(57)【要約】【課題】フレキシブル配線基板とインクジェットヘッドの接合部が剥離しにくいインクジェットヘッドユニットを提供する。【解決手段】フレキシブル配線基板１３は、インクジェットヘッドの圧電アクチュエータ１２に重ね合わされ、フレキシブル配線基板の端子ランド６０と圧電アクチュエータ１２の端子３９，４０が半田１５により接合される。フレキシブル配線基板１３の先端縁１３ａ寄りの端子ランド６０の列とは反対側の端子ランド６０の列の外側でその後者の列に沿って、前者の列に向けＵ字状に折り返され、フレキシブル配線基板１３の端子ランド６０を有する部分に重ねられる。そして、前記両列のほぼ中間において、フレキシブル配線基板１３の重ねられた部分が接着剤２０によって接合されている。フレキシブル配線基板１３は接着剤２０の端部に対応する位置から湾曲し（湾曲部１４）、回路基板に向けて立ち上がっている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルからインクを噴射するためのエネルギーを発生する複数の噴射エネルギー発生素子を備え、その各噴射エネルギー発生素子に通電するための複数の端子を列をなして表面に有するインクジェットヘッドと、
そのインクジェットヘッドの複数の端子に接合される配線パターンを有するフレキシブル配線基板とを備え、
前記フレキシブル配線基板は、前記インクジェットヘッドの前記端子列と直交する方向に所定幅を持って前記インクジェットヘッドと接合され、当該接合部の前記所定幅の一方の端から他方の端へ向けて当該フレキシブル配線基板に沿って折り返され、前記一方の端と他方の端との間で、前記フレキシブル配線基板の折り返された部分と前記インクジェットヘッドに接合された部分とが接合されていることを特徴とするインクジェットヘッドユニット。
【請求項２】
前記端子列は、前記所定幅に複数列設けられ、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との接合部の一方の端は、前記複数列の端子列の一方の端の列と前記配線パターンとの接合部であり、他方の端は前記端子列の他方の端の列と前記配線パターンとの接合部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ヘッドユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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とフレキシブル配線基板を備えたインクジェットヘッドユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、インクジェット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。
【０００３】
フレキシブル配線基板は、帯状の絶縁性可撓性フィルムの長手方向に多数の配線パターンをプリントしたものであり、狭いスペースに複雑な電子回路を実装する場合に広く用いられている。インクジェット記録装置において、インクジェットヘッドとフレキシブル配線基板の接続は、インクジェットヘッドの各ヘッド端子と、これらの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とを半田付け等で接合して行われている。
【０００４】
このような半田付けによる接合部は、剥離方向に対する抵抗力が比較的弱いので、フレキシブル配線基板をインクジェットヘッドから剥離する方向に力が加わったとき、接合部に剥離が生じて、接続不良や断線事故が発生する危険があった。そこで、従来、このような接続部に固定用部品を設けて接合部を挟持させ、剥離方向の力を固定用部品で受けるようにしていた。また、フレキシブル配線基板を貫通する小孔を設けて残存する溶融半田を上昇固化することにより強度を増すようにしているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３２１９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェットヘッドユニットにおいては、フレキシブル配線基板がインクジェットヘッド表面から立ち上がる方向に配置されるため、接合部から立ち上がる部分に力が集中してしまい、接合部が剥離しやすい問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の問題点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インクジェットヘッドの接合部が剥離しにくいインクジェットヘッドユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のインクジェットヘッドユニットは、複数のノズルからインクを噴射するためのエネルギーを発生する複数の噴射エネルギー発生素子を備え、その各噴射エネルギー発生素子に通電するための複数の端子を列をなして表面に有するインクジェットヘッドとそのインクジェットヘッドの複数の端子に接合される配線パターンを有するフレキシブル配線基板とを備え、前記フレキシブル配線基板は、前記インクジェットヘッドの前記端子列と直交する方向に所定幅を持って前記インクジェットヘッドと接合され、当該接合部の前記所定幅の一方の端から他方の端へ向けて当該フレキシブル配線基板に沿って折り返され、前記一方の端と他方の端との間で、前記フレキシブル配線基板の折り返された部分と前記インクジェットヘッドに接合された部分とが接合されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成のインクジェットヘッドユニットでは、インクジェットヘッドの複数の端子にフレキシブル配線基板の配線パターンが接合される。この接合では、フレキシブル配線基板はまずインクジェットヘッドの端子列と直交する方向に所定幅を持って接合され、その所定幅の一端から他端に向けて折り返される。そして、その一方の端と他方の端との間でフレキシブル配線基板の折り返された部分は、インクジェットヘッドと接合している部分と接合される。
【００１０】
請求項２に記載のインクジェットヘッドユニットは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記端子列は、前記所定幅に複数列設けられ、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との接合部の一方の端は、前記複数列の端子列の一方の端の列と前記配線パターンとの接合部であり、他方の端は前記端子列の他方の端の列と前記配線パターンとの接合部であることを特徴とする。
【００１１】
この構成のインクジェットヘッドユニットでは、請求項１に記載の発明の作用に加え、フレキシブル配線基板は、インクジェットヘッドの複数の端子列に接合され、一方の端の列から他方の端へ向けて折り返され、両端の列の間で、フレキシブル配線基板の折り返された部分とインクジェットヘッドに接合された部分とが接合される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
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ユニット１と中継回路基板５０との接続状態を示す斜視図である。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及び中継回路基板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、インクジェットヘッド１０とフレキシブル配線基板１３との接続部分を拡大した側面図である。
【００１３】
図１に示すように、インクジェットヘッドユニット１は、インクジェットヘッド１０とフレキシブル配線基板１３とから構成され、インクジェットヘッド１０の上面を覆うように帯状のフレキシブル配線基板１３の一端が接続され、さらに、そのインクジェットヘッド１０を覆う部分はフレキシブル配線基板１３が折り返されている。フレキシブル配線基板１３の折り返された部分と、インクジェットヘッド１０に接合された部分は、接着剤２０により接合されている。さらに、フレキシブル配線基板１３は、折り返された部分から湾曲して立ち上がり、その他端が中継回路基板５０に接続されている。
【００１４】
また、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、その幅方向と直交する方向に帯状に延びている。そして、帯状に延びたフレキシブル配線基板１３の他端側には、帯幅方向に沿って中継回路基板５０と接続するための端子５３が列設されている。さらに、フレキシブル配線基板１３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が搭載されている。また、略矩形の中継回路基板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。
【００１５】
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。
【００１６】
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１１ｂ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。
【００１７】
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とが交互に重ねられて最上層に圧電シート１２ｃを接合したものである。各駆動電極は、スルーホール４１を介し、圧電シート１２ｃの表面上に設けられた各端子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上の端子４０に接続されている。各端子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。
【００１８】
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）。この絶縁体の一方の端部には、端子３９，４０に対応する位置に、端子ランド６０が設けられている。各端子ランド６０は、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。そして、各導線の端子ランド６０が接続された側と反対側の端部は、絶縁体の他方の端部にて、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。
【００１９】
そして、端子３９，４０と各端子ランド６０が一対一に対応するようにインクジェットヘッド１０とフレキシブル配線基板１３が重ね合わされ、その間に載置された導電性ろう材、例えば半田１５により接合されている。その接合された状態でフレキシブル配線基板１３は、４列の端子列３９，４０と直交する方向に延びている。
【００２０】
図４に示すように、フレキシブル配線基板１３は、端子ランド６０を有する端部を、インクジェットヘッド１０の圧電アクチュエータ１２に重ね合わされ、圧電アクチュエータ１２の端子３９，４０と端子ランド６０が一対一に対応するようにして、半田１５により接合される。そして、フレキシブル配線基板１３は、その先端縁１３ａ寄りの端子ランド６０の列（図４の右端の列）とは反対側の端子ランド６０の列（図４の左端の列）の外側でその後者の列に沿って、前者の列に向けＵ字状に折り返され、フレキシブル配線基板１３の端子ランド６０を有する部分に重ねられる。そして、前記両列のほぼ中間において、フレキシブル配線基板１３の重ねられた部分が接着剤２０によって、接合されている。フレキシブル配線基板１３は接着剤２０の端部に対応する位置から湾曲して（湾曲部１４）、回路基板５０に向かって立ち上がっている。
【００２１】
このようにフレキシブル配線基板１３は、半田１５によりインクジェットヘッド１０と接合されてから折り返され、その折り返された部分がインクジェットヘッド１０との接合部上に接着剤２０により接合されている。そして、インクジェットヘッド１０との接合部との幅Ｗの間において、上方に配置された回路基板５０に向かって湾曲して立ち上がる。従って、フレキシブル配線基板１３をインクジェットヘッド１０から剥がすような外力Ｐが作用しても、その力Ｐは端子３９，４０と端子ランド６０との接合部がなす各列に分散されるので、端部の列の接合部が集中加重によって剥離することがない。尚、接着剤２０を塗布する幅及び位置は、前記両列の外側間の幅Ｗよりも内側であれば、任意に設定できるが、外力Ｐを分散させるために、幅Ｗの中間位置が好ましい。
【００２２】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、請求項１に記載のインクジェットヘッドユニットによれば、フレキシブル配線基板はインクジェットヘッドの端子列と直交する方向に所定幅を持って接合され、その所定幅の一端から他端に向けて折り返される。そして、フレキシブル配線基板の折り返された部分は、インクジェットヘッドと接合している部分と接合される。従って、フレキシブル配線基板をインクジェットヘッドから剥がすような外力が作用しても、接合部の幅の端に大きな力が作用することがないので、接合部が剥離することを防止できる。
【００２３】
請求項２に記載のインクジェットヘッドユニットによれば、請求項１に記載の発明において、さらに、端子列が複数列あることを利用して、その複数列の間でフレキシブル配線基板の折り返された部分とインクジェットヘッドに接合された部分とを接合することで、フレキシブル配線基板に作用した外力が複数列の接合部に分散され、一方の列の接合部に剥離する力が集中することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェットヘッドユニット１と中継回路基板５０との接続状態を示す斜視図である。
【図２】インクジェットヘッド１０、フレキシブル配線基板１３及び中継回路基板５０の平面図である。フレキシブル配線基板１３において楕円にて囲む部分を拡大して端子ランド及び導線の配列を説明する平面図である。
【図３】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】インクジェットヘッド１０とフレキシブル配線基板１３との接続部分を拡大した側面図である。
【符号の説明】
１        インクジェットヘッドユニット
１０      インクジェットヘッド
１３      フレキシブル配線基板
１５      半田
２０      接着剤
３９      端子
４０      端子
６０      端子ランド
６１      導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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