JP2005074722A - Ink jet head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット方式の記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドに関し、より詳しくは優れたインク吐出性能および信頼性を有するインクジェット記録ヘッドに関するものである。 The present invention relates to an ink jet recording head used in an ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink jet recording head having excellent ink ejection performance and reliability.
近年、パーソナルコンピュータの普及やマルチメディアの発達に伴って、情報を記録媒体に出力する記録装置として、多階調化やカラー化が容易で、ランニングコストを低く抑えることのできる圧電アクチュエータを備えたインクジェット方式の記録装置の利用が急速に拡大している。 In recent years, with the spread of personal computers and the development of multimedia, as a recording device that outputs information to a recording medium, it is equipped with a piezoelectric actuator that can easily increase the number of gradations and color and can keep running costs low. The use of inkjet recording devices is rapidly expanding.
かかる記録装置には、インクジェット記録ヘッドが搭載されている。このインクジェット記録ヘッドとしては、例えば図7に示すように、インク吐出口82を有する複数のインク流路83が配列された流路部材81上に、圧電アクチュエータ91を積層接着したものが挙げられる。圧電アクチュエータ91は、例えば積層された圧電セラミック層92,92と、これらの圧電セラミック層92の間に配置された共通電極94と、圧電セラミック層92の最表面に複数配列された個別電極93とにより構成されており、個別電極93と、該個別電極93直下の圧電セラミック層92と、共通電極94とにより複数の圧電素子が形成されたものである。
Such a recording apparatus is equipped with an ink jet recording head. As this ink jet recording head, for example, as shown in FIG. 7, a
そして、圧電アクチュエータ91の上部には、各個別電極93に対応する配線パターン(図示せず)を有するフレキシブル回路基板(FPC)95が配設され、このFPC95を介して駆動用IC96の各出力ピンと各個別電極93とがそれぞれ接続されている。FPC95の配線と各個別電極93とははんだ97等により接続されている。このような構成のインクジェット記録ヘッドにおいて、所望の個別電極93と共通電極94間に電圧を印加すると、電圧が印加された個別電極93直下の圧電セラミック層92が所定の変位量で変位し、インク吐出口82から所定量のインクが吐出される。
A flexible circuit board (FPC) 95 having a wiring pattern (not shown) corresponding to each
しかしながら、インクジェット記録ヘッドに用いる圧電アクチュエータには、通常、圧電セラミック層の表面に複数の個別電極が配列されているため、FPCの配線パターンを各個別電極に対して個別に接合する際に、FPCの配線を圧電アクチュエータ上に高密度に配設しなければならない。特に、個別電極の集積度が高くなるにつれて、個別電極の面積も小さくしなくてはならないため、FPCの配線を各個別電極に対して個別に接合するのが困難になるので、圧電アクチュエータを高集積化できないという問題がある。 However, since a plurality of individual electrodes are usually arranged on the surface of the piezoelectric ceramic layer in the piezoelectric actuator used in the ink jet recording head, when the FPC wiring pattern is individually bonded to each individual electrode, the FPC These wirings must be arranged on the piezoelectric actuator with high density. In particular, as the degree of integration of the individual electrodes increases, the area of the individual electrodes must be reduced, which makes it difficult to individually bond the FPC wiring to each individual electrode. There is a problem that it cannot be integrated.
特許文献1,2には、駆動用ICが圧電アクチュエータ上に実装されたインクジェット記録ヘッドが提案されている。このインクジェット記録ヘッドでは、駆動用ICが圧電アクチュエータ上に実装されることにより、駆動用ICの各出力ピンがFPCを介することなく各個別電極に接合されている。これにより、FPCの配線が圧電アクチュエータ上に高密度で配設されることがなく、個別電極が高集積化された圧電アクチュエータにも容易に対応することができるので、上記問題の対策となりうる。 Patent Documents 1 and 2 propose an ink jet recording head in which a driving IC is mounted on a piezoelectric actuator. In this ink jet recording head, the drive IC is mounted on the piezoelectric actuator, whereby each output pin of the drive IC is joined to each individual electrode without passing through the FPC. As a result, the FPC wiring is not arranged at high density on the piezoelectric actuator, and it can easily cope with a piezoelectric actuator in which individual electrodes are highly integrated.
しかしながら、特許文献1,2に記載のインクジェット記録ヘッドでは、一般に、BGA型半導体パッケージ(BGA:ボール・グリッド・アレイ)またはLGA型半導体パッケージ(LGA:ランド・グリッド・アレイ)が用いられ、駆動用ICと個別電極は、はんだ等により接合されるため、接合時に圧電アクチュエータが高温に曝されることになる。これにより、圧電セラミック層に熱的ストレスが加わり、圧電セラミック層内に残留応力が生じて、圧電アクチュエータの圧電特性および信頼性が低下し、インクジェット記録ヘッドのインク吐出性能および信頼性が低下するという問題がある。
本発明の課題は、優れたインク吐出性能および信頼性を有するインクジェット記録ヘッドを提供することである。 An object of the present invention is to provide an ink jet recording head having excellent ink ejection performance and reliability.
上記課題を解決するための本発明のインクジェット記録ヘッドは、以下の構成からなる。
(1) 圧電セラミック層の表面に複数の個別電極を配列した圧電アクチュエータが、インク吐出口を有する複数のインク流路を配列した流路部材上に、前記インク流路と前記個別電極との位置を揃えて取り付けられ、駆動用ICが前記圧電アクチュエータ上に実装されたインクジェット記録ヘッドであって、前記個別電極が導電性樹脂を介して前記駆動用ICと接合されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
(2) 前記導電性樹脂が異方性導電樹脂である(1)記載のインクジェット記録ヘッド。
(3) 前記圧電アクチュエータの表面に異方性導電樹脂膜が積層され、この異方性導電樹脂膜を介して前記個別電極が前記駆動用ICに接合されている(2)記載のインクジェット記録ヘッド。
(4) 前記異方性導電樹脂膜が、複数の前記個別電極にまたがる領域に積層されている(3)記載のインクジェット記録ヘッド。
(5) 前記領域が、少なくとも一列に配列された複数の前記個別電極にまたがっている(4)記載のインクジェット記録ヘッド。
(6) 前記領域が、すべての前記個別電極にまたがっている(4)記載のインクジェット記録ヘッド。
(7) 前記個別電極が、圧電駆動に寄与する駆動部と、この駆動部の一端から延設された駆動電圧印加用のランド部とを備え、前記異方性導電樹脂膜は、前記駆動部に対応する部分に孔を有する(6)記載のインクジェット記録ヘッド。
In order to solve the above problems, an ink jet recording head of the present invention has the following configuration.
(1) A piezoelectric actuator in which a plurality of individual electrodes are arranged on the surface of the piezoelectric ceramic layer has a position of the ink flow path and the individual electrodes on a flow path member in which a plurality of ink flow paths having ink discharge ports are arranged. And an ink jet recording head in which a driving IC is mounted on the piezoelectric actuator, wherein the individual electrodes are joined to the driving IC through a conductive resin. head.
(2) The ink jet recording head according to (1), wherein the conductive resin is an anisotropic conductive resin.
(3) The inkjet recording head according to (2), wherein an anisotropic conductive resin film is laminated on a surface of the piezoelectric actuator, and the individual electrodes are bonded to the driving IC via the anisotropic conductive resin film. .
(4) The ink jet recording head according to (3), wherein the anisotropic conductive resin film is laminated in a region extending over the plurality of individual electrodes.
(5) The ink jet recording head according to (4), wherein the region extends over the plurality of individual electrodes arranged in at least one row.
(6) The ink jet recording head according to (4), wherein the region extends over all the individual electrodes.
(7) The individual electrode includes a drive unit that contributes to piezoelectric driving, and a drive voltage application land portion that extends from one end of the drive unit, and the anisotropic conductive resin film includes the drive unit. The ink jet recording head according to (6), wherein a hole corresponding to is provided with a hole.
前記(1)記載のインクジェット記録ヘッドによれば、個別電極が導電性樹脂を介して駆動用ICと接合されているので、個別電極と駆動用ICとを接合する際に、はんだ接合時のように圧電アクチュエータが高温に曝されることがない。これにより、圧電セラミック層に残留応力が生じるのを抑制することができ、圧電アクチュエータの圧電特性および信頼性が低下するのを防止できるので、優れたインク吐出性能および信頼性を有したインクジェット記録ヘッドを得ることができる。しかも、このインクジェット記録ヘッドでは、駆動用ICが圧電アクチュエータ上に実装されているので、容易に高集積化することができる。 According to the ink jet recording head described in (1), since the individual electrode is joined to the driving IC via the conductive resin, when joining the individual electrode and the driving IC, it is as in soldering. In addition, the piezoelectric actuator is not exposed to high temperatures. As a result, it is possible to suppress the occurrence of residual stress in the piezoelectric ceramic layer, and it is possible to prevent the piezoelectric characteristics and reliability of the piezoelectric actuator from deteriorating, so that the ink jet recording head has excellent ink ejection performance and reliability. Can be obtained. Moreover, in this ink jet recording head, since the driving IC is mounted on the piezoelectric actuator, it can be easily highly integrated.
前記(2)記載のように、導電性樹脂が、厚み方向に高い導電性を有し平面方向では高い絶縁性を示す異方性導電樹脂であるときには、該異方性導電樹脂が隣接する複数の個別電極にまたがって配設されていても、隣接する個別電極間では導通せず、厚み方向の対向部分、すなわち個別電極と、該個別電極に対向する駆動用ICの出力ピンとの間においてのみ導通が達成される。 As described in (2) above, when the conductive resin is an anisotropic conductive resin having high conductivity in the thickness direction and high insulation in the plane direction, the anisotropic conductive resin is adjacent to the plurality of adjacent conductive resins. Even if it is arranged across the individual electrodes, it does not conduct between the adjacent individual electrodes, but only between the opposing portions in the thickness direction, that is, between the individual electrodes and the output pin of the driving IC facing the individual electrodes. Conduction is achieved.
前記(3)記載のインクジェット記録ヘッドでは、圧電アクチュエータの表面に積層された異方性導電樹脂膜を介して個別電極が駆動用ICに接合されている。この異方性導電樹脂膜は、上記したように厚み方向にのみ導通するので、前記(4),(5)に記載のように複数の個別電極にまたがる領域に積層されていてもよい。これにより、給電用電極を各個別電極に対して個別に接合する必要がなく、しかも簡便な印刷技術で電気的に接続することができるので、低コスト化を図りかつ容易に接合することができる。 In the ink jet recording head described in (3) above, the individual electrodes are bonded to the driving IC via the anisotropic conductive resin film laminated on the surface of the piezoelectric actuator. Since the anisotropic conductive resin film conducts only in the thickness direction as described above, the anisotropic conductive resin film may be laminated in a region extending over a plurality of individual electrodes as described in the above (4) and (5). As a result, it is not necessary to individually bond the power supply electrodes to the individual electrodes, and the electrodes can be electrically connected by a simple printing technique. Therefore, the cost can be reduced and the electrodes can be easily bonded. .
また、前記(6)記載のように、異方性導電樹脂膜が、すべての個別電極にまたがっているときには、異方性導電樹脂膜が個別電極に大面積で接合されるため、圧電アクチュエータと駆動用ICとを強固に接合することができる。また、異方性導電樹脂膜が圧電セラミック層の表面を覆うように配設されるので、振動しない方が好ましい部分、すなわち個別電極が形成されていない圧電セラミック層が振動するのを抑制することができる。これにより、隣接する圧電素子間の干渉を低減することができる。 In addition, as described in (6) above, when the anisotropic conductive resin film spans all the individual electrodes, the anisotropic conductive resin film is bonded to the individual electrodes in a large area. The driving IC can be firmly bonded. In addition, since the anisotropic conductive resin film is disposed so as to cover the surface of the piezoelectric ceramic layer, it is preferable to suppress the vibration of a portion where it is preferable not to vibrate, that is, the piezoelectric ceramic layer on which the individual electrode is not formed. Can do. Thereby, interference between adjacent piezoelectric elements can be reduced.
さらに、前記(7)記載のように、異方性導電樹脂膜において、駆動部に対応する部分に孔を設けることで、異方性導電樹脂膜が駆動部の圧電駆動を妨げるのを防止することができる。これにより、優れたインク吐出性能を得ることができる。 Further, as described in (7) above, in the anisotropic conductive resin film, a hole is provided in a portion corresponding to the drive unit, thereby preventing the anisotropic conductive resin film from interfering with the piezoelectric drive of the drive unit. be able to. Thereby, excellent ink discharge performance can be obtained.
以下、本発明のインクジェット記録ヘッドについて、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録ヘッド11を示す概略断面図であり、図2は、インクジェット記録ヘッド11における圧電アクチュエータ21上の給電用電極51を示す平面図である。
Hereinafter, the ink jet recording head of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an ink
図1および図2に示すように、このインクジェット記録ヘッド11は、圧電セラミック層22の表面に複数の個別電極23を配列した圧電アクチュエータ21が、インク吐出口32を有する複数のインク流路33が配列された流路部材31上に、インク流路33と個別電極23との位置を揃えて取り付けられ、駆動用IC41が圧電アクチュエータ21上に実装されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
圧電アクチュエータ21は、積層された圧電セラミック層22,22と、これらの圧電セラミック層22,22の間に配置された共通電極24と、圧電セラミック層22の表面に複数配列された個別電極23とにより構成されている。個別電極23は、圧電駆動に寄与する駆動部23aとこの駆動部23aの一端から延設された駆動電圧印加用のランド部23bとを備えている。これにより、圧電アクチュエータ21には、個別電極23の駆動部23aと、該駆動部23a直下の圧電セラミック層22と、共通電極24とにより複数の圧電素子27が形成されている。
The
個別電極23のランド部23bは、給電用電極51により駆動用IC41と接続されている。共通電極24は、圧電セラミック層22内の厚み方向に形成されたビア電極26および圧電セラミック層22の表面に形成された引出電極25を介して異方性導電樹脂膜で形成された給電用電極51に接続され、グランド電位に接続されている。
The
駆動用IC41の上面には、フレキシブル回路基板(FPC)61がはんだ71により接続されており、このFPC61を通じて駆動用IC41に電力が供給される。
A flexible circuit board (FPC) 61 is connected to the upper surface of the driving
給電用電極51は、駆動部23aに対応する部分に孔を有し、圧電セラミック層22およびランド部23bの表面を覆うように配設されている。すなわち、給電用電極51は、駆動部23aを除く圧電アクチュエータの表面に積層され、すべてのランド部23bにまたがる領域に配設されている。この給電用電極51は、厚み方向に高い導電性を有し平面方向では高い絶縁性を示す異方性導電樹脂膜で形成されている。
The
給電用電極51を構成する異方性導電樹脂は、例えば酸無水物硬化型、フェノール硬化型、アミン硬化型などのエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂中に導電性粒子が分散したものである。導電性粒子としては、例えば金、銀、ニッケル等の金属粒子や表面に金めっき等が施された樹脂粒子等が用いられる。
The anisotropic conductive resin constituting the
導電性粒子の粒径は、一般に、3〜15μm程度、好ましくは5〜10μm程度であるのがよい。熱硬化性樹脂中における導電性粒子の配合量は、1〜25質量%程度であるのがよい。 The particle diameter of the conductive particles is generally about 3 to 15 μm, preferably about 5 to 10 μm. The compounding amount of the conductive particles in the thermosetting resin is preferably about 1 to 25% by mass.
給電用電極51の厚みは、3〜20μm程度、好ましくは5〜15μm程度であるのがよい。
The thickness of the
このような給電用電極51が個別電極23のランド部23bと駆動用IC41の出力ピン(図示せず)との間に配設されることにより、ランド部23bとこのランド部23bに対向する駆動用IC41の出力ピンとの間を導通させることができる。
Such a
圧電アクチュエータ21を構成する圧電セラミック層22としては、圧電性セラミックスを用いることができ、具体的には、例えばBi層状化合物(層状ペロブスカイト型化合物)、タングステンブロンズ型化合物、Nb系ペロブスカイト型化合物(Nb酸ナトリウムなどのNb酸アルカリ化合物(NAC)、Nb酸バリウムなどのNb酸アルカリ土類化合物(NAEC))、マグネシウムニオブ酸鉛(PMN系)、ニッケルニオブ酸鉛(PNN系)、Pbを含有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸鉛等のペロブスカイト型化合物を含有する物質を例示できる。
Piezoelectric ceramics can be used as the piezoelectric
上記のうち、特に、少なくともPbを含むペロブスカイト型化合物であるのがよい。例えば、マグネシウムニオブ酸鉛(PMN系)、ニッケルニオブ酸鉛(PNN系)、Pbを含有するジルコン酸チタン酸鉛(PZT)やチタン酸鉛等を含有する物質が好ましい。特に、Aサイト構成元素としてPbを含有し、かつBサイト構成元素としてZrおよびTiを含有する結晶であるのがよい。このような組成にすることで、高い圧電定数を有する圧電セラミック層が得られる。これら中でもチタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸鉛が、大きな変位を付加する上で好適である。ペロブスカイト型結晶の一例として、PbZrTiO3を好適に使用できる。 Of these, a perovskite compound containing at least Pb is particularly preferable. For example, lead magnesium niobate (PMN), nickel niobate (PNN), lead zirconate titanate (PZT) containing Pb, lead titanate and the like are preferable. In particular, a crystal containing Pb as the A site constituent element and Zr and Ti as the B site constituent element is preferable. With such a composition, a piezoelectric ceramic layer having a high piezoelectric constant can be obtained. Among these, lead zirconate titanate and lead titanate are suitable for adding a large displacement. As an example of the perovskite crystal, PbZrTiO 3 can be preferably used.
また、圧電性セラミックスには、他の酸化物を混合してもよく、さらに、特性に悪影響がない範囲であれば、副成分としてAサイトおよび/またはBサイトに他元素が置換していてもよい。例えば、副成分としてZn、Sb、NiおよびTeを添加したPb(Zn1/3Sb2/3)O3およびPb(Ni1/2Te1/2)O3の固溶体であってもよい。 In addition, other oxides may be mixed in the piezoelectric ceramic, and as long as the properties are not adversely affected, other elements may be substituted at the A site and / or B site as subcomponents. Good. For example, it may be a solid solution of Pb (Zn 1/3 Sb 2/3 ) O 3 and Pb (Ni 1/2 Te 1/2 ) O 3 to which Zn, Sb, Ni and Te are added as subcomponents.
共通電極24としては、導電性を有するものならばいずれでもよく、Au、Ag、Pd、Pt、Cu、Alやそれらの合金などを用いることができ、具体的には、例えばAg−Pd合金を例示できる。共通電極24の厚みは、導電性を有しかつ変位を妨げない程度である必要があり、一般に、0.5〜5μm程度、好ましくは1〜4μmであるのがよい。
The
個別電極23としては、導電性を有するものならば何れでもよく、Au、Ag、Pd、Pt、Cu、Alやそれらの合金などを用いることができる。個別電極23の厚みは、導電性を有しかつ変位を妨げない程度である必要があり、一般に、0.1〜2μm程度、好ましくは0.1〜0.5μmであるのがよい。
The
次に、インクジェット記録ヘッド11の製造方法について説明する。まず、前記した圧電性セラミックスの原料粉末を主成分とするグリーンシートを必要枚数作製する。ついで、これらのグリーンシートのうち、一部のグリーンシートに貫通孔を形成する。貫通孔が形成されたグリーンシートにスクリーン印刷によりビア電極26となる導体を充填する。また、共通電極を形成するグリーンシートの略全面にはスクリーン印刷により共通電極パターンを形成する。ついで、各グリーンシートを、図1に示す構成となるように積層して積層体を形成する。
Next, a method for manufacturing the ink
ついで、この積層体を所定の形状に切断した後、900〜1100℃程度で焼成して圧電アクチュエータ本体を形成する。この圧電アクチュエータ本体の表面に導電ペーストを印刷して所定の位置に、駆動部23aおよびランド部23bとなる個別電極パターンを形成し、600〜850℃程度で熱処理する。これにより圧電アクチュエータ21を得ることができる。
Next, the laminate is cut into a predetermined shape and then fired at about 900 to 1100 ° C. to form a piezoelectric actuator body. A conductive paste is printed on the surface of the piezoelectric actuator main body to form individual electrode patterns to be the
流路部材31は圧延法等によって得られ、インク吐出孔32およびインク流路33はエッチングにより所定の形状に加工されて設けられる。この流路部材31は、Fe−Cr系またはFe−Cr−Ni系のステンレス鋼、Fe−Ni系、WC−TiC系などにより形成されており、特にインクに対する耐食性の優れたFe−Cr系が好ましい。
The
圧電アクチュエータ21と流路部材31とは、例えば接着層を介して積層接着することができる。接着層としては、周知のものを使用することができるが、圧電アクチュエータ21や流路部材31への影響を及ぼさないために、熱硬化温度が130〜250℃のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂の群から選ばれる少なくとも1種の熱硬化性樹脂系の接着剤を用いるのがよい。このような接着層を用いて熱硬化温度にまで加熱することによって、圧電アクチュエータ21と流路部材31とを加熱接合することができる。
The
次に、ランド部23bと駆動用IC41の出力ピンとの接合方法について説明する。まず、上記の熱硬化性樹脂および導電性粒子を主成分とする異方性導電樹脂ペースト(Anisotropic Conductive Paste :ACP)を、スクリーン印刷などの手段により、個別電極23が配列された圧電セラミック層22の表面に塗布する。このとき、駆動部23aの表面には異方性導電樹脂ペーストを塗布しない。また、異方性導電樹脂ペーストに代えて、駆動部23aに対応する部分が切り抜かれた異方性導電樹脂フィルム(Anisotropic Conductive Film :ACF)を用いてもよい。この異方性導電樹脂フィルムは、熱硬化性樹脂および導電性粒子を主成分とし、予めフィルム状に成形されたものである。
Next, a method for joining the
ついで、駆動用IC41の各出力ピンが対応するランド部23bに対向するように、駆動用IC41の出力ピンを異方性導電樹脂ペーストまたは異方性導電樹脂フィルムに当接させる。そして、駆動用IC41を圧電セラミック層22側に加圧ツールにより加圧しながら、使用する異方性導電樹脂に応じた硬化温度で加熱し、樹脂を硬化させる。
Next, the output pins of the
具体的には、例えば異方性導電樹脂材料としてエポキシ樹脂を用いた場合には、硬化温度を80〜150℃程度の低温で加熱硬化すればよい。これにより、はんだ接合する場合のように圧電アクチュエータ21が高温に曝されることがないので、圧電セラミック層22に残留応力が生じるのを抑制することができ、圧電アクチュエータ21の圧電特性および信頼性が低下するのを防止できる。
Specifically, for example, when an epoxy resin is used as the anisotropic conductive resin material, the curing temperature may be heat-cured at a low temperature of about 80 to 150 ° C. Thereby, since the
また、上記のように、異方性導電樹脂ペーストまたは異方性導電樹脂フィルムの厚み方向に加圧しながら加熱硬化させることにより、厚み方向に導電性粒子が高密度に存在する給電用電極51を得ることができる。これにより得られる給電用電極51は、厚み方向に高い導電性を有し平面方向では高い絶縁性を示す。
Further, as described above, by heating and curing while pressing in the thickness direction of the anisotropic conductive resin paste or anisotropic conductive resin film, the
最後に、駆動用IC41の上面にはんだ71によりFPC61を接続することにより、優れたインク吐出性能および信頼性を有したインクジェット記録ヘッド11を得ることができる。
Finally, by connecting the
このような構成のインクジェット記録ヘッド11では、複数の個別電極23が駆動用IC41の各出力ピンに独立して接続されており、共通電極24がグランド電位に接続されている。そして、共通電極24と所望の個別電極23との間に電圧が印加されると、電圧が印加された個別電極23の駆動部23a直下の圧電セラミック層22が変位してインク流路33内のインクが加圧され、インク吐出孔32からインク滴が吐出される。
In the
<他の実施形態>
図3は、本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録ヘッド12を示す概略断面図である。図3に示すインクジェット記録ヘッド12のように、本発明では、駆動用IC41に電力を供給するFPC61は、流路部材31上に固定され、駆動用IC41の下面にはんだ71により接続されていてもよい。その他は、図1,図2に示すインクジェット記録ヘッドと同じであるので、同一符号を付して説明を省略する。
<Other embodiments>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an
図4および図5は、本発明のさらに他の実施形態にかかるインクジェット記録ヘッド13,14を示す概略断面図である。図4および図5に示すように、これらのインクジェット記録ヘッド13,14では、駆動用IC42が回路基板43に搭載され、この回路基板43の各端子(図示せず)が給電用電極51を介して個別電極23のランド部23bに接合されている。駆動用IC42の出力ピン(図示せず)と回路基板の端子は、回路基板43内部の電気配線で接続されている。また、図4に示すインクジェット記録ヘッド13における回路基板43には、該回路基板43の各端子を接続したランド電極44が設けられており、このランド電極44を介して各端子が給電用電極51に接続されている。
4 and 5 are schematic sectional views showing ink jet recording heads 13 and 14 according to still another embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 4 and 5, in these ink jet recording heads 13 and 14, a driving
回路基板43は、個別電極23のランド部23bと、駆動用IC42の出力ピンとのピッチを調節する機能を有する。すなわち、ランド部23bのピッチが変わった場合であっても、これに対応させるために駆動用IC42のピッチを変更しなくても回路基板43の端子のピッチを変更するだけでよい。これにより、生産性が向上し、低コスト化を図ることができる。その他は、図1,図2に示すインクジェット記録ヘッドと同じであるので、同一符号を付して説明を省略する。
The
図6は、本発明のさらに他の実施形態にかかるインクジェット記録ヘッド15における給電用電極52の配置状態を示す概略断面図である。この図では、説明の便宜上、駆動用ICおよびFPCの記載を省略している。図6に示すように、インクジェット記録ヘッド15では、長尺状の給電用電極52が、同列に配列された複数の個別電極23のランド部23bに線状にまたがる領域に積層されている。その他は、図1,図2に示すインクジェット記録ヘッドと同じであるので、同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an arrangement state of the
以上のような本発明のインクジェット記録ヘッドによれば、駆動用ICが圧電アクチュエータ上に実装されているので、FPCの配線パターンを各個別電極に接合する必要がなく、FPCの配線が圧電アクチュエータ上に高密度で配設されるようなことがない。これにより、高集積化された圧電アクチュエータを搭載したインクジェット記録ヘッドを容易に得ることができる。また、駆動用ICと個別電極との接続にFPCを用いずに駆動用ICを直接個別電極に接合するので、駆動の信頼性を高めることができる。 According to the ink jet recording head of the present invention as described above, since the driving IC is mounted on the piezoelectric actuator, it is not necessary to join the FPC wiring pattern to each individual electrode, and the FPC wiring is on the piezoelectric actuator. Are not arranged with high density. Thereby, an ink jet recording head equipped with a highly integrated piezoelectric actuator can be easily obtained. Further, since the driving IC is directly joined to the individual electrode without using the FPC for the connection between the driving IC and the individual electrode, the driving reliability can be improved.
しかも、個別電極が導電性樹脂を介して駆動用ICと接合されているので、個別電極と駆動用ICとを接合する際に、はんだ接合時のように圧電アクチュエータが高温に曝されることがない。これにより、圧電セラミック層に残留応力が生じるのを抑制することができ、圧電アクチュエータの圧電特性および信頼性が低下するのを防止できるので、優れたインク吐出性能および信頼性を有したインクジェット記録ヘッドを得ることができる。 In addition, since the individual electrode is joined to the driving IC via a conductive resin, the piezoelectric actuator may be exposed to a high temperature as in solder joining when the individual electrode and the driving IC are joined. Absent. As a result, it is possible to suppress the occurrence of residual stress in the piezoelectric ceramic layer, and it is possible to prevent the piezoelectric characteristics and reliability of the piezoelectric actuator from deteriorating, so that the ink jet recording head has excellent ink ejection performance and reliability. Can be obtained.
11,12,13,14,15 インクジェット記録ヘッド
21 圧電アクチュエータ
22 圧電セラミック層
23 個別電極
23a 駆動部
23b ランド部
24 共通電極
31 流路部材
32 インク吐出口
33 インク流路
41 駆動用IC
51,52 給電用電極(異方性導電樹脂膜)
DESCRIPTION OF
51,52 Power feeding electrode (anisotropic conductive resin film)
Claims (7)
前記個別電極が導電性樹脂を介して前記駆動用ICと接合されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 A piezoelectric actuator having a plurality of individual electrodes arranged on the surface of the piezoelectric ceramic layer has a position where the ink flow path and the individual electrode are aligned on a flow path member having a plurality of ink flow paths having ink discharge ports. An ink jet recording head mounted and a driving IC mounted on the piezoelectric actuator,
An ink jet head, wherein the individual electrodes are joined to the driving IC via a conductive resin.
The individual electrode includes a driving unit that contributes to piezoelectric driving, and a driving voltage application land portion that extends from one end of the driving unit, and the anisotropic conductive resin film corresponds to the driving unit. The ink jet recording head according to claim 6, wherein the portion has a hole.
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- 2003-08-29 JP JP2003305987A patent/JP2005074722A/en active Pending
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