JP2006111025A - フレキシブル配線基板の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル配線基板の端子ランドとインクジェットヘッドのヘッド端子との接続構造を工夫して、端子ランドやヘッド端子の配置密度を上げ、しかも短絡を防止する。
【解決手段】インクジェットヘッド１０の表面上に、列をなして略帯状の複数の表面電極３９が設けられ、各ヘッド端子４５が、表面電極３９の１つの列方向において交互に、表面電極３９の長手方向の一端寄り、他端寄りに位置して千鳥状に配列されている。フレキシブル配線基板には、ヘッド端子４５と接続される複数の端子ランド６０と、そのそれぞれに独立して接続される導線が、端子ランド６０の間を縫うようにして形成されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、インクジェット記録装置におけるインクジェットヘッドのフレキシブル配線基板の接続構造に関する。

従来のインクジェット記録装置では、カラー印刷等を行うために、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクカートリッジが利用されている。これらインクカートリッジを収容保持するヘッドホルダには、各色のインクの噴射を行うための４つのインクジェットヘッドや、それらを駆動するための回路基板等が設けられ、これらインクジェットヘッドと回路基板とはフレキシブル配線基板を介して接続されており、ヘッドユニットとして構成されている。そして、インクカートリッジからインクがインクジェットヘッドに供給され、噴射ノズルからインクが噴射され記録が行われている。

近年の記録品質の向上にともなって、噴射ノズルの配置密度がますます高密度化され、それに合わせてインクジェットヘッドの各ヘッド端子や、これら各ヘッド端子と接続されるフレキシブル配線基板の各端子ランドの配置も高密度化されている。このため、例えば半田等の導電性のろう材で各ヘッド端子と各端子ランドとを接合する場合、隣接する半田間で半田ブリッジが形成されないように、限られた配置面積内で個々の端子ランド間に十分な距離を確保するために、例えば特許文献１では各端子ランドを千鳥状に配置している。そして、特許文献２のように、各端子ランド上に半田を薄く形成し、その端子ランド上にヘッド端子を重ねた状態で半田を加熱して溶融し、各端子ランドと各ヘッド端子との接合を行っている。

特開平７−５０４９８号公報 特開平９−４６０３１号公報

しかしながら、噴射ノズルをより一層高密度に配置するためには、フレキシブル配線基板の端子ランドをより一層高密度に配置しなければならず、そのためには、端子ランドの形状、配置間隔を精度よく形成し、さらにその上に半田の厚さおよび形状を精度よく形成し、ヘッド端子を精度よく位置合わせしなければならず、それでも隣接する端子ランド間が半田ブリッジで短絡する可能性が大きく、製造の歩留まりが悪い問題があった。特に、高密度に配置するために、端子ランドを千鳥状に配置し、その端子ランド間にそれぞれの端子ランドに接続するための導線を配置したものでは、さらに導電部材の間隔が狭くなり、高い精度が要求され、製造コストが高くなっていた。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、フレキシブル配線基板の各端子ランドと各ヘッド端子との接続構造を工夫することで、各端子ランドや各ヘッド端子の配置密度を上げ、しかも短絡を防止することのできるインクジェットヘッドのフレキシブル配線基板の接続構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、インクジェットヘッドに設けられた複数のチャンネルのそれぞれにインクを噴射するための駆動電圧を印加する複数のヘッド端子に対するフレキシブル配線基板の接続構造であって、前記インクジェットヘッドの表面上に、列をなして複数の表面電極が設けられ、各表面電極はそれぞれ略帯状に形成され、前記各ヘッド端子が、前記表面電極の１つの列方向において交互に、前記表面電極の長手方向の一端寄り、他端寄りに位置して千鳥状に配列され、前記フレキシブル配線基板は、可撓性を有する帯状の絶縁体と、前記インクジェットヘッドの前記複数のヘッド端子のそれぞれに対応して、前記絶縁体上に列設された複数の端子ランドと、前記絶縁体上に前記複数の端子ランドのそれぞれに独立に接続され、他の列の前記端子ランドの間を縫うようにして配線された複数の導線とを備え、前記端子ランドと前記ヘッド端子とが電気的に接続されている。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記各ヘッド端子は、前記表面電極の長手方向にその表面電極よりも短く、前記表面電極の幅方向にその表面電極よりも広い。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記表面電極は、隣の列の表面電極と千鳥状に配列され、それぞれの前記表面電極の列において前記ヘッド端子が千鳥状に配列されている。

請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかに記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記端子ランドと前記ヘッド端子とは、導電性ろう材を加熱溶融することによって電気的に接続され、そのろう材は、前記端子ランドと前記ヘッド端子との間から前記表面電極上に流れ出すことができる。

請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記フレキシブル配線基板の絶縁体は、その一方の面上に前記配線及び前記端子ランドが形成され、前記端子ランドを前記ヘッド端子に対し露出させる貫通孔が形成されている。

請求項６に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記フレキシブル配線基板は、前記絶縁体に形成された前記配線及び前記端子ランドを覆って絶縁薄膜が形成され、その絶縁薄膜に前記端子ランドを前記ヘッド端子に対し露出させる露出孔が形成されている。

請求項７に係る発明は、請求項５または６に記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記端子ランドが露出する面積は、前記ヘッド端子の面積よりも小さい。

請求項８に係る発明は、請求項１から７のいずれかに記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記表面電極は、前記複数のチャンネルに対応して列をなして設けられた駆動電極と接続されている。

請求項９に係る発明は、請求項５に記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記インクジェットヘッドは表面上に、接地電極に接続された表面電極がさらに設けられている。

請求項１０に係る発明は、請求項８に記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記表面電極は、前記駆動電極とスルーホールを介して接続されている。

請求項１１に係る発明は、請求項９に記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記表面電極は、前記接地電極とスルーホールを介して接続されている。

請求項１２に係る発明は、請求項１０または１１に記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記スルーホールは前記表面電極の中央に接続されている。

請求項１３に係る発明は、請求項９または１１に記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記インクジェットヘッドは、前記駆動電極が配設された圧電シートと前記接地電極が配設された圧電シートとが重ね接合された圧電アクチュエータを備えている。

請求項１に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、インクジェットヘッドの表面上に、列をなして略帯状の複数の表面電極が設けられ、各ヘッド端子が、その表面電極の１つの列方向において交互に、表面電極の長手方向の一端寄り、他端寄りに位置して千鳥状に配列され、さらにフレキシブル配線基板において、各ヘッド端子のそれぞれに接続する複数の端子ランドにそれぞれ独立に接続された複数の導線が他の列の端子ランドの間を縫うようにして配線されているから、ヘッド端子を高密度に多数配置することができる。

請求項２に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、各ヘッド端子が表面電極の長手方向にその表面電極よりも短く、表面電極の幅方向にその表面電極よりも広く形成されており、フレキシブル配線基板の端子ランドと電気的に接続される。

請求項３に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、表面電極が、隣の列の表面電極と千鳥状に配列され、それぞれの表面電極の列においてヘッド端子が千鳥状に配列されているから、ヘッド端子を高密度に多数配置することができる。

請求項４に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、端子ランドとヘッド端子とを、導電性ろう材を加熱溶融することによって電気的に接続することができる。そのとき、余剰分のろう材は、端子ランドとヘッド端子との間から表面電極上に逃がすことができ、余剰分のろう材によって、隣り合うヘッド端子間の短絡を防止することができる。

請求項５に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、フレキシブル配線基板の絶縁体に、その一方の面上に配線及び端子ランドが形成され、端子ランドをヘッド端子に対し露出させる貫通孔が形成されているので、絶縁体によって導線、端子ランドをヘッド端子から隔離することができ、隣り合う導線や端子ランドが短絡することがない。従って、ヘッド端子や端子ランドを高密度に配置してもその配置の公差精度を下げることができ、また、フレキシブル配線基板として片面基板を使用することが可能となり、生産工程の簡易化や生産コストの削減を図ることができる。

請求項６に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、フレキシブル配線基板には、絶縁体に形成された配線及び端子ランドを覆って絶縁薄膜が形成され、その絶縁薄膜に端子ランドをヘッド端子に対し露出させる露出孔が形成されているので、絶縁体によって導線、端子ランドをヘッド端子から隔離することができ、隣り合う導線や端子ランドが短絡することがない。従って、ヘッド端子や端子ランドを高密度に配置してもその配置の公差精度を下げることができ、また、フレキシブル配線基板として片面基板を使用することが可能となり、生産工程の簡易化や生産コストの削減を図ることができる。

請求項７に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、端子ランドが露出する面積が、ヘッド端子の面積よりも小さいことで、請求項５または６の構成を良好に実現することができる。

請求項８に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、表面電極が、複数のチャンネルに対応して列をなして設けられた駆動電極と接続されている。請求項９に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、インクジェットヘッドの表面上に、接地電極に接続された表面電極がさらに設けられている。請求項１０に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、駆動電極と接続されている表面電極が、駆動電極とスルーホールを介して接続されている。請求項１１に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、接地電極に接続されている表面電極は、接地電極とスルーホールを介して接続されている。請求項１２に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、各スルーホールが各表面電極の中央に接続されている。そして請求項１３に係る発明のフレキシブル配線基板の接続構造は、インクジェットヘッドが、駆動電極が配設された圧電シートと接地電極が配設された圧電シートとが重ね接合された圧電アクチュエータを備えていることで、請求項１などに記載の構成を良好に実現することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、インクジェットヘッド１０、フレキシブル配線基板１３およびドライバ回路基板５０の接続状態を示す平面図である。図２は、インクジェットヘッド１０、フレキシブル配線基板１３およびドライバ回路基板５０の平面図である。図３は、インクジェットヘッド１０の一部を拡大した斜視図である。

図１に示すように、インクジェットヘッド１０には帯状のフレキシブル配線基板１３の一端が接続されており、その他端には、インクジェットヘッド１０に印加する駆動電圧を制御するためのドライバＩＣ５１を搭載したドライバ回路基板５０が接続されている。

図２に示すように、インクジェットヘッド１０は、平面視、略長方形をなし、フレキシブル配線基板１３は、一端においてインクジェットヘッド１０のほぼ長辺方向に対応する幅を有し、その上面を覆うように接続される。そして、フレキシブル配線基板１３は、他端側においてその帯幅を拡張し、その帯幅方向に沿ってドライバ回路基板５０と接続するための端子５３が列設されている。略矩形のドライバ回路基板５０は、その端子５３との接続側と反対側の縁端に設けられたコネクタ５２から、インクジェット記録装置の制御回路（図示外）に接続されている。

図３に示すように、インクジェットヘッド１０は、略長方形の金属プレート等が積層されたキャビティユニット１１と、圧電アクチュエータ１２とから構成されている。

キャビティユニット１１を構成する９枚の積層プレートの最下層（図中−Ｚ方向側）に配置される合成樹脂製のプレート１１ａには、複数の噴射ノズル（図示外）が、そのプレート１１ａの長手方向（図中Ｙ軸方向）に沿って４列穿設され、対となる２列ずつがそれぞれ千鳥状配置となっている。最上層の金属プレート１１ｂには、各噴射ノズルに対応する複数のチャンネル２３が、各噴射ノズルと同様にプレート１１ｃの長手方向に千鳥状に列設されており、連通路２５を介して各噴射ノズルに接続されている。これらのチャンネル２３は、連通路２５の位置からプレート１１ｂの短手方向に、それぞれ所定距離延設されている。また、プレート１１ａ，１１ｂ間に積層された金属プレートには、その長手方向に沿って、チャンネル２３の各列に対応してマニホールド（図示外）がそれぞれ延設されており、各マニホールドは、それぞれが対応する列の各チャンネル２３にインクを供給するため、インク通路３０を介してそれら各チャンネル２３の前記連通路２５と対極となる位置に接続されている。そして、各マニホールドは、キャビティユニット１１の長手方向の一端に開口されたインク供給孔３１にそれぞれ接続されており、このインク供給孔３１を介して内部にインクが導入される。さらに、各インク供給孔３１を覆ってフィルタ３２が張設されている。

圧電アクチュエータ１２は、前記各チャンネル２３のそれぞれに対応する複数の駆動電極（図示外）が配設された圧電シート１２ａと、スルーホール４１の周囲を除きほぼ全面に接地電極（図示外）が配設された圧電シート１２ｂとが交互に重ね接合されており、各駆動電極はスルーホール４１を介し、最上層の圧電シート１２ｃの表面上に設けられた、それぞれ対応する表面電極３９に接続され、また、接地電極はスルーホール４２を介し、圧電シート１２ｃ上の表面電極４０に接続されている。各表面電極３９，４０は、前記チャンネル２３と同様に、圧電シート１２ａの長手方向に沿って４列、設けられ、対となる２列がそれぞれ千鳥状となるように列設されている。

次に、図４〜図６を参照して、インクジェットヘッド１０とフレキシブル配線基板１３との接続部分の構造について説明する。図４は、図２におけるＡ部付近を拡大した圧電シート１２ｃ上の表面電極３９の平面図である。図５は、図２におけるＢ部付近を拡大したフレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０の平面図である。図６は、フレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。

図４に示すように、インクジェットヘッド１０の圧電アクチュエータ１２の最上層の圧電シート１２ｃ上に列設された表面電極３９は、前述したように、圧電シート１２ｃの長手方向における４列の表面電極３９のうち２列（図３におけるＹ軸方向の２列）が対となって、それぞれ千鳥状に配列されている（図中右手側が、図１に示すドライバ回路基板５０側である）。各表面電極３９は略帯状であり、その大きさは、表面電極３９の略中央位置に設けられているスルーホール４１を介して接続される圧電シート１２ａ（図３参照）に設けられた、それぞれが対応する駆動電極（図示外）とほぼ同じである。また、各表面電極３９上には、フレキシブル配線基板１３の対応する電極（後述する端子ランド６０）のそれぞれの位置にあわせて略矩形のヘッド端子４５がそれぞれ設けられている。このヘッド端子４５は、表面電極３９の幅方向に広く、長さ方向に短く構成され、表面電極３９の１つの列（図中Ｙ軸方向の１列）において、交互に、長手方向の一端寄りまたは他端寄りに、すなわち千鳥状に配置されている。

フレキシブル配線基板１３は、帯状のポリイミドフィルムからなる絶縁体１３ａの一方の面上に銅箔を固定し、エッチング等によって配線パターンを設けた基板である（図２参照）。前述したように、その絶縁体１３ａの一方の端部には、前記各ヘッド端子４５に対応する位置に、端子ランド６０がそれぞれ設けられている。図５に示すように、各端子ランド６０は、前記配線パターンを形成する個々の独立した導線６１の端部にそれぞれ設けられており、これら端子ランド６０の配置位置の間を縫うようにして、他の端子ランド６０に接続される導線６１が配設されている（図中右手側が、図１に示すドライバ回路基板５０側である）。そして、各導線６１の前記端子ランド６０が接続された側と反対側の端部は、絶縁体１３ａの他方の端部にて、その帯幅方向に列設された端子５３のそれぞれと接続されている。

図６に示すように、フレキシブル配線基板１３の絶縁体１３ａは、その一方の面（図中＋Ｚ方向側の面）上に端子ランド６０が配設されており、他方の面側から、例えばレーザ加工、プラズマエッチング加工、電解エッチング加工等の公知の加工法によって貫通孔６２が穿設されている。この貫通孔６２を介して、端子ランド６０は、フレキシブル配線基板１３の他方の面側（図中−Ｚ方向側）に露出されている。また、この貫通孔６２は、端子ランド６０の露出部分（図５において貫通孔６２を示す破線で囲う部分）の大きさが端子ランド６０の外周よりも一回り小さくなるように穿設される。さらに、その露出部分の面積は、インクジェットヘッド１０のヘッド端子４５の面積よりも小さく構成されている。

次に、図７〜図９を参照して、上記構造のインクジェットヘッド１０とフレキシブル配線基板１３との接続方法の実施の形態について説明する。各図は、フレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。

前述したように、インクジェットヘッド１０接続されるフレキシブル配線基板１３には、絶縁体１３ａの一方の面上に固定された銅箔にエッチング等の処理を施して、図２に示す、複数の端子ランド６０、そのそれぞれに独立して接続される導線６１および端子５３からなる配線パターンが形成され（配線工程）、各端子ランド６０を、絶縁体１３ａの他方の面側に露出させるための貫通孔６２が形成される（穿孔工程）。

次いで、図７に示すように、印刷等の公知の方法によって、フレキシブル配線基板１３の他方の面側（図中−Ｚ方向側）から導電性ろう材、例えば半田６３を印刷して、貫通孔６２から露出させた端子ランド６０上に半田６３を載置する（載置工程）。そして、図８に示すように、半田６３が載置されたフレキシブル配線基板１３に対して、赤外線やレーザ等で基板全体を加熱し、半田６３をその融点よりも高い温度で軟化させ、端子ランド６０の露出部分（図５において貫通孔６２を示す破線で囲う部分）全体を覆って広がるようになじませる。端子ランド６０と接合された半田６３をその後いったん冷却して固化させる（リフロー工程）。

次に、図９に示すように、フレキシブル配線基板１３の各端子ランド６０が、それぞれ対応するインクジェットヘッド１０のヘッド端子４５に対向するように、フレキシブル配線基板１３をインクジェットヘッド１０の上面（圧電アクチュエータ１２の圧電シート１２ｃ側の面）に位置合わせして重ね、加熱を行って半田６３を溶融させる。この加熱処理においてフレキシブル配線基板１３は、載置工程における上下の向きと逆向きにインクジェットヘッド１０に重ねられる。しかし、前記リフロー工程において半田６３は端子ランド６０と接合されるので、フレキシブル配線基板１３が、上下逆向きにされても、載置された半田６３が剥がれることはない。そして、半田６３が加熱されて溶融されると、半田６３はフレキシブル配線基板１３とインクジェットヘッド１０との重ね合わせで密着したヘッド端子４５になじみ、その表面全体に広がって、端子ランド６０とヘッド端子４５とが接合される（接続工程）。

ところで、前述したように、端子ランド６０の露出部分の面積はインクジェットヘッド１０のヘッド端子４５の面積よりも小さく構成されているので、フレキシブル配線基板１３とインクジェットヘッド１０との重ね合わせ時においてヘッド端子４５の縁部が貫通孔６２の外周に阻まれ、ヘッド端子４５と端子ランド６０との対向面同士が密接することはない。しかし、前述した貫通孔６２の開口方法によって穿設された貫通孔６２の開口面積は、フレキシブル配線基板１３の厚み方向において前記他方の面側（図９中−Ｚ方向）に向かって広がるように構成されているので、フレキシブル配線基板１３とインクジェットヘッド１０との重ね合わせ時においてヘッド端子４５が貫通孔６２内の半田６３を押し出してしまうことがある。この場合、ヘッド端子４５の周囲に漏れ出した半田６３は、ヘッド端子４５と接続された表面電極３９上に流出して広がることができるようになっている。つまり、金属同士がくっつきやすいことを利用して、この表面電極３９が、半田６３を隣り合うヘッド端子４５に向け流れ出させないための、いわゆる逃げパターンとして機能する。

尚、上記構成のフレキシブル配線基板１３では、載置工程において端子ランド６０上に載置される半田６３の量が多ければ、端子ランド６０とヘッド端子４５との対向部分から周囲に半田６３が漏れ、半田ブリッジ形成の原因となり、また、少なければ、端子ランド６０とヘッド端子４５との間隙を満たして両者の接続を図るのに必要な量が足りず、接続不良を発生する原因となる。そのため、載置される半田６３の量は、最小量としては、図１０R>０に示すように、リフロー工程が終了した時点で、半田６３の底面積が略前記端子ランド６０の露出部分で、高さがフレキシブル配線基板１３の厚み程度としたほぼ円柱容積以上であって、また、最大量としては、図１１に示すように、フレキシブル配線基板１３の厚みのまま、その厚み方向に広がり形状を有する貫通孔６２全体を埋める程度の容積であることが望ましい。

次に、図１２〜図１５を参照して、他の実施の形態のインクジェットヘッド１０とフレキシブル配線基板１３との接続方法について説明する。各図は、他の実施の形態のフレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。

図１２に示すように、他の実施の形態のフレキシブル配線基板１３では、前記実施の形態と同様に、フレキシブル配線基板１３の絶縁体１３ａの一方の面上に銅箔が接着され、エッチング等の処理によって配線パターンが形成される（配線工程）。そして、この配線パターンが形成された絶縁体１３ａの一方の面（図中−Ｚ方向側の面）側全体を絶縁体からなる、例えばフォトレジストやドライフィルムなど薄膜状のレジスト６６で覆って被覆し、絶縁体１３ａ上に形成された端子ランド６０や導線６１（図５参照）が短絡されにくいように保護する。このレジスト６６には、各端子ランド６０と対向する位置にそれぞれ穿設された露出孔６７が設けられており、前記貫通孔６２と同様に、この露出孔６７の開口面積は、端子ランド６０の外周面積よりも一回り小さくなるように設計されている（被膜工程）。尚、レジスト６６が、本発明における「絶縁体膜」である。

次に、図１３に示すように、端子ランド６０を覆うレジスト６６の露出孔６７から露出された端子ランド６０の位置に、前記同様、半田６３が印刷載置される（載置工程）。そして、図１４に示すように、フレキシブル配線基板１３全体を加熱し半田６３を軟化させ、前記同様、端子ランド６０の露出部分全体を覆って広がるようになじませる。その後いったん冷却して、半田６３を固化させる（リフロー工程）。

次いで、図１５に示すように、フレキシブル配線基板１３の端子ランド６０と、これと対応するインクジェットヘッド１０のヘッド端子４５との接合面同士を対向させた状態で、前述のように、フレキシブル配線基板１３をインクジェットヘッド１０に位置あわせして重ね、加熱処理によって溶融された半田６３で、端子ランド６０とヘッド端子４５とが接合される（接合工程）。

以上説明したように、インクジェットヘッド１０のヘッド端子４５と、フレキシブル配線基板１３の端子ランド６との接合方法には、前者の実施の形態のフレキシブル配線基板１３の絶縁体１３ａに穿設された貫通孔６２から露出させた端子ランド６０を半田６３でヘッド端子４５に接合させる方法と、後者の実施の形態のフレキシブル配線基板１３の配線パターンを覆うレジスト６６に穿設された露出孔６７から露出させた端子ランド６０を半田６３でヘッド端子４５に接合させる方法とがある。

前者の実施の形態のフレキシブル配線基板１３では、絶縁体１３ａには、その一方の面上に形成された配線パターンが有する各端子ランド６０の位置に合わせて、端子ランド６０を他方の面側に露出させるための貫通孔６２が穿設されており、この貫通孔６２を介し、各端子ランド６０と、対応する各ヘッド端子４５とが半田６３で接合される。また、絶縁体１３ａ上の各端子ランド６０の間には導線６１が配設されているが、インクジェットヘッド１０との接合面とは反対側の面に配設されることになるため、インクジェットヘッド１０におけるヘッド端子４５の配置位置が、隣り合うヘッド端子４５に対して干渉しない位置、すなわち、接合の際の半田６３の漏れによって隣り合うヘッド端子４５間に半田ブリッジが形成されにくい距離関係となる位置にあればよい。従って、互いに対向する端子ランド６０やヘッド端子４５の配設位置は、接合方向と直交する方向におけるズレの公差精度を下げて設計や生産が行われたとしても、短絡することはない。

また、後者の実施の形態のフレキシブル配線基板１３では、絶縁体１３ａの一方の面上に形成された配線パターンをレジスト６６で覆って、そのレジスト６６に穿孔された露出孔６７より、配線パターンの有する各端子ランド６０が露出されている。そして、前者の実施の形態と同様に、この露出孔６７を介し、各端子ランド６０と、対応する各ヘッド端子４５とが半田６３で接合される。各端子ランド６０の間をとおる導線６１はレジスト６６によって被覆されており、ヘッド端子４５と短絡することがなく、互いに対向する端子ランド６０やヘッド端子４５の配設位置の公差精度を下げて、設計や生産を行うことができる。

また、上記いずれの実施の形態においても、フレキシブル配線基板１３として、片面のみに配線パターンを実装した片面基板を利用することができる。さらに、端子ランド６０とヘッド端子４５とはともに千鳥状配列となっており、フレキシブル配線基板１３とインクジェットヘッド１０との接合は、その対向部分において、接合箇所がそれぞれ接近しつつも広範囲にわたって配置されることになり、接合部位にかかる外力を分散することができるので、接合強度を高くすることができる。

尚、本発明は各種の変形が可能なことは言うまでもない。例えば、載置工程において印刷載置される半田６３の量が多い場合、フレキシブル配線基板１３とインクジェットヘッド１０との接合面に所定の間隙を設けた状態で接合工程を実行すると、図１６に示すように、端子ランド６０とヘッド端子４５との間の半田６３が柱状となって両者を接続することができる。この場合、図示外の突起部を、例えば圧電シート１２ｃ上にヘッド端子４５を形成する際などにあわせて配設し、フレキシブル配線基板１３とインクジェットヘッド１０との間の距離が密接されるのを防止すればよい。

また、本実施の形態において、絶縁体１３ａの一方の面上に形成した配線パターン上にさらにレジストによる被膜を施して、短絡等のトラブルに対する安全性を高めてもよい。また、穿孔工程によって絶縁体１３ａに貫通孔６２を設けた後に、配線工程を行って、端子ランド６０と貫通孔６２の位置が一致するように配線パターンを形成してもよい。また、リフロー工程や接続工程では全体への加熱処理によって半田６３の溶融が行われるが、ヒートバー等の押し当てや、レーザ等を利用した局部的な加熱を用いてもよい。また、載置工程、リフロー工程の代わりにフレキシブル配線基板１３に対し、噴流した半田によるディッピングを行って、半田６３の載置を行ってもよい。

図１は、インクジェットヘッド１０、フレキシブル配線基板１３およびドライバ回路基板５０の接続状態を示す平面図である。 図２は、インクジェットヘッド１０、フレキシブル配線基板１３およびドライバ回路基板５０の平面図である。 図３は、インクジェットヘッド１０の一部を拡大した斜視図である。 図４は、図２におけるＡ部付近を拡大した圧電シート１２ｃ上の表面電極３９の平面図である。 図５は、図２におけるＢ部付近を拡大したフレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０の平面図である。 図６は、フレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。 図７は、フレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。 図８は、フレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。 図９は、フレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。 図１０は、フレキシブル配線基板１３に載置される半田６３の量の最小量を示す図である。 図１１は、フレキシブル配線基板１３に載置される半田６３の量の最大量を示す図である。 図１２は、他の実施の形態のフレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。 図１３は、他の実施の形態のフレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。 図１４は、他の実施の形態のフレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。 図１５は、他の実施の形態のフレキシブル配線基板１３上の端子ランド６０付近を拡大した断面図である。 図１６は、フレキシブル配線基板１３とインクジェットヘッド１０との接合方法の変形例を示す図である。

符号の説明

１０ インクジェットヘッド
１３ フレキシブル配線基板
１３ａ 絶縁体
２３ チャンネル
４５ ヘッド端子
５０ ドライバ回路基板
６０ 端子ランド
６１ 導線
６２ 貫通孔
６３ 半田
６６ レジスト
６７ 露出孔

Claims (13)

1. インクジェットヘッドに設けられた複数のチャンネルのそれぞれにインクを噴射するための駆動電圧を印加する複数のヘッド端子に対するフレキシブル配線基板の接続構造であって、
   前記インクジェットヘッドの表面上に、列をなして複数の表面電極が設けられ、各表面電極はそれぞれ略帯状に形成され、前記各ヘッド端子が、前記表面電極の１つの列方向において交互に、前記表面電極の長手方向の一端寄り、他端寄りに位置して千鳥状に配列され、
   前記フレキシブル配線基板は、可撓性を有する帯状の絶縁体と、前記インクジェットヘッドの前記複数のヘッド端子のそれぞれに対応して、前記絶縁体上に列設された複数の端子ランドと、前記絶縁体上に前記複数の端子ランドのそれぞれに独立に接続され、他の列の前記端子ランドの間を縫うようにして配線された複数の導線とを備え、
   前記端子ランドと前記ヘッド端子とが電気的に接続されているフレキシブル配線基板の接続構造。
2. 前記各ヘッド端子は、前記表面電極の長手方向にその表面電極よりも短く、前記表面電極の幅方向にその表面電極よりも広い請求項１に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
3. 前記表面電極は、隣の列の表面電極と千鳥状に配列され、それぞれの前記表面電極の列において前記ヘッド端子が千鳥状に配列されている請求項１または２に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
4. 前記端子ランドと前記ヘッド端子とは、導電性ろう材を加熱溶融することによって電気的に接続され、そのろう材は、前記端子ランドと前記ヘッド端子との間から前記表面電極上に流れ出すことができる請求項１から３のいずれかに記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
5. 前記フレキシブル配線基板の絶縁体は、その一方の面上に前記配線及び前記端子ランドが形成され、前記端子ランドを前記ヘッド端子に対し露出させる貫通孔が形成されている請求項１から４のいずれかに記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
6. 前記フレキシブル配線基板は、前記絶縁体に形成された前記配線及び前記端子ランドを覆って絶縁薄膜が形成され、その絶縁薄膜に前記端子ランドを前記ヘッド端子に対し露出させる露出孔が形成されている請求項１から４のいずれかに記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
7. 前記端子ランドが露出する面積は、前記ヘッド端子の面積よりも小さい請求項５または６に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
8. 前記表面電極は、前記複数のチャンネルに対応して列をなして設けられた駆動電極と接続されている請求項１から７のいずれかに記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
9. 前記インクジェットヘッドは表面上に、接地電極に接続された表面電極がさらに設けられている請求項８に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
10. 前記表面電極は、前記駆動電極とスルーホールを介して接続されている請求項８に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
11. 前記表面電極は、前記接地電極とスルーホールを介して接続されている請求項９に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
12. 前記スルーホールは前記表面電極の中央に接続されている請求項１０または１１に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
13. 前記インクジェットヘッドは、前記駆動電極が配設された圧電シートと前記接地電極が配設された圧電シートとが重ね接合された圧電アクチュエータを備えている請求項９または１１に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
    

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