JP2007076327A - 電気接続構造、液体吐出ヘッド及びその製造方法並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極間で高い接続信頼性を確保することができ、２次元マトリクス構造で配列される多数の電極群の接続への適用も可能な電気接続構造を提供し、併せてその電気接続構造を用いた液体吐出ヘッド及びその製造方法並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明による電気接続構造は、第１の電極部(42)が設けられた第１の基板(26)と、第１の電極部(42)に対向する第２の電極部(46-1)及び第２の電極部(46-1)に繋がる配線パターンが設けられた第２の基板(30-1)と、第１の基板(26)と第２の基板(30-1)の間に配置され、第１の電極部(42)に対応する位置に、第１の電極部(42)及び第２の電極部(46-1)の高さの合計(h1＋h2)よりも深く、且つ第１の電極部(42)の領域(SL)以上の開口面積(Sc)を有する貫通穴(28Ａ)が形成された絶縁性のキャビティ基板(28)と、貫通穴(28Ａ)に充填された導電性材料(44)と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、基板間で電極同士を接続するための電気接続技術に係り、特に、インクジェットヘッドにおける吐出駆動用の圧電素子への給電配線などのように、高密度で２次元的に多数配置される素子の電極群に対して配線基板の端子を電気的に接続する際に好適な電気接続構造及びこの電気接続構造を用いた液体吐出ヘッドとその製造方法並びに画像形成装置に関する。

特許文献１には、半田ボールによってフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）と圧電素子との接続を行う技術が開示されている。同文献１では、一部にコア付き半田ボールを使用して、半田がつぶれてしまう現象を防ぎ、且つフレキシブル配線基板のうねり（ばたつき）を抑制している。

特許文献２には、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）や非導電性ペースト（ＮＣＰ）などを利用してフレキシブル配線基板と圧電素子の電極との接続を行う技術が開示されている。

特許文献３には、基板上のバンプ間に絶縁膜を所定の突出量で形成し、つなぎ合わせたい接続端子とバンプの対を絶縁膜間のキャビティ（溝）内に同居させて、そのキャビティ内で両者を電気接続することで、バンプと接続端子との間のオープンや隣接電極とのショートを防止する技術が開示されている。
特開２００４−２６２１９０号公報 特開２００４−１３６６６３号公報 特開２００３−２５５８７号公報

特許文献１に開示された発明は、圧電素子の電極とフレキシブル配線基板とを直接電気的に接続する方法に関するものであり、フレキシブル配線基板と圧電素子との間に空間を確保するために、一部にコア付き半田ボールを使用している。しかし、この方法では、実装の際にフレキシブル配線基板が柔らかいために位置決めが難しく、多数の２次元マトリクス電極に対しては、接続信頼性を確保することが非常に困難である。

特許文献２では、様々な電気接続材料を用いているが、上記の特許文献１と同様に、圧電体基板とフレキシブル配線基板との間にバンプとなり得るものが任意に存在している上、フレキシブル配線基板が柔らかいために大面積で位置決めすることは極めて難しい。そのため、比較的小面積の接続を行う場合の適用に限定される。

特許文献３は、特許文献１〜２における問題を解決すべく、両基板間に存在する接続端子とバンプの対を、両者の高さの合計よりも低い絶縁膜の溝（キャビティ）中に共存させることによって、隣接電極とのショートを防ぎ、そのキャビティ内に異方性導電性接着剤を充填することによって、確実に電極を接続するようになっている。

しかしながら、特許文献３に記載の方法は、あくまで１次元に並んだ電極に対して適用しており、長尺の大面積にわたり高密度の２次元マトリクス構造で配置される電極に対して、全ての電極に高い接続信頼性を確保することは困難である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、電極間で高い接続信頼性を確保することができ、２次元マトリクス構造で配列される多数の電極群の接続への適用も可能な電気接続構造を提供することを目的とし、併せて、その電気接続構造を用いた液体吐出ヘッド及びその製造方法並びに画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る電気接続構造は、第１の電極部が設けられた第１の基板と、前記第１の電極部に対向する第２の電極部及び前記第２の電極部に繋がる配線パターンが設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置され、前記第１の電極部に対応する位置に、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の高さの合計よりも深く、且つ前記第１の電極部の領域以上の開口面積を有する貫通穴が形成された絶縁性のキャビティ基板と、前記貫通穴に充填された導電性材料と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、第１の基板に形成された第１の電極部と、第２の基板に形成された第２の電極部とを電気的に接続するに際し、両基板間に絶縁性のキャビティ基板を介在させ、接続対象となる第１の電極部と第２の電極部の対をキャビティ基板の貫通穴を通じて対向配置し、当該貫通穴内に充填された導電性材料によって第１の電極部と第２の電極部との電気的な接続を行う。これにより、電極部間の接続を確実に行うことができる。また、貫通穴は、第１の電極部及び第２の電極部の高さの合計よりも深く、且つ第１の電極部の領域と同等若しくはそれよりも大きい開口面積を有していることから、第１の電極部及び第２の電極部の高さばらつきや、両電極部の位置ばらつきなどが貫通穴の大きさによって吸収されるため、積層時の位置決めが比較的容易で、キャビティ基板の平面性に沿って第２の基板の平面性を確保して接合することができる。

「導電性材料」としては、例えば、導電性接着剤、半田、金属ペーストなど、等方性の導電性材料が好適に用いられる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の電気接続構造の一態様であり、前記第１の基板には、複数の前記第１の電極部が２次元マトリクス状に配列されており、前記第２の基板は、フレキシブル配線基板であることを特徴とする。

請求項２の態様によれば、２次元マトリクス状に配置された第１の電極部の電極群において、隣接する電極間はキャビティ基板によって確実に絶縁されるとともに、接続対象となる第１の電極部と第２の電極部の対同士が共通の（同じ）貫通穴を通じて対向配置され、貫通穴内に充填された導電性材料を介して電気的に接続される。これにより、高い接続信頼性を確保できる。また、第１の電極部及び第２の電極部の位置ばらつきや高さばらつきがキャビティ基板の貫通穴で吸収されるため、第２の基板（フレキシブル配線基板）の平面性を確保して接続することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の電気接続構造の一態様であり、前記複数の前記第１の電極部のうち、一部の前記第１の電極部に対向する複数の前記第２電極部を有する複数の前記第２の基板が積層された構造を有し、前記複数の前記第２の基板は、基板間で互いに前記第２の電極部の位置が重複しておらず、且つ、前記複数の前記第２の基板のうち、積層された状態で前記キャビティ基板から遠い側の面に他の第２の基板が接合される基板には、前記他の第２の基板における第２の電極部と対応する位置に貫通穴が形成されており、該貫通穴に導電性材料が充填されていることを特徴とする。

請求項３の態様によれば、複数の第２の基板（ここでは、フレキシブル配線基板）を層構造で重ね、基板を貫通する導電性材料のビアで積層基板間の電気的接続を行う構造としたので、比較的低密度の配線パターンを持つフレキシブル配線基板を利用して、高密度の電極群への給電が可能である。また、第２の基板に形成する貫通穴の開口面積を、キャビティ基板の貫通穴と同様に、前記第１の電極部の領域と同等若しくはそれよりも大きい開口面積とする（隣接電極との絶縁性を確保し得る許容範囲内で大きくする）ことにより、積層時の位置決めのばらつきを吸収できる。

請求項４に係る発明は、請求項３記載の電気接続構造の一態様であり、前記複数の前記第２の基板は、積層された状態で前記キャビティ基板に近い側の面に前記配線パターン及び前記第２の電極部が形成された片面フレキシブル配線基板であることを特徴とする。

請求項４の態様によれば、高精細２次元マトリクス構造の電極群（第１の電極）に対して、サブトラクティブ法などを用いて製造される比較的安価な（あまり高精細でない配線ルールの）片面フレキシブル配線基板を用いて配線接続を行うことが可能となる。

前記目的を達成するために、請求項５の発明に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数の吐出口と、前記複数の吐出口のそれぞれと連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室のそれぞれに対応して設けられ、各圧力室内の液体に圧力変化を与える複数の圧力発生素子と、前記複数の圧力発生素子のそれぞれに電気的に接続された複数の第１の電極部が２次元マトリクス状に配列された第１の基板と、前記第１の電極部に対向する第２の電極部及び前記第２の電極部に繋がる配線パターンが設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置され、前記第１の電極部に対応する位置に、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の高さの合計よりも深く、且つ前記第１の電極部の領域以上の開口面積を有する貫通穴が形成された絶縁性のキャビティ基板と、前記貫通穴に充填された導電性材料と、を備えたことを特徴とする。

請求項５の態様によれば、信頼性の高い液体吐出ヘッドを比較的安価で提供することができる。本発明における「圧力発生素子」として、例えば、圧力室の容積を変化させる圧電素子その他のアクチュエータを用いる態様、或いは、圧力室内の液を加熱発泡させるヒータ（加熱素子）を用いる態様がある。

請求項６に係る発明は、請求項５記載の液体吐出ヘッドの一態様であり、前記圧力室の一部の面を形成する振動板と、前記振動板の前記圧力室と反対側の面に設けられた前記圧力発生素子としての圧電素子と、前記振動板を挟んで前記圧力室と反対側の空間に設けられ、前記複数の圧力室と連通するとともにこれら複数の圧力室に対して液体を供給する共通液室と、前記圧電素子と電気的に接続され、前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に、その少なくとも一部が前記共通液室内を立ち上がるように形成された駆動用配線部材と、を備え、前記第１の基板には、前記駆動用配線部材のそれぞれに対応した前記第１の電極部に相当するランドが２次元マトリクス状に設けられていることを特徴とする。

請求項６の態様によれば、振動板を挟んで圧力室側とは反対側に共通液室が形成され、この共通液室を貫くように、駆動用配線部材が立設される。この駆動用配線部材が共通液室の空間を確保する柱構造として機能しており、かかる構造によって、共通液室の剛性を確保できると同時に、高密度の圧電素子配置（ひいては、高密度のノズル配置）が可能となる。また、共通液室から各圧力室への液体供給路の流路抵抗を下げることができ、高粘度液であっても、十分な液体供給量を確保することができる。

なお、請求項５又は６に記載した液体吐出ヘッドにおける電気接続構造に関して、請求項２で述べたように、第２の基板としてフレキシブル配線基板を用いる態様が可能であり、また、請求項３で述べたように第２の基板を多層化する態様、請求項４で述べたように、片面フレキシブル配線基板を用いる態様も可能である。

請求項７に係る発明は、前記目的を達成する画像形成装置を提供する。すなわち、請求項７に係る画像形成装置は、請求項５又は６記載の液体吐出ヘッドを有し、前記吐出口から吐出した液滴によって記録媒体上に画像を形成することを特徴とする。

かかる画像形成装置によれば、例えば、画像入力手段を介して入力された画像データ（印字データ）に基づいて色変換やハーフトーニング処理が行われ、インク色に応じたインク吐出データが生成される。このインク吐出データに基づいて、液体吐出ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生素子の駆動が制御され、ノズルからインク滴が吐出される。高解像度の画像出力を実現するためには、インク液を吐出するノズル（吐出口）と、該ノズルに対応した圧力室及び圧力発生素子とを含んで構成される液滴吐出素子（インク室ユニット）を高密度に多数配置した液体吐出ヘッドを用いる態様が好ましい。

かかる印字用の液体吐出ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数の吐出口（ノズル）を配列させたノズル列を有するフルライン型のヘッドを用いることができる。この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の吐出ヘッドモジュールを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を構成する態様がある。

フルライン型のヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。

「記録媒体」は、液体吐出ヘッドの吐出口から吐出されるインクの付着を受ける媒体（印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体、被吐出媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、中間転写媒体、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

記録媒体と液体吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した（固定された）ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対してヘッドを移動させる態様、或いは、ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。なお、インクジェット方式の印字ヘッドを用いてカラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別に印字ヘッドを配置してもよいし、１つの印字ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。

請求項８に係る発明は、前記目的を達成する製造方法発明を提供する。すなわち、請求項８に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、複数の圧力室に対応して設けられる複数の圧力発生素子のそれぞれと電気的に接続される複数の第１の電極部を２次元マトリクス状の配列形態で第１の基板上に形成する第１の基板形成工程と、前記第１の電極部に対向する第２の電極部及び前記第２の電極部に繋がる配線パターンが設けられた第２の基板を形成する工程と、前記第１の電極部に対応する位置に、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の高さの合計よりも深く、且つ前記第１の電極部以上の開口面積を有する貫通穴が形成された絶縁性のキャビティ基板を前記第１の基板の上に積層接合するキャビティ基板接合工程と、前記キャビティ基板の前記貫通穴に導電性材料を充填する導電性材料充填工程と、前記貫通穴を通して前記第１の電極と前記第２の電極とを対向させるように、前記キャビティ基板を挟んで前記第１の基板と反対側に前記第２の基板を積層接合して前記第１の基板と前記第２の基板とを電気的に接続させる電気接続工程と、を含むことを特徴とする。

請求項８の製造方法によれば、信頼性の高い液体吐出ヘッドを比較的安価に製造することができる。貫通穴に導電性材料を充填する方法としては、例えば、スクリーン印刷を用いる態様、ディスペンサーを用いる態様などがある。

本発明に係る電気接続構造によれば、キャビティ基板の貫通穴に充填した導電性材料によって、第１の電極と第２の電極とを確実に接続することができる。また、第１の電極部及び第２の電極部の位置のばらつきや、両電極部の高さのばらつきなどを貫通穴の大きさで吸収できるため、積層時の位置決めが比較的容易で、第２の基板の平面性を確保して積層接合することができる。

また、本発明によれば、信頼性の高い液体吐出ヘッドを比較的安価で提供することができ、かかる液体吐出ヘッドを用いた画像形成装置を提供するが可能となる。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。ここでは、長尺のライン型インクジェットヘッドに特有の２次元マトリクス状に狭ピッチで高密度に多数配置された電極にフレキシブル配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）を用いて給電するための電気接続構造を例示する。

図１は、本発明の実施形態に係る電気接続構造を用いた液体吐出ヘッドの構成を示す断面図である。図示の液体吐出ヘッド１０において、符号１２はインク吐出口としてのノズル、１４は圧力室、１６は振動板、１８は圧電素子（「圧力発生素子」に相当）、２０は中間板、２２は柱状配線部材、２４は共通液室、２６は共通液室２４の天面を封止する板状部材としての共通液室形成基板（「第１の基板」に相当）、２８は配線接続用のキャビティ基板、３０-1〜３０-4 はフレキシブル配線基板(「第２の基板」に相当)である。

ノズル１２と、各ノズル１２に繋がる圧力室１４の空間を形成する流路形成部材３２は、１枚のプレート部材に所定の流路形状部（開口や溝など）を形成した単一のプレート部材で構成されてもよいし、所定の流路形状部を形作るための開口や溝（凹部）を形成した複数枚のプレート部材を積層接合した積層体で構成されてもよい。

振動板１６は、圧力室１４の一部の面（図１において天面）を構成する部材であるとともに、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属材料から成り、複数の圧電素子１８の共通電極を兼ねる。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様も可能であり、この場合は、振動板部材の表面に金属などの導電材料による共通電極層が形成される。

振動板１６の圧力室１４側と反対側（図１において上側）の表面には、各圧力室１４に対応する位置に、圧電体３８が設けられており、該圧電体３８の上面（共通電極を兼ねる振動板１６に接する面と反対側の面）に個別電極３９が形成されている。この個別電極３９と、これに対向する共通電極（ここでは振動板１６が兼ねる）と、これら電極間に挟まれるように介在する圧電体３８とで圧電素子１８が構成される。圧電体３８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電材料が好適に用いられる。

中間板２０は、圧電素子１８の変位空間を確保しつつ、圧電素子１８の上部を覆うカバープレート及びスペーサ部材として機能し、圧電素子１８を共通液室２４から保護する（インクとの接触を防ぐ）役割を果たす。すなわち、中間板２０には、圧電素子１８に対応する凹部２０Ａが形成されており、この凹部２０Ａと振動板１６の間に圧電素子１８が収容され、圧電素子１８周辺部に所定の空間が確保される。

また、図には示されていないが、中間板２０及び振動板１６には、圧電素子１８を収容するための凹部２０Ａを避けた位置に、中間板２０及び振動板１６を貫通するインク供給路（図１中不図示）が形成されている。このインク供給路を通して、共通液室２４と圧力室１４とが連通し、共通液室２４から各圧力室１４にインクが供給される。なお、共通液室形成基板２６又は共通液室２４の側壁部を構成する不図示の部材には、共通液室２４内にインクを導き入れるための供給系接続口（不図示）が形成されており、この供給系接続口に所要の管路を介してインクタンクが接続される。

柱状配線部材２２は、圧電素子１８が配置されている振動板１６面に対して略垂直方向に、共通液室２４内を立ち上がるように、中間板２０と共通液室形成基板２６の間に立設されている。また、柱状配線部材２２の周面は絶縁部材４０で被覆されている。

柱状配線部材２２の中間板２０側の端部は、導電接続部材４１を介して圧電素子１８の個別電極３９と電気的に接続される。導電接続部材４１としては、半田ボール、導電性接着剤など適宜の手段を用いることができる。

また、柱状配線部材２２の他方の端部（共通液室形成基板２６側の端部）は、共通液室形成基板２６の上面にランド４２（「第１の電極部」に相当）として露出する。これらのランド４２は、キャビティ基板２８の貫通穴２８Ａに充填された導電性材料４４を介してフレキシブル配線基板３０-1〜３０-4 のバンプ４６-1〜４６-4 (「第２の電極部」に相当)と電気的に接続される。

すなわち、共通液室形成基板２６の上部には、各ランド４２に対応する複数の貫通穴２８Ａを有する絶縁性のキャビティ基板２８が配置され、それぞれの貫通穴２８Ａには導電性材料４４が充填されている。貫通穴２８Ａは、ランド４２の領域よりも大きい開口面積を有し、接続すべき対象となるランド４２とバンプ４６-1〜４６-4 の対（ペア）は、貫通穴２８Ａを通じて対向配置され、導電性材料４４を介して電気的に接続される。また、隣接するランド４２間は、貫通穴２８Ａの隔壁部２８Ｂ（キャビティ基板２８の貫通穴２８Ａ以外の部分）によって確実に絶縁される。

なお、キャビティ基板２８は、熱応力の観点から、下地基板（本例の場合、共通液室形成基板２６）とフレキシブル配線基板３０-1〜３０-4 の線膨張係数の中間の値をとるものが望ましい。

図１中符号４８-1〜４８-4 は、各フレキシブル配線基板３０-1〜３０-4 に形成される配線パターンの一部を示している。図示のように、本例で使用されるフレキシブル配線基板３０-1〜３０-4は、片面（図１において下側の面）のみに配線パターン（配線用の電極パターン）４８-1〜４８-4 とバンプ（例えば、金バンプ）４６-1〜４６-4 が形成された片面ＦＰＣが用いられている。

これら複数の（図１において４枚の）フレキシブル配線基板３０-1〜３０-4のうち、最上層（下から４枚目の符号３０-4）を除く、他のフレキシブル配線基板３０-1〜３０-3 には、より上位の階層に配置されるフレキシブル配線基板３０-2〜３０-4 との電気的接続を行うための手段として、貫通穴５０-1〜５０-3 が形成されており、各貫通穴５０-1〜５０-3 に導電性材料４４が充填されている。

こうして、全てのランド４２がそれぞれ対応するフレキシブル配線基板３０-1〜３０-4のバンプ４６-1〜４６-4と電気的に接続される。フレキシブル配線基板３０-1〜３０-4 の配線の先には不図示の駆動回路が接続される。

上述の構成において、フレキシブル配線基板３０-1〜３０-4 を介して給電を行い、個別電極３９と共通電極（振動板１６で兼用）と間に駆動電圧を印加することによって圧電素子１８が変形して圧力室１４の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１２からインクが吐出される。インク吐出後、圧電素子１８の変位が元に戻る際に、共通液室２４からインク供給路（不図示）を通って新しいインクが圧力室１４に再充填される。

このように、共通液室２４を振動板１６の上側（圧力室１４と反対側）に配置し、振動板面に対して略垂直に貫通するインク供給路を通じて下方の各圧力室１４へインクを供給する構造のため、供給側の流路抵抗を小さくでき、インクのリフィル性を向上させることができる。

図２は、共通液室形成基板２６の上面に露出したランド４２を上から見たときの平面図（図１の２−２線で切った面の上面図）である。共通液室形成基板２６には、図１で説明した圧力室１４の配置形態（すなわち、圧電素子１８の配置形態）に対応した多数のランド４２が２次元マトリクス状に形成されている。つまり、ランド４２の配置形態はノズルの配置形態を反映したものとなっている。

図示のマトリクス配列について、説明の便宜上、図２の横方向を行方向（後述するフルライン型インクジェット記録装置における主走査方向）、図２の縦方向（副走査方向）を列方向とする。

図２では、図示の簡略化のために、模式的に正方マトリクス状に配列された電極群を描いたが、実際のヘッドでは各行のノズルは、主走査方向に沿って互いのノズル位置を行間で異ならせながら千鳥状に配置されるため、斜めのマトリクス状の配置構造となる。

例えば、行方向に沿って600個のノズルが等間隔で直線状に並ぶノズル列を副走査方向に24列並べて、総ノズル数を600×24＝14400個のノズル配置とし、主走査方向の実質的なノズル密度1200npi(ノズル・パー・インチ)を実現できる。或いはまた、行方向に沿って600個のノズルが等間隔で直線状に並ぶノズル列を副走査方向に48列並べて、総ノズル数が600×48＝28800個のノズル配置とし、主走査方向の実質的なノズル密度2400npiを実現できる。

このようなマトリクス構造のノズル配置を反映して、流路構造体の最上部に位置する共通液室形成基板２６の上面に２次元マトリクス構造で配列されるランド４２群が形成される。

図示の２次元マトリクス構造の電極群に対して、フレキシブル配線基板を接続する際の電気接続部の拡大図を図３に示した。図３に示すように、共通液室形成基板２６の上面には、柱状配線部材２２と繋がる接続用のランド４２が形成されている。また、フレキシブル配線基板３０-1側のランド５２上にはバンプ４６-1 が下向きに突出した状態で形成されている。

なお、フレキシブル配線基板３０-1側のランド５２は、図３中不図示の配線パターン（図１における符号４８-1 ）に接続されている。本例の場合、このランド５２とバンプ４６-1 を含む端子部が「第２の電極部」に相当している。図では、下向きに先細りの円錐台状（コーン状）のバンプ４６-1 を示したが、バンプの形状は特に限定されず、略半球状など多様な形態が可能である。

共通液室形成基板２６とフレキシブル配線基板３０-1の中間に配置されるキャビティ基板２８の厚さ（すなわち、貫通穴２８Ａの深さ）ｈc は、共通液室形成基板２６のランド４２の高さｈ1と、フレキシブル配線基板３０-1のバンプ４６-1 の高さ（ランド５２の厚さとバンプ４６-1 の厚さの合計）ｈ2の合計（和）よりも大きく形成されている（ｈc＞ｈ1＋ｈ2）。このため、貫通穴２８Ａを通じて対向配置されるランド４２及びバンプ４６-1の高さばらつきは、貫通穴２８Ａの深さで吸収される。つまり、想定されるランド４２，５０及びバンプ４６-1の高さばらつきを吸収できる程度にキャビティ基板２８の厚さ（貫通穴２８Ａの深さ）寸法が設計される。

また、貫通穴２８Ａの開口の断面幅寸法Ｓcは、ランド４２，５２の領域の断面幅寸法ＳLよりも大きく形成される(Ｓc＞ＳL)。すなわち、断面幅寸法Ｓcで示された貫通穴２８Ａの開口面積（断面積）Ａc は、断面幅寸法Ｓcで示されたランド４２，５２の領域（面積）ＡLよりも大きく、対向するランド４２、５２間の位置のばらつきを、貫通穴２８Ａの大きさ吸収できるようになっている。

ただし、貫通穴２８Ａの開口面積をあまり大きくしすぎると、隣接ランドと干渉して誤接続が発生してしまうため、ランド４２の領域以上で、隣接電極に接しない程度に適当な大きさの貫通穴２８Ａが形成される。

そして、この貫通穴２８Ａを通じて対向するランド４２とバンプ４６-1 間の確実な導通を確保するために、貫通穴２８Ａ内には等方的な導電性材料４４が充填される。

なお、本例では、共通液室形成基板２６上のランド４２の面積と、フレキシブル配線基板３０-1 上のランド５２の面積が等しい場合を例示したが、両者の面積が互いに異なる場合には、大きい方のランドの面積を基準にして、それよりもキャビティ基板２８の開口面積Ｓc を大きく設計することが好ましい。

このように、貫通穴２８Ａの隔壁部２８Ｂによってランド４２の周囲を包囲し、導電性材料４４を満たした貫通穴２８Ａの領域に、接続すべき電極対（ここでは、４２，４６-1）のみを収容する構造により、隣接電極とのショート（誤接続）が回避される。つまり、キャビティ基板２８における貫通穴２８Ａ周囲の隔壁部２８Ｂは隣接ランドから電気的に隔離するめの絶縁部材として機能する。

また、キャビティ基板２８の平面性に沿って、フレキシブル配線基板３０-1 の平面度を確保することができる。

図３では、１枚のフレキシブル配線基板３０-1 のみを示したが、図１で説明したように複数枚のフレキシブル配線基板３０-1〜３０-4 を積層する場合は、下層のフレキシブル配線基板３０-1〜３０-3自体に導電性材料４４を充填するための貫通穴５０-1〜５０-3 を形成し、該貫通穴５０-1〜５０-3 に等方的な導電性材料４４を充填することで、上層のフレキシブル配線基板３０-2〜３０-4 との電気的接続を達成する。

〔製造例１〕
図４〜図１０を用いて、具体的な例で配線接続の手順を説明する。

ここでは、図２に示した２次元マトリクス構造の電極（ランド４２）群に対して、ヘッドの副走査方向端面の一方から配線を取り出す場合を例に説明する。

（工程１）まず、共通液室形成基板２６のランド４２形成面側にキャビティ基板２８を重ね、各貫通穴２８Ａの中に導電性材料４４を充填する。導電性材料４４の充填方法としては、スクリーン印刷やディスペンサーなど公知の手法を用いることができる。

（工程２）次に、キャビティ基板２８上に１枚目のフレキシブル配線基板３０-1 を積層し、キャビティ基板２８とフレキシブル配線基板３０-1とを接着剤（例えば、ポリイミド接着剤）にて接着する。

図４に示すように、１枚目のフレキシブル配線基板３０-1には、図２で説明した２次元マトリクス構造の電極（ランド４２）群のうち、下から２列分のランド４２に接続させるための配線パターン４８-1 とバンプ４６-1 が形成されている。本例の場合、配線パターン４８-1 の線幅は、例えば50μｍ程度に形成される。

図１でも説明したように、これら配線パターン４８-1 とバンプ４６-1は、当該基板の下面側（図１で説明したキャビティ基板２８に近い側の面）に形成されている。なお、以後、積層される２枚目以降のフレキシブル配線基板３０-2〜３０-4 についても同様に、配線パターン４８-2〜４８-4 とバンプ４６-2〜４６-4は、基板の下面側に形成される。

また、この１枚目のフレキシブル配線基板３０-1には、２枚目以降のフレキシブル配線基板３０-2〜３０-4 の電極接続を行うための貫通穴５０-1 が形成されている。

（工程３）次に、１枚目のフレキシブル配線基板３０-1 の貫通穴５０-1 に、キャビティ基板２８と同様に、導電性材料４４を充填した後、２枚目のフレキシブル配線基板３０-2 を積層して接着剤で接着する。

図４に示すように、２枚目のフレキシブル配線基板３０-2には、１枚目のフレキシブル配線基板３０-1で接続した２列のランド４２以外の他のランド４２（２列分）に接続させるための配線パターン４８-2 とバンプ４６-2 が形成されている。また、この２枚目のフレキシブル配線基板３０-2 には、３枚目以降のフレキシブル配線基板３０-3〜３０-4 の電極接続を行うための貫通穴５０-2 が形成されている。

（工程４）次に、２枚目のフレキシブル配線基板３０-2 の貫通穴５０-2 に、１枚目と同様に、導電性材料４４を充填した後、３枚目のフレキシブル配線基板３０-3 を積層して接着剤で接着する。

図４に示すように、３枚目のフレキシブル配線基板３０-3 には、１枚目及び２枚目のフレキシブル配線基板３０-1〜３０-2 で接続した４列のランド４２以外の他のランド４２（２列分）に接続させるための配線パターン４８-3 とバンプ４６-3 が形成されている。

また、この３枚目のフレキシブル配線基板３０-3 には、４枚目以降のフレキシブル配線基板３０-4 の電極接続を行うための貫通穴５０-3 が形成されている。

図５は、３枚のフレキシブル配線基板３０-1〜３０-3 を重ねた様子を示す平面図である。また、図５おける切断ポイントＡ-1〜Ａ-3及びＢの各切断線に沿って切断したときの断面図を図６〜図９に示す。

これらの図面に示したように、ランド４２よりも大きめの貫通穴２８Ａ、５０-1〜５０-2 を形成して、ここに導電性材料４４を充填することで、複数の積層基板間の導通を確保する構成にしたので、ＦＰＣ実装の位置ばらつきを吸収することができる。

（工程５）上記のようにして３枚のフレキシブル配線基板３０-1〜３０-3 を順次重ねて接合したら、次に、３枚目のフレキシブル配線基板３０-3 の貫通穴５０-3 に、１枚目及び２枚目と同様に、導電性材料４４を充填した後、４枚目のフレキシブル配線基板３０-4 を積層して接着剤で接着する（図１０参照）。

４枚目のフレキシブル配線基板３０-4 には、下位層(１枚目〜３枚目)のフレキシブル配線基板３０-1〜３０-3 で接続したランド４２以外の残りのランド４２に接続させるための配線パターン４８-4 とバンプ４６-4 が形成されている。なお、この最上層に配置される４枚目のフレキシブル配線基板３０-4 は、キャビティ基板２８から遠い側の面に他のフレキシブル配線基板を接続する必要がないため、他の基板との電気接続を行うための貫通穴や導電性材料の充填は不要である。

なお、本例では４枚のフレキシブル配線基板３０-1〜３０-4 を積層接合する例を述べたが、更に多数枚のフレキシブル配線基板を積層する場合は、上記した（工程３），（工程４）と同様の工程が繰り返される。

図４〜図１０の例では、複数のフレキシブル配線基板を積層するにあたり、図１１（ａ）に示すように、複数のフレキシブル配線基板３０-1〜３０-3 間で配線パターンが重なるように構成したが、図１１（ｂ）に示すように、隣接基板間（ここでは、１枚目と２枚目）の配線の重なりをずらすことで、電磁的な結合（クロストーク）を軽減する構成も可能である。

また、図４〜図１０の例では、１枚のフレキシブル配線基板で２次元マトリクス状電極群における２列分の電極の接続を担う構成としたが、１枚のフレキシブル配線基板でカバーできる電極数は本例の２列に限定されず、より多くの電極数をカバーし得る構成も可能であり、総電極数、電極配置形態、使用するフレキシブル配線基板の枚数など、デザインに応じて適宜の設計が可能である。

〔製造例２〕
図１２〜図１３を用いて、他の配線接続の例を説明する。図１２〜図１３に示す例は、図２に示した２次元マトリクス構造の電極（ランド４２）群に対して、ヘッドの副走査方向端面の両方向から配線を取り出すようにしたものであり、１枚のフレキシブル配線基板２次元マトリクス状電極群における４列分の電極の接続を担う構成となっている。

すなわち、図１２に示すように、１枚目のフレキシブル配線基板３０-1’には、２２次元マトリクス構造の電極（ランド４２）群のうち、中央部分の４列分のランド４２に接続させるための配線パターン４８-1a ，４８-1b とバンプ４６-1a ，４６-1b が形成されている。２次元マトリクス構造を図の上下方向に２分割したとき、上側に区分される領域に位置するバンプ４６-1a（２列分）の配線は、配線パターン４８-1a によって図の上方向の端面に引き出される。また、下側に区分される領域に位置するバンプ４６-1b（２列分）の配線は、配線パターン４８-1b によって図の下方向の端面に引き出される。

なお、図１でも説明したように、これら配線パターン４８-1a ，４８-1b とバンプ４６-1a , ４６-1b は、当該基板の下面側（図１で説明したキャビティ基板２８に近い側の面）に形成されている。

また、この１枚目のフレキシブル配線基板３０-1’には、２枚目のフレキシブル配線基板３０-2’ の電極接続を行うための貫通穴５０-1’が形成されている。

図１で説明したキャビティ基板２８の貫通穴２８Ａの中に導電性材料４４を充填した後、そのキャビティ基板２８上に図１２に示す１枚目のフレキシブル配線基板３０-1’を積層し、キャビティ基板２８とフレキシブル配線基板３０-1’とを接着剤（例えば、ポリイミド接着剤）にて接着する。

次に、１枚目のフレキシブル配線基板３０-1’の貫通穴５０-1’に、導電性材料４４を充填した後、２枚目のフレキシブル配線基板３０-2’を積層して接着剤で接着する。

図１２に示すように、２枚目のフレキシブル配線基板３０-2’には、１枚目のフレキシブル配線基板３０-1’で接続したランド４２以外の他のランド４２（４列分）に接続させるための配線パターン４８-2a ，４８-2b とバンプ４６-2a , ４６-2b が形成されている。

１枚目と同様に、図の上側に区分される領域に位置するバンプ４６-2a（２列分）に繋がる配線パターン４８-2a は図の上方向の端面に引き出される。また、下側に区分される領域に位置するバンプ４６-2b（２列分）に繋がる配線パターン４８-2b は、図の下方向の端面に引き出される。

２枚目のフレキシブル配線基板３０-2’のバンプ４６-2a,４６-2b は、１枚目の貫通穴５０-1'の位置に位置決めされ、それぞれの貫通穴５０-1'に充填された導電性材料４４を介して、図３で説明した共通液室形成基板２６上のランド４２と電気的に接続される。

図１３には、２枚のフレキシブル配線基板３０-1'、３０-2'を積層した様子が示されている。ここでは２枚のフレキシブル配線基板３０-1'、３０-2'を積層接合する例を述べたが更に多数枚のフレキシブル配線基板を積層する態様も可能である。

また、図１１（ｂ）で説明したとおり、隣接基板間（ここでは、１枚目と２枚目）の配線の重なりをずらすことで、電磁的な結合（クロストーク）を軽減する構成も可能である。

〔比較例〕
図２で説明した２次元マトリクス状に整列した多数の電極（ランド４２）に対して配線を接続する際、本発明以外の手法によってこれを実現しようとすると、図１４に示すように、高精細配線（例えば、線幅７μｍ、スペース幅７μｍの１：１ライン・アンド・スペースの微細配線）可能なフレキシブル配線基板６０を用いる構成が考えられる。図１４において、図１と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図１４中一点鎖線で囲んだ電気接続部の構成に注目すると、流路構造体の上部（共通液室形成基板２６の上面）に露出した２次元マトリクス配置のランド４２に対して、高精細フレキシブル配線基板６０のバンプ６６が直接的に半田や導電性接着剤などの導電部材６７を介して電気的に接続される。なお、符号６８はフレキシブル配線基板６０に形成される配線パターンの一部を示している。

しかしながら、図１４のような方法で高精細フレキシブル配線基板６０を用いて接続を行う構成の場合、接続状態でのフレキシブル配線基板６０のうねり（ばたつき）を抑えることが困難である。〔発明が解決しようとする課題〕の欄に記載したとおり、バンプ６６を用いた接続においては、バンプ６６の先端が一般にコーン状若しくは半球状であり、且つフレキシブル配線基板が変形しやすいために、長尺になるにしたがい位置決めは極めて難しくなり、同時に接続歩留まり・接続信頼性を確保することが難しい。

また、１枚のフレキシブル配線基板６０でカバーできる電極数は、数十箇所程度に限られており、高密度インクジェットヘッドのように数万個の電極群に対して１枚のフレキシブル配線基板６０で全ての電極を接続することは不可能である。

図１５に示すように、２次元マトリクス配置のランド４２間のギャップ（間隔）Ｇw 内に複数本の配線を組み、全体としても図中一点鎖線で囲んだように、多数本の配線を形成する必要がある。しかしながら、上述した高精細ＦＰＣの配線数の制約から、全てのランドの接続を行うためには、短冊状のＦＰＣを多数並べて配置せざるを得ない。ところが、短冊状ＦＰＣの端部には所定量の絶縁部材が必要であるため、短冊状ＦＰＣを並べる際に空間的なマージンが必要となり、高密度配線を実現する上で大きな障害となる。

更には、高精細ＦＰＣは、極めて狭幅の配線パターンとなるために、配線抵抗値が高くなるという問題もある。

コスト面からみても、高精細フレキシブル配線基板６０は、例えば、セミアディティブ法にて形成されるが、概略的な見積もりで、サブトラクティブ法を用いるライン・アンド・スペース＝５０μｍ（線幅(Ｌ):５０μｍ，スペース幅(Ｓ)：５０μｍ）レベルのフレキシブル配線基板と比較すると、１枚につき１０倍程度高価なものとなる。

これに対し、図１乃至図１３で説明した本発明の実施形態によれば、接続させたいランド４２とバンプ４６-1〜４６-4 の対をキャビティ基板２８によって隣接電極から隔離し、キャビティ基板２８の貫通穴２８Ａに充填した導電性材料４４で両者を確実に接続している。これにより、接続信頼性を向上させ、且つ隣接電極との誤接続が防止される。

また、かかる電気接続構造によって、フレキシブル配線基板の平面度を確保して接続が可能である。更に、本発明の実施形態によれば、フレキシブル配線基板３０-1〜３０-3 の貫通穴５０-1〜５０-3 に導電性材料４４を充填して２連、３連のビアを構成することで、高精細でない安価な片面フレキシブル配線基板３０-1〜３０-3 (例えば、ライン・アンド・スペース＝５０μｍレベル)を利用して、これらを積層することで狭ピッチの２次元マトリクス電極群の全電極に対して接続が可能である。その際、キャビティ基板２８における貫通穴２８Ａやフレキシブル配線基板３０-1〜３０-3 における貫通穴５０-1〜５０-3 のサイズを隣接電極に接しない程度に大きく形成することで、その大きさのゆとり部分が接続時の位置ばらつきを吸収する緩衝領域として機能するという利点もある。

また、本発明の実施形態によれば、長尺の２次元マトリクス構造に対しても、短冊状のＦＰＣを多数配列する必要が無いため、短冊間のマージンによる配線ロスも発生しない。更に、図１４で説明した接続方法では、接続時に上側から圧力を加える必要があり、加圧時にバンプ６６部分に圧力が集中するため、大面積になると均一な加圧が困難であるが、本発明の実施形態によれば、実装時において全電極範囲に対して均等に圧力をかけることができる。

〔インクジェット記録装置への適用例〕
次に、図１〜図１３で説明した構造を有する液体吐出ヘッド１０を用いた画像形成装置の例について説明する。

図１６は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１１０は、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド（以下、「ヘッド」という。）１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６とを備えている。

印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙとして、図１〜図１３で説明した液体吐出ヘッド１０が用いられる。

図１６に示したインク貯蔵／装填部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図１６では、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１６のように、裁断用のカッター（第１のカッター）１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）を成すように構成されている。

ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１６に示したとおり、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方に不図示のモータの動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１６上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は図１６の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組合せなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、ベルト搬送部１２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。

ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

図１６に示した印字検出部１２４は、印字部１１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像から、ノズルの目詰まりや着弾位置ずれなどの吐出不良をチェックする手段として機能する。各色のヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部１２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。

印字検出部１２４の後段には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部１２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図１６には示さないが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１１２Ｋ，１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッドを示すものとする。

図１７はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図１８はその要部拡大図である。図１７に示すように、このヘッド１５０は、インク吐出口であるノズル１２と、ノズル１２に対応する圧力室１４を含んで構成される複数のインク室ユニット（１ノズルに対応した記録素子単位となる液滴吐出素子）１５３をマトリクス状に２次元配列させた構造を有している。これにより、記録媒体（記録紙１１６）の送り方向（矢印Ｓ方向；副走査方向）と略直交する方向（矢印Ｍ方向；主走査方向）に記録媒体（記録紙１１６）の全幅Ｗm に対応する長さ以上のノズル列が構成されている。

各ノズル１２に対応して設けられている圧力室１４は、その平面形状が概略正方形となっており、頂点付近の隅部の１箇所にノズル１２が設けられる。なお、供給インクの流入口（図１で説明した共通液室２４との連通口）は図１０に示されていないが、圧力室１４の他の頂点付近の隅部、好ましくは、ノズル１２との対角線上の隅部に設けられる。

圧力室１４の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

ヘッド１５０の内部構造は図１で説明したとおりであり、複数の圧力室１４がそれぞれインク供給口を介して共通液室２４（図１０中不図示、図１参照）と連通している。本例の共通液室２４は、ヘッド１５０内の全ての圧力室１４に対してインクを供給するように、圧力室１４が形成された全領域にわたって形成される１つの大きな空間となっているが、このように１つの空間として形成されるものに限定されず、いくつかの領域に分かれて複数に形成されていてもよいし、インクの流れを規制し得る所定の流路構造を有していてもよい。

図１１に示すように、本例のヘッド１５０は、複数のインク室ユニット１５３を、主走査方向方向（行方向）と、該行方向に対して直交しない斜めの列方向（図１８の略縦方向）とに沿って一定の配列パターンでマトリクス状に（斜めの格子状に）配置させた構造によって、高密度ノズル配列ヘッドが実現されている。

すなわち、主走査方向（行方向）に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル１２が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

図示の２次元配列を別の観点で表現すると、主走査方向（行方向）に並ぶノズル１２のノズル列内のノズル間隔ＮLmは一定であるとし（各行の主走査方向ノズル間隔は全て同じＮLmとし）、各行のノズル１２-ij は主走査方向に沿って互いのノズル位置を行間で異ならせながら千鳥状に配置される。すなわち、ノズル面（吐出面）内における２次元ノズル配列の主走査方向ノズル列のノズル行数（副走査方向のノズル数）をｎ（図１８の場合、ｎ＝６）、記録媒体上で主走査方向に沿って並ぶドットを打滴するノズルの実質的な主走査方向ノズル間ピッチをＰとすると、ＮLm＝ｎ×Ｐ の関係を満たす。また、副走査方向（ノズル配列の列方向）について各行の行間隔（副走査方向のノズル間距離）Ｌs は一定である。

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図１８に示すようなマトリクス状に配置されたノズル１２を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル１２-11 、１２-12 、１２-13 、１２-14 、１２-15 、１２-16 を１つのブロックとし（他にはノズル１２-21 、…、１２-26 を１つのブロック、ノズル１２-31 、…、１２-36 を１つのブロック、…として）、記録媒体の搬送速度に応じてノズル１２-11 、１２-12 、…、１２-16 を順次駆動することで記録媒体の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録媒体の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

本例のヘッド１５０によれば、高密度のノズル配置を実現できるとともに、リフィル性の向上を達成でき、比較的高粘度のインク（例えば、20ｃｐ〜50ｃｐ程度）であっても、十分なインク供給量を確保することができる。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本例では、行方向に沿ってノズル１２が並ぶノズル列を列方向に６列並べた構成を示すが、本発明の実施に際して、ノズル列の数（行数）ｎは特に限定されない。

なお、フルライン型のヘッドを構成する形態は、図１７のように１ヘッドで記録媒体の送り方向と略直交する方向に記録媒体の全幅Ｗmに対応する長さにわたるノズル列を構成する形態に限定されない。例えば、図１７の構成に代えて、図１９に示すように、複数のノズル１２が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

〔変形例〕
上記の実施形態では、フルライン型のヘッドを用いたインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、シャトルスキャン方式のように、記録媒体（記録紙１１６その他の印字媒体）の幅寸法に満たない長さのヘッドを用いて、複数回走査して画像形成する場合にも本発明は適用可能である。

また、上述の説明では、インクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、印画紙に非接触で現像液等を塗布する液体吐出ヘッドを備えた写真画像形成装置についても本発明の液体吐出装置を適用できる。更に、本発明の適用範囲は画像形成装置に限定されず、液体吐出ヘッドを用いて各種の液体を被吐出媒体に向けて噴射する装置（塗装装置、塗布装置、配線描画装置など）について本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係る電気接続構造を用いた液体吐出ヘッドの構成を示す断面図 図１における共通液室形成基板の上面に露出したランド群の配置例を示す平面模式図 電気接続部の拡大図 積層される３枚のフレキシブル配線基板の構成例を示す平面図 図４に示した３枚のフレキシブル配線基板を重ねた様子を示す平面図 図４中のＡ-1 線に沿って切断したときの断面図 図４中のＡ-2 線に沿って切断したときの断面図 図４中のＡ-3 線に沿って切断したときの断面図 図４中のＢ線(Ｂ1−Ｂ2線)に沿って切断したときの断面図 複数枚のフレキシブル配線基板を積層する様子を示した斜視図 隣接積層基板間で配線パターンの位置をずらす構成例を説明するために用いた要部平面図 積層される２枚のフレキシブル配線基板の構成例を示す平面図 図１２に示した２枚のフレキシブル配線基板を重ねた様子を示す平面図 比較例に係る電気接続構造を適用した液体吐出ヘッドの構成を示す断面図 比較例に係る電気接続構造の要部を模式的に示した平面図 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構図 ヘッドの構造例を示す平面透視図 図１７に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図 フルラインヘッドの他の構造例を示す平面図

符号の説明

１０…液体吐出ヘッド、１２…ノズル、１４…圧力室、１８…圧電素子、１６…振動板、２０…中間板、２２…柱状配線部材、２４…共通液室、２６…共通液室形成基板、２８…キャビティ基板、２８Ａ…貫通穴、３０-1〜３０-4…フレキシブル配線基板、４２…ランド、４４…導電性材料、４６-1〜４６-4…バンプ、４８-1〜４８-4…配線パターン、１１０…インクジェット記録装置、１１２…印字部、１１２Ｋ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｙ…ヘッド、１１６…記録紙、１５０…ヘッド

Claims (8)

1. 第１の電極部が設けられた第１の基板と、
   前記第１の電極部に対向する第２の電極部及び前記第２の電極部に繋がる配線パターンが設けられた第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置され、前記第１の電極部に対応する位置に、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の高さの合計よりも深く、且つ前記第１の電極部の領域以上の開口面積を有する貫通穴が形成された絶縁性のキャビティ基板と、
   前記貫通穴に充填された導電性材料と、
   を備えたことを特徴とする電気接続構造。
2. 前記第１の基板には、複数の前記第１の電極部が２次元マトリクス状に配列されており、
   前記第２の基板は、フレキシブル配線基板であることを特徴とする請求項１記載の電気接続構造。
3. 前記複数の前記第１の電極部のうち、一部の前記第１の電極部に対向する複数の前記第２電極部を有する複数の前記第２の基板が積層された構造を有し、
   前記複数の前記第２の基板は、基板間で互いに前記第２の電極部の位置が重複しておらず、且つ、前記複数の前記第２の基板のうち、積層された状態で前記キャビティ基板から遠い側の面に他の第２の基板が接合される基板には、前記他の第２の基板における第２の電極部と対応する位置に貫通穴が形成されており、該貫通穴に導電性材料が充填されていることを特徴とする請求項２記載の電気接続構造。
4. 前記複数の前記第２の基板は、積層された状態で前記キャビティ基板に近い側の面に前記配線パターン及び前記第２の電極部が形成された片面フレキシブル配線基板であることを特徴とする請求項３記載の電気接続構造。
5. 液体を吐出する複数の吐出口と、
   前記複数の吐出口のそれぞれと連通する複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室のそれぞれに対応して設けられ、各圧力室内の液体に圧力変化を与える複数の圧力発生素子と、
   前記複数の圧力発生素子のそれぞれに電気的に接続された複数の第１の電極部が２次元マトリクス状に配列された第１の基板と、
   前記第１の電極部に対向する第２の電極部及び前記第２の電極部に繋がる配線パターンが設けられた第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板の間に配置され、前記第１の電極部に対応する位置に、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の高さの合計よりも深く、且つ前記第１の電極部の領域以上の開口面積を有する貫通穴が形成された絶縁性のキャビティ基板と、
   前記貫通穴に充填された導電性材料と、
   を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
6. 前記圧力室の一部の面を形成する振動板と、
   前記振動板の前記圧力室と反対側の面に設けられた前記圧力発生素子としての圧電素子と、
   前記振動板を挟んで前記圧力室と反対側の空間に設けられ、前記複数の圧力室と連通するとともにこれら複数の圧力室に対して液体を供給する共通液室と、
   前記圧電素子と電気的に接続され、前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に、その少なくとも一部が前記共通液室内を立ち上がるように形成された駆動用配線部材と、
   を備え、前記第１の基板には、前記駆動用配線部材のそれぞれに対応した前記第１の電極部に相当するランド部が２次元マトリクス状に設けられていることを特徴とする請求項５記載の液体吐出ヘッド。
7. 請求項５又は６記載の液体吐出ヘッドを有し、前記吐出口から吐出した液滴によって記録媒体上に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
8. 複数の圧力室に対応して設けられる複数の圧力発生素子のそれぞれと電気的に接続される複数の第１の電極部を２次元マトリクス状の配列形態で第１の基板上に形成する第１の基板形成工程と、
   前記第１の電極部に対向する第２の電極部及び前記第２の電極部に繋がる配線パターンが設けられた第２の基板を形成する工程と、
   前記第１の電極部に対応する位置に、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の高さの合計よりも深く、且つ前記第１の電極部の領域以上の開口面積を有する貫通穴が形成された絶縁性のキャビティ基板を前記第１の基板の上に積層接合するキャビティ基板接合工程と、
   前記キャビティ基板の前記貫通穴に導電性材料を充填する導電性材料充填工程と、
   前記貫通穴を通して前記第１の電極と前記第２の電極とを対向させるように、前記キャビティ基板を挟んで前記第１の基板と反対側に前記第２の基板を積層接合して前記第１の基板と前記第２の基板とを電気的に接続させる電気接続工程と、
   を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。

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