JPH1134309A - Ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording device

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Publication number
JPH1134309A
JPH1134309A JP9195335A JP19533597A JPH1134309A JP H1134309 A JPH1134309 A JP H1134309A JP 9195335 A JP9195335 A JP 9195335A JP 19533597 A JP19533597 A JP 19533597A JP H1134309 A JPH1134309 A JP H1134309A
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JP
Japan
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ink
solder
ink jet
cable
jet recording
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Pending
Application number
JP9195335A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Makita
秀行 牧田
Michio Umezawa
道夫 梅沢
Osamu Naruse
修 成瀬
Masayuki Iwase
政之 岩瀬
Seiji Nagaba
誠治 長場
Nobuyasu Nakane
信保 中根
Tsutomu Sasaki
勉 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH1134309A publication Critical patent/JPH1134309A/en
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/117Pads along the edge of rigid circuit boards, e.g. for pluggable connectors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3465Application of solder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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    • H05K3/361Assembling flexible printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/363Assembling flexible printed circuits with other printed circuits by soldering

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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent electric leakage to an adjacent channel by connecting a flexible print cable to an electrode formed on a board of an ink jet head by solder connection, and specifying a thickness of the solder, thereby preventing scattering of solder by the solder connection. SOLUTION: Solder 64 is formed in films at both ends of electrode patterns 61, 62 of a flexible print cable(FPC cable) 53, and the patterns 61, 62 of the cable 53 are solder connected to a common electrode and individual electrodes of a board. Here, a thickness of the solder 64 formed in the films at ends of the patterns 61, 62 of the cable 53 is necessarily 5±3 μm. Thus, the thickness of the solder 64 is set to a range of 5±3 μm to prevent a decrease in yield due to electric leakage to an adjacent channel by scattering the solder while maintaining a connecting strength. A pitch of the patterns 61, 62 of the cable 53 is about 100 μm, and a pattern width is about 50 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特に基板上に電気機械変換素子を配設して
フレキシブルプリントケーブルと基板上の電極とを半田
接合で接続するインクジェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink jet recording apparatus in which an electromechanical transducer is provided on a substrate and a flexible printed cable is connected to electrodes on the substrate by soldering.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写
装置等に用いられるインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドを構成するインクジェットヘッドとして、インク滴を
吐出する複数のノズル孔と、各ノズル孔に対応するイン
ク液室(「加圧液室」ともいう。)と、このインク液室
内のインクを加圧する圧電素子等の電気機械変換素子や
ヒータ等の電気熱変換素子などのエネルギー発生手段を
備え、エネルギー発生手段を記録信号に応じて駆動する
ことで所要のインク液室内のインクを加圧してノズル孔
からインク滴を噴射させるものである。
2. Description of the Related Art In general, an ink jet head constituting a recording head of an ink jet recording apparatus used for a printer, a facsimile, a copying machine, etc. has a plurality of nozzle holes for discharging ink droplets, and an ink liquid chamber corresponding to each nozzle hole. (Also referred to as a “pressurized liquid chamber”), and energy generating means such as an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element or an electrothermal conversion element such as a heater for pressurizing the ink in the ink liquid chamber. By driving in accordance with the recording signal, the ink in the required ink liquid chamber is pressurized to eject ink droplets from the nozzle holes.

【0003】ここで圧電素子などの電気機械変換素子を
用いるインクジェットヘッドとしては、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
する液室隔壁部材を積層し、更にこの液室隔壁部材上に
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d33方向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。
Here, as an ink jet head using an electromechanical transducer such as a piezoelectric element, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As described in JP-A-142324, a plurality of stacked piezoelectric elements are joined and arranged on a substrate in a plurality of rows, and a frame member located around the piezoelectric element is joined, and A diaphragm having a diaphragm is laminated on the piezoelectric element and the frame member, and a pressurized liquid chamber which is pressurized on the diaphragm by the laminated piezoelectric element through the diaphragm and ink is supplied to the liquid chamber. A liquid chamber partition member forming an ink supply path is laminated, and a nozzle plate having a nozzle formed thereon is further laminated on the liquid chamber partition member, and ink droplets are ejected from the nozzles by displacement of the laminated piezoelectric element in the d33 direction. There is something like that.

【0004】この積層型圧電素子のd33方向の変位を
用いるインクジェットヘッドを使用するには、ヘッドの
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FP
C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 order to use an ink jet head using the displacement of the laminated piezoelectric element in the direction d33, it is necessary to provide an end face electrode at both end faces of the head where the internal electrodes of the laminated piezoelectric element are alternately connected and the laminated piezoelectric element. It is necessary to electrically connect with a driver (drive IC) to apply a drive waveform. 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. Electrically connected with a flexible adhesive or the like, and a flexible printed cable (hereinafter, referred to as “FPC cable”) is soldered to each electrode pattern of the substrate, and the FP
An electrical connection is made by connecting the C cable to the driver.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したインクジェッ
トヘッドのように、圧電素子を配設した基板上に電極パ
ターンを形成して、電極パターンとFPCケーブルとを
半田接合で接続するようにした場合、ノズルの高密度化
に伴って電極間隔が短くなり、半田の飛散による隣接チ
ャンネルへの電気的なリークが生じることあり、また、
半田の飛散を少なくするために半田厚みを薄くすると機
械的な接合強度が不足して、剥離を生じることがある。
さらに、FPCケーブルの共通電極パターンから半田が
流れ出して粒塊を形成し、これが脱落してショートなど
を発生する原因となる。
When an electrode pattern is formed on a substrate on which a piezoelectric element is provided as in the above-described ink jet head, and the electrode pattern and the FPC cable are connected by soldering, As the nozzle density increases, the distance between the electrodes becomes shorter, which may cause electrical leakage to adjacent channels due to the scattering of solder.
If the thickness of the solder is reduced to reduce the scattering of the solder, mechanical bonding strength may be insufficient, and peeling may occur.
Furthermore, the solder flows out from the common electrode pattern of the FPC cable to form agglomerates, which fall off and cause a short circuit or the like.

【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、半田接合に伴う不都合を回避して歩留りを向上す
ることを目的とする。
[0006] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve the yield by avoiding inconvenience caused by soldering.

【0007】[0007]

【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のインクジェット記録装置は、基板上に配
設した電気機械変換素子による変位でインク液室内のイ
ンクを加圧してノズルからインク滴を吐出させるインク
ジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置におい
て、前記インクジェットヘッドの基板に形成した電極に
フレキシブルプリントケーブルを半田接合で接合し、こ
の半田厚みを5±3μmとした構成とした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus which pressurizes ink in an ink liquid chamber by a displacement of an electromechanical transducer disposed on a substrate, and pressurizes the ink from a nozzle. In an ink jet recording apparatus provided with an ink jet head for discharging ink droplets, a flexible printed cable was joined to electrodes formed on the substrate of the ink jet head by soldering, and the thickness of the solder was set to 5 ± 3 μm.

【0008】請求項2のインクジェット記録装置は、上
記請求項1のインクジェット記録装置において、前記フ
レキシブルプリントケーブルに設けた電極パターンのピ
ッチが120μm以下で、パターン幅が60μm以下で
ある構成とした。
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet recording apparatus of the first aspect, the pitch of the electrode patterns provided on the flexible printed cable is 120 μm or less, and the pattern width is 60 μm or less.

【0009】請求項3のインクジェット記録装置は、基
板上に配設した電気機械変換素子による変位でインク液
室内のインクを加圧して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を備えたインクジェット記録装
置において、前記インクジェットヘッドの基板に形成し
た電極にフレキシブルプリントケーブルを半田接合で接
合し、このフレキシブルプリントケーブルの共通電極パ
ターンの少なくとも半田接合部分をメッシュ状又は複数
の細線パターンに形成した構成とした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus having an ink jet head for discharging ink droplets from nozzles by pressurizing ink in an ink liquid chamber by displacement of an electromechanical transducer disposed on a substrate. A flexible printed cable is joined to the electrode formed on the substrate of the inkjet head by soldering, and at least the soldered portion of the common electrode pattern of the flexible printed cable is formed in a mesh shape or a plurality of fine wire patterns.

【0010】請求項4のインクジェット記録装置は、基
板上に配設した電気機械変換素子による変位でインク液
室内のインクを加圧して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を備えたインクジェット記録装
置において、前記インクジェットヘッドの基板に形成し
た電極にフレキシブルプリントケーブルを半田接合で接
合し、このフレキシブルプリントケーブルの共通電極パ
ターンの半田厚みを個別電極パターンの半田厚みより薄
くした構成とした。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus having an ink jet head for discharging ink droplets from nozzles by pressurizing ink in an ink liquid chamber by displacement of an electromechanical transducer disposed on a substrate. A flexible printed cable is joined to the electrodes formed on the substrate of the inkjet head by soldering, and the thickness of the common electrode pattern of the flexible printed cable is smaller than that of the individual electrode patterns.

【0011】[0011]

【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
クジェット記録装置のインクジェットヘッドの一例を示
す分解斜視図、図2は同ヘッドのチャンネル方向(ノズ
ル配列方向)と直交する方向の要部拡大断面図、図3は
同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of an ink jet head of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the head in a direction orthogonal to a channel direction (nozzle arrangement direction), and FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a head in a channel direction.

【0012】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト1と、液室ユニット2と、ヘッドカバー3とを備えて
いる。駆動ユニット1は、セラミックス基板、例えばチ
タン酸バリウム、アルミナ、フォルステライトなどの絶
縁性の基板11上に、エネルギー発生手段である複数の
積層型圧電素子12を列状に2列配置して接合し、これ
ら2列の各圧電素子12の周囲を取り囲む樹脂、セラミ
ック等からなるフレーム部材13を接着剤14によって
接合している。
This ink jet head includes a drive unit 1, a liquid chamber unit 2, and a head cover 3. The drive unit 1 is configured such that a plurality of laminated piezoelectric elements 12 as energy generating means are arranged in two rows and joined on a ceramic substrate, for example, an insulating substrate 11 such as barium titanate, alumina, or forsterite. A frame member 13 made of resin, ceramic, or the like surrounding the periphery of each of the two rows of piezoelectric elements 12 is joined by an adhesive 14.

【0013】複数の圧電素子12は、インクを液滴化し
て飛翔させるための駆動パルスが与えられる圧電素子
(これを「駆動部」という。)17,17…と、駆動部
17,17間に位置し、駆動パルスが与えられずに単に
液室ユニット2を基板11に固定する液室支柱部材とな
る圧電素子(これを「非駆動部」という。)18,18
…とを交互に構成している。
The plurality of piezoelectric elements 12 are provided between piezoelectric elements 17 (to be referred to as "driving units") to which driving pulses for applying ink to droplets and flying are provided, and driving units 17, 17. A piezoelectric element (hereinafter, referred to as a “non-driving unit”) serving as a liquid chamber support member that is located and receives a driving pulse and simply fixes the liquid chamber unit 2 to the substrate 11.
... are alternately configured.

【0014】ここで、圧電素子12としては10層以上
の積層型圧電素子を用いている。この積層型圧電素子
は、例えば図2に示すように、厚さ10〜50μm/1
層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)20と、厚さ数μ
m/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が、圧電素子とし
て用いる材料は上記に限られるものでなく、その他の電
気機械変換素子を用いることもできる。
Here, as the piezoelectric element 12, a laminated piezoelectric element having ten or more layers is used. This laminated piezoelectric element has a thickness of 10 to 50 μm / 1, for example, as shown in FIG.
Layer of lead zirconate titanate (PZT) 20 and a thickness of several μ
An internal electrode 21 made of silver / paradium (AgPd) of m / 1 layer is alternately laminated, but the material used for the piezoelectric element is not limited to the above, and other electromechanical conversion elements may be used. Can also.

【0015】各圧電素子12の内部電極21は1層おき
にAgPdからなる左右の端面電極22,23(2つの圧
電素子列の対向する面側を端面電極22とし、対向しな
い面側を端面電極23とする。)に接続している。一
方、基板11上には、図1に示すようにNi・Au蒸着、
Auメッキ、AgPtペースト印刷、AgPdペースト印刷
等によって共通電極24及び個別電極25の各パターン
を設けている。
The internal electrodes 21 of each piezoelectric element 12 are left and right end face electrodes 22 and 23 made of AgPd every other layer (the opposing face sides of the two piezoelectric element rows are end face electrodes 22, and the non-opposing face sides are end face electrodes). 23). On the other hand, as shown in FIG.
Each pattern of the common electrode 24 and the individual electrode 25 is provided by Au plating, AgPt paste printing, AgPd paste printing, or the like.

【0016】そして、各列の各圧電素子12の対向する
端面電極22を導電性接着剤26を介して共通電極24
に接続し、他方、各列の各圧電素子12の対向しない端
面電極23を同じく導電性接着剤26を介してそれぞれ
個別電極25に接続している。これにより、駆動部17
に駆動電圧を与えることによって、積層方向に電界が発
生して、駆動部17には積層方向の伸びの変位(d33
方向の変位)が生起される。なお、共通電極24は、図
2にも示すように、フレーム部材13に設けた穴13a
内に導電性接着剤26を充填することで各圧電素子に接
続されたパターンの導通を取っている。
The opposite end face electrodes 22 of each row of the piezoelectric elements 12 are connected to the common electrode 24 via a conductive adhesive 26.
On the other hand, the non-opposing end surface electrodes 23 of the piezoelectric elements 12 in each row are connected to the individual electrodes 25 via the conductive adhesive 26 in the same manner. Thereby, the driving unit 17
When a drive voltage is applied to the drive unit 17, an electric field is generated in the stacking direction, and the driving unit 17 is displaced in the stacking direction (d 33).
Direction displacement) occurs. As shown in FIG. 2, the common electrode 24 has a hole 13a formed in the frame member 13.
By filling the inside with the conductive adhesive 26, the pattern connected to each piezoelectric element is conducted.

【0017】一方、液室ユニット2は、金属材料、樹脂
等からなる振動板31と、ドライフィルムレジスト(D
FR)からなる感光性樹脂層で形成した2層構造の液室
隔壁部材32と、金属材料からなるノズルプレート33
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、1つの圧電素子12(駆動部17)
と、この1つの圧電素子12に対応するダイアフラム部
34と、各ダイアフラム部34を介して加圧される加圧
液室35と、この加圧液室35の両側に位置して加圧液
室35に供給するインクを導入する共通液室36,36
と、加圧液室35と共通液室36,36とを連通するイ
ンク供給路37,37と、加圧液室35に連通するノズ
ル38とによって1つのチャンネルを形成し、このチャ
ンネルを複数個2列設けている。
On the other hand, the liquid chamber unit 2 includes a diaphragm 31 made of a metal material, a resin, or the like, and a dry film resist (D).
FR), a liquid chamber partition member 32 of a two-layer structure formed of a photosensitive resin layer of FR, and a nozzle plate 33 of a metal material.
Are sequentially laminated and heat-sealed. By each of these members, one piezoelectric element 12 (driving unit 17)
And a diaphragm portion 34 corresponding to the one piezoelectric element 12, a pressurized liquid chamber 35 pressurized through each diaphragm portion 34, and a pressurized liquid chamber located on both sides of the pressurized liquid chamber 35. Common liquid chambers 36, 36 for introducing ink to be supplied to 35
One channel is formed by the ink supply passages 37 and 37 communicating the pressurized liquid chamber 35 and the common liquid chambers 36 and 36, and a nozzle 38 communicating with the pressurized liquid chamber 35. Two rows are provided.

【0018】振動板31は、金属材料、例えば電鋳工法
によるNiメッキ膜、或いは樹脂等で形成したもので、
駆動部17に対応する前記ダイアフラム部34と、非駆
動部18に接合する梁41及びフレーム部材13に接合
するベース42とを形成している。ダイアフラム部34
は、駆動部17に接合する島状凸部43と、この凸部4
3の周囲に形成した厚み3〜10μm程度の最薄膜部分
(ダイアフラム領域)44とからなる。
The diaphragm 31 is formed of a metal material, for example, a Ni plating film by an electroforming method, a resin, or the like.
The diaphragm part 34 corresponding to the driving part 17, the beam 41 joined to the non-driving part 18 and the base 42 joined to the frame member 13 are formed. Diaphragm part 34
Are the island-shaped convex portions 43 joined to the driving portion 17 and the convex portions 4
3 and a thin film portion (diaphragm region) 44 having a thickness of about 3 to 10 μm.

【0019】液室隔壁部材32は、振動板31側に予め
ドライフィルムレジストをラミネートして所要のマスク
を用いて露光し、現像して所定の液室パターンを形成し
た第1感光性樹脂層45と、ノズルプレート33側に予
めドライフィルムレジストをラミネートして所要のマス
クを用いて露光し、現像して所定の液室パターンを形成
した第2感光性樹脂層46とを熱圧着で接合してなる。
The liquid chamber partition member 32 is formed by laminating a dry film resist on the diaphragm 31 side in advance, exposing it using a required mask, and developing it to form a first photosensitive resin layer 45 having a predetermined liquid chamber pattern. And a second photosensitive resin layer 46 having a predetermined liquid chamber pattern formed by laminating a dry film resist in advance on the nozzle plate 33 side, exposing using a required mask, and developing the predetermined liquid chamber pattern. Become.

【0020】ノズルプレート33は金属材料、例えば電
鋳工法によるNiメッキ膜等で形成したもので、インク
滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル38を
多数を形成している。このノズル38の内部形状(内側
形状)は、ホーン形状(略円柱形状又は略円錘台形状で
もよい。)に形成している。また、このノズル38の径
はインク滴出口側の直径で約25〜35μmである。
The nozzle plate 33 is formed of a metal material, for example, a Ni plating film by an electroforming method, and has a large number of nozzles 38 which are fine discharge ports for flying ink droplets. The inner shape (inner shape) of the nozzle 38 is formed in a horn shape (may be a substantially columnar shape or a substantially truncated cone shape). The diameter of the nozzle 38 is about 25 to 35 μm on the ink droplet outlet side.

【0021】このノズルプレート33のインク吐出面
(ノズル表面側)は、図1に示すように撥水性の表面処
理を施した撥水処理面47としている。例えば、PTF
E−Ni共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性の
あるフッ素樹脂(例えばフッ化ピッチなど)を蒸着コー
トしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布
後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理
膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高
品位の画像品質を得られるようにしている。なお、ノズ
ルプレート33の周縁部は撥水処理膜を形成しない非撥
水処理面48としている。
The ink discharge surface (nozzle surface side) of the nozzle plate 33 is a water-repellent surface 47 which has been subjected to a water-repellent surface treatment as shown in FIG. For example, PTF
Ink physical properties such as E-Ni eutectoid plating, electrodeposition coating of fluororesin, vapor-deposited evaporative fluororesin (for example, pitch fluoride), baking after solvent application of silicon resin or fluorine resin The water-repellent treatment film selected according to the above is provided to stabilize the ink droplet shape and the flying characteristics so that high-quality image quality can be obtained. The periphery of the nozzle plate 33 is a non-water-repellent surface 48 on which no water-repellent film is formed.

【0022】なお、駆動ユニット1の基板11と圧電素
子12及びフレーム部材13とは接着剤49で接合して
組付け、また、液室ユニット2も駆動ユニット1とは別
個に加工、組立を行なった後、液室ユニット2の振動板
31と駆動ユニット1の圧電素子12及びフレーム部材
13とを接着剤50で接合してインクジェットヘッドと
している。
The substrate 11 of the drive unit 1 and the piezoelectric element 12 and the frame member 13 are assembled by bonding with an adhesive 49, and the liquid chamber unit 2 is processed and assembled separately from the drive unit 1. After that, the vibration plate 31 of the liquid chamber unit 2 and the piezoelectric element 12 and the frame member 13 of the drive unit 1 are joined with an adhesive 50 to form an ink jet head.

【0023】そして、基板11をヘッド支持部材である
スペーサ部材(ヘッドホルダ)51上に支持して保持
し、このスペーサ部材51内に配設したヘッド駆動用I
C等を有するPCB52と駆動ユニット1の各圧電素子
12(駆動部17)に接続した各電極24,25とをF
PCケーブル53,53を介して接続している。なお、
基板11上の電極24,25とFPCケーブル53,5
3との接続については後述する。
The substrate 11 is supported and held on a spacer member (head holder) 51 serving as a head supporting member, and a head driving I / D provided in the spacer member 51 is provided.
C and the electrodes 24 and 25 connected to the piezoelectric elements 12 (drive unit 17) of the drive unit 1
They are connected via PC cables 53,53. In addition,
Electrodes 24 and 25 on substrate 11 and FPC cables 53 and 5
3 will be described later.

【0024】また、ノズルカバー(ヘッドカバー)3
は、ノズルプレート33の周縁部及びヘッド側面を覆う
箱状に形成した金属材料からなり、ノズルプレート33
の撥水処理面47に対応して開口部を形成し、ノズルプ
レート33の周縁部に残した非撥水処理面48に接着剤
にて接着接合している。さらに、このインクジェットヘ
ッドには、図示しないインクカートリッジからのインク
を液室に供給するため、スペーサ部材51、基板11、
フレーム部材13及び振動板31にそれぞれインク供給
穴54〜57を設けている。
The nozzle cover (head cover) 3
Is made of a metal material formed in a box shape to cover the periphery of the nozzle plate 33 and the side surface of the head.
An opening is formed corresponding to the water-repellent surface 47 of the nozzle plate 33, and is bonded to the non-water-repellent surface 48 remaining on the peripheral portion of the nozzle plate 33 with an adhesive. Further, in order to supply ink from an ink cartridge (not shown) to the liquid chamber, a spacer member 51, a substrate 11,
The frame member 13 and the diaphragm 31 are provided with ink supply holes 54 to 57, respectively.

【0025】このように構成したインクジェットヘッド
においては、記録信号に応じて駆動部17に駆動波形
(10〜50Vのパルス電圧)を印加することによっ
て、駆動部17に積層方向の変位が生起し、振動板31
のダイアフラム部34を介して加圧液室35が加圧され
て圧力が上昇し、ノズル38からインク滴が吐出され
る。このとき、加圧液室35から共通液室36へ通じる
インク供給路37,37方向へもインクの流れが発生す
るが、インク供給路37,37の断面積を狭小にするこ
とで流体抵抗部として機能させて共通液室36,36側
へのインクの流れを低減し、インク吐出効率の低下を防
いでいる。
In the ink jet head configured as described above, by applying a drive waveform (pulse voltage of 10 to 50 V) to the drive unit 17 in accordance with the recording signal, a displacement in the stacking direction occurs in the drive unit 17, Diaphragm 31
The pressurized liquid chamber 35 is pressurized through the diaphragm section 34 of the above, and the pressure rises, and ink droplets are ejected from the nozzle 38. At this time, ink flows also in the direction of the ink supply passages 37, 37 leading from the pressurized liquid chamber 35 to the common liquid chamber 36. However, by reducing the cross-sectional area of the ink supply passages 37, 37, the fluid resistance portion is reduced. Function to reduce the flow of ink toward the common liquid chambers 36, 36, thereby preventing a drop in ink ejection efficiency.

【0026】そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧
液室35内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性
と駆動パルスの放電過程によって加圧液室34内に負圧
が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、イン
クタンクから供給されたインクは共通液室36,36に
流入し、共通液室36,36からインク供給路37,3
7を経て加圧液室35内に充填される。そして、ノズル
38の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰し、
表面張力によってノズル38の出口付近に戻されて(リ
フィル)安定状態に至れば、次のインク滴吐出動作に移
行する。
Then, with the end of the ink droplet ejection, the ink pressure in the pressurized liquid chamber 35 decreases, and a negative pressure is generated in the pressurized liquid chamber 34 due to the inertia of the ink flow and the discharge process of the drive pulse. To the ink filling process. At this time, the ink supplied from the ink tank flows into the common liquid chambers 36, 36, and from the common liquid chambers 36, 36 to the ink supply paths 37, 3.
After that, it is filled into the pressurized liquid chamber 35. Then, the vibration of the ink meniscus surface near the outlet of the nozzle 38 is attenuated,
When the ink is returned to the vicinity of the outlet of the nozzle 38 due to surface tension (refill) and reaches a stable state, the operation shifts to the next ink droplet ejection operation.

【0027】次に、このインクジェットヘッドにおける
FPCケーブル53と基板11上の電極24,25との
接合について図4を参照して説明する。FPCケーブル
53は、図4に示すように基板11上の共通電極24に
接続する共通電極パターン61と基板11上の個別電極
(選択電極)25に接続する個別電極パターン62とを
ポリイミドフィルム63,63間に挟んで形成してい
る。このFPCケーブル53の電極パターン61,62
のピッチは100μm前後で、パターン幅は50μm前
後である。
Next, the joining of the FPC cable 53 and the electrodes 24 and 25 on the substrate 11 in this ink jet head will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the FPC cable 53 includes a common electrode pattern 61 connected to the common electrode 24 on the substrate 11 and an individual electrode pattern 62 connected to the individual electrode (selection electrode) 25 on the substrate 11, formed of a polyimide film 63. It is formed between 63. The electrode patterns 61 and 62 of the FPC cable 53
Is about 100 μm and the pattern width is about 50 μm.

【0028】そして、このFPCケーブル53の電極パ
ターン61,62の端部に半田64を成膜して、FPC
ケーブル53の電極パターン61,62を基板11の共
通電極24及び個別電極25に半田接合する。ここで、
FPCケーブル53の電極パターン61,62の端部に
成膜する半田64の厚みを5±3μmにしている。
Then, a solder 64 is formed on the ends of the electrode patterns 61 and 62 of the FPC cable 53,
The electrode patterns 61 and 62 of the cable 53 are soldered to the common electrode 24 and the individual electrodes 25 of the substrate 11. here,
The thickness of the solder 64 formed on the ends of the electrode patterns 61 and 62 of the FPC cable 53 is 5 ± 3 μm.

【0029】このように半田64の厚みを5±3μmの
することによって、接合強度を維持しつつ、半田が飛散
して隣接チャンネルへ電気的なリークが生じ、歩留りが
低下することを防止できる。すなわち、FPCケーブル
53の電極パターン61,62のピッチが120μm以
下で、パターン幅が60μm以下になると、通常の10
μm程度の半田厚みに設定すると、半田接合する際に半
田が飛散して隣接チャンネル間にリークを発生し、半田
の量が少なすぎると機械的強度不足による接合部の剥離
が生じることになる。
By setting the thickness of the solder 64 to 5 ± 3 μm as described above, it is possible to prevent the solder from being scattered and causing an electric leak to an adjacent channel, thereby reducing the yield, while maintaining the bonding strength. That is, when the pitch of the electrode patterns 61 and 62 of the FPC cable 53 is 120 μm or less and the pattern width becomes 60 μm or less, the normal 10
When the thickness of the solder is set to about μm, the solder is scattered at the time of soldering, causing a leak between adjacent channels. If the amount of the solder is too small, peeling of the bonded portion occurs due to insufficient mechanical strength.

【0030】そして、FPCケーブル53の電極パター
ン61,62のピッチを120μm以下で、パターン幅
を60μm以下にすることで、高密度マルチノズルヘッ
ドを高い歩留りで得ることが可能になる。
By setting the pitch of the electrode patterns 61 and 62 of the FPC cable 53 to 120 μm or less and the pattern width to 60 μm or less, a high-density multi-nozzle head can be obtained with a high yield.

【0031】次に、本発明の他の実施例について図5及
び図6を参照して説明する。この実施例では、FPCケ
ーブル53の共通電極パターン61の半田成膜部(半田
塗布部)61aをメッシュ状に形成している。このよう
にすることで、半田接合する際の半田の粒塊の発生を防
止できる。なお、半田成膜部(半田塗布部)61aをメ
ッシュ状にする代わりに複数本の細線パターンにしても
よい。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the solder film forming portion (solder applying portion) 61a of the common electrode pattern 61 of the FPC cable 53 is formed in a mesh shape. By doing so, it is possible to prevent the generation of solder lumps at the time of soldering. Instead of forming the solder film forming section (solder applying section) 61a in a mesh shape, a plurality of fine line patterns may be used.

【0032】すなわち、共通電極パターン61はパター
ン幅が大きく、半田の量が多くなるため、半田接合をす
る際に半田が流れて図6に示すように半田の粒塊65が
生じやすくなり、この粒塊65が他のパターンや基板1
1側の他の電極パターンに接触して電気的リークを生じ
ることがある。半田塗布部61aをメッシュ状にするこ
とで、半田の量を少なくすることができ、粒塊の発生が
防止されて電気リークが低減し、歩留りが向上する。
That is, since the common electrode pattern 61 has a large pattern width and a large amount of solder, the solder flows during soldering, and the solder particles 65 easily form as shown in FIG. The agglomerate 65 is used for other patterns or the substrate 1
Electrical leakage may occur due to contact with other electrode patterns on one side. By forming the solder application portion 61a in a mesh shape, the amount of solder can be reduced, generation of agglomerates is prevented, electric leakage is reduced, and yield is improved.

【0033】次に、本発明の更に他の実施例について図
7を参照して説明する。この実施例では、FPCケーブ
ル53の共通電極パターン61の半田成膜部(半田塗布
部)に成膜する半田64aの厚みを個別電極パターン6
2の半田成膜部に成膜する半田64bの厚みよりも薄く
している。このようにしても、共通電極パターン61の
半田の量を少なくすることができて、粒塊の発生が防止
されて電気リークが低減し、歩留りが向上する。この実
施例は、共通電極パターンの幅が狭いときに特有効であ
る。
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the thickness of the solder 64a formed on the solder film forming portion (solder coating portion) of the common electrode pattern 61 of the FPC cable 53 is set to the individual electrode pattern 6
The thickness is smaller than the thickness of the solder 64b formed on the second solder film forming section. Also in this case, the amount of solder of the common electrode pattern 61 can be reduced, the generation of agglomerates is prevented, the electric leakage is reduced, and the yield is improved. This embodiment is particularly effective when the width of the common electrode pattern is small.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1のインク
ジェット記録装置によれば、インクジェットヘッドの基
板に形成した電極にフレキシブルプリントケーブルを半
田接合で接合し、この半田厚みを5±3μmとしたの
で、半田接合による半田の飛散を防止できて隣接チャン
ネルへの電気的リークを防止でき、歩留りが向上する。
As described above, according to the ink jet recording apparatus of the first aspect, the flexible printed cable is joined to the electrode formed on the substrate of the ink jet head by soldering, and the thickness of the solder is set to 5 ± 3 μm. Therefore, it is possible to prevent the solder from being scattered due to the solder bonding, to prevent the electric leakage to the adjacent channel, and to improve the yield.

【0035】請求項2のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項1のインクジェット記録装置において、
フレキシブルプリントケーブルに設けた電極パターンの
ピッチが120μm以下で、パターン幅が60μm以下
である構成としたので、信頼性の高い高密度マルチノズ
ルヘッドを得ることができる。
According to the ink jet recording apparatus of claim 2, in the ink jet recording apparatus of claim 1,
Since the pitch of the electrode patterns provided on the flexible print cable is 120 μm or less and the pattern width is 60 μm or less, a highly reliable high-density multi-nozzle head can be obtained.

【0036】請求項3のインクジェット記録装置によれ
ば、インクジェットヘッドの基板に形成した電極にフレ
キシブルプリントケーブルを半田接合で接合し、このフ
レキシブルプリントケーブルの共通電極パターンの少な
くとも半田接合部分をメッシュ状又は複数の細線パター
ンに形成したので、半田流れ出しによる粒塊形成を防止
できて隣接チャンネルへの電気的リークを防止でき、歩
留りが向上する。
According to the ink jet recording apparatus of the third aspect, the flexible printed cable is joined to the electrode formed on the substrate of the ink jet head by soldering, and at least the soldered portion of the common electrode pattern of the flexible printed cable is meshed or formed. Since a plurality of fine line patterns are formed, it is possible to prevent the formation of agglomerates due to the flow of solder, and to prevent electrical leakage to adjacent channels, thereby improving the yield.

【0037】請求項4のインクジェット記録装置によれ
ば、インクジェットヘッドの基板に形成した電極にフレ
キシブルプリントケーブルを半田接合で接合し、このフ
レキシブルプリントケーブルの共通電極パターンの半田
厚みを個別電極パターンの半田厚みより薄くしたので、
半田流れ出しによる粒塊形成を防止できて隣接チャンネ
ルへの電気的リークを防止でき、歩留りが向上する。
According to the ink jet recording apparatus of the present invention, the flexible printed cable is joined to the electrodes formed on the substrate of the ink jet head by soldering, and the solder thickness of the common electrode pattern of the flexible printed cable is adjusted to the solder thickness of the individual electrode pattern. Because it was thinner than the thickness,
The formation of agglomerates due to the outflow of solder can be prevented, the electric leakage to adjacent channels can be prevented, and the yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るインクジェット記録装置のインク
ジェットヘッドの一例を示す分解斜視図
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of an inkjet head of an inkjet recording apparatus according to the present invention.

【図2】同ヘッドのチャンネル方向と直交する方向の要
部拡大断面図
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the head in a direction orthogonal to a channel direction.

【図3】同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of the head in a channel direction.

【図4】本発明の一実施例を示すFPCケーブルの要部
説明図
FIG. 4 is an explanatory view of a main part of an FPC cable showing one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例を示すFPCケーブルの要
部説明図
FIG. 5 is an explanatory view of a main part of an FPC cable showing another embodiment of the present invention.

【図6】半田流れ出しによる粒塊形成の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of agglomerate formation by solder flowing out.

【図7】本発明の他の実施例を示すFPCケーブルの要
部説明図
FIG. 7 is an explanatory view of a main part of an FPC cable showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…駆動ユニット、2…液室ユニット、3…ノズルカバ
ー、11…基板、12…圧電素子、13…フレーム部
材、24…共通電極、25…個別電極、32…液室隔壁
部材、33…ノズルプレート、42…振動板、53…F
PCケーブル、61…共通電極パターン、61a…半田
塗布部、62…個別電極パターン、64,64a,64
b…半田。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drive unit, 2 ... Liquid chamber unit, 3 ... Nozzle cover, 11 ... Substrate, 12 ... Piezoelectric element, 13 ... Frame member, 24 ... Common electrode, 25 ... Individual electrode, 32 ... Liquid chamber partition member, 33 ... Nozzle Plate, 42: diaphragm, 53: F
PC cable, 61: Common electrode pattern, 61a: Solder coating part, 62: Individual electrode pattern, 64, 64a, 64
b: Solder.

フロントページの続き (72)発明者 岩瀬 政之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 長場 誠治 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 中根 信保 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 佐々木 勉 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内Continued on the front page (72) Inventor Masayuki Iwase 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Company (72) Inventor Seiji Nagaba 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Company (72) Inventor Noboru Nakane 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Tsutomu Sasaki 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Ricoh Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に配設した電気機械変換素子によ
る変位でインク液室内のインクを加圧してノズルからイ
ンク滴を吐出させるインクジェットヘッドを備えたイン
クジェット記録装置において、前記インクジェットヘッ
ドの基板に形成した電極にフレキシブルプリントケーブ
ルを半田接合で接合し、この半田厚みを5±3μmとし
たことを特徴とするインクジェット記録装置。
1. An ink jet recording apparatus having an ink jet head for discharging ink droplets from nozzles by pressurizing ink in an ink liquid chamber by displacement of an electromechanical transducer disposed on a substrate. An ink jet recording apparatus, wherein a flexible printed cable is joined to the formed electrode by soldering, and the thickness of the solder is set to 5 ± 3 μm.
【請求項2】 請求項1に記載のインクジェット記録装
置において、前記フレキシブルプリントケーブルに設け
た電極パターンのピッチが120μm以下で、パターン
幅が60μm以下であることを特徴とするインクジェッ
ト記録装置。
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the pitch of the electrode patterns provided on the flexible printed cable is 120 μm or less, and the pattern width is 60 μm or less.
【請求項3】 基板上に配設した電気機械変換素子によ
る変位でインク液室内のインクを加圧してノズルからイ
ンク滴を吐出させるインクジェットヘッドを備えたイン
クジェット記録装置において、前記インクジェットヘッ
ドの基板に形成した電極にフレキシブルプリントケーブ
ルを半田接合で接合し、このフレキシブルプリントケー
ブルの共通電極パターンの半田接合部分をメッシュ状又
は複数の細線パターンに形成したことを特徴とするイン
クジェット記録装置。
3. An ink jet recording apparatus comprising an ink jet head for discharging ink droplets from nozzles by pressurizing ink in an ink liquid chamber by displacement of an electromechanical transducer disposed on a substrate. An ink jet recording apparatus, wherein a flexible printed cable is joined to the formed electrode by soldering, and a soldered portion of a common electrode pattern of the flexible printed cable is formed in a mesh shape or a plurality of fine line patterns.
【請求項4】 基板上に配設した電気機械変換素子によ
る変位でインク液室内のインクを加圧してノズルからイ
ンク滴を吐出させるインクジェットヘッドを備えたイン
クジェット記録装置において、前記インクジェットヘッ
ドの基板に形成した電極にフレキシブルプリントケーブ
ルを半田接合で接合し、このフレキシブルプリントケー
ブルの共通電極パターンの半田厚みを個別電極パターン
の半田厚みより薄くしたことを特徴とするインクジェッ
ト記録装置。
4. An ink jet recording apparatus having an ink jet head for discharging ink droplets from nozzles by pressurizing ink in an ink liquid chamber by displacement of an electromechanical transducer disposed on a substrate. An ink jet recording apparatus, wherein a flexible printed cable is joined to the formed electrodes by soldering, and the solder thickness of a common electrode pattern of the flexible printed cable is smaller than the solder thickness of an individual electrode pattern.
JP9195335A 1997-07-22 1997-07-22 Ink jet recording device Pending JPH1134309A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6863719B2 (en) 2002-12-30 2005-03-08 Lexmark International, Inc. Ink jet ink with improved reliability
JP2010214791A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Ricoh Co Ltd Liquid ejection head and image forming apparatus

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