JP2008006623A - 記録装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】フレキシブルフラットケーブルに実装された駆動ＩＣチップや記録素子の誤動作を防止するとともに、その防止のための回路素子をフレキシブルフラットケーブルに、製造工程が大幅に増加することなく実装する。
【解決手段】フレキシブルフラットケーブル１２におけるアクチュエータ１１と接合される面には、アクチュエータ１１と電気的に接合するためのバンプ９２が形成され、また回路素子８０が実装される。それらと反対側の面には、アクチュエータ１１を駆動するための駆動ＩＣチップ１２ｃが実装される。フレキシブルフラットケーブル１２における、回路素子８０と接続する端子電極と、アクチュエータ１１と接続する端子電極とを同じ面側に露出し、それらの電極上にハンダペースト９１を印刷形成する。そして、ハンダを加熱して回路素子８０と端子電極と接続すると同時に、バンプ９２の形成も行う。
【選択図】図８

Description

本発明は、記録ヘッドにフレキシブルフラットケーブルを接続した記録装置において、特にフレキシブルフラットケーブル上に回路素子を実装したものの製造方法に関するものである。
記録装置として、例えば、特許文献１には、装置筐体内に、本体側基板を配置するとともに、この本体側基板にフレキシブルフラットケーブルで接続されたヘッド側回路基板（特許文献１のヘッド基板に相当）をキャリッジに配置して、さらにキャリッジに搭載した記録へッドと前記ヘッド側回路基板とを別のフレキシブルフラットケーブルで接続し、後者のフレキシブルフラットケーブルに、駆動パルス信号を出力する駆動ＩＣチップ（特許文献１のドライバＩＣに相当）を実装する構造が記載されている。
特開２００４−９８４６５号公報（図６及び図７参照）
記録ヘッドの記録素子が高密度化すると、記録ヘッドに接続されたフレキシブルフラットケーブルに形成される配線パターンも微細化され、その配線パターンの抵抗が大きくなる。このため、駆動ＩＣチップを記録ヘッドにできるだけ近い位置に置くようにフレキシブルフラットケーブル上に駆動ＩＣチップが実装されている。
また、複数の記録素子をほぼ同時駆動したとき、電圧低下が懸念されるため、キャリッジ上のヘッド側回路基板にコンデンサを配置して、電圧を補償するようにしている。しかし、多階調化などのために、記録ヘッドを駆動する駆動パルス信号の種類が多くなるなど制御が多様化すると、駆動ＩＣチップとヘッド側回路基板とを接続する配線パターンも微細化され、配線パターンの抵抗成分やインダクタンス成分により、駆動ＩＣチップが誤動作することがある。
また、記録ヘッドのアクチュエータとして圧電式のものを用いた場合、アクチュエータにフレキシブルフラットケーブルを接続した状態で、圧電材料を分極処理することがある。この分極処理の際に圧電材料を加熱、冷却（常温に戻す）すると、圧電材料に電荷が発生し、この電荷が回路を破壊することがある。
これら誤動作や破壊防止のためにアクチュエータや駆動ＩＣチップの近傍に回路素子を実装したいという要望がある。
一方、フレキシブルフラットケーブルでは、フレキシブルフラットケーブルとアクチュエータとを電気的に接合するために、アクチュエータと対向するフレキシブルフラットケーブルの面に端子電極を露出させ、その上にバンプを形成するが、この端子電極上にバンプを形成することと、フレキシブルフラットケーブル上に前述した回路素子を実装することとを、別々の製造工程で行うと、工程数が増えてコストが嵩むという問題があった。
本発明は、上記問題を解消するものであり、誤動作を防止するとともに、その防止のための回路素子をフレキシブルフラットケーブルに、製造工程が大幅に増加することなく、実装することのできる記録装置の製造方法の実現を目的とするものである。
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明における記録装置の製造方法は、複数の記録素子とその記録素子を選択的に駆動する複数の駆動部を有するアクチュエータとを備える記録ヘッドと、前記アクチュエータの駆動部に一端を電気的に接続された導線を有するフレキシブルフラットケーブルとを備え、前記フレキシブルフラットケーブル上に回路素子を実装した記録装置の製造方法において、前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面側に、前記導線の一端を前記アクチュエータの駆動部に接続する端子電極として、その導線の一部を前記回路素子に接続する端子電極としてそれぞれ露出させ、前記駆動部に接続する端子電極と前記回路素子に接続する端子電極とに、導電材を載せ、前記回路素子に接続する端子電極に、前記回路素子を配置し、前記導電材を加熱して軟化させ、前記回路素子に接続する端子電極に前記回路素子をその軟化後硬化した導電材によって接合するとともに、前記駆動部に接続する端子電極上に軟化後硬化した導電材によってバンプを形成し、前記駆動部に接続する端子電極と前記アクチュエータの駆動部とを対応させ、前記バンプを加熱して軟化させて、その端子電極と駆動部とを接合することを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の記録装置の製造方法において、前記導電材を載せる工程は、ハンダペーストを印刷することであり、その工程の後、前記回路素子を配置することを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の記録装置の製造方法において、前記フレキシブルフラットケーブルは、絶縁ベースフィルム上に、前記導線が形成され、その導線の上にカバーフィルムが形成されたものであって、前記導線の前記端子電極と対応する部分における前記カバーフィルムにその端子電極を露出させる開口を形成し、その開口内の前記端子電極上に前記導電材を載せることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の記録装置の製造方法において、前記記録装置は、前記フレキシブルフラットケーブル上に、前記アクチュエータの駆動部に選択的に駆動電圧信号を供給する駆動ＩＣチップが実装されているものであって、前記回路素子は、その駆動ＩＣチップと電源との間の導線に接続され前記電源とともに前記駆動ＩＣチップ及び前記駆動部に電流を供給するものであることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の記録装置の製造方法において、前記駆動ＩＣチップを、前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面側とは反対側の面側に露出した前記導線の一部がなす端子電極に接合することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の記録装置の製造方法において、前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面側に、前記導線の一部を前記駆動ＩＣチップに接続する端子電極として露出させ、前記駆動部、前記回路素子および前記駆動ＩＣチップに接続する各端子電極とに、導電材を載せ、前記回路素子および前記駆動ＩＣチップに接続する端子電極に、前記回路素子および前記駆動ＩＣチップを配置し、前記導電材を加熱して軟化させ、前記回路素子をそれに対応する端子電極に接合しかつ前記バンプを形成する際に、前記駆動ＩＣチップをそれに対応する端子電極に軟化後硬化した導電材によって接合することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の記録装置の製造方法において、前記アクチュエータは圧電アクチュエータであり、前記回路素子は、その圧電アクチュエータを分極処理する際の加熱、冷却によって発生する電荷を放電するための部品であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、フレキシブルフラットケーブルの配線パターンの微細化により抵抗増大などがあっても、フレキシブルフラットケーブル上に適宜回路素子を実装することで、記録素子の動作を確保することができる。また、フレキシブルフラットケーブルに実装される回路素子は、フレキシブルフラットケーブルの表裏面のうち、アクチュエータとの接合に用いるバンプが形成される面と同一の面に実装され、フレキシブルフラットケーブルに対する回路素子の実装とバンプの形成とを、同じ工程で行うことができるから、その製造工程の効率化を図ることができる。
請求項２に記載の発明によれば、各端子電極に、導電材としてハンダペーストを印刷するから、回路素子を接合するためのハンダペーストを同時に形成することができ、回路素子の実装のために、工程数を大幅に増加する必要がない。
請求項３に記載の発明によれば、絶縁ベースフィルム、導線およびカバーフィルムからなるフレキシブルフラットケーブルにおいて、導線の端子電極と対応する部分におけるカバーフィルムに開口を形成し、その開口内の端子電極上に導電材を載せることで、請求項１または２の方法を容易に実現することができる。
請求項４に記載の発明によれば、フレキシブルフラットケーブル上に駆動ＩＣチップが実装されているものにおいて、フレキシブルフラットケーブルに実装した回路素子によって、駆動ＩＣチップおよび記録素子の誤動作を防止することができる。
請求項５に記載の発明によれば、上記回路素子の実装とは別工程で、駆動ＩＣチップを多数の駆動部の導線と対応させて接合することができる。
請求項６に記載の発明によれば、上記回路素子の実装と同時に駆動ＩＣチップを実装することができる。
請求項７に記載の発明によれば、アクチュエータが圧電アクチュエータである場合、圧電アクチュエータを分極処理する際の加熱、冷却によって発生する電荷を、回路素子によって放電することができるから、分極処理する際に回路が破壊することを防止することができる。
以下に本発明の基本的な実施形態を説明する。図１は、本発明の記録装置をインクジェット記録装置１００に具体化した例を示している。実施形態のインクジェット記録装置１００は、例えば、単独のプリンタ装置としてだけでなく、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device ）のプリンタ機能としても適用することができるものである。インクジェット記録装置１００は、本体フレーム２の内部に備えられ、被記録媒体である用紙ＰＡにインクを吐出させて記録する記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて、主走査方向（Ｙ方向）に沿って走行するように構成されている。
キャリッジ３は、本体フレーム２内に主走査方向（Ｙ方向）に沿って平行状に設けられた後ガイド軸６と前ガイド軸７とに摺動自在に載置されており、本体フレーム２の右後側に配置されたキャリッジ駆動モータ１７と、無端帯であるタイミングベルト１８とにより、主走査方向（Ｙ方向）へ往復移動するように構成されている。キャリッジ３側へは、本体フレーム２内に静置されたインク供給源（インクタンク）５ａ〜５ｄからインク供給管１４（１４ａ〜１４ｄ）を介してインクが供給される。この実施形態では、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ブラックインク（Ｂｋ）の４色のインクが備えられている。
用紙ＰＡは、図示しない公知の用紙搬送機構により、主走査方向（Ｙ方向）と直交する副走査方向（Ｘ方向）に沿って、記録ヘッド１の下面側を水平状に搬送される（図１の矢印Ａ方向）。この用紙ＰＡに対して、主走査方向（Ｙ方向）に移動する記録ヘッド１の下面に開口するノズル（図示せず）から下向きにインクが吐出されて記録が行われる。なお、説明では、記録ヘッド１のノズルの開口面側を前面もしくは下面、その反対側を背面もしくは上面として記載する。
キャリッジ３には、図２に示すように、略箱状のヘッドホルダ８が備えられ、ヘッドホルダ８の底板８ａの下面側に下向きに開口形成された凹部８ｂに、記録ヘッド１がノズルを下向きに露出させて当該底板８ａとほぼ平行になるように固着される（図３参照）。
ヘッドホルダ８の背面側には、記録ヘッド１及び本体フレーム２内に配置された本体側基板（図示せず）と電気的に接続される電気回路が形成されたヘッド側回路基板２２が配置されている。このヘッド側回路基板２２は、ヘッドホルダ８の背面側からの平面視で、記録ヘッド１と重なる位置に配置されている。
記録ヘッド１とヘッド側回路基板２２との間であって、ヘッドホルダ８の底板８ａの上面側には、キャリッジ３側に供給されたインクを貯留するダンパー装置９が搭載されている。ダンパー装置９の内部は、複数のインク室に区画され、インク室に色毎にインクが貯留される。ダンパー装置９には、インク室中のインクに滞留する気泡を除去するための排気弁手段９ｂも備えられている。
ヘッドホルダ８の底板８ａには開口部（図示せず）が貫通形成されており、この開口部の内側では、ダンパー装置９のインク流出口９ａと、記録ヘッド１のインク取入口３７とが、後述する補強フレーム１５の接続穴１５ｂと弾性シール部材９ｃとを介して接続され、ダンパー装置９から記録ヘッド１にインクが色毎に独立して供給される（図２参照）。
ヘッドホルダ８の底板８ａには、図２及び図３に示すように、後述するフレキシブルフラットケーブル１２の可撓部１２ｂを前面側から背面側に挿通させるスリット孔５５と、底板８ａの前面側に記録ヘッド１を固着させるための接着剤１９を流し込むための貫通孔５６も穿設されている。
記録ヘッド１は、複数のノズル４を下面に開口させ内部にインク流路を有するキャビティ部１０と、このキャビティ部１０内のインクに選択的に吐出圧力を与えるアクチュエータ１１と、このアクチュエータ１１に駆動信号を出力するフレキシブルフラットケーブル１２とが積層配置される構造のヘッドユニット２０を備え、ヘッドユニット２０の背面側に熱伝導板１３と補強フレーム１５とを備え、外周を囲むフロントフレーム１６を備えている。
キャビティ部１０は、特開２００１−２４６７４４号や、特開２００５−３１３４２８号公報などで公知のものと同様に、その上面のＸ方向の一端側に露出する各インク取入口３７に個別に供給されたインクが、それぞれマニホールド室を通じて多数の圧力室（いずれも図示せず）に分配される。そして、アクチュエータ１１の駆動部が駆動されて選択的に圧力室に吐出圧力が与えられることにより、圧力室に連通したノズルからインクが吐出される。
アクチュエータ１１は、この実施の形態では特開２００５−３２２８５０号公報等に開示された公知のものと同様に、扁平な方向と直交する方向に積層された複数のセラミックス層と、セラミックス層間に挟まれた内部電極（図示せず）とを有しており、内部電極に上下を挟まれたセラミックス層の領域に駆動部すなわち活性部が形成されている。アクチュエータ１１の上面には、この内部電極のうち圧力室ごとに独立した電極と電気的なスルーホールを介して接続された外部個別電極４３と、各圧力室に共通な内部電極と接続された外部共通電極４４とが形成され、外部個別電極４３に印加された駆動パルス信号により活性部が変位して、多数の圧力室に対して選択的に吐出圧力を与える。外部個別電極４３は、フレキシブルフラットケーブル１２に形成された後述する端子電極８９（図５参照）と個別に電気的に接続され、外部共通電極４４は、フレキシブルフラットケーブル１２に形成された共通電位線ＣＯＭと電気的に接続されている。
補強フレーム１５は、キャビティ部１０を補強するための部材であり、キャビティ部１０よりも剛性に優れた素材（例えば、ＳＵＳなどの金属板）からなる枠形状で、平面視において外形が、キャビティ部１０よりもひと回り大きく形成されている。この補強フレ−ム１５を、キャビティ部１０の背面に沿って、アクチュエータ１１を囲むように積層し、接着固定することで、薄い扁平形状のキャビティ部１０の変形や歪みを防止している。補強フレーム１５の枠部１５ａのうちＸ方向の一端側にはその表裏面を貫通して、キャビティ部１０のインク取入口３７と対応する接続穴１５ｂが穿設されている。
熱伝導板１３は、フレキシブルフラットケーブル１２の背面におけるアクチュエータ１１と対応する位置に積層される。熱伝導板１３は、アクチュエータ１１のほぼ全面にわたる大きさを有する平面視長方形の扁平な板材で、アクチュエータ１１及びフレキシブルフラットケーブル１２よりも熱伝導性に優れ、且つ、フレキシブルフラットケーブル１２よりも剛性が高い素材からなっており、例えば、アルミニウム、銅、ＳＵＳなどの金属板が適用されている。この熱伝導板１３は、フレキシブルフラットケーブル１２を介してアクチュエータ１１に密着することで、アクチュエータ１１の局所的な発熱を分散化して温度分布のバラツキを抑え、且つ放熱する効果を奏する。さらには、ヘッドユニット２０全体の剛性を高める効果も奏する。この熱伝導板１３は省略する場合もある。
フロントフレーム１６は、平面視コの字状の扁平な板材で、キャビティ部１０を囲むよう配置され、補強フレーム１５の前面に固着される（図２及び図３参照）。フロントフレーム１６によって、キャビティ部１０のノズル面とヘッドホルダ８の周囲との段差を解消し、払拭部材等でノズル面をクリーニングする際の引っ掛かりを防止している。
フレキシブルフラットケーブル１２は、帯状を呈し、その一端はアクチュエータ１１に接合される平坦部１２ａとなり、平坦部１２ａに連続する他端側は可撓部１２ｂとなる。平坦部１２ａの裏面（下面）には、外部個別電極４３および外部共通電極４４に電気的との接合のために端子電極８９にバンプ９２が形成されている。また、可撓部１２ｂの表面（上面）に、アクチュエータ１１を駆動するための駆動ＩＣチップ１２ｃが実装され、可撓部１２ｂの裏面（下面）には、駆動ＩＣチップ１２ｃ以外のコンデンサや抵抗等の回路素子８０が実装されている。可撓部１２ｂの先端側は、ヘッド側回路基板２２と接続端子１２ｆによって接続されている。
フレキシブルフラットケーブル１２は、１枚の連続したケーブルによって構成することもできるが、この実施形態では、第１のケーブル１２１と第２のケーブル１２２の２本を長手方向に接続端子１２ｅを介して連結する構造としている（図３及び図５参照）。第１のケーブル１２は、アクチュエータ１１と電気的に接続される端子電極１２ｄ、共通電位線ＣＯＭ、および駆動ＩＣチップに接続するための多数の導線が絶縁ベースフィルム上に印刷形成されている。第２のケーブルは、導線を平行に有する汎用のケーブルである。第１のケーブル１２１は、アクチュエータ１１と重ねられる部分を平坦部１２ａとされ、その延長部に、駆動ＩＣチップ１２ｃ及び後述する回路素子８０が実装されている。その延長部は、第２のケーブル１２２と接続され、可撓部１２ｂを構成している。
ヘッドホルダ８の底板８ａには、図２に示すように、フレキシブルフラットケーブル１２の可撓部１２ｂを前面側から背面側に挿通させるＸ方向に長いスリット孔５５が穿設されている。スリット孔５５に隣接するヘッドホルダ８の底板８ａの上面側には、ヒートシンク６０が取り付けられている。ヒートシンク６０は、底板８ａに平行な底面（接触面６０ａとする）と、ヘッドホルダ８のＹ方向に対向する側壁と平行に立ち上がる側面（案内面６０ｂとする）とが側面視Ｌ字状をなすように折り曲げ形成された熱伝導性の良好な金属部材である。
フレキシブルフラットケーブル１２の可撓部１２ｂは、ヒートシンク６０の底面と底板８ａとの間に通され、駆動ＩＣチップ１２ｃがヒートシンクの接触面６０ａに、スポンジ状（ゴム状でもよい）の弾性部材６１に押圧されて熱伝導可能に接触され、駆動ＩＣチップ１２ｃの発熱をヒートシンク６０によって放熱させるようにしている。接触面６０ａは、駆動ＩＣチップ１２ｃの発熱を確実に放熱するために、フレキシブルフラットケーブル１２と平行な駆動ＩＣチップ１２ｃの面の面積よりも大きい面積を有している。
フレキシブルフラットケーブル１２を構成する２つのケーブルは、ヒートシンク６０の案内面６０ｂの下端寄りの位置にて接続され、ヘッドホルダ８の背面側に位置するヘッド側回路基板２２に案内される（図２参照）。
図６は、本実施の形態に適用される電気的回路の一例を示す。記録装置は、本体側基板９０とヘッド側回路基板２２と駆動ＩＣチップ１２ｃとアクチュエータ１１とが互いに接続されている。本体側基板９０には制御回路９３と制御信号用電源９４と駆動パルス用電源９５とが搭載され、駆動ＩＣチップ１２ｃは、信号変換回路９６と駆動電圧信号生成回路９７とから形成されている。
制御回路９３は、信号変換回路９６に所定の記録情報に基づきイネーブル、データ、クロック、ストローブ信号等の制御信号を出力するもので、制御信号配線９８を介して信号変換回路９６に接続されている。制御信号用電源９４は、信号変換回路９６に電圧（例えば、５ボルト）を供給するもので、駆動電圧を印加する駆動用ＶＤＤ１配線と、接地用ＶＳＳ１配線とを介して信号変換回路９６に接続されている。駆動パルス用電源９５は、駆動電圧信号生成回路９７に電圧（例えば２０ボルト）を供給するもので、駆動電圧を印加する駆動用ＶＤＤ２配線と、接地用ＶＳＳ２配線とを介して駆動電圧信号生成回路９７に接続されている。
具体的には、本体側基板９０とヘッド側回路基板２２との間は、駆動用ＶＤＤ１，ＶＤＤ２配線、接地用ＶＳＳ１，ＶＳＳ２配線、および制御信号配線９８を幅方向に平面状に備えるフレキシブルフラットケーブル９９を介して接続されている。第１のケーブル１２１に実装されている駆動ＩＣチップ１２ｃとヘッド側回路基板２２との間は、上記各配線とアクチュエータ１１の外部共通電極４４に接続される共通電位線ＣＯＭとを平面状に備える第２のケーブル１２２を介して接続されている。
ヘッド側回路基板２２上では、駆動用ＶＤＤ２配線と接地用ＶＳＳ２配線とに電解コンデンサ１０９がバイパス接続されおり、駆動電圧信号生成回路９７に供給する電荷を貯え、駆動電圧信号生成回路９７に瞬時の大電流が流れた場合による駆動パルス用電源９５の電圧降下の発生を抑制している。また、接地用ＶＳＳ２配線とアクチュエータ１１の外部共通電極４４に接続される共通電位線ＣＯＭとが互いに接続されている。第１のケーブル１２１上または駆動ＩＣチップ１２ｃ内では、接地用ＶＳＳ２配線と接地用ＶＳＳ１配線とが、抵抗Ｒを介して互いに接続されており、駆動電圧信号生成回路９７と信号変換回路９６とが同電位に保持されている。
信号変換回路９６は、制御回路９３からの制御信号を各ノズルに対応した制御信号に変換するもので、シフトレジスタ１０６とＤフリップフロップ１０７とゲート回路１０８とを備えている。これらのシフトレジスタ１０６等はノズルの数に対応した個数用意されている。制御回路９５から制御信号配線９８を介して送信される制御信号のうち、データとクロック信号とはシフトレジスタ１０６に供給され、ストローブ信号はＤフリップフロップ１０７に供給され、イネーブル信号はゲート回路１０８に供給される。データは、制御回路９３からシリアル転送されて、シフトレジスタ１０６によってノズルの列に対応したパラレル信号に変換され、ストローブ信号にもとづいてＤフリップフロップ１０７から出力される。そして、そのデータに対応したイネーブル（駆動波形信号）がゲート回路１０８から出力される。
駆動電圧信号生成回路９７は、ゲート回路１０８から出力されるイネーブル（駆動波形信号）を、駆動パルス用電源９５から供給された電圧にもとづき、アクチュエータ１１を駆動するための電圧に変換して駆動パルスとして生成し出力するもので、ノズルの数に対応して１５０個のドライバ１１０が用意されている。
上述のように構成された記録装置によれば、制御信号用電源９４から信号変換回路９６へ供給される電圧は、駆動用ＶＤＤ１配線を介して信号変換回路９６に供給され、信号変換回路９６を正常に駆動させる。一方、駆動パルス用電源９５から駆動電圧信号生成回路９７へ供給される電圧は、駆動用ＶＤＤ２配線を介して駆動パルス生成回路９７に供給されると共に、途中の電解コンデンサ１０９に電荷が充電される。インクの吐出時には、この電解コンデンサ１０９から駆動用ＶＤＤ２配線を介して駆動パルス生成回路９７に電流が供給され、アクチュエータ１１に十分な電流が供給される。
そして、第１のケーブル１２１上には、駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍に配置される回路素子８０として、駆動用ＶＤＤ１配線と接地用ＶＳＳ１配線の間、及び駆動用ＶＤＤ２配線と接地用ＶＳＳ２配線の間に、各々コンデンサ８０ａがバイパス接続され、また、ＣＯＭ（接地）配線とＶＳＳ２配線との間に、抵抗８０ｂが接続されている。
駆動電圧信号生成回路９７のドライバ回路１１０内のアクチュエータＯＮ，ＯＦＦ用の各トランジスタが直列に接続されているため、アクチュエータＯＮ時に接地用ＶＳＳ２配線に過渡電流が流れる。仮に、コンデンサ８０ａが無ければ、フレキシブルフラットケーブル１２の配線抵抗やインダクタンスにより、ＶＳＳ２に比較的高い電圧が発生することになるが、ＶＳＳ１−ＶＳＳ２間に抵抗値の低い抵抗Ｒが接続されているから、ＶＳＳ２の電圧が上昇すると、ＶＳＳ１電圧が上昇し、信号変換回路９６においてデータなどの制御信号との相対的な電圧関係がくずれ、制御信号が正常に認識されず、誤動作することがあった。しかしながら、コンデンサ８０ａを駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍に実装すると、コンデンサ８０ａからアクチュエータ駆動時の充電電流が供給されるため、ＶＳＳ２、ＶＳＳ１の電圧上昇が小さく抑えられ、制御信号の認識における誤動作を防止することができるのである。
一方、製造工程においてアクチュエータ１１の圧電材料を分極処理する際に、加熱、冷却すると電荷が発生するが、この電荷が、共通電位線ＣＯＭと、駆動ＩＣチップ１２ｃまたは制御信号との間でショートすると、大電流により駆動ＩＣチップ１２ｃが破壊されることがある。従って、抵抗８０ｂをチップ状回路１２ｃの近傍に実装することで、上記の電荷が抵抗８０ｂを通って放電され、駆動ＩＣチップ１２ｃの破壊を防止することができるのである。
このようにコンデンサ８０ａや抵抗８０ｂは、駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍となるフレキシブルフラットケーブル１２上に実装することで、その効果が発揮される。図５は、その具体的な配置態様を示す。
なお、図６におけるＶＤＤ１，ＶＤＤ２配線、ＶＳＳ１，ＶＳＳ２配線および共通電位線ＣＯＭは、実際には、第１のケーブル１２１の上では、アクチュエータ上から引き出される方向と平行な両側縁に沿って対称に形成されるから、図５に示すように、回路素子８０もその両側縁に沿った位置に実装されることになる。また、図５では、回路素子８０は、駆動ＩＣチップ１２ｃよりもアクチュエータ側、あるいは駆動ＩＣチップ１２ｃの幅Ｗ方向の延長上に配置されているが、これは、上記各線を第１のケーブル１２１の上で駆動ＩＣチップ１２ｃよりもアクチュエータ側へ引き回して配線することにより可能になる。
このような駆動ＩＣチップ１２ｃと回路素子８０とが実装される第１のケーブル１２１の詳細な構造とその製造工程について説明する。
第１のケーブル１２１は、図７に示すように、帯状の絶縁材料製（ポリイミド等）のベースフィルム８５と、このベースフィルム８５の一方の面に固着された導電性材料（銅箔等）をエッチングして形成された多数の導線８６と、この導線８６を覆う絶縁材料製のカバーフィルム８７とを備えている。平坦部１２ａには、アクチュエータ１１の外部個別電極４３及び外部共通電極４４にそれぞれ対応する位置において、カバーフィルム８７に開口が穿設され、その開口から導線８６の端部を端子電極８９として露出させている。
一方、可撓部１２ｂにおける、回路素子８０が実装されるべき実装部９０には、カバーフィルム８７には開口が穿設され、その開口から、導線８６の中途部を端子電極８９として露出させている。
そして、これら開口から露出した端子電極８９，８９に、図８（ａ）に示すように、印刷法によって導電性のハンダペースト９１が載置される。このとき、開口は、フレキシブルフラットケーブル１２における同一面に配置されているから、ハンダペーストの印刷を、同時に行うことができる。
次に、実装部９０に回路素子８０を、図８（ｂ）に示すように、搭載（マウント）する。次に、赤外線やレーザ等で図８（ｃ）に示すように、接合部８８及び実装部９０のハンダペースト９１を軟化させ（リフロー工程）、アクチュエータ１１側の端子電極８９上にバンプ９２を形成するとともに、実装部９０では、回路素子８０とハンダ９１とを電気的に接合する。その後、一旦冷却してハンダ９１を硬化させ、実装部９０では回路素子８０の実装が完了する。
次いで、アクチュエータ１１側の端子電極８９上のバンプ９２と、アクチュエータ１１の外部個別電極４３及び外部共通電極４４をそれぞれ対向させて、バンプ９２を加熱しながら、第１のケーブル１２とアクチュエータ１１とを互いに接近する方向に押圧することで、これらの電気的接合を完了する。
なお、駆動ＩＣチップ１２ｃの第１のケーブル１２への実装は、上記の作業よりも前に、ベースフィルム８５に開口を穿設して露出した導線８６の一部の端子電極８８に、上記と同様にハンダを軟化させて行われる。
このように、本実施の形態では、駆動ＩＣチップ１２ｃの近傍に配置する回路素子８０を、駆動ＩＣチップ１２ｃが配置されたフレキシブルフラットケーブル１２の表面ではなく、あえてその反対側の裏面、すなわち、アクチュエータ１１との対向面と同一面に形成しているから、回路素子８０の実装を、接合部８８へのバンプ９２の形成の工程を利用して行うことができる。
つまり、アクチュエータ１１とフレキシブルフラットケーブル１２とを電気的に接合するためにバンプ９２を製造する工程は、製造工程に元々不可欠な工程であるから、これのためのハンダペースト９１を印刷する際に回路素子８０のためのハンダペーストを同時に印刷することで、製造工程を大幅に増加させることがなく、効率よく製造することができるのである。
また、本発明では、回路素子８０がフレキシブルフラットケーブル１２の裏面に実装されているから、フレキシブルフラットケーブル１２の表面に実装されている駆動ＩＣチップ１２ｃとヒートシンク６０との密着が、回路素子８０によって阻害される心配が全く無く、確実に駆動ＩＣチップ１２ｃの熱をヒートシンク６０によって放熱できるという効果も奏する。
図９は、他の実施の形態を示すもので、フレキシブルフラットケーブル１２における、駆動ＩＣチップ１２ｃおよび回路素子８０の実装面を、アクチュエータ１１との接合面と同一面側にしている。つまり、第１のケーブル１２１一方の面側に、駆動ＩＣチップ１２ｃおよび回路素子８０のための端子電極８８，８９と、アクチュエータの電極４３，４４のための端子電極８９とを、カバーフィルム８７の開口から露出させる。それらの端子電極上にハンダペーストを載せ、駆動ＩＣチップ１２ｃおよび回路素子８０を配置し、ハンダペーストを加熱して軟化させて、駆動ＩＣチップ１２ｃおよび回路素子８０を実装する。
なお、上記実施形態では、フレキシブルフラットケーブル１２をヘッドホルダ８のスリット孔５５を挿通させて２回階段状に屈曲させる形態を例示したが、この形態に限定するものではなく、フレキシブルフラットケーブル１２に実装された回路素子８０を実装する形態であれば本発明を適用することができる。
上記実施の形態では、インクジェット式記録装置に本発明を適用した例を説明したが、複数の記録素子とそれに対応する駆動部を備えるものならば、インパクト式等各種の記録装置に適用することができる。
本実施の形態のインクジェット記録装置の平面図である。 キャリッジの分解斜視図である。 キャリッジをＹ方向に沿って切断した断面図である。 記録ヘッドの分解斜視図である。 フレキシブルフラットケーブルの展開図である。 本実施の形態のインクジェット記録装置の電気回路図である。 フレキシブルフラットケーブルの断面図である。 フレキシブルフラットケーブルの実装の製造工程を示す図である。 他の実施の形態のフレキシブルフラットケーブルの断面図である。
符号の説明
１ 記録ヘッド
８ ヘッドホルダ
１０ キャビティ部
１１ アクチュエータ
１２ フレキシブルフラットケーブル
１２ａ 平坦部
１２ｂ 可撓部
１２ｃ 駆動ＩＣチップ
２２ ヘッド側回路基板
４３ 外部個別電極
６０ ヒートシンク
８０ 回路素子
８８ 接合部
８９ 端子電極
９０ 実装部
９１ ハンダペースト
９２ バンプ
１００ インクジェット記録装置

Claims (7)

  1. 複数の記録素子とその記録素子を選択的に駆動する複数の駆動部を有するアクチュエータとを備える記録ヘッドと、前記アクチュエータの駆動部に一端を電気的に接続された導線を有するフレキシブルフラットケーブルとを備え、前記フレキシブルフラットケーブル上に回路素子を実装した記録装置の製造方法において、
    前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面側に、前記導線の一端を前記アクチュエータの駆動部に接続する端子電極として、その導線の一部を前記回路素子に接続する端子電極としてそれぞれ露出させ、
    前記駆動部に接続する端子電極と前記回路素子に接続する端子電極とに、導電材を載せ、
    前記回路素子に接続する端子電極に、前記回路素子を配置し、
    前記導電材を加熱して軟化させ、前記回路素子に接続する端子電極に前記回路素子をその軟化後硬化した導電材によって接合するとともに、前記駆動部に接続する端子電極上に軟化後硬化した導電材によってバンプを形成し、
    前記駆動部に接続する端子電極と前記アクチュエータの駆動部とを対応させ、前記バンプを加熱して軟化させて、その端子電極と駆動部とを接合することを特徴とする記録装置の製造方法。
  2. 前記導電材を載せる工程は、ハンダペーストを印刷することであり、その工程の後、前記回路素子を配置することを特徴とする請求項１に記載の記録装置の製造方法。
  3. 前記フレキシブルフラットケーブルは、絶縁ベースフィルム上に、前記導線が形成され、その導線の上にカバーフィルムが形成されたものであって、前記導線の前記端子電極と対応する部分における前記カバーフィルムにその端子電極を露出させる開口を形成し、その開口内の前記端子電極上に前記導電材を載せることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置の製造方法。
  4. 前記記録装置は、前記フレキシブルフラットケーブル上に、前記アクチュエータの駆動部に選択的に駆動電圧信号を供給する駆動ＩＣチップが実装されているものであって、前記回路素子は、その駆動ＩＣチップと電源との間の導線に接続され前記電源とともに前記駆動ＩＣチップ及び前記駆動部に電流を供給するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の記録装置の製造方法。
  5. 前記駆動ＩＣチップを、前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面側とは反対側の面側に露出した前記導線の一部がなす端子電極に接合することを特徴とする請求項４に記載の記録装置の製造方法。
  6. 前記フレキシブルフラットケーブルの一方の面側に、前記導線の一部を前記駆動ＩＣチップに接続する端子電極として露出させ、
    前記駆動部、前記回路素子および前記駆動ＩＣチップに接続する各端子電極とに、導電材を載せ、
    前記回路素子および前記駆動ＩＣチップに接続する端子電極に、前記回路素子および前記駆動ＩＣチップを配置し、
    前記導電材を加熱して軟化させ、前記回路素子をそれに対応する端子電極に接合しかつ前記バンプを形成する際に、前記駆動ＩＣチップをそれに対応する端子電極に軟化後硬化した導電材によって接合することを特徴とする請求項４に記載の記録装置の製造方法。
  7. 前記アクチュエータは圧電アクチュエータであり、前記回路素子は、その圧電アクチュエータを分極処理する際の加熱、冷却によって発生する電荷を放電するための部品であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の記録装置の製造方法。
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