特許 7658894 液体吐出ヘッドおよび記録装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-31

(45)【発行日】2025-04-08

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッドおよび記録装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20250401BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 301

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021215313

(22)【出願日】2021-12-28

(65)【公開番号】P2023098509

(43)【公開日】2023-07-10

【審査請求日】2024-05-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】道廣 利昭

【審査官】上田 正樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０９５９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－０３１３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００１８９４１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルから液体を吐出させる複数の素子と、前記複数の素子それぞれに電気的に接続された複数の端子とを有する吐出部材と、
前記複数の端子に対応する複数の信号線を有するフレキシブル基板と、
前記吐出部材と前記フレキシブル基板とを電気的に接続する中継基板と
を備え、
前記中継基板は、
前記吐出部材の前記複数の端子に接合される複数の第１パッドと、
前記フレキシブル基板の前記複数の信号線に接合される複数の第２パッドと、
前記複数の第１パッドと前記複数の第２パッドとを接続する複数の配線と
を有し、
前記複数の第２パッドの各々の面積は、前記複数の第１パッドの各々の面積よりも大きく、
前記複数の第２パッドは、前記中継基板の前記吐出部材側の一端部から他端部に向かう第１方向に沿って並ぶ複数の領域に、前記第１方向と交差する第２方向において互いに隣接しないように位置する、液体吐出ヘッド。

【請求項2】

液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルから液体を吐出させる複数の素子と、前記複数の素子それぞれに電気的に接続された複数の端子とを有する吐出部材と、
前記複数の端子に対応する複数の信号線を有するフレキシブル基板と、
前記吐出部材と前記フレキシブル基板とを電気的に接続する中継基板と
を備え、
前記中継基板は、
前記吐出部材の前記複数の端子に接合される複数の第１パッドと、
前記フレキシブル基板の前記複数の信号線に接合される複数の第２パッドと、
前記複数の第１パッドと前記複数の第２パッドとを接続する複数の配線と
を有し、
前記複数の第２パッドの各々の面積は、前記複数の第１パッドの各々の面積よりも大きく、
前記中継基板は、
前記複数の第１パッドに接続される一端よりも前記複数の第２パッドに接続される他端において配線間の間隔が大きい前記複数の配線を有する、液体吐出ヘッド。

【請求項3】

液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルから液体を吐出させる複数の素子と、前記複数の素子それぞれに電気的に接続された複数の端子とを有する吐出部材と、
前記複数の端子に対応する複数の信号線を有するフレキシブル基板と、
前記吐出部材と前記フレキシブル基板とを電気的に接続する中継基板と
を備え、
前記中継基板は、
前記吐出部材の前記複数の端子に接合される複数の第１パッドと、
前記フレキシブル基板の前記複数の信号線に接合される複数の第２パッドと、
前記複数の第１パッドと前記複数の第２パッドとを接続する複数の配線と
を有し、
前記複数の第２パッドの各々の面積は、前記複数の第１パッドの各々の面積よりも大きく、
前記中継基板は、前記吐出部材へ向けられる第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面とを有し、
前記複数の第１パッド、前記複数の第２パッドおよび前記複数の配線は、前記第１面に位置する、液体吐出ヘッド。

【請求項4】

前記複数の第２パッドは、前記中継基板の前記吐出部材側の一端部から他端部に向かう第１方向に沿って並ぶ複数の領域に、前記第１方向と交差する第２方向において互いに隣接しないように位置する、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項5】

前記吐出部材の駆動を制御する駆動ＩＣをさらに備え、
前記駆動ＩＣは、前記第１面に位置する、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項6】

前記中継基板は、前記吐出部材へ向けられる第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第１面と前記第２面とに繋がる側面とを有し、
前記複数の第１パッドは、前記第１面に位置し、
前記複数の第２パッドは、前記第２面に位置し、
前記複数の配線は、前記側面を介して前記第１面および前記第２面に引き回されて位置する、若しくは、前記第１面および前記第２面を貫通して位置する、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項7】

前記複数の第２パッドは、前記複数の第１パッドと平面視で重なる位置に位置する、請求項６に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項8】

液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルから液体を吐出させる複数の素子と、前記複数の素子それぞれに電気的に接続された複数の端子とを有する吐出部材と、
前記複数の端子に対応する複数の信号線を有するフレキシブル基板と、
前記吐出部材と前記フレキシブル基板とを電気的に接続する中継基板と
を備え、
前記中継基板は、
前記吐出部材の前記複数の端子に接合される複数の第１パッドと、
前記フレキシブル基板の前記複数の信号線に接合される複数の第２パッドと、
前記複数の第１パッドと前記複数の第２パッドとを接続する複数の配線と
を有し、
前記複数の第２パッドの各々の面積は、前記複数の第１パッドの各々の面積よりも大きく、
前記中継基板は、前記吐出部材へ向けられる第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第１面と前記第２面とに繋がる側面とを有し、
前記複数の第１パッドは、前記第１面に位置し、
前記複数の第２パッドは、前記第２面に位置し、
前記複数の配線は、前記側面を介して前記第１面および前記第２面に引き回されて位置する、若しくは、前記第１面および前記第２面を貫通して位置し、
前記吐出部材の駆動を制御する駆動ＩＣをさらに備え、
前記駆動ＩＣは、前記第２面に位置する、液体吐出ヘッド。

【請求項9】

前記吐出部材の上に位置し、内部に前記吐出部材に供給される前記液体が流れる流路を有するサポート基板をさらに備える、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項10】

前記中継基板は、前記吐出部材の上に位置し、
前記中継基板は、前記吐出部材からの高さが前記サポート基板よりも低い、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項11】

液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルから液体を吐出させる複数の素子と、前記複数の素子それぞれに電気的に接続された複数の端子とを有する吐出部材と、
前記複数の端子に対応する複数の信号線を有するフレキシブル基板と、
前記吐出部材と前記フレキシブル基板とを電気的に接続する中継基板と
を備え、
前記中継基板は、
前記吐出部材の前記複数の端子に接合される複数の第１パッドと、
前記フレキシブル基板の前記複数の信号線に接合される複数の第２パッドと、
前記複数の第１パッドと前記複数の第２パッドとを接続する複数の配線と
を有し、
前記複数の第２パッドの各々の面積は、前記複数の第１パッドの各々の面積よりも大きく、
前記吐出部材の上に位置し、内部に前記吐出部材に供給される前記液体が流れる流路を有するサポート基板をさらに備え、
前記中継基板は、前記吐出部材の上に位置し、
前記中継基板は、前記吐出部材からの高さが前記サポート基板よりも高い、液体吐出ヘッド。

【請求項12】

液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルから液体を吐出させる複数の素子と、前記複数の素子それぞれに電気的に接続された複数の端子とを有する吐出部材と、
前記複数の端子に対応する複数の信号線を有するフレキシブル基板と、
前記吐出部材と前記フレキシブル基板とを電気的に接続する中継基板と
を備え、
前記中継基板は、
前記吐出部材の前記複数の端子に接合される複数の第１パッドと、
前記フレキシブル基板の前記複数の信号線に接合される複数の第２パッドと、
前記複数の第１パッドと前記複数の第２パッドとを接続する複数の配線と
を有し、
前記複数の第２パッドの各々の面積は、前記複数の第１パッドの各々の面積よりも大きく、
前記吐出部材の上に位置し、内部に前記吐出部材に供給される前記液体が流れる流路を有するサポート基板をさらに備え、
前記中継基板と前記サポート基板とは、一体化されている、液体吐出ヘッド。

【請求項13】

前記サポート基板は、前記吐出部材へ向けられる第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面とを有し、
前記吐出部材の駆動を制御する駆動ＩＣをさらに備え、
前記駆動ＩＣは、前記第１面または前記第２面に位置する、請求項１２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項14】

前記駆動ＩＣは、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Low-Temperature Poly Silicon）膜で形成される、請求項１３に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項15】

請求項１～１４のいずれか一つに記載の液体吐出ヘッドを備える記録装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、液体吐出ヘッドおよび記録装置に関する。

【背景技術】

【0002】

印刷装置として、インクジェット記録方式を利用したインクジェットプリンタやインクジェットプロッタが知られている。このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが搭載されている。

【0003】

かかる液体吐出ヘッドでは、例えば、液体を吐出する吐出部材に設けられた複数の個別電極が異方導電性接合材によって可撓性のフレキシブル基板の複数の信号線にそれぞれ接合されることにより、吐出部材とフレキシブル基板とが電気的に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－２１２２３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の液体吐出ヘッドでは、吐出部材とフレキシブル基板との間の接続信頼性を向上するという点でさらなる改善の余地がある。

【0006】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、吐出部材とフレキシブル基板との間の接続信頼性を向上することができる液体吐出ヘッドおよび記録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】

【0007】

実施形態の一態様による液体吐出ヘッドは、吐出部材と、フレキシブル基板と、中継基板とを備える。吐出部材は、液体を吐出する複数のノズルと、複数のノズルから液体を吐出させる複数の素子と、複数の素子それぞれに電気的に接続された複数の端子とを有する。フレキシブル基板は、複数の端子に対応する複数の信号線を有する。中継基板は、吐出部材とフレキシブル基板とを電気的に接続する。中継基板は、複数の第１パッドと、複数の第２パッドと、複数の配線とを有する。複数の第１パッドは、吐出部材の複数の端子に接合される。複数の第２パッドは、フレキシブル基板の複数の信号線に接合される。複数の配線は、複数の第１パッドと複数の第２パッドとを接続する。複数の第２パッドの各々の面積は、複数の第１パッドの各々の面積よりも大きい。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様によれば、吐出部材とフレキシブル基板との間の接続信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係るプリンタの概略的な正面を模式的に示す正面図である。

【図2】図２は、実施形態に係るプリンタの概略的な平面を模式的に示す平面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る液体吐出ヘッドの内部構成を示す側面模式図である。

【図4】図４は、実施形態に係る吐出部材およびサポート基板の側断面を示す模式図である。

【図5】図５は、実施形態に係る吐出部材、中継基板およびフレキシブル基板の構成を示す側面模式図である。

【図6】図６は、実施形態に係る中継基板とフレキシブル基板との接続部の構成の一例を示す平面模式図である。

【図7】図７は、実施形態に係る中継基板とフレキシブル基板の接続部の構成の他の一例を示す平面模式図である。

【図8】図８は、変形例１に係る吐出部材、中継基板およびフレキシブル基板の構成を示す側面模式図である。

【図9】図９は、変形例２に係る吐出部材、中継基板およびフレキシブル基板の構成を示す側面模式図である。

【図10】図１０は、変形例３に係る吐出部材、中継基板およびフレキシブル基板の構成を示す側面模式図である。

【図11】図１１は、変形例４に係る吐出部材、中継基板およびフレキシブル基板の構成を示す側面模式図である。

【図12】図１２は、変形例５に係る液体吐出ヘッドの内部構成を示す側面模式図である。

【図13】図１３は、変形例６に係る液体吐出ヘッドの内部構成を示す側面模式図である。

【図14】図１４は、変形例７に係る液体吐出ヘッドの内部構成を示す側面模式図である。

【図15】図１５は、中継基板の配置位置の一例を示す平面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する液体吐出ヘッドおよび記録装置の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0011】

また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、たとえば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。

【0012】

また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

【0013】

＜プリンタの構成＞
まず、図１および図２を参照して実施形態に係る記録装置の一例であるプリンタ１の概要について説明する。図１は、実施形態に係るプリンタ１の概略的な正面を模式的に示す正面図である。図２は、実施形態に係るプリンタ１の概略的な平面を模式的に示す平面図である。実施形態に係るプリンタ１は、たとえば、カラーインクジェットプリンタである。

【0014】

図１に示すように、プリンタ１は、給紙ローラ２と、ガイドローラ３と、塗布機４と、ヘッドケース５と、複数の搬送ローラ６と、複数のフレーム７と、複数の液体吐出ヘッド８と、搬送ローラ９と、乾燥機１０と、搬送ローラ１１と、センサ部１２と、回収ローラ１３とを備える。搬送ローラ６は、搬送部の一例である。

【0015】

さらに、プリンタ１は、プリンタ１の各部を制御する制御部１４を有している。制御部１４は、給紙ローラ２、ガイドローラ３、塗布機４、ヘッドケース５、複数の搬送ローラ６、複数のフレーム７、複数の液体吐出ヘッド８、搬送ローラ９、乾燥機１０、搬送ローラ１１、センサ部１２および回収ローラ１３の動作を制御する。

【0016】

プリンタ１は、印刷用紙Ｐに液滴を着弾させることにより、印刷用紙Ｐに画像や文字の記録を行う。印刷用紙Ｐは、記録媒体の一例である。印刷用紙Ｐは、使用前において給紙ローラ２に巻かれた状態になっている。プリンタ１は、印刷用紙Ｐを、給紙ローラ２からガイドローラ３および塗布機４を介してヘッドケース５の内部に搬送する。

【0017】

塗布機４は、コーティング剤を印刷用紙Ｐに一様に塗布する。これにより、印刷用紙Ｐに表面処理を施すことができることから、プリンタ１の印刷品質を向上させることができる。

【0018】

ヘッドケース５は、複数の搬送ローラ６と、複数のフレーム７と、複数の液体吐出ヘッド８とを収容する。ヘッドケース５の内部には、印刷用紙Ｐが出入りする部分などの一部において外部と繋がっている他は、外部と隔離された空間が形成されている。

【0019】

ヘッドケース５の内部空間は、必要に応じて、温度、湿度、および気圧などの制御因子のうち、少なくとも１つが制御部１４によって制御される。搬送ローラ６は、ヘッドケース５の内部で印刷用紙Ｐを液体吐出ヘッド８の近傍に搬送する。

【0020】

フレーム７は、矩形状の平板であり、搬送ローラ６で搬送される印刷用紙Ｐの上方に近接して位置している。また、図２に示すように、フレーム７は、長手方向が印刷用紙Ｐの搬送方向に直交するように位置している。そして、ヘッドケース５の内部には、複数（たとえば、４つ）のフレーム７が、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って所定の間隔で位置している。

【0021】

液体吐出ヘッド８には、図示しない液体タンクから液体、たとえば、インクが供給される。液体吐出ヘッド８は、液体タンクから供給される液体を吐出する。

【0022】

制御部１４は、画像や文字などのデータに基づいて液体吐出ヘッド８を制御し、印刷用紙Ｐに向けて液体を吐出させる。液体吐出ヘッド８と印刷用紙Ｐとの間の距離は、たとえば、０．５～２０ｍｍ程度である。

【0023】

液体吐出ヘッド８は、フレーム７に固定されている。液体吐出ヘッド８は、長手方向が印刷用紙Ｐの搬送方向に直交するように位置している。

【0024】

すなわち、実施形態に係るプリンタ１は、プリンタ１の内部に液体吐出ヘッド８が固定されている、いわゆるラインプリンタである。なお、実施形態に係るプリンタ１は、ラインプリンタに限られず、いわゆるシリアルプリンタであってもよい。

【0025】

シリアルプリンタとは、液体吐出ヘッド８を、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、たとえば、略直交する方向に往復させるなどして移動させながら記録する動作と、印刷用紙Ｐの搬送とを交互に行う方式のプリンタである。

【0026】

図２に示すように、１つのフレーム７に複数（たとえば、５つ）の液体吐出ヘッド８が固定されている。図２では、印刷用紙Ｐの搬送方向の前方に３つ、後方に２つの液体吐出ヘッド８が位置している例を示しており、印刷用紙Ｐの搬送方向において、それぞれの液体吐出ヘッド８の中心が重ならないように液体吐出ヘッド８が位置している。

【0027】

そして、１つのフレーム７に位置する複数の液体吐出ヘッド８によって、ヘッド群８Ａが構成されている。４つのヘッド群８Ａは、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って位置している。同じヘッド群８Ａに属する液体吐出ヘッド８には、４色のインクが供給される。これにより、プリンタ１は、４つのヘッド群８Ａを用いて４色のインクによる印刷を行うことができる。

【0028】

各液体吐出ヘッド８から吐出されるインクの色は、たとえば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。制御部１４は、各液体吐出ヘッド８を制御して複数色のインクを印刷用紙Ｐに吐出することにより、印刷用紙Ｐにカラー画像を印刷することができる。

【0029】

なお、印刷用紙Ｐの表面処理をするために、液体吐出ヘッド８からコーティング剤を印刷用紙Ｐに吐出してもよい。

【0030】

また、１つのヘッド群８Ａに含まれる液体吐出ヘッド８の個数や、プリンタ１に搭載されているヘッド群８Ａの個数は、印刷する対象や印刷条件に応じて適宜変更可能である。たとえば、１つの液体吐出ヘッド８で印刷可能な範囲を印刷するのであれば、プリンタ１に搭載されている液体吐出ヘッド８の個数は１つでもよい。

【0031】

ヘッドケース５の内部で印刷処理された印刷用紙Ｐは、搬送ローラ９によってヘッドケース５の外部に搬送され、乾燥機１０の内部を通る。乾燥機１０は、印刷処理された印刷用紙Ｐを乾燥する。乾燥機１０で乾燥された印刷用紙Ｐは、搬送ローラ１１で搬送されて、回収ローラ１３で回収される。

【0032】

プリンタ１では、乾燥機１０で印刷用紙Ｐを乾燥することにより、回収ローラ１３において、重なって巻き取られる印刷用紙Ｐ同士が接着したり、未乾燥の液体が擦れたりすることを抑制することができる。

【0033】

センサ部１２は、位置センサや速度センサ、温度センサなどにより構成されている。制御部１４は、センサ部１２からの情報に基づいて、プリンタ１の各部における状態を判断し、プリンタ１の各部を制御することができる。

【0034】

ここまで説明したプリンタ１では、印刷対象（すなわち、記録媒体）として印刷用紙Ｐを用いた場合について示したが、プリンタ１における印刷対象は印刷用紙Ｐに限られず、ロール状の布などを印刷対象としてもよい。

【0035】

また、プリンタ１は、印刷用紙Ｐを直接搬送する代わりに、搬送ベルト上に載せて搬送するものであってもよい。搬送ベルトを用いることで、プリンタ１は、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを印刷対象とすることができる。

【0036】

また、プリンタ１は、液体吐出ヘッド８から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。また、プリンタ１は、液体吐出ヘッド８から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、化学薬品を作製してもよい。

【0037】

また、プリンタ１は、液体吐出ヘッド８をクリーニングするクリーニング部を備えていてもよい。クリーニング部は、たとえば、ワイピング処理やキャッピング処理によって液体吐出ヘッド８の洗浄を行う。

【0038】

ワイピング処理とは、たとえば、柔軟性のあるワイパーで、液体が吐出される部位の面を払拭することで、液体吐出ヘッド８に付着していた液体を取り除く処理である。

【0039】

また、キャッピング処理は、たとえば、次のように実施する。まず、液体を吐出される部位、たとえば、吐出部材２０の第２面２０ｂ（図３参照）を覆うようにキャップを被せる（これをキャッピングという）。これにより、第２面２０ｂとキャップとの間に、略密閉された空間が形成される。

【0040】

次に、このような密閉された空間で液体の吐出を繰り返す。これにより、吐出孔（ノズル）１６３（図４参照）に詰まっていた、標準状態よりも粘度が高い液体や異物などを取り除くことができる。

【0041】

＜液体吐出ヘッドの構成＞
次に、図３を参照して実施形態に係る液体吐出ヘッド８の構成について説明する。図３は、実施形態に係る液体吐出ヘッド８の内部構成を示す側面模式図である。図３においては、液体吐出ヘッド８の長手方向と直交する側面が示されている。

【0042】

液体吐出ヘッド８は、吐出部材２０と、サポート基板３０と、中継基板４０と、フレキシブル基板５０と、駆動ＩＣ６０と、液体供給部材（不図示）とを備える。吐出部材２０、サポート基板３０、中継基板４０、フレキシブル基板５０、駆動ＩＣ６０および液体供給部材は、不図示の筐体に収容されている。

【0043】

以下の説明において、便宜的に、液体吐出ヘッド８において吐出部材２０が設けられる方向を「下」と表記し、吐出部材２０に対してサポート基板３０が設けられる方向を「上」と表記する場合がある。

【0044】

吐出部材２０は、略平板形状であり、第１面２０ａと、第１面２０ａの反対側に位置する第２面２０ｂとを有している。第１面２０ａは、不図示の開口を有し、サポート基板３０からかかる開口を介して吐出部材２０の内部に液体が供給される。

【0045】

第２面２０ｂには、印刷用紙Ｐに液体を吐出する複数の吐出孔２２（図４参照）が位置している。吐出部材２０は、第１面２０ａから第２面２０ｂに液体を流す流路を内部に有している。

【0046】

吐出部材２０は、複数の変位素子２３（図４参照）を有している。複数の変位素子２３は、吐出部材２０の第１面２０ａ上に位置している。

【0047】

サポート基板３０は、吐出部材２０の第１面２０ａ上に位置している。サポート基板３０は、内部に流路を有しており、液体供給部材から供給される液体を吐出部材２０に供給する。また、サポート基板３０は、吐出部材２０よりも厚い所定の厚みを有し、吐出部材２０を補強する機能を有している。

【0048】

サポート基板３０上には液体供給部材が位置している。液体供給部材には、印刷用紙Ｐの搬送方向である副走査方向に直交し、かつ印刷用紙Ｐに平行な方向である主走査方向の両端部に開口（不図示）が設けられている。液体供給部材は、内部に流路を有しており、外部から開口を介して液体が供給される。液体供給部材は、サポート基板３０に液体を供給する。また、液体供給部材は、サポート基板３０に供給される液体を貯留する。

【0049】

中継基板４０は、吐出部材２０の第１面２０ａ上のサポート基板３０を挟む２つの位置それぞれに位置している。中継基板４０の一端部は、吐出部材２０と電気的に接続され、中継基板４０の他端部は、フレキシブル基板５０と電気的に接続されている。中継基板４０は、フレキシブル基板５０によって伝達された信号を吐出部材２０へ中継する機能を有する。中継基板４０は、吐出部材２０の第１面２０ａからの高さがサポート基板３０よりも低い。これにより、サポート基板３０上に液体供給部材を設置する際に、中継基板４０と液体供給部材とが干渉する可能性を低減することができることから、液体供給部材のレイアウトの自由度を向上することができる。

【0050】

フレキシブル基板５０は、可撓性を有する配線基板であり、外部から送られた信号を中継基板４０に伝達する。フレキシブル基板５０の一端部は、中継基板４０と電気的に接続され、フレキシブル基板５０の他端部は、サポート基板３０よりも上方に引き出されており、不図示の配線基板と電気的に接続されている。

【0051】

駆動ＩＣ６０は、フレキシブル基板５０に搭載されている。駆動ＩＣ６０は、制御部１４（図１参照）から送られた駆動信号に基づいて、吐出部材２０における各変位素子２３を駆動させる。これにより、駆動ＩＣ６０は、液体吐出ヘッド８の駆動を制御することができる。

【0052】

なお、図３は、液体吐出ヘッド８の構成の一例を示すものであり、図３に示した部材以外の部材をさらに含んでもよい。

【0053】

＜吐出部材およびサポート基板の構成＞
次に、図４を参照して実施形態に係る吐出部材２０およびサポート基板３０の構成について説明する。図４は、実施形態に係る吐出部材２０およびサポート基板３０の側断面
を示す模式図である。

【0054】

図４に示すように、吐出部材２０は、複数の加圧室２１と、複数の吐出孔２２、複数の変位素子２３と、複数の端子２４とを有している。

【0055】

複数の加圧室２１は、サポート基板３０における複数の流路３１にそれぞれ繋がっている。複数の吐出孔２２は、複数の加圧室２１にそれぞれ繋がっている。複数の変位素子２３は、吐出部材２０の第１面２０ａ上であって、複数の加圧室２１にそれぞれ対応する複数の位置に位置している。

【0056】

複数の端子２４は、吐出部材２０の第１面２０ａ上であって、サポート基板３０を挟む位置に位置している。複数の端子２４は、不図示の電極および配線を介して複数の変位素子２３それぞれに電気的に接続されている。かかる複数の端子２４には、フレキシブル基板５０における複数の信号線がそれぞれ電気的に接続される。そして、フレキシブル基板５０によって伝達される信号が端子２４から変位素子２３に入力されると、変位素子２３が変位する。

【0057】

サポート基板３０は、吐出部材２０の第１面２０ａ上に位置している。サポート基板３０は、下面に複数の変位素子２３をそれぞれ収容するための複数の空間を有している。サポート基板３０は、内部に複数の流路３１を有している。複数の流路３１は、複数の加圧室２１にそれぞれ繋がっている。複数の流路３１は、サポート基板３０の上面に開口している。また、サポート基板３０の上面には、不図示の液体供給部材が位置している。複数の流路３１は、液体供給部材に繋がっている。

【0058】

そして、液体供給部材から流路３１を介して吐出部材２０の内部に液体が供給されるとともに、対応する変位素子２３が変位することにより、加圧室２１が押圧され、吐出孔２２から液体が吐出される。すなわち、複数の変位素子２３は、複数の吐出孔２２から液体を吐出させる複数の素子として機能する。

【0059】

図４に示すように、吐出部材２０は、ノズルプレート２０Ａおよびアクチュエータプレート２０Ｂが積層された積層構造を有している。ノズルプレート２０Ａには、複数の吐出孔２２が設けられている。アクチュエータプレート２０Ｂには、複数の加圧室２１、複数の変位素子２３および複数の端子２４が設けられている。ノズルプレート２０Ａおよびアクチュエータプレート２０Ｂが位置合わせされて積層されることにより、複数の加圧室２１と複数の吐出孔２２とが互いに連通して吐出部材２０が構成される。

【0060】

＜吐出部材、中継基板およびフレキシブル基板の接続態様＞
次に、図５および図６を参照して、吐出部材２０、中継基板４０およびフレキシブル基板５０の接続態様について説明する。図５は、実施形態に係る吐出部材２０、中継基板４０およびフレキシブル基板５０の構成を示す側面模式図である。図６は、実施形態に係る中継基板４０とフレキシブル基板５０との接続部の構成の一例を示す平面模式図である。図６においては、中継基板４０の下面（つまり、吐出部材２０へ向けられる面）が示されている。

【0061】

図５に示すように、吐出部材２０の第１面２０ａ上には複数の端子２４（図４参照）が位置しており、フレキシブル基板５０の表面には複数の端子２４に対応する複数の信号線５１（図６参照）が位置している。中継基板４０の一端部は、吐出部材２０の複数の端子２４に接続され、中継基板４０の他端部は、フレキシブル基板５０の複数の信号線５１に接続されている。すなわち、中継基板４０の一端部には複数の第１パッド４１（図６参照）が形成されており、これら複数の第１パッド４１と吐出部材２０の複数の端子２４とが導電性接合材４０１によって接合されている。また、中継基板４０の他端部には複数の第２パッド４２（図６参照）が形成されており、これら複数の第２パッド４２とフレキシブル基板５０の複数の信号線５１とが導電性接合材４０２によって接合されている。複数の第１パッド４１と複数の第２パッド４２とは、複数の配線４３によってそれぞれ接続されている。導電性接合材４０１、４０２としては、たとえば、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）を用いることができる。

【0062】

図６に示すように、中継基板４０において、複数の第２パッド４２の各々の面積は、複数の第１パッド４１の各々の面積よりも大きい。このように、フレキシブル基板５０の複数の信号線５１と接合される複数の第２パッド４２の各々の面積を大きくすることにより、フレキシブル基板５０と中継基板４０との接続不良を抑制することができる。すなわち、フレキシブル基板５０を中継基板４０に接続する際には、フレキシブル基板５０の屈曲に伴い第２パッド４２からの信号線５１へ機械的負荷がかかるが、第２パッド４２の面積を大きくすることで、信号線５１への機械的負荷を低減させることができる。また、フレキシブル基板５０を中継基板４０に接続する際には、加熱により導電性接合材４０２を溶融するため、フレキシブル基板５０の熱膨張が生じ、第２パッド４２からの信号線５１の位置ずれが生じ易い。かかる場合であっても、第２パッド４２の面積を大きくすることにより、信号線５１の位置ずれが生じていても、第２パッド４２と信号線５１との電気的な接続を確保することができる。フレキシブル基板５０と中継基板４０との接続不良を抑制することができることから、中継基板４０によってフレキシブル基板５０と吐出部材２０とを安定的に接続することができる。その結果、実施形態に係る液体吐出ヘッド８によれば、吐出部材２０とフレキシブル基板５０との間の接続信頼性を向上することができる。なお、第１パッド４１および第２パッド４２の面積とは、中継基板４０を平面視した平面視面積である。

【0063】

また、複数の第２パッド４２は、中継基板４０の吐出部材２０側の一端部から他端部に向かう方向（以下「第１方向」と呼ぶ。）に沿って並ぶ複数（ここでは、２つ）の領域４２１に、第１方向と交差する第２方向において互いに隣接しないように位置している。これにより、第２パッド４２どうしが干渉しない範囲で第２方向に沿った第２パッド４２のサイズを拡大させることができることから、第２パッド４２の面積をより大きくすることができる。

【0064】

また、図５および図６に示すように、複数の第１パッド４１、複数の第２パッド４２および複数の配線４３は、中継基板４０の吐出部材２０へ向けられる下面に位置している。このように、複数の第１パッド４１、複数の第２パッド４２および複数の配線４３が同一面である中継基板４０の下面に位置することにより、複数の配線４３の長さを最小限とすることができ、中継基板４０における電気抵抗を低減することができる。

【0065】

なお、図６では、複数の第２パッド４２を互いに隣接しないように位置させて第２パッド４２の面積を大きくする場合を例に示したが、中継基板４０において第２パッド４２の面積を大きくするための構造は、これに限定されない。例えば、図７に示すように、中継基板４０上で複数の配線４３のピッチ変換を行うことで第２パッド４２の面積を大きくしてもよい。図７は、実施形態に係る中継基板４０とフレキシブル基板５０の接続部の構成の他の一例を示す平面模式図である。図７に示す複数の配線４３は、中継基板４０上でピッチ変換されており、複数の第１パッド４１側では配線４３間のピッチ（間隔）が小さいが複数の第２パッド４２側ではピッチ（間隔）が大きくなっている。これにより、第２パッド４２どうしが干渉しない範囲で第２方向に沿った第２パッド４２のサイズを拡大させることができることから、第２パッド４２の面積をより大きくすることができる。

【0066】

＜液体吐出ヘッドの製造方法＞
次に、実施形態に係る液体吐出ヘッド８の製造方法について説明する。まず、吐出部材２０の第１面２０ａ上にサポート基板３０を設置する。つづいて、ノズルプレート２０Ａおよびアクチュエータプレート２０Ｂを位置合わせして積層することにより、吐出部材２０の積層構造を作成する。つづいて、中継基板４０の複数の第１パッド４１と吐出部材２０の複数の端子２４とを導電性接合材４０１によって接合することにより、中継基板４０と吐出部材２０とを電気的に接続する。つづいて、中継基板４０の複数の第２パッド４２とフレキシブル基板５０の複数の信号線５１とを導電性接合材４０２によって接合することにより、中継基板４０とフレキシブル基板５０とを電気的に接続する。その後、サポート基板３０上に液体供給部材を設置し、吐出部材２０等の部材（および必要に応じてその他の部材）を筐体に収容する。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッド８が得られる。

【0067】

＜各種変形例＞
図８は、変形例１に係る吐出部材２０、中継基板４０およびフレキシブル基板５０の構成を示す側面模式図である。図８に示すフレキシブル基板５０は、駆動ＩＣ６０を搭載しておらず、駆動ＩＣ６０は、中継基板４０の下面（つまり、吐出部材２０へ向けられる面）に位置している。このように、駆動ＩＣ６０を中継基板４０の下面に位置させることにより、駆動ＩＣ６０と吐出部材２０との間の配線長を短くすることができることから、駆動ＩＣ６０と吐出部材２０との間の抵抗損失を低減することができる。また、駆動ＩＣ６０と吐出部材２０との間の断線の可能性を低減することができることから、駆動ＩＣ６０と吐出部材２０との接続信頼性を向上することもできる。

【0068】

なお、図８において、中継基板４０の駆動ＩＣ６０とは反対側の上面に放熱部材を設けてもよい。これにより、駆動ＩＣ６０の放熱性を向上することができる。放熱部材としては、放熱フィン、ペルチェ素子などを用いてもよい。また、駆動ＩＣ６０を保護カバーによって覆ってもよい。これにより、吐出部材２０から吐出された液体が駆動ＩＣ６０に付着することを抑制することができる。

【0069】

図９は、変形例２に係る吐出部材２０、中継基板４０およびフレキシブル基板５０の構成を示す側面模式図である。図９に示す中継基板４０において、複数の第１パッド４１は、中継基板４０の吐出部材２０へ向けられる下面に位置している。また、複数の第２パッド４２は、中継基板の上面に位置している。また、複数の配線４３は、中継基板４０の側面を介して中継基板４０の上面および下面に引き回されて位置している。このように、複数の第１パッド４１および複数の第２パッド４２が中継基板４０の下面および上面に位置することにより、中継基板４０の異なる面において吐出部材２０とフレキシブル基板５０とを電気的に接続することができる。これにより、中継基板４０の吐出部材２０側の一端部から他端部までの幅を小さくした場合であっても、吐出部材２０とフレキシブル基板５０との干渉が回避されることから、液体吐出ヘッド８の小型化を促進することができる。

【0070】

なお、図９において、複数の配線４３は、中継基板４０の下面および上面を貫通して位置してもよい。これにより、複数の配線４３の長さを短くすることができ、中継基板４０における電気抵抗を低減することができる。

【0071】

図１０は、変形例３に係る吐出部材２０、中継基板４０およびフレキシブル基板５０の構成を示す側面模式図である。変形例３は、中継基板４０の構造が変形例２とは異なる。図１０に示す中継基板４０において、複数の第２パッド４２は、複数の第１パッド４１と平面視で重なる位置に位置している。これにより、中継基板４０の吐出部材２０側の一端部から他端部までの幅を最小限とすることができ、液体吐出ヘッド８の小型化をより促進することができる。

【0072】

図１１は、変形例４に係る吐出部材２０、中継基板４０およびフレキシブル基板５０の構成を示す側面模式図である。図１１に示すフレキシブル基板５０は、駆動ＩＣ６０を搭載しておらず、駆動ＩＣ６０は、中継基板４０の上面（つまり、吐出部材２０へ向けられる面とは反対側の面）に位置している。このように、駆動ＩＣ６０を中継基板４０の上面に位置させることにより、吐出部材２０から吐出される液体から駆動ＩＣ６０を保護することができる。

【0073】

図１２は、変形例５に係る液体吐出ヘッド８の内部構成を示す側面模式図である。図１２に示す液体吐出ヘッド８は、中継基板４０の構造が図３に示す液体吐出ヘッド８と異なる。図１２に示すように、中継基板４０とサポート基板３０とが吐出部材２０上に位置しており、中継基板４０は、吐出部材２０の第１面２０ａからの高さがサポート基板３０よりも高い。言い換えると、中継基板４０の厚さがサポート基板３０の厚さよりも厚い。このように中継基板４０の厚さを厚くすることにより、中継基板４０の強度を向上させることができる。また、サポート基板３０上に液体供給部材を設置する際に、液体供給部材からサポート基板３０に付与される負荷を緩和する緩衝材として中継基板４０を利用することができる。

【0074】

図１３は、変形例６に係る液体吐出ヘッド８の内部構成を示す側面模式図である。図１３に示す液体吐出ヘッド８は、中継基板４０（図６参照）とサポート基板３０とが一体化されている点が図３に示す液体吐出ヘッド８と異なる。言い換えると、中継基板４０とサポート基板３０とを同じ部材によって形成してもよい。変形例６にかかる液体吐出ヘッド８の例では、中継基板４０の機能を備えたサポート基板３０が、吐出部材２０上に位置している。このように中継基板４０とサポート基板３０とを一体化させることにより、中継基板４０とサポート基板３０との間の隙間が無くなり、液体吐出ヘッド８の小型化を促進することができる。

【0075】

図１４は、変形例７に係る液体吐出ヘッド８の内部構成を示す側面模式図である。図１４に示す液体吐出ヘッド８は、駆動ＩＣ６０がサポート基板３０の下面（つまり、吐出部材２０へ向けられる面）に位置している点が図１３に示す液体吐出ヘッド８と異なる。このように、駆動ＩＣ６０をサポート基板３０の下面に位置させることにより、駆動ＩＣ６０と吐出部材２０との間の配線長を短くすることができることから、駆動ＩＣ６０と吐出部材２０との間の抵抗損失を低減することができる。また、駆動ＩＣ６０と吐出部材２０との間の断線の可能性を低減することができることから、駆動ＩＣ６０と吐出部材２０との接続信頼性を向上することもできる。

【0076】

なお、図１４において、駆動ＩＣ６０は、サポート基板３０の上面（つまり、吐出部材２０へ向けられる面とは反対側の面）に位置してもよい。このように、駆動ＩＣ６０をサポート基板３０の上面に位置させることにより、吐出部材２０から吐出される液体から駆動ＩＣ６０を保護することができる。

【0077】

また、図１４において、駆動ＩＣ６０は、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Low-Temperature Poly Silicon）膜で形成されてもよい。これにより、駆動ＩＣ６０を小型化することができる。

【0078】

＜その他の変形例＞
上述の実施形態では、中継基板４０が吐出部材２０の第１面２０ａ上のサポート基板３０を挟む２つの位置それぞれに位置する例について示したが、中継基板４０の配置位置はこれに限定されない。例えば、中継基板４０は、図１５に示すように、吐出部材２０の第１面２０ａ上のサポート基板３０を囲む位置に位置してもよい。すなわち、中継基板４０の形状は、吐出部材２０の第１面２０ａ上のサポート基板３０を囲む矩形枠形状であってもよい。これにより、中継基板４０の強度を向上させることができる。なお、図１５は、中継基板４０の配置位置の一例を示す平面模式図である。図１５においては、吐出部材２０、サポート基板３０および中継基板４０を第１面２０ａ側から見た状態が示されている。

【0079】

以上のように、実施形態に係る液体吐出ヘッド（例えば、液体吐出ヘッド８）は、吐出部材（例えば、吐出部材２０）と、フレキシブル基板（例えば、フレキシブル基板５０）と、中継基板（例えば、中継基板４０）とを備える。吐出部材は、液体を吐出する複数のノズル（例えば、吐出孔２２）と、複数のノズルから液体を吐出させる複数の素子（例えば、変位素子２３）と、複数の素子それぞれに電気的に接続された複数の端子（例えば、端子２４）とを有する。フレキシブル基板は、複数の端子に対応する複数の信号線（例えば、信号線５１）を有する。中継基板は、吐出部材とフレキシブル基板とを電気的に接続する。中継基板は、複数の第１パッド（例えば、第１パッド４１）と、複数の第２パッド（例えば、第２パッド４２）と、複数の配線（例えば、配線４３）とを有する。複数の第１パッドは、吐出部材の複数の端子に接合される。複数の第２パッドは、フレキシブル基板の複数の信号線に接合される。複数の配線は、複数の第１パッドと複数の第２パッドとを接続する。複数の第２パッドの各々の面積は、複数の第１パッドの各々の面積よりも大きい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、吐出部材とフレキシブル基板との間の接続信頼性を向上することができる。

【0080】

また、複数の第２パッドは、中継基板の吐出部材側の一端部から他端部に向かう第１方向に沿って並ぶ複数の領域（例えば、領域４２１）に、第１方向と交差する第２方向において互いに隣接しないように位置してもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、第２パッドの面積をより大きくすることができる。

【0081】

また、中継基板は、複数の第１パッドに接続される一端よりも複数の第２パッドに接続される他端において配線間の間隔が大きい複数の配線を有してもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、第２パッドの面積をより大きくすることができる。

【0082】

また、中継基板は、吐出部材へ向けられる第１面（例えば、下面）と、第１面の反対側に位置する第２面（例えば、上面）とを有してもよい。複数の第１パッド、複数の第２パッドおよび複数の配線は、第１面に位置してもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、複数の配線の長さを最小限とすることができ、中継基板における電気抵抗を低減することができる。

【0083】

また、液体吐出ヘッドは、吐出部材の駆動を制御する駆動ＩＣ（例えば、駆動ＩＣ６０）をさらに備えてもよい。駆動ＩＣは、第１面に位置してもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、駆動ＩＣと吐出部材との間の抵抗損失を低減することができる。また、駆動ＩＣと吐出部材との接続信頼性を向上することもできる。

【0084】

また、中継基板は、吐出部材へ向けられる第１面と、第１面の反対側に位置する第２面と、第１面と第２面とに繋がる側面とを有してもよい。複数の第１パッドは、第１面に位置してもよい。複数の第２パッドは、第２面に位置してもよい。複数の配線は、側面を介して第１面および第２面に引き回されて位置してもよく、若しくは、第１面および第２面を貫通して位置してもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、中継基板の吐出部材側の一端部から他端部までの幅を小さくした場合であっても、吐出部材とフレキシブル基板との干渉が回避されることから、液体吐出ヘッドの小型化を促進することができる。

【0085】

また、複数の第２パッドは、複数の第１パッドと平面視で重なる位置に位置してもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、中継基板の吐出部材側の一端部から他端部までの幅を最小限とすることができ、液体吐出ヘッドの小型化をより促進することができる。

【0086】

また、液体吐出ヘッドは、吐出部材の駆動を制御する駆動ＩＣ（例えば、駆動ＩＣ６０）をさらに備えてもよい。駆動ＩＣは、第２面に位置してもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、吐出部材から吐出される液体から駆動ＩＣを保護することができる。

【0087】

また、液体吐出ヘッドは、吐出部材の上に位置し、内部に吐出部材に供給される液体が流れる流路（例えば、流路３１）を有するサポート基板（例えば、サポート基板３０）をさらに備えてもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、サポート基板によって吐出部材を補強しつつ、吐出部材に液体を供給することができる。

【0088】

また、中継基板は、吐出部材の上に位置してもよい。そして、中継基板は、吐出部材からの高さがサポート基板よりも低くてもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、サポート基板上に液体供給部材を設置する際に、中継基板と液体供給部材とが干渉する可能性を低減することができることから、液体供給部材のレイアウトの自由度を向上することができる。

【0089】

また、中継基板は、吐出部材の上に位置してもよい。そして、中継基板は、吐出部材からの高さがサポート基板よりも高くてもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、中継基板の強度を向上させることができる。また、サポート基板上に液体供給部材を設置する際に、液体供給部材からサポート基板に付与される負荷を緩和する緩衝材として中継基板を利用することができる。

【0090】

また、中継基板とサポート基板とは、一体化されていてもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、中継基板とサポート基板との間の隙間が無くなり、液体吐出ヘッドの小型化を促進することができる。

【0091】

また、サポート基板は、吐出部材へ向けられる第１面（例えば、下面）と、第１面の反対側に位置する第２面（例えば、上面）とを有してもよい。液体吐出ヘッドは、吐出部材の駆動を制御する駆動ＩＣをさらに備えてもよい。駆動ＩＣは、第１面または第２面に位置してもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、駆動ＩＣと吐出部材との間の抵抗損失を低減することができる。また、駆動ＩＣと吐出部材との接続信頼性を向上することもできる。また、吐出部材から吐出される液体から駆動ＩＣを保護することができる。

【0092】

また、駆動ＩＣは、低温ポリシリコン膜で形成されてもよい。これにより、実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、駆動ＩＣを小型化することができる。

【0093】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0094】

１ プリンタ
８ 液体吐出ヘッド
１４ 制御部
２０ 吐出部材
２１ 加圧室
２２ 吐出孔
２３ 変位素子
２４ 端子
３０ サポート基板
３１ 流路
４０ 中継基板
４１ 第１パッド
４２ 第２パッド
４３ 配線
５０ フレキシブル基板
５１ 信号線
６０ 駆動ＩＣ
４２１ 領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】