JP4617801B2 - フレキシブル配線基板の接続構造および接続方法 - Google Patents

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および接続方法に関するものである。

従来のインクジェット記録装置として、複数のチャンネルと、複数のヘッド端子を有するインクジェットヘッドとを備え、このインクジェットヘッドに、回路基板から供給される駆動信号が印加されると、その駆動信号に基づいて、インクカートリッジから供給されるインクを前記複数のチャンネルから被記録媒体に噴射するものが知られている。そのようなインクジェット記録装置においては、駆動信号をインクジェットヘッドに供給するために、回路基板がフレキシブル配線基板を介してインクジェットヘッドに接続される構成とされ、フレキシブル配線基板の各端子ランドがインクジェットの各ヘッド端子に、はんだを用いて電気的に接続されている。

近年、記録品質の向上にともなって、インクを被記録媒体に噴射するチャンネルの配置密度が高密度化され、それに伴っ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、はんだで各ヘッド端子と各端子ランドとを接合する場合、隣接するはんだ間ではんだブリッジが形成されないようにする必要がある。

そこで、出願人は、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ものを先に出願している（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−１１４６０９号公報（段落００２２〜００４０及び図１〜図１５）

ところで、前記ヘッド端子と端子ランドとの接続に用いられるはんだの融点は２８０℃程度であるが、はんだを用いて接続する際にははんだの温度を３２０℃〜３３０℃以上まで昇温させる必要がある。フレキシブル配線基板は、インクジェットヘッド（圧電素子）よりも熱膨張率が大きく、はんだは２８０℃付近で硬化するので、電気的に接続した後にはんだが常温に戻ると、常に２６０℃程度の温度差に対応する熱収縮力がインクジェットヘッド（圧電素子）に作用することになる。

そのため、そのような熱収縮力が作用するのを回避するために、インクジェットヘッドのヘッド端子とフレキシブル配線基板の端子ランドとを接合する温度をできるだけ低くしたいという要求がある。

ところで、導電性接着剤は１５０℃程度で硬化し始めるので、はんだに代えて導電性接着剤を用いることが考えられるが、通常状態では導電性接着剤は流動体であるため、前記ヘッド端子と端子ランドとの接続に、はんだに代えて導電性接着剤をそのまま適用することができない。

そこで、発明者は、導電性接着剤が８０℃程度で半硬化して流動しない状態になることに着目し、まず、前記ヘッド端子又は端子ランドに導電性接着剤を塗布して半硬化状態とし、その半硬化した導電性接着剤を挟んでヘッド端子と端子ランドとを位置決めした後、加熱加圧して最終的に本硬化（完全硬化）させることにより、あまり高くない温度で、前記ヘッド端子と端子ランドとを電気的に接続させることができる本発明をなすに至ったものである。

本発明は、インクジェットヘッドのヘッド端子とフレキシブル配線基板の端子ランドとの電気的接続の際に、インクジェットヘッド（特に圧電素子）に対する熱影響を小さくすることができるフレキシブル配線基板の接続構造および接続方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、被記録媒体にインクを噴射する複数のチャンネル及び前記複数のチャンネルからインクを噴射させるための駆動信号が印加される複数のヘッド端子を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに印加される前記駆動信号を供給する回路基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板の接続構造であって、前記ジェットヘッドは圧電アクチュエータを有し、この圧電アクチュエータの一表面には、前記複数のヘッド端子と、これら複数のヘッド端子に導通する表面電極とが設けられており、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の一方の面上に、前記複数のヘッド端子それぞれに対応して複数の端子ランドが配置され、その複数の端子ランドそれぞれに独立に複数の導線が接続されたものであり、前記絶縁体は、前記端子ランドの配置位置に、前記端子ランドをそれぞれ前記絶縁体の他方の面側に露出させる複数の貫通孔が設けられ、前記貫通孔と前記ヘッド端子が対向するように前記インクジェットヘッドと前記フレキシブル配線基板が配置され、前記端子ランドと前記ヘッド端子とが、前記複数の貫通孔を通じて導電性接着剤にて電気的に接続されていることを特徴とする。

このようにすれば、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を電気的に接続するために導電性接着剤を用い、それを硬化させるのに必要な温度ははんだの融点よりも低いので、電気的に接続するのに必要な加熱温度がはんだを用いる場合よりも低くてよくなる。よって、その加熱によりインクジェットヘッド（特に圧電素子）に与える熱影響（例えば、常温に戻った際の熱収縮力）を小さくすることができる。それに加えて、複数の端子ランドとその複数の端子ランドに接続された導線とが配設された側とは反対の絶縁体の他方の面側から、貫通孔を介して、各端子ランドと各ヘッド端子とが導電性接着剤で接続されるので、絶縁体によって導線をヘッド端子や導電性接着剤から隔離させることができる。よって、導電性接着剤の量が多かった場合でも、その導電性接着剤によって隣り合う導線や端子ランドが短絡することがない。

請求項２の発明は、被記録媒体にインクを噴射する複数のチャンネル及び前記複数のチャンネルからインクを噴射させるための駆動信号が印加される複数のヘッド端子を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに印加される前記駆動信号を供給する回路基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板の接続構造であって、前記ジェットヘッドは圧電アクチュエータを有し、この圧電アクチュエータの一表面には、前記複数のヘッド端子と、これら複数のヘッド端子に導通する表面電極とが設けられており、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の一方の面上に、前記複数のヘッド端子それぞれに対応して複数の端子ランドが配置され、その複数の端子ランドのそれぞれに独立に複数の導線が接続されたものであり、前記絶縁体の前記一方の面が絶縁膜にて覆われるとともに、前記絶縁膜に前記端子ランドの面積より開口面積が小さく前記複数の端子ランドをそれぞれ露出させる複数の露出孔が設けられ、前記露出孔と前記ヘッド端子が対向するように前記インクジェットヘッドと前記フレキシブル配線基板が配置され、前記端子ランドと前記ヘッド端子とが、前記複数の露出孔を通じて導電性接着剤にて電気的に接続されていることを特徴とする。

このようにすれば、請求項１の発明と同様に、端子ランドとヘッド端子とを電気的に接続するために導電性接着剤を用いているので、その加熱によりインクジェットヘッドに与える熱影響を小さくすることができる。それに加えて、絶縁体の端子ランドと導線が配設された側の面を覆う絶縁膜の露出孔を介して、各端子ランドと各ヘッド端子とが導電性接着剤で接続されるので、絶縁膜によって導線間や端子ランド間を導電性接着剤から隔離させることができる。この点も請求項１と同様である。よって、導電性接着剤の量が多かった場合でも、その導電性接着剤によって隣り合う導線や端子ランドが短絡することがない。
請求項３の発明は、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、前記貫通孔は、前記ヘッド端子の面積より開口面積が小さいことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項２に記載のフレキシブル配線基板の接続構造において、前記露出孔は、前記ヘッド端子の面積より開口面積が小さいことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１つ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の周縁部に対向する前記フレキシブル配線基板の絶縁体が、導電性接着剤を介して前記周縁部と接続されているものである。

このようにすれば、外部からの不要な力がヘッド端子と端子ランドとの接合部に直接加わることを防ぐことができる。

請求項６の発明は、被記録媒体にインクを噴射する複数のチャンネル及び前記複数のチャンネルからインクを噴射させるための駆動信号が印加される複数のヘッド端子を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに印加される前記駆動信号を供給する回路基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板の接続方法であって、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の一方の面上に、前記複数のヘッド端子それぞれに対応して複数の端子ランドが配置され、その複数の端子ランドそれぞれに独立に複数の導線が接続されたものであり、前記絶縁体の前記端子ランドの配置位置に、前記複数の端子ランドをそれぞれ前記絶縁体の他方の面側に露出させる複数の貫通孔を設け、前記貫通孔内の前記端子ランドまたは前記ヘッド端子上に導電性接着剤を配置して、この導電性接着剤を加熱により半硬化させ、前記接着剤を挟んで前記端子ランドと前記ヘッド端子とを対向させて、前記半硬化した前記接着剤でその両者を接続固定することを特徴とする。ここで、「前記接着剤を挟んで前記端子ランドと前記ヘッド端子とを対向させて、前記半硬化した前記接着剤でその両者を接続固定する」は、その半硬化した接着剤のみで端子ランドとヘッド端子とを接続固定する場合だけでなく、その半硬化した接着剤に加えて新たな導電性接着剤を用いて接続固定する場合も含む。

このようにすれば、貫通孔内の端子ランドまたはヘッド端子上に導電性接着剤を配置して、この導電性接着剤を加熱により半硬化させて流動しないようにして、この半硬化状態の接着剤を挟んで端子ランドとヘッド端子とを対向させ、端子ランドとヘッド端子とが接続固定される。よって、電気的に接続するのに必要な加熱温度がはんだを用いる場合よりも低くてよくなるので、その加熱によりインクジェットヘッドに与える熱影響を小さくして、前記接続固定ができる。それに加えて、絶縁体の一方の面上に配置された端子ランドのそれぞれは貫通孔を介して他方の面側に露出されており、その貫通孔を介し、導電性接着剤によってヘッド端子と接続固定される。また、個々の端子ランドおよびそれに接続された導線は、絶縁体の一方の面側に設けられているので、導線間や端子ランド間は絶縁体によって導電性接着剤から隔離されており、導電性接着剤の量が多かった場合でも短絡はおきない。

請求項７の発明は、被記録媒体にインクを噴射する複数のチャンネル及び前記複数のチャンネルからインクを噴射させるための駆動信号が印加される複数のヘッド端子を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに印加される前記駆動信号を供給する回路基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板の接続方法であって、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の一方の面上に、前記複数のヘッド端子それぞれに対応して複数の端子ランドが配置され、その複数の端子ランドのそれぞれに独立に複数の導線が接続されたものであり、前記絶縁体の前記一方の面を絶縁膜で覆うとともに前記複数の端子ランドをそれぞれ露出するための複数の露出孔を前記絶縁膜に設け、前記露出孔内の前記端子ランドまたは前記ヘッド端子上に導電性接着剤を配置して、前記導電性接着剤を加熱により半硬化させ、前記接着剤を挟んで前記端子ランドと前記ヘッド端子とを対向させて、前記半硬化した前記接着剤でその両者を接続固定することを特徴とする。

このようにすれば、請求項３の発明と同様に、端子ランドとヘッド端子とを導電性接着剤でもって接続固定するので、その加熱によりインクジェットヘッドに与える熱影響を小さくして、前記接続固定ができる。それに加えて、絶縁体の一方の面上に配置された端子ランドのそれぞれは、その上面を覆う絶縁膜に設けられた露出孔を介して露出し、その露出孔を介して、導電性接着剤によってヘッド端子と接続固定される。また、個々の端子ランド間やそれに接続された導線間は、絶縁膜によって導電性接着剤から隔離されており、導電性接着剤の量が多かった場合でも短絡はおきない。

請求項８の発明は、請求項６または７に記載のフレキシブル配線基板の接続方法において、前記接着剤の接続固定が、前記半硬化させる温度より高い温度での加熱により前記導電性接着剤を本硬化させる処理を含むものである。

このようにすれば、半硬化させる温度より高い温度での加熱により導電性接着剤の本硬化（完全硬化）が起こり、端子ランドとヘッド端子とが確実に接続固定される。しかも、この本硬化させるのに必要な温度は、はんだの融点より低いので、この本硬化の場合も、加熱による熱影響を小さくして、前記接続固定ができる。

請求項９の発明は、請求項６〜８のいずれか１つに記載のフレキシブル配線基板の接続方法において、前記導電性接着剤が、揮発性溶剤を含まない無溶剤系接着剤である。

このようにすれば、導電性接着剤が揮発性溶剤を含まない無溶剤系接着剤であるので、端子ランドとヘッド端子との接合を阻害しない。

以上説明したように、本発明は、半硬化あるいは硬化させるのに必要な温度がはんだの融点よりも低い導電性接着剤を用いて、（インクジェットヘッドの）ヘッド端子と（フレキシブル配線基板の）端子ランドとを電気的に接続するので、電気的に接続するのに必要な加熱温度が低くてよくなり、ヘッド端子と端子ランドとを接続する際の加熱による、インクジェットヘッドに対する熱影響を小さくすることができる。

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は本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドとフレキシブル配線基板との関係を示す斜視図である。

図１に示すように、インクジェットヘッド１１には帯状のフレキシブル配線基板１２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１１に印加する駆動信号を供給するドライバ回路基板（図示せず）が接続されている。なお、前記ドライバ回路基板は、フレキシブル配線基板１２との接続側と反対側の端部に設けられたコネクタが、インクジェット記録装置の制御回路（図示せず）に接続されている。

インクジェットヘッド１１は、平面視で略長方形状をなし、フレキシブル配線基板１２は、一端においてインクジェットヘッド１１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。

インクジェットヘッド１１は、略長方形状の薄い金属プレート等が積層されたキャビティユニット１３と、圧電アクチュエータ１４とを備える。

キャビティユニット１３は、図２に示すように、前面に多数のノズル孔２１ａを長辺方向に沿って列状に備えるノズルプレート２１と、その上に順に積層されインク流路を形成する複数枚の中間プレート、具体的には第１スペーサプレート２２、補助プレート２３、２枚のマニホールドプレート２４，２５、第２スペーサプレート２６、第３スペーサプレート２７、およびベースプレート２８の合計７枚の薄い板状の中間プレートとを備え、それぞれが接着剤にて重ね接合された構造とされている。

合成樹脂（例えば、ポリイミド樹脂）製のノズルプレート２１を除く他のプレート２２〜２８は、ニッケル合金鋼板製で、５０〜１５０μｍ程度の厚さを有する。ノズルプレート２１には、微小径（この実施の形態では２５μｍ程度）のノズル孔２１ａが微小間隔で多数個設けられている。

そして、ベースプレート２８、第３スペーサプレート２７、および第２スペーサプレート２６の一端部には、上下の位置を対応させて、それぞれ４つのインク供給口３１ａ〜３１ｄが開口されている。これら４つのインク供給口３１ａ〜３１ｄには、インク貯留室などのインク供給部のインク流出口（図示せず）が接続される。そして、インクは、インク供給口３１ａ〜３１ｄから共通インク室３２に供給された後、第２スペーサプレート２６の接続流路３３および第３スペーサプレート２７の連通孔３４を経由して各圧力室３５（チャンネル）の他端部に分配供給される。そして、圧電アクチュエータ１４の駆動により、インクは各圧力室３５内から貫通孔３６を通って、その圧力室３４に対応するノズル孔２１ａに至り、噴射される構成とされている。なお、各圧力室３５も、ノズル孔２１ａに対応して、長辺方向に沿って列状に設けられている。

ベースプレート２８のインク供給口３１ａ〜３１ｄの上側には、インク中の塵除去のためのフィルタ３７が接着剤にて固定される。共通インク室３２、接続流路３３、連通孔３４、圧力室３５、貫通孔３６等の凹み形成や貫通する孔等は、エッチング加工、放電加工、プラズマ加工、レーザ加工等により形成される。

そして、接着剤としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着剤シート（図示せず）を介して、前述のプレート積層型のキャビティユニット１３の上側に対して、圧電アクチュエータ１４を所定の位置関係で接着固定する。

続いて、このヘッドユニット１１（圧電アクチュエータ１４）のヘッド端子１１ａと、フレキシブル配線基板１２の端子ランドとの接続部分の構造について説明する。インクジェットヘッド１１の圧電アクチュエータ１４上には略帯状の表面電極１１ｂが列状に配置され、各表面電極１１ｂ上に、フレキシブル配線基板１２の対応する電極（後述する端子ランド１２ｂ）のそれぞれの位置にあわせて略矩形状のヘッド端子１１ａがそれぞれ設けられている。

フレキシブル配線基板１２は、帯状のポリイミドフィルムからなる絶縁体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。前述したように、その絶縁体の一方の端部には、前記各ヘッド端子１１ａに対応する位置に、端子ランド１２ｂがそれぞれ設けられている。各端子ランド１２ｂは、配線パターンを形成する個々の独立した導線の端部にそれぞれ設けられており、これら端子ランド１２ｂの配置位置の間を縫うようにして、他の端子ランド１２ｂに接続される導線が設けられている。

図５に示すように、フレキシブル配線基板１２の絶縁体１２ａは、その一方の面上に端子ランド１２ｂ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１２ｃが設けられる。この貫通孔１２ｃを介して、端子ランド１２ｂは、フレキシブル配線基板１２の他方の面側に露出される。また、この貫通孔１２ｃは、端子ランド１２ｂの露出部分の大きさが端子ランド１２ｂの外周よりも一回り小さくなるように形成されている。さらに、その露出部分の面積は、インクジェットヘッド１１のヘッド端子１１ａの面積よりも小さい。

次に、上記構造のインクジェットヘッド１１とフレキシブル配線基板１２との接続方法について説明する。なお、フレキシブル配線基板１２には、絶縁体１２ａ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、複数の端子ランド１２ｂ、そのそれぞれに独立して接続される導線および端子からなる配線パターンが形成されている。

図４に示すように、圧電アクチュエータ１４側のヘッド端子１１ａにメタルマスク印刷により導電性接着剤４１を凸形状に塗布する。印刷後の接着剤の高さは約５０μｍである。そして、導電性接着剤４１を、それが硬化する温度（例えば２１０℃）よりも低い温度で加熱して半硬化させる。例えばオーブンにて１５０℃の温度で５分間の加熱という条件の下で導電性接着剤４１を半硬化させる。ここで、導電性接着剤４１としては、揮発性溶剤を含まない無溶剤系接着剤、例えば、ニホンハンダ株式会社製のドーデントNH-070A(T)が用いている。

次に、図５に示すように、フレキシブル配線基板１２の各端子ランド１２ｂが、それぞれ対応する圧電アクチュエータ１４のヘッド端子１１ａに対向するように、フレキシブル配線基板１２を圧電アクチュエータ１４の端子ヘッド１１ａ上に位置合わせして、半硬化した導電性接着剤４１を挟んで重ね、その後、ヒータバーにて加圧加熱して、導電性接着剤４１を本硬化させる。この場合の条件は、２１０℃、１０分間で、加圧力は、本例では６４接点で１kgf である。そして、導電性接着剤４１が加熱されて本硬化すると、導電性接着剤４１はフレキシブル配線基板１２と圧電アクチュエータ１４との重ね合わせで密着した端子ランド１２ｂになじみ、貫通穴１２ｃ内全体に広がって、端子ランド１２ｂとヘッド端子１１ａとが電気的に接続される。

ところで、前述したように、端子ランド１２ｂの露出部分の面積はインクジェットヘッド１１のヘッド端子１１ａの面積よりも小さいので、フレキシブル配線基板１２と圧電アクチュエータ１４との重ね合わせ時においてヘッド端子１１ａの縁部が貫通孔１２ｃの内周面に阻まれ、ヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとの対向面同士が密接することはない。さらに、貫通孔１２ｃの開口面積は、フレキシブル配線基板１２の厚さ方向において、前記他方の面側に向かって大きくなるように形成されている。そのため、本硬化するために、フレキシブル配線基板１２と圧電アクチュエータ１４とを重ね合わせた場合、導電性接着剤４１がテーパー状に開く絶縁体１２ａ（ポリイミドフィルム）の傾斜面に当接しながら端子ランド１２ｂと接触する。所定時間（本実施の形態では１０分間）の本硬化処理により、導電性接着剤４１は端子ランド１２ｂに固着し、対応するヘッド端子１１ａとの電気的接続が完成する。この間、導電性接着剤４１は、一時的に軟化する。予め塗布された導電性接着剤４１の量にもよるが、一部は絶縁体１２ａの傾斜面に沿って広がる。これとともに、導電性接着剤４１はこの傾斜面にも接着することになり、接合部の強度向上に寄与する。なお、例えば、半田のような金属製の接合材料を用いた場合には、ポリイミドのような樹脂材料とはなじみにくい。そのため、半田では、本実施の形態のように、絶縁体１２ａの傾斜面にも接着することで接合強度を向上するというような効果は期待できない。また、導電性接着剤４１は、本硬化時に軟化はするが、半田のように液状にまで溶融することはないので、周囲に流れ出して隣接するヘッド端子１１ａと短絡してしまうような広がり方はしない。

次に、図６〜図８を参照して、他の実施の形態の、圧電アクチュエータ１４とフレキシブル配線基板１２’との接続方法について説明する。

図６に示すように、フレキシブル配線基板１２’では、前記実施の形態と同様に、絶縁体１２ａ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。そして、この配線パターンが形成された絶縁体１２ａの一方の面側全体を絶縁体（例えばフォトレジストやドライフィルムなど）からなる薄膜状のレジスト１２ｄ（絶縁膜）で覆って被覆する。このレジスト１２ｄには、絶縁体１２ａ上に形成された端子ランド１２ｂや導線が短絡されにくいように保護するものである。このレジスト１２ｄには、各端子ランド１２ｂと対向する位置にそれぞれ露出孔１２ｅが設けられており、貫通孔１２ｃと同様に、この露出孔１２ｅの開口面積は、端子ランド１２ｂの面積よりも一回り小さくなっている。

次に、図７に示すように、端子ランド１２ｂを覆うレジスト１２ｄの露出孔１２ｅから露出された端子ランド１２ｂの位置に、導電性接着剤４１’が載置される。そして、前述した場合と同様に加熱により導電性接着剤４１’を半硬化させ、端子ランド１２ｂの露出部分全体を覆って広がるようになじませる。

そして、図８に示すように、フレキシブル配線基板１２’の端子ランド１２ｂと、これと対応する圧電アクチュエータ１４のヘッド端子１１ａ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１２’を圧電アクチュエータ１４に位置あわせして重ね、半硬化された導電性接着剤４１’を加熱加圧して本硬化させ、端子ランド１２ｂとヘッド端子１１ａとが接合され、電気的に接続固定される。なお、この本硬化処理において、フレキシブル配線基板１２’は、逆向きに圧電アクチュエータ１４に重ねられるが、導電性接着剤４１’は半硬化状態で端子ランド１２ｂに接合され、流動性がなくなっているので、フレキシブル配線基板１２’が上下逆向きにされても、載置された導電性接着剤４１’が落下することはない。

このように、半田の融点より低い温度で半硬化あるいは本硬化させることができる導電性接着剤４１，４１’を利用して、フレキシブル配線基板１２，１２’の端子ランド１２ｂと、これと対応する圧電アクチュエータ１４のヘッド端子１１ａと接合するようにしているので、その接合のための加熱によりインクジェットヘッド（特に圧電素子）に与える熱影響（例えば、常温に戻った際の熱収縮力）を、はんだを用いる場合よりも小さくすることができる。

また、導電性接着剤４１，４１’を半硬化させてヘッド端子１１ａや端子ランド１２ｂに導電性接着剤４１，４１’が接合された状態で、ヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとの位置合わせ作業を行うことができるので、ヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとの位置合わせ作業の際に導電性接着剤４１，４１’が外れたりすることもなく、取り扱いが容易であり、作業性も優れる。

さらに、前者の実施の形態（図３〜図５）の場合、複数の端子ランド１２ｂとその複数の端子ランド１２ｂに接続された導線とが配設された側とは反対の絶縁体１２ａの他方の面側から、貫通孔１２ｃを介して、各端子ランド１２ｂと各ヘッド端子１１ａとが導電性接着剤４１で接続されるので、絶縁体１２ａによって導線をヘッド端子１１ａや導電性接着剤４１から隔離させることができる。一方、後者の実施の形態（図６〜図８）の場合、絶縁体１２ａの端子ランド１２ｂと導線が配設された側の面を覆うレジスト１２ｄの露出孔１２ｅを介して、各端子ランド１２ｂと各ヘッド端子１１ａとが導電性接着剤４１’で接続されるので、レジスト１２ｄによって導線間や端子ランド１２ｂ間を導電性接着剤４１’から隔離させることができる。

よって、いずれの実施の形態の場合も、導電性接着剤４１，４１’の量が多かった場合でも、その導電性接着剤４１，４１’によって隣り合う導線や端子ランド１２ｂが短絡することがない。

尚、本発明は、さらに、各種の変形が可能なことは言うまでもない。例えば、

(i) 前記実施の形態においては、圧電アクチュエータ１４のヘッド端子１１ａまたはフレキシブル配線基板１２の端子ランド１２ｂのいずれか一方にのみ、導電性接着剤４１，４１’を塗布して半硬化させ、ヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとを電気的に接続するようにしているが、ヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとの両方に導電性接着剤を塗布して、それぞれ半硬化させ、その半硬化された導電性接着剤同士を接合することにより、ヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとを電気的に接続することも可能である。

(ii)インクジェットヘッド１１のヘッド端子１１ａまたはフレキシブル配線基板１２の端子ランド１２ｂのいずれか一方にのみ、導電性接着剤４１，４１’を塗布して半硬化させた後、さらにその上に、導電性接着剤を塗布して半硬化させることで、導電性接着剤の高さを高くして、フレキシブル配線基板１２とインクジェットヘッド１１との間に、十分な隙間を確保するようにすることも可能である。このようにすれば、例えばヘッド端子１１ａ近傍にヘッドの駆動と同調して振動する部材が存在する場合に、その振動のための空間を、特別な部材を用いることなく、前記十分な隙間によって確保することができ、特に有利である。また、軽く押さえ付ける程度の圧力で接合(電気的接続）ができるため、薄いインクジェットヘッドへのダメージも回避でき、信頼性の高い接合が得られる。

また、このようにヘッド端子１１ａ近傍にヘッドの駆動と同調して振動する部材が存在する場合には、振動のための空間（十分な隙間）を確保するために、上記(i)と同様に、ヘッド端子１１ａ及び端子ランド１２ｂの半硬化された導電性接着剤同士を、別の導電性接着剤を用いて接着して、電気的に接続することができる。

(iii) また、本実施の形態において、絶縁体１２ａ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絶縁膜を施して、短絡等のトラブルに対する安全性を高めてもよい。

(iv) 絶縁体１２ａに貫通孔１２ｃを設けた後に、配線工程を行って、端子ランド１２ｂと貫通孔１２ｃ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、ヒートバー等の押し当てによる加熱に代えて、レーザ等を利用した加熱を用いてもよい。

(v) いずれの実施の形態においても、上述のように、導電性接着剤４１，４１’はヘッド端子１1ａと端子ランド１２ｂとを固定しているばかりではなく、フレキシブル配線基板１２の絶縁体１２ａ（実際は、貫通孔１２ｃの傾斜面）にも接着している。これにより、両端子間の接合強度を高くしているが、さらにこの強度を保つという観点から、フレキシブル配線基板１２には圧電アクチュエータ１４の周縁部に対向する位置にも導電性接着剤４１を塗布しておき、上述のような半硬化及び本硬化を経て、固定するようにしても良い。つまり、被記録媒体にインクを噴射する複数のチャンネル（圧力室）とそれぞれの前記チャンネルからインクを噴射させるための複数のアクチュエータからなる圧電アクチュエータとを有するインクジェットヘッドと、当該インクジェットヘッドに印加する駆動信号を供給する回路基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板の接続構造において、前記圧電アクチュエータの周縁部に対向する前記フレキシブル配線基板の絶縁体が、導電性接着剤４１を介して前記周縁部と接続されている。

この場合の導電性接着剤４１は、前記周縁部に対応して離散的に配設されていても良いし、この周縁部の全長に亘って連続的に配設されていても良い。いずれの形態でも、外部からの不要な力がヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとの接合部に直接加わることを防ぐことができる。

しかし、例えば、外部からインクが侵入して端子間の電気的短絡が生じるような不具合を回避するという観点からは、導電性接着剤４１を圧電アクチュエータ１４の周縁部全長に亘って配設することが有効である。この場合、導電性接着剤を上述の無溶剤系接着剤を用いることで、ヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとの接合を阻害することが無くなる、つまり、ヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとの各接合部が密閉空間内に封止されることになる。このとき、揮発成分を含む接着剤を用いると、本硬化中に内部の圧力が上昇するので、ヘッド端子１１ａと端子ランド１２ｂとの接合状態にばらつきが生じることが心配される。これに対して、無溶剤系接着剤を用いるので、揮発成分が原因の不具合を心配する必要はない。

また、図９に示すように、接地電位とする、圧電アクチュエータ１４の共通電極が周縁部に露出するように形成されている場合には、前記共通電極に対向するフレキシブル配線基板１４の部分に接地配線が配置されるような形態にしておくことで、この共通電極上又は接地配線上に導電性接着剤４１”を塗布し、それらを導電性接着剤４１”で連続的（あるいは間欠的）に接合することで、接合強度を保つためだけでなく、自らも駆動信号用配線である接地配線の一部として機能させることもできる。

本発明の一実施の形態に係るインクジェットヘッドとフレキシブル配線基板との関係を示す斜視図である。 インクジェットヘッドの各構成要素を示す分解斜視図である。 インクジェットヘッド上のヘッド端子付近を拡大して示す断面図である。 インクジェットヘッド上のヘッド端子付近を拡大して示す断面図である。 インクジェットヘッド上のヘッド端子とフレキシブル配線基板上の端子ランドとの接続状態を拡大して示す断面図である。 他の実施の形態の、フレキシブル配線基板上の端子ランド付近を拡大して示す断面図である。 他の実施の形態の、フレキシブル配線基板上の端子ランド付近を拡大して示す断面図である。 他の実施の形態の、インクジェットヘッド上のヘッド端子とフレキシブル配線基板上の端子ランドとの接続状態を拡大して示す断面図である。 他の実施の形態の、圧電アクチュエータの周縁部にも導電性接着剤を配設した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１１ インクジェットヘッド
１１ａ ヘッド端子
１２，１２’ フレキシブル配線基板
１２ａ 絶縁体
１２ｂ 端子ランド
１２ｃ 貫通孔
１２ｄ レジスト（絶縁膜）
１２ｅ 露出孔
１３ キャビティユニット
１４ 圧電アクチュエータ
３５ 圧力室（チャンネル）
４１，４１’、４１” 導電性接着剤

Claims (9)

1. 被記録媒体にインクを噴射する複数のチャンネル及び前記複数のチャンネルからインクを噴射させるための駆動信号が印加される複数のヘッド端子を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに印加される前記駆動信号を供給する回路基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板の接続構造であって、
   前記ジェットヘッドは圧電アクチュエータを有し、この圧電アクチュエータの一表面には、前記複数のヘッド端子と、これら複数のヘッド端子に導通する表面電極とが設けられており
   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の一方の面上に、前記複数のヘッド端子それぞれに対応して複数の端子ランドが配置され、その複数の端子ランドそれぞれに独立に複数の導線が接続されたものであり、前記絶縁体は、前記端子ランドの配置位置に、前記端子ランドをそれぞれ前記絶縁体の他方の面側に露出させる複数の貫通孔が設けられ、
   前記貫通孔と前記ヘッド端子が対向するように前記インクジェットヘッドと前記フレキシブル配線基板が配置され、前記端子ランドと前記ヘッド端子とが、前記複数の貫通孔を通じて導電性接着剤にて電気的に接続されていることを特徴とするフレキシブル配線基板の接続構造。
2. 被記録媒体にインクを噴射する複数のチャンネル及び前記複数のチャンネルからインクを噴射させるための駆動信号が印加される複数のヘッド端子を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに印加される前記駆動信号を供給する回路基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板の接続構造であって、
   前記ジェットヘッドは圧電アクチュエータを有し、この圧電アクチュエータの一表面には、前記複数のヘッド端子と、これら複数のヘッド端子に導通する表面電極とが設けられており、
   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の一方の面上に、前記複数のヘッド端子それぞれに対応して複数の端子ランドが配置され、その複数の端子ランドのそれぞれに独立に複数の導線が接続されたものであり、
   前記絶縁体の前記一方の面が絶縁膜にて覆われるとともに、前記絶縁膜に前記複数の端子ランドをそれぞれ露出させる複数の露出孔が設けられ、
   前記露出孔と前記ヘッド端子が対向するように前記インクジェットヘッドと前記フレキシブル配線基板が配置され、前記端子ランドと前記ヘッド端子とが、前記複数の露出孔を通じて導電性接着剤にて電気的に接続されていることを特徴とするフレキシブル配線基板の接続構造。
3. 前記貫通孔は、前記ヘッド端子の面積より開口面積が小さいことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
4. 前記露出孔は、前記ヘッド端子の面積より開口面積が小さいことを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
5. 前記インクジェットヘッドの周縁部に対向する前記フレキシブル配線基板の絶縁体は、導電性接着剤を介して前記周縁部と接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のフレキシブル配線基板の接続構造。
6. 被記録媒体にインクを噴射する複数のチャンネル及び前記複数のチャンネルからインクを噴射させるための駆動信号が印加される複数のヘッド端子を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに印加される前記駆動信号を供給する回路基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板の接続方法であって、
   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の一方の面上に、前記複数のヘッド端子それぞれに対応して複数の端子ランドが配置され、その複数の端子ランドそれぞれに独立に複数の導線が接続されたものであり、
   前記絶縁体の前記端子ランドの配置位置に、前記複数の端子ランドをそれぞれ前記絶縁体の他方の面側に露出させる複数の貫通孔を設け、
   前記貫通孔内の前記端子ランドまたは前記ヘッド端子上に導電性接着剤を配置して、この導電性接着剤を加熱により半硬化させ、
   前記接着剤を挟んで前記端子ランドと前記ヘッド端子とを対向させて、前記半硬化した前記接着剤でその両者を接続固定する
   ことを特徴とするフレキシブル配線基板の接続方法。
7. 被記録媒体にインクを噴射する複数のチャンネル及び前記複数のチャンネルからインクを噴射させるための駆動信号が印加される複数のヘッド端子を有するインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに印加される前記駆動信号を供給する回路基板とを電気的に接続するフレキシブル配線基板の接続方法であって、
   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の一方の面上に、前記複数のヘッド端子それぞれに対応して複数の端子ランドが配置され、その複数の端子ランドのそれぞれに独立に複数の導線が接続されたものであり、
   前記絶縁体の前記一方の面を絶縁膜で覆うとともに前記複数の端子ランドをそれぞれ露出するための複数の露出孔を前記絶縁膜に設け、
   前記露出孔内の前記端子ランドまたは前記ヘッド端子上に導電性接着剤を配置して、前記導電性接着剤を加熱により半硬化させ、
   前記接着剤を挟んで前記端子ランドと前記ヘッド端子とを対向させて、前記半硬化した前記接着剤でその両者を接続固定する
   ことを特徴とするフレキシブル配線基板の接続方法。
8. 前記接着剤の接続固定は、前記半硬化させる温度より高い温度での加熱により前記導電性接着剤を本硬化させる処理を含むことを特徴とする請求項６または７に記載のフレキシブル配線基板の接続方法。
9. 前記導電性接着剤は、揮発性溶剤を含まない無溶剤系接着剤であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１つに記載のフレキシブル配線基板の接続方法。

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