JP5196303B2 - Connection part structure of flexible printed circuit board and flexible flat cable, liquid droplet ejection head and image recording apparatus using the same - Google Patents
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Description
この発明は、配線パターンが形成された絶縁フイルムに回路部品が形成されたフレキシブルプリント基板であるFPCと装置側から供給される各種信号類を配線パターンが形成されたFPCに伝達するフレキシブルフラットケーブルの接続構造と、それを使用した液滴吐出ヘッド及び画像記録装置に関するものである。 The present invention relates to an FPC that is a flexible printed circuit board in which circuit components are formed on an insulating film on which a wiring pattern is formed, and a flexible flat cable that transmits various signals supplied from the apparatus side to the FPC on which the wiring pattern is formed. The present invention relates to a connection structure, a droplet discharge head using the connection structure, and an image recording apparatus.
一般に、プリンタ、ファックス、複写機、プロッタあるいはこれらの内の複数の機能を複合した装置として、例えばインクの液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備え、記録媒体を搬送しながら液滴吐出ヘッドからブラック、シアン、マゼンタ、イエロー等のインク滴を吐出させて記録媒体に付着させてカラー画像の形成を行うものがある。この液滴吐出ヘッドとしては、インク滴を吐出する複数の並列されたノズルに個別に対応して配置された複数の個別液室の少なくとも一部の壁面を振動板で形成し、この振動板を圧電素子によって変形させて液室の容積を変化させてインク滴を吐出させる圧電型の液滴吐出ヘッドが知られている。このインク滴を吐出させる圧電素子は駆動用のドライバICから与えられる所定の駆動電圧に応じ機械的変形を行い個別液室に圧力を発生させており、本体側のメインボードで生成される駆動電圧はフレキシブルフラットケーブルを介してフレキシブルプリント基板であるFPC上の駆動用のドライバICに与えられており、詳細制御は駆動用のドライバICが行っている。 In general, a printer, a fax machine, a copier, a plotter, or a device that combines a plurality of these functions includes, for example, a droplet discharge head that discharges ink droplets. Some ink jets of black, cyan, magenta, yellow, etc. are ejected and adhered to a recording medium to form a color image. As this droplet discharge head, at least a part of wall surfaces of a plurality of individual liquid chambers individually arranged corresponding to a plurality of parallel nozzles that discharge ink droplets is formed by a diaphragm, and this diaphragm is There is known a piezoelectric liquid droplet ejection head that ejects ink droplets by changing the volume of a liquid chamber by being deformed by a piezoelectric element. The piezoelectric element that discharges the ink droplets is mechanically deformed according to a predetermined driving voltage supplied from a driving driver IC to generate pressure in the individual liquid chamber, and is generated by the main board on the main body side. Is given to a driver IC for driving on an FPC which is a flexible printed circuit board via a flexible flat cable, and detailed control is performed by the driver IC for driving.
FPCは絶縁フイルムの一面または両面に複数の配線が設けられた柔軟性のある基板である。また,FPCと本体メインボード側で生成される駆動波形および制御信号等の伝達にフレキシブルフラットケーブルを用いることで、インクジェット記録装置に液滴吐出ヘッドを実装する場合の実装自由度を高めることが可能であるとともにインクジェット記録装置を小型化できる利点がある。近年、駆動用のドライバICをFPC上に直接載せたCOF(chip on film)が実用化されており、この技術は駆動用のドライバICから圧電素子までの距離を短くすることができるため、圧電素子駆動用の駆動波形の減衰や遅延などが低減できるという効果があり、高効率で圧電素子を駆動することが可能になっている。 The FPC is a flexible substrate in which a plurality of wirings are provided on one side or both sides of an insulating film. In addition, by using a flexible flat cable to transmit drive waveforms and control signals generated on the FPC and main body side, it is possible to increase the degree of mounting freedom when mounting a droplet discharge head on an inkjet recording apparatus. In addition, there is an advantage that the ink jet recording apparatus can be downsized. In recent years, a COF (chip on film) in which a driver IC for driving is directly mounted on an FPC has been put into practical use, and this technology can shorten the distance from the driver IC to the piezoelectric element. This has the effect of reducing the attenuation and delay of the drive waveform for driving the element, making it possible to drive the piezoelectric element with high efficiency.
また、COPはインクジェット記録装置に折り曲げた状態で実装することも可能であり、インクジェット記録装置本体全体を小型化することも可能となり、装置の設計の自由度を高めるという利点がある。しかしながら、COFの絶縁フイルムの配線には駆動用のドライバICが半田付けにより接合されているほかFPCとフレキシブルフラットケーブルも半田付けによる電気的な接合が行われているため、絶縁フイルムにヘッド実装工程等のハンドリングによる負荷がかかった場合に、ハンドリング時の負荷によるストレスが半田接合部に加わり、FPCとフレキシブルフラットケーブルの接続部のパターンが断線するおそれがある。 Further, the COP can be mounted on the ink jet recording apparatus in a bent state, and the entire ink jet recording apparatus main body can be downsized, which has the advantage of increasing the degree of freedom in designing the apparatus. However, since the driver IC for driving is joined to the wiring of the insulating film of the COF by soldering and the FPC and the flexible flat cable are also electrically joined by soldering, the head mounting process is performed on the insulating film. When a load due to handling is applied, stress due to the load during handling is applied to the solder joint, and the pattern of the connection portion between the FPC and the flexible flat cable may be disconnected.
この回路パターンの断線を防止するため特許文献1に示された可撓性回路基板は、回路パターンの露出する接続部分の裏面に可撓性を有する樹脂薄膜を貼り付けて強度を補強している。また、特許文献2に示されたフレキシブル基板は、フレキシブル基板の回路導体を設けた面と同一の面に、この基板を折り曲げた場合の保形用の帯状の金属板を設け、曲げる形状を指定して断線対策をしている。また、特許文献3に示されたフレキシブルプリント配線基板は、電子部品実装部の近傍にスリットを設けて、電子部品実装部以外の曲がり易い個所で屈曲して電子部品実装部に加えられる曲げ応力を減少するようにしている。
しかしながら、特許文献1と特許文献2に示された構造はフレキシブル基板の配線自体の強度を高めることを目的としたものであり、フレキシブル基板に別部品を接続したときの接続部の強度を高めることはできず、接続部近傍の回路パターンが断線する可能性がある。また、特許文献3に示されたレキシブルプリント配線基板は、電子部品実装部に加えられる曲げ応力を減少するために電子部品実装部以外に曲がり易い個所を設けたものであり、やはり別部品を接続したときの接続部近傍の回路パターンが断線する可能性がある。このように接続部近傍の回路パターンが断線すると装置自体が正常に動作しなくなってしまう。
However, the structures shown in
この発明は、このような問題を解消し、電子部品が実装されているフレキシブルプリント基板と装置本体側から各種制御信号を含んだ信号を伝達するフレキシブルフラットケーブルの接続部近傍の曲げのストレスが加わっても、接続部近傍の回路パターンに断線が生じることを確実に防ぐとともに導電物の付着による短絡を防ぐことができるフレキシブルプリント基板とフレキシブルフラットケーブルの接続構造とそれを使用した液滴吐出ヘッド及び画像記録装置を提供することを目的とするものである。 The present invention eliminates such problems and adds bending stress in the vicinity of the connection portion of the flexible printed circuit board on which electronic components are mounted and a flexible flat cable that transmits signals including various control signals from the apparatus main body side. However, the connection structure between the flexible printed circuit board and the flexible flat cable, which can surely prevent the circuit pattern in the vicinity of the connection portion from being broken and can prevent a short circuit due to the adhesion of the conductive material, and a droplet discharge head using the same An object of the present invention is to provide an image recording apparatus.
この発明のフレキシブルプリント基板とフレキシブルフラットケーブルの接続構造は、可撓性の絶縁ベースフィルム上に形成される電極パターンからなるフレキシブルプリント基板と、該フレキシブルプリント基板の電極パターンを有する面にフレキシブルフラットケーブルとの間の電極パターン同士を半田接合により接続する接続構造において、前記フレキシブルプリント基板と前記フレキシブルフラットケーブルとの半田接合により接続した接続部のフレキシブルフラットケーブル長手方向における一方の端部より露出している電極パターンの露出部分と該電極パターンの露出部分に隣接する半田接合部の露出端面とを含む領域と、前記フレキシブルプリント基板と前記フレキシブルフラットケーブルとの前記接続部の他方の端部とは反対側の表面であって該他方の端部に対向している領域とを、絶縁フイルムで被覆して、前記一方の端部と前記他方の端部とを補強したことを特徴とする。 The connection structure of the flexible printed circuit board and the flexible flat cable according to the present invention includes a flexible printed circuit board comprising an electrode pattern formed on a flexible insulating base film, and a flexible flat cable on the surface of the flexible printed circuit board having the electrode pattern. In the connection structure in which the electrode patterns between the two are connected by solder bonding, the connection portion connected by solder bonding between the flexible printed circuit board and the flexible flat cable is exposed from one end in the longitudinal direction of the flexible flat cable. The region including the exposed portion of the electrode pattern and the exposed end surface of the solder joint adjacent to the exposed portion of the electrode pattern, and the other end of the connecting portion between the flexible printed circuit board and the flexible flat cable are opposite to each other. And a region in which a surface of the side opposed to the peripheral portion of said other, and covered with an insulating film, characterized by being reinforced with the one end and the other end portion.
また、前記接続部の一方の端部は前記フレキシブルプリント基板の端部であることを特徴とする。 Further, one end of the connecting portion, characterized in that an end portion of the flexible printed circuit board.
さらに、前記フレキシブルフラットケーブルは電極パターンが形成された面と反対側の面に補強部材を有し、前記絶縁フイルムは前記補強部材とは反対側の面に貼り付けられていることを特徴とする。 Further, the flexible flat cable has a reinforcing member on a surface opposite to the surface on which the electrode pattern is formed, and the insulating film is attached to a surface opposite to the reinforcing member. .
また、前記絶縁フイルムは、前記フレキシブルプリント基板に設けられた貼付用基準孔に対応する位置合わせ孔を有し、前記フレキシブルプリント基板の貼付用基準孔と前記絶縁フイルムの位置合わせ孔が一致するように前記絶縁フイルムを位置合わせして貼り付けることを特徴とする。 The insulating film has an alignment hole corresponding to a reference hole for attachment provided in the flexible printed board, and the reference hole for attachment of the flexible printed board and the alignment hole of the insulating film coincide with each other. The insulating film is aligned and affixed to.
また、前記絶縁フイルムの形状は凸形状であることを特徴とする。 Further, the insulating film has a convex shape.
さらに、前記絶縁フイルムは、複数層に形成され、少なくとも一層が難燃性材料で形成されていることを特徴とする。 Furthermore, the insulating film is formed in a plurality of layers, and at least one layer is formed of a flame retardant material.
また、前記絶縁フイルムの複数層のうち少なくとも一層が非透湿層であることを特徴とする。 In addition, at least one of the plurality of layers of the insulating film is a moisture-impermeable layer.
また、前記絶縁フイルムの接着層と反対側の最外層に帯電層がコーティングされていることを特徴とする。 Further, the outermost layer opposite to the adhesive layer of the insulating film is coated with a charging layer.
この発明の液滴吐出ヘッドは、前記いずれかのフレキシブルプリント基板とフレキシブルフラットケーブルの接続構造体を有することを特徴とする。 A droplet discharge head according to the present invention is characterized by having a connection structure of any one of the flexible printed circuit boards and the flexible flat cable.
この発明の画像記録装置は、前記液滴吐出ヘッドを有することを特徴とする。 The image recording apparatus according to the present invention includes the droplet discharge head.
この発明は、フレキシブルプリント基板とフレキシブルフラットケーブルとの半田接合により接続した接続部のフレキシブルフラットケーブル長手方向における一方の端部より露出している電極パターンの露出部分と該電極パターンの露出部分に隣接する半田接合部の露出端面とを含む領域と、フレキシブルプリント基板とフレキシブルフラットケーブルとの接続部の他方の端部とは反対側の表面であって該他方の端部に対向している領域とを、絶縁フイルムで被覆して、前記一方の端部と前記他方の端部とを補強するから、高価なフレキシブルプリント基板のパターン断線対策としての設計変更の必要もなく、簡単な形状の絶縁フイルムを使用してフレキシブルプリント基板のパターン断線を低減することができる。 The present invention relates to an exposed portion of an electrode pattern exposed from one end in a longitudinal direction of the flexible flat cable of a connecting portion connected by solder bonding between a flexible printed circuit board and a flexible flat cable, and adjacent to the exposed portion of the electrode pattern. A region including the exposed end surface of the solder joint portion to be performed, and a region opposite to the other end portion of the connection portion between the flexible printed circuit board and the flexible flat cable and facing the other end portion, and Is coated with an insulating film to reinforce the one end and the other end , so there is no need to change the design as a measure against pattern breakage of an expensive flexible printed circuit board, and the insulating film has a simple shape. Can be used to reduce the pattern breakage of the flexible printed circuit board.
また、前記接続部のフレキシブルフラットケーブル長手方向における一方の端部より露出している電極パターンの露出部分と該電極パターンの露出部分に隣接する半田接合部の露出端面とを含む領域を絶縁フイルムで被覆するから、端部より露出する電極パターンや半田接合部にごみや水分が付着して短絡することを防止することができる。 Further, an insulating film is used to form a region including the exposed portion of the electrode pattern exposed from one end portion of the connecting portion in the longitudinal direction of the flexible flat cable and the exposed end surface of the solder joint adjacent to the exposed portion of the electrode pattern. Since it coat | covers , it can prevent that a dust and water | moisture content adhere to the electrode pattern exposed from an edge part, or a solder joint part, and short-circuit.
さらに、絶縁フイルムが被覆する接続部の一方の端部はフレキシブルプリント基板の端部に合わせることにより、絶縁フイルムを正確に位置決めすることができ、フレキシブルプリント基板の電極パターンを確実に保護することができる。 Furthermore, by aligning one end of the connecting portion covered by the insulating film with the end of the flexible printed circuit board, the insulating film can be accurately positioned, and the electrode pattern of the flexible printed circuit board can be reliably protected. it can.
また、フレキシブルフラットケーブルの電極パターンが形成された面と反対側の面に補強部材を有し、絶縁フイルムを補強部材とは反対側の面に貼り付けることにより、フレキシブルプリント基板の電極パターンを補強部材と絶縁フイルムで挟み込んでより確実に補強することができる。 The flexible flat cable has a reinforcing member on the surface opposite to the surface on which the electrode pattern is formed, and the electrode pattern on the flexible printed circuit board is reinforced by attaching an insulating film to the surface opposite to the reinforcing member. It can be reinforced more reliably by being sandwiched between the member and the insulating film.
また、絶縁フイルムにフレキシブルプリント基板に設けられた貼付用基準孔に対応する位置合わせ孔を設け、フレキシブルプリント基板の貼付用基準孔と絶縁フイルムの位置合わせ孔が一致するように絶縁フイルムを位置合わせして貼り付けることにより、絶縁フイルムをより正確に位置決めすることができ、フレキシブルプリント基板の電極パターンを確実に補強することができる。 In addition, the insulating film is provided with an alignment hole corresponding to the reference hole for attachment provided in the flexible printed circuit board, and the insulation film is aligned so that the reference hole for application of the flexible printed circuit board and the alignment hole of the insulation film coincide. Thus, the insulating film can be positioned more accurately, and the electrode pattern of the flexible printed board can be reinforced reliably.
さらに、絶縁フイルムの形状をフレキシブルプリント基板とフレキシブルフラットケーブルに合わせて凸形状にすることにより、フレキシブルプリント基板とフレキシブルフラットケーブルの全面を補強することができ、フレキシブルプリント基板の電極パターンの補強をより強固にすることができる。 Furthermore, the entire surface of the flexible printed circuit board and the flexible flat cable can be reinforced by making the shape of the insulating film convex according to the flexible printed circuit board and the flexible flat cable, thereby further reinforcing the electrode pattern of the flexible printed circuit board. Can be strong.
また、絶縁フイルムを複数層に形成し、一層を難燃性材料で形成することにより、安全性を高めるとともに高電圧の印加に対応することができる。 Further, by forming the insulating film in a plurality of layers and forming one layer with a flame retardant material, it is possible to improve safety and cope with application of a high voltage.
また、絶縁フイルムの複数層の一層を非透湿層にすることにより、耐湿性を高めて安全性を向上することができる。また、絶縁フイルムの接着層と反対側の最外層に帯電層をコーティングすることにより、フレキシブルプリント基板の電極パターンや半田接合部に浮遊するごみや水分が付着することを低減することができる。 Moreover, by making one layer of the plurality of layers of the insulating film into a moisture-impermeable layer, moisture resistance can be improved and safety can be improved. In addition, by coating the charging layer on the outermost layer on the side opposite to the adhesive layer of the insulating film, it is possible to reduce adhesion of dust and moisture floating on the electrode pattern and the solder joint of the flexible printed circuit board.
このフレキシブルプリント基板とフレキシブルフラットケーブルの接続構造体を有する液滴吐出ヘッドは、組み立て時にフレキシブルプリント基板の電極パターンが断線することを防止して、安定した特性で液滴を吐出することができる。 The droplet discharge head having the connection structure of the flexible printed circuit board and the flexible flat cable can prevent the electrode pattern of the flexible printed circuit board from being disconnected at the time of assembly, and can discharge the droplet with stable characteristics.
また、この液滴吐出ヘッドを画像記録装置に使用することにより、インク滴吐出時のインクミストの影響を受けずに安定してインク滴を吐出して良質な画像を安定して形成することができる。 In addition, by using this droplet discharge head in an image recording apparatus, it is possible to stably form good quality images by stably discharging ink droplets without being affected by ink mist during ink droplet discharge. it can.
図1は、この発明のインクジェット記録装置の構成図である。図に示すように、インクジェット記録装置1はシアンC,マゼンタM、イェロY,ブラックBkの各色のインクをそれぞれ収納した4個のインクカートリッジ2と、複数のノズルを有し、各インクカートリッジ2からインクが供給される4個の液滴吐出ヘッド3と、インクカートリッジ2と液体吐出ヘッド3を搭載したキャリッジ4と、記録紙を収納した給紙トレイ5a,5bや手差しテーブル6から記録紙を印字部7に搬送する搬送部8と、印字した記録紙を排紙トレイ9に排出する排出ローラ10を有する。そしてホスト装置から送られる画像データを記録紙に印字するときは、キャリッジ4をキャリッジガイドローラ11に倣って走査しながら、搬送部8により印字部7に送られた記録紙に液滴吐出ヘッド3のノズルから画像データに応じてインクを噴射して文字や画像を記録する。
FIG. 1 is a configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the ink
液滴吐出ヘッド3は、図2の分解斜視図に示すように、複数のノズル12が設けられたノズルプレート13と、静電アクチュエータ14と可撓性プリント基板(FPC)15と可撓性フラットケーブル(FFC)16とフレーム17とフィルタ18及びジョイント部19を有する。静電アクチュエータ14には、各ビット毎に設けられた加圧液室20と流体抵抗路(不図示)と、各流体抵抗路を介して加圧液室20にインクを供給する共通液室21を有し、Ni電鋳又はステンレスにより形成されたノズルプレート13が位置合わせして接合される。この静電アクチュエータ14の加圧液室19には振動板と、振動板に対して所定間隔で設けられた個別電極を有し、振動板と個別電極の間に電圧を印加して正又は負の電荷をそれらに与えて振動板を個別電極側に静電的吸引又は反発させて変形させ、加圧液室20のインクをノズル12から吐出させて記録紙に印字する。FPC15はドライバIC22が搭載され、静電アクチュエータ14に電気的に接続されている。フィルタ18が熱溶着されたフレーム17とインク供給タンク又はインクカートリッジからインクを供給するためのジョイント部19は接着剤により接合され、静電アクチュエータ14と接合したノズルプレート13にフレーム17が位置合わせして接合されている。
As shown in the exploded perspective view of FIG. 2, the
FFC16は、図3(a)の上面図に示すように、一方の端部にFPC15の電気的接続用の電極端子と接続する複数のFPC側電極端子23を有し、他方の端部には、インクジェット記録装置1の本体側に接続する複数の本体側電極端子24を有する。FPC側電極端子23は、図4の接続状態を示す断面図に示すように、FPC15のドライバIC22に接続された複数の電極端子に接続され、本体側電極端子24は本体側に接続され、ノズル12から吐出するためのドライバIC22を装着したFPC15に本体側から印字に必要な各種制御信号を入力する。このドライバIC22に入力する制御信号は、全ノズル12から同時にインクを吐出させる以外に、時間的に分割してインクを吐出させることができる。すなわち、全ノズル12から同時にインクを吐出させると、各ノズル12間のクロストークの影響による記録品位の低下や、一時的に大電流が必要になることにより電源の大容量化などの不利益が生じる場合があるが、時分割駆動することでこれらの不利益を避けることができる。
As shown in the top view of FIG. 3A, the
FFC16の材質としては難燃性樹脂である絶縁材料を使用し、FPC側電極端子23と本体側電極端子24はメッキ材料で形成され、このメッキ材料としては錫を使用している。このようにメッキ材料として錫を使用するのは、2007年7月より欧州で施行されるRoHS指令(欧州環境規制)により禁止物質が使用不可能となるが、電気的接続用のコネクタに使用されている鉛は禁止物質のひとつとして上げられている。そこで電気的接続部には鉛を使用できなくなり、鉛フリーにてメッキを行うためにメッキ材料として錫を使用する。
As the material of the
そしてFFC16は、図3(b)の断面図に示すように、FPC側電極端子23の厚さt1と本体側電極端子24の厚さt2は異なって形成され、FPC側電極端子23の厚さt1は本体側電極端子24の厚さt2より大きく形成されている。このFFC16のFPC側電極端子23と本体側電極端子24と反対側の面にはそれぞれ補強板25が設けられ、FPC15の電極端子及び本体側とに接続するときは、補強板25側からFPC側電極端子23と本体側電極端子24のメッキ材料に熱を加えて熱融着させて電気的に接続する。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3B, the
このようにFPC側電極端子23の厚さt1と本体側電極端子24の厚さt2を異ならせるのは、接続強度を大きくするためである。この接続強度を大きくするためには、FPC側電極端子23の厚さt1と本体側電極端子24の厚さt2を大きくすれば良いが、FPC側電極端子23の厚さt1と本体側電極端子24の厚さt2を大きくするとウィスカ抑制策を施す必要がある。すなわち、FFC16のFPC側電極端子23と本体側電極端子24のメッキ材料としては錫を使用し、FPC15の電気的接続用の電極端子に錫を使用するとウィスカ発生の危険性がでてくる。このウィスカは同じ金属同士の接合の場合に発生確率が高くなり、錫含有量を減らすことによりウィスカを抑制できるということが知られている。このウィスカ発生を抑制するため、FFC16のFPC側電極端子23の錫メッキの厚さt1と本体側電極端子24の錫メッキの厚さt2を1〜4μmと薄くし、FPC側電極端子23の厚さt1と本体側電極端子24の厚さt2を異ならせる。
The reason why the thickness t1 of the FPC
このFPC側電極端子23の厚さt1と本体側電極端子24の厚さt2を異ならせる方法として、実際のメッキ工程においてはFPC側電極端子23と本体側電極端子24のメッキ厚を一度の工程において異なるメッキ厚にすることは不可能であるため、まず、下地メッキとしてFFC16の両端を約1μmのメッキ厚t2にて行い、さらにFPC15との接続側の電気的接続を行うFFC16端部のメッキ厚を厚くするために再度片側のみ追加メッキを行い、メッキ厚t1が1.5〜4μmの厚さになるように調整してメッキ厚t2の本体側電極端子24とメッキ厚t1のFPC側電極端子23を形成する。
As a method of making the thickness t1 of the FPC
このようにFPC側電極端子23のメッキ厚t1を1.5〜4μmとすることにより、FPC15の電極端子との接続強度を増すことができる。また、熱融着時に溶け出したメッキ材料による隣接する電極端子への影響やウィスカ発生を抑制することができ良好な電気的接続を実現することができる。
Thus, the connection strength with the electrode terminal of the
このFFC16とFPC15の電気的接続部は、インクジェット記録装置1で各種吐出に必要な信号を伝達する部分であり、接続抵抗値が増してしまうと信号が減衰してしまい、安定した吐出ができなくなる。そこでFFC16のFPC側電極端子23のメッキ厚t1を2μmと3μm及び4μmと可変してFPC15の電極端子に接合して接触抵抗の変化を調べた結果、メッキ厚t1の違いでは接続抵抗値に大きな変化はなく、実際の接続抵抗値としては0.2Ω程度であり問題はなかった。
The electrical connection portion between the
このようにしてFPC側電極端子23と本体側電極端子24を形成したFFC16のFPC側電極端子23を、図4の断面図に示すように、FPC15の電極端子26に熱融着させて接合する。このFPC側電極端子23をFPC15の電極端子26に熱融着させるとき、溶け出したメッキ材により隣接する電極端子との間で短絡する等の問題も考えられるが、FFC16の材料として難燃性樹脂である絶縁材料を用いているから、熱融着の際にFFC16の難燃性樹脂である絶縁材料の一部がメッキ材と共に溶けて各電極端子間に難燃性樹脂の溶融樹脂層27が入り込んで各電極端子間を絶縁する。したがってFPC16のFPC側電極端子23をFPC15の電極端子26に熱融着させるときに、溶融したメッキ材により各電極端子間が短絡することを防ぐことができ、FFC16をFPC15に安定して接続することができ、液滴吐出ヘッド3に各種吐出に必要な信号を安定して伝達してインク滴を安定して吐出することができ、インクジェット記録装置1で良質な画像を安定して形成することができる。
The FPC-
また、FFC16のFPC側電極端子23のメッキ厚を厚くすることにより、FFC16とFPC15の接合時に余分な半田が流れ出し、半田ボールとなりFPC15上に留まる。その状態で次工程にてヘッド実装を行うと、実装工程内のハンドリングにより、接合部分に力が加わる。その結果、接合部のFPCパターンでパターン断線が発生し、断線するパターンにもよるが出力画像に不具合が生じる可能性がある。
Further, by increasing the plating thickness of the FPC
そこで、図5の上面図に示すような、凸型の多層構造の機能性絶縁フイルム28を補強部材として用い、この絶縁フイルム28を、図6の側面断面図に示すように、FPC15の電極端子26とは逆の面、すなわちFPC15の部品実装面とは逆の面に電極端子26の露出した端部を覆うように貼り付ける。この絶縁フイルム28を凸型の形状にするのは、FFC16の幅がFPC15の幅より小さいため、FFC16とFPC15の形状に合わせるためである。この絶縁フイルム28は、図7の断面図に示すように、強靭で耐熱性にすぐれ、吸水性も小さいポリエチレンテレフタレート(PET)層29とアクリル樹脂層30が積層され、PET層29の外表面に帯電層31がコーティングされ、アクリル樹脂層30の外表面には粘着性シール32を有し、粘着性シール32を剥離紙33で覆って形成されている。
Therefore, a functional insulating
この絶縁フイルム28をFPC15とFFC16の接合部に貼り付けるとき、絶縁フイルム28から剥離紙33を剥離して粘着性シール32で貼り付ける。このように絶縁フイルム28を粘着性シール32で貼り付けるから、絶縁フイルム28を接合部に完全に密着させて補強することができる。
When the insulating
また、FFC16とFPC15の接合部を絶縁フイルム28で補強することにより、接合部におけるFPCパターンは断線を引き起こすことなく、信頼性の高い接合部を形成することができる。また、FPC15の電極端子26の端部の露出している部分を絶縁フイルム28で覆って密封するからインクジェット記録装置1に特有なインクミストの問題に対しても、インクミストが電極部分に付着することを防止することができ、FPC15の電極端子26のインクミストによる短絡を防止することができる。さらに、絶縁フイルム28はFPC15と全くの別部品であり、かつFPC15の部品実装面とは逆の面に貼り付けことにより、FPC15の部品実装の領域を広げることができるという利点もある。
Further, by reinforcing the joint portion between the
この絶縁フイルム28を貼り付ける位置、特にエッジの位置がどの位置になるのかは非常に重要な問題になるが、設計段階で形状を吟味し、FPC15上の半田付けによる部品実装の足部分(断線が起こり易い部分)を避けた形状にし、正確な位置に配置する必要がある。このためFPC15に、図5に示すように、2つの貼付用基準孔34を設け、絶縁フイルム28には、図7に示すように、FPC15の貼付用基準孔34と対応する位置合わせ孔35を設け、FPC15の貼付用基準孔34と絶縁フイルム28の位置合わせ孔35が一致するように絶縁フイルム28を位置合わせして貼り付けることにより、所定の位置に絶縁フイルム28を配置することができる。
The position where the insulating
さらに、絶縁フイルム28を、図5に示すように、凸型の形状にしてFPC15とFFC16に貼り付けることにより、FPC15とFFC16の接合強度をより高めることができる。
Furthermore, the bonding strength between the
また、絶縁フイルム28の形状設計段階では部品公差を考慮すると、FPC15とFFC16の全面を完全に覆うような形状は不可能なため、接合部両端の電極が数極剥き出しになってしまうことがある。しかしながら絶縁フイルム28の最外層にインクミストを吸着するための帯電層31をコーティングしておくことにより、その近傍に舞うインクミストを強制的に吸収して、剥き出しになっている電極部へのインクミスト付着を低減させることができる。
Further, in consideration of component tolerance at the shape design stage of the insulating
前記説明ではインクジェット記録装置1の静電アクチュエータ14を駆動するドライバIC22が搭載されたFPC15と本体側を接続するFFC16について説明したが、電子写真方式の複写機等の画像形成装置や各種電気機器や機械装置の電装品等を接続する可撓性フラットケーブルにも同様に適用することができる。
In the above description, the
1;インクジェット記録装置、2;インクカートリッジ、3;液滴吐出ヘッド、
4;キャリッジ、5;給紙トレイ、6;手差しテーブル、7;印字部、8;搬送部、
9;排紙トレイ、10;排出ローラ、11;キャリッジガイドローラ、
12;ノズル、13;ノズルプレート、14;静電アクチュエータ、
15;可撓性プリント基板(FPC)、16;可撓性フラットケーブル(FFC)、
17;フレーム、18;フィルタ、19;ジョイント部、20;加圧液室、
21;共通液室、22;ドライバIC、23;FPC側電極端子、
24;本体側電極端子、25;補強板、26;電極端子、27;溶融樹脂層、
28;絶縁フイルム、29;PET層、30;アクリル樹脂層、31;帯電層、
32;粘着性シール、33;剥離紙、34;貼付用基準孔、35;位置合わせ孔。
1; inkjet recording apparatus; 2; ink cartridge; 3; droplet discharge head;
4; carriage, 5; paper feed tray, 6; manual feed table, 7; printing unit, 8;
9; discharge tray, 10; discharge roller, 11; carriage guide roller,
12; Nozzle, 13; Nozzle plate, 14; Electrostatic actuator,
15; flexible printed circuit board (FPC), 16; flexible flat cable (FFC),
17; Frame, 18; Filter, 19; Joint part, 20; Pressurized liquid chamber,
21; Common liquid chamber, 22; Driver IC, 23; FPC side electrode terminal,
24; body side electrode terminal, 25; reinforcing plate, 26; electrode terminal, 27; molten resin layer,
28; insulating film, 29; PET layer, 30; acrylic resin layer, 31; charged layer,
32; Adhesive seal, 33; Release paper, 34; Reference hole for application, 35;
Claims (8)
前記フレキシブルプリント基板と前記フレキシブルフラットケーブルとの半田接合により接続した接続部のフレキシブルフラットケーブル長手方向における一方の端部より露出している電極パターンの露出部分と該電極パターンの露出部分に隣接する半田接合部の露出端面とを含む領域と、前記フレキシブルプリント基板と前記フレキシブルフラットケーブルとの接続部の他方の端部とは反対側の表面であって該他方の端部に対向している領域とを、絶縁フイルムで被覆して、前記一方の端部と前記他方の端部とを補強したことを特徴とするフレキシブルプリント基板とフレキシブルフラットケーブルの接続構造体。 Connection structure for connecting a flexible printed circuit board made of the electrode pattern formed on a flexible insulating base film, the electrode pattern between the solder joint between the flexible flat cable to a surface having an electrode pattern of the flexible printed circuit board In
The exposed portion of the electrode pattern exposed from one end in the longitudinal direction of the flexible flat cable of the connecting portion connected by soldering the flexible printed circuit board and the flexible flat cable, and the solder adjacent to the exposed portion of the electrode pattern A region including the exposed end surface of the joint portion, and a region opposite to the other end portion of the connection portion between the flexible printed circuit board and the flexible flat cable and facing the other end portion; A flexible printed circuit board-flexible flat cable connection structure characterized in that the one end and the other end are reinforced by covering with an insulating film.
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