JPH10100401A - Inkjet head - Google Patents
Inkjet headInfo
- Publication number
- JPH10100401A JPH10100401A JP8261565A JP26156596A JPH10100401A JP H10100401 A JPH10100401 A JP H10100401A JP 8261565 A JP8261565 A JP 8261565A JP 26156596 A JP26156596 A JP 26156596A JP H10100401 A JPH10100401 A JP H10100401A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- ink jet
- piezoelectric element
- jet head
- ink
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストが高く、電気的接続部の信頼性の確保
が十分でない。
【解決手段】 圧電素子14を接合した基板13の裏面
側にドライバ60を実装した。
(57) [Summary] [PROBLEMS] The cost is high and the reliability of the electrical connection is not sufficiently ensured. SOLUTION: A driver 60 is mounted on the back side of a substrate 13 to which a piezoelectric element 14 is bonded.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットヘッ
ドに関し、特に圧電素子の変位でインク滴を吐出するイ
ンクジェットヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head, and more particularly, to an ink jet head which discharges ink droplets by displacement of a piezoelectric element.
【0002】[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、特に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機等にも用いられ
るようになっている。このようなインクジェット記録装
置に用いられるインクジェットヘッドは、圧電素子、発
熱抵抗体等のアクチュエータ素子を記録信号に応じて駆
動してノズルからインク滴を吐出飛翔させることによっ
て記録媒体上に画像記録を行なうものである。2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus has almost no vibration and noise during recording, and is particularly easy to colorize.
In addition to a printer that outputs data from a digital processing device such as a computer, it is also used for facsimile machines, copiers, and the like. An ink jet head used in such an ink jet recording apparatus records an image on a recording medium by driving an actuator element such as a piezoelectric element or a heating resistor in accordance with a recording signal to eject and fly an ink droplet from a nozzle. Things.
【0003】このようなインクジェットヘッドとして、
例えば特開平8−142324号公報に記載されている
ように、基板上に複数の積層型圧電素子を複数列列状に
接合して配設すると共に、圧電素子の周囲に位置するフ
レーム部材を接合し、これらの圧電素子及びフレーム部
材上に、ダイアフラム部を有する振動板を積層し、この
振動板上に積層型圧電素子でダイアフラム部を介して加
圧される加圧液室及びこの液室にインクを供給するイン
ク供給路を形成する液室形成部材を積層し、更にこの液
室形成部材上にノズルを形成したノズルプレートを積層
して、積層型圧電素子の変位でノズルからインク滴を吐
出させるようにしたものがある。[0003] As such an ink jet head,
For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-142324, a plurality of laminated piezoelectric elements are joined and arranged in a plurality of rows on a substrate, and a frame member located around the piezoelectric elements is joined. A diaphragm having a diaphragm is laminated on these piezoelectric elements and the frame member, and a pressurized liquid chamber and a liquid chamber which are pressurized on the diaphragm by a laminated piezoelectric element through the diaphragm are provided. A liquid chamber forming member forming an ink supply path for supplying ink is laminated, and a nozzle plate having a nozzle formed thereon is further laminated on the liquid chamber forming member, and ink droplets are ejected from the nozzles by displacement of the laminated piezoelectric element. There are things that let me do that.
【0004】そして、このようなインクジェットヘッド
においては、積層型圧電素子の内部電極を交互に接続し
た両端面の端面電極と、積層型圧電素子に所要の駆動波
形を印加するためにドライバ(駆動IC)との間を電気
的に接続する必要がある。そこで、例えば、上述した公
報記載のインクジェットヘッドにおいては、積層型圧電
素子を固定した基板上に共通電極パターン及び個別電極
(選択電極)パターンを形成し、積層型圧電素子と各電
極パターンとを導電性接着剤などで電気的に接続すると
共に、基板の各電極パターンにフレキシブルプリントケ
ーブル(以下「FPCケーブル」という。)を半田接合
し、このFPCケーブルをドライバに接続することで電
気的な接続をとるようにしている。In such an ink-jet head, an end face electrode at both end faces of alternately connected internal electrodes of the laminated piezoelectric element and a driver (driving IC) for applying a required driving waveform to the laminated piezoelectric element. ) Must be electrically connected. Therefore, for example, in the ink jet head described in the above-mentioned publication, a common electrode pattern and an individual electrode (selection electrode) pattern are formed on a substrate on which a multilayer piezoelectric element is fixed, and the multilayer piezoelectric element and each electrode pattern are electrically conductive. Electrical connection with a conductive adhesive or the like, a flexible printed cable (hereinafter referred to as "FPC cable") is soldered to each electrode pattern of the board, and the FPC cable is connected to a driver to establish electrical connection. I am taking it.
【0005】このようにFPCケーブルを使用して圧電
素子とドライバとの電気的接続を行うようにしたインク
ジェットヘッドとしては、例えば図10乃至図12に示
すようなヘッドユニット構造が考えられる。[0005] As an ink jet head in which the FPC cable is used to electrically connect the piezoelectric element and the driver, for example, a head unit structure as shown in FIGS. 10 to 12 can be considered.
【0006】これを簡単に説明すると、インクジェット
ヘッド101は、基板102上に複数の積層型圧電素子
103を2列接合して配置すると共に圧電素子103の
周囲を取り囲むフレーム部材104を接合し、これらの
圧電素子103及びフレーム部材104上に液室ユニッ
ト105を接合して構成している。そして、基板102
をスペーサ部材106上に取付けて、このスペーサ部材
106にドライバ(駆動IC)107を実装したPCB
基板108を組み込み、このPCB基板108と基板1
02の電極パターンとをポリイミド系などのFPCケー
ブル109を半田熱圧着などして接続する。[0006] In brief, the ink jet head 101 has a plurality of laminated piezoelectric elements 103 arranged in two rows on a substrate 102 and a frame member 104 surrounding the periphery of the piezoelectric elements 103 joined thereto. The liquid chamber unit 105 is joined to the piezoelectric element 103 and the frame member 104 described above. Then, the substrate 102
Is mounted on a spacer member 106, and a PCB (driver IC) 107 is mounted on the spacer member 106.
Substrate 108 is incorporated, and PCB substrate 108 and substrate 1
The FPC cable 109 made of polyimide or the like is connected to the electrode pattern No. 02 by thermocompression bonding with solder.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
してインクジェットヘッドの圧電素子と駆動IC(ドラ
イバ)とを接続するためには、FPCケーブルやドライ
バを実装するPCB基板を必要とするとともに、FPC
ケーブルの両端部をそれぞれPCB基板及びヘッド基板
の電極パターンに接続しなければならないので、接続箇
所が増え、加えてFPCケーブルを曲げながら組立てを
しなければならないため、組立工数が複雑になり、電気
的接続の信頼性も十分得ることが困難であり、大きなコ
ストの増加を招いている。However, in order to connect the piezoelectric element of the ink jet head to the driving IC (driver) in this manner, an FPC cable and a PCB board on which the driver is mounted are required, and the FPC is required.
Since both ends of the cable must be connected to the electrode patterns of the PCB substrate and the head substrate, the number of connection points increases, and in addition, the FPC cable must be bent while assembling. It is difficult to obtain sufficient reliability of the dynamic connection, resulting in a large increase in cost.
【0008】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、低コスト化及びヘッドの電気的接続部の信頼性を
向上することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to reduce the cost and improve the reliability of the electrical connection of the head.
【0009】[0009]
【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のインクジェットヘッドは、圧電素子を接
合した基板に前記圧電素子を駆動するためのドライバを
実装した構成とした。In order to solve the above-mentioned problems, an ink jet head according to a first aspect of the present invention has a configuration in which a driver for driving the piezoelectric element is mounted on a substrate to which the piezoelectric element is bonded.
【0010】請求項2のインクジェットヘッドは、上記
請求項1のインクジェットヘッドにおいて、前記基板が
ガラスエポキシ基板である構成とした。According to a second aspect of the present invention, in the inkjet head of the first aspect, the substrate is a glass epoxy substrate.
【0011】請求項3のインクジェットヘッドは、上記
請求項1のインクジェットヘッドにおいて、前記基板が
セラミック基板である構成とした。According to a third aspect of the present invention, in the inkjet head of the first aspect, the substrate is a ceramic substrate.
【0012】請求項4のインクジェットヘッドは、上記
請求項1乃至3のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、このヘッドは前記基板に設けたカードエッヂ型の
接続部を介して外部と接続される構成とした。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ink jet head according to any one of the first to third aspects, wherein the head is connected to the outside via a card edge type connecting portion provided on the substrate. .
【0013】請求項5のインクジェットヘッドは、上記
請求項1乃至3のいずれかのインクジェットヘッドにお
いて、このヘッドはフレキシブルプリントケーブルを介
して外部と接続される構成とした。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an ink jet head according to any one of the first to third aspects, wherein the head is connected to the outside via a flexible print cable.
【0014】[0014]
【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は本発明を適用したイン
クジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の
一例を示す概略斜視図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an ink jet recording apparatus equipped with an ink jet head to which the present invention is applied.
【0015】このインクジェット記録装置は、フレーム
1に横架したガイドレール2,3にキャリッジ4を移動
可能に装着し、このキャリッジ4に記録ヘッド5を搭載
して、図示しないモータ等の駆動源によってキャリッジ
4を矢示A方向に移動可能とすると共に、ガイド板6に
セットされる記録媒体(インク滴が付着するもの)であ
る用紙Pを、図示しない駆動源によってドライブギヤ7
及びスプロケットギヤ8を介して回動される送りノブ9
aを備えたプラテン9にて取込み、プラテン9周面とこ
れに圧接するプレッシャローラ10とによって矢示B方
向に搬送可能としている。In this ink jet recording apparatus, a carriage 4 is movably mounted on guide rails 2 and 3 laid horizontally on a frame 1, and a recording head 5 is mounted on the carriage 4 and driven by a driving source such as a motor (not shown). The carriage 4 can be moved in a direction indicated by an arrow A, and a sheet P, which is a recording medium (to which ink droplets are attached) set on a guide plate 6, is driven by a drive gear (not shown).
And a feed knob 9 rotated via a sprocket gear 8
The sheet is taken in by the platen 9 provided with a, and can be conveyed in the direction of arrow B by the peripheral surface of the platen 9 and the pressure roller 10 pressed against the platen 9.
【0016】そして、このインクジェット記録装置で
は、記録ヘッド5(キャリッジ4)を主走査方向(矢示
A方向)に移動走査させながら、用紙Pを副走査方向
(矢示B方向)に搬送して、記録ヘッド5からインク滴
を噴射させて用紙Pに画像を印字する。In this ink jet recording apparatus, the paper P is conveyed in the sub-scanning direction (arrow B direction) while the recording head 5 (carriage 4) is moved and scanned in the main scanning direction (arrow A direction). Then, an image is printed on the paper P by ejecting ink droplets from the recording head 5.
【0017】次に、記録ヘッド5を構成しているインク
ジェットヘッドについて図2乃至図4を参照して説明す
る。図2はインクジェットヘッドの分解斜視図、図3は
同ヘッドの要部拡大断面図、図4は同ヘッドの図3と直
交する方向の要部拡大断面図である。Next, the ink jet head constituting the recording head 5 will be described with reference to FIGS. 2 is an exploded perspective view of the ink jet head, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the head, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the head in a direction orthogonal to FIG.
【0018】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト11及び液室ユニット12を有している。駆動ユニッ
ト11は、セラミック、ガラスエポキシ樹脂等からなる
絶縁性の基板13上に、それぞれ複数の積層型圧電素子
14を列状に接合して配置すると共に、複数の圧電素子
14の周囲を取り囲むように2つの穴部15a,15a
を形成したフレーム部材15を接合配置している。この
駆動ユニット1の複数の圧電素子14は、駆動波形を印
加する駆動部17と駆動波形を印加しない非駆動部18
とを交互に構成する。This ink jet head has a drive unit 11 and a liquid chamber unit 12. The drive unit 11 arranges a plurality of laminated piezoelectric elements 14 in a row on an insulating substrate 13 made of ceramic, glass epoxy resin or the like, and surrounds the periphery of the plurality of piezoelectric elements 14. Two holes 15a, 15a
Are formed and joined. The plurality of piezoelectric elements 14 of the driving unit 1 include a driving unit 17 for applying a driving waveform and a non-driving unit 18 for not applying a driving waveform.
Are alternately configured.
【0019】ここで、圧電素子14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20〜50μ
m/1層のPZT(=Pb(Zr・Ti)O3)20と、厚
さ数μm/1層の銀・パラジューム(AgPd)からなる
内部電極21とを交互に積層したものである。圧電素子
を、厚さ20〜50μm/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い。Here, the piezoelectric element 14 is a laminated piezoelectric element as shown in FIGS. 3 and 4 and has a thickness of 20 to 50 μm.
An m / 1 layer of PZT (= Pb (Zr.Ti) O 3 ) 20 and an internal electrode 21 made of silver / paradium (AgPd) having a thickness of several μm / 1 layer are alternately laminated. The drive voltage can be reduced by making the piezoelectric element a stacked type having a thickness of 20 to 50 μm / 1 layer. For example, an electric field strength of 1000 V / mm can be obtained with a pulse voltage of 20 to 50 V. The material used for the piezoelectric element is not limited to the above.
【0020】この圧電素子14の各内部電極20は1層
おきにAgPd等からなる左右の外部電極22,23に接
続している。一方、基板13上には、図2に示すように
積層型圧電素子14,14間に位置して駆動部17に対
して駆動波形を印加するための共通電極パターン24を
形成すると共に、駆動部17に対して選択信号を与える
ための個別電極パターン25を設けている。Each internal electrode 20 of the piezoelectric element 14 is connected to left and right external electrodes 22 and 23 made of AgPd or the like every other layer. On the other hand, as shown in FIG. 2, a common electrode pattern 24 for applying a drive waveform to the drive unit 17 is formed on the substrate 13 between the multilayer piezoelectric elements 14, 14. 17 is provided with an individual electrode pattern 25 for giving a selection signal.
【0021】そして、各駆動部17の端面電極22を銀
ペースト等の導電性接着剤26を介して共通電極パター
ン24に接続し、端面電極23を同じく導電性接着剤2
6を介して個別電極(チャンネル電極)パターン25に
接続している。なお、共通電極パターン24は基板13
の中央部に形成した溝部33表面に形成することで各駆
動部17と導通を取るようにしている。Then, the end face electrodes 22 of each drive section 17 are connected to the common electrode pattern 24 via a conductive adhesive 26 such as silver paste, and the end face electrodes 23 are similarly connected to the conductive adhesive 2.
6, and is connected to an individual electrode (channel electrode) pattern 25. Note that the common electrode pattern 24 is
Is formed on the surface of the groove 33 formed at the center of the drive section 17 so as to establish conduction with each drive section 17.
【0022】また、液室ユニット12は、金属或いは樹
脂の薄膜からなる振動板30と、液室隔壁部材を構成す
る3層構造のフォトレジストフィルムからなる感光性樹
脂層31,32,33と、ノズル34を形成した金属、
樹脂等からなるノズルプレート35とを順次を積層し、
熱融着して形成している。これらの各部材によってノズ
ル34が連通する加圧液室36と、この加圧液室36の
両側に位置する共通インク室37,37と、共通液室3
7から加圧液室36へインクを供給するための流体抵抗
部になるインク供給路38,38を形成している。The liquid chamber unit 12 includes a diaphragm 30 made of a metal or resin thin film, and photosensitive resin layers 31, 32, and 33 made of a three-layer photoresist film constituting a liquid chamber partition member. Metal forming the nozzle 34,
A nozzle plate 35 made of resin or the like is sequentially laminated,
It is formed by heat fusion. A pressurized liquid chamber 36 to which the nozzle 34 communicates with each of these members, common ink chambers 37, 37 located on both sides of the pressurized liquid chamber 36, and a common liquid chamber 3
Ink supply paths 38, 38 serving as fluid resistance portions for supplying ink from 7 to the pressurized liquid chamber 36 are formed.
【0023】振動板30は、同一平面上に位置出し又は
研削加工した積層型圧電素子14及びフレーム部材15
上に接着剤39で接合している。この振動板30は変位
部となるダイアフラム部41、圧電素子14の内の非駆
動部18に接合する梁42及びフレーム部材13に接合
するベース43とから形成し、またダイアフラム部41
は積層型圧電素子14の内の駆動部17に接合する島状
凸部44と、この凸部44の周囲に形成した薄膜部分4
5とからなる。The vibration plate 30 is composed of the laminated piezoelectric element 14 and the frame member 15 positioned or ground on the same plane.
The upper part is joined with an adhesive 39. The diaphragm 30 is formed of a diaphragm portion 41 serving as a displacement portion, a beam 42 joined to the non-driving portion 18 of the piezoelectric element 14, and a base 43 joined to the frame member 13.
Is an island-shaped convex portion 44 joined to the driving portion 17 of the multilayer piezoelectric element 14, and a thin film portion 4 formed around the convex portion 44.
5
【0024】また、ノズルプレート35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34を形成
しており、このノズル34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3
5は例えば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。ノズルプレート35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35a
を成膜している。The nozzle plate 35 has a large number of nozzles 34, which are fine holes for ejecting ink droplets. The diameter of the nozzles 34 is 35 μm or less at the ink droplet outlet side. I have. This nozzle plate 3
For example, Ni (nickel) metal plate 5 is manufactured by an electron forming method (electroforming), but Si or another metal material may be used. The quality of the nozzle plate 35 determines the shape of the ink droplet and the flight characteristics, and has a great influence on the image quality. In order to obtain higher-quality image quality, a surface uniformization process is indispensable. Water repellent layer 35a on ink ejection side
Is formed.
【0025】さらに、基板13、フレーム部材15及び
振動板30には、外部から供給されるインクを共通液室
37に供給するためのインク供給孔47,48,49を
それぞれ形成し、基板13のインク供給孔47に接続し
たインク供給パイプ50を介してインクが供給される。Further, ink supply holes 47, 48, and 49 for supplying ink supplied from the outside to the common liquid chamber 37 are formed in the substrate 13, the frame member 15, and the vibration plate 30, respectively. Ink is supplied via an ink supply pipe 50 connected to the ink supply hole 47.
【0026】このインクジェットにおいては、共通電極
パターン24を介して駆動部17に駆動波形を印加し、
個別電極パターン25を介して記録画像に応じた選択信
号を駆動部17に印加することによって、選択された駆
動部17に積層方向の変位が生起して対応する加圧液室
36を振動板30のダイヤフラム41を介して加圧し、
これによって加圧液室36内のインクが加圧されてノズ
ル24からインク滴となって噴射され、用紙に画像を記
録することができる。In this ink jet, a drive waveform is applied to the drive section 17 via the common electrode pattern 24,
By applying a selection signal corresponding to the recorded image to the driving unit 17 via the individual electrode pattern 25, a displacement in the stacking direction occurs in the selected driving unit 17 and the corresponding pressurized liquid chamber 36 is moved to the diaphragm 30. Pressurized through the diaphragm 41 of
As a result, the ink in the pressurized liquid chamber 36 is pressurized and ejected from the nozzles 24 as ink droplets, so that an image can be recorded on paper.
【0027】そして、このインクジェットヘッドにおい
ては、予め駆動ユニット11と液室ユニット12とを別
々に組付けた後、接着剤39によって両ユニット11,
12を接着接合して製造している。すなわち、図5に示
すように基板13にインク供給孔47及び溝部33を形
成して、この溝33を含めて予め共通電極用の電極パタ
ーン51及び個別電極用の電極パターン52a,52b
を印刷形成する。これらの電極パターン51,52a,
52b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が、これに限る
ものではない。In this ink jet head, after the drive unit 11 and the liquid chamber unit 12 are separately assembled in advance, the two units 11 and
12 are manufactured by adhesive bonding. That is, as shown in FIG. 5, an ink supply hole 47 and a groove 33 are formed in the substrate 13, and the electrode pattern 51 for the common electrode and the electrode patterns 52a and 52b for the individual electrodes are formed in advance including the groove 33.
Is formed by printing. These electrode patterns 51, 52a,
The material 52b is obtained by printing and sintering a printing material of an alloy such as Ni-Ag or Ag-Pt, but is not limited to this.
【0028】次いで、図6に示すように両端面に端面電
極22,23(図3参照)となる電極を形成した2つの
プレート状の独立した圧電素子53a,53bを位置決
め治具を用いて基板13上に位置決めして接着剤にて接
着接合し、圧電素子53a,53bの各端面の電極を基
板13の電極パターン51,52a,52bのと導電性
接着剤26,26(図3参照)で電気的に接続する。Next, as shown in FIG. 6, two plate-shaped independent piezoelectric elements 53a and 53b having electrodes to be end face electrodes 22 and 23 (see FIG. 3) formed on both end faces are mounted on a substrate using a positioning jig. The electrodes on the end faces of the piezoelectric elements 53a, 53b are connected to the electrode patterns 51, 52a, 52b of the substrate 13 and the conductive adhesives 26, 26 (see FIG. 3). Make an electrical connection.
【0029】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13表面から深さ約5
0μmを目安にして切り込み、圧電素子53a,53b
をスリット加工して駆動部17及び非駆動部18を分割
形成する。このとき、基板13に深さ50μm程度のス
リット溝54(図2参照)を入れて切断することによっ
て、個々の分割した駆動部17及び非駆動部18を完全
に独立させると共に、電極パターン51,52a,52
bも分割して、電極パターン52a,52bを個々の独
立した個別電極25とする。なお、基板13の溝部33
にまでスリット溝54が達しないので、電極パターン5
1は溝部33を通じて各圧電素子14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2
4となる。Thereafter, using a dicer or a wire saw on which a diamond grindstone is set, for example, with a width of about 100 μm per pitch and a depth of about 5 μm from the surface of the substrate 13.
The cuts are made with 0 μm as a guide, and the piezoelectric elements 53a, 53b
To form the driving part 17 and the non-driving part 18 separately. At this time, a slit groove 54 (see FIG. 2) having a depth of about 50 μm is inserted into the substrate 13 and cut, so that the individual driving unit 17 and the non-driving unit 18 are completely independent, and the electrode patterns 51 and 52a, 52
b is also divided so that the electrode patterns 52a and 52b become individual independent individual electrodes 25. The groove 33 of the substrate 13
The slit groove 54 does not reach the electrode pattern 5
1 is connected to all the end face electrodes on the end face side facing each piezoelectric element 14 through the groove 33, and the common electrode 2
It becomes 4.
【0030】その後、圧電素子のスリット加工が終了し
た基板13上にフレーム部材15を接着接合して、駆動
ユニット11を完成した後、この駆動ユニット1に別途
加工組立てた液室ユニット12を接着接合する。Thereafter, the frame member 15 is bonded and bonded to the substrate 13 on which the slit processing of the piezoelectric element has been completed to complete the drive unit 11, and the liquid chamber unit 12 separately processed and assembled to the drive unit 1 is bonded and bonded. I do.
【0031】そこで、このようなインクジェットヘッド
における圧電素子と駆動IC(ドライバ)との電気的接
続に関する構成について図7以降をも参照して説明す
る。図7は、基板13を表面(圧電素子を接合する面)
側から見た斜視図、図8は基板13を裏面側から見た斜
視図である。A configuration relating to the electrical connection between the piezoelectric element and the driving IC (driver) in such an ink jet head will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows the surface of the substrate 13 (the surface to which the piezoelectric element is bonded).
FIG. 8 is a perspective view of the substrate 13 seen from the back side.
【0032】基板13の裏面側には図8に示すように各
圧電素子14のうちの駆動部17に駆動波形を印加する
ためのドライバ(駆動IC)60を実装している。ま
た、基板13のチャンネル電極(個別電極)25を裏面
側に電気的に接続するためのスルーホール61を形成
し、また、基板13の裏面側端部にはドライバ60を外
部(記録装置本体側)と電気的に接続するための栓接6
2を設けてカードエッヂ型の接合部65としている。そ
して、基板13にはドライバ60と個別電極25のスル
ーホール61とを接続する接続パターン63、及びドラ
イバ60と接合部65の栓接62とを接続する接続パタ
ーン64とを形成している。As shown in FIG. 8, a driver (drive IC) 60 for applying a drive waveform to the drive section 17 of each piezoelectric element 14 is mounted on the back side of the substrate 13. In addition, a through hole 61 for electrically connecting the channel electrode (individual electrode) 25 of the substrate 13 to the back surface side is formed. Plug 6 for electrical connection with
2 to provide a card edge type joint portion 65. Further, a connection pattern 63 for connecting the driver 60 to the through hole 61 of the individual electrode 25 and a connection pattern 64 for connecting the driver 60 and the plug contact 62 of the joint 65 are formed on the substrate 13.
【0033】このように、基板13に直接ドライバ60
を実装することによって、ドライバ60と圧電素子14
との電気的接続を行う場合の部品点数の削減、組立の容
易化を図ることができ、構成が単純になってコストを低
減することができると共に、電気的接続部の信頼性も向
上する。なお、ドライバを基板表面側に実装することも
できる。As described above, the driver 60 is directly attached to the substrate 13.
By mounting the driver 60 and the piezoelectric element 14
In this case, the number of components and the ease of assembly can be reduced when the electrical connection is made, the configuration can be simplified, the cost can be reduced, and the reliability of the electrical connection section can be improved. The driver can be mounted on the surface of the substrate.
【0034】この場合、基板13としてガラスエポキシ
基板を用いることによって一層の低コスト化を図ること
ができ、またセラミック基板を用いることによって強度
を確保することができる。さらに、基板13の端部をカ
ードエッヂ型の接合部として、外部のコネクタにはめ込
んで電気的接続を行うようにすることで、低コスト化を
図ることができる。In this case, the cost can be further reduced by using a glass epoxy substrate as the substrate 13, and the strength can be ensured by using a ceramic substrate. Furthermore, the cost can be reduced by connecting the end of the substrate 13 as a card-edge type joint to an external connector for electrical connection.
【0035】なお、基板13のドライバと外部との電気
的接続は、図9に示すようにFPCケーブル66を用い
て行うようにすることもでき、これにより小スペース等
の利用を有効に行うことができる。It is to be noted that the electrical connection between the driver of the board 13 and the outside can be made by using an FPC cable 66 as shown in FIG. 9, thereby effectively utilizing a small space or the like. Can be.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1のインク
ジェットヘッドによれば、圧電素子を接合した基板に圧
電素子を駆動するためのドライバを実装した構成とした
ので、部品点数が少なくなり、組立作業が容易になり、
低コスト化、ヘッドの電気的接続部の信頼性の向上を図
ることができる。As described above, according to the ink-jet head of the first aspect, since the driver for driving the piezoelectric element is mounted on the substrate to which the piezoelectric element is bonded, the number of parts is reduced. Assembling work becomes easy,
The cost can be reduced and the reliability of the electrical connection of the head can be improved.
【0037】請求項2のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1のインクジェットヘッドにおいて、基
板がガラスエポキシ基板である構成としたので、一層の
低コスト化を図ることができる。According to the ink jet head of the second aspect, since the substrate is a glass epoxy substrate in the ink jet head of the first aspect, the cost can be further reduced.
【0038】請求項3のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1のインクジェットヘッドにおいて、基
板がセラミック基板である構成としたので、基板強度を
十分確保することができる。According to the ink jet head of the third aspect, in the ink jet head of the first aspect, the substrate is made of a ceramic substrate, so that sufficient substrate strength can be ensured.
【0039】請求項4のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1乃至3のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、このヘッドは基板に設けたカードエッヂ
型の接続部を介して外部と接続される構成としたので、
一層の低コスト化を図ることができる。According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet head of any one of the first to third aspects, the head is connected to the outside via a card edge type connecting portion provided on the substrate. Because
Further cost reduction can be achieved.
【0040】請求項5のインクジェットヘッドによれ
ば、上記請求項1乃至3のいずれかのインクジェットヘ
ッドにおいて、このヘッドはフレキシブルプリントケー
ブルを介して外部と接続される構成としたので、小スペ
ース等の利用を有効に行うことができる。According to the ink jet head of the fifth aspect, in the ink jet head of any one of the first to third aspects, the head is configured to be connected to the outside via a flexible print cable, so that a small space or the like is required. It can be used effectively.
【図1】本発明を適用したインクジェットヘッドを備え
たインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an ink jet recording apparatus provided with an ink jet head to which the present invention is applied.
【図2】同インクジェットヘッドの分解斜視図FIG. 2 is an exploded perspective view of the inkjet head.
【図3】同インクジェットヘッドの要部拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of the inkjet head.
【図4】同インクジェットヘッドの図3と直交する方向
の要部拡大断面図FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the inkjet head in a direction orthogonal to FIG.
【図5】駆動ユニットの加工組付け工程の説明に供する
斜視図FIG. 5 is a perspective view for explaining a process of assembling the drive unit.
【図6】駆動ユニットの加工組付け工程の説明に供する
斜視図FIG. 6 is a perspective view for explaining a process for assembling the drive unit.
【図7】本発明の具体的実施例を示す基板を表面側から
見た斜視図FIG. 7 is a perspective view of a substrate showing a specific example of the present invention, as viewed from the front surface side.
【図8】同じく基板を裏面側から見た斜視図FIG. 8 is a perspective view of the same substrate viewed from the back side.
【図9】本発明の具体的実施例の他の例を示す斜視図FIG. 9 is a perspective view showing another example of the specific embodiment of the present invention.
【図10】従来のヘッドユニットを説明する斜視図FIG. 10 is a perspective view illustrating a conventional head unit.
【図11】同じく側面図FIG. 11 is a side view of the same.
【図12】同ヘッドユニットのPCBを説明する説明図FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a PCB of the head unit.
4…キャリッジ、5…記録ヘッド、11…駆動ユニッ
ト、12…液室ユニット、13…基板、14…圧電素
子、15…フレーム部材、24…共通電極パターン、2
5…個別電極パターン、60…ドライバ、61…スルー
ホール、62…栓接、63,64…接続パターン、65
…カードエッヂ型接合部、66…FPCケーブル。4 carriage, 5 recording head, 11 drive unit, 12 liquid chamber unit, 13 substrate, 14 piezoelectric element, 15 frame member, 24 common electrode pattern, 2
5 Individual electrode pattern, 60 Driver, 61 Through hole, 62 Plug connection, 63, 64 Connection pattern, 65
... card edge type joint, 66 ... FPC cable.
Claims (5)
素子の変位でノズルからインク滴を吐出させるインクジ
ェットヘッドにおいて、前記基板に前記圧電素子を駆動
するためのドライバを実装したことを特徴とするインク
ジェットヘッド。1. An ink jet head in which a piezoelectric element is bonded on a substrate and an ink droplet is ejected from a nozzle by displacement of the piezoelectric element, a driver for driving the piezoelectric element is mounted on the substrate. Inkjet head.
において、前記基板がガラスエポキシ基板であることを
特徴とするインクジェットヘッド。2. The ink jet head according to claim 1, wherein said substrate is a glass epoxy substrate.
において、前記基板がセラミック基板であることを特徴
とするインクジェットヘッド。3. The ink jet head according to claim 1, wherein said substrate is a ceramic substrate.
クジェットヘッドにおいて、このヘッドは前記基板に設
けたカードエッヂ型の接続部を介して外部と接続される
ことを特徴とするインクジェットヘッド。4. The ink-jet head according to claim 1, wherein said head is connected to the outside via a card-edge connection provided on said substrate.
クジェットヘッドにおいて、このヘッドはフレキシブル
プリントケーブルを介して外部と接続されることを特徴
とするインクジェットヘッド。5. The ink jet head according to claim 1, wherein the head is connected to the outside via a flexible print cable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8261565A JPH10100401A (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Inkjet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8261565A JPH10100401A (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Inkjet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10100401A true JPH10100401A (en) | 1998-04-21 |
Family
ID=17363680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8261565A Pending JPH10100401A (en) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Inkjet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10100401A (en) |
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- 1996-10-02 JP JP8261565A patent/JPH10100401A/en active Pending
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