JP2003080705A - Ink jet recording head, its manufacturing method and ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recording head, its manufacturing method and ink jet recorder

Info

Publication number
JP2003080705A
JP2003080705A JP2001278114A JP2001278114A JP2003080705A JP 2003080705 A JP2003080705 A JP 2003080705A JP 2001278114 A JP2001278114 A JP 2001278114A JP 2001278114 A JP2001278114 A JP 2001278114A JP 2003080705 A JP2003080705 A JP 2003080705A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
forming substrate
ink jet
recording head
jet recording
reservoir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001278114A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kamei
宏行 亀井
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2001278114A priority Critical patent/JP2003080705A/en
Publication of JP2003080705A publication Critical patent/JP2003080705A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet recording head, its manufacturing method and an ink jet recorder in which deformation and cracking of a substrate are prevented. SOLUTION: The ink jet recording head comprises a nozzle plate 20 having a plurality of nozzle openings, a channel forming substrate 10 where pressure generating chambers 12 communicating with the nozzle openings 21 are defined, and piezoelectric elements 300 provided on one side of the channel forming substrate 10 through a diaphragm and generating a pressure variation in the pressure generating chambers 12. A reservoir forming substrate 30 having a reservoir part 31 constituting at least a part of a reservoir 150 becoming a common ink chamber for respective pressure generating chambers 12 is bonded to the piezoelectric element 300 side of the channel forming substrate 10, and mounting parts 110 being connected with an external wire 100 for driving the piezoelectric elements 300 are provided on the channel forming substrate 10 and a mounting substrate 120 made of a member different from that of the reservoir forming substrate 30 thus preventing the channel forming substrate 10 and the reservoir forming substrate 30 from cracking by heat at the time of connecting the external wire 100.

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、インク滴を吐出す
るノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構
成し、この振動板の表面に圧電素子を形成して、圧電素
子の変位によりインク滴を吐出させるインクジェット式
記録ヘッド及びその製造方法並びにインクジェット式記
録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric element in which a part of a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening for ejecting ink droplets is constituted by a vibrating plate, and a piezoelectric element is formed on the surface of the vibrating plate. The present invention relates to an inkjet recording head that ejects ink droplets by displacement, a method for manufacturing the same, and an inkjet recording device.

【0002】[0002]

【従来の技術】インク滴を吐出するノズル開口と連通す
る圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧
電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧して
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
記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦
振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、た
わみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの
2種類が実用化されている。
2. Description of the Related Art A part of a pressure generating chamber that communicates with a nozzle opening for ejecting ink droplets is composed of a vibrating plate, and the vibrating plate is deformed by a piezoelectric element to pressurize ink in the pressure generating chamber to eject it from the nozzle opening. Two types of inkjet recording heads that eject ink droplets have been put into practical use: one that uses a longitudinal vibration mode piezoelectric actuator that expands and contracts in the axial direction of a piezoelectric element, and one that uses a flexural vibration mode piezoelectric actuator. ing.

【0003】前者は圧電素子の端面を振動板に当接させ
ることにより圧力発生室の容積を変化させることができ
て、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反
面、圧電素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
圧電素子を圧力発生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。
The former allows the volume of the pressure generating chamber to be changed by bringing the end face of the piezoelectric element into contact with the vibrating plate, and a head suitable for high-density printing can be manufactured. There is a problem in that the manufacturing process is complicated because a difficult process of matching the array pitch of the openings and cutting into comb teeth or a work of positioning and fixing the cut piezoelectric element in the pressure generating chamber are required.

【0004】これに対して後者は、圧電材料のグリーン
シートを圧力発生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振動板に圧電素子を作
り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関
係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難
であるという問題がある。
On the other hand, in the latter, the piezoelectric element can be formed on the vibration plate by a relatively simple process of sticking a green sheet of a piezoelectric material in conformity with the shape of the pressure generating chamber and firing it. However, due to the use of flexural vibration, a certain area is required, and there is a problem that high-density arrangement is difficult.

【0005】一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消す
べく、特開平5−286131号公報に見られるよう
に、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧
電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法に
より圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生
室毎に独立するように圧電素子を形成したものが提案さ
れている。
On the other hand, in order to eliminate the disadvantage of the latter recording head, a uniform piezoelectric material layer is formed over the entire surface of the diaphragm by a film forming technique as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-286131. It has been proposed that the piezoelectric material layer is cut into a shape corresponding to the pressure generating chamber by a lithographic method and a piezoelectric element is formed so as to be independent for each pressure generating chamber.

【0006】また、このような圧電素子は、例えば、圧
力発生室が画成される流路形成基板上、あるいはこの流
路形成基板の圧電素子側に接合され、圧力発生室の共通
インク室となるリザーバが形成されたリザーバ形成基板
上で外部配線と接続されている。すなわち、圧電素子か
ら流路形成基板又はリザーバ形成基板の端部近傍に設け
られた実装部まで配線電極が延設され、この実装部にF
PC等の外部配線が接続されることにより、配線電極を
介して圧電素子と外部配線とが電気的に接続される。
Further, such a piezoelectric element is bonded to, for example, a flow path forming substrate defining a pressure generating chamber or to the piezoelectric element side of the flow path forming substrate to form a common ink chamber of the pressure generating chamber. Is connected to the external wiring on the reservoir forming substrate on which the reservoir is formed. That is, the wiring electrode is extended from the piezoelectric element to the mounting portion provided in the vicinity of the end portion of the flow path forming substrate or the reservoir forming substrate, and the F
By connecting an external wiring such as a PC, the piezoelectric element and the external wiring are electrically connected via the wiring electrode.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成のインクジェット式記録ヘッドでは、実装部に
外部配線を接続する際に加熱が必要なため、その熱によ
って流路形成基板あるいはリザーバ形成基板に反りが生
じて基板に割れが発生するという問題がある。
However, in the ink jet recording head having such a structure, heating is required when connecting the external wiring to the mounting portion, and the heat causes the flow path forming substrate or the reservoir forming substrate to be heated. There is a problem that warpage occurs and the substrate is cracked.

【0008】詳しくは、流路形成基板又はリザーバ形成
基板は、圧力発生室又はリザーバ等を高精度及び高密度
に形成するために、例えば、シリコン単結晶基板等の比
較的硬く割れが生じやすい材料が用いられる。一方、ノ
ズル開口が設けられるノズルプレートは、例えば、ステ
ンレス鋼等の金属材料で形成される。そして、外部配線
を接続する際に加熱すると、各部材の熱膨張係数が異な
るため反りが生じ、流路形成基板又はリザーバ形成基板
に割れが生じてしまうという問題がある。
More specifically, the flow path forming substrate or the reservoir forming substrate is made of a material such as a silicon single crystal substrate which is relatively hard and easily cracked in order to form the pressure generating chamber or the reservoir with high accuracy and high density. Is used. On the other hand, the nozzle plate provided with the nozzle openings is made of, for example, a metal material such as stainless steel. When the external wiring is heated, there is a problem in that each member has a different thermal expansion coefficient, so that warpage occurs and the flow path forming substrate or the reservoir forming substrate is cracked.

【0009】本発明はこのような事情に鑑み、基板の変
形及び割れを防止したインクジェット式記録ヘッド及び
その製造方法並びにインクジェット式記録装置を提供す
ることを課題とする。
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide an ink jet type recording head capable of preventing deformation and cracking of a substrate, a method of manufacturing the same, and an ink jet type recording apparatus.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第1の態様は、複数のノズル開口が穿設されたノズ
ルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が
画成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側
に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変
化を生じさせる圧電素子とを具備するインクジェット式
記録ヘッドにおいて、前記流路形成基板の前記圧電素子
側には、各圧力発生室の共通のインク室となるリザーバ
の少なくとも一部を構成するリザーバ部を有するリザー
バ形成基板が接合され、且つ前記圧電素子を駆動するた
めの外部配線が接続される実装部が、前記流路形成基板
及び前記リザーバ形成基板とは別部材からなる実装基板
上に設けられていることを特徴とするインクジェット式
記録ヘッドにある。
According to a first aspect of the present invention which solves the above-mentioned problems, a nozzle plate having a plurality of nozzle openings formed therein and a pressure generating chamber communicating with the nozzle openings are defined. An ink jet recording head comprising a flow path forming substrate and a piezoelectric element provided on one surface side of the flow path forming substrate via a vibration plate to generate a pressure change in the pressure generating chamber, wherein the flow path forming substrate is formed. To the piezoelectric element side of the substrate, a reservoir forming substrate having a reservoir portion forming at least a part of a reservoir serving as a common ink chamber of each pressure generating chamber is joined, and external wiring for driving the piezoelectric element. In the ink jet recording head, a mounting portion to which is connected is provided on a mounting substrate that is a member separate from the flow path forming substrate and the reservoir forming substrate.

【0011】かかる第1の態様では、実装部が実装基板
上に設けられているため、実装部に外部配線を接続する
際の熱によって流路形成基板及びリザーバ形成基板の温
度が上昇することがなく、変形や割れの発生を防止する
ことができる。
In the first aspect, since the mounting portion is provided on the mounting substrate, the temperature of the flow path forming substrate and the reservoir forming substrate may rise due to heat when connecting the external wiring to the mounting portion. Therefore, it is possible to prevent deformation and cracking.

【0012】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、前記実装基板が前記ノズルプレートに接合されてい
ることを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにあ
る。
A second aspect of the present invention is the ink jet recording head according to the first aspect, characterized in that the mounting substrate is joined to the nozzle plate.

【0013】本発明の第2の態様では、実装基板を流路
形成基板近傍に容易に固定することができる。
According to the second aspect of the present invention, the mounting substrate can be easily fixed near the flow path forming substrate.

【0014】本発明の第3の態様は、第1の態様におい
て、前記実装基板が前記流路形成基板上に接合されてい
ることを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにあ
る。
A third aspect of the present invention is the ink jet recording head according to the first aspect, characterized in that the mounting substrate is bonded onto the flow path forming substrate.

【0015】かかる第3の態様では、実装基板を流路形
成基板近傍に容易に固定することができる。
In the third aspect, the mounting substrate can be easily fixed near the flow path forming substrate.

【0016】本発明の第4の態様は、第1〜3の何れか
の態様において、前記実装部と前記圧電素子を駆動する
ための配線とがワイヤボンディングによって電気的に接
続されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘ
ッドにある。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the mounting portion and the wiring for driving the piezoelectric element are electrically connected by wire bonding. It is a characteristic inkjet recording head.

【0017】かかる第4の態様では、流路形成基板及び
リザーバ形成基板に割れを発生させることなく、実装部
と配線とを良好に接続できる。
According to the fourth aspect, the mounting portion and the wiring can be satisfactorily connected without causing cracks in the flow path forming substrate and the reservoir forming substrate.

【0018】本発明の第5の態様は、第4の態様におい
て、前記圧電素子から引き出される引き出し配線と前記
実装部とがワイヤボンディングによって電気的に接続さ
れていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド
にある。
A fifth aspect of the present invention is the ink jet recording according to the fourth aspect, characterized in that the lead-out wiring led out from the piezoelectric element and the mounting portion are electrically connected by wire bonding. On the head.

【0019】かかる第5の態様では、流路形成基板及び
リザーバ形成基板に割れを発生させることなく、実装部
と引き出し配線とを良好に接続できる。
In the fifth aspect, the mounting portion and the lead-out wiring can be satisfactorily connected without causing cracks in the flow path forming substrate and the reservoir forming substrate.

【0020】本発明の第6の態様は、第4の態様におい
て、前記流路形成基板又は前記リザーバ形成基板上に前
記圧電素子を駆動するための駆動回路が搭載され、該駆
動回路から延設される駆動配線と前記実装部とがワイヤ
ボンディングによって電気的に接続されていることを特
徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, a drive circuit for driving the piezoelectric element is mounted on the flow path forming substrate or the reservoir forming substrate, and is extended from the drive circuit. An ink jet recording head is characterized in that the drive wiring and the mounting portion are electrically connected by wire bonding.

【0021】かかる第6の態様では、流路形成基板及び
リザーバ形成基板の割れを防止して、実装部と駆動配線
とを良好に接続でき、且つリザーバ形成基板上に駆動回
路を搭載しているため、ヘッドの小型化を図ることがで
きる。
In the sixth aspect, the flow path forming substrate and the reservoir forming substrate can be prevented from cracking, the mounting portion and the drive wiring can be satisfactorily connected, and the drive circuit is mounted on the reservoir forming substrate. Therefore, the size of the head can be reduced.

【0022】本発明の第7の態様は、第1〜6の何れか
の態様において、前記圧力発生室がシリコン単結晶基板
に異方性エッチングにより形成され、前記圧電素子の各
層が成膜及びリソグラフィ法により形成されたものであ
ることを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにあ
る。
In a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the pressure generating chamber is formed in a silicon single crystal substrate by anisotropic etching, and each layer of the piezoelectric element is formed and formed. The inkjet recording head is characterized by being formed by a lithography method.

【0023】かかる第7の態様では、高密度のノズル開
口を有するインクジェット式記録ヘッドを大量に且つ比
較的容易に製造することができる。
In the seventh aspect, an ink jet recording head having high density nozzle openings can be manufactured in a large amount and relatively easily.

【0024】本発明の第8の態様は、第1〜7の何れか
の態様のインクジェット式記録ヘッドを具備するインク
ジェット式記録装置にある。
An eighth aspect of the present invention is an ink jet recording apparatus having the ink jet recording head according to any one of the first to seventh aspects.

【0025】かかる第8の態様では、ヘッドのインク吐
出特性が安定し、信頼性を向上したインクジェット式記
録装置を実現することができる。
In the eighth aspect, it is possible to realize an ink jet recording apparatus with stable ink ejection characteristics of the head and improved reliability.

【0026】本発明の第9の態様は、複数のノズル開口
が穿設されたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通
する圧力発生室が画成される流路形成基板と、該流路形
成基板の一方面側に振動板を介して設けられて前記圧力
発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記流路
形成基板の前記圧電素子側には、各圧力発生室の共通の
インク室となるリザーバの少なくとも一部を構成するリ
ザーバ部を有するリザーバ形成基板とを具備するインク
ジェット式記録ヘッドの製造方法において、前記流路形
成基板及び前記リザーバ形成基板とは別部材からなる実
装基板上に、前記圧電素子を形成するための実装部を形
成すると共に該実装部に前記外部配線を接続する工程
と、前記外部配線が接続された実装基板を前記流路形成
基板に近接して固定する工程と、前記実装部と前記圧電
素子を駆動するための配線とを電気的に接続する工程と
を有することを特徴とするインクジェット式記録ヘッド
の製造方法にある。
A ninth aspect of the present invention is a nozzle plate in which a plurality of nozzle openings are formed, a flow path forming substrate defining a pressure generating chamber communicating with the nozzle openings, and the flow path forming substrate. A piezoelectric element that is provided on one surface side via a vibration plate to generate a pressure change in the pressure generating chamber, and a common ink chamber of each pressure generating chamber on the piezoelectric element side of the flow path forming substrate. And a reservoir forming substrate having a reservoir portion forming at least a part of the reservoir, the method of manufacturing an ink jet recording head, wherein the flow path forming substrate and the mounting substrate formed of a member different from the reservoir forming substrate, Forming a mounting portion for forming the piezoelectric element and connecting the external wiring to the mounting portion; and fixing the mounting substrate to which the external wiring is connected close to the flow path forming substrate. And that step, in the manufacturing method of the ink jet recording head, characterized by a step of the wirings electrically connected to drive the piezoelectric element and the mounting portion.

【0027】かかる第9の態様では、実装基板を固定す
る前に実装部に外部配線を接続するため、外部配線を実
装部に接続する際の熱が他の部材に伝わることがない。
したがって、流路形成基板及びリザーバ形成基板の割れ
を防止して外部配線を良好に接続できる。また、外部配
線を比較的高温で接続できるため、接合強度が向上す
る。
In the ninth aspect, since the external wiring is connected to the mounting portion before fixing the mounting substrate, heat when connecting the external wiring to the mounting portion is not transmitted to other members.
Therefore, the flow path forming substrate and the reservoir forming substrate can be prevented from cracking, and the external wiring can be satisfactorily connected. Further, since the external wiring can be connected at a relatively high temperature, the joint strength is improved.

【0028】本発明の第10の態様は、第9の態様にお
いて、前記実装部と前記配線とをワイヤボンディングに
よって電気的に接続することを特徴とするインクジェッ
ト式記録ヘッドの製造方法にある。
A tenth aspect of the present invention is the method for manufacturing an ink jet recording head according to the ninth aspect, characterized in that the mounting portion and the wiring are electrically connected by wire bonding.

【0029】かかる第10の態様では、実装部と配線と
を比較的容易に電気的に接続することができる。
In the tenth aspect, the mounting portion and the wiring can be electrically connected relatively easily.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下に本発明を実施形態に基づい
て詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below based on embodiments.

【0031】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図
であり、図2は、図1の平面図及び断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an exploded perspective view showing an ink jet recording head according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a plan view and a sectional view of FIG.

【0032】図示するように、流路形成基板10は、本
実施形態では面方位(110)のシリコン単結晶基板か
らなる。流路形成基板10としては、通常、150〜3
00μm程度の厚さのものが用いられ、望ましくは18
0〜280μm程度、より望ましくは220μm程度の
厚さのものが好適である。これは、隣接する圧力発生室
間の隔壁の剛性を保ちつつ、配列密度を高くできるから
である。
As shown in the figure, the flow path forming substrate 10 is a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110) in this embodiment. The flow path forming substrate 10 is usually 150 to 3
A thickness of about 00 μm is used, preferably 18
The thickness is preferably about 0 to 280 μm, more preferably about 220 μm. This is because the array density can be increased while maintaining the rigidity of the partition wall between the adjacent pressure generating chambers.

【0033】流路形成基板10の一方の面は開口面とな
り、他方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリ
コンからなる、厚さ1〜2μmの弾性膜50が形成され
ている。
One surface of the flow path forming substrate 10 is an opening surface, and the other surface is provided with an elastic film 50 made of silicon dioxide formed by thermal oxidation in advance and having a thickness of 1 to 2 μm.

【0034】一方、流路形成基板10の開口面には、シ
リコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより、
複数の隔壁11により区画された圧力発生室12が幅方
向に並設され、その長手方向外側には、後述するリザー
バ形成基板のリザーバ部に連通して各圧力発生室12の
共通のインク室となるリザーバの一部を構成する連通部
13が形成され、各圧力発生室12の長手方向一端部と
それぞれインク供給路14を介して連通されている。
On the other hand, on the opening surface of the flow path forming substrate 10, a silicon single crystal substrate is anisotropically etched,
Pressure generating chambers 12 partitioned by a plurality of partition walls 11 are arranged side by side in the width direction, and on the outer side in the longitudinal direction, the pressure generating chambers 12 communicate with a reservoir portion of a reservoir forming substrate, which will be described later, and a common ink chamber of each pressure generating chamber 12. A communication portion 13 that forms a part of the reservoir is formed, and is connected to one end portion in the longitudinal direction of each pressure generating chamber 12 via an ink supply passage 14.

【0035】ここで、異方性エッチングは、シリコン単
結晶基板のエッチングレートの違いを利用して行われ
る。例えば、本実施形態では、シリコン単結晶基板をK
OH等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に侵食されて
(110)面に垂直な第1の(111)面と、この第1
の(111)面と約70度の角度をなし且つ上記(11
0)面と約35度の角度をなす第2の(111)面とが
出現し、(110)面のエッチングレートと比較して
(111)面のエッチングレートが約1/180である
という性質を利用して行われる。かかる異方性エッチン
グにより、二つの第1の(111)面と斜めの二つの第
2の(111)面とで形成される平行四辺形状の深さ加
工を基本として精密加工を行うことができ、圧力発生室
12を高密度に配列することができる。
Here, anisotropic etching is performed by utilizing the difference in etching rate of the silicon single crystal substrate. For example, in this embodiment, the silicon single crystal substrate is set to K.
When it is dipped in an alkaline solution such as OH, it is gradually eroded and the first (111) plane perpendicular to the (110) plane and the first (111) plane
Forms an angle of about 70 degrees with the (111) plane of
A second (111) plane that makes an angle of about 35 degrees with the (0) plane appears, and the etching rate of the (111) plane is about 1/180 of the etching rate of the (110) plane. Is done using. By such anisotropic etching, it is possible to perform precision machining based on the depth machining of the parallelogram shape formed by the two first (111) planes and the two diagonal second (111) planes. The pressure generating chambers 12 can be arranged in high density.

【0036】本実施形態では、各圧力発生室12の長辺
を第1の(111)面で、短辺を第2の(111)面で
形成している。この圧力発生室12は、流路形成基板1
0をほぼ貫通して弾性膜50に達するまでエッチングす
ることにより形成されている。ここで、弾性膜50は、
シリコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液に侵
される量がきわめて小さい。また各圧力発生室12の一
端に連通する各インク供給路14は、圧力発生室12よ
り浅く形成されており、圧力発生室12に流入するイン
クの流路抵抗を一定に保持している。すなわち、インク
供給路14は、シリコン単結晶基板を厚さ方向に途中ま
でエッチング(ハーフエッチング)することにより形成
されている。なお、ハーフエッチングは、エッチング時
間の調整により行われる。
In this embodiment, the long side of each pressure generating chamber 12 is formed by the first (111) plane, and the short side is formed by the second (111) plane. The pressure generating chamber 12 is provided in the flow path forming substrate 1
It is formed by etching through almost 0 to reach the elastic film 50. Here, the elastic film 50 is
The amount of the alkaline solution that etches the silicon single crystal substrate is extremely small. Further, each ink supply passage 14 communicating with one end of each pressure generation chamber 12 is formed shallower than the pressure generation chamber 12, and keeps the flow resistance of the ink flowing into the pressure generation chamber 12 constant. That is, the ink supply path 14 is formed by etching the silicon single crystal substrate halfway in the thickness direction (half etching). The half etching is performed by adjusting the etching time.

【0037】また、流路形成基板10の開口面側には、
各圧力発生室12のインク供給路14とは反対側で連通
するノズル開口21が穿設されたノズルプレート20が
接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。な
お、ノズルプレート20は、厚さが例えば、0.1〜1
mmで、線膨張係数が300℃以下で、例えば2.5〜
4.5[×10-6/℃]であるガラスセラミックス、又
は不錆鋼などからなる。ノズルプレート20は、一方の
面で流路形成基板10の一面を全面的に覆い、シリコン
単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強板の役目も果
たす。また、ノズルプレート20は、流路形成基板10
と熱膨張係数が略同一の材料で形成するようにしてもよ
い。この場合には、流路形成基板10とノズルプレート
20との熱による変形が略同一となるため、熱硬化性の
接着剤等を用いて容易に接合することができる。
On the opening surface side of the flow path forming substrate 10,
A nozzle plate 20 having a nozzle opening 21 that communicates with the pressure generating chamber 12 on the side opposite to the ink supply path 14 is fixed via an adhesive or a heat-welding film. The nozzle plate 20 has a thickness of, for example, 0.1 to 1
mm, a coefficient of linear expansion of 300 ° C. or less, for example, 2.5 to
It is made of glass ceramics of 4.5 [× 10 −6 / ° C.] or rust-free steel. The nozzle plate 20 entirely covers one surface of the flow path forming substrate 10 with one surface, and also serves as a reinforcing plate that protects the silicon single crystal substrate from impact and external force. Further, the nozzle plate 20 is used as the flow path forming substrate 10.
It may be made of a material having substantially the same thermal expansion coefficient. In this case, since the flow path forming substrate 10 and the nozzle plate 20 have substantially the same deformation due to heat, they can be easily joined using a thermosetting adhesive or the like.

【0038】ここで、インク滴吐出圧力をインクに与え
る圧力発生室12の大きさと、インク滴を吐出するノズ
ル開口21の大きさとは、吐出するインク滴の量、吐出
スピード、吐出周波数に応じて最適化される。例えば、
1インチ当たり360個のインク滴を記録する場合、ノ
ズル開口21は数十μmの直径で精度よく形成する必要
がある。
Here, the size of the pressure generating chamber 12 that applies the ink droplet ejection pressure to the ink and the size of the nozzle opening 21 that ejects the ink droplet depend on the amount of the ejected ink droplet, the ejection speed, and the ejection frequency. Optimized. For example,
When recording 360 ink drops per inch, it is necessary to accurately form the nozzle openings 21 with a diameter of several tens of μm.

【0039】一方、流路形成基板10の開口面とは反対
側の弾性膜50の上には、厚さが例えば、約0.2μm
の下電極膜60と、厚さが例えば、約1μmの圧電体層
70と、厚さが例えば、約0.1μmの上電極膜80と
が、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子30
0を構成している。ここで、圧電素子300は、下電極
膜60、圧電体層70、及び上電極膜80を含む部分を
いう。一般的には、圧電素子300の何れか一方の電極
を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層70を各圧力
発生室12毎にパターニングして構成する。そして、こ
こではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体
層70から構成され、両電極への電圧の印加により圧電
歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態で
は、下電極膜60は圧電素子300の共通電極とし、上
電極膜80を圧電素子300の個別電極としているが、
駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。
何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部
が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素
子300と当該圧電素子300の駆動により変位が生じ
る振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。
On the other hand, a thickness of, for example, about 0.2 μm is formed on the elastic film 50 on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10.
The lower electrode film 60, the piezoelectric layer 70 having a thickness of, for example, about 1 μm, and the upper electrode film 80 having a thickness of, for example, about 0.1 μm are laminated in a process described below to form the piezoelectric element 30.
Configures 0. Here, the piezoelectric element 300 refers to a portion including the lower electrode film 60, the piezoelectric layer 70, and the upper electrode film 80. Generally, one of the electrodes of the piezoelectric element 300 is used as a common electrode, and the other electrode and the piezoelectric layer 70 are patterned for each pressure generating chamber 12. Further, here, a portion which is composed of one of the patterned electrodes and the piezoelectric layer 70 and in which piezoelectric strain is generated by applying a voltage to both electrodes is referred to as a piezoelectric active portion. In the present embodiment, the lower electrode film 60 is the common electrode of the piezoelectric element 300, and the upper electrode film 80 is the individual electrode of the piezoelectric element 300.
There is no problem in reversing this due to the driving circuit and wiring.
In any case, the piezoelectric active portion is formed for each pressure generating chamber. Further, here, the piezoelectric element 300 and the vibration plate that is displaced by the driving of the piezoelectric element 300 are collectively referred to as a piezoelectric actuator.

【0040】また、圧電素子300の上電極膜80の長
手方向一端部近傍から流路形成基板10の端部近傍ま
で、例えば、金(Au)等からなるリード電極90が延
設されている。
Further, a lead electrode 90 made of, for example, gold (Au) is extended from the vicinity of one end in the longitudinal direction of the upper electrode film 80 of the piezoelectric element 300 to the vicinity of the end of the flow path forming substrate 10.

【0041】さらに、流路形成基板10の外側には、例
えば、フレキシブルケーブル(FPC)等の外部配線1
00が接続される実装部110が設けられた実装基板1
20が、流路形成基板10に近接して設けられている。
そして、実装基板120上の実装部110とリード電極
90とが接続配線130を介して電気的に接続されてい
る。
Further, outside the flow path forming substrate 10, for example, an external wiring 1 such as a flexible cable (FPC) is provided.
Mounting board 1 provided with mounting section 110 to which 00 is connected
20 is provided close to the flow path forming substrate 10.
The mounting portion 110 on the mounting substrate 120 and the lead electrode 90 are electrically connected via the connection wiring 130.

【0042】すなわち、本実施形態では、実装基板12
0が流路形成基板10との間に所定間隔をあけた状態で
ノズルプレート20に接合され、実装部110には、例
えば、異方性導電剤(ACF)或いは半田等からなる接
着層140を介して外部配線100が接続されている。
そして、この実装部110とリード電極90とがワイヤ
ボンディングによって延設された接続配線130によっ
て電気的に接続されている。
That is, in this embodiment, the mounting substrate 12
0 is bonded to the nozzle plate 20 with a predetermined gap from the flow path forming substrate 10, and the mounting portion 110 is provided with an adhesive layer 140 made of, for example, anisotropic conductive agent (ACF) or solder. The external wiring 100 is connected via the.
The mounting portion 110 and the lead electrode 90 are electrically connected by the connection wiring 130 extended by wire bonding.

【0043】このように、本実施形態では、流路形成基
板10とは別部材である実装基板120上に外部配線1
00が接続される実装部110を設け、この実装部11
0とリード電極90とをワイヤボンディングによって電
気的に接続するようにしたので、実装部110に外部配
線100を接続する際の熱によって、流路形成基板10
の温度が上昇して変形や割れが発生するのを防止するこ
とができる。
As described above, in this embodiment, the external wiring 1 is provided on the mounting substrate 120, which is a member separate from the flow path forming substrate 10.
The mounting section 110 to which 00 is connected is provided.
0 and the lead electrode 90 are electrically connected by wire bonding, so that the flow path forming substrate 10 is heated by the heat when the external wiring 100 is connected to the mounting portion 110.
It is possible to prevent the deformation and cracks from occurring due to the rise in temperature.

【0044】ここで、このような外部配線100とリー
ド電極90との間を電気的に接続する手順は、特に限定
されないが、以下のような手順で行うことが好ましい。
The procedure for electrically connecting the external wiring 100 and the lead electrode 90 is not particularly limited, but the following procedure is preferable.

【0045】すなわち、図3(a)に示すように、実装
基板の実装部110上に、接着層140を介して外部配
線100を配置し、この外部配線100上から接着層1
40を実装ツール(加熱装置)200で加熱しながら押
圧することによって外部配線100を実装部110に接
続する。
That is, as shown in FIG. 3A, the external wiring 100 is arranged on the mounting portion 110 of the mounting substrate via the adhesive layer 140, and the adhesive layer 1 is placed on the external wiring 100.
The external wiring 100 is connected to the mounting portion 110 by pressing the heating tool 40 while heating it with the mounting tool (heating device) 200.

【0046】なお、外部配線100を実装部110に接
続する際の加熱温度は、接着層140として異方性導電
剤(ACF)を用いた場合には約105℃〜200℃程
度であり、半田を用いた場合には約130℃〜300℃
程度必要であり、比較的高い温度で接合することにより
接合強度を向上することができる。
When the external wiring 100 is connected to the mounting portion 110, the heating temperature is about 105 ° C. to 200 ° C. when the anisotropic conductive agent (ACF) is used as the adhesive layer 140. When using, about 130 ℃ ~ 300 ℃
However, it is necessary to improve the bonding strength by bonding at a relatively high temperature.

【0047】次に、図3(b)に示すように、外部配線
100が接続された実装基板120とノズルプレート2
0とを、例えば、熱硬化性の接着剤等を用いて接合す
る。
Next, as shown in FIG. 3B, the mounting substrate 120 to which the external wiring 100 is connected and the nozzle plate 2 are connected.
0 and 0 are joined using, for example, a thermosetting adhesive or the like.

【0048】その後、図3(c)に示すように、ワイヤ
ボンディングすることにより、外部配線100が接続さ
れた各実装部110と各リード電極90とを接続配線1
30を介して電気的に接続する。
After that, as shown in FIG. 3C, by wire bonding, each mounting portion 110 to which the external wiring 100 is connected and each lead electrode 90 are connected to each other.
It is electrically connected via 30.

【0049】このように、本実施形態では、実装基板1
20上に設けられた実装部110に外部配線100を接
続後、実装基板120とノズルプレート20とを接合す
るようにしたので、外部配線100を実装部110に接
続する際の熱が他の部材に伝わることがない。したがっ
て、流路形成基板10等の割れを防止できると共に、外
部配線100を比較的高温に加熱して実装することがで
きるため、外部配線100の接合強度を向上することが
できる。
Thus, in this embodiment, the mounting substrate 1
Since the mounting board 120 and the nozzle plate 20 are joined after the external wiring 100 is connected to the mounting portion 110 provided on the mounting portion 110, heat generated when the external wiring 100 is connected to the mounting portion 110 is generated by another member. There is no transmission to. Therefore, the flow path forming substrate 10 and the like can be prevented from cracking and the external wiring 100 can be heated to a relatively high temperature to be mounted, so that the bonding strength of the external wiring 100 can be improved.

【0050】なお、本実施形態では、実装部110に外
部配線100が接続された実装基板120をノズルプレ
ート20に接合するようにしたが、これに限定されず、
勿論、実装基板120とノズルプレート20とを接合し
た後に、外部配線100を実装部110に接続するよう
にしてもよい。この場合でも、実装基板120と流路形
成基板10との間に空間が確保されているため、外部配
線100を実装部110に接続する際の熱による流路形
成基板10の温度上昇を著しく抑えることができる。
In this embodiment, the mounting substrate 120 having the external wiring 100 connected to the mounting portion 110 is joined to the nozzle plate 20, but the present invention is not limited to this.
Of course, the external wiring 100 may be connected to the mounting portion 110 after the mounting substrate 120 and the nozzle plate 20 are joined. Even in this case, since a space is secured between the mounting substrate 120 and the flow path forming substrate 10, the temperature rise of the flow path forming substrate 10 due to heat when connecting the external wiring 100 to the mounting portion 110 is significantly suppressed. be able to.

【0051】何れにしても、実装部110を流路形成基
板10とは別部材である実装基板120上に設けること
により、外部配線100を接続する際に流路形成基板1
0等に割れが発生するのを防止することができる。
In any case, the mounting portion 110 is provided on the mounting substrate 120, which is a member separate from the flow passage forming substrate 10, so that the flow passage forming substrate 1 can be connected when the external wiring 100 is connected.
It is possible to prevent cracks from occurring at 0 and the like.

【0052】また、流路形成基板10の圧電素子300
側には、リザーバ150の少なくとも一部を構成するリ
ザーバ部31を有するリザーバ形成基板30が接合され
ている。このリザーバ部31は、本実施形態では、リザ
ーバ形成基板30を厚さ方向に貫通して圧力発生室12
の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形
成基板10の連通部13と連通されて各圧力発生室12
の共通のインク室となるリザーバ150を構成してい
る。
Further, the piezoelectric element 300 of the flow path forming substrate 10
A reservoir forming substrate 30 having a reservoir portion 31 forming at least a part of the reservoir 150 is joined to the side. In the present embodiment, the reservoir portion 31 penetrates the reservoir forming substrate 30 in the thickness direction, and the pressure generating chamber 12
Is formed over the width direction of the pressure generation chamber 12 and communicates with the communication portion 13 of the flow path forming substrate 10 as described above.
A reservoir 150 that serves as a common ink chamber of the same.

【0053】このリザーバ形成基板30としては、流路
形成基板10の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラ
ス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施
形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結
晶基板を用いて形成した。これにより、上述のノズルプ
レート20の場合と同様に、熱硬化性の接着剤を用いた
高温での接着であっても両者を確実に接着することがで
きる。したがって、製造工程を簡略化することができ
る。
As the reservoir forming substrate 30, it is preferable to use a material having substantially the same coefficient of thermal expansion as that of the passage forming substrate 10, such as glass or a ceramic material. It was formed using a silicon single crystal substrate of the same material. As a result, as in the case of the nozzle plate 20 described above, it is possible to reliably bond the two even by using a thermosetting adhesive at a high temperature. Therefore, the manufacturing process can be simplified.

【0054】さらに、このリザーバ形成基板30には、
封止膜41及び固定板42とからなるコンプライアンス
基板40が接合されている。ここで、封止膜41は、剛
性が低く可撓性を有する材料(例えば、厚さが6μmの
ポリフェニレンスルフィド(PPS)フィルム)からな
り、この封止膜41によってリザーバ部31の一方面が
封止されている。また、固定板42は、金属等の硬質の
材料(例えば、厚さが30μmのステンレス鋼(SU
S)等)で形成される。この固定板42のリザーバ15
0に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口
部43となっているため、リザーバ150の一方面は可
撓性を有する封止膜41のみで封止され、内部圧力の変
化によって変形可能な可撓部32となっている。
Further, the reservoir forming substrate 30 has
A compliance substrate 40 including a sealing film 41 and a fixing plate 42 is joined. Here, the sealing film 41 is made of a material having low rigidity and flexibility (for example, a polyphenylene sulfide (PPS) film having a thickness of 6 μm), and the sealing film 41 seals one surface of the reservoir portion 31. It has been stopped. Further, the fixing plate 42 is made of a hard material such as metal (for example, stainless steel having a thickness of 30 μm (SU
S) and the like). This fixed plate 42 reservoir 15
Since the region facing 0 is the opening 43 that is completely removed in the thickness direction, one surface of the reservoir 150 is sealed only by the sealing film 41 having flexibility, and the internal pressure changes. The flexible portion 32 is deformable by.

【0055】また、このリザーバ150の長手方向略中
央部外側のコンプライアンス基板40上には、リザーバ
150にインクを供給するためのインク導入口35が形
成されている。さらに、リザーバ形成基板30には、イ
ンク導入口35とリザーバ150の側壁とを連通するイ
ンク導入路36が設けられている。
An ink inlet port 35 for supplying ink to the reservoir 150 is formed on the compliance substrate 40 outside the central portion in the longitudinal direction of the reservoir 150. Further, the reservoir forming substrate 30 is provided with an ink introducing passage 36 that connects the ink introducing port 35 and the side wall of the reservoir 150.

【0056】一方、リザーバ形成基板30の圧電素子3
00に対向する領域には、圧電素子300の運動を阻害
しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可
能な圧電素子保持部33が設けられ、圧電素子300は
この圧電素子保持部33内に密封されている。
On the other hand, the piezoelectric element 3 of the reservoir forming substrate 30
In a region facing 00, a piezoelectric element holding portion 33 that can seal the space is provided in a state where a space that does not hinder the movement of the piezoelectric element 300 is secured, and the piezoelectric element 300 includes the piezoelectric element holding portion 33. It is sealed inside.

【0057】なお、このような本実施形態のインクジェ
ット式記録ヘッドは、図示しない外部インク供給手段と
接続したインク導入口35からインクを取り込み、リザ
ーバ150からノズル開口21に至るまで内部をインク
で満たした後、図示しない駆動回路からの記録信号に従
い、外部配線を介して圧力発生室12に対応するそれぞ
れの下電極膜60と上電極膜80との間に電圧を印加
し、弾性膜50、下電極膜60及び圧電体層70をたわ
み変形させることにより、各圧力発生室12内の圧力が
高まりノズル開口21からインク滴が吐出する。
The ink jet recording head of the present embodiment as described above takes in ink from the ink introduction port 35 connected to an external ink supply means (not shown), and fills the interior from the reservoir 150 to the nozzle opening 21 with ink. Then, according to a recording signal from a driving circuit (not shown), a voltage is applied between the lower electrode film 60 and the upper electrode film 80 corresponding to the pressure generating chamber 12 via the external wiring, and the elastic film 50, By flexurally deforming the electrode film 60 and the piezoelectric layer 70, the pressure in each pressure generating chamber 12 is increased and an ink droplet is ejected from the nozzle opening 21.

【0058】(実施形態2)図4は、実施形態2に係る
インクジェット式記録ヘッドの平面図及び断面図であ
る。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a plan view and a sectional view of an ink jet recording head according to a second embodiment.

【0059】本実施形態のインクジェット式記録ヘッド
は、圧電素子300を駆動するための駆動回路160を
実装するようにした例である。すなわち、本実施形態で
は、図4に示すように、圧電素子300を駆動するため
の、例えば、回路基板あるいは半導体集積回路(IC)
等の駆動回路160がリザーバ形成基板30上に搭載さ
れている。また、この駆動回路160と各圧電素子30
0から引き出されたリード電極90とは、リザーバ形成
基板30に設けられた貫通孔34を介して、ワイヤボン
ディングによって延設された接続配線130Aによって
電気的に接続されている。さらに、リザーバ形成基板3
0上には、駆動回路160に信号を供給するための駆動
配線170が実装基板120側の端部近傍まで延設され
ており、この駆動配線170と実装部110とが、ワイ
ヤボンディングによって延設された接続配線130Bに
よって電気的に接続されている。
The ink jet recording head of this embodiment is an example in which a drive circuit 160 for driving the piezoelectric element 300 is mounted. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, for example, a circuit board or a semiconductor integrated circuit (IC) for driving the piezoelectric element 300.
A driving circuit 160 such as the above is mounted on the reservoir forming substrate 30. Further, the drive circuit 160 and each piezoelectric element 30
The lead electrode 90 extracted from 0 is electrically connected to the lead electrode 90 through the through hole 34 provided in the reservoir forming substrate 30 by the connection wiring 130A extended by wire bonding. Further, the reservoir forming substrate 3
0, a drive wiring 170 for supplying a signal to the drive circuit 160 is extended to the vicinity of the end portion on the mounting substrate 120 side, and the drive wiring 170 and the mounting portion 110 are extended by wire bonding. The connection wiring 130B is electrically connected.

【0060】このような構成としても、外部配線100
が接続される実装部110が、流路形成基板10及びリ
ザーバ形成基板30とは別部材である実装基板120上
に設けられているため、実施形態1と同様、流路形成基
板10あるいはリザーバ形成基板30に割れを発生させ
ることなく、外部配線100を実装部110に良好に接
続することができる。
Even with such a configuration, the external wiring 100
Since the mounting portion 110 to which is connected is provided on the mounting substrate 120 which is a member different from the flow path forming substrate 10 and the reservoir forming substrate 30, as in the first embodiment, the flow path forming substrate 10 or the reservoir forming substrate 10 is formed. The external wiring 100 can be satisfactorily connected to the mounting portion 110 without causing cracks in the substrate 30.

【0061】(実施形態3)図5は、実施形態3に係る
インクジェット式記録ヘッドの平面図及び断面図であ
る。
(Third Embodiment) FIG. 5 is a plan view and a sectional view of an ink jet recording head according to a third embodiment.

【0062】本実施形態のインクジェット式記録ヘッド
は、図5に示すように、実装基板120を流路形成基板
10上に設けるようにした以外は、実施形態2と同様で
ある。
The ink jet recording head of this embodiment is the same as that of the second embodiment except that the mounting substrate 120 is provided on the flow path forming substrate 10, as shown in FIG.

【0063】このような構成としても、勿論、流路形成
基板10及びリザーバ形成基板30に変形や割れ等を発
生させることなく、外部配線100を実装部110に良
好に接続することができる。
With such a structure, of course, the external wiring 100 can be satisfactorily connected to the mounting portion 110 without causing deformation or cracks in the flow path forming substrate 10 and the reservoir forming substrate 30.

【0064】(他の実施形態)以上、本発明の各実施形
態を説明したが、インクジェット式記録ヘッドの基本的
構成は上述したものに限定されるものではない。
(Other Embodiments) Although the respective embodiments of the present invention have been described above, the basic structure of the ink jet recording head is not limited to the above.

【0065】例えば、上述の各実施形態では、成膜及び
リソグラフィプロセスを応用して製造される薄膜型のイ
ンクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論これに限
定されるものではなく、例えば、グリーンシートを貼付
する等の方法により形成される厚膜型のインクジェット
式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。
For example, in each of the above-mentioned embodiments, the thin film type ink jet recording head manufactured by applying the film formation and the lithographic process is taken as an example. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a thick film type ink jet recording head formed by a method such as attaching a sheet.

【0066】また、これら各実施形態のインクジェット
式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するイン
ク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成し
て、インクジェット式記録装置に搭載される。図6は、
そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図であ
る。
Further, the ink jet recording head of each of these embodiments constitutes a part of a recording head unit having an ink flow path communicating with an ink cartridge or the like, and is mounted on an ink jet recording apparatus. Figure 6
It is a schematic diagram showing an example of the ink jet type recording device.

【0067】図6に示すように、インクジェット式記録
ヘッドを有する記録ヘッドユニット1A及び1Bは、イ
ンク供給手段を構成するカートリッジ2A及び2Bが着
脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット1A及び1
Bを搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けら
れたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられてい
る。この記録ヘッドユニット1A及び1Bは、例えば、
それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物
を吐出するものとしている。
As shown in FIG. 6, in the recording head units 1A and 1B having an ink jet recording head, the cartridges 2A and 2B constituting the ink supply means are detachably provided, and the recording head units 1A and 1B.
The carriage 3 on which B is mounted is provided on a carriage shaft 5 attached to the apparatus body 4 so as to be movable in the axial direction. The recording head units 1A and 1B are, for example,
The black ink composition and the color ink composition are respectively discharged.

【0068】そして、駆動モータ6の駆動力が図示しな
い複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリ
ッジ3に伝達されることで、記録ヘッドユニット1A及
び1Bを搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿っ
て移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に
沿ってプラテン8が設けられており、図示しない給紙ロ
ーラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シ
ートSがプラテン8上を搬送されるようになっている。
The driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears (not shown) and the timing belt 7, so that the carriage 3 having the recording head units 1A and 1B mounted thereon follows the carriage shaft 5. Be moved. On the other hand, a platen 8 is provided on the apparatus main body 4 along the carriage shaft 5, and a recording sheet S, which is a recording medium such as paper fed by a feed roller (not shown), is conveyed on the platen 8. It is like this.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、流路形
成基板又はリザーバ形成基板とは別部材である実装基板
上に外部配線が接続される実装部を設けるようにしたの
で、実装部に外部配線を接続する際の熱によって、流路
形成基板及びリザーバ形成基板に割れが発生することが
なく、外部配線を比較的高温で良好に接続することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the mounting portion to which the external wiring is connected is provided on the mounting substrate which is a member different from the flow path forming substrate or the reservoir forming substrate. The external wiring can be satisfactorily connected at a relatively high temperature without causing cracks in the flow path forming substrate and the reservoir forming substrate due to heat when connecting the external wiring.

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

【図1】本発明の実施形態1に係るインクジェット式記
録ヘッドの分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head according to a first embodiment of the invention.

【図2】本発明の実施形態1に係るインクジェット式記
録ヘッドの平面図及び断面図である。
2A and 2B are a plan view and a sectional view of the ink jet recording head according to the first embodiment of the invention.

【図3】本発明の実施形態1に係るインクジェット式記
録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the ink jet recording head according to the first embodiment of the invention.

【図4】本発明の実施形態2に係るインクジェット式記
録ヘッドの平面図及び断面図である。
FIG. 4 is a plan view and a sectional view of an ink jet recording head according to a second embodiment of the invention.

【図5】本発明の実施形態3に係るインクジェット式記
録ヘッドの平面図及び断面図である。
5A and 5B are a plan view and a sectional view of an ink jet recording head according to a third embodiment of the invention.

【図6】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記
録装置の概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 流路形成基板 12 圧力発生室 20 ノズルプレート 21 ノズル開口 30 リザーバ形成基板 40 コンプライアンス基板 60 下電極膜 70 圧電体層 80 上電極膜 100 外部配線 110 実装部 120 実装基板 130 接続配線 140 接着層 150 リザーバ 160 駆動回路 170 駆動配線 200 実装ツール 300 圧電素子 10 Flow path forming substrate 12 Pressure generation chamber 20 nozzle plate 21 nozzle opening 30 Reservoir forming substrate 40 compliance board 60 Lower electrode film 70 Piezoelectric layer 80 Upper electrode film 100 external wiring 110 mounting section 120 mounting board 130 connection wiring 140 Adhesive layer 150 reservoir 160 drive circuit 170 drive wiring 200 mounting tools 300 Piezoelectric element

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のノズル開口が穿設されたノズルプ
レートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が画成
される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振
動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を
生じさせる圧電素子とを具備するインクジェット式記録
ヘッドにおいて、 前記流路形成基板の前記圧電素子側には、各圧力発生室
の共通のインク室となるリザーバの少なくとも一部を構
成するリザーバ部を有するリザーバ形成基板が接合さ
れ、且つ前記圧電素子を駆動するための外部配線が接続
される実装部が、前記流路形成基板及び前記リザーバ形
成基板とは別部材からなる実装基板上に設けられている
ことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
1. A nozzle plate having a plurality of nozzle openings, a flow path forming substrate defining a pressure generating chamber communicating with the nozzle openings, and a diaphragm on one side of the flow path forming substrate. An ink jet recording head provided with a piezoelectric element that is provided via a pressure generating chamber to generate a pressure change in the pressure generating chamber, wherein a common ink chamber of each pressure generating chamber is provided on the piezoelectric element side of the flow path forming substrate. And a reservoir forming substrate having a reservoir portion forming at least a part of the reservoir, and an external wiring for driving the piezoelectric element is connected to the flow passage forming substrate and the reservoir forming substrate. An ink jet recording head, characterized in that it is provided on a mounting substrate that is a member separate from.
【請求項2】 請求項1において、前記実装基板が前記
ノズルプレートに接合されていることを特徴とするイン
クジェット式記録ヘッド。
2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the mounting substrate is joined to the nozzle plate.
【請求項3】 請求項1において、前記実装基板が前記
流路形成基板上に接合されていることを特徴とするイン
クジェット式記録ヘッド。
3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the mounting substrate is bonded onto the flow path forming substrate.
【請求項4】 請求項1〜3の何れかにおいて、前記実
装部と前記圧電素子を駆動するための配線とがワイヤボ
ンディングによって電気的に接続されていることを特徴
とするインクジェット式記録ヘッド。
4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the mounting portion and a wiring for driving the piezoelectric element are electrically connected by wire bonding.
【請求項5】 請求項4において、前記圧電素子から引
き出される引き出し配線と前記実装部とがワイヤボンデ
ィングによって電気的に接続されていることを特徴とす
るインクジェット式記録ヘッド。
5. The ink jet recording head according to claim 4, wherein the lead-out wiring led out from the piezoelectric element and the mounting portion are electrically connected by wire bonding.
【請求項6】 請求項4において、前記流路形成基板又
は前記リザーバ形成基板上に前記圧電素子を駆動するた
めの駆動回路が搭載され、該駆動回路から延設される駆
動配線と前記実装部とがワイヤボンディングによって電
気的に接続されていることを特徴とするインクジェット
式記録ヘッド。
6. The drive circuit for driving the piezoelectric element is mounted on the flow path forming substrate or the reservoir forming substrate, and a drive wiring extending from the drive circuit and the mounting portion according to claim 4. An ink jet recording head characterized in that and are electrically connected by wire bonding.
【請求項7】 請求項1〜6の何れかにおいて、前記圧
力発生室がシリコン単結晶基板に異方性エッチングによ
り形成され、前記圧電素子の各層が成膜及びリソグラフ
ィ法により形成されたものであることを特徴とするイン
クジェット式記録ヘッド。
7. The pressure generating chamber according to claim 1, wherein the pressure generating chamber is formed in a silicon single crystal substrate by anisotropic etching, and each layer of the piezoelectric element is formed by film formation and a lithography method. An ink jet recording head characterized by being present.
【請求項8】 請求項1〜7の何れかのインクジェット
式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置。
8. An ink jet recording apparatus comprising the ink jet recording head according to claim 1.
【請求項9】 複数のノズル開口が穿設されたノズルプ
レートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が画成
される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振
動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を
生じさせる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素
子側には、各圧力発生室の共通のインク室となるリザー
バの少なくとも一部を構成するリザーバ部を有するリザ
ーバ形成基板とを具備するインクジェット式記録ヘッド
の製造方法において、 前記流路形成基板及び前記リザーバ形成基板とは別部材
からなる実装基板上に、前記圧電素子を形成するための
実装部を形成すると共に該実装部に前記外部配線を接続
する工程と、前記外部配線が接続された実装基板を前記
流路形成基板に近接して固定する工程と、前記実装部と
前記圧電素子を駆動するための配線とを電気的に接続す
る工程とを有することを特徴とするインクジェット式記
録ヘッドの製造方法。
9. A nozzle plate having a plurality of nozzle openings, a flow path forming substrate defining a pressure generating chamber communicating with the nozzle openings, and a vibrating plate on one side of the flow path forming substrate. A piezoelectric element which is provided via the pressure generating chamber to generate a pressure change, and the piezoelectric element side of the flow path forming substrate is provided with at least a part of a reservoir serving as a common ink chamber of each pressure generating chamber. A method of manufacturing an ink jet recording head, comprising: a reservoir forming substrate having a reservoir portion that forms the piezoelectric element on a mounting substrate that is a member separate from the flow passage forming substrate and the reservoir forming substrate. Forming a mounting portion and connecting the external wiring to the mounting portion; fixing the mounting substrate to which the external wiring is connected in proximity to the flow path forming substrate; Method of manufacturing the ink jet recording head is characterized in that a step of electrically connecting the wiring for driving the piezoelectric element and.
【請求項10】 請求項9において、前記実装部と前記
配線とをワイヤボンディングによって電気的に接続する
ことを特徴とするインクジェット式記録ヘッドの製造方
法。
10. The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 9, wherein the mounting portion and the wiring are electrically connected by wire bonding.
JP2001278114A 2001-09-13 2001-09-13 Ink jet recording head, its manufacturing method and ink jet recorder Withdrawn JP2003080705A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001278114A JP2003080705A (en) 2001-09-13 2001-09-13 Ink jet recording head, its manufacturing method and ink jet recorder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001278114A JP2003080705A (en) 2001-09-13 2001-09-13 Ink jet recording head, its manufacturing method and ink jet recorder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003080705A true JP2003080705A (en) 2003-03-19

Family

ID=19102527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001278114A Withdrawn JP2003080705A (en) 2001-09-13 2001-09-13 Ink jet recording head, its manufacturing method and ink jet recorder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003080705A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006068989A (en) * 2004-09-01 2006-03-16 Seiko Epson Corp Liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejecting apparatus, and manufacturing method for liquid droplet ejecting head
JP2007167727A (en) * 2005-12-20 2007-07-05 Seiko Epson Corp Droplet ejection head and droplet ejection apparatus
JP2010131996A (en) * 2009-12-17 2010-06-17 Seiko Epson Corp Liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejecting apparatus, and manufacturing method for liquid droplet ejecting head
JP2010208345A (en) * 2010-06-16 2010-09-24 Seiko Epson Corp Liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejecting device, and manufacturing method of liquid droplet ejecting head

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05278214A (en) * 1991-12-02 1993-10-26 Ricoh Co Ltd Ink jet head
JPH09123449A (en) * 1995-07-26 1997-05-13 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
JPH09226115A (en) * 1996-02-21 1997-09-02 Rohm Co Ltd Ink jet printing head
JPH10301503A (en) * 1997-04-23 1998-11-13 Fujitsu Ltd Plane display device and its manufacture
JP2000296616A (en) * 1998-08-21 2000-10-24 Seiko Epson Corp Ink jet recording head and ink jet recording apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05278214A (en) * 1991-12-02 1993-10-26 Ricoh Co Ltd Ink jet head
JPH09123449A (en) * 1995-07-26 1997-05-13 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
JPH09226115A (en) * 1996-02-21 1997-09-02 Rohm Co Ltd Ink jet printing head
JPH10301503A (en) * 1997-04-23 1998-11-13 Fujitsu Ltd Plane display device and its manufacture
JP2000296616A (en) * 1998-08-21 2000-10-24 Seiko Epson Corp Ink jet recording head and ink jet recording apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006068989A (en) * 2004-09-01 2006-03-16 Seiko Epson Corp Liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejecting apparatus, and manufacturing method for liquid droplet ejecting head
JP2007167727A (en) * 2005-12-20 2007-07-05 Seiko Epson Corp Droplet ejection head and droplet ejection apparatus
JP2010131996A (en) * 2009-12-17 2010-06-17 Seiko Epson Corp Liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejecting apparatus, and manufacturing method for liquid droplet ejecting head
JP2010208345A (en) * 2010-06-16 2010-09-24 Seiko Epson Corp Liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejecting device, and manufacturing method of liquid droplet ejecting head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6802597B2 (en) Liquid-jet head and liquid-jet apparatus
JP3491688B2 (en) Ink jet recording head
JP3452129B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JP2003127366A (en) Ink jet recording head and its manufacturing method, and ink jet recording device
JP2003246065A (en) Liquid jet head and liquid jet apparatus
JP2002292871A (en) Ink-jet recording head and ink-jet recorder
JP3555653B2 (en) Ink jet recording head and method of manufacturing the same
JP4344116B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP2002046281A (en) Ink jet recording head and its manufacturing method and ink jet recorder
JP4129614B2 (en) Inkjet recording head and inkjet recording apparatus
JP2000135790A (en) Actuator device, ink jet recording head, and ink jet recording device
JP2001287363A (en) Ink jet recording head and ink jet recorder
JP2003200574A (en) Ink jet recording head and ink jet recorder
JP2002086724A (en) Ink jet recording head and ink jet recorder
JP2003080705A (en) Ink jet recording head, its manufacturing method and ink jet recorder
JP2004154986A (en) Liquid ejection head, its manufacturing process and liquid ejector
JP3460722B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JP2003080703A (en) Ink jet recording head and ink jet recorder
JP3589107B2 (en) Ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JP2003118110A (en) Ink-jet recording head and ink-jet recorder
JP3953703B2 (en) Inkjet recording head and inkjet recording apparatus
JP2003182076A (en) Ink jet recording head and ink jet recorder
JP4420585B2 (en) Inkjet recording head and inkjet recording apparatus
JP2000263778A (en) Actuator apparatus, ink jet recording head and ink jet recording apparatus
JP4585721B2 (en) Method for manufacturing ink jet recording head

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040630

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060426

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060530