(57)【要約】【課題】厚膜抵抗体に対して、インクジェット装置を使用して、広い範囲の抵抗値を選択でき、かつ、高精度の抵抗値の調整ができる厚膜抵抗体およびその製造装置を提供する。【解決手段】厚膜抵抗体は、インクジェット装置から噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に抵抗部が複数配置されている近接部分を有している。この近接部分に、導電性材料を含む液体を噴射することにより、該近接部分を短絡させる。これにより、広い範囲での抵抗値の設定を可能にするとともに、所望の抵抗値を設定することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットノズルの吐出孔から液滴として噴射される、導電性材料を含む液体によって短絡される厚膜抵抗体であって、
前記厚膜抵抗体が、一箇所以上の箇所で短絡できる近接部分を有し、
その箇所のうち１つ以上の箇所で、短絡させた場合の、厚膜抵抗体を持つ端子間の抵抗値が、回路設計上の選択したい抵抗値になるように、上記厚膜抵抗体の形状が決定されることを特徴とする厚膜抵抗体。
【請求項２】
上記近接部分は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の着弾時の直径よりも小さい間隔であることを特徴とする請求項１記載の厚膜抵抗体。
【請求項３】
上記抵抗部は、少なくとも直線部分を有しているとともに、
該抵抗部は、該直線部分が互いに平行に配置されることにより、近接部分を形成していることを特徴とする請求項１または２記載の厚膜抵抗体。
【請求項４】
略コの字形状の抵抗部が、互いに噛み合うように配置されることにより近接部分を形成していることを特徴とする請求項１、２または３記載の厚膜抵抗体。
【請求項５】
パルス形状である近接部分を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の厚膜抵抗体。
【請求項６】
互いに抵抗値の異なる抵抗部にて、近接部分が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の厚膜抵抗体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の厚膜抵抗体を製造する厚膜抵抗体調整装置であって、
導電性材料を含む液体をインクジェットノズルの吐出孔から液滴として吐出するインクジェット装置を備えていることを特徴とする厚膜抵抗体調整装置。
【請求項８】
上記インクジェット装置は、静電吸引型インクジェット装置であり、
上記静電吸引型インクジェット装置は、吐出孔の径が前記液滴の径よりも小さくなっているとともに、このインクジェット装置のノズルから１滴の量が１ｐｌ以下の液滴を吐出するようになっていることを特徴とする請求項７記載の厚膜抵抗体調整装置。
【請求項９】
上記液体に含まれる導電性材料の平均粒子径がφ５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７または８記載の厚膜抵抗体調整装置。
【請求項１０】
上記導電性材料を含む液体の粘度が２０ｃＰ以上であることを特徴とする請求項７、８または９記載の厚膜抵抗体調整装置。
【請求項１１】
上記インクジェット装置は、厚膜抵抗体の抵抗部と接続されている配線部の形成に使用される装置と同一であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の厚膜抵抗体調整装置。
【請求項１２】
インクジェットノズルの吐出孔から、導電性材料を含む液体を液滴として厚膜抵抗体に噴射して短絡させることにより、厚膜抵抗体の抵抗値を調整する抵抗値調整方法であって、
前記厚膜抵抗体が、一箇所以上の箇所で短絡できる近接部分を有し、
その箇所のうち１つ以上の箇所で、短絡させた場合の、厚膜抵抗体を持つ端子間の抵抗値が、回路設計上の選択したい抵抗値になるように、上記厚膜抵抗体の形状が決定されることを特徴とする厚膜抵抗体の抵抗値調整方法。
【請求項１３】
上記厚膜抵抗体は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に、該抵抗部が複数存在する近接部分を少なくとも１箇所以上有するとともに、
上記近接部分の少なくとも１箇所に上記液体を噴射することにより、該近接部分を短絡させることを特徴とする請求項１２記載の抵抗値調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性材料の噴射により抵抗値が調整された厚膜抵抗体およびその製造装置、ならびに、抵抗値調整方法するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＩＣチップなどを搭載した基板において、端子間の抵抗を配設する方法としては、例えば、端子間に厚膜抵抗体を形成する方法がある。
【０００３】
厚膜抵抗体を形成する方法としては、例えば、特許文献１に、インクジェット方式により、抵抗ペーストを基板上に塗布する方法が示されている。
【０００４】
また、抵抗値が高精度に調整された抵抗体を形成する方法としては、例えば、オフセット印刷法などで、厚膜抵抗体を形成し、その後、切削手段等を用いて抵抗体を切削することにより、該抵抗体の抵抗値を調整する方法が提案されている。また、例えば、特許文献２には、厚膜抵抗体をレーザカットして、厚膜抵抗体の長さ及び幅を調整する際、厚膜抵抗体がレーザによって破壊されることを防止するために、厚膜抵抗体のレーザカットする経路に開口部を設ける方法が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、レーザでカットしながら、導電性材料を塗布することにより厚膜抵抗体の抵抗値を調整する構成が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５９−２１５７６３号公報（公開日；昭和５９年１２月５日）
【０００７】
【特許文献２】
特開昭５８−１０５５０３号公報（公開日；昭和５８年６月２３日）
【０００８】
【特許文献３】
実開昭５９−１８２９０３号公報（公開日；昭和５９年１２月６日）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、以下に説明する問題点を有している。
【００１０】
まず、抵抗ペーストをインクジェット方式で塗布した場合、液滴着弾時に抵抗ペーストが基板上に拡がる。この拡がる方向により、抵抗値が大きくなる場合と小さくなる場合がある。また、溶媒乾燥後の溶質（厚膜抵抗体）の断面形状は、厚み方向にムラが生じやすく、さらに乾燥後の形状は一様でなくばらつくため、塗布量での抵抗値の精度の管理は困難である。つまり、特許文献１の構成では、抵抗ペーストの厚さにより抵抗値を調整するようになっているが、抵抗ペーストの厚さは、非常に大きなばらつきができるため、抵抗値を調整することが困難である。
【００１１】
また、予めオフセット印刷法などにより形成した厚膜抵抗体を、レーザによりカットすることにより抵抗体の抵抗値を調整する方法では、切り込みによる抵抗値の変化をリアルタイムで確認しながら、抵抗体のカット量を制御することができるので、高精度な抵抗値の調整を可能にしている。しかし、レーザによるカットでは、抵抗値を増加させることしか出来ない。つまり、抵抗体をカットすることしかできないので、抵抗体の抵抗値を上げることしかできない。このため、回路設計の変更に対応できるような、広い範囲での抵抗値が選択できるようにする場合には、初期の抵抗値を小さくする必要があり、厚膜抵抗体の全長を短くし、かつ、単位長さ当たりの抵抗値が大きくなるようにしなければならない。しかし、厚膜抵抗体の全長を短くすることは、カットできる範囲を小さくすることになり、結果として、広い範囲の抵抗値を選択することが困難となる。また、全長方向に対する単位長さ当たりの抵抗値が大きくなるので、カットのズレ量（レーザの位置精度限界）に対する抵抗値のズレ量が大きくなり、広い範囲での抵抗値の設定を行う場合には、高精度の抵抗値の調整が困難となる。このように、一定の抵抗値となるように、高精度にトリミングを行うことと、１つの厚膜抵抗体で広い範囲の抵抗値を選択することは相反することとなる。
【００１２】
また、特許文献３に示されるレーザでカットしながら、導電性材料を塗布する方法では、該導電性材料を塗布することは、レーザによるカットし過ぎを修正することにとどまり、広い範囲の抵抗値を選択することが出来ない。つまり、上記特許文献３では、一定の長さを有する厚膜抵抗体に、導電性材料を塗布して、そして、余分な部分をレーザカットすることにより厚膜抵抗体の抵抗値を調整している。しかし、上記方法では、先に説明した、オフセット印刷を用いて厚膜抵抗体の抵抗値を調整する方法と同様に、広い範囲の抵抗値の設定を行う場合には、レーザカットするときのズレ量に対する抵抗値のズレ量が大きくなり、高精度に抵抗値を調整することが困難となる。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、従来と比べて、広い範囲で抵抗値を設定することができ、かつ、抵抗値の微調整を行うことができる厚膜抵抗体およびその製造装置ならびに抵抗値調整方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の厚膜抵抗体は、上記の課題を解決するために、インクジェットノズルの吐出孔から液滴として噴射される、導電性材料を含む液体によって短絡される厚膜抵抗体であって、前記厚膜抵抗体が、一箇所以上の箇所で短絡できる近接部分を有し、その箇所のうち１つ以上の箇所で、短絡させた場合の、厚膜抵抗体を持つ端子間の抵抗値が、回路設計上の選択したい抵抗値になるように、上記厚膜抵抗体の形状が決定されることを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、厚膜抵抗体は、抵抗部を有しているとともに、該抵抗部にインクジェットノズルから導電性材料を噴射することにより、抵抗値が設定されるようになっている。そして、上記厚膜抵抗体が、一箇所以上の箇所で短絡できる近接部分を有し、その箇所のうち１つ以上の箇所で、短絡させた場合の、厚膜抵抗体を持つ端子間の抵抗値が、回路設計上の選択したい抵抗値になるように、上記厚膜抵抗体の形状が決定されるようになっている。従って、大幅に抵抗値が変更された回路等を形成する場合でも、簡単に対応することができる。
【００１６】
本発明の厚膜抵抗体は、上記近接部分は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の着弾時の直径よりも小さい間隔である構成がより好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、厚膜抵抗体は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔で抵抗部が複数存在している近接部分を有している形状である。つまり上記厚膜抵抗体は、インクジェットノズルからの導電性材料の噴射により、該抵抗部の近接部分が短絡される形状となっている。そして、近接部分を短絡させることにより、所望の抵抗値に設定することができる。また、短絡させる箇所を変えることにより、従来と比べて広い範囲で抵抗値を設定することを可能にしている。さらに、近接部分は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の導電性材料の直径よりも小さいので、より簡単に短絡させることができる。
【００１８】
従って、従来と比べて、厚膜抵抗体の抵抗値を広い範囲で設定することができるとともに、該抵抗値の微調整が可能である。なお、上記直径とは、上記液滴が抵抗部に噴射されることにより、該液滴が広がったときの直径であればよい。
【００１９】
本発明の厚膜抵抗体は、上記抵抗部は、少なくとも直線部分を有しているとともに、該抵抗部は、該直線部分が互いに平行に配置されることにより、近接部分を形成している構成がより好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、近接部分は、互いに平行に形成される抵抗部分から構成されている。つまり、互いに平行に配置された抵抗部の間隔は、上記インクジェットノズルから噴射される上記液体の直径よりも小さい。これにより幅広い近接部分を有しているので、従来と比べて、より広い範囲での抵抗値の設定が可能である。
【００２１】
本発明の厚膜抵抗体は、略コの字形状の抵抗部が、互いに噛み合うように配置されることにより近接部分を形成している構成がより好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、略コの字状の抵抗部が、互いに噛み合うように配置されることで近接部分が構成されている。これにより、近接部分が広く形成されることとなるので、従来と比べて、より広い範囲での抵抗値の設定が可能である。
【００２３】
本発明の厚膜抵抗体は、パルス形状である近接部分を有している構成がより好ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、パルス形状の近接部分を有しているので、従来と比べて、より広い範囲での抵抗値の設定が可能である。
【００２５】
本発明の厚膜抵抗体は、互いに抵抗値の異なる抵抗部にて、近接部分が形成されている構成がより好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、互いに抵抗値の異なる抵抗部にて近接部分が形成されているので、より広い範囲で抵抗値の設定が可能となる。
【００２７】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、上記の課題を解決するために、上記の厚膜抵抗体を製造する厚膜抵抗体調整装置であって、導電性材料を含む液体をインクジェットノズルの吐出孔から液滴として吐出するインクジェット装置を備えていることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、導電性材料を含む液体を液滴として吐出するインクジェット装置を備えているので、所望の抵抗値に設定された厚膜抵抗体を好適に製造することができる。
【００２９】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、上記インクジェット装置は、静電吸引型インクジェット装置であり、上記静電吸引型インクジェット装置は、吐出孔の径が前記液滴の径よりも小さくなっているとともに、このインクジェット装置のノズルから１滴の量が１ｐｌ以下の液滴を吐出するようになっている構成がより好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、上記インクジェット装置は、吐出孔の径が前記液滴の径よりも小さくなっているとともに、このインクジェット装置のノズルから１滴の量が１ｐｌ以下の液滴を吐出するようになっている。これにより、微量の液滴を厚膜抵抗体の近接部分に吐出することができるので、小さい厚膜抵抗体を製造する場合にも好適に用いることができる。
【００３１】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、上記液体に含まれる導電性材料の平均粒子径がφ５０ｎｍ以下である構成がより好ましい。
【００３２】
上記導電性材料の平均粒子径がφ５０ｎｍ以下であることにより、より微細な間隔で、近接部分を短絡させることができるので、厚膜抵抗体の抵抗値の微調整を容易に行なうことができる。
【００３３】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、上記導電性材料を含む液体の粘度が２０ｃＰ以上である構成がより好ましい。
【００３４】
上記の構成によれば、上記液体の粘度が２０ｃＰ以上であるので、近接部分に吐出された液滴が広がることを防止することができる。これにより、小さい厚膜抵抗を好適に製造することができる。
【００３５】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、上記インクジェット装置は、厚膜抵抗体の抵抗部と接続されている配線部の形成に使用される装置と同一である構成がより好ましい。
【００３６】
上記の構成によれば、厚膜抵抗体の抵抗部と接続されている配線部の形成と該抵抗体の抵抗値の調整とを同時に行うことができるので、インクヘッドの位置調整等の手間を省略することができるので、作業効率を向上させることができる。
【００３７】
本発明にかかる抵抗値調整方法は、インクジェットノズルの吐出孔から、導電性材料を含む液体を液滴として厚膜抵抗体に噴射して短絡させることにより、厚膜抵抗体の抵抗値を調整する抵抗値調整方法であって、前記厚膜抵抗体が、一箇所以上の箇所で短絡できる近接部分を有し、その箇所のうち１つ以上の箇所で、短絡させた場合の、厚膜抵抗体を持つ端子間の抵抗値が、回路設計上の選択したい抵抗値になるように、上記厚膜抵抗体の形状が決定されることを特徴としている。
【００３８】
本発明の抵抗値調整方法は、上記厚膜抵抗体は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に、該抵抗部が複数存在する近接部分を少なくとも１箇所以上有するとともに、上記近接部分の少なくとも１箇所に上記液体を噴射することにより、該近接部分を短絡させることがより好ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、上記近接部分に導電性材料を含む液体を噴射して、抵抗部の近接部分を短絡させることにより、抵抗値を設定しているので、従来と比べて、広い範囲での抵抗値の設定を可能するとともに、抵抗値の微調整が可能になる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１〜図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４１】
図１は本実施の１形態に係る厚膜抵抗体のトリミングを説明するための回路基板上面図であり、図２は、トリミング装置の概要を示す正面図である。
【００４２】
なお、一般に基板等にプリントされた抵抗体について、厚膜抵抗体と薄膜抵抗体とを呼び分ける場合があるが、本発明では、抵抗体の厚さに関わらず、厚膜抵抗体と呼ぶものとする。
【００４３】
本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、インクジェットノズルの吐出孔から液滴として噴射される、導電性材料を含む液体によって短絡される厚膜抵抗体であって、前記厚膜抵抗体が、一箇所以上の箇所で短絡できる近接部分を有し、その箇所のうち１つ以上の箇所で、短絡させた場合の、該厚膜抵抗体間の抵抗値が、回路設計上の選択したい抵抗値になるような形状に設計されている構成である。
【００４４】
具体的には、本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、インクジェットノズルの吐出孔から、導電性材料を含む液体を液滴として噴射して短絡させることにより、抵抗値が決定される抵抗部を有する厚膜抵抗体であって、上記抵抗部上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に該抵抗部が複数存在する近接部分を、少なくとも１箇所以上有している形状である。
【００４５】
本実施の形態では、回路基板に厚膜抵抗体を形成している例について説明するが、厚膜抵抗体を形成する部分については特に限定されるものではない。
【００４６】
まず、上記厚膜抵抗低を製造する厚膜抵抗体調整装置（以下、トリミング装置と称する）について説明する。
【００４７】
本実施の形態にかかるトリミング装置５０は、ステージ５３とインクジェットヘッド５１とＣＣＤとモニタ５６とインクジェット制御装置５５とレーザ５７とを備えている。
【００４８】
ステージ５３は、厚膜抵抗体を有する回路基板５２を固定するとともに、該回路基板５２をＸ−Ｙ方向（載置面方向）に移動可能にしている。
【００４９】
インクジェットヘッド５１は、導電性材料を含んだ液体（以下、インクと称する）を吐出するためのものである。
【００５０】
ＣＣＤ５４は、回路基板５２の表面を観察するものであり、モニタ５６はＣＣＤ５４からの画像を表示する。このとき、インクジェットヘッド５１（インクジェットノズル）から吐出されたインクの回路基板５２上の着弾位置が、モニタ５６の画面の略中央になるように、ＣＣＤ５４は設置されている。
【００５１】
インクジェット制御装置５５は、インクジェットヘッド５１から吐出されるインクの量を制御するようになっている。
【００５２】
レーザ５７は、厚膜抵抗体をカットするものである。なお、上記レーザ５７は、必須ではなく、必要に応じて取り付ければよい。
【００５３】
また、本実施の形態にかかるトリミング装置５０には、抵抗値測定器７が備えられている。これは、回路基板５２に取り付けられている厚膜抵抗体の抵抗値を測定するためのものである。
【００５４】
次に、回路基板５２について説明する。
【００５５】
回路基板５２は、図１に示すように、基板上に、配線部（抵抗部）６を含む導電性の複数の配線パターンが形成されたものである。
【００５６】
具体的には、回路基板５２上には、例えば、オフセット印刷法を用いて、配線部（基板配線）６が形成されている。また、回路基板５２上には、ＩＣやコンデンサなどのチップ４ａ，４ｂを接続するために、導電性材料で端子２が形成されている。
【００５７】
さらに、回路基板５２上には、例えば、オフセット印刷法を用いて、抵抗体１が（抵抗部）形成されている。
【００５８】
上記の基板としては、石英基板、ガラス基板などの無機材料基板、およびポリエチレンテレフタレート基板、ポリエーテルサルフォン基板、ポリイミド基板などの樹脂基板が使用可能であるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５９】
また、配線パターンは、基板上に、真空蒸着法あるいはスパッタ法等により例えばＡｇ等の導電性材料を堆積させ、この導電性材料の堆積層を、フォトリソグラフィ技術を用いてパターン化することにより形成されている。導電性材料としては、Ａｇに限るものではなく、ＡｕあるいはＣｕなどでもよい。また、配線パターンの形成は、フォトリソグラフィ法に限定されるものではなく、転写法あるいはインクジェット法などでもよい。
【００６０】
また、本発明において、配線部６、および、抵抗体１の形成方法は、オフセット印刷に限定されず、フォトリソ法、インクジェット法などを用いてもよい。
【００６１】
本実施の形態では、上記配線部６と抵抗体１とを併せて、抵抗部が構成されている。そして、厚膜抵抗体は、上記抵抗部から構成されている。つまり、本実施の形態では、便宜上、抵抗部を、配線部６と抵抗体１との異なる名称を用いて説明しているが、配線部６も抵抗部の一部である。配線部６と抵抗体１とは、互いに抵抗値の異なる抵抗部であり、両者により、配線部（厚膜抵抗体）が構成されている。なお、本発明では、端子２ａ，２ｂ間に形成されているものを厚膜抵抗体と称する。
【００６２】
本実施の形態では、抵抗体１の両端部は、それぞれ、端子２ａ，２ｂに接続されている。そして、配線部６は、端子２ａと接続されており、抵抗体１と並列するように形成されている。この配線部６は、端子２ｂとは、接続されていない。このとき、配線部６と抵抗体１との間の間隔は、上記インクジェットヘッド５１から噴射されるインクが回路基板５２に着弾したときの直径よりも小さく設定されていることがより好ましい。これにより、例えば、インクの吐出量が非常に少ない場合、すなわち、極微少量のインクを用いて近接部分を短絡させる場合であっても、確実に、配線部６と抵抗体１と（近接部分）を接続（短絡）させることができる。なお、本実施の形態では、８μｍである。
【００６３】
本実施の形態では、上記直径よりも小さい間隔に抵抗部が複数存在する部分を近接部分と称する。つまり、本実施の形態では、配線部６と抵抗体１とが並列している部分にて近接部分が形成されている。
【００６４】
つまり、本実施の形態において、抵抗部は、１箇所以上の箇所で短絡できる形状、すなわち、近接部分を有する形成となっている。そして、上記近接部分を短絡させることにより、広い範囲で抵抗値を設定することができる。
【００６５】
この広い範囲で抵抗値が設定できる理由について具体的に説明する。
【００６６】
図１に示すように抵抗体１と配線部６とは互いに平行に配置されているとともに近接部分を有している。そして、抵抗体１は、端子２ａ，２ｂに接続されている一方、配線部は、一方の端子２ａのみとしか接続されていない。この状態では、端子２ａ，２ｂ間の抵抗値は、配線部６の全長Ｌ１の抵抗値に相当する。ここで、例えば、図１に示すように、上記近接部分の任意の箇所において、インクジェットヘッド５１からインクを噴射することにより、近接部分、すなわち、配線部６と抵抗体１とを電気的に接続する（短絡させる）。これにより、配線部６と抵抗体１との抵抗値が配線部６の方が小さい場合には、端子２ａと電気的に接続した部分（以下、短絡部分）との間を流れる電流は、その抵抗値の差により、配線部６側を流れることとなる。すなわち、端子２ａ，２ｂ間において、抵抗体１を流れる電流は、端子２ｂから短絡部分までの間（Ｌ２）となる。このとき、配線部６の抵抗値がほぼ０の場合には、端子２ａ，２ｂ間の抵抗値は、抵抗体１の上記Ｌ２の距離に相当する。そして、上記短絡させる位置を変えることにより、幅広い範囲で抵抗値の変更が可能となる。
【００６７】
ここで、厚膜抵抗体の抵抗値の調整方法について説明する。
【００６８】
本実施の形態にかかる抵抗値調整方法は、インクジェットノズルの吐出孔から、導電性材料を含む液体を液滴として厚膜抵抗体に噴射して抵抗部を短絡させることにより、抵抗値を調整する厚膜抵抗体の抵抗値調整方法であって、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に該抵抗部が複数存在する近接部分を少なくとも１箇所以上有している厚膜抵抗体に、上記液体を噴射することにより該近接部分を短絡させる方法である。
【００６９】
具体的には、まず、抵抗値が未調整の厚膜抵抗体が形成された回路基板５２を、トリミング装置５０のＸ−Ｙステージ５３に固定する。そして、上記厚膜抵抗体が、インクジェットヘッド５１の吐出口の略真下に来るように、Ｘ−Ｙステージ５３を移動させる。
【００７０】
このとき、上記厚膜抵抗体はＣＣＤ５４の視野に入り、厚膜抵抗体とその周辺とがモニタ５６に映し出されるようにＸ−Ｙステージ５３を移動させる。そして、このモニタ５６で回路基板５２の表面を確認しながら、インクジェット制御装置５５により、インクジェットノズルからインクの噴射を行う。このとき、上記インクジェットヘッド５１のノズルから噴射されるインクを配線部６と抵抗体１とを接続する（短絡させる）ように噴射する。これにより、抵抗値が調整されることとなる。
【００７１】
上記抵抗値の調整方法について具体的に説明する。
【００７２】
まず、上記厚膜抵抗体の抵抗値を、抵抗値測定器７を用いて測定する。これは、端子２ａ，２ｂ間の抵抗値を測定すればよい。このときの抵抗値をＲ１とする。目標とする抵抗値をＲ０としたとき、厚膜抵抗体の上記近接部分にインクを噴射（塗布）して短絡させる、すなわち配線部６と抵抗体１とを電気的に接続することにより、所望の抵抗値Ｒ０にする。ここで、この導電性材料を含むインクの噴射（塗布）位置の決定方法について説明する。例えば、図１に示すように、所望の抵抗値Ｒ０とするためにインクを噴射する位置から端子２ｂまでの距離をＬ２として、上記の位置にインクを噴射する場合、Ｌ２は、厚膜抵抗体の全長Ｌ１に対して、
Ｌ２＝Ｌ１×Ｒ０／Ｒ１        …（１）
より算出される。そして、その位置に、上記インクを噴射することにより、短絡部３ａを形成する。
【００７３】
次に、上記短絡部３ａを形成した後、再び、端子２ａ，２ｂ間の抵抗値を測定する。
【００７４】
測定された抵抗値が所望する値より大きい場合、さらに端子２ｂ寄り側に短絡部３ｂを形成する。一方、測定された抵抗値が所望する値より小さくなってしまった場合、レーザ５７により、短絡部３ａ（３ｂ）をレーザカットし、レーザカット部５を形成する。このようにして、端子２ａ，２ｂ間の抵抗値を所望の値とする。
【００７５】
上記抵抗値調整方法における端子２ａ，２ｂ間の抵抗値の変化を図３のグラフを参照して説明する。図３は、工程ごとの、端子２ａ，２ｂ間の抵抗値の変化を説明したグラフである。
【００７６】
まず、抵抗値を調整する前の状態の厚膜抵抗体の抵抗値は、最も大きく、Ｒ１となっている。この厚膜抵抗体の抵抗値を所望の抵抗値Ｒ０に調整する。厚膜抵抗体の形状は、Ｒ１＞Ｒ０となる形状であればよい。このため、回路の設計変更による抵抗値の変化に対応できるように、抵抗値Ｒ１の値が大きくなるような、形状となっていることが望ましい。また、予め厚膜抵抗体の線幅または厚さを大きくして、単位長さ当たりの抵抗値を小さくしておくことより好ましい。これにより、短絡部３ａ、３ｂを形成する位置のズレ量に対する抵抗値のズレ量が小さくなり、精度がより向上する。
【００７７】
そして、短絡部３ａを形成した場合、抵抗値はＲ２にまで下がるが、この抵抗値は、まだ目標値Ｒ０より大きい。従って、さらに短絡部３ｂを形成する。このとき、抵抗値はＲ３まで下がり、これは所望する抵抗値Ｒ０より小さくなっている。従って、厚膜抵抗体の抵抗値を上げるために、レーザ５７により、短絡部３ｂの一部をレーザカットすることにより、抵抗値を所望する値Ｒ０と一致させる。このようにして、端子２ａ，２ｂ間の抵抗値を調整する。
【００７８】
以上のように、本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、互いに抵抗値の異なる複数の抵抗部を有しており、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に該抵抗部が複数存在する近接部分を有するように互いに平行に配置されているとともに、一方の抵抗部Ａは、両方の端が電気的に外部と接続されている一方、他方の抵抗部Ｂは、１つの端のみが外部と電気的に接続されている形状を有している。
【００７９】
すなわち、本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、インクジェットノズルの吐出孔から、導電性材料を含む液体を液滴として噴射して、抵抗部を短絡させることにより抵抗値が決定される厚膜抵抗体であって、上記抵抗部は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に該抵抗部が複数存在する近接部分を有している形状である構成である。
【００８０】
上記の構成によれば、厚膜抵抗体は、抵抗部を有しているとともに、該抵抗部にインクジェットノズルから導電性材料を噴射することにより、抵抗値が設定されるようになっている。そして、厚膜抵抗体は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔で抵抗部が複数存在している近接部分を有している形状である。つまり上記厚膜抵抗体は、インクジェットノズルからの導電性材料の噴射により、該抵抗部の近接部分が短絡される形状となっている。そして、近接部分を短絡することにより、設定する抵抗値を従来と比べて広い範囲で設定することを可能にしている。また、短絡する箇所を変えることにより、所望の抵抗値に設定することができる。さらに、近接部分は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の導電性材料の直径よりも小さいので、より簡単に短絡させることができる。
【００８１】
例えば、回路基板５２の設定を変更した場合、上記端子間に配置されている厚膜抵抗体の抵抗値が、予め設定されている抵抗値と比べて、大きく異ならせて設定する必要がある。本実施の形態では、近接部分の短絡箇所を変更することにより、抵抗値を広い範囲で変化させることができる。
【００８２】
また、端子間が一つの抵抗部から形成されている構成に比べて、電流が流れる経路を長くすることができるので、抵抗値の微調整をより簡単に行うことができる。
【００８３】
従って、従来と比べて、厚膜抵抗体の抵抗値を広い範囲で設定することができるとともに、該抵抗値の微調整が可能である。なお、上記直径とは、上記液滴が抵抗部に噴射されることにより、該液滴が広がったときの直径であればよく、液滴状態の直径であることがより好ましい。
【００８４】
インクジェットによる厚膜抵抗体材料のインクジェット塗布（噴射）は、その着弾形状のコントロールが困難である。これに対して、導電性材料を含む液体をインクジェットで塗布した場合、短絡部３ａ、３ｂでの抵抗値は、厚膜抵抗体での抵抗値に比べて、極めて小さいため、インクジェットによる塗布量の微細なコントロールが困難な場合でも、端子間の抵抗値に影響しない。このため、作業性が向上する。
【００８５】
また、抵抗値の設計変更に対応できるため、配線基板の汎用性がまし、コストパフォーマンスが実現できる。
【００８６】
なお、本実施の形態による目的は、厚膜抵抗体の一部を短絡させることにより、端子間の抵抗値を広い範囲で設定することであり、厚膜抵抗体の形状は、上記目的を達成することができる形状であれば、特に限定されるものではない。
【００８７】
また、導電性材料を含むインクの噴射（塗布）時に、噴射位置をより精度よくするためや、他の抵抗に影響を及ぼさないために、例えば、厚膜抵抗体のインクを噴射する領域以外に、カバーをあてて、導電性材料を含んだインクが、短絡させる場所以外にかぶらないようにしてもよい。
【００８８】
また、厚膜抵抗体を配線より先に形成し、トリミング装置５０で、配線部６の形成をインクジェットで行ない、回路基板５２をインクジェット装置に固定したまま、抵抗値の調整を行ってもよい。このようにすることで、配線部形成工程と、トリミング工程が連続的に行うことが出来、ヘッドの位置調整などの手間が省け、作業効率が向上する。
【００８９】
また、上記の説明においては、インクを噴射することにより、厚膜抵抗体の抵抗値が小さくなった場合、レーザ５７で短絡部３ｂを切削することにより、該抵抗値を調節しているが、例えば、インクを噴射する間隔を短くすることにより、所望の抵抗値に設定することができる場合には、レーザ５７は不要とすることができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、予め抵抗部が導通している構成について説明したが、単に２つの抵抗部が平行に配置されている近接部分を有しているのみであってもよい。すなわち、予め２つの抵抗部は電気的に接続されていなくてもよい。この場合には、近接部分の任意の位置を短絡部３を形成して、このときの抵抗値をもとに、厚膜抵抗体の抵抗値を調整すればよい。
【００９１】
また、複数の抵抗部から近接部分が構成されていてもよく、また、１つの抵抗部により構成されていてもよい。従って、上記抵抗部が複数存在するとは、例えば、１つの抵抗部が、折れ曲がっていることにより形成されていてもよい。
【００９２】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、インクジェットノズルの吐出孔から、導電性材料を含む液体を液滴として噴射して、抵抗部を短絡させることにより抵抗値が決定される厚膜抵抗体であって、上記抵抗部は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に該抵抗部が複数存在する近接部分を有している形状であるとともに、さらに、複数の抵抗部を有しており、略コの字形状の抵抗部が、互いに噛み合うように配置されている近接部分を有している構成である。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００９３】
本実施の形態にかかる厚膜抵抗体の抵抗部は、図４に示すように、２つの抵抗値が異なる抵抗部から形成されている。ここでは、便宜上、２つの抵抗体をのうち、抵抗値が非常に低い抵抗部を配線部６とし、抵抗値が高い抵抗部を抵抗体１１として説明する。
【００９４】
具体的には、図４に示すように、抵抗体１１は、略コの字状に形成されているとともに、一端は、端子２ａに接続されている。また、配線部６は、略コの字状の部分を有しているとともに、一端が端子２ｂに接続されている。そして、抵抗体１１の他端、すなわち、端子２ａに接続されていない端は、配線部６のコの字状の開口している部分の底と電気的に接続されている。換言すると、抵抗体の上記他端は、配線部６のコの字部分の開口部に挟まれるようになっているとともに、挟まれている部分で電気的に接続されている。つまり、抵抗体１１と配線部６とは交互に配置されることとなり、互いに平行になっている部分を有している。そして、互いに平行になっている部分は、インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔になっている。すなわち、上記交互に配置している配線部６と抵抗体１１とで近接部分を形成している。この近接部分を短絡させることにより、厚膜抵抗体の抵抗値を調整するようになっている。
【００９５】
次に、上記形状の厚膜抵抗体の抵抗値の調整方法について説明する。
【００９６】
以下に、厚膜抵抗体のトリミング工程について説明する。
【００９７】
まず、端子２ａ、２ｂ巻の抵抗値を抵抗値測定器７にて測定する。そして、抵抗体１１と配線部６との間、つまり近接部分にインクを噴射（塗布）することにより短絡部３を形成する。インクを噴射（塗布）する位置は、所望する抵抗値が小さい場合には、抵抗体１１のより近い側１１ａに短絡部３ｃを形成する一方、所望する抵抗値が大きい場合には、抵抗体１１のより遠い側１１ｂに短絡部３ｄを形成すればよい。
【００９８】
そして、短絡部３ｃ（３ｄ）を形成したときの抵抗値を、抵抗値測定器７で測定して、測定値に基づいて、新たな短絡部３を形成すればよい。そして、さらに、抵抗値が所望の値に近づくように、インクを噴射する位置を移動させながら、短絡部３を形成していき、所望の抵抗値になったら、インクの噴射を終了させる。また、短絡部３を形成することにより、所望の抵抗値よりも、短絡部３を形成したときの抵抗値が大きい場合には、レーザで短絡部３をカットしてもよい。なお、短絡部３ｃ（３ｄ）を形成したときの抵抗値が所望の抵抗値である場合には、抵抗値の調整を終了すればよい。
【００９９】
以上のように、本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、略コの字状である抵抗部を２つ有しており、それぞれの抵抗部は、互いに異なる外部の端子と接続されているとともに、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に該抵抗部が複数存在する近接部分を有するように互いに噛み合う形状となっている構成である。このように、抵抗部を略コの字の形状とすることにより、実施の形態１と比べて、より近接部分の面積を増やすことができる。これにより、より広い範囲での抵抗値の調整を可能とするとともに、より簡単に抵抗値の微調整を行うことができる。また、抵抗部を略コの字形状とすることにより、端子２ａ，２ｂ間の距離が小さくとも、厚膜抵抗体の全長を大きくすることが出来、その結果として、選択できる抵抗値の範囲が広がり、回路の設計変更に対して、より広い範囲で対応でき、かつ、高精度な抵抗値の調整が可能となる。
【０１００】
また、上記２つの抵抗部は予め電気的に接続されている構成であることがより好ましい。予め接続されていることにより、抵抗値を調整する際に、最初に抵抗値を測定することができるので、短絡部を比較的、簡単に形成することができる。
【０１０１】
なお、本実施の形態にかかる抵抗部の形状としては、略コの字状の抵抗体が互いに同じ大きさである場合には、それぞれの抵抗体が互い違いに配置されていればよい。また、略コの字状の抵抗体の大きさが異なる場合には、一方の抵抗体に他方の抵抗体が覆われている形状でもよい。
【０１０２】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、インクジェットノズルの吐出孔から、導電性材料を含む液体を液滴として噴射して、抵抗部を短絡させることにより抵抗値が決定される厚膜抵抗体であって、上記抵抗部は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に該抵抗部が複数存在する近接部分を有している形状であるとともに、さらに、複数の抵抗部を有しており、互いに平行に形成される抵抗部からなる近接部分を有している構成である。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１０３】
本実施の形態にかかる厚膜抵抗体の抵抗部は、図５に示すように、４つの抵抗体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから形成されている。以下の説明では、特に区別する場合以外は、抵抗体１２として説明する。これら４つの抵抗体１２は、互いに平行になるように配置されており、端子２ａおよび端子２ｂとは接続されていない。このとき、上記各抵抗体１２と端子２ａまたは２ｂとの間で、近接部分が形成されることとなる。そして、本実施の形態では、これら４つの抵抗体１２の少なくとも１つを、短絡部３を介して、端子２ａおよび２ｂと電気的に接続させることにより、端子２ａから端子２ｂまでの間の抵抗値を設定するようになっている。つまり、上記４つの抵抗体は、それぞれ抵抗値が異なっており、端子２ａおよび２ｂに接続する抵抗体１２の組合わせによって、所望の抵抗値に設定することができる。なお、上記４つの抵抗体１２の抵抗値を異ならせる方法としては、例えば、それぞれの抵抗体１２の材質を異ならせてもよく、また、幅および厚みを変えることにより変化させてもよい。さらに、上記説明では４つの抵抗体１２について説明したが、上記抵抗体の数については特に限定されるものではない。
【０１０４】
次に、上記形状の抵抗体１２を用いて厚膜抵抗体の抵抗値を設定する方法について説明する。
【０１０５】
まず、回路の設計に合わせて、抵抗体１２ａ〜１２ｄのいずれかと、端子２ａ，２ｂとを、短絡部３を介して接続させる。具体的には、接続する抵抗体１２と端子２ａ，２ｂとの間に、インクジェットヘッド５１よりインクを噴射することにより、短絡部３を形成すればよい。このとき、接続される抵抗体１２は１本に限らず、複数本としてもよい。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、互いに平行に配置されている複数本の抵抗体から抵抗部が形成されており、外部の端子と該抵抗体との間で近接部分が形成されている構成である。このため、回路の設計変更に対応して、端子間の抵抗値を広い範囲で選択できる。また、段階的に抵抗値を変化させることができるので、抵抗値の設定をより簡単にすることができる。
【０１０７】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、インクジェットノズルの吐出孔から、導電性材料を含む液体を液滴として噴射して、抵抗部を短絡させることにより抵抗値が決定される厚膜抵抗体であって、上記抵抗部は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に該抵抗部が複数存在する近接部分を有している形状であるとともに、さらに、複数の抵抗部を有しており、互いに平行に形成される抵抗部からなる近接部分を有している構成である。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１０８】
本実施の形態にかかる厚膜抵抗体の抵抗部は、図６に示すように、２つの抵抗体１３ａ、１３ｂから形成されている。以下の説明では、特に区別する場合以外は、抵抗体１３として説明する。この２つの抵抗体１３ａ、１３ｂは、互いに平行になるように配置されているとともに、互いに抵抗値が異なっている。具体的には、抵抗体１３ａの方が抵抗体１３ｂと比べて、比抵抗が大きく設定されている。つまり、端子２ａ，２ｂ間の抵抗値は、抵抗体１３ａの抵抗値の方が、抵抗体１３ｂの抵抗値より大きい。そして、抵抗体１３ａは、端子２ａおよび端子２ｂと接続されている。一方、抵抗体１３ｂは、端子２ａのみと接続されている。そして、互いに平行に形成された抵抗体１３ａと１３ｂとの間に近接部分が形成されている。
【０１０９】
次に、上記形状の抵抗体１３を用いて厚膜抵抗体の抵抗値を設定する方法について説明する。
【０１１０】
まず、抵抗値測定器７で端子２ａ，２ｂ間の抵抗値を測定する。そして、近接部分にインクを噴射して、短絡部３を形成することにより、所望の抵抗値に設定する。
【０１１１】
本実施の形態において、調整することができる抵抗値の範囲は、抵抗体１３ａの抵抗値と抵抗体１３ｂ抵抗値との間である。そして、抵抗体１３ａと抵抗体１３ｂの間の全体が近接部分であるので、短絡部３を形成する位置の変化量（ズレ量）に対する抵抗値の変化量が小さくなり、より高精度でのトリミングが可能となる。
【０１１２】
〔実施の形態５〕
本発明の他の実施の形態について図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、インクジェットノズルの吐出孔から、導電性材料を含む液体を液滴として噴射して、抵抗部を短絡させることにより抵抗値が決定される厚膜抵抗体であって、上記抵抗部は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に該抵抗部が複数存在する近接部分を有している形状であるとともに、さらに、パルス形状である近接部分を有している構成である。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１３】
本実施の形態にかかる厚膜抵抗体の抵抗部は、図７に示すように、１つの抵抗体１４から形成されている。この抵抗体１４は、パルス形状（蛇行形状）を有しており、パルスと次のパルスとの間、および、１つのパルス間隔が、近接部分を形成している。そして、該抵抗体１４は、両方の端がそれぞれ、端子２ａおよび端子２ｂに接続されている。
【０１１４】
次に、上記形状の抵抗体１３を用いて厚膜抵抗体の抵抗値を設定する方法について説明する。
【０１１５】
まず、抵抗値測定器７で端子２ａ，２ｂ間の抵抗値を測定する。そして、近接部分にインクを噴射して、短絡部３を形成することにより、所望の抵抗値に設定する。
【０１１６】
具体的には、まず、端子２ａから長手方向に、抵抗体１４の１つのパルスの両端（隣り合う曲折部）を互いに接続するように、インクを噴射して短絡部３を形成する。目標とする抵抗値に近づいたら、今度は、端子２ｂ側の、お互いに向き合う抵抗体１４、すなわち、パルスの内側の間を接続するように、インクを噴射して短絡部３を形成することにより、抵抗値の微調整を行う。ここで、上記長手方向とは、端子２ａと端子２ｂとを結んだ方向であり、上記長手方向に直交する方向を横方向としている。
【０１１７】
本実施の形態にかかる厚膜抵抗体は、抵抗部をパルス形状（蛇行形状）にすることにより、端子２ａ，２ｂ間の距離が小さくても、抵抗部の全長がより長くなるので、選択できる抵抗値の範囲が広がるため、回路の設計変更に対して、より広い範囲で対応でき、かつ、高精度な抵抗値の微調整が可能となる。
【０１１８】
〔実施の形態６〕
本発明の他の実施の形態について図８〜図２４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【０１１９】
本実施の形態にかかる厚膜抵抗体調整装置は、インクジェット装置として、サブミクロンヘッドを備えている構成である。具体的には、本実施の形態にかかる厚膜抵抗体調整装置は、吐出孔の径が前記液滴の径よりも小さくなっているとともに、このインクジェット装置のノズルから１滴の量が１ｐｌ以下の液滴を吐出するようになっている静電吸引型インクジェット装置を備えている構成である。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１２０】
まず、本実施の形態に用いられるサブミクロンヘッドの構成について、図８に示しながら説明する。
【０１２１】
図８は、本発明の実施の一形態に係るインクジェット装置の構造を示した図である。このインクジェット装置は、インク室２１に貯蔵したインク２２を吐出するためのノズル２４を備えている。このノズル２４は、インク室２１に対してパッキン２５を介して連結されている。これにより、インク室２１内のインク２２が、ノズル２４とインク室２１との連結部分から外部に漏れないように封止されている。
【０１２２】
また、上記ノズル２４は、インク室２１との連結部分とは反対側、すなわちインク２２の吐出側となる先端部２４ａに向かって内径が小さくなるように絞り込まれた形状となっている。上記ノズル２４の先端部２４ａのインク吐出孔２４ｂの内径（直径）は、吐出直後のインク２２の粒径との関係で設定されている。なお、ノズル２４から吐出されたインク２２と、インク室２１に貯蔵されているインク２２とを区別するために、以降、ノズル２４から吐出されたインク２２を液滴２３と称して説明する。このインク吐出孔２４ｂの直径と、吐出直後の液滴２３の液滴径との関係についての詳細は、後述する。
【０１２３】
さらに、上記ノズル２４の内部には、インク２２に対して静電界を印加するための静電界印加用電極２９が設けられている。この静電界印加用電極２９は、プロセス制御部３０に接続され、このプロセス制御部３０によって図示しない駆動回路からの印加電圧による電界強度が制御されるようになっている。この電界強度を制御することで、ノズル２４から吐出する液滴２３の液滴径が調整される。
【０１２４】
上記ノズル２４のインク吐出孔２４ｂの対向面側には、所定の距離離れた位置に対向電極２７が配設されている。この対向電極２７は、ノズル２４と対向電極２７との間に搬送される被記録媒体２８の表面を、ノズル２４のインク吐出孔２４ｂから吐出される液滴２３の帯電電位の逆極性の電位に帯電させるものである。これにより、ノズル２４のインク吐出孔２４ｂから吐出した液滴２３を、被記録媒体２８（抵抗部）の表面に安定して着弾させている。
【０１２５】
このように、液滴２３は帯電している必要があるので、ノズル２４の少なくとも先端部２４ａのインク吐出面は絶縁部材で形成されていることが望ましく、かつ微細なノズル径（インク吐出孔２４ｂの内径）を形成する必要があるため、本実施の形態では、ノズル２４としてガラスのキャピラリーチューブを使用した。
【０１２６】
上記インク室２１には、上記ノズル２４の他に、インク２２を図示しないインクタンクから供給するためのインク供給路が接続されている。ここでは、インク室２１内およびノズル２４内にインク２２が満たされた状態で保持されているので、インク２２には負圧がかかっている。
【０１２７】
ここで、インク２２がノズル２４から液滴２３として吐出する際に、インク吐出孔２４ｂ近傍に形成されるメニスカス（メニスカス領域）３４の挙動について以下に説明する。図９（ａ）〜図９（ｃ）は、上記インク吐出孔２４ｂ近傍のメニスカス３４の挙動を示すモデル図である。
【０１２８】
まず、インク２２の吐出前の状態においては、図９（ａ）に示すように、インクには負圧がかかっているので、メニスカス３４として、ノズル２４の先端部２４ａ内部に凹の形状でメニスカス３４ａが形成されている。
【０１２９】
次に、インク２２の吐出を行うため、静電界印加用電極２９に印加される電圧がプロセス制御部３０によって制御され、該静電界印加用電極２９に所定の電圧が印加されると、ノズル２４のインク２２の表面に電荷が誘導され、インク２２は、図９（ｂ）に示すように、メニスカス３４として、該ノズル２４の先端部２４ａのインク吐出孔２４ｂ表面すなわち対向電極側（図示せず）に引っ張られたメニスカス３４ｂが形成される。このとき、ノズル２４の径が微小であるため、メニスカス３４ｂは当初よりテーラーコーンの形状を形成しながら外側に引っ張られている。
【０１３０】
続いて、外側に引っ張られたメニスカス３４ｂは、図９（ｃ）に示すように、メニスカス３４として、対向電極側（図示せず）にさらに吐出した形状のメニスカス３４ｃとなり、誘導されたメニスカス３４ｃ表面の電荷とノズル２４に形成される電場（電界強度）の力がインク２２の表面張力に勝ることにより、吐出液滴が形成される。
【０１３１】
ここで、本実施の形態で使用するノズル２４のインク吐出孔２４ｂの内径（以下、ノズル径と称する）は、φ５μｍとしている。このように、ノズル２４のノズル径が微小である場合、従来の様にメニスカス先端部の曲率半径が表面電荷の集中により除々に小さく変化していくことなくほぼ一定と見なすことができる。
【０１３２】
したがって、インクの物性値が一定であれば、液滴分離時の表面張力は、電圧印加による吐出状態ではほぼ一定であり、また集中可能な表面電荷の量もインクの表面張力を超える値、すなわちレイリー分裂値以下であることから最大量は一義的に定義される。
【０１３３】
なお、ノズル径が微小であるため電界強度は、メニスカスのごく近傍のみ非常に強い値となり、このように極小領域での高い電場での放電破壊強度は非常に高い値となるため、問題とならない。
【０１３４】
本実施の形態にかかるインクジェット装置において使用されるインクとしては、純水を含む染料系インク及び微粒子を含有したインクを使用することができる。ここで、微粒子を含有したインクとしては、ノズル部が従来よりも非常に小さいため含有する微粒子の粒径も小さくする必要があり、一般的にノズルの１／２０から１／１００程度であれば目詰まりが発生しにくい。
【０１３５】
このため、本実施の形態で使用するノズル２４のノズル径を、上述のようにφ５μｍとすると、該ノズル径に対応するインクの微粒子径は５０ｎｍ以下となる。このとき、特開２０００−１２７４１０号公報に示された微粒子を含むインクを吐出する原理のように、微粒子の帯電による移動によってメニスカスの電荷を集中させ、集中した微粒子相互の静電反発力により吐出する方法では、従来使用していた最小微粒子径φ１００ｎｍよりもっと小さいためインク中の帯電微粒子の移動速度が低下してしまい吐出の応答速度及び記録速度が遅くなってしまう。
【０１３６】
これに対して、本発明においては帯電した微粒子相互の静電反発力を用いるのではなく、微粒子を含まないインクの場合と同様にメニスカス表面の電荷により吐出を行う。この場合、インク中の微粒子の電荷の影響がメニスカス表面の電荷に影響することによる吐出不安定を解消するために、インク中の微粒子の電荷量がメニスカス表面の電荷に比べはるかに小さい値となる形状が望ましい。
【０１３７】
これは、インク中の微粒子の単位質量当たりの電荷量が１０μＣ／ｇ以下であれば、該微粒子同士の静電反発力及び応答速度が小さくなり、またインク微粒子の質量を小さくすること、すなわちインク微粒子の径を小さくすることによりインク中の微粒子の総電荷量を減少できる。
【０１３８】
以下の表１に、インク中の平均微粒子径をφ３ｎｍからφ５０ｎｍとした場合の吐出安定性を示す。
【０１３９】
【表１】
2004165201.tif 000003
【０１４０】
表１中の記号は、各ノズルの吐出安定性を示しており、×：目詰まり等での不吐出あり、△：連続吐出にて吐出不安定、○：安定吐出である。
【０１４１】
表１から、微粒子径としてはφ３０ｎｍ以下が好ましいことが分かった。特に微粒子径φ１０ｎｍ以下になるとインク中の微粒子１個の帯電量はインク吐出における電荷としての影響がほぼ無視できるとともに、電荷による移動速度も非常に遅くなり微粒子のメニスカス中心への集中も発生しない。また、ノズル径がφ３μｍ以下では、メニスカスの電界集中により極端に最大電界強度が高くなり、微粒子１個毎の静電力も大きくなるためφ１０ｎｍ以下の微粒子を含んだインクを用いることが好ましい。但し、微粒子径がφ１ｎｍ以下になると、微粒子の凝集及び濃度の不均一の発生が大きくなるため、微粒子径は、φ１ｎｍからφ１０ｎｍの範囲が好ましい。しかし、ノズル径がφ１μｍ以上では、平均粒子径φ５０ｎｍでも、使用可能な吐出状態であった。
【０１４２】
サブミクロンヘッドを説明している本実施の形態においては、平均粒径がφ３ｎｍからφ７ｎｍの間の銀の微粒子を含んだペーストを使用しており、該微粒子には凝集防止のコーティングを施している。
【０１４３】
ここで、ノズル２４のノズル径と電界強度との関係について、図１０（ａ）（ｂ）〜図１５（ａ）（ｂ）を参照しながら以下に説明する。図１０（ａ）（ｂ）から図１５（ａ）（ｂ）に対応して、ノズル径をφ０．２、０．４、１、８、２０μｍ及び参考として従来にて使用されているノズル径φ５０μｍの場合の電界強度分布を示す。
【０１４４】
ここで、各図において、ノズル中心位置とは、ノズル２４のインク吐出孔２４ｂのインク吐出面の中心位置を示す。また、各々の図の（ａ）は、ノズルと対向電極との距離が２０００μｍに設定したときの電界強度分布を示し、（ｂ）は、ノズルと対向電極との距離が１００μｍに設定されたときの電界強度分布を示す。なお、印加電圧は、各条件とも２００Ｖと一定にした。図中の分布線は、電界強度が１×１０６Ｖ／ｍから１×１０７Ｖ／ｍまでの範囲を示している。
【０１４５】
以下の表２に、各条件下での最大電界強度を示す。
【０１４６】
【表２】
2004165201.tif 000004
【０１４７】
図１０（ａ）（ｂ）〜図１５（ａ）（ｂ）から、ノズル径がφ２０μｍ（図１４（ａ）（ｂ））以上だと電界強度分布は広い面積に広がっていることが分かった。また、表２から、ノズルと対向電極の距離が電界強度に影響していることも分かった。
【０１４８】
これらのことから、ノズル径がφ８μｍ（図１３（ａ）（ｂ））以下であると電界強度は集中するとともに、対向電極の距離の変動が電界強度分布にほとんど影響することがなくなる。したがって、ノズル径がφ８μｍ以下であれば、対向電極の位置精度及び被記録媒体の材料特性のバラツキや厚さバラツキの影響を受けずに安定した吐出が可能となる。
【０１４９】
次に、上記ノズル２４のノズル径とメニスカス３４の最大電界強度と強電界領域の関係を図１６に示す。
【０１５０】
図１６に示すグラフから、ノズル径がφ４μｍ以下になると、電界集中が極端に大きくなり最大電界強度を高くすることができるのが分かった。これによって、インクの初期吐出速度を大きくすることができるので、インク（液滴）の飛翔安定性が増すとともに、メニスカスでの電荷の移動速度が増すため吐出応答性が向上する。
【０１５１】
続いて、吐出したインク２２の液滴２３における帯電可能な最大電荷量について、以下に説明する。液滴２３に帯電可能な電荷量は、液滴２３のレイリー分裂を考慮した以下の（１）式で示される。
【０１５２】
ｑ＝８×π×（ε０×γ×ｒ３）２      …（２）
ここで、ｑはレイリー限界を与える電荷量、ε０は真空の誘電率、γはインクの表面張力、ｒはインク液滴の半径である。
【０１５３】
上記（１）式で求められる電荷量ｑがレイリー限界値に近い程、同じ電界強度でも静電力が強く、吐出の安定性が向上するが、レイリー限界値に近すぎると、逆にノズル２４のインク吐出孔２４ｂでインク２２の霧散が発生してしまい、吐出安定性に欠けてしまう。
【０１５４】
ここで、ノズルのノズル径とメニスカスで吐出する液滴が飛翔を開始する吐出開始電圧、該初期吐出液滴のレイリー限界での電圧値及び吐出開始電圧とレイリー限界電圧値の比との関係を示すグラフを図１７に示す。
【０１５５】
図１７に示すグラフから、ノズル径がφ０．２μｍからφ４μｍの範囲において、吐出開始電圧とレイリー限界電圧値の比が０．６を超え、液滴の帯電効率が良い結果となっており、該範囲において安定した吐出が行えることが分かった。
【０１５６】
例えば、図１８に示すノズル径とメニスカスの強電界（１×１０６Ｖ／ｍ以上）の領域の関係で表されるグラフでは、ノズル径がφ０．２以下になると電界集中の領域が極端に狭くなることが示されている。このことから、吐出する液滴は、加速するためのエネルギを十分に受ける事ができず飛翔安定性が悪くなることを示す。よって、ノズル径はφ０．２μｍより大きく設定する必要がある。
【０１５７】
次に、上記構成のインクジェット装置を実際に駆動する場合の印加電圧、すなわち液滴の吐出開始電圧以上の電圧で最適な電圧値を変動した場合の最大電界強度から誘導されるメニスカスの初期吐出液滴を一定とした場合の該液滴の電荷量と、液滴の表面張力からくるレイリー限界値との関係を図１９のグラフに示す。
【０１５８】
図１９に示すグラフにおいて、Ａ点は上記液滴の電荷量と液滴の表面張力からくるレイリー限界値との交点であり、インクへの印加電圧が、Ａ点より高い電圧であれば、初期吐出液滴にはほぼレイリー限界に近い最大電荷量が形成されており、Ａ点より低い電圧であればレイリー限界以下でかつ吐出に必要な電荷量が形成されていることを示している。
【０１５９】
ここで、吐出液滴の運動方程式にのみ着目すると、強電界かつ最大電荷量の吐出エネルギとして最適な条件での飛翔が行われるため、印加電圧としてはＡ点より高い電圧が好ましい。
【０１６０】
ところで、図２０に、環境湿度を５０％とした場合のインク（ここでは純水）の初期吐出液滴径と乾燥時間（液滴の溶剤が全て蒸発してしまう時間）との関係を示すグラフを示す。このグラフから、初期吐出液滴径が小さい場合には、蒸発によるインクの液滴径の変化が非常に早く、飛翔中の短い時間においても乾燥が進んでしまうことが分かる。
【０１６１】
このため、初期吐出時に最大電荷量が液滴に形成されていると乾燥による液滴径の減少すなわち電荷が形成されている液滴の表面積が減少することにより、インクの飛翔中にレイリー分裂が発生し、過分の電荷を放出する際に電荷は液滴の一部を引き連れて放出されるため、蒸発以上の飛翔液滴の減少が発生することなる。
【０１６２】
従って、着弾時の液滴径のバラツキ及び着弾精度が悪化するとともに、ノズルと被記録媒体中に分裂したミストが浮遊することになり、被記録媒体を汚染することになる。このため、安定した吐出ドットの形成を考慮すると、初期吐出液滴に誘導される電荷量をレイリー限界に相当する電荷量よりもある程度小さくする必要がある。この場合、該電荷量をレイリー限界値に相当する電荷量の９５％程度では、着弾ドット径のバラツキの精度が向上できず、結果的として９０％以下にすることが好ましい。
【０１６３】
具体的な数値としては、ノズル孔径を針電極の先端形状と見なした場合のメニスカスの最大電界強度による初期吐出液滴径のレイリー限界を算出し、該算出値以下の範囲とすることにより着弾時の液滴のバラツキを抑えることができた。これは、吐出液滴が分離する直前の表面積が吐出直後の液滴に比べ小さく、かつ電荷の移動時間のタイムラグにより、実際の初期吐出液滴に誘導される電荷量は、上記計算により求められる電荷量より小さくなっているためと考えられる。
【０１６４】
このような条件であれば、飛翔時のレイリー分裂を防げると共にメニスカスでの吐出液滴の分離時に電荷量が多いことによるミスト化等の安定吐出を軽減する事ができる。
【０１６５】
なお、帯電した液滴は、蒸気圧が減少して蒸発しにくくなる。これは、以下の（２）式から分かる。
【０１６６】
ＲＴρ／Ｍ×ｌｏｇ（Ｐ／Ｐ０）＝２γ／ｒ？ｑ２／（８πｒ４）    …（３）
ここで、Ｒは気体定数、Ｍは分子量、Ｔは温度、ρは液体の体積密度、Ｐは液滴での蒸気圧、Ｐ０は液面が平面のときの蒸気圧、γはインクの表面張力、ｒはインク液滴の半径である。
【０１６７】
上記の（２）式に示されるように、帯電した液滴は、該液滴の帯電量により蒸気圧が減少するもので、帯電量が少なすぎると蒸発の緩和に影響が少ないため、レイリー限界に相当する電界強度及び電圧値の６０％以上が好ましい結果となった。この結果は、上記と同様にノズル孔径を針電極の先端形状と見なした場合のメニスカスの最大電界強度による初期吐出液滴径のレイリー限界を算出し、該算出値の０．８倍以上の範囲を示すことと同じである。
【０１６８】
特に、図２０に示すように、初期吐出液滴径がφ５μｍ以下になると乾燥時間は極端に短くなり蒸発の影響を受けやすくなるため、初期吐出液滴の電荷量を低く抑えることは蒸発を抑える観点からより効果があることが分かる。なお、図２０に示す乾燥時間と初期吐出液滴径との関係を求める場合の周囲湿度は５０％とした。
【０１６９】
また、吐出液滴の乾燥を考慮すると、被記録媒体までの液体の吐出時間を短くする必要がある。
【０１７０】
ここで、吐出液滴がメニスカスより分離してノズルより被記録媒体に着弾するまでの平均飛翔速度を５ｍ／ｓ、１０ｍ／ｓ、２０ｍ／ｓ、３０ｍ／ｓ、４０ｍ／ｓ、５０ｍ／ｓとして、吐出の安定性と着弾ドットの位置精度を比較し、以下の表３に示す。
【０１７１】
【表３】
2004165201.tif 000005
【０１７２】
表３中の吐出安定性の記号において、×：ほとんど吐出せず、△：連続吐出にて不吐出あり、○：不吐出なしを示しており、着弾精度の記号においては、×：着弾ズレ＞着弾ドット径、△：着弾ズレ＞着弾ドット径×０．５、○：着弾ズレ＜着弾ドット径×０．５、◎：着弾ズレ＜着弾ドット径×０．２を示している。
【０１７３】
上記の表３から分かるように、平均飛翔速度５ｍ／ｓでは、着弾精度が悪く、吐出安定性も悪くなる。特に、ノズル径がφ１μｍ以下では、吐出速度が遅いと液滴にかかる空気抵抗の要因が大きくかつ蒸発によるドット径の更なる微少化により、着弾できない場合があった。逆に、平均飛翔速度５０ｍ／ｓでは、印加電圧を高くする必要があるため、メニスカスでの電界強度が非常に強くなり、吐出液滴のミスト化が頻繁に発生してしまい、安定した吐出が難しいことが分かった。
【０１７４】
以上のことから、吐出液滴がメニスカスより分離して被記録媒体に着弾するまでの平均飛翔速度は１０ｍ／ｓから４０ｍ／ｓの間が好ましいことが分かった。
【０１７５】
ところで、図２０では、周囲湿度として５０％とした場合の、初期吐出液滴径と乾燥時間との関係を示したが、図２１では、初期吐出液滴径がφ０．５μｍでノズルと被記録媒体の距離を０．２ｍｍとした場合の周囲湿度と乾燥時間の関係を示す。
【０１７６】
図２１に示すグラフから、周囲湿度が６０％以下では該乾燥速度の数値は大きく変動しないことが分かった。しかしながら、周囲湿度が７０％を超えるとインクの蒸発を極端に抑える事が可能であり、周囲湿度を７０％以上とする場合には、上記条件等の影響は低いものとなり、特に周囲湿度を９５％以上に設定すると乾燥の影響をほぼ無視する事ができ、本発明のインクジェット記録装置の設計条件の自由度を広くかつ適用範囲を広げる事が可能であることが分かった。
【０１７７】
ここで、ノズル径をφ１及びφ３μｍとして、初期吐出液滴径を変動した場合の吐出安定性及び吐出ドット径バラツキ（着弾バラツキ）を以下の表４に示す。なお、ノズルによる初期吐出径は、印加電圧値を変動することにより制御可能であり、又印加する電圧パルスのパルス幅を調整する事によっても制御可能であり、ここでは、同一ノズル径での電界強度の影響を排除するため、前記パルス幅を変動させて初期吐出径を調整している。
【０１７８】
【表４】
2004165201.tif 000006
【０１７９】
表４中の吐出安定性の記号において、×：ほとんど吐出せず、△：１０分間連続吐出にて不吐出あり、○：１０分間連続吐出にて不吐出なし、◎：３０分間連続吐出にて不吐出なしを示しており、バラツキの記号においては、△：着弾ドットのバラツキ＞着弾ドット径×０．２、○：着弾ドットのバラツキ≦着弾ドット径×０．２、◎：着弾ドットのバラツキ≦着弾ドット径×０．１を示している。
【０１８０】
表４から、ノズル径に対し１．５倍〜３倍程度において吐出の安定性が良く、特に１．５倍〜２倍において着弾ドット径のバラツキが極端に抑えられることが分かった。これは、メニスカスから引き出されるインク形状を液柱と見なした場合、該液柱の表面積が該液柱の体積分の球の表面積より大きくなる条件での液滴分離が最も安定するためと考えられる。
【０１８１】
上記の構成によれば、インクの吐出直後の液滴量が１ｐｌ以下の微少なインク液滴を吐出する静電吸引型インクジェット記録装置において、ノズル２４のインク吐出孔２４ｂの直径を、インクの吐出直後の液滴直径と同等以下（より好ましくは、液滴直径よりも小さく）とすることによりノズル２４のメニスカス３４に吐出のための電界を集中させることができるので、インクを吐出するのに必要な印加電圧を大幅に下げることができ、個々に分離、吐出する液滴の径のバラツキを小さく安定した吐出を実現可能とした。
【０１８２】
また、従来必要とされていたバイアス電圧の印加が不要となり、駆動電圧を正負交互に印加する事が可能となり、被記録媒体の表面電位の増加による着弾精度への影響を軽減する事ができた。
【０１８３】
また、ノズルの孔の直径をφ８μｍ以下の範囲とすることによりノズルのメニスカスに電界を集中させることができると共に、対向電極の位置精度及び被記録媒体の材料特性のバラツキや厚さバラツキの影響を受けずに安定した吐出が可能となった。
【０１８４】
特に、ノズル２４のインク吐出孔２４ｂの直径をφ０．４μｍ以上φ４μｍ以下の範囲とすることにより、電界集中が極端に大きくなる。このように、最大電界強度を高くすることが、インクの初期吐出速度を大きくすることになるので、飛翔安定性が増すとともに、メニスカスでの電荷の移動速度が増すため吐出応答性が向上すると共に、レイリー分裂の影響による着弾ドット径のバラツキを抑える事ができる。
【０１８５】
更に、ノズル２４からのインクの吐出直後の液滴直径を、ノズル２４のインク吐出孔２４ｂの直径の１．５倍から３倍以下の範囲とすることにより、吐出の安定性が向上でき、特にインクの吐出直後の液滴直径を該ノズル径の１．５倍から２倍以下の範囲とすることにより吐出ドット径のバラツキを極端に抑えることができる。
【０１８６】
本実施の形態では、上述のように、インク室２１内のインクに負圧が印加された例について説明したが、インクに正圧が印加された場合でも構わない。インク室２１内のインクに正圧を印加するには、例えば、図２２に示すように、インク供給路の図示しないインクタンク側にポンプ３２を設け、該ポンプ３２を用いてインク室２１内のインクに正圧を印加することが考えられる。この場合、インク室２１からのインク吐出のタイミングに合わせて駆動させるようにプロセス制御部３３を用いて上記ポンプ３２を駆動制御すればよい。このように、インク室２１内のインクに正圧を印加するようにすれば、メニスカスの凸形状を静電力で形成する手間が省け、印加電圧の低減及び応答速度の向上が図ることができる。
【０１８７】
なお、本実施の形態では、説明の簡単化のため単一ノズルを備えたインクジェット装置について説明を行ったが、これに限定されるものではなく、隣接ノズルでの電界強度の影響を考慮した設計を行えば、複数のノズルを有するマルチヘッドを備えたインクジェット装置にも適用可能である。
【０１８８】
更に、本実施の形態では、図８および図２２に示すように、対向電極２７を常に設けたインクジェット装置について説明したが、表２から分かるように、対向電極２７とノズル２４のインク吐出孔２４ｂとの間の距離（ギャップ）は、被記録媒体とノズル間の電界強度にほとんど影響せず、該被記録媒体とノズル間の距離が近く、被記録媒体の表面電位が安定しているならば対向電極は不要となる。
【０１８９】
本願発明者等は、図２３に示すように、従来方法において、静電吸引の過程において形成されるノズル部４１のテーラーコーン形状の流体のメニスカス４２の液滴吐出直前の先端部曲率４４とほぼ同等サイズのノズル径になるように、流体吐出孔側が絞り込まれたノズル４３を使用することにより、広範囲に必要であった電場の形成を狭くでき、かつメニスカスでの電荷の移動量を少なくできることを見出した。
【０１９０】
本願発明者等は、上記の原理を利用して、さらに、ノズル先端部の流体吐出孔の直径を、吐出直後の流体の液滴径と同等以下に設定することで、電荷の集中領域とメニスカス領域とをほぼ同じにできることを見出した。
【０１９１】
次にこのサブミクロンヘッドの生産工程における特徴を説明する。
【０１９２】
第１に、静電界印加用電極２９と対向電極２７との間に生じた電界により、帯電した液滴２３に力を与えている。このため、液滴２３は、微小液滴であるために飛翔中の空気抵抗の影響が大きくなっても、大きく減速することはなく、着弾精度（被記録媒体２８上での着弾位置制度）が向上する。
【０１９３】
第２に、高粘度のインクであっても液滴２３として吐出が可能である。実際に７０ｃＰのインクの吐出が実現している。高粘度のインクを吐出できるため、インクの濃度を高くできる。
【０１９４】
一般にインク粘度は、メニスカス３４の成長率に反比例し、高粘度ではメニスカス３４が十分成長できず、液滴の吐出ができない。しかしながら、本インクジェット装置では、メニスカス３４の成長率がインクの粘度に依存せず、表面張力と帯電量に依存する。したがって、インクの溶媒に対して、その最大溶解度まで溶質材料を溶解させても、インクの吐出可能である。
【０１９５】
第３に、液滴２３の着弾後、瞬時にインクの溶媒分が乾燥することである。液滴２３の溶媒分の体積は、液滴径の３乗に比例する。したがって、溶媒分を蒸発させるために必要なエネルギも、液滴径の３乗に比例する。また、（体積）／（表面積）の値が小さいほど、液滴２３は蒸発しやすくなると考えられる。このため、液滴が小さいほど早く蒸発させることには有利である。
【０１９６】
従来のインクジェット装置では、吐出する液滴サイズが大きく、溶媒分が蒸発するのに時間がかかった。また、液滴を微小にしただけでは、十分な飛翔速度が得られず、運動エネルギが熱エネルギに変化した分だけでは、液滴の溶媒分の気化熱に達せず、着弾後瞬時に乾燥という現象が得られなかった。しかしサブミクロンヘッドでは、液滴体積を小さくしながらも、十分な飛翔速度が得られるので、着弾後瞬時に乾燥という現象が得られる。
【０１９７】
以上の点を確認するために下記の試験を行った。その結果について説明する。表１〜表３は、従来のインクジェット方式であるピエゾ型、サーマル型および液滴径の大きい静電吸引型のインクジェット装置を用いた場合と、本発明の実施に使用するインクジェット装置、即ち吐出する液滴径が小さい静電吸引型のインクジェット装置を用いた場合との特性を比較したものである。
【０１９８】
【表５】
2004165201.tif 000007
【０１９９】
表５の結果は、液滴２３の着弾精度、吐出しやすさ、乾燥速度および着弾回数に対する液滴体積の影響を示したものである。なお、着弾回数とは、所望する面積と厚さを形成するために必要な吐出回数のことであり、生産効率の観点から、少ない方がよいものと評価される。
【０２００】
本インクジェット装置を使用した場合には、液滴体積が０．１ｐｌおよび１ｐｌの場合にも、着弾精度および吐出しやすさにおいて、使用可能あるいは良好であったのに対し、従来のインクジェット装置では何れの項目においても不可能であった。また、本インクジェット装置では、乾燥速度において、液滴体積が０．１ｐｌおよび１ｐｌの場合に良好である。着弾回数において、０．１ｐｌの場合に不向き（生産効率が悪い）、１ｐｌの場合に適している（生産効率がよい）と言える。
【０２０１】
【表６】
2004165201.tif 000008
【０２０２】
表６の結果は、本インクジェット装置と従来のインクジェット装置とについて、インクの各粘度に対する適性を示したものである。本インクジェット装置では高粘度のインクの吐出が可能であった。
【０２０３】
【表７】
2004165201.tif 000009
【０２０４】
表７の結果は、本インクジェット装置と従来のインクジェット装置とについて、各濃度に対する適正、即ち吐出しやすさと、本インクジェット装置について各濃度に対する乾燥速度と着弾回数の評価結果を示したものである。
【０２０５】
表３の結果から、インクの吐出しやすさにおいて、従来のインクジェット装置では、中および高濃度のインクについて吐出不可能であったのに対して、本インクジェット装置では、低濃度から高濃度のインクについて良好であった。また、本インクジェット装置では、乾燥速度において、インクが中濃度である場合に可能、高濃度である場合に良好となった。また、生産効率の観点から、高濃度ほど着弾回数が少なくて済み、適していると言える。
【０２０６】
上記の結果から分かるように、本インクジェット装置を使用した場合には、乾燥時間が大幅に短縮されることから、先に吐出した液滴が基板上で乾燥し終わるまでの待ち時間を設ける必要がなく、同１箇所に対しての吐出間隔時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。
【０２０７】
また、高濃度のインクの吐出が可能であることから、１弾の液滴に含まれる溶質材料の割合を大きくできるので、吐出回数を少なくすることが可能となる。
【０２０８】
また、インクの濃度が高くなると粘度が高くなるものの、本インクジェット装置では、高粘度の液滴を吐出可能であるので、高濃度のインクを吐出することができる。この場合、濃度が高くなると、上述のように、吐出回数を少なくすることが可能となる。
【０２０９】
ここで、上記説明したサブミクロンヘッドを用いたトリミング装置６０について説明する。
【０２１０】
トリミング装置６０の構成は、図２４に示すように、実施の形態１で説明されたトリミング装置５０と比べて、インクジェットヘッド５１の代わりに、上記サブミクロンヘッド１５が搭載されていること以外は、同じ構成である。また、抵抗値調整工程についても実施の形態１と同様にすればよい。
【０２１１】
本実施の形態では、サブミクロンヘッド１５を用いることにより、導電性材料を含む液体からなる液滴を噴射する部分（短絡部３）が、液滴の基板着弾後から溶媒乾燥までに、移動することを回避することができる。このため、より高精度な抵抗値の調整が可能となる。また、サブミクロンヘッド１５では、インクの液滴が基板に着弾後、瞬時に乾燥するため、導電性材料からなる短絡部３を連続的に形成できる。また、高濃度のインクを吐出できるので、短絡部３を少ない液滴数で形成できる。このため、インク液滴の微小化による生産性の悪化が回避される。
【０２１２】
なお、本発明にかかる厚膜抵抗体調整装置は、回路を形成する端子間に厚膜抵抗体が形成された回路基板に対して、その厚膜抵抗体の所望する箇所に導電性材料を噴射せしめるインクジェットノズルを備えた厚膜抵抗体調整装置において、前記厚膜抵抗体が、１箇所以上の箇所で短絡できる形状に形成され、その箇所のうち１つ以上の箇所で、短絡させた場合の端子間の抵抗値が、回路設計上の選択したい抵抗値になるように、前記形状が決定され、導電性材料を塗布することにより、厚膜抵抗体の上記箇所の一部を短絡させて、端子間を所望する抵抗値にする構成であってもよい。
【０２１３】
【発明の効果】
本発明の厚膜抵抗体は、以上のように、インクジェットノズルの吐出孔から液滴として噴射される、導電性材料を含む液体によって短絡される厚膜抵抗体であって、
前記厚膜抵抗体が、一箇所以上の箇所で短絡できる近接部分を有し、
その箇所のうち１つ以上の箇所で、短絡させた場合の、厚膜抵抗体を持つ端子間の抵抗値が、回路設計上の選択したい抵抗値になるように、上記厚膜抵抗体の形状が決定される構成である。
【０２１４】
それゆえ、従来と比べて、厚膜抵抗体の抵抗値を広い範囲で設定することができるとともに、該抵抗値の微調整を可能とするという効果を奏する。
【０２１５】
本発明の厚膜抵抗体は、上記近接部分は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の着弾時の直径よりも小さい間隔である構成がより好ましい。
【０２１６】
本発明の厚膜抵抗体は、互上記抵抗部が、互いに平行に配置されることにより、近接部分を形成している構成がより好ましい。それゆえ、幅広い近接部分を有しているので、従来と比べて、より広い範囲での抵抗値の設定が可能である。
【０２１７】
本発明の厚膜抵抗体は、略コの字形状の抵抗部が、互いに噛み合うように配置されることにより近接部分を形成している構成がより好ましい。それゆえ、近接部分が広く形成されることとなるので、従来と比べて、より広い範囲での抵抗値の設定が可能である。
【０２１８】
本発明の厚膜抵抗体は、パルス形状である近接部分を有している構成がより好ましい。それゆえ、従来と比べて、より広い範囲での抵抗値の設定が可能である。
【０２１９】
本発明の厚膜抵抗体は、互いに抵抗値の異なる抵抗部にて、近接部分が形成されている構成がより好ましい。それゆえ、より広い範囲で抵抗値の設定が可能となる。
【０２２０】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、以上のように、導電性材料を含む液体をインクジェットノズルの吐出孔から液滴として吐出するインクジェット装置を備えている構成である。
【０２２１】
それゆえ、所望の抵抗値に設定された厚膜抵抗体を好適に製造することができるという効果を奏する。
【０２２２】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、上記インクジェット装置は、静電吸引型インクジェット装置であり、上記静電吸引型インクジェット装置は、吐出孔の径が前記液滴の径よりも小さくなっているとともに、このインクジェット装置のノズルから１滴の量が１ｐｌ以下の液滴を吐出するようになっている構成がより好ましい。これにより、微量の液滴を厚膜抵抗体の近接部分に吐出することができるので、小さい厚膜抵抗体を製造する場合にも好適に用いることができる。
【０２２３】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、上記液体に含まれる導電性材料の平均粒子径がφ５０ｎｍ以下である構成がより好ましい。それゆえ、厚膜抵抗体の抵抗値の微調整を容易に行なうことができる。
【０２２４】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、上記導電性材料を含む液体の粘度が２０ｃＰ以上である構成がより好ましい。これにより、小さい厚膜抵抗体を好適に製造することができる。
【０２２５】
本発明の厚膜抵抗体調整装置は、上記インクジェット装置は、厚膜抵抗体の抵抗部と接続されている配線部の形成に使用される装置と同一である構成がより好ましい。それゆえ、インクヘッドの位置調整等の手間を省略することができるので、作業効率を向上させることができる。
【０２２６】
本発明にかかる抵抗値調整方法は、以上のように、前記厚膜抵抗体が、一箇所以上の箇所で短絡できる近接部分を有し、その箇所のうち１つ以上の箇所で、短絡させた場合の、厚膜抵抗体を持つ端子間の抵抗値が、回路設計上の選択したい抵抗値になるように、上記厚膜抵抗体の形状が決定される構成である。
【０２２７】
本発明の抵抗値調整方法は、上記厚膜抵抗体は、上記インクジェットノズルから噴射される１滴の液滴の直径よりも小さい間隔に、該抵抗部が複数存在する近接部分を少なくとも１箇所以上有するとともに、上記近接部分の少なくとも１箇所に上記液体を噴射することにより、該近接部分を短絡させることがより好ましい。
【０２２８】
それゆえ、従来と比べて、広い範囲での抵抗値の設定を可能するとともに、抵抗値の微調整を可能にするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る厚膜抵抗体の配線部の構成を示す平面図である。
【図２】上記厚膜抵抗体を製造する製造装置の構成を示す正面図である。
【図３】実施の形態１における厚膜抵抗体の抵抗部における抵抗値の変化を説明したグラフである。
【図４】実施の形態２における厚膜抵抗体の抵抗部の構成を示す平面図である。
【図５】実施の形態３における厚膜抵抗体の抵抗部の構成を示す平面図である。
【図６】実施の形態４における厚膜抵抗体の抵抗部の構成を示す平面図である。
【図７】実施の形態５における厚膜抵抗体の抵抗部の構成を示す平面図である。
【図８】本実施の他の形態におけるサブミクロンインクジェット装置の要部の構成を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、上記サブミクロンインクジェット装置におけるインクのメニスカスの挙動を説明する断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、ノズルと対向電極との距離が１００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフであり、図１０（ｂ）は、ノズルと対向電極との距離が２０００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１（ａ）は、ノズルと対向電極との距離が１００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフであり、図１１（ｂ）は、ノズルと対向電極との距離が２０００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフである。
【図１２】図１２（ａ）は、ノズルと対向電極との距離が１００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフであり、図１２（ｂ）は、ノズルと対向電極との距離が２０００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３（ａ）は、ノズルと対向電極との距離が１００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフであり、図１３（ｂ）は、ノズルと対向電極との距離が２０００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフである。
【図１４】図１４（ａ）は、ノズルと対向電極との距離が１００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフであり、図１４（ｂ）は、ノズルと対向電極との距離が２０００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフである。
【図１５】図１５（ａ）は、ノズルと対向電極との距離が２０００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフであり、図１５（ｂ）は、ノズルと対向電極との距離が１００μｍのときのノズル中心からの距離と対向電極からの距離との関係を示すグラフである。
【図１６】ノズル径と最大電界強度との関係を示すグラフである。
【図１７】ノズル径と各種電圧との関係示すグラフである。
【図１８】ノズル径と強電界領域との関係を示すグラフである。
【図１９】印加電圧と帯電電荷量との関係を示すグラフである。
【図２０】初期吐出液滴径と乾燥時間との関係を示すグラフである。
【図２１】周囲湿度と乾燥時間との関係を示すグラフである。
【図２２】本発明の他の実施の形態にかかるサブミクロンインクジェット装置の概略の構成を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施の他の形態にかかる、サブミクロンインクジェット装置の原理を説明する断面図である。
【図２４】本実施の形態の他の形態に係るサブミクロンヘッドを用いた厚膜抵抗体調整装置の概略の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１、１１、１２、１３、１４  抵抗体（抵抗部）
２ａ、２ｂ  端子
３  短絡部
４  チップ
５  レーザカット部
６  配線部（抵抗部）
１５  サブミクロンヘッド
２１  インク室
２２  インク
２３  液滴
２４    ノズル
２４ａ  先端部
２４ｂ  内径
２５  パッキン
２７  対向電極
２８  記録媒体
２９  静電界印加用電極
３０  プロセス制御部
３２  バルブ
３３  圧力調整器
５０、６０  トリミング装置（厚膜抵抗体調整装置）
５１  インクジェットヘッド
５２  回路基板
５３  Ｘ−Ｙステージ
５４  ＣＣＤ
５５  インクジェット制御装置
５６  モニタ
５７  レーザ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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