JP2018167420A - アクチュエータ装置 - Google Patents
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Abstract
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、搬送機構5とを備えている。なお、以下では、図1において記録用紙100が搬送される方向を、プリンタ1の前後方向(本発明の「第1方向」、「第3方向」)と定義する。また、記録用紙100の幅方向をプリンタ1の左右方向(本発明の「第2方向」、「第4方向」)と定義する。さらに、前後方向及び左右方向と直交する、図1の紙面垂直方向をプリンタ1の上下方向と定義する。
次に、インクジェットヘッド4のヘッドユニット16の構成について詳細に説明する。なお、4つのヘッドユニット16はそれぞれ同じ構成を有するものであるため、以下では、4つのヘッドユニット16のうちの1つについて説明する。
第1流路部材21、第2流路部材22、及び、ノズルプレート23は、それぞれ矩形の平面形状を有し、上から、第1流路部材21、第2流路部材22、ノズルプレート23の順で、上下に積層されている。第1流路部材21の上に、後述する圧電素子41(本発明の「駆動素子」)を成膜プロセスで形成する関係上、第1流路部材21には、シリコン単結晶基板が用いられている。
圧電アクチュエータ24は、第1流路部材21の上方に配置されている。圧電アクチュエータ24は、振動膜40と、振動膜40の上に配置された複数の圧電素子41を有する。
図2、図3、図5に示すように、保護部材26は、第1流路部材21の上側に複数の圧電素子41を覆うように配置されている。具体的には、保護部材26は、振動膜40や圧電膜43等の様々な膜が積層された構造を有する圧電アクチュエータ24の上に、接着剤で接合されている。
図6、図7に示すように、COF25は、基材71と、複数の個別接点72(本発明の「第2個別接点」)と、複数の個別配線73(本発明の「第2個別配線」)と、ドライバIC74と、2つの共通接点75と、複数の共通接点76a、76b(本発明の「第2共通接点」)と、共通配線77、78(本発明の「第2共通配線」)とを有する。
圧電素子41の動作について説明する。圧電素子41は、予め下電極42が上電極44と同じグランド電位に保持されている。圧電素子41を駆動させるときには、下電極42の電位をグランド電位から駆動電位に切り換える。すると、下電極42と上電極44との間の電位差により、圧電膜43に厚み方向の電界が作用する。この電界により、圧電膜43は厚み方向に伸びて面方向に収縮し、その結果、圧力室28を覆う振動膜40が圧力室28側に凸となるように撓む。これにより、圧力室28の容積が減少して圧力室28内のインクの圧力が上昇し、圧力室28に連通するノズル36からインクの液滴が吐出される。
図2に示すように、インク供給部材27は、第2流路部材22とほぼ同じ大きさの矩形の平面形状を有し、第2流路部材22及び保護部材26の上方に配置されている。インク供給部材27の材質は特に限定されないが、例えば、合成樹脂で形成される。図2、図5に示すように、インク供給部材27の走査方向の中央部には、保護部材26の穴26bと重なり、且つ、この穴26bよりも幅が大きい穴27aが形成されている。図5に示すように、圧電アクチュエータ24に接続されたCOF25は、保護部材26の穴26bとインク供給部材27の穴27aを通過して上方へ延びている。
25 COF
26 保護部材
39a、39b 圧電素子列
41 圧電素子
42 下電極
44 上電極
52 個別配線
53 個別接点
55 共通配線
56 共通接点
71 基材
72 個別接点
73 個別配線
76a、76b 共通接点
77 共通配線
80 非導電性接着剤
101、111、121、131、250 COF
102、112、122a、122b、133a、133b 個別配線
103、113、123、134 共通配線
141a、141b 配線群
142a、142b 共通接点
151a、151b 個別接点
152a、152b 共通接点
153a、153b 接点列
222 圧電アクチュエータ
231 下電極
232 圧電膜
233 上電極
239 共通電極
240 圧電素子
250 COF
261 基材
262 個別接点
263 個別配線
265 共通接点
266 共通配線
Claims (19)
- 第1電極と第2電極とをそれぞれを有し、第1方向に配列された複数の駆動素子と、
前記複数の駆動素子の前記第1電極から、前記駆動素子の配置面と平行、且つ、前記第1方向と交差する第2方向に引き出され、前記第1方向に間隔を空けて並ぶ複数の第1個別配線と、
前記複数の第1個別配線の先端部にそれぞれ設けられた複数の第1個別接点と、
前記複数の駆動素子の前記第2電極が互いに導通してなる共通電極から引き出された第1共通接点と、を有するアクチュエータと、
前記アクチュエータの前記複数の第1個別接点と前記第1共通接点に接合される配線部材と、を備え、
前記第1共通接点は、前記第1個別配線の前記第1個別接点の先の延長線上の位置に配置されていることを特徴とするアクチュエータ装置。 - 前記複数の駆動素子は、前記第2方向に並ぶ2つの駆動素子列を形成し、
前記2つの駆動素子列の間で、前記駆動素子の位置が前記第1方向にずれており、
前記第1個別配線が、各駆動素子列を形成する前記駆動素子の前記第1電極から、前記2つの駆動素子列の間の領域まで引き出され、
一方の駆動素子列から引き出された前記第1個別配線と、他方の駆動素子列から引き出された前記第1個別配線とが、前記第1方向に交互に並んでいることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ装置。 - 各駆動素子列を形成する複数の前記駆動素子について、前記第2電極同士が互いに導通することにより前記共通電極が形成され、
第1共通配線が、前記一方の駆動素子列の前記共通電極から、前記2つの駆動素子列の間の領域にまで引き出され、
前記第1共通配線の先端部に設けられた前記第1共通接点が、前記他方の駆動素子列から引き出された前記第1個別配線の前記第1個別接点の延長線上に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ装置。 - 前記一方の駆動素子列から引き出された前記第1共通接点は、前記第1方向において、前記一方の駆動素子列から引き出された2本の前記第1個別配線の間の領域に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ装置。
- 前記一方の駆動素子列から引き出された前記第1個別接点と前記第1共通接点とが、前記第1方向に交互に配置されて、第1の接点列を形成し、
前記他方の駆動素子列から引き出された前記第1個別接点と前記第1共通接点とが、前記第1方向に交互に配置されて、前記第1の接点列と前記第2方向に並ぶ、第2の接点列を形成していることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ装置。 - 前記配線部材は、
基材と、
前記基材の前記アクチュエータ側の面に配置され、前記複数の第1個別接点とそれぞれ接続される複数の第2個別接点と、
前記基材の前記アクチュエータ側の面に配置され、前記第1共通接点と接続される第2共通接点と、
前記複数の第2個別接点にそれぞれ繋がる複数の第2個別配線と、
前記第2共通接点に繋がる第2共通配線と、を有することを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記一方の駆動素子列から引き出された前記第1共通接点が、前記他方の駆動素子列のから引き出された前記第1個別配線の延長線上に配置され、
前記他方の駆動素子列から引き出された前記第1共通接点が、前記一方の駆動素子列から引き出された前記第1個別配線の延長線上に配置され、
前記基材の前記アクチュエータ側の面において、
前記一方の駆動素子列から引き出された複数の前記第1個別接点と接続される前記複数の第2個別接点と、前記他方の駆動素子列から引き出された複数の前記第1個別接点と接続される前記複数の第2個別接点とが、第3方向に並び、
前記一方の駆動素子列から引き出された前記第1共通接点と接続される前記第2共通接点が、前記他方の駆動素子列から引き出された複数の前記第1個別接点と接続される前記複数の第2個別接点に対して、前記基材と平行で、且つ、前記第3方向と交差する第4方向の一方側に配置され、
前記他方の駆動素子列から引き出された前記第1共通接点と接続される前記第2共通接点が、前記一方の駆動素子列から引き出された複数の前記第1個別接点と接続される前記複数の第2個別接点に対して、前記第4方向の他方側に配置されていることを特徴とする請求項6に記載のアクチュエータ装置。 - 前記一方の駆動素子列から引き出された複数の前記第1個別接点と接続される前記第2個別接点が、前記他方の駆動素子列から引き出された前記第1共通接点と接続される前記第2共通接点よりも、前記第4方向において前記基材の縁に近い位置に配置され、
前記一方の駆動素子列から引き出された前記第1個別接点と接続される前記第2個別配線は、前記配線部材の前記アクチュエータ側の面に配置され、前記第2個別接点から、前記他方の駆動素子列から引き出された前記第1共通接点と接続される前記第2共通接点を迂回して、前記基材の縁から離れる方向に延びていることを特徴とする請求項7に記載のアクチュエータ装置。 - 前記基材の前記第4方向における途中部に、前記複数の第2個別接点と前記第2共通接点が配置され、
前記第4方向において、前記一方の駆動素子列から引き出された前記第1個別接点と接続される前記第2個別配線と、前記他方の駆動素子列から引き出された前記第1個別接点と接続される前記第2個別配線とが、互いに反対側に延びていることを特徴とする請求項7に記載のアクチュエータ装置。 - 前記2つの駆動素子列のうち、前記一方の駆動素子列の前記共通電極に対してのみ、前記第1共通接点が配置され、
前記一方の駆動素子列から引き出された前記第1共通接点が、前記他方の駆動素子列から引き出された前記第1個別配線の延長線上に配置され、
前記基材の前記アクチュエータ側の面において、
前記一方の駆動素子列から引き出された複数の前記第1個別接点と接続される前記複数の第2個別接点と、前記他方の駆動素子列から引き出された複数の前記第1個別接点と接続される前記複数の第2個別接点とが、第3方向に並び、
前記一方の駆動素子列から引き出された前記第1共通接点と接続される前記第2共通接点が、前記他方の駆動素子列から引き出された複数の前記第1個別接点と接続される前記複数の第2個別接点に対して、前記第3方向と交差する第4方向の一方側に配置されていることを特徴とする請求項6に記載のアクチュエータ装置。 - 前記第3方向が前記第1方向と平行な方向であり、
前記第4方向が前記第2方向と平行な方向であることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記複数の第2個別配線が、前記基材の前記アクチュエータ側の面に配置され、
前記第2共通接点が、前記基材の前記アクチュエータと反対側の面に引き出され、
前記第2共通配線が、前記基材の前記アクチュエータと反対側の面に配置されていることを特徴とする請求項6〜11のいずれかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記複数の第2個別接点が、前記基材の前記アクチュエータと反対側の面に引き出され、
前記複数の第2個別配線が、前記基材の前記アクチュエータと反対側の面に配置されていることを特徴とする請求項6に記載のアクチュエータ装置。 - 前記複数の第1個別配線が、それぞれ2以上の前記第1個別配線を含む複数の配線群に区分され、
各配線群に属する前記2以上の第1個別配線のうちのいずれか1つの前記第1個別配線の前記第1個別接点の延長線上に、前記第1共通接点が配置されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記第1共通接点は、前記複数の第1個別接点の配置面と同じ面に配置されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
- 前記駆動素子は、前記第1電極と前記第2電極との間に配置された圧電膜を有し、
前記複数の第1個別接点と前記第1共通接点は、前記圧電膜から離れた領域に配置されていること特徴とする請求項15に記載のアクチュエータ装置。 - 前記第1個別配線の配線長さ方向における前記第1個別接点と前記第1共通接点との離間距離が、前記複数の第1個別接点の前記第1方向における配列間隔よりも大きいことを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
- 前記アクチュエータに、前記複数の駆動素子を覆うように配置される保護部材をさらに備え、
前記複数の第1個別接点及び前記第1共通接点は、前記アクチュエータの前記保護部材と重ならない領域に配置されていることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記配線部材は、非導電性接着剤によって前記アクチュエータに接合されていることを特徴とする請求項1〜18のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
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