JP2006082343A - 液体吐出ヘッド、画像形成装置及び液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 共通液室の中を貫通するように配線部材を配設する場合、配線部材と圧電素子の接合部において、確実な電気的導通を確保すると共に、液体に対する絶縁性を確保する。
【解決手段】 液体を吐出する複数の吐出口と、前記複数の吐出口のそれぞれと連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に設けられ、前記複数の圧力室のそれぞれを変形する圧電素子と、前記圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に設けられ、前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室と、前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に、その少なくとも一部が前記共通液室内を立ち上がるように形成され、前記圧電素子を駆動するための配線部材と、を備え、前記配線部材は、導電性粒子と非導電性樹脂から成る接着剤で、前記圧電素子と導通されていることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供することにより、前記課題を解決する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、液体吐出ヘッド、画像形成装置及び液体吐出ヘッドの製造方法に係り、特に、液体を吐出する吐出口の配置を高密度化するとともに高粘度液体の吐出を可能とした液体吐出ヘッド、画像形成装置及び液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

インクジェット方式の画像形成装置は、多数のノズル（吐出口）をマトリクス状に配列させた印字ヘッド（液体吐出ヘッド）を有し、各ノズルから記録媒体に対してインク滴を吐出して記録媒体上に画像を形成する。

従来の印字ヘッドの内部構成として、圧力室の一つの壁面を形成する振動板を境にして、ノズルに連通する圧力室、インクを貯留する共通液室、共通液室から圧力室にインクを供給するインク供給口及びノズルを同一側に配置し、これらとは反対側に圧電素子を配置した構成が知られている。そして、共通液室から圧力室にインクが供給され、画像データに応じた電気信号が圧電素子に送られると、その圧電素子は駆動し、圧力室の一部を構成する振動板を変形させる。これにより圧力室の容積は減少し、圧力室内のインクはノズルからインク滴として吐出される。記録媒体に着弾したインク滴は、記録媒体上でドットを形成する。このようなドットを組み合わせることにより、記録媒体上に１つの画像が形成される。

ところで近年、インクジェット方式の画像形成装置の高画質化が望まれている。高画質化を実現するためには、ノズル径を小さくしてノズルから吐出されるインク滴を微小化すると共に、印字ヘッドに備えられるノズルを高密度に配列して１画像あたりの画素数を多くすることが必要である。そこで従来より、ノズルを高密度化するための様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１乃至特許文献５等参照）
特許文献１には、振動板にインク供給用の穴を形成し、振動板のノズルとは反対側にリザーバ（共通液室）を配置した構造の印字ヘッドが開示されている。

特許文献２には、振動板の圧電素子側にインク供給部（共通液室）を設け、振動板の圧力発生室（圧力室）の外側領域にインク供給口を形成した構造を有する印字ヘッドが開示されている。

特許文献３には、圧電素子が形成された面にリザーバ部（共通液室）を有する印字ヘッドが開示されている。

特許文献４には、圧力室に対して、ノズル側に圧電素子を配置すると共に、ノズル側とは反対側に基板（配線層）を配置した印字ヘッドが開示されている。

特許文献５には、ノズルの形成されるノズル層と、インク空洞（圧力室）を形成する空洞層との間に、圧力室にインクを供給する多孔質部材から形成されるインク供給層を配置した印字ヘッドが開示されている。同文献によれば、インク空洞の天板を構成する変位板（振動板）上に圧電要素（圧電素子）が配置され、圧電素子からノズル面に対して略垂直方向に配線部材が設けられ、その先に基板（配線層）が配置されている。
特開平９−２２６１１４号公報 特開２００１−１７９９７３号公報 特開２０００−１２７３７９号公報 特開２０００−２８９２０１号公報 特表２００３−５１２２１１号公報

しかしながら、従来の印字ヘッドの構成でノズルの高密度化を進めた場合、圧電素子の配線等の電気配線の増加により、従来通りに電気配線を同一面上にパターニングできないという課題がある。

例えば、特許文献１及び特許文献２に開示された印字ヘッドの電気配線は振動板上に形成されるため、ノズルを高密度化した場合の電気配線のスペースの確保は困難である。

また特許文献３に開示された印字ヘッドの配線は、ワイヤボンディング若しくは成膜により形成されるが、そもそもマトリクス状のノズル配置は想定されておらず、このような配線を高密度に配置することは困難である。

このような課題に対して、特許文献４に開示された印字ヘッドでは、圧力室に対して圧電素子側とは反対側に配線層を設け、電気配線のスペースを確保している。しかしながら、この印字ヘッドを構成する積層板の中に圧電素子と配線層を接続する電極（Ａｌプラグ）を形成しているため、ノズルの高密度化を進めていくと、このような電極のスペースを多く確保しなければならなず、印字ヘッドに備えられる共通液室の設計に制約が伴ってしまう。例えば、共通液室が小さくなってしまうと、多ノズルを高周波で駆動した場合には、共通液室から各圧力室に対するインク供給が追いつかず、ノズルからインク滴を吐出できなくなる。

また特許文献５に開示された印字ヘッドでは、インク供給層に供給されるインクを貯留する共通液室（インクマニホールド）は、配線層に対して配線部材側とは反対側に設けられている。そのため、共通液室からインク供給層を通って圧力室にインクを供給するための流路は長くなるので、ノズルを高密度化していくと、インク供給が間に合わなくなる恐れがある。特に、インク供給層は多孔質部材により構成されているため、高粘度インクの吐出には適さない。さらに、上述したように共通液室は配置されているので、配線部材の液体に対する絶縁性については考慮されていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、共通液室の中を貫通するように配線部材を配設する場合、配線部材と圧電素子の接合部において、確実な電気的導通を確保すると共に、液体に対する絶縁性を確保した液体吐出ヘッド、画像形成装置及び液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を吐出する複数の吐出口と、前記複数の吐出口のそれぞれと連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に設けられ、前記複数の圧力室のそれぞれを変形する圧電素子と、前記圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に設けられ、前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室と、前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に、その少なくとも一部が前記共通液室内を立ち上がるように形成され、前記圧電素子を駆動するための配線部材と、を備え、前記配線部材は、導電性粒子と非導電性樹脂から成る接着剤で、前記圧電素子と導通されていることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。

本発明によれば、配線部材の少なくとも一部が共通液室の中を立ち上がるように配設される場合、配線部材と圧電素子の接合部が液体に濡れる状態にあっても、導電性粒子と非導電性樹脂から成る接着剤で接合することにより、この接合部における電気的導通を確実なものとしつつ、液体に対する絶縁性を確保することができる。

配線部材は、内側に導電体を有し、外側に液体と絶縁するための絶縁体から構成される。なお、絶縁体はコート膜でもよい。

「配線部材の少なくとも一部」とは、配線部材が共通液室の中に孤立して立ち上がっている態様を含むことはもちろんのこと、配線部材の一部が共通液室の側壁に埋め込まれ、その一部が共通液室内の液体と接している態様も含む。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出ヘッドであって、前記導電性粒子は、弾性を有することを特徴とする。

請求項２の態様によれば、弾性を有する導電性粒子を含む接着剤を用いることにより、配線部材、圧電素子、配線層等の製造ばらつきを液体吐出ヘッドの組み立て時に吸収することができる。これにより、製造ばらつきを要因とする圧電素子へのダメージを低減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液体吐出ヘッドであって、前記導電性粒子のヤング率は、前記配線部材のヤング率より小さいことを特徴とする。

請求項３の態様によれば、導電性粒子を含んだ接着剤による接合時に、導電性粒子が主として変形するので、配線部材の変形や断線等を防止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の液体吐出ヘッドであって、前記導電性粒子は、弾性体の表面を金属薄膜でコートした構造を有することを特徴とする。

請求項４の態様によれば、導電性粒子のヤング率は、その内部を構成する弾性体により決定され、導電性粒子の導電率は、その表面を構成する金属薄膜により決定される。すなわち導電性粒子のヤング率と導電率は独立して決めることが可能となり、接着剤に含める導電性粒子の設計自由度が大きくなる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドであって、前記導電性粒子の直径は、前記吐出口の直径及び前記共通液室から前記圧力室への供給口の直径より小さく、かつ前記配線部材の表面粗さより大きいことを特徴とする。

請求項５の態様によれば、万一、導電性粒子が共通液室等に貯留される液体中に浮遊したとしても、供給口又は吐出口での目詰まりを防止できると共に、配線部材の接合部において接着性や導通性を確保できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドであって、前記配線部材の電極部の少なくとも１つの端部は、拡がった構造を有することを特徴とする。

請求項６の態様によれば、配線部材の電極部の端部は、多くの導電性粒子と接触することができるので、接合部における導通性が向上する。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドであって、前記配線部材は、前記圧電素子又は前記圧電素子の近傍から立ち上がるように形成されていることを特徴とする。

請求項７の態様によれば、吐出口の高密度化が可能となる。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドであって、前記複数の吐出口は、２次元的に配列され、前記複数の配線部材は、前記圧電素子が配置される面に対して２次元的に配列されていることを特徴とする。

請求項８の態様によれば、さらなる吐出口の高密度化が可能となると共に、配線部材の配置を確保することと共通液室内の流体抵抗を低減することが可能となる。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置を提供する。

請求項９の態様によれば、液体吐出ヘッドの配線部材の接合部において、電気的な導通を確保し、かつ液体に対する絶縁性を確保することができる。これにより液体吐出ヘッドの高密化や高粘度吐出若しくは高周波駆動をより確実に実現でき、高画質な画像形成を行うことが可能となる。

請求項１０に記載の発明は、液体を吐出する複数の吐出口を設け、前記複数の吐出口のそれぞれと連通する複数の圧力室を設け、前記複数の圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に、前記複数の圧力室のそれぞれを変形する圧電素子を設け、前記圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に、前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室を設け、前記圧電素子又は前記圧電素子の近傍から前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に、その少なくとも一部が前記共通液室内を立ち上がるように配線部材を形成し、前記配線部材を、導電性粒子と非導電性樹脂から成る接着剤で、前記圧電素子と接合する場合、前記接着剤の硬化前に、前記配線部材の電極部と前記圧電素子の電気的な導通がとれていることの確認を行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。

本発明によれば、接着剤の硬化前に電気的導通の確認を行うので、液体吐出ヘッドの歩留まりが向上する。

本発明によれば、配線部材の少なくとも一部が共通液室の中を立ち上がるように配設される場合、配線部材と圧電素子の接合部が液体に濡れる状態にあっても、導電性粒子と非導電性樹脂から成る接着剤で接合することにより、この接合部における電気的導通を確実なものとしつつ、液体に対する絶縁性を確保することができる。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。 ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。

すなわち、印字部１２を構成する各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。

一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

また本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

〔制御系の説明〕
図２はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなどの磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒーター８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒーター８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙのインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図２において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの圧電素子を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサー（不図示）を含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供するものである。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対する各種補正を行うようになっている。

〔印字ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造について説明する。インク色毎に設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを表すものとし、図３に印字ヘッド５０の平面透視図を示す。

図３に示すように、印字ヘッド５０は、インク滴を吐出するノズル５１、インクを吐出する際インクに圧力を付与する圧力室５２、圧力室５２にインクを供給するインク供給口５３を含んで構成される圧力室ユニット５４が千鳥状の２次元マトリクス状に配列され、ノズル５１の高密度化が図られている。

このような印字ヘッド５０上のノズル配置のサイズは特に限定されるものではないが、一例として、ノズル５１を横４８行（２１ｍｍ）、縦６００列（３０５ｍｍ）に配列することにより２４００ｎｐｉを達成する。

図３に示す例においては、各圧力室５２を上方から見た場合に、その平面形状は略正方形状をしているが、圧力室５２の平面形状はこのような正方形に限定されるものではない。圧力室５２には、図３に示すように、その対角線の一方の端にノズル５１が形成され、他方の端にインク供給口５３が設けられている。

図４は、印字ヘッド５０の内部の概略構成の一部を表す斜視透視図である。同図には、ノズル５１、圧力室５２及びインク供給口５３から成る圧力室ユニット５４が４つ含まれている。

図４に示すように、印字ヘッド５０には、ノズル５１の形成されるノズル面５０Ａから図４中上方に向かって、ノズル５１、ノズル５１に連通する略直方体状の圧力室５２、圧力室の天板を構成する振動板５６、振動板５６の上面に配置される圧電素子５８、柱状の圧電素子配線９０、多層フレキシブルケーブル９２が設けられている。振動板５６と多層フレキシブルケーブル９２の間に形成される空間は、各圧力室５２に供給するインクを貯留する共通液室５５である。また共通液室５５と各圧力室５２の間に、それぞれインク供給口５３が形成されている。

圧電素子配線９０は、共通液室５５の中を貫通するように設けられている。圧電素子配線９０の内部には、上下を貫通するようにして電極部（図４中不図示、図６中符号１００として記載）が形成されている。圧電素子配線９０は、その形状からエレキ柱とも呼ばれている。また圧電素子配線（エレキ柱）９０は、図４に示すように、振動板５６から多層フレキシブルケーブル９２に向かって広がるようなテーパ状に形成されている。このような圧電素子配線９０の製造方法については後述する。

圧電素子５８の上面は、個別電極５７で構成されている。個別電極５７の隅部外側には、電極パッド５９が形成されている。電極パッド５９は、個別電極５７と一体的に形成されている。なお電極パッド５９を個別に形成し、個別電極５７と電気的に接続する構成でもよい。

電極パッド５９の上面には、圧電素子配線９０が接合される。圧電素子配線９０と電極パッド５９の接合部は、共通液室５５に貯留されるインクに濡れる部分である。このような接合部において、電気的導通を確保し、かつインクに対する絶縁性を確保できる接合方法については後述する。

図５は、図４に示した印字ヘッド５０の平面透視図である。図５に示すように、圧電素子５８上面に設けられる個別電極５７の平面形状は、圧力室５２と略同一の略正方形状である。個別電極５７のノズル５１側の隅部から外方に引き出すようにして、略円状の電極パッド５９が、個別電極５７と一体的に形成されている。

図６は、図５中６−６断面図である。図６に示すように、印字ヘッド５０は、複数の薄層状のプレートを積層した構造を有する。すなわち、ノズル面５０Ａから図６上方向に向かって、ノズル５１が形成されるノズルプレート９４、圧力室５２及びノズル５１と圧力室５２を結ぶノズル流路５１ａが形成される流路プレート９６、圧力室５２の天板を構成する振動板５６、圧電素子５８上部に配置される圧電素子保護プレート９７、圧電素子配線９０の上方に設けられる多層フレキシブルケーブル９２が積層されている。なお図６中、各プレートはそれぞれ１枚のプレートで表現されているが、実際は複数のプレートにより構成されている。

圧力室５２の天板を構成する振動板５６には、共通液室５５と圧力室５２を連通するインク供給口５３を構成する貫通孔５３ａが各圧力室５２に対応して形成されている。また振動板５６上の圧電素子５８の上部に設けられる圧電素子保護プレート９７にも、振動板５６と同様に、インク供給口５３の一部を構成する貫通孔５３ｂが各圧力室５２に対応して形成されている。

かかる構成により、共通液室５５と各圧力室５２は、各インク供給口５３を介して真っ直ぐに連通する。すなわち、共通液室５５と各圧力室５２は流体的に繋がれた状態となっている。

振動板５６を挟んで、振動板５６上の各圧力室５２に対向する位置に配置される圧電素子５８は、圧電体５８ａと、圧電体５８ａの上面に形成される個別電極５７とから構成される。本実施形態では、振動板５６はＳＵＳ材等の導電性を有する薄膜状のプレートで形成されており、この振動板５６が各圧電素子５８を駆動するための共通電極となっている。

圧電素子５８の上方には、ＳＵＳ材から成る圧電素子保護プレート９７が形成されている。圧電素子保護プレート９７は、その上部に配置される共通液室５５に貯留されるインクから圧電素子５８を保護するための絶縁・保護膜として機能する。

また圧電素子保護プレート９７は、圧電素子５８と圧電素子保護プレート９７との間に空隙９９が存在するように構成されている。空隙９９を設けることにより、圧電素子５８が駆動する際の抵抗は減少し、圧電素子５８が動作し易くなり、圧電素子５８の駆動効率が向上する。

個別電極５７の端部を外方に引き出した電極パッド５９の上面には、圧電素子配線９０が接合される。圧電素子配線９０の内部には、上下に貫通するようにした電極部１００が形成されており、この電極部１００の一端が電極パッド５９と接続するように構成されている。前述したように、電極パッド５９は個別電極５７と一体的に形成されているので、圧電素子５８の個別電極５７と、圧電素子配線９０の電極部１００との電気的導通が取られている。

また多層フレキシケーブル９２は、ヘッドドライバ８４（図２参照）に接続する駆動電極部１０１を有する。駆動電極部１０１の一端は、圧電素子配線９０に内設される電極部１００と接続されており、圧電素子配線９０の電極部１００と多層フレキシブルケーブル９２の駆動電極部１０１との電気的導通が取れられている。従って、ヘッドドライバ８４から多層フレキシブルケーブル９２の駆動電極部１０１及び圧電素子配線９０の電極部１００を介して個別電極５７までの間は、電気的導通が取られている。

共通液室５５は、振動板５６と多層フレキシブルケーブル９２との間に形成される空間である。共通液室５５を構成する振動板５６、圧電素子５８、圧電素子保護プレート９７、圧電素子配線９０及び多層フレキシブルケーブル９２のインクと接する部分には、絶縁・保護膜９８が形成されている。なお上述のように、圧電素子保護プレート９７が絶縁・保護膜として機能する場合は、圧電素子保護プレート９７の表面には絶縁・保護膜９８を形成しなくてもよい。

かかる構成により、ヘッドドライバ８４（図２参照）から圧電素子５８を駆動するための駆動信号が送られると、その駆動信号は、多層フレキシブルケーブル９２の駆動電極１０１から圧電素子配線９０の電極部１００を通って、個別電極５７に供給される。

駆動信号が個別電極５７に供給されると、圧電体５８ａは変形し、圧力室５２の天板を構成する振動板５６が変形する。これにより、圧力室５２の体積が減少し、圧力室５２内に充填されているインクが、ノズル流路５１ａを通って、ノズル５１からインク滴として吐出される。

本実施形態における印字ヘッド５０は、共通液室５５の中を貫通するようにして圧電素子配線９０を設け、駆動信号を各圧電素子５８に供給するための配線を圧電素子配線９０の上方（圧力室５２と反対方向）に配置される多層フレキシブルケーブル９２中に設けたので、この配線を高密度化することが可能となった。

また本実施形態における印字ヘッド５０では、共通液室５５を、従来のように振動板５６に対して圧力室５２と同じ側に配置せず、振動板５６を挟むようにして圧力室５２と反対側に配置したため、従来のような共通液室５５から圧力室５２にインクを導くための複雑な流路が不要となる。また、共通液室のサイズを従来より大きくすることができる。さらに、圧力室５２上方に配置される共通液室５５と圧力室５２とは、インク供給口５３を介して真っ直ぐに連通すると共に、圧力室５２からノズル５１までのノズル流路５１ａの長さが従来よりも短くなる。

この結果、印字ヘッド５０は、高粘度インク（例えば、２０ｃｐ〜５０ｃｐ程度）の吐出が可能になり、また吐出後の迅速なリフィル動作ができるようになり高周波駆動が可能となる
なお本発明の実施に際しては、共通液室５５は、図４及び図６に示したように、印字ヘッド５０の全ての圧力室５２の形成される全領域に渡って１つの大きな空間として形成され、各圧力室５２にインクを供給できるような構成に限定されず、いくつかの領域に分かれた複数の空間でもよい。

また本実施形態では、１つの電極パッド（すなわち、１つの個別電極５７）に対して１つの圧電素子配線９０が対応する構成を示したが、このような構成に限定されず、複数の圧電素子５８に対して１つの圧電素子配線９０が対応する構成でもよい。この場合、印字ヘッド５０に形成される圧電素子配線（エレキ柱）９０の数を削減することができる。

なお上述したような印字ヘッド５０の各サイズは、特に限定されるものではないが、一例を示すと、圧力室５２は平面形状が３００μｍ×３００μｍの正方形で、高さが１５０μｍ、振動板５６及び圧電素子５８はそれぞれ厚さが１０μｍ、圧電素子配線９０（エレキ柱）は電極パッド５９との接合部の直径が１００μｍ、高さは５００μｍ等のように形成される。

〔印字ヘッド５０の製造方法〕
次に、印字ヘッド５０の製造方法について説明する。

図７（ａ）〜（ｄ）は、印字ヘッド５０の製造工程を示した説明図である。

図７（ａ）に示すように、まずＳＵＳ材からなる複数のプレートに対するエッチング加工や、Ｓｉエッチング加工等により、圧力室５２を構成する流路プレート９６を形成する。またノズル５１となる微細孔が穿設されたノズルプレート９４をポリイミド等で形成する。そして、ノズルプレート９４と流路プレート９６を接着剤等により接合する。

次に図７（ｂ）に示すように、流路プレート９６上に振動板５６を接合する。なお振動板５６には、各圧力室５２へのインク供給口５３に対応する位置にそれぞれ貫通孔５３ａを形成しておく。

続いて、振動板５６上の圧力室５２に対応する位置に、ＡＤ法（エアロゾル法）あるいはスパッタ法等によって薄膜状の圧電体５８ａを形成する。なお薄膜状の圧電体５８ａをバルクの圧電体を研磨して形成してもよい。振動板５６は導電性部材からなり、複数の圧電体５８ａの共通電極としての機能を持たせる。

次に図７（ｃ）に示すように、圧電体５８ａ上に個別電極５７を形成する。個別電極５７の形成の際には、その一端部から外方に引き出すようにした電極パッド５９を一体的に形成しておく。この場合、電極パッド５９と振動板５６との間には、不図示の絶縁層を形成しておく。なお圧電体５８ａと個別電極５７を共に引き出して形成した場合には、絶縁層は不要である。

個別電極５７の上面には、ＳＵＳ材で形成される圧電素子保護プレート９７を形成する。なお圧電素子保護プレート９７には、各圧力室５２へのインク供給口５３に対応する位置にそれぞれ貫通孔５３ｂを形成しておく。

続いて、配線プレート９１上に、略垂直に立設する圧電素子配線９０を作製する。このような圧電素子配線９０の作製方法については後述する。

配線プレート９１上に圧電素子配線９０を形成した後、圧電素子配線９０の先端部と電極パッド５９を接続する。圧電素子配線９０の先端部と電極パッド５９との接合部は、共通液室５５に貯留されるインクによって濡れる部分である。このような接合部において、電気的導通を確保し、かつインクに対する絶縁性を確保できる接合方法については後述する。

圧電素子配線９０の先端部と電極パッド５９の接合により、振動板５６と配線プレート９１との間の空間に共通液室５５が形成される。共通液室５５を構成する振動板５６、圧電素子５８、圧電素子保護プレート９７、圧電素子配線９０及び多層フレキシブルケーブル９２のインクに接する部分の表面には、不図示の絶縁・保護膜を形成しておく。なお前述したように、圧電素子保護プレート９７が絶縁・保護膜として機能する場合は、圧電素子保護プレート９７の表面には絶縁・保護膜９８を形成しなくてもよい。

次に、図７（ｄ）に示すように、配線プレート９１の上側に多層のフレキシブルケーブル９２を貼り付ける。多層フレキシブルケーブル９２は、少なくとも４層以上によって形成される。圧電素子配線９０と多層フレキシブルケーブル９２に内設される配線との接続は、配線プレート９１の圧電素子配線９０の対応する位置に設けられた半田１０３によって行われる。

以上より、共通液室５５の中を貫通するように構成される圧電素子配線９０を備えた印字ヘッド５０が形成される。

次に、圧電素子配線（エレキ柱）９０の製造方法について説明する。

図８（ａ）〜（ｅ）は、圧電素子配線９０の製造工程を示した説明図である。

まず、図８（ａ）に示すように、絶縁基板によって構成される配線プレート９１の上面に、厚さ約５００μｍの銅層９３を形成する。

次に、図８（ｂ）に示すように、銅層９３をエッチング等によって削り、柱状の圧電素子配線９０を形成する。各圧電素子配線９０のサイズは、例えば、その先端部の直径ｄ１は約１００μｍ、高さｄ２は銅の層９３の厚さに等しく約５００μｍとなるように形成する。

次に、図８（ｃ）に示すように、柱状の圧電素子配線９０の側面に絶縁・保護膜９８をコートする。前述したように、共通液室５５の中を貫通するように構成される圧電素子配線９０は常にインクと接触するため、圧電素子配線９０を保護するために絶縁・保護膜９８が形成される。

次に、図８（ｄ）に示すように、圧電素子配線９０に対応する配線プレート９１下面から、配線プレート９１を上下に貫通する孔部９１ａを加工する。この孔部９１ａを、図８（ａ）で示した配線プレート９１上に銅層９３を形成する工程の前に予め加工しておいてもよい。

最後に、図８（ｅ）に示すように、配線プレート９１に形成された孔部９１ａに対して半田１０３を流し込む。このようにして、配線プレート９１上に圧電素子配線（エレキ柱）９０が形成される。

そして、図８（ｅ）に示した状態の配線プレート９１を上下逆にして、図７（ｃ）に示すように、圧電素子配線９０の先端部と振動板５６上の電極パッド５９を接合する。そして、さらに図７（ｄ）に示したようにに、配線プレート９１の上側に多層のフレキシブルケーブル９２を貼り付けることにより、印字ヘッド５０が形成される。

なお図７（ａ）〜（ｄ）に示したように、配線プレート９１上に複数の圧電素子配線９０を形成してから、圧電素子配線９０の先端部と電極パッド５９を接合するのでなく、圧電素子配線９０を一つずつ電極パッド５９に接合した後に、配線プレート９１や多層フレキシブルケーブル９２を接合してもよい。圧電素子配線９０を一つずつ取り付ける場合には接合に時間を要するが、配線プレート９１上に圧電素子配線９０を形成する際の位置精度を問題にする必要がない。

〔圧電素子配線の接合方法〕
圧電素子配線９０と電極パッド５９との接合部は、共通液室５５に貯留されるインクに濡れる部分である。以下では、このような接合部において、電気的導通を確保しつつ、かつインクに対する絶縁性を確保できる接合方法について説明する。

図９は、本発明の第１の実施形態における圧電素子配線９０と電極パッド５９との接合部周辺の概略図である。

圧電素子配線９０と電極パッド５９との接続に用いられる接着剤１０６は、導電性粒子１０２を含む非導電性樹脂１０４から構成される。このような接着剤１０６には、例えば、異方導電性接着剤として市販されているエポキシ接着剤がある。エポキシ接着剤は耐薬品性も高く、本実施形態のように、インクに濡れる圧電素子配線９０の接合に適する。

本実施形態では、図９に示すように、圧電素子配線９０の先端部９０ａと、電極パッド５９を接着剤１０６により接着する。

このとき圧電素子配線９０の内部に形成される電極部１００の先端部１００ａは、接着剤１０６に含まれる導電性粒子１０２を介して電極パッド５９と接続される。前述したように電極パッド５９と個別電極５７は一体的に形成されているため、圧電素子配線９０の電極部１００と個別電極５７の電気的導通が取られる。

また圧電素子配線９０の先端部９０ａと電極パッド５９との接合部周辺は、非導電性樹脂１０４によって覆われるので、インクに対する絶縁性が確保される。

ところで本実施形態において、導電性粒子１０２のヤング率は、圧電素子配線９０又は圧電素子配線９０に内設される電極部１００のヤング率より小さい。導電性粒子１０２のヤング率が大きいと、接着際の加圧時に圧電素子配線９０又は電極部１００が変形してしまい、断線等の問題が生じる恐れがある。そのため圧電素子配線９０又は電極部１００に比べて、導電性粒子１０２が柔らかい方が好ましい。

また導電性粒子１０２の直径をｄ、ノズル５１の直径をＤ１、電極部１００の先端部１００ａにおける表面粗さをＲとすると、次式（１）が成立する。

Ｄ１＞ｄ＞Ｒ ・・・（１）
接着剤１０６により圧電素子配線９０と電極パッド５９を接着した印字ヘッド５０では、導電性粒子１０２が、共通液室５５に貯留されるインクの中を浮遊した場合、ノズル５１で詰まり、吐出不良となる可能性がある。このような吐出不良を防止するため、導電性粒子１０２の直径ｄは、ノズル５１の直径Ｄ１より小さくなるように構成する。

また導電性粒子１０２の直径ｄが、電極部１００の先端部１００ａの表面粗さＲより小さいと、接着の際の加圧等により、導電性粒子１０２が電極部１００の隙間に入り込んでしまい、十分に押し付けることができず、電極部１００と電極パッド５９の電気的導通が十分に取れない。そのため導電性粒子１０２の直径ｄは、電極部１００の先端部１００ａの表面粗さＲより大きくなるように構成する。

本実施形態の一例として、ノズル５１の直径Ｄが２０μｍ、電極部１００の先端部１００ａの表面粗さＲが０．１μｍである場合、式（１）より、導電性粒子１０２の直径ｄは、次式（２）に示すような範囲に構成される。

２０μｍ＞ｄ＞０．１μｍ ・・・（２）
ノズル５１からの導電性粒子１０２の排出性、電極部１００の先端部１００ａと導電性粒子１０２との密着性、電極部１００と個別電極５７との十分な電気的導通の確保等を考慮すると、導電性粒子１０２の直径ｄは、次式（３）を満足する範囲であることがより好ましい。

１０μｍ≧ｄ≧１μｍ ・・・（３）
本実施形態における導電性粒子１０２の直径ｄは、インク供給口５３の直径をＤ２とした場合、次式（４）を満たすことがより好ましい。

Ｄ１＞ｄ＞Ｒ かつ Ｄ２＞ｄ＞Ｒ・・・（４）
共通液室５５に貯留されるインクの中を浮遊した導電性粒子１０２が、ノズル５１で詰まるのを防止すると共に、インク供給口５３で詰まるのを防止することができる。

また接着剤１０６を用いて圧電素子配線９０と電極パッド５９の接着を行う場合には、接着剤を硬化させる前に、電極部１００と個別電極５７の電気的導通を確認してから行うことが好ましい。

圧電素子配線９０の接合にあたっては、個別電極５７と確実な電気的導通を取れることが重要である。接着剤１０６の硬化前の電気的導通の確認で、万一、電気的導通が取れていないことを確認した場合は、圧電素子配線９０と電極パッド５９を取り外して洗浄等を行い、再度接着をやり直し、電気的導通の確認をもう一度行う。このようにすることにより、印字ヘッド５０の構成部品等の無駄な消費を抑え、歩留まりを向上させることができる。

熱硬化性の接着剤１０６を用いる場合は、電気的導通の確認後に、接着剤１０６を加熱して硬化させればよい。一方、常温硬化性の接着剤１０６を用いる場合は、電気的導通の確認作業に問題がない程度の硬化時間のものを選べばよい。

なお熱硬化性の接着剤１０６を用いた場合、接着剤１０６を硬化させるための加熱によって、熱膨張係数の違いにより印字ヘッド５０が反ってしまうような状況が発生する可能性がある。このような場合は、常温硬化性の接着剤１０６を用いることが好ましい。

次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。

図１０は、第２の実施形態における導電性粒子１０２の断面図である。図１０に示すように、本実施形態における導電性粒子１０２は、略球状の弾性体１１０と、弾性体１１０の外周面を導電性の金属で成膜した金属薄膜１１２と、から構成される。このような導電性粒子１０２としては、例えば、ポリスチレン球の周りにＮｉ−Ａｕ無電界メッキをしたものが知られている。

図１１は、図１０に示した導電性粒子１０２を含む接着剤１０６を用いた場合の圧電素子配線９０と電極パッド５９の接合部周辺を示した概略図である。

図１１に示すように、図１０に示した導電性粒子１０２を含む接着剤１０６によって圧電素子配線９０と電極パッド５９を接着した場合、圧電素子配線９０の先端部９０ａと電極パッド５９との間に存在する導電性粒子１０２Ｂは、接着の際に図１１中矢印方向に加圧されるため、略楕円状に変形する。

このような導電性粒子１０２Ｂの変形により、複数の圧電素子配線９０間の高さ（図８（ｂ）の高さｄ２）の製造ばらつきを吸収することができる。これにより、製造ばらつきを要因とする圧電素子５８へのダメージを低減することができる。そして、複数の圧電素子配線９０とそれぞれに対応する電極パッド５９との接合を確実に行うことができる。

特に、図４に示したような圧電素子５８の外側に配置される電極パッド５９上方でなく、圧電素子５８の上方に圧電素子配線９０が配置される構成の場合、圧電素子配線９０に荷重がかけられても、導電性粒子１０２は図１１に示したように変形するため、圧電素子５８の破壊を防止することができる。

本実施形態における導電性粒子１０２は、前述したように、弾性体１１０と、弾性体１１０の表面を覆う金属薄膜１１２により構成されるため、導電性粒子１０２のヤング率は弾性体１１０により決定され、導電性粒子１０２の導電率は金属薄膜１１２により決定される。従って、導電性粒子１０２のヤング率と導電率は独立して決めることが可能であり、接着剤１０６に含める導電性粒子１０２の設計自由度が大きくなる。

また導電性粒子１０２の金属薄膜１１２は、化学的に安定なＡｕでコートされていることが好ましい。図１１に示すように、圧電素子配線９０と電極パッド５９との接合部周辺に塗布された接着剤１０６の非導電性樹脂１０４表面から導電性粒子１０２Ａが突出してインクに触れる可能性があるためである。

次に、本発明に係る第３の実施形態について説明する。

図１２は、本発明の第３の実施形態に係る圧電素子配線９０と電極パッド５９の接合部周辺を示した概略図である。図１２に示すように、本実施形態における圧電素子配線９０の電極部１００は、第１の実施形態のような形状（図９参照）とは異なり、その先端部１００ａで拡がる断面略逆Ｔ字状の形状を有する。

図１３は、圧電素子配線９０の他の構成例を示す部分断面図である。図１３に示す圧電素子配線９０の電極部１００は、図１２に示した電極部１００の先端部１００ａを、さらに圧電素子配線９０の側面まで拡げた構成例である。

このように先端部１００ａで拡がった形状を有する電極部１００を備えた圧電素子配線９０と電極パッド５９の接合を、第１の実施形態と同様に、導電性粒子１０２と非導電性樹脂１０４から成る接着剤１０６を用いて行う。なお第２の実施形態と同様の弾性体１１０及び金属薄膜１１２からなる接着剤１０６（図１０及び図１１参照）を用いてもよい。

本実施形態における圧電素子配線９０は、図１２や図１３に示したように電極部１００の先端部１００ａが拡がった構造を有しているので、この先端部１００ａが導電性粒子１０２と接触する面積が大きくなり、より多くの導電性粒子１０２と接触することができる。また第１の実施形態と比べて、電極部１００の先端部１００ａと導電性粒子１０２との接触面積が拡くなるので、電気的な接触抵抗が小さくなる。このため、圧電素子配線９０の電極部１００と個別電極５７の電気的導通をより確実に取ることができる。

次に、本発明に係る第４の実施形態について説明する。

図１４は、本発明の第４の実施形態に係る圧電素子配線９０と電極パッド５９の接合部周辺を示した概略図である。本実施形態では、圧電素子配線９０の構成は第１及び第２の実施形態と略共通するが、接着剤１０６に含まれる導電性粒子１０２の外周面が親液処理されている点が異なる。

導電性粒子１０２の外周面を親液処理し、接着剤１０６の非導電性樹脂１０４に対する濡れ性を良くする。そして、このように親液処理した導電性粒子１０２を含む接着剤１０６を用いて、圧電素子配線９０と電極パッド５９の接合を行う。

図１４に示すように、導電性粒子１０２Ａが非導電性樹脂１０４表面から外側に突出した場合、導電性粒子１０２Ａの外周面に対する親液処理の作用により、導電性粒子１０２Ａの外周面は非導電性樹脂１０４によって覆われた状態となる。

そして、この状態で接着剤１０６は硬化するので、導電性粒子１０２が共通液室５５に貯留されるインクに直接触れたり、導電性粒子１０２が接着剤１０６から離脱して、共通液室５５等（図９参照）のインク中を浮遊することがない。

以上、圧電素子配線９０と電極パッド５９の接合部において、電気的導通を確実にすると共に、インクに対する絶縁性を確保することできる接合方法について説明したが、本発明の適用部分は、圧電素子配線９０と電極パッド５９の接合部に限定されず、電気的導通及びインクに対する絶縁性を確保することを目的とした接合部であれば適用可能である。例えば、圧電素子配線９０と多層フレキシブルケーブル９２の接合部が、共通液室５５に貯留されるインクに濡れるような構成の場合、本発明を好適に適用することができる。

以上、本発明の液体吐出ヘッド、画像形成装置及び液体吐出ヘッドの製造方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。 インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。 印字ヘッドの内部の概略構成の一部を表す斜視透視図である。 図４に示した印字ヘッドの平面透視図である。 図５中６−６断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は印字ヘッドの製造工程を示す説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は圧電素子配線（エレキ柱）の製造工程を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態における圧電素子配線と電極パッドとの接合部周辺の拡大図である。 本発明の第２実施形態における導電性粒子の断面図である。 本発明の第２の実施形態における圧電素子配線と電極パッドとの接合部周辺の拡大図である。 本発明の第３の実施形態における圧電素子配線と電極パッドとの接合部周辺の拡大図である。 本発明の第３の実施形態における圧電素子配線と電極パッドとの接合部周辺の拡大図である。 本発明の第４の実施形態における圧電素子配線と電極パッドとの接合部周辺の拡大図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、５１ａ…ノズル流路、５２…圧力室、５３…インク供給口、５５…共通液室、５６…振動板（共通電極）、５７…個別電極、５８ａ…圧電体、５８…圧電素子、５９…電極パッド、９０…圧電素子配線（エレキ柱）、９１…配線プレート、９２…多層フレキシブルケーブル、９４…ノズルプレート、９６…流路プレート、９８…絶縁・保護膜、１００…電極部、１０１…駆動電極部、１０２…導電性粒子、１０４…非導電性樹脂、１０６…接着剤、１１０…弾性体、１１２…金属薄膜

Claims (10)

1. 液体を吐出する複数の吐出口と、
   前記複数の吐出口のそれぞれと連通する複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に設けられ、前記複数の圧力室のそれぞれを変形する圧電素子と、
   前記圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に設けられ、前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室と、
   前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に、その少なくとも一部が前記共通液室内を立ち上がるように形成され、前記圧電素子を駆動するための配線部材と、を備え、
   前記配線部材は、導電性粒子と非導電性樹脂から成る接着剤で、前記圧電素子と導通されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記導電性粒子は、弾性を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記導電性粒子のヤング率は、前記配線部材のヤング率より小さいことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記導電性粒子は、弾性体の表面を金属薄膜でコートした構造を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記導電性粒子の直径は、前記吐出口の直径及び前記共通液室から前記圧力室への供給口の直径より小さく、かつ前記配線部材の表面粗さより大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記配線部材の電極部の少なくとも１つの端部は、拡がった構造を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記配線部材は、前記圧電素子又は前記圧電素子の近傍から立ち上がるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記複数の吐出口は、２次元的に配列され、
   前記複数の配線部材は、前記圧電素子が配置される面に対して２次元的に配列されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
10. 液体を吐出する複数の吐出口を設け、
    前記複数の吐出口のそれぞれと連通する複数の圧力室を設け、
    前記複数の圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に、前記複数の圧力室のそれぞれを変形する圧電素子を設け、
    前記圧力室の前記吐出口が形成される側とは反対側に、前記複数の圧力室に液体を供給する共通液室を設け、
    前記圧電素子又は前記圧電素子の近傍から前記圧電素子が配置される面に対して略垂直方向に、その少なくとも一部が前記共通液室内を立ち上がるように配線部材を形成し、
    前記配線部材を、導電性粒子と非導電性樹脂から成る接着剤で、前記圧電素子と接合する場合、前記接着剤の硬化前に、前記配線部材の電極部と前記圧電素子の電気的な導通がとれていることの確認を行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
    

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