(57)【要約】【課題】製造ばらつきや温度変動などに因り位置精度にばらつきが生じる場合でも、フレキシブル基板の配線と被接続体とを確実に接続して、信頼性を向上させること。【解決手段】フレキシブル基板４００の配線４１には複数の貫通孔４０が配列されており、フレキシブル基板４００が接続される電子部品３００には複数の突起体３２が配列されており、突起体３２の配列方向Ｙにおける貫通孔４０の幅Ａ１と突起体３２の幅Ａ２との差分（Ａ１−Ａ２）が、突起体３２の配列方向Ｙに垂直な方向Ｘにおける貫通孔４０の幅Ｂ１と突起体３２の幅Ｂ２との差分（Ｂ１−Ｂ２）よりも大きい接続構造にした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線が形成されている可撓性のフレキシブル基板と前記フレキシブル基板が接続される被接続体との接続構造であって、
前記フレキシブル基板の前記配線および前記被接続体のうち、一方には複数の突起体が配列されて形成され、他方には前記突起体が挿入される複数の貫通孔が形成されており、
前記突起体の配列方向における前記貫通孔の幅と前記突起体の幅との差分が、前記突起体の配列方向に垂直な方向における前記貫通孔の幅と前記突起体の幅との差分よりも大きいことを特徴とする接続構造。
【請求項２】
前記フレキシブル基板の前記配線に前記貫通孔が形成され、
前記被接続体に前記フレキシブル基板の前記配線の厚みよりも大きい厚みを有する前記突起体が形成され、
前記貫通孔に挿入されて前記貫通孔から突出した前記突起体の先端部が拡径されていることを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
【請求項３】
前記フレキシブル基板のうち前記配線の前記貫通孔に対応する位置に開口部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の接続構造。
【請求項４】
前記フレキシブル基板の前記配線の前記貫通孔から突出した前記突起体の断面積が、前記配線の前記貫通孔の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の接続構造。
【請求項５】
前記フレキシブル基板の前記配線に前記貫通孔が形成され、
前記被接続体に前記突起体が形成され、
前記フレキシブル基板の前記配線と前記被接続体の前記突起体とが、半田、又は無電解メッキにより接合されたことを特徴とする請求項１に記載の接続構造。
【請求項６】
前記突起体が、Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，及びＡｇの群から選択される少なくとも１以上の材料からなることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の接続構造。
【請求項７】
前記突起体の配列方向に配列された複数の前記貫通孔は、前記配列方向における特定の基準点から離れるほど幅が大きいことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の接続構造。
【請求項８】
前記貫通孔は、千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の接続構造。
【請求項９】
配線が形成される可撓性のフレキシブル基板と前記フレキシブル基板が接続される被接続体との接続方法であって、
前記フレキシブル基板の前記配線および前記被接続体のうち、一方には複数の突起体を配列して形成して、他方には前記突起体が挿入される複数の貫通孔を形成するとともに、前記突起体の配列方向における前記貫通孔の幅と前記突起体の幅との差分を、前記突起体の配列方向に垂直な方向における前記貫通孔の幅と前記突起体の幅との差分よりも大きくすることを特徴とする接続方法。
【請求項１０】
前記フレキシブル基板に前記配線を形成するとともに該配線に前記貫通孔を形成する工程と、
前記被接続体に前記フレキシブル基板の前記配線の厚みよりも大きい厚みを有する前記突起体を形成する工程と、
前記貫通孔に前記突起体を挿入する工程と、
前記貫通孔から突出した前記突起体の先端部を拡径する工程と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の接続方法。
【請求項１１】
前記フレキシブル基板のうち前記配線の前記貫通孔に対応する位置に開口部を形成する工程と、
前記フレキシブル基板の前記開口部を介して、前記貫通孔に挿入されている前記突起体上に樹脂を付与する工程と、
を含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の接続方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項８のうちいずれか１項に記載の接続構造を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続構造、接続方法および液体吐出ヘッドに関し、特に、可堯性のフレキシブル基板とフレキシブル基板が接続される被接続体との接続構造、接続方法、および、その接続構造を備えた液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可堯性のフレキシブル基板を用いて電気的な接続を行う接続構造が知られている。
【０００３】
特許文献１には、フレキシブル基板に、電子部品の突起体と同一形状の貫通孔を形成し、突起体に貫通孔を嵌め込んだ後に突起体の頭部を拡径することで、電気的に接続する接続構造が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、フレキシブル基板に、電子部品の複数のリード端子（突起体）を挿入するための共通の長穴を設けるとともに、その長穴の長辺に沿って半田付け用のランドを配置した接続構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−３６００９号公報
【特許文献２】特開２００１−３３２８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された接続構造では、フレキシブル基板の貫通孔と電子部品の突起体とを寸法が等しい長方形状に形成して嵌め込むようになっており、全ての突起体と貫通孔において製造時に少しでも寸法ばらつきが生じると、全ての突起体に貫通孔を一括で嵌め込むことは困難であり、機械的および電気的に確実に接続することができない。製造時の寸法ばらつきだけではなく、温度変化に伴い突起体の配列および貫通孔の配列にピッチ変化が生じた場合にも、熱膨張係数の差に伴ってピッチ差が生じることに因り、全ての突起体に貫通孔を一括で嵌め込むことは困難になる。すなわち、製造の精度や、環境条件に、厳しい制約が課される。
【０００６】
特許文献２に開示された接続構造は、複数の突起体をひとつの長穴内に配置させて半田で接続する構造であり、ひとつの突起体に対してひとつの貫通孔を設けた構造ではない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数の突起体を複数の貫通孔に一対一で挿入してフレキシブル基板と被接続体とを接続する際に、製造ばらつきや温度変動などに因り突起体および貫通孔の位置精度にばらつきが生じる場合でも、フレキシブル基板の配線と被接続体とを確実に接続して、信頼性を向上させることができる接続構造、接続方法および液体吐出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】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、配線が形成されている可撓性のフレキシブル基板と前記フレキシブル基板が接続される被接続体との接続構造であって、前記フレキシブル基板の前記配線および前記被接続体のうち、一方には複数の突起体が配列されて形成され、他方には前記突起体が挿入される複数の貫通孔が形成されており、前記突起体の配列方向における前記貫通孔の幅と前記突起体の幅との差分が、前記突起体の配列方向に垂直な方向における前記貫通孔の幅と前記突起体の幅との差分よりも大きいことを特徴とする接続構造を提供する。
【０００９】
この発明によれば、複数の突起体を複数の貫通孔に一対一で挿入してフレキシブル基板の配線と被接続体とを接続する際に、製造ばらつきや温度変動などに因り突起体および貫通孔に位置精度のばらつきが生じる場合でも、フレキシブル基板の配線と被接続体とを確実に接続することができ、信頼性を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記フレキシブル基板の前記配線に前記貫通孔が形成され、前記被接続体に前記フレキシブル基板の前記配線の厚みよりも大きい厚みを有する前記突起体が形成され、前記貫通孔に挿入されて前記貫通孔から突出した前記突起体の先端部が拡径されていることを特徴とする接続構造を提供する。
【００１１】
この発明によれば、フレキシブル基板の配線の貫通孔に挿入された被接続体の突起体の先端部が配線の貫通孔から突出し、突出した突起体の先端部が拡径されているので、突起体が挿入された配線が抜けなくなって、フレキシブル基板と被接続体とを固定することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記フレキシブル基板のうち前記配線の前記貫通孔に対応する位置に開口部が形成されていることを特徴とする接続構造を提供する。
【００１３】
この発明によれば、フレキシブル基板の配線の貫通孔から被接続体の突起体の先端部が突出しても、その先端部をフレキシブル基板の開口部内に収容することができる。従って、突起体の先端部がフレキシブル基板に接触することを回避することができ、フレキシブル基板の配線と被接続体との接続をより確実にすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記フレキシブル基板の前記配線の前記貫通孔から突出した前記突起体の断面積が、前記配線の前記貫通孔の断面積よりも大きいことを特徴とする接続構造を提供する。
【００１５】
この発明によれば、被接続体の突起体とフレキシブル基板の配線の貫通孔との接合面積が大きくなり、フレキシブル基板の配線と被接続体との接合を確実に図ることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記フレキシブル基板の前記配線に前記貫通孔が形成され、前記被接続体に前記突起体が形成され、前記フレキシブル基板の前記配線と前記被接続体の前記突起体とが、半田、又は無電解メッキにより接合されたことを特徴とする接続構造。
【００１７】
この発明によれば、半田等により電気的な接続を確保して、より強固にフレキシブル基板と被接続体とを固定することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の発明において、前記突起体が、Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，及びＡｇの群から選択される少なくとも１以上の材料からなることを特徴とする接続構造を提供する。
【００１９】
この発明によれば、突起体を上記導電材料により形成することにより、被接続体とフレキシブル基板とを電気的かつ機械的に接続することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の発明において、前記突起体の配列方向に配列された複数の前記貫通孔は、前記配列方向における特定の基準点から離れるほど幅が大きいことを特徴とする接続構造を提供する。
【００２１】
この発明によれば、フレキシブル基板と被接続体との熱膨張係数の差に因り、貫通孔および突起体に位置ずれが発生して配列方向に位置ずれが積算する場合であっても、全ての貫通孔に突起体を容易に一括で挿入することができ、より確実に接続することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の発明において、前記貫通孔は、千鳥状に配列されていることを特徴とする接続構造を提供する。
【００２３】
この発明によれば、貫通孔および突起体を高密度に配置することができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、配線が形成される可撓性のフレキシブル基板と前記フレキシブル基板が接続される被接続体との接続方法であって、前記フレキシブル基板の前記配線および前記被接続体のうち、一方には複数の突起体を配列して形成して、他方には前記突起体が挿入される複数の貫通孔を形成するとともに、前記突起体の配列方向における前記貫通孔の幅と前記突起体の幅との差分を、前記突起体の配列方向に垂直な方向における前記貫通孔の幅と前記突起体の幅との差分よりも大きくすることを特徴とする接続構造を提供する。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記フレキシブル基板に前記配線を形成するとともに該配線に前記貫通孔を形成する工程と、前記被接続体に前記フレキシブル基板の前記配線の厚みよりも大きい厚みを有する前記突起体を形成する工程と、前記貫通孔に前記突起体を挿入する工程と、前記貫通孔から突出した前記突起体の先端部を拡径する工程を含むことを特徴とする接続方法を提供する。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の発明において、前記フレキシブル基板のうち前記配線の前記貫通孔に対応する位置に開口部を形成する工程と、前記フレキシブル基板の前記開口部を介して、前記貫通孔に挿入されている前記突起体上に樹脂を付与する工程を含むことを特徴とする接続方法を提供する。
【００２７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のうちいずれか１項に記載の接続構造を備えることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、製造ばらつきや温度変動などに因り突起体および貫通孔の位置精度にばらつきが生じる場合でも、フレキシブル基板の配線と被接続体とを確実に接続することができ、信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００３０】
本発明に係る接続構造の一実施形態について、主として図１〜図１０を用いて説明する。これらの図面は、電子部品３００と可撓性のフレキシブル基板４００との接続構造の一例の要部を示す。本例の電子部品３００およびフレキシブル基板４００の全体については、後に説明する。
【００３１】
図１は、本発明に係る接続構造の一実施形態の要部を示す。図１において、複数の突起体３２は、後述のフレキシブル基板４００の接続対象である電子部品３００に突設されている導電部である。複数の配線４１は、可撓性を有するフレキシブル基板４００に形成されている導電部である。配線４１には、配線４１の厚み方向に貫通した貫通孔４０が形成されている。
【００３２】
突起体３２の配列方向Ｙにおける貫通孔４０の幅Ａ１と突起体３２の幅Ａ２との差分（Ａ１−Ａ２）は、突起体３２の配列方向Ｙに垂直な方向Ｘにおける貫通孔４０の幅Ｂ１と突起体３２の幅Ｂ２との差分（Ｂ１−Ｂ２）よりも大きい。すなわち、（Ａ１−Ａ２）＞（Ｂ１−Ｂ２）である。これにより、Ｙ軸方向における貫通孔４０と貫通孔４０内の突起体３２との隙間（Ｄ１＋Ｄ２）が、Ｘ軸方向おける貫通孔４０と貫通孔４０内の突起体３２との隙間（Ｄ３＋Ｄ４）よりも大きくなる。すなわち、（Ｄ１＋Ｄ２）＞（Ｄ３＋Ｄ４）である。
【００３３】
図２は、電子部品３００の突起体３２をフレキシブル基板４００の配線４１の貫通孔４０に挿入する前の状態を示す斜視図である。図３は、図２の３−３線に沿った断面図である。図４は、図２の４−４線に沿った断面図である。これらの図には、フレキシブル基板４００の全体のうちで電子部品３００に接続する接続部４８が示されている。また、電子部品３００の全体のうちでフレキシブル基板４００の接続部４８が接続される被接続部３８（本例では上電極膜）が示されている。
【００３４】
電子部品３００の被接続部３８には、Ｙ軸方向に沿って列状に配列された複数の突起体３２が形成されている。突起体３２は、導電性材料によって形成されている。
【００３５】
フレキシブル基板４００の下面４００Ａ上には、Ｙ軸方向に沿って列状に配列された複数の配線４１が形成されている。各配線４１には、配線４１の厚み方向に貫通した貫通孔４０が形成されている。
【００３６】
貫通孔４０は、突起体３２の配列方向（Ｙ軸方向）に沿って配列されている。以下では、Ｙ軸方向を単に「配列方向」ということもある。
【００３７】
フレキシブル基板４００の各貫通孔４０に電子部品３００の各突起体３２を挿入した際に、貫通孔４０から突起体３２の先端部が突出するように、配線４１の厚みｈ１と突起体３２の厚みｈ２（高さ）との関係は、ｈ１＜ｈ２としてある。
【００３８】
本例では、設計上、貫通孔４０の配列ピッチＣ１と突起体３２の配列ピッチＣ２とが等しい。実際には、製造ばらつきや、温度変動に伴って、Ｃ１とＣ２とが異なってくる。
【００３９】
Ｙ軸方向おける貫通孔４０の幅Ａ１と突起体３２の幅Ａ２との差分（Ａ１−Ａ２）と、Ｘ軸方向における貫通孔４０の幅Ｂ１と突起体３２の幅Ｂ２との差分（Ｂ１−Ｂ２）との関係は、（Ａ１−Ａ２）＞（Ｂ１−Ｂ２）である。
【００４０】
なお、図２〜図４では、Ｘ軸方向における幅の差分が無い（Ｂ１−Ｂ２＝「０」である）場合を描いたが、実際には、全ての突起体３２に対して貫通孔４０をそれぞれ嵌め込むことができるように、貫通孔４０の幅Ｂ１を突起体３２の幅Ｂ２よりも若干大きくしておく。
【００４１】
Ｙ軸方向における幅の差分（Ａ１−Ａ２）は、突起体３２および配線４１にそれぞれ使用する材料の熱膨張係数の差や、温度条件に基づいて計算した設計値を用いる。実物の接合実験によって設計値を求めてもよい。
【００４２】
例えば、設計値は、Ｃ１＝Ｃ２＝６５μｍ、Ａ１＝２０μｍ、Ａ２＝１０μｍ、Ｂ１＝３５μｍ、Ｂ２＝３０μｍである。
【００４３】
また、フレキシブル基板４００の接続部４８には、フレキシブル基板４００の絶縁性基材４３の厚み方向に貫通する開口部４４が形成されている。本例の開口部４４の断面形状は長方形状である。この開口部４４は、フレキシブル基板４００の配線４１の貫通孔４０に電子部品３００の突起体３２を挿入した際に、貫通孔４０から突出した突起体３２の先端部がフレキシブル基板４００の絶縁性基材４３に接触しないように、フレキシブル基板４００の絶縁性基材４３のうち配線４１の貫通孔４０に対応する位置に形成されている。本例の開口部４４は、フレキシブル基板４００を上面側から観たときに、長辺が配線４１の長手方向に対して略垂直に且つ複数の配線４１に跨って延在し、開口部４４の内周が配線４１の貫通孔４０を含むようにして形成されている。フレキシブル基板４００の下面４００Ａ上に形成された各配線４１の貫通孔４０が、フレキシブル基板４００の上面側から観たときに、フレキシブル基板４００に形成された開口部４４によって露出される。
【００４４】
なお、配線４１がフレキシブル基板４００の絶縁性基材４３上に、形成されている場合を例に示したが、このような場合に特に限定されない。配線４１上にさらに絶縁性膜が形成されている場合でも、複数の絶縁性材料（絶縁性基材および絶縁性膜）のうち貫通孔４０に対応する位置に開口部が形成される。また、配線４１が複数の絶縁性基材間に挟まれているサンドイッチ構造の場合でも、複数の絶縁性基材のうち貫通孔４０に対応する位置に開口部が形成される。
【００４５】
図５は、電子部品３００の突起体３２をフレキシブル基板４００の配線４１の貫通孔４０に挿入した後の状態を示す斜視図である。図６は、図５の６−６線に沿った断面図である。図７は、図５の７−７線に沿った断面図である。
【００４６】
突起体３２の先端部３２ａが図７に示すように高さｈ３＝（ｈ２−ｈ１）だけ配線４１の上面から突出する。すなわち、突起体３２の先端部３２ａが貫通孔４０から突出する。
【００４７】
図８は、電子部品３００の突起体３２をフレキシブル基板４００の配線４１に接合した状態を示す斜視図である。図９は、図８の９−９線に沿った断面図である。図１０は図８の１０−１０線に沿った断面図である。
【００４８】
図８〜図１０に示すように、配線４１の貫通孔４０から突出した突起体３２の先端部３２ａは拡径され、突起体３２の先端部３２ａの周縁部が配線４１の上面（貫通孔４０の周縁部）に重なっている。突出した突起体３２の先端部３２ａが拡径されることにより、突起体３２の先端部３２ａの貫通孔４０から突出した部分の断面積は、フレキシブル基板４００の配線４１の貫通孔４０の断面積よりも大きくなる。この対応関係は、突起体３２の先端部３２ａのＹ軸方向の幅ＥおよびＸ軸方向の幅Ｆを用いて、（Ｅ×Ｆ）＞（Ａ１×Ｂ１）で表される。これにより、突起体３２と配線４１とが固定されるとともに、接続面積が大きくなるので、より良い電気接続が得られる。
【００４９】
なお、図１〜図１０を用いて、突起体３２の断面形状が長方形状である場合を例に説明したが、このような場合に特に限定されない。例えば、突起体３２の断面形状が、円形状もしくは正方形状の場合には、貫通孔４０は突起体３２の配列方向を長手方向とする長穴にして形成する。貫通孔４０の開口断面形状を例えば楕円形状にする。このような場合にも、ひとつの突起体３２に対してひとつの貫通孔４０が対応する。
【００５０】
突起体３２の先端部３２ａの拡径は、例えば、かしめ加工により行う。加熱接合により拡径してもよい。例えば、電子部品３００の突起体３２を半田などの溶融接合材料で形成し、突起体３２の先端部３２ａを加熱して溶融させることにより、電子部品３００の突起体３２とフレキシブル基板４００の配線４１との接合を行うとともに、突起体３２の先端部３２ａを拡径する。このように溶融接合材料を用いることにより、電気接続の信頼性が向上する。
【００５１】
本実施形態の接続構造によれば、図１〜図４に示したように、突起体３２の配列方向における貫通孔４０の幅Ａ１と突起体３２の幅Ａ２との差分（Ａ１−Ａ２）が、突起体３２の配列方向に垂直な方向における貫通孔４０の幅Ｂ１と突起体３２の幅Ｂ２との差分（Ｂ１−Ｂ２）よりも、大きい。すなわち、図１に示したように、突起体３２の配列方向における貫通孔４０と貫通孔４０内の突起体３２との隙間（Ｄ１＋Ｄ２）が、突起体３２の配列方向に垂直な方向おける貫通孔４０と貫通孔４０内の突起体３２との隙間Ｄ３、Ｄ４（Ｄ３＋Ｄ４）よりも、大きくなる。したがって、製造ばらつきや温度変動に伴って、貫通孔４０の配列ピッチＣ１と突起体３２の配列ピッチＣ２とが異なる場合や、貫通孔４０の配列中でその配列ピッチＣ１が異なる場合や、突起体３２の配列中でその配列ピッチＣ２が異なる場合であっても、全ての貫通孔４０に突起体３２を挿入することができる。
【００５２】
図１１は、突起体３２の配列方向で位置ずれが生じた場合を模式的に示す。なお、図中、突起体３２のＹ軸方向の幅を小さくして、かつ、位置ずれΔｙを誇張して、描いてある。図１１に示すように、実際には、貫通孔４０の中心線６０１と突起体３２の中心線６０２との間に位置ずれΔｙが生じる。例えば、図中、左端の突起体３２の中心と貫通孔４０の中心とを位置合わせをしたとしても、フレキシブル基板４００に対して電子部品３００側の熱膨張係数が大きい場合には、温度上昇に伴い、Ｙ軸方向の右側にいくにしたがって位置ずれΔｙが大きくなってしまう。このような場合であっても、本実施形態の接続構造によれば、図１に示したように突起体３２と貫通孔４０とのＸ軸方向の隙間（Ｄ３＋Ｄ４）よりもＹ軸方向の隙間（Ｄ１＋Ｄ２）が大きいので、全ての突起体３２に貫通孔４０を確実に挿入して接続を行うことができる。
【００５３】
図１２は、本発明に係る接続構造の他の例を示す。本例では、突起体３２の配列方向（Ｙ軸方向）において、基準点６１０から離れるほど貫通孔４０の幅を大きくして形成してある。図中、Ｙ軸方向における貫通孔４０の幅は、Ａ１１＜Ａ１２＜Ａ１３＜Ａ１４＜Ａ１ｎである。これにより、電子部品３００とフレキシブル基板４００との間の熱膨張係数の差により、貫通孔４０の中心線と突起体３２の中心線との間に位置ずれが生じるような場合でも、全ての貫通孔４０に突起体３２を挿入することができる。
【００５４】
なお、配線４１の形状は、帯状に特に限定されない。図１３に示すように、配線４１の先端部（貫通孔４０の周辺部である）の幅を他の部分の幅よりも大きく形成してもよい。
【００５５】
また、突起体３２および貫通孔４０を一列に並べて配設した場合を例に説明したが、何列に配列してもよい。図１４に示すように、突起体３２および貫通孔４０を千鳥状に配列してもよい。
【００５６】
本発明の接続構造を適用した液体吐出ヘッドの一例について説明する。本例は、図１に記載の接続構造を前述の特許文献１に記載の液体吐出ヘッドと略同等の液体吐出ヘッドに適用した場合である。図１５は液体吐出ヘッド５０の一例の外観を示す斜視図であり、図１６は図１５の１６―１６線に沿った断面図であり、図１７はフレキシブル基板４００の全体をその下面４００Ａ側から見た図である。なお、図１〜図１０に示した部分と同じ部分には同じ符号を付してある。
【００５７】
本例の液体吐出ヘッド５０は、主として、ノズル形成板５０１、圧力室形成板５０２、振動板５０３、共通流路形成板５０４および天面板５０５が積層されて、構成されている。
【００５８】
ノズル形成板５０１は、液体を吐出する複数のノズル５１が２次元配列で形成されている。圧力室形成板５０２は、複数のノズル５１にそれぞれ連通する複数の圧力室５２が形成されている。振動板５０３は、弾性材料からなり、複数の圧力室５２にそれぞれ対応した複数の圧電素子５８が形成されている。金属製の振動板を用いるなどして、下部電極を兼ねる振動板を採用しても良い。圧電素子５８は、フレキシブル基板４００が接続される前述の電子部品（図１〜図１０の３００）に相当する。圧電素子５８は、導電性材料からなる下電極膜５８１と、圧電性材料からなる圧電体膜５８２と、導電性材料からなる上電極膜５８３（図１〜図１０の被接続部３８に相当する）によって構成されている。圧電素子５８は、各圧力室５２ごとに設けられており、上電極膜５８３は各圧電素子５８の個別電極として機能する。共通流路形成板５０４は、複数の圧力室５２に液体を供給する共通流路５５が形成されている。また、共通流路形成板５０４には、Ｙ軸方向に沿って溝部５４０が形成されている。天面板５０５は、共通流路５５に液体を導入するための液体導入口５９が形成されている。また、天面板５０５上には、圧電素子５８に対して駆動信号を与える駆動回路部２００と、フレキシブル基板（図１〜図１０の４００）が、樹脂２０２を介して、配置されている。
【００５９】
本液体吐出ヘッド５０は、駆動回路部２００によって圧電素子５８を電気的に駆動し、各圧電素子５８によって振動板５０３を介して各圧力室５２の容積を変化させることにより、各ノズル５１から液体を吐出させる。駆動回路部２００は、フレキシブル基板４００の端部４９に接続された不図示のコントローラによって制御される。
【００６０】
図１７において、フレキシブル基板４００は、例えば、ポリイミドからなる絶縁性のフイルム状部材を基材（図２の絶縁性基材４３に相当）として形成されている。フレキシブル基板４００の下面４００Ａには、銅などの導電性材料からなる複数の配線４１が配設されている。駆動回路部２００は、フレキシブル基板４００の配線４１に接続しているとともに、フレキシブル基板４００の下面４００Ａに樹脂２０１で固定されている。
【００６１】
Ｘ軸方向において駆動回路部２００間には、Ｙ軸方向に沿って長開口部４２０が形成されている。長開口部４２０のＹ軸方向の両端部には、それぞれ切欠部４２１が形成されている。これらの開口部４２０および切欠部４２１によって、フレキシブル基板４００の接続部４８が、長開口部４２０の内側に撓むことができる。フレキシブル基板４００の接続部４８は、図１５および図１６に示したように、液体吐出ヘッド５０の溝部５４０に向けて、Ｙ軸を中心軸として回動するように曲げられる。図１〜図１０に示したように、フレキシブル基板４００の接続部４８には貫通孔４０が形成されているとともに、圧電素子５８（電子部品３００に相当）の上電極膜５８３（被接続部３８に相当）には突起体３２が形成されている。
【００６２】
図１８は、図１５および図１６の液体吐出ヘッド５０の製造方法の一例の流れを示すフローチャートである。以下では、図１〜図１０に示した電子部品３００としての圧電素子５８をフレキシブル基板４００と接続するための工程を説明する。そのほかの工程、例えば、ノズル形成板５０１、圧力室形成板５０２、振動板５０３、共通流路形成板５０４、天面板５０５、圧電素子５８等を製造、接続および配置する工程は、既に済んでいる。
【００６３】
ステップＳ１にて、フレキシブル基板４００の一方の面（図１７に示した下面４００Ａである）に、配線４１、および、配線４１の貫通孔４０を形成する。例えば、まず、ポリイミド等の可撓性材料からなる基材を用意し、その一方の面に、無電解メッキ法等の周知の成膜法を用いて、導電性膜を成膜する。次に、導電性膜上にレジストを塗布し、配線４１およびその貫通孔４０に対応したマスクパターンを形成する。そして、ウエットエッチング等の周知のエッチング法を用いて、導電性膜の不要部分を除去する。これにより、フレキシブル基板４００の下面４００Ａに、配線４１およびその貫通孔４０が形成される。
【００６４】
ステップＳ２にて、フレキシブル基板４００に、図２に示した開口部４４を形成する。例えば、配線が形成されている下面４００Ａとは反対側の上面にレジストを塗布し、複数の貫通孔４０に跨る開口部４４に対応したマスクパターンを形成する。そして、フレキシブル基板４００の基材をエッチングすることにより、貫通孔４０をフレキシブル基板４００の上面に露出させる開口部４４を形成する。
【００６５】
なお、複数の貫通孔４０を跨る開口部４４を形成した場合を例に説明したが、本発明はこのような場合に特に限定されず、各貫通孔４０ごとに開口部を形成してもよい。
【００６６】
ステップＳ３にて、フレキシブル基板４００の下面４００Ａに、駆動回路部２００を実装する。ここで、駆動回路部２００がフレキシブル基板４００の配線４１に接続される。
【００６７】
ステップＳ４にて、駆動回路部２００を、図１７に示したように樹脂２０１によってフレキシブル基板４００に固定する。
【００６８】
ステップＳ５にて、電子部品３００の被接続部３８に突起体３２を形成する。例えば、まず、電解メッキ法等の周知の成膜法を用いて、Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ａｇ又はこれらの合金からなる導電性膜を電子部品３００の被接続部３８に成膜する。次に、導電性膜上にレジストを塗布して、突起体３２に対応したマスクパターンを形成する。そして、ウエットエッチング等の周知のエッチング法を用いて、導電性膜の不要部分を除去する。これにより、電子部品３００の被接続部３８に、複数の突起体３２が形成される。本例では、図１６に示す圧電素子５８の上電極膜５８３に突起体３２を形成しておく。
【００６９】
ステップＳ６にて、フレキシブル基板４００の貫通孔４０に電子部品３００の突起体３２を挿入して、フレキシブル基板４００と電子部品３００とを接続する。具体的には、まず、フレキシブル基板４００に配列された複数の貫通孔４０と、これらにそれぞれ対応する電子部品３００の複数の突起体３２とを位置合わせする。次に、フレキシブル基板４００の全ての貫通孔４０に電子部品３００の突起体３２をそれぞれ挿入する。ここで、配線４１の貫通孔４０から、突起体３２の先端部３２ａが突出する。
【００７０】
ステップＳ７にて、フレキシブル基板４００と電子部品３００とを接合する。例えば、フレキシブル基板４００の貫通孔４０から突出した突起体３２の上端面を押圧部材により打込むことにより、突起体３２の先端部３２ａを拡径する。これにより、突起体３２の先端部３２ａの断面積が、突起体３２の基端部の断面積よりも大きくなり、電子部品３００の突起体３２をフレキシブル基板４００の配線４１に固定することができる。本例では、液体吐出ヘッド５０の溝部５４０内に配置された圧電素子５８の上電極膜５８３に、フレキシブル基板４００の配線４１が電気的に接続する。
【００７１】
なお、図８〜図１０では、突起体３２の先端部３２ａをＹ軸方向およびＸ軸方向の両方に拡径した場合を例に示したが、このような場合に本発明は特に限定されない。ステップＳ７にて押圧部材により突起体３２の上端面を押圧したときに、配列方向（Ｙ軸方向）に対して垂直な方向（Ｘ軸方向）に向かって突起体３２の先端部が変形するように、押圧部材の先端形状および突起体３２の先端形状を形成してもよい。例えば、突起体３２の先端部３２ａをＶ字形状またはＵ字形状に形成し、それに対応する先端形状の押圧部材を用いる。この場合、貫通孔４０から突出した突起体３２の先端部の断面積が貫通孔４０の断面積よりも小さくしてもよい。さらには、突起部を、逆テーパ状、球状などで形成してもよい。
【００７２】
また、かしめ加工により接合を行う場合を例に示したが、本発明はかしめ加工に特に限定されない。例えば、突起体３２を半田等の溶融接合材料によって形成し、加熱加工により、突起体３２の先端部３２ａを拡径してもよい。この場合、貫通孔４０とその貫通孔４０内の突起体３２との隙間が溶融接合材料によって埋められるので、電気的接続の信頼性が向上する。
【００７３】
また、突起体３２の先端部を拡径する場合を例に説明したが、本発明は突起体３２の先端部を拡径する場合に特に限定されない。例えば、配線４１の貫通孔４０に挿入した突起体３２および配線４１の貫通孔４０の周縁部を、半田、又は無電解メッキにより、接合してもよい。
【００７４】
ステップＳ８にて、フレキシブル基板４００と電子部品３００との接続部分を図１６に示したように樹脂２０２で固定する。例えば、ディスペンサー法等により、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等からなる接着材樹脂を、図２に示したフレキシブル基板４００の開口部４４を介して、突起体３２上に付与する。開口部４４を接着材樹脂で埋めるように付与してもよい。貫通孔４０とその貫通孔４０内の突起体３２との間に隙間が残っている場合には、この隙間も接着材で埋められる。ここで、紫外線硬化型の接着材を用いた場合には紫外線を照射して接着材を硬化させる。熱硬化型の接着材を用いた場合には加熱により接着材を硬化させる。
【００７５】
なお、本例では、フレキシブル基板４００と駆動回路部２００との接続を行った後、フレキシブル基板４００と電子部品３００との接続を行っているが、フレキシブル基板４００と電子部品３００との接続を行った後、フレキシブル基板４００と駆動回路部２００との接続を行うようにしてもよい。
【００７６】
図１９は、図１５に示した液体吐出ヘッド５０を備えた画像形成装置１００の一例を示す全体構成図である。
【００７７】
図１９において、給紙部１３１には、複数の被記録媒体Ｐ（以下単に「媒体」という）が載置される。給送ローラ１３２は、給紙部１３１に載置されている媒体Ｐを１枚ずつ繰り出して搬送路１３３に給送する。搬送路１３３には、媒体Ｐにインク凝集用の処理液を塗布する塗布ローラ１１１と、塗布ローラ１１１に対向して媒体Ｐを支持するバックアップローラ１１２とが配置されている。液体供給部材１２１は、バネ部材などの付勢部材１２６の付勢力によって塗布ローラ１１１の外周面に対して付勢されており、塗布ローラ１１１に当接して液体を供給する。塗布ローラ１１１の回転によって処理液が塗布された媒体Ｐは、搬送ローラ１３４、１３５によってプラテン１３６の上を搬送される。インク打滴ヘッド１３７は、プラテン１３６上の媒体Ｐにインクを打滴して画像を形成する。画像が形成された媒体Ｐは、排出ローラ１３８、１３９によって、排出トレイ１４０に排出される。なお、搬送路１３３には、媒体Ｐの先端を検出する媒体先端検出センサ１４１、１４２が配置されている。
【００７８】
図１９の画像形成装置１００のインク打滴ヘッド１３７としては、図１５に示した液体吐出ヘッド５０が用いられている。本例では、インク打滴ヘッド１３７が、媒体Ｐの搬送方向と直交する主走査方向に往復移動しながら媒体Ｐにインクを打滴して、画像を形成する。なお、インク打滴ヘッド１３７として、フルライン型の液体吐出ヘッド５０を用いてもよい。
【００７９】
図２０（Ａ）は、フルライン型の液体吐出ヘッドの一例の全体構成を示す平面透視図である。図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００８０】
図２０（Ａ）に示す本例の液体吐出ヘッド５０は、被吐出媒体の搬送方向（図中に矢印Ｓで示す副走査方向）と直交する方向（図中に矢印Ｍで示す主走査方向）において、被吐出媒体の幅に対応する長さにわたり、多数のノズル５１を２次元的に配列させた構造を有している。液体吐出ヘッド５０は、液体を吐出するノズル５１、ノズル５１に連通する圧力室５２、圧力室５２へ液体を供給するための液体供給口５３などを含んでなる複数の液体吐出素子５４が、主走査方向Ｍおよび主走査方向Ｍに対して所定の鋭角θ（０度＜θ＜９０度）をなす斜め方向の２方向に沿って配列されている。なお、図２０（Ａ）では、図示の便宜上、一部の液体吐出素子５４のみ描いている。ノズル５１は、具体的には、主走査方向Ｍに対して所定の鋭角θをなす斜め方向において、一定のピッチｄで配列されており、これにより、主走査方向Ｍに沿った一直線上にｄ×ｃｏｓθの間隔で配列されたものと等価に取り扱うことができる。
【００８１】
また、液体吐出ヘッドのアクチュエータが圧電素子によって構成されている場合を例に説明したが、圧電素子以外の素子を用いてもよい。例えば、電熱素子（ヒータ）によってアクチュエータが構成されている場合にも、本発明を適用できる。
【００８２】
また、塗布ローラ１１１を用いて媒体Ｐに処理液を塗布する場合を例に説明したが、液体吐出ヘッドを用いて打滴により媒体Ｐに処理液を付与する構成としてもよい。この場合、処理液用の液体吐出ヘッドにも本発明に係る接続構造を用いてよいことは、勿論である。
【００８３】
また、フレキシブル基板の配線に貫通孔を形成し、電子部品に突起体を形成した場合を例に説明したが、フレキシブル基板の配線に突起体を形成し、電子部品に貫通孔を形成する場合にも、本発明を適用できることは、勿論である。
【００８４】
また、液体吐出ヘッドにおける接続構造に本発明は特に限定されず、どのようなフレキシブル基板と被接続体との接続構造に本発明を用いてもよいことは、勿論である。
【００８５】
本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る接続構造の一例の要部を示す拡大平面図
【図２】接続構造の一例における接続前の状態を示す斜視図
【図３】図２の３−３線に沿った断面図
【図４】図２の４−４線に沿った断面図
【図５】接続構造の一例における接続後の状態を示す斜視図
【図６】図５の６−６線に沿った断面図
【図７】図５の７−７線に沿った断面図
【図８】接続構造の一例における接合状態を示す斜視図
【図９】図８の９−９線に沿った断面図
【図１０】図８の１０−１０線に沿った断面図
【図１１】配列方向における位置ずれの説明に用いる説明図
【図１２】接続構造の他の例を示す平面図
【図１３】貫通孔に合わせて配線の先端だけ太くしたフレキシブル基板を示す平面図
【図１４】貫通孔を千鳥状に配列したフレキシブル基板を示す平面図
【図１５】液体吐出ヘッドの一例の外観を示す斜視図
【図１６】図１５の１６−１６線に沿った断面図
【図１７】フレキシブル基板の一例の全体を示す平面図
【図１８】液体吐出ヘッドの製造処理の一例の流れを示すフローチャート
【図１９】画像形成装置の一例の全体構成図
【図２０】（Ａ）は液体吐出ヘッドの他の例を示す平面透視図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図
【符号の説明】
【００８７】
３２…電子部品の突起体、３８…電子部品の電極膜（電子部品の接続部）、４０…フレキシブル基板の貫通孔、４１…フレキシブル基板の配線、４４…フレキシブル基板の接続部の開口部、４８…フレキシブル基板の接続部、３７…インク打滴ヘッド（液体吐出ヘッド）、５０、５００…液体吐出ヘッド、５１…液体吐出ヘッドのノズル、５２…液体吐出ヘッドの圧力室、５８…液体吐出ヘッドの圧電素子（電子部品）、１００…画像形成装置、２００…駆動回路部、３００…電子部品、４００…フレキシブル基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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