JPH09123449A - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents

インクジェット式記録ヘッド

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JPH09123449A
JPH09123449A JP8195625A JP19562596A JPH09123449A JP H09123449 A JPH09123449 A JP H09123449A JP 8195625 A JP8195625 A JP 8195625A JP 19562596 A JP19562596 A JP 19562596A JP H09123449 A JPH09123449 A JP H09123449A
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ヘッドの大型化を招くことなく、記録ヘ
ッドと外部駆動回路との配線構造を簡素化すること。 【解決手段】 振動板である蓋部材2の側端に位置して
圧電振動子5、5’に信号を選択的に印加する個別電極
6、6’に接続する第1の端子22、22’と、外部か
らの信号により駆動信号を生成し、かつ第1の端子2
2、22’と同一位置に第2の端子31、31’を備え
た半導体集積回路30とを、圧電振動子5、5’との間
に空間Hを確保できるように第1、第2の端子22、3
1、22’、31’同士で接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術の分野】本発明は、ノズルプレー
ト、流路形成部材、及び弾性変形可能な蓋部材を積層す
るとともに、蓋部材に圧力発生手段を取付けたインクジ
ェット記録ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】ノズルプレート、流路形成部材、及び弾
性変形可能な蓋部材を積層し、振動板の表面に圧力発生
手段、例えばたわみ振動モードの圧電振動子を取付けた
インクジェット記録ヘッドは、これら大部分の部材をセ
ラミックにより構成されているため、各部材をグリーン
シートの状態で積層して、これを焼成することにより接
着剤を使用することなく固定できるため、接着剤による
接合工程が不要となり、製造工程の簡素化を図ることが
できるという利点を備えている。このような記録ヘッド
は、図32(a)に示したように外部からの駆動信号を
受けるため、圧電振動子A,A,A‥‥の個別電極B,
B,BがフレキシブルケーブルCを介して外部装置に接
続されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、印字品
質の向上や印刷速度の向上を図るために多数のノズルが
形成された記録ヘッドにあっては、個別電極の幅が極め
て細く、またその数が多くなるため、フレキシブルケー
ブルCとの接続作業が困難になるばかりでなく、各圧電
振動子に信号を供給するためのフレキシブルケーブルC
の各導電パターンが細くなって電気抵抗が高くなり、駆
動回路の高電圧化や高電力化を必要とする等の問題があ
る。
【0004】このような問題を解消するため、図32
(b)に示したように駆動信号発生機能を備えた半導体
チップDを、記録ヘッドのアクチュエータユニットEの
表面に樹脂Fで封入固定して搭載することも行われてい
るが、アクチュエータユニット上の、しかも圧電振動子
が存在しない領域に半導体チップDの固定領域を確保す
る必要上、記録ヘッドが大型化したり、また半導体チッ
プDの信号出力端子と個別電極B,B,Bとをワイヤ
G,G’で接続する配線作業が必要になる等の問題があ
る。
【0005】また、外部からの信号を供給するフレキシ
ブルケーブルは、アクチュエータユニットの表面に複数
列形成されている圧電振動子を跨ぐようにして、両端で
個別電極に接続する端子に固定されているため、フレキ
シブルケーブルの張設の具合がゆるかったり、またフレ
キシブルケーブルに外力が作用した場合などには、フレ
キシブルケーブルが圧電振動子に接触して圧電振動子の
振動を阻害し、印字品質に悪影響を与えたり、また圧電
振動子を破損する等の問題がある。
【0006】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって,その第1の目的は、記録ヘッドの大型化
を招くことなく、記録ヘッドと外部駆動回路との配線構
造を簡素化することができる新規なインクジェット式記
録ヘッドを提供することである。また、本発明の第2の
目的は、フレキシブルケーブルと圧電振動子との接触を
確実に防止するとともに、容易に接合することができる
新規なインクジェット式記録ヘッドを提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、第1の蓋部材と、該蓋部材
により一方の面が封止されてノズル開口に連通する圧力
発生室を形成するスペーサと、前記ノズル開口を備えて
前記スペーサの他方の面を封止する部材と、前記圧力発
生室を加圧する圧力発生手段を備えたインクジェット式
記録ヘッドにおいて、前記圧力発生手段に信号を選択的
に印加する個別電極に接続するするとともに、前記蓋部
材の側端側に形成された第1の端子と、外部からの信号
により前記圧力発生手段を駆動するための駆動信号を生
成し、かつ第1の端子と同一ピッチの第2の端子を備え
た駆動信号発生手段と、を備え、前記圧力発生手段との
間に空間を確保した状態で第1、第2の端子とを直接接
続するようにした。
【0008】
【作用】蓋部材と上下関係で駆動回路手段が配置される
ため、余分な設置面積を必要とせず、またアクチュエー
タユニットの第1の端子と駆動回路手段の第2の端子と
が、導電接合手段により直接接続されているため、ワイ
ヤによる導電接続作業及び固定作業が不要となる。
【0009】
【発明の実施の態様】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図1は、本発明の記録
ヘッドの一実施例を、1つのアクチュエータユニットの
圧力発生室近傍の構造でもって示す図で、図中符号2は
第1の蓋部材で、厚さ10μm程度のジルコニアの薄板
から構成され、その表面に、後述する圧力発生室3、3
に対向するように一方の極となる共通電極4を形成し、
その上にPZT等の圧電材料の薄板からなる圧電振動子
5、5’が固定されている。
【0010】圧電振動子5、5’の表面には個別電極
6、6’が形成され、共通電極4の形成に合わせて導電
材料を蒸着して形成された引出用の導電パターン7、
7’により第1の蓋部材2の側方まで引き出されてい
る。
【0011】8は、スペーサで、圧力発生室3、3’を
形成するのに適した厚さ、例えば150μmのジルコニ
ア(ZrO2)などのセラミックス板に通孔を穿設して
構成され、後述する第2の蓋部材9と第1の蓋部材2に
より両面を封止されて前述の圧力発生室3、3’を形成
している。
【0012】9は、第2の蓋部材で、やはりジルコニア
等のセラミック板に後述するインク供給口13、13’
と圧力発生室3、3’とを接続する連通孔10、10’
と、ノズル開口18、18’と圧力発生室3、3’の他
端とを接続する連通孔11、11’を穿設して構成さ
れ、スペーサ8の他面を封止するように固定されてい
る。
【0013】これら各部材2、8、9は、粘土状のセラ
ミックス材料、いわゆるグリーンシートを所定の厚さに
成形して要所に通孔を穿設後、積層して焼成することに
より接着剤を必要とすることなくアクチュエータユニッ
ト1に纏めることができる。
【0014】12は、インク供給口形成基板で、アクチ
ュエータユニット1の固定基板を兼ねるとともに、圧力
発生室3、3’側の一端側に後述する共通のインク室1
5、15と圧力発生室3、3’を接続するインク供給口
13、13’が設けられ、また圧力発生室3、3’の他
端側にはノズル開口18、18’に接続する連通孔1
4、14’が設けられている。
【0015】19は、共通のインク室形成基板で、図示
しないインクタンクからのインクの流入を受ける共通の
インク室15、15’と、ノズル開口18、18’と接
続する連通孔16、16’を設けて構成され、他方の面
をノズルプレート17により封止されて共通のインク室
を形成している。
【0016】17は、前述のノズルプレートで、連通孔
11、14、16、及び連通孔11’、14’、16’
を介して圧力発生室3、3’に連通するようにノズル開
口18、18’が形成されている。
【0017】、これらインク供給口形成基板12、共通
のインク室形成基板19、及びノズルプレート17は、
それぞれの間に熱溶着フィルムや接着剤等からなる接着
層により固定して流路ユニット20に纏められ、その上
でアクチュエータユニット1と熱溶着フィルムや接着剤
等により固定して記録ヘッドが構成されている。
【0018】22、22’は、端子で、図2に示したよ
うにそれぞれ各個別電極6、6’の延長として形成され
た導電パターン7、7’の端部に相互が独立するように
形成されており、接合可能な導電性材料、例えばハンダ
チップや、導電性接着剤等を表面に付着させた銀電極や
銅電極として構成されている。
【0019】30は、外部からの信号を受けて各圧電振
動子5、5’を駆動するための駆動信号を出力する半導
体集積回路で、この実施例ではベアチップとして構成さ
れており、図3に示したように駆動信号出力端子31、
31’が、アクチュエータユニット1の端子22、2
2’と同一ピッチで接合面側に設けられている。
【0020】これら半導体集積回路30とアクチュエー
タユニット1とは、端子22、22’、31、31’を
構成している材料が導電性接着剤の場合には、接着剤を
固化させることにより、またハンダである場合にはハン
ダを熱溶融させることにより、半導体集積回路30の底
面と圧電振動子5、5’の表面との間に一定の間隙Hを
確保した状態で固定される(図4)。
【0021】半導体集積回路30には、これにフレキシ
ブルケーブルを直接接続したり、また図1(b)に示し
たようにアクチュエータユニット1の表面に接続用の導
電パターン33を形成し、このパターン33にフレキシ
ブルケーブル44を接続することにより外部装置からの
印刷信号が供給される。
【0022】この実施例において、外部装置からの印刷
信号が入力すると、半導体集積回路30は、外部からシ
リアル信号として入力した印刷信号から各圧電振動子
5、5’を同時に駆動するためのパラレル信号を生成
し、端子31、22、及び31’、22’を介して対応
する圧電振動子5、5’の個別電極6、6’に出力す
る。
【0023】圧電振動子5、5’は駆動信号を受けてた
わみ振動を起こして圧力発生室3、3’を収縮させてノ
ズル開口18、18’からインク滴を吐出させ、また信
号の印加が無くなった時点で元の状態に復帰してインク
供給口13、13’を介して共通のインク室15、1
5’のインクを圧力発生室3、3’に流入させる。
【0024】半導体集積回路30の端子31、31’と
個別電極6、6’との距離は図32(a)に示すフレキ
シブルケーブルCに比較して極めて短いから、半導体集
積回路30と個別電極6、6’との間の電気抵抗が極め
て小さく、したがって半導体集積回路30からの駆動信
号は減衰することなく圧電振動子5、5’に供給され
る。
【0025】ところで、半導体集積回路30が圧電振動
子5、5’の上部に壁面として位置するため、数キロH
z程度の周波数での圧電振動子5、5’の駆動に伴って
生じる騒音をある程度遮断、減衰させ、また半導体集積
回路30がアクチュエータユニット1の両側において接
着剤やハンダにより接合されているから、補強板として
も機能して他の部材が圧電振動子5、5’に接触を防止
する。
【0026】図5は、本発明の他の実施例を示すもの
で、図中符号40は、半導体集積回路固定基板で、アク
チュエータユニット1の端子22、22’のピッチに一
致する端子41、41’が設けられていて、表面にベア
チップとして構成された半導体集積回路30を搭載し
て、半導体集積回路30の出力端子と端子41、41’
とをワイヤ42、42’により接続した状態で、樹脂4
3で半導体集積回路30が表面に封止、固定されてい
る。
【0027】この実施例によれば、半導体集積回路30
をアクチュエータユニット1のサイズに関わりなく、回
路を構成することができ、またアクチュエータユニット
のサイズに合った半導体集積回路固定基板40を用意す
るだけで、大型のアクチュエータユニット等あらゆる形
状のものに適用できるため、半導体集積回路30のコス
トを下げることが可能となる。
【0028】また外部との接続を行うフレキシブルケー
ブル44を半導体集積回路固定基板40に接続できるか
ら、ハンダ付け時の高温がアクチュエータユニット1に
及ぶのを防止することができる。
【0029】図6は、本発明の他の実施例を示すもので
あって、アクチュエータユニット1の中央領域の圧電振
動子5、5’が存在しない領域には、半導体集積回路固
定基板40が圧電振動子5、5’に接触しない程度の間
隙を形成でき、かつ先端が固定基板40の裏面に当接す
る高さを有する支持部材59が少なくとも1個、電気絶
縁材料により形成されている。
【0030】この実施例によれば、支持部材59が固定
基板40を支えるから、これの重量が記録ヘッドの両側
に集中的に作用することによる記録ヘッドの反りを防止
できる。
【0031】図7は、本発明の他の実施例を示すもの
で、図中符号45は、半導体集積回路30を収容したパ
ッケージで、底面にはアクチュエータユニット1の端子
22、22’のピッチに一致する端子46、46’が設
けられていて、半導体集積回路30の出力端子と端子4
6、46’とがワイヤ47、47’で接続されている。
【0032】この実施例によれば、パッケージ45の端
子46、46’の配列ピッチをアクチュエータユニット
1の端子22、22’に合わせて形成することにより、
既存の半導体集積回路30を種々なアクチュエータユニ
ット1に使用することが可能となり、半導体集積回路3
0の共用化によるコストの引き下げが可能となり、また
フレキシブルケーブルのハンダ付け時にはアクチュエー
タユニット1が加熱されるのを防止することができる。
【0033】図8は、本発明の他の実施例を示すもので
あって、アクチュエータユニット1の中央領域の圧電振
動子5、5’が存在しない領域には、パッケージ45が
圧電振動子5、5’に接触しない程度の間隙を形成で
き、かつ先端がパッケージ45の裏面に当接する高さを
有する支持部材59が少なくとも1個、電気絶縁材料に
より形成されている。
【0034】この実施例によれば、支持部材59がパッ
ケージ45を中央部でも支えるから、これの重量が記録
ヘッドの両側に集中的に作用することによる記録ヘッド
の反りを防止できる。
【0035】図9は、本発明の他の実施例を示すもの
で、図中符号50は、外部装置と接続するフレキシブル
ケーブルで、図10に示したようにポリイミド等の耐熱
性絶縁フィルム51に半田付けが可能な金属、例えば銅
等の金属箔を積層して構成されており、少なくともアク
チュエータユニット1に対向する領域では、アクチュエ
ータユニット1の端子22、22’を跨ぐことができる
サイズに成形されている。
【0036】そしてアクチュエータユニット1に固定さ
れたとき、ほぼ中央となる領域には半導体集積回路30
の信号出力端子55を圧電振動子に対向させた露出させ
ることができる程度の窓53が形成されている。
【0037】この窓53の内側には、半導体集積回路3
0の信号出力端子55の配列に合わせて金属箔52を窓
側に露出させて形成したタブ54、54’が設けられて
いて、タブ54、54’と半導体集積回路30の信号出
力端子55とを半田付けした後、少なくとも半導体集積
回路30の周縁を樹脂56で封止して半導体集積回路3
0がフレキシブルケーブル50に固定されている。
【0038】そしてフレキシブルケーブル50の裏面に
はアクチュエータユニット1の端子22、22’に一致
するように半球状の端子57、57’が設けられ、タブ
54、54’から延びる導電パターン58、58’を介
して半導体集積回路30に接続されている。
【0039】この実施例において、フレキシブルケーブ
ル50の端子57、57’とアクチュエータユニット1
の端子22、22’の少なくとも一方の厚さをフレキシ
ブルケーブル50の裏面が圧電振動子5、5’よりも上
方に位置するようにその厚みを調整しておくことによ
り、フレキシブルケーブル50と圧電振動子5、5’と
の接触を防止することができるばかりでなく、薄い耐熱
性フィルム51を介して熱を与えることによりフレキシ
ブルケーブル50の端子52、52’とアクチュエータ
ユニットの端子22、22’を比較的簡単に半田付けす
ることができる。
【0040】図11は、本発明の他の実施例を示すもの
であって、アクチュエータユニット1の中央領域の圧電
振動子5、5’が存在しない領域には、フレキシブルー
ブル50が圧電振動子5、5’に接触しない程度の間隙
を形成でき、かつ先端が半導体集積回路30の裏面に当
接する高さを有する支持部材59が少なくとも1個、電
気絶縁材料により形成されている。
【0041】この実施例によれば、支持部材59が半導
体集積回路30を支えてフレキシブルケーブル50の裏
面と圧電振動子との間に一定の間隙を確保するから、フ
レキシブルケーブル50には、これを上方に位置させる
ための嵩上げ用の半球状の端子57、57’が不要とな
るばかりでなく、導電パターン58、58’を直接端子
22、22’に半田付けすることができる。
【0042】また、半導体集積回路30の重量を支持部
材59により受け止めて、フレキシブルケーブル30の
たわみを防止して、圧電振動子5、5’との接触や、ま
た半導体集積回路30やフレキシブルケーブル50の重
量が記録ヘッドの両側に集中的に作用することによる記
録ヘッドの反りを防止でき、さらには不用意に上方から
作用する力を突起で受け止めて接触や反りを防止するこ
とができる。
【0043】なお、上述の実施例においては半導体集積
回路30とフレキシブルケーブル50とをタブ54、5
4’を介して接続しているが、図12に示したように半
導体集積回路30の端子60を半導体集積回路30の裏
面から突出する形状とし、またフレキシブルケーブル5
0を金属箔52を上面となるように配置して、半導体集
積回路30の端子60、60’を金属箔52に半田付け
する。
【0044】さらにアクチュエータユニット1の端子2
2、22’と対向する箇所には絶縁フィルム51を剥離
して金属箔52を露出させて、ここに耐熱性絶縁フィル
ム51の表面まで突出し、かつフレキシブルケーブル5
0の裏面を圧電振動子5、5’との間に空間を確保でき
る程度の厚みを備えた端子61、61’をハンダチップ
や導電性接着剤により作り付け、この端子61、61’
を介してアクチュエータユニット1の端子22、22’
に接続してもよい。
【0045】また図13に示したように、アクチュエー
タユニット1の中央領域の圧電振動子5、5’が存在し
ない領域に、フレキシブルーブル50が圧電振動子5、
5’に接触しない程度の間隙を形成でき、かつフレキシ
ブルケーブル50の裏面に当接できる高さを有する支持
部材59を形成すれば、端子61、61’を薄くしても
フレキシブルケーブル50と圧電振動子5、57との接
触を防止することができる。
【0046】さらに上述の実施例においては、圧電振動
子5、5’の表面に個別電極6、6’を形成する場合に
ついて説明したが、第1の蓋部材2の表面に個別電極
を、また圧電振動子5、5’の表面に共通の電極を形成
する形式のインクジェット式記録ヘッドにあっても、個
別電極をリード部により第1の蓋部材の側端まで引き出
すことができれば上述の手法が適用できることは明らか
である。
【0047】図14は、本発明の第二の発明の一実施例
を示すものであって、この実施例においては、アクチュ
エータユニット1の個別電極70、70’は、下電極と
して第1の蓋部材2の表面に形成され、また図示しない
共通電極は圧電振動子5、5’の表面に形成されてい
る。
【0048】図中符号71は、個別電極70、70’と
外部駆動回路とを接続するフレキシブルケーブルで、外
部駆動回路からの信号を各個別電極70、70’に供給
するパターンの先端には、個別電極70、70’と接続
する端子部73、73’の配列ピッチに合わせて接続用
の導電パターン72、72’が形成されている。
【0049】図15は、上述した個別電極70、70’
とフレキシブルケーブル71の接続部の構造を一端側に
ついて拡大して示すものであって、図中符号73は、第
1の蓋部材2の表面に形成された端子部で、この実施例
においては電気絶縁材料からなり、その表面が圧電振動
子5の表面より上方に位置する厚さに選択されている。
【0050】この端子部73は、図16に示したように
第1の蓋部材2の側端に、上述した厚さを備えた電気絶
縁材料の板、例えばセラミックス等の薄板74を接着剤
で固定したり、またセラミックスのグリーンシートを張
り付けて圧電振動子5の焼成と同時に焼成して接合する
などの手法で作り付けられている。
【0051】再び図14に戻って、75は、個別電極7
0、70’から端子部73の表面まで引き出されたリー
ド部で、蒸着などにより形成され、端子部73、73’
の表面に接合部76、76’を形成している。
【0052】この実施例において、接合部76、76’
の表面に個別電極70、70’の幅、及び配列ピッチに
合わせて半田ペーストを塗布し、フレキシブルケーブル
71を2列に配置されている圧電振動子5、5’を跨が
して、各導電パターン72、72’を端子部73、7
3’の接合部76、76’に位置合わせし、そのフレキ
シブルケーブル71の表面から加熱する。これによりフ
レキシブルケーブル71を構成している耐熱性絶縁フィ
ルムを介して半田ペーストが溶融して、半田付けが行な
われる。
【0053】半田付けが終了した段階では、フレキシブ
ルケーブル71は、両端を端子部73、73’により固
定されて端子部73、73の高さにより圧電振動子5、
5’の表面との間に間隙gを形成した状態で保持され、
フレキシブルケーブル71は、圧電振動子5、5’に接
触することがなく、また端子部73、73’を構成する
板が補強部材としても機能する。
【0054】なお、上述の実施例においては、リード部
75、75’の延長として形成された接合部76、7
6’に直接半田付けを行うようにしているが、図17に
示したようにリード部75、75’の先端75a、75
a’を端子部73、73’まで延長し、これと導電関係
を維持させて端子部73、73’の表面に半田付けに適
した金属により接合層77を各個別電極の幅に一致する
ように形成し、ここにフレキシブルケーブル71の導電
パターン72を接合するようにしてもよい。
【0055】この実施例によれば金属の接合層77の厚
みにより接合部全体が厚くなるので、薄板74(図1
6)として圧電振動子5を構成する圧電材料のグリーン
シートをそのまま用いても、接合層77の厚さにより間
隙gを確保することができる。
【0056】また、上述の実施例においては端子部7
3、73’を長尺状の薄板74により形成しているが、
図18に示したように個々の個別電極70、70’の幅
に合わせて切断した短冊状の板78を用いてもよい。
【0057】図19は、端子部73、73’を短冊状に
形成するのに適した実施例を示すものであって、セラミ
ック等により各個別電極70、70’の配列ピッチに端
子部73、73’となる櫛歯80、80‥‥と、これの
他端で連続する連続部81を備えた櫛歯状の形に構成し
ておき、第1の蓋部材2に固定後、連続部81との境界
M−Mから切断して切り離すようにしてもよい。
【0058】図20は、本発明の他の実施例を示すもの
であって、図中符号81は、金属などの導電性材料で形
成された端子で、図21に示したように各個別電極7
0、70’‥‥に接続するリード部75、75’‥‥を
第1の蓋部材2の側端まで延長し、これの表面に短冊状
の導電性基板82、82を導電性接着剤で固定した後、
さらに導電性基板82、82‥‥の表面に、フレキシブ
ルケーブル71の導電パターン72を半田付けするのに
適した銀などの金属層の接合部83を形成したものであ
る。
【0059】なお、この実施例においても上述した櫛歯
状に形成して製造工程の簡素化を図ることができる。す
なわち図22に示したように、金属板等の導電性の薄板
を各個別電極70、70’‥‥の配列ピッチに合わせて
導電性基板82として第1の蓋部材2に固定する部分8
4と、これらを接合する連続部85とからなる櫛歯状の
部材をプレス加工しておき、導電性基板82となる部分
84を第1の蓋部材2に固定後、若干第1の蓋部材2よ
り外側を切断線NーNとして連続部85を切り離すよう
にしてもよい。そして第1の蓋部材2から突出した領域
をフレキシブルケーブル71との接続領域に使用するこ
とにより、アクチュエータユニット1を無用に過熱させ
ることなく、フレキシブルケーブル71を半田付けする
ことができる。
【0060】図23は、本発明の他の実施例を示すもの
であって、図中符号86は補強基板を兼ねる金属等の基
板で、接着剤により第1の蓋部材2に固定し、その表面
に絶縁層87を形成してから、個別電極70、70’‥
‥の形成時に、少なくとも一部が絶縁層87の表面に到
達するようにリード部77を形成し、さらにリード部7
7を覆うように半田付けに適した接合部88を形成する
ようにしてもよい。
【0061】図24は、本発明の他の実施例を示すもの
で、この実施例においては各個別電極70、70’‥‥
と接続するリード部77の端部77bを、端子部89の
位置まで延長し、端部77bを覆うように各個別電極の
配列ピッチに合わせて導電性接着剤等を、その表面が圧
電振動子5よりも上方に位置するように厚膜印刷して端
子部89を形成し、乾燥後にフレキシブルケーブル71
を接合したものである。
【0062】ところで、上述の実施例において端子部の
表面が圧電振動子5のよりも上方に位置するようにその
厚さを設定しているが、図25に示したようにフレキシ
ブルケーブル71の接合領域を第1の蓋部材2側が凸と
なり、かつその深さdが圧電振動子5の厚さよりも大き
い半球面90に形成すると、端子部91を薄く構成でき
るため、特に導電性接着剤等で端子を形成する場合には
乾燥時間を短縮できて、作業能率が向上する。
【0063】図26、27は、それぞれ他の実施例を示
すもので、この実施例においては、圧電振動子5、5’
が形成されていない領域、すなわち図23に示したよう
に側端部側、または圧電振動子5、5’の配列方向の両
端に、圧電振動子5、5’よりも厚い支持体92、93
をそれぞれ圧電振動子5、5’を挟むように配置し、支
持体92、93の表面でフレキシブルケーブル71を支
持させたものである。
【0064】この実施例によれば、単に支持体92、9
3を設けるだけであるから、従来の製造方法をほとんど
そのまま踏襲することが可能となる。
【0065】図28は、本発明の他の実施例を示すもの
で、フレキシブルケーブル71の両端部を座屈させるこ
となく、フレキシブルケーブル71を適当な曲率半径R
で折り返して、フレキシブルケーブル71を構成してい
る耐熱性高分子フィルムの弾性を積極的に利用するよう
にしたものである。
【0066】この実施例によれば、フレキシブルケーブ
ル71自体の弾性により接合部より内側が上部に持ち上
げられるから、大きな外力が作用しない限り圧電振動子
5に接触することはない。
【0067】なお、上述の実施例においては個別電極7
0、70’を第1の蓋部材2の表面に形成する場合につ
いてに説明したが、圧電振動子5、5’の表面に個別電
極を、また第1の蓋部材の表面に共通の電極を形成する
形式のインクジェット式記録ヘッドにあっても、個別電
極をリード部により第1の蓋部材の側端まで引き出すこ
とができれば上述の手法が適用できることは明らかであ
る。
【0068】また、上述の実施例においては厚みや高さ
が小さい圧力発生手段としてPZT等の圧電材料の薄板
を張り付けて構成したものに例を採って説明したが、第
1の蓋部材に薄く形成したり、また圧力発生室内に形成
することのできる他の形式の圧力発生手段を用いること
ができる。
【0069】すなわち、図29に示したように圧力発生
室3を封止する第1の蓋材2を、下面に共通の電極95
が形成された一枚構造の圧電振動層96により構成し、
その上面の圧力発生室4に対向する領域に個別電極97
を形成して、圧力発生室3に対向する圧電振動層96の
領域だけを選択的にたわみ変位させる構造を採ることが
できる。
【0070】このような圧電振動層96は、圧電振動板
の薄板を用いたり、また共通の電極95に圧電材料をス
パッタリングしたり、水熱法により作り付ける等の種々
の方法で形成することができる。
【0071】また図30に示したように、第1の蓋部材
2を、共通の電極95により形成するとともに、共通の
電極95の圧力発生室3側に圧電振動子98と個別電極
99を設けたり、必要に応じて共通の電極95の表面に
弾性変形に適した層、例えばジルコニアの薄板を積層し
て構成することもできる。
【0072】さらには、図31に示したようにスペーサ
8を封止する蓋部材2の圧力発生室3側の面、もしくは
圧力発生室3を区画する他の部材の圧力発生室側にジュ
ール熱発生素子100を設けて、駆動信号によりジュー
ル熱発生素子100を発熱させて圧力発生室内のインク
を気化させて加圧するものとして構成することもでき
る。
【0073】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、第1の蓋部材と、蓋部材により一方の面が封止され
てノズル開口に連通する圧力発生室を形成するスペーサ
と、ノズル開口を備えてスペーサの他方の面を封止する
部材と、圧力発生室を加圧する圧力発生手段を備えたイ
ンクジェット式記録ヘッドにおいて、圧力発生手段に信
号を選択的に印加する個別電極に接続するするととも
に、蓋部材の側端側に形成された第1の端子と、外部か
らの信号により圧力発生手段を駆動するための駆動信号
を生成し、かつ第1の端子と同一ピッチの第2の端子を
備えた駆動信号発生手段とを備え、圧力発生手段との間
に空間を確保した状態で第1、第2の端子とを直接接続
したので、駆動信号発生手段を圧力発生手段に対して上
下関係となる位置に配置できて、駆動信号発生手段の配
置のための余分な設置面積を必要としないため、小型化
が可能となり、また駆動信号発生手段とアクチュエータ
ユニットとを端子同士で直接接続できてワイヤによる接
続作業を不要とすることができる。
【0074】また本発明においては、蓋部材の側端に位
置して圧電振動子に信号を選択的に印加する個別電極に
接続する端子の表面を、圧力発生手段よりも上部となる
ように積層したので、圧力発生手段とフレキシブルケー
ブルとの間に間隙を確保できて、フレキシブルケーブル
の接触による蓋部材の振動不良や圧力発生手段の破損を
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図(a)(b)は、それぞれ本発明の第1の発
明の一実施例を示す断面図、及び外部装置との接続構造
の一実施例を示す図である。
【図2】同上インクジェット式記録ヘッドを構成してい
るアクチュエータユニットの上面の構造を示す図であ
る。
【図3】同上インクジェット式記録ヘッドに固定される
半導体集積回路の端子の構造を示す上面図である。
【図4】半導体集積回路とアクチュエータユニットとの
位置関係を示す図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図7】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図8】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図9】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図10】フレキシブルケーブルの一実施例を示す断面
図である。
【図11】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図12】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図13】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図14】本発明の第二の発明の一実施例を、対向する
圧力発生室近傍の断面構造として示す図である。
【図15】同上インクジェット式記録ヘッドの個別電極
とフレキシブルケーブルとの接続部を拡大して示す断面
図である。
【図16】端子部の一実施例を示す斜視図である。
【図17】本発明の他の実施例を個別電極とフレキシブ
ルケーブルとの接続領域の構造でもって示す図である。
【図18】端子部の一実施例を示す斜視図である。
【図19】端子部の他の実施例を示す斜視図である。
【図20】本発明の他の実施例を個別電極とフレキシブ
ルケーブルとの接続領域の構造でもって示す断面図であ
る。
【図21】端子部の一実施例を示す斜視図である。
【図22】端子部の他の実施例を示す斜視図である。
【図23】本発明の他の実施例を個別電極とフレキシブ
ルケーブルとの接続部の構造でもって示す断面図であ
る。
【図24】本発明の他の実施例を個別電極とフレキシブ
ルケーブルとの接続部の構造でもって示す断面図であ
る。
【図25】本発明の他の実施例を個別電極とフレキシブ
ルケーブルとの接続部の構造でもって示す断面図であ
る。
【図26】本発明の他の実施例を個別電極とフレキシブ
ルケーブルとの接続部の構造でもって示す断面図であ
る。
【図27】本発明の他の実施例を個別電極とフレキシブ
ルケーブルとの接続部の構造でもって示す断面図であ
る。
【図28】本発明の他の実施例を個別電極とフレキシブ
ルケーブルとの接続部の構造でもって示す断面図であ
る。
【図29】本発明の圧力発生手段の他の実施例を示す図
である。
【図30】本発明の圧力発生手段の他の実施例を示す図
である。
【図31】本発明の圧力発生手段の他の実施例を示す図
である。
【図32】図(a)(b)は、それぞれ従来のインクジ
ェット式記録ヘッドの一例を示す斜視図、及び断面図で
ある。
【符号の説明】
1 アクチュエータユニット 2 第1の蓋部材 3、3’ 圧力発生室 4 共通電極 5、5’ 圧電振動子 6、6’ 個別電極 7、7’ 導電パターン 18、18’ ノズル開口 20 流路ユニット 22、22’ 端子 30 半導体集積回路 31、31’ 端子 44 フレキシブルケーブル 59 支持部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片倉 孝浩 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 碓井 稔 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の蓋部材と、該蓋部材により一方の
    面が封止されてノズル開口に連通する圧力発生室を形成
    するスペーサと、前記ノズル開口を備えて前記スペーサ
    の他方の面を封止する部材と、前記圧力発生室を加圧す
    る圧力発生手段を備えたインクジェット式記録ヘッドに
    おいて、 前記圧力発生手段に信号を選択的に印加する個別電極に
    接続するとともに、前記蓋部材の側端側に形成された第
    1の端子と、 外部からの信号により前記圧力発生手段を駆動するため
    の駆動信号を生成し、かつ第1の端子と同一ピッチの第
    2の端子を備えた駆動信号発生手段と、を備え、前記圧
    力発生手段との間に空間を確保した状態で第1、第2の
    端子とを直接接続してなるインクジェット式記録ヘッ
    ド。
  2. 【請求項2】 前記駆動信号発生手段が半導体チップと
    して構成され、第2の端子が前記半導体チップに直接形
    成されている請求項1に記載のインクジェット式記録ヘ
    ッド。
  3. 【請求項3】 前記蓋部材の表面で、かつ前記蓋部材の
    振動を阻害しない位置に、前記半導体チップを支持する
    支持部材を有する請求項2に記載のインクジェット式記
    録ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記駆動信号発生手段が、半導体チップ
    を固定基板に固定して構成されていて、前記第2の端子
    が前記固定基板に形成されている請求項1に記載のイン
    クジェット式記録ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記蓋部材の表面で、かつ前記蓋部材の
    振動を阻害しない位置に、前記固定基板を支持する支持
    部材を有する請求項4に記載のインクジェット式記録ヘ
    ッド。
  6. 【請求項6】 前記固定基板が半導体チップを収容する
    ケースとして構成されている請求項4に記載のインクジ
    ェット式記録ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記蓋部材の表面で、かつ前記蓋部材の
    振動を阻害しない位置に、前記ケースを支持する支持部
    材を有する請求項6に記載のインクジェット式記録ヘッ
    ド。
  8. 【請求項8】 前記固定基板が外部装置と接続するフレ
    キシブルケーブルである請求項4に記載のインクジェッ
    ト式記録ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記蓋部材の表面で、かつ前記蓋部材の
    振動を阻害しない位置に、前記フレキシブルケーブルを
    支持する支持部材を有する請求項8に記載のインクジェ
    ット式記録ヘッド。
  10. 【請求項10】 前記第1、第2の端子の少なくとも一
    方が熱溶融性導電材料で構成されている請求項1に記載
    のインクジェット式記録ヘッド。
  11. 【請求項11】 前記第1、第2の端子の少なくとも一
    方が導電性接着剤で構成されている請求項1に記載のイ
    ンクジェット式記録ヘッド。
  12. 【請求項12】 第1の蓋部材と、該蓋部材により一方
    の面が封止されてノズル開口に連通する圧力発生室を形
    成するスペーサと、前記ノズル開口を備えて前記スペー
    サの他方の面を封止する部材と、前記圧力発生室を加圧
    する圧力発生手段を備えたインクジェット式記録ヘッド
    において、 前記蓋部材の側端側に位置して形成されて、前記圧力発
    生手段に信号を選択的に印加する個別電極に接続する第
    1の端子と、 外部からの信号により前記圧力発生手段を駆動するため
    の駆動信号を生成し、かつ駆動信号を出力するための端
    子を備えた半導体集積回路と、 耐熱性絶縁フィルムに半田付けが可能な金属箔を積層す
    るともに、前記アクチュエータユニットに対向する領域
    に、前記半導体集積回路を固定する窓を備え、前記窓に
    形成された接続手段により前記半導体集積回路に接続す
    るフレキシブルケーブルと、 前記蓋部材の振動を阻害しない位置に形成された前記半
    導体集積回路を支持する支持部材と、 を備えたインクジェット式記録ヘッド。
  13. 【請求項13】 前記半導体集積回路の少なくとも周縁
    が高分子材料によりフレキシブルケーブルとともにモー
    ルドされている請求項12に記載のインクジェット式記
    録ヘッド。
  14. 【請求項14】 第1の蓋部材と、該蓋部材により一方
    の面が封止されてノズル開口に連通する圧力発生室を形
    成するスペーサと、前記ノズル開口を備えて前記スペー
    サの他方の面を封止する部材と、前記圧力発生室を加圧
    する圧力発生手段を備えたインクジェット式記録ヘッド
    において、 前記圧力発生手段に信号を選択的に印加する個別電極と
    接続すべく前記蓋部材の側端に位置して形成され、その
    表面が前記圧力発生手段の表面よりも上方に位置するよ
    うに形成された端子と、 前記圧力発生手段を覆うように張設されて両端を前記端
    子に導電的に接合固定されて外部から信号を供給するフ
    レキシブルケーブルと、 を備えたインクジェット式記録ヘッド。
  15. 【請求項15】 前記端子が電気絶縁性材料に導電性膜
    を形成して構成されている請求項14に記載のインクジ
    ェット式記録ヘッド。
  16. 【請求項16】 前記端子が複数の個別電極からのリー
    ド部を跨ぐ長尺状の電気絶縁性薄板に、前記個別電極の
    配列ピッチに合わせて導電性膜が形成されている請求項
    14に記載のインクジェット式記録ヘッド。
  17. 【請求項17】 前記端子が、前記個別電極とほぼ同等
    の幅を備えた電気絶縁性材料に導電性膜を設けて形成さ
    れている請求項16に記載のインクジェット式記録ヘッ
    ド。
  18. 【請求項18】 前記端子の絶縁材料が、前記圧力発生
    手段と同一の材料で構成されている請求項15、16に
    記載のインクジェット式記録ヘッド。
  19. 【請求項19】 前記端子が、前記個別電極とほぼ同等
    の幅を備えた導電性材料で形成されている請求項14に
    記載のインクジェット式記録ヘッド。
  20. 【請求項20】 前記導電性材料が、導電性接着剤であ
    る請求項19に記載のインクジェット式記録ヘッド。
  21. 【請求項21】 前記端子の表面に半田接合に適した金
    属材料の層が形成されている請求項14に記載のインク
    ジェット式記録ヘッド。
  22. 【請求項22】 前記端子が導電性を備えた長尺状の板
    材で形成され、表面に電気絶縁層を設けて前記個別電極
    に対応する位置に導電性接合部が形成されている請求項
    14に記載のインクジェット式記録ヘッド。
  23. 【請求項23】 第1の蓋部材と、該蓋部材により一方
    の面が封止されてノズル開口に連通する圧力発生室を形
    成するスペーサと、前記ノズル開口を備えて前記スペー
    サの他方の面を封止する部材と、前記圧力発生室を加圧
    する圧力発生手段を備えたインクジェット式記録ヘッド
    において、 外部からの信号を供給するフレキシブルケーブルの前記
    圧力発生手段の個別電極との接合領域に、前記フレキシ
    ブルケーブルの下面が前記蓋部材の振動を阻害しない位
    置に待避させる程度の凹部が形成されているインクジェ
    ット式記録ヘッド。
  24. 【請求項24】 第1の蓋部材と、該蓋部材により一方
    の面が封止されてノズル開口に連通する圧力発生室を形
    成するスペーサと、前記ノズル開口を備えて前記スペー
    サの他方の面を封止する部材と、前記圧力発生室を加圧
    する圧力発生手段を備えたインクジェット式記録ヘッド
    において、 前記蓋部材の表面で、かつ前記蓋部材の振動を阻害しな
    い位置に、外部からの信号を供給するフレキシブルケー
    ブルを前記蓋部材の振動を阻害しない位置に支持する支
    持部材を有するインクジェット式記録ヘッド。
  25. 【請求項25】 第1の蓋部材と、該蓋部材により一方
    の面が封止されてノズル開口に連通する圧力発生室を形
    成するスペーサと、前記ノズル開口を備えて前記スペー
    サの他方の面を封止する部材と、前記圧力発生室を加圧
    する圧力発生手段を備えたインクジェット式記録ヘッド
    において、 外部からの信号を供給するフレキシブルケーブルの前記
    圧力発生手段の個別電極との接合領域近傍が、前記フレ
    キシブルケーブルの弾性により中央部が上方に浮き上が
    るように一定の曲率半径で曲げられて接合されているイ
    ンクジェット式記録ヘッド。
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