記録ヘッド及びそれの製造方法
【課題】平型柔軟基板とアクチュエータとの接合部が剥離するのを抑制しつつ平型柔軟基板が損傷するのを抑制する。
【解決手段】流路ユニットからインク滴を吐出させるアクチュエータユニット２１の接合面２１ａにＣＯＦ５０が接合されている。ＣＯＦ５０に、アクチュエータユニット２１の複数の個別バンプ１３６に接合される複数のランド５８が配置されたランド領域５０ａと、複数のランド５８から引き出された出力配線５７ａが配設された配線領域５０ｂとが形成されている。ソルダレジスト６１が配線領域５０ｂを被覆している。カバーコート６０がランド領域５０ａ及びソルダレジスト６１の一部を被覆している。カバーコート６０におけるソルダレジスト６１を被覆している領域の一部が接合面２１ａに固定されている。
【解決手段】流路ユニットからインク滴を吐出させるアクチュエータユニット２１の接合面２１ａにＣＯＦ５０が接合されている。ＣＯＦ５０に、アクチュエータユニット２１の複数の個別バンプ１３６に接合される複数のランド５８が配置されたランド領域５０ａと、複数のランド５８から引き出された出力配線５７ａが配設された配線領域５０ｂとが形成されている。ソルダレジスト６１が配線領域５０ｂを被覆している。カバーコート６０がランド領域５０ａ及びソルダレジスト６１の一部を被覆している。カバーコート６０におけるソルダレジスト６１を被覆している領域の一部が接合面２１ａに固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録装置が有する記録ヘッド及びそれの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷用紙等の記録媒体にインク滴を吐出するインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルに連通した圧力室を含む多数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、各圧力室の容積を変化させることにより圧力室にインク滴の吐出エネルギーを付加するアクチュエータとを有するものがある。このアクチュエータは、多数の圧力室に跨る圧電シートと、圧電シートの表面において各圧力室と対向するように配置された多数の個別電極と、圧電シートを介して多数の個別電極と対向するように配置された共通電極とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。アクチュエータの表面には、個別電極や共通電極と電気的に接続された多数のバンプが配置されている。そして、この表面において、多数のバンプと、フラットケーブルの一方端部近傍に配置された多数のランドとが接合されている。フラットケーブルには、多数の端子から引き出されてドライバＩＣに接続された配線パターンが形成されている。ドライバＩＣから出力された駆動信号が、フラットケーブルの配線パターン及びランドを介してアクチュエータの各バンプに供給される。
【０００３】
フラットケーブルの取り回しにより、当該フラットケーブルの他方端部が上方向に引っ張られると、バンプとランドとの接合部にこれらを剥離する方向の力が加わり、バンプからランドが剥離することがある。これを防止するため、フラットケーブルにおける多数の端子が配置された端子領域より配線パターンの引き出し方向に関する下流側の領域を、フラットケーブルの表面を被覆するカバーフィルムを介して、アクチュエータの表面に固定する技術が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０３６５６８号公報（図１）
【特許文献２】特開２００７−２６８８４９号公報（図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した技術によると、フラットケーブルのカバーフィルムをアクチュエータの表面に固定するため、フラットケーブルが、アクチュータに向かって撓みアクチュエータ（圧電シート）の角部と接触することがある。フラットケーブルとアクチュエータの角部との接触が繰り返されると、アクチュエータの角部がカバーフィルムを貫通して配線パターンを損傷することがある。
【０００６】
本発明の目的は、平型柔軟基板とアクチュエータとの接合部が剥離するのを抑制しつつ平型柔軟基板が損傷するのを抑制することができる記録ヘッド及びそれの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の記録ヘッドは、液体が吐出される流路ユニットと、前記流路ユニットに固定されており、前記流路ユニットから液体を吐出させるアクチュエータであって、前記流路ユニットに固定された固定面と駆動信号を供給する平型柔軟基板が接合された接合面とを有する圧電層、前記圧電層に配置された複数の個別電極、及び、前記接合面に配置され且つ前記複数の個別電極と電気的に接続された複数の個別バンプを有するアクチュエータと、前記平型柔軟基板とを備えている。前記平型柔軟基板は、前記アクチュエータに面した表面を有する基材、前記表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに接合された複数のランド、前記表面に配設され且つ前記複数のランドから引き出された複数の配線パターン、前記複数のランドが配置されたランド領域を被覆する絶縁性のランド被覆層、及び、前記ランド領域に隣接して形成され且つ前記複数の配線パターンが配設された配線領域を被覆する絶縁性の配線被覆層を有しており、前記配線領域において、前記ランド被覆層が前記配線被覆層の少なくとも一部を被覆することによって、前記配線被覆層と前記ランド被覆層とが積層されている積層部が形成されており、前記圧電層と前記複数の配線パターンとの間に、前記積層部の少なくとも一部が挟持されており、前記積層部の前記ランド被覆層が前記圧電層に固定されている。
【０００８】
本発明の記録ヘッドの製造方法は、液体が吐出される流路ユニットに固定されており、前記流路ユニットに固定された固定面と駆動信号を供給する平型柔軟基板が接合された接合面とを有する圧電層、前記圧電層に配置された複数の個別電極、及び、前記接合面に配置され且つ前記複数の個別電極と電気的に接続された複数の個別バンプを有すると共に、前記流路ユニットから液体を吐出させるアクチュエータに、前記アクチュエータに面する表面を有する基材、前記表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに接合される複数のランド、及び、前記表面に配設され且つ前記複数のランドから引き出された複数の配線パターンを有する平型柔軟基板が接合された記録ヘッドの製造方法であって、前記表面における前記複数のランドが配置されたランド領域に隣接する領域であって前記複数の配線パターンが配置された配線領域を被覆する絶縁性の配線被覆層を形成する配線被覆層形成工程と、前記ランド領域を被覆する半硬化状態の熱硬化性樹脂からなる絶縁性のランド被覆層を、前記配線被覆層の少なくとも一部を被覆するように形成するランド被覆層形成工程と、前記複数の個別バンプが前記ランド被覆層を貫通しつつ前記複数のランドに接合されると共に、前記圧電層の前記接合面と前記複数の配線パターンとの間に、前記配線被覆層と前記ランド被覆層の前記配線被覆層を被覆している部分とが挟持されて、前記ランド被覆層が前記接合面に密着するように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合する接合工程と、前記接合工程において加熱することによって、前記ランド被覆層を完全硬化させることによって、前記平型柔軟基板を前記接合面に固定するランド被覆層硬化工程とを備えている。
【０００９】
これら本発明によると、平型柔軟基板の配線領域において配線被覆層を被覆するランド被覆層が、圧電層の接合面に固定されるため、平型柔軟基板からの応力が、個別バンプとランドとの接合部に加えられるのが抑制される。これにより、個別バンプからランドが剥離するのを防止することができる。また、圧電層の接合面と基材の配線領域との間に、ランド被覆層と配線被覆層とが配置されることによって、ランド被覆層と圧電層の接合面とが固定された領域において、基材と圧電層とのクリアランスが確保される。これにより、アクチュエータに接合された平型柔軟基板基材が圧電層に向かって湾曲するのが抑制され、平型柔軟基板が圧電層の角部に接触して損傷するのを防止することができる。
【００１０】
本発明の記録ヘッドにおいては、前記基材と前記圧電層の前記接合面とが平行になっていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の記録ヘッドの製造方法は、前記接合工程において、前記基材と前記接合面とが平行になるように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合することが好ましい。これらによると、アクチュエータに接合された平型柔軟基板基材が圧電層に向かって湾曲するのを確実に防止することができる。
【００１２】
本発明の記録ヘッドにおいては、前記接合面に配置された前記複数の個別バンプ及び前記表面に配置された前記複数のランドの少なくとも一方は、それらが配置された面から突出するように形成されており、前記配線被覆層は、互いに接合された前記複数の個別バンプ及び前記複数のランドを挟む前記接合面と前記表面との離隔距離に等しい厚さを有していてもよい。
【００１３】
また、本発明の記録ヘッドの製造方法においては、前記配線被覆層形成工程に先立って、前記接合面に配置された前記複数の個別バンプ及び前記表面に配置された前記複数のランドの少なくとも一方を、それらが配置された面から突出するように形成する端子形成工程をさらに備えており、前記配線被覆層形成工程において、前記配線被覆層を、前記複数の個別バンプ及び前記複数のランドが互いに接合されたとき、当該接合部を挟む前記表面と前記接合面との離隔距離に等しい厚さで形成してもよい。これらによると、ランド被覆層の体積を小さくすることができるため、配線被覆層と圧電層との間からはみ出るランド被覆層の量を少なくすることができる。これにより、はみ出たランド被覆層が、圧電素子の変位を阻害するのを抑制することができる。
【００１４】
本発明の記録ヘッドにおいては、前記ランド被覆層の厚みが、前記配線被覆層の厚みより小さいことが好ましい。これによると、配線被覆層と圧電層との間からはみ出るランド被覆層の量を確実に少なくすることができる。
【００１５】
本発明の記録ヘッドでは、前記積層部において、前記ランド被覆層が、前記配線パターンが引き出される引き出し方向に関して、前記圧電層の端縁を超えた外側まで前記配線被覆層を被覆していてもよい。このとき、前記積層部が、前記引き出し方向と直交する方向に関して、全ての前記複数の配線パターンに跨って延在した帯状平面を有しており、前記圧電層の両方の端縁を超えた外側まで延びていることが好ましい。
【００１６】
本発明の記録ヘッドの製造方法では、前記接合工程において、前記ランド被覆層が前記配線領域に対向した前記接合面の対向領域によって押し潰されるように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合することが好ましい。
【００１７】
また、本発明の記録ヘッドの製造方法では、前記ランド被覆層形成工程において、前記ランド被覆層を、少なくとも前記複数の配線パターンが引き出される引き出し方向に関して、前記圧電層の端縁を超えた外側まで前記配線被覆層を被覆するように形成することが好ましい。これらによると、ランド被覆層を、圧電層の上面及び側面に対して強固に固定することができる。
【００１８】
さらに、本発明の記録ヘッドの製造方法では、前記ランド被覆層形成工程において、前記ランド被覆層が、熱硬化性エポキシ樹脂であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、平型柔軟基板の配線領域において配線被覆層を被覆するランド被覆層が、圧電層の接合面に固定されるため、平型柔軟基板からの応力が、個別バンプとランドとの接合部に加えられるのが抑制される。これにより、個別バンプからランドが剥離するのを防止することができる。また、圧電層の接合面と基材の配線領域との間に、ランド被覆層と配線被覆層とが配置されることによって、ランド被覆層と圧電層の接合面とが固定された領域において、基材と圧電層とのクリアランスが確保される。これにより、アクチュエータに接合された平型柔軟基板基材が圧電層に向かって湾曲するのが抑制され、平型柔軟基板が圧電層の角部に接触して損傷するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は、本発明の好適な形態のインクジェットプリンタの内部構成を示す断面図である。インクジェットプリンタ１０１は、図１に示すように、直方体形状の筐体１ａを有している。また、筐体１ａの上部には、排紙部３１が設けられている。さらに、筐体１ａ内は、上から順に３つの空間Ａ、Ｂ、Ｃに区分されている。空間Ａには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１、及び、搬送ユニット２０が配置されている。空間Ｂ、Ｃはそれぞれ、筐体１ａに対して着脱可能な給紙ユニット１ｂ及びインクタンクユニット１ｃが配置される空間である。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット２０で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。
【００２２】
インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙ユニット１ｂから排紙部３１に向けて、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている（図１中太矢印）。給紙ユニット１ｂは、複数枚の用紙Ｐを収納することが可能な給紙トレイ２３と、給紙トレイ２３に取り付けられた給紙ローラ２５とを有している。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３に積層して収納された複数の用紙Ｐのうち、最も上方にある用紙Ｐを送り出す。給紙ローラ２５によって送り出された用紙Ｐは、ガイド２７ａ，２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ対２６によって挟持されつつ搬送ユニット２０へと送られる。
【００２３】
搬送ユニット２０は、図１に示すように、２つのベルトローラ６，７と、両ローラ６，７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８と、テンションローラ１０とを有している。テンションローラ１０は、搬送ベルト８の下側ループにおいて、その内周面に接触しつつ下方に付勢されることで搬送ベルト８にテンションを付加している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、その軸７ｘに搬送モータ（図示せず）から駆動力が与えられることで、図１中時計回り方向に回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回り方向に回転する。
【００２４】
搬送ベルト８の外周面８ａにはシリコーン処理が施されており、粘着性を有している。用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ６と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙ユニット１ｂから送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付ける。外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐは、その粘着力によって外周面８ａ上に保持されつつ、図１右方へと搬送される。
【００２５】
また、用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ７と対向する位置には、剥離プレート５が設けられている。剥離プレート５は、搬送ベルト８の外周面８ａに保持されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離する。剥離プレート５によって外周面８ａから剥離された用紙Ｐは、ガイド２９ａ，２９ｂによりガイドされ且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ搬送され、筐体１ａ上部に形成された開口３０から排紙部３１へと排出される。
【００２６】
４つのインクジェットヘッド１は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向に並設されており、フレーム３を介して筐体１ａに支持されている。すなわち、インクジェットプリンタ１０１は、主走査方向に延びた吐出領域が形成されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド１の下面は、インク滴が吐出される吐出面２ａとなっている。
【００２７】
搬送ベルト８のループ内には、４つのインクジェットヘッド１と対向するように、プラテン１９が配置されている。プラテン１９の上面は、搬送ベルト８の上側ループの内周面と接触しており、搬送ベルト８の内周側からこれを支持している。これにより、搬送ベルト８の上側ループの外周面８ａとインクジェットヘッド１の下面、即ち吐出面２ａとが対向しつつ平行になり、且つ、吐出面２ａと搬送ベルト８の外周面８ａとの間に僅かな隙間が形成されている。当該隙間は、用紙搬送経路の一部を構成している。搬送ベルト８の外周面８ａ上に保持されつつ搬送されてきた用紙Ｐが４つのヘッド１のすぐ下方を通過する際に、各ヘッド１から用紙Ｐの上面に向けて各色のインクが順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。
【００２８】
インクジェットヘッド１はそれぞれ、空間Ｃに装着されたインクタンクユニット１ｃ内のインクタンク４９と接続されている。すなわち、４つのインクタンク４９にはそれぞれ対応するインクジェットヘッド１が吐出するインクが貯留されている。そして、各インクタンク４９からチューブ（図示せず）等を介してインクジェットヘッド１にインクが供給される。
【００２９】
次に、図２を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド１の短手方向である副操作方向に沿った断面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド１は、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを含むヘッド本体２、ヘッド本体２の上面に配置されていると共にヘッド本体２にインクを供給するリザーバユニット７１、一端がアクチュエータユニット２１に接続され、ドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film：平型柔軟基板）５０、ＣＯＦ５０と電気的に接続された制御基板５４、並びに、アクチュエータユニット２１、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０及び制御基板５４を覆い、外部からインクやインクミストが浸入するのを防ぐためのサイドカバー５３及びヘッドカバー５５を有している。
【００３０】
リザーバユニット７１は、プレート９１〜９４の４枚のプレートが互いに位置合わせされて積層されたものであり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ７２、及び、１０個のインク流出流路７３が互いに連通するように形成されている。なお、図２においては、１つのインク流出流路７３のみが表れている。インク流入流路はインクタンク４９からのインクが流入するものである。インクリザーバ７２はインク流入流路及びインク流出流路７３と連通しており、インクを一時的に貯溜する。インク流出流路７３は、流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０５ｂ（図３参照）を介して流路ユニット９と連通している。インクタンク４９からのインクは、インク流入流路を介してインクリザーバ７２に流れ込み、インク流出流路７３を通過して、インク供給口１０５ｂから流路ユニット９に供給される。
【００３１】
また、プレート９４には、凹部９４ａが形成されている。プレート９４の凹部９４ａが形成された部分では、流路ユニット９との間に空隙を形成しており、この空隙内に、アクチュエータユニット２１が配置されている。一方、プレート９４の凸状部分は、流路ユニット９の上面に接着されており、その内部にはインク流出流路７３が形成されている。
【００３２】
ＣＯＦ５０は、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１（圧電シート１４１）の上面である接合面２１ａに接着されている（図８参照）。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａから水平方向に延在した後、上方に向かって略直角に湾曲するように折り曲げられ、さらに、サイドカバー５３とリザーバユニット７１との間を通過するように上方に引き出されている。そして、ＣＯＦ５０の他方端部がコネクタ５４ａを介して制御基板５４のコネクタ５４ａに接続されている。このため、ＣＯＦ５０には、アクチュエータユニット２１から剥離する方向の応力が発生することがある。
【００３３】
また、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２が、リザーバユニット７１の側面に貼り付けられたスポンジ８２によってサイドカバー５３に付勢されている。ドライバＩＣ５２は、放熱シート８１を介してサイドカバー５３の内側面と密着することによってサイドカバー５３と熱的に結合されている。これにより、ドライバＩＣ５２からの熱がサイドカバー５３を介して外部に放熱される。
【００３４】
制御基板５４は、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２を介してアクチュエータユニット２１の駆動を制御するものである。ドライバＩＣ５２は、アクチュエータユニット２１を駆動する駆動信号を生成する。
【００３５】
次に、図３〜図６を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図３は、ヘッド本体２の平面図である。図４は、図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図４では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。図５は、図４に示すV−V線に沿った部分断面図である。図６（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。
【００３６】
ヘッド本体２は、図３に示すように、流路ユニット９、及び、流路ユニット９の上面９ａに固定された４つのアクチュエータユニット２１を含んでいる。図４に示すように、流路ユニット９は、圧力室１１０等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
【００３７】
流路ユニット９は、リザーバユニット７１のプレート９４とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状となっている。流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路７３（図２参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図３及び図４に示すように、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。流路ユニット９の下面には、図４及び図５に示すように、多数のノズル１０８がマトリクス状に配置された吐出面２ａが形成されている。圧力室１１０も流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面においてノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。
【００３８】
本実施形態では、等間隔に流路ユニット９の長手方向に並ぶ圧力室１１０の列が、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１１０の数は、後述のアクチュエータユニット２１の外形形状（台形形状）に対応して、その長辺側（下底側）から短辺側（上底側）に向かって次第に少なくなるように配置されている。ノズル１０８も、これと同様の配置がされている。
【００３９】
流路ユニット９は、図５に示すように、９枚のステンレス鋼からなる金属製のプレート１２２〜１３０から構成されている。これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。
【００４０】
流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図３〜図５に示すように、リザーバユニット７１からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分岐される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路１３２に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。
【００４１】
次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図３に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。
【００４２】
図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート１４１〜１４３から構成されている。最下層の圧電シート１４３の下面が流路ユニット９に固定される固定面となっている。また、最上層の圧電シート１４１の上面は、ＣＯＦ５０が接合される接合面２１ａとなっている。この接合面２１ａにおける圧力室１１０に対向する位置には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された共通電極１３４が介在している。個別電極１３５は、図６（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。平面視で、個別電極１３５の大部分は、圧力室１１０の領域内にある。略菱形の個別電極１３５における鋭角部の一方は圧力室１１０の外に延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続されつつ接合面２１ａから突出した個別バンプ１３６が設けられている。なお、接合面２１ａには、個別電極用の個別バンプ１３６とは別に、共通電極用の個別バンプ１３６も形成されており、共通電極１３４が電気的に接続されている。
【００４３】
共通電極１３４は、すべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極１３５は、ＣＯＦ５０を介してドライバＩＣ５２の各出力端子と電気的に接続されており、ドライバＩＣ５２からの駆動信号が選択的に供給されるようになっている。
【００４４】
ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１はその厚み方向に分極されている。個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート１４１における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。つまり、アクチュエータユニット２１には、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働き、圧力室１１０の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれている。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、活性部は分極方向に直交する方向（平面方向）に縮む。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から離れた上側１枚の圧電シート１４１を活性部が含まれる層とし、且つ圧力室１１０に近い下側２枚の圧電シート１４２、１４３を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプのアクチュエータである。図６（ａ）に示すように、圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するプレート１２２の上面に固定されているため、圧電シート１４１における電界印加部分とその下方の圧電シート１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。これにより圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、ノズル１０８からインク滴が吐出される。
【００４５】
なお、本実施形態においては、予め個別電極１３５に所定の電位を付与しておき、吐出要求があるごとに一旦個別電極１３５をグランド電位にした後、所定のタイミングで再び個別電極１３５に所定の電位を付与するような駆動信号をドライバＩＣ５２から出力させる。この場合、個別電極１３５がグランド電位となるタイミングで圧電シート１４１〜１４３が元の状態に戻り、圧力室１１０の容積は初期状態（予め電圧が印加された状態）と比較して増加し、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５に所定の電位が付与されたタイミングで圧電シート１４１〜１４３において活性領域と対向する部分が圧力室１１０側に凸となるように変形し、圧力室１１０の容積低下によりインクの圧力が上昇し、ノズル１０８からインクが吐出される。
【００４６】
次に、図７及び図８を参照しつつ、ＣＯＦ５０について詳細に説明する。図７は、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２の実装面を描いた平面図である。図８は、図７に示すVIII−VIII線に関する断面図である。なお、図７においては、ＣＯＦ５０が接合されているアクチュエータユニット２１の外形を破線で示している。また、ＣＯＦ５０の長手方向の長さを短く描いている。図８に示すように、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａに面した表面５１ａを有するフィルム状の基材５１を有している。基材５１の表面５１ａには、アクチュエータユニット２１と実質的に同じ台形の平面外形を有するランド領域５０ａ（図８における破線より左側の領域）と、ランド領域５０ａの長辺に隣接しつつランド領域５０ａから外側に向かって（図７中下方であって、出力配線５７ａが引き出される方向）延在している配線領域５０ｂ（図８における破線より右側の領域）とが形成されている。配線領域５０ｂのランド領域５０ａとは反対側の端部には、制御基板５４のコネクタ５４ａに接続されるターミナル５０ｃが接続されている。なお、ランド領域５０ａと配線領域５０ｂとの境界線は、配線領域５０ｂに最も近いランド５８と、積層部６２のランド領域５０ａに最も近い端面との間にあればよい。
【００４７】
基材５１のランド領域５０ａには、アクチュエータユニット２１の複数の個別バンプ１３６に接合される複数のランド５８が配置されている。基材５１の配線領域５０ｂの途中部には、ドライバＩＣ５２が実装されている。また、配線領域５０ｂには、複数のランド５８から引き出されつつドライバＩＣ５２の図示しない出力端子に接続された出力配線５７ａと、ドライバＩＣ５２の図示しない制御端子とターミナル５０ｃの各端子とを接続する制御配線５７ｂとが形成されている。
【００４８】
また、基材５１の表面５１ａには、配線領域５０ｂ全域を被覆する熱硬化性エポキシ樹脂からなる絶縁性のソルダレジスト（配線被覆層）６１が形成されている。さらに、表面５１ａには、ランド領域５０ａ全域、及び、ソルダレジスト６１に係る、配線領域５０ｂにおけるランド領域５０ａの長辺に隣接する矩形領域と対向する部分を被覆する熱硬化性エポキシ樹脂からなる絶縁性のカバーコート（ランド被覆層）６０が形成されている。このとき、ソルダレジスト６１とカバーコート６０とが互いに積層されている部分が積層部６２となっている。そして、積層部６２のアクチュエータユニット２１の接合面２１ａと対向する部分が、接合面２１ａと出力配線５７ａとに挟持されている。積層部６２のカバーコート６０が接合面２１ａに固定されている。
【００４９】
図８に示すように、アクチュエータユニット２１の個別バンプ１３６は、接合面２１ａから突出するように形成されており、その先端がカバーコート６０を貫通してランド５８に接合されている。このように、各個別バンプ１３６がカバーコート６０に囲まれているため、隣接する個別バンプ１３６間に導電性の異物が入り込んで短絡するのを防止することができる。
【００５０】
個別バンプ１３６とランド５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さが約３０μｍとなっている。そして、出力配線５７ａの厚みが８μｍであり、カバーコート６０及びソルダレジスト６１の厚みがそれぞれ１０μｍであるため、積層部６２を含む接合面２１ａから基材５１までの高さが２８μｍとなっている。これにより、基材５１と接合面２１ａとがほぼ平行になっている。
【００５１】
図７及び図８に示すように、積層部６２において、カバーコート６０が、出力配線５７ａの引き出し方向に関して、アクチュエータユニット２１の端縁を超えた外側までソルダレジスト６１を被覆している。そして、積層部６２は、出力配線５７ａの引き出し方向と直交する方向に関して、全ての出力配線５７ａに跨って延在した帯状平面を有している。この帯状平面は、アクチュエータユニット２１の帯状平面の延在方向に関する両方の端縁を超えた外側まで延びている。後述するように、アクチュエータユニット２１にＣＯＦ５０を接合する工程において、半硬化状態にあるカバーコート６０をアクチュエータユニット２１の接合面２１ａに密着させる。このとき、積層部６２におけるカバーコート６０が、接合面２１ａの対向領域によって押し潰されて、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａのみならず、出力配線５７ａの引き出し方向側の側面、及び、帯状平面の延在方向に関する両方の側面に回り込む。この状態でカバーコート６０が完全硬化されることによって、カバーコート６０がアクチュエータユニット２１に強固に固定される。
【００５２】
次に、インクジェットヘッド１の製造工程のうち、ＣＯＦ５０を形成してアクチュエータユニット２１に接合する工程について、図９及び図１０を参照しつつ説明する。図９は、ＣＯＦ５０をアクチュエータユニット２１に接合する工程を説明するブロック図である。図１０は、図９に示す各工程を説明するための図である。図９に示すように、まず、流路ユニット９に固定されたアクチュエータユニット２１の接合面２１ａに、接合面２１ａから突出するように個別バンプ１３６を形成してヘッド本体２を製作する（ヘッド本体製作：端子形成工程）。
【００５３】
次に、ＣＯＦ５０を製作する。ＣＯＦ５０の基材５１となるシート材５１’上に、複数のランド５８と、出力配線５７ａ及び制御配線５７ｂを含む複数の配線パターンと、ドライバＩＣ５２が実装される実装ランドとを形成する（ランド及び配線パターン形成）。その後、実装ランドにドライバＩＣ５２を実装する。
【００５４】
次に、図９及び図１０（ｂ）に示すように、出力配線５７ａ及び制御配線５７ｂを含む配線領域５０ｂを被覆するように、熱硬化性エポキシ樹脂を塗布することによってソルダレジスト６１を印刷する（ソルダレジスト印刷）。その後、ソルダレジスト６１を完全硬化させる加熱処理を行う（ソルダレジスト硬化：以上、配線被覆層形成工程）。
【００５５】
さらに、図９及び図１０（ｃ）に示すように、複数のランド５８を含むランド領域５０ａ全域及びランド領域５０ａの長辺に連続する配線領域５０ｂの一部（積層部６２）を被覆するように、熱硬化性エポキシ樹脂を塗布することによってカバーコート６０を印刷する（カバーコート印刷）。このとき、配線領域５０ｂにおいて、カバーコート６０がソルダレジスト６１の一部を被覆している積層部６２が形成される。上述したように、積層部６２においては、カバーコート６０が、出力配線５７ａの引き出し方向に関して、アクチュエータユニット２１の端縁を超えた外側まで、且つ、アクチュエータユニット２１の引き出し方向に直交する方向に関する両方の端縁を超えた外側まで延びている。
【００５６】
その後、カバーコート６０の表面を乾燥させる乾燥処理を行う（カバーコート表面乾燥）。これにより、シート材５１’をハンドリングしたときにカバーコート６０の形状が崩れるのを防止することができる。この状態で、シート材５１’から基材５１を打ち抜く（基材打ち抜き）。さらに、カバーコート６０を半硬化させる加熱処理を行う（カバーコート半硬化：以上、ランド被覆層形成工程）。これにより、ＣＯＦ５０が完成する。なお、ランド被覆層形成工程は、基材打ち抜きの前に行ってもよい。
【００５７】
そして、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａと、ＣＯＦ５０のランド領域５０ａとを対面させ、さらに、個別バンプ１３６がカバーコート６０を貫通しつつ対向するランド５８に接触するように、加圧して両者を接近させる。このとき、接合面２１ａと出力配線５７ａとの間に、ソルダレジスト６１とカバーコート６０のソルダレジスト６１を被覆している部分とが挟持される。これにより、カバーコート６０が接合面２１ａに密着する（図８参照）。このとき、積層部６２におけるカバーコート６０が、接合面２１ａの対向領域によって押し潰されて、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａのみならず、出力配線５７ａの引き出し方向側のアクチュエータユニット２１の側面、及び、帯状平面の延在方向に関する両方のアクチュエータユニット２１の側面に回り込む（以上、接合工程）。
【００５８】
この状態で、加熱加圧処理を施すことによって、互いに接触している個別バンプ１３６とランド５８とが電気的に接続された状態でカバーコート６０が硬化する。このとき、カバーコート６０は個別バンプ１３６とランド５８の接続部全周に亘って包囲すると共に接合面２１ａと基材５１とを接続する。また、カバーコート６０が完全硬化することによって、カバーコート６０がアクチュエータユニット２１に強固に固定される（加熱加圧接合：以上、ランド被覆層硬化工程）。このとき、個別バンプ１３６とランド５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さと、出力配線５７ａ、カバーコート６０及びソルダレジスト６１の厚みの計がほぼ同じであるため、基材５１と接合面２１ａとがほぼ平行になっている。
【００５９】
以上のように、本実施形態によるインクジェットヘッド１によると、配線領域５０ｂにおいてソルダレジスト６１を被覆しているカバーコート６０が、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａに固定されるため、ＣＯＦ５０からの応力が、個別バンプ１３６とランド５８との接合部に加えられるのを防止することができる。これにより、個別バンプ１３６からランド５８が剥離するのを抑制することができる。また、接合面２１ａと配線領域５０ｂとの間に、カバーコート６０とソルダレジスト６１とが配置されることによって、カバーコート６０と接合面２１ａとが固定された領域において、基材５１とアクチュエータユニット２１とのクリアランスがソルダレジスト６１の厚み以上に確保される。これにより、アクチュエータユニット２１に接合されたＣＯＦ５０がアクチュエータユニット２１に向かって湾曲するのが抑制され、出力配線５７ａがアクチュエータユニット２１の角部に接触して損傷するのを防止することができる。
【００６０】
また、基材５１と接合面２１ａとがほぼ平行になっているため、アクチュエータユニット２１に接合されたＣＯＦ５０がアクチュエータユニット２１に向かって湾曲するのを確実に防止することができる。
【００６１】
さらに、積層部６２において、カバーコート６０が、出力配線５７ａの引き出し方向に関して、アクチュエータユニット２１の端縁を超えた外側までソルダレジスト６１を被覆している。そして、積層部６２は、出力配線５７ａの引き出し方向と直交する方向に関して、全ての出力配線５７ａに跨って延在した帯状平面を有している。これによると、アクチュエータユニット２１にＣＯＦ５０を接合する工程において、半硬化状態にあるカバーコート６０をアクチュエータユニット２１の接合面２１ａに密着させることによって、積層部６２におけるカバーコート６０が、接合面２１ａの対向領域によって押し潰されて、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａのみならず、出力配線５７ａの引き出し方向側の側面、及び、帯状平面の延在方向に関する両方のアクチュエータユニット２１の側面に回り込む。このため、カバーコート６０がアクチュエータユニット２１に強固に固定される。
【００６２】
＜変形例＞
次に、本実施形態の変形例について図１１を参照しつつ説明する。図１１は、変形例に係るアクチュエータユニット２１に接合されたＣＯＦ１５１の部分断面図である。図１１に示すように、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａから突出する個別バンプ２３６が１５μｍの高さを有している。また、基材５１の表面から突出しているランド１５８が１５μｍの高さを有している。そして、個別バンプ２３６及びランド１５８がカバーコート１６０を貫通しつつ互いに接合されている。これにより、バンプ２３６とランド１５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さが約３０μｍとなっている。
【００６３】
一方、ソルダレジスト１６１の厚みが２５μｍとなっており、積層部１６２において、カバーコート１６０の厚みが、ソルダレジスト１６１の厚みより小さくなっている。これは、アクチュエータユニット２１とＣＯＦ５０との接合時において、接合面２１ａによってカバーコート１６０が押し潰されたことによる。これにより、ソルダレジスト１６１の厚みが、互いに接合された個別バンプ２３６及びランド１５８を挟む接合面２１ａと基材５１との離隔距離とほぼ等しくなっている。
【００６４】
このため、カバーコート１６０を形成するときに、熱硬化性エポキシ樹脂の塗布量を予め少なくすることができる。これにより、カバーコート１６０がソルダレジスト１６１と接合面２１ａとの間からはみ出る量を少なくすることができる。また、これにより、はみ出たカバーコート１６０が、アクチュエータユニット２１の変位を阻害するのを抑制することができる。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態では、個別バンプ１３６とランド５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さと、積層部６２を含む接合面２１ａから基材５１までの高さとをほぼ同じにすることによって、基材５１と接合面２１ａとを平行にする構成であるが、積層部６２を含む接合面２１ａから基材５１までの高さを、個別バンプ１３６とランド５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さより高くしてもよい。これによると、基材５１をアクチュエータユニット２１から離隔する方向に湾曲させることができる。
【００６６】
上述した実施形態においては、アクチュエータユニット２１がユニモルフタイプのアクチュエータであるが、アクチュエータユニットがバイモルフタイプのアクチュエータであってもよい。
【００６７】
さらに、上述した実施形態においては、積層部６２が帯状平面を有する構成であるが、基材の形状に応じて任意の平面形状を有していてもよい。例えば、楕円状平面を有していてもよいし複数の矩形平面を有していてもよい。
【００６８】
本発明による記録ヘッドは、ライン式に限定されず、ヘッドが往復移動するシリアル式にも適用可能である。また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの断面図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの短手方向に沿った断面図である。
【図３】図２に示すヘッド本体の平面図である。
【図４】図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図５】図４に示すV−V線断面図である。
【図６】図４に示すアクチュエータユニットを説明するための図である。
【図７】図２に示すＣＯＦのドライバＩＣの実装面を描いた平面図である。
【図８】図７に示すVIII−VIII線に関する断面図である。
【図９】図２に示すＣＯＦをアクチュエータユニットに接合する工程を説明するブロック図である。
【図１０】図９に示す各工程を説明するための図である。
【図１１】変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ インクジェットヘッド
１ａ 筐体
１ｂ 給紙ユニット
１ｃ インクタンクユニット
２ ヘッド本体
９ 流路ユニット
２１ アクチュエータユニット
２１ａ 接合面
５０ ＣＯＦ
５０ａ ランド領域
５０ｂ 配線領域
５０ｃ ターミナル
５１ 基材
５１ａ 表面
５７ａ 出力配線
５７ｂ 制御配線
５８ ランド
６０ カバーコート
６１ ソルダレジスト
６２ 積層部
１０１ インクジェットプリンタ
１３５ 個別電極
１３６ 個別バンプ
１４１〜１４３ 圧電シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録装置が有する記録ヘッド及びそれの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷用紙等の記録媒体にインク滴を吐出するインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルに連通した圧力室を含む多数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、各圧力室の容積を変化させることにより圧力室にインク滴の吐出エネルギーを付加するアクチュエータとを有するものがある。このアクチュエータは、多数の圧力室に跨る圧電シートと、圧電シートの表面において各圧力室と対向するように配置された多数の個別電極と、圧電シートを介して多数の個別電極と対向するように配置された共通電極とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。アクチュエータの表面には、個別電極や共通電極と電気的に接続された多数のバンプが配置されている。そして、この表面において、多数のバンプと、フラットケーブルの一方端部近傍に配置された多数のランドとが接合されている。フラットケーブルには、多数の端子から引き出されてドライバＩＣに接続された配線パターンが形成されている。ドライバＩＣから出力された駆動信号が、フラットケーブルの配線パターン及びランドを介してアクチュエータの各バンプに供給される。
【０００３】
フラットケーブルの取り回しにより、当該フラットケーブルの他方端部が上方向に引っ張られると、バンプとランドとの接合部にこれらを剥離する方向の力が加わり、バンプからランドが剥離することがある。これを防止するため、フラットケーブルにおける多数の端子が配置された端子領域より配線パターンの引き出し方向に関する下流側の領域を、フラットケーブルの表面を被覆するカバーフィルムを介して、アクチュエータの表面に固定する技術が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０３６５６８号公報（図１）
【特許文献２】特開２００７−２６８８４９号公報（図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した技術によると、フラットケーブルのカバーフィルムをアクチュエータの表面に固定するため、フラットケーブルが、アクチュータに向かって撓みアクチュエータ（圧電シート）の角部と接触することがある。フラットケーブルとアクチュエータの角部との接触が繰り返されると、アクチュエータの角部がカバーフィルムを貫通して配線パターンを損傷することがある。
【０００６】
本発明の目的は、平型柔軟基板とアクチュエータとの接合部が剥離するのを抑制しつつ平型柔軟基板が損傷するのを抑制することができる記録ヘッド及びそれの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の記録ヘッドは、液体が吐出される流路ユニットと、前記流路ユニットに固定されており、前記流路ユニットから液体を吐出させるアクチュエータであって、前記流路ユニットに固定された固定面と駆動信号を供給する平型柔軟基板が接合された接合面とを有する圧電層、前記圧電層に配置された複数の個別電極、及び、前記接合面に配置され且つ前記複数の個別電極と電気的に接続された複数の個別バンプを有するアクチュエータと、前記平型柔軟基板とを備えている。前記平型柔軟基板は、前記アクチュエータに面した表面を有する基材、前記表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに接合された複数のランド、前記表面に配設され且つ前記複数のランドから引き出された複数の配線パターン、前記複数のランドが配置されたランド領域を被覆する絶縁性のランド被覆層、及び、前記ランド領域に隣接して形成され且つ前記複数の配線パターンが配設された配線領域を被覆する絶縁性の配線被覆層を有しており、前記配線領域において、前記ランド被覆層が前記配線被覆層の少なくとも一部を被覆することによって、前記配線被覆層と前記ランド被覆層とが積層されている積層部が形成されており、前記圧電層と前記複数の配線パターンとの間に、前記積層部の少なくとも一部が挟持されており、前記積層部の前記ランド被覆層が前記圧電層に固定されている。
【０００８】
本発明の記録ヘッドの製造方法は、液体が吐出される流路ユニットに固定されており、前記流路ユニットに固定された固定面と駆動信号を供給する平型柔軟基板が接合された接合面とを有する圧電層、前記圧電層に配置された複数の個別電極、及び、前記接合面に配置され且つ前記複数の個別電極と電気的に接続された複数の個別バンプを有すると共に、前記流路ユニットから液体を吐出させるアクチュエータに、前記アクチュエータに面する表面を有する基材、前記表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに接合される複数のランド、及び、前記表面に配設され且つ前記複数のランドから引き出された複数の配線パターンを有する平型柔軟基板が接合された記録ヘッドの製造方法であって、前記表面における前記複数のランドが配置されたランド領域に隣接する領域であって前記複数の配線パターンが配置された配線領域を被覆する絶縁性の配線被覆層を形成する配線被覆層形成工程と、前記ランド領域を被覆する半硬化状態の熱硬化性樹脂からなる絶縁性のランド被覆層を、前記配線被覆層の少なくとも一部を被覆するように形成するランド被覆層形成工程と、前記複数の個別バンプが前記ランド被覆層を貫通しつつ前記複数のランドに接合されると共に、前記圧電層の前記接合面と前記複数の配線パターンとの間に、前記配線被覆層と前記ランド被覆層の前記配線被覆層を被覆している部分とが挟持されて、前記ランド被覆層が前記接合面に密着するように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合する接合工程と、前記接合工程において加熱することによって、前記ランド被覆層を完全硬化させることによって、前記平型柔軟基板を前記接合面に固定するランド被覆層硬化工程とを備えている。
【０００９】
これら本発明によると、平型柔軟基板の配線領域において配線被覆層を被覆するランド被覆層が、圧電層の接合面に固定されるため、平型柔軟基板からの応力が、個別バンプとランドとの接合部に加えられるのが抑制される。これにより、個別バンプからランドが剥離するのを防止することができる。また、圧電層の接合面と基材の配線領域との間に、ランド被覆層と配線被覆層とが配置されることによって、ランド被覆層と圧電層の接合面とが固定された領域において、基材と圧電層とのクリアランスが確保される。これにより、アクチュエータに接合された平型柔軟基板基材が圧電層に向かって湾曲するのが抑制され、平型柔軟基板が圧電層の角部に接触して損傷するのを防止することができる。
【００１０】
本発明の記録ヘッドにおいては、前記基材と前記圧電層の前記接合面とが平行になっていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の記録ヘッドの製造方法は、前記接合工程において、前記基材と前記接合面とが平行になるように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合することが好ましい。これらによると、アクチュエータに接合された平型柔軟基板基材が圧電層に向かって湾曲するのを確実に防止することができる。
【００１２】
本発明の記録ヘッドにおいては、前記接合面に配置された前記複数の個別バンプ及び前記表面に配置された前記複数のランドの少なくとも一方は、それらが配置された面から突出するように形成されており、前記配線被覆層は、互いに接合された前記複数の個別バンプ及び前記複数のランドを挟む前記接合面と前記表面との離隔距離に等しい厚さを有していてもよい。
【００１３】
また、本発明の記録ヘッドの製造方法においては、前記配線被覆層形成工程に先立って、前記接合面に配置された前記複数の個別バンプ及び前記表面に配置された前記複数のランドの少なくとも一方を、それらが配置された面から突出するように形成する端子形成工程をさらに備えており、前記配線被覆層形成工程において、前記配線被覆層を、前記複数の個別バンプ及び前記複数のランドが互いに接合されたとき、当該接合部を挟む前記表面と前記接合面との離隔距離に等しい厚さで形成してもよい。これらによると、ランド被覆層の体積を小さくすることができるため、配線被覆層と圧電層との間からはみ出るランド被覆層の量を少なくすることができる。これにより、はみ出たランド被覆層が、圧電素子の変位を阻害するのを抑制することができる。
【００１４】
本発明の記録ヘッドにおいては、前記ランド被覆層の厚みが、前記配線被覆層の厚みより小さいことが好ましい。これによると、配線被覆層と圧電層との間からはみ出るランド被覆層の量を確実に少なくすることができる。
【００１５】
本発明の記録ヘッドでは、前記積層部において、前記ランド被覆層が、前記配線パターンが引き出される引き出し方向に関して、前記圧電層の端縁を超えた外側まで前記配線被覆層を被覆していてもよい。このとき、前記積層部が、前記引き出し方向と直交する方向に関して、全ての前記複数の配線パターンに跨って延在した帯状平面を有しており、前記圧電層の両方の端縁を超えた外側まで延びていることが好ましい。
【００１６】
本発明の記録ヘッドの製造方法では、前記接合工程において、前記ランド被覆層が前記配線領域に対向した前記接合面の対向領域によって押し潰されるように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合することが好ましい。
【００１７】
また、本発明の記録ヘッドの製造方法では、前記ランド被覆層形成工程において、前記ランド被覆層を、少なくとも前記複数の配線パターンが引き出される引き出し方向に関して、前記圧電層の端縁を超えた外側まで前記配線被覆層を被覆するように形成することが好ましい。これらによると、ランド被覆層を、圧電層の上面及び側面に対して強固に固定することができる。
【００１８】
さらに、本発明の記録ヘッドの製造方法では、前記ランド被覆層形成工程において、前記ランド被覆層が、熱硬化性エポキシ樹脂であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、平型柔軟基板の配線領域において配線被覆層を被覆するランド被覆層が、圧電層の接合面に固定されるため、平型柔軟基板からの応力が、個別バンプとランドとの接合部に加えられるのが抑制される。これにより、個別バンプからランドが剥離するのを防止することができる。また、圧電層の接合面と基材の配線領域との間に、ランド被覆層と配線被覆層とが配置されることによって、ランド被覆層と圧電層の接合面とが固定された領域において、基材と圧電層とのクリアランスが確保される。これにより、アクチュエータに接合された平型柔軟基板基材が圧電層に向かって湾曲するのが抑制され、平型柔軟基板が圧電層の角部に接触して損傷するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は、本発明の好適な形態のインクジェットプリンタの内部構成を示す断面図である。インクジェットプリンタ１０１は、図１に示すように、直方体形状の筐体１ａを有している。また、筐体１ａの上部には、排紙部３１が設けられている。さらに、筐体１ａ内は、上から順に３つの空間Ａ、Ｂ、Ｃに区分されている。空間Ａには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１、及び、搬送ユニット２０が配置されている。空間Ｂ、Ｃはそれぞれ、筐体１ａに対して着脱可能な給紙ユニット１ｂ及びインクタンクユニット１ｃが配置される空間である。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット２０で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。
【００２２】
インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙ユニット１ｂから排紙部３１に向けて、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている（図１中太矢印）。給紙ユニット１ｂは、複数枚の用紙Ｐを収納することが可能な給紙トレイ２３と、給紙トレイ２３に取り付けられた給紙ローラ２５とを有している。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３に積層して収納された複数の用紙Ｐのうち、最も上方にある用紙Ｐを送り出す。給紙ローラ２５によって送り出された用紙Ｐは、ガイド２７ａ，２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ対２６によって挟持されつつ搬送ユニット２０へと送られる。
【００２３】
搬送ユニット２０は、図１に示すように、２つのベルトローラ６，７と、両ローラ６，７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８と、テンションローラ１０とを有している。テンションローラ１０は、搬送ベルト８の下側ループにおいて、その内周面に接触しつつ下方に付勢されることで搬送ベルト８にテンションを付加している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、その軸７ｘに搬送モータ（図示せず）から駆動力が与えられることで、図１中時計回り方向に回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回り方向に回転する。
【００２４】
搬送ベルト８の外周面８ａにはシリコーン処理が施されており、粘着性を有している。用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ６と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙ユニット１ｂから送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付ける。外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐは、その粘着力によって外周面８ａ上に保持されつつ、図１右方へと搬送される。
【００２５】
また、用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ７と対向する位置には、剥離プレート５が設けられている。剥離プレート５は、搬送ベルト８の外周面８ａに保持されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離する。剥離プレート５によって外周面８ａから剥離された用紙Ｐは、ガイド２９ａ，２９ｂによりガイドされ且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ搬送され、筐体１ａ上部に形成された開口３０から排紙部３１へと排出される。
【００２６】
４つのインクジェットヘッド１は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向に並設されており、フレーム３を介して筐体１ａに支持されている。すなわち、インクジェットプリンタ１０１は、主走査方向に延びた吐出領域が形成されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド１の下面は、インク滴が吐出される吐出面２ａとなっている。
【００２７】
搬送ベルト８のループ内には、４つのインクジェットヘッド１と対向するように、プラテン１９が配置されている。プラテン１９の上面は、搬送ベルト８の上側ループの内周面と接触しており、搬送ベルト８の内周側からこれを支持している。これにより、搬送ベルト８の上側ループの外周面８ａとインクジェットヘッド１の下面、即ち吐出面２ａとが対向しつつ平行になり、且つ、吐出面２ａと搬送ベルト８の外周面８ａとの間に僅かな隙間が形成されている。当該隙間は、用紙搬送経路の一部を構成している。搬送ベルト８の外周面８ａ上に保持されつつ搬送されてきた用紙Ｐが４つのヘッド１のすぐ下方を通過する際に、各ヘッド１から用紙Ｐの上面に向けて各色のインクが順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。
【００２８】
インクジェットヘッド１はそれぞれ、空間Ｃに装着されたインクタンクユニット１ｃ内のインクタンク４９と接続されている。すなわち、４つのインクタンク４９にはそれぞれ対応するインクジェットヘッド１が吐出するインクが貯留されている。そして、各インクタンク４９からチューブ（図示せず）等を介してインクジェットヘッド１にインクが供給される。
【００２９】
次に、図２を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド１の短手方向である副操作方向に沿った断面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド１は、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを含むヘッド本体２、ヘッド本体２の上面に配置されていると共にヘッド本体２にインクを供給するリザーバユニット７１、一端がアクチュエータユニット２１に接続され、ドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film：平型柔軟基板）５０、ＣＯＦ５０と電気的に接続された制御基板５４、並びに、アクチュエータユニット２１、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０及び制御基板５４を覆い、外部からインクやインクミストが浸入するのを防ぐためのサイドカバー５３及びヘッドカバー５５を有している。
【００３０】
リザーバユニット７１は、プレート９１〜９４の４枚のプレートが互いに位置合わせされて積層されたものであり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ７２、及び、１０個のインク流出流路７３が互いに連通するように形成されている。なお、図２においては、１つのインク流出流路７３のみが表れている。インク流入流路はインクタンク４９からのインクが流入するものである。インクリザーバ７２はインク流入流路及びインク流出流路７３と連通しており、インクを一時的に貯溜する。インク流出流路７３は、流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０５ｂ（図３参照）を介して流路ユニット９と連通している。インクタンク４９からのインクは、インク流入流路を介してインクリザーバ７２に流れ込み、インク流出流路７３を通過して、インク供給口１０５ｂから流路ユニット９に供給される。
【００３１】
また、プレート９４には、凹部９４ａが形成されている。プレート９４の凹部９４ａが形成された部分では、流路ユニット９との間に空隙を形成しており、この空隙内に、アクチュエータユニット２１が配置されている。一方、プレート９４の凸状部分は、流路ユニット９の上面に接着されており、その内部にはインク流出流路７３が形成されている。
【００３２】
ＣＯＦ５０は、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１（圧電シート１４１）の上面である接合面２１ａに接着されている（図８参照）。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａから水平方向に延在した後、上方に向かって略直角に湾曲するように折り曲げられ、さらに、サイドカバー５３とリザーバユニット７１との間を通過するように上方に引き出されている。そして、ＣＯＦ５０の他方端部がコネクタ５４ａを介して制御基板５４のコネクタ５４ａに接続されている。このため、ＣＯＦ５０には、アクチュエータユニット２１から剥離する方向の応力が発生することがある。
【００３３】
また、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２が、リザーバユニット７１の側面に貼り付けられたスポンジ８２によってサイドカバー５３に付勢されている。ドライバＩＣ５２は、放熱シート８１を介してサイドカバー５３の内側面と密着することによってサイドカバー５３と熱的に結合されている。これにより、ドライバＩＣ５２からの熱がサイドカバー５３を介して外部に放熱される。
【００３４】
制御基板５４は、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２を介してアクチュエータユニット２１の駆動を制御するものである。ドライバＩＣ５２は、アクチュエータユニット２１を駆動する駆動信号を生成する。
【００３５】
次に、図３〜図６を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図３は、ヘッド本体２の平面図である。図４は、図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図４では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。図５は、図４に示すV−V線に沿った部分断面図である。図６（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。
【００３６】
ヘッド本体２は、図３に示すように、流路ユニット９、及び、流路ユニット９の上面９ａに固定された４つのアクチュエータユニット２１を含んでいる。図４に示すように、流路ユニット９は、圧力室１１０等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。
【００３７】
流路ユニット９は、リザーバユニット７１のプレート９４とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状となっている。流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路７３（図２参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図３及び図４に示すように、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。流路ユニット９の下面には、図４及び図５に示すように、多数のノズル１０８がマトリクス状に配置された吐出面２ａが形成されている。圧力室１１０も流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面においてノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。
【００３８】
本実施形態では、等間隔に流路ユニット９の長手方向に並ぶ圧力室１１０の列が、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１１０の数は、後述のアクチュエータユニット２１の外形形状（台形形状）に対応して、その長辺側（下底側）から短辺側（上底側）に向かって次第に少なくなるように配置されている。ノズル１０８も、これと同様の配置がされている。
【００３９】
流路ユニット９は、図５に示すように、９枚のステンレス鋼からなる金属製のプレート１２２〜１３０から構成されている。これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。
【００４０】
流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図３〜図５に示すように、リザーバユニット７１からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分岐される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路１３２に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。
【００４１】
次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図３に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。
【００４２】
図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート１４１〜１４３から構成されている。最下層の圧電シート１４３の下面が流路ユニット９に固定される固定面となっている。また、最上層の圧電シート１４１の上面は、ＣＯＦ５０が接合される接合面２１ａとなっている。この接合面２１ａにおける圧力室１１０に対向する位置には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された共通電極１３４が介在している。個別電極１３５は、図６（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。平面視で、個別電極１３５の大部分は、圧力室１１０の領域内にある。略菱形の個別電極１３５における鋭角部の一方は圧力室１１０の外に延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続されつつ接合面２１ａから突出した個別バンプ１３６が設けられている。なお、接合面２１ａには、個別電極用の個別バンプ１３６とは別に、共通電極用の個別バンプ１３６も形成されており、共通電極１３４が電気的に接続されている。
【００４３】
共通電極１３４は、すべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極１３５は、ＣＯＦ５０を介してドライバＩＣ５２の各出力端子と電気的に接続されており、ドライバＩＣ５２からの駆動信号が選択的に供給されるようになっている。
【００４４】
ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１はその厚み方向に分極されている。個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート１４１における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。つまり、アクチュエータユニット２１には、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働き、圧力室１１０の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれている。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、活性部は分極方向に直交する方向（平面方向）に縮む。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から離れた上側１枚の圧電シート１４１を活性部が含まれる層とし、且つ圧力室１１０に近い下側２枚の圧電シート１４２、１４３を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプのアクチュエータである。図６（ａ）に示すように、圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するプレート１２２の上面に固定されているため、圧電シート１４１における電界印加部分とその下方の圧電シート１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。これにより圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、ノズル１０８からインク滴が吐出される。
【００４５】
なお、本実施形態においては、予め個別電極１３５に所定の電位を付与しておき、吐出要求があるごとに一旦個別電極１３５をグランド電位にした後、所定のタイミングで再び個別電極１３５に所定の電位を付与するような駆動信号をドライバＩＣ５２から出力させる。この場合、個別電極１３５がグランド電位となるタイミングで圧電シート１４１〜１４３が元の状態に戻り、圧力室１１０の容積は初期状態（予め電圧が印加された状態）と比較して増加し、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５に所定の電位が付与されたタイミングで圧電シート１４１〜１４３において活性領域と対向する部分が圧力室１１０側に凸となるように変形し、圧力室１１０の容積低下によりインクの圧力が上昇し、ノズル１０８からインクが吐出される。
【００４６】
次に、図７及び図８を参照しつつ、ＣＯＦ５０について詳細に説明する。図７は、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２の実装面を描いた平面図である。図８は、図７に示すVIII−VIII線に関する断面図である。なお、図７においては、ＣＯＦ５０が接合されているアクチュエータユニット２１の外形を破線で示している。また、ＣＯＦ５０の長手方向の長さを短く描いている。図８に示すように、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａに面した表面５１ａを有するフィルム状の基材５１を有している。基材５１の表面５１ａには、アクチュエータユニット２１と実質的に同じ台形の平面外形を有するランド領域５０ａ（図８における破線より左側の領域）と、ランド領域５０ａの長辺に隣接しつつランド領域５０ａから外側に向かって（図７中下方であって、出力配線５７ａが引き出される方向）延在している配線領域５０ｂ（図８における破線より右側の領域）とが形成されている。配線領域５０ｂのランド領域５０ａとは反対側の端部には、制御基板５４のコネクタ５４ａに接続されるターミナル５０ｃが接続されている。なお、ランド領域５０ａと配線領域５０ｂとの境界線は、配線領域５０ｂに最も近いランド５８と、積層部６２のランド領域５０ａに最も近い端面との間にあればよい。
【００４７】
基材５１のランド領域５０ａには、アクチュエータユニット２１の複数の個別バンプ１３６に接合される複数のランド５８が配置されている。基材５１の配線領域５０ｂの途中部には、ドライバＩＣ５２が実装されている。また、配線領域５０ｂには、複数のランド５８から引き出されつつドライバＩＣ５２の図示しない出力端子に接続された出力配線５７ａと、ドライバＩＣ５２の図示しない制御端子とターミナル５０ｃの各端子とを接続する制御配線５７ｂとが形成されている。
【００４８】
また、基材５１の表面５１ａには、配線領域５０ｂ全域を被覆する熱硬化性エポキシ樹脂からなる絶縁性のソルダレジスト（配線被覆層）６１が形成されている。さらに、表面５１ａには、ランド領域５０ａ全域、及び、ソルダレジスト６１に係る、配線領域５０ｂにおけるランド領域５０ａの長辺に隣接する矩形領域と対向する部分を被覆する熱硬化性エポキシ樹脂からなる絶縁性のカバーコート（ランド被覆層）６０が形成されている。このとき、ソルダレジスト６１とカバーコート６０とが互いに積層されている部分が積層部６２となっている。そして、積層部６２のアクチュエータユニット２１の接合面２１ａと対向する部分が、接合面２１ａと出力配線５７ａとに挟持されている。積層部６２のカバーコート６０が接合面２１ａに固定されている。
【００４９】
図８に示すように、アクチュエータユニット２１の個別バンプ１３６は、接合面２１ａから突出するように形成されており、その先端がカバーコート６０を貫通してランド５８に接合されている。このように、各個別バンプ１３６がカバーコート６０に囲まれているため、隣接する個別バンプ１３６間に導電性の異物が入り込んで短絡するのを防止することができる。
【００５０】
個別バンプ１３６とランド５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さが約３０μｍとなっている。そして、出力配線５７ａの厚みが８μｍであり、カバーコート６０及びソルダレジスト６１の厚みがそれぞれ１０μｍであるため、積層部６２を含む接合面２１ａから基材５１までの高さが２８μｍとなっている。これにより、基材５１と接合面２１ａとがほぼ平行になっている。
【００５１】
図７及び図８に示すように、積層部６２において、カバーコート６０が、出力配線５７ａの引き出し方向に関して、アクチュエータユニット２１の端縁を超えた外側までソルダレジスト６１を被覆している。そして、積層部６２は、出力配線５７ａの引き出し方向と直交する方向に関して、全ての出力配線５７ａに跨って延在した帯状平面を有している。この帯状平面は、アクチュエータユニット２１の帯状平面の延在方向に関する両方の端縁を超えた外側まで延びている。後述するように、アクチュエータユニット２１にＣＯＦ５０を接合する工程において、半硬化状態にあるカバーコート６０をアクチュエータユニット２１の接合面２１ａに密着させる。このとき、積層部６２におけるカバーコート６０が、接合面２１ａの対向領域によって押し潰されて、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａのみならず、出力配線５７ａの引き出し方向側の側面、及び、帯状平面の延在方向に関する両方の側面に回り込む。この状態でカバーコート６０が完全硬化されることによって、カバーコート６０がアクチュエータユニット２１に強固に固定される。
【００５２】
次に、インクジェットヘッド１の製造工程のうち、ＣＯＦ５０を形成してアクチュエータユニット２１に接合する工程について、図９及び図１０を参照しつつ説明する。図９は、ＣＯＦ５０をアクチュエータユニット２１に接合する工程を説明するブロック図である。図１０は、図９に示す各工程を説明するための図である。図９に示すように、まず、流路ユニット９に固定されたアクチュエータユニット２１の接合面２１ａに、接合面２１ａから突出するように個別バンプ１３６を形成してヘッド本体２を製作する（ヘッド本体製作：端子形成工程）。
【００５３】
次に、ＣＯＦ５０を製作する。ＣＯＦ５０の基材５１となるシート材５１’上に、複数のランド５８と、出力配線５７ａ及び制御配線５７ｂを含む複数の配線パターンと、ドライバＩＣ５２が実装される実装ランドとを形成する（ランド及び配線パターン形成）。その後、実装ランドにドライバＩＣ５２を実装する。
【００５４】
次に、図９及び図１０（ｂ）に示すように、出力配線５７ａ及び制御配線５７ｂを含む配線領域５０ｂを被覆するように、熱硬化性エポキシ樹脂を塗布することによってソルダレジスト６１を印刷する（ソルダレジスト印刷）。その後、ソルダレジスト６１を完全硬化させる加熱処理を行う（ソルダレジスト硬化：以上、配線被覆層形成工程）。
【００５５】
さらに、図９及び図１０（ｃ）に示すように、複数のランド５８を含むランド領域５０ａ全域及びランド領域５０ａの長辺に連続する配線領域５０ｂの一部（積層部６２）を被覆するように、熱硬化性エポキシ樹脂を塗布することによってカバーコート６０を印刷する（カバーコート印刷）。このとき、配線領域５０ｂにおいて、カバーコート６０がソルダレジスト６１の一部を被覆している積層部６２が形成される。上述したように、積層部６２においては、カバーコート６０が、出力配線５７ａの引き出し方向に関して、アクチュエータユニット２１の端縁を超えた外側まで、且つ、アクチュエータユニット２１の引き出し方向に直交する方向に関する両方の端縁を超えた外側まで延びている。
【００５６】
その後、カバーコート６０の表面を乾燥させる乾燥処理を行う（カバーコート表面乾燥）。これにより、シート材５１’をハンドリングしたときにカバーコート６０の形状が崩れるのを防止することができる。この状態で、シート材５１’から基材５１を打ち抜く（基材打ち抜き）。さらに、カバーコート６０を半硬化させる加熱処理を行う（カバーコート半硬化：以上、ランド被覆層形成工程）。これにより、ＣＯＦ５０が完成する。なお、ランド被覆層形成工程は、基材打ち抜きの前に行ってもよい。
【００５７】
そして、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａと、ＣＯＦ５０のランド領域５０ａとを対面させ、さらに、個別バンプ１３６がカバーコート６０を貫通しつつ対向するランド５８に接触するように、加圧して両者を接近させる。このとき、接合面２１ａと出力配線５７ａとの間に、ソルダレジスト６１とカバーコート６０のソルダレジスト６１を被覆している部分とが挟持される。これにより、カバーコート６０が接合面２１ａに密着する（図８参照）。このとき、積層部６２におけるカバーコート６０が、接合面２１ａの対向領域によって押し潰されて、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａのみならず、出力配線５７ａの引き出し方向側のアクチュエータユニット２１の側面、及び、帯状平面の延在方向に関する両方のアクチュエータユニット２１の側面に回り込む（以上、接合工程）。
【００５８】
この状態で、加熱加圧処理を施すことによって、互いに接触している個別バンプ１３６とランド５８とが電気的に接続された状態でカバーコート６０が硬化する。このとき、カバーコート６０は個別バンプ１３６とランド５８の接続部全周に亘って包囲すると共に接合面２１ａと基材５１とを接続する。また、カバーコート６０が完全硬化することによって、カバーコート６０がアクチュエータユニット２１に強固に固定される（加熱加圧接合：以上、ランド被覆層硬化工程）。このとき、個別バンプ１３６とランド５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さと、出力配線５７ａ、カバーコート６０及びソルダレジスト６１の厚みの計がほぼ同じであるため、基材５１と接合面２１ａとがほぼ平行になっている。
【００５９】
以上のように、本実施形態によるインクジェットヘッド１によると、配線領域５０ｂにおいてソルダレジスト６１を被覆しているカバーコート６０が、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａに固定されるため、ＣＯＦ５０からの応力が、個別バンプ１３６とランド５８との接合部に加えられるのを防止することができる。これにより、個別バンプ１３６からランド５８が剥離するのを抑制することができる。また、接合面２１ａと配線領域５０ｂとの間に、カバーコート６０とソルダレジスト６１とが配置されることによって、カバーコート６０と接合面２１ａとが固定された領域において、基材５１とアクチュエータユニット２１とのクリアランスがソルダレジスト６１の厚み以上に確保される。これにより、アクチュエータユニット２１に接合されたＣＯＦ５０がアクチュエータユニット２１に向かって湾曲するのが抑制され、出力配線５７ａがアクチュエータユニット２１の角部に接触して損傷するのを防止することができる。
【００６０】
また、基材５１と接合面２１ａとがほぼ平行になっているため、アクチュエータユニット２１に接合されたＣＯＦ５０がアクチュエータユニット２１に向かって湾曲するのを確実に防止することができる。
【００６１】
さらに、積層部６２において、カバーコート６０が、出力配線５７ａの引き出し方向に関して、アクチュエータユニット２１の端縁を超えた外側までソルダレジスト６１を被覆している。そして、積層部６２は、出力配線５７ａの引き出し方向と直交する方向に関して、全ての出力配線５７ａに跨って延在した帯状平面を有している。これによると、アクチュエータユニット２１にＣＯＦ５０を接合する工程において、半硬化状態にあるカバーコート６０をアクチュエータユニット２１の接合面２１ａに密着させることによって、積層部６２におけるカバーコート６０が、接合面２１ａの対向領域によって押し潰されて、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａのみならず、出力配線５７ａの引き出し方向側の側面、及び、帯状平面の延在方向に関する両方のアクチュエータユニット２１の側面に回り込む。このため、カバーコート６０がアクチュエータユニット２１に強固に固定される。
【００６２】
＜変形例＞
次に、本実施形態の変形例について図１１を参照しつつ説明する。図１１は、変形例に係るアクチュエータユニット２１に接合されたＣＯＦ１５１の部分断面図である。図１１に示すように、アクチュエータユニット２１の接合面２１ａから突出する個別バンプ２３６が１５μｍの高さを有している。また、基材５１の表面から突出しているランド１５８が１５μｍの高さを有している。そして、個別バンプ２３６及びランド１５８がカバーコート１６０を貫通しつつ互いに接合されている。これにより、バンプ２３６とランド１５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さが約３０μｍとなっている。
【００６３】
一方、ソルダレジスト１６１の厚みが２５μｍとなっており、積層部１６２において、カバーコート１６０の厚みが、ソルダレジスト１６１の厚みより小さくなっている。これは、アクチュエータユニット２１とＣＯＦ５０との接合時において、接合面２１ａによってカバーコート１６０が押し潰されたことによる。これにより、ソルダレジスト１６１の厚みが、互いに接合された個別バンプ２３６及びランド１５８を挟む接合面２１ａと基材５１との離隔距離とほぼ等しくなっている。
【００６４】
このため、カバーコート１６０を形成するときに、熱硬化性エポキシ樹脂の塗布量を予め少なくすることができる。これにより、カバーコート１６０がソルダレジスト１６１と接合面２１ａとの間からはみ出る量を少なくすることができる。また、これにより、はみ出たカバーコート１６０が、アクチュエータユニット２１の変位を阻害するのを抑制することができる。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態では、個別バンプ１３６とランド５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さと、積層部６２を含む接合面２１ａから基材５１までの高さとをほぼ同じにすることによって、基材５１と接合面２１ａとを平行にする構成であるが、積層部６２を含む接合面２１ａから基材５１までの高さを、個別バンプ１３６とランド５８との接合部を含む接合面２１ａから基材５１までの高さより高くしてもよい。これによると、基材５１をアクチュエータユニット２１から離隔する方向に湾曲させることができる。
【００６６】
上述した実施形態においては、アクチュエータユニット２１がユニモルフタイプのアクチュエータであるが、アクチュエータユニットがバイモルフタイプのアクチュエータであってもよい。
【００６７】
さらに、上述した実施形態においては、積層部６２が帯状平面を有する構成であるが、基材の形状に応じて任意の平面形状を有していてもよい。例えば、楕円状平面を有していてもよいし複数の矩形平面を有していてもよい。
【００６８】
本発明による記録ヘッドは、ライン式に限定されず、ヘッドが往復移動するシリアル式にも適用可能である。また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの断面図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドの短手方向に沿った断面図である。
【図３】図２に示すヘッド本体の平面図である。
【図４】図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図５】図４に示すV−V線断面図である。
【図６】図４に示すアクチュエータユニットを説明するための図である。
【図７】図２に示すＣＯＦのドライバＩＣの実装面を描いた平面図である。
【図８】図７に示すVIII−VIII線に関する断面図である。
【図９】図２に示すＣＯＦをアクチュエータユニットに接合する工程を説明するブロック図である。
【図１０】図９に示す各工程を説明するための図である。
【図１１】変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ インクジェットヘッド
１ａ 筐体
１ｂ 給紙ユニット
１ｃ インクタンクユニット
２ ヘッド本体
９ 流路ユニット
２１ アクチュエータユニット
２１ａ 接合面
５０ ＣＯＦ
５０ａ ランド領域
５０ｂ 配線領域
５０ｃ ターミナル
５１ 基材
５１ａ 表面
５７ａ 出力配線
５７ｂ 制御配線
５８ ランド
６０ カバーコート
６１ ソルダレジスト
６２ 積層部
１０１ インクジェットプリンタ
１３５ 個別電極
１３６ 個別バンプ
１４１〜１４３ 圧電シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が吐出される流路ユニットと、
前記流路ユニットに固定されており、前記流路ユニットから液体を吐出させるアクチュエータであって、前記流路ユニットに固定された固定面と駆動信号を供給する平型柔軟基板が接合された接合面とを有する圧電層、前記圧電層に配置された複数の個別電極、及び、前記接合面に配置され且つ前記複数の個別電極と電気的に接続された複数の個別バンプを有するアクチュエータと、
前記平型柔軟基板とを備えており、
前記平型柔軟基板は、
前記アクチュエータに面した表面を有する基材、前記表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに接合された複数のランド、前記表面に配設され且つ前記複数のランドから引き出された複数の配線パターン、前記複数のランドが配置されたランド領域を被覆する絶縁性のランド被覆層、及び、前記ランド領域に隣接して形成され且つ前記複数の配線パターンが配設された配線領域を被覆する絶縁性の配線被覆層を有しており、
前記配線領域において、前記ランド被覆層が前記配線被覆層の少なくとも一部を被覆することによって、前記配線被覆層と前記ランド被覆層とが積層されている積層部が形成されており、
前記圧電層と前記複数の配線パターンとの間に、前記積層部の少なくとも一部が挟持されており、前記積層部の前記ランド被覆層が前記圧電層に固定されていることを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記基材と前記圧電層の前記接合面とが平行になっていることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記接合面に配置された前記複数の個別バンプ及び前記表面に配置された前記複数のランドの少なくとも一方は、それらが配置された面から突出するように形成されており、
前記配線被覆層は、互いに接合された前記複数の個別バンプ及び前記複数のランドを挟む前記接合面と前記表面との離隔距離に等しい厚さを有していることを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記ランド被覆層の厚みが、前記配線被覆層の厚みより小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
前記積層部において、前記ランド被覆層は、前記配線パターンが引き出される引き出し方向に関して、前記圧電層の端縁を超えた外側まで前記配線被覆層を被覆していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記積層部は、前記引き出し方向と直交する方向に関して、全ての前記複数の配線パターンに跨って延在した帯状平面を有しており、前記圧電層の両方の端縁を超えた外側まで延びていることを特徴とする請求項５に記載の記録ヘッド。
【請求項７】
液体が吐出される流路ユニットに固定されており、前記流路ユニットに固定された固定面と駆動信号を供給する平型柔軟基板が接合された接合面とを有する圧電層、前記圧電層に配置された複数の個別電極、及び、前記接合面に配置され且つ前記複数の個別電極と電気的に接続された複数の個別バンプを有すると共に、前記流路ユニットから液体を吐出させるアクチュエータに、前記アクチュエータに面する表面を有する基材、前記表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに接合される複数のランド、及び、前記表面に配設され且つ前記複数のランドから引き出された複数の配線パターンを有する平型柔軟基板が接合された記録ヘッドの製造方法であって、
前記表面における前記複数のランドが配置されたランド領域に隣接する領域であって前記複数の配線パターンが配置された配線領域を被覆する絶縁性の配線被覆層を形成する配線被覆層形成工程と、
前記ランド領域を被覆する半硬化状態の熱硬化性樹脂からなる絶縁性のランド被覆層を、前記配線被覆層の少なくとも一部を被覆するように形成するランド被覆層形成工程と、
前記複数の個別バンプが前記ランド被覆層を貫通しつつ前記複数のランドに接合されると共に、前記圧電層の前記接合面と前記複数の配線パターンとの間に、前記配線被覆層と前記ランド被覆層の前記配線被覆層を被覆している部分とが挟持されて、前記ランド被覆層が前記接合面に密着するように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合する接合工程と、
前記接合工程において加熱することによって、前記ランド被覆層を完全硬化させることによって、前記平型柔軟基板を前記接合面に固定するランド被覆層硬化工程とを備えていることを特徴とする記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記接合工程において、前記ランド被覆層が前記配線領域に対向した前記接合面の対向領域によって押し潰されるように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合することを特徴とする請求項７に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記接合工程において、前記基材と前記接合面とが平行になるように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合することを特徴とする請求項７又は８に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記配線被覆層形成工程に先立って、前記接合面に配置された前記複数の個別バンプ及び前記表面に配置された前記複数のランドの少なくとも一方を、それらが配置された面から突出するように形成する端子形成工程をさらに備えており、
前記配線被覆層形成工程において、前記配線被覆層を、前記複数の個別バンプ及び前記複数のランドが互いに接合されたとき、当該接合部を挟む前記表面と前記接合面との離隔距離に等しい厚さで形成することを特徴とする請求項９に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記ランド被覆層形成工程において、前記ランド被覆層を、少なくとも前記複数の配線パターンが引き出される引き出し方向に関して、前記圧電層の端縁を超えた外側まで前記配線被覆層を被覆するように形成することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記ランド被覆層が、熱硬化性エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項１】
液体が吐出される流路ユニットと、
前記流路ユニットに固定されており、前記流路ユニットから液体を吐出させるアクチュエータであって、前記流路ユニットに固定された固定面と駆動信号を供給する平型柔軟基板が接合された接合面とを有する圧電層、前記圧電層に配置された複数の個別電極、及び、前記接合面に配置され且つ前記複数の個別電極と電気的に接続された複数の個別バンプを有するアクチュエータと、
前記平型柔軟基板とを備えており、
前記平型柔軟基板は、
前記アクチュエータに面した表面を有する基材、前記表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに接合された複数のランド、前記表面に配設され且つ前記複数のランドから引き出された複数の配線パターン、前記複数のランドが配置されたランド領域を被覆する絶縁性のランド被覆層、及び、前記ランド領域に隣接して形成され且つ前記複数の配線パターンが配設された配線領域を被覆する絶縁性の配線被覆層を有しており、
前記配線領域において、前記ランド被覆層が前記配線被覆層の少なくとも一部を被覆することによって、前記配線被覆層と前記ランド被覆層とが積層されている積層部が形成されており、
前記圧電層と前記複数の配線パターンとの間に、前記積層部の少なくとも一部が挟持されており、前記積層部の前記ランド被覆層が前記圧電層に固定されていることを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記基材と前記圧電層の前記接合面とが平行になっていることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記接合面に配置された前記複数の個別バンプ及び前記表面に配置された前記複数のランドの少なくとも一方は、それらが配置された面から突出するように形成されており、
前記配線被覆層は、互いに接合された前記複数の個別バンプ及び前記複数のランドを挟む前記接合面と前記表面との離隔距離に等しい厚さを有していることを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記ランド被覆層の厚みが、前記配線被覆層の厚みより小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
前記積層部において、前記ランド被覆層は、前記配線パターンが引き出される引き出し方向に関して、前記圧電層の端縁を超えた外側まで前記配線被覆層を被覆していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記積層部は、前記引き出し方向と直交する方向に関して、全ての前記複数の配線パターンに跨って延在した帯状平面を有しており、前記圧電層の両方の端縁を超えた外側まで延びていることを特徴とする請求項５に記載の記録ヘッド。
【請求項７】
液体が吐出される流路ユニットに固定されており、前記流路ユニットに固定された固定面と駆動信号を供給する平型柔軟基板が接合された接合面とを有する圧電層、前記圧電層に配置された複数の個別電極、及び、前記接合面に配置され且つ前記複数の個別電極と電気的に接続された複数の個別バンプを有すると共に、前記流路ユニットから液体を吐出させるアクチュエータに、前記アクチュエータに面する表面を有する基材、前記表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに接合される複数のランド、及び、前記表面に配設され且つ前記複数のランドから引き出された複数の配線パターンを有する平型柔軟基板が接合された記録ヘッドの製造方法であって、
前記表面における前記複数のランドが配置されたランド領域に隣接する領域であって前記複数の配線パターンが配置された配線領域を被覆する絶縁性の配線被覆層を形成する配線被覆層形成工程と、
前記ランド領域を被覆する半硬化状態の熱硬化性樹脂からなる絶縁性のランド被覆層を、前記配線被覆層の少なくとも一部を被覆するように形成するランド被覆層形成工程と、
前記複数の個別バンプが前記ランド被覆層を貫通しつつ前記複数のランドに接合されると共に、前記圧電層の前記接合面と前記複数の配線パターンとの間に、前記配線被覆層と前記ランド被覆層の前記配線被覆層を被覆している部分とが挟持されて、前記ランド被覆層が前記接合面に密着するように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合する接合工程と、
前記接合工程において加熱することによって、前記ランド被覆層を完全硬化させることによって、前記平型柔軟基板を前記接合面に固定するランド被覆層硬化工程とを備えていることを特徴とする記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記接合工程において、前記ランド被覆層が前記配線領域に対向した前記接合面の対向領域によって押し潰されるように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合することを特徴とする請求項７に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記接合工程において、前記基材と前記接合面とが平行になるように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに接合することを特徴とする請求項７又は８に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記配線被覆層形成工程に先立って、前記接合面に配置された前記複数の個別バンプ及び前記表面に配置された前記複数のランドの少なくとも一方を、それらが配置された面から突出するように形成する端子形成工程をさらに備えており、
前記配線被覆層形成工程において、前記配線被覆層を、前記複数の個別バンプ及び前記複数のランドが互いに接合されたとき、当該接合部を挟む前記表面と前記接合面との離隔距離に等しい厚さで形成することを特徴とする請求項９に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記ランド被覆層形成工程において、前記ランド被覆層を、少なくとも前記複数の配線パターンが引き出される引き出し方向に関して、前記圧電層の端縁を超えた外側まで前記配線被覆層を被覆するように形成することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の記録ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記ランド被覆層が、熱硬化性エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の記録ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−６９７５３（Ｐ２０１０−６９７５３Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４０３９６（Ｐ２００８−２４０３９６）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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