JP6409633B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
各第1圧電素子は、第1圧電膜と、前記第1圧電膜に設けられ、前記個別配線と接続された第1電極と、前記第1圧電膜を挟んで前記第1電極とは反対側に設けられた第2電極とを有し、前記第2圧電素子は、第2圧電膜と、前記第2圧電膜に設けられ、前記第1端子部と接続された第3電極と、前記第2圧電膜を挟んで前記第3電極とは反対側に設けられた第4電極とを有し、前記複数の第1圧電素子の前記第2電極と前記第2圧電素子の前記第4電極とが互いに導通することにより、前記第1方向において前記複数の第1圧電素子と前記第2圧電素子に跨って配置された共通電極が形成され、前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記共通電極の前記第1方向の前記一方側の端部から、前記第2方向に沿って、前記第2方向の前記一方側に延びる共通配線をさらに備え、
少なくとも、前記第1方向における前記一方側に位置する一部の前記第1圧電素子に接続された前記個別配線は、前記第1圧電素子から、前記第1方向及び第2方向の両方とそれぞれ交差する方向に沿って、前記第1方向の他方側へ向けて延び、前記第1端子部の少なくとも一部分が、前記第2圧電素子よりも前記第1方向における前記他方側に位置しており、前記第1端子部は、前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第1圧電素子の前記個別配線と、前記共通配線との間に配置されていることを特徴とするものである。
図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、プラテン2と、キャリッジ3と、インクジェットヘッド4と、カートリッジホルダ5と、搬送機構6と、制御装置7等を備えている。
次に、インクジェットヘッド4のヘッドユニット20について説明する。尚、本実施形態の4つのヘッドユニット20は、全て同じ構成を有するものであるため、そのうちの1つについて説明を行う。図2、図3は、ヘッドユニット20の平面図である。但し、図3では、図2では実線で明確に示されている保護部材60が、二点鎖線で概略的に示されている。図4は、図3のA部拡大図である。図5は、図4のV-V線断面図である。図6は、図4のVI-VI線断面図である。図2〜図6に示すように、ヘッドユニット20は、ノズルプレート21、第1流路基板22、及び、第2流路基板23、圧電アクチュエータ24などを備えている。
まず、ノズルプレート21、第1流路基板22、及び、第2流路基板23について説明する。それぞれインク流路が形成された流路部材であり、例えば、シリコン単結晶基板を好適に用いることができる。図5、図6に示すように、これら3つの流路部材は、下から、ノズルプレート21、第2流路基板23、第1流路基板22の順に積層されている。
圧電アクチュエータ24は、第1流路基板22の振動膜30の上面に配置されている。この圧電アクチュエータ24は、複数の圧力室26にそれぞれ対応して配置された複数の圧電素子40(本発明の第1圧電素子、第3圧電素子)を有する。さらに、圧電アクチュエータ24は、2つの検査用圧力室27にそれぞれ対応して配置された2つの検査用圧電素子41(本発明の第2圧電素子)も含む。検査用圧電素子41は、圧電素子40の特性(振動膜30の変位特性、圧電素子40の静電容量など)を検査するためのものである。以下、圧力室26に対応した圧電素子40、及び、検査用圧力室27に対応した検査用圧電素子41の構成について説明する。
図2〜図4に示すように、2つの検査用圧電素子41の検査用個別電極43にはそれぞれ配線56が接続され、これらの配線56は、走査方向の内側(右側)に引き出されている。そして、2つの配線56の右端部には、端子部57(本発明の第1端子部)がそれぞれ形成されている。尚、図4に示すように、個別配線55は、左から右に向かって広がる扇状に配置されている。端子部57は、この個別配線55と共通配線48が作る略三角形状の隙間領域に配置され、搬送方向の幅が配線56よりも大きい。端子部57の左側の縁は、右側から引き出された個別配線55bの左端よりも左側にある。COF63が接合されたときに、端子部57の左端部が部分的にCOF63から露出する。尚、配線56及び端子部57は、個別配線55と同じ材料(例えば、金)で形成されており、個別配線55と同じプロセスで形成される。
4 インクジェットヘッド
21 ノズルプレート
22 第1流路基板
23 第2流路基板
25 ノズル
26 圧力室
27 検査用圧力室
30 振動膜
35 個別配線
40 圧電素子
41 検査用圧電素子
42 個別電極
43 検査用個別電極
44 圧電体
45 共通電極
45a 第1電極層
45b 第2電極層
48 共通配線
48a 第1配線層
48b 第2配線層
55 個別配線
57 端子部
57a 第1の辺
57b 第2の辺
57c 第3の辺
60 カバー部材
67 端子部
77 端子部
Claims (18)
- 第1方向に沿って配列された複数のノズルが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルプレートに積層され、且つ、前記複数のノズルにそれぞれ連通し前記第1方向に配列された複数の第1圧力室と、前記複数の第1圧力室よりも前記第1方向における一方側において前記第1圧力室と並んで配置された第2圧力室と、前記複数の第1圧力室及び前記第2圧力室を覆う振動膜と、を有する流路基板と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧力室にそれぞれ対応して前記第1方向に配列された複数の第1圧電素子と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧力室に対応して、前記複数の第1圧電素子よりも前記第1方向における前記一方側において前記第1圧電素子と並んで配置された第2圧電素子と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧電素子から、前記第1方向と直交する第2方向における一方側にそれぞれ引き出された複数の個別配線と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記一方側に引き出された第1端子部と、を有し、
各第1圧電素子は、第1圧電膜と、前記第1圧電膜に設けられ、前記個別配線と接続された第1電極と、前記第1圧電膜を挟んで前記第1電極とは反対側に設けられた第2電極とを有し、
前記第2圧電素子は、第2圧電膜と、前記第2圧電膜に設けられ、前記第1端子部と接続された第3電極と、前記第2圧電膜を挟んで前記第3電極とは反対側に設けられた第4電極とを有し、
前記複数の第1圧電素子の前記第2電極と前記第2圧電素子の前記第4電極とが互いに導通することにより、前記第1方向において前記複数の第1圧電素子と前記第2圧電素子に跨って配置された共通電極が形成され、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記共通電極の前記第1方向の前記一方側の端部から、前記第2方向に沿って、前記第2方向の前記一方側に延びる共通配線をさらに備え、
少なくとも、前記第1方向における前記一方側に位置する一部の前記第1圧電素子に接続された前記個別配線は、前記第1圧電素子から、前記第1方向及び第2方向の両方とそれぞれ交差する方向に沿って、前記第1方向の他方側へ向けて延び、
前記第1端子部の少なくとも一部分が、前記第2圧電素子よりも前記第1方向における前記他方側に位置しており、
前記第1端子部は、前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第1圧電素子の前記個別配線と、前記共通配線との間に配置されていることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記第1端子部の少なくとも一部分が、前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第1圧電素子と、前記第2方向において並んで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2圧電素子と、前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第1圧電素子との前記第1方向における間隔が、前記複数の第1圧電素子の前記第1方向における配列間隔と等しいことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出装置。
- 前記共通電極は、第1電極層と、この第1電極層に積層された第2電極層とを有し、
前記共通電極は、前記流路基板の、前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子に対して、前記第2方向における他方側の領域にも広がって配置され、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面に接合され、前記複数の第1圧電素子と前記第2圧電素子とを覆うカバー部材をさらに備え、
前記流路基板の、前記カバー部材が接合される領域には、前記共通電極の一部と、前記共通配線の一部が配置され、
前記共通配線は、前記共通電極の前記第1電極層と同じ導電材料で形成された第1配線層と、前記第1配線層に積層され、前記第2電極層と同じ導電材料で形成された第2配線層とを有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体吐出装置。 - 前記流路基板に、前記第2圧力室を、前記カバー部材で覆われた空間に連通させるための連通部が形成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。
- 前記流路基板の、前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子に対して前記第2方向における前記一方側に接合され、前記複数の個別配線及び前記共通配線と電気的に接続される、配線部材を有し、
前記第2圧電素子から引き出された前記第1端子部は、前記配線部材とは接続されていないことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の液体吐出装置。 - 前記第1端子部は、
前記第1方向と平行な第1の辺と、
前記第2方向と平行な第2の辺と、
前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第1圧電素子から引き出された前記個別配線に沿って延び、前記第1の辺と前記第2の辺の両方と交差する第3の辺と、
を有することを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の液体吐出装置。 - 前記流路基板は、前記複数の第1圧力室に対して前記第1方向における前記一方側と前記他方側にそれぞれ配置された、2つの前記第2圧力室を有し、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記2つの第2圧力室に対応して、前記複数の第1圧電素子に対して前記第1方向における前記一方側と前記他方側に、2つの前記第2圧電素子がそれぞれ配置され、
前記2つの第2圧電素子から、前記第2方向における前記一方側に、2つの前記第1端子部がそれぞれ引き出され、
前記第1方向における前記他方側に位置する一部の前記第1圧電素子に接続された前記個別配線は、前記第1圧電素子から、前記第1方向及び第2方向の両方とそれぞれ交差する方向に沿って、前記第1方向の前記一方側へ向けて延び、
前記第1方向における前記他方側の前記第2圧電素子から引き出された前記第1端子部の少なくとも一部分が、前記第2圧電素子よりも前記第1方向における前記一方側に位置していることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の液体吐出装置。 - 前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記他方側に引き出された第2端子部をさらに有することを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の液体吐出装置。
- 第1方向に沿って配列された複数のノズルが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルプレートに積層され、且つ、前記複数のノズルにそれぞれ連通し前記第1方向に配列された複数の第1圧力室と、前記複数の第1圧力室よりも前記第1方向における一方側において前記第1圧力室と並んで配置された第2圧力室と、前記複数の第1圧力室及び前記第2圧力室を覆う振動膜と、を有する流路基板と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧力室にそれぞれ対応して前記第1方向に配列された複数の第1圧電素子と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧力室に対応して、前記複数の第1圧電素子よりも前記第1方向における前記一方側において前記第1圧電素子と並んで配置された第2圧電素子と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧電素子から、前記第1方向と直交する第2方向における一方側にそれぞれ引き出された複数の個別配線と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記一方側に引き出された第1端子部と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記他方側に引き出された第2端子部と、を有し、
少なくとも、前記第1方向における前記一方側に位置する一部の前記第1圧電素子に接続された前記個別配線は、前記第1圧電素子から、前記第1方向及び第2方向の両方とそれぞれ交差する方向に沿って、前記第1方向の他方側へ向けて延び、
前記第1端子部の少なくとも一部分が、前記第2圧電素子よりも前記第1方向における前記他方側に位置していることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子に対して一端を向けて、前記第2方向における前記一方側に接合され、前記複数の個別配線と電気的に接続された配線部材をさらに備え、
前記第1端子部は、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記一方側に引き出された引出配線と、前記引出配線の先端に接続された端子とを有し、
前記端子の前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子側の部分端子が、前記配線部材の一端よりも前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子側に位置することを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の液体吐出装置。 - 第1方向に沿って配列された複数のノズルが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルプレートに積層され、且つ、前記複数のノズルにそれぞれ連通し前記第1方向に配列された複数の第1圧力室と、前記複数の第1圧力室よりも前記第1方向における一方側において前記第1圧力室と並んで配置された第2圧力室と、前記複数の第1圧力室及び前記第2圧力室を覆う振動膜と、を有する流路基板と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧力室にそれぞれ対応して前記第1方向に配列された複数の第1圧電素子と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧力室に対応して、前記複数の第1圧電素子よりも前記第1方向における前記一方側において前記第1圧電素子と並んで配置された第2圧電素子と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧電素子から、前記第1方向と直交する第2方向における一方側にそれぞれ引き出された複数の個別配線と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記一方側に引き出された第1端子部と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子に対して一端を向けて、前記第2方向における前記一方側に接合され、前記複数の個別配線と電気的に接続された配線部材と、を有し、
少なくとも、前記第1方向における前記一方側に位置する一部の前記第1圧電素子に接続された前記個別配線は、前記第1圧電素子から、前記第1方向及び第2方向の両方とそれぞれ交差する方向に沿って、前記第1方向の他方側へ向けて延び、
前記第1端子部の少なくとも一部分が、前記第2圧電素子よりも前記第1方向における前記他方側に位置しており、
前記第1端子部は、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記一方側に引き出された引出配線と、前記引出配線の先端に接続された端子とを有し、
前記端子の前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子側の部分端子が、前記配線部材の一端よりも前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子側に位置することを特徴とする液体吐出装置。 - 各第1圧電素子は、第1圧電膜と、前記第1圧電膜に設けられ、前記個別配線と接続された第1電極と、前記第1圧電膜を挟んで前記第1電極とは反対側に設けられた第2電極とを有し、
前記第2圧電素子は、第2圧電膜と、前記第2圧電膜に設けられ、前記第1端子部と接続された第3電極と、前記第2圧電膜を挟んで前記第3電極とは反対側に設けられた第4電極とを有し、
前記複数の第1圧電素子の前記第2電極と前記第2圧電素子の前記第4電極とが互いに導通することにより、前記第1方向において前記複数の第1圧電素子と前記第2圧電素子に跨って配置された共通電極が形成され、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記共通電極の前記第1方向の前記一方側の端部から、前記第2方向に沿って、前記第2方向の前記一方側に延びる共通配線をさらに備え、
前記配線部材は、前記流路基板の、前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子に対して前記第2方向における前記一方側に接合され、前記複数の個別配線及び前記共通配線と電気的に接続され、
前記第1端子部は、前記配線部材とは接続されていないことを特徴とする請求項12に記載の液体吐出装置。 - 前記第1端子部は、前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第1圧電素子の前記個別配線と、前記共通配線との間に配置されていることを特徴とする請求項13に記載の液体吐出装置。
- 前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記他方側に引き出された第2端子部をさらに有することを特徴とする請求項12〜14の何れかに記載の液体吐出装置。
- 第1方向に沿って配列された複数のノズルが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルプレートと積層され、且つ、前記複数のノズルにそれぞれ連通し前記第1方向に配列された複数の第1圧力室と、前記複数の第1圧力室よりも前記第1方向における一方側において前記第1圧力室と並んで配置された第2圧力室と、前記複数の第1圧力室及び前記第2圧力室を覆う振動膜と、を有する流路基板と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧力室にそれぞれ対応して前記第1方向に配列された複数の第1圧電素子と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧力室に対応して、前記複数の第1圧電素子よりも前記第1方向における前記一方側において前記第1圧電素子と並んで配置された第2圧電素子と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧電素子から、前記第1方向と直交する第2方向の一方側にそれぞれ引き出された複数の第1個別配線と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記一方側に引き出された第1端子部と、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記他方側に引き出された第2端子部とを有し、
前記第1圧電素子と前記第2圧電素子は、互いに同じ構造を有し、
前記第2圧電素子と、前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第1圧電素子との前記第1方向における間隔が、前記複数の第1圧電素子の前記第1方向における配列間隔と等しいことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記流路基板は、前記第2方向において、前記複数の第1個別配線及び前記第1端子部を挟んで、前記複数の第1圧力室及び前記第2圧力室と反対側に配置され、前記第1方向に配列された複数の第3圧力室を有し、
前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第3圧力室にそれぞれ対応して前記第1方向に配列された複数の第3圧電素子と、
前記複数の第3圧電素子から前記第2方向の他方側にそれぞれ引き出された複数の第2個別配線と、を有し、
前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第3圧電素子は、前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第1圧電素子よりも、前記一方側に配置されており、
前記第2圧電素子から引き出された前記第1端子部の少なくとも一部分が、前記第1方向における前記一方側の端に位置する前記第3圧電素子から引き出された前記第2個別配線と、前記第2方向において並んでいることを特徴とする請求項16に記載の液体吐出装置。 - 前記流路基板の前記ノズルプレートとは反対側の面において、前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子に対して一端を向けて、前記第2方向における前記一方側に接合され、前記複数の第1個別配線と電気的に接続された配線部材をさらに備え、
前記第1端子部は、前記第2圧電素子から前記第2方向の前記一方側に引き出された引出配線と、前記引出配線の先端に接続された端子とを有し、
前記端子の前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子側の部分端子が、前記配線部材の一端よりも前記複数の第1圧電素子及び前記第2圧電素子側に位置することを特徴とする請求項16又は17に記載の液体吐出装置。
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