JP2016074175A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造工数や製造コストの増加を抑制するとともに、歩留まりの向上を図り、小型化を図った上で多ノズル化を実現できる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】吐出チャネル51は、Z方向の一端部がアクチュエータプレート45内で終端し、ダミーチャネル52は、アクチュエータプレート45におけるZ方向の一端面で開口し、アクチュエータプレート45におけるZ方向の一端面において、隣り合うダミーチャネル52間に位置する部分には、個別電極61のうち、吐出チャネル51を挟んでX方向で対向する個別電極61同士を各別に接続するとともに、FPCが接続される個別パッド64が形成されていることを特徴とする。【選択図】図3

Description

本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
従来、記録紙(被記録媒体)に液滴状のインクを吐出して、記録紙に画像や文字を記録する装置として、インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)を備えたインクジェットプリンタ(液体噴射装置)がある。
上述したインクジェットヘッドのヘッドチップは、吐出チャネル及びダミーチャネルが一方の主面側に交互に並設されたアクチュエータプレートと、アクチュエータプレートに積層され、吐出チャネル内にまとめて連通する共通インク室を有するカバープレートと、を備えている。また、各チャネルのうち、吐出チャネルの内面には基準電位GNDとなる共通電極が形成され、ダミーチャネルの内面には駆動電位Vddとする個別電極が形成されている。
ところで、近時では、記録紙に記録される文字や画像の高密度記録化等の多ノズル化を図る構成として、アクチュエータプレートの厚さ方向に沿ってヘッドチップを複数積層する構成が知られている。
例えば、下記特許文献1には、チャネルに対して外側端部の長さが互いに異なるヘッドチップを階段状に積層し、各ヘッドチップのうち隣り合うヘッドチップに対して突出する部分に、フレキシブルプリント基板等の外部配線を接続する構成が開示されている。
また、下記特許文献2には、吐出チャネル及びダミーチャネルがアクチュエータプレートを貫通するとともに、アクチュエータプレートにおけるチャネル延在方向の端面において、噴射チャネルの内側面に形成された共通電極同士が共通配線により接続され、ダミーチャネルの内側面に形成された個別電極同士が個別配線により接続された構成が開示されている。
特願2007−43647号公報 特願2012−140704号公報
しかしながら、特許文献1の構成では、積層するヘッドチップ毎に長さが異なるため、製造コストや製造工数の増加に繋がるという課題がある。また、積層数が多くなるにつれヘッドチップが長くなるので、小型化を図った上で、多ノズル化を図ることが難しい。
また、特許文献2の構成では、各チャネルがアクチュエータプレートを貫通しているため、アクチュエータプレートの端面において、チャネルの開口部を避けるように個別配線及び共通配線をパターニングする必要がある。そのため、配線パターンが複雑になり、製造工数や製造コストの増加に繋がるとともに、歩留まりが低下するという課題がある。
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、製造工数や製造コストの増加を抑制するとともに、歩留まりの向上を図り、小型化を図った上で多ノズル化を実現できる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することである。
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る液体噴射ヘッドは、第1方向に沿って延在するとともに、液体が充填される噴射チャネル及び液体が充填されないダミーチャネルが第1方向に交差する第2方向に間隔をあけて並設されたアクチュエータプレートと、前記ダミーチャネルの内面のうち、第2方向で対向する内側面に各別に形成された個別電極と、を有し、前記噴射チャネルは、第1方向の一端部が前記アクチュエータプレート内で終端し、前記ダミーチャネルは、前記アクチュエータプレートにおける第1方向の一端面で開口し、前記アクチュエータプレートの前記一端面において、隣り合う前記ダミーチャネル間に位置する部分には、前記噴射チャネルを挟んで第2方向で対向する前記個別電極同士を各別に接続するとともに、外部配線が接続される個別パッドが形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、噴射チャネルにおける第1方向の一端部がアクチュエータプレート内で終端しているので、アクチュエータプレートの一端面において、隣り合うダミーチャネル間に位置する部分を用いて個別パッドを形成することができる。そのため、従来のようにアクチュエータプレートの一端面上で、噴射チャネルが開口している構成と異なり、複雑なパターニングをする必要がない。よって、配線パターンの簡素化を図り、製造工数や製造コストの増加を抑制できるとともに、歩留まりの向上を図ることができる。さらに、個別パッドの面積を確保できるので、個別パッドのインピーダンスを低下させることができ、動作時の発熱等を抑制できる。
そして、本発明の構成によれば、アクチュエータプレートにおける第1方向の一端面上に形成された個別パッドを介して外部配線に接続することで、アクチュエータプレート及びカバープレートが積層されてなるヘッドチップを厚さ方向で簡単に積層することができる。この場合、インクジェットヘッド自体を複数用いて多ノズル化を図る場合や、互いに長さの異なるヘッドチップを積層する場合等に比べて小型化を図った上で、多ノズル化を図ることができる。
また、前記アクチュエータプレートの前記一端面側には、隣り合う前記個別パッド間を絶縁する第1絶縁部が配設されていてもよい。
この構成によれば、隣り合う個別パッド間を絶縁する第1絶縁部が配設されているため、隣り合う個別パッド間の短絡を確実に抑制し、電気的信頼性を確保できる。
また、前記ダミーチャネルにおける第1方向の一端部には、前記一端面上で開口するとともに、他端部に比べて溝深さが深い深溝部が形成され、前記個別パッドの、前記アクチュエータプレートの厚さ方向における幅は、前記深溝部の溝深さと同等の幅に形成されていてもよい。
この構成によれば、深溝部の溝深さと同等の幅に個別パッドを形成することで、個別パッドの幅を確保できる。そのため、個別パッドのインピーダンスを低下させ、動作時の発熱を抑えることができる。この場合、ダミーチャネルにおける第1方向の一端部のみに深溝部を形成することで、ダミーチャネル全体を深く形成するのに比べてアクチュエータプレートの強度を確保できる。
また、前記アクチュエータプレートに積層されたカバープレートと、前記噴射チャネルの内面に形成された共通電極と、前記カバープレートにおける第1方向の一端面に形成され、前記外部配線が接続される共通パッドと、前記カバープレートのうち、前記アクチュエータプレート側に位置する第1主面側に開口するとともに、前記一端面で開口する凹部と、前記凹部内面に形成され、前記共通パッドと前記共通電極とを接続する接続配線と、を備えていてもよい。
この構成によれば、カバープレートにおける第1方向の一端面上に、外部配線が接続される共通パッドが形成されているため、ヘッドチップにおける第1方向の一端面上で各パッドを外部配線により一括して接続することができる。これにより、配線パターンの更なる簡素化を図ることができるとともに、外部配線と各パッドとの接続作業を効率的に行うことができる。
この場合、カバープレートの凹部内面に形成された接続配線を通して共通電極と共通パッドとを接続することで、例えばヘッドチップにおける第1方向の一端面上やアクチュエータプレート側で接続配線を引き回す構成に比べて接続配線の短絡や分断を抑制できる。その結果、電気的信頼性を確保できる。
また、前記共通パッド及び前記個別パッドが面一に配置されていてもよい。
この構成によれば、各パッドが面一に配置されているため、外部配線と各パッド間をより簡単に接続できるとともに、外部配線及び各パッド間での電気的信頼性を確保できる。
また、前記アクチュエータプレートと前記カバープレートとの間には、前記共通パッド及び前記個別パッド間を絶縁する第2絶縁部が配設されていてもよい。
この構成によれば、アクチュエータプレートとカバープレートとの間に、共通パッド及び個別パッド間を絶縁する第2絶縁部が形成されているため、両パッド間の短絡を確実に抑制できる。
また、前記アクチュエータプレートに積層されたカバープレートを備え、前記アクチュエータプレート及び前記カバープレートが積層されてなるヘッドチップが複数積層されていてもよい。
この構成によれば、上述したようにアクチュエータプレートにおける第1方向の一端面上に形成された個別パッドを介して外部配線に接続することができるので、ヘッドチップを厚さ方向で簡単に積層することができる。この場合、インクジェットヘッド自体を複数用いて多ノズル化を図る場合や、互いに長さの異なるヘッドチップを積層する場合等に比べて小型化を図った上で、多ノズル化を図ることができる。
本発明に係る液体噴射装置は、上記本発明に係る液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明に係る液体噴射ヘッドを備えているため、製造工数や製造コストの増加を抑制するとともに、歩留まりの向上を図り、小型化を図った上で多ノズル化を実現できる。
本発明によれば、製造工数や製造コストの増加を抑制するとともに、歩留まりの向上を図り、小型化を図った上で多ノズル化を実現できる。
インクジェットプリンタの概略構成図である。 インクジェットヘッドの斜視図である。 吐出部をZ方向の一端側から見た斜視図である。 吐出部をZ方向の他端側から見た分解斜視図である。 図3のV−V線に相当する断面図である。 図3のVI−VI線に相当する断面図である。 FPCが接続された状態の吐出部をZ方向の一端側から見た背面図である。 アクチュエータウエハ作製工程を説明するための工程図であって、アクチュエータウエハの平面図である。 図8のIX−IX線に沿う断面図である。 図8のX−X線に沿う断面図である。 アクチュエータウエハ作製工程を説明するための工程図であって、アクチュエータウエハの平面図である。 カバーウエハ作製工程を説明するための工程図であって、カバーウエハの平面図である。 図12のXIII−XIII線に相当する断面図である。 貼り合わせ工程の工程図であって、ウエハ接合体の平面図である。 図14のXV−XV線に相当する断面図である。 切断工程の工程図であって、ウエハ接合体の平面図である。 図16のXVII−XVII線に相当する断面図である。 切断工程の工程図であって、前駆体をZ方向の一端側から見た背面図である。 第2電極形成工程の工程図であって、前駆体をZ方向の一端側から見た背面図である。 各絶縁部形成工程の工程図であって、前駆体をZ方向の一端側から見た背面図である。 実施形態における他の構成を示す吐出部をZ方向の一端側から見た斜視図である。 実施形態における他の構成を示す吐出部をZ方向の一端側から見た斜視図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置の一例として、インク(液体)を利用して記録紙に記録を行うインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタという)を例に挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
[プリンタ]
図1はプリンタ1の概略構成図である。
図1に示すように、プリンタ1は、紙等の記録紙Sを搬送する一対の搬送機構(移動機構)2,3と、記録紙Sにインク滴を噴射するインクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)4と、インクジェットヘッド4にインクを供給するインク供給手段5と、記録紙Sの搬送方向(主走査方向)と直交する方向(副走査方向)にインクジェットヘッド4を走査させる走査手段6と、を備えている。なお、以下の説明においては、上述した主走査方向をX方向、副走査方向をY方向、そしてX方向、及びY方向に直交する方向をZ方向として説明する。
一対の搬送機構2,3は、それぞれY方向に延びるグリッドローラ2a,3aと、グリッドローラ2a,3aとそれぞれに平行に延びるピンチローラ2b,3bと、グリッドローラ2a,3aをその軸回りに回転動作させるモータ等の図示しない駆動機構と、を備えている。
インク供給手段5は、インクが収容されたインクタンク10と、インクタンク10とインクジェットヘッド4とを接続するインク配管11と、を備えている。インクタンク10は、複数設けられており、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4種類のインクが収容されたインクタンク10Y,10M,10C,10BがX方向に沿って配列されている。インク配管11は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、インクジェットヘッド4を支持するキャリッジ16の動作(移動)に追従可能とされている。なお、インクタンク10は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4種類のインクが収容されたインクタンク10Y,10M,10C,10Bに限られるものではなく、さらに多色のインクを収容したインクタンクを備えていてもよい。
走査手段6は、Y方向に延び、かつX方向に間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール14,15と、一対のガイドレール14,15に沿って移動可能に配置されたキャリッジ16と、キャリッジ16をY方向に移動させる駆動機構17と、を備えている。
駆動機構17は、一対のガイドレール14,15の間に配置され、Y方向に間隔をあけて配置された一対のプーリ18と、一対のプーリ18間に巻回されてY方向に走行する無端ベルト19と、一方のプーリ18を回転駆動させる駆動モータ20と、を備えている。
キャリッジ16は、無端ベルト19に連結されており、一方のプーリ18の回転駆動による無端ベルト19の移動に伴ってY方向に移動可能とされている。また、キャリッジ16には、複数のインクジェットヘッド4がY方向に並んだ状態で搭載されている。図示の例では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各インクをそれぞれ吐出する4つのインクジェットヘッド4(すなわち、インクジェットヘッド4Y,4M,4C,4B)がキャリッジ16に搭載されている。なお、上述した搬送機構2,3及び走査手段6により、インクジェットヘッド4と記録紙Sとを相対的に移動させる移動機構を構成している。
(インクジェットヘッド)
次に、上述したインクジェットヘッド4について詳述する。図2は、インクジェットヘッド4の斜視図である。なお、上述した各インクジェットヘッド4は、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明では、一のインクジェットヘッド4について説明する。
図2に示すように、インクジェットヘッド4は、キャリッジ16に固定される固定プレート21と、この固定プレート21上に固定された吐出部22と、インク供給手段5から供給されるインクを、吐出部22の後述する共通インク室71にさらに供給するインク供給部23と、吐出部22に駆動電圧を印加するヘッド駆動部24と、を備えている。
インクジェットヘッド4は、駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の吐出量で吐出する。このとき、インクジェットヘッド4が走査手段6によりY方向に移動することで、記録紙Sにおける所定範囲に記録を行うことができる。また、上述した走査を搬送機構2,3により記録紙SをX方向に搬送しながら繰り返し行うことで、記録紙Sの全体に記録を行うことが可能となる。
固定プレート21には、アルミ等の金属製の支持プレート25がZ方向に沿って起立した状態で固定されているとともに、吐出部22にインクを供給する流路部材26が固定されている。支持プレート25には、インクを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器27が支持されている。圧力緩衝器27は、上述したインク配管11を通してインクタンク10に接続される一方、インク連結管28を通して流路部材26に接続されている。この場合、圧力緩衝器27は、インク配管11を通してインクが供給されると、インクを内部の貯留室内に一旦貯留した後、所定量のインクをインク連結管28及び流路部材26を通して吐出部22に供給する。なお、これら流路部材26、圧力緩衝器27及びインク連結管28により、上述したインク供給部23を構成している。
また、支持プレート25には、吐出部22を駆動するための集積回路等の制御回路31が搭載されたIC基板32が取り付けられている。このIC基板32は、フレキシブルプリント基板(外部配線)33(以下、FPC33という)を介して、吐出部22に電気的に接続されている。そして、これら制御回路31が搭載されたIC基板32、及びFPC33により、上述したヘッド駆動部24を構成している。
(吐出部)
続いて、吐出部22について詳細に説明する。図3は吐出部22をZ方向の一端側から見た斜視図であり、図4は吐出部22をZ方向の他端側から見た分解斜視図である。図5は図3のV−V線に沿う断面図であり、図6は図3のVI−VI線に沿う断面図である。
図3〜図6に示すように、本実施形態の吐出部22は、複数のノズル孔(第1ノズル孔41a及び第2ノズル孔41b)からなるノズル列42a,42bが二列に亘って形成された二列タイプの吐出部22である。具体的に、吐出部22は、Y方向に複数段積層された第1ヘッドチップ40A及び第2ヘッドチップ40Bと、第1ヘッドチップ40A及び第2ヘッドチップ40Bにまとめて固定されたノズルプレート44と、を備えている。なお、各ヘッドチップ40A,40Bは、後述する吐出チャネル51からインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされている。また、以下の説明では、主に第1ヘッドチップ40Aについて説明し、第2ヘッドチップ40Bにおける第1ヘッドチップ40Aと対応する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。なお、以下の説明では、Y方向のうち、一端側(第1ヘッドチップ40A側)を上側、他端側(第2ヘッドチップ40B側)を下側とし、Z方向のうち、一端側(ノズルプレート44と反対側)を後側、他端側(ノズルプレート44側)を前側として説明する。
第1ヘッドチップ40Aは、Y方向に積層されたアクチュエータプレート45及びカバープレート46を主に備えている。
アクチュエータプレート45は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料で形成され、その分極方向が厚さ方向(Y方向)に沿って一方向に設定されている。このアクチュエータプレート45における上面(第1主面)45a側には、上側に向けて開口する複数のチャネル51,52が形成されている。
各チャネル51,52は、Z方向(第1方向)に直線状、かつX方向(第2方向)に等間隔に形成されるとともに、圧電体(アクチュエータプレート45)からなる駆動壁53によってそれぞれ画成されている。具体的に、複数のチャネル51,52は、インクが充填される吐出チャネル(噴射チャネル)51と、インクが充填されないダミーチャネル52と、を有している。そして、これら吐出チャネル51及びダミーチャネル52は、X方向で交互に並んで配列されている。
図4、図5に示すように、吐出チャネル51は、後側端部がアクチュエータプレート45内で終端し、前側端部がアクチュエータプレート45における前側端面で開口している。具体的に、吐出チャネル51は、前側端部に位置し、溝深さが一様とされた延在部51aと、延在部51aにおける後側端部に連設され、後側に向かうに従い溝深さが浅くなる切り上がり部51bと、を有している。
ダミーチャネル52は、アクチュエータプレート45をZ方向に貫通し、Z方向の両端部がアクチュエータプレート45におけるZ方向の両端面でそれぞれ開口している。具体的に、ダミーチャネル52は、前側端部に位置し、溝深さが一様とされた延在部52aと、延在部52aにおける後側端部に連設され、後側に向かうに従い溝深さが深くなる深溝部52bと、を有している。なお、深溝部52bは、吐出チャネル51よりも後側に位置し、アクチュエータプレート45における後側端面上で開口している。
アクチュエータプレート45の駆動壁53のうち、各吐出チャネル51を画成する面(吐出チャネル51の内面)には、共通電極56が形成されている。共通電極56は、Y方向における幅が吐出チャネル51の半分程度とされ、各吐出チャネル51の内面のうち、X方向で対向する内側面、及び切り上がり部51bの底面上において、上側端縁から中間部分に至る範囲に形成されている。また、アクチュエータプレート45の上面45a上には、共通電極56と、後述する共通パッド77と、を接続する共通配線57が形成されている。共通配線57は、Z方向に沿って延びる帯状とされ、その後側端部は、アクチュエータプレート45における後側端縁まで延在している。一方、共通配線57における前側端部は、吐出チャネル51の切り上がり部51bをX方向の両側から取り囲み、吐出チャネル51内の共通電極56に接続されている。
図4、図6に示すように、アクチュエータプレート45の駆動壁53のうち、各ダミーチャネル52を画成する面(ダミーチャネル52の内面)には、個別電極61が各別に形成されている。これら個別電極61は、Y方向における幅がダミーチャネル52の半分程度とされ、各ダミーチャネル52の内面のうち、X方向で対向する内側面において、上側端縁から中間部分に至る範囲に形成されている。この場合、各個別電極61のうち、同一のダミーチャネル52内で対向する個別電極61同士は互いに電気的に分離されている。各ダミーチャネル52(深溝部52b)における後側端部において、X方向の一端側に位置する内側面及び底面には、後述する接続配線79の形成時に付着する蒸着膜62が形成されている。
ここで、図3、図5に示すように、アクチュエータプレート45における後側端面には、吐出チャネル51を挟んでX方向で対向する個別電極61同士を接続するとともに、上述したFPC33が接続される個別パッド64が形成されている。個別パッド64は、アクチュエータプレート45における後側端面のうち、隣接するダミーチャネル52間に位置する部分の全体に亘って形成され、吐出チャネル51に対して後側に位置している。図示の例において、個別パッド64は、Y方向における幅がダミーチャネル52の深溝部52bの深さとほぼ同等とされている。
個別パッド64のうちX方向の一端部は、吐出チャネル51に対してX方向の一端側に位置するダミーチャネル52内において、X方向の他端側に形成された個別電極61に接続されている。一方、個別パッド64のうちX方向の他端部は、吐出チャネル51に対してX方向の他端側に位置するダミーチャネル52内において、X方向の一端側に形成された個別電極61及び蒸着膜62に接続されている。
また、アクチュエータプレート45における後側端面において、下側に位置する角部には、隣接する個別パッド64間を分断する第1絶縁部66が形成されている。第1絶縁部66は、前側に向けて窪むとともに、X方向に沿って延設された溝であり、アクチュエータプレート45におけるX方向の全長に亘って形成されている。なお、第1ヘッドチップ40A(アクチュエータプレート45)のうち、最外に位置するチャネル(ダミーチャネル52)よりもX方向の外側に位置する領域(非吐出領域)には、第1絶縁部66が形成されていなくても構わない。
図示の例において、第1絶縁部66は、上側端部が深溝部52bの底面よりも上側に位置し、下側端部がアクチュエータプレート45の下面45b上で開口している。また、第1絶縁部66におけるZ方向の深さは、アクチュエータプレート45における後側端面において、下側に位置する角部に形成される電極材料121(図19参照)が除去できる程度の深さ(好ましくは20μm以上)であれば構わない。なお、第1絶縁部66は、各個別パッド64間を分断できる構成であれば、その形成位置は角部に限られない。
図3〜図6に示すように、カバープレート46は、下面(第1主面)46aがアクチュエータプレート45の上面45a上に接着された板状とされ、各チャネル51,52を閉塞している。なお、カバープレート46は、Y方向から見た平面視外形がアクチュエータプレート45と一致し、X方向及びZ方向に面する外周面がアクチュエータプレート45の外周面と面一になっている。
カバープレート46は、上面(第2主面)46b側に形成された共通インク室71と、下面46a側に形成されて共通インク室71及び各吐出チャネル51間を各別に連通させる複数のスリット72と、を有している。
共通インク室71は、カバープレート46における後側端部に位置し、下側に向けて窪む溝であり、X方向に延設されている。共通インク室71は、上述した流路部材26内に連通し、流路部材26内のインクが流通するよう構成されている。
スリット72は、共通インク室71内において、吐出チャネル51の切り上がり部51bとY方向で重なる位置に形成され、カバープレート46をY方向に貫通している。すなわち、上述した共通インク室71は、スリット72を通して各吐出チャネル51内にまとめて連通している。なお、スリット72は、X方向における幅が吐出チャネル51と同等に形成されるとともに、後側端縁の位置は、吐出チャネル51(切り上がり部51b)における後側端縁におおよそ一致している。
カバープレート46の下面46a側において、各スリット72(吐出チャネル51)に対して後側に位置する部分には、上側に向けて窪む複数の凹部74が形成されている。凹部74は、カバープレート46において、下面46a上及び後側端面上で開口しており、凹部74を通して上述した共通配線57を露出させている。なお、各凹部74は、X方向で各吐出チャネル51と同等の位置で、かつX方向における幅が各吐出チャネル51と同等に形成されている。また、各凹部74は、上側に向かうに従いZ方向の幅が漸次縮小している。
カバープレート46の上面46b側において、上述した共通インク室71よりも後側に位置する部分には、下側に向けて窪むとともに、上述した各凹部74がまとめて連通する接続溝部75が形成されている。接続溝部75は、カバープレート46における後側であって、上側に位置する角部を切除するように形成され、X方向に沿って共通インク室71と平行に延在している。そして、接続溝部75の底面には、上述した各凹部74が開口している。なお、接続溝部75におけるX方向の長さやY方向の深さは、共通インク室71と同等とされていてもよい。
ここで、カバープレート46における後側端面には、その全域に亘って共通パッド77が形成されている。共通パッド77は、上述した個別パッド64と面一とされ、FPC33が接続される。なお、図示の例において、接続溝部75の内面には、共通パッド77の形成時に付着する蒸着膜78が全域に亘って形成されている。なお、蒸着膜78におけるX方向両端部は、上述した共通パッド77のうち、上述した非吐出領域に形成された部分に接続されていても構わない。
また、図5に示すように、各凹部74内面のうち、主にX方向の一端側に位置する内側面には、上述した共通パッド77と共通配線57とを接続する接続配線79が形成されている。接続配線79は、下側端縁がアクチュエータプレート45の上面45a上で共通配線57のうち、凹部74内で露出する部分に接続されている。一方、接続配線79は、後側端縁がカバープレート46における後側端面上で共通パッド77に接続されている。
図3、図5に示すように、第1ヘッドチップ40Aにおける後側端面において、アクチュエータプレート45及びカバープレート46の境界部分には、上述した個別パッド64と、共通パッド77、共通配線57、及び接続配線79と、を分断する第2絶縁部81が形成されている。第2絶縁部81は、前側に向けて窪むとともに、X方向に沿って延設された溝であり、第1ヘッドチップ40AにおけるX方向の全長に亘って形成されている。第2絶縁部81は、各プレート45,46間をY方向に跨いで形成されている。この場合、第2絶縁部81は、上側端縁が凹部74の下側端縁よりも上側に位置し、下側端縁が個別パッド64の上側端縁よりも下側に位置している。また、第2絶縁部81は、Z方向の深さが接続配線79の蒸着可能な深さよりも浅くなっていれば構わない。但し、各配線57,79やパッド64,77での配線抵抗(インピーダンス)を低下させるために、第2絶縁部81の幅や深さは各配線57,79やパッド64,77間を分断した上で、可能な限り小さくすることが好ましい。
第2ヘッドチップ40Bは、上述した第1ヘッドチップ40Aと同様にアクチュエータプレート45及びカバープレート46がY方向に積層されて構成されている。この場合、第2ヘッドチップ40Bは、カバープレート46を第1ヘッドチップ40Aのアクチュエータプレート45に向けた状態で第1ヘッドチップ40Aに接合されている。すなわち、本実施形態の吐出部22は、アクチュエータプレート45及びカバープレート46が交互に複数枚積層された構成とされている。
第2ヘッドチップ40Bの吐出チャネル51及びダミーチャネル52は、第1ヘッドチップ40Aの吐出チャネル51及びダミーチャネル52の配列ピッチに対して半ピッチずれて配列され、各ヘッドチップ40A,40Bの吐出チャネル51同士、及びダミーチャネル52同士が千鳥状に配列されている。すなわち、第1ヘッドチップ40Aの吐出チャネル51、及び第2ヘッドチップ40Bのダミーチャネル52同士がY方向で対向し、第1ヘッドチップ40Aのダミーチャネル52、及び第2ヘッドチップ40Bの吐出チャネル51同士がY方向で対向している。
なお、各ヘッドチップ40A,40Bのうち、X方向の最外に位置するチャネル(ダミーチャネル52)よりも外側に位置する部分(非吐出領域)には、各ヘッドチップ40A,40Bの共通インク室71間を接続する図示しない連通孔が形成されている。連通孔は、各アクチュエータプレート45のうち、カバープレート46間に位置するアクチュエータプレート45(第1ヘッドチップ40A側のアクチュエータプレート45)をY方向に貫通するとともに、両端部が各カバープレート46において共通インク室71で各別に開口している。したがって、流路部材26を通して第1ヘッドチップ40A(共通インク室71)内に流入したインクが、連通孔を通して第2ヘッドチップ40B(共通インク室71)内に流入するようになっている。
図7は、FPC33が接続された状態の吐出部22を後側から見た背面図である。
図7に示すように、FPC33は、絶縁性を有するベースフィルム83の両面に配線パターンが形成された、いわゆる両面FPCであって、延在方向の一端部が吐出部22における後側端面を覆うように圧着されている。具体的に、FPC33は、個別パッド64に各別に接続される複数の個別電極用配線84と、共通パッド77に接続される共通電極用配線85と、を有している。
個別電極用配線84は、ベースフィルム83の第1面側(吐出部22側に位置する面)に形成された個別用ランド部86と、ベースフィルム83の第2面側(吐出部22側とは反対側に位置する面)に形成された引出部87と、を備えている。
個別用ランド部86は、各ヘッドチップ40A,40Bの上述した個別パッド64に各別に接続されている。引出部87は、FPC33の延在方向に沿って延びる帯状とされ、その一端部がスルーホール88を通して上述した個別用ランド部86に各別に接続され、他端部がIC基板32に接続されている。
共通電極用配線85は、ベースフィルム83の第1面側に形成された共通用ランド部91及び集合部92と、第2面側に形成されて共通用ランド部91及び集合部92間を接続する引出部93と、を有している。
共通用ランド部91は、FPC33の幅方向(X方向)に沿って延在する帯状とされ、各ヘッドチップ40A,40Bの共通パッド77に各別に接続されている。
引出部93は、FPC33の延在方向に沿って延びる帯状とされ、その一端部がスルーホール94を通して共通用ランド部91に各別に接続され、他端部がスルーホール95を通して集合部92に各別に接続されている。
集合部92は、共通用ランド部91や引出部93に対して幅広とされ、FPC33における延在方向の他端側(個別用ランド部86よりも他端側)で共通用ランド部91と平行に延設されている。そして、共通電極用配線85は、集合部92を介してIC基板32に接続されている。
図4〜図6に示すように、ノズルプレート44は、ポリイミド等のフィルム材からなり、各ヘッドチップ40A,40Bに前側端面全体を覆うように接着されている。ノズルプレート44には、X方向に間隔をあけて並設された複数のノズル孔(第1ノズル孔41a及び第2ノズル孔41b)からなるノズル列(第1ノズル列42a及び第2ノズル列42b)が2列配設されている。
第1ノズル列42aは、ノズルプレート44をZ方向に貫通する複数の第1ノズル孔41aを有し、これら第1ノズル孔41aがX方向に間隔をあけて一直線上に並んで構成されている。これら第1ノズル孔41aは、上述した第1ヘッドチップ40Aの吐出チャネル51内に連通している。具体的に、第1ノズル孔41aは、第1ヘッドチップ40Aの吐出チャネル51において、Y方向の中央部に位置するように形成され、吐出チャネル51と同ピッチで形成されている。
第2ノズル列42bは、ノズルプレート44をZ方向に貫通する複数の第2ノズル孔41bを有し、上述した第1ノズル列42aと平行に配設されている。各第2ノズル孔41bは、上述した第2ヘッドチップ40Bの吐出チャネル51内に連通している。具体的に、第2ノズル孔41bは、第2ヘッドチップ40Bの吐出チャネル51において、Y方向の中央部に位置するように形成され、吐出チャネル51と同ピッチで形成されている。したがって、各ダミーチャネル52は、ノズル孔41a,41bには連通しておらず、ノズルプレート44によりZ方向の他端側から覆われている。
[プリンタの動作方法]
次に、上述したように構成されたプリンタ1を利用して、記録紙Sに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図1に示す4つのインクタンク10にはそれぞれ異なる色のインクが十分に封入されているものとする。
このような初期状態のもと、プリンタ1を作動させると、搬送機構2,3のグリッドローラ2a,3aが回転することで、これらグリッドローラ2a,3a及びピンチローラ2b,3b間に記録紙SをX方向に向けて搬送する。また、これと同時に駆動モータ20がプーリ18を回転させて無端ベルト19を走行させる。これにより、キャリッジ16がガイドレール14,15にガイドされながらY方向に往復移動する。
そしてこの間に、各インクジェットヘッド4より4色のインクを記録紙Sに適宜吐出させることで、文字や画像等の記録を行うことができる。
ここで、各インクジェットヘッド4の動きについて、以下に詳細に説明する。
インクジェットヘッド4では、共通電極56が基準電位GND、個別電極61が駆動電位VddとなるようにFPC33を介して各電極56,61間に電圧を印加する。すると、吐出チャネル51を画成する2つ駆動壁53に厚み滑り変形が生じ、これら2つの駆動壁53が吐出チャネル51にダミーチャネル52側へ突出するように変形する。すなわち、本実施形態のアクチュエータプレート45は分極方向が一方向であり、電極56,61が駆動壁53のY方向における中間部分までしか形成されていない。そのため、各電極56,61間に電圧を印加することで、駆動壁53におけるY方向の中間部分を中心にしてV字状に屈曲変形する。これにより、吐出チャネル51があたかも膨らむように変形する。
このように、2つの駆動壁53の圧電厚み滑り効果による変形によって、吐出チャネル51の容積が増大する。そして、吐出チャネル51の容積が増大したことにより、共通インク室71内に貯留されたインクが吐出チャネル51内に誘導される。そして、吐出チャネル51の内部に誘導されたインクは、圧力波となって吐出チャネル51の内部に伝播し、この圧力波がノズル孔41a,41bに到達したタイミングで、電極56,61間に印加した電圧をゼロにする。これにより、駆動壁53が復元し、一旦増大した吐出チャネル51の容積が元の容積に戻る。この動作によって、吐出チャネル51の内部の圧力が増加し、インクが加圧される。その結果、液滴状のインクがノズル孔41a,41bを通って外部に吐出されることで、上述したように記録紙Sに文字や画像等を記録することができる。
[吐出部の製造方法]
次に、上述した吐出部22の製造方法について説明する。以下の説明では、複数のアクチュエータプレート45がZ方向で連なるアクチュエータウエハ101と、複数のカバープレート46がZ方向で連なるカバーウエハ102と、を接合してウエハ接合体103を形成し、このウエハ接合体103を切断することにより複数の吐出部22を一括して製造する方法について説明する。
本実施形態の吐出部22の製造方法は、主にアクチュエータウエハ作製工程と、カバーウエハ作製工程と、組立工程と、を有している。そのうち、アクチュエータウエハ作製工程及びカバーウエハ作製工程は、並行して実施することが可能である。
<アクチュエータウエハ作製工程>
図8は、アクチュエータウエハ作製工程を説明するための工程図であって、アクチュエータウエハ101の平面図である。また、図9は図8のIX−IX線に沿う断面図であり、図10は図8のX−X線に沿う断面図である。
図8、図9に示すように、アクチュエータウエハ作製工程では、まずダイサー(不図示)を用いた切削加工等により、後に吐出チャネル51となる第1ダイシングライン110を形成する(第1ダイシングライン形成工程)。具体的には、アクチュエータウエハ101に対して第1主面101a側からダイサーを進入させるとともに、ダイサーをZ方向に走行させる。その後、ダイサーを所定量走行させた後、アクチュエータウエハ101からダイサーを退避させる。これにより、第1ダイシングライン110が形成される。
このとき、X方向から見た側面視において、第1ダイシングライン110のZ方向における両端部は、上述した切り上がり部51bに相当する部分であって、ダイサーの曲率半径に倣った円弧状とされる。なお、第1ダイシングライン110のZ方向における長さ(ダイサーの走行量)は、吐出チャネル51(延在部51a)の2つ分の長さに設定されている。そして、第1ダイシングライン形成工程では、上述した動作を、アクチュエータウエハ101に対してZ方向及びX方向に間隔をあけて繰り返し行い、複数の第1ダイシングライン110を形成する。すなわち、アクチュエータウエハ101は、アクチュエータプレート45における後側端部同士及び前側端部同士が向かい合った状態でそれぞれ連なっている。
次に、図8、図10に示すように、後にダミーチャネル52となる第2ダイシングライン111を形成する(第2ダイシングライン形成工程)。具体的には、アクチュエータウエハ101における第1ダイシングライン110に対してX方向の両側に位置する部分に、ダイサーを進入させ、アクチュエータウエハ101におけるZ方向の全体に亘ってダイサーを走行させる。このとき、ダミーチャネル52のうち、延在部52aに相当する部分は加工深さを一定にした状態でダイサーを走行させ、深溝部52bに相当する部分(Z方向で各第1ダイシングライン110間に位置する部分)は延在部52aに相当する部分に対して加工深さを深くする。
図11は、アクチュエータウエハ作製工程を説明するための工程図であって、アクチュエータウエハ101の平面図である。
次に、図11に示すように、アクチュエータウエハ101に対して個別電極61、共通電極56及び共通配線57を形成する(第1電極形成工程)。具体的には、斜め蒸着等により、Y方向に対してX方向に傾斜する方向からアクチュエータウエハ101の第1主面101a側に向けて電極材料113を蒸着する。すると、アクチュエータウエハ101の第1主面101a上、並びに第1ダイシングライン110及び第2ダイシングライン111の内面に、図示しないマスクの開口部を通して電極材料113が成膜される。これにより、アクチュエータウエハ101の第1主面101a上に共通配線57が形成されるとともに、各ダイシングライン110,111の上側端縁から中間部分に至る部分に個別電極61及び共通電極56がそれぞれ形成される。
<カバーウエハ作製工程>
図12は、カバーウエハ作製工程を説明するための工程図であって、カバーウエハ102の平面図であり、図13は図12のXIII−XIII線に相当する断面図である。
図12、図13に示すように、カバーウエハ作製工程では、まずカバーウエハ102に対して第2主面102b側から図示しないマスクを通してサンドブラスト等を行い、共通インク室71及び後に接続溝部75となる溝部114を形成する(共通インク室及び溝部形成工程)。このとき、共通インク室71は、カバーウエハ102において、上述した第1ダイシングライン110のZ方向の両端部に対応する部分に、X方向に沿って形成する。また、溝部114は、カバーウエハ102において、上述した第1ダイシングライン110間に対応する部分にX方向に沿って形成する。
続いて、カバーウエハ102に対して第1主面102a側から図示しないマスクを通してサンドブラスト等を行い、共通インク室71内に各別に連通するスリット72、及び後に凹部74となるザグリ部115を形成する(スリット及びザグリ部形成工程)。このとき、スリット72は、カバーウエハ102において、各第1ダイシングライン110のZ方向の両端部に対応する部分に、各別に形成する。また、ザグリ部115は、カバーウエハ102において、上述した各第1ダイシングライン110間に対応する部分に各別に形成する。なお、カバーウエハ形成工程の各工程は、サンドブラストに限らず、ダイシング等により行っても構わない。
<組立工程>
図14は、貼り合わせ工程の工程図であって、ウエハ接合体103の平面図であり、図15は図14のXV−XV線に相当する断面図である。
図14、図15に示すように、組立工程では、まずアクチュエータウエハ101及びカバーウエハ102を交互に複数枚積層し、ウエハ接合体103とする(貼り合わせ工程)。具体的には、各ヘッドチップ40A,40Bとなるカバーウエハ102及びアクチュエータウエハ101を貼り合わせ、その後第1ヘッドチップ40Aとなるアクチュエータウエハ101に対して第2ヘッドチップ40Bとなるカバーウエハ102を貼り合わせる。
図16は切断工程の工程図であって、ウエハ接合体103の平面図であり、図17は図16のXVII−XVII線に相当する断面図である。また、図18は、切断工程の工程図であって、前駆体120を後側から見た背面図である。
続いて、図16、図17に示すように、ウエハ接合体103を各吐出部22ごとに切断する(切断工程)。具体的には、ウエハ接合体103のうち、Z方向における各第1ダイシングライン110の中間位置、及び各第1ダイシングライン110間に位置する部分の中間位置に対して、ダイサーをX方向に走行させ、ウエハ接合体103を切断する。このとき、第1ダイシングライン110がZ方向の中間位置で分割されるとともに、溝部114及びザグリ部115がZ方向の中間位置で分割される。これにより、図18に示すように、第1ヘッドチップ40A及び第2ヘッドチップ40Bが積層されてなる吐出部22の前駆体120が、一枚のウエハ接合体103から複数切り出される。
図19は、第2電極形成工程の工程図であって、前駆体120を後側から見た背面図である。
次に、図19に示すように、前駆体120に対して個別パッド64、共通パッド77及び接続配線79となる電極材料121を形成する(第2電極形成工程)。具体的には、前駆体120における後側端面に対して斜め蒸着等を行い、X方向、Y方向及びZ方向に対して傾斜する方向からX方向の一端側に向けて電極材料121を蒸着する。すると、前駆体120における後側端面、凹部74内面、接続溝部75内面及びダミーチャネル52の内面のうち後側端部であって、X方向の一端側に位置する面に電極材料121が成膜される。
図20は、各絶縁部形成工程の工程図であって、前駆体120を後側端側から見た背面図である。
続いて、図20に示すように、アクチュエータプレート45における後側端面のうち、下側に位置する角部に対して第1絶縁部66を形成する(第1絶縁部形成工程)。具体的には、X方向に沿ってダイサーを走行させ、隣接する個別パッド64間を接続する電極材料121を除去する。
また、前駆体120のうち、アクチュエータプレート45及びカバープレート46間に位置する部分に対して第2絶縁部81を形成する(第2絶縁部形成工程)。具体的には、X方向に沿ってダイサーを走行させ、共通パッド77、個別パッド64、共通配線57、接続配線79間を接続する電極材料121を除去する。
その後、前駆体120(ヘッドチップ40A,40B)における前側端面上にノズルプレート44を接合することで、上述した吐出部22が完成する。
このように、本実施形態では、アクチュエータプレート45における後側端面に個別パッド64を形成することで、吐出部22における後側端面上でFPC33との接続を行うことができる。そのため、ヘッドチップ40A,40BをY方向で簡単に積層することができる。この場合、吐出部22(インクジェットヘッド4)自体を複数用いて多ノズル化を図る場合や、互いに長さの異なるヘッドチップを積層する場合等に比べて小型化を図った上で、多ノズル化を図ることができる。
特に、本実施形態によれば、吐出チャネル51における後側端部がアクチュエータプレート45内で終端しているので、アクチュエータプレート45における後側端面において、隣り合うダミーチャネル52間に位置する部分を用いて個別パッド64を形成することができる。そのため、従来のようにアクチュエータプレートにおける後側端面上で吐出チャネルが開口している構成と異なり、開口を避ける等の複雑なパターニングをする必要がない。よって、配線パターンの簡素化を図り、製造工数や製造コストの増加を抑制できるとともに、歩留まりの向上を図ることができる。さらに、個別パッド64の面積を確保できるので、個別パッド64のインピーダンスを低下させることができ、動作時の発熱等を抑制できる。
また、隣り合う個別パッド64間を絶縁する第1絶縁部66が配設されているため、隣り合う個別パッド64間の短絡を確実に抑制し、電気的信頼性を確保できる。
さらに、深溝部52bの溝深さと同等の幅に個別パッド64を形成することで、個別パッド64の幅を確保できる。そのため、個別パッド64のインピーダンスを低下させ、動作時の発熱を抑えることができる。この場合、ダミーチャネル52における後側端部のみに深溝部52bを形成することで、ダミーチャネル52全体を深く形成するのに比べてアクチュエータプレート45の強度を確保できる。
そして、本実施形態では、カバープレート46における後側端面上に、FPC33が接続される共通パッド77が形成されているため、吐出部22における後側端面上で各パッド64,77をFPC33により一括して接続することができる。これにより、配線パターンの更なる簡素化を図ることができるとともに、FPC33と各パッド64,77との接続作業を効率的に行うことができる。
この場合、カバープレート46の凹部74内面に形成された接続配線79を通して共通配線57と共通パッド77とを接続することで、例えばヘッドチップ40A,40Bにおける後側端面上やアクチュエータプレート45側で接続配線を引き回す構成に比べて接続配線の短絡や分断を抑制できる。その結果、電気的信頼性を確保できる。
しかも、カバープレート46側の凹部74は、例えば共通インク室71と吐出チャネル51とを連通させるスリット72の形成と同時に形成することが可能である。そのため、製造工数の増加を抑制した上で配線パターンの簡素化を図ることができる。
特に、各パッド64,77が面一に配置されているため、FPC33と各パッド64,77間をより簡単に接続できるとともに、FPC33及び各パッド64,77間での電気的信頼性を確保できる。
しかも、アクチュエータプレート45とカバープレート46との間に、共通パッド77及び個別パッド64間を絶縁する第2絶縁部81が形成されているため、両パッド64,77間の短絡を確実に抑制できる。
そして、本実施形態のプリンタ1では、上述したインクジェットヘッド4を備えているため、製造工数や製造コストの増加を抑制するとともに、信頼性の高いプリンタ1を提供できる。
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンタ1を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であっても構わない。
また、上述した実施形態では、ノズル列42a,42bがそれぞれX方向に沿って直線状に延在している場合について説明したが、これに限らず、例えばノズル列42a,42bが斜めに延在していてもよい。
また、ノズル孔41a,41bの形状に関しても、円形に限定されるものではない。例えば、三角等の多角形状や、楕円形状や星型形状でも構わない。
また、上述した実施形態では、各ヘッドチップ40A,40B間において、吐出チャネル51同士及びダミーチャネル52同士が半ピッチずれた千鳥状に配列された構成について説明したが、これに限られない。
さらに、上述した実施形態では、2つのヘッドチップ40A,40Bが積層された積層タイプのインクジェットヘッドについて説明したが、これに限らず、図21に示すように単層のインクジェットヘッドとしてもよく、また3段以上の積層タイプとしてもよい。なお、ノズル列の列数は、ヘッドチップの積層数に応じて変更される。
また、上述した実施形態では、エッジシュートタイプのインクジェットヘッドを例に挙げて説明したが、この場合に限定されず、吐出チャネル51の長手方向中央に臨むノズル孔からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプとしても構わない。
さらに、上述した実施形態では、アクチュエータウエハ101とカバーウエハ102とが接合されたウエハ接合体103に対して斜め蒸着を行うことで、個別パッド64を形成する構成について説明したが、これに限られない。すなわち、上述した第1電極形成工程において、個別電極61、共通電極56及び共通配線57と同時に個別パッド64を形成しても構わない。
また、上述した実施形態では、アクチュエータプレート45上の共通配線57を介して共通電極56と接続配線79とを接続する構成について説明したが、接続配線79と共通電極56とを直接接続させる構成としても構わない。
さらに、上述した実施形態では、絶縁部66,81がヘッドチップ40A,40Bにおける前側に向けて窪む構成について説明したが、これに限られない。例えば、ヘッドチップ40A,40Bにおける後側端面と面一に形成しても構わない。この場合、例えば絶縁部66,81に相当する部分を、ヘッドチップ40A,40Bにおける後側端面から予め突出させておき、この突出部分を上述した第2電極形成工程後に切除する等しても構わない。また、絶縁膜等を用いて各配線57,79やパッド64,77間の絶縁を図る構成としても構わない。
すなわち、絶縁部66,81は、各配線57,79やパッド64,77間の絶縁を図る構成であれば、その形成位置や形成方法は適宜設計変更が可能である。
また、上述した実施形態では、カバープレート46に形成された共通インク室71及びスリット72を通して吐出チャネル51内にインクを供給する構成について説明したが、これに限られない。カバープレート46とは別経路からインクを供給する構成としても構わない。
また、上述した実施形態では、分極方向が厚さ方向に一方向とされた、いわゆるモノポール方式のアクチュエータプレート45を用いた場合について説明したが、これに限られない。例えば、図22に示すように、分極方向が異なる2枚の圧電体を積層した、いわゆるシェブロン方式のアクチュエータプレート200を用いても構わない。
具体的に、図22に示すヘッドチップ201は、ベースプレート202、アクチュエータプレート200、及びカバープレート46が積層されて構成されている。なお、以下の説明では、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
ベースプレート202は、金属以外の材料により構成されている。
アクチュエータプレート200は、ベースプレート202上に接合されるとともに、その上面200a側に上述した吐出チャネル51及びダミーチャネル52がX方向に交互に形成されている。
ダミーチャネル52は、アクチュエータプレート200をY方向及びZ方向に貫通しており、アクチュエータプレート200をX方向に分断している。
一方、吐出チャネル51は、アクチュエータプレート200のうち、ダミーチャネル52間に位置する部分に形成され、アクチュエータプレート200の前側端面上で開口している。
吐出チャネル51の内面全体、すなわちX方向で対向する内側面及び底面には、共通電極210が形成されている。この共通電極210は、アクチュエータプレート200の上面200a上で共通配線57に接続されている。
ダミーチャネル52の内面のうち、X方向で対向する一対の内側面には、その全面に亘って個別電極211がそれぞれ形成されている。個別電極211のうち、吐出チャネル51を挟んでX方向で対向する個別電極211同士は、アクチュエータプレート200における後側端面のうち、隣接するダミーチャネル52間に位置する部分に形成された個別パッド64により接続されている。
なお、個別電極211、共通電極210及び共通配線57は、斜め蒸着の他、無電解めっき等を用いて形成することができる。この場合、ベースプレート202として、表面粗さRaの小さい材料を用いることで、ベースプレート202上にめっき被膜が析出しないようになっている。そのため、個別電極211は、ダミーチャネル52の内面において、底面(ベースプレート202上)には形成されておらず、X方向に向かい合う一対の内側面間で切り離されている。若しくは、電極形成後、アクチュエータプレート200を下面側からグラインダー等で削り、ダミーチャネル52の底面を開口させ、ベースプレート202を貼り付けても構わない。
そして、ヘッドチップ201における後側端面において、下側に位置する角部には、隣接する個別パッド64間を分断する第1絶縁部220が形成されている。第1絶縁部220は、前側に向けて窪むとともに、X方向に沿って延設された溝であり、アクチュエータプレート200及びベースプレート202をY方向に跨いで形成されている。この場合、第1絶縁部220は、上側端縁がダミーチャネル52の下側端縁よりも上側に位置している。
なお、ベースプレート202を用いず、シェブロン方式のアクチュエータプレート200により、ダミーチャネル52の底面を構成するようにしても構わない。この場合には、個別電極211のうち、ダミーチャネル52の底面に位置する部分をレーザ加工やダイシング加工等により分断する。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。
1…インクジェットプリンタ(液体噴射装置)
2,3…搬送機構(移動機構)
4,4Y,4M,4C,4B…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
33…フレキシブルプリント基板(外部配線)
40A…第1ヘッドチップ(ヘッドチップ)
40B…第2ヘッドチップ(ヘッドチップ)
201…ヘッドチップ
45,200…アクチュエータプレート
45a,200a…上面(第1主面)
46…カバープレート
46a…下面(第1主面)
51…吐出チャネル(噴射チャネル)
52…ダミーチャネル
56,210…共通電極
61,211…個別電極
64…個別パッド部
66,220…第1絶縁部
74…凹部
77…共通パッド部
79…接続配線
81…第2絶縁部

Claims (8)

  1. 第1方向に沿って延在するとともに、液体が充填される噴射チャネル及び液体が充填されないダミーチャネルが第1方向に交差する第2方向に間隔をあけて並設されたアクチュエータプレートと、
    前記ダミーチャネルの内面のうち、第2方向で対向する内側面に各別に形成された個別電極と、を有し、
    前記噴射チャネルは、第1方向の一端部が前記アクチュエータプレート内で終端し、
    前記ダミーチャネルは、前記アクチュエータプレートにおける第1方向の一端面で開口し、
    前記アクチュエータプレートの前記一端面において、隣り合う前記ダミーチャネル間に位置する部分には、前記噴射チャネルを挟んで第2方向で対向する前記個別電極同士を各別に接続するとともに、外部配線が接続される個別パッドが形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  2. 前記アクチュエータプレートの前記一端面側には、隣り合う前記個別パッド間を絶縁する第1絶縁部が配設されていることを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。
  3. 前記ダミーチャネルにおける第1方向の一端部には、前記一端面上で開口するとともに、他端部に比べて溝深さが深い深溝部が形成され、
    前記個別パッドの、前記アクチュエータプレートの厚さ方向における幅は、前記深溝部の溝深さと同等の幅に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の液体噴射ヘッド。
  4. 前記アクチュエータプレートに積層されたカバープレートと、
    前記噴射チャネルの内面に形成された共通電極と、
    前記カバープレートにおける第1方向の一端面に形成され、前記外部配線が接続される共通パッドと、
    前記カバープレートのうち、前記アクチュエータプレート側に位置する第1主面側に開口するとともに、前記一端面で開口する凹部と、
    前記凹部内面に形成され、前記共通パッドと前記共通電極とを接続する接続配線と、を備えていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
  5. 前記共通パッド及び前記個別パッドが面一に配置されていることを特徴とする請求項4記載の液体噴射ヘッド。
  6. 前記アクチュエータプレートと前記カバープレートとの間には、前記共通パッド及び前記個別パッド間を絶縁する第2絶縁部が配設されている請求項4または請求項5記載の液体噴射ヘッド。
  7. 前記アクチュエータプレートに積層されたカバープレートを備え、
    前記アクチュエータプレート及び前記カバープレートが積層されてなるヘッドチップが複数積層されていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
  8. 請求項1から請求項7の何れか1項に記載の液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備えていることを特徴とする液体噴射装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0920006A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Brother Ind Ltd インク噴射装置及びその製造方法
US20050062799A1 (en) * 2002-03-25 2005-03-24 Olympus Corporation Method of assembling ink jet head unit
JP2009292009A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Sii Printek Inc ヘッドチップ、液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置およびヘッドチップの製造方法
JP2011245833A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Sii Printek Inc 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP2014004715A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Canon Inc 液体吐出ヘッドおよびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0920006A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Brother Ind Ltd インク噴射装置及びその製造方法
US20050062799A1 (en) * 2002-03-25 2005-03-24 Olympus Corporation Method of assembling ink jet head unit
JP2009292009A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Sii Printek Inc ヘッドチップ、液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置およびヘッドチップの製造方法
JP2011245833A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Sii Printek Inc 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP2014004715A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Canon Inc 液体吐出ヘッドおよびその製造方法

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