液体噴射ヘッドの製造方法
【課題】接続端子とリード電極との接続時に、接続不良の発生の少ない液体噴射ヘッドの製造方法を提供すること。
【解決手段】圧着ツール１００とフレキシブルケーブル３９とが固定された状態で、フレキシブルケーブル３９の接続端子と圧電素子３５から引き出された個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを押圧するので、圧着ツール１００の先端部１０１で押圧する際に、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対する接続端子の位置がずれにくくできる。個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対して接続端子の位置がずれていない状態で接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを固定するので、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続不良の少ない記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【解決手段】圧着ツール１００とフレキシブルケーブル３９とが固定された状態で、フレキシブルケーブル３９の接続端子と圧電素子３５から引き出された個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを押圧するので、圧着ツール１００の先端部１０１で押圧する際に、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対する接続端子の位置がずれにくくできる。個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対して接続端子の位置がずれていない状態で接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを固定するので、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続不良の少ない記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル配線基板を備えた液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドとして、例えば、ノズル開口と連通する圧力室の一部を弾性膜で構成し、弾性膜を圧電素子により変形させて圧力室のインクを加圧して、ノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド等が知られている。液体噴射ヘッドでは、高解像度とともに小型化が要求されており、より小さな複数の圧電素子を高密度で配置する必要がある。それに伴い、異なる圧電素子から引き出されるリード電極間の距離も短くなる。
圧電素子のリード電極には、配線部材としてのフレキシブル配線基板が接続される。フレキシブル配線基板は、その先端が折り曲げられて、接続端子がリード電極に接続され、リード電極から立ち上がるように引き出されている（例えば、特許文献１）。
フレキシブル配線基板の接続端子とリード電極とは、半田、異方性導電接着剤等を用いて接続される。あるいは、非導電接着剤を用いて、接続端子とリード電極とを接触させて固定する方法が用いられる。いずれの場合においても、圧着ツールを用いてフレキシブル配線基板をリード電極に押圧して接続を行う。
液体噴射ヘッドの製造方法において、異なる圧電素子から引き出されるリード電極間の距離が短くなるほど、圧着ツールを用いてフレキシブル配線基板の接続端子をリード電極に接続する際に、リード電極に対する接続端子の位置精度が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６７９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧着ツールでフレキシブル配線基板を押した際に、フレキシブル配線基板のねじれ、たわみ、そり等が生じ、接続端子とリード電極との位置がずれる。位置がずれることによって、接続端子とリード電極との接続不良が起こりやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
フレキシブル配線基板と圧電素子とを備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、基部と圧力の加わる先端部とを備えた圧着ツールを用いて、前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとを固定する工程と、前記フレキシブル配線基板の固定された前記先端部によって、前記フレキシブル配線基板の接続端子と前記圧電素子から引き出された電極とを押圧しながら、前記接続端子と前記電極とを接続し、接続部を固定する工程とを含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【０００７】
この適用例によれば、圧着ツールとフレキシブル配線基板とが固定された状態で、フレキシブル配線基板の接続端子と圧電素子から引き出された電極とを押圧するので、圧着ツールの先端部で押圧する際に、電極に対する接続端子の位置がずれにくい。電極に対して接続端子の位置がずれていない状態で接続端子と電極とを固定するので、接続端子と電極との接続不良の少ない液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【０００８】
［適用例２］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとの固定は、前記フレキシブル配線基板を前記基部の側面から前記先端部を覆いながら、前記基部の他の側面にかけて巻きつけて行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、フレキシブル配線基板を基部の側面から先端部を覆いながら、基部の他の側面にかけて巻きつけて固定するので、先端部によって押圧した際に、フレキシブル配線基板がよりずれにくい。したがって、電極に対する接続端子の位置がよりずれにくく、接続不良のより少ない液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【０００９】
［適用例３］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記先端部の圧力の加わる面の面積が、前記基部の圧力の伝わる断面積より狭いことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、先端部の圧力の加わる面の面積が、基部の圧力の伝わる断面積より狭いので、基部に加える力が小さくても、先端部に加わる圧力が大きくなり、圧着ツールが変形しにくい液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【００１０】
［適用例４］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとの固定を吸引吸着によって行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、フレキシブル配線基板と圧着ツールとの固定を吸引吸着によって行うので、接続端子と電極との接続部を固定する工程が終了した後に、吸引をやめることでフレキシブル配線基板と圧着ツールとの分離が容易で、同じ圧着ツールを使った次の液体噴射ヘッドの製造までの時間が短縮した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【００１１】
［適用例５］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記接続部の固定を、非導電性接着剤によって行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、非導電性接着剤による固定であっても、先端部の力の加わる面の面積が、基部の力の伝わる断面積より狭いので、基部に加える力が小さくても、先端部に加わる圧力が大きくなり、圧力によって接続端子と電極との接続がより確実な状態で接続部の固定が行える液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【００１２】
［適用例６］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記接続部の固定を、異方導電性接着剤によって行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、圧着ツールに加える力が小さくても、異方導電性接着剤に含まれる導電粒子によって、接続端子と電極との接続が確実な液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】プリンターの構成を示す概略構成図。
【図２】記録ヘッドの構成を示す分解概略斜視図。
【図３】ヘッドユニットの構成を示す分解概略斜視図。
【図４】ヘッドユニットの概略断面図。
【図５】圧電素子の電極端子の配置図。
【図６】フレキシブルケーブルと個別素子電極端子との接続方法を表す概略斜視図。
【図７】フレキシブルケーブルと個別素子電極端子との接続の様子を表す概略断面図。
【図８】フレキシブルケーブルと個別素子電極端子との接続の様子を表す概略断面図。
【図９】フレキシブルケーブルと個別素子電極端子との接続の様子を表す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
また、以下の説明は、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式プリンター（液体噴射装置の一種で、以下単にプリンター１という）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッド３という）を例に挙げて行う。
【００１５】
まず、プリンター１の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、プリンター１の構成を示す概略構成図である。
図１において、プリンター１は、記録紙等の記録媒体２の表面へ液体のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。
プリンター１は、インクを噴射する記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送するプラテンローラー６等を備えている。ここで、インクは、インクカートリッジ７に貯留されている。インクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。
なお、インクカートリッジ７がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ７からインク供給チューブを通じて記録ヘッド３に供給される構成を採用することもできる。
【００１６】
キャリッジ移動機構５は、タイミングベルト８を備えている。このタイミングベルト８は、ＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。パルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。
【００１７】
図２は、記録ヘッド３の構成を示す分解概略斜視図である。実施形態における記録ヘッド３は、ケース１５と、複数のヘッドユニット１６と、ユニット固定板１７と、ヘッドカバー１８とにより概略構成されている。
ケース１５は、内部にヘッドユニット１６や図示しない集束流路を収容する箱体状部材であり、上面側に針ホルダー１９が形成されている。この針ホルダー１９は、インク導入針２０を取り付けるための板状部材であり、実施形態においてはインクカートリッジ７のインクの色に対応させて８本のインク導入針２０がこの針ホルダー１９に横並びに配設されている。
インク導入針２０は、インクカートリッジ７内に挿入される中空針状の部材であり、先端に開設された図示しない導入孔から図１に示したインクカートリッジ７内に貯留されたインクをケース１５内の集束流路を通じてヘッドユニット１６側に導入する。
【００１８】
また、ケース１５の底面側には、４つのヘッドユニット１６が、主走査方向に横並びに位置決めされた状態で各ヘッドユニット１６に対応した４つの開口部１７０を有する金属製のユニット固定板１７に接合されると共に、同じく各ヘッドユニット１６に対応する４つの開口部１８０が開設された金属製のヘッドカバー１８によってケース１５に固定される。
【００１９】
ヘッドユニット１６は、フレキシブル配線基板としてのフレキシブルケーブル３９を備えている。フレキシブルケーブル３９は、ヘッドユニット１６を駆動する駆動電圧を、図１に示したプリンター１から供給するものである。
例えば、フレキシブルケーブル３９として、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）基板を用いることができる。
【００２０】
図３は、ヘッドユニット１６の構成を示す分解概略斜視図であり、図４は、ヘッドユニット１６の概略断面図である。
なお、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。
【００２１】
図３において、実施形態におけるヘッドユニット１６は、ノズルプレート２２、流路基板２３、共通液室基板２４、コンプライアンス基板２５等から概略構成され、これらの部材を積層した状態でユニットケース２６に取り付けられている。
【００２２】
ノズルプレート２２は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル２７を列状に開設した板状の部材である。実施形態では、３００ｄｐｉに対応するピッチで３００個のノズル２７を列設することでノズル列が構成されている。実施形態においては、当該ノズルプレート２２に２つのノズル列が形成されている。ここで、２つのノズル列は、ノズル２７の並んだ方向にノズル２７間のピッチの半分だけずれて形成されている。
ノズルプレート２２は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板またはステンレス鋼等から形成できる。
【００２３】
流路基板２３は、その上面（共通液室基板２４側の面）に二酸化シリコンからなる極薄い弾性膜３０が熱酸化によって形成されている。
図４において、流路基板２３には、異方性エッチング処理によって複数の隔壁で区画された圧力室３１が各ノズル２７に対応して複数形成されている。したがって、圧力室３１も列状に形成され、ノズル２７の並んだ方向にノズル２７間のピッチの半分だけずれている。
流路基板２３における圧力室３１の列の外側には、共通液室３２の一部を区画する連通空部３３が形成されている。この連通空部３３は、インク供給路３４を介して各圧力室３１と連通している。
また、圧力室３１毎に、弾性膜３０を変形させて圧力室３１のインクを加圧する圧電素子３５が形成されている。
【００２４】
図５は、圧電素子３５の電極端子の配置図である。
図４および図５において、流路基板２３の上面の弾性膜３０上には、共通素子電極４６（４６ａおよび４６ｂ）と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる図示しない圧電体層と、金属からなる個別素子電極４７（４７ａおよび４７ｂ）とを順次積層することで形成された圧電素子３５が圧力室３１毎に形成されている。
共通素子電極４６は、例えば、白金（Ｐｔ）などの金属やルテニウム酸ストロンチウム（ＳｒＲｕＯ）などの金属酸化物からなる。また、個別素子電極４７は、例えば、Ａｕ、Ｉｒなどの金属からなる。
【００２５】
図５において、濃いハッチングで示す部分は個別素子電極４７ａ，４７ｂと、これらに導通する圧電素子３５から引き出された電極としての個別素子電極端子４８（４８ａおよび４８ｂ）であり、薄いハッチングで示す部分は共通素子電極４６ａ，４６ｂと、これらに導通する共通素子電極配線部４９である。
図５では、紙面に向かって上下方向がノズル列設方向および圧電素子列設方向であり、ノズル列２列分に対応する構成が図示されている。実施形態において、個別素子電極端子４８および共通素子電極配線部４９の材料としては、白金または金を用いることができる。
【００２６】
圧電素子３５は、所謂撓みモードの圧電素子であり、圧力室３１の上部を覆うように形成されている。実施形態において、２列のノズル列に対応して２列の圧電素子列が、ノズル列方向で見て圧電素子３５が互い違いとなる状態でノズル列方向に並設されている。
なお、弾性膜３０上に形成される電極が個別素子電極４７で、圧電体層上に形成される電極が共通素子電極４６である構成を採用することもできる。
【００２７】
実施形態においては、圧力室３１の一部を区画する弾性膜３０上に各圧電素子３５に共通な共通素子電極４６が、ノズル列方向に沿って同方向に長尺な平面視矩形状に連続的に形成され、その上に圧電体層、個別素子電極４７が順次積層されて圧電素子３５毎にパターニングされている。個別素子電極４７の長手方向の寸法は、共通素子電極４６の短尺方向の幅よりも少し長くなっている。
また、個別素子電極４７の幅方向（短尺方向）の寸法は、圧電素子３５の幅と同程度に揃えられている。隣り合うノズル列の間には、各個別素子電極４７に対応して当該電極４７に導通する平面視短冊状の個別素子電極端子４８が形成されている。この個別素子電極端子４８の長尺方向の寸法は、隣の共通素子電極４６に接触しない程度の長さに設定されている。また、個別素子電極端子４８の幅方向（短尺方向）の寸法は、個別素子電極４７の幅の寸法に揃えられている。そして、一方（図において左側）のノズル列に対応する個別素子電極端子４８ａと、他方（図において右側）のノズル列に対応する個別素子電極端子４８ｂとは、ノズル列方向において互い違いに並ぶように一定の間隔で列状に配置されている。これらの個別素子電極端子４８は、フレキシブルケーブル３９の図示しない接続端子と電気的に接続される部分である。
【００２８】
また、各共通素子電極４６ａ，４６ｂのノズル列方向両側には、共通素子電極配線部４９がそれぞれ形成されている。共通素子電極配線部４９は、ノズル列方向に直交する方向に沿って各ノズル列に対応する各共通素子電極４６ａ，４６ｂに渡って延びており、これらの共通素子電極４６ａ，４６ｂに共通な電極配線部となっている。また、この共通素子電極配線部４９は、枝電極部５０を通じて各共通素子電極４６と導通している。また、この共通素子電極配線部４９において、個別素子電極端子４８の列設方向両側に位置する部分、即ち、図５において破線の円で囲まれた部分が、フレキシブルケーブル３９の接続端子と接合される、圧電素子３５から引き出された電極としての共通素子電極端子５１（５１ａおよび５１ｂ）である。
【００２９】
圧電素子３５の個別素子電極４７、共通素子電極４６からはそれぞれ個別素子電極端子４８、共通素子電極配線部４９が図４に示した弾性膜３０上に延出されており、これらの電極配線部の電極端子に相当する部分に、フレキシブルケーブル３９の接続端子が電気的に接続される。そして、各圧電素子３５は、フレキシブルケーブル３９の接続端子を通じて個別素子電極４７および共通素子電極４６間に駆動電圧が印加されることにより変形するように構成されている。
実施形態において、弾性膜３０、各電極４６，４７を含む圧電素子３５および圧電素子３５の各電極に導通する個別素子電極端子４８、共通素子電極配線部４９が、アクチュエーターユニットに相当する。
【００３０】
図３および図４において、圧電素子３５が形成された流路基板２３上には、厚さ方向に貫通した貫通空部３６を有する共通液室基板２４が配置される。
共通液室基板２４の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路基板２３の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましい。例えば、流路基板２３がシリコン単結晶基板の場合と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成することができる。
【００３１】
また、この共通液室基板２４における貫通空部３６は、流路基板２３の連通空部３３と連通して共通液室３２の一部を区画する。また、共通液室基板２４には、圧電素子３５に対向する領域に当該圧電素子３５の駆動を阻害しない程度の大きさの圧電素子収容空部３７が形成されている。
さらに、共通液室基板２４において、隣り合う圧電素子列の間には、基板厚さ方向を貫通した配線空部３８が形成されている。この配線空部３８内には、平面視において、圧電素子３５の図５に示した個別素子電極端子４８や共通素子電極端子５１等が配置される。
【００３２】
また、共通液室基板２４の上面側には、コンプライアンス基板２５が配置される。このコンプライアンス基板２５における共通液室基板２４の貫通空部３６に対向する領域には、インク導入針２０側からのインクを共通液室３２に供給するためのインク導入口４０が厚さ方向に貫通して形成されている。
また、このコンプライアンス基板２５の貫通空部３６に対向する領域のインク導入口４０および後述する貫通口２５ａ以外の領域は、極薄く形成された可撓部４１となっており、この可撓部４１によって貫通空部３６の上部開口が封止されることで共通液室３２が区画形成される。そして、この可撓部４１は、共通液室３２内のインクの圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能する。さらに、コンプライアンス基板２５の中央部には、貫通口２５ａが形成されている。この貫通口２５ａは、ユニットケース２６の空部４４と連通する。
【００３３】
ユニットケース２６は、インク導入口４０に連通してインク導入針２０側から導入されたインクを共通液室３２側に供給するためのインク導入路４２が形成されると共に、可撓部４１に対向する領域にこの可撓部４１の膨張を許容する凹部４３が形成された部材である。このユニットケース２６の中心部には、厚さ方向に貫通した空部４４が開設されており、この空部４４内にフレキシブルケーブル３９の一端側が白抜き矢印で示した挿入方向に挿通されて、圧電素子３５から引き出された個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１と接続され、接着剤２００によって固定されている。
ユニットケース２６の材料としては、例えば、ステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。
【００３４】
フレキシブルケーブル３９は、ポリイミド等の矩形状のベースフィルムの一方の面に圧電素子３５への駆動電圧の印加を制御するための制御ＩＣ５２が実装されると共に、この制御ＩＣ５２に接続される個別電極配線のパターンが形成されている。
また、フレキシブルケーブル３９の一端部には、図示しない接続端子が、圧電素子３５から引き出された各個別素子電極端子４８に対応して複数列設され、他端部には、プリンター１本体側からの信号を中継する基板の基板端子部に接続される他端側接続端子が複数列設されている。そして、フレキシブルケーブル３９は、両端部の接続端子以外の配線パターンや制御ＩＣ５２の表面がレジストで覆われている。
【００３５】
図３および図４において、個別素子電極端子４８および図５に示した共通素子電極端子５１と接続されるフレキシブルケーブル３９の一端側３９０は、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に向かって凸になるように折り曲げられている。より詳しくは、フレキシブルケーブル３９の本体３９１から先端３９２が稜線となるように山型に折り曲げられ、端３９３がフレキシブルケーブル３９の挿入方向とは逆方向に折り返されている。
【００３６】
ノズルプレート２２、流路基板２３、共通液室基板２４、コンプライアンス基板２５およびユニットケース２６は、接着剤や熱溶着フィルム等を間に配置して積層した状態で加熱することで相互に接合される。
【００３７】
以上のように構成されたヘッドユニット１６を備える記録ヘッド３は、各ノズルプレート２２がプラテンローラー６に対向した状態でノズル列方向が副走査方向と一致するようにキャリッジ４に取り付けられる。そして、各ヘッドユニット１６は、インクカートリッジ７からのインクを、インク導入路４２を通じてインク導入口４０から共通液室３２側に取り込み、共通液室３２からノズル２７に至るインク流路をインクで満たす。
そして、フレキシブルケーブル３９からの駆動電圧を圧電素子３５に供給してこの圧電素子３５を撓み変形させることによって、対応する圧力室３１内のインクに圧力変動を生じさせ、このインクの圧力変動を利用してノズル２７からインクを噴射させる。
【００３８】
以下に、記録ヘッド３の製造方法について、フレキシブルケーブル３９の接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続方法を中心に述べる。
記録ヘッド３の製造方法は、フレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００とを固定する工程と、フレキシブルケーブル３９の接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを接続し、接続部を固定する工程とを含む。
【００３９】
図６に、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続方法を表す概略斜視図を示した。特に、ヘッドユニット１６は簡略化して示している。図５に示した個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１は省略してあるが、これらの端子は、配線空部３８および空部４４に露出している。
また、図７〜図９は、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続の様子を表す図４に相当する概略断面図である。
【００４０】
図６において、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続は、圧着ツール１００を用いて、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とに圧力を加えて行う。
圧着ツール１００は、基部１０４と先端部１０１とを備え、先端部１０１は、山型に形成されている。したがって、圧着ツール１００の基部１０４から先端部１０１に向けて圧力を加えた場合、先端部１０１の圧力の加わる面の面積が、基部１０４の圧力の伝わる断面積より狭くなっている。
個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１と接続されるフレキシブルケーブル３９の一端を圧着ツール１００の先端部１０１の山型に倣って取り付け、ヘッドユニット１６の空部４４および配線空部３８に白抜き矢印で示した挿入方向から挿入する。
【００４１】
以下に、図６を参照してフレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００とを固定する工程について詳しく説明する。
フレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００とを固定する工程は、フレキシブルケーブル３９を基部１０４の側面１０３から先端部１０１を覆いながら、基部１０４の他の側面である側面１０２にかけて巻きつけて行う。
より具体的には、フレキシブルケーブル３９の本体３９１から先端３９２が稜線となるように山型に折り曲げられ、端３９３がフレキシブルケーブル３９の挿入方向とは逆方向に折り返されて巻きつけられている。
【００４２】
また、圧着ツール１００は、内部に排気孔１１０を備えている。排気孔１１０は、基部１０４から圧着ツール１００の先端部１０１近くにかけて一つまたは複数設けられており、先端部１０１付近では圧着ツール１００の側面１０２，１０３に向けてさらに枝分かれして開口している。フレキシブルケーブル３９が側面１０２，１０３の排気孔１１０の開口１１１に密着した状態で、排気孔１１０内を実線矢印方向に排気すると、フレキシブルケーブル３９が圧着ツール１００に吸引吸着される。
圧着ツール１００の材質は、金属、セラミック等を用いることができる。セラミックは加わる力に対して変形が小さく好ましい。例えば、窒化アルミを用いることができる。
【００４３】
次に、フレキシブルケーブル３９の接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを接続し、接続部を固定する工程について説明する。
図７において、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１には予め接着剤２００を塗布する。
次に、図７〜図９に示すように、フレキシブルケーブル３９の本体３９１および端３９３が、圧着ツール１００に吸引吸着され、先端３９２が先端部１０１に密着固定された状態で、先端３９２を個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に近づけ、接触させて圧力を加え押圧する。
【００４４】
図９において、先端３９２を個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に押圧した状態で、接着剤２００を硬化して接続部を固定する。
接着剤２００は、例えば、非導電性接着剤としてのエポキシ系接着剤を用い、必要に応じて熱を加えて硬化を促進する。
また、異方導電性接着剤を用いて、例えば、１００℃程度の熱を加えて接着剤を硬化させてもよい。
ここで、異方導電性接着剤を用いる場合、圧着ツール１００に加える力は少なくて済むが、異方導電性接着剤に含まれる導電粒子の大きさに比べ、個別素子電極端子４８の幅が狭くなってくると、接続部に導電粒子が存在する確率が小さくなり、フレキシブルケーブル３９の接続端子と個別素子電極端子４８との接続不良が生じやすくなる。
したがって、個別素子電極端子４８の幅が狭くなってくると、圧着ツール１００に加える力を大きくして、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８とが確実に接続された状態で、非導電性接着剤で接続部を固定するのが好ましい。
【００４５】
このような実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）圧着ツール１００とフレキシブルケーブル３９とが固定された状態で、フレキシブルケーブル３９の接続端子と圧電素子３５から引き出された個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを押圧するので、圧着ツール１００の先端部１０１で押圧する際に、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対する接続端子の位置がずれにくくできる。個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対して接続端子の位置がずれていない状態で接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを固定するので、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続不良の少ない記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００４６】
（２）フレキシブルケーブル３９を圧着ツール１００の基部１０４の側面１０３から先端部１０１を覆いながら、基部１０４の側面１０２にかけて巻きつけて固定するので、先端部１０１によって押圧した際に、フレキシブルケーブル３９をよりずれにくくできる。したがって、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対する接続端子の位置をよりずれにくくでき、接続不良のより少ない記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００４７】
（３）先端部１０１の圧力の加わる面の面積が、基部１０４の圧力の伝わる断面積より狭いので、基部１０４に加える力が小さくても、先端部１０１に加わる圧力が大きくなり、圧着ツール１００が変形しにくい記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００４８】
（４）フレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００との固定を吸引吸着によって行うので、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続部を固定する工程が終了した後に、吸引をやめることでフレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００との分離が容易で、同じ圧着ツール１００を使った次の記録ヘッド３の製造までの時間を短縮できる記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００４９】
（５）非導電性接着剤による固定であっても、先端部１０１の力の加わる面の面積が、基部１０４の力の伝わる断面積より狭いので、基部１０４に加える力が小さくても、先端部１０１に加わる圧力を大きくでき、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続が圧力により確実な状態で接続部の固定が行える記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００５０】
（６）圧着ツール１００に加える力が小さくても、異方導電性接着剤に含まれる導電粒子によって、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続が確実な記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００５１】
以上、実施形態を説明したが、上述したものに限定されるものではない。
例えば、フレキシブル配線基板と圧着ツールとの固定は、吸引吸着に限らず粘着剤による固定であってもよい。この場合、フレキシブル配線基板と圧着ツールとの分離が容易でなくなるが、吸引装置が不要になる。
また、フレキシブル配線基板はフレキシブルケーブル３９に限らず、駆動回路が実装されていないフレキシブル配線基板であってもよい。
【００５２】
なお、上記実施の形態においては、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、また液体噴射装置の一例としてプリンター１を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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や液体噴射装置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、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）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、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１…プリンター、２…記録媒体、３…記録ヘッド、４…キャリッジ、５…キャリッジ移動機構、６…プラテンローラー、７…インクカートリッジ、８…タイミングベルト、９…パルスモーター、１０…ガイドロッド、１５…ケース、１６…ヘッドユニット、１７…ユニット固定板、１８…ヘッドカバー、１９…針ホルダー、２０…インク導入針、２２…ノズルプレート、２３…流路基板、２４…共通液室基板、２５…コンプライアンス基板、２５ａ…貫通口、２６…ユニットケース、２７…ノズル、３０…弾性膜、３１…圧力室、３２…共通液室、３３…連通空部、３４…インク供給路、３５…圧電素子、３６…貫通空部、３７…圧電素子収容空部、３８…配線空部、３９…フレキシブルケーブル、４０…インク導入口、４１…可撓部、４２…インク導入路、４３…凹部、４４…空部、４６…共通素子電極、４７…個別素子電極、４８…個別素子電極端子、４９…共通素子電極配線部、５０…枝電極部、５１…共通素子電極端子、５２…制御ＩＣ、１００…圧着ツール、１０１…先端部、１０２，１０３…側面、１０４…基部、１１０…排気孔、１１１…開口、１７０…開口部、１８０…開口部、２００…接着剤、３９０…一端側、３９１…本体、３９２…先端、３９３…端。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル配線基板を備えた液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドとして、例えば、ノズル開口と連通する圧力室の一部を弾性膜で構成し、弾性膜を圧電素子により変形させて圧力室のインクを加圧して、ノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド等が知られている。液体噴射ヘッドでは、高解像度とともに小型化が要求されており、より小さな複数の圧電素子を高密度で配置する必要がある。それに伴い、異なる圧電素子から引き出されるリード電極間の距離も短くなる。
圧電素子のリード電極には、配線部材としてのフレキシブル配線基板が接続される。フレキシブル配線基板は、その先端が折り曲げられて、接続端子がリード電極に接続され、リード電極から立ち上がるように引き出されている（例えば、特許文献１）。
フレキシブル配線基板の接続端子とリード電極とは、半田、異方性導電接着剤等を用いて接続される。あるいは、非導電接着剤を用いて、接続端子とリード電極とを接触させて固定する方法が用いられる。いずれの場合においても、圧着ツールを用いてフレキシブル配線基板をリード電極に押圧して接続を行う。
液体噴射ヘッドの製造方法において、異なる圧電素子から引き出されるリード電極間の距離が短くなるほど、圧着ツールを用いてフレキシブル配線基板の接続端子をリード電極に接続する際に、リード電極に対する接続端子の位置精度が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６７９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、圧着ツールでフレキシブル配線基板を押した際に、フレキシブル配線基板のねじれ、たわみ、そり等が生じ、接続端子とリード電極との位置がずれる。位置がずれることによって、接続端子とリード電極との接続不良が起こりやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
フレキシブル配線基板と圧電素子とを備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、基部と圧力の加わる先端部とを備えた圧着ツールを用いて、前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとを固定する工程と、前記フレキシブル配線基板の固定された前記先端部によって、前記フレキシブル配線基板の接続端子と前記圧電素子から引き出された電極とを押圧しながら、前記接続端子と前記電極とを接続し、接続部を固定する工程とを含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【０００７】
この適用例によれば、圧着ツールとフレキシブル配線基板とが固定された状態で、フレキシブル配線基板の接続端子と圧電素子から引き出された電極とを押圧するので、圧着ツールの先端部で押圧する際に、電極に対する接続端子の位置がずれにくい。電極に対して接続端子の位置がずれていない状態で接続端子と電極とを固定するので、接続端子と電極との接続不良の少ない液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【０００８】
［適用例２］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとの固定は、前記フレキシブル配線基板を前記基部の側面から前記先端部を覆いながら、前記基部の他の側面にかけて巻きつけて行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、フレキシブル配線基板を基部の側面から先端部を覆いながら、基部の他の側面にかけて巻きつけて固定するので、先端部によって押圧した際に、フレキシブル配線基板がよりずれにくい。したがって、電極に対する接続端子の位置がよりずれにくく、接続不良のより少ない液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【０００９】
［適用例３］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記先端部の圧力の加わる面の面積が、前記基部の圧力の伝わる断面積より狭いことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、先端部の圧力の加わる面の面積が、基部の圧力の伝わる断面積より狭いので、基部に加える力が小さくても、先端部に加わる圧力が大きくなり、圧着ツールが変形しにくい液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【００１０】
［適用例４］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとの固定を吸引吸着によって行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、フレキシブル配線基板と圧着ツールとの固定を吸引吸着によって行うので、接続端子と電極との接続部を固定する工程が終了した後に、吸引をやめることでフレキシブル配線基板と圧着ツールとの分離が容易で、同じ圧着ツールを使った次の液体噴射ヘッドの製造までの時間が短縮した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【００１１】
［適用例５］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記接続部の固定を、非導電性接着剤によって行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、非導電性接着剤による固定であっても、先端部の力の加わる面の面積が、基部の力の伝わる断面積より狭いので、基部に加える力が小さくても、先端部に加わる圧力が大きくなり、圧力によって接続端子と電極との接続がより確実な状態で接続部の固定が行える液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【００１２】
［適用例６］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記接続部の固定を、異方導電性接着剤によって行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、圧着ツールに加える力が小さくても、異方導電性接着剤に含まれる導電粒子によって、接続端子と電極との接続が確実な液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】プリンターの構成を示す概略構成図。
【図２】記録ヘッドの構成を示す分解概略斜視図。
【図３】ヘッドユニットの構成を示す分解概略斜視図。
【図４】ヘッドユニットの概略断面図。
【図５】圧電素子の電極端子の配置図。
【図６】フレキシブルケーブルと個別素子電極端子との接続方法を表す概略斜視図。
【図７】フレキシブルケーブルと個別素子電極端子との接続の様子を表す概略断面図。
【図８】フレキシブルケーブルと個別素子電極端子との接続の様子を表す概略断面図。
【図９】フレキシブルケーブルと個別素子電極端子との接続の様子を表す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
また、以下の説明は、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式プリンター（液体噴射装置の一種で、以下単にプリンター１という）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッド３という）を例に挙げて行う。
【００１５】
まず、プリンター１の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、プリンター１の構成を示す概略構成図である。
図１において、プリンター１は、記録紙等の記録媒体２の表面へ液体のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。
プリンター１は、インクを噴射する記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送するプラテンローラー６等を備えている。ここで、インクは、インクカートリッジ７に貯留されている。インクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。
なお、インクカートリッジ７がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ７からインク供給チューブを通じて記録ヘッド３に供給される構成を採用することもできる。
【００１６】
キャリッジ移動機構５は、タイミングベルト８を備えている。このタイミングベルト８は、ＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。パルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。
【００１７】
図２は、記録ヘッド３の構成を示す分解概略斜視図である。実施形態における記録ヘッド３は、ケース１５と、複数のヘッドユニット１６と、ユニット固定板１７と、ヘッドカバー１８とにより概略構成されている。
ケース１５は、内部にヘッドユニット１６や図示しない集束流路を収容する箱体状部材であり、上面側に針ホルダー１９が形成されている。この針ホルダー１９は、インク導入針２０を取り付けるための板状部材であり、実施形態においてはインクカートリッジ７のインクの色に対応させて８本のインク導入針２０がこの針ホルダー１９に横並びに配設されている。
インク導入針２０は、インクカートリッジ７内に挿入される中空針状の部材であり、先端に開設された図示しない導入孔から図１に示したインクカートリッジ７内に貯留されたインクをケース１５内の集束流路を通じてヘッドユニット１６側に導入する。
【００１８】
また、ケース１５の底面側には、４つのヘッドユニット１６が、主走査方向に横並びに位置決めされた状態で各ヘッドユニット１６に対応した４つの開口部１７０を有する金属製のユニット固定板１７に接合されると共に、同じく各ヘッドユニット１６に対応する４つの開口部１８０が開設された金属製のヘッドカバー１８によってケース１５に固定される。
【００１９】
ヘッドユニット１６は、フレキシブル配線基板としてのフレキシブルケーブル３９を備えている。フレキシブルケーブル３９は、ヘッドユニット１６を駆動する駆動電圧を、図１に示したプリンター１から供給するものである。
例えば、フレキシブルケーブル３９として、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）基板を用いることができる。
【００２０】
図３は、ヘッドユニット１６の構成を示す分解概略斜視図であり、図４は、ヘッドユニット１６の概略断面図である。
なお、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。
【００２１】
図３において、実施形態におけるヘッドユニット１６は、ノズルプレート２２、流路基板２３、共通液室基板２４、コンプライアンス基板２５等から概略構成され、これらの部材を積層した状態でユニットケース２６に取り付けられている。
【００２２】
ノズルプレート２２は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル２７を列状に開設した板状の部材である。実施形態では、３００ｄｐｉに対応するピッチで３００個のノズル２７を列設することでノズル列が構成されている。実施形態においては、当該ノズルプレート２２に２つのノズル列が形成されている。ここで、２つのノズル列は、ノズル２７の並んだ方向にノズル２７間のピッチの半分だけずれて形成されている。
ノズルプレート２２は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板またはステンレス鋼等から形成できる。
【００２３】
流路基板２３は、その上面（共通液室基板２４側の面）に二酸化シリコンからなる極薄い弾性膜３０が熱酸化によって形成されている。
図４において、流路基板２３には、異方性エッチング処理によって複数の隔壁で区画された圧力室３１が各ノズル２７に対応して複数形成されている。したがって、圧力室３１も列状に形成され、ノズル２７の並んだ方向にノズル２７間のピッチの半分だけずれている。
流路基板２３における圧力室３１の列の外側には、共通液室３２の一部を区画する連通空部３３が形成されている。この連通空部３３は、インク供給路３４を介して各圧力室３１と連通している。
また、圧力室３１毎に、弾性膜３０を変形させて圧力室３１のインクを加圧する圧電素子３５が形成されている。
【００２４】
図５は、圧電素子３５の電極端子の配置図である。
図４および図５において、流路基板２３の上面の弾性膜３０上には、共通素子電極４６（４６ａおよび４６ｂ）と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる図示しない圧電体層と、金属からなる個別素子電極４７（４７ａおよび４７ｂ）とを順次積層することで形成された圧電素子３５が圧力室３１毎に形成されている。
共通素子電極４６は、例えば、白金（Ｐｔ）などの金属やルテニウム酸ストロンチウム（ＳｒＲｕＯ）などの金属酸化物からなる。また、個別素子電極４７は、例えば、Ａｕ、Ｉｒなどの金属からなる。
【００２５】
図５において、濃いハッチングで示す部分は個別素子電極４７ａ，４７ｂと、これらに導通する圧電素子３５から引き出された電極としての個別素子電極端子４８（４８ａおよび４８ｂ）であり、薄いハッチングで示す部分は共通素子電極４６ａ，４６ｂと、これらに導通する共通素子電極配線部４９である。
図５では、紙面に向かって上下方向がノズル列設方向および圧電素子列設方向であり、ノズル列２列分に対応する構成が図示されている。実施形態において、個別素子電極端子４８および共通素子電極配線部４９の材料としては、白金または金を用いることができる。
【００２６】
圧電素子３５は、所謂撓みモードの圧電素子であり、圧力室３１の上部を覆うように形成されている。実施形態において、２列のノズル列に対応して２列の圧電素子列が、ノズル列方向で見て圧電素子３５が互い違いとなる状態でノズル列方向に並設されている。
なお、弾性膜３０上に形成される電極が個別素子電極４７で、圧電体層上に形成される電極が共通素子電極４６である構成を採用することもできる。
【００２７】
実施形態においては、圧力室３１の一部を区画する弾性膜３０上に各圧電素子３５に共通な共通素子電極４６が、ノズル列方向に沿って同方向に長尺な平面視矩形状に連続的に形成され、その上に圧電体層、個別素子電極４７が順次積層されて圧電素子３５毎にパターニングされている。個別素子電極４７の長手方向の寸法は、共通素子電極４６の短尺方向の幅よりも少し長くなっている。
また、個別素子電極４７の幅方向（短尺方向）の寸法は、圧電素子３５の幅と同程度に揃えられている。隣り合うノズル列の間には、各個別素子電極４７に対応して当該電極４７に導通する平面視短冊状の個別素子電極端子４８が形成されている。この個別素子電極端子４８の長尺方向の寸法は、隣の共通素子電極４６に接触しない程度の長さに設定されている。また、個別素子電極端子４８の幅方向（短尺方向）の寸法は、個別素子電極４７の幅の寸法に揃えられている。そして、一方（図において左側）のノズル列に対応する個別素子電極端子４８ａと、他方（図において右側）のノズル列に対応する個別素子電極端子４８ｂとは、ノズル列方向において互い違いに並ぶように一定の間隔で列状に配置されている。これらの個別素子電極端子４８は、フレキシブルケーブル３９の図示しない接続端子と電気的に接続される部分である。
【００２８】
また、各共通素子電極４６ａ，４６ｂのノズル列方向両側には、共通素子電極配線部４９がそれぞれ形成されている。共通素子電極配線部４９は、ノズル列方向に直交する方向に沿って各ノズル列に対応する各共通素子電極４６ａ，４６ｂに渡って延びており、これらの共通素子電極４６ａ，４６ｂに共通な電極配線部となっている。また、この共通素子電極配線部４９は、枝電極部５０を通じて各共通素子電極４６と導通している。また、この共通素子電極配線部４９において、個別素子電極端子４８の列設方向両側に位置する部分、即ち、図５において破線の円で囲まれた部分が、フレキシブルケーブル３９の接続端子と接合される、圧電素子３５から引き出された電極としての共通素子電極端子５１（５１ａおよび５１ｂ）である。
【００２９】
圧電素子３５の個別素子電極４７、共通素子電極４６からはそれぞれ個別素子電極端子４８、共通素子電極配線部４９が図４に示した弾性膜３０上に延出されており、これらの電極配線部の電極端子に相当する部分に、フレキシブルケーブル３９の接続端子が電気的に接続される。そして、各圧電素子３５は、フレキシブルケーブル３９の接続端子を通じて個別素子電極４７および共通素子電極４６間に駆動電圧が印加されることにより変形するように構成されている。
実施形態において、弾性膜３０、各電極４６，４７を含む圧電素子３５および圧電素子３５の各電極に導通する個別素子電極端子４８、共通素子電極配線部４９が、アクチュエーターユニットに相当する。
【００３０】
図３および図４において、圧電素子３５が形成された流路基板２３上には、厚さ方向に貫通した貫通空部３６を有する共通液室基板２４が配置される。
共通液室基板２４の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路基板２３の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましい。例えば、流路基板２３がシリコン単結晶基板の場合と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成することができる。
【００３１】
また、この共通液室基板２４における貫通空部３６は、流路基板２３の連通空部３３と連通して共通液室３２の一部を区画する。また、共通液室基板２４には、圧電素子３５に対向する領域に当該圧電素子３５の駆動を阻害しない程度の大きさの圧電素子収容空部３７が形成されている。
さらに、共通液室基板２４において、隣り合う圧電素子列の間には、基板厚さ方向を貫通した配線空部３８が形成されている。この配線空部３８内には、平面視において、圧電素子３５の図５に示した個別素子電極端子４８や共通素子電極端子５１等が配置される。
【００３２】
また、共通液室基板２４の上面側には、コンプライアンス基板２５が配置される。このコンプライアンス基板２５における共通液室基板２４の貫通空部３６に対向する領域には、インク導入針２０側からのインクを共通液室３２に供給するためのインク導入口４０が厚さ方向に貫通して形成されている。
また、このコンプライアンス基板２５の貫通空部３６に対向する領域のインク導入口４０および後述する貫通口２５ａ以外の領域は、極薄く形成された可撓部４１となっており、この可撓部４１によって貫通空部３６の上部開口が封止されることで共通液室３２が区画形成される。そして、この可撓部４１は、共通液室３２内のインクの圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能する。さらに、コンプライアンス基板２５の中央部には、貫通口２５ａが形成されている。この貫通口２５ａは、ユニットケース２６の空部４４と連通する。
【００３３】
ユニットケース２６は、インク導入口４０に連通してインク導入針２０側から導入されたインクを共通液室３２側に供給するためのインク導入路４２が形成されると共に、可撓部４１に対向する領域にこの可撓部４１の膨張を許容する凹部４３が形成された部材である。このユニットケース２６の中心部には、厚さ方向に貫通した空部４４が開設されており、この空部４４内にフレキシブルケーブル３９の一端側が白抜き矢印で示した挿入方向に挿通されて、圧電素子３５から引き出された個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１と接続され、接着剤２００によって固定されている。
ユニットケース２６の材料としては、例えば、ステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。
【００３４】
フレキシブルケーブル３９は、ポリイミド等の矩形状のベースフィルムの一方の面に圧電素子３５への駆動電圧の印加を制御するための制御ＩＣ５２が実装されると共に、この制御ＩＣ５２に接続される個別電極配線のパターンが形成されている。
また、フレキシブルケーブル３９の一端部には、図示しない接続端子が、圧電素子３５から引き出された各個別素子電極端子４８に対応して複数列設され、他端部には、プリンター１本体側からの信号を中継する基板の基板端子部に接続される他端側接続端子が複数列設されている。そして、フレキシブルケーブル３９は、両端部の接続端子以外の配線パターンや制御ＩＣ５２の表面がレジストで覆われている。
【００３５】
図３および図４において、個別素子電極端子４８および図５に示した共通素子電極端子５１と接続されるフレキシブルケーブル３９の一端側３９０は、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に向かって凸になるように折り曲げられている。より詳しくは、フレキシブルケーブル３９の本体３９１から先端３９２が稜線となるように山型に折り曲げられ、端３９３がフレキシブルケーブル３９の挿入方向とは逆方向に折り返されている。
【００３６】
ノズルプレート２２、流路基板２３、共通液室基板２４、コンプライアンス基板２５およびユニットケース２６は、接着剤や熱溶着フィルム等を間に配置して積層した状態で加熱することで相互に接合される。
【００３７】
以上のように構成されたヘッドユニット１６を備える記録ヘッド３は、各ノズルプレート２２がプラテンローラー６に対向した状態でノズル列方向が副走査方向と一致するようにキャリッジ４に取り付けられる。そして、各ヘッドユニット１６は、インクカートリッジ７からのインクを、インク導入路４２を通じてインク導入口４０から共通液室３２側に取り込み、共通液室３２からノズル２７に至るインク流路をインクで満たす。
そして、フレキシブルケーブル３９からの駆動電圧を圧電素子３５に供給してこの圧電素子３５を撓み変形させることによって、対応する圧力室３１内のインクに圧力変動を生じさせ、このインクの圧力変動を利用してノズル２７からインクを噴射させる。
【００３８】
以下に、記録ヘッド３の製造方法について、フレキシブルケーブル３９の接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続方法を中心に述べる。
記録ヘッド３の製造方法は、フレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００とを固定する工程と、フレキシブルケーブル３９の接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを接続し、接続部を固定する工程とを含む。
【００３９】
図６に、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続方法を表す概略斜視図を示した。特に、ヘッドユニット１６は簡略化して示している。図５に示した個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１は省略してあるが、これらの端子は、配線空部３８および空部４４に露出している。
また、図７〜図９は、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続の様子を表す図４に相当する概略断面図である。
【００４０】
図６において、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続は、圧着ツール１００を用いて、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とに圧力を加えて行う。
圧着ツール１００は、基部１０４と先端部１０１とを備え、先端部１０１は、山型に形成されている。したがって、圧着ツール１００の基部１０４から先端部１０１に向けて圧力を加えた場合、先端部１０１の圧力の加わる面の面積が、基部１０４の圧力の伝わる断面積より狭くなっている。
個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１と接続されるフレキシブルケーブル３９の一端を圧着ツール１００の先端部１０１の山型に倣って取り付け、ヘッドユニット１６の空部４４および配線空部３８に白抜き矢印で示した挿入方向から挿入する。
【００４１】
以下に、図６を参照してフレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００とを固定する工程について詳しく説明する。
フレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００とを固定する工程は、フレキシブルケーブル３９を基部１０４の側面１０３から先端部１０１を覆いながら、基部１０４の他の側面である側面１０２にかけて巻きつけて行う。
より具体的には、フレキシブルケーブル３９の本体３９１から先端３９２が稜線となるように山型に折り曲げられ、端３９３がフレキシブルケーブル３９の挿入方向とは逆方向に折り返されて巻きつけられている。
【００４２】
また、圧着ツール１００は、内部に排気孔１１０を備えている。排気孔１１０は、基部１０４から圧着ツール１００の先端部１０１近くにかけて一つまたは複数設けられており、先端部１０１付近では圧着ツール１００の側面１０２，１０３に向けてさらに枝分かれして開口している。フレキシブルケーブル３９が側面１０２，１０３の排気孔１１０の開口１１１に密着した状態で、排気孔１１０内を実線矢印方向に排気すると、フレキシブルケーブル３９が圧着ツール１００に吸引吸着される。
圧着ツール１００の材質は、金属、セラミック等を用いることができる。セラミックは加わる力に対して変形が小さく好ましい。例えば、窒化アルミを用いることができる。
【００４３】
次に、フレキシブルケーブル３９の接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを接続し、接続部を固定する工程について説明する。
図７において、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１には予め接着剤２００を塗布する。
次に、図７〜図９に示すように、フレキシブルケーブル３９の本体３９１および端３９３が、圧着ツール１００に吸引吸着され、先端３９２が先端部１０１に密着固定された状態で、先端３９２を個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に近づけ、接触させて圧力を加え押圧する。
【００４４】
図９において、先端３９２を個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に押圧した状態で、接着剤２００を硬化して接続部を固定する。
接着剤２００は、例えば、非導電性接着剤としてのエポキシ系接着剤を用い、必要に応じて熱を加えて硬化を促進する。
また、異方導電性接着剤を用いて、例えば、１００℃程度の熱を加えて接着剤を硬化させてもよい。
ここで、異方導電性接着剤を用いる場合、圧着ツール１００に加える力は少なくて済むが、異方導電性接着剤に含まれる導電粒子の大きさに比べ、個別素子電極端子４８の幅が狭くなってくると、接続部に導電粒子が存在する確率が小さくなり、フレキシブルケーブル３９の接続端子と個別素子電極端子４８との接続不良が生じやすくなる。
したがって、個別素子電極端子４８の幅が狭くなってくると、圧着ツール１００に加える力を大きくして、フレキシブルケーブル３９と個別素子電極端子４８とが確実に接続された状態で、非導電性接着剤で接続部を固定するのが好ましい。
【００４５】
このような実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）圧着ツール１００とフレキシブルケーブル３９とが固定された状態で、フレキシブルケーブル３９の接続端子と圧電素子３５から引き出された個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを押圧するので、圧着ツール１００の先端部１０１で押圧する際に、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対する接続端子の位置がずれにくくできる。個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対して接続端子の位置がずれていない状態で接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１とを固定するので、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続不良の少ない記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００４６】
（２）フレキシブルケーブル３９を圧着ツール１００の基部１０４の側面１０３から先端部１０１を覆いながら、基部１０４の側面１０２にかけて巻きつけて固定するので、先端部１０１によって押圧した際に、フレキシブルケーブル３９をよりずれにくくできる。したがって、個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１に対する接続端子の位置をよりずれにくくでき、接続不良のより少ない記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００４７】
（３）先端部１０１の圧力の加わる面の面積が、基部１０４の圧力の伝わる断面積より狭いので、基部１０４に加える力が小さくても、先端部１０１に加わる圧力が大きくなり、圧着ツール１００が変形しにくい記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００４８】
（４）フレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００との固定を吸引吸着によって行うので、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続部を固定する工程が終了した後に、吸引をやめることでフレキシブルケーブル３９と圧着ツール１００との分離が容易で、同じ圧着ツール１００を使った次の記録ヘッド３の製造までの時間を短縮できる記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００４９】
（５）非導電性接着剤による固定であっても、先端部１０１の力の加わる面の面積が、基部１０４の力の伝わる断面積より狭いので、基部１０４に加える力が小さくても、先端部１０１に加わる圧力を大きくでき、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続が圧力により確実な状態で接続部の固定が行える記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００５０】
（６）圧着ツール１００に加える力が小さくても、異方導電性接着剤に含まれる導電粒子によって、接続端子と個別素子電極端子４８および共通素子電極端子５１との接続が確実な記録ヘッド３の製造方法を得ることができる。
【００５１】
以上、実施形態を説明したが、上述したものに限定されるものではない。
例えば、フレキシブル配線基板と圧着ツールとの固定は、吸引吸着に限らず粘着剤による固定であってもよい。この場合、フレキシブル配線基板と圧着ツールとの分離が容易でなくなるが、吸引装置が不要になる。
また、フレキシブル配線基板はフレキシブルケーブル３９に限らず、駆動回路が実装されていないフレキシブル配線基板であってもよい。
【００５２】
なお、上記実施の形態においては、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、また液体噴射装置の一例としてプリンター１を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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や液体噴射装置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、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）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、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１…プリンター、２…記録媒体、３…記録ヘッド、４…キャリッジ、５…キャリッジ移動機構、６…プラテンローラー、７…インクカートリッジ、８…タイミングベルト、９…パルスモーター、１０…ガイドロッド、１５…ケース、１６…ヘッドユニット、１７…ユニット固定板、１８…ヘッドカバー、１９…針ホルダー、２０…インク導入針、２２…ノズルプレート、２３…流路基板、２４…共通液室基板、２５…コンプライアンス基板、２５ａ…貫通口、２６…ユニットケース、２７…ノズル、３０…弾性膜、３１…圧力室、３２…共通液室、３３…連通空部、３４…インク供給路、３５…圧電素子、３６…貫通空部、３７…圧電素子収容空部、３８…配線空部、３９…フレキシブルケーブル、４０…インク導入口、４１…可撓部、４２…インク導入路、４３…凹部、４４…空部、４６…共通素子電極、４７…個別素子電極、４８…個別素子電極端子、４９…共通素子電極配線部、５０…枝電極部、５１…共通素子電極端子、５２…制御ＩＣ、１００…圧着ツール、１０１…先端部、１０２，１０３…側面、１０４…基部、１１０…排気孔、１１１…開口、１７０…開口部、１８０…開口部、２００…接着剤、３９０…一端側、３９１…本体、３９２…先端、３９３…端。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル配線基板と圧電素子とを備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、
基部と圧力の加わる先端部とを備えた圧着ツールを用いて、前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとを固定する工程と、
前記フレキシブル配線基板の固定された前記先端部によって、前記フレキシブル配線基板の接続端子と前記圧電素子から引き出された電極とを押圧しながら、前記接続端子と前記電極とを接続し、接続部を固定する工程とを含む
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとの固定は、
前記フレキシブル配線基板を前記基部の側面から前記先端部を覆いながら、前記基部の他の側面にかけて巻きつけて行う
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記先端部の圧力の加わる面の面積が、前記基部の圧力の伝わる断面積より狭い
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとの固定を吸引吸着によって行う
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記接続部の固定を、非導電性接着剤によって行う
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記接続部の固定を、異方導電性接着剤によって行う
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項１】
フレキシブル配線基板と圧電素子とを備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、
基部と圧力の加わる先端部とを備えた圧着ツールを用いて、前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとを固定する工程と、
前記フレキシブル配線基板の固定された前記先端部によって、前記フレキシブル配線基板の接続端子と前記圧電素子から引き出された電極とを押圧しながら、前記接続端子と前記電極とを接続し、接続部を固定する工程とを含む
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとの固定は、
前記フレキシブル配線基板を前記基部の側面から前記先端部を覆いながら、前記基部の他の側面にかけて巻きつけて行う
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記先端部の圧力の加わる面の面積が、前記基部の圧力の伝わる断面積より狭い
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記フレキシブル配線基板と前記圧着ツールとの固定を吸引吸着によって行う
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記接続部の固定を、非導電性接着剤によって行う
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記接続部の固定を、異方導電性接着剤によって行う
ことを特徴とする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２０１３−１０３４２９（Ｐ２０１３−１０３４２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９４１８（Ｐ２０１１−２４９４１８）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【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２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【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 ]