(57)【要約】【課題】液状またはゲル状の導電材の流出を抑えて、電極間のブリッジを生じさせない電気的接続方法、この電気的接続方法で接続するための配線ユニットと圧電アクチュエータ、及び液体吐出ヘッド、この液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】配線ユニット１の表面に露出する給電電極３と、圧電アクチュエータ５１の表面に露出する駆動電極４１と、を電気的に接続する電気的接続方法で、配線ユニット１上にゲル状導電材入りマイクロカプセル９を設けると共に、圧電アクチュエータ５１上に凸状導電部４２を設けた状態で、配線ユニット１と圧電アクチュエータ５１とを両電極３、４１が互いに対向された状態で配置し、次いで、当該配線ユニット１、圧電アクチュエータ５１を互いに加圧し、導電材入りマイクロカプセル９を、凸状導電部４２で破り、当該ゲル状導電材７を介して両電極３，４１同士を電気的に接続させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の接続部の表面に露出する第１電極と、第２の接続部の表面に露出する第２電極とを電気的に接続する電気的接続方法であって、
前記第１電極上に液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルを設けると共に、前記第２電極上に凸状導電部を設けた状態で、前記第１の接続部と前記第２の接続部とを前記第１、第２電極が互いに対向された状態で配置し、次いで、当該第１、第２の接続部を互いに加圧し、前記第１電極上に設けた液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルを、前記第２電極上に設けた凸状導電部で破り、当該液状又はゲル状の導電材を介して当該第１、第２電極同士を電気的に接続させることを特徴とする電気的接続方法。
【請求項２】
前記第１電極上に凹状部が設けられており、前記液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルが当該凹状部に設けられている請求項１に記載の電気的接続方法。
【請求項３】
前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に、当該第１、第２の接続部間における電気的接続部分以外の部分を絶縁した状態で埋める絶縁部材が設けられている請求項１又は２に記載の電気的接続方法。
【請求項４】
前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に、当該第１、第２の接続部間における電気的接続部分以外の部分を絶縁した状態で埋め、且つ当該電気的接続部分での電気的接続を助勢する加圧導電部材が設けられている請求項１又は２に記載の電気的接続方法。
【請求項５】
基材と、この基材の一方の表面に設けられた給電電極と、この給電電極を露出させる貫通孔が形成され、前記基材の一方の表面を覆う絶縁部材と、前記貫通孔内の給電電極上に設けられた液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルと、を備えることを特徴とする配線ユニット。
【請求項６】
駆動電圧により変形可能な圧電体と、この圧電体の一方の表面に設けられた駆動電極と、駆動電極上に設けられた凸状導電部と、を備えることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項７】
基材、この基材の一方の表面に設けられた給電電極、及び給電電極を露出させる貫通孔が形成され前記基材の一方の表面を覆う絶縁部材を有する配線ユニットと、
駆動電圧により変形可能な圧電体、この圧電体の一方の表面に設けられ、前記給電電極に対応する駆動電極、及びこれら駆動電極上に設けられた凸状導電部を有する圧電アクチュエータと、
容積変化によって吐出口から液体を吐出させるべく前記吐出口へ通じる液体流路の途中に設けられ前記駆動電極に対応する圧力室を有する流路ユニットと、を備え、
前記配線ユニット、前記圧電アクチュエータ、及び前記流路ユニットがこの順に積層され、
前記給電電極と前記駆動電極とが、前記貫通孔内で前記凸状導電部によって破裂状態となった液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセル内の当該液状又はゲル状の導電材を介して電気的に接続されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記圧電体の他方の表面を、前記流路ユニットの前記圧力室に対向するように設ける工程と、
前記給電電極を露出させる貫通孔が形成された配線ユニットに、前記導電材入りマイクロカプセルを配置する工程と、
前記圧電体の一方の面に形成された駆動電極上に設置された凸状導電部と、前記マイクロカプセルを配置した給電電極とが対向した位置に配置されるように、前記配線ユニットを積層方向から前記圧電アクチュエータに配設する工程と、
前記マイクロカプセルを前記凸状導電部で破り、前記導電材を介して前記給電電極と前記駆動電極とを電気的に接続させるように互いに加圧する工程と、を
備えることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの接続部に設けられた電極同士を電気的に接続する電気的接続方法に関する。また、本発明は、この電気的接続方法で接続する配線ユニット、圧電アクチュエータ、及び液体吐出ヘッド、この液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体吐出ヘッドとして、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を有する流路ユニットと、この流路ユニットの一方の表面に接合された圧電アクチュエータとを備えたものが知られている。上記圧電アクチュエータは、例えば、ＰＺＴなどの複数の圧電層と、所定電位に保持される共通電極と、この共通電極とは異なる電位が付与される駆動電極とで構成されている。また、駆動電極に所定の電位を付与する給電電極を有する配線ユニットが、圧電アクチュエータの上面に接合され、当該駆動電極と給電電極とが電気的に接続された構成となっている。
【０００３】
そして、外部電源から給電電極へ電力が供給されると、これに接続された駆動電極に電圧が印加され、所定電圧に保持された共通電極との間に電位差が生じる。その結果、圧電層の形状が変化すると共に圧力室の容積も変化し、圧力室内の液体が加圧され、液体流路を通じてノズルから外部へ吐出されるようになっている。
【０００４】
上記流路ユニットは、複数の金属板を接着剤で張り合わせて構成されており、駆動電極と給電電極とを接続するためのハンダへの加熱により、当該接着剤が溶融することで金属板同士の剥がれを生じるおそれがある。また、金属製の流路ユニットと、ＰＺＴなどの圧電層からなる圧電アクチュエータとが、その熱膨張係数差が大きい場合、ハンダへの加熱により両者間に剥離がおこったり、圧電アクチュエータに変形や割れ等を生じるおそれがある。そのため、例えば、特許文献１に記載の電気的接続方法のように、配線ユニットの給電電極周りに形成した凹部に液状金属を設けると共に、圧電アクチュエータの駆動電極に当該液状金属を流出させる突部を設けることが考えられる。この場合、配線ユニットと圧電アクチュエータを互いに加圧して、液状金属を流出させ、この流出した液状金属を介して駆動電極と給電電極が電気的に接続される。
【特許文献１】特開平７−２２１４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような接続方法を採用すれば、ハンダ接続に必要としていた加熱が不要となるので上述した金属板同士の剥がれや、圧電アクチュエータと流路ユニット間の剥離等の問題は解消する。しかし、その一方で、液状金属は配線ユニットの凹部に設けられているため、例えば配線ユニットを取り扱う際に、当該凹部から液状金属が流出してしまい、電極間にブリッジが生じてしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、例えば液体吐出ヘッドを構成部材として用いるときに、流路ユニットの金属板同士などの剥がれを起こさず、且つ液状導電材の流出による電極のブリッジを生じさせない電気的接続方法、この電気的接続方法で接続するための配線ユニットと圧電アクチュエータ、及び液体吐出ヘッド、この液滴吐出ヘッドの製造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】
上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
【０００８】
すなわち本発明の電気的接続方法は、第１の接続部の表面に露出する第１電極と、第２の接続部の表面に露出する第２電極とを電気的に接続する電気的接続方法であって、前記第１電極上に液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルを設けると共に、前記第２電極上に凸状導電部を設けた状態で、前記第１の接続部と前記第２の接続部とを前記第１、第２電極が互いに対向された状態で配置し、次いで、当該第１、第２の接続部を互いに加圧し、前記第１電極上に設けた液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルを、前記第２電極上に設けた凸状導電部で破り、当該液状又はゲル状の導電材を介して当該第１、第２電極同士を電気的に接続させることを特徴とする。
【０００９】
上記本発明によれば、第１の接続部と第２の接続部を接合させるまでは、液状又はゲル状の導電材がマイクロカプセルに封入されているので、第１接続部を取り扱う際に、当該液状又はゲル状の導電材が流出してしまうことがない。これにより、電極間にブリッジが生じるのを防止することができる。また、第１電極と第２電極の電気的接続は、加圧のみで行われるため、例えば、この電気的接続方法を液体吐出ヘッドを構成部材として用いるときに、加熱による流路ユニットの金属板同士の剥がれや、流路ユニットと圧電アクチュエータ間の剥離等を引き起こすことがない。
【００１０】
また、前記第１電極上に凹状部が設けられており、前記液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルを当該凹状部に設けるようにすれば、液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルの位置決めが容易となり、固定保持されやすい。
【００１１】
また、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に、当該第１、第２の接続部間における電気的接続点以外の部分を絶縁した状態で埋める絶縁部材が設けられていることが好ましい。
【００１２】
この場合、第１の接続部と第２の接続部との間に異物を介在させなうようにすることができる。
【００１３】
また、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間に、当該第１、第２の接続部間における電気的接続部分以外の部分を絶縁した状態で埋め、且つ当該電気的接続部分での電気的接続を助勢する加圧導電部材が設けられているようにしてもよい。
【００１４】
この場合、第１の接続部と第２の接続部との間に異物を介在させなうようにすることができ且つ第１、第２電極間における電気的接続をより確実なものとすることができる。
【００１５】
また、本発明は、基材と、この基材の一方の表面に設けられた給電電極と、この給電電極を露出させる貫通孔が形成され、前記基材の一方の表面を覆う絶縁部材と、前記貫通孔内の給電電極上に設けられた液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルと、を備えることを特徴とする配線ユニットである。
【００１６】
また、本発明は、駆動電圧により変形可能な圧電体と、この圧電体の一方の表面に設けられた駆動電極と、駆動電極上に設けられた凸状導電部と、を備えることを特徴とする圧電アクチュエータである。
【００１７】
上記本発明の圧電アクチュエータに上記本発明の配線ユニットを接合する場合、駆動電極と給電電極とが液状またはゲル状の導電材を介して互いに電気的に接続され、当該駆動電極と給電電極の周辺に導電材が流れていくことがないので、電極の接続部分間にブリッジが生じてしなうのを防止することができる。また、駆動電極と給電電極の電気的接続が加圧のみで行われるため、加熱による流路ユニットの金属板同士の剥がれや、流路ユニットと圧電アクチュエータ間の剥離等を引き起こすことがない。
【００１８】
また、本発明は、基材、この基材の一方の表面に設けられた給電電極、及び給電電極を露出させる貫通孔が形成され前記基材の一方の表面を覆う絶縁部材を有する配線ユニットと、駆動電圧により変形可能な圧電体、この圧電体の一方の表面に設けられ、前記給電電極に対応する駆動電極、及びこれら駆動電極上に設けられた凸状導電部を有する圧電アクチュエータと、容積変化によって吐出口から液体を吐出させるべく前記吐出口へ通じる液体流路の途中に設けられ、前記駆動電極に対応する圧力室を有する流路ユニットと、を備え、前記配線ユニット、前記圧電アクチュエータ、及び前記流路ユニットがこの順に積層され、  前記給電電極と前記駆動電極とが、前記貫通孔内で前記凸状導電部によって破裂状態となった液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセル内の当該液状又はゲル状の導電材を介して電気的に接続されていることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【００１９】
上記本発明の液体吐出ヘッドによれば、配線ユニットと圧電アクチュエータが接合されるまでは、液状又はゲル状の導電材がマイクロカプセルに封入されているので、配線ユニットを取り扱う際に、当該液状又はゲル状の導電材が流出してしまうことがない。これにより、電極間にブリッジが生じるのを防止することができる。また、給電電極と駆動電極と電気的接続は、加圧のみで行われるため、加熱による流路ユニットの金属板同士の剥がれや、流路ユニットと圧電アクチュエータ間の剥離等を引き起こすことがない。
【００２０】
また、本発明に関わる液体吐出ヘッドの製造方法は、上記液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記圧電体の他方の表面を、前記流路ユニットの圧力室に対向するように設ける工程と、前記給電電極を露出させる貫通孔が形成された配線ユニットに、前記液状又はゲル状の導電材入りマイクロカプセルを配置する工程と、前記圧電体の一方の面に形成された駆動電極上に設置された凸状導電部と、前記マイクロカプセルを配置した給電電極とが対向した位置に配置されるように、前記配線ユニットを積層方向から前記圧電アクチュエータに配設する工程と、前記マイクロカプセルを前記凸状導電部で破り、前記導電材を介して前記給電電極と前記駆動電極とを電気的に接続させるように互いに加圧する工程とを備えている。
【００２１】
このような構成とすることにより、上述したような配線ユニットと圧電アクチュエータとを用いて、給電電極と駆動電極とを液状又はゲル状の導電材を介して接続される液体吐出ヘッドを、導電材の流出を抑えて、電極間にブリッジが生じるのを防ぎ、容易に製造することができる。また、加熱によって生じてきた製造工程における不良品を少なくして製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
上記の通り、本発明によれば、第１接続部（配線ユニット）を取り扱う際に、液状又はゲル状の導電材が流出してしまうことがないので、電極間にブリッジが生じるのを防止することができる。また、本発明に係る液体吐出ヘッドにおいては、給電電極と駆動電極の電気的接続は、加圧のみで行われるため、加熱による流路ユニットの金属板同士の剥がれや、流路ユニットと圧電アクチュエータとの剥離等を引き起こすことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１５を備えたインクジェット式プリンタの構成を示す模式斜視図である。インクジェット式プリンタ１０は、筐体１２に架設されたガイドロッド１３を有し、このガイドロッド１３には、キャリッジ１４がガイドロッド１３に沿ってスライド可能に支持されている。キャリッジ１４の下部には液体吐出ヘッド１５が設けられており、当該液体吐出ヘッド１５は下方へ向けてインクを吐出可能に構成されている。
【００２４】
ガイドロッド１３の両端部近傍にはプーリ１７，１７が配設されており、両プーリ１７，１７間にはタイミングベルト１８が巻回されている。一方のプーリ１７には正逆回転可能なモータ１９の出力軸が接続されており、このモータ１９の回転駆動により、タイミングベルト１８は一方向及び他方向へ周回可能となっている。また、このタイミングベルト１８には上記キャリッジ１４が接続されており、タイミングベルト１８が周回するのに伴ってキャリッジ１４と共に液体吐出ヘッド１５がガイドロッド１３に沿って一方向及び他方向へと往復移動する。
【００２５】
液体吐出ヘッド１５の下方は、被記録体を成す記録用紙１０ａの搬送経路となっている。記録用紙１０ａは、ガイドロッド１３に対して回転軸心が平行とされ筐体１２に架設された紙送りローラ１６によって、搬送経路に沿って液体吐出ヘッド１５の下方を搬送される。従って、記録用紙１０ａの上方に液体吐出ヘッド１５が位置しているときに、記録用紙１０ａを断続的に搬送させつつ液体吐出ヘッド１５を往復移動させ、且つこれらの動作中に液体吐出ヘッド１５からインク（液体）を吐出させ、記録用紙１０ａ上の所定の位置にインクを付着させて所望の画像を形成する。
【００２６】
なお、以下の説明において「走査方向」とは液体吐出ヘッド１５がガイドロッド１３に沿って移動する方向といい、「搬送方向」とは液体吐出ヘッド１５の直下を記録用紙１０ａが搬送される方向をいうものとし、これらと異なる場合やその他の方向については、適宜そのときに説明を付すものとする。
【００２７】
図２は、液体吐出ヘッド１５を上方から見たときの構成を示す模式的平面図であり、図３は、図２に示す液体吐出ヘッド１５をＶ−Ｖ線で切断したときの構成を示す模式的断面図である。図２に示すように液体吐出ヘッド１５は、後述する液体流路３０（図３参照）が内部に形成された流路ユニット５０と、その上面に接続された圧電アクチュエータ５１と、この圧電アクチュエータ５１の上面に接合された配線ユニット１から主構成されている。
【００２８】
流路ユニット５０の上部には、走査方向に長寸の長円形状を成す複数の圧力室孔２１ａが、搬送方向に並設されて１つの圧力室孔列２１ｂを形成しており、このような圧力室孔列２１ｂが走査方向に隣接して複数（図２では２つ）並設されている。また、圧電アクチュエータ５１は、配線ユニット１が有する給電電極３への電圧の印加によって変形する後述の圧電層２０などから構成されている（図３参照）。
【００２９】
液体吐出ヘッド１５の構成について更に詳述すると、図３に示すように流路ユニット５０は、上方から順に圧力室プレート２１と接続流路プレート２２とマニホールドプレート２３とノズルプレート２４とが夫々積層され接着された構成となっている。ノズルプレート２４は、ポリイミド等の樹脂シートで、圧力室プレート２１、接続流路プレート２２およびマニホールドプレート２３は、４２％ニッケル合金鋼板（４２合金）やＳＵＳの金属板である。
【００３０】
圧力室プレート２１には、上述したような長円形状を成す圧力室孔２１ａ（図２も参照）が形成されており、圧力室プレート２１の下面に接続される接続流路プレート２２には、圧力室孔２１ａの一端に連通する液体流入孔２２ａと、圧力室孔２１ａの他端に連通する第１液体流出孔２２ｂとが形成されている。マニホールドプレート２３は、開口面積が比較的大きく搬送方向へ延びるマニホールド孔２３ａを有し（図２も参照）、当該マニホールド孔２３ａは、１つの圧力室孔列２１ｂ（図２参照）を構成する全ての圧力室孔２１ａとの間で、各液体流入孔２２ａを通じて連通している。
【００３１】
また、マニホールドプレート２３には、マニホールド孔２３ａとは別に第２液体流出孔２３ｂが形成されており、第２液体流出孔２３ｂは第１液体流出孔２２ｂを通じて圧力室孔２１ａに連通している。更にノズルプレート２４は、第１液体流出孔２２ｂ及び第２液体流出孔２３ｂを通じて圧力室孔２１ａに連通するノズル孔２４ａ（吐出口）を有し、該ノズル孔２４ａは、下方へ向かうに従って口径が小さくなるように形成されている。
【００３２】
このような各プレート２１〜２４が積層接着されると、上述したマニホールド孔２３ａが、ノズルプレート２４においてノズル孔２４ａ以外の部分により下方から閉鎖され、且つ接続流路プレート２２の液体流入孔２２ａ及び第１液体流出孔２２ｂ以外の部分によって部分的に上方から閉鎖されることにより、共通液室３１が形成されている。また、圧力室孔２１ａは、圧力室プレート２１に積層接着される金属製の振動板２５により上方から閉鎖され、且つ接続流路プレート２２の液体流入孔２２ａ及び第１液体流出孔２２ｂ以外の部分によって部分的に下方から閉鎖されることにより、圧力室３３を形成している。
【００３３】
更に、接続流路プレート２２が有する液体流入孔２２ａは、上記共通液室３１と圧力室３３との間を連通する液体流入路３２を成し、接続流路プレート２２とマニホールドプレート２３とが夫々有して互いに連通する第１液体流出孔２２ｂ及び第２液体流出孔２３ｂは、圧力室３３とノズル孔２４ａとの間を連通する液体流出路３４を成している。そして、共通液室３１、液体流入路３２、圧力室３３、液体流出路３４、及びノズル孔２４ａによって、インクが通流する一続きの液体流路３０が構成されている。
【００３４】
また、図２に示すように、２つの圧力室孔列２１ｂに対応して設けられた２つの共通液室３１は互いに連通しており、これらの共通液室３１は、圧力室プレート２１及び接続流路プレート２２に形成された貫通孔３５を通じて、液体吐出ヘッド１５とは別個に設けられたインクタンク（図示せず）に連通している。
【００３５】
従って、インクタンクからのインクは、貫通孔３５を通じて共通液室３１へ供給され、この共通液室３１からノズル孔２４ａへ至る液体流路３０内に充満される。そして、圧力室３３の上壁を成す振動板２５がアクチュエータ５１の駆動により振動すると、圧力室３３の容積が変化し、圧力室３３内のインクに圧力が付与されて該インクは液体流路３０の下流側へ圧送され、ノズル孔２４ａから外部へ噴射される。
【００３６】
次に、圧電アクチュエータ５１について説明する。図２にも示すように圧電アクチュエータ５１は、圧電層２０と、これを挟む共通電極４０及び駆動電極４１とを有している。共通電極４０は振動板２５の上面（流路ユニット５０に対向する面とは反対側の面）に積層されており、共通電極４０の上面には圧電層２０が積層されている。この圧電層２０は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であって強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料から成っており、共通電極４０の上面にて複数の圧力室３３に跨って層状に形成されている。
【００３７】
なお、その形成方法としては公知の成膜技術を用いればよく、例えば、サブミクロンサイズの微粒子をガスと混合させてエアロゾル状にし、ノズルを通して吹き付けるＡＤ法を用いることができる。なお、振動板２５の上面にはアルミナ等から成る非導電層が成膜され、この非導電層の上面に共通電極４０が配設されているため、振動板２５と共通電極４０とは互いに電気的には絶縁された状態となっている。また、複数枚のＰＺＴ等の圧電シートを積層させ、共通電極と個別電極とを交互に配置させたような積層タイプの圧電アクチュエータでも適用することができる。
【００３８】
駆動電極４１は圧電層２０の上面に配設されており、例えば銀−パラジウム系ペーストなどの導電性ペーストをスクリーン印刷することにより形成でき、圧電層２０の厚み方向視（即ち、平面視）で圧力室３３が占める領域、即ち圧力室領域と重複するように設けられている。また、図２に示すように本実施の形態に係る駆動電極４１は、長円形状を成す圧力室領域の長手方向寸法及び幅方向寸法と夫々略同寸法の対角線を有する菱形を成し、圧力室領域からはみ出ないように（全てが収まるように）配設されている。
【００３９】
図３に示すように、各駆動電極４１上には、それぞれ凸状導電部４２が設けられている。この凸状導電部４２は、導電性を有するもので形成されていればどのような素材でもよく、ハンダ等の金属材料で形成してもよいし、導電性樹脂（例えば、導電性接着剤）等で形成してもよい。当該凸状導電部４２の形状は、中央部が最も高くそこから周辺部へ向かって低くなる山形となっている。
【００４０】
配線ユニット１は、ポリイミド製の基材２と、この一方の面に配設された給電電極３及び図示しない配線と、基材２を覆う絶縁層５とを有している。絶縁層５は、電気絶縁性および可撓性を有した感光性ソルダレジスト等で、絶縁層５には、給電電極３の一部を露出させるようにしてエッチングやフォトリソグラフィ等を用いて、貫通孔５ａが形成されている。そして、圧電アクチュエータ５１に配線ユニット１が接合された状態で、圧電アクチュエータ５１側に露出された給電電極３は、当該圧電アクチュエータ５１の一方の表面に設けられた駆動電極４１と対向している。
【００４１】
また、圧電アクチュエータ５１に配線ユニット１が接合された状態では、貫通孔５ａと給電電極３と圧電層２０（又は駆動電極４１）とによって空間６が形成されている。この空間６に、上記凸状導電部４２が収容されており、更に、この凸状導電部４２を囲む状態で給電電極３と駆動電極４１とに接触するゲル状導電材７が収容されている。
【００４２】
このゲル状導電材７は、後述の電気的接合方法によってゲル状導電材入りマイクロカプセルが破裂状態となったものである。これにより、当該ゲル状導電材７を介して、給電電極３と駆動電極４１とが電気的に接続されている。
【００４３】
図４は、本発明の第１実施形態に係る電気的接続方法を使用して上記圧電アクチュエータ５１の駆動電極４１と上記配線ユニット１の給電電極３とを電気的に接続する方法を説明する模式図である。上述したように配線ユニット１の基材２（第１の接続部）の圧電アクチュエータ５１側の面（一方の表面）には、貫通孔５ａから露出した給電電極３（第１電極）が設けられている。
【００４４】
まず、配線ユニット１の貫通孔５ａと給電電極３で構成された凹状部８に、ゲル状導電材入りマイクロカプセル９を配置させる。また、圧電アクチュエータ５１（第２の接続部）の駆動電極４１（第２電極）上には凸状導電部４２を設ける。この凸状導電部４２は、ハンダを駆動電極４１上に滴下してもよいし、導電性を有する材料（例えば導電性接着剤）を駆動電極４１上に接着や印刷するようにしてもよい。
【００４５】
なお、配線ユニット１の給電電極３上に、ゲル状導電材入りマイクロカプセル９を配置させる方法としては、次の方法が挙げられる。
【００４６】
まず、貫通孔５ａが形成された配線ユニット１の圧電アクチュエータ５１との接合面を上方に向けた状態で、導電性接着剤をシリンジにより給電電極３上に滴下する。その後、ゲル状導電材入りマイクロカプセル９の粉末を当該接合面に載せて広げ、次いで、当該配線ユニット１を振動させることで、ゲル状導電材入りマイクロカプセル９を凹状部８に配設する。この方法を採用すると、短時間で非常に容易にゲル状導電材入りマイクロカプセルを配設固定することができる。
【００４７】
他の方法としては、配線ユニット１の接合面を上方に向けた状態で、導電性接着剤を滴下後、さらにゲル状導電材入りマイクロカプセル９をシリンジにより上記凹状部８に滴下していくという方法が挙げられる。なお、ゲル状導電材入りマイクロカプセル９を配置固定させる方法は、ここで挙げたものに限られず他の方法を採用してもよい。
【００４８】
そして、この状態で圧電アクチュエータ５１の上側に配線ユニット１を、給電電極３と駆動電極４１が互いに対向された状態で配置する。次いで、当該配線ユニット１と圧電アクチュエータ５１とを互いに加圧し、給電電極３上に設けたゲル状導電材入りマイクロカプセル９を、駆動電極４１上に設けた凸状導電部４２で破り、図３に示すように、当該ゲル状導電材７を介して給電電極３と駆動電極４１同士を電気的に接続させる。
【００４９】
なお、本実施形態では、マイクロカプセルにゲル状の導電材を封入したものを採用しているが、マイクロカプセルに液状の導電材を封入したものを採用することもできる。導電材入りマイクロカプセルは公知の製造方法で製造されたものを採用することができる。導電材入りマイクロカプセルの製造方法としては、噴霧乾燥法、乾式混合法、コアセルべーション法、界面重合法、界面沈殿法等がある。
【００５０】
また、封入されるゲル状導電材の具体例として、導電性粉末、バインダー樹脂、溶剤で構成された導電性ペーストが挙げられる。また、導電性粉末としては、銀粉末、白金粉末、金粉末、銅粉末、ニッケル粉末、およびパラジウム粉末等の金属粉末や、カーボンブラック、グラファイト粉等のカーボン粉、金属の表面を他の金属で被覆した粒子、銅と銀の傾斜粒子等の金属粒子や、例えば、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の樹脂粒子に金、ニッケル、銀、銅、半田などの導電性薄膜で被覆を施した粒子等が使用できる。封入される液体導電材の具体例として、液体亜鉛、ガリンスタン等の液体金属、イミダゾリウム系、ピリジニウム系等のイオン性液体が挙げられる。
【００５１】
上記本実施形態の電気的接続方法によれば、配線ユニット１（第１の接続部）と圧電アクチュエータ５１（第２の接続部）を接合させるまでは、導電材がマイクロカプセルに封入されているので、配線ユニット１を取り扱う際に、当該導電材が流出してしまうことがない。特に、圧電アクチュエータ５１の上側から配線ユニット１を接合させる場合において、配線ユニット１に配置される導電材入りマイクロカプセルによって、導電材を流出させることなく駆動電極４１上に配置させた後で、凸状導電部４２によりマイクロカプセル９が破られ、駆動電極４１と給電電極３とを導電材を介して接続することができる。これにより、給電電極３間、駆動電極４１間、或いは電極の接続部分間（給電電極３と駆動電極４１とが接続されている部分と、隣りの給電電極３と駆動電極４１とが接続されている部分間）にブリッジが生じるのを防止することができる。
【００５２】
また、本実施形態の導電材は、ゲル状のものを採用しており、給電電極３と駆動電極４１の周辺に導電材が流れていくことがないので、配線ユニット１と圧電アクチュエータ５１を接合した後においても、上記各電極間のブリッジをより確実に防止することができる。
更に、給電電極３と駆動電極４１の電気的接続は、加圧のみで行われるため、加熱による流路ユニット５０の金属板同士や、圧電アクチュエータと流路ユニットとの剥離を引き起こすことがない。更に、凹状部８が構成されているので、ゲル状導電材入りマイクロカプセル９の位置決めを容易に行うことができ、マイクロカプセル９を固定保持されやすい。
【００５３】
また、本実施形態の液体吐出ヘッド１５によれば、給電電極３間、駆動電極４１間、或いは電極の接続部分間（給電電極３と駆動電極４１とが接続されている部分と、その隣りの給電電極３と駆動電極４１とが接続されている部分間）にブリッジが生じておらず、且つ流路ユニット５０の金属板同士の剥がれや、圧電アクチュエータと流路ユニットとの剥離が生じていない。これにより、加熱工程によって生じてきた不良製品の発生を抑制することができる。
【００５４】
図５は、本発明に係る電気的接続方法の第２実施形態を示している。本実施形態が上記第１実施形態と異なる点は、圧電アクチュエータ５１上に絶縁部材４７が設けられている点である。図５に示すように、圧電アクチュエータ５１上に、凸状導電部４２の頂部４２ａを露出させた状態で板状の絶縁部材４７が設けられている。この絶縁部材４７の存在により、複数の凸状導電部４２間が埋められている。従って、圧電アクチュエータ５１に配線ユニット１が接合された状態では、凸状導電部４２によりゲル状導電材入りマイクロカプセル９が破裂されて両電極３，４１が電気的に接続され、それと共に絶縁部材４７により給電電極３と駆動電極４１の接続部分以外の部分が絶縁された状態で埋められる。これにより、各電極間のブリッジをより確実に防止するとともに、圧電アクチュエータ５１と配線ユニット１との間に異物を介在させないようにすることができる。
【００５５】
図６は、本発明に係る電気的接続方法の第３実施形態を示している。本実施形態が上記第１実施形態と異なる点は、圧電アクチュエータ５１上に加圧導電部材６０が設けられている点である。図６に示すように、圧電アクチュエータ５１上に、凸状導電部４２及び駆動電極４１を覆った状態で薄肉状の加圧導電材６０が設けられている。この加圧導電材６０は、導電性金属粒子やカーボンブラックを内部で配列させたシリコーンゴムなど、圧力が加えられて弾性変形することにより、ゴム中の金属粒子が加圧方向に接触し合い、異方導電性を示すものである。本実施形態の加圧導電材６０は、厚み方向（図６の上下方向）に圧力が加えられることにより、当該方向に導電性が生じるようになっている。
【００５６】
圧電アクチュエータ５１と配線ユニット１とを互いに加圧すると、凸状導電部４２の頂部４２ａにある加圧導電材６０Ａが厚み方向に加圧され導通状態となる。その際、加圧導電材６０のうち、導電性が生じるのは、当該頂部４２ａにある加圧導電材６０Ａの部分のみであり、その周辺部には導電材が生じない。
【００５７】
そして、凸状導電部４２及び加圧導電材６０の押圧によりゲル状導電材入りマイクロカプセル９が破れ、ゲル状導電材７、加圧導電材６０及び凸状導電部４２により当該両電極３，４１が電気的に接続される。それと共に、加圧導電材６０により給電電極３と駆動電極４１の接続部分以外の部分が絶縁された状態で埋められる。
【００５８】
これにより、各電極間のブリッジをより確実に防止するとともに、圧電アクチュエータ５１と配線ユニット１との間に異物を介在させなうようにすることができ、且つ両電極３，４１の電気的接続部分での電気的接続が助勢され、当該電気的接続をより確実なものとすることができる。
【００５９】
図７は、本発明に係る電気的接続方法の第４実施形態を示している。本実施形態が上記第１実施形態と異なる点は、ゲル状導電材入りマイクロカプセル６１と凸状導電部６２の形態が異なっている点である。図７に示すように、第１実施形態のものよりも小型のゲル状導電材入りマイクロカプセル６１が、凹状部８に四つずつ配設されている。また、駆動電極４１上に設けられた凸状導電部６２は、平らな頂部６２ａを有しており、第１実施形態の凸状導電部よりも横方向に広がっている。
当該凸状導電部６２がこのような形状を有しているので、複数のゲル状導電材入りマイクロカプセル６１を破ることができる。なお、本実施形態では、各給電電極３上に四つのゲル状導電材入りマイクロカプセル６１を配設しているが、配設数を限定するものではなく、四つを超える数のゲル状導電材入りマイクロカプセル６１を配設してもよい。また、更にサイズの小さい複数のゲル状導電材入りマイクロカプセルを、各給電電極３上に配設してもよい。
【００６０】
上記各実施形態は例示であり、その形状や配設数など制限的なものではなく、適用できる範囲で変形可能である。また、例えば、マイクロカプセル自体を導電性を有するマイクロカプセルとし、さらに液体導電材やゲル状導電材を封入してもよい。このような導電材入りマイクロカプセルを用いれば、マイクロカプセルが破裂した状態においても、破れた当該マイクロカプセル自体が導電性を有しているので、給電電極と駆動電極との電気的接続をより確実なものとすることができる。なお、このようなマイクロカプセルとしては、例えば樹脂製のマイクロカプセルに、アルミニウム系金属、金、銀、ニッケル等の導電性メッキを施したものが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、二つの接続部に設けられた電極同士を電気的に接続する電気的接続方法、この電気的接続方法で接続する配線ユニット、圧電アクチュエータ、及び液体吐出ヘッド、この液滴吐出ヘッドの製造方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドを備えたインクジェット式プリンタの構成を示す模式斜視図である。
【図２】液体吐出ヘッドを上方から見たときの構成を示す模式的平面図である。
【図３】図２に示す液体吐出ヘッド１５をＶ−Ｖ線で切断したときの構成を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電気的接続方法を使用して、圧電アクチュエータの駆動電極と配線ユニットの給電電極とを電気的に接続する方法を説明する模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電気的接続方法を使用して、圧電アクチュエータの駆動電極と配線ユニットの給電電極とを電気的に接続する方法を説明する模式図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る電気的接続方法を使用して、圧電アクチュエータの駆動電極と配線ユニットの給電電極とを電気的に接続する方法を説明する模式図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る電気的接続方法を使用して、圧電アクチュエータの駆動電極と配線ユニットの給電電極とを電気的に接続する方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  配線ユニット
２  基材
３  給電電極
５  絶縁層
７  ゲル状導電材
８  凹状部
９  ゲル状導電材入りマイクロカプセル
１０  プリンタ
１５  液体吐出ヘッド
４０  共通電極
４１  駆動電極
４２  凸状導電部
４７  絶縁部材
１０  加圧導電材
【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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