JP2001341300A - Actuator unit and ink jet recording head - Google Patents
Actuator unit and ink jet recording headInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータユ
ニット及び同ユニットを備えたインクジェット式記録ヘ
ッドに係わり、特に、圧力室の一部を構成する弾性膜を
圧電体膜の変位により振動させ、これにより圧力室内の
インクの圧力を変化させてノズル開口からインク滴を吐
出させるアクチュエータユニット及びインクジェット式
記録ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator unit and an ink jet recording head provided with the same, and more particularly to an actuator unit that vibrates an elastic film constituting a part of a pressure chamber by displacement of a piezoelectric film. The present invention relates to an actuator unit that ejects ink droplets from nozzle openings by changing the pressure of ink in a pressure chamber, and an ink jet recording head.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、圧力発生手段によって圧力室内
のインクを加圧してノズルプレートのノズル開口からイ
ンク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドとし
て、軸方向に伸縮する縦振動モードの圧電振動子を圧力
発生手段として利用するものと、たわみ振動モードの圧
電振動子を圧力発生手段として利用するものとがある。2. Description of the Related Art In general, an ink jet recording head which pressurizes ink in a pressure chamber by a pressure generating means to discharge ink droplets from nozzle openings of a nozzle plate uses a piezoelectric vibrator of a longitudinal vibration mode which expands and contracts in the axial direction. There are a device that uses the piezoelectric vibrator in the flexural vibration mode as a pressure generating device, and a device that uses the piezoelectric vibrator in the flexural vibration mode.
【0003】前者は、圧電振動子の端面を弾性板に当接
させて圧電振動子の伸縮動作により圧力室の容積を変化
させるものであり、高密度印刷に適した記録ヘッドの製
作が可能である反面、圧電振動子をノズル開口の配列ピ
ッチに一致させて櫛歯状に切り分けるという困難な工程
や、切り分けられた圧電振動子を圧力室に位置決めして
固定する作業が必要となり、製造工程が複雑であるとい
う問題がある。In the former method, the end face of a piezoelectric vibrator is brought into contact with an elastic plate to change the volume of a pressure chamber by the expansion and contraction of the piezoelectric vibrator, so that a recording head suitable for high-density printing can be manufactured. On the other hand, it is necessary to perform a difficult process of cutting the piezoelectric vibrator into a comb-tooth shape in accordance with the arrangement pitch of the nozzle openings, and a work of positioning and fixing the cut piezoelectric vibrator in the pressure chamber, which requires a manufacturing process. There is a problem of complexity.
【0004】これに対して後者は、圧電材料のグリーン
シートを圧力室の形状に合わせて貼付し、これを焼成す
るという比較的簡単な工程で弾性膜に圧電振動子(圧電
体膜)を作りつけることができる。On the other hand, in the latter case, a piezoelectric vibrator (piezoelectric film) is formed on an elastic film by a relatively simple process of sticking a green sheet of a piezoelectric material according to the shape of the pressure chamber and firing the green sheet. Can be turned on.
【0005】図8及び図9は、たわみ振動モードの圧電
振動子(圧電体膜)を備えた従来のインクジェット式記
録ヘッドのアクチュエータユニットの平面図及び透視図
である。このアクチュエータユニットは、互いに対向す
る一対の縁部に、複数の端子100、101から成る一
対の端子列102を備えている。端子100は互いに分
離されたセグメント端子であり、端子101はコモン端
子である。また、このアクチュエータユニットは連通孔
形成基板105(図10(a))を有しており、この連
通孔形成基板105は、複数のノズル開口に連通するノ
ズル連通孔103を列状に配置して成るノズル連通孔列
104を2列備えている。FIGS. 8 and 9 are a plan view and a perspective view, respectively, of an actuator unit of a conventional ink jet recording head having a piezoelectric vibrator (piezoelectric film) in a flexural vibration mode. The actuator unit includes a pair of terminal rows 102 including a plurality of terminals 100 and 101 at a pair of edges facing each other. The terminal 100 is a segment terminal separated from each other, and the terminal 101 is a common terminal. The actuator unit has a communication hole forming substrate 105 (FIG. 10A). The communication hole forming substrate 105 has a plurality of nozzle communication holes 103 communicating with a plurality of nozzle openings. Nozzle communication hole arrays 104 are provided.
【0006】図10及び図11は、図8及び図9に示し
たアクチュエータユニットの各層を示した図である。図
10(a)は連通孔形成基板105を示し、図10
(b)は連通孔形成基板105に積層される圧力室形成
基板106を示している。連通孔形成基板105には複
数のノズル開口に連通する複数のノズル連通孔103が
2列形成されており、また、リザーバに連通する複数の
リザーバ連通孔108が2列形成されている。FIGS. 10 and 11 are diagrams showing each layer of the actuator unit shown in FIGS. 8 and 9. FIG. FIG. 10A shows the communication hole forming substrate 105, and FIG.
(B) shows the pressure chamber forming substrate 106 laminated on the communication hole forming substrate 105. A plurality of nozzle communication holes 103 communicating with the plurality of nozzle openings are formed on the communication hole forming substrate 105 in two rows, and a plurality of reservoir communication holes 108 communicating with the reservoir are formed in two rows.
【0007】圧力室形成基板106には、ノズル連通孔
103及びリザーバ連通孔108に連通する複数の圧力
室109がノズル連通孔103及びリザーバ連通孔10
8の各列に対応して2列形成されている。図10(c)
に示したように圧力室形成基板106の上面には弾性膜
110が形成されており、この弾性膜110によって複
数の圧力室109の上面開口が封止されている。弾性膜
110の上面には、図10(d)に示したように圧力室
形成基板106の対向する両縁部に端子形成用の台座部
111が形成されている。A plurality of pressure chambers 109 communicating with the nozzle communication holes 103 and the reservoir communication holes 108 are formed in the pressure chamber forming substrate 106 with the nozzle communication holes 103 and the reservoir communication holes 10.
Two rows are formed corresponding to each of the eight rows. FIG. 10 (c)
As shown in (1), an elastic film 110 is formed on the upper surface of the pressure chamber forming substrate 106, and the upper surface openings of the plurality of pressure chambers 109 are sealed by the elastic film 110. On the upper surface of the elastic film 110, pedestals 111 for forming terminals are formed on both opposing edges of the pressure chamber forming substrate 106 as shown in FIG. 10D.
【0008】さらに、図11(a)に示したように弾性
膜110の上面及び台座部111の上面には、複数の圧
力室109の上方を通るようにして所定のパターンにて
一対の下部電極膜112が、白金等の導電材料を用いた
印刷工程によって形成されている。なお、図11(a)
において符号113は次述する複数の圧電体膜114の
一部を支持する台座部である。Further, as shown in FIG. 11A, a pair of lower electrodes are provided on the upper surface of the elastic film 110 and the upper surface of the pedestal portion 111 in a predetermined pattern so as to pass above the plurality of pressure chambers 109. The film 112 is formed by a printing process using a conductive material such as platinum. FIG. 11 (a)
Reference numeral 113 denotes a pedestal portion that supports a part of the plurality of piezoelectric films 114 described below.
【0009】図11(b)に示したように、下部電極膜
112の上面には、複数の圧力室109に対応して複数
の圧電体膜114が印刷工程にて形成されている。複数
の圧電体膜114の上面には、図11(c)に示したよ
うに複数の上部電極膜115が形成されている。1つの
圧力室109、1つの圧電体膜114、及び対応する部
分の下部電極膜112によって1つのアクチュエータが
構成されている。従来の記録ヘッドでは、複数のアクチ
ュエータから成るアクチュエータ列が、1つのアクチュ
エータユニット当たりに2列形成されている。As shown in FIG. 11B, a plurality of piezoelectric films 114 are formed on the upper surface of the lower electrode film 112 in correspondence with the plurality of pressure chambers 109 by a printing process. On the upper surfaces of the plurality of piezoelectric films 114, a plurality of upper electrode films 115 are formed as shown in FIG. One pressure chamber 109, one piezoelectric film 114, and a corresponding portion of the lower electrode film 112 constitute one actuator. In a conventional recording head, two actuator rows each including a plurality of actuators are formed for each actuator unit.
【0010】図11(d)に示したように、各上部電極
膜115に接続するようにして各セグメント端子100
が台座部111上に形成されている。また、台座部11
1上には下部電極膜112に接続されたコモン端子10
1も形成されており、圧力室109の各列の両端に位置
するコモン端子101同士の間は端子延長部116によ
って連結されている。なお、コモン端子101に対応す
る位置にある上部電極膜115は端子延長部116で覆
われており、この位置にある圧力室109は使用されな
い。As shown in FIG. 11D, each segment terminal 100 is connected to each upper electrode film 115.
Are formed on the base 111. The pedestal 11
1 on the common terminal 10 connected to the lower electrode film 112.
1 are also formed, and the common terminals 101 located at both ends of each row of the pressure chamber 109 are connected by a terminal extension 116. The upper electrode film 115 at a position corresponding to the common terminal 101 is covered with the terminal extension 116, and the pressure chamber 109 at this position is not used.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
記録ヘッドにおいては、1つのアクチュエータユニット
あたりに複数のアクチュエータを2列配置して、2列の
ノズル開口列からインク滴を吐出するように構成されて
いる。As described above, in a conventional recording head, a plurality of actuators are arranged in two rows per one actuator unit so that ink droplets are ejected from two rows of nozzle openings. It is configured.
【0012】ところが、上述した従来の記録ヘッドで
は、2列に形成された複数のアクチュエータの各列毎に
端子列102が必要となるために、端子列102を2列
形成する必要があり、このため、記録ヘッドの実装工程
の際の端子列102への半田付け工程が複雑となり、ま
た、記録ヘッドの小型化が困難となっていた。However, in the above-described conventional recording head, since two terminal rows 102 are required for each of a plurality of actuators formed in two rows, it is necessary to form two terminal rows 102. Therefore, the process of soldering the terminal array 102 during the mounting process of the recording head is complicated, and it is difficult to reduce the size of the recording head.
【0013】本発明は、上述した事情を考慮して成され
たものであって、その目的とするところは、端子列の必
要数を減少させることができるインクジェット式記録ヘ
ッドを提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide an ink jet recording head capable of reducing the required number of terminal rows. And
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によるインクジェット式記録ヘッドは、複数
のノズル開口に連通する複数の圧力室が少なくとも2列
に形成された圧力室形成基板と、前記複数の圧力室の上
面開口を封止するようにして前記圧力室形成基板上に形
成された弾性膜と、前記複数の圧力室に対応して前記弾
性膜上に形成された複数のアクチュエータと、前記複数
のアクチュエータに接続された複数の端子から成る単一
の端子列と、を備え、前記複数のアクチュエータは、前
記複数の圧力室の上方を通るようにして前記弾性膜上に
形成された下部電極膜と、前記複数の圧力室に対応して
前記下部電極膜上に形成された複数の圧電体膜と、前記
複数の圧電体膜上に形成された複数の上部電極膜と、を
有し、前記単一の端子列に、複数列の前記アクチュエー
タの全列が接続されていることを特徴とする。In order to solve the above problems, an ink jet recording head according to the present invention comprises a pressure chamber forming substrate in which a plurality of pressure chambers communicating with a plurality of nozzle openings are formed in at least two rows. An elastic film formed on the pressure chamber forming substrate so as to seal upper openings of the plurality of pressure chambers, and a plurality of actuators formed on the elastic film corresponding to the plurality of pressure chambers And a single terminal row composed of a plurality of terminals connected to the plurality of actuators, wherein the plurality of actuators are formed on the elastic film so as to pass above the plurality of pressure chambers. A lower electrode film, a plurality of piezoelectric films formed on the lower electrode film corresponding to the plurality of pressure chambers, and a plurality of upper electrode films formed on the plurality of piezoelectric films. Having the single The child column, characterized in that all the columns of the actuator of the plurality rows are connected.
【0015】また、好ましくは、前記単一の端子列は前
記圧力室形成基板の1つの縁部に形成されている。Preferably, the single terminal row is formed at one edge of the pressure chamber forming substrate.
【0016】また、好ましくは、前記単一の端子列に接
続された複数列の前記アクチュエータのうち、前記単一
の端子列から遠い側の列に属する前記アクチュエータ
は、前記単一の端子列と前記上部電極とを接続するため
の連絡導線をさらに有し、前記連絡導線は、前記下部電
極膜と同一平面上に形成されると共に、前記単一の端子
列に近い側の列に属する前記アクチュエータ同士の間を
通って延設されている。Preferably, among the actuators in a plurality of rows connected to the single terminal row, the actuators belonging to a row farther from the single terminal row include the single terminal row, The actuator further includes a connecting lead for connecting the upper electrode, and the connecting lead is formed on the same plane as the lower electrode film and belongs to a row closer to the single terminal row. They extend between each other.
【0017】また、好ましくは、前記連絡導線は、前記
下部電極膜を形成する際に同時に形成されたものであ
る。Preferably, the connecting conductor is formed simultaneously with the formation of the lower electrode film.
【0018】また、好ましくは、前記連絡導線の線幅
は、前記圧力室間の隔壁の幅よりも狭い。Preferably, the line width of the connecting conductor is smaller than the width of the partition wall between the pressure chambers.
【0019】また、好ましくは、前記下部電極膜は、前
記複数のアクチュエータ同士を連結するようにして形成
されている。Preferably, the lower electrode film is formed so as to connect the plurality of actuators.
【0020】また、好ましくは、、前記単一の端子列に
接続された複数列の前記アクチュエータのうち、前記単
一の端子列に近い側の列に属する前記アクチュエータか
ら延びる前記下部電極膜の一部は、前記単一の端子列か
ら遠い側の列に属する前記アクチュエータ同士の間を通
って延設されている。Preferably, of the plurality of actuators connected to the single terminal row, one of the lower electrode films extending from the actuators belonging to a row closer to the single terminal row. The portion extends between the actuators belonging to a row farther from the single row of terminals.
【0021】また、好ましくは、前記下部電極膜の一部
の線幅は、前記圧力室間の隔壁の幅よりも狭い。Preferably, the line width of a part of the lower electrode film is smaller than the width of a partition wall between the pressure chambers.
【0022】また、好ましくは、複数の前記アクチュエ
ータを2列備え、前記単一の端子列は前記アクチュエー
タの列同士の間に配置されている。Preferably, two or more rows of the plurality of actuators are provided, and the single terminal row is arranged between rows of the actuators.
【0023】また、好ましくは、前記単一の端子列に接
続された複数列の前記アクチュエータは、前記アクチュ
エータの列同士の間で互い違いになるように配置されて
いる。Preferably, a plurality of rows of the actuators connected to the single terminal row are alternately arranged between the rows of the actuators.
【0024】本発明によるインクジェット式記録ヘッド
は、上述したいずれかのアクチュエータユニットと、前
記複数のノズル開口が形成されたノズルプレートと、を
備えたことを特徴とする。An ink jet recording head according to the present invention includes any one of the above-described actuator units and a nozzle plate having the plurality of nozzle openings.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態によ
るインクジェット式記録ヘッドについて図1乃至図5を
参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an ink jet recording head according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0026】図1は本実施形態による記録ヘッドにおけ
る1つのアクチュエータ及びその周辺を拡大して示した
縦断面図であり、図1に示したようにこの記録ヘッド
は、ノズル開口1を有するノズルプレート2と、このノ
ズルプレート2に積層された流路形成基板3と、この流
路形成基板3に積層されたアクチュエータユニット5と
を備えている。FIG. 1 is an enlarged longitudinal sectional view showing one actuator and its periphery in the recording head according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, this recording head has a nozzle plate having a nozzle opening 1. 2, a flow path forming substrate 3 stacked on the nozzle plate 2, and an actuator unit 5 stacked on the flow path forming substrate 3.
【0027】アクチュエータユニット5は、圧力室6が
形成された圧力室形成基板7を有し、この圧力室形成基
板7の上面には弾性膜8が形成されている。弾性膜8の
上面には下部電極膜9及び連絡導線10が所定のパター
ンにて形成されており、下部電極膜9の上面には圧電体
膜11が形成されている。圧電体膜11の上面には複数
の上部電極膜12が各圧力室6に対応して形成されてお
り、この上部電極膜12は連絡導線10の一端に接続さ
れている。1つの圧電体膜11、1つの上部電極膜12
及びそれに対応する部分の下部電極膜9によって1つの
アクチュエータ60が構成される。連通孔形成基板4に
は、複数のノズル連通孔13及び複数のリザーバ連通孔
14が形成されている。The actuator unit 5 has a pressure chamber forming substrate 7 in which a pressure chamber 6 is formed. On the upper surface of the pressure chamber forming substrate 7, an elastic film 8 is formed. A lower electrode film 9 and a connecting conductor 10 are formed in a predetermined pattern on the upper surface of the elastic film 8, and a piezoelectric film 11 is formed on the upper surface of the lower electrode film 9. A plurality of upper electrode films 12 are formed on the upper surface of the piezoelectric film 11 so as to correspond to the respective pressure chambers 6, and the upper electrode film 12 is connected to one end of the connecting wire 10. One piezoelectric film 11, one upper electrode film 12
One actuator 60 is constituted by the lower electrode film 9 and the portion corresponding thereto. A plurality of nozzle communication holes 13 and a plurality of reservoir communication holes 14 are formed in the communication hole forming substrate 4.
【0028】供給口形成基板17には、ノズル連通孔1
3に連通する第2のノズル連通孔18と、リザーバ連通
孔14に連通するインク供給口19とが形成されてい
る。流路形成基板3には、ノズル開口1及び第2のノズ
ル連通孔18に連通する接続孔15と、インク供給口1
9に連通するリザーバ16が形成されている。リザーバ
16には、複数の圧力室6に供給されるインクが貯留さ
れている。なお、圧力室6からノズル開口1に連通する
ノズル連通孔13と、リザーバ16に連通するリザーバ
連通孔14は、2つある孔のうちのうちどちらかがそれ
ぞれの役目を果たせばよい。The supply port forming substrate 17 has a nozzle communication hole 1
A second nozzle communication hole 18 that communicates with No. 3 and an ink supply port 19 that communicates with the reservoir communication hole 14 are formed. The connection hole 15 communicating with the nozzle opening 1 and the second nozzle communication hole 18 and the ink supply port 1
9 is formed with a reservoir 16 communicating with the reservoir 9. In the reservoir 16, ink supplied to the plurality of pressure chambers 6 is stored. The nozzle communication hole 13 that communicates with the nozzle opening 1 from the pressure chamber 6 and the reservoir communication hole 14 that communicates with the reservoir 16 may have any one of the two holes.
【0029】図2及び図3は、本実施形態による記録ヘ
ッドのアクチュエータユニット5の平面図及び透視図で
ある。このアクチュエータユニット5は、1つの縁部
に、複数の端子20、21から成る単一の端子列22を
備えている。端子20は互いに分離されたセグメント端
子であり、端子21はコモン端子である。また、連通孔
形成基板4には、複数のノズル開口1に連通する複数の
ノズル連通孔13が合計2列形成されている。FIG. 2 and FIG. 3 are a plan view and a perspective view of the actuator unit 5 of the recording head according to the present embodiment. The actuator unit 5 includes a single terminal row 22 including a plurality of terminals 20 and 21 on one edge. The terminal 20 is a segment terminal separated from each other, and the terminal 21 is a common terminal. A plurality of nozzle communication holes 13 communicating with the plurality of nozzle openings 1 are formed in the communication hole forming substrate 4 in a total of two rows.
【0030】図2及び図3から分かるように、端子列2
2に近い側の列に属するアクチュエータ60と、端子列
22から遠い側の列に属するアクチュエータ60のそれ
ぞれが互い違いに配置されている。As can be seen from FIG. 2 and FIG.
The actuators 60 belonging to a row closer to 2 and the actuators 60 belonging to a row farther from the terminal row 22 are arranged alternately.
【0031】図4及び図5は、アクチュエータユニット
5の各層を示した図である。図4(a)は連通孔形成基
板4を示し、図4(b)は連通孔形成基板4に積層され
る圧力室形成基板7を示している。連通孔形成基板4に
は、2列のノズル開口1に対応して2列のノズル連通孔
13が形成されており、ノズル連通孔13に対応して2
列のリザーバ連通孔14が形成されている。FIG. 4 and FIG. 5 are views showing each layer of the actuator unit 5. FIG. 4A shows the communication hole forming substrate 4, and FIG. 4B shows the pressure chamber forming substrate 7 laminated on the communication hole forming substrate 4. Two rows of nozzle communication holes 13 are formed in the communication hole forming substrate 4 corresponding to the two rows of nozzle openings 1.
A row of reservoir communication holes 14 is formed.
【0032】一方、圧力室形成基板7には、ノズル連通
孔13及びリザーバ連通孔14に連通する複数の圧力室
6が、ノズル連通孔13及びリザーバ連通孔14の各列
に対応して2列形成されている。図4(c)に示したよ
うに圧力室形成基板7の上面には弾性膜(振動板)8が
形成されており、この弾性膜8によって複数の圧力室6
の上面開口が封止されている。弾性膜8の上面には、図
4(d)に示したようにアクチュエータユニット5の1
つの縁部に端子形成用の台座部24が形成されている。On the other hand, a plurality of pressure chambers 6 communicating with the nozzle communication holes 13 and the reservoir communication holes 14 are provided in the pressure chamber forming substrate 7 in two rows corresponding to each row of the nozzle communication holes 13 and the reservoir communication holes 14. Is formed. As shown in FIG. 4C, an elastic film (diaphragm) 8 is formed on the upper surface of the pressure chamber forming substrate 7, and the elastic film 8 forms a plurality of pressure chambers 6.
Is sealed at the top surface. On the upper surface of the elastic film 8, as shown in FIG.
A pedestal portion 24 for forming a terminal is formed at one edge.
【0033】さらに、図5(a)に示したように弾性膜
8の上面及び台座部24の上面には、複数の圧力室6の
上方を通るようにして所定のパターンにて一対の下部電
極膜9が、白金等の導電材料を用いた印刷工程にて形成
されている。また、単一の端子列22に接続された複数
列のアクチュエータ60のうち、端子列22に近い側の
列に属するアクチュエータ60の下部電極膜9の一部9
aは、端子列22から遠い側の列に属するアクチュエー
タ60同士の間を通って延設されている。下部電極膜9
の一部9aの線幅は、圧力室6間の隔壁の幅よりも狭く
なっている。なお、図5(a)において符号25は複数
の圧電体膜11の一部を支持する台座部である。Further, as shown in FIG. 5 (a), a pair of lower electrodes are provided on the upper surface of the elastic film 8 and the pedestal portion 24 in a predetermined pattern so as to pass above the plurality of pressure chambers 6. The film 9 is formed by a printing process using a conductive material such as platinum. Also, of the plurality of rows of actuators 60 connected to the single terminal row 22, a part 9 of the lower electrode film 9 of the actuator 60 belonging to the row closer to the terminal row 22.
“a” extends between the actuators 60 belonging to a row farther from the terminal row 22. Lower electrode film 9
The line width of a part 9a of the pressure chamber 6 is smaller than the width of the partition wall between the pressure chambers 6. In FIG. 5A, reference numeral 25 denotes a pedestal portion that supports a part of the plurality of piezoelectric films 11.
【0034】また、弾性膜8の上面には、下部電極膜9
に加えて連絡導線10も形成されており、連絡導線10
及び下部電極膜9は白金等の導電材料を用いた同時印刷
にて形成される。連絡導線10は、端子列22用の台座
部24に近い列に属するアクチュエータ60の合間をぬ
って延設されており、その一端は台座部24に接続さ
れ、他端は台座部24から遠い列に属するアクチュエー
タ60の近傍に位置している。連絡導線10の線幅は、
圧力室6間の隔壁の幅よりも狭くなっている。連絡導線
10及び下部電極膜9を同時印刷で形成することによ
り、2度に分けて印刷する場合に生じるマスクの位置合
わせの問題を回避することができる。On the upper surface of the elastic film 8, a lower electrode film 9 is provided.
In addition to the above, a connecting wire 10 is also formed.
The lower electrode film 9 is formed by simultaneous printing using a conductive material such as platinum. The connecting wire 10 extends between the actuators 60 belonging to a row near the pedestal section 24 for the terminal row 22, and one end thereof is connected to the pedestal section 24, and the other end is a row remote from the pedestal section 24. Is located near the actuator 60 belonging to The line width of the connecting wire 10 is
The width between the pressure chambers 6 is smaller than the width of the partition wall. By forming the connecting conductor 10 and the lower electrode film 9 by simultaneous printing, it is possible to avoid a problem of mask alignment that occurs when printing is performed twice.
【0035】図5(b)に示したように、下部電極膜9
の上面には、複数の圧力室6に対応して複数の圧電体膜
11が印刷工程にて形成されている。複数の圧電体膜1
1の上面には、図5(c)に示したように複数の上部電
極膜12が形成されている。ここで、圧電体膜11及び
上部電極膜12を形成する前に連絡導線10が形成され
ているので、圧電体膜11同士の合間をぬって連絡導線
10を形成するというような困難な作業を回避すること
ができる。As shown in FIG. 5B, the lower electrode film 9
A plurality of piezoelectric films 11 corresponding to the plurality of pressure chambers 6 are formed on the upper surface of the substrate by a printing process. A plurality of piezoelectric films 1
A plurality of upper electrode films 12 are formed on the upper surface of 1 as shown in FIG. Here, since the connecting wires 10 are formed before the piezoelectric film 11 and the upper electrode film 12 are formed, a difficult operation such as forming the connecting wires 10 between the piezoelectric films 11 is omitted. Can be avoided.
【0036】図5(d)に示したように、台座部24上
には複数のセグメント端子20が形成されており、端子
列22に近い列に属するアクチュエータ60の上部電極
膜12に対してはセグメント端子20が直接接続されて
いる。一方、端子列22から遠い列に属するアクチュエ
ータ60の上部電極膜12に対しては連絡導線10にセ
グメント端子20が接続されており、これによりセグメ
ント端子20と上部電極膜12とが電気的に接続されて
いる。As shown in FIG. 5D, a plurality of segment terminals 20 are formed on the pedestal 24, and the upper electrode film 12 of the actuator 60 belonging to a row close to the terminal row 22 is formed. The segment terminal 20 is directly connected. On the other hand, the segment terminal 20 is connected to the connection lead 10 to the upper electrode film 12 of the actuator 60 belonging to a row far from the terminal row 22, so that the segment terminal 20 and the upper electrode film 12 are electrically connected. Have been.
【0037】また、台座部24上には下部電極膜9に接
続されたコモン端子21が両端に形成されており、コモ
ン端子21同士の間は端子延長部26によって連結され
ている。なお、コモン端子21に対応する位置にある上
部電極膜12は端子延長部26で覆われており、この位
置にある圧力室6は使用されない。The common terminals 21 connected to the lower electrode film 9 are formed on both ends of the pedestal portion 24, and the common terminals 21 are connected to each other by a terminal extension 26. The upper electrode film 12 at a position corresponding to the common terminal 21 is covered with the terminal extension 26, and the pressure chamber 6 at this position is not used.
【0038】図5(d)から分かるように、単一の端子
列22に対して2列のアクチュエータ列が接続されてお
り、このため、アクチュエータ60を2列備えるにもか
かわらず、端子列22を1列とすることができる。As can be seen from FIG. 5D, two actuator rows are connected to the single terminal row 22. Therefore, despite the fact that two actuator rows 60 are provided, the terminal row 22 is provided. In one line.
【0039】以上述べたように本実施形態によるインク
ジェット式記録ヘッドによれば、単一の端子列22に対
して2列のアクチュエータ60を接続するようにしたの
で、2列のアクチュエータ60に対して1列の端子列2
2で対応することが可能であり、このため、記録ヘッド
の実装工程の際の端子列22への半田付け工程が容易と
なり、また、記録ヘッドの小型化を図ることができる。As described above, according to the ink jet recording head of this embodiment, two rows of actuators 60 are connected to a single terminal row 22. One terminal row 2
2, the soldering step to the terminal array 22 during the mounting step of the recording head becomes easy, and the size of the recording head can be reduced.
【0040】また、本実施形態によれば、端子列22が
アクチュエータユニット5の縁部に配置されているの
で、端子列22へのテープキャリアパッケージ(TC
P)等の接続が容易である。Further, according to the present embodiment, since the terminal row 22 is arranged at the edge of the actuator unit 5, the tape carrier package (TC
Connections such as P) are easy.
【0041】次に、本発明の第2実施形態によるインク
ジェット式記録ヘッドについて図6及び図7を参照して
説明する。Next, an ink jet recording head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0042】図6及び図7は、本実施形態による記録ヘ
ッドのアクチュエータユニット35の平面図及び透視図
であり、この記録ヘッドも上述した第1実施形態と同様
に複数のノズル開口から成るノズル開口列を合計2列備
えている。FIGS. 6 and 7 are a plan view and a perspective view, respectively, of the actuator unit 35 of the recording head according to the present embodiment. This recording head also has a plurality of nozzle openings similar to the first embodiment described above. A total of two rows are provided.
【0043】そして、本実施形態においては、複数の端
子40、41から成る単一の端子列42が、アクチュエ
ータ70の列同士の間に配置されている。複数のアクチ
ュエータ70は、列同士の間で互い違いに配置されてい
る。端子40は互いに分離されたセグメント端子であ
り、端子41はコモン端子である。コモン端子41同士
の間は端子延長部46によって連結されている。In this embodiment, a single terminal row 42 including a plurality of terminals 40 and 41 is arranged between the rows of the actuators 70. The plurality of actuators 70 are staggered between rows. The terminal 40 is a segment terminal separated from each other, and the terminal 41 is a common terminal. The common terminals 41 are connected to each other by a terminal extension 46.
【0044】図7において符号43はノズル連通孔を示
し、符号44はリザーバ連通孔を示し、符号36は圧力
室を示している。図6及び図7から分かるように、本実
施形態においては、圧力室36間の隔壁の上の部分、つ
まり共通する列に属するアクチュエータ70同士の間の
部分には配線がなされていない。In FIG. 7, reference numeral 43 denotes a nozzle communication hole, reference numeral 44 denotes a reservoir communication hole, and reference numeral 36 denotes a pressure chamber. As can be seen from FIGS. 6 and 7, in the present embodiment, no wiring is provided in the portion above the partition between the pressure chambers 36, that is, in the portion between the actuators 70 belonging to a common row.
【0045】以上述べたように本実施形態によるインク
ジェット式記録ヘッドによれば、単一の端子列42に対
して2列のアクチュエータ70を接続するようにしたの
で、2列のアクチュエータ70に対して1列の端子列4
2で対応することが可能であり、このため、記録ヘッド
の実装工程の際の端子列42への半田付け工程が容易と
なり、また、記録ヘッドの小型化を図ることができる。As described above, according to the ink jet recording head according to the present embodiment, the two rows of actuators 70 are connected to the single terminal row 42. One terminal row 4
2, the soldering step to the terminal array 42 during the mounting step of the recording head becomes easy, and the size of the recording head can be reduced.
【0046】また、本実施形態によれば、共通の列に属
するアクチュエータ70同士の間には配線がなされてい
ないので、配線のはみ出しによるアクチュエータ70間
のショートやアクチュエータ70の変形阻害の可能性が
排除され、配線作業の容易化を図ることができる。Further, according to the present embodiment, since no wiring is provided between the actuators 70 belonging to the common column, there is a possibility that short-circuiting between the actuators 70 due to protrusion of the wiring and deformation inhibition of the actuator 70 may occur. Therefore, the wiring work can be facilitated.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、単一
の端子列に対して複数列のアクチュエータを接続するよ
うにしたので、記録ヘッドの実装工程の際の端子列への
半田付け工程が容易となり、また、記録ヘッドの小型化
を図ることができる。As described above, according to the present invention, a plurality of rows of actuators are connected to a single row of terminals. The process becomes easy, and the size of the recording head can be reduced.
【図1】本発明の第1実施形態によるインクジェット式
記録ヘッドにおける1つのアクチュエータ及びその周辺
を拡大して示した縦断面図。FIG. 1 is an enlarged longitudinal sectional view showing one actuator and its periphery in an ink jet recording head according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施形態によるインクジェット式
記録ヘッドのアクチュエータユニットの平面図。FIG. 2 is a plan view of an actuator unit of the inkjet recording head according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1実施形態によるインクジェット式
記録ヘッドのアクチュエータユニットの透視図。FIG. 3 is a perspective view of an actuator unit of the ink jet recording head according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1実施形態によるインクジェット式
記録ヘッドのアクチュエータユニットの各層を示した平
面図。FIG. 4 is a plan view showing each layer of the actuator unit of the ink jet recording head according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第1実施形態によるインクジェット式
記録ヘッドのアクチュエータユニットの各層を示した平
面図。FIG. 5 is a plan view showing each layer of the actuator unit of the inkjet recording head according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2実施形態によるインクジェット式
記録ヘッドのアクチュエータユニットの平面図。FIG. 6 is a plan view of an actuator unit of an inkjet recording head according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2実施形態によるインクジェット式
記録ヘッドのアクチュエータユニットの透視図。FIG. 7 is a perspective view of an actuator unit of an inkjet recording head according to a second embodiment of the present invention.
【図8】従来のインクジェット式記録ヘッドのアクチュ
エータユニットの平面図。FIG. 8 is a plan view of an actuator unit of a conventional ink jet recording head.
【図9】従来のインクジェット式記録ヘッドのアクチュ
エータユニットの透視図。FIG. 9 is a perspective view of an actuator unit of a conventional ink jet recording head.
【図10】従来のインクジェット式記録ヘッドのアクチ
ュエータユニットの各層を示した平面図。FIG. 10 is a plan view showing each layer of an actuator unit of a conventional ink jet recording head.
【図11】従来のインクジェット式記録ヘッドのアクチ
ュエータユニットの各層を示した平面図。FIG. 11 is a plan view showing each layer of an actuator unit of a conventional ink jet recording head.
1 ノズル開口 2 ノズルプレート 3 流路形成基板 4 連通孔形成基板 5、35 アクチュエータユニット 6 圧力室 7 圧力室形成基板 8 弾性膜 9 下部電極膜 10 連絡導線 11 圧電体膜 12 上部電極膜 13 ノズル連通孔 14 リザーバ連通孔 15 接続孔 16 リザーバ 17 供給口形成基板 18 第2のノズル連通孔 19 インク供給口 20、40 端子(セグメント端子) 21、41 端子(コモン端子) 22、42 端子列 26、46 端子延長部 60、70 アクチュエータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle opening 2 Nozzle plate 3 Flow path forming substrate 4 Communication hole forming substrate 5, 35 Actuator unit 6 Pressure chamber 7 Pressure chamber forming substrate 8 Elastic film 9 Lower electrode film 10 Communication lead 11 Piezoelectric film 12 Upper electrode film 13 Nozzle communication Hole 14 Reservoir communication hole 15 Connection hole 16 Reservoir 17 Supply port forming substrate 18 Second nozzle communication hole 19 Ink supply port 20, 40 terminal (segment terminal) 21, 41 terminal (common terminal) 22, 42 Terminal row 26, 46 Terminal extension 60, 70 Actuator
Claims (11)
が少なくとも2列に形成された圧力室形成基板と、 前記複数の圧力室の上面開口を封止するようにして前記
圧力室形成基板上に形成された弾性膜と、 前記複数の圧力室に対応して前記弾性膜上に形成された
複数のアクチュエータと、 前記複数のアクチュエータに接続された複数の端子から
成る単一の端子列と、を備え、 前記複数のアクチュエータは、前記複数の圧力室の上方
を通るようにして前記弾性膜上に形成された下部電極膜
と、前記複数の圧力室に対応して前記下部電極膜上に形
成された複数の圧電体膜と、前記複数の圧電体膜上に形
成された複数の上部電極膜と、を有し、 前記単一の端子列に、複数列の前記アクチュエータの全
列が接続されていることを特徴とするアクチュエータユ
ニット。A pressure chamber forming substrate in which a plurality of pressure chambers communicating with a plurality of nozzle openings are formed in at least two rows; and a pressure chamber forming substrate sealing an upper surface opening of the plurality of pressure chambers. An elastic film formed thereon, a plurality of actuators formed on the elastic film corresponding to the plurality of pressure chambers, and a single terminal row including a plurality of terminals connected to the plurality of actuators. The plurality of actuators are provided on the lower electrode film formed on the elastic film so as to pass above the plurality of pressure chambers, and on the lower electrode film corresponding to the plurality of pressure chambers. And a plurality of upper electrode films formed on the plurality of piezoelectric films, wherein all the rows of the actuators are connected to the single terminal row. Act that is characterized by being done Eta unit.
1つの縁部に形成されていることを特徴とする請求項1
記載のアクチュエータユニット。2. The pressure terminal forming substrate according to claim 1, wherein the single terminal row is formed at one edge of the pressure chamber forming substrate.
The actuator unit as described.
記アクチュエータのうち、前記単一の端子列から遠い側
の列に属する前記アクチュエータは、前記単一の端子列
と前記上部電極とを接続するための連絡導線をさらに有
し、前記連絡導線は、前記下部電極膜と同一平面上に形
成されると共に、前記単一の端子列に近い側の列に属す
る前記アクチュエータ同士の間を通って延設されている
ことを特徴とする請求項2記載のアクチュエータユニッ
ト。3. An actuator belonging to a row farther from the single terminal row among the plurality of rows of actuators connected to the single terminal row, the actuator including the single terminal row and the upper electrode And a connecting lead for connecting the actuators to each other, the connecting lead being formed on the same plane as the lower electrode film and being connected to a row closer to the single terminal row. 3. The actuator unit according to claim 2, wherein the actuator unit extends through the actuator unit.
る際に同時に形成されたものであることを特徴とする請
求項3記載のアクチュエータユニット。4. The actuator unit according to claim 3, wherein said connecting lead is formed simultaneously with forming said lower electrode film.
壁の幅よりも狭いことを特徴とする請求項3又は4に記
載のアクチュエータユニット。5. The actuator unit according to claim 3, wherein a width of the connecting conductor is smaller than a width of a partition wall between the pressure chambers.
ータ同士を連結するようにして形成されていることを特
徴とする請求項2乃至5のいずれか一項に記載のアクチ
ュエータユニット。6. The actuator unit according to claim 2, wherein the lower electrode film is formed so as to connect the plurality of actuators.
記アクチュエータのうち、前記単一の端子列に近い側の
列に属する前記アクチュエータから延びる前記下部電極
膜の一部は、前記単一の端子列から遠い側の列に属する
前記アクチュエータ同士の間を通って延設されているこ
とを特徴とする請求項6記載のアクチュエータユニッ
ト。7. A part of the lower electrode film extending from the actuators belonging to a row closer to the single terminal row among the plurality of rows of actuators connected to the single terminal row, 7. The actuator unit according to claim 6, wherein the actuator unit extends between the actuators belonging to a row farther from a single terminal row.
室間の隔壁の幅よりも狭いことを特徴とする請求項7記
載のアクチュエータユニット。8. The actuator unit according to claim 7, wherein a line width of a part of the lower electrode film is smaller than a width of a partition between the pressure chambers.
記単一の端子列は前記アクチュエータの列同士の間に配
置されていることを特徴とする請求項1記載のアクチュ
エータユニット。9. The actuator unit according to claim 1, wherein two rows of the plurality of actuators are provided, and the single terminal row is disposed between the rows of the actuators.
前記アクチュエータは、前記アクチュエータの列同士の
間で互い違いになるように配置されていることを特徴と
する請求項1乃至9のいずれか一項に記載のアクチュエ
ータユニット。10. The actuator according to claim 1, wherein a plurality of rows of the actuators connected to the single row of terminals are arranged so as to be alternate between the rows of the actuators. An actuator unit according to any one of the preceding claims.
のアクチュエータユニットと、 前記複数のノズル開口が形成されたノズルプレートと、
を備えたことを特徴とするインクジェット式記録ヘッ
ド。11. An actuator unit according to claim 1, wherein: a nozzle plate having a plurality of nozzle openings;
An ink jet recording head comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000167592A JP2001341300A (en) | 2000-06-05 | 2000-06-05 | Actuator unit and ink jet recording head |
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-
2000
- 2000-06-05 JP JP2000167592A patent/JP2001341300A/en active Pending
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