JP2010284822A - 記録ヘッド及びそれの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの動きが阻害されること、及び、アクチュエータに接続される平型柔軟基板の配線が短絡したり損傷したりすることを抑制する。
【解決手段】基材５１上に、複数のランド５８を形成する。ランド５８が形成されたランド領域６０に係るランド５８及びその周囲を除く領域に、第１絶縁性エポキシ樹脂をスクリーン印刷すると共に完全硬化させて第１カバーコート６５を形成する。第１カバーコート６５の各孔６５ａ内に、第２絶縁性エポキシ樹脂をスクリーン印刷すると共に半硬化させて第２カバーコート６６を形成する。そして、個別バンプ１３６が半硬化状態の第２カバーコート６６を貫通して対向するランド５８に当接するように、アクチュエータユニット２１とＣＯＦ５０とを配置する。加熱加圧処理を施すことによって、第２カバーコート６６を完全硬化させる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する記録ヘッド及びそれの製造方法に関する。

印刷用紙等の記録媒体にインク滴を吐出するインクジェットヘッドとしては、ノズルに連通した圧力室を含む多数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、各圧力室の容積を変化させることにより圧力室にインク滴の吐出エネルギーを付加するアクチュエータとを有するものがある。このアクチュエータには、当該アクチュエータを駆動する駆動信号を供給するフラットケーブルが接続されている。フラットケーブルの表面には、アクチュエータのバンプと電気的に接合される複数のランドが配置されている。そして、ドライバＩＣから出力された駆動信号が、フラットケーブルの配線パターン及びランドを介してアクチュエータの各バンプに供給される。このフラットケーブルをアクチュエータに接合するとき、ランド及び配線パターンを保護するため、フラットケーブルの表面に、未硬化の熱硬化性樹脂を塗布及び加熱することによって、複数のランドを被覆する半硬化状態の樹脂層を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、バンプが樹脂層を貫通してランドと接合するように、フラットケーブルをアクチュエータに押圧することによって、フラットケーブルをアクチュエータに接合する。

特開２００５−３０５８４７号公報（図１０）

上述した技術によると、フラットケーブルをアクチュエータに接合するとき、フラットケーブルとフラットケーブルを押圧する部材との間に異物が入り込むことによって、フラットケーブルの一部がアクチュエータに向かって凸となるように湾曲し、この凸となった部分の半硬化状態の樹脂層がアクチュエータの表面に接触し、当該樹脂層の一部がアクチュエータの表面に付着することがある。この場合、付着した樹脂層の一部がアクチュエータの動きを阻害するため、インクの吐出特性が低下する。また、半硬化状態の樹脂層に付着した導電性の異物が樹脂層を貫通することによって、ランドから引き出された配線間に当該異物が接触して短絡したり、配線が損傷したりすることがある。

本発明の目的は、アクチュエータの動きが阻害されること、及び、アクチュエータに接続される平型柔軟基板の配線が短絡したり損傷したりすることを抑制することができる記録ヘッド及びそれの製造方法を提供することにある。

本発明の記録ヘッドの製造方法は、液体を吐出する複数のノズルが形成された流路ユニットと、前記ノズルから液体を吐出させるアクチュエータであって、平面上に配置された複数の個別バンプを有するアクチュエータと、前記アクチュエータの前記個別バンプに駆動信号を供給する平型柔軟基板とを有している記録ヘッドの製造方法であって、前記平型柔軟基板となる基材の表面に、前記複数の個別バンプに対応する複数のランドを形成するランド形成工程と、前記表面における前記複数のランドが配置されたランド配置領域のうち前記ランド及び前記ランドの周囲を除く領域が被覆されるように第１絶縁材料を塗布する第１絶縁材料塗布工程と、前記第１絶縁材料を硬化させることによって、第１被覆層を形成する第１被覆層形成工程と、前記第１被覆層が形成された前記ランド配置領域のうち、前記ランド及び前記ランドの周囲が被覆されるように第２絶縁材料を塗布する第２絶縁材料塗布工程と、塗布された前記第２絶縁材料を前記個別バンプが貫通して前記ランドに当接するように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに配置する配置工程と、前記配置工程の後に、塗布された前記第２絶縁材料を硬化させることによって、第２被覆層を形成する第２被覆層形成工程とを備えている。

本発明によると、平型柔軟基板におけるランド配置領域のうちランド及びランドの周囲を除く領域が、硬化した第１被覆層で被覆されているため、配置工程において、平型柔軟基板が湾曲して第１被覆層がアクチュエータの表面に接触しても、第１被覆層の一部がアクチュエータの表面に付着するのを防止することができる。これにより、アクチュエータの動きが阻害されるのを抑制することができる。また、導電性の異物が第１被覆層を貫通するのを防止することができる。これにより、ランド配置領域におけるランドから引き出された配線間に導電性の異物が接触して短絡したり、当該配線が損傷したりするのを抑制することができる。

また、本発明においては、前記配置工程に先立って、塗布された前記第２絶縁材料を半硬化させる半硬化工程をさらに備えており、前記第２被覆層形成工程において、半硬化状態にある前記第２絶縁材料を硬化させることで前記第２被覆層を形成することが好ましい。これによると、配置工程において、第２絶縁材料が半硬化状態となっているため、第２絶縁材料がランド及びランド周囲に留まりやすくなり、他の場所に移動したり落下したりするのが抑制される。これにより、所望の形態の第２被覆層を容易に形成することができる。

このとき、前記第１絶縁材料及び前記第２絶縁材料が熱硬化性を有しており、前記第１被覆層形成工程において、前記第１絶縁材料を加熱することによって、前記第１被覆層を形成し、前記半硬化工程において、前記第２絶縁材料を加熱することによって、前記第２絶縁材料を半硬化させ、前記第２被覆層形成工程において、半硬化状態にある前記第２絶縁材料をさらに加熱することによって、前記第２被覆層を形成することがより好ましい。これによると、第１被覆層形成工程及び第２被覆層形成工程において共に加熱処理を行えばよいため、製造コストを低減することができる。

本発明においては、前記第１絶縁材料と前記第２絶縁材料とが互いに異なる材料であってもよい。

また、本発明においては、前記表面と直交する方向に関して、前記表面上において、前記第１被覆層は、前記ランドよりも高いことが好ましい。これによると、配置工程において、基材をアクチュエータの平面に対して均一の圧力で押圧することができる。これにより、個別バンプとランドとを確実に当接させることができる。

さらに、本発明においては、前記表面に前記ランドと電気的に接続された複数の配線を形成するパターン形成工程と、前記配置工程に先だって、前記ランド配置領域に隣接し、前記表面における前記複数の配線が配置された配線領域が被覆されるように第３絶縁材料を塗布する第３絶縁材料塗布工程と、前記配置工程に先だって、前記第３絶縁材料を硬化させることによって、第３被覆層を形成する第３被覆層形成工程とをさらに備えていることがより好ましい。これによると、配線間に導電性の異物が付着して短絡したり、配線が損傷したりするのを抑制することができる。

このとき、前記第２絶縁材料と前記第３絶縁材料とが同じ材料であることがより一層好ましい。これによると、記録ヘッドの低コスト化を図ることができる。

本発明の記録ヘッドは、液体を吐出する複数のノズルが形成された流路ユニットと、前記ノズルから液体を吐出させるアクチュエータであって、平面上に配置された複数の個別バンプを有するアクチュエータと、前記アクチュエータに固定されていると共に前記個別バンプに駆動信号を供給する平型柔軟基板とを備えている。前記平型柔軟基板は、前記平面に面した表面を有する基材、前記基材の表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに電気的に接合された複数のランドと、前記複数のランドが配置されたランド配置領域のうち前記ランド及び前記ランドの周囲を除く領域を被覆する絶縁性の第１被覆層と、前記個別バンプが貫通していると共に前記ランド配置領域のうち前記ランドの周囲を被覆する絶縁性の第２被覆層とを有しており、前記第２被覆層は前記第１被覆層に比べて高い硬度を有している。これによると、第２被覆層がランドの周囲を被覆しているため、ランド間に導電性の異物が付着して短絡したり、ランドが損傷したりするのを抑制することができる。また、第２被覆層が第１被覆層より高い硬度を有するため、個別バンプとランドとの電気的な接合状態を安定させることができると共に、平型柔軟基板の柔軟性を損なうのを抑制することができる。

本発明によると、平型柔軟基板におけるランド配置領域うちランド及びランドの周囲を除く領域が、硬化した第１被覆層で被覆されているため、配置工程において、平型柔軟基板が湾曲して第１被覆層がアクチュエータの表面に接触しても、第１被覆層の一部がアクチュエータの表面に付着するのを防止することができる。これにより、アクチュエータの動きが阻害されるのを抑制することができる。また、導電性の異物が第１被覆層を貫通するのを防止することができる。これにより、ランド配置領域におけるランドから引き出された配線間に導電性の異物が接触して短絡したり、当該配線が損傷したりするのを抑制することができる。

本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの断面図である。 図１に示すインクジェットヘッドの幅方向に沿った断面図である。 図２に示すIII-III線に関する断面図である。 図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 （ａ）図２に示すアクチュエータユニットの部分断面図である。（ｂ）アクチュエータユニットの部分平面図である。 図２に示すＣＯＦの平面図である。 図６に示すVII-VII線に関する断面図である。 図２に示すインクジェットヘッドの製造工程を示すブロック図である。 （ａ）図８に示すランド及び配線パターン形成工程における基材の平面図である。（ｂ）図８に示すソルダレジスト形成工程における基材の平面図である。（ｃ）図８に示すドライバＩＣ実装工程における基材の平面図である。 （ａ）図８に示す第１カバーコート形成工程における基材の平面図である。（ｂ）図８に示す第２絶縁性エポキシ樹脂印刷工程における基材の平面図である。 図８に示す加圧加熱接合工程を説明するためのＣＯＦの部分拡大断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

インクジェットプリンタ１０１は、図１に示すように、直方体形状の筐体１ａを有している。また、筐体１ａの上部には、排紙部３１が設けられている。さらに、筐体１ａ内は、上から順に３つの空間Ａ、Ｂ、Ｃに区分されている。空間Ａには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド１、及び、搬送ユニット２０が配置されている。空間Ｂ、Ｃにはそれぞれ、筐体１ａに対して着脱可能な給紙ユニット１ｂ及びインクタンクユニット１ｃが配置される。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット２０で用紙Ｐを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。

インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙ユニット１ｂから排紙部３１に向けて、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている（図１中太矢印）。給紙ユニット１ｂは、複数枚の用紙Ｐを収納することが可能な給紙トレイ２３と、給紙トレイ２３に取り付けられた給紙ローラ２５とを有している。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３に積層して収納された複数の用紙Ｐのうち、最も上方にある用紙Ｐを送り出す。給紙ローラ２５によって送り出された用紙Ｐは、ガイド２７ａ、２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ対２６によって挟持されつつ搬送ユニット２０へと送られる。

搬送ユニット２０は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８と、テンションローラ１０とを有している。テンションローラ１０は、搬送ベルト８の下側ループにおいて、その内周面に接触しつつ下方に付勢されることで搬送ベルト８にテンションを付加している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータＭから２つのギアを介して駆動力が与えられることで、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。

搬送ベルト８の外周面８ａにはシリコーン処理が施されており、粘着性を有している。用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ６と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙ユニット１ｂから送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付ける。外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐは、その粘着力によって外周面８ａ上に保持されつつ、図１右方へと搬送される。

また、用紙搬送経路上において搬送ベルト８を挟んでベルトローラ７と対向する位置には、剥離プレート５が設けられている。剥離プレート５は、用紙Ｐを外周面８ａから剥離する。剥離された用紙Ｐは、ガイド２９ａ，２９ｂによりガイドされ且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ搬送され、筐体１ａ上部の開口３０から排紙部３１へと排出される。

４つのインクジェットヘッド１は、フレーム３を介して筐体１ａに支持されている。また、４つのインクジェットヘッド１は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向には互いに平行に配置されている。すなわち、インクジェットプリンタ１０１は、主走査方向に延びる吐出領域が形成されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド１の下面は、インク滴が吐出される吐出面２ａである。

搬送ベルト８のループ内には、４つのインクジェットヘッド１と対向して、プラテン１９が配置されている。プラテン１９の上面は、搬送ベルト８の上側ループの内周面と接触しており、搬送ベルト８の内周側からこれを支持している。これにより、搬送ベルト８の上側ループの外周面８ａとインクジェットヘッド１の下面、即ち吐出面２ａとが対向しつつ平行になり、且つ、画像形成に適した所定間隔の隙間が形成されている。当該隙間は、用紙搬送経路の一部を構成する。搬送ベルト８によって搬送されてきた用紙Ｐが４つのヘッド１のすぐ下方を通過する際に、各ヘッド１から用紙Ｐの上面に向けて各色のインクが順に吐出され、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。

インクジェットヘッド１はそれぞれ、空間Ｃのインクタンクユニット１ｃに装着されたインクタンク４９と接続されている。すなわち、４つのインクタンク４９にはそれぞれ対応するインクジェットヘッド１の吐出するインクが貯留されている。そして、各インクタンク４９からチューブ（図示せず）等を介してインクジェットヘッド１にインクが供給される。

次に、図２、図３を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。なお、図３においては、下筐体８７が省略されている。

図２に示すように、インクジェットヘッド１は、リザーバユニット７１と、流路ユニット９及びアクチュエータユニット２１を含むヘッド本体２と、一端がアクチュエータユニット２１に接続されていると共に、ドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film：平型柔軟基板）５０と、ＣＯＦ５０の他端が接続された制御基板５４とを有している。さらに、インクジェットヘッド１は、リザーバユニット７１及び流路ユニット９を包囲する箱体を形成する上筐体８６及び下筐体８７と、上筐体８６の上方において制御基板５４を包囲するヘッドカバー５５とを有している。

リザーバユニット７１は、ヘッド本体２の上面に固定されていると共にヘッド本体２にインクを供給する流路形成部材である。また、リザーバユニット７１は、プレート９１〜９４の４枚のプレートが互いに位置合わせされて積層された積層体であり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ７２、及び、１０個のインク流出流路７３が互いに連通するように形成されている。なお、図２においては、１つのインク流出流路７３のみが表れている。インク流入流路は、インクタンク４９からのインクが流入する流路である。インクリザーバ７２は、インク流入流路から流入したインクを一時的に貯溜するインク溜である。インク流出流路７３は、インクリザーバ７２からのインクが流出する流路であって、流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０５ｂに連通している。インクタンク４９からのインクは、インク流入流路を介してインクリザーバ７２に流入し、インク流出流路７３を通過して、インク供給口１０５ｂから流路ユニット９に供給される。

また、プレート９４の下面には、凹部９４ａが形成されている。凹部９４ａは、流路ユニット９の上面との間で空隙９０を形成している。空隙９０には、流路ユニット９上の４つのアクチュエータユニット２１が、流路ユニット９の長手方向に沿って等間隔で配列されている。また、積層体の側面には、リザーバユニット７１の長手方向に沿って、空隙９０の４つの開口９０ａが千鳥状に等間隔で形成されている。

また、プレート９４の下面は、凸部（凹部９４ａ以外の部分）が流路ユニット９と接着されている。凸部内には、インク流出流路７３が形成されており、インク供給口１０５ｂと連通している。

ＣＯＦ５０は、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接続されている。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の上面から水平方向に延在して開口９０ａを通過した後、上方に向かって略直角に湾曲して折り曲げられ、上筐体８６及び下筐体８７の内壁面に形成された切欠き５３を通過してリザーバユニット７１の上方に引き出されている。また、ＣＯＦ５０は、リザーバユニット７１の上方において、図２中左方に延在した後に、上筐体８６に形成されたスリット８６ａから上筐体８６の上方に引き出されている。そして、上筐体８６の上方において、ＣＯＦ５０の他方端部に配置されたターミナル５０ａ（図６参照）が制御基板５４のコネクタ５４ａに接続されている。ＣＯＦ５０の途中部には、ドライバＩＣ５２が実装されている。ドライバＩＣ５２は、リザーバユニット７１の上面に貼り付けられており、リザーバユニット７１と熱的に結合されている。これにより、ドライバＩＣ５２から発生した熱が、リザーバユニット７１に伝達してドライバＩＣ５２を冷却する一方で、リザーバユニット７１内のインクを温めることによってインクの粘度が高くなるのを抑制している。

制御基板５４は、上筐体８６の上方に配置されており、ＣＯＦ５０のドライバＩＣ５２を介してアクチュエータユニット２１の駆動を制御する。ドライバＩＣ５２は、アクチュエータユニット２１を駆動する駆動信号を生成する。

さらに、図３及び図４を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。なお、図４では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口（ノズルの開口）１０８を実線で描いている。

ヘッド本体２は、図３に示すように、流路ユニット９の上面９ａに４つのアクチュエータユニット２１が固定された積層体である。図３及び図４に示すように、流路ユニット９は、圧力室１１０等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。

流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路７３（図２参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図３に示すように、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５、マニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａ、さらに副マニホールド流路１０５ａから分岐した多数の個別インク流路が形成されている。流路ユニット９の下面には、図４に示すように、吐出面２ａが形成されており、多数の吐出口１０８がマトリクス状に配置されている。流路ユニット９の上面９ａ（アクチュエータユニット２１の固定面）にも、角の丸い菱形の平面形状を有する圧力室１１０がマトリクス状に多数配置されている。なお、吐出口１０８は、主走査方向に関して主走査方向解像度である６００ｄｐｉの間隔で配列されている。

本実施形態では、流路ユニット９の長手方向に等間隔に並ぶ圧力室１１０が作る列が、幅方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１１０の数は、後述のアクチュエータユニット２１の外形形状（台形形状）に対応して、その長辺側（下底側）から短辺側（上底側）に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出口１０８も、これに対応した配置がされている。

流路ユニット９は、ステンレス鋼からなる複数の金属製のプレートを互いに位置合わせした積層体である。流路ユニット９内には、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経て吐出口１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。

流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図３〜図４に示すように、リザーバユニット７１からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分配される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路に流れ込み、圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る。

次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図５（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート１４１〜１４３から構成されている。また、最上層の圧電シート１４１の上面には、圧力室１１０に対向して、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された共通電極１３４が介在している。個別電極１３５は、図５（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。平面視で、個別電極１３５の大部分は、圧力室１１０の領域内にある。略菱形の個別電極１３５における鋭角部の一方は圧力室１１０の外に延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続された個別バンプ１３６が設けられている。

共通電極１３４は、すべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極１３５は、ＣＯＦ５０を介してドライバＩＣ５２の各出力端子と電気的に接続されており、ドライバＩＣ５２からの駆動信号が選択的に供給されるようになっている。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１はその厚み方向に分極されている。個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート１４１における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。この活性部を含み、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働き、アクチュエータユニット２１には、圧力室１１０の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれている。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、活性部は分極方向に直交する方向（平面方向）に縮む。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から離れた上側１枚の圧電シート１４１を活性部が含まれる層とし、且つ圧力室１１０に近い下側２枚の圧電シート１４２、１４３を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプのアクチュエータである。図５（ａ）に示すように、圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するプレート１２２の上面に固定されているため、圧電シート１４１における電界印加部分とその下方の圧電シート１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。これにより圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、吐出口１０８からインク滴が吐出される。

なお、本実施形態においては、予め個別電極１３５に所定の電位を付与しておき、吐出要求があるごとに一旦個別電極１３５をグランド電位にした後、所定のタイミングで再び個別電極１３５に電位を付与するような駆動信号をドライバＩＣ５２から出力させる。この場合、個別電極１３５がグランド電位となるタイミングで圧電シート１４１〜１４３が元の状態に戻り、圧力室１１０の容積は初期状態（予め電圧が印加された状態）と比較して増加し、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５に所定の電位が付与されたタイミングで圧電シート１４１〜１４３において活性領域と対向する部分が圧力室１１０側に凸となるように変形し、圧力室１１０の容積低下によりインクの圧力が上昇し、吐出口１０８からインクが吐出される。

次に、図６及び図７を参照しつつ、ＣＯＦ５０について詳細に説明する。なお、図６においては、ＣＯＦ５０が接合されているアクチュエータユニット２１の外形を破線で示している。また、ＣＯＦ５０の図中上下方向に関する長さを短く描いている。また、破線で示すべき配線パターン５９を実線で示している。図６に示すように、ＣＯＦ５０は、フィルム状の基材５１を有している。基材５１の表面には、アクチュエータユニット２１と実質的に同じ台形の平面外形を有するランド領域６０と、ランド領域６０の長辺に隣接しつつランド領域６０から図中下方に向かって延在している配線領域６１とが形成されている。ランド領域６０は、複数のランド５８が形成された領域で、それぞれアクチュエータユニット２１の個別バンプ１３６に対応して形成されている。配線領域６１は、その途中部にドライバＩＣ５２が実装され、ランド５８に対応する複数の配線５９ａやドライバＩＣ５２に対応する配線５９ｂが形成された領域である。配線領域６１の端部には、制御基板５４のコネクタ５４ａに接続されるターミナル５０ａが接続されている。

図６及び図７に示すように、ランド領域６０では、ランド５８が個別バンプ１３６に接合され、ランド５８から引き出された配線５９ａの一部が配設されている。また、ランド領域６０上に、第１絶縁性エポキシ樹脂（例えば、太陽インキ製造株式会社 現像型リジッド基板用ソルダーレジスト ＰＳＲ−４０００ ＦＬＸシリーズ）からなる絶縁性の第１カバーコート（第１被覆層）６５が形成されている。第１カバーコート６５には、ランド５８及びランド５８の周囲を除く領域を露出させる複数の孔６５ａが形成されている。このように、第１カバーコート６５は、ランド領域６０のうちランド５８及びランド５８の周囲を除く領域、つまり、及びランド５８から引き出された配線５９ａの一部を被覆している。第１カバーコート６５に係る基材５１の表面からの高さは、ランド５８よりも高い。本実施形態では、微細な孔６５ａの形成精度という観点から現像型レジストを用いているが、精度の自由度が大きければ、熱硬化性レジストを用いてもよい。

第１カバーコート６５の各孔６５ａ内には、第２絶縁性エポキシ樹脂（例えば、株式会社アサヒ化学研究所 熱硬化性ソルダーレジスト ＣＣＲ−２３２ＧＦ Ｎｏ６）からなる絶縁性の第２カバーコート６６が形成されている。第２カバーコート６６は、第１カバーコート６５より高い硬度を有している。アクチュエータユニット２１の個別バンプ１３６は、アクチュエータユニット２１の表面から突出するように形成されており、その先端が第２カバーコート６６を貫通してランド５８に接合されている。個別バンプ１３６の突出高さは、孔６５ａの深さより大きいが、図７に示すように、第２カバーコート６６の一部は、個別バンプ１３６の基端部からアクチュエータユニット２１の表面にまで達している。なお、アクチュエータユニット２１と第１カバーコート６５との間には、僅かな隙間が形成されており、ＣＯＦ５０によってアクチュエータユニット２１のユニモルフ変形が阻害されない。このように、各個別バンプ１３６が第２カバーコート６６に囲まれているため、隣接する個別バンプ１３６間に導電性の異物が入り込んで短絡するのを防止することができる。また、第２カバーコート６６は、硬度が高いので、ランド５８と個別バンプ１３６との安定な電気的接続が維持できる。

基材５１の表面には、ランド領域６０に隣接して配線領域６１が形成されている。配線領域６１には、複数の配線５９ａ、５９ｂに加え、ドライバＩＣ５２が実装される実装ランドが配線パターン５９として配設されている。配線５９ａは、対応するランド５８と実装ランドとを接続し、配線５９ｂは、実装ランドとターミナル５０ａとを接続している。配線領域６１上に、第３絶縁性エポキシ樹脂（例えば、日本ポリテック株式会社 ＣＯＦ用熱硬化型ソルダーマスク ＮＰＲ−３３００）からなる絶縁性のソルダレジスト（第３被覆層）６７が形成されている。ソルダレジスト６７の中央には、ドライバＩＣ５２が配置される孔６７ａが形成されている。孔６７ａには、配線５９ａ及び配線５９ｂの端部が露出して、それぞれランド５８側の実装ランド及びターミナル５０ａ側の実装ランドを構成している。

次に、インクジェットヘッド１の製造工程について、図８〜図１１を参照しつつ説明する。図８に示すように、まず、ヘッド本体２を製作する（ヘッド本体製作工程）。アクチュエータユニット２１の表面には、個別バンプ１３６が各個別電極１３５の引き出し端部に突出して形成されている。

次に、ＣＯＦ５０を製作する。図８及び図９（ａ）に示すように、シート材上に形成された基材５１上（シート材の他の領域は不図示）に、複数のランド５８及び配線パターン５９を形成する（ランド及び配線パターン形成工程）。例えば、銅薄膜が形成された基材５１を用意し、エッチングによって銅薄膜を所定の形態（複数のランド５８及び配線パターン５９）に加工する。

次に、図８及び図９（ｂ）に示すように、配線パターン５９を含む配線領域６１上に熱硬化性の第３絶縁性エポキシ樹脂を印刷する（第３熱硬化性エポキシ樹脂塗布工程）。このとき、孔６７ａを残して印刷される。そして、印刷された第３絶縁性エポキシ樹脂を加熱処理（１２０℃）して完全に硬化させ、ソルダレジスト６７を形成する（ソルダレジスト形成工程）。ソルダレジスト６７は、配線パターン５９のうち、配線５９ａの一部（第１カバーコート６５によって被覆されていない部分）と配線５９ｂとを被覆する。孔６７ａ内には、実装ランドが露出している。その後、図８及び図９（ｃ）に示すように、配線領域６１における実装ランドにドライバＩＣ５２を実装する（ドライバＩＣ実装工程）。

次に、図８及び図１０（ａ）に示すように、ランド領域６０上に、熱硬化性の第１絶縁性エポキシ樹脂をスクリーン印刷する（第１熱硬化性エポキシ樹脂印刷工程）。そして、印刷された第１絶縁性エポキシ樹脂を加熱処理して完全に硬化させ、第１カバーコート６５を形成する（第１カバーコート形成工程）。第１カバーコート６５は、ランド領域６０のうちランド５８及びランド５８の周囲を除く領域を被覆する。このとき、ランド５８及びその周囲は、第１カバーコート６５に形成された孔６５ａ内に露出している。

次に、図８及び図１０（ｂ）に示すように、第１カバーコート６５の各孔６５ａ内に、熱硬化性の第２絶縁性エポキシ樹脂をスクリーン印刷する（第２熱硬化性樹脂印刷工程）。そして、第２カバーコート６６を上述の加熱処理より低温で加熱処理（５０℃）して、半硬化状態とする（半硬化工程）。これにより、半硬化状態の第２カバーコート６６が、ランド５８及びランド５８の周囲を被覆する。第２カバーコート６６を半硬化状態とすることで、エポキシ樹脂の自由な広がりが無くなり、その取り扱い性が向上する。

その後、シート材から基材５１を打ち抜く（基材打ち抜き工程）。そして、基材５１の端部にターミナル５０ａを接続し、ＣＯＦ５０が完成する。

そして、図８及び図１１（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１と、ＣＯＦ５０のランド領域６０とを対面させる。このとき、個別バンプ１３６とランド５８とが対向して配置される。さらに、図１１（ｂ）に示すように、両者を接近させつつ加圧して、個別バンプ１３６を、半硬化状態の第２カバーコート６６を貫通させつつランド５８に当接させる。

この状態で、加熱加圧処理（１５０℃）を施すことによって、第２カバーコート６６が完全硬化して、互いに当接している個別バンプ１３６とランド５８とが電気的に接合される。このとき、第２カバーコート６６が、個別バンプ１３６とランド５８との接合部全周を包囲する。また、第２カバーコート６６が完全硬化することによって、個別バンプ１３６とランド５８とが強固に固定される（加熱加圧接合工程（配置工程）及び第２カバーコート形成工程）。

以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド１の製造方法によると、基材５１におけるランド領域６０うちランド５８及びランド５８の周囲を除く領域が、硬化した第１カバーコート６５で被覆されているため、加熱加圧接合工程において、ＣＯＦ５０が湾曲して第１カバーコート６５がアクチュエータユニット２１の表面に接触しても、第１カバーコート６５の一部がアクチュエータユニット２１の表面に付着することがない。これにより、アクチュエータユニット２１の動きが阻害されるのを抑制することができる。また、導電性の異物が第１カバーコート６５を貫通することがないため、ランド領域６０におけるランド５８から引き出された配線５９ａ間に導電性の異物が接触して短絡したり、配線５９ａが損傷したりするのを抑制することができる。

また、加熱加圧接合工程を行うときに、第２カバーコート６６が半硬化状態となっているため、第２カバーコート６６である第２絶縁性エポキシ樹脂が、ランド５８及びランド５８周囲に留まりやすくなり、他の場所に移動したり落下したりするのが抑制される。これにより、所望の形態の第２カバーコート６６を容易に形成することができる。

さらに、第１カバーコート形成工程、半硬化工程及び第２カバーコート形成工程において共に加熱処理が行われるため、製造コストを低減することができる。

また、第１カバーコート６５に係る基材５１の表面からの高さが、ランド５８よりも高くなっているため、加熱加圧接合工程を行うときに、基材５１をアクチュエータユニット２１の平面に対して均一の圧力で押圧することができる。これにより、個別バンプ１３６とランド５８とを確実に当接させることができる。

加えて、ソルダレジスト形成工程を行うことによって、ソルダレジスト６７が配線パターン５９を被覆するため、配線パターン５９に係る配線間に導電性の異物が付着して短絡したり、配線が損傷したりするのを抑制することができる。

また、第２カバーコート６６が第１カバーコート６５より高い硬度を有するため、個別バンプ１３６とランド５８との電気的な接合状態を安定させることができると共に、ＣＯＦ５０の柔軟性を損なうのを抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態では、第１カバーコート６５の材料である第１絶縁性エポキシ樹脂、第２カバーコート６６の材料である第２絶縁性エポキシ樹脂及びソルダレジスト６７の材料である第３絶縁性エポキシ樹脂が互いに異なる材料であるが、これらの少なくとも２つが同じ材料であってもよい。これによると、製造コストを低減することができる。例えば、第２絶縁性エポキシ樹脂と第３絶縁性エポキシ樹脂とは、同じ材料としてもよい。上述のように、この２つの樹脂は共に半硬化工程の前に完全硬化されている。そのため、これら２つの樹脂を同じ材料にすることで、各領域への印刷及び完全硬化するための熱処理をそれぞれ一度に行うことができ、工程数を削減できる。

また、上述の実施形態においては、第１〜第３絶縁性エポキシ樹脂を用いて第１カバーコート６５、第２カバーコート６６及びソルダレジスト６７を形成する構成であるが、他の絶縁性を有する材料を用いてこれらを形成してもよい。

さらに、上述の実施形態においては、加熱加圧接合工程を行うときに、第２カバーコート６６が半硬化状態となっている構成であるが、先だって半硬化工程を行うことなく、単に加熱加圧接合工程を行う構成であってもよい。このとき、加熱加圧接合工程によって、第２カバーコート６６が形成される。これによると、製造コストを低減することができる。なお、不要な樹脂の広がりをなくし取り扱い性を高くするという観点から、少なくとも第１絶縁性エポキシ樹脂よりも粘度の高い第２絶縁性エポキシ樹脂を印刷するとしてもよい。

加えて、上述の実施形態においては、ソルダレジスト形成工程、第１カバーコート形成工程、半硬化工程及び第２カバーコート形成工程において共に加熱処理を行うことによって、ソルダレジスト６７、第１カバーコート６５及び第２カバーコート６６（半硬化状態も含む）が形成される構成であるが、ソルダレジスト、第１カバーコート及び第２カバーコートの少なくともいずれかが加熱処理以外で形成される構成であってもよい。

また、上述の実施形態では、個別バンプ１３６の高さを孔６５ａの深さより大きいとしたが、ほぼ同じ大きさでもよい。第１カバーコート６５は完全硬化しているので、配置工程でアクチュエータユニット２１の表面に付着することがなく、アクチュエータユニット２１の動きを阻害することもない。

さらに、上述の実施形態においては、配線パターン５９を被覆するソルダレジスト６７を形成する構成であるが、ソルダレジスト６７を形成しない構成であってもよい。

加えて、上述の実施形態においては、完全硬化した第２カバーコート６６が第１カバーコート６５より高い硬度を有する構成であるが、第２カバーコートが第１カバーコート以下の硬度を有する構成であってもよい。

さらに、上述の実施形態においては、ユニモフル式のアクチュエータユニット２１を用いる構成であるが、バイモルフ式のアクチュエータユニットを用いる構成であってもよいし、平面上で複数の個別ランドが３×３以上で分布する構成であれば、他の形式のアクチュエータユニットを用いる構成であってもよい。

加えて、上述の実施形態においては、第２絶縁性エポキシ樹脂印刷工程において、基材５１上に第２絶縁性エポキシ樹脂をスクリーン印刷する構成であるが、第２絶縁性エポキシ樹脂が第１カバーコート６５の各孔６５ａ内に充填されるように、スキージを用いて、第２絶縁性エポキシ樹脂を第１カバーコート６５上に塗り広げる構成であってもよい。

本発明は、インク以外の液体を吐出する記録装置にも適用可能である。さらに、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。

１ インクジェットヘッド
２ ヘッド本体
９ 流路ユニット
２１ アクチュエータユニット
５０ａ ターミナル
５１ 基材
５４ 制御基板
５８ ランド
５９ 配線パターン
６０ ランド領域
６１ 配線領域
６５ 第１カバーコート
６５ａ 孔
６６ 第２カバーコート
６７ ソルダレジスト
１０１ インクジェットプリンタ
１０５ａ 副マニホールド流路
１０８ 吐出口
１１０ 圧力室
１３２ 個別インク流路
１３４ 共通電極
１３５ 個別電極
１３６ 個別バンプ
１４１〜１４３ 圧電シート
５２ ドライバＩＣ

Claims (8)

1. 液体を吐出する複数のノズルが形成された流路ユニットと、前記ノズルから液体を吐出させるアクチュエータであって、平面上に配置された複数の個別バンプを有するアクチュエータと、前記アクチュエータの前記個別バンプに駆動信号を供給する平型柔軟基板とを有している記録ヘッドの製造方法であって、
   前記平型柔軟基板となる基材の表面に、前記複数の個別バンプに対応する複数のランドを形成するランド形成工程と、
   前記表面における前記複数のランドが配置されたランド配置領域のうち前記ランド及び前記ランドの周囲を除く領域が被覆されるように第１絶縁材料を塗布する第１絶縁材料塗布工程と、
   前記第１絶縁材料を硬化させることによって、第１被覆層を形成する第１被覆層形成工程と、
   前記第１被覆層が形成された前記ランド配置領域のうち、前記ランド及び前記ランドの周囲が被覆されるように第２絶縁材料を塗布する第２絶縁材料塗布工程と、
   塗布された前記第２絶縁材料を前記個別バンプが貫通して前記ランドに当接するように、前記平型柔軟基板を前記アクチュエータに配置する配置工程と、
   前記配置工程の後に、塗布された前記第２絶縁材料を硬化させることによって、第２被覆層を形成する第２被覆層形成工程とを備えていることを特徴とする記録ヘッドの製造方法。
2. 前記配置工程に先立って、塗布された前記第２絶縁材料を半硬化させる半硬化工程をさらに備えており、
   前記第２被覆層形成工程において、半硬化状態にある前記第２絶縁材料を硬化させることで前記第２被覆層を形成することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッドの製造方法。
3. 前記第１絶縁材料及び前記第２絶縁材料が熱硬化性を有しており、
   前記第１被覆層形成工程において、前記第１絶縁材料を加熱することによって、前記第１被覆層を形成し、
   前記半硬化工程において、前記第２絶縁材料を加熱することによって、前記第２絶縁材料を半硬化させ、
   前記第２被覆層形成工程において、半硬化状態にある前記第２絶縁材料をさらに加熱することによって、前記第２被覆層を形成することを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッドの製造方法。
4. 前記第１絶縁材料と前記第２絶縁材料とが互いに異なる材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録ヘッドの製造方法。
5. 前記表面と直交する方向に関して、前記表面上において、前記第１被覆層は、前記ランドよりも高いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録ヘッドの製造方法。
6. 前記表面に前記ランドと電気的に接続された複数の配線を形成するパターン形成工程と、
   前記配置工程に先だって、前記ランド配置領域に隣接し、前記表面における前記複数の配線が配置された配線領域が被覆されるように第３絶縁材料を塗布する第３絶縁材料塗布工程と、
   前記配置工程に先だって、前記第３絶縁材料を硬化させることによって、第３被覆層を形成する第３被覆層形成工程とをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の記録ヘッドの製造方法。
7. 前記第２絶縁材料と前記第３絶縁材料とが同じ材料であることを特徴とする請求項６に記載の記録ヘッドの製造方法。
8. 液体を吐出する複数のノズルが形成された流路ユニットと、
   前記ノズルから液体を吐出させるアクチュエータであって、平面上に配置された複数の個別バンプを有するアクチュエータと、
   前記アクチュエータに固定されていると共に前記個別バンプに駆動信号を供給する平型柔軟基板とを備えており、
   前記平型柔軟基板は、
   前記平面に面した表面を有する基材、前記基材の表面に配置され且つ前記複数の個別バンプに電気的に接合された複数のランドと、前記複数のランドが配置されたランド配置領域のうち前記ランド及び前記ランドの周囲を除く領域を被覆する絶縁性の第１被覆層と、前記個別バンプが貫通していると共に前記ランド配置領域のうち前記ランドの周囲を被覆する絶縁性の第２被覆層とを有しており、
   前記第２被覆層は前記第１被覆層に比べて高い硬度を有していることを特徴とする記録ヘッド。
   

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