JPH09300632A

JPH09300632A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH09300632A
Application number: JP8114621A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hirota; 哲郎廣田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】低コスト化、高集積配列密度化、量産化を図
ることが困難であった。【解決手段】個別電極３３と外部側電極フィルム３５
とを異方性導電膜３６を介して接続し、個別基板３３の
表面粗度に対して異方性導電膜３６に混入された金属粒
子の粒径が大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特にインクジェットヘッドのアクチュエー
タ素子に接続したヘッド側電極とその駆動手段に接続し
た外部側電極との接続に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録時の振
動、騒音が殆どなく、カラー化が容易なことから、コン
ピュータ等のデジタル処理装置のデータを出力するプリ
ンタの他、ファクシミリやコピー等にも用いられるよう
になっている。このようなインクジェット記録装置は、
インク滴を吐出するためのノズルと、ノズルに対応して
設けた電気機械変換素子や電気熱変換体などのアクチュ
エータ素子と、このアクチュエータ素子で加圧される加
圧液室を備えたインクジェットヘッドを記録ヘッドに用
いて、記録信号に応じてノズルからインク滴を記録媒体
（インク滴が付着するもの）に吐出することによって、
高速、高解像度、高品質の記録を行なうものである。

【０００３】このようなインクジェットヘッドを用いる
インクジェット記録装置にあっては、インクジェットヘ
ッドの各アクチュエータ素子を記録信号に応じて駆動す
るために各アクチュエータ素子に駆動波形を印加しなけ
ればならない。そこで、従来のインクジェット記録装置
においては、アクチュエータ素子に接続した電極（ヘッ
ド側電極）と外部の駆動回路（駆動手段）に接続した電
極（外部側電極）とをワイヤボンディング方式や半田方
式で接続するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、インクジェ
ット記録装置に対する高速、高画質化の要求に伴ってイ
ンクジェットヘッドは多数のノズルを高密度に配列する
ようにしている。そのために、加圧液室を加圧するアク
チュエータ素子の数が増加し、集積密度も高密度化し、
各アクチュエータ素子に接続した電極の数も増加してそ
の集積度も高密度化している。

【０００５】そのため、従来のように、ヘッド側電極と
外部側電極とをワイヤボンディング方式で接続する場
合、電極の一つ一つをボンダーで結線しなければならな
いので、電極配列の数が増加するに従って、それに比例
して作業時間、コストが増加することになり、量産性や
コスト的に不利になっている。また、半田方式で接続す
る場合、電極の配列密度が高密度になるに従って隣接電
極間での半田ブリッジが生じ易くなり、高集積配列化に
限界が出てくる。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、低コスト化、高集積配列密度化、量産化を向上し
たインクジェット記録装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１のインクジェット記録装置は、複数のノズ
ルと、各ノズルが連通する複数の加圧液室と、各加圧液
室を加圧する複数のアクチュエータ素子とを有するイン
クジェットヘッドを備え、前記アクチュエータ素子に接
続したヘッド側電極と、前記複数のアクチュエータ素子
を駆動する駆動手段に接続した外部側電極とを異方性導
電膜を介して接続したインクジェット記録装置におい
て、前記ヘッド側電極の表面粗度に対して前記異方性導
電膜に混入された導電粒子の平均粒径が大きい構成とし
た。

【０００８】請求項２のインクジェット記録装置は、複
数のノズルと、各ノズルが連通する複数の加圧液室と、
各加圧液室を加圧する複数のアクチュエータ素子とを有
するインクジェットヘッドを備え、前記アクチュエータ
素子に接続したヘッド側電極と、前記複数のアクチュエ
ータ素子を駆動する駆動手段に接続した外部側電極とを
異方性導電膜を介して接続したインクジェット記録装置
において、前記外部側電極の表面粗度に対して前記異方
性導電膜に混入された導電粒子の平均粒径が大きい構成
とした。

【０００９】請求項３のインクジェット記録装置は、上
記請求項１又は２のインクジェット記録装置において、
前記異方性導電膜に混入された導電粒子の平均粒径が圧
接後の状態で３μｍ以上である構成とした。

【００１０】請求項４のインクジェット記録装置は、複
数のノズルと、各ノズルが連通する複数の加圧液室と、
各加圧液室を加圧する複数のアクチュエータ素子とを有
するインクジェットヘッドを備え、前記アクチュエータ
素子に接続したヘッド側電極と、前記複数のアクチュエ
ータ素子を駆動する駆動手段に接続した外部側電極とを
異方性導電膜を介して接続したインクジェット記録装置
において、前記異方性導電膜に混入された導電粒子の抵
抗値が前記ヘッド側電極を形成する電極パターンのシー
ト抵抗値以下である構成とした。

【００１１】請求項５のインクジェット記録装置は、複
数のノズルと、各ノズルが連通する複数の加圧液室と、
各加圧液室を加圧する複数のアクチュエータ素子とを有
するインクジェットヘッドを備え、前記アクチュエータ
素子に接続したヘッド側電極と、前記複数のアクチュエ
ータ素子を駆動する駆動手段に接続した外部側電極とを
異方性導電膜を介して接続したインクジェット記録装置
において、前記異方性導電膜に混入された導電粒子の抵
抗値が前記外部側電極を形成する電極パターンの導体抵
抗値以下である構成とした。

【００１２】請求項６のインクジェット記録装置は、上
記請求項４又は５のインクジェット記録装置において、
前記異方性導電膜に混入された導電粒子が金属粒子であ
り、この金属粒子は圧接後の抵抗値が０．５Ω以下であ
る構成とした。

【００１３】請求項７のインクジェット記録装置は、複
数のノズルと、各ノズルが連通する複数の加圧液室と、
各加圧液室を加圧する複数のアクチュエータ素子とを有
するインクジェットヘッドを備え、前記アクチュエータ
素子に接続したヘッド側電極と、前記複数のアクチュエ
ータ素子を駆動する駆動手段に接続した外部側電極とを
接続したインクジェット記録装置において、前記外部側
電極はフィルム基材に導電性材料からなる電極パターン
を成膜した２層以上の構造をなすと共に、少なくとも折
り曲げる部分では前記フィルム基材を除去している構成
とした。

【００１４】請求項８のインクジェット記録装置は、上
記請求項７のインクジェット記録装置において、前記外
部側電極の内の前記ヘッド側電極に圧接する部分では前
記フィルム基材領域を圧接領域よりも小さくした構成と
した。

【００１５】請求項９のインクジェット記録装置は、複
数のノズルと、各ノズルが連通する複数の加圧液室と、
各加圧液室を加圧する複数のアクチュエータ素子とを有
するインクジェットヘッドを備え、前記アクチュエータ
素子に接続したヘッド側電極と、前記複数のアクチュエ
ータ素子を駆動する駆動手段に接続した外部側電極とを
接続したインクジェット記録装置において、前記外部側
電極はフィルム基材に導電性材料からなる電極パターン
を成膜した２層以上の構造をなすと共に、前記電極パタ
ーンを構成する複数のパターンの内の両端のパターンの
幅を他のパターンの幅の５倍以上にした構成とした。

【００１６】請求項１０のインクジェット記録装置は、
複数のノズルと、各ノズルが連通する複数の加圧液室
と、各加圧液室を加圧する複数のアクチュエータ素子と
を有するインクジェットヘッドを備え、前記アクチュエ
ータ素子に接続したヘッド側電極と、前記複数のアクチ
ュエータ素子を駆動する駆動手段に接続した外部側電極
とを異方性導電膜を介して接続したインクジェット記録
装置において、前記ヘッド側電極は絶縁基板に形成した
電極パターンをこの基板に形成したスリット溝にて分割
してなり、このスリット溝の幅が前記異方性導電膜に混
入された導電粒子の粒径以上である構成とした。

【００１７】請求項１１のインクジェット記録装置は、
複数のノズルと、各ノズルが連通する複数の加圧液室
と、各加圧液室を加圧する複数のアクチュエータ素子と
を有するインクジェットヘッドを備え、前記アクチュエ
ータ素子に接続したヘッド側電極と、前記複数のアクチ
ュエータ素子を駆動する駆動手段に接続した外部側電極
とを異方性導電膜を介して接続したインクジェット記録
装置において、前記ヘッド側電極は絶縁基板に形成した
電極パターンをこの基板に形成したスリット溝にて分割
してなり、このスリット溝の深さが前記異方性導電膜に
混入された導電粒子の粒径以上である構成とした。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明を適用するイン
クジェットヘッドの外観斜視図、図２は図１の概略分解
斜視図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図、
図４は図１のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図である。

【００１９】このインクジェットヘッドは、アクチュエ
ータユニット１と、このアクチュエータユニット１上に
接合した液室ユニット２とからなる。アクチュエータユ
ニット１は、絶縁性の基板３上に２列の積層型圧電素子
４，４と、これら２列の圧電素子４，４の周囲を取り囲
む絶縁性材料からなるフレーム５を接着剤６によって接
合している。圧電素子４は、インクを液滴化して飛翔さ
せるための駆動パルスが与えられる複数のアクチュエー
タ素子となる駆動部７，７…と、これらの駆動部７，７
間に位置して、駆動パルスが与えられない支柱部となる
複数の非駆動部８，８…とを交互に配置してなる。

【００２０】液室ユニット２は、ダイアフラム部１１を
有する振動板１２上に感光性樹脂フィルム（ドライフィ
ルムレジスト）で形成した第１感光性樹脂層１３、第２
感光性樹脂層１４、第３感光性樹脂層１５及びノズル孔
１６を有するノズル形成部材であるノズルプレート１７
を順次積層して各駆動部７，７…に対応するインク流路
である複数の加圧液室１８，１８…、各加圧液室１８，
１８…にインクを供給する複数の共通液室（共通インク
流路）１９，１９、共通液室１９と加圧液室１８を連通
する流体抵抗部を兼ねたインク供給路２０，２０をそれ
ぞれ形成している。この液室ユニット２はアクチュエー
タユニット１に接合剤２１で強固に接合している。

【００２１】ここで、アクチュエータユニット１の基板
３は、厚さ０．５〜５mm程度で、しかも圧電素子に似た
材質のものからなり、圧電素子と共に例えばダイヤモン
ド砥石による切削（スリット加工）が可能なものである
ことが好ましく、この実施例ではセラミックス基板を用
いている。また、基板３の圧電素子４，４間には駆動部
７の配列方向に沿ってすべての共通電極の導通をとるた
めの溝２５を形成し、駆動部７の配列方向と直交する方
向には圧電素子４及び圧電素子４に接続した個別電極を
分割しているスリット溝２６を形成している。

【００２２】圧電素子４は、図３及び図４に示すように
積層型圧電素子からなり、厚さ２０〜５０μｍ／１層の
ＰＺＴ（＝Ｐb（Ｚr・Ｔi）Ｏ₃）２７と、厚さ数μｍ／
１層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電極２
８とを交互に積層したものである。圧電素子を、厚さ２
０〜５０μｍ／１層の積層型とすることによって駆動電
圧の低電圧化を図れ、例えば２０〜５０Ｖのパルス電圧
で圧電素子の電界強度１０００Ｖ／mmを得ることができ
る。なお、圧電素子として用いる材料は上記に限られる
ものでなく、一般に圧電素子材料として用いられるＢa
ＴiＯ₃、ＰbＴiＯ₃、（ＮaＫ）ＮbＯ₃等の強誘電体など
を用いることもできる。

【００２３】この圧電素子４の各内部電極２８は１層お
きにＡgＰdからなる左右の端面電極３０，３１に接続し
ている。一方、基板３上には、積層型圧電素子４，４間
に位置して駆動部７に対して駆動波形を印加するための
ヘッド側電極となる共通電極３２を形成すると共に、駆
動部７に対して選択信号を与えるためのヘッド側電極と
なる個別電極３３を設けている。

【００２４】そして、各駆動部７の端面電極３０を銀ペ
ースト等の導電性接着剤３４を介して共通電極３２に接
続し、端面電極３１を同じく導電性接着剤３４を介して
個別電極３３に接続している。なお、共通電極３２は基
板３の中央部に形成した前記溝部２５表面に形成するこ
とで各駆動部７と導通を取るようにしている。そして、
共通電極３２及び各個別電極３３にはそれぞれ圧電素子
４を駆動するための駆動波形及び選択信号を出力する駆
動手段（ヘッド駆動回路）に接続した外部側電極を形成
した外部側電極フィルム３５を異方性導電膜３６を介し
て接続する。

【００２５】一方、液室ユニット２の振動板１２は、圧
電素子４の駆動部７に対応する独立した島状凸部１２ａ
と、この島状凸部１２ａの周囲に位置して圧電素子４の
駆動部７の変位で変形する前記ダイアフラム部１１と、
このダイアフラム部１１の周囲に位置する厚肉剛体部１
２ｂが形成され、ダイアフラム部１１と厚肉剛体部１２
ｂとの間には逃げ領域１２ｃが形成されている。ダイア
フラム部１１は、最も厚みの薄い領域（薄肉部）であっ
て、厚さを３〜１０μｍ程度にしている。また、島状凸
部１２ａは、厚みの厚い領域であり、駆動部７との接合
領域であると共に、チャンネル方向（図４に示す方向）
では厚肉剛体部となる。厚肉剛体部１２ｂは液室ユニッ
ト２をフレーム５に接合するための領域である。ここで
は、島状凸部１２ａと厚肉剛体部１２ｂとは同じ第２層
で形成し、例えば２０μｍ以上の厚みにしている。

【００２６】また、ノズルプレート１７にはインク滴を
飛翔させるための微細孔である多数のノズル１６を形成
しており、このノズル１６の径はインク滴出口側の直径
で３５μｍ以下に形成している。このノズルプレート１
７はエレクトロンフォーミング工法（電鋳）によって製
造したＮi（ニッケル）の金属プレートを用いている
が、Ｓi、その他の金属材料を用いることもできる。

【００２７】なお、実際には、１列３２〜６４個以上の
ノズル１６を２列配列した６４〜１２８個以上の構成で
１つのインクジェットヘッドを製作するが、この多数の
ノズル１６を有するノズルプレート１７の品質は、イン
クの滴形状、飛翔特性を決定し、画像品質に大きな影響
を与えるものであり、より高品位の画像品質を得る上で
表面の均一化処理が不可欠であるので、インク吐出側面
に撥水層１７ａを成膜している。

【００２８】さらに、基板３、フレーム５及び振動板１
２には、外部から供給されるインクを共通液室２０に供
給するためのインク供給孔３７，３８，３９をそれぞれ
形成し、基板３のインク供給孔３７に接続したインク供
給パイプ４０を介してインクが供給される。

【００２９】そして、このインクジェットヘッドにおい
ては、予めアクチュエータユニット１と液室ユニット２
とを別々に組付けた後、接着剤２１によって両ユニット
１，２を接着接合して製造している。すなわち、先ず、
アクチュエータユニット１の加工及び組付け工程につい
て図５及び図６を参照して説明すると、図５に示すよう
に基板３にインク供給孔３７及びスリット溝２６よりも
深い溝２５を形成して、この溝２５を含めて予め共通電
極用の電極パターン４１及び個別電極用の電極パターン
４２を大まかに印刷形成する。これらの電極パターン４
１，４２の材質は、Ｎｉ−Ａｇ又はＡｇ−Ｐｔ等の合金
の印刷材料を印刷して焼結したものである。なお、電極
パターン４１，４２の材質はこれに限るものではない。

【００３０】そして、図６に示すように両端面に端面電
極３０，３１（図３参照）となる電極を形成した２つの
独立したプレート状の圧電素子４，４を位置決め治具を
用いて基板３上に位置決めして接着剤にて接着接合し、
圧電素子４，４の各端面の電極を基板３の電極パターン
４１，４２と導電性接着剤３４，３４（図３参照）で電
気的に接続する。

【００３１】その後、ダイヤモンド砥石をセットしたダ
イサー或いはワイヤソー等を用いて、例えば１ピッチ当
たり１００μｍ程度の幅で、基板３表面から深さ約５０
μｍを目安にして切り込み、圧電素子４をスリット加工
して駆動部７及び非駆動部８を分割形成する。このと
き、基板３に深さ５０μｍ程度のスリット溝２６を入れ
て切断することによって、個々の分割した駆動部７及び
非駆動部８を完全に独立させると共に、電極パターン４
１，４２も分割して、電極パターン４２を個々の独立し
た個別電極３３とする。なお、基板３の溝２５にまでス
リット溝２６が達しないので、電極パターン６１は溝２
５を通じて圧電素子４，４の対向する端面側のすべての
端面電極と接続されたままであり、共通電極３２とな
る。

【００３２】その後、圧電素子４，４のスリット加工が
終了した基板３上にフレーム５を接着接合して、アクチ
ュエータユニット１を完成した後、このアクチュエータ
ユニット１に別途加工組立てた液室ユニット２と接着接
合する。そして、次の工程で、外部側電極フィルム３
５，３５に設けた外部側電極パターンをアクチュエータ
ユニット１の基板３の共通電極３２及び各個別電極３３
に異方性導電膜３６を介して接続する。

【００３３】そこで、このヘッド側電極と外部側電極と
の接続工程等について図７以降をも参照して説明する。
まず、図７はヘッド側電極と外部側電極の電極接続部を
拡大して示す要部拡大図、図８は図７の側面図である。

【００３４】外部側電極フィルム３５は、図７及び図８
に示すように、例えばポリイミド系フィルムからなるフ
ィルム基材４５上に個別電極３３に対応して導電性材料
である銅箔からなる電極パターン４６を成膜した２層構
造としている。この外部側電極フィルム３５は、フィル
ム基材４５の内の折り曲げる部分に対応する部分を除去
して電極パターン４６のみとした基材除去部４７を設け
ている。

【００３５】また、異方性導電膜３６は、図９に示すよ
うに熱硬化性バインダー５１中に導電粒子である金属粒
子５２を混入してなり、表面をカバーフィルム５３で被
覆し、裏面には剥離紙５４を貼着したものである。な
お、導電粒子としては、金属粒子の他にも例えば溶融金
属粉或いはメッキ樹脂粒子等が用いられる。

【００３６】そこで、上述した基板３の個別電極３３上
に図２に示すように異方性導電膜３６を仮付けする。こ
の異方性導電膜３６の仮付けは、剥離紙５４を剥がして
個別電極３３，３３…上に置いて、例えば１２０℃−３
秒間、圧力１０kgｆ／ｍｍ²程度の熱、時間及び圧力を
加える熱圧接を行うことで、熱硬化バインダー５１が十
分に硬化しない仮付け状態にして行う。

【００３７】次いで、図１０に示すように異方性導電膜
３６のカバーフィルム５３を剥がして、外部側電極フィ
ルム３５の先端部のフィルム基材４５に対応する部分を
異方性導電膜３６上に重ね置いて、図１１に示すように
フィルム基材４５の上から、３００℃以上−２０秒間、
３０ｋｇｆ／ｍｍ²程度の温度、時間及び圧力を加えて
接合する。

【００３８】それによって、異方性導電膜３６の熱硬化
バインダー５１が十分に硬化し、また、混入している金
属粒子５２が外部側電極フィルム３５の電極パターン４
６と個別電極３３との間に挟まれた状態で潰されるた
め、外部側電極フィルム３５の電極パターン４６と個別
電極３３とが電気的に導通状態となる。このとき、外部
側電極フィルム３５の電極パターン４６と個別電極３３
との間に異方性導電膜３６のバインダー５１間に混入さ
れている金属粒子５２が挟まった状態で加熱、加圧され
るので、熱硬化性バインダー５１の殆どは電極パターン
４６及び外部電極３３の脇に逃げて、残った金属粒子５
２が電極パターン４６及び外部電極３３間でプレスされ
て潰される。

【００３９】また、異方性導電膜３６の硬化した熱硬化
性バインダー５１は外部側電極フィルム３５のフィルム
基材４５と絶縁基板３及び電極パターン４６と個別電極
３３との間を挟持する保持力を生じて、基板３から外部
側電極フィルム３５が剥離することを防止する。なお、
異方性導電膜３６の導電粒子の接触状態示す電子顕微鏡
写真を図１２に示している。

【００４０】ここで、異方性導電膜３６の金属粒子５２
の粒径について説明する。異方性導電膜は、一般には例
えばモノクロやカラーの液晶パネルの電極接続に用いら
れ、液晶パネルの縦、横、端面のガラス表面に蒸着した
透明電極（ＩＴＯ電極膜）とポリイミドフィルム上に形
成した導体との間を異方性導電膜で挟み、加熱、加圧を
行って接続するようにしている。この場合、ＩＴＯ電極
膜の表面粗さは図１３に示すように０．０１μｍ程度と
極めて小さく、その厚さは１μｍ以下と薄いので、異方
性導電膜としては平均粒径２μｍ程度の最も小さい部類
のものが多用されている。

【００４１】これに対して、外部電極３３は印刷用ペー
スト材をシルク印刷した後焼結するので、粒子状に凝集
した状態で固まる。例えばＡｇ−Ｐｔ電極の場合、表面
粗度を測定したところ、図１４に示すように凹凸の数値
が４〜５μｍあり、またＳＥＭ（電子顕微鏡）による表
面観察の結果は図１５に示すようにかなり粒子状であっ
た。そのため、このような凹凸のある個別電極３３上に
平均粒径が２μｍ程度の金属粒子５２を混入した異方性
導電膜３６を圧接した場合、図１６に示すように金属粒
子５２が個別電極３３の凹部５５内に陥没してしまい、
本来の導通のための中間媒体として機能しなくなること
がある。

【００４２】そこで、この実施例ではヘッド側電極とし
ての個別電極３３の表面粗度に対して平均粒径が大きい
金属粒子５２を混入した異方性導電膜３６を用いてい
る。これによって、異方性導電膜３６の金属粒子５２が
個別電極３３表面の凹部５５に陥没して導通のための中
間媒体として機能しなくなることを防止することができ
る。この場合、金属粒子５２の粒径としては３μｍ以上
のものが好ましい。

【００４３】このように、アクチュエータ素子に接続し
たヘッド側電極と駆動手段に接続した外部側電極とを異
方性導電膜を介して接続する場合に、ヘッド側電極の表
面粗度に対して異方性導電膜に混入された導電粒子の平
均粒径が大きい構成とすることによって、異方性導電膜
を用いた安定した接続品質を得ることができ、低コスト
化、高集積配列密度化、量産化を向上することができ
る。

【００４４】また、外部側電極フィルム３５の電極パタ
ーン４６の表面粗度は、銅箔上に半田メッキ等を施すた
めに図１７の電子顕微鏡写真で示すように個別電極３３
の表面粗度よりも良くなるが、材料によっては表面粗度
が粗くなる場合がある。そこで、上述したと同様の理由
から、外部側電極フィルム３５の電極パターン４６の表
面粗度に対しても平均粒径が大きい金属粒子５２を混入
した異方性導電膜３６を用いることによって、導通の信
頼性を確保することができる。

【００４５】このように、アクチュエータ素子に接続し
たヘッド側電極と駆動手段に接続した外部側電極とを異
方性導電膜を介して接続する場合に、外部側電極の表面
粗度に対して異方性導電膜に混入された導電粒子の平均
粒径が大きい構成とすることによって、異方性導電膜を
用いた安定した接続品質を得ることができ、低コスト
化、高集積配列密度化、量産化を向上することができ
る。

【００４６】そして、上述したようにヘッド側電極の表
面粗度及び外部側電極の表面粗度のいずれに対しても異
方性導電膜に混入された導電粒子の平均粒径が大きい構
成とすることによって、異方性導電膜を用いたより安定
した接続品質を得ることができ、低コスト化、高集積配
列密度化、量産化を更に向上することができる。

【００４７】次に、個別電極３３及び外部側電極フィル
ム３５の電極パターン４６の抵抗値と異方性導電膜３６
の抵抗値の関係について説明する。個別電極３３のよう
な印刷電極は材料と印刷厚から決まるシート抵抗という
抵抗値が生じ、これは１〜１．５Ωが一般的である。こ
の場合、異方性導電膜３６として混入されている金属粒
子５２の抵抗値が個別電極３３のシート抵抗値よりも高
いと、電気的接合部で発熱を生じるおそれがある。

【００４８】そこで、この実施例では、異方性導電膜３
６として混入されている金属粒子５２の擬圧縮時の抵抗
値が個別電極３３のシート抵抗値以下のものを用いるこ
とによって、電気的接合部での発熱を抑制している。こ
れによって、電極接続部の信頼性が向上し、異方性導電
膜を用いた安定した接続品質を得ることができ、低コス
ト化、高集積配列密度化、量産化を向上することができ
る。

【００４９】また同様に、異方性導電膜３６として混入
された金属粒子５２の抵抗値が外部側電極フィルム３５
の電極パターン４６の抵抗値以下のものを用いるように
している。これによって、電気的接合部での発熱を抑制
することができて、電極接続部の信頼性が向上し、異方
性導電膜を用いた安定した接続品質を得ることができ、
低コスト化、高集積配列密度化、量産化を向上すること
ができる。

【００５０】なお、異方性導電膜に混入される粒子とし
ては、樹脂粒子表面に金属メッキを施したものから、粒
子全体が金属材料からなる金属粒子など種々のものがあ
るが、圧接後の抵抗値が低く、個別電極３３や電極パタ
ーン４６の抵抗値以下の抵抗値を得るためには金属粒子
を用いるものが好ましい。

【００５１】次に、外部側電極フィルム３５の構造の詳
細について説明する。外部側電極フィルム３５の構造に
ついては、前述した図７及び図８でも説明したとおり、
フィルム基材４５に電極パターン４６を成膜した２層構
造としているが、ヘッドの基板３の端面に外部側電極フ
ィルム３５を張り付けるなどしてヘッド実装のコンパク
ト化を図る場合、外部側電極フィルム３５を折り曲げる
必要がある。ところが、フィルム基材４５と電極パター
ン４６（銅箔）の一様なシート材であると、折り曲げの
際の曲げ位置のきっかけが出せないだけでなく、治具等
で曲げても腰の強さで容易に曲げることができなくな
る。

【００５２】そこで、この実施例においては、外部側電
極フィルム３５は、図１８の要部拡大図に示すように、
フィルム基材４５上に個別電極３３に対応して電極パタ
ーン４６を成膜した２層構造としつつ、少なくとも折り
曲げる部分ではフィルム基材４５を除去して電極パター
ン４６のみとした基材除去部４７を設け、フィルム基材
４５を先端側の接合部４５ａと基材除去部４７から後方
側の連結部４５ｂとに分けている。

【００５３】これによって、外部側電極フィルム３５は
基材除去部４７でフィルム基材４５の曲げ応力がないの
で、圧接後柔らかく９０°の折り曲げが可能になり、ま
た曲げくせを付けたり、治具を用いることなく容易に曲
げることができるようになるので、図１９に示すように
外部側電極フィルム３５を折り曲げて基板３の端面にテ
ーピング等で容易に保持することができるようになる。

【００５４】このように、外部側電極はフィルム基材に
導電性材料からなる電極パターンを成膜した２層以上の
構造をなすと共に、少なくとも折り曲げる部分ではフィ
ルム基材を除去している構成とすることによって、ヘッ
ド実装のコンパクト化を図ることができて、異方性導電
膜を用いてヘッド側電極と外部側電極とを接続する場合
の低コスト化、高集積密度配列化、量産化を向上するこ
とができる。

【００５５】また、ヘッド側電極である外部電極３３に
外部側電極フィルム３５の先端部を重ね合わせる際に、
外部側電極フィルム３５を構成しているポリイミド系フ
ィルムからなるフィルム基材４５は茶褐色或いは濃い黄
色であるために、フィルム基材４５を通して下の個別電
極３３を見ることができず、個別電極３３と外部側電極
フィルム３５の電極パターン４６との位置合わせが難し
い。

【００５６】そこで、この実施例では、図１８に示すよ
うに外部側電極フィルム３５のうちの先端側の接合部４
５ａの幅（長手方向の長さ）をＬ１とし、個別電極３３
と電極パターン４６との接合領域の幅をＬとしたとき
に、Ｌ１＜Ｌとなるように基材除去部４７を形成する。
これによって、（Ｌ−Ｌ１）＝Ｌａの部分では外部側電
極フィルム３５の上から基板３のスリット溝２６を目視
することが可能になり、このＬａの部分で電極パターン
４６と個別電極３３との位置合わせを行うことができる
ようになる。例えば、Ｌ＝１．５ｍｍ、Ｌ１＝１．０ｍ
ｍとすると、（１．５−１．０）＝０．５ｍｍの領域部
分で目視することが可能になり、この程度で十分に高精
度の組立てを行うことができる。

【００５７】このように、外部側電極の内のヘッド側電
極に圧接する部分ではフィルム基材領域を圧接領域より
も小さくしたことによって、ヘッド側電極と外部側電極
との位置合わせを高精度に行うことができて、異方性導
電膜を用いてヘッド側電極と外部側電極とを接続する場
合の低コスト化、高集積密度配列化、量産化を向上する
ことができる。

【００５８】さらに、外部側電極フィルム３５の電極パ
ターン４６は数十μｍの微細パターンであって、この微
細パターンがヘッド側電極に異方性導電膜を介して接続
される。ここで、ヘッド側電極を固定し外部側電極を９
０゜或いは１８０゜で引張るピーリングテストを行った
場合、最初は両端部のいずれかのパターンに力が加わ
り、この両端部のいずれかのパターンがヘッド側電極か
らの剥離か或いはパターン自体の材料破壊以下で耐える
ことになるが、これを超過したときには力が加わってい
る端部のパターンから破壊が始まって一挙にすべてのパ
ターンに拡大することになる。

【００５９】そこで、この実施例では、図２０に示すよ
うに外部側電極フィルム３５を平面的に見た場合に最も
外側に位置する２つの電極パターン４６（これを「パタ
ーン４６ａ」とする。）とそれ以外の電極パターン４６
（これを「パターン４６ｂ」とする。）との幅の関係に
ついて、パターン４６ａの幅をパターン４６ｂの幅の約
５〜６倍以上にして、パターンの材料破壊点を高くする
と共に接合領域を広くするようにしている。ここでは、
パターン４６ａの幅を１ｍｍとし、パターン４６ｂの幅
を６０μｍとしている。

【００６０】このようにヘッド側電極と外部側電極を異
方性導電膜で接続する場合に、外部側電極はフィルム基
材に導電性材料からなる電極パターンを成膜した２層以
上の構造をなすと共に、電極パターンを構成する複数の
パターンの内の両端のパターンの幅を他のパターンの幅
の５倍以上にした構成とすることによって、外部側電極
の破損を防止することができて、低コスト化、高集積密
度配列化、量産化を向上することができる。

【００６１】次に、インクジェットヘッドの基板３に形
成するスリット溝２６について説明する。図２１に示す
ようにスリット溝２６の幅Ｗは、異方性導電膜３６に混
入した金属粒子５２の粒径よりも大きくしている。それ
によって、外部側電極フィルム３５の電極パターン４６
と個別電極３３とを圧接したときに、異方性導電膜３６
の各パターンの金属粒子５２がスリット溝２６を閉塞し
て相互に接触し、２つの個別電極３３，３３間をブリッ
ジして２つの電極間が電気的にショートすることを防止
できたり、熱硬化性バインダー５１が電極の長手方向に
広がって接合強度が低下することを防止できる。ここで
は、金属粒子の粒径を３〜４μｍとし、溝幅Ｗを４０μ
ｍとした。なお、溝幅はスリット加工に用いるダイシン
グソーやワイヤソーの厚さで規定することができる。

【００６２】このように、ヘッド側電極は絶縁基板に形
成した電極パターンをこの基板に形成したスリット溝に
て分割してなり、このスリット溝の幅が異方性導電膜に
混入された導電粒子の粒径以上である構成としたことに
よって、電極を異方性導電膜を介して圧接した後に導電
粒子によって２つのヘッド電極間がブリッジされて電気
的にショートすることを防止できるとともに接合強度を
確保することができ、電極接続の信頼性が向上し、低コ
スト化、甲集積密度配列化、量産化を向上することがで
きる。

【００６３】また、スリット溝２６の深さＤは、異方性
導電膜３６に混入した金属粒子５２の粒径よりも大きく
している。それによって、スリット溝２６の深さＤがス
リット溝２６の深さよりも浅い場合に発生する、金属粒
子５２によってスリット溝２６が埋まってしまって、熱
硬化性バインダー５１が十分に流れ込まず、接合強度が
低下したり、圧接後に金属粒子５２が溝２６に埋まって
２つの個別電極３３，３３間が電気的にショートするこ
とを防止できる。ここでは、金属粒子５２の平均粒径を
３〜４μｍとし、スリット溝２６の深さＤを５０μｍと
した。

【００６４】このように、ヘッド側電極は絶縁基板に形
成した電極パターンをこの基板に形成したスリット溝に
て分割してなり、このスリット溝の深さが異方性導電膜
に混入された導電粒子の粒径以上である構成としたこと
によって、電極を異方性導電膜を介して圧接した後に導
電粒子によって２つのヘッド電極間がブリッジされて電
気的にショートすることを防止できるとともに接合強度
を確保することができ、電極接続の信頼性が向上し、低
コスト化、甲集積密度配列化、量産化を向上することが
できる。

【００６５】なお、上記実施例では、アクチュエータ素
子として圧電素子を用いたインクジェットヘッドで説明
しているが、アクチュエータ素子はこれに限るものでな
く発熱抵抗体等のその他のアクチュエータ素子を使用す
るインクジェットヘッドにも本発明は同様に適用するこ
とができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のインク
ジェット記録装置によれば、ヘッド側電極と外部側電極
とを異方性導電膜を介して接続する場合に、ヘッド側電
極の表面粗度に対して異方性導電膜に混入された導電粒
子の平均粒径が大きいので、安定した接続品質を得るこ
とができて、低コスト化、高集積密度配列化、量産化を
向上することができる。

【００６７】請求項２のインクジェット記録装置によれ
ば、ヘッド側電極と外部側電極とを異方性導電膜を介し
て接続する場合に、外部側電極の表面粗度に対して異方
性導電膜に混入された導電粒子の平均粒径が大きいの
で、安定した接続品質を得ることができて、低コスト
化、高集積密度配列化、量産化を向上することができ
る。

【００６８】請求項３のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１又は２のインクジェット記録装置にお
いて、異方性導電膜に混入された導電粒子の平均粒径が
圧接後の状態で３μｍ以上である構成としたので、安定
した接続品質を得ることができて、低コスト化、高集積
密度配列化、量産化を向上することができる。

【００６９】請求項４のインクジェット記録装置によれ
ば、ヘッド側電極と外部側電極とを異方性導電膜を介し
て接続する場合に、異方性導電膜に混入された導電粒子
の抵抗値がヘッド側電極を形成する電極パターンのシー
ト抵抗値以下であるので、電極接続の信頼性が高くな
り、低コスト化、高集積密度配列化、量産化を向上する
ことができる。

【００７０】請求項５のインクジェット記録装置によれ
ば、ヘッド側電極と外部側電極とを異方性導電膜を介し
て接続する場合に、異方性導電膜に混入された導電粒子
の抵抗値が外部側電極を形成する電極パターンの導体抵
抗値以下である構成としたので、電極接続の信頼性が高
くなり、低コスト化、高集積密度配列化、量産化を向上
することができる。

【００７１】請求項６のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項４又は５のインクジェット記録装置にお
いて、異方性導電膜に混入された導電粒子が金属粒子で
あり、この金属粒子は圧接後の抵抗値が０．５Ω以下で
ある構成としたので、電極接続の信頼性が高くなり、低
コスト化、高集積密度配列化、量産化を向上することが
できる。

【００７２】請求項７のインクジェット記録装置によれ
ば、外部側電極はフィルム基材に導電性材料からなる電
極パターンを成膜した２層以上の構造をなすと共に、少
なくとも折り曲げる部分ではフィルム基材を除去してい
る構成としたので、外部側電極の折り曲げが容易になっ
て、ヘッド実装のコンパクト化を図れ、低コスト化、高
集積密度配列化、量産化を向上することができる。

【００７３】請求項８のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項７のインクジェット記録装置において、
外部側電極の内のヘッド側電極に圧接する部分ではフィ
ルム基材領域を圧接領域よりも小さくしたので、ヘッド
側電極と外部側電極の位置合わせを高精度にかつ容易に
行うことができて、低コスト化、高集積密度配列化、量
産化を向上することができる。

【００７４】請求項９のインクジェット記録装置によれ
ば、外部側電極はフィルム基材に導電性材料からなる電
極パターンを成膜した２層以上の構造をなすと共に、電
極パターンを構成する複数のパターンの内の両端のパタ
ーンの幅を他のパターンの幅の５倍以上にした構成とし
たので、電極パターンの外部応力による破損を防止する
ことができ、低コスト化、高集積密度配列化、量産化を
向上することができる。

【００７５】請求項１０のインクジェット記録装置によ
れば、ヘッド側電極は絶縁基板に形成した電極パターン
をこの基板に形成したスリット溝にて分割してなり、こ
のスリット溝の幅が異方性導電膜に混入された導電粒子
の粒径以上である構成としたので、個別電極間のショー
トを防止でき、低コスト化、高集積密度配列化、量産化
を向上することができる。

【００７６】請求項１１のインクジェット記録装置によ
れば、ヘッド側電極は絶縁基板に形成した電極パターン
をこの基板に形成したスリット溝にて分割してなり、こ
のスリット溝の深さが異方性導電膜に混入された導電粒
子の粒径以上である構成としたので、個別電極間のショ
ートを防止でき、低コスト化、高集積密度配列化、量産
化を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェットヘッドの外観
斜視図

【図２】同インクジェットヘッドの分解斜視図

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図

【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図

【図５】アクチュエータユニットの加工組付け工程の説
明に供する斜視図

【図６】アクチュエータユニットの加工組付け工程の説
明に供する斜視図

【図７】電極接続部分の要部拡大図

【図８】図７の側面図

【図９】異方性導電膜の模式的説明図

【図１０】ヘッド側電極と外部側電極の接続工程の説明
に供する斜視図

【図１１】ヘッド側電極と外部側電極の接続工程の説明
に供する斜視図

【図１２】異方性導電膜の導電粒子の接触状態示す電子
顕微鏡写真

【図１３】電極の表面粗度の説明に供する説明線図

【図１４】印刷電極の表面粗度の説明に供する説明線図

【図１５】印刷電極の表面の電子顕微鏡写真

【図１６】ヘッド側電極の表面粗度と導電粒子の粒径の
説明に供する説明図

【図１７】外部側電極の表面の電子顕微鏡写真

【図１８】図７の要部拡大説明図

【図１９】外部側電極を折り曲げた状態の説明図

【図２０】外部側電極の平面説明図

【図２１】スリット溝と導電粒子の粒径の説明に供する
説明図

【符号の説明】

１…アクチュエータユニット、２…液室ユニット、７…
駆動部、１２…振動板、１３…第１感光性樹脂層、１４
…第２感光性樹脂層、１５…第３感光性樹脂層、１６…
ノズル、１７…ノズルプレート、１８…加圧液室、１９
…共通液室、２０…インク供給路、２５…溝、２６…ス
リット溝、３２…共通電極、３３…個別電極、３５…外
部側電極フィルム、３６…異方性導電膜、４５…フィル
ム基材、４６…電極パターン、４７…基材除去部、５２
…金属粒子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノズルと、各ノズルが連通する複
数の加圧液室と、各加圧液室を加圧する複数のアクチュ
エータ素子とを有するインクジェットヘッドを備え、前
記アクチュエータ素子に接続したヘッド側電極と、前記
複数のアクチュエータ素子を駆動する駆動手段に接続し
た外部側電極とを異方性導電膜を介して接続したインク
ジェット記録装置において、前記ヘッド側電極の表面粗
度に対して前記異方性導電膜に混入された導電粒子の平
均粒径が大きいことを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】複数のノズルと、各ノズルが連通する複
数の加圧液室と、各加圧液室を加圧する複数のアクチュ
エータ素子とを有するインクジェットヘッドを備え、前
記アクチュエータ素子に接続したヘッド側電極と、前記
複数のアクチュエータ素子を駆動する駆動手段に接続し
た外部側電極とを異方性導電膜を介して接続したインク
ジェット記録装置において、前記外部側電極の表面粗度
に対して前記異方性導電膜に混入された導電粒子の平均
粒径が大きいことを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項３】請求項１又は２に記載のインクジェット
記録装置において、前記異方性導電膜に混入された導電
粒子の平均粒径が圧接後の状態で３μｍ以上であること
を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】複数のノズルと、各ノズルが連通する複
数の加圧液室と、各加圧液室を加圧する複数のアクチュ
エータ素子とを有するインクジェットヘッドを備え、前
記アクチュエータ素子に接続したヘッド側電極と、前記
複数のアクチュエータ素子を駆動する駆動手段に接続し
た外部側電極とを異方性導電膜を介して接続したインク
ジェット記録装置において、前記異方性導電膜に混入さ
れた導電粒子の抵抗値が前記ヘッド側電極を形成する電
極パターンのシート抵抗値以下であることを特徴とする
インクジェット記録装置。
【請求項５】複数のノズルと、各ノズルが連通する複
数の加圧液室と、各加圧液室を加圧する複数のアクチュ
エータ素子とを有するインクジェットヘッドを備え、前
記アクチュエータ素子に接続したヘッド側電極と、前記
複数のアクチュエータ素子を駆動する駆動手段に接続し
た外部側電極とを異方性導電膜を介して接続したインク
ジェット記録装置において、前記異方性導電膜に混入さ
れた導電粒子の抵抗値が前記外部側電極を形成する電極
パターンの導体抵抗値以下であることを特徴とするイン
クジェット記録装置。
【請求項６】請求項４又は５に記載のインクジェット
記録装置において、前記異方性導電膜に混入された導電
粒子が金属粒子であり、この金属粒子は圧接後の抵抗値
が０．５Ω以下であることを特徴とするインクジェット
記録装置。
【請求項７】複数のノズルと、各ノズルが連通する複
数の加圧液室と、各加圧液室を加圧する複数のアクチュ
エータ素子とを有するインクジェットヘッドを備え、前
記アクチュエータ素子に接続したヘッド側電極と、前記
複数のアクチュエータ素子を駆動する駆動手段に接続し
た外部側電極とを接続したインクジェット記録装置にお
いて、前記外部側電極はフィルム基材に導電性材料から
なる電極パターンを成膜した２層以上の構造をなすと共
に、少なくとも折り曲げる部分では前記フィルム基材を
除去していることを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項８】請求項７に記載のインクジェット記録装
置において、前記外部側電極の内の前記ヘッド側電極に
圧接する部分では前記フィルム基材領域を圧接領域より
も小さくしたことを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項９】複数のノズルと、各ノズルが連通する複
数の加圧液室と、各加圧液室を加圧する複数のアクチュ
エータ素子とを有するインクジェットヘッドを備え、前
記アクチュエータ素子に接続したヘッド側電極と、前記
複数のアクチュエータ素子を駆動する駆動手段に接続し
た外部側電極とを接続したインクジェット記録装置にお
いて、前記外部側電極はフィルム基材に導電性材料から
なる電極パターンを成膜した２層以上の構造をなすと共
に、前記電極パターンを構成する複数のパターンの内の
両端のパターンの幅を他のパターンの幅の５倍以上にし
たことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】複数のノズルと、各ノズルが連通する
複数の加圧液室と、各加圧液室を加圧する複数のアクチ
ュエータ素子とを有するインクジェットヘッドを備え、
前記アクチュエータ素子に接続したヘッド側電極と、前
記複数のアクチュエータ素子を駆動する駆動手段に接続
した外部側電極とを異方性導電膜を介して接続したイン
クジェット記録装置において、前記ヘッド側電極は絶縁
基板に形成した電極パターンをこの基板に形成したスリ
ット溝にて分割してなり、このスリット溝の幅が前記異
方性導電膜に混入された導電粒子の粒径以上であること
を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】複数のノズルと、各ノズルが連通する
複数の加圧液室と、各加圧液室を加圧する複数のアクチ
ュエータ素子とを有するインクジェットヘッドを備え、
前記アクチュエータ素子に接続したヘッド側電極と、前
記複数のアクチュエータ素子を駆動する駆動手段に接続
した外部側電極とを異方性導電膜を介して接続したイン
クジェット記録装置において、前記ヘッド側電極は絶縁
基板に形成した電極パターンをこの基板に形成したスリ
ット溝にて分割してなり、このスリット溝の深さが前記
異方性導電膜に混入された導電粒子の粒径以上であるこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。