JPH11179903A - Actuator and ink jet recording head - Google Patents

Actuator and ink jet recording head

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JPH11179903A
JPH11179903A JP9348900A JP34890097A JPH11179903A JP H11179903 A JPH11179903 A JP H11179903A JP 9348900 A JP9348900 A JP 9348900A JP 34890097 A JP34890097 A JP 34890097A JP H11179903 A JPH11179903 A JP H11179903A
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forming substrate
path forming
recording head
pressure generating
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator having an IC mounted therein efficiently and with high workability, and an ink jet recording head. SOLUTION: An actuator comprises a channel forming substrate 10 defining a pressure generating room 12 provided on one side thereof, with a piezoelectric oscillator through an oscillatory plate. The actuator further comprises a member 120 bonded to the piezoelectric oscillator side of the channel forming substrate 10 in order to secured the substrate 10 structurally, an integrated circuit for driving the piezoelectric oscillator mounted on the opposite side of the securing member 120 to the channel forming substrate 10, and driving wiring arranged in the securing member 120 while being connected at one with the integrated circuit for driving and at the other end with the piezoelectric oscillator.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子を具え
た流路形成基板に駆動用ＩＣを実装したアクチュエータ
及びこれにノズル形成部材を積層したインクジェット式
記録ヘッドに関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an actuator in which a driving IC is mounted on a flow path forming substrate having a piezoelectric vibrator, and an ink jet recording head in which a nozzle forming member is laminated on the actuator.

【０００２】[0002]

【従来の技術】インク滴を吐出するノズル開口と連通す
る圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧
電振動子により変形させて圧力発生室のインクを加圧し
てノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット
式記録ヘッドには、圧電振動子の軸方向に伸長、収縮す
る縦振動モードの圧電振動子を使用したものと、たわみ
振動モードの圧電振動子を使用したものの２種類が実用
化されている。2. Description of the Related Art A part of a pressure generating chamber which communicates with a nozzle opening for discharging ink droplets is constituted by a vibrating plate. There are two types of ink-jet recording heads that eject ink droplets from a piezoelectric vibrator, one that uses a longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator that expands and contracts in the axial direction of the piezoelectric vibrator, and the other that uses a flexural vibration mode piezoelectric vibrator. Has been put to practical use.

【０００３】前者は圧電振動子の端面を振動板に当接さ
せることにより圧力発生室の容積を変化させることがで
きて、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反
面、圧電振動子をノズル開口の配列ピッチに一致させて
櫛歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられ
た圧電振動子を圧力発生室に位置決めして固定する作業
が必要となり、製造工程が複雑であるという問題があ
る。In the former method, the volume of the pressure generating chamber can be changed by bringing the end face of the piezoelectric vibrator into contact with the vibrating plate, so that a head suitable for high-density printing can be manufactured. A complicated process of cutting the piezoelectric vibrators into a comb-tooth shape in accordance with the arrangement pitch of the nozzle openings, and a work of positioning and fixing the separated piezoelectric vibrators in the pressure generating chambers, which complicates the manufacturing process. There is.

【０００４】これに対して後者は、圧電材料のグリーン
シートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼
成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電振動子を
作り付けることができるものの、たわみ振動を利用する
関係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困
難であるという問題がある。On the other hand, in the latter, a piezoelectric vibrator can be formed on a diaphragm by a relatively simple process of sticking a green sheet of a piezoelectric material according to the shape of a pressure generating chamber and firing the green sheet. However, due to the use of flexural vibration, a certain area is required, and there is a problem that high-density arrangement is difficult.

【０００５】一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消す
べく、特開平５−２８６１３１号公報に見られるよう
に、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧
電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法に
より圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生
室毎に独立するように圧電振動子を形成したものが提案
されている。On the other hand, in order to solve the latter disadvantage of the recording head, a uniform piezoelectric material layer is formed by a film forming technique over the entire surface of the diaphragm as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-286131. A proposal has been made in which this piezoelectric material layer is cut into a shape corresponding to the pressure generating chambers by lithography, and a piezoelectric vibrator is formed so as to be independent for each pressure generating chamber.

【０００６】これによれば圧電振動子を振動板に貼付け
る作業が不要となって、リソグラフィ法という精密で、
かつ簡便な手法で圧電振動子を作り付けることができる
ばかりでなく、圧電振動子の厚みを薄くできて高速駆動
が可能になるという利点がある。[0006] According to this, the work of attaching the piezoelectric vibrator to the diaphragm is not required, and the precision of the lithography method is used.
In addition to the fact that the piezoelectric vibrator can be manufactured by a simple and simple method, there is an advantage that the thickness of the piezoelectric vibrator can be reduced and high-speed driving is possible.

【０００７】また、この場合、基板として、例えばシリ
コン単結晶基板を用い、圧力発生室やリザーバ等の流路
を異方性エッチングにより形成し、圧力発生室の開口面
積を可及的に小さくして記録密度の向上を図ることが可
能である。Further, in this case, for example, a silicon single crystal substrate is used as a substrate, and flow paths such as a pressure generation chamber and a reservoir are formed by anisotropic etching to reduce the opening area of the pressure generation chamber as much as possible. Thus, the recording density can be improved.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したインクジェッ
ト式記録ヘッドでは、何れにしても圧電振動子を駆動す
るための半導体集積回路（ＩＣ）等が必要であり、イン
クジェット式記録ヘッド近傍に搭載されている。すなわ
ち、従来においては、圧電振動子の近傍にＩＣを配置し
てワイヤボンディング等により配線する手法がとられて
いる。In any case, the above-described ink jet recording head requires a semiconductor integrated circuit (IC) for driving the piezoelectric vibrator, and is mounted near the ink jet recording head. I have. That is, in the related art, a method of arranging an IC near a piezoelectric vibrator and wiring the IC by wire bonding or the like has been adopted.

【０００９】しかしながら、特に、記録密度の向上に伴
って、ＩＣ等の搭載スペース及び各圧電振動子とＩＣ等
との配線のスペースが、記録ヘッドを小型化する上での
課題となる。また、このような課題は、同様な圧電振動
子を有するアクチュエータにおいても存在する。However, in particular, as the recording density is improved, the space for mounting ICs and the like and the space for wiring between each piezoelectric vibrator and the ICs and the like are problems in reducing the size of the recording head. Such a problem also exists in an actuator having a similar piezoelectric vibrator.

【００１０】本発明はこのような事情に鑑み、ＩＣを効
率よく且つ作業性よく搭載したアクチュエータ及びイン
クジェット式記録ヘッドを提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an actuator and an ink jet recording head on which an IC is efficiently and efficiently mounted.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１の態様は、圧力発生室を画成して当該圧力発生
室の一方面側に振動板を介して圧電振動子を有する流路
形成基板を具備するアクチュエータにおいて、前記流路
形成基板の前記圧電振動子側に接合されて当該流路形成
基板を構造的に保持固定する固定部材を有し、前記圧電
振動子を駆動する駆動用集積回路が前記固定部材の前記
流路形成基板とは反対側に実装され、且つ一端が前記駆
動用集積回路に接続されて他端が前記圧電振動子に接続
される駆動用配線が前記固定部材内に配されていること
を特徴とするアクチュエータにある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a pressure generating chamber having a piezoelectric vibrator on one side of the pressure generating chamber via a diaphragm. An actuator including a flow path forming substrate, comprising a fixing member joined to the flow path forming substrate on the piezoelectric vibrator side to structurally hold and fix the flow path forming substrate, and driving the piezoelectric vibrator The driving integrated circuit is mounted on the opposite side of the fixed member from the flow path forming substrate, and the driving wiring is connected at one end to the driving integrated circuit and the other end is connected to the piezoelectric vibrator. An actuator is provided in a fixing member.

【００１２】かかる第１の態様では、流路形成基板を保
持する固定部材に駆動用集積回路を実装するだけでアク
チュエータが構成でき、小型化、高密度化を実現でき
る。According to the first aspect, the actuator can be constituted only by mounting the driving integrated circuit on the fixing member holding the flow path forming substrate, and the miniaturization and the high density can be realized.

【００１３】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記流路形成基板の前記固定部材側の表面には前記
圧電振動子の駆動用電極に接続する接点部が配される一
方、前記固定部材の前記流路形成基板側の表面には前記
駆動用配線の前記他端の接続部が前記接点部に対応して
配されており、前記接点部と前記接続部とが圧着接合さ
れていることを特徴とするアクチュエータにある。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a contact portion for connecting to a driving electrode of the piezoelectric vibrator is provided on a surface of the flow path forming substrate on the fixing member side. A connecting portion at the other end of the drive wiring is disposed on the surface of the fixing member on the side of the flow path forming substrate corresponding to the contact portion, and the contact portion and the connecting portion are press-bonded. The actuator is characterized in that:

【００１４】かかる第２の態様では、流路形成基板を固
定部材に接合することにより、各圧電振動子との配線接
続が行われ、組立が容易となる。In the second aspect, by connecting the flow path forming substrate to the fixing member, wiring connection with each of the piezoelectric vibrators is performed, and assembly is facilitated.

【００１５】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記固定部材には、外部装置との接続を行う
接続端子を具備し、当該接続端子を介して前記外部装置
からの駆動信号を前記駆動用集積回路に接続することを
特徴とするアクチュエータにある。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the fixing member includes a connection terminal for connecting to an external device, and the connection member is connected to the external device via the connection terminal. An actuator is characterized in that a driving signal is connected to the driving integrated circuit.

【００１６】かかる第３の態様では、外部装置との接続
が容易となる。In the third aspect, connection with an external device is facilitated.

【００１７】本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記流路形成基板の他方面側には、前
記圧力発生室に連通するノズル開口を有するノズル形成
部材が接合されてヘッドチップを構成していることを特
徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a nozzle forming member having a nozzle opening communicating with the pressure generating chamber is provided on the other surface side of the flow path forming substrate. An ink jet recording head is characterized by being joined to form a head chip.

【００１８】かかる第４の態様では、ヘッドチップを保
持する固定部材に駆動用集積回路を実装するだけでイン
クジェット式記録ヘッドが構成でき、小型化、高密度化
を実現できる。According to the fourth aspect, an ink jet recording head can be formed by merely mounting a driving integrated circuit on a fixing member for holding a head chip, and a reduction in size and an increase in density can be realized.

【００１９】本発明の第５の態様は、第４の態様におい
て、前記流路形成基板がシリコン単結晶基板からなり、
前記固定部材が前記シリコン単結晶基板の線膨張係数と
近い線膨張係数を有する材質で形成されていることを特
徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the flow path forming substrate comprises a silicon single crystal substrate,
In the ink jet recording head, the fixing member is formed of a material having a linear expansion coefficient close to a linear expansion coefficient of the silicon single crystal substrate.

【００２０】かかる第５の態様では、環境温度が変化し
ても、圧電振動子に余計な応力等が発生することがな
い。In the fifth aspect, even when the environmental temperature changes, no extra stress or the like is generated in the piezoelectric vibrator.

【００２１】本発明の第６の態様は、第４又は５の態様
において、前記固定部材が、ガラスセラミックス及び窒
化アルミニウムからなる群から選択される材質からなる
ことを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。According to a sixth aspect of the present invention, in the ink-jet recording head according to the fourth or fifth aspect, the fixing member is made of a material selected from the group consisting of glass ceramics and aluminum nitride. is there.

【００２２】かかる第６の態様では、温度変化に強いイ
ンクジェット式記録ヘッドとなる。In the sixth aspect, the ink jet recording head is resistant to temperature changes.

【００２３】本発明の第７の態様は、第４の態様におい
て、前記流路形成基板と前記ノズル形成部材とがセラミ
ックスで形成され、前記圧電振動子の各層がグリーンシ
ート貼付又は印刷により形成されていること特徴とする
インクジェット式記録ヘッドにある。According to a seventh aspect of the present invention, in the fourth aspect, the flow path forming substrate and the nozzle forming member are formed of ceramics, and each layer of the piezoelectric vibrator is formed by pasting or printing a green sheet. The ink jet recording head is characterized in that:

【００２４】かかる第７の態様では、ヘッドチップを容
易に製造することができる。According to the seventh aspect, the head chip can be easily manufactured.

【００２５】本発明の第８の態様は、第４〜７の何れか
の態様において、前記流路形成基板には前記圧力発生室
に連通されるリザーバが画成され、前記ノズル形成部材
は前記ノズル開口を有するノズルプレートであることを
特徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the fourth to seventh aspects, a reservoir connected to the pressure generating chamber is defined in the flow path forming substrate, and the nozzle forming member is An ink jet recording head is a nozzle plate having a nozzle opening.

【００２６】かかる第８の態様では、ノズル開口からイ
ンクを吐出するインクジェット式記録ヘッドを容易に実
現できる。According to the eighth aspect, an ink jet recording head that discharges ink from the nozzle openings can be easily realized.

【００２７】本発明の第９の態様は、第４〜７の何れか
の態様において、前記ノズル形成部材は、前記圧力発生
室にインクを供給する共通インク室と、前記圧力発生室
と前記ノズル開口とを連通する通路とを形成する流路ユ
ニットであることを特徴とするインクジェット式記録ヘ
ッドにある。According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the fourth to seventh aspects, the nozzle forming member includes a common ink chamber for supplying ink to the pressure generating chamber, the pressure generating chamber and the nozzle. The ink jet recording head is a flow path unit that forms a passage communicating with the opening.

【００２８】かかる第９の態様では、流路ユニットを介
してノズル開口からインクが吐出される。In the ninth aspect, ink is ejected from the nozzle openings via the flow path unit.

【００２９】本発明の第１０の態様は、第４〜９の何れ
かの態様において、前記流路形成基板の前記固定部材側
の表面には前記圧力発生室に連通するインク供給口が開
口し、一方、前記固定部材には、前記インク供給口に対
向して相互に連通するインク供給流路が設けられている
ことを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the fourth to ninth aspects, an ink supply port communicating with the pressure generating chamber is opened on a surface of the flow path forming substrate on the fixing member side. On the other hand, the ink jet recording head is characterized in that the fixing member is provided with an ink supply flow path facing the ink supply port and communicating with each other.

【００３０】かかる第１０の態様では、固定部材がイン
ク供給用の部材を兼ね、さらに小型化を図ることができ
る。In the tenth aspect, the fixing member also serves as a member for supplying ink, and the size can be further reduced.

【００３１】[0031]

【発明の実施の形態】以下に本発明を一実施形態に基づ
いて詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on one embodiment.

【００３２】（実施形態１）図１は、本発明の一実施形
態に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図
であり、図２は、その１つの圧力発生室の長手方向にお
けるそれぞれの断面構造を示す図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is an exploded perspective view showing an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of one of the pressure generating chambers in the longitudinal direction. FIG.

【００３３】図示するように、流路形成基板１０は、本
実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板か
らなる。流路形成基板１０としては、通常、１５０〜３
００μｍ程度の厚さのものが用いられ、望ましくは１８
０〜２８０μｍ程度、より望ましくは２２０μｍ程度の
厚さのものが好適である。これは、隣接する圧力発生室
間の隔壁の剛性を保ちつつ、配列密度を高くできるから
である。As shown in the figure, the flow path forming substrate 10 is made of a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110) in this embodiment. As the flow path forming substrate 10, usually 150 to 3
A thickness of about 00 μm is used.
Those having a thickness of about 0 to 280 μm, more preferably about 220 μm are suitable. This is because the arrangement density can be increased while maintaining the rigidity of the partition wall between the adjacent pressure generating chambers.

【００３４】流路形成基板１０の一方の面は開口面とな
り、他方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリ
コンからなる、厚さ０．１〜２μｍの弾性膜５０が形成
されている。One surface of the flow path forming substrate 10 is an opening surface, and the other surface is formed with a 0.1 to 2 μm thick elastic film 50 made of silicon dioxide previously formed by thermal oxidation.

【００３５】一方、流路形成基板１０の開口面には、シ
リコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより、
複数の隔壁１１により区画された圧力発生室１２の列１
３が２列と、各圧力発生室１２に対応するリザーバ１４
と、各圧力発生室１２と各リザーバ１４とを一定の流体
抵抗で連通するインク供給口１５がそれぞれ形成されて
いる。なお、各リザーバ１４に対応する弾性膜５０に
は、外部から当該リザーバ１４にインクを供給するため
のインク導入孔１６が形成されている。On the other hand, the opening surface of the flow path forming substrate 10 is anisotropically etched on a silicon single crystal substrate,
Row 1 of pressure generating chambers 12 partitioned by a plurality of partition walls 11
3 are two rows and reservoirs 14 corresponding to each pressure generating chamber 12.
And an ink supply port 15 for communicating each pressure generating chamber 12 and each reservoir 14 with a constant fluid resistance. The elastic film 50 corresponding to each reservoir 14 has an ink introduction hole 16 for supplying ink to the reservoir 14 from the outside.

【００３６】ここで、異方性エッチングは、シリコン単
結晶基板をＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々
に侵食されて（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面
と、この第１の（１１１）面と約７０度の角度をなし且
つ上記（１１０）と約３５度の角度をなす第２の（１１
１）面とが出現し、（１１０）面のエッチングレートと
比較して（１１１）面のエッチングレートが約１／１８
０であるという性質を利用して行われるものである。か
かる異方性エッチングにより、二つの第１の（１１１）
面と斜めの二つの第２の（１１１）面とで形成される平
行四辺形状の深さ加工を基本として精密加工を行うこと
ができ、圧力発生室１２を高密度に配列することができ
る。Here, in the anisotropic etching, when the silicon single crystal substrate is immersed in an alkaline solution such as KOH, the substrate is gradually eroded and the first (111) plane perpendicular to the (110) plane and the first (111) plane are formed. The second (11) which forms an angle of about 70 degrees with the (111) plane and forms an angle of about 35 degrees with the above (110).
1) plane appears, and the etching rate of the (111) plane is about 1/18 as compared with the etching rate of the (110) plane.
This is performed using the property of being 0. By such anisotropic etching, two first (111)
Precision processing can be performed based on the depth processing of a parallelogram formed by two surfaces and two oblique second (111) surfaces, and the pressure generating chambers 12 can be arranged at high density.

【００３７】本実施形態では、各圧力発生室１２の長辺
を第１の（１１１）面で、短辺を第２の（１１１）面で
形成している。この圧力発生室１２は、流路形成基板１
０をほぼ貫通して弾性膜５０に達するまでエッチングす
ることにより形成されている。ここで、弾性膜５０は、
シリコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液に侵
される量がきわめて小さい。また各圧力発生室１２の一
端に連通する各インク供給口１５は、圧力発生室１２よ
り浅く形成されている。すなわち、インク供給口１５
は、シリコン単結晶基板を厚さ方向に途中までエッチン
グ（ハーフエッチング）することにより形成されてい
る。なお、ハーフエッチングは、エッチング時間の調整
により行われる。In this embodiment, the long side of each pressure generating chamber 12 is formed by the first (111) plane, and the short side is formed by the second (111) plane. The pressure generating chamber 12 is provided on the flow path forming substrate 1.
It is formed by etching until it reaches the elastic film 50 almost through 0. Here, the elastic film 50 is
The amount attacked by the alkaline solution for etching the silicon single crystal substrate is extremely small. Each ink supply port 15 communicating with one end of each pressure generating chamber 12 is formed shallower than the pressure generating chamber 12. That is, the ink supply port 15
Is formed by etching (half-etching) the silicon single crystal substrate halfway in the thickness direction. Note that the half etching is performed by adjusting the etching time.

【００３８】また、流路形成基板１０の開口面側には、
各圧力発生室１２のインク供給口１５とは反対側に連通
するノズル開口１７が穿設されたノズルプレート１８が
接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。な
お、ノズルプレート１８は、厚さが例えば、０．１〜１
ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜
４．５［×１０-6／℃］であるガラスセラミックス、又
は不錆鋼などからなる。ノズルプレート１８は、一方の
面で流路形成基板１０の一面を全面的に覆い、シリコン
単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強板の役目も果
たす。Further, on the opening side of the flow path forming substrate 10,
A nozzle plate 18 having a nozzle opening 17 communicating with the ink supply port 15 of each pressure generating chamber 12 on the side opposite to the ink supply port 15 is fixed via an adhesive or a heat welding film. The thickness of the nozzle plate 18 is, for example, 0.1 to 1
mm, the coefficient of linear expansion is 300 ° C. or less, for example, 2.5 to
It is made of 4.5 [× 10 −6 / ° C.] glass-ceramic or non-rusting steel. The nozzle plate 18 entirely covers one surface of the flow path forming substrate 10 on one surface, and also serves as a reinforcing plate for protecting the silicon single crystal substrate from impact and external force.

【００３９】ここで、インク滴吐出圧力をインクに与え
る圧力発生室１２の大きさと、インク滴を吐出するノズ
ル開口１７の大きさとは、吐出するインク滴の量、吐出
スピード、吐出周波数に応じて最適化される。例えば、
１インチ当たり３６０個のインク滴を記録する場合、ノ
ズル開口１７は数十μｍの径で精度よく形成する必要が
ある。Here, the size of the pressure generating chamber 12 for applying the ink droplet ejection pressure to the ink and the size of the nozzle opening 17 for ejecting the ink droplet depend on the amount of the ejected ink droplet, the ejection speed, and the ejection frequency. Optimized. For example,
When recording 360 ink droplets per inch, the nozzle openings 17 need to be formed with a diameter of several tens of μm with high accuracy.

【００４０】一方、流路形成基板１０の開口面とは反対
側の弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．５μｍ
の下電極膜６０と、厚さが例えば、約１μｍの圧電体膜
７０と、厚さが例えば、約０．１μｍの上電極膜８０と
が、後述するプロセスで積層形成されて、圧電振動子
（圧電素子）を構成している。このように、弾性膜５０
の各圧力発生室１２に対向する領域には、各圧力発生室
１２毎に独立して圧電振動子が設けられている。本実施
形態では、下電極膜６０を圧電振動子の共通電極とし、
上電極膜８０を圧電振動子の個別電極としているが、駆
動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何
れの場合においても、各圧力発生室１２毎に圧電体能動
部が形成されていることになる。本実施形態では、詳細
を後述するように、圧力発生室１２毎に圧電体膜７０及
び上電極膜８０を形成している。On the other hand, on the elastic film 50 on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10, a thickness of, for example, about 0.5 μm
A lower electrode film 60, a piezoelectric film 70 having a thickness of, for example, about 1 μm, and an upper electrode film 80 having a thickness of, for example, about 0.1 μm are formed by lamination in a process to be described later. (Piezoelectric element). Thus, the elastic film 50
The piezoelectric vibrator is provided independently for each pressure generating chamber 12 in a region facing each pressure generating chamber 12. In the present embodiment, the lower electrode film 60 is used as a common electrode of the piezoelectric vibrator,
Although the upper electrode film 80 is used as an individual electrode of the piezoelectric vibrator, there is no problem even if the upper electrode film 80 is reversed for convenience of a drive circuit and wiring. In any case, a piezoelectric active portion is formed for each pressure generating chamber 12. In the present embodiment, as described in detail below, the piezoelectric film 70 and the upper electrode film 80 are formed for each pressure generating chamber 12.

【００４１】ここで、シリコン単結晶基板からなる流路
形成基板１０上に、圧電体膜７０等を形成するプロセス
を図３を参照しながら説明する。Here, a process for forming the piezoelectric film 70 and the like on the flow path forming substrate 10 made of a silicon single crystal substrate will be described with reference to FIG.

【００４２】図３（ａ）に示すように、まず、流路形成
基板１０となるシリコン単結晶基板のウェハを約１１０
０℃の拡散炉で熱酸化して二酸化シリコンからなる弾性
膜５０を形成する。As shown in FIG. 3A, first, a silicon single crystal substrate wafer serving as the flow path forming substrate 10 is
Thermal oxidation is performed in a diffusion furnace at 0 ° C. to form an elastic film 50 made of silicon dioxide.

【００４３】次に、図３（ｂ）に示すように、スパッタ
リングで下電極膜６０を形成する。下電極膜６０の材料
としては、Ｐｔ等が好適である。これは、スパッタリン
グやゾル−ゲル法で成膜する後述の圧電体膜７０は、成
膜後に大気雰囲気下又は酸素雰囲気下で６００〜１００
０℃程度の温度で焼成して結晶化させる必要があるから
である。すなわち、下電極膜６０の材料は、このような
高温、酸化雰囲気下で導電性を保持できなければなら
ず、殊に、圧電体膜７０としてＰＺＴを用いた場合に
は、ＰｂＯの拡散による導電性の変化が少ないことが望
ましく、これらの理由からＰｔが好適である。Next, as shown in FIG. 3B, a lower electrode film 60 is formed by sputtering. Pt or the like is preferable as the material of the lower electrode film 60. This is because a piezoelectric film 70 to be described later, which is formed by sputtering or a sol-gel method, has a thickness of 600 to 100
This is because it is necessary to perform crystallization by firing at a temperature of about 0 ° C. That is, the material of the lower electrode film 60 must be able to maintain conductivity at such a high temperature and in an oxidizing atmosphere. In particular, when PZT is used for the piezoelectric film 70, the conductivity of the material by diffusion of PbO is increased. It is desirable that there is little change in sex, and Pt is preferred for these reasons.

【００４４】次に、図３（ｃ）に示すように、圧電体膜
７０を成膜する。この圧電体膜７０の成膜にはスパッタ
リングを用いることもできるが、本実施形態では、金属
有機物を溶媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥
してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物
からなる圧電体膜７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を
用いている。圧電体膜７０の材料としては、チタン酸ジ
ルコン酸鉛（ＰＺＴ）系の材料がインクジェット式記録
ヘッドに使用する場合には好適である。Next, as shown in FIG. 3C, a piezoelectric film 70 is formed. The piezoelectric film 70 can be formed by sputtering, but in this embodiment, a so-called sol in which a metal organic substance is dissolved and dispersed in a solvent is applied, dried and gelled, and further baked at a high temperature. A so-called sol-gel method for obtaining a piezoelectric film 70 made of an oxide is used. As a material for the piezoelectric film 70, a lead zirconate titanate (PZT) -based material is suitable when used in an ink jet recording head.

【００４５】次に、図３（ｄ）に示すように、上電極膜
８０を成膜する。上電極膜８０は、導電性の高い材料で
あればよく、Ａｌ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ等の多くの金属
や、導電性酸化物等を使用できる。本実施形態では、Ｐ
ｔをスパッタリングにより成膜している。Next, as shown in FIG. 3D, an upper electrode film 80 is formed. The upper electrode film 80 only needs to be a material having high conductivity, and many metals such as Al, Au, Ni, and Pt, and a conductive oxide can be used. In the present embodiment, P
t is formed by sputtering.

【００４６】次に、図３（ｅ）に示すように、各圧力発
生室１２それぞれに対して圧電振動子を配設するよう
に、上電極膜８０及び圧電体膜７０のパターニングを行
う。図３（ｅ）では圧電体膜７０を上電極膜８０と同一
のパターンでパターニングを行った場合を示している
が、上述したように、圧電体膜７０は必ずしもパターニ
ングを行う必要はない。これは、上電極膜８０のパター
ンを個別電極として電圧を印加した場合、電界はそれぞ
れの上電極膜８０と、共通電極である下電極膜６０との
間にかかるのみで、その他の部位には何ら影響を与えな
いためである。しかしながら、この場合には、同一の排
除体積を得るためには大きな電圧印加が必要となるた
め、圧電体膜７０もパターニングするのが好ましい。ま
た、この後、下電極膜６０をパターニングして、例え
ば、圧力発生室１２の両側境界部近傍の腕部を除去する
ようにしてもよく、これにより、変位量を向上すること
ができる。Next, as shown in FIG. 3E, the upper electrode film 80 and the piezoelectric film 70 are patterned so that a piezoelectric vibrator is provided for each pressure generating chamber 12. FIG. 3E shows a case where the piezoelectric film 70 is patterned with the same pattern as the upper electrode film 80. However, as described above, the piezoelectric film 70 does not necessarily need to be patterned. This is because, when a voltage is applied using the pattern of the upper electrode film 80 as an individual electrode, an electric field is applied only between each upper electrode film 80 and the lower electrode film 60 which is a common electrode. This has no effect. However, in this case, it is necessary to apply a large voltage to obtain the same excluded volume. Therefore, it is preferable to pattern the piezoelectric film 70 as well. After that, the lower electrode film 60 may be patterned to remove, for example, the arm portions near the boundary portions on both sides of the pressure generation chamber 12, thereby improving the displacement amount.

【００４７】ここで、パターニングには、レジストパタ
ーンを形成した後、エッチング等を行うことにより実施
する。Here, patterning is performed by forming a resist pattern and then performing etching or the like.

【００４８】レジストパターンは、例えば、ネガレジス
トをスピンコートなどにより塗布し、所定形状のマスク
を用いて露光・現像・ベークを行うことにより形成す
る。なお、勿論、ネガレジストの代わりにポジレジスト
を用いてもよい。The resist pattern is formed by, for example, applying a negative resist by spin coating or the like, and performing exposure, development, and baking using a mask having a predetermined shape. Of course, a positive resist may be used instead of the negative resist.

【００４９】また、エッチングは、ドライエッチング装
置、例えば、イオンミリング装置を用いて二酸化シリコ
ン膜が露出するまで行う。なお、エッチング後には、レ
ジストパターンをアッシング装置等を用いて除去する。The etching is performed using a dry etching apparatus, for example, an ion milling apparatus until the silicon dioxide film is exposed. After the etching, the resist pattern is removed using an ashing device or the like.

【００５０】また、ドライエッチング法としては、イオ
ンミリング法以外に、反応性エッチング法等を用いても
よい。また、ドライエッチングの代わりにウェットエッ
チングを用いることも可能であるが、ドライエッチング
法と比較してパターニング精度が多少劣り、上電極膜８
０の材料も制限されるので、ドライエッチングを用いる
のが好ましい。As a dry etching method, a reactive etching method or the like may be used other than the ion milling method. It is also possible to use wet etching instead of dry etching, but the patterning accuracy is somewhat inferior to the dry etching method, and the upper electrode film 8
Since the material of 0 is also limited, it is preferable to use dry etching.

【００５１】以上が膜形成プロセスである。このように
して膜形成を行った後、図３（ｆ）に示すように、前述
したアルカリ溶液によるシリコン単結晶基板の異方性エ
ッチングを行い、圧力発生室１２等を形成する。なお、
以上説明した一連の膜形成及び異方性エッチングは、一
枚のウェハ上に多数のチップを同時に形成し、プロセス
終了後、図１に示すような一つのチップサイズの流路形
成基板１０毎に分割する。The above is the film forming process. After forming the film in this manner, as shown in FIG. 3 (f), the silicon single crystal substrate is subjected to anisotropic etching with the above-described alkali solution to form the pressure generating chamber 12 and the like. In addition,
In the series of film formation and anisotropic etching described above, a number of chips are simultaneously formed on one wafer, and after completion of the process, each of the flow path forming substrates 10 having one chip size as shown in FIG. To divide.

【００５２】そして、このような流路形成基板１０及び
ノズルプレート１８からなるヘッドチップは、図４及び
図５に示すように、固定部材１２０に固定される。な
お、図４は、分解斜視図、図５は、平面図及び断面図で
ある。The head chip including the flow path forming substrate 10 and the nozzle plate 18 is fixed to the fixing member 120 as shown in FIGS. FIG. 4 is an exploded perspective view, and FIG. 5 is a plan view and a sectional view.

【００５３】固定部材１２０は、流路形成基板１０の線
膨張係数に近い線膨張係数を有するガラスセラミック
ス、窒化アルミニウムなどの材質からなり、一方面に流
路形成基板１０を保持するための凹部１２１を有する。
凹部１２１は、ヘッドチップを保持する大きさを有すれ
ばよいが、ヘッドチップの周囲に嵌合して周囲からも保
持するような大きさとしてもよい。The fixing member 120 is made of a material such as glass ceramic or aluminum nitride having a coefficient of linear expansion close to the coefficient of linear expansion of the flow path forming substrate 10, and has a concave portion 121 for holding the flow path forming substrate 10 on one surface. Having.
The recess 121 may have a size enough to hold the head chip, but may have a size that fits around the head chip and holds it from the periphery.

【００５４】凹部１２１内の流路形成基板１０の接合位
置には、各圧力発生室１２に対向する上電極膜８０のパ
ターンに対向する配線パターン１３０が形成され、この
配線パターン１３０の一端部１３１には、異方性導電接
着剤１３５を介して、それぞれ上電極膜８０の端部８０
ａが接合されている。一方、配線パターン１３０は、固
定部材１２０を貫通して反対面まで延設されており、他
端部がＩＣ配線部１３２となっている。A wiring pattern 130 facing the pattern of the upper electrode film 80 facing each pressure generating chamber 12 is formed at the joint position of the flow path forming substrate 10 in the recess 121, and one end 131 of the wiring pattern 130 is formed. Of the upper electrode film 80 via the anisotropic conductive adhesive 135.
a is joined. On the other hand, the wiring pattern 130 extends through the fixing member 120 to the opposite surface, and the other end is an IC wiring portion 132.

【００５５】また、固定部材１２０の他端面には、凹部
１２２が形成され、凹部１２２内には、駆動用ＩＣ１４
０が実装されている。そして、駆動用ＩＣ１４０の各端
子１４１とこれらに対応するＩＣ配線部１３２とはワイ
ヤボンディング１４５により接続されている。なお、駆
動用ＩＣ１４０及びワイヤボンディング１４５は、モー
ルド１５０により覆われている。A recess 122 is formed on the other end surface of the fixing member 120, and the driving IC 14
0 is implemented. Each terminal 141 of the driving IC 140 and the corresponding IC wiring section 132 are connected by wire bonding 145. The driving IC 140 and the wire bonding 145 are covered with the mold 150.

【００５６】また、固定部材１２０の凹部１２２の両
側、流路形成基板１０のインク導入口１６に対向する位
置には、貫通溝であるインク供給路１２５が形成されて
おり、各インク導入口１６に対応する貫通孔１６１を有
し、各インク導入口１６とインク供給路１２５とを連通
する流路シール材１６０が、固定部材１２０と流路形成
基板１０との間に設けられている。なお、インク供給路
１２５に他端側には、図示しないインク供給手段が設け
られるようになっている。An ink supply path 125 which is a through groove is formed at both sides of the concave portion 122 of the fixing member 120 and at a position facing the ink introduction port 16 of the flow path forming substrate 10. A flow path seal member 160 having a through hole 161 corresponding to each of the ink supply ports 16 and communicating with the ink supply path 125 is provided between the fixing member 120 and the flow path forming substrate 10. An ink supply unit (not shown) is provided at the other end of the ink supply path 125.

【００５７】さらに、固定部材１２０には、駆動用ＩＣ
１４０に信号を供給するための配線が施されており、当
該配線の一端部が駆動用端子１７０となっている。そし
て、駆動用端子１７０には、外部装置との接続のための
フレキシブルプリント回路１８０が接続されるようにな
っている。Further, a driving IC is provided on the fixing member 120.
A wiring for supplying a signal to 140 is provided, and one end of the wiring serves as a driving terminal 170. The driving terminal 170 is connected to a flexible printed circuit 180 for connection to an external device.

【００５８】このように構成したインクジェット式記録
ヘッドは、図示しない外部インク供給手段とインク供給
路１２５を介して接続されたインク導入口１６からイン
クを取り込み、リザーバ１４からノズル開口１７に至る
まで内部をインクで満たした後、図示しない外部装置か
らの信号により駆動用ＩＣ１４０が出力した記録信号に
従い、下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加
し、弾性膜５０と圧電体膜７０とをたわみ変形させるこ
とにより、圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口
１７からインク滴が吐出する。The ink jet recording head thus configured takes in ink from an ink inlet 16 connected to an external ink supply means (not shown) via an ink supply path 125, and supplies ink from the reservoir 14 to the nozzle opening 17. Is filled with ink, a voltage is applied between the lower electrode film 60 and the upper electrode film 80 according to a recording signal output from the driving IC 140 by a signal from an external device (not shown), and the elastic film 50 and the piezoelectric film By flexing and deforming 70, the pressure in the pressure generating chamber 12 increases, and ink droplets are ejected from the nozzle opening 17.

【００５９】以上説明した本実施形態では、ノズルチッ
プを保持固定する固定部材１２０に、駆動用ＩＣ１４０
を実装することにより、容易にインクジェット式記録ヘ
ッドを構成することができ、また、実装の省スペース化
を図ることができる。In the present embodiment described above, the driving IC 140 is attached to the fixing member 120 for holding and fixing the nozzle tip.
By mounting the above, an ink jet recording head can be easily configured, and the space for mounting can be reduced.

【００６０】また、固定部材１２０を流路形成基板１０
の線膨張係数と近似する線膨張係数を有する材質で形成
したことにより、環境温度が変化しても圧電振動子に余
計な応力を発生させることがない。The fixing member 120 is connected to the flow path forming substrate 10.
Since the piezoelectric vibrator is formed of a material having a linear expansion coefficient close to that of the piezoelectric vibrator, no extra stress is generated in the piezoelectric vibrator even when the environmental temperature changes.

【００６１】（実施形態２）図６に、実施形態２に係る
インクジェット式記録ヘッドの断面を示す。(Embodiment 2) FIG. 6 shows a cross section of an ink jet recording head according to Embodiment 2.

【００６２】本実施形態は、駆動用ＩＣ１４０の固定部
材１２０の配線パターンとの接続をワイヤボンディング
ではなく、バンプを介して行うようにした以外は、上述
した実施形態と同様である。This embodiment is the same as the above-described embodiment except that the connection of the driving IC 140 to the wiring pattern of the fixing member 120 is performed not through wire bonding but through bumps.

【００６３】すなわち、本実施形態では、駆動用ＩＣ１
４０Ａは配線用のバンプ１４１を有し、固定部材１２０
の配線パターン１３０のＩＣ配線部１３２に直接、熱圧
着、超音波圧着等により接合することにより実装するこ
とができる。That is, in this embodiment, the driving IC 1
40A has a bump 141 for wiring, and a fixing member 120A.
Can be mounted by directly bonding to the IC wiring portion 132 of the wiring pattern 130 by thermocompression bonding, ultrasonic compression bonding, or the like.

【００６４】なお、配線部１３２側にバンプを設けても
よく、勿論、駆動用ＩＣの実装方法は、これらに限定さ
れないことは言うまでもない。It should be noted that bumps may be provided on the wiring section 132 side, and it goes without saying that the mounting method of the driving IC is not limited to these.

【００６５】（他の実施形態）以上、本発明の実施形態
を説明したが、インクジェット式記録ヘッドの基本的構
成は上述したものに限定されるものではない。(Other Embodiments) The embodiments of the present invention have been described above, but the basic configuration of the ink jet recording head is not limited to the above.

【００６６】例えば、上述した実施形態では、流路形成
基板１０に圧力発生室１２と共にリザーバ１４を形成し
ているが、共通インク室を別部材で形成する流路ユニッ
トを流路形成基板１０に重ねて設けてもよい。For example, in the above-described embodiment, the reservoir 14 is formed together with the pressure generating chambers 12 in the flow path forming substrate 10, but a flow path unit for forming the common ink chamber by a separate member is provided in the flow path forming substrate 10. They may be provided in an overlapping manner.

【００６７】このように構成した実施形態に係るヘッド
チップの分解斜視図を図７に、そのヘッドチップを用い
たヘッドの断面図を図８に示す。この実施形態では、ノ
ズル開口１７Ａが穿設されたノズルプレート１８Ａと流
路形成基板１０Ａとの間に、封止板２００、共通インク
室形成板２１０、薄肉板２２０及びインク室側板２３０
が挟持され、これらを貫通するように、圧力発生室１２
Ａとノズル開口１７Ａとを連通するノズル連通口３１が
配されている。FIG. 7 is an exploded perspective view of the head chip according to the embodiment configured as described above, and FIG. 8 is a sectional view of a head using the head chip. In this embodiment, the sealing plate 200, the common ink chamber forming plate 210, the thin plate 220, and the ink chamber side plate 230 are provided between the nozzle plate 18A in which the nozzle openings 17A are formed and the flow path forming substrate 10A.
So that the pressure generating chamber 12 is penetrated therethrough.
A nozzle communication port 31 that communicates with the nozzle opening 17A is provided.

【００６８】すなわち、封止板２００、共通インク室形
成板２１０および薄肉板２２０とで共通インク室３２が
画成され、各圧力発生室１２Ａと共通インク室３２と
は、封止板２００に穿設されたインク連通孔３３を介し
て連通されている。また、封止板２００には供給インク
室３２に外部からインクを導入するためのインク導入孔
１６Ａも穿設されている。また、薄肉板２２０とノズル
プレート１８Ａとの間に位置するインク室側板２３０に
は各供給インク室３２に対向する位置に貫通部３５が形
成されており、インク滴吐出の際に発生するノズル開口
１７Ａと反対側へ向かう圧力を、薄肉板２２０が吸収す
るのを許容するようになっており、これにより、他の圧
力発生室１２Ａに、共通インク室３２を経由して不要な
正又は負の圧力が加わるのを防止することができる。な
お、薄肉板２２０とインク室側板２３０とは一体に形成
されてもよい。That is, the common ink chamber 32 is defined by the sealing plate 200, the common ink chamber forming plate 210, and the thin plate 220, and each pressure generating chamber 12 A and the common ink chamber 32 are formed on the sealing plate 200. The ink is communicated through the provided ink communication holes 33. The sealing plate 200 is also provided with an ink introduction hole 16A for introducing ink into the supply ink chamber 32 from outside. A penetrating portion 35 is formed in the ink chamber side plate 230 located between the thin plate 220 and the nozzle plate 18A at a position facing each of the supply ink chambers 32. It is configured to allow the thin plate 220 to absorb the pressure directed to the side opposite to the 17A, so that the other pressure generating chambers 12A can receive unnecessary positive or negative pressure via the common ink chamber 32. Pressure can be prevented from being applied. Note that the thin plate 220 and the ink chamber side plate 230 may be formed integrally.

【００６９】このように形成されたヘッドチップは、図
８に示すように、上述した実施形態と同様に固定部材１
２０に固定される。As shown in FIG. 8, the head chip thus formed is fixed to the fixing member 1 similarly to the above-described embodiment.
Fixed to 20.

【００７０】以上説明した各実施形態は、成膜及びリソ
グラフィプロセスを応用することにより製造できる薄膜
型のインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論こ
れに限定されるものではなく、例えば、結晶成長により
圧電体膜を形成するもの等としてもよい。また、例え
ば、基板をセラミックシートを積層して圧力発生室を形
成するものとし、グリーンシートを貼付もしくはスクリ
ーン印刷等により圧電体膜を形成するものとしてもよ
い。さらに、各種の構造のインクジェット式記録ヘッド
に本発明を採用することができる。In each of the embodiments described above, a thin film type ink jet recording head which can be manufactured by applying a film forming and lithography process is taken as an example. However, the present invention is not limited to this. May be used to form a piezoelectric film. Further, for example, a substrate may be formed by laminating ceramic sheets to form a pressure generating chamber, and a piezoelectric film may be formed by attaching a green sheet or by screen printing or the like. Further, the present invention can be applied to ink jet recording heads having various structures.

【００７１】また、上述した各実施形態では、振動板と
して下電極膜とは別に弾性膜を設けたが、下電極膜が弾
性膜を兼ねるようにしてもよい。Further, in each of the above-described embodiments, the elastic film is provided separately from the lower electrode film as the vibration plate. However, the lower electrode film may also serve as the elastic film.

【００７２】さらに、上述した各実施形態では、上電極
膜を固定部材の配線パターンに直接接続したが、上電極
膜に接続するリード電極を介して接続するようにしても
よい。Further, in each of the above-described embodiments, the upper electrode film is directly connected to the wiring pattern of the fixing member. However, the upper electrode film may be connected via a lead electrode connected to the upper electrode film.

【００７３】このように、本発明は、その趣旨に反しな
い限り、種々の構造のインクジェット式記録ヘッドに応
用することができる。As described above, the present invention can be applied to ink-jet recording heads having various structures, as long as the gist of the present invention is not contradicted.

【００７４】[0074]

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
ヘッドチップを保持固定する固定部材に、駆動用ＩＣを
実装することにより、容易にアクチュエータ及びインク
ジェット式記録ヘッドを構成することができ、また、実
装の省スペース化を図ることができる。また、固定部材
を流路形成基板の線膨張係数と近似する線膨張係数を有
する材質で形成したことにより、環境温度が変化しても
圧電振動子に余計な応力を発生させることがない。As described above, in the present invention,
By mounting the driving IC on the fixing member for holding and fixing the head chip, the actuator and the ink jet recording head can be easily configured, and the mounting space can be saved. Further, since the fixing member is formed of a material having a linear expansion coefficient similar to the linear expansion coefficient of the flow path forming substrate, no extra stress is generated in the piezoelectric vibrator even when the environmental temperature changes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記
録ヘッドのヘッドチップの分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a head chip of an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施形態１に係るヘッドチップの断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the head chip according to the first embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施形態１の薄膜製造工程を示す図で
ある。FIG. 3 is a view showing a thin film manufacturing process according to the first embodiment of the present invention.

【図４】本発明の実施形態１のインクジェット式記録ヘ
ッドの分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the inkjet recording head according to the first embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録ヘッドの平面及び断面を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a plane and a cross section of the ink jet recording head according to the first embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施形態２に係るインクジェット式記
録ヘッドの断面図である。FIG. 6 is a sectional view of an ink jet recording head according to a second embodiment of the invention.

【図７】本発明の他の実施形態に係るヘッドチップの分
解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view of a head chip according to another embodiment of the present invention.

【図８】本発明の他の実施形態に係るインクジェット式
記録ヘッドの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an ink jet recording head according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 流路形成基板 １１ 隔壁 １２ 圧力発生室 １４ リザーバ １５ インク供給口 １６ インク導入口 １７ ノズル開口 １８ ノズルプレート ５０ 弾性膜 ６０ 下電極膜 ７０ 圧電体膜 ８０ 上電極膜 １２０ 固定部材 １３０ 配線パターン １４０，１４０Ａ 駆動用ＩＣ １６０ 流路シール材 １７０ 駆動用端子 １８０ フレキシブルプリント基板 Reference Signs List 10 flow path forming substrate 11 partition wall 12 pressure generating chamber 14 reservoir 15 ink supply port 16 ink introduction port 17 nozzle opening 18 nozzle plate 50 elastic film 60 lower electrode film 70 piezoelectric film 80 upper electrode film 120 fixing member 130 wiring pattern 140 140A Driving IC 160 Flow path sealing material 170 Driving terminal 180 Flexible printed circuit board

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 圧力発生室を画成して当該圧力発生室の
一方面側に振動板を介して圧電振動子を有する流路形成
基板を具備するアクチュエータにおいて、 前記流路形成基板の前記圧電振動子側に接合されて当該
流路形成基板を構造的に保持固定する固定部材を有し、 前記圧電振動子を駆動する駆動用集積回路が前記固定部
材の前記流路形成基板とは反対側に実装され、且つ一端
が前記駆動用集積回路に接続されて他端が前記圧電振動
子に接続される駆動用配線が前記固定部材内に配されて
いることを特徴とするアクチュエータ。1. An actuator comprising a pressure generating chamber and a flow path forming substrate having a piezoelectric vibrator on one surface side of the pressure generating chamber via a vibrating plate, wherein: A fixing member joined to the vibrator side for structurally holding and fixing the flow path forming substrate, wherein a driving integrated circuit for driving the piezoelectric vibrator is on a side of the fixing member opposite to the flow path forming substrate; And a driving wire, one end of which is connected to the driving integrated circuit and the other end of which is connected to the piezoelectric vibrator, is disposed in the fixing member. 【請求項２】 請求項１において、前記流路形成基板の
前記固定部材側の表面には前記圧電振動子の駆動用電極
に接続する接点部が配される一方、前記固定部材の前記
流路形成基板側の表面には前記駆動用配線の前記他端の
接続部が前記接点部に対応して配されており、前記接点
部と前記接続部とが圧着接合されていることを特徴とす
るアクチュエータ。2. The flow path of the fixed member according to claim 1, wherein a contact portion connected to a driving electrode of the piezoelectric vibrator is provided on a surface of the flow path forming substrate on the fixing member side. A connection portion at the other end of the drive wiring is arranged on the surface on the formation substrate side in correspondence with the contact portion, and the contact portion and the connection portion are pressure-bonded. Actuator. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記固定部材
には、外部装置との接続を行う接続端子を具備し、当該
接続端子を介して前記外部装置からの駆動信号を前記駆
動用集積回路に接続することを特徴とするアクチュエー
タ。3. The integrated circuit for driving according to claim 1, wherein the fixing member has a connection terminal for connecting to an external device, and receives a drive signal from the external device via the connection terminal. An actuator connected to the actuator. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかにおいて、前記流
路形成基板の他方面側には、前記圧力発生室に連通する
ノズル開口を有するノズル形成部材が接合されてヘッド
チップを構成していることを特徴とするインクジェット
式記録ヘッド。4. The head chip according to claim 1, wherein a nozzle forming member having a nozzle opening communicating with the pressure generating chamber is joined to the other surface side of the flow path forming substrate. An ink jet recording head characterized in that: 【請求項５】 請求項４において、前記流路形成基板が
シリコン単結晶基板からなり、前記固定部材が前記シリ
コン単結晶基板の線膨張係数と近い線膨張係数を有する
材質で形成されていることを特徴とするインクジェット
式記録ヘッド。5. The method according to claim 4, wherein the flow path forming substrate is formed of a silicon single crystal substrate, and the fixing member is formed of a material having a linear expansion coefficient close to a linear expansion coefficient of the silicon single crystal substrate. An ink jet recording head characterized by the following. 【請求項６】 請求項４又は５において、前記固定部材
が、ガラスセラミックス及び窒化アルミニウムからなる
群から選択される材質からなることを特徴とするインク
ジェット式記録ヘッド。6. An ink jet recording head according to claim 4, wherein said fixing member is made of a material selected from the group consisting of glass ceramics and aluminum nitride. 【請求項７】 請求項４において、前記流路形成基板と
前記ノズル形成部材とがセラミックスで形成され、前記
圧電振動子の各層がグリーンシート貼付又は印刷により
形成されていること特徴とするインクジェット式記録ヘ
ッド。7. The ink jet type according to claim 4, wherein the flow path forming substrate and the nozzle forming member are formed of ceramics, and each layer of the piezoelectric vibrator is formed by pasting or printing a green sheet. Recording head. 【請求項８】 請求項４〜７の何れかにおいて、前記流
路形成基板には前記圧力発生室に連通されるリザーバが
画成され、前記ノズル形成部材は前記ノズル開口を有す
るノズルプレートであることを特徴とするインクジェッ
ト式記録ヘッド。8. The flow path forming substrate according to claim 4, wherein a reservoir communicating with the pressure generating chamber is defined in the flow path forming substrate, and the nozzle forming member is a nozzle plate having the nozzle opening. An ink jet recording head, characterized in that: 【請求項９】 請求項４〜７の何れかにおいて、前記ノ
ズル形成部材は、前記圧力発生室にインクを供給する共
通インク室と、前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連
通する流路とを形成する流路ユニットであることを特徴
とするインクジェット式記録ヘッド。9. The nozzle forming member according to claim 4, wherein the nozzle forming member includes a common ink chamber that supplies ink to the pressure generating chamber, and a flow path that communicates the pressure generating chamber with the nozzle opening. An ink jet recording head, characterized in that it is a flow channel unit for forming a recording medium. 【請求項１０】 請求項４〜９の何れかにおいて、前記
流路形成基板の前記固定部材側の表面には前記圧力発生
室に連通するインク供給口が開口し、一方、前記固定部
材には、前記インク供給口に対向して相互に連通するイ
ンク供給流路が設けられていることを特徴とするインク
ジェット式記録ヘッド。10. The ink supply port according to claim 4, wherein an ink supply port communicating with the pressure generating chamber is opened on a surface of the flow path forming substrate on a side of the fixing member. An ink jet recording head is provided with an ink supply channel facing the ink supply port and communicating with each other.
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