JP2013111797A - 液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents
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【解決手段】第1の共通電極配線514及び第2の共通電極配線518が複数の共通電極コンタクトホール520を介して共通電極512に接続されている。これらの共通電極コンタクトホール520のうち、第2の共通電極配線518が積層された部分の第1の共通電極配線514と共通電極512との間には共通電極コンタクトホール520を設けない。
【選択図】図4
Description
そして、積層プロセスを行ったことで積層プロセス中の温度変化によって第1の共通電極配線と共通電極の各収縮率の違いによって発生する応力が集中的に発生していた、第2の共通電極配線を積層した第1の共通電極配線の部分に設けたコンタクトホールを設けていない。このため、上記応力は、各コンタクトホールでの第1の共通電極配線の内部に平均的に分散される。これにより、この各コンタクトホールに平均的に分散された応力は、上記特許文献1のような第2の共通電極配線を積層した第1の共通電極配線の部分に設けたコンタクトホールでの第1の共通電極配線の内部に集中的に発生していた応力よりも小さい。よって、各コンタクトホールでの共通電極と第1の共通電極配線との界面での剥離を抑制できる。これにより、共通電極配線の低抵抗化と、共通電極と共通電極配線との界面での剥離発生の抑制とを両立することで液滴吐出の均一性を向上することができる。
図1は本インクジェット記録装置の機構部の全体構成を説明する概略図であり、図2は機構部の要部平面図である。
このインクジェット記録装置はシリアル型のインクジェット記録装置であり、左右の側板221A、221Bに横架したガイド部材である主ガイドロッド231、従ガイドロッド232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持する。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図2中の矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。このキャリッジ233には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドのユニットが装着されている。この液滴吐出ヘッドのユニットは、記録ヘッド234を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けている。記録ヘッド234は、それぞれ2つのノズル列を有する液体吐出ヘッド234a、234bを1つのベース部材に取り付けて構成している。そして、一方のヘッド234aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、他方のヘッド234bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。ここでは2ヘッド構成で4色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の液体吐出ヘッドを備えることもできる。また、キャリッジ233には、記録ヘッド234のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク235a、235b(区別しないときは「サブタンク235」という。)を搭載している。このサブタンク235には各色の供給チューブ236を介して、供給ユニット224によって各色のインクカートリッジ210から各色のインクが補充供給される。
(実施例)
φ6[インチ]、厚さ600[μm]のシリコンウェハ上にSiO2を0.6[μm]、Siを1.5[μm]、SiO2を0.4[μm]を積層することで3層構造の振動板を形成した後に、共通電極としてTiを20[nm]、Ptを200[nm]をスパッタリング法で成膜した。共通電極上にチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を有機金属溶液を用いたゾルゲル法で厚さ2[μm]成膜した後、700℃で焼成し、PZTの圧電体膜を形成した。その後、圧電体膜上にPtを200[nm]スパッタリング法で成膜して個別電極とした。個別電極形成後に、個別電極、圧電体、共通電極をドライエッチング法でパターニングすることで、図4に示すような配列をした圧電素子パターンを形成した。圧電素子の配列ピッチは85[μm]とし、圧電体の幅は50[μm]とした。圧電素子の長手方向の長さは1000[μm]とした。圧電素子の配列数は300個とした。
(態様A)
第2の共通電極配線を第1の共通電極配線の一部の上に積層し、コンタクトホールは、第2の共通電極配線が積層された第1の共通電極配線と共通電極との間には設けない。これによれば、上記実施形態について説明したように、第1の共通電極配線514の上に第2の共通電極配線518を積層するので、上記特許文献1の液滴吐出ヘッドと同様に共通電極配線の低抵抗化を図ることができる。そして、積層プロセスを行ったことで積層プロセス中の温度変化によって第1の共通電極配線514と共通電極512の各収縮率の違いによって発生する応力が集中的に発生していた、第2の共通電極配線518を積層した第1の共通電極配線514の部分に設けた共通電極コンタクトホール520を設けていない。このため、上記応力は、各共通電極コンタクトホール520での第1の共通電極配線514の内部に平均的に分散される。これにより、この各共通電極コンタクトホール520に平均的に分散された応力は、上記特許文献1のような第2の共通電極配線518を積層した第1の共通電極配線514の部分に設けた共通電極コンタクトホール520での第1の共通電極配線514の内部に集中的に発生していた応力よりも小さい。よって、各共通電極コンタクトホール520での共通電極512と第1の共通電極配線514との界面での剥離を抑止できる。これにより、共通電極配線の低抵抗化と、共通電極と共通電極配線との界面での剥離発生の抑制とを両立することで液滴吐出の均一性を向上することができる。
(態様B)
(態様A)において、第2の共通電極配線は、ノズルの配列方向に連続に、かつノズルの配列方向に直交する方向の略中央部に形成され、コンタクトホールは第2の共通電極配線が積層された第1の共通電極配線の両側に形成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、各共通電極コンタクトホール520での共通電極512と第1の共通電極配線514との界面での剥離を少なくできる。よって、共通電極配線の低抵抗化と、共通電極と共通電極配線との界面での剥離発生の抑制とを両立することで液滴吐出の均一性を向上することができる。
(態様C)
(態様A)において、第2の共通電極配線は、ノズルの配列方向に連続に、かつノズルの配列方向に直交する方向の略中央部に形成され、コンタクトホールは第2の共通電極配線が積層された第1の共通電極配線の片側のみ形成されている。これによれば、上記実施形態の変形例について説明したように、共通電極512と第1の共通電極配線514との界面での剥離の起点となる共通電極コンタクトホール520の箇所を減らすことができる。
(態様D)
(態様A)において、第2の共通電極配線は、ノズルの配列方向に不連続に形成されている。これによれば、上記実施形態の別の変形例について説明したように、共通電極配線518がそれぞれ互いに離間することで、めっき等によって発生する作用を低減できる。そして、共通電極コンタクトホール520での共通電極512と第1の共通電極配線514との界面での剥離を生じさせにくくすることができる。
(態様E)
(態様A)〜(態様D)のいずれかにおいて、コンタクトホールは、各個別液室を区画する隔壁上に形成されている。これによれば、上記実施形態の別の変形例について説明したように、個別液室では振動板の変形変位による内圧変動が起きている。この個別液室の上方に共通電極コンタクトホール520を設けると振動板の変形変位が共通電極コンタクトホール520に伝搬し、共通電極コンタクトホール520での共通電極512と第1の共通電極配線514との界面での剥離が生じやすい。このため、共通電極コンタクトホール520を、個別液室が配置されていない、各個別液室を区画する隔壁上に形成する。これにより、振動板の変形変位の伝搬量を減らし、共通電極コンタクトホール520での共通電極512と第1の共通電極配線514との界面での剥離を低減することができる。
(態様F)
(態様A)において、第1の共通電極配線は、Al、Au、Ag、Pd、Ir、W、Ti、Ta、Cu、Crのいずれかで形成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、第1の共通電極配線514が低抵抗となって共通電極512及び第1の共通電極配線514では電圧降下とならない。これにより、記録ヘッドの全ての圧電体に十分な駆動電圧が安定に印加され、液滴吐出の均一性を保つことができる。
(態様G)
(態様A)〜(態様D)において、第2の共通電極配線は、Au、Ag、Cu、Ni、Crのいずれかで形成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、第2の共通電極配線518が低抵抗となって共通電極512、第1の共通電極配線514及び第2の共通電極配線518では電圧降下とならない。これにより、記録ヘッドの全ての圧電体に十分な駆動電圧が安定に印加され、液滴吐出の均一性を保つことができる。
(態様H)
(態様A)〜(態様G)のいずれかの液滴吐出ヘッドのノズルから記録液を記録材に吐出して画像を形成する。これによれば、上記別の実施形態について説明したように、記録ヘッドの全ての圧電体に十分な駆動電圧が安定に印加され、液滴吐出の均一性を保つことができる。よって、信頼性の高い安定した滴吐出を行うことができて、高速で、かつ高画質な画像を形成することができる。
501 振動板
502 流路基板
503 ノズルプレート
504 保持基板
505 共通液室基板
506 共通液室
507 インク供給口
508 インク供給路
509 個別液室
510 ノズル
511 個別電極
512 共通電極
513 個別電極配線
514 第1の共通電極配線
515 駆動IC
516 圧電体
517 個別電極パッド
518 第2の共通電極配線
519 絶縁膜
520 共通電極コンタクトホール
521 配線
522 凹部
523 凹部
524 個別電極コンタクトホール
525 共通電極パッド
526 出力端子
527 隔壁
Claims (8)
- 液体を吐出する複数のノズルを有するノズル板と、該ノズル板に積層され前記各ノズルにそれぞれ連通する複数の個別液室を形成する液室基板と、前記個別液室の一部を構成する振動板を介して前記各個別液室内をそれぞれ昇圧する複数の圧電体、該圧電体を挟持するように設けられた共通電極及び個別電極を有する圧電アクチュエータ部と、前記共通電極と前記個別電極との間に駆動電圧を印加する駆動電圧印加手段と、前記共通電極と前記駆動電圧印加手段との間を電気的に接続させる第1の共通電極配線と、該第1の共通電極配線上に積層した第2の共通電極配線とを備え、前記第2の共通電極配線が積層された前記第1の共通電極配線を含む前記第1の共通電極配線が複数のコンタクトホールを介して前記共通電極に接続され、前記駆動電圧印加手段によって前記駆動電圧を前記共通電極と前記個別電極との間に駆動電圧を印加することにより前記圧電体が変形変位して前記振動板を変形変位させ、前記個別液室内の圧力が変化することで前記ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第2の共通電極配線を前記第1の共通電極配線の一部の上に積層し、前記コンタクトホールは、前記第2の共通電極配線が積層された前記第1の共通電極配線と前記共通電極との間には設けないことを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 請求項1記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第2の共通電極配線は、前記ノズルの配列方向に連続に、かつ前記ノズルの配列方向に直交する方向の略中央部に形成され、前記コンタクトホールは前記第2の共通電極配線が積層された前記第1の共通電極配線の両側に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 請求項1記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第2の共通電極配線は、前記ノズルの配列方向に連続に、かつ前記ノズルの配列方向に直交する方向の略中央部に形成され、前記コンタクトホールは前記第2の共通電極配線が積層された前記第1の共通電極配線の片側のみ形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 請求項1記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第2の共通電極配線は、前記ノズルの配列方向に不連続に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記コンタクトホールは、前記各個別液室を区画する隔壁上に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 請求項1記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第1の共通電極配線は、Al、Au、Ag、Pd、Ir、W、Ti、Ta、Cu、Crのいずれかで形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第2の共通電極配線は、Au、Ag、Cu、Ni、Crのいずれかで形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドのノズルから記録液を記録材に吐出して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
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CN107878028A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-06 | 精工爱普生株式会社 | Mems 装置、液体喷射头、液体喷射装置及 mems 装置的制造方法 |
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JP2006231909A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-09-07 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
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