JP2016140977A - 液体吐出装置、及び、液体吐出装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの平面的なサイズを大きくすることなく、流路構造体の金属部分を、配線部材で覆われるアクチュエータの導電部と導通させること。【解決手段】インクジェットヘッド４は、流路構造体２０と、流路ユニッ２０の上面に配置された圧電アクチュエータ２１と、圧電アクチュエータ２１を覆うように配置されたＣＯＦ５１を備える。ＣＯＦ５１は、圧電アクチュエータ２１と対向する面にグランド導電部６２を有する。圧電アクチュエータ２１は、ＣＯＦ５１と対向する面に、グランド導電部６２と導通する表面電極４７を有する。ＣＯＦ５１の表面電極４７を覆う部分には開口部５５が形成され、開口部５５においてＣＯＦ５１から露出した表面電極４７と、流路構造体２０とが、圧電アクチュエータ２１と流路構造体２０とに跨って配置された導通部５６によって導通している。【選択図】図２

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出装置、及び、液体吐出装置の製造方法に関する。

特許文献１には、液体吐出装置として、記録媒体に対してインクを吐出するインクジェットヘッドが開示されている。このインクジェットヘッドは、流路構造体（流路ユニット）と、流路構造体に設けられた圧電アクチュエータと、圧電アクチュエータに接続された配線部材（ＦＰＣ）とを有する。

流路構造体は、それぞれ流路孔が形成された複数枚の金属プレートの積層体である。複数枚の金属プレートが積層されて、それぞれの流路孔が連通することにより、流路構造体には、複数のノズル、及び、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室を含む、インク流路が形成されている。

圧電アクチュエータは、圧電層と、圧電層の上面において複数の圧力室にそれぞれ対応して配置された複数の個別電極と、圧電層の下側に配置されて複数の個別電極と圧電層を挟んで対向する共通電極と、を有する。また、圧電層の上面には、共通電極に導通する表面電極が設けられている。配線部材は、圧電アクチュエータを上から覆った状態で、圧電アクチュエータと接合されている。圧電アクチュエータの複数の個別電極は、配線部材に形成された複数の個別配線とそれぞれ接続されている。また、表面電極は、配線部材のグランドに接続されている。

また、圧電アクチュエータの表面電極は、配線部材の面方向において、配線部材から少しはみ出るように配置されている。そして、この表面電極の配線部材からはみ出した部分から、流路構造体を構成する金属プレートにかけて導電性材料が配置され、表面電極と流路構造体の金属プレートとが導通している。これにより、複数枚の金属プレートからなる流路構造体が、表面電極を介して配線部材のグランドに接続されることで、流路構造体の電位がグランド電位に維持されている。

特開２００６−１５５５８号公報（図７）

流路構造体を、圧電アクチュエータの表面電極と導通させるためには、表面電極を配線部材から露出させる必要がある。そのために、特許文献１では、圧電アクチュエータの一部が配線部材からはみ出している。これにより、圧電アクチュエータの平面的なサイズが大きくなってしまう。

本発明の目的は、アクチュエータの平面的なサイズを大きくすることなく、流路構造体の金属部分を、配線部材で覆われるアクチュエータの導電部と導通させることである。

本発明の液体吐出装置は、金属部分を有し、且つ、複数のノズルを含む液体流路を有する流路構造体と、前記流路構造体の一表面に配置され、前記複数のノズル内の液体に吐出エネルギーを付与するアクチュエータと、前記アクチュエータを覆うように配置され、前記アクチュエータと電気的に接続された配線部材と、を備え、
前記配線部材は、前記アクチュエータと対向する面に、所定の基準電位が付与された第１導電部を有し、前記アクチュエータは、前記配線部材と対向する面に、前記第１導電部と導通する第２導電部を有し、前記配線部材の、前記アクチュエータの前記第２導電部を覆う部分には、開口部が形成され、前記開口部において前記配線部材から露出した前記第２導電部の一部と、前記流路構造体の前記金属部分とが、前記アクチュエータと前記流路構造体とに跨って配置された導電性材料からなる導通部によって導通していることを特徴とするものである。

本実施形態に係るプリンタ１の概略的な平面図である。 インクジェットヘッド４の平面図である。 図２のＡ部拡大図である。 図３のIV-IV線断面図である。 ＣＯＦ（Chip On Film）５１の平面図である。 変更形態のインクジェットヘッド４Ａの平面図である。 別の変更形態のインクジェットヘッド４Ｂの、図３相当の拡大平面図である。 別の変更形態のインクジェットヘッド４Ｃの平面図である。 別の変更形態のインクジェットヘッド４Ｄの平面図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。尚、図１の搬送方向の上流側をプリンタ１の後方、下流側をプリンタ１の前方と定義する。図１に示す走査方向をプリンタ１の左右方向と定義する。さらに、走査方向及び搬送方向と直交する方向を、プリンタの上下方向と定義する。尚、図１の手前側が上方、図１の向こう側が下方である。以下では、前後左右上下の各方向語を適宜使用して説明する。

（プリンタの概略構成）
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。

プラテン２の上面には、被記録媒体である記録用紙１００が載置される。キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１１，１２に沿って左右方向（以下、走査方向ともいう）に往復移動可能に構成されている。キャリッジ３には無端ベルト１３が連結され、キャリッジ駆動モータ１４によって無端ベルト１３が駆動されることで、キャリッジ３は走査方向に移動する。

インクジェットヘッド４はキャリッジ３に搭載されており、キャリッジ３とともに走査方向に移動可能である。インクジェットヘッド４は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に複数のノズル２５（図２〜図４参照）を備えている。

カートリッジホルダ５には、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクカートリッジ１５が、それぞれ取り外し可能に装着される。カートリッジホルダ５は、図示しないチューブによって、インクジェットヘッド４と接続されている。カートリッジホルダ５の４つのインクカートリッジ１５にそれぞれ貯留された４色のインクは、チューブを介してインクジェットヘッド４に供給される。インクジェットヘッド４は、走査方向に移動しつつ、その下面に形成された複数のノズル２５から、プラテン２に載置された記録用紙１００へ向けてインクを吐出する。尚、インクジェットヘッド４の詳細構成については後述する。

搬送機構６は、前後方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１６，１７を有する。２つの搬送ローラ１６，１７は、図示しない搬送モータによって互いに同期して駆動される。搬送機構６は、２つの搬送ローラ１６，１７によって、プラテン２に載置された記録用紙１００を前方（以下、搬送方向ともいう）に搬送する。

制御装置７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備える。制御装置７は、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵで実行することにより、ＡＳＩＣに、記録用紙１００への印刷処理などの各種処理を実行させる。例えば、印刷処理においては、制御装置７は、ＰＣ等の外部装置から入力された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド４やキャリッジ駆動モータ１４、搬送機構６の搬送モータ等を制御して、記録用紙１００に画像等を印刷させる。より具体的には、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド４を走査方向に移動させながらインクを吐出させるインク吐出動作と、搬送ローラ１６，１７によって記録用紙１００を搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。

（インクジェットヘッドの詳細構成）
次に、インクジェットヘッド４について説明する。尚、図２では、図面の簡単のため、図３、図４では明確に示されている、圧電アクチュエータ２１に電気的に接続されるＣＯＦ５１、及び、圧電アクチュエータ２１の上に配置される導通部５６を、二点鎖線で概略的に示している。図２〜図４に示すように、インクジェットヘッド４は、流路構造体２０と、流路構造体２０の上面に配置された圧電アクチュエータ２１と、圧電アクチュエータ２１を覆うように、流路構造体２０の上方に配置されたＣＯＦ５１を備えている。

（流路ユニット）
図４に示すように、流路構造体２０は、それぞれ流路形成孔が形成された５枚のプレート３１〜３５が互いに積層されることによって形成されている。５枚のプレート３１〜３５のうちの、最下層のプレート３５は、複数のノズル２５が形成されたノズルプレートである。ノズルプレート３５は、ポリイミド等の合成樹脂材料で形成されたプレートである。一方、上側の残り４枚のプレート３１〜３４には、複数のノズル２５に連通するマニホールド２４や圧力室２６等のインク流路となる流路孔が形成されている。４枚のプレート３１〜３４は、それぞれ金属材料で形成されたプレートである。これら５枚のプレート３１〜３５が積層されたときにそれぞれの流路孔が連通することによって、流路構造体２０には、以下に述べるようなインク流路が形成されている。

図２に示すように、流路構造体２０の上面には、４つのインクカートリッジ１５（図１参照）と接続される４つのインク供給孔２３が形成されている。流路構造体２０の内部には、４つのインク供給孔２３にそれぞれ接続された４本のマニホールド２４が形成されている。４本のマニホールド２４には、４つのインク供給孔２３を介して、４つのインクカートリッジ１７の４色のインクがそれぞれ供給される。また、４本のマニホールド２４は、それぞれ搬送方向に延在している。

また、流路構造体２０は、最下層のノズルプレート３５に形成された複数のノズル２５と、最上層のプレート３１に形成された複数の圧力室２６を有する。図２に示すように、流路構造体２０の下面（図３の紙面向こう側の面）において、複数のノズル２５は搬送方向に沿って配列され、４本のマニホールド２４にそれぞれ対応して走査方向に並ぶ、４列のノズル列を構成している。尚、複数のノズル２５が配列されている方向である搬送方向が、本発明の「第１方向」に相当する。４列のノズル列が並ぶ方向である走査方向が、本発明の「第２方向」に相当する。

複数の圧力室２６は、流路構造体２０の上面の中央部において、４本のマニホールド２４、及び、４列のノズル列に対応して、４列に配列されている。各圧力室２６は、走査方向に長い、略楕円形の平面形状を有する。また、図３、図４に示すように、各圧力室２６の長手方向一端部は、マニホールド２４と連通し、長手方向他端部はノズル２５と連通している。これにより、図４に示すように、流路構造体２０には、マニホールド２４から分岐して、圧力室２６を経てノズル２５に至る、個別流路が複数形成されている。尚、図４においては、マニホールド２４及び複数の圧力室２６等の個別流路内にインクＩが充填されている状態が示されている。

尚、図４に示すように、流路構造体２０の最上層のプレート３１は、導電性材料からなる導通部５６によって、後述するＣＯＦ５１のグランド導電部６２と導通している。これにより、流路構造体２０の４枚の金属プレート３１〜３４の電位がグランド電位に維持され、流路構造体２０内のインクの電位もグランド電位となっている。

（圧電アクチュエータ）
圧電アクチュエータ２１は、流路構造体２０の各ノズル２５内のインクに、吐出エネルギーを付与して、各ノズル２５からインクを吐出させるものである。この圧電アクチュエータ２１は、流路構造体２０の上面に、複数の圧力室２６を覆うように配置されている。図２〜図４に示すように、圧電アクチュエータ２１は、インク封止膜４０と、２枚の圧電層４１，４２と、複数の個別電極４４、及び、共通電極４５とを備えている。

インク封止膜４０は、インク透過性の低い材料、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成された薄い膜である。インク封止膜４０は、複数の圧力室２６を覆うように、流路構造体２０の上面に接合されている。

２枚の圧電層４１，４２は、それぞれ圧電材料からなる。圧電層４１，４２を構成する圧電材料としては、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を採用することができる。その他、非鉛の圧電材料である、チタン酸バリウムや、ニオブ系の圧電材料を採用することもできる。圧電層４１，４２は互いに積層された状態で、インク封止膜４０の上面に接合されている。

複数の個別電極４４は、上層の圧電層４１の上面に配置されている。より詳細には、図２〜図４に示すように、各個別電極４４は、圧力室２６の形状に応じた、走査方向に長い形状を有する。また、各個別電極４４は、圧電層４１の上面の、圧力室２６の中央部と対向する領域に配置されている。複数の個別電極４４は、複数の圧力室２６に対応して搬送方向に沿って配列され、４列の個別電極列を構成している。

各個別電極４４は、その走査方向における一端部（右端部）に、圧力室２６と対向しない領域に配置された端子部４６を有する。図４に示すように、複数の個別電極４４の端子部４６の各々は、後述するＣＯＦ５１の個別端子６１と、導電性接着剤からなる接合部４８によって接合されている。尚、導電性接着剤は、熱硬化性樹脂に金属粒子を混合させてなるものであり、接合対象の２つの部材を、電気的に導通させた状態で接合することが可能な接着剤である。

後でも説明するが、図２に示すようにＣＯＦ５１にはドライバＩＣ５３が実装され、このドライバＩＣ５３は、ＣＯＦ５１の複数の個別端子６１とそれぞれ接続されている。また、ＣＯＦ５１は、制御装置７（図１参照）にも電気的に接続されている。ドライバＩＣ５３は、制御装置７から入力された制御信号に基づいて、各個別電極４４に対して、駆動電位とグランド電位の何れか一方の電位を選択的に印加する。

共通電極４５は、２枚の圧電層４１，４２の間において、複数の個別電極４４に跨って連続的に配置されている。これにより、共通電極４５は、圧電層４１を挟んで、複数の個別電極４４と共通に対向している。

図２に示すように、上層の圧電層４１の走査方向における両端部（左右両端部）の上面には、搬送方向に延びる２つの表面電極４７がそれぞれ設けられている。即ち、２つの表面電極４７は、複数の個別電極４４に対して、走査方向における外側（左右両側）に配置されている。尚、複数の個別電極４４と表面電極４７とが隣接する走査方向が、本発明の「第３方向」に相当する。即ち、本実施形態は、本発明の第２方向と第３方向とが一致している形態である。また、上層の圧電層４１の、前記表面電極４７が形成されている部分には、圧電層４１を貫通する複数のスルーホール４１ａが形成され、各スルーホール４１ａには導電性材料が充填されている。そして、圧電層４１の上面に配置された２つの表面電極４７は、複数のスルーホール４１ａ内の導電性材料を介して、２枚の圧電層４１，４２の間に位置する共通電極４５と導通している。

また、各表面電極４７は、後述するＣＯＦ５１のグランド導電部６２と、導電性接着剤からなる接合部４９によって電気的に接続されている。これにより、共通電極４５は、表面電極４７、接合部４９、ＣＯＦ５１のグランド導電部６２を介してグランドに接続されることになり、共通電極４５の電位は常にグランド電位（基準電位）に維持されている。

尚、圧電層４１の、個別電極４４と共通電極４５に挟まれた部分を、特に、活性部４３と呼ぶ。活性部４３は、厚み方向において下向き、即ち、個別電極４４から共通電極４５に向かう方向に分極されている。

以上説明した圧電アクチュエータ２１の、ノズル２５からインクを吐出させる際の動作は、以下の通りである。ドライバＩＣ５３により、ある個別電極４４の電位が、グランド電位から駆動電位に切り換えられたとする。このとき、駆動電位が印加された個別電極４４と、グランド電位に維持されている共通電極４５の間に、電位差が生じる。これにより、圧電層４１の活性部４３に厚み方向の電界が生じる。また、活性部４３の分極方向と電界の方向とが一致するために、活性部４３はその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮する。この活性部４３の収縮変形に伴って、２つの圧電層４１，４２が圧力室２６側に凸となるように撓む。これにより、圧力室２６の容積が減少してその内部のインクに圧力が付与され、圧力室２６に連通するノズル２５からインクの液滴が吐出される

（ＣＯＦ）
次に、ＣＯＦ５１の構成について説明する。このＣＯＦ５１は、制御装置７（図１参照）、及び、圧電アクチュエータ２１と、それぞれ電気的に接続される。図４、図５に示すように、ＣＯＦ５１は、ポリイミド等の合成樹脂材料で形成されてフレキシブル性を有する基板５２と、基板５２に実装された２つのドライバＩＣ５３とを備えている。

図２に示すように、基板５２は、搬送方向において長い長尺形状を有し、流路構造体２０の上方において、圧電アクチュエータ２１を覆うように配置されている。基板５２の、圧電アクチュエータ２１を覆う部分は、圧電アクチュエータ２１と接合される。また、基板５２は、圧電アクチュエータ２１から、搬送方向における両側にそれぞれ延びており、その搬送方向における両端部は、それぞれ上方（図２の紙面手前側）に折り曲げられた上で、制御装置７と接続される。

基板５２の、圧電アクチュエータ２１と対向する部分の中央部の下面には、圧電アクチュエータ２１の複数の個別電極４４とそれぞれ対応する、複数の個別端子６１が配置されている。基板５２の圧電アクチュエータ２１と対向する部分の、走査方向における両端部の下面には、それぞれ搬送方向に沿って延在するグランド導電部６２が形成されている。各グランド導電部６２は、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７と対向して搬送方向に沿って延びる導通部分６２ａと、導通部分６２ａから前方と後方にそれぞれ延びる２つの配線部分６２ｂとを有する。各グランド導電部６２の配線部分６２ｂは、制御装置７を介してグランドと接続されている。

図５に示すように、２つのドライバＩＣ５３は、基板５２の、複数の個別端子６１に対して前側の部分と後側の部分にそれぞれ配置されている。各ドライバＩＣ５３は、基板５２に形成された複数の入力配線６３によって、制御装置７と接続されている。また、ドライバＩＣ５３は、基板５２に形成された複数の出力配線６４によって、複数の個別端子６１とそれぞれ接続されている。

図４に示すように、基板５２の下面には、絶縁性フィルム等からなる被覆材６６が設けられている。この被覆材６６により、基板５２に形成された複数の入力配線６３、複数の出力配線６４、及び、２つのグランド導電部６２の配線部分６２ｂが覆われている。一方、圧電アクチュエータ２１と電気的に接続される、複数の個別端子６１及び２つのグランド導電部６２の導通部分６２ａは、被覆材６６に覆われておらず、露出している。複数の個別端子６１は、複数の個別電極４４の端子部４６と、導電性接着剤からなる接合部４８によって電気的に接続されている。また、グランド導電部６２の導通部分６２ａは、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７と、導電性接着剤からなる接合部４９によって電気的に接続されている。

図２〜図４に示すように、基板５２の左端部の、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７を覆っている部分には、左側の縁部から切り欠かれた形状を有する開口部５５が形成されている。尚、開口部５５は、矩形の平面形状を有する切り欠きである。また、基板５２の左端部には、表面電極４７と対向するグランド導電部６２の導通部分６２ａが配置されているが、開口部５５は、基板５２の、前記導通部分６２ａの搬送方向における中央部が配置された部分に形成されている。この開口部５５により、ＣＯＦ５１によって覆われている表面電極４７の一部が、ＣＯＦ５１から露出している。開口部５５の大きさは、例えば、５ｍｍ×１０ｍｍである。表面電極４７は、基板５２の左側の端部から５ｍｍ右側に離れて形成される。表面電極４７の左右方向の幅は、例えば、３ｍｍである。

また、開口部５５は、ＣＯＦ５１の基板５２の、複数の個別電極４４を覆う部分よりも、走査方向において外側部分、即ち、表面電極４７側の部分に形成されている。つまり、複数の個別電極４４は全て基板５２に覆われており、開口部５５から個別電極４４は露出していない。

さらに、ＣＯＦ５１の左端部の位置において、流路構造体２０と圧電アクチュエータ２１とに跨って、導電性材料からなる導通部５６が配置されている。上方から見たときの導通部５６の面積は開口部５５の面積よりも大きく、導通部５６は、ＣＯＦ５１の開口部５５の全域を覆っている。尚、導通部５６を構成する導電性材料としては、熱硬化性樹脂材料に銀等の金属粒子を分散させて得られた、流動性を有する導電ペーストを好適に使用できる。

そして、開口部５５においてＣＯＦ５１から露出した表面電極４７の一部と流路構造体２０の金属製のプレート３１とが、前記導通部５６によって導通している。これにより、流路構造体２０のプレート３１は、導通部５６と、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７を介して、ＣＯＦ５１のグランド導電部６２と導通することになり、流路構造体２０の金属プレート３１〜３４にはグランド電位が付与される。圧力室２６等のインク流路が形成される金属製のプレート３１〜３４がグランド電位に維持されることで、そのインク流路内のインクの電位もグランド電位となる。これにより、インクの帯電が抑制され、インクの帯電に起因する吐出曲がり等が防止される。

上記のインクジェットヘッド４の概略的な製造工程について述べる。まず、５枚のプレート３１〜３５からなる流路構造体２０を作製した後、この流路構造体２０の上面に、圧電層４２を含む圧電アクチュエータ２１を形成する。また、流路構造体２０の上方に、開口部５５が形成されたＣＯＦ５１を、圧電アクチュエータ２１を覆うように配置する。次に、ＣＯＦ５１の複数の個別端子６１と圧電アクチュエータ２１の複数の個別電極４４の端子部４６とを導電性接着剤で接合するとともに、ＣＯＦ５１のグランド導電部６２の導通部分６２ａと圧電アクチュエータ２１の表面電極４７とを導電性接着剤で接合する。さらに、ＣＯＦ５１の開口部５５から流路構造体２０の上面にかけて、導電ペースト等の導電性材料をスクリーン印刷などの方法によって付着させる。この導電性材料からなる導通部５６により、開口部５５においてＣＯＦ５１から露出する表面電極４７と流路構造体２０のプレート３１とを導通させる。尚、導通部５６がワイヤーで構成され、流路構造体２０と表面電極４７とがワイヤーボンディングで導通されてもよい。

以上のように、本実施形態では、ＣＯＦ５１の基板に形成された開口部５５によって、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７の一部がＣＯＦ５１から露出している。また、流路構造体２０と圧電アクチュエータ２１とに跨って配置された導電性材料からなる導通部５６によって、流路構造体２０のプレート３１と圧電アクチュエータ２１の表面電極４７とが導通している。この構成によれば、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７を、流路構造体２０のプレート３１と導通させるために、導電部の一部をＣＯＦ５１からはみ出させる必要がないため、圧電アクチュエータ２１が大型化しない。

ＣＯＦ５１の開口部５５の形状は、特に限定されないが、本実施形態では、開口部５５は、矩形の切り欠き形状を有するものとなっている。開口部５５が、その全周にわたって縁が存在する穴形状である場合には、開口部５５と流路構造体２０との間に、絶縁性材料からなる基板５２の一部が存在することになる。この場合には、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７と流路構造体２０のプレート３１を導通させる導通部５６を、上記絶縁性の基板５２を跨ぐように設ける必要がある。これに対して、開口部５５が左側から切り欠かられた形状である場合は、開口部５５に左側の縁がない。従って、表面電極４７と流路構造体２０のプレート３１との間に、ＣＯＦ５１の絶縁性の基板５２が存在しないため、導通部５６による表面電極４７と流路構造体２０との間の導通信頼性が高まる。

ＣＯＦ５１のグランド導電部６２は、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７と導通する導通部分６２ａと、導通部分６２ａから前方（搬送方向下流側）と後方（搬送方向上流側）にそれぞれ延びる２つの配線部分６２ｂとを有する。これにより、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７に対して、前方と後方の２方向からグランド電位が付与される。この構成において、ＣＯＦ５１の、グランド導電部６２の導通部分６２ａの搬送方向における中央部が配置された部分に、開口部５５が形成されている。つまり、表面電極４７への、搬送方向における２方向からのグランド電位の付与経路が合流する、終端位置に開口部５５が形成されている。

そのため、上記２方向からの経路の間で電位のばらつきが生じた場合でも、開口部５５から露出した表面電極４７と導通する、流路構造体２０の電位が平均化されるため、電位の偏りが生じにくい。また、図３に示すように、ＣＯＦ５１の基板５２の走査方向左端部に開口部５５が形成されていることにより、同じくこの左端部に配置されているグランド導電部６２の導通部分６２ａが前後に分断されている。グランド導電部６２の導通部分６２ａの幅を大きくすれば、導通部分６２ａが開口部５５によって分断されないようにすることはできるが、それでも、導通部分６２ａの幅が狭くなる。グランド導電部６２の途中部分において、分断部分や幅小部が存在すると、グランド導電部６２の電気抵抗が増加し、また、導通信頼性が低下するという問題が生じる。しかし、本実施形態では、開口部５５が、グランド導電部６２の、表面電極４７へのグランド電位の付与経路の終端位置にあるため、開口部５５によってグランド導電部６２の一部が分断されたり、又は、幅が狭くなったりしても、電気抵抗の増加や導通信頼性の低下の面で、大きな問題は生じない。

尚、本実施形態では、ＣＯＦ５１の左右両端部に、２つのグランド導電部６２が形成されている。しかし、ＣＯＦ５１の左端部にのみ開口部５５が形成され、右端部には開口部５５は形成されていない。その理由は以下の通りである。

各個別電極４４は、その走査方向における一端部（右端部）に端子部４６を有し、この端子部４６において個別電極４４はＣＯＦ５１の個別端子６１と接合されている。この構成において、ＣＯＦ５１の右端部にも開口部５５が形成されて、この開口部５５に導電性材料からなる導通部５６が設けられた場合、個別電極４４の端子部４６と、開口部５５までの距離が近くなる。そのため、個別電極４４の端子部４６とＣＯＦ５１の個別端子６１とを導電性接着剤で接合したときに、導電性接着剤が開口部５５まで流れて、個別電極４４と導通部５６とが導通することが考えられる。そこで、本実施形態では、ＣＯＦ５１の左端部にのみ開口部５５が形成され、左側の表面電極４７のみが開口部５５から露出している。ＣＯＦ５１の左端部においては、個別電極４４の端子部４６と開口部５５との距離が大きくなるため、個別電極４４と導通部５６とが導通するという問題が生じにくくなる。

図２、図３に示すように、開口部５５は、ＣＯＦ５１の、複数の個別電極４４を覆う部分よりも、左側（表面電極４７側）の部分に形成されている。この構成では、開口部５５から個別電極４４が露出しないため、開口部５５から露出する表面電極４７の上に、導電性材料からなる導通部５６が配置されたときに、個別電極４４と導通部５６が導通することが防止される。

また、図３に示すように、本実施形態では、導通部５６が開口部５５の全域を覆うように配置されているため、開口部５５から露出する表面電極４７と、開口部５５に配置される導通部５６とが確実に導通するため、流路構造体２０と表面電極４７との導通信頼性が高まる。

以上説明した実施形態において、インクジェットヘッドが、本発明の「液体吐出装置」に相当する。流路構造体２０の金属プレートが、本発明の「金属部分」に相当する。ＣＯＦ５１が、本発明の「配線部材」に相当する。ＣＯＦ５１のグランド導電部６２が、本発明の「第１導電部」に相当する。圧電アクチュエータ２１の表面電極４７が、本発明の「第２導電部」に相当する。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］前記実施形態では、ＣＯＦ５１の走査方向における一端部にのみ開口部５５が形成されていたが、図６に示すインクジェットヘッド４Ａのように、ＣＯＦ７０の左右両端部に、それぞれ開口部５５，６７が形成され、開口部５５，６７に、導通部５６，６８がそれぞれ設けられてもよい。

２］ＣＯＦ５１の開口部の形状は、前記実施形態のものには限られない。例えば、台形形状や、三角形状など、矩形状以外の切り欠き形状であってもよい。あるいは、図７に示すインクジェットヘッド４Ｂのように、ＣＯＦ７１の開口部７２の形状が、その全周にわたって縁が存在する穴形状であってもよい。

３］前記実施形態のＣＯＦ５１は、圧電アクチュエータ２１から、それぞれ、搬送方向における両側に延びており、前後に配置された２つのドライバＩＣ５３を有するものである。これに対して、図８のインクジェットヘッド４Ｃのように、ＣＯＦ７３が、１つのドライバＩＣ５３のみを有し、圧電アクチュエータ２１から搬送方向における一方側にのみ延在するものであってもよい。

尚、図８の構成では、ＣＯＦ７３のグランド導電部７４は、圧電アクチュエータ２１の表面電極４７と導通する導通部分７４ａと、この導通部分７４ａから搬送方向における一方側（図では前方）に延びる配線部分７４ｂとを有する。つまり、この構成では、前記実施形態の図２とは違い、表面電極４７に対して、搬送方向における一方側のみからグランド電位が付与される。この場合に、ＣＯＦ７３の、開口部７７が形成されている部分においては、グランド導電部７４の導通部分７４ａが分断される、あるいは、幅が狭くなることが考えられる。そこで、図８に示すように、ＣＯＦ７３の、グランド導電部７４の導通部分７４ａの搬送方向における他端部（図８では後端部）が配置されている部分に、開口部７７が形成され、開口部７７の上に導通部７８が設けられている。この構成では、グランド導電部７４から表面電極４７へ向けて、グランド電位を付与する経路の、終端位置に開口部７７が形成されている。そのため、開口部７７の形成によって導通部分７４ａが分断され、又は、幅が狭くなっても、大きな問題は生じない。

また、ＣＯＦが、圧電アクチュエータから、搬送方向に延在する形態には限られず、ＣＯＦが走査方向に延在してもよい。この場合には、ＣＯＦの、搬送方向における端部に、グランド導電部が配置されるとよい。

４］図９のインクジェットヘッド４Ｄのように、ＣＯＦ７５のグランド導電部７６が、ＣＯＦ７５の基板５２の走査方向における端部の一部分にのみ配置されていてもよい。また、この場合に、ＣＯＦ７５の開口部５５は、基板５２の前記端部のうちの、グランド導電部７６が配置されていない部分に形成されてもよい。具体的には、図９において、グランド導電部７６は、基板５２の圧電アクチュエータ２１と対向する部分の、前後方向における中央部には配置されておらず、前端部と後端部にのみ配置されている。また、ＣＯＦ７５の開口部５５は、基板５２の圧電アクチュエータ２１と対向する部分の、グランド導電部７６が形成されていない前後方向の中央部に配置されている。このように、グランド導電部７６が、前後方向における一部分にのみ配置された構成とすることで、グランド導電部７６を形成するために必要な導電ペーストの量を減らすことができ、コストを低減することができる。

５］前記実施形態では、流路構造体２０の上面全体が、金属製のプレート３１で形成されていたが、流路構造体２０の上面の一部領域のみが金属で形成された構成でもよい。あるいは、流路構造体２０の上面が、その一部領域を除いて、絶縁性材料で被覆された構成であってもよい。

６］前記実施形態では、図３に示すように、導通部５６が、ＣＯＦ５１の開口部５５の全域を覆っている。これに対して、導通部５６は、開口部５５から露出した表面電極４７の少なくとも一部に接触していればよいのであって、開口部５５の全域を覆っている必要は必ずしもない。

７］前記実施形態では、ＣＯＦ５１のグランド導電部６２は、ドライバＩＣ５３の横を通過するように配置されているが、グランド導電部６２がドライバＩＣ５３内のグランド部分に接続されて、ドライバＩＣ５３を介してグランド導電部６２にグランド電位が付与されてもよい。

８］前記実施形態は、ノズル内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチュエータとして、圧電アクチュエータが採用された例であるが、圧電アクチュエータ以外のアクチュエータを採用した構成に対しても、本発明を適用することは可能である。例えば、アクチュエータが、インクに熱エネルギーを付与する発熱体を有する加熱基板を備え、インクの膜沸騰を利用してノズルからインクを吐出させるものであってもよい。即ち、加熱基板の表面の導電部を覆うように配線部材が配置され、開口部において配線部材から露出した前記導電部と、流路ユニットの金属部分とが、開口部に配置された導通部によって導通する構成であってもよい。

以上説明した実施形態及びその変更形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットプリンタに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する、産業用の液体吐出装置などにも、本発明を適用することは可能である。

４ インクジェットヘッド
２０ 流路構造体
２１ 圧電アクチュエータ
２５ ノズル
２６ 圧力室
３１ プレート
４４ 個別電極
４５ 共通電極
４６ 端子部
４７ 表面電極
５１ ＣＯＦ
５２ 基板
５５ 開口部
５６ 導通部
６２ グランド導電部
６２ａ 導通部分
６２ｂ 配線部分
６７ 開口部
６８ 導通部
７２ 開口部
７４ グランド導電部
７４ａ 導通部分
７４ｂ 配線部分
７６ グランド導電部
７７ 開口部
７８ 導通部

Claims (9)

1. 金属部分を有し、且つ、複数のノズルを含む液体流路を有する流路構造体と、
   前記流路構造体の一表面に配置され、前記複数のノズル内の液体に吐出エネルギーを付与するアクチュエータと、
   前記アクチュエータを覆うように配置され、前記アクチュエータと電気的に接続された配線部材と、を備え、
   前記配線部材は、前記アクチュエータと対向する面に、所定の基準電位が付与された第１導電部を有し、
   前記アクチュエータは、前記配線部材と対向する面に、前記第１導電部と導通する第２導電部を有し、
   前記配線部材の、前記アクチュエータの前記第２導電部を覆う部分には、開口部が形成され、
   前記開口部において前記配線部材から露出した前記第２導電部の一部と、前記流路構造体の前記金属部分とが、前記アクチュエータと前記流路構造体とに跨って配置された導電性材料からなる導通部によって導通していることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記開口部は、前記配線部材の縁部から切り欠かれた形状に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。
3. 前記アクチュエータは、前記複数のノズルにそれぞれ対応して設けられ、且つ、前記配線部材と対向する面において第１方向に沿って配列された、複数の個別電極を有し、
   前記第２導電部は、前記複数の個別電極に対して前記第１方向と直交する第２方向における外側に配置され、且つ、前記第１方向に沿って延在しており、
   前記配線部材は、前記アクチュエータから前記第１方向における両側に延びており、
   前記配線部材の前記第１導電部は、
   前記第１方向に沿って配置されて前記第２導電部と対向し、且つ、前記第２導電部と導通する導通部分と、前記導通部分から前記第１方向における両側にそれぞれ延びる２つの配線部分とを有し、
   前記配線部材の、前記第１導電部の前記導通部分の前記第１方向における中央部が配置されている部分に、前記開口部が形成されている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。
4. 前記アクチュエータは、前記複数のノズルにそれぞれ対応して設けられ、且つ、前記配線部材と対向する面において第１方向に沿って配列された、複数の個別電極を有し、
   前記第２導電部は、前記複数の個別電極に対して前記第１方向と直交する第２方向における外側に配置され、且つ、前記第１方向に沿って延在しており、
   前記配線部材は、前記アクチュエータから前記第１方向における一方側にのみ延びており、
   前記配線部材の前記第１導電部は、
   前記第１方向に沿って配置されて前記第２導電部と対向し、且つ、前記第２導電部と導通する導通部分と、前記導通部分から前記第１方向における前記一方側に延びる配線部分とを有し、
   前記配線部材の、前記第１導電部の前記導通部分の前記第１方向における他方側の端部が配置されている部分に、前記開口部が形成されている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。
5. 前記アクチュエータは、前記複数のノズルにそれぞれ対応して設けられ、且つ、前記配線部材と対向する面において第１方向に沿って配列された、複数の個別電極を有し、
   各個別電極は、前記第１方向と直交する第２方向における一端部に、前記配線部材と接合される端子部を有し、
   前記第２導電部は、前記複数の個別電極に対して、前記第２方向における他端側に配置され、
   前記配線部材の前記第２導電部を覆う部分に、前記開口部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液体吐出装置。
6. 前記アクチュエータは、前記配線部材と対向する面において、前記複数のノズルにそれぞれ対応して配置された複数の個別電極を有し、
   前記第２導電部と前記複数の個別電極とが、前記流路構造体の前記一表面に平行な第３方向において並んで配置され、
   前記配線部材は前記複数の個別電極を覆っており、
   前記配線部材の、前記複数の個別電極を覆う部分よりも、前記第３方向における前記第２導電部側の部分に、前記開口部が形成されている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。
7. 前記導通部は、前記配線部材の前記開口部の全域を覆うように配置されてい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。
8. 前記開口部は、矩形の平面形状を有す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。
9. 請求項１〜８の何れかに記載の液体吐出装置の製造方法であって、
   前記開口部が形成された前記配線部材を、前記アクチュエータを覆うように配置するとともに、前記配線部材の前記第１導電部を前記第２導電部に電気的に接合し、
   前記配線部材を前記アクチュエータに接合した後に、前記配線部材の前記開口部から前記流路構造体の前記金属部分にかけて導電性材料からなる導通部を配置して、前記導通部により、前記開口部において前記配線部材から露出する前記第２導電部と前記流路構造体の前記金属部分とを導通させることを特徴とする液体吐出装置の製造方法。

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