JPH0966602A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JPH0966602A JPH0966602A JP22376995A JP22376995A JPH0966602A JP H0966602 A JPH0966602 A JP H0966602A JP 22376995 A JP22376995 A JP 22376995A JP 22376995 A JP22376995 A JP 22376995A JP H0966602 A JPH0966602 A JP H0966602A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- flow path
- anisotropic conductive
- electrode
- substrate
- Prior art date
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズルが高密度化した場合の従来のワイヤボ
ンディングによる接続作業の困難性を解消する。 【解決手段】 流路基板１の上面に複数のインク流路を
設け、インク流路を区画する側壁を圧電材料で形成す
る。側壁に電界を印加するための電極を形成し、流路基
板上面のインク流路形成部の後方に、インク流路内の電
極にそれぞれ導通する引出し電極13を形成する。流路基
板上面のインク流路形成部に、インク流路を閉鎖するカ
バープレート２を接合し、流路基板の前面にインク流路
の前面開口に対向するノズルを有するノズルプレート３
を接合する。引出し電極13と側壁の圧電変形を制御する
ためのドライバ基板４の電極41とを、異方導電性ヒート
シール５を介して電気的に接続する。異方導電性ヒート
シール５に代えて異方導電性コネクタ等を用いてもよ
い。
ンディングによる接続作業の困難性を解消する。 【解決手段】 流路基板１の上面に複数のインク流路を
設け、インク流路を区画する側壁を圧電材料で形成す
る。側壁に電界を印加するための電極を形成し、流路基
板上面のインク流路形成部の後方に、インク流路内の電
極にそれぞれ導通する引出し電極13を形成する。流路基
板上面のインク流路形成部に、インク流路を閉鎖するカ
バープレート２を接合し、流路基板の前面にインク流路
の前面開口に対向するノズルを有するノズルプレート３
を接合する。引出し電極13と側壁の圧電変形を制御する
ためのドライバ基板４の電極41とを、異方導電性ヒート
シール５を介して電気的に接続する。異方導電性ヒート
シール５に代えて異方導電性コネクタ等を用いてもよ
い。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、インクジェットヘッドに
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のインクジェットヘッドには、例え
ば図９に示すように、ＰＺＴを用いた流路基板ａの上面
に、複数本（図示では８本）のインク流路ｂが、一定間
隔で平行に設けられている。インク流路ｂの形状は、前
面に開口し、一定の深さで一定の長さだけ後方へ向か
い、後端部は底面が湾曲して次第に浅くなり、やがて流
路が無くなっている。インク流路ｂの対向する両側壁に
は、ほぼ半分の深さだけの駆動電界印加用の電極ｃが形
成してあり、両側壁の電極ｃ，ｃは後端部に至って連続
し、流路基板ａの上面を後方へ向かって引出し電極ｄと
なって延伸している。
ば図９に示すように、ＰＺＴを用いた流路基板ａの上面
に、複数本（図示では８本）のインク流路ｂが、一定間
隔で平行に設けられている。インク流路ｂの形状は、前
面に開口し、一定の深さで一定の長さだけ後方へ向か
い、後端部は底面が湾曲して次第に浅くなり、やがて流
路が無くなっている。インク流路ｂの対向する両側壁に
は、ほぼ半分の深さだけの駆動電界印加用の電極ｃが形
成してあり、両側壁の電極ｃ，ｃは後端部に至って連続
し、流路基板ａの上面を後方へ向かって引出し電極ｄと
なって延伸している。
【０００３】流路基板ａの上面（インク流路形成面）に
は、カバープレートｅが接合してある。カバープレート
の中央部には窓孔ｆが開設してある。この窓孔によっ
て、全インク流路ｂの一部が窓孔ｆに対向して開放状態
になっている。この窓孔ｆ上に、図示しないが、全イン
ク流路ｂ内にインクを供給するマニホールドが配設され
ることになる。引出し電極ｄはカバープレートｅの後端
部から露出している。
は、カバープレートｅが接合してある。カバープレート
の中央部には窓孔ｆが開設してある。この窓孔によっ
て、全インク流路ｂの一部が窓孔ｆに対向して開放状態
になっている。この窓孔ｆ上に、図示しないが、全イン
ク流路ｂ内にインクを供給するマニホールドが配設され
ることになる。引出し電極ｄはカバープレートｅの後端
部から露出している。
【０００４】流路基板ａ及びカバープレートｅの前端面
に、ノズルプレートｇが接合されるもので、このノズル
プレートｇには各インク流路ｂの開口端に対向するノズ
ルｈが開口してある。
に、ノズルプレートｇが接合されるもので、このノズル
プレートｇには各インク流路ｂの開口端に対向するノズ
ルｈが開口してある。
【０００５】各引出し電極ｄは、ＦＰＣやリジッド基板
ｉの対応する電極ｊにワイヤｋを用いてワイヤボンディ
ングにて接続され、駆動制御用ドライバへ導通してい
る。電極ｃに駆動電界が印加されると、側壁に剪断モー
ド等のアレイ方向に平行な変形を引き起こし、インク流
路ｂ内のインクの圧力を変化させてノズルｈからインク
滴を吐出させる。
ｉの対応する電極ｊにワイヤｋを用いてワイヤボンディ
ングにて接続され、駆動制御用ドライバへ導通してい
る。電極ｃに駆動電界が印加されると、側壁に剪断モー
ド等のアレイ方向に平行な変形を引き起こし、インク流
路ｂ内のインクの圧力を変化させてノズルｈからインク
滴を吐出させる。
【０００６】引出し電極ｄと駆動制御用ドライバ側の電
極ｊとの接続手段としては、上記のワイヤボンディング
の他に、銀エポキシ接着剤や低融点半田ペーストを用い
るものがある。
極ｊとの接続手段としては、上記のワイヤボンディング
の他に、銀エポキシ接着剤や低融点半田ペーストを用い
るものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の引出し電極ｄを
ワイヤｋを使用してワイヤボンディングによってＦＰＣ
やリジッド基板ｉに接続するものでは、ワイヤｋが破損
しないように保護する必要があり煩雑となり、近来ノズ
ルが高密度化しているために細いワイヤｋを使用しなけ
ればならなくなり、接続の信頼性が低下する。また多ノ
ズル化によりワイヤボンディングに要する時間が増加す
る。さらに、ファインピッチ対応の設備が非常に高価で
あるため製造コストが高くなるなど多くの困難がある。
ワイヤｋを使用してワイヤボンディングによってＦＰＣ
やリジッド基板ｉに接続するものでは、ワイヤｋが破損
しないように保護する必要があり煩雑となり、近来ノズ
ルが高密度化しているために細いワイヤｋを使用しなけ
ればならなくなり、接続の信頼性が低下する。また多ノ
ズル化によりワイヤボンディングに要する時間が増加す
る。さらに、ファインピッチ対応の設備が非常に高価で
あるため製造コストが高くなるなど多くの困難がある。
【０００８】また、銀エポキシ導通剤や低融点半田ペー
ストを用いて接続するものでは、隣接する電極とショー
しないように接続することが困難性であり、ノズルが高
密度化するとこの困難は一層高まる。
ストを用いて接続するものでは、隣接する電極とショー
しないように接続することが困難性であり、ノズルが高
密度化するとこの困難は一層高まる。
【０００９】本発明は上記従来のワイヤボンディングに
よる場合のワイヤ保護の必要性やノズルの高密度化に併
なう困難性など、及び半田ペースト等による場合の接続
の困難性などの多くの課題を解決し、流路基板の電極と
ドライバ基板とを容易に接続できるようにすることを目
的とするもである。
よる場合のワイヤ保護の必要性やノズルの高密度化に併
なう困難性など、及び半田ペースト等による場合の接続
の困難性などの多くの課題を解決し、流路基板の電極と
ドライバ基板とを容易に接続できるようにすることを目
的とするもである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、流路基板の上
面に複数のインク流路が設けてあり、各インク流路を区
画する側壁は圧電材料からなるものであり、各側壁には
電界を印加するための電極が形成してあり、流路基板上
面のインク流路形成部の後方には、各インク流路内の電
極にそれぞれ導通する引出し電極が形成してあり、流路
基板上面のインク流路形成部には、インク流路を閉鎖す
るカバープレートが接合してあり、流路基板の前面に
は、各インク流路の前面開口に対向するノズルが形成さ
れているノズルプレートが接合してあり、引出し電極
と、側壁の圧電変形を制御するためのドライバ基板の電
極とは、異方導電材を介して電気的に接続してある。
面に複数のインク流路が設けてあり、各インク流路を区
画する側壁は圧電材料からなるものであり、各側壁には
電界を印加するための電極が形成してあり、流路基板上
面のインク流路形成部の後方には、各インク流路内の電
極にそれぞれ導通する引出し電極が形成してあり、流路
基板上面のインク流路形成部には、インク流路を閉鎖す
るカバープレートが接合してあり、流路基板の前面に
は、各インク流路の前面開口に対向するノズルが形成さ
れているノズルプレートが接合してあり、引出し電極
と、側壁の圧電変形を制御するためのドライバ基板の電
極とは、異方導電材を介して電気的に接続してある。
【００１１】上記の異方導電材としては、異方導電性ヒ
ートシールや異方導電性コネクタ等を用いると、接続が
一層容易になる。
ートシールや異方導電性コネクタ等を用いると、接続が
一層容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に示すように、流路基板１と
して、例えば、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛
（ＰＺＴ）系のセラミックス材料を用いた厚さ１ｍｍ程
度の板が用いられ、その上面に、ダイシング等により４
００〜８００μｍの溝を複数本（図示では８本）刻設す
ることにより、インク流路１１が一定間隔で平行に設け
られている。インク流路１１の形状は、前面に開口し、
一定の深さで一定の長さだけ後方へ向かい、後端部は底
面が湾曲して次第に浅くなり、やがて流路が無くなって
いる。
して、例えば、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛
（ＰＺＴ）系のセラミックス材料を用いた厚さ１ｍｍ程
度の板が用いられ、その上面に、ダイシング等により４
００〜８００μｍの溝を複数本（図示では８本）刻設す
ることにより、インク流路１１が一定間隔で平行に設け
られている。インク流路１１の形状は、前面に開口し、
一定の深さで一定の長さだけ後方へ向かい、後端部は底
面が湾曲して次第に浅くなり、やがて流路が無くなって
いる。
【００１３】図２に示すように、各インク流路１１の対
向する両側壁には駆動電界印加用の電極１２が、流路基
板１の上面には駆動ドライバとの接続に使われる引出し
電極１３（図３図示）が形成されており、例えば、ニッ
ケルやアルミニウム等の金属材料の蒸着により形成され
る。この蒸着に際して、ターゲットに対してワークをあ
る角度に傾けることにより、電極１２が各側壁のほぼ上
半分にそれぞれ形成されるように制御される。図２の状
態では、流路基板１の上面全体に電極が形成されてい
る。
向する両側壁には駆動電界印加用の電極１２が、流路基
板１の上面には駆動ドライバとの接続に使われる引出し
電極１３（図３図示）が形成されており、例えば、ニッ
ケルやアルミニウム等の金属材料の蒸着により形成され
る。この蒸着に際して、ターゲットに対してワークをあ
る角度に傾けることにより、電極１２が各側壁のほぼ上
半分にそれぞれ形成されるように制御される。図２の状
態では、流路基板１の上面全体に電極が形成されてい
る。
【００１４】図３に示すように、流路基板１の上面の電
極のうち不要な部分がレーザ加工などにより除去され
る。即ち、両側壁の電極１２，１２は後端部に至って連
続し、この後端部から流路基板１の上面を後方へ向かっ
て延伸し引出し電極１３となっている。インク流路１１
内の電極１２上には、インクとの絶縁のためにＳｉＯ2
等の絶縁膜（図示せず。）が形成してある。
極のうち不要な部分がレーザ加工などにより除去され
る。即ち、両側壁の電極１２，１２は後端部に至って連
続し、この後端部から流路基板１の上面を後方へ向かっ
て延伸し引出し電極１３となっている。インク流路１１
内の電極１２上には、インクとの絶縁のためにＳｉＯ2
等の絶縁膜（図示せず。）が形成してある。
【００１５】図４に示すように、流路基板１の上面に
は、カバープレート２が接合されてインク流路１１を閉
鎖してある。カバープレート２は流路基板１と同じ材質
からなり、その中央部には窓孔２１が開設してある。こ
の窓孔２１によって、インク流路１１の後端部を開放状
態にしている。この窓孔２１内に、図示しないが、イン
ク流路１１内にインクを供給するための共通インク室を
有するマニホールドが配設されることになる。引出し電
極１３はカバープレート２の後端部から露出して延伸し
ている。カバープレートの材質は流路基板１と同一のも
のには限られず、膨脹係数がほぼ等しいセラミックスや
金属などから適宜選ばれる。
は、カバープレート２が接合されてインク流路１１を閉
鎖してある。カバープレート２は流路基板１と同じ材質
からなり、その中央部には窓孔２１が開設してある。こ
の窓孔２１によって、インク流路１１の後端部を開放状
態にしている。この窓孔２１内に、図示しないが、イン
ク流路１１内にインクを供給するための共通インク室を
有するマニホールドが配設されることになる。引出し電
極１３はカバープレート２の後端部から露出して延伸し
ている。カバープレートの材質は流路基板１と同一のも
のには限られず、膨脹係数がほぼ等しいセラミックスや
金属などから適宜選ばれる。
【００１６】図５に示すように、流路基板１の前面に
は、ノズルプレート３が接合してある。ノズルプレート
３はポリイミドやポリサルフォン等のフィルムシートを
用い、このフィルムシートにエキシマレーザ光を照射し
て、各インク流路１１の前端開口に対向する位置に吐出
口（ノズル）３１の孔明け加工を行って形成してある。
ノズル３１が明けられたノズルプレート３は、流路基板
１にインク流路１１と位置合わせした上で接合される。
は、ノズルプレート３が接合してある。ノズルプレート
３はポリイミドやポリサルフォン等のフィルムシートを
用い、このフィルムシートにエキシマレーザ光を照射し
て、各インク流路１１の前端開口に対向する位置に吐出
口（ノズル）３１の孔明け加工を行って形成してある。
ノズル３１が明けられたノズルプレート３は、流路基板
１にインク流路１１と位置合わせした上で接合される。
【００１７】図６に示すように、流路基板１の底面には
ドライバ基板４が接合してあり、ドライバ基板４のパタ
ーン電極４１と流路基板１の引出し電極１３との間は、
異方導電材の一つである異方導電性ヒートシール５を使
用して接続してある。この異方導電性ヒートシール５
は、パターニングされたフレキシブルプリントケーブル
の両端部に加熱により接着する異方導電性接着剤層が設
けてある構成であり、一端部を引出し電極１３上に、他
端部をパターン電極４１上に位置合わせし、上下方向に
加圧しながら熱圧着すると、両端部では上下方向にのみ
導通して引出し電極１３とパターン電極４１とを導通さ
せることができる。
ドライバ基板４が接合してあり、ドライバ基板４のパタ
ーン電極４１と流路基板１の引出し電極１３との間は、
異方導電材の一つである異方導電性ヒートシール５を使
用して接続してある。この異方導電性ヒートシール５
は、パターニングされたフレキシブルプリントケーブル
の両端部に加熱により接着する異方導電性接着剤層が設
けてある構成であり、一端部を引出し電極１３上に、他
端部をパターン電極４１上に位置合わせし、上下方向に
加圧しながら熱圧着すると、両端部では上下方向にのみ
導通して引出し電極１３とパターン電極４１とを導通さ
せることができる。
【００１８】図７に示す実施例は、リジッドなドライバ
基板６のパターン電極（図示せず。）と引出し電極１３
とをペースト状の異方導電性接着剤７を用いて直接接合
している。ペースト状の異方導電性接着剤の代りに、異
方導電性接着テープを使用すれば、取り扱いがさらに容
易となる。
基板６のパターン電極（図示せず。）と引出し電極１３
とをペースト状の異方導電性接着剤７を用いて直接接合
している。ペースト状の異方導電性接着剤の代りに、異
方導電性接着テープを使用すれば、取り扱いがさらに容
易となる。
【００１９】図８に示す実施例は、リジッドなドライバ
基板６と流路基板１との間に異方導電性コネクタ（商品
名：ゼブラゴム）８を介在させている。そして図示しな
いがクリップ状の固定部材によって両者を固定し、電極
同士の導通をとっている。この場合、何等かの異常が生
じた時に、ドライバ基板６を流路基板１から外して交換
したり点検、修理したりするのが容易になる。
基板６と流路基板１との間に異方導電性コネクタ（商品
名：ゼブラゴム）８を介在させている。そして図示しな
いがクリップ状の固定部材によって両者を固定し、電極
同士の導通をとっている。この場合、何等かの異常が生
じた時に、ドライバ基板６を流路基板１から外して交換
したり点検、修理したりするのが容易になる。
【００２０】なお、上述の実施の態様では、流路基板全
体を圧電材料としているが、これに限られるものでな
く、少なくともインク流路を区画する側壁が圧電材料で
形成されていれば良い。
体を圧電材料としているが、これに限られるものでな
く、少なくともインク流路を区画する側壁が圧電材料で
形成されていれば良い。
【００２１】
【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドは、上述
したように、流路基板上の引出し電極と、側壁の圧電変
形を制御するためのドライバ基板の電極とが、異方導電
材を介して一括して電気的に接続してあるので、接続を
極めて容易にでき、ノズルの高密度化や、多ノズル化に
対しても電極接続に要する時間は増加せず、また隣接す
る電極とのショート等も生じない。そして接続の信頼性
も高く、しかも安価で効率の良い接続が可能である。異
方導電材として異方導電性ヒートシールを用いると接続
が一層容易になる。また、異方導電性コネクタを用いる
場合には、部品交換等が容易にできるので製造が簡単に
なり、特に大量生産に適している。
したように、流路基板上の引出し電極と、側壁の圧電変
形を制御するためのドライバ基板の電極とが、異方導電
材を介して一括して電気的に接続してあるので、接続を
極めて容易にでき、ノズルの高密度化や、多ノズル化に
対しても電極接続に要する時間は増加せず、また隣接す
る電極とのショート等も生じない。そして接続の信頼性
も高く、しかも安価で効率の良い接続が可能である。異
方導電材として異方導電性ヒートシールを用いると接続
が一層容易になる。また、異方導電性コネクタを用いる
場合には、部品交換等が容易にできるので製造が簡単に
なり、特に大量生産に適している。
【図１】流路基板の上面にインク流路を形成した状態の
斜視図である。
斜視図である。
【図２】流路基板に電極を蒸着した状態の斜視図であ
る。
る。
【図３】図２の蒸着膜から不要な部分を除去した状態の
斜視図である。
斜視図である。
【図４】流路基板にカバープレートを接合した状態の斜
視図である。
視図である。
【図５】図４にノズルプレートを接合した状態の一部切
欠斜視図である。
欠斜視図である。
【図６】本発明の実施の態様の一例を示す背面側からの
斜視図である。
斜視図である。
【図７】本発明の実施の態様の他の例を示す背面側から
の斜視図である。
の斜視図である。
【図８】発明の他の実施の態様を示す背面側からの斜視
図である。
図である。
【図９】従来例の前面側からの斜視図である。
１ 流路基板 １１ インク流路 １２ 電極 １３ 引出し電極 ２ カバープレート ３ ノズルプレート ３１ ノズル ４ ドライバ基板 ４１ ドライバ基板の電極 ５ 異方導電材（異方導電性ヒートシール） ６ ドライバ基板 ７ 異方導電材（異方導電性接着剤） ８ 異方導電材（異方導電性コネクタ）
Claims (3)
- 【請求項１】 流路基板の上面に複数のインク流路が設
けてあり、 上記各インク流路を区画する側壁は圧電材料からなるも
のであり、 上記各側壁には電界を印加するための電極が形成してあ
り、 上記流路基板上面の上記インク流路形成部の後方には、
上記各インク流路内の上記電極にそれぞれ導通する引出
し電極が形成してあり、 上記流路基板上面の上記インク流路形成部には、上記イ
ンク流路を閉鎖するカバープレートが接合してあり、 上記流路基板の前面には、上記各インク流路の前面開口
に対向するノズルが形成されているノズルプレートが接
合してあり、 上記引出し電極と、上記側壁の圧電変形を制御するため
のドライバ基板の電極とは、異方導電材を介して電気的
に接続してあることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項２】 請求項１において、上記異方導電材は、
異方導電性ヒートシールであることを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項３】 請求項１において、上記異方導電材は、
異方導電性コネクタであることを特徴とするインクジェ
ットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22376995A JPH0966602A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22376995A JPH0966602A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0966602A true JPH0966602A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16803427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22376995A Pending JPH0966602A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0966602A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003072361A1 (fr) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Tête à jet d'encre |
| JP2006327159A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
| WO2011005699A2 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Mems jetting structure for dense packing |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22376995A patent/JPH0966602A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7156503B2 (en) | 2002-02-27 | 2007-01-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ink jet head |
| JP2006327159A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
| JP4737389B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2011-07-27 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
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