液体噴射ヘッドの製造方法
【課題】作業効率及び生産効率を向上した液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】ケースヘッド５０の収容部５１に各圧電素子ユニット４０を収容した後、収容部５１の外側に引き出された各配線フィルム４８の端部を回路基板６０の貫通孔６２にそれぞれ挿通する際、回路基板６０のケースヘッド５０とは反対面側から各貫通孔６２内に挿入した規制板１０２で配線フィルム４８を整列させた状態で、回路基板６０をケースヘッド５０に向かって移動させて配線フィルム４８をスリット状の貫通孔６２に挿通させる。
【解決手段】ケースヘッド５０の収容部５１に各圧電素子ユニット４０を収容した後、収容部５１の外側に引き出された各配線フィルム４８の端部を回路基板６０の貫通孔６２にそれぞれ挿通する際、回路基板６０のケースヘッド５０とは反対面側から各貫通孔６２内に挿入した規制板１０２で配線フィルム４８を整列させた状態で、回路基板６０をケースヘッド５０に向かって移動させて配線フィルム４８をスリット状の貫通孔６２に挿通させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子の駆動により液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特に、圧電素子に接続される配線フィルムの配線を回路基板の導電パッドに接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子（圧電振動子）の変位による圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。インクジェット式記録ヘッドの構成は、複数提案されているが、その一つとして、例えば、複数の圧電素子を固定基板に固定した圧電素子ユニットをケースヘッド（ヘッドホルダ）に収容し、各圧電素子とケースヘッド上に設けられる回路基板上の接続端子とを、配線フィルム（フレキシブルケーブル）の配線（導電パターン）によって電気的に接続するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、一端が圧電素子に接続された配線フィルムの各配線は、例えば、次のような手順で回路基板の接続端子に接続される。すなわち、配線フィルムの他端部を回路基板に設けられた貫通孔（窓）から引き出し、引き出した配線フィルムの端部を折り曲げることによって各配線を接続端子に電気的に接続している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１８７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように各配線を接続端子に接続する際、圧電素子ユニットがケースヘッドに収容された状態で、配線フィルムの端部を回路基板の貫通孔に挿通している。このとき、配線フィルムの端部には傾きが生じていることが多く、配線フィルムの端部を容易に貫通孔に挿通することができないという問題がある。複数の圧電素子ユニットがケースヘッドに挿通されている場合には、特に面倒であった。
【０００６】
このため、例えば、ケースヘッドに対向して回路基板を配した状態で、両者の間の空間に治具等を手動で挿入して配線フィルムを整列させ、各配線フィルムの端部を貫通孔に挿通させていた。
【０００７】
しかしながら、このような治具を用いたとしてもその作業は繁雑であり作業効率及び生産効率が低いという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、作業効率及び生産効率を向上することができる液体噴射ヘッドの製造方法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】
【０００９】
上記課題を解決する本発明は、ノズルに連通する圧力発生室が設けられる流路ユニットと、各圧力発生室に対応して設けられ当該圧力発生室内に液滴を噴射するための圧力を付与する複数の圧電素子と一端が各圧電素子に接続される複数本の配線を有する配線フィルムとを具備する複数の圧電素子ユニットと、前記流路ユニットに固定され各圧電素子ユニットが収容される収容部を有するケースヘッドと、該ケースヘッドの前記流路ユニットとは反対側の面に固定されて前記配線の他端がそれぞれ接続される複数の導電パッドを有する回路基板とを具備し、前記配線フィルムが前記回路基板に設けられたスリット状の貫通孔に挿通された状態で、前記配線の他方の端部が前記導電パッドに接続された液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記ケースヘッドの収容部に各圧電素子ユニットを収容した後、前記収容部の外側に引き出された各配線フィルムの端部を前記回路基板の前記貫通孔にそれぞれ挿通する際、前記回路基板の前記ケースヘッドとは反対面側から各貫通孔内に挿入した規制板で前記配線フィルムを整列させた状態で、前記回路基板を前記ケースヘッドに向かって移動させて前記配線フィルムをスリット状の前記貫通孔に挿通させるようにしたこと特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる本発明では、回路基板の貫通孔に挿入した規制板によって配線フィルムを整列させるようにしたので、極めて容易に配線フィルムの端部を回路基板の貫通孔に挿通させることができ、作業効率及び生産効率が大幅に向上する。また、比較的狭いスペースで作業を行うことができるため、比較的容易に作業の自動化を実現することができる。
【００１０】
ここで、前記貫通孔内に挿入した前記規制板を、その先端部が前記配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように各配線フィルム側方に配し、当該規制板と前記回路基板とを前記配線フィルムの傾斜方向とは逆方向に移動させ、前記規制板を前記配線フィルムの表面に当接させることで当該配線フィルムを整列させるようにするのが好ましい。これにより、回路基板の貫通孔に挿入した規制板によって配線フィルムの傾斜を比較的容易に規制することができる。つまり、規制板によって配線フィルムを比較的容易に整列させることができる。
【００１１】
また、前記配線フィルムが、前記圧電素子ユニットを前記収容部に収容した状態において、端部の傾斜方向が当該圧電素子ユニットの並設方向に沿った第１の方向である第１の配線フィルムと、端部の傾斜方向が前記第１の方向とは逆方向である第２の方向である第２の配線フィルムとを含む場合には、前記第１の配線フィルムに対応する第１の規制板をその先端部が前記第１の配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように且つ前記第２の配線フィルムに対応する第２の規制板をその先端部が前記第２の配線フィルムの端部よりも前記回路基板側に位置するように各配線フィルム側方に配し、前記第１及び第２の規制板と前記回路基板とを前記第２の方向に移動させ、前記第１の規制板を前記第１の配線フィルムの表面に当接させた状態で前記第２の規制板を前記第２の配線フィルムの傾斜方向外側に配し、前記第２の規制板の先端が前記第２の配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように当該第２の規制板を前記ケースヘッド側に移動させ、前記第１及び第２の規制板と前記回路基板とを前記第１の方向に移動させて前記第２の規制板を前記第２の配線フィルムに当接させ、前記第１及び第２の規制板によって前記第１及び第２の配線フィルムを整列させた状態で、前記回路基板を前記ケースヘッドに向かって移動させるようにするのが好ましい。これにより、配線フィルムの傾斜方向が一定でない場合であっても、各配線フィルムを確実に整列させて、各配線フィルムの端部を回路基板の各貫通孔に極めて容易に挿通させることができる。
【００１２】
さらに、前記配線フィルムの端部を前記回路基板の貫通孔に挿通する前に、前記ケースヘッドの表面の前記回路基板が当接される領域の周縁部にモールド剤を予め全周に亘って塗布しておき、前記配線フィルムの端部を前記貫通孔に挿通した後、前記モールド剤を介して前記回路基板を前記ケースヘッドに押圧し、前記モールド剤によって両者を固定すると共に前記回路基板と前記ケースヘッドとの隙間を塞ぐようにするのが好ましい。これにより、回路基板とケースヘッドとの隙間を容易且つ確実に塞ぐことができる。例えば、これら回路基板及びケースヘッドは、比較的小型の部品であるため、回路基板をケースヘッドに当接させた後、これら回路基板とケースヘッドとの隙間を塞ごうとすると、作業が繁雑になり、作業効率が大幅に低下してしまう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを示す斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの概略を示す断面図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０は、流路ユニット２０と、流路ユニット２０が下面に固定されると共に、インク滴を吐出するための圧力を発生させる複数の圧電素子４１を有する圧電素子ユニット４０が収容されるケースヘッド５０と、ケースヘッド５０の上面に固定されて各圧電素子４１が接続される回路基板６０とを具備する。
【００１５】
流路ユニット２０は、図２に示すように、複数の圧力発生室２１を有する流路形成基板２２と、各圧力発生室２１に連通する複数のノズル２３が穿設されたノズルプレート２４と、流路形成基板２２のノズルプレート２４とは反対側の面に設けられる振動板２５とで構成されている。
【００１６】
流路形成基板２２には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室２１が隔壁によって区画されてその幅方向で複数並設されている。また、流路形成基板２２には、圧力発生室２１の列の外側に、各圧力発生室２１にインクを供給するためのリザーバ２６が、流路形成基板２２を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室２１とリザーバ２６とは、インク供給路２７を介して連通している。インク供給路２７は、本実施形態では、圧力発生室２１よりも狭い幅で形成されており、リザーバ２６から圧力発生室２１に流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。さらに、圧力発生室２１のリザーバ２６とは反対の端部側には、流路形成基板２２を貫通するノズル連通孔２８が形成されている。このような流路形成基板２２は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、流路形成基板２２に設けられる上記圧力発生室２１等は、流路形成基板２２をエッチングすることによって形成されている。
【００１７】
流路形成基板２２の一方面側にはノズル２３が穿設されたノズルプレート２４が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着され、各ノズル２３は、流路形成基板２２に設けられたノズル連通孔２８を介して各圧力発生室２１と連通している。また、流路形成基板２２の他方面側、すなわち、圧力発生室２１の開口面側には振動板２５が接合されて、各圧力発生室２１はこの振動板２５によって封止されている。
【００１８】
振動板２５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜２９と、弾性膜２９を支持する、例えば、金属材料等からなる支持板３０との複合板で形成されており、弾性膜２９側が流路形成基板２２に接合されている。また、振動板２５の各圧力発生室２１に対向する領域内には、圧電素子４１の先端部が当接する島部３１が設けられている。すなわち、振動板２５の各圧力発生室２１の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部３２が形成されて、薄肉部３２の内側にそれぞれ島部３１が設けられている。また、振動板２５のリザーバ２６に対向する領域に、薄肉部３２と同様に、支持板３０がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜のみで構成されるコンプライアンス部３３が設けられている。
【００１９】
そして、圧電素子ユニット４０を構成する各圧電素子４１の先端が、振動板２５の島部３１に当接した状態で固定されている。
【００２０】
ここで、各圧電素子ユニット４０を構成する圧電素子４１は複数一体的に形成されている。すなわち、圧電材料４２と電極形成材料４３，４４とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材４５を形成し、この圧電素子形成部材４５を各圧力発生室２１に対応して櫛歯上に切り分けることによって複数の各圧電素子４１が形成されている。圧電素子４１（圧電素子形成部材４５）の振動に寄与しない不活性領域（圧電素子４１の基端部側）が固定基板４６に固着されている。また圧電素子４１の基端部近傍には、固定基板４６とは反対側の面に、各圧電素子４１を駆動するための信号を供給する複数の配線４７を有する配線フィルム４８が接続されている。そして、これら圧電素子４１（圧電素子形成部材４５）と固定基板４６と配線フィルム４８とで圧電素子ユニット４０が構成されている。
【００２１】
上述したように流路ユニット２０の振動板２５上にはケースヘッド５０が固定されており、圧電素子ユニット４０は、このケースヘッド５０の収容部５１内に収容されている。例えば、本実施形態では、ケースヘッド５０に収容部５１が３つ並設されており、各収容部５１内に、圧電素子ユニット４０がそれぞれ収容されている。そして、圧電素子４１の先端部が振動板２５に接合されると共に固定基板４６がケースヘッド５０に固定されている。
【００２２】
回路基板６０は、配線フィルム４８の各配線４７がそれぞれ接続される複数の導電パッド６１を有し、ケースヘッド５０の上面に接合されている。そして、ケースヘッド５０の収容部５１は、この回路基板６０によって実質的に塞がれている。本実施形態では、この回路基板６０は、モールド剤７０によってケースヘッド５０に強固に固着されている（図２参照）。モールド剤７０は、回路基板６０の外周部全周に亘って設けられており、回路基板６０とケースヘッド５０との間にこのモールド剤７０が挟み込まれた状態となっている。したがって、回路基板６０の外周部における回路基板６０とケースヘッド５０との隙間は、このモールド剤７０によって完全に塞がれている。
【００２３】
また回路基板６０には、ケースヘッド５０の収容部５１に対向する領域にスリット状の貫通孔６２が形成されており、配線フィルム４８はこの回路基板６０の貫通孔６２から収容部５１の外側に引き出されている。
【００２４】
ここで、圧電素子ユニット４０の配線フィルム４８は、本実施形態では、圧電素子４１を駆動するための駆動ＩＣ（図示なし）が搭載されたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、例えば、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）やチップオンフィルム（ＣＯＦ）などからなる。そして、配線フィルム４８に設けられる各配線４７の一端部側は、例えば、半田、異方性導電材等によって圧電素子４１を構成する電極形成材料４３，４４に接続されている。一方、各配線４７の他端部側は、回路基板６０の各導電パッド６１に接続されている。具体的には、回路基板６０の貫通孔６２から収容部５１の外側に引き出された配線フィルム４８の先端部が回路基板６０の表面に沿って折り曲げられた状態で、各配線４７が回路基板６０の各導電パッド６１に接合されている。
【００２５】
以下、このようなインクジェット式記録ヘッド１０の製造方法について説明する。なお、図３及び図４は、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明する概略図であり、図５は、本実施形態に係る組立装置の概略図である。
【００２６】
まず、図３に示すように、圧電素子ユニット４０をケースヘッド５０の収容部５１内に固定する。なお、圧電素子ユニット４０には、予め配線フィルム４８の一端側が固定されており、圧電素子ユニット４０をケースヘッド５０の収容部５１内に固定すると、配線フィルム４８の他端側の先端部は、収容部５１の外側に突出した状態となる。
【００２７】
その後、このケースヘッド５０上に回路基板６０を固定するが、その際、回路基板６０の貫通孔６２に各圧電素子ユニット４０を構成する配線フィルム４８の先端部を挿通する。しかしながら、図３に示すように、圧電素子ユニット４０を収容部５１内に収容した状態では、配線フィルム４８の他端部側の先端は、内部応力等による反り、或いは自重により傾斜した状態となっている。このため、ケースヘッド５０の除面に回路基板を配置しても、そのままで配線フィルムの端部を貫通孔に挿通させることは難しい。なお各圧電素子ユニット４０における配線フィルム４８の傾き量（角度）は多少のばらつきがあるが配線フィルム４８の傾斜方向は一定である。
【００２８】
このため、本実施形態では、図５に示すような組立装置を用い、以下に説明する方法で各配線フィルム４８を整列させ、回路基板６０の貫通孔６２に各配線フィルム４８の端部を同時に挿通させるようにした。
【００２９】
本実施形態の製造方法で使用する組立装置１００は、図５に示すように、回路基板６０を保持する保持手段１０１と、回路基板６０の各貫通孔６２にそれぞれ対応する複数枚の規制板１０２とを具備する。保持手段１０１は、例えば、回路基板６０を吸着保持するように構成されており、第１のベース部材１０３に固定されている。また、第１のベース部材１０３は、所定の間隔を確保した状態で第２のベース部材１０４に固定されている。なお第２のベース部材１０３は、図示しない駆動手段によって３次元方向に移動可能に支持されている。
【００３０】
各規制板１０２は、第１のベース部材１０３と第２のベース部材１０４との間に直線移動可能に設けられた支持部材１０５に固定されており、第１のベース部材１０３に形成された挿通孔１０６を介してその先端部が第１のベース部材１０３の外側に突出するように配されている。
【００３１】
このように、本実施形態の製造方法で使用する組立装置１００は、回路基板６０と規制板１０２とを同一機構で移動させることができると共に、規制板１０２は回路基板６０とは独立した機構で上下方向に移動可能に構成されている。
【００３２】
そして、まず図４（ａ）に示すように、保持手段１０１によって保持された回路基板６０をケースヘッド５０上に配置すると共に、支持部材１０５を下降させて回路基板６０の各貫通孔６２に、ケースヘッド５０とは反対側の面から規制板１０２を挿入する。さらに各規制板１０２が並設されている各配線フィルム４８の側方に位置するように、規制板１０２及び回路基板６０を移動させると共に、各規制板１０２の先端部が配線フィルム４８の端部よりもケースヘッド５０側に位置するように下降させる。つまり、各規制板１０２の先端部が、配線フィルム４８の傾斜方向（図中右方向）外側に位置するように、回路基板６０と共に各規制板１０２を移動させる。
【００３３】
ここで、回路基板６０をケースヘッド５０上に配置する前に、ケースヘッド５０の上面には、回路基板６０を固定するためのモールド剤７０を予め塗布しておく。具体的には、ケースヘッド５０の上面の、回路基板６０が固定される領域の外周部に、その全周に亘ってモールド剤７０を連続的に塗布しておく。
【００３４】
次いで、図４（ｂ）に示すように、規制板１０２と回路基板６０とを配線フィルム４８の傾斜方向とは逆方向（図中左方向）に移動させ、規制板１０２を配線フィルム４８の一方の表面に当接させて配線フィルム４８の端部の傾斜を規制する。すなわち、ケースヘッド５０の表面（上面）に対して傾斜した状態にある配線フィルム４８の端部を、ケースヘッド５０の表面に対して略垂直な方向に沿うように起き上がらせて整列させる。
【００３５】
なお、このように配線フィルム４８の傾斜を規制する規制板１０２は、スリット状の貫通孔６２に挿入可能な程度に比較的広い幅を有することが好ましい。また、規制板１０２の先端部は、比較的薄く形成されていることが好ましく、本実施形態では、厚さが漸小するように形成したが、先端部の形状は特に限定されるものではない。
【００３６】
そして、このように規制板１０２によって各配線フィルム４８の整列させた状態（傾斜を規制した状態）で、図４（ｃ）に示すように、回路基板６０のみを下降させることで、つまり回路基板６０をケースヘッド５０に向かって移動させることで、配線フィルム４８の先端部が貫通孔６２に確実に挿通される。なお実際には、第２のベース部材１０４を下降させつつ、支持部材１０５を上昇させる。
【００３７】
このように規制板１０２を用いて複数の配線フィルム４８を整列させることで、各配線フィルム４８の端部を、回路基板６０の各貫通孔６２に極めて容易に挿通させることができ、作業効率及び生産効率が大幅に向上する。また、組立装置１００における回路基板６０の搬送と、配線フィルム４８の傾き規制の駆動とを共通化できるため、装置構成を簡略化することができる。したがって、作業の自動化を比較的容易且つ安価で実現することができる。
【００３８】
また上述したように回路基板の貫通孔に挿入した規制板によって配線フィルムを整列させるようにしたので、上述した組立装置等を用いて、複数個同時に組立作業を実施することも可能となる。例えば、ケースヘッドと回路基板との間に所定の治具等を挿入して配線フィルムの傾斜を規制しようとすると、これらケースヘッド及び回路基板の周囲にスペースを確保する必要がある。しかしながら、本発明の製造方法であれば、ケースヘッド及び回路基板の周囲にはそれ程スペースを確保する必要がない。したがって、組立装置等を用いて楓数個同時に組立作業を実施することも可能となる。
【００３９】
なお回路基板６０の貫通孔６２に配線フィルム４８が挿通されたことが確認されると、その後は、この回路基板６０をケースヘッド５０表面に予め塗布されているモールド剤７０上に押圧し、その状態でモールド剤７０を硬化させる。これにより、回路基板６０はケースヘッド５０に対してモールド剤７０によって確実に固定される。また、回路基板６０とケースヘッド５０との間の隙間がこのモールド剤７０によって塞がれる。つまり、ケースヘッド５０の収容部５１がより確実に塞がれる。したがって、収容部５１内へのインクの流れ込みによる圧電素子４１の破壊といった問題の発生を防止することができる。
【００４０】
また本実施形態では、ケースヘッド５０にモールド剤７０を予め塗布しておくようにした。このため、固定基板４６をケースヘッド５０上に配置した後に作業するのと比べて、モールド剤の塗布面積が減少する。すなわち、モールド剤の使用量が抑えられ、材料コストの削減を図ることができる。また、塗布作業が比較的簡単になるため、塗布作業の自動化を実現することができる。
【００４１】
なお回路基板６０をケースヘッド５０に固定した後は、規制板１０２を配線フィルム４８から離隔させてから、各配線フィルム４８の端部を折り曲げて、配線フィルム４８の各配線４７を回路基板６０の導電パッド６１に接合（融着）する（図２参照）。
【００４２】
（実施形態２）
図６は、実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの概略断面図であり、図７及び図８は、その製造方法を説明する概略図である。また図９は、実施形態２に係る組立装置の概略図である。
【００４３】
実施形態１では、圧電素子ユニット４０をケースヘッド５０の収容部５１に収容した状態で、各配線フィルム４８が同一方向に傾斜しているインクジェット式記録ヘッドの構成を例示した。これに対し、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド１０Ａは、ケースヘッド５０の収容部５１に収容された状態で各配線フィルム４８が異なる方向に傾斜する圧電素子ユニット４０Ａ，４０Ｂを具備する（図６参照）。
【００４４】
すなわち、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド１０Ａは、図６に示すように、ケースヘッド５０Ａが大きさの異なる収容部５１Ａ，５１Ｂを有し、一方の収容部５１Ａには一つの圧電素子ユニット４０が収容されるが、他方の収容部５１Ｂには二つの圧電素子ユニット４０が、配線フィルム４８同士が相対向する向きで収容されている。
【００４５】
各圧電素子ユニット４０において、配線フィルム４８の傾斜方向は一定である。つまり、配線フィルム４８は圧電素子４１側に向かって傾斜する。このため、同一の向きで各収容部５１Ａ，５１Ｂに収容された圧電素子ユニット（第１の圧電素子ユニット）４０Ａの配線フィルム（第１の配線フィルム）４８Ａは、その端部が圧電素子ユニット４０の並設方向に沿った第１の方向（例えば、図中左側）に向かって傾斜した状態になり、収容部５１Ｂ内に圧電素子ユニット４０Ａとは逆向きで収容された圧電素子ユニット（第２の圧電素子ユニット）４０Ｂの配線フィルム（第２の配線フィルム）４８Ｂは、その端部が第１の方向とは逆方向（第２の方向）に傾斜することになる。
【００４６】
また、回路基板６０には、各収容部５１Ａ，５１Ｂに対する貫通孔６２Ａ，６２Ｂがそれぞれ一つずつ設けられている。そして、収容部５１Ａに対応する貫通孔６２Ａからは一枚の配線フィルム４８Ａが引き出され、収容部５１Ｂに対応する貫通孔６２Ｂからは、収容部５１Ｂに収容された二つの圧電素子ユニット４０Ａ，４０Ｂの各配線フィルム４８Ａ，４８Ｂが引き出されている。なお、それ以外の構成は、実施形態１で説明したインクジェット式記録ヘッドと同様であるので説明は省略する。
【００４７】
このような構成のインクジェット式記録ヘッドを製造する場合には、例えば、図９に示す組立装置１００Ａを用いて、以下の手順で回路基板６０の貫通孔６２に各配線フィルム４８の端部を挿通させる。
【００４８】
図９に示すように、組立装置１００Ａは、相対的に長さの異なる規制板１０２Ａ，１０２Ｂを有する。つまり、配線フィルムの傾斜方向の異なる一方の圧電素子ユニット４０Ａに対応する第１の規制板１０２Ａと、他方の圧電素子ユニット４０Ｂに対応する第２の規制板１０２Ｂとを具備する。また、本実施形態では、収容部５１Ｂに対応して設けられる第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂが一体的に設けられている。勿論、これら第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂは別体であってもよい。なお、実施形態２に係る組立装置１００Ａのそれ以外の構成は、実施形態１の組立装置と同様であるので説明は省略する。
【００４９】
このような組立装置１００Ａを用いて、まず図７（ａ）に示すように、保持手段１０１によって保持された回路基板６０をケースヘッド５０上に配置する。すなわち、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂが、並設されている各配線フィルム４８の側方に位置するように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂ及び回路基板６０を移動させる。そして、支持部材１０５を下降させ、この回路基板６０の各貫通孔６２に、ケースヘッド５０とは反対側の面から第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂをそれぞれ挿入する。本実施形態では、収容部５１Ａに対応する貫通孔６２Ａには、第１の規制板１０２Ａが挿入され、収容部５１Ｂ対応する貫通孔６２Ｂには、一体的に形成された第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂが挿入されることになる。
【００５０】
またこのとき、第１の規制板１０２Ａの先端部が同一方向に傾斜する各配線フィルム４８Ａの端部よりもケースヘッド５０Ａ側となるように、且つ配線フィルム４８Ｂに対応する第２の規制板１０２Ｂを、その先端部が配線フィルム４８Ｂの端部よりも回路基板６０側に位置するように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂの高さを調整する。
【００５１】
次いで、図７（ｂ）に示すように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂと回路基板６０とを配線フィルム４８Ａの傾斜方向とは逆方向（第２の方向：図中右方向）に移動させる。これにより、第１の規制板１０２が配線フィルム４８Ａの一方の表面に当接し、配線フィルム４８Ａの端部の傾斜が規制されるが、本実施形態では、第１の規制板１０２Ａを配線フィルム４８Ａの表面に当接させたままの状態で、第２の規制板１０２Ｂが配線フィルム４８Ｂの傾斜方向外側に位置するまで、これら第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂと回路基板６０とを移動させる。このとき、配線フィルム４８Ａは、第１の規制板１０２Ａによって、配線フィルム４８Ｂと同一方向に傾斜した状態に保持される。
【００５２】
この状態で、図７（ｃ）に示すように、支持部材１０５をケースヘッド５０側にさらに下降させ、第２の規制板１０２Ａの先端が配線フィルム４８Ｂの端部よりもケースヘッド５０側に位置するように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂの高さを調整する。
【００５３】
その後、図８（ａ）に示すように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂと回路基板６０とを配線フィルム４８Ｂの傾斜方向とは逆方向（第１の方向：図中左方向）に移動させる。すなわち、回路基板６０の各貫通孔６２が対応する各収容部上に位置するように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂと回路基板６０とを移動させる。これにより、第２の規制板１０２Ｂが配線フィルム４８Ｂに当接して傾斜が規制される。勿論、配線フィルム４８Ａの傾斜は、第１の規制板１０２Ａが当接することで規制されている。
【００５４】
そして、このように第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂによって各配線フィルム４８Ａ，４８Ｂを整列させた状態で、図８（ｂ）に示すように、回路基板６０のみを下降させることで、つまり回路基板６０をケースヘッド５０に向かって移動させることで、各配線フィルム４８Ａ，４８Ｂの先端部が各貫通孔６２Ａ，６２Ｂにそれぞれ確実に挿通される。なお、その後の工程は、実施形態１と同様であるので、説明は省略する。
【００５５】
このように本実施形態の製造方法では、配線フィルムの傾斜方向が一定でない場合であっても、各配線フィルム４８の端部を、回路基板６０の各貫通孔６２に極めて容易に挿通させることができ、作業効率及び生産効率が大幅に向上する。
【００５６】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００５７】
例えば、上述した実施形態における規制板の動作は、その一例を説明したに過ぎない。すなわち、各貫通孔内に挿入した規制板で配線フィルムを整列させた状態で、回路基板をケースヘッドに向かって移動させて配線フィルムをスリット状の貫通孔に挿通させることができれば、規制板の動作は、特に限定されるものではない。
【００５８】
また、例えば、上述した実施形態では、圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子を有する構成を例示したが、例えば、成膜及びリソグラフィ法により積層形成させて撓み変形させる薄膜型の圧電素子や、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子などであってもよい。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエータなどを使用することができる。何れにしても、収容部から配線フィルムが引き出され、その端部が回路基板の貫通孔に挿通された構成であれば、本発明の製造方法を採用することができる。
【００５９】
また、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの概略断面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す概略断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す概略図である。
【図５】実施形態１に係る組立装置の概略図である。
【図６】実施形態２に係る記録ヘッドの概略断面図である。
【図７】実施形態２に係る記録ヘッドの製造工程を示す概略図である。
【図８】実施形態２に係る記録ヘッドの製造工程を示す概略図である。
【図９】実施形態２に係る組立装置の概略図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０ インクジェット式記録ヘッド、 ２０ 流路ユニット、 ２１ 圧力発生室、 ２２ 流路形成基板、 ２３ ノズル、 ２４ ノズルプレート、 ２５ 振動板、 ２６ リザーバ、 ２７ インク供給路、 ２８ ノズル連通孔、 ２９ 弾性膜、 ３０ 支持板、 ３１ 島部、 ３２ 薄肉部、 ３３ コンプライアンス部、 ４０ 圧電素子ユニット、 ４１ 圧電素子、 ４２ 圧電材料、 ４３，４４ 電極形成材料、 ４５ 圧電素子形成部材、 ４６ 固定基板、 ４７ 配線、 ４８ 配線フィルム、 ５０ ケースヘッド、 ５１ 収容部、 ６０ 回路基板、 ６１ 導電パッド、 ６２ 貫通孔、 ７０ モールド剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子の駆動により液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特に、圧電素子に接続される配線フィルムの配線を回路基板の導電パッドに接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子（圧電振動子）の変位による圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。インクジェット式記録ヘッドの構成は、複数提案されているが、その一つとして、例えば、複数の圧電素子を固定基板に固定した圧電素子ユニットをケースヘッド（ヘッドホルダ）に収容し、各圧電素子とケースヘッド上に設けられる回路基板上の接続端子とを、配線フィルム（フレキシブルケーブル）の配線（導電パターン）によって電気的に接続するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、一端が圧電素子に接続された配線フィルムの各配線は、例えば、次のような手順で回路基板の接続端子に接続される。すなわち、配線フィルムの他端部を回路基板に設けられた貫通孔（窓）から引き出し、引き出した配線フィルムの端部を折り曲げることによって各配線を接続端子に電気的に接続している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１８７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように各配線を接続端子に接続する際、圧電素子ユニットがケースヘッドに収容された状態で、配線フィルムの端部を回路基板の貫通孔に挿通している。このとき、配線フィルムの端部には傾きが生じていることが多く、配線フィルムの端部を容易に貫通孔に挿通することができないという問題がある。複数の圧電素子ユニットがケースヘッドに挿通されている場合には、特に面倒であった。
【０００６】
このため、例えば、ケースヘッドに対向して回路基板を配した状態で、両者の間の空間に治具等を手動で挿入して配線フィルムを整列させ、各配線フィルムの端部を貫通孔に挿通させていた。
【０００７】
しかしながら、このような治具を用いたとしてもその作業は繁雑であり作業効率及び生産効率が低いという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、作業効率及び生産効率を向上することができる液体噴射ヘッドの製造方法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】
【０００９】
上記課題を解決する本発明は、ノズルに連通する圧力発生室が設けられる流路ユニットと、各圧力発生室に対応して設けられ当該圧力発生室内に液滴を噴射するための圧力を付与する複数の圧電素子と一端が各圧電素子に接続される複数本の配線を有する配線フィルムとを具備する複数の圧電素子ユニットと、前記流路ユニットに固定され各圧電素子ユニットが収容される収容部を有するケースヘッドと、該ケースヘッドの前記流路ユニットとは反対側の面に固定されて前記配線の他端がそれぞれ接続される複数の導電パッドを有する回路基板とを具備し、前記配線フィルムが前記回路基板に設けられたスリット状の貫通孔に挿通された状態で、前記配線の他方の端部が前記導電パッドに接続された液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記ケースヘッドの収容部に各圧電素子ユニットを収容した後、前記収容部の外側に引き出された各配線フィルムの端部を前記回路基板の前記貫通孔にそれぞれ挿通する際、前記回路基板の前記ケースヘッドとは反対面側から各貫通孔内に挿入した規制板で前記配線フィルムを整列させた状態で、前記回路基板を前記ケースヘッドに向かって移動させて前記配線フィルムをスリット状の前記貫通孔に挿通させるようにしたこと特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる本発明では、回路基板の貫通孔に挿入した規制板によって配線フィルムを整列させるようにしたので、極めて容易に配線フィルムの端部を回路基板の貫通孔に挿通させることができ、作業効率及び生産効率が大幅に向上する。また、比較的狭いスペースで作業を行うことができるため、比較的容易に作業の自動化を実現することができる。
【００１０】
ここで、前記貫通孔内に挿入した前記規制板を、その先端部が前記配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように各配線フィルム側方に配し、当該規制板と前記回路基板とを前記配線フィルムの傾斜方向とは逆方向に移動させ、前記規制板を前記配線フィルムの表面に当接させることで当該配線フィルムを整列させるようにするのが好ましい。これにより、回路基板の貫通孔に挿入した規制板によって配線フィルムの傾斜を比較的容易に規制することができる。つまり、規制板によって配線フィルムを比較的容易に整列させることができる。
【００１１】
また、前記配線フィルムが、前記圧電素子ユニットを前記収容部に収容した状態において、端部の傾斜方向が当該圧電素子ユニットの並設方向に沿った第１の方向である第１の配線フィルムと、端部の傾斜方向が前記第１の方向とは逆方向である第２の方向である第２の配線フィルムとを含む場合には、前記第１の配線フィルムに対応する第１の規制板をその先端部が前記第１の配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように且つ前記第２の配線フィルムに対応する第２の規制板をその先端部が前記第２の配線フィルムの端部よりも前記回路基板側に位置するように各配線フィルム側方に配し、前記第１及び第２の規制板と前記回路基板とを前記第２の方向に移動させ、前記第１の規制板を前記第１の配線フィルムの表面に当接させた状態で前記第２の規制板を前記第２の配線フィルムの傾斜方向外側に配し、前記第２の規制板の先端が前記第２の配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように当該第２の規制板を前記ケースヘッド側に移動させ、前記第１及び第２の規制板と前記回路基板とを前記第１の方向に移動させて前記第２の規制板を前記第２の配線フィルムに当接させ、前記第１及び第２の規制板によって前記第１及び第２の配線フィルムを整列させた状態で、前記回路基板を前記ケースヘッドに向かって移動させるようにするのが好ましい。これにより、配線フィルムの傾斜方向が一定でない場合であっても、各配線フィルムを確実に整列させて、各配線フィルムの端部を回路基板の各貫通孔に極めて容易に挿通させることができる。
【００１２】
さらに、前記配線フィルムの端部を前記回路基板の貫通孔に挿通する前に、前記ケースヘッドの表面の前記回路基板が当接される領域の周縁部にモールド剤を予め全周に亘って塗布しておき、前記配線フィルムの端部を前記貫通孔に挿通した後、前記モールド剤を介して前記回路基板を前記ケースヘッドに押圧し、前記モールド剤によって両者を固定すると共に前記回路基板と前記ケースヘッドとの隙間を塞ぐようにするのが好ましい。これにより、回路基板とケースヘッドとの隙間を容易且つ確実に塞ぐことができる。例えば、これら回路基板及びケースヘッドは、比較的小型の部品であるため、回路基板をケースヘッドに当接させた後、これら回路基板とケースヘッドとの隙間を塞ごうとすると、作業が繁雑になり、作業効率が大幅に低下してしまう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを示す斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの概略を示す断面図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０は、流路ユニット２０と、流路ユニット２０が下面に固定されると共に、インク滴を吐出するための圧力を発生させる複数の圧電素子４１を有する圧電素子ユニット４０が収容されるケースヘッド５０と、ケースヘッド５０の上面に固定されて各圧電素子４１が接続される回路基板６０とを具備する。
【００１５】
流路ユニット２０は、図２に示すように、複数の圧力発生室２１を有する流路形成基板２２と、各圧力発生室２１に連通する複数のノズル２３が穿設されたノズルプレート２４と、流路形成基板２２のノズルプレート２４とは反対側の面に設けられる振動板２５とで構成されている。
【００１６】
流路形成基板２２には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室２１が隔壁によって区画されてその幅方向で複数並設されている。また、流路形成基板２２には、圧力発生室２１の列の外側に、各圧力発生室２１にインクを供給するためのリザーバ２６が、流路形成基板２２を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室２１とリザーバ２６とは、インク供給路２７を介して連通している。インク供給路２７は、本実施形態では、圧力発生室２１よりも狭い幅で形成されており、リザーバ２６から圧力発生室２１に流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。さらに、圧力発生室２１のリザーバ２６とは反対の端部側には、流路形成基板２２を貫通するノズル連通孔２８が形成されている。このような流路形成基板２２は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、流路形成基板２２に設けられる上記圧力発生室２１等は、流路形成基板２２をエッチングすることによって形成されている。
【００１７】
流路形成基板２２の一方面側にはノズル２３が穿設されたノズルプレート２４が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着され、各ノズル２３は、流路形成基板２２に設けられたノズル連通孔２８を介して各圧力発生室２１と連通している。また、流路形成基板２２の他方面側、すなわち、圧力発生室２１の開口面側には振動板２５が接合されて、各圧力発生室２１はこの振動板２５によって封止されている。
【００１８】
振動板２５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜２９と、弾性膜２９を支持する、例えば、金属材料等からなる支持板３０との複合板で形成されており、弾性膜２９側が流路形成基板２２に接合されている。また、振動板２５の各圧力発生室２１に対向する領域内には、圧電素子４１の先端部が当接する島部３１が設けられている。すなわち、振動板２５の各圧力発生室２１の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部３２が形成されて、薄肉部３２の内側にそれぞれ島部３１が設けられている。また、振動板２５のリザーバ２６に対向する領域に、薄肉部３２と同様に、支持板３０がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜のみで構成されるコンプライアンス部３３が設けられている。
【００１９】
そして、圧電素子ユニット４０を構成する各圧電素子４１の先端が、振動板２５の島部３１に当接した状態で固定されている。
【００２０】
ここで、各圧電素子ユニット４０を構成する圧電素子４１は複数一体的に形成されている。すなわち、圧電材料４２と電極形成材料４３，４４とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材４５を形成し、この圧電素子形成部材４５を各圧力発生室２１に対応して櫛歯上に切り分けることによって複数の各圧電素子４１が形成されている。圧電素子４１（圧電素子形成部材４５）の振動に寄与しない不活性領域（圧電素子４１の基端部側）が固定基板４６に固着されている。また圧電素子４１の基端部近傍には、固定基板４６とは反対側の面に、各圧電素子４１を駆動するための信号を供給する複数の配線４７を有する配線フィルム４８が接続されている。そして、これら圧電素子４１（圧電素子形成部材４５）と固定基板４６と配線フィルム４８とで圧電素子ユニット４０が構成されている。
【００２１】
上述したように流路ユニット２０の振動板２５上にはケースヘッド５０が固定されており、圧電素子ユニット４０は、このケースヘッド５０の収容部５１内に収容されている。例えば、本実施形態では、ケースヘッド５０に収容部５１が３つ並設されており、各収容部５１内に、圧電素子ユニット４０がそれぞれ収容されている。そして、圧電素子４１の先端部が振動板２５に接合されると共に固定基板４６がケースヘッド５０に固定されている。
【００２２】
回路基板６０は、配線フィルム４８の各配線４７がそれぞれ接続される複数の導電パッド６１を有し、ケースヘッド５０の上面に接合されている。そして、ケースヘッド５０の収容部５１は、この回路基板６０によって実質的に塞がれている。本実施形態では、この回路基板６０は、モールド剤７０によってケースヘッド５０に強固に固着されている（図２参照）。モールド剤７０は、回路基板６０の外周部全周に亘って設けられており、回路基板６０とケースヘッド５０との間にこのモールド剤７０が挟み込まれた状態となっている。したがって、回路基板６０の外周部における回路基板６０とケースヘッド５０との隙間は、このモールド剤７０によって完全に塞がれている。
【００２３】
また回路基板６０には、ケースヘッド５０の収容部５１に対向する領域にスリット状の貫通孔６２が形成されており、配線フィルム４８はこの回路基板６０の貫通孔６２から収容部５１の外側に引き出されている。
【００２４】
ここで、圧電素子ユニット４０の配線フィルム４８は、本実施形態では、圧電素子４１を駆動するための駆動ＩＣ（図示なし）が搭載されたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、例えば、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）やチップオンフィルム（ＣＯＦ）などからなる。そして、配線フィルム４８に設けられる各配線４７の一端部側は、例えば、半田、異方性導電材等によって圧電素子４１を構成する電極形成材料４３，４４に接続されている。一方、各配線４７の他端部側は、回路基板６０の各導電パッド６１に接続されている。具体的には、回路基板６０の貫通孔６２から収容部５１の外側に引き出された配線フィルム４８の先端部が回路基板６０の表面に沿って折り曲げられた状態で、各配線４７が回路基板６０の各導電パッド６１に接合されている。
【００２５】
以下、このようなインクジェット式記録ヘッド１０の製造方法について説明する。なお、図３及び図４は、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明する概略図であり、図５は、本実施形態に係る組立装置の概略図である。
【００２６】
まず、図３に示すように、圧電素子ユニット４０をケースヘッド５０の収容部５１内に固定する。なお、圧電素子ユニット４０には、予め配線フィルム４８の一端側が固定されており、圧電素子ユニット４０をケースヘッド５０の収容部５１内に固定すると、配線フィルム４８の他端側の先端部は、収容部５１の外側に突出した状態となる。
【００２７】
その後、このケースヘッド５０上に回路基板６０を固定するが、その際、回路基板６０の貫通孔６２に各圧電素子ユニット４０を構成する配線フィルム４８の先端部を挿通する。しかしながら、図３に示すように、圧電素子ユニット４０を収容部５１内に収容した状態では、配線フィルム４８の他端部側の先端は、内部応力等による反り、或いは自重により傾斜した状態となっている。このため、ケースヘッド５０の除面に回路基板を配置しても、そのままで配線フィルムの端部を貫通孔に挿通させることは難しい。なお各圧電素子ユニット４０における配線フィルム４８の傾き量（角度）は多少のばらつきがあるが配線フィルム４８の傾斜方向は一定である。
【００２８】
このため、本実施形態では、図５に示すような組立装置を用い、以下に説明する方法で各配線フィルム４８を整列させ、回路基板６０の貫通孔６２に各配線フィルム４８の端部を同時に挿通させるようにした。
【００２９】
本実施形態の製造方法で使用する組立装置１００は、図５に示すように、回路基板６０を保持する保持手段１０１と、回路基板６０の各貫通孔６２にそれぞれ対応する複数枚の規制板１０２とを具備する。保持手段１０１は、例えば、回路基板６０を吸着保持するように構成されており、第１のベース部材１０３に固定されている。また、第１のベース部材１０３は、所定の間隔を確保した状態で第２のベース部材１０４に固定されている。なお第２のベース部材１０３は、図示しない駆動手段によって３次元方向に移動可能に支持されている。
【００３０】
各規制板１０２は、第１のベース部材１０３と第２のベース部材１０４との間に直線移動可能に設けられた支持部材１０５に固定されており、第１のベース部材１０３に形成された挿通孔１０６を介してその先端部が第１のベース部材１０３の外側に突出するように配されている。
【００３１】
このように、本実施形態の製造方法で使用する組立装置１００は、回路基板６０と規制板１０２とを同一機構で移動させることができると共に、規制板１０２は回路基板６０とは独立した機構で上下方向に移動可能に構成されている。
【００３２】
そして、まず図４（ａ）に示すように、保持手段１０１によって保持された回路基板６０をケースヘッド５０上に配置すると共に、支持部材１０５を下降させて回路基板６０の各貫通孔６２に、ケースヘッド５０とは反対側の面から規制板１０２を挿入する。さらに各規制板１０２が並設されている各配線フィルム４８の側方に位置するように、規制板１０２及び回路基板６０を移動させると共に、各規制板１０２の先端部が配線フィルム４８の端部よりもケースヘッド５０側に位置するように下降させる。つまり、各規制板１０２の先端部が、配線フィルム４８の傾斜方向（図中右方向）外側に位置するように、回路基板６０と共に各規制板１０２を移動させる。
【００３３】
ここで、回路基板６０をケースヘッド５０上に配置する前に、ケースヘッド５０の上面には、回路基板６０を固定するためのモールド剤７０を予め塗布しておく。具体的には、ケースヘッド５０の上面の、回路基板６０が固定される領域の外周部に、その全周に亘ってモールド剤７０を連続的に塗布しておく。
【００３４】
次いで、図４（ｂ）に示すように、規制板１０２と回路基板６０とを配線フィルム４８の傾斜方向とは逆方向（図中左方向）に移動させ、規制板１０２を配線フィルム４８の一方の表面に当接させて配線フィルム４８の端部の傾斜を規制する。すなわち、ケースヘッド５０の表面（上面）に対して傾斜した状態にある配線フィルム４８の端部を、ケースヘッド５０の表面に対して略垂直な方向に沿うように起き上がらせて整列させる。
【００３５】
なお、このように配線フィルム４８の傾斜を規制する規制板１０２は、スリット状の貫通孔６２に挿入可能な程度に比較的広い幅を有することが好ましい。また、規制板１０２の先端部は、比較的薄く形成されていることが好ましく、本実施形態では、厚さが漸小するように形成したが、先端部の形状は特に限定されるものではない。
【００３６】
そして、このように規制板１０２によって各配線フィルム４８の整列させた状態（傾斜を規制した状態）で、図４（ｃ）に示すように、回路基板６０のみを下降させることで、つまり回路基板６０をケースヘッド５０に向かって移動させることで、配線フィルム４８の先端部が貫通孔６２に確実に挿通される。なお実際には、第２のベース部材１０４を下降させつつ、支持部材１０５を上昇させる。
【００３７】
このように規制板１０２を用いて複数の配線フィルム４８を整列させることで、各配線フィルム４８の端部を、回路基板６０の各貫通孔６２に極めて容易に挿通させることができ、作業効率及び生産効率が大幅に向上する。また、組立装置１００における回路基板６０の搬送と、配線フィルム４８の傾き規制の駆動とを共通化できるため、装置構成を簡略化することができる。したがって、作業の自動化を比較的容易且つ安価で実現することができる。
【００３８】
また上述したように回路基板の貫通孔に挿入した規制板によって配線フィルムを整列させるようにしたので、上述した組立装置等を用いて、複数個同時に組立作業を実施することも可能となる。例えば、ケースヘッドと回路基板との間に所定の治具等を挿入して配線フィルムの傾斜を規制しようとすると、これらケースヘッド及び回路基板の周囲にスペースを確保する必要がある。しかしながら、本発明の製造方法であれば、ケースヘッド及び回路基板の周囲にはそれ程スペースを確保する必要がない。したがって、組立装置等を用いて楓数個同時に組立作業を実施することも可能となる。
【００３９】
なお回路基板６０の貫通孔６２に配線フィルム４８が挿通されたことが確認されると、その後は、この回路基板６０をケースヘッド５０表面に予め塗布されているモールド剤７０上に押圧し、その状態でモールド剤７０を硬化させる。これにより、回路基板６０はケースヘッド５０に対してモールド剤７０によって確実に固定される。また、回路基板６０とケースヘッド５０との間の隙間がこのモールド剤７０によって塞がれる。つまり、ケースヘッド５０の収容部５１がより確実に塞がれる。したがって、収容部５１内へのインクの流れ込みによる圧電素子４１の破壊といった問題の発生を防止することができる。
【００４０】
また本実施形態では、ケースヘッド５０にモールド剤７０を予め塗布しておくようにした。このため、固定基板４６をケースヘッド５０上に配置した後に作業するのと比べて、モールド剤の塗布面積が減少する。すなわち、モールド剤の使用量が抑えられ、材料コストの削減を図ることができる。また、塗布作業が比較的簡単になるため、塗布作業の自動化を実現することができる。
【００４１】
なお回路基板６０をケースヘッド５０に固定した後は、規制板１０２を配線フィルム４８から離隔させてから、各配線フィルム４８の端部を折り曲げて、配線フィルム４８の各配線４７を回路基板６０の導電パッド６１に接合（融着）する（図２参照）。
【００４２】
（実施形態２）
図６は、実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの概略断面図であり、図７及び図８は、その製造方法を説明する概略図である。また図９は、実施形態２に係る組立装置の概略図である。
【００４３】
実施形態１では、圧電素子ユニット４０をケースヘッド５０の収容部５１に収容した状態で、各配線フィルム４８が同一方向に傾斜しているインクジェット式記録ヘッドの構成を例示した。これに対し、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド１０Ａは、ケースヘッド５０の収容部５１に収容された状態で各配線フィルム４８が異なる方向に傾斜する圧電素子ユニット４０Ａ，４０Ｂを具備する（図６参照）。
【００４４】
すなわち、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド１０Ａは、図６に示すように、ケースヘッド５０Ａが大きさの異なる収容部５１Ａ，５１Ｂを有し、一方の収容部５１Ａには一つの圧電素子ユニット４０が収容されるが、他方の収容部５１Ｂには二つの圧電素子ユニット４０が、配線フィルム４８同士が相対向する向きで収容されている。
【００４５】
各圧電素子ユニット４０において、配線フィルム４８の傾斜方向は一定である。つまり、配線フィルム４８は圧電素子４１側に向かって傾斜する。このため、同一の向きで各収容部５１Ａ，５１Ｂに収容された圧電素子ユニット（第１の圧電素子ユニット）４０Ａの配線フィルム（第１の配線フィルム）４８Ａは、その端部が圧電素子ユニット４０の並設方向に沿った第１の方向（例えば、図中左側）に向かって傾斜した状態になり、収容部５１Ｂ内に圧電素子ユニット４０Ａとは逆向きで収容された圧電素子ユニット（第２の圧電素子ユニット）４０Ｂの配線フィルム（第２の配線フィルム）４８Ｂは、その端部が第１の方向とは逆方向（第２の方向）に傾斜することになる。
【００４６】
また、回路基板６０には、各収容部５１Ａ，５１Ｂに対する貫通孔６２Ａ，６２Ｂがそれぞれ一つずつ設けられている。そして、収容部５１Ａに対応する貫通孔６２Ａからは一枚の配線フィルム４８Ａが引き出され、収容部５１Ｂに対応する貫通孔６２Ｂからは、収容部５１Ｂに収容された二つの圧電素子ユニット４０Ａ，４０Ｂの各配線フィルム４８Ａ，４８Ｂが引き出されている。なお、それ以外の構成は、実施形態１で説明したインクジェット式記録ヘッドと同様であるので説明は省略する。
【００４７】
このような構成のインクジェット式記録ヘッドを製造する場合には、例えば、図９に示す組立装置１００Ａを用いて、以下の手順で回路基板６０の貫通孔６２に各配線フィルム４８の端部を挿通させる。
【００４８】
図９に示すように、組立装置１００Ａは、相対的に長さの異なる規制板１０２Ａ，１０２Ｂを有する。つまり、配線フィルムの傾斜方向の異なる一方の圧電素子ユニット４０Ａに対応する第１の規制板１０２Ａと、他方の圧電素子ユニット４０Ｂに対応する第２の規制板１０２Ｂとを具備する。また、本実施形態では、収容部５１Ｂに対応して設けられる第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂが一体的に設けられている。勿論、これら第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂは別体であってもよい。なお、実施形態２に係る組立装置１００Ａのそれ以外の構成は、実施形態１の組立装置と同様であるので説明は省略する。
【００４９】
このような組立装置１００Ａを用いて、まず図７（ａ）に示すように、保持手段１０１によって保持された回路基板６０をケースヘッド５０上に配置する。すなわち、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂが、並設されている各配線フィルム４８の側方に位置するように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂ及び回路基板６０を移動させる。そして、支持部材１０５を下降させ、この回路基板６０の各貫通孔６２に、ケースヘッド５０とは反対側の面から第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂをそれぞれ挿入する。本実施形態では、収容部５１Ａに対応する貫通孔６２Ａには、第１の規制板１０２Ａが挿入され、収容部５１Ｂ対応する貫通孔６２Ｂには、一体的に形成された第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂが挿入されることになる。
【００５０】
またこのとき、第１の規制板１０２Ａの先端部が同一方向に傾斜する各配線フィルム４８Ａの端部よりもケースヘッド５０Ａ側となるように、且つ配線フィルム４８Ｂに対応する第２の規制板１０２Ｂを、その先端部が配線フィルム４８Ｂの端部よりも回路基板６０側に位置するように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂの高さを調整する。
【００５１】
次いで、図７（ｂ）に示すように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂと回路基板６０とを配線フィルム４８Ａの傾斜方向とは逆方向（第２の方向：図中右方向）に移動させる。これにより、第１の規制板１０２が配線フィルム４８Ａの一方の表面に当接し、配線フィルム４８Ａの端部の傾斜が規制されるが、本実施形態では、第１の規制板１０２Ａを配線フィルム４８Ａの表面に当接させたままの状態で、第２の規制板１０２Ｂが配線フィルム４８Ｂの傾斜方向外側に位置するまで、これら第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂと回路基板６０とを移動させる。このとき、配線フィルム４８Ａは、第１の規制板１０２Ａによって、配線フィルム４８Ｂと同一方向に傾斜した状態に保持される。
【００５２】
この状態で、図７（ｃ）に示すように、支持部材１０５をケースヘッド５０側にさらに下降させ、第２の規制板１０２Ａの先端が配線フィルム４８Ｂの端部よりもケースヘッド５０側に位置するように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂの高さを調整する。
【００５３】
その後、図８（ａ）に示すように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂと回路基板６０とを配線フィルム４８Ｂの傾斜方向とは逆方向（第１の方向：図中左方向）に移動させる。すなわち、回路基板６０の各貫通孔６２が対応する各収容部上に位置するように、第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂと回路基板６０とを移動させる。これにより、第２の規制板１０２Ｂが配線フィルム４８Ｂに当接して傾斜が規制される。勿論、配線フィルム４８Ａの傾斜は、第１の規制板１０２Ａが当接することで規制されている。
【００５４】
そして、このように第１及び第２の規制板１０２Ａ，１０２Ｂによって各配線フィルム４８Ａ，４８Ｂを整列させた状態で、図８（ｂ）に示すように、回路基板６０のみを下降させることで、つまり回路基板６０をケースヘッド５０に向かって移動させることで、各配線フィルム４８Ａ，４８Ｂの先端部が各貫通孔６２Ａ，６２Ｂにそれぞれ確実に挿通される。なお、その後の工程は、実施形態１と同様であるので、説明は省略する。
【００５５】
このように本実施形態の製造方法では、配線フィルムの傾斜方向が一定でない場合であっても、各配線フィルム４８の端部を、回路基板６０の各貫通孔６２に極めて容易に挿通させることができ、作業効率及び生産効率が大幅に向上する。
【００５６】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００５７】
例えば、上述した実施形態における規制板の動作は、その一例を説明したに過ぎない。すなわち、各貫通孔内に挿入した規制板で配線フィルムを整列させた状態で、回路基板をケースヘッドに向かって移動させて配線フィルムをスリット状の貫通孔に挿通させることができれば、規制板の動作は、特に限定されるものではない。
【００５８】
また、例えば、上述した実施形態では、圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子を有する構成を例示したが、例えば、成膜及びリソグラフィ法により積層形成させて撓み変形させる薄膜型の圧電素子や、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子などであってもよい。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエータなどを使用することができる。何れにしても、収容部から配線フィルムが引き出され、その端部が回路基板の貫通孔に挿通された構成であれば、本発明の製造方法を採用することができる。
【００５９】
また、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの概略断面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す概略断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す概略図である。
【図５】実施形態１に係る組立装置の概略図である。
【図６】実施形態２に係る記録ヘッドの概略断面図である。
【図７】実施形態２に係る記録ヘッドの製造工程を示す概略図である。
【図８】実施形態２に係る記録ヘッドの製造工程を示す概略図である。
【図９】実施形態２に係る組立装置の概略図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０ インクジェット式記録ヘッド、 ２０ 流路ユニット、 ２１ 圧力発生室、 ２２ 流路形成基板、 ２３ ノズル、 ２４ ノズルプレート、 ２５ 振動板、 ２６ リザーバ、 ２７ インク供給路、 ２８ ノズル連通孔、 ２９ 弾性膜、 ３０ 支持板、 ３１ 島部、 ３２ 薄肉部、 ３３ コンプライアンス部、 ４０ 圧電素子ユニット、 ４１ 圧電素子、 ４２ 圧電材料、 ４３，４４ 電極形成材料、 ４５ 圧電素子形成部材、 ４６ 固定基板、 ４７ 配線、 ４８ 配線フィルム、 ５０ ケースヘッド、 ５１ 収容部、 ６０ 回路基板、 ６１ 導電パッド、 ６２ 貫通孔、 ７０ モールド剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルに連通する圧力発生室が設けられる流路ユニットと、各圧力発生室に対応して設けられ当該圧力発生室内に液滴を噴射するための圧力を付与する複数の圧電素子と一端が各圧電素子に接続される複数本の配線を有する配線フィルムとを具備する複数の圧電素子ユニットと、前記流路ユニットに固定され各圧電素子ユニットが収容される収容部を有するケースヘッドと、該ケースヘッドの前記流路ユニットとは反対側の面に固定されて前記配線の他端がそれぞれ接続される複数の導電パッドを有する回路基板とを具備し、前記配線フィルムが前記回路基板に設けられたスリット状の貫通孔に挿通された状態で、前記配線の他方の端部が前記導電パッドに接続された液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記ケースヘッドの収容部に各圧電素子ユニットを収容した後、前記収容部の外側に引き出された各配線フィルムの端部を前記回路基板の前記貫通孔にそれぞれ挿通する際、
前記回路基板の前記ケースヘッドとは反対面側から各貫通孔内に挿入した規制板で前記配線フィルムを整列させた状態で、前記回路基板を前記ケースヘッドに向かって移動させて前記配線フィルムをスリット状の前記貫通孔に挿通させるようにしたこと特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記貫通孔内に挿入した前記規制板を、その先端部が前記配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように各配線フィルム側方に配し、当該規制板と前記回路基板とを前記配線フィルムの傾斜方向とは逆方向に移動させ、前記規制板を前記配線フィルムの表面に当接させることで当該配線フィルムを整列させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記配線フィルムが、前記圧電素子ユニットを前記収容部に収容した状態において、端部の傾斜方向が当該圧電素子ユニットの並設方向に沿った第１の方向である第１の配線フィルムと、端部の傾斜方向が前記第１の方向とは逆方向である第２の方向である第２の配線フィルムとを含む場合には、
前記第１の配線フィルムに対応する第１の規制板をその先端部が前記第１の配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように且つ前記第２の配線フィルムに対応する第２の規制板をその先端部が前記第２の配線フィルムの端部よりも前記回路基板側に位置するように各配線フィルム側方に配し、
前記第１及び第２の規制板と前記回路基板とを前記第２の方向に移動させ、前記第１の規制板を前記第１の配線フィルムの表面に当接させた状態で前記第２の規制板を前記第２の配線フィルムの傾斜方向外側に配し、前記第２の規制板の先端が前記第２の配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように当該第２の規制板を前記ケースヘッド側に移動させ、前記第１及び第２の規制板と前記回路基板とを前記第１の方向に移動させて前記第２の規制板を前記第２の配線フィルムに当接させ、前記第１及び第２の規制板によって前記第１及び第２の配線フィルムを整列させた状態で、前記回路基板を前記ケースヘッドに向かって移動させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記配線フィルムの端部を前記回路基板の貫通孔に挿通する前に、前記ケースヘッドの表面の前記回路基板が当接される領域の周縁部にモールド剤を予め全周に亘って塗布しておき、前記配線フィルムの端部を前記貫通孔に挿通した後、前記モールド剤を介して前記回路基板を前記ケースヘッドに押圧し、前記モールド剤によって両者を固定すると共に前記回路基板と前記ケースヘッドとの隙間を塞ぐようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項１】
ノズルに連通する圧力発生室が設けられる流路ユニットと、各圧力発生室に対応して設けられ当該圧力発生室内に液滴を噴射するための圧力を付与する複数の圧電素子と一端が各圧電素子に接続される複数本の配線を有する配線フィルムとを具備する複数の圧電素子ユニットと、前記流路ユニットに固定され各圧電素子ユニットが収容される収容部を有するケースヘッドと、該ケースヘッドの前記流路ユニットとは反対側の面に固定されて前記配線の他端がそれぞれ接続される複数の導電パッドを有する回路基板とを具備し、前記配線フィルムが前記回路基板に設けられたスリット状の貫通孔に挿通された状態で、前記配線の他方の端部が前記導電パッドに接続された液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記ケースヘッドの収容部に各圧電素子ユニットを収容した後、前記収容部の外側に引き出された各配線フィルムの端部を前記回路基板の前記貫通孔にそれぞれ挿通する際、
前記回路基板の前記ケースヘッドとは反対面側から各貫通孔内に挿入した規制板で前記配線フィルムを整列させた状態で、前記回路基板を前記ケースヘッドに向かって移動させて前記配線フィルムをスリット状の前記貫通孔に挿通させるようにしたこと特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記貫通孔内に挿入した前記規制板を、その先端部が前記配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように各配線フィルム側方に配し、当該規制板と前記回路基板とを前記配線フィルムの傾斜方向とは逆方向に移動させ、前記規制板を前記配線フィルムの表面に当接させることで当該配線フィルムを整列させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記配線フィルムが、前記圧電素子ユニットを前記収容部に収容した状態において、端部の傾斜方向が当該圧電素子ユニットの並設方向に沿った第１の方向である第１の配線フィルムと、端部の傾斜方向が前記第１の方向とは逆方向である第２の方向である第２の配線フィルムとを含む場合には、
前記第１の配線フィルムに対応する第１の規制板をその先端部が前記第１の配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように且つ前記第２の配線フィルムに対応する第２の規制板をその先端部が前記第２の配線フィルムの端部よりも前記回路基板側に位置するように各配線フィルム側方に配し、
前記第１及び第２の規制板と前記回路基板とを前記第２の方向に移動させ、前記第１の規制板を前記第１の配線フィルムの表面に当接させた状態で前記第２の規制板を前記第２の配線フィルムの傾斜方向外側に配し、前記第２の規制板の先端が前記第２の配線フィルムの端部よりも前記ケースヘッド側に位置するように当該第２の規制板を前記ケースヘッド側に移動させ、前記第１及び第２の規制板と前記回路基板とを前記第１の方向に移動させて前記第２の規制板を前記第２の配線フィルムに当接させ、前記第１及び第２の規制板によって前記第１及び第２の配線フィルムを整列させた状態で、前記回路基板を前記ケースヘッドに向かって移動させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記配線フィルムの端部を前記回路基板の貫通孔に挿通する前に、前記ケースヘッドの表面の前記回路基板が当接される領域の周縁部にモールド剤を予め全周に亘って塗布しておき、前記配線フィルムの端部を前記貫通孔に挿通した後、前記モールド剤を介して前記回路基板を前記ケースヘッドに押圧し、前記モールド剤によって両者を固定すると共に前記回路基板と前記ケースヘッドとの隙間を塞ぐようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１１９６６７（Ｐ２００９−１１９６６７Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９４６６１（Ｐ２００７−２９４６６１）
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]