケーブル５の他端側端子部１５と配線基板６の基板端子部１４との重合部分を、ヒートツールによって加熱することによって両者を電気的に接続、即ち、半田付けする。ここで、本実施形態におけるヒートツールの温度は約４００度であり、また、位置決めピン４４は、約１２０度の熱で変形するようになっている。これにより、半田付けの際に、ヒートツールの熱によって位置決めピン４４の先端が加熱されて変形し、フレキシブルケーブル５を基板ベース部１０に仮留した状態にする。これにより、一層フレキシブルケーブル５が位置決めピン４４から離脱し難くすることができる。これにより、押圧ツールによってフレキシブルケーブル５を基板ベース部１０上に常に押さえ付けておく必要がなくなり、他のツールの作業スペースが確保できると共に、製造効率が向上する。
【００５２】
フレキシブルケーブル５の他端側端子部１５と配線基板６の基板端子部１４とを接続したならば、蓋部材５２を、基板当接脚部５６の先端を配線基板６に当接させる共に、屈曲部５３，５３を第１起立壁３２とカートリッジ装着壁１１ｂとの間の溝及び第２起立壁３３とフレーム後壁４７との間の溝に嵌合させ、且つ、係止脚部５４，５４の係止爪片５５，５５を基板ベース側壁３７，３７の係止受け部３９，３９に係止させた状態で、基板ベース部１０に取り付けることで、囲繞壁５３の上部開口を塞ぐ。
【００５３】
以上のように、位置決めピン４４を基板ベース部１０上に設けたので、従来のように治具（台座）に位置決めピンを設けた場合と比較して、位置決めピン４４の利用自由度が向上し、上述のように、位置決めピン４４を、フレキシブルケーブル５のケーブル挿通孔５´に対して締り嵌めとなるような形状にしてフレキシブルケーブル５が位置決めピン４４から離脱し難くしたり、位置決めピン４４の先端を加熱して変形させることにより、配線基板６とフレキシブルケーブル５を基板ベース部１０上に仮留するといったことも可能となる。
また、位置決めピン４４を、基板ベース部１０におけるヘッドユニット取付部９側寄りの端部に立設したので、フレキシブルケーブル５の他端側のヘッドユニット取付部９側からの突出長さをより短くすることができる。したがって、フレキシブルケーブル５の全長を短くすることができ、材料コストの削減を図ることが可能となる。
【００５４】
また、ヘッドユニット取付部９の収納空部９´内に案内リブ１６を設けたので、ヘッドユニット４をヘッドユニット取付部９に取り付ける際に、フレキシブルケーブル５の他端側を、案内リブ１６の傾斜に従ってヘッドユニット取付部９の収納空部９´内から基板ベース部１０側に確実に案内することができるので、組み立て不良の発生を抑え、歩留まりを向上させることが可能となる。
また、フレキシブルケーブル５の他端側が案内リブ１６によって基板ベース部１０側に傾倒した状態となるので、フレキシブルケーブル５を基板ベース部１０側に折り曲げるためのツールが不要となり、このツールの作業スペースを記録ヘッド１上に確保する必要が無くなる。したがって、配線基板６を囲繞する囲繞壁３５を立設することができる等の記録ヘッド１の形状自由度が向上する。
【００５５】
ところで、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００５６】
例えば、圧力発生素子に関し、上記実施形態においては、圧電振動子を例示したが、これに限定されるものではない。圧力発生素子は、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得るものであればよく、例えば、電気機械変換素子の一種である磁歪素子であってもよいし、圧力室内のインクを突沸させる発熱素子であってもよい。
【００５７】
また、トラップ溝５８に関し、上記実施形態においては、トラップ溝５８ａ，５８ｂが蓋部材５２の縁に通じて形成した例を示したが、少なくとも一部のトラップ溝が蓋部材５２の縁に通じていれば良い。但し、上記実施形態においては、トラップ溝５８が、遮蔽壁５９によって、蓋部材５２表面における前半（トラップ溝５８ａ）と後半（トラップ溝５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ）に区画されているので、区画領域毎に何れかのトラップ溝５８が蓋部材の縁に通じていることが好ましい。
【００５８】
また、位置決めピン４４に関し、上記実施形態においては、リブ４５を、位置決めピン４４の後端に形成した例を示したが、これに限らず、位置決めピン４４の前端や、位置決めピン４４の左右方向の一端側等、他の位置に設けることができる。また、リブ４５を一つだけ設けた例を示したが、これに限らず、リブ４５を複数設けることもできる。また、位置決めピン４４にリブ４５を設けずに、位置決めピン４４の直径を、ケーブル貫通孔５´の直径よりも大きく設定し、位置決めピン４４自体で、ケーブル貫通孔５´に対して締り嵌めするようにしてもよい。何れにしろ、要は、位置決めピン４４の形状がケーブル貫通孔５´に対して締り嵌めとなるものであればよい。
【００５９】
なお、上記実施形態では、インクジェット式記録ヘッドに本発明を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、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ディスプレー、ＦＥＤ等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップの製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式記録ヘッドを右前上方から見た分解斜視図である。
【図２】インクジェット式記録ヘッドを右後下方から見た分解斜視図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、インクジェット式記録ヘッドを真上から見た平面図である。
【図４】図３（ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３（ｂ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図３（ａ）における領域Ｘを拡大した平面図である。
【図７】図５における領域Ｚを拡大した要部断面図である。
【図８】（ａ）は、位置決めピンの平面図であり、（ｂ）は、位置決めピンの左側面図である。
【図９】従来の液体噴射ヘッドの斜視図である。
【図１０】従来の液体噴射ヘッドの側面図である。
【図１１】図１０の一部を拡大して示した要部断面図である。
【符号の説明】
１…記録ヘッド，５…フレキシブルケーブル，６…配線基板，１０…基板ベース部，４４　位置決めピン
【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】
2004122517.tif 000010
【図９】
2004122517.tif 000011
【図１０】
2004122517.tif 000012
【図１１】
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