JP4333275B2 - Inkjet head - Google Patents

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    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

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Description

本発明は、隔壁により隔てられた多数の並列するインクチャネルが前端から後端側の中途部まで凹設されたアクチュエータ基板を有するいわゆるチョッパートラバースタイプのインクジェットヘッドに関する。   The present invention relates to a so-called chopper traverse type inkjet head having an actuator substrate in which a large number of parallel ink channels separated by a partition wall are recessed from a front end to a midway portion on the rear end side.

従来、このようなインクジェットヘッドには、特許文献1に記載のものが知られている。これを図5に示す。   Conventionally, the ink jet head described in Patent Document 1 is known. This is shown in FIG.

同図において、100A、100Bはアクチュエータ基板、101はカバー基板、102は接続基板、103はノズルプレート、104A、104BはLSIのチップ端子である。   In the figure, 100A and 100B are actuator substrates, 101 is a cover substrate, 102 is a connection substrate, 103 is a nozzle plate, and 104A and 104B are LSI chip terminals.

各アクチュエータ基板100A、100Bには、それぞれ対向する面にインクチャネル105A、105Bが、アクチュエータ基板100A、100Bの前端(図示右端)から後端側(図示左端側)の中途部に亘る長さで凹設されており、このインクチャネル105A、105Bの後端側を一部残すように、カバー基板101が各インクチャネル105A、105Bの間の前端側に接着されている。   In each actuator substrate 100A, 100B, the ink channels 105A, 105B are recessed on the opposite surfaces with a length extending from the front end (right end in the drawing) to the middle portion of the rear end side (left end in the drawing) of the actuator substrate 100A, 100B. The cover substrate 101 is bonded to the front end side between the ink channels 105A and 105B so as to leave a part of the rear end side of the ink channels 105A and 105B.

接続基板102は、各アクチュエータ基板100A、100Bの間の後端側に接着されており、この接続基板102、カバー基板101及び各アクチュエータ基板100A、100Bによって形成される空間によって、各インクチャネル105A、105Bにインクを分配するためのインク流路106を形成している。   The connection substrate 102 is bonded to the rear end side between the actuator substrates 100A and 100B. Depending on the space formed by the connection substrate 102, the cover substrate 101 and the actuator substrates 100A and 100B, each ink channel 105A, An ink flow path 106 for distributing ink to 105B is formed.

また、各アクチュエータ基板100A、100Bには、各インクチャネル105A、105Bと同一面の後端側に連結用凹部107A、107Bが凹設されており、各インクチャネル105A、105B内の電極が、各アクチュエータ基板100A、100Bの対向する面から上記連結用凹部107A、107B内まで延設され、この連結用凹部107A、107B内に各チップ端子104A、104Bが挿入されることで、各インクチャネル105A、105B内の電極は駆動回路と電気的に接続されている。   Each actuator substrate 100A, 100B is provided with connecting recesses 107A, 107B on the rear end side of the same surface as the ink channels 105A, 105B. The electrodes in the ink channels 105A, 105B Extending from the opposing surfaces of the actuator substrates 100A, 100B to the coupling recesses 107A, 107B, and inserting the chip terminals 104A, 104B into the coupling recesses 107A, 107B, the ink channels 105A, The electrodes in 105B are electrically connected to the drive circuit.

この特許文献1に記載のインクジェットヘッドによれば、1枚のカバー基板101で各インクチャネル105A、105Bをカバーすることができるため、ノズル列を多列構造として高密度化を図る場合でも、高価なカバー基板101の使用量を低減することができると共に、インク流路106の形成も、アクチュエータ基板100Aと100Bとの間の後端側を接続基板102によって密閉するだけで容易に行えるという利点がある。
特許第2961624号公報
According to the ink jet head described in Patent Document 1, since each ink channel 105A, 105B can be covered with a single cover substrate 101, it is expensive even when a high density is achieved with a multi-row nozzle array. The use amount of the cover substrate 101 can be reduced, and the ink channel 106 can be easily formed by simply sealing the rear end side between the actuator substrates 100A and 100B with the connection substrate 102. is there.
Japanese Patent No. 2961624

一般にアクチュエータ基板には、電極に印加される電圧によって変形を生じ、各インクチャネル内のインクに圧力変化を与えてノズルから吐出するために圧電材料が用いられるが、特許文献1に記載のインクジェットヘッドでは、ノズルが配置される前端からチップ端子104A、104Bとの電気的接続を行うための連結用凹部107A、107Bまでの全体をアクチュエータ基板100A、100Bによって形成しなくてはならないため、アクチュエータ基板100A、100Bの長さが長くなり、その結果、圧電材料の使用量が多くなってコスト高となるばかりでなく、電気容量が増加することによって、発熱量の増大化及び駆動電源の大型化を招く問題がある。   In general, an actuator substrate is deformed by a voltage applied to an electrode, and a piezoelectric material is used to change the pressure of ink in each ink channel and eject the ink from a nozzle. Then, since the entire area from the front end where the nozzle is arranged to the connecting recesses 107A and 107B for electrical connection with the chip terminals 104A and 104B must be formed by the actuator substrates 100A and 100B, the actuator substrate 100A , The length of 100B is increased, and as a result, the amount of piezoelectric material used is increased, resulting in an increase in cost, and an increase in electric capacity leads to an increase in heat generation and an increase in drive power supply. There's a problem.

また、特許文献1に記載のインクジェットヘッドでは、各アクチュエータ基板100A、100Bと接続基板102とを接着する際に、接着面に塗布された接着剤が各連結用凹部107A、107B内に流れ込んでしまうため、チップ端子104A、104Bとの接続は接続基板102を接着する前に行わなくてはならない。しかし、この場合、各アクチュエータ基板100A、100B毎に駆動回路と電気的に接続されたチップ端子104A、104Bを接続した後、そのチップ端子104A、104B付きの各アクチュエータ基板100A、100Bをカバー基板101及び接続基板102の両面に接着しなくてはならないため、作業性が極めて悪く、作成困難である問題がある。   Further, in the inkjet head described in Patent Document 1, when the actuator substrates 100A and 100B and the connection substrate 102 are bonded, the adhesive applied to the bonding surface flows into the coupling recesses 107A and 107B. Therefore, the connection with the chip terminals 104A and 104B must be made before the connection substrate 102 is bonded. However, in this case, after connecting the chip terminals 104A and 104B electrically connected to the drive circuit for each actuator substrate 100A and 100B, the actuator substrates 100A and 100B with the chip terminals 104A and 104B are connected to the cover substrate 101. In addition, since both sides of the connection substrate 102 have to be adhered, there is a problem that workability is extremely poor and it is difficult to prepare.

そこで、本発明の課題は、カバー基板の両面にそれぞれインクチャネルを凹設したアクチュエータ基板を設けることにより高密度化されたインクジェットヘッドであって、圧電材料の使用量を低減することができ、駆動回路との電気的接続を容易に行うことができると共に、作成容易なインクジェットヘッドを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is an inkjet head that is densified by providing an actuator substrate with recessed ink channels on both sides of a cover substrate, and can reduce the amount of piezoelectric material used and drive It is an object of the present invention to provide an ink jet head that can be easily electrically connected to a circuit and can be easily formed.

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。   Other problems of the present invention will become apparent from the following description.

請求項1記載の発明は、カバー基板の両面に、隔壁により隔てられた多数の並列するインクチャネルが前端から後端側の中途部まで凹設されたアクチュエータ基板における前記インクチャネルの形成面をそれぞれ接着すると共に、前記各アクチュエータ基板の後端側の対向する面に接続基板を設けて密閉し、前記カバー基板、前記接続基板及び前記各アクチュエータ基板との間の空間によって、各インクチャネルにインクを分配するインク流路を形成してなるインクジェットヘッドであって、前記接続基板は、前記各アクチュエータ基板の後端よりも後方に突出していると共に、前記各隔壁に電圧印加するための電極が、各インクチャネル内の隔壁から各アクチュエータ基板の後端側の対向する面及び該面に対向する前記接続基板の表面を介して外部まで引き出されていることを特徴とするインクジェットヘッドである。   According to the first aspect of the present invention, the ink channel forming surfaces of the actuator substrate in which a large number of parallel ink channels separated by a partition wall are provided on both surfaces of the cover substrate from the front end to the midway portion on the rear end side. In addition to bonding, a connection substrate is provided on the opposing surface on the rear end side of each actuator substrate and sealed, and ink is applied to each ink channel by a space between the cover substrate, the connection substrate, and each actuator substrate. An ink jet head having an ink flow path to be distributed, wherein the connection substrate protrudes rearward from a rear end of each actuator substrate, and an electrode for applying a voltage to each partition wall From the partition wall in the ink channel through the opposing surface on the rear end side of each actuator substrate and the surface of the connection substrate opposing the surface It has been drawn out to the outside Te is an inkjet head according to claim.

請求項2記載の発明は、カバー基板の両面に、隔壁により隔てられた多数の並列するインクチャネルが前端から後端側の中途部まで凹設されたアクチュエータ基板における前記インクチャネルの形成面をそれぞれ接着すると共に、前記各アクチュエータ基板の後端側の対向する面に接続基板を設けて密閉し、前記カバー基板、前記接続基板及び前記各アクチュエータ基板との間の空間によって、各インクチャネルにインクを分配するインク流路を形成してなるインクジェットヘッドであって、前記接続基板は、前記アクチュエータ基板のうちの一方の後端よりも後方に突出していると共に、前記アクチュエータ基板のうちの他方は、前記接続基板の後端よりも後方に突出しており、前記一方のアクチュエータ基板における前記各隔壁に電圧印加するための電極は、各インクチャネル内の隔壁から後端側の対向する面及び該面に対向する前記接続基板の表面を介して外部まで引き出され、前記他方のアクチュエータ基板における前記各隔壁に電圧印加するための電極は、各インクチャネル内の隔壁から後端側の対向する面を介して前記接続基板よりも後方側において外部まで引き出されていることを特徴とするインクジェットヘッドである。   According to a second aspect of the present invention, the ink channel forming surfaces of the actuator substrate in which a large number of parallel ink channels separated by a partition wall are provided on both surfaces of the cover substrate from the front end to the midway portion on the rear end side. In addition to bonding, a connection substrate is provided on the opposing surface on the rear end side of each actuator substrate and sealed, and ink is applied to each ink channel by a space between the cover substrate, the connection substrate, and each actuator substrate. An ink jet head formed with an ink flow path to be distributed, wherein the connection substrate protrudes rearward from one rear end of the actuator substrate, and the other of the actuator substrates Projecting rearward from the rear end of the connection board, voltage is applied to each partition wall of the one actuator board. The electrodes to be pulled out from the partition in each ink channel to the outside through the opposing surface on the rear end side and the surface of the connection substrate facing the surface, and voltage is applied to each partition in the other actuator substrate. The electrode to be applied is an ink jet head characterized in that the electrode is pulled out from the partition wall in each ink channel to the outside on the rear side of the connection substrate through the opposing surface on the rear end side.

請求項3記載の発明は、前記他方のアクチュエータ基板は、両面にそれぞれインクチャネルが凹設され、各面にそれぞれ前記カバー基板及び前記接続基板を挟んで前記一方のアクチュエータ基板が設けられていることを特徴とする請求項2記載のインクジェットヘッドである。   According to a third aspect of the present invention, in the other actuator substrate, ink channels are recessed on both surfaces, and the one actuator substrate is provided on each surface with the cover substrate and the connection substrate interposed therebetween. The inkjet head according to claim 2.

請求項4記載の発明は、前記外部まで引き出された各電極は、該外部においてFPC(フレキシブルプリント基板)を介して駆動回路と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1、2又は3記載のインクジェットヘッドである。   The invention described in claim 4 is characterized in that each of the electrodes drawn out to the outside is electrically connected to a drive circuit via an FPC (flexible printed circuit board) outside the outside. Or it is an inkjet head of 3 description.

本発明によれば、カバー基板の両面にそれぞれインクチャネルを凹設したアクチュエータ基板を設けることにより高密度化されたインクジェットヘッドの圧電材料の使用量を低減することができ、駆動回路との電気的接続を容易に行うことができると共に、作成容易なインクジェットヘッドを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the amount of piezoelectric material used in a high-density ink-jet head by providing actuator substrates with recessed ink channels on both sides of the cover substrate, and the electrical connection with the drive circuit. It is possible to provide an ink jet head that can be easily connected and can be easily produced.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態を示す断面図、図2は、アクチュエータの構造を示す部分斜視図である。   FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an ink jet head according to the present invention, and FIG. 2 is a partial perspective view showing the structure of an actuator.

アクチュエータ基板1(1A、1B)は、多数のインクチャンネル11(11A、11B)を並列した圧電材料を主体として構成される。   The actuator substrate 1 (1A, 1B) is mainly composed of a piezoelectric material in which a large number of ink channels 11 (11A, 11B) are arranged in parallel.

圧電材料としては、電圧を加えることにより変形を生じる公知の圧電材料を用いることができ、有機材料からなる基板、非金属製の基板等がある。特に、非金属製の圧電材料基板が好ましく、成形、焼成等の工程を経て形成される圧電セラミックス基板、又は成形、焼成を必要としないで形成される基板等がある。   As the piezoelectric material, a known piezoelectric material that is deformed by applying a voltage can be used, and examples thereof include a substrate made of an organic material and a non-metallic substrate. In particular, a non-metallic piezoelectric material substrate is preferable, and includes a piezoelectric ceramic substrate formed through processes such as molding and firing, or a substrate formed without requiring molding and firing.

非金属製の圧電材料基板において、成形、焼成等の工程を経て形成される圧電セラミックス基板としては、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)が好ましい。さらにBaTiO3、ZnO、LiNbO3、LiTaO3等を用いてもよい。 In a non-metallic piezoelectric material substrate, lead zirconate titanate (PZT) is preferable as the piezoelectric ceramic substrate formed through processes such as molding and firing. Furthermore, BaTiO 3 , ZnO, LiNbO 3 , LiTaO 3 or the like may be used.

PZTとしては、PZT(PbZrO3−PbTiO3)と、第三成分添加PZTがある。添加する第三成分としてはPb(Mg1/2Nb2/3)O3、Pb(Mn1/3Sb2/3)O3、Pb(Co1/3Nb2/3)O3等がある。 PZT includes PZT (PbZrO 3 —PbTiO 3 ) and third component added PZT. As the third component to be added, Pb (Mg 1/2 Nb 2/3 ) O 3 , Pb (Mn 1/3 Sb 2/3 ) O 3 , Pb (Co 1/3 Nb 2/3 ) O 3, etc. is there.

また、非金属製の圧電材料基板において、成形、焼成を必要としないで形成される基板としては、例えば、ゾル−ゲル法、積層基板コーティング法等で形成することができる。   Moreover, as a board | substrate formed without requiring shaping | molding and baking in a nonmetallic piezoelectric material board | substrate, it can form by the sol-gel method, the laminated substrate coating method, etc., for example.

複数のインクチャンネル11は、かかるアクチュエータ基板1の上面からダイヤモンドブレード等により溝を平行に切削加工することにより形成されている。個々のインクチャンネル11は、アクチュエータ基板1の前端(図1における左端)から後端(図1における右端)に向けて延びる直線状の細長い溝形状に切削されて、削り残した圧電材料が各インクチャンネル11の間の隔壁12となっている。従って、インクチャネル11と隔壁12とが交互に平行に並列されている。また、各インクチャネル11は、アクチュエータ基板1の前端から後端側の中途部まで凹設されており、後端側にいくにつれて徐々に浅くなって、ついには消滅する。   The plurality of ink channels 11 are formed by cutting grooves in parallel from the upper surface of the actuator substrate 1 with a diamond blade or the like. The individual ink channels 11 are cut into a linear, elongated groove shape extending from the front end (left end in FIG. 1) to the rear end (right end in FIG. 1) of the actuator substrate 1, and the uncut piezoelectric material is left for each ink. A partition wall 12 is formed between the channels 11. Accordingly, the ink channels 11 and the partition walls 12 are alternately arranged in parallel. Each ink channel 11 is recessed from the front end of the actuator substrate 1 to a midway portion on the rear end side, gradually becoming shallower toward the rear end side, and finally disappears.

各インクチャンネル11の内面(隔壁12の表面)の一部には電極13(13A、13B)が形成されている。電極13を形成する金属は、Ni(ニッケル)、Co(コバルト)、Cu(銅)、Al(アルミニウム)等があるが、NiやCuが好ましく、特に好ましくはNiであり、メッキ法、蒸着法、スパッタ法によって形成することができる。   Electrodes 13 (13A, 13B) are formed on a part of the inner surface of each ink channel 11 (the surface of the partition wall 12). The metal forming the electrode 13 includes Ni (nickel), Co (cobalt), Cu (copper), Al (aluminum), etc., and Ni and Cu are preferable, and Ni is particularly preferable, and plating, vapor deposition, and the like are preferable. It can be formed by sputtering.

各インクチャネル11内の電極13は、インクチャネル11の後端側の浅溝部11’( 11A’、11B’)を介してアクチュエータ基板1の後端側の上面1aまでそれぞれ引き出されている。従って、各電極13は、アクチュエータ基板1の後端側の上面1aにおいて、インクチャネル11と同一ピッチで平行に並列される。   The electrode 13 in each ink channel 11 is led out to the upper surface 1a on the rear end side of the actuator substrate 1 through the shallow groove portion 11 '(11A', 11B ') on the rear end side of the ink channel 11. Accordingly, the electrodes 13 are arranged in parallel at the same pitch as the ink channels 11 on the upper surface 1 a on the rear end side of the actuator substrate 1.

圧電材料からなるアクチュエータ基板1は分極処理されており、隔壁12の表面に形成された上記電極13に電圧を印加することで分極方向と直角方向から電圧を掛けると、隔壁12が圧電滑り効果によってくの字形にせん断変形し、インクチャネル11の容積が変化して、インクチャネル11内のインクに圧力変化を与える。   The actuator substrate 1 made of a piezoelectric material is polarized, and when a voltage is applied from the direction perpendicular to the polarization direction by applying a voltage to the electrode 13 formed on the surface of the partition wall 12, the partition wall 12 is caused by the piezoelectric sliding effect. The ink channel 11 is deformed by shearing into a square shape, and the volume of the ink channel 11 is changed, and a pressure change is applied to the ink in the ink channel 11.

このような構造を有するアクチュエータ基板1A、1Bは、カバー基板2の両面に、各アクチュエータ基板1A、1Bの各インクチャネル11A、11Bの形成面同士を対向させると共に、各アクチュエータ基板11A、11Bの前端とカバー基板2の前端とを揃えて接着され、これらアクチュエータ基板11A、11B及びカバー基板2が接着された状態で、それらの前端に、各インクチャネル11A、11Bに対応する数のノズル3A、3Bが開設された1枚のノズルプレート3が接着されている。インクチャネル11内において圧力変化を与えられたインクは、このノズル3A、3Bからインク滴として外部に吐出され、記録媒体上に着弾することで画像の記録が行われる。   The actuator substrates 1A and 1B having such a structure are formed so that the surfaces on which the ink channels 11A and 11B of the actuator substrates 1A and 1B are formed are opposed to both surfaces of the cover substrate 2 and the front ends of the actuator substrates 11A and 11B. And the actuator substrate 11A, 11B and the cover substrate 2 are bonded together, and the nozzles 3A, 3B corresponding to the ink channels 11A, 11B are provided at the front ends thereof. The one nozzle plate 3 with the opening is bonded. The ink to which the pressure change is applied in the ink channel 11 is ejected to the outside as ink droplets from the nozzles 3A and 3B, and is landed on the recording medium to record an image.

カバー基板2には、例えば、窒化アルミを成分に含むセラミックス、分極処理されていない圧電材料、液晶ポリマー等の材料を用いることができ、更に、熱膨張係数が、アクチュエータ基板1の熱膨張係数の±2ppm/℃であるものが好ましい。熱膨張係数をこの範囲とすることで、各基板間に熱膨張係数の差による剥離等が起こらない。   The cover substrate 2 can be made of, for example, a material containing aluminum nitride as a component, a non-polarized piezoelectric material, a liquid crystal polymer, or the like. Further, the thermal expansion coefficient is equal to the thermal expansion coefficient of the actuator substrate 1. What is +/- 2 ppm / degreeC is preferable. By setting the thermal expansion coefficient within this range, separation or the like due to the difference in thermal expansion coefficient does not occur between the substrates.

カバー基板2の長さ(図1中の左右方向の長さ)は、各アクチュエータ基板1A、1Bのインクチャネル11A、11Bの延設方向の長さ(図1中の左右方向の長さ)よりも短く、これによって各インクチャネル11A、11Bの後端側の浅溝部11A’、11B’付近にはカバー基板2が存在しておらず、アクチュエータ基板1A、1B同士が直接対面している。   The length of the cover substrate 2 (the length in the left-right direction in FIG. 1) is longer than the length in the extending direction of the ink channels 11A, 11B of each actuator substrate 1A, 1B (the length in the left-right direction in FIG. 1). Accordingly, the cover substrate 2 does not exist in the vicinity of the shallow groove portions 11A ′ and 11B ′ on the rear end side of the ink channels 11A and 11B, and the actuator substrates 1A and 1B face each other directly.

そして、アクチュエータ基板1A、1Bの後端側の間には、1枚の接続基板4が接着され、該アクチュエータ基板1A、1Bの後端側の空間を密閉している。この接続基板4にはカバー基板1と同一の材料を用いることができ、各アクチュエータ基板1A、1Bにおけるインクチャネル11A、11Bが形成されていない面に亘って接着されている。これによって、各アクチュエータ基板1A、1B、カバー基板2及び接続基板4により囲まれる空間が形成され、この空間によって、各インクチャネル11A、11Bにインクを分配するためのインク流路5が形成されている。なお、カバー基板2と接続基板4は別体であってもよいが、インク流路5となる部分を開口させた一枚の基板によって形成される一体物であってもよい。   A single connection substrate 4 is bonded between the rear end sides of the actuator substrates 1A and 1B, and the space on the rear end side of the actuator substrates 1A and 1B is sealed. The connection substrate 4 can be made of the same material as that of the cover substrate 1 and is bonded to the surfaces of the actuator substrates 1A and 1B where the ink channels 11A and 11B are not formed. As a result, spaces surrounded by the actuator substrates 1A and 1B, the cover substrate 2 and the connection substrate 4 are formed, and the ink flow paths 5 for distributing ink to the ink channels 11A and 11B are formed by the spaces. Yes. Note that the cover substrate 2 and the connection substrate 4 may be separate, but may be a single body formed by a single substrate having an opening for the ink flow path 5.

接続基板4の後端は、各アクチュエータ基板1A、1Bの後端よりも後方に突出しており、その突出した表面は外部に露出している。この接続基板4の各アクチュエータ基板1A、1Bとの接着面には、各アクチュエータ基板1A、1Bの後端側の上面1a(図2参照)に引き出された電極13A、13Bとそれぞれ電気的に接続される引き出し電極4A、4Bが、各電極13A、13Bと対応するように同一ピッチで平行に設けられている。従って、各インクチャネル11A、11B内の電極13A、13Bは、対向する各アクチュエータ基板1A、1Bの後端から、引き出し電極4A、4Bによって接続基板4の表面において互いに反対方向を向くように反転され、それぞれ外部に引き出されており、この外部に引き出された引き出し電極4A、4Bを利用して、各アクチュエータ基板1A、1Bの後端側から、各インクチャネル11A、11B内の電極13A、13Bに電圧を印加することができるようになっている。   The rear end of the connection substrate 4 protrudes rearward from the rear ends of the actuator substrates 1A and 1B, and the protruding surface is exposed to the outside. The connection surfaces of the connection substrate 4 to the actuator substrates 1A and 1B are electrically connected to the electrodes 13A and 13B drawn to the upper surface 1a (see FIG. 2) on the rear end side of the actuator substrates 1A and 1B, respectively. The extraction electrodes 4A and 4B are provided in parallel at the same pitch so as to correspond to the electrodes 13A and 13B. Accordingly, the electrodes 13A and 13B in the ink channels 11A and 11B are inverted from the rear ends of the opposing actuator substrates 1A and 1B so as to face opposite directions on the surface of the connection substrate 4 by the extraction electrodes 4A and 4B. The electrodes 13A and 13B in the ink channels 11A and 11B are respectively drawn from the rear end side of the actuator substrates 1A and 1B by using the lead electrodes 4A and 4B drawn to the outside. A voltage can be applied.

この接続基板4の外部に露出する引き出し電極4A、4Bには、駆動回路と電気的に接続するための配線が接続される。本実施形態では、異方性導電フィルムを用いてFPC(フレキシブルプリント基板)6A、6Bがそれぞれ接合され、このFPC6A、6Bを介して駆動回路(図示せず)からの駆動電圧が各インクチャネル11A、11B内の電極13A、13Bに印加されるようになっている。   Wiring for electrically connecting to the drive circuit is connected to the extraction electrodes 4A and 4B exposed to the outside of the connection substrate 4. In the present embodiment, FPCs (flexible printed circuit boards) 6A and 6B are joined using anisotropic conductive films, and a drive voltage from a drive circuit (not shown) is supplied to each ink channel 11A via the FPCs 6A and 6B. , 11B are applied to the electrodes 13A, 13B.

本発明では、このように接続基板4の外部に露出した両面を用いて駆動回路との電気的接続を行うことができるため、従来のように連結用凹部を利用してこれに端子を挿入する接続方法と異なり、インクジェットヘッドの製造後に、FPC6A、6B等を用いた面接合を行うことができる。特にこのFPC6A、6Bを用いることにより、配線の引き出し方向をFPCの柔軟性を利用して自由に取ることができる利点がある。   In the present invention, since both sides exposed to the outside of the connection substrate 4 can be electrically connected to the drive circuit in this way, terminals are inserted into the connection recesses as in the prior art. Unlike the connection method, after the inkjet head is manufactured, surface bonding using FPC 6A, 6B, or the like can be performed. In particular, by using the FPCs 6A and 6B, there is an advantage that the wiring drawing direction can be freely taken using the flexibility of the FPC.

しかも、接続基板4の外部に露出する面には、アクチュエータ基板1A、1Bとの接着時に、テープ又はストリッパブルレジスト等を用いて容易に表面の引き出し電極4A、4Bの保護を行うことができるため、万一接着剤が流出するようなことがあっても、FPC6A、6B等との導通不良を生じる問題は簡単に解消できる。   Moreover, since the surface exposed to the outside of the connection substrate 4 can be easily protected with the tape or strippable resist or the like on the surface when the actuator substrates 1A and 1B are bonded, the surface extraction electrodes 4A and 4B can be easily protected. Even if the adhesive flows out, the problem of poor conduction with the FPCs 6A and 6B can be easily solved.

また、本発明では、圧電材料からなるアクチュエータ基板1A、1Bの後端側には、インク流路5となるスペースを残して、接続基板4を接着するためのスペースのみを設けておけば良いため、従来に比べてアクチュエータ基板1A、1Bを短くすることができ、それだけ高価な圧電材料の使用量を低減することができると共に、電気容量を低減させ、駆動時の発熱及び駆動電源の大型化を抑えることが可能である。   In the present invention, the actuator substrates 1A and 1B made of a piezoelectric material need only have a space for bonding the connection substrate 4 while leaving a space for the ink flow path 5 on the rear end side. The actuator substrates 1A and 1B can be shortened compared to the conventional one, and the amount of expensive piezoelectric material used can be reduced, the electric capacity can be reduced, the heat generated during driving and the drive power source can be enlarged. It is possible to suppress.

図3は、本発明に係るインクジェットヘッドの第2の実施形態を示す断面図である。図1と同一符号は同一構成を示しており、特に相違がない限り説明は省略する。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the inkjet head according to the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components, and a description thereof will be omitted unless there is a particular difference.

同図に示すように、接続基板4は、各アクチュエータ基板1A、1Bのうちの一方(図示上側)のアクチュエータ基板1Aの後端よりも後方に突出しているが、他方(図示下側)のアクチュエータ基板1Bの後端は、接続基板4の後端よりも後方に突出している。従って、一方のアクチュエータ基板1Aの電極13Aは、接続基板4の表面に形成された引き出し電極4Aによって外部に引き出され、第1の実施形態と同様にFPC6Aによって駆動回路と電気的に接続されるが、他方のアクチュエータ基板1Bは、その後端側の上面1a(図2参照)に引き出された各電極13Bが、そのまま接続基板4の後方に露出し、FPC6Aによって駆動回路と電気的に接続されている。   As shown in the figure, the connection substrate 4 protrudes rearward from the rear end of one of the actuator substrates 1A and 1B (upper side in the drawing) of the actuator substrate 1A, but the other (lower side in the drawing) actuator. The rear end of the substrate 1 </ b> B protrudes rearward from the rear end of the connection substrate 4. Accordingly, the electrode 13A of one actuator substrate 1A is drawn to the outside by the lead electrode 4A formed on the surface of the connection substrate 4, and is electrically connected to the drive circuit by the FPC 6A as in the first embodiment. In the other actuator substrate 1B, each electrode 13B drawn to the upper surface 1a (see FIG. 2) on the rear end side is exposed as it is behind the connection substrate 4 and is electrically connected to the drive circuit by the FPC 6A. .

この第2の実施形態に係るインクジェットヘッドによれば、FPC6A、6B等との接合作業が、第1の実施形態と同様にヘッド製造後に容易に行うことができる上に、その接合作業の方向をいずれも同一方向(図示上から下方向の一方向)とすることができるため、治具等を用いてFPC6A、6B等の接合を行う場合の作業が容易となる。この場合、FPC6B、FPC6Aの順で接合作業を行えば良い。   According to the ink jet head according to the second embodiment, the joining operation with the FPCs 6A, 6B and the like can be easily performed after the head is manufactured as in the first embodiment, and the direction of the joining operation can be changed. Since both can be in the same direction (one direction from the top to the bottom in the figure), the work for joining the FPCs 6A and 6B using a jig or the like is facilitated. In this case, the joining work may be performed in the order of FPC 6B and FPC 6A.

なお、この場合も、一方のアクチュエータ基板1Aを従来に比べて短くすることができるため、それだけ圧電材料の使用量を低減することができることはもちろんである。   In this case as well, since one actuator substrate 1A can be made shorter than the conventional one, it is a matter of course that the amount of piezoelectric material used can be reduced accordingly.

この第2の実施形態に示すインクジェットヘッドは、その変形例として、図4に示すように、図3における図示下側のアクチュエータ基板1Bの両面にインクチャネル11Bをそれぞれ凹設することにより、図3に示すインクジェットヘッドを上下対称状にしたインクジェットヘッドを構成することもできる。   As a modification of the ink jet head shown in the second embodiment, as shown in FIG. 4, ink channels 11B are respectively provided on both surfaces of the lower actuator substrate 1B in FIG. An inkjet head in which the inkjet head shown in FIG.

ここでは1枚のノズルプレート3に、図示上からインクチャネル11A、11B、11B、11Aにそれぞれ対応する4列のノズル3A、3B、3C、3Dが開設されている。このインクジェットヘッドによれば、図3に示すインクジェットヘッドと同様の効果を有する上に、更に高密度化を図ることができる。   Here, four nozzles 3A, 3B, 3C, and 3D corresponding to the ink channels 11A, 11B, 11B, and 11A, respectively, are opened on one nozzle plate 3 in the drawing. According to this ink jet head, the same effect as that of the ink jet head shown in FIG. 3 can be obtained, and the density can be further increased.

本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態を示す断面図Sectional drawing which shows 1st Embodiment of the inkjet head which concerns on this invention. アクチュエータの構造を示す部分斜視図Partial perspective view showing the structure of the actuator 本発明に係るインクジェットヘッドの第2の実施形態を示す断面図Sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the inkjet head which concerns on this invention. 第2の実施形態の変形例を示す断面図Sectional drawing which shows the modification of 2nd Embodiment 従来のインクジェットヘッドを示す断面図Sectional view showing a conventional inkjet head

符号の説明Explanation of symbols

1、1A、1B:アクチュエータ基板
11、11A、11B:インクチャネル
12:隔壁
13、13A、13B:電極
2:カバー基板
3:ノズルプレート
3A〜3D:ノズル
4:接続基板
4A、4B:引き出し電極
5:インク流路
6A、6B:FPC
1, 1A, 1B: Actuator substrate 11, 11A, 11B: Ink channel 12: Partition wall 13, 13A, 13B: Electrode 2: Cover substrate 3: Nozzle plates 3A to 3D: Nozzle 4: Connection substrate 4A, 4B: Lead electrode 5 : Ink channel 6A, 6B: FPC

Claims (4)

カバー基板の両面に、隔壁により隔てられた多数の並列するインクチャネルが前端から後端側の中途部まで凹設されたアクチュエータ基板における前記インクチャネルの形成面をそれぞれ接着すると共に、前記各アクチュエータ基板の後端側の対向する面に接続基板を設けて密閉し、前記カバー基板、前記接続基板及び前記各アクチュエータ基板との間の空間によって、各インクチャネルにインクを分配するインク流路を形成してなるインクジェットヘッドであって、前記接続基板は、前記各アクチュエータ基板の後端よりも後方に突出していると共に、前記各隔壁に電圧印加するための電極が、各インクチャネル内の隔壁から各アクチュエータ基板の後端側の対向する面及び該面に対向する前記接続基板の表面を介して外部まで引き出されていることを特徴とするインクジェットヘッド。   Adhering the ink channel forming surfaces of the actuator substrate in which a large number of parallel ink channels separated by a partition wall are recessed from the front end to the middle of the rear end on both sides of the cover substrate, and each actuator substrate A connection substrate is provided on the opposite surface on the rear end side and sealed, and an ink flow path for distributing ink to each ink channel is formed by a space between the cover substrate, the connection substrate, and each actuator substrate. The connection substrate protrudes rearward from the rear end of each actuator substrate, and an electrode for applying a voltage to each partition wall is connected to each actuator from the partition wall in each ink channel. Pulled out to the outside through the opposing surface on the rear end side of the substrate and the surface of the connection substrate opposing the surface Ink jet head, characterized in that there. カバー基板の両面に、隔壁により隔てられた多数の並列するインクチャネルが前端から後端側の中途部まで凹設されたアクチュエータ基板における前記インクチャネルの形成面をそれぞれ接着すると共に、前記各アクチュエータ基板の後端側の対向する面に接続基板を設けて密閉し、前記カバー基板、前記接続基板及び前記各アクチュエータ基板との間の空間によって、各インクチャネルにインクを分配するインク流路を形成してなるインクジェットヘッドであって、前記接続基板は、前記アクチュエータ基板のうちの一方の後端よりも後方に突出していると共に、前記アクチュエータ基板のうちの他方は、前記接続基板の後端よりも後方に突出しており、前記一方のアクチュエータ基板における前記各隔壁に電圧印加するための電極は、各インクチャネル内の隔壁から後端側の対向する面及び該面に対向する前記接続基板の表面を介して外部まで引き出され、前記他方のアクチュエータ基板における前記各隔壁に電圧印加するための電極は、各インクチャネル内の隔壁から後端側の対向する面を介して前記接続基板よりも後方側において外部まで引き出されていることを特徴とするインクジェットヘッド。   Adhering the ink channel forming surfaces of the actuator substrate in which a large number of parallel ink channels separated by a partition wall are recessed from the front end to the middle of the rear end on both sides of the cover substrate, and each actuator substrate A connection substrate is provided on the opposite surface on the rear end side and sealed, and an ink flow path for distributing ink to each ink channel is formed by a space between the cover substrate, the connection substrate, and each actuator substrate. The connection board protrudes rearward from the rear end of one of the actuator boards, and the other of the actuator boards is rearward of the rear end of the connection board. The electrodes for applying a voltage to each of the partition walls of the one actuator substrate are An electrode for applying a voltage to each partition wall in the other actuator substrate, which is drawn out from the partition wall in the channel to the outside through the opposing surface on the rear end side and the surface of the connection substrate facing the surface, An ink-jet head, wherein the ink-jet head is pulled out from the partition wall in each ink channel to the outside on the rear side of the connection substrate through a facing surface on the rear end side. 前記他方のアクチュエータ基板は、両面にそれぞれインクチャネルが凹設され、各面にそれぞれ前記カバー基板及び前記接続基板を挟んで前記一方のアクチュエータ基板が設けられていることを特徴とする請求項2記載のインクジェットヘッド。   3. The other actuator substrate according to claim 2, wherein ink channels are recessed on both surfaces, and the one actuator substrate is provided on each surface with the cover substrate and the connection substrate interposed therebetween. Inkjet head. 前記外部まで引き出された各電極は、該外部においてFPC(フレキシブルプリント基板)を介して駆動回路と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1、2又は3記載のインクジェットヘッド。   4. The ink jet head according to claim 1, wherein each of the electrodes drawn out to the outside is electrically connected to a driving circuit through an FPC (flexible printed circuit board) outside the electrode.
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