(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエネルギー発生部を有するアクチュエータが選択的に駆動することで液滴を吐出する液滴吐出ヘッドに、前記アクチュエータの複数の表面電極に駆動信号を出力する配線部材が積層された液滴吐出装置であって、
前記配線部材は、絶縁性を有する基材と、前記基材の一方面に設けられた複数の導線材と、前記導線材を覆い絶縁性を有する被覆材とを有し、
前記導線材は、前記複数の表面電極に積層して接続される複数の電極ランドを有し、
前記被覆材は、前記各電極ランドをそれぞれ露出させる第１開口部を有する第１被覆層と、前記第１被覆層を覆い前記各第１開口部にそれぞれ連通する複数の第２開口部を有する第２被覆層とからなり、
前記各第２開口部は、前記各表面電極にそれぞれ対応して開口し、その開口周縁が前記第１開口部の開口周縁よりも大きくなっており、
前記積層方向から見て、前記表面電極の面積は前記電極ランドの露出する面積よりも大きく、前記表面電極は前記電極ランドの外部へ部分的に突出するように配設され、かつ、前記第２開口部は前記表面電極のうち前記電極ランドの外部へ部分的に突出した部分に重なっており、
前記表面電極と前記電極ランドとは、前記第１開口部及び前記第２開口部を通じてハンダが介在した状態で接続されていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記第１開口部と前記第２開口部とにより形成されるスペースの容積は、前記ハンダが占める容積以外の余剰スペースを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記表面電極における前記電極ランドとの対向面の一部に、前記対向面の面積よりも小さい面積を有する接続端子が設けられており、
前記電極ランドと前記接続端子とが前記ハンダを介して接続されることで、前記電極ランドと前記表面電極とが導通されており、
前記ハンダのうち前記接続端子上からはみ出した余剰分が、前記表面電極上に沿って広がっていると共に、前記ハンダを囲むように前記第２開口部が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記ハンダは、前記第１開口部及び第２開口部を通じて前記接続端子と前記電極ランドとの間に介在した状態で、その間から溢れ出た余剰のハンダが前記表面電極の前記外部に部分的に突出した領域まで広がっていることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記表面電極は、前記複数のエネルギー発生部に個別に接続された状態で所定方向に延在する略帯状で、前記延在方向に直交する列方向に沿って複数列配置された複数の個別表面電極と、前記複数のエネルギー発生部に共通して接続されたコモン表面電極とを備え、
前記電極ランドは、前記個別表面電極に対応する前記個別電極ランドと、前記コモン表面電極に対応する前記コモン電極ランドとを備え、
前記接続端子は、前記個別表面電極における前記個別電極ランドとの対向面の一部に設けられた個別接続端子と、前記コモン表面電極における前記コモン電極ランドとの対向面の一部に設けられたコモン接続端子とを備え、
前記個別接続端子は、前記個別表面電極の長さよりも短く、前記列方向に沿った千鳥状となるように、前記各個別表面電極の長さ方向の一端部又は他端部に交互に配置され、
前記個別電極ランドは、前記個別接続端子に対応して千鳥状に複数列配置され、前記複数の導線が前記各個別電極ランドの間隙を通って配線されており、
前記ハンダのうち前記個別接続端子からはみ出した余剰分が、前記個別表面電極上の長さ方向に沿って広がり、前記第２開口部の開口周縁のうち前記個別接続端子とは反対側の端部まで逃げることができるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記コモン表面電極は、前記アクチュエータの表面において前記複数の個別表面電極を挟んだ両側に形成され、前記コモン表面電極の上に、複数のコモン接続端子が間隔をあけて設けられており、
前記コモン電極ランドに対応する前記第２開口部が、前記個別電極ランドに対応する第２開口部と略同一面積で開口していることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記表面電極と、これに対応する前記第１被覆層の前記第１開口部とが複数設けられており、
前記第１被覆層は、隣り合う前記各第１開口部の間において前記基材を連続して被覆するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記表面電極と、これに対応する前記第２被覆層の前記第２開口部とが複数設けられており、
前記第２被覆層は、前記アクチュエータと対向する領域において、隣り合う前記各第２開口部の間おいて前記第１被覆層を連続して被覆するように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
複数のエネルギー発生部を有するアクチュエータが選択的に駆動することで液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記アクチュエータの複数の表面電極に駆動信号を出力する配線部材とを備えた液滴吐出装置の製造方法であって、
前記配線部材の基材の表面に複数の導線材を配設する工程と、
前記基材上に、前記複数の導線材の複数の電極ランドをそれぞれ露出させる複数の第１開口部を有する第１被覆層を形成する工程と、
前記第１被覆層上に、前記各第１開口部にそれぞれ連通し且つ前記各表面電極にそれぞれ対応して開口し、その開口周縁が前記第１開口部の開口周縁よりも大きい第２開口部を有する第２被覆層を形成する工程と、
前記第１開口部における前記電極ランド上にハンダのバンプを配置する工程と、
前記電極ランドを前記表面電極に前記ハンダのバンプを介して対向させるように、前記配線部材を前記アクチュエータに積層する工程と、
積層された前記配線部材を前記アクチュエータに向けて加圧及び加熱し、前記電極ランドと前記表面電極との間をハンダが介在した状態で接続する工程と、を備え、
前記積層方向から見て、前記表面電極の面積は前記電極ランドの露出する面積よりも大きく、前記表面電極は前記電極ランドの外部へ部分的に突出するように配設され、かつ、前記第２開口部は前記表面電極のうち前記電極ランドの外部へ部分的に突出した部分に重なっていることを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
【請求項１０】
前記表面電極上における前記電極ランドと対応する位置に、前記表面電極の対向面の面積よりも小さい面積を有する接続端子を設ける工程をさらに備え、
前記電極ランドと前記接続端子とを前記ハンダを介して接続することで、前記電極ランドと前記表面電極とを導通させることを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出装置の製造方法。
【請求項１１】
前記接続する工程において、前記接続端子と前記電極ランドとは、その間にハンダをした状態で、その間からあふれ出たハンダが前記表面電極上に広がるように加圧加熱することを特徴とする請求項１０に記載の液滴吐出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ等のような液滴吐出装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置の一例としてのインクジェットプリンタは、インクタンクから供給されるインク滴をノズルから記録用紙に向けて吐出するインクジェットヘッドを備えている。このインクジェットヘッドには、例えば特許文献１のように複数のノズルからインク滴を吐出させる流路ユニットと、そのインク滴を吐出させるための圧力を発生するアクチュエータ（例えばPZT）が設けられており、そのアクチュエータの最上面に設けられた複数の表面電極と、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)やＣＯＦ(Chip On Film)などのフレキシブル配線部材の電極ランドとが、その間にハンダなどの導電性接着剤を介して接続されている。
【０００３】
また、インクジェットヘッドのようなアクチュエータや流路ユニットを備えた状態でフレキシブル配線部材とのハンダ接合を行う場合、リフロー工程のような高温環境下でハンダの溶融を行うとアクチュエータや流路ユニットへの熱影響が大きいためあまり好ましくない。また、アクチュエータ表面の凹凸やフレキシブル配線部材の反りがあるため、電極間距離にバラツキがあり、溶融させたハンダを電極間に確実に接合させるためには、リフローではなく、特許文献１のようにバーヒーターなどで配線部材の上方から加熱押圧させてハンダ高さのバラツキを吸収させることで接合させている（特許文献１の図７参照）。
【０００４】
ところで、一般的に電子機器などの電極間をハンダ等で接続する場合には、加熱溶融されたハンダやハンダペーストを、その電極間に介在させることで接続されるが、この電極間から余分なハンダがはみだして、他の電極部に移動し、ショート等の問題を誘発させることがある。そのため、余剰ハンダによるショートの防止を図るために従来より様々な提案がなされてきた。
【０００５】
例えば、特許文献２の電子回路ユニットのハンダ付け構造では、互いに接続されるべく上下に積層された、各パターンを有する回路基板とマザー基板とは、各パターンを保護する第１および第２レジスト層をそれぞれ有し、その一部を除去して各ランドが設けられ、各レジスト層の間に、各電極ランドを囲むように配置された絶縁材からなる壁部が配置されており、ランドに配置されたハンダがリフロー工程で溶融し、余剰のハンダが壁部により漏出しないようになっている。
【特許文献１】特開２００７−２０３４８２号公報
【特許文献２】特開２００４−７９８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、特許文献１にあるようなインクジェットヘッドは、小型かつノズルの多チャンネル化、高密度化が進み、それに対応して複数の表面電極が、限られたアクチュエータの表面面積の中で高密度配置されるため、互いに隣接する表面電極間の距離は非常に幅狭で、表面電極と電極ランド間の余剰のハンダが漏出すると、隣接する表面電極間に容易に到達して表面電極間をショートさせる可能性がさらに高まる。
【０００７】
また、特許文献２では、その文献中の図５のように、マザー基板５８の第２ランドを囲むような第２レジスト層１２および壁部１３が配置され、第１ランドに設けられたハンダを、壁部１３および第２レジスト層１２で保持しうる役割を果たしているが、特許文献２のインクジェットヘッドのアクチュエータ（マザー基板にあたる）上の表面電極（第２ランドにあたる）においては、表面電極が高密度配置であり、隣接する電極間が非常に幅狭であることから、アクチュエータ上に第２レジスト層１２または壁部１３にあたるような構成を設けることは現実的ではなく、電極の信頼性も危ぶまれる。そのため、アクチュエータ表面にむき出しに配置されている表面電極と電極ランド間から余剰のハンダが流れてショートする問題の解決が一層望まれていた。
【０００８】
また、特許文献２の構造の場合、上下に積層された各電極ランドが互いに同一面積であり、高密度化することにより、電極ランドとレジストと壁部とで形成されるハンダ空間が小さくなる。つまり、ハンダの接続面積（ランドの露出部と電極表面）が非常に小さくなり、微小径（微少量）のハンダを設置させる必要がある。しかしながら、ハンダ量が微少量であるがために、その量にバラツキが生じやすいといった問題もあった。
【０００９】
また、ランドの接続面積が小さくなり、ハンダ量が微小となることで、十分に表面電極と接合されていなかったり、前述したアクチュエータの凹凸やフレキシブル配線部材の反り、また電極表面の汚れなど、ランドと表面電極との間の距離のバラツキをハンダによって吸収させて機械的電気的に十分な接合をすることが困難になる。また、逆にハンダ量が多くなってしまうと、ランドと端子間のハンダ空間が小さくなっているため、壁部を越して漏出する危険性があり、隣接する表面電極間の距離が幅狭なため、ショートを起こしやすい。
【００１０】
また、インクジェットヘッドにおいては、ハンダ溶融に加熱押圧させるために、加熱温度が低かったり、加圧の力に偏りがあった場合、機械的な接合強度が不十分となり、使用中または製造工程中に剥離してしまったり、ハンダの接合状態にばらつきが生じやすくなる。逆に加熱温度が高かったり、加圧の力が強い場合、積層されて対向する表面電極の間からハンダがアクチュエータ表面に漏れ出して、すぐ隣に隣接する表面電極に到達してショートしやすくなる。
【００１１】
このように多チャンネル高密度配置されたインクジェットヘッドにおいては、その接続するハンダ空間（接続面積）が小さくなることにより、ハンダ量や、加熱加圧の調節が困難で、特許文献２のような構成を有しても、接続状態のバラツキを調整して隣接する電極間で生じるショートを完全に防止することはできない。
【００１２】
そこで本発明は、配線部材の電極ランドを液滴吐出ヘッドのアクチュエータの表面電極にハンダ付けする際に生じるショートを好適に防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る液滴吐出装置は、複数のエネルギー発生部を有するアクチュエータが選択的に駆動することで液滴を吐出する液滴吐出ヘッドに、前記アクチュエータの複数の表面電極に駆動信号を出力する配線部材が積層された液滴吐出装置であって、前記配線部材は、絶縁性を有する基材と、前記基材の一方面に設けられた複数の導線材と、前記導線材を覆い絶縁性を有する被覆材とを有し、前記導線材は、前記複数の表面電極に積層して接続される複数の電極ランドを有し、前記被覆材は、前記各電極ランドをそれぞれ露出させる第１開口部を有する第１被覆層と、前記第１被覆層を覆い前記各第１開口部にそれぞれ連通する複数の第２開口部を有する第２被覆層とからなり、前記各第２開口部は、前記各表面電極にそれぞれ対応して開口し、その開口周縁が前記第１開口部の開口周縁よりも大きくなっており、前記積層方向から見て、前記表面電極の面積は前記電極ランドの露出する面積よりも大きく、前記表面電極は前記電極ランドの外部へ部分的に突出するように配設され、かつ、前記第２開口部は前記表面電極のうち前記電極ランドの外部へ部分的に突出した部分に重なっており、前記表面電極と前記電極ランドとは、前記第１開口部及び前記第２開口部を通じてハンダが介在した状態で接続されていることを特徴とする。
【００１４】
前記構成によれば、積層方向から見て、表面電極の面積は電極ランドの露出する面積よりも大きく、かつ、表面電極は電極ランドの外部へ部分的に突出（延出）しているので、表面電極と電極ランドとは、ハンダが介在した状態で接続されるとともに、ハンダが多い場合でも、そのハンダの余剰分は溶融時に表面電極に沿って広がることとなる。さらに、第２開口部は、表面電極に向けて開口し、その開口周縁が第１開口部の開口周縁よりも大きいため、第２開口部が電極ランドよりも大きい表面電極に沿ったハンダ収容空間を区画し、その空間内で溶融したハンダが受け止められることとなる。したがって、溶融したハンダが隣接する表面電極の間まで流れてショートしてしまうのを好適に防止することが可能となる。また、溶融したハンダは、電極ランドの露出面積よりも大きい表面電極に沿って広がることができるので、ハンダと表面電極との接合面積が十分に確保され、接合強度の向上にも寄与することができる。
【００１５】
前記第１開口部と前記第２開口部とにより形成されるスペースの容積は、前記ハンダが占める容積以外の余剰スペースを含んでいてもよい。
【００１６】
前記構成によれば、例えば、ハンダ付け時におけるハンダ量にばらつきがあったり、アクチュエータや配線部材の反り、また加圧力が大きくなるなどしても、溶融したハンダが、余剰スペースにより捕獲され、外部に漏出するのを防ぐことができ、ハンダ付け時における接続状態のバラツキに対応することができる。
【００１７】
前記表面電極における前記電極ランドとの対向面の一部に、前記対向面の面積よりも小さい面積を有する接続端子が設けられており、前記電極ランドと前記接続端子とが前記ハンダを介して接続されることで、前記電極ランドと前記表面電極とが導通されており、前記ハンダのうち前記接続端子上からはみ出した余剰分が、前記表面電極上に沿って広がっていると共に、前記ハンダを囲むように前記第２開口部が配置されていてもよい。
【００１８】
前記構成によれば、溶融したハンダが接続端子上からはみ出しても、そのはみ出した余剰分は、表面電極に沿って広がって第２開口部により受け止められることとなる。よって、溶融したハンダが隣接する表面電極の間をショートするのを防止することができる。
【００１９】
前記ハンダは、前記第１開口部及び第２開口部を通じて前記接続端子と前記電極ランドとの間に介在した状態で、その間からあふれ出た余剰のハンダが前記表面電極の前記外部に部分的に突出した領域まで広がっていてもよい。
【００２０】
前記構成によれば、溶融したハンダが、接続端子と電極ランドとの間に介在した状態でその間からあふれだしても、余剰分のハンダが表面電極の積層方向から見て電極ランドより部分的に外部に突出した領域に沿って広がることができ、ハンダとの接合面積が大きくなるため、表面電極とランドとの電気的接続が確実になされるとともに機械的接続も確実になり、剥離等がおきにくい。
【００２１】
前記表面電極は、前記複数のエネルギー発生部に個別に接続された状態で所定方向に延在する略帯状で、前記延在方向に直交する列方向に沿って複数列配置された複数の個別表面電極と、前記エネルギー発生部に共通に接続されたコモン表面電極とを備え、前記電極ランドは、前記個別表面電極に対応する前記個別電極ランドと、前記コモン表面電極に対応する前記コモン電極ランドとを備え、前記接続端子は、前記個別表面電極における前記個別電極ランドとの対向面の一部に設けられた個別接続端子と、前記コモン表面電極における前記コモン電極ランドとの対向面の一部に設けられたコモン接続端子とを備え、前記個別接続端子は、前記個別表面電極の長さよりも短く、前記列方向に沿った千鳥状となるように、前記各個別表面電極の長さ方向の一端部又は他端部に交互に配置され、前記個別電極ランドは、前記個別接続端子に対応して千鳥状に複数列配置され、前記複数の導線が前記各個別電極ランドの間隙を通って配線されており、前記ハンダのうち前記個別接続端子からはみ出した余剰分が、前記個別表面電極上の長さ方向に沿って広がり、前記第２開口部の開口周縁のうち前記個別接続端子とは反対側の端部まで逃げることができるように構成されていてもよい。
【００２２】
前記構成によれば、個別接続端子及び個別電極ランドが千鳥状に配列されているため、電極ランドを複数列に多数配置しながらも、隣接する電極ランドの隙間を広く確保することができる。よって、配線部材において個別導線を各個別電極ランドの間隙を通って配線させやすくなり、高密度化を図ることができる。また、溶融するハンダの余剰分は、個別接続端子が設けられた個別表面電極上に沿って、個別接続端子側からその反対側の第２開口部の周縁端まで逃げて捕獲されるようになっているため、電気的かつ機械的な接合を確実にしながら、高密度に隣接する個別表面電極同士のショートを防止することができる。
【００２３】
前記コモン表面電極は、前記アクチュエータの表面において前記複数の個別表面電極を挟んだ両側に形成され、前記コモン表面電極の上に、複数のコモン接続端子が間隔をあけて設けられており、前記コモン電極ランドに対応する前記第２開口部が、前記個別電極ランドに対応する第２開口部と略同一面積で開口していてもよい。
【００２４】
前記構成によれば、コモン表面電極上に複数のコモン接続端子が設けられており、それらコモン接続端子は互いにショートしても構わないが、敢えてコモン電極ランドに対応する第２開口部の面積を個別電極ランドに対応する第２開口部と略同一面積に形成することで、コモン電極ランドと個別電極ランドとの間でハンダの形態が均一化され、全体として配線部材とアクチュエータとの間の電気的かつ機械的接続状態が安定する。また、例えば、フォトリソグラフィにより第２被覆層において第２開口部を形成する場合には、コモン電極ランドと個別電極ランドとで第２開口部の面積が略同一であるため、フォトマスクに同じマスクパターンを用いることができ、製造が容易となる。
【００２５】
前記表面電極と、これに対応する前記第１被覆層の前記第１開口部とが複数設けられており、前記第１被覆層は、隣り合う前記各第１開口部の間において前記基材を連続して被覆するように形成されていてもよい。
【００２６】
前記構成によれば、隣り合う各第１開口部の間に第１被覆層の欠落がなく、配線部材の強度が向上するので、ある第１開口部に対応するエネルギー発生部のエネルギーが、それに隣接する第１開口部に対応するエネルギー発生部に配線部材を介して伝達されてしまうことが抑制され、いわゆるクロストーク現象を防止することができる。
【００２７】
前記表面電極と、これに対応する前記第２被覆層の前記第２開口部とが複数設けられており、前記第２被覆層は、前記アクチュエータと対向する領域において、隣り合う前記各第２開口部の間において前記第１被覆層を連続して被覆するように形成されていてもよい。
【００２８】
前記構成によれば、隣り合う各第２開口部の間に第１被覆層の欠落がなく、配線部材の強度が向上するので、ある第２開口部に対応するエネルギー発生部のエネルギーが、それに隣接する第２開口部に対応するエネルギー発生部に配線部材を介して伝達されてしまうことが抑制され、いわゆるクロストーク現象をより確実に防止することができる。また、配線部材のアクチュエータと対向しない領域においては、第２被覆層を設けないようにすることで、配線部材の柔軟性を確保することもできる。
【００２９】
また、本発明の液滴吐出装置の製造方法は、複数のエネルギー発生部を有するアクチュエータが選択的に駆動することで液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記アクチュエータの複数の表面電極に駆動信号を出力する配線部材とを備えた液滴吐出装置の製造方法であって、前記配線部材の基材の表面に複数の導線材を配設する工程と、前記基材上に、前記複数の導線材の複数の電極ランドをそれぞれ露出させる複数の第１開口部を有する第１被覆層を形成する工程と、前記第１被覆層上に、前記各第１開口部にそれぞれ連通し且つ前記各表面電極にそれぞれ対応して開口し、その開口周縁が前記第１開口部の開口周縁よりも大きい第２開口部を有する第２被覆層を形成する工程と、前記第１開口部における前記電極ランド上にハンダのバンプを配置する工程と、前記電極ランドを前記表面電極に前記ハンダのバンプを介して対向させるように、前記配線部材を前記アクチュエータに積層する工程と、積層された前記配線部材を前記アクチュエータに向けて加圧及び加熱し、前記電極ランドと前記表面電極との間をハンダが介在した状態で接続する工程と、を備え、前記積層方向から見て、前記表面電極の面積は前記電極ランドの露出する面積よりも大きく、前記表面電極は前記電極ランドの外部へ部分的に突出するように配設され、かつ、前記第２開口部は前記表面電極のうち前記電極ランドの外部へ部分的に突出した部分に重なっていることを特徴とする。
【００３０】
前記方法によれば、積層方向から見て、表面電極の面積は電極ランドの露出する面積よりも大きく、かつ、表面電極は電極ランドの外部へ部分的に突出しているので、電極ランドに設けたハンダ量が多くても、そのハンダの余剰分は溶融時に表面電極に沿って広がることとなる。さらに、第２開口部は、表面電極に向けて開口し、その開口周縁が第１開口部の開口周縁よりも大きいため、第２開口部が電極ランドよりも大きい表面電極に沿ったハンダ収容空間を区画し、その空間内で溶融したハンダが受け止められることとなる。したがって、加圧および加熱の調整による偏りや、ハンダの量のばらつきなどがあっても、溶融したハンダが隣接する表面電極の間をショートしてしまうのを好適に防止することが可能となる。
【００３１】
前記表面電極上における前記電極ランドと対応する位置に、前記表面電極の対向面の面積よりも小さい面積を有する接続端子を設ける工程をさらに備え、前記電極ランドと前記接続端子とを前記ハンダを介して接続することで、前記電極ランドと前記表面電極とを導通させていてもよい。
【００３２】
前記方法によれば、電極ランドが表面電極上の接続端子に対してハンダ接続されることで、電極ランドと表面電極とが確実に導通し、接続端子上からはみ出したハンダの余剰分は第２開口部により外部に漏れないように捕獲されるため、表面電極間のショートを好適に防止することができる。
【００３３】
前記接続する工程において、前記接続端子と前記電極ランドとは、その間にハンダをした状態で、その間からあふれ出た余剰分のハンダが前記表面電極上に広がるように加圧加熱させてもよい。
【００３４】
前記方法によれば、溶融したハンダが、接続端子と電極ランドとの間に介在した状態でその間からあふれだした余剰分のハンダを表面電極上に広がるように加圧加熱するので、ハンダの接続面積が広くなり、表面電極とランドとの電気的接続が確実になされるとともに機械的接続も確実にすることができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、溶融したハンダが隣接する表面電極の間をショートしてしまうのを好適に防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係る液滴吐出装置の実施形態をインクジェットプリンタを一例として説明する。なお、以下の説明では、インクジェットプリンタのインクを吐出するインクジェットヘッドからインクを吐出する方向を下方とし、その反対側を上方とする。
【００３７】
図１は本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタ１の正面図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１には、左右のフレーム２，３に支持されたガイドシャフト４が図１の左右方向に延設されており、このガイドシャフト４によりキャリッジ５が左右方向（走査方向：Ｘ方向）にスライド移動可能に支持されている。キャリッジ５は、左右方向に往復移動するタイミングベルト（図示せず）に接合されており、モータ（図示せず）によりタイミングベルトが往復移動させられるとキャリッジ５が左右方向に往復走査する。
【００３８】
キャリッジ５の上面側には、例えば４色のインク（ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー）にそれぞれ対応する４つのインクタンク６が設けられ、図示しない各インクのインクカートリッジからインクチューブを介してインクタンク６にインクが独立して供給されている。キャリッジ５の下面側には、流路ユニット８とアクチュエータ９とからなるインクジェットヘッド７が支持フレーム１０を介して取り付けられており、インクジェットヘッド７のアクチュエータ９には配線部材１１の一端側が接合されている。インクジェットヘッド７の下方には、印刷領域において記録用紙１２を支持するプラテン１３が配置されている。そして、キャリッジ５がＸ方向に往復走査され、そのＸ方向に直交するＹ方向（図２参照）に搬送される記録用紙１２に対してインクジェットヘッド７からインクが下方に吐出される。
【００３９】
図２は図１に示すインクジェットプリンタ１のインクジェットヘッド７及び配線部材１１の分解斜視図である。図２に示すように、インクジェットヘッド７は、複数枚のプレートが積層された流路ユニット８と、その流路ユニット８に対して重ねて接着される圧電駆動式のアクチュエータ９とを備えている。流路ユニット８は、下面側に開口したノズル２８ａ（図３参照）から下向きにインク（液体）が吐出される構成となっている。流路ユニット８のその長手方向（Ｙ方向）の上面の片側にはインク供給口１５が形成されており、インクジェットヘッド７がキャリッジ５に塔載されたときに、インクタンク６の図示しないインク流出口と連通して、インクタンク６から流路ユニット８内に各インクが供給される。
【００４０】
また、インク供給口１５には、供給されたインクに混入した塵を除去するためのフィルタ１５ａが被せられている。アクチュエータ９の上面には、インクを吐出するための駆動電圧を圧電シート４１〜４４（図３参照）に印加するための表面電極５０，５１が形成されており、これに外部機器との電気的接続を行うための可撓性を有する平坦な配線部材１１の一端側が重ねて配置され電気的に接合されている。配線部材１１には、印刷データに基づいてアクチュエータ９を選択的に駆動させるための駆動信号を出力する駆動ＩＣチップ１４が実装されている。
【００４１】
図３は図２に示すIII−III線断面の要部拡大図である。図３に示すように、インクジェットヘッド７の流路ユニット８は、圧力室プレート２０、第１スペーサプレート２１、絞りプレート２２、第２スペーサプレート２３、第１マニホールドプレート２４、第２マニホールドプレート２５、ダンパープレート２６、カバープレート２７、及びノズルプレート２８が、この順に上方から積層されて互いに接着された構成となっている。
【００４２】
これらのうち、ノズルプレート２８はポリイミド等の樹脂シートで、それ以外の各プレート２１〜２７は４２％ニッケル合金鋼板（４２合金）等の金属板であり、平面視で何れも長方形状を成し、各々５０〜１５０μｍ程度の肉厚を有している。各プレート２０〜２７には、電解エッチング、レーザ加工、又はプラズマジェット加工等により、インク流路を構成する開孔又は凹部が形成されている。
【００４３】
流路ユニット８において最下層に位置するノズルプレート２８には、微小径の多数の液滴噴射用のノズル２８ａ（ノズル径２０μｍ）が、ノズルプレート２８における長辺方向（Ｙ方向）に沿って微小間隔に多数個穿設されている。このノズル２８ａは、長辺方向（Ｙ方向）に平行な５列に適宜間隔で配列されている。つまり、複数のノズル４は、各インク色ごとにＹ方向に沿って多数個穿設されており、そのノズル列がＸ方向に沿って配置されている。
【００４４】
流路ユニット８における最上層に位置する圧力室プレート２０は、多数の圧力室孔２０ａが、ノズル２８ａの列に対応して５列配列されている。これら圧力室孔２０ａは、圧力室プレート２０の短辺方向（Ｘ方向）に沿う平面視細長形状であり、圧力室プレート２０の板厚を貫通して形成されていて、その長手方向がノズル２８ａの列と直交する方向（Ｘ方向）に沿うように配置されている。この圧力室孔２０ａは、上方からアクチュエータ９が積層され、下方から第１スペーサプレート２１が積層されることにより、圧力室３１（液体室）を形成する。
【００４５】
第１スペーサプレート２１には圧力室孔２０ａの一端部に連通する連通孔２１ａが形成され、第２スペーサプレート２３には連通孔２３ａが形成され、これらのプレート２１，２３間に介在する絞りプレート２２には絞り孔２２ａが形成されている。この絞り孔２２ａの一端部は第１スペーサプレート２１の連通孔２１ａに連通し、他端は第２スペーサプレート２３の連通孔２３ａに連通している。これら連通孔２１ａ，２３ａ及び絞り孔２２ａによって、圧力室３１と後述する共通液室３５とを連通させる絞り通路３３が形成されている。また、各圧力室孔２０ａの他端部は、第１スペーサプレート２１、絞りプレート２２、第２スペーサプレート２３、２枚のマニホールドプレート２５、２６、ダンパープレート２６及びスペーサプレート２７に、穿設されている微小径の各連通孔を介して、ノズルプレート２８の各ノズル２８ａに連通する液体流路３６を形成している。
【００４６】
第２スペーサプレート２３の下層に位置する第１マニホールドプレート２４および第２マニホールドプレート２５には、圧力室孔２０ａが列方向（Ｙ方向）に配置された位置に対応する下方位置にて、圧力室孔２０ａの配列方向（Ｙ方向）に沿って延設されたマニホールド孔２４ａ、２５ａを有している。マニホールド孔２４ａ、２５ａは、ノズル列および圧力室列に対応して、５列配置されている。２枚のマニホールドプレート２４,２５を積層し、且つ、その上面を第２スペーサプレート２３で覆い、下面をダンパープレート２６で覆うことにより、合計５つの共通液室３５が形成される。このマニホールド孔２４ａは、絞り通路３３を介して圧力室３１に連通すると共に、マニホールド孔２４ａ、２５ａの長手方向の一端部が、圧力室プレート２０から第２スペーサプレート２３に至る各プレート２０〜２３の長手方向（Ｙ方向）の一側に、上下に一位置対応させて貫通形成されたインク供給口１５に連通している。
【００４７】
ダンパープレート２６は、その共通液室３５との対向面とは反対側の面であって各共通液室３５の位置に対応する箇所を下方から窪ませて薄肉に形成した５つのダンパー壁２６ａを有している。そして、このダンパープレート２６に、カバープレート２７が下方から積層接着されることでダンパ室を形成し、更にこのカバープレート２７に、複数のノズル２８ａとなる孔を有するノズルプレート２８が下方から積層接着されるようになっている。
【００４８】
なお、液体供給路３４がそれぞれ４つ設けられているのに対して、ダンパ室、共通液室２４ａ、２５ａ、ノズル２８ａ、圧力室３１ａが５つ設けられているのは、ブラックインク用の液体供給口３４が、２つの共通液室２４ａ、２５ａ、および２つのノズル列、圧力室列にブラックインクが供給するように構成されていて、ブラックインクがその他のカラーインクに比べて使用頻度が高いことによるものである。
【００４９】
このようなプレート２０〜２８を積層接着することで形成される流路ユニット８には、インクタンク６に連通するインク供給口（図示せず）から、共通液室３５、絞り通路３３、圧力室３１、及びノズル通路３６を経てノズル２８ａに至るインク流路が形成されている。
【００５０】
アクチュエータ９は、平面視で略同一の矩形状に形成された多数枚の圧電シート４０〜４５と絶縁性を有するトップシート４６とが積層接着されて構成されている。圧電シート４０〜４５は、夫々の厚みが略３０μｍ程度のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のセラミックス材料から構成されている。平面視矩形の板状に形成されたアクチュエータ９は、流路ユニット８の外形寸法よりも小さく形成されている。図２に示されているように、アクチュエータ９は、後述する個別電極４７の位置と圧力室３１の位置とが対応し、かつインク供給口１５が上方に表出するように流路ユニット８の上面に接合される。このように圧電アクチュエータ９を流路ユニット８に接合することで、各圧力室３１は、アクチュエータ９によって覆われる。
【００５１】
各圧電シート４０〜４５のうち、複数の圧力室３１を覆う最下層の圧電シート４０と、圧電シート４０から上方へ数えて偶数番目の圧電シート４１，４３の上面（広幅面）には、各圧力室３１の位置に個別に対応するよう配置されたＸ方向に長い平面視細長形状の多数の個別電極４７が、圧力室３１に対応して平面視で重なるよう印刷形成されている。個別電極４７は、流路ユニット８のＹ方向に列状に形成され、かつ、それと直交する方向（Ｘ方向）に複数列配列している。また、最下層の圧電シート４０から上方へ数えて奇数番目の圧電シート４０，４２，４４の上面には、積層方向から見て（平面視）、個別電極４７を列ごとに略全てを覆うように配置されたコモン電極４８が印刷形成されている。個別電極４７とコモン電極４８とは、最下層のセラミックス層４０を除いて、少なくとも１つのセラミックス層を挟んで交互に配置され、互いに対向している。
【００５２】
そして、アクチュエータ９における各々の個別電極４７と流路ユニット８における各々の圧力室３１を対向させて、流路ユニット８とアクチュエータ９が接着・固定される。圧電シート４１〜４４のうち個別電極４７とコモン電極４８とで積層方向に挟まれた部分がエネルギー発生部４９となる。つまり、ＩＣチップから駆動電圧が個別電極４７とコモン電極４８間に選択的に印加されると、対応する個別電極４７に対応した、圧電シート４１〜４４のエネルギー発生部４９に電界が作用して積層方向の歪み変形が発生する。エネルギー発生部４９が変形すると、この変位が最下層の圧電シート４０が対応する圧力室３１内へ突出するため、圧力室３１の内圧が上昇し、インクを吐出する圧力が圧力波を発生させ、内部のインクに伝播してノズル通路３６を通じてノズル２８ａからインクが外部へ吐出される。
【００５３】
図４は図２に示すインクジェットヘッド７のアクチュエータ９の一部分解斜視図である。図４に示すように、アクチュエータ９の上面には、配線部材１１とアクチュエータ９の内部の各個別電極４７とコモン電極４８とを導通させるための複数の個別表面電極５０及びコモン表面電極５１(厚み：約０．１μｍ）が形成されている。個別表面電極５０は、平面視でＸ方向に細長形状（厚み：約０．１μｍ、長さ：約１０００μｍ、幅：約１５０μｍ）で圧力室３１と重なるように設けられており、アクチュエータ９の上面には圧力室３１と同数の個別表面電極５０が、圧力室３１と対応してＸ、Ｙ方向に配列し隣接する個別表面電極５０間が非常に幅狭に設けられている。また、コモン表面電極５１は、アクチュエータ９の上面における個別表面電極５０の集合を挟んだ両端部（短辺）に沿って帯状に形成されている。個別表面電極５０は、エネルギー発生部４９（図３参照）に後述する個別に接続された状態で、コモン表面電極５１はエネルギー発生部４９に共通に接続されるとともに、グランドに接地されている。
【００５４】
また、各個別表面電極５０の上面の端部には、平面視で個別表面電極５０の面積よりも小さい面積を有する個別接続端子５２（厚み：約１０μｍ、長さ：約３５０μｍ、幅：約１５０μｍ）が設けられている。個別接続端子５２は、Ｘ方向において個別表面電極５０の長さよりも短く、Ｙ方向に沿って個別表面電極５０のＸ方向の一端部と他端部の交互に形成されるように千鳥状に配置されている。また、帯状のコモン表面電極５１上にも複数のコモン接続端子５３（厚み：約１０μｍ、長さ：約３５０μｍ、幅：約１５０μｍ）が間隔をあけて設けられている。各接続端子５２，５３は、それぞれ配線部材１１の後述する個別電極ランド６１とコモン電極ランド６３と対応する位置にそれぞれ設けられていて、各個別電極ランド６１およびコモン電極ランド６３とハンダ等の導電性ろう材とがより接合しやすくするために設けられている。個別表面電極５０及びコモン表面電極５１は、Ａｇ−Ｐｄ系の導電材を用いてスクリーン印刷で形成されており、個別接続端子５２及びコモン接続端子５３は、ガラスフリットを含むＡｇ系の導電材を用いて個別表面電極５０及びコモン表面電極５１上に印刷形成されている。なお、図示しないが、アクチュエータの表面電極上には、配線部材１１との位置決め用の位置決めマークがスクリーン印刷されている。
【００５５】
また、アクチュエータ９には、特開２００５−３２２８５０号公報に記載の公知の構成と同様に、図４及び図７に示すようにトップシート４６から最下層の個別電極用の圧電シート４１までを上下に貫通する断面円形状の共通電極用スルーホール４６ｂが形成されている。この共通電極用スルーホール４６ｂ内には、導電材を充填もしくは塗布してなる中継配線が設けられている。圧電アクチュエータ９の上面のコモン表面電極５１が設けられている位置において共通電極用スルーホール４６ｂが開口し、中継配線によって積層方向に並ぶ各コモン電極４８とコモン表面電極５１とが導通される。なお、中継配線が圧電シート４１、４３、４５上で断線しないように、その上面においても導電材部６６が帯状に設けられている。
【００５６】
さらに圧電アクチュエータ９には、トップシート４６から積層する複数の圧電シートのうちコモン電極用の圧電シート４２までを上下に貫通する断面円形状の複数の個別電極用スルーホール４６ａが形成され、図４にあるようにＹ方向に列方向に沿って配列されている。この個別電極用スルーホール４６ａ内にもコモン電極用スルーホール４６ｂと同様に中継配線が設けられている。個別電極用スルーホール４６ａは、トップシート４６においては、圧電アクチュエータ９の上面の各個別表面電極上の千鳥状に配置された各個別電極用端子の位置（直下）に開口されている。つまり、トップシート４６の個別電極用スルーホール４６ａは、Ｘ方向に千鳥状に貫通形成されている。
【００５７】
このとき、トップシート４６のすぐ下面に積層されている圧電シート４５には、各個別電極用スルーホール４６ａがＹ方向に列方向に沿って配列されていて、圧電シート４５の上面には、トップシート４６の千鳥状に形成された個別電極用スルーホール４６ａに接続するように中継用電極が印刷されている。つまり、圧電シート４６は、個別表面電極５０と個別電極４７とを電気的に接続するための中継用の調整層となっている。なお、コモン電極用の圧電シート４２、４５上面の個別電極用スルーホール４６ａの周辺には、コモン電極を設ける代わりにコモン電極と独立して島状に個別の導電パターンが敷設されている。これによって個別電極用が断線しないと共に、共通電極５１と個別電極５２とが互いに電気的に独立した状態（非導通の状態）に保たれる。
【００５８】
個別電極用スルーホール４６ａは、各個別表面電極５０上の各個別接続端子５２の直下に開口されるように配置される。各個別表面電極５０は、Ａｇ−Ｐｄ系で材料で形成されているため、後述する配線部材１１の個別電極ランド６１との接続のための溶融したハンダ５８が個別接続端子５１からはみ出て表面電極５０上に流れると個別表面電極５０の銀がハンダ内に拡散して溶け込むために個別表面電極５０上の銀が消失するという所謂銀食われ現象が起こり、個別表面電極５０が破断して電気的に断線する可能性がある。そのため、個別電極用スルーホール４６ａを個別表面電極５０上に設けられた個別接続端子５２の直下に開口するようにすることで、断線を防止している。なお、コモン電極用スルーホール４６ｂは、コモン電極５１がグランドに接地されて電気的に障害がおきないため、コモン表面電極５１上に開口され導通されていればよく、コモン接続端子５３の直下でなくてもよい。
【００５９】
個別表面電極５０及びコモン表面電極５１をアクチュエータ９のトップシート４６に印刷形成し、他のセラミックス層からなる圧電シート４０〜４５と積層して焼成する際、個別表面電極５０及びコモン表面電極５１は変質して後述するハンダ５８のバンプとの接合性が悪くなるため、アクチュエータ９を焼成した後に個別表面電極５０及びコモン表面電極５１の上に個別接続端子５２及びコモン接続端子５３を追加的に印刷している。
【００６０】
図５は図２に示す配線部材１１の下面図である。図６は図２に示す配線部材１１のアクチュエータ９への接合を説明する側面図である。図７は図２に示す配線部材１１の個別電極ランド６１がアクチュエータ９の個別接続端子５２に接合される前の要部断面図である。図８は図２に示す配線部材１１の個別電極ランド６１がアクチュエータ９の個別接続端子５２に接合される前の要部平面図である。図９（ａ）は図２に示す配線部材１１の個別電極ランド６１がアクチュエータ９の個別接続端子５２に接合された後のＹ方向断面図、（ｂ）はＸ方向断面図である。
【００６１】
配線部材１１は、その一端側がアクチュエータ９の最上層の上面と電気的に接続され、他端側はＹ方向に引き出され、その引き出された方向の配線部材１１上に駆動回路を内装するＩＣチップ１４を実装している。また、配線部材１１には、外部からの制御信号をＩＣチップ１４に入出力してアクチュエータ９に伝達するための複数の導線６０ａ、６０ｂが配設されている。なお、配線部材１１およびアクチュエータ９は、図示していない位置決めマークがそれぞれ形成され、アクチュエータ９側の位置決めマークと位置決めされることでアクチュエータ９が積層接合されている。
【００６２】
図５〜図７に示すように、配線部材１１は、フレキシブルな帯状の基材５５と、基材５５の下面に設けられた導線材６４と、導線材６４を覆い絶縁性を有する被覆材５９とを有している。基材５５は、電気絶縁性および可撓性を有した合成樹脂材（例えば、ポリイミド樹脂。厚み３８μｍ）などからなり、その下面の導線材６４（厚み８μｍ）は、銅箔からなる複数の導線６０ａ、６０ｂ、コモン導線６２、および、個別電極ランド６１、コモン電極ランド６３がフォトレジスト等により形成されている。導線材６４は、駆動ＩＣチップ１４の入力側に個別入力導線６０ａ、出力側に個別出力導線６０ｂが駆動ＩＣチップに接続されている。コモン導線６２は、グランド電位に保持され、配線部材１１の幅方向（Ｙ方向）の両端側を長手方向（Ｘ方向）に沿って配線部材１１の他端まで帯状に延びて引き出されている。
【００６３】
個別電極ランド６１およびコモン電極ランド６３は、アクチュエータの個別接続端子５２およびコモン接続端子５３に対応する位置に形成されていて、個別電極ランド６１は、Ｙ方向に千鳥状に延びて配列されるとともにＸ方向に５列配列されていて、コモン電極ランド６３は、Ｙ方向に適宜距離をおいて列状に配列されている。各ランド６１、６２は、各導線６０ａおよび６２と接続されている。複数の個別出力導線６０ａは、各個別電極ランド６１の間隙を通って駆動ＩＣチップ１４まで配線され、個別入力導線６０ｂは、駆動ＩＣチップから配線部材の他端の端子部まで接続されている。
【００６４】
また、被覆材５９は、電気絶縁性および可撓性を有した感光性ソルダレジストからなり、導線材６４（導線とランド）および基材５５の略全面を覆う第１被覆材５６（厚み１５μｍ）と、第１被覆層５６をさらに覆う第２被覆層５７（厚み１５μｍ）とを有している。なお、第２被覆層５７は、アクチュエータと対向して接合する位置のみに形成されており、アクチュエータとの接合境界から他端側へ引き出された部分には、形成されていない。
【００６５】
個別電極ランド６１と個別接続端子５２および個別表面電極との電気的接続に関する構成および接続手順について、図７から図９を用いて説明する。
【００６６】
図７及び図８に示すように、第１被覆層５６には、複数の個別電極ランド６１を露出させるＹ方向に細長円形状の第１開口部５６ａ（例えば、長さ：約２００μｍ、幅：約１５０μｍ）が複数形成されている。第１開口部５６ａは、平面視で個別電極ランド６１よりも若干小さい面積（ＸまたはＹ方向の幅寸法が小さい）に形成されており、第１被覆層５６が個別電極ランド６１のＸ方向の両端部を若干覆った状態で、個別電極ランド６１のその露出部分にハンダなどの導電性材料のバンプ電極５８が設けられ、個別電極端子５２と接合される。なお、第１開口部５６ａは、その開口により表出した露出部分が、個別電極端子５２の対向する表面面積よりやや小さいか、略同一程度となっているのがよい。また、第１開口部５６ａは、個別電極ランド６１の配列に対応して、Ｙ方向に千鳥状に、Ｘ方向に５列配列されている。なお、第１被覆層５６は、Ｘ方向、Ｙ方向に隣り合う第１開口部５６ａの間において基材５５を連続して被覆するように形成されている。
【００６７】
第２被覆層５７には、第１開口部５６ａに連通し且つアクチュエータの個別表面電極５０に向けて開口するＸ方向に細長円形状の第２開口部５７ａが形成されている。第２開口部５７ａは、個別表面電極５０の配列に対応して、Ｙ方向に列状に、Ｘ方向に５列配列されている。なお、第２被覆層５７は、アクチュエータと対向する領域におけるＸ方向、Ｙ方向の隣り合う第２開口部５７ａの間で第１被覆層５６を連続して被覆するように形成されている。
【００６８】
第２開口部５７ａは、平面視で個別表面電極５０よりＸ方向およびＹ方向にわずかに長く（図８参照）なっていて（例えば、長さ：１０５０μｍ、幅：２００μｍ）、各表面電極と各ランドとを対応して配線部材１１をアクチュエータに積層した際に、第２開口部５７ａの周縁部（Ｙ方向断面視で両端５７ａ１、Ｘ方向断面視で両端５7ａ２。図９（ａ）（ｂ）参照）が、個別表面電極５０を囲う壁部となっている。また、第２開口部５７ａは、その開口周縁が第１開口部５６ａの開口周縁よりも大きく形成されており、つまり、積層方向から見て（平面視）、個別表面電極５０の面積（配線部材１１と対向している表面の面積）は個別電極ランド６１の露出している面積よりも大きくなっている。
【００６９】
具体的には、個別電極ランド６１は個別表面電極５０のＸ方向の一端側もしくは他端側に配置された個別接続端子５２に重なる位置に設けられており、個別表面電極５０は積層方向から見て（平面視）、個別電極ランド６１の外部へ（Ｘ方向へ）部分的に突出（延出）するように配設されている。即ち、第１開口部５６ａが、平面視で個別表面電極５０よりわずかにＸ方向に細長く形成された第２開口部５７ａの一端側（もしくは他端側）に偏って配置されている。第２開口部５７ａの長軸方向（Ｘ方向）の長さは、第１開口部５６ａの長軸方向（Ｘ方向）の長さの１．５倍〜３倍程度となっている。また、アクチュエータ９のトップシート４６には、個別表面電極５０の下方にはスルーホール４６ａが形成されている。スルーホール４６ａは、個別表面電極５０の一端部に設けられた個別接続端子５２の直下に開口されている。
【００７０】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ハンダ５８のバンプ電極が配置された個別電極ランド６１が個別接続端子５２と対向するように位置合わせされた状態で配線部材１１とアクチュエータとが積層される。そして、配線部材１１の上方からバーヒータなどで加圧及び加熱されることで、ハンダ５８が溶融され、個別電極ランド６１と個別接続端子５２とがハンダ５８により接続される。即ち、個別電極ランド６１と個別表面電極５０上の個別接続端子５２とは、第１開口部５６ａ及び第２開口部５７ａを通じて溶融したハンダ５８がその表面張力により丸くなっているためその間に介在された状態で冷却固化して導通接続されている。個別接続端子５２は、ガラスフリットを含む銀系の電極で形成されているため、ハンダとの濡れ性が良く、かつ、接合強度が高くなるため、電気的かつ機械的に個別電極ランド６１と個別表面電極５０とをハンダを介して接続することができる。
【００７１】
また、第２開口部５７ａは、上述したように各個別接続端子と各ランドとを対応して配線部材１１をアクチュエータに積層した際に、第１開口部５６ａの開口周縁よりも大きくて、個別表面電極５０にそれぞれ対応して開口した第２開口部５７ａの周縁部が、個別表面電極５０を囲う壁部となっている。そのため、個別接続端子５２と個別電極ランド６１との間に溶融したハンダ５８が介在された状態で、その間からはみ出した余剰分のハンダが、個別接続端子５２が配置された個別表面電極５０上のＸ方向一端部から延在方向（Ｘ方向）に沿って、第２開口部５７ａの開口周縁のうち個別接続端子５２とは反対側の他端部まで逃げるように広がっており、その余剰部のハンダ５８が壁部となる第２開口部５７ａにより囲まれている。このとき、第１開口部５６ａ、第２開口部５７ａ、個別表面電極５０、個別接続端子５２及び個別電極ランド６１により形成されるスペースの容積は、逃げたハンダ５８が占める容積以外の余剰スペース６５をさらに含んでいる。
【００７２】
なお、実施形態では、第２開口部５７ａは、その長さと幅（ＸおよびＹ方向の寸法）が、個別表面電極５０のそれよりもわずかに大きくなっているのは、アクチュエータにフレキシブル配線材とを積層したときに、接続端子とランドとが若干の位置ズレが起こった場合でも、接続端子とランド間をハンダが接続できるように、大きめに形成されている。この場合、ランド６１に形成されたハンダは、図９（ａ）（ｂ）にもあるように、ハンダはその表面張力によって接続端子または表面電極上に保持された状態（介在された状態）で冷却固化されているため、ハンダがその表面張力の範囲内で接続端子および表面電極から流れ出てしまうことはない（接続端子から流れ出した場合は積極的にＹ方向の表面電極に流れる）。
【００７３】
第２開口は、第２開口周縁が第１開口部の開口周縁よりも大きく、表面電極側にそれぞれ対応して開口して、余剰部を有していれば、表面電極の長さや幅に対して適宜変更することができる。余剰のハンダがＸ方向の個別表面電極に流れるように構成されてあればよい。例えば、第２開口の幅方向の寸法を表面電極の幅寸法よりもやや小さくしておいてもよく、その場合、ハンダが多かった場合や、加熱押圧にばらつきが出た場合に、Ｘ方向へ余剰ハンダを逃がし、表面張力を超えてＹ方向に隣接する電極方向へ余剰ハンダが流れることを防止できる効果もある。
【００７４】
次に、コモン電極ランド６３とコモン接続端子５３およびコモン表面電極５１との電気的接続に関する構成および接続手順について、図１０から図１２を用いて説明する。
【００７５】
図１０は図２に示す配線部材１１のコモン電極ランド６３がアクチュエータ９のコモン接続端子５３に接合される前の要部断面図である。図１１は図２に示す配線部材１１のコモン電極ランド６３がアクチュエータ９のコモン接続端子５３に接合される前の要部平面図である。図１２は図２に示す配線部材１１のコモン電極ランド６３がアクチュエータ９のコモン接続端子５３に接合された後の要部断面図である。図１０及び図１１に示すように、第１被覆層５６には、複数のコモン電極ランド６３を露出させるＸ方向に細長円形状の第１開口部５６ｂが複数形成されている。コモン電極ランド６３は、アクチュエータのコモン電極端子５３と重なる位置に対応して形成されていて、Ｘ方向に適宜間隔を持って配列されている。コモン電極ランド６３は、帯状のコモン導線５７上の第１被膜層５６の第１開口部５６ｂから露出された部分そのものであり、第１開口部５６ｂは、平面視でコモン電極端子５３よりも若干小さい面積（Ｘ、Ｙ方向の幅寸法が小さい）に形成されている。この露出部分であるコモン電極ランド６３にバンプ電極６８が設けられ、コモン電極端子５３と接合される。なお、第１被覆層５６は、隣り合う第１開口部５６ｂの間において基材５５を連続して被覆するように形成されている。
【００７６】
第２被覆層５７には、第１開口部５６ｂ連通し且つコモン表面電極５１に向けて開口するＹ方向に細長円形状の第２開口部５７ｂが形成されている。第２被覆層５７は、アクチュエータと対向する領域におけるＸ方向に隣り合う第２開口部５７ｂの間で第１被覆層５６を連続して被覆するように形成されている。第２開口部５７ｂは、その開口周縁が第１開口部５６ｂの開口周縁よりも大きく形成されており、第１開口部５６ｂが第２開口部５７ｂの略中央に配置されるようになっている。コモン電極ランド６３に対応する第２開口部５７ｂは、個別電極ランド６１に対応する第２開口部５７ａと略同一形状及び略同一面積で開口している（例えば、長さ：１０５０μｍ、幅：２００μｍ）。かつ、コモン電極ランド６３に対応する第１開口部５６ｂは、個別電極ランド６１に対応する第１開口部５６ａと略同一形状及び略同一面積で開口している（例えば、長さ：約２００μｍ、幅：約１５０μｍ）。
【００７７】
第２開口部５７ｂは、コモン接続端子５３とコモン電極ランドとを対応して配線部材１１をアクチュエータに積層した際に、第２開口部５７ｂの周縁部（Ｘ方向断面視で両端。図１２参照）が、コモン接続端子５３から等間隔あけて囲われた壁部となっている。コモン表面電極５１の配線部材１１と対向している表面のうち、第２開口部５７ｂの周縁部で囲われた領域が、平面視で、コモン電極ランド６３の外部へ（Ｘ方向へ）等間隔に突出（延出）された状態となり、この壁部で囲われた領域が後述するハンダの逃げ領域となる。第２開口部５７ｂの長軸方向（Ｘ方向）の長さは、第１開口部５６ｂの長軸方向（Ｘ方向）の長さの１．５倍〜３倍程度となっている。
【００７８】
図１２に示すように、ハンダ６８のバンプ電極が配置されたコモン電極ランド６３とコモン接続端子５３とが対応するように位置合わせされて配線部材１１とアクチュエータとが積層され、配線部材１１の上方から加圧及び加熱されることで、ハンダが溶融してコモン電極ランド６３とコモン接続端子５３とがハンダ６８により接続されている。即ち、コモン電極ランド６３とコモン表面電極５１上のコモン接続端子５３とは、第１開口部５６ｂ及び第２開口部５７ｂを通じてハンダ６８がその間に介在された状態で導通接続されている。コモン接続端子５３も、個別接続端子５２と同様にガラスフリットを含む銀系の電極で形成されていて、ハンダ６８と機械的及び電気的に接続することができる。
【００７９】
第２開口部５７ｂが、前述したようにその周縁部が壁部となるため、コモン接続端子５３とコモン電極ランド６３との間に溶融したハンダ６８が表面張力により介在された状態で、その間からはみ出した余剰分のハンダが、コモン接続端子５３が配置されたコモン表面電極５１上の第２開口部５７ｂの周縁部で囲われた領域において、その延在方向（Ｘ方向）に沿って逃げるように広がっており、余剰部のハンダ６８は周縁部の壁部となる第２開口部５７ｂの断面視で両端部で囲われた状態となる。このとき、第１開口部５６ｂ、第２開口部５７ｂ、コモン表面電極５１、コモン接続端子５３及びコモン電極ランド６３により形成されるスペースの容積は、逃げたハンダ６８が占める容積以外の余剰スペース６９をさらに含んでいる。
【００８０】
次に、インクジェットプリンタ１の配線部材１１及びそのアクチュエータ９への接合に関する製造手順を説明する。なお、個別電極ランド６１に対応する部分とコモン電極ランド６３に対応する部分とは同じような製造手順であるため、以下では代表して個別電極ランド６１に注目して説明することとする。図１３〜図２０は図１に示すインクジェットプリンタの製造時における第１〜第８工程を説明する断面図である。図１３に示すように、まず、ポリイミド製の帯状の基材５５の下面（アクチュエータと対向する側）となる面を上方に向け、その面に個別電極ランド６１を含む所定パターンの導線材６０ａ、６０ｂ（図５参照）を印刷等により形成する。なお、このときにコモン電極ランド６３および、コモン導線５６も同時に印刷形成する。次いで、図１４に示すように、基材５５及び導線材６４を覆うようにネガ型フォトレジストである第１被覆層５６を形成する。第１被覆層５６は、基材５５の全領域を覆って形成する。
【００８１】
次いで、図１５に示すように、個別電極ランド６１より若干小さい領域を隠すマスクＭ１を介在させた状態で発光源７０から第１被覆層５６に上側から光を照射し、現像液により第１被覆層５６の露光されていない部分を溶解除去し、第１被覆層５６の露光部分のみを残存させる。これにより、個別電極ランド６１を露出させる第１開口部５６ａを形成する。また、このときにコモン電極ランド６３を露出させる第１開口部５６ｂも同時に形成する。
【００８２】
次いで、図１６に示すように、第１被覆層５６及び個別電極ランド６１の露出部分を覆うようにネガ型フォトレジストである第２被覆層５７を形成する。第２被覆層５７は、アクチュエータの各表面電極と対向して接続されるランドが形成されて接続されるアクチュエータとの境界面まで覆って形成すればよい。次いで、図１７に示すように、第１開口部５６ａよりも大きい領域を隠すマスクＭ２を介して発光源７０から第２被覆層５７に上側から光を照射し、現像液により第２被覆層５７の露光されていない部分を溶解除去し、第２被覆層５７の露光部分のみを残存させる。これにより、個別電極ランド６１及びその周囲の第１被覆層５６を露出させ、第１開口部５６ａに連通する第２開口部５７ａが形成される。また、このときにコモン電極ランド６３の第１開口部５６ｂと連通する第２開口部５７ｂも同時に形成する。
【００８３】
次いで、図１８に示すように、第１開口部５６ａにおける個別電極ランド６１の露出部分上にハンダ５８のバンプを配置する。バンプ電極５８は、ハンダペーストをバンプ位置（露出部分）にマスク印刷後、リフロー工程で冷却固化することにより形成することができる。第１開口部５６ｂから露出しているコモン電極ランド上にも同時にバンプが形成されている。次いで、図１９に示すように、上記のように形成された配線部材１１の下面を図１９の下方に向け、個別電極ランド６１をハンダ５８のバンプを介してアクチュエータの個別接続端子５２に対向させ、配線部材１１をアクチュエータ９のトップシート４６に図示しない位置決めマークによって位置合わせして積層する。
【００８４】
次いで、図２０に示すように、積層された配線部材１１の上側からアクチュエータ９のトップシート４６に向けてバーヒータ（図示せず）などにより加圧及び加熱し、ハンダを溶融させ、個別接続端子５２及び個別表面電極５０と個別電極ランド６１とをその間にハンダ５８を介在させて接続する。この際、バーヒータにより加圧および加熱することで、アクチュエータの凹凸や配線部材１１の反り等による電極間距離のばらつきを溶融したハンダがハンダ高さのバラツキを吸収し、溶融したハンダはその表面張力により個別接続端子５２と個別電極ランド６１との間にハンダを介在させた状態で、その間からはみ出した余剰分は、個別接続端子５２から個別表面電極５０上の長さ方向（Ｘ方向）に沿って、第２開口部５７ａの開口周縁のうち個別接続端子５２とは反対側の端部まで逃げるように広がって、第２開口部５７ａの周縁部（壁部）により囲まれた状態で冷却固化される。なお、このとき、コモン接続端子およびコモン表面電極とコモン電極ランドとも、その間にハンダ５８を介在させて接続されている。同様にしてその間からはみ出した余剰分は、コモン接続端子からコモン表面電極上の第２開口部５７ｂの開口周縁までＸ方向に沿って逃げるように広がって、第２階後部５７ｂの周縁部（壁部）により囲まれた状態で冷却固化される。壁部は、隣接する表面電極間に流れ出すハンダを堰き止めることもできる。
【００８５】
以上の説明によれば、平面視で個別表面電極５０のランド６１と対向する表面の面積は個別電極ランド６１の露出する面積よりも大きく、かつ、個別表面電極５０は個別電極ランド６１の外部へ（Ｘ方向へ）部分的に突出（延出）しているので、個別電極ランド６１に設けたハンダ５８が多くても、個別接続端子５２と個別ランド６１との間に溶融したハンダが介在した状態で、その間からはみ出した余剰分が個別接続端子５２が設けられた個別表面電極５０の端部からその反対側の端部まで長さ方向（Ｘ方向）沿って広がることとなる。さらに、第２開口部５７ａは、個別表面電極５０に向けて開口し、その開口周縁が第１開口部５６ａの開口周縁よりも大きいため、第２開口部５７ａが個別電極ランド６１よりも大きい個別表面電極５０に沿ったハンダ空間を区画し、第２被覆層５７がハンダ空間の壁部となり、その空間内で溶融したハンダ５８が受け止められることとなる。しかも、第１開口部５６ａ，５６ｂ及び第２開口部５７ａ，５７ｂにより形成されるスペースの容積は、ハンダ５８，６８が占める容積以外の余剰スペース６５，６９を含んでいるので、ハンダ付け時における配線部材１１のアクチュエータ９に向けた加圧力が大きくなったり、ハンダ余剰が多かったりしても、溶融したハンダ５８，６８は、余剰スペース６５，６９により捕獲され、外部に漏出することが防がれる。したがって、限られたスペースにおいて高密度に配置された複数のランドとそれに対応する複数の表面電極とのハンダの接続において、接続状態のバラツキを調整し、溶融したハンダ５８が隣接する幅狭の個別表面電極５０の間をショートしてしまうのを好適に防止することができる。
【００８６】
また、溶融したハンダ５８は、個別接続端子５３と個別電極ランド６１との間に介在した状態で、その間から余剰のハンダが、個別電極ランド６１の露出面積よりも大きい個別表面電極５０に沿って広がる状態となるため、個別接続端子５２と個別電極ランド６１とが電気的かつ機械的に接続されているだけでなく、広がったハンダ５８と個別表面電極５０との接合面積が十分に確保されるため、接合強度の向上にも寄与することができる。
【００８７】
さらに、個別電極ランド６１がＹ方向に沿って千鳥状に配列されているため、個別電極ランド６１を複数列に多数配置しながらも、隣接する個別電極ランド６１の隙間を広く確保することができる。よって、配線部材１１において個別導線６０を各個別電極ランド６１の間隙を通って配線させやすくなり、高密度化を図ることができる。
【００８８】
また、コモン表面電極５１上に複数のコモン接続端子５３が設けられており、それらコモン接続端子５３は全てグランド電位に保持されるため、互いにショートしても構わないが、敢えてコモン電極ランド６３に対応する第２開口部５７ｂの面積を個別電極ランド６１に対応する第２開口部５７ａと略同一面積に形成している。これにより、コモン電極ランド６３と個別電極ランド６１との間でハンダ５８，６８の形態（高さ、広がり）が均一化され、全体として配線部材１１とアクチュエータ９との間の接続状態が安定する。
【００８９】
さらに、隣り合う第１開口部５６ａ，５６ｂの間に第１被覆層５６の欠落がなく、かつ、隣り合う第２開口部５７ａ，５７ｂの間に第２被覆層５７の欠落がなく、配線部材１１の強度が向上するので、ある第１開口部５６ａ及び第２開口部５７ａに対応するエネルギー発生部４９のエネルギーが、それに隣接する第１開口部５６ａ及び第２開口部５７ａに対応するエネルギー発生部４９に配線部材１１を介して伝達されてしまうことが抑制され、いわゆるクロストーク現象を防止することができる。
【００９０】
インクジェットヘッドが多チャンネル化、高密度化することで、電極とランドとを接続するハンダ空間（接続面積）が小さくなることにより、ハンダ量のバラツキや、加熱加圧の調節が困難であっても、本実施形態のようにランドよりも電極表面が大きくなっていて、その間に介在するハンダとその間からあふれ出すハンダが電極表面上に広がって接続されるように構成されるため、上記のような接続状態のバラツキを補正して電気的機械的接続が確実になる。また、第２開口部が表面電極と対向して開口されていて、配線部材を接続したときに、あふれ出すハンダの壁部となるため、隣接して幅狭の表面電極ショートを防ぐことができる。
【００９１】
また、図２１はアクチュエータのスルーホールの変形例を示す断面図である。図２１に示すように、個別電極用のスルーホール４６ｃが、個別表面電極５０の上面において、個別接続端子５２の直下に開口されていなくてもよい。この変形例のように個別接続端子５１の直下にスルーホール４６ａがない状態（個別表面電極の他端側とする）であっても、溶融したハンダ５８が積極的に個別表面電極５０の他端側の端部にまで広がっているため、Ａｇ食われ現象より個別表面電極５０が破断しても、ハンダ５８が個別表面電極５０上に広がってスルーホール４６ａに接続されるので、電気的な断線防止を図ることができる。そのため、図４に示されたようなアクチュエータの個別電極中継層シート４５を配置しなくても、アクチュエータの個別表面電極５０と各圧電シート４０〜４６の内部に個別電極４７との電気的接続ができるため、調整層をなくすことでコストダウンかつ小型化することができる。また、配線部材１１の配置された個別電極ランド６１を千鳥状配列のまま、調整層をなくしてアクチュエータとの接続ができるため、配線部材１１の高密度化配線を実現させることもできる。
【００９２】
なお、前述した実施形態では、個別接続端子５２及びコモン接続端子５３が設けられているが、個別接続端子５２及びコモン接続端子５３を設けずに、個別電極ランド６１及びコモン電極ランド６３を個別表面電極５０及びコモン表面電極５１に対して直接的にハンダ５８，６８で接続してもよい。また、前述した実施形態のアクチュエータ９は圧電駆動式であるが、インクに吐出エネルギーを付与できるものであればこれに限定されない。さらに、前述した実施形態ではネガ型フォトレジストを用いて第１開口部５６ａ，５６ｂ及び第２開口部５７ａ，５７ｂを形成しているが、ポジ型フォトレジストを用いてもよい。また、前述した実施形態は本発明をインクジェットプリンタに適用したものであるが、インク以外の液体、例えば着色液を吐出して液晶表示装置のカラーフィルタを製造する装置、導電液を吐出して電気配線を形成する装置などに使用する液滴吐出装置に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上のように、本発明に係る液滴吐出装置及びその製造方法は、溶融したハンダが隣接する表面電極の間をショートしてしまうのを防止できる優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できるインクジェットプリンタ等に広く適用すると有益である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの正面図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタのインクジェットヘッド及び配線部材の分解斜視図である。
【図３】図２のIII−III線断面の要部拡大図である。
【図４】図２に示すインクジェットヘッドのアクチュエータと配線部材の分解斜視図である。
【図５】図２に示す配線部材の下面図である。
【図６】図２に示す配線部材のアクチュエータへの接合を説明する側面図である。
【図７】図２に示す配線部材の個別電極ランドがアクチュエータの個別接続端子に接合される前の要部断面図である。
【図８】図２に示す配線部材の個別電極ランドがアクチュエータの個別接続端子に接合される前の要部平面図である。
【図９】（ａ）は図２に示す配線部材の個別電極ランドがアクチュエータの個別接続端子に接合された後のＹ方向断面図、（ｂ）はＸ方向断面図である。
【図１０】図２に示す配線部材のコモン電極ランドがアクチュエータのコモン接続端子に接合される前の要部断面図である。
【図１１】図２に示す配線部材のコモン電極ランドがアクチュエータのコモン接続端子に接合される前の要部平面図である。
【図１２】図２に示す配線部材のコモン電極ランドがアクチュエータのコモン接続端子に接合された後の要部断面図である。
【図１３】図１に示すインクジェットプリンタの製造時における第１工程を説明する断面図である。
【図１４】図１に示すインクジェットプリンタの製造時における第２工程を説明する断面図である。
【図１５】図１に示すインクジェットプリンタの製造時における第３工程を説明する断面図である。
【図１６】図１に示すインクジェットプリンタの製造時における第４工程を説明する断面図である。
【図１７】図１に示すインクジェットプリンタの製造時における第５工程を説明する断面図である。
【図１８】図１に示すインクジェットプリンタの製造時における第６工程を説明する断面図である。
【図１９】図１に示すインクジェットプリンタの製造時における第７工程を説明する断面図である。
【図２０】図１に示すインクジェットプリンタの製造時における第８工程を説明する断面図である。
【図２１】アクチュエータのスルーホールの変形例を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  インクジェットプリンタ（液滴吐出装置）
７  インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）
９  アクチュエータ
１１  配線部材
２８ａ  ノズル
３１  圧力室（液体室）
４９  エネルギー発生部
５０  個別表面電極
５１  コモン表面電極
５２  個別接続端子
５３  コモン接続端子
５５  基材
５６  第１被覆層
５６ａ，５６ｂ  第１開口部
５７  第２被覆層
５７ａ，５７ｂ  第２開口部
５８，６８  ハンダ
５９  被覆材
６０  個別導線
６１  個別電極ランド
６２  コモン導線
６３  コモン電極ランド
６４  導線材
６５，６９  余剰スペース
【図１】
0005211631.tif 000002
【図２】
0005211631.tif 000003
【図３】
0005211631.tif 000004
【図４】
0005211631.tif 000005
【図５】
0005211631.tif 000006
【図６】
0005211631.tif 000007
【図７】
0005211631.tif 000008
【図８】
0005211631.tif 000009
【図９】
0005211631.tif 000010
【図１０】
0005211631.tif 000011
【図１１】
0005211631.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0005211631.tif 000014
【図１４】
0005211631.tif 000015
【図１５】
0005211631.tif 000016
【図１６】
0005211631.tif 000017
【図１７】
0005211631.tif 000018
【図１８】
0005211631.tif 000019
【図１９】
0005211631.tif 000020
【図２０】
0005211631.tif 000021
【図２１】
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