JP2005262752A - Inkjet head - Google Patents

Inkjet head Download PDF

Info

Publication number
JP2005262752A
JP2005262752A JP2004081066A JP2004081066A JP2005262752A JP 2005262752 A JP2005262752 A JP 2005262752A JP 2004081066 A JP2004081066 A JP 2004081066A JP 2004081066 A JP2004081066 A JP 2004081066A JP 2005262752 A JP2005262752 A JP 2005262752A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
electrode
shape
extraction electrode
inkjet head
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.)
Pending
Application number
JP2004081066A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Ona
健次 小奈
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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 Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2004081066A priority Critical patent/JP2005262752A/en
Publication of JP2005262752A publication Critical patent/JP2005262752A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet head which prevents short-circuiting between extraction electrodes and peeling of the extraction electrodes from occurring without increasing manufacturing processes and does not decrease a yield. <P>SOLUTION: In the inkjet head wherein a plurality of channels 3 for storing ink are provided by forming a plurality of partitions 4 at predetermined intervals on substrates 11 and 12 consisting of a piezoelectric material, and a nozzle plate 6 for discharging the ink is provided on its end, and the electrodes 5 are provided along respective channels 3, and the extraction electrodes 51 are provided by extending the electrodes 5 in the other end directions of the substrates 11 and 12, and these extraction electrodes 51 are connected with en electrodes 81 of a driver electrode 8 to receive feeding of an electric voltage, the shape of the end part of the extraction electrode is made into an arc. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電極に電圧を印加してチャネルを変形させてインクを吐出するインクジェットヘッドに関するものである。   The present invention relates to an inkjet head that discharges ink by applying a voltage to an electrode to deform a channel.

従来より、電極に電圧を印加してチャネルを変形させてインクを吐出するインクジェットヘッドは、図9に示すように、複数の隔壁4が所定の間隔で設けられることによって複数のチャネル(チャネル列)3が形成され、前記チャネルに沿って設けられた電極5と、これら各々の電極5を延設した取り出し電極51とを具備した基板10を有する。   2. Description of the Related Art Conventionally, an inkjet head that discharges ink by applying a voltage to an electrode to deform a channel has a plurality of channels (channel arrays) by providing a plurality of partition walls 4 at predetermined intervals as shown in FIG. 3 is formed, and includes a substrate 10 including an electrode 5 provided along the channel and a take-out electrode 51 in which each of the electrodes 5 is extended.

また、インク供給口7から供給されたインクをノズル板6に設けられたインク吐出口6aから射出させるために、駆動電源により電極5に電圧を印加するドライバ基板8の電極81が取り出し電極51に接続されるように構成されている。   In addition, in order to eject the ink supplied from the ink supply port 7 from the ink discharge port 6 a provided in the nozzle plate 6, the electrode 81 of the driver substrate 8 that applies a voltage to the electrode 5 by the drive power supply is used as the extraction electrode 51. Configured to be connected.

また、図9のC−C断面図である図10に示すように、各隔壁4の壁面には電極5が形成されている。隔壁4は分極方向の異なる2枚の圧電材料からなる厚基板11,12からなるため、各電極5は、それら両厚基板11,12を駆動させるべく、少なくとも各隔壁4を構成している厚基板11及び薄基板12に亘る両側面の全面に形成されているが、必ずしも底面に形成されているとは限らない。   Moreover, as shown in FIG. 10 which is a CC cross-sectional view of FIG. 9, an electrode 5 is formed on the wall surface of each partition wall 4. Since the partition 4 is made of thick substrates 11 and 12 made of two piezoelectric materials having different polarization directions, each electrode 5 has a thickness constituting at least each partition 4 in order to drive the both thick substrates 11 and 12. Although it is formed on the entire surface of both side surfaces extending over the substrate 11 and the thin substrate 12, it is not necessarily formed on the bottom surface.

カバー部材2は、電極5を形成した後に隔壁4上面にエポキシ系接着剤等の接着剤を用いることにより接合されるものであり、基板10と貼り合わされた際にソリ、変形、熱膨張係数の差による剥離等を生じさせないため、基板10と同じ材料又は基板10と同じ熱膨張係数を持つ非圧電性基板が採用される。これにより、チャネル3は一部、すなわち側壁及び底壁が圧電材料により形成される。   The cover member 2 is bonded to the upper surface of the partition wall 4 by using an adhesive such as an epoxy adhesive after the electrode 5 is formed. When the cover member 2 is bonded to the substrate 10, the cover member 2 has a warp, deformation, and thermal expansion coefficient. In order not to cause separation due to the difference, a non-piezoelectric substrate having the same material as the substrate 10 or the same thermal expansion coefficient as the substrate 10 is employed. As a result, the channel 3 is partially formed of the piezoelectric material, that is, the side wall and the bottom wall.

また、図9のD−D断面図である図11に示すように、基板10(厚基板11)の表面に電極5を延設してなる取り出し電極51の断面形状は略矩形である。そして、基板10にドライバ基板8が接続される側における斜視図である図12に示すように、基板10(厚基板11)の上面(厚基板11においてドライバ基板8が接続される面)から見た取り出し電極51の平面形状も矩形をなしている。   Moreover, as shown in FIG. 11 which is a DD cross-sectional view of FIG. 9, the cross-sectional shape of the extraction electrode 51 formed by extending the electrode 5 on the surface of the substrate 10 (thick substrate 11) is substantially rectangular. Then, as shown in FIG. 12, which is a perspective view on the side where the driver substrate 8 is connected to the substrate 10, as viewed from the upper surface of the substrate 10 (thick substrate 11) (the surface to which the driver substrate 8 is connected in the thick substrate 11). The planar shape of the extraction electrode 51 is also rectangular.

近年では、小型化及びノズル密度を高めたインクジェットヘッドが多く提案されており、例えば、前記ドライバ基板を前記取り出し電極に短時間で接続時可能で、ノズル密度を上げたコンパクトなインクジェットヘッドを提供する目的で、前記取り出し電極と前記ドライバ基板との接続点のピッチ幅を150μm以下としたインクジェットヘッドが提案されている(例えば、特許文献1)。   In recent years, many ink jet heads with a reduced size and increased nozzle density have been proposed. For example, a compact ink jet head that can be connected to the extraction electrode in a short time and has a higher nozzle density is provided. For this purpose, there has been proposed an inkjet head in which the pitch width of the connection point between the extraction electrode and the driver substrate is 150 μm or less (for example, Patent Document 1).

特開2002−127422号公報(段落〔0023〕−〔0061〕、第1図)JP 2002-127422 A (paragraphs [0023]-[0061], FIG. 1)

しかしながら、特許文献1に記載の発明では、前記取り出し電極と前記ドライバ基板との接続点のピッチ幅を150μm以下としたことが開示されているが、この取り出し電極を形成する際の、取り出し電極を含む金属膜から不要部分を除去する工程において、金属結合によって必要な部分にも応力がかかり、取り出し電極が基板から剥離することがあった。   However, in the invention described in Patent Document 1, it is disclosed that the pitch width of the connection point between the extraction electrode and the driver substrate is 150 μm or less. In the step of removing unnecessary portions from the metal film to be included, stress is also applied to the necessary portions due to metal bonding, and the take-out electrode may be peeled off from the substrate.

また、インクジェットヘッドの内部構成の微細化及びインクジェット装置の小型化に伴って、取り出し電極自体も小さくなる傾向にある。そのため、前述のように、前記取り出し電極と前記ドライバ基板との接続点のピッチ幅を150μm以下としても、接着面積が減少し、取り出し電極が基板から剥離する可能性があった。   In addition, with the miniaturization of the internal configuration of the inkjet head and the miniaturization of the inkjet apparatus, the extraction electrode itself tends to be small. Therefore, as described above, even when the pitch width of the connection point between the extraction electrode and the driver substrate is set to 150 μm or less, there is a possibility that the adhesion area decreases and the extraction electrode peels from the substrate.

さらに、上記微細化及び小型化に伴い、取り出し電極同士の間隔が狭くなると、隣接する取り出し電極間同士の短絡が生じやすくなる。この問題を解決するために、取り出し電極の幅を狭くすると、圧電体からなる基板への接着面積が減少し、接着力が低下する問題を生じる。また、多チャネル化が進むことによって、1ヶ所でも電極の剥離が生じた場合には、部品全てが使用不可能となり、歩留まりの悪化を招き、製造コストの上昇を招くという問題も生じる。   Furthermore, when the interval between the extraction electrodes is reduced along with the miniaturization and miniaturization, a short circuit between adjacent extraction electrodes is likely to occur. In order to solve this problem, if the width of the extraction electrode is narrowed, the adhesion area to the substrate made of the piezoelectric body is reduced, and there is a problem that the adhesion force is lowered. In addition, when the number of channels is increased, if the electrodes are peeled off even at one location, all the components cannot be used, resulting in a decrease in yield and an increase in manufacturing cost.

加えて、インクジェットヘッドの電極(及び取り出し電極)には、例えば、半導体の電極に比べ、高電圧が流れるため、電極(及び取り出し電極)の剥離や、いわゆるバリが生じた場合に不具合が生じる可能性が半導体の電極よりも高い。すなわち剥離やバリによって浮いている部分が抵抗成分となり、その抵抗成分が増えると、ノイズが発生し、インクの射出安定性の低下に繋がる。その結果、圧電素子を用いるインクジェットヘッドの電極(及び取り出し電極)では、容量増大となり、時定数が増え、反応速度の低下を発生させる。従って、電極(及び取り出し電極)の剥離やバリの防止は、吐出性能を確保するために不可欠な課題であった。   In addition, since a high voltage flows in the electrode (and the extraction electrode) of the ink jet head, for example, compared to a semiconductor electrode, there may be a problem when the electrode (and the extraction electrode) peels off or a so-called burr occurs. Is higher than semiconductor electrodes. That is, a portion floating due to peeling or burr becomes a resistance component, and when the resistance component increases, noise is generated, leading to a decrease in ink ejection stability. As a result, in the electrode (and the extraction electrode) of the ink jet head using the piezoelectric element, the capacity increases, the time constant increases, and the reaction rate decreases. Therefore, peeling of the electrode (and the extraction electrode) and prevention of burrs have been indispensable issues for ensuring the discharge performance.

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、パターニングで形成される取り出し電極の形状を特定の形状とすることで、製造工程を増やすことなく、取り出し電極の剥離を防止し、歩留まりの低下を生じさせないインクジェットヘッドを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to make the shape of the extraction electrode formed by patterning a specific shape without increasing the number of manufacturing steps. An object of the present invention is to provide an ink jet head that prevents peeling and does not cause a decrease in yield.

また、本発明の他の目的は、取り出し電極間の短絡を防止すると共に、圧電体からなる基板への接着力を確保することができるインクジェットヘッドを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an ink jet head capable of preventing a short circuit between extraction electrodes and securing an adhesive force to a substrate made of a piezoelectric material.

上記課題を解決するための、請求項1記載の発明に係るインクジェットヘッドは、圧電材料からなる基板に複数の隔壁が所定の間隔で形成されることによりインクを貯留するチャネルが複数設けられると共に、その一端にインクを吐出するためのノズルが設けられ、前記各チャネルに沿って電極が設けられ、さらに、前記電極が前記基板の他端方向に延設されて取り出し電極が設けられ、その取り出し電極がドライバ基板の電極に接続されて電圧の供給を受けるように形成されたインクジェットヘッドにおいて、前記取り出し電極の端部の形状が弧状であることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an ink jet head according to the invention of claim 1 is provided with a plurality of channels for storing ink by forming a plurality of partition walls at a predetermined interval on a substrate made of a piezoelectric material, A nozzle for ejecting ink is provided at one end, an electrode is provided along each channel, and an extraction electrode is provided by extending the electrode in the direction of the other end of the substrate. In the ink-jet head formed so as to be connected to the electrode of the driver substrate and receive voltage supply, the shape of the end portion of the take-out electrode is arcuate.

このような構成とすることにより、前記取り出し電極を形成する際に用いるマスクパターンの形状を変更するだけでいいので製造工程を増やすことなく、また、取り出し電極の端部を、作成時(特にリフトオフ工程時)において応力が集中しやすい矩形ではなく、所定の曲率を有した形状としたため、当該取り出し電極の剥離を防ぐことができ、歩留まりの低下を生じさせないインクジェットヘッドを提供することができる。   By adopting such a configuration, it is only necessary to change the shape of the mask pattern used when forming the extraction electrode, so that the manufacturing process is not increased and the end of the extraction electrode is formed at the time of creation (particularly lift-off). Since the shape has a predetermined curvature instead of a rectangle in which stress is easily concentrated in the process), it is possible to provide an ink jet head that can prevent peeling of the extraction electrode and does not cause a decrease in yield.

上記課題を解決するための、請求項2記載の発明に係るインクジェットヘッドは、請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記取り出し電極の端部の形状は、前記基板に形成されたときの前記基板との接触面が弧状であることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the inkjet head according to the invention of claim 2 is the inkjet head according to claim 1, wherein the shape of the end portion of the extraction electrode is the substrate when formed on the substrate. The contact surface with is arcuate.

この構成は、前記取り出し電極の端部の形状が、前記基板と前記取り出し電極との接合面において丸みを帯びた形状であることを示している。従って、前記接合面における前記取り出し電極の端部には応力が集中しにくいので、リフトオフ工程時において、前記取り出し電極が前記基板から剥離することを防ぐことができ、歩留まりの低下を生じさせないインクジェットヘッドを提供することができる。   This configuration indicates that the shape of the end portion of the extraction electrode is a rounded shape at the joint surface between the substrate and the extraction electrode. Accordingly, since stress is unlikely to concentrate on the end portion of the take-out electrode on the joint surface, the take-out electrode can be prevented from being peeled off from the substrate during the lift-off process, and an ink jet head that does not cause a decrease in yield. Can be provided.

上記課題を解決するための、請求項3記載の発明に係るインクジェットヘッドは、請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記取り出し電極の端部の形状は、前記基板に設置される設置面において弧状であることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an ink jet head according to a third aspect of the present invention is the ink jet head according to the first aspect, wherein the shape of the end portion of the extraction electrode is an arc shape on the installation surface installed on the substrate. It is characterized by being.

上記課題を解決するための、請求項4記載の発明に係るインクジェットヘッドは、請求項1〜3の何れかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記取り出し電極の端部の形状が、前記チャネルの長さ方向を軸として対称な形状をなすことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an ink jet head according to a fourth aspect of the present invention is the ink jet head according to any one of the first to third aspects, wherein the shape of the end portion of the extraction electrode is the length of the channel. It is characterized by a symmetrical shape with the direction as an axis.

このように、前記取り出し電極の形状を、前記チャネル列の方向を軸として対称な形状としたので、当該電極の剥離防止を向上させることができる。   Thus, since the shape of the extraction electrode is symmetric with respect to the direction of the channel row, the prevention of peeling of the electrode can be improved.

上記課題を解決するための、請求項5記載の発明に係るインクジェットヘッドは、請求項1〜3の何れかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記取り出し電極の端部の形状が、半円形状であることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an ink jet head according to claim 5 is the ink jet head according to any one of claims 1 to 3, wherein an end portion of the extraction electrode has a semicircular shape. It is characterized by that.

上記課題を解決するための、請求項6記載の発明に係るインクジェットヘッドは、請求項1〜5の何れかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記取り出し電極の前記チャネルの長さ方向に直交する方向の断面形状は、前記ドライバ基板の電極に接続される側の幅寸法よりも前記基板に設置される側の幅寸法が大とされた形状であることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, an ink jet head according to a sixth aspect of the present invention is the ink jet head according to any one of the first to fifth aspects, wherein the ink jet head has a direction perpendicular to the length direction of the channel of the extraction electrode. The cross-sectional shape is characterized in that the width dimension on the side installed on the substrate is larger than the width dimension on the side connected to the electrode of the driver substrate.

このような構成とすることにより、取り出し電極間の短絡防止と、圧電体への接着力を確保による当該取り出し電極の剥離防止とをさらに向上させるインクジェットヘッドを提供することができる。   By adopting such a configuration, it is possible to provide an ink jet head that can further improve the prevention of a short circuit between the extraction electrodes and the prevention of the separation of the extraction electrodes by securing the adhesive force to the piezoelectric body.

本発明によれば、パターニングで形成される取り出し電極の形状を特定の形状とすることで、製造工程を増やすことなく、電極の剥離を防止し、歩留まりの低下を生じさせないインクジェットヘッドを提供することができる。また、電極間の短絡を防止すると共に、圧電体への接着力を確保することができるインクジェットヘッドを提供することができる。   According to the present invention, by providing the shape of the extraction electrode formed by patterning with a specific shape, it is possible to provide an inkjet head that prevents electrode peeling and does not reduce yield without increasing the number of manufacturing steps. Can do. Moreover, while preventing the short circuit between electrodes, the inkjet head which can ensure the adhesive force to a piezoelectric material can be provided.

以下、本発明に係るインクジェットヘッドの実施形態につき、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of an inkjet head according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における全体構成の概要を示す部分波断斜視図である。また、図2は、本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における構成を示す側面図である。図1に示すように、本発明に係るインクジェットヘッドは、圧電材料からなる厚基板11と薄基板12とから構成される第1の基板10と、その第1の基板10と同様に、圧電材料からなる厚基板21と薄基板22とから構成される第2の基板20とが相反する方向に互いに接合されてなる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing an outline of the overall configuration of the ink jet head according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view showing the configuration of the ink jet head according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the inkjet head according to the present invention includes a first substrate 10 composed of a thick substrate 11 and a thin substrate 12 made of a piezoelectric material, and a piezoelectric material similar to the first substrate 10. The thick substrate 21 and the second substrate 20 composed of the thin substrate 22 are joined to each other in opposite directions.

厚基板11及び薄基板12(厚基板21及び薄基板22)はそれぞれの分極方向を異にして接合されており、その接合方法は、エポキシ系接着剤等の接着剤を用いた接合を採用できるが、接合可能であれば特にこれに限定されない。   The thick substrate 11 and the thin substrate 12 (thick substrate 21 and thin substrate 22) are bonded with different polarization directions, and the bonding method can employ bonding using an adhesive such as an epoxy-based adhesive. However, it is not particularly limited as long as joining is possible.

ここで、厚基板11及び薄基板12(厚基板21及び薄基板22)を構成する圧電性材料は、電圧を加えることにより応力変化を生じるものであれば特に限定されず、公知のものが用いられ、有機材料からなる基板であっても良いが、圧電性非金属材料からなる基板が好ましく、この圧電性非金属材料からなる基板として、例えば成形、焼成等の工程を経て形成されるセラミックス基板、又は成形、焼成を必要としないで形成される基板等がある。有機材料としては、有機ポリマー、有機ポリマーと無機物とのハイブリッド材料が挙げられる。   Here, the piezoelectric material constituting the thick substrate 11 and the thin substrate 12 (thick substrate 21 and thin substrate 22) is not particularly limited as long as a stress change is caused by applying a voltage, and a known material is used. Although a substrate made of an organic material may be used, a substrate made of a piezoelectric nonmetallic material is preferable, and the substrate made of the piezoelectric nonmetallic material is preferably a ceramic substrate formed through processes such as molding and firing. Or a substrate formed without the need for molding or firing. Examples of the organic material include organic polymers and hybrid materials of organic polymers and inorganic materials.

セラミックス基板としては、PZT(PbZrO−PbTiO、第三成分添加PZTがあり、第三成分としてはPb(Mg1/2,Nb2/3)O、Pb(Mn1/3,Sb2/3)O、Pb(Co1/3,Nb2/3)O等があり、さらにBaTiO、ZnO、LiNbO、LiTaO等を用いて形成することができる。 Ceramic substrates include PZT (PbZrO 3 —PbTiO 3 , third component added PZT), and the third component is Pb (Mg1 / 2, Nb2 / 3) O 3 , Pb (Mn1 / 3, Sb2 / 3) O. 3 and Pb (Co1 / 3, Nb2 / 3) O 3 and the like, and further, BaTiO 3 , ZnO, LiNbO 3 , LiTaO 3 and the like can be used.

また、成形、焼成を必要としないで形成される基板として、例えば、ゾル−ゲル法、積層基板コーティング等で形成することができる。ゾル−ゲル法によれば、ゾルは所定の化学組成を持つ均質な溶液に、水、酸あるいはアルカリを添加し、加水分解等の化学変化を起こさせることによって調整される。さらに、溶媒の蒸発や冷却等の処理を加えることによって、目的組成の微粒子あるいは非金属無機微粒子の前躯体を分散したゾルが作成され、基板とすることができる。異種元素の微量添加も含めて、化学組成の均一な化合物を得ることができ、出発原料には一般にケイ酸ナトリウム等の水に可溶な金属塩あるいは金属アルコキシドが用いられ、金属アルコキシドは、一般式M(OR)nで表される化合物で、OR基が強い塩基性を持つため容易に加水分解され、有機高分子のような縮合過程を経て、金属酸化物あるいはその水和物に変化する。   Moreover, as a board | substrate formed without requiring shaping | molding and baking, it can form by the sol-gel method, laminated substrate coating, etc., for example. According to the sol-gel method, the sol is prepared by adding water, an acid or an alkali to a homogeneous solution having a predetermined chemical composition to cause a chemical change such as hydrolysis. Further, by applying a treatment such as evaporation of the solvent or cooling, a sol in which the precursor of the target composition or the precursor of the nonmetallic inorganic fine particles is dispersed can be prepared and used as a substrate. A compound having a uniform chemical composition can be obtained, including the addition of a small amount of a different element, and a metal salt or metal alkoxide soluble in water such as sodium silicate is generally used as a starting material. A compound represented by the formula M (OR) n, which is easily hydrolyzed because the OR group has a strong basicity, and is converted into a metal oxide or a hydrate thereof through a condensation process like an organic polymer. .

また、積層基板コーティングとして、気相から蒸着させる方法があり、気相からセラミックの基板を作成する方法には、物理的手段による蒸着方法と、気相あるいは基板表面の化学反応による製法の二通りに分類され、さらに、物理蒸着方(PVD)は、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等に細分され、また化学的方法にも気相化学反応法(CVD)、プラズマCVD法などがある。   In addition, as a laminated substrate coating, there is a method of vapor deposition from the gas phase, and there are two methods for producing a ceramic substrate from the gas phase: a vapor deposition method by physical means and a production method by chemical reaction of the gas phase or the substrate surface. Furthermore, the physical vapor deposition method (PVD) is subdivided into a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and the like, and chemical methods include a gas phase chemical reaction method (CVD), a plasma CVD method, and the like. is there.

物理蒸着法(PVD)としての真空蒸着法は、真空中で対象とする物質を加熱して蒸発させ、その蒸気を基板上に付着させる方法で、スパッタ法は目的物質(ターゲット)に高エネルギー粒子を衝突させ、ターゲット表面の原子・分子が衝突粒子と運動量を交換して、表面からはじきだされるスパッタリング現象を利用する方法である。またイオンプレーティング法は、イオン化したガス雰囲気中で蒸着を行う方法である。   The vacuum deposition method as physical vapor deposition (PVD) is a method in which a target substance is heated and evaporated in a vacuum, and the vapor is deposited on a substrate. A sputtering method is a high energy particle on a target substance (target). This is a method that utilizes a sputtering phenomenon in which atoms and molecules on the target surface exchange momentum with the colliding particles and are repelled from the surface. The ion plating method is a method of performing vapor deposition in an ionized gas atmosphere.

また、CVD法では、膜を構成する原子・分子あるいはイオンを含む化合物を気相状態にしたのち、適当なキャリヤーガスで反応部に導き、加熱した基板上で反応あるいは反応析出させることによって膜を形成し、プラズマCVD法はプラズマエネルギーで気相状態を発成させ、400℃〜500℃までの比較的低い温度範囲の気相化学反応で、膜を析出させる。 In the CVD method, a compound containing atoms, molecules, or ions constituting the film is put into a gas phase state, and then introduced into a reaction part with an appropriate carrier gas, and the film is formed by reacting or precipitating on a heated substrate. In the plasma CVD method, a gas phase state is generated by plasma energy, and a film is deposited by a gas phase chemical reaction in a relatively low temperature range from 400 ° C. to 500 ° C.

第1の基板10には、円盤状の砥石(ダイシングブレード)等の公知の研削機を用いて所定の間隔で互いに平行な複数列の溝を加工することにより、インクが貯留されるチャネル3と、厚基板11及び薄基板12からなる駆動壁4とが交互に形成されている。   The first substrate 10 is formed with a plurality of rows of grooves 3 parallel to each other at a predetermined interval by using a known grinding machine such as a disc-shaped grindstone (dicing blade), and the channel 3 for storing ink. The drive walls 4 made of the thick substrate 11 and the thin substrate 12 are alternately formed.

また、各駆動壁4の壁面には電極5が形成されている。駆動壁4は分極方向の異なる2枚の厚基板11及び薄基板12(厚基板21及び薄基板22)からなるため、各電極5は、それら両厚基板11,12(21,22)を駆動させるべく、少なくとも各駆動壁4を構成している圧電材料厚基板11及び12(21及び22)に亘る両側面の全面に形成するが、必ずしも底面には形成しなくてもよい。   An electrode 5 is formed on the wall surface of each drive wall 4. Since the drive wall 4 is composed of two thick substrates 11 and 12 (thick substrate 21 and thin substrate 22) having different polarization directions, each electrode 5 drives both the thick substrates 11, 12 (21, 22). In order to achieve this, at least the piezoelectric material thick substrates 11 and 12 (21 and 22) constituting each driving wall 4 are formed on the entire surface on both sides, but not necessarily on the bottom surface.

ここで、電極5となる金属は、白金(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、パラジウム(Pd)、ニッケル(Ni)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)を用いることができ、特に、電気的特性、加工性の点から、金(Au)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)が良く、メッキ、蒸着、スパッタで形成される。   Here, the metal to be the electrode 5 is platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), palladium (Pd), nickel (Ni), tantalum (Ta), Titanium (Ti) can be used, and gold (Au), aluminum (Al), copper (Cu), and nickel (Ni) are particularly preferable from the viewpoint of electrical characteristics and workability. It is formed.

さらに、電極5を厚基板11の端部(本請求項にいう「他端」)方向に延設して取り出し電極51が形成されており、この取り出し電極51が、図2に示すような態様で、ドライバ基板8上に設けられた電極81と異方性導電材を介して電気的に接続される。   Further, an extraction electrode 51 is formed by extending the electrode 5 in the direction of the end of the thick substrate 11 (the “other end” in the present claims), and the extraction electrode 51 is configured as shown in FIG. Thus, the electrode 81 provided on the driver substrate 8 is electrically connected through an anisotropic conductive material.

ここで、本発明の実施形態の説明においては、第1の基板10及び第2の基板20に溝が形成された面を「第1の基板10(第2の基板20)の表面」と称する。また、取り出し電極51を介して第1の基板10に電気的に接続されるドライバ基板8については、取り出し電極51に接続される電極81が形成された面を「ドライバ基板8の裏面」と称し、その反対側の面を「ドライバ基板8の表面」と称する。従って、第1の基板10(第2の基板20の表面)とドライバ基板8との電気的な接続は、第1の基板10の表面(第2の基板20の表面)とドライバ基板8の裏面とが対向する態様で行われるものとする。   Here, in the description of the embodiment of the present invention, the surface on which the groove is formed in the first substrate 10 and the second substrate 20 is referred to as “the surface of the first substrate 10 (second substrate 20)”. . For the driver substrate 8 electrically connected to the first substrate 10 via the extraction electrode 51, the surface on which the electrode 81 connected to the extraction electrode 51 is formed is referred to as “the back surface of the driver substrate 8”. The opposite surface is referred to as “the surface of the driver substrate 8”. Therefore, the electrical connection between the first substrate 10 (the front surface of the second substrate 20) and the driver substrate 8 is such that the front surface of the first substrate 10 (the front surface of the second substrate 20) and the back surface of the driver substrate 8 are connected. Are performed in a manner opposite to each other.

また、異方性導電材としては、接着、導電、絶縁の3つの機能を同時に兼ね備えた異方性導電フィルム(膜)を用いることが好ましい。この異方性導電フィルムを構成するバインダー及び導電粒子には、公知の種々の材料からなるものを用いることができる。特に、導電粒子が金属粒子であることが好ましい。金属粒子を用いることによって、アルミニウム蒸着により形成されたアルミニウム電極の酸化膜を金属粒子が突き破り良好な導通を行なうことができる。尚、異方性導電材としては、異方性導電ゴムを除くことが好ましい。一般的に、異方性導電ゴムは、大電流を流す必要があるインクジェットヘッドの電極接続には不利である。   Further, as the anisotropic conductive material, it is preferable to use an anisotropic conductive film (film) having three functions of adhesion, conductivity, and insulation at the same time. As the binder and the conductive particles constituting the anisotropic conductive film, those made of various known materials can be used. In particular, the conductive particles are preferably metal particles. By using the metal particles, the metal particles can break through the oxide film of the aluminum electrode formed by aluminum vapor deposition, and good conduction can be performed. In addition, it is preferable to remove anisotropic conductive rubber as the anisotropic conductive material. In general, anisotropic conductive rubber is disadvantageous for electrode connection of an ink jet head that requires a large current to flow.

そして、厚基板11及び薄基板12(厚基板21及び薄基板22)に、取り出し電極51を残してチャネル3の大部分を覆う、インク供給口7を備えたカバー材料2が設けられている。   The thick substrate 11 and the thin substrate 12 (thick substrate 21 and thin substrate 22) are provided with a cover material 2 having an ink supply port 7 that covers most of the channel 3 while leaving the extraction electrode 51.

カバー基板の材料は、特に限定されず、有機材料からなる基板であっても良いが、非圧電性非金属材料からなる基板が好ましく、この非圧電性非金属材料からなる基板として、アルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、シリコン、窒化シリコン、シリコンカーバイド、石英、PZTの少なくとも1つから選ばれることが好ましい。   The material of the cover substrate is not particularly limited, and may be a substrate made of an organic material, but a substrate made of a non-piezoelectric nonmetallic material is preferable. As the substrate made of this non-piezoelectric nonmetallic material, alumina, nitride It is preferably selected from at least one of aluminum, zirconia, silicon, silicon nitride, silicon carbide, quartz, and PZT.

この非圧電性非金属基板は、例えば成形、焼成等の工程をへて形成されるセラミックス基板、又は成形、焼成を必要としないで形成される基板等があり、焼成等の工程をへて形成されるセラミックス基板として、例えばAl、SiO、それらの混合、混融体、さらにZrO、BeO、AlN、SiC等を用いることができる。有機材料としては、有機ポリマー、有機ポリマーと有機物とのハイブリッド材料が挙げられる。 This non-piezoelectric non-metallic substrate includes, for example, a ceramic substrate formed through a process such as molding and firing, or a substrate formed without requiring molding and firing, and is formed through a process such as firing. As the ceramic substrate to be used, for example, Al 2 O 3 , SiO 2 , a mixture or mixture thereof, ZrO 2 , BeO, AlN, SiC, or the like can be used. Examples of the organic material include organic polymers and hybrid materials of organic polymers and organic substances.

また、ノズル板6は、チャネル3に対応する位置にインク吐出口6aが開穿されており、カバー部材2を接合した後の圧電材料1の端面に、エポキシ系接着剤等によって接合されている。   In addition, the nozzle plate 6 has an ink discharge port 6a opened at a position corresponding to the channel 3, and is bonded to the end face of the piezoelectric material 1 after the cover member 2 is bonded by an epoxy adhesive or the like. .

本発明に係るインクジェットヘッドは、前記取り出し電極が加工されていることが特徴であり、特に本実施形態では、基板10においてドライバ基板8が設置される側の端部方向に延設された前記取り出し電極の端部が上面から見て弧形状に加工されている。これにより、リフトオフ時の取り出し電極の端部への応力集中が軽減されるので、取り出し電極の端部における剥離を防止することができる。   The ink jet head according to the present invention is characterized in that the take-out electrode is processed, and particularly in this embodiment, the take-out extending in the direction of the end of the board 10 on the side where the driver board 8 is installed. The end of the electrode is processed into an arc shape when viewed from above. Thereby, stress concentration at the end of the take-out electrode during lift-off is reduced, and peeling at the end of the take-out electrode can be prevented.

本実施形態の取り出し電極51の端部の形状について以下に説明する。図3は、本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における取り出し電極51及びドライバ基板8の構成を示す上面図である。図3に示すように、本実施形態の取り出し電極51の端部の形状は、ドライバ電極8側に向けて弧形状、すなわち、基板10の上面から見て矩形ではなく、丸みを帯びた形状をなしている。この取り出し電極51の端部の形状は、チャネル3(図示せず)の長さ方向(取り出し電極51が電極5から延設された方向)を軸にして対称な形状をなすことが望ましい。取り出し電極51の端部が対称形状をなすことで、厚基板11に対する保持力に歪が生じないためである。   The shape of the end portion of the extraction electrode 51 of the present embodiment will be described below. FIG. 3 is a top view illustrating the configuration of the extraction electrode 51 and the driver substrate 8 in the first embodiment of the inkjet head according to the present invention. As shown in FIG. 3, the shape of the end portion of the extraction electrode 51 of the present embodiment is an arc shape toward the driver electrode 8 side, that is, a round shape instead of a rectangle when viewed from the upper surface of the substrate 10. There is no. The shape of the end portion of the extraction electrode 51 is desirably symmetric with respect to the length direction of the channel 3 (not shown) (the direction in which the extraction electrode 51 extends from the electrode 5). This is because the end portion of the extraction electrode 51 has a symmetrical shape, so that the holding force for the thick substrate 11 is not distorted.

一方、フレキシブル基板等からなるドライバ基板8は、その一端に延設された電極81が各取り出し電極51に対応して裏面に形成されている。そして、厚基板11の表面にドライバ基板8の裏面が載置されるように、異方性導電材を介して取り出し電極51と電極81とが電気的に接続される。   On the other hand, the driver substrate 8 made of a flexible substrate or the like has an electrode 81 extending on one end thereof formed on the back surface corresponding to each extraction electrode 51. Then, the extraction electrode 51 and the electrode 81 are electrically connected via an anisotropic conductive material so that the back surface of the driver substrate 8 is placed on the surface of the thick substrate 11.

次に、本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における製造工程について図面を参照して以下に説明する。   Next, a manufacturing process in the first embodiment of the inkjet head according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図4(a)〜(g)は、本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における製造工程を説明する断面図である。図4(a)に示すように、本実施形態では、まず、第1の基板10と第2の基板20とが用意され、第1の基板10は、厚基板11と薄基板12とからなり、同様に第2の基板20も厚基板21と薄基板22とからなる。   4A to 4G are cross-sectional views illustrating the manufacturing process in the first embodiment of the inkjet head according to the present invention. As shown in FIG. 4A, in the present embodiment, firstly, a first substrate 10 and a second substrate 20 are prepared, and the first substrate 10 includes a thick substrate 11 and a thin substrate 12. Similarly, the second substrate 20 includes a thick substrate 21 and a thin substrate 22.

次に、図4(b)に示すように、第1の基板10の薄基板12上にドライフィルム13を貼り、このドライフィルム13に電極を形成するためのパターンを施したガラス基板(図示せず)を配置して露光し現像処理をして電極パターンのドライフィルム13を除去する。   Next, as shown in FIG. 4B, a dry film 13 is attached on the thin substrate 12 of the first substrate 10, and a glass substrate (not shown) is provided with a pattern for forming electrodes on the dry film 13. The electrode pattern dry film 13 is removed by exposure and development processing.

また、図4(c)に示すように、第1の基板10には、電極パターンの端部に当接させながらダイシング円盤による溝加工を行ないチャネル3を形成し、Al(アルミニウム)蒸着を行なった後に、残されていたドライフィルム13(電極パターン以外のドライフィルム)を、その上に蒸着されたアルミニウムとともに溶解除去することによりチャネル3に電極5を形成するとともに、この電極5に接続した取り出し電極51を形成する。   Further, as shown in FIG. 4C, a channel 3 is formed on the first substrate 10 by grooving with a dicing disk in contact with the end of the electrode pattern, and Al (aluminum) deposition is performed. After that, the remaining dry film 13 (dry film other than the electrode pattern) is dissolved and removed together with aluminum deposited thereon to form an electrode 5 in the channel 3 and take out connected to the electrode 5 The electrode 51 is formed.

同様に、第2の基板20の薄基板22上にドライフィルム13を貼り、このドライフィルム13に電極を形成するためのパターンを施したガラス基板(図示せず)を配置し、このガラス基板をマスクとして露光し現像処理をして電極パターンのドライフィルム13を除去する。また、第2の基板20には、同様に溝加工を行ないチャネル3を形成し、Al蒸着を行った後、残されていたドライフィルム13を、その上に蒸着されたアルミニウムとともに除去することによりチャネル3に電極5を形成するとともに、この電極5に接続した取り出し電極51を形成する。   Similarly, a dry film 13 is attached on the thin substrate 22 of the second substrate 20, and a glass substrate (not shown) on which a pattern for forming an electrode is formed is disposed on the dry film 13. Exposure as a mask and development are performed to remove the electrode film dry film 13. In addition, the second substrate 20 is similarly grooved to form the channel 3, and after performing the Al deposition, the remaining dry film 13 is removed together with the aluminum deposited thereon. An electrode 5 is formed in the channel 3 and a take-out electrode 51 connected to the electrode 5 is formed.

次に、図4(d)に示すように、第1の基板10及び第2の基板20に、取り出し電極51,51を残してチャネル3,3の大部分を覆う、インク取り入れ口を備えたカバー基板2,2を設け、第1の基板10と第2の基板20とを、カバー基板2,2を設けた側と反対側で貼り合わせ(図4(e))、中央部を切断して、チャネル3,3に対応する部分にインク吐出口6aを有するノズルプレート6を設けて2個のインクジェットヘッド本体を製造する(図4(f))。   Next, as shown in FIG. 4D, the first substrate 10 and the second substrate 20 are provided with ink intakes that cover most of the channels 3 and 3 while leaving the extraction electrodes 51 and 51. Cover substrates 2 and 2 are provided, and the first substrate 10 and the second substrate 20 are bonded to the side opposite to the side on which the cover substrates 2 and 2 are provided (FIG. 4E), and the center portion is cut. Thus, the nozzle plate 6 having the ink discharge ports 6a is provided in the portions corresponding to the channels 3 and 3, and two ink jet head bodies are manufactured (FIG. 4F).

その後に、図4(g)に示すように、それぞれの2個のインクジェットヘッド本体には、第1の基板10と第2の基板20とに、インクをチャネル3,3に供給するアクチュエータ7,7を接続すると共に、異方性導電材を介して取り出し電極51、51にドライバ基板8,8の電極81,81を加熱加圧ツール等を用いて接続して同時に2個のインクジェットヘッドを製造する。   Thereafter, as shown in FIG. 4G, each of the two inkjet head bodies includes actuators 7 for supplying ink to the channels 3 and 3 to the first substrate 10 and the second substrate 20. 7 and connecting the electrodes 81 and 81 of the driver boards 8 and 8 to the extraction electrodes 51 and 51 through an anisotropic conductive material using a heating and pressing tool or the like, and simultaneously manufacturing two inkjet heads To do.

このように、本発明のインクジェットヘッドは、図1〜図4に示すように、複数の隔壁4を介して形成される第1の基板10のチャネル列と、各隔壁4に沿って設けられた電極5と、この各々の電極5を延設した取り出し電極51とを具備する第1の基板10と、複数の隔壁4を介して形成される第2の基板10のチャネル列と、各隔壁4に沿って設けられた電極5と、この各々の電極5を延設した取り出し電極51とを具備する第2の基板と、両基板10,20に電気的に接続されるドライバ基板8,8とを有し、第1の基板10と第2の基板20とを貼り合わせて構成される。   Thus, as shown in FIGS. 1 to 4, the ink jet head of the present invention is provided along the channel row of the first substrate 10 formed through the plurality of partition walls 4 and the partition walls 4. A first substrate 10 having an electrode 5 and a take-out electrode 51 extending from each electrode 5, a channel row of the second substrate 10 formed via a plurality of partition walls 4, and each partition wall 4 A second substrate comprising the electrodes 5 provided along the electrodes 5 and a take-out electrode 51 extending from each of the electrodes 5, and driver substrates 8 and 8 electrically connected to both the substrates 10 and 20, respectively. The first substrate 10 and the second substrate 20 are bonded together.

次に、本実施形態の変形例として、取り出し電極51の形状について説明する。図5(a)及び図5(b)は、本実施形態の変形例として取り出し電極51の形状を示す上面図である。図5(a)に示す取り出し電極51は、その端部を半円形状としており、図5(b)に示す取り出し電極51は、従来の矩形の取り出し電極51の角部に、いわゆるRをつけた形状をなしている。このような形状を採用することにより、取り出し電極51の端部の形状を単に弧形状とするよりも、取り出し電極51の剥離を防止することができる。   Next, as a modification of the present embodiment, the shape of the extraction electrode 51 will be described. FIGS. 5A and 5B are top views showing the shape of the extraction electrode 51 as a modification of the present embodiment. The extraction electrode 51 shown in FIG. 5A has a semicircular end, and the extraction electrode 51 shown in FIG. 5B has a so-called R at the corner of the conventional rectangular extraction electrode 51. It has a different shape. By adopting such a shape, peeling of the extraction electrode 51 can be prevented rather than simply making the shape of the end portion of the extraction electrode 51 into an arc shape.

また、これらの形状は、取り出し電極51の作成時に当該形状のパターンに変更して行えばいいので、工程数を増やすことがなく、歩留まりの低下を生じさせないインクジェットヘッドを提供することができる。なお、図3及び図5では、取り出し電極51とドライバ基板8の電極81との接続について、第1の基板10(薄基板11)とドライバ基板8との接続を例示しているが、第2の基板20についても同様である。   In addition, since these shapes may be changed to a pattern of the shape when the extraction electrode 51 is formed, an inkjet head that does not increase the number of steps and does not cause a decrease in yield can be provided. 3 and 5 exemplify the connection between the first substrate 10 (thin substrate 11) and the driver substrate 8 with respect to the connection between the extraction electrode 51 and the electrode 81 of the driver substrate 8, the second The same applies to the substrate 20.

また、以上の実施の形態においては、インクジェットヘッドの電極を、ドライフィルムを用いて形成したが、ドライフィルムの代わりに紫外線反応型(紫外線硬化型)のレジストを塗布する形態で製造することもできる。ドライフィルムと同様にして、電極パターンを施したガラス基板をマスクとして紫外線を照射することによりレジストに電極パターンを焼き付け、現像処理を行なうことで電極部分のレジストを除去し、その後、電極パターンの端部に当接させながらダイシング円盤で溝加工を行なって、電極5及びチャネル3となる溝部以外は、レジストで覆われた基板に、電極となるAu(金)、Ag(銀)、Cu(銅)、Al(アルミニウム)、Cr(クロム)、Ni(ニッケル)等の蒸着やメッキを行い、その後レジストを溶解除去することで製造できる。   In the above embodiment, the electrode of the ink jet head is formed using a dry film. However, it can be manufactured in a form in which an ultraviolet reaction type (ultraviolet curing type) resist is applied instead of the dry film. . In the same manner as the dry film, the electrode pattern is baked on the resist by irradiating with ultraviolet rays using the glass substrate on which the electrode pattern is applied as a mask, and the resist of the electrode portion is removed by performing a development process. Groove processing is performed with a dicing disk while being in contact with the portion, and except for the groove portion that becomes the electrode 5 and the channel 3, Au (gold), Ag (silver), Cu (copper) serving as the electrode is formed on the resist-covered substrate. ), Al (aluminum), Cr (chromium), Ni (nickel), and the like, and then the resist is dissolved and removed.

さらに、以上の実施の形態においては、両基板10,20にそれぞれ設けられたチャネル3の反対側で両基板10,20を接合した態様で説明したが、本発明の特徴部分は、取り出し電極51の形状であるので、両基板10,20を上述のように貼り合わせずとも、第1の基板10又は第2の基板20の何れか一方とトライバ基板8とによって構成されてもよい。   Further, in the above embodiment, the description has been given of the mode in which both the substrates 10 and 20 are joined on the opposite side of the channel 3 provided on each of the both substrates 10 and 20, but the characteristic part of the present invention is the extraction electrode 51. Therefore, the two substrates 10 and 20 may be constituted by either the first substrate 10 or the second substrate 20 and the tribar substrate 8 without being bonded together as described above.

なお、本実施形態において、取り出し電極51の端部の弧形状部分の幅寸法(チャネル3の長さ方向に直交する方向の寸法)は、当該取り出し電極51の延設された部分の幅寸法、(従来の矩形形状をなす取り出し電極51の幅寸法)に対して、5%〜50%の比率で形成されることが望ましい。5%未満では弧形状を形成したことによる、リフトオフ時の応力集中を防止する効果が望めず、50%以上では、前述したように、チャネル3の長さ方向を軸として対称な形状とならず、薄基板11,21に対する接着力に歪が生じる可能性があり、リフトオフ時の応力集中を防止する効果が低下する恐れがあるからである。   In the present embodiment, the width dimension of the arc-shaped portion at the end of the extraction electrode 51 (the dimension in the direction orthogonal to the length direction of the channel 3) is the width dimension of the extended portion of the extraction electrode 51, It is desirable to form it at a ratio of 5% to 50% with respect to (the width dimension of the extraction electrode 51 having a conventional rectangular shape). If it is less than 5%, the effect of preventing stress concentration at the lift-off due to the formation of the arc shape cannot be expected, and if it is 50% or more, as described above, the shape of the channel 3 is not symmetrical with respect to the length direction. This is because the adhesive force to the thin substrates 11 and 21 may be distorted, and the effect of preventing stress concentration during lift-off may be reduced.

さらに、リフトオフ時の応力集中を防止するために、直線部(チャネル3から直線的に延設された縁部)と曲線部(弧形状を構成する縁部)とが交差する部分において、前記直線部と前記曲線部の接線とがなす角度θが、0°<θ≦30°(θ=0°だと、従来の矩形の取り出し電極の形状と同様になる。)を満たすことが望ましい。   Further, in order to prevent stress concentration at the time of lift-off, the straight line (the edge extending linearly from the channel 3) and the curved part (the edge constituting the arc shape) intersect at the straight line. It is desirable that the angle θ formed by the tangent line of the curved portion and the curve portion satisfy 0 ° <θ ≦ 30 ° (when θ = 0 °, the shape of the conventional rectangular extraction electrode is the same).

(第2の実施形態)
次に、本発明に係るインクジェットヘッドの第2の実施形態について図面を参照して以下に説明する。なお、本実施形態の説明では、前述の第1の実施形態の説明と同様の説明を省略する。従って、前述の第1の実施形態の説明と異なる部分のみの説明をする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the inkjet head according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same description as that of the first embodiment is omitted. Therefore, only the parts different from the description of the first embodiment will be described.

図6(a)〜(c)は、本発明に係るインクジェットヘッドの第2の実施形態における基板及び取り出し電極の断面図であり、図11に示した従来のインクジェットヘッドの基板及び取り出し電極の断面図に対応するものである。また、図7(a)〜(c)は、本発明に係るインクジェットヘッドの第2の実施形態における基板及び取り出し電極の斜視図である。図6(a)〜(c)及び図7(a)〜(c)に示すように、本実施形態の取り出し電極51の断面形状は、ドライバ基板8の電極81に接続される側の幅寸法よりも薄基板11に設置される側の幅寸法が大とされた形状をなしている。   6A to 6C are cross-sectional views of the substrate and the extraction electrode in the second embodiment of the inkjet head according to the present invention, and the cross-sections of the substrate and the extraction electrode of the conventional inkjet head shown in FIG. Corresponds to the figure. 7A to 7C are perspective views of the substrate and the extraction electrode in the second embodiment of the inkjet head according to the present invention. As shown in FIGS. 6A to 6C and FIGS. 7A to 7C, the cross-sectional shape of the extraction electrode 51 of the present embodiment is the width dimension on the side connected to the electrode 81 of the driver substrate 8. Further, the width of the side installed on the thin substrate 11 is made larger.

例えば、図6(a)及び図7(a)に示すように、取り出し電極51の断面形状を台形形状とした態様や、図6(b)及び図7(b)に示すように、取り出し電極51の断面形状が凸形状をなす態様や、図6(c)及び図7(c)に示すように、取り出し電極51の断面形状が略半円形状をなす態様を採用することができる。なお、取り出し電極51の断面形状を台形形状とする場合には、図6(a)及び図7(a)に示すような、等脚台形形状に限られないが、前述の第1の実施形態と同様に、チャネル3の長さ方向を軸として対称な形状とすることが望ましい。また、取り出し電極51の断面形状を略半円形状とする場合には、電極81に対する取り出し電極51の接続面を確保するために、図6(c)及び図7(c)に示すような、取り出し電極51の上部に略面一の上面部を設けることが望ましい。   For example, as shown in FIGS. 6 (a) and 7 (a), the extraction electrode 51 has a trapezoidal cross section, or as shown in FIGS. 6 (b) and 7 (b). A mode in which the cross-sectional shape of 51 has a convex shape, or a mode in which the cross-sectional shape of the extraction electrode 51 has a substantially semicircular shape as shown in FIGS. 6C and 7C can be employed. When the cross-sectional shape of the extraction electrode 51 is a trapezoidal shape, the shape is not limited to the isosceles trapezoidal shape as shown in FIGS. 6A and 7A, but the first embodiment described above. Similarly, it is desirable that the channel 3 has a symmetrical shape with the length direction of the channel 3 as an axis. Further, when the cross-sectional shape of the extraction electrode 51 is a substantially semicircular shape, in order to secure the connection surface of the extraction electrode 51 with respect to the electrode 81, as shown in FIGS. 6C and 7C, It is desirable to provide a substantially flush upper surface on the extraction electrode 51.

また、本実施形態において、取り出し電極51の端部の薄基板11,21側の幅寸法(チャネル3の長さ方向に直交する方向の寸法)をaとし、取り出し電極51の端部の電極81に接続される側の幅寸法(チャネル3の長さ方向に直交する方向の寸法)をbとしたとき、a/bが1.1〜5を満たすことが望ましい。また、このような条件を満たせば、図6及び図7に例示した取り出し電極51の断面形状に限られない。   In the present embodiment, the width dimension (dimension in the direction orthogonal to the length direction of the channel 3) of the end portion of the extraction electrode 51 on the thin substrate 11, 21 side is a, and the electrode 81 at the end portion of the extraction electrode 51 is a. It is desirable that a / b satisfy 1.1 to 5 when the width dimension (dimension in the direction perpendicular to the length direction of the channel 3) is b. Further, as long as such a condition is satisfied, the cross-sectional shape of the extraction electrode 51 illustrated in FIGS. 6 and 7 is not limited.

このように、取り出し電極51の断面形状を、ドライバ基板8の電極81に接続される側の幅寸法よりも薄基板11に設置される側の幅寸法が大とされた形状とすることによって、薄基板11への接合力を保持しつつ、隣接する取り出し電極51の上面同士の間隔が大きくなるので、隣接する取り出し電極51間の電気的な短絡を防ぐことができる。   Thus, by making the cross-sectional shape of the extraction electrode 51 a shape in which the width dimension on the side installed on the thin substrate 11 is larger than the width dimension on the side connected to the electrode 81 of the driver substrate 8, Since the distance between the upper surfaces of the adjacent extraction electrodes 51 is increased while maintaining the bonding force to the thin substrate 11, an electrical short circuit between the adjacent extraction electrodes 51 can be prevented.

また、本実施形態における取り出し電極51の断面形状は、2層以上のマスクパターンを用意し、斜方蒸着を行うことで形成することができる。なお、この斜方蒸着は、隔壁4の壁面に電極5を形成する際に行えばよいので、工程数を増やすことなく、当該形状を得ることができる。   In addition, the cross-sectional shape of the extraction electrode 51 in the present embodiment can be formed by preparing two or more mask patterns and performing oblique deposition. In addition, since this oblique vapor deposition should just be performed when forming the electrode 5 in the wall surface of the partition 4, the said shape can be obtained, without increasing the number of processes.

なお、図6(a)〜(c)及び図7(a)〜(c)では、薄基板11の表面に形成された取り出し電極51の形状を示し、他の部分を省略した。また、薄基板21の表面に形成された取り出し電極51の形状についても、薄基板11の表面に形成された取り出し電極51の形状と同様である。   In FIGS. 6A to 6C and FIGS. 7A to 7C, the shape of the extraction electrode 51 formed on the surface of the thin substrate 11 is shown, and other portions are omitted. The shape of the extraction electrode 51 formed on the surface of the thin substrate 21 is the same as the shape of the extraction electrode 51 formed on the surface of the thin substrate 11.

(第3の実施形態)
次に、本発明に係るインクジェットヘッドの第3の実施形態について図面を参照して以下に説明する。なお、本実施形態の説明では、前述の第1の実施形態及び第2の実施形態の説明と同様の説明を省略する。従って、前述の第1の実施形態及び第2の実施形態の説明と異なる部分のみの説明をする。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the ink jet head according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same description as that of the first embodiment and the second embodiment described above is omitted. Accordingly, only the parts different from those of the first embodiment and the second embodiment will be described.

図8は、本発明に係るインクジェットヘッドの第3の実施形態における基板に形成された取り出し電極の形状を示す斜視図である。なお、本図は、前述した第2の実施形態における図7に対応する図である。   FIG. 8 is a perspective view showing the shape of the extraction electrode formed on the substrate in the third embodiment of the inkjet head according to the present invention. This figure corresponds to FIG. 7 in the second embodiment described above.

図8に示すように、本実施形態は、前述の第1の実施形態と第2の実施形態とをあわせた形態である。具体的には、図7に示すように、取り出し電極51の端部の形状が、薄基板11の表面から厚さ方向に見て、弧形状をなすと共に、チャネル3の長さ方向に直交する方向における取り出し電極51の断面形状が、ドライバ基板8の電極81に接続される側の幅寸法よりも薄基板11に設置される側の幅寸法が大とされた形状をなしている。   As shown in FIG. 8, the present embodiment is a combination of the first embodiment and the second embodiment described above. Specifically, as shown in FIG. 7, the shape of the end portion of the extraction electrode 51 is an arc shape when viewed from the surface of the thin substrate 11 in the thickness direction, and is orthogonal to the length direction of the channel 3. The cross-sectional shape of the take-out electrode 51 in the direction is such that the width dimension on the side installed on the thin substrate 11 is larger than the width dimension on the side connected to the electrode 81 of the driver substrate 8.

なお、本実施形態においても、前述の第1の実施形態と同様に、取り出し電極51の端部の弧形状部分の幅寸法(チャネル3の長さ方向に直交する方向の寸法)は、当該取り出し電極51の延設された部分の幅寸法、(従来の矩形形状をなす取り出し電極51の幅寸法)に対して、5%〜50%の比率で形成されることが望ましい。   In this embodiment as well, the width dimension of the arc-shaped portion at the end of the extraction electrode 51 (the dimension in the direction perpendicular to the length direction of the channel 3) is the same as in the first embodiment described above. It is desirable that the electrode 51 is formed at a ratio of 5% to 50% with respect to the width dimension of the extended portion of the electrode 51 (the width dimension of the extraction electrode 51 having a conventional rectangular shape).

また、リフトオフ時の応力集中を防止するために、直線部(チャネル3から直線的に延設された縁部)と曲線部(弧形状を構成する縁部)とが交差する部分において、前記直線部と前記曲線部の接線とがなす角度θが、0°<θ≦30°(θ=0°だと、従来の矩形の取り出し電極の形状と同様になる。)を満たすことが望ましい。   In order to prevent stress concentration at the time of lift-off, the straight line (the edge extending linearly from the channel 3) and the curved part (the edge constituting the arc shape) intersect at the straight line. It is desirable that the angle θ formed by the tangent line of the curved portion and the curve portion satisfy 0 ° <θ ≦ 30 ° (when θ = 0 °, the shape of the conventional rectangular extraction electrode is the same).

さらに、前述の第2の実施形態と同様に、取り出し電極51の端部の薄基板11,21側の幅寸法(チャネル3の長さ方向に直交する方向の寸法)をaとし、取り出し電極51の端部の電極81に接続される側の幅寸法(チャネル3の長さ方向に直交する方向の寸法)をbとしたとき、a/bが1.1〜5を満たすことが望ましい。   Further, similarly to the above-described second embodiment, the width dimension (dimension in the direction perpendicular to the length direction of the channel 3) of the end portion of the extraction electrode 51 on the thin substrate 11 and 21 side is a, and the extraction electrode 51 When the width dimension (dimension in the direction orthogonal to the length direction of the channel 3) on the side connected to the electrode 81 at the end is defined as b, it is desirable that a / b satisfy 1.1 to 5.

以上説明したように、取り出し電極51の形状を、このような形状とすることにより、インクジェットヘッドを製造する際のリフトオフ工程において、取り出し電極51の剥離を防止することができ、基板(薄基板11,21)への接着力を保持しつつ、隣接する取り出し電極51間の電気的な短絡を防止することができるので、通電性及び接着性の向上の結果として、各チャネル毎のインク射出のばらつきを軽減することができる。   As described above, when the shape of the extraction electrode 51 is set to such a shape, peeling of the extraction electrode 51 can be prevented in the lift-off process when the inkjet head is manufactured, and the substrate (thin substrate 11) can be prevented. , 21) while maintaining the adhesive force to the adjacent extraction electrodes 51, it is possible to prevent electrical short-circuit between the adjacent extraction electrodes 51. As a result of the improvement in the electrical conductivity and adhesion, variations in ink ejection for each channel. Can be reduced.

上述の各実施形態は、本発明の一例であり、本発明は各実施の形態に限定されることはない。また、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。   Each above-mentioned embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to each embodiment. In addition, various modifications can be made depending on the design or the like as long as the technical idea of the present invention is not deviated.

本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における構成を示す斜視図。1 is a perspective view showing the configuration of a first embodiment of an inkjet head according to the present invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における構成を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing a configuration of a first embodiment of an inkjet head according to the present invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における第1の基板とドライバ基板との関係を示す上面図。FIG. 3 is a top view illustrating a relationship between the first substrate and the driver substrate in the first embodiment of the inkjet head according to the invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process in 1st Embodiment of the inkjet head which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態における取り出し電極の他の構造を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing another structure of the extraction electrode in the first embodiment of the inkjet head according to the present invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの第2の実施形態における取り出し電極の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the extraction electrode in 2nd Embodiment of the inkjet head which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの第2の実施形態における取り出し電極の構造を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the extraction electrode in 2nd Embodiment of the inkjet head which concerns on this invention. 本発明に係るインクジェットヘッドの第3の実施形態における構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure in 3rd Embodiment of the inkjet head which concerns on this invention. 従来のインクジェットヘッドの構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the conventional inkjet head. 従来のインクジェットヘッドのチャネルの構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the channel of the conventional inkjet head. 従来のインクジェットヘッドの取り出し電極の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the taking-out electrode of the conventional inkjet head. 従来のインクジェットヘッドの取り出し電極の構造を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the taking-out electrode of the conventional inkjet head.

符号の説明Explanation of symbols

2 カバー部材
3 チャネル
4 隔壁
5 電極
6 ノズル板
7 インク供給口
8 ドライバ基板
10 第1の基板
11 薄基板
12 厚基板
20 第2の基板
21 薄基板
22 厚基板
51 取り出し電極
81 電極
2 Cover member 3 Channel 4 Partition 5 Electrode 6 Nozzle plate 7 Ink supply port 8 Driver substrate 10 First substrate 11 Thin substrate 12 Thick substrate 20 Second substrate 21 Thin substrate 22 Thick substrate 51 Extraction electrode 81 Electrode

Claims (6)

圧電材料からなる基板に複数の隔壁が所定の間隔で形成されることによりインクを貯留するチャネルが複数設けられると共に、その一端にインクを吐出するためのノズルが設けられ、前記各チャネルに沿って電極が設けられ、さらに、前記電極が前記基板の他端方向に延設されて取り出し電極が設けられ、その取り出し電極がドライバ基板の電極に接続されて電圧の供給を受けるように形成されたインクジェットヘッドにおいて、
前記取り出し電極の端部の形状が弧状であることを特徴とするインクジェットヘッド。
A plurality of channels for storing ink are provided by forming a plurality of partition walls at predetermined intervals on a substrate made of a piezoelectric material, and a nozzle for ejecting ink is provided at one end thereof, along each of the channels. An ink jet formed so that an electrode is provided, the electrode is extended in the direction of the other end of the substrate, a takeout electrode is provided, and the takeout electrode is connected to an electrode of a driver substrate to receive a voltage supply In the head
An ink jet head characterized in that the shape of the end of the extraction electrode is an arc.
前記取り出し電極の端部の形状は、前記基板に形成されたときの前記基板との接触面が弧状であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。 2. The ink jet head according to claim 1, wherein the end portion of the extraction electrode has an arcuate contact surface with the substrate when formed on the substrate. 前記取り出し電極の端部の形状は、前記基板に設置される設置面において弧状であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。 2. The inkjet head according to claim 1, wherein a shape of an end portion of the extraction electrode is an arc shape on an installation surface installed on the substrate. 前記取り出し電極の端部の形状が、前記チャネルの長さ方向を軸として対称な形状をなすことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 1, wherein the shape of the end portion of the extraction electrode is symmetrical with respect to the length direction of the channel. 前記取り出し電極の端部の形状が、半円形状であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to any one of claims 1 to 3, wherein a shape of an end portion of the extraction electrode is a semicircular shape. 前記取り出し電極の前記チャネルの長さ方向に直交する方向の断面形状は、前記ドライバ基板の電極に接続される側の幅寸法よりも前記基板に設置される側の幅寸法が大とされた形状であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のインクジェットヘッド。
The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the length direction of the channel of the extraction electrode is a shape in which the width dimension on the side installed on the substrate is larger than the width dimension on the side connected to the electrode of the driver substrate The inkjet head according to any one of claims 1 to 5, wherein
JP2004081066A 2004-03-19 2004-03-19 Inkjet head Pending JP2005262752A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081066A JP2005262752A (en) 2004-03-19 2004-03-19 Inkjet head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004081066A JP2005262752A (en) 2004-03-19 2004-03-19 Inkjet head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005262752A true JP2005262752A (en) 2005-09-29

Family

ID=35087785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004081066A Pending JP2005262752A (en) 2004-03-19 2004-03-19 Inkjet head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005262752A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018010918A (en) * 2016-07-12 2018-01-18 日本碍子株式会社 Wiring board assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360333U (en) * 1986-10-07 1988-04-21
JPH04112049A (en) * 1990-08-31 1992-04-14 Kyocera Corp Thermal head
JPH09123449A (en) * 1995-07-26 1997-05-13 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
JP2002127422A (en) * 2000-05-17 2002-05-08 Konica Corp Ink jet head

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6360333U (en) * 1986-10-07 1988-04-21
JPH04112049A (en) * 1990-08-31 1992-04-14 Kyocera Corp Thermal head
JPH09123449A (en) * 1995-07-26 1997-05-13 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
JP2002127422A (en) * 2000-05-17 2002-05-08 Konica Corp Ink jet head

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018010918A (en) * 2016-07-12 2018-01-18 日本碍子株式会社 Wiring board assembly
US10609818B2 (en) 2016-07-12 2020-03-31 Ngk Insulators, Ltd. Integrated wiring board assembly
TWI720224B (en) * 2016-07-12 2021-03-01 日商日本碍子股份有限公司 Wiring board assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006297895A (en) Method of manufacturing substrate with penetration electrode for ink jet head, and method of manufacturing ink jet head
US6560833B2 (en) Method of manufacturing ink jet head
JP3729244B2 (en) Inkjet head, inkjet head printer, and inkjet head manufacturing method
JP2002103614A (en) Ink jet head
JP2005262752A (en) Inkjet head
JP4374912B2 (en) Inkjet head
JP4363038B2 (en) Inkjet head
JP3838094B2 (en) Method for manufacturing a shear mode inkjet head
JP3695507B2 (en) Method for manufacturing ink jet recording head
JP2002127422A (en) Ink jet head
JP2003182069A (en) Ink jet head and its producing method
JP4507514B2 (en) Inkjet head
JPH11314366A (en) Ink jet head and its manufacture
JP2002103612A (en) Ink jet head and its manufacturing method
JP4590934B2 (en) Inkjet head manufacturing method
JP4321233B2 (en) Inkjet head manufacturing method
US20240123731A1 (en) Method of manufacturing liquid discharging head and liquid discharging head
JP4876701B2 (en) Inkjet head manufacturing method
JPH11170505A (en) Ink-jet type recording head
JP3706034B2 (en) Inkjet head manufacturing method
JP4461758B2 (en) Inkjet head manufacturing method
JP2006103134A (en) Method for forming electrode of ink jet head
JPH11105281A (en) Actuator and ink jet recording head
JP2004214275A (en) Piezoelectric element
JP2000058933A (en) Stacked piezoelectric element, and its manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070207

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090226

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090610

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100223

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100629

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101207