液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
【課題】液体流路から封止部材を介して漏れ出た液体が配線基板とアクチュエーター装置との接続部に流入することを防止することで、当該接続部の接触不良を防止し、信頼性を向上させることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】マニホールド１００を形成する保護基板３０及びコンプライアンス基板４０と、コンプライアンス基板４０を保護基板３０とで挟持するケースヘッド１１０と、異方性導電性接着剤２２０で配線基板２００に接続されたリード電極９０を有するアクチュエーター装置と、異方性導電性接着剤２２０を覆うポッティング剤２１０とを備え、保護基板３０に、保護基板３０及びケースヘッド１１０がコンプライアンス基板４０を挟持した挟持領域から貫通孔までの間に非挟持領域Ｄを設け、ポッティング剤２１０を非挟持領域Ｄまで設けないようにした。
【解決手段】マニホールド１００を形成する保護基板３０及びコンプライアンス基板４０と、コンプライアンス基板４０を保護基板３０とで挟持するケースヘッド１１０と、異方性導電性接着剤２２０で配線基板２００に接続されたリード電極９０を有するアクチュエーター装置と、異方性導電性接着剤２２０を覆うポッティング剤２１０とを備え、保護基板３０に、保護基板３０及びケースヘッド１１０がコンプライアンス基板４０を挟持した挟持領域から貫通孔までの間に非挟持領域Ｄを設け、ポッティング剤２１０を非挟持領域Ｄまで設けないようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を噴射する液体噴射ヘッドには、ノズルに連通する圧力室が設けられた流路形成基板の一方面側に圧電素子（アクチュエーター装置）を設け、圧電素子の変位によって圧力室内の圧力変動を行わせてインク滴をノズルから吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドとして、圧電素子が露出する貫通孔を有する保護基板を流路形成基板に取り付け、当該貫通孔に、駆動信号を供給するＣＯＦ基板（配線基板）を挿通させるとともに、該ＣＯＦ基板を圧電素子に接続したものがある（例えば、特許文献１参照）。ＣＯＦ基板と圧電素子とは、貫通孔内で、異方性導電性接着剤やポッティング剤などの樹脂材料により接続されている。
【０００４】
一方、上記インクジェット式記録ヘッドは、保護基板に凹部が設けられ、該凹部がコンプライアンス基板（封止部材）で封止されることで、各圧力室に連通したマニホールドが形成されている。コンプライアンス基板は、封止膜が固定板に接着剤で接着されて構成されている。該封止膜がインクの吐出に応じて変形することで、マニホールド内の圧力変動によるクロストークの発生が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０２５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マニホールドや液体流路に流通するインクがコンプライアンス基板の封止膜や接着剤を浸潤して外部に漏れ出し、貫通孔内の異方性導電性接着剤に流入する虞がある。このようにコンプライアンス基板を浸潤して外部に漏れだしたインクで異方性導電性接着剤等が膨潤すると、圧電素子とＣＯＦ基板とが電気的な接触不良を起こす虞がある。
【０００７】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、液体流路から封止部材を介して漏れ出た液体が配線基板とアクチュエーター装置との接続部に流入することを防止することで、当該接続部の接触不良を防止し、信頼性を向上させることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズルに連通する圧力室を有し、該圧力室に圧力を発生させるアクチュエーター装置が一方面側に設けられた流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられ、前記圧力室に連通するとともに前記流路形成基板とは反対側に開口を有するマニホールド形成部が設けられた第１部材と、前記マニホールド形成部の開口を封止し、該マニホールド形成部とで前記圧力室に連通したマニホールドを形成する封止部材と、前記封止部材に接合された第２部材とを備え、前記第１部材には、前記アクチュエーター装置に設けられた実装部が露出するとともに、該実装部に異方性導電性接着剤で電気的に接続されて駆動信号を前記アクチュエーター装置に供給する配線基板が挿通可能な第１貫通孔が設けられ、前記配線基板と前記実装部とを接続する前記異方性導電性接着剤を覆う樹脂が設けられ、前記第１部材及び前記第２部材には、前記第１部材及び前記第２部材が前記封止部材を挟持した挟持領域から前記第１貫通孔までの間に非挟持領域が設けられ、前記樹脂は、前記非挟持領域に設けられていないことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、マニホールド等から、封止部材を介して液体が漏れ出したとしても、非挟持領域には、樹脂が設けられていないので、漏れ出た液体が樹脂と第１部材との界面を介して異方性導電性接着剤にまで達することを防止することができる。これにより、アクチュエーター装置の実装部と配線基板との接続部に電気的接触不良が生じることが防止され、信頼性が向上した液体噴射ヘッドが提供される。
【００１０】
ここで、前記第１部材の非挟持領域の上方に形成された空間は外部に連通していることが好ましい。これによれば、非挟持領域に達した液体は、蒸発して外部に排出される。したがって、液体が非挟持領域から溢れて樹脂に至り、異方性導電性接着剤に達することが抑制される。すなわち、アクチュエーター装置の実装部と配線基板との接続部に電気的接触不良が生じることをより確実に防止することができる。
【００１１】
また、前記第２部材には、前記第１部材に設けられた第１貫通孔に連通するとともに外部に連通した第２貫通孔が設けられ、前記第１部材の非挟持領域の上方に形成された空間は前記第２連通孔を介して外部に連通していることが好ましい。これによれば、配線基板が挿通する第１貫通孔及び第２貫通孔を、液体が蒸発して外部に排出するための大気開放路として利用できるので合理的である。
【００１２】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体流路から封止部材を介して漏れ出た液体が配線基板とアクチュエーター装置との接続部に流入することを防止することで、当該接続部の接触不良を防止し、信頼性が向上した液体噴射装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及びそのＡ−Ａ′線断面図である。
【図３】図２の要部を拡大した要部断面図である。
【図４】液体噴射装置の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〈実施形態１〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単に記録ヘッドとも言う。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態１に係る記録ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及びそのＡ−Ａ′線断面図であり、図３（ａ）は、図２の要部を拡大した要部断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の要部を拡大した要部断面図である。
【００１６】
これらの図に示すように、本実施形態に係る記録ヘッドＩは、流路形成基板１０と、第１部材の一例である保護基板３０と、第２部材の一例であるケースヘッド１１０（図１，２では図示を省略してある）と、保護基板３０及びケースヘッド１１０に挟持された封止部材の一例であるコンプライアンス基板４０とを備えている。
【００１７】
流路形成基板１０は、本実施形態ではシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。
【００１８】
流路形成基板１０には、他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の壁部１１によって区画された圧力室１２がその幅方向（短手方向）に並設された列が、圧力室１２の長手方向に２列設けられている。また、流路形成基板１０の圧力室１２の長手方向一端部側には、ノズル２１毎に個別流路を構成するインク供給路１４と連通路１３とが壁部１１によって区画されている。インク供給路１４及び連通路１３は、圧力室１２の各列において、圧力室１２の２つの列の外側に配置されている。
【００１９】
インク供給路１４は、後述するマニホールド１００と圧力室１２との間でインクに流路抵抗を生じさせるものであり、圧力室１２の長手方向一端部側に連通し且つ圧力室１２より小さい断面積を有する。各連通路１３は、インク供給路１４の圧力室１２とは反対側に連通し、インク供給路１４の幅方向（短手方向）より大きい断面積を有する。
【００２０】
流路形成基板１０の弾性膜５０とは反対面側には、ノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。各ノズル２１は、各圧力室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通している。なお、ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼等からなる。
【００２１】
一方、流路形成基板１０のノズルプレート２０とは反対側の面には、上述したように、弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とが積層形成されて、圧電素子３００を構成している。圧電素子３００とは、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力室１２毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第１電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。すなわち、本実施形態では、圧力室１２内のインク（液体）に圧力変化を生じさせるアクチュエーター装置として、圧電素子３００を設けるようにした。
【００２２】
このような各圧電素子３００の第２電極８０には、流路形成基板１０のインク供給路１４とは反対側の端部近傍まで延設された金（Ａｕ）等のリード電極９０がそれぞれ接続されている。このリード電極９０を介して各圧電素子３００に選択的に電圧が印加される。本実施形態では、リード電極９０の圧電素子３００とは反対側の端部が、後述する配線基板２００が電気的に接続される実装部となっている。
【００２３】
圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が、接着剤３５等によって接合されている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３１内に配置されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。なお、圧電素子保持部３１は、密封されていても、密封されていなくてもよい。また、圧電素子保持部３１は、圧電素子３００毎に独立して設けてもよく、複数の圧電素子３００に亘って連続して設けるようにしてもよい。本実施形態では、圧電素子保持部３１を複数の圧電素子３００に亘って連続して設けるようにした。
【００２４】
保護基板３０上の圧電素子保持部３１に相対向する領域には、保護基板３０の流路形成基板１０とは反対側に開口を有する凹部であるマニホールド形成部３２が形成されている。マニホールド形成部３２の開口は、後述するコンプライアンス基板４０により封止されており、このマニホールド形成部３２とコンプライアンス基板４０とでマニホールド１００が形成されている。
【００２５】
マニホールド１００は、複数の個別流路の共通のインク室（液体室）となり、複数の個別流路の短手方向（幅方向）に亘って連続して設けられている。また、マニホールド１００は、圧力室１２の長手方向で保護基板３０の両端部近傍まで設けられており、マニホールド１００の一端部側は、個別流路の端部に相対向する領域まで設けられている。このようにマニホールド１００を圧電素子保持部３１の上方（平面視した際に圧電素子保持部３１と重なる領域）に設けることで、マニホールド１００を、圧力室１２の長手方向における外側に拡幅する必要がなく、記録ヘッドＩの圧力室１２の長手方向の幅を小さくして小型化することができる。
【００２６】
また、保護基板３０には、個別流路である連通路１３の端部に一端が連通すると共に、マニホールド１００の一端部に他端が連通する厚さ方向に貫通した貫通孔である供給部１０１が設けられている。この供給部１０１を介して、マニホールド１００は圧力室１２に連通している。
【００２７】
供給部１０１は、本実施形態では、複数の個別流路である連通路１３に亘って１つ設けられている。そして、マニホールド１００からのインクは、供給部１０１を介して各個別流路である連通路１３、インク供給路１４及び圧力室１２に供給される。すなわち、本実施形態では、供給部１０１はマニホールド１００の一部として機能する。
【００２８】
このような保護基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料であるシリコン単結晶基板を用いている。
【００２９】
また、保護基板３０には、圧力室１２の２列の間に対応する領域に、厚さ方向に貫通し、配線基板２００が挿通される第１貫通孔１０２が設けられている。この第１貫通孔１０２内には、圧電素子３００に接続されたリード電極９０（実装部）の端部が位置している。
【００３０】
なお、第１貫通孔１０２は、圧電素子３００の各列に対して１つずつ設けられている。すなわち、圧電素子３００の列毎に配線基板２００が接続されており、圧電素子３００の列が２列あるため、第１貫通孔１０２は２つ設けられている。そして、互いに隣接する第１貫通孔１０２の間には、実装部（リード電極９０の端部）を区画する隔壁１０３が設けられている。
【００３１】
リード電極９０の第１貫通孔１０２内に露出した端部には、第１貫通孔１０２及び後述する第２貫通孔１１３を挿通した配線基板２００が電気的に接続されている。配線基板２００は、図示しない配線上に圧電素子３００を駆動するための駆動回路２０１が実装された可撓性を有するものであり、例えば、チップオンフィルム（ＣＯＦ）やテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）などのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いることができる。
【００３２】
配線基板２００とアクチュエーター装置の実装部であるリード電極９０とは、異方性導電性接着剤（ＡＣＰ）２２０を介して電気的に接続されている。さらに、配線基板２００及びリード電極９０がＡＣＰ２２０で接続された接続部は、樹脂の一例であるポッティング剤２１０で覆われている。ここでいう接続部とは、配線基板２００及びリード電極９０のＡＣＰ２２０で接着された領域をいう。本実施形態では、このＡＣＰ２２０全体が、ポッティング剤２１０で覆われるように、第１貫通孔１０２内の底部にポッティング剤２１０を充填してある。なお、ポッティング剤２１０及びＡＣＰ２２０は何れもエポキシ系の接着剤である。ポッティング剤２１０の方がＡＣＰ２２０よりもインクの溶剤に強いものを選択した。
【００３３】
保護基板３０のマニホールド形成部３２の開口面側には、封止膜４１及び固定板４２からなるコンプライアンス基板４０が接合され、コンプライアンス基板４０によってマニホールド形成部３２の開口が封止されている。
【００３４】
封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料、例えば、厚さが数μｍ程度のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム等からなる。封止膜４１は、接着剤４７で固定板４２に接着されている（図３参照）。
【００３５】
固定板４２は、例えば、厚さが数十μｍ程度のステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属などの硬質の材料からなる。固定板４２は、図２に示すように、保護基板３０のマニホールド１００の周囲に亘って設けられており、マニホールド１００に相対向する領域は厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっている。
【００３６】
また、固定板４２には、開口部４３側に突出するインク導入部４４が設けられており、このインク導入部４４には、厚さ方向に貫通してインクが貯留された貯留手段（図示なし）からのインクをマニホールド１００に供給するためのインク導入路４５が設けられている。
【００３７】
このような固定板４２の開口部４３によって、マニホールド１００の一方面は、可撓性を有する封止膜４１のみで封止された撓み変形可能な可撓部４６となっている。
【００３８】
図３に示すように、コンプライアンス基板４０の保護基板３０とは反対側には、ケースヘッド１１０が設けられている。ケースヘッド１１０は、コンプライアンス基板４０を覆うように接合されており、記録ヘッドＩ全体の剛性を向上させている。ケースヘッド１１０には、厚さ方向に貫通し、保護基板３０の第１貫通孔１０２に連通した第２貫通孔１１３が設けられている。この第２貫通孔１１３は、記録ヘッド２の外部に連通している。
【００３９】
また、ケースヘッド１１０は、液体流路１１１を備えている。液体流路１１１には、特に図示しないインクカートリッジからインクが供給される。液体流路１１１に供給されたインクは、インク導入路４５を介してマニホールド１００に供給される。ケースヘッド１１０の材料は特に限定されないが、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられる。
【００４０】
ケースヘッド１１０は、保護基板３０とでコンプライアンス基板４０（固定板４２）を挟持している。請求項にいう挟持領域とは、本実施形態では、ケースヘッド１１０と保護基板３０とが、コンプライアンス基板４０を挟持している領域をいう。ケースヘッド１１０と保護基板３０とは、コンプライアンス基板４０の固定板４２部分を挟持しているので、挟持領域は、ケースヘッド１１０及び保護基板３０の固定板４２を挟持した部分となる。図３には、ケースヘッド１１０側の挟持領域に符号Ａ、保護基板３０側の挟持領域に符号Ｂを付してある。
【００４１】
また、保護基板３０及びケースヘッド１１０には、挟持領域Ａ及び挟持領域Ｂから第１貫通孔１０２までの間の領域である非挟持領域Ｃ及び非挟持領域Ｄが設けられている。すなわち、非挟持領域Ｃ及び非挟持領域Ｄとは、保護基板３０とケースヘッド１１０とが、コンプライアンス基板４０を挟持していない領域であって、挟持領域Ａ及び挟持領域Ｂと、第１貫通孔１０２との間の領域である。
【００４２】
非挟持領域Ｃ及び非挟持領域Ｄには、配線基板２００とリード電極９０（実装部）とを接合するＡＣＰ２２０を覆うポッティング剤２１０が設けられていない。
【００４３】
さらに、非挟持領域Ｃの下方及び非挟持領域Ｄの上方には空間部１２０が形成されている。本実施形態の空間部１２０は、ケースヘッド１１０の非挟持領域Ｃ、コンプライアンス基板４０の第１貫通孔１０２側の側面、保護基板３０の非挟持領域Ｄから画成され、第２貫通孔１１３に開口している。上述したように第２貫通孔１１３は、記録ヘッドＩの外部に連通しているので、この空間部１２０は、第２貫通孔１１３を介して外部に連通している。
【００４４】
上述したように、マニホールド１００には、液体流路１１１を介してインクが供給される。このとき、コンプライアンス基板４０を構成する封止膜４１、及び該封止膜４１を固定板４２に接着する接着剤４７にインクが浸潤する虞がある。
【００４５】
万が一、封止膜４１及び接着剤４７にインクが浸潤し、インクが液体流路１１１やマニホールド１００の外部、すなわち非挟持領域Ｄに漏れ出たとする。
【００４６】
しかし、本実施形態に係る記録ヘッドＩでは、非挟持領域Ｄには、ポッティング剤２１０が設けられていないので、漏れ出たインクがポッティング剤２１０と保護基板３０との界面を介してＡＣＰ２２０にまで達することを防止することができる。
【００４７】
仮に、非挟持領域Ｄにまでポッティング剤２１０が設けられていると、漏れ出たインクがポッティング剤２１０と保護基板３０（非挟持領域Ｄ）との界面に浸透し、ＡＣＰ２２０に達してしまう。
【００４８】
さらに、非挟持領域Ｄの上方の空間部１２０は、第２貫通孔１１３を介して外部に連通しているので、非挟持領域Ｄに達したインクは、蒸発して外部に排出される。したがって、インクが非挟持領域Ｄから溢れてポッティング剤２１０に至ることが抑制され、該インクがＡＣＰ２２０に達することが抑制される。
【００４９】
このように、コンプライアンス基板４０の接着剤４７や封止膜４１を浸潤したインクが保護基板３０とポッティング剤２１０との界面を経て、ＡＣＰ２２０にインクが到達することが防止される。これにより、ＡＣＰ２２０がインクを吸収して膨潤することを防止できるので、ＡＣＰ２２０の膨潤により配線基板２００とリード電極９０（実装部）との接続部に電気的接触不良が生じてしまうことを防止することができる。
【００５０】
また、マニホールド１００や液体流路１１１内から、蒸発したインクの溶剤成分がコンプライアンス基板４０を構成する接着剤４７を浸透し、非挟持領域Ｄ側に漏れ出す場合がある。その蒸発した溶剤成分は、第２貫通孔１１３を介して外部に排出される。仮に、蒸発した溶剤成分が、ポッティング剤２１０に付着したとしても、該ポッティング剤２１０はＡＣＰ２２０よりも溶剤成分に溶け難い組成としてあるので、ＡＣＰ２２０がその溶剤成分で溶け、配線基板２００とリード電極９０との接続部に電気的接触不良が生じることが防止される。
【００５１】
なお、封止膜４１を固定板４２に接着する接着剤４７として、インクが浸潤しにくいものを用いることで、インクが接着剤４７に浸潤することを防ぐことも考えられる。
【００５２】
しかしながら、封止膜４１を固定板４２に接着するためには、接着剤４７の塗布時における厚さの均一性、密着力、コスト、剥離し難いという信頼性などの観点から、接着剤１３０と同じものを用いることができない。具体的には、接着剤４７は、ウレタン系又はエポキシ系接着剤を用いている。
【００５３】
換言すれば、本発明の記録ヘッドＩによれば、インクが浸潤しやすい接着剤４７を用いてコンプライアンス基板４０を構成しなければならない場合においても、非挟持領域Ｄを設けることで、ポッティング剤２１０と保護基板３０との界面を介してＡＣＰ２２０にインクが流入することを防止することができる。
【００５４】
以上に説明したように、本実施形態の記録ヘッドＩでは、図示しない外部のインクが貯留された貯留手段から、液体流路１１１を経由してマニホールド１００内にインクを取り込み、マニホールド１００からノズル２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路２０１からの記録信号に従い、圧力室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、圧電素子３００及び振動板をたわみ変形させることにより、各圧力室１２内の圧力が高まりノズル２１からインクが吐出する。
【００５５】
上述したように、マニホールド１００や液体流路１１１から、コンプライアンス基板４０の封止膜４１や接着剤４７を介してインクが漏れ出したとしても、非挟持領域Ｄを設けたことで、該インクがポッティング剤２１０と保護基板３０との界面を介してＡＣＰ２２０に達することを防止できるので、配線基板２００とリード電極９０との接続部に電気的接触不良が生じることが防止される。これにより、信頼性が向上した記録ヘッドＩが提供される。
【００５６】
〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００５７】
実施形態１では、非挟持領域Ｄの上方に形成された空間部１２０は、第２貫通孔１１３を介して外部に連通していたが、このような態様に限定されない。例えば、ケースヘッド１１０に、第２貫通孔１１３とは別途外部に連通した大気開放路を設け、該大気開放路を、保護基板３０の非挟持領域Ｄの上方に形成された空間部１２０に開口するように形成してもよい。
【００５８】
上述した実施形態１では、配線基板２００と実装部であるリード電極９０とを異方性導電性接着剤２２０によって電気的に接続（実装）するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、配線基板２００とリード電極９０とを半田等の金属を用いて接続するようにしてもよい。この場合、配線基板２００とリード電極９０とを金属を用いて接続した後、第１貫通孔１０２内にポッティング剤からなる樹脂を充填すればよい。この場合においても、第１貫通孔１０２内にインクが流入することが防止されているので、半田等の金属で接続された部分にインクが流入して短絡することを防止することができる。
【００５９】
また、上述した実施形態１では、圧力室１２に圧力変化を生じさせるアクチュエーター装置として、薄膜型の圧電素子３００を有するアクチュエーター装置を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を有するアクチュエーター装置や、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子を有するアクチュエーター装置などを使用することができる。また、アクチュエーター装置として、圧力室１２内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズルから液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーター装置などを使用することができる。何れのアクチュエーター装置であっても、実装部が流路形成基板上に設けられていればよい。
【００６０】
また、これら各実施形態の記録ヘッドは、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置に搭載される。図４は、インクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００６１】
図４に示すように、インクジェット式記録装置１は、例えば、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等の複数の異なる色のインクが貯留される貯留室を有するインクカートリッジ（液体貯留手段）２が装着された記録ヘッドＩを具備する。記録ヘッドＩはキャリッジ３に搭載されており、記録ヘッドＩが搭載されたキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、キャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Ｓがプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００６２】
なお、インクジェット式記録装置１は、記録ヘッドＩがキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されない。例えば、記録ヘッドＩが固定されて、紙等の記録シートを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
【００６３】
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力室、 ２１ ノズル、 ３０ 保護基板（第１部材）、 ３２ マニホールド形成部、 ４０ コンプライアンス基板（封止部材）、 １００ マニホールド、 １０２ 貫通孔、 １１０ ケースヘッド（第２部材）、 ２００ 配線基板、 ２１０ ポッティング剤、 ２２０ 異方性導電性接着剤（ＡＣＰ）、 ３００ 圧電素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を噴射する液体噴射ヘッドには、ノズルに連通する圧力室が設けられた流路形成基板の一方面側に圧電素子（アクチュエーター装置）を設け、圧電素子の変位によって圧力室内の圧力変動を行わせてインク滴をノズルから吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドとして、圧電素子が露出する貫通孔を有する保護基板を流路形成基板に取り付け、当該貫通孔に、駆動信号を供給するＣＯＦ基板（配線基板）を挿通させるとともに、該ＣＯＦ基板を圧電素子に接続したものがある（例えば、特許文献１参照）。ＣＯＦ基板と圧電素子とは、貫通孔内で、異方性導電性接着剤やポッティング剤などの樹脂材料により接続されている。
【０００４】
一方、上記インクジェット式記録ヘッドは、保護基板に凹部が設けられ、該凹部がコンプライアンス基板（封止部材）で封止されることで、各圧力室に連通したマニホールドが形成されている。コンプライアンス基板は、封止膜が固定板に接着剤で接着されて構成されている。該封止膜がインクの吐出に応じて変形することで、マニホールド内の圧力変動によるクロストークの発生が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０２５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マニホールドや液体流路に流通するインクがコンプライアンス基板の封止膜や接着剤を浸潤して外部に漏れ出し、貫通孔内の異方性導電性接着剤に流入する虞がある。このようにコンプライアンス基板を浸潤して外部に漏れだしたインクで異方性導電性接着剤等が膨潤すると、圧電素子とＣＯＦ基板とが電気的な接触不良を起こす虞がある。
【０００７】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、液体流路から封止部材を介して漏れ出た液体が配線基板とアクチュエーター装置との接続部に流入することを防止することで、当該接続部の接触不良を防止し、信頼性を向上させることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズルに連通する圧力室を有し、該圧力室に圧力を発生させるアクチュエーター装置が一方面側に設けられた流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられ、前記圧力室に連通するとともに前記流路形成基板とは反対側に開口を有するマニホールド形成部が設けられた第１部材と、前記マニホールド形成部の開口を封止し、該マニホールド形成部とで前記圧力室に連通したマニホールドを形成する封止部材と、前記封止部材に接合された第２部材とを備え、前記第１部材には、前記アクチュエーター装置に設けられた実装部が露出するとともに、該実装部に異方性導電性接着剤で電気的に接続されて駆動信号を前記アクチュエーター装置に供給する配線基板が挿通可能な第１貫通孔が設けられ、前記配線基板と前記実装部とを接続する前記異方性導電性接着剤を覆う樹脂が設けられ、前記第１部材及び前記第２部材には、前記第１部材及び前記第２部材が前記封止部材を挟持した挟持領域から前記第１貫通孔までの間に非挟持領域が設けられ、前記樹脂は、前記非挟持領域に設けられていないことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、マニホールド等から、封止部材を介して液体が漏れ出したとしても、非挟持領域には、樹脂が設けられていないので、漏れ出た液体が樹脂と第１部材との界面を介して異方性導電性接着剤にまで達することを防止することができる。これにより、アクチュエーター装置の実装部と配線基板との接続部に電気的接触不良が生じることが防止され、信頼性が向上した液体噴射ヘッドが提供される。
【００１０】
ここで、前記第１部材の非挟持領域の上方に形成された空間は外部に連通していることが好ましい。これによれば、非挟持領域に達した液体は、蒸発して外部に排出される。したがって、液体が非挟持領域から溢れて樹脂に至り、異方性導電性接着剤に達することが抑制される。すなわち、アクチュエーター装置の実装部と配線基板との接続部に電気的接触不良が生じることをより確実に防止することができる。
【００１１】
また、前記第２部材には、前記第１部材に設けられた第１貫通孔に連通するとともに外部に連通した第２貫通孔が設けられ、前記第１部材の非挟持領域の上方に形成された空間は前記第２連通孔を介して外部に連通していることが好ましい。これによれば、配線基板が挿通する第１貫通孔及び第２貫通孔を、液体が蒸発して外部に排出するための大気開放路として利用できるので合理的である。
【００１２】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体流路から封止部材を介して漏れ出た液体が配線基板とアクチュエーター装置との接続部に流入することを防止することで、当該接続部の接触不良を防止し、信頼性が向上した液体噴射装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及びそのＡ−Ａ′線断面図である。
【図３】図２の要部を拡大した要部断面図である。
【図４】液体噴射装置の概略構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〈実施形態１〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単に記録ヘッドとも言う。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態１に係る記録ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及びそのＡ−Ａ′線断面図であり、図３（ａ）は、図２の要部を拡大した要部断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の要部を拡大した要部断面図である。
【００１６】
これらの図に示すように、本実施形態に係る記録ヘッドＩは、流路形成基板１０と、第１部材の一例である保護基板３０と、第２部材の一例であるケースヘッド１１０（図１，２では図示を省略してある）と、保護基板３０及びケースヘッド１１０に挟持された封止部材の一例であるコンプライアンス基板４０とを備えている。
【００１７】
流路形成基板１０は、本実施形態ではシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。
【００１８】
流路形成基板１０には、他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の壁部１１によって区画された圧力室１２がその幅方向（短手方向）に並設された列が、圧力室１２の長手方向に２列設けられている。また、流路形成基板１０の圧力室１２の長手方向一端部側には、ノズル２１毎に個別流路を構成するインク供給路１４と連通路１３とが壁部１１によって区画されている。インク供給路１４及び連通路１３は、圧力室１２の各列において、圧力室１２の２つの列の外側に配置されている。
【００１９】
インク供給路１４は、後述するマニホールド１００と圧力室１２との間でインクに流路抵抗を生じさせるものであり、圧力室１２の長手方向一端部側に連通し且つ圧力室１２より小さい断面積を有する。各連通路１３は、インク供給路１４の圧力室１２とは反対側に連通し、インク供給路１４の幅方向（短手方向）より大きい断面積を有する。
【００２０】
流路形成基板１０の弾性膜５０とは反対面側には、ノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。各ノズル２１は、各圧力室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通している。なお、ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼等からなる。
【００２１】
一方、流路形成基板１０のノズルプレート２０とは反対側の面には、上述したように、弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とが積層形成されて、圧電素子３００を構成している。圧電素子３００とは、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力室１２毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第１電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。すなわち、本実施形態では、圧力室１２内のインク（液体）に圧力変化を生じさせるアクチュエーター装置として、圧電素子３００を設けるようにした。
【００２２】
このような各圧電素子３００の第２電極８０には、流路形成基板１０のインク供給路１４とは反対側の端部近傍まで延設された金（Ａｕ）等のリード電極９０がそれぞれ接続されている。このリード電極９０を介して各圧電素子３００に選択的に電圧が印加される。本実施形態では、リード電極９０の圧電素子３００とは反対側の端部が、後述する配線基板２００が電気的に接続される実装部となっている。
【００２３】
圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が、接着剤３５等によって接合されている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３１内に配置されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。なお、圧電素子保持部３１は、密封されていても、密封されていなくてもよい。また、圧電素子保持部３１は、圧電素子３００毎に独立して設けてもよく、複数の圧電素子３００に亘って連続して設けるようにしてもよい。本実施形態では、圧電素子保持部３１を複数の圧電素子３００に亘って連続して設けるようにした。
【００２４】
保護基板３０上の圧電素子保持部３１に相対向する領域には、保護基板３０の流路形成基板１０とは反対側に開口を有する凹部であるマニホールド形成部３２が形成されている。マニホールド形成部３２の開口は、後述するコンプライアンス基板４０により封止されており、このマニホールド形成部３２とコンプライアンス基板４０とでマニホールド１００が形成されている。
【００２５】
マニホールド１００は、複数の個別流路の共通のインク室（液体室）となり、複数の個別流路の短手方向（幅方向）に亘って連続して設けられている。また、マニホールド１００は、圧力室１２の長手方向で保護基板３０の両端部近傍まで設けられており、マニホールド１００の一端部側は、個別流路の端部に相対向する領域まで設けられている。このようにマニホールド１００を圧電素子保持部３１の上方（平面視した際に圧電素子保持部３１と重なる領域）に設けることで、マニホールド１００を、圧力室１２の長手方向における外側に拡幅する必要がなく、記録ヘッドＩの圧力室１２の長手方向の幅を小さくして小型化することができる。
【００２６】
また、保護基板３０には、個別流路である連通路１３の端部に一端が連通すると共に、マニホールド１００の一端部に他端が連通する厚さ方向に貫通した貫通孔である供給部１０１が設けられている。この供給部１０１を介して、マニホールド１００は圧力室１２に連通している。
【００２７】
供給部１０１は、本実施形態では、複数の個別流路である連通路１３に亘って１つ設けられている。そして、マニホールド１００からのインクは、供給部１０１を介して各個別流路である連通路１３、インク供給路１４及び圧力室１２に供給される。すなわち、本実施形態では、供給部１０１はマニホールド１００の一部として機能する。
【００２８】
このような保護基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料であるシリコン単結晶基板を用いている。
【００２９】
また、保護基板３０には、圧力室１２の２列の間に対応する領域に、厚さ方向に貫通し、配線基板２００が挿通される第１貫通孔１０２が設けられている。この第１貫通孔１０２内には、圧電素子３００に接続されたリード電極９０（実装部）の端部が位置している。
【００３０】
なお、第１貫通孔１０２は、圧電素子３００の各列に対して１つずつ設けられている。すなわち、圧電素子３００の列毎に配線基板２００が接続されており、圧電素子３００の列が２列あるため、第１貫通孔１０２は２つ設けられている。そして、互いに隣接する第１貫通孔１０２の間には、実装部（リード電極９０の端部）を区画する隔壁１０３が設けられている。
【００３１】
リード電極９０の第１貫通孔１０２内に露出した端部には、第１貫通孔１０２及び後述する第２貫通孔１１３を挿通した配線基板２００が電気的に接続されている。配線基板２００は、図示しない配線上に圧電素子３００を駆動するための駆動回路２０１が実装された可撓性を有するものであり、例えば、チップオンフィルム（ＣＯＦ）やテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）などのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いることができる。
【００３２】
配線基板２００とアクチュエーター装置の実装部であるリード電極９０とは、異方性導電性接着剤（ＡＣＰ）２２０を介して電気的に接続されている。さらに、配線基板２００及びリード電極９０がＡＣＰ２２０で接続された接続部は、樹脂の一例であるポッティング剤２１０で覆われている。ここでいう接続部とは、配線基板２００及びリード電極９０のＡＣＰ２２０で接着された領域をいう。本実施形態では、このＡＣＰ２２０全体が、ポッティング剤２１０で覆われるように、第１貫通孔１０２内の底部にポッティング剤２１０を充填してある。なお、ポッティング剤２１０及びＡＣＰ２２０は何れもエポキシ系の接着剤である。ポッティング剤２１０の方がＡＣＰ２２０よりもインクの溶剤に強いものを選択した。
【００３３】
保護基板３０のマニホールド形成部３２の開口面側には、封止膜４１及び固定板４２からなるコンプライアンス基板４０が接合され、コンプライアンス基板４０によってマニホールド形成部３２の開口が封止されている。
【００３４】
封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料、例えば、厚さが数μｍ程度のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム等からなる。封止膜４１は、接着剤４７で固定板４２に接着されている（図３参照）。
【００３５】
固定板４２は、例えば、厚さが数十μｍ程度のステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属などの硬質の材料からなる。固定板４２は、図２に示すように、保護基板３０のマニホールド１００の周囲に亘って設けられており、マニホールド１００に相対向する領域は厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっている。
【００３６】
また、固定板４２には、開口部４３側に突出するインク導入部４４が設けられており、このインク導入部４４には、厚さ方向に貫通してインクが貯留された貯留手段（図示なし）からのインクをマニホールド１００に供給するためのインク導入路４５が設けられている。
【００３７】
このような固定板４２の開口部４３によって、マニホールド１００の一方面は、可撓性を有する封止膜４１のみで封止された撓み変形可能な可撓部４６となっている。
【００３８】
図３に示すように、コンプライアンス基板４０の保護基板３０とは反対側には、ケースヘッド１１０が設けられている。ケースヘッド１１０は、コンプライアンス基板４０を覆うように接合されており、記録ヘッドＩ全体の剛性を向上させている。ケースヘッド１１０には、厚さ方向に貫通し、保護基板３０の第１貫通孔１０２に連通した第２貫通孔１１３が設けられている。この第２貫通孔１１３は、記録ヘッド２の外部に連通している。
【００３９】
また、ケースヘッド１１０は、液体流路１１１を備えている。液体流路１１１には、特に図示しないインクカートリッジからインクが供給される。液体流路１１１に供給されたインクは、インク導入路４５を介してマニホールド１００に供給される。ケースヘッド１１０の材料は特に限定されないが、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられる。
【００４０】
ケースヘッド１１０は、保護基板３０とでコンプライアンス基板４０（固定板４２）を挟持している。請求項にいう挟持領域とは、本実施形態では、ケースヘッド１１０と保護基板３０とが、コンプライアンス基板４０を挟持している領域をいう。ケースヘッド１１０と保護基板３０とは、コンプライアンス基板４０の固定板４２部分を挟持しているので、挟持領域は、ケースヘッド１１０及び保護基板３０の固定板４２を挟持した部分となる。図３には、ケースヘッド１１０側の挟持領域に符号Ａ、保護基板３０側の挟持領域に符号Ｂを付してある。
【００４１】
また、保護基板３０及びケースヘッド１１０には、挟持領域Ａ及び挟持領域Ｂから第１貫通孔１０２までの間の領域である非挟持領域Ｃ及び非挟持領域Ｄが設けられている。すなわち、非挟持領域Ｃ及び非挟持領域Ｄとは、保護基板３０とケースヘッド１１０とが、コンプライアンス基板４０を挟持していない領域であって、挟持領域Ａ及び挟持領域Ｂと、第１貫通孔１０２との間の領域である。
【００４２】
非挟持領域Ｃ及び非挟持領域Ｄには、配線基板２００とリード電極９０（実装部）とを接合するＡＣＰ２２０を覆うポッティング剤２１０が設けられていない。
【００４３】
さらに、非挟持領域Ｃの下方及び非挟持領域Ｄの上方には空間部１２０が形成されている。本実施形態の空間部１２０は、ケースヘッド１１０の非挟持領域Ｃ、コンプライアンス基板４０の第１貫通孔１０２側の側面、保護基板３０の非挟持領域Ｄから画成され、第２貫通孔１１３に開口している。上述したように第２貫通孔１１３は、記録ヘッドＩの外部に連通しているので、この空間部１２０は、第２貫通孔１１３を介して外部に連通している。
【００４４】
上述したように、マニホールド１００には、液体流路１１１を介してインクが供給される。このとき、コンプライアンス基板４０を構成する封止膜４１、及び該封止膜４１を固定板４２に接着する接着剤４７にインクが浸潤する虞がある。
【００４５】
万が一、封止膜４１及び接着剤４７にインクが浸潤し、インクが液体流路１１１やマニホールド１００の外部、すなわち非挟持領域Ｄに漏れ出たとする。
【００４６】
しかし、本実施形態に係る記録ヘッドＩでは、非挟持領域Ｄには、ポッティング剤２１０が設けられていないので、漏れ出たインクがポッティング剤２１０と保護基板３０との界面を介してＡＣＰ２２０にまで達することを防止することができる。
【００４７】
仮に、非挟持領域Ｄにまでポッティング剤２１０が設けられていると、漏れ出たインクがポッティング剤２１０と保護基板３０（非挟持領域Ｄ）との界面に浸透し、ＡＣＰ２２０に達してしまう。
【００４８】
さらに、非挟持領域Ｄの上方の空間部１２０は、第２貫通孔１１３を介して外部に連通しているので、非挟持領域Ｄに達したインクは、蒸発して外部に排出される。したがって、インクが非挟持領域Ｄから溢れてポッティング剤２１０に至ることが抑制され、該インクがＡＣＰ２２０に達することが抑制される。
【００４９】
このように、コンプライアンス基板４０の接着剤４７や封止膜４１を浸潤したインクが保護基板３０とポッティング剤２１０との界面を経て、ＡＣＰ２２０にインクが到達することが防止される。これにより、ＡＣＰ２２０がインクを吸収して膨潤することを防止できるので、ＡＣＰ２２０の膨潤により配線基板２００とリード電極９０（実装部）との接続部に電気的接触不良が生じてしまうことを防止することができる。
【００５０】
また、マニホールド１００や液体流路１１１内から、蒸発したインクの溶剤成分がコンプライアンス基板４０を構成する接着剤４７を浸透し、非挟持領域Ｄ側に漏れ出す場合がある。その蒸発した溶剤成分は、第２貫通孔１１３を介して外部に排出される。仮に、蒸発した溶剤成分が、ポッティング剤２１０に付着したとしても、該ポッティング剤２１０はＡＣＰ２２０よりも溶剤成分に溶け難い組成としてあるので、ＡＣＰ２２０がその溶剤成分で溶け、配線基板２００とリード電極９０との接続部に電気的接触不良が生じることが防止される。
【００５１】
なお、封止膜４１を固定板４２に接着する接着剤４７として、インクが浸潤しにくいものを用いることで、インクが接着剤４７に浸潤することを防ぐことも考えられる。
【００５２】
しかしながら、封止膜４１を固定板４２に接着するためには、接着剤４７の塗布時における厚さの均一性、密着力、コスト、剥離し難いという信頼性などの観点から、接着剤１３０と同じものを用いることができない。具体的には、接着剤４７は、ウレタン系又はエポキシ系接着剤を用いている。
【００５３】
換言すれば、本発明の記録ヘッドＩによれば、インクが浸潤しやすい接着剤４７を用いてコンプライアンス基板４０を構成しなければならない場合においても、非挟持領域Ｄを設けることで、ポッティング剤２１０と保護基板３０との界面を介してＡＣＰ２２０にインクが流入することを防止することができる。
【００５４】
以上に説明したように、本実施形態の記録ヘッドＩでは、図示しない外部のインクが貯留された貯留手段から、液体流路１１１を経由してマニホールド１００内にインクを取り込み、マニホールド１００からノズル２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路２０１からの記録信号に従い、圧力室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、圧電素子３００及び振動板をたわみ変形させることにより、各圧力室１２内の圧力が高まりノズル２１からインクが吐出する。
【００５５】
上述したように、マニホールド１００や液体流路１１１から、コンプライアンス基板４０の封止膜４１や接着剤４７を介してインクが漏れ出したとしても、非挟持領域Ｄを設けたことで、該インクがポッティング剤２１０と保護基板３０との界面を介してＡＣＰ２２０に達することを防止できるので、配線基板２００とリード電極９０との接続部に電気的接触不良が生じることが防止される。これにより、信頼性が向上した記録ヘッドＩが提供される。
【００５６】
〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００５７】
実施形態１では、非挟持領域Ｄの上方に形成された空間部１２０は、第２貫通孔１１３を介して外部に連通していたが、このような態様に限定されない。例えば、ケースヘッド１１０に、第２貫通孔１１３とは別途外部に連通した大気開放路を設け、該大気開放路を、保護基板３０の非挟持領域Ｄの上方に形成された空間部１２０に開口するように形成してもよい。
【００５８】
上述した実施形態１では、配線基板２００と実装部であるリード電極９０とを異方性導電性接着剤２２０によって電気的に接続（実装）するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、配線基板２００とリード電極９０とを半田等の金属を用いて接続するようにしてもよい。この場合、配線基板２００とリード電極９０とを金属を用いて接続した後、第１貫通孔１０２内にポッティング剤からなる樹脂を充填すればよい。この場合においても、第１貫通孔１０２内にインクが流入することが防止されているので、半田等の金属で接続された部分にインクが流入して短絡することを防止することができる。
【００５９】
また、上述した実施形態１では、圧力室１２に圧力変化を生じさせるアクチュエーター装置として、薄膜型の圧電素子３００を有するアクチュエーター装置を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を有するアクチュエーター装置や、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子を有するアクチュエーター装置などを使用することができる。また、アクチュエーター装置として、圧力室１２内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズルから液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーター装置などを使用することができる。何れのアクチュエーター装置であっても、実装部が流路形成基板上に設けられていればよい。
【００６０】
また、これら各実施形態の記録ヘッドは、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置に搭載される。図４は、インクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００６１】
図４に示すように、インクジェット式記録装置１は、例えば、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等の複数の異なる色のインクが貯留される貯留室を有するインクカートリッジ（液体貯留手段）２が装着された記録ヘッドＩを具備する。記録ヘッドＩはキャリッジ３に搭載されており、記録ヘッドＩが搭載されたキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、キャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Ｓがプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００６２】
なお、インクジェット式記録装置１は、記録ヘッドＩがキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されない。例えば、記録ヘッドＩが固定されて、紙等の記録シートを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
【００６３】
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力室、 ２１ ノズル、 ３０ 保護基板（第１部材）、 ３２ マニホールド形成部、 ４０ コンプライアンス基板（封止部材）、 １００ マニホールド、 １０２ 貫通孔、 １１０ ケースヘッド（第２部材）、 ２００ 配線基板、 ２１０ ポッティング剤、 ２２０ 異方性導電性接着剤（ＡＣＰ）、 ３００ 圧電素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルに連通する圧力室を有し、該圧力室に圧力を発生させるアクチュエーター装置が一方面側に設けられた流路形成基板と、
前記流路形成基板の一方面側に設けられ、前記圧力室に連通するとともに前記流路形成基板とは反対側に開口を有するマニホールド形成部が設けられた第１部材と、
前記マニホールド形成部の開口を封止し、該マニホールド形成部とで前記圧力室に連通したマニホールドを形成する封止部材と、
前記封止部材に接合された第２部材とを備え、
前記第１部材には、前記アクチュエーター装置に設けられた実装部が露出するとともに、該実装部に異方性導電性接着剤で電気的に接続されて駆動信号を前記アクチュエーター装置に供給する配線基板が挿通可能な第１貫通孔が設けられ、
前記配線基板と前記実装部とを接続する前記異方性導電性接着剤を覆う樹脂が設けられ、
前記第１部材及び前記第２部材には、前記第１部材及び前記第２部材が前記封止部材を挟持した挟持領域から前記第１貫通孔までの間に非挟持領域が設けられ、
前記樹脂は、前記非挟持領域に設けられていない
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１部材の非挟持領域の上方に形成された空間は外部に連通している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第２部材には、前記第１部材に設けられた第１貫通孔に連通するとともに外部に連通した第２貫通孔が設けられ、
前記第１部材の非挟持領域の上方に形成された空間は前記第２連通孔を介して外部に連通している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１】
液体を吐出するノズルに連通する圧力室を有し、該圧力室に圧力を発生させるアクチュエーター装置が一方面側に設けられた流路形成基板と、
前記流路形成基板の一方面側に設けられ、前記圧力室に連通するとともに前記流路形成基板とは反対側に開口を有するマニホールド形成部が設けられた第１部材と、
前記マニホールド形成部の開口を封止し、該マニホールド形成部とで前記圧力室に連通したマニホールドを形成する封止部材と、
前記封止部材に接合された第２部材とを備え、
前記第１部材には、前記アクチュエーター装置に設けられた実装部が露出するとともに、該実装部に異方性導電性接着剤で電気的に接続されて駆動信号を前記アクチュエーター装置に供給する配線基板が挿通可能な第１貫通孔が設けられ、
前記配線基板と前記実装部とを接続する前記異方性導電性接着剤を覆う樹脂が設けられ、
前記第１部材及び前記第２部材には、前記第１部材及び前記第２部材が前記封止部材を挟持した挟持領域から前記第１貫通孔までの間に非挟持領域が設けられ、
前記樹脂は、前記非挟持領域に設けられていない
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１部材の非挟持領域の上方に形成された空間は外部に連通している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第２部材には、前記第１部材に設けられた第１貫通孔に連通するとともに外部に連通した第２貫通孔が設けられ、
前記第１部材の非挟持領域の上方に形成された空間は前記第２連通孔を介して外部に連通している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６３６１４（Ｐ２０１３−６３６１４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４２９５（Ｐ２０１１−２０４２９５）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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