WO2001062499A1 - Tete a jet d'encre et dispositif d'enregistrement a jet d'encre - Google Patents

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WO2001062499A1
WO2001062499A1 PCT/JP2001/001395 JP0101395W WO0162499A1 WO 2001062499 A1 WO2001062499 A1 WO 2001062499A1 JP 0101395 W JP0101395 W JP 0101395W WO 0162499 A1 WO0162499 A1 WO 0162499A1
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head
driver
actuator
head body
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PCT/JP2001/001395
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsuroh Nakamura
Hiroyuki Matsuo
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to US11/180,020 priority patent/US20050243143A1/en
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Definitions

  • the present invention relates to an ink jet head and an ink jet recording apparatus including the same.
  • an ink jet head that performs recording by using a piezoelectric effect of a piezoelectric element is known.
  • This type of inkjet head includes a head body provided with an actuator having a piezoelectric element, and is configured to discharge ink from nozzles by the action of the actuator.
  • a plurality of pressure chambers to which ink is supplied and a common ink chamber communicated with these pressure chambers are formed inside the head body.
  • a plurality of nozzles corresponding to each pressure chamber are formed on the back surface of the head body.
  • a diaphragm, a common electrode, a piezoelectric element, and an individual electrode are sequentially laminated on the front surface of the head body, and a pressure is applied to the pressure chamber by the diaphragm, the common electrode, the piezoelectric element, and the individual electrode.
  • a driver IC that outputs a driving signal to the actuator is required separately from the head body.
  • the driver IC is provided in the printer main body, it is necessary to extend the drive signal lines for the number of nozzles from the printer main body to the head main body using the FPC or the like. For this reason, there is a problem that the entire length of the drive signal line becomes long.
  • a driver IC is provided near the side of the head main body (perpendicular to the nozzle arrangement surface) and the driver IC near this head main body is provided.
  • a technology has been proposed in which the drive signal lines for the number of nozzles are supplied from the IC to the head body via an FPC or the like.
  • the signal line between the printer main body and the head main body is limited to the signal line for driving the IC.
  • the driver IC 121 is mounted on the diaphragm 103 of the head main body 100.
  • the dryno ICs 121 are mounted side by side with the piezoelectric bodies 102 and the common electrodes 104.
  • reference numeral 122 denotes a wiring pattern for connecting the driver IC 121 and the individual electrode.
  • the oscillation is simply performed without any special measures. Since the driver IC 121 is mounted directly on the board 103, the driver IC 121 is designed to avoid the actual vibration part (the part where the actuator 102 is provided) of the diaphragm 103. 1 2 1 had to be juxtaposed to a location away from 102.
  • the driver IC 122 is formed of a semiconductor material such as silicon, while the head body is formed of a luster material or the like.
  • the linear expansion coefficient of silicon is 2. 5 X 1 0- 6 [ 1 / ° C]
  • the linear expansion coefficient of the resin material is one order of magnitude greater. Therefore, when the driver IC is mounted on the head body by flip-chip bonding, the solder bumps etc. between the terminals are melted by heating. Poor contact between terminals is likely to occur. Also, even if the connection is good during heating, Thermal shrinkage occurred with the subsequent temperature drop, and the terminals sometimes peeled off.
  • the piezo-type ink jet head discharges ink by flexure deformation of the actuator. Therefore, if the rigidity of the actuator changes, the ink discharge performance (for example, ink discharge speed, discharge amount, drive frequency, etc.) changes. By the way, if the degree of thermal deformation between the dryino IC and the head body is different, the head body (particularly the actuator) receives residual stress from the driver IC, that is, tensile shear stress or compressive shear stress. The stiffness of one varies.
  • the actuyue is harder to bow due to the high rigidity when it is subjected to tensile stress, and conversely, it is less rigid when it is subjected to compressive shear stress, and is more likely to bow. Therefore, if the coefficient of linear expansion between the driver IC and the head body is significantly different, the rigidity of the actuator is changed, and the ejection performance of the ink becomes unstable.
  • the head body may be warped due to the difference in linear expansion coefficient between the driver IC and the head body. As a result, the ink droplets ejected from the nozzles at both ends of the head body may have their landing positions shifted from their normal positions.
  • the present invention has been made in view of such a point, and one of its objects is to promote downsizing of an inkjet head.
  • the arrangement of the signal input terminals of the actuator is modified, and the driver IC is mounted on the head body by face-down bonding. did.
  • At least a portion of the head body on the driver IC side is formed of a material having the same or almost the same linear expansion coefficient as the driver IC.
  • a head body including a plurality of nozzles, a plurality of pressure chambers corresponding to each of the nozzles, and an actuator, and a driver IC for outputting a drive signal for driving each of the actuators.
  • the actuators are arranged in a plurality of rows on the surface of the head body to form a plurality of actuators, and the actuators are arranged on the surface of the head body to form a plurality of actuators.
  • the signal input terminals of the above are concentratedly arranged at predetermined positions between the rows of the actuators, and the driver ICs have signal output terminals arranged corresponding to the signal input terminals of the respective actuators.
  • the driver IC is mounted on the head body by face-down bonding so as to connect the signal output terminal and the signal input terminal.
  • the dryno IC is mounted on the head body by face-down bonding, and the driver IC is placed opposite to the head body, so that a mounting space for the driver IC is provided in the head body.
  • the head is smaller.
  • the signal input terminals of the actuator are arranged in a concentrated manner between the columns of the actuator, unlike the conventional technology in which the signal input terminals are provided at a position distant from the actuator, the signal input terminals of the actuator are different. Wires are shortened and heads are smaller.
  • the signal output terminals of the driver IC are intensively arranged so as to correspond to the signal input terminals of the actuator, mounting by means of face-down bonding becomes easy.
  • each of the actuating lines extends in a direction orthogonal to the scanning direction, and the signal input terminal of the actuating line is located at a central portion in the scanning direction on the surface of the head body.
  • Roosters are arranged in three rows in a direction perpendicular to the direction.
  • a third invention is based on the second invention, wherein the first row of actuators comprises a first row of first and second rows of center side adjacent to each other at the center of the head body in the scanning direction; One or more outer actuating lines arranged outside the scanning direction from the scanning line, and the signal input terminals of each actuating unit are connected to the first central actuating line and the second center. It is arranged between the side actuators and the signal line, and each of the outer terminals and the signal input terminals of the outer terminal are connected by a signal line passing between the actuators of the center electrode and the signal input terminal. What is connected.
  • the signal line extending from each outer case of the outer case passes through the middle of the outer case and connected to the signal input terminal provided at the center of the main unit in the scanning direction. Is done. Therefore, the space of the factory is effectively utilized as the signal line installation space, and the miniaturization of the head is promoted.
  • the factories in each of the factories are arranged at predetermined intervals, and are arranged in the scanning direction with respect to the factors in the other factories. It is arranged so as to be shifted in the direction orthogonal to the direction.
  • the actuating units in different actuating lines are arranged in a direction orthogonal to the scanning direction (hereinafter referred to as the orthogonal direction). Therefore, in the orthogonal direction, the actuating unit (nozzle and pressure chamber are also Will be arranged at a smaller interval than the interval of each event in each row. Therefore, the densification of the factor is promoted, and the miniaturization of the head and the density of the ink dot are promoted.
  • a head body provided with a plurality of nozzles, a plurality of pressure chambers corresponding to the respective nozzles, and an actuator, and outputs a drive signal for driving each of the actuators.
  • An ink jet head comprising a driver IC, wherein each of the actuators is disposed on a surface of the head body, and a signal input terminal of each of the actuators is disposed on a surface of the head body.
  • the driver IC is provided in the vicinity of each actuator, and the driver IC is provided with a signal output terminal arranged to correspond to the signal input terminal of each actuator, and the driver IC is provided with the signal output terminal. It is mounted on the head body by face-down bonding so as to connect to the signal input terminal.
  • each actuator is provided in the vicinity of each actuator, a signal line for connecting the actuator and the signal input terminal can be shortened. Further, by providing each signal input terminal in the vicinity of the actuator so as to be continuous with the actuator, the signal line can be omitted. Therefore, the wiring space for signal lines is reduced or eliminated, and the head is reduced in size.
  • the actuating unit forms a plurality of actuating lines in which the plurality of actuating units are arranged at predetermined intervals in a direction orthogonal to the scanning direction.
  • the functions in one of the factories are arranged in a direction orthogonal to the scanning direction with respect to the factors in the other factories.
  • the density of the actuator (the same applies to the nozzles and the pressure chambers) is promoted, and the head is reduced in size and the density of the ink dots is increased.
  • the actiyu is arranged in a staggered manner.
  • An eighth invention provides a head body in which a plurality of nozzles, a plurality of pressure chambers corresponding to the respective nozzles, and a plurality of actuators are formed, and a drive signal for driving the respective actuators is output.
  • An ink jet head including a driver IC, wherein the dryno IC is bonded to the head body, and at least a portion of the head body on the driver IC side is made of the same material as the driver IC. It has been formed.
  • a ninth invention provides a head body in which a plurality of nozzles, a plurality of pressure chambers corresponding to the respective nozzles, and an actuator are formed, and a drive signal for driving the respective actuators is output.
  • An ink jet head having an IC and a dryino, wherein the dryno IC is mounted on the head body by flip-chip bonding, and at least the driver IC side portion of the head body. Are formed of the same material as the driver IC. As a result, since the driver IC side portion of the head body and the dryno IC are formed of the same material, the amount of thermal deformation (thermal expansion or thermal contraction) thereof is substantially the same.
  • the head main body has a main body in which a plurality of nozzles and a plurality of pressure chamber recesses corresponding to the nozzles are formed.
  • a vibrating plate provided on the surface of the main body so as to form the pressure chamber so as to cover each pressure chamber concave portion; and a piezoelectric member individually provided on the surface of the vibrating plate so as to correspond to each pressure chamber.
  • a signal input terminal connected to a signal output terminal of the driver IC, and a signal input terminal connected to a signal output terminal of the driver IC.
  • At least the front side of the main body is made of the same material as the driver IC.
  • the amount of thermal deformation in Dryno IC and the front side of the main body becomes substantially the same.
  • the diaphragm is thinner than the main body, the displacement of the signal input terminal largely depends on the thermal deformation of the main body. Therefore, as a result, the relative displacement between the signal output terminal of the driver IC and the signal input terminal of the actuator is small, and the contact state of both terminals is kept good.
  • the head body has a main body in which a plurality of nozzles and a plurality of pressure chamber recesses corresponding to the nozzles are formed.
  • a vibration plate provided on the surface of the main body so as to form the pressure chamber so as to cover each of the pressure chamber recesses; and a vibration plate provided separately on the surface of the vibration plate so as to correspond to each of the pressure chambers.
  • a piezoelectric element interposed between the common electrode and the individual electrode, and a signal input terminal for connecting the individual electrode of each of the actuators to the signal output terminal of the driver IC on the surface of the diaphragm.
  • a force terminal is provided, and the diaphragm is made of the same material as the driver IC.
  • the signal input terminal is provided on the surface of the diaphragm made of the same material as the driver Ic, and the driver Ic and the diaphragm have the same amount of thermal deformation. And the signal output terminal have the same displacement. Therefore, there is no displacement between the signal input terminal and the signal output terminal, and the contact state between the two is kept good.
  • the entire main body is formed of the same material as the dryno IC.
  • the entire main body thermally expands or contracts to the same extent as the dryno IC, so that the contact state between the signal output terminal and the signal input terminal is kept high.
  • the dryino, "IC is formed of silicon.
  • the use of silicon that is easy to process facilitates the manufacture of the driver IC.
  • a head body in which a plurality of nozzles, a plurality of pressure chambers corresponding to the respective nozzles, and an actuator are formed, and a drive signal for driving the respective actuators is output.
  • the driver IC is joined to the head main body, and at least the driver IC side portion of the head main body has a linear expansion coefficient substantially equal to the linear expansion coefficient of the driver IC. They are made of the same material.
  • a fifteenth invention is directed to a head body in which a plurality of nozzles, a plurality of pressure chambers corresponding to the respective nozzles, and an actuator are formed, and a dry head for outputting a drive signal for driving the respective actuators.
  • An ink jet head comprising an IC, wherein the driver IC flips the head body so as to connect a signal input terminal of each actuator to each signal output terminal of the driver Ic.
  • At least the driver IC side portion of the above-described head body is formed of a material having a linear expansion coefficient substantially equal to the linear expansion coefficient of the driver IC.
  • the thermal deformation of the dryino IC portion of the head body and the thermal deformation of the dryno IC become substantially the same. Therefore, the relative displacement between the two becomes very small, The contact state between the signal output terminal of the bus Ic and the signal input terminal of the head body is kept good. In addition, a decrease in the ink ejection performance of the head is suppressed.
  • the signal input terminals are arranged in a concentrated manner at a predetermined position.
  • a plurality of actuating lines formed by arranging a plurality of actuating lines in a direction orthogonal to the scanning direction are formed, and the actuating lines of each actuating line are formed.
  • the signal input terminal of the actuator is located at the center of the main unit in the scanning direction. They are arranged in a direction orthogonal to the scanning direction between the rows.
  • the signal input terminal is provided between the rows of actuators in the center of the main body in the scanning direction, so that the signal input terminal is provided outside the head of the actuator in the conventional head.
  • the head is smaller.
  • the influence of thermal expansion or thermal contraction in the orthogonal direction is usually large, and the signal input terminals are connected to the signal input terminals.
  • the state of contact with the signal output terminal is likely to deteriorate. Therefore, the effect of maintaining the contact state of the two terminals well described above is remarkably exhibited. Further, the effect of suppressing the deterioration of the ink ejection performance is also remarkably exhibited.
  • the signal input terminal of each actuator is provided near each of the actuators.
  • the difference between the linear expansion coefficient of the driver IC and the linear expansion coefficient of the driver IC is as follows. 2 3 X 10 — 7 [1 / ° C]
  • the head body is formed in a thin plate-like substantially rectangular parallelepiped shape, and each actuator is provided on a surface of the head body, and
  • the rhino IC is joined to a part of the surface of the head main body along the longitudinal direction of the head main body, and the head main body has a front surface side of the head main body that is thermally deformed from the driver IC. It is bent in a concave shape by receiving compressive shear stress caused by the above.
  • it is possible to prevent the rigidity of the actuator from becoming excessive due to residual stress caused by thermal strain, and to prevent ejection failure such as difficulty in forming a solid image at least.
  • the ink head is configured as a line head.
  • the line-type head has a very long length in the longitudinal direction, even a slight difference in the amount of thermal deformation between the head body and the driver IC tends to cause poor contact between terminals and a decrease in ejection performance. Therefore, the effect of maintaining a good contact state and the effect of stabilizing the ink ejection performance according to the present invention are remarkably exhibited.
  • An ink jet recording apparatus comprises: the ink jet head according to any one of the first to twenty-first aspects; and moving means for relatively moving the ink jet head and a recording medium. It is provided with.
  • the signal input terminals of the actuator are arranged in a concentrated manner between the columns of the actuator, or the signal input terminals of the actuator are arranged in the vicinity of the actuator.
  • the IC Since the IC is mounted on the head body by face-down bonding, the mounting space for the dryno IC, the installation space for the signal input terminal, and the connection between the actuator and the signal input terminal There is no need to provide a signal line installation space away from the actuator, so that the head can be reduced in size and the dot density can be increased.
  • At least the driver IC side portion of the head body is formed of the same material as the dry IC or a material having a linear expansion coefficient substantially equal to that of the dry IC.
  • FIG. 1 is a perspective view of a main part of the inkjet printer.
  • FIG. 2 is a perspective view of the ink jet head.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view (corresponding to a cross section taken along line AA of FIG. 10) of the ink jet head.
  • FIG. 4 is a front view of the head body of the ink jet head.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a part of a main part of the ink jet head in a cutaway manner.
  • FIG. 6 is a plan view showing the shape (also the shape of the actuator) of the opening of the pressure chamber concave portion of the head body.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the head main body (a cross-sectional view taken along the line Z-Z in FIG. 8).
  • Figure 8 is a front view of the head body showing the layout of the actuator and input terminals.
  • FIG. 9 is a plan view of a driver IC showing an arrangement pattern of output terminals.
  • FIG. 10 is a front view of the ink jet head with the dryno IC mounted.
  • FIG. 11 is a process chart showing a manufacturing process of the inkjet head.
  • FIG. 12 is a process chart showing a manufacturing process of the inkjet head.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the inkjet head.
  • FIG. 14 is a front view of the inkjet head.
  • FIG. 15 is a front view of the head body of the ink jet head.
  • FIG. 16 is a plan view showing an arrangement pattern of output terminals of the driver IC.
  • FIGS. 17 (a) to 17 (c) are diagrams for explaining the bending deformation of the ink jet head due to the residual stress.
  • FIG. 18 is a perspective view of a main part of an ink jet pudding.
  • FIG. 19 is a plan view showing a mounting mode of a driver IC in a conventional inkjet head.
  • the ink jet printer 6 includes an ink jet head 1 for performing recording using the piezoelectric effect of a piezoelectric element, and ejects ink droplets ejected from the ink jet head 1 onto a recording medium 4 such as paper.
  • This is a recording device for performing recording.
  • the ink jet head 1 is mounted on a carriage 2 that reciprocates along a carriage axis 3 and is configured to reciprocate in a main scanning direction X parallel to the carriage axis 3.
  • the recording medium 4 is appropriately conveyed in the sub-scanning direction Y by the rollers 5.
  • the ink jet head 1 includes a head main body 11 and a dryno IC 13.
  • Ink is ejected on the head body 1 1 Nozzles 23 (see FIG. 5), and a plurality of pressure chambers 12 and actuators 14 arranged corresponding to the respective nozzles 23 are formed.
  • the dryno IC 13 is formed of silicon (Si) which is a semiconductor material, and the driver IC 13 is provided with a drive circuit (not shown) for supplying a drive signal to each factory 14. .
  • the driver chip C 13 is mounted on the head body 11 by flip chip bonding.
  • the head body 11 is formed in a thin plate-like substantially rectangular parallelepiped shape having a length of 20 mm, a width of 10 mm, and a thickness of about 0.9 mm.
  • the driver IC 13 has an elongated shape in one direction, and specifically, is formed in a rectangular parallelepiped shape having a length of 20 mm, a width of 2 mm, and a thickness of 0.4 mm.
  • actuators 14 are arranged on the surface of the head body 11 along the main scanning direction X, and eight actuators 14 extending in the sub-scanning direction Y. 14D to 14A and 14A to 14D are formed. These eight practice columns are formed by four right-hand practice rows 14A to 14D and four left-hand practice practice rows 14A to 14D. For the sake of simplicity, only twelve actuyue evenings in each row are shown here, but in fact each actuyue—evening row contains 40 actuyue evenings, and 600 Recording is performed at dpi resolution.
  • the right and left rows are slightly offset in the sub-scanning direction Y, but are arranged substantially line-symmetrically with each other, and are located at the center of the head body 11. It is provided with the evening row 14A and the first, second and third outer actuating rows 14B, 14C, 14D located outside the central side row 14A. Between these right and left actuation lines (strictly between the left and right middle actuating lines 14A and 14A), there are input terminals 37 of a later-described actuating member. Are intensively arranged.
  • the input terminals 37 of the actuator 14 form four input terminal arrays arranged linearly along the sub-scanning direction Y. The detailed layout pattern of the actuator 14 and the input terminal 37 will be described later. Will be described.
  • data input terminals 51 and 51 connected to drive signal lines (not shown) from the printer main body are provided.
  • power terminals 53 and 53 are provided in the lower right part of the head body 11, and connection terminals 52 and 5 are provided in the lower center part of the head body 11. 4 are provided.
  • the data input terminal 51 and the gun contact terminal 52 are connected via a signal line 55.
  • the power terminal 53 and the connection terminal 54 are connected via a signal line 56.
  • FIG. 5 is a diagram showing one unit such as a pressure chamber 12 and a work chamber 14.
  • the head main body 11 is composed of a main body section 41 and an actuator 14.
  • the main body 41 includes a first plate 15 having a through hole for forming a pressure chamber, a second plate 18 having an ink supply port 16 and an ink discharge port 17, and an ink reservoir.
  • the third and fourth plates 21 and 22 for forming the ink discharge channel 20 and the ink discharge passage 20 and the nozzle plate 24 on which the ink discharge holes 23 are formed are sequentially stacked. ing. That is, the first plate 15 and the second plate 18 form a concave portion 25 for a pressure chamber having an ink supply port 16 and an ink discharge port 17 on the bottom surface.
  • the plates 18, 21, and 22 form an ink reservoir 19 connected to the ink supply port 16 and an ink discharge channel 20 connected to the ink discharge port 17, and the ink discharge channel 20. Is connected to the nozzle 23 of the nozzle plate 24.
  • a pressure chamber 12 is formed by providing an actuator 14 on the first plate 15 so as to cover the opening of the pressure chamber recess 25.
  • the shape of the opening of the recess 25 for the pressure chamber is an oval shape in which the ratio LZS of the major axis L to the minor axis S is 1 to 3, and the major axis L is parallel to the main scanning direction X. Is formed to be I have.
  • the actuator 14 includes a diaphragm 31 provided on the surface of the first plate 15 so as to cover a number of pressure chamber recesses 25, and a plurality of pressure chambers 12. It is composed of a piezoelectric element 32 provided on a movable portion 31 A of a diaphragm 31 forming one wall surface, and an individual electrode 33 provided on the piezoelectric element 32.
  • the vibration plate 31 has a thickness of l to 5 ⁇ m formed of Cr or a Cr-based material, and also functions as a common electrode used for ink discharge of all the pressure chambers 12. .
  • the piezoelectric element 32 and the individual electrode 33 are individually provided for each pressure chamber 12.
  • the piezoelectric element 32 is formed of PZT, and has a thickness of 1 to 7 im.
  • the individual electrode 33 is made of Pt or Pt-based material, and has a thickness of, for example, 0.1 Adm.
  • the piezoelectric element 32 and the individual electrode 33 above the pressure chamber recess 25 are formed in an oval shape slightly smaller than the opening of the pressure chamber recess 25.
  • reference numeral 35 in FIG. 7 is an insulating member for preventing a short circuit between the adjacent individual electrodes 33 and 33 and between the individual electrode 33 and a conductor portion 36 described later.
  • a resin or the like can be suitably used as the insulating member.
  • the illustration of the insulating member 35 is omitted except in FIG.
  • the piezoelectric element 32 and the individual electrode 33 provided separately for each pressure chamber 12 draw the same pattern on the surface of the vibration plate 31 in a state where they are overlapped with each other. Together with the part 31 A, an actuator 14 that applies pressure for ink ejection to the pressure chamber 12 by deforming the movable part 31 A is formed.
  • an actuator 14 that applies pressure for ink ejection to the pressure chamber 12 by deforming the movable part 31 A is formed.
  • Fig. 8 shows the four columns on the right side in Fig. 4 of the eight rows of actuators.
  • the major axis L is orthogonal to the column direction (sub-scanning direction Y). It is provided in.
  • Each of the actuating stations 14A to 14D in each of the actuating stations 14A to 14D is provided at a position shifted from each other in the sub-scanning direction Y with respect to the actuating stations 14 in the other actuating stations.
  • each of the first outer rows 14 B of the first outer row 14 B is adjacent to the first outer row 14 A of the center side. It is located between 14 and 14 nights.
  • the arrangement relationship between the central side outer row 14A and the first outer side row 14B is as follows: the first outer side row 14B and the second outer side row 14C. And the arrangement relationship between the second outer factorial row 14C and the third outer factorial row 14D. That is, a large number of actuators 14 are arranged in a plurality of rows extending in the sub-scanning direction Y, and are arranged in a so-called staggered manner such that the positions of the actuators in adjacent rows are shifted from each other.
  • the actuary lines 14 A to 14 D of the actuary lines 14, 14, 14, ... are not aligned on the same straight line perpendicular to the column direction Y, and are slightly shifted from each other in the column direction Y. It is arranged. This is because the positions of the dots are shifted in the sub-scanning direction.
  • each of the four rows of the first four rows of the actuary and one row of the four rows of the right and left rows of the four rows of the actuary and one row of the four rows of the rows and columns can be aligned on the same straight line.
  • a total of 8 columns of each row of the actuators 14 are combined with the other rows of the actuators 14 and 14 of the other rows.
  • the left and right center actuator rows 14 A and 14 A correspond to the “first center side actuator row” and the “second center side actuator row j” in the present invention, respectively. Things.
  • the piezoelectric element 32 and the individual electrode 33 provided individually for each pressure chamber 12 extend to the center of the head main body 11 (the left end in FIG. 8) in a state of being overlapped with each other.
  • a conductor (signal line) 36 for transmitting the drive signal is formed. Further, the portion located on the distal end side of the conductor portion 36 is thicker than the conductor portion 36, and forms the input terminal 37 of the actuator 14.
  • the conductors 36 of the outer case 1 of the outer case 1 are located adjacent to the outer case 1 of the outer case 1 4, It is arranged to pass between 14 and 14.
  • the input terminals 37 of the center station 14 and the first outer station 14B of the first outer row 14B are arranged on the same straight line extending in the sub-scanning direction.
  • the input terminal 3 7 of the D 1-D 1-4 D input terminal 3 7 is the input terminal line of the D 1-4 A of the center side and the first outer X 1 4 D Are arranged on the same straight line along the sub-scanning direction at a position slightly apart from the main scanning direction.
  • the input terminals 37 of the factories 14A to 14D of each feature row 14A to 14D form two rows of input terminal rows extending in the sub-scanning direction Y.
  • the arrangement of such input terminals 37 is the same in the four rows on the left side. As a result, four input terminal rows are formed in the entire head.
  • a large number of actuators 14 are arranged in a plurality of rows and in a staggered manner, and are arranged so as to be densest.
  • the space between the adjacent factories 14 and 14 in each factory is used for the space for the conductors 36 of the factories 14 in the other factories. I have.
  • the phase of the center actuator row 14A is provided.
  • Three conductors 36 pass between adjacent akuchiyue 14 and 14 (see Figure 7).
  • a plurality of output terminals 42 are arranged on the opposite surface of the driver IC 13 so as to correspond to the input terminal 37 of the head body 11. . That is, the dryno IC 13 is formed with four output terminal arrays extending in the sub-scanning direction so as to correspond to the four input terminal arrays of the head body 11.
  • the number of output terminals 42 is shown in a small number for easy understanding, but in practice, there are provided 320 output terminals 42.
  • connection terminals 43 and 44 are provided so as to correspond to the connection terminals 52 and 54 of the head body 11. Then, as shown in FIGS.
  • each output terminal 42 contacts each input terminal 37, each connection terminal 52 contacts each connection terminal 44, and each connection terminal 5 4 and each connection terminal 4
  • the dryno IC 13 is mounted on the head body 11 by flip-chip bonding so that the IC 3 comes into contact.
  • the substrate 61 of the surface made of magnesium oxide (M g O), by sputtering or the like, platinum (P t) layer 3 3 A, ⁇ 1 1 layer 3 2, and C r Vibrating plates 31 are sequentially laminated, and the vibrating plates 31 face the recesses 25 for pressure chambers, and these are adhered to the main body 41 using an adhesive such as epoxy resin.
  • the main body part 41 is formed by first bonding the first plate 15, the second plate 18, the third plate 21, the fourth plate 22, and the nozzle plate 24 in advance using an adhesive such as epoxy resin. It is formed by bonding.
  • Each plate such as the first plate 15 is formed by providing a through hole or the like to the silicon substrate by etching such as anisotropic etching.
  • the means for fixing the diaphragm 31 to the main body 41 and the means for fixing the plate of the main body 41 to each other are not limited to the above-mentioned adhesive.
  • the platinum layer 338 and? 2 1 "layer 32 A is patterned to form a plurality of factories 14 corresponding to each pressure chamber 12, a conductor portion 36, and an input terminal 37.
  • the part corresponding to the part between the rows of the input terminal rows on the center side is removed from 31.
  • the head body 11 is formed.
  • solder bumps are formed on the input terminal 37 of the head body 11 or the output terminal 42 of the dryno IC 13 and the like, and the driver IC 13 is connected to the head body 11 by flip-chip bonding. Connect and get the inkjet head 1.
  • the head main body 11 and the driver IC 13 thermally expand due to heating, and also undergo thermal contraction as the temperature subsequently decreases.
  • at least the first plate 15 located on the most surface side of the main body 41 of the head main body 11 is made of the same material (silicon silicon) as the driver IC 13. ) Shape with As a result, the degrees of thermal expansion and thermal contraction of the input terminal 37 and the output terminal 42 are almost the same. Therefore, there is almost no displacement between the input terminal 37 and the output terminal 42 due to the heat shrinkage.
  • the output terminal 42 does not separate from the input terminal 37, and the contact between the input terminal 37 and the output terminal 42 is kept good. Similar good contact conditions can be obtained for the connection terminals 44 and 52 and the connection terminals 43 and 54 as well. As a result, according to the present embodiment, the reliability is improved, and the yield is improved.
  • the entire main body 41 may be formed of the same material as the driver IC 13. As a result, the ability of the input terminal 37 to follow the thermal deformation of the output terminal 42 is further improved, and the connection between the input terminal 37 and the output terminal 42 can be maintained at a higher level.
  • the input terminals 37 are intensively arranged between the left and right actuator rows 14 A to 14 D, and the driver IC 13 is connected to the head body 11 1 Since it is mounted by face-down bonding, it is not necessary to provide an installation space for the input terminal at a position away from the factory.
  • the space between conductors 14 and 14 in the adjacent factory is used effectively as a space for installing the conductor 36, the conductor should be installed at a location distant from the factory. There is no need to provide space. Therefore, the size of the head can be reduced more than before.
  • the diaphragm 31 may be formed of the same material as the driver IC 13. That is, the diaphragm 31 may be formed of silicon.
  • a common electrode 39, a piezoelectric element 32, and an individual electrode 33 are sequentially laminated on the diaphragm 31.
  • the actuator 14 is connected to the diaphragm 31.
  • the movable part, the common electrode 39, the piezoelectric element 32, and the individual electrode 33 are formed.
  • the common electrode 39 and the individual electrode 33 are made of platinum, and the piezoelectric element 32 is made of PZT.
  • the thickness of diaphragm 31 is preferably about 3 to 6 ⁇ m, and particularly preferably 4 to 5 m.
  • the diaphragm 31 on which the input terminal 37 is mounted (in other words, the diaphragm 31 supporting the input terminal 37) itself is made of the same material as the driver IC 13. Therefore, the degrees of thermal deformation of the diaphragm 31 and the dryno IC 13 match, and the relative displacement between the input terminal 37 and the output terminal 42 becomes extremely small. Therefore, the connection state between the input terminal 37 and the output terminal 42 is more favorably maintained. Therefore, miniaturization of the head can be promoted without being restricted by the problem of connection between terminals.
  • the ink jet head 1 mounts the dryno IC 13 by the face-up method, and connects the terminal of the driver IC 13 and the terminal of the head body 11 by wire bonding. Connected.
  • the driver IC 13 is joined between the terminal 37 of the right-hand column of the head body 11 and the terminal 37 of the right-hand column of the left side. At the time of joining, the entire back surface of the driver IC 13 may be joined to the head body 11 or may be joined at two or more places on the back surface in a scattered manner.
  • the dryno IC 13 is formed of silicon, and at least the first plate 15 of the head main body 11 is formed of silicon.
  • the configuration of the main body J and the main body 11 is the same as that of the first embodiment.
  • the output terminal of the driver IC 13 is provided on the front side of the driver IC 13.
  • Each output terminal of the driver IC 13 and the input terminal 37 of the head main body 11 are connected via a wire 45.
  • a connection terminal 52 for data input and a connection terminal 54 for power supply are also connected to each connection terminal of the dryno IC 13 via a wire 45.
  • the arrangement pattern of the actuators 14 and the input terminals 37 is changed so that the conductors 36 are omitted.
  • the input terminal 37 of the actuator is arranged near the actuator 14 and is continuous with the actuator 14. With such an arrangement, the input terminals 37 are connected to the
  • the output terminals 42 are arranged in a symmetrical pattern of the arrangement pattern of the input terminals 37 of the factory 14.
  • the driver IC 13 is mounted on the head main body 11 by flip-chip bonding as in the first embodiment.
  • the installation space for the conductor portion 36 is not required, so that the head is further restricted without being restricted by the conductor portion 36. It can be downsized. As a result, the density of the head can be further promoted.
  • the effect of the present invention for maintaining a good connection between the input terminal 37 and the output terminal 42 becomes more remarkable as the density of the head increases.
  • the surface side portion of the main body portion 41 of the head main body 11 or the entire main body portion 41 is formed of the same material as the driver IC 13.
  • the entire main body 41 may be formed of a material having a coefficient of linear expansion substantially equal to the coefficient of linear expansion of the driver IC 13.
  • the diaphragm 31 has a linear expansion coefficient of May be formed of a material substantially equal to the linear expansion coefficient of the IC 13. Even with such a configuration, it is possible to suppress the failure between terminals due to thermal deformation and the reduction in ink ejection performance.
  • the head body 11 1 receives compressive shear stress from the driver IC 13 and becomes concave.
  • the nozzles at both ends of the head main body 11 tilt the ink ejection direction.
  • the ink droplets ejected from the nozzles at both ends of the head body 11 tend to have their landing positions shifted from their normal positions.
  • the rigidity is reduced.
  • the ink ejection amount increases and the ink dots tend to increase.
  • the resonance frequency is lowered, the driving frequency is reduced, and the printing speed is likely to be reduced.
  • the head body 11 receives a tensile shear stress from the dryno IC 13 and becomes convex.
  • the nozzles on both ends of the head main body 11 will be inclined in the ink ejection direction, as in the case where excessive compressive shear stress is applied. Therefore, in this case as well, the ink droplets ejected from the nozzles at both ends of the head main body 11 are likely to have their landing positions shifted from their normal positions.
  • the head body 11 1 is hardly bent due to the tensile shear stress. That is, the rigidity is increased. For this reason, the ink discharge amount is apt to decrease, and there is a possibility that the characters may be blurred due to a small ink dot.
  • the tensile shear stress received is considerably large, there is a possibility that no ink is discharged from the nozzles at both ends of the heat body 11.
  • the actuator is subjected to tensile shear stress, the resonance frequency increases and the driving frequency increases. Therefore, if the tensile shear stress is not excessive, some points are preferable from the viewpoint of printing speed.
  • the amount of thermal deformation of the driver IC 13 and the head body 11 is large due to a large difference between the ambient temperature at the time of joining them (hereinafter referred to as the “joining environment temperature”) and the operating temperature of the inkjet head. It becomes bigger. Also, the larger the difference between the coefficient of linear expansion between the dryno IC 13 and the head body 11 becomes, the larger the difference becomes.
  • Embodiment 4 is an embodiment in which a device is devised so as to reduce the difference in linear expansion coefficient.
  • radial deformation of the head main body 11 is suppressed by reducing the temperature difference between the environmental temperature at the time of joining and the operating temperature.
  • the connection between the driver IC 13 and the head main body 11 is performed in an environment at a temperature substantially in the middle of the guaranteed operating temperature range of the ink jet head.
  • the operation guarantee temperature range is 5 to 45 ° C
  • the bonding is performed at a temperature environment of 25 ° C or near 25 ° C.
  • the temperature difference between the joining ambient temperature and the operating temperature is kept relatively small, so that the thermal deformation of the head body 11 and the driver IC 13 is reduced. It can be kept small. Therefore, the deformation of the head body 11 in the radius direction is suppressed, and the ink ejection performance can be maintained satisfactorily. That is, the predetermined discharge performance can be stably exhibited.
  • the operation guarantee temperature range is assumed to be 5 to 45 ° C., but the operation guarantee temperature range varies depending on the specifications of the inkjet head and the like. Therefore, the intermediate temperature in the guaranteed operating temperature range is not limited to 25 ° C. Generally, the same effect as described above can be obtained by setting the environmental temperature at the time of joining to 15 to 30 ° C. ⁇ Embodiment 6>
  • the head body 11 will be deformed radially. May be inevitable.
  • the ink discharge amount tends to be insufficient, and it may not be possible to completely fill a recording location in a so-called evening solid image.
  • the ink ejection amount becomes excessive, but the characters are not blurred and the recording portion cannot be completely filled. In other words, the printing itself does not become incomplete. Therefore, in the present embodiment, the environment temperature at the time of joining is set so that the head body 11 is concavely curved so that at least printing can be performed even when the use temperature changes.
  • the joining ambient temperature is set to the lowest temperature in the operation guarantee temperature range. For example, if the operation guarantee temperature range is 5 to 45 ° C, set the joining ambient temperature to 5 ° C.
  • the head body 11 always receives compressive shear stress from Dryno and 'IC 13, so that the actuator is also subjected to compressive shear stress.
  • the stiffness of Actuyue will decrease, and the actuyue will easily bend. Therefore, since the discharge amount does not decrease, it is possible to prevent the printing itself from becoming incomplete.
  • the head body 11 is the driver: [If the coefficient of linear expansion is smaller than C 13, set the joining ambient temperature to the highest temperature in the guaranteed operating temperature range. For example, if the guaranteed operating temperature range is 5 to 45 ° C, set the bonding environment temperature to 45 ° C. Also in this case, the head body 11 is always subjected to compressive shear stress from dryno and IC 13, and the rigidity of the actuator is reduced. Therefore, it is possible to prevent the printing itself from being incomplete. Note that the above numerical values of the minimum temperature and the maximum temperature are mere examples, and the environmental temperature at the time of joining is not limited to the above numerical values.
  • the environmental temperature at the time of joining may be appropriately set according to the specific numerical value of the operation guarantee temperature range of the ink jet head. For example, when the head body 11 has a larger linear expansion coefficient than Dryno and IC 13, the environmental temperature at the time of joining is It may be 0 to 10 ° C. In addition, when the head body 11 has a smaller linear expansion coefficient than the driver IC 13, the bonding ambient temperature may be 40 to 50 ° C. Even at these temperatures, substantially the same effects as in the above embodiment can be obtained.
  • the ink jet head having the configuration of the first embodiment, an evaluation test was performed on the relationship between the difference ⁇ in the linear expansion coefficient between the head main body 11 and the dryno IC 13 and the printing performance.
  • the material of the driver IC 13 was silicon.
  • the first to fourth plates 15, 18, 21, and 22 of the head body 11 are made of silicon, photosensitive glass, SUS 304, polyphenyl ether, and polyolefin.
  • the operating temperature is higher than the guaranteed operating temperature range (that is, 25 to 45 ° C). In some cases, the head body 11 will bend into a concave shape. Therefore, in this case, it is considered that the printing performance does not decrease much compared to the temperature range on the low temperature side (that is, 5 to 25 ° C.) in which the head body 11 bends convexly. Therefore, it was decided to evaluate whether or not a good solid image could be formed under the strictest operating conditions, that is, when the operating temperature was the lowest temperature (5 ° C) in the guaranteed operating temperature range.
  • the ink ejection amount was 15 p1.
  • the operating temperature was set to 25 ° C (room temperature)
  • a solid image was printed on a 2 Omm x 2 Omm frame, and after confirming that the inside of the frame was completely filled, the operating temperature was set to 5 mm. ° C, and it was evaluated whether or not the above frame could be completely filled. Table 1 shows the evaluation results.
  • the head of the IC In the head of the IC, the head of the main body, the main body of the main body, and the main body of the IC, the dry head, the main body of the IC, the image of the linear expansion coefficient The difference between the linear expansion coefficient and the linear expansion coefficient Evaluation of
  • serial type ink jet head In each of the above embodiments, a so-called serial type ink jet head is used.
  • the present invention is not limited to a serial type ink jet head, and a so-called line type ink jet head may be used. Good.
  • the present invention can be applied to an inkjet head having four independent line heads.
  • reference numeral 61 denotes a first line for discharging black ink (Bk)
  • 62 denotes a second line for discharging cyan ink (C)
  • 63 denotes a magenta ink (M ) Is a third line head that discharges ink (Y).
  • the line head 65 according to the present embodiment is configured by combining the first to fourth line heads 61 to 64 so as to eject black, cyan, magenta, and yellow inks in this order. ing.
  • Each ink is supplied to each of the lines 61 to 64 by each ink tube 70 connected to the ink tank 71.
  • the recording medium 69 such as paper is transported by the transport rollers 68 in the transport direction XI perpendicular to the head width direction Y1.
  • the recording medium holding member 66 holds the recording medium 69, and is provided below the line head 65.
  • the recording medium 69 is flattened on the recording medium holding member 66 by being given tension by the transport roller 68 and the feed roller 67.
  • the driver IC and the terminal of the head main body are connected by flip chip bonding or wire bonding. At least a portion of the head body on the driver IC side is formed of the same material as the dryno IC or a material having a substantially equal linear expansion coefficient.
  • Line heads have a longer overall length than serial heads,
  • the terminals are liable to peel off due to shrinkage, and the head body is greatly bent, and the ink ejection performance is likely to deteriorate. Therefore, the effect of the present invention for preventing the peeling of the terminals and the deterioration of the ejection performance is particularly remarkably exhibited.
  • the present invention is useful for recording apparatuses such as printers, facsimile machines, and copiers that perform ink jet recording.

Description

明 細 書 インクジヱットへッドおよびインクジェット式記録装置 技術分野
本発明は、 インクジエツトへッドおよびそれを備えたインクジエツト式記録装置に 関する。 背景技術
従来より、 例えば日本国公開特許公報の特開平 5 — 1 8 7 3 5号公報に開示されて いるように、 圧電素子の圧電効果を利用して記録を行うインクジェットヘッドが知ら れている。 この種のインクジェットヘッドは、 圧電素子を有するァクチユエ一夕が設 けられたへッド本体を備え、 ァクチユエ一夕の作用によってノズルからインクを吐出 するように構成されている。
一般に、 ヘッド本体の内部には、 インクが供給される複数の圧力室と、 これら圧力 室に連通された共通インク室とが区画形成されている。 へッド本体の裏側の面には各 圧力室に対応する複数のノズルが形成されている。一方、へヅド本体の表側の面には、 振動板、 共通電極、 圧電素子、 及び個別電極が順に積層され、 これら振動板、 共通電 極、 圧電素子及び個別電極により、 圧力室に圧力を付与することによってノズルから インクを吐出するァクチユエ一夕が構成されている。
ところで、 ァクチユエ一夕を駆動するためには、 ヘッド本体とは別個に、 ァクチュ エー夕に対して駆動信号を出力するドライバ I Cが必要である。 ここで、 ドライバ I Cをプリン夕本体に設けることとすると、 ノズル数分の駆動信号ラインを、 F P C等 を用いてプリン夕本体からへヅド本体に向かって引き延ばす必要が生じる。そのため、 駆動信号ラインの全体長さが長くなるという問題があつた。
そこで、 駆動信号ラインの短縮化を図る技術として、 ドライバ I Cをヘッド本体の 側面 （ノズル配置面に対して垂直面） の近くに設け、 このヘッド本体近傍のドライバ I Cから、 ノズル数分の駆動信号ラインを F P C等を介してへッド本体に供給する技 術が提案されている。 また、 上記特開平 5— 1 8 7 3 5号公報に開示されているイン クジヱットへヅドでは、 プリン夕本体とへッド本体との間の信号ラインを I C駆動用 の信号ラインだけにするために、 図 1 9に示すように、 ドライバ I C 1 2 1をヘッド 本体 1 0 0の振動板 1 0 3上に実装することとしている。 具体的には、 ドライノ I C 1 2 1を圧電体 1 0 2及び共通電極 1 0 4の側方に並べて実装している。 なお、 図 1 9において、 1 2 2はドライバ I C 1 2 1と個別電極とを接続する配線パターンであ しかし、 上記公報に開示された実装形態では、 特別な工夫を施すことなく、 単に振 動板 1 0 3上にドライバ I C 1 2 1を直接実装することとしているので、 振動板 1 0 3における実際の振動部分 （ァクチユエ一夕 1 0 2が設けられた部分） を避けるよう に、 ドライバ I C 1 2 1をァクチユエ一夕 1 0 2から離れた位置に並設しなければな らなかった。 逆にいうと、 へッド本体の表面に、 ドライノ1? I C 1 2 1を実装するため の新たなスペースを確保する必要があった。 また、 このようにドライバ I C 1 2 1を ァクチユエ一夕 1 0 2から離れた位置に設けているため、 ァクチユエ一夕 1 0 2から ドライノ I C 1 2 1に向かって配線 1 2 2を引き延ばす必要があり、 配線 1 2 2の長 さを長くせざるを得なかった。 そのため、 へヅド本体 1 0 0の表面積が大きくなり、 インクジェットへヅ ド全体の大型化が避けられなかった。 なお、 このような問題は、 ドライバ I Cをへヅド本体の側面近傍に設ける構成であっても同様である。
また、 従来のへヅドでは、 ドライバ I C 1 2 1はシリコン等の半導体材料で形成さ れる一方、 ヘッド本体は樹月旨材料などで形成されていた。 ここで、 ドライノ I Cの材 料とヘッド本体の材料とでは、 線膨張係数が大きく異なっており、 例えば、 シリコン の線膨張係数が 2 . 5 X 1 0—6 [ 1 /°C]であるのに対し、 樹脂材料の線膨張係数はそ れよりも 1桁以上大きい。 そのため、 ドライバ I Cをヘッド本体に対してフリ ヅプチ ップボンディングにより実装する場合には、 端子間の半田バンプ等を加熱により溶融 することになるが、 その際に、 両者の熱膨張の程度の差により、 端子間の接触不良を 起こしやすかつた。 また、 たとえ加熱時には良好に接続された場合であっても、 その 後の温度低下に伴って熱収縮が起こり、 端子同士が剥離することがあった。
特に最近はへッドの高密度化が進んでおり、 ァクチユエ一夕の端子間の間隔はます ます短くなつてきている。 そのため、 ドライノ I Cとへヅド本体との熱膨張及び熱収 縮の程度がわずかに違っただけで端子間の接触不良を招きやすく、 製品の歩留まりが 極度に低下する傾向にある。
また、 端子間の接触不良以外にも、 ピエゾ式のインクジェットヘッドに特有の以下 の課題があった。 すなわち、 ピエゾ式のインクジェットヘッドは、 ァクチユエ一夕の たわみ変形によってインクを吐出するものである。 そのため、 ァクチユエ一夕の剛性 が変化すると、 インクの吐出性能 （例えばインクの吐出速度、 吐出量、 駆動周波数な ど）は変化する。ところで、 ドライノ I Cとへッド本体との熱変形の程度が異なると、 へヅ ド本体 （特にァクチユエ一夕） はドライバ I Cから残留応力、 すなわち引張せん 断応力または圧縮せん断応力を受けるため、 ァクチユエ一タの剛性は変化する。 具体 的に、 ァクチユエ一夕は、 弓 ί張せん断応力を受けると剛性が高くなつて橈みにくくな り、 逆に、 圧縮せん断応力を受けると剛性が低くなつて橈みやすくなる。 そのため、 ドライバ I Cとへヅ ド本体との線膨張係数が大きく異なると、 ァクチユエ一夕の剛性 が変ィ匕してしまい、 ひいてはィンクの吐出性能が不安定になるという課題があった。 また、 ドライバ I Cとヘッド本体との線膨張係数の相違から、 ヘッド本体に反りを 生じるおそれがあった。 その結果、 ヘッド本体の両端側のノズルから吐出したインク 滴は、 着弾位置が正規の位置からずれてしまうおそれがあった。
本発明は、 かかる点に鑑みてなされたものであり、 その目的の一つは、 インクジェ ットへッドの小型化を促進することにある。
また、 熱膨張及び熱収縮に起因する端子間の接触不良および吐出性能の低下を防止 することにより、へッドのィ言頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることを目的とする。 発明の開示
本発明の一つでは、 ァクチユエ一夕の信号入力端子の配列に工夫を加えたうえで、 ドライバ I Cをへッド本体に対しフェースダウンボンディングにより実装することと した。
また、 他の発明では、 へヅド本体の少なくともドライバ I C側の部分を、 ドライバ I Cと同一またはほぼ同一の線膨張係数を有する材料で形成することとした。
第 1の発明は、 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチユエ 一夕とが設けられたヘッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を 出力するドライバ I Cとを備えたインクジヱヅ卜へヅドであって、 上記ァクチユエ一 夕は、 上記へッド本体の表面上に複数の列状に配列されて複数のァクチユエ一夕列を 形成し、 上記ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 上記ァクチユエ一夕列の列間の所定 位置に集中して配列され、 上記ドライバ I Cには、 上記各ァクチユエ一夕の信号入力 端子に対応するように配列された信号出力端子が設けられ、 上記ドライバ I Cは、 上 記信号出力端子と上記信号入力端子とを接続するように上記へッド本体に対しフエ一 スダウンボンディングにより実装されているものである。
このことにより、 ドライノ I Cがへヅド本体に対しフェースダウンボンディングに より実装され、 ドライバ I Cはへッド本体に対向配置されるので、 へッド本体にドラ ィバ I C用の実装スペースを設ける必要がなく、 ヘッドは小型化する。 また、 ァクチ ユエ一夕の信号入力端子はァクチユエ一夕列の列間に集中して配列されているので、 信号入力端子がァクチユエ一夕から離れた位置に設けられている従来技術と異なり、 信号線は短縮化され、 ヘッドは小型化する。 また、 ドライバ I Cの信号出力端子はァ クチユエ一夕の信号入力端子に対応するように集中的に配列されているので、 フエ一 スダウンボンディングによる実装が容易になる。
第 2の発明は、 第 1の発明において、 各ァクチユエ一夕列は、 走査方向と直交する 方向に延び、 ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 ヘッド本体の表面上の走査方向中央 部において該走査方向と直交する方向に酉 3列されているものである。
このことにより、 信号入力端子はへッド本体の走査方向中央部に配列されているの で、 信号入力端子とァクチユエ一夕との距離が短くなり、 ヘッドは小型化する。 第 3の発明は、 第 2の発明において、 ァクチユエ一夕列は、 へヅド本体の走査方向 中央部において隣り合う第 1及び第 2の中央側ァクチユエ一夕列と、 該中央側ァクチ ユエ一夕列よりも走査方向外側に設けられた 1または 2以上の外側ァクチユエ一夕列 とからなり、 各ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 該第 1中央側ァクチユエ一夕列と 第 2中央側ァクチユエ一夕列との間に配列され、 上記外側ァクチユエ一夕列の各ァク チユエ一夕と各信号入力端子とは、 上記中央側ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕間 を通る信号線によって接続されているものである。
このことにより、 外側ァクチユエ一夕列の各ァクチユエ一夕から延びる信号線は、 中央側ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕間を通り、 本体部の走査方向中央部に設け られた信号入力端子に接続される。 従って、 ァクチユエ一夕間のスペースが信号線の 設置スペースとして有効活用され、 へッドの小型化が促進される。
第 4の発明は、 第 3の発明において、 各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕は、 所 定間隔毎に配設されると共に、 他のァクチユエ一夕列のァクチユエ一タに対して走査 方向と直交する方向にずれて配置されているものである。
このことにより、 異なるァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕同士は走査方向と直交 する方向 （以下、 直交方向という） にずれて配置されるので、 直交方向に関して、 ァ クチユエ一夕 （ノズル及び圧力室も同様） は、 各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕 間隔よりも狭い間隔で配置されることになる。 従って、 ァクチユエ一夕の高密度化が 促進され、 へッドの小型化及びインクドッ卜の高密度化が促進される。
第 5の発明は、 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチユエ —夕とが設けられたへッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を 出力するドライバ I Cとを備えたインクジェットヘッドであって、 上記各ァクチユエ 一夕は、上記へッド本体の表面に配設され、上記各ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 上記へッド本体の表面における各ァクチユエ一夕の近傍に設けられ、 上記ドライバ I Cには、 上記各ァクチユエ一夕の信号入力端子に対応するように配設された信号出力 端子が設けられ、 上記ドライバ I Cは、 上記信号出力端子と上記信号入力端子とを接 続するように上記へッド本体に対しフェースダウンボンディングにより実装されてい るものである。
このことにより、 ドライバ I Cがへッド本体に対しフェースダウンボンディングに より実装され、 ドライノ I Cはへッド本体に対向配置されるので、 へツド本体にドラ ィバ I C用の実装スペースを設ける必要がなく、 へヅドは小型化する。 また、 各ァク チユエ一夕の信号入力端子は各ァクチユエ一夕の近傍に設けられているので、 ァクチ ユエ一夕と信号入力端子とを接続するための信号線を短縮することができる。 また、 各信号入力端子をァクチユエ一夕の近傍において該ァクチユエ一夕と連続するように 設けることにより、 信号線を削除することができる。 従って、 信号線の配線スペース が減少しまたは不要となり、 へッドは小型化する。
第 6の発明は、 第 5の発明において、 ァクチユエ一夕は、 複数のァクチユエ一夕が 走査方向と直交する方向に所定間隔毎に配列されてなる複数のァクチユエ一夕列を形 成し、 各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕は、 他のァクチユエ一夕列のァクチユエ 一夕に対して走査方向と直交する方向にずれて配置されているものである。
このことにより、 ァクチユエ一夕 （ノズル及び圧力室も同様） の高密度化が促進さ れ、 へヅ ドの小型化及びィンクドットの高密度化が図られる。
第 7の発明は、 第 4または第 6の発明において、 ァクチユエ一夕は、 千鳥状に配置 されているものである。
このことにより、 ヘッドの高密度が更に促進される。
第 8の発明は、 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチユエ 一夕とが形成されたへッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を 出力するドライバ I Cとを備えたィンクジヱヅトへヅドであって、 上記ドライノ I C は、 上記へッド本体に接合され、 上記へッド本体の少なくとも上記ドライバ I C側部 分は、 該ドライバ I Cと同一材料により形成されているものである。
第 9の発明は、 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチユエ —夕とが形成されたへッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を 出力するドライノ、" I Cとを備えたインクジエツトへッドであって、 上記ドライノ I C は、 上記へヅド本体にフリヅプチヅプボンデイングによって実装され、 上記へッド本 体の少なくとも上記ドライバ I C側部分は、 該ドライバ I Cと同一材料により形成さ れているものである。 このことにより、 へヅド本体のドライバ I C側部分とドライノ I Cとは同一材料で 形成されているので、 それらの熱変形 （熱膨張または熱収縮） の量は同程度になる。 そのため、 両者の相対的な変位 （位置ずれ） はなくなり、 ドライバ I Cの信号出力端 子とヘッド本体の信号入力端子との間の接触状態は、 良好に保たれる。 また、 ヘッド 本体がドライバ I Cから余分な応力を受けることがないので、 へッドの吐出性能が損 なわれることもない。
第 1 の発明は、 第 9の発明において、 ヘッド本体は、 複数のノズルと該各ノズル に対応する複数の圧力室用凹部とが形成された本体部を有し、 各ァクチユエ一夕は、 該各圧力室用凹部を覆って圧力室を区画形成するように該本体部の表面に設けられた 振動板と、 上記振動板の表面に上記各圧力室に対応するように個別に設けられた圧電 素子と、 該圧電素子の片側に設けられた個別電極とを備え、 上記各ァクチユエ一夕の 個別電極には、 ドライバ I Cの信号出力端子に接続される信号入力端子がそれそれ接 続され、 上記本体部の少なくとも表側部分は、 ドライバ I Cと同一材料により形成さ れているものである。
このことにより、 ドライノ I Cと本体部の表側部分とにおいて、 熱変形量は同程度 となる。 ここで、 振動板は本体部に比べて薄いので、 信号入力端子の変位量は、 本体 部の熱変形量に大きく依存することになる。 そのため、 結果的にドライバ I Cの信号 出力端子とァクチユエ一夕の信号入力端子との間の相対変位は小さく、 両端子の接触 状態は良好に保たれる。
第 1 1の発明は、 第 9の発明において、 へヅド本体は、 複数のノズルと該各ノズル に対応する複数の圧力室用凹部とが形成された本体部を有し、 各ァクチユエ一夕は、 該各圧力室用凹部を覆って圧力室を区画形成するように該本体部の表面に設けられた 振動板と、 上記振動板の表面に上記各圧力室に対応するように個別に設けられ且つそ れそれ共通電極と個別電極とに挟まれた圧電素子とを備え、 上記振動板の表面には、 上記各ァクチユエ一夕の個別電極とドライバ I Cの信号出力端子とを接続する信号入 力端子が設けられ、 上記振動板は、 ドライバ I Cと同一材料により形成されているも のである。 このことにより、 信号入力端子はドライバ I cと同一材料で形成された振動板の表 面に設けられ、 これらドライバ I cと振動板との熱変形量が同じであることから、 信 号入力端子と信号出力端子との変位量は等しくなる。 従って、 信号入力端子と信号出 力端子との間の位置ずれはなくなり、 両者の接触状態は良好に保たれる。
第 1 2の発明は、 第 1 0または第 1 1の発明において、 本体部の全体がドライノ ' I Cと同一材料により形成されているものである。
このことにより、 本体部の全体がドライノ I Cと同程度に熱膨張または熱収縮する ので、 信号出力端子と信号入力端子との間の接触状態は高度に保たれる。
第 1 3の発明は、 第 8または第 9の発明において、 ドライノ、 " I Cは、 シリコンによ つて形成されているものである。
このように、 加工容易なシリコンを用いることにより、 ドライバ I Cの製造が容易 になる。
第 1 4の発明は、 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチュ エー夕とが形成されたへヅド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号 を出力するドライバ I Cとを備えたインクジェットヘッドであって、 上記ドライバ I Cは、 上記ヘッド本体に接合され、 上記ヘッド本体の少なくとも上記ドライバ I C側 部分は、 線膨張係数が該ドライバ I Cの線膨張係数にほぼ等しい材料によって形成さ れているものである。
第 1 5の発明は、 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチュ エー夕とが形成されたヘッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号 を出力するドライノ I Cとを備えたインクジェットへッドであって、 上記ドライバ I Cは、 各ァクチユエ一夕の信号入力端子と該ドライバ I cの各信号出力端子とを接続 するように上記へッド本体に対しフリップチヅプボンディングによって実装され、 上 記へヅド本体の少なくとも上記ドライバ I C側部分は、 線膨張係数が該ドライバ I C の線膨張係数にほぼ等しい材料によって形成されているものである。
このことにより、 へッド本体のドライノ I C側部分の熱変形量とドライノ I Cの熱 変形量とは、 同程度になる。 そのため、 両者の相対的な変位量は微小となり、 ドライ バ I cの信号出力端子とへッド本体の信号入力端子との間の接触状態は良好に保たれ る。 また、 ヘッドのインク吐出性能の低下は抑制される。
第 1 6の発明は、 第 8、 第 9、 第 1 4および第 1 5のいずれかの発明において、 信 号入力端子は、 所定位置に集中して配列されているものである。
このように、 信号入力端子が集中して配列されていると、 熱膨張または熱収縮によ る信号入力端子とドライバ I Cの信号出力端子との間の位置ずれの影響は、 顕著に表 れやすくなる。 そのため、 前述した両端子の接触状態を良好に保つ効果およびインク 吐出性能の低下を抑制する効果は、 顕著に発揮されることになる。
第 1 7の発明は、 第 1 6の発明において、 複数のァクチユエ一夕が走査方向と直交 する方向に配列されてなるァクチユエ一夕列が複数列形成され、 各ァクチユエ一夕列 のァクチユエ一夕は、 他のァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕に対して走査方向と直 交する方向にずれるように配置され、 ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 本体部の走 査方向中央部のァクチユエ一夕列の列間において走査方向と直交する方向に配列され ているものである。
このことにより、 信号入力端子は、 本体部の走査方向中央部において、 ァクチユエ 一夕列の列間に設けられているので、 信号入力端子をァクチユエ一夕列の外側に設け ている従来のヘッドに比べて、 ヘッドは小型化する。 このようにァクチユエ一夕の信 号入力端子が走査方向と直交する直交方向に沿って配列される構成では、 通常、 この 直交方向への熱膨張または熱収縮の影響が大きくなり、 信号入力端子と信号出力端子 との間の接触状態は悪くなりやすい。 そのため、 前述した両端子の接触状態を良好に 保つ効果は、 顕著に発揮されることになる。 また、 インク吐出性能の低下を抑制する 効果も顕著に発揮されることになる。
第 1 8の発明は、 第 9または第 1 5の発明において、 各ァクチユエ一夕の信号入力 端子は、 該各ァクチユエ一夕の近傍に設けられているものである。
このことにより、 信号入力端子とァクチユエ一夕とを接続するための信号線を短縮 することができる。 また、 各信号入力端子をァクチユエ一夕の近傍において該ァクチ ユエ一夕の個別電極に連続するように設けることにより、 信号線を削除することがで きる。 従って、 信号線の配線スペースが減少しまたは不要となり、 ヘッドは小型化す る。 そして、 このような高密度な構成では、 熱膨張または熱収縮による信号入力端子 と信号出力端子との間の接触不良が一層懸念されることから、 前述した両端子の接触 状態を良好に保つ効果は、 顕著に発揮されることになる。 また、 インク吐出性能の低 下を抑制する効果も顕著に発揮されることになる。
第 1 9の発明は、 第 1 4または第 1 5の発明において、 へ、 j、 ド本体の少なくともド ライノ、 " I C側部分の線膨張係数とドライバ I Cの線膨張係数との差が、 1 2 3 X 1 0 —7 [ 1 /°C] 以下のものである。
このことにより、 端子間の接触不良が防止されるとともに、 インクの吐出性能の低 下も防止される。
第 2 0の発明は、 第 1 4または第 1 5の発明において、 へヅド本体は、 薄板状の略 直方体形状に形成され、 各ァクチユエ一夕は、 上記ヘッド本体の表面に設けられ、 ド ライノ I Cは、 上記へッド本体の表面の一部分に該へッド本体の長手方向に沿って接 合され、 上記へヅド本体は、 該へヅド本体の表面側が上記ドライバ I Cから熱変形に 起因する圧縮せん断応力を受けることによって、 凹状に撓んでいるものである。 このことにより、 熱ひずみに起因する残留応力によってァクチユエ一夕の剛性が過 大になることは防止され、 少なくともべ夕ソリッド画像の形成が困難になる等の吐出 不良は防止される。
第 2 1の発明は、 第 8、 第 9、 第 1 4および第 1 5のいずれかの発明において、 ィ ンクジェヅトへヅドがライン型へヅドとして構成されているものである。
ライン型へッドは長手方向長さが非常に長いため、 へヅド本体とドライバ I Cとの 熱変形量がわずかに異なっただけで、 端子間の接触不良および吐出性能の低下を招き やすい。 そのため、 本発明による接触状態を良好に保つ効果およびインク吐出性能を 安定化させる効果は、 顕著に発揮されることになる。
第 2 2の発明に係るインクジェット式記録装置は、 第 1〜第 2 1のいずれかの発明 に係るインクジヱットへッドと、 上記インクジ ットへッドと記録媒体とを相対移動 させる移動手段とを備えているものである。 以上のように、 本発明によれば、 ァクチユエ一夕の信号入力端子をァクチユエ一夕 列の列間に集中的に配列し、 あるいはァクチユエ一夕の近傍にそれそれ配設し、 その うえでドライノ、" I Cをへッド本体に対してフェースダウンボンディングにより実装す ることとしたので、ドライノ I C用の実装スペース、信号入力端子用の設置スペース、 及びァクチユエ一夕と信号入力端子とを接続する信号線用の設置スペースをァクチュ エー夕から離れた位置に設ける必要がなく、 へッドの小型化及びドッ卜の高密度化を 達成することができる。
また、 本発明によれば、 ヘッド本体のうち少なくともドライバ I C側部分をドライ ノ I Cと同一の材料、 またはドライバ I Cと線膨張係数のほぼ等しい材料で形成する こととしたので、 ドライバ I Cをへヅ ド本体に実装する際に、 熱変形に起因する信号 入力端子及び信号出力端子の変位量をほぽ等しくすることができ、 信号入力端子と信 号出力端子とが位置ずれを起こすことを防止することができる。 従って、 ヘッドの高 密度化が進んでも信号入力端子と信号出力端子との接触を良好に保つことができ、 信 頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。 また、 熱変形に起因するインク の吐出性能の低下を抑制することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 インクジェヅトプリンタの要部の斜視図である。
図 2は、 インクジエツトへヅドの斜視図である。
図 3は、 インクジェットヘッドの断面図 （図 1 0の A— A線断面相当図） である。 図 4は、 インクジエツトへヅドのへッド本体の表面図である。
図 5は、 インクジエツトへヅドの要部の一部を破断して示す斜視図である。
図 6は、 へヅド本体の圧力室用凹部の開口部の形状 （ァクチユエ一夕の形状でもあ る） を示す平面図である。
図 7は、 ヘッド本体の断面図 （図 8の Z— Z線断面図） である。
図 8は、 ァクチユエ一夕及び入力端子の配置パターンを示すへッド本体の表面図で COる。 図 9は、 出力端子の配置パターンを示すドライバ I Cの平面図である。
図 1 0は、 ドライノ I Cを実装した状態のインクジエツトへヅドの表面図である。 図 1 1は、 インクジェットへヅドの製造工程を示す一工程図である。
図 1 2は、 インクジェットへッドの製造工程を示す一工程図である。
図 1 3は、 インクジェットヘッドの断面図である。
図 1 4は、 インクジェットへヅ ドの表面図である。
図 1 5は、 インクジェヅ トへヅドのへヅド本体の表面図である。
図 1 6は、 ドライバ I Cの出力端子の配置パターンを示す平面図である。
図 1 7 ( a ) ~ ( c ) は、 残留応力によるインクジェヅトへヅドの撓み変形を説明 するための図である。
図 1 8は、 インクジェヅトプリン夕の要部の斜視図である。
図 1 9は、 従来のインクジェヅトへヅドにおけるドライバ I Cの実装態様を示す平 面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
く実施形態 1 >
—ィンクジエツトプリンタの構成一
図 1に示すように、 インクジェットプリン夕 6は、 圧電素子の圧電効果を利用して 記録を行うインクジェットヘッド 1を備え、 このインクジェットヘッド 1から吐出し たィンク滴を紙等の記録媒体 4に着弾させて記録を行う記録装置である。 ィンクジェ ヅトヘッド 1は、 キヤリヅジ軸 3に沿って往復動するキヤリヅジ 2に搭載され、 キヤ リッジ軸 3と平行な主走査方向 Xに往復動するように構成されている。 なお、 記録媒 体 4はローラ 5によって副走査方向 Yに適宜搬送される。
—インクジェヅ トヘッドの構成一
図 2及び図 3に示すように、 実施形態 1に係るインクジヱヅ トヘッド 1は、 へヅド 本体 1 1とドライノ I C 1 3とを備えている。 へヅド本体 1 1には、 インクを吐出す るための複数のノズル 23 (図 5参照） と、 各ノズル 23に対応するように配置され た複数の圧力室 12及びァクチユエ一夕 14とが形成されている。 ドライノ I C 13 は半導体材料であるシリコン （S i) で形成されており、 このドライバ I C 13には 各ァクチユエ一夕 14に駆動信号を供給するための駆動回路 （図示せず） が設けられ ている。 ドライバエ C 13は、 ヘッド本体 11に対してフリップチヅプボンディング により実装されている。
図 2に示すように、 へヅド本体 11は、 長さが 20 mm、 幅が 10 mm、 厚みが約 0. 9 mmの薄板状の略直方体形状に形成されている。一方、 ドライバ I C 13は、 一方向に細長い形状を有しており、 具体的には、 長さが 20mm、 幅が 2mm、 厚み が 0. 4 mmの直方体形状に形成されている。
図 4に示すように、 へヅ ド本体 11の表面には、 主走査方向 Xに沿って 8つのァク チユエ一夕 14が並び、 副走査方向 Yに向かって延びる 8列のァクチユエ一夕列 14 D~ 14 A, 14A〜14Dが形成されている。 これら 8つのァクチユエ一夕列は、 右側 4列のァクチユエ一夕列 14A~14 Dと左側 4列のァクチユエ一夕列 14A〜 14Dとによって形成されている。 なお、 ここでは理解の容易のため、 各ァクチユエ 一夕列のァクチユエ一夕を 12個づつしか図示していないが、 実際には各ァクチユエ —夕列には 40個のァクチユエ一夕が含まれ、 600 dp iの解像度で記録を行うよ うになつている。
右側のァクチユエ一夕列と左側のァクチユエ一夕列とは、 副走査方向 Yに少しずれ ているものの、 互いにほぼ線対称に配置されており、 ヘッド本体 11の中央部に位置 する中央側ァクチユエ一夕列 14 Aと、 中央側ァクチユエ一夕列 14 Aの外側に位置 する第 1、 第 2及び第 3の外側ァクチユエ一夕列 14B, 14C, 14Dとをそれそ れ備えている。 これら右側のァクチユエ一夕列と左側のァクチユエ一夕列との間 （厳 密には左右の中央側ァクチユエ一夕列 14 A， 14Aの間） には、 後述するァクチュ エー夕 14の入力端子 37が集中的に配列されている。 ァクチユエ一夕 14の入力端 子 37は、 副走査方向 Yに沿って直線上に配列された 4列の入力端子列を形成してい る。 なお、 ァクチユエ一夕 14及び入力端子 37の詳細な配置パターンについては後 述する。
図 4におけるヘッド本体 1 1の左下部分には、 プリンタ本体からの駆動信号線 （図 示せず） に接続されるデータ入力端子 5 1 , 5 1が設けられている。 一方、 へヅド本 体 1 1の右下部分には、 電源端子 5 3， 5 3が設けられている、 へヅド本体 1 1の下 側の中央部には、 接続端子 5 2 , 5 4が設けられている。 データ入力端子 5 1と接銃 端子 5 2とは、 信号線 5 5を介して接続されている。 電源端子 5 3と接続端子 5 4と は、 信号線 5 6を介して接続されている。
図 5は、 圧力室 1 2及ぴァクチユエ一夕 1 4等の一単位を示した図である。 図 5に 示すように、 ヘッド本体 1 1は、 本体部 4 1とァクチユエ一夕 1 4とにより構成され ている。 本体部 4 1は、 圧力室形成用の貫通孔が形成された第 1プレート 1 5と、 ィ ンク供給口 1 6及びインク吐出口 1 7が形成された第 2プレート 1 8と、 インクリザ —バ 1 9及ぴィンク吐出用流路 2 0を構成するための第 3及び第 4プレート 2 1， 2 2と、 ィンク吐出孔 2 3が形成されたノズル板 2 4とが順に重ねられて構成されてい る。 すなわち、 第 1プレート 1 5と第 2プレート 1 8とによって、 インク供給口 1 6 とインク吐出口 1 7とを底面に有する圧力室用凹部 2 5が形成され、 第 2、 第 3、 第 4プレート 1 8 , 2 1 , 2 2によって、 インク供給口 1 6につながるインクリザーバ 1 9とィンク吐出口 1 7につながるィンク吐出用流路 2 0とが形成され、 当該ィンク 吐出用流路 2 0はノズル板 2 4のノズル 2 3につながっている。 そして、 第 1プレー ト 1 5の上に上記圧力室用凹部 2 5の開口を塞ぐようにァクチユエ一夕 1 4が設けら れることによって、 圧力室 1 2が形成されている。
本体部 4 1の各プレートのうち最も表面側のプレート （最もドライバ I C 1 3寄り のプレート） である第 1プレート 1 5は、 ドライバ I C 1 3と同一材料で形成されて いる。具体的には、第 1プレート 1 5は、 シリコン（S i )によって形成されている。 なお、 第 2プレート 1 8等の他のプレートもシリコンで形成されていてもよく、 ある いは本体部 4 1の全体がシリコンで形成されていてもよい。
図 6に示すように、 圧力室用凹部 2 5の開口部の形状は、 長径 Lと短径 Sとの比 L ZSが 1〜 3の小判形であり、 長径 Lが主走査方向 Xに平行となるように形成されて いる。
図 7に示すように、 ァクチユエ一夕 1 4は、 多数の圧力室用凹部 2 5を覆うように 第 1プレート 1 5の表面上に設けられた振動板 3 1と、 各圧力室 1 2の一壁面を形成 する振動板 3 1の可動部分 3 1 Aの上に設けられた圧電素子 3 2と、 圧電素子 3 2の 上に設けられた個別電極 3 3とによって構成されている。 振動板 3 1は C rまたは C r系材料によって形成された厚さ l〜5〃mのものであり、 全ての圧力室 1 2のイン ク吐出に用いられる共通電極としても機能するものである。 これに対し、 圧電素子 3 2及び個別電極 3 3は各圧力室 1 2毎に個別に設けられている。 圧電素子 3 2は P Z Tによって形成されており、 その厚さは 1〜7 imである。 個別電極 3 3は P tまた は: P t系材料によって形成されており、 その厚さは 以下、 例えば 0 . l Admで ある。 圧力室用凹部 2 5の上方の圧電素子 3 2及び個別電極 3 3は、 圧力室用凹部 2 5の開口部よりも一回り小さい小判形に形成されている。なお、図 7における 3 5は、 隣り合う個別電極 3 3、 3 3同士の間や個別電極 3 3と後述する導体部 3 6との間の 短絡を防止するための絶縁部材であり、 このような絶縁部材として、 例えば樹脂等を 好適に用いることができる。 なお、 説明の簡単のため、 図 7以外では絶縁部材 3 5の 図示は省略する。
各圧力室 1 2毎に個別に設けられた圧電素子 3 2及び個別電極 3 3は、 互いに重な つた状態で振動板 3 1の表面に同一のパターンを描いており、 振動板 3 1の可動部分 3 1 Aと共に、 当該可動部分 3 1 Aを変形させることにより圧力室 1 2にインク吐出 のための圧力を付与するァクチユエ一夕 1 4を形成している。 次に、 図 8を参照しな がら、 ァクチユエ一夕 1 4の具体的な配置パターンについて説明する。
図 8は 8列のァクチユエ一夕列のうち図 4における右側 4列を示すものであり、 い ずれのァクチユエ一夕 1 4も、 その長径 Lが列方向 （副走査方向 Y) と直交するよう に設けられている。 各ァクチユエ一夕列 1 4 A〜 1 4 Dのァクチユエ一夕は、 他のァ クチユエ一夕列のァクチユエ一夕 1 4に対して、 副走査方向 Yに関して互いにずれた 位置に設けられている。 具体的には、 第 1外側ァクチユエ一夕列 1 4 Bの各ァクチュ エー夕 1 4は、 副走査方向 Yに関していえば、 中央側ァクチユエ一夕列 1 4 Aの相隣 るァクチユエ一夕 1 4 , 1 4の間に配置されている。 このような中央側ァクチユエ一 夕列 1 4 Aと第 1外側ァクチユエ一夕列 1 4 Bとの配置関係は、 第 1外側ァクチユエ 一夕列 1 4 Bと第 2外側ァクチユエ一夕列 1 4 Cとの配置関係、 並びに第 2外側ァク チユエ一夕列 1 4 Cと第 3外側ァクチユエ一夕列 1 4 Dとの配置関係と同様である。 すなわち、多数のァクチユエ一夕 1 4は、副走査方向 Yに延びる複数の列に並べられ、 隣り合う列のァクチユエータ同士の位置が互いにずれたようないわゆる千鳥状に配置 されている。ただし、ァクチユエ一夕列 1 4 A〜1 4 Dのァクチユエ一夕 1 4 , 1 4， …は当該列方向 Yと直交する同一直線上に並ぶことはなく、 互いに列方向 Yに少しず つずれて配置されている。 これは、 互いのドット位置を副走査方向にずらすためであ る。
なお、 図 4に示す左側 4列も右側 4列と同様の千鳥状に配置されており、 これら左 側 4列においても、 各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕 1 4は、 他のァクチユエ一 夕列のァクチユエ一夕 1 4とは列方向 Yに少しずつずれて配置されている。 しかも、 これら左側 4列のァクチユエ一夕列の各ァクチユエ一夕 1 4は、 右側 4列のァクチュ ェ一夕列のいずれのァクチユエ一夕 1 4との関係においても、 同一直線上に並ぶこと がないように互いに列方向にずれている。 つまり、 互いのドット位置を副走査方向に ずらしてドット密度を高めるために、 合計 8列の各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一 夕 1 4は、 他のァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕 1 4と同一直線上に並ぶことがな いように、 列方向に少しずつずれて配置されている。 なお、 左右の中央側ァクチユエ ータ列 1 4 A, 1 4 Aは、 それぞれ本発明でいうところの 「第 1中央側ァクチユエ一 夕列」 及び「第 2中央側ァクチユエ一夕列 j に対応するものである。
各圧力室 1 2毎に個別に設けられた圧電素子 3 2及び個別電極 3 3は、 互いに重な つた状態でヘッド本体 1 1の中央部 （図 8の左端部） に延び、 その延長部分は駆動信 号を伝達する導体部 （信号線） 3 6を形成している。 さらに、 この導体部 3 6の先端 側に位置する部分は、 導体部 3 6よりも幅が太くなつており、 ァクチユエ一夕 1 4の 入力端子 3 7を形成している。 外側に位置するァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕 1 4の導体部 3 6は、 内側に位置するァクチユエ一夕列の相隣るァクチユエ一夕 1 4 , 1 4の間を通るように配設されている。
中央側ァクチユエ一夕列 1 4 A及び第 1外側ァクチユエ一夕列 1 4 Bのァクチユエ 一夕 1 4の入力端子 3 7は、副走査方向に延びる同一直線上に配列されている。また、 第 2外側ァクチユエ一夕列 1 4 C及び第 3外^！ァクチユエ一夕列 1 4 Dのァクチユエ —夕 1 4の入力端子 3 7は、 中央側ァクチユエ一夕列 1 4 A及び第 1外側ァクチユエ 一夕列 1 4 Bのァクチユエ一夕 1 4の入力端子列から主走査方向にわずかに離れた位 置において、 副走査方向に沿って同一直線上に配列されている。 つまり、 各ァクチュ ェ一夕列 1 4 A〜1 4 Dのァクチユエ一夕 1 4の入力端子 3 7は、 副走査方向 Yに延 びる 2列の入力端子列を形成している。 なお、 このような入力端子 3 7の配置は、 左 側 4列においても同様であり、 その結果、 ヘッド全体では 4列の入力端子列が形成さ れている。
以上のように、 このインクジェットヘッド 1では、 多数のァクチユエ一夕 1 4が複 数列に且つ千鳥状に並べられ、 最も密になるように配置されている。 また、 各ァクチ ユエ一夕列の相隣るァクチユエ一夕 1 4， 1 4間のスペースは、 他のァクチユエ一夕 列のァクチユエ一タ 1 4の導体部 3 6の配設スペースに利用されている。 例えば、 中 央側ァクチユエータ列 1 4 Aの外側には 3列のァクチユエ一夕列 1 4 B， 1 C , 1 4 Dが設けられていることから、 中央側ァクチユエ一夕列 1 4 Aの相隣るァクチユエ 一夕 1 4 , 1 4間には、 3本の導体部 3 6が通っている （図 7参照） 。
図 9に示すように、 ドライバ I C 1 3の対向面には、 ヘッド本体 1 1のァクチユエ —夕 1 4の入力端子 3 7に対応するように、 複数の出力端子 4 2が配設されている。 つまり、 ドライノ I C 1 3には、 ヘッド本体 1 1の 4列の入力端子列に対応するよう に、副走査方向に延びる 4列の出力端子列が形成されている。なお、図 9においても、 理解の容易のために出力端子 4 2の個数を少な目に図示しているが、 実際には出力端 子 4 2は 3 2 0個設けられている。 ドライバ I Cの対向面の下端部には、 ヘッド本体 1 1の接続端子 5 2， 5 4に対応するように、接続端子 4 3， 4 4が設けられている。 そして、 図 3および図 1 0に示すように、 各出力端子 4 2と各入力端子 3 7とが接 触し、 各接続端子 5 2と各接続端子 4 4とが接触し、 各接続端子 5 4と各接続端子 4 3とが接触するように、 ドライノ I C 1 3はヘッド本体 1 1に対してフリップチップ ボンディングにより実装されている。
—インクジエツトへヅドの製造方法一
次に、 インクジェットへッド 1の製造方法について説明する。 まず、 図 1 1に示す ように、 酸化マグネシウム （M g O ) からなる基板 6 1の表面に、 スパッタリング等 により、 白金 （P t ) 層 3 3 A、 卩 11層3 2 、 及び C rからなる振動板 3 1を順 に積層し、 振動板 3 1が圧力室用凹部 2 5に向かい合うようにして、 これらをェポキ シ樹脂等の接着剤を用いて本体部 4 1に接着する。 なお、 本体部 4 1は、 予め第 1プ レート 1 5、 第 2プレート 1 8、 第 3プレート 2 1、 第 4プレート 2 2及びノズル板 2 4を、 順にエポキシ樹脂等の接着剤を用いて貼り合わせて形成しておく。 第 1プレ —ト 1 5等の各プレートは、 シリコン基板に対して異方性ェヅチング等のエッチング により貫通孔等を設けることによって形成する。 なお、 振動板 3 1と本体部 4 1との 固定手段及び本体部 4 1のプレート間の固定手段は、 上記接着剤に限定されるもので はない。
次に、 図 1 2に示すように、 基板 6 1を除去した後、 ェヅチング等により白金層 3 3八及び？2 1"層3 2 Aのパ夕一ニングを行い、 各圧力室 1 2に対応した複数のァク チユエ一夕 1 4、 導体部 3 6及び入力端子 3 7を形成する。 そして、 振動板 3 1のう ち、 中央側の入力端子列の列間の部分に対応する部分を除去する。 このようにして、 へヅド本体 1 1が形成される。
その後は、 へヅ ド本体 1 1の入力端子 3 7またはドライノ I C 1 3の出力端子 4 2 等に半田バンプを形成し、 へヅド本体 1 1に対してドライバ I C 1 3をフリップチッ プボンディングにより接続し、 インクジェットへヅド 1が得られる。
このフリップチップボンディングに際して、半田を溶融するために熱が加えられる。 そのため、 へヅ ド本体 1 1及びドライバ I C 1 3は、 加熱によって熱膨張し、 また、 その後の温度低下に伴って熱収縮を起こすことになる。 しかし、 本実施形態に係るィ ンクジェットヘッド 1では、 少なくとも、 ヘッド本体 1 1の本体部 4 1のうち最も表 面側に位置する第 1プレート 1 5は、 ドライバ I C 1 3と同一材料 （シリコン） で形 成されているので、 入力端子 3 7と出力端子 4 2との熱膨張及び熱収縮の程度は、 ほ ぼ同じになる。 そのため、 熱 S彭張ゃ熱収縮に伴う入力端子 3 7と出力端子 4 2との位 置ずれはほとんどなくなる。 従って、 ヘッドが小型化しているにもかかわらず、 出力 端子 4 2が入力端子 3 7から剥離するようなことはなく、 入力端子 3 7と出力端子 4 2との接触は良好に保たれる。 なお、 接続端子 4 4と 5 2、 接続端子 4 3と 5 4につ いても、 同様に良好な接触状態が得られる。 その結果、 本実施形態によれば、 信頼性 が向上し、 また、 歩留まりが良くなる。
また、 へヅ ド本体 1 1とドライバ I Cとの間に残留応力が生じることもなく、 へッ ド本体 1 1がドライバ I Cから余分な圧縮せん断応力または引張せん断応力を受ける ことはない。 そのため、 インクの吐出性能が低下するおそれはない。
なお、 第 1プレート 1 5のみをドライバ I C 1 3と同一材料で形成することも可能 であるが、 第 2、 第 3、 第 4プレート 1 8， 2 1， 2 2の一部または全部、 あるいは 本体部 4 1の全体を、 ドライバ I C 1 3と同一材料で形成するようにしてもよい。 こ れにより、 出力端子 4 2に対する入力端子 3 7の熱変形の追従性が更に向上し、 入力 端子 3 7と出力端子 4 2との接続を更に高度に保つことができる。
以上のように、 本実施形態によれば、 左右のァクチユエ一夕列 1 4 A〜 1 4 Dの間 に入力端子 3 7を集中的に配列し、 ドライバ I C 1 3をへヅド本体 1 1に対してフエ ースダウンボンディングにより実装することとしたので、 ァクチユエ一夕から離れた 位置に入力端子用の設置スペースを設ける必要がない。 また、 相隣るァクチユエ一夕 列のァクチユエ一夕 1 4 , 1 4間を、 導体部 3 6の設置スペースとして有効活用する こととしたので、 ァクチユエ一夕から離れた位置に導体部用の設置スペースを設ける 必要がない。 従って、 従来以上にへヅドを小型化することができる。
—変形例一
図 1 3に示すように、 振動板 3 1をドライバ I C 1 3と同一材料で形成するように してもよい。つまり、振動板 3 1をシリコンによって形成してもよい。本変形例では、 振動板 3 1の上には、 共通電極 3 9、 圧電素子 3 2及び個別電極 3 3が順に積層され ている。 このような構成により、 本変形例では、 ァクチユエ一夕 1 4は振動板 3 1の 可動部分、 共通電極 3 9、 圧電素子 3 2及び個別電極 3 3によつて形成されることに なる。 なお、 共通電極 3 9及び個別電極 3 3は白金で形成され、 圧電素子 3 2は P Z Tによって形成されている。 振動板 3 1の厚みは、 3 ~ 6〃m程度が好ましく、 4〜 5 mが特に好ましい。
本変形例によれば、 入力端子 3 7が載置されている振動板 3 1 (言い換えると、 入 力端子 3 7を支持している振動板 3 1 ) 自体がドライバ I C 1 3と同一材料であるの で、 振動板 3 1とドライノ I C 1 3との熱変形の程度は一致し、 入力端子 3 7と出力 端子 4 2の相対的な変位量は極めて少なくなる。 そのため、 入力端子 3 7と出力端子 4 2との接続状態は、 より一層良好に維持される。 従って、 端子間接続の問題に制約 されることなく、 ヘッドの小型化を促進することができる。 く実施形態 2 >
図 1 4に示すように、 実施形態 2に係るインクジェットヘッド 1は、 ドライノ I C 1 3をフェイスアップ法で実装し、 ドライバ I C 1 3の端子とへヅド本体 1 1の端子 とをワイヤボンディングによって接続したものである。
本実施形態では、 ドライバ I C 1 3は、 へッド本体 1 1の右側のァクチユエ一夕列 の端子 3 7と左側のァクチユエ一夕列の端子 3 7との間に接合されている。 接合に際 しては、 ドライバ I C 1 3の裏面全体がへヅド本体 1 1に接合されていてもよく、 裏 面の 2または 3力所以上において散点的に接合されていてもよい。実施形態 1と同様、 ドライノ I C 1 3はシリコンによって形成され、 へヅ ド本体 1 1のうち少なくとも第 1プレート 1 5はシリコンで形成されている。 なお、 へ、 J、 ド本体 1 1の構成は、 実施 形態 1と同様である。
図示は省略するが、 ドライバ I C 1 3の出力端子は、 ドライバ I C 1 3の表面側に 設けられている。 ドライバ I C 1 3の各出力端子とヘッド本体 1 1の入力端子 3 7と は、 ワイヤ 4 5を介して接続されている。 また、 データ入力用の接続端子 5 2および 電源供給用の接続端子 5 4も、 ドライノ I C 1 3の各接続端子にワイヤ 4 5を介して 接続されている。 <実施形態 3 >
ところで、 ヘッドの高密度化が進めば進むほど、 ァクチユエ一夕 1 4の導体部 3 6 をァクチユエ一夕 1 4 , 1 4間に配設することは難しくなつていく。 そこで、 実施形 態 3に係るインクジェットヘッドは、 図 1 5に示すように、 ァクチユエ一夕 1 4及ぴ 入力端子 3 7の配置パターンを、 導体部 3 6を省略するように変更したものである。 具体的には、 本実施形態では実施形態 1と同様、 8列のァクチユエ一夕列が形成さ れ、 いずれのァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕も、 他のァクチユエ一夕列のァクチ ユエ一夕と列方向 Yに互いにずれるように配置されている。そして、本実施形態では、 ァクチユエ一夕の入力端子 3 7は、 ァクチユエ一夕 1 4の近傍に配設され、 ァクチュ エー夕 1 4と連続している。 このような配置により、 入力端子 3 7はァクチユエ一夕
1 4に直接接続され、 導体部 3 6は省略されることになる。
図 1 6に示すように、 ドライバ I C 1 3の対向面には、 出力端子 4 2が上記ァクチ ユエ一夕 1 4の入力端子 3 7の配置パターン 対称のパターンに配置されている。 そ して、 ドライバ I C 1 3は、 実施形態 1と同様、 へッド本体 1 1に対してフリヅプチ ヅプボンディングによって実装されている。
従って、 本実施形態によれば、 実施形態 1の効果に加えて、 導体部 3 6の設置スぺ ースが不要であるので、 導体部 3 6の制約を受けることなく、 へヅドを更に小型化す ることができる。その結果、へヅドの高密度化を一層促進することができる。そして、 このようにへッドの高密度化が進むほど、 入力端子 3 7と出力端子 4 2との接続を良 好に保つ本発明の効果は、 より顕著に発揮されることになる。 く実施形態 4 >
前記各実施形態では、 へッド本体 1 1の本体部 4 1の少なくとも表面側部分または 本体部 4 1の全体を、 ドライバ I C 1 3と同一材料により形成することとしたが、 当 該部分または本体部 4 1の全体を、 線膨張係数がドライバ I C 1 3の線膨張係数にほ ぼ等しい材料で形成するようにしてもよい。 また、 振動板 3 1を、 線膨張係数がドラ ィバ I C 1 3の線膨張係数にほぼ等しい材料で形成してもよい。 このような構成であ つても、 熱変形に起因する端子間不良とインク吐出性能の低下とを抑制することがで ぎる。 く実施形態 5 >
本実施形態は、 へッド本体 1 1とドライバ I C 1 3との線膨張係数の差に起因する へッド本体 1 1の橈み変形を抑制するものである。
へッド本体 1 1の方がドライバ I C 1 3よりも熱膨張しやすい場合、 または、 へッ ド本体 1 1の方がドライバ I C 1 3よりも熱収縮しにくい場合には、 図 1 7 ( b ) に 示すように、 へヅド本体 1 1はドライバ I C 1 3から圧縮せん断応力を受け、 凹形に 橈んだ状態となる。 ここでヘッド本体 1 1の受ける圧縮せん断応力が大きくなりすぎ ると、 ヘッド本体 1 1の両端側のノズルは、 インクの吐出方向が傾くことになる。 そ のため、 ヘッド本体 1 1の両端側のノズルから吐出されるインク滴は、 着弾位置が正 規の位置からずれやすくなる。 また、 ヘッド本体 1 1のァクチユエ一夕は、 圧縮せん 断応力を受けている分、 橈みやすくなる。 つまり、 剛性が低くなる。 その結果、 イン クの吐出量は増え、 インクドットが大きくなる傾向が見られる。 また、 共振周波数が 低くなるために駆動周波数が減少し、 印字速度は低下しやすくなる。
一方、へヅド本体 1 1の方がドライバ I C 1 3よりも熱膨張しにくい場合、または、 へヅド本体 1 1の方がドライバ I C 1 3よりも熱収縮しやすい場合には、図 1 7 ( c ) に示すように、 へヅド本体 1 1はドライノ I C 1 3から引張せん断応力を受け、 凸形 に橈んだ状態となる。 ここでァクチユエ一夕の受ける引張せん断応力が大きくなりす ぎると、 過度な圧縮せん断応力を受ける場合と同様、 ヘッド本体 1 1の両端側のノズ ルは、 インクの吐出方向が傾くことになる。 そのため、 この場合もヘッド本体 1 1の 両端側のノズルから吐出きれるィンク滴は、.着弾位置が正規位置からずれやすくなる。 また、 へッド本体 1 1のァクチユエ一夕は、 引張せん断応力を受けている分、 撓みに くくなる。つまり、剛性が高くなる。そのため、インクの吐出量は減少しやすくなり、 インクドヅトが小さくなつて文字がかすんだりするおそれがある。 ァクチユエ一夕の 受ける引張せん断応力が相当大きいと、 へヅト本体 1 1の両端側のノズルからはイン クが全く吐出されなくなる可能性もある。 一方、 ァクチユエ一夕が引張せん断応力を 受けると、 共振周波数が高くなるので駆動周 数は増加する。 そのため、 引張せん断 応力が過大でなければ、 印字速度の観点からは好ましい点も見受けられる。
これに対し、 図 1 7 ( a ) に示すように、 ドライノ I C 1 3とヘッド本体 1 1との 熱変形量が同程度である場合には、 余分な応力が加わらないので、 ヘッド本体 1 1は 橈んだ状態になることはない。
ところで、 ドライバ I C 1 3およびへヅ ド本体 1 1の熱変形量は、 それらの接合の 際の環境温度 （以下、 接合時環境温度という） とインクジェットへヅ ドの使用温度と の温度差が大きいほど大きくなる。 また、 ドライノ I C 1 3とへヅ ド本体 1 1との線 膨張係数の差が大きいほど大きくなる。 実施形態 4は、 線膨張係数の差を小さくする ように工夫を施した実施形態であった。 これに対し、 本実施形態は、 上記接合時環境 温度と使用温度との温度差を小さくすることによって、 へッド本体 1 1の橈み変形を 抑制するものである。
具体的には、 本実施形態では、 ドライバ I C 1 3とへッド本体 1 1との接合を、 ィ ンクジエツトへッドの動作保証温度範囲のほぼ中間温度の環境下で行うこととした。 例えば、 動作保証温度範囲が 5〜 4 5 °Cの場合、 2 5 °Cまたは 2 5 °C付近の温度璟境 下で接合を行う。
これにより、 インクジェヅ トヘッドの使用温度が変わっても、 接合時環境温度と使 用温度との温度差は比較的小さく保たれるので、 へヅド本体 1 1およびドライバ I C 1 3の熱変形量を小さく抑えることができる。 したがって、 へヅ ド本体 1 1の橈み変 形は抑制され、 インクの吐出性能を良好に維持することができる。 つまり、 所定の吐 出性能を安定して発揮することができる。
なお、 本実施形態では動作保証温度範囲を 5〜4 5 °Cと仮定したが、 動作保証温度 範囲はインクジェットへヅ ドの仕様等によって異なる。 そのため、 動作保証温度範囲 の中間温度は 2 5 °Cに限定されるものではない。 一般に、 接合時環境温度を 1 5〜3 0 °cに設定することにより、 上記と同様の効果を得ることができる。 <実施形態 6 >
ドライバ I C 1 3とへヅ ド本体 1 1との線膨張係数の差が比較的大きいと、 たとえ 接合時環境温度と使用温度との差が小さくても、 へヅ ド本体 1 1の橈み変形は避けら れない場合がある。 前述したように、 へッド本体 1 1が凸形に撓むと、 インクの吐出 量は不足気味になり、 いわゆるぺ夕ソリッド画像において記録箇所を完全に塗りつぷ せなくなるおそれがある。 これに対し、 ヘッド本体 1 1が凹形に橈んだ場合、 インク の吐出量が過剰気味になるものの、 文字がかすれたり、 記録箇所を完全に塗りつぶせ なくなることはない。 つまり、 印字自体が不完全になることはない。 そこで、 本実施 形態では、 使用温度が変わっても少なくとも印字自体は行うことができるように、 接 合時璟境温度をへヅド本体 1 1が凹形に橈むように設定することとした。
具体的には、 へヅ ド本体 1 1の方がドライバ I C 1 3よりも線膨張係数が大きい場 合には、 接合時環境温度を動作保証温度範囲の最低温度に設定する。 例えば、 動作保 証温度範囲が 5〜4 5 °Cの場合は、 接合時環境温度を 5 °Cに設定する。 このことによ り、 へッド本体 1 1は常にドライノ、' I C 1 3から圧縮せん断応力を受けるので、 ァク チユエ一夕も圧縮せん断応力を受けることになる。 その結果、 ァクチユエ一夕の剛性 は低下し、 ァクチユエ一夕は橈みやすくなる。 したがって、 吐出量が減ることはない ので、 印字自体が不完全になることを防止することができる。
—方、ヘッド本体 1 1の方がドライバ： [ C 1 3よりも線膨張係数が小さい場合には、 接合時環境温度を動作保証温度範囲の最高温度に設定する。 例えば、 動作保証温度範 囲が 5〜 4 5 °Cの場合は、 接合時環境温度を 4 5 °Cに設定する。 この場合も、 ヘッド 本体 1 1は常にドライノ、 I C 1 3から圧縮せん断応力を受け、 ァクチユエ一夕の剛性 は低下する。 したがって、 印字自体が不完全になることを防止することができる。 なお、 上記の最低温度および最高温度の数値は例示であり、 接合時環境温度は上記 数値に限定されるものではない。 接合時環境温度は、 インクジエツトへッドの動作保 証温度範囲の具体的数値に応じて、 適宜に設定すればよい。 例えば、 へッド本体 1 1 の方がドライノ、 I C 1 3よりも線膨張係数が大きい場合における接合時環境温度は、 0〜10°Cであってもよい。 また、 へヅド本体 11の方がドライバ IC 13よりも線 膨張係数が小さい場合における接合時環境温度は、 40〜50°Cであってもよい。 こ れらの温度であっても、 上記実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
一評価試験一
実施形態 1の構成のインクジエツトへヅドを用い、 へヅド本体 11とドライノ I C 13との線膨張係数の差 ΔΚと印字性能との関係について、 評価試験を行った。 本試 験では、 ドライバ I C 13の材料はシリコンとした。 一方、 ヘッド本体 11の第 1〜 第 4プレート 15， 18, 21， 22には、 シリコン、感光性ガラス、 S US 304、 ポリフエニルエーテル、 およびポリオレフインを用いることとした。
なお、 本試験で用いたサンプルでは、 へヅド本体 11の方がドライバ I C 13より も線膨張係数が大きいので、 使用温度が動作保証温度範囲の高温側 （つまり、 25〜 45°C) にある場合にほ、 ヘッド本体 11は凹形に撓むことになる。 そのため、 その 場合はへヅド本体 11が凸形に撓む低温側の温度範囲 （つまり 5〜25°C) に比べる と、 印字性能の低下は少ないと考えられる。 そこで、 最も厳しい使用条件、 すなわち 使用温度が動作保証温度範囲の最低温度 (5°C) のときに、 良好なベ夕ソリッド画像 が形成できるか否かを評価することとした。
試験にあたって、 インクの吐出量は 15 p 1とした。 まず、 使用温度を 25 °C (室 温） として 2 Ommx 2 Ommの枠にベ夕ソリヅド画像を印字し、 当該枠内を完全に 塗りつぶすことができたことを確認したうえで、 使用温度を 5°Cに変更し、 さらに上 記枠内を完全に塗りつぶせるか否かを評価した。 評価結果を表 1に示す。
表 1
にライハ、、 ICの ヘッド、本体の へッに本体とにライハ、、 IC ドライハ、、 IC へット 本体 へ、、タ画像 線膨張係数 線膨張係数 との線膨張係数の差 の材料 の材料 の評価
[XIO— 71/°C] [X10—71/。C] 厶 K [X1CT71/°C]
Si 25 Si 25 0 〇
Si 25 感光性; Γラス 59 34 〇
Si 25 SUS304 148 123 〇
Si 25 ホ。リフエ二〗レエ一テレ 500 475 △
Si 25 ホ。リオレフイン 700 675 X 上記試験結果より、 ヘッド本体 1 1とドライバ I C 1 3との線膨張係数の差 Δ Kが 少なくとも 1 2 3 X 1 0—7 [ 1 /°C]以下の場合には、 良好なベ夕画像を形成できる ことが確認された。 <実施形態 7 >
上記各実施形態は、 いわゆるシリアル型のインクジェットヘッドであったが、 本発 明の対象はシリアル型のインクジヱヅトへヅドに限定されるものではなく、 いわゆる ライン型のィンクジヱットへッドであってもよい。
例えば、 図 1 8に示すように、 4色の独立ラインヘッドを備えたインクジェットへ ヅ ドに本発明を適用することも可能である。 図 1 8において、 6 1はブラックインク ( B k) を吐出する第 1ラインへヅド、 6 2はシアンインク （C) を吐出する第 2ラ インへヅ ド、 6 3はマゼンダインク （M) を吐出する第 3ラインヘッド、 6 4はイエ 口インク （Y) を吐出する第 4ラインヘッドである。 本実施形態に係るラインへヅ ド 6 5は、 ブラック、 シアン、 マゼンダ、 イエロのインクをこの順に吐出するように、 上記第 1〜第 4ラインへヅド 6 1 ~ 6 4を組み合わせて構成されている。 各々のイン クは、 インクタンク 7 1に連結されている各インクチューブ 7 0によって、 各ライン へヅド 6 1〜6 4に供給される。
紙等の記録媒体 6 9は、 搬送ローラ 6 8によって、 へヅド幅方向 Y 1に垂直な搬送 方向 X Iに搬送される。 記録媒体保持部材 6 6は、 記録媒体 6 9を保持するものであ り、 ラインへヅド 6 5の下方に設けられている。 記録媒体 6 9は、 搬送ローラ 6 8と 送りローラ 6 7とによって張力を与えられることによって、 記録媒体保持部材 6 6上 でフラヅ卜な面を作る。
図示は省略するが、 各ラインへヅ ド 6 1〜6 4では、 ドライバ I Cとへヅ ド本体の 端子同士は、 フリップチップボンディングまたはワイヤボンディングによって接続さ れている。 また、 ヘッド本体の少なくともドライバ I C側の部分は、 ドライノ I Cと 同一の材料または線膨張係数のほぼ等しい材料によつて形成されている。
ラインヘッドは、 シリアル型のヘッドに比べて全長が長い分だけ、 熱膨張または熱 収縮による端子の剥離が起こりやすく、 また、 ヘッド本体の撓みは大きくなり、 イン クの吐出性能は低下しやすい。 そのため、 端子の剥離の防止および吐出性能の低下を 防止する本発明の効果は、 特に顕著に発揮されることになる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明は、 インクジェット式の記録を行うプリンタ一、 ファクシミ リ、 コピー機などの記録装置等に有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチユエ一夕とが 設けられたへッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を出力する ドライノ、 I Cとを備えたィンクジエツトへッドであって、
上記ァクチユエ一夕は、 上記へッド本体の表面上に複数の列状に配列きれて複数の ァクチユエ一夕列を形成し、
上記ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 上記ァクチユエ一夕列の列間の所定位置に 集中して配列され、
上記ドライバ I Cには、 上記各ァクチユエ一夕の信号入力端子に対応するように配 列された信号出力端子が設けられ、
上記ドライバ I Cは、 上記信号出力端子と上記信号入力端子とを接続するように上 記へヅド本体に対しフェースダウンボンディングにより実装されているィンクジエツ 卜へット、。
2 . 請求項 1に記載のインクジヱットへヅドであって、
各ァクチユエ一夕列は、 走査方向と直交する方向に延び、
ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 へッド本体の表面上の走査方向中央部において 該走査方向と直交する方向に配列されているインクジ： ^ットへッド。
3 . 請求項 2に記載のインクジエツトへヅドであって、
ァクチユエ一夕列は、 へッド本体の走査方向中央部において隣り合う第 1及び第 2 の中央側ァクチユエ一夕列と、 該中央側ァクチユエ一夕列よりも走査方向外側に設け られた 1または 2以上の外側ァクチユエ一夕列とからなり、
各ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 該第 1中央側ァクチユエ一夕列と第 2中央側 ァクチユエ一夕列との間に配列され、
上記外側ァクチユエ一夕列の各ァクチユエ一夕と各信号入力端子とは、 上記中央側 ァクチユエ一タ列のァクチユエ一夕間を通る信号線によって接続されているインクジ エツ卜へッド。
4 . 請求項 3に記載のィンクジヱヅ トヘッドであって、
各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕は、 所定間隔毎に配設されると共に、 他のァ クチユエ一夕列のァクチユエ一夕に対して走査方向と直交する方向にずれて配置され ているィンクジエツトへッド。
5 . 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチユエ一夕とが 設けられたヘッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を出力する ドライバ I Cとを備えたインクジェヅトへヅドであって、
上記各ァクチユエ一夕は、 上記へッド本体の表面に配設され、
上記各ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 上記へッド本体の表面における各ァクチ ュエー夕の近傍に設けられ、
上記ドライバ I Cには、 上記各ァクチユエ一夕の信号入力端子に対応するように配 設された信号出力端子が設けられ、
上記ドライノ I Cは、 上記信号出力端子と上記信号入力端子とを接続するように上 記へヅド本体に対しフェースダウンボンディングにより実装されているィンクジエツ 卜へット、。
6 . 請求項 5に記載のインクジェットへッドであって、
ァクチユエ一夕は、 複数のァクチユエ一夕が走査方向と直交する方向に所定間隔毎 に配列されてなる複数のァクチユエ一夕列を形成し、
各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕は、 他のァクチユエ一タ列のァクチユエ一夕 に対して走査方向と直交する方向にずれて配置されているインクジヱットへッド。
7 . 請求項 4または 6に記載のインクジェヅトへッドであって、 ァクチユエ一夕は、 千鳥状に配置されているインクジエツトへッド。
8 . 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチユエ一夕とが 形成されたへッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を出力する ドライノ I Cとを備えたィンクジエツトへッドであって、
上記ドライバ I Cは、 上記へツド本体に接合され、
上記へッド本体の少なくとも上記ドライバ I C側部分は、 該ドライバ I Cと同一材 料により形成されているインクジヱットへヅド。
9 . 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチユエ一夕とが 形成されたへッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を出力する ドライノ 1 Cとを備えたィンクジエツトへッドであって、
上記ドライバ I cは、 上記へヅド本体にフリップチップボンディングによって実装 され、
上記へヅド本体の少なくとも上記ドライバ I C側部分は、 該ドライバ I Cと同一材 料により形成されているィンクジエツトへッド。
1 0 . 請求項 9に記載のィンクジェットヘッドであって、
へッド本体は、 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室用凹部とが形成 された本体部を有し、
各ァクチユエ一夕は、 該各圧力室用凹部を覆って圧力室を区画形成するように該本 体部の表面に設けられた振動板と、 上記振動板の表面に上記各圧力室に対応するよう に個別に設けられた圧電素子と、 該圧電素子の片側に設けられた個別電極とを備え、 上記各ァクチユエ一夕の個別電極には、 ドライノ I Cの信号出力端子に接続される 信号入力端子がそれそれ接続され、
上記本体部の少なくとも表側部分は、 ドライバ I Cと同一材料により形成されてい るィンクジエツトへッド。
1 1 . 請求項 9に記載のインクジヱヅトへヅドであって、
へッド本体は、 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室用凹部とが形成 された本体部を有し、
各ァクチユエ一夕は、 該各圧力室用凹部を覆って圧力室を区画形成するように該本 体部の表面に設けられた振動板と、 上記振動板の表面に上記各圧力室に対応するよう に個別に設けられ且つそれそれ共通電極と個別電極とに挟まれた圧電素子とを備え、 上記振動板の表面には、 上記各ァクチユエ一夕の個別電極とドライバ I Cの信号出 力端子とを接続する信号入力端子が設けられ、
上記振動板は、 ドライノ、" I Cと同一材料により形成されているインクジェットへッ ド。
1 2 . 請求項 1 0または 1 1に記載のインクジエツトへヅドであって、 本体部の全体がドライバ I Cと同一材料により形成されているインクジヱヅ トへヅ ド。
1 3 . 請求項 8または 9に記載のインクジヱットへヅドであって、
ドライバエ Cは、 シリコンによって形成されているィンクジエツトへヅド。
1 4 . 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及ぴァクチユエ一夕と が形成されたへッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を出力す るドライバ I Cとを備えたィンクジエツトへヅドであって、
上記ドライバ I cは、 上記へッド本体に接合され、
上記へッド本体の少なくとも上記ドライバ I C側部分は、 線膨張係数が該ドライバ I Cの線膨張係数にほぼ等しい材料によって形成されているインクジェヅトへヅド。
1 5 . 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチユエ一夕と が形成されたへッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号を出力す るドライバ I Cとを備えたィンクジエツトへッドであって、
上記ドライバ I Cは、 各ァクチユエ一夕の信号入力端子と該ドライバ I Cの各信号 出力端子とを接続するように上記へヅ ド本体に対しフリ ヅプチヅプボンディングによ つて実装され、
上記へッド本体の少なくとも上記ドライバ I C側部分は、 線膨張係数が該ドライバ I Cの線膨張係数にほぼ等しい材料によって形成されているインクジエツ トへヅ ド。
1 6 . 請求項 8、 9、 1 4および 1 5のいずれか一つに記載のインクジェットへ ヅドであって、
信号入力端子は、 所定位置に集中して配列されているインクジエツトへッド。
1 7 . 請求項 1 6に記載のィンクジヱヅ トへヅドであって、
複数のァクチユエ一夕が走査方向と直交する方向に配列されてなるァクチユエ一夕 列が複数列形成され、
各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕は、 他のァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕 に対して走査方向と直交する方向にずれるように配置され、
ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 本体部の走査方向中央部のァクチユエ一夕列の 列間において走査方向と直交する方向に配列されているインクジヱヅトへッド。
1 8 . 請求項 9または 1 5に記載のィンクジェヅ トヘッドであって、
各ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 該各ァクチユエ一夕の近傍に設けられている ィンクジエツトへッド。
1 9 . 請求項 1 4または 1 5に記載のインクジェットヘッドであって、 へヅド本体の少なくともドライバ I C側部分の線膨張係数とドライバ I Cの線膨張 係数との差は、 1 2 3 x 1 0—7 [ 1 /°C] 以下であるインクジェットヘッド。
2 0 . 請求項 1 4または 1 5に記載のインクジエツトへヅドであって、 ヘッド本体は、 薄板状の略直方体形状に形成され、
各ァクチユエ一夕は、 上記へッド本体の表面に設けられ、
ドライバ I Cは、 上記へヅ ド本体の表面の一部分に該ヘッド本体の長手方向に沿つ て接合され、
上記へヅド本体は、 該へヅド本体の表面側が上記ドライバ I Cから熱変形に起因す る圧縮せん断応力を受けることによって、 凹状に橈んでいるインクジエツトへヅド。
2 1 . 請求項 8、 9、 1 4および 1 5のいずれか一つに記載のインクジェットへ ヅ ドであって、
ライン型へッドとして構成されているインクジヱットへッド。
2 2 . 請求項 1〜 2 1のいずれか一つに言己載のィンクジェットヘッドと、 上記インクジエツトへッドと記録媒体とを相対移動させる移動手段とを備えている ：ヅ卜式記録装置。
補正書の請求の範囲
[ 2 0 0 1年 6月 5日 （0 5 . 0 6 . 0 1 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1及び 5 は補正された；他の請求の範囲は変更なし。 （2頁） ]
1 . (補正後） 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及びァクチュ エー夕とが設けられたへッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号 を出力するドライバ I Cとを備えたィンクジエツトへッドであって、
上記ァクチユエ一夕は、 上記へッド本体の表面上に複数の列状に配列されて複数の ァクチユエ一タ列を形成し、 .
上記ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 上記ァクチユエ一夕列の列間の所定位置に 集中して配列され、
上記ドライバ I Cには、 上記各ァクチユエ一夕の信号入力端子に対応するように配 列された信号出力端子が設けられ、
上記ドライバ I Cは、 上記信号出力端子と上記信号入力端子とを接続するように上 記へヅド本体に対しフヱースダウンボンディングにより直接接合して実装されている インクジェットへヅド。
2 . 請求項 1に記載のインクジエツトへッドであって、
各ァクチユエ一夕列は、 走査方向と直交する方向に延ぴ、
ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 へッド本体の表面上の走査方向中央部において 走査方向と直交する方向に配列されているインクジヱットへヅド。
3 . 請求項 2に記載のインクジヱットへヅドであって、
ァクチユエ一夕列は、 へッド本体の走査方向中央部において隣り合う第 1及び第 2 の中央側ァクチユエ一夕列と、 該中央側ァクチユエ一夕列よりも走査方向外側に設け られた 1または 2以上の外側ァクチユエ一夕列とからなり、
各ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 該第 1中央側ァクチユエータ列と第 2中央側 ァクチユエ一夕列との間に配列され、
上記外側ァクチユエ一夕列の各ァクチユエ一夕と各信号入力端子とは、 上記中央側
捕正された用紙 (条約第 19条) ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕間を通る信号線によって接続されているィンクジ エツ トへヅ ド。
4 . 請求項 3に記載のインクジエツトへッドであって、
各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一タは、 所定間隔毎に配設されると共に、 他のァ クチユエ一夕列のァクチユエ一夕に対して走査方向と直交する方向にずれて配置され ているィンクジエツトへッド。
5 . (補正後） 複数のノズルと該各ノズルに対応する複数の圧力室及ぴァクチュ エー夕とが設けられたヘッド本体と、 該各ァクチユエ一夕を駆動するための駆動信号 を出力するドライバ I Cとを備えたインクジヱットへッドであって、
上記各ァクチユエ一夕は、 上記へッド本体の表面に配設され、
上記各ァクチユエ一夕の信号入力端子は、 上記へッド本体の表面における各ァクチ ユエ一夕の近傍に設けられ、
上記ドライバ I Cには、 上記各ァクチユエ一夕の信号入力端子に対応するように配 設された信号出力端子が設けられ、
上記ドライバ I Cは、 上記信号出力端子と上記信号入力端子とを接続するように上 記へヅ ド本体に対しフェースダウンボンディングにより直接接合して実装されている インクジヱッ卜へッド。
6 . 請求項 5に記載のインクジエツトへヅドであって、
ァクチユエ一夕は、 複数のァクチユエ一夕が走査方向と直交する方向に所定間隔毎 に配列されてなる複数のァクチユエ一夕列を形成し、
各ァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕は、 他のァクチユエ一夕列のァクチユエ一夕 に対して走査方向と直交する方向にずれて配置されているインクジエツトへッド。
7 . 請求項 4または 6に記載のインクジエツトへヅドであって、
捕正された用紙 （条約第 条）
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1403051A1 (en) 2002-09-24 2004-03-31 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Inkjet head
JP2005039175A (ja) * 2003-06-30 2005-02-10 Kyocera Corp 圧電アクチュエータおよびその製造方法、並びにインクジェット記録ヘッド
JP2005238783A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Brother Ind Ltd 記録装置
US7479729B2 (en) 2004-05-19 2009-01-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Piezoelectric actuator, ink-jet head provided with the same, ink-jet printer, and method for manufacturing piezoelectric actuator
US7837305B2 (en) 2007-01-30 2010-11-23 Panasonic Corporation Piezoelectric element, ink jet head, and ink jet recording device
JP2013136239A (ja) * 2011-11-30 2013-07-11 Kyocera Corp 液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置、ならびに、それらに用いられる圧電アクチュエータ基板
US8899730B2 (en) 2011-02-18 2014-12-02 Ricoh Company, Ltd. Droplet discharging head and image forming apparatus
US10583655B2 (en) 2016-01-25 2020-03-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid ejection device

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100339217C (zh) * 2000-02-25 2007-09-26 松下电器产业株式会社 喷墨头及喷墨式记录装置
US7331654B2 (en) * 2001-10-13 2008-02-19 Willett International Limited Solenoid valve
US6953241B2 (en) 2001-11-30 2005-10-11 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head
US6824246B2 (en) * 2002-11-23 2004-11-30 Kia Silverbrook Thermal ink jet with thin nozzle plate
JP2004330772A (ja) * 2003-04-18 2004-11-25 Ricoh Printing Systems Ltd インクジェットヘッド及びそれを搭載した液滴吐出装置
JP4513379B2 (ja) * 2004-03-30 2010-07-28 ブラザー工業株式会社 インクジェットヘッド
US7438395B2 (en) * 2004-09-24 2008-10-21 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid-jetting apparatus and method for producing the same
JP2006116767A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Seiko Epson Corp 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置
JP4356683B2 (ja) * 2005-01-25 2009-11-04 セイコーエプソン株式会社 デバイス実装構造とデバイス実装方法、液滴吐出ヘッド及びコネクタ並びに半導体装置
EP1700699B1 (en) * 2005-03-08 2013-01-30 Canon Kabushiki Kaisha Recording apparatus and data processing method for recording apparatus
JP2006256265A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd 液滴吐出装置
US7832818B1 (en) * 2005-05-03 2010-11-16 Oracle America, Inc. Inkjet pen with proximity interconnect
US9908327B2 (en) 2014-04-23 2018-03-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printhead assembly
JP6375992B2 (ja) * 2015-02-25 2018-08-22 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置、及び、圧電アクチュエータの製造方法
JP6822503B2 (ja) * 2019-03-05 2021-01-27 ブラザー工業株式会社 圧電アクチュエータ、液体吐出装置、及び、圧電アクチュエータの製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1178013A (ja) * 1997-09-12 1999-03-23 Seiko Epson Corp インクジェット式ライン型記録ヘッド
JPH11179903A (ja) * 1997-12-18 1999-07-06 Seiko Epson Corp アクチュエータ及びインクジェット式記録ヘッド

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4484304A (en) * 1979-02-02 1984-11-20 International Business Machines Corporation Transaction execution system having keyboard and message customization, improved key function versatility and message segmentation
US5798780A (en) * 1988-07-03 1998-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Recording element driving unit having extra driving element to facilitate assembly and apparatus using same
US5185602A (en) * 1989-04-10 1993-02-09 Cirrus Logic, Inc. Method and apparatus for producing perception of high quality grayscale shading on digitally commanded displays
US5198803A (en) * 1990-06-06 1993-03-30 Opto Tech Corporation Large scale movie display system with multiple gray levels
US6067062A (en) * 1990-09-05 2000-05-23 Seiko Instruments Inc. Light valve device
JP3106044B2 (ja) * 1992-12-04 2000-11-06 日本碍子株式会社 アクチュエータ及びそれを用いたインクジェットプリントヘッド
US5445308A (en) * 1993-03-29 1995-08-29 Nelson; Richard D. Thermally conductive connection with matrix material and randomly dispersed filler containing liquid metal
EP1170127B1 (en) * 1993-12-24 2005-10-19 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head
US5992978A (en) * 1994-04-20 1999-11-30 Seiko Epson Corporation Ink jet recording apparatus, and an ink jet head manufacturing method
US5719607A (en) * 1994-08-25 1998-02-17 Seiko Epson Corporation Liquid jet head
US5719602A (en) * 1995-01-20 1998-02-17 Hewlett-Packard Company Controlling PWA inkjet nozzle timing as a function of media speed
US5787403A (en) * 1995-03-08 1998-07-28 Huntington Bancshares, Inc. Bank-centric service platform, network and system
JP3613302B2 (ja) * 1995-07-26 2005-01-26 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッド
US6270193B1 (en) * 1996-06-05 2001-08-07 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink-jet and ink jet recording apparatus having IC chip attached to head body by resin material
US6257703B1 (en) * 1996-07-31 2001-07-10 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head
US5933816A (en) * 1996-10-31 1999-08-03 Citicorp Development Center, Inc. System and method for delivering financial services
JP3496431B2 (ja) * 1997-02-03 2004-02-09 カシオ計算機株式会社 表示装置及びその駆動方法
US6525709B1 (en) * 1997-10-17 2003-02-25 Displaytech, Inc. Miniature display apparatus and method
US5936304A (en) * 1997-12-10 1999-08-10 Intel Corporation C4 package die backside coating
WO2000008626A1 (fr) * 1998-08-03 2000-02-17 Seiko Epson Corporation Dispositif electro-optique, substrat a cet effet, dispositif electronique, et afficheur a projection
JP3267937B2 (ja) * 1998-09-04 2002-03-25 松下電器産業株式会社 インクジェットヘッド
CN100339217C (zh) * 2000-02-25 2007-09-26 松下电器产业株式会社 喷墨头及喷墨式记录装置
US20020044110A1 (en) * 2000-08-21 2002-04-18 Prache Olivier F. Grayscale static pixel cell for oled active matrix display
JPWO2002075709A1 (ja) * 2001-03-21 2004-07-08 キヤノン株式会社 アクティブマトリクス型発光素子の駆動回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1178013A (ja) * 1997-09-12 1999-03-23 Seiko Epson Corp インクジェット式ライン型記録ヘッド
JPH11179903A (ja) * 1997-12-18 1999-07-06 Seiko Epson Corp アクチュエータ及びインクジェット式記録ヘッド

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6979074B2 (en) 2002-09-24 2005-12-27 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Inkjet head
EP1403051A1 (en) 2002-09-24 2004-03-31 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Inkjet head
JP2005039175A (ja) * 2003-06-30 2005-02-10 Kyocera Corp 圧電アクチュエータおよびその製造方法、並びにインクジェット記録ヘッド
JP4517676B2 (ja) * 2004-02-27 2010-08-04 ブラザー工業株式会社 インクジェット記録装置
JP2005238783A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Brother Ind Ltd 記録装置
US10340439B2 (en) 2004-05-19 2019-07-02 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for manufacturing piezoelectric actuator
US7732989B2 (en) 2004-05-19 2010-06-08 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Piezoelectric actuator with terminals on common plane, ink-jet head provided with the same, ink-jet printer, and method for manufacturing piezoelectric actuator
US8732921B2 (en) 2004-05-19 2014-05-27 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for manufacturing piezoelectric actuator
US9302467B2 (en) 2004-05-19 2016-04-05 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Laminated piezoelectric actuator for an ink-jet head
US7479729B2 (en) 2004-05-19 2009-01-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Piezoelectric actuator, ink-jet head provided with the same, ink-jet printer, and method for manufacturing piezoelectric actuator
US10978634B2 (en) 2004-05-19 2021-04-13 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Method for manufacturing piezoelectric actuator
US11711981B2 (en) 2004-05-19 2023-07-25 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Piezoelectric actuator
US7837305B2 (en) 2007-01-30 2010-11-23 Panasonic Corporation Piezoelectric element, ink jet head, and ink jet recording device
US8899730B2 (en) 2011-02-18 2014-12-02 Ricoh Company, Ltd. Droplet discharging head and image forming apparatus
JP2013136239A (ja) * 2011-11-30 2013-07-11 Kyocera Corp 液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置、ならびに、それらに用いられる圧電アクチュエータ基板
US10583655B2 (en) 2016-01-25 2020-03-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid ejection device

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