JP2004074740A - Liquid jetting head member - Google Patents

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JP2004074740A
JP2004074740A JP2002241807A JP2002241807A JP2004074740A JP 2004074740 A JP2004074740 A JP 2004074740A JP 2002241807 A JP2002241807 A JP 2002241807A JP 2002241807 A JP2002241807 A JP 2002241807A JP 2004074740 A JP2004074740 A JP 2004074740A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jetting head having a circuit board capable of suppressing occurrence of warpage due to thermal stress or the like. <P>SOLUTION: This liquid jetting head member comprises a plurality of nozzle openings 15, a plurality of pressure generating chambers 17 that respectively communicate with the nozzle openings 15 and can contain a liquid, a plurality of piezoelectric members 13 being connected to respective wall members for partitioning the pressure generating chambers 17 and capable of displacing the respective pressure generating chambers 17, and a box body section defining a container room 12 for containing the piezoelectric members 13. A base end section 32 of the circuit board 30 is bonded to the plurality of piezoelectric members 13 and the tip portion 30f thereof is bent so as to reach the external side face of the box body section through a bending region 30f. A plurality of tip conductor sections 37 are formed in roughly parallel to each other on the tip portion 33 of the circuit board 30. The tip conductor sections 37 are connected to conductive pads 41 provided on the external side face of the box body section with solder therebetween. The tip conductor sections 37a at both ends are formed to be thinner than the other tip conductor sections 37b. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気信号に基づいてノズル開口から液体を噴射させる液体噴射ヘッド部材、例えば、電気信号に基づいてノズル開口からインク滴を吐出させて記録を行う記録ヘッドに係り、とりわけ、電気信号の供給に関する信頼性に優れる液体噴射ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置の記録ヘッドは、記録ヘッド内の圧電部材に電気信号が供給されることによって、インク滴が吐出される。圧電部材への電気信号の供給は、フレキシブルケーブルや板状の回路基板を介して行われている。
【0003】
板状の回路基板が利用される場合、その剛性のために取り扱いが容易であり、より高精度の製造工程を実現することが可能である。
【0004】
従来の板状回路基板の構成を、図5に示す。図5に示す板状回路基板100は、耐熱性電気絶縁材、例えばポリイミドフィルム、からなる基材に、半田濡れ性の高い金属、例えば錫、を箔状に貼着させた板材から形成されている。
【0005】
図5に示すように、当該基板100には、制御用の半導体デバイスを搭載するための窓101が形成されている。窓101は、例えばプレス等により形成され得る。
【0006】
窓101を挟むように、所望の導電パターン(図示せず)がエッチング加工によって形成され、圧電部材と接続される基端部102において接続線106として露出すると共に、接続基板と半田接続される先端部103においても接続線107として露出している。導電パターンの他の部分は、カバーコート層104で覆われている。
【0007】
配線設計上の理由から、左右両側端の接続線107は、大電流の供給に耐えられるように太く形成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような板状回路基板100では、これを接続基板に半田接続する際において、先端部103の左右両端側において熱応力による「反り」が発生するという問題があった。
【0009】
本件発明者らは、前記問題について鋭意検討を重ね、左右両端側において接続線107が太く形成されていることが、「反り」の発生に大きく影響していることを知見した。
【0010】
また、前記のような板状回路基板100は、先端部103が折り曲げられた態様で利用されることが多い(図1の回路基板30参照)。そのような場合、接続線107が太いということは、折り曲げ難さを増大させてしまうために、好適でない。
【0011】
また、このような場合、半田接続が行われた後において、板状回路基板100の「コシ」が強いことに起因して、折り曲げられた先端部103が元に戻ろうとして「反り」を発生させることがある。この現象が生じる程度は、接続線107が太い場合により大きい。
【0012】
折り曲げ難さを低減するための技術として、本件発明者は、特開平4−144186号に開示された発明を知っていた。しかし、当該公報に開示されているように基板の左右両側端においてスリット(孔)を形成した場合、左右両端側における熱応力による「反り」の影響が増大する可能性がある。
【0013】
また、半田接続を実施する際に、半田による接合の確実性を増大させるべく、ツールの温度を上昇させたり、ツールにより回路基板に付与される加重を上昇させることが検討されている。しかし、ツールの温度を上昇させたり、ツールにより与えられる加重を上昇させることは、ツールの変形を引き起こし得て、その場合、半田接続による接合が却って不確実となってしまう。
【0014】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、熱応力等による「反り」の発生を抑制して電気的接合をより確実にすることができる回路基板を有する液体噴射ヘッドを提供することを目的とする。更には、本発明は、熱応力等による「反り」の発生を抑制して電気的接合をより確実にしつつ折り曲げ難さが低減されている回路基板を有する液体噴射ヘッドを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室を区画する壁部材に接続され、各圧力発生室を変形させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、圧電部材を収容する収容室を規定する箱体部と、基端部において複数の圧電部材に接着された回路基板と、を備え、回路基板の先端部は、折曲領域を介して、箱体部の外側面上に至るように折り曲げられており、回路基板の先端部には、略平行に複数の先端導線部が形成されており、回路基板の先端導線部は、半田を介して、箱体部の外側面上に設けられた導体部材に接続されており、回路基板の複数の先端導線部のうち、先端導線部の配列方向(例えば各先端導線部に垂直な方向)についての両端側の先端導線部は他の先端導線部よりも細く形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド部材である。
【0016】
本発明によれば、各先端導線部に垂直な方向についての両端側の先端導線部が他の先端導線部よりも細く形成されているために、当該先端導線部と導体部材とを半田付けで導通させる際の熱の逃げが顕著に低減され、半田付けが迅速になされ得る。この結果として、熱応力の発生時間が低減されるため、回路基板において「反り」が発生することが抑制され、回路基板の所定位置への固着が確実である。すなわち、電気的接合の確実性が増大され、圧電部材への電気信号の供給に関する信頼性に優れる。
【0017】
好適には、細く形成されている両端側の先端導線部は、各端毎に、一つの信号端子として機能するようになっている。また、好適には、細く形成されている両端側の先端導線部は、各端毎に、複数本存在する。例えば、細く形成されている両端側の先端導線部は、各端毎に、一つの電源供給ラインが分割されたものである。このように回路基板に実装される電源供給ラインは、極めて良好に作用する。
【0018】
好適には、導体部材は、回路基板の先端導線部の各々に対して、独立に設けられている。この場合、導体部材側からの熱の逃げも抑制されるため、前記半田付けが更に迅速に実施され得る。
【0019】
好適には、回路基板の折曲領域には、先端導線部と干渉しないように、複数の貫通孔が形成されている。これにより、回路基板の折り曲げ難さが低減される。更に好適には、各貫通孔は、2つの隣り合う先端導線部の略中央に形成されている。この場合、熱応力等を略均等なバランスで受けることができる。更に好適には、各貫通孔は、先端導線部の延伸方向の略中央に形成されている、すなわち、半田による接合部には形成され無い。この場合、熱により溶融した半田が貫通孔からはみ出してジグ等に付着する不具合が防止され得る。
【0020】
また、本発明は、複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室を区画する壁部材に接続され、各圧力発生室を変形させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、圧電部材を収容する収容室を規定する箱体部と、基端部において複数の圧電部材に接着された回路基板と、を備え、回路基板の先端部は、折曲領域を介して、箱体部の外側面上に至るように折り曲げられており、回路基板の先端部には、略平行に複数の先端導線部が形成されており、回路基板の複数の先端導線部のうち、先端導線部の配列方向についての中央領域の先端導線部の間に、当該先端導線部と干渉しないように、複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド部材である。
【0021】
本発明によれば、先端導線部の配列方向についての中央領域のみの先端導線部の間に、当該先端導線部と干渉しないように、複数の貫通孔が形成されているため、回路基板の折り曲げ難さが低減される一方で、熱応力に起因する「反り」の問題が発生することもない。
【0022】
また、本発明は、以上の特徴のいずれか一つを有する液体噴射ヘッド部材と、当該液体噴射ヘッド部材の圧電部材に電気信号を供給する制御部と、を備えた液体噴射装置である。
【0023】
また、本発明は、以上の特徴のいずれか一つを有する液体噴射ヘッド部材と共に用いられる導体部材であって、箱体部の外側面上に設けられ、回路基板の先端導線部の各々に対して、独立に設けられ、回路基板の先端導線部の各々と半田を介して接続されることを特徴とする導体部材、例えば導体パッドである。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0025】
図1は、液体噴射ヘッド部材の一例であるインクジェット記録ヘッド10を示す図である。この記録ヘッド10は、基台11と、この基台11の収容室12に振動可能に収容される圧電振動子13(圧電部材)と、上記基台11の下面に固定される流路ユニット14とを備えている。
【0026】
上記流路ユニット14は、複数のノズル開口15が列状に穿設されたノズルプレート16と、弾性変形する薄板の振動板21と、上記ノズルプレート16および振動板21に挟まれて液密状に固定された流路形成板20とから構成されている。上記流路形成板20には、上記ノズル開口15の各々に連通する複数の圧力発生室17、インクカートリッジからインクの供給を受けるインク室18(液体貯留室)、このインク室18から上記複数の圧力発生室17にインクを供給するインク供給路19に相当する空間が形成されている。そして、例えば6種類のインクの色のそれぞれに対応して別々のインク室18やノズル開口15の列等が設けられている。
【0027】
上記圧電振動子13は、支持基板22に取り付けられ、この支持基板22が基台11の収容室12内に固定されることにより、上記収容室12内に振動可能に収容されている。そして、この圧電振動子13の下端が、流路ユニット14の振動板21のアイランド部21aに接着されている。基台11の収容室12の上面側は、上方閉鎖板40によって覆われている。すなわち、基台11と上方閉鎖板40とによって、箱体が形成されている。
【0028】
図1において、30は圧電振動子13に駆動信号を送るための回路基板であり、25はインク室18に連通するインク供給のためのインク供給孔である。インク室18は、各インク供給路19が共通に連通すると共に、インクを一次貯留する機能も有している。
【0029】
回路基板30の基端部と圧電振動子13とは、半田27の半田付けによって接合されている。また、回路基板30の上端部(先端部)は、上方閉鎖板40から突出した後、上方閉鎖板40の外側面に沿うように折り曲がって、上方閉鎖板40に形成された導体パッド41(図3参照)上に半田28の半田付けによって接合されている。
【0030】
図2は、折り曲げられる前の回路基板30の概略正面図である。回路基板30は、耐熱性電気絶縁材、例えばポリイミドフィルム、からなる基材に、半田濡れ性の高い金属、例えば錫、を箔状に貼着させた板材から形成されている。
【0031】
図2に示すように、回路基板30には、制御用の半導体デバイスを搭載するための窓31が形成されている。窓31は、例えばプレス等により形成され得る。
【0032】
窓31を挟むように、所望の導電パターン(図示せず)がエッチング加工によって形成され、圧電振動子13と接続される基端部32において接続線36として露出すると共に、導体パッド41(図3参照)と半田接続される先端部33においても接続線37(先端導線部)として露出している。導電パターンの他の部分は、カバーコート層34で覆われている。
【0033】
図2に示すように、接続線37(37a、37b)は、略平行に複数が形成されている。複数の接続線37のうち、左右両端側の(接続線37の配列方向=各接続線37に垂直な方向についての両端側の)接続線37aは、他の接続線37bよりも細く形成されている。この場合、細く形成されている接続線37aの数は、各側において3本である。また、接続線37bの線幅に対する接続線37aの線幅の比は、2:1である。
【0034】
また、図2に示すように、回路基板30の折曲領域30fには、接続線37と干渉しないように、複数の貫通孔39が形成されている。本実施の形態では、回路基板30の複数の接続線37のうち、接続線37bが列設される中央領域にのみ、当該接続線37bと干渉しないように、複数の貫通孔39が形成されている。各貫通孔39は、2つの隣り合う接続線37bの略中央に形成されている。
【0035】
図2に示すような回路基板によれば、貫通孔39の存在によって、折曲領域30fを介しての折り曲げ作業が容易である。
【0036】
また、左右両端側の接続線37aが細く形成されているため、接続線37aを導体パッド41に半田付けする際の熱の逃げが顕著に低減され、半田付けが迅速になされ得る。この結果として、熱応力の発生時間が低減されるため、回路基板30において「反り」が発生することが抑制され、回路基板30の所定位置の固着が確実である。すなわち、電気的接合の確実性が増大され、圧電振動子13への電気信号の供給に関する信頼性に優れる。
【0037】
また、半田接続が行われた後において、回路基板30の「コシ」が強い場合であっても、左右両端側の接続線37aが細く形成されていることにより、折り曲げられた先端部が元に戻ろうとして「反り」を発生させる作用が効果的に抑制される。
【0038】
更に、各貫通孔39が2つの隣り合う接続線37bの略中央に形成されているため、熱応力等を略均等なバランスで受けることができ、熱応力に起因する悪影響を効果的に排除することができる。
【0039】
また、貫通孔39は、回路基板30の左右両端側には設けられていない。更に、スリット外側の両端部では、複数の接続線によって接続されるため、左右両端側における熱応力による「反り」の影響を増大させることも回避されている。
図3は、上方閉鎖板40の外側面上に形成された導体パッド41の配置例を示す図である。図3の導体パッド41は、回路基板30の接続線37aの各々に対して、独立に設けられている。この場合、導体パッド41側からの熱の逃げも抑制されるため、接続線37aと導体パッド41との半田付けが更に迅速に実施され得る。このことは、結果として、回路基板30における「反り」の発生を抑制する。
【0040】
上記記録ヘッド10では、例えば、つぎのようにしてインク吐出が行われる。すなわち、まず、圧電振動子13が充電を受けて収縮すると、圧力発生室17が膨張し、内部の圧力が低下する。これにより、ノズル開口15に形成されているメニスカスが若干圧力発生室17の方に引き込まれるとともに、インク室18内のインクがインク供給路19を通って圧力発生室17に供給される。
【0041】
ついで、所定時間の経過後に圧電振動子13の電荷が放電されて圧電振動子13が元の状態に復帰すると、圧力発生室17が収縮して内部圧力が高くなる。これにより、圧力発生室17内のインクが圧縮され、ノズル開口15からインク滴として吐出される。
【0042】
なお、図4に示すように、以上に説明されたインクジェット記録ヘッド10は、導体パッド41を介して圧電部材である圧電振動子13に電気信号を供給するための制御部50と組み合わさって、インクジェット記録装置40を構成し得る。図4の場合、ブラックインク用のインクジェット記録ヘッド10aとカラーインク用のインクジェット記録ヘッド10bとが並列に配置されており、制御部50は、各ノズルに対応する各圧電振動子13を独立に制御するようになっている。
【0043】
また、以上の説明はインクジェット記録ヘッドについてなされているが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものである。液体の例としては、インクの他に、グルー、マニキュア、回路形成のための液体金属等が用いられ得る。更に、本発明は、液晶等の表示体におけるカラーフィルタの製造用ヘッドにも適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるインクジェット記録ヘッドの一実施の形態を示す概略断面図である。
【図2】図1の回路基板を示す概略正面図である。
【図3】図1の上方閉鎖板上の導体パッドの配置例について説明する図である。
【図4】インクジェット記録装置の概略図である。
【図5】従来の板状回路基板を示す概略正面図である。
【符号の説明】
10、10a、10b 記録ヘッド
11 基台
12 収容室
13 圧電振動子
14 流路ユニット
15 ノズル開口
16 ノズルプレート
17 圧力発生室
18 インク室
19 インク供給路
20 流路形成板
21 振動板
21a アイランド部
22 支持基板
25 インク供給孔
27、28 半田
30 回路基板
31 窓
32 基端部
33 先端部
34 カバーコート層
36 接続線
37、37a、37b 接続線
40 上方閉鎖板
41 導体パッド
50 制御部
60 インクジェット記録装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting head member that ejects liquid from a nozzle opening based on an electric signal, for example, relates to a recording head that performs recording by ejecting ink droplets from a nozzle opening based on an electric signal. The present invention relates to a liquid jet head having excellent supply reliability.
[0002]
[Prior art]
The recording head of the ink jet recording apparatus ejects ink droplets by supplying an electric signal to a piezoelectric member in the recording head. The supply of the electric signal to the piezoelectric member is performed via a flexible cable or a plate-like circuit board.
[0003]
When a plate-like circuit board is used, its handling is easy due to its rigidity, and a more accurate manufacturing process can be realized.
[0004]
FIG. 5 shows a configuration of a conventional plate-like circuit board. The plate-like circuit board 100 shown in FIG. 5 is formed from a plate material in which a metal having high solder wettability, for example, tin, is adhered in a foil shape to a base made of a heat-resistant electrical insulating material, for example, a polyimide film. I have.
[0005]
As shown in FIG. 5, a window 101 for mounting a semiconductor device for control is formed in the substrate 100. The window 101 can be formed by, for example, a press or the like.
[0006]
A desired conductive pattern (not shown) is formed by etching so as to sandwich the window 101, and is exposed as a connection line 106 at a base end portion 102 connected to the piezoelectric member, and is also connected to the connection board by soldering. The portion 103 is also exposed as a connection line 107. Other portions of the conductive pattern are covered with a cover coat layer 104.
[0007]
For reasons of wiring design, the connection lines 107 on both left and right ends are formed thick to withstand a large current supply.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described plate-shaped circuit board 100 has a problem in that, when it is soldered to the connection board, “warpage” occurs due to thermal stress on both left and right sides of the distal end portion 103.
[0009]
The present inventors have conducted intensive studies on the above problem, and have found that the formation of the thick connection lines 107 on both left and right sides greatly affects the occurrence of “warpage”.
[0010]
Further, the above-described plate-like circuit board 100 is often used in a state in which the distal end portion 103 is bent (see the circuit board 30 in FIG. 1). In such a case, the fact that the connection line 107 is thick is not preferable because it increases the bending difficulty.
[0011]
Further, in such a case, after the solder connection is performed, “bending” occurs in the bent tip portion 103 to return to the original state due to the strong “stiffness” of the plate-shaped circuit board 100. May be. The extent to which this phenomenon occurs is greater when the connection line 107 is thick.
[0012]
As a technique for reducing the bending difficulty, the present inventor has known the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-144186. However, when slits (holes) are formed at both left and right ends of the substrate as disclosed in the publication, the influence of “warpage” due to thermal stress on both right and left ends may increase.
[0013]
Further, in order to increase the reliability of joining by soldering when performing solder connection, it has been studied to increase the temperature of the tool or to increase the load applied to the circuit board by the tool. However, increasing the temperature of the tool or increasing the load applied by the tool can cause the tool to deform, in which case the solder connection is rather uncertain.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a liquid ejecting head having a circuit board capable of suppressing occurrence of “warpage” due to thermal stress or the like and making electric connection more reliable. With the goal. Still another object of the present invention is to provide a liquid ejecting head having a circuit board in which the occurrence of “warpage” due to thermal stress or the like is suppressed to make electrical connection more reliable and bending difficulty is reduced. I do.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is connected to a plurality of nozzle openings, a plurality of pressure generation chambers respectively communicating with the respective nozzle openings and capable of containing a liquid, and a wall member for partitioning each pressure generation chamber, and deforming each pressure generation chamber. A plurality of piezoelectric members for ejecting liquid droplets from the respective nozzle openings, a box body defining a housing chamber for housing the piezoelectric members, and a circuit board adhered to the plurality of piezoelectric members at a base end portion, The front end of the circuit board is bent so as to reach on the outer surface of the box body through the bent area, and a plurality of front end conductors are formed substantially parallel to the front end of the circuit board. The tip wire portion of the circuit board is connected to a conductor member provided on the outer surface of the box portion via solder, and among the plurality of tip wire portions of the circuit board, the arrangement of the tip wire portions Both ends in the direction (for example, the direction perpendicular to each tip conductor) The tip conductor portion which is a liquid jet head member, characterized in that it is formed narrower than the other tip conductor portion.
[0016]
According to the present invention, since the tip conductors at both ends in the direction perpendicular to each tip conductor are formed thinner than the other tip conductors, the tip conductor and the conductor member are soldered. The escape of heat during conduction is significantly reduced, and soldering can be performed quickly. As a result, the generation time of the thermal stress is reduced, so that the occurrence of “warpage” in the circuit board is suppressed, and the circuit board is securely fixed to a predetermined position. That is, the reliability of the electrical connection is increased, and the reliability of the supply of the electric signal to the piezoelectric member is excellent.
[0017]
Preferably, the distal end wire portions at both ends formed thinly function as one signal terminal at each end. Preferably, there are a plurality of thinly formed distal end lead wires at each end. For example, the thinned end conductors at both ends are obtained by dividing one power supply line at each end. Thus, the power supply line mounted on the circuit board works extremely well.
[0018]
Preferably, the conductor member is provided independently for each of the leading conductors of the circuit board. In this case, since the escape of heat from the conductor member side is also suppressed, the soldering can be performed more quickly.
[0019]
Preferably, a plurality of through-holes are formed in the bent region of the circuit board so as not to interfere with the leading conductor. Thereby, the difficulty of bending the circuit board is reduced. More preferably, each through-hole is formed substantially at the center of two adjacent tip conductor portions. In this case, thermal stress and the like can be received with a substantially equal balance. More preferably, each through-hole is formed substantially at the center in the extending direction of the distal end wire portion, that is, not formed at the joint portion by solder. In this case, the problem that the solder melted by the heat protrudes from the through hole and adheres to the jig or the like can be prevented.
[0020]
In addition, the present invention is connected to a plurality of nozzle openings, a plurality of pressure generating chambers respectively communicating with the respective nozzle openings and capable of containing a liquid, and a wall member for partitioning the pressure generating chambers. A plurality of piezoelectric members that are deformed to discharge liquid droplets from each nozzle opening, a box body that defines a housing chamber that houses the piezoelectric members, and a circuit board that is bonded to the plurality of piezoelectric members at a base end. The front end of the circuit board is bent so as to reach the outer surface of the box body via the bent area, and a plurality of front end conductors are formed substantially parallel to the front end of the circuit board. A plurality of through-holes are formed between the tip conductors in the central region in the arrangement direction of the tip conductors, among the plurality of tip conductors of the circuit board, so as not to interfere with the tip conductors. Liquid jet head member characterized by the following: A.
[0021]
According to the present invention, since a plurality of through-holes are formed between the tip conductors only in the central region in the arrangement direction of the tip conductors so as not to interfere with the tip conductors, the circuit board is bent. While the difficulty is reduced, the problem of "warpage" due to thermal stress does not occur.
[0022]
According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including: a liquid ejecting head member having any one of the above features; and a control unit that supplies an electric signal to a piezoelectric member of the liquid ejecting head member.
[0023]
Further, the present invention is a conductor member used together with a liquid ejecting head member having any one of the above features, provided on the outer surface of the box body portion, for each of the leading wire portions of the circuit board. A conductive member, for example, a conductive pad, which is provided independently and is connected to each of the leading end portions of the circuit board via solder.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a diagram showing an ink jet recording head 10 which is an example of a liquid jet head member. The recording head 10 includes a base 11, a piezoelectric vibrator 13 (piezoelectric member) that is oscillated in a housing chamber 12 of the base 11, and a flow path unit 14 that is fixed to the lower surface of the base 11. And
[0026]
The flow path unit 14 includes a nozzle plate 16 in which a plurality of nozzle openings 15 are formed in a row, a thin diaphragm 21 which is elastically deformed, and a liquid-tight diaphragm sandwiched between the nozzle plate 16 and the diaphragm 21. And a flow path forming plate 20 fixed to the base plate. The flow path forming plate 20 includes a plurality of pressure generating chambers 17 communicating with the respective nozzle openings 15, an ink chamber 18 (liquid storage chamber) receiving supply of ink from an ink cartridge, and a plurality of A space corresponding to an ink supply path 19 that supplies ink to the pressure generating chamber 17 is formed. For example, separate ink chambers 18 and rows of nozzle openings 15 are provided for each of the six types of ink colors.
[0027]
The piezoelectric vibrator 13 is attached to a support substrate 22, and the support substrate 22 is fixed in the accommodation room 12 of the base 11 so as to be vibrably accommodated in the accommodation room 12. The lower end of the piezoelectric vibrator 13 is bonded to the island 21 a of the vibration plate 21 of the flow path unit 14. The upper surface side of the accommodation room 12 of the base 11 is covered by an upper closing plate 40. That is, a box body is formed by the base 11 and the upper closing plate 40.
[0028]
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a circuit board for sending a drive signal to the piezoelectric vibrator 13, and reference numeral 25 denotes an ink supply hole for supplying ink which communicates with the ink chamber 18. The ink chamber 18 has a function of communicating the ink supply paths 19 in common and a function of temporarily storing ink.
[0029]
The base end of the circuit board 30 and the piezoelectric vibrator 13 are joined by soldering of a solder 27. Further, the upper end portion (tip portion) of the circuit board 30 protrudes from the upper closing plate 40 and then bends along the outer surface of the upper closing plate 40 to form the conductor pads 41 (formed on the upper closing plate 40). (See FIG. 3).
[0030]
FIG. 2 is a schematic front view of the circuit board 30 before being bent. The circuit board 30 is formed of a plate material in which a metal having high solder wettability, for example, tin, is adhered in a foil shape to a base made of a heat-resistant electrical insulating material, for example, a polyimide film.
[0031]
As shown in FIG. 2, a window 31 for mounting a semiconductor device for control is formed in the circuit board 30. The window 31 can be formed by, for example, a press or the like.
[0032]
A desired conductive pattern (not shown) is formed by etching so as to sandwich the window 31, and is exposed as a connection line 36 at a base end portion 32 connected to the piezoelectric vibrator 13, and a conductive pad 41 (FIG. 3). ) Is also exposed as a connection wire 37 (tip wire portion). Other portions of the conductive pattern are covered with a cover coat layer 34.
[0033]
As shown in FIG. 2, a plurality of connection lines 37 (37a, 37b) are formed substantially in parallel. Out of the plurality of connection lines 37, the connection lines 37a on the left and right ends (the direction of arrangement of the connection lines 37 = on both ends in the direction perpendicular to the connection lines 37) are formed thinner than the other connection lines 37b. I have. In this case, the number of connection lines 37a formed thin is three on each side. The ratio of the line width of the connection line 37a to the line width of the connection line 37b is 2: 1.
[0034]
Further, as shown in FIG. 2, a plurality of through holes 39 are formed in the bent region 30 f of the circuit board 30 so as not to interfere with the connection lines 37. In the present embodiment, among the plurality of connection lines 37 of the circuit board 30, only a central region where the connection lines 37b are arranged is formed with a plurality of through holes 39 so as not to interfere with the connection lines 37b. I have. Each through hole 39 is formed substantially at the center of two adjacent connection lines 37b.
[0035]
According to the circuit board as shown in FIG. 2, the bending operation via the bending area 30f is easy due to the presence of the through holes 39.
[0036]
In addition, since the connection lines 37a on both left and right sides are formed to be thin, the escape of heat when soldering the connection lines 37a to the conductor pads 41 is significantly reduced, so that the soldering can be performed quickly. As a result, the generation time of the thermal stress is reduced, so that the occurrence of “warpage” in the circuit board 30 is suppressed, and the circuit board 30 is securely fixed at a predetermined position. That is, the reliability of the electrical connection is increased, and the reliability of the supply of the electric signal to the piezoelectric vibrator 13 is excellent.
[0037]
Even after the solder connection has been made, even if the “stiffness” of the circuit board 30 is strong, the connection lines 37a on both left and right sides are formed thin, so that the bent front end portion is formed. The effect of generating "warping" when returning is effectively suppressed.
[0038]
Furthermore, since each through-hole 39 is formed substantially at the center of two adjacent connection lines 37b, it is possible to receive thermal stress and the like in a substantially even balance, and to effectively eliminate adverse effects caused by thermal stress. be able to.
[0039]
Further, the through holes 39 are not provided on both left and right sides of the circuit board 30. Further, since both ends outside the slit are connected by a plurality of connection lines, an increase in the influence of “warping” due to thermal stress on the left and right ends is also avoided.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the arrangement of the conductor pads 41 formed on the outer surface of the upper closing plate 40. The conductor pads 41 of FIG. 3 are provided independently for each of the connection lines 37a of the circuit board 30. In this case, since the escape of heat from the conductor pad 41 side is also suppressed, the soldering between the connection line 37a and the conductor pad 41 can be performed more quickly. As a result, the occurrence of “warpage” in the circuit board 30 is suppressed.
[0040]
In the recording head 10, for example, ink is ejected as follows. That is, first, when the piezoelectric vibrator 13 receives charge and contracts, the pressure generating chamber 17 expands, and the internal pressure decreases. As a result, the meniscus formed in the nozzle opening 15 is slightly drawn toward the pressure generating chamber 17, and the ink in the ink chamber 18 is supplied to the pressure generating chamber 17 through the ink supply path 19.
[0041]
Subsequently, when the electric charge of the piezoelectric vibrator 13 is discharged after a lapse of a predetermined time and the piezoelectric vibrator 13 returns to the original state, the pressure generating chamber 17 contracts and the internal pressure increases. Thus, the ink in the pressure generating chamber 17 is compressed and ejected from the nozzle opening 15 as an ink droplet.
[0042]
As shown in FIG. 4, the above-described inkjet recording head 10 is combined with a control unit 50 for supplying an electric signal to the piezoelectric vibrator 13 which is a piezoelectric member via the conductor pad 41, The inkjet recording device 40 can be configured. In the case of FIG. 4, the inkjet recording head 10a for black ink and the inkjet recording head 10b for color ink are arranged in parallel, and the control unit 50 controls each piezoelectric vibrator 13 corresponding to each nozzle independently. It is supposed to.
[0043]
Although the above description has been made with respect to an ink jet recording head, the present invention is broadly applied to liquid ejecting heads in general. As an example of the liquid, in addition to ink, glue, nail polish, liquid metal for forming a circuit, or the like may be used. Further, the present invention can be applied to a head for manufacturing a color filter in a display such as a liquid crystal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of an ink jet recording head according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view showing the circuit board of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the arrangement of conductive pads on an upper closing plate of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus.
FIG. 5 is a schematic front view showing a conventional plate-like circuit board.
[Explanation of symbols]
10, 10a, 10b Recording head 11 Base 12 Housing chamber 13 Piezoelectric vibrator 14 Flow path unit 15 Nozzle opening 16 Nozzle plate 17 Pressure generation chamber 18 Ink chamber 19 Ink supply path 20 Flow path forming plate 21 Vibrating plate 21a Island portion 22 Support substrate 25 Ink supply holes 27, 28 Solder 30 Circuit board 31 Window 32 Base end 33 Top end 34 Cover coat layer 36 Connection lines 37, 37a, 37b Connection line 40 Upper closing plate 41 Conductor pad 50 Control unit 60 Ink jet recording device

Claims (10)

複数のノズル開口と、
各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室と、
各圧力発生室を区画する壁部材に接続され、各圧力発生室を変形させて各ノズル開口から液体滴を吐出させる複数の圧電部材と、
圧電部材を収容する収容室を規定する箱体部と、
基端部において複数の圧電部材に接着された回路基板と、
を備え、
回路基板の先端部は、折曲領域を介して、箱体部の外側面上に至るように折り曲げられており、
回路基板の先端部には、略平行に複数の先端導線部が形成されており、
回路基板の先端導線部は、半田を介して、箱体部の外側面上に設けられた導体部材に接続されており、
回路基板の複数の先端導線部のうち、先端導線部の配列方向についての両端側の先端導線部は他の先端導線部よりも細く形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド部材。
A plurality of nozzle openings,
A plurality of pressure generating chambers that can communicate with each of the nozzle openings and can accommodate the liquid,
A plurality of piezoelectric members connected to a wall member that divides each pressure generation chamber and deforming each pressure generation chamber to discharge a liquid droplet from each nozzle opening;
A box body defining a housing chamber for housing the piezoelectric member,
A circuit board adhered to the plurality of piezoelectric members at a base end,
With
The front end of the circuit board is bent so as to reach on the outer surface of the box body via the bending area,
At the tip of the circuit board, a plurality of tip conductors are formed substantially in parallel,
The leading wire portion of the circuit board is connected to a conductor member provided on the outer surface of the box body portion via solder,
A liquid ejecting head member, wherein, among the plurality of tip conductor portions of the circuit board, the tip conductor portions at both ends in the arrangement direction of the tip conductor portions are formed thinner than the other tip conductor portions.
細く形成されている両端側の先端導線部は、各端毎に、一つの信号端子として機能するようになっている
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド部材。
2. The liquid ejecting head member according to claim 1, wherein the thinned leading end portions function as one signal terminal at each end.
細く形成されている両端側の先端導線部は、各端毎に、複数本存在する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の液体噴射ヘッド部材。
The liquid ejecting head member according to claim 1, wherein a plurality of thin end lead wire portions are present at each end.
導体部材は、回路基板の先端導線部の各々に対して、独立に設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の液体噴射ヘッド部材。
The liquid ejecting head member according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductor member is provided independently for each of the leading end portions of the circuit board.
回路基板の折曲領域には、先端導線部と干渉しないように、複数の貫通孔が形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の液体噴射ヘッド部材。
The liquid ejecting head member according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of through holes are formed in the bent region of the circuit board so as not to interfere with the leading wire portion.
各貫通孔は、2つの隣り合う先端導線部の略中央に形成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の液体噴射ヘッド部材。
The liquid ejecting head member according to claim 5, wherein each through hole is formed substantially at the center of two adjacent leading end wire portions.
各貫通孔は、先端導線部の延伸方向の略中央に形成されている
ことを特徴とする請求項5または6に記載の液体噴射ヘッド部材。
The liquid ejecting head member according to claim 5, wherein each through hole is formed substantially at a center in a direction in which the leading end wire extends.
回路基板の複数の先端導線部のうち、先端導線部の配列方向についての中央領域の先端導線部の間に、当該先端導線部と干渉しないように、複数の貫通孔が形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の液体噴射ヘッド部材。
A plurality of through-holes are formed between the tip conductors in the central region in the arrangement direction of the tip conductors, among the plurality of tip conductors of the circuit board, so as not to interfere with the tip conductors. The liquid jet head member according to any one of claims 1 to 7, wherein:
請求項1乃至8のいずれかに記載の液体噴射ヘッド部材と、
液体噴射ヘッド部材の圧電部材に電気信号を供給する制御部と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
A liquid jet head member according to claim 1,
A control unit for supplying an electric signal to the piezoelectric member of the liquid ejecting head member;
A liquid ejecting apparatus comprising:
請求項1乃至9のいずれかに記載の液体噴射ヘッド部材と共に用いられる導体部材であって、
箱体部の外側面上に設けられ、
回路基板の先端導線部の各々に対して、独立に設けられ、
回路基板の先端導線部の各々と半田を介して接続される
ことを特徴とする導体部材。
A conductor member used together with the liquid jet head member according to claim 1,
It is provided on the outer surface of the box part,
Provided independently for each of the leading wire portions of the circuit board,
A conductor member connected to each of the leading conductors of a circuit board via solder.
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