JPH05512A - インクジエツトヘツドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェットヘッドの製造工程における圧
電素子と導電基板の接続工程において、印字ヘッドの高
密度化に対応でき、且つ、低コストのインクジェットヘ
ッドの製造方法を提供すること。 【構成】 圧電素子１と導電基板４の接続を、アルミワ
イヤー３を圧電素子１に直接ボンディングすることによ
って行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッド
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４および図５に従来のインクジェット
ヘッドの構成を示す。

【０００３】圧電素子１の振動が圧力室９に伝わり、圧
力室９に連通するノズルよりインクを吐出する。このよ
うなインクジェットヘッドにおいて、圧電素子１の片面
は導電膜６を持つ振動板７に接着層５を介して接合され
ている。圧電素子１の他面へ電力を供給するための導電
基板４の接合は、圧電素子１の挙動を妨げないように、
ハンダ１０や導電ゴム１２などの導電材料によって接合
していた。図４がハンダによる接合であり、図５が導電
ゴムによる接合を示す。

【０００４】しかし、ハンダ付けの場合には、加熱によ
る圧電特性の劣化やハンダ材の飛散による絶縁性の劣
化、ハンダ付け不良による導通不良などが発生しやす
く、特に多ノズル化のために多数の圧電素子を高密度に
実装した場合には、全ての圧電素子との安定した接合が
困難であった。

【０００５】一方、導電ゴムの場合は、別部品として導
電ゴム１２と固定部材１３が必要となり、部品点数の増
加とそれに伴うコストの上昇が不可避であった。

【０００６】又、図６に示すように、圧電素子の配列が
複数列になった場合には導電基板の引出しが複雑とな
り、部品コストの上昇を招いていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、インクジェ
ットヘッドの製造工程における圧電素子と導電基板の接
合工程において、高印字品質を実現するための高密度配
線を可能とし、且つ、低コストのインクジェットヘッド
の製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、メッキ電極
を施した圧電素子にアルミワイヤーを直接ボンディング
することによって、導電基板と接続することを主要な特
徴とする。

【０００９】

【実施例】図１に、本発明によるインクジェットヘッド
の製造方法の実施例について示す。

【００１０】振動源である圧電素子１は、流路を構成す
る一部材である振動板７の導電膜６と接着層５で全面接
合されており、圧電素子１の面方向の伸縮を垂直方向の
振動に変換し、圧力室９に圧力変動を生じさせる。本発
明は電気系の実装方法にあるので、流路系の説明は省略
する。

【００１１】導電膜６は、圧電素子１の表面粗さによっ
て電気的導通を確保しており、他の圧電素子と共通する
電極を構成している。圧電素子１に電力を供給する導電
基板４は圧電素子１の近傍に接着層５で固定されてお
り、圧電素子１とアルミワイヤー３によって接続されて
いる。

【００１２】これまで通常圧電素子１の表面電極２は蒸
着膜であったため、十分なボンディング強度を得ること
が困難であったが、表面電極２をメッキ膜に変更するこ
とによって、圧電素子１の表面へ直接アルミワイヤー３
をボンディングすることが可能になった。圧電素子の消
費電力は微少であり、直径０．３ｍｍ程度のアルミワイ
ヤーでも問題のない容量を確保することができる。又、
一般にインクジェットヘッドの場合、複数個の圧電素子
を高密度に実装することが多く、そのような場合にもワ
イヤーボンディングの自由度を生かして、圧電素子の位
置や配置によって導電基板の形状などが制約を受けるこ
となく、圧電素子と導電基板を接続することができる。
ボンディング作業は市販のボンディング装置を用いるこ
とによって、１箇所０．５秒程度の高速で行うことがで
きる。又、超音波振動によるウェッジボンディングは、
部品に加熱等の負荷をかけることなく行うことができる
ため、加熱による圧電特性の劣化や振動板や流路基板な
どの部品の変形を防ぐことができる。

【００１３】図２は、圧電素子１の配置が直線でない場
合の実施例である。ボンディングの際のアルミワイヤー
３の方向は自由に設定できるため、圧電素子１の配置が
このように直線でなくても、導電基板４の形状を複雑に
することなく接続することができる。

【００１４】図３は、圧電素子１の配置が複数列になる
場合の実施例である。ボンディングの際のアルミワイヤ
ーの長さは、直径０．３ｍｍワイヤーの場合で５〜８ｍ
ｍは可能であるため、圧電素子１の配置が複数列であっ
ても導電基板４は単一方向への引き出しで接続が可能で
あり、単列の場合と同じ構成で製造することができる。
又、導電基板４の引き出し方向を単一化することは、双
方向に引き出す場合に比べ、部品コストの大幅な削減が
実現できる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
圧電素子と導電基板との接合をアルミワイヤーによるボ
ンディングで行う。これにより複雑且つ高密度に圧電素
子が配置されても、単純形状の導電基板で圧電素子への
電力供給が可能となった。単純形状の導電基板は部品コ
ストの低減が可能であり、電力供給上の圧電素子の配置
に制約がなくなったことにより、印字ヘッドとして最適
な流路設計が可能になった。又、超音波振動によるウェ
ッジボンディングは、部品に加熱等の負荷をかけること
なく行うことができるため、加熱による圧電特性の劣化
や部品の変形などを防ぐことができ、組立精度を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による製造方法で製造した、インクジェ
ットヘッドの実施例を示す説明図である。

【図２】本発明による製造方法で製造した、圧電素子の
配置が直線でない場合のインクジェットヘッドにおける
実施例を示す説明図である。

【図３】本発明による製造方法で製造した、圧電素子の
配置が複数列になる場合のインクジェットヘッドにおけ
る実施例を示す説明図である。

【図４】従来の製造方法である、ハンダによるインクジ
ェットヘッドの圧電素子と導電基板の接合方法を示した
説明図である。

【図５】従来の製造方法の導電ゴムによる、インクジェ
ットヘッドの圧電素子と導電基板の接合方法を示した説
明図である。

【図６】従来の製造方法であるハンダによる、圧電素子
の配置が複数列になる場合のインクジェットヘッドにお
ける、圧電素子と導電基板の接合方法を示した説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 圧電素子 ２ 表面電極（メッキ膜） ３ アルミワイヤー ４ 導電基板 ５ 接着層 ６ 導電膜 ７ 振動板 ８ 流路基板 ９ 圧力室 １０ ハンダ １１ 加熱部材（ヒーター・レーザー光） １２ 導電ゴム １３ 固定部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 振動源による振動を振動板を介して圧力
   室に伝え、該圧力室に連通するノズルよりインクを吐出
   するインクジェットヘッドの製造方法において、該振動
   源である圧電素子と該圧電素子への電力供給を行うため
   の導電基板を、アルミワイヤーによるウェッジボンディ
   ングによって接合する事を特徴とするインクジェットヘ
   ッドの製造方法。