JP2009241437A - Liquid droplet ejection head and wiring unit - Google Patents

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Atsushi Ito
敦 伊藤
Shohei Koide
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid droplet ejection head which prevents deformation of a piezoelectric layer from being hindered by adhesion of an excessive conductive material, prevents the occurrence of ion migration, can suppress enlargement of a driving electrode, and can further efficiently radiate heat, and to provide a wiring unit used for this. <P>SOLUTION: The liquid droplet ejection head 1 has through-holes 81a and 21c formed to a power supply terminal 50 and a sheetlike base 12a equipped in the wiring unit 12. The through-holes 81a and 12c penetrate from the surface of a piezoelectric unit side 11 to the surface of the opposite side. Recesses 87a-90a communicating with the through-holes 81a and 12c are formed to the surface of the opposite side to the piezoelectric unit 11 side in the sheetlike base 12a so that the excessive amount of the conductive material 52 is stored through the through-holes 81a and 12c at the time of stacking of the piezoelectric unit 11 and the sheetlike base 12a each other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動電極に導電材を介して電気的に接続される複数の給電端子を有して圧電ユニットの一方の面上に積層される配線ユニット、及び該配線ユニットを備える液滴吐出ヘッドに関する。   The present invention relates to a wiring unit that has a plurality of power supply terminals electrically connected to a drive electrode through a conductive material and is stacked on one surface of a piezoelectric unit, and a droplet discharge head including the wiring unit About.

近年、液滴吐出ヘッドとして、例えばインクジェットプリンタ装置に搭載されるものなどは、インクをノズル孔まで導く流路(チャンネル)の高密度化が要望されている。ここで、液滴吐出ヘッドとしては特許文献1に開示されているようなものがあり、具体的には、複数のノズル孔までインクを導く複数の流路が形成された流路ユニットと、該流路ユニットの上面に積層されて流路内のインクに吐出圧力を付与すべく圧電層が積層されて成る圧電ユニットと、該圧電ユニットの上面に配設された複数の駆動電極へ駆動信号を出力する配線ユニットとから構成されている。このうち圧電ユニットが有する各駆動電極は、流路ユニットの各流路途中に設けられた圧力室に対応する電極部と、配線ユニットが有する複数の給電端子に対して導電材を介して個々に接続される円盤形状の接続端子とから構成されている。そして、ハンダ等の導電材は、この円盤形状の接続端子に載せられている。   In recent years, as a liquid droplet ejection head, for example, one mounted on an ink jet printer apparatus, there is a demand for a high density of flow paths (channels) that guide ink to nozzle holes. Here, there is a liquid droplet ejection head as disclosed in Patent Document 1, specifically, a flow path unit in which a plurality of flow paths for guiding ink to a plurality of nozzle holes are formed, Drive signals are sent to a plurality of drive electrodes arranged on the upper surface of the piezoelectric unit and a piezoelectric unit that is stacked on the upper surface of the flow channel unit and stacked with a piezoelectric layer to apply ejection pressure to the ink in the flow channel. And a wiring unit for output. Among these, each drive electrode of the piezoelectric unit is individually connected to the electrode portion corresponding to the pressure chamber provided in the middle of each flow path of the flow path unit and the plurality of power supply terminals of the wiring unit via the conductive material. It is comprised from the disk-shaped connection terminal connected. A conductive material such as solder is placed on the disk-shaped connection terminal.

ところで、駆動電極の接続端子と給電端子とは、ハンダ等の導電材を介して配線ユニットと圧電ユニットとが積層されて接続されるが、そのハンダの容量が少ないと、そのハンダ高さが十分でなくて両端子間を接合できなかったり、ハンダの配置領域が狭くて接続端子と給電端子とが位置ズレを起こして積層されたときに接合不良を起こすなどの問題がおこりやすい。また、機械的な接合強度も弱くなる。そのため、ハンダの容量は多少多めに設定されている。ハンダは、その表面張力により、多少多めに設定されても流れ出さない。しかしながら、その加熱圧着時に溶融したハンダのうち、加圧力のバラツキや、ハンダ量のばらつきなどの影響で、余剰分が周辺へ流れ出した場合に、余剰ハンダが圧力室上の圧電層に付着して硬化すると、圧電層の変形が妨げられて圧力室内のインクへ吐出圧力を付与するのが困難となる。そこで、特許文献1では、平面視したときに圧力室が占める領域より外方に離れて接続端子を配置することにより、該接続端子外へ余剰ハンダが流れ出たとしても、圧力室上の圧電層に付着しにくく該圧電層の変形が妨げられないようにしている。
特開2006−62211号公報(図7参照)
By the way, the connection terminal of the drive electrode and the power supply terminal are connected by laminating the wiring unit and the piezoelectric unit through a conductive material such as solder. If the solder capacity is small, the solder height is sufficient. In other words, problems such as failure to join between the two terminals, or poor bonding when the solder placement area is narrow and the connection terminal and the power feeding terminal are misaligned and stacked are likely to occur. Also, the mechanical joint strength is weakened. For this reason, the capacity of the solder is set slightly larger. The solder does not flow out even if the solder is set slightly larger due to its surface tension. However, of the solder melted at the time of thermocompression bonding, when surplus flows out to the surroundings due to variations in applied pressure or variations in the amount of solder, the surplus solder adheres to the piezoelectric layer on the pressure chamber. When cured, the deformation of the piezoelectric layer is hindered, making it difficult to apply ejection pressure to the ink in the pressure chamber. Therefore, in Patent Document 1, even when surplus solder flows out of the connection terminal by disposing the connection terminal away from the region occupied by the pressure chamber when viewed in plan, the piezoelectric layer on the pressure chamber This prevents the piezoelectric layer from being hindered from being deformed.
Japanese Patent Laying-Open No. 2006-62211 (see FIG. 7)

しかしながら、特許文献1のような構成の場合、接続端子が電極部から比較的離隔して設けられるため、各駆動電極の寸法が大きくなってしまい、上述したようなチャンネルの高密度化の要望に応えるのが困難になってしまう。また、圧力室が占める領域外であっても、余剰ハンダ等の導電材が圧電層上に流れ出して硬化すると、圧電層の変形が阻害される可能性が残る。更に、流れ出た余剰の導電材が隣接する他の駆動電極に近接していると、その状態で長期間が経過する間に、駆動電極から金属イオンが拡散(イオンマイグレーション)していき、これが近接する余剰の導電材にまで到達してしまう可能性がある。このようになると、隣接する駆動電極同士が導通状態となるため、これらの駆動電極に対応する流路内の液体を、個別に吐出制御することができなくなってしまう。   However, in the case of the configuration as in Patent Document 1, since the connection terminal is provided relatively far from the electrode portion, the size of each drive electrode becomes large, and the above-described demand for higher channel density is required. It becomes difficult to respond. Even when the pressure chamber is outside the region occupied by the conductive material, such as excess solder, flows out on the piezoelectric layer and hardens, there is a possibility that the deformation of the piezoelectric layer is hindered. Furthermore, if the surplus conductive material that has flowed out is close to another adjacent drive electrode, metal ions diffuse (ion migration) from the drive electrode over a long period of time in this state, and this is close to the drive electrode. There is a possibility of reaching the surplus conductive material. In this case, since the adjacent drive electrodes are in a conductive state, it becomes impossible to individually control the liquid in the flow path corresponding to these drive electrodes.

また、上述したような導電材の余剰分に起因する事情とは別に、液滴吐出ヘッドにおいては、圧電ユニットの駆動による発熱や、配線ユニットに設けられる駆動回路(ICチップ等)からの発熱を、効率的に放散したいという要望もある。ここで、従来の液滴吐出ヘッドにおいては、配線ユニットの上面(圧電ユニットとの接続面とは反対側の面)に金属製の放熱板が接続され、上述した熱をこの放熱板から大気中へ放散している。しかしながら、このような放熱板は、厚み寸法が比較的大きくて重量が嵩んだり、配線ユニットとの接着面積を十分に確保できず、所望の放熱効果を得られない可能性もある。   In addition, apart from the situation due to the surplus of the conductive material as described above, in the droplet discharge head, heat generated by driving the piezoelectric unit or heat generated from a drive circuit (IC chip or the like) provided in the wiring unit is generated. There is also a desire to dissipate efficiently. Here, in the conventional droplet discharge head, a metal heat radiating plate is connected to the upper surface of the wiring unit (the surface opposite to the connection surface with the piezoelectric unit), and the heat described above is transferred from the heat radiating plate to the atmosphere. Is dissipated. However, such a heat radiating plate may have a relatively large thickness and increase in weight, or may not secure a sufficient adhesion area with the wiring unit and may not obtain a desired heat radiating effect.

なお、これらの事情は、例示したインクジェットプリンタ装置が備える液滴吐出ヘッドに限られず、他の装置に搭載されるものにも該当しうる。   These circumstances are not limited to the droplet discharge heads included in the illustrated inkjet printer apparatus, and may also apply to those mounted in other apparatuses.

そこで本発明は、余剰の導電材の付着によって圧電層の変形が阻害されるのを防止すると共に、イオンマイグレーションの発生を防止し、駆動電極の大型化を抑制することができ、更には効率的に放熱可能な液滴吐出ヘッド、及びこれに用いられる配線ユニットを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can prevent deformation of the piezoelectric layer due to the adhesion of surplus conductive material, prevent the occurrence of ion migration, suppress the increase in size of the drive electrode, and more efficiently. An object of the present invention is to provide a droplet discharge head that can dissipate heat and a wiring unit used therefor.

本発明に係る液滴吐出ヘッドは、圧電層の一方の面に複数の駆動電極が近接配置されて成る圧電ユニットと、シート状基材、および該シート状基材に設けられて前記駆動電極に導電材を介して電気的に接続される複数の給電端子を有し、前記圧電ユニットの前記一方の面に積層される配線ユニットとを備え、前記給電端子から前記駆動電極への電気信号に基づく前記圧電ユニットの駆動により、該圧電ユニットの他方の面に積層された流路ユニットが有する液体流路内の液体を外部へ吐出すべく構成されており、更に、前記給電端子及び前記シート状基材には、前記圧電ユニット側の面から反対側の面へ貫通する貫通孔が形成され、前記圧電ユニットと前記シート状基材との積層時に前記導電材の余剰分が前記貫通孔を通じて収容されるべく、前記シート状基材において前記圧電ユニット側とは反対側の面に、前記貫通孔に連通する凹部が設けられている。   A droplet discharge head according to the present invention includes a piezoelectric unit in which a plurality of drive electrodes are arranged close to one surface of a piezoelectric layer, a sheet-like base material, and the sheet-like base material provided on the drive electrode. A plurality of power supply terminals electrically connected via a conductive material, and a wiring unit stacked on the one surface of the piezoelectric unit, and based on an electrical signal from the power supply terminal to the drive electrode The piezoelectric unit is configured to discharge the liquid in the liquid channel of the channel unit stacked on the other surface of the piezoelectric unit to the outside by driving the piezoelectric unit. The material is formed with a through-hole penetrating from the surface on the piezoelectric unit side to the surface on the opposite side, and an excess portion of the conductive material is accommodated through the through-hole when the piezoelectric unit and the sheet-like base material are laminated. As much as possible The surface opposite to the piezoelectric unit side in the sheet-like base material, the recess communicating with the through-hole.

このような構成とすることにより、給電端子と駆動端子との間に導電材が介在された状態で、余剰分の導電材は貫通孔又はその先の凹部内に収容されるため、給電端子外へ流れ出す余剰分を少なくすることができる。従って、駆動電極の小型化及び流路の高密度化を図ることができると共に、圧電層に付着・硬化してその変形を阻害したり、イオンマイグレーションが生じたりするのを防止することができる。更に、圧電ユニットでの発熱を、駆動電極及び導電材を介してシート状基材の表面側から放散することができ、配線ユニットに設けられた駆動回路からの発熱についても、配線及び導電材を介してシート状基材の表面側から放散することができるため、効率よく放熱することができる。   By adopting such a configuration, the conductive material is interposed between the power supply terminal and the drive terminal, and the surplus conductive material is accommodated in the through hole or the recessed portion ahead of the conductive material. It is possible to reduce the surplus flowing out. Accordingly, it is possible to reduce the size of the drive electrode and increase the density of the flow path, and it is possible to prevent the deformation or the ion migration from adhering to and curing on the piezoelectric layer. Furthermore, the heat generated in the piezoelectric unit can be dissipated from the surface side of the sheet-like substrate via the drive electrode and the conductive material, and the heat generated from the drive circuit provided in the wiring unit can also be reduced by using the wiring and conductive material. Since it can dissipate from the surface side of a sheet-like base material via, it can thermally radiate efficiently.

また、本発明に係る配線ユニットは、圧電層の一方の面に複数の駆動電極が近接配置されて成る圧電ユニットの前記一方の面上に積層されるシート状基材と、該シート状基材に設けられて前記駆動電極の夫々と導電材を介して電気的に接続される複数の給電端子とを備え、前記給電端子及び前記シート状基材には、前記圧電ユニット側の面から反対側の面へ貫通する貫通孔が形成され、前記シート状基材において前記圧電ユニット側とは反対側の面に、前記貫通孔に連通する凹部が設けられている。   In addition, the wiring unit according to the present invention includes a sheet-like base material laminated on the one surface of the piezoelectric unit in which a plurality of drive electrodes are arranged close to one surface of the piezoelectric layer, and the sheet-like base material A plurality of power supply terminals that are electrically connected to each of the drive electrodes via a conductive material, and the power supply terminals and the sheet-like base material are opposite to the surface on the piezoelectric unit side. A through hole penetrating into the surface is formed, and a concave portion communicating with the through hole is provided on the surface of the sheet-like base material opposite to the piezoelectric unit side.

このような構成とすることにより、上述したように、駆動電極の小型化及び流路の高密度化を図ることができると共に、圧電層に付着・硬化してその変形を阻害したり、イオンマイグレーションが生じたりするのを防止することができる。そして更には、圧電ユニットでの発熱及び配線ユニットに設けられた駆動回路からの発熱についても、シート状基材の表面側から効率よく放散することができる。   By adopting such a configuration, as described above, it is possible to reduce the size of the drive electrode and increase the density of the flow path. Can be prevented. Furthermore, the heat generated in the piezoelectric unit and the heat generated from the drive circuit provided in the wiring unit can be efficiently dissipated from the surface side of the sheet-like substrate.

また、前記凹部は、前記シート状基材の前記圧電ユニット側とは反対側の面での前記貫通孔の開口が内方に位置するように形成されていてもよい。このような構成とすることにより、貫通孔を通じてシート状基材の表面側へ至った余剰の導電材を、凹部において確実に収容することができる。また、凹部の開口を貫通孔より大きくすることにより、放熱効率の向上を図ることができる。   Moreover, the said recessed part may be formed so that the opening of the said through-hole in the surface on the opposite side to the said piezoelectric unit side of the said sheet-like base material may be located inward. By setting it as such a structure, the excess electrically conductive material which reached the surface side of the sheet-like base material through the through-hole can be reliably accommodated in a recessed part. Moreover, the heat dissipation efficiency can be improved by making the opening of the recess larger than the through hole.

また、前記シート状基材の前記圧電ユニット側とは反対側の面に積層され、前記凹部を覆う被覆層を備えていてもよい。このような構成とすることにより、凹部へ至った余剰の導電材が凹部外へ流れ出るのを防止することができるため、隣接する2つの凹部内の導電材が繋がって導通状態となるのを防止することができる。   The sheet-like base material may be provided with a coating layer that is laminated on a surface opposite to the piezoelectric unit side and covers the concave portion. By adopting such a configuration, it is possible to prevent excess conductive material reaching the concave portion from flowing out of the concave portion, and thus preventing the conductive materials in two adjacent concave portions from being connected and becoming conductive. can do.

また、前記給電端子を露出させた状態で前記シート状基材における前記圧電ユニット側の面を形成する層と前記被覆層とが、同一素材又は熱膨張率が略同一の素材により形成されていてもよい。シート状基材において圧電ユニット側の面を形成する層と被覆層とは、導電材を介して伝達される熱によって略同一温度となるが、上述したような構成とすることにより、2つの層の熱膨張率が同一又は略同一であるため、配線ユニットに熱による反りや歪みが生じるのを抑制することができる。   Further, the layer that forms the surface on the piezoelectric unit side of the sheet-like base material and the coating layer in the state where the power supply terminal is exposed are formed of the same material or a material having substantially the same coefficient of thermal expansion. Also good. In the sheet-like base material, the layer forming the surface on the piezoelectric unit side and the covering layer have substantially the same temperature due to the heat transmitted through the conductive material. Since the thermal expansion coefficient is the same or substantially the same, it is possible to prevent the wiring unit from being warped or distorted by heat.

また、前記導電材はハンダであってもよい。このような構成により、一般に圧電ユニットと配線ユニットとの接続に用いられているハンダを導電材とする場合にも、電気的かつ機械的に確実に接続できるとともに、上述したような作用効果を期待することができる。   The conductive material may be solder. With such a configuration, even when a solder generally used for connecting the piezoelectric unit and the wiring unit is used as a conductive material, it can be electrically and mechanically reliably connected, and the above-described operational effects are expected. can do.

本発明によれば、余剰の導電材の付着によって圧電層の変形が阻害されるのを防止すると共に、イオンマイグレーションの発生を防止し、駆動電極の大型化を抑制することができ、更には効率的に放熱可能な液滴吐出ヘッド、及びこれに用いられる配線ユニットを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the deformation of the piezoelectric layer from being inhibited by the adhesion of an excessive conductive material, to prevent the occurrence of ion migration, and to suppress the increase in size of the drive electrode, and further to improve efficiency. In addition, it is possible to provide a droplet discharge head that can dissipate heat and a wiring unit used therefor.

以下、本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドについて図面を参照しながら具体的に説明する。   Hereinafter, a droplet discharge head according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係る液滴吐出ヘッドが搭載されたキャリッジの断面図であり、液滴吐出ヘッドとしてインクジェットプリンタ装置のインクジェットヘッドを例示している。なお、図1(a)は前記インクジェットヘッドを一側方から見たときの断面図を示しており、図1(b)はこのインクジェットヘッドを図1(a)中のA-A線で切断したときの断面図を示している。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a carriage on which a droplet discharge head according to this embodiment is mounted, and illustrates an inkjet head of an inkjet printer apparatus as the droplet discharge head. 1A shows a cross-sectional view of the ink jet head as viewed from one side, and FIG. 1B shows the ink jet head cut along line AA in FIG. 1A. FIG.

図1に示すように、このキャリッジ1は、例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、及びブラックなどの各色のインク(液体)を、後述の流路ユニット10へ互いに独立して供給するインクタンク3と、このインクタンク3を収容して保持するホルダケース4と、このホルダケース4の下部に支持フレーム5を介して取り付けられるインクジェットヘッド6とを備えている。また、このインクジェットヘッド6は、後述する図2及び図3に示すように複数枚のプレートが積層接着されて内部に液体流路10a(図2参照)を有する流路ユニット10の上面に圧電ユニット11が積層接着され、該圧電ユニット11の上面に配線ユニット(チップオンフィルム)12が更に積層接合されて構成されている。配線ユニット12には駆動回路であるドライバIC51(図3参照)が接続され、ドライバIC51は、本体側からの印字データをもとに選択的に圧電ユニット11を駆動させる駆動信号を出力している。このようなインクジェットヘッド6を備えるキャリッジ1は、公知のインクジェットプリンタ装置と同様に、被記録紙の紙面と平行に移動可能に構成され、移動しつつインクジェットヘッド6からインク液滴を吐出することにより、紙面上に画像を形成することができる。   As shown in FIG. 1, the carriage 1 includes, for example, an ink tank 3 that supplies inks (liquids) of each color such as cyan, magenta, yellow, and black independently to a flow path unit 10 described below, A holder case 4 that accommodates and holds the ink tank 3 and an inkjet head 6 that is attached to the lower portion of the holder case 4 via a support frame 5 are provided. In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, which will be described later, the inkjet head 6 has a piezoelectric unit on the upper surface of a flow path unit 10 in which a plurality of plates are laminated and bonded to each other and has a liquid flow path 10a (see FIG. 2). 11 is laminated and bonded, and a wiring unit (chip-on-film) 12 is further laminated and bonded to the upper surface of the piezoelectric unit 11. A driver IC 51 (see FIG. 3) as a drive circuit is connected to the wiring unit 12, and the driver IC 51 outputs a drive signal for selectively driving the piezoelectric unit 11 based on print data from the main body side. . The carriage 1 having such an ink jet head 6 is configured to be movable in parallel with the paper surface of the recording paper, similarly to a known ink jet printer device, and by ejecting ink droplets from the ink jet head 6 while moving. An image can be formed on the paper.

図2は、図1に示すキャリッジ1が備えるインクジェットヘッド6の拡大断面図であり、図3は、このインクジェットヘッド6を流路ユニット10と圧電ユニット11と配線ユニット12と支持フレーム5とに分解したときの斜視図である。   2 is an enlarged cross-sectional view of the inkjet head 6 provided in the carriage 1 shown in FIG. 1. FIG. 3 is an exploded view of the inkjet head 6 into a flow path unit 10, a piezoelectric unit 11, a wiring unit 12, and a support frame 5. FIG.

図2に示すように、インクジェットヘッド6が有する流路ユニット10は、圧力室プレート20、第1スペーサプレート21、絞りプレート22、第2スペーサプレート23、第1共通液室プレート24、第2共通液室プレート25、ダンパープレート26、カバープレート27、及びノズルプレート28が、この順に上方から配設されてそれぞれ積層接着された構成となっている。   As shown in FIG. 2, the flow path unit 10 of the inkjet head 6 includes a pressure chamber plate 20, a first spacer plate 21, a throttle plate 22, a second spacer plate 23, a first common liquid chamber plate 24, and a second common. The liquid chamber plate 25, the damper plate 26, the cover plate 27, and the nozzle plate 28 are arranged from above in this order and are laminated and bonded to each other.

これらのうち、ノズルプレート28はポリイミド等の樹脂シートで、それ以外の各プレート20〜27は42%ニッケル合金鋼板(42合金)やステンレス等の金属板であり、平面視で何れも長方形状を成し、各々50〜150μm程度の肉厚を有している。各プレート21〜27には、エッチング、レーザ加工、又はプラズマジェット加工等により、液体流路(チャンネル)10aを構成する開孔又は凹部が形成されている。   Among these, the nozzle plate 28 is a resin sheet such as polyimide, and the other plates 20 to 27 are 42% nickel alloy steel plate (42 alloy) or a metal plate such as stainless steel, and each has a rectangular shape in plan view. Each has a thickness of about 50 to 150 μm. Each of the plates 21 to 27 is formed with an opening or a recess constituting the liquid flow path (channel) 10a by etching, laser processing, plasma jet processing, or the like.

流路ユニット10の最下層のノズルプレート28には、微小径のインク滴吐出用のノズル孔28aが、微小間隔で多数個穿設されていて、ノズル孔28aはノズルプレート28の長辺方向(図3のX方向)に沿って延びる列状に配置され、短辺方向(図3のY方向)に5列設けられている。また、流路ユニット10において最上層に位置する圧力室プレート20には、複数の圧力室31となる複数の圧力室孔20aが、圧力室プレート20をその厚み方向に貫通して形成され、ノズル孔28aに対応してX方向に沿って列状に、Y方向に5列設けられている。圧力室孔20aは、Y方向に長い平面視細長形状をなし、その長手方向(Y方向)がノズル孔28aの列と直交する方向(X方向)に沿うように配置されている。これら複数の圧力室孔20aは、上方から圧電ユニット11が積層され、下方から第1スペーサプレート21が積層されることにより、内部空間を有する複数の圧力室31を形成する。   The nozzle plate 28 in the lowermost layer of the flow path unit 10 is provided with a large number of nozzle holes 28a for discharging ink droplets having a minute diameter at minute intervals, and the nozzle holes 28a are arranged in the long side direction of the nozzle plate 28 ( It is arranged in a row extending along the X direction in FIG. 3, and five rows are provided in the short side direction (the Y direction in FIG. 3). Further, the pressure chamber plate 20 located in the uppermost layer in the flow path unit 10 is formed with a plurality of pressure chamber holes 20a to be a plurality of pressure chambers 31 penetrating the pressure chamber plate 20 in the thickness direction, and the nozzle Five rows are provided in the Y direction in a row along the X direction corresponding to the holes 28a. The pressure chamber hole 20a has an elongated shape in plan view that is long in the Y direction, and is arranged such that its longitudinal direction (Y direction) is along the direction (X direction) orthogonal to the row of nozzle holes 28a. The plurality of pressure chamber holes 20a form a plurality of pressure chambers 31 having an internal space by laminating the piezoelectric units 11 from above and laminating the first spacer plates 21 from below.

第1スペーサプレート21からカバープレート27のそれぞれには、各圧力室31の一端部に連通し、各ノズル孔28aにまで連通するノズル連通流路36となる各開口が貫通形成され、また、第1スペーサプレート21と絞りプレート22と第2スペーサプレート23には、共通インク室35と圧力室31の他端部とを連通する接続流路33となる各開口21a、23aおよび絞り孔22aが貫通形成されている。   Each opening from the first spacer plate 21 to the cover plate 27 is formed to penetrate each opening serving as a nozzle communication channel 36 that communicates with one end portion of each pressure chamber 31 and communicates with each nozzle hole 28a. The first spacer plate 21, the diaphragm plate 22, and the second spacer plate 23 are penetrated by openings 21 a and 23 a and a throttle hole 22 a that serve as a connection channel 33 that communicates the common ink chamber 35 and the other end of the pressure chamber 31. Is formed.

また、2枚の共通液室プレート24、25には、圧力室31の列方向(X方向)に配置された位置に対応する下方位置にて、その列方向(X方向)に沿って延設された共通インク室35となる共通インク室孔24a、25aが各共通液室プレート24、25をその厚み方向に貫通して形成され、流路ユニット10の短辺方向(Y方向)に5列設けられている。また、ダンパープレート26には、共通液室35との対向面とは反対側の面を凹み形成してその肉厚を薄肉にさせたダンパ壁26aが、共通液室35の形状と対応してY方向に5列形成され、第2スペーサプレート23、2枚のマニホールドプレート24、25、ダンパプレート26、及びカバープレート27がこの順で積層されることによって、共通液室35およびダンパスペース26bが形成される。更にカバープレート27には、複数のノズル孔28aを有するノズルプレート28が下方から積層接着されている。   Further, the two common liquid chamber plates 24 and 25 extend along the row direction (X direction) at a lower position corresponding to the position where the pressure chambers 31 are arranged in the row direction (X direction). The common ink chamber holes 24a and 25a to be the common ink chamber 35 are formed so as to penetrate the common liquid chamber plates 24 and 25 in the thickness direction, and are arranged in five rows in the short side direction (Y direction) of the flow path unit 10. Is provided. In addition, a damper wall 26 a in which a surface opposite to the surface facing the common liquid chamber 35 is formed in the damper plate 26 so as to be thin is formed corresponding to the shape of the common liquid chamber 35. The second spacer plate 23, the two manifold plates 24 and 25, the damper plate 26, and the cover plate 27 are stacked in this order, so that the common liquid chamber 35 and the damper space 26b are formed in five rows in the Y direction. It is formed. Further, a nozzle plate 28 having a plurality of nozzle holes 28a is laminated and bonded to the cover plate 27 from below.

これらの各プレート20〜28が積層されていることで、連通された開孔や溝が構成され、インクが通流するインク流路10aが構成されている。即ち、インク流路10aは、共通インク室35から接続流路33、圧力室31、ノズル連通流路36およびノズル28aからなる。上記構成により、インクタンク3(図1参照)から流路ユニット10内に供給されたインクは、共通インク室35、接続流路33、圧力室31、及びノズル連通流路36を順に通り、ノズル28aへと導かれる。   By laminating these plates 20 to 28, open holes and grooves communicated with each other are formed, and an ink flow path 10a through which ink flows is formed. That is, the ink flow path 10a includes the common ink chamber 35, the connection flow path 33, the pressure chamber 31, the nozzle communication flow path 36, and the nozzle 28a. With the above configuration, the ink supplied from the ink tank 3 (see FIG. 1) into the flow path unit 10 passes through the common ink chamber 35, the connection flow path 33, the pressure chamber 31, and the nozzle communication flow path 36 in order, 28a.

なお、圧力室プレート20から第2スペーサプレート23までの各プレート20〜23には、その各長手方向(X方向)の一端部に、上下の位置を対応させて、4色のインクに対応する4つのインク供給口34が穿設されている(図3参照)。インクタンク3からの4色のインクは、このインク供給口34にそれぞれ独立して供給される。インク供給口34は、第1および第2共通液室プレート24、25の共通液室35の長手方向の一端部に連通していて、インク供給口34からの各インクを共通液室35に供給される。なお、使用頻度の高い黒インクが流入するインク供給口34は、他より大型に形成されると共に2つの共通液室35のX方向の一端部に連通し、2つのインク流路10aと繋がっている。他のインク供給口34は、それぞれ互いに独立した1つの共通液室35のX方向の一端部に連通し、残りのインク流通路10aと繋がっている。このように流路ユニット10は、5つのインク流路を有しており、インクジェットヘッド6は、4種のインクを互いに独立して吐出可能に構成されている。   The plates 20 to 23 from the pressure chamber plate 20 to the second spacer plate 23 correspond to four color inks by corresponding the upper and lower positions to one end in each longitudinal direction (X direction). Four ink supply ports 34 are formed (see FIG. 3). The four color inks from the ink tank 3 are independently supplied to the ink supply port 34. The ink supply port 34 communicates with one end in the longitudinal direction of the common liquid chamber 35 of the first and second common liquid chamber plates 24 and 25, and supplies each ink from the ink supply port 34 to the common liquid chamber 35. Is done. The ink supply port 34 into which black ink that is frequently used flows is formed larger than the other, and communicates with one end of the two common liquid chambers 35 in the X direction and is connected to the two ink flow paths 10a. Yes. The other ink supply ports 34 communicate with one end portion in the X direction of one common liquid chamber 35 independent of each other, and are connected with the remaining ink flow passage 10a. As described above, the flow path unit 10 has five ink flow paths, and the inkjet head 6 is configured to be able to eject four types of inks independently of each other.

インク供給口34は、図1にあるように、インクジェットヘッド6が支持プレート5を介してホルダケース4に取り付けられたときに、ホルダケース4に塔載されているインクタンク3のインク色ごとの各インク流出口3aおよび支持プレート5の各インク接続口5cと連通して接続される。(図1、図3参照)
一方、図3に示すように、圧電ユニット11は平面視でX方向に長い長方形状の外観形状を成しており、また、図2に示すように、多数枚のX方向に長い長方形状の圧電シート40〜45と絶縁性を有するトップシート46とが積層されて構成されている。圧電シート40〜45は、夫々の厚みが略30μm程度のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス材料から構成されている。
As shown in FIG. 1, the ink supply port 34 is provided for each ink color of the ink tank 3 mounted on the holder case 4 when the inkjet head 6 is attached to the holder case 4 via the support plate 5. The ink outlets 3 a and the ink connection ports 5 c of the support plate 5 are connected in communication. (See Figs. 1 and 3)
On the other hand, as shown in FIG. 3, the piezoelectric unit 11 has a rectangular external shape that is long in the X direction in a plan view. Also, as shown in FIG. The piezoelectric sheets 40 to 45 and an insulating top sheet 46 are laminated. The piezoelectric sheets 40 to 45 are made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having a thickness of about 30 μm.

各圧電シート40〜45のうち、最下層の圧電シート40から上方へ数えて偶数番目の圧電シート41,43の上面には、各圧力室31の位置に個別に対応するよう配置された多数の個別電極47が、圧力室31が形成する各列に対応するよう5列に印刷形成されている。また、最下層の圧電シート40から上方へ数えて奇数番目の圧電シート40,42,44の上面には、平面視したときに個別電極47を列ごとに全てを覆うように配置された共通電極48が印刷形成されている。そして、個別電極47及び共通電極48は、各圧電シート40〜45及びトップシート46の側端面又は図示しないスルーホールに設けた図示しない中継配線を介し、トップシート46の上面に設けられた複数の駆動電極49(図3も参照)と電気的に接続されている。   Among the piezoelectric sheets 40 to 45, a large number of piezoelectric sheets 41 and 43 that are counted upward from the lowermost piezoelectric sheet 40 are arranged on the upper surface so as to individually correspond to the positions of the pressure chambers 31. The individual electrodes 47 are printed and formed in five rows so as to correspond to the respective rows formed by the pressure chambers 31. Further, on the upper surface of the odd-numbered piezoelectric sheets 40, 42, 44 counted upward from the lowermost piezoelectric sheet 40, a common electrode is arranged so as to cover all the individual electrodes 47 for each row when viewed in plan. 48 is printed. The individual electrode 47 and the common electrode 48 are a plurality of piezoelectric sheets 40 to 45 and a plurality of pieces provided on the top surface of the top sheet 46 via relay wiring (not shown) provided on the side end surfaces of the top sheet 46 or through holes (not shown). It is electrically connected to the drive electrode 49 (see also FIG. 3).

駆動電極49は、個別駆動電極49aと共通駆動電極49bとを有している。このうち、個別電極47にスルーホールを介して導通された個別駆動電極(駆動電極)49aは、アクチュエータの上面の平面視でX方向に細長形状で圧力室20と重なるように列状に設けられており、圧力室20に対応して5列形成されている。また、共通駆動電極49bは、複数の個別駆動電極49aの集合を挟んだX方向の両端部(短辺)に沿って帯状に形成され、共通電極とスルーホールを介して導通し、グランドに接地されている。なお、各電極47、48および駆動電極49は、Ag−Pd系の導電材料でスクリーン印刷されている。   The drive electrode 49 has an individual drive electrode 49a and a common drive electrode 49b. Among these, the individual drive electrodes (drive electrodes) 49a conducted to the individual electrodes 47 through the through holes are provided in a row so as to be elongated in the X direction and overlap the pressure chambers 20 in a plan view of the upper surface of the actuator. 5 rows corresponding to the pressure chambers 20 are formed. Further, the common drive electrode 49b is formed in a band shape along both ends (short sides) in the X direction across a set of a plurality of individual drive electrodes 49a. The common drive electrode 49b is electrically connected to the common electrode through a through hole and grounded. Has been. The electrodes 47 and 48 and the drive electrode 49 are screen-printed with an Ag—Pd-based conductive material.

また、圧電ユニット11は、流路ユニット10よりもその外形形状が小さく、流路ユニット10のX方向の一端部にあるインク供給口34を露出させるように配設され、圧電ユニット11の個別電極47と流路ユニット10の圧力室31とが平面視で対向した位置になるように積層接合されている。   The piezoelectric unit 11 has a smaller outer shape than the flow path unit 10 and is disposed so as to expose the ink supply port 34 at one end of the flow path unit 10 in the X direction. 47 and the pressure chamber 31 of the flow path unit 10 are laminated and joined so as to face each other in a plan view.

この圧電ユニット11の上面には、配線ユニット12の一端部が接合される。配線ユニット12は可撓性帯状の配線部材であって、その一端部には、圧電ユニット11上面の駆動電極49に対応して複数の給電端子50を有し、該給電端子50は、配線ユニット12の他端部に設けられたドライバIC51(図3参照)との間で導線53a(図4参照)により電気的に接続されている。また、詳しくは後述するが、給電端子50には導電材を成すハンダ52がハンダバンプとなって付着しており、圧電ユニット11とその上面に積層された配線ユニット12とは、バーヒーターなどで加熱加圧させて溶融したハンダ52を介して給電端子50と駆動電極49とが電気的に接続される。   One end of the wiring unit 12 is joined to the upper surface of the piezoelectric unit 11. The wiring unit 12 is a flexible strip-shaped wiring member, and has a plurality of power supply terminals 50 corresponding to the drive electrodes 49 on the upper surface of the piezoelectric unit 11 at one end thereof. 12 is electrically connected to a driver IC 51 (see FIG. 3) provided at the other end of the twelve by a conducting wire 53a (see FIG. 4). Further, as will be described in detail later, solder 52 that is a conductive material is attached as a solder bump to the power supply terminal 50, and the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 laminated on the upper surface thereof are heated by a bar heater or the like. The power supply terminal 50 and the drive electrode 49 are electrically connected to each other through the solder 52 that is pressurized and melted.

このような構成を成すインクジェットヘッド6は、以下のようにして動作し、ノズル孔28aからインク滴を吐出する。即ち、インクタンク3のインク流出口3aから、支持プレート5のインク接続孔5cおよび、インク供給口34にインクが供給される。インク供給口34には図示しないフィルタが取り付けられている。インク供給口34から流路ユニット10内に供給されたインクは、共通液室35、接続通路33、圧力室31、及びノズル連通流路36から成るインク流路10a内に充填されている。この状態でドライバIC51が印字データに従って選択的に駆動電位を配線ユニット12から圧電ユニット11へ付与し、複数の個別電極47を選択的に所定電位にすると、電位が付与された個別電極47と共通電極48との間に電位差が生じ、圧電シート41〜44の活性部(エネルギー発生部)に電界が作用して積層方向の歪み変形が発生する。ここで活性部とは、各圧電シート41〜44において個別電極47と共通電極48とに挟まれた部分をいい、実質的には上述したような積層方向の歪み変形が生じる部分をいう。そして、このように活性部が変形すると、対応する圧力室31内へ圧電シートが突出するため、圧力室31の内圧が上昇し、内部の液体がノズル通路36を通じてノズル孔28aから外部へ吐出される。   The inkjet head 6 having such a configuration operates as follows, and ejects ink droplets from the nozzle holes 28a. That is, ink is supplied from the ink outlet 3 a of the ink tank 3 to the ink connection hole 5 c and the ink supply port 34 of the support plate 5. A filter (not shown) is attached to the ink supply port 34. The ink supplied from the ink supply port 34 into the flow path unit 10 is filled in the ink flow path 10 a including the common liquid chamber 35, the connection path 33, the pressure chamber 31, and the nozzle communication path 36. In this state, when the driver IC 51 selectively applies a driving potential from the wiring unit 12 to the piezoelectric unit 11 in accordance with the print data and selectively sets the plurality of individual electrodes 47 to a predetermined potential, the driver IC 51 is common to the individual electrodes 47 to which the potential is applied. A potential difference is generated between the electrodes 48 and an electric field acts on the active portions (energy generating portions) of the piezoelectric sheets 41 to 44 to generate strain deformation in the stacking direction. Here, the active portion refers to a portion sandwiched between the individual electrode 47 and the common electrode 48 in each of the piezoelectric sheets 41 to 44, and substantially refers to a portion where distortion deformation in the stacking direction as described above occurs. When the active portion is deformed in this manner, the piezoelectric sheet protrudes into the corresponding pressure chamber 31, so that the internal pressure of the pressure chamber 31 rises and the internal liquid is discharged from the nozzle hole 28 a to the outside through the nozzle passage 36. The

このようなインクジェットヘッド6は、図3に示すように矩形枠状を成す支持フレーム5によってホルダケース4(図1参照)に支持される。より具体的に説明すると、図3に示すように支持フレーム5は、平面視長方形状のプレート部材で、その平面視外形形状は流路ユニット10よりも大きく、その中央部分に平面視長方形状の開口5aが貫通形成された枠形状を成している。また、支持フレーム5の長手方向(X方向)の一端部には、インク接続孔5cがY方向に沿って4つ貫通形成されていて、インクタンク3のインク流出口3aと流路ユニット10のインク供給口34とを連通する。開口5aは、圧電ユニット11の平面視外形寸法より若干大きい開口面積を有し、支持フレーム5は、開口5a内に配線ユニット12の一端部が接続された圧電ユニット11が位置し、且つ配線ユニット12の他端部が開口5aから引き出されるようにして、流路ユニット10の上面10bに接着固定される。   Such an inkjet head 6 is supported by the holder case 4 (see FIG. 1) by a support frame 5 having a rectangular frame shape as shown in FIG. More specifically, as shown in FIG. 3, the support frame 5 is a plate member having a rectangular shape in plan view, and its outer shape in plan view is larger than that of the flow path unit 10 and is rectangular in plan view in the central portion. It has a frame shape with an opening 5a formed therethrough. In addition, four ink connection holes 5 c are formed through one end portion in the longitudinal direction (X direction) of the support frame 5 along the Y direction, so that the ink outlet 3 a of the ink tank 3 and the flow path unit 10 are provided. The ink supply port 34 is communicated. The opening 5a has an opening area that is slightly larger than the outer dimensions of the piezoelectric unit 11 in plan view, and the support frame 5 has the piezoelectric unit 11 to which one end of the wiring unit 12 is connected in the opening 5a, and the wiring unit. The other end portion of 12 is pulled out from the opening 5 a and is fixedly bonded to the upper surface 10 b of the flow path unit 10.

この際、支持フレーム5において開口5aを形成する内周部5bと、圧電ユニット11の外周部11aとの間には、流路ユニット10の上面10bを底面とする空隙路60が形成される。そして、この空隙路60には液状封止剤66(図2参照)が充填され、支持フレーム5と流路ユニット10、および圧電ユニット11との接合境界(隙間)を封止している。   At this time, a gap path 60 is formed between the inner peripheral part 5 b forming the opening 5 a in the support frame 5 and the outer peripheral part 11 a of the piezoelectric unit 11. The gap path 60 is filled with a liquid sealant 66 (see FIG. 2), and seals the joining boundary (gap) between the support frame 5, the flow path unit 10, and the piezoelectric unit 11.

そして、このように流路ユニット10に支持フレーム5が接着固定された状態で、該支持フレーム5はホルダケース4の底部に、接着剤4aによって取り付けられる(図1(a)参照)。この接着剤4aは、支持フレーム5の外周部の全周にわたって塗布され、流路ユニット10のノズルプレート28の下面(ノズル孔28aが外部へ向かって開口する側の面)から支持フレーム5の外側を通って圧電ユニット11へ至る経路は、この接着剤4aによって閉鎖されるようになっている。   The support frame 5 is attached to the bottom of the holder case 4 with the adhesive 4a in a state where the support frame 5 is bonded and fixed to the flow path unit 10 in this way (see FIG. 1A). This adhesive 4a is applied over the entire circumference of the outer peripheral portion of the support frame 5, and the outside of the support frame 5 from the lower surface of the nozzle plate 28 of the flow path unit 10 (the surface on the side where the nozzle holes 28a open outward). A path that passes through the piezoelectric unit 11 through the adhesive 4a is closed by the adhesive 4a.

ところで、上述したように、圧電ユニット11の駆動電極49と配線ユニット12の給電端子50とは、導電材を成すハンダ53によって電気的に接続されるが、加熱・加圧により溶融したハンダ53のうち余剰分が周辺へ流れ出してしまうと、隣接する駆動電極49,49間または給電端子50,50間が導通してしまったり、余剰ハンダ53がトップシート46の上面に付着して硬化することにより活性部の変形を阻害するという事態が生じる可能性がある。そして、本実施の形態に係るインクジェットヘッド6では、このような余剰ハンダ53に起因する事態の発生を防止することのできる構成を備えている。以下、このような構成について説明する。   Incidentally, as described above, the drive electrode 49 of the piezoelectric unit 11 and the power supply terminal 50 of the wiring unit 12 are electrically connected by the solder 53 that is a conductive material. If surplus flows out to the periphery, conduction between adjacent drive electrodes 49, 49 or between power supply terminals 50, 50 may occur, or excess solder 53 may adhere to the upper surface of the top sheet 46 and harden. There is a possibility that the deformation of the active part is inhibited. In addition, the inkjet head 6 according to the present embodiment has a configuration that can prevent the occurrence of such a situation caused by the excess solder 53. Hereinafter, such a configuration will be described.

(実施例1)
図4は配線ユニット12の平面図であり、図5は積層された圧電ユニット11及び配線ユニット12を部分的に切り欠いて示す部分拡大図、そして図6は、図5に示す圧電ユニット11及び配線ユニット12をVI-VI線で切断したときの断面図である。なお、図6中の(a)は、圧電ユニット11及び配線ユニット12が対向配置されて接着されていない状態を、(b)は両者が接着された状態をそれぞれ示している。
Example 1
4 is a plan view of the wiring unit 12, FIG. 5 is a partially enlarged view showing the laminated piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 partially cut away, and FIG. 6 shows the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 shown in FIG. It is sectional drawing when the wiring unit 12 is cut | disconnected by the VI-VI line. 6A shows a state where the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 are opposed to each other and are not bonded, and FIG. 6B shows a state where both are bonded.

図4〜図6に示すように、配線ユニット12は可撓性帯状のシート状基材12aを有し、その基材12aの下面側に給電端子50や導線53から成る導電層が形成されている。更に、この導電層とシート状基材12aとを、該シート状基材12aの略全面にわたって覆うように、ポリイミドや感光性ソルダレジストなどから成る被覆層70が積層されている。また、図4に示すように、シート状基材12aは、第1領域121を有する一端側が圧電ユニット11と接合され、第2領域122を有する他端側へY方向に延設されていて、第2領域122にはドライバIC51(図3も参照)が実装されている。   As shown in FIGS. 4 to 6, the wiring unit 12 has a flexible belt-like sheet-like base material 12 a, and a conductive layer composed of a power supply terminal 50 and a conductive wire 53 is formed on the lower surface side of the base material 12 a. Yes. Further, a coating layer 70 made of polyimide, a photosensitive solder resist, or the like is laminated so as to cover the conductive layer and the sheet-like substrate 12a over substantially the entire surface of the sheet-like substrate 12a. Also, as shown in FIG. 4, the sheet-like base material 12a has one end side having the first region 121 joined to the piezoelectric unit 11 and extends in the Y direction to the other end side having the second region 122. A driver IC 51 (see also FIG. 3) is mounted in the second region 122.

導電層には、その第1領域121に複数の給電端子50が配設されている。より詳しくは、第1領域121においてシート状基材12aの幅方向(X方向)の両端部分には、圧電ユニット11の共通電極48に導通する駆動電極(共通駆動電極)49bと接続される共通給電端子50bが、それぞれ列状に配設されている。そして、両端部分の共通給電端子50bに挟まれる領域には、圧電ユニット11の個別電極47に導通する駆動電極(個別駆動電極)49aと接続される個別給電端子50aが列状に複数列だけ配設されている。   A plurality of power supply terminals 50 are disposed in the first region 121 of the conductive layer. More specifically, in both the first region 121 and the both ends of the sheet-like base material 12a in the width direction (X direction), a common electrode connected to the common electrode 48 of the piezoelectric unit 11 (common drive electrode) 49b is connected. The power supply terminals 50b are arranged in rows. In the region sandwiched between the common power supply terminals 50b at both ends, the individual power supply terminals 50a connected to the drive electrodes (individual drive electrodes) 49a connected to the individual electrodes 47 of the piezoelectric unit 11 are arranged in a plurality of rows. It is installed.

隣接する個別給電端子50a間を通って、各個別給電端子50aから第2領域122のドライバIC51までを接続する複数の出力用導線53aがY方向に引き出されており、第2領域122のドライバIC51からは他端側に設けられた図示しない端子まで接続する入力用導線53bがシート状基材12a上にパターン形成されている。また、配線ユニット12の幅方向(X方向)の両端には、Y方向に沿って他端部まで伸びる共通電極用導線53cが第1領域121から第2領域122にかけて帯状にパターン形成されている。   A plurality of output conductors 53a connecting the individual power supply terminals 50a to the driver ICs 51 in the second region 122 through the adjacent individual power supply terminals 50a are drawn in the Y direction, and the driver ICs 51 in the second region 122 are drawn. The input lead wire 53b connected to a terminal (not shown) provided on the other end side is patterned on the sheet-like substrate 12a. In addition, at both ends in the width direction (X direction) of the wiring unit 12, a common electrode lead wire 53 c extending from the first region 121 to the second region 122 is formed in a strip shape extending to the other end along the Y direction. .

これらの導線層は絶縁性の被覆層70に覆われ、個別給電端子50aは、これに対応する位置で被覆層70を部分的に除去して形成した開孔70a(6参照)によりその一部が圧電ユニット11側へ露出される。また、共通給電端子50bは、配線された帯状の共通電極用導線53cを覆う被覆層70の一部を除去して形成した開孔(図示せず)を通じて、共通電極用導線53cの一部が圧電ユニット11側へ露出されることで、共通電極端子50bを成している。つまり、共通給電端子50bは、共通電極用導線53cそのものである。   These conducting wire layers are covered with an insulating covering layer 70, and individual power supply terminals 50a are partially formed by openings 70a (see 6) formed by partially removing the covering layer 70 at positions corresponding thereto. Is exposed to the piezoelectric unit 11 side. In addition, the common power supply terminal 50b has a part of the common electrode conductor 53c through an opening (not shown) formed by removing a part of the covering layer 70 that covers the wired strip-like common electrode conductor 53c. The common electrode terminal 50b is formed by being exposed to the piezoelectric unit 11 side. That is, the common power supply terminal 50b is the common electrode lead wire 53c itself.

図5に示すように、圧電ユニット11のトップシート46の上面には帯状の駆動電極49が配設されており、この図5では個別給電端子50aに対応して設けられた駆動電極49aを示している。駆動電極49aは、圧力室20と対応した帯状を成して所定方向(Y方向)へ延設された電極部49cと、該電極部49cにおいてその延設方向の一方の端部に設けられた受電端子49dとから構成され、受電端子49d上には断面視ドーム状に突起した銀ペースト80が設けられている。このような駆動電極49aは、流路ユニット10が有する圧力室31に対応して電極部49cが位置するように配設されており、隣接する駆動電極49aは比較的近接して位置している。   As shown in FIG. 5, a belt-like drive electrode 49 is disposed on the top surface of the top sheet 46 of the piezoelectric unit 11, and FIG. 5 shows the drive electrode 49a provided corresponding to the individual power supply terminal 50a. ing. The drive electrode 49a is formed in a strip corresponding to the pressure chamber 20 and extends in a predetermined direction (Y direction), and is provided at one end of the electrode portion 49c in the extending direction. A silver paste 80 is formed on the power receiving terminal 49d and protrudes in a dome shape in cross section. Such a drive electrode 49a is disposed so that the electrode portion 49c is positioned corresponding to the pressure chamber 31 of the flow path unit 10, and the adjacent drive electrodes 49a are positioned relatively close to each other. .

なお、銀ペースト80は、導電材を介して受電端子49dと個別給電端子50aとの電気的及び機械的な接続性をより良くするために設けられていて、銀だけでなく、ガラスフリットを含んだ金ペースト等でもよい。また、突起形状であれば、断面視ドーム状だけでなく、断面視長方形状や、中心部分を貫通または窪ませた円環状であってもよい。また、駆動電極49aは、電極部49cと受電端子49dとを連通する細幅部分49eを有しているが、圧力室20に電極部49cが対応し、且つ電極部49cの延設方向の一端側に位置する受電端子49dが個別給電端子50aに対応していれば、このような形状に限らない。   The silver paste 80 is provided to improve electrical and mechanical connectivity between the power receiving terminal 49d and the individual power supply terminal 50a via a conductive material, and includes not only silver but also glass frit. Metal paste or the like may be used. Moreover, as long as it is a protrusion shape, it may be not only a dome shape in a sectional view but also a rectangular shape in a sectional view or an annular shape having a central portion penetrating or recessed. The drive electrode 49a has a narrow portion 49e that allows the electrode portion 49c and the power receiving terminal 49d to communicate with each other. The electrode portion 49c corresponds to the pressure chamber 20, and one end of the electrode portion 49c in the extending direction. If the power receiving terminal 49d located on the side corresponds to the individual power supply terminal 50a, the shape is not limited to this.

図6にも示すように、配線ユニット12が有する個別給電端子50aは、駆動電極49aの受電端子49dに対応して配設されている。この個別給電端子50aは、円盤部材の中心部を切り欠いて貫通孔81aを形成したような円環状を成しており、その周縁部が被覆層70によって覆われている。即ち、本実施の形態においては、円環状を成す個別給電端子50aと被覆層70の開孔70aとが、互いの中心を略一致させるように位置している。開孔70aは、被覆層70の圧電ユニット側の面(導電層とは反対側の面)から導電層側に向かって縮径したテーパー状の断面形状を成し、ハンダ52が付着されていない状態では、個別給電端子50aの外径より小さい開口径を有する開孔70aを通じて、個別給電端子50aが圧電ユニット11側へ露出している。そして、この露出部分は、受電端子49dに対向するようにして円環状に露出する環状露出部81を成している。   As shown in FIG. 6, the individual power supply terminal 50a of the wiring unit 12 is disposed corresponding to the power reception terminal 49d of the drive electrode 49a. The individual power supply terminal 50 a has an annular shape in which a central portion of the disk member is cut out to form a through hole 81 a, and the peripheral portion thereof is covered with the coating layer 70. In other words, in the present embodiment, the annular individual power supply terminal 50a and the opening 70a of the covering layer 70 are positioned so that their centers substantially coincide with each other. The opening 70a has a tapered cross-sectional shape whose diameter is reduced from the surface on the piezoelectric unit side of the coating layer 70 (the surface opposite to the conductive layer) toward the conductive layer, and the solder 52 is not attached thereto. In the state, the individual power supply terminal 50a is exposed to the piezoelectric unit 11 side through the opening 70a having an opening diameter smaller than the outer diameter of the individual power supply terminal 50a. The exposed portion forms an annular exposed portion 81 that is exposed in an annular shape so as to face the power receiving terminal 49d.

この環状露出部81には導電材を成すハンダ52が付着されており、このハンダ52も環状露出部81の形状に対応して円環状を成している。また、図6(a)に示すように、環状露出部81に付着されたハンダ52は、シート状基材12aからの高さ寸法H1が被覆層70の厚み寸法H2より若干大きくなるように設定されている。   Solder 52 that is a conductive material is attached to the annular exposed portion 81, and the solder 52 also has an annular shape corresponding to the shape of the annular exposed portion 81. Further, as shown in FIG. 6A, the solder 52 attached to the annular exposed portion 81 is set so that the height dimension H1 from the sheet-like base material 12a is slightly larger than the thickness dimension H2 of the coating layer 70. Has been.

図6(b)に示すように、このような圧電ユニット11と配線ユニット12とを積層し、加熱・加圧すると、円環状のハンダ52の頂部が突起状の銀ペースト80に接着し、個別給電端子50aと駆動電極49とが電気的に接続される。この場合において、個別給電端子50aの環状露出部81は中央部分が切り欠かれて貫通孔81aが形成されているため、この貫通孔81aの部分にはハンダ52が設けられていない。そのため、従来の円盤上の露出部に対して、中央部分が切り欠かれないハンダ52が設けられる場合と比べて、ハンダ52の容量は少なくて済んでいる。従って、積層接着時に生じるハンダ52の余剰分が低減されるため、環状露出部81から流れ出て、駆動電極49の電極部49cや圧電ユニット11のトップシート26にハンダ52の余剰分が付着・硬化するのを抑制することができ、イオンマイグレーションの発生も抑制することができる。   As shown in FIG. 6B, when the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 are laminated, heated and pressurized, the top of the annular solder 52 is bonded to the protruding silver paste 80, and individually. The power supply terminal 50a and the drive electrode 49 are electrically connected. In this case, since the central portion of the annular exposed portion 81 of the individual power supply terminal 50a is cut out to form a through hole 81a, the solder 52 is not provided in the through hole 81a. Therefore, the capacity of the solder 52 is small compared to the case where the solder 52 whose central portion is not cut is provided with respect to the exposed portion on the conventional disk. Accordingly, since the surplus portion of the solder 52 generated at the time of lamination bonding is reduced, the surplus portion of the solder 52 flows out from the annular exposed portion 81 and adheres and cures to the electrode portion 49c of the drive electrode 49 and the top sheet 26 of the piezoelectric unit 11. Can be suppressed, and the occurrence of ion migration can also be suppressed.

また、このようにハンダ52の余剰分がトップシート26に付着・硬化するのを抑制できるため、圧電ユニット11の活性部の変形が阻害されるのを防止する目的で、駆動電極49において電極部49cから受電端子49dを大きく離隔して設ける必要もない。従って、受電端子49dを電極49cに近接配置して、駆動電極49の小型化を図ることが可能である。   Further, since it is possible to suppress the surplus of the solder 52 from adhering to and curing on the top sheet 26 as described above, the electrode portion of the drive electrode 49 is prevented from being hindered from inhibiting the deformation of the active portion of the piezoelectric unit 11. It is not necessary to provide the power receiving terminal 49d at a large distance from 49c. Therefore, it is possible to reduce the size of the drive electrode 49 by arranging the power receiving terminal 49d close to the electrode 49c.

また、ハンダ52の容量を低減しつつも、環状露出部81の外形寸法は従来と同程度に確保することができるため、圧電ユニット11側から見たときに個別給電端子50aの環状露出部81と駆動電極49の受電端子49dとが重複する領域を大きく確保することができる。つまり、ハンダ52の配置領域が従来と同程度に確保されているため、圧電ユニット11と配線ユニット12との積層時に、多少の位置ズレが生じたとしても、ハンダ52を介して環状露出部81と受電端子49dとを確実に接続することができる。また、ハンダ52は、円環状であるため、銀ペースト80と接続されたときに、その接合状態が断面視でフィレット状になるため、ハンダ容量が低減しつつも、機械的な接続強度を補うことができる。さらに、ハンダ52の配置領域が従来と同程度に確保されるため、ハンダ容量が低減しても接続強度を比較的大きく確保できる。更には、ハンダ52の容量を低減しつつも、環状露出部81の表面からのハンダ高さ寸法を比較的大きく確保することができるため、圧電ユニット11と配線ユニット12との積層時に、環状露出部81上のハンダ52を、確実に受電端子49dに接続することができる。   Further, since the outer dimension of the annular exposed portion 81 can be secured to the same level as the conventional one while reducing the capacity of the solder 52, the annular exposed portion 81 of the individual power supply terminal 50a when viewed from the piezoelectric unit 11 side. And a large area where the power receiving terminal 49d of the drive electrode 49 overlaps can be secured. In other words, since the arrangement area of the solder 52 is secured to the same extent as in the past, even if a slight misalignment occurs when the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 are stacked, the annular exposed portion 81 is interposed via the solder 52. And the power receiving terminal 49d can be reliably connected. Further, since the solder 52 has an annular shape, when connected to the silver paste 80, the joining state becomes a fillet shape in a cross-sectional view, so that the mechanical connection strength is supplemented while the solder capacity is reduced. be able to. Furthermore, since the arrangement area of the solder 52 is secured to the same level as the conventional one, even if the solder capacity is reduced, the connection strength can be secured relatively large. Furthermore, since the solder height dimension from the surface of the annular exposed portion 81 can be relatively large while reducing the capacity of the solder 52, the annular exposure is performed when the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 are stacked. The solder 52 on the portion 81 can be reliably connected to the power receiving terminal 49d.

また、受電端子49dの銀ペースト80は、突起形状であるため、受電端子49dと個別給電端子50a上のハンダ52との接合距離を短くなり、またハンダ52が押しつぶされやすくなるため、確実に接続することができる。銀ペースト80の断面視形状が、中央部分が貫通または窪んだ断面視円環状である場合には、円環状のハンダ52との間には、その中央部分において、フィレット部分が広くなるため機械的強度を補うこともできる。   Further, since the silver paste 80 of the power receiving terminal 49d has a protruding shape, the bonding distance between the power receiving terminal 49d and the solder 52 on the individual power supply terminal 50a is shortened, and the solder 52 is easily crushed. can do. When the cross-sectional view shape of the silver paste 80 is a circular cross-sectional view with a central portion penetrating or recessed, the fillet portion is widened between the annular solder 52 and the mechanical portion because the fillet portion is wide. The strength can be supplemented.

(実施例2)
図7は、配線ユニット12の他の構成を示す図面であり、(a)は給電端子50a近傍の拡大平面図を示し、(b)は側面断面図を示している。なお、図7における側面断面図では、シート状基材12aを被覆層70の下方に配置し、且つ、配線ユニット12を圧電ユニット11の下方に配置した態様を示している。本実施例における圧電ユニット11と配線ユニット12とは、このような配置状態で、上下方向から加圧され、更に加熱されて接合される。
(Example 2)
7A and 7B are diagrams showing another configuration of the wiring unit 12, in which FIG. 7A shows an enlarged plan view near the power supply terminal 50a, and FIG. 7B shows a side sectional view. 7 shows a mode in which the sheet-like base material 12a is disposed below the coating layer 70 and the wiring unit 12 is disposed below the piezoelectric unit 11. In this embodiment, the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 in this embodiment are pressurized from above and below, and further heated and joined.

図7に示す配線ユニット12は、図6に示したものに比べると、ハンダ52のうち余剰分を収容するハンダ収容部85を有している点で異なっている。より詳しく説明すると、図7に示すように、配線ユニット12が有するシート状基材12aには、個別給電端子50aが有する貫通孔81aに連通するように、圧電ユニット11に対向する側に開口した凹部12bが形成されており、貫通孔81aと凹部12bとによってハンダ収容部85が構成されている。   The wiring unit 12 shown in FIG. 7 is different from that shown in FIG. 6 in that it has a solder accommodating portion 85 that accommodates the surplus portion of the solder 52. More specifically, as shown in FIG. 7, the sheet-like base material 12a of the wiring unit 12 is opened on the side facing the piezoelectric unit 11 so as to communicate with the through hole 81a of the individual power supply terminal 50a. A recess 12b is formed, and a solder accommodating portion 85 is constituted by the through hole 81a and the recess 12b.

そして、図7(b)に示す状態から、上記のような配線ユニット12を圧電ユニット11に積層して加熱・加圧すると、図6(b)に示したものと同様に、円環状のハンダ52の頂部が銀ペースト80に接着し、個別給電端子50aと駆動電極49とが電気的に接続される。そして、図7(b)に示す構成の場合は、ハンダ52は、個別給電端子50aと駆動電極49との間に介在された状態で余剰分が貫通孔81aを通じてハンダ収容部85へ収容されるようになっている(図中の矢印参照)。従って、ハンダ52の余剰分が駆動電極49の電極部49cや圧電ユニット11のトップシート26に流れ出るのを、より効果的に抑制することができる。   When the wiring unit 12 as described above is stacked on the piezoelectric unit 11 and heated and pressurized from the state shown in FIG. 7B, an annular solder is formed as in the case shown in FIG. 6B. The top of 52 adheres to the silver paste 80, and the individual power supply terminal 50a and the drive electrode 49 are electrically connected. In the case of the configuration shown in FIG. 7B, the solder 52 is accommodated in the solder accommodating portion 85 through the through hole 81a while being interposed between the individual power supply terminal 50a and the drive electrode 49. (See the arrow in the figure). Therefore, it is possible to more effectively suppress the surplus portion of the solder 52 from flowing out to the electrode portion 49c of the drive electrode 49 and the top sheet 26 of the piezoelectric unit 11.

このとき、銀ペースト80が突起形状であるため、給電端子50a上のハンダ52を押しつぶしやすく、余剰分をハンダ収容部85へ収容させやすい。なお、図7(b)に示すように、配線ユニット12の被覆層70の表面上において、個別給電端子50aよりも電極部49c側へ余剰分のハンダが流れ出た場合に、毛細管力によってこの流れ出たハンダを収容すべく、被覆層70にその表面から窪ませたハンダ収容溝86を設けてあってもよい。なお、凹部12bの断面視形状はこの形状に限らず、凹部12bの開口面よりも奥部においてその断面積が広くなった段差形状であってもよいし、深さ方向に直交する何れかの方向へ偏心していてもよい。その他の構成については、既に実施例1で説明したものと同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。   At this time, since the silver paste 80 has a protruding shape, it is easy to crush the solder 52 on the power supply terminal 50a, and it is easy to accommodate the surplus in the solder accommodating portion 85. As shown in FIG. 7B, when excess solder flows out from the individual power supply terminal 50a toward the electrode portion 49c on the surface of the coating layer 70 of the wiring unit 12, this flow out is caused by capillary force. In order to accommodate the solder, a solder accommodating groove 86 that is recessed from the surface of the coating layer 70 may be provided. The sectional view shape of the recess 12b is not limited to this shape, and may be a stepped shape having a wider cross-sectional area in the back than the opening surface of the recess 12b, or any one orthogonal to the depth direction. It may be eccentric in the direction. Since other configurations are the same as those already described in the first embodiment, a detailed description thereof is omitted here.

(実施例3)
図8は、圧電ユニット11及び配線ユニット12の他の構成を示す図面であり、(a)は給電端子50a近傍の拡大平面図を示し、(b)は側面断面図を示している。なお、図8における側面断面図においても、シート状基材12aを被覆層70の下方に配置し、且つ、配線ユニット12を圧電ユニット11の下方に配置した態様を示している。そして、本実施例における圧電ユニット11と配線ユニット12とは、このような配置状態で、上下方向から加圧され、更に加熱されて接合される。
(Example 3)
8A and 8B are diagrams showing another configuration of the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12, wherein FIG. 8A shows an enlarged plan view near the power supply terminal 50a, and FIG. 8B shows a side sectional view. 8 also shows a mode in which the sheet-like base material 12a is disposed below the coating layer 70 and the wiring unit 12 is disposed below the piezoelectric unit 11. And the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 in a present Example are pressurized from the up-down direction in such an arrangement state, and are further heated and joined.

図8に示す構成では、配線ユニット12に形成されたハンダ収容部85の中心軸線85aが、駆動電極49aの受電端子49dの平面視での中心位置C1に対して、電極部49c側に偏芯して位置している。また、ハンダ収容部85は、駆動電極49aにおいて受電端子49dよりも電極部49c側の細幅部分49eの幅寸法W1と略同一の開口幅W2を有している(図8(a)参照)。   In the configuration shown in FIG. 8, the central axis 85a of the solder receiving portion 85 formed in the wiring unit 12 is eccentric to the electrode portion 49c side with respect to the center position C1 in the plan view of the power receiving terminal 49d of the drive electrode 49a. Is located. Further, the solder accommodating portion 85 has an opening width W2 that is substantially the same as the width dimension W1 of the narrow portion 49e on the electrode portion 49c side of the power receiving terminal 49d in the drive electrode 49a (see FIG. 8A). .

そして、図8(b)に示す状態から、上記のような相対位置を維持しつつ、配線ユニット12を圧電ユニット11に積層して加熱・加圧すると、溶融したハンダ52のうち余剰分が、受電端子49dから細幅部分49eを経て電極部49cへ向かうのを抑制することができる。即ち、受電端子49dから電極部49cへ向かう途中の細幅部分49eにて、ハンダ収容部85にて補足することができるため、これより電極部49c側へ余剰分が流れ込むのを防止することができる。なお、その他の構成および各種変形例については既に実施例1、2で説明したものと同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。   Then, from the state shown in FIG. 8B, while maintaining the relative position as described above, when the wiring unit 12 is laminated on the piezoelectric unit 11 and heated and pressurized, the surplus portion of the molten solder 52 is The direction from the power receiving terminal 49d to the electrode portion 49c through the narrow width portion 49e can be suppressed. That is, since the solder accommodating portion 85 can supplement the narrow portion 49e on the way from the power receiving terminal 49d to the electrode portion 49c, it is possible to prevent the surplus portion from flowing into the electrode portion 49c side. it can. Since other configurations and various modifications are the same as those already described in the first and second embodiments, detailed description thereof is omitted here.

(実施例4)
図9は、配線ユニット12の他の構成を示す図面であり、(a)は給電端子50a近傍の拡大平面図を示し、(b)は側面断面図を示している。なお、図9における側面断面図においても、シート状基材12aを被覆層70の下方に配置し、且つ、配線ユニット12を圧電ユニット11の下方に配置した態様を示している。そして、本実施例における圧電ユニット11と配線ユニット12とは、このような配置状態で、上下方向から加圧され、更に加熱されて接合される。
Example 4
9A and 9B are diagrams showing another configuration of the wiring unit 12, in which FIG. 9A shows an enlarged plan view near the power supply terminal 50a, and FIG. 9B shows a side sectional view. 9 also shows an aspect in which the sheet-like base material 12a is disposed below the coating layer 70 and the wiring unit 12 is disposed below the piezoelectric unit 11. And the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 in a present Example are pressurized from the up-down direction in such an arrangement state, and are further heated and joined.

図9に示す配線ユニット12は、図7に示した配線ユニット12において、ハンダ収容部85を構成する凹部12bが、シート状基材12aを貫通する貫通孔12cを成している点でこれと異なっており、その他の構成については図7のものと同様になっている。   The wiring unit 12 shown in FIG. 9 is different from the wiring unit 12 shown in FIG. 7 in that the concave portion 12b constituting the solder accommodating portion 85 forms a through hole 12c that penetrates the sheet-like base material 12a. The other configurations are the same as those in FIG.

このような配線ユニット12によれば、ハンダ収容部85の容量を大きく確保することができるため、ハンダ52からの余剰分をより多くハンダ収容部85にて収容することができる。なお、図8に示した配線ユニット12についても同様に、凹部12bを、シート状基材12aを貫通する貫通孔12cとすることにより、受電端子49dから電極部49cへ向かうハンダ52の余剰分のより多くを、途中の細幅部分49eにて捕捉することが可能となる。また、本実施例に係る圧電ユニット11と配線ユニット12との接合に際しては、配線ユニット12のシート状基材12a側から貫通孔12cを通じてエア吸引しつつ、両者を加圧・加熱して接合してもよい。このようにすれば、ハンダの余剰分を貫通孔12cへと導入しやすくなる。なお、貫通孔12cおよび凹部12bの断面視形状は、上述の実施例1〜3のようにこの形状に限らない。また、実施例4の場合、図7(b)のハンダ収容溝86は、凹部であってもよいが、配線ユニット12を貫通していてもよく、その場合、貫通孔12cとともにハンダ収容溝86を通じてシート状基材12a側からエア吸引をしつつ、接合を行ってもよい。このようにすれば、ハンダの余剰分がたとえ電極部49c側に流れ出してしまった後でも、ハンダ収容溝86を通じて吸引することができ、電極部49c側への影響を少なく出来る。   According to such a wiring unit 12, it is possible to secure a large capacity of the solder accommodating portion 85, and thus it is possible to accommodate more surplus from the solder 52 in the solder accommodating portion 85. Similarly, for the wiring unit 12 shown in FIG. 8, the concave portion 12b is formed as a through hole 12c that penetrates the sheet-like base material 12a, so that the surplus portion of the solder 52 from the power receiving terminal 49d toward the electrode portion 49c can be obtained. More can be captured by the narrow portion 49e on the way. Further, when joining the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 according to the present embodiment, air is sucked from the sheet-like base material 12a side of the wiring unit 12 through the through hole 12c, and both are pressurized and heated to join. May be. If it does in this way, it will become easy to introduce the surplus part of solder into penetration hole 12c. In addition, the cross-sectional view shape of the through-hole 12c and the recessed part 12b is not restricted to this shape like the above-mentioned Examples 1-3. Further, in the case of the fourth embodiment, the solder receiving groove 86 in FIG. 7B may be a recess, but may penetrate through the wiring unit 12, and in that case, the solder receiving groove 86 together with the through hole 12c. Bonding may be performed while air suction is performed from the sheet-like base material 12a side. In this way, even after the excess solder flows out to the electrode portion 49c side, it can be sucked through the solder receiving groove 86, and the influence on the electrode portion 49c side can be reduced.

(実施例5)
図10は、配線ユニット12の他の構成を示す図面であり、構成のバリエーションを示す(a)〜(e)において、上段には拡大平面図を示し、下段には側面断面図を示している。なお、図10における側面断面図では、シート状基材12aを被覆層70の下方に配置した状態での配線ユニット12を示している。
このうち、図10(a)に示す配線ユニット12の場合、図9に示した配線ユニット12におけるシート状基材12aの下面(圧電ユニット11との対向面とは反対側の面)に、シート状基材12aを貫通する貫通孔12cの開口を取り囲むようにして、周壁部87を設けた構成となっている。この周壁部87内には貫通孔12cと連通する凹状スペース87aが形成されており、図10(a)に示す構成の場合、平面視して凹状スペース87aは貫通12cから所定の方向へ延設するように構成されている。そして、周壁部87は、貫通孔12cの周囲においては幅寸法W3が比較的大きい一方で、貫通孔12cから離隔してスペース87aを囲む部分においては幅寸法W4が比較的小さく構成されている。
(Example 5)
FIG. 10 is a diagram showing another configuration of the wiring unit 12, and in (a) to (e) showing variations of the configuration, an enlarged plan view is shown in the upper stage and a side sectional view is shown in the lower stage. . In addition, in the side sectional view in FIG. 10, the wiring unit 12 in a state where the sheet-like base material 12 a is arranged below the coating layer 70 is shown.
Among these, in the case of the wiring unit 12 shown in FIG. 10A, the sheet is formed on the lower surface (the surface opposite to the surface facing the piezoelectric unit 11) of the sheet-like substrate 12a in the wiring unit 12 shown in FIG. The peripheral wall portion 87 is provided so as to surround the opening of the through hole 12c that penetrates the substrate 12a. A concave space 87a communicating with the through hole 12c is formed in the peripheral wall portion 87. In the configuration shown in FIG. 10A, the concave space 87a extends in a predetermined direction from the through 12c in a plan view. Is configured to do. The peripheral wall portion 87 has a relatively large width dimension W3 around the through hole 12c, and a relatively small width dimension W4 at a portion surrounding the space 87a apart from the through hole 12c.

また、図10(b)に示す配線ユニット12の場合も、シート状基材12aの下面に周壁部88が貫通孔12cの開口を取り囲むようにして設けられている。この周壁部88は、貫通孔12cに対して同心円状に構成されており、周壁部88によって形成される凹状スペース88aの中心付近に貫通孔12cが位置している。   In the case of the wiring unit 12 shown in FIG. 10B, the peripheral wall portion 88 is provided on the lower surface of the sheet-like base material 12a so as to surround the opening of the through hole 12c. The peripheral wall portion 88 is configured concentrically with respect to the through hole 12c, and the through hole 12c is located near the center of the concave space 88a formed by the peripheral wall portion 88.

図10(c)に示す配線ユニット12の場合は、シート状基材12aの下面に、直接的に凹状の窪み89を形成することにより、貫通孔12cに連通する凹状スペース89aが形成されている。この窪み89は、平面視したときの外形が円形を成しており、本実施の形態では貫通孔12cに対して同心状に設けられている。   In the case of the wiring unit 12 shown in FIG. 10C, a concave space 89a communicating with the through hole 12c is formed by forming a concave recess 89 directly on the lower surface of the sheet-like base material 12a. . The depression 89 has a circular outer shape when seen in a plan view, and is provided concentrically with the through hole 12c in the present embodiment.

図10(d)に示す配線ユニット12の場合は、図10(c)に示した配線ユニット12において、凹状の窪み89の周縁部外側に、該窪み89を取り囲むようにして周壁部90が形成されている。そして、窪み89と周壁部90とによって、比較的大きな容量を有する凹状スペース90aが形成されている。   In the case of the wiring unit 12 shown in FIG. 10D, the peripheral wall 90 is formed outside the peripheral edge of the concave dent 89 so as to surround the dent 89 in the wiring unit 12 shown in FIG. Has been. A concave space 90 a having a relatively large capacity is formed by the recess 89 and the peripheral wall 90.

図10(e)に示す配線ユニット12の場合は、図10(c)に示した配線ユニット12において、凹状の窪み89を下方から覆うようにして、シート状基材12aの広い範囲(実質的には、第1領域121(図4参照)の範囲)に被覆シート91が積層されている。この被覆シート91により、窪み89内の凹状スペース89aは、シート状基材12aの下方へ向かっては閉じられた空間となっている。例えば、被覆シート91はポリイミドである。   In the case of the wiring unit 12 shown in FIG. 10 (e), in the wiring unit 12 shown in FIG. 10 (c), the concave depression 89 is covered from below so that a wide range (substantially) of the sheet-like substrate 12a is obtained. In the first area 121 (see FIG. 4), a covering sheet 91 is laminated. Due to this covering sheet 91, the concave space 89a in the recess 89 is a space closed toward the lower side of the sheet-like base material 12a. For example, the covering sheet 91 is polyimide.

上述したような図10(a)〜(e)に示す各配線ユニット12によれば、圧電ユニット11との接合時にハンダ52から生じた余剰分を、シート状基材12aの貫通孔12cにて収容できると共に、更に多くの余剰分についても、貫通孔12cを通じて圧電ユニット11とは反対側へと導き、シート状基材12aの上面に形成された各凹状スペース87a〜90aにて収容することができる。また、各凹状スペース87a〜90aは、周壁部87,88,90又は窪み89内に形成されているため、ここに収容されたハンダ52の余剰分が、凹状スペース87a〜90aの外方へと流れ出るのを防止することができる。   According to each wiring unit 12 shown in FIGS. 10A to 10E as described above, the surplus generated from the solder 52 at the time of joining to the piezoelectric unit 11 is passed through the through hole 12c of the sheet-like base material 12a. In addition to being able to be accommodated, more excess can be guided to the opposite side of the piezoelectric unit 11 through the through-hole 12c and accommodated in the concave spaces 87a to 90a formed on the upper surface of the sheet-like base material 12a. it can. Moreover, since each recessed space 87a-90a is formed in the surrounding wall part 87,88,90 or the hollow 89, the surplus part of the solder 52 accommodated here will go out of the recessed space 87a-90a. It can be prevented from flowing out.

また、図10(a)〜(d)に示した配線ユニット12を圧電ユニット11と接合する際には、配線ユニット12のシート状基材12a側から貫通孔12cを通じてエア吸引しつつ、両者を加圧・加熱して接合してもよい。このようにすれば、ハンダの余剰分を貫通孔12cへと導入しやすくなる。   Further, when the wiring unit 12 shown in FIGS. 10A to 10D is joined to the piezoelectric unit 11, the air is sucked from the sheet-like base material 12 a side of the wiring unit 12 through the through-hole 12 c, and both of them are sucked. You may join by pressurizing and heating. If it does in this way, it will become easy to introduce the surplus part of solder into penetration hole 12c.

また、図10(a)〜(d)に示す配線ユニット12の場合、余剰のハンダ52が、シート状基材12aの上面にて大気中に露出することとなる。従って、圧電ユニット11にて生じた熱を、駆動電極49、給電端子50、及びハンダ52を通じてシート状基材12aの上面側へ伝達し、ここで大気中へと放散することができる。また、配線ユニット12のドライバIC51にて生じた熱についても、配線53、給電端子50、及びハンダ52を通じてシート状基材12aの上面側へ伝達し、ここで大気中へと放散することができる。   Moreover, in the case of the wiring unit 12 shown to Fig.10 (a)-(d), the excess solder 52 will be exposed in air | atmosphere on the upper surface of the sheet-like base material 12a. Therefore, the heat generated in the piezoelectric unit 11 can be transmitted to the upper surface side of the sheet-like substrate 12a through the drive electrode 49, the power supply terminal 50, and the solder 52, and can be dissipated into the atmosphere here. Further, the heat generated in the driver IC 51 of the wiring unit 12 can also be transmitted to the upper surface side of the sheet-like substrate 12a through the wiring 53, the power supply terminal 50, and the solder 52, and can be dissipated into the atmosphere here. .

一方、図10(e)に示す構成の場合、凹状スペース89aが被覆シート91によって覆われているため、シート状基材12aの上面を伝って流れ出るのを確実に防止することができる。また、図10(d)に示す配線ユニット12では、窪み89と周壁部90とによって大容量の凹状スペース90が形成されているため、より多くの余剰分を収容することができるようになっている。なお、図10(e)に示す配線ユニット12では、シート状基材12aの下面を覆う被覆層70と上面を覆う被覆シート91とが、同一素材又は略同一の熱膨張率を有する素材によって形成されている。たとえば、被覆層70、被覆シート91は、ポリイミドの同一素材を用いている。従って、余剰のハンダ52によって伝えられた熱により、被覆層70と被覆シート91とが同様に膨張・収縮するため、熱によって配線ユニット12に反りが生じるのを抑制することができる。   On the other hand, in the case of the configuration shown in FIG. 10 (e), since the concave space 89a is covered with the covering sheet 91, it can be reliably prevented from flowing out along the upper surface of the sheet-like substrate 12a. Further, in the wiring unit 12 shown in FIG. 10 (d), since the large-capacity concave space 90 is formed by the recess 89 and the peripheral wall portion 90, a larger amount of surplus can be accommodated. Yes. In addition, in the wiring unit 12 shown in FIG.10 (e), the coating layer 70 which covers the lower surface of the sheet-like base material 12a, and the coating sheet 91 which covers the upper surface are formed of the same material or a material having substantially the same thermal expansion coefficient. Has been. For example, the same material of polyimide is used for the covering layer 70 and the covering sheet 91. Accordingly, since the coating layer 70 and the coating sheet 91 are similarly expanded and contracted by the heat transmitted by the excess solder 52, the wiring unit 12 can be prevented from warping due to the heat.

このように、図10(a)〜(d)に示す配線ユニット12によれば、貫通孔12cを通じてシート状基材12aの表裏に亘るハンダ52を介し、圧電ユニット11及び配線ユニット12での発熱を大気中へ放散することができる。従って、シート状基材12aの上面に、金属板等から成る放熱専用の部材を設ける必要もない。その結果、圧電ユニット11の全面の温度を均一にするのを困難にしていた、放熱部材とシート状基材12aとの接着不良という問題が生じなくなるため好都合である。   As described above, according to the wiring unit 12 shown in FIGS. 10A to 10D, heat is generated in the piezoelectric unit 11 and the wiring unit 12 through the solder 52 extending from the front and back of the sheet-like base material 12a through the through hole 12c. Can be released into the atmosphere. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated member for heat dissipation made of a metal plate or the like on the upper surface of the sheet-like substrate 12a. As a result, the problem of poor adhesion between the heat dissipation member and the sheet-like substrate 12a, which makes it difficult to make the temperature of the entire surface of the piezoelectric unit 11 uniform, is advantageous.

本発明は、余剰の導電材の付着によって圧電層の変形が阻害されるのを防止すると共に、イオンマイグレーションの発生を防止し、駆動電極の大型化を抑制することができ、更には効率的に放熱可能な液滴吐出ヘッド、及びこれに用いられる配線ユニットに適用することができる。   The present invention prevents the deformation of the piezoelectric layer from being inhibited by the adhesion of surplus conductive material, prevents the occurrence of ion migration, can suppress the increase in size of the drive electrode, and more efficiently. The present invention can be applied to a heat-dissipating droplet discharge head and a wiring unit used therefor.

本実施の形態に係る液滴吐出ヘッドが搭載されたキャリッジの断面図であり、液滴吐出ヘッドとしてインクジェットプリンタヘッドを例示している。なお、(a)はインクジェットヘッドを一側方から見たときの断面図を示しており、(b)はこのインクジェットヘッドを図1(a)中のA-A線で切断したときの断面図を示している。FIG. 4 is a cross-sectional view of a carriage on which the droplet discharge head according to the present embodiment is mounted, and illustrates an inkjet printer head as the droplet discharge head. (A) shows a cross-sectional view when the ink jet head is viewed from one side, and (b) shows a cross-sectional view when the ink jet head is cut along line AA in FIG. 1 (a). ing. 図1に示すキャリッジが備えるインクジェットヘッドの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the inkjet head with which the carriage shown in FIG. 1 is provided. インクジェットヘッドを流路ユニットと圧電ユニットと配線ユニットと支持フレームとに分解したときの斜視図である。It is a perspective view when an ink jet head is disassembled into a channel unit, a piezoelectric unit, a wiring unit, and a support frame. 実施例1に係る配線ユニットの平面図である。3 is a plan view of a wiring unit according to Embodiment 1. FIG. 積層された圧電ユニット及び配線ユニットを部分的に切り欠いて示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which cut and show partially the laminated piezoelectric unit and wiring unit. 図5に示す圧電ユニット及び配線ユニットをVI-VI線で切断したときの断面図であり、(a)は、圧電ユニット及び配線ユニットが対向配置されて接着されていない状態を、(b)は両者が接着された状態をそれぞれ示している。FIG. 6 is a cross-sectional view when the piezoelectric unit and the wiring unit shown in FIG. 5 are cut along a VI-VI line, where (a) shows a state in which the piezoelectric unit and the wiring unit are arranged opposite to each other and are not bonded; The state where both were adhered is shown, respectively. 実施例2に係る配線ユニットの構成を示す図面であり、(a)は給電端子近傍の拡大平面図を示し、(b)は側面断面図を示している。It is drawing which shows the structure of the wiring unit which concerns on Example 2, (a) shows the enlarged plan view of the electric power feeding terminal vicinity, (b) has shown side surface sectional drawing. 実施例3に係る圧電ユニット及び配線ユニットの構成を示す図面であり、(a)は給電端子近傍の拡大平面図を示し、(b)は側面断面図を示している。It is drawing which shows the structure of the piezoelectric unit and wiring unit which concern on Example 3, (a) shows the enlarged plan view of the electric power feeding terminal vicinity, (b) has shown side surface sectional drawing. 実施例4に係る配線ユニットの構成を示す図面であり、(a)は給電端子近傍の拡大平面図を示し、(b)は側面断面図を示している。It is drawing which shows the structure of the wiring unit which concerns on Example 4, (a) shows the enlarged plan view of the electric power feeding terminal vicinity, (b) has shown side surface sectional drawing. 実施例5に係る配線ユニットの構成を示す図面であり、構成のバリエーションを示す(a)〜(e)において、上段には拡大平面図を示し、下段には側面断面図を示している。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a wiring unit according to a fifth embodiment. In (a) to (e) showing variations of the configuration, an upper plan view is shown in the upper stage and a side sectional view is shown in the lower stage.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェットヘッド(液滴吐出ヘッド)
10 流路ユニット
11 圧電ユニット
12 配線ユニット
12a シート状基材
12b 凹部
12c 貫通孔
49,49a,49b 駆動電極
49c 電極部
49d 受電端子
50 給電端子
51 ドライバIC
52 ハンダ(導電材)
53a 導線
70 被覆層
80 銀ペースト
81 環状露出部
85 ハンダ収容部(導電材収容部)
87a〜90a 凹状スペース
91 被覆シート
1 Inkjet head (droplet discharge head)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Flow path unit 11 Piezoelectric unit 12 Wiring unit 12a Sheet-like base material 12b Recessed part 12c Through-hole 49, 49a, 49b Drive electrode 49c Electrode part 49d Power receiving terminal 50 Power feeding terminal 51 Driver IC
52 Solder (conductive material)
53a Conductor 70 Coating layer 80 Silver paste 81 Annular exposed part 85 Solder receiving part (conductive material containing part)
87a-90a Recessed space 91 Cover sheet

Claims (6)

圧電層の一方の面に複数の駆動電極が近接配置されて成る圧電ユニットと、
シート状基材、および該シート状基材に設けられて前記駆動電極に導電材を介して電気的に接続される複数の給電端子を有し、前記圧電ユニットの前記一方の面に積層される配線ユニットとを備え、
前記給電端子から前記駆動電極への電気信号に基づく前記圧電ユニットの駆動により、該圧電ユニットの他方の面に積層された流路ユニットが有する液体流路内の液体を外部へ吐出すべく構成されており、
更に、前記給電端子及び前記シート状基材には、前記圧電ユニット側の面から反対側の面へ貫通する貫通孔が形成され、
前記圧電ユニットと前記シート状基材との積層時に前記導電材の余剰分が前記貫通孔を通じて収容されるべく、前記シート状基材において前記圧電ユニット側とは反対側の面に、前記貫通孔に連通する凹部が設けられていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
A piezoelectric unit in which a plurality of drive electrodes are arranged close to one surface of the piezoelectric layer;
A sheet-like base material, and a plurality of power supply terminals provided on the sheet-like base material and electrically connected to the drive electrode via a conductive material, and stacked on the one surface of the piezoelectric unit With a wiring unit,
By driving the piezoelectric unit based on an electric signal from the power supply terminal to the drive electrode, the liquid in the liquid channel of the channel unit stacked on the other surface of the piezoelectric unit is discharged to the outside. And
Furthermore, a through-hole penetrating from the surface on the piezoelectric unit side to the surface on the opposite side is formed in the power feeding terminal and the sheet-like base material,
The through hole is formed on a surface of the sheet-like base material opposite to the piezoelectric unit side so that an excess portion of the conductive material is accommodated through the through-hole when the piezoelectric unit and the sheet-like base material are laminated. A liquid droplet ejection head, wherein a concave portion communicating with the liquid crystal is provided.
圧電層の一方の面に複数の駆動電極が近接配置されて成る圧電ユニットの前記一方の面上に積層されるシート状基材と、該シート状基材に設けられて前記駆動電極の夫々と導電材を介して電気的に接続される複数の給電端子とを備え、
前記給電端子及び前記シート状基材には、前記圧電ユニット側の面から反対側の面へ貫通する貫通孔が形成され、
前記シート状基材において前記圧電ユニット側とは反対側の面に、前記貫通孔に連通する凹部が設けられていることを特徴とする配線ユニット。
A sheet-like base material laminated on the one surface of the piezoelectric unit in which a plurality of drive electrodes are arranged close to one surface of the piezoelectric layer; and each of the drive electrodes provided on the sheet-like base material A plurality of power supply terminals electrically connected through a conductive material,
A through hole penetrating from the surface on the piezoelectric unit side to the surface on the opposite side is formed in the power supply terminal and the sheet-like base material,
A wiring unit, wherein a concave portion communicating with the through hole is provided on a surface of the sheet-like base material opposite to the piezoelectric unit side.
前記凹部は、前記シート状基材の前記圧電ユニット側とは反対側の面での前記貫通孔の開口が内方に位置するように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の配線ユニット。   The said recessed part is formed so that the opening of the said through-hole in the surface on the opposite side to the said piezoelectric unit side of the said sheet-like base material may be located inward. Wiring unit. 前記シート状基材の前記圧電ユニット側とは反対側の面に積層され、前記凹部を覆う被覆層を備えることを特徴とする請求項2又は3に記載の配線ユニット。   4. The wiring unit according to claim 2, further comprising a coating layer that is laminated on a surface of the sheet-like substrate opposite to the piezoelectric unit side and covers the concave portion. 前記給電端子を露出させた状態で前記シート状基材における前記圧電ユニット側の面を形成する層と前記被覆層とが、同一素材又は熱膨張率が略同一の素材により形成されていることを特徴とする請求項4に記載の配線ユニット。   The layer that forms the surface on the piezoelectric unit side of the sheet-like base material and the coating layer in the state where the power supply terminal is exposed are formed of the same material or a material having substantially the same coefficient of thermal expansion. 5. The wiring unit according to claim 4, wherein 前記導電材はハンダであることを特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載の配線ユニット。   The wiring unit according to claim 2, wherein the conductive material is solder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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