JP2000223864A - フレキシブル基板の曲げ成形方法および曲げ成形装置、ならびにヒータボード付きフレキシブル基板を組み込んだ液体噴射記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレキシブル基板にクラックや銅箔の亀裂等
の欠陥を発生させることなくフレキシブル基板を所望の
角度や形状に曲げ成形することが可能なフレキシブル基
板の曲げ成形方法および曲げ成形装置を提供する。 【解決手段】 ポリイミド樹脂等の基材と銅箔とカバー
コート材としてのレジスト材からなるフレキ基板（ＴＡ
Ｂフィルム）１を固定手段１１０によりその一端を位置
決めして固定し、端部クランパ１２３によりフレキ基板
１の他端を把持しかつ常時張力を与えながら、端部クラ
ンパ１２３の回動によってフレキ基板１を基準径のロッ
ト棒１０２に一定角度密着巻きさせ、一定温度に制御さ
れたヒータブロック１３１でフレキ基板１のレジスト材
表面を一定時間加圧しながら加熱し、その後に冷却す
る。これにより、フレキ基板１をクラック等の発生を最
小限に押さえつつ所定位置で所定角度に曲げ成形するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気回路基板とし
て使用されるフレキシブル基板を成形加工する曲げ成形
方法および曲げ成形装置、ならびに該曲げ成形方法によ
り曲げ成形されたヒータボード付きフレキシブル基板を
組み込んだ液体噴射記録ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、バブルジェットプリンタやインク
ジェットプリンタ等の液体噴射記録ヘッドにおいては、
特開平５−１３８８８７号公報に記載されているよう
に、インクの吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー
発生素子としての複数の電気熱変換素子（ヒータ）とこ
れらの電気熱変換素子を駆動する駆動回路を形成したベ
アチップＩＣであるヒータボードと、複数の吐出孔やイ
ンク流路を備えた溝付き天板とを接合して構成され、外
部から入力される画像信号に対応した信号を電気熱変換
素子（ヒータ）に印加するための電気配線基板がベアチ
ップＩＣであるヒータボードに接続されており、この電
気配線基板としては、ガラスエポキシの電気配線ＰＣＢ
基板を用いている。

【０００３】この種の液体噴射記録ヘッドの製造方法と
しては、アルミ板上に電気配線ＰＣＢ基板を貼り合わ
せ、次工程でアルミ板の同一面にベアチップＩＣである
ヒータボードをダイボンディングし、さらに、ＰＣＢ基
板とヒータボードの電気端子間をワイヤボンディングで
接続配線し、その後、天板の吐出孔をヒータボードの電
気熱変換素子（ヒータ）の位置に高精度で位置合わせし
固定して製作されていた。

【０００４】しかしながら、ＰＣＢ基板を使用すると、
液体噴射記録ヘッドなどの製品の小型高密度化が難し
く、さらに、高精度なダイボンディングやワイヤボンデ
ィングなど高価な設備が生産タクトの遅い最終の組立装
置内に必要になるなどの問題点がある。

【０００５】近年、ベアチップＩＣと外部機器を接続す
る手段としてＴＡＢ実装が用いられるようになってい
る。このＴＡＢ実装によれば、ワイヤボンディングなど
の装置は不要となり、高価なＴＡＢ実装装置を生産タク
トの遅い最終組立ラインと分離して、ＴＡＢ実装を高速
に行なうことができ、製品コストを大幅に下げることが
可能である。また、ＴＡＢ実装に使用される電気配線基
板は通常フレキシブルな基板で自在に曲げて３次元的に
配置することができ、液体噴射記録ヘッドなどの製品の
小型高密度化が可能になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＴＡＢフィ
ルムに用いられるようなフレキシブル基板（以下、単に
フレキ基板ともいう。）の材料は、一般的に、ベースフ
ィルム（基材）としてのポリイミド樹脂、パターン形成
された銅箔等の導体パターン、そしてカバーコート材と
してのポリイミド樹脂または薄膜レジスト材、およびこ
れらを接合する接着材で構成されており、非常に薄く柔
軟で可撓性が高いけれども、単純な機械曲げ加工では鋭
角な曲げ成形を行なうことはできない。

【０００７】ＴＡＢフィルムに用いられるフレキ基板は
折曲げ自在であるけれども、特開平６−１５２０７７号
公報等に記載されているように、ある形状を維持しよう
とするときには別部材を付加する必要があった。

【０００８】また、液体噴射記録ヘッドのようにフレキ
基板に実装されたヒータボード（ベアチップＩＣ）を高
精度に位置決めするとき、フレキ基板を曲げ成形するこ
となく湾曲させて組み込むと、その曲げの反力により大
きな摩擦力が働き、その位置決め精度が悪化してしま
う。また、この反力によりボンディングされたヒータボ
ードが切れてしまう危険性がある。

【０００９】すなわち、ＴＡＢ実装技術のメリットを生
かすように、液体噴射記録ヘッド等の製品にＴＡＢフィ
ルム（フレキ基板）を展開するには、従来技術では次の
ような問題点があった。

【００１０】(1) フレキ基板に別部材を付加してフレキ
基板の形状を形成する場合には、新たな部品や貼り合わ
せ工数が必要となり、そのためのコストを要し、製品が
高価になる。

【００１１】(2) フレキ基板単体で鋭角的な曲げ成形を
行うことができず、無理に曲げ部の角度をきつくして機
械曲げすると、フレキ基板のカーバーコート材に微小ク
ラックを発生させたり、銅箔の亀裂を発生させてしま
う。

【００１２】そこで、本発明は、上記の従来技術の有す
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、フレキ
シブル基板にクラックや銅箔の亀裂等の欠陥を発生させ
ることなくフレキシブル基板を所望の角度や形状に曲げ
成形することが可能なフレキシブル基板の曲げ成形方法
および曲げ成形装置、ならびに該曲げ成形方法により曲
げ成形されたフレキシブル基板を組み込んだ液体噴射記
録ヘッドを提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のフレキシブル基板の曲げ成形方法は、基材
と銅箔とカバーコート材としてのレジスト材からなるフ
レキシブル基板をその一端を位置決めして固定する工程
と、前記フレキシブル基板の他端を把持し、常時張力を
与えながら、前記フレキシブル基板をその基材側の曲げ
位置に配した基準径のロット棒に一定角度密着巻きする
密着巻き工程と、前記密着巻きされたフレキシブル基板
の前記ロット棒上の前記レジスト材表面を一定温度の熱
源により一定時間加熱し、その後に冷却する加熱工程と
からなることを特徴とする。

【００１４】本発明のフレキシブル基板の曲げ成形方法
においては、フレキシブル基板をその一端を位置決めし
て固定した状態で、前記フレキシブル基板とロット棒の
相対位置を変更して、密着巻き工程と加熱工程を複数行
なうことが好ましい。

【００１５】本発明のフレキシブル基板の曲げ成形方法
においては、フレキシブル基板がベアチップＩＣを実装
したＴＡＢフィルムであることが好ましい。

【００１６】そして、本発明のフレキシブル基板の曲げ
成形装置は、基材と銅箔とカバーコート材としてのレジ
スト材からなるフレキシブル基板をその一端を位置決め
して固定する固定手段と、前記フレキシブル基板の他端
を把持し該フレキシブル基板に常時張力を与える張力把
持手段と、前記フレキシブル基板をその基材側の曲げ位
置に配した基準径のロット棒と、前記フレキシブル基板
を前記ロット棒に一定角度密着巻きさせる把持部回転手
段と、前記ロット棒に密着巻きされたフレキシブル基板
の前記ロット棒上の前記レジスト材表面を一定温度に加
熱する加熱手段と、前記ロット棒と前記フレキシブル基
板の相対位置を変更する手段と、前記フレキシブル基板
のロット棒への密着巻き付け、加熱および冷却を少なく
とも１回以上行なわせるように制御する制御手段とから
なることを特徴とする。

【００１７】本発明のフレキシブル基板の曲げ成形装置
においては、フレキシブル基板がベアチップＩＣを実装
したＴＡＢフィルムであることが好ましい。

【００１８】さらに、本発明の液体噴射記録ヘッドは、
請求項１ないし３のいずれか１項記載のフレキシブル基
板の曲げ成形方法により曲げ成形されたヒータボード付
きフレキシブル基板を組み込んだことを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明の曲げ成形方法および曲げ成形装置によ
れば、フレキ基板を機械的に曲げかつカバーコート材を
加熱することにより、所定の基準径を有するロット棒で
曲げ成形部分でのクラックを最小限に押さえかつ加熱に
よりレジスト材をクラックなく変形させ、その後の冷却
で形状を記憶させることができ、フレキ基板を所定位置
で所定角度に曲げ成形することが可能となり、しかも、
従来のように別部材を必要としない。さらに、曲げ成形
時において、フレキ基板に張力を掛けながらその端部を
把持して曲げ成形するようにしたことにより、フレキ基
板を滑らかにスムーズに曲げることができ、そして、そ
の端部に極く接近した部分でも曲げ成形することができ
る。

【００２０】さらに、液体噴射記録ヘッドの例のように
天板に組み込む前にフレキ基板を曲げ成形することで、
ヒータボードと天板間のフレキ基板の曲げ反力を著しく
低下させることができ、強度のないＴＡＢ実装ＩＣの断
線事故を防ぐことができ、高精度な位置合わせを必要と
する天板とヒータボードの位置合わせの際のフレキ基板
の曲げ反力により増大する摩擦力を低減でき、高精度の
位置合わせを可能とする。さらに、フレキ基板の曲げ形
状を一定にすることができるため、フレキ基板を固定し
た後の天板とヒータボード間の封止工程も安定して行な
うことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２２】本発明の対象例である液体噴射記録ヘッド
に組み込むフレキ基板（ＴＡＢフィルム）の構成につい
て、先ず図４を参照して説明する。

【００２３】図４の（ａ）はベアチップＩＣであるヒー
タボードを実装したフレキ基板（ＴＡＢフィルム）の構
成の模式的な断面図であり、（ｂ）はヒータボードを実
装したフレキ基板およびアルミ放熱板を示す斜視図であ
り、（ｃ）はヒータボードをＴＡＢテープに実装する態
様を説明する説明図である。

【００２４】液体噴射記録ヘッドに組み込まれるフレキ
基板１を構成するＴＡＢフィルムは、図４の（ａ）およ
び（ｂ）に図示するように、基材としてのベースフィル
ム１１と導体パターンとしての銅箔１２とカバーコート
材１３およびこれらを接合する接着剤で形成され、ベー
スフィルム１１の素材としては一般的にポリイミド樹脂
のシートが用いられ、そして、カバーコート材１３とし
ては一般的にポリイミド樹脂またはソルダレジスト等の
薄膜レジスト材が用いられている。このようにＴＡＢフ
ィルムは、非常に薄く、電気配線基板として非常に柔軟
でかつ可撓性が高いフレキシブルな基板となっている。
そして、ＴＡＢフィルムにＴＡＢ実装されるベアチップ
ＩＣであるヒータボード２には、インクに吐出エネルギ
ーを付与する吐出エネルギー発生素子としての電気熱変
換素子（ヒータ）２ａが溝付き天板の液流路列に対応し
た間隔で複数個形成されている。ベアチップＩＣ（ヒー
タボード）２とフレキ基板１の接続は、ＩＣに構成され
たヒータパターン面のボンディング部２ｃと金メッキさ
れた銅箔１４で結合され、フレキ基板１のベースフィル
ム１１側には外部の電気機器接点と電気接続するための
複数のコンタクトパッド（接点）１５が所定のパターン
形状で形成され、スルーホール１６を介して銅箔１３と
導通されている。また、２９はベアチップＩＣ（ヒータ
ボード）２に発生する熱を放熱するための放熱用アルミ
板であり、ベアチップＩＣ（ヒータボード）２のヒータ
２ａを形成した面２ｂの反対側に接着される。

【００２５】なお、本発明の曲げ成形方法を適用するＴ
ＡＢフィルムには、カバーコート材としては、ガラス転
移点を有する樹脂、すなわち、ある温度で柔らかくなる
性質の樹脂、例えば、エポキシ樹脂等を用いることが好
ましい。

【００２６】また、ベアチップＩＣ（ヒータボード）２
をＴＡＢフィルムに実装する際の形態を図４の（ｃ）に
示す。テープ両側縁に沿って送り穴１８が穿設されたＴ
ＡＢテープ１７に複数の電気配線基板１を設け、これら
の電気配線基板１にベアチップＩＣ（ヒータボード）２
を順次連続的にボンディングする。これにより、高速で
かつ高精度にボンディングすることができる。

【００２７】このようにベアチップＩＣ（ヒータボー
ド）２が実装されたフレキ基板１は、本例における液体
噴射記録ヘッドに組み込む際には、約１１０°の角度で
大きく曲げて組み込むことが好ましい。これは、液体噴
射記録ヘッドにおいて、フレキ基板に実装されているヒ
ータボードの位置およびフレキ基板の他端部の外部との
接触位置が、記録ヘッドの天板の形状により定まってお
り、また、中間部の湾曲部と天板の隙間もフレキ基板組
み込み後の工程である封止材塗布の作業スペース（封止
材塗布機のノズルスペース）が必要であるからである。
そして、フレキ基板の曲げ成形においても形状精度を要
求されることになる。

【００２８】これらを満足させる方法として、フレキ基
板（ＴＡＢフィルム）の所定の位置２か所を順次曲げる
方法で上記の要求を満足する曲げ形状を実現することが
できる。図３の（ｆ）において、Ｌ１とＬ２の２か所が
曲げ成形位置であり、後述する曲げ成形装置により、ベ
アチップＩＣ側に遠い方から曲げ成形加工を行なうよう
にしている。

【００２９】次に、本発明のフレキ基板の曲げ成形装置
の構成について、図１および図２を参照して説明する。

【００３０】図１および図２において、フレキ基板の曲
げ成形装置１００は、概略的に、フレキ基板１を位置決
めし固定する固定手段１１０と、フレキ基板１の他端を
把持してフレキ基板１に常時張力を与える張力把持手段
１２０と、フレキ基板の基材側の曲げ位置に配置される
基準径のロット棒（基準棒）１０２と、フレキ基板１を
ロット棒１０２に密着巻きさせる把持部回転手段（ロー
タリシリンダ）１２１と、ロット棒１０２に密着巻きさ
れたフレキ基板１を加熱する加熱手段１３０と、これら
の各手段の作動を制御する制御手段（不図示）とを備え
ている。

【００３１】フレキ基板１のベースフィルム（基材）２
０側の曲げ位置に配置される基準径のロット棒１０２
は、基台１０５上に立設された一対の支柱１０３に固定
され、フレキ基板１の曲げ成形における曲率の基準とな
るものであり、本例においては、直径２ｍｍの断面円形
状とした。なお、フレキ基板１に当接しない部分は切除
しておくこともできる。

【００３２】フレキ基板１を位置決めし固定する固定手
段１１０において、フレキ基板１を真空吸着して仮固定
するための複数の吸引孔１１２が形成されたフレキ基板
の載置台１１１は、この載置台１１１を上下方向に移動
させる上下移動スライダ１１３と、上下移動スライダ１
１３を保持して基台１０５上で左右方向水平に移動駆動
されるガイド付き水平移動スライダ１１４に支持されて
いる。載置台１１１には、さらにフレキ基板１の端部を
突き当ててそのフレキ基板１の位置決めをする一対の位
置決め基準部材１１５（図２参照）が設けられ、そして
フレキ基板１の両側縁を押圧して固定する一対のクラン
パ１１６が設けられている。このクランパ１１６は図示
しない駆動部材により上下方向に駆動されるように構成
されており、図示するクランパ１１６はフレキ基板１に
固定されている放熱アルミ板２９を上方から押圧するよ
うに構成されている。

【００３３】このように構成された固定手段１１０にお
いて、フレキ基板１は、載置台１１１上に載置されて吸
引孔１１２を介して真空吸着され仮固定された後に、位
置決め基準部材１１５に突き当てられて位置決めされ、
その後にクランパ１１６の作動により載置台１１１に固
定される。そして、水平移動スライダ１１４をエアシリ
ンダの駆動により移動させて載置台１１１を移動させる
ことによって、載置台１１１に固定されたフレキ基板１
をロット棒１０２に対して相対的に移動させることがで
きる。

【００３４】フレキ基板１の他端を把持してレキ基板に
常時張力を与える張力把持手段１２０は、ロット棒１０
２を挟んで固定手段１１０に対向して配置され、基台１
０５に立設された一対の支柱１２２ａに回転自在に軸支
された回転枠体１２２と、この回転枠体１２２上に配設
されてフレキ基板１の他端部を把持する端部クランパ１
２３とからなる。回転枠体１２２は、回転手段としての
ロータリシリンダ１２１により回転駆動され、その回転
中心はロット棒１０２の軸芯Ｏに一致するように配置さ
れる。そして、フレキ基板１の他端部を把持する端部ク
ランパ１２３は、回転枠体１２２上でロット棒１０２に
対して接離する方向に移動可能に配設され、回転枠体１
２２との間に掛けられたクランパ引張ばね１２４により
ロット棒１０２に対して離れる方向に引っ張られてい
る。したがって、固定手段１１０により固定されたフレ
キ基板１の他端部を端部クランパ１２３で把持すること
により、フレキ基板１に一定荷重の張力を常時付与する
ことができる。フレキ基板１にかける張力を調整しうる
ように調整可能なクランプストッパ１２５を回転枠体１
２２に装着する。なお、本実施例では約３００〜５００
ｇｆの張力をかけるようにしている。

【００３５】そして、回転手段としてのロータリシリン
ダ１２１は、フレキ基板１をセットする水平位置（図１
に図示する位置）を初期位置として、その初期位置から
図１において反時計方向に約１６０°回転しうるように
調整されており、適宜の角度調整機構により回転角度を
調整するように構成することができる。

【００３６】加熱手段１３０は、図１および図２におい
て、ロット棒１０２の右方に配置されており、基台１０
５上でエアシリンダにより駆動されるガイド付き水平移
動スライダ１３４と、この水平移動スライダ１３４上に
配置されてヒータブロック１３１を支持する断熱部材１
３３と、断熱部材１３３上で左右方向に移動可能に配設
され、押しばね１３５により左方向に付勢されたヒータ
ブロック１３１から構成されている。ヒータブロック１
３１は、カートリッジヒータ１３１ｂと図示しない熱電
対および温度コントローラにより一定の温度に加熱しそ
の温度に維持できるように構成され、ヒータブロック１
３１の左側面には、ロット棒１０２とこれに密着巻きさ
れるフレキ基板１を押し付け加熱できるように、ロット
棒１０２の半径にフレキ基板１の厚さを加えた長さより
やや大きい曲率半径をもってアール加工を施して円弧状
の凹部１３１ａが形成されている。

【００３７】このように構成された加熱手段１３０にお
いて、フレキ基板１がロット棒１０２に密着巻きされた
状態で、ヒータブロック１３１は、水平移動スライダ１
３４のエアシリンダの駆動により、図中左方向へ移動
し、ヒータブロック１３１の凹部１３１ａがロット棒１
０２に密着巻きされたフレキ基板１のカバーコート材１
３に当接されて、押しばね１３５の付勢力により一定荷
重が付加され、この状態でフレキ基板１のカバーコート
材１３を加熱する。この際の押しばね１３５により付加
する荷重は、調整可能に設定されており、本例では約１
ｋｇｆの荷重を付加するように調整してある。

【００３８】また、図示しない制御手段は、曲げ成形動
作を制御するためのシーケンスに沿って各手段を制御す
る。

【００３９】次に、本発明のフレキ基板の曲げ成形装置
１００によるフレキ基板の曲げ成形手順を図３の（ａ）
ないし（ｅ）に沿って説明する。なお、図３の（ｆ）に
は、フレキ基板１において、２か所の曲げ成形位置Ｌ１
およびＬ２と、曲げ成形位置Ｌ１における第１回の曲げ
成形加工後の形状を破線で図示し、曲げ成形位置Ｌ２に
おける第２回の曲げ加工後の形状を実線で示し、最終的
に約１１０°曲げ成形された形状を示す。

【００４０】ステップ１（図３の（ａ））：フレキ基板
１を、そのカバーコート材１３を下にして、固定手段１
１０の載置台１１１に載せ、吸引孔１１２を介して真空
吸着して仮固定し、その状態でフレキ基板１をやや移動
させて位置決め基準部材１１５に突き当てて位置決め
し、その後、クランパ１１６を作動させてフレキ基板１
を載置台１１１に固定する。

【００４１】ステップ２（図３の（ｂ））：エアシリン
ダの駆動により水平移動スライダ１１４および載置台１
１１を移動させて、フレキ基板１の初期の曲げ成形位置
Ｌ１をロット棒１０２の下に移動させる。そして、張力
把持手段１２０の端部クランパ１２３によりフレキ基板
１の他端を把持する。その後、引張ばね１２４により端
部クランパ１２３を引っ張ることによりフレキ基板１に
所定荷重の張力を作用させる。この状態で、回転手段と
してのロータリシリンダ１２１を作動させ、回転枠体１
２２および端部クランパ１２３をロット棒１０２の軸芯
Ｏを中心にして図中反時計方向に回転させる。この端部
クランパ１２３の回転により、フレキ基板１は、その初
期の曲げ成形位置Ｌ１においてロット棒１０２に密着し
て曲げられる。このとき、ロータリシリンダ１２１の回
転角は、フレキ基板１の要求曲げ角より大きく取る必要
があり、本例では、フレキ基板１の要求曲げ角を約５５
°として、ロータリシリンダ１２１の回転角を１６０°
とした。

【００４２】ステップ３（図３の（ｃ））：加熱手段１
３０の水平移動スライダ１３４をエアシリンダにより駆
動して、ステップ２で曲げられているフレキ基板１のレ
ジスト材１３面側に対してヒータブロック１３１を押圧
させるように移動させる。ヒータブロック１３１は予め
カートリッジヒータ１３１ｂと図示しない熱電対および
温度コントローラにより一定温度に加熱制御されてお
り、その凹部１３１ａを、押しばね１３５の付勢力によ
り、ロット棒１０２に密着巻きされているフレキ基板１
のカバーコート材２２の表面に押し付け加熱し、一定時
間加熱する。本例では、ヒータブロック１３１の加熱温
度を８５℃とした。なお、この温度は、フレキ基板１の
カバーコート材１３として用いるレジスト材に応じて設
定する温度であり、ガラス転移点を有する（すなわち、
ある温度で柔らかくなる性質の）レジスト材においては
ガラス転移点近傍の温度に設定する。

【００４３】このように、一定温度に加熱制御されたヒ
ータブロック１３１により押し付け圧を一定にして一定
時間加熱し、フレキ基板１を曲げ成形する。その後、水
平移動スライダ１３４をエアシリンダにより駆動して、
ヒータブロック１３１をフレキ基板１から離し、加熱手
段１３０を元の位置に後退させる。そして、フレキ基板
１を室温冷却する。

【００４４】ステップ４（図３の（ｄ））：次いで、フ
レキ基板１の別の箇所の曲げ成形を行なうために、フレ
キ基板１の曲げ成形位置Ｌ２をロット棒１０２の下面に
位置させるように、水平移動スライダ１１４をエアシリ
ンダにより駆動して載置台１１１とともにフレキ基板１
を移動させる。そして、再度ステップ２と同様の手順に
より、フレキ基板１の曲げ成形位置Ｌ２の部分をロット
棒１０２に密着巻きして機械的に曲げる。

【００４５】ステップ５（図３の（ｅ））：そして、ス
テップ３と同様の手順によりフレキ基板１を加熱し、曲
げ成形する。その後、加熱手段１３０を後退させて、フ
レキ基板１を室温冷却する。そして、張力把持手段１２
０の端部クランパ１２３を解放してフレキ基板１の端部
の把持を離すとともに、固定手段１１０の載置台１１１
のクランパ１１６を解除して、曲げ成形されたフレキ基
板が完成する（図３の（ｆ）参照）。

【００４６】以上のように、フレキ基板１を機械的に曲
げかつカバーコート材１３を加熱することにより、所定
の基準径を有するロット棒１０２で曲げ成形部分でのク
ラックを最小限に押さえかつ加熱によりレジスト材１３
をクラックを生じさせることなく変形させ、その後の冷
却で形状を記憶させることができ、フレキ基板１を所定
位置で所定角度に曲げてその形状を記憶させることがで
きる。また、特に、フレキ基板１のカバーコート材１３
としてのレジスト材にガラス転移点を有するエポキシ樹
脂等のレジスト材を用いる場合には、フレキ基板を機械
的に曲げ、そしてフレキ基板１のカバーコート材１３を
そのガラス転移点近傍の温度に加熱することによって、
フレキ基板１をより一層曲げ成形しやすさが増大する。

【００４７】また、前述した曲げ成形角度は、加熱ヒー
タの温度、加熱時間、ロット棒の径、フレキ基板の各材
料の厚さ、曲げ成形箇所の数、機械的な曲げ角（ロータ
リシリンダの回転角度）等により所望の角度に任意に規
定することができる。

【００４８】本実施例においては、フレキ基板を加熱す
るために、ヒータブロックをフレキ基板に押し付けるこ
とにより行なっているが、その他の雰囲気炉等のフレキ
基板のカバーコート材を加熱（冷却）できるものであれ
ば、他の手段でも実現することができる。

【００４９】次に、以上のように曲げ成形されたベアチ
ップＩＣ（ヒータボード）付きフレキシブル基板１（Ｔ
ＡＢフィルム）を用いる液体噴射記録ヘッドの組み立て
方法について、図５を参照して説明する。

【００５０】図５の（ａ）は曲げ成形されたフレキ基板
（ＴＡＢフィルム）を組み込む態様を示し、（ｂ）は組
み込まれたフレキ基板のヒータボードとノズル列方向で
の天板の溝の位置調整状態を示し、（ｃ）はその拡大図
であり、（ｄ）は液体噴射記録ヘッドの概略的な構成を
図示する斜視図である。

【００５１】(1) ノズル孔列３０ａとこのノズル孔列３
０ａに対応する液流路列が設けられた天板３０を位置決
め固定する。

【００５２】(2) 予め所定の角度（例えば、約１１０
°）に曲げ成形されているヒータボード付きフレキ基板
１を天板３０に組み込む。

【００５３】なお、フレキ基板１は、液体噴射記録ヘッ
ドに組み込む前に、ＴＡＢテープ上のコンタクトパッド
１５の裏側に天板接着用の接着剤としてホットメルトシ
ート３３を仮固定されており、そして、組み込む前には
多数個のヒータボードの実装されたテープ状の状態から
一個づつ所定の形状に切断して使用する。さらに、ヒー
タボード（ベアチップＩＣ）２に発生する熱を放熱する
ための放熱用アルミ板２９を一個づつ分離されたフレキ
基板１のヒータボード２のヒータ面２ｂとは反対面に接
着する。

【００５４】(3) ヒータボード２のヒータ２ａを形成し
たヒータ面２ｂと天板３０の液流路３０ｂ列面とを接し
た状態で、天板３０のノズル孔列面（オリフィス面）に
ヒータボード２を一定力で押し付ける。

【００５５】(4) ヒータボード２のヒータ面２ｂのヒー
タ列方向の各ヒータ２ａの中心と天板３０の液流路列方
向の各液流路３０ｂの中心が一致するように、ヒータボ
ード２を高精度に移動し、各中心を合わせる。

【００５６】(5) 天板３０とヒータボード２の相対的位
置をずらさないまま、板ばね３１をかけて、ヒータボー
ド２を天板３０に固定する。

【００５７】(6) ヒータボード２が実装されたフレキ基
板１の他端部側のコンタクトパッド１５を天板３０に対
して、それぞれに設けられている天板位置合わせ穴１ｃ
と位置決め穴３０ｃを介して位置決めし、予めコンタク
トパッド１５の裏面側に仮固定されているホットメルト
シート３３を加熱溶着させ、フレキ基板１のコンタクト
パッド１５を天板３０に固定する。

【００５８】(7) 天板３０とヒータボード２の隙間に封
止のための封止用樹脂を定量流し込み、天板３０とヒー
タボード２の間からのインクの漏れを無くする。さら
に、フレキ基板１のヒータボード２側にも封止用樹脂を
流し込み、フレキ基板１の天板３０への固定強度を増大
させる。

【００５９】以上の工程により天板３０の一方側に対す
るヒータボード付きフレキ基板１の組み込みが終了し、
天板３０の他方側に対しても同様の工程を行なうことに
より、天板３０の両側にそれぞれヒータボード２付きフ
レキ基板１を組み込むことができる。

【００６０】(8) 両側にそれぞれヒータボード付きフレ
キ基板１を組み込まれた天板３０をインクシール材３４
を介してインクタンク３２に接合させ、結合用ねじ等に
より組み上げる。

【００６１】このように最終的に組み上がった液体噴射
記録ヘッドにおいては、天板３０のノズル孔列３０ａお
よび液流路列３０ｂとヒータボード２のヒータ列２ａ
は、高精度に位置決めされており、また、フレキ基板１
の接点パターン（コンタクトパッド）１５も外部との接
点のために天板に対して精度良く位置決めされている。
さらに、封止用樹脂はヒータボード２のまわりを密閉し
てインク吐出用のノズル孔以外からのインクの漏れを防
止する。

【００６２】さらに、ヒータボード付きフレキ基板１
を、天板３０に組み込む前に、所定位置で所定角度に曲
げ成形しておくことにより、天板の組み込み時の角度が
大きくても、天板とヒータボードにかかるフレキ基板の
曲げ反力を最小限に押さえることができる。また、フレ
キ基板の外部との接点を設けた端部位置や曲げ位置を正
確に再現することが可能となる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フレキ基板を機械的に曲げかつカバーコート材を加熱す
ることにより、所定の基準径を有するロット棒で曲げ成
形部分でのクラックを最小限に押さえかつ加熱によりレ
ジスト材をクラックを生じさせることなく変形させ、そ
の後の冷却で形状を記憶させることができ、フレキ基板
を所定位置で所定角度に曲げ成形することが可能とな
り、しかも、従来のように別部材を必要としない。さら
に、曲げ成形時において、フレキ基板に張力を掛けなが
らその端部を把持して曲げ成形するようにしたことによ
り、フレキ基板を滑らかにスムーズに曲げることがで
き、そして、その端部に極く接近した部分でも曲げ成形
することができる。

【００６４】さらに、液体噴射記録ヘッドの例のように
天板に組み込む前にフレキ基板を曲げ成形することで、
ヒータボードと天板間のフレキ基板の曲げ反力を著しく
低下させることができるため、(1) 強度のないＴＡＢ実
装ＩＣの断線事故を防ぐことができ、(2) 高精度な位置
合わせを必要とする天板とヒータボードの位置合わせの
際のフレキ基板の曲げ反力により増大する摩擦力を低減
でき、高精度の位置合わせを可能とする。さらに、フレ
キ基板の曲げ形状を一定にすることができるため、(3)
フレキ基板を固定した後の天板とヒータボード間の封止
工程も安定して行なうことができる。

【００６５】以上のように、本発明によれば、ＴＡＢ実
装を生かした小型の液体噴射記録ヘッドのような製品を
提供することができ、また、製造装置コストダウンを図
ることができ、さらに、製造工数も削減できることから
より安価な液体噴射記録ヘッドのような製品を製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフレキシブル基板の曲げ成形装置の構
成を部分的に破断して示す模式的な側面図である。

【図２】本発明のフレキシブル基板の曲げ成形装置の構
成を示す模式的な平面図である。

【図３】本発明に基づくフレキシブル基板の曲げ成形工
程を示す工程図である。

【図４】本発明の対象例である液体噴射記録ヘッドに組
み込むフレキ基板（ＴＡＢフィルム）の構成を示す図で
あり、（ａ）はベアチップＩＣであるヒータボードを実
装したフレキ基板の構成の模式的な断面図であり、
（ｂ）はヒータボードを実装したフレキ基板およびアル
ミ放熱板を示す斜視図であり、（ｃ）はヒータボードを
ＴＡＢテープに実装する態様を説明する説明図である。

【図５】本発明の対象例である液体噴射記録ヘッドの組
み立て方法を説明する概略図である。

【符号の説明】

１ フレキシブル基板（ＴＡＢフィルム） ２ ヒータボード（ベアチップＩＣ） ２ａ ヒータ（列） １１ ベースフィルム（基材） １２ 銅箔 １３ カバーコート材（レジスト材） １５ コンタクトパッド １７ ＴＡＢテープ ２９ 放熱板 ３０ 天板 ３０ａ ノズル孔（列） ３０ｂ 液流路（列） ３１ 板ばね ３２ インクタンク ３３ ホットメルトシート １００ 曲げ成形装置 １０２ ロット棒（基準棒） １１０ 固定手段 １１１ 載置台 １１２ 吸引孔 １１３ 上下移動スライダ １１４ 水平移動スライダ １１５ 位置決め基準部材 １１６ クランパ １２０ 張力把持手段 １２１ ロータリシリンダ（回転手段） １２２ 回転枠体 １２３ 端部クランパ １２４ 引張ばね １３０ 加熱手段 １３１ ヒータブロック １３１ａ 凹部 １３１ｂ カートリッジヒータ １３３ 断熱部材 １３４ 水平移動スライダ １３５ 押しばね

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材と銅箔とカバーコート材としてのレ
   ジスト材からなるフレキシブル基板をその一端を位置決
   めして固定する工程と、前記フレキシブル基板の他端を
   把持し、常時張力を与えながら、前記フレキシブル基板
   をその基材側の曲げ位置に配した基準径のロット棒に一
   定角度密着巻きする密着巻き工程と、前記密着巻きされ
   たフレキシブル基板の前記ロット棒上の前記レジスト材
   表面を一定温度の熱源により一定時間加熱し、その後に
   冷却する加熱工程とからなることを特徴とするフレキシ
   ブル基板の曲げ成形方法。
2. 【請求項２】 フレキシブル基板をその一端を位置決め
   して固定した状態で、前記フレキシブル基板とロット棒
   の相対位置を変更して、密着巻き工程と加熱工程を複数
   行なうことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基
   板の曲げ成形方法。
3. 【請求項３】 フレキシブル基板が、ベアチップＩＣを
   実装したＴＡＢフィルムであることを特徴とする請求項
   １または２記載のフレキシブル基板の曲げ成形方法。
4. 【請求項４】 基材と銅箔とカバーコート材としてのレ
   ジスト材からなるフレキシブル基板をその一端を位置決
   めして固定する固定手段と、前記フレキシブル基板の他
   端を把持し該フレキシブル基板に常時張力を与える張力
   把持手段と、前記フレキシブル基板をその基材側の曲げ
   位置に配した基準径のロット棒と、前記フレキシブル基
   板を前記ロット棒に一定角度密着巻きさせる把持部回転
   手段と、前記ロット棒に密着巻きされたフレキシブル基
   板の前記ロット棒上の前記レジスト材表面を一定温度に
   加熱する加熱手段と、前記ロット棒と前記フレキシブル
   基板の相対位置を変更する手段と、前記フレキシブル基
   板のロット棒への密着巻き付け、加熱および冷却を少な
   くとも１回以上行なわせるように制御する制御手段とか
   らなることを特徴とするフレキシブル基板の曲げ成形装
   置。
5. 【請求項５】 フレキシブル基板が、ベアチップＩＣを
   実装したＴＡＢフィルムであることを特徴とする請求項
   ４記載のフレキシブル基板の曲げ成形装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
   フレキシブル基板の曲げ成形方法により曲げ成形された
   ヒータボード付きフレキシブル基板を組み込んだことを
   特徴とする液体噴射記録ヘッド。