JP5570484B2 - プリント基板の再生方法およびプリント基板 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、プリント基板の再生方法およびプリント基板に関する。

インクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドは、圧力室およびオリフィスが設けられるヘッド本体と、前記圧力室を駆動するためのドライバＩＣと、コネクタのような電子部品が実装されるプリント基板とを備える。前記ヘッド本体に起因してこのインクジェットヘッドが不良品となると、当該インクジェットヘッドは、破棄される部品と再生可能な部品とに分解される。例えば、ヘッド本体およびドライバＩＣは破棄され、プリント基板は再生される。

ところが、プリント基板を繰り返し再生すると、プリント基板に加わる熱履歴等によってその信頼性が低下するおそれがある。このため、規定の回数以上プリント基板を再生することを防止するため、プリント基板の再生回数を管理することが行なわれている。

プリント基板の再生回数の管理は、例えば、プリント基板の表面に、油性マーカー等で再生回数を示す数字または記号を直接記入したり、シールを貼り付けたりすることによって行なわれる。作業者はこの数字等によってプリント基板の再生回数を確認し、再生回数が規定の回数に達している場合、そのプリント基板を破棄する。

特開２００３−２６３０７８号公報

プリント基板に再生回数等を直接記入する場合、記入間違え、記入漏れ、記入した字の汚れ、およびインクの剥落等が発生し、作業者が正しく再生回数を確認できなくなるおそれがある。また、シールによって再生回数を示したとしても、シールが剥離するおそれがある。

本発明の目的は、プリント基板の再生回数を正しく確認できるプリント基板の再生方法およびプリント基板を提供することにある。

一つの実施の形態に係るプリント基板の再生方法は、電子部品が実装されている第１の面と、前記第１の面の反対側に位置している第２の面とを有し、前記第２の面に部品が接続される接続パッドと、数を示す複数の表示パッドと、が同一面に設けられたプリント基板の再生方法であって、前記接続パッドと前記プリント基板の再生回数に対応した前記表示パッドとにそれぞれ半田を供給し、前記半田を前記接続パッドと前記再生回数に対応した表示パッドとに溶かし付ける。

一つの実施の形態に係るインクジェットヘッドを示す斜視図。 プリント基板を示す斜視図。 基板本体の第２の面を示す平面図。 プリント基板の再生方法の一例を示すフローチャート。 半田が塗布されるプリント基板を示す斜視図。 分別工程におけるプリント基板を示す斜視図。

以下に、第１の実施の形態について、図１から図６を参照して説明する。図１は、一つの実施の形態に係るインクジェットヘッド１０を示す斜視図である。インクジェットヘッド１０は、いわゆるエッジシュータ型のインクジェットヘッドであり、インクジェットプリンタの内部に搭載される。インクジェットヘッド１０は、ヘッド本体１１と、一対のテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）１２と、プリント基板１３とを備えている。

ヘッド本体１１は、インクを吐出するための部品である。ヘッド本体１１は、駆動素子および複数のオリフィスを有している。前記駆動素子は、印加された駆動電圧に応じてインクを加圧し、前記オリフィスからインクを吐出する。ヘッド本体１１は、チューブのような部品を介してインクタンクに接続される。

一対のＴＣＰ１２は、可撓性のフィルム１４と、ＩＣとをそれぞれ有している。フィルム１４は、部品の一例である。フィルム１４に、複数の配線が形成されている。フィルム１４の両端に、複数の端子がそれぞれ形成されている。フィルム１４の一方の端部は、例えば異方性導電フィルム（ＡＣＦ）によってヘッド本体１１に接続されている。フィルム１４の他方の端部は、半田付けによってプリント基板１３に接続されている。

ＴＣＰ１２の前記ＩＣは、フィルム１４に実装されている。前記ＩＣは、インクジェットプリンタの制御部から入力された信号に基いて、ヘッド本体１１の前記駆動素子に駆動電圧を印加する。

図２は、プリント基板１３を示す斜視図である。プリント基板１３は、例えば３回まで再生可能なリジッドプリント配線板である。プリント基板１３は、矩形の板状に形成された基板本体１５を備えている。基板本体１５は、第１の面１６と、第２の面１７（図３に示す）とを有している。第２の面１７は、第１の面１６の反対側に位置している。

基板本体１５の第１の面１６に、コネクタやコンデンサのような種々の電子部品２１がそれぞれ実装されている。これらの電子部品２１は、基板本体１５に形成された配線にそれぞれ電気的に接続されている。

図３は、基板本体１５の第２の面１７を示す平面図である。図３に示すように、基板本体１５の第２の面１７に、複数の接続パッド２３と、三つの数字パッド２４と、三つのチェックボックスパッド２５とが設けられている。数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５は、それぞれ表示パッドの一例である。第２の面１７において、接続パッド２３、数字パッド２４、およびチェックボックスパッド２５が設けられていない部分には、ソルダレジストが塗布されている。

接続パッド２３は、例えば銅によって形成されたパッドである。複数の接続パッド２３は、基板本体１５の配線にそれぞれ接続されている。複数の接続パッド２３は、基板本体１５の一つの端部１５ａに沿って並んで設けられている。

複数の接続パッド２３に、それぞれ半田Ｓが塗布されている。なお、図面において、半田Ｓが塗布された個所は黒く塗り潰されている。複数の接続パッド２３は、半田Ｓによって、ＴＣＰ１２のフィルム１４の複数の端子に電気的に接続されている。図３において、ＴＣＰ１２は模式的に二点鎖線で示されている。

数字パッド２４は、接続パッド２３から離間して設けられている。三つの数字パッド２４は、例えば銅によって、それぞれ「１」、「２」、および「３」という数字状に形成されている。すなわち、数字パッド２４はそれぞれ数を示している。数字パッド２４は、基板本体１５の配線に接続されておらず、それぞれ独立している。

三つの数字パッド２４のうち、プリント基板１３の再生回数に対応した数以下の数を示す数字パッド２４に、半田Ｓが塗布されている。例えばプリント基板１３の再生回数が１回ならば、図３に示すように、「１」を示す数字パッド２４に半田Ｓが塗布されている。また、例えばプリント基板１３の再生回数が２回ならば、「１」および「２」を示す数字パッド２４にそれぞれ半田Ｓが塗布される。半田Ｓが付着していない数字パッド２４は露出している。未だ再生がされていない新品のプリント基板１３では、全ての数字パッド２４が露出している。

チェックボックスパッド２５は、接続パッド２３から離間して設けられている。三つのチェックボックスパッド２５は、例えば銅によって、それぞれ矩形状に形成されている。なお、接続パッド２３、数字パッド２４、およびチェックボックスパッド２５は、金のような他の金属によってそれぞれ形成されても良い。チェックボックスパッド２５は、基板本体１５の配線に接続されておらず、それぞれ独立している。

各チェックボックスパッド２５の隣には、「１」、「２」、および「３」という数字を示す標記Ｍがそれぞれ設けられている。これらの標記Ｍは、例えばインクによって第２の面１７のソルダレジストが塗布された部分にそれぞれ印刷されている。

各チェックボックスパッド２５は、隣接する標記Ｍが示す数を示している。例えば、「１」を示す標記Ｍに隣接するチェックボックスパッド２５は「１」を示しており、「２」を示す標記Ｍに隣接するチェックボックスパッド２５は「２」を示している。

複数のチェックボックスパッド２５のうち、プリント基板１３の再生回数に対応した数以下の数を示すチェックボックスパッド２５に、半田Ｓが塗布されている。例えばプリント基板１３の再生回数が１回ならば、図３に示すように、「１」を示す標記Ｍに隣接したチェックボックスパッド２５に半田Ｓが塗布されている。また、例えばプリント基板１３の再生回数が２回ならば、「１」および「２」を示す標記Ｍに隣接するチェックボックスパッド２５にそれぞれ半田Ｓが塗布される。半田Ｓが付着していないチェックボックスパッド２５は露出している。未だ再生がされていない新品のプリント基板１３では、全てのチェックボックスパッド２５が露出している。

以下に、図４ないし図６を参照して、プリント基板１３の再生方法の一例について説明する。図４は、プリント基板１３の再生方法の一例を示すフローチャートである。

図４に示すように、ヘッド本体１１に起因するインクジェットヘッド１０の不良があった場合、インクジェットヘッド１０を破棄される部品と再生可能な部品とに分解する（Ａ１）。例えば、接続パッド２３をリフロー槽に近づけることで、接続パッド２３とフィルム１４の端子とを接続していた半田Ｓを溶融させ、フィルム１４からプリント基板１３を取り外す。この際、接続パッド２３に塗布されていた全ての半田Ｓは除去される。一方、数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５は接続パッド２３から離間して設けられるため、数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５にそれぞれ塗布された半田Ｓは、除去されずに残る。プリント基板１３から取り外されたヘッド本体１１およびＴＣＰ１２は、破棄される。

次に、プリント基板１３の再生回数を確認する（Ａ２）。例えば、目視によって複数の数字パッド２４のうち、どの数字パッド２４に半田Ｓが塗布されているか確認する。または、複数のチェックボックスパッド２５のうち、どのチェックボックスパッド２５に半田Ｓが塗布されているか確認する。

半田Ｓの色は光沢のある灰白色である。一方、数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５の色は、銅の地色である光沢のある黄色である。このため、半田Ｓが塗布された数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５と、半田Ｓが塗布されずに露出された数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５とは、容易に判別できる。

もし「３」を示す数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５に半田Ｓが塗布されていた場合、当該プリント基板１３は、既に３回再生されている。プリント基板１３は３回まで再生が可能であるので、当該プリント基板１３は破棄する（Ａ３）。

一方、「３」を示す数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５に半田Ｓが塗布されていない場合、当該プリント基板１３の再生回数は２回以下である。この場合、当該プリント基板１３は再生される。

図５は、半田Ｓが塗布されるプリント基板１３を示す斜視図である。図５に示すように、再生されるプリント基板１３の基板本体１５の第２の面１７を、マスク３０で覆う。以下、例として２回目の再生がなされるプリント基板１３について説明する。

マスク３０は、スクリーン印刷用のマスクである。マスク３０は、例えばステンレスのような金属によって矩形の板状に形成されている。マスク３０に、複数の第１の孔３１と、二つの第２の孔３２，３３とが設けられている。

複数の第１の孔３１は、複数の接続パッド２３に対応して設けられている。マスク３０が基板本体１５の第２の面１７を覆ったときに、複数の第１の孔３１は、複数の接続パッド２３を露出させる。

一方の第２の孔３２は、「２」の数字を示す数字パッド２４に対応して設けられている。マスク３０が基板本体１５の第２の面１７を覆ったときに、第２の孔３２は、「２」の数字を示す数字パッド２４を露出させる。

他方の第２の孔３３は、「２」の数字を示すチェックボックスパッド２５に対応して設けられている。マスク３０が基板本体１５の第２の面１７を覆ったときに、第２の孔３３は、「２」の数字を示す標記Ｍに隣接するチェックボックスパッド２５を露出させる。

基板本体１５の第２の面１７をマスク３０が覆った状態で、スクリーン印刷によって複数の接続パッド２３と、プリント基板１３の再生回数に対応した数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５とに、クリーム半田を塗布する（Ａ４）。これにより、同一の工程で複数の接続パッド２３と、プリント基板１３の再生回数に対応した数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５とに、クリーム半田が供給される。

なお、例えば１回目の再生がなされるプリント基板１３の場合、マスク３０とは異なるマスクを用いる。当該マスクは、「１」の数字を示す数字パッド２４に対応して設けられた第２の孔と、「１」の数字を示す標記Ｍに隣接するチェックボックスパッド２５に対応して設けられた第２の孔とが設けられる。

同様に、例えば３回目の再生がなされるプリント基板１３の場合、マスク３０とは異なるマスクを用いる。当該マスクは、「３」の数字を示す数字パッド２４に対応して設けられた第２の孔と、「３」の数字を示す標記Ｍに隣接するチェックボックスパッド２５に対応して設けられた第２の孔とが設けられる。

次に、プリント基板１３を加熱して、リフローを行なう（Ａ５）。これにより、クリーム半田が溶融する。このリフロー工程において、数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５に塗布されたクリーム半田も溶融する。これにより、半田Ｓが、再生回数に対応した「２」の数字を示す数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５に溶かし付けられる。

以上の工程を経て、プリント基板１３はインクジェットヘッド１０の組立工程に再び投入される（Ａ６）。なお、プリント基板１３は、インクジェットヘッド１０の組立工程に再投入される前に、再生回数に応じて分別されても良い。

図６は、分別工程におけるプリント基板１３を示す斜視図である。図６に示すように、再生回数に対応した数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５に半田Ｓが溶かしつけられたプリント基板１３は、判別装置４０に送られる。判別装置４０は、カメラ４１と、画像処理装置４２とを有している。

カメラ４１は、送られてきたプリント基板１３の基板本体１５の第２の面１７を撮影する。カメラ４１は、画像処理装置４２に接続されており、撮影した画像データを画像処理装置４２に入力する。

画像処理装置４２は、カメラ４１から入力された画像データにおいて、どの数字パッド２４に半田Ｓが塗布されているかを認識する。また、画像処理装置４２は、当該画像データにおいて、どのチェックボックスパッド２５に半田Ｓが塗布されているかを認識する。半田Ｓが塗布された数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５は、容易に判別できるため、画像処理装置４２によって容易に認識できる。

判別装置４０は、画像処理装置４２が認識した情報に基づいて、プリント基板１３の再生回数を判別する。例えば、画像処理装置４２が「１」および「２」の数字を示す数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５にそれぞれ半田Ｓが塗布されていると認識した場合、判別装置４０は、当該プリント基板１３は２回目の再生がなされたと判別する。

判別装置４０の判別結果に基いて、プリント基板１３が自動で分別される。例えば、２回目の再生がなされたと判別されたプリント基板１３は、コンベヤによって、２回目の再生がなされたプリント基板１３が収容される箱に送られる。

また、判別装置４０は、プリント基板１３に接続されたＴＣＰ１２およびヘッド本体１１の情報を判別しても良い。例えば、ヘッド本体１１にバーコードを付し、判別装置４０が当該バーコードを認識する。これにより、判別装置４０は、例えばヘッド本体１１の製造番号のような情報を判別する。同時に、判別装置４０がプリント基板１３の再生回数を判別することで、個別のヘッド本体１１ごとに何回再生されたプリント基板１３が接続されたかを記録することが可能である。

さらに、判別装置４０は、プリント基板１３の再生回数を確認する工程（Ａ２）で用いられても良い。例えば、判別装置４０が、プリント基板１３が既に３回再生されたと判別した場合、当該プリント基板１３がコンベヤによって自動的に廃棄場所に運ばれても良い。すなわち、再生可能なプリント基板１３と破棄されるプリント基板１３とが分別される。

上記構成のプリント基板１３によれば、プリント基板１３の再生回数に対応した数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５に半田Ｓが供給される。半田Ｓが塗布された数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５は容易に判別できる。また、半田Ｓは、例えば油性マーカーやシールよりも、剥落や汚れ等が起こり難い。したがって、プリント基板１３の再生回数を正しく確認できる。

半田Ｓは、マスク３０を用いたスクリーン印刷によって、接続パッド２３、数字パッド２４、およびチェックボックスパッド２５に供給される。すなわち、接続パッド２３に半田Ｓを供給する作業に伴って、数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５に半田Ｓが供給される。したがって、インクジェットヘッド１０の製造工程を短縮できるとともに、数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５への半田Ｓの供給漏れを防止できる。

接続パッド２３に塗布されたクリーム半田のリフローと同時に、半田Ｓが数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５に溶かし付けられる。これにより、インクジェットヘッド１０の製造工程を短縮できる。

判別装置４０は、数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５に塗布された半田Ｓを認識することで、プリント基板１３の再生回数を判別する。これにより、プリント基板１３の再生回数の分別の自動化が可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上記実施の形態において、数字パッド２４およびチェックボックスパッド２５が表示パッドの一例であったが、表示パッドはこれらに限らない。表示パッドは、例えば、円形および矩形のようなそれぞれ異なる図形に形成されたパッドであっても良い。さらに、プリント基板は、インクジェットヘッドに限らず、他の機器に用いられても良い。

１３…プリント基板、１４…フィルム、１５…基板本体、１７…第２の面、２３…接続パッド、２４…数字パッド、２５…チェックボックスパッド、３０…マスク、３１…第１の孔、３２，３３…第２の孔、４０…判別装置、Ｓ…半田。

Claims (4)

1. 電子部品が実装されている第１の面と、前記第１の面の反対側に位置している第２の面とを有し、前記第２の面に部品が接続される接続パッドと、数を示す複数の表示パッドと、が同一面に設けられたプリント基板の再生方法であって、
   前記接続パッドと前記プリント基板の再生回数に対応した前記表示パッドとにそれぞれ半田を供給し、
   前記半田を前記接続パッドと前記再生回数に対応した表示パッドとに溶かし付けることを特徴とするプリント基板の再生方法。
2. 前記接続パッドを露出させる第１の孔と前記再生回数に対応した表示パッドを露出させる第２の孔とが設けられたマスクによって前記プリント基板が覆われた状態で、前記接続パッドと前記再生回数に対応した表示パッドとにそれぞれ半田を同時に供給することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の再生方法。
3. 判別装置が、前記表示パッドに塗布された前記半田を認識することで前記プリント基板の再生回数を判別し、
   前記判別装置の判別結果に基いて前記プリント基板を分別することを特徴とする請求項２に記載のプリント基板の再生方法。
4. 電子部品が実装されている第１の面と、前記第１の面の反対側に位置している第２の面とを有する基板本体と、
   前記基板本体の前記第２の面に設けられて部品が接続される接続パッドと、
   前記基板本体の前記第２の面に前記接続パッドと同一面に設けられて数を示す複数の表示パッドと、
   前記基板本体の再生回数に対応した前記表示パッドに塗布された半田と、
   を具備したプリント基板。

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