KR100573046B1 - 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치 - Google Patents

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Abstract

압력 발생실을 고밀도로 배열하고 또한 소형화를 도모할 수 있는 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치를 제공한다.
노즐 개구에 각각 연통하는 압력 발생실(12)의 열(13)을 적어도 2열 구비한 유로 형성 기판(10)과, 유로 형성 기판(10)의 한쪽면측에 진동판을 통해서 설치되어 압력 발생실(12) 내에 압력 변화를 발생시키는 압전 소자(300)를 구비하는 액체 분사 헤드로서, 유로 형성 기판(10)의 압전 소자(300) 측에 접합되는 접합 기판(30) 상에, 압력 발생실(12)의 각 열(13)에 대향하는 영역에 압전 소자(300)를 구동시키는 구동 IC(110)를 배치하고, 접합 기판(30)의 압력 발생실(2)의 각 열(13) 사이에 대응하는 영역에, 압전 소자(300)로부터 인출되는 인출 전극(90)이 노출되는 관통공(33)을 압력 발생실(12)의 각 열(13)에 대응하여 적어도 하나씩 설치하여 인접하는 각 관통공(33)의 사이에 빔부(34)를 형성한다.

Description

액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치{LIQUID JET HEAD AND LIQUID JET APPARATUS}

도 1은 실시 형태 1에 관련된 기록 헤드의 분해 사시도.

도 2는 실시 형태 1에 관련된 기록 헤드의 평면도 및 단면도.

도 3은 실시 형태 2에 관련된 기록 헤드의 평면도.

도 4는 일 실시 형태에 관련된 기록 장치의 개략도.

< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 유로 형성 기판 12 : 압력 발생실

20 : 노즐 플레이트 21 : 노즐 개구

30 : 봉지 기판 31 : 압전 소자 유지부

32 : 리저버부 33 : 관통공

34 : 빔(beam)부 40 : 컴플라이언스 기판

50 : 탄성막 55 : 절연체막

60 : 하부 전극막 70 : 압전체막

80 : 상부 전극막 100 : 리저버

300 : 압전 소자

본 발명은 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치에 관한 것으로, 특히 잉크 방울을 토출하는 노즐 개구와 연통되는 압력 발생실의 일부를 진동판으로 구성하고, 이 진동판의 표면에 압전 소자를 형성하고, 압전 소자의 변위에 의하여 잉크 방울을 토출시키는 잉크젯식 기록 헤드 및 잉크젯식 기록 장치에 관한 것이다.

잉크 방울을 토출하는 노즐 개구와 연통되는 압력 발생실의 일부를 진동판으로 구성하고, 이 진동판을 압전 소자에 의하여 변형시켜서 압력 발생실의 잉크를 가압하여 노즐 개구로부터 잉크 방울을 토출시키는 잉크젯식 기록 헤드에는, 압전 소자의 축방향으로 신장, 수축하는 종진동(縱振動) 모드의 압전 액추에이터를 사용한 것과, 휨 진동 모드의 압전 액추에이터를 사용한 것의 2종류가 실용화되고 있다.

전자는 압전 소자의 단면(端面)을 진동판에 접촉시킴으로써 압력 발생실의 용적을 변화시킬 수 있어서, 고밀도 인쇄에 적합한 헤드의 제작이 가능한 반면, 압전 소자를 노즐 개구의 배열 피치에 일치시켜서 빗살 형상으로 분할한다고 하는 곤란한 공정이나, 분할된 압전 소자를 압력 발생실에 위치 결정하여 고정하는 작업이 필요하게 되어, 제조 공정이 복잡하다고 하는 문제가 있다.

이에 대하여 후자는, 압전 재료의 그린 시트를 압력 발생실의 형상에 맞추어 첩부(貼付)하고, 이것을 소성한다고 하는 비교적 간단한 공정으로 진동판에 압전 소자를 부착할 수 있기는 하나, 휨 진동을 이용하는 관계상, 어느 정도의 면적이 필요하게 되어, 고밀도 배열이 곤란하다고 하는 문제가 있다.

한편, 후자의 기록 헤드의 불편함을 해소하기 위해, 진동판의 표면 전체에 걸쳐 성막(成膜) 기술에 의하여 균일한 압전 재료층을 형성하고, 이 압전 재료층을 리소그래피법에 의하여 압력 발생실에 대응하는 형상으로 분할하여 압력 발생실마다 독립하도록 압전 소자를 형성한 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

또, 이와 같은 잉크젯식 기록 헤드에는, 노즐 개구에 연통되는 압력 발생실의 열을 적어도 2열 구비한 유로 형성 기판과, 이 유로 형성 기판의 압전 소자측에 접합되고 또한 압전 소자를 구동시키는 구동 IC가 실장되는 접합 기판을 갖는 구조의 것이 있다. 이 구조에서는, 구동 IC가 접합 기판의 대략 중앙부, 즉 압력 발생실의 열 사이에 대응하는 영역에 실장되고, 구동 IC와 각 압전 소자로부터 인출되는 인출 배선이, 접합 기판의 구동 IC의 양측에 각각 설치된 관통공을 통해서 와이어 본딩으로 전기적으로 접속되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

이와 같은 종래의 잉크젯식 기록 헤드에서, 하나의 구동 IC로 2열의 압전 소자를 구동시키고 있기 때문에, 제조 비용은 비교적 낮게 억제되지만, 구동 IC의 양측에 각각 관통공을 형성하고 있기 때문에, 유로 형성 기판 및 접합 기판의 면적을 비교적 크게 할 필요가 있어서, 헤드를 소형화하는 것이 어렵다. 특히, 압력 발생실을 고밀도로 배열하는 경우, 복수의 관통공을 형성하는 영역을 확보하는 것이 어렵고 헤드가 대형화되고 만다고 하는 문제가 있다. 또한, 이와 같은 문제는, 잉크를 토출하는 잉크젯식 기록 헤드만이 아니고, 물론, 잉크 이외의 액체 방울을 토출 하는 다른 액체 분사 헤드에 있어서도 동일하게 존재한다.

[특허 문헌 1]

일본특허 특개평 5-286131호 공보(제1도∼제4도)

[특허 문헌 2]

일본특허 특개 2003-136734호 공보(제1도, 제2도)

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 압력 발생실을 고밀도로 배열하고, 또한 소형화를 도모할 수 있는 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 제1의 양태는, 노즐 개구에 각각 연통되는 압력 발생실의 열을 적어도 2열 구비한 유로 형성 기판과, 이 유로 형성 기판의 한쪽면 측에 진동판을 통해서 설치되고 상기 압력 발생실 내에 압력 변화를 발생시키는 압전 소자를 구비하는 액체 분사 헤드로서, 상기 유로 형성 기판의 상기 압전 소자측에 접합되는 접합 기판과, 이 접합 기판상의, 상기 압력 발생실의 각 열에 대향하는 영역에 배열 설치되어 상기 압전 소자를 구동시키는 구동 IC를 가지며, 상기 접합 기판에는, 상기 압력 발생실의 열 사이에 대응하는 영역에 상기 압전 소자로부터 인출되는 인출 전극이 노출되는 관통공이, 상기 압력 발생실의 각 열에 대응하여 적어도 하나씩 설치되는 동시에 인접하는 각 관통공의 사이에 빔부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드에 있다.

이러한 제 1의 양태에서는, 관통공을 형성하는 스페이스를 설정하는 일 없이, 이미 있는 스페이스를 이용하여 관통공을 형성함으로써, 압력 발생실을 고밀도로 배열해도 헤드를 소형화할 수 있다. 또, 관통공의 사이에 빔부가 마련되어 있는 것으로 접합 기판의 강도가 증가하며, 접합 기판이 접합되는 유로 형성 기판의 강성을 확보할 수 있다. 이것에 의해, 구조가 요인으로 되는 크로스토크를 방지할 수 있고, 항상 안정된 토출 특성을 얻을 수 있다.

본 발명의 제2의 양태는, 제1의 양태에 있어서, 상기 접합 기판상에는 상기 구동 IC가 실장되는 배선 패턴이 형성되어 있고, 상기 빔부 상에는, 상기 배선 패턴의 일부를 구성하고, 복수의 병설된 복수의 압전 소자에 공통되는 공통 전극과 접속되는 공통 전극 배선이 상기 압력 발생실의 열을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드에 있다.

이러한 제2의 양태에서는, 공통 전극 배선의 면적이 증가하는 것으로, 압전 소자에 전압을 인가했을 때의 공통 전극의 저항치가 실질적으로 저하되기 때문에, 복수의 압전 소자를 동시에 구동해도 전압 강하가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 액체 방울의 토출 특성이 안정되고 또한 액체 방울의 토출 특성의 편차가 억제된다.

본 발명의 제3의 양태는, 제1 또는 2의 양태에 있어서, 상기 접합 기판이 상기 압전 소자에 대향하는 영역에 공간을 확보한 상태에서 상기 공간을 밀봉하는 압전 소자 유지부를 갖는 봉지 기판인 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드에 있다.

이러한 제3의 양태에서는, 봉지 기판상에 구동 IC를 실장하는 것으로, 헤드 를 더욱 소형화할 수 있다.

본 발명의 제4의 양태에서는, 제 1∼3의 어느 하나의 양태에 있어서, 상기 접합 기판상의 상기 압력 발생실의 열 설치 방향으로 상기 구동 IC가 소정 간격을 두고서 복수 배치되며, 또한 상기 관통공이 각 구동 IC에 대응하여 설치되어서 상기 소정 간격에 대응하는 상기 접합 기판에 상기 빔부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드에 있다.

이러한 제 4의 양태에서는, 압력 발생실의 열 설치 방향으로 뻗는 빔부와, 압력 발생실의 길이 방향으로 뻗는 빔부가 형성되어, 봉지 기판과 유로 형성 기판의 강성이 보다 높여진다.

본 발명의 제 5의 양태는, 제 1∼4의 어느 하나의 양태의 액체 분사 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치에 있다.

이러한 제 5의 양태에서는, 인쇄 품질이 향상되고 또한 소형의 액체 분사 장치를 실현할 수 있다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하에 본 발명을 실시 형태에 근거하여 상세히 설명한다.

(실시 형태 1)

도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 관련된 잉크젯식 기록 헤드를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는, 도 1의 평면도 및 단면도이다. 도시하는 바와 같이, 유로 형성 기판(10)은 본 실시 형태에서는 면방위(110)의 실리콘 단결정 기판으로 이루어지며, 그 한쪽면에는 미리 열산화에 의하여 형성한 이산화 실리콘으로 이루어지 는, 두께 1∼2㎛의 탄성막(50)이 형성되어 있다. 유로 형성 기판(10)에는, 복수의 압력 발생실(12)이 그 폭 방향으로 병설된 열(13)이 2열 형성되어 있다. 또, 유로 형성 기판(10)의 압력 발생실(12)의 길이 방향 외측의 영역에는 연통부(14)가 형성되고, 연통부(14)와 각 압력 발생실(12)이, 각 압력 발생실(12)마다 설치된 잉크 공급로(15)를 통해서 연통되어 있다. 또한, 연통부(14)는, 후술하는 봉지 기판의 리저버부와 연통하여 각 압력 발생실(12)의 공통의 잉크실로 되는 리저버의 일부를 구성한다. 잉크 공급로(15)는, 압력 발생실(12)보다 좁은 폭으로 형성되어 있고, 연통부(14)로부터 압력 발생실(12)에 유입되는 잉크의 유로 저항을 일정하게 유지하고 있다.

또, 유로 형성 기판(10)의 개구면측에는, 압력 발생실(12)을 형성할 때의 마스크로서 사용된 절연막(51)을 통해서, 각 압력 발생실(12)의 잉크 공급로(15)와는 반대측의 단부 부근에 연통하는 노즐 개구(21)가 천공 설치된 노즐 플레이트(20)가 접착제나 열용착 필름 등을 통하여 고착되어 있다. 또한, 노즐 플레이트(20)는, 두께가 예를 들면 0.01∼1㎜로, 선팽창 계수가 300℃ 이하에서, 예를 들면 2.5∼4.5 [×10-6/℃]인 유리 세라믹스, 실리콘 단결정 기판 또는 불청강(녹슬지 않는 강) 등으로 이루어진다.

한편, 이와 같은 유로 형성 기판(10)의 개구면의 반대측에는, 상술한 것처럼, 두께가 예를 들면 약 1.0㎛의 탄성막(5O)이 형성되며, 이 탄성막(50) 위에는, 두께가 예를 들면, 약 0.4㎛의 절연체막(55)이 형성되어 있다. 또한, 이 절연체막 (55) 위에는, 두께가 예를 들면, 약 0.2㎛의 하부 전극막(60)과, 두께가 예를 들면, 약 1.0㎛의 압전체층(70)과, 두께가 예를 들면, 약 0.05㎛의 상부 전극막(80)이, 후술하는 프로세스로 적층 형성되어, 압전 소자(300)를 구성하고 있다. 여기서, 압전 소자(300)는 하부 전극막(60), 압전체층(70) 및 상부 전극막(80)을 포함하는 부분을 말한다. 일반적으로는, 압전 소자(300)의 어느 한쪽의 전극을 공통 전극으로 하고, 다른 쪽의 전극 및 압전체층(70)을 각 압력 발생실(12)마다 패터닝하여 구성한다. 그리고, 여기서는 패터닝된 어느 한쪽의 전극 및 압전체층(70)으로 구성되며, 두 전극으로의 전압의 인가에 의하여 압전 왜곡이 생기는 부분을 압전체 능동부라 한다. 본 실시 형태에서는, 하부 전극막(60)은 압전 소자(300)의 공통 전극으로 하고, 상부 전극막(80)을 압전 소자(300)의 개별 전극으로 하고 있지만, 구동 회로나 배선의 사정으로 이것을 반대로 해도 지장은 없다. 어느 경우에 있어서도, 각 압력 발생실마다 압전체 능동부가 형성되어 있는 것이 된다. 또, 여기서는, 압전 소자(300)와 이 압전 소자(300)의 구동에 의하여 변위가 생기는 진동판을 합하여 압전 액추에이터라 칭한다.

또, 이와 같은 각 압전 소자(300)를 구성하는 상부 전극막(80)에는, 예를 들면, 금(Au) 등으로 이루어지는 리드 전극(90)이 접속되어 있고, 이 리드 전극(90)은, 압력 발생실(12)의 열(13)의 사이에 대응하는 영역까지 뻗어 설치되며, 그 선단부가 후술하는 봉지 기판의 관통공 내에 노출되어 있다.

그리고, 이와 같은 압전 소자(300)가 형성된 유로 형성 기판(10) 위에는, 압전 소자(300)를 구동하기 위한 구동 IC(110)가 실장되는 접합 기판, 본 실시 형태 에서는, 봉지 기판(30)이 접합되어 있다. 이 봉지 기판(30)은, 압전 소자(300)에 대향하는 영역에, 압전 소자(300)의 운동을 저해하지 않을 정도의 공간을 확보한 상태로, 그 공간을 밀봉 가능한 압전 소자 유지부(31)를 갖는다. 압전 소자 유지부(31)는, 각 압력 발생실(12)의 열(13)에 대응하여 각각 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 각 압전 소자 유지부(31)는, 각 압력 발생실(12)의 열(13)에 대응하는 영역에 일체적으로 설치되어 있지만, 물론, 압전 소자(300)마다 독립적으로 설치되어 있어도 된다. 이와 같은 봉지 기판(30)의 재료로서는, 예를 들면, 유리, 세라믹스 재료, 금속, 수지 등을 들 수 있으나, 유로 형성 기판(10)의 열팽창률과 거의 동일한 재료로 형성되어 있는 것이 보다 바람직하며, 본 실시 형태에서는 유로 형성 기판(10)과 동일 재료의 실리콘 단결정 기판을 사용하여 형성하였다.

또, 봉지 기판(30)에는, 유로 형성 기판(10)의 연통부(14)에 대응하는 영역에 리저버부(32)가 설치되어 있다. 이 리저버부(32)는, 본 실시 형태에서는 봉지 기판(30)을 두께 방향으로 관통하여 압력 발생실(12)의 열(13)을 따라 설치되어 있고, 상술한 것처럼 유로 형성 기판(10)의 연통부(14)와 연통되어 각 압력 발생실(12)의 공통의 잉크실로 되는 리저버(100)를 구성하고 있다.

또한, 봉지 기판(30)의 대략 중앙부, 즉 압력 발생실(12)의 열(13) 사이에 대향하는 영역에는, 봉지 기판(30)을 두께 방향으로 관통하는 관통공(33)이 각 압력 발생실(12)의 열(13)마다 각각 하나씩 설치되며, 이들 관통공(33)의 사이에는 빔부(34)가 형성되어 있다. 또한, 이 빔부(34)는 봉지 기판(30)과 일체적으로 형성되어 있는 것이 바람직하나, 물론 봉지 기판(30)과는 별개체로 되어 있어도 된다.

또, 봉지 기판(30) 상에는, 도시하지 않는 외부 배선이 접속되어 구동 신호가 공급되는 배선 패턴(35)이 절연막(36)을 통해서 설치되어 있다. 그리고, 봉지 기판(30)의 관통공(33)의 양측, 즉 압력 발생실(12)의 각 열(13)에 대응하는 영역의 배선 패턴(35) 위에, 각 압전 소자(300)를 구동하기 위한 반도체 집적 회로(IC)인 구동 IC(110)가 각각 실장되어 있다.

여기서, 구동 신호는, 예를 들면 구동 전원 신호 등의 구동 IC를 구동시키기 위한 구동계 신호 이외에, 시리얼 신호(SI) 등의 각종 제어계 신호를 포함하며, 배선 패턴(35)은 각각의 신호가 공급되는 복수의 배선으로 구성된다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 이 배선 패턴(35)을 구성하는 배선 중 압전 소자(300)의 공통 전극인 하부 전극막(60)에 접속되어 구동용 신호(COM)가 공급되는 공통 전극 배선(37)이, 구동 IC(110)가 실장되는 영역과 함께 빔부(34) 상에, 압력 발생실(12)의 열(13)을 따라 뻗어 설치되어 있다. 이 빔부(34) 상에 설치되는 배선은, 공통 전극 배선(37)에 한정되지 않고, 시리얼 등의 신호를 공급하기 위한 배선을 배치해도 된다.

그리고, 배선 패턴(36) 상에 실장된 각 구동 IC(110)와 각 압전 소자 (300)로부터 뻗어 설치된 리드 전극(90)은, 봉지 기판(30)의 관통공(33) 내에 뻗어 설치된다, 예를 들면, 본딩 와이어 등의 도전성 와이어로 이루어지는 접속 배선(120)에 의해 각각 전기적으로 접속되어 있다. 또, 동일하게, 배선 패턴(35)의 공통 전극 배선(37)과 하부 전극막(60)은, 관통공(33)의 양단부 부근에서 접속 배선(120)에 의해서 전기적으로 접속되어 있다.

이와 같은 본 실시 형태의 구성에서는, 봉지 기판(30)의 압력 발생실(12)의 열(13) 사이에 대향하는 영역에, 각 압력 발생실(12)의 열(13)마다 관통공(33)이 설치되며, 이들 관통공(33) 내에 뻗어 설치되는 접속 배선(120)에 의하여 각 리드 배선(90)과 구동 IC(110), 혹은 하부 전극막(60)과 공통 전극 배선(37)이 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 봉지 기판(30)의 면적을 비교적 작게 억제할 수 있다. 또한, 이 빔부(34)의 단면적 형상을 테이퍼 형상으로 하는 것으로, 봉지 기판(30) 및 유로 형성 기판(10)의 강성을 더욱 높일 수 있고, 또 와이어 본딩시의 캐필러리가 이 빔부(34)에 접촉하는 것을 억제할 수 있다.

또, 관통공(33)의 사이에 빔부(34)가 형성되어 있기 때문에, 봉지 기판(30)의 강성(강도)이 향상되고, 이에 수반하여 봉지 기판(30)이 접합된 유로 형성 기판(10)의 강성도 향상된다. 따라서 유로 형성 기판(10)의 강성의 저하에 기인하는 크로스토크의 발생을 방지할 수 있고, 양호한 잉크 토출 특성을 얻을 수 있다. 또, 봉지 기판(30) 및 유로 형성 기판(10)의 강성이 향상됨으로써, 예를 들면, 캡핑(capping)시 등에 가해지는 외력에 의한 파손도 방지되어, 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 봉지 기판(30)의 빔부(34) 상에 공통 전극 배선(37)이 설치되어서 공통 전극 배선(37)의 면적이 넓게 되어 있기 때문에, 이 공통 전극 배선(37)에 접속되는 하부 전극막의 저항치는 실질적으로 저하된다. 즉, 하부 전극막(60)의 전류 용량을 확보할 수 있기 때문에, 복수의 압전 소자(300)를 동시에 구동한 경우라도, 전압 강하가 발생하는 일이 없고, 전압 강하에 기인하는 크로스토크의 발생도 방지 할 수 있다.

또한, 이와 같은 봉지 기판(30) 상에는, 봉지막(41) 및 고정판(42)으로 이루어지는 컴플라이언스 기판(40)이 접합되어 있다. 여기서, 봉지막(41)은, 강성이 낮고 가요성을 갖는 재료(예를 들면, 두께가 6㎛의 폴리페닐렌 황화물(PPS) 필름)으로 이루어지며, 이 봉지막(41)에 의해서 리저버부(31)의 한쪽면이 봉지되어 있다. 또, 고정판(42)은 금속 등의 경질의 재료(예를 들면, 두께가 30㎛의 스테인리스 강(SUS) 등)로 형성된다. 이 고정판(42)의 리저버(100)에 대향하는 영역은, 두께 방향으로 완전히 제거된 개구부(43)로 되어 있기 때문에, 리저버(100)의 한쪽면은 가요성을 갖는 봉지막(41)만으로 봉지되어 있다.

이와 같은 본 실시 형태의 잉크젯식 기록 헤드에서는, 도시하지 않는 외부 잉크 공급 수단으로부터 잉크를 빨아들이고, 리저버(100)로부터 노즐 개구(21)에 이르기까지 내부를 잉크로 채운 후, 구동 회로(110)로부터의 기록 신호에 따라, 압력 발생실(12)에 대응하는 각각의 하부 전극막(60)과 상부 전극막(80)의 사이에 전압을 인가하고, 탄성막(50), 절연체막(55), 하부 전극막(60) 및 압전체층(70)을 휨변형시킴으로써, 각 압력 발생실(12) 내의 압력이 높아져서 노즐 개구(21)로부터 잉크 방울이 토출된다.

(실시 형태 2)

도 3은, 실시 형태 2에 관련된 잉크젯식 기록 헤드의 평면도이다. 본 실시 형태는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 압력 발생실(12)의 열(13)에 대응하여 2개의 관통공(33A, 33B)을 각각 설치하고, 이들 2개의 관통공(33A 및 33B)의 사이에도 빔부(34A)가 형성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 봉지 기판(30) 상에는, 각 압력 발생실(12)의 열(13)에 대향하는 영역에 각각 2개의 구동 IC(110A, 110B)가 실장되어 합계 4개의 구동 IC(110)가 실장되어 있다. 그리고, 각 구동 IC(110)에 대응하여 각각 관통공(33A, 33B)이 설치되며, 이들 2개의 관통공(33A 및 33B)의 사이에 빔부(34A)가 봉지 기판(30)과 동일 부재에 의해 일체적으로 형성되어 있는 것 이외에는, 실시 형태 1과 동일하다.

이와 같은 구성으로 해도, 실시 형태 1과 동일한 효과가 얻어지며, 또 빔부(34A)가 형성되어 있음으로써, 봉지 기판(30) 및 유로 형성 기판(10)의 강성을 더욱 향상시킬 수 있고, 크로스토크의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

(다른 실시 형태)

이상, 본 발명의 각 실시 형태를 설명하였으나, 잉크젯식 기록 헤드의 기본적 구성은 상술한 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상술한 실시 형태에서는, 접합 기판으로서 압전 소자 유지부(31)를 갖는 봉지 기판(3O)을 예시하였으나, 접합 기판은, 구동 IC가 실장된 기판이라면 특별히 한정되는 것은 아니다. 또, 예를 들면, 상술한 실시 형태에서는, 성막 및 리소그래피 프로세스를 응용하여 제조되는 박막형의 잉크젯식 기록 헤드를 예로 들었으나, 물론 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 그린 시트를 첩부하는 등의 방법에 의하여 형성되는 후막(厚膜)형의 잉크젯식 기록 헤드에도 본 발명을 채용할 수 있다.

또, 이들 각 실시 형태의 잉크젯식 기록 헤드는, 잉크 카트리지 등과 연통되는는 잉크 유로를 구비하는 기록 헤드 유닛의 일부를 구성하며, 잉크젯식 기록 장 치에 탑재된다. 도 4는 이러한 잉크젯식 기록 장치의 일례를 나타내는 개략도이다. 도 4에 나타낸 것처럼, 잉크젯식 기록 헤드를 갖는 기록 헤드 유닛(1A 및 1B)은, 잉크 공급 수단을 구성하는 카트리지(2A 및 2B)가 착탈 가능하게 설치되며, 이 기록 헤드 유닛(1A 및 1B)을 탑재한 캐리지(3)는, 장치 본체(4)에 장착된 캐리지 축(5)에 축방향 이동이 자유롭게 설치되어 있다. 이 기록 헤드 유닛(1A 및 1B)은, 예를 들면, 각각 블랙 잉크 조성물 및 컬러 잉크 조성물을 토출하는 것으로 하고 있다. 그리고, 구동 모터(6)의 구동력이 도시하지 않은 복수의 기어 및 타이밍벨트(7)를 통해서 캐리지(3)에 전달되는 것으로, 기록 헤드 유닛(1A 및 1B)을 탑재한 캐리지(3)는 캐리지 축(5)을 따라서 이동된다. 한편, 장치 본체(4)에는 캐리지 축(5)을 따라서 플래튼(8)이 설치되어 있고, 도시하지 않은 급지 롤러 등에 의하여 급지된 용지 등의 기록 매체인 기록 시트(S)가 플래튼(8) 위를 반송되도록 되어 있다.

또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 본 발명의 액체 분사 헤드의 일례로서 잉크젯식 기록 헤드를 설명하였으나, 액체 분사 헤드의 기본적 구성은 상술한 것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 넓게 액체 분사 헤드의 전반을 대상으로 한 것이며, 잉크 이외의 액체를 분사하는 것에도 물론 적용할 수 있다. 그 밖의 액체 분사 헤드로서는, 예를 들면, 프린터 등의 화상 기록 장치에 사용되는 각종의 기록 헤드, 액정 디스플레이 등의 컬러 필터의 제조에 사용되는 색재 분사 헤드, 유기 EL 디스플레이, FED(면 발광 디스플레이) 등의 전극 형성에 사용되는 전극 재료 분사 헤드, 바이오 칩 제조에 사용되는 생체 유기물 분사 헤드 등을 들 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 압력 발생실을 고밀도로 배열하고, 또한 소형화를 도모할 수 있는 액체 분사 헤드 및 액체 분사 장치를 제공하는 효과를 갖는다.

Claims (5)

  1. 노즐 개구에 각각 연통되는 압력 발생실의 열을 적어도 2열 구비한 유로 형성 기판과, 이 유로 형성 기판의 한쪽면 측에 진동판을 통해서 설치되어 상기 압력 발생실 내에 압력 변화를 발생시키는 압전 소자를 구비하는 액체 분사 헤드로서,
    상기 유로 형성 기판의 상기 압전 소자측에 접합되는 접합 기판과, 이 접합 기판상의, 상기 압력 발생실의 각 열에 대향하는 영역에 배열 설치되어 상기 압전 소자를 구동시키는 구동 IC를 가지며, 상기 접합 기판에는, 상기 압력 발생실의 열 사이에 대응하는 영역에 상기 압전 소자로부터 인출되는 인출 전극이 노출되는 관통공이 상기 압력 발생실의 각 열에 대응하여 적어도 하나씩 설치됨과 동시에 인접하는 각 관통공의 사이에 빔(beam)부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접합 기판상에는, 상기 구동 IC가 실장되는 배선 패턴이 형성되어 있고, 상기 빔부 상에는, 상기 배선 패턴의 일부를 구성하며, 복수의 병설된 복수의 압전 소자에 공통되는 공통 전극과 접속되는 공통 전극 배선이 상기 압력 발생실의 열을 따라서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 접합 기판이, 상기 압전 소자에 대향하는 영역에 공간을 확보한 상태에서 상기 공간을 밀봉하는 압전 소자 유지부를 갖는 봉지 기판인 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 접합 기판상의, 상기 압력 발생실의 열 설치 방향으로 상기 구동 IC가, 소정 간격을 두고서 복수 배치되며, 또한 상기 관통공이 각 구동 IC에 대응하여 설치되어서 상기 소정 간격에 대응하는 상기 접합 기판에 상기 빔부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 분사 헤드.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 액체 분사 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 분사 장치.
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