JP2018167448A - アクチュエータ - Google Patents

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Abstract

【課題】隣り合う二つの接点の間の寸法が短くなることを抑制することができるアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータ12は、基板12aと、基板12aの一面に形成されており、第1圧電素子33及び第2圧電素子37を含む複数の圧電素子と、第1圧電素子33に接続する第1接点32と、第1接点32から基板12aの厚み方向に離隔しており、第2圧電素子37に接続する第2接点36と、第1接点32に接続される第1フレキシブル基板35と、第2接点36に接続される第2フレキシブル基板39とを備える。【選択図】図3

Description

本発明は、圧電素子を駆動するアクチュエータに関する。
従来、基板と、該基板の上にて、所定方向に並設された複数の第1圧電素子と、該第1圧電素子の隣に、前記所定方向に並設された第2圧電素子とを備えるアクチュエータが開示されている。
基板の縁部分に複数の接点が前記所定方向に一列に並んでいる。第1圧電素子は配線を介して接点に接続されている。第2圧電素子は配線を介して接点に接続されている。
特開2016―124153号公報
接点は一列に並んでいるので、隣り合う二つの接点の間の寸法は、隣り合う二つの第1圧電素子の間の寸法又は隣り合う二つの第2圧電素子の間の寸法よりも短い。そのため接点と他の部材との接合時に、精度の良く位置決めを行う必要があった。また隣り合う配線間の寸法も短いので、配線間でショートが発生するおそれがある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、隣り合う二つの接点の間の寸法が短くなることを抑制することができるアクチュエータを提供することを目的とする。
本発明に係るアクチュエータは、基板と、前記基板の一面に形成されており、第1圧電素子及び第2圧電素子を含む複数の圧電素子と、前記第1圧電素子に接続する第1接点と、前記第1接点から前記基板の厚み方向に離隔しており、前記第2圧電素子に接続する第2接点と、前記第1接点に接続される第1フレキシブル基板と、前記第2接点に接続される第2フレキシブル基板とを備える。
本発明に係るアクチュエータにあっては、第1接点と第2接点とが、基板の厚み方向に離隔している。基板に平行な方向に複数の第1接点及び第2接点を並べた場合に、第1接点及び第2接点は前記厚み方向に離隔しているので、第1接点及び第2接点が基板に平行な方向に近接していても、第1接点及び第2接点が接触することはない。
それ故、隣り合う二つの第1接点の間の寸法を、第1接点及び第2接点間の寸法に拘泥されることなく設定することができる。また隣り合う二つの第2接点の間の寸法を、第1接点及び第2接点間の寸法に拘泥されることなく、設定することができる。即ち、二つの第1接点の間の寸法及び二つの第2接点の間の寸法を、精度の良い位置決めを必要とせず、また配線間でショートが発生しにくい寸法に設定することができる。
さらに、第1接点、第2接点は、異なるフレキシブル基板に接続されるため、第1接点及び第2接点が同一平面上にある場合と比較して、接着のための精度のよい位置決めを必要とせず、接着時のフレキシブル基板と接点とのショートを防止することができる。
実施の形態1に係るプリンタ10を略示する平面図である。 アクチュエータ12を略示する平面図である。 図2に示すIII−III線を切断線としたアクチュエータ12の略示断面図である。 実施の形態2に係るアクチュエータ12Aを略示する平面図である。 図4に示すV−V線を切断線としたアクチュエータ12Aの略示断面図である。 実施の形態3に係るアクチュエータ12Bを略示する平面図である。 図6に示すVII−VII線を切断線としたアクチュエータ12Bの略示断面図である。
(実施の形態1)
以下本発明を、実施の形態1に係るプリンタ10を示す図面に基づいて説明する。図1において、記録用紙100の搬送方向下流側をプリンタ10の前方、搬送方向上流側をプリンタ10の後方と定義する。また、記録用紙100が搬送される面(図1の紙面と平行な面)と平行で、且つ、前記搬送方向と直交する用紙幅方向を、プリンタ10の左右方向と定義する。また記録用紙100の搬送面と直交する方向(図1の紙面に直交する方向)を、プリンタ10の上下方向と定義する。以下では、前後左右上下を適宜使用して説明する。
図1に示すように、プリンタ10は、筐体2と、プラテン3と、インクジェットヘッド4と、二つの搬送ローラ5、6と、制御回路7とを備える。
プラテン3は筐体2内に平置きされている。プラテン3の上面には、記録用紙100が載置される。インクジェットヘッド4は、プラテン3の上方にて前後方向に並設されている。二つの搬送ローラ5、6は、プラテン3に対して後側と前側にそれぞれ配置されている。二つの搬送ローラ5、6はプラテン3上の記録用紙100を前方へ搬送する。
制御回路7は、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備える。
制御回路7は、搬送ローラ5、6に記録用紙100を搬送方向に搬送させつつ、インクジェットヘッド4を制御して記録用紙100に向けてインクを吐出させる。筐体2は、プラテン3の上方且つ二つの搬送ローラ5、6の間の位置にて、各インクジェットヘッド4を保持する。
インクジェットヘッド4は、それぞれ、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4色のインクを吐出するものである。インクジェットヘッド4には、図示しないインクタンクから、対応する色のインクが供給される。インクジェットヘッド4は、その下部に複数のヘッドユニット1を備える。ヘッドユニット1の下面に複数のノズル11nが形成されている。
図2及び図3を参照し、ヘッドユニット1の構成について説明する。ヘッドユニット1は、流路基板11、アクチュエータ12、第1フレキシブル基板35、及び第2フレキシブル基板39を有する。
流路基板11は、図3に示すように、リザーバ部材11a、圧力室プレート11b及びノズルプレート11cを有し、これらが互いに接着されて構成されている。流路基板11には、図2及び図3に示すように、リザーバ11s、複数の圧力室11m、及び複数のノズル11nが形成されている。
圧力室プレート11bは、シリコン単結晶基板からなり、複数の圧力室11mが貫通して形成されている。複数の圧力室11mは、図2に示すように、2つの圧力室列11mRを構成するように配列されている。各圧力室列11mRを構成する複数の圧力室11mは、配列方向(搬送方向と直交する方向)に等間隔で配列されている。2つの圧力室列11mRは、配列方向と直交する方向(搬送方向と平行な方向)に並んでいる。複数の圧力室11mは、それぞれ配列方向の位置が異なるように、千鳥状に配列されている。
ノズルプレート11cには、複数のノズル11nが貫通して形成されている。複数のノズル11nは複数の圧力室11mのそれぞれと連通している。複数のノズル11nは、互いに同じ形状及びサイズを有する。ノズルプレート11cは、圧力室プレート11bの下面に接着されている。
複数のノズル11nは、図2に示すように、複数の圧力室11mと同様、2列に配列されると共に、それぞれ配列方向の位置が異なるように千鳥状に配列されている。複数のノズル11nは、アクチュエータ12の圧電素子33、37の駆動により対応する圧力室11mの容積が変化することに伴い、インクを吐出する。
アクチュエータ12は、図3に示すように、圧力室プレート11bの上面に配置されている。アクチュエータ12は、下から順に、基板12a、共通電極12b、一対の圧電体12c及び複数の個別電極12dを含む。
基板12aは、圧力室プレート11bを構成するシリコン単結晶基板の表面を酸化することにより形成された二酸化シリコンの膜であり、圧力室プレート11bの上面の略全体に形成されている。共通電極12bは、複数の圧力室11mに共通の電極であり、基板12aの上面の略全体に形成されている。
一対の圧電体12cは、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電材料からなり、共通電極12bの上面において、それぞれ、配列方向に延在し、各圧力室列11mRを構成する複数の圧力室11mを覆っている。
複数の個別電極12dは、複数の圧力室11mに個別の電極であり、各圧電体12cの上面において、複数の圧力室11mのそれぞれと対向する位置に配置されている。
圧電体12cにおいて個別電極12dと共通電極12bとで挟まれた部分は、個別電極12dへの電圧の印加に応じて変形可能な圧電素子33、37(活性部)として機能する。即ち、アクチュエータ12は、圧力室11mと対向する複数の圧電素子33、37を有する。圧力室11mと対向する圧電素子33、37を駆動させることにより、圧力室11mと対向する基板12aが変形振動し、圧力室11mの容積が変化し、圧力室11m内のインクに圧力が付与され、ノズル11nからインクが吐出される。
アクチュエータ12には、さらに、圧電体保護膜12h、層間絶縁膜12i、第1配線34、第2配線38及び配線保護膜12jが設けられている。
圧電体保護膜12hは、空気中の水分の圧電体12cへの浸入を防止する機能を有し、一対の圧電体12cを覆っている。圧電体保護膜12hは、例えば酸化アルミニウム(アルミナ:Al23)等からなる。なお、圧電素子33、37の駆動を阻害しないよう、圧電体保護膜12hは各個別電極12dの周縁部のみを覆っており、各個別電極12dの中央部は圧電体保護膜12hから露出している。
層間絶縁膜12iは、配線34、38と共通電極12bとの間の絶縁性を高める機能を有し、圧電体保護膜12hと配線34、38との間に設けられている。層間絶縁膜12iは、例えば二酸化シリコン(SiO)等からなる。
複数の配線34、38は、層間絶縁膜12iの上面に形成されており、複数の個別電極12dのそれぞれに接続されている。各配線34、38は、圧電体保護膜12h及び層間絶縁膜12iを貫通する貫通孔に充填され、各個別電極12dと電気的に接続されている。
複数の配線34、38は、図2に示すように、それぞれ、搬送方向の下流側に引き出され、圧力室プレート11bにおいてリザーバ部材11aに覆われていない部分まで延びている。複数の配線34、38のうち、圧力室11mと対向する個別電極12dに接続された配線の先端には、第1接点32、第2接点36が形成されている。
層間絶縁膜12iの上面には、さらに、第2接点36を配列方向に挟むように、一対の共通接点56が設けられている。一対の共通接点56は、層間絶縁膜12i及び圧電体保護膜12hを貫通する貫通孔に充填され、共通電極12bと電気的に接続されている。各共通接点56の幅(配列方向の長さ)は、各接点32、36の幅よりも大きい。各共通接点56と、接点32、36との間には、比較的大きな間隙が形成されている。
配線保護膜12jは、複数の配線34、38間の絶縁性を高める機能を有し、複数の配線34、38を覆うように、層間絶縁膜12iの上面に設けられている。配線保護膜12jは、例えば窒化シリコン(SiNx)等からなる。なお、接点32、36、56は、配線保護膜12jに覆われていない。
リザーバ部材11aには、図3に示すように、リザーバ11s、リザーバ11sと複数の圧力室11mのそれぞれとを連通させる複数の連通流路11t、及び、それぞれ配列方向に延在する一対の凹部11axが形成されている。リザーバ部材11aは、一対の凹部11ax内に一対の圧電体12cがそれぞれ収容されるように、圧力室プレート11bの上面にアクチュエータ12を介して接着されている。アクチュエータ12において複数の連通流路11tと対向する部分には、複数の貫通孔12yがそれぞれ形成されている。リザーバ部材11aは、圧電体12cが封止され、湿度、空気、粉塵などから圧電素子33、37を保護する。
リザーバ11sは、チューブ等を介して、インクを貯留するカートリッジと連通している。カートリッジ内のインクは、ポンプ(図示略)の駆動によりリザーバ11sに供給され、複数の連通流路11t及び複数の貫通孔12yを通って、各圧力室列11mRを構成する複数の圧力室11mに供給される。各圧力室11mに供給されたインクは圧電素子33、37の駆動によりノズル11nから吐出される。
ヘッドユニット1はアクチュエータ12を備える。図2及び図3に示すように、アクチュエータ12は基板12aを備える。基板12a上面の中央部に複数の第1圧電素子33が配列方向に並んでいる。複数の第1圧電素子33はリザーバ部材11aによって覆われている。基板12a上面の前縁部に複数の第1接点32が配列方向に並んでいる。
各第1接点32と各第1圧電素子33とは第1配線34を介して接続されている。第1配線34は、第1圧電素子33を覆うリザーバ部材11aの下から前側に延びている。基板12a上面の前部に、配列方向に延びた絶縁膜40が形成されている。絶縁膜40は第1配線34の上側に配置されている。絶縁膜40は傾斜面41を有する。傾斜面41は、第1圧電素子33側の絶縁膜40の側面に形成されており、第1圧電素子33側の厚さ寸法が第1接点32側の厚さ寸法よりも小さくなるように、傾斜している。
絶縁膜40の上側に複数の第2接点36が配列方向に並んでいる。配列方向において、各第2接点36は隣り合う二つの第1接点32の間に第1接点32から距離Dだけ離れて配置されている。平面視において、第1接点32及び第2接点36は千鳥状に配置されている。絶縁膜40によって、第1接点32及び第2接点36は上下方向、換言すれば基板12aの厚み方向に離隔している。なお絶縁膜40は基板12aよりも薄い。共通接点56は、共通電極12bと電気的に接続される。共通接点56は、複数の第2接点36の両端に設けられる。共通接点56はGND電位に保たれる。
基板12a上面の中央部であって、第1圧電素子33より後側に複数の第2圧電素子37が配列方向に並んでいる。第2圧電素子37は、隣り合う二つの第1圧電素子33の間にそれぞれ配置されている。複数の第2圧電素子37はリザーバ部材11aによって覆われている。
各第2接点36と各第2圧電素子37とは第2配線38を介して接続されている。第2配線38は、第2圧電素子37を覆うリザーバ部材11aの下から前側に延びている。各第2接点36と各第2圧電素子37とは第2配線38を介して接続されている。第2配線38は絶縁膜40の上面及び傾斜面41、並びに基板12aの上面に配置されている。
第1接点32には第1フレキシブル基板35が接着剤Aを介して接続されており、第2接点36には第2フレキシブル基板39が接着剤Aを介して接続されている。第1フレキシブル基板35及び第2フレキシブル基板39は、前側に向けて延びる。
複数の圧力室11mが基板12aに形成されており、第1圧電素子33及び第2圧電素子37それぞれの下側に配置されている。圧力室11mの底面にノズル11nが形成されている。第1圧電素子33及び第2圧電素子37の駆動によって、ノズル11nからインクが吐出される。
実施の形態1にあっては、第1接点32と第2接点36とが、基板12aの厚み方向に離隔している。基板12aに平行な方向に複数の第1接点32及び第2接点36を並べた場合に、第1接点32及び第2接点36は厚み方向に離隔しているので、第1接点32及び第2接点36が基板12aに平行な方向に近接していても、第1接点32及び第2接点36が接触することはない。
それ故、隣り合う二つの第1接点32の間の寸法を、第1接点32及び第2接点36間の寸法に拘泥されることなく設定することができる。また隣り合う二つの第2接点36の間の寸法を、第1接点32及び第2接点36間の寸法に拘泥されることなく、設定することができる。即ち、二つの第1接点32の間の寸法及び二つの第2接点36の間の寸法を長くして、精度の良い位置決めを必要とせず、また配線間でショートが発生しにくい寸法に設定することができる。
さらに、第1接点32、第2接点36は、異なるフレキシブル基板35、39に接続されるため、第1接点32及び第2接点36が同一平面上にある場合と比較して、接着のための精度のよい位置決めを必要とせず、接着時のフレキシブル基板35、39と接点32、36とのショートを防止することができる
また絶縁膜40に傾斜面41が形成されている。傾斜面41は、絶縁膜40及び基板12aの上面を滑らかに繋いでいる。そのため、絶縁膜40と基板12aとの境界部分に段差が形成されている場合に比べて、第2配線38は境界部分で切断されにくい。また絶縁膜40は基板12aよりも薄いので、絶縁膜40を形成しやすい。
前後方向において、換言すれば、第1圧電素子33及び第2圧電素子37が並ぶ方向において、第1接点32及び第2接点36は、第1圧電素子33よりも、第2圧電素子37とは反対側に配置される。第2圧電素子37、第1圧電素子33、第2接点36、第1接点32の順に、反対側に向けて配置される。また絶縁膜40は基板12aよりも薄い。そのため、平面視において、第1配線34と第2配線38との長さの差を小さくでき、抵抗値を略同じ値にすることができる。
(実施の形態2)
以下本発明を実施の形態2に係るアクチュエータ12Aを示す図面に基づいて説明する。図4及び図5に示すように、基板12a上面の前部に複数の第1接点32Aが配列方向に並んでいる。
各第1接点32Aと各第1圧電素子33とは第1配線34Aを介して接続されている。第1配線34Aは、第1圧電素子33を覆うリザーバ部材11aの下から前側に延びている。各第1接点32Aと各第1圧電素子33とは第1配線34Aを介して接続されている。
基板12a上面には絶縁膜40Aが形成されている。ただし、基板12a上面の前縁部と、第1圧電素子33の中央と、第2圧電素子37の中央には、絶縁膜40Aは設けられていない。絶縁膜40Aは第1配線34Aの上側に配置されている。絶縁膜40Aは基板12aよりも薄い。図5に示すように、第1圧電素子33及び第2圧電素子37は、リザーバ部材11aで覆われている。リザーバ部材11aの下端部全体は絶縁膜40Aの上に設けられている。換言すれば、リザーバ部材11aと基板12aとの間に絶縁膜40Aが配置されている。
絶縁膜40Aの上側であって、第1圧電素子33よりも前側に複数の第2接点36Aが配列方向に並んでおり、第1圧電素子33よりも前側に複数の第2接点36Aが配列方向に並んでいる。各第2接点36Aは、隣り合う二つの第1接点32Aの間に第1接点32Aから距離Dだけ離れて配置されている。平面視において、第1接点32A及び第2接点36Aは千鳥状に配置されている。絶縁膜40Aによって、第1接点32A及び第2接点36Aは上下方向、換言すれば基板12aの厚み方向に離隔している。
各第2接点36Aの下側において、上下に貫通した第1貫通孔41Aが絶縁膜40Aに形成されている。第2配線38Aが第1貫通孔41A及び絶縁膜40Aと基板12aとの間を通る。各第2接点36Aと各第2圧電素子37は第2配線38Aによって接続されている。
実施の形態2にあっては、リザーバ部材11aの下端部全体と、基板12aとの間に絶縁膜40Aが配置されているので、リザーバ部材11aが全体的に嵩上げされ、リザーバ部材11aの一部分の高さが他の部分と異なる高さになることを回避できる。リザーバ部材11aの高さを均一化させることができる。
また第1圧電素子33及び第2圧電素子37の中央には絶縁膜40Aが設けられていないので、第1圧電素子33及び第2圧電素子37の駆動を阻害しない。
実施の形態2に係る構成の内、実施の形態1と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(実施の形態3)
以下本発明を実施の形態3に係るアクチュエータ12Bを示す図面に基づいて説明する。図6及び図7に示すように、基板12aには絶縁膜は設けられていない。
基板12a上面の中央部に複数の第1圧電素子33が配列方向に並んでいる。複数の第1圧電素子33はリザーバ部材11Bによって覆われている。基板12a上面の前縁部それぞれに複数の第1接点32Bが配列方向に並んでおり、列を形成している。
各第1接点32Bと各第1圧電素子33とは第1配線34Bを介して接続されている。各第1接点32Bと各第1圧電素子33とは第1配線34Bを介して接続されている。第1配線34Bは、第1圧電素子33を覆うリザーバ部材11Bの下から延びている。
基板12a上面にて、第1接点32Bと第1圧電素子33の間に、複数の第2圧電素子37が配列方向に並んでいる。複数の第2圧電素子37はリザーバ部材11Bによって覆われている。リザーバ部材11Bには第2接点36Bが設けられている。第1接点32B及び第2接点36Bは上下方向、換言すれば基板12aの厚さ方向に離隔している。リザーバ部材11Bは基板12aよりも厚い。
第2圧電素子37を覆うリザーバ部材11Bには、上下に貫通した第2貫通孔52Bが設けられている。リザーバ部材11Bは基板12aに接合されている。第2貫通孔52Bは、リザーバ部材11Bと基板12aとの接合部分に設けられている。第2貫通孔52Bには第2配線38Bが通る。第2圧電素子37及び第2接点36Bは第2配線38Bによって接続される。
第1接点32Bには第1フレキシブル基板35が接着剤Aを介して接続されており、第2接点36Bには第2フレキシブル基板39が接着剤Aを介して接続されている。第1フレキシブル基板35及び第2フレキシブル基板39は、前側に向けて延びる。
実施の形態3にあっては、リザーバ部材11Bの上面に第2接点36Bが設けられているので、第1接点32B及び第2接点36Bは基板12aの厚さ方向に離隔し、接触しない。そのため第1接点32B及び第2接点36Bの接触を防止するために、第1接点32B及び第2接点36Bの間に絶縁膜を設ける必要がない。また第2貫通孔52Bを設けることによって、第2配線38Bを第2貫通孔52Bに通し、第2接点36Bと第2圧電素子37を接続させることができる。
また前後方向、換言すれば第1圧電素子33と第2圧電素子37とが並ぶ方向において、第1接点32Bはリザーバ部材11Bよりも外側に配置されており、第1フレキシブル基板35はリザーバ部材11Bから離れる向きに延びる。第1フレキシブル基板35を通すための孔がヘッドユニットに設けられる。前記孔は、前後方向において外側に設けられる。第1フレキシブル基板35がリザーバ部材11Bに接近する向きに延びている場合、第1接点32Bはリザーバ部材11Bの外側に配置されているので、第1フレキシブル基板35と基板12aとのなす角度は急峻になり、第1フレキシブル基板35は断線し易い。
また第2フレキシブル基板39はリザーバ部材11Bから離れる向きに延びる。第1フレキシブル基板35と同方向に延びることによって、第1フレキシブル基板35が通る孔に、第2フレキシブル基板39を通すことができる。そのため、孔の寸法を不要に大きくする必要がない。
また前後方向において、第1接点32B及び第2接点36Bは、第2圧電素子37に対して、第1圧電素子33とは反対側に配置される。第1圧電素子33、第2圧電素子37、第2接点36B、第1接点32Bの順に反対側(前側)に向かって配置される。第2接点36Bはリザーバ部材11Bの上に設けられている。リザーバ部材11Bは厚いので、上下方向において、第1配線34Bと第2配線38Bとの長さの差が大きい。配線の長さの差を考慮し、リザーバ部材11B上の第2接点36Bを、平面視において第2接点36Bにより近い方の圧電素子に接続し、第1配線34Bと第2配線38Bとの全長の差を抑制することができる。
またリザーバ部材11Bは基板12aよりも厚いので、アクチュエータ12Bを扱い易い。基板12aだけだと薄すぎて割れやすく、扱いづらい。
また第2圧電素子37を覆うリザーバ部材11Bは、前後方向において、第1接点32Bと第1圧電素子33の間に配置されている。そのため、第2配線38Bの全長は第1配線34Bに比べて短くなり、第1配線34Bと第2配線38Bとの間でのショートの発生を抑制することができる。
実施の形態3に係る構成の内、実施の形態1又は2と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
他の変形例について説明する。プリンタは、ラインプリンタに限らず、搬送方向と交差する方向にヘッドが走査されるシリアルプリンタであってもよい。搬送する媒体は、記録用紙100に限らず、記録可能な任意の媒体(例えば、布など)であってもよい。
リザーバ部材11aは、圧電体12cを保護する部分と、リザーバ11sとが一体的に設けられていたが、圧電体12cを保護する保護部材と、リザーバを有するリザーバ部材とが別々の部材に設けられていてもよい。また、圧電体12cを保護できれば圧電体12cの直上にリザーバはなくてもよい。
本実施形態のアクチュエータは、流路、ノズルが設けられた液体吐出ヘッドに限らず、他のデバイスに適用してもよい。
本実施形態では、第2接点が第1接点より上側に設けられていたが、第2接点が第1接点より下側に設けられていてもよい。たとえば、圧電体保護膜は基板12a全体に設けられており、層間絶縁膜がリザーバ部材11aに近い第2配線38上には設けられているが、第1配線上には設けられていない構成であればよい。これであれば、第2フレキシブル基板を第2接点と接着したとしても、層間絶縁膜の下側にある第1配線とは接触しない。ただし、その場合、第2フレキシブル基板と第1配線とを十分離す必要があるため、層間絶縁膜の厚みを厚くする必要がある。
今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。
11a、11B リザーバ部材(保護基板)
12a 基板
12、12A、12B アクチュエータ
32、32A、32B 第1接点
33 第1圧電素子
34、34A、34B 第1配線
35 第1フレキシブル基板
36、36A、36B 第2接点
37 第2圧電素子
38、38A、38B 第2配線
39 第2フレキシブル基板
40、40A 絶縁膜
41 傾斜面
41A 第1貫通孔
52B 第2貫通孔

Claims (19)

  1. 基板と、
    前記基板の一面に形成されており、第1圧電素子及び第2圧電素子を含む複数の圧電素子と、
    前記第1圧電素子に接続する第1接点と、
    前記第1接点から前記基板の厚み方向に離隔しており、前記第2圧電素子に接続する第2接点と、
    前記第1接点に接続される第1フレキシブル基板と、
    前記第2接点に接続される第2フレキシブル基板と
    を備えるアクチュエータ。
  2. 前記第1接点及び前記第1圧電素子を接続する第1配線と、
    前記第2接点及び前記第2圧電素子を接続する第2配線と
    を備える請求項1に記載のアクチュエータ。
  3. 前記基板に設けられた絶縁膜を備え、
    前記第1接点は前記基板に設けられており、
    前記絶縁膜に前記第2接点が設けられている
    請求項2に記載のアクチュエータ。
  4. 前記第2配線は前記絶縁膜の側面に沿って延びている
    請求項3に記載のアクチュエータ。
  5. 前記絶縁膜の側面は傾斜面を含む
    請求項4に記載のアクチュエータ。
  6. 前記絶縁膜に第1貫通孔が設けられており、
    前記第2配線は前記第1貫通孔を通る
    請求項3に記載のアクチュエータ。
  7. 前記圧電素子を覆い、前記基板上に接合される保護基板を備え、
    前記保護基板の前記基板との接合部分において、前記保護基板と前記基板の間に前記絶縁膜が設けられている
    請求項3から6のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
  8. 前記保護基板の前記基板との接合部分全体に前記絶縁膜が設けられている
    請求項7に記載のアクチュエータ。
  9. 前記圧電素子には前記絶縁膜が設けられていない
    請求項3から8のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
  10. 前記第1圧電素子及び前記第2圧電素子が並ぶ方向において、
    前記第1接点及び前記第2接点は、前記第1圧電素子に対して、前記第2圧電素子とは反対側に配置され、
    前記第2圧電素子、前記第1圧電素子、前記第2接点、前記第1接点の順に前記反対側に向かって配置されている
    請求項3から9のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
  11. 前記絶縁膜は前記基板より薄い
    請求項3から10のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
  12. 前記第1フレキシブル基板及び前記第2フレキシブル基板は、前記並ぶ方向において同じ方向に延びる
    請求項10または11に記載のアクチュエータ。
  13. 前記圧電素子を覆う保護基板を備え、
    前記保護基板上に前記第2接点が設けられている
    請求項2に記載のアクチュエータ。
  14. 前記保護基板の前記基板との接合部分には第2貫通孔が設けられており、
    前記第2配線は前記第2貫通孔を通る
    請求項13に記載のアクチュエータ。
  15. 前記第1圧電素子及び前記第2圧電素子が並ぶ方向において、
    前記第1接点は、前記保護基板の外側の前記基板上に設けられ、
    前記第1フレキシブル基板は、前記保護基板から離れる向きに延びる
    請求項13または14に記載のアクチュエータ。
  16. 前記第2フレキシブル基板は、前記保護基板から離れる向きに延びる
    請求項15に記載のアクチュエータ。
  17. 前記第1圧電素子及び前記第2圧電素子が並ぶ方向において、
    前記第1接点及び前記第2接点は、前記第2圧電素子に対して、前記第1圧電素子とは反対側に配置され、
    前記第1圧電素子、前記第2圧電素子、前記第2接点、前記第1接点の順に前記反対側に向かって配置されている
    請求項13から16のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
  18. 前記保護基板は前記基板より厚い
    請求項13から17のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
  19. 前記第1接点は前記基板に設けられており、
    前記保護基板は、前記第1圧電素子及び第1接点の間に配置されている
    請求項13から16のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009269315A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Seiko Epson Corp 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置
JP2013071300A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Sii Printek Inc 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP2013107256A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
US20130194349A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Mario Joseph Ciminelli Inkjet printhead with multi-layer mounting substrate
CN203344495U (zh) * 2013-07-22 2013-12-18 郑贺 一种多阵列集成液滴沉积装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120012160A (ko) 2010-07-30 2012-02-09 삼성전기주식회사 잉크젯 헤드 어셈블리 및 그 제조방법
JP2015097733A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイスおよびその製造方法並びに電子機器および超音波画像装置
JP6492648B2 (ja) 2014-12-26 2019-04-03 ブラザー工業株式会社 圧電アクチュエータ、液体吐出装置、及び、圧電アクチュエータの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009269315A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Seiko Epson Corp 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置
JP2013071300A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Sii Printek Inc 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP2013107256A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
US20130194349A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Mario Joseph Ciminelli Inkjet printhead with multi-layer mounting substrate
CN203344495U (zh) * 2013-07-22 2013-12-18 郑贺 一种多阵列集成液滴沉积装置

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