JP3298755B2 - Method of manufacturing inkjet head - Google Patents

Method of manufacturing inkjet head

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JP3298755B2
JP3298755B2 JP29159494A JP29159494A JP3298755B2 JP 3298755 B2 JP3298755 B2 JP 3298755B2 JP 29159494 A JP29159494 A JP 29159494A JP 29159494 A JP29159494 A JP 29159494A JP 3298755 B2 JP3298755 B2 JP 3298755B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッ
製造方法に関し、特に積層型圧電素子を用いるインク
ジェットヘッドの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is, the ink-jet heads
It relates to a method of manufacturing a method of manufacturing an inkjet heads, in particular a laminated type piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録方式は、ヘッドを記
録紙上に接触することなく記録することができると共
に、記録プロセスが非常に単純であることやカラー記録
にも適することなどから注目されている。従前、このイ
ンクジェット記録方式として種々の方式が提案されてい
るが、現在では、記録信号が入力されたときにのみイン
クを吐出する所謂ドロップオンデマンド(DOD)方式
が主流になっている。そして、DOD方式の中には、熱
エネルギーによってインク中に発生するバブルを利用す
る所謂バブルジェット方式(特公昭61−59913号
等)と圧電素子を用いるピエゾアクチュエータ方式(特
公昭60−8953号公報等)がある。
2. Description of the Related Art The ink jet recording system has attracted attention because it can record without contacting a head on recording paper, and has a very simple recording process and is suitable for color recording. Conventionally, various methods have been proposed as the ink jet recording method, but at present, the so-called drop-on-demand (DOD) method in which ink is ejected only when a recording signal is input has become mainstream. Among the DOD methods, there are a so-called bubble jet method (Japanese Patent Publication No. 61-59913 and the like) utilizing bubbles generated in ink by thermal energy and a piezo actuator method using a piezoelectric element (Japanese Patent Publication No. 60-8953). Etc.).

【0003】後者のピエゾアクチュエータ方式として、
例えば特開平3−10846号公報に記載されているよ
うに、加圧液室を構成する壁面を変形可能な構造とし
て、この変形可能な壁面の外側に圧電素子を設け、この
圧電素子を用いて加圧液室の壁面を変形させてその内容
積を変化させることで、インクに圧力を与えて液滴化し
てノズルから飛翔させる方式がある。そして、このピエ
ゾアクチュエータ方式では、圧電素子前面のノズル領域
あるいは加圧液室のパルス的な圧力上昇が必要であり、
圧電素子に印加される電圧波形は数μsec〜数10μsec
の立ち上がり時間に設定され、インクの補給は圧電素子
の変位を元に戻すことによって行われる。
As the latter piezo actuator system,
For example, as described in JP-A-3-10846, a wall constituting the pressurized liquid chamber has a deformable structure, a piezoelectric element is provided outside the deformable wall, and the piezoelectric element is used. There is a method in which the wall surface of the pressurized liquid chamber is deformed to change its internal volume, thereby applying pressure to the ink to form droplets and fly from the nozzles. In the piezo actuator method, a pulse-like pressure increase in the nozzle region or the pressurized liquid chamber on the front surface of the piezoelectric element is required,
The voltage waveform applied to the piezoelectric element is several μsec to several tens μsec.
And the ink is supplied by returning the displacement of the piezoelectric element to the original.

【0004】このようなピエゾアクチュエータ方式のイ
ンクジェットヘッドにあっては、圧電素子がインクに直
接接触せず、さらに、圧電素子の発熱も無視できるた
め、使用するインク種類の制約がないという利点がある
反面、多チャンネル化(ここで、「チャンネル」とは、
それぞれ1個の圧電素子、加圧液室及びノズルから構成
される部分をいう。)を図る場合に、圧電素子を高集積
密度で配列したり、高集積密度で配列した場合でも個々
の圧電素子の電極と外部との電気的接続等が難しいとい
う不利な点がある。
[0004] Such a piezo actuator type ink jet head has the advantage that there is no restriction on the type of ink used since the piezoelectric element does not directly contact the ink and the heat generated by the piezoelectric element can be neglected. On the other hand, multi-channel (here, "channel"
Each part is composed of one piezoelectric element, one pressurized liquid chamber and one nozzle. ), There is a disadvantage that the piezoelectric elements are arranged at a high integration density, and even when the piezoelectric elements are arranged at a high integration density, it is difficult to electrically connect the electrodes of the individual piezoelectric elements to the outside.

【0005】そこで、従来、例えば特開平3−7334
7号公報に記載されているように、基板上に電極用パタ
ーンを形成すると共に圧電素子を接合した後、圧電素子
及び基板の表面部にスリット加工を施して複数の圧電素
子を形成すると共に電極用パターンを複数の圧電素子に
対応して分割することで、高集積密度化を図り、しかも
個々の圧電素子への外部からの電気的接続を容易にした
インクジェットヘッドがある。ただし、このインクジェ
ットヘッドは圧電素子を加圧液室に直接臨ませてインク
が圧電素子に接触する方式のものである。
Therefore, conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
As described in Japanese Patent Publication No. 7, after forming an electrode pattern on a substrate and bonding a piezoelectric element, slit processing is performed on the surface of the piezoelectric element and the substrate to form a plurality of piezoelectric elements, and There is an ink jet head which divides a pattern for use into a plurality of piezoelectric elements, thereby increasing the integration density and facilitating external electrical connection to each piezoelectric element. However, this ink jet head is of a type in which the piezoelectric element is directly exposed to the pressurized liquid chamber and the ink contacts the piezoelectric element.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のピエゾアクチュエータ方式のインクジェットヘッド
にあっては、圧電素子の高密度集積化や外部への電極の
取出しが容易になるものの、特に、圧電素子として積層
型圧電素子を用いて、この積層型圧電素子のd33方向
の変位を利用する(前記特開平3−73347号公報参
照)場合に、高集積化が進むに従って圧電素子のスリッ
ト幅及びピッチが小さくなって、各層の両面に設けられ
る内部電極を外部と電気的に接続することが困難になっ
たり、またスリット加工を施すときに基板と圧電素子と
の接合不良が発生したり、圧電素子が破損したりする。
In the above-described conventional piezo-actuator type ink-jet head, although it is easy to integrate the piezoelectric elements at a high density and to take out the electrodes to the outside, in particular, the piezoelectric elements are preferably used. When a multilayer piezoelectric element is used and the displacement of the multilayer piezoelectric element in the d33 direction is used (see the above-mentioned JP-A-3-73347), the slit width and pitch of the piezoelectric element increase as the integration increases. It becomes difficult to electrically connect the internal electrodes provided on both sides of each layer to the outside, and when slit processing is performed, poor bonding between the substrate and the piezoelectric element occurs, Or be damaged.

【0007】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、インクジェットヘッドの製造工程での歩留りを
向上すると共に、コストの低減を図ることを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to improve the yield in the manufacturing process of an ink jet head and to reduce the cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1のインクジェットヘッドの製造方法は、絶
縁基板上に、個別引出電極用パターン及び共通電極用パ
ターンを形成すると共に、予め内部電極を交互に両端面
に取り出して各端面に形成した端面電極に導通接続した
積層型圧電素子を接合し、前記個別引出電極用パターン
と積層型圧電素子の一方の端面電極とを、前記共通電極
用パターンと積層型圧電素子の他方の端面電極とを、そ
れぞれ導通処理して接続した後、前記積層型圧電素子及
び前記基板の表面部に同時にスリット加工を施して、前
記複数の積層型圧電素子を形成すると共に、前記個別
出電極用パターン及び端面電極を前記複数の積層型圧電
素子にそれぞれ個別的に対応する個別引出電極及び個別
端面電極に分割する。なお、「個別引出電極」とは積層
型圧電素子の電極を外部に引出すための電極の意味で、
「端面電極」とは積層型圧電素子の内部電極に接続され
る外部電極の意味で用いる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet head, comprising the steps of: forming an individual lead electrode pattern and a common electrode pattern on an insulating substrate;
While forming the turn , the internal electrodes are alternately taken out in advance on both end faces, and the laminated piezoelectric element conductively connected to the end face electrodes formed on each end face is joined, and the individual extraction electrode pattern and one of the laminated piezoelectric elements are joined. An end electrode and the common electrode
Pattern and the other end face electrode of the multilayer piezoelectric element.
After conducting and connecting, respectively , the multilayer piezoelectric element and the surface portion of the substrate are simultaneously slit to form the plurality of multilayer piezoelectric elements and the individual drawing. The electrode pattern and the end face electrode are divided into individual extraction electrodes and individual end face electrodes respectively corresponding to the plurality of stacked piezoelectric elements. In addition, “ individual extraction electrode” means an electrode for extracting the electrode of the multilayer piezoelectric element to the outside,
The “end face electrode” is used to mean an external electrode connected to the internal electrode of the multilayer piezoelectric element.

【0009】[0009]

【作用】請求項1のインクジェットヘッドの製造方法
は、絶縁基板上に、個別引出電極用パターン及び共通電
極用パターンを形成すると共に、予め内部電極を交互に
両端面に取り出して各端面に形成した端面電極に導通接
続した積層型圧電素子を接合し、個別引出電極用パター
ンと積層型圧電素子の一方の端面電極とを、共通電極用
パターンと積層型圧電素子の他方の端面電極とを、それ
ぞれ導通処理して接続した後、積層型圧電素子及び基板
の表面部に同時にスリット加工を施して、複数の積層型
圧電素子を形成すると共に、個別引出電極用パターン及
び端面電極を複数の積層型圧電素子にそれぞれ個別的に
対応する個別引出電極及び個別端面電極に分割するの
で、積層型圧電素子の内部電極と個別引出電極及び共
通電極との接続を容易に行うことができる。
[Action] A method for manufacturing an ink jet head according to claim 1, on an insulating substrate, pattern and a common collector for an individual lead electrode
The electrode pattern is formed, and the internal electrodes are alternately taken out in advance on both end faces, and the laminated piezoelectric element conductively connected to the end face electrodes formed on each end face is joined, and one of the individual extraction electrode pattern and one of the laminated piezoelectric elements is joined. For the common electrode
The pattern and the other end face electrode of the multilayer piezoelectric element
After conducting and connecting, respectively, the multi-layer piezoelectric element and the surface of the substrate are simultaneously slit to form a plurality of multi-layer piezoelectric elements, and a plurality of individual extraction electrode patterns and end face electrodes are laminated. Since the electrode is divided into individual extraction electrodes and individual end electrodes corresponding to the individual piezoelectric elements, each internal electrode and individual extraction electrode and
Connection with the through electrode can be easily performed.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図1は本発明の一実施例を示すインクジェッ
トヘッドの外観斜視図、図2は図1の分解斜視図、図3
は図1のA−A線に沿う断面図、図4は図1のB−B線
に沿う断面図、図5は図3の要部拡大断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an external perspective view of an inkjet head showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1, FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 1, and FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.

【0011】このインクジェットヘッドは、アクチュエ
ータユニット1と、このアクチュエータユニット1上に
接合された液室ユニット2とからなる。アクチュエータ
ユニット1は、基板3上に複数の積層型圧電素子を列状
に配置(列設)してなる2列の圧電素子列4,4及びこ
れら2列の圧電素子列4,4の周囲を取り囲むフレーム
部材5を接合剤6によって接合している。圧電素子列4
は、インクを液滴化して飛翔させるための駆動パルスが
与えられる複数の圧電素子(これを「駆動部圧電素子」
という。)7,7…と、駆動部圧電素子7,7間に位置
し、駆動パルスが与えられずに単に液室ユニット固定部
材となる複数の圧電素子(これを「固定部圧電素子」と
いう。)8,8…とを交互に配置したバイピッチ構造と
している。
The ink jet head includes an actuator unit 1 and a liquid chamber unit 2 joined on the actuator unit 1. The actuator unit 1 includes two rows of piezoelectric element rows 4 and 4 in which a plurality of stacked piezoelectric elements are arranged (arranged) in a row on a substrate 3 and the periphery of the two rows of piezoelectric element rows 4 and 4. The surrounding frame member 5 is joined by a joining agent 6. Piezoelectric element row 4
Is composed of a plurality of piezoelectric elements to which a driving pulse is applied to make ink droplets fly.
That. ), A plurality of piezoelectric elements which are located between the drive unit piezoelectric elements 7 and 7 and serve merely as a liquid chamber unit fixing member without being supplied with a drive pulse (this is referred to as a “fixed unit piezoelectric element”). 8, 8... Are alternately arranged.

【0012】液室ユニット2は、ダイアフラム部11を
形成した振動板12上に、加圧液室、共通インク流路等
を形成する感光性樹脂フィルム(ドライフィルムレジス
ト)からなる液室流路形成部材13を接着し、この液室
流路形成部材13上に複数のノズル15を形成したノズ
ルプレート16を接着してなり、これら振動板12、液
室流路形成部材13及びノズルプレート16によって、
圧電素子列4の各駆動部圧電素子7,7…に対向するダ
イヤフラム部11を有するそれぞれ略独立した複数の加
圧液室17を形成し、かつノズル15,15…を圧電素
子列4の各駆動部圧電素子7,7…に対向して配列して
いる。そして、この液室ユニット2はその振動板12が
接着剤18によってアクチュエータユニット1上に高い
剛性で接合されている。
The liquid chamber unit 2 has a liquid chamber flow path formed of a photosensitive resin film (dry film resist) for forming a pressurized liquid chamber, a common ink flow path, and the like on a diaphragm 12 having a diaphragm 11 formed thereon. The member 13 is bonded, and a nozzle plate 16 having a plurality of nozzles 15 formed thereon is bonded on the liquid chamber flow path forming member 13. The vibration plate 12, the liquid chamber flow path forming member 13, and the nozzle plate 16
A plurality of substantially independent pressurized liquid chambers 17 each having a diaphragm section 11 facing each driving piezoelectric element 7, 7,... Of the piezoelectric element row 4 are formed, and the nozzles 15, 15,. Are arranged so as to face the drive unit piezoelectric elements 7. The diaphragm 12 of the liquid chamber unit 2 is joined to the actuator unit 1 with high rigidity by an adhesive 18.

【0013】ここで、アクチュエータユニット1の基板
3は、厚さ0.5〜5mm程度で、しかも圧電素子に似た
材質のものからなり、圧電素子と共に例えばダイヤモン
ド砥石による切削が可能なものであることが好ましい。
The substrate 3 of the actuator unit 1 has a thickness of about 0.5 to 5 mm and is made of a material similar to a piezoelectric element, and can be cut together with the piezoelectric element by, for example, a diamond grindstone. Is preferred.

【0014】この基板3上の圧電素子の列設方向と直交
する方向の両端部には各圧電素子列4,4の個々の駆動
部圧電素子7及び固定部圧電素子8の対向しない端面側
を接続するスリット溝21で分割された個別引出電極2
2,22…が形成されていると共に、各圧電素子列4,
4間で前記スリット溝21と直交する方向(圧電素子の
列設方向)に、このスリット溝21よりも深い共通溝2
3が形成され、この共通溝23には各圧電素子列4,4
の個々の駆動部圧電素子7及び固定部圧電素子8の対向
する端面側を接続する共通電極24が形成されている。
また、この基板3の端部に形成したインク供給孔3aに
はインク供給パイプ25が接続される。
At both ends of the substrate 3 in the direction perpendicular to the direction in which the piezoelectric elements are arranged, the end faces of the piezoelectric element rows 4 and 4 where the driving piezoelectric elements 7 and the fixed piezoelectric elements 8 are not opposed to each other. Individual extraction electrode 2 divided by connecting slit groove 21
Are formed, and each piezoelectric element row 4,
4, the common groove 2 deeper than the slit groove 21 in the direction orthogonal to the slit groove 21 (the direction in which the piezoelectric elements are arranged).
3 are formed, and each of the piezoelectric element rows 4 and 4 is formed in the common groove 23.
A common electrode 24 is formed to connect the opposing end faces of the individual drive unit piezoelectric elements 7 and fixed unit piezoelectric elements 8.
An ink supply pipe 25 is connected to an ink supply hole 3a formed at an end of the substrate 3.

【0015】ここで、駆動部圧電素子7と個別引出電極
22及び共通電極24との位置関係は、図5に示すよう
に僅かに隙間をあけている。これは、駆動部圧電素子7
がが各電極22,24上に載ると、電極22,24の厚
みや誤差が圧電素子7,8の接合品質、すなわち接合の
均一性や接合後の面平行精度に影響を与えることになっ
て好ましくないからである。ただし、駆動部圧電素子7
と個別引出電極22及び共通電極24とが僅かにオーバ
ラップする程度であれば悪影響は少ない。
Here, as shown in FIG. 5, there is a slight gap in the positional relationship between the driving portion piezoelectric element 7 and the individual extraction electrodes 22 and the common electrode 24. This is the driving piezoelectric element 7
When the electrode is placed on each of the electrodes 22 and 24, the thickness and error of the electrodes 22 and 24 affect the bonding quality of the piezoelectric elements 7 and 8, that is, the uniformity of bonding and the plane parallel accuracy after bonding. This is because it is not preferable. However, the drive unit piezoelectric element 7
There is little adverse effect if the individual extraction electrodes 22 and the common electrode 24 slightly overlap each other.

【0016】圧電素子列4を構成している駆動部圧電素
子7及び固定部圧電素子8としては、10層以上の積層
型圧電素子を用いている。この積層型圧電素子は、例え
ば図3及び図5に示すように、厚さ20〜50μm/1
層のPZT(=Pb(Zr・Ti)O3)26と、厚さ数μ
m/1層の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電
極27とを交互に積層したものである。そして、これら
の駆動部圧電素子7及び固定部圧電素子8の最上層26
aの上面には内部電極27に相当する電極を形成しない
で不活性層としている。なお、圧電素子として用いる材
料は上記に限られるものでなく、一般に圧電素子材料と
して用いられるBaTiO3、PbTiO3、(NaK)Nb
O3等の強誘電体などを用いることもできる。
As the driving part piezoelectric element 7 and the fixed part piezoelectric element 8 constituting the piezoelectric element row 4, a laminated piezoelectric element having ten or more layers is used. This laminated piezoelectric element has a thickness of 20 to 50 μm / 1, for example, as shown in FIGS.
PZT (= Pb (Zr · Ti) O3) 26 of the layer and a thickness μ
An internal electrode 27 of m / 1 layer of silver / palladium (AgPd) is alternately laminated. Then, the uppermost layer 26 of the driving unit piezoelectric element 7 and the fixed unit piezoelectric element 8.
On the upper surface of “a”, an electrode corresponding to the internal electrode 27 is not formed and an inactive layer is formed. The material used for the piezoelectric element is not limited to the above, and BaTiO3, PbTiO3, (NaK) Nb which are generally used as the piezoelectric element material are used.
It is also possible to use a ferroelectric material such as O3.

【0017】そして、各圧電素子列4の駆動部圧電素子
7の多数の内部電極27,27を1層おきに交互に両端
面に取り出して、両端面に形成した例えばAgPdからな
る個別端面電極28,29に接続し、各圧電素子列4,
4の各駆動部圧電素子7の対向する端面側の個別端面電
極28,28…を基板3上の共通電極24にヤング率2
00kgf/mm2以上の導通処理材料31を介して接
続し、各圧電素子列4,4の各駆動部圧電素子7の対向
しない端面側の個別端面電極29,29…を基板3上の
個別引出電極22,22…に導通処理材料32を介して
接続している。各個別引出電極22,22…及び共通電
極24にはFPCケーブル33が接続されて、駆動電圧
を与えられることによって積層方向に電界が発生して、
駆動部圧電素子7には積層方向の伸びの変位(電界と同
方向のd33方向の変位)が生起される。なお、固定部
圧電素子8についても製造工程上駆動部圧電素子7と同
様に各電極が設けられているが、駆動パルスを印加しな
い構成(駆動部圧電素子7のみを選択的に駆動する構
成)になっている。
A large number of internal electrodes 27 of the driving piezoelectric element 7 of each piezoelectric element row 4 are alternately taken out on both end faces alternately on both end faces, and individual end face electrodes 28 made of, for example, AgPd are formed on both end faces. , 29 and each piezoelectric element row 4,
4 are connected to the common electrode 24 on the substrate 3 by a Young's modulus of 2
Are connected via a conductive material 31 of not less than 00 kgf / mm 2, and the individual end surface electrodes 29, 29. , 22 are connected to each other via a conduction processing material 32. An FPC cable 33 is connected to each of the individual extraction electrodes 22, 22,... And the common electrode 24, and when a driving voltage is applied, an electric field is generated in the stacking direction.
A displacement in the lamination direction (a displacement in the d33 direction in the same direction as the electric field) is generated in the driving piezoelectric element 7. In the manufacturing process, each electrode of the fixed portion piezoelectric element 8 is provided similarly to the drive portion piezoelectric element 7, but a configuration in which no drive pulse is applied (a configuration in which only the drive portion piezoelectric element 7 is selectively driven). It has become.

【0018】フレーム部材5は、図2に示すように、板
状部材に圧電素子列4,4に対応する透孔部5a,5b
を穿設することによって、圧電素子列4,4の各駆動部
圧電素子7,7…の列設方向と直交する方向の一方側に
固定部35,36を形成すると共に、2つの圧電素子列
4,4の他方側である中央部にも固定部37を形成し、
これらの固定部35〜37の圧電素子列4,4の各駆動
部圧電素子7,7…の列設方向の両端部に架橋部38,
38を形成したものである。なお、フレーム部材5の一
方の架橋部38には基板3のインク供給孔3aに対応す
るインク供給孔5cが形成されている。
As shown in FIG. 2, the frame member 5 has through holes 5a, 5b corresponding to the piezoelectric element rows 4, 4 in a plate-like member.
Are formed on one side in a direction orthogonal to the direction in which the driving piezoelectric elements 7, 7,... Of the piezoelectric element rows 4, 4 are arranged, and the two piezoelectric element rows are formed. A fixed portion 37 is also formed at the central portion, which is the other side of 4, 4,
The fixing portions 35 to 37 are provided with bridging portions 38 at both ends of the driving portion piezoelectric elements 7, 7.
38 is formed. Note that an ink supply hole 5c corresponding to the ink supply hole 3a of the substrate 3 is formed in one bridge portion 38 of the frame member 5.

【0019】次に、液室ユニット2の振動板12は、図
3に示すように下側液室流路形成部材13側は平坦面と
し、圧電素子列4側はそれぞれ厚みの異なるダイアフラ
ム領域12a、接合領域12b及び逃げ領域12cを形
成して、圧電素子列4の駆動部圧電素子7,7…に対応
してダイアフラム部11を形成したものである。この振
動板12はNi(ニッケル)の金属プレートからなり、
エレクトロフォーミング法によって製造している。な
お、振動板12にもインク供給孔12dを形成してい
る。
Next, as shown in FIG. 3, the diaphragm 12 of the liquid chamber unit 2 has a flat surface on the lower liquid chamber flow path forming member 13 side and a diaphragm region 12a having a different thickness on the piezoelectric element row 4 side. , A joining area 12b and a relief area 12c, and a diaphragm section 11 corresponding to the driving piezoelectric elements 7, 7,... Of the piezoelectric element row 4. The diaphragm 12 is made of a Ni (nickel) metal plate.
It is manufactured by an electroforming method. Note that the diaphragm 12 also has an ink supply hole 12d.

【0020】液室流路形成部材13は、振動板12上面
とノズルプレート16との間に位置して加圧液室17の
流路等を形成するものであり、その製造工程から下側液
室流路形成部材40及び上側液室流路形成部材41で構
成している。
The liquid chamber flow path forming member 13 is located between the upper surface of the vibration plate 12 and the nozzle plate 16 to form a flow path of the pressurized liquid chamber 17 and the like. It comprises a chamber flow path forming member 40 and an upper liquid chamber flow path forming member 41.

【0021】下側液室流路形成部材40は、振動板12
上面に接着された感光性樹脂フィルムからなり、図2に
示すように上側液室流路形成部材41と相俟って圧電素
子列4の各駆動部圧電素子7,7…に対応して各々独立
した加圧液室17の流路を形成すると共に、各加圧液室
17へのインク供給路を兼ねた流体抵抗部42を形成す
る多数の内側隔壁部43と、加圧液室17,17…の周
囲に共通インク流路44を形成する外周隔壁部45とか
らなる。上側液室流路形成部材41は、下側液室流路形
成部材40と略同様の構成であるが、下側液室流路形成
部材40の流体抵抗部42に相当する部分がない点で異
なる。
The lower liquid chamber flow path forming member 40 is
.. Made of a photosensitive resin film adhered to the upper surface, together with the upper liquid chamber flow path forming member 41, as shown in FIG. A number of inner partition walls 43 which form independent flow paths of the pressurized liquid chamber 17 and also form a fluid resistance portion 42 which also serves as an ink supply path to each pressurized liquid chamber 17; 17 and an outer peripheral partition wall 45 forming a common ink flow path 44. The upper liquid chamber flow path forming member 41 has substantially the same configuration as the lower liquid chamber flow path forming member 40, except that there is no portion corresponding to the fluid resistance portion 42 of the lower liquid chamber flow path forming member 40. different.

【0022】ノズルプレート16にはインク滴を飛翔さ
せるための微細孔である多数のノズル15が形成されて
おり、このノズル15の径はインク滴出口側の直径で3
5μm以下に形成し、かつノズル15は加圧液室17の
中心近傍に対応する位置に設けている。このノズルプレ
ート16も振動板12と同様にNi(ニッケル)の金属
プレートからなり、エレクトロフォーミング法によって
製造している。
A large number of nozzles 15 are formed in the nozzle plate 16 as fine holes for causing ink droplets to fly.
The nozzle 15 is provided at a position corresponding to the vicinity of the center of the pressurized liquid chamber 17. The nozzle plate 16 is also made of a Ni (nickel) metal plate like the diaphragm 12, and is manufactured by an electroforming method.

【0023】次に、このインクジェットヘッドの製造工
程について説明する。このインクジェットヘッドは、予
めアクチュエータユニット1と液室ユニット2とを別々
に組付けた後、両ユニット1,2を接着接合して製造し
ている。このような製造工程を採用することによって、
両ユニット1,2の良品同士を選んで組み付けることが
できて歩留りが向上すると共に、加工組付け工程で塵埃
が発生しやすいアクチュエータユニット1と、塵埃の付
着を完全に避けたい液室ユニット2とを別々の工程で組
付けることができるので、完成したインクジェットヘッ
ドの品質自体が向上する。以下、具体的に説明する。
Next, the manufacturing process of the ink jet head will be described. This ink jet head is manufactured by separately assembling the actuator unit 1 and the liquid chamber unit 2 in advance, and then bonding and bonding the units 1 and 2 to each other. By adopting such a manufacturing process,
A non-defective product of the two units 1 and 2 can be selected and assembled, thereby improving the yield, and also having an actuator unit 1 in which dust is likely to be generated in the processing and assembling process, and a liquid chamber unit 2 in which dust should be completely prevented from adhering. Can be assembled in separate steps, so that the quality itself of the completed inkjet head is improved. Hereinafter, a specific description will be given.

【0024】先ず、アクチュエータユニット1の加工及
び組付け工程は、次のとおりである。すなわち、図2、
図5及び図6に示すように、セラミックス、高剛性の樹
脂等の電気絶縁性材料から形成した基板3に予めインク
供給孔3aを形成すると共に、圧電素子の列設方向(ノ
ズルの配列方向)に沿って中央部に共通溝23を形成す
る。この共通溝23は、後述する圧電素子プレート等の
切断加工時の切込み溝であるスリット溝21よりも深く
形成する。
First, the steps of processing and assembling the actuator unit 1 are as follows. That is, FIG.
As shown in FIGS. 5 and 6, ink supply holes 3a are formed in advance on a substrate 3 made of an electrically insulating material such as ceramics and high-rigidity resin, and the piezoelectric elements are arranged in the direction in which the piezoelectric elements are arranged (the direction in which the nozzles are arranged). A common groove 23 is formed at the center along the line. The common groove 23 is formed deeper than the slit groove 21 which is a cut groove for cutting a piezoelectric element plate or the like described later.

【0025】そして、この基板3の両側部分に個別引出
電極22を形成するための導電性材料からなる個別引出
電極用パターン51,52を形成すると共に、共通溝2
3内及びその近傍並びに個別引出電極用パターン51,
52を迂回して基板3の両端部に臨むように導電性材料
からなる共通電極用パターン53を形成し、個別引出電
極用パターン51と共通電極用パターン53との間及び
個別引出電極用パターン52と共通電極用パターン53
との間を圧電素子接合領域54,55としている。
Then, individual extraction electrode patterns 51 and 52 made of a conductive material for forming the individual extraction electrodes 22 are formed on both sides of the substrate 3 and the common groove 2 is formed.
3 and its vicinity and the pattern 51 for individual extraction electrodes,
A common electrode pattern 53 made of a conductive material is formed so as to face both ends of the substrate 3 bypassing the pattern 52, and between the individual extraction electrode pattern 51 and the common electrode pattern 53 and the individual extraction electrode pattern 52. And common electrode pattern 53
Are defined as the piezoelectric element bonding regions 54 and 55.

【0026】これらの各電極パターン51〜53は、例
えばNi、Au、Cu等の金属蒸着、又は同種金属の電
解、無電界メッキ、あるいはAgPd、AgPt、Auペー
スト等の厚膜導体ペーストの印刷等の方法によって形成
して基板3表面に密着させている。なお、共通電極は、
後述する圧電素子プレート及び個別引出電極用パターン
51,52の切断加工後に別途導電性ペースト等で形成
することもできるので、最低限必要な電極用パターンは
個別引出電極用パターンのみである。
These electrode patterns 51 to 53 are formed by, for example, vapor deposition of metal such as Ni, Au, or Cu, electrolysis of the same metal, electroless plating, or printing of thick film conductor paste such as AgPd, AgPt, or Au paste. And adhered to the surface of the substrate 3. The common electrode is
After cutting the piezoelectric element plate and the individual extraction electrode patterns 51 and 52, which will be described later, they can be separately formed using a conductive paste or the like. Therefore, the minimum necessary electrode pattern is only the individual extraction electrode pattern.

【0027】そして、図7に示すように基板3上の前記
圧電素子接合領域54,55に積層型圧電素子をプレー
ト状に形成してなる圧電素子プレート56,56を接合
剤6(図3参照)を用いて接着接合する。この圧電素子
プレート56の基板3への接合に用いる接合剤6として
はヤング率200kgf/mm2以上のものがよく、こ
こでは加熱硬化タイプのエポキシ系接着剤を使用してい
る。接着剤の形態としては、1液タイプ、2液混合タイ
プ、フィルムタイプ等のいずれでも使用可能である。
Then, as shown in FIG. 7, the piezoelectric element plates 56, 56 each formed by forming a laminated piezoelectric element in a plate shape on the piezoelectric element bonding areas 54, 55 on the substrate 3, are bonded to the bonding agent 6 (see FIG. 3). ) To perform adhesive bonding. The bonding agent 6 used for bonding the piezoelectric element plate 56 to the substrate 3 is preferably a material having a Young's modulus of 200 kgf / mm 2 or more. In this case, a heat-curable epoxy-based adhesive is used. As the form of the adhesive, any of a one-liquid type, a two-liquid mixed type, a film type and the like can be used.

【0028】そして、これらの圧電素子プレート56,
56の長辺部端面には予め前記個別端面電極(個別外部
電極)28,29を形成するための端面電極57,58
を形成しておき、基板3上への接着接合後、これらの2
枚の圧電素子プレート56,56の対向する側の端面電
極57,57を基板3上の共通電極用パターン53に導
通処理材料32にて電気的に接続すると共に、2枚の圧
電素子プレート56,56の対向しない端面電極58,
58を基板3上の各個別引出電極用パターン51,51
に導通処理材料31にて電気的に接続する。この導通処
理材料31,32としてはヤング率200kgf/mm
2以上のものを用いている。また、導通処理材料31,
32としては、例えば導電性接着剤、Au等のスパッタ
リング、Au等の蒸着、AgPd等のディッピングなどを
用いることができる。
Then, these piezoelectric element plates 56,
End electrodes 57, 58 for forming the individual end electrodes (individual external electrodes) 28, 29 in advance on the long side end surfaces of 56.
Are formed, and after bonding on the substrate 3, these two
The end face electrodes 57, 57 on the opposite side of the two piezoelectric element plates 56, 56 are electrically connected to the common electrode pattern 53 on the substrate 3 by the conduction treatment material 32, and the two piezoelectric element plates 56, 56 are connected. 56 non-opposing end face electrodes 58,
Reference numeral 58 denotes each of the individual extraction electrode patterns 51, 51 on the substrate 3.
Are electrically connected to each other by a conduction treatment material 31. The conduction processing materials 31 and 32 have a Young's modulus of 200 kgf / mm.
Two or more are used. In addition, the conduction treatment material 31,
As the material 32, for example, a conductive adhesive, sputtering of Au or the like, vapor deposition of Au or the like, dipping of AgPd or the like can be used.

【0029】次いで、ダイヤモンド砥石をセットしたダ
イサー等によって、2枚の圧電素子プレート56,56
及び基板3の表面部を、その端面電極57,58と直交
する方向に所定のピッチで切断するスリット加工を施し
て、駆動部圧電素子7及び固定部圧電素子8となる複数
の積層型圧電素子を分割形成する同時に、端面電極5
7,58を個々の駆動部圧電素子7(及び固定部圧電素
子8)に対応する個別端面電極28,29に分割する。
このとき、図5にも示すように基板3に所定の深さまで
切込んでスリット溝21を入れて切断することによっ
て、個々の駆動部圧電素子7(及び固定部圧電素子8)
を完全に独立させると共に、基板3上の個別 引出電極用
パターン58を個々の駆動部圧電素子7(及び固定部圧
電素子8)にそれぞれ個別的に対応する個別引出電極2
2,22…に分割する。このとき、分割形成された個別
引出電極22,22…は、個々の駆動部圧電素子7(及
び固定部圧電素子8)の対向しない端面側の個別端面電
極29,29…と導電処理材料32を介して接続された
ままである。なお、切断ピッチは、例えば1ピッチ当た
り100μm程度の幅の圧電素子7,8が形成されるピ
ッチとしている。
Next, the two piezoelectric element plates 56, 56 are set by a dicer or the like on which a diamond grindstone is set.
And a plurality of laminated piezoelectric elements which are to be cut into the surface portion of the substrate 3 at a predetermined pitch in a direction orthogonal to the end surface electrodes 57 and 58 so as to become the driving portion piezoelectric element 7 and the fixed portion piezoelectric element 8. At the same time, the end face electrode 5
7 and 58 are divided into individual end face electrodes 28 and 29 corresponding to the individual drive piezoelectric elements 7 (and the fixed piezoelectric elements 8).
At this time, as shown in FIG. 5, by cutting the substrate 3 to a predetermined depth and cutting it by inserting the slit groove 21, each of the drive unit piezoelectric elements 7 (and the fixed unit piezoelectric elements 8) is cut.
Is completely independent, and for individual extraction electrodes on the substrate 3
The individual extraction electrodes 2 corresponding to the patterns 58 individually correspond to the individual drive piezoelectric elements 7 (and the fixed piezoelectric elements 8).
Divided into 2,22 ... At this time, the individual lead-out electrodes 22, 22... Formed separately are separated from the individual end face electrodes 29, 29,... On the non-opposite end face sides of the individual drive unit piezoelectric elements 7 (and the fixed unit piezoelectric elements 8). Remain connected via The cutting pitch is a pitch at which the piezoelectric elements 7 and 8 having a width of, for example, about 100 μm per pitch are formed.

【0030】また、基板3上の共通電極用パターン53
はその一部が個々の駆動部圧電素子7(及び固定部圧電
素子8)に対応して分割されるが、基板3の共通溝23
にまでスリット溝21が達しないので、切断加工後も共
通電極用パターン53は共通溝23を通じて2列の圧電
素子列4,4の駆動部圧電素子7(及び固定部圧電素子
8)毎に対向する端面側のすべての個別端面電極28,
28…と導電処理材料31を介して接続されたままであ
る。これにより、簡単に2列の圧電素子列4,4の対向
する個別端面電極28,28…に接続された共通電極2
4を確保することができる。
The common electrode pattern 53 on the substrate 3
Are partially divided corresponding to the individual driving piezoelectric elements 7 (and the fixed piezoelectric elements 8), but the common grooves 23 of the substrate 3
, The common electrode pattern 53 faces the drive unit piezoelectric elements 7 (and the fixed unit piezoelectric elements 8) of the two piezoelectric element rows 4 and 4 through the common groove 23 even after the cutting process. All the individual end face electrodes 28 on the end face side
And... Via the conductive material 31. Thereby, the common electrode 2 easily connected to the opposed individual end face electrodes 28 of the two piezoelectric element rows 4 and 4 can be formed.
4 can be secured.

【0031】このように、インクジェットヘッドの製造
方法において、絶縁性基板3上に、引出電極用パターン
51,52及び共通電極用パターン53を形成すると共
に、予め内部電極27を交互に両端面に取り出して各端
面に形成した端面電極57,58に導通接続した積層型
圧電素子56を接合し、引出電極用パターン51,52
と積層型圧電素子56の端面電極58とを、共通電極用
パターン53と積層型圧電素子56の端面電極57とを
それぞれ導通処理して接続した後、積層型圧電素子56
及び基板3の表面部に同時にスリット加工を施して、複
数の積層型圧電素子(駆動部圧電素子7及び固定部圧電
素子8)を形成すると共に、引出電極用パターン51,
52及び端面電極57,58を複数の積層型圧電素子に
それぞれ個別的に対応する個別引出電極22及び個別端
面電極28,29に分割することによって、複数の積層
型圧電素子の高密度集積化が図れ、内部電極からの電極
の取出しが容易になる上、積層型圧電素子と基板が接合
されて接合強度が高くなっているため、スリット加工時
の積層型圧電素子の破損が低減して、歩留りが向上し、
コストの削減を図ることができる。
As described above, in the manufacturing method of the ink jet head, the extraction electrode patterns 51 and 52 and the common electrode pattern 53 are formed on the insulating substrate 3 and the internal electrodes 27 are alternately taken out in advance on both end surfaces. The laminated piezoelectric element 56 electrically connected to the end surface electrodes 57 and 58 formed on each end surface is joined to form the extraction electrode patterns 51 and 52.
And the end face electrode 58 of the laminated piezoelectric element 56 are connected to a common electrode.
The pattern 53 and the end face electrode 57 of the multilayer piezoelectric element 56
After each of them is connected by conducting, the laminated piezoelectric element 56
And a slit process on the surface of the substrate 3 at the same time to form a plurality of laminated piezoelectric elements (the driving unit piezoelectric element 7 and the fixed unit piezoelectric element 8), and the extraction electrode patterns 51,
By dividing the electrode 52 and the end face electrodes 57 and 58 into individual extraction electrodes 22 and individual end face electrodes 28 and 29 individually corresponding to the plurality of stacked piezoelectric elements, high-density integration of the plurality of stacked piezoelectric elements can be achieved. It is easy to take out the electrodes from the internal electrodes, and the bonding strength between the laminated piezoelectric element and the substrate is increased, so the damage of the laminated piezoelectric element during slit processing is reduced, and the yield is reduced. Is improved,
Cost can be reduced.

【0032】そして、積層型圧電素子の端面電極と基板
上の引出電極とを導通させる導通処理材料31,32と
してヤング率200kgf/mm2以上のものを用いる
ことによって、積層型圧電素子と基板との振動を低減す
ることができて、スリット加工時の積層型圧電素子の破
損が一層少なくなる。また、基板3と駆動部圧電素子7
との接合剤6としてヤング率200kgf/mm2以上
のものを用いることによって、積層型圧電素子と基板と
の振動を低減することができ、スリット加工時の圧電素
子の破損を少なくすることができると共に、駆動部圧電
素子7の駆動時の変位効率の低下を防止してヘッドの特
性を向上できる。
By using a material having a Young's modulus of 200 kgf / mm 2 or more as the conductive material 31 or 32 for electrically connecting the end face electrode of the laminated piezoelectric element and the lead electrode on the substrate, the laminated piezoelectric element and the substrate can be electrically connected to each other. Vibration can be reduced, and damage to the laminated piezoelectric element during slit processing is further reduced. Further, the substrate 3 and the driving unit piezoelectric element 7
By using a bonding agent 6 having a Young's modulus of 200 kgf / mm 2 or more, vibration between the laminated piezoelectric element and the substrate can be reduced, and breakage of the piezoelectric element during slit processing can be reduced. In addition, it is possible to prevent a decrease in displacement efficiency when the driving unit piezoelectric element 7 is driven, thereby improving the characteristics of the head.

【0033】このようにして、圧電素子プレート56,
56等のスリット加工が終了した基板3上にフレーム部
材5を接合剤6を用いて接着接合する。ここで、フレー
ム部材5接合後のフレーム部材5の上面と圧電素子列
4,4の上面とは、精度良く同一平面となっている必要
がある。これは、後述するようにこの部分に液室ユニッ
ト2の振動板12を接合するため、面精度が悪いと接着
されないダイアフラム部11が発生するからである。そ
こで、駆動部圧電素子7(固定部圧電素子7も同じであ
る。)の最上層26aの上面に電極を形成しないで不活
性層として表面加工を可能にし、圧電素子列4,4の高
さよりも僅かに高いフレーム部材5を接着接合した後、
表面の研削加工を行い、圧電素子列4,4の各圧電素子
7,8上面が僅かに削れて同一平面になるまで研削を行
うようにして、両部品の寸法精度及び接着工法の困難性
を解消している。
Thus, the piezoelectric element plate 56,
The frame member 5 is bonded and bonded to the substrate 3 on which the slit processing such as 56 has been completed by using a bonding agent 6. Here, the upper surfaces of the frame members 5 and the upper surfaces of the piezoelectric element rows 4 and 4 after the frame members 5 are joined need to be accurately and coplanar. This is because the diaphragm 12 of the liquid chamber unit 2 is joined to this portion as described later, and if the surface accuracy is poor, the diaphragm portion 11 that is not bonded is generated. Therefore, it is possible to perform surface processing as an inactive layer without forming an electrode on the upper surface of the uppermost layer 26a of the driving unit piezoelectric element 7 (the same applies to the fixed unit piezoelectric element 7). After bonding the frame member 5 which is slightly higher,
Grinding the surface and grinding until the upper surface of each of the piezoelectric elements 7 and 8 of the piezoelectric element rows 4 and 4 are slightly shaved to be on the same plane, reduce the dimensional accuracy of both parts and the difficulty of the bonding method. Has been resolved.

【0034】その後、基板3の個別引出電極22,22
及び共通電極24にFPCケーブル33を熱と加圧で接
合して、アクチュエータユニット1を完成する。なお、
FPCケーブル33は圧電素子列4,4の内の駆動部圧
電素子7,7…を選択的に駆動できるパターンを有し、
その接合部には予め半田メッキを施している。
Thereafter, the individual extraction electrodes 22, 22 of the substrate 3
Then, the FPC cable 33 is joined to the common electrode 24 by applying heat and pressure to complete the actuator unit 1. In addition,
The FPC cable 33 has a pattern that can selectively drive the driving piezoelectric elements 7, 7,... Of the piezoelectric element rows 4, 4.
The joint is pre-plated with solder.

【0035】そして、このようにして完成したアクチュ
エータユニット1上に、別途加工組付けを行った液室ユ
ニット2をその振動板12側(接合面)を下方にして、
位置合わせしながら接着接合する。最後に、基板3のイ
ンク供給孔3aにインク供給パイプ25を挿入して接着
剤を塗布硬化して固定する。
Then, on the actuator unit 1 completed in this way, the liquid chamber unit 2 which has been separately processed and assembled is placed with its diaphragm 12 side (joining surface) downward.
Adhesively bond while aligning. Finally, the ink supply pipe 25 is inserted into the ink supply hole 3a of the substrate 3, and an adhesive is applied and hardened and fixed.

【0036】次に、以上のように構成したインクジェッ
トヘッドの作用について説明すると、記録信号に応じて
選択的に圧電素子列4,4の駆動部圧電素子7,7…に
20〜50Vの駆動パルス電圧を印加することによっ
て、パルス電圧が印加された駆動部圧電素子7が変位し
て振動板12の対応するダイアフラム部11をノズル1
5方向に変形させ、加圧液室17の容積(体積)変化に
よって加圧液室17内のインクを加圧し、インクがノズ
ルプレート16のノズル15から液滴となって噴射さ
れ、記録を行うことができる。
Next, the operation of the ink jet head constructed as described above will be described. A driving pulse of 20 to 50 V is selectively applied to the driving piezoelectric elements 7, 7... Of the piezoelectric element rows 4, 4 in accordance with a recording signal. When the voltage is applied, the driving piezoelectric element 7 to which the pulse voltage is applied is displaced, and the corresponding diaphragm 11 of the diaphragm 12 is moved to the nozzle 1.
The ink is deformed in five directions, and the ink in the pressurized liquid chamber 17 is pressurized by a change in the volume (volume) of the pressurized liquid chamber 17, and the ink is ejected as droplets from the nozzles 15 of the nozzle plate 16 to perform recording. be able to.

【0037】そして、インク滴の吐出に伴って加圧液室
17内のインク圧力が低下し、このときのインク流れの
慣性によって加圧液室17内には若干の負圧が発生す
る。この状態の下において、駆動部圧電素子7への電圧
の印加をオフ状態にすることによって、振動板12のダ
イアフラム部11が元の位置に戻って加圧液室17が元
の形状になるため、さらに負圧が発生する。
Then, the ink pressure in the pressurized liquid chamber 17 decreases as the ink droplets are ejected, and a slight negative pressure is generated in the pressurized liquid chamber 17 due to the inertia of the ink flow at this time. In this state, by turning off the application of the voltage to the drive unit piezoelectric element 7, the diaphragm portion 11 of the diaphragm 12 returns to the original position, and the pressurized liquid chamber 17 becomes the original shape. , Further negative pressure is generated.

【0038】このとき、図示しないインクタンクに通じ
るインク供給パイプ25から入ったインクは、共通イン
ク流路44を通って流体抵抗部42から加圧液室17内
に充填される。そこで、ノズル15のインクメニスカス
面の振動が減衰して安定した後、次のインク滴吐出のた
めに駆動部圧電素子7にパルス電圧を印加する。
At this time, the ink that has entered from the ink supply pipe 25 that leads to the ink tank (not shown) is filled into the pressurized liquid chamber 17 from the fluid resistance section 42 through the common ink flow path 44. Then, after the vibration of the ink meniscus surface of the nozzle 15 is attenuated and stabilized, a pulse voltage is applied to the driving unit piezoelectric element 7 for discharging the next ink droplet.

【0039】なお、上記実施例においては、駆動部圧電
素子7の両端面の個別端面電極28,29と共通電極2
4,個別引出電極22とを導通処理する導通処理材料3
1,32は個別端面電極28,29の外面の一部に付着
させているが、図8に示すように導通処理材料31,3
2を個別端面電極28,29の全面に付着させて導通処
理を行うことによって、駆動部圧電素子7となる前の圧
電素子プレート56に対するスリット加工前の圧電素子
プレート56と基板3との接合強度を飛躍的に向上させ
ることができ、スリット加工時の積層型圧電素子の破損
を一層低減することができる。
In the above embodiment, the individual end face electrodes 28 and 29 on both end faces of the driving piezoelectric element 7 and the common electrode 2
4, a conduction treatment material 3 for conducting treatment with the individual extraction electrode 22
The electrodes 1 and 32 are attached to part of the outer surfaces of the individual end electrodes 28 and 29, but as shown in FIG.
2 is adhered to the entire surface of the individual end face electrodes 28 and 29 to perform the conduction process, whereby the bonding strength between the piezoelectric element plate 56 before slitting and the piezoelectric element plate 56 before slitting and the substrate 3 before forming the driving section piezoelectric element 7 is obtained. Can be dramatically improved, and breakage of the laminated piezoelectric element during slit processing can be further reduced.

【0040】また、上記実施例においては、駆動部圧電
素子7の両端面に内部電極27を交互に接続した個別端
面電極28,29を形成しているが、両端面の略全面に
導通処理材料31,32を付着させて、両端面に引出し
た内部電極27と共通電極24,個別引出電極22とを
直接導通させるようにすることもでき、これによって工
数が削減されて、コストが低減する。
Further, in the above embodiment, the individual end face electrodes 28 and 29 in which the internal electrodes 27 are alternately connected are formed on both end faces of the driving portion piezoelectric element 7, but the continuity processing material is provided on substantially the entire end face. 31 and 32 can be attached to directly connect the internal electrode 27 drawn out to both end surfaces to the common electrode 24 and the individual lead-out electrode 22, thereby reducing man-hours and cost.

【0041】さらに、上記実施例では、ノズルの開口方
向を圧電素子の変位方向と同軸上にしたサイドシュータ
方式のインクジェットヘッドに適用した例で説明した
が、ノズルの開口方向を圧電素子の変位方向と直交する
方向にしたエッジシュータ方式のインクジェットヘッド
にも適用することができる。さらに上記実施例では駆動
部圧電素子と固定部圧電素子とを交互に配列したバイピ
ッチ構造としたが、すべての圧電素子を駆動部とするノ
ーマルピッチ構造にすることもでき、上記実施例の説明
中の固定部圧電素子8も駆動部圧電素子7となる。
Further, in the above embodiment, an example was described in which the present invention was applied to a side shooter type ink jet head in which the opening direction of the nozzle was coaxial with the displacement direction of the piezoelectric element. The present invention can also be applied to an edge shooter type ink jet head in a direction orthogonal to the above. Furthermore, in the above-described embodiment, the drive unit piezoelectric elements and the fixed unit piezoelectric elements are alternately arranged in a bi-pitch structure. However, a normal pitch structure in which all the piezoelectric elements are the drive units may be used. The fixed portion piezoelectric element 8 also becomes the drive portion piezoelectric element 7.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1のインク
ジェットヘッドの製造方法によれば、積層型圧電素子の
内部電極と個別引出電極及び共通電極との接続を容易に
行うことができ、製造工程上の歩留りの向上を図れ、コ
ストを削減できる。
As described above, according to the ink jet head manufacturing method of the first aspect, the connection between the internal electrode of the multilayer piezoelectric element and the individual extraction electrode and the common electrode can be easily performed. The yield in the process can be improved, and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すインクジェットヘッド
の外観斜視図
FIG. 1 is an external perspective view of an inkjet head showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1の分解斜視図FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1;

【図3】図1のA−A線に沿う断面図FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1;

【図4】図1のB−B線に沿う断面図FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 1;

【図5】図3の要部拡大断面図FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of FIG. 3;

【図6】アクチュエータユニットの加工及び組立て工程
の説明に供する基板の斜視図
FIG. 6 is a perspective view of a substrate for explaining a process of assembling and assembling the actuator unit.

【図7】同工程の説明に供する基板に圧電素子プレート
を接合した状態の斜視図
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a piezoelectric element plate is joined to a substrate used for explaining the same process.

【図8】他の実施例の説明に供する図5と同様な要部拡
大断面
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part similar to FIG. 5 for explaining another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…アクチュエータユニット、2…液室ユニット、3…
基板、4…圧電素子列、5…フレーム部材、6…接着
剤、7…駆動部圧電素子、8…固定部圧電素子、11…
ダイアフラム部、12…振動板、13…液室流路形成部
材、15…ノズル、16…ノズルプレート、17…加圧
液室、21…スリット溝、22…個別引出電極、23…
共通溝、24…共通電極、27…内部電極、28,29
…個別端面電極、51,52…個別引出電極用パター
ン、53…共通電極用パターン、56…圧電素子プレー
ト、57,58…外部電極。
1. Actuator unit, 2. Liquid chamber unit, 3.
Substrate, 4 ... piezoelectric element row, 5 ... frame member, 6 ... adhesive, 7 ... driving section piezoelectric element, 8 ... fixed section piezoelectric element, 11 ...
Diaphragm part, 12: diaphragm, 13: liquid chamber channel forming member, 15: nozzle, 16: nozzle plate, 17: pressurized liquid chamber, 21: slit groove, 22: individual extraction electrode, 23 ...
Common groove, 24 common electrode, 27 internal electrode, 28, 29
... individual end face electrodes, 51, 52 ... patterns for individual extraction electrodes, 53 ... patterns for common electrodes, 56 ... piezoelectric element plates, 57, 58 ... external electrodes.

フロントページの続き (72)発明者 梅沢 道夫 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平4−125158(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/16 B41J 2/045 B41J 2/055 Continuation of the front page (72) Inventor Michio Umezawa 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A-4-125158 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/16 B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に複数の積層型圧電素子を列状に
配置し、各積層型圧電素子のd33方向の変位で加圧液
室を加圧してノズルからインクを噴射させるインクジェ
ットヘッドの製造方法において、絶縁基板上に、個別
出電極用パターン及び共通電極用パターンを形成すると
共に、予め内部電極を交互に両端面に取り出して各端面
に形成した端面電極に導通接続した積層型圧電素子を接
合し、前記個別引出電極用パターンと積層型圧電素子の
一方の端面電極とを、前記共通電極用パターンと積層型
圧電素子の他方の端面電極とを、それぞれ導通処理して
接続した後、前記積層型圧電素子及び前記基板の表面部
に同時にスリット加工を施して、前記複数の積層型圧電
素子を形成すると共に、前記個別引出電極用パターン及
び端面電極を前記複数の積層型圧電素子にそれぞれ個別
的に対応する個別引出電極及び個別端面電極に分割する
ことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
1. An ink jet head in which a plurality of laminated piezoelectric elements are arranged in a row on a substrate, and a pressurized liquid chamber is pressurized by displacement of each laminated piezoelectric element in a direction d33 to eject ink from a nozzle. In the method, an individual extraction electrode pattern and a common electrode pattern were formed on an insulating substrate, and the internal electrodes were alternately taken out in advance on both end faces and electrically connected to end face electrodes formed on each end face. The stacked piezoelectric element is joined, and the individual extraction electrode pattern and one end face electrode of the stacked piezoelectric element are connected to the common electrode pattern and the stacked electrode.
After connecting the other end face electrode of the piezoelectric element and conducting processing respectively , the slit processing is simultaneously performed on the surface of the laminated piezoelectric element and the substrate to form the plurality of laminated piezoelectric elements, a method of manufacturing an ink jet head, characterized by dividing the individual extraction electrode pattern and the end surface electrodes respectively to the individual extraction electrode and the individual end surface electrodes corresponding individually to said plurality of laminated piezoelectric elements.
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