JP5070886B2 - 液体吐出装置およびその検査方法 - Google Patents
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Description
20 キャビティユニット
21 圧電アクチュエータ
22 配線基板
24 圧力室
41 第1のセラミックス層
42 第2のセラミックス層
43 第3のセラミックス層
51 第1の電極
52 第2の電極
53 第3の電極
51c 端子
53c 端子
61 (第1の電極の端子に接続される)配線
62 (第2の電極の端子に接続される)配線
63 (第3の電極の端子に接続される)配線
69 キャビティ導通部材
110 インクジェットヘッド
151 第1の電極
151e 接触回避部
251c (第1の電極の)端子
253c (第3の電極の)端子
351c、351c′、351c″ (第1の電極の)端子
351f 突出部
353c、353c′、353c″ (第3の電極の)端子
451c (第1の電極の)端子
453c (第3の電極の)端子
Claims (16)
- 液体を吐出するノズル、そのノズルに連通する圧力室を有し、その圧力室が平面上に開口形成されたキャビティユニットと、
前記圧力室が開口した面を覆って前記キャビティユニットに固定される圧電アクチュエータとを備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記圧力室の開口を直接覆う第1のセラミックス層、その第1のセラミックス層の前記開口とは反対側へ前記開口と平行な面に直交する方向に順次積層される第2および第3のセラミックス層を含む複数のセラミックス層と、
前記第1のセラミックス層と第2のセラミックス層との間に配置された第1の電極、前記第2のセラミックス層と第3のセラミックス層との間に配置された第2の電極およびその第2の電極と前記第3のセラミックス層を挟んで配置される第3の電極を含む複数の電極とを有し、
前記第2のセラミックス層および第3のセラミックス層が前記第2の電極に関して対称に分極形成され、前記第1の電極と第2の電極との間および前記第2の電極と第3の電極との間に前記分極方向と平行な電圧を印加することにより、前記第2のセラミックス層および第3のセラミックス層が変位して前記圧力室に充填した液体に吐出圧力を付与する液体吐出装置において、
前記第1の電極と第3の電極とは、電源に接続されるそれぞれ独立した端子に接続されており、
前記圧電アクチュエータは、前記第1の電極、第3の電極および第2の電極に接続されたそれぞれの端子を配列して有し、
前記第1の電極の端子、第3の電極の端子および第2の電極の端子と接続される配線を有する配線基板が配置され、
前記第2のセラミックス層および第3のセラミックス層、第2の電極および第3の電極は、前記第1のセラミックス層の前記キャビティユニットと反対側に交互にそれぞれ複数層積層され、
前記圧電アクチュエータに形成される前記第2の電極の端子は、積層方向の前記複数の第2の電極に対し共通に接続され、前記圧電アクチュエータに形成される前記第3の電極の端子は、積層方向の前記複数の第3の電極に対し共通に接続され、
前記第3の電極の端子に接続された前記配線は、前記第1の電極の端子に接続された前記配線よりも電気抵抗値が低く形成されていることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記圧力室は、前記平面上に複数個開口して位置し、前記複数のセラミックス層は、その複数の圧力室にわたって延在し、前記第2の電極は、前記各圧力室ごとにその圧力室に対向して位置し、前記第1の電極と第3の電極は、前記複数の圧力室にわたって延在していることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記第1の電極の端子、第3の電極の端子および第2の電極の端子が、前記圧電アクチュエータの前記キャビティユニットと反対側の面に配列されていることを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出装置。
- 前記配線基板が、前記圧電アクチュエータの前記キャビティユニットと反対側の面に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。
- 前記圧電アクチュエータの前記面に位置する前記第2の電極の端子が、積層方向の前記複数の第2の電極に対し共通に接続され、前記圧電アクチュエータの前記面に位置する前記第3の電極の端子が、積層方向の前記複数の第3の電極に対し共通に接続されていることを特徴とする請求項4に記載の液体吐出装置。
- 前記第3の電極の端子を前記キャビティユニットに接地導通させるキャビティ導通部材を有し、
前記第1の電極に、前記キャビティ導通部材との接触を避けるための接触回避部が設けられることを特徴とする請求項4または5に記載の液体吐出装置。 - 前記第3の電極は、前記圧電アクチュエータの側端面に露出する露出部を有し、前記キャビティ導通部材が、該露出部から、前記圧電アクチュエータの側端面を前記複数のセラミックス層の積層方向に延在して前記キャビティユニットの上面にまで設けられ、
前記接触回避部は、前記第1の電極が、前記第1のセラミックス層および前記第2のセラミックス層の側端面において前記キャビティ導通部材が設けられる部分に露出しないように部分的に切り欠かれることにより、形成されることを特徴とする請求項6に記載の液体吐出装置。 - 前記配線基板上に、前記第1の電極の端子に接続される前記配線と前記第3の電極の端子に接続される前記配線とを導通させる配線導通部材が設けられることを特徴とする請求項6または7に記載の液体吐出装置。
- 前記配線基板は、電気接続部材を介して外部基板に接続され、該外部基板は、前記電気接続部材を介して前記第1の電極の端子に接続される前記配線と導通される第1の外部配線と、前記電気接続部材を介して前記第3の電極の端子に接続される前記配線と導通される第3の外部配線とを有し、
前記外部基板上において、前記第1の外部配線と前記第3の外部配線とが導通されていることを特徴とする請求項6または7に記載の液体吐出装置。 - 前記第1の電極の端子は、前記第1の電極の端子に接続された前記配線上に設けられる第1の金属接合材のバンプが溶着されて該配線に接続され、前記第2の電極の端子の各々は、前記第2の電極の端子に接続された前記配線上に設けられる第2の金属接合材のバンプが溶着されて該配線に接続され、前記第3の電極の端子は、前記第3の電極の端子に接続された前記配線上に設けられる第3の金属接合材のバンプが溶着されて該配線に接続され、
前記第1の金属接合材のバンプおよび前記第3の金属接合材のバンプは、前記第2の電極の端子の各々に対応した前記第2の金属接合材のバンプよりも少量になっていることを特徴とする請求項4乃至9のいずれかに記載の液体吐出装置。 - 前記第1の電極の端子および前記第3の電極の端子が、前記圧電アクチュエータの前記反対側の面の一辺に沿って該辺の延びる方向と平行に延びて並んで設けられ、前記第1の電極の端子に接続される前記配線および前記第3の電極の端子に接続される前記配線が、前記第1の電極の端子および前記第3の電極の端子の延びる方向に対応して延在し、
前記第1の金属接合材のバンプおよび前記第3の金属接合材のバンプが、前記配線が延びる方向における互いの位置をずらして設けられていることを特徴とする請求項10に記載の液体吐出装置。 - 複数の前記第1の金属接合材のバンプ、及び複数の前記第3の金属接合材のバンプが、それぞれ前記配線が延びる方向に互いに離間して設けられ、
前記第1の電極の端子および前記第3の電極の端子が、複数の金属接合材のバンプが設けられる部分において互いの端子の間へと突出する突出部を有しており、隣り合う該突出部の間の部分において該突出部よりも幅が狭く形成されていることを特徴とする請求項11に記載の液体吐出装置。 - 前記第1の電極の端子が、前記圧電アクチュエータの前記反対側の面の一辺に沿って該辺の延びる方向と平行に延びて設けられており、前記第3の電極の端子が、前記圧電アクチュエータの前記反対側の面の前記一辺の対辺に沿って該対辺の延びる方向と平行に延びて設けられていることを特徴とする請求項4乃至9のいずれかに記載の液体吐出装置。
- 前記第1の端子および前記第3の端子が、前記圧電アクチュエータの前記反対側の面の一辺の近傍において、該一辺の延びる方向に互いに離間して設けられていることを特徴とする請求項4乃至9のいずれかに記載の液体吐出装置。
- 液体を吐出するノズル、そのノズルに連通する圧力室を有し、その圧力室が平面上に開口形成されたキャビティユニットと、
前記圧力室が開口した面を覆って前記キャビティユニットに固定される圧電アクチュエータとを備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記圧力室の開口を直接覆う第1のセラミックス層、その第1のセラミックス層の前記開口とは反対側へ前記開口と平行な面に直交する方向に順次積層される第2および第3のセラミックス層を含む複数のセラミックス層と、
前記第1のセラミックス層と第2のセラミックス層との間に配置された第1の電極、前記第2のセラミックス層と第3のセラミックス層との間に配置された第2の電極およびその第2の電極と前記第3のセラミックス層を挟んで配置される第3の電極を含む複数の電極とを有し、
前記第2のセラミックス層および第3のセラミックス層が前記第2の電極に関して対称に分極形成され、前記第1の電極と第2の電極との間および前記第2の電極と第3の電極との間に前記分極方向と平行な電圧を印加することにより、前記第2のセラミックス層および第3のセラミックス層が変位して前記圧力室に充填した液体に吐出圧力を付与する液体吐出装置において、
前記第1の電極と第3の電極とは、電源に接続される端子をそれぞれ独立した状態とし、前記圧力室に液体を充填した状態で、前記第1の電極と前記キャビティユニットとの間の電気的特性を測定することを特徴とする液体吐出装置の検査方法。 - 前記第3の電極が、前記キャビティユニットに接地導通され、
前記第1の電極の端子および前記第3の電極の端子が、前記圧電アクチュエータの前記キャビティユニットと反対側の面上に設けられ、
前記圧電アクチュエータの前記反対側の面に、前記第1の電極の端子と接続される第1の配線と、前記第3の電極の端子と接続される第3の配線とを有する配線基板が配置され、
前記第1の電極と前記キャビティユニットとの間の電気的特性を、前記第1の配線と前記第3の配線とが導通されていない状態において前記第1の配線と前記第3の配線との間で測定することを特徴とする請求項15に記載の液体吐出装置の検査方法。
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