JP4552445B2 - インクジェット記録装置および記録ヘッドユニットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置および記録ヘッドユニットの製造方法に関し、特に、フレキシブル配線基板を記録ヘッドに接合するための接合構造およびそのフレキシブル配線基板を記録ヘッドに接合して記録ヘッドユニットを製造する製造方法に関するものである。

実開平２−１７３３６号公報に開示されているように、インク滴を吐出するために駆動される圧電素子を備える記録ヘッドと、その圧電素子と電気的に接続されるパターン銅箔（以後、「配線パターン」と称す）が形成されたフレキシブル配線基板とが接合された記録ヘッドユニットが知られている。このフレキシブル配線基板と記録ヘッドとの接合は、フレキシブル配線基板の各圧電素子に対応する位置に形成された予備はんだをはんだごてで熱溶融して行われる。また、特開平７−１０８６８１号公報には、積層圧電素子の上面に、外部共通電極、複数の外部選択電極が形成され、ＦＰＣ（フレキシブルプリントケーブル）に共通電極パタン、複数の選択電極パタンが形成され、圧電素子の電極と対応するＦＰＣの電極パタンとが熱圧着により、ＦＰＣの電極パタンに予め施されたはんだメッキを溶融して接合されることが開示されている。特開２００３−１４５７５８号公報には、アクチュエータプレートとアルミナ基板との間に、異方導電性膜が介在され、圧力を加えることによりアクチュエータプレートの入力電極とアルミナ基板と出力電極とが異方導電性膜中の導電粒子により電気的に導通されることが記載されている。
実開平２−１７３３６号公報 特開平７−１０８６８１号公報 特開２００３−１４５７５８号公報

近年、記録の高解像度化のために、多数のノズルに信号を入力する電極が高密度化されており、特許文献１，２のように、はんだを溶融させるものでは、予め施されたはんだの高さが不均一であると、同時に多数の電極に対して熱と圧力を加えたとき、接合不良が生じたり、はんだがはみ出して短絡するなどのことがあって、製造の歩留まりが悪くなる。

また、共通電極には、全ノズルに対する電流が集中するため、ノズル数が多くなるほど大電流に対応する必要があり、特許文献３のように異方導電性膜を用いるものでは、電気的な接触部が小さく、信頼性に劣る問題があった。

本発明は、上述した問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と記録ヘッドとを接合する際の作業効率を向上すると共に電極の接合不良や短絡が生じることが少なく、また多数のノズルに対する大電流にも対応することができるインクジェット記録装置および記録ヘッドユニットの製造方法を提供する。

この目的を達成するために請求項１記載のインクジェット記録装置は、記録媒体に記録を行うためにインクを吐出する複数のノズルと、その複数のノズルから個別にインクを吐出させるための駆動信号を入力する複数の個別電極と、その個別電極に対して共通の電極となる１又は複数の共通電極とを有する記録ヘッドと、前記個別電極とそれぞれ電気的に接続される個別配線パターンおよび前記共通電極とそれぞれ電気的に接続される共通配線パターンが形成された可撓性を有するフレキシブル配線基板とを備えており、前記フレキシブル配線基板の共通配線パターンにおいて前記共通電極に対応する位置に前記記録ヘッド側に突起して形成され、熱により溶融され押圧されることにより前記共通電極とその共通電極に対応する共通配線パターンとの間を互いに電気的に接続する共通バンプと、前記フレキシブル配線基板と記録ヘッドとの間に複数の個別電極にわたって配設され、押圧されることにより前記個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を互いに電気的に接続する異方導電性部材とを備えている。

請求項２記載のインクジェット記録装置は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記フレキシブル配線基板は、前記個別配線パターンにおいて前記個別電極に対応する位置に前記記録ヘッド側に突起して形成された個別バンプを備えており、前記異方導電性部材は、前記個別電極とその個別電極に対応する個別バンプとの間で押圧されることによりその両者を互いに電気的に接続するものである。

請求項３記載のインクジェット記録装置は、請求項２記載のインクジェット記録装置において、前記共通バンプと個別バンプとは、略同形状に形成されている。

請求項４記載のインクジェット記録装置は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記フレキシブル配線基板は、前記記録ヘッド側となる面に少なくとも前記個別配線パターンを覆う絶縁シートと、その絶縁シートの前記個別電極に対応する位置に前記個別配線パターンを露出する露出口とを備えており、前記異方導電性部材は、押圧されることにより前記露出口に入って前記個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を互いに電気的に接続するものである。

請求項５記載のインクジェット記録装置は、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記複数の個別電極は複数の列状に配列され、前記異方導電性部材は、絶縁性を有するフィルム状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する複数の導電性粒子とを備えており、その異方導電性部材は、前記列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆う大きさに構成されている。

請求項６記載のインクジェット記録装置は、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、前記複数の個別電極は複数の列状に配列され、前記異方導電性部材は、絶縁性を有するペースト状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する導電性粒子とを備えており、その異方導電性部材は、前記列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆って塗布されるものである。

請求項７記載のインクジェット記録装置は、請求項５又は６に記載のインクジェット記録装置において、前記共通電極は、前記列状に配列された個別電極の外縁に沿って複数配設されている。

請求項８記載の記録ヘッドユニットの製造方法は、記録媒体に記録を行うためにインクを吐出する複数のノズルと、その複数のノズルから個別にインクを吐出させるための駆動信号を入力する複数の個別電極と、その個別電極に対して共通の電極となる１又は複数の共通電極とを有する記録ヘッドと、前記個別電極とそれぞれ電気的に接続される個別配線パターンおよび前記共通電極とそれぞれ電気的に接続される共通配線パターンが形成された可撓性を有するフレキシブル配線基板とを備えており、前記フレキシブル配線基板の共通配線パターンにおいて前記共通電極に対応する位置に前記記録ヘッド側に突起した共通バンプを形成するバンプ形成工程と、前記フレキシブル配線基板と記録ヘッドとの間に複数の個別電極にわたって異方導電性部材を配設すると共に、前記共通電極に前記共通バンプが対応するよう前記フレキシブル配線基板を前記記録ヘッドに重ね合わせる工程と、前記共通バンプを熱により溶融し、押圧することにより前記共通電極とその共通電極に対応する共通配線パターンとの間を互いに電気的に接続する第１接合工程と、前記異方導電性部材を押圧することにより前記個別電極とその個別電極に対応した個別配線パターンとの間を互いに電気的に接続する第２接合工程とを備えている。

請求項９記載の記録ヘッドユニットの製造方法は、請求項８記載の記録ヘッドユニットの製造方法において、前記フレキシブル配線基板に、前記個別配線パターンの前記個別電極に対応する位置に前記記録ヘッド側に突起した個別バンプを形成する工程をさらに備えており、前記第２接合工程は、前記異方導電性部材が押圧されることにより前記個別電極とその個別電極に対応する個別バンプとの間を互いに電気的に導通するものである。

請求項１０記載の記録ヘッドユニットの製造方法は、請求項９記載の記録ヘッドユニットの製造方法において、前記共通バンプと個別バンプとは、略同形状に形成されている。

請求項１１記載の記録ヘッドユニットの製造方法は、請求項８記載の記録ヘッドユニットの製造方法において、前記フレキシブル配線基板は、前記記録ヘッド側となる面に少なくとも前記個別配線パターンを覆う絶縁シートと、その絶縁シートの前記個別電極に対応する位置に前記個別配線パターンを露出する露出口とを備えており、前記第２接合工程は、前記異方導電性部材が押圧されることにより前記露出口に入って前記個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を互いに電気的に導通するものである。

請求項１２記載の記録ヘッドユニットの製造方法は、請求項８から１１のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法において、前記第１接合工程と第２接合工程とは、同時に行われる工程である。

請求項１３記載の記録ヘッドユニットの製造方法は、請求項８から１１のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法において、前記第１接合工程は、前記共通バンプを溶融可能な熱が供給されて接合が行われ、前記第２接合工程は、前記異方導電性部材を溶融可能な熱が供給されて接合が行われるのもであり、前記第１接合工程と第２接合工程との加熱温度の制御は、別々に行われる。

請求項１４記載の記録ヘッドユニットの製造方法は、請求項８から１３のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法において、前記複数の個別電極は複数の列状に配列され、前記異方導電性部材は、絶縁性を有するフィルム状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する複数の導電性粒子とを備えており、その異方導電性部材は、前記列状に配列された複数の個別電極をまたはそれに対応する部分の個別配線パターン覆う大きさに構成されている。

請求項１５記載の記録ヘッドユニットの製造方法は、請求項８から１３のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法において、前記複数の個別電極は複数の列状に配列され、前記異方導電性部材は、絶縁性を有するペースト状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する導電性粒子とを備えており、その異方導電性部材は、前記重ね合わせる工程において前記列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆って塗布されるものである。

請求項１６記載の記録ヘッドユニットの製造方法は、請求項１４又は１５に記載の記録ヘッドユニットの製造方法において、前記共通電極は、前記列状に配列された個別電極の外縁に沿って複数配設されている。

請求項１記載のインクジェット記録装置によれば、フレキシブル配線基板の共通配線パターンの共通電極に対応する位置には、熱により溶融され押圧されることにより共通電極とその共通電極に対応する共通配線パターンとの間を互いに電気的に接続する共通バンプが記録ヘッド側に突起して形成されている。また、フレキシブル配線基板と記録ヘッドとの間には、押圧されることにより個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を互いに電気的に接続する異方導電性部材が複数の個別電極にわたって配設されている。よって、記録ヘッドの個別電極が高密度に配置されても、従来のはんだバンプのように高さの不均一による接合不良や、溶融して拡がることによる隣接個別電極間での短絡が少なく、複数の個別電極に対して信頼性の高い電気的な接続を行うことができる。

また、共通電極とその共通電極に対応する共通配線パターンとの接続は、共通バンプの溶融により行われており、共通電極は、複数の個別電極に対応する共通の電極であるため電流が集中するが、接合面積が十分に確保され、大電流に対して信頼性の高い接続を行うことができるという効果もある。

請求項２記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、フレキシブル配線基板は、個別配線パターンにおいて個別電極に対応する位置に記録ヘッド側に突起して形成された個別バンプを備えており、異方導電性部材は、個別電極とその個別電極に対応する個別バンプとの間で押圧されることによりその両者を互いに電気的に接続するものである。よって、記録ヘッド側に突起した個別バンプを介して両者が互いに電気的に導通するので、両者の電気的な接続性を向上することができ、また、個別バンプの高さが不均一であったとしても両者を確実に接続することができる。したがって、接合不良などの生産不良品の発生を防止し、生産の歩留まりを向上することができるという効果がある。

請求項３記載のインクジェット記録装置によれば、請求項２記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、共通バンプと個別バンプとは、略同形状に形成されているので、フレキシブル配線基板に共通バンプを形成する作業と個別バンプを形成する作業とを共通化することができ、作業効率を向上することができるという効果がある。

請求項４記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、フレキシブル配線基板は、記録ヘッド側となる面に少なくとも個別配線パターンを覆う絶縁シートと、その絶縁シートの個別電極に対応する位置に個別配線パターンを露出する露出口とを備えており、異方導電性部材は、押圧されることにより露出口に入って個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を互いに電気的に接続するものである。よって、絶縁シートによって各個別配線パターン同士が導通することを防止しつつ、個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を異方導電性部材を介して確実に接続することができるという効果がある。

請求項５記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、異方導電性部材は、絶縁性を有するフィルム状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する複数の導電性粒子とを備え、列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆う大きさに構成されているので、複数の個別電極とその複数の個別電極に対応する配線パターンとを同時に接続することができると共にフレキシブル配線基板と記録ヘッドとを確実に接着することができ、効率的に接続作業をすることができるという効果がある。

請求項６記載のインクジェット記録装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、異方導電性部材は、絶縁性を有するペースト状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する導電性粒子とを備え、列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆って塗布されるので、複数の個別電極とその複数の個別電極に対応する配線パターンとを同時に接続することができると共にフレキシブル配線基板と記録ヘッドとを確実に接着することができ、効率的に接続作業をすることができるという効果がある。

請求項７記載のインクジェット記録装置によれば、請求項５又は６に記載のインクジェット記録装置の奏する効果に加え、共通電極は、列状に配列された個別電極の外縁に沿って複数配設されているので、共通電極および共通配線パターンを電流集中に対応して十分な幅に形成することができ、また、異方導電性部材を配設する位置がまとまるので、配設作業が容易となり作業効率が向上するという効果がある。

請求項８記載の記録ヘッドユニットの製造方法によれば、バンプ形成工程によってフレキシブル配線基板の共通配線パターンにおいて共通電極に対応する位置に記録ヘッド側に突起した共通バンプが形成され、重ね合わせる工程によってフレキシブル配線基板と記録ヘッドとの間に複数の個別電極にわたって異方導電性部材を配設すると共に、共通電極に共通バンプが対応するようフレキシブル配線基板を記録ヘッドに重ね合わせられる。その後、第１接合工程によって共通バンプを熱により溶融し、押圧することにより共通電極とその共通電極に対応する共通配線パターンとの間を互いに電気的に接続し、第２接合工程によって異方導電性部材を押圧することにより個別電極とその個別電極に対応した個別配線パターンとの間を互いに電気的に接続する。よって、記録ヘッドの個別電極が高密度に配置されても、第２の接合工程で、従来のはんだバンプのように高さの不均一による接合不良や、溶融して拡がることによる隣接個別電極間での短絡が少なく、複数の個別電極に対して信頼性の高い電気的な接続を行うことができる。

また、第１接合工程で、共通電極とその共通電極に対応する共通配線パターンとの接続は、共通バンプの溶融により行われており、共通電極は、複数の個別電極に対応する共通の電極であるため電流が集中するが、接合面積が十分に確保され、大電流に対して信頼性の高い接続を行うことができるという効果もある。

請求項９記載の記録ヘッドユニットの製造方法によれば、請求項８記載の記録ヘッドユニットの製造方法の奏する効果に加え、フレキシブル配線基板に、個別配線パターンの個別電極に対応する位置に記録ヘッド側に突起した個別バンプを形成する工程がさらに備えられ、第２接合工程は、異方導電性部材が押圧されることにより個別電極とその個別電極に対応する個別バンプとの間を互いに電気的に導通するものである。よって、記録ヘッド側に突起した個別バンプを介して両者が互いに電気的に導通するので、両者の電気的な接続性を向上することができ、また、個別バンプの高さが不均一であったとしても両者を確実に接続することができる。したがって、接合不良などの生産不良品の発生を防止し、歩留まりを向上することができるという効果がある。

請求項１０記載の記録ヘッドユニットの製造方法によれば、請求項９記載の記録ヘッドユニットの製造方法の奏する効果に加え、共通バンプと個別バンプとは、略同形状に形成されているので、共通バンプの形成工程と、個別バンプの形成工程とを共通化して行うことができ、作業効率を向上することができるという効果がある。

請求項１１記載の記録ヘッドユニットの製造方法によれば、請求項８記載の記録ヘッドユニットの製造方法の奏する効果に加え、フレキシブル配線基板は、記録ヘッド側となる面に少なくとも個別配線パターンを覆う絶縁シートと、その絶縁シートの個別電極に対応する位置に個別配線パターンを露出する露出口とを備えており、第２接合工程は、異方導電性部材が押圧されることにより露出口に入って個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を互いに電気的に導通するものである。よって、絶縁シートによって各個別配線パターン同士が導通することを防止しつつ、個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を異方導電性部材を介して確実に接続することができるという効果がある。

請求項１２記載の記録ヘッドユニットの製造方法によれば、請求項８から１１のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法の奏する効果に加え、第１接合工程と第２接合工程とは、同時に行われる工程であるので、個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンの接続および共通電極とその共通電極に対応する共通配線パターンとの接続が一度にでき、フレキシブル配線基板と記録ヘッドとの接合を一つの工程で同時に行うことができるという効果がある。

請求項１３記載の記録ヘッドユニットの製造方法によれば、請求項８から１１のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法の奏する効果に加え、第１接合工程は、共通バンプを溶融可能な熱が供給されて接合が行われ、第２接合工程は、異方導電性部材を溶融可能な熱が供給されて接合が行われるのもであり、第１接合工程と第２接合工程とは、別々に行われる工程である。よって、共通バンプおよび異方導電性部材の溶融特性に応じた熱をそれぞれ供給して接合を行えるので、確実に接合を行うことができるという効果がある。

請求項１４記載の記録ヘッドユニットの製造方法によれば、請求項８から１３のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法の奏する効果に加え、異方導電性部材は、絶縁性を有するフィルム状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する複数の導電性粒子とを備え、列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆う大きさに構成されているので、複数の個別電極とその複数の個別電極に対応する配線パターンとを同時に接続することができると共にフレキシブル配線基板と記録ヘッドとを確実に接着することができ、効率的に接続作業をすることができるという効果がある。

請求項１５記載の記録ヘッドユニットの製造方法によれば、請求項８から１３のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法の奏する効果に加え、異方導電性部材は、絶縁性を有するペースト状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する導電性粒子とを備え、列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆って塗布されるので、複数の個別電極とその複数の個別電極に対応する配線パターンとを同時に接続することができると共にフレキシブル配線基板と記録ヘッドとを確実に接着することができ、効率的に接続作業をすることができるという効果がある。

請求項１６記載の記録ヘッドユニットの製造方法によれば、請求項１４又は１５に記載の記録ヘッドユニットの製造方法の奏する効果に加え、共通電極は、列状に配列された個別電極の外縁に沿って複数配設されているので、共通電極および共通配線パターンを電流集中に対応して十分な幅に形成することができ、また、異方導電性部材を配設する位置がまとまるので、配設作業が容易となり作業効率が向上するという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用されるインクジェット記録装置１を示した概略図である。

インクジェット記録装置１は、インクカートリッジ２を着脱可能に装着する装着部３と、インクカートリッジ２からインク供給チューブ４を介して供給されるインクを貯留するインクタンク５と、そのインクタンク５に貯留されたインクを記録媒体６に向けて吐出する記録ヘッド７と、インクタンク５と記録ヘッド７とを備える記録ヘッドユニット８が搭載され直線方向に往復動作するキャリッジ９と、そのキャリッジ９が往復移動するガイドとなるキャリッジ軸１０と、記録媒体６を搬送する搬送機構１１と、パージ装置１２とを備えている。

インクカートリッジ２は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の複数色のカラーインク毎に設けられ、インクジェット記録装置１に装着されてカラー印刷が可能に構成されている。

装着部３は、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側から立設するガイド部３ｂとから成り、ガイド部３ｂに挟まれたベース部３ａからは、インクカートリッジ２内に貯留されたインクを抽出する中空状のインク抽出管１３と、インクカートリッジ２内に外気を導入する中空状の外気導入管１４とが突出して配設されている。

このインク抽出管１３の一端側には、インク供給チューブ４が連結され、インク抽出管１３は、インク供給チューブ４を介してインクタンク５と連通されている。外気導入管１４の一端側には、外気導入チューブ１５が連結され、外気導入管１４は、外気導入チューブ１５を介して外気と連通されている。

パージ装置１２は、記録範囲外であって記録ヘッド７に対向するように配置されており、記録ヘッド７のノズル（図示せず）形成面を覆うパージキャップ１２ａと、パージキャップ１２ａと連通する廃インクチューブ１２ｂと、廃インクチューブ１２ｂを介してノズル１６からインクを吸引するポンプ１２ｃとを備えている。

次に、図２及び図３を参照して、記録ヘッドユニット８の構造を説明する。図２は、記録ヘッドユニット８の断面図であり、図３は、記録ヘッド７ａ及びフレキシブル配線基板２７ａの分解斜視図である。なお、記録ヘッド７ｂは、記録ヘッド７ａと同様な構成であるため、記録ヘッド７ｂ及びフレキシブル配線基板７ｂの分解斜視図は省略する。

記録ヘッドユニット８は、上述したようにインクタンク５及び記録ヘッド７を備えており、そのインクタンク５を内側に配置すると共に記録ヘッド７を支持するヘッドホルダ２０と、そのヘッドホルダ２０の上部に位置しインクジェット記録装置１の本体側に静置された制御回路とフレキシブルケーブルを介して接続されるプリント基板２１とをさらに備えている。

記録ヘッド７は、ヘッドホルダ２０の記録媒体６と対向する底部に２個７ａ，７ｂ支持されている。記録ヘッド７ａ，７ｂは、キャリッジ９の往復移動方向（図２の矢印Ｙ方向）に並んで支持されている。なお、図示しないが、記録ヘッド７ａの下面には、イエローインク用のノズル及びマゼンタインク用のノズルが、記録ヘッド７ｂの下面には、ブラックインク用のノズル及びシアンインク用のノズルが形成され、それぞれ２列の千鳥格子状に配列され、この各ノズルからインクが吐出されて記録媒体６に記録が行われる。

インクタンク５は、各インクの色に応じて、ブラックインク用のインクタンク５ｋ、シアンインク用のインクタンク５ｃ、イエローインク用のインクタンク５ｙ及びマゼンタインク用のインクタンク５ｍから成る。各タンクは、管３１ｋ，３１ｃ，３１ｙ，３１ｍによって記録ヘッド７ａ，７ｂの後述するインク供給口３０ｋ，３０ｃ，３０ｙ，３０ｍに接続される。

ヘッドホルダ２０は、上下に立ち上がった一対の側壁２０ｂと、その一対の側壁２０ｂと連接される一対の側壁（図示せず）とにより略箱状に形成され、その内部に、記録ヘッド７ａ，７ｂが配置される空間２２とインクタンク５ｋ，５ｃ，５ｙ，５ｍが配置される空間２３とを区画する底壁２０ａを有する。

ヘッドホルダ２０の開放された下面には、空間２２を閉塞すると共に、各ノズルを外部に露出する露出口が形成された閉塞部材２４が固着されている。記録ヘッド７ａ，７ｂは、底壁２０ａの下面に接着剤（図示せず）によって固着されている。

各記録ヘッド７ａ，７ｂは、それぞれ複数のプレートを積層して形成されるキャビティプレート２５ａ，２５ｂと、プレート型の圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂとにより構成されている。キャビティプレート２５ａ，２５ｂは、上面にインク供給口３０ｋ，３０ｃ，３０ｙ，３０ｍ（記録ヘッド７ａについてのみ図３で図示）を有し、公知のものと同様に、その各インク供給口から延びるマニホールド流路を介して複数の圧力室にインクが分配され、各圧力室から対応する各ノズルに至る構成である。圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂは、上記各圧力室と対応する複数の圧力発生手段すなわち圧電変形部を有し、その上面に各圧電変形部に接続され各圧電変形部を駆動し個別にインクを吐出させるための駆動信号が入力される個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍ（記録ヘッド７ａについてのみ図３で図示）を有する。個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍは、各２列の千鳥格子状に配列されており、その個別電極４１ｋ，４１ｃおよび個別電極４１ｙ，４１ｍの外縁に沿って、各記録ヘッド７ａ，７ｂ毎に各圧電変形部に共通のコモン電極となる共通電極４２が、複数形成されている。なお、共通電極４２は、各個別電極に共通となる電極であるので、その数を１つとするものとしても良い。

図３に示すように、各圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂの上面には、可撓性を有するフレキシブル配線基板２７ａ、２７ｂがそれぞれ積層される。フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂは、個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍの列方向に幅を有し、２つの記録ヘッド７ａ，７ｂから互いに反対方向であってかつ個別電極の列方向に略直交する方向に延びる。

フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂは、底壁２０ａに形成される連通路２８ａ，２８ｂ（図２参照）を通って上部の空間２３に入り、２個の記録ヘッド７ａ，７ｂの配列方向両側の側壁２０ｂと略平行にヘッドホルダ２０上方に延びて配設されている。そしてフレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂの先端の端子部４３ａは、それぞれヘッドホルダ２０の上部に配置されたプリント基板２１上のコネクタ３２ａ，３２ｂに接続される。

ＩＣチップ３３ａ，３３ｂは、それぞれフレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂ上に実装され、各圧電変形部に駆動信号を出力する駆動回路を内装する。

ヒートシンク３５ａ，３５ｂは、ＩＣチップ３３ａ，３３ｂと熱伝導可能に接触してそのＩＣチップ３３ａ，３３ｂが発する熱を外部に放熱するものである。ヒートシンク３５ａ，３５ｂは、図２に示すように、２個の記録ヘッド７ａ，７ｂの配列方向両側の側壁２０ｂ，２０ｂの内側に、その側壁２０ｂ，２０ｂと間隔を置いて平行に配置される側壁部３７ａ，３７ｂと、各側壁部３７ａ，３７ｂの上端を延長して側壁２０ｂ，２０ｂの上部を逆Ｕ字状に越えヘッドホルダ２０の外方に露出する露出部３８ａ，３８ｂとを備えている。

また、ヒートシンク３５ａ，３５ｂの露出部３８ａ，３８ｂの湾曲した部分には、フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂを記録ヘッド７ａ，７ｂ側からプリント基板２１（図２参照）側に通す貫通孔（図示せず）がそれぞれ形成されている。ヒートシンク３５ａ，３５ｂは、底壁２０ａに突出した２つの取付ボス３４によってそれぞれ固着され、ヘッドホルダ２０内に取り付けられている。

ここで、図４を参照して、フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂの構造について説明する。図４は、フレキシブル配線基板２７ａの圧電アクチュエータプレート２６ａ（記録ヘッド７ａ側）と対向する面を示した図である。なお、フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂは同様に構成されているため、フレキシブル配線基板２７ｂの圧電アクチュエータ２６ｂと対向する面を示した図は省略する。

図４に示すように、フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂの圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂと対向する面には、駆動回路を内装するＩＣチップ３３ａ，３３ｂから延びると共に、個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍとそれぞれ電気的に接続される個別配線パターン５０と、各共通電極４２とそれぞれ電気的に接続される共通配線パターン５１とが形成されている。

フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂの個別配線パターン５０の各個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍに対応する位置には、圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂ側に突起した個別バンプ５２ｋ，５２ｃ，５２ｙ，５２ｍ（フレキシブル配線基板２７ａについてのみ図示）が複数形成されており、その複数の個別バンプ５２ｋ，５２ｃおよび個別バンプ５２ｙ，５２ｍを覆う大きさに構成された異方導電性部材５３がそれぞれ配設されている。即ち、異方導電性部材５３は、フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂが圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂと積層された状態で、各個別電極４１ｋ，４１ｃおよび各個別電極４１ｙ，４１ｍにわたる位置に配設されている。また、その大きさは、各個別電極４１ｋ，４１ｃおよび各個別電極４１ｙ，４１ｍを覆う大きさに形成されている。なお、個別配線パターン５０は、個別バンプ５２ｋ，５２ｃ，５２ｙ，５２ｍそれぞれに対応して独立して形成されている。

また、フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂの共通配線パターン５１の各共通電極４２に対応する位置には、圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂ側に突起した共通バンプ５４が形成されている。共通配線パターン５１は、フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂの外周に沿って個別配線パターン５０よりも広い幅の帯状に形成されている。なお、本第１実施例では、各個別バンプ５２ｋ，５２ｃ，５２ｙ，５２ｍおよび各共通バンプ５４は、導電性ろう材、例えば鉛とスズとの合金で構成されたはんだを用いるものとし、その形状は略同形状に形成されている。そのため、各バンプの形成を共通して行うことができ、バンプの形成作業の作業効率を向上することができる。

次に、図５及び図６を参照して、圧電アクチュエータ２６ａ，２６ｂにフレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂを接合する第１の実施例の構造およびその接合工程について説明する。図５は、共通電極４２に共通バンプ５４が接続される様子を示した断面図であり、図５（ａ）は接続前であり、図５（ｂ）は接続後である。図６は、個別電極と個別バンプとが異方導線性部材５３を介して接続される様子を示した断面図であり、図６（ａ）は接続前であり、図６（ｂ）は接続後である。なお、図６では、全個別電極を４１ｍで、また全個別バンプを５２ｍでそれぞれ代表して示す。

フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂは、電気絶縁材料（例えばポリイミド）で構成された絶縁シート５５に、共通配線パターン５１及び個別配線パターン５０が印刷またはエッチングにより形成され、その配線パターンを覆って電気絶縁材料で構成されたレジストフィルム５６が形成された構造である。圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂに対向する側の絶縁シート５５には、共通電極４２及び個別電極４１ｍに対応する位置の共通配線パターン５１及び個別配線パターン５０を露出させるための露出口５７が、レーザ加工またはエッチングにより形成されている。

そして、この露出口５７内の、共通配線パターン５１及び個別配線パターン５０上には、それぞれ共通バンプ５４、個別バンプ５２ｍが、絶縁シート５５の下面よりも圧電アクチュエータプレート側に突出して形成される。このバンプ形成は、共通配線パターン５１及び個別配線パターン５０上に公知の印刷法によって行われる。

次に、共通バンプ５４および個別バンプ５２ｍが形成されたフレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂと圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂとの間に、異方導電性部材５３が１つの圧電アクチュエータプレート上の全個別電極４１ｍまたは１つのフレキシブル配線基板上の全個別バンプ５２ｍにわたって配設されると共に、共通電極４２に共通バンプ５４、個別電極４１ｍに個別バンプ５２ｍがそれぞれ対応するようフレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂが圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂに重ね合わされる。具体的には、異方導電性部材５３は、図６（ａ）のように、フレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂの圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂ側に貼着されるが、圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂに貼着されても良い。

異方導電性部材５３は、絶縁性と接着性を有するフィルム状の絶縁性接着部材６１とその絶縁性接着部材６１の内部に内在する導電性を有する複数の導電性粒子６２とによって構成されている。

その後、重ね合わされたフレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂと圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂとに、両者が接近する方向（矢印Ｚ方向）に圧力が加えられると同時に加熱される。すると、図５（ｂ）のように、共通バンプ５４が溶融され共通電極４２に沿って拡がり接合され、共通電極４２とそれに対応する共通配線パターン５１との間が互いに電気的に接続される。

また、図６（ｂ）のように、個別電極４１ｍと個別バンプ５２ｍとの間にある余分な絶縁性接着部材６１が溶融され両側に流れ出す。これにより、個別バンプ５０ｍと個別電極４１ｍとが導電性粒子６２によって互いに接触し電気的に接続される。同時に、絶縁性接着部材６１によりフレキシブル配線基板と圧電アクチュエータプレートとが接着される。

なお、フレキシブル配線基板２７ａを圧電アクチュエータプレート２６ａに対して押圧するとき、共通バンプ５４が溶融される分だけ、個別バンプを押圧する治具の面よりも共通バンプ５４を押圧する治具の面の方が突出しているか、あるいは治具のストロークが前者よりも後者の部分において大きく構成される。

以上、説明したように、共通電極４２と共通配線パターン５１との接続は、その共通電極４２に対応して形成された共通バンプ５４を熱によって溶融し、押圧することで両者を互いに電気的に接続し、個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍと個別配線パターン５０との接続は、その各個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍを覆う位置に配設された異方導電性部材５３を押圧することで、両者を互いに電気的に接続することができる。よって、高密度に形成される各個別電極と個別配線パターン５０との接合を効率良くかつ接合不良や短絡が少なく行える。また、大電流が流れる共通電極４２は、共通バンプ５４の溶融によって広い面積で接続されるので、信頼性を確保することができる。

図７は、第２実施例における個別電極４１ｍと個別配線パターン５０とが異方導線性部材５３を介して接続される様子を示した断面図であり、図７（ａ）は接続前であり、図７（ｂ）は接続後である。なお、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

第２実施例のフレキシブル配線基板１２７ａ，１２７ｂは、絶縁シート１５５が第１実施例の絶縁シート５５に比べて薄く形成されている。その絶縁シート１５５の各個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍに対応する位置に個別配線パターン５０をキャビティプレート２６ａ，２６ｂ側に露出する露出口１５７が形成されている。１つの絶縁シート１５５の全個別電極４１ｍに対応する位置には、異方導電性部材５３が貼着されている。

第２実施例では、フレキシブル配線基板１２７ａ，１２７ｂには、第１実施例と同様に、共通バンプ５４のみが形成される。

第１実施例と同様に、フレキシブル配線基板１２７ａ，１２７ｂと圧電アクチュエータプレート２６ａ，２６ｂが重ね合わせられ、共通バンプ５４の溶融によって共通電極４２と共通バンプ５４とが接合される。同時に、図７（ｂ）のように、露出口１５７に対向する異方導電性部材５３が個別電極４１ｍに押されて露出口１５７内に侵入すると共に余分な絶縁性接着部材６１が溶融され両側に流れ出す。その結果、個別配線パターン５０と個別電極４１ｍとが導電性粒子６２によって互いに接触し電気的に接続される。

個別電極パターン５０と個別電極４１ｍとが、導電性粒子６２を介して接触したとき、図７（ｂ）のように、フレキシブル配線基板１２７ａの下面と圧電アクチュエータプレート２６ａとの間は、個別電極パターン５０と個別電極４１ｍとの間の間隔よりも大きい間隔を置き、異方導電性部材５３内の導電性粒子６２を介してフレキシブル配線基板１２７ａの下面と圧電アクチュエータプレート２６ａとが接触しないことが好ましい。なお、個別電極パターン５０の下面が電気絶縁性のフィルムで覆われているならば、前者の間隔と後者の間隔はほぼ同じであっても差し支えない。

以上、説明したように、第２実施例によれば、第１実施例と同様に、共通電極４２と共通配線パターン５１との接続は、共通バンプ５４によって行われ、個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍと個別配線パターン５０との接続は、異方導電性部材５３によって露出口１５７を介して行われる。よって、第１実施例と同様の効果を奏する。

以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記各実施例では、異方導電性部材５３を加熱と同時に押圧するものとしたが、絶縁性接着材６１が常温において柔軟なものならば圧力を加えるだけでも良い。

また、共通バンプ５４が熱溶融する温度と異方導電性部材５３が熱溶融する温度とが異なる場合には、その両者の温度制御は別々に行い、あるいは、両接合工程を別々に行うものとしても良い。

また、上記各実施例では、異方導電性部材５３をフィルム状のものを用いるものとしたが、絶縁性接着部材６１がペースト状の異方導電性部材を用いるものとしても良い。この場合、異方導電性部材をフレキシブル配線基板２７ａ，２７ｂの個別バンプ５２またはキャビティプレート２６ａ，２６ｂ側の個別電極４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍの内、少なくとも一方を覆って塗布するものとする。

また、上記実施例では、異方導電性部材５３を１つの圧電アクチュエータの全個別電極を覆う大きさで形成するものとしたが、少なくとも複数の個別電極を覆う大きさであれば、その大きさは限定されない。

本発明の実施例におけるインクジェット記録装置を示す概略図である。 記録ヘッドユニットの構造を示す断面図である。 記録ヘッド及びフレキシブル配線基板の分解斜視図である。 フレキシブル配線基板の記録ヘッドと対向する面を示した図である。 共通電極に共通バンプが接続される様子を示した断面図であり、図５（ａ）は接続前であり、図５（ｂ）は接続後である。 第１実施例の個別電極と個別バンプとが異方導線性部材を介して接続される様子を示した断面図であり、図６（ａ）は接続前であり、図６（ｂ）は接続後である。 第２実施例の個別電極と個別配線パターンとが異方導線性部材を介して接続される様子を示した断面図であり、図７（ａ）は接続前であり、図７（ｂ）は接続後である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
６ 記録媒体
７ａ，７ｂ 記録ヘッド
２６ａ，２６ｂ 圧電アクチュエータプレート
２７ａ，２７ｂ フレキシブル配線基板
４１ｋ，４１ｃ，４１ｙ，４１ｍ 個別電極
４２ 共通電極
５０ 個別配線パターン
５１ 共通配線パターン
５２ 個別バンプ
５３ 異方導電性部材
５４ 共通バンプ
５５，１５５ 絶縁シート
５７，１５７ 露出口
６１ 絶縁性接着部材
６２ 導電性粒子

Claims (16)

1. 記録媒体に記録を行うためにインクを吐出する複数のノズルと、その複数のノズルから個別にインクを吐出させるための駆動信号を入力する複数の個別電極と、その個別電極に対して共通の電極となる１又は複数の共通電極とを有する記録ヘッドと、
   前記個別電極とそれぞれ電気的に接続される個別配線パターンおよび前記共通電極とそれぞれ電気的に接続される共通配線パターンが形成された可撓性を有するフレキシブル配線基板とを備えたインクジェット記録装置において、
   前記フレキシブル配線基板の共通配線パターンにおいて前記共通電極に対応する位置に前記記録ヘッド側に突起して形成され、熱により溶融され押圧されることにより前記共通電極とその共通電極に対応する共通配線パターンとの間を互いに電気的に接続する共通バンプと、
   前記フレキシブル配線基板と記録ヘッドとの間に複数の個別電極にわたって配設され、押圧されることにより前記個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を互いに電気的に接続する異方導電性部材とを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記フレキシブル配線基板は、前記個別配線パターンにおいて前記個別電極に対応する位置に前記記録ヘッド側に突起して形成された個別バンプを備え、
   前記異方導電性部材は、前記個別電極とその個別電極に対応する個別バンプとの間で押圧されることによりその両者を互いに電気的に接続するものであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記共通バンプと個別バンプとは、略同形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記フレキシブル配線基板は、前記記録ヘッド側となる面に少なくとも前記個別配線パターンを覆う絶縁シートと、その絶縁シートの前記個別電極に対応する位置に前記個別配線パターンを露出する露出口とを備え、
   前記異方導電性部材は、押圧されることにより前記露出口に入って前記個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を互いに電気的に接続するものであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記複数の個別電極は複数の列状に配列され、
   前記異方導電性部材は、絶縁性を有するフィルム状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する複数の導電性粒子とを備え、
   その異方導電性部材は、前記列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆う大きさに構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記複数の個別電極は複数の列状に配列され、
   前記異方導電性部材は、絶縁性を有するペースト状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する導電性粒子とを備え、
   その異方導電性部材は、前記列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆って塗布されるものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記共通電極は、前記列状に配列された個別電極の外縁に沿って複数配設されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のインクジェット記録装置。
8. 記録媒体に記録を行うためにインクを吐出する複数のノズルと、その複数のノズルから個別にインクを吐出させるための駆動信号を入力する複数の個別電極と、その個別電極に対して共通の電極となる１又は複数の共通電極とを有する記録ヘッドと、
   前記個別電極とそれぞれ電気的に接続される個別配線パターンおよび前記共通電極とそれぞれ電気的に接続される共通配線パターンが形成された可撓性を有するフレキシブル配線基板とを備えた記録ヘッドユニットの製造方法において、
   前記フレキシブル配線基板の共通配線パターンにおいて前記共通電極に対応する位置に前記記録ヘッド側に突起した共通バンプを形成するバンプ形成工程と、
   前記フレキシブル配線基板と記録ヘッドとの間に複数の個別電極にわたって異方導電性部材を配設すると共に、前記共通電極に前記共通バンプが対応するよう前記フレキシブル配線基板を前記記録ヘッドに重ね合わせる工程と、
   前記共通バンプを熱により溶融し、押圧することにより前記共通電極とその共通電極に対応する共通配線パターンとの間を互いに電気的に接続する第１接合工程と、
   前記異方導電性部材を押圧することにより前記個別電極とその個別電極に対応した個別配線パターンとの間を互いに電気的に接続する第２接合工程とを備えていることを特徴とする記録ヘッドユニットの製造方法。
9. 前記フレキシブル配線基板に、前記個別配線パターンの前記個別電極に対応する位置に前記記録ヘッド側に突起した個別バンプを形成する工程をさらに備え、
   前記第２接合工程は、前記異方導電性部材が押圧されることにより前記個別電極とその個別電極に対応する個別バンプとの間を互いに電気的に導通するものであることを特徴とする請求項８に記載の記録ヘッドユニットの製造方法。
10. 前記共通バンプと個別バンプとは、略同形状に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の記録ヘッドユニットの製造方法。
11. 前記フレキシブル配線基板は、前記記録ヘッド側となる面に少なくとも前記個別配線パターンを覆う絶縁シートと、その絶縁シートの前記個別電極に対応する位置に前記個別配線パターンを露出する露出口とを備え、
    前記第２接合工程は、前記異方導電性部材が押圧されることにより前記露出口に入って前記個別電極とその個別電極に対応する個別配線パターンとの間を互いに電気的に導通するものであることを特徴とする請求項８に記載の記録ヘッドユニットの製造方法。
12. 前記第１接合工程と第２接合工程とは、同時に行われる工程であることを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法。
13. 前記第１接合工程は、前記共通バンプを溶融可能な熱が供給されて接合が行われ、
    前記第２接合工程は、前記異方導電性部材を溶融可能な熱が供給されて接合が行われるのもであり、
    前記第１接合工程と第２接合工程との加熱温度の制御は、別々に行われることを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法。
14. 前記複数の個別電極は複数の列状に配列され、
    前記異方導電性部材は、絶縁性を有するフィルム状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する複数の導電性粒子とを備え、
    その異方導電性部材は、前記列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆う大きさに構成されていることを特徴とする請求項８から１３のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法。
15. 前記複数の個別電極は複数の列状に配列され、
    前記異方導電性部材は、絶縁性を有するペースト状の絶縁性接着部材と、その絶縁性接着部材内部に内在する導電性を有する導電性粒子とを備え、
    その異方導電性部材は、前記重ね合わせる工程において前記列状に配列された複数の個別電極またはそれに対応する部分の個別配線パターンを覆って塗布されるものであることを特徴とする請求項８から１３のいずれかに記載の記録ヘッドユニットの製造方法。
16. 前記共通電極は、前記列状に配列された個別電極の外縁に沿って複数配設されていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の記録ヘッドユニットの製造方法。
    

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