配線ユニット、配線ユニットの製造方法、液体吐出ヘッド、および液体吐出ヘッドの製造方法
【課題】配線部材と圧電アクチュエータとを接合する際に、溶融した導電材料のはみ出しを少なくするとともに、圧電アクチュエータと配線部材との距離を設けることができる配線ユニットの接合構造を提供すること。
【解決手段】ＣＯＦ５０の基材５１の一方の面にはランド５２が設けられ、ランド５２に対応する位置で、第１突出部１０１ａと、それよりも突出量が低い第２突出部１０１ｂとを有する突出部１０１が配置された板状部材を、基材５１の他方の面側から一方の面側押圧させた状態で両者を接着接合させることにより、突出部に対応するランド部５２には、第１凸状電極部５２ａとそれよりも突出量が低い第２凸状電極部５２ｂとが形成され、この第２凸状電極部５２ｂ上に導電性材料４６が塗布される。
【解決手段】ＣＯＦ５０の基材５１の一方の面にはランド５２が設けられ、ランド５２に対応する位置で、第１突出部１０１ａと、それよりも突出量が低い第２突出部１０１ｂとを有する突出部１０１が配置された板状部材を、基材５１の他方の面側から一方の面側押圧させた状態で両者を接着接合させることにより、突出部に対応するランド部５２には、第１凸状電極部５２ａとそれよりも突出量が低い第２凸状電極部５２ｂとが形成され、この第２凸状電極部５２ｂ上に導電性材料４６が塗布される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドが備える圧電アクチュエータなどの基材と接合される配線ユニット、配線ユニットの製造方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置の一例としてインクジェットプリンタには、インクを吐出するインクジェットヘッドが備えられている。インクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを備え、それに対応する複数の圧力室を有する流路ユニットと、圧電層が積層された積層型の圧電アクチュエータとを備えている。この圧電アクチュエータの表面には、圧力室と対応する複数の表面電極が形成されている。そして、この表面電極に圧電アクチュエータを駆動するための駆動電圧を供給する複数の配線と端子部を備えるプリント回路基板（ＦＰＣ）が、圧電アクチュエータ上に重ねられて接合されて各表面電極と端子部とが電気的に接続されている。そして、インクジェットヘッドは、ＦＰＣを介して選択的に表面電極に駆動電圧が供給されて、その表面電極と対応する圧電層が変形し対応する圧力室内のインクに吐出圧が付与されてノズルからインクを吐出することができる。
【０００３】
従来、特許文献１によると、端子部と表面電極との間にハンダ等の導電性ろう材のバンプ電極を介し、ハンダ溶融点まで高温に加熱して両者を圧着することにより溶融したハンダが、端子部と電極とに介在した状態で合金化されることによって電気的かつ機械的に接続される。このとき、ハンダの量のばらつきにより溶融したハンダが表面電極の周辺へ流れ出し、近接する隣の電極と電気的にショートを起こしたり、圧電層の活性部に対応する領域の表面でハンダが硬化することによりインクの吐出動作に影響を及ぼすことがあった。また、はみ出すことによって、圧電層とＦＰＣとの間の距離が稼げないため、圧電層表面とＦＰＣとが接触しやすい。このようなはみ出しは導電性ろう材だけでなく、溶融性の導電材料を用いることで同じ問題が生じる。
【０００４】
また、特許文献２によると、溶融される導電性材料を必要としないＦＰＣの接合構造が開示されている。ＦＰＣのベースフィルムの端子部が形成される領域には、配線および端子部とを覆って、熱硬化性で絶縁性を有する合成樹脂ペーストを塗布し、加熱して半硬化状態にさせた未硬化の合成樹脂層を形成している。そして圧電アクチュエータには、表面電極上に導電性を有する樹脂製のバンプ電極を設け、ＦＰＣを圧電ユニットに熱圧着して、ＦＰＣの端子部を圧電アクチュエータのバンプ電極に押し当てる。これによって、バンプが未硬化の合成樹脂層を貫通して対応する端子部に当接し、未硬化の合成樹脂材がバンプの表面を包囲するようその表面に沿って流動すると共に、加熱によって表面電極と接触した状態で硬化する。このように、合成樹脂はバンプを包囲すると共に表面電極と接触して一体となった状態で硬化して、端子部は対応するバンプと直接接触して電気的に接続される。特許文献２のような接合構造では、特許文献１のように溶融した導電性ろう材が表面電極と端子電極の間からはみ出したりすることがなく、圧電層とＦＰＣとの距離をバンプにより稼ぎつつ、電気的ショートや活性部を阻害することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１３３３５号公報
【特許文献２】特開２００５−３０５８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のようなＦＰＣの接合部は、合成樹脂により表面電極と端子電極とが機械的に接合されている状態のため、ハンダなどの導電性ろう材により各電極と合金化された接合部と比べると接合強度が弱く、ＦＰＣが圧電アクチュエータから剥がれ易い。そして表面電極と端子部との導通状態はバンプと端子部とが直接接触している状態で確保されるため、このような剥離が生じると電気的な不具合が発生し易くなる。また、特許文献２のバンプ電極は、導電性を有する樹脂製のバンプ電極であり、ＦＰＣを圧電アクチュエータに熱圧着する際に、圧電層上に設けられたバンプ電極が未硬化の合成樹脂層を貫通して先端部が端子電極と直接接触して導通をとるため、特許文献１のような溶融状態のハンダを表面電極に加圧させて接合する場合よりも圧電層に生じる加圧力が大きい。（特許文献１では、ハンダがその表面電極を超えてはみ出さない程度に押圧させなければならいので大きな加圧力がかけられない。）そのため、圧電層のバンプ電極が設けられた位置周辺に微小なクラックや欠けが入りやすく、バンプ電極が設けられていない部分に比べて脆弱になってしまう。特に少ない枚数の圧電層を積層してなる圧電アクチュエータの場合、もとより圧電層の強度が弱いため圧電層が破損することも考えられインクの吐出特性に大きな影響を与えやすい。また、圧電アクチュエータ内の内部電極にまで破損が及び電気的に断線を生じさせることもある。
【０００７】
そのため、ＦＰＣと圧電アクチュエータとの接合強度を確保して両者の剥離を防止しつつ、圧電層にクラック等を発生させないことを考えた場合、ハンダなどの導電性ろう材を用いた接合構造を用いることが好ましいが、前述した溶融したハンダのはみ出しによる電気的短絡や圧電層を阻害することが問題となる。
【０００８】
よって、本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、配線部材と圧電アクチュエータなどの基材とをハンダなどの導電性ろう材で接合する場合において、導電性ろう材のはみだしを抑制し、基材と配線基板との距離を稼ぐことができる配線ユニット、配線ユニットの製造方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る配線ユニットは、
一方の面に突出部を有する板状部材と、前記板状部材の前記一方の面に接合される絶縁性フレキシブル層とを備え、前記絶縁性フレキシブル層は、前記板状部材と反対側の面における前記突出部と対応する領域に導電層が形成されており、前記絶縁性フレキシブル層には、その前記導電層が形成された領域が前記板状部材の前記突出部により押圧されて前記板状部材と反対側に突出することで、少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
このような配線ユニットは、凸状電極の内部に芯となる突出部を備えていることから、配線ユニットが接続対象物と接合するときの押圧によって、凸状電極がつぶされすぎることがないため、接合する基材との間に一定の距離を有した状態で接合されることができ、接続対象物を傷つけることを防止することができる。
【００１１】
また、突出部が、第１の突出部と第１の突出部よりもその突出量が小さい第２の吐出部とを有し、凸状電極は、第１の突出部に対応する第１の凸状電極部と、第２の突出部に対応する第２の凸状電極部とを有していることが好ましい。
【００１２】
これによると、第２の凸状電極部を有していることにより、基材側と接合されたときに、突出量の高い第１の突出部が基材側に接触したときに、第２の凸状電極部は、基材との間に空間を有することができる。この空間において導電性材料を保持収容させることができるため、導電性材料のはみ出しを抑制して接合させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明は、配線部材と圧電アクチュエータなどの接続対象物を導通させるように接合する場合においても、凸状電極のつぶれを抑制し基材と配線基板との距離を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】（ａ）が図３の部分拡大図であり、（ｂ）〜（ｄ）が、（ａ）の振動板及び各圧電層の表面の図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】インクジェットヘッドの製造工程を示す工程図である。
【図８】図７（ｄ）の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る圧電アクチュエータを有する液滴吐出装置としてのプリンタ１の概略構成図である。このプリンタ１は、単独のプリンタ装置に適用しても、あるいは、ファクシミリ機能やコピー機能等の複数の機能を備えた多機能装置のプリンタ装置に適用してもよい。図１に示すように、プリンタ１は、装置本体内にキャリッジ２、インクジェットヘッド３、用紙搬送ローラ４などを備えている。なお、以下の説明ではノズルから液体を吐出する方向を下方向とし、その反対方向を上方向としている。また、必要に応じて図中の方向を定める場合は、適宜説明を付与する。
【００１７】
キャリッジ２は、その上面が開口された略箱状の樹脂製のケースで、図１の左右方向（走査方向）に延びるガイド軸５に移動可能に載置され、図示しない駆動ユニットによって走査方向（左右方向）に往復移動するように構成されている。装置本体内には、複数種類のインク（例えば、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４種類）を供給するための交換式のインクカートリッジ（図示せず）が静置されていて、各インクカートリッジはインクチューブ（図示せず）を介してキャリッジ２内に載置されたインクジェットヘッド３に接続されている。また、キャリッジ２の下方に対向して、用紙搬送ローラ４とプラテン６が配置されていて、その両者の間に記録用紙Ｐが図１の手前方向（紙送り方向）に搬送される。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２の下面に配置されており、複数のノズルをキャリッジ２のした面に露出開口させて搭載している。そして、プリンタ１においては、用紙搬送ローラ４により紙送り方向に搬送される記録用紙Ｐに、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド３からインクを吐出することにより、記録用紙Ｐに印刷を行う。
【００１８】
次に、インクジェットヘッド３について図２〜図６を用いて説明する。 なお、図面を分かりやすくするため、図２においては、後述するランド５２と配線５３とを透過した状態で図示している。図３、図４においては、後述する流路ユニット３１のインク流路の一部の図示を省略し、図３では剥がれ防止板１００は点線で記し、圧電アクチュエータ３２の下部電極４３及び中間電極４４の図示を省略している。また、図４（ａ）においては、ともに点線で図示すべき下部電極４３及び中間電極４４を、それぞれ二点鎖線及び一点鎖線で図示している。さらに、図４（ｂ）〜（ｄ）においては、圧力室１０と後述する下部電極４３、中間電極４４及び上部電極４５との平面視での位置関係を示していて、各電極４３，４４，４５にハッチングを付している。
【００１９】
図２〜図６に示すように、インクジェットヘッド３は、複数のノズル１５や複数の圧力室１０等の複数のインク流路が形成された流路ユニット３１と、流路ユニット３１の上面に配置され圧力室１０内に充満されたインクにノズル１６からの吐出のための圧力を付与する圧電アクチュエータ３２と、圧電アクチュエータ３２と電気的かつ機械的に接続され、圧電アクチュエータ３２を駆動する駆動回路を備えたドライバＩＣ５４が実装されたＣＯＦ５０（Chip On Film）（配線部材）とからなる。流路ユニット３１は、インク流路となる複数の貫通孔が形成された複数のプレート２１〜２４が互いに積層されることによって、インク供給口９からインクが供給されるマニホールド流路１１、及び、マニホールド流路１１の出口から流路１２を経て圧力室１０に至り、さらに、圧力室１０から流路１３、１４を経てノズル１５に至る複数の個別インク流路を有するインク流路が形成されている。そして、圧電アクチュエータ３２により、圧力室１０内のインクに圧力が付与されると、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが吐出される。ノズルプレート２４を除く３枚のプレート２１〜２３はステンレス板やニッケル合金鋼板などの金属材料により構成されており、ノズルプレート２４はポリイミド等の合成樹脂材料によって構成されている。
【００２０】
流路ユニット３１の最上層のプレート２１には、複数のノズル１５に対応して複数の圧力室１０が板厚を貫通して形成され、圧力室１０は、走査方向（図３の左右方向）を長手方向とする略楕円形の平面形状（図４も参照）を有し、その一端を流路１２と、他端がノズル１５と連通するように形成されており、複数の圧力室１０は紙送り方向（図３の上下方向）に沿って配列されて１つの圧力室列８を構成しており、このような圧力室列８が、走査方向に２列に配列されることによって１つの圧力室群７を構成している。さらに、このような圧力室群７が走査方向に沿って５つ配列されている。ここで、１つの圧力室群７に含まれる２列の圧力室列８を構成する圧力室１０同士は、紙送り方向に関して互いにずれて配置されている。また、流路ユニット３１の最下層のノズルプレート２４には、複数の圧力室１０の長手方向の一端と連通する複数のノズル１５が下方に開口して貫通形成されていて、図示しないが、複数の圧力室１０と同様に送り方向に配列しているとともに、ノズル列群をなし、走査方向に５つのノズル列群をなしている。
【００２１】
そして、５つの圧力室群７のうち、図３の右側の２つを構成する圧力室１０に対応するノズル１５からは使用頻度の高いインク（ブラックインクなど）が吐出され、図３の左側の３つの圧力室群７の圧力室１０に対応するノズル１５からは、図３の右側に配列されているものから順に、各インク種類ごとにインクが吐出される。また、プレート２２には、平面視で圧力室１０の長手方向の両端部に重なる位置にそれぞれ流路１２、１３となる貫通孔が形成され、プレート２３には、マニホールド流路１１となる貫通孔が圧力室１０の列に対応して紙送り方向に延び、平面視で圧力室１０の長手方向と重なるとともにインク供給口９と連通する位置まで延設されている
次に、圧電アクチュエータ３２は、振動板４０、圧電層４１、４２、下部電極４３、中間電極４４、上部電極４５を備えている。振動板４０は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、複数の圧力室１０を覆うように、流路ユニット３１の上面に配置されている。また、振動板４０の厚みは２０μｍ程度となっている。なお、この振動板４０は必ずしも圧電材料からなる必要はない。圧電層４１、４２は、振動板４０と同様の圧電材料からなり、互いに積層されて振動板４０の上面に配置されている。また圧電層４１、４２の厚みは、それぞれ２０μｍ程度となっている。
【００２２】
下部電極４３は、振動板４０と圧電層４１との間に配置されており、図４（ｂ）のように各圧力室群７に対応して、各圧力室群７を構成する２列の圧力室列８に沿って紙送り方向に延びており、これら２列の圧力室列８を構成する複数の圧力室１０と平面視で重なり合うように対向している。また、図示しないが、各圧力室群７に対応して上記紙送り方向に延びた部分同士は互いに接続され、図示しない接続端子が設けられている。接続端子は、ＣＯＦ５０上の図示しない配線のランドに接続され、配線を介して下部電極４３は、常にグランド電位に保持されている。
【００２３】
中間電極４４は、圧電層４１と圧電層４２との間に配置されており、図４（ｃ）のように各圧力室群７毎に、それぞれ、複数の対向部４４ａ及び接続部４４ｂ、４４ｃを有している。複数の対向部４４ａは、紙送り方向に関する長さが圧力室１０よりも短い略矩形の平面形状を有しており、複数の圧力室１０の紙送り方向に関する略中央部と対向するように配置されている。
【００２４】
接続部４４ｂは、紙送り方向に延びて、各圧力室群７を構成する２列の圧力室列８のうち、図４の右側に配置された圧力室列８を構成する複数の圧力室１０に対応する複数の対向部４４ａの図４右側の端同士を接続している。接続部４４ｃは、紙送り方向に延びて、各圧力室群７を構成する２列の圧力室列８のうち、図４の左側に配置された圧力室列８を構成する複数の圧力室１０に対応する複数の対向部４４ａの図４左側の端同士を接続している。また、中間電極４４は、図示しない接続端子と、ＣＯＦ５０上の中間電極用の配線のランドに接続されており、配線を介して常に所定の正の電位（例えば、２０Ｖ程度）に保持されている。
【００２５】
複数の上部電極４５（表面電極）は、図３、図４（ｄ）のように圧電層４２の上面（圧電アクチュエータの表面）に、複数の圧力室１０に対応して、複数の圧力室１０のほぼ全域と対向するように配置されており、紙送り方向に配列しているとともに、上部電極列群をなし、走査方向１つの上部電極列群に含まれる２列の上部電極４５の列を構成する上部電極４５同士は、紙送り方向に関して互いにずれて配置されている。
また、上部電極４５は、紙送り方向に関する長さが中間電極４４の対向部４４ａよりも長い、略矩形の平面形状を有し、上部電極４５は、圧力室１０のほぼ全域と対向する主電極部４５ｂと、主電極部４５ｂから走査方向に関するノズル１５と反対側の端における一部分が、走査方向に圧力室１０と対向しない部分まで延びており、この部分がＣＯＦ５０の後述する配線５３のランド５２に接続される接続端子部４５ａとなっている。各電極４３,４４,４５および接続端子部４５ａは、薄厚（１〜２μｍ程度）に形成されたＡｇ-Ｐｄ系の材料で印刷形成され、さらに、接続端子部４５ａの表面にはガラスフリットを含んだＡｇペースト材料からなる外部電極４７が配置されている。
【００２６】
外部電極４７の表面には、ＣＯＦ５０のランド５２に設けられたハンダなどの導電性ろう材４６（本実施形態ではハンダを用い、以降ハンダ４６とする。）が接合される。外部電極４７は、導電性ろう材４６との接合強度を向上させるために設けられていて厚みが厚く（１０〜２０μｍ程度）なるよう印刷形成されている。ハンダ４６が設けられる上部電極４５および接続端子部４５ａは、ハンダ４６となじみのよいＡｇ−Ｐｄ系の材料からなるため、溶融状態のハンダ４６内に銀が拡散されてしまう所謂「銀食われ」が起こることがあり電気的に断線を起こしてしまうことがある。そのため、外部電極４７を接続端子部４５ａ上に配置しておくことが好ましく、その表面においてハンダ４６と接触するようにしておくことで、電気的断線を防止している。また、上部電極４５は、ハンダ４６を介してＣＯＦ５０上の配線５３と電気的に接続されドライバＩＣ５４に接続されており、グランド電位と上記所定の電位（例えば、２０Ｖ）との間でその電位が切り替えられる。なお、前述した中間電極４４と下部電極４３の図示しない接続端子も上部電極４３と同様にハンダ４６を介して配線と電気的に接続されている。
【００２７】
また、圧電層４２表面には上部電極４５、接続端子部４５ａおよび外部電極４７の他に、ＣＯＦ５０との位置合わせに用いる平面視円形の位置合わせ用マーク ４８とが印刷形成されている。位置合わせ用マーク４８は、圧電アクチュエータ２３の走査方向に沿う両側縁の中央部に各々平面視円形に形成されている。この位置合わせ用マーク４８は、各電極４３，４４、４５と同じＡｇ−Ｐｄ系の導電性材料で形成されているから圧電セラミックス素材のシートに印刷して各電極４３、４４、４５を形成する工程で同時に印刷し焼成して形成される。位置合わせ用マーク４８は上部電極４５と所定の位置関係で配置されていて、同時に印刷する（同じマスクを用いる）ことで、高い精度で位置関係を確保することができる。
【００２８】
また、前述した圧電層４２は、予め上部電極４５と中間電極４４とに挟まれた部分が上向きに分極されており、圧電層４１、４２は、上部電極４５と下部電極４３とに挟まれた部分が、上部電極４５から下部電極４３に向かって下向きに分極されている。なお、圧電層４１のうち、中間電極４４と下部電極４３とに挟まれた部分は、中間電極４４から下部電極４３に向かって下向きに分極されている。
ここで、圧電アクチュエータ３２の動作について説明する。まず、圧電アクチュエータ３２がインクを吐出させる動作を行う前の待機状態においては、前述したように、下部電極４３及び中間電極４４がそれぞれ常にグランド電位及び上記所定の電位（例えば２０Ｖ）に保持されているとともに、上部電極４５の電位が予めグランド電位に保持されている。この状態では上部電極４５が中間電極４４よりも低電位になっているとともに、下部電極４３と同電位となっている。
【００２９】
これにより、上部電極４５と中間電極４４との間の電位差が生じ、圧電層４２のこれらの電極に挟まれた部分にその分極方向と同じ上向きの電界が発生し、圧電層４２のこの部分がこの電界と直交する水平方向に収縮する。これによりいわゆるユニモルフ変形が生じ、圧電層４１、４２及び振動板４０の圧力室１０と対向する部分（活性部）が全体として圧力室１０に向かって凸となるように変形する。この状態では、圧電層４１、４２及び振動板４０が変形していない場合と比較して、圧力室１０の容積が小さくなっている。
【００３０】
そして、インクを吐出させるべく圧電アクチュエータ３２を駆動させる際には、上部電極４５の電位を、一旦、上記所定の電位に切り替えた後、グランド電位に戻す。上部電極４５の電位を上記所定の電位に切り替えると、上部電極４５が中間電極４４と同電位となるとともに、下部電極４３よりも高電位となる。これにより、圧電層４２の上記収縮が元に戻る。そしてこれと同時に、上部電極４５と下部電極４３との間に電位差が生じ、圧電層４１、４２のこれらの電極に挟まれた部分にはその分極方向と同じ下向きの電界が発生し、圧電層４１、４２のこの部分が水平方向に収縮する。これにより、圧電層４１、４２及び振動板４０の圧力室１０と対向する部分が全体として、圧力室１０と反対側に凸となるように変形し、圧力室１０の容積が増加する。その結果、圧力室１０内のインクの圧力が低下して、マニホールド流路１１から圧力室１０にインクが流れ込む。
【００３１】
この後、上部電極４５の電位をグランド電位に戻すと、前述したのと同様、圧電層４１、４２及び振動板４０の圧力室１０と対向する部分が全体として圧力室１０に向かって凸となるように変形し、圧力室１０の容積が小さくなる。これにより、圧力室１０内のインクの圧力が上昇し、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが吐出される。
【００３２】
また、上述したようにして圧電アクチュエータ３２を駆動させる場合、上部電極４５の電位をグランド電位から所定の電位に切り替えたときには、圧電層４２の上部電極４５と中間電極４４とに挟まれた部分が収縮した状態から収縮前の状態に伸長すると同時に、圧電層４１、４２の上部電極４５と下部電極４３とに挟まれた部分が収縮するため、圧電層 ４２の上記の伸長が、圧電層４１、４２の上記収縮に一部吸収される。
一方、上部電極４５の電位を所定の電位からグランド電位に戻したときには、圧電層４２の上部電極４５と中間電極４４とに挟まれた部分が収縮するとともに、圧電層４１、４２の上部電極４５と下部電極４３とに挟まれた部分が収縮前の状態まで伸長するため、圧電層４２の上記収縮が圧電層４１、４２の上記伸長によって一部吸収される。
【００３３】
以上のことから、圧電層４１、４２の圧力室１０と対向する部分の変形が他の圧力室１０と対向する部分に伝達して当該他の圧力室１０に連通するノズル１５からのインクの吐出特性が変動してしまう、いわゆるクロストークが抑制される。
【００３４】
なお、上述した待機状態及び圧電アクチュエータ３２が駆動されている間においては、圧電層４１の中間電極４４と下部電極４３との間の部分には常に電位差が生じており、圧電層４１のこの部分には、その分極方向と同じ方向の電界が発生している。これにより、圧電層４１のこの部分は常に収縮した状態となっている。なお、アクチュエータの構成および駆動方式は、圧力室に充満されたインクをノズルから吐出させるための圧力が付与できれば、本発明に適用することが可能である。
【００３５】
次に、圧電アクチュエータ３２に電位を付与するＣＯＦ５０（配線部材）について説明する。ＣＯＦ５０は、基材（フレキシブル層）５１、複数のランド５２（導電層／接合部）、複数の配線５３、５３ｚ、ドライバＩＣ５４及び保護層５５を有し、圧電アクチュエータ３２の上方に配置されて接続されており、走査方向に引き出されている。そして、基材５１は後述する剥がれ防止板１００に接着層５９を介して接続される。
【００３６】
基材５１はポリイミドなどの透明性を有する樹脂材からなり絶縁性および可撓性を有した帯状で圧電材料よりも線膨張係数が大きい。配線５３は銅などの導電性材料で基材５１上に印刷などで形成され、基材５１は配線５３が形成された面（下面）が圧電層４２と対向して圧電アクチュエータ３２上に配置される。また、配線５３を保護する保護層５５が配線５３が形成された面を覆っている。ドライバＩＣ５４は、圧電アクチュエータ３２に印加する駆動信号を供給するための駆動回路を内蔵していて、ＣＯＦ５０の引き出された部分の上面に配置されている。ドライバＩＣ５４には、本体側プリンタからの駆動信号が入力される入力用の配線５３ｚと、ドライバＩＣ５４から各電極４３に駆動信号が出力される出力用の配線５３が接続されている。
【００３７】
ランド５２は、基材５１の圧電層４２との対向面の平面視で接続端子部４５ａと重なる部分に配置され、圧電アクチュエータ３２とＣＯＦ５０との接続時にハンダ４６と接触して電気的接続点となる。また、ランド５２は、ドライバＩＣ５４から延在する複数の出力用の配線５３の端部に設けられていてドライバＩＣ５４と接続されている。なお、図示しないが、ＣＯＦ５０には、中間電極４４および下部電極４３に接続される配線およびランドがドライバＩＣ５４を介さずに配線されている。なお、基材５１の圧電層４２と反対側の上面に形成されたドライバＩＣ５４と、基材５１の下面に形成された配線５３とは、基材５１に形成された図示しないスルーホールなどを介して接続されている。
【００３８】
また、ＣＯＦ５０は、基材５１のランド５２および配線５３が形成された面を圧電層４２と対向させて配置するとともに、その面に配線５３を覆うソルダーレジストなどの保護層５５が形成されている。ランド５２は、圧電層４２上の外部電極４７と対向した位置において保護層５５をエッチングなどで圧電層４２側に開口させることで、配線５３が圧電層４２側に露出されて構成される。なお、ランド５２は外部電極４７よりも平面視で広い面積で、後述する剥がれ防止板１００の突出部１０１よりも平面視で広い面積を有するように保護層５５を開口されて形成する。
【００３９】
ランド５２は、後述する製造工程において、圧電層４２側に突出する凸状電極５２に形成される。（以降の説明では、ランド５２を凸状電極５２とし、使い分ける必要があるときは適宜説明を補うこととする。） 凸状電極５２は、図８に示すように、第１の凸状電極部５２ａとそれよりも突出量が少ない第２の凸状電極部５２ｂとを有し、なだらかに連続した斜面を有した凹凸形状に形成されている。つまり、凸状電極５２の先端部は、第１の凸状電極部５２ａとなる。そして断面視で第２の凸状電極部５２ｂ側に配置されたハンダ４６が溶融して、圧電層４２の外部電極４７とを電気的かつ機械的に接合して、圧電アクチュエータ３２とＣＯＦ５０とが接合している。保護層５５は、凸状電極部５２が圧電層４２側に開口されている部分以外では、圧電層４２とＣＯＦ５０の下面との距離が設けられ、配線５３を保護するとともに、圧電層４２には接触しない。
【００４０】
また、図２に示すように、ＣＯＦ５０には、圧電アクチュエータ３２との位置合わせに使う位置合わせ用マーク５８が、基材５１が引き出される方向に平行な両側縁の中央部に設けられている。この位置合わせ用マーク５８は、導電性材料を圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク４８の円形状よりもひと回り小さい円形状に形成しており、導線５３の形成と同時にエッチング加工され、ランド５２と所定の位置関係に配置されている。位置合わせ用マーク５８が設けられた箇所では、圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク５４８よりも僅かに大きな面積で、保護層５５が除去され、位置合わせ用マーク５８が上面に露出されている。
【００４１】
また、インクジェットヘッド３は、ＣＯＦ５０の基材５１の上面に、剥がれ防止板１００（板状体）が配置されている。圧電アクチュエータ３２と接合されたＣＯＦ５０は、後工程において、キャリッジ内にインクジェットヘッド３を搭載する作業など、作業者により機械的な力が加わりやすいため、圧電アクチュエータ３２の外周縁のＣＯＦ５０との接続部分が剥がれやすく、ハンダ４６とランド５２との接続部が剥がれて電気的断線を起す虞がある。そのため、ＣＯＦ５０の剥がれ防止板１００を基材５１上に接合することにより、ＣＯＦ５０の剥がれを抑制している。
剥がれ防止板１００は圧電アクチュエータ３２と平面視でほぼ同じ面積を有する紙送り方向に長い略矩形状のＡＢＳ系の樹脂やＰＢＴ／ＡＢＳ系のポリマーアロイなどの板材で、走査方向の平行な両辺の中央部には、ＣＯＦ５０と圧電アクチュエータ３２との位置合わせするために設けられた位置あわせ用の貫通部１０８が切欠形成されている。貫通部１０８は、切欠ではなく穴状に穿孔形成してもよい。
【００４２】
本発明の剥がれ防止板１００の下面（対向面）１００ｃは、基材５１の配線側面（一方の面）とは反対側の面（他方の面）と対向するように配置され、その対向面１００ｃには、複数の突出部１０１が基材５１側に突出するように形成されている。複数の突出部１０１は、剥がれ防止板１００の対向面１００ｃにおける、圧電アクチュエータ２３の複数の外部電極４７と対向する位置に配置されている。つまり、複数の突出部１０１は、剥がれ防止板１００の基材５１との接着面に、複数の外部電極４７およびランド５２位置と対応して同数設けられている(図５参照)。なお、剥がれ防止板１００の貫通部１０８は、突出部１０１に対して所定の位置関係で形成されている。
【００４３】
突出部１０１は、平面視で略円形状で、断面視で第１の突出部１０１ａと第２突出部１０１ｂとが一体化され、なだらかに連続した斜面を有した凹凸形状となっている（図８参照）。第１突出部１０１ａは、剥がれ防止板１００の基材５１側の平坦面から基材５１側への突出量が第２突出部１０１ｂよりも高くなるように形成され、両者はなだらかに連続している。突出部１０１は同じくＡＢＳ系の樹脂やＰＢＴ／ＡＢＳ系のポリマーアロイ、導電性接着剤などで形成され、剥がれ防止板１００にプレス加工などで一体成形または、剥がれ防止板１００にディスペンサーなどによって位置あわせされて接着接合される。突出部５６の幅Ｗ１は、外部電極の幅Ｗ２よりも小さく、外部電極の幅Ｗ２は、ランド５２の幅Ｗ３よりも小さくなるようにランド５２は平面視で広い面積を有している。
【００４４】
また、突出部１０１は、図５に示すようにその突出量の大きい第１突出部１０１ａを、圧電アクチュエータ２３の接続端子部４５ａにおいて、断面視で圧電アクチュエータ３２における、圧力室１０と対向し、圧電層が変形する部分（活性部）側になるように配置され、第２突出部１０１ｂは活性部とは走査方向に反対側になるように配置される。
【００４５】
剥がれ防止板１００は、後述するインクジェットヘッド３の製造工程において、突出部１０１が突出している側の面を、基材５１の上面と対向させて重ね、突出部１０１をその対向する基材５１の上面側から押圧して直接接触させ、基材５１の対向部分を撓ませて変形させるとともに、突出部１０１と対向しない平坦面においては、基材５１の上面と剥がれ防止板５８との間の隙間に充填された接着剤５９によって接合された配線ユニット１５０が形成される。接着剤５９は、例えば、接着剤シートなど汎用に使用される接着剤である。つまり、配線ユニット１５０は、剥がれ防止板１００の平坦面が基材５１の上面に接合固定され、基材５１は剥がれ防止板１００とは反対側（圧電層２３側）に突出し、芯部として突出部１０１を有した凸状電極５２を有している。
【００４６】
凸状電極５２は、突出部１０１の形状にならって形成されるものであるから、凸状電極５２は、第１の突出部１０１ａに対応する第１の凸状電極部５２ａ、第２の突出部１０１ｂに対応する第２凸の状電極部５２ｂを有していて、第１の凸状電極部５２ａは圧電層２３側への突出量が第２の凸状電極５２ｂよりも大きくなっている。そして、第１の凸状電極部５２ａは接続端子部４５ａにおける活性部側に配置され、第２の凸状電極部５２ｂは、活性部とは走査方向に反対側に配置されている。また、図８に示すように、第２の凸状電極部５２ｂが第１の凸状電極部５２ａよりも突出量が低いことにより、圧電層４２と接合されたときに、第１凸状電極部５２ａが外部電欲４７と接触したとき、第２の凸状電極部５２ｂとの間に、そこにハンダ４６を保持できるような空間Ａを形成することができる。
【００４７】
そして、このような凸状電極５２を有した配線ユニット１５０と、圧電層４２とが熱圧着されて接合し、第１の凸状電極部５２ａが外部電極４７と接触するとともに、第２凸状のランド部５２ｂ上に配置された溶融状態のハンダ４６がなだらかな斜面に沿って流動して空間Ａにおいて保持されて硬化することで両者が接合される。
【００４８】
配線ユニット１５０の凸状電極５２は芯部１０１を備えていることから、凸状電極５２は、圧電アクチュエータ２３との接合時の押圧によってつぶされすぎることがないため、圧電層４２と配線ユニット１５０との間に一定の距離を有した状態で接合されることができる。また、配線ユニット１５０は、基材５１よりも剛性のある剥がれ防止板１００が接合された状態で圧電アクチュエータ２３と接合される。
【００４９】
よって、例えば、従来であれば、ＣＯＦ５０の基材５１が熱圧着時の熱により圧電層４２側に撓んで、圧電層４２に接触して傷つけアクチュエータ３２の駆動を阻害したりしてしまうのが防止されている。また、インクジェットヘッド３をキャリッジ２に搭載したりするときなどの組立工程において、予期しない衝撃や押圧力がインクジェットヘッド３に加わったりしても、圧電層４２と基材５１との間の空間が広くなっていることに加えて、剥がれ防止板１００が基材５１上に配置されているため、圧電層４２を傷つけることを防止できる。
【００５０】
次に、インクジェットヘッド３の製造方法について説明する。図７は、インクジェットヘッド３の製造工程を示す工程図である。図７においては、図面を分かりやすくするために、その上下方向に関する長さに対する左右方向に関する長さを縮めて描いている。なお、図７（ａ）に先立って、流路ユニット３１と圧電アクチュエータ２３の積層体が予め形成される。具体的には、流路ユニット３１と圧電アクチュエータ２３とは、圧電アクチュエータ２３における下面（圧力室１０と対面する広幅面）全体に、接着剤シート（図示せず）を貼着しておき、次いで、流路ユニット３１に対して、圧電アクチュエータ２３が、電極４５を流路ユニット３１における各圧力室１０の各々に対応させて接着、固定される。これにより流路ユニット３１と圧電アクチュエータ２３との積層体が形成される。そして、以下図７に基づいて説明する製造方法は、この積層体に対してなされるものであるが、図７においては、流路ユニット３１の記載は省略してある。
【００５１】
まず、図７（ａ）に示すように、予め樹脂製の剥がれ防止板１００に対し、突出部１０１を形成する。このとき、突出部１０１は、剥がれ防止板１００の素材であるＡＢＳ樹脂材料で形成された板状部材にプレスなどにより一体形成され、第1突出部１０１ａとそれよりも高さの低い第２突出部１０１ｂを有した凹凸形状になるように形成される。なお、突出部１０１は、ＣＯＦ５０の基材５１に対して硬度が高い材料であればよい。また、突出部１０１を板状部材に対してディスペンサーや吐出装置などによって、位置合わせされて塗布させてやってもよい。また、剥がれ防止板１００の両短辺における中央部には、ＣＯＦ５０に積層するときの位置あわせ用の切欠５０ａを形成させる。（板状部材形成工程）
【００５２】
一方、図７（ｂ）では、ＣＯＦ５０の基材５１の配線を覆う保護層５５が形成された側においては、外部電極４７と対応する位置に外部電極４７よりも幅が広い開口をエッチングにより形成して（導電層形成工程）、配線を露出させてランド部５２を形成する。そして、マスクにより剥がれ防止板１００の第２突出部１０１ｂに対応する領域においてハンダ４６がメッキ工法により精度良く配置される。（導電性材料配置工程）
【００５３】
そして、図７（ｃ）に示すように、基材５２の配線側の面とは反対側の面に接着シート５９を接着させた後、突出部１００が形成された剥がれ防止板１００を、突出部１００が形成された側の面を基材５２の配線側の面とは反対側の面に重ね、位置あわせマーク５８と貫通孔１０８が位置あわせされ、ランド５２と突出部１００とが互いに対向するように剥がれ防止板１００とＣＯＦ５０とを位置あわせしてから両者が積層される。このとき、図示しない押圧手段により、突出部１０１を基材５１側に向かって押圧しながら、剥がれ防止板１００の突出部１０１側の平坦面と、基材５２の配線側とは反対側の平坦面とが接着されるように押圧すると、突出部１０１が可撓性の基材５２よりも硬度があるため、配線側の面方向へ押圧され撓んで変形し配線側へ突出する。基材５１のランド部５２は、突出部１０１の幅Ｗ１よりも広いＷ３に形成されているため、基材５１の変形に伴い、ランド部５２が基材５１の変形に沿う形で撓み変形し、変形部を確実に覆うため、裾野を有したなだらかな突起状に変形する。そして、このような状態で接着シート５９が硬化されるため、少なくとも先端部がランド部５２に覆われた状態で配線側に突出した凸状電極５２が形成される。このとき、凸状電極５２は、突出部１０１の形状に反って変形するため、第１凸状電極部５２ａと、第２凸状電極部５２ｂとが、第１の突出部１０１ａ、第２の突出部１０１ｂに対応して形成される。（凸状電極形成工程）
【００５４】
なお、ランド５２は、凸状電極部５２となったときに、後の工程で外部電極４７と接触する先端部の第１凸状電極部５２ａが形成できる面積を少なくとも有していればよいが、図８のように、裾野からなだらかに突起されるような面積を有することが望ましい。また、ハンダ４６は、第２突出部１０１ｂに対応する領域に配置されているため、第２凸状電極部５２ｂ上に配置された状態となっている。また、剥がれ防止板１００をＣＯＦ５０の背面側に接着固定され、配線側に凸状電極５２を有した配線ユニット１５０が形成される。（図７（ｄ）／配線ユニット形成工程）
【００５５】
そして、図７（ｅ）にあるように、流路ユニット３１と圧電アクチュエータ２３との積層体に対し、配線ユニット１５０の凸状電極５２が突出した側と、圧電アクチュエータ２３の外部電極４７が配置されている側とを対向させ、凸状電極５２と外部電極４７とが互いに対向するように、貫通孔１０８、位置あわせマーク５８と、位置合わせマーク４８とを位置あわせして、圧電アクチュエータ２３と配線ユニット１５０とを重ねる。
【００５６】
このとき、ＣＯＦ５０の位置合わせ用マーク５８と、圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク４８とが位置合わせされるが、位置合わせ用マーク５８を含む領域では、剥がれ防止板１００に貫通部１０８が設けられていることと、ＣＯＦ５０の保護層５５が除去されていることと、基材５１が透光性を有していることにより、図１、３にあるように、垂直方向上方から下方に向けてみたときに、ＣＯＦ５０の位置合わせ用マーク５８だけでなく、基材５１を通して圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク４８も視認することができる。
【００５７】
圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク４８は、上側に位置するＣＯＦ５０の位置合わせ用マーク５８よりも大きな円形であるから、これらの中心を容易に重ね合わせることができ、高い精度でＣＯＦ５０のランド５２と圧電アクチュエータ２３の外部電極４７とを位置合わせすることができる。よって、ＣＯＦ５０に先に形成されている凸状電極５２を外部電極４７の位置に対応させることができる。なお、マーク４８、５５を、それぞれカメラで撮像し、画像表示装置の上で拡大表示して位置合わせしても良いし、マーク４８、５５を、それぞれ画像処理して位置合わせしても良い。
【００５８】
図７（ｅ）に戻り、配線ユニット１５０の剥がれ防止板１００の上から圧電アクチュエータ２３に向けて加熱押圧手段Ｈ（例えばバーヒーター）を当て、押圧と熱を加える。このときに、バーヒーターＨの熱は、剥がれ防止板１００の突出部１０１を介して、ＣＯＦ５０の凸状電極５２に伝わり、第２凸状電極部５２ｂ上に配置されたハンダ４６が溶融する。このとき、第１凸状電極部５２ａは、外部電極４７と直接接触しており、それよりも突出量の低い第２凸状電極部５２ｂは、外部電極４７との間に空間Ａを形成している。溶融したハンダ４６は、第２凸状電極部５２ａからなだらかな斜面に沿って、外部電極４７上にまで到達し、空間Ａ内に保持され、第１凸状電極５２ａと外部電極４７との接触状態を溶融したハンダ４６と合金化することで固定させることができる。よって、配線ユニット１５０と圧電アクチュエータ２３とが電気的かつ機械的に接合される。（図７（ｆ）（接続工程））
【００５９】
なお、板状部材形成工程において、突出部１００は、突出量の大きい第１の突出部１０１ａを、圧電アクチュエータ２３の接続端子部４５ａにおいて、断面視で活性部側になるように配置され、第２の突出部１０１ｂは活性部とは走査方向に反対側になるように配置させるが、この位置関係に対応して、凸状電極形成工程においては、突出量の大きい第１の凸状電極部５２ａが活性部側に形成され、それよりも小さい第２の凸状電極部５２ｂが活性部とは走査方向に反対側に形成される。そして、第２の凸状電極部５２ｂ上にはハンダ４６が配置される。
【００６０】
なお、導電性配置工程は、凸状電極５２を形成した後に、第２凸状電極部５２に対して、ハンダペーストをディスペンサーにより塗布させてやることでハンダ４６を配置してもよい。 よって、このような配線ユニット１５０と圧電アクチュエータ２３との接合においては、ハンダ４６は、活性部側とは反対側の第２凸状電極部に配置されることで、溶融したハンダ４６が第１凸状電極部５２ａにさえぎられて、活性部側に回り込むことができない。接続端子部４５ａおよび上部電極４５となじみのよいハンダ材料を用いて接合したとしても、活性部側には広がらないため活性部へのハンダによる阻害を抑制することができる。
【００６１】
また、従来のように平坦なランド部に対してハンダバンプを形成する場合と比べて、ランド５２が凸状電極５２を形成しているため、ハンダバンプを形成するためのハンダ量よりも少なくすることができる。また、一般に一つの突起状に形成された電極と比べて、本発明の突起状電極は、第１凸状電極部５２ａとそれよりも突出量の低い第２凸状電極部５２ｂとを有し、外部電極４７との間に、圧電層４２とＣＯＦとの隙間よりも狭い空間Ａを形成し、空間Ａに発生する毛管力によって、第２凸状電極部５２ｂ上に配置されたハンダが溶融したときに、外部電極４７との空間Ａ内において保持される。よって、一般的な突起状の電極に対して、ハンダなどの溶融性の導電性材料を塗布して接合する場合と比べると、少ないハンダ量においても空間Ａ内に保持されることができるため、外部電極と突起電極との接合が保障できるのである。また、凸部電極５２は、芯部１０１を有しているため、接合時の押圧力がかかったとしても、その形状を保持することができるため、外部電極４７との間に形成される空間Ａもその領域を保持することができるため、接合時の押圧力が必要以上にかかったとしても、ハンダ４６を空間Ａ内にとどめておくことができる。
【００６２】
さらには、本発明では、ハンダ４６が配置されるのが、活性部とは走査方向に反対側にいる第２凸状電極側であるため、第１凸状電極部によってさえぎられることでハンダ量のばらつきなどによって活性部側に溶融したハンダ４６が回りこむことがなく、活性部を阻害する危険性が少なくなる。
【００６３】
特に圧電アクチュエータ１２は、前述したように振動板４０及び圧電層４１、４２がユニモルフ変形する圧電アクチュエータ３２においては、通常のハンダバンプを用いると、その溶融したハンダにより、ハンダ流れが発生して圧電層上で硬化してしまうことで、圧電層の変形を阻害しノズル１５からのインクの吐出駆動の阻害は大きなものとなるが、本発明によると、従来のようにランド部にたいしてハンダバンプを形成する場合と比べて、少ないハンダ量で接合することができ、また、活性部側に回りこんで活性部を阻害する危険性が少ないため、上述のような薄型の圧電アクチュエータに対しても電気的に機械的にも接合の安定性があるハンダ接合を施すことができる。さらにそのハンダ量が少なくて済むことから、ハンダ流れを防止するとともに、ハンダが硬化するときに圧電層側に与える応力も少ないため、薄厚のアクチュエータにおいても、クラック等の剥離をする危険性が少ない。
【００６４】
また、芯を有した凸状電極がその形状を保持した形で接合するため、圧電層とＣＯＦとの間に距離を稼ぐことができ、加えて、ＣＯＦを圧電アクチュエータに位置合わせする前に、ＣＯＦにこれよりも剛性の高い剥がれ防止板を固着しているから、圧電層を傷つける危険性を抑制することができる。また、ＣＯＦ単体では、薄いフィルム状で剛性が低いために、位置合わせ工程でのハンドリングや、作業性が悪いという欠点を有していたが、ＣＯＦを圧電アクチュエータに位置合わせする前に、ＣＯＦにこれよりも剛性の高い剥がれ防止板を固着しているから、ＣＯＦを平坦な状態に保ったままで、容易に作業することができ、作業時間の短縮を図ることができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、突出部を有する剥がれ防止板１００は、ＣＯＦ５０のはがれを防止するための板材を例として説明をしたが、例えば、ＣＯＦにさらに剛性を高めさせたいときには、この板状部材を金属製の剛性のある材料で形成するように機能を兼ねてもよく、また、均熱性を高めるためには、熱伝導性に優れた材料により形成することで局所的な発熱を分散させる均熱板としての機能をかねてもよい。他に、圧電アクチュエータ駆動時の振動によりクロストークが起こりやすくなることを抑えるための振動抑え板の機能を兼ねていてもよい。
【００６６】
また、本発明においては、凸状電極は、圧電アクチュエータを駆動させるための複数の駆動電極となるように、複数の外部電極４７と対応する位置に形成されているが、駆動電極としてだけでなく、例えば、駆動電極の外周縁に沿ってダミー凸状電極を形成してもよく、駆動電極部を保護するための補強ダミー凸状電極としてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態では、圧電アクチュエータ３２がいわゆるユニモルフ変形により圧力室１０内のインクに圧力を付与するものであったが、これには限られない。例えば、厚み方向に分極された複数の圧電層が圧力室上に積層されており、これらの圧電層にその厚み方向の電界を発生させることにより圧電層をその厚み方向に伸長させて、圧力室１０内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータなど、ユニモルフ変形とは異なる変形によって圧力室１０内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータに本発明を適用することも可能である。
【００６８】
また、以上では、圧力室内のインクに圧力を付与することにより、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッド及び、インクジェットヘッドに用いられる圧電アクチュエータに本発明を適用した例について説明したが、これには限られず、インク以外の液体を吐出又は移送する液体吐出装置、及びこのような液体移送装置に用いられる圧電アクチュエータに本発明を適用することも可能である。また、圧力室内の液体に圧力を付与すること以外の目的に用いられる圧電アクチュエータに本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
３２ 圧電アクチュエータ
４１、４２ 圧電層
４５ 上部電極
４５ａ 接続端子
４６ 導電性材料
５２ ランド
５２ａ 第１の凸状電極部
５２ｂ 第２の凸状電極部
５５ 接着剤
５０ ＣＯＦ
５１ 基材
１００ 板状体
１０１ 突出部
１０１ａ 第１の突出部
１０１ｂ 第２の突出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドが備える圧電アクチュエータなどの基材と接合される配線ユニット、配線ユニットの製造方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置の一例としてインクジェットプリンタには、インクを吐出するインクジェットヘッドが備えられている。インクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを備え、それに対応する複数の圧力室を有する流路ユニットと、圧電層が積層された積層型の圧電アクチュエータとを備えている。この圧電アクチュエータの表面には、圧力室と対応する複数の表面電極が形成されている。そして、この表面電極に圧電アクチュエータを駆動するための駆動電圧を供給する複数の配線と端子部を備えるプリント回路基板（ＦＰＣ）が、圧電アクチュエータ上に重ねられて接合されて各表面電極と端子部とが電気的に接続されている。そして、インクジェットヘッドは、ＦＰＣを介して選択的に表面電極に駆動電圧が供給されて、その表面電極と対応する圧電層が変形し対応する圧力室内のインクに吐出圧が付与されてノズルからインクを吐出することができる。
【０００３】
従来、特許文献１によると、端子部と表面電極との間にハンダ等の導電性ろう材のバンプ電極を介し、ハンダ溶融点まで高温に加熱して両者を圧着することにより溶融したハンダが、端子部と電極とに介在した状態で合金化されることによって電気的かつ機械的に接続される。このとき、ハンダの量のばらつきにより溶融したハンダが表面電極の周辺へ流れ出し、近接する隣の電極と電気的にショートを起こしたり、圧電層の活性部に対応する領域の表面でハンダが硬化することによりインクの吐出動作に影響を及ぼすことがあった。また、はみ出すことによって、圧電層とＦＰＣとの間の距離が稼げないため、圧電層表面とＦＰＣとが接触しやすい。このようなはみ出しは導電性ろう材だけでなく、溶融性の導電材料を用いることで同じ問題が生じる。
【０００４】
また、特許文献２によると、溶融される導電性材料を必要としないＦＰＣの接合構造が開示されている。ＦＰＣのベースフィルムの端子部が形成される領域には、配線および端子部とを覆って、熱硬化性で絶縁性を有する合成樹脂ペーストを塗布し、加熱して半硬化状態にさせた未硬化の合成樹脂層を形成している。そして圧電アクチュエータには、表面電極上に導電性を有する樹脂製のバンプ電極を設け、ＦＰＣを圧電ユニットに熱圧着して、ＦＰＣの端子部を圧電アクチュエータのバンプ電極に押し当てる。これによって、バンプが未硬化の合成樹脂層を貫通して対応する端子部に当接し、未硬化の合成樹脂材がバンプの表面を包囲するようその表面に沿って流動すると共に、加熱によって表面電極と接触した状態で硬化する。このように、合成樹脂はバンプを包囲すると共に表面電極と接触して一体となった状態で硬化して、端子部は対応するバンプと直接接触して電気的に接続される。特許文献２のような接合構造では、特許文献１のように溶融した導電性ろう材が表面電極と端子電極の間からはみ出したりすることがなく、圧電層とＦＰＣとの距離をバンプにより稼ぎつつ、電気的ショートや活性部を阻害することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１３３３５号公報
【特許文献２】特開２００５−３０５８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のようなＦＰＣの接合部は、合成樹脂により表面電極と端子電極とが機械的に接合されている状態のため、ハンダなどの導電性ろう材により各電極と合金化された接合部と比べると接合強度が弱く、ＦＰＣが圧電アクチュエータから剥がれ易い。そして表面電極と端子部との導通状態はバンプと端子部とが直接接触している状態で確保されるため、このような剥離が生じると電気的な不具合が発生し易くなる。また、特許文献２のバンプ電極は、導電性を有する樹脂製のバンプ電極であり、ＦＰＣを圧電アクチュエータに熱圧着する際に、圧電層上に設けられたバンプ電極が未硬化の合成樹脂層を貫通して先端部が端子電極と直接接触して導通をとるため、特許文献１のような溶融状態のハンダを表面電極に加圧させて接合する場合よりも圧電層に生じる加圧力が大きい。（特許文献１では、ハンダがその表面電極を超えてはみ出さない程度に押圧させなければならいので大きな加圧力がかけられない。）そのため、圧電層のバンプ電極が設けられた位置周辺に微小なクラックや欠けが入りやすく、バンプ電極が設けられていない部分に比べて脆弱になってしまう。特に少ない枚数の圧電層を積層してなる圧電アクチュエータの場合、もとより圧電層の強度が弱いため圧電層が破損することも考えられインクの吐出特性に大きな影響を与えやすい。また、圧電アクチュエータ内の内部電極にまで破損が及び電気的に断線を生じさせることもある。
【０００７】
そのため、ＦＰＣと圧電アクチュエータとの接合強度を確保して両者の剥離を防止しつつ、圧電層にクラック等を発生させないことを考えた場合、ハンダなどの導電性ろう材を用いた接合構造を用いることが好ましいが、前述した溶融したハンダのはみ出しによる電気的短絡や圧電層を阻害することが問題となる。
【０００８】
よって、本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、配線部材と圧電アクチュエータなどの基材とをハンダなどの導電性ろう材で接合する場合において、導電性ろう材のはみだしを抑制し、基材と配線基板との距離を稼ぐことができる配線ユニット、配線ユニットの製造方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る配線ユニットは、
一方の面に突出部を有する板状部材と、前記板状部材の前記一方の面に接合される絶縁性フレキシブル層とを備え、前記絶縁性フレキシブル層は、前記板状部材と反対側の面における前記突出部と対応する領域に導電層が形成されており、前記絶縁性フレキシブル層には、その前記導電層が形成された領域が前記板状部材の前記突出部により押圧されて前記板状部材と反対側に突出することで、少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
このような配線ユニットは、凸状電極の内部に芯となる突出部を備えていることから、配線ユニットが接続対象物と接合するときの押圧によって、凸状電極がつぶされすぎることがないため、接合する基材との間に一定の距離を有した状態で接合されることができ、接続対象物を傷つけることを防止することができる。
【００１１】
また、突出部が、第１の突出部と第１の突出部よりもその突出量が小さい第２の吐出部とを有し、凸状電極は、第１の突出部に対応する第１の凸状電極部と、第２の突出部に対応する第２の凸状電極部とを有していることが好ましい。
【００１２】
これによると、第２の凸状電極部を有していることにより、基材側と接合されたときに、突出量の高い第１の突出部が基材側に接触したときに、第２の凸状電極部は、基材との間に空間を有することができる。この空間において導電性材料を保持収容させることができるため、導電性材料のはみ出しを抑制して接合させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明は、配線部材と圧電アクチュエータなどの接続対象物を導通させるように接合する場合においても、凸状電極のつぶれを抑制し基材と配線基板との距離を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】（ａ）が図３の部分拡大図であり、（ｂ）〜（ｄ）が、（ａ）の振動板及び各圧電層の表面の図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】インクジェットヘッドの製造工程を示す工程図である。
【図８】図７（ｄ）の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る圧電アクチュエータを有する液滴吐出装置としてのプリンタ１の概略構成図である。このプリンタ１は、単独のプリンタ装置に適用しても、あるいは、ファクシミリ機能やコピー機能等の複数の機能を備えた多機能装置のプリンタ装置に適用してもよい。図１に示すように、プリンタ１は、装置本体内にキャリッジ２、インクジェットヘッド３、用紙搬送ローラ４などを備えている。なお、以下の説明ではノズルから液体を吐出する方向を下方向とし、その反対方向を上方向としている。また、必要に応じて図中の方向を定める場合は、適宜説明を付与する。
【００１７】
キャリッジ２は、その上面が開口された略箱状の樹脂製のケースで、図１の左右方向（走査方向）に延びるガイド軸５に移動可能に載置され、図示しない駆動ユニットによって走査方向（左右方向）に往復移動するように構成されている。装置本体内には、複数種類のインク（例えば、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４種類）を供給するための交換式のインクカートリッジ（図示せず）が静置されていて、各インクカートリッジはインクチューブ（図示せず）を介してキャリッジ２内に載置されたインクジェットヘッド３に接続されている。また、キャリッジ２の下方に対向して、用紙搬送ローラ４とプラテン６が配置されていて、その両者の間に記録用紙Ｐが図１の手前方向（紙送り方向）に搬送される。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２の下面に配置されており、複数のノズルをキャリッジ２のした面に露出開口させて搭載している。そして、プリンタ１においては、用紙搬送ローラ４により紙送り方向に搬送される記録用紙Ｐに、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド３からインクを吐出することにより、記録用紙Ｐに印刷を行う。
【００１８】
次に、インクジェットヘッド３について図２〜図６を用いて説明する。 なお、図面を分かりやすくするため、図２においては、後述するランド５２と配線５３とを透過した状態で図示している。図３、図４においては、後述する流路ユニット３１のインク流路の一部の図示を省略し、図３では剥がれ防止板１００は点線で記し、圧電アクチュエータ３２の下部電極４３及び中間電極４４の図示を省略している。また、図４（ａ）においては、ともに点線で図示すべき下部電極４３及び中間電極４４を、それぞれ二点鎖線及び一点鎖線で図示している。さらに、図４（ｂ）〜（ｄ）においては、圧力室１０と後述する下部電極４３、中間電極４４及び上部電極４５との平面視での位置関係を示していて、各電極４３，４４，４５にハッチングを付している。
【００１９】
図２〜図６に示すように、インクジェットヘッド３は、複数のノズル１５や複数の圧力室１０等の複数のインク流路が形成された流路ユニット３１と、流路ユニット３１の上面に配置され圧力室１０内に充満されたインクにノズル１６からの吐出のための圧力を付与する圧電アクチュエータ３２と、圧電アクチュエータ３２と電気的かつ機械的に接続され、圧電アクチュエータ３２を駆動する駆動回路を備えたドライバＩＣ５４が実装されたＣＯＦ５０（Chip On Film）（配線部材）とからなる。流路ユニット３１は、インク流路となる複数の貫通孔が形成された複数のプレート２１〜２４が互いに積層されることによって、インク供給口９からインクが供給されるマニホールド流路１１、及び、マニホールド流路１１の出口から流路１２を経て圧力室１０に至り、さらに、圧力室１０から流路１３、１４を経てノズル１５に至る複数の個別インク流路を有するインク流路が形成されている。そして、圧電アクチュエータ３２により、圧力室１０内のインクに圧力が付与されると、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが吐出される。ノズルプレート２４を除く３枚のプレート２１〜２３はステンレス板やニッケル合金鋼板などの金属材料により構成されており、ノズルプレート２４はポリイミド等の合成樹脂材料によって構成されている。
【００２０】
流路ユニット３１の最上層のプレート２１には、複数のノズル１５に対応して複数の圧力室１０が板厚を貫通して形成され、圧力室１０は、走査方向（図３の左右方向）を長手方向とする略楕円形の平面形状（図４も参照）を有し、その一端を流路１２と、他端がノズル１５と連通するように形成されており、複数の圧力室１０は紙送り方向（図３の上下方向）に沿って配列されて１つの圧力室列８を構成しており、このような圧力室列８が、走査方向に２列に配列されることによって１つの圧力室群７を構成している。さらに、このような圧力室群７が走査方向に沿って５つ配列されている。ここで、１つの圧力室群７に含まれる２列の圧力室列８を構成する圧力室１０同士は、紙送り方向に関して互いにずれて配置されている。また、流路ユニット３１の最下層のノズルプレート２４には、複数の圧力室１０の長手方向の一端と連通する複数のノズル１５が下方に開口して貫通形成されていて、図示しないが、複数の圧力室１０と同様に送り方向に配列しているとともに、ノズル列群をなし、走査方向に５つのノズル列群をなしている。
【００２１】
そして、５つの圧力室群７のうち、図３の右側の２つを構成する圧力室１０に対応するノズル１５からは使用頻度の高いインク（ブラックインクなど）が吐出され、図３の左側の３つの圧力室群７の圧力室１０に対応するノズル１５からは、図３の右側に配列されているものから順に、各インク種類ごとにインクが吐出される。また、プレート２２には、平面視で圧力室１０の長手方向の両端部に重なる位置にそれぞれ流路１２、１３となる貫通孔が形成され、プレート２３には、マニホールド流路１１となる貫通孔が圧力室１０の列に対応して紙送り方向に延び、平面視で圧力室１０の長手方向と重なるとともにインク供給口９と連通する位置まで延設されている
次に、圧電アクチュエータ３２は、振動板４０、圧電層４１、４２、下部電極４３、中間電極４４、上部電極４５を備えている。振動板４０は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、複数の圧力室１０を覆うように、流路ユニット３１の上面に配置されている。また、振動板４０の厚みは２０μｍ程度となっている。なお、この振動板４０は必ずしも圧電材料からなる必要はない。圧電層４１、４２は、振動板４０と同様の圧電材料からなり、互いに積層されて振動板４０の上面に配置されている。また圧電層４１、４２の厚みは、それぞれ２０μｍ程度となっている。
【００２２】
下部電極４３は、振動板４０と圧電層４１との間に配置されており、図４（ｂ）のように各圧力室群７に対応して、各圧力室群７を構成する２列の圧力室列８に沿って紙送り方向に延びており、これら２列の圧力室列８を構成する複数の圧力室１０と平面視で重なり合うように対向している。また、図示しないが、各圧力室群７に対応して上記紙送り方向に延びた部分同士は互いに接続され、図示しない接続端子が設けられている。接続端子は、ＣＯＦ５０上の図示しない配線のランドに接続され、配線を介して下部電極４３は、常にグランド電位に保持されている。
【００２３】
中間電極４４は、圧電層４１と圧電層４２との間に配置されており、図４（ｃ）のように各圧力室群７毎に、それぞれ、複数の対向部４４ａ及び接続部４４ｂ、４４ｃを有している。複数の対向部４４ａは、紙送り方向に関する長さが圧力室１０よりも短い略矩形の平面形状を有しており、複数の圧力室１０の紙送り方向に関する略中央部と対向するように配置されている。
【００２４】
接続部４４ｂは、紙送り方向に延びて、各圧力室群７を構成する２列の圧力室列８のうち、図４の右側に配置された圧力室列８を構成する複数の圧力室１０に対応する複数の対向部４４ａの図４右側の端同士を接続している。接続部４４ｃは、紙送り方向に延びて、各圧力室群７を構成する２列の圧力室列８のうち、図４の左側に配置された圧力室列８を構成する複数の圧力室１０に対応する複数の対向部４４ａの図４左側の端同士を接続している。また、中間電極４４は、図示しない接続端子と、ＣＯＦ５０上の中間電極用の配線のランドに接続されており、配線を介して常に所定の正の電位（例えば、２０Ｖ程度）に保持されている。
【００２５】
複数の上部電極４５（表面電極）は、図３、図４（ｄ）のように圧電層４２の上面（圧電アクチュエータの表面）に、複数の圧力室１０に対応して、複数の圧力室１０のほぼ全域と対向するように配置されており、紙送り方向に配列しているとともに、上部電極列群をなし、走査方向１つの上部電極列群に含まれる２列の上部電極４５の列を構成する上部電極４５同士は、紙送り方向に関して互いにずれて配置されている。
また、上部電極４５は、紙送り方向に関する長さが中間電極４４の対向部４４ａよりも長い、略矩形の平面形状を有し、上部電極４５は、圧力室１０のほぼ全域と対向する主電極部４５ｂと、主電極部４５ｂから走査方向に関するノズル１５と反対側の端における一部分が、走査方向に圧力室１０と対向しない部分まで延びており、この部分がＣＯＦ５０の後述する配線５３のランド５２に接続される接続端子部４５ａとなっている。各電極４３,４４,４５および接続端子部４５ａは、薄厚（１〜２μｍ程度）に形成されたＡｇ-Ｐｄ系の材料で印刷形成され、さらに、接続端子部４５ａの表面にはガラスフリットを含んだＡｇペースト材料からなる外部電極４７が配置されている。
【００２６】
外部電極４７の表面には、ＣＯＦ５０のランド５２に設けられたハンダなどの導電性ろう材４６（本実施形態ではハンダを用い、以降ハンダ４６とする。）が接合される。外部電極４７は、導電性ろう材４６との接合強度を向上させるために設けられていて厚みが厚く（１０〜２０μｍ程度）なるよう印刷形成されている。ハンダ４６が設けられる上部電極４５および接続端子部４５ａは、ハンダ４６となじみのよいＡｇ−Ｐｄ系の材料からなるため、溶融状態のハンダ４６内に銀が拡散されてしまう所謂「銀食われ」が起こることがあり電気的に断線を起こしてしまうことがある。そのため、外部電極４７を接続端子部４５ａ上に配置しておくことが好ましく、その表面においてハンダ４６と接触するようにしておくことで、電気的断線を防止している。また、上部電極４５は、ハンダ４６を介してＣＯＦ５０上の配線５３と電気的に接続されドライバＩＣ５４に接続されており、グランド電位と上記所定の電位（例えば、２０Ｖ）との間でその電位が切り替えられる。なお、前述した中間電極４４と下部電極４３の図示しない接続端子も上部電極４３と同様にハンダ４６を介して配線と電気的に接続されている。
【００２７】
また、圧電層４２表面には上部電極４５、接続端子部４５ａおよび外部電極４７の他に、ＣＯＦ５０との位置合わせに用いる平面視円形の位置合わせ用マーク ４８とが印刷形成されている。位置合わせ用マーク４８は、圧電アクチュエータ２３の走査方向に沿う両側縁の中央部に各々平面視円形に形成されている。この位置合わせ用マーク４８は、各電極４３，４４、４５と同じＡｇ−Ｐｄ系の導電性材料で形成されているから圧電セラミックス素材のシートに印刷して各電極４３、４４、４５を形成する工程で同時に印刷し焼成して形成される。位置合わせ用マーク４８は上部電極４５と所定の位置関係で配置されていて、同時に印刷する（同じマスクを用いる）ことで、高い精度で位置関係を確保することができる。
【００２８】
また、前述した圧電層４２は、予め上部電極４５と中間電極４４とに挟まれた部分が上向きに分極されており、圧電層４１、４２は、上部電極４５と下部電極４３とに挟まれた部分が、上部電極４５から下部電極４３に向かって下向きに分極されている。なお、圧電層４１のうち、中間電極４４と下部電極４３とに挟まれた部分は、中間電極４４から下部電極４３に向かって下向きに分極されている。
ここで、圧電アクチュエータ３２の動作について説明する。まず、圧電アクチュエータ３２がインクを吐出させる動作を行う前の待機状態においては、前述したように、下部電極４３及び中間電極４４がそれぞれ常にグランド電位及び上記所定の電位（例えば２０Ｖ）に保持されているとともに、上部電極４５の電位が予めグランド電位に保持されている。この状態では上部電極４５が中間電極４４よりも低電位になっているとともに、下部電極４３と同電位となっている。
【００２９】
これにより、上部電極４５と中間電極４４との間の電位差が生じ、圧電層４２のこれらの電極に挟まれた部分にその分極方向と同じ上向きの電界が発生し、圧電層４２のこの部分がこの電界と直交する水平方向に収縮する。これによりいわゆるユニモルフ変形が生じ、圧電層４１、４２及び振動板４０の圧力室１０と対向する部分（活性部）が全体として圧力室１０に向かって凸となるように変形する。この状態では、圧電層４１、４２及び振動板４０が変形していない場合と比較して、圧力室１０の容積が小さくなっている。
【００３０】
そして、インクを吐出させるべく圧電アクチュエータ３２を駆動させる際には、上部電極４５の電位を、一旦、上記所定の電位に切り替えた後、グランド電位に戻す。上部電極４５の電位を上記所定の電位に切り替えると、上部電極４５が中間電極４４と同電位となるとともに、下部電極４３よりも高電位となる。これにより、圧電層４２の上記収縮が元に戻る。そしてこれと同時に、上部電極４５と下部電極４３との間に電位差が生じ、圧電層４１、４２のこれらの電極に挟まれた部分にはその分極方向と同じ下向きの電界が発生し、圧電層４１、４２のこの部分が水平方向に収縮する。これにより、圧電層４１、４２及び振動板４０の圧力室１０と対向する部分が全体として、圧力室１０と反対側に凸となるように変形し、圧力室１０の容積が増加する。その結果、圧力室１０内のインクの圧力が低下して、マニホールド流路１１から圧力室１０にインクが流れ込む。
【００３１】
この後、上部電極４５の電位をグランド電位に戻すと、前述したのと同様、圧電層４１、４２及び振動板４０の圧力室１０と対向する部分が全体として圧力室１０に向かって凸となるように変形し、圧力室１０の容積が小さくなる。これにより、圧力室１０内のインクの圧力が上昇し、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが吐出される。
【００３２】
また、上述したようにして圧電アクチュエータ３２を駆動させる場合、上部電極４５の電位をグランド電位から所定の電位に切り替えたときには、圧電層４２の上部電極４５と中間電極４４とに挟まれた部分が収縮した状態から収縮前の状態に伸長すると同時に、圧電層４１、４２の上部電極４５と下部電極４３とに挟まれた部分が収縮するため、圧電層 ４２の上記の伸長が、圧電層４１、４２の上記収縮に一部吸収される。
一方、上部電極４５の電位を所定の電位からグランド電位に戻したときには、圧電層４２の上部電極４５と中間電極４４とに挟まれた部分が収縮するとともに、圧電層４１、４２の上部電極４５と下部電極４３とに挟まれた部分が収縮前の状態まで伸長するため、圧電層４２の上記収縮が圧電層４１、４２の上記伸長によって一部吸収される。
【００３３】
以上のことから、圧電層４１、４２の圧力室１０と対向する部分の変形が他の圧力室１０と対向する部分に伝達して当該他の圧力室１０に連通するノズル１５からのインクの吐出特性が変動してしまう、いわゆるクロストークが抑制される。
【００３４】
なお、上述した待機状態及び圧電アクチュエータ３２が駆動されている間においては、圧電層４１の中間電極４４と下部電極４３との間の部分には常に電位差が生じており、圧電層４１のこの部分には、その分極方向と同じ方向の電界が発生している。これにより、圧電層４１のこの部分は常に収縮した状態となっている。なお、アクチュエータの構成および駆動方式は、圧力室に充満されたインクをノズルから吐出させるための圧力が付与できれば、本発明に適用することが可能である。
【００３５】
次に、圧電アクチュエータ３２に電位を付与するＣＯＦ５０（配線部材）について説明する。ＣＯＦ５０は、基材（フレキシブル層）５１、複数のランド５２（導電層／接合部）、複数の配線５３、５３ｚ、ドライバＩＣ５４及び保護層５５を有し、圧電アクチュエータ３２の上方に配置されて接続されており、走査方向に引き出されている。そして、基材５１は後述する剥がれ防止板１００に接着層５９を介して接続される。
【００３６】
基材５１はポリイミドなどの透明性を有する樹脂材からなり絶縁性および可撓性を有した帯状で圧電材料よりも線膨張係数が大きい。配線５３は銅などの導電性材料で基材５１上に印刷などで形成され、基材５１は配線５３が形成された面（下面）が圧電層４２と対向して圧電アクチュエータ３２上に配置される。また、配線５３を保護する保護層５５が配線５３が形成された面を覆っている。ドライバＩＣ５４は、圧電アクチュエータ３２に印加する駆動信号を供給するための駆動回路を内蔵していて、ＣＯＦ５０の引き出された部分の上面に配置されている。ドライバＩＣ５４には、本体側プリンタからの駆動信号が入力される入力用の配線５３ｚと、ドライバＩＣ５４から各電極４３に駆動信号が出力される出力用の配線５３が接続されている。
【００３７】
ランド５２は、基材５１の圧電層４２との対向面の平面視で接続端子部４５ａと重なる部分に配置され、圧電アクチュエータ３２とＣＯＦ５０との接続時にハンダ４６と接触して電気的接続点となる。また、ランド５２は、ドライバＩＣ５４から延在する複数の出力用の配線５３の端部に設けられていてドライバＩＣ５４と接続されている。なお、図示しないが、ＣＯＦ５０には、中間電極４４および下部電極４３に接続される配線およびランドがドライバＩＣ５４を介さずに配線されている。なお、基材５１の圧電層４２と反対側の上面に形成されたドライバＩＣ５４と、基材５１の下面に形成された配線５３とは、基材５１に形成された図示しないスルーホールなどを介して接続されている。
【００３８】
また、ＣＯＦ５０は、基材５１のランド５２および配線５３が形成された面を圧電層４２と対向させて配置するとともに、その面に配線５３を覆うソルダーレジストなどの保護層５５が形成されている。ランド５２は、圧電層４２上の外部電極４７と対向した位置において保護層５５をエッチングなどで圧電層４２側に開口させることで、配線５３が圧電層４２側に露出されて構成される。なお、ランド５２は外部電極４７よりも平面視で広い面積で、後述する剥がれ防止板１００の突出部１０１よりも平面視で広い面積を有するように保護層５５を開口されて形成する。
【００３９】
ランド５２は、後述する製造工程において、圧電層４２側に突出する凸状電極５２に形成される。（以降の説明では、ランド５２を凸状電極５２とし、使い分ける必要があるときは適宜説明を補うこととする。） 凸状電極５２は、図８に示すように、第１の凸状電極部５２ａとそれよりも突出量が少ない第２の凸状電極部５２ｂとを有し、なだらかに連続した斜面を有した凹凸形状に形成されている。つまり、凸状電極５２の先端部は、第１の凸状電極部５２ａとなる。そして断面視で第２の凸状電極部５２ｂ側に配置されたハンダ４６が溶融して、圧電層４２の外部電極４７とを電気的かつ機械的に接合して、圧電アクチュエータ３２とＣＯＦ５０とが接合している。保護層５５は、凸状電極部５２が圧電層４２側に開口されている部分以外では、圧電層４２とＣＯＦ５０の下面との距離が設けられ、配線５３を保護するとともに、圧電層４２には接触しない。
【００４０】
また、図２に示すように、ＣＯＦ５０には、圧電アクチュエータ３２との位置合わせに使う位置合わせ用マーク５８が、基材５１が引き出される方向に平行な両側縁の中央部に設けられている。この位置合わせ用マーク５８は、導電性材料を圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク４８の円形状よりもひと回り小さい円形状に形成しており、導線５３の形成と同時にエッチング加工され、ランド５２と所定の位置関係に配置されている。位置合わせ用マーク５８が設けられた箇所では、圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク５４８よりも僅かに大きな面積で、保護層５５が除去され、位置合わせ用マーク５８が上面に露出されている。
【００４１】
また、インクジェットヘッド３は、ＣＯＦ５０の基材５１の上面に、剥がれ防止板１００（板状体）が配置されている。圧電アクチュエータ３２と接合されたＣＯＦ５０は、後工程において、キャリッジ内にインクジェットヘッド３を搭載する作業など、作業者により機械的な力が加わりやすいため、圧電アクチュエータ３２の外周縁のＣＯＦ５０との接続部分が剥がれやすく、ハンダ４６とランド５２との接続部が剥がれて電気的断線を起す虞がある。そのため、ＣＯＦ５０の剥がれ防止板１００を基材５１上に接合することにより、ＣＯＦ５０の剥がれを抑制している。
剥がれ防止板１００は圧電アクチュエータ３２と平面視でほぼ同じ面積を有する紙送り方向に長い略矩形状のＡＢＳ系の樹脂やＰＢＴ／ＡＢＳ系のポリマーアロイなどの板材で、走査方向の平行な両辺の中央部には、ＣＯＦ５０と圧電アクチュエータ３２との位置合わせするために設けられた位置あわせ用の貫通部１０８が切欠形成されている。貫通部１０８は、切欠ではなく穴状に穿孔形成してもよい。
【００４２】
本発明の剥がれ防止板１００の下面（対向面）１００ｃは、基材５１の配線側面（一方の面）とは反対側の面（他方の面）と対向するように配置され、その対向面１００ｃには、複数の突出部１０１が基材５１側に突出するように形成されている。複数の突出部１０１は、剥がれ防止板１００の対向面１００ｃにおける、圧電アクチュエータ２３の複数の外部電極４７と対向する位置に配置されている。つまり、複数の突出部１０１は、剥がれ防止板１００の基材５１との接着面に、複数の外部電極４７およびランド５２位置と対応して同数設けられている(図５参照)。なお、剥がれ防止板１００の貫通部１０８は、突出部１０１に対して所定の位置関係で形成されている。
【００４３】
突出部１０１は、平面視で略円形状で、断面視で第１の突出部１０１ａと第２突出部１０１ｂとが一体化され、なだらかに連続した斜面を有した凹凸形状となっている（図８参照）。第１突出部１０１ａは、剥がれ防止板１００の基材５１側の平坦面から基材５１側への突出量が第２突出部１０１ｂよりも高くなるように形成され、両者はなだらかに連続している。突出部１０１は同じくＡＢＳ系の樹脂やＰＢＴ／ＡＢＳ系のポリマーアロイ、導電性接着剤などで形成され、剥がれ防止板１００にプレス加工などで一体成形または、剥がれ防止板１００にディスペンサーなどによって位置あわせされて接着接合される。突出部５６の幅Ｗ１は、外部電極の幅Ｗ２よりも小さく、外部電極の幅Ｗ２は、ランド５２の幅Ｗ３よりも小さくなるようにランド５２は平面視で広い面積を有している。
【００４４】
また、突出部１０１は、図５に示すようにその突出量の大きい第１突出部１０１ａを、圧電アクチュエータ２３の接続端子部４５ａにおいて、断面視で圧電アクチュエータ３２における、圧力室１０と対向し、圧電層が変形する部分（活性部）側になるように配置され、第２突出部１０１ｂは活性部とは走査方向に反対側になるように配置される。
【００４５】
剥がれ防止板１００は、後述するインクジェットヘッド３の製造工程において、突出部１０１が突出している側の面を、基材５１の上面と対向させて重ね、突出部１０１をその対向する基材５１の上面側から押圧して直接接触させ、基材５１の対向部分を撓ませて変形させるとともに、突出部１０１と対向しない平坦面においては、基材５１の上面と剥がれ防止板５８との間の隙間に充填された接着剤５９によって接合された配線ユニット１５０が形成される。接着剤５９は、例えば、接着剤シートなど汎用に使用される接着剤である。つまり、配線ユニット１５０は、剥がれ防止板１００の平坦面が基材５１の上面に接合固定され、基材５１は剥がれ防止板１００とは反対側（圧電層２３側）に突出し、芯部として突出部１０１を有した凸状電極５２を有している。
【００４６】
凸状電極５２は、突出部１０１の形状にならって形成されるものであるから、凸状電極５２は、第１の突出部１０１ａに対応する第１の凸状電極部５２ａ、第２の突出部１０１ｂに対応する第２凸の状電極部５２ｂを有していて、第１の凸状電極部５２ａは圧電層２３側への突出量が第２の凸状電極５２ｂよりも大きくなっている。そして、第１の凸状電極部５２ａは接続端子部４５ａにおける活性部側に配置され、第２の凸状電極部５２ｂは、活性部とは走査方向に反対側に配置されている。また、図８に示すように、第２の凸状電極部５２ｂが第１の凸状電極部５２ａよりも突出量が低いことにより、圧電層４２と接合されたときに、第１凸状電極部５２ａが外部電欲４７と接触したとき、第２の凸状電極部５２ｂとの間に、そこにハンダ４６を保持できるような空間Ａを形成することができる。
【００４７】
そして、このような凸状電極５２を有した配線ユニット１５０と、圧電層４２とが熱圧着されて接合し、第１の凸状電極部５２ａが外部電極４７と接触するとともに、第２凸状のランド部５２ｂ上に配置された溶融状態のハンダ４６がなだらかな斜面に沿って流動して空間Ａにおいて保持されて硬化することで両者が接合される。
【００４８】
配線ユニット１５０の凸状電極５２は芯部１０１を備えていることから、凸状電極５２は、圧電アクチュエータ２３との接合時の押圧によってつぶされすぎることがないため、圧電層４２と配線ユニット１５０との間に一定の距離を有した状態で接合されることができる。また、配線ユニット１５０は、基材５１よりも剛性のある剥がれ防止板１００が接合された状態で圧電アクチュエータ２３と接合される。
【００４９】
よって、例えば、従来であれば、ＣＯＦ５０の基材５１が熱圧着時の熱により圧電層４２側に撓んで、圧電層４２に接触して傷つけアクチュエータ３２の駆動を阻害したりしてしまうのが防止されている。また、インクジェットヘッド３をキャリッジ２に搭載したりするときなどの組立工程において、予期しない衝撃や押圧力がインクジェットヘッド３に加わったりしても、圧電層４２と基材５１との間の空間が広くなっていることに加えて、剥がれ防止板１００が基材５１上に配置されているため、圧電層４２を傷つけることを防止できる。
【００５０】
次に、インクジェットヘッド３の製造方法について説明する。図７は、インクジェットヘッド３の製造工程を示す工程図である。図７においては、図面を分かりやすくするために、その上下方向に関する長さに対する左右方向に関する長さを縮めて描いている。なお、図７（ａ）に先立って、流路ユニット３１と圧電アクチュエータ２３の積層体が予め形成される。具体的には、流路ユニット３１と圧電アクチュエータ２３とは、圧電アクチュエータ２３における下面（圧力室１０と対面する広幅面）全体に、接着剤シート（図示せず）を貼着しておき、次いで、流路ユニット３１に対して、圧電アクチュエータ２３が、電極４５を流路ユニット３１における各圧力室１０の各々に対応させて接着、固定される。これにより流路ユニット３１と圧電アクチュエータ２３との積層体が形成される。そして、以下図７に基づいて説明する製造方法は、この積層体に対してなされるものであるが、図７においては、流路ユニット３１の記載は省略してある。
【００５１】
まず、図７（ａ）に示すように、予め樹脂製の剥がれ防止板１００に対し、突出部１０１を形成する。このとき、突出部１０１は、剥がれ防止板１００の素材であるＡＢＳ樹脂材料で形成された板状部材にプレスなどにより一体形成され、第1突出部１０１ａとそれよりも高さの低い第２突出部１０１ｂを有した凹凸形状になるように形成される。なお、突出部１０１は、ＣＯＦ５０の基材５１に対して硬度が高い材料であればよい。また、突出部１０１を板状部材に対してディスペンサーや吐出装置などによって、位置合わせされて塗布させてやってもよい。また、剥がれ防止板１００の両短辺における中央部には、ＣＯＦ５０に積層するときの位置あわせ用の切欠５０ａを形成させる。（板状部材形成工程）
【００５２】
一方、図７（ｂ）では、ＣＯＦ５０の基材５１の配線を覆う保護層５５が形成された側においては、外部電極４７と対応する位置に外部電極４７よりも幅が広い開口をエッチングにより形成して（導電層形成工程）、配線を露出させてランド部５２を形成する。そして、マスクにより剥がれ防止板１００の第２突出部１０１ｂに対応する領域においてハンダ４６がメッキ工法により精度良く配置される。（導電性材料配置工程）
【００５３】
そして、図７（ｃ）に示すように、基材５２の配線側の面とは反対側の面に接着シート５９を接着させた後、突出部１００が形成された剥がれ防止板１００を、突出部１００が形成された側の面を基材５２の配線側の面とは反対側の面に重ね、位置あわせマーク５８と貫通孔１０８が位置あわせされ、ランド５２と突出部１００とが互いに対向するように剥がれ防止板１００とＣＯＦ５０とを位置あわせしてから両者が積層される。このとき、図示しない押圧手段により、突出部１０１を基材５１側に向かって押圧しながら、剥がれ防止板１００の突出部１０１側の平坦面と、基材５２の配線側とは反対側の平坦面とが接着されるように押圧すると、突出部１０１が可撓性の基材５２よりも硬度があるため、配線側の面方向へ押圧され撓んで変形し配線側へ突出する。基材５１のランド部５２は、突出部１０１の幅Ｗ１よりも広いＷ３に形成されているため、基材５１の変形に伴い、ランド部５２が基材５１の変形に沿う形で撓み変形し、変形部を確実に覆うため、裾野を有したなだらかな突起状に変形する。そして、このような状態で接着シート５９が硬化されるため、少なくとも先端部がランド部５２に覆われた状態で配線側に突出した凸状電極５２が形成される。このとき、凸状電極５２は、突出部１０１の形状に反って変形するため、第１凸状電極部５２ａと、第２凸状電極部５２ｂとが、第１の突出部１０１ａ、第２の突出部１０１ｂに対応して形成される。（凸状電極形成工程）
【００５４】
なお、ランド５２は、凸状電極部５２となったときに、後の工程で外部電極４７と接触する先端部の第１凸状電極部５２ａが形成できる面積を少なくとも有していればよいが、図８のように、裾野からなだらかに突起されるような面積を有することが望ましい。また、ハンダ４６は、第２突出部１０１ｂに対応する領域に配置されているため、第２凸状電極部５２ｂ上に配置された状態となっている。また、剥がれ防止板１００をＣＯＦ５０の背面側に接着固定され、配線側に凸状電極５２を有した配線ユニット１５０が形成される。（図７（ｄ）／配線ユニット形成工程）
【００５５】
そして、図７（ｅ）にあるように、流路ユニット３１と圧電アクチュエータ２３との積層体に対し、配線ユニット１５０の凸状電極５２が突出した側と、圧電アクチュエータ２３の外部電極４７が配置されている側とを対向させ、凸状電極５２と外部電極４７とが互いに対向するように、貫通孔１０８、位置あわせマーク５８と、位置合わせマーク４８とを位置あわせして、圧電アクチュエータ２３と配線ユニット１５０とを重ねる。
【００５６】
このとき、ＣＯＦ５０の位置合わせ用マーク５８と、圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク４８とが位置合わせされるが、位置合わせ用マーク５８を含む領域では、剥がれ防止板１００に貫通部１０８が設けられていることと、ＣＯＦ５０の保護層５５が除去されていることと、基材５１が透光性を有していることにより、図１、３にあるように、垂直方向上方から下方に向けてみたときに、ＣＯＦ５０の位置合わせ用マーク５８だけでなく、基材５１を通して圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク４８も視認することができる。
【００５７】
圧電アクチュエータ２３の位置合わせ用マーク４８は、上側に位置するＣＯＦ５０の位置合わせ用マーク５８よりも大きな円形であるから、これらの中心を容易に重ね合わせることができ、高い精度でＣＯＦ５０のランド５２と圧電アクチュエータ２３の外部電極４７とを位置合わせすることができる。よって、ＣＯＦ５０に先に形成されている凸状電極５２を外部電極４７の位置に対応させることができる。なお、マーク４８、５５を、それぞれカメラで撮像し、画像表示装置の上で拡大表示して位置合わせしても良いし、マーク４８、５５を、それぞれ画像処理して位置合わせしても良い。
【００５８】
図７（ｅ）に戻り、配線ユニット１５０の剥がれ防止板１００の上から圧電アクチュエータ２３に向けて加熱押圧手段Ｈ（例えばバーヒーター）を当て、押圧と熱を加える。このときに、バーヒーターＨの熱は、剥がれ防止板１００の突出部１０１を介して、ＣＯＦ５０の凸状電極５２に伝わり、第２凸状電極部５２ｂ上に配置されたハンダ４６が溶融する。このとき、第１凸状電極部５２ａは、外部電極４７と直接接触しており、それよりも突出量の低い第２凸状電極部５２ｂは、外部電極４７との間に空間Ａを形成している。溶融したハンダ４６は、第２凸状電極部５２ａからなだらかな斜面に沿って、外部電極４７上にまで到達し、空間Ａ内に保持され、第１凸状電極５２ａと外部電極４７との接触状態を溶融したハンダ４６と合金化することで固定させることができる。よって、配線ユニット１５０と圧電アクチュエータ２３とが電気的かつ機械的に接合される。（図７（ｆ）（接続工程））
【００５９】
なお、板状部材形成工程において、突出部１００は、突出量の大きい第１の突出部１０１ａを、圧電アクチュエータ２３の接続端子部４５ａにおいて、断面視で活性部側になるように配置され、第２の突出部１０１ｂは活性部とは走査方向に反対側になるように配置させるが、この位置関係に対応して、凸状電極形成工程においては、突出量の大きい第１の凸状電極部５２ａが活性部側に形成され、それよりも小さい第２の凸状電極部５２ｂが活性部とは走査方向に反対側に形成される。そして、第２の凸状電極部５２ｂ上にはハンダ４６が配置される。
【００６０】
なお、導電性配置工程は、凸状電極５２を形成した後に、第２凸状電極部５２に対して、ハンダペーストをディスペンサーにより塗布させてやることでハンダ４６を配置してもよい。 よって、このような配線ユニット１５０と圧電アクチュエータ２３との接合においては、ハンダ４６は、活性部側とは反対側の第２凸状電極部に配置されることで、溶融したハンダ４６が第１凸状電極部５２ａにさえぎられて、活性部側に回り込むことができない。接続端子部４５ａおよび上部電極４５となじみのよいハンダ材料を用いて接合したとしても、活性部側には広がらないため活性部へのハンダによる阻害を抑制することができる。
【００６１】
また、従来のように平坦なランド部に対してハンダバンプを形成する場合と比べて、ランド５２が凸状電極５２を形成しているため、ハンダバンプを形成するためのハンダ量よりも少なくすることができる。また、一般に一つの突起状に形成された電極と比べて、本発明の突起状電極は、第１凸状電極部５２ａとそれよりも突出量の低い第２凸状電極部５２ｂとを有し、外部電極４７との間に、圧電層４２とＣＯＦとの隙間よりも狭い空間Ａを形成し、空間Ａに発生する毛管力によって、第２凸状電極部５２ｂ上に配置されたハンダが溶融したときに、外部電極４７との空間Ａ内において保持される。よって、一般的な突起状の電極に対して、ハンダなどの溶融性の導電性材料を塗布して接合する場合と比べると、少ないハンダ量においても空間Ａ内に保持されることができるため、外部電極と突起電極との接合が保障できるのである。また、凸部電極５２は、芯部１０１を有しているため、接合時の押圧力がかかったとしても、その形状を保持することができるため、外部電極４７との間に形成される空間Ａもその領域を保持することができるため、接合時の押圧力が必要以上にかかったとしても、ハンダ４６を空間Ａ内にとどめておくことができる。
【００６２】
さらには、本発明では、ハンダ４６が配置されるのが、活性部とは走査方向に反対側にいる第２凸状電極側であるため、第１凸状電極部によってさえぎられることでハンダ量のばらつきなどによって活性部側に溶融したハンダ４６が回りこむことがなく、活性部を阻害する危険性が少なくなる。
【００６３】
特に圧電アクチュエータ１２は、前述したように振動板４０及び圧電層４１、４２がユニモルフ変形する圧電アクチュエータ３２においては、通常のハンダバンプを用いると、その溶融したハンダにより、ハンダ流れが発生して圧電層上で硬化してしまうことで、圧電層の変形を阻害しノズル１５からのインクの吐出駆動の阻害は大きなものとなるが、本発明によると、従来のようにランド部にたいしてハンダバンプを形成する場合と比べて、少ないハンダ量で接合することができ、また、活性部側に回りこんで活性部を阻害する危険性が少ないため、上述のような薄型の圧電アクチュエータに対しても電気的に機械的にも接合の安定性があるハンダ接合を施すことができる。さらにそのハンダ量が少なくて済むことから、ハンダ流れを防止するとともに、ハンダが硬化するときに圧電層側に与える応力も少ないため、薄厚のアクチュエータにおいても、クラック等の剥離をする危険性が少ない。
【００６４】
また、芯を有した凸状電極がその形状を保持した形で接合するため、圧電層とＣＯＦとの間に距離を稼ぐことができ、加えて、ＣＯＦを圧電アクチュエータに位置合わせする前に、ＣＯＦにこれよりも剛性の高い剥がれ防止板を固着しているから、圧電層を傷つける危険性を抑制することができる。また、ＣＯＦ単体では、薄いフィルム状で剛性が低いために、位置合わせ工程でのハンドリングや、作業性が悪いという欠点を有していたが、ＣＯＦを圧電アクチュエータに位置合わせする前に、ＣＯＦにこれよりも剛性の高い剥がれ防止板を固着しているから、ＣＯＦを平坦な状態に保ったままで、容易に作業することができ、作業時間の短縮を図ることができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、突出部を有する剥がれ防止板１００は、ＣＯＦ５０のはがれを防止するための板材を例として説明をしたが、例えば、ＣＯＦにさらに剛性を高めさせたいときには、この板状部材を金属製の剛性のある材料で形成するように機能を兼ねてもよく、また、均熱性を高めるためには、熱伝導性に優れた材料により形成することで局所的な発熱を分散させる均熱板としての機能をかねてもよい。他に、圧電アクチュエータ駆動時の振動によりクロストークが起こりやすくなることを抑えるための振動抑え板の機能を兼ねていてもよい。
【００６６】
また、本発明においては、凸状電極は、圧電アクチュエータを駆動させるための複数の駆動電極となるように、複数の外部電極４７と対応する位置に形成されているが、駆動電極としてだけでなく、例えば、駆動電極の外周縁に沿ってダミー凸状電極を形成してもよく、駆動電極部を保護するための補強ダミー凸状電極としてもよい。
【００６７】
また、本実施の形態では、圧電アクチュエータ３２がいわゆるユニモルフ変形により圧力室１０内のインクに圧力を付与するものであったが、これには限られない。例えば、厚み方向に分極された複数の圧電層が圧力室上に積層されており、これらの圧電層にその厚み方向の電界を発生させることにより圧電層をその厚み方向に伸長させて、圧力室１０内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータなど、ユニモルフ変形とは異なる変形によって圧力室１０内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータに本発明を適用することも可能である。
【００６８】
また、以上では、圧力室内のインクに圧力を付与することにより、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッド及び、インクジェットヘッドに用いられる圧電アクチュエータに本発明を適用した例について説明したが、これには限られず、インク以外の液体を吐出又は移送する液体吐出装置、及びこのような液体移送装置に用いられる圧電アクチュエータに本発明を適用することも可能である。また、圧力室内の液体に圧力を付与すること以外の目的に用いられる圧電アクチュエータに本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
３２ 圧電アクチュエータ
４１、４２ 圧電層
４５ 上部電極
４５ａ 接続端子
４６ 導電性材料
５２ ランド
５２ａ 第１の凸状電極部
５２ｂ 第２の凸状電極部
５５ 接着剤
５０ ＣＯＦ
５１ 基材
１００ 板状体
１０１ 突出部
１０１ａ 第１の突出部
１０１ｂ 第２の突出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に突出部を有する板状部材と、
前記板状部材の前記一方の面に接合される絶縁性フレキシブル層とを備え、
前記絶縁性フレキシブル層は、前記板状部材と反対側の面における前記突出部と対応する領域に導電層が形成されており、
前記絶縁性フレキシブル層には、その前記導電層が形成された領域が前記板状部材の前記突出部により押圧されて前記板状部材と反対側に突出することで、少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極が形成されている、ことを特徴とする配線ユニット。
【請求項２】
前記突出部は、第１の突出部と前記第１の突出部よりもその突出量が小さい第２の吐出部とを有し、前記凸状電極は、前記第１の突出部に対応する第１の凸状電極部と、前記第２の突出部に対応する第２の凸状電極部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の配線ユニット。
【請求項３】
一方の面に突出部を有する板状部材と、前記板状部材の前記一方の面に接合される絶縁性フレキシブル層とを備え、前記絶縁性フレキシブル層は、前記板状部材と反対側の面における前記突出部と対応する領域に導電層が形成されており、前記絶縁性フレキシブル層には、その導電性が形成された領域が前記板状部材の前記突出部により押圧されて前記板状部材と反対側に突出することで、少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極が形成されている配線ユニットと、
ノズルと連通した圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、
複数の圧電層を有し、前記圧力室と対向しその圧力室内の液体に吐出圧力を付与する活性部を有し、最外層にある前記圧電層の表面には、前記活性部に対応する表面電極を有した圧電アクチュエータとを備えており、
前記配線ユニットは、前記凸状電極の前記先端が前記圧電アクチュエータの前記表面電極と導電性材料を介して接合されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記突出部は、第１の突出部と前記第１の突出部よりもその突出量が小さい第２の突出部とを有し、前記凸状電極は、前記第１の突出部に対応する第１の凸状電極部と、前記第２の突出部に対応する第２の凸状電極部とを有し、
前記凸状電極は、少なくとも前記第２の凸状電極部が前記導電性材料を介して前記表面電極と接合されていることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記表面電極は、前記活性部と対応する主電極部と、前記主電極部から延びて形成された接続端子部とを備え、
前記凸状電極は、前記接続端子部に対向する位置で、かつ、前記第１の凸状電極部を前記活性部側にして配置し、第２の突状電極部が前記活性部とは離れて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
その一方の面に導電層が形成された絶縁性フレキシブル層を形成する絶縁性フレキシブル層形成工程と、
その一方の面に突出部を有する前記絶縁性フレキシブル層よりも剛性の高い板状部材を形成する板状部材形成工程と、
前記導電層が形成された面を前記板状部材と反対側に向けるとともに、前記導電層と前記突出部と重なるように対応させた状態で、前記板状部材と前記絶縁性フレキシブル層とを重ねて接合し、これにより、前記導電層が形成された領域を前記突出部により突出変形させられた前記絶縁性フレキシブル層が前記板状部材に固定された状態とすることで、前記絶縁性フレキシブル層に少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極を形成する凸状電極形成工程と、
を備えることを特徴とする配線ユニットの製造方法。
【請求項７】
前記板状部材形成工程において、前記突出部は、第１の突出部と前記第１の突出部よりもその突出量が小さい第２の突出部とを有して形成され、
前記凸状電極形成工程において、前記凸状電極は、前記第１の突出部に対応する第１の凸状電極部と、前記第２の突出部に対応する第２の凸状電極とが形成されることを特徴とする請求項６に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項８】
ノズルと連通した圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室と対向し当該圧力室内の液体に吐出圧力を付与する活性部を有し、その表面には前記活性部に対応する表面電極を有する圧電アクチュエータを備えたヘッド本体と、前記圧電アクチュエータに対して接合される配線ユニットとを有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記配線ユニットを、
その一方の面に導電層が形成された絶縁性フレキシブル層を形成する絶縁性フレキシブル層形成工程と、
その一方の面に突出部を有する前記絶縁性フレキシブル層よりも剛性の高い板状部材を形成する板状部材形成工程と、
前記導電層が形成された面を前記板状部材と反対側に向けるとともに、前記導電層と前記突出部と重なるように対応させた状態で、前記板状部材と前記絶縁性フレキシブル層とを重ねて接合し、これにより、前記導電層が形成された領域を前記突出部により突出変形させられた前記絶縁性フレキシブル層が前記板状部材に固定された状態とすることで、前記絶縁性フレキシブル層に少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極を形成する凸状電極形成工程と、
によって形成し、
その後、前記凸状電極の前記先端を前記圧電アクチュエータの前記表面電極と導電性材料を介して接合する接続工程を行なう、ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記導電層形成工程の後で、前記凸状電極形成工程の前において、前記導電層に部には、前記凸状電極形成工程における、前記第２の凸状電極部となる領域に導電性材料を配置させる導電性材料配置工程とを有することを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記凸状電極形成工程の後で、前記接続工程の前において、前記第２の凸状電極部に導電性材料を配置させる導電性材料配置工程とを有することを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記表面電極は、前記活性部と対応する主電極部と、前記主電極部から延びて形成された接続端子部とを備え、前記接続工程において、前記凸状電極は、前記接続端子部に対向する位置で接続されていて、
前記板状部材形成工程において、前記第１の突出部を前記活性部側に、前記第２の突出部を活性部側と離れるように配置して形成されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１】
一方の面に突出部を有する板状部材と、
前記板状部材の前記一方の面に接合される絶縁性フレキシブル層とを備え、
前記絶縁性フレキシブル層は、前記板状部材と反対側の面における前記突出部と対応する領域に導電層が形成されており、
前記絶縁性フレキシブル層には、その前記導電層が形成された領域が前記板状部材の前記突出部により押圧されて前記板状部材と反対側に突出することで、少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極が形成されている、ことを特徴とする配線ユニット。
【請求項２】
前記突出部は、第１の突出部と前記第１の突出部よりもその突出量が小さい第２の吐出部とを有し、前記凸状電極は、前記第１の突出部に対応する第１の凸状電極部と、前記第２の突出部に対応する第２の凸状電極部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の配線ユニット。
【請求項３】
一方の面に突出部を有する板状部材と、前記板状部材の前記一方の面に接合される絶縁性フレキシブル層とを備え、前記絶縁性フレキシブル層は、前記板状部材と反対側の面における前記突出部と対応する領域に導電層が形成されており、前記絶縁性フレキシブル層には、その導電性が形成された領域が前記板状部材の前記突出部により押圧されて前記板状部材と反対側に突出することで、少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極が形成されている配線ユニットと、
ノズルと連通した圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、
複数の圧電層を有し、前記圧力室と対向しその圧力室内の液体に吐出圧力を付与する活性部を有し、最外層にある前記圧電層の表面には、前記活性部に対応する表面電極を有した圧電アクチュエータとを備えており、
前記配線ユニットは、前記凸状電極の前記先端が前記圧電アクチュエータの前記表面電極と導電性材料を介して接合されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記突出部は、第１の突出部と前記第１の突出部よりもその突出量が小さい第２の突出部とを有し、前記凸状電極は、前記第１の突出部に対応する第１の凸状電極部と、前記第２の突出部に対応する第２の凸状電極部とを有し、
前記凸状電極は、少なくとも前記第２の凸状電極部が前記導電性材料を介して前記表面電極と接合されていることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記表面電極は、前記活性部と対応する主電極部と、前記主電極部から延びて形成された接続端子部とを備え、
前記凸状電極は、前記接続端子部に対向する位置で、かつ、前記第１の凸状電極部を前記活性部側にして配置し、第２の突状電極部が前記活性部とは離れて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
その一方の面に導電層が形成された絶縁性フレキシブル層を形成する絶縁性フレキシブル層形成工程と、
その一方の面に突出部を有する前記絶縁性フレキシブル層よりも剛性の高い板状部材を形成する板状部材形成工程と、
前記導電層が形成された面を前記板状部材と反対側に向けるとともに、前記導電層と前記突出部と重なるように対応させた状態で、前記板状部材と前記絶縁性フレキシブル層とを重ねて接合し、これにより、前記導電層が形成された領域を前記突出部により突出変形させられた前記絶縁性フレキシブル層が前記板状部材に固定された状態とすることで、前記絶縁性フレキシブル層に少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極を形成する凸状電極形成工程と、
を備えることを特徴とする配線ユニットの製造方法。
【請求項７】
前記板状部材形成工程において、前記突出部は、第１の突出部と前記第１の突出部よりもその突出量が小さい第２の突出部とを有して形成され、
前記凸状電極形成工程において、前記凸状電極は、前記第１の突出部に対応する第１の凸状電極部と、前記第２の突出部に対応する第２の凸状電極とが形成されることを特徴とする請求項６に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項８】
ノズルと連通した圧力室を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室と対向し当該圧力室内の液体に吐出圧力を付与する活性部を有し、その表面には前記活性部に対応する表面電極を有する圧電アクチュエータを備えたヘッド本体と、前記圧電アクチュエータに対して接合される配線ユニットとを有する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記配線ユニットを、
その一方の面に導電層が形成された絶縁性フレキシブル層を形成する絶縁性フレキシブル層形成工程と、
その一方の面に突出部を有する前記絶縁性フレキシブル層よりも剛性の高い板状部材を形成する板状部材形成工程と、
前記導電層が形成された面を前記板状部材と反対側に向けるとともに、前記導電層と前記突出部と重なるように対応させた状態で、前記板状部材と前記絶縁性フレキシブル層とを重ねて接合し、これにより、前記導電層が形成された領域を前記突出部により突出変形させられた前記絶縁性フレキシブル層が前記板状部材に固定された状態とすることで、前記絶縁性フレキシブル層に少なくとも先端を前記導電層で覆われた凸状電極を形成する凸状電極形成工程と、
によって形成し、
その後、前記凸状電極の前記先端を前記圧電アクチュエータの前記表面電極と導電性材料を介して接合する接続工程を行なう、ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記導電層形成工程の後で、前記凸状電極形成工程の前において、前記導電層に部には、前記凸状電極形成工程における、前記第２の凸状電極部となる領域に導電性材料を配置させる導電性材料配置工程とを有することを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記凸状電極形成工程の後で、前記接続工程の前において、前記第２の凸状電極部に導電性材料を配置させる導電性材料配置工程とを有することを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記表面電極は、前記活性部と対応する主電極部と、前記主電極部から延びて形成された接続端子部とを備え、前記接続工程において、前記凸状電極は、前記接続端子部に対向する位置で接続されていて、
前記板状部材形成工程において、前記第１の突出部を前記活性部側に、前記第２の突出部を活性部側と離れるように配置して形成されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２６０１８７（Ｐ２０１０−２６０１８７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１０６１０（Ｐ２００９−１１０６１０）
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【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１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【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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