專利名稱：壓電元件單元制造法、壓電元件單元及采用其的液體噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適于使墨滴等液滴噴出的壓電元件單元的制造方法、壓電元件單元、以及采用該壓電元件單元的液滴噴頭，尤其涉及將壓電元件組與向該壓電元件供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)的布線部件焊錫結(jié)合。
背景技術(shù)：
在作為一種液體噴頭的噴墨式記錄頭(以下僅稱作記錄頭)中，例如具備具有壓力室或儲(chǔ)藏室等的流路單元；配置在該流路單元的背面?zhèn)?，具有多個(gè)使壓力室的容積改變的振子(元件)的壓電元件單元；和在內(nèi)部形成可收容壓電元件單元的空收容部、且在前端與流路單元結(jié)合的外殼。
該壓電元件單元，例如連接有形成在壓電元件的表面的電極和膜狀的撓性電纜(布線部件的一種)。并且，由于該撓性電纜與供給驅(qū)動(dòng)脈沖的布線基板電結(jié)合，因此經(jīng)由該撓性電纜將驅(qū)動(dòng)脈沖提供給壓電元件單元的電極(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
然而，近年來，在這種記錄頭中，隨著材料成本的削減或部件的高密度化，存在使各構(gòu)成部件變小的傾向。但是，由于如果使這些構(gòu)成部件變小，則其電極或端子等也會(huì)變小，因此部件的結(jié)合面積變小，焊錫結(jié)合時(shí)的結(jié)合力降低。其結(jié)果為，尤其在壓電元件的電極與撓性電纜的端子之間的焊錫結(jié)合形成的結(jié)合部中，在組裝時(shí)存在因彎曲撓性電纜而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力從而導(dǎo)致產(chǎn)生剝離的問題。并且，在這樣的壓電元件單元中，雖然將將比撓性電纜結(jié)合部的前端側(cè)更后段側(cè)的部分通過UV粘合劑等增強(qiáng)固定在固定壓電元件的固定板上，但在該增強(qiáng)固定中，無法抑制粘合部的剝離。
專利文獻(xiàn)1JP特開平11-277745號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題所形成的，其目的在于提供一種充分確保將壓電元件組的電極與布線部件的端子結(jié)合的結(jié)合部的結(jié)合強(qiáng)度，可以防止在組裝時(shí)布線部件的剝離的壓電元件單元的制造方法、壓電元件單元、以及采用該壓電元件單元的液體噴頭。
本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)上述目的而提出的一種壓電元件單元，具備排列多個(gè)壓電元件的壓電元件組、在從固定板前端面使上述壓電元件組的前端突出的狀態(tài)下將上述壓電元件組的后部重合固定的固定板、和具有與上述壓電元件的外部電極結(jié)合的布線端子的布線部件，在與上述壓電元件組的將固定板固定的面相反側(cè)的布線連接面，設(shè)定焊錫結(jié)合區(qū)域，并且在比上述焊錫結(jié)合區(qū)域更處于上述壓電元件組的后端側(cè)設(shè)置抗蝕劑涂布區(qū)域，在將布線部件的布線端子焊錫結(jié)合在上述焊錫結(jié)合區(qū)域時(shí)，使涂布在上述抗蝕劑涂布區(qū)域的阻焊劑熔融，以將布線部件結(jié)合在布線連接面。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于在比焊錫結(jié)合區(qū)域更處于壓電元件組的后端側(cè)設(shè)定抗蝕劑涂布區(qū)域，在將布線部件的布線端子焊錫結(jié)合在上述焊錫結(jié)合區(qū)域時(shí)，使涂布在上述抗蝕劑涂布區(qū)域的阻焊劑熔融，并將布線部件結(jié)合在布線連接面，因此可以在焊錫結(jié)合的同時(shí)使阻焊劑熔融來結(jié)合。并且，在采用該阻焊劑進(jìn)行結(jié)合的情況下的加熱溫度、加熱時(shí)間、負(fù)荷等結(jié)合條件即使與焊錫結(jié)合的結(jié)合條件相同也可。因此，不需要重新設(shè)定使阻焊劑熔融并結(jié)合的工序，從而不必增加作業(yè)工序數(shù)即可應(yīng)對(duì)。
并且，由于布線部件和壓電振子組不僅通過焊錫結(jié)合還可以通過阻焊劑結(jié)合，因此可以提高結(jié)合強(qiáng)度。因此，在組裝噴頭時(shí)，即使在布線部件的前端側(cè)的焊錫結(jié)合部產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，也可以抑制產(chǎn)生剝離。
在上述構(gòu)成中，優(yōu)選抗蝕劑涂布區(qū)域，在上述壓電元件組的元件排列方向?yàn)殚L條狀，短邊側(cè)的寬度為從上述壓電元件組的后端至上述外部電極的連接上述布線端子的一側(cè)端部為止的距離的一半以下，該抗蝕劑涂布區(qū)域是位于上述壓電元件組的后端側(cè)的區(qū)域。
采用該結(jié)構(gòu)，由于將抗蝕劑涂布區(qū)域設(shè)為在上述壓電元件組的元件排列方向?yàn)殚L條狀，短邊側(cè)的寬度為從上述壓電元件組的后端至上述外部電極的連接上述布線端子的一側(cè)的端部為止的距離的一半以下，且位于上述壓電元件組的后端側(cè)的區(qū)域，因此可以通過阻焊劑將易產(chǎn)生布線部件的剝離的壓電元件組的后端側(cè)牢固地結(jié)合。并且，不會(huì)使阻焊劑流出至壓電元件之間，可以容易使阻焊劑的結(jié)合面積變大。通過以上便可以進(jìn)一步提高布線部件與壓電元件組之間的焊錫結(jié)合部的結(jié)合強(qiáng)度。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選在抗蝕劑涂布區(qū)域的上述壓電元件組的元件排列方向的至少一方的端部側(cè)，形成比上述抗蝕劑涂布區(qū)域更向上述外部電極的連接上述布線端子一側(cè)端部突出并擴(kuò)大的抗蝕劑涂布過剩區(qū)域。
采用該結(jié)構(gòu)，由于在抗蝕劑涂布區(qū)域的上述壓電元件組的元件排列方向的至少一方的端部側(cè)，形成比上述抗蝕劑涂布區(qū)域更向上述外部電極的連接上述布線端子一側(cè)的端部突出并擴(kuò)大的抗蝕劑涂布過剩區(qū)域，因此可以進(jìn)一步提高在壓電元件組的元件排列方向的端部側(cè)、即壓電元件組的后端側(cè)角落部附近的焊錫結(jié)合部的結(jié)合強(qiáng)度。因此，可以進(jìn)一步抑制易產(chǎn)生剝離的角落部附近的焊錫結(jié)合部產(chǎn)生剝離。
本發(fā)明的液體噴頭，具備流路單元，其形成從公共液體室經(jīng)過壓力室至噴嘴開口的連通著的液體流路；和上述各構(gòu)成中的壓電元件單元，其特征在于，通過壓電元件的變形使壓力室內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力變動(dòng)而從噴嘴開口噴出液滴。
并且，本發(fā)明是一種壓電元件單元的制造方法，該壓電元件單元具備壓電元件組，排列有多個(gè)壓電元件；固定板，在使上述壓電元件組的前端從固定板前端面突出的狀態(tài)下將上述壓電元件組的后部重合固定；和布線部件，具有與上述壓電元件的外部電極結(jié)合的布線端子，在與上述壓電元件組的將固定板固定的面相反側(cè)的布線連接面設(shè)定焊錫結(jié)合區(qū)域，并且在比該焊錫結(jié)合區(qū)域更處于壓電元件組的后端側(cè)設(shè)置抗蝕劑涂布區(qū)域，在將布線部件的布線端子焊錫結(jié)合在上述焊錫結(jié)合區(qū)域時(shí)，使涂布在上述抗蝕劑涂布區(qū)域的阻焊劑熔融，而將布線部件與布線連接面結(jié)合。
采用該制造方法，在比焊錫結(jié)合區(qū)域更靠近壓電元件組的后端側(cè)設(shè)定抗蝕劑涂布區(qū)域，在將布線部件的布線端子焊錫結(jié)合在上述焊錫結(jié)合區(qū)域時(shí)，由于使涂布在上述抗蝕劑涂布區(qū)域的阻焊劑熔融，而將布線部件結(jié)合在布線連接面，因此可以在焊錫結(jié)合的同時(shí)使阻焊劑熔融、并結(jié)合。并且，在采用阻焊劑結(jié)合的情況下的加熱溫度、加熱時(shí)間、負(fù)荷等結(jié)合條件與焊錫結(jié)合的結(jié)合條件相同也可。因此，不需要重新設(shè)定使阻焊劑熔融并結(jié)合的工序，因而不增加作業(yè)工序也可應(yīng)對(duì)。
另外，由于布線部件和壓電振子組不僅可以焊錫結(jié)合還可以通過阻焊劑結(jié)合，因此可以提高結(jié)合強(qiáng)度。因此，在組裝噴頭時(shí)，即使布線部件的前端側(cè)的焊錫結(jié)合部產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，也可以抑制產(chǎn)生剝離。通過以上，便可以抑制成本增加，同時(shí)提高成品率。


圖1是將壓電元件單元以及記錄頭的主要部件放大顯示的剖面圖。
圖2是將壓電元件單元的主要部件放大顯示的剖面圖。
圖3是撓性電纜結(jié)合前的壓電元件單元的平面圖。
圖4是圖3的區(qū)域A的放大圖。
圖5是圖3的區(qū)域B的放大圖。
圖6是圖3的區(qū)域B的放大圖。
其中1-記錄頭，2-外殼，3-流路單元，4-壓電振子單元，5-空收容部，7-流路形成板，8-噴嘴板，9-彈性板，10-噴嘴開口，11-儲(chǔ)藏室，12-壓力室，13-油墨供給口，14-彈性體膜，15-不銹鋼板，16-島部，17-彈性部，21-壓電振子組，21a-自由端部，21b-后部，22-固定板，22a-固定板前端面，24-撓性電纜，24a-個(gè)別布線端子，，24b-公共布線端子，28-虛設(shè)元件，29-驅(qū)動(dòng)元件，29a-自由端部，29b-后部，31-壓電體，32-公共內(nèi)部電極，33-個(gè)別內(nèi)部電極，36-個(gè)別外部電極，37-公共外部電極，38-布線連接面，39-布線基板，40-焊錫結(jié)合區(qū)域，42-抗蝕劑涂布區(qū)域，43-槽部，44-抗蝕劑涂布過剩區(qū)域具體實(shí)施方式
下面，根據(jù)圖示的實(shí)施方式說明本發(fā)明。圖1為將記錄頭的主要部件放大顯示的剖面圖，圖2為將壓電元件單元的主要部件放大顯示的剖面圖，圖3為撓性電纜結(jié)合前的壓電元件單元的平面圖。
作為該液體噴頭的記錄頭1，大致由外殼2、流路單元3、以及壓電元件單元4等構(gòu)成。另外，在以后的說明中，為了方便起見，將各圖的上方稱作前端側(cè)(前方側(cè))，下側(cè)稱作后端側(cè)(后方側(cè))。
外殼2，是一種前端和后端(底端)均打開的合成樹脂制的塊狀部件，在內(nèi)部設(shè)置有開口形狀在噴嘴排列方向、即元件排列方向(后述)呈細(xì)長的長方形的空收容部5。在該外殼2的前端通過粘合劑結(jié)合有流路單元3，在空收容部5內(nèi)，在使后述的壓電元件組21的前端面部面對(duì)空收容部5的前端側(cè)開口的狀態(tài)下收容固定壓電元件單元4。在該空收容部5的側(cè)方，設(shè)置有在后端側(cè)與墨盒連通的油墨供給管6。
流路單元3，大致由流路形成板7、噴嘴板8以及彈性板9構(gòu)成。
噴嘴板8，是一種以與點(diǎn)形成密度對(duì)應(yīng)的間距列狀設(shè)立多個(gè)(例如180個(gè))噴嘴開口10的薄板狀部件，例如由不銹鋼板構(gòu)成。在層疊在該噴嘴板8上的流路形成板7上，形成流入通過油墨供給管6所供給的油墨的儲(chǔ)藏室11、產(chǎn)生為了從噴嘴開口10噴出油墨所需要的油墨壓力的壓力室12、和將這些儲(chǔ)藏室11和壓力室12連通的油墨供給口13等。并且，在本實(shí)施方式中，通過對(duì)硅晶片進(jìn)行蝕刻處理而形成這些各部件。另外，流路形成板7并非限于采用單一部件，也可以采用層疊多種部件而形成的部件，或者并非限于在一個(gè)部件中形成儲(chǔ)藏室11、壓力室12以及油墨供給口13等，也可以在分別不同的材料形成儲(chǔ)藏室11、壓力室12以及油墨供給口13等。并且，作為流路形成板7的材料并非限定于硅。
在本實(shí)施方式中，彈性板9，是一種將PPS(聚亞苯基亞硫酸鹽)等高分子膜作為彈性體膜14層疊在不銹鋼15上的雙重構(gòu)造。并且，不銹鋼板15，通過蝕刻處理去除與儲(chǔ)藏室11對(duì)應(yīng)的部分等無用部分后形成島部16，將該島部16的周圍僅作為彈性體膜14而構(gòu)成彈性部17。該島部16，是在背面?zhèn)仍O(shè)置了鄰接后述的驅(qū)動(dòng)元件29的鄰接面的塊狀，與噴嘴開口10一樣地以與點(diǎn)形成密度對(duì)應(yīng)的間距設(shè)置有多個(gè)。并且，在彈性板9中形成用于使來自油墨供給管6的油墨流入儲(chǔ)藏室11的開口(未圖示)。該開口，可以相對(duì)壓力室12的排列的一列設(shè)置一個(gè)，也可以設(shè)置多個(gè)。
并且，在將噴嘴板8配置在流路形成板7的一方的面?zhèn)鹊耐瑫r(shí)，將彈性板9配置在另一方的面?zhèn)?，用噴嘴?和彈性板9挾持流路形成板7，通過粘合等而一體化，從而形成流路單元3。另外，在該流路單元3中，上述彈性板9，構(gòu)成將壓力室12或儲(chǔ)藏室11的頂面密封的密封材的一部分。
上述壓電元件單元4，大致由壓電元件組21、不銹鋼板的固定板22和與后述的壓電元件組21的各外部電極連接的撓性電纜24(本發(fā)明布線部件的一種)構(gòu)成。如圖2、3所示，該壓電元件組21，使元件前端側(cè)的自由端部21a從固定板22的前端面22a突出，在將后部(固定端部)21b重合固定在固定板22上的狀態(tài)下呈梳狀設(shè)置各壓電元件，將位于壓電元件設(shè)置方向(面方向)的兩端部的元件作為虛設(shè)元件28，將配置在這些虛設(shè)元件28之間的多個(gè)元件作為驅(qū)動(dòng)元件29。在此，驅(qū)動(dòng)元件29是干預(yù)墨滴的噴吐的壓電元件，例如劃分為50μm～100μm左右的極細(xì)寬度的針狀。并且，虛設(shè)元件28是不干預(yù)墨滴的噴吐的壓電元件，用于規(guī)定壓電元件單元4在外殼2內(nèi)的位置而形成。另外，本實(shí)施方式的壓電元件組21的驅(qū)動(dòng)元件29，是一種在元件長度方向(與元件排列方向正交的方向)振動(dòng)的、所謂縱向振動(dòng)模式的壓電元件。并且，有關(guān)該壓電元件單元4、及其制造方法后面詳細(xì)描述。
如圖2所示，該驅(qū)動(dòng)元件29，通過挾持壓電體31而交替層疊公共內(nèi)部電極32和個(gè)別內(nèi)部電極33。在此，公共內(nèi)部電極32是相對(duì)所有的驅(qū)動(dòng)元件29都設(shè)定為相同的電位等級(jí)的電極，個(gè)別內(nèi)部電極33是按每個(gè)驅(qū)動(dòng)元件29設(shè)定電位等級(jí)的電極。并且，將該驅(qū)動(dòng)元件29中的從元件前端至元件長度方向(與層疊方向正交的方向)的一半左右為止或者三分之二左右為止的部分作為自由端部29a，將剩余的部分作為后部(固定端部)29b來結(jié)合固定板22。關(guān)鍵在于，該驅(qū)動(dòng)元件29是在所謂的懸臂狀態(tài)下從固定板22的前端面22a使元件前端突出而被固定的。
在驅(qū)動(dòng)元件29的自由端部29a形成公共內(nèi)部電極32與個(gè)別內(nèi)部電極33重合的活性區(qū)域(重疊部分)。一旦有時(shí)向這些內(nèi)部電極32、33賦以電位差而放電，則活性區(qū)域的壓電體31產(chǎn)生變形(工作)在元件長度方向產(chǎn)生位移而伸縮。并且，公共內(nèi)部電極32的底端在驅(qū)動(dòng)元件29的后端面部與公共外部電極37導(dǎo)通，個(gè)別內(nèi)部電極33的前端在驅(qū)動(dòng)元件29的前端面部與個(gè)別外部電極36導(dǎo)通。在此，個(gè)別外部電極36，是將撓性電纜24的前端側(cè)的個(gè)別布線端子24a與各個(gè)別內(nèi)部電極33導(dǎo)通的外部電極，公共外部電極37，是將比撓性電纜24的個(gè)別布線端子24a更后端側(cè)的公共布線端子24b與公共內(nèi)部電極32導(dǎo)通的外部電極。另外，雖然位于該驅(qū)動(dòng)元件29的兩側(cè)的虛設(shè)元件28的基本結(jié)構(gòu)為與上述驅(qū)動(dòng)元件29的結(jié)構(gòu)相同，但由于虛設(shè)元件28與個(gè)別布線端子24a不連接，因此不供給驅(qū)動(dòng)脈沖，成為不伸縮的結(jié)構(gòu)。
上述撓性電纜24的前端側(cè)，配置在與上述壓電元件組21的后部(固定端部)21b中的結(jié)合固定板22的固定板結(jié)合面相反側(cè)的布線連接面(表面)38側(cè)，將撓性電纜24的個(gè)別布線端子24a以及公共布線端子24b與個(gè)別外部電極36以及公共外部電極37電連接。并且，由于撓性電纜24的后端側(cè)，與供給驅(qū)動(dòng)脈沖的布線基板39電連接，因此經(jīng)由撓性電纜24將驅(qū)動(dòng)脈沖向各電極33，36供給。
如圖1所示，壓電元件單元4，在安裝在記錄頭1中的狀態(tài)下，從背面?zhèn)葘Ⅱ?qū)動(dòng)元件29的前端面部與彈性板9的島部16鄰接，通過粘合劑粘合該前端面部與島部16。
在向驅(qū)動(dòng)元件29供給驅(qū)動(dòng)脈沖后，驅(qū)動(dòng)元件29在元件長度方向伸縮，使構(gòu)成彈性部17的彈性體膜14在前后方向變形。隨著該彈性部17在前后方向的移動(dòng)，壓力室12膨脹或收縮使容積改變。在從噴嘴開口10噴吐墨滴的情況下，對(duì)使墨滴噴吐的驅(qū)動(dòng)元件29選擇性地施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，例如使壓力室12一旦膨脹后而使其收縮。這樣，隨著壓力室12的膨脹，儲(chǔ)藏室11內(nèi)的油墨流入壓力室12，隨著壓力室12的收縮，壓力室12內(nèi)的油墨壓力提高，這樣從噴嘴開口10擠出的油墨便作為墨滴噴出。
接著，針對(duì)本實(shí)施方式的壓電元件單元4及其制造方法進(jìn)行說明。
圖4為圖3的區(qū)域A的放大圖，圖5為圖3的區(qū)域B的放大圖，圖6為圖3的區(qū)域B的變形例的放大圖。
本實(shí)施方式的壓電元件單元4，如上述，大致由以下構(gòu)成由不銹鋼等金屬制板材構(gòu)成的固定板22、后部重合固定在該固定板22的壓電元件組21、和與壓電元件組21的布線連接面38電連接的撓性電纜24。撓性電纜24為，在由具有可塑性的電絕緣材料、例如聚酰亞氨膜構(gòu)成的基底材料上，使焊錫潤濕性高的錫等金屬以金屬薄片狀粘著在各布線端子24a、24b上而構(gòu)成。在該撓性電纜24的個(gè)別布線端子24a與公共布線端子24b的表面，連接有壓電元件組21側(cè)的個(gè)別外部電極36和公共外部電極37，為此預(yù)先實(shí)施電鍍焊錫。個(gè)別布線端子24a與壓電元件組21的驅(qū)動(dòng)元件29中的每個(gè)個(gè)別外部電極36對(duì)應(yīng)而被排列在撓性電纜24的前端側(cè)。另一方面，在這些個(gè)別布線端子24a的排列方向的兩側(cè)，在比個(gè)別布線端子24a更處于撓性電纜24后端的一側(cè)，與壓電元件組21的每個(gè)公共外部電極37對(duì)應(yīng)地設(shè)置用于與壓電元件組21的公共外部電極37連接并調(diào)整為接地電位的公共布線端子24b。
如圖2所示，在上述壓電元件組21中，在除去側(cè)面以外的布線連接面38、前端面部、后端面部、以及固定板結(jié)合面，通過采用導(dǎo)電材料的蒸鍍或噴濺形成各外部電極36、37。個(gè)別外部電極36，是與驅(qū)動(dòng)元件29(壓電元件組21)的前端面部和布線連接面38連著形成的外部電極，在布線連接面38側(cè)的部分，從驅(qū)動(dòng)元件29的前端側(cè)至后端附近連續(xù)地形成。該各個(gè)別外部電極36中的驅(qū)動(dòng)元件29后端附近位置的端部、和撓性電纜24的各個(gè)別布線端子24a通過焊錫結(jié)合而電結(jié)合，各個(gè)別內(nèi)部電極33和撓性電纜24被導(dǎo)通。并且，在與該撓性電纜24結(jié)合的壓電振子組21的表面、即、與壓電元件組21中的將固定板22固定的面相反側(cè)的布線連接面38，設(shè)定將個(gè)別布線端子24a與個(gè)別外部電極36焊錫結(jié)合的焊錫結(jié)合區(qū)域40。具體來說，如圖2、3所示，在驅(qū)動(dòng)元件29的個(gè)別外部電極36中的壓電振子組21的后端側(cè)的端部側(cè)，將連接撓性電纜24的個(gè)別布線端子24a的橫長帶狀區(qū)域作為焊錫結(jié)合區(qū)域40。
另一方面，公共外部電極37，是與壓電元件組21(驅(qū)動(dòng)元件29)的布線連接面38和固定板結(jié)合面連著形成的外部電極，在布線連接面38側(cè)的部分，從比個(gè)別外部端子36的端部(焊錫結(jié)合區(qū)域40)更遠(yuǎn)離壓電元件組21的后端側(cè)的位置向后端面部連續(xù)地形成。具體來說，從個(gè)別外部電極36中的結(jié)合個(gè)別布線端子24a一側(cè)的端部向后端側(cè)偏離一點(diǎn)的后部21b側(cè)的兩個(gè)角落部，形成為大約四角形狀。并且，與個(gè)別外部電極36同樣，各共同外部電極37和撓性電纜24的各共同布線端子24b通過焊錫結(jié)合而電結(jié)合，各公共內(nèi)部電極32和撓性電纜24被導(dǎo)通。
在上述撓性電纜24和壓電元件組21之間結(jié)合時(shí)，將個(gè)別外部電極36與個(gè)別布線端子24a重疊，同時(shí)在將共同外部電極37與公共布線端子24b重疊的狀態(tài)下，從撓性電纜24的表面?zhèn)劝磯杭訜峁ぞ?，同時(shí)錫焊這些部件。在此，在本實(shí)施方式中，在比焊錫結(jié)合區(qū)域40更處于壓電振子組21的后端側(cè)，在元件排列方向設(shè)定長條狀的抗蝕劑涂敷區(qū)域42，在將撓性電纜24的個(gè)別布線端子24a焊錫結(jié)合在焊錫結(jié)合區(qū)域40中時(shí)，利用焊錫結(jié)合中所使用的加熱工具使涂布在抗蝕劑涂布區(qū)域42的阻焊劑熔融，從而將撓性電纜24結(jié)合在壓電振子組21的布線連接面38。
這樣，在焊錫結(jié)合時(shí)，如果使涂布在抗蝕劑涂布區(qū)域42的阻焊劑熔融，使撓性電纜24結(jié)合在壓電振子組21的布線連接面38，則在焊錫結(jié)合的同時(shí)使阻焊劑熔融，可以使撓性電纜24結(jié)合在壓電振子組21的布線連接面38上。并且，在通過該阻焊劑進(jìn)行結(jié)合的情況下的加熱溫度、加熱時(shí)間、負(fù)荷等結(jié)合條件即使與焊錫結(jié)合的結(jié)合條件相同也可。因此，不需要重新設(shè)定使阻焊劑熔融而結(jié)合的工序，由此不會(huì)增加作業(yè)工序，可以抑制成本增加。
并且，由于撓性電纜24和壓電振子組21不僅可通過焊錫結(jié)合還可通過阻焊劑結(jié)合，因此可以提高結(jié)合強(qiáng)度。即，即使撓性電纜24的各布線端子24a、24b或壓電振子組的各外部電極36、37變小，焊錫結(jié)合面積變小，由于對(duì)焊錫結(jié)合部加以采用阻焊劑的結(jié)合，因此也可以得到足夠的結(jié)合強(qiáng)度。其結(jié)果為，在組裝記錄頭1時(shí)，即使因彎曲撓性電纜24的后端層而使前端側(cè)的焊錫結(jié)合部產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，也可以抑制產(chǎn)生剝離。因此，如果采用該制造方法制造記錄頭1，則可以使成品率提高。
并且，在本實(shí)施方式中，如圖4所示，使抗蝕劑涂布區(qū)域42呈在壓電元件21的元件排列方向連續(xù)的長條狀，與壓電元件組的元件排列方向垂直的元件長度方向的寬度、即短邊側(cè)的寬1為從壓電元件組21的后端至個(gè)別外部電極36的連接個(gè)別布線端子24a的一側(cè)的端部為止的距離L的一半(L/2)以下，并作為壓電元件組21的后端側(cè)、具體來說壓電元件組21的后端側(cè)的兩個(gè)角落部位置的公共外部電極37彼此之間的區(qū)域，這樣，在設(shè)定抗蝕劑涂布區(qū)域42時(shí)，可以通過阻焊劑將易產(chǎn)生撓性電纜24的剝離的壓電元件組21的后端側(cè)牢固地結(jié)合。并且，壓電振子組21的后端側(cè)，由于是不存在劃分各壓電元件的槽部43的平坦面，因此阻焊劑不會(huì)流到壓電元件之間的槽部43，可以容易增大阻焊劑的結(jié)合面積。通過以上可以進(jìn)一步提高撓性電纜24與壓電元件組21之間的焊錫結(jié)合部的結(jié)合強(qiáng)度。其結(jié)果為，在組裝記錄頭1時(shí)，可以進(jìn)一步抑制撓性電纜24剝離。進(jìn)而，由于抗蝕劑涂布區(qū)域42配置在位于易產(chǎn)生剝離的壓電元件組21的后端側(cè)的兩個(gè)角落部位置的公共外部電極37之間，因此可以抑制在焊錫結(jié)合公共外部電極37與公共布線端子24b的焊錫結(jié)合部產(chǎn)生剝離。
并且，如圖5所示，在抗蝕劑涂布區(qū)域42的壓電元件組2 1的元件排列方向的至少一方的端部側(cè)(即壓電振子組21的后端側(cè)的角落部附近、或者公共外部電極37附近)，形成按照比抗蝕劑涂布區(qū)域42更向個(gè)別外部電極36的連接個(gè)別布線端子24b的一側(cè)的端部膨脹的方式突出并擴(kuò)大的抗蝕劑涂布過剩區(qū)域44。這樣，如果在撓性電纜24易產(chǎn)生剝離的壓電振子組21的后端側(cè)的角落部附近，形成將抗蝕劑涂布區(qū)域42擴(kuò)大了的抗蝕劑涂布過剩區(qū)域44，則可以進(jìn)一步提高該角落部附近的焊錫結(jié)合部的結(jié)合強(qiáng)度。因此，可以進(jìn)一步抑制易產(chǎn)生剝離的公共外部電極37和公共布線端子24b之間的焊錫結(jié)合部產(chǎn)生剝離。其結(jié)果為，在組裝記錄頭1時(shí)，可以進(jìn)一步抑制撓性電纜24剝離。
并且，以上描述中雖然例示了在壓電振子組21的與驅(qū)動(dòng)元件29的后端對(duì)置的區(qū)域、即驅(qū)動(dòng)元件29的后部29b的區(qū)域，形成按照比抗蝕劑涂布區(qū)域42更向個(gè)別外部電極36的連接個(gè)別布線端子24b的一側(cè)的端部(自由端部29a側(cè))膨脹的方式突出并擴(kuò)大的抗蝕劑涂布過剩區(qū)域44，但這種情況下，由于擔(dān)心因抗蝕劑涂布過剩區(qū)域44而限制驅(qū)動(dòng)元件29的位移，因此如圖6所示，也可以進(jìn)一步增大(擴(kuò)展)虛設(shè)元件28的在壓電元件組21的元件排列方向的寬度，使形成在公共外部電極37與抗蝕劑涂布區(qū)域42之間的抗蝕劑涂布過剩區(qū)域44形成在與虛設(shè)元件28的后端相對(duì)的上述擴(kuò)展區(qū)域且不與驅(qū)動(dòng)元件29重疊。
另外，也可以將該抗蝕劑涂布過剩區(qū)域44設(shè)置作為在采用針(needle)將阻焊劑涂布在抗蝕劑涂布區(qū)域42上時(shí)的涂布開始點(diǎn)、涂布結(jié)束點(diǎn)。這種情況下也能實(shí)現(xiàn)上述作用效果。
然而，本發(fā)明并非限定于上述實(shí)施方式也可以有各種變形。例如，有關(guān)抗蝕劑涂布區(qū)域42，雖然在上述實(shí)施方式中，是作為在壓電元件組21的布線連接面38上，在元件排列方向連續(xù)的長條區(qū)域，但并非限于此。例如，也可以是通過采用鋸齒狀的點(diǎn)涂布阻焊劑而形成的區(qū)域。關(guān)鍵在于，如果可得到足夠的結(jié)合強(qiáng)度，使得設(shè)定在比焊錫結(jié)合區(qū)域40更靠近壓電元件組21的后端側(cè)，且壓電振子組21的各外部電極與撓性電纜24的各布線端子之間的焊錫結(jié)合部不產(chǎn)生剝離，則可以是任何形狀。并且，也可以在與壓電振子組21的布線連接面38結(jié)合的撓性電纜24側(cè)的連接面，設(shè)置抗蝕劑涂布區(qū)域42。
權(quán)利要求
1.一種壓電元件單元，具備排列多個(gè)壓電元件的壓電元件組、在從固定板前端面使上述壓電元件組的前端突出的狀態(tài)下將上述壓電元件組的后部重合固定的固定板、和具有與上述壓電元件的外部電極結(jié)合的布線端子的布線部件，在與上述壓電元件組的將固定板固定的面相反側(cè)的布線連接面，設(shè)定焊錫結(jié)合區(qū)域、和比上述焊錫結(jié)合區(qū)域更處于上述壓電元件組的后端側(cè)的抗蝕劑涂布區(qū)域，在將上述布線部件的布線端子焊錫結(jié)合在上述焊錫結(jié)合區(qū)域時(shí)，使涂布在上述抗蝕劑涂布區(qū)域的阻焊劑熔融，使上述布線部件結(jié)合在上述布線連接面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的壓電元件單元，其特征在于，上述抗蝕劑涂布區(qū)域，在上述壓電元件組的元件排列方向?yàn)殚L條狀，短邊側(cè)的寬度為從上述壓電元件組的后端至上述外部電極的連接上述布線端子的一側(cè)端部為止距離的一半以下，該抗蝕劑涂布區(qū)域是位于上述壓電元件組的后端側(cè)的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電元件單元，其特征在于，在上述抗蝕劑涂布區(qū)域的上述壓電元件組的元件排列方向的至少一方的端部側(cè)，形成比上述抗蝕劑涂布區(qū)域更向上述外部電極的連接上述布線端子一側(cè)的端部突出并擴(kuò)大的抗蝕劑涂布過剩區(qū)域。
4.一種液體噴頭，具備流路單元，其形成從公共液體室經(jīng)過壓力室至噴嘴開口的連通著的液體流路；和權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的壓電元件單元，通過壓電元件的變形使壓力室內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力變動(dòng)而從噴嘴開口噴出液滴。
5.一種壓電元件單元的制造方法，該壓電元件單元具備壓電元件組，排列有多個(gè)壓電元件；固定板，在使上述壓電元件組的前端從固定板前端面突出的狀態(tài)下將上述壓電元件組的后部重合固定；和布線部件，具有與上述壓電元件的外部電極結(jié)合的布線端子，在與上述壓電元件組中的將固定板固定的面相反側(cè)的布線連接面設(shè)定焊錫結(jié)合區(qū)域，并且在比該焊錫結(jié)合區(qū)域更處于壓電元件組的后端側(cè)設(shè)置抗蝕劑涂布區(qū)域，在將布線部件的布線端子焊錫結(jié)合在上述焊錫結(jié)合區(qū)域時(shí)，使涂布在上述抗蝕劑涂布區(qū)域的阻焊劑熔融，并將布線部件與布線連接面結(jié)合。
全文摘要
在與壓電元件組(21)的將固定板(22)固定的面相反側(cè)的布線連接面(38)，設(shè)定焊錫結(jié)合區(qū)域(40)，并且在比該焊錫結(jié)合區(qū)域(40)更靠近壓電元件組(21)的后端側(cè)設(shè)定抗蝕劑涂布區(qū)域(42)，在焊錫結(jié)合區(qū)域(40)焊錫結(jié)合撓性電纜的個(gè)別布線端子時(shí)，使涂布在抗蝕劑涂布區(qū)域(42)的阻焊劑熔融，將撓性電纜結(jié)合在布線連接面(38)，這樣便提供一種可以充分確保將壓電元件組的電極與布線部件的端子結(jié)合的結(jié)合部的結(jié)合強(qiáng)度，且防止在組裝時(shí)布線部件的剝離的壓電元件單元的制造方法、壓電元件單元、以及采用該壓電元件單元的液體噴頭。
文檔編號(hào)H02N2/00GK101083297SQ20071010874
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者竹內(nèi)直, 笠井聰 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社