JP4334751B2 - Inkjet head and inkjet recording apparatus - Google Patents
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関し、特にインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ノンインパクト記録法は、記録時の騒音発生が無視できる程度に小さい点で、オフィス用等として注目されている。その中で、高速記録可能で、普通紙に特別の定着処理を要せずに記録できる、いわゆる、インクジェット記録法は極めて有力な方法であり、従来から種々の方式が提案され、又は既に製品化されて実用されている。このようなインクジェット記録法は、いわゆる、インクと称される記録液体の小滴を飛翔させ、被記録体に付着させて記録を行うもので、記録液体の小滴の発生法及び小滴の飛翔方向を制御するための制御方法により、幾つかの方式に大別される。中でも、近年、シリコン基板を用いて高密度、高集積化が可能な方法として、特開平4−52214号公報、およびその製造方法として、特開平3−293141号公報に記載された技術がある。これは、基板と振動板の電極間に電圧を印加し、静電力によって振動板をたわませてインク吐出を行う静電方式で、そのヘッド形成方法として、シリコン基板にエッチングによって液室と振動板を形成するものであり、シリコン基板を用いて高密度、高集積化が可能な方法として着目されている。
【0003】
このような静電方式に限ったことではないが、シリコンウェハを用いたヘッドは、半導体プロセスの応用によって高精度微細加工ができるため、歩留まり良くヘッドの量産ができ、低コスト小型ヘッドを実現する上で優れていると言える。一方、このようなインクジェットヘッドは、通常、FPC等のプリント基板が接続され、通電によって駆動されるが、ヘッドの小型化に伴い、このようなプリント基板の接合領域も小面積となるため、その接合強度の確保が重要な課題となってきている。また、特に薄型構造のヘッドにおいては、ハンダ、導電性接着剤等の通電媒体のはみ出しなども問題となる。前者の問題を解決するものとして、特開平10−044441号公報(以下従来例1と称す)のように、プリント基板の接合部周囲を接着剤、シール剤で補強する方法が提案されている。また、後者の問題点を解決するために、プリント基板の導線一本一本のハンダ接合強度の向上を目的として、導線にスリットを設ける提案が特開平9−46031号公報(以下従来例2と称す)でなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例1のような方法は、周囲の補強しかできず、また接着剤やシール剤のためだけの領域を確保する必要があり、小型ヘッドを実現する上で好ましくない。また、従来例2では、プリント基板の導線部以外にも接合媒体が配置される異方導電性ペーストや異方導電性フィルムを用いた場合には十分な効果が得られない。
【0005】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、インクジェットヘッドにFPC等のプリント基板を接合する際の接合媒体のはみ出しを低減すると共に、省スペースで接合強度を増大させ、小型のインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を実現することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル基板と、ノズルに連通する液室と、該液室内部の圧力を増大させてノズルからインクを吐出するエネルギー発生手段が形成された電極基板と、エネルギー発生手段に通電するためのプリント基板を有し、プリント基板と電極基板を電気接続部材によって圧着接続した、本発明に係るインクジェットヘッドによれば、プリント基板は、複数の電極と、各電極間に形成された凸形状の支持部材とを有し、該支持部材はプリント基板と電極基板との間隔を保持することに特徴がある。よって、プリント基板と電極基板を電気接続部材によって圧着接続する時に、電気接続部材の周囲へのはみ出しを低減すると共に接合強度を増大できる。
【0007】
また、プリント基板上に配置されている電極の厚みが凸形状の支持部材の厚みより厚く形成されることにより、電機接続部材の周囲へのはみ出しを低減し、接合強度を増大できると共に接合品質を安定化できる。
【0008】
更に、凸形状の支持部材が複数に分割されて形成されることにより、電気接続部材の周囲へのはみ出しを低減すると共に接合強度を増大できる。
【0009】
また、凸形状の支持部材の表面を凹凸に形成することにより、電気接続部材の周囲へのはみ出しを低減すると共に接合強度を増大できる。
【0011】
また、本発明に係るインクジェット記録装置は上記インクジェットヘッドを有することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明は、インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル基板と、ノズルに連通する液室と、該液室内部の圧力を増大させてノズルからインクを吐出するエネルギー発生手段が形成された電極基板と、エネルギー発生手段に通電するためのプリント基板を有し、プリント基板と電極基板を電気接続部材によって圧着接続したインクジェットヘッドであって、プリント基板は、複数の電極と、各電極間に形成された凸形状の支持部材とを有し、該支持部材はプリント基板と電極基板との間隔を保持している。
【0013】
【実施例】
図1は本発明のインクジェット記録装置の構成を示す概略断面図である。同図に示すように、インクジェット記録装置101は、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックBKの各色のインクをそれぞれ収納した4個のインクカートリッジ102と、複数のノズルを有し各カートリッジ102からインクが供給される4個のインクジェットヘッド103と、インクカートリッジ102とインクジェットヘッド103を搭載したキャリッジ104と、記録紙を収納した給紙トレイ105a,105bや手差しテーブル106から記録紙を印字部107に搬送する搬送ローラ108と、印字した記録紙を排紙トレイ109に排出する排出ローラ110を有する。そして、ホスト装置から送られてくる画像データを記録紙に印字するときは、キャリッジ104をキャリッジローラ111に倣って走査しながら、搬送ローラ108により印字部107に送られた記録紙にインクジェットヘッド103のノズルから画像データに応じてインクを噴射して文字や画像を記録する。
【0014】
次に、図1のインクジェット記録装置101に使用されるインクジェットヘッド1は、別の発明に係るインクジェットヘッドの外観図である図2、図2のA矢視図である図3、更に図2のB−B’線断面図である図4に示すように、液室基板11、振動板基板12、電極基板13、プリント基板であるフレキシブルプリント配線板(以下FPCと略す)14、1列に複数配列された2列の千鳥配列のノズル15、FPC14のベース16、FPC14の電極リード17、FPC14のレジスト層18、個別電極19、共通電極を兼ねた振動板20、液室21、FPC14の電極リード17と電極基板13の個別電極19を電気的に接続する、例えばハンダ、異方導電性フィルムや異方性導電ペースト等である導電性接着剤22を含んで構成されている。また、共通液室23は各液室21に連通し、インクを供給する液室である。ギャップ24は個別電極19と振動板20との間のギャップである。流体抵抗25は液室21と共通液室23の間であって液室基板11と振動板基板12とが近接することで形成される。また、電極基板13は導体あるいは半導体からなり、導電性のサブストレート26と、その上に形成された絶縁層27とから構成されている。また、インク供給口28は、連通する共通液室23に図示していないインクタンクからのインクを供給する供給口である。更に、液室21、ノズル15を2列にして千鳥配列で設けて、ノズルピッチを2倍にしたことにより、両者にインク供給する共通のインク供給口28として形成できるため、ヘッド面積を有効に利用できる。なお、説明を簡略するためにインク供給口へのインク供給手段などは省略している。
【0015】
また、液室基板11は、ダイシングなどの機械加工やエッチング等のエレクトロフォーミングなどの周知の方法で溝を形成し、振動板基板12と接合することによりノズル15と液室21と共通液室23を形成することができる。この液室基板11の材料としては、ステンレスなどの金属、Siなどの半導体、そしてガラスなどの絶縁性材料が用いられる。なお、接合方法としては、ドライフィルムを用いても良い。液室基板11の上に、図示していないノズル基板が接着剤で接合されている。ノズル面の吐出表面には、インクとの撥水性を確保するため、周知の方法(メッキ、あるいは撥水剤コーティングなど)で撥水処理が行われている。
【0016】
更に、振動板基板12はステンレスなどの金属やSiなどの半導体をエッチングすること及びNiを電鋳することなどの方法により、所望の厚さで、微細なパターンを精度良く形成することができ、振動板基板そのものを共通電極としても使用できるため好ましい。また、ガラスなどの絶縁性材料を用いた場合には、表面にAl,Cu,Cr,Ni,Auなどの金属を蒸着やスパッタなどの方法で成膜しておくことにより共通電極が形成できる。振動板基板12は、部分研磨などの機械加工や、エッチング等のエレクトロフォーミングなどの周知の方法で底面に振動板20が形成された凹部を有する。また、振動板基板12の一部は、個別電極19側に延び、プリント基板と接続するための共通電極パッドとなっている。
【0017】
また、電極基板13は、ステンレスなどの金属やSiなどの半導体をエッチングすることにより、所望の高さのギャップ24を形成し、更にそのギャップ24に、樹脂やSiO2などの絶縁性の材料で絶縁層27を形成する。その上に個別電極19として、Ni,Al,Ti/Pt,Cuなどの電極材料を、スパッタ、CVD、蒸着などの成膜技術で所望の厚さに成膜し、その後フォトレジストを形成してエッチングすることにより、ギャップにのみに個別電極を形成することができる。したがって、電極基板13の構成は、導体あるいは半導体からなり、導電性を有するサブストレート26と、その上に形成された絶縁層27、さらにその絶縁層27の上に、振動板20とのギャップ24にあたる凹部を形成し、その底面に導電性材料で形成された個別電極19が形成されている。また、電極基板13の表面には、個別電極形成部以外の領域に、前述の共通電極の一部を引き出して固定することで、個別電極と共通電極をほぼ同じ面内に形成することができ、後述のプリント基板(ヘッド駆動用プリント基板)との接続が容易となる。なお、振動板基板12、電極基板13は、それらの材料の種類に応じて、接着、陽極接合や直接接合等により接合される。また、個別電極19の上には、さらに短絡、放電により電極が破損するのを防止する目的で、プリント基板との接続部を除いてSiO2やレジスト材料などによる絶縁層を形成してもよい。
【0018】
一方、個別電極19に接続されるFPC14としては、ガラスエポキシ樹脂やフェノール樹脂等からなる板状のプリント基板や、ポリイミド樹脂、PET樹脂等からなるフィルム状のプリント基板(FPC)が用いられる。FPC14上には、個別電極19に電圧を印加するための電極リード17が形成されている。FPC14上の電極リード17と個別電極19、共通電極の電極パッドを電気的に接続する方法としては、例えば、ハンダで熱圧着する方法、異方導電性接着剤で熱圧着する方法、電極間同士を圧接する方法、ワイヤーボンディング法などがあるが、ワイヤーボンディング法はワイヤーの高さが必要であること、さらにワイヤーの機械的損傷及びワイヤー同士の接続を防止するためにワイヤー部を樹脂などで封止する必要があり、そのために封止部が高くなってしまうという欠点があるため、好ましくない。ハンダで熱圧着する方法、異方導電性接着剤で熱圧着する方法、電極間同士を圧接する方法は、複数の電極の接続を一度に行えることから、加工が容易で、低コストであるという点、さらに接続のための高さが低いという点で優れた方法である。さらに、この中でも、ハンダや異方導電性膜で熱圧着する方法は、圧着後に基板同士が接着されるため、電極基板とプリント基板の電気的な接続と機械的な接続が同時に行われる。したがって、ヘッドの組立工程や印字動作などで接続部が取れないように、別途補強する必要がないという点で優れた接続方法である。特に、異方導電性膜は電極材料の選択性においてハンダよりも優れており、様々なインクジェットヘッドにプリント基板を接合する材料として使用することができる。
【0019】
このようなハンダや異方導電性膜で熱圧着する接続方法は図5に示すような工程で行われる。ここでは駆動用プリント基板としてFPCを使用し、それと電極基板との接続に異方導電膜を用いた例である。異方導電性膜(異方導電性フィルム)22は、熱可塑性、あるいは熱硬化性の樹脂の中に、フィラーと呼ばれる導電性の粒子を分散させたもので、電極の間に挟んで加熱、加圧することで、異方導電性膜22がつぶれて、フィラーが両電極に接触して、電極間の導通が取れるものである。図5の(a)に示すように、先ずFPCなどのFPC14の電極部に、FPC端面に位置するように異方導電性膜22の位置合わせを行った後に仮圧着して、FPCなどのFPC14と異方導電性膜22を密着させる。その後、図5の(b)に示すように、異方導電性膜22の保護フィルムを除去し、電極基板の電極パッド部と、FPCの電極リードとを位置合わせを行い、図5の(c)に示すように、加熱した圧着ヘッド51を電極領域に押し当てて、熱圧着する。その際、全ての接合部が均一な条件である必要があるため、圧着ヘッドは極力温度ムラがなく、またヘッドとの接触等による温度変動がないものが用いられる。また、圧力も均一にかかることが重要であるので、圧着ヘッドの圧着面は平面性良く仕上げられている。しかし、電極パターンピッチが小さくなり、電極幅が狭くなると圧着ヘッドの平面性だけでは接合信頼性を確保することが難しいため、圧着ヘッドとプリント基板の間にシリコーンゴム、テフロンシートなどのクッション材を介在させて圧着し、接合信頼性を得ることが行われる。この方法で接合した場合、接合条件によっては、図6の(a)に示すようにクッション材61の弾性変形により異方導電性膜22のエスケープ領域であるFPCの電極リード17の間が潰され、図6の(b)に示すように異方導電性膜22が周囲に大きくはみ出してしまう。
【0020】
そこで、本発明の第1の実施例によれば、図7の(a),(b)に示すように、電極リード17の各間にインクジェットヘッドへの駆動信号が印加されないダミーの電極リード71を設けて、電極基板13とFPCのベース16の隙間を保持する。よって、このようにダミーの電極リード71を設けることで、クッション材61によるFPCの変形を防止でき、図7の(b)からわかるように異方導電性膜22の周囲へのはみ出しを減少させることができる。また、異方導電性膜22との接触面積が増えるので、接着強度が増大する。更に、異方導電性膜22との接触面積を増やして接着強度を増大する方法としては、第2の実施例として、図8のようにダミーの電極リード71を長手方向に分割し、さいの目状にする方法も有効である。また、第3の実施例として、図9に示すように、ダミーの電極リード71の表面を凹凸形状にする方法も有効である。図9のような形状を得るには、ダミーの電極リードの部分に狭い開口のマスクパターンを形成してエッチングすればよい。この狭開口部は広開口部に比べてエッチング効率が著しく落ちるため、図9に示すような鋸断面形状のパターンを形成することができる。この場合、ダミーの電極リード71の高さを、インクジェットヘッドへの駆動信号が印加されるメインの電極リード17の高さよりも若干低くすることができる。このようにすることで、FPCの圧着ヘッド51による荷重がメインの電極リード17にかかりやすくなるので、接合信頼性が向上する。さらに、第4の実施例として、図10に示すように電極基板13の表面の個別電極19間等に穴81や溝82等の凹部を形成することによっても異方導電性膜22のはみ出しを低減し、接合強度を増すことができる。その方法としては、例えば前述したように電極基板13にSiやガラスを用いた場合には、凹部形成領域に所望の凹部を形成するための開口を有するマスキングを施した後、サンドブラストやドライエッチングにより精密な加工をすることができる。
【0021】
なお、静電方式のインクジェットを例に説明を行なったが、本発明は圧電方式やバブルジェット方式等他の印字方式のインクジェットヘッドの小型化にも有効である。
【0022】
(具体例1)
以下具体例1について図4に基づいて説明する。電極基板13として厚さ1[mm]のホウケイ酸ガラスを用い、振動板基板12として厚さ200[μm]のシリコン基板を用いた。振動板基板12には予めシリコン基板の一面に振動板20の厚みに応じたボロン層を形成し、このボロン層をエッチングのストップ層とすることでウェットエッチングにより振動板20を形成した。また、電極基板13は、ウェットエッチングによって形成した溝にスパッタによってNi電極をパターニングし、その電極の上に電極保護膜としてのSiO2層をスパッタ法で製膜した。次に、これらの基板の電極位置と振動板20の位置を正確に位置決めして、両者を陽極接合により接合し、150dpiで振動板20が配置された約0.7[μm]のギャップを有する静電アクチュエータを形成した。さらに、液室21の高さを低くして吐出効率を高めるために振動板20の上面を約100[μm]研磨した。このような構成の静電アクチュエータにプリント基板としてのFPC14を異方導電性膜22で接合した。FPC14としては、厚さ12.5[μm]のポリイミドフィルムのベース材に厚さ20[μm]の接着剤を介して厚さ18[μm]のCuがパターニングされたものを用いた。電極パターン幅は40[μm]とした。また、異方導電性膜22としては、厚さ18[μm]の熱硬化型のものを用いた。この異方導電性膜22をFPC14の端部に仮圧着した後、電極基板13の電極パッドと位置決めして本圧着した。本圧着は加圧力が接合部全体に均一になるように、クッション材としての厚さ約200[μm]のシリコーンゴムを介して行なった。FPC14の接合後、静電アクチュエータの容量測定を行なったところ、全チャンネル良好な容量値を示しており、FPC14の接続不良がないことも確認できた。次に、FPC14のコンタクト部を覆う形態のノズル板を接着剤により振動板基板12に接合し、インクを充填してインクの噴射評価を行なったところ、良好な噴射が行なえなかった。このヘッドを分解、解析したところ、インクが振動板基板12とノズル板の間でリークして電極パッド部を濡らしてしまっていることが判明した。更に、リークの原因を追求したところ、FPC端部からはみ出した異方導電性膜22の高さが100[μm]以上あり、そのためにノズル板が片あたりして良好に接合できなかったためということがわかった。さらに異方導電性膜22はみ出しの原因を追求したところ、図6の(a)のようにFPC14が電極リード17の各間で陥没しており、その部分でのはみ出しが特に大きいことが判明した。そこで、図7に示すように従来の電極リード17の間の電極基板13との接合領域近傍のみに幅約30[μm]のダミーの電極リード71を設け、同様の工程でヘッドを試作し、評価したところ、良好な噴射特性を得ることができた。また、接合品質評価の一環として接合強度測定を行ない、FPC14の変更の影響を調べたところ、90度剥離試験で変更前は約68.6[kPa]であったが、変更後は約78.4[kPa]であり、強度も増加していることが確認された。さらに、比較実験として、図8のように電極リード17の長手方向に分割し、ダミーパターンをさいの目状に分割したところ、強度が若干であるが向上することが確認できた。
【0023】
(具体例2)
具体例1で説明したものと同構成の静電アクチュエータを用い、図6、図7で示すFPC14をクッション材61としてのシリコーンゴムを介さずに本圧着を行なった。その結果、どちらのサンプルも異方導電性膜22のはみ出し部の高さは100[μm]以下であり良好であったが、静電アクチュエータの容量チェックの結果、どちらも数ビットずつ接続不良があることが判明した。そこで、図9に示すように、駆動に寄与するメインの電極リード17よりも約3[μm]低く、且つ表面に高さ約2[μm]の凹凸が形成された形状のダミーの電極リード71を有するFPC14で同様の条件で接合したところ、接合不良チャンネルが発生することなく、良好に接合できた。異方導電性膜22のはみ出しの高さも100[μm]以下であり、接合強度も88.2[kPa]程度あり、良好であることが確認できた。
【0024】
(具体例3)
具体例1と同構成の静電アクチュエータを用い、FPC14の接合前に粒径8[μm]の砥粒を用いたサンドブラストにより、大きさ約25[μm]、深さ約8[μm]の穴81を図10のように個別電極19の周囲に多数設けた。このアクチュエータに図6のFPC14をクッション材61を介して本圧着したところ、異方導電性膜22のはみ出し高さが100[μm]以下の条件で接合できた。また、接合強度も約83.3[kPa]であり、良好な接合状態を得ることができた。
【0025】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、インクを吐出するためのノズルが形成されたノズル基板と、ノズルに連通する液室と、該液室内部の圧力を増大させてノズルからインクを吐出するエネルギー発生手段が形成された電極基板と、エネルギー発生手段に通電するためのプリント基板を有し、プリント基板と電極基板を電気接続部材によって圧着接続した、本発明に係るインクジェットヘッドによれば、プリント基板は、複数の電極と、前記各電極間に形成された凸形状の支持部材とを有し、該支持部材はプリント基板と電極基板との間隔を保持することに特徴がある。よって、プリント基板と電極基板を電気接続部材によって圧着接続する時に、電気接続部材の周囲へのはみ出しを低減すると共に接合強度を増大できる。
【0027】
また、プリント基板上に配置されている電極の厚みが凸形状の支持部材の厚みより厚く形成されることにより、電機接続部材の周囲へのはみ出しを低減し、接合強度を増大できると共に接合品質を安定化できる。
【0028】
更に、凸形状の支持部材が複数に分割されて形成されることにより、電気接続部材の周囲へのはみ出しを低減すると共に接合強度を増大できる。
【0029】
また、凸形状の支持部材の表面を凹凸に形成することにより、電気接続部材の周囲へのはみ出しを低減すると共に接合強度を増大できる。
【0031】
また、本発明に係るインクジェット記録装置は上記インクジェットヘッドを有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット記録装置の構成を示す概略断面図である。
【図2】別の発明に係るインクジェットヘッドの外観図である。
【図3】図2のA矢視図である。
【図4】図2のB−B’線断面図である。
【図5】個別電極にプリント基板を圧着接続するときの工程図である。
【図6】従来の圧着接続時の異方導電性膜のはみ出しの様子を示す図である。
【図7】本発明の第1の実施例の圧着接続時の異方導電性膜のはみ出しの様子を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施例に係るインクジェットヘッドのFPCの平面図である。
【図9】本発明の第3の実施例に係るインクジェットヘッドのFPCの断面図である。
【図10】本発明の第4の実施例に係るインクジェットヘッドの電極基板の平面図である。
【符号の説明】
51;圧着ヘッド、61;クッション材、71;電極リード、81;穴、
82;溝。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet head and an ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink jet recording apparatus using an ink jet head.
[0002]
[Prior art]
The non-impact recording method is attracting attention for office use because it is so small that noise generation during recording can be ignored. Among them, the so-called inkjet recording method, which is capable of high-speed recording and can be recorded on plain paper without requiring a special fixing process, is an extremely powerful method, and various methods have been proposed or have already been commercialized. Has been practical. Such an ink jet recording method is a method in which a recording liquid droplet called a so-called ink is ejected and attached to a recording medium for recording, and a recording liquid droplet generation method and a droplet ejection are performed. Depending on the control method for controlling the direction, it is roughly divided into several methods. Among them, in recent years, as a method capable of high density and high integration using a silicon substrate, there is a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-52214 and a manufacturing method thereof as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-293141. This is an electrostatic method in which a voltage is applied between the substrate and the electrodes of the diaphragm, and the diaphragm is deflected by electrostatic force to eject ink. As a method of forming the head, the silicon substrate is vibrated by etching with the liquid chamber. A method for forming a plate and attracting attention as a method capable of high density and high integration using a silicon substrate.
[0003]
Although not limited to such an electrostatic system, a head using a silicon wafer can be processed with high precision and fineness by application of a semiconductor process, so that the head can be mass-produced with a high yield and a low-cost small-sized head can be realized. It can be said that it is superior above. On the other hand, such an ink-jet head is usually driven by energization with a printed circuit board such as an FPC connected. However, as the size of the head is reduced, the bonding area of such a printed circuit board also becomes smaller. Ensuring bonding strength has become an important issue. In particular, in a thin head, there is a problem that the current-carrying medium such as solder and conductive adhesive protrudes. In order to solve the former problem, there has been proposed a method of reinforcing the periphery of a printed circuit board joint with an adhesive or a sealant as disclosed in JP-A-10-044441 (hereinafter referred to as Conventional Example 1). In order to solve the latter problem, a proposal for providing a slit in a conductor for the purpose of improving the solder joint strength of each conductor of a printed circuit board is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-46031 (hereinafter referred to as Conventional Example 2). ).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method as in Conventional Example 1 can only reinforce the surroundings, and it is necessary to secure an area only for the adhesive and the sealant, which is not preferable for realizing a small head. Moreover, in the prior art example 2, sufficient effects cannot be obtained when using an anisotropic conductive paste or an anisotropic conductive film in which a bonding medium is disposed in addition to the conductor portion of the printed circuit board.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and reduces the protrusion of a bonding medium when bonding a printed circuit board such as an FPC to an inkjet head, and increases the bonding strength in a space-saving manner. It is an object to realize a head and an ink jet recording apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a nozzle substrate on which nozzles for ejecting ink are formed, a liquid chamber communicating with the nozzles, and energy generation for ejecting ink from the nozzles by increasing the pressure in the liquid chamber According to the ink jet head according to the present invention, the printed circuit board includes the electrode substrate on which the means is formed and the printed circuit board for energizing the energy generating unit, and the printed circuit board and the electrode substrate are connected to each other by an electrical connection member. And a plurality of electrodes and a convex support member formed between the electrodes, and the support member is characterized by maintaining a distance between the printed circuit board and the electrode substrate. Therefore, when the printed circuit board and the electrode substrate are crimped and connected by the electrical connection member, the protrusion of the electrical connection member to the periphery can be reduced and the bonding strength can be increased.
[0007]
In addition, by forming the electrode disposed on the printed circuit board to be thicker than the convex support member , the protrusion of the electrical connection member to the periphery can be reduced, the bonding strength can be increased and the bonding quality can be improved. Can be stabilized.
[0008]
Furthermore, by forming the convex support member into a plurality of parts, it is possible to reduce the protrusion of the electrical connection member to the periphery and increase the bonding strength.
[0009]
Further, by forming the surface of the convex support member to be uneven, it is possible to reduce the protrusion of the electrical connection member to the periphery and increase the bonding strength.
[0011]
An ink jet recording apparatus according to the present invention includes the above ink jet head.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the present invention, there are formed a nozzle substrate on which nozzles for ejecting ink are formed, a liquid chamber communicating with the nozzles, and energy generating means for increasing the pressure in the liquid chamber to eject ink from the nozzles. An ink-jet head having an electrode substrate and a printed circuit board for energizing the energy generating means, wherein the printed circuit board and the electrode substrate are connected to each other by an electrical connection member. The printed circuit board includes a plurality of electrodes and a gap between the electrodes. A convex support member formed, and the support member maintains a distance between the printed circuit board and the electrode substrate.
[0013]
【Example】
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the ink jet recording apparatus of the present invention. As shown in the figure, the ink
[0014]
Next, the
[0015]
In addition, the
[0016]
Furthermore, the
[0017]
The
[0018]
On the other hand, as the
[0019]
Such a connecting method of thermocompression bonding with solder or an anisotropic conductive film is performed in a process as shown in FIG. In this example, an FPC is used as the driving printed board, and an anisotropic conductive film is used for connection between the FPC and the electrode board. The anisotropic conductive film (anisotropic conductive film) 22 is obtained by dispersing conductive particles called fillers in a thermoplastic or thermosetting resin, sandwiched between electrodes, and heated. By applying pressure, the anisotropic
[0020]
Therefore, according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 7A and 7B, dummy electrode leads 71 to which no drive signal is applied to the inkjet head between the electrode leads 17 are provided. The gap between the
[0021]
The electrostatic ink jet has been described as an example, but the present invention is also effective for miniaturization of ink jet heads of other printing methods such as a piezoelectric method and a bubble jet method.
[0022]
(Specific example 1)
Specific example 1 will be described below with reference to FIG. A borosilicate glass with a thickness of 1 [mm] was used as the
[0023]
(Specific example 2)
Using the electrostatic actuator having the same configuration as that described in the specific example 1, the
[0024]
(Specific example 3)
A hole having a size of about 25 [μm] and a depth of about 8 [μm] is obtained by sandblasting using abrasive grains having a particle size of 8 [μm] before the
[0025]
In addition, this invention is not limited to the said Example, It cannot be overemphasized that various deformation | transformation and substitution are possible if it is description in a claim.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, a nozzle substrate on which nozzles for ejecting ink are formed, a liquid chamber communicating with the nozzles, and energy generating means for increasing the pressure in the liquid chamber and ejecting ink from the nozzles are formed. According to the inkjet head according to the present invention, the printed circuit board includes a plurality of printed circuit boards, and a printed circuit board for energizing the energy generating means. It has an electrode and a convex support member formed between the electrodes, and the support member is characterized by maintaining a distance between the printed circuit board and the electrode substrate. Therefore, when the printed circuit board and the electrode substrate are crimped and connected by the electrical connection member, the protrusion of the electrical connection member to the periphery can be reduced and the bonding strength can be increased.
[0027]
In addition, by forming the electrode disposed on the printed circuit board to be thicker than the convex support member , the protrusion of the electrical connection member to the periphery can be reduced, the bonding strength can be increased and the bonding quality can be improved. Can be stabilized.
[0028]
Furthermore, by forming the convex support member into a plurality of parts, it is possible to reduce the protrusion of the electrical connection member to the periphery and increase the bonding strength.
[0029]
Further, by forming the surface of the convex support member to be uneven, it is possible to reduce the protrusion of the electrical connection member to the periphery and increase the bonding strength.
[0031]
An ink jet recording apparatus according to the present invention includes the above ink jet head.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an ink jet recording apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an external view of an inkjet head according to another invention.
FIG. 3 is a view on arrow A in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG.
FIG. 5 is a process diagram when a printed circuit board is crimped and connected to individual electrodes.
FIG. 6 is a view showing a state in which an anisotropic conductive film protrudes during a conventional crimp connection.
FIG. 7 is a view showing a state in which an anisotropic conductive film protrudes at the time of crimping connection according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view of an FPC of an ink jet head according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an FPC of an ink jet head according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view of an electrode substrate of an ink jet head according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
51; Crimp head, 61; Cushion material, 71; Electrode lead, 81; Hole,
82; groove.
Claims (5)
前記プリント基板は、複数の電極と、前記各電極間に形成された凸形状の支持部材とを有し、該支持部材は前記プリント基板と前記電極基板との間隔を保持することを特徴とするインクジェットヘッド。Nozzle substrate on which nozzles for discharging ink are formed, a liquid chamber communicating with the nozzles, and an electrode substrate on which energy generating means for increasing the pressure in the liquid chamber and discharging ink from the nozzles is formed And an inkjet head having a printed circuit board for energizing the energy generating means, wherein the printed circuit board and the electrode substrate are connected by crimping with an electrical connection member,
The printed circuit board includes a plurality of electrodes and a convex support member formed between the electrodes, and the support member maintains a distance between the printed circuit board and the electrode substrate. Inkjet head.
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