JP2016168813A - 液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内側個別配線52a、52bは、個別電極42a、42bとの接続部分から、走査方向における2つの圧電アクチュエータ32a、32bの間の領域に引き出され、COF70と接続されている。外側個別配線53a、53bは、個別電極42a、42bとの接続部分から、走査方向における内側個別配線52a、52bと反対側に引き出され、その先端部に個別端子54a、54bが設けられている。複数の個別端子54a、54bは、それぞれ、圧電アクチュエータ32a、32bを覆う支持基板34の走査方向における両端部に形成された切欠部から露出している。
【選択図】図3
Description
図1に示すように、本実施の形態に係るプリンタ1は、キャリッジ2、インクジェットヘッド3(本発明の「液体吐出装置」)、用紙搬送ローラ4などを備えている。キャリッジ2は、2本のガイドレール5に支持され、ガイドレール5に沿って走査方向(本発明の「列直交方向」)に往復移動する。インクジェットヘッド3は、キャリッジ2に搭載され、その下面には複数のノズル15a、15bが形成されている。用紙搬送ローラ4は、搬送方向(本発明の「配列方向」)におけるキャリッジ2の両側に配置され、記録用紙Pを搬送方向に搬送する。なお、搬送方向は、走査方向に直交する方向である。また、以下では、図1に示すように、走査方向の右側および左側を定義して説明する。
次に、インクジェットヘッド3について説明する。図2〜図4に示すように、インクジェットヘッド3は、流路形成部材、圧電素子および接続部材の積層体である。本実施の形態では、流路形成部材として、振動膜31、圧力室プレート21、マニホールドプレート22、ノズルプレート23およびカバープレート24が相当し、部材内部に液体流路を有する。圧電素子は、振動膜31および圧電アクチュエータ32a、32bが相当し、ユニモルフ型の変形を起こす。また、接続部材として、支持部材34が相当し、流路形成部材および圧電素子を補強する。なお、図3では、後述の支持基板34について対向部61a、61bの走査方向の端の位置のみを二点鎖線で図示している。また、電極、配線、端子には、ハッチングを付している。
対向部61a(本発明の「第1接合部材」)は、圧力室プレート21の走査方向左側で、圧力室列9aと対向する。対向部61aの下面には、凹部66aが開口している。この開口は、平面視で圧力室列9aと重なり、全ての圧力室10aを内包している。そのため、凹部66aおよび振動膜31が作る空間には、圧電アクチュエータ32aの大部分が収容されている。圧電アクチュエータ32aは、支持基板34により、外部から保護される。対向部61aは、走査方向左側端部に、切欠部67a(本発明の「第1露出部」)を有している。切欠部67aは、対向部61aを上下に貫通し、外側配線53a、56aの一部および端子54a、57aを露出している。各端子54a、57aは、プローブによる探針が可能である。
対向部61b(本発明の「第2接合部材」)は、中空の中央部34aを挟んで、対向部61aと走査方向に対称の配置形態を持つ。対向部61bは、下面に凹部66bを有し、走査方向右側端部に切欠部67b(本発明の「第2露出部」)を持っている。凹部66bには、圧電アクチュエータ32bの大部分が収容され、切欠部67bからは、外側配線53b、56bの一部と端子54b、57bが露出している。圧電アクチュエータ32bは保護され、端子54b、57bは探針可能に解放されている。
次に、駆動素子(圧電アクチュエータと振動膜31からなる圧電素子)を駆動してノズルからインクを吐出させる方法について説明する。インクジェットヘッド3では、駆動前の状態(スタンバイ状態)において、全ての個別電極がグランド電位に保持されている。
次に、インクジェットヘッド3の製造方法について説明する。インクジェットヘッド3を製造するためには、まず、図5、図6(a)に示すように、圧力室プレート21となるシリコン基板91(本発明の「基材」)の上面に、振動膜31を形成し(S101)、続いて、その上に、圧電層41a、41b、個別電極42a、42b、共通電極43a、43b、保護膜44a、44b、45a、45b、配線52a、52b、53a、53b、55a、55b、端子54a、54b、57a、57bを適宜の順に形成する(S102、本発明の「素子形成工程」)。このとき、配線52a、52b、53a、53b、55a、55bと、端子54a、54b、57a、57bとは同じ材料によって形成されるので、同時に形成する。共通電極43a、43bも配線及び端子と同時に形成する。ここで、シリコン基板91は、この段階では、圧力室プレート21よりも厚みが大きい。S101、S102でのシリコン基板91のハンドリング性を高くするためである。次に、支持基板用のシリコン基板を別に用意し、これに凹部66a、66bとなる溝の加工と、続く貫通孔の形成を行う(S103、本発明の「露出部形成工程」)。貫通孔には、中空の中央部用の貫通孔と切り欠き部用の貫通孔が含まれる。
しかしながら、各端子の配設領域は、中空の中央部34aから露出する限られた領域となり、端子サイズの拡大に自由度が低く、COF70が邪魔をして探針用スペースを確保しにくい。各配線の引き回しが、複雑になる虞もある。
本実施の形態では、圧力室プレート21の走査方向の両端部に、個別端子および共通端子が配置されている。そのため、端子サイズの拡大に自由度が高く、COF70が邪魔することも無いので、探針用スペースを確保しやすい。各配線の引き回しに対し、制限を受けることも無い。
10a、10b 圧力室
15a、15b ノズル
21 圧力室プレート
22 マニホールドプレート
23 ノズルプレート
24 カバープレート
31 振動膜
34 支持基板
52a、52b 内側個別配線
54a、54b 個別端子
67a、67b 切欠部
154a、154b、164a、164b、254a、254b 個別端子
201 ランド
301 支持基板
301a、301b 貫通孔
Claims (7)
- ノズルに連通し、所定の配列方向に配列された複数の第1圧力室と、前記複数の第1圧力室を覆う振動膜と、を有する流路形成部材と、
前記複数の第1圧力室に対して個別に設けられ、前記振動膜上に配置された複数の第1圧電素子と、
前記複数の第1圧電素子から、前記配列方向と直交する列直交方向の一方側に引き出され、前記振動膜に沿って延び、配線部材と接続される複数の第1引出配線と、
少なくとも1つの前記第1圧電素子に対して設けられ、前記第1圧電素子と接続され、前記流路形成部材の、前記第1圧電素子よりも前記列直交方向の他方側に配置された第1端子と、
前記流路形成部材の、前記第1圧電素子よりも前記列直交方向の前記他方側と接合された第1接合部材と、を備え、
前記第1接合部材の、前記第1端子と重なる部分に、前記第1端子を露出させる第1露出部が形成されていることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記配列方向に隣接する2つの前記第1端子を備え、
これら2つの前記第1端子は、前記列直交方向に互いにずれて配置され、前記第1引出配線の前記配列方向の両側にまたがって延び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。 - 前記流路形成部材の、前記複数の第1圧電素子よりも、前記列直交方向の前記他方側の部分に配置され、前記配列方向に配列された、導電性材料からなる複数のランド、を備え、
前記第1圧電素子と接続された前記ランドが、前記第1端子となっ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。 - 前記複数のランドは、前記第1引出配線と同じ材料からなるものであることを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。
- 前記複数のランドのうち一部のランドのみが、前記第1端子であり、
前記一部のランドが、前記第1露出部から露出し、
前記第1圧電素子と接続されている前記ランドと、前記第1圧電素子と接続されていない前記ランドとは、形状が異なっていることを特徴とする請求項3又は4に記載の液体吐出装置。 - 前記第1端子は、前記複数の第1圧電素子のうち、前記配列方向における所定数の前記第1圧電素子毎に設けられ、対応する前記第1圧電素子と接続されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の液体吐出装置。
- 前記流路形成部材は、ノズルに連通し、前記配列方向に配列され、前記列直交方向における前記複数の第1圧力室の前記一方側に、前記複数の第1圧力室と間隔をあけて配置され、前記振動膜に覆われた複数の第2圧力室をさらに有し、
前記複数の第2圧力室に対して個別に設けられ、前記振動膜上に配置された複数の第2圧電素子と、
前記複数の第2圧電素子から、前記列直交方向の前記他方側に引き出され、前記振動膜に沿って延び、前記配線部材と接続される複数の第2引出配線と、
少なくとも1つの前記第2圧電素子に対して設けられ、前記第2圧電素子と接続され、前記流路形成部材の、前記第2圧電素子よりも前記列直交方向の前記一方側に配置された第2端子と、
前記流路形成部材の、前記第2圧電素子よりも前記列直交方向の前記一方側と接合された第2接合部材と、をさらに備え、
前記第2接合部材の、前記第2端子と重なる部分に、前記第2端子を露出させる第2露出部が形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の液体吐出装置。
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