(57)【要約】【課題】端子の接続不良を抑制した液体噴射ヘッドの製造方法及び端子の接続方法を提供する。【解決手段】第１端子３６Ａ及び第２端子４０のうち一方の端子（第２端子４０）を予備加熱した後、一方の端子（第２端子４０）と他方の端子（第１端子３６Ａ）とを半田５０を介して密着させて、他方の端子（第１端子３６Ａ）側から半田５０を加熱することにより、第１端子３６Ａと第２端子４０とを接続する。【選択図】  図３
2011212875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口に連通する複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を吐出
するための圧力を付与する圧電素子と、前記圧電素子に接続される配線の第１端子と、前
記配線と接続する導体部材の第２端子と、を具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって
、
前記第１端子及び前記第２端子のうち一方の端子を予備加熱した後、前記一方の端子と
他方の端子とを半田を介して密着させて、他方の端子側から半田を加熱することにより、
前記第１端子と前記第２端子とを接続することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記加熱は、レーザー光の照射により行うことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射
ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記予備加熱の前に、前記他方の端子に半田を設けておくことを特徴とする請求項１又
は２に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記一方の端子は、前記他方の端子と接続される接続部と、前記接続部から延設される
非接続部とからなり、前記非接続部の幅方向の断面積は、前記接続部の幅方向の断面積よ
りも小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造
方法。
【請求項５】
第１端子及び第２端子のうち一方の端子を予備加熱した後、前記一方の端子と他方の端
子とを半田を介して密着させて、他方の端子側から半田を加熱することにより、前記第１
端子と前記第２端子とを接続することを特徴とする端子の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法及び端子の接続方法に
関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズ
ル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。具体的には
、ノズル開口に連通する圧力発生室に対向する領域に振動板を介して圧電素子（圧電振動
子）を設け、この圧電素子に電圧を印加して圧電素子を収縮又は膨張させることで圧力発
生室内を加圧してノズル開口からインク滴を吐出するものが知られている（例えば、特許
文献１参照）。特許文献１では、インクジェット式記録ヘッドを構成する圧電素子は、ヘ
ッドケース（基台）の収容部内に収容され、回路基板を介して、ヘッドケース上に設けら
れる配線基板（上方閉鎖板）上の導体パッドと電気的に接続されている。この回路基板の
先端導線部は、半田を介して導体パッドに接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７４７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、回路基板の先端導線部と、回路基板の接続線の各々に対して独立に設け
られている導体パッドとを半田を介して接続させる場合、半田が飛び散ってしまうことが
問題となっていた。このように半田が飛び散ることにより、接続不良が生じてしまうこと
があった。
【０００５】
なお、このような問題はインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドを製造する場合
だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを製造する場合や、他のワー
クにおいて端子と端子を接続する場合においても同様に存在する。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、端子の接続不良を抑制した液体噴射ヘッドの製造方法
及び端子の接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する複数の圧力
発生室と、各圧力発生室に液体を吐出するための圧力を付与する圧電素子と、前記圧電素
子に接続される配線の第１端子と、前記配線と接続する導体部材の第２端子と、を具備す
る液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記第１端子及び前記第２端子のうち一方の端子
を予備加熱した後、前記一方の端子と他方の端子とを半田を介して密着させて、他方の端
子側から半田を加熱することにより、前記第１端子と前記第２端子とを接続することを特
徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる態様では、加熱時の第１端子と第２端子との温度差が小さくなることにより、半
田が飛び散るのを抑制することができる。これにより、第１端子と第２端子との接続不良
を抑制することができる。
【０００８】
また、前記加熱は、レーザー光の照射により行うのが好ましい。これによれば、短時間
で所望の領域のみを加熱することができる。
【０００９】
前記予備加熱の前に、前記他方の端子に半田を設けておくのが好ましい。これによれば
、一方の端子と他方の端子とをより高精度に位置決めすることができる。
【００１０】
前記一方の端子は、前記他方の端子と接続される接続部と、前記接続部から延設される
非接続部とからなり、前記非接続部の幅方向の断面積は、前記接続部の幅方向の断面積よ
りも小さいのが好ましい。これによれば、一方の端子部の熱拡散を抑制することができ、
一方の端子部の温度の低下を抑制することができる。これにより、接続時の一方の端子部
と他方の端子部との温度差をより小さくすることができ、半田が飛び散るのをより確実に
抑制することができる。
【００１１】
本発明の他の態様は、第１端子及び第２端子のうち一方の端子を予備加熱した後、前記
一方の端子と他方の端子とを半田を介して密着させて、他方の端子側から半田を加熱する
ことにより、前記第１端子と前記第２端子とを接続することを特徴とする端子の接続方法
にある。
かかる態様では、接続時の第１端子と第２端子との温度差が小さくなることにより、半
田が飛び散るのを抑制することができる。これにより、第１端子と第２端子との接続不良
を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る記録ヘッドの断面図である。
【図２】一実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図及び要部平面図である。
【図３】一実施形態に係る記録ヘッドの製造方法を説明する図である。
【図４】他の実施形態に係る記録ヘッドの要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジット式記録ヘ
ッドの圧力発生室の短手方向の断面図である。
【００１４】
図示するように、インクジェット式記録ヘッド１０は、複数の圧力発生室１１を有する
流路形成基板１２と、各圧力発生室１１に連通する複数のノズル開口１３が穿設されたノ
ズルプレート１４と、流路形成基板１２のノズルプレート１４とは反対側の面に設けられ
る振動板１５とを具備する流路ユニット１６を有する。さらに、振動板１５上の各圧力発
生室１１に対応する領域に設けられる圧電素子１７を有する圧電素子ユニット１８と、振
動板１５上に固定されて圧電素子ユニット１８が収容される収容部１９を有するケースヘ
ッド２０とを具備する。
【００１５】
流路形成基板１２には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室１１が隔壁によって区
画されてその幅方向で複数並設されている。各圧力発生室１１の列の外側には、ケースヘ
ッド２０の液体導入路であるインク導入路（図示なし）を介してインクが供給されるマニ
ホールド２２が、流路形成基板１２を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、マニ
ホールド２２と各圧力発生室１１とは、インク供給路２３を介して連通し、各圧力発生室
１１には、インク導入路、マニホールド２２及びインク供給路２３を介してインクが供給
される。インク供給路２３は、本実施形態では、圧力発生室１１よりも狭い幅で形成され
ており、マニホールド２２から圧力発生室１１に流入するインクの流路抵抗を一定に保持
する役割を果たしている。さらに、圧力発生室１１のマニホールド２２とは反対の端部側
には、流路形成基板１２を貫通するノズル連通孔２４が形成されている。すなわち、本実
施形態では、流路形成基板１２に液体流路として、圧力発生室１１、マニホールド２２、
インク供給路２３、ノズル連通孔２４が設けられている。
【００１６】
この流路形成基板１２の一方面側にはノズル開口１３が穿設されたノズルプレート１４
が接合され、各ノズル開口１３は、流路形成基板１２に設けられたノズル連通孔２４を介
して各圧力発生室１１と連通している。
【００１７】
また、流路形成基板１２の他方面側、すなわち、圧力発生室１１の開口面側には振動板
１５が接合されて、各圧力発生室１１はこの振動板１５によって封止されている。
【００１８】
この振動板１５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜２５と、この弾
性膜２５を支持する、例えば、金属材料等からなる支持板２６との複合板で形成されてお
り、弾性膜２５側が流路形成基板１２に接合されている。また、振動板１５の各圧力発生
室１１に対向する領域内には、圧電素子１７の先端部が当接する島部２７が設けられてい
る。すなわち、振動板１５の各圧力発生室１１の周縁部に対向する領域に他の領域よりも
厚さの薄い薄肉部２８が形成されて、この薄肉部２８の内側にそれぞれ島部２７が設けら
れている。また、本実施形態では、振動板１５のマニホールド２２に対向する領域に、薄
肉部２８と同様に、支持板２６がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜２５のみで
構成されるコンプライアンス部２９が設けられている。なお、このコンプライアンス部２
９は、マニホールド２２内の圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部２９の弾性
膜２５が変形することによって圧力変化を吸収し、マニホールド２２内の圧力を常に一定
に保持する役割を果たす。
【００１９】
ここで、圧力発生室１１内にインク滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段で
ある圧電素子１７について説明する。本実施形態では、圧電素子１７は、一つの圧電素子
ユニット１８において一体的に形成されている。すなわち、圧電材料３１と電極形成材料
３２，３３とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材３４を形成
し、この圧電素子形成部材３４を各圧力発生室１１に対応して櫛歯状に切り分けることに
よって各圧電素子１７が形成されている。すなわち、本実施形態では、複数の圧電素子１
７が一体的に形成されている。そして、この圧電素子１７（圧電素子形成部材３４）の振
動に寄与しない不活性領域、すなわち、圧電素子１７の基端部側が固定基板３５に固着さ
れ、圧電素子１７は固定基板３５を介してケースヘッド２０に固定されている。
【００２０】
また、圧電素子１７の基端部近傍には、固定基板３５とは反対側の面に、各圧電素子１
７を駆動するための信号を供給する回路基板３８が接合され、本実施形態では、これら圧
電素子１７（圧電素子形成部材３４）と固定基板３５と回路基板３８とで圧電素子ユニッ
ト１８が構成されている。
【００２１】
このような圧電素子ユニット１８は、圧電素子１７の先端部が上述したように振動板１
５の島部２７に当接された状態で固定されている。本実施形態では、上述したように振動
板１５上にはケースヘッド２０が固定されており、圧電素子ユニット１８は、このケース
ヘッド２０の収容部１９内に収容されて、圧電素子１７が固定された固定基板３５が、圧
電素子１７とは反対面側でケースヘッド２０に固定されている。
【００２２】
具体的には、ケースヘッド２０は、島部２７に相対向する領域に厚さ方向に貫通する収
容部１９が設けられている。また、ケースヘッド２０の収容部１９は、振動板１５側が幅
狭となるように設けられて、内面に段差部３９が設けられており、固定基板３５は、この
ケースヘッド２０の段差部３９が設けられた内面に接合されている。
【００２３】
また、ケースヘッド２０上には、回路基板３８の各配線３６がそれぞれ接続される複数
の導電パッド４０が設けられた配線基板４１が固定されており、ケースヘッド２０の収容
部１９は、この配線基板４１によって実質的に塞がれている。配線基板４１には、ケース
ヘッド２０の収容部１９に対向する領域にスリット状の開口部４２が形成されており、回
路基板３８はこの配線基板４１の開口部４２から収容部１９の外側に引き出されている。
【００２４】
また、圧電素子ユニット１８を構成する回路基板３８は、本実施形態では、圧電素子１
７を駆動するための駆動ＩＣ（図示なし）が搭載されたフレキシブルプリント基板（ＦＰ
Ｃ）、例えば、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）やチップオンフィルム（ＣＯＦ）や
フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）などからなる。本実施形態では、回路基板３８
の先端は、例えば、ポリイミド等のベースフィルム３７の表面に銅薄等で所定のパターン
の配線３６が形成され、配線３６の端子となる領域以外の領域をレジスト等の絶縁材料で
覆われている。
【００２５】
このような、回路基板３８の各配線３６は、その基端部側では、例えば、半田、異方性
導電材等によって圧電素子１７を構成する電極形成材料３２，３３に接続されている。
【００２６】
一方、先端部側では、各配線３６は配線基板４１の各導電パッド４０に接続されている
。図１に示すように、配線基板４１の開口部４２から収容部１９の外側に引き出された回
路基板３８の先端部が配線基板４１の表面に沿って折り曲げられた状態で、配線基板４１
の各導電パッド４０に接合されている。
【００２７】
ここで、図２を用いて回路基板３８と配線基板４１の接続状態について説明する。図２
（ａ）は、インクジェット式記録ヘッドの要部断面図であり、図２（ｂ）は、インクジェ
ット式記録ヘッドの要部平面図である。
【００２８】
本実施形態では、配線３６は、ベースフィルム３７の幅方向に沿って複数並設されてお
り、先端部に長方形の金属が露出して端子３６Ａとなっている。一方、配線基板４１には
、各端子３６Ａに対応するように、長方形の導電パッド４０が設けられている。そして、
端子３６Ａと導電パッド４０とは、半田５０を介して接続されている。本実施形態では、
回路基板３８の配線３６の端子が「第１端子」、配線基板４１が「導体部材」、導電パッ
ド４０が「第２端子」に該当する。
【００２９】
このようなインクジェット式記録ヘッド１０では、インク滴を吐出する際に、圧電素子
１７及び振動板１５の変形によって各圧力発生室１１の容積を変化させて所定のノズル開
口１３からインク滴を吐出させるようになっている。具体的には、図示しないインクカー
トリッジからマニホールド２２にインクが供給されると、インク供給路２３を介して各圧
力発生室１１にインクが分配される。実際には、圧電素子１７に電圧を印加することによ
り圧電素子１７を収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１７と共に変形されて
圧力発生室１１の容積が広げられ、圧力発生室１１内にインクが引き込まれる。ノズル開
口１３に至るまで内部にインクが満たされた後、配線基板４１を介して供給される記録信
号に従い、圧電素子１７の電極形成材料３２，３３に印加していた電圧を解除する。これ
により、圧電素子１７が伸張されて元の状態に戻ると共に振動板１５も変位して元の状態
に戻る。結果として圧力発生室１１の容積が収縮して圧力発生室１１内の圧力が高まりノ
ズル開口１３からインク滴が吐出される。
【００３０】
ここで、図３を用いて、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッド１０の製造方法
、具体的には、回路基板３８と導電パッド４０の接続方法について説明する。
【００３１】
まず、図示しないが、回路基板３８の配線３６の端子３６Ａ（第１端子３６Ａ）の表面
にメッキ等により半田５０を設ける。
【００３２】
次に、図３（ａ）に示すように、配線基板４１上の導電パッド４０を予備加熱する。本
実施形態では、レーザー光照射装置２００により、導電パッド４０にレーザー光を照射す
ることにより、導電パッド４０を予備加熱した。予備加熱の温度は特に限定されず、後述
する加熱直前に、導電パッド４０の温度が加熱温度よりも低くなるようにすればよい。
○予備加熱の温度が高すぎると、半田を載せた際に、半田ボールが発生すると考えられま
すので、上記のように記載しました。
【００３３】
次に、図３（ｂ）に示すように、配線基板４１上の導電パッド４０（第２端子）と、配
線３６の端子３６Ａとを半田５０を介して密着させる。このとき、導電パッド４０と端子
３６Ａとを確実に密着させるために、例えば、端子３６Ａの上部にレーザー光を透過可能
な材料で形成した押圧板を配置し、この押圧板を所定の圧力で押圧することにより密着さ
せるようにしてもよい。なお、この押圧板としては、例えば、ガラス板やアクリル板等を
挙げることができる。
【００３４】
そして、図３（ｃ）に示すように、端子３６Ａの上面側（ベースフィルム３７側）から
、レーザー光照射装置２００によりレーザー光を照射して、端子３６Ａと導電パッド４０
との間に保持されている半田５０を加熱溶融させることにより、導電パッド４０と端子３
６Ａとを接続する。このレーザー光の波長は、端子３６Ａに吸収されず、且つ半田５０に
熱を与えられる波長が好ましい。本実施形態では例えば９８０ｎｍのレーザー光を用いた
。レーザー光の照射は、所定の領域毎に行ってもよいし、レーザー光を移動させることに
よって連続的に行うようにしてもよいが、本実施形態では、レーザー光を移動させること
によって連続的に行うようにした。
【００３５】
これにより、回路基板３８の端子３６Ａと、導電パッド４０とが半田５０を介して接続
される。
【００３６】
従来のインクジェット式記録ヘッドの製造方法では、加熱していない導電パッド４０に
、半田を介して端子３６Ａを密着させて端子３６Ａの上面側から半田５０を加熱していた
ため、半田５０が飛び散っていた。この場合、加熱開始時に端子３６Ａの温度が導電パッ
ド４０の温度よりも高くなり、半田５０の端子３６Ａ側と導電パッド４０側とに温度差が
生じるためであると考えられる。特に、レーザー光の照射により加熱した場合、急激に半
田５０の端子３６Ａ側と導電パッド４０側とに温度差が生じるため、この問題は顕著であ
った。また、加熱開始時に導電パッド４０が十分に加熱されないことにより、加熱された
半田５０の熱が導電パッド４０側に逃げる、すなわち、半田５０が冷却されるためである
と考えられる。
【００３７】
本実施形態では、一方の端子である導電パッド４０を予備加熱した後に、導電パッド４
０と他方の端子である端子３６Ａとを半田５０を介して密着させて、端子３６Ａ側から半
田５０を加熱していることにより、加熱時の導電パッド４０と端子３６Ａとの温度差が小
さくなる。すなわち、加熱時の半田５０の端子３６Ａ側と導電パッド４０側の温度差が小
さくなる。これにより、半田５０が飛び散るのが抑制されて、導電パッド４０と端子３６
Ａの接続不良が抑制される。例えば、半田５０が飛び散ることによる接続不良が生じて剥
がれ易くなったり、飛び散った半田５０により、並設する導電パッド４０が接続されてし
まったりする虞がない。
【００３８】
また、本実施形態のように、導電パッド４０を予備加熱することにより、レーザー光の
照射量を少なくして、半田５０の端子３６Ａ側の過剰な加熱を抑制することができる。こ
れにより、半田５０が飛び散るのがより確実に抑制される。
【００３９】
また、本実施形態では、予め端子３６Ａに半田５０を設けていることにより、端子３６
Ａと、半田５０と、導電パッド４０とを密着させる際に、端子３６Ａと導電パッド４０と
を高精度に位置決めすることができる。
【００４０】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上述したものに限定されるものでは
ない。
【００４１】
実施形態１では、端子３６Ａに半田５０を予めメッキにより形成しておいたが、導電パ
ッド４０と端子３６Ａとの間に半田５０を挟み、加熱することにより、導電パッド４０と
端子３６Ａとを接続してもよい。
【００４２】
また、予備加熱及び接続時の加熱の際に、レーザー光を照射したが、これに特に限定さ
れるものではなく、ヒーター等の熱源を端子３６Ａの上面側に当接させることにより、加
熱してもよい。
【００４３】
また、実施形態１では、図２に示すように、略長方形の導電パッド４０を用いたが、こ
れに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、導電パッド４０（一方の端子
）は、端子３６Ａ（他方の端子）と接続される接続部４０Ａと、接続部４０Ａから延設さ
れる非接続部４０Ｂとからなり、非接続部４０Ｂの幅方向の断面積は、接続部４０Ａの幅
方向の断面積よりも小さくしてもよい。これにより、導電パッドの接続部４０Ａと端子３
６Ａとを加熱する際に、接続部４０Ａに付与される熱の非接続部４０Ｂ側への拡散を低減
することができる。また、同一幅の導電パッド４０と比べて、所定の温度に到達するのに
必要な熱量が減少する。これにより、加熱時の端子３６Ａと導電パッド４０との温度差を
小さくすることができ、半田が飛び散るのを抑制することができる。なお、図４では、導
電パッド４０の膜厚を均一とし、非接続部４０Ｂの幅を接続部４０Ａの幅より狭く形成し
たが、非接続部４０Ｂの膜厚を接続部４０Ａの膜厚より薄く形成してもよい。
【００４４】
また、実施形態１では、導電パッド４０の面積が端子３６Ａの面積よりも大きいものと
したが、導電パッド４０の面積を端子３６Ａの面積よりも小さくしてもよい。これにより
、導電パッド４０と端子３６Ａとを接続する際に、導電パッド４０が所定の温度に到達す
るのに必要な熱量が減少する。これにより、加熱時の端子３６Ａと導電パッド４０との温
度差を小さくすることができ、半田が飛び散るのを抑制することができる。
【００４５】
上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの製造方法一例としてインクジェット式記録ヘ
ッドの製造方法を挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッドの製造方法全般を対象
としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法にも勿論適用
することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録
装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用
いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の
電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物
噴射ヘッド等が挙げられる。
【００４６】
実施形態１では、配線基板４１の導電パッド４０に回路基板３８の配線３６の端子３６
Ａを接続させたが、これに限定されるものではなく、本発明は、端子の接続方法全般に適
用することができるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１０  インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  １１  圧力発生室、  １６  
流路ユニット、  １７  圧電素子、  １８  圧電素子ユニット、  １９  収容部、  ２０
ケースヘッド、  ３５  固定基板、  ３６  配線、  ３８  回路基板、  ４０  導電パ
ッド、  ４１  配線基板
【図１】
2011212875.tif 000003
【図２】
2011212875.tif 000004
【図３】
2011212875.tif 000005
【図４】
2011212875.tif 000006