JPH11254670A - インクジェットヘッド - Google Patents
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- JPH11254670A JPH11254670A JP10058420A JP5842098A JPH11254670A JP H11254670 A JPH11254670 A JP H11254670A JP 10058420 A JP10058420 A JP 10058420A JP 5842098 A JP5842098 A JP 5842098A JP H11254670 A JPH11254670 A JP H11254670A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 品質上の信頼性および歩留まりを高めるとと
もに、コストの低廉化およびヘッド全体の小型化を図
り、かつヘッド誤動作の発生およびヘッド駆動用回路の
破壊発生を防止する。 【解決手段】 それぞれが互いに電気的に導通する内部
電極３ａと外部電極３ｂを有しインク吐出用のノズル８
に連通する圧力容器４に振動を付与するための圧電素子
３と、この圧電素子３に接続されインクジェットヘッド
用のドライバＩＣ５を有する基板２とを備え、この基板
２と圧電素子３とを電気的接合部材６によって接続し、
この電気的接合部材６は基板２と圧電素子３との間に介
装されている構成としてある。
もに、コストの低廉化およびヘッド全体の小型化を図
り、かつヘッド誤動作の発生およびヘッド駆動用回路の
破壊発生を防止する。 【解決手段】 それぞれが互いに電気的に導通する内部
電極３ａと外部電極３ｂを有しインク吐出用のノズル８
に連通する圧力容器４に振動を付与するための圧電素子
３と、この圧電素子３に接続されインクジェットヘッド
用のドライバＩＣ５を有する基板２とを備え、この基板
２と圧電素子３とを電気的接合部材６によって接続し、
この電気的接合部材６は基板２と圧電素子３との間に介
装されている構成としてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルからインク
を噴射させることにより印字を行うノンインパクトプリ
ンタに使用するインクジェットヘッドに関する。
を噴射させることにより印字を行うノンインパクトプリ
ンタに使用するインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、オフィスオートメーションの発達
に伴い、多種多様なプリンタがいろいろな用途に用いら
れている。これらプリンタは、印字方式により打撃的印
字を行うインパクトプリント方式と、非打撃的印字を行
うノンインパクトプリント方式とに分類される。このう
ち、ノンインパクトプリント方式のプリンタは、低騒音
・高解像度で比較的高速に印字することが可能であり、
インクジェットプリンタを始めとして今日まで幅広く用
いられている。
に伴い、多種多様なプリンタがいろいろな用途に用いら
れている。これらプリンタは、印字方式により打撃的印
字を行うインパクトプリント方式と、非打撃的印字を行
うノンインパクトプリント方式とに分類される。このう
ち、ノンインパクトプリント方式のプリンタは、低騒音
・高解像度で比較的高速に印字することが可能であり、
インクジェットプリンタを始めとして今日まで幅広く用
いられている。
【０００３】従来、この種のプリンタのインクジェット
ヘッドは、例えば図５に示すようなものが採用されてい
る。このようなインクジェットヘッドにつき、同図を用
いて説明すると、同図において、符号５１で示すインク
ジェットヘッドは、積層圧電素子５２および回路基板５
３を備えている。
ヘッドは、例えば図５に示すようなものが採用されてい
る。このようなインクジェットヘッドにつき、同図を用
いて説明すると、同図において、符号５１で示すインク
ジェットヘッドは、積層圧電素子５２および回路基板５
３を備えている。
【０００４】積層圧電素子５２は、それぞれが互いに導
通する内部電極５４と外部電極５５を有している。これ
により、インク吐出用のノズル５６に連通する圧力室５
７に接着剤５８および振動板５９を介して振動が伝達さ
れる。なお、圧力室５７は、振動板５９およびノズルプ
レート６０等によって形成されている。
通する内部電極５４と外部電極５５を有している。これ
により、インク吐出用のノズル５６に連通する圧力室５
７に接着剤５８および振動板５９を介して振動が伝達さ
れる。なお、圧力室５７は、振動板５９およびノズルプ
レート６０等によって形成されている。
【０００５】回路基板５３は、積層圧電素子５２にフレ
キシブルプリント基板あるいはワイヤー等の線材６１を
介して接続されている。回路基板５３には、積層圧電素
子５２を駆動するためのドライバ集積回路（図示せず）
が形成されており、また積層圧電素子５２を接続するた
めのコネクタ６２が実装されている。これにより、回路
基板５３のドライバ集積回路（図示せず）から駆動信号
が積層圧電素子５２に出力される。なお、回路基板５３
には、コネクタ６０とドライバ集積回路（図示せず）と
を接続するための導電パターン（図示せず）が形成され
ている。
キシブルプリント基板あるいはワイヤー等の線材６１を
介して接続されている。回路基板５３には、積層圧電素
子５２を駆動するためのドライバ集積回路（図示せず）
が形成されており、また積層圧電素子５２を接続するた
めのコネクタ６２が実装されている。これにより、回路
基板５３のドライバ集積回路（図示せず）から駆動信号
が積層圧電素子５２に出力される。なお、回路基板５３
には、コネクタ６０とドライバ集積回路（図示せず）と
を接続するための導電パターン（図示せず）が形成され
ている。
【０００６】このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいて、回路基板５３のドライバ集積回路（図示せ
ず）から駆動信号が出力されると、積層圧電素子５２が
振動し、この振動が接着層５８および振動板５９を介し
て圧力室５７に伝達され、ノズル５６からインクが噴射
する。
ドにおいて、回路基板５３のドライバ集積回路（図示せ
ず）から駆動信号が出力されると、積層圧電素子５２が
振動し、この振動が接着層５８および振動板５９を介し
て圧力室５７に伝達され、ノズル５６からインクが噴射
する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインク
ジェットヘッドにおいて、積層圧電素子５２と回路基板
５３との接続に線材６１を使用する場合には、ノイズ混
入によってヘッド誤動作が発生し易くなり、品質上の信
頼性が低下するという問題があった。特に、多ノズル化
のために多数の積層圧電素子５２と回路基板５３とを接
続する場合には、線材６１の本数が増加し、ノイズ混入
によるヘッド誤動作の発生率が一層増大する。
ジェットヘッドにおいて、積層圧電素子５２と回路基板
５３との接続に線材６１を使用する場合には、ノイズ混
入によってヘッド誤動作が発生し易くなり、品質上の信
頼性が低下するという問題があった。特に、多ノズル化
のために多数の積層圧電素子５２と回路基板５３とを接
続する場合には、線材６１の本数が増加し、ノイズ混入
によるヘッド誤動作の発生率が一層増大する。
【０００８】さらに、積層圧電素子５２と回路基板５３
との間に距離がある程度必要であるため、特性インピー
ダンスが増大し、ドライバ集積回路への誘導電圧が増加
する。このことにより、駆動信号間のクロストーク増大
および波形なまり・リンギングが発生し、ヘッド誤動作
の原因となるばかりか、ドライバ集積回路が破壊してし
まう可能性がある。
との間に距離がある程度必要であるため、特性インピー
ダンスが増大し、ドライバ集積回路への誘導電圧が増加
する。このことにより、駆動信号間のクロストーク増大
および波形なまり・リンギングが発生し、ヘッド誤動作
の原因となるばかりか、ドライバ集積回路が破壊してし
まう可能性がある。
【０００９】また、線材６１の本数が増加することは、
それだけ線材６１の接続回数が嵩み、積層圧電素子５２
と回路基板５３との接続作業性が悪くなり、この作業性
の悪化に伴う歩留まりが低下するという問題もあった。
さらに、線材６１が回路基板５３と積層圧電素子５２と
の電気的な接続のみに用いられるものであるため、機械
的な接続には別個に保持部材（図示せず）を必要とし、
部品点数のみならず作業工数が嵩み、積層圧電素子５２
と回路基板５３との接続作業を煩雑にするばかりか、コ
スト高になるという不都合があった。この他、線材６１
の使用は、ノズル数に応じて接続スペースが広くなり、
ヘッド全体が大型化するという不都合があった。
それだけ線材６１の接続回数が嵩み、積層圧電素子５２
と回路基板５３との接続作業性が悪くなり、この作業性
の悪化に伴う歩留まりが低下するという問題もあった。
さらに、線材６１が回路基板５３と積層圧電素子５２と
の電気的な接続のみに用いられるものであるため、機械
的な接続には別個に保持部材（図示せず）を必要とし、
部品点数のみならず作業工数が嵩み、積層圧電素子５２
と回路基板５３との接続作業を煩雑にするばかりか、コ
スト高になるという不都合があった。この他、線材６１
の使用は、ノズル数に応じて接続スペースが広くなり、
ヘッド全体が大型化するという不都合があった。
【００１０】なお、特開平９−２８６１１１号公報に
「インクジェットヘッドの製造方法」として先行技術が
開示されている。これは、インクヘッド基板上の圧電素
子と板状配線材上の電極とを、板状配線材に開けられた
スルーホールから導電性接着剤を注入し接合する方法で
ある。
「インクジェットヘッドの製造方法」として先行技術が
開示されている。これは、インクヘッド基板上の圧電素
子と板状配線材上の電極とを、板状配線材に開けられた
スルーホールから導電性接着剤を注入し接合する方法で
ある。
【００１１】すなわち、特開平９−２８６１１１号の従
来例は、基板に貫通孔を開けることを特徴としている。
しかし、ガラス繊維エポキシ樹脂基板に開けることが可
能な貫通孔は、単層基板で孔径０．３ｍｍ，ランド径
０．５ｍｍが、多層基板で孔径０．３ｍｍ，ランド径
０．７ｍｍが量産性およびコスト面を考慮した場合に限
界（ランド間隙０．２ｍｍ以上必要）である。
来例は、基板に貫通孔を開けることを特徴としている。
しかし、ガラス繊維エポキシ樹脂基板に開けることが可
能な貫通孔は、単層基板で孔径０．３ｍｍ，ランド径
０．５ｍｍが、多層基板で孔径０．３ｍｍ，ランド径
０．７ｍｍが量産性およびコスト面を考慮した場合に限
界（ランド間隙０．２ｍｍ以上必要）である。
【００１２】このため、電極間のピッチは、単層基板で
０．７ｍｍ以上、多層基板で０．９ｍｍ以上必要とな
り、最高でも１列３６ｄｐｉ程度（単層基板使用時、多
層基板の場合には２８ｄｐｉ）までの解像度しか得られ
ない。これを例えば一パスで６００ｄｐｉ印字可能なイ
ンクジェットヘッドにするためには、最大で１７列（単
層基板使用時、多層基板の場合２２列）の圧電素子列を
要することとなる。よって、この方式では、高解像度の
インクジェットヘッドの小型化は不可能であり、これに
伴う部材費の増大により低コスト化の実現も難しい。
０．７ｍｍ以上、多層基板で０．９ｍｍ以上必要とな
り、最高でも１列３６ｄｐｉ程度（単層基板使用時、多
層基板の場合には２８ｄｐｉ）までの解像度しか得られ
ない。これを例えば一パスで６００ｄｐｉ印字可能なイ
ンクジェットヘッドにするためには、最大で１７列（単
層基板使用時、多層基板の場合２２列）の圧電素子列を
要することとなる。よって、この方式では、高解像度の
インクジェットヘッドの小型化は不可能であり、これに
伴う部材費の増大により低コスト化の実現も難しい。
【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、インク吐出用のノズルに連通する圧力室に振動
を付与するための圧電素子と、ヘッド駆動用回路を有す
る基板との間に電気的接合部材を介装することによっ
て、品質上の信頼性および歩留まりを高めることができ
るとともに、コストの低廉化およびヘッド全体の小型化
を図ることができ、ヘッド誤動作の発生およびドライバ
集積回路（ヘッド駆動用回路）の破壊発生を防止するこ
とができるインクジェットヘッドの提供を目的とする。
もので、インク吐出用のノズルに連通する圧力室に振動
を付与するための圧電素子と、ヘッド駆動用回路を有す
る基板との間に電気的接合部材を介装することによっ
て、品質上の信頼性および歩留まりを高めることができ
るとともに、コストの低廉化およびヘッド全体の小型化
を図ることができ、ヘッド誤動作の発生およびドライバ
集積回路（ヘッド駆動用回路）の破壊発生を防止するこ
とができるインクジェットヘッドの提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のインクジェットヘッドは、
それぞれが互いに電気的に導通する内・外部電極を有し
インク吐出用のノズルに連通する圧力室に振動を付与す
るための圧電素子と、この圧電素子の近傍に配設されヘ
ッド駆動用回路を有する基板とを備え、この基板と圧電
素子とを電気的接合部材によって接続し、この電気的接
合部材は基板と圧電素子との間に介装されている構成と
してある。したがって、基板と圧電素子との電気的・機
械的な接続が、基板と圧電素子との間に介在する電気的
接合部材によって一挙に行われる。
に、本発明の請求項１記載のインクジェットヘッドは、
それぞれが互いに電気的に導通する内・外部電極を有し
インク吐出用のノズルに連通する圧力室に振動を付与す
るための圧電素子と、この圧電素子の近傍に配設されヘ
ッド駆動用回路を有する基板とを備え、この基板と圧電
素子とを電気的接合部材によって接続し、この電気的接
合部材は基板と圧電素子との間に介装されている構成と
してある。したがって、基板と圧電素子との電気的・機
械的な接続が、基板と圧電素子との間に介在する電気的
接合部材によって一挙に行われる。
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載のイ
ンクジェットヘッドにおいて、圧電素子が積層圧電素子
からなる構成としてある。したがって、基板と積層圧電
素子との電気的・機械的な接続が、基板と積層圧電素子
との間に介在する電気的接合部材によって一挙に行われ
る。
ンクジェットヘッドにおいて、圧電素子が積層圧電素子
からなる構成としてある。したがって、基板と積層圧電
素子との電気的・機械的な接続が、基板と積層圧電素子
との間に介在する電気的接合部材によって一挙に行われ
る。
【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載のイ
ンクジェットヘッドにおいて、積層圧電素子が、複数の
素子エレメントを有する櫛形状の積層圧電素子からなる
構成としてある。したがって、基板と積層圧電素子との
電気的・機械的な接続が、基板と素子エレメントとの間
に介在する電気的接合部材によって一挙に行われる。
ンクジェットヘッドにおいて、積層圧電素子が、複数の
素子エレメントを有する櫛形状の積層圧電素子からなる
構成としてある。したがって、基板と積層圧電素子との
電気的・機械的な接続が、基板と素子エレメントとの間
に介在する電気的接合部材によって一挙に行われる。
【００１７】請求項４記載の発明は、請求項３記載のイ
ンクジェットヘッドにおいて、外部電極が、エレメント
毎に互いに分離して配置され、積層圧電素子の側面部か
ら基板側に延在する複数対の外部電極からなる構成とし
てある。したがって、基板と外部電極との電気的・機械
的な接続が、基板と外部電極との間に介在する電気的接
合部材によって一挙に行われる。
ンクジェットヘッドにおいて、外部電極が、エレメント
毎に互いに分離して配置され、積層圧電素子の側面部か
ら基板側に延在する複数対の外部電極からなる構成とし
てある。したがって、基板と外部電極との電気的・機械
的な接続が、基板と外部電極との間に介在する電気的接
合部材によって一挙に行われる。
【００１８】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のう
ちいずれか一記載のインクジェットヘッドにおいて、基
板の反圧電素子側にヘッド駆動用回路が形成されている
構成としてある。したがって、ヘッド駆動用回路からの
駆動信号が基板を介して圧電素子に出力される。
ちいずれか一記載のインクジェットヘッドにおいて、基
板の反圧電素子側にヘッド駆動用回路が形成されている
構成としてある。したがって、ヘッド駆動用回路からの
駆動信号が基板を介して圧電素子に出力される。
【００１９】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のう
ちいずれか一記載のインクジェットヘッドにおいて、圧
電素子と基板との間に補強部材を介装した構成としてあ
る。したがって、補強部材によって圧電素子と基板との
機械的な接続強度が高くなる。
ちいずれか一記載のインクジェットヘッドにおいて、圧
電素子と基板との間に補強部材を介装した構成としてあ
る。したがって、補強部材によって圧電素子と基板との
機械的な接続強度が高くなる。
【００２０】請求項７記載の発明は、請求項１〜６のう
ちいずれか一記載のインクジェットヘッドにおいて、電
気的接合部材がバンプからなる構成としてある。したが
って、基板と圧電素子との電気的・機械的な接続が、基
板と圧電素子との間に介在するバンプによって一挙に行
われる。
ちいずれか一記載のインクジェットヘッドにおいて、電
気的接合部材がバンプからなる構成としてある。したが
って、基板と圧電素子との電気的・機械的な接続が、基
板と圧電素子との間に介在するバンプによって一挙に行
われる。
【００２１】請求項８記載の発明は、請求項１〜６のう
ちいずれか一記載のインクジェットヘッドにおいて、電
気的接合部材が異方性導電膜からなる構成としてある。
したがって、基板と圧電素子との電気的・機械的な接続
が、基板と圧電素子との間に介在する異方性導電膜によ
って一挙に行われる。
ちいずれか一記載のインクジェットヘッドにおいて、電
気的接合部材が異方性導電膜からなる構成としてある。
したがって、基板と圧電素子との電気的・機械的な接続
が、基板と圧電素子との間に介在する異方性導電膜によ
って一挙に行われる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。同図
において、符号１で示すインクジェットヘッドは、基板
２と圧電素子３と圧力容器４とを備えている。
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。同図
において、符号１で示すインクジェットヘッドは、基板
２と圧電素子３と圧力容器４とを備えている。
【００２３】基板２は、プリント配線板からなり、圧電
素子３の近傍に配設されている。基板２の圧電素子側に
は外部電極（後述）に対応する複数の導電パターン２ａ
が形成されており、反圧電素子側には導電パターン２ａ
に接続するインクジェットヘッド用のドライバＩＣ５が
表面実装されている。圧電素子３は、五層の積層圧電素
子からなり、それぞれが互いに電気的に導通する内部電
極３ａと外部電極３ｂを有している。これにより、圧電
素子３が振動すると、この振動が圧力容器４内に付与さ
れる。
素子３の近傍に配設されている。基板２の圧電素子側に
は外部電極（後述）に対応する複数の導電パターン２ａ
が形成されており、反圧電素子側には導電パターン２ａ
に接続するインクジェットヘッド用のドライバＩＣ５が
表面実装されている。圧電素子３は、五層の積層圧電素
子からなり、それぞれが互いに電気的に導通する内部電
極３ａと外部電極３ｂを有している。これにより、圧電
素子３が振動すると、この振動が圧力容器４内に付与さ
れる。
【００２４】圧電素子３の内部電極３ａは共通電極を含
む六つの電極からなり、一方外部電極３ｂはそれぞれが
対応する内部電極３ａに接続する二つの電極からなり、
このうち各外部電極３ｂは圧電素子３の側面部から基板
側に延在して配置されている。そして、圧電素子３は、
基板２に電気的接合部材６を介して接続されている。電
気的接合部材６は、半田ペーストからなり、導電パター
ン２ａと外部電極３ｂとの間にスクリーン印刷等によっ
て形成されている。
む六つの電極からなり、一方外部電極３ｂはそれぞれが
対応する内部電極３ａに接続する二つの電極からなり、
このうち各外部電極３ｂは圧電素子３の側面部から基板
側に延在して配置されている。そして、圧電素子３は、
基板２に電気的接合部材６を介して接続されている。電
気的接合部材６は、半田ペーストからなり、導電パター
ン２ａと外部電極３ｂとの間にスクリーン印刷等によっ
て形成されている。
【００２５】圧力容器４は、振動板４ａおよびノズルプ
レート４ｂを有し、圧電素子３に接着層７を介して固着
されている。これにより、圧電素子３が垂直方向に振動
すると、この振動が圧力容器４に伝達される。振動板４
ａは、圧電素子側に配置されている。これにより、振動
板４ａが振動すると、圧力容器４ａ内に圧力変動が生じ
る。
レート４ｂを有し、圧電素子３に接着層７を介して固着
されている。これにより、圧電素子３が垂直方向に振動
すると、この振動が圧力容器４に伝達される。振動板４
ａは、圧電素子側に配置されている。これにより、振動
板４ａが振動すると、圧力容器４ａ内に圧力変動が生じ
る。
【００２６】ノズルプレート４ｂは、インク吐出用のノ
ズル８を有し、振動板４ａに対向する位置に配設されて
いる。これにより、圧力容器４ａ内に圧力変動が生じる
と、ノズル８から圧力容器４内のインクが圧力容器４ａ
外に吐き出される。なお、基板２と圧電素子３との間に
は、絶縁性プラスチックからなる補強部材９が介装され
ている。これにより、基板２と圧電素子３との機械的な
接続強度が高くなる。
ズル８を有し、振動板４ａに対向する位置に配設されて
いる。これにより、圧力容器４ａ内に圧力変動が生じる
と、ノズル８から圧力容器４内のインクが圧力容器４ａ
外に吐き出される。なお、基板２と圧電素子３との間に
は、絶縁性プラスチックからなる補強部材９が介装され
ている。これにより、基板２と圧電素子３との機械的な
接続強度が高くなる。
【００２７】このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいては、基板２と圧電素子３との間に電気的接合
部材６が介在するから、線材を用いる場合と比べてノイ
ズ混入によるヘッド誤動作の発生を抑制することができ
る。この場合、多ノズル化のために基板２と多数の圧電
素子３とを接続しても、ノイズ混入によるヘッド誤動作
の発生率が抑制される。
ドにおいては、基板２と圧電素子３との間に電気的接合
部材６が介在するから、線材を用いる場合と比べてノイ
ズ混入によるヘッド誤動作の発生を抑制することができ
る。この場合、多ノズル化のために基板２と多数の圧電
素子３とを接続しても、ノイズ混入によるヘッド誤動作
の発生率が抑制される。
【００２８】また、本実施形態において、基板２と圧電
素子３との間に電気的接合部材６を介在させたことは、
基板２と圧電素子３との接続スペースを縮小させること
ができるとともに、特性インピーダンスを減少させてド
ライバ集積回路への誘導電圧を低減することができる。
さらに、本実施形態においては、基板２と圧電素子３と
の電気的・機械的な接続を一挙に行うことができるか
ら、機械的な接続に従来必要とした保持部材（図示せ
ず）が不要になり、部品点数のみならず作業工数を削減
することができる。
素子３との間に電気的接合部材６を介在させたことは、
基板２と圧電素子３との接続スペースを縮小させること
ができるとともに、特性インピーダンスを減少させてド
ライバ集積回路への誘導電圧を低減することができる。
さらに、本実施形態においては、基板２と圧電素子３と
の電気的・機械的な接続を一挙に行うことができるか
ら、機械的な接続に従来必要とした保持部材（図示せ
ず）が不要になり、部品点数のみならず作業工数を削減
することができる。
【００２９】次に、本発明の第二実施形態につき、図２
を用いて説明する。図２は本発明の第二実施形態に係る
インクジェットヘッドを示す分解斜視図である。同図に
おいて、符号１１で示すインクジェットヘッドは、基板
１２と圧電素子１３と圧力容器（図示せず）とを備えて
いる。
を用いて説明する。図２は本発明の第二実施形態に係る
インクジェットヘッドを示す分解斜視図である。同図に
おいて、符号１１で示すインクジェットヘッドは、基板
１２と圧電素子１３と圧力容器（図示せず）とを備えて
いる。
【００３０】基板１２は、プリント配線板からなり、圧
電素子１３の上方に配設されている。基板１２の圧電素
子側には外部電極（後述）に対応する複数の導電パター
ン１２ａが形成されており、反圧電素子側には導電パタ
ーン１２ａに接続するインクジェットヘッド用のドライ
バＩＣ１５が表面実装されている。導電パターン１２ａ
は、パターン材料としてＡｕ等を用い、基板１２の圧電
素子側に印刷等によって貼付されている。
電素子１３の上方に配設されている。基板１２の圧電素
子側には外部電極（後述）に対応する複数の導電パター
ン１２ａが形成されており、反圧電素子側には導電パタ
ーン１２ａに接続するインクジェットヘッド用のドライ
バＩＣ１５が表面実装されている。導電パターン１２ａ
は、パターン材料としてＡｕ等を用い、基板１２の圧電
素子側に印刷等によって貼付されている。
【００３１】圧電素子１３は、それぞれが五層からなる
五つの素子エレメント１３Ａを有する櫛形状の積層圧電
素子によって形成されている。圧電素子１３の各素子エ
レメント１３Ａは、それぞれが互いに電気的に導通する
内部電極１３ａと外部電極１３ｂを有している。これに
より、圧電素子１３の各素子エレメント１３Ａが振動
し、この振動が各圧力容器（図示せず）内に付与され
る。内部電極１３ａは、エレメント毎に共通電極を含む
六つの電極からなり、圧電素子（積層圧電素子）１３の
積層シートのうちそれぞれが互いに隣接する二つの積層
シート間に介装されている。
五つの素子エレメント１３Ａを有する櫛形状の積層圧電
素子によって形成されている。圧電素子１３の各素子エ
レメント１３Ａは、それぞれが互いに電気的に導通する
内部電極１３ａと外部電極１３ｂを有している。これに
より、圧電素子１３の各素子エレメント１３Ａが振動
し、この振動が各圧力容器（図示せず）内に付与され
る。内部電極１３ａは、エレメント毎に共通電極を含む
六つの電極からなり、圧電素子（積層圧電素子）１３の
積層シートのうちそれぞれが互いに隣接する二つの積層
シート間に介装されている。
【００３２】外部電極１３ｂは、それぞれが対応する内
部電極１３ａに接続する二つの電極からなり、例えば印
刷焼き付け法，マスキングによるスパッタ法あるいは全
面スパッタ後のエッチング法によって圧電素子１３の上
面および側面に形成されている。この場合、外部電極１
３ｂの形成は、それぞれをエレメント毎に互いに分離さ
せて圧電素子１３の基板側に回り込むようにして行われ
る。
部電極１３ａに接続する二つの電極からなり、例えば印
刷焼き付け法，マスキングによるスパッタ法あるいは全
面スパッタ後のエッチング法によって圧電素子１３の上
面および側面に形成されている。この場合、外部電極１
３ｂの形成は、それぞれをエレメント毎に互いに分離さ
せて圧電素子１３の基板側に回り込むようにして行われ
る。
【００３３】そして、圧電素子１３は、例えばリフロー
法あるいは熱圧着法を用い、基板１２に電気的接合部材
１６を介して接続されている。電気的接合部材１６は、
半田，ＡｕあるいはＣｕ等のバンプからなり、外部電極
１３ｂあるいは導電パターン１２ａ上に例えばリフロー
法によって形成される。
法あるいは熱圧着法を用い、基板１２に電気的接合部材
１６を介して接続されている。電気的接合部材１６は、
半田，ＡｕあるいはＣｕ等のバンプからなり、外部電極
１３ｂあるいは導電パターン１２ａ上に例えばリフロー
法によって形成される。
【００３４】また、電気的接合部材１６の形成は、外部
電極１３ｂに予備半田あるいはフラックスを塗布し、こ
れら粘性を利用することにより行われる。なお、基板１
２と圧電素子１３との間には、例えば絶縁性樹脂からな
る補強部材（図示せず）が介装されている。これによ
り、基板１２と圧電素子１３との機械的な接続強度が高
められる。
電極１３ｂに予備半田あるいはフラックスを塗布し、こ
れら粘性を利用することにより行われる。なお、基板１
２と圧電素子１３との間には、例えば絶縁性樹脂からな
る補強部材（図示せず）が介装されている。これによ
り、基板１２と圧電素子１３との機械的な接続強度が高
められる。
【００３５】このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいては、第一実施形態と同様に、ノイズ混入によ
るヘッド誤動作の発生を抑制することができるととも
に、基板１２と圧電素子１３との接続スペースを縮小さ
せることができ、かつ特性インピーダンスを減少させて
ドライバ集積回路への誘導電圧を低減することができ
る。
ドにおいては、第一実施形態と同様に、ノイズ混入によ
るヘッド誤動作の発生を抑制することができるととも
に、基板１２と圧電素子１３との接続スペースを縮小さ
せることができ、かつ特性インピーダンスを減少させて
ドライバ集積回路への誘導電圧を低減することができ
る。
【００３６】また、本実施形態においては、機械的な接
続に従来必要とした保持部材（図示せず）が不要になる
から、部品点数のみならず作業工数を削減することがで
きる。なお、電気的接合部材１６として半田のバンプ
（半田ボール）を用いた場合は、実用化レベルでボール
直径０．１ｍｍまで量産化されており、さらに従来と同
様に基板上には幅０．１ｍｍのパターンを容易に形成す
ることができるため、電極間のピッチを０．２ｍｍまで
狭めることが可能となり、１列１２７ｄｐｉの解像度を
得ることができる。
続に従来必要とした保持部材（図示せず）が不要になる
から、部品点数のみならず作業工数を削減することがで
きる。なお、電気的接合部材１６として半田のバンプ
（半田ボール）を用いた場合は、実用化レベルでボール
直径０．１ｍｍまで量産化されており、さらに従来と同
様に基板上には幅０．１ｍｍのパターンを容易に形成す
ることができるため、電極間のピッチを０．２ｍｍまで
狭めることが可能となり、１列１２７ｄｐｉの解像度を
得ることができる。
【００３７】よって、これを一パスで６００ｄｐｉ印字
可能なインクジェットにするためには、５列の圧電素子
列を並べるだけでよく、高解像度のインクジェットヘッ
ドの小型化がきわめて容易となる。これに伴い、部材費
も大幅に低減され、さらに半田ボールは導電性接着剤に
比べて相当に安価なため、全体の低コスト化も容易とな
る。
可能なインクジェットにするためには、５列の圧電素子
列を並べるだけでよく、高解像度のインクジェットヘッ
ドの小型化がきわめて容易となる。これに伴い、部材費
も大幅に低減され、さらに半田ボールは導電性接着剤に
比べて相当に安価なため、全体の低コスト化も容易とな
る。
【００３８】次に、本発明の第三実施形態につき、図３
を用いて説明する。図３は本発明の第三実施形態に係る
インクジェットヘッドを示す断面図で、同図において図
１と同一の部材について同一の符号を付し、詳細な説明
は省略する。同図において、符号２１で示すインクジェ
ットヘッドは、第一実施形態と同様に、基板２と圧電素
子３と圧力容器４とを備えている。
を用いて説明する。図３は本発明の第三実施形態に係る
インクジェットヘッドを示す断面図で、同図において図
１と同一の部材について同一の符号を付し、詳細な説明
は省略する。同図において、符号２１で示すインクジェ
ットヘッドは、第一実施形態と同様に、基板２と圧電素
子３と圧力容器４とを備えている。
【００３９】圧電素子３の外部電極３ｂと基板１２の導
電パターン１２ａとの間には、圧着あるいは熱圧着法に
よって電気的接合部材２６が介装されている。電気的接
合部材２６には、例えばシリコーンゴムの中にカーボン
繊維，カーボン粒，Ａｕめっき金属粒，導電ゴムあるい
は金属細線等を埋め込み分散させてなる異方性導電膜が
用いられている。
電パターン１２ａとの間には、圧着あるいは熱圧着法に
よって電気的接合部材２６が介装されている。電気的接
合部材２６には、例えばシリコーンゴムの中にカーボン
繊維，カーボン粒，Ａｕめっき金属粒，導電ゴムあるい
は金属細線等を埋め込み分散させてなる異方性導電膜が
用いられている。
【００４０】このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいては、第一実施形態および第二実施形態と同様
に、対するノイズ混入によるヘッド誤動作の発生を抑制
することができるとともに、基板２と圧電素子３との接
続スペースを縮小させることができる。また、本実施形
態において、機械的な接続に従来必要とした保持部材
（図示せず）が不要になるから、部品点数のみならず作
業工数を削減できることは、第一実施形態および第二実
施形態と同様である。
ドにおいては、第一実施形態および第二実施形態と同様
に、対するノイズ混入によるヘッド誤動作の発生を抑制
することができるとともに、基板２と圧電素子３との接
続スペースを縮小させることができる。また、本実施形
態において、機械的な接続に従来必要とした保持部材
（図示せず）が不要になるから、部品点数のみならず作
業工数を削減できることは、第一実施形態および第二実
施形態と同様である。
【００４１】なお、本実施形態においては、単一の積層
圧電素子（櫛形）を基板に実装する例について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図４に示
すように複数の積層圧電素子３１を基板３２に高密度実
装することもできる。これにより、多ノズル化を実現さ
せることができるから、印字上の高解像度化あるいは多
色化を図ることができる。
圧電素子（櫛形）を基板に実装する例について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図４に示
すように複数の積層圧電素子３１を基板３２に高密度実
装することもできる。これにより、多ノズル化を実現さ
せることができるから、印字上の高解像度化あるいは多
色化を図ることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板と圧電素子とを電気的接合部材によって接続し、この
電気的接合部材は基板と圧電素子との間に介装されてい
るので、ノイズ混入によるヘッド誤動作の発生を抑制す
ることができ、また多ノズル化のために基板と多数の圧
電素子とを接続しても、ノイズ混入によるヘッド誤動作
の発生率を抑制することができ、品質上の信頼性を高め
ることができる。
板と圧電素子とを電気的接合部材によって接続し、この
電気的接合部材は基板と圧電素子との間に介装されてい
るので、ノイズ混入によるヘッド誤動作の発生を抑制す
ることができ、また多ノズル化のために基板と多数の圧
電素子とを接続しても、ノイズ混入によるヘッド誤動作
の発生率を抑制することができ、品質上の信頼性を高め
ることができる。
【００４３】また、基板と圧電素子との間に電気的接合
部材を介在させたことは、基板と圧電素子との接続スペ
ースを縮小させることができるから、ヘッド全体の小型
化を図ることができる。さらに、基板と圧電素子間への
電気的接合部材の介在によって特性インピーダンスを減
少させヘッド駆動用回路への誘導電圧を低減することが
できるから、駆動信号間におけるクロストーク増大およ
び波形なまり・リンギングによるヘッド誤動作の発生を
防止することができるとともに、ヘッド駆動用回路の破
壊発生を防止することができる。
部材を介在させたことは、基板と圧電素子との接続スペ
ースを縮小させることができるから、ヘッド全体の小型
化を図ることができる。さらに、基板と圧電素子間への
電気的接合部材の介在によって特性インピーダンスを減
少させヘッド駆動用回路への誘導電圧を低減することが
できるから、駆動信号間におけるクロストーク増大およ
び波形なまり・リンギングによるヘッド誤動作の発生を
防止することができるとともに、ヘッド駆動用回路の破
壊発生を防止することができる。
【００４４】さらに、機械的な接続に従来必要とした保
持部材が不要になるから、部品点数のみならず作業工数
を削減することができ、コストの低廉化を図ることがで
きる。この他、基板と圧電素子との電気的・機械的な接
続が一挙に行えることは、良好な接続作業性を得ること
ができるから、歩留まりを高めることができる。
持部材が不要になるから、部品点数のみならず作業工数
を削減することができ、コストの低廉化を図ることがで
きる。この他、基板と圧電素子との電気的・機械的な接
続が一挙に行えることは、良好な接続作業性を得ること
ができるから、歩留まりを高めることができる。
【図１】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す断面図である。
ッドを示す断面図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す分解斜視図である。
ッドを示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す断面図である。
ッドを示す断面図である。
【図４】本発明の第四実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す断面図である。
ッドを示す断面図である。
【図５】従来のインクジェットヘッドを示す断面図であ
る。
る。
１ インクジェットヘッド ２ 基板 ２ａ 導電パターン ３ 圧電素子 ３ａ 内部電極 ３ｂ 外部電極 ４ 圧力容器 ４ａ 振動板 ４ｂ ノズルプレート ５ ドライバＩＣ ６ 電気的接合部材 ８ ノズル
Claims (8)
- 【請求項１】 それぞれが互いに電気的に導通する内・
外部電極を有し、インク吐出用のノズルに連通する圧力
室に振動を付与するための圧電素子と、 この圧電素子の近傍に配設され、ヘッド駆動用回路を有
する基板とを備え、 この基板と前記圧電素子とを電気的接合部材によって接
続し、 この電気的接合部材は前記基板と前記圧電素子との間に
介装されていることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項２】 前記圧電素子が積層圧電素子からなるこ
とを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項３】 前記積層圧電素子が、複数の素子エレメ
ントを有する櫛形状の積層圧電素子からなることを特徴
とする請求項２記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項４】 前記外部電極が、エレメント毎に互いに
分離して配置され、前記積層圧電素子の側面部から基板
側に延在する複数対の外部電極からなることを特徴とす
る請求項３記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項５】 前記基板の反圧電素子側に前記ヘッド駆
動用回路が形成されていることを特徴とする請求項１〜
４のうちいずれか一記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項６】 前記圧電素子と前記基板との間に補強部
材を介装したことを特徴とする請求項１〜５のうちいず
れか一記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項７】 前記電気的接合部材がバンプからなるこ
とを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一記載のイ
ンクジェットヘッド。 - 【請求項８】 前記電気的接合部材が異方性導電膜から
なることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一記
載のインクジェットヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10058420A JPH11254670A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | インクジェットヘッド |
| US09/265,590 US6345887B1 (en) | 1998-03-10 | 1999-03-10 | Ink jet head for non-impact printer |
| EP99104752A EP0943438B1 (en) | 1998-03-10 | 1999-03-10 | Ink jet head for non-impact printer |
| DE69903683T DE69903683T2 (de) | 1998-03-10 | 1999-03-10 | Tintenstrahlkopf für anschlagfreien Drucker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10058420A JPH11254670A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11254670A true JPH11254670A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13083899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10058420A Pending JPH11254670A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | インクジェットヘッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6345887B1 (ja) |
| EP (1) | EP0943438B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11254670A (ja) |
| DE (1) | DE69903683T2 (ja) |
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| JP2002144541A (ja) * | 2000-11-13 | 2002-05-21 | Konica Corp | インクジェットプリンタ用ヘッド構造 |
| JP2002240278A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Brother Ind Ltd | インクジェットプリンタヘッド |
| JP2009078564A (ja) * | 2008-12-01 | 2009-04-16 | Brother Ind Ltd | 記録ヘッドの製造方法及び記録ヘッド |
| US7540596B2 (en) | 2004-04-26 | 2009-06-02 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Electric device where actuator unit and printed wiring board are connected using bonding parts |
| US7562428B2 (en) | 2002-09-24 | 2009-07-21 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Manufacturing an ink jet head |
| CN102074437A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-05-25 | 四川虹欧显示器件有限公司 | 等离子显示模组和专用于该等离子显示模组的粘性垫片 |
| JP2013222713A (ja) * | 2012-04-12 | 2013-10-28 | Tdk Corp | 圧電素子ユニット |
Families Citing this family (16)
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|---|---|---|---|---|
| JP2001088302A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Nec Corp | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
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