JP6610117B2 - 接続構造体、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
少なくとも一方の面に第1の電極が形成された第1の基板と、少なくとも一方の面に第2の電極が形成された第2の基板との接着面の一方又は両方に、少なくとも一つの貫通孔を有し、
前記第1の基板と前記第2の基板とが、接着剤層を介して接着されることにより、前記第1の電極と前記第2の電極とが電気的に接続されており、
前記接着剤層は、表面に複数の突起を有する導電性粒子が、該導電性粒子よりも粒子径が小さいフィラー粒子の介在により分散されてなる接着剤によって形成されており、
前記フィラー粒子のピーク粒径は、前記導電性粒子の前記突起の高さよりも小さいことを特徴とする接続構造体。
2.
前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、0.5%〜20%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.01%〜10%であり、前記フィラー粒子の体積混合比率が、前記導電性粒子の体積混合比率よりも大きいことを特徴とする前記1記載の接続構造体。
3.
前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、2%〜8%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.5%〜3%であり、前記フィラー粒子の体積混合比率が、前記導電性粒子の体積混合比率よりも大きいことを特徴とする前記1記載の接続構造体。
4.
前記フィラー粒子は、絶縁体であることを特徴とする前記1、2又は3記載の接続構造体。
5.
前記フィラー粒子は、シリカ、アルミナ及びジルコニアから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記4記載の接続構造体。
6.
前記フィラー粒子は、カーボンブラックであることを特徴とする前記1、2又は3記載の接続構造体。
7.
前記導電性粒子の粒子径は、前記貫通孔の開口径よりも小さいことを特徴とする前記1〜6の何れかに記載の接続構造体。
8.
前記導電性粒子は、有機コアの表面に、前記突起が形成された金属膜からなるシェルを有するコアシェル粒子であることを特徴とする前記1〜7の何れかに記載の接続構造体。
9.
前記導電性粒子は、前記有機コアのヤング率よりも前記シェルのヤング率の方が高いことを特徴とする前記8記載の接続構造体。
10.
前記導電性粒子の前記シェルは、Auからなる最表層の下に、Auよりもヤング率の高い金属からなる下層を有し、該下層が前記突起を形成していることを特徴とする前記8又は9記載の接続構造体。
11.
前記第1の電極と前記第2の電極の少なくとも一方は、電極表面に酸化被膜を有していることを特徴とする前記1〜10の何れかに記載の接続構造体。
12.
前記導電性粒子の前記突起の高さは、前記酸化被膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする前記11記載の接続構造体。
13.
前記接着剤は、熱硬化型接着剤であることを特徴とする前記1〜12の何れかに記載の接続構造体。
14.
前記貫通孔は、前記第1の基板と前記第2の基板の対応する位置にそれぞれ設けられていると共に、前記第1の基板と前記第2の基板とが接着されることにより、前記第1の基板の前記貫通孔と前記第2の基板の前記貫通孔とが連通していることを特徴とする前記1〜13の何れかに記載の接続構造体。
15.
前記第1の基板と前記第2の基板の接着面同士が平行に配置されていることを特徴とする前記1〜14の何れかに記載の接続構造体。
16.
チャネルが貫通形成されると共に、前記チャネルの開口部を介して、該チャネル内に設けられた駆動電極に電気的に接続される接続電極が形成されたヘッドチップと、インク流路孔が貫通形成されると共に前記接続電極に対応する配線電極が形成された配線基板とが、接着剤層を介して接着されることにより、前記接続電極と前記配線電極とが電気的に接続されており、
前記接着剤層は表面に複数の突起を有する導電性粒子が、該導電性粒子よりも粒子径が小さいフィラー粒子の介在により分散されてなる接着剤によって形成されており、
前記フィラー粒子のピーク粒径は、前記導電性粒子の前記突起の高さよりも小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
17.
前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、0.5%〜20%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.01%〜10%であり、前記フィラー粒子の体積混合比率が、前記導電性粒子の体積混合比率よりも大きいことを特徴とする前記16記載のインクジェットヘッド。
18.
前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、2%〜8%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.5%〜3%であり、前記フィラー粒子の体積混合比率が、前記導電性粒子の体積混合比率よりも大きいことを特徴とする前記16記載のインクジェットヘッド。
19.
前記フィラー粒子は、絶縁体であることを特徴とする前記16、17又は18記載のインクジェットヘッド。
20.
前記フィラー粒子はシリカ、アルミナ及びジルコニアから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記19記載のインクジェットヘッド。
21.
前記フィラー粒子は、カーボンブラックであることを特徴とする前記16、17又は18記載のインクジェットヘッド。
22.
前記導電性粒子の粒子径は、前記チャネル及び前記インク流路孔の開口径よりも小さいことを特徴とする前記16〜21の何れかに記載のインクジェットヘッド。
23.
前記導電性粒子は、有機コアの表面に、前記突起が形成された金属膜からなるシェルを有するコアシェル粒子であることを特徴とする前記16〜22の何れかに記載のインクジェットヘッド。
24.
前記導電性粒子は、前記有機コアのヤング率よりも前記シェルのヤング率の方が高いことを特徴とする前記23記載のインクジェットヘッド。
25.
前記導電性粒子の前記シェルは、Auからなる最表層の下に、Auよりもヤング率の高い金属からなる下層を有し、該下層が前記突起を形成していることを特徴とする前記23又は24記載のインクジェットヘッド。
26.
前記接続電極と前記配線電極の少なくとも一方は、電極表面に酸化被膜を有していることを特徴とする前記16〜25の何れかに記載のインクジェットヘッド。
27.
前記導電性粒子の前記突起の高さは、前記酸化被膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする前記26記載のインクジェットヘッド。
28.
前記接着剤は、熱硬化型接着剤であることを特徴とする前記16〜27の何れかに記載のインクジェットヘッド。
29.
前記ヘッドチップと前記配線基板の接着面同士が平行に配置されていることを特徴とする前記16〜28の何れかに記載のインクジェットヘッド。
30.
チャネルが貫通形成されると共に、前記チャネルの開口部を介して、該チャネル内に設けられた駆動電極に電気的に接続される接続電極が形成されたヘッドチップと、インク流路孔が貫通形成されると共に前記接続電極に対応する配線電極が形成された配線基板とを、接着剤を介して接着し、
次いで、前記接着剤を硬化させ、前記接続電極と前記配線電極とを電気的に接続する際に、
接着に用いる前記接着剤として、表面に複数の突起を有する導電性粒子が、該導電性粒子よりも粒子径が小さいフィラー粒子の介在により分散されてなり、前記フィラー粒子のピーク粒径が、前記導電性粒子の前記突起の高さよりも小さい接着剤を用いることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
31.
前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、0.5%〜20%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.01%〜10%であり、前記フィラー粒子の体積混合比率が、前記導電性粒子の体積混合比率よりも大きいことを特徴とする前記30記載のインクジェットヘッドの製造方法。
32.
前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、2%〜8%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.5%〜3%であり、前記フィラー粒子の体積混合比率が、前記導電性粒子の体積混合比率よりも大きいことを特徴とする前記30記載のインクジェットヘッドの製造方法。
33.
前記フィラー粒子は、絶縁体であることを特徴とする前記30、31又は32記載のインクジェットヘッドの製造方法。
34.
前記フィラー粒子は、シリカ、アルミナ及びジルコニアから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記33記載のインクジェットヘッドの製造方法。
35.
前記フィラー粒子は、カーボンブラックであることを特徴とする前記30、31又は32記載のインクジェットヘッドの製造方法。
36.
前記導電性粒子の粒子径は、前記チャネル及び前記インク流路孔の開口径よりも小さいことを特徴とする前記30〜35の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
37.
前記導電性粒子は、有機コアの表面に、前記突起が形成された金属膜からなるシェルを有するコアシェル粒子であることを特徴とする前記30〜36の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
38.
前記導電性粒子は、前記有機コアのヤング率よりも前記シェルのヤング率の方が高いことを特徴とする前記37記載のインクジェットヘッドの製造方法。
39.
前記導電性粒子の前記シェルは、Auからなる最表層の下に、Auよりもヤング率の高い金属からなる下層を有し、該下層が前記突起を形成していることを特徴とする前記37又は38記載のインクジェットヘッドの製造方法。
40.
前記接続電極と前記配線電極の少なくとも一方は、電極表面に酸化被膜を有していることを特徴とする前記30〜39の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
41.
前記導電性粒子の前記突起の高さは、前記酸化被膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする前記40記載のインクジェットヘッドの製造方法。
42.
前記接着剤は、熱硬化型接着剤であることを特徴とする前記30〜41の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
43.
前記ヘッドチップと前記配線基板の接着面同士が平行に配置されていることを特徴とする前記28〜42の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
44.
前記16〜29の何れかに記載のインクジェットヘッドを備え、
前記インクジェットヘッドの前記配線電極及び前記接続電極を介して前記駆動電極に電圧を印加することにより、前記チャネル内のインクをノズルから吐出させ、記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
図1は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略構成図である。
次に、インクジェットヘッド10の構成について図面を用いて説明する。
本発明において、接着剤層5は、図5に示すように、表面に複数の突起を有する導電性粒子6が、該導電性粒子6よりも粒子径が小さいフィラー粒子の介在により分散されてなる接着剤によって形成される。この接着剤層5によってヘッドチップ1と配線基板3とが接着されることにより、ヘッドチップ1の後面1bの各接続電極15A、15Bと、これに対応する配線基板3の配線電極33A、33Bとが、導電性粒子6を介して電気的に接続されている。
図6は、導電性粒子6を一部切欠して示す概念図、図7は、フィラー粒子7の介在により導電性粒子6が分散された接着剤によって、接続電極15A(15B)と配線電極33A(33B)とが電気的に接続された状態を拡大して示す概念図である。
フィラー粒子7は、接着剤中で、導電性粒子6間に隔壁を形成するように混合され、導電性粒子6を分離分散する役割を果たす。また、接着剤がチキソトロピックな性質(以下、チキソ性という。)を持つことにより、接着剤による良好な接着状態を維持しながら、ヘッドチップ1の各チャネル11A、11B、12A、12B及び配線基板3のインク流路孔32A、32Bへの流れ込みを効果的に抑制する役割をも果たす。
次に、上記のインクジェットヘッド10の製造方法の一例について、図9、図10を用いて説明する。
接着剤詰り:ヘッドチップと配線基板を接着後、各チャネルを目視観察し、接着剤の詰まりが認められるチャネルの有無を確認した。
○:接着剤の詰まりが認められるチャネルが一つもない。
×:接着剤の詰まりが認められるチャネルが一つ以上ある。
○:ショートが発生しているチャネルが一つもない。
△:ショートが発生しているチャネルが二つある。
×:ショートが発生しているチャネルが三つ以上ある。
◎:3ヶ月保管後まで全ノズル出射した。
○:2ヶ月保管後まで全ノズル出射したが、3ヶ月目で射出しないノズルが発生した。
△:1ヶ月保管後まで全ノズル出射したが、2ヶ月目で射出しないノズルが発生した。
×:1ヶ月保管後までで射出しないノズルが発生した。
1a:前面
1b:後面
1c:端縁
11A、11B:駆動チャネル
11a、11b、12a、12b:開口部
12A、12B:ダミーチャネル
13A、13B:駆動壁
14:駆動電極
15A、15B:接続電極
2:ノズルプレート
21:ノズル
3:配線基板
3a:端部
31:接着領域
32A、32B:インク流路孔
33A、33B:配線電極
4:FPC
5:接着剤層
6:導電性粒子
61:有機コア
62:シェル
621:最表層
622:下層
63:突起
7:フィラー粒子
8a、8b:加圧板
9:シール部材
100:インクジェット記録装置
101:搬送機構
101a:搬送ローラー対
101b:搬送ローラー
101c:搬送モーター
102:キャリッジ
103:フレキシブルケーブル
104:ガイドレール
10:インクジェットヘッド
P:記録媒体
PS:記録面
Claims (38)
- 少なくとも一方の面に第1の電極が形成された第1の基板と、少なくとも一方の面に第2の電極が形成された第2の基板との接着面の一方又は両方に、少なくとも一つの貫通孔を有し、
前記第1の基板と前記第2の基板とが、接着剤層を介して接着されることにより、前記第1の電極と前記第2の電極とが電気的に接続されており、
前記接着剤層は、表面に複数の突起を有し粒子径が前記貫通孔の開口径よりも小さい導電性粒子が、該導電性粒子よりも粒子径が小さいフィラー粒子の介在により分散されてなる接着剤によって形成されており、
前記フィラー粒子のピーク粒径は、前記導電性粒子の前記突起の高さよりも小さく、
前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、0.5%〜20%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.01%〜10%であり、前記フィラー粒子の体積混合比率が、前記導電性粒子の体積混合比率よりも大きいことを特徴とする接続構造体。 - 前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、2%〜8%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.5%〜3%であることを特徴とする請求項1記載の接続構造体。
- 前記フィラー粒子は、絶縁体であることを特徴とする請求項1又は2記載の接続構造体。
- 前記フィラー粒子は、シリカ、アルミナ及びジルコニアから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項3記載の接続構造体。
- 前記フィラー粒子は、カーボンブラックであることを特徴とする請求項1又は2記載の接続構造体。
- 前記導電性粒子は、有機コアの表面に、前記突起が形成された金属膜からなるシェルを有するコアシェル粒子であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の接続構造体。
- 前記導電性粒子は、前記有機コアのヤング率よりも前記シェルのヤング率の方が高いことを特徴とする請求項6記載の接続構造体。
- 前記導電性粒子の前記シェルは、Auからなる最表層の下に、Auよりもヤング率の高い金属からなる下層を有し、該下層が前記突起を形成していることを特徴とする請求項6又は7記載の接続構造体。
- 前記第1の電極と前記第2の電極の少なくとも一方は、電極表面に酸化被膜を有していることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の接続構造体。
- 前記導電性粒子の前記突起の高さは、前記酸化被膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項9記載の接続構造体。
- 前記接着剤は、熱硬化型接着剤であることを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の接続構造体。
- 前記貫通孔は、前記第1の基板と前記第2の基板の対応する位置にそれぞれ設けられていると共に、前記第1の基板と前記第2の基板とが接着されることにより、前記第1の基板の前記貫通孔と前記第2の基板の前記貫通孔とが連通していることを特徴とする請求項1〜11の何れかに記載の接続構造体。
- 前記第1の基板と前記第2の基板の接着面同士が平行に配置されていることを特徴とする請求項1〜12の何れかに記載の接続構造体。
- チャネルが貫通形成されると共に、前記チャネルの開口部を介して、該チャネル内に設けられた駆動電極に電気的に接続される接続電極が形成されたヘッドチップと、インク流路孔が貫通形成されると共に前記接続電極に対応する配線電極が形成された配線基板とが、接着剤層を介して接着されることにより、前記接続電極と前記配線電極とが電気的に接続されており、
前記接着剤層は表面に複数の突起を有し粒子径が前記チャネル及び前記インク流路孔の開口径よりも小さい導電性粒子が、該導電性粒子よりも粒子径が小さいフィラー粒子の介在により分散されてなる接着剤によって形成されており、
前記フィラー粒子のピーク粒径は、前記導電性粒子の前記突起の高さよりも小さく、
前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、0.5%〜20%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.01%〜10%であり、前記フィラー粒子の体積混合比率が、前記導電性粒子の体積混合比率よりも大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、2%〜8%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.5%〜3%であることを特徴とする請求項14記載のインクジェットヘッド。
- 前記フィラー粒子は、絶縁体であることを特徴とする請求項14又は15記載のインクジェットヘッド。
- 前記フィラー粒子はシリカ、アルミナ及びジルコニアから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項16記載のインクジェットヘッド。
- 前記フィラー粒子は、カーボンブラックであることを特徴とする請求項14又は15記載のインクジェットヘッド。
- 前記導電性粒子は、有機コアの表面に、前記突起が形成された金属膜からなるシェルを有するコアシェル粒子であることを特徴とする請求項14〜18の何れかに記載のインクジェットヘッド。
- 前記導電性粒子は、前記有機コアのヤング率よりも前記シェルのヤング率の方が高いことを特徴とする請求項19記載のインクジェットヘッド。
- 前記導電性粒子の前記シェルは、Auからなる最表層の下に、Auよりもヤング率の高い金属からなる下層を有し、該下層が前記突起を形成していることを特徴とする請求項19又は20記載のインクジェットヘッド。
- 前記接続電極と前記配線電極の少なくとも一方は、電極表面に酸化被膜を有していることを特徴とする請求項14〜21の何れかに記載のインクジェットヘッド。
- 前記導電性粒子の前記突起の高さは、前記酸化被膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項22記載のインクジェットヘッド。
- 前記接着剤は、熱硬化型接着剤であることを特徴とする請求項14〜23の何れかに記載のインクジェットヘッド。
- 前記ヘッドチップと前記配線基板の接着面同士が平行に配置されていることを特徴とする請求項14〜24の何れかに記載のインクジェットヘッド。
- チャネルが貫通形成されると共に、前記チャネルの開口部を介して、該チャネル内に設けられた駆動電極に電気的に接続される接続電極が形成されたヘッドチップと、インク流路孔が貫通形成されると共に前記接続電極に対応する配線電極が形成された配線基板とを、接着剤を介して接着し、
次いで、前記接着剤を硬化させ、前記接続電極と前記配線電極とを電気的に接続する際に、
接着に用いる前記接着剤として、表面に複数の突起を有し粒子径が前記チャネル及び前記インク流路孔の開口径よりも小さい導電性粒子が、該導電性粒子よりも粒子径が小さいフィラー粒子の介在により分散されてなり、前記フィラー粒子のピーク粒径が、前記導電性粒子の前記突起の高さよりも小さいく、前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、0.5%〜20%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.01%〜10%であり、前記フィラー粒子の体積混合比率が、前記導電性粒子の体積混合比率よりも大きい接着剤を用いることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記接着剤に対する前記フィラー粒子の体積混合比率が、2%〜8%で、前記導電性粒子の体積混合比率が、0.5%〜3%であることを特徴とする請求項26記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記フィラー粒子は、絶縁体であることを特徴とする請求項26又は27記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記フィラー粒子は、シリカ、アルミナ及びジルコニアから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項28記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記フィラー粒子は、カーボンブラックであることを特徴とする請求項26又は27記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記導電性粒子は、有機コアの表面に、前記突起が形成された金属膜からなるシェルを有するコアシェル粒子であることを特徴とする請求項26〜30の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記導電性粒子は、前記有機コアのヤング率よりも前記シェルのヤング率の方が高いことを特徴とする請求項31記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記導電性粒子の前記シェルは、Auからなる最表層の下に、Auよりもヤング率の高い金属からなる下層を有し、該下層が前記突起を形成していることを特徴とする請求項31又は32記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記接続電極と前記配線電極の少なくとも一方は、電極表面に酸化被膜を有していることを特徴とする請求項26〜33の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記導電性粒子の前記突起の高さは、前記酸化被膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項34記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記接着剤は、熱硬化型接着剤であることを特徴とする請求項26〜35の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記ヘッドチップと前記配線基板の接着面同士が平行に配置されていることを特徴とする請求項26〜36の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 請求項14〜25の何れかに記載のインクジェットヘッドを備え、
前記インクジェットヘッドの前記配線電極及び前記接続電極を介して前記駆動電極に電圧を印加することにより、前記チャネル内のインクをノズルから吐出させ、記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
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