JP2008036936A - Inkjet recording head and image formation device - Google Patents

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Kazuo Sanada
和男 眞田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable it to suppress the manufacturing cost of an inkjet recording head, to inhibit the bad influence of the fall of durability caused by the un-stabilization of a wiring state due to the cutting off of wiring and the vibration of an oscillating board and to make an ink delivery state stabilized. <P>SOLUTION: The inkjet recording head includes a piezoelectric element equipped with a first electrode, a piezoelectric body and a second electrode, a drive signal generating means which forms a drive signal for driving the piezoelectric element by the signal received from outside, an oscillating board which oscillates following the driving of the piezoelectric element and a pressure chamber whose one-side face is sealed with the oscillating board and which communicates with a nozzle. The first electrode is provided with a first part which oscillates with the piezoelectric body, a second part joined to an electrode pad of the drive signal generating means and a third part which lies between the first part and the second part while having the width of the direction perpendicular to the arrangement direction of the first part and the second part which is smaller than the width of the first part and the second part. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はインクジェット式記録ヘッドおよび画像形成装置に係り、特に、圧電素子の電極からの配線を駆動信号発生手段に電気接続する手法に関する。   The present invention relates to an ink jet recording head and an image forming apparatus, and more particularly, to a technique for electrically connecting wiring from an electrode of a piezoelectric element to drive signal generating means.

圧電素子の電極からの配線を駆動信号発生手段に電気接続する手法として、以下の従来技術が存在する。   The following conventional techniques exist as a method for electrically connecting the wiring from the electrodes of the piezoelectric element to the drive signal generating means.

図19は、特許文献1のインクジェット式記録ヘッドの断面図である。図19に示すように、特許文献1のインクジェット式記録ヘッドでは、圧電素子101の個別電極102から配線された第1の端子103を備えた第1の蓋部材104(振動板)と、第2の端子105を備えた駆動信号発生手段106を備えており、第1の端子103と第2の端子105との対向する端子同士を接合している。   FIG. 19 is a cross-sectional view of the ink jet recording head disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 19, in the ink jet recording head of Patent Document 1, a first lid member 104 (vibration plate) including a first terminal 103 wired from an individual electrode 102 of a piezoelectric element 101, a second The drive signal generation means 106 provided with the terminal 105 is provided, and the opposing terminals of the first terminal 103 and the second terminal 105 are joined to each other.

図20は、特許文献2のインクジェット式記録ヘッドの断面図である。図20に示すように、特許文献2のインクジェット式記録ヘッドでは、振動板207上に位置し封止空間を封止する導電性接着剤206を介して、圧電素子201の上電極膜202からの引き出し線であるリード電極203と、集駆動信号発生手段である集積回路204の各端子に接続された駆動系配線205とが電気的に接続されている。
特許第3613302号公報 特開2002−292871号公報
FIG. 20 is a cross-sectional view of the ink jet recording head disclosed in Patent Document 2. As shown in FIG. 20, in the ink jet recording head disclosed in Patent Document 2, the piezoelectric element 201 is removed from the upper electrode film 202 via a conductive adhesive 206 that is located on the vibration plate 207 and seals the sealing space. The lead electrode 203 that is a lead line is electrically connected to the drive system wiring 205 that is connected to each terminal of the integrated circuit 204 that is a collection drive signal generating means.
Japanese Patent No. 3613302 JP 2002-292971 A

しかしながら、特許文献1、2ともに圧電素子101、201の個別電極102、上電極膜202からの配線を一旦振動板104、207に実装配線し、そこから駆動信号発生手段106、204に電気接続している。そのため、前者の配線によりヘッドの製作工程が増えてコストアップしてしまう。   However, in both Patent Documents 1 and 2, the wirings from the individual electrodes 102 and the upper electrode film 202 of the piezoelectric elements 101 and 201 are once mounted on the diaphragms 104 and 207 and then electrically connected to the drive signal generation means 106 and 204 therefrom. ing. For this reason, the former wiring increases the manufacturing process of the head and increases the cost.

また、圧電体の表面上に存在する個別電極102、上電極膜202から振動板104、207への配線により、段差部における断線(断切れ)の発生や、振動板104、207における振動の影響により配線状態が不安定となり信頼性低下の恐れがある。   In addition, due to the wiring from the individual electrode 102 and the upper electrode film 202 existing on the surface of the piezoelectric body to the diaphragms 104 and 207, the occurrence of disconnection (disconnection) in the stepped portion and the influence of vibration in the diaphragms 104 and 207. As a result, the wiring state becomes unstable and reliability may be reduced.

また、インクの粘度に影響を及ぼすインクの温度に関しての制御手法については、なんら示唆されておらず、インクの吐出状態の安定化が図れないおそれがある。   Further, there is no suggestion about a control method related to the temperature of the ink that affects the viscosity of the ink, and there is a possibility that the ejection state of the ink cannot be stabilized.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ヘッドの製作コストの抑制を図ることができ、配線の断切れの発生や振動板における振動の影響による配線状態の不安定化による耐久性の低下の影響を抑制することができ、インクの吐出状態の安定化を図ることができるインクジェット式記録ヘッドを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, can reduce the manufacturing cost of the head, and is durable due to the occurrence of disconnection of the wiring and the instability of the wiring state due to the influence of vibration on the diaphragm. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording head that can suppress the influence of the deterioration of the properties and can stabilize the ink ejection state.

前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、第1電極と圧電体と第2電極とを備える圧電素子と、外部からの信号により前記圧電素子を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号発生手段と、前記圧電素子の駆動に伴って振動する振動板と、前記振動板により一方の面が封止されてノズルに連通する圧力室と、を有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記第1電極は、前記圧電体とともに振動する第1部位と、前記駆動信号発生手段の電極パッドと接合する第2部位と、前記第1部位と前記第2部位の間に挟まれ前記第1部位と前記第2部位の配列方向と垂直な方向の幅について前記第1部位と前記第2部位の幅よりも小さい第3部位と、を備えること、を特徴とする。   In order to achieve the object, the invention according to claim 1 is directed to a piezoelectric element including a first electrode, a piezoelectric body, and a second electrode, and a drive signal for driving the piezoelectric element by an external signal. In an ink jet recording head comprising: a drive signal generating means for generating; a vibration plate that vibrates as the piezoelectric element is driven; and a pressure chamber that is sealed on one surface by the vibration plate and communicates with a nozzle. The first electrode is sandwiched between the first part and the second part, the first part that vibrates together with the piezoelectric body, the second part joined to the electrode pad of the drive signal generating means, and the first part. And a third part having a width in a direction perpendicular to the arrangement direction of the part and the second part, the first part and a third part smaller than the width of the second part.

本発明によれば、第1電極には第1部位と第2部位の間に挟まれ第1部位と第2部位の配列方向と垂直な方向の幅について第1部位の幅よりも小さい第3部位を設けているので、振動板の圧電駆動時において当該駆動により第1部位が振動した場合であっても、第3部位により当該振動が吸収されることから、第2部位には当該振動が伝わらない。そのため、駆動信号発生手段の電極パッドと第1電極の第2部位との接合が安定した状態で維持される。   According to the present invention, the first electrode is sandwiched between the first part and the second part, and the width in the direction perpendicular to the arrangement direction of the first part and the second part is smaller than the width of the first part. Since the portion is provided, even when the first portion vibrates due to the piezoelectric drive of the diaphragm, the vibration is absorbed by the third portion, so that the vibration is absorbed in the second portion. I don't get it. For this reason, the bonding between the electrode pad of the drive signal generating means and the second portion of the first electrode is maintained in a stable state.

また、駆動信号発生手段の電極パッドと圧電素子の第1電極の第2部位とを接合するので、従来技術のように第1電極から一旦振動板への配線を行う必要がなくなり、配線構造が簡易であり低コストで配線が可能となり、ヘッドの製作コストの抑制を図ることができる。また、配線の断切れが発生する恐れがなくなり、配線状態が安定化して耐久性の低下の影響を抑制することができ信頼性の高いヘッドを構成することができる。   Further, since the electrode pad of the drive signal generating means and the second portion of the first electrode of the piezoelectric element are joined, there is no need to perform wiring from the first electrode to the diaphragm as in the prior art, and the wiring structure is reduced. It is simple and can be wired at low cost, and the production cost of the head can be reduced. Further, there is no possibility of disconnection of the wiring, the wiring state is stabilized, the influence of the decrease in durability can be suppressed, and a highly reliable head can be configured.

なお、駆動信号発生手段と振動板は何れも同じ熱膨張係数を有する材質で構成すれば、接合時や温度変化時における反りの恐れがなくなる。   Note that if both the drive signal generating means and the diaphragm are made of a material having the same thermal expansion coefficient, there is no fear of warping at the time of joining or temperature change.

また、振動板を圧電素子の第2電極として兼用させることとしてもよい。   Further, the diaphragm may be used as the second electrode of the piezoelectric element.

前記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記駆動信号発生手段と前記振動板は温度検出用パッドを有し、互いに導電性接続部材により接続すること、を特徴とする。   In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, the drive signal generating means and the diaphragm have a temperature detection pad, and are electrically conductive with each other. It connects by a connection member, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、駆動信号発生手段の温度検出用パッドと振動板の温度検出用パッドが直接に接続されるので、極めて短時間のうちに振動板の温度を駆動信号発生手段の温度センサで検出することができる。そして、検出した温度情報に応じて駆動信号発生手段内で駆動信号を制御することにより、振動板の温度に応じて振動板を駆動させることができる。ここで、振動板の温度は圧力室内の液体の温度と相関関係にある。また、液体の温度は液体の粘度とも相関関係にある。以上のことから、本発明によれば、液体の温度の変化により影響を受ける液体の粘度に応じて駆動信号発生手段内で駆動信号を制御することができるので、ノズルの吐出動作の安定化を図ることができる。   According to the present invention, since the temperature detection pad of the drive signal generating means and the temperature detection pad of the diaphragm are directly connected, the temperature of the diaphragm can be measured by the temperature sensor of the drive signal generating means in a very short time. Can be detected. And a diaphragm can be driven according to the temperature of a diaphragm by controlling a drive signal within a drive signal generating means according to detected temperature information. Here, the temperature of the diaphragm is correlated with the temperature of the liquid in the pressure chamber. The temperature of the liquid is also correlated with the viscosity of the liquid. From the above, according to the present invention, the drive signal can be controlled in the drive signal generating means in accordance with the viscosity of the liquid affected by the change in the temperature of the liquid, so that the discharge operation of the nozzle can be stabilized. Can be planned.

なお、駆動信号発生手段の駆動用端子が温度検出用端子の機能を兼ねることとしてもよい。   The drive terminal of the drive signal generating means may also serve as the temperature detection terminal.

前記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記振動板の温度検出用パッドは、前記圧力室の隔壁に対向する位置に設けられること、を特徴とする。   In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the second aspect, the temperature detection pad of the diaphragm is provided at a position facing the partition of the pressure chamber. It is characterized by that.

本発明によれば、振動板の温度検出用パッドは剛性の高い圧力室の側壁部分に対向する位置に設けられているので、振動板の駆動による振動の影響を受けにくい。そのため、駆動信号発生手段の温度検出用パッドと振動板の温度検出用パッドの接続は安定した状態に維持され、駆動信号発生手段内の温度センサにより確実に振動板の温度を測定することができる。したがって、より確実に液体の粘度に応じて駆動信号発生手段内で駆動信号を制御することができるので、より確実にノズルの吐出動作の安定化を図ることができる。   According to the present invention, since the temperature detection pad of the diaphragm is provided at a position facing the side wall portion of the pressure chamber having high rigidity, it is not easily affected by vibration due to the driving of the diaphragm. Therefore, the connection between the temperature detection pad of the drive signal generating means and the temperature detection pad of the diaphragm is maintained in a stable state, and the temperature of the diaphragm can be reliably measured by the temperature sensor in the drive signal generating means. . Accordingly, since the drive signal can be controlled in the drive signal generating means according to the viscosity of the liquid more reliably, the ejection operation of the nozzle can be more reliably stabilized.

前記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記駆動信号発生手段は、前記電極パッドを片側を2列以上の複数列に千鳥状に配置すること、を特徴とする。   In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording head according to any one of the first to third aspects, wherein the drive signal generating means has two electrode pads on one side. It is characterized by being arranged in a staggered manner in a plurality of rows greater than or equal to the row.

本発明によれば、圧力室の配置密度が高く圧電素子の配置密度が高い場合であっても、駆動信号発生手段の電極パッドと圧電素子の第1電極とを確実に接合することができる。   According to the present invention, even when the arrangement density of the pressure chambers is high and the arrangement density of the piezoelectric elements is high, the electrode pad of the drive signal generating means and the first electrode of the piezoelectric element can be reliably bonded.

前記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、画像形成装置において、請求項1乃至4に記載のインクジェット式記録ヘッドを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a fifth aspect of the present invention is an image forming apparatus comprising the ink jet recording head according to the first to fourth aspects.

本発明によれば、ヘッドの製作コストの抑制を図ることができ、配線の断切れの発生や振動板における振動の影響による配線状態の不安定化による耐久性の低下の影響を抑制することができ、インクの吐出状態の安定化を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost of the head, and to suppress the influence of the deterioration of durability due to the occurrence of the disconnection of the wiring or the instability of the wiring state due to the vibration of the diaphragm. In addition, the ink ejection state can be stabilized.

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔インクジェット式記録ヘッドの説明〕
<第1実施形態>
図1は、本発明のインクジェット式記録ヘッドの一部分を示した外観斜視図である。なお、一部透視図としている。また、図2は、図1に示すインクジェット式記録ヘッドの長手方向についての一部分の断面図である。なお、詳しくは後述する図3(a)におけるA−A断面図である。
[Description of inkjet recording head]
<First Embodiment>
FIG. 1 is an external perspective view showing a part of an ink jet recording head of the present invention. Note that a partial perspective view is shown. 2 is a partial cross-sectional view in the longitudinal direction of the ink jet recording head shown in FIG. In addition, it is AA sectional drawing in Fig.3 (a) mentioned later in detail.

図1、2に示すように、インクジェット式記録ヘッドは、ノズルプレート12、圧力室14、流路形成基板15、振動板16、(上部電極21Aと圧電体20と下部電極21Bを備える)圧電素子22、半導体集積回路24、共通流路26などから構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the ink jet recording head includes a nozzle plate 12, a pressure chamber 14, a flow path forming substrate 15, a vibration plate 16 (including an upper electrode 21 </ b> A, a piezoelectric body 20, and a lower electrode 21 </ b> B). 22, a semiconductor integrated circuit 24, a common flow path 26, and the like.

ノズルプレート12は、インクを吐出するためのノズル32が複数形成されている。そして、各々のノズル32は各々対応する圧力室14と連通している。圧力室14は流路形成基板15と振動板16との間で形成されている。   The nozzle plate 12 has a plurality of nozzles 32 for ejecting ink. Each nozzle 32 communicates with the corresponding pressure chamber 14. The pressure chamber 14 is formed between the flow path forming substrate 15 and the vibration plate 16.

振動板16には重ねて圧電素子22が設けられ、圧電素子22は上部電極21Aと圧電体20と下部電極21Bを備えている。   A piezoelectric element 22 is provided on the diaphragm 16 in an overlapping manner, and the piezoelectric element 22 includes an upper electrode 21A, a piezoelectric body 20, and a lower electrode 21B.

上部電極21Aと半導体集積回路24は、電極パッド34と電極パッド36との間で導電性フィラーを有する導電接着剤48を用いて直接的に接合され、一定の間隔を有している。なお、上部電極21Aと半導体集積回路24は、互いに端子を備えることにより導電接着剤48を介さず直接接合させてもよい。このように、半導体集積回路24の電極パッド36と圧電素子22の上部電極21Aの電極パッド34を直接的に接合するので、従来技術のように上部電極21Aから一旦振動板16への配線を行う必要がなくなり、配線構造が簡易であり低コストで配線が可能となり、ヘッドの製作コストの抑制を図ることができる。また、配線の断切れが発生する恐れがなくなり、配線状態が安定化して耐久性の低下の影響を抑制することができ信頼性の高いヘッドを構成することができる。   The upper electrode 21A and the semiconductor integrated circuit 24 are directly bonded using a conductive adhesive 48 having a conductive filler between the electrode pad 34 and the electrode pad 36, and have a constant interval. Note that the upper electrode 21A and the semiconductor integrated circuit 24 may be directly bonded without using the conductive adhesive 48 by providing terminals. In this way, the electrode pad 36 of the semiconductor integrated circuit 24 and the electrode pad 34 of the upper electrode 21A of the piezoelectric element 22 are directly joined, so that wiring from the upper electrode 21A to the diaphragm 16 is once performed as in the prior art. This eliminates the need for wiring, simplifies the wiring structure, enables wiring at low cost, and reduces the manufacturing cost of the head. Further, there is no possibility of disconnection of the wiring, the wiring state is stabilized, the influence of the decrease in durability can be suppressed, and a highly reliable head can be configured.

また、半導体集積回路24は、振動板16と同じ熱膨張係数を有するシリコンで構成されており、接合時や温度変化時による反りが生じるおそれや、断切れが生じるおそれがない。共通流路26は、ノズル32に連通する圧力室14と連通し、インクを圧力室14に供給するための流路である。   Further, the semiconductor integrated circuit 24 is made of silicon having the same thermal expansion coefficient as that of the diaphragm 16, and there is no possibility of warping or disconnection due to bonding or temperature change. The common flow channel 26 communicates with the pressure chamber 14 communicating with the nozzle 32 and is a flow channel for supplying ink to the pressure chamber 14.

なお、後述する図10に示すように、圧電体20の保護膜37も形成されているが、説明の便宜上、図1、図2では保護膜37を省略している。   As shown in FIG. 10 to be described later, a protective film 37 of the piezoelectric body 20 is also formed. However, for convenience of explanation, the protective film 37 is omitted in FIGS.

ここで、図3は、(a)が上部電極21Aと半導体集積回路24との接合前における振動板16の上面の構造を示す図であり、(b)が圧電素子22の拡大上面図である。(c)が後述する半導体集積回路24の電極パッド36を片側2列の千鳥状の配列とする場合の振動板16の上面の構造を示す図である。   3A is a view showing the structure of the upper surface of the diaphragm 16 before the upper electrode 21A and the semiconductor integrated circuit 24 are joined, and FIG. 3B is an enlarged top view of the piezoelectric element 22. FIG. . (C) is a diagram showing the structure of the upper surface of the diaphragm 16 when electrode pads 36 of the semiconductor integrated circuit 24 to be described later are arranged in a staggered arrangement in two rows on one side.

図3(a)に示すように、振動板16の上面には複数の圧電素子22が左右にわたり設けられている。そして、各々の圧電素子22には上部電極21Aが設けられている。ここで、図3(b)に示すように、本発明の上部電極21Aは特徴的な形状を有しており、振動部42、くびれ部44、パッド部46の各部位に分かれている。なお、図3(c)については後述する。   As shown in FIG. 3A, a plurality of piezoelectric elements 22 are provided on the upper surface of the diaphragm 16 over the left and right sides. Each piezoelectric element 22 is provided with an upper electrode 21A. Here, as shown in FIG. 3B, the upper electrode 21 </ b> A of the present invention has a characteristic shape, and is divided into each part of a vibrating part 42, a constricted part 44, and a pad part 46. Note that FIG. 3C will be described later.

上部電極21Aを上面からみると、振動部42は幅Wの長方形に形成され、パッド部46も振動部42の幅Wと同等の幅からなる。そして、くびれ部44は振動部42とパッド部46の間に挟まれた状態で振動部42の幅Wよりも小さな幅ωから形成されることにより、くびれ形状を形成している。パッド部46は、半導体集積回路24の電極パッド36と直接的に接合する電極パッド34を備えている。そして、振動部42、くびれ部44、パッド部46は、圧電素子22の上面の同一面上に配置されている。   When the upper electrode 21 </ b> A is viewed from the upper surface, the vibrating portion 42 is formed in a rectangular shape having a width W, and the pad portion 46 has a width equivalent to the width W of the vibrating portion 42. The constricted portion 44 is formed with a width ω smaller than the width W of the vibrating portion 42 while being sandwiched between the vibrating portion 42 and the pad portion 46, thereby forming a constricted shape. The pad portion 46 includes an electrode pad 34 that is directly bonded to the electrode pad 36 of the semiconductor integrated circuit 24. The vibrating portion 42, the constricted portion 44, and the pad portion 46 are disposed on the same surface of the upper surface of the piezoelectric element 22.

このような構成のもと、本発明のインクジェット式記録ヘッドは、特徴的な作用として次のように作用する。   Under such a configuration, the ink jet recording head of the present invention operates as follows as a characteristic operation.

半導体集積回路24は電極パッド36、導電接着剤48、電極パッド34を介して外部からの駆動信号を圧電素子22の上部電極21Aに出力する。圧電素子22は駆動信号を受けてたわみ振動を起こし、圧力室14を収縮させることによりノズル32からインクを吐出させる。そして、駆動信号の出力が無くなった時点で圧力室14は元の状態に復帰して、共通流路26からインクが圧力室14に供給される。   The semiconductor integrated circuit 24 outputs a drive signal from the outside to the upper electrode 21 </ b> A of the piezoelectric element 22 through the electrode pad 36, the conductive adhesive 48, and the electrode pad 34. The piezoelectric element 22 receives the drive signal and causes flexural vibration, and the ink is ejected from the nozzle 32 by contracting the pressure chamber 14. When the drive signal is no longer output, the pressure chamber 14 returns to the original state, and ink is supplied from the common flow path 26 to the pressure chamber 14.

そして本発明では、図3(a)、(b)に示すように、圧電素子22の上部電極21Aがくびれ部44を有する特徴的な形状を有している。そのため、圧電素子22が駆動信号を受けてたわみ振動を起こす際に、振動部42ではたわみ振動が発生するが、このたわみ振動部は、直下の圧力室の形状にあわせて形成されており、くびれ部44においては、たわみ振動がほとんど発生しない。したがって、パッド部46では、たわみ振動部のたわみ変形の影響を受けず、電極パッド36と導電接着剤48と電極パッド34により接合される上部電極21Aと半導体集積回路24との接合状態の安定化を図ることができる。   In the present invention, as shown in FIGS. 3A and 3B, the upper electrode 21 </ b> A of the piezoelectric element 22 has a characteristic shape having a constricted portion 44. For this reason, when the piezoelectric element 22 receives a drive signal and causes a flexural vibration, a flexural vibration is generated in the vibration portion 42. The flexural vibration portion is formed in accordance with the shape of the pressure chamber immediately below, and is constricted. In the portion 44, almost no flexural vibration is generated. Therefore, the pad portion 46 is not affected by the bending deformation of the flexural vibration portion, and the bonding state of the upper electrode 21A bonded by the electrode pad 36, the conductive adhesive 48, and the electrode pad 34 and the semiconductor integrated circuit 24 is stabilized. Can be achieved.

以上が本発明のインクジェット式記録ヘッドの特徴的な作用である。   The above is the characteristic operation of the ink jet recording head of the present invention.

次に、半導体集積回路24についての変形例を説明する。図4は、半導体集積回路24の下面図である。本実施形態では、図4(a)に示すように電極パッド36を片側1列の配列とする場合を考えたが、その他、図4(b)に示すように電極パッド36を片側2列の千鳥状の配列とする場合も考えられる。図4(b)のように、片側2列の千鳥状の配列とすることにより、半導体集積回路24のパッド密度が律速となる場合、このように片側2列あるいは片側2列以上の複数列に千鳥化して密度問題を回避することができる。   Next, a modified example of the semiconductor integrated circuit 24 will be described. FIG. 4 is a bottom view of the semiconductor integrated circuit 24. In the present embodiment, the case where the electrode pads 36 are arranged in one row on one side as shown in FIG. 4A is considered, but in addition, the electrode pads 36 are arranged in two rows on one side as shown in FIG. A staggered arrangement is also conceivable. As shown in FIG. 4B, when the pad density of the semiconductor integrated circuit 24 becomes rate-determining by arranging two rows on one side in a staggered manner, the number of rows on one side is two or more than two rows on one side. Staggered to avoid density problems.

なお、より具体的な例として、図4(a)に示す片側1列の配列とする場合では1インチ当たり片側150個程度の1列の配列とすることが考えられる。一方、図4(b)に示す千鳥状の配列とする場合では、圧力室32が配置されるピッチ幅の2倍のピッチ幅とし、インチ当たり片側75個程度の2列の配列とすることが考えられる。そして同様に考えれば、片側1列や片側2列に限らずに、圧力室32が配置されるピッチ幅のN倍のピッチ幅とし、片側N列の配列とすることも考えられる。   As a more specific example, in the case of the arrangement of one row on one side shown in FIG. 4A, it is conceivable to arrange one row of about 150 pieces on one side per inch. On the other hand, in the case of the staggered arrangement shown in FIG. 4B, the pitch width is twice the pitch width where the pressure chambers 32 are arranged, and the arrangement is two rows of about 75 pieces per inch. Conceivable. In the same way, not only one row on one side and two rows on one side, but also a pitch width N times the pitch width in which the pressure chambers 32 are arranged can be considered as an array of N rows on one side.

なお、図4(b)のように片側2列の千鳥状の配列とする場合、上部電極21Aと半導体集積回路24との接合前における振動板16の上面の構造は図3(c)のようになる。図3(c)に示すように、パッド部46の配置を半導体集積回路24の電極パッド36の配置に合わせている。   4B, when the upper electrode 21A and the semiconductor integrated circuit 24 are joined to each other, the structure of the upper surface of the diaphragm 16 is as shown in FIG. 3C. become. As shown in FIG. 3C, the arrangement of the pad portion 46 is matched with the arrangement of the electrode pad 36 of the semiconductor integrated circuit 24.

また、図4(a)、(b)に示すように、半導体集積回路24の下面には圧電素子用の電極パッド36以外にも、制御線・電源ライン用の電極パッド45も設けられている。   As shown in FIGS. 4A and 4B, in addition to the electrode pads 36 for piezoelectric elements, electrode pads 45 for control lines and power supply lines are provided on the lower surface of the semiconductor integrated circuit 24. .

次に、本発明のインクジェット式記録ヘッドの製造工程について説明する。   Next, the manufacturing process of the ink jet recording head of the present invention will be described.

図5は、圧力室14などが形成されたシリコン基板13の図である。そして製造工程としてまず、シリコン基板13を両面からウェットエッチングまたはドライエッチングで加工する。すると、図5に示すように、圧力室14、圧力室14とノズル32をつなぐ流路17、供給系と圧力室をつなぐ供給絞り18、インクタンクからの供給流路19の一部が形成される。なお、シリコン基板13の具体例としては、厚みが250μmあるいは625μmのものを使用することが考えられる。また、圧力室14、供給系と圧力室14をつなぐ供給絞り18、インクタンクからの供給流路19の一部は図5の上側から加工する一方で、圧力室14とノズル32をつなぐ流路は図5の下側から加工してもよく、または、すべて図5の上側から加工してもよい。そして、このシリコン基板13が流路形成基板15となる。   FIG. 5 is a diagram of the silicon substrate 13 on which the pressure chambers 14 and the like are formed. As a manufacturing process, first, the silicon substrate 13 is processed by wet etching or dry etching from both sides. Then, as shown in FIG. 5, the pressure chamber 14, the flow path 17 that connects the pressure chamber 14 and the nozzle 32, the supply throttle 18 that connects the supply system and the pressure chamber, and a part of the supply flow path 19 from the ink tank are formed. The As a specific example of the silicon substrate 13, it is conceivable to use a silicon substrate having a thickness of 250 μm or 625 μm. Further, the pressure chamber 14, the supply throttle 18 that connects the supply system and the pressure chamber 14, and a part of the supply flow path 19 from the ink tank are processed from the upper side of FIG. 5, while the flow path that connects the pressure chamber 14 and the nozzle 32. May be processed from the lower side of FIG. 5, or all may be processed from the upper side of FIG. The silicon substrate 13 becomes the flow path forming substrate 15.

次に、図6はノズルプレート12の製造工程の概要図である。図6(a)に示すように、活性層23、BOX層27、ハンドル層28からなるSOI基板29を準備する。図6(b)に示すように、活性層23を上側からBOX層27までエッチング加工する。エッチング加工としては、ウェットエッチングでテーパ状に加工してもよく、また、ドライエッチングで略垂直に加工してもよい。また、異方性と等方性のドライエッチングを組み合わせて、テーパ形状に加工してもよい。そして、この活性層23がノズルプレート12となる。なお、SOI基板29の具体例としては、活性層23の厚みが約20μm、ハンドル層28の厚みが約200〜400μmのものが考えられる。   Next, FIG. 6 is a schematic diagram of the manufacturing process of the nozzle plate 12. As shown in FIG. 6A, an SOI substrate 29 including an active layer 23, a BOX layer 27, and a handle layer 28 is prepared. As shown in FIG. 6B, the active layer 23 is etched from the upper side to the BOX layer 27. As the etching process, it may be processed into a tapered shape by wet etching, or may be processed substantially vertically by dry etching. Further, it may be processed into a tapered shape by combining anisotropic and isotropic dry etching. The active layer 23 becomes the nozzle plate 12. As a specific example of the SOI substrate 29, the active layer 23 having a thickness of about 20 μm and the handle layer 28 having a thickness of about 200 to 400 μm can be considered.

次に、図7は流路形成基板15とノズルプレート12が接合された状態を示す図である。接合方法としては、中間層を用いずに接合する直接接合による方法や、両基板の間に熱酸化膜・事前酸化膜を形成してこれを介して接合する方法や、2層間にAuなどの金属を蒸着かスパッタしたものを中間層としてこれを介して接合する方法や、片側をパイレックスガラスなどとし電界を利用して接合する方法などを用いる。なお、作業性を向上させるため、ノズルプレート12にBOX層27やハンドル層28が形成された状態で流路形成基板15とノズルプレート12を接合する。   Next, FIG. 7 is a view showing a state in which the flow path forming substrate 15 and the nozzle plate 12 are joined. As a bonding method, a method by direct bonding without using an intermediate layer, a method in which a thermal oxide film / pre-oxide film is formed between both substrates and bonded via this, or Au or the like between two layers is used. A method in which metal is vapor-deposited or sputtered is used as an intermediate layer, and a method in which one side is joined using pyrex glass or the like and an electric field is used. In order to improve workability, the flow path forming substrate 15 and the nozzle plate 12 are joined in a state where the BOX layer 27 and the handle layer 28 are formed on the nozzle plate 12.

次に、図8は振動板16の形成の様子を示す図である。図8(a)は、SOI基板35と流路形成基板15が接合された状態を示す図である。図8(a)に示すように、活性層30、BOX層31、ハンドル層33からなるSOI基板35を準備し、活性層30と流路形成基板15との間で接合する。接合方法は、前記と同様に、中間層を用いずに接合する直接接合による方法や、両基板の間に熱酸化膜・事前酸化膜を形成してこれを介して接合する方法や、2層間にAuなどの金属を蒸着かスパッタしたものを中間層としてこれを介して接合する方法などを用いる。なお、SOI基板35の具体例としては、活性層30の厚みが5〜10μmのものが考えられる。   Next, FIG. 8 is a diagram showing how the diaphragm 16 is formed. FIG. 8A shows a state where the SOI substrate 35 and the flow path forming substrate 15 are joined. As shown in FIG. 8A, an SOI substrate 35 including an active layer 30, a BOX layer 31, and a handle layer 33 is prepared and bonded between the active layer 30 and the flow path forming substrate 15. As in the above, the bonding method is a method by direct bonding without using an intermediate layer, a method in which a thermal oxide film / pre-oxide film is formed between both substrates, and bonding is performed via this method, or two layers For example, a method in which a metal such as Au is vapor-deposited or sputtered is used as an intermediate layer and bonded thereto. In addition, as a specific example of the SOI substrate 35, the active layer 30 having a thickness of 5 to 10 μm is conceivable.

続いて、図8(b)に示すように、SOI基板35のハンドル層33とBOX層31を研削した後、ウェットエッチングやCMP(ChemicalMechanicalPolishing)で除去し、このSOI基板35の活性層30だけが、あるいは活性層30とBOX層31だけが流路形成基板15に接合された状態で残されるようにする。そして、この活性層30が振動板16となる。   Subsequently, as shown in FIG. 8B, after the handle layer 33 and the BOX layer 31 of the SOI substrate 35 are ground, they are removed by wet etching or CMP (Chemical Mechanical Polishing), and only the active layer 30 of the SOI substrate 35 is removed. Alternatively, only the active layer 30 and the BOX layer 31 are left to be bonded to the flow path forming substrate 15. The active layer 30 becomes the diaphragm 16.

なお、図8(c)は変形例を示す図である。図8(c)に示すように、SOI基板35を使用せずに、予め圧力室14を金属やガラスなどの犠牲部材53で埋めた後に、上面を平坦化し、その上にPZTをスパッタあるいはSiO2をCVDで5〜10μmほど製膜して振動板16としてもよい。なお、犠牲部材53としての金属やガラスはその後溶融除去する。   In addition, FIG.8 (c) is a figure which shows a modification. As shown in FIG. 8C, the pressure chamber 14 is filled in advance with a sacrificial member 53 such as metal or glass without using the SOI substrate 35, and then the upper surface is flattened, and PZT is sputtered or SiO2 on the upper surface. It is good also as a diaphragm 16 by forming into a film about 5-10 micrometers by CVD. The metal or glass as the sacrificial member 53 is then melted and removed.

次に、図9は圧電素子22の形成された状態を示す図である。図9に示すように、振動板16上に圧電素子22の下部電極21Bをパターニングして、圧電体20を製膜し、上部電極21Aを製膜し、圧電体20と上部電極21Aパターニングするという順に行い、圧力室14の直上にPZTからなる圧電素子22を形成する。   Next, FIG. 9 is a diagram showing a state in which the piezoelectric element 22 is formed. As shown in FIG. 9, the lower electrode 21B of the piezoelectric element 22 is patterned on the diaphragm 16, the piezoelectric body 20 is formed, the upper electrode 21A is formed, and the piezoelectric body 20 and the upper electrode 21A are patterned. In sequence, the piezoelectric element 22 made of PZT is formed immediately above the pressure chamber 14.

上部電極21A、下部電極21Bのいずれかを個別電極、共通電極として用いる。なお、図示しないが、一旦個別電極を共通化しておき、圧電体を分極処理した後に、エッチングにより個別電極に分離する工程を入れてもよい。   Either the upper electrode 21A or the lower electrode 21B is used as an individual electrode or a common electrode. In addition, although not shown in figure, the process which isolate | separates into an individual electrode by an etching after making an individual electrode common once and polarizing a piezoelectric material once may be put.

次に、図10は圧電体20の保護膜の形成を示す図である。図10(a)に示すように、沿面電流による圧電体ショート破壊を防止するために、圧電体20の側面にかかるようにSiO2などの絶縁性を有する保護膜37をCVD等により形成する。その後、図10(b)に示すように、インク供給部になる部分Aと圧電体20の電極を形成する部分B(図3(b)の上部電極21Aのパット部46に相当する部分)の保護膜37をエッチングにより除去する。そして図10(c)に示すように、さらに、保護膜37をマスクとして矢印に示す部分Cを、供給流路として開口させる。   Next, FIG. 10 is a diagram showing the formation of the protective film of the piezoelectric body 20. As shown in FIG. 10A, in order to prevent the piezoelectric short-circuit breakdown due to the creeping current, an insulating protective film 37 such as SiO 2 is formed on the side surface of the piezoelectric body 20 by CVD or the like. Thereafter, as shown in FIG. 10B, a portion A that becomes the ink supply portion and a portion B that forms the electrode of the piezoelectric body 20 (a portion corresponding to the pad portion 46 of the upper electrode 21A in FIG. 3B). The protective film 37 is removed by etching. Then, as shown in FIG. 10C, a portion C indicated by an arrow is further opened as a supply channel using the protective film 37 as a mask.

次に、図11は上部ハンドル層の取り付けとノズル仕上げの様子を示す図である。図11(a)に示すように、ハンドル層28やノズルプレート12や流路形成基板15や振動板16や圧電素子22などにより形成される構造体の上部に、加熱すると接着性が失活する熱可塑型の接合層39をスピンコート法やドライフィルムのラミネートなどで形成する。そして、接合層39を介して、Siなどの上部ハンドル層47を取り付ける。その後、図11(b)に示すように、ノズルプレート12のハンドル層28を除去して、メッキや蒸着により撥液層49を形成する。さらに、ダイサを用いて個々のヘッドユニットに分離する。   Next, FIG. 11 is a diagram showing how the upper handle layer is attached and the nozzle finish. As shown in FIG. 11A, the adhesiveness is deactivated when heated on the upper part of the structure formed by the handle layer 28, the nozzle plate 12, the flow path forming substrate 15, the vibration plate 16, the piezoelectric element 22, and the like. The thermoplastic bonding layer 39 is formed by spin coating or dry film laminating. Then, an upper handle layer 47 such as Si is attached through the bonding layer 39. Thereafter, as shown in FIG. 11B, the handle layer 28 of the nozzle plate 12 is removed, and a liquid repellent layer 49 is formed by plating or vapor deposition. Furthermore, it separates into individual head units using a dicer.

ここで、図11(c)に示すように、ハンドル層28を完全に除去せず、一定の厚みを残した状態で加工を続け、撥液層49を形成する前に、ノズル32の表面側から残された一定厚のハンドル層28の深堀りの加工をドライエッチング等で施してテーパーストレート形状のノズルを形成するようにして、その後撥液層49を形成しても良い。この場合、加工深さの精度が要求されるとともに、マスクの位置によるアライメント精度が要求される。   Here, as shown in FIG. 11C, the processing is continued with the handle layer 28 not completely removed, leaving a certain thickness, and before the liquid repellent layer 49 is formed, the surface side of the nozzle 32 Then, the deeply processed handle layer 28 having a certain thickness may be deeply etched by dry etching or the like to form a tapered straight nozzle, and then the liquid repellent layer 49 may be formed. In this case, accuracy of the processing depth is required, and alignment accuracy according to the position of the mask is required.

次に、図12は電気接続の様子を示す図である。図12に示すように、接合層39および上部ハンドル層47を加熱により除去し、ヘッドの個別ユニットの上部に流路部材54を取り付けるとともに、電気接続用の半導体集積回路24を取り付ける。取り付けには、フリップチップボンディングにより直付けしてもよく、また、FPCでもよい。   Next, FIG. 12 is a diagram showing a state of electrical connection. As shown in FIG. 12, the bonding layer 39 and the upper handle layer 47 are removed by heating, the flow path member 54 is attached to the upper part of the individual unit of the head, and the semiconductor integrated circuit 24 for electrical connection is attached. The attachment may be performed directly by flip chip bonding or FPC.

以上が、本発明のインクジェット式記録ヘッドの製造工程についての説明である。   The above is the description of the manufacturing process of the ink jet recording head of the present invention.

次に、本発明のインクジェット式記録ヘッドの全体構造について説明する。図13は、本発明のインクジェット式記録ヘッド11の全体構造の構造例を示す平面透視図である。記録紙上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッドにおけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本実施形態では、図13に示したように、インク吐出口であるノズル32と、各ノズル32に対応する圧力室14等からなるインク室ユニット(液滴吐出素子)を2列分千鳥状に並べた複数のインク室ユニット群を、ヘッド長手方向(紙送り方向と直交する方向)にそれぞれ共通流路26を挟んで配置する。なお、図13に示すように、ヘッド長手方向に並ぶ複数のインク室ユニット群は、徐々にヘッド短手方向(紙送り方向)に位置をずらしながら配置されている。これにより、ヘッド長手方向に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。   Next, the overall structure of the ink jet recording head of the present invention will be described. FIG. 13 is a perspective plan view showing an example of the overall structure of the ink jet recording head 11 of the present invention. In order to increase the dot pitch printed on the recording paper, it is necessary to increase the nozzle pitch in the head. In this embodiment, as shown in FIG. 13, the ink chamber units (droplet discharge elements) including the nozzles 32 serving as ink discharge ports and the pressure chambers 14 corresponding to the nozzles 32 are staggered for two rows. A plurality of the ink chamber unit groups arranged are arranged in the head longitudinal direction (direction perpendicular to the paper feed direction) with the common flow path 26 interposed therebetween. As shown in FIG. 13, the plurality of ink chamber unit groups arranged in the longitudinal direction of the head are arranged while gradually shifting the position in the lateral direction of the head (paper feeding direction). This achieves a high density of substantial nozzle intervals (projection nozzle pitch) projected so as to be aligned along the longitudinal direction of the head.

<第2実施形態>
図14は、図1に示すインクジェット式記録ヘッドの長手方向と垂直な方向についての一部分の断面図であり、第2実施形態のインクジェット式記録ヘッドの振動板16、圧電素子22、半導体集積回路24の周辺図である。
<Second Embodiment>
FIG. 14 is a partial cross-sectional view in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink jet recording head shown in FIG. 1. The vibration plate 16, the piezoelectric element 22, and the semiconductor integrated circuit 24 of the ink jet recording head according to the second embodiment. FIG.

半導体集積回路24は駆動時に発熱するおそれがあり、振動板16は駆動信号により振動することにより発熱するおそれがある。インクの粘度は温度により変化するため、半導体集積回路24や振動板16の発熱により、インクの吐出動作に影響を及ぼすおそれがある。そこで、図14に示すように、振動板16と半導体集積回路24のそれぞれに、振動板16の温度を測定するための温度検出用パッド38、40を備え、互いに導電性フィラーを有する導電接着剤41により接続する。そして、振動板16と半導体集積回路24の温度の測定を行うこととする。   The semiconductor integrated circuit 24 may generate heat during driving, and the diaphragm 16 may generate heat when vibrated by a driving signal. Since the viscosity of the ink changes depending on the temperature, the heat generation of the semiconductor integrated circuit 24 and the diaphragm 16 may affect the ink ejection operation. Therefore, as shown in FIG. 14, each of the diaphragm 16 and the semiconductor integrated circuit 24 is provided with temperature detection pads 38 and 40 for measuring the temperature of the diaphragm 16, and a conductive adhesive having a conductive filler with each other. 41 to connect. Then, the temperature of the diaphragm 16 and the semiconductor integrated circuit 24 is measured.

また、振動板16と半導体集積回路24のそれぞれに、半導体集積回路24の制御用および電源用の制御電源用パッド43、45を備え、互いに導電性フィラーを有する導電接着剤41により接続する。なお、圧電素子22の上部電極21Aの電極パッド34と、半導体集積回路24の電極パッド36とは、導電フィラーを有する導電接着剤48により接続する。   The diaphragm 16 and the semiconductor integrated circuit 24 are respectively provided with control power pads 43 and 45 for controlling and powering the semiconductor integrated circuit 24, and are connected to each other by a conductive adhesive 41 having a conductive filler. The electrode pad 34 of the upper electrode 21A of the piezoelectric element 22 and the electrode pad 36 of the semiconductor integrated circuit 24 are connected by a conductive adhesive 48 having a conductive filler.

また、振動板16にはアライメントマーク50が形成されており、振動板16と半導体集積回路24の接合時における位置合わせが容易になる。   In addition, an alignment mark 50 is formed on the diaphragm 16, so that alignment at the time of joining the diaphragm 16 and the semiconductor integrated circuit 24 becomes easy.

ここで、圧電素子22において電極パッド34が備わる上部電極21Aの面は、圧電素子22の厚さ分の数μm〜10μm程度、振動板16の面よりも高くなっている。そこで、10μm以上の導電フィラーを有する導電接着剤41を用いることにより、導電フィラーの芯体が弾性体の場合は圧電体20の厚みが吸収され、電気接続不良などの問題は生じない。また、導電接着剤のフィラーの芯体が弾性体でない場合でも、導電接着剤41のフィラーの芯体のサイズを圧電体20の厚みに応じて変更させて複数種の導電接着剤をもって対応させることにする。具体的には、圧電体20の厚みが5μm〜10μmの場合には、圧電体20の厚みをaとし、上部電極21Aの面に使用する導電接着剤41の径をbとすると、温度検出用パッド38の面で使用する導電接着剤56の導電フィラーの径をおおよそa+bとすればよい。   Here, the surface of the upper electrode 21 </ b> A provided with the electrode pad 34 in the piezoelectric element 22 is about several μm to 10 μm corresponding to the thickness of the piezoelectric element 22 and is higher than the surface of the diaphragm 16. Therefore, by using the conductive adhesive 41 having a conductive filler of 10 μm or more, when the core of the conductive filler is an elastic body, the thickness of the piezoelectric body 20 is absorbed, and problems such as poor electrical connection do not occur. In addition, even when the conductive adhesive filler core is not an elastic body, the size of the filler core of the conductive adhesive 41 is changed in accordance with the thickness of the piezoelectric body 20 so as to correspond to the plurality of types of conductive adhesives. To. Specifically, when the thickness of the piezoelectric body 20 is 5 μm to 10 μm, the thickness of the piezoelectric body 20 is a, and the diameter of the conductive adhesive 41 used on the surface of the upper electrode 21A is b. The diameter of the conductive filler of the conductive adhesive 56 used on the surface of the pad 38 may be approximately a + b.

ここで、振動板16の温度の測定について、さらに詳しく説明する。   Here, the measurement of the temperature of the diaphragm 16 will be described in more detail.

図15は、(a)が図1に示すインクジェット式記録ヘッドの長手方向についての一部の断面図であり、(b)が半導体集積回路24の下面図である。   15A is a partial cross-sectional view in the longitudinal direction of the ink jet recording head shown in FIG. 1, and FIG. 15B is a bottom view of the semiconductor integrated circuit 24. FIG.

図15(a)、(b)に示すように、振動板16と半導体集積回路24のそれぞれに、振動板16の温度を測定するための温度検出用パッド38、40を備え、互いに導電性フィラー41により接続する。接続に用いる導電性フィラー41としては、導電性の高い材料であれば特に限定されず、例えば、金、銀、銅、鉛、銀と鉛の合金、炭素及びニッケルなどが考えられる。   As shown in FIGS. 15A and 15B, the diaphragm 16 and the semiconductor integrated circuit 24 are each provided with temperature detection pads 38 and 40 for measuring the temperature of the diaphragm 16, and are electrically conductive fillers. 41 to connect. The conductive filler 41 used for connection is not particularly limited as long as it is a highly conductive material. For example, gold, silver, copper, lead, an alloy of silver and lead, carbon, nickel, and the like are conceivable.

ここで、図15(a)、(b)の点線で囲んだ部分はノズル32が配置される対応領域を示している。そして、図15(a)に示すように、本実施形態では温度検出用パッド38を配置する位置を工夫している。具体的には、振動板16において直下に圧力室14またはノズル32への接続路が形成されておらず、かつ圧力室14の隔壁の直上にある剛性の大きな部分に、温度検出用パッド38を配置する。このように配置することにより、半導体集積回路24の温度検出用パッド40と振動板16の温度検出用パッド38との間の接続状態が安定し振動板16の温度を正確に計測することができる。   Here, the portion surrounded by the dotted line in FIGS. 15A and 15B shows a corresponding region where the nozzle 32 is disposed. And as shown to Fig.15 (a), in this embodiment, the position which arrange | positions the pad 38 for temperature detection is devised. Specifically, no connection path to the pressure chamber 14 or the nozzle 32 is formed immediately below the diaphragm 16, and the temperature detection pad 38 is provided in a highly rigid portion directly above the partition wall of the pressure chamber 14. Deploy. With this arrangement, the connection state between the temperature detection pad 40 of the semiconductor integrated circuit 24 and the temperature detection pad 38 of the diaphragm 16 is stabilized, and the temperature of the diaphragm 16 can be accurately measured. .

温度検出用パッド38は、振動板16の温度を半導体集積回路24に搭載されたセンサに伝える役目を必要とするため、その材質は、熱伝導率が良好なアルミニウムや銅、金、白金、イリジウムなどの金属やセラミックス等であればよい。なお、材質が金属の場合は電気接続用のパッドとして用いられるものを用いれば共通の工程で形成可能となる。セラミックスを用いる場合は、本パッドを圧電振動体としては機能しないダミーな構造物として、圧電振動体を形成するときに同時に突起として形成し、さらに上部電極を形成しても良い。こうすれば接続が強固になり、温度の検出がより確実に行える。導電接着剤のベースとなる接着剤は、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂及びポリサルホン樹脂等の接着剤を挙げることができる。   Since the temperature detection pad 38 needs to transmit the temperature of the diaphragm 16 to the sensor mounted on the semiconductor integrated circuit 24, the material is aluminum, copper, gold, platinum, iridium having good thermal conductivity. Any metal or ceramic may be used. If the material is metal, it can be formed in a common process if it is used as a pad for electrical connection. When ceramics are used, the pad may be formed as a dummy structure that does not function as a piezoelectric vibrator, and formed as a protrusion at the same time as the piezoelectric vibrator is formed, and an upper electrode may be formed. By doing so, the connection is strengthened and the temperature can be detected more reliably. The adhesive used as the base of the conductive adhesive is not particularly limited, and examples thereof include an adhesive such as an epoxy resin, a polyester resin, an acrylic resin, a polyimide resin, and a polysulfone resin.

なお、その他の構成、作用は第1実施形態と共通する。   Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
次に、本発明のインクジェット式記録ヘッドを利用した画像形成装置として、インクジェット記録装置の構造について説明する。
[Overall configuration of inkjet recording apparatus]
Next, the structure of an ink jet recording apparatus will be described as an image forming apparatus using the ink jet recording head of the present invention.

図16は、インクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。図16に示すように、このインクジェット記録装置110は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド11K、11C、11M、11Yを有する印字部112と、各印字ヘッド11K、11C、11M、11Yに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵/装填部114と、記録紙116を供給する給紙部118と、記録紙116のカールを除去するデカール処理部120と、前記印字部112のノズル面(インク吐出面)に対向して配置され、記録紙116の平面性を保持しながら記録紙116を搬送する吸着ベルト搬送部122と、印字部112による印字結果を読み取る印字検出部124と、印画済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部126と、を備えている。   FIG. 16 is an overall configuration diagram showing an outline of the ink jet recording apparatus. As shown in FIG. 16, the ink jet recording apparatus 110 includes a print unit 112 having a plurality of print heads 11K, 11C, 11M, and 11Y provided for each ink color, and each print head 11K, 11C, 11M, and 11Y. An ink storage / loading unit 114 that stores ink to be supplied to the printer, a paper feeding unit 118 that supplies recording paper 116, a decurling unit 120 that removes curling of the recording paper 116, and a nozzle surface of the printing unit 112 A suction belt conveyance unit 122 that is arranged opposite to the (ink ejection surface) and conveys the recording paper 116 while maintaining the flatness of the recording paper 116; a print detection unit 124 that reads a printing result by the printing unit 112; And a paper discharge unit 126 that discharges printed recording paper (printed matter) to the outside.

ロール紙を使用する装置構成の場合、図16のように、裁断用のカッター128が設けられており、該カッター128によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター128は、記録紙116の搬送路幅以上の長さを有する固定刃128Aと、該固定刃128Aに沿って移動する丸刃128Bとから構成されており、印字裏面側に固定刃128Aが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃128Bが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター128は不要である。   In the case of an apparatus configuration using roll paper, a cutter 128 is provided as shown in FIG. 16, and the roll paper is cut into a desired size by the cutter 128. The cutter 128 includes a fixed blade 128A having a length equal to or larger than the conveyance path width of the recording paper 116, and a round blade 128B that moves along the fixed blade 128A. The fixed blade 128A is provided on the back side of the print. The round blade 128B is arranged on the printing surface side with the conveyance path interposed therebetween. Note that the cutter 128 is not necessary when cut paper is used.

給紙部118から送り出される記録紙116はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部120においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム130で記録紙116に熱を与える。   The recording paper 116 delivered from the paper supply unit 118 retains curl due to having been loaded in the magazine. In order to remove this curl, the decurling unit 120 applies heat to the recording paper 116 by the heating drum 130 in the direction opposite to the curl direction of the magazine.

デカール処理後、カットされた記録紙116は、吸着ベルト搬送部122へと送られる。吸着ベルト搬送部122は、ローラー131、132間に無端状のベルト133が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部112のノズル面及び印字検出部124のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。   After the decurling process, the cut recording paper 116 is sent to the suction belt conveyance unit 122. The suction belt conveyance unit 122 has a structure in which an endless belt 133 is wound between rollers 131 and 132, and at least a portion facing the nozzle surface of the printing unit 112 and the sensor surface of the printing detection unit 124 is flat. It is configured to make.

ベルト133は、記録紙116の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔(不図示)が形成されている。図16に示したとおり、ローラー131、132間に掛け渡されたベルト133の内側において印字部112のノズル面及び印字検出部124のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー134が設けられており、この吸着チャンバー134をファン135で吸引して負圧にすることによってベルト133上の記録紙116が吸着保持される。   The belt 133 has a width that is wider than the width of the recording paper 116, and a plurality of suction holes (not shown) are formed on the belt surface. As shown in FIG. 16, an adsorption chamber 134 is provided at a position facing the nozzle surface of the print unit 112 and the sensor surface of the print detection unit 124 inside the belt 133 spanned between the rollers 131 and 132. The suction chamber 134 is sucked by the fan 135 to make a negative pressure, whereby the recording paper 116 on the belt 133 is sucked and held.

ベルト133が巻かれているローラー131、132の少なくとも一方にモータ(不図示)の動力が伝達されることにより、ベルト133は図16において、時計回り方向に駆動され、ベルト133上に保持された記録紙116は、図16の左から右へと搬送される。   The power of a motor (not shown) is transmitted to at least one of the rollers 131 and 132 around which the belt 133 is wound, whereby the belt 133 is driven in the clockwise direction in FIG. 16 and is held on the belt 133. The recording paper 116 is conveyed from left to right in FIG.

縁無しプリント等を印字するとベルト133上にもインクが付着するので、ベルト133の外側の所定位置(印字領域以外の適当な位置)にベルト清掃部136が設けられている。   Since ink adheres to the belt 133 when a borderless print or the like is printed, the belt cleaning unit 136 is provided at a predetermined position outside the belt 133 (an appropriate position other than the print region).

吸着ベルト搬送部122により形成される用紙搬送路上において印字部112の上流側には、加熱ファン140が設けられている。加熱ファン140は、印字前の記録紙116に加熱空気を吹きつけ、記録紙116を加熱する。印字直前に記録紙116を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。   A heating fan 140 is provided on the upstream side of the printing unit 112 on the paper conveyance path formed by the suction belt conveyance unit 122. The heating fan 140 heats the recording paper 116 by blowing heated air onto the recording paper 116 before printing. Heating the recording paper 116 immediately before printing makes it easier for the ink to dry after landing.

印字部112は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向(副走査方向)と直交する方向(主走査方向)に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている(図17参照)。   The printing unit 112 is a so-called full line type head in which a line type head having a length corresponding to the maximum paper width is arranged in a direction (main scanning direction) orthogonal to the paper transport direction (sub scanning direction) ( FIG. 17).

図17に示すように、印字部112を構成する各印字ヘッド11K、11C、11M、11Yは、本インクジェット記録装置110が対象とする最大サイズの記録紙116の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口(ノズル)が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。   As shown in FIG. 17, each of the print heads 11K, 11C, 11M, and 11Y constituting the print unit 112 discharges ink over a length exceeding at least one side of the maximum-size recording paper 116 that is the target of the inkjet recording apparatus 110. It is composed of a line type head in which a plurality of outlets (nozzles) are arranged.

記録紙116の搬送方向(紙搬送方向)に沿って上流側(図17の左側)から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の順に各色インクに対応した印字ヘッド11K、11C、11M、11Yが配置されている。記録紙116を搬送しつつ各印字ヘッド11K、11C、11M、11Yからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙116上にカラー画像を形成し得る。   Printing corresponding to each color ink in the order of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) from the upstream side (left side in FIG. 17) along the conveyance direction (paper conveyance direction) of the recording paper 116. Heads 11K, 11C, 11M, and 11Y are arranged. A color image can be formed on the recording paper 116 by ejecting the color inks from the respective print heads 11K, 11C, 11M, and 11Y while conveying the recording paper 116.

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部112によれば、紙搬送方向(副走査方向)について記録紙116と印字部112を相対的に移動させる動作を一回行うだけで(すなわち、一回の副走査で)記録紙116の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向(主走査方向)に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。   As described above, according to the printing unit 112 in which the full line head that covers the entire paper width is provided for each ink color, the recording paper 116 and the printing unit 112 are relatively moved in the paper transport direction (sub-scanning direction). It is possible to record an image on the entire surface of the recording paper 116 by performing this operation only once (that is, in one sub-scan). Accordingly, high-speed printing is possible as compared with a shuttle type head in which the print head reciprocates in a direction (main scanning direction) orthogonal to the paper transport direction, and productivity can be improved.

図17に示したように、インク貯蔵/装填部114は、各印字ヘッド11K、11C、11M、11Yに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド11K、11C、11M、11Yと連通されている。   As shown in FIG. 17, the ink storage / loading unit 114 has tanks that store inks of colors corresponding to the print heads 11K, 11C, 11M, and 11Y, and each tank has a pipeline that is not shown. The print heads 11K, 11C, 11M, and 11Y communicate with each other.

印字検出部124は、印字部112の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ(ラインセンサ等)を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。   The print detecting unit 124 includes an image sensor (line sensor or the like) for imaging the droplet ejection result of the printing unit 112, and means for checking nozzle clogging and other ejection defects from the droplet ejection image read by the image sensor. Function as.

印字検出部124の後段には、後乾燥部142が設けられている。後乾燥部142は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。   A post-drying unit 142 is provided following the print detection unit 124. The post-drying unit 142 is means for drying the printed image surface, and for example, a heating fan is used.

後乾燥部142の後段には、加熱・加圧部144が設けられている。加熱・加圧部144は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー145で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。   A heating / pressurizing unit 144 is provided following the post-drying unit 142. The heating / pressurizing unit 144 is a means for controlling the glossiness of the image surface, and pressurizes with a pressure roller 145 having a predetermined uneven surface shape while heating the image surface, and transfers the uneven shape to the image surface. To do.

このようにして生成されたプリント物は、排紙部126から排出される。本来プリントすべき本画像(目的の画像を印刷したもの)とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置110では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部126A、126Bへと送るために排紙経路を切り換える選別手段(不図示)が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)148によってテスト印字の部分を切り離す。カッター148は、排紙部126の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター148の構造は前述した第1のカッター128と同様であり、固定刃148Aと丸刃148Bとから構成されている。   The printed matter generated in this manner is outputted from the paper output unit 126. It is preferable that the original image to be printed (printed target image) and the test print are discharged separately. The ink jet recording apparatus 110 is provided with sorting means (not shown) for switching the paper discharge path in order to select the print product of the main image and the print product of the test print and send them to the discharge units 126A and 126B. ing. Note that when the main image and the test print are simultaneously formed in parallel on a large sheet, the test print portion is separated by the cutter (second cutter) 148. The cutter 148 is provided immediately before the paper discharge unit 126, and cuts the main image and the test print unit when the test print is performed on the image margin. The structure of the cutter 148 is the same as that of the first cutter 128 described above, and includes a fixed blade 148A and a round blade 148B.

また、図示を省略したが、本画像の排出部126Aには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。   Although not shown, the paper output unit 126A for the target prints is provided with a sorter for collecting prints according to print orders.

〔制御系の説明〕
図18は、インクジェット記録装置110のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置110は、通信インターフェース170、システムコントローラ172、画像メモリ174、ROM175、モータドライバ176、ヒータドライバ178、プリント制御部180、画像バッファメモリ182、ヘッドドライバ184等を備えている。
[Explanation of control system]
FIG. 18 is a block diagram illustrating a system configuration of the inkjet recording apparatus 110. As shown in the figure, the inkjet recording apparatus 110 includes a communication interface 170, a system controller 172, an image memory 174, a ROM 175, a motor driver 176, a heater driver 178, a print control unit 180, an image buffer memory 182, a head driver 184, and the like. It has.

通信インターフェース170は、ホストコンピュータ186から送られてくる画像データを受信する画像入力手段として機能するインターフェース部(画像入力部)である。   The communication interface 170 is an interface unit (image input unit) that functions as an image input unit that receives image data sent from the host computer 186.

ホストコンピュータ186から送出された画像データは通信インターフェース170を介してインクジェット記録装置110に取り込まれ、一旦画像メモリ174に記憶される。画像メモリ174は、通信インターフェース170を介して入力された画像を格納する記憶手段であり、システムコントローラ172を通じてデータの読み書きが行われる。   Image data sent from the host computer 186 is taken into the inkjet recording apparatus 110 via the communication interface 170 and temporarily stored in the image memory 174. The image memory 174 is a storage unit that stores an image input via the communication interface 170, and data is read and written through the system controller 172.

システムコントローラ172は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置110の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。   The system controller 172 includes a central processing unit (CPU) and its peripheral circuits, and functions as a control device that controls the entire inkjet recording apparatus 110 according to a predetermined program, and also functions as an arithmetic device that performs various calculations. .

ROM175には、システムコントローラ172のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ(着弾位置誤差等の測定用テストパターンのデータを含む)などが格納されている。   The ROM 175 stores a program executed by the CPU of the system controller 172 and various data necessary for control (including test pattern data for measurement such as landing position error).

画像メモリ174は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。   The image memory 174 is used as a temporary storage area for image data, and is also used as a program development area and a calculation work area for the CPU.

モータドライバ176は、システムコントローラ172からの指示に従って搬送系のモータ188を駆動するドライバ(駆動回路)である。ヒータドライバ178は、システムコントローラ172からの指示に従って後乾燥部142等のヒータ189を駆動するドライバである。   The motor driver 176 is a driver (driving circuit) that drives the conveyance motor 188 in accordance with an instruction from the system controller 172. The heater driver 178 is a driver that drives the heater 189 such as the post-drying unit 142 in accordance with an instruction from the system controller 172.

プリント制御部180は、システムコントローラ172の制御に従い、画像メモリ174内の画像データ(多値の入力画像のデータ) から打滴制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理手段として機能するとともに、生成したインク吐出データをヘッドドライバ184に供給してヘッド150の吐出駆動を制御する駆動制御手段として機能する。   In accordance with the control of the system controller 172, the print control unit 180 performs various processes, corrections, and the like for generating a droplet ejection control signal from image data (multi-value input image data) in the image memory 174. In addition to functioning as signal processing means, it also functions as drive control means for controlling the ejection drive of the head 150 by supplying the generated ink ejection data to the head driver 184.

画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース170を介して外部から入力され、画像メモリ174に蓄えられる。この段階では、例えば、RGBの多値の画像データが画像メモリ174に記憶される。   An outline of the flow of processing from image input to print output is as follows. Image data to be printed is input from the outside via the communication interface 170 and stored in the image memory 174. At this stage, for example, RGB multivalued image data is stored in the image memory 174.

インクジェット記録装置110では、インク(色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調(画像の濃淡)をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ174に蓄えられた元画像(RGB)のデータは、システムコントローラ172を介してプリント制御部180を経てインク色ごとのドットデータに変換される。   In the ink jet recording apparatus 110, a pseudo continuous tone image is formed by changing the droplet ejection density and dot size of fine dots with ink (coloring material) to the human eye. It is necessary to convert to a dot pattern that reproduces the gradation (shading of the image) as faithfully as possible. Therefore, the original image (RGB) data stored in the image memory 174 is converted into dot data for each ink color via the print controller 180 via the system controller 172.

ヘッドドライバ184は、プリント制御部180から与えられるインク吐出データ及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じてヘッド150の各ノズル32に対応するアクチュエータ158を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ184にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。   The head driver 184 outputs a drive signal for driving the actuator 158 corresponding to each nozzle 32 of the head 150 in accordance with the print contents based on the ink ejection data and the drive waveform signal given from the print control unit 180. The head driver 184 may include a feedback control system for keeping the head driving condition constant.

こうして、ヘッドドライバ184から出力された駆動信号がヘッド150に加えられることによって、該当するノズル32からインクが吐出される。記録紙116の搬送速度に同期してヘッド150からのインク吐出を制御することにより、記録紙116上に画像が形成される。   In this way, the drive signal output from the head driver 184 is applied to the head 150, whereby ink is ejected from the corresponding nozzle 32. An image is formed on the recording paper 116 by controlling ink ejection from the head 150 in synchronization with the conveyance speed of the recording paper 116.

上記のように、プリント制御部180における所要の信号処理を経て生成されたインク吐出データ及び駆動信号波形に基づき、ヘッドドライバ184を介して各ノズルからのインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。   As described above, based on the ink discharge data and the drive signal waveform generated through the required signal processing in the print control unit 180, control of the discharge amount and discharge timing of the ink droplets from each nozzle through the head driver 184. Is done. Thereby, a desired dot size and dot arrangement are realized.

印字検出部124は、図16で説明したように、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙116に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況(吐出の有無、打滴のばらつき、光学濃度など)を検出し、その検出結果をプリント制御部180及びシステムコントローラ172に提供する。   As described with reference to FIG. 16, the print detection unit 124 is a block including an image sensor. The print detection unit 124 reads an image printed on the recording paper 116, performs necessary signal processing, and the like to perform a print status (whether ejection is performed, droplet ejection, and the like). Variation, optical density, etc.) and the detection result is provided to the print controller 180 and the system controller 172.

プリント制御部180は、必要に応じて印字検出部124から得られる情報に基づいてヘッド150に対する各種補正を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作(ノズル回復動作)を実施する制御を行う。   The print control unit 180 performs various corrections on the head 150 based on information obtained from the print detection unit 124 as necessary, and performs cleaning operations (nozzle recovery operation) such as preliminary ejection, suction, and wiping as necessary. Perform the controls to be implemented.

上記構成のインクジェット記録装置110によれば、濃度ムラが低減された良好な画像を得ることができる。   According to the inkjet recording apparatus 110 having the above configuration, a good image with reduced density unevenness can be obtained.

以上、本発明のインクジェット式記録ヘッド及び画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。   Although the ink jet recording head and the image forming apparatus of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications are made without departing from the gist of the present invention. Of course.

本発明のインクジェット式記録ヘッドの一部分を示した外観斜視図である。1 is an external perspective view showing a part of an ink jet recording head of the present invention. 図1に示すインクジェット式記録ヘッドの長手方向についての一部の断面図である(図3(a)におけるA−A断面図である)。FIG. 3 is a partial cross-sectional view in the longitudinal direction of the ink jet recording head shown in FIG. 1 (A-A cross-sectional view in FIG. 3A). 上部電極と半導体集積回路との接合前における振動板の上面の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the upper surface of the diaphragm before joining of an upper electrode and a semiconductor integrated circuit. 圧電素子の拡大上面図である。It is an enlarged top view of a piezoelectric element. 上部電極と半導体集積回路との接合前における振動板の上面の構造を示す図である(半導体集積回路の電極パッドを片側2列の千鳥状の配列とする場合)。It is a figure which shows the structure of the upper surface of the diaphragm before joining an upper electrode and a semiconductor integrated circuit (when the electrode pad of a semiconductor integrated circuit is made into the zigzag arrangement | sequence of 2 rows on one side). 半導体集積回路の下面図である。It is a bottom view of a semiconductor integrated circuit. 圧力室などが形成されたシリコン基板の図である。It is a figure of the silicon substrate in which the pressure chamber etc. were formed. ノズルプレートの製造工程の概要図である。It is a schematic diagram of the manufacturing process of a nozzle plate. 圧力室などが形成されたシリコン基板とノズルプレートが接合された状態を示す図である。It is a figure which shows the state with which the silicon substrate in which the pressure chamber etc. were formed, and the nozzle plate were joined. 振動板の形成の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of formation of a diaphragm. 圧電素子の形成された状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the piezoelectric element was formed. 圧電体保護膜の形成を示す図である。It is a figure which shows formation of a piezoelectric material protective film. 上部ハンドル層の取り付けとノズル仕上げの様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of attachment of an upper handle layer, and a nozzle finish. 電気接続の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of electrical connection. 本発明のインクジェット式記録ヘッドの全体構造の構造例を示す平面透視図である。2 is a perspective plan view showing an example of the overall structure of the ink jet recording head of the present invention. FIG. 図1に示すインクジェット式記録ヘッドの長手方向と垂直な方向についての一部の断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the ink jet recording head shown in FIG. 1. (a)が図1に示すインクジェット式記録ヘッドの長手方向についての一部の断面図であり、(b)が半導体集積回路の下面図である。2A is a partial cross-sectional view in the longitudinal direction of the ink jet recording head shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a bottom view of the semiconductor integrated circuit. インクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an outline of an inkjet recording apparatus. インクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。It is a principal part top view of the printing part periphery of an inkjet recording device. インクジェット記録装置のシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of an inkjet recording device. 特許文献1のインクジェット式記録ヘッドを示す断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating an ink jet recording head disclosed in Patent Document 1. FIG. 特許文献2のインクジェット式記録ヘッドを示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing an ink jet recording head disclosed in Patent Document 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

12…ノズルプレート、14…圧力室、16…振動板、20…圧電体、21A…上部電極、21B…下部電極、22…圧電素子、24…半導体集積回路、26…共通流路、32…ノズル、34…電極パッド(上部電極側)、36…電極パッド(半導体集積回路側)、38…温度検出用パッド(上部電極側)、40…温度検出用パッド(半導体集積回路側)、41…導電接着剤、42…加圧部、43…制御電源用パッド(上部電極側)、44…くびれ部、45…制御電源用パッド(半導体集積回路側)、46…パッド部、48…導電接着剤、50…アライメントマーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Nozzle plate, 14 ... Pressure chamber, 16 ... Vibrating plate, 20 ... Piezoelectric body, 21A ... Upper electrode, 21B ... Lower electrode, 22 ... Piezoelectric element, 24 ... Semiconductor integrated circuit, 26 ... Common flow path, 32 ... Nozzle 34 ... Electrode pad (upper electrode side) 36 ... Electrode pad (semiconductor integrated circuit side) 38 ... Temperature detection pad (upper electrode side) 40 ... Temperature detection pad (semiconductor integrated circuit side) 41 ... Conductive Adhesive, 42 ... pressurizing part, 43 ... control power supply pad (upper electrode side), 44 ... constriction part, 45 ... control power supply pad (semiconductor integrated circuit side), 46 ... pad part, 48 ... conductive adhesive, 50 ... Alignment mark

Claims (5)

第1電極と圧電体と第2電極とを備える圧電素子と、外部からの信号により前記圧電素子を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号発生手段と、前記圧電素子の駆動に伴って振動する振動板と、前記振動板により一方の面が封止されてノズルに連通する圧力室と、を有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記第1電極は、前記圧電体とともに振動する第1部位と、前記駆動信号発生手段の電極パッドと接合する第2部位と、前記第1部位と前記第2部位の間に挟まれ前記第1部位と前記第2部位の配列方向と垂直な方向の幅について前記第1部位と前記第2部位の幅よりも小さい第3部位と、を備えること、
を特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
A piezoelectric element including a first electrode, a piezoelectric body, and a second electrode; drive signal generating means for generating a drive signal for driving the piezoelectric element by an external signal; and vibration accompanying driving of the piezoelectric element In an ink jet recording head having a vibrating plate, and a pressure chamber having one surface sealed by the vibrating plate and communicating with a nozzle,
The first electrode is sandwiched between the first part and the second part, the first part that vibrates together with the piezoelectric body, the second part joined to the electrode pad of the drive signal generating means, and the first part. A third portion that is smaller than the width of the first portion and the second portion with respect to the width in the direction perpendicular to the arrangement direction of the portion and the second portion;
An ink jet recording head.
請求項1に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記駆動信号発生手段と前記振動板は温度検出用パッドを有し、互いに導電性接続部材により接続すること、
を特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
The ink jet recording head according to claim 1,
The drive signal generating means and the diaphragm have a temperature detection pad, and are connected to each other by a conductive connection member;
An ink jet recording head.
請求項2に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記振動板の温度検出用パッドは、前記圧力室の隔壁に対向する位置に設けられること、
を特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
The ink jet recording head according to claim 2,
The temperature detection pad of the diaphragm is provided at a position facing the partition of the pressure chamber;
An ink jet recording head.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記駆動信号発生手段は、前記電極パッドを片側を2列以上の複数列に千鳥状に配置すること、
を特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
In the ink jet recording head according to any one of claims 1 to 3,
The drive signal generating means is arranged such that the electrode pads are arranged in a zigzag manner in two or more rows on one side,
An ink jet recording head.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット式記録ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the ink jet recording head according to claim 1.
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