(57)【要約】【課題】ヘッドモジュールの電気的な接続のために必要となるスペースを大幅に縮小できるようにする。【解決手段】制御基板と電気的に接続するための電極が設けられた複数のヘッドチップ２０と、ノズルが形成されたノズルシート２５と、各ヘッドチップ２０の電極と制御基板のコネクタとを電気的に接続するための配線を有する２枚のフレキシブル配線基板３とを備え、各フレキシブル配線基板３は、配線の一端側が各ヘッドチップ２０の電極と電気的に接続され、他端側が制御基板のコネクタに対する挿入端子部３ｂとなっており、各フレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂは、各フレキシブル配線基板３間で相互にずれた位置になるように配置されている。【選択図】図５
2007196455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にエネルギー発生素子が配置され、前記基板の前記エネルギー発生素子が配置された面に、前記エネルギー発生素子の周囲に液室を形成するためのバリア層が設けられるとともに、制御基板と電気的に接続するための電極が設けられた複数のヘッドチップと、
前記液室内の液体を吐出するためのノズルが形成されたノズルシートと、
各前記ヘッドチップの前記電極と前記制御基板のコネクタとを電気的に接続するための配線を有する複数の配線基板と
を備え、
前記エネルギー発生素子によって前記液室内の液体に吐出力を与えることにより、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出するヘッドモジュールであって、
各前記配線基板は、前記配線の一端側が各前記ヘッドチップの前記電極と電気的に接続され、他端側が前記制御基板の前記コネクタに対する端子部となっており、
各前記配線基板の前記端子部は、各前記配線基板間で相互にずれた位置になるように配置されている
ことを特徴とするヘッドモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッドモジュールにおいて、
各前記配線基板は、それぞれ可撓性を有している
ことを特徴とするヘッドモジュール。
【請求項３】
請求項１に記載のヘッドモジュールにおいて、
各前記配線基板は、それぞれ同形であり、各前記配線基板の前記端子部を外側に向けて相互に点対称に配置されている
ことを特徴とするヘッドモジュール。
【請求項４】
請求項１に記載のヘッドモジュールにおいて、
各前記配線基板は、それぞれ上下左右で非対称の外形形状を有している
ことを特徴とするヘッドモジュール。
【請求項５】
複数のヘッドモジュールと、
各前記ヘッドモジュールを電気的に接続するための複数のコネクタが設けられた制御基板と
を備えるとともに、
各前記ヘッドモジュールは、
基板上にエネルギー発生素子が配置され、前記基板の前記エネルギー発生素子が配置された面に、前記エネルギー発生素子の周囲に液室を形成するためのバリア層が設けられるとともに、前記制御基板と電気的に接続するための電極が設けられた複数のヘッドチップと、
前記液室内の液体を吐出するためのノズルが形成されたノズルシートと、
各前記ヘッドチップの前記電極と前記制御基板の各前記コネクタとを電気的に接続するための配線を有する複数の配線基板と
を備え、
前記エネルギー発生素子によって前記液室内の液体に吐出力を与えることにより、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出ヘッドであって、
各前記ヘッドモジュールの各前記配線基板は、前記配線の一端側が各前記ヘッドチップの前記電極と電気的に接続され、他端側が前記制御基板の各前記コネクタに対する端子部となっており、
各前記配線基板の前記端子部は、各前記配線基板間で相互にずれた位置になるように配置されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
各前記ヘッドモジュールは、それぞれ各前記ヘッドチップを収容するためのヘッドチップ配置孔が形成されたモジュールフレームを備え、
前記制御基板の各前記コネクタは、各前記モジュールフレームの長手方向に横並びで配置されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項５に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
各前記ヘッドモジュールの各前記配線基板は、前記端子部を内側に向けて前記制御基板の各前記コネクタに接続されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
複数のヘッドモジュールと、
各前記ヘッドモジュールと電気的に接続するための複数のコネクタが設けられた制御基板と
を備えるとともに、
各前記ヘッドモジュールは、
基板上にエネルギー発生素子が配置され、前記基板の前記エネルギー発生素子が配置された面に、前記エネルギー発生素子の周囲に液室を形成するためのバリア層が設けられるとともに、前記制御基板と電気的に接続するための電極が設けられた複数のヘッドチップと、
前記液室内の液体を吐出するためのノズルが形成されたノズルシートと、
各前記ヘッドチップの前記電極と前記制御基板の各前記コネクタとを電気的に接続するための配線を有する複数の配線基板と
を備え、
前記エネルギー発生素子によって前記液室内の液体に吐出力を与えることにより、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出装置であって、
各前記ヘッドモジュールの各前記配線基板は、前記配線の一端側が各前記ヘッドチップの前記電極と電気的に接続され、他端側が前記制御基板の各前記コネクタに対する端子部となっており、
各前記配線基板の前記端子部は、各前記配線基板間で相互にずれた位置になるように配置されている
ことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板を用いて制御基板と電気的に接続し、液体を吐出するヘッドモジュールと、このヘッドモジュールを用いた液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に係るものであり、詳しくは、電気的な接続のために必要となるスペースを大幅に縮小できるようにした技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体吐出装置の一例として、インクを吐出するためのノズルを記録紙の幅に対応する長さに配置したラインヘッド式のインクジェットプリンタが知られている。そして、このようなラインプリンタに用いるヘッド（液体吐出ヘッド）は、剛性のあるヘッドフレームで記録紙の幅に対応する大きさの１枚のノズルシートを支持し、このノズルシート上に、発熱抵抗体（エネルギー発生素子）と、この発熱抵抗体の周囲に液室を形成するためのバリア層とが設けられたヘッドチップを各ラインに対応させて正確に配置することによって構成されている。
【０００３】
このようなヘッドによって記録紙の幅に対応させたラインプリンタは、主走査方向のヘッドの移動手段を必要としないため、振動や騒音が低減され、印刷スピードを格段に速くすることが可能である。
しかし、その反面、ノズルシートの部分的損傷やヘッドチップの不良等によってヘッドに不具合が生じると、ヘッド全体が不良品として扱われてしまう。そのため、ヘッドの品質管理が難しく、量産性が劣る原因になっていた。また、ヘッドの部分的な故障であっても、ヘッド全体を交換する必要があるので、非効率的である上に、高額な修理費用が発生せざるを得なかった。
【０００４】
そこで、複数のヘッドモジュールを組み合わせて構成するモジュール式のヘッドが提案されている。すなわち、小さなノズルシートにヘッドチップを配置することによって１つのヘッドモジュールとし、このヘッドモジュールを複数組み合わせて記録紙の幅に対応する１つのヘッドを構成したものである。そして、このモジュール式のヘッドによれば、ヘッドモジュール単位での生産・品質管理が可能なので、不良率の低減と、それに伴う量産性の向上とが期待できる。また、サービス面においても、不良のヘッドモジュールだけを交換すれば済むため、効率的でユーザフレンドリーなものとなる。さらにまた、ヘッドモジュールの配列や組み合わせの変更により、様々なサイズのヘッドを簡単に提供できるので、効率的な設計・製造が可能となる。
【０００５】
ところが、モジュール式のヘッドでは、インクを吐出させるための電気パルスをヘッドチップに印加する配線の本数が増大してしまう。そして、配線の本数が増大すると、ヘッドにおける配線の引き回し等が複雑になり、製造工程や組立て工程における工数や手間が増加して煩雑となる。また、配線同士を誤って接続してしまう等の不具合が生じやすくなってしまう。
【０００６】
そこで、各ヘッドチップからの配線数を減じ、より少ない本数の配線によって外部との接続を可能にしたヘッドモジュールが開示されている。すなわち、ヘッドチップからの配線をフレキシブル配線基板によって一部共通化するようにした技術である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、フレキシブル配線基板は、配線の一端側をヘッドチップの電極に電気的に接続し、他端側を制御基板のコネクタに挿入する端子部としたものであり、ヘッドを構成するには、このフレキシブル配線基板を各ヘッドモジュールごとに配さなければならない。すると、多数のフレキシブル配線基板を電気的に接続しなければならず、その結果、他の配線や部品設置のためのスペースを奪うことになったり、他の配線や部品と干渉することにもなりかねない。また、接続時にフレキシブル配線基板に余剰寸法が生じれば、フレキシブル配線基板同士や制御基板との間でクロストークを発生させたり、不要輻射が発生する原因になったり、さらには、信号波形がなまりやすくなって応答周波数の向上にデメリットとなったり、誤作動の原因になったりする。
【０００８】
このように、多数のフレキシブル配線基板を簡潔な構成で制御基板に接続するには、多くの課題が残されている。そして、このような問題を放置すれば、モジュール式のヘッドが有する効率性が損なわれるばかりか、複数のヘッドモジュールを組み合わせて構成することがかえってデメリットにもなりかねない。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、ヘッドの生産性、組立性を向上させつつ、ヘッドモジュールの電気的な接続のために必要となるスペースを大幅に縮小できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１の発明は、基板上にエネルギー発生素子が配置され、前記基板の前記エネルギー発生素子が配置された面に、前記エネルギー発生素子の周囲に液室を形成するためのバリア層が設けられるとともに、制御基板と電気的に接続するための電極が設けられた複数のヘッドチップと、前記液室内の液体を吐出するためのノズルが形成されたノズルシートと、各前記ヘッドチップの前記電極と前記制御基板のコネクタとを電気的に接続するための配線を有する複数の配線基板とを備え、前記エネルギー発生素子によって前記液室内の液体に吐出力を与えることにより、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出するヘッドモジュールであって、各前記配線基板は、前記配線の一端側が各前記ヘッドチップの前記電極と電気的に接続され、他端側が前記制御基板の前記コネクタに対する端子部となっており、各前記配線基板の前記端子部は、各前記配線基板間で相互にずれた位置になるように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の１つである請求項５の発明は、請求項１の発明のヘッドモジュールを複数用いた液体吐出ヘッドに係るものであり、本発明のさらに他の１つである請求項８の発明は、請求項１の発明のヘッドモジュールを複数用いた液体吐出装置に係るものである。
【００１１】
（作用）
上記の各発明において、ヘッドモジュールの各配線基板は、配線の一端側が各ヘッドチップの電極と電気的に接続され、他端側が制御基板のコネクタに対する端子部となっており、各配線基板の端子部は、各配線基板間で相互にずれた位置になるように配置されている。
したがって、ヘッドモジュールにおける各配線基板の端子部を制御基板のコネクタに接続するに際して、配線基板の端子部が相互に干渉することがないので、効率的にコネクタを配置できるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のヘッドモジュールを組み合わせてヘッド（液体吐出ヘッド）を構成しても、ヘッドモジュールの各配線基板の端子部と制御基板とを電気的に接続するために必要なコネクタを効率的に配置できるようになる。そのため、ヘッドの生産性、組立性を向上させつつ、ヘッドモジュールの電気的な接続のために必要となるスペースを大幅に縮小することができる。また、各配線基板に余剰寸法が生じず、フレキシブル配線基板同士や制御基板との間でクロストークが発生したり、不要輻射が発生したりすることもなく、信号波形のなまりも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態である液体吐出ヘッド１を示す平面図であり、インクの吐出面側から見た図である。
ここで、液体吐出ヘッド１は、液体吐出装置（本実施形態では、カラーラインインクジェットプリンタ）に搭載されるヘッドとして用いられるものである。そして、この液体吐出ヘッド１は、図１に示すように、ヘッドフレーム２と、フレキシブル配線基板３（本発明における配線基板に相当するもの）と、複数のヘッドチップ２０を備える複数のヘッドモジュール１０とから構成されている。
【００１４】
また、各ヘッドモジュール１０は、図１の平面図において、ヘッドモジュール配置孔２ａ内の長手方向に２個直列に接続され、ネジ５によってヘッドフレーム２にネジ止めされており、その２個のヘッドモジュール１０でＡ４横幅の長さをカバーして１色を印画するものである。そして、その直列に接続された２個のヘッドモジュール１０が４段（合計８個）設けられ、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（ブラック）の４色のカラーラインヘッドである液体吐出ヘッド１を構成している。
【００１５】
図２は、図１に示す液体吐出ヘッド１におけるヘッドモジュール１０のヘッドチップ２０の周囲を示す断面図である。
各ヘッドモジュール１０内には、図１に示すように、８個のヘッドチップ２０が設けられており、各ヘッドチップ２０は、図２に示すように、シリコン等からなる半導体基板２１（本発明における基板に相当するもの）と、この半導体基板２１の一方の面に析出形成された発熱抵抗体２２（本発明におけるエネルギー発生素子に相当するもの）とを備えている。なお、本発明のエネルギー発生素子としては、発熱抵抗体２２（ヒータ等）以外の発熱素子、ピエゾ素子等の圧電素子、ＭＥＭＳ等を用いることも可能である。
【００１６】
また、半導体基板２１の発熱抵抗体２２が形成された面と同一面側であって発熱抵抗体２２が形成された縁部と反対側の縁部には、電極２３が形成されている。なお、発熱抵抗体２２と電極２３とは、半導体基板２１上に形成された導体部（図示せず）を介して電気的に接続されている。
【００１７】
そして、電極２３とフレキシブル配線基板３の配線パターン３ａ（本発明における配線に相当するもの）とが異方性導電膜２８を介して接続（ＡＣＦ接続）されており、ヘッドチップ２０とモジュールフレーム１１との間の隙間（流路２７の反対側）にエポキシ樹脂等の樹脂２９が設けられ、異方性導電膜２８を封止している。これは、ヘッドモジュール１０の使用時に、ヘッドチップ２０の周囲（図２中、上側）がバッファタンク１２内のインクで浸される構造であることから、活電部にインクが侵入してショートしないようにしたものである。一方、ノズルシート２５の外縁とフレキシブル配線基板３の外縁とは、近接するように取り付けられているが、その隙間は、ノズルシート２５側から設けられた樹脂３０によって封止されている。
【００１８】
さらにまた、ヘッドチップ２０の発熱抵抗体２２が形成された面には、バリア層２４及びノズルシート２５が順次積層されている。このバリア層２４は、インク液室２６（本発明における液室に相当するもの）の側壁を形成するとともに、ヘッドチップ２０とノズルシート２５とを接着させる役目を果たすものである。そして、バリア層２４は、例えば、感光性環化ゴムレジストや露光硬化型のドライフィルムレジストからなり、ヘッドチップ２０における半導体基板２１の発熱抵抗体２２が形成された面の全体に積層された後、フォトリソプロセスによって不要な部分を除去することにより、発熱抵抗体２２の３辺の近傍を囲むように、平面的に見たときに略凹状に形成されている。
【００１９】
さらに、ノズルシート２５は、複数のノズル２５ａが形成されたものであり、例えば、ニッケルによる電鋳技術によって形成されたものである。そして、ノズルシート２５は、ノズル２５ａの位置が発熱抵抗体２２の位置と合うように、すなわち、ノズル２５ａが発熱抵抗体２２に対向するように、より具体的には、ノズル２５ａの中心軸と発熱抵抗体２２の中心とが平面的に見たときに一致するようにして、バリア層２４と貼り合わされている。
【００２０】
インク液室２６は、発熱抵抗体２２を囲むように、半導体基板２１とバリア層２４とノズルシート２５とから構成されたものであり、吐出するインクが満たされるとともに、インクの吐出時にはインクの加圧室となるものである。そして、半導体基板２１の発熱抵抗体２２が形成された面がインク液室２６の底壁を構成し、バリア層２４の発熱抵抗体２２を略凹状に囲む部分がインク液室２６の側壁を構成し、ノズルシート２５がインク液室２６の天壁を構成している。また、インク液室２６は、ヘッドチップ２０とモジュールフレーム１１との間の流路２７に連通している。
【００２１】
上記の１個のヘッドチップ２０には、通常、１００個単位の発熱抵抗体２２が配置されている。そして、制御基板（図示せず）からの指令により、これらの発熱抵抗体２２のそれぞれを選択して、その発熱抵抗体２２に対応するインク液室２６内のインクを対向するノズル２５ａから吐出する。すなわち、インク液室２６にインクを満たした状態で発熱抵抗体２２に短時間（例えば、１〜３μｓｅｃ）のパルス電流を流すと、発熱抵抗体２２が急速に加熱される。その結果、発熱抵抗体２２と接する部分に気相のインク気泡が発生し、インク気泡の膨張によってある体積のインクが押しのけられる（インクが沸騰する）。これにより、押しのけられたインクと同等の体積のインクがインク液滴としてノズル２５ａから吐出され、このインク液滴が印画紙上に着弾することでドット（画素）が形成される。
続いて、ヘッドモジュール１０及びヘッドモジュール１０を複数用いた液体吐出ヘッド１のより詳細な構造について説明する。
【００２２】
図３は、図１に示す液体吐出ヘッド１におけるヘッドモジュール１０のモジュールフレーム１１を示す平面図である。
図３（ａ）に示すように、モジュールフレーム１１は、平面的に見たときに略長方形状に形成されており、その左右両端側には、略Ｌ形に切り欠かれた係合部１１ａを有している。このモジュールフレーム１１は、例えば、厚みが約０．５ｍｍ程度のステンレス鋼から形成されており、本実施形態では、８箇所に、略長方形状のヘッドチップ配置孔１１ｂが形成されている。そして、ヘッドチップ配置孔１１ｂは、ヘッドチップ２０（図２参照）の外形よりわずかに大きな孔形を有しており、ヘッドチップ２０を完全に内部に配置できるようになっている。
【００２３】
また、モジュールフレーム１１には、図１に示すヘッドフレーム２にネジ止め固定するための２つの取付穴１１ｄが形成されており、この取付穴１１ｄによってヘッドフレーム２にヘッドモジュール１０を取り付けるようになっている。さらにまた、各ヘッドチップ配置孔１１ｂの外縁部の一部を囲むようにして、溝１１ｃ（図３（ａ）中、ハッチング部）が形成されている。そして、ヘッドチップ配置孔１１ｂの周囲と溝１１ｃとで囲まれた領域に、図３（ｂ）に示すように、接着剤１４が塗布（印刷）され、図３（ｃ）に示すように、複数のノズル２５ａが形成されたノズルシート２５がモジュールフレーム１１に貼着される。なお、接着剤１４の領域は、ノズルシート２５が貼着されたときにノズルシート２５の外縁部とほぼ一致する大きさとなっており、ノズルシート２５の貼着に余分な接着剤１４は、溝１１ｃ内に入り込み、溝１１ｃによって吸収される。
【００２４】
さらに、ノズルシート２５の貼着により、ヘッドチップ配置孔１１ｂの領域の一部が覆われる。このノズルシート２５は、モジュールフレーム１１に支持されるために必要な最小限の大きさに形成されており、ノズルシート２５がヘッドチップ配置孔１１ｂ上に貼着されたときに、ヘッドチップ配置孔１１ｂ及び接着剤１４の塗布範囲にのみ存在する大きさとなっている。すなわち、ノズルシート２５は、ヘッドチップ配置孔１１ｂの領域の必要な一部を覆うとともに、最小限の接着面積を有するように、必要最小限の大きさに形成されている。
【００２５】
このようなノズルシート２５に形成されている各ノズル２５ａは、図２に示す１つのヘッドチップ２０における発熱抵抗体２２の数に対応する数の貫通穴を一方向に整列させたものであり、インクの吐出面（ノズルシート２５の外表面）に近づくにしたがって開口径が次第に小さくなるようにテーパーが付いた孔となっている。また、各ヘッドチップ配置孔１１ｂ内に位置するノズル２５ａ列のノズル２５ａ間のピッチは、ヘッドチップ２０の発熱抵抗体２２の配列ピッチと同一（解像度が６００ｄｐｉのヘッドモジュール１０を形成する場合には、約４２．３μｍ）となるように形成されている。
【００２６】
さらに、各ヘッドチップ配置孔１１ｂ内のノズル２５ａ列は、ノズル２５ａ列を結ぶライン（各ノズル２５ａの中心を通るライン）を考えたとき、そのラインがモジュールフレーム１１の長手方向と平行に引いたモジュールフレーム１１の中心線側にある。そして、各ヘッドチップ配置孔１１ｂを左側から順に、「Ｎ１」、「Ｎ２」、「Ｎ３」、・・・、「Ｎ８」番目とすると、「Ｎ１」番目と「Ｎ３」、「Ｎ５」、及び「Ｎ７」番目のヘッドチップ配置孔１１ｂ内のノズル２５ａ列が上記中心線に平行な一直線上に整列するようになっており、「Ｎ２」、「Ｎ４」、「Ｎ６」、及び「Ｎ８」番目の関係も同様になっている。
【００２７】
したがって、隣接するヘッドチップ配置孔１１ｂ内のノズル２５ａ列（例えば、「Ｎ１」番目と「Ｎ２」番目のヘッドチップ配置孔１１ｂ内のノズル２５ａ列）は、上記中心線に対して平行な２直線上に整列する。なお、本実施形態では、１つのモジュールフレーム１１に対して８つのヘッドチップ配置孔１１ｂが形成されているが、これより多い又は少ないヘッドチップ配置孔１１ｂが形成されたときであっても、上記関係を満たすようにする。
【００２８】
そして、各ヘッドチップ配置孔１１ｂ内に、バリア層２４（図２参照）を積層したヘッドチップ２０が千鳥状に配置・固定される。このようにして、バリア層２４が形成されたヘッドチップ２０がヘッドチップ配置孔１１ｂ内に配置され、ノズルシート２５とヘッドチップ２０とが接着されることにより、ノズルシート２５のヘッドチップ２０側の面と、バリア層２４と、ヘッドチップ２０の発熱抵抗体２２が形成された面とによって、インク液室２６が形成されることとなる。ここで、ヘッドチップ配置孔１１ｂ内にヘッドチップ２０を配置する際は、ヘッドチップ２０の発熱抵抗体２２の真下にノズル２５ａが位置するように、例えば、±１μｍ程度の精度で配置する。
【００２９】
ところで、ヘッドチップ２０がノズルシート２５に貼着された状態では、ヘッドチップ２０の電極２３がノズルシート２５によって隠蔽されることなく、外部に露出している。そこで、この露出部分において、ヘッドチップ２０側に設けられた電極２３と、フレキシブル配線基板３とを接合（電気的接続）する。
【００３０】
図４は、図１に示す液体吐出ヘッド１におけるヘッドモジュール１０のヘッドチップ２０の周囲を示す斜視図であり、インクの吐出面側から見た図である。なお、図４では、図面の理解しやすさのために、フレキシブル配線基板３の一部をめくって図示している。
また、図５は、図１に示す液体吐出ヘッド１におけるヘッドモジュール１０を示す平面図であり、インクの吐出面側から見た図である。なお、図５では、前面側（インクの吐出面側）がノズルシート２５の貼着面側であるが、図面の理解しやすさのために、反対側の面から貼着したヘッドチップ２０を実線（ハッチング部）で図示している。
【００３１】
図４に示すように、インクの吐出面側において、モジュールフレーム１１には、フレキシブル配線基板３が接合される。このフレキシブル配線基板３は、ヘッドチップ配置孔１１ｂ内にあるヘッドチップ２０の電極２３と、後述する制御基板４（図示せず）とを電気的に接続するためのものであり、銅箔をポリイミド等で両面側から挟み込んだ、いわゆるサンドイッチ構造をなし、可撓性を有している。そして、図５に示すように、１つのヘッドモジュール１０に対し、２枚のフレキシブル配線基板３が取り付けられる。なお、ヘッドチップ２０は、４個ずつ２列に並んで配置されているが、本実施形態では、その各列でそれぞれ１枚のフレキシブル配線基板３が取り付けられ、図４に示すように、各フレキシブル配線基板３に形成された配線パターン３ａの一端側がヘッドチップ２０の電極２３に接合される。
【００３２】
この際、ノズルシート２５とフレキシブル配線基板３とは、隣り合ってモジュールフレーム１１上に接着固定され、安易に電極２３の接合が外れないようになっている。しかしながら、フレキシブル配線基板３の先端部は、その製造工程上、配線パターン３ａの断面が露出しているので、ノズルシート２５に接触すると、配線パターン３ａ間でショートするおそれがある。そこで、フレキシブル配線基板３の外縁である配線パターン露出面（断面）は、ノズルシート２５の外縁と近接させるが、両者の間にわずかに隙間を有するようにし、その隙間を樹脂３０（図２参照）によって封止している。
【００３３】
一方、各フレキシブル配線基板３の配線パターン３ａの他端側は、図５に示すように、後述する制御基板４のコネクタ４ａ（図示せず）への挿入端子部３ｂ（本発明における端子部に相当するもの）となっている。そして、各フレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂは、各フレキシブル配線基板３間で相互にずれた位置になるように配置されている。すなわち、各フレキシブル配線基板３は、それぞれ上下左右で非対称の外形形状を有しているが、それぞれ同形であり、挿入端子部３ｂを外側に向けて相互に点対称に配置されている。
【００３４】
このように、ヘッドモジュール１０のインクの吐出面側には、２枚のフレキシブル配線基板３が点対称に配置される。また、ヘッドモジュール１０の反対側には、ヘッドチップ２０の上部を覆うように、バッファタンク１２（図２参照）が接合される。
【００３５】
図６は、図１に示す液体吐出ヘッド１におけるヘッドモジュール１０を示す平面図であり、図５と反対側の面から見た図である。
ここで、バッファタンク１２は、インクカートリッジ（図示せず）から供給されるインクを一時貯留するためのタンクであり、１つのヘッドモジュール１０に対して１つ設けられている。そして、図６に示す平面図で見たときに、バッファタンク１２は、モジュールフレーム１１とほぼ同等の形状をなしており、図２に示すように、バッファタンク１２の下面側（モジュールフレーム１１との接着面側）が開口されるとともに、側壁及び天壁が同一厚みに形成され、断面が略逆凹形となるように形成されている。そのため、バッファタンク１２の内部には、空洞となったインクの流路２７（図２中、網点部）が形成され、インク液室２６へのインクの供給源となる。
【００３６】
このようなバッファタンク１２がモジュールフレーム１１上に取り付けられると、全てのヘッドチップ配置孔１１ｂ（図５参照）を覆うようになる。また、図２に示すように、バッファタンク１２内と、各ヘッドチップ２０のインク液室２６とは、モジュールフレーム１１とヘッドチップ２０との間の流路２７を介して連通する。これにより、バッファタンク１２は、ヘッドモジュール１０における全てのヘッドチップ２０に共通するインク流路を形成し、インク液室２６に供給するインクを一時貯留する。なお、バッファタンク１２は、本実施形態では特に、モジュールフレーム１１を固定するための剛性のある支持部材ともなっている。
【００３７】
さらに、このようなヘッドモジュール１０を複数用いて、１つの液体吐出ヘッド１が形成される。すなわち、図１に示すように、剛性のあるヘッドフレーム２には、ヘッドモジュール配置孔２ａが形成されており、このヘッドモジュール配置孔２ａ内に、本実施形態では８つのヘッドモジュール１０を並べて配置している（２つのヘッドモジュール１０を直列に接続するとともに、その直列に接続されたヘッドモジュール１０を４段に並べている）。そして、各ヘッドモジュール１０は、ネジ５によってヘッドフレーム２にネジ止めされ、位置決めされる。
【００３８】
この際、図６に示すように、挿入端子部３ｂを外側に向けて相互に点対称に配置された２枚のフレキシブル配線基板３は、バッファタンク１２の側面に沿って上方に折り曲げられる。すなわち、ヘッドモジュール１０の各フレキシブル配線基板３は、可撓性を有しているので、簡単に折り曲げることができる。そして、各フレキシブル配線基板３を折り曲げた状態のヘッドモジュール１０をヘッドモジュール配置孔２ａ内に配置する。
【００３９】
図７は、図６に示すヘッドモジュール１０を全てヘッドフレーム２のヘッドモジュール配置孔２ａ内に配置した状態を示す平面図であり、図１と反対側の面から見た図である。
図７に示すように、ヘッドモジュール配置孔２ａ内に配置された各ヘッドモジュール１０は、バッファタンク１２の側面に沿って各フレキシブル配線基板３が折り曲げられており、１つのヘッドモジュール１０に対して２枚のフレキシブル配線基板３（図２中、ハッチング部）が、紙面に対して垂直に延びている。
【００４０】
垂直に延びた各フレキシブル配線基板３は、それぞれの挿入端子部３ｂが露出した状態となるが、挿入端子部３ｂは、各フレキシブル配線基板３間で相互にずれた位置になるように、点対称に配置されている。そのため、ヘッドモジュール配置孔２ａ内に全てのヘッドモジュール１０を配置しても、図７に示すように、各段のヘッドモジュール１０におけるフレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂが相互に干渉し合うことはない。
【００４１】
また、各バッファタンク１２の天壁には、図７に示すように、インク供給孔１２ａが形成されている。そして、このインク供給孔１２ａを介してインクカートリッジ（図示せず）からバッファタンク１２内にインクが供給されるようになっている。さらにまた、バッファタンク１２の天壁側には、全てのバッファタンク１２を覆うようにして、ヘッドフレーム２のネジ穴２ｂにネジ止めされる制御基板４（図示せず）が配置される。
【００４２】
図８は、図７に示すヘッドフレーム２の内側に取り付けられる制御基板４を示す平面図である。
ここで、制御基板４は、インクの吐出等を制御するためのものであり、制御基板４上には、各種コンデンサの他、図７に示すフレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂを接続するための開閉式の蓋部を有するコネクタ４ａが設けられている。また、このコネクタ４ａの近傍には、フレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂを通す切欠き部４ｂが形成されている。
【００４３】
コネクタ４ａ及び切欠き部４ｂは、図７に示す１つのヘッドモジュール１０の２枚のフレキシブル配線基板３に対応して各列に設けられている。そのため、合計では、２個直列×４段のヘッドモジュール１０に対応して、コネクタ４ａと切欠き部４ｂとがそれぞれ１６個ある。そして、各列の２つのコネクタ４ａは、各モジュールフレーム１１（図６参照）の長手方向に横並びで配置されており、互いに１８０°異なる方向に向いている。
【００４４】
また、制御基板４には、インク供給孔１２ａ（図７参照）と対向する部分に、開口部４ｃ及び接続口部４ｄが形成されている。この開口部４ｃは、４段のヘッドモジュール１０の中央部に対応して４つ形成されており、接続口部４ｄは、４段のヘッドモジュール１０の両端部に対応して、それぞれ４つずつの合計で８つ形成されている。なお、この制御基板４は、ネジ穴４ｅにより、図７に示す状態のヘッドフレーム２のネジ穴２ｂとネジ止めされる。
【００４５】
図９は、図１に示す液体吐出ヘッド１を示す平面図であり、図１と反対側の面から見た図である。
図９に示すように、制御基板４は、ネジ６によってヘッドフレーム２にネジ止めされている。この際、可撓性のあるフレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂは、制御基板４の切欠き部４ｂを通って制御基板４の下側から上側に抜け、コネクタ４ａに接続される。したがって、各ヘッドモジュール１０（図１参照）は、フレキシブル配線基板３を介して、背後にある制御基板４と電気的に接続されることとなる。
【００４６】
ここで、各ヘッドモジュール１０の２枚のフレキシブル配線基板３が接続される２つのコネクタ４ａは、前述したように、そのヘッドモジュール１０のモジュールフレーム１１（図６参照）の長手方向に横並びで配置されており、２枚のフレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂをそれぞれ内側に向けて各コネクタ４ａに接続される。すなわち、フレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂをコネクタ４ａに接続するには、挿入端子部３ｂを指でつまんで内側に折り曲げ、コネクタ４ａに差し込めば良い。すると、挿入端子部３ｂがコネクタ４ａに簡単に差し込まれ、接続が完了する。
【００４７】
また、制御基板４の各開口部４ｃ及び各接続口部４ｄにより、図７に示すバッファタンク１２の全てのインク供給孔１２ａは、制御基板４により隠蔽されることなく、外部に露出する。そのため、制御基板４の外部からバッファタンク１２の各段ごとにそれぞれＵ字管１３の両端部及びインク供給管１４の一端部を差し込めば、各段のバッファタンク１２にインクが供給されるようになる。そして、直列に接続された２つのバッファタンク１２を１段として、Ａ４対応のラインヘッドが形成され、直列に並ぶ２つのバッファタンク１２を４段に並べることにより、Ｙ、Ｍ、Ｃ、及びＫの４色（カラー）対応のカラーラインヘッドが形成されることとなる。なお、Ｕ字管１３及びインク供給管１４を引き抜けば、制御基板４をヘッドフレーム２にネジ止めしたまま、各ヘッドモジュール１０を取り外すことができる。
【００４８】
このように、本実施形態の液体吐出ヘッド１では、各ヘッドモジュール１０に、上下左右で非対称の外形形状を有する同形のフレキシブル配線基板３が２枚あり、２枚のフレキシブル配線基板３は、挿入端子部３ｂを外側に向けて相互に点対称に配置されている。そのため、隣接するヘッドモジュール１０から延びるフレキシブル配線基板３同士が制御基板４のコネクタ４ａ及び切欠き部４ｂにおいて重複することなく、制御基板４のごく限られたスペースで、一定間隔で接続される。その結果、制御基板４の配線や各種の実装部品（コンデンサ等）を設置するためのスペースを奪うことなく、かつ制御基板４の配線や実装部品に干渉することなく、各フレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂを制御基板４のコネクタ４ａに接続することができる。
【００４９】
また、各ヘッドモジュール１０をヘッドフレーム２のヘッドモジュール配置孔２ａ内に配置するに際して、フレキシブル配線基板３の挿入端子部３ｂを制御基板４のコネクタ４ａに接続するために必要なフレキシブル配線基板３の余剰寸法や無駄なスペースを極力排すること可能となり、フレキシブル配線基板３同士や制御基板４との間のクロストーク、不要輻射の発生、信号波形のなまり等を防止することができる。さらにまた、フレキシブル配線基板３の余剰寸法が生じないことからコストを抑制することができ、フレキシブル配線基板３の寸法を均一にし得るため、液体吐出ヘッド１の製造効率も良くなる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形等が可能である。
（１）本実施形態では、各ヘッドモジュール１０に、上下左右で非対称の外形形状を有する同形のフレキシブル配線基板３が２枚あり、２枚のフレキシブル配線基板３は、挿入端子部３ｂを外側に向けて相互に点対称に配置されている。しかし、これに限らず、各フレキシブル配線基板３間で挿入端子部３ｂがずれた位置になっていれば、各種の形状のフレキシブル配線基板３を複数配置することができる。
【００５１】
（２）本実施形態では、制御基板４のコネクタ４ａを各ヘッドモジュール１０におけるモジュールフレーム１１の長手方向に横並びで配置している。また、フレキシブル配線基板３間で挿入端子部３ｂを内側に向けて制御基板４のコネクタ４ａに接続している。しかし、これに限らず、コネクタ４ａを各種の配置にすることができ、挿入端子部３ｂをコネクタ４ａに向けて（例えば、外側に向けて）接続することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態である液体吐出ヘッドを示す平面図であり、インクの吐出面側から見た図である。
【図２】図１に示す液体吐出ヘッドにおけるヘッドモジュールのヘッドチップの周囲を示す断面図である。
【図３】図１に示す液体吐出ヘッドにおけるヘッドモジュールのモジュールフレームを示す平面図である。
【図４】図１に示す液体吐出ヘッドにおけるヘッドモジュールのヘッドチップの周囲を示す斜視図であり、インクの吐出面側から見た図である。
【図５】図１に示す液体吐出ヘッドにおけるヘッドモジュールを示す平面図であり、インクの吐出面側から見た図である。
【図６】図１に示す液体吐出ヘッドにおけるヘッドモジュールを示す平面図であり、図５と反対側の面から見た図である。
【図７】図６に示すヘッドモジュールを全てヘッドフレームのヘッドモジュール配置孔内に配置した状態を示す平面図であり、図１と反対側の面から見た図である。
【図８】図７に示すヘッドフレームの内側に取り付けられる制御基板を示す平面図である。
【図９】図１に示す液体吐出ヘッドを示す平面図であり、図１と反対側の面から見た図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  液体吐出ヘッド
３  フレキシブル配線基板（配線基板）
３ａ  配線パターン（配線）
３ｂ  挿入端子部（端子部）
４  制御基板
４ａ  コネクタ
１０  ヘッドモジュール
１１  モジュールフレーム
１１ｂ  ヘッドチップ配置孔
２０  ヘッドチップ
２１  半導体基板（基板）
２２  発熱抵抗体（エネルギー発生素子）
２３  電極
２４  バリア層
２５  ノズルシート
２５ａ  ノズル
２６  インク液室（液室）
【図１】
2007196455.tif 000003
【図２】
2007196455.tif 000004
【図３】
2007196455.tif 000005
【図４】
2007196455.tif 000006
【図５】
2007196455.tif 000007
【図６】
2007196455.tif 000008
【図７】
2007196455.tif 000009
【図８】
2007196455.tif 000010
【図９】
2007196455.tif 000011