JP2013233723A - 液体噴射ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】半田の飛散が抑えられ、基板の端子間のショートが低減し、圧電素子間への落下が抑えられ、液体の噴射不良の低減した液体噴射ヘッドの製造方法を得ること。
【解決手段】レーザー光Lを照射する工程を3回の照射工程にし、照射工程を行うごとに照射出力を上げることにより、半田ペースト210を徐々に加熱でき、フラックスが急激に揮発しない。したがって、半田ボール220の飛散が抑えられ、フレキシブルケーブル33の配線330間のショートを低減でき、圧電振動子44間への落下が抑えられ、インクの吐出不良を低減できる記録ヘッドユニット2の製造方法を得ることができる。
【選択図】図9
【解決手段】レーザー光Lを照射する工程を3回の照射工程にし、照射工程を行うごとに照射出力を上げることにより、半田ペースト210を徐々に加熱でき、フラックスが急激に揮発しない。したがって、半田ボール220の飛散が抑えられ、フレキシブルケーブル33の配線330間のショートを低減でき、圧電振動子44間への落下が抑えられ、インクの吐出不良を低減できる記録ヘッドユニット2の製造方法を得ることができる。
【選択図】図9
Description
本発明は、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回路基板の配線を中継基板の導電パッドに接続する方法に関する。
液体噴射ヘッドとして、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズル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。
具体的には、ノズルに連通する圧力発生室に対向する領域に振動板を介して圧電素子を設け、この圧電素子に電圧を印加して圧電素子を収縮または膨張させることで圧力発生室内を加圧してノズルからインク滴を吐出するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このようなインクジェット式記録ヘッドを構成する圧電素子は、ヘッドケースの収容部内に収容され、回路基板を介して、ヘッドケース上に設けられる中継基板上の導電パッドと電気的に接続されている。
具体的には、ノズルに連通する圧力発生室に対向する領域に振動板を介して圧電素子を設け、この圧電素子に電圧を印加して圧電素子を収縮または膨張させることで圧力発生室内を加圧してノズルからインク滴を吐出するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このようなインクジェット式記録ヘッドを構成する圧電素子は、ヘッドケースの収容部内に収容され、回路基板を介して、ヘッドケース上に設けられる中継基板上の導電パッドと電気的に接続されている。
回路基板は、その基端部が圧電素子に接続される一方、先端部が折り曲げられたうえで中継基板に接続される。
例えば、治具で各回路基板の先端部を折り曲げ、その後パルスヒート方式等で回路基板を介して、折り曲げられた回路基板の先端部と中継基板とに接触している半田に熱を与え、これらの回路基板と中継基板とを接合している。
ここで、パルスヒート方式等で回路基板を加熱して中継基板と接合させる場合、接合後に回路基板等を冷却するためにエアブローを行う必要があり、このエアブローによりインクジェット式記録ヘッド内に異物が混入し、信頼性を低下させてしまうという問題が生じる。また、この冷却に要する時間だけ、インクジェット式記録ヘッドを製造するサイクルタイムが増加してしまい、生産効率が低下してしまうという問題も生じる。
例えば、治具で各回路基板の先端部を折り曲げ、その後パルスヒート方式等で回路基板を介して、折り曲げられた回路基板の先端部と中継基板とに接触している半田に熱を与え、これらの回路基板と中継基板とを接合している。
ここで、パルスヒート方式等で回路基板を加熱して中継基板と接合させる場合、接合後に回路基板等を冷却するためにエアブローを行う必要があり、このエアブローによりインクジェット式記録ヘッド内に異物が混入し、信頼性を低下させてしまうという問題が生じる。また、この冷却に要する時間だけ、インクジェット式記録ヘッドを製造するサイクルタイムが増加してしまい、生産効率が低下してしまうという問題も生じる。
また、回路基板の配線と中継基板の導電パッドとを半田を介して重ね合わせて接合領域を形成し、レーザー光を接合領域にわたって走査して照射し、回路基板と中継基板とを接合する液体噴射ヘッドの製造方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、レーザー光を利用した接合方法では、レーザー光の照射により半田内のフラックスが急激に加熱され、フラックスの急激な揮発とともに半田または粒子状の半田ボールを飛散させる。飛散した半田や半田ボールは、基板の端子間のショートを引き起こしたり、圧電素子間に落下して液体の噴射不良を引き起こしたりする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部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。
[適用例1]
液体を噴射するノズルに連通した圧力発生室内の圧力を変動させる圧電素子と、前記圧電素子に接続され、駆動電圧を印加する配線を備えた回路基板と、前記回路基板の前記配線が接続される導電パッドを有する中継基板とを含む液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記配線または前記導電パッドに、半田とフラックスを含む半田ペーストを塗布する塗布工程と、接続される前記配線と前記導電パッドとの位置合わせを行う位置合わせ工程と、レーザー光を走査しながら照射して前記半田ペーストを加熱するレーザー照射工程とを含み、前記レーザー照射工程は、複数の照射工程を有し、前記照射工程を行うごとに、照射出力が暫増することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
液体を噴射するノズルに連通した圧力発生室内の圧力を変動させる圧電素子と、前記圧電素子に接続され、駆動電圧を印加する配線を備えた回路基板と、前記回路基板の前記配線が接続される導電パッドを有する中継基板とを含む液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記配線または前記導電パッドに、半田とフラックスを含む半田ペーストを塗布する塗布工程と、接続される前記配線と前記導電パッドとの位置合わせを行う位置合わせ工程と、レーザー光を走査しながら照射して前記半田ペーストを加熱するレーザー照射工程とを含み、前記レーザー照射工程は、複数の照射工程を有し、前記照射工程を行うごとに、照射出力が暫増することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例によれば、レーザー光を照射する工程を複数の照射工程にし、照射工程を行うごとに照射出力を上げることにより、半田ペーストが徐々に加熱され、フラックスが急激に揮発しない。したがって、半田の飛散が抑えられ、基板の端子間のショートが低減し、圧電素子間への落下が抑えられ、液体の噴射不良の低減した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
[適用例2]
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記照射出力は、10W〜25Wの間で増加する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、照射出力を10W〜25Wの間で増加させることにより、半田の飛散がより抑えられ、基板の端子間のショートがより低減し、圧電素子間への落下がより抑えられ、液体の噴射不良のより低減した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記照射出力は、10W〜25Wの間で増加する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、照射出力を10W〜25Wの間で増加させることにより、半田の飛散がより抑えられ、基板の端子間のショートがより低減し、圧電素子間への落下がより抑えられ、液体の噴射不良のより低減した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
[適用例3]
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記照射工程を行うごとに、前記走査スピードが暫増する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、照射工程を行うごとに、走査スピードを暫増させることにより、生産効率の向上した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記照射工程を行うごとに、前記走査スピードが暫増する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、照射工程を行うごとに、走査スピードを暫増させることにより、生産効率の向上した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
[適用例4]
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記走査スピードは、8mm/sec〜15mm/secの間で増加する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、走査スピードを8mm/sec〜15mm/secの間で増加させることにより、生産効率のより向上した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記走査スピードは、8mm/sec〜15mm/secの間で増加する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、走査スピードを8mm/sec〜15mm/secの間で増加させることにより、生産効率のより向上した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
[適用例5]
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記レーザー照射工程は、3回以上の前記照射工程を含む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、レーザー光を照射する工程を3回以上の照射工程を含むようにすることで、半田ペーストがより徐々に加熱され、フラックスがより急激に揮発しない。したがって、半田の飛散がより抑えられ、基板の端子間のショートがより低減し、圧電素子間への落下がより抑えられ、液体の噴射不良のより低減した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記レーザー照射工程は、3回以上の前記照射工程を含む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、レーザー光を照射する工程を3回以上の照射工程を含むようにすることで、半田ペーストがより徐々に加熱され、フラックスがより急激に揮発しない。したがって、半田の飛散がより抑えられ、基板の端子間のショートがより低減し、圧電素子間への落下がより抑えられ、液体の噴射不良のより低減した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、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、以下においては、本発明の液体噴射ヘッドが搭載された液体噴射装置として、図1に示すインクジェット式記録装置(以下、単にプリンター1という)の説明から行う。
図1は、プリンター1の概略構成図である。なお、図面では、説明を分かりやすくするために、一部を省略したり、各構成等を誇張したりして図示している。
図1において、プリンター1は、本発明の液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッドユニット(以下、単に記録ヘッドユニット2という)が取り付けられるとともに、記録ヘッドユニット2およびインクカートリッジ3が搭載されたキャリッジ4を備えている。
また、記録ヘッドユニット2の下方に配設されたプラテン5と、キャリッジ4を記録紙6(噴射された液体が着弾する着弾対象の一種)の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構7と、紙幅方向に直交する方向である紙送り方向に記録紙6を搬送する紙送り機構8等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向(記録ヘッドユニット2の往復移動方向)であり、紙送り方向とは、副走査方向(即ち、記録ヘッドユニット2の走査方向に直交する方向)である。
図1において、プリンター1は、本発明の液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッドユニット(以下、単に記録ヘッドユニット2という)が取り付けられるとともに、記録ヘッドユニット2およびインクカートリッジ3が搭載されたキャリッジ4を備えている。
また、記録ヘッドユニット2の下方に配設されたプラテン5と、キャリッジ4を記録紙6(噴射された液体が着弾する着弾対象の一種)の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構7と、紙幅方向に直交する方向である紙送り方向に記録紙6を搬送する紙送り機構8等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向(記録ヘッドユニット2の往復移動方向)であり、紙送り方向とは、副走査方向(即ち、記録ヘッドユニット2の走査方向に直交する方向)である。
キャリッジ4は、主走査方向に架設されたガイドロッド9に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構7の作動により、ガイドロッド9に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ4の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー10によって検出され、検出信号が位置情報として制御部(図示せず)に送信される。これにより、制御部はこのリニアエンコーダー10からの位置情報に基づいてキャリッジ4(記録ヘッドユニット2)の走査位置を認識しながら、記録ヘッドユニット2による記録動作(噴射動作)等を制御することができる。
図2は、記録ヘッドユニット2を示す分解斜視図である。
記録ヘッドユニット2は、図1に示したキャリッジ4の下側(記録動作時の記録紙6側)の部分を構成しており、上部にはインク(液体の一種)を貯留した図1に示したインクカートリッジ3が着脱可能に取り付けられる。
図2に示すように、記録ヘッドユニット2は、インクカートリッジ3が取り付けられる架台12と、架台12の下部に備えられた中継基板13と、中継基板13を挟んで架台12の下方(インクカートリッジ3とは反対側)に取り付けられる記録ヘッド14と、記録ヘッド14を保護するヘッドカバー15とを備えている。
記録ヘッドユニット2は、図1に示したキャリッジ4の下側(記録動作時の記録紙6側)の部分を構成しており、上部にはインク(液体の一種)を貯留した図1に示したインクカートリッジ3が着脱可能に取り付けられる。
図2に示すように、記録ヘッドユニット2は、インクカートリッジ3が取り付けられる架台12と、架台12の下部に備えられた中継基板13と、中継基板13を挟んで架台12の下方(インクカートリッジ3とは反対側)に取り付けられる記録ヘッド14と、記録ヘッド14を保護するヘッドカバー15とを備えている。
架台12は、記録ヘッドユニット2の上部を構成する部材である。架台12は、インクカートリッジ3からインクを導入するインク導入部材17と、インク導入部材17の下部に装着される環状のシール部材18と、シール部材18の内側に配置される接続流路部材19と、接続流路部材19の下部に装着される複数のフィルター20と、これらのフィルター20を挟んで接続流路部材19の下方に取り付けられる上流基礎部材21とから構成されている。
インク導入部材17は、上面に複数のインクカートリッジ3が着脱可能に取り付けられるインクカートリッジ装着部22を備えている。このインクカートリッジ装着部22の底部上面には、装着されるインクカートリッジ3に対応して複数のインク導入針23が形成されている。例えば、4色のインク(例えば、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク)に対応して、4本のインク導入針23が列設されている。
インク導入針23の内部には、図示しないインク流路が形成されている。そして、インク導入針23がインクカートリッジ3に挿入されることで、インク流路とインクカートリッジ3内部とが連通する。これにより、記録ヘッドユニット2内にインクを導入することができる。また、インク流路の下端部は、インク導入部材17の下側に接合される接続流路部材19に形成された中間流路27に連通可能に形成されている。
インク導入針23の内部には、図示しないインク流路が形成されている。そして、インク導入針23がインクカートリッジ3に挿入されることで、インク流路とインクカートリッジ3内部とが連通する。これにより、記録ヘッドユニット2内にインクを導入することができる。また、インク流路の下端部は、インク導入部材17の下側に接合される接続流路部材19に形成された中間流路27に連通可能に形成されている。
シール部材18は、内面が接続流路部材19の外周に沿うように環状に形成された、樹脂等から成る弾性部材である。このシール部材18は、インク導入部材17と上流基礎部材21の間に挟まれ、同様にインク導入部材17と上流基礎部材21の間に挟まれる接続流路部材19の周囲を密封する。
接続流路部材19は、4本のインク導入針23にそれぞれ対応して形成された中間流路27を4つ有する平板状の部材である。この中間流路27は、一端がインク導入部材17のインク流路に連通し、他端が上流基礎部材21のインク供給路29にそれぞれフィルター20を介して連通している。
ここで、フィルター20は、接続流路部材19の中間流路27と上流基礎部材21のインク供給路29の間に装着され、流路内のインクに混入した気泡や異物をインクと共にインク供給路29に供給されないようにするための部材であり、4本の流路に対応して4つ装着されている。
なお、フィルター20は、通過するインクの流路抵抗を減らすためにインク流路や記録ヘッド14内の流路に比べて大きめに形成されており、これに合わせて中間流路27の下端部をフィルター20に向けて拡径させ、下側の開口径をフィルター20と略同じ大きさに揃えている。
ここで、フィルター20は、接続流路部材19の中間流路27と上流基礎部材21のインク供給路29の間に装着され、流路内のインクに混入した気泡や異物をインクと共にインク供給路29に供給されないようにするための部材であり、4本の流路に対応して4つ装着されている。
なお、フィルター20は、通過するインクの流路抵抗を減らすためにインク流路や記録ヘッド14内の流路に比べて大きめに形成されており、これに合わせて中間流路27の下端部をフィルター20に向けて拡径させ、下側の開口径をフィルター20と略同じ大きさに揃えている。
上流基礎部材21は、架台12の下端部分を構成する部材であり、下面には、中継基板13を挟んで記録ヘッド14が接合されている。また、この上流基礎部材21の上面には、接続流路部材装着部28が形成されており、接続流路部材19が装着される。また、接続流路部材装着部28の中央には、インク供給路29が板厚方向に貫通して形成されている。
インク供給路29は、上側でフィルター20を介して接続流路部材19の中間流路27と連通し、下側で記録ヘッド14のヘッドケース48に形成されたケース流路70(後述)と連通する。なお、インク供給路29における上側(フィルター側)の開口径は、フィルター20と略同じ大きさに揃えられており、下側(フィルターとは反対側)に向けて縮径している。
また、インク供給路29の下端は、上流基礎部材21の下面より下側(記録ヘッド14側)に延出しており、後述する中継基板13の流路挿通孔34に挿通されている。これにより、インク供給路29の下端は、中継基板13を挟んで後述のヘッドケース48に形成されたケース流路70と液密に接合することができる。
そして、上流基礎部材21が、間にシール部材18、接続流路部材19およびフィルター20を挟んでインク導入部材17と接合されることで、架台12を形成している。このとき、インク流路、中間流路27およびインク供給路29がそれぞれ連通し、一連の上流側インク流路が形成される。この上流側インク流路によってインクカートリッジ3内のインクが記録ヘッド14に送られることになる。
また、インク供給路29の下端は、上流基礎部材21の下面より下側(記録ヘッド14側)に延出しており、後述する中継基板13の流路挿通孔34に挿通されている。これにより、インク供給路29の下端は、中継基板13を挟んで後述のヘッドケース48に形成されたケース流路70と液密に接合することができる。
そして、上流基礎部材21が、間にシール部材18、接続流路部材19およびフィルター20を挟んでインク導入部材17と接合されることで、架台12を形成している。このとき、インク流路、中間流路27およびインク供給路29がそれぞれ連通し、一連の上流側インク流路が形成される。この上流側インク流路によってインクカートリッジ3内のインクが記録ヘッド14に送られることになる。
中継基板13は、表面にIC、抵抗等の電装部品が実装されると共に一側の端部にコネクター32が形成されており、架台12と記録ヘッド14の間に装着されている。
中継基板13には、後述する記録ヘッド14の振動子ユニット46を構成する回路基板としてのフレキシブルケーブル33の配線330が接続される導電パッド130が形成されている。
また、コネクター32には、一端をプリンター1の制御部に接続した信号ケーブル(図示せず)の他端が接続される。そのため、信号ケーブルを通じてプリンター1の制御部から送られてくる駆動信号等を、中継基板13およびフレキシブルケーブル33を介して振動子ユニット46に供給することができる。これにより、記録ヘッド14のインクの噴射動作を制御している。また、インク供給路29に対応する箇所には、板厚方向に貫通した流路挿通孔34が形成されている。この流路挿通孔34にインク供給路29の下端を挿通して、中継基板13より下方でインク供給路29とヘッドケース48の後述のヘッドケース48に形成されたケース流路70を接続している。
中継基板13には、後述する記録ヘッド14の振動子ユニット46を構成する回路基板としてのフレキシブルケーブル33の配線330が接続される導電パッド130が形成されている。
また、コネクター32には、一端をプリンター1の制御部に接続した信号ケーブル(図示せず)の他端が接続される。そのため、信号ケーブルを通じてプリンター1の制御部から送られてくる駆動信号等を、中継基板13およびフレキシブルケーブル33を介して振動子ユニット46に供給することができる。これにより、記録ヘッド14のインクの噴射動作を制御している。また、インク供給路29に対応する箇所には、板厚方向に貫通した流路挿通孔34が形成されている。この流路挿通孔34にインク供給路29の下端を挿通して、中継基板13より下方でインク供給路29とヘッドケース48の後述のヘッドケース48に形成されたケース流路70を接続している。
次に記録ヘッド14の構成について詳しく説明する。図3は、記録ヘッド14の概略断面図である。
図2および図3において、記録ヘッド14は、ノズル形成面36に開口した複数のノズル37にそれぞれ連通する複数の圧力発生室38を有する流路ユニット39と、この流路ユニット39のノズル形成面36とは反対側の面に接合され、少なくとも圧力発生室38と対向する部分が板厚方向に貫通した挿通口40を有する補強部材41と、この補強部材41の流路ユニット39とは反対側の面における挿通口40の縁部に一端面が固定される固定板42、および、固定板42から先端部を突出させた状態で基端部がこの固定板42に支持されると共に流路ユニット39の圧力発生室38に対向する部分に先端部が固定される複数の圧電素子としての圧電振動子44(圧電振動子群45)を有する振動子ユニット46と、この振動子ユニット46の一部を内部に収容する収容空部47を有するヘッドケース48とを備えている。
図2および図3において、記録ヘッド14は、ノズル形成面36に開口した複数のノズル37にそれぞれ連通する複数の圧力発生室38を有する流路ユニット39と、この流路ユニット39のノズル形成面36とは反対側の面に接合され、少なくとも圧力発生室38と対向する部分が板厚方向に貫通した挿通口40を有する補強部材41と、この補強部材41の流路ユニット39とは反対側の面における挿通口40の縁部に一端面が固定される固定板42、および、固定板42から先端部を突出させた状態で基端部がこの固定板42に支持されると共に流路ユニット39の圧力発生室38に対向する部分に先端部が固定される複数の圧電素子としての圧電振動子44(圧電振動子群45)を有する振動子ユニット46と、この振動子ユニット46の一部を内部に収容する収容空部47を有するヘッドケース48とを備えている。
まず、流路ユニット39について説明する。流路ユニット39は、ノズルプレート49、流路形成基板50および振動板51から構成され、ノズルプレート49を流路形成基板50の一方の表面に、振動板51をノズルプレート49とは反対側となる流路形成基板50の他方の表面にそれぞれ配置して積層し、接着等により一体化することで形成される。
ノズルプレート49は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル37を列状に開設したステンレス鋼製の薄いプレートである。例えば、180個のノズル37を列状に開設し、これらのノズル37によってノズル列を構成する。したがって、ノズルプレート49の下面(流路形成基板50とは反対側の面)がノズル形成面36となる。また、ノズルプレート49は、ノズル列を左右対称に2列、主走査方向に横並びに設けている。
流路形成基板50は、リザーバー52、インク供給口53および圧力発生室38からなる一連のインク流路を形成する板状部材である。流路形成基板50は、シリコンウェハーをエッチング処理することで作製されている。圧力発生室38は、ノズル37の列設方向(ノズル列方向)に対して直交する方向に細長い室であり、隔壁で区画された状態で各ノズル37に対応して複数列状に形成されている。そして、この圧力発生室38の列が、流路形成基板50においてノズル列に直交する方向(記録動作時の主走査方向)に並べて2列形成されている。インク供給口53は、圧力発生室38とリザーバー52との間を連通する流路幅の狭い狭窄部として形成されている。
また、リザーバー52は、複数の圧力発生室38に共通なインクが導入される空部である。このリザーバー52の一部は、中央(ノズル37の列設方向と直交する方向において2列のノズル列の間)に向けて延在しており、振動板51の中央部に開設された図示しないインク導入口と連通している。このため、リザーバー52は、振動板51のインク導入口、補強部材41の貫通流路61、ヘッドケース48のケース流路70および架台12の上流側インク流路を介してインクカートリッジ3と連通すると共に、インク供給口53を介して対応する各圧力発生室38に連通する。その結果、リザーバー52はインクカートリッジ3に貯留されたインクを各圧力発生室38に供給することができる。例えば、4色のインクカートリッジ3に対応して、2列のリザーバー52のうちの一方のリザーバー52を隔壁で区画して3つに分割することで、合計4つのリザーバー52を形成し、分割していないリザーバー52を使用頻度の高い色(例えば、ブラックインク)に割り当てている。
また、リザーバー52は、複数の圧力発生室38に共通なインクが導入される空部である。このリザーバー52の一部は、中央(ノズル37の列設方向と直交する方向において2列のノズル列の間)に向けて延在しており、振動板51の中央部に開設された図示しないインク導入口と連通している。このため、リザーバー52は、振動板51のインク導入口、補強部材41の貫通流路61、ヘッドケース48のケース流路70および架台12の上流側インク流路を介してインクカートリッジ3と連通すると共に、インク供給口53を介して対応する各圧力発生室38に連通する。その結果、リザーバー52はインクカートリッジ3に貯留されたインクを各圧力発生室38に供給することができる。例えば、4色のインクカートリッジ3に対応して、2列のリザーバー52のうちの一方のリザーバー52を隔壁で区画して3つに分割することで、合計4つのリザーバー52を形成し、分割していないリザーバー52を使用頻度の高い色(例えば、ブラックインク)に割り当てている。
振動板51は、ステンレス鋼等の金属製の支持板54にPPS(ポリフェニレンサルファイド)等の樹脂フィルム55をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、補強部材41の貫通流路61と対応するリザーバー52とを繋げるインク導入口を上下方向に貫通させている。
例えば、4つのリザーバー52に対応して4つのインク導入口を中央(ノズル37の列設方向と直交する方向において2列のノズル列の間)に列設させている。また、振動板51は、圧力発生室38の一方の開口面(ノズルプレート49とは反対側の面)を封止して、この圧力発生室38の容積を変動させるためのダイヤフラム部58を形成すると共に、リザーバー52の一方の開口面(ノズルプレート49とは反対側の面)を封止するコンプライアンス部59を形成している。
詳しくは、ダイヤフラム部58は、圧力発生室38に対応した部分の支持板54にエッチング加工を施し、当該部分を環状に除去して圧電振動子44の自由端部の先端を接合するための島部60を複数形成することで構成されている。この島部60は、圧力発生室38の平面形状と同様に、ノズル37の列設方向と直交する方向に細長いブロック状であり、この島部60の周りの樹脂フィルム55が弾性体膜として機能する。また、コンプライアンス部59として機能する部分、すなわちリザーバー52に対応する部分は、このリザーバー52の開口形状に倣って支持板54がエッチング加工で除去されて樹脂フィルム55のみとなっている。
例えば、4つのリザーバー52に対応して4つのインク導入口を中央(ノズル37の列設方向と直交する方向において2列のノズル列の間)に列設させている。また、振動板51は、圧力発生室38の一方の開口面(ノズルプレート49とは反対側の面)を封止して、この圧力発生室38の容積を変動させるためのダイヤフラム部58を形成すると共に、リザーバー52の一方の開口面(ノズルプレート49とは反対側の面)を封止するコンプライアンス部59を形成している。
詳しくは、ダイヤフラム部58は、圧力発生室38に対応した部分の支持板54にエッチング加工を施し、当該部分を環状に除去して圧電振動子44の自由端部の先端を接合するための島部60を複数形成することで構成されている。この島部60は、圧力発生室38の平面形状と同様に、ノズル37の列設方向と直交する方向に細長いブロック状であり、この島部60の周りの樹脂フィルム55が弾性体膜として機能する。また、コンプライアンス部59として機能する部分、すなわちリザーバー52に対応する部分は、このリザーバー52の開口形状に倣って支持板54がエッチング加工で除去されて樹脂フィルム55のみとなっている。
次に補強部材41について説明する。補強部材41は、流路ユニット39の振動板51に接合されるヘッドケース48よりも剛性が高い板状の部材である。例えば、樹脂製のヘッドケース48の線膨張率は、流路ユニット39を構成する基板の線膨張率と比較して大きいため、温度や湿度が変化したときの変形量も大きくなる。このようなヘッドケース48の変形が、流路ユニット39や振動子ユニット46に悪影響を及ぼさないように、ヘッドケース48と流路ユニット39との間に補強部材41を介在させて補強している。このため、補強部材41は流路ユニット39よりも剛性が高いことが望ましく、例えば、流路ユニット39よりも厚みのあるステンレス鋼板で形成されている。
また、補強部材41は複数並べた圧力発生室38(又はダイヤフラム部58)と対向する箇所に、板厚方向に貫通した挿通口40を、各圧力発生室38の列に対応して2列開口している。この挿通口40には、後述する振動子ユニット46の圧電振動子群45の先端部が挿通されており、挿通口40のヘッドケース48側の開口縁部には、振動子ユニット46の固定板42の端面(圧電振動子44の自由端部が突出している側の端面)が接合されている。さらに、補強部材41の流路ユニット39とは反対側の面には、ヘッドケース48が、後述する収容空部47と挿通口40が連通する状態で接合されている。そして、補強部材41の2列の挿通口40の間には、一端がヘッドケース48のケース流路70と連通し、他端が振動板51のインク導入口と連通する貫通流路61が、合計4つ並べて形成されている。この貫通流路61によって、ヘッドケース48側からのインクを、インク導入口を介してリザーバー52に供給することができる。
また、補強部材41は複数並べた圧力発生室38(又はダイヤフラム部58)と対向する箇所に、板厚方向に貫通した挿通口40を、各圧力発生室38の列に対応して2列開口している。この挿通口40には、後述する振動子ユニット46の圧電振動子群45の先端部が挿通されており、挿通口40のヘッドケース48側の開口縁部には、振動子ユニット46の固定板42の端面(圧電振動子44の自由端部が突出している側の端面)が接合されている。さらに、補強部材41の流路ユニット39とは反対側の面には、ヘッドケース48が、後述する収容空部47と挿通口40が連通する状態で接合されている。そして、補強部材41の2列の挿通口40の間には、一端がヘッドケース48のケース流路70と連通し、他端が振動板51のインク導入口と連通する貫通流路61が、合計4つ並べて形成されている。この貫通流路61によって、ヘッドケース48側からのインクを、インク導入口を介してリザーバー52に供給することができる。
また、補強部材41の流路ユニット39と対向する部分の一部には、当該流路ユニット39とは反対側に窪ませて成る凹室65が形成されている。例えば、凹室65は複数のコンプライアンス部59に亘って一連に形成されている。そして、補強部材41には、この凹室65に一端が連通する補強部材側大気開放通路66が、板厚方向に貫通した状態で形成されている。本実施形態の補強部材側大気開放通路66は、列設した各貫通流路61を結んだ仮想直線上に1つ形成されている。そして、この補強部材側大気開放通路66の他端は、ヘッドケース48に形成されたケース側大気開放通路71に連通して一連の大気開放通路を形成している。大気開放通路は、補強部材41と流路ユニット39を接合することによって凹室65が密閉されることを防ぐために設けられた空気の逃げ道であり、上端部が架台12とヘッドケース48の隙間に開放されることで、該隙間を介して大気と連通する。
図2において、ヘッドケース48は、例えば、エポキシ系樹脂などの樹脂により作製され、中空箱体状のケース本体48aと、該ケース本体48aの上端において当該ケース本体48aから側方に延出した板状部48bとから構成されている。このケース本体48aの下面(架台12とは反対側の面)には、補強部材41が接着固定されている。
また、ケース本体48aの内部には、補強部材41の挿通口40と連通される収容空部47が形成され、収容空部47内に振動子ユニット46の一部が収容されている。例えば、2列の挿通口40に対応して収容空部47が2列形成されており、各収容空部47は、固定板42、圧電振動子群45の上部、および、フレキシブルケーブル33の下部を収容している。
また、ケース本体48aの内部には、補強部材41の挿通口40と連通される収容空部47が形成され、収容空部47内に振動子ユニット46の一部が収容されている。例えば、2列の挿通口40に対応して収容空部47が2列形成されており、各収容空部47は、固定板42、圧電振動子群45の上部、および、フレキシブルケーブル33の下部を収容している。
また、収容空部47は、内壁が振動子ユニット46に当接しないように、平面視における振動子ユニット46の面積或いは挿通口40の開口面積よりも十分に大きい開口面積で開口している。特に、固定板42が収容空部47の内壁に接合しないように、固定板42と対向する側の内壁は、挿通口40の縁に対応する位置から固定板42とは反対側に向けて後退した位置に形成されている。これにより、図3に示すように、固定板42の背面(圧電振動子群45が接合されている面とは反対側の面)と収容空部47の内壁との間には、間隙Sが設けられている。
また、ヘッドケース48と補強部材41とを接合した状態で、挿通口40の内壁と収容空部47の内壁との間には段差が生じ、これにより、挿通口40の縁部には、後述する固定板42の端面が接合される面が形成されている。さらに、2列の収容空部47の間には、ヘッドケース48の高さ方向に貫通したケース流路70が4本並べて形成されている。このケース流路70は、上端が架台12の上流側インク流路(上流基礎部材21のインク供給路29)に連通し、下端が補強部材41の貫通流路61に連通している。これにより、インクカートリッジ3からのインクを上流側インク流路、ケース流路70、貫通流路61、インク導入口を介してリザーバー52に供給することができる。また、列設した各ケース流路70を結んだ仮想直線上には、下端が補強部材側大気開放通路66に連通し、上端が記録ヘッド14と架台12の部材間に大気開放したケース側大気開放通路71が、ヘッドケース48の高さ方向に貫通して形成されている。
なお、ケース本体48aの下面において、ケース流路70の周囲、ケース側大気開放通路71の周囲、および当該ケース本体48aの周囲には、補強部材41とは反対側に窪んだシール材接着部73が形成されており、ここにシール材74が導入されてヘッドケース48と補強部材41が接着固定されている。これにより、ヘッドケース48と補強部材41の間で連通するケース流路70と貫通流路61、ケース側大気開放通路71と補強部材側大気開放通路66、および収容空部47と挿通口40のそれぞれの接合箇所の周囲が密封されている。
次に、振動子ユニット46について説明する。振動子ユニット46は、フレキシブルケーブル33、圧電振動子群45および固定板42から構成されている。圧電振動子群45を構成する圧電振動子44(圧電素子の一種)は、基材である圧電振動板を数十μm程度の極めて細い幅に切り分けることで、縦方向に細長い櫛歯状に形成されている。この圧電振動子44は縦方向に伸縮可能な縦振動型の圧電振動子44として構成されている。また、各圧電振動子44は、固定端部を固定板42上に接合することにより、自由端部を固定板42の先端縁(端面)よりも外側に突出させて所謂片持ち梁の状態で固定されている。そして、各圧電振動子44における自由端部の先端は、補強部材41の挿通口40に挿通されて、それぞれ流路ユニット39におけるダイヤフラム部58を構成する島部60に接合される。
一方、各圧電振動子44の固定端部側には、固定板42とは反対側にフレキシブルケーブル33が電気的に接続されている。このフレキシブルケーブル33の表面には、各圧電振動子44の駆動等を制御するための図示しない制御用IC等が実装されている。フレキシブルケーブル33は、駆動ICが搭載されたフレキシブルプリント基板(FPC)のほか、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)やフレキシブルフラットケーブル(FFC)等からなる。
フレキシブルケーブル33の圧電振動子44とは反対側の端部の配線330は、中継基板13の導電パッド130に、半田200によって電気的に接続されている。半田200には、鉛の含まれていない半田も含み、鉛フリー、鉛レスの半田も含まれる。
フレキシブルケーブル33の圧電振動子44とは反対側の端部の配線330は、中継基板13の導電パッド130に、半田200によって電気的に接続されている。半田200には、鉛の含まれていない半田も含み、鉛フリー、鉛レスの半田も含まれる。
また、各圧電振動子44を支持する固定板42は、圧電振動子44からの反力を受け止め得る剛性を備えた金属製の板材によって構成されており、例えば、厚さが1mm程度のステンレス鋼板によって作製されている。この固定板42の補強部材41側の端面の一部は、補強部材41の挿通口40の縁部に接着固定されている。例えば、固定板42の補強部材41と対向する端面において、圧電振動子44とは反対側の角部が面取りされた面取り部77が形成されており、この面取り部77に接合剤の一種であるUV硬化樹脂78を塗布して補強部材41と接続した後、UV照射によりUV硬化樹脂78を硬化させることで、固定板42を補強部材41に固定している。
このように構成された記録ヘッド14では、島部60に圧電振動子44の先端面が接合されているので、この圧電振動子44の自由端部を伸縮させることで圧力発生室38の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力発生室38内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド14は、この圧力変動を利用してノズル37からインク滴を噴射(吐出)させる。
図2において、ヘッドカバー15は、ヘッドケース48に接続され、流路ユニット39やヘッドケース48を保護する金属製の部材である。このヘッドカバー15は、薄板部材によって作製され、ヘッドケース48の側面を囲繞すると共に、下端がノズルプレート49側に略90度屈曲してノズル形成面36に当接している。このヘッドカバー15のノズル形成面36に当接する面は、ノズル37を露出するように枠状に形成されている。
次に上記のような記録ヘッドユニット2の製造方法について説明する。特に、フレキシブルケーブル33と中継基板13との接続方法について説明する。図4に、記録ヘッドユニット2の製造方法を表すフローチャート図を示した。
記録ヘッドユニット2の製造方法は、中継基板13の導電パッド130に半田ペースト210を塗布する塗布工程としてのステップ1(S1)と、フレキシブルケーブル33の配線330と中継基板13の導電パッド130との位置合わせを行う位置合わせ工程としてのステップ2(S2)と、レーザー光Lを走査して照射して半田ペースト210を加熱するレーザー照射工程としてのステップ3(S3)とを含む。
記録ヘッドユニット2の製造方法は、中継基板13の導電パッド130に半田ペースト210を塗布する塗布工程としてのステップ1(S1)と、フレキシブルケーブル33の配線330と中継基板13の導電パッド130との位置合わせを行う位置合わせ工程としてのステップ2(S2)と、レーザー光Lを走査して照射して半田ペースト210を加熱するレーザー照射工程としてのステップ3(S3)とを含む。
記録ヘッドユニット2の製造方法としては、例えば、(S1)〜(S3)の工程の他、(S1)〜(S3)の前の工程として、キャビティアセンブリ接着工程、ピエゾアセンブリ接着工程、ケースヘッド接着工程等を含む。
ここで、キャビティアセンブリ接着工程とは、流路ユニット39を形成する工程であり、ピエゾアセンブリ接着工程とは、振動子ユニット46を形成する工程である。
ここで、キャビティアセンブリ接着工程とは、流路ユニット39を形成する工程であり、ピエゾアセンブリ接着工程とは、振動子ユニット46を形成する工程である。
図5は塗布工程(S1)を示す概略断面図、図6は半田ペースト塗布装置1000を示す概略斜視図、図7および図8は位置合わせ工程(S2)を示す概略断面図、図9(a)はレーザー照射工程(S3)を示す概略平面図、(b)は概略断面図である。
ここで、図6には、それぞれが直交するX軸、Y軸、Z軸を合わせて示した。
図5において、塗布工程(S1)では、図6に示した半田ペースト塗布装置1000を用いて中継基板13の導電パッド130に半田ペースト210を塗布する。
ここで、半田ペースト210は、配線330に塗布してもよい。
ここで、図6には、それぞれが直交するX軸、Y軸、Z軸を合わせて示した。
図5において、塗布工程(S1)では、図6に示した半田ペースト塗布装置1000を用いて中継基板13の導電パッド130に半田ペースト210を塗布する。
ここで、半田ペースト210は、配線330に塗布してもよい。
図6において、半田ペースト塗布装置1000は、中継基板13が置かれるステージ1100とステージ1100をY軸方向に移動させる駆動機構1200を備えている。これらは台座1300に載せられている。
また、所定の量の半田ペースト210を塗布するためのシリンジ1400が搭載された駆動部1500と駆動部1500をZ軸方向に移動させる駆動機構1600を備えている。さらに、駆動機構1600をX軸方向に移動させる駆動機構1700を備えている。駆動機構1700は、台座1300に固定された2つの支柱1800によって固定されている。
図5および図6において、中継基板13の導電パッド130への半田ペースト210の塗布は、中継基板13が置かれるステージ1100をY軸方向へ、シリンジ1400が搭載された駆動部1500をZ軸方向へ、駆動機構1600をX軸方向に移動させて、シリンジ1400の先端を中継基板13の各導電パッド130上まで移動させ、半田ペースト210を吐出することによって行う。
また、所定の量の半田ペースト210を塗布するためのシリンジ1400が搭載された駆動部1500と駆動部1500をZ軸方向に移動させる駆動機構1600を備えている。さらに、駆動機構1600をX軸方向に移動させる駆動機構1700を備えている。駆動機構1700は、台座1300に固定された2つの支柱1800によって固定されている。
図5および図6において、中継基板13の導電パッド130への半田ペースト210の塗布は、中継基板13が置かれるステージ1100をY軸方向へ、シリンジ1400が搭載された駆動部1500をZ軸方向へ、駆動機構1600をX軸方向に移動させて、シリンジ1400の先端を中継基板13の各導電パッド130上まで移動させ、半田ペースト210を吐出することによって行う。
半田ペースト210としては、例えば、半田合金を数質量%含み、フラックスを十数%含んだものを用いることができる。半田合金はAg、Cu、Snを主に含み、粒子状の半田としての半田ボール220であり、粒度は、36μm〜25μmのものを用いることができる。
図7および図8において、位置合わせ工程(S2)では、振動子ユニット46を収容空部47に挿入し、圧電振動子44の先端面と島部60との位置合わせ、配線330と導電パッド130との位置合わせを行う。
フレキシブルケーブル33の各配線330の先端部側では、各配線330は中継基板13の各導電パッド130に位置合わせされ、接合されている。具体的には、中継基板13の開口部から収容空部47の外側に引き出されたフレキシブルケーブル33の先端部が中継基板13の表面に沿って折り曲げられた状態で、半田ペースト210を介して位置合わせされる。図8中の2点鎖線は、折り曲げられる前の先端部の状態を示している。
2点鎖線で示したフレキシブルケーブル33の先端部を、中継基板13の導電パッド130側に折り曲げて、配線330と導電パッド130とを半田ペースト210を介して位置合わせする。
フレキシブルケーブル33の各配線330の先端部側では、各配線330は中継基板13の各導電パッド130に位置合わせされ、接合されている。具体的には、中継基板13の開口部から収容空部47の外側に引き出されたフレキシブルケーブル33の先端部が中継基板13の表面に沿って折り曲げられた状態で、半田ペースト210を介して位置合わせされる。図8中の2点鎖線は、折り曲げられる前の先端部の状態を示している。
2点鎖線で示したフレキシブルケーブル33の先端部を、中継基板13の導電パッド130側に折り曲げて、配線330と導電パッド130とを半田ペースト210を介して位置合わせする。
図9において、レーザー照射工程(S3)では、図中の破線矢印で示した方向に、半田ペースト210を介して位置合わせした配線330と導電パッド130とを次々横切るように走査し、レーザー光Lを照射する。照射は、フレキシブルケーブル33を介して行う。
レーザー光Lの波長は、フレキシブルケーブル33に吸収されず、かつ半田ペースト210に熱を与えられる波長が好ましい。実施形態では例えば980nmのレーザー光Lを用いる。
レーザー光Lの照射によって、各配線330および半田ペースト210が加熱されて半田を溶かし、各配線330の先端部を各導電パッド130に接合することができる。
レーザー光Lの波長は、フレキシブルケーブル33に吸収されず、かつ半田ペースト210に熱を与えられる波長が好ましい。実施形態では例えば980nmのレーザー光Lを用いる。
レーザー光Lの照射によって、各配線330および半田ペースト210が加熱されて半田を溶かし、各配線330の先端部を各導電パッド130に接合することができる。
ここで、レーザー照射工程(S3)では、複数の照射工程を行う。また、照射工程を行うごとに、照射出力を暫増させる。
実施形態では、レーザー光Lの照射を3回に分けて行う。例えば、1回目の照射は、走査スピードを8mm/sec、照射出力を10Wとし、2回目の照射は、走査スピードを10mm/sec、照射出力を15Wとし、3回目の照射は、走査スピードを15mm/sec、照射出力を25Wとする。
走査スピードも照射出力も照射回数とともに上げていく。走査スピードは、8mm/sec〜15mm/secの範囲で上げていくのが好ましい。また、照射出力は、10W〜25Wの範囲で上げていくのが好ましい。
また、レーザー照射工程は、3回以上の照射工程を含むのが好ましい。
以上の工程を含んだ製造方法により、記録ヘッド14が組み込まれた記録ヘッドユニット2が得られる。
実施形態では、レーザー光Lの照射を3回に分けて行う。例えば、1回目の照射は、走査スピードを8mm/sec、照射出力を10Wとし、2回目の照射は、走査スピードを10mm/sec、照射出力を15Wとし、3回目の照射は、走査スピードを15mm/sec、照射出力を25Wとする。
走査スピードも照射出力も照射回数とともに上げていく。走査スピードは、8mm/sec〜15mm/secの範囲で上げていくのが好ましい。また、照射出力は、10W〜25Wの範囲で上げていくのが好ましい。
また、レーザー照射工程は、3回以上の照射工程を含むのが好ましい。
以上の工程を含んだ製造方法により、記録ヘッド14が組み込まれた記録ヘッドユニット2が得られる。
図10(a)、(b)に、照射回数を変えた場合の図9(a)に相当する写真を示した。
図10(a)は、1回の照射で、走査スピードを15mm/sec、照射出力を25Wとした場合を、図10(b)は、実施形態の照射回数、照射条件で行った場合を示した。
1回の照射では、接合部分以外に半田ボール220が散乱しているのが確認できる。
一方、実施形態における3回の照射では、半田ボール220の散乱はみられない。
図10(a)は、1回の照射で、走査スピードを15mm/sec、照射出力を25Wとした場合を、図10(b)は、実施形態の照射回数、照射条件で行った場合を示した。
1回の照射では、接合部分以外に半田ボール220が散乱しているのが確認できる。
一方、実施形態における3回の照射では、半田ボール220の散乱はみられない。
このような実施形態によれば、以下の効果がある。
(1)レーザー光Lを照射する工程を3回の照射工程にし、照射工程を行うごとに照射出力を上げることにより、半田ペースト210を徐々に加熱でき、フラックスが急激に揮発しない。したがって、半田ボール220の飛散が抑えられ、フレキシブルケーブル33の配線330間のショートを低減でき、圧電振動子44間への落下が抑えられ、インクの吐出不良を低減できる記録ヘッドユニット2の製造方法を得ることができる。
(1)レーザー光Lを照射する工程を3回の照射工程にし、照射工程を行うごとに照射出力を上げることにより、半田ペースト210を徐々に加熱でき、フラックスが急激に揮発しない。したがって、半田ボール220の飛散が抑えられ、フレキシブルケーブル33の配線330間のショートを低減でき、圧電振動子44間への落下が抑えられ、インクの吐出不良を低減できる記録ヘッドユニット2の製造方法を得ることができる。
(2)照射出力を10W〜25Wの間で増加させることにより、半田ボール220の飛散をより抑えることができ、フレキシブルケーブル33の配線330間のショートがより低減し、圧電振動子44間への落下をより抑えることができ、インクの吐出不良のより低減した記録ヘッドユニット2の製造方法を得ることができる。
(3)照射工程を行うごとに、走査スピードを暫増させることにより、生産効率の向上した記録ヘッドユニット2の製造方法を得ることができる。
(4)走査スピードを8mm/sec〜15mm/secの間で増加させることにより、生産効率のより向上した記録ヘッドユニット2の製造方法を得ることができる。
(5)レーザー光Lを照射する工程を3回以上の照射工程を含むようにすることで、半田ペースト210をより徐々に加熱でき、フラックスがより急激に揮発しない。したがって、半田ボール220の飛散をより抑えることができ、フレキシブルケーブル33の配線330間のショートがより低減し、圧電振動子44間への落下をより抑えることができ、インクの吐出不良のより低減した記録ヘッドユニット2の製造方法を得ることができる。
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、半田ペースト210に含まれる半田ボール220の形状は、球に限らない。例えば、涙形状、フットボール形状等であってもよい。
また、半田ボール220とフラックスと重量比も実施形態の例に限らない。詳しくは、半田ペースト210として塗布できる性状であればよい。
例えば、半田ペースト210に含まれる半田ボール220の形状は、球に限らない。例えば、涙形状、フットボール形状等であってもよい。
また、半田ボール220とフラックスと重量比も実施形態の例に限らない。詳しくは、半田ペースト210として塗布できる性状であればよい。
なお、上記実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例として記録ヘッドユニット2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。
1…プリンター、2…記録ヘッドユニット、3…インクカートリッジ、4…キャリッジ、5…プラテン、6…記録紙、7…キャリッジ移動機構、8…紙送り機構、9…ガイドロッド、10…リニアエンコーダー、12…架台、13…中継基板、14…記録ヘッド、15…ヘッドカバー、17…インク導入部材、18…シール部材、19…接続流路部材、20…フィルター、21…上流基礎部材、22…インクカートリッジ装着部、23…インク導入針、27…中間流路、28…接続流路部材装着部、29…インク供給路、32…コネクター、33…フレキシブルケーブル、34…流路挿通孔、36…ノズル形成面、37…ノズル、38…圧力発生室、39…流路ユニット、40…挿通口、41…補強部材、42…固定板、44…圧電振動子、45…圧電振動子群、46…振動子ユニット、47…収容空部、48…ヘッドケース、48a…ケース本体、48b…板状部、49…ノズルプレート、50…流路形成基板、51…振動板、52…リザーバー、53…インク供給口、54…支持板、55…樹脂フィルム、58…ダイヤフラム部、59…コンプライアンス部、60…島部、61…貫通流路、65…凹室、66…補強部材側大気開放通路、70…ケース流路、71…ケース側大気開放通路、73…シール材接着部、74…シール材、77…面取り部、78…UV硬化樹脂、130…導電パッド、200…半田、210…半田ペースト、220…半田ボール、330…配線、1000…半田ペースト塗布装置、1100…ステージ、1200…駆動機構、1300…台座、1400…シリンジ、1500…駆動部、1600…駆動機構、1700…駆動機構、1800…支柱、L…レーザー光。
Claims (5)
- 液体を噴射するノズルに連通した圧力発生室内の圧力を変動させる圧電素子と、前記圧電素子に接続され、駆動電圧を印加する配線を備えた回路基板と、前記回路基板の前記配線が接続される導電パッドを有する中継基板とを含む液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記配線または前記導電パッドに、半田とフラックスを含む半田ペーストを塗布する塗布工程と、
接続される前記配線と前記導電パッドとの位置合わせを行う位置合わせ工程と、
レーザー光を走査しながら照射して前記半田ペーストを加熱するレーザー照射工程とを含み、
前記レーザー照射工程は、複数の照射工程を有し、
前記照射工程を行うごとに、照射出力が暫増する
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 - 請求項1に記載の液体噴射装置の製造方法において、
前記照射出力は、10W〜25Wの間で増加する
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の液体噴射装置の製造方法において、
前記照射工程を行うごとに、前記走査スピードが暫増する
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 - 請求項3に記載の液体噴射装置の製造方法において、
前記走査スピードは、8mm/sec〜15mm/secの間で増加する
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 - 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、
前記レーザー照射工程は、3回以上の前記照射工程を含む
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
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2012
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