(57)【要約】      （修正有）【課題】電気配線部材と支持部材とを接着する接着剤を支持部材の表面に転写する際に、接着剤の高さのばらつきを抑えることができる液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】第１の転写版１４を用いて支持部材３の表面の第１の領域３ａに接着剤５ａを転写して転写する工程と、第２の転写版１５を用いて支持部材の表面の第２の領域３ｂに接着剤５ｂを転写して転写する工程と、転写された接着剤を介して、電気配線基板と支持部材の第１の領域及び第２の領域とを接着する工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する液体吐出ヘッド用基板と、前記液体吐出ヘッド用基板に電気信号を送るための電気配線基板と、前記電気配線基板を支持する表面を備える支持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
第１の転写版を用いて前記表面の第１の領域に接着剤を転写する工程と、
第２の転写版を用いて前記表面の第２の領域に接着剤を転写する工程と、
転写された前記接着剤を介して、前記電気配線基板と前記支持部材の前記第１の領域及び前記第２の領域とを接着する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第２の領域は前記第１の領域よりも前記表面の外周の側に位置する、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記表面の断面において、前記第１の領域は前記第２の領域に対して凸である、請求項２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第１の領域に接着剤を転写する工程の後に前記第２の領域に接着剤を転写する工程を行う、請求項２または請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第２の領域に接着剤を転写する工程の後に前記第１の領域に接着剤を転写する工程を行う、請求項２または請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第１の領域に接着剤を転写する工程と、前記第２の領域に接着剤を転写する工程と、を同時に行う、請求項２または請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第１の領域と前記第２の領域とを合わせた領域の平面度よりも、前記第１の領域の平面度及び前記第２の領域の平面度が小さい、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記第１の領域の平面度及び前記第２の領域の平面度は、前記第１の領域と前記第２の領域とを合わせた領域の平面度の６０％以下である、請求項７に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記第１の転写版は、前記第１の領域に対応して複数の凸部が配列された転写領域を備え、前記第２の転写版は、前記第２の領域に対応して複数の凸部が配列された転写領域を備える、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の転写版に荷重を加えながら前記第１の領域に接着剤を転写する工程を行い、
前記第２の転写版に荷重を加えながら前記第２の領域に接着剤を転写する工程を行い、
前記第１の転写版に加える荷重と前記第２の転写版に加える荷重とをそれぞれ設定する、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記表面は前記液体吐出ヘッド用基板を支持する、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項の液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンター等の液体吐出装置に搭載される液体吐出ヘッドは、支持プレートと、液体を吐出する吐出部を備えた液体吐出基板と、液体吐出基板に電気信号を伝達する電気配線基板と、を有する。液体吐出基板と電気配線基板とは支持プレートに接着固定されている。なお、液体吐出基板を「液体吐出ヘッド用基板」とも称し、支持プレートを「支持部材」とも称する。
【０００３】
ここで、特許文献１には、電気配線基板と支持プレートとを接着するための接着剤を塗布する方法として、転写版を用いて支持プレートの表面に接着剤を転写して塗布する方法が記載されている。具体的には、まず、等速に回転する円盤形状の回転皿に接着剤を注ぎ、回転皿から所定の距離で固定されたスキージにより接着剤を均一な厚みに延ばす。次に、転写版を回転皿の上方から下降させて転写版に接着剤を付着させた後、転写版を上昇させる。その後、接着剤が付着した転写版を、支持プレートの上方に移動させ、転写版を一定の荷重で支持プレートに押しつけて支持プレートの表面に接着剤を転写する。
【０００４】
このようにして接着剤が塗布された支持プレートと電気配線基板とを加熱圧着させて、両者を接着固定する。この際、接着剤は支持プレートと電気配線基板の間で潰されて延ばされ、電気配線基板の外周を覆うような状態で接着剤が硬化することで、接着剤によって電気配線基板の外周部の保護を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、支持部材の形状や材料によっては、成形された支持部材の表面に反りが生じておりその平面度が大きくなってしまうことがある。このような表面の平面度が大きい支持部材に対して、上述したような転写版を用いて接着剤を転写して塗布する際には、以下の課題が生じる。すなわち、転写版が支持部材の表面に均一には追従せず、支持部材の表面のうちの転写版との距離が近い領域では接着剤が相対的に高く塗布され、転写版との距離が長い領域では接着剤が相対的に低く塗布されてしまい、接着剤の高さにばらつきが生じてしまう。このように接着剤の高さにばらつきがあると、支持部材と電気配線基板とを圧着させても接着剤が均一に広がらずに、支持部材と電気配線基板との接着固定が不十分になる恐れがある。また、接着剤が広がらない領域があると、支持部材と電気配線基板との隙間から液体が侵入し、液体吐出ヘッド用基板と電気配線基板との電気接続部に到達する可能性も生じる。
【０００７】
特に、硬いゴム材質等の転写版を用いると転写版が支持部材の表面に追従しにくい。一方で、柔らかいゴム材質等の転写版を用いると、転写版を支持部材の表面にならわせることはできるが、支持部材の表面の平面度が大きいために転写の際に転写版に加わる荷重が領域によって異なってしまい、転写版の潰れ量にばらつきが生じてしまう。従って、この場合においても塗布される接着剤の高さにばらつきが生じてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、電気配線部材と支持部材とを接着する接着剤を支持部材の表面に塗布する際に、接着剤の高さのばらつきを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出する液体吐出ヘッド用基板と、前記液体吐出ヘッド用基板に電気信号を送るための電気配線基板と、前記電気配線基板を支持する表面を備える支持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、第１の転写版を用いて前記表面の第１の領域に接着剤を転写して塗布する工程と、第２の転写版を用いて前記表面の第２の領域に接着剤を転写して塗布する工程と、接着剤を介して前記電気配線基板と前記第１の領域及び前記第２の領域とを接着する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、電気配線部材と支持部材とを接着する接着剤を支持部材の表面に塗布する際に、接着剤の高さのばらつきを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】接着剤を転写する工程を説明するための図である。
【図２】転写版の構成を説明するための図である。
【図３】液体吐出ヘッドの構成を説明するための図である。
【図４】転写装置の構成を説明するための図である。
【図５】転写装置の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図３（ａ）はインク等の液体を吐出する液体吐出ヘッド６の分解斜視図であり、図３（ｂ）は液体吐出ヘッド用基板としての液体吐出基板１の部分斜視図である。図３（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド６は、インク等の液体を吐出する複数の液体吐出基板１と、液体吐出基板１に電気信号を伝達するための電気配線基板２と、液体吐出基板１と電気配線基板２とが接着固定される支持プレート３（支持部材）と、を有する。支持プレート３には、液体吐出基板１に液体を供給するための供給口３ｃが設けられている。図３（ｂ）に示すように、液体吐出基板１は液体を吐出するための吐出部としての吐出口１０１と、電気配線基板２との電気接続のためのパッド１０２と、を有している。電気配線基板２には開口部であるデバイスホール４が設けられており、液体吐出基板１と電気配線基板２とが支持プレート３に接着された状態で、液体吐出基板１はデバイスホール４の内側に配置される。また、デバイスホール４には液体吐出基板１のパッド１０２と接続されるリードが設けられている。
【００１４】
次に、この液体吐出ヘッド６の各部材の組み立てについて説明する。まず、液体吐出基板１と支持プレート３とを接着固定した後に、電気配線基板２と支持プレート３とを接着固定する。その際、液体吐出基板１のパッド１０２に対して電気配線基板２のリードの位置を合わせ、支持プレート３に塗布された接着剤を介して加熱圧着して電気配線基板２と支持プレート３とを接着固定する。次に、パッド１０２とリードとを接合して液体吐出基板１と電気配線基板２との電気接続を行う。その後、液体吐出基板１の側面やパッド１０２とリードとの電気接続部に封止剤を塗布してそれらを保護する。
【００１５】
次に、電気配線基板２と支持プレート３とを接着するための接着剤の塗布方法について説明する。図４（ａ）は、支持プレート３に接着剤５を塗布するための転写装置を説明するための図である。転写装置は、接着剤５が注がれる回転皿７と、接着剤５の厚みを均一にするためのスキージ８と、回転皿７から接着剤５を支持プレート３の表面に転写するための転写ユニット１０と、転写ユニット１０を左右方向に移動させるフィンガー９と、を有している。また、転写ユニット１０は、回転皿７内の接着剤５を付着させて転写する転写版１１と、転写版に荷重をかけるための転写ブロック１２と、転写版１１を上下に移動するためのフィンガー１３と、を有している。
【００１６】
まず、図４（ａ）の右側の図に示すように、等速に回転する円盤形状の回転皿７に接着剤５を注ぎ、回転皿７から所定の距離で固定されたスキージ８により接着剤５を均一な厚みに延ばす。次に、フィンガー１３を用いて転写版１１を回転皿７の上方から下降させて転写版１１に接着剤５を付着させた後、転写版１１を上昇させる。次に、フィンガー９を用いて転写ユニット１０を図４（ａ）の左側の方向へ移動させ、接着剤５が付着された転写版１１を支持プレート３の上方に位置させる。その後、フィンガー１３を用いて転写版１１を下降させ、転写版１１を一定の荷重で支持プレートに押しつけて支持プレート３の表面に接着剤を転写する。なお、後述するが、転写版１１として支持プレート３と電気配線基板２との接着領域に対応するように格子状に複数の凸部が配置されたゴム転写版を用い、この複数の凸部上に接着剤５を付着させて接着剤５を転写する。
【００１７】
ここで、本実施形態では、複数の転写版１１を用いて支持プレート３の表面に接着剤５を転写して塗布する。この本実施形態の接着剤５の転写方法について図１、図２を用いて説明する。
【００１８】
図１（ａ−１）は第１の転写版１４を用いて接着剤５ａを支持プレート３に転写する前の状態、図１（ａ−２）は第１の転写版１４を用いて接着剤５ａを支持プレート３に転写した後の状態をそれぞれ示す断面模式図である。図１（ｂ−１）は第２の転写版１５を用いて接着剤５ｂを支持プレート３に転写する前の状態、図１（ｂ−２）は第２の転写版１５を用いて接着剤５ｂを支持プレート３に転写した後の状態をそれぞれ示す断面模式図である。図１（ｃ−１）〜（ｃ−３）は支持プレート３の表面に転写された接着剤５（５ａ、５ｂ）を示す上面図である。図１（ｃ−１）は第１の転写版１４で転写された接着剤５ａを示し、図１（ｃ−２）は第２の転写版１５で転写された接着剤５ｂを示し、図１（ｃ−３）は両方の転写版１４、１５で転写された接着剤５ａ、５ｂを合わせて示している。
【００１９】
図２（ａ）〜（ｃ）は転写版の転写面を示す上面図であり、図２（ａ）は第１の転写版１４の転写面を示し、図２（ｂ）は第２の転写版１５の転写面を示し、図２（ｃ）は両方の転写版１４、１５の転写面に設けられる凸部１４ａ、１５ａを合わせて示している。
【００２０】
図１（ａ−１）等に示すように、支持プレート３は成形後の断面が反った形状となっており、表面の平面度が大きくなっている。なお、本明細書において、平面度とは、支持プレート３の断面における最も出っ張った箇所と最も凹んだ箇所との、支持プレート３の表面に直交する方向における距離を意味する。
【００２１】
特に、支持プレート３に液体吐出基板１や電気配線基板２が接合される部分やビス締め用の穴などが設けられていて、その厚みが位置によって異なっていると、位置により収縮に差が生じて平面度が大きくなりやすい。また、支持プレート３が樹脂材料で形成されている場合も平面度が大きくなりやすい。本実施形態では、このような形状の支持プレート３の面のうち、外周部に対して中央部が凸となっている側の表面に液体吐出基板１や電気配線基板２を接着する。このような平面度が大きい表面に１つの転写版で接着剤５を塗布すると、転写版がその表面に追従せずに、塗布された接着剤５の高さにばらつきが生じてしまう。
【００２２】
そこで、支持プレート３の表面のうちの電気配線基板２が接着される領域を、この領域の平面度よりもそれぞれの領域の平面度が小さくなるように複数の領域に分割し、それぞれの領域に合わせた転写版を用いて接着剤５を転写して塗布する。その際、支持プレート３の表面の接着領域の平面度を予め測定しておき、この平面度に応じて第１の領域３ａと第２の領域３ｂとを規定する。
【００２３】
具体的には、図１（ｃ−１）、（ｃ−２）に示すように、支持プレート３の表面のうちの電気配線基板２が接着される領域を第１の領域３ａと第２の領域３ｂとに分ける。図１（ｃ−１）において点線で囲う領域が第１の領域３ａであり、図１（ｃ−２）において点線で囲う領域が第２の領域３ｂである。本実施形態では、第２の領域３ｂは支持プレート３の表面の接着領域のうちの外周の側の領域であり、第１の領域３ａは第２の領域３ｂの内側の領域である。また、支持プレート３の表面の断面において、第１の領域３ａは第２の領域ｂに対して凸となっている。なお、接着領域の全体の平面度に対してそれぞれの領域内の平面度が６０％以下となるように、接着領域を複数の領域に分割することが好ましい。また、分割された領域の数の増加を抑えるために、接着領域の全体の平面度に対してそれぞれの領域内の平面度が４０％以上程度となるように、接着領域を複数の領域に分割することが好ましい。
【００２４】
そして、図２（ａ）に示すように、第１の領域３ａに対応するように接着剤５ａを転写するための複数の凸部１４ａが配列された転写領域を備える第１の転写版１４を用意する。また、図２（ｂ）に示すように第２の領域３ｂに対応するように接着剤５ｂを転写するための複数の凸部１５ａが配列された転写領域を備える第２の転写版１５を用意する。なお、接着剤５を均一に塗布するためにこれらの複数の凸部１４ａ、１５ａはそれぞれの転写版１４、１５において格子状に所定間隔で配置されている。なお、転写版の構成としてはこのような凸部が配置された構成に限定されず、第１の領域３ａ、第２の領域３ｂのそれぞれに合った転写領域を備える転写版を用いればよい。
【００２５】
このように、本実施形態では支持プレート３の表面の平面度に応じてその領域を複数に分割し、分割した領域に対応した複数の転写版１４、１５を用いて接着剤５を転写して塗布する。これにより、１つの転写版で接着剤を転写して塗布する場合と比べ、高さのばらつきを抑えて接着剤５を塗布することできるので、電気配線基板２と支持プレート３とを十分に接着固定することができる。また、接着剤が十分に広がらずに電気配線基板２と支持プレート３との隙間から液体が侵入して電気接続部に到達することを防ぐことができる。
【００２６】
なお、図５に示すように、製造時のタクトを短縮するため、二つの転写版１４、１５に対応させて、転写ユニット１０や接着剤５を転写版１４、１５に付着させるための回転皿７をそれぞれ用意してもよい。
【００２７】
なお、樹脂材料で形成された支持プレート３との濡れ性が高い接着剤５を用いると、転写後すぐに接着剤５が支持プレート３の表面上に広がってしまう。接着剤５の硬化を開始する前に接着剤５が広がってしまうと、特に電気配線基板２の外周部に対応する接着領域において接着剤の高さにばらつきが生じ、電気配線基板２と支持プレートとの隙間から液体が侵入する可能性が高まる。そのため、先に第２の領域３ｂの内側に位置する第１の領域３ａに第１の転写版１４で接着剤５ａを塗布し、その後、第２の領域３ｂに第２の転写版１５で接着剤５ｂを塗布することが好ましい。これにより、支持プレート３の接着領域のうちの外周の領域である第２の領域３ｂにおける接着剤５の広がりを抑えることができる。
【００２８】
なお、電気配線基板２のデバイスホール４側からの液体の侵入を懸念する場合は、上述とは逆の順、すなわち、第２の領域３ｂ、第１の領域３ａの順に接着剤５の転写を行ってもよい。また、製造時のタクトを短縮するために、第１の領域３ａ及び第２の領域３ｂにそれぞれ第１の転写版１４、第２の転写版１５を用いて同時に接着剤５を転写塗布してもよい。この場合、支持プレート３上で接着剤５が濡れ広がりにくいように、高粘度の接着剤５を用いることが好ましい。
【００２９】
また、接着剤５を転写塗布する際に転写版に加える荷重を、第１の転写版１４と第２の転写版１５とでそれぞれ個別に設定可能な構成にしてもよい。第１の領域３ａと第２の領域３ｂとで面積が異なる場合に、それぞれの転写時の荷重を同じにすると、ゴムの転写版の潰れ量に差が生じてしまい、それぞれの転写版１４、１５で接着剤５の高さが異なってしまう。そのため、第１の転写版１４と第２の転写版１５とで転写時の荷重をそれぞれ設定できるようにすることで、接着剤５の高さのばらつきを抑えることが可能となる。
【００３０】
なお、以上の説明では、支持プレート３の電気配線基板２との接着領域を、外周の領域とその内側の領域との２つの領域に分割しているが、分割する領域の数やその位置はこれに限定されない。すなわち、分割後のそれぞれの領域内の平面度が分割前の領域全体の平面度と比べて小さくなるように分割し、それぞれの領域に対応する転写領域を備えた転写版を用いて接着剤を転写すればよい。また、１つの領域（第１の領域３ａや第２の領域３ｂ）は面内において連続していなくてもよく、例えば１つの領域が支持プレート３に設けられた供給口３ｃを介して複数の領域に分かれていてもよい。
【００３１】
（実施例）
上述の実施形態を適用した実施例について説明する。
【００３２】
本実施例では、二つの液体吐出基板１や電気配線基板２を支持するための支持プレート３を樹脂材料で形成した。この支持プレート３は電気配線基板２が接着される領域において外周部に対して中央部が凸となった形状であり、この領域の平面度は約０．０９ｍｍであった。
【００３３】
電気配線基板２と支持プレート３とを接着固定するための接着剤５として、支持プレート３を形成する樹脂と電気配線基板２との接合力を向上させるため、粘度３．５Ｐａ・ｓの紫外線・熱硬化型の接着剤を採用した。
【００３４】
支持プレート３の表面に接着剤５を転写するために用いる転写版として、厚み４ｍｍのシートに、上面の直径が０．５〜１．０ｍｍである円柱形状の凸部を約０．５ｍｍの間隔で設けた構成の転写版を用いた。繰り返し転写を行うため、転写版の材料として耐摩耗性に優れたブチルゴムを採用した。また、その硬度は、転写版に７Ｎの荷重をかけた際に凸部が約０．０６ｍｍ潰れるよう、５０°〜６０°のものを選定した。
【００３５】
本実施例で用いた転写版のゴムの潰れ量の上限は０．０６ｍｍであるため、平面度が０．０９ｍｍである支持プレート３の接着領域に対して１つの転写版で接着剤５を転写して塗布すると、接着剤５の高さにばらつきが生じてしまう。また、転写の際の荷重を上げて７Ｎより大きくしてもゴムの潰れ量は変わらず、１０Ｎ近くまで荷重を上げると接着領域の中央に荷重が集中して、支持プレート３の変形や割れ、支持プレート３に接合された液体吐出基板１の割れが発生してしまう。
【００３６】
そこで、支持プレート３の平面度０．０９ｍｍに対し、ゴムの潰れ量の上限である０．０６ｍｍ以下となるように支持プレート３の接着領域を分割した。具体的には、接着領域のうちの外周の側の領域を平面度が０．０４５ｍｍの第２の領域３ｂ、その内側の領域を平面度が０．０４５ｍｍの第１の領域３ａとして、接着領域を分割した。そして分割された第１の領域３ａと第２の領域３ｂとに応じた転写領域を備える第１の転写版１４と第２の転写版１５とを用いて、それぞれ転写を行った。
【００３７】
本実施例では粘度３．５Ｐａ・ｓの接着剤を採用したが、この接着剤５は樹脂材料との濡れ性が良く、接着剤を転写した３０秒後には支持プレート３の表面上に広がってしまう。通常、転写した１０秒後には紫外線を照射して接着剤５の硬化を開始させるので接着剤の広がりを抑えられるが、紫外線を照射するまでの時間が長引いた場合に接着剤５が広がり、特に電気配線基板２の外周部からの液体が侵入する可能性が高まる。そこで、本実施例では、先に第１の転写版１４を用いて第１の領域３ａに接着剤５ａを転写して塗布し、その後、第２の転写版１５を用いて第２の領域３ｂに接着剤５ｂを転写して塗布した。
【００３８】
本実施例では、高さのばらつきを抑えて接着剤５が塗布され、この接着剤５を介して電気配線基板２と支持プレート３とを接着することで両者を良好に接着固定することができた。
【符号の説明】
【００３９】
１  液体吐出基板（液体吐出ヘッド用基板）
２  電気配線基板
３  支持プレート（支持部材）
３ａ  第１の領域
３ｂ  第２の領域
５  接着剤
６  液体吐出ヘッド
１４  第１の転写版
１５  第２の転写版
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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