JP5168207B2 - 駆動ユニットの製造方法 - Google Patents
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Description
製造時には、駆動装置と配線基板とが互いに近づく方向へ相対的に移動されることによって接続バンプと検査用バンプとが同時に圧潰される。そして、接続バンプと検査用バンプとが所定の程度に圧潰されたときに、一対の検査用端子間が検査用バンプで導通される。したがって、接続バンプが好適に圧潰されたときに一対の検査用端子間が導通されるように、接続バンプおよび検査用バンプの「材質」や「高さ」等を設計しておくことによって、「一対の検査用端子間が導通されているか否か」を電気的に検出するだけで「接続バンプが好適に圧潰されているか否か」を判定することができる。
図1は、インク吐出ユニット10の構成を示す分解斜視図である。インク吐出ユニット10は、ブラック(BK)、イエロー(Y)、シアン(C)およびマゼンダ(M)の4色のインクを、2つのドライバIC12から供給される駆動信号に基づいて複数のノズル14(図3)から用紙等の吐出対象物(図示省略)に向けて選択的に吐出するものであり、図1に示すように、流路ユニット16と、「駆動装置」としてのアクチュエータ18と、配線基板20とを有している。
流路ユニット16は、図2に示すように、5枚のプレート22a〜22eを積層することによって構成されており、これらのプレート22a〜22eに形成された「凹部」または「貫通孔」が互いに連通されることによって、インクの色ごとに4つのインク流路N1〜N4(図1)が構成されている。つまり、流路ユニット16には、インクを溜めるマニホールド24と、マニホールド24にインクを供給するインク供給口26(図1)と、マニホールド24内のインクを外部に吐出する複数のノズル14と、マニホールド24と複数のノズル14とを連通する複数の個別流路28とがインクの色ごとに構成されており、複数の個別流路28のそれぞれには、ノズル14に対して個別に連通する圧力室30が設けられている。
アクチュエータ18は、図2に示すように、流路ユニット16における圧力室30の上面30aを構成するとともに、複数の圧力室30のそれぞれの内部に存在するインクに吐出圧を選択的に付与するものであり、振動板32と、圧電層34と、複数の個別電極36と、少なくとも1つ(本実施形態では複数)の共通電極端子38(図3)と、少なくとも1つの第1検査用端子40aとを有しており、振動板32と圧電層34とを積層することによって構成されるアクチュエータ本体18aの表面に、個別電極36、共通電極端子38および第1検査用端子40aが形成されている。
配線基板20は、図4に示すように、ポリイミド樹脂等のような可撓性および絶縁性を有する合成樹脂材料からなるシート状の基板本体52と、基板本体52の一方の表面に搭載された2つのドライバIC12(図1、図4)と、ドライバIC12の出力端子(図示省略)に一端が電気的に接続され、駆動電圧を出力するための複数の駆動用配線54と、ドライバIC12の出力端子(図示省略)に一端が電気的に接続され、検査用電圧を出力するための少なくとも1つ(本実施形態では1つ)の検査用配線56と、一端が接地電位に接続された接地用配線57とを有している。また、配線基板20は、図5に示すように、複数の駆動用配線54のそれぞれの他端に電気的に接続され、複数の端子部36bのそれぞれと対向して形成された複数の第2接続端子58と、基板本体52の一方の表面に検査用バンプ44と対向して形成された検査用押圧部60と、検査用配線56の他端に電気的に接続され、検査用押圧部60の周囲に検査用押圧部60から離間して形成された第2検査用端子40bと、基板本体52の一方の表面において、駆動用配線54、検査用配線56、第2接続端子58、検査用押圧部60および第2検査用端子40bを被覆する絶縁被覆材62とを有している。
圧潰検査回路Sは、図5に示すように、一対の検査用端子40a,40bと、検査用バンプ44と、検査用押圧部60とを備えており、また、図6に示すように、アクチュエータ18の内部配線(振動板32を含む。)と、ドライバIC12の出力端子の1つに接続された検査用配線56と、ドライバIC12の入力端子の1つに接続された駆動用配線(VDD2)64と、駆動用配線(VDD2)64に対して直列に接続された「測定装置」としての電流計66と、接地電位に接続された接地用配線57とを備えている。駆動用配線(VDD2)64および接地用配線57は、通常のインク吐出動作の際に、アクチュエータ18の駆動部48に対して駆動電圧を付与するためのものであるが、導通状態を検出する際には、一対の検査用端子40a,40b間に検査用の電圧を付与するために用いられる。圧潰検査回路Sにおいて、一対の検査用端子40a,40b間が検査用バンプ44で導通されていない状態では、駆動用配線(VDD2)64に流れる電流は小さく、電流計66の出力も小さいが、一対の検査用端子40a,40b間が圧潰された検査用バンプ44で導通されると、駆動用配線(VDD2)64に流れる電流は大きくなり、電流計66の出力も大きくなる。したがって、電流計66の出力変化に基づいて、導通状態を検出することができ、接続バンプ42と第2接続端子58とが所定面積で接触されていることを推定することができる。
[インク吐出ユニットの製造方法]
図7は、インク吐出ユニット10の製造方法の工程を段階的に示す工程図である。インク吐出ユニット10を製造する際には、「バンプ等形成工程」、「位置決め工程」、「圧潰・測定工程」および「硬化工程」をこの順に実行する。
検査用端子の第1変形例は、図8に示すように、検査用押圧部60を挟んだ両側に2つの検査用端子70bをそれぞれ配置するとともに、2つの検査用端子70bのそれぞれに検査用配線56を接続したものであり、他の構成は上述の実施形態と同様である。つまり、第1変形例では、圧潰された検査用バンプ44によって電気的に接続される一対の検査用端子70b,70bが、共に配線基板20に形成されており、検査用押当部60は、配線基板20における一対の検査用端子70b,70bの中間部分に設けられており、一対の検査用端子70b,70bとは異なる上述の第1検査用端子40aが検査用バンプ44に電気的に接続されている、
この構成では、「一方の検査用端子70bと第1検査用端子40a」、「他方の検査用端子70bと第1検査用端子40a」、「一方の検査用端子70aと他方の検査用端子70b」のそれぞれの対が、検査用バンプ44によって電気的に接続(導通)される「一対の検査用端子」を構成しているので、「一方の検査用端子70bと第1検査用端子40aとが導通された第1導通状態」、「他方の検査用端子70bと第1検査用端子40aとが導通された第2導通状態」および「両方の検査用端子70bと第1検査用端子40aとが導通された第3導通状態」をそれぞれ検出することが可能であり、これらの検出結果に基づいて、アクチュエータ18と配線基板20との間の「位置ずれの有無」および「位置ずれの方向」を検出することができる。なお、検査用端子70bの「数」および「位置」は、適宜変更可能であり、たとえば4つの検査用端子70bを十字状に配置してもよい。
検査用端子の第2変形例は、図9に示すように、検査用押圧部60の周囲に配設された環状の第2検査用端子40bの外側に、さらに環状の検査用端子74bを配設し、第2検査用端子40bおよび検査用端子74bのそれぞれに検査用配線56を接続したものであり、他の構成は上述の実施形態と同様である。
検査用端子の第3変形例は、図10に示すように、「検査用押圧部」として機能する検査用端子78aの周囲に環状の検査用端子78bを配設するとともに、検査用端子78aに検査用配線56を接続し、さらに、検査用端子78bを接地電位に接続したものであり、他の構成は上述の実施形態と同様である。この構成では、アクチュエータ18の内部配線(振動板32を含む。)を用いることなく、配線基板20に圧潰検査回路Sを簡単に構成することができる。
検査用端子の第4変形例は、図11に示すように、一対の検査用端子80a,80bを配線基板20に対して互いに離間して共に形成するとともに、検査用押圧部60を配線基板20における一対の検査用端子80a,80bの中間部分に形成し、一方の検査用端子80aに検査用配線56を接続し、さらに、他方の検査用端子80bを接地電位に接続したものであり、他の構成は上述の実施形態と同様である。この構成では、「第3変形例(図10)」と同様に、アクチュエータ18の内部配線(振動板32を含む。)を用いることなく、配線基板20に圧潰検査回路Sを簡単に構成することができる。また、検査用押圧部60に押し当てられて圧潰された検査用バンプ44が一対の検査用端子80a,80bの両方に接触したときに一対の検査用端子80a,80bが互いに導通されるので、「導通状態」を検出できたときには、「検査用バンプ44が検査用押圧部60の中央部に位置している。」と推定することができ、「位置ずれ」の有無を検出することができる。
検査用端子の第5変形例は、図12に示すように、配線基板20に形成された検査用端子80bを接地電位に接続する場合において、当該検査用端子80bを、第2接続端子58および駆動部48(図2)等を介して接地電位に接続したものであり、他の構成は上述の実施形態と同様である。この構成では、アクチュエータ18の内部に圧潰検査回路Sの一部を作り込む必要がなく、また、検査用配線56と駆動用配線54とを共通化することができるので、構成をより簡素化することができる。
Q… 当接領域
S… 圧潰検査回路
10… インク吐出ユニット
14… ノズル
16… 流路ユニット
18… アクチュエータ
18a… アクチュエータ本体
20… 配線基板
36… 個別電極
36a… 電極部
36b… 端子部(第1接続端子)
40a… 第1検査用端子
40b… 第2検査用端子
42… 接続バンプ
44… 検査用バンプ
48… 駆動部
52… 基板本体
54… 駆動用配線
56… 検査用配線
57… 接地用配線
58… 第2接続端子
60… 検査用押当部
62… 絶縁被覆材
64… 駆動用配線(VDD2)
66… 電流計(測定装置)
Claims (11)
- 駆動部と、これと電気的に接続された第1接続端子とを有する駆動装置と、
前記第1接続端子に対向して形成された第2接続端子と、この第2接続端子に電気的に接続された配線とを有する配線基板と、
前記第1接続端子および前記第2接続端子のいずれか一方に一体に形成され、前記第1接続端子および前記第2接続端子の間で圧潰された状態で他方に接触されることにより前記第1接続端子と前記第2接続端子とを電気的に接続する接続バンプと、
前記駆動装置および前記配線基板のいずれか一方に一体に形成された検査用バンプと、
前記駆動装置および前記配線基板の他方に前記検査用バンプと対向して形成された検査用押圧部と、
前記駆動装置および前記配線基板のそれぞれに分かれて形成され、或いは、前記駆動装置および前記配線基板のいずれか一方に互いに離間して共に形成された一対の検査用端子とを備え、
前記一対の検査用端子は、前記検査用押当部に押し当てられて圧潰された前記検査用バンプによって互いに電気的に接続される位置関係となるように配置されている、駆動ユニットの製造方法であって、
(a)前記駆動装置および前記配線基板の所定部分に前記接続バンプ、前記検査用バンプ、前記検査用押圧部および前記一対の検査用端子をそれぞれ形成する工程と、
(b)前記駆動装置と前記配線基板とを対向させることによって、前記接続バンプを前記第1接続端子と前記第2接続端子との間に配置するとともに、前記検査用バンプを前記駆動装置の所定部分と前記配線基板の所定部分との間に配置する工程と、
(c)前記駆動装置と前記配線基板とを互いに近づく方向へ相対的に移動させることによって、前記接続バンプと前記検査用バンプとを同じ大きさの圧力で同時に圧潰するとともに、前記一対の検査用端子と前記検査用バンプとで構成される圧潰検査回路の電気的特性を測定しながら、前記一対の検査用端子を圧潰された前記検査用バンプで導通させる工程と、
(d)前記一対の検査用端子が圧潰された前記検査用バンプで導通されたことを前記圧潰検査回路の電気的特性に基づいて検出する工程とを備える、駆動ユニットの製造方法。 - 前記(a)工程では、前記接続バンプと前記検査用バンプとを同じ材料を用いて同じ高さで形成する、請求項1に記載の駆動ユニットの製造方法。
- 前記検査用バンプは、前記接続バンプと同じ硬さを有しており、
前記検査用押圧部は、前記第1接続端子および前記第2接続端子の前記接続バンプが接触される側と同じ硬さを有している、請求項1または2に記載の駆動ユニットの製造方法。 - 前記検査用バンプは、前記駆動装置または前記配線基板のいずれか一方に対して検査用バンプ配置部を介して設けられている、請求項1ないし3のいずれかに記載の駆動ユニットの製造方法。
- 前記一対の検査用端子は、共に前記配線基板に形成されており、
前記検査用押当部は、前記配線基板における前記一対の検査用端子の中間部分に形成されている、請求項1ないし4のいずれかに記載の駆動ユニットの製造方法。 - 前記一対の検査用端子のいずれか一方は、前記検査用押当部の機能を併有している、請求項1ないし5のいずれかに記載の駆動ユニットの製造方法。
- 前記一対の検査用端子のいずれか一方は、前記検査用バンプ配置部の機能を併有している、請求項4に記載の駆動ユニットの製造方法。
- 前記接続バンプは、前記検査用バンプの機能を併有している、請求項1ないし7のいずれかに記載の駆動ユニットの製造方法。
- 前記検査用押当部は、前記検査用バンプよりも物理的に硬質の材料からなる、請求項1ないし8のいずれかに記載の駆動ユニットの製造方法。
- 前記一対の検査用端子と前記検査用バンプとによって構成された圧潰検査回路の電気的特性を測定する測定装置をさらに備える、請求項1ないし9のいずれかに記載の駆動ユニットの製造方法。
- (e)前記一対の検査用端子が圧潰された前記検査用バンプで導通されたことを検出した時点で前記接続バンプおよび前記検査用バンプを圧潰する動作を停止する工程をさらに備える、請求項1ないし10のいずれかに記載の駆動ユニットの製造方法。
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