JP6661892B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
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の構成について詳細に説明する。図2は、図1に示されるインクジェットヘッド4の平面図である。図3は、図2のA部拡大図である。図4は、図3のIV-IV線断面図である。図2〜図4に示すように、インクジェットヘッド4は、ノズルプレート20と、流路基板21と、圧電アクチュエータ22と、カバー部材23等を備えている。尚、図2、図3では、図面の簡素化のため、流路基板21の上面に接合されるCOF51とカバー部材23は、二点鎖線で概略的に示されている。
ノズルプレート20は、例えば、シリコン等で形成されたプレートである。ノズルプレート20には、搬送方向(本発明の第1方向)に配列された複数のノズル24が形成されている。
流路基板21は、シリコン単結晶の基板である。流路基板21には、複数のノズル24とそれぞれ連通する複数の圧力室26が形成され、何れも流路基板21を貫通している。各圧力室26は、走査方向に長い、矩形の平面形状を有する。複数の圧力室26は、上述した複数のノズル24の配列に応じて搬送方向に配列され、1色のインクに対して2つの圧力室列、合計8つの圧力室列を構成している。流路基板21の下面はノズルプレート20で覆われ、各圧力室26の外側端部がノズル24と重なっている。具体的には、図3に示すように、右側の圧力室列においては、各圧力室26の右端部とノズル24とが重なり、左側の圧力室列においては、各圧力室26の左端部とノズル24とが重なっている。尚、上述のノズルプレート20と流路基板21とが、本発明の「流路構造体」に相当する。
圧電アクチュエータ22は、振動膜30と複数の圧電素子31を含み、複数の圧力室26内のインクに、それぞれノズル24から吐出するための吐出エネルギーを付与するものである。図2〜図4に示すように、複数の圧電素子31は、圧力室26にそれぞれ対応して、振動膜30の上面に配置されている。
図2〜図4に示すように、カバー部材23は、圧電アクチュエータ22が形成された流路基板21の上面に、複数の圧電素子31を覆うように配置される。カバー部材23は、複数の圧電素子31を覆って保護する機能だけでなく、流路基板21へ供給するインクを一時的に貯留するインク貯留部としての機能も備えている。カバー部材23は、熱硬化性接着剤66によって流路基板21に接合される。より詳細には、カバー部材23及び流路基板21の何れかに接着剤66を塗布した後、加熱しながらカバー部材23を流路基板21へ押圧することにより、両者を接合する。
20 ノズルプレート
21 流路基板
22 圧電アクチュエータ
23 カバー部材
24 ノズル
26 圧力室
31 圧電素子
37 圧電素子列
38 圧電素子群
41 絶縁膜
42 引出配線
43 配線保護膜
51 ドライバIC
62a,62e 外側壁部
62b,62c,62d,62f,62g,62h 内側壁部
62i 中央壁部
66 接着剤
67 凸部
68 凸部
70 カバー部材
71 流路基板
72a〜72e 壁部
80 カバー部材
81 流路基板
82a,82b 壁部
Claims (13)
- 第1方向に配列された複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して前記第1方向に配列された複数の圧力室を有する、流路構造体と、
前記流路構造体に、前記複数の圧力室に対応して前記第1方向に配列された複数の圧電素子と、
前記第1方向と直交する第2方向に並んで配置されて、前記流路構造体に接合される複数の壁部を有し、前記複数の圧電素子を覆うカバー部材と、
前記複数の圧電素子から前記第2方向の一方側にそれぞれ引き出され、前記圧電素子よりも前記一方側に位置する前記壁部と前記流路構造体との接合領域を通過して、前記カバー部材の外側まで延びる複数の引出配線と、
前記複数の引出配線と電気的に接続される駆動装置と、を備え、
前記複数の壁部は、前記流路構造体に接合されて前記第2方向に前記圧電素子を挟み、
前記複数の壁部のうちの、前記第2方向の前記一方側の端に位置する壁部は、この壁部よりも前記第2方向の他方側に位置する壁部と比べて、前記流路構造体との接合面積が大きくなっており、
前記複数の圧電素子は、前記第2方向に並ぶ複数の圧電素子列を構成し、
前記複数の壁部は、
前記複数の圧電素子列に対して前記第2方向の前記一方側で前記流路構造体と接合される外側壁部と、前記複数の圧電素子列の間で前記流路構造体と接合される内側壁部と、を有し、
前記外側壁部の前記接合面積は、前記内側壁部の前記接合面積よりも大きく、
前記カバー部材は、前記第2方向に並ぶ複数の前記内側壁部を有し、
前記複数の内側壁部は、前記第2方向における前記一方側に位置するものほど、前記流路構造体との接合面積が大きいことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記流路構造体の、前記内側壁部が接合される領域には、前記第1方向に延びる凸部が形成され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。
- 複数の前記凸部が、前記第2方向に間隔を空けて並んでいることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出装置。
- 前記凸部は前記引出配線と同じ導電性材料で形成され、且つ、前記凸部の高さが、前記引出配線の厚みと等しいことを特徴とする請求項2又は3に記載の液体吐出装置。
- 第1方向に配列された複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して前記第1方向に配列された複数の圧力室を有する、流路構造体と、
前記流路構造体に、前記複数の圧力室に対応して前記第1方向に配列された複数の圧電素子と、
前記第1方向と直交する第2方向に並んで配置されて、前記流路構造体に接合される複数の壁部を有し、前記複数の圧電素子を覆うカバー部材と、
前記複数の圧電素子から前記第2方向の一方側にそれぞれ引き出され、前記圧電素子よりも前記一方側に位置する前記壁部と前記流路構造体との接合領域を通過して、前記カバー部材の外側まで延びる複数の引出配線と、
前記複数の引出配線と電気的に接続される駆動装置と、を備え、
前記複数の壁部は、前記流路構造体に接合されて前記第2方向に前記圧電素子を挟み、
前記複数の壁部のうちの、前記第2方向の前記一方側の端に位置する壁部は、この壁部よりも前記第2方向の他方側に位置する壁部と比べて、前記流路構造体との接合面積が大きくなっており、且つ、
それぞれが複数の前記圧電素子で構成され、且つ、前記第2方向に並ぶ、第1圧電素子群及び第2圧電素子群を有し、
前記第1圧電素子群を構成する前記圧電素子からは、前記引出配線が前記第2方向における前記一方側に延び、前記第2圧電素子群を構成する前記圧電素子からは、前記引出配線が前記第2方向における他方側に延び、
前記複数の壁部は、前記第1圧電素子群と前記第2圧電素子群に対して、前記第2方向における前記一方側と前記他方側で前記流路構造体とそれぞれ接合される2つの外側壁部と、前記2つの圧電素子群の間で前記流路構造体と接合される中央壁部と、を有し、
前記外側壁部の前記接合面積は、前記中央壁部の前記接合面積よりも大きいことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記流路構造体の、前記中央壁部が接合される領域には、前記第1方向に延びる凸部が形成されていることを特徴とする請求項5に記載の液体吐出装置。
- 複数の前記凸部が、前記第2方向に間隔を空けて並んでいることを特徴とする請求項6に記載の液体吐出装置。
- 前記複数の凸部のうち、前記中央壁部の接合領域の、前記第2方向における中央部に位置する前記凸部は、この凸部に隣接する前記圧電素子群の前記第1方向における全長以上の長さを有することを特徴とする請求項7に記載の液体吐出装置。
- 前記凸部は前記引出配線と同じ導電性材料で形成され、且つ、前記凸部の高さが、前記引出配線の厚みと等しいことを特徴とする請求項6〜8の何れかに記載の液体吐出装置。
- 第1方向に配列された複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して前記第1方向に配列された複数の圧力室を有する、流路構造体と、
前記流路構造体に、前記複数の圧力室に対応して前記第1方向に配列された複数の圧電素子と、
前記第1方向と直交する第2方向に並んで配置されて、前記流路構造体に接合される複数の壁部を有し、前記複数の圧電素子を覆うカバー部材と、
前記複数の圧電素子から前記第2方向の一方側にそれぞれ引き出され、前記圧電素子よりも前記一方側に位置する前記壁部と前記流路構造体との接合領域を通過して、前記カバー部材の外側まで延びる複数の引出配線と、
前記複数の引出配線と電気的に接続される駆動装置と、を備え、
前記複数の壁部は、前記流路構造体に接合されて前記第2方向に前記圧電素子を挟み、
前記複数の壁部のうちの、前記第2方向の前記一方側の端に位置する壁部は、この壁部よりも前記第2方向の他方側に位置する壁部と比べて、前記流路構造体との接合面積が大きくなっており、
前記複数の引出配線の前記流路構造体側には、第1の層が前記引出配線と接触して積層され、
前記複数の引出配線の前記カバー部材側には、第2の層が前記引出配線と接触して積層され、
前記第2の層は、前記第1の層よりも、熱伝導率の高い材料で形成されていることを特徴とする液体吐出装置。 - 第1方向に配列された複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して前記第1方向に配列された複数の圧力室を有する、流路構造体と、
前記流路構造体に、前記複数の圧力室に対応して前記第1方向に配列された複数の圧電素子と、
前記第1方向と直交する第2方向に並んで配置されて、前記流路構造体に接合される複数の壁部を有し、前記複数の圧電素子を覆うカバー部材と、
前記複数の圧電素子から前記第2方向の一方側にそれぞれ引き出され、前記圧電素子よりも前記一方側に位置する前記壁部と前記流路構造体との接合領域を通過して、前記カバー部材の外側まで延びる複数の引出配線と、
前記複数の引出配線と電気的に接続される駆動装置と、を備え、
前記複数の壁部は、前記流路構造体に接合されて前記第2方向に前記圧電素子を挟み、
前記複数の壁部のうちの、前記第2方向の前記一方側の端に位置する壁部は、この壁部よりも前記第2方向の他方側に位置する壁部と比べて、前記流路構造体との接合面積が大きくなっており、
前記複数の引出配線の少なくとも一部は、前記第2方向における前記一方側の端に位置する前記壁部と前記流路構造体との接合領域を、前記第2方向と交差する方向に横切ることを特徴とする液体吐出装置。 - 第1方向に配列された複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して前記第1方向に配列された複数の圧力室を有する、流路構造体と、
前記流路構造体に、前記複数の圧力室に対応して前記第1方向に配列され、共通電極、圧電体、及び個別電極により構成された複数の圧電素子と、
前記第1方向と直交する第2方向に並んで配置されて、前記流路構造体に接合される複数の壁部を有し、前記複数の圧電素子を覆うカバー部材と、
前記複数の圧電素子の前記個別電極から前記第2方向の一方側にそれぞれ引き出され、前記圧電素子よりも前記一方側に位置する前記壁部と前記流路構造体との接合領域を通過して、前記カバー部材の外側まで延びる複数の引出配線と、
前記複数の引出配線と電気的に接続される駆動装置と、を備え、
前記複数の壁部は、前記流路構造体に接合されて前記第2方向に前記圧電素子を挟み、
前記複数の壁部のうちの、前記第2方向の前記一方側の端に位置する壁部は、この壁部よりも前記第2方向の他方側に位置する壁部と比べて、前記流路構造体との接合面積が大きくなっており、
前記共通電極は、前記圧電素子を構成する部分以外に、前記接合領域に配置される部分を有しており、
前記引出配線は、前記接合領域において前記共通電極よりも前記壁部側を通過することを特徴とする液体吐出装置。 - 前記複数の壁部のうちの、前記第2方向の前記一方側の端に位置する壁部は、この壁部よりも前記第2方向の前記他方側に位置する壁部と比べて、前記第2方向における幅が大きくなっていることを特徴とする請求項1〜12の何れかに記載の液体吐出装置。
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