JP5459182B2 - Liquid discharge head and manufacturing method thereof - Google Patents

Liquid discharge head and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5459182B2
JP5459182B2 JP2010256255A JP2010256255A JP5459182B2 JP 5459182 B2 JP5459182 B2 JP 5459182B2 JP 2010256255 A JP2010256255 A JP 2010256255A JP 2010256255 A JP2010256255 A JP 2010256255A JP 5459182 B2 JP5459182 B2 JP 5459182B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bump
orthogonal direction
flow path
manufacturing
individual electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010256255A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012106386A (en
Inventor
知子 日比野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2010256255A priority Critical patent/JP5459182B2/en
Publication of JP2012106386A publication Critical patent/JP2012106386A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5459182B2 publication Critical patent/JP5459182B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14491Electrical connection

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッド及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a liquid discharge head that discharges liquid such as ink and a method for manufacturing the same.

液体吐出ヘッドの一例であるインクジェットヘッドにおいて、ピエゾ方式により吐出口からインクを吐出させる技術が知られている。例えば特許文献1では、圧電層(圧電シート)の表面に形成された個別電極に駆動電圧を印加すると、活性部(圧電層における個別電極と他の電極(共通電極)とで挟まれた部分)が変位する。これにより、個別電極に対応する液体流路(圧力室)の容積が変化し、吐出口(ノズルの開口)からインクが吐出される。個別電極は、導電性のバンプを介して、個別電極に駆動電圧を印加する給電部材(FPC(Flexible Printed Circuit))の端子と接合されている。   In an inkjet head which is an example of a liquid ejection head, a technique for ejecting ink from an ejection port by a piezo method is known. For example, in Patent Document 1, when a driving voltage is applied to an individual electrode formed on the surface of a piezoelectric layer (piezoelectric sheet), an active portion (a portion sandwiched between the individual electrode and another electrode (common electrode) in the piezoelectric layer) Is displaced. As a result, the volume of the liquid flow path (pressure chamber) corresponding to the individual electrode changes, and ink is ejected from the ejection port (nozzle opening). The individual electrode is joined to a terminal of a power supply member (FPC (Flexible Printed Circuit)) that applies a driving voltage to the individual electrode via a conductive bump.

特開2005−305847号公報(図8)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-305847 (FIG. 8)

ところで、バンプは、その形成方法によっては、設計値よりも平面サイズが拡大し易い。バンプの平面サイズが過度に拡大すると、活性部の領域が拡がり、当該活性部が隣接する別の活性部に近づくことで、構造的クロストーク(当該活性部の変形が隣接する活性部に影響を及ぼす現象)が顕著化し得る。   By the way, depending on the method of forming the bump, the plane size is likely to be larger than the design value. When the planar size of the bump is excessively enlarged, the active part region is enlarged, and the active part approaches another active part adjacent thereto, so that structural crosstalk (deformation of the active part affects the adjacent active part). Phenomenon) can be prominent.

そこで、構造的クロストークを抑制する目的等において、バンプの平面サイズを小さくすることが考えられる。しかしこの場合、バンプの高さが小さくなってしまい、バンプと給電部材の端子との接合性が悪化し、ヘッド使用時に生じる振動や熱衝撃等によって、バンプから給電部材が剥がれ易くなる。即ち、この場合、個別電極と給電部材との電気的接合の信頼性が低下してしまう。   Therefore, it is conceivable to reduce the planar size of the bump in order to suppress structural crosstalk. However, in this case, the height of the bump is reduced, the bonding property between the bump and the terminal of the power supply member is deteriorated, and the power supply member is easily peeled off from the bump due to vibration or thermal shock that occurs when the head is used. That is, in this case, the reliability of electrical connection between the individual electrode and the power supply member is lowered.

本発明の目的は、バンプの平面サイズの拡大抑制、及び、個別電極と給電部材との電気的接合の信頼性確保の、両方を共に実現することができる液体吐出ヘッド及びその製造方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid discharge head capable of realizing both the suppression of an increase in the planar size of a bump and the securing of reliability of electrical bonding between an individual electrode and a power supply member, and a method for manufacturing the same. That is.

上記目的を達成するため、本発明の第1観点によると、液体を吐出する吐出口に至る液体流路が形成された流路ユニットと、圧電層、前記圧電層の表面において前記液体流路に対応して形成された個別電極、及び、前記個別電極に接続した導電性のバンプを含み、前記バンプを介して前記個別電極に駆動電圧が印加されることにより前記液体流路の容積を変化させる、前記流路ユニットに固定されたアクチュエータユニットと、を備え、前記バンプは、前記表面に直交する直交方向に積層された複数の部分から構成され、前記複数の部分のうち、前記表面に最も近い第1部分は、前記表面から最も離隔した第2部分よりも、前記直交方向から見たサイズが大きく、且つ、硬度が高いことを特徴とする、液体吐出ヘッドが提供される。   In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a flow path unit in which a liquid flow path to a discharge port for discharging liquid is formed, a piezoelectric layer, and the liquid flow path on the surface of the piezoelectric layer is provided. Including correspondingly formed individual electrodes and conductive bumps connected to the individual electrodes, a drive voltage is applied to the individual electrodes through the bumps to change the volume of the liquid channel. And the actuator unit fixed to the flow path unit, and the bump is composed of a plurality of portions stacked in an orthogonal direction orthogonal to the surface, and is closest to the surface among the plurality of portions. The first portion is larger in size as viewed from the orthogonal direction and has a higher hardness than the second portion that is farthest from the surface, and a liquid ejection head is provided.

本発明の第2観点によると、液体を吐出する吐出口に至る液体流路が形成された流路ユニットを作製する流路ユニット作製工程と、圧電層、及び、前記圧電層の表面に形成された個別電極を含み、前記個別電極に駆動電圧が印加されることにより対応する前記液体流路の容積を変化させる、アクチュエータユニットを作製するアクチュエータユニット作製工程であって、前記表面に前記個別電極を形成する個別電極形成工程を含む、アクチュエータユニット作製工程と、前記表面に直交する直交方向に関して前記個別電極を前記液体流路に対応させつつ、前記アクチュエータユニットを前記流路ユニットに固定する固定工程と、前記固定工程の後、前記表面に最も近い第1部分及び前記表面から最も離隔した第2部分を含む、前記直交方向に積層された複数の部分から構成される導電性のバンプを、前記個別電極に接続して形成するバンプ形成工程であって、前記第1部分を形成する第1工程、前記第1工程の後、前記第1部分よりも前記直交方向から見たサイズが小さく且つ硬度が低い前記第2部分を導電性の接着剤で形成する第2工程、及び、前記部分を硬化させる硬化工程を含むバンプ形成工程と、を備えていることを特徴とする、液体吐出ヘッドの製造方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, a flow path unit manufacturing step of manufacturing a flow path unit in which a liquid flow path leading to a liquid discharge port is formed, a piezoelectric layer, and a surface of the piezoelectric layer are formed. An actuator unit manufacturing step of manufacturing an actuator unit that changes a volume of the corresponding liquid flow path by applying a driving voltage to the individual electrode, and the individual electrode is formed on the surface. An actuator unit manufacturing step including an individual electrode forming step to be formed; and a fixing step of fixing the actuator unit to the channel unit while making the individual electrode correspond to the liquid channel with respect to an orthogonal direction orthogonal to the surface. , After the fixing step, including a first portion closest to the surface and a second portion furthest away from the surface, in the orthogonal direction A bump forming step of forming a conductive bump composed of a plurality of layered portions connected to the individual electrode, the first step of forming the first portion, after the first step, A bump forming step including a second step of forming the second portion with a smaller size and lower hardness than the first portion with a conductive adhesive, and a curing step of curing the portion. A method for manufacturing a liquid discharge head is provided.

本発明によると、バンプを複数の部分から構成すると共に、これら複数の部分のうち圧電層の表面に最も近い第1部分を、当該表面から最も離隔した第2部分よりも、上記直交方向から見たサイズ(平面サイズ)が大きく、且つ、硬度が高いものとしている。これにより、バンプ全体として、平面サイズを抑制しつつ、良好な接合性が得られる程度の高さを確保することができる。即ち、本発明によると、バンプの平面サイズの拡大抑制、及び、個別電極と給電部材との電気的接合の信頼性確保の、両方を共に実現することができる。   According to the present invention, the bump is composed of a plurality of portions, and the first portion closest to the surface of the piezoelectric layer among the plurality of portions is viewed from the orthogonal direction rather than the second portion farthest from the surface. The size (planar size) is large and the hardness is high. As a result, the height of the entire bump can be secured while suppressing the planar size and obtaining good bondability. In other words, according to the present invention, it is possible to achieve both the suppression of the expansion of the planar size of the bump and the securing of the reliability of the electrical connection between the individual electrode and the power supply member.

本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドが適用されるインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。1 is a schematic side view showing an internal structure of an ink jet printer to which an ink jet head according to an embodiment of the present invention is applied. インクジェットヘッドの流路ユニット及びアクチュエータユニットを示す平面図である。It is a top view which shows the flow path unit and actuator unit of an inkjet head. 図2の一点鎖線で囲まれた領域IIIを示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a region III surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 2. 図3のIV−IV線に沿った部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. インクジェットヘッドの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of an inkjet head. (a)は、流路ユニット、アクチュエータユニット、及びFPCの部分断面図である。(b)は、アクチュエータユニットの部分平面図である。(c)は、(a)の一点鎖線で囲まれた領域Cの拡大図である。(A) is a fragmentary sectional view of a channel unit, an actuator unit, and FPC. (B) is a partial top view of an actuator unit. (C) is an enlarged view of a region C surrounded by a dashed line in (a). インクジェットヘッドの製造方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing method of an inkjet head. (a),(b),(c)はそれぞれ、第1工程、第2工程、FPC固定工程が行われるときの平面図及び断面図である。(A), (b), (c) is the top view and sectional drawing when a 1st process, a 2nd process, and an FPC fixing process are performed, respectively.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず、図1を参照し、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッド10が適用されるインクジェット式プリンタ1の全体構成について説明する。   First, an overall configuration of an ink jet printer 1 to which an ink jet head 10 according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.

プリンタ1は、直方体形状の筐体1aを有する。筐体1aの天板上部には、排紙部31が設けられている。筐体1aの内部空間は、上から順に空間A,B,Cに区分できる。空間A及びBは、排紙部31に連なる用紙搬送経路が形成された空間である。空間Aでは、用紙Pの搬送と用紙Pへの画像の記録が行われる。空間Bでは、給紙に係る動作が行われる。空間Cには、インク供給源としてのインクカートリッジ40が収容されている。   The printer 1 has a rectangular parallelepiped casing 1a. A paper discharge unit 31 is provided on the top of the casing 1a. The internal space of the housing 1a can be divided into spaces A, B, and C in order from the top. Spaces A and B are spaces in which a paper transport path that continues to the paper discharge unit 31 is formed. In the space A, the conveyance of the paper P and the recording of the image on the paper P are performed. In the space B, an operation related to paper feeding is performed. In the space C, an ink cartridge 40 as an ink supply source is accommodated.

空間Aには、4つのインクジェットヘッド10、用紙Pを搬送する搬送ユニット21、用紙Pをガイドするガイドユニット(後述)等が配置されている。空間Aの上部には、これらの機構を含めたプリンタ1各部の動作を制御してプリンタ1全体の動作を司るコントローラ1pが配置されている。   In the space A, four inkjet heads 10, a transport unit 21 for transporting the paper P, a guide unit (described later) for guiding the paper P, and the like are arranged. Above the space A, a controller 1p that controls the operation of each part of the printer 1 including these mechanisms and controls the operation of the entire printer 1 is disposed.

コントローラ1pは、外部から供給された画像データに基づいて、用紙Pに画像が記録されるよう、記録に係わる準備動作、用紙Pの供給・搬送・排出動作、用紙Pの搬送に同期したインク吐出動作、吐出性能の回復維持動作(メンテナンス動作)等を制御する。   Based on image data supplied from the outside, the controller 1p is configured so that an image is recorded on the paper P. Ink ejection synchronized with the recording preparation operation, the paper P supply / conveyance / discharge operation, and the paper P conveyance Control operation, recovery performance maintenance operation (maintenance operation), etc.

コントローラ1pは、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)に加えて、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory:不揮発性RAMを含む)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit )、I/F(Interface)、I/O(Input/Output Port)等を有する。ROMには、CPUが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。RAMには、プログラム実行時に必要なデータ(例えば画像データ)が一時的に記憶される。ASICでは、画像データの書き換え、並び替え等(信号処理や画像処理)が行われる。I/Fは、上位装置とのデータ送受信を行う。I/Oは、各種センサの検出信号の入力/出力を行う。   In addition to a CPU (Central Processing Unit) which is an arithmetic processing unit, the controller 1p includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory: including a nonvolatile RAM), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an I / F. (Interface), I / O (Input / Output Port) and the like. The ROM stores programs executed by the CPU, various fixed data, and the like. The RAM temporarily stores data (for example, image data) necessary for executing the program. In the ASIC, image data is rewritten and rearranged (signal processing and image processing). The I / F performs data transmission / reception with a host device. I / O inputs / outputs detection signals of various sensors.

各ヘッド10は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有するラインヘッドである。4つのヘッド10は、副走査方向に所定ピッチで並び、ヘッドフレーム3を介して筐体1aに支持されている。ヘッド10は、流路ユニット12、8つのアクチュエータユニット17(図2参照)、及びリザーバユニット11を含む。画像記録に際して、4つのヘッド10の下面(吐出面10a)からはそれぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクが吐出される。ヘッド10のより具体的な構成については後に詳述する。   Each head 10 is a line head having a substantially rectangular parallelepiped shape elongated in the main scanning direction. The four heads 10 are arranged at a predetermined pitch in the sub-scanning direction, and are supported by the housing 1a via the head frame 3. The head 10 includes a flow path unit 12, eight actuator units 17 (see FIG. 2), and a reservoir unit 11. During image recording, magenta, cyan, yellow, and black inks are ejected from the lower surfaces (ejection surfaces 10a) of the four heads 10, respectively. A more specific configuration of the head 10 will be described in detail later.

搬送ユニット21は、図1に示すように、ベルトローラ6,7及び両ローラ6,7間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト8に加え、搬送ベルト8の外側に配置されたニップローラ4及び剥離プレート5、搬送ベルト8の内側に配置されたプラテン9等を有する。   As shown in FIG. 1, the transport unit 21 includes a belt roller 6, 7 and an endless transport belt 8 wound between both rollers 6, 7, and a nip roller 4 disposed on the outer side of the transport belt 8 and a peeling member. The plate 5 and the platen 9 disposed inside the conveyor belt 8 are included.

ベルトローラ7は、駆動ローラであって、搬送モータ(図示せず)の駆動により回転し、図1中時計回りに回転する。ベルトローラ7の回転に伴い、搬送ベルト8が図1中の太矢印方向に走行する。ベルトローラ6は、従動ローラであって、搬送ベルト8が走行するのに伴って、図1中時計回りに回転する。ニップローラ4は、ベルトローラ6に対向配置され、上流側ガイド部(後述)から供給された用紙Pを搬送ベルト8の外周面8aに押さえつける。剥離プレート5は、ベルトローラ7に対向配置され、用紙Pを外周面8aから剥離して下流側ガイド部(後述)へと導く。プラテン9は、4つのヘッド10に対向配置され、搬送ベルト8の上側ループを内側から支える。これにより、外周面8aとヘッド10の吐出面10aとの間に、画像記録に適した所定の間隙が形成される。   The belt roller 7 is a drive roller, and is rotated by driving a conveyance motor (not shown), and rotates clockwise in FIG. As the belt roller 7 rotates, the conveyor belt 8 travels in the direction of the thick arrow in FIG. The belt roller 6 is a driven roller and rotates clockwise in FIG. 1 as the transport belt 8 travels. The nip roller 4 is disposed to face the belt roller 6 and presses the paper P supplied from the upstream guide portion (described later) against the outer peripheral surface 8 a of the transport belt 8. The peeling plate 5 is disposed so as to face the belt roller 7, and peels the paper P from the outer peripheral surface 8 a and guides it to the downstream guide portion (described later). The platen 9 is disposed to face the four heads 10 and supports the upper loop of the conveyor belt 8 from the inside. Thereby, a predetermined gap suitable for image recording is formed between the outer peripheral surface 8 a and the ejection surface 10 a of the head 10.

ガイドユニットは、搬送ユニット21を挟んで配置された、上流側ガイド部及び下流側ガイド部を含む。上流側ガイド部は、2つのガイド27a,27b及び一対の送りローラ26を有する。当該ガイド部は、給紙ユニット1b(後述)と搬送ユニット21とを繋ぐ。下流側ガイド部は、2つのガイド29a,29b及び2対の送りローラ28を有する。当該ガイド部は、搬送ユニット21と排紙部31とを繋ぐ。   The guide unit includes an upstream guide portion and a downstream guide portion disposed with the transport unit 21 interposed therebetween. The upstream guide portion has two guides 27 a and 27 b and a pair of feed rollers 26. The guide unit connects a paper feeding unit 1 b (described later) and the transport unit 21. The downstream guide portion has two guides 29 a and 29 b and two pairs of feed rollers 28. The guide unit connects the transport unit 21 and the paper discharge unit 31.

空間Bには、給紙ユニット1bが配置されている。給紙ユニット1bは、給紙トレイ23及び給紙ローラ25を有し、給紙トレイ23が筐体1aに対して着脱可能である。給紙トレイ23は、上方に開口する箱であり、複数種類のサイズの用紙Pを収納する。給紙ローラ25は、給紙トレイ23内で最も上方にある用紙Pを送り出し、上流側ガイド部に供給する。   In the space B, the paper feeding unit 1b is arranged. The paper feed unit 1b has a paper feed tray 23 and a paper feed roller 25, and the paper feed tray 23 is detachable from the housing 1a. The paper feed tray 23 is a box that opens upward, and stores a plurality of types of paper P. The paper feed roller 25 feeds the uppermost paper P in the paper feed tray 23 and supplies it to the upstream guide unit.

上述したように、空間A及びBに、給紙ユニット1bから搬送ユニット21を介して排紙部31に至る用紙搬送経路が形成されている。記録指令に基づいて、コントローラ1pは、給紙ローラ25用の給紙モータ(図示せず)、各ガイド部の送りローラ用の送りモータ(図示せず)、搬送モータ等を駆動する。給紙トレイ23から送り出された用紙Pは、送りローラ26によって、搬送ユニット21に供給される。用紙Pが各ヘッド10の真下を副走査方向に通過する際、順に吐出面10aからインクが吐出されて、用紙P上にカラー画像が記録される。インクの吐出動作は、用紙センサ32からの検出信号に基づいて行われる。用紙Pは、その後剥離プレート5により剥離され、2対の送りローラ28によって上方に搬送される。さらに用紙Pは、上方の開口30から排紙部31に排出される。   As described above, in the spaces A and B, the paper transport path from the paper feed unit 1b to the paper discharge unit 31 via the transport unit 21 is formed. Based on the recording command, the controller 1p drives a paper feed motor (not shown) for the paper feed roller 25, a feed motor (not shown) for the feed roller of each guide section, a conveyance motor, and the like. The paper P sent out from the paper feed tray 23 is supplied to the transport unit 21 by the feed roller 26. When the paper P passes directly below each head 10 in the sub-scanning direction, ink is sequentially ejected from the ejection surface 10a, and a color image is recorded on the paper P. The ink ejection operation is performed based on a detection signal from the paper sensor 32. The paper P is then peeled off by the peeling plate 5 and conveyed upward by the two pairs of feed rollers 28. Further, the paper P is discharged from the upper opening 30 to the paper discharge unit 31.

ここで、副走査方向とは、搬送ユニット21による用紙Pの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向と直交する方向である。   Here, the sub-scanning direction is a direction parallel to the conveyance direction of the paper P by the conveyance unit 21, and the main scanning direction is a direction parallel to the horizontal plane and orthogonal to the sub-scanning direction.

空間Cには、インクユニット1cが筐体1aに対して着脱可能に配置されている。インクユニット1cは、カートリッジトレイ35、及び、トレイ35内に並んで収納された4つのカートリッジ40を有する。各カートリッジ40は、インクチューブ(図示せず)を介して、対応するヘッド10にインクを供給する。   In the space C, the ink unit 1c is detachably arranged with respect to the housing 1a. The ink unit 1 c includes a cartridge tray 35 and four cartridges 40 accommodated in the tray 35 side by side. Each cartridge 40 supplies ink to the corresponding head 10 via an ink tube (not shown).

次に、図2〜図5を参照し、ヘッド10の構成についてより詳細に説明する。なお、図3では、アクチュエータユニット17の下側にあって点線で示すべき圧力室16及びアパーチャ15を実線で示している。   Next, the configuration of the head 10 will be described in more detail with reference to FIGS. In FIG. 3, the pressure chamber 16 and the aperture 15 which are located below the actuator unit 17 and should be indicated by dotted lines are indicated by solid lines.

図5に示すように、ヘッド10は、流路ユニット12、アクチュエータユニット17、リザーバユニット11、及び基板64が積層した積層体である。このうち、アクチュエータユニット17、リザーバユニット11、及び基板64が、流路ユニット12の上面12xとカバー65とにより形成される空間に収容されている。当該空間内において、FPC(Flexible Printed Circuit)50が、アクチュエータユニット17と基板64とを電気的に接続している。FPC50には、ドライバIC57が実装されている。   As shown in FIG. 5, the head 10 is a stacked body in which the flow path unit 12, the actuator unit 17, the reservoir unit 11, and the substrate 64 are stacked. Among these, the actuator unit 17, the reservoir unit 11, and the substrate 64 are accommodated in a space formed by the upper surface 12 x of the flow path unit 12 and the cover 65. In the space, an FPC (Flexible Printed Circuit) 50 electrically connects the actuator unit 17 and the substrate 64. A driver IC 57 is mounted on the FPC 50.

カバー65は、図5に示すように、トップカバー65a及びアルミ製のサイドカバー65bを含む。カバー65は、下方に開口する箱であり、流路ユニット12の上面12xに固定されている。ドライバIC57は、サイドカバー65bの内面に当接し、カバー65bと熱的に結合している。なお、当該熱的結合を確実にするため、ドライバIC57は、リザーバユニット11の側面に固定された弾性部材(例えばスポンジ)58によってサイドカバー65b側に付勢されている。   As shown in FIG. 5, the cover 65 includes a top cover 65a and an aluminum side cover 65b. The cover 65 is a box that opens downward, and is fixed to the upper surface 12 x of the flow path unit 12. The driver IC 57 contacts the inner surface of the side cover 65b and is thermally coupled to the cover 65b. In order to ensure the thermal coupling, the driver IC 57 is urged toward the side cover 65b by an elastic member (for example, sponge) 58 fixed to the side surface of the reservoir unit 11.

リザーバユニット11は、4枚の金属プレート11a〜11dを互いに接着した積層体である。リザーバユニット11の内部には、カートリッジ40から供給されたインクを一時的に貯留するリザーバ72を含む、インク流路が形成されている。当該インク流路の一端はチューブ等を介してカートリッジ40に接続し、他端は流路ユニット12に接続している。プレート11dの下面には、図5に示すように、凹凸が形成されており、凹部によってプレート11dと上面12xとの間に空間が形成されている。アクチュエータユニット17は、FPC50の上方に若干の間隙を残して、当該空間内で上面12xに固定されている。プレート11dには、インク流出流路73が形成されており、凸部の先端面(即ち、上面12xとの接合面)に開口している。   The reservoir unit 11 is a laminated body in which four metal plates 11a to 11d are bonded to each other. Inside the reservoir unit 11, an ink flow path including a reservoir 72 that temporarily stores the ink supplied from the cartridge 40 is formed. One end of the ink flow path is connected to the cartridge 40 via a tube or the like, and the other end is connected to the flow path unit 12. As shown in FIG. 5, irregularities are formed on the lower surface of the plate 11d, and a space is formed between the plate 11d and the upper surface 12x by the concave portion. The actuator unit 17 is fixed to the upper surface 12x in the space, leaving a slight gap above the FPC 50. An ink outflow channel 73 is formed in the plate 11d, and is open to the front end surface of the convex portion (that is, the joint surface with the upper surface 12x).

流路ユニット12は、略同一サイズの矩形状の9枚の金属プレート12a,12b,12c,12d,12e,12f,12g,12h,12i(図4参照)を互いに接着した積層体である。図2に示すように、流路ユニット12の上面12xには、開口12yが形成されており、それぞれインク流出流路73の開口73aに接続している。流路ユニット12の内部には、開口12yから吐出口14aに繋がるインク流路が形成されている。当該インク流路は、図2、図3、及び図4に示すように、開口12yを一端に有するマニホールド流路13、マニホールド流路13から分岐した副マニホールド流路13a、及び、副マニホールド流路13aの出口から圧力室16を経て吐出口14aに至る個別流路14を含む。   The flow path unit 12 is a laminated body in which nine rectangular metal plates 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12h, and 12i (see FIG. 4) having substantially the same size are bonded to each other. As shown in FIG. 2, an opening 12 y is formed on the upper surface 12 x of the flow path unit 12 and is connected to the opening 73 a of the ink outflow flow path 73. Inside the flow path unit 12, an ink flow path that is connected to the ejection port 14a from the opening 12y is formed. As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the ink channel includes a manifold channel 13 having an opening 12y at one end, a sub-manifold channel 13a branched from the manifold channel 13, and a sub-manifold channel. The individual flow path 14 from the outlet 13a to the discharge port 14a through the pressure chamber 16 is included.

個別流路14は、吐出口14a毎に形成されており、図4に示すように、流路抵抗調整用の絞りとして機能するアパーチャ15、及び、上面12xに開口した圧力室16を含む。圧力室16は、図3に示すように、それぞれ略菱形形状であり、上面12xでマトリクス状に配置されることで、平面視で略台形領域を占める計8つの圧力室群を構成している。吐出口14aも、圧力室16と同様、吐出面10aでマトリクス状に配置されることで、平面視で略台形領域を占める計8つの吐出口群を構成している。圧力室群と吐出群とは個別に対応しており、平面視で1つの圧力室群が1つの吐出群に重なっている。   The individual flow path 14 is formed for each discharge port 14a, and includes an aperture 15 functioning as a flow path resistance adjusting aperture and a pressure chamber 16 opened to the upper surface 12x, as shown in FIG. As shown in FIG. 3, each of the pressure chambers 16 has a substantially rhombus shape, and is arranged in a matrix on the upper surface 12x, thereby constituting a total of eight pressure chamber groups that occupy a substantially trapezoidal region in plan view. . Similarly to the pressure chambers 16, the discharge ports 14 a are arranged in a matrix on the discharge surface 10 a, thereby constituting a total of eight discharge port groups that occupy a substantially trapezoidal region in plan view. The pressure chamber group and the discharge group correspond individually, and one pressure chamber group overlaps one discharge group in plan view.

アクチュエータユニット17は、図2に示すように、それぞれ台形の平面形状を有し、上面12xにおいて2列の千鳥状に配置されている。各アクチュエータユニット17は、図3に示すように、圧力室群(吐出口群)の占める台形領域上に配置されている。   As shown in FIG. 2, the actuator units 17 each have a trapezoidal planar shape, and are arranged in a zigzag pattern in two rows on the upper surface 12x. As shown in FIG. 3, each actuator unit 17 is disposed on a trapezoidal region occupied by a pressure chamber group (discharge port group).

FPC50は、アクチュエータユニット17毎に設けられており、コントローラ1p(図1参照)による制御の下、基板64で調整されたデータをドライバIC57に伝達し、ドライバIC57で生成された各駆動信号をアクチュエータユニット17の各電極に伝達する。   The FPC 50 is provided for each actuator unit 17 and transmits data adjusted by the board 64 to the driver IC 57 under the control of the controller 1p (see FIG. 1), and each drive signal generated by the driver IC 57 is transmitted to the actuator IC 57. It transmits to each electrode of the unit 17.

次に、図6を参照し、アクチュエータユニット17及びFPC50の構成について説明する。   Next, the configuration of the actuator unit 17 and the FPC 50 will be described with reference to FIG.

アクチュエータユニット17は、図6(a)に示すように、3つの圧電層17a,17b,17cの積層体を有する。
圧電層17a,17b,17cは、共に強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックスからなるシートであり、同じ厚みを有する。
圧電層17a,17b,17cは、圧電層17aの表面17a1(圧電層17bと反対側の面)に直交する方向から見て(以下、「平面視で」と称す。)、同一のサイズ及び形状(1のアクチュエータユニット17を画定する台形形状)を有する。1のアクチュエータユニット17は1の圧力室群に含まれる多数の圧力室16に対向しつつこれらに跨って配置され、圧電層17cが1の圧力室群全体を封止している。
圧電層17aは、圧電層17a〜17cの積層方向と同じ方向に、分極されている。
As shown in FIG. 6A, the actuator unit 17 has a laminated body of three piezoelectric layers 17a, 17b, and 17c.
The piezoelectric layers 17a, 17b, and 17c are sheets made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic having ferroelectricity, and have the same thickness.
The piezoelectric layers 17a, 17b, and 17c have the same size and shape when viewed from a direction orthogonal to the surface 17a1 (surface opposite to the piezoelectric layer 17b) of the piezoelectric layer 17a (hereinafter referred to as “plan view”). (Trapezoidal shape defining one actuator unit 17). One actuator unit 17 is arranged across the many pressure chambers 16 included in one pressure chamber group while straddling them, and the piezoelectric layer 17c seals the entire one pressure chamber group.
The piezoelectric layer 17a is polarized in the same direction as the stacking direction of the piezoelectric layers 17a to 17c.

表面17a1には、圧力室16にそれぞれ対向する位置に、多数の個別電極18aが形成されている。圧電層17aとその下側の圧電層17bとの間、及び、圧電層17bとその下側の圧電層17cとの間には、それぞれ共通電極19及び金属層20が形成されている。圧電層17cの下面には電極が形成されていない。共通電極19及び金属層20はそれぞれ圧電層17b,17cの上面全体に亘って形成されている。
個別電極18a、共通電極19、及び金属層20は共に、Au(金)からなり、略1μmの厚みを有する。
A large number of individual electrodes 18a are formed on the surface 17a1 at positions facing the pressure chambers 16, respectively. A common electrode 19 and a metal layer 20 are formed between the piezoelectric layer 17a and the lower piezoelectric layer 17b, and between the piezoelectric layer 17b and the lower piezoelectric layer 17c, respectively. No electrode is formed on the lower surface of the piezoelectric layer 17c. The common electrode 19 and the metal layer 20 are formed over the entire upper surface of the piezoelectric layers 17b and 17c, respectively.
The individual electrode 18a, the common electrode 19, and the metal layer 20 are all made of Au (gold) and have a thickness of about 1 μm.

個別電極18aは、圧力室16と同様、複数の行及び複数の列を形成するようマトリクス状に配置されている。各個別電極18aは、図6(b)に示すように、主部18a1及び延出部18a2から構成されている。
主部18a1は、圧力室16よりもサイズが一回り小さい。主部18a1は、平面視で圧力室16の輪郭に内包され、圧力室16と相似の略菱形形状である。
延出部18a2は、主部18a1の一方の鋭角部から、表面17a1に沿って、圧力室16の外側まで延びている。
Similar to the pressure chambers 16, the individual electrodes 18a are arranged in a matrix so as to form a plurality of rows and a plurality of columns. As shown in FIG. 6B, each individual electrode 18a includes a main portion 18a1 and an extending portion 18a2.
The main portion 18a1 is slightly smaller in size than the pressure chamber 16. The main portion 18a1 is included in the outline of the pressure chamber 16 in a plan view, and has a substantially rhombus shape similar to the pressure chamber 16.
The extending portion 18a2 extends from one acute angle portion of the main portion 18a1 to the outside of the pressure chamber 16 along the surface 17a1.

延出部18a2の先端上には、表面17a1に近い方から順に、ランド18b及びバンプ18dが配置されている。
ランド18b及びバンプ18dは共に、平面視で圧力室16と対向しない。
Lands 18b and bumps 18d are arranged in this order from the side closer to the surface 17a1 on the tip of the extending part 18a2.
Both the land 18b and the bump 18d do not face the pressure chamber 16 in plan view.

ランド18bは、直径D3=略130μm、表面17a1からの高さH3=略10μmの、円柱形状である。ランド18b自体の厚み(高さ)は略9μmであり、延出部18a2の厚み略1μmと合わせて、高さH3=略10μmとなっている。
ランド18bは、Ag−Pd(銀パラジウム)、Au(金)、Ag(銀)等の導電性材料(本実施形態ではAg−Pd)からなる。
The land 18b has a cylindrical shape with a diameter D3 = approximately 130 μm and a height H3 = approximately 10 μm from the surface 17a1. The land 18b itself has a thickness (height) of about 9 μm, and the height H3 = about 10 μm together with the thickness of the extension 18a2 of about 1 μm.
The land 18b is made of a conductive material (Ag—Pd in this embodiment) such as Ag—Pd (silver palladium), Au (gold), or Ag (silver).

バンプ18dは、表面17a1に直交する方向に積層された第1部分18d1及び第2部分18d2から構成されている。第1部分18d1及び第2部分18d2は、共に半球状であるが、サイズが互いに異なる。
第1部分18d1は、平面視で直径D1=略160μmの円形であり、表面17a1からの高さH1=略30μmである。
第2部分18d2は、平面視で直径D2=略120μmの円形であり、第1部分18d1の表面(上面)からの高さH2=略10μmである。第2部分18d2は、平面視で、第1部分18d1の外側輪郭(及び、ランド18bの外側輪郭)に内包されている。
したがって、バンプ18d全体としては、平面視で直径D1=略160μmの円形であり、表面17a1からの高さ(H1+H2)=略40μmである。
The bump 18d includes a first portion 18d1 and a second portion 18d2 that are stacked in a direction perpendicular to the surface 17a1. The first portion 18d1 and the second portion 18d2 are both hemispherical, but have different sizes.
The first portion 18d1 has a circular shape with a diameter D1 = approximately 160 μm in a plan view, and a height H1 from the surface 17a1 = approximately 30 μm.
The second portion 18d2 has a circular shape with a diameter D2 = approximately 120 μm in plan view, and a height H2 from the surface (upper surface) of the first portion 18d1 = approximately 10 μm. The second portion 18d2 is included in the outer contour of the first portion 18d1 (and the outer contour of the land 18b) in plan view.
Therefore, the bump 18d as a whole has a circular shape with a diameter D1 = approximately 160 μm in a plan view and a height (H1 + H2) from the surface 17a1 = approximately 40 μm.

第1部分18d1及び第2部分18d2は、共にAg(銀)とエポキシ樹脂(樹脂成分)とを含む導電性接着剤で形成されているが、樹脂成分の含有比率が互いに異なる。第2部分18d2の方が、第1部分18d1よりも樹脂成分を多く含む。全体を100%、Ag=x%,エポキシ樹脂=y%(x+y=100)とすると、例えば、第1部分18d1はx>90,y<10、第2部分18d2はx=80以上90以下,y=10以上20以下である。
第1部分18d1は、第2部分18d2よりも硬度が高い。
The first portion 18d1 and the second portion 18d2 are both formed of a conductive adhesive containing Ag (silver) and an epoxy resin (resin component), but the content ratios of the resin components are different from each other. The second portion 18d2 contains more resin components than the first portion 18d1. Assuming that the whole is 100%, Ag = x%, epoxy resin = y% (x + y = 100), for example, the first portion 18d1 has x> 90 and y <10, and the second portion 18d2 has x = 80 to 90, y = 10 or more and 20 or less.
The first portion 18d1 has a higher hardness than the second portion 18d2.

共通電極19及び金属層20は、それぞれ圧電層17b,17cの全面に亘って形成されており、1のアクチュエータユニット17に対応する全圧力室16に共通の電極として機能する。表面17a1には、ランド18bに加え、ランド18bと同じ材料からなり且つランド18bと略同じ形状及びサイズの、共通電極19及び金属層20用のランド18c(図3参照)が形成されている。ランド18cは、表面17a1において、台形の上底及び下底近傍に配置されている。ランド18cは、バンプ18dを介してFPC50の端子と接続され、常に接地電位に保持される。金属層20は、平面視で台形のアクチュエータユニット17の角部において、スルーホールを介して共通電極19と接続されている。   The common electrode 19 and the metal layer 20 are formed over the entire surface of the piezoelectric layers 17b and 17c, respectively, and function as electrodes common to all the pressure chambers 16 corresponding to one actuator unit 17. On the surface 17a1, in addition to the land 18b, a land 18c (see FIG. 3) for the common electrode 19 and the metal layer 20 made of the same material as the land 18b and having substantially the same shape and size as the land 18b is formed. The land 18c is disposed in the vicinity of the upper and lower bottoms of the trapezoid on the surface 17a1. The land 18c is connected to the terminal of the FPC 50 via the bump 18d, and is always held at the ground potential. The metal layer 20 is connected to the common electrode 19 through a through hole at the corner of the trapezoidal actuator unit 17 in plan view.

圧電層17aは電極18a,19に挟まれた部分に活性部を有する。活性部は、d31、d33、d15から選らばれる少なくとも1つの振動モード(本実施形態ではd31)で変位する。圧電層17b,17cにおける活性部に対向する部分は非活性部である。即ち、アクチュエータユニット17は、圧力室16毎に、1層の活性部と2層の非活性部との積層体からなる、ユニモルフタイプの圧電型アクチュエータを含む。各圧電型アクチュエータは、独立して変形可能である。 The piezoelectric layer 17a has an active portion at a portion sandwiched between the electrodes 18a and 19. The active part is displaced in at least one vibration mode (d 31 in this embodiment) selected from d 31 , d 33 , and d 15 . The portions of the piezoelectric layers 17b and 17c that face the active portion are inactive portions. That is, the actuator unit 17 includes a unimorph type piezoelectric actuator that is formed of a laminate of one layer of active portions and two layers of inactive portions for each pressure chamber 16. Each piezoelectric actuator can be independently deformed.

FPC50は、ポリイミド等の絶縁性材料からなる柔軟な基板51と、基板51の表面51aに形成された配線52及び端子52dと、表面51aに形成された被覆層53と、を有する。   The FPC 50 includes a flexible substrate 51 made of an insulating material such as polyimide, wirings 52 and terminals 52d formed on the surface 51a of the substrate 51, and a coating layer 53 formed on the surface 51a.

表面51aには、アクチュエータユニット17の各電極18a,19に対する配線52、及び、配線52の先端にそれぞれ配置された端子52dが形成されている。配線52はそれぞれドライバIC57の出力端子と接続されている。端子52dはそれぞれ、第2部分18d2に接合され、バンプ18dと電気的に接続している。   On the surface 51a, wirings 52 for the electrodes 18a and 19 of the actuator unit 17 and terminals 52d arranged at the tips of the wirings 52 are formed. Each wiring 52 is connected to the output terminal of the driver IC 57. Each of the terminals 52d is joined to the second portion 18d2 and is electrically connected to the bump 18d.

被覆層53は、フッ素系樹脂等の絶縁性材料からなり、表面51aの略全体(各端子52dを除く部分)に形成されている。被覆層53は、表面51aにおいて開口53xから各端子52dを露出し、且つ、配線52を被覆している。
開口53xの深さHxは、第2部分18d2の高さH2より小さい。また、平面視で、開口53xは、端子52dより小さく、第2部分18d2より大きい。
The covering layer 53 is made of an insulating material such as a fluorine-based resin, and is formed on substantially the entire surface 51a (portion excluding each terminal 52d). The covering layer 53 exposes each terminal 52d from the opening 53x on the surface 51a and covers the wiring 52.
The depth Hx of the opening 53x is smaller than the height H2 of the second portion 18d2. In plan view, the opening 53x is smaller than the terminal 52d and larger than the second portion 18d2.

FPC50とアクチュエータユニット17との間に、各開口53xを充填し且つ各バンプ18dの周囲を取り囲むように、接着剤層54が設けられている。接着剤層54は、エポキシ樹脂等の熱硬化性材料からなり、端子52dの先端面(下面)から表面17a1に亘って延在し、FPC50とアクチュエータユニット17とを機械的に接合している。   An adhesive layer 54 is provided between the FPC 50 and the actuator unit 17 so as to fill each opening 53x and surround each bump 18d. The adhesive layer 54 is made of a thermosetting material such as an epoxy resin, and extends from the front end surface (lower surface) of the terminal 52d to the surface 17a1, and mechanically bonds the FPC 50 and the actuator unit 17 together.

FPC50は、ドライバIC57で生成された各駆動信号を、配線52、端子52d、及びバンプ18dを介して、アクチュエータユニット17の各電極に伝達する。
アクチュエータユニット17は、個別電極18aに駆動電圧が印加されることにより、圧電型アクチュエータが対応する圧力室16の容積を変化させる。これにより、圧力室16内のインクにエネルギーが付与され、吐出口14aからインクが吐出される。
The FPC 50 transmits each drive signal generated by the driver IC 57 to each electrode of the actuator unit 17 via the wiring 52, the terminal 52d, and the bump 18d.
The actuator unit 17 changes the volume of the pressure chamber 16 to which the piezoelectric actuator corresponds by applying a driving voltage to the individual electrode 18a. As a result, energy is applied to the ink in the pressure chamber 16, and the ink is ejected from the ejection port 14a.

次に、図7を参照し、ヘッド10の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the head 10 will be described with reference to FIG.

先ず、流路ユニット12、アクチュエータユニット17のうちバンプ18dを除いたもの(以下、これを「アクチュエータユニット前駆体」と称す。ただし、図7では説明の都合上、S2を「アクチュエータユニット作製」としている。)、及びリザーバユニット11を別々に作製する(S1,S2,S3)。これら工程S1,S2,S3は、独立して行われるものであり、いずれの工程を先に行ってもよく、並行して行ってもよい。   First, the flow path unit 12 and the actuator unit 17 excluding the bump 18d (hereinafter referred to as “actuator unit precursor”. However, in FIG. 7, for convenience of explanation, S2 is referred to as “actuator unit preparation”. And the reservoir unit 11 are manufactured separately (S1, S2, S3). These steps S1, S2, and S3 are performed independently, and either step may be performed first or in parallel.

S1では、9枚の金属プレートにそれぞれ貫通孔を形成して、プレート12a〜12iを準備する。そしてこれらプレート12a〜12iを互いに位置合わせしつつ積層して接合することで、流路ユニット12を作製する。プレート12a〜12i同士の接合は、エポキシ系等の接着剤を介する方法で行ってもよいし、金属接合のように接着剤を用いない方法で行ってもよい。   In S1, through holes are respectively formed in nine metal plates, and plates 12a to 12i are prepared. And these flow paths 12 are produced by laminating | stacking and bonding these plates 12a-12i mutually aligning. The plates 12a to 12i may be joined by a method using an epoxy-based adhesive or by a method that does not use an adhesive such as metal joining.

S2では、8つのアクチュエータユニット前駆体を作製する。
先ず、圧電層17a,17b,17cとなる、3枚の圧電セラミックスのグリーンシートを用意する。これらのうち2枚の(圧電層17b,17cとなる)グリーンシート上にそれぞれ、Auペーストを共通電極19及び金属層20のパターンにスクリーン印刷する。そして、印刷のない圧電層17a用グリーンシートの下に、Auの共通電極パターンを挟むようにして圧電層17b用グリーンシートを重ね、さらにこの下にAuの金属層パターンを挟むようにして圧電層17c用グリーンシートを重ねる。こうして得られた積層体を、公知のセラミックスと同様に脱脂して焼成する。このとき、3枚のグリーンシートが圧電層17a,17b,17cとなり、Auペーストが共通電極19及び金属層20となる(S21)。S21の後、表面17a1に、Auペーストを個別電極18aのパターンにスクリーン印刷する。そして当該Auペーストを焼成し、表面17a1に主部18a1及び延出部18a2を形成する(S22)。S22の後、各延出部18a2の先端上にAg−Pdペーストを印刷し、ランド18bを形成する(S23)。このとき同時に、共通電極19及び金属層20用のランド18cも表面17a1の所定位置に形成する。各ランド18b,18cは、所定温度で焼成される。このようにして、アクチュエータユニット前駆体を作製する。
In S2, eight actuator unit precursors are produced.
First, three piezoelectric ceramic green sheets to be used as the piezoelectric layers 17a, 17b, and 17c are prepared. Of these, Au paste is screen-printed on the pattern of the common electrode 19 and the metal layer 20 on two green sheets (which will be the piezoelectric layers 17b and 17c), respectively. Then, a green sheet for the piezoelectric layer 17b is placed under the green sheet for the piezoelectric layer 17a without printing so as to sandwich the common electrode pattern of Au, and a green sheet for the piezoelectric layer 17c is sandwiched under the metal layer pattern of Au. Repeat. The laminate thus obtained is degreased and fired in the same manner as known ceramics. At this time, the three green sheets become the piezoelectric layers 17a, 17b, and 17c, and the Au paste becomes the common electrode 19 and the metal layer 20 (S21). After S21, Au paste is screen-printed on the surface 17a1 in the pattern of the individual electrodes 18a. And the said Au paste is baked and the main part 18a1 and the extension part 18a2 are formed in the surface 17a1 (S22). After S22, an Ag-Pd paste is printed on the tip of each extension 18a2 to form a land 18b (S23). At the same time, the common electrode 19 and the land 18c for the metal layer 20 are also formed at predetermined positions on the surface 17a1. Each land 18b, 18c is fired at a predetermined temperature. In this way, an actuator unit precursor is produced.

S3では、4枚の金属プレートにそれぞれ貫通孔や凹部を形成して、プレート11a〜11dを準備する。そしてこれらプレート11a〜11dを互いに位置合わせしつつ積層して接合することで、リザーバユニット11を作製する。プレート11a〜11d同士の接合方法は、流路ユニット12と同様である。   In S3, through-holes and recesses are respectively formed in the four metal plates, and the plates 11a to 11d are prepared. Then, the reservoir unit 11 is manufactured by laminating and joining these plates 11a to 11d while aligning each other. The method of joining the plates 11a to 11d is the same as that of the flow path unit 12.

次いで、S1で作製した流路ユニット12に、S2で作製した8つのアクチュエータユニット前駆体を、平面視で主部18a1を圧力室16に対向させつつ、固定する(S4)。固定は、エポキシ系接着剤を介して行われる。このとき、アクチュエータユニット前駆体が、流路ユニット12の上面12xで2列の千鳥状に配列される。   Next, the eight actuator unit precursors fabricated in S2 are fixed to the flow path unit 12 fabricated in S1 while the main portion 18a1 faces the pressure chamber 16 in plan view (S4). Fixing is performed via an epoxy adhesive. At this time, the actuator unit precursors are arranged in a zigzag pattern in two rows on the upper surface 12x of the flow path unit 12.

S4の後、各ランド18b,18c上に、バンプ18dを形成する(S5)。
S5では、先ず、各ランド18b,18cの先端(上面)に、Agとエポキシ樹脂とを含むペーストを塗布し、第1部分18d1を形成する(S51:第1工程。図8(a)参照)。その後、150℃程度に加熱することにより、第1部分18d1を硬化させる(S51h:第1硬化工程)。
そして、各第1部分18d1の上面に、Agとエポキシ樹脂とを含むペースト(S51で用いたペーストよりもエポキシ樹脂を多く含むペースト)を塗布し、第2部分18d2を形成する(S52:第1工程。図8(b)参照)。このとき平面視で、第1部分18d1よりもサイズが小さく、且つ、第1部分18d1の外側輪郭に内包されるように、第2部分18d2を形成する。その後、150℃程度に加熱することにより、第2部分18d2を硬化させる(S52h:第2硬化工程)。硬化後の硬度は、第2部分18d2の方が、第1部分18d1より低い。
なお、印刷法に基づく第1及び第2工程(S51,S52)において、第1及び第2部分18d1,18d2は、例えば各部分18d1,18d2の領域以外を覆うマスクを使用して、形成される。
このようにしてアクチュエータユニット前駆体にバンプ18dを形成することで、アクチュエータユニット17が完成する。
After S4, bumps 18d are formed on the lands 18b and 18c (S5).
In S5, first, a paste containing Ag and epoxy resin is applied to the tip (upper surface) of each land 18b, 18c to form a first portion 18d1 (S51: first step, see FIG. 8A). . Then, the 1st part 18d1 is hardened by heating to about 150 degreeC (S51h: 1st hardening process).
Then, a paste containing Ag and an epoxy resin (a paste containing more epoxy resin than the paste used in S51) is applied to the upper surface of each first portion 18d1 to form a second part 18d2 (S52: first Step (see FIG. 8B). At this time, the second portion 18d2 is formed so as to be smaller in size than the first portion 18d1 and included in the outer contour of the first portion 18d1 in plan view. Then, the 2nd part 18d2 is hardened by heating to about 150 degreeC (S52h: 2nd hardening process). The hardness after curing is lower in the second portion 18d2 than in the first portion 18d1.
In the first and second steps (S51, S52) based on the printing method, the first and second portions 18d1, 18d2 are formed using, for example, a mask that covers areas other than the regions of the portions 18d1, 18d2. .
In this way, the bump 18d is formed on the actuator unit precursor, whereby the actuator unit 17 is completed.

S5の後、アクチュエータユニット17のそれぞれにFPC50を固定する(S6:FPC固定工程。図8(c)参照)。
S6では、各端子52dと各バンプ18dとを位置合わせしつつ、FPC50の一端近傍をアクチュエータユニット17上に配置する。そして、第2部分18d2と端子52dとが当接し且つ接着剤層54がバンプ18dの周囲を取り囲んだ状態で、FPC50をアクチュエータユニット17に対して加圧しつつ加熱することにより、接着剤層54を硬化させる。接着剤層54は、エポキシ系の熱硬化性樹脂である。接着剤層54は、その硬化の過程で、軟化して流動性が高くなり、端子52dとバンプ18dとの接合部近傍に広がる。このとき、接着剤層54は、FPC50側の端部が被覆層53の開口53x付近を被覆し、アクチュエータユニット17側の端部がバンプ18dを超して表面17a1に達する。これにより、FPC50とアクチュエータユニット17とが機械的に接合し、各端子52dと各バンプ18dとが電気的に接続される。
After S5, the FPC 50 is fixed to each of the actuator units 17 (S6: FPC fixing step, see FIG. 8C).
In S6, the vicinity of one end of the FPC 50 is disposed on the actuator unit 17 while aligning the terminals 52d and the bumps 18d. Then, the FPC 50 is heated while being pressed against the actuator unit 17 in a state where the second portion 18d2 and the terminal 52d are in contact with each other and the adhesive layer 54 surrounds the periphery of the bump 18d. Harden. The adhesive layer 54 is an epoxy thermosetting resin. In the curing process, the adhesive layer 54 softens and becomes highly fluid, and spreads in the vicinity of the joint between the terminal 52d and the bump 18d. At this time, the adhesive layer 54 has an end on the FPC 50 side covering the vicinity of the opening 53x of the coating layer 53, and an end on the actuator unit 17 side reaches the surface 17a1 beyond the bump 18d. Thereby, the FPC 50 and the actuator unit 17 are mechanically joined, and each terminal 52d and each bump 18d are electrically connected.

なお、接着剤層54用の熱硬化性樹脂は、第2硬化工程の後に印刷法でバンプ18d上に塗布しておいてもよいし、FPC50の被覆層53の開口53x内に充填しておいてもよい。FPC50とアクチュエータユニット17との接合に際して、バンプ18dは、熱硬化性樹脂層を貫通して端子52dと当接することになる。   The thermosetting resin for the adhesive layer 54 may be applied on the bumps 18d by a printing method after the second curing step, or filled in the openings 53x of the coating layer 53 of the FPC 50. May be. When the FPC 50 and the actuator unit 17 are joined, the bump 18d penetrates the thermosetting resin layer and comes into contact with the terminal 52d.

S6の後、S3で作製したリザーバユニット11を、流路ユニット12に固定する(S7)。その後、FPC50と基板64とをコネクタ64aを介して電気的に接続する工程、流路ユニット12とでリザーバユニット11及びアクチュエータユニット17とを取り囲むようにサイドカバー65b及びトップカバー65aを組み付ける工程等を経て、ヘッド10が完成する。   After S6, the reservoir unit 11 produced in S3 is fixed to the flow path unit 12 (S7). Thereafter, a step of electrically connecting the FPC 50 and the substrate 64 via the connector 64a, a step of assembling the side cover 65b and the top cover 65a so as to surround the reservoir unit 11 and the actuator unit 17 with the flow path unit 12 and the like. After that, the head 10 is completed.

以上に述べたように、本実施形態のヘッド10及びその製造方法によると、バンプ18dを複数の部分から構成すると共に、これら複数の部分のうち表面17a1に最も近い第1部分18d1を、表面17a1から最も離隔した第2部分18d2よりも、表面17a1に直交する方向から見たサイズ(平面サイズ)が大きく、且つ、硬度が高いものとしている(図6(a)〜(c)参照)。これにより、バンプ18d全体として、平面サイズを抑制しつつ、良好な接合性が得られる程度の高さを確保することができる。即ち、本実施形態によると、バンプ18dの平面サイズの拡大抑制、及び、個別電極18aとFPC50との電気的接合の信頼性確保の、両方を共に実現することができる。   As described above, according to the head 10 and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, the bump 18d is composed of a plurality of portions, and the first portion 18d1 closest to the surface 17a1 among the plurality of portions is replaced with the surface 17a1. It is assumed that the size (planar size) seen from the direction orthogonal to the surface 17a1 is larger and the hardness is higher than the second portion 18d2 farthest from the first portion 18d2 (see FIGS. 6A to 6C). As a result, the bump 18d as a whole can be secured to a height sufficient to obtain good bondability while suppressing the planar size. That is, according to the present embodiment, it is possible to realize both of the suppression of the expansion of the planar size of the bump 18d and the securing of the reliability of the electrical connection between the individual electrode 18a and the FPC 50.

FPC固定工程(S6)において、低硬度の第2部分18d2が変形し易い。このとき第2部分18d2が変形することで、複数のバンプ18dにおける高さのバラツキが抑制され、アクチュエータユニット17とFPC50との電気的接合の信頼性が向上する。
また、FPC固定工程(S6)において、第2部分18d2が変形することで、バンプ18dと端子52dとの接合面積が大きくなる。これにより、アクチュエータユニット17とFPC50との接合強度が向上し、これらの電気的接合の信頼性や耐久性が高まる。
さらに、FPC固定工程(S6)において、第2部分18d2が変形することで、アクチュエータユニット17に付加される圧力が第2部分18d2の変形により吸収され、比較的小さな圧力で、FPC50をアクチュエータユニット17に固定することができる。したがって、過大な圧力の付加による、圧電層17a〜17cのクラック等の損傷を防止することができる。
In the FPC fixing step (S6), the low hardness second portion 18d2 is easily deformed. At this time, the second portion 18d2 is deformed, so that variations in height among the plurality of bumps 18d are suppressed, and the reliability of electrical connection between the actuator unit 17 and the FPC 50 is improved.
In the FPC fixing step (S6), the second portion 18d2 is deformed, so that the bonding area between the bump 18d and the terminal 52d is increased. Thereby, the joint strength between the actuator unit 17 and the FPC 50 is improved, and the reliability and durability of these electrical joints are increased.
Further, in the FPC fixing step (S6), when the second portion 18d2 is deformed, the pressure applied to the actuator unit 17 is absorbed by the deformation of the second portion 18d2, and the FPC 50 is moved to the actuator unit 17 with a relatively small pressure. Can be fixed to. Therefore, damage such as cracks in the piezoelectric layers 17a to 17c due to application of excessive pressure can be prevented.

ヘッド10使用時に生じる振動や熱衝撃が、低硬度の第2部分18d2の変形により吸収される。これにより、ヘッド10使用時に、バンプ18dからFPC50が剥がれ難くなり、アクチュエータユニット17とFPC50との電気的接合の信頼性や耐久性が向上する。   Vibrations and thermal shocks that occur when the head 10 is used are absorbed by the deformation of the low hardness second portion 18d2. Thereby, when the head 10 is used, the FPC 50 is not easily peeled off from the bump 18d, and the reliability and durability of electrical joining between the actuator unit 17 and the FPC 50 are improved.

第1部分18d1が低硬度の場合、FPC固定工程(S6)時に付加される圧力やヘッド10使用時の振動や熱衝撃によって、第1部分18d1が変形し易く、バンプ18d全体としての平面サイズや高さの精度を確保し難い。これに対し、本実施形態では、第1部分18d1が比較的高硬度であるため圧力等により変形し難く、バンプ18d全体としての平面サイズや高さの精度を向上させることができる。   When the first portion 18d1 has a low hardness, the first portion 18d1 is easily deformed by pressure applied during the FPC fixing step (S6), vibration or thermal shock when the head 10 is used, and the planar size of the entire bump 18d It is difficult to ensure height accuracy. On the other hand, in the present embodiment, since the first portion 18d1 has a relatively high hardness, it is difficult to be deformed by pressure or the like, and the accuracy of the planar size and height of the entire bump 18d can be improved.

バンプ18dを構成する複数の部分18d1,18d2は、表面17a1に直交する方向に関して表面17a1から離隔した部分ほど、平面サイズが小さく且つ硬度が低い。これにより、バンプ18d全体としての平面サイズの拡大抑制及び高さの確保をより効果的に実現することができる。   The plurality of portions 18d1 and 18d2 constituting the bump 18d have a smaller planar size and lower hardness as a portion separated from the surface 17a1 in the direction orthogonal to the surface 17a1. As a result, it is possible to more effectively realize the suppression of the expansion of the planar size and the height of the bump 18d as a whole.

バンプ18dを構成する複数の部分のうち第1部分18d1を除く部分(第2部分18d2)は、平面視で、当該部分よりも表面17a1に近い他の部分(第1部分18d1)の外側輪郭に内包されている(図6(b)参照)。これにより、バンプ18d全体としての平面サイズの抑制及び高さの確保をより効果的に実現することができる。   Of the plurality of portions constituting the bump 18d, a portion excluding the first portion 18d1 (second portion 18d2) has an outer contour of another portion (first portion 18d1) closer to the surface 17a1 than the portion in plan view. It is included (see FIG. 6B). Thereby, it is possible to more effectively realize the suppression of the planar size and the securing of the height of the entire bump 18d.

アクチュエータユニット17は、個別電極18aとバンプ18dとの間に介在し且つ個別電極18aよりも表面17a1からの高さが高い導電性のランド18bを含む。これにより、バンプ18dの形成が容易になる。また、固定工程(S4)において、加圧治具を、個別電極18aや圧電層17aに接触させることなく、ランド18bに接触させて(即ちランド18bを加圧点として)、作業を行うことができる。   The actuator unit 17 includes a conductive land 18b interposed between the individual electrode 18a and the bump 18d and having a height from the surface 17a1 higher than that of the individual electrode 18a. Thereby, formation of bump 18d becomes easy. Further, in the fixing step (S4), the pressurizing jig is brought into contact with the land 18b without contacting the individual electrode 18a or the piezoelectric layer 17a (that is, the land 18b is used as the pressurizing point). it can.

個別電極18aに駆動電圧を印加する給電部材として、FPC50を用いている。FPC50の被覆層53は、開口53xから各端子52dを露出している。第2部分18d2は、当該第2部分18d2を積層する別の部分(第1部分18d1)の表面からの高さH2が、開口53xの深さHx以上である(図6(c)参照)。
上記のような構成によって、FPC50は、バンプ18dとの接続部以外の領域において、間隙を介してアクチュエータユニット17の表面(特に、個別電極18aの表面)と対向することになる。そのため、アクチュエータユニット17の各圧電型アクチュエータの自由な変位がFPC50によって阻害される問題を軽減することができる。しかも、上記のような構成によって、バンプ18dと端子52dとの接続が確実なものとなり、バンプ18dからFPC50が剥がれ難くなる。
An FPC 50 is used as a power supply member that applies a drive voltage to the individual electrode 18a. The coating layer 53 of the FPC 50 exposes each terminal 52d from the opening 53x. In the second portion 18d2, the height H2 from the surface of another portion (first portion 18d1) on which the second portion 18d2 is stacked is equal to or greater than the depth Hx of the opening 53x (see FIG. 6C).
With the above configuration, the FPC 50 faces the surface of the actuator unit 17 (particularly, the surface of the individual electrode 18a) through a gap in a region other than the connection portion with the bump 18d. Therefore, it is possible to reduce the problem that the FPC 50 impedes the free displacement of each piezoelectric actuator of the actuator unit 17. In addition, with the configuration as described above, the connection between the bump 18d and the terminal 52d is ensured, and the FPC 50 is not easily peeled off from the bump 18d.

バンプ18dは、銀と樹脂成分とを含む導電性接着剤で形成され、第2部分18d2が第1部分18d1よりも樹脂成分を多く含む。
これにより、硬化前でも硬化後でも、第1部分18d1より第2部分18d2の方が低硬度(換言すると、第2部分18d2より第1部分18d1の方が高硬度)となる。そのため、第1部分18d1の硬化前に第2部分18d2を形成しても、第1部分18d1は、外部からの圧力等により変形し難く、平面サイズが拡大し難い。したがって、例えばS51hを省略してS52hで第1及び第2部分18d1,18d2を同時に硬化させてもよく、工程の自由度が大きくなる。
The bump 18d is formed of a conductive adhesive containing silver and a resin component, and the second portion 18d2 contains more resin component than the first portion 18d1.
Thereby, the hardness of the second portion 18d2 is lower than that of the first portion 18d1 (in other words, the first portion 18d1 is higher in hardness than the second portion 18d2) before and after curing. Therefore, even if the second portion 18d2 is formed before the first portion 18d1 is cured, the first portion 18d1 is not easily deformed by an external pressure or the like, and the planar size is difficult to increase. Therefore, for example, S51h may be omitted, and the first and second portions 18d1 and 18d2 may be simultaneously cured in S52h, which increases the degree of freedom of the process.

バンプ形成工程(S5)において、複数の部分18d1,18d2のそれぞれについて、当該部分の形成後且つ表面17a1に直交する方向に関して当該部分と隣接し且つ当該部分よりも表面17a1から離隔した他の部分の形成前に、硬化工程を行う(上述の実施形態では、第2部分18d2を形成する第2工程(S52)の前に第1部分18d1を硬化させる硬化工程(S51h)を行う)。
当該部分は、硬化前に他の部分が形成されると、所定の硬度が発揮されずに、圧力等により変形し、平面サイズが拡大し易い。これに対し、上記構成によれば、硬化後に他の部分を形成するため、当該部分について、所定の硬度が発揮され、平面サイズの拡大を防止することができる。
In the bump forming step (S5), for each of the plurality of portions 18d1 and 18d2, other portions that are adjacent to the portion in the direction perpendicular to the surface 17a1 after the formation of the portion and that are separated from the surface 17a1 than the portion. A curing step is performed before the formation (in the above-described embodiment, a curing step (S51h) for curing the first portion 18d1 is performed before the second step (S52) for forming the second portion 18d2).
If other portions are formed before curing, the predetermined hardness is not exhibited, but the portion is deformed by pressure or the like, and the planar size is easily enlarged. On the other hand, according to the said structure, since another part is formed after hardening, predetermined | prescribed hardness is exhibited about the said part and it can prevent the expansion of plane size.

第1工程(S51)において、平面視で、圧力室16の外側であって延出部18a2の先端に、第1部分18d1を形成する(図6(b)参照)。
例えば平面視で圧力室16に対向する位置に第1部分18d1を形成した場合、FPC固定工程(S6)時に付加される圧力によって、圧電層17a〜17cにクラック等の損傷が生じ易い。これに対し、上記構成によれば、FPC固定工程(S6)時に付加される圧力の作用点が平面視で圧力室16外にあるため、圧電層17a〜17cにクラック等の損傷が生じ難い。
In the first step (S51), the first portion 18d1 is formed outside the pressure chamber 16 and at the tip of the extending portion 18a2 in plan view (see FIG. 6B).
For example, when the first portion 18d1 is formed at a position facing the pressure chamber 16 in a plan view, the piezoelectric layers 17a to 17c are likely to be damaged such as cracks by the pressure applied during the FPC fixing step (S6). On the other hand, according to the above configuration, since the point of action of the pressure applied during the FPC fixing step (S6) is outside the pressure chamber 16 in plan view, the piezoelectric layers 17a to 17c are unlikely to be damaged such as cracks.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims.

圧電層は、複数の圧力室に亘って延在することに限定されず、圧力室毎に個別に設けられてもよい。
アクチュエータユニットに含まれる圧電層の数は任意である。
The piezoelectric layer is not limited to extending over a plurality of pressure chambers, and may be provided individually for each pressure chamber.
The number of piezoelectric layers included in the actuator unit is arbitrary.

個別電極、共通電極、及び金属層の形状、サイズ、数等は任意である。
個別電極18a、共通電極19、及び金属層20は、Au以外の任意の導電性材料(例えばAg又はAg−Pd)からなってよい。また、金属層20を省略してもよい。
個別電極は、主部及び延出部を含む構成でなくてもよい(例えば延出部を省略してよい)。個別電極が主部のみを含む場合、主部上にバンプを形成してもよい。このとき、圧電層17a〜17cの加圧力による破損防止の観点から、バンプは略菱形の圧力室において、平面視で鋭角部と重なる位置に形成される。このとき、ランドも圧力室の鋭角部に重なって形成されることになる。
The shape, size, number, etc. of the individual electrode, common electrode, and metal layer are arbitrary.
The individual electrode 18a, the common electrode 19, and the metal layer 20 may be made of any conductive material other than Au (for example, Ag or Ag-Pd). Further, the metal layer 20 may be omitted.
The individual electrode may not be configured to include the main portion and the extension portion (for example, the extension portion may be omitted). When the individual electrode includes only the main part, bumps may be formed on the main part. At this time, from the viewpoint of preventing damage due to the applied pressure of the piezoelectric layers 17a to 17c, the bump is formed in a substantially rhombic pressure chamber at a position overlapping the acute angle portion in plan view. At this time, the land is also formed to overlap the acute angle portion of the pressure chamber.

ランドは、Ag−Pd以外の任意の導電性材料からなってよい。
ランドの形状やサイズは任意であり、例えば平面形状は、円形の他、楕円形でもよく、或いは三角形等の多角形であってもよい。また、ランドは、柱状に限定されず、筒状等であってもよい。ランドは、圧電層表面からの高さが、個別電極より高くなくてもよい。
共通電極用のランドの圧電層表面における位置は任意であり、また、共通電極用ランドは圧電層表面に形成されることに限定されない(例えば圧電層の側面に形成されてもよい)。
アクチュエータユニットがランドを含まず、個別電極とバンプとが直接接続してもよい。
The land may be made of any conductive material other than Ag—Pd.
The shape and size of the land are arbitrary. For example, the planar shape may be an ellipse in addition to a circle, or a polygon such as a triangle. Further, the land is not limited to a columnar shape, and may be a cylindrical shape or the like. The land may not be higher than the individual electrode from the surface of the piezoelectric layer.
The position of the land for the common electrode on the surface of the piezoelectric layer is arbitrary, and the land for the common electrode is not limited to be formed on the surface of the piezoelectric layer (for example, it may be formed on the side surface of the piezoelectric layer).
The actuator unit may not include a land, and the individual electrode and the bump may be directly connected.

バンプは、樹脂成分としてエポキシ樹脂以外の樹脂を含んでよい。また、硬度の大小関係が満たされれば、第2部分が第1部分よりも樹脂成分を多く含むことに限定されない。
バンプは、銀と樹脂成分とを含む導電性接着剤で形成されることに限定されず、任意の導電性材料(例えばAu)で形成されてもよい。
バンプの各部分及び全体の形状は、任意であり、柱状であってもよい。また、バンプの各部分及び全体の平面形状は、例えば、円形の他、楕円形であってもよく、或いは三角形等の多角形であってもよい。
バンプの位置は、特に限定されず、平面視で圧力室(特に、圧力室の鋭角部)に対向する位置であってもよい。
バンプは、第1及び第2部分のみならず、これらの間に介在した1以上の別の部分をさらに含んでよい(即ち、バンプが3以上の部分からなってよい。)バンプが3以上の部分からなる場合、圧電層の表面から離隔した部分ほど、平面サイズが小さく且つ硬度が低いことが好ましい。しかし、第1及び第2部分の間に介在した部分は、第1部分又は第2部分と同じ平面サイズや硬度を有してもよいし、第1部分よりも大きな平面サイズや硬度を有してもよい。第2部分以外の第1部分を除く部分は、平面視で、当該部分に隣接し且つ当該部分よりも圧電層表面に近い他の部分の外側輪郭に内包されなくてもよい。
バンプ形成工程(S5)は、固定工程(S4)の前に行ってもよい。また、例えば、第1部分を形成し且つ硬化させた後且つ第2部分を形成する前に(S51hとS52との間に)、固定工程(S4)を行ってよい。この場合、第1部分は、S4で加圧治具からの圧力を受けるが、高硬度のため変形し難い。
バンプ形成工程(S5)において、複数の部分を第1部分から順次硬化させることに限定されず、複数の部分を一度に硬化させてもよい。
The bump may include a resin other than an epoxy resin as a resin component. Moreover, if the magnitude relationship of hardness is satisfy | filled, it is not limited to the 2nd part containing more resin components than a 1st part.
The bump is not limited to being formed of a conductive adhesive containing silver and a resin component, and may be formed of any conductive material (for example, Au).
Each part and the entire shape of the bump are arbitrary, and may be columnar. Further, the planar shape of each part and the entire bump may be, for example, a circle, an ellipse, or a polygon such as a triangle.
The position of the bump is not particularly limited, and may be a position facing the pressure chamber (particularly, an acute angle portion of the pressure chamber) in plan view.
The bump may further include not only the first and second portions but also one or more other portions interposed therebetween (that is, the bump may be composed of three or more portions). In the case of the portion, it is preferable that the portion separated from the surface of the piezoelectric layer has a smaller planar size and lower hardness. However, the portion interposed between the first portion and the second portion may have the same plane size and hardness as the first portion or the second portion, or may have a larger plane size and hardness than the first portion. May be. The parts other than the first part other than the first part may not be included in the outer contour of another part adjacent to the part and closer to the surface of the piezoelectric layer than the part in plan view.
The bump forming step (S5) may be performed before the fixing step (S4). Further, for example, the fixing step (S4) may be performed after the first portion is formed and cured and before the second portion is formed (between S51h and S52). In this case, the first portion receives pressure from the pressing jig in S4, but is difficult to deform due to high hardness.
In the bump forming step (S5), the plurality of portions are not limited to being sequentially cured from the first portion, and the plurality of portions may be cured at a time.

バンプ形成工程において、第1及び第2工程では、第1部分18d1及び第2部分18d2に対して硬化処理(150℃での加熱処理)を施しているが、少なくとも第2工程では、第2部分18d2を半硬化状態(硬化不足の状態)としてもよい。第2部分18d2は、樹脂成分の硬化が進むにつれて、硬度が高くなる。そのため、第2部分18d2を、例えば70℃〜80℃の熱処理に止めておき、塗布時の形態が崩れない程度の半硬化状態にしておく。そして接着剤層54の硬化時に、半硬化状態であった第2部分18d2が硬化されるようにしてよい。この構成によれば、FPC50との接合時に加圧力を低くでき、アクチュエータユニット17の破損防止に寄与する。   In the bump forming step, the first portion 18d1 and the second portion 18d2 are subjected to curing treatment (heat treatment at 150 ° C.) in the first and second steps, but the second portion is at least in the second step. 18d2 may be in a semi-cured state (a state of insufficient curing). The hardness of the second portion 18d2 increases as the resin component cures. Therefore, the second portion 18d2 is stopped by a heat treatment of, for example, 70 ° C. to 80 ° C., and is in a semi-cured state that does not break the form during application. Then, when the adhesive layer 54 is cured, the second portion 18d2 that has been semi-cured may be cured. According to this configuration, the applied pressure can be lowered at the time of joining with the FPC 50, which contributes to preventing the actuator unit 17 from being damaged.

上述の実施形態では、給電部材としてのFPC50に、第2部分18d2の高さH2より小さい深さHxを有する開口53xを設けている(即ち、H2>Hxである)が、H2=Hxであってもよい。或いは、H2<Hxであってもよい。特に、H2<Hxの場合、第2部分18d2と端子52dとの確実な電気的接続を実現する観点から、第2部分を含めたいくつかの部分の総厚がHxより大きくなる範囲の各部分は、平面視で開口53xより小さいサイズを有することが好ましい。さらに、被覆層53を省略してもよい。
給電部材として、平型柔軟基板以外の部材を適用してもよい。
In the above-described embodiment, the opening 53x having the depth Hx smaller than the height H2 of the second portion 18d2 is provided in the FPC 50 as the power supply member (that is, H2> Hx), but H2 = Hx. May be. Alternatively, H2 <Hx may be satisfied. In particular, in the case of H2 <Hx, from the viewpoint of realizing reliable electrical connection between the second portion 18d2 and the terminal 52d, each portion in the range where the total thickness of some portions including the second portion is larger than Hx. Preferably has a size smaller than the opening 53x in plan view. Further, the covering layer 53 may be omitted.
A member other than the flat flexible substrate may be applied as the power supply member.

本発明に係る液体吐出ヘッドは、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等の液体吐出装置に適用可能である。また、液体吐出装置に適用される液体吐出ヘッドの数は4に限定されず、1以上であればよい。液体吐出ヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式でもよい。さらに、本発明に係る液体吐出ヘッドは、インク以外の液体を吐出してもよい。   The liquid discharge head according to the present invention is not limited to a printer, and can be applied to a liquid discharge apparatus such as a facsimile or a copier. Further, the number of liquid discharge heads applied to the liquid discharge apparatus is not limited to four, and may be one or more. The liquid discharge head is not limited to the line type, and may be a serial type. Furthermore, the liquid discharge head according to the present invention may discharge a liquid other than ink.

1 インクジェット式プリンタ
10 インクジェットヘッド(液体吐出ヘッド)
12 流路ユニット
12x 上面(流路ユニットの一表面)
14a 吐出口
16 圧力室(液体流路)
17 アクチュエータユニット
17a,17b 圧電層
17a1 圧電層の表面
18a 個別電極
18a1 主部
18a2 延出部
18b ランド
18d バンプ
18d1 第1部分
18d2 第2部分
50 FPC(給電部材,平型柔軟基板)
51 基板
52 配線
52d 端子
53 被覆層
53x 開口
1 Inkjet printer 10 Inkjet head (liquid ejection head)
12 channel unit 12x top surface (one surface of channel unit)
14a Discharge port 16 Pressure chamber (liquid flow path)
17 Actuator unit 17a, 17b Piezoelectric layer 17a1 Surface of piezoelectric layer 18a Individual electrode 18a1 Main part 18a2 Extension part 18b Land 18d Bump 18d1 First part 18d2 Second part 50 FPC (feeding member, flat flexible substrate)
51 Substrate 52 Wiring 52d Terminal 53 Covering layer 53x Opening

Claims (16)

液体を吐出する吐出口に至る液体流路が形成された流路ユニットと、
圧電層、前記圧電層の表面において前記液体流路に対応して形成された個別電極、及び、前記個別電極に接続した導電性のバンプを含み、前記バンプを介して前記個別電極に駆動電圧が印加されることにより前記液体流路の容積を変化させる、前記流路ユニットに固定されたアクチュエータユニットと、を備え、
前記バンプは、前記表面に直交する直交方向に積層された複数の部分から構成され、
前記複数の部分のうち、前記表面に最も近い第1部分は、前記表面から最も離隔した第2部分よりも、前記直交方向から見たサイズが大きく、且つ、硬度が高いことを特徴とする、液体吐出ヘッド。
A flow path unit in which a liquid flow path leading to a discharge port for discharging liquid is formed;
A piezoelectric layer, an individual electrode formed on the surface of the piezoelectric layer corresponding to the liquid flow path, and a conductive bump connected to the individual electrode, and a driving voltage is applied to the individual electrode via the bump. An actuator unit fixed to the flow path unit that changes the volume of the liquid flow path when applied, and
The bump is composed of a plurality of portions stacked in an orthogonal direction orthogonal to the surface,
Of the plurality of portions, the first portion closest to the surface is larger in size as viewed from the orthogonal direction and has a higher hardness than the second portion most distant from the surface, Liquid discharge head.
前記複数の部分は、前記直交方向に関して前記表面から離隔した前記部分ほど、前記直交方向から見たサイズが小さく、且つ、硬度が低いことを特徴とする、請求項1に記載の液体吐出ヘッド。   2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the plurality of portions are smaller in size and lower in hardness as viewed from the orthogonal direction as the portion is separated from the surface with respect to the orthogonal direction. 前記第1部分を除く前記部分は、前記直交方向から見て、当該部分に隣接し且つ当該部分よりも前記表面に近い他の前記部分の外側輪郭に内包されていることを特徴とする、請求項2に記載の液体吐出ヘッド。   The part excluding the first part is included in an outer contour of another part adjacent to the part and closer to the surface than the part when viewed from the orthogonal direction. Item 3. The liquid discharge head according to Item 2. 前記複数の部分は、前記第1部分及び前記第2部分からなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid ejection head according to claim 1, wherein the plurality of portions includes the first portion and the second portion. 前記アクチュエータユニットは、前記個別電極と前記バンプとの間に介在し且つ前記個別電極よりも前記表面からの高さが高い導電性のランドを含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。   5. The actuator unit according to claim 1, wherein the actuator unit includes a conductive land interposed between the individual electrode and the bump and having a height higher than the surface of the individual electrode. The liquid discharge head according to claim 1. 前記アクチュエータユニットに固定され、前記個別電極に駆動電圧を印加する平型柔軟基板を備え、
前記平型柔軟基板は、柔軟な基板と、前記基板の表面に形成され、前記バンプと電気的に接続した端子及び当該端子と接続した配線と、前記基板の表面において開口から前記端子を露出し且つ前記配線を被覆した絶縁性の被覆層と、を有し、
前記端子と接続した前記第2部分は、当該第2部分を積層する別の前記部分の表面からの高さが、前記直交方向に関して前記開口の深さ以上であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
A flat flexible substrate fixed to the actuator unit and applying a driving voltage to the individual electrodes;
The flat flexible substrate includes a flexible substrate, terminals formed on the surface of the substrate, electrically connected to the bumps, wirings connected to the terminals, and the terminals exposed from the openings on the surface of the substrate. And an insulating coating layer covering the wiring,
The second portion connected to the terminal has a height from a surface of another portion where the second portion is laminated, which is equal to or greater than a depth of the opening in the orthogonal direction. The liquid discharge head according to any one of 1 to 5.
前記バンプは、銀と樹脂成分とを含む導電性接着剤で形成され、
前記第2部分が前記第1部分よりも前記樹脂成分を多く含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
The bump is formed of a conductive adhesive containing silver and a resin component,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the second portion contains more resin component than the first portion.
液体を吐出する吐出口に至る液体流路が形成された流路ユニットを作製する流路ユニット作製工程と、
圧電層、及び、前記圧電層の表面に形成された個別電極を含み、前記個別電極に駆動電圧が印加されることにより対応する前記液体流路の容積を変化させる、アクチュエータユニットを作製するアクチュエータユニット作製工程であって、前記表面に前記個別電極を形成する個別電極形成工程を含む、アクチュエータユニット作製工程と、
前記表面に直交する直交方向に関して前記個別電極を前記液体流路に対応させつつ、前記アクチュエータユニットを前記流路ユニットに固定する固定工程と、
前記固定工程の後、前記表面に最も近い第1部分及び前記表面から最も離隔した第2部分を含む、前記直交方向に積層された複数の部分から構成される導電性のバンプを、前記個別電極に接続して形成するバンプ形成工程であって、前記第1部分を形成する第1工程、前記第1工程の後、前記第1部分よりも前記直交方向から見たサイズが小さく且つ硬度が低い前記第2部分を導電性の接着剤で形成する第2工程、及び、前記部分を硬化させる硬化工程を含むバンプ形成工程と、
を備えていることを特徴とする、液体吐出ヘッドの製造方法。
A flow path unit manufacturing step of manufacturing a flow path unit in which a liquid flow path leading to a discharge port for discharging liquid is formed;
Actuator unit for producing an actuator unit including a piezoelectric layer and an individual electrode formed on the surface of the piezoelectric layer, and changing a volume of the corresponding liquid flow path when a driving voltage is applied to the individual electrode An actuator unit manufacturing step, including an individual electrode forming step of forming the individual electrode on the surface,
A fixing step of fixing the actuator unit to the flow channel unit while making the individual electrode correspond to the liquid flow channel with respect to an orthogonal direction orthogonal to the surface;
After the fixing step, conductive bumps composed of a plurality of parts stacked in the orthogonal direction including a first part closest to the surface and a second part farthest from the surface are formed on the individual electrodes. A bump forming step connected to the first portion, the first step forming the first portion, and after the first step, the size viewed from the orthogonal direction is smaller and the hardness is lower than the first portion A second step of forming the second portion with a conductive adhesive, and a bump forming step including a curing step of curing the portion;
A method of manufacturing a liquid discharge head, comprising:
前記バンプ形成工程において、前記複数の部分のそれぞれについて、当該部分の形成後且つ前記直交方向に関して当該部分と隣接し且つ当該部分よりも前記表面から離隔した他の部分の形成前に、前記硬化工程を行うことを特徴とする、請求項8に記載の製造方法。   In the bump forming step, for each of the plurality of portions, after the formation of the portion, and before the formation of another portion adjacent to the portion with respect to the orthogonal direction and separated from the surface than the portion, the curing step. The manufacturing method according to claim 8, wherein: 前記バンプ形成工程において、前記複数の部分を、前記直交方向に関して前記表面から離隔した部分ほど、前記直交方向から見たサイズが小さく、且つ、硬度が低くなるように、形成することを特徴とする、請求項8又は9に記載の製造方法。   In the bump forming step, the plurality of portions are formed such that a portion separated from the surface in the orthogonal direction has a smaller size and a lower hardness as viewed from the orthogonal direction. The manufacturing method of Claim 8 or 9. 前記バンプ形成工程において、前記第1部分を除く前記部分を、前記直交方向から見て、当該部分に隣接し且つ当該部分よりも前記表面に近い他の前記部分の外側輪郭に内包されるように、形成することを特徴とする、請求項8〜10のいずれか一項に記載の製造方法。   In the bump forming step, the part excluding the first part is included in an outer contour of another part adjacent to the part and closer to the surface than the part when viewed from the orthogonal direction. The manufacturing method according to claim 8, wherein the manufacturing method is formed. 前記バンプ形成工程において、前記第1部分及び前記第2部分からなる前記複数の部分を形成することを特徴とする、請求項8〜11のいずれか一項に記載の製造方法。   12. The manufacturing method according to claim 8, wherein in the bump formation step, the plurality of portions including the first portion and the second portion are formed. 前記アクチュエータユニット作製工程は、前記個別電極に接続し且つ前記個別電極よりも前記表面からの高さが高い導電性のランドを形成するランド形成工程を含み、
前記第1工程において、前記直交方向に関する前記ランドの先端に、前記第1部分を形成することを特徴とする、請求項8〜12のいずれか一項に記載の製造方法。
The actuator unit manufacturing step includes a land forming step of forming a conductive land connected to the individual electrode and having a height higher than the surface than the individual electrode,
The manufacturing method according to claim 8, wherein, in the first step, the first portion is formed at a tip of the land in the orthogonal direction.
柔軟な基板と、前記基板の表面に形成された、端子及び当該端子と接続した配線と、前記基板の表面において開口から前記端子を露出し且つ前記配線を被覆した絶縁性の被覆層と、を有する平型柔軟基板を、前記端子が前記バンプと電気的に接続するように、前記アクチュエータユニットに固定する基板固定工程を備え、
前記第2工程において、前記端子と接続する前記第2部分を、当該第2部分を積層する別の前記部分の表面からの高さが、前記直交方向に関して前記開口の深さ以上となるように形成することを特徴とする、請求項8〜13のいずれか一項に記載の製造方法。
A flexible substrate; a terminal formed on the surface of the substrate; a wiring connected to the terminal; and an insulating coating layer that exposes the terminal from the opening on the surface of the substrate and covers the wiring. A substrate-fixing step of fixing the flat flexible substrate to the actuator unit so that the terminal is electrically connected to the bump;
In the second step, the second portion connected to the terminal has a height from the surface of another portion where the second portion is laminated so as to be equal to or greater than the depth of the opening in the orthogonal direction. It forms, The manufacturing method as described in any one of Claims 8-13 characterized by the above-mentioned.
前記流路ユニット作製工程において、前記液体流路の一部として、前記流路ユニットの一表面に開口し且つ前記吐出口に接続した圧力室を形成し、
前記個別電極形成工程において、前記直交方向から見て、前記圧力室と相似形状を有する主部と、前記主部から前記圧力室の外側まで延びた延出部とを含むように、前記個別電極を形成し、
前記固定工程において、前記直交方向から見て、前記主部が前記圧力室に内包されるように、前記アクチュエータユニットを前記流路ユニットの前記一表面に固定し、
前記第1工程において、前記直交方向から見て、前記圧力室の外側であって前記延出部の先端に、前記第1部分を形成することを特徴とする、請求項8〜14のいずれか一項に記載の製造方法。
In the flow path unit manufacturing step, as a part of the liquid flow path, a pressure chamber opened on one surface of the flow path unit and connected to the discharge port is formed,
In the individual electrode forming step, the individual electrode includes a main portion having a shape similar to the pressure chamber as viewed from the orthogonal direction, and an extending portion extending from the main portion to the outside of the pressure chamber. Form the
In the fixing step, the actuator unit is fixed to the one surface of the flow path unit so that the main part is included in the pressure chamber when viewed from the orthogonal direction,
In the first step, the first portion is formed outside the pressure chamber and at the tip of the extension portion when viewed from the orthogonal direction. The manufacturing method according to one item.
前記バンプ形成工程の第1工程において、前記バンプの第1部分を、銀と樹脂成分とを含む導電性接着剤で形成し、
前記第2工程において、前記第1部分よりも前記樹脂成分を多く含む前記導電性接着剤で、前記第2部分を形成することを特徴とする、請求項8〜15のいずれか一項に記載の製造方法。
In the first step of the bump forming step, the first portion of the bump is formed with a conductive adhesive containing silver and a resin component,
The said 2nd part is formed in the said 2nd process with the said conductive adhesive containing more said resin components than the said 1st part, The any one of Claims 8-15 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method.
JP2010256255A 2010-11-16 2010-11-16 Liquid discharge head and manufacturing method thereof Active JP5459182B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010256255A JP5459182B2 (en) 2010-11-16 2010-11-16 Liquid discharge head and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010256255A JP5459182B2 (en) 2010-11-16 2010-11-16 Liquid discharge head and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012106386A JP2012106386A (en) 2012-06-07
JP5459182B2 true JP5459182B2 (en) 2014-04-02

Family

ID=46492575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010256255A Active JP5459182B2 (en) 2010-11-16 2010-11-16 Liquid discharge head and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5459182B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6613717B2 (en) 2015-08-25 2019-12-04 セイコーエプソン株式会社 Electronic device, liquid ejecting head, and manufacturing method of electronic device
JP6756099B2 (en) * 2015-11-18 2020-09-16 コニカミノルタ株式会社 Actuators, inkjet heads and inkjet devices
JP6582919B2 (en) 2015-11-24 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 MEMS device, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10181020A (en) * 1996-12-26 1998-07-07 Canon Inc Recording head and recording apparatus
JP4655923B2 (en) * 2005-12-26 2011-03-23 ブラザー工業株式会社 Inkjet head manufacturing method
JP2007269959A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Nippon Handa Kk Electroconductive adhesive, electronic device and method for producing the same
JP2010201870A (en) * 2009-03-05 2010-09-16 Brother Ind Ltd Joint structure of wiring board and method of manufacturing the joint structure
JP5146381B2 (en) * 2009-03-24 2013-02-20 ブラザー工業株式会社 Liquid ejection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012106386A (en) 2012-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5233937B2 (en) Method for manufacturing liquid discharge head and liquid discharge head
US7374277B2 (en) Ink-jet head
JP5262237B2 (en) Piezoelectric actuator manufacturing method, liquid transfer device manufacturing method, piezoelectric actuator, and liquid transfer device
JP4655923B2 (en) Inkjet head manufacturing method
JP2004136663A (en) Inkjet head and method of manufacturing the same
JP5952310B2 (en) Liquid discharge head and recording apparatus using the same
JP5126208B2 (en) Piezoelectric actuator, liquid discharge head, method for manufacturing piezoelectric actuator, and method for manufacturing liquid discharge head
JP4887747B2 (en) Piezoelectric actuator, method for manufacturing piezoelectric actuator, and liquid transfer device
JP5459182B2 (en) Liquid discharge head and manufacturing method thereof
JP2009126167A (en) Manufacturing process of piezoelectric actuator, manufacturing process of liquid discharge head containing piezoelectric actuator, piezoelectric actuator, and liquid discharge head containing this
JP4770899B2 (en) Recording head and manufacturing method thereof
JP5633342B2 (en) Method for manufacturing liquid discharge head and liquid discharge head
JP5434932B2 (en) Liquid discharge head and manufacturing method thereof
JP6311361B2 (en) Method for manufacturing liquid ejection device, and liquid ejection device
JP2010284822A (en) Recording head and manufacturing method thereof
JP5240217B2 (en) Piezoelectric actuator and droplet discharge head
JP2012056288A (en) Liquid ejection head and method for manufacturing the same
JP6187104B2 (en) Liquid ejection device
JP2012025089A (en) Liquid ejection head and method of manufacturing the same
JP6992382B2 (en) Composite board
JP6034157B2 (en) LIQUID DISCHARGE HEAD, RECORDING DEVICE USING THE SAME, AND PIEZOELECTRIC ACTUATOR BOARD USED FOR THE SAME
JP2014008643A (en) Liquid discharge head, and recording apparatus using the same
JP6039365B2 (en) Liquid discharge head and recording apparatus using the same
JP6237238B2 (en) Piezoelectric actuator, liquid ejection device, and method of manufacturing piezoelectric actuator
JP5679008B2 (en) Recording head and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130326

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131230

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5459182

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150