JP2018108708A - Ink jet head and image formation apparatus - Google Patents

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純 塚野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet head which improves the injection characteristic by reducing inertance by increasing the opening area of a communication flow channel without narrowing the wiring width of a wiring substrate, and provide an image formation apparatus having the same.SOLUTION: An ink jet head includes: a plurality of pressure chambers; an actuator which is provided for each pressure chamber, and changes the volume of the pressure chamber; a nozzle substrate which communicates with each pressure chamber, and has a nozzle for discharging the liquid due to the volume change in the pressure chamber; a common ink chamber which stores the ink and supplies the ink to each pressure chamber; and a wiring substrate 30 which includes a wiring layer having an individual wiring supplying the power individually to each actuator provided for each pressure chamber and a communication flow channel communicating the pressure chamber with the common ink chamber. In the communication flow channel 43 provided between the two adjacent individual wirings 39, the flow channel width in the first direction is formed to be larger than the flow channel width in the second direction orthogonal to the first direction.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、圧力室のインクを外部に吐出させるインクジェットヘッド及びそのインクジェットヘッドを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an ink jet head that discharges ink in a pressure chamber to the outside and an image forming apparatus including the ink jet head.

従来、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いた高解像度のインクジェットヘッドの開発が行われている。従来のインクジェットヘッドは、液体インクを吐出する複数の圧力室を有しており、その圧力室毎に、圧力室に供給されるインクに吐出圧力を付与する為のアクチュエータと、圧力室のインクを吐出させるノズルとが設けられる。そして、上部に配置された共通インク室から全圧力室に対して直接インクが供給され、各圧力室において吐出圧力が付与されることで、ノズルからインクが吐出される（特許文献１）。このようなインクジェットヘッドは、クロストークが小さく、高画質の印刷が可能である。   Hitherto, high-resolution inkjet heads using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology have been developed. A conventional inkjet head has a plurality of pressure chambers for discharging liquid ink. For each pressure chamber, an actuator for applying discharge pressure to the ink supplied to the pressure chamber and an ink in the pressure chamber are provided. And a nozzle for discharging. Then, ink is directly supplied from the common ink chamber disposed in the upper part to all the pressure chambers, and ink is ejected from the nozzles by applying ejection pressure in each pressure chamber (Patent Document 1). Such an ink-jet head has a small crosstalk and enables high-quality printing.

そして、このようなインクジェットヘッドは、一般的に、ノズル、圧力室、及び、圧力室に吐出圧力を付与するアクチュエータを有するノズル基板と、アクチュエータに電力を供給するための配線基板とが積層された構造を有する。ノズル基板と配線基板とが積層される構造では、各基板は例えば接着剤層を介して貼り合わされ、共通インク室のインクは、配線基板及び流路基板の連通流路を流れて各圧力室に供給される。   Such an ink-jet head generally includes a nozzle substrate having a nozzle, a pressure chamber, and a nozzle substrate having an actuator for applying a discharge pressure to the pressure chamber, and a wiring substrate for supplying electric power to the actuator. It has a structure. In the structure in which the nozzle substrate and the wiring substrate are laminated, the substrates are bonded together through, for example, an adhesive layer, and the ink in the common ink chamber flows through the communication flow path of the wiring substrate and the flow path substrate to each pressure chamber. Supplied.

特開２０１４−８３７０５号公報JP 2014-83705 A

ところで、従来の配線基板に設けられる連通流路は真円状に形成されている。射出特性の改善を目的として、配線基板に設けられる連通流路の開口面積を大きくしイナータンスを下げることが望ましいが、インクジェットヘッドの印字方向に対しては、ドットピッチの制約があり、連通流路の開口面積を大きくできない。さらに、ヘッドの高密度化が進むと、配線基板における連通流路の開口面積や、配線の幅を細くするなどの対応が必要となってしまう。この場合、配線抵抗の増大に伴い、応答特性の悪化や、発熱などの課題が出てくる。   By the way, the communication flow path provided in the conventional wiring board is formed in a perfect circle shape. For the purpose of improving ejection characteristics, it is desirable to increase the opening area of the communication flow path provided on the wiring board and lower the inertance. However, there is a restriction on the dot pitch for the print direction of the inkjet head, and the communication flow path The opening area cannot be increased. Further, as the density of the head increases, measures such as reducing the opening area of the communication flow path in the wiring board and the width of the wiring are required. In this case, as the wiring resistance increases, problems such as deterioration of response characteristics and heat generation arise.

そこで、本発明は、配線基板の配線幅を細くすることなく、連通流路の開口面積を増やしてイナータンスを下げることで射出特性の向上が図られたインクジェットヘッドを提供することを目的とする。また、そのインクジェットヘッドを備える画像形成装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet head in which the emission characteristics are improved by increasing the opening area of the communication flow path and lowering the inertance without reducing the wiring width of the wiring board. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus including the inkjet head.

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のインクジェットヘッドは、複数の圧力室と、圧力室毎に設けられ、圧力室の体積を変化させるアクチュエータと、各圧力室と連通し、圧力室の体積変化により液体を吐出するノズルを有するノズル基板と、インクを貯留し、各圧力室にインクを供給する共通インク室と、圧力室毎に設けられた各アクチュエータに個別に電力を供給する個別配線を有する配線層、及び、圧力室と共通インク室とを連通する連通流路を有する配線基板とを備え、隣り合う２つの個別配線間に設けられる連通流路は、第１の方向における流路幅が、第１の方向に直交する第２の方向における流路幅よりも大きく形成されている。   In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, an inkjet head according to the present invention includes a plurality of pressure chambers, an actuator provided for each pressure chamber, and a communication between each pressure chamber and an actuator that changes the volume of the pressure chamber. In addition, a nozzle substrate having a nozzle that discharges liquid according to a change in the volume of the pressure chamber, a common ink chamber that stores ink and supplies ink to each pressure chamber, and each actuator provided for each pressure chamber is individually powered. A communication layer provided between the two adjacent individual wirings is provided with a wiring layer having an individual wiring for supplying the wiring and a wiring substrate having a communication channel for communicating the pressure chamber and the common ink chamber. The channel width in this direction is formed larger than the channel width in the second direction orthogonal to the first direction.

また、本発明の画像形成装置は、上述のインクジェットヘッドを備える。   The image forming apparatus of the present invention includes the above-described inkjet head.

本発明によれば、インクジェットヘッドにおいて、配線基板に設けられる連通流路の開口面積を大きくすることができ、射出特性の向上を図ることができる。   According to the present invention, in the ink jet head, the opening area of the communication flow path provided in the wiring board can be increased, and the injection characteristics can be improved.

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの外観を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an appearance of an inkjet head according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの要部断面を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part cross section of the inkjet head which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図４Ａは、本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの流路基板を配線基板側から見たときの概略平面構成図であり、図４Ｂは、図４Ａの領域ａ１の拡大図である。4A is a schematic plan configuration diagram when the flow path substrate of the ink jet head according to the first embodiment of the present invention is viewed from the wiring substrate side, and FIG. 4B is an enlarged view of a region a1 in FIG. 4A. . 図５Ａは、本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドにおける配線層を流路基板側から見た概略平面構成図であり、図５Ｂは、図５Ａの領域ａ２の拡大図である。FIG. 5A is a schematic plan view of the wiring layer in the ink jet head according to the first embodiment of the present invention as viewed from the flow path substrate side, and FIG. 5B is an enlarged view of a region a2 in FIG. 5A. 配線基板と流路基板との接合面における、第４連通流路と、それに隣り合って配置される個別配線とを拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the 4th communication flow path in the joint surface of a wiring board and a flow path board, and the separate wiring arrange | positioned adjacent to it. 図７Ａは、比較例に係る配線基板の個別配線と第４連通流路のレイアウト例（その１）であり、図７Ｂは、比較例に係る配線基板の個別配線と第４連通流路のレイアウト例（その２）である。7A is a layout example (part 1) of the individual wiring and the fourth communication flow path of the wiring board according to the comparative example, and FIG. 7B is a layout of the individual wiring and the fourth communication flow path of the wiring board according to the comparative example. This is an example (part 2). 変形例に係る配線基板の個別配線と、第４連通流路の形状を示す図（その１）である。It is the figure (the 1) which shows the individual wiring of the wiring board which concerns on a modification, and the shape of a 4th communication flow path. 変形例に係る配線基板の個別配線と、第４連通流路の形状を示す図（その２）である。It is the figure (the 2) which shows the individual wiring of the wiring board which concerns on a modification, and the shape of a 4th communication flow path. 本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの配線基板における第４連通流路と個別配線とを示した図である。It is the figure which showed the 4th communication flow path and the separate wiring in the wiring board of the inkjet head which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図１１Ａは、比較例に係る配線基板の個別配線、封止部、第４連通流路のレイアウト例（その１）であり、図１１Ｂは、比較例に係る配線基板の個別配線、封止部、第４連通流路のレイアウト例（その２）である。FIG. 11A is a layout example (part 1) of the individual wiring, the sealing portion, and the fourth communication channel of the wiring board according to the comparative example, and FIG. 11B is the individual wiring, the sealing portion of the wiring board according to the comparative example. FIG. 6 is a layout example (No. 2) of the fourth communication flow path. 変形例１に係る配線基板の個別配線と、封止部と、第４連通流路の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the separate wiring of the wiring board which concerns on the modification 1, a sealing part, and a 4th communication flow path. 変形例２に係る配線基板の個別配線と、ダミー配線と、第４連通流路の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the separate wiring of the wiring board which concerns on the modification 2, dummy wiring, and a 4th communication flow path.

以下、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッド、インクジェットヘッドの製造方法、及び、そのインクジェットヘッドを備えた画像形成装置の一例を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。以下で説明する各図において、共通の部材には同一の符号を付している。また、説明は、以下の順に行う。
１．第１の実施形態（ノズル基板と、流路基板と、配線基板とを備えるインクジェットヘッドの例）
１−１．画像形成装置の構成
１−２．インクジェットヘッドの構成及び製造方法
１−３．比較例（配線基板の連通流路の開口形状が真円である例）
１−４．変形例（配線基板の連通流路の開口形状が異なる例）
２．第２の実施形態（配線層の凹凸面を緩和する例）
２−１．配線基板の構成
２−２．比較例（第４連通流路の開口形状が真円である例）
２−３．変形例１（配線基板の連通流路の開口形状が異なる例）
２−４．変形例２（ダミー配線を有する例） DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an example of an inkjet head, an inkjet head manufacturing method, and an image forming apparatus including the inkjet head according to embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following examples. In each drawing described below, common members are denoted by the same reference numerals. The description will be given in the following order.
1. First embodiment (an example of an inkjet head including a nozzle substrate, a flow path substrate, and a wiring substrate)
1-1. Configuration of image forming apparatus 1-2. Configuration and manufacturing method of inkjet head 1-3. Comparative example (example in which the opening shape of the communication flow path of the wiring board is a perfect circle)
1-4. Modified example (example in which the opening shape of the communication flow path of the wiring board is different)
2. Second Embodiment (Example of relaxing the uneven surface of the wiring layer)
2-1. Configuration of wiring board 2-2. Comparative example (example in which the opening shape of the fourth communication channel is a perfect circle)
2-3. Modification 1 (example in which the opening shape of the communication flow path of the wiring board is different)
2-4. Modification 2 (example with dummy wiring)

１．第１の実施形態（ノズル基板と、流路基板と、配線基板とを備えるインクジェットヘッドの例）
１−１．画像形成装置の構成
まず、本発明の第１の実施形態（以下、本実施形態）に係る画像形成装置について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。なお、以下の説明では、ラインヘッドを用いた記録媒体の搬送のみで描画を行う１パス描画方式での実施形態例を説明するが、適宜の描画方式を採用することができる。また、以下の説明では、記録媒体Ｒの搬送方向を前後方向、記録媒体の搬送面において、当該搬送方向に直交する方向を左右方向とし、前後方向及び左右方向に垂直な方向（インクの射出方向）を上下方向として説明する。 1. First embodiment (an example of an inkjet head including a nozzle substrate, a flow path substrate, and a wiring substrate)
1-1. Configuration of Image Forming Apparatus First, an image forming apparatus according to a first embodiment (hereinafter, this embodiment) of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. In the following description, an example of an embodiment using a one-pass drawing method in which drawing is performed only by transporting a recording medium using a line head will be described, but an appropriate drawing method can be employed. In the following description, the conveyance direction of the recording medium R is the front-rear direction, and the direction perpendicular to the conveyance direction on the conveyance surface of the recording medium is the left-right direction, and the direction perpendicular to the front-rear direction and the left-right direction (ink ejection direction) ) In the vertical direction.

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、プラテン１０１と、搬送ローラ１０２と、複数のラインヘッド１０３、１０４、１０５、１０６とを備える。プラテン１０１は、平板状の部材で構成されており、上面に記録媒体Ｒを支持する。プラテン１０１は、搬送ローラ１０２が駆動されると、記録媒体Ｒを搬送方向（前後方向）に搬送する。ラインヘッド１０３、１０４、１０５、１０６は、記録媒体Ｒの搬送方向（前後方向）の上流側から下流側に架けて、搬送方向に直交する幅方向（左右方向）に並列して設けられている。そして、ラインヘッド１０３、１０４、１０５、１０６、の内部には、後述するインクジェットヘッドが少なくとも一つ設けられており、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）のインクを記録媒体Ｒに向けて吐出する。   As illustrated in FIG. 1, the image forming apparatus 100 according to the present exemplary embodiment includes a platen 101, a conveyance roller 102, and a plurality of line heads 103, 104, 105, and 106. The platen 101 is composed of a flat member, and supports the recording medium R on the upper surface. When the transport roller 102 is driven, the platen 101 transports the recording medium R in the transport direction (front-rear direction). The line heads 103, 104, 105, 106 are provided in parallel in the width direction (left-right direction) orthogonal to the transport direction, extending from the upstream side to the downstream side in the transport direction (front-rear direction) of the recording medium R. . In the line heads 103, 104, 105, and 106, at least one inkjet head described later is provided. For example, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K ) Is ejected toward the recording medium R.

１−２．インクジェットヘッドの構成及び製造方法
次に、上述した画像形成装置１００に適用される本実施形態に係るインクジェットヘッドについて説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００に用いられるインクジェットヘッド１の外観を示す概略構成図である。また、図３は、本実施形態に係るインクジェットヘッド１の要部断面を示す概略構成図である。 1-2. Next, the inkjet head according to the present embodiment applied to the image forming apparatus 100 described above will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an appearance of the inkjet head 1 used in the image forming apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a cross-section of the main part of the inkjet head 1 according to the present embodiment.

図２及び図３に示すように、インクジェットヘッド１は、保持板３と、保持板３の上部に取り付けられたインクマニホールド２と、フレキシブル回路基板５と、保持板３の下部に取り付けられたヘッドチップ１０とを備える。   As shown in FIGS. 2 and 3, the inkjet head 1 includes a holding plate 3, an ink manifold 2 attached to the upper portion of the holding plate 3, a flexible circuit board 5, and a head attached to the lower portion of the holding plate 3. Chip 10.

［インクマニホールド、保持板、フレキシブル回路基板］
インクマニホールド２は、ＬＣＰ（Liquid Crystal Plastic）等の樹脂で形成されており、一方の端部が上面部によって塞がれ、他方の端部は開口された角筒状の部材で構成されている。インクマニホールド２の開口された面には、保持板３が接続されており、インクマニホールド２の内部は、外部から供給されるインクが貯留される共通インク室８となる。また、インクマニホールド２の上面部には、共通インク室８にインクを供給するためのインク供給口６と、共通インク室８からインクを排出するためのインク排出口７が設けられている。 [Ink manifold, holding plate, flexible circuit board]
The ink manifold 2 is formed of a resin such as LCP (Liquid Crystal Plastic), and one end portion is closed by an upper surface portion, and the other end portion is formed by a rectangular tube-shaped member opened. . A holding plate 3 is connected to the opened surface of the ink manifold 2, and the inside of the ink manifold 2 is a common ink chamber 8 in which ink supplied from the outside is stored. In addition, an ink supply port 6 for supplying ink to the common ink chamber 8 and an ink discharge port 7 for discharging ink from the common ink chamber 8 are provided on the upper surface portion of the ink manifold 2.

また、共通インク室８の開口部近傍には、共通インク室８をインク供給口６側の領域とヘッドチップ１０側の領域とで区切るように配置されたフィルタ９が設けられている。フィルタ９は、メッシュ状の部材で構成されており、インク供給口６から供給されたインクから異物を取り除き、異物が取り除かれたインクをヘッドチップ１０側に供給するために設けられている。   A filter 9 is provided in the vicinity of the opening of the common ink chamber 8 so as to divide the common ink chamber 8 into a region on the ink supply port 6 side and a region on the head chip 10 side. The filter 9 is composed of a mesh-like member, and is provided to remove foreign matter from the ink supplied from the ink supply port 6 and supply the ink from which the foreign matter has been removed to the head chip 10 side.

保持板３は、中央部分に開口部３ｂを有する平板状の部材で構成され、シリコン（Ｓｉ）に線膨張率の近い４２Ｎｉアロイなどで構成される。保持板３の一方の面にはインクマニホールド２が接続され、他方の面にはヘッドチップ１０が接続される。そして、保持板３の開口部３ｂを介して、インクマニホールド２の共通インク室８とヘッドチップ１０とが連通する。   The holding plate 3 is composed of a flat plate-like member having an opening 3b at the center, and is composed of 42Ni alloy having a linear expansion coefficient close to that of silicon (Si). The ink manifold 2 is connected to one surface of the holding plate 3, and the head chip 10 is connected to the other surface. The common ink chamber 8 of the ink manifold 2 and the head chip 10 communicate with each other through the opening 3 b of the holding plate 3.

保持板３の外周部には、ヘッドチップに電力を供給するためのフレキシブル回路基板５を挿通させる挿通孔３ａが設けられている。本実施形態では、保持板３を、シリコンの線膨張率と近い線膨張率を有する材料で構成することで、精度が必要なＭＥＭＳ技術を用いた本実施形態のヘッドチップ１０の平面性を確保することができる。   An insertion hole 3 a for inserting the flexible circuit board 5 for supplying power to the head chip is provided in the outer peripheral portion of the holding plate 3. In this embodiment, the holding plate 3 is made of a material having a linear expansion coefficient close to that of silicon, thereby ensuring the flatness of the head chip 10 of the present embodiment using the MEMS technology that requires accuracy. can do.

フレキシブル回路基板５は、後述する配線基板３０の接続部６３（図５参照）に、異方性導電フィルムにより接続される。そして、フレキシブル回路基板５は、保持板３にもうけられた挿通孔３ａを挿通してインクマニホールド２側に引き出される。本実施形態のインクジェットヘッド１では、フレキシブル回路基板５によって、配線基板３０を介して後述するアクチュエータ５０の上部電極５３及び下部共通電極５１に電力が供給される。   The flexible circuit board 5 is connected to a connection portion 63 (see FIG. 5) of the wiring board 30 described later by an anisotropic conductive film. Then, the flexible circuit board 5 is drawn out to the ink manifold 2 side through the insertion hole 3 a provided in the holding plate 3. In the inkjet head 1 of the present embodiment, power is supplied to the upper electrode 53 and the lower common electrode 51 of the actuator 50 described later via the wiring substrate 30 by the flexible circuit board 5.

［ヘッドチップ］
ヘッドチップ１０は、図１では図示されないが、図２に示すように、保持板３のインクマニホールド２が保持される側とは反対側に保持されている。ヘッドチップ１０は、ノズル基板２１と、中間基板２２と、圧力室基板２６と、流路基板２９と、配線基板３０とを有し、インクジェットヘッド１のインク吐出面側から保持板３側にこの順で積層されている。 [Head chip]
Although not shown in FIG. 1, the head chip 10 is held on the opposite side of the holding plate 3 from the side on which the ink manifold 2 is held, as shown in FIG. The head chip 10 includes a nozzle substrate 21, an intermediate substrate 22, a pressure chamber substrate 26, a flow path substrate 29, and a wiring substrate 30, which are arranged from the ink discharge surface side of the inkjet head 1 to the holding plate 3 side. They are stacked in order.

図４Ａは、本実施形態のインクジェットヘッド１の流路基板２９を配線基板３０側から見たときの概略平面構成図であり、図４Ｂは、図４Ａの領域ａ１の拡大図である。また、図５Ａは、本実施形態に係るインクジェットヘッド１における配線層３１を流路基板２９側から見た概略平面構成図であり、図５Ｂは、図５Ａの領域ａ２の拡大図である。なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、配線層３１と下層の流路基板２９及びアクチュエータ５０の配置関係を明確にするため、流路基板２９の構成及びアクチュエータ５０の構成を一部図示している。   4A is a schematic plan configuration diagram when the flow path substrate 29 of the inkjet head 1 of the present embodiment is viewed from the wiring substrate 30 side, and FIG. 4B is an enlarged view of a region a1 in FIG. 4A. 5A is a schematic plan view of the wiring layer 31 in the inkjet head 1 according to the present embodiment as viewed from the flow path substrate 29 side, and FIG. 5B is an enlarged view of a region a2 in FIG. 5A. 5A and 5B partially illustrate the configuration of the flow path substrate 29 and the configuration of the actuator 50 in order to clarify the positional relationship between the wiring layer 31, the lower flow path substrate 29, and the actuator 50.

ノズル基板２１は、例えば１０〜２０μｍのシリコン基板で構成され、共通インク室８側から供給されたインクを外部に吐出するノズル４０となる複数の貫通孔を有する。ノズル４０は、フォトリソグラフィを用いたエッチング処理によって、シリコン基板の不要な部分を除去することによって形成することができる。   The nozzle substrate 21 is composed of, for example, a 10 to 20 μm silicon substrate, and has a plurality of through holes that serve as nozzles 40 that eject ink supplied from the common ink chamber 8 side to the outside. The nozzle 40 can be formed by removing unnecessary portions of the silicon substrate by an etching process using photolithography.

ノズル４０は、ノズル基板２１に例えば５００〜２０００個設けられ、マトリクス状に配置されている。このノズル４０は、後述する圧力室基板２６に設けられる圧力室に連通するように設けられている。ノズル４０は、必要なノズル解像度を確保するために所定のノズルピッチで配列されており、図４Ａでは、８行構造のノズル４０を有する場合を例に示している。   For example, 500 to 2000 nozzles 40 are provided on the nozzle substrate 21 and arranged in a matrix. The nozzle 40 is provided so as to communicate with a pressure chamber provided on the pressure chamber substrate 26 described later. The nozzles 40 are arranged at a predetermined nozzle pitch to ensure the necessary nozzle resolution, and FIG. 4A shows an example in which the nozzles 40 have an 8-row structure.

中間基板２２は、例えばガラス基板で構成され、ノズル４０と後述の圧力室基板２６に設けられる圧力室２７とを連通する第１連通流路４１を有する。第１連通流路４１は、ガラス基板の所定の位置をブラスト加工することで形成することができる。また、第１連通流路４１は、各ノズル４０と対応する位置に設けられ、中間基板２２を貫通するように形成されている。中間基板２２では、第１連通流路４１の経を絞る形状とするなど、ノズル４０に至るインクの流路の形状を任意の形状とすることで、第１連通流路４１を流れる際にインクに加えられる運動エネルギーを調整することができる。この中間基板２２は、ノズル基板２１と接着層（図示を省略する）を介して接合されている。なお、中間基板２２は、必ずしも必要ではなく、中間基板２２が設けられない構造であってもよい。   The intermediate substrate 22 is made of, for example, a glass substrate, and includes a first communication channel 41 that communicates the nozzle 40 and a pressure chamber 27 provided in the pressure chamber substrate 26 described later. The first communication channel 41 can be formed by blasting a predetermined position of the glass substrate. The first communication channel 41 is provided at a position corresponding to each nozzle 40 and is formed to penetrate the intermediate substrate 22. In the intermediate substrate 22, the shape of the flow path of the ink reaching the nozzle 40 is an arbitrary shape, such as a shape that narrows the length of the first communication flow path 41, so that the ink flows when flowing through the first communication flow path 41. The kinetic energy applied to the can be adjusted. The intermediate substrate 22 is bonded to the nozzle substrate 21 via an adhesive layer (not shown). The intermediate substrate 22 is not necessarily required, and may have a structure in which the intermediate substrate 22 is not provided.

圧力室基板２６は、Ｓｉからなる支持基板２３、ＳｉＯ２からなるＢＯＸ層２４、及び、Ｓｉからなる活性層２５がこの順に積層されたＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板で構成され、中間基板２２に設けられた第１連通流路４１を介して各ノズル４０と連通する複数の圧力室（チャネル）２７と、第２連通流路２８と、圧力発生部５５とを有する。圧力室基板２６となるＳＯＩ基板の支持基板２３の厚さは、１５０μｍ程度、ＢＯＸ層２４の厚さは０．１μｍ程度、活性層２５の厚さは２μｍ程度である。 The pressure chamber substrate 26 is composed of an SOI (Silicon on Insulator) substrate in which a support substrate 23 made of Si, a BOX layer 24 made of SiO 2 , and an active layer 25 made of Si are laminated in this order. A plurality of pressure chambers (channels) 27 communicating with each nozzle 40 through the provided first communication flow path 41, a second communication flow path 28, and a pressure generation unit 55 are provided. The thickness of the support substrate 23 of the SOI substrate serving as the pressure chamber substrate 26 is about 150 μm, the thickness of the BOX layer 24 is about 0.1 μm, and the thickness of the active layer 25 is about 2 μm.

圧力室２７は、共通インク室８から供給されるインクを個別に貯留する空間である。また、第２連通流路２８は、各圧力室２７と流路基板２９に設けられる後述する第３連通流路４２とを連通する孔である。図４Ａ及び図４Ｂでは、圧力室２７及び第２連通流路２８の形状が破線で示されている。図４Ａに示すように、圧力室２７及び第２連通流路２８は、ＳＯＩ基板の支持基板２３側に２次元マトリクス状に設けられている。また、圧力室２７は、断面がほぼ円形状に形成されており、圧力室２７と第３連通流路４２とを連通する第２連通流路２８は、圧力室２７から第３連通流路４２が配置される位置に突出するように設けられている。   The pressure chamber 27 is a space for individually storing ink supplied from the common ink chamber 8. The second communication channel 28 is a hole that communicates each pressure chamber 27 with a third communication channel 42 described later provided in the channel substrate 29. 4A and 4B, the shapes of the pressure chamber 27 and the second communication channel 28 are indicated by broken lines. As shown in FIG. 4A, the pressure chambers 27 and the second communication channels 28 are provided in a two-dimensional matrix on the support substrate 23 side of the SOI substrate. The pressure chamber 27 has a substantially circular cross section, and the second communication channel 28 that communicates the pressure chamber 27 and the third communication channel 42 extends from the pressure chamber 27 to the third communication channel 42. Is provided so as to protrude at a position where the is disposed.

圧力発生部５５は、振動板４７とアクチュエータ５０とを有する。振動板４７は、図３に示すように、各圧力室２７の流路基板２９側の上面に設けられ、それぞれの圧力室２７毎に設けられている。振動板４７は、圧力室２７の流路基板２９側の上壁部で構成され、圧力室２７が形成される圧力室基板２６に一体に設けられている。本実施形態では、振動板４７は、圧力室基板２６を構成するＳＯＩ基板の活性層２５で構成されている。   The pressure generation unit 55 includes a diaphragm 47 and an actuator 50. As shown in FIG. 3, the diaphragm 47 is provided on the upper surface of each pressure chamber 27 on the flow path substrate 29 side, and is provided for each pressure chamber 27. The diaphragm 47 is configured by an upper wall portion of the pressure chamber 27 on the flow path substrate 29 side, and is provided integrally with the pressure chamber substrate 26 in which the pressure chamber 27 is formed. In the present embodiment, the diaphragm 47 is constituted by the active layer 25 of the SOI substrate that constitutes the pressure chamber substrate 26.

アクチュエータ５０は、振動板４７の圧力室２７に面する側とは反対側の面に設けられ、振動板４７側から順に積層された下部共通電極５１、圧電体層５２及び上部電極５３で構成されている。下部共通電極５１は、薄膜状の金属層で構成されており、本実施形態では、Ｔｉ（チタン）層とＰｔ（白金）層とをこの順に積層して構成されている。Ｔｉ層は、例えば０．０２μｍ程度に形成され、Ｐｔ層は、例えば０．１μｍ程度に形成されている。この下部共通電極５１は、全ての圧力室２７に共通に設けられており、下部共通電極５１は、後述する配線基板３０に設けられるグランド配線６４（図５Ａ参照）によってグランド接続される。   The actuator 50 is provided on the surface of the diaphragm 47 opposite to the side facing the pressure chamber 27, and includes a lower common electrode 51, a piezoelectric layer 52, and an upper electrode 53 that are sequentially stacked from the diaphragm 47 side. ing. The lower common electrode 51 is composed of a thin metal layer. In the present embodiment, a Ti (titanium) layer and a Pt (platinum) layer are laminated in this order. The Ti layer is formed to about 0.02 μm, for example, and the Pt layer is formed to about 0.1 μm, for example. The lower common electrode 51 is provided in common to all the pressure chambers 27, and the lower common electrode 51 is grounded by a ground wiring 64 (see FIG. 5A) provided on the wiring substrate 30 described later.

圧電体層５２は、電界が印加されることによって変形する材料で構成することができ、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの強誘電体材料で構成されている。圧電体層５２は、圧力室２７上部の振動板４７上部に設けられ、圧力室２７毎（チャネル毎）に形成されている。本実施形態では、図４Ｂに示すように、平面視で円形状に形成されている。   The piezoelectric layer 52 can be made of a material that deforms when an electric field is applied. For example, the piezoelectric layer 52 is made of a ferroelectric material such as lead zirconate titanate (PZT). The piezoelectric layer 52 is provided on the vibration plate 47 above the pressure chamber 27 and is formed for each pressure chamber 27 (each channel). In this embodiment, as shown to FIG. 4B, it is formed circularly by planar view.

上部電極５３は、各圧電体層５２の上部に個別に設けられる電極であり、各圧力室２７に対応して設けられる個別電極である。上部電極５３は、薄膜状の金属層で構成され、本実施形態では、Ｔｉ層と、Ｐｔ層とをこの順に積層して構成されている。Ｔｉ層は、例えば０．０２μｍ程度に形成され、Ｐｔ層は、例えば０．１μｍ程度に形成されている。なお、Ｐｔ層の代わりにＡｕ（金）層を形成してもよい。また、図４Ｂに示すように、上部電極５３は、圧電体層５２と同様、ほぼ円形状に形成されている。上部電極５３は、その端部に突出部を有し、その突出部に後述する個別配線３９のスタッドバンプ５４及びはんだバンプ５６が接続される。   The upper electrode 53 is an electrode provided individually above the piezoelectric layers 52, and is an individual electrode provided corresponding to each pressure chamber 27. The upper electrode 53 is composed of a thin metal layer. In the present embodiment, the Ti electrode and the Pt layer are laminated in this order. The Ti layer is formed to about 0.02 μm, for example, and the Pt layer is formed to about 0.1 μm, for example. Note that an Au (gold) layer may be formed instead of the Pt layer. As shown in FIG. 4B, the upper electrode 53 is formed in a substantially circular shape like the piezoelectric layer 52. The upper electrode 53 has a protrusion at its end, and a stud bump 54 and a solder bump 56 of an individual wiring 39 to be described later are connected to the protrusion.

圧力室基板２６を形成する場合には、まず、ＳＯＩ基板を準備し、ＳＯＩ基板の活性層２５の表面全面に、スパッタ法を用いて、厚さ０．０２μｍ程度のＴｉ層と厚さ０．１μｍ程度のＰｔ層を順に成膜し、下部共通電極５１となる金属層を形成する。次に、フォトリソグラフィーを用いたエッチングにより金属層の余分な部分を除去し、所望の形状の下部共通電極５１を形成する。   In the case of forming the pressure chamber substrate 26, first, an SOI substrate is prepared, and a Ti layer having a thickness of about 0.02 μm and a thickness of 0.02 μm are formed on the entire surface of the active layer 25 of the SOI substrate by sputtering. A Pt layer having a thickness of about 1 μm is sequentially formed, and a metal layer to be the lower common electrode 51 is formed. Next, an unnecessary portion of the metal layer is removed by etching using photolithography, and a lower common electrode 51 having a desired shape is formed.

次に、フォトリソグラフィーによるエッチングにより、ＳＯＩ基板の支持基板２３側から、支持基板２３及びＢＯＸ層２４の不要な部分を除去することで、複数の圧力室２７及び第２連通流路２８を形成する。ここで、圧力室２７形成のための支持基板２３側のエッチング工程では、ＢＯＸ層２４がエッチングストップ層となり、圧力室２７に対応する部分に残った活性層２５が振動板４７となる。   Next, unnecessary portions of the support substrate 23 and the BOX layer 24 are removed from the support substrate 23 side of the SOI substrate by etching by photolithography to form a plurality of pressure chambers 27 and second communication channels 28. . Here, in the etching process on the support substrate 23 side for forming the pressure chamber 27, the BOX layer 24 becomes the etching stop layer, and the active layer 25 remaining in the portion corresponding to the pressure chamber 27 becomes the vibration plate 47.

一方、圧電体層５２は、圧電体材料層をブラスト加工により所定形状に加工して形成し、この圧電体層５２に上部電極５３を形成した積層体を形成する。そして、この積層体は、圧力室基板２６をノズル基板２１及び中間基板２２を貼り合わせた接合体に接着した後に、振動板４７上部の下部共通電極５１上部にエポキシ接着剤などに接合する。これにより、圧力室基板２６では、振動板４７上部に、ユニモルフ構造のアクチュエータ５０が形成される。   On the other hand, the piezoelectric layer 52 is formed by processing a piezoelectric material layer into a predetermined shape by blasting, and forms a laminate in which the upper electrode 53 is formed on the piezoelectric layer 52. Then, after the pressure chamber substrate 26 is bonded to the bonded body in which the nozzle substrate 21 and the intermediate substrate 22 are bonded together, this laminated body is bonded to the upper portion of the lower common electrode 51 on the vibration plate 47 with an epoxy adhesive or the like. As a result, in the pressure chamber substrate 26, the actuator 50 having a unimorph structure is formed on the vibration plate 47.

本実施形態では、上部電極５３と下部共通電極５１との間に電圧を印加することで圧電体層５２を変形させ、これによって振動板４７を変形させることができる。そして、振動板４７の変形によって各圧力室２７においてインク吐出に係る圧力が発生し、ノズル４０からインクが吐出される。圧力室基板２６は、圧力発生部５５が形成される側と反対側の面が、例えば陽極接合によって中間基板２２のノズル基板２１とは反対側の面に接合されている。   In the present embodiment, the piezoelectric layer 52 can be deformed by applying a voltage between the upper electrode 53 and the lower common electrode 51, and thereby the diaphragm 47 can be deformed. Then, due to the deformation of the diaphragm 47, a pressure related to ink ejection is generated in each pressure chamber 27, and ink is ejected from the nozzle 40. The pressure chamber substrate 26 has a surface opposite to the side where the pressure generating portion 55 is formed, for example, bonded to a surface opposite to the nozzle substrate 21 of the intermediate substrate 22 by anodic bonding.

流路基板２９は、ガラス基板又は４２アロイ等で構成され、アクチュエータ５０を収容する空間部４４と、各圧力室２７、及び、後述する配線基板３０に設けられる第４連通流路４３とを連通する第３連通流路４２（本発明の流路基板側連通流路に相当）とを有する。図４Ａの実線で示すように、流路基板２９にもうけられる空間部４４は、マトリクス状に配置される圧力室２７の行毎に形成され、基板を貫通するように設けられている。すなわち、行方向に隣り合う圧力室２７に対応するそれぞれのアクチュエータ５０は、行方向に繋がった空間部４４に収容される。   The flow path substrate 29 is made of a glass substrate or 42 alloy or the like, and communicates the space portion 44 that accommodates the actuator 50 with each pressure chamber 27 and a fourth communication flow path 43 provided in the wiring substrate 30 described later. And a third communication channel 42 (corresponding to the channel substrate side communication channel of the present invention). As shown by the solid line in FIG. 4A, the space 44 provided in the flow path substrate 29 is formed for each row of the pressure chambers 27 arranged in a matrix and is provided so as to penetrate the substrate. That is, each actuator 50 corresponding to the pressure chambers 27 adjacent in the row direction is accommodated in the space 44 connected in the row direction.

また、流路基板２９に設けられる第３連通流路４２は、圧力室２７毎に設けられており、図４Ａに示すように開口形状が楕円形状に形成されている。第３連通流路４２の形状は、後述する第４連通流路４３とほぼ同形状に形成される。また、図４Ａに示すように、流路基板２９の行方向の両端部には、下部共通電極５１をグランド接続するための引き出し貫通孔６１が三箇所ずつ設けられており、それぞれの下部共通電極５１はバンプ６２を介して後述する配線基板３０のグランド配線６４に接続される。流路基板２９は、圧力室基板２６の中間基板２２が接合される側とは反対側の面に、接着剤層（図示を省略する）を介して接着されている。   Moreover, the 3rd communication flow path 42 provided in the flow path board | substrate 29 is provided for every pressure chamber 27, and the opening shape is formed in the ellipse shape as shown to FIG. 4A. The shape of the third communication channel 42 is formed in substantially the same shape as a fourth communication channel 43 described later. Further, as shown in FIG. 4A, three lead-through holes 61 for connecting the lower common electrode 51 to the ground are provided at both ends of the flow path substrate 29 in the row direction. 51 is connected to a ground wiring 64 of the wiring board 30 to be described later via a bump 62. The flow path substrate 29 is bonded to the surface of the pressure chamber substrate 26 opposite to the side to which the intermediate substrate 22 is bonded via an adhesive layer (not shown).

配線基板３０は、シリコン層３２と、配線層３１と、配線層３１を被覆するように設けられる絶縁層４５と、シリコン層３２及び絶縁層４５を貫通する第４連通流路４３（本発明の連通流路に相当）とを有する。   The wiring substrate 30 includes a silicon layer 32, a wiring layer 31, an insulating layer 45 provided so as to cover the wiring layer 31, and a fourth communication channel 43 (through the present invention) that penetrates the silicon layer 32 and the insulating layer 45. Equivalent to a communication channel).

配線層３１は、シリコン層３２の流路基板２９側に形成され、例えば図に示すように、各圧力発生部５５に設けられた上部電極５３に接続される個別配線３９と、下部共通電極５１に接続されるグランド配線６４とを有する。個別配線３９、グランド配線６４は、例えば、アルミニウムで形成されている。   The wiring layer 31 is formed on the flow path substrate 29 side of the silicon layer 32. For example, as shown in the drawing, the individual wiring 39 connected to the upper electrode 53 provided in each pressure generating portion 55 and the lower common electrode 51 are provided. And a ground wiring 64 connected to the. The individual wiring 39 and the ground wiring 64 are made of, for example, aluminum.

個別配線３９は、図３に示すように、各アクチュエータ５０を構成するそれぞれの上部電極５３に接続され、個別配線３９は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、上部電極５３を配線基板３０の列方向の端部に引き出すように設けられている。配線基板３０の列方向の両端部は、フレキシブル回路基板５が接続される接続部６３となる。それぞれの個別配線３９は、配線基板３０の列方向の両端に設けられる接続部６３のうち近い方に引き出される。本実施形態では、８行分の圧力室２７のうち、中央から一方の側に配列された４行分の圧力室２７に設けられた上部電極５３は、一方の側の接続部６３に引き出され、他方の側に配列された４行分の圧力室２７に設けられた上部電極５３は、他方の側の接続部６３に引き出されている。   As shown in FIG. 3, the individual wiring 39 is connected to each upper electrode 53 constituting each actuator 50, and the individual wiring 39 connects the upper electrode 53 to the wiring substrate 30 as shown in FIGS. 5A and 5B. It is provided so as to be pulled out to the end in the column direction. Both ends of the wiring board 30 in the column direction serve as connection parts 63 to which the flexible circuit board 5 is connected. Each individual wiring 39 is drawn out to the nearer one of the connection parts 63 provided at both ends of the wiring board 30 in the column direction. In the present embodiment, among the pressure chambers 27 for eight rows, the upper electrode 53 provided in the pressure chambers 27 for four rows arranged on one side from the center is drawn out to the connection portion 63 on one side. The upper electrodes 53 provided in the pressure chambers 27 for four rows arranged on the other side are drawn out to the connection portion 63 on the other side.

また、それぞれの個別配線３９には、図３に示すように、上部電極５３に接続されるスタッドバンプ５４及びはんだバンプ５６が形成されている。スタッドバンプ５４は、例えば金（Ａｕ）で構成される。このスタッドバンプ５４及びはんだバンプ５６により、個別配線３９は上部電極５３と接続される。   Further, as shown in FIG. 3, stud bumps 54 and solder bumps 56 connected to the upper electrode 53 are formed on each individual wiring 39. The stud bump 54 is made of, for example, gold (Au). The individual wiring 39 is connected to the upper electrode 53 by the stud bump 54 and the solder bump 56.

また、本実施形態では、配線基板３０の個別配線３９の延在方向と直交する方向における両端部には、下部共通電極５１に接続されるグランド配線６４が設けられている。グランド配線６４にも、下部共通電極５１に接続されるバンプ６２が形成されており、バンプ６２を介してグランド配線６４は下部共通電極５１に電気的に接続されている。このような、個別配線３９及びグランド配線６４は、配線抵抗を減らすため、製造可能範囲で極力太く、厚く形成するのが好ましく、本実施形態では、４μｍの厚みに形成されている。   In the present embodiment, ground wirings 64 connected to the lower common electrode 51 are provided at both ends in the direction orthogonal to the extending direction of the individual wirings 39 of the wiring board 30. A bump 62 connected to the lower common electrode 51 is also formed on the ground wiring 64, and the ground wiring 64 is electrically connected to the lower common electrode 51 via the bump 62. The individual wiring 39 and the ground wiring 64 are preferably formed as thick and thick as possible in the manufacturable range in order to reduce wiring resistance. In this embodiment, the individual wiring 39 and the ground wiring 64 are formed to a thickness of 4 μm.

第４連通流路４３は、配線基板３０の上部に設けられる共通インク室８と流路基板２９に設けられた第３連通流路４２とを連通するように、シリコン層３２を貫通して設けられている。図６に、配線基板３０と流路基板２９との接合面における第４連通流路４３と、それに隣り合って配置される個別配線３９とを拡大して示す。ここで、第４連通流路４３と隣り合って配置される個別配線３９とは、複数の個別配線３９のうち、第４連通流路４３の一番近くに配接される個別配線３９のことをいう。   The fourth communication channel 43 is provided through the silicon layer 32 so as to communicate the common ink chamber 8 provided in the upper part of the wiring substrate 30 with the third communication channel 42 provided in the channel substrate 29. It has been. FIG. 6 shows an enlarged view of the fourth communication flow path 43 at the joint surface between the wiring board 30 and the flow path board 29 and the individual wiring 39 arranged adjacent to the fourth communication flow path 43. Here, the individual wiring 39 arranged adjacent to the fourth communication flow path 43 refers to the individual wiring 39 arranged closest to the fourth communication flow path 43 among the plurality of individual wirings 39. Say.

本実施形態では、第４連通流路４３は、流路基板２９との接合面において、隣り合う個別配線３９の延在方向に沿う第１の方向における流路幅Ｗ１が、第１の方向に直交する第２の方向における流路幅Ｗ２よりも大きく構成された楕円形状に形成されている。   In the present embodiment, the fourth communication flow path 43 has a flow path width W1 in the first direction along the extending direction of the adjacent individual wires 39 on the joint surface with the flow path substrate 29 in the first direction. It is formed in an elliptical shape that is configured to be larger than the flow path width W2 in the second direction orthogonal to each other.

個別配線３９は、図５Ａ，Ｂに示すように、通常、配線可能なスペースに形成されるため、屈折しながら配線される。本実施形態では、第４連通流路４３は、その第１の方向が、第４連通流路４３を挟んで隣り合う位置に配置される２つの個別配線３９において、第４連通流路４３に最も接近する領域におけるそれぞれの個別配線３９の延在方向に沿う方向となるように配置されている。このとき、第４連通流路４３の第２の方向は、第４連通流路４３を挟んで配置される２つの個別配線３９の、第４連通流路４３に近接する位置における距離方向となる。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the individual wiring 39 is usually formed in a space where wiring is possible, and thus the individual wiring 39 is wired while being refracted. In the present embodiment, the fourth communication flow path 43 is connected to the fourth communication flow path 43 in the two individual wirings 39 that are arranged at positions adjacent to each other across the fourth communication flow path 43. It arrange | positions so that it may become the direction along the extension direction of each individual wiring 39 in the area | region which approaches most. At this time, the second direction of the fourth communication flow path 43 is the distance direction of the two individual wires 39 arranged with the fourth communication flow path 43 interposed therebetween at a position close to the fourth communication flow path 43. .

本実施形態では、第４連通流路４３を楕円形状とすることで、個別配線３９間の空いているスペースに合わせて第４連通流路４３の開口形状を広げて配置することができるため、個別配線３９間の距離に制約を受けること無く、第４連通流路４３の開口面積を大きく採ることができる。これにより、インクの射出特性を向上させることができる。   In the present embodiment, since the fourth communication flow path 43 has an elliptical shape, the opening shape of the fourth communication flow path 43 can be expanded and arranged in accordance with the vacant space between the individual wires 39. The opening area of the fourth communication channel 43 can be increased without being restricted by the distance between the individual wires 39. As a result, ink ejection characteristics can be improved.

なお、本実施形態では、隣り合う２つの個別配線３９の間に配置される第４連通流路４３の形状をその２つの個別配線３９の第４連通流路４３に最も近接する領域における配線方向に沿うように細長く形成した。しかしながら、第４連通流路４３に隣り合う個別配線３９が一方の方向にしか存在しない場合（すなわち、第４連通流路４３が２つの個別配線３９に挟まれない場合）には、第４連通流路４３の形成可能なスペースに余裕がある可能性がある。その場合には、その部分においてのみ第４連通流路４３の形状を真円としてもよく、他の領域と形状を合わせるため細長い楕円形状にしてもよい。   In the present embodiment, the shape of the fourth communication channel 43 arranged between two adjacent individual wires 39 is the wiring direction in the region closest to the fourth communication channel 43 of the two individual wires 39. It was formed to be elongated along the line. However, when the individual wiring 39 adjacent to the fourth communication channel 43 exists only in one direction (that is, when the fourth communication channel 43 is not sandwiched between the two individual wirings 39), the fourth communication There is a possibility that the space in which the flow path 43 can be formed has a margin. In that case, the shape of the fourth communication flow path 43 may be a perfect circle only in that portion, or may be an elongated elliptical shape to match the shape with other regions.

絶縁層４５は、例えばＳｉＯ２で構成されており、配線基板３０に設けられた配線層３１上面に成膜され、個別配線３９に設けられるスタッドバンプ５４及びグランド配線６４に設けられるバンプ６２の形成領域を除いた部分に設けられる。この絶縁層４５は、例えば１μｍ程度の厚さに成膜され、配線層３１の形状を踏襲するように配線層３１上面に成膜されている。 The insulating layer 45 is made of, for example, SiO 2. The insulating layer 45 is formed on the upper surface of the wiring layer 31 provided on the wiring substrate 30, and the stud bump 54 provided on the individual wiring 39 and the bump 62 provided on the ground wiring 64 are formed. It is provided in the part excluding the region. The insulating layer 45 is formed to a thickness of about 1 μm, for example, and is formed on the upper surface of the wiring layer 31 so as to follow the shape of the wiring layer 31.

なお、配線基板３０では、シリコン層３２の両面全面、すなわち、シリコン層３２と配線層３１との間及びシリコン層３２の配線層３１が形成される面とは反対側の面に、シリコン層３２を保護するための絶縁層が成膜されているが、本実施形態では図示を省略している。そして、このような構成の配線基板３０は、その配線層３１側の面が流路基板２９に接合するように、接着剤層（図示を省略する）を介して貼り合わされる。   In the wiring substrate 30, the silicon layer 32 is formed on the entire surface of both sides of the silicon layer 32, that is, on the surface between the silicon layer 32 and the wiring layer 31 and on the surface opposite to the surface on which the wiring layer 31 is formed. In this embodiment, the insulating layer for protecting the film is omitted. The wiring board 30 having such a configuration is bonded via an adhesive layer (not shown) so that the surface on the wiring layer 31 side is bonded to the flow path substrate 29.

以上のような構成のノズル基板２１、中間基板２２、圧力室基板２６、流路基板２９、配線基板３０は、順次貼り合わされ、これによりヘッドチップ１０が完成する。そして、本実施形態では、インクマニホールド２の共通インク室８側に、保持板３を介してヘッドチップ１０の配線基板３０側を接合し、配線基板３０に設けられた接続部６３に異方性導電フィルムを介してフレキシブル回路基板５を接合することでインクジェットヘッド１が完成する。   The nozzle substrate 21, the intermediate substrate 22, the pressure chamber substrate 26, the flow path substrate 29, and the wiring substrate 30 having the above-described configuration are sequentially bonded to complete the head chip 10. In this embodiment, the wiring board 30 side of the head chip 10 is bonded to the common ink chamber 8 side of the ink manifold 2 via the holding plate 3, and the connection portion 63 provided on the wiring board 30 is anisotropic. The inkjet head 1 is completed by joining the flexible circuit board 5 via a conductive film.

本実施形態のインクジェットヘッド１では、共通インク室８に供給されたインクは、第４連通流路４３、第３連通流路４２、第２連通流路２８を介して各圧力室２７に供給される。そして、圧力発生部５５において、アクチュエータ５０では、圧電体層５２に電界が印加されることによってたわみ変形が発生し、そのたわみ変形が振動板４７を介して圧力室２７に体積変化を与える。これにより、圧力室２７内では、体積変化による圧力変化が起こり、内部に供給されたインクは、第１連通流路４１及びノズル４０を通って外部に吐出される。   In the inkjet head 1 of the present embodiment, the ink supplied to the common ink chamber 8 is supplied to each pressure chamber 27 via the fourth communication channel 43, the third communication channel 42, and the second communication channel 28. The In the pressure generation unit 55, in the actuator 50, bending deformation is generated by applying an electric field to the piezoelectric layer 52, and the bending deformation gives a volume change to the pressure chamber 27 via the vibration plate 47. As a result, a pressure change due to a volume change occurs in the pressure chamber 27, and the ink supplied to the inside is ejected to the outside through the first communication channel 41 and the nozzle 40.

ノズル４０の高密度化により必要な個別配線３９の数が増えると、図５Ａに示すように、特にフレキシブル回路基板５に接続される接続部６３側の端部では隣り合う個別配線３９の間隔が狭くなる。イナータンスを下げ、インクの射出特性を向上させるためには、第４連通流路４３の開口面積を大きくすることが望まれているが、個別配線３９の間隔が狭くなるため、第４連通流路４３の形成スペースにも制約が出てくる。   When the number of necessary individual wirings 39 increases due to the increase in the density of the nozzles 40, as shown in FIG. Narrow. In order to lower the inertance and improve the ink ejection characteristics, it is desired to increase the opening area of the fourth communication flow path 43. However, since the interval between the individual wires 39 is reduced, the fourth communication flow path is reduced. There are also restrictions on the formation space of 43.

本実施形態では、図６に示すように、第４連通流路４３を、隣り合う個別配線３９の延在方向に沿う方向に細長い形状にすることで、その開口面積を大きくすることができる。これにより、ノズル４０の高密度化によって個別配線３９の間隔が狭まった場合にも、射出特性の向上を図ることができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the opening area of the fourth communication channel 43 can be increased by making the fourth communication channel 43 elongated in the direction along the extending direction of the adjacent individual wirings 39. Thereby, even when the interval between the individual wirings 39 is narrowed by increasing the density of the nozzles 40, the injection characteristics can be improved.

なお、本実施形態では、図４Ａ、図４Ｂに示すように、流路基板２９に形成される第３連通流路４２も、第４連通流路４３と同形状とする例としたが、これに限られるものではない。第３連通流路４２は、一般的なインクジェットヘッドと同様に、真円で形成してもよく、第４連通流路４３と連通する形状であればよい。   In this embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the third communication channel 42 formed on the channel substrate 29 is also configured to have the same shape as the fourth communication channel 43. It is not limited to. The third communication channel 42 may be formed in a perfect circle as in a general ink jet head, and may have a shape communicating with the fourth communication channel 43.

１−３．比較例（配線基板の連通流路が真円である例）
図７Ａは、比較例に係る配線基板３００の個別配線３０２と第４連通流路３０３のレイアウト例（その１）であり、図７Ｂは、比較例に係る配線基板３０７の個別配線３０４と第４連通流路３０６のレイアウト例（その２）である。図７Ａ及び図７Ｂに示す比較例は、どちらも第４連通流路３０３、３０６の開口形状が真円である例である。図７Ａに示す配線基板３００は、個別配線３０２の幅、及び、第４連通流路３０３を挟んで隣り合う個別配線３０２間の距離が、本実施形態の配線基板３０と同じ場合を示している。また、図７Ｂに示す配線基板３０７は、隣り合う個別配線３０４間の距離、及び、第４連通流路３０６の開口面積が、本実施形態の配線基板３０と同じ場合を示している。 1-3. Comparative example (example in which the communication path of the wiring board is a perfect circle)
FIG. 7A is a layout example (part 1) of the individual wiring 302 and the fourth communication channel 303 of the wiring board 300 according to the comparative example, and FIG. 7B shows the individual wiring 304 and the fourth wiring of the wiring board 307 according to the comparative example. It is a layout example (the 2) of the communication flow path 306. The comparative examples shown in FIGS. 7A and 7B are both examples in which the opening shapes of the fourth communication flow paths 303 and 306 are perfect circles. The wiring board 300 shown in FIG. 7A shows a case where the width of the individual wiring 302 and the distance between the individual wirings 302 adjacent to each other across the fourth communication channel 303 are the same as those of the wiring board 30 of the present embodiment. . 7B shows the case where the distance between adjacent individual wires 304 and the opening area of the fourth communication channel 306 are the same as those of the wiring substrate 30 of the present embodiment.

図７Ａに示すように、個別配線３０２の線幅と、第４連通流路３０３を挟んで隣り合う個別配線３０２の距離が本実施形態と同じである場合に、第４連通流路３０３の開口形状を真円とすると、形成可能な真円の外径は、隣り合う個別配線３０２の距離に制約を受ける。したがって、図７Ａに示す第４連通流路３０３は、本実施形態のように開口形状を楕円形状とした第４連通流路４３に比較して開口面積が小さくなってしまう。   As shown in FIG. 7A, when the line width of the individual wiring 302 and the distance between the individual wirings 302 adjacent to each other across the fourth communication channel 303 are the same as in this embodiment, the opening of the fourth communication channel 303 is opened. When the shape is a perfect circle, the outer diameter of the perfect circle that can be formed is limited by the distance between adjacent individual wirings 302. Accordingly, the fourth communication flow path 303 shown in FIG. 7A has a smaller opening area than the fourth communication flow path 43 having an elliptical opening shape as in this embodiment.

一方、図７Ｂに示すように、第４連通流路３０６を挟んで隣り合う個別配線３０４の距離を本実施形態よりも大きくした場合、第４連通流路３０６をより大きな径の真円とすることができ、図７Ａに比較して開口面積を大きくすることができる。しかしながら、必要な個別配線３０４の本数が変わらない場合、図７Ｂに示すように、各個別配線３０４が細くなる。これにより、配線抵抗が増大し、応答特性の悪化や、発熱などの問題が懸念される。   On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the distance between the individual wires 304 adjacent to each other across the fourth communication channel 306 is made larger than that of the present embodiment, the fourth communication channel 306 is made a perfect circle with a larger diameter. The opening area can be increased as compared with FIG. 7A. However, when the number of necessary individual wirings 304 does not change, each individual wiring 304 becomes thinner as shown in FIG. 7B. As a result, the wiring resistance increases, and there are concerns about problems such as deterioration of response characteristics and heat generation.

これに対し、本実施形態では、第４連通流路４３の開口形状を隣り合う個別配線３９の延在方向に長い楕円形状とすることで、個別配線３９の線幅や、第４連通流路４３を挟んで隣り合う個別配線３９の距離を変えることなく、第４連通流路４３の開口面積を大きくすることができる。このため、配線抵抗が増大、応答特性の悪化、発熱などの問題を回避することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the opening shape of the fourth communication channel 43 is an elliptical shape that is long in the extending direction of the adjacent individual wires 39, so that the line width of the individual wires 39 and the fourth communication channel 43 are increased. The opening area of the fourth communication flow path 43 can be increased without changing the distance between the individual wires 39 adjacent to each other with the 43 interposed therebetween. For this reason, problems such as an increase in wiring resistance, deterioration in response characteristics, and heat generation can be avoided.

１−４．変形例（配線基板の連通流路の形状が異なる例）
次に、変形例として、配線基板３０に形成される第４連通流路の開口形状の他の例を説明する。図８は、変形例に係る配線基板８０の個別配線３９と、第４連通流路８１の形状を示す図（その１）であり、図９は、変形例に係る配線基板８２の個別配線３９と、第４連通流路８３の形状を示す図（その２）である。 1-4. Modified example (example in which the shape of the communication flow path of the wiring board is different)
Next, as a modification, another example of the opening shape of the fourth communication channel formed in the wiring board 30 will be described. FIG. 8 is a diagram (part 1) illustrating the shape of the individual wiring 39 of the wiring board 80 according to the modification and the fourth communication channel 81, and FIG. 9 is a diagram illustrating the individual wiring 39 of the wiring board 82 according to the modification. FIG. 8 is a diagram (No. 2) illustrating the shape of a fourth communication flow path 83.

図８では、第４連通流路８１を、真円で構成される連通流路を個別配線３９の延在方向に沿う方向につなげて形成した場合を示している。このように、真円で構成される連通流路をつなげて形成した場合にも、第４連通流路８１を挟んで隣り合う個別配線３９の延在方向に沿う第１の方向における流路幅Ｗ３が、第１の方向に直交する第２の方向における流路幅Ｗ４よりも大きい開口形状となり、本実施形態と同様の効果を得ることができる。   FIG. 8 shows a case where the fourth communication channel 81 is formed by connecting a communication channel constituted by a perfect circle in a direction along the extending direction of the individual wiring 39. As described above, even when the communication channels formed of perfect circles are connected and formed, the channel width in the first direction along the extending direction of the adjacent individual wires 39 with the fourth communication channel 81 interposed therebetween. W3 has an opening shape larger than the channel width W4 in the second direction orthogonal to the first direction, and the same effect as in the present embodiment can be obtained.

また、図９では、第４連通流路８３を、真円で構成される２つの連通流路で構成し、この２つの連通流路を、第４連通流路８３を挟んで隣り合う個別配線３９の延在方向に並べた例を示している。このような場合も、隣り合う個別配線３９の延在方向に沿う第１の方向における流路幅の合計Ｗ５＋Ｗ５が、第１の方向に直交する第２の方向における流路幅Ｗ５よりも大きい開口形状となる。このため、２つの連通流路で構成される第４連通流路８３の開口面積の合計を増やすことができるため、本実施形態と同様の効果を得ることができる。   Further, in FIG. 9, the fourth communication channel 83 is configured by two communication channels configured in a perfect circle, and the two communication channels are separated from each other with the fourth communication channel 83 interposed therebetween. The example arranged in 39 extending directions is shown. Also in such a case, the total of the flow path widths W5 + W5 in the first direction along the extending direction of the adjacent individual wirings 39 is larger than the flow path width W5 in the second direction orthogonal to the first direction. It becomes a shape. For this reason, since the sum total of the opening area of the 4th communication flow path 83 comprised by two communication flow paths can be increased, the effect similar to this embodiment can be acquired.

図８及び図９に示した第４連通流路８１、８３の開口形状は、それぞれ、配線基板８０、８２の製造工程におけるシリコン層３２のエッチング処理時に用いられるマスクの形状を適宜変更することで変更することができ、種々の変更が可能である。   The opening shapes of the fourth communication flow paths 81 and 83 shown in FIGS. 8 and 9 are obtained by appropriately changing the shape of the mask used during the etching process of the silicon layer 32 in the manufacturing process of the wiring substrates 80 and 82, respectively. Various changes can be made.

ところで、図３に示すように、配線基板３０では、アクチュエータ５０の上部電極５３に電力を供給する配線層３１が、配線基板３０と流路基板２９との貼り合わせ面に形成されており、配線層３１は、所定の厚みを有する。配線層３１上面には、絶縁層４５が形成されているが、この絶縁層４５の厚さは、実際には、配線層３１の厚さよりも薄く、配線層３１の形状を踏襲するように成膜される。したがって、配線基板３０の配線領域と非配線領域とでは、その厚さが異なり、配線基板３０の配線層３１面には、配線層３１の厚みに起因する凹凸がある。   Incidentally, as shown in FIG. 3, in the wiring substrate 30, a wiring layer 31 that supplies power to the upper electrode 53 of the actuator 50 is formed on the bonding surface of the wiring substrate 30 and the flow path substrate 29. The layer 31 has a predetermined thickness. An insulating layer 45 is formed on the upper surface of the wiring layer 31. The thickness of the insulating layer 45 is actually smaller than the thickness of the wiring layer 31, and is formed so as to follow the shape of the wiring layer 31. Be filmed. Therefore, the wiring area and the non-wiring area of the wiring board 30 have different thicknesses, and the wiring layer 31 surface of the wiring board 30 has irregularities due to the thickness of the wiring layer 31.

そして、配線基板３０は、配線層３１に起因する凹凸面を有した状態で流路基板２９と貼り合わされるため、配線基板３０と流路基板２９との密着性が低下する問題が出てくる場合がある。特に、第４連通流路４３の長軸方向に隣接する領域は非配線領域となり、配線層３１の面内では凹部となる。このため、第４連通流路４３の周囲の凹部が深い場合、第４連通流路４３付近で配線基板３０と流路基板２９との密着性が低下し、第４連通流路４３から第３連通流路４２に流れるインクが配線基板３０と流路基板２９との間にリークするおそれがある。   And since the wiring board 30 is bonded to the flow path substrate 29 in a state having an uneven surface due to the wiring layer 31, there arises a problem that the adhesion between the wiring board 30 and the flow path substrate 29 is lowered. There is a case. In particular, a region adjacent to the long axis direction of the fourth communication channel 43 is a non-wiring region, and a recess is formed in the plane of the wiring layer 31. For this reason, when the recessed part around the 4th communication flow path 43 is deep, the adhesiveness of the wiring board 30 and the flow path board 29 falls in the vicinity of the 4th communication flow path 43, and it is 3rd from the 4th communication flow path 43 to 3rd. There is a possibility that the ink flowing in the communication channel 42 may leak between the wiring substrate 30 and the channel substrate 29.

以下に説明する第２の実施形態では、配線基板３０に設けられる第４連通流路４３の開口面積を確保しつつ、配線基板３０と流路基板２９との密着性を向上させる例について説明する。   In the second embodiment described below, an example in which the adhesion between the wiring board 30 and the flow path substrate 29 is improved while securing the opening area of the fourth communication flow path 43 provided in the wiring board 30 will be described. .

２．第２の実施形態（配線層の凹凸面を緩和する構成例）
２−１．配線基板の構成
図１０は、本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの要部の概略構成図である。また、図１０は、本実施形態に係るインクジェットヘッドの配線基板９２における第４連通流路４３と個別配線３９とを示した図である。本実施形態のインクジェットヘッドは、配線基板９２の構成のみが第１の実施形態と異なる。図１０において、図６に対応する部分には同一符号を付し、重複説明を省略する。 2. Second Embodiment (Configuration Example for Relaxing Uneven Surface of Wiring Layer)
2-1. Configuration of Wiring Board FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a main part of an ink jet head according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a view showing the fourth communication flow path 43 and the individual wiring 39 in the wiring board 92 of the ink jet head according to the present embodiment. The inkjet head of this embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the wiring board 92. 10, parts corresponding to those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施形態のインクジェットヘッドは、配線層３１に、封止部４６を有する。封止部４６は、第４連通流路４３を囲むように第４連通流路４３の際から所定の幅を有して形成され、本実施形態では、外径が矩形状に形成されている。また、封止部４６は、隣り合う個別配線３９と緩衝しない程度の大きに形成されている。この封止部４６は、流路基板２９と配線基板３０との境界面において流路基板２９と配線基板３０との密着性を向上させるための接着代として設けられるものである。したがって、封止部４６は、配線としては用いられないため、配線層３１の他の配線とは接続されておらず、また電気的にも接続されていない。封止部４６は、個別配線３９及びグランド配線６４の製造工程と同工程で形成されるものであり、個別配線３９及びグランド配線６４と同様、４μｍの厚みに形成されている。   The ink jet head of this embodiment has a sealing portion 46 in the wiring layer 31. The sealing portion 46 is formed to have a predetermined width from the fourth communication flow path 43 so as to surround the fourth communication flow path 43, and in this embodiment, the outer diameter is formed in a rectangular shape. . Further, the sealing portion 46 is formed to a size that does not buffer the adjacent individual wiring 39. The sealing portion 46 is provided as an adhesive margin for improving the adhesion between the flow path substrate 29 and the wiring substrate 30 at the boundary surface between the flow path substrate 29 and the wiring substrate 30. Therefore, since the sealing part 46 is not used as a wiring, it is not connected to other wirings of the wiring layer 31 and is not electrically connected. The sealing portion 46 is formed in the same process as the manufacturing process of the individual wiring 39 and the ground wiring 64, and is formed with a thickness of 4 μm, like the individual wiring 39 and the ground wiring 64.

本実施形態では、封止部４６は、配線層３１の他の配線と同じ高さに形成されており、配線層３１の凹凸面の凸面を有する。このため、流路基板２９と配線基板３０との貼り合わせ時に、封止部４６が流路基板２９に密着して貼り合わされる。これにより、第４連通流路４３及び第３連通流路４２の周囲における流路基板２９と配線基板３０との密着性を向上させることができる。さらに、第４連通流路４３と第３連通流路４２との境界部分において、配線基板３０と流路基板２９との間に隙間が形成されないので、第４連通流路４３及び第３連通流路４２は液密に保持される。このため、第４連通流路４３から第３連通流路４２にインクが流れる際に、配線基板３０と流路基板２９との間にインクが漏れるのを防ぐことができる。   In the present embodiment, the sealing portion 46 is formed at the same height as the other wirings of the wiring layer 31, and has a convex and concave surface of the wiring layer 31. For this reason, when the flow path substrate 29 and the wiring substrate 30 are bonded together, the sealing portion 46 is adhered and bonded to the flow path substrate 29. Thereby, the adhesiveness of the flow path board | substrate 29 and the wiring board 30 in the circumference | surroundings of the 4th communication flow path 43 and the 3rd communication flow path 42 can be improved. Further, since no gap is formed between the wiring board 30 and the flow path substrate 29 at the boundary portion between the fourth communication flow path 43 and the third communication flow path 42, the fourth communication flow path 43 and the third communication flow The passage 42 is kept liquid-tight. Therefore, it is possible to prevent ink from leaking between the wiring board 30 and the flow path substrate 29 when the ink flows from the fourth communication flow path 43 to the third communication flow path 42.

本実施形態では、接着代となる封止部４６を、配線層３１の配線で構成する例としたが、配線層３１の配線とは別部材で封止部４６を形成してもよい。また、本実施形態では、封止部４６を配線基板９２側に設ける例としたが、流路基板２９側に設けてもよい。この場合には、流路基板２９の第３連通流路４２の周囲に、封止部４６を設ける。このとき、封止部４６の高さを、配線層３１の高さ程度かそれよりも高く形成することで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the sealing portion 46 serving as the bonding margin is configured as the wiring of the wiring layer 31. However, the sealing portion 46 may be formed of a member different from the wiring of the wiring layer 31. In this embodiment, the sealing portion 46 is provided on the wiring substrate 92 side, but may be provided on the flow path substrate 29 side. In this case, the sealing portion 46 is provided around the third communication channel 42 of the channel substrate 29. At this time, the same effect as that of the present embodiment can be obtained by forming the height of the sealing portion 46 to be about the height of the wiring layer 31 or higher.

２−２．比較例（第４連通流路の開口形状が真円である例）
図１１Ａは、比較例に係る配線基板３１０の個別配線３０２、封止部３１１、第４連通流路３０３のレイアウト例（その１）であり、図１１Ｂは、比較例に係る配線基板３２０の個別配線３０２、封止部３１１、第４連通流路３０６のレイアウト例（その２）である。図１１Ａ及び図１１Ｂに示す比較例で、どちらも第４連通流路３０３、３０６の開口形状が真円である例である。図１１Ａに示す配線基板３１０は、個別配線３０２の幅、及び、第４連通流路３０３を挟んで隣り合う個別配線３０２間の距離が、本実施形態の配線基板９２（図１１）と同じ場合を示している。また、図１１Ｂに示す配線基板３２０は、個別配線３０２の幅、第４連通流路３０６を挟んで隣り合う個別配線３０２間の距離、及び、第４連通流路３０６の開口面積が、本実施形態の配線基板９２と同じ場合を示している。 2-2. Comparative example (example in which the opening shape of the fourth communication channel is a perfect circle)
FIG. 11A is a layout example (part 1) of the individual wiring 302, the sealing portion 311, and the fourth communication channel 303 of the wiring board 310 according to the comparative example, and FIG. 11B is an individual layout of the wiring board 320 according to the comparative example. It is a layout example (the 2) of the wiring 302, the sealing part 311, and the 4th communication flow path 306. In the comparative example shown in FIGS. 11A and 11B, both are examples in which the opening shapes of the fourth communication flow paths 303 and 306 are perfect circles. In the wiring board 310 shown in FIG. 11A, the width of the individual wiring 302 and the distance between the individual wirings 302 adjacent to each other across the fourth communication channel 303 are the same as those of the wiring board 92 (FIG. 11) of the present embodiment. Is shown. In addition, the wiring board 320 shown in FIG. 11B has the width of the individual wiring 302, the distance between the individual wirings 302 adjacent to each other across the fourth communication channel 306, and the opening area of the fourth communication channel 306. The same case as the wiring board 92 of the form is shown.

図１１Ａに示すように、個別配線３０２の線幅と、第４連通流路３０３を挟んで隣り合う個別配線３０２の距離とが本実施形態と同じである場合に、第４連通流路３０３の開口形状を真円とすると、その外径は隣り合う個別配線３０２の距離に制約を受ける。したがって、本実施形態のように第４連通流路４３の開口形状を楕円形状とした場合に比較して開口面積が小さくなってしまう。   As shown in FIG. 11A, when the line width of the individual wiring 302 and the distance between the individual wirings 302 adjacent to each other across the fourth communication channel 303 are the same as those of the present embodiment, When the opening shape is a perfect circle, the outer diameter is restricted by the distance between adjacent individual wires 302. Therefore, the opening area becomes smaller compared to the case where the opening shape of the fourth communication channel 43 is an elliptical shape as in the present embodiment.

一方、図１１Ｂに示すように、第４連通流路３０６の開口面積を大きくした場合、図１１Ａと比較して第４連通流路３０６を挟んで隣り合う個別配線３０２間の距離が変わらないため、封止部３１１を形成できる領域が変わらない。そうすると、図１１Ｂに示す例では、第４連通流路３０６の開口面積を大きくした場合、個別配線３０２の延在方向に直交する方向における封止部３１１の幅Ｗａが、図１１Ａのその幅Ｗｂに比べて短くなってしまう。このため、接着代が第４連通流路３０６の周囲で十分に確保できず、配線基板３２０と流路基板２９との間で十分な密着性が得られない可能性がある。   On the other hand, as shown in FIG. 11B, when the opening area of the fourth communication channel 306 is increased, the distance between the individual wires 302 adjacent to each other across the fourth communication channel 306 is not changed compared to FIG. 11A. The region where the sealing portion 311 can be formed does not change. 11B, when the opening area of the fourth communication channel 306 is increased, the width Wa of the sealing portion 311 in the direction orthogonal to the extending direction of the individual wiring 302 is the width Wb of FIG. 11A. It will be shorter than For this reason, the bonding allowance cannot be secured sufficiently around the fourth communication flow path 306, and sufficient adhesion between the wiring board 320 and the flow path board 29 may not be obtained.

このように、第４連通流路３０６の開口面積が大きいと、配線基板３２０と流路基板２９との接着面において、実際に接着される面となる接着代が十分に確保できないため、インクが配線基板３２０と流路基板２９との間にリークしてしまうという問題がある。   As described above, if the opening area of the fourth communication flow path 306 is large, the bonding surface between the wiring substrate 320 and the flow path substrate 29 cannot secure a sufficient bonding allowance as a surface to be actually bonded. There is a problem that leakage occurs between the wiring substrate 320 and the flow path substrate 29.

これに対し、本実施形態では、第４連通流路４３の開口形状を隣り合う個別配線３９の延在方向に長い楕円形状とすることで、個別配線３９の線幅や、隣り合う個別配線３９の距離を変えることなく、第４連通流路４３の開口面積を大きくすることができる。さらに、個別配線３９の延在方向に直交する方向における封止部４６の幅を十分に保つことができるため、配線基板９２と流路基板２９との密着性を向上させると共に、第４連通流路４３及び第３連通流路４２から配線基板９２と流路基板２９との間にインクがリークするのを防ぐことができる。   On the other hand, in the present embodiment, the opening shape of the fourth communication flow path 43 is an elliptical shape that is long in the extending direction of the adjacent individual wires 39, so that the line width of the individual wires 39 and the adjacent individual wires 39 are increased. The opening area of the fourth communication channel 43 can be increased without changing the distance. Further, since the width of the sealing portion 46 in the direction orthogonal to the extending direction of the individual wiring 39 can be sufficiently maintained, the adhesion between the wiring substrate 92 and the flow path substrate 29 is improved, and the fourth communication flow Ink can be prevented from leaking between the wiring substrate 92 and the flow path substrate 29 from the path 43 and the third communication flow path 42.

２−３．変形例１（配線基板の連通流路の形状が異なる例）
次に、変形例１として、第４連通流路の開口形状及び配線層の他のレイアウト例を説明する。図１２は、変形例１に係る配線基板９４の個別配線３９と、封止部４６と、第４連通流路８１の形状を示す図である。図１２において、図１０に対応する部分には同一符号を付している。 2-3. Modification 1 (example in which the shape of the communication flow path of the wiring board is different)
Next, as a first modified example, another layout example of the opening shape of the fourth communication channel and the wiring layer will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating the shapes of the individual wiring 39, the sealing portion 46, and the fourth communication flow path 81 of the wiring board 94 according to the first modification. In FIG. 12, parts corresponding to those in FIG.

図１２では、真円で構成される連通流路を個別配線３９の延在方向に沿う方向につなげて形成され第４連通流路８１を有し、第４連通流路８１の周囲に、接着代となる封止部４６を形成した場合を示している。このように、真円で構成される連通流路をつなげた場合にも、第４連通流路８１を挟んで隣り合う個別配線３９の延在方向に沿う第１の方向における流路幅Ｗ３が、第１の方向に直交する第２の方向における流路幅Ｗ４よりも大きい開口形状となり、本実施形態と同様の効果を得ることができる。   In FIG. 12, a communication channel constituted by a perfect circle is connected to a direction along the extending direction of the individual wiring 39, and a fourth communication channel 81 is formed. The case where the sealing part 46 used as a substitute is formed is shown. In this way, even when the communication flow path constituted by a perfect circle is connected, the flow path width W3 in the first direction along the extending direction of the adjacent individual wires 39 across the fourth communication flow path 81 is The opening shape is larger than the flow path width W4 in the second direction orthogonal to the first direction, and the same effect as in the present embodiment can be obtained.

さらに、変形例１に係る第４連通流路８１の形状であっても、封止部４６の幅を十部に確保することができる。これにより、配線基板９４と流路基板２９との密着性を向上させることができ、本実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、図示を省略するが、前述した図９に示した例においても同様に封止部４６を形成することができ、同様の効果を得ることができる。   Furthermore, even if it is the shape of the 4th communication flow path 81 which concerns on the modification 1, the width | variety of the sealing part 46 can be ensured to ten parts. Thereby, the adhesiveness of the wiring board 94 and the flow path board | substrate 29 can be improved, and the effect similar to this embodiment can be acquired. Although illustration is omitted, the sealing portion 46 can be similarly formed in the example shown in FIG. 9 described above, and the same effect can be obtained.

２−４．変形例２（配線基板にダミー配線を有する例）
次に、変形例２として、配線基板にダミー配線を有する構成について説明する。図１３は、変形例２に係る配線基板９０の個別配線３９と、ダミー配線９１と、第４連通流路４３の形状を示す図である。図１３において、図６に対応する部分には同一符号を付す。 2-4. Modification 2 (example in which dummy wiring is provided on the wiring board)
Next, as a second modification, a configuration having dummy wirings on the wiring board will be described. FIG. 13 is a diagram illustrating the shapes of the individual wiring 39, the dummy wiring 91, and the fourth communication channel 43 of the wiring board 90 according to the second modification. In FIG. 13, parts corresponding to those in FIG.

図１３に示すように、変形例２に係る配線基板９０では、第４連通流路４３に隣り合ってダミー配線９１が設けられている。ダミー配線９１は、個別配線３９の延在方向における第４連通流路４３近傍に配置されており、図６において配線が配置されていない非配線領域に設けられている。変形例２では、ダミー配線９１は、第４連通流路４３に対して対称的に設けられている。また、ダミー配線９１は、その配線密度が、隣り合う個別配線３９による配線密度と同程度になるように設けられている。このダミー配線９１は、配線層３１の形成工程において、個別配線３９と同時に形成されるものであり、電気的には接続されていない配線である。   As shown in FIG. 13, in the wiring board 90 according to the second modification, the dummy wiring 91 is provided adjacent to the fourth communication channel 43. The dummy wiring 91 is arranged in the vicinity of the fourth communication flow path 43 in the extending direction of the individual wiring 39, and is provided in a non-wiring area where no wiring is arranged in FIG. In the second modification, the dummy wiring 91 is provided symmetrically with respect to the fourth communication flow path 43. Further, the dummy wiring 91 is provided so that the wiring density thereof is approximately the same as the wiring density of the adjacent individual wirings 39. The dummy wiring 91 is formed at the same time as the individual wiring 39 in the wiring layer 31 forming step, and is a wiring that is not electrically connected.

ところで、図１３に示した配線基板９０では、個別配線３９は、接続部６３（図５Ａ参照）に向けて延在するように設けられるため、一方向に並行して設けられ、第４連通流路４３を跨いで形成することができないため、第４連通流路４３の個別配線３９の延在方向に隣接するスペースでは配線が疎になる。したがって、配線層３１の面には、個別配線３９が密に形成される部分と疎に形成される部分がある。   By the way, in the wiring board 90 shown in FIG. 13, since the individual wiring 39 is provided so as to extend toward the connection portion 63 (see FIG. 5A), it is provided in parallel in one direction, and the fourth communication flow Since it cannot be formed across the path 43, the wiring is sparse in the space adjacent to the extending direction of the individual wiring 39 of the fourth communication flow path 43. Therefore, the surface of the wiring layer 31 includes a portion where the individual wirings 39 are formed densely and a portion where the individual wirings 39 are formed sparsely.

これに対し、変形例２に係る配線基板９０では、ダミー配線９１を設けることにより、配線基板９０の配線層３１における平坦性を向上させることができる。これにより、流路基板２９と配線基板９０との密着性を向上させることができる。   On the other hand, in the wiring board 90 according to the second modification, the flatness in the wiring layer 31 of the wiring board 90 can be improved by providing the dummy wiring 91. Thereby, the adhesiveness between the flow path substrate 29 and the wiring substrate 90 can be improved.

なお、ダミー配線９１の形状は、図１３に示したものに限られるものではなく、第４連通流路４３に沿う形状であってもよい。また、変形例２に係る配線基板９０では、ダミー配線９１を配線層３１に設ける例としたが、例えば、配線層３１に配線を形成した後、配線層３１とは別部材で構成してもよい。また、変形例２では、第４連通流路４３の周囲にダミー配線９１を設けたが、流路基板２９側に凸部材を設けてもよく、この場合には、第３連通流路４２の周囲に、図１３と同じようなパターンの部材を形成することで、変形例２と同様の効果を得ることができる。   The shape of the dummy wiring 91 is not limited to that shown in FIG. 13 and may be a shape along the fourth communication channel 43. In the wiring substrate 90 according to the second modification, the dummy wiring 91 is provided in the wiring layer 31. However, for example, after the wiring is formed in the wiring layer 31, the wiring layer 31 may be configured by a member different from the wiring layer 31. Good. In the second modification, the dummy wiring 91 is provided around the fourth communication flow path 43. However, a convex member may be provided on the flow path substrate 29 side. In this case, the third communication flow path 42 By forming a member having a pattern similar to that shown in FIG. 13 around the same effect as that of the second modification can be obtained.

以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述の実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。上述の実施形態では、配線基板とノズル基板との間に、流路基板を設ける例としたが、流路基板に配線層を設け、流路基板が配線基板を兼ねる構成としてもよい。配線層とインクの流路とが同一面内にあるインクジェットヘッドの構成であれば、本発明の構成を採用し、本発明の効果を得ることができる。   As described above, the present invention has been described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above-described embodiment, and the configuration can be appropriately changed without departing from the gist thereof. Is. In the above-described embodiment, the example in which the flow path substrate is provided between the wiring substrate and the nozzle substrate is described. However, a configuration in which a wiring layer is provided on the flow path substrate and the flow path substrate also serves as the wiring substrate may be employed. If the configuration of the ink jet head is such that the wiring layer and the ink flow path are in the same plane, the configuration of the present invention can be adopted to obtain the effects of the present invention.

また、上述の実施形態では、ノズル基板と圧力室基板と配線基板と流路基板とを設ける構成としたが、圧力室基板のアクチュエータを薄膜圧電体層で形成し、アクチュエータ上に個別配線を形成する構成としてもよい。すなわち、圧力室基板上に直接配線層を設けることで、圧力室基板が配線基板を兼ねる構成としてもよい。この場合には、配線層が設けられた圧力室基板の配線層側に、流路基板を貼り合わせることで、ヘッドチップが構成される。このような構成のインクジェットヘッドにおいても、上述した実施形態の構成を適用することで、同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the nozzle substrate, the pressure chamber substrate, the wiring substrate, and the flow path substrate are provided. However, the actuator of the pressure chamber substrate is formed by a thin film piezoelectric layer, and individual wiring is formed on the actuator. It is good also as composition to do. In other words, the pressure chamber substrate may also serve as the wiring substrate by providing the wiring layer directly on the pressure chamber substrate. In this case, the head chip is configured by bonding the flow path substrate to the wiring layer side of the pressure chamber substrate provided with the wiring layer. Even in the ink jet head having such a configuration, a similar effect can be obtained by applying the configuration of the above-described embodiment.

また、上述した実施形態例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成について他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   Further, the above-described exemplary embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. For example, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

１…インクジェットヘッド、２…インクマニホールド、３…保持板、５…フレキシブル回路基板、８…共通インク室、１０…ヘッドチップ、２０…ノズル基板、２１…ノズル層、２２…中間層、２６…圧力室基板、２７…圧力室、２８…連通孔、２９…流路基板、３０…配線基板、３１…配線層、３９…個別配線、４０…ノズル、４１…第１連通流路、４２…第２連通流路、４３…第３連通流路、４４…空間部、４５…絶縁層、４６…封止部、４７…振動板、５０…アクチュエータ、５１…下部共通電極、５２…圧電体層、５３…上部電極、５４…スタッドバンプ、５５…圧力発生部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet head, 2 ... Ink manifold, 3 ... Holding plate, 5 ... Flexible circuit board, 8 ... Common ink chamber, 10 ... Head chip, 20 ... Nozzle substrate, 21 ... Nozzle layer, 22 ... Intermediate layer, 26 ... Pressure Chamber substrate, 27 ... pressure chamber, 28 ... communication hole, 29 ... channel substrate, 30 ... wiring substrate, 31 ... wiring layer, 39 ... individual wiring, 40 ... nozzle, 41 ... first communication channel, 42 ... second Communication channel 43. Third communication channel 44. Space portion 45 Insulating layer 46 Sealing portion 47 Vibration plate 50 Actuator 51 Lower common electrode 52 Piezoelectric layer 53 ... Upper electrode, 54 ... Stud bump, 55 ... Pressure generator

Claims (13)

複数の圧力室と、
前記圧力室毎に設けられ、前記圧力室の体積を変化させるアクチュエータと、
各圧力室と連通し、前記圧力室の体積変化により液体を吐出するノズルを有するノズル基板と、
インクを貯留し、各圧力室にインクを供給する共通インク室と、
前記圧力室毎に設けられた各アクチュエータに個別に電力を供給する個別配線を有する配線層、及び、前記圧力室と前記共通インク室とを連通する連通流路を有する配線基板とを備え、
隣り合う２つの個別配線間に設けられる連通流路は、第１の方向における流路幅が、前記第１の方向に直交する第２の方向における流路幅よりも大きく形成されている
インクジェットヘッド。 Multiple pressure chambers;
An actuator that is provided for each pressure chamber and changes the volume of the pressure chamber;
A nozzle substrate that communicates with each pressure chamber and has a nozzle that discharges liquid by volume change of the pressure chamber;
A common ink chamber for storing ink and supplying ink to each pressure chamber;
A wiring layer having individual wiring for individually supplying electric power to each actuator provided for each pressure chamber; and a wiring substrate having a communication channel for communicating the pressure chamber and the common ink chamber;
The communication flow path provided between two adjacent individual wires is formed such that the flow path width in the first direction is larger than the flow path width in the second direction orthogonal to the first direction. . 前記配線基板の連通流路の面方向における開口形状は、楕円形状である
請求項１に記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 1, wherein an opening shape in a surface direction of the communication flow path of the wiring board is an elliptical shape. 前記連通流路の第１の方向は、前記連通流路に隣り合う個別配線のうち、前記連通流路に最も接近する領域における配線方向に沿う方向である
請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。 3. The inkjet head according to claim 1, wherein the first direction of the communication flow path is a direction along a wiring direction in an area closest to the communication flow path among individual wirings adjacent to the communication flow path. . 前記圧力室及び前記アクチュエータは前記ノズル基板と前記配線基板との間に設けられた圧力室基板に設けられており、
さらに、前記圧力室基板と前記配線基板との間には、前記アクチュエータを収容する空間部及び前記配線基板の連通流路と前記圧力室とを連通する流路基板側連通流路を有する流路基板が設けられており、
前記配線基板は、前記流路基板上部に前記配線層側の面を貼り合わせ面として貼り合わされている
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。 The pressure chamber and the actuator are provided on a pressure chamber substrate provided between the nozzle substrate and the wiring substrate,
Furthermore, between the pressure chamber substrate and the wiring substrate, a flow path having a space portion that houses the actuator, and a flow path substrate side communication flow path that connects the communication flow path of the wiring board and the pressure chamber. A substrate is provided,
The inkjet head according to claim 1, wherein the wiring board is bonded to the upper part of the flow path substrate with a surface on the wiring layer side as a bonding surface. 前記圧力室及び前記アクチュエータは前記配線基板に形成されており、
前記共通インク室と前記配線基板との間には、前記アクチュエータを収容する空間部及び前記配線基板の連通流路と前記共通インク室とを連通する流路基板側連通流路を有する流路基板が設けられており、
前記配線基板は、前記配線層側の面を貼り合わせ面として前記流路基板と貼り合わされている
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。 The pressure chamber and the actuator are formed on the wiring board,
Between the common ink chamber and the wiring substrate, a flow path substrate having a space portion for accommodating the actuator and a flow channel substrate side communication channel that communicates the communication channel of the wiring substrate and the common ink chamber. Is provided,
The inkjet head according to claim 1, wherein the wiring board is bonded to the flow path substrate with a surface on the wiring layer side as a bonding surface. 前記配線基板の配線層面側、又は、前記流路基板の前記配線基板との貼り合わせ面側には、前記連通流路を囲む領域に設けられ、前記貼り合わせ面を液密に封止する封止部が形成されている
請求項４又は５に記載のインクジェットヘッド。 On the wiring layer surface side of the wiring substrate or the bonding surface side of the flow path substrate with the wiring substrate, a seal is provided in a region surrounding the communication flow path to seal the bonding surface in a liquid-tight manner. The inkjet head according to claim 4, wherein a stop portion is formed. 前記封止部は、前記配線基板に形成される配線層に形成されている
請求項６記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 6, wherein the sealing portion is formed in a wiring layer formed on the wiring substrate. 前記配線基板に形成される配線層は、前記連通流路の周囲に設けられたダミー配線を有する
請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 1, wherein the wiring layer formed on the wiring board has dummy wirings provided around the communication flow path. 前記圧力室及び前記アクチュエータは前記ノズル基板と前記配線基板との間に設けられた圧力室基板に設けられており、
前記配線基板は、アクチュエータを収容する空間部を有し、前記圧力室基板上部に前記配線層側の面を貼り合わせ面として貼り合わされている
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。 The pressure chamber and the actuator are provided on a pressure chamber substrate provided between the nozzle substrate and the wiring substrate,
The inkjet according to any one of claims 1 to 3, wherein the wiring board has a space part that accommodates an actuator, and is bonded to the upper part of the pressure chamber substrate with a surface on the wiring layer side as a bonding surface. head. 前記配線基板の配線層面側、又は、前記圧力室基板の前記配線基板との貼り合わせ面側には、前記連通流路を囲む領域に設けられ、前記貼り合わせ面を液密に封止する封止部が形成されている
請求項９に記載のインクジェットヘッド。 On the wiring layer surface side of the wiring substrate or the bonding surface side of the pressure chamber substrate with the wiring substrate, a seal is provided in a region surrounding the communication channel and seals the bonding surface in a liquid-tight manner. The inkjet head according to claim 9, wherein a stop portion is formed. 前記封止部は、前記配線基板に形成される配線層に形成されている
請求項１０に記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 10, wherein the sealing portion is formed in a wiring layer formed on the wiring substrate. 前記配線基板に形成される配線層は、前記連通流路の周囲に設けられたダミー配線を有する
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to any one of claims 9 to 11, wherein a wiring layer formed on the wiring board has dummy wirings provided around the communication channel. 上記請求項１〜１２のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備える
画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the inkjet head according to claim 1.
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