(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のノズルと、前記ノズルに連通してインクを蓄える多数の圧力室と、各圧力室内を加圧してインクを前記ノズルから吐出する多数の圧電素子とを備えたヘッド部と、
前記ヘッド部の上方に配置されて、前記圧力室にインクを供給するインクを貯留するインクタンクと、
シリアル転送される画像データ信号をパラレル転送に変換する画像データ制御素子を搭載した第１のリジッド基板と、
前記第１のリジッド基板からパラレル伝送される画像データ信号に応じて、前記圧電素子に駆動波形を入力する圧電素子駆動素子を搭載した第２のリジッド基板と、
前記第１のリジッド基板と第２のリジッド基板を電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板とを備えたインクジェット式記録ヘッドであって、
前記第１のリジッド基板のフレキシブルプリント基板側とは反対側に取り付けられて、上位基板と接続するためのコネクタを備え、
前記コネクタが前記インクタンクの上面側に配置され、
前記第１のリジッド基板が前記インクタンクの側面側に配置され、
前記第２のリジッド基板が前記インクタンクと前記ヘッド部の間に挟持されて、
前記フレキシブルプリント基板が第１のリジッド基板と第２のリジッド基板の間に側面形状が略「つ」の字状になるように屈曲した状態で配置されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記第１のリジッド基板の外側にヘッドカバーが配置されて、前記ヘッドカバーは前記第１のリジッド基板を貫通する固定用ネジによって前記インクタンクに固定され、
前記第１のリジッド基板には前記固定用ネジの径よりも大きい貫通孔が形成されて、当該第１のリジッド基板が前記ヘッドカバー内において上下動可能になっていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記第１のリジッド基板と前記フレキシブルプリント基板と前記第２のリジッド基板が一連に接続されたリジッド・フレキシブル基板で構成され、
前記フレキシブルプリント基板が蛇腹形状をしていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記第１のリジッド基板から前記フレキシブルプリント基板を通って前記第２のリジッド基板まで、電源を供給する電源箔層と信号を伝送する信号箔層が、絶縁層を介して層状にそれぞれ連続して形成され、
前記第１のリジッド基板に前記画像データ制御素子を搭載して、前記第１のリジッド基板の前記電源箔層ならびに前記信号箔層と前記画像データ制御素子を電気的に接続するビアホールを設け、
前記第２のリジッド基板に前記圧電素子駆動素子を搭載して、前記第２のリジッド基板の前記電源箔層ならびに前記信号箔層と前記圧電素子駆動素子を電気的に接続するビアホールを設けていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項５】
請求項３または４に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記フレキシブルプリント基板は、前記第１のリジッド基板ならびに前記第２のリジッド基板よりも薄く形成されており、
前記第１のリジッド基板、前記フレキシブルプリント基板ならびに前記第２のリジッド基板の両面に絶縁層が形成されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項６】
請求項４に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
少なくとも前記フレキシブルプリント基板の前記電源箔層が、微小隙間をおいて多数本の線状部分が互いに交差したメッシュ配線パターンになっていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項７】
請求項６に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記電源箔層のメッシュ配線パターンが前記第１のリジッド基板から前記フレキシブルプリント基板を通って前記第２のリジッド基板まで延びていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項８】
請求項４に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記フレキシブルプリント基板の前記電源箔層と前記信号箔層が、当該フレキシブルプリント基板の中心線を中心にしてほぼ均等に配線されていることを特徴とする特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項９】
インクジェット式記録ヘッドと、前記インクジェット式記録ヘッドに対して被記録媒体を搬送する被記録媒体搬送手段を備えたインクジェット式記録装置において、
前記インクジェット式記録ヘッドが請求項１ないし８のいずれか１項に記載のインクジェット式記録ヘッドであることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の前記フレキシブルプリント基板を一定時間、加熱・加圧して蛇腹形状に変形すること特徴とするインクジェット式記録ヘッドの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッドに係り、特に電源を供給したり画像データや駆動波形などの信号を伝送する基板の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、従来のインクジェット式記録ヘッドの斜視図である。同図に示すように従来のインクジェット式記録ヘッドは、記録ヘッド本体１０１の外側に画像データ制御基板１０２が設けられており、記録ヘッド本体１０１と画像データ制御基板１０２はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１０３で接続されている。
【０００３】
また、図示していないが、インク滴を吐出するための圧電素子（ピエゾ素子）を駆動する駆動波形や画像データを生成するための上位基板が設けられており、その上位基板と前記画像データ制御基板１０２は、両基板にコネクタをそれぞれ実装し、ツイストフラットケーブル等を介して前記上位基板と画像データ制御基板１０２を電気的に接続していた。
【０００４】
一方、特開２００５-２０４９２７号公報（特許文献１）には、複数のリジッド基板の密閉容器内への収納効率の向上を目的として、複数のリジッド基板と、その複数のリジッド基板を予め一連に接続するフレキシブルプリント基板とを備え、隣接するリジッド基板が互いに対向するようにフレキシブルプリント基板を折り曲げた状態で容器内に収納したカプセル型の医療装置が開示されている。
【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、図１４に示す従来のインクジェット式記録ヘッドでは、前記画像データ制御基板１０２は記録ヘッド本体１０１の外部に配置されるため、インクジェット式記録装置内に画像データ制御基板１０２の設置スペースを確保する必要があり、インクジェット式記録装置の小型化に障害となる。
【０００６】
また、記録ヘッド本体１０１と画像データ制御基板１０２は柔軟なフレキシブルプリント基板１０３で接続されているため、記録ヘッド本体１０１の記録装置への組み込み作業や交換作業時に、記録ヘッド本体１０１と画像データ制御基板１０２をそれぞれ手で持つ必要があり、両手が塞がってしまい、作業性が悪いという問題がある。
【０００７】
さらに、作業性の向上をする目的で、画像データ制御基板１０２を記録ヘッド本体１０１の中に内蔵するために、フレキシブルプリント基板１０３を数ｍｍ程度まで短くすると、屈曲性に優れているフレキシブルプリント基板１０３が固く折り曲げ難くなってしまう問題がある。
【０００８】
さらにまた、ツイストフラットケーブルの挿入時に発生する応力が画像データ制御基板１０２の固定部分に集中するため、画像データ制御基板１０２が反って変形し、それによって画像データ制御基板１０２の半田部にクラック等が発生するなどの不具合が生じる。
【０００９】
前記特許文献１に記載されているカプセル型の医療装置では、隣接するリジッド基板が互いに対向するようにフレキシブル基板を折り曲げた状態で装置内に収納しているため、コネクタの搭載スペースを確保する必要が無く、密閉容器内への収納効率を向上することはできる。しかし、後述する本発明のように、インクジェット式記録ヘッドのインクジェット式記録装置内への組付け作業性を向上し、作業時に発生する不具合を防止するという機能は備えていない。
【００１０】
本発明は、ツイストフラットケーブルの挿入時に発生する応力が第１のリジッド基板の固定部分に集中することにより、第１のリジッド基板が反るなどの変形を起こし、それによって当該基板の接続部にクラック等が発生するなどの不具合が生じないインクジェット式記録ヘッド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】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明は、
多数のノズルと、前記ノズルに連通してインクを蓄える多数の圧力室と、各圧力室内を加圧してインクを前記ノズルから吐出する多数の圧電素子とを備えたヘッド部と、  
前記ヘッド部の上方に配置されて、前記圧力室にインクを供給するインクを貯留するインクタンクと、
シリアル転送される画像データ信号をパラレル転送に変換する画像データ制御素子を搭載した第１のリジッド基板と、
前記第１のリジッド基板からパラレル伝送される画像データ信号に応じて、前記圧電素子に駆動波形を入力する圧電素子駆動素子を搭載した第２のリジッド基板と、  
前記第１のリジッド基板と第２のリジッド基板を電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板とを備えたインクジェット式記録ヘッドを対象とするものである。
【００１２】
そして、前記第１のリジッド基板のフレキシブルプリント基板側とは反対側に取り付けられて、上位基板と接続するためのコネクタを備え、
前記コネクタが前記インクタンクの上面側に配置され、
前記第１のリジッド基板が前記インクタンクの側面側に配置され、
前記第２のリジッド基板が前記インクタンクと前記ヘッド部の間に挟持されて、
前記フレキシブルプリント基板が第１のリジッド基板と第２のリジッド基板の間に側面形状が略「つ」の字状になるように屈曲した状態で配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は前述のような構成になっており、ツイストフラットケーブルの挿入時に発生する応力が第１のリジッド基板の固定部分に集中することにより、第１のリジッド基板が反るなどの変形を起こし、それによって当該基板の例えば半田部などに接続部にクラック等が発生するなどの不具合が生じない、品質の高いインクジェット式記録ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例に係るオンデマンド方式のライン走査型インクジェット式記録装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】そのインクジェット式記録ヘッドにおける記録ヘッド本体の構成を示す概略図である。
【図３】そのインクジェット式記録ヘッドに用いるヘッドユニットの拡大底面図である。
【図４】そのインクジェット式記録ヘッド全体の概略構成を示す側面図である。
【図５】そのインクジェット式記録ヘッドにおける記録ヘッド本体の側面図である。
【図６】そのインクジェット式記録ヘッドにおけるヘッド部の分解斜視図である。
【図７】ツイストフラットケーブルの挿入時におけるコネクタの位置関係とフレキシブルプリント基板の概略形状を示す図で、（ａ）は比較例を示す図、（ｂ）は本発明の第１実施例を示す図である。
【図８】そのインクジェット式記録ヘッドに用いるリジッド・フレキシブル基板の拡大断面図である。
【図９】そのインクジェット式記録ヘッドに用いるフレキシブルプリント基板における電源銅箔層のパターン配線を示す平面図である。
【図１０】フレキシブルプリント基板における信号銅箔層のパターン配線を示す図で、（ａ）は比較例を示す図、（ｂ）は本発明の実施例を示す図である。
【図１１】記録ヘッド本体の上面図で、（ａ）は比較例を示す図、（ｂ）は本発明の実施例を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施例において、ツイストフラットケーブルの挿入時におけるコネクタの位置関係とフレキシブルプリント基板の概略形状を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施例で使用するフレキシブルプリント基板を蛇腹形状に変形させるフレキシブルプリント基板の折り曲げ機の斜視図である。
【図１４】従来のインクジェット式記録ヘッドの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に本発明の実施例を図面と共に説明する。図１は、本発明の実施例に係るオンデマンド方式のライン走査型インクジェット式記録装置の全体構成を示す概略図である。
【００１６】
図１に示すようにインクジェット式記録装置Ｘは、用紙供給部２と用紙回収部１３の間に配置されている。用紙供給部２から高速で繰り出された連続した記録用紙（被記録媒体）１は、インクジェット式記録装置Ｘで所望のカラー画像が形成されて、用紙回収部１３で順次巻き取り回収される。
【００１７】
インクジェット式記録装置Ｘ内の用紙搬送装置は、前記用紙供給部２から供給された記録用紙１の幅方向の位置決めを行う規制ガイド３、駆動ローラと従動ローラで構成されたインフィード部４、記録用紙１の張力に対応して上下して位置信号を出力するダンサローラ５、記録用紙１の蛇行を制御するＥＰＣ（Ｅｄｇｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）６、蛇行量のフィードバックに使用する蛇行量検出器７、記録用紙１を設定された速度で搬送するために一定速度で回転する駆動ローラと従動ローラからなるアウトフィード部１１、記録用紙１を装置外に排紙する駆動ローラと従動ローラからなるプラー１２などから構成されている。
【００１８】
この用紙搬送装置は、ダンサローラ５の位置検出を行い、インフィード部４の回転を制御して搬送中の記録用紙１の張力を一定に保つ張力制御型の搬送装置である。  またインクジェット式記録装置Ｘ内には、インクジェット式記録ヘッド８と、そのインクジェット式記録ヘッド８と対向するように設けられたプラテン９と、乾燥手段１０が設けられている。
【００１９】
前記インクジェット式記録ヘッド８はノズルを印刷幅全域に配置したラインヘッドを有し、カラー印刷はブラック、シアン、マゼンダ、イエローの各ラインヘッドにより行われ、各ラインヘッドのノズル面はプラテン９上に所定の隙間を保って支持されている。インクジェット式記録ヘッド８が用紙搬送速度に同期してインク滴吐出を行うことで、記録用紙１上にカラー画像を形成する。
【００２０】
前記乾燥手段１０は、インクジェット式記録ヘッド８により印刷されたインクを記録用紙１に乾燥定着させるためのものである。本実施例において乾燥手段１０は記録用紙１から若干離れた非接触の乾燥装置を用いているが、接触式の乾燥装置であってもよい。
【００２１】
図２は、インクジェット式記録ヘッド８における記録ヘッド本体１４の構成を示す概略図である。  
本実施例の場合記録ヘッド本体１４は、ブラックのインク滴を吐出するブラック用ヘッドアレイ１４Ｋ、シアンのインク滴を吐出するシアン用ヘッドアレイ１４Ｃ、マゼンダのインク滴を吐出するマゼンダ用ヘッドアレイ１４Ｍ、イエローのインク滴を吐出するイエロー用ヘッドアレイ１４Ｙの集合体により構成されている。
【００２２】
各ヘッドアレイ１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙは、図に示すように記録用紙１の搬送方向（矢印方向）と直交する方向に延びている。このようにヘッドをアレイ化することにより広域な印刷領域幅を確保している。
【００２３】
さらに各ヘッドアレイ１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙは、複数個のヘッドユニット１５により構成されており、本実施例ではヘッドユニット１５を２列各３個、千鳥状に配列している。このようにヘッドユニット１５を複数個千鳥状に配列することにより、記録ヘッド本体１４の小型化が図れる。
【００２４】
図３は、ヘッドユニット１５の拡大底面図である。  
同図に示すように、ヘッドユニット１５のノズル面（底面）１７には多数のノズル１６が千鳥状に配列されており、本実施例ではノズル１６を２列各６４個千鳥状に配列している。このように多数のノズル１６を千鳥配列することで、高解像度に対応している。
【００２５】
図４は、インクジェット式記録ヘッド全体の概略構成を示す側面図である。  
同図に示すようにインクジェット式記録ヘッド８は、記録ヘッド本体１４と、ドライバ基板（上位基板）１８と、ツイストフラットケーブル１９から主に構成される。
【００２６】
前記ドライバ基板１８は、記録ヘッド本体１４内の圧電素子（後述する）を駆動するための駆動波形、及び、画像データ信号を生成するための回路を実装したリジッド基板である。ツイストフラットケーブル１９は、ドライバ基板１８と記録ヘッド本体１４を電気的に接続するものである。
【００２７】
同図に示す記録ヘッド本体１４の下面側がノズル面１７となっている。記録ヘッド本体１４が故障した場合は、ツイストフラットケーブル１９を外して、記録ヘッド本体１４のみを交換するようになっている。  なお図４は、図面を簡略化するために、ドライバ基板１８と記録ヘッド本体１４を一対一の関係で図示しているが、１枚のドライバ基板１８に対して複数個の記録ヘッド本体１４が接続されて駆動できる構成になっている。
【００２８】
図５は、記録ヘッド本体１４の側面図である。  
記録ヘッド本体１４は図に示すように、ヘッドカバー２１、画像データ制御基板２４、フレキシブルプリント基板２５、インクタンク２７、ヘッド基板２８ならびにヘッド部２９などで主に構成されている。
【００２９】
画像データ制御基板２４は画像データ制御ＩＣ２３とコネクタ２０を搭載したリジッド基板であり、画像データ制御ＩＣ２３は、上位であるドライバ基板１８（図４参照）からシリアル転送される画像データ信号をパラレル転送に変換する機能を有している。また、前記コネクタ２０は、ツイストフラットケーブル１９（図４参照）が引っ張れた時のコネクタの抜け防止を目的として、ラッチ機能が付加されたコネクタとなっている。
【００３０】
フレキシブルプリント基板２５は、図に示すように画像データ制御基板２４とヘッド基板２８を電気的に接続するためのものであり、柔軟な素材で構成された基板であり、容易に折り曲げることが可能である。
【００３１】
ヘッド基板２８は、ヘッド部２９内に実装される圧電素子支持基板４５（図６参照）を接続するためのパッドが設けられたリジッド基板であり、ヘッド部２９とインクタンク２８の間に配置されている。ヘッド部２９内部の構成については、図６を用いて後で説明する。
【００３２】
インクタンク２７は、ノズル１６（図３，６参照）から吐出されるインクを一時的に収容するためのタンクである。また、インクは、インクタンク２７の上部に設けられたジョイント部２６を通して供給される。なお、ジョイント部２６から上位の構成については、図示と説明を省略する。
【００３３】
同図に示すように、インクタンク２７の下部にヘッド基板２８を間に挟んでヘッド部２９が取り付けられている。また、画像データ制御基板２４は、フレキシブルプリント基板２５を図５に示すように折り曲げて、インクタンク２７の側面に実装することで、収納効率の向上を図っている。フレキシブルプリント基板２５が蛇腹形状である理由については、図７を用いて後で説明する。画像データ制御基板２４の上部に取り付けられているコネクタ２０はインクタンク２７の上面に載置・固定されている。
【００３４】
ヘッドカバー２１は、画像データ制御基板２４とフレキシブルプリント基板２５の機械的な保護と、画像データ制御基板２４へのインク付着防止を目的としており、画像データ制御基板２４ならびにフレキシブルプリント基板２５を囲うように配置されて、インクタンク２７の側面に固定用ネジ２２で固定されている。  なお、画像データ制御基板２４の固定用ネジ２２と対応する位置には貫通孔４８が形成されており、ヘッドカバー２１の外側から挿入された固定用ネジ２２は前記貫通孔４８を通り、インクタンク２７の側面に螺挿される。このようにして画像データ制御基板２４がインクタンク２７に一体に取り付けられ、記録ヘッド本体１４の組み込み作業や交換作業時に片手で取り扱うことができ、作業性の向上が図れる。
【００３５】
前記画像データ制御基板２４とフレキシブルプリント基板２５、ヘッド基板２８は、リジッドフレキシブル基板の製造技術を採用することで、各基板２４，２５，２８の間にコネクタを使用することなく、一連に接続することが可能である。リジッドフレキシブル基板の構成については、図８を用いて後で説明する。
【００３６】
図６は、ヘッド部２９の分解斜視図である。  
ヘッド部２９は図に示すように、ノズルプレート３２、圧力室プレート３４、リストリクタプレート３６、ダイアフラムプレート３９、剛性プレート３０ならびに圧電素子群４１から主に構成されている。
【００３７】
多数個のノズル１６が千鳥状に配列、形成されたノズルプレート３２と、各ノズル１６に対応する圧力室３３を形成した圧力室プレート３４と、共通インク流路４０と圧力室３３を連通して圧力室３３へのインク流量を制御するリストリクタ３５を形成したリストリクタプレート３６と、振動板３７とフィルタ３８を設けたダイアフラムプレート３９とを順次重ねて位置決めして接合することにより流路板が構成される。
【００３８】
この流路板を剛性プレート３０に接合して、フィルタ３８を共通インク流路４０の開口部と対向させる。インク導入パイプ４３の上側開口端は、剛性プレート３０の共通インク流路４０に接続され、インク導入パイプ４３の下側開口端は、図５に示したインクタンク２７に接続される。
【００３９】
圧電素子支持基板４５上に圧電素子４４を多数個配列して構成した圧電素子群４１を、剛性プレート３０に設けられている開口部４２から挿入し、各圧電素子４４の自由端を振動板３７に接着固定することにより、ヘッド部２９が構成される。
【００４０】
圧電素子支持基板４５には、図５に示したヘッド基板２８と接続するための電極パッド４６が設けられ、ヘッド基板２８と半田付けで電気的に接続される。また、圧電素子支持基板４５には、画像データ制御基板２４からパラレル伝送される画像データ信号に応じて、圧電素子４４に駆動波形を入力する圧電素子駆動ＩＣ４７が搭載される。
【００４１】
なお、図中の符号６７は、圧電素子４４と圧電素子駆動ＩＣ４７とを電気的に接続するための銅箔パターンである。また、符号６８は、圧電素子４４と銅箔パターン６７とを電気的に接続し、且つ、圧電素子４４と圧電素子支持基板４５とを接着させるための圧電素子接続用電極パッドである。
【００４２】
尚、図６では図面の簡略化を図るためにノズル１６、圧力室３３、リストリクタ３５、圧電素子４４などの数を減らして図示している。またこのヘッド部２９におけるインク滴の吐出動作の説明は、一般に公知であるため省略する。
【００４３】
図７（ａ），（ｂ）は、ツイストフラットケーブル１９の挿入時におけるコネクタ２０の位置関係とフレキシブルプリント基板２５の概略形状を示す図で、（ａ）は比較例を示す図、（ｂ）は本発明の第実施例を示す図である。  
画像データ制御基板２４に搭載されたコネクタ２０に、ツイストフラットケーブル１９を挿入する際に発生する応力の吸収方法について次に説明する。
【００４４】
図７（ａ）に示す比較例は、画像データ制御基板２４に設けられた貫通孔４８の穴径が、固定用ネジ２２の径と同等であり、画像データ制御基板２４を固定用ネジ２２で直接インクタンク２７に固定している。
【００４５】
前述のようにコネクタ２０は画像データ制御基板２４に取り付けられているため、画像データ制御基板２４をインクタンク２７に固定した際に、コネクタ２０がインクタンク２７より若干浮いて、両者の間に隙間５８が形成される。  なお、ツイストフラットケーブル１９の端部にはコネクタ５７が取り付けられている。これは、図７（ｂ）に示す本実施例においても同様である。
【００４６】
この図７（ａ）に示す比較例においては、ツイストフラットケーブル１９のコネクタ５７を画像データ制御基板２４のコネクタ２０に差し込んだ際に発生する応力が、全て固定用ネジ２２と画像データ制御基板２４の接合部、すなわち基板固定部に集中する。そのため図７（ａ）に示すように画像データ制御基板２４に反りが生じ、その画像データ制御基板２４の変形が原因で画像データ制御ＩＣ２３の半田付け部分にクラックが発生することがある。
【００４７】
そこで本実施例では図７（ｂ）に示すように、画像データ制御基板２４をヘッドカバー２１の上からネジ止め支持する構造とし、さらに、画像データ制御基板２４に設けられた貫通孔４８の径を固定用ネジ２２の径よりも大径にしている。具体的には貫通孔４８の径を、固定用ネジ２２の径に、記録ヘッド本体１４を構成している各部材の高さ方向の寸法公差より大きな値を加算した値とする。
【００４８】
本実施例では固定用ネジ２２の径３．０ｍｍに対し、貫通孔４８の径を８．０ｍｍとているため、画像データ制御基板２４がヘッドカバー２１内で上下方向に±２．５０ｍｍ移動可能な構造になっている。
【００４９】
なお、本実施例においてもツイストフラットケーブル１９（コネクタ５７）を画像データ制御基板２４のコネクタ２０に差し込む前の状態では、図５に示すようにコネクタ２０とヘッドカバー２１の間には隙間５８が形成されている。
【００５０】
ツイストフラットケーブル１９のコネクタ５７を画像データ制御基板２４のコネクタ２０に差し込んだ際に、図７（ｂ）に示すようにコネクタ２０の下面をインクタンク２７の上面に確実に押し当てることができる。
【００５１】
また、フレキシブルプリント基板２５は容易に屈曲させることが可能であるが、記録ヘッド本体１４の小型化を図る目的で、例えば図７（ａ）に示すようにフレキシブルプリント基板２５を数ｍｍ程度まで短くしてしまうと、折り曲げた際に、こしが発生し、固くなる傾向がある。そのため、ツイストフラットケーブル１９の挿入時における画像データ制御基板２４の上下移動の際に、フレキシブルプリント基板２５が画像データ制御基板２４のバッファとして機能しなくなってしまう。
【００５２】
そこで、図７（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント基板２５を画像データ制御基板２４とヘッド基板２８の間で例えば側面形状が略「つ」の字状になるように屈曲した状態で配置することで、記録ヘッド本体のサイズを巨大化すること無く、フレキシブルプリント基板２５が本来の目的（画像データ制御基板２４がヘッドカバー２１内で上下方向に±２．５０ｍｍ移動することに対し、フレキシブルプリント基板２５がバッファとして機能すること）を達成することができる。
【００５３】
従って、画像データ制御基板２４がヘッドカバー２１内で上下方向に移動可能な構造とし、且つ、フレキシブルプリント基板２５を伸縮可能となる蛇腹形状にすることで、ツイストフラットケーブル１９の挿入時に発生する応力を、コネクタ２０をインクタンク２７に押し当て、記録ヘッド本体１４全体で受け止めて吸収することが可能となる。そのため図７（ａ）に示すように、画像データ制御基板２４が反って、画像データ制御ＩＣ２３の半田付け部分にクラックが発生するようなことが記録ヘッド本体サイズを巨大化すること無く解消される。
【００５４】
図８は、リジッド・フレキシブル基板４９の拡大断面図である。  
前記画像データ制御基板２４とフレキシブルプリント基板２５とヘッド基板２８は、別々の基板で構成して、それら基板同士をコネクタを介して接続したものではなく、１枚のリジッド・フレキシブル基板４９によって連続して構成されている。図８は、そのリジッド・フレキシブル基板４９の拡大断面図である。
【００５５】
リジッド・フレキシブル基板４９は同図に示すように、厚さ方向のほぼ中間に設けられている電源銅箔層５０の上下両面に例えばポリイミドフィルムからなる第１の絶縁層５１ａを有し、上側の第１の絶縁層５１ａの上に第１の信号銅箔層５２ａが設けられ、その第１の信号銅箔層５２ａの上に例えばポリイミドフィルムからなる第２の絶縁層５１ｂが形成されている。
【００５６】
また、前記第１の絶縁層５１ａの下面ならびに第２の絶縁層５１ｂの上面には、第１の接着剤層５３ａを介して第２の信号銅箔層５２ｂが形成されている。さらに、その第２の信号銅箔層５２ｂの下面ならびに上面には、第２の接着剤層５３ｂを介して例えばポリイミドフィルムからなる絶縁外層５４が形成された多層構造になっている。
【００５７】
このリジッド・フレキシブル基板４９のフレキシブルプリント基板２５に相当する中間箇所の上下面に形成されている第１の接着剤層５３ａ、第２の信号銅箔層５２ｂ、第２の接着剤層５３ｂならびに絶縁外層５４を適宜な手段で除去して薄くして、フレキシブル性を持たせて、フレキシブルプリント基板２５ａとする。
【００５８】
また、そのフレキシブルプリント基板２５ａの一方側に連なる部分を画像データ制御基板２４ａとし、フレキシブルプリント基板２５ａの他方側に連なる部分をヘッド基板２８ａとする。
【００５９】
従って画像データ制御基板２４ａとヘッド基板２８ａは層の構成が同じであり、上下両面が絶縁外層５４で覆われて絶縁処理されている。一方、前記フレキシブルプリント基板２５ａは上下両面が第１の絶縁層５１ａまたは第２の絶縁層５１ｂで覆われて絶縁処理されている。
【００６０】
図示していないが、画像データ制御基板２４ａに画像データ制御ＩＣ２３が搭載され、ヘッド基板２８ａに圧電素子制御ＩＣ４７が搭載される。前記電源銅箔層５０は画像データ制御ＩＣ２３や圧電素子制御ＩＣ４７に電源を供給し、前記信号銅箔層５２は画像データ制御ＩＣ２３や圧電素子制御ＩＣ４７に画像データ信号や駆動波形を送信する機能を有している。
【００６１】
また、前記画像データ制御基板２４ａには、電源銅箔層５０や信号銅箔層５２と画像データ制御ＩＣ２３を電気的に接続するためのビアホール５５ａが、ヘッド基板２８ａには、電源銅箔層５０や信号銅箔層５２と圧電素子制御ＩＣ４７を電気的に接続するためのビアホール５５ｂが、それぞれ設けられている。
【００６２】
このリジッド・フレキシブル基板４９を使用することにより、基板間を接続するためのコネクタが不要になり、そのために省スペース化、ＦＰＣの接続工数が削減できる。また、コネクタにおける接触抵抗が無くなり、基板間でのインピーダンス制御が可能になり、精密なインク吐出制御ができる。
【００６３】
図９は、フレキシブルプリント基板２５ａにおける電源銅箔層５０のパターン配線５６を示す図である。  
フレキシブルプリント基板２５ａは、屈曲性に優れ、容易に曲げられることが特長であるが、フレキシブルプリント基板２５ａを構成する銅箔層の配線量が多くなるほど屈曲性が下がる。
【００６４】
電源銅箔層５０のパターン配線５６は、銅箔ベタ配線とすることが一般的であるが、図９に示すように微小隙間をおいて多数本の線状部分が互いに交差したメッシュ状の配線パターンにすることで、フレキシブルプリント基板２５ａの屈曲性を向上させることができる。このメッシュ配線のパターン幅は、パターン幅の合計が電源の電流許容量を満足する程度の幅とする。  
なお、画像データ制御基板２４ａならびにヘッド基板２８ａの電源銅箔層５０もフレキシブルプリント基板２５ａと同様なメッシュ状のパターン配線５６にすることにより、リジッド・フレキシブル基板４９全体の製造効率を高めることができる。
【００６５】
図１０（ａ），（ｂ）は、フレキシブルプリント基板２５ａにおける信号銅箔層５２ａのパターン配線を示す図で、（ａ）は比較例を示す図、（ｂ）は本発明の実施例を示す図である。また、図１１（ａ），（ｂ）は、記録ヘッド本体１４の上面図で、（ａ）は比較例、（ｂ）は本発明の実施例を示す図である。
【００６６】
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、信号銅箔層５２aには、配線幅が０．１ｍｍ程度の画像データ信号用パターン５９と、配線幅が３ｍｍ程度の駆動波形信号用パターン５８が配線されている。
【００６７】
信号銅箔層５２aの中心線５７を対象として、片側一方に駆動波形用信号パターン５８が配線されるような図１０（a）に示す配線条件においては、フレキシブルプリント基板２５を折り曲げ、インクタンク２７の側面に実装する際に、銅箔量が多い駆動波形用信号パターン５８が配線されている側のフレキシブルプリント基板２５が折り曲げ難くなる。
【００６８】
よって、図１１（a）に示すように、フレキシブルプリント基板２５を折り曲げた際に、歪んでしまい、インクタンク２７の側面と並行して配置することが困難となるため、ヘッドカバー２１で画像データ制御基板２４を覆う際に障害となる。
【００６９】
そこで本発明の実施例では、図１０（b）に示すように、信号銅箔層５２aの中心線５７を中心として、銅箔の配線量を左右均一にすることで、フレキシブルプリント基板２５を折り曲げ、インクタンク２７の側面に実装する際にインクタンク２７の側面と平行して配置することが可能であり、ヘッドカバー２１を容易に取り付けることができる。
【００７０】
なお、図１０(b)では、フレキシブルプリント基板２５の亀裂を防止するために、亀裂が入りにくい駆動波形用信号パターン５８を外側に配線している。
【００７１】
図１２は、本発明の第２実施例において、ツイストフラットケーブルの挿入時におけるコネクタの位置関係とフレキシブルプリント基板の概略形状を示す図である。この第２実施例において、図７（ｂ）に示す第１実施例に係るフレキシブルプリント基板２５と相違する点は、フレキシブルプリント基板２５を蛇腹形状にした点である。
【００７２】
画像データ制御基板２４がヘッドカバー２１内で上下方向に移動することに対して、フレキシブルプリント基板２５を蛇腹形状にすることにより、記録ヘッド本体のサイズを大きくすることなく、フレキシブルプリント基板２５のバッフア機能が十分に発揮される。
【００７３】
図１３は、フレキシブルプリント基板２５を蛇腹形状に変形させるＦＰＣ折り曲げ機６０の斜視図である。  
ＦＰＣ折り曲げ機６０は図に示すように、温度調節器６１、デジタルタイマー６２、ハンドプレス６３、上面加圧板６４、下面加圧板６５、カートリッジヒーター６６などで主に構成され、フレキシブルプリント基板２５を加熱・加圧することで蛇腹形状に変形させるものである。  
上面加圧板６４と下面加圧板６５には、それぞれ断面形状が三角形の突条が複数本平行に形成されている。
【００７４】
フレキシブルプリント基板２５を下面加圧板６５の上に実装し、ハンドプレス６２を下限位置まで押し下げることで、フレキシブルプリント基板２５は上面加圧板６４と下面加圧板６５の間に挟まれて所定の圧力が加わり、上面加圧板６４の突条と下面加圧板６５の突条の噛み合いにより蛇腹形状に変形される。
【００７５】
加圧のみではフレキシブルプリント基板２５は変形しないため、温度調節器６１により所定温度に設定されたカートリッジヒーター６６を上面加圧板６４の側面に実装し、フレキシブルプリント基板２５を加圧すると同時に加熱する。この加熱・加圧時の条件は、フレキシブルプリント基板２５に影響が出ない条件とする。
【００７６】
デジタルタイマー６２で一定時間カウント後、カートリッジヒーター６６の電源を切り、ハンドプレス６２を上限位置まで押し上げる。また、図示していないが、冷却ファン等でレキシブルプリント基板２５を急冷することによって、加熱・加圧後のフレキシブルプリント基板２５の形状を保持させる。
【００７７】
前述した本発明の実施例によれば下記のような作用効果を奏することができる。  
（１）．圧電素子を接続するための第一のリジッド基板と、圧電素子を制御するための回路を実装した第二のリジッド基板と、前記２枚のリジッド基板を電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板を、リジッドフレキ基板にすることで一連に接続し、前記フレキシブル基板の部分を折り曲げた状態でインクジェット式記録ヘッド内部に収納することで、筐体の小型化を図り、組付け作業性を向上できる。
【００７８】
（２）．上位基板と接続（ケーブル挿入）する際に発生する応力を、インクジェット式記録ヘッド全体で吸収することで、基板反りによる半田クラック等の不具合を防止することを目的としているため、ツイストフラットケーブルの挿入時における第二のリジッド基板の上下移動の際に、フレキシブルプリント基板が第二のリジッド基板のバッファとして機能する必要がある。
【００７９】
そこで、図７（ｂ）あるいは図１２に示すように、フレキシブルプリント基板を屈曲状態で配置したり、蛇腹形状にすることで、伸縮可能な構成とし、バッファとして機能させることが可能となる。
【００８０】
（３）．フレキシブル基板の銅箔層に於ける配線パターンを均等配線することで、基板を垂直に折り曲げ、ヘッド内に収納することが可能となる。
【符号の説明】
【００８１】
１：記録用紙（被記録媒体）、
８：インクジェット式記録ヘッド、
１６：ノズル、
１８：ドライバ基板（上位基板）、
１９：ツイストフラットケーブル、
２０：コネクタ、
２１：ヘッドカバー、
２２：固定用ネジ、
２３：画像データ制御ＩＣ、
２４：画像データ制御基板、
２４ａ：画像データ制御基板、
２５：フレキシブルプリント基板、
２７：インクタンク、
２８：ヘッド基板、
２９：ヘッド部、
３３：圧力室、
３７：振動板、
４４：圧電素子、
４７：圧電素子駆動ＩＣ、
４８：貫通孔、
４９：リジッド・フレキシブル基板、
５０：電源銅箔層、
５１ａ，５１ｂ：絶縁層、
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ：信号銅箔層、
５３ａ，５３ｂ：接着剤層、
５４：絶縁外層、
５５ａ，５５ｂ：ビアホール、
５６：パターン配線、
６０：ＦＰＣ折り曲げ機、
６１：温度調節器、
６２：デジタルタイマー、
６３：ハンドプレス、
６４：上面加圧板、
６５：下面加圧板、
６６：カートリッジヒーター、
Ｘ：インクジェット式記録装置。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特開２００５−２０４９２７号公報
【図１】
0006044080.tif 000002
【図２】
0006044080.tif 000003
【図３】
0006044080.tif 000004
【図４】
0006044080.tif 000005
【図５】
0006044080.tif 000006
【図６】
0006044080.tif 000007
【図７】
0006044080.tif 000008
【図８】
0006044080.tif 000009
【図９】
0006044080.tif 000010
【図１０】
0006044080.tif 000011
【図１１】
0006044080.tif 000012
【図１２】
0006044080.tif 000013
【図１３】
0006044080.tif 000014
【図１４】
0006044080.tif 000015