JP2020055284A - Liquid jet head and liquid jet device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus.
インク等の液体を複数のノズルから噴射する液体噴射ヘッドが従来から提案されている。例えば特許文献1には、ノズルから液体を噴射する圧電素子と、圧電素子に駆動信号を供給するための封止板とを具備するインクジェット式記録ヘッドが開示されている。圧電素子が形成される基板と封止板とは接着剤で相互に接合され、封止板に形成されたバンプ電極と圧電素子の下部電極とが導通する。 2. Related Art A liquid ejecting head that ejects a liquid such as ink from a plurality of nozzles has been conventionally proposed. For example, Patent Document 1 discloses an ink jet recording head including a piezoelectric element that ejects liquid from a nozzle and a sealing plate that supplies a drive signal to the piezoelectric element. The substrate on which the piezoelectric element is formed and the sealing plate are bonded to each other with an adhesive, and the bump electrode formed on the sealing plate and the lower electrode of the piezoelectric element conduct.
特許文献1の技術のもとでは、接着剤およびバンプ電極が水分を吸収して膨張すると、封止板と基板とが離間する。したがって、バンプ電極と下部電極との電気的な接続が十分に確保できない。 Under the technique of Patent Document 1, when the adhesive and the bump electrode expand by absorbing moisture, the sealing plate and the substrate are separated from each other. Therefore, sufficient electrical connection between the bump electrode and the lower electrode cannot be ensured.
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体をノズルから噴射させる駆動素子と当該駆動素子に電気的に接続された第1配線とが形成された第1基板と、前記第1基板に対向する対向面において当該第1基板と接着剤で接着され、第2配線が形成された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に形成されて、前記第1配線と前記第2配線とを電気的接続し、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成されたバンプ電極とを具備し、前記弾性体の水に対する膨潤率は、前記接着剤の膨潤率よりも大きい。 In order to solve the above problem, a liquid ejecting head according to a preferred aspect of the present invention includes a liquid ejecting head having a driving element for ejecting liquid from a nozzle and a first wiring electrically connected to the driving element. A first substrate, a second substrate on which a second wiring is formed, which is bonded to the first substrate with an adhesive on a facing surface facing the first substrate, and between the first substrate and the second substrate; And a bump electrode formed by electrically connecting the first wiring and the second wiring and having a conductive film formed on a surface of an elastic body made of resin, wherein the elastic body has a swelling ratio to water. , The swelling ratio of the adhesive.
本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体をノズルから噴射させる駆動素子と当該駆動素子に電気的に接続された第1配線とが形成された第1基板と、前記第1基板に対向する対向面において当該第1基板と接着剤で接着され、第2配線が形成された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に形成されて、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続し、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成された第1粒子とを具備し、前記弾性体の水に対する膨潤率は、前記接着剤の水に対する膨潤率よりも大きい。 A liquid ejecting head according to a preferred aspect of the present invention includes: a first substrate on which a driving element for ejecting liquid from a nozzle and a first wiring electrically connected to the driving element are formed; A second substrate on which a second wiring is formed, the second wiring being formed between the first substrate and the second substrate by bonding the first wiring to the first substrate on an opposing surface with an adhesive; Electrically connecting the second wiring, the first particles having a conductive film formed on the surface of an elastic body made of resin, the swelling ratio of the elastic body with respect to water, Greater than the swelling rate.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る液体噴射装置100を例示する構成図である。第1実施形態の液体噴射装置100は、液体の例示であるインクを媒体12に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体12は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体12として利用される。図1に例示される通り、液体噴射装置100には、インクを貯留する液体容器14が設置される。例えば液体噴射装置100に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または、インクを補充可能なインクタンクが液体容器14として利用される。色彩が相違する複数種のインクが液体容器14には貯留される。
<First embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a liquid ejecting
図1に例示される通り、液体噴射装置100は、制御ユニット20と搬送機構22と移動機構24と液体噴射ヘッド26とを具備する。制御ユニット20は、例えばCPU(Central Processing Unit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体噴射装置100の各要素を統括的に制御する。搬送機構22は、制御ユニット20による制御のもとで媒体12をY方向に搬送する。
As illustrated in FIG. 1, the
移動機構24は、制御ユニット20による制御のもとで液体噴射ヘッド26をX方向に往復させる。X方向は、媒体12が搬送されるY方向に交差する方向である。第1実施形態の移動機構24は、液体噴射ヘッド26を収容する略箱型の搬送体242と、搬送体242が固定された搬送ベルト244とを具備する。なお、複数の液体噴射ヘッド26を搬送体242に搭載した構成や、液体容器14を液体噴射ヘッド26とともに搬送体242に搭載した構成も採用され得る。
The
液体噴射ヘッド26は、液体容器14から供給されるインクを制御ユニット20による制御のもとで複数のノズルから媒体12に噴射する。搬送機構22による媒体12の搬送と搬送体242の反復的な往復とに並行して液体噴射ヘッド26が媒体12にインクを噴射することで、媒体12の表面に所望の画像が形成される。なお、X-Y平面に垂直な方向を以下ではZ方向と表記する。液体噴射ヘッド26によるインクの噴射方向がZ方向に相当する。X-Y平面は、例えば媒体12の表面に平行な平面である。
The liquid ejecting
図2は、液体噴射ヘッド26の分解斜視図であり、図3は、図2おけるIII−III線の断面図である。図2に例示される通り、液体噴射ヘッド26は、Y方向に配列された複数のノズルNを具備する。第1実施形態の複数のノズルNは、X方向に相互に間隔をあけて並設された第1列L1と第2列L2とに区分される。第1列L1および第2列L2の各々は、Y方向に直線状に配列された複数のノズルNの集合である。なお、第1列L1と第2列L2との間で各ノズルNのY方向の位置を相違させることも可能であるが、第1列L1と第2列L2とで各ノズルNのY方向の位置を一致させた構成を以下では便宜的に例示する。図3から理解される通り、第1実施形態の液体噴射ヘッド26は、第1列L1の各ノズルNに関連する要素と第2列L2の各ノズルNに関連する要素とが略線対称に配置された構造である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the liquid ejecting
図2および図3に例示される通り、液体噴射ヘッド26は流路基板32を具備する。図2に例示される通り、流路基板32におけるZ方向の負側には、圧力室基板34と振動板42と配線基板46と筐体部48と駆動回路50とが設置される。振動板42は、第1基板の例示である。他方、流路基板32におけるZ方向の正側には、ノズル板62と吸振体64とが設置される。液体噴射ヘッド26の各要素は、概略的にはY方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤を利用して相互に接合される。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the liquid ejecting
ノズル板62は、複数のノズルNが形成された板状部材であり、流路基板32におけるZ方向の正側の表面に設置される。複数のノズルNの各々は、インクを通過させる円形状の貫通孔である。第1実施形態のノズル板62には、第1列L1を構成する複数のノズルNと第2列L2を構成する複数のノズルNとが形成される。例えばドライエッチングやウェットエッチング等の半導体製造技術を利用してシリコン(Si)の単結晶基板を加工することで、ノズル板62が製造される。ただし、ノズル板62の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。
The
図2および図3に例示される通り、流路基板32には、第1列L1および第2列L2の各々について、空間Raと複数の供給流路322と複数の連通流路324と供給液室326とが形成される。空間Raは、Z方向からの平面視でY方向に沿う長尺状に形成された開口であり、供給流路322および連通流路324はノズルN毎に形成された貫通孔である。供給液室326は、複数のノズルNにわたりY方向に沿う長尺状に形成された空間であり、空間Raと複数の供給流路322とを相互に連通させる。複数の連通流路324の各々は、当該連通流路324に対応する1個のノズルNに平面視で重なる。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
図2および図3に例示される通り、圧力室基板34は、第1列L1および第2列L2の各々について複数の圧力室Cが形成された板状部材である。複数の圧力室CはY方向に配列する。各圧力室Cは、ノズルN毎に形成されて平面視でX方向に沿う長尺状の空間である。流路基板32および圧力室基板34は、前述のノズル板62と同様に、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。ただし、流路基板32および圧力室基板34の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
図2に例示される通り、圧力室基板34において流路基板32とは反対側の表面には振動板42が形成される。第1実施形態の振動板42は、弾性的に振動可能な板状部材である。なお、所定の板厚の板状部材のうち圧力室Cに対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、振動板42の一部または全部を圧力室基板34と一体に形成してもよい。
As illustrated in FIG. 2, a
図2から理解される通り、圧力室Cは、流路基板32と振動板42との間に位置する空間である。第1列L1および第2列L2の各々について複数の圧力室CがY方向に配列する。図2および図3に例示される通り、圧力室Cは、連通流路324および供給流路322に連通する。したがって、圧力室Cは、連通流路324を介してノズルNに連通し、かつ、供給流路322と供給液室326とを介して空間Raに連通する。
As understood from FIG. 2, the pressure chamber C is a space located between the
図2および図3に例示される通り、第1実施形態の液体噴射ヘッド26は、相異なるノズルに対応する複数の圧電素子44と、複数の圧電素子44の各々を駆動する駆動回路50とを具備する。駆動回路50は、圧電素子44毎の駆動信号を出力する。駆動信号は、圧電素子44を駆動するための電圧信号である。振動板42のうち圧力室Cとは反対側の面上には、第1列L1および第2列L2の各々について、相異なるノズルNに対応する複数の圧電素子44が形成される。各圧電素子44は、圧力室Cの圧力を変動させることで、インクをノズルNから噴射させる駆動素子である。具体的には、圧電素子44は、駆動信号の供給により変形するアクチュエーターであり、平面視でX方向に沿う長尺状に形成される。複数の圧電素子44は、複数の圧力室Cに対応するようにY方向に配列する。圧電素子44の変形に連動して振動板42が振動すると、圧力室C内の圧力が変動することで、圧力室Cに充填されたインクが連通流路324とノズルNとを通過して噴射される。
As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
図4は、圧電素子44の構成を示す断面図である。図4に例示される通り、圧電素子44は、相互に対向する第1電極441と第2電極442との間に圧電体層443を介在させた積層体である。第1電極441は、振動板42の表面に形成され、圧電素子44毎に形成された個別電極である。他方、第2電極442は、複数の圧電素子44にわたり連続する共通電極である。第1電極441と第2電極442と圧電体層443とが平面視で重なる部分が圧電素子44として機能する。圧電素子44の変形に連動して振動板42が振動すると、圧力室C内のインクの圧力が変動し、圧力室Cに充填されたインクが連通流路324とノズルNとを通過して外部に噴射される。なお、第1電極441を圧電素子44毎の共通電極として第2電極442を個別電極とした構成、または、第1電極441および第2電極442の双方を個別電極とした構成も採用され得る。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the
図2の配線基板46は、複数の圧電素子44が形成された振動板42の表面に間隔をあけて対向する板状部材である。第1実施形態の配線基板46は、液体噴射ヘッド26の機械的な強度を補強する補強板、および、圧電素子44を保護および封止する封止板としても機能する。図2に例示される通り、配線基板46は、外部配線52を介して制御ユニット20に電気的に接続される。外部配線52は、各種の電圧および駆動信号を制御ユニット20から配線基板46に供給するための可撓性の配線基板である。例えばFPC(Flexible Printed Circuits)またはFFC(Flexible Flat Cable)等の接続部品が外部配線52として好適に採用される。
The
筐体部48は、複数の圧力室Cに供給されるインクを貯留するためのケースである。図3に例示される通り、第1実施形態の筐体部48には、第1列L1および第2列L2の各々について空間Rbが形成される。筐体部48の空間Rbと流路基板32の空間Raとは相互に連通する。空間Raと空間Rbとで構成される空間は、複数の圧力室Cに供給されるインクを貯留する液体貯留室Rとして機能する。筐体部48に形成された導入口482を介して液体貯留室Rにインクが供給される。液体貯留室R内のインクは、供給液室326と各供給流路322とを介して圧力室Cに供給される。吸振体64は、液体貯留室Rの壁面を構成する可撓性のフィルムであり、液体貯留室R内のインクの圧力変動を吸収する。
The
配線基板46は、基体部70と複数の配線72とを具備する。基体部70は、第2基板の例示である。基体部70は、Y方向に長尺な絶縁性の板状部材であり、振動板42と駆動回路50との間に位置する。基体部70は、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。ただし、基体部70の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。
The
基体部70は、図2に例示される通り、相互に反対側に位置する第1面F1と第2面F2とを含む。第2面F2は、振動板42に対向する。第2面F2は、対向面の例示である。具体的には、振動板42の表面に対して第2面F2が間隔をあけて対向するように基体部70が設置される。図2に例示される通り、基体部70の第1面F1には、駆動回路50と外部配線52とが実装される。駆動回路50は、基体部70の長手方向に沿って長尺なICチップである。外部配線52は、基体部70の第1面F1のうちY方向の負側の端部に実装される。基体部70の第1面F1および第2面F2には、制御ユニット20から外部配線52を介して供給される基準電圧および駆動信号を伝送するための複数の配線72が形成される。
The
図3に例示される通り、振動板42と基体部70との間には、接続端子Txと接続端子Teとが形成される。第1実施形態では、基体部70の第2面F2に、接続端子Txと接続端子Teとが形成される。第2面F2に形成される配線72は、第2配線の例示である。各配線72は、配線基板46に形成された貫通電極を介して駆動回路50の出力端子に電気的に接続される。接続端子Txは、圧電素子44毎に形成される。駆動信号を伝送するための配線72は、接続端子Txを介して圧電素子44の第1電極441に電気的に接続される。したがって、個別電極である第1電極441に駆動信号が供給される。一方、基準電圧を伝送するための配線72は、接続端子Teを介して圧電素子44の第2電極442に電気的に接続される。したがって、共通電極である第2電極442に基準電圧が供給される。なお、接続端子Teの個数は任意である。
As illustrated in FIG. 3, a connection terminal Tx and a connection terminal Te are formed between the
以下、接続端子Txと接続端子Teとを区別する必要がない場合は、「接続端子T」と記載する。図5は、接続端子Tの付近における振動板42および配線基板46の断面図であり、図6は、接続端子Tの平面図である。図5に例示される通り、接続端子Tは、配線基板46における基体部70の第2面F2に形成される。第1実施形態の接続端子Tは、弾性体90と導電膜92とを含む。弾性体90は、第2面F2から突起するように、例えば樹脂材料で形成される。具体的には、感光性樹脂により弾性体90が形成される。例えば、弾性体90は、感光性樹脂に光を照射してパターニングした後に、当該感光性樹脂を熱硬化することで形成される。なお、感光性樹脂に対して熱硬化を行わなくてもよいが熱硬化を行うことで耐液性を向上させたり、膨潤率を調整することができる。例えば日立化成株式会社が提供する製品名「AH−3000」が感光性樹脂として使用される。感光性樹脂により弾性体90を形成することで、所望の領域および形状で弾性体90を形成できるという利点がある。第1実施形態の弾性体90は、絶縁材料で形成される。弾性体90の断面形状は、例えば半円形である。図6に例示される通り、弾性体90は、複数の配線72にわたりY方向に延在して形成される。図5に例示される通り、導電膜92は、弾性体90を覆うように導電材料で形成される。図6に例示される通り、各配線72に連続する導電膜92が弾性体90の表面に形成される。配線72と導電膜92とは、例えばスパッタリング等の公知の成膜技術により同層で形成される。各配線72の一方の端部が導電膜92に連結され、他方の端部が配線基板46の貫通電極を介して駆動回路50に電気的に接続される。接続端子Tは、弾性的に変形可能な突起部として機能する。以上の説明から理解される通り、接続端子Tは、樹脂からなる弾性体90の表面に導電膜92が形成されたバンプ電極として機能する。なお、弾性体90を配線72毎に個別に形成してもよい。
Hereinafter, when there is no need to distinguish between the connection terminal Tx and the connection terminal Te, it is described as “connection terminal T”. FIG. 5 is a cross-sectional view of the
図5に例示される通り、振動板42には、圧電素子44に電気的に接続された配線82が形成される。具体的には、接続端子Tを介して各配線72にそれぞれ電気的に接続される複数の配線82が振動板42に形成される。配線82は、第1配線の例示である。接続端子Txに接続される配線82は、圧電素子44の第1電極441に連結される。第1電極441と当該第1電極441に連結される配線82とは、例えば同層で形成される。他方、接続端子Teに接続される配線82は、圧電素子44の第2電極442に連結される。第2電極442と当該第2電極442に連結される配線82とは、例えば同層で形成される。図5に例示される通り、接続端子Tの頂上付近の部分が配線82の表面に接触する。すなわち、平面視において接続端子Tに重なるように配線82が形成される。接続端子Tは、弾性変形した状態で配線82に接触する。すなわち、振動板42および接続端子Tの一方から他方に対する押圧が生じる。以上の説明から理解される通り、配線72と配線82とは接続端子Tを介して電気的に接続される。
As illustrated in FIG. 5, a
図3に例示される通り、振動板42と配線基板46とは接着剤Bを利用して相互に固定される。具体気には、配線基板46における基体部70の第2面F2と振動板42とが接着剤Bにより接着される。具体的には、感光性接着剤が接着剤Bとして好適である。例えば、接着剤Bは、光を照射してパターニングした後に熱硬化させる。なお、接着剤Bに対して熱硬化を行わなくてもよいが熱硬化を行うことで耐液性を向上させたり、膨潤率を調整することができる。例えば東京応化工業株式会社が提供する製品名「TMMR(登録商標)」が接着剤Bとして利用される。感光性接着剤を接着剤Bとして利用することで、所望の領域および形状に接着剤Bを塗布することができるという利点がある。配線基板46と振動板42との間において、圧電素子44に接触しないように接着剤Bが塗布される。具体的には、接続端子Tの周囲に接着剤Bが塗布される。図5に例示される通り、第1実施形態では、接続端子Tが接着剤Bに接触する。例えば、基体部70において接続端子Tの表面に接触するように接着剤Bを塗布した状態で、接続端子Tが配線82の表面に押圧されるように基体部70と振動板42とが接合される。ただし、接続端子Tと配線82との間には、接着剤Bは介在させない。なお、第1実施形態では、接続端子Tの周囲に接着剤Bが塗布されるから、基体部70と振動板42との間において接続端子Tを強固に固定することができる。
As illustrated in FIG. 3, the
以下、接続端子Tの膨潤率と接着剤Bの膨潤率とについて説明する。膨潤は、物質が水分を吸収して膨張する現象であり、膨潤率は、膨潤前の体積に対する膨潤後の体積の比である。すなわち、膨潤率が大きいほど、膨潤による体積の増加量が大きい。接続端子Tおよび接着剤Bが吸収する水分は、例えば、使用環境の大気中に存在する水分、または、インクに起因した水分である。導電膜92は、弾性部材と比較して膜厚が十分に小さく水分の吸収による膨潤はほとんど発生しないから、第1実施形態では、接続端子Tの膨潤率は実質的には弾性体90の膨潤率に相当する。ここで、例えば、接続端子Tの膨潤率が接着剤Bの膨潤率よりも小さい構成(以下「比較例」という)では、接続端子Tおよび接着剤Bが水分を吸収した場合に、接着剤Bが接続端子Tよりも膨潤することで、振動板42と配線基板46の基体部70とが離間するから、振動板42および接続端子Tの一方から他方に対する押圧が低減される。したがって、比較例では、配線72と配線82との電気的な接続が不十分になるという問題が発生する。そこで、第1実施形態では、接続端子Tの膨潤率を接着剤Bの膨潤率よりも大きくする。具体的には、弾性体90の水に対する膨潤率は、接着剤Bの水に対する膨潤率よりも大きい。また、弾性体90のインクに対する膨潤率は、接着剤Bのインクに対する膨潤率よりも大きい。すなわち、水分の吸収による体積の増加量は、接着剤Bよりも接続端子Tのほうが大きい。膨潤率の大小は、接着剤Bと接続端子Tとを同一温度の水に同一の時間にわたり浸漬した後に比較する。以上の構成によれば、接続端子Tと接着剤Bとが、大気中の水分またはインクを吸収すると、振動板42および接続端子Tの一方から他方に対する押圧が増加する。したがって、第1実施形態では、比較例と比較して、配線72と配線82との電気的な接続を十分に確保することができる。
Hereinafter, the swelling ratio of the connection terminal T and the swelling ratio of the adhesive B will be described. Swelling is a phenomenon in which a substance absorbs moisture and expands, and the swelling ratio is the ratio of the volume after swelling to the volume before swelling. That is, the larger the swelling ratio, the larger the volume increase due to swelling. The moisture absorbed by the connection terminal T and the adhesive B is, for example, moisture existing in the atmosphere of the use environment or moisture caused by the ink. Since the
<第2実施形態>
第2実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
<Second embodiment>
A second embodiment will be described. In the following examples, the same reference numerals are used for elements having the same functions as in the first embodiment, and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
図7は、第2実施形態に係る振動板42および配線基板46の断面図である。図7に例示される通り、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、振動板42と配線基板46の基体部70とは、接着剤Bで接着される。ただし、第1実施形態では、接続端子Tが接着剤Bに接触するのに対して、第2実施形態では、接続端子Tと接着剤Bとの間には空間Eが形成される。すなわち、接続端子Tに接着剤Bは接触しない。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
第2実施形態においても第1実施形態と同様の効果が実現される。第2実施形態では、接続端子Tと接着剤Bとの間に空間Eが形成されるから、接続端子Tが膨潤した場合に、当該接続端子Tと配線72との接触面が拡大する。具体的には、X-Y平面内において当該接触面が図7に破線で図示されるように拡大する。したがって、配線72と配線82との電気的な接続が十分に確保される。一方で、接続端子Tと接着剤Bとが接触する第1実施形態の構成によれば、振動板42と基体部70とを強固に接着できるという利点がある。
In the second embodiment, the same effect as in the first embodiment is realized. In the second embodiment, since the space E is formed between the connection terminal T and the adhesive B, when the connection terminal T swells, the contact surface between the connection terminal T and the
<第3実施形態>
図8は、第3実施形態に係る振動板42および配線基板46の断面図である。第3実施形態では、接続端子Tが省略される。図8に例示される通り、第3実施形態の配線72は、平面視において配線82と重なるように形成される。第3実施形態では、導電粒子94を含む異方性導電膜93を基体部70と振動板42との接着に利用する。すなわち、異方性導電膜93は、基体部70と振動板42との間に介在する。異方性導電膜93は、例えば金属等で形成される導電粒子94を接着剤Bに分散した膜である。接着剤Bは、例えば絶縁性の樹脂材料である。導電粒子94は、弾性的に変形可能である。導電粒子94の膨潤率は、接着剤Bの膨潤率よりも大きい。
<Third embodiment>
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
配線72と配線82との間に異方性導電膜93を介在させた状態で、振動板42と基体部70とを当該異方性導電膜93により接着する。接着する際に振動板42および基体部70が一方から他方に対して押圧される。配線72と配線82との間に導電粒子94が介在した状態で、振動板42と基体部70とが接着される。したがって、配線72と配線82とは、導電粒子94を介して電気的に接続される。第3実施形態の導電粒子94は、振動板42と基体部70との間に形成されて、配線72と配線82とを電気的に接続し、弾性的に変形可能な突起部として機能する。
With the anisotropic
第3実施形態においても第1実施形態と同様の効果が実現される。第3実施形態では、異方性導電膜93に含まれる導電粒子94が突起部として機能するから、突起部を形成する工程が不要になるという利点がある。
In the third embodiment, the same effect as in the first embodiment is realized. In the third embodiment, since the
<第4実施形態>
図9は、第4実施形態に係る導電粒子94の断面図である。第4実施形態の導電粒子94は、第3実施形態の導電粒子94と種類が相違する。第4実施形態の導電粒子94は、樹脂材料で形成された弾性体941を金属等で形成された導電膜942で覆った粒子である。すなわち、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成された粒子が導電粒子94として利用される。導電粒子94は「第1粒子」の例示である。なお、第4実施形態の接着剤Bは、第1実施形態と同様に感光性接着剤である。
<Fourth embodiment>
FIG. 9 is a sectional view of the
弾性体941の水に対する膨潤率は、接着剤Bの水に対する膨潤率よりも大きい。また、弾性体941の液体に対する膨潤率は、接着剤Bのインクに対する膨潤率よりも大きい。図9に例示される通り、導電粒子94は接着剤Bに接触する。図9に例示する構成によれば、第1実施形態と同様に、配線72と配線82との電気的な接続を十分に確保することができる。
The swelling ratio of the
<第5実施形態>
図10は、第5実施形態に係る振動板42および配線基板46の断面図である。第5実施形態の接着剤Bは、接着粒子96を含む。なお、接着剤Bが接着粒子96を含むこと以外は第4実施形態と同様である。接着粒子96は「第2粒子」の例示である。接着粒子96は基体部70と振動板42との間隔を維持するためのスペーサーとして機能する。例えば、樹脂材料で形成された弾性体961を金属等で形成された導電膜962で覆った粒子が接着粒子96として利用される。すなわち、表面が導電膜962で形成された導電粒子が接着粒子96として例示される。なお、例えば全体が金属等で形成された粒子を接着粒子96として利用してもよい。接着粒子96の体積平均径は、導電粒子94の体積平均径よりも小さい。体積平均径は、複数の接着粒子96の各々の体積を加重値とした粒子径の加重平均である。
<Fifth embodiment>
FIG. 10 is a cross-sectional view of the
接着粒子96の膨潤率は、導電粒子94の膨潤率よりも小さい。具体的には、弾性体961の水に対する膨潤率は、弾性体941の水に対する膨潤率よりも小さい。また、弾性体961のインクに対する膨潤率は、弾性体941のインクに対する膨潤率よりも小さい。
The swelling ratio of the
第5実施形態では、接着粒子96の膨潤率が導電粒子94の膨潤率よりも小さいから、基体部70と振動板42との間隔が過度に大きくなることを抑制することができる。したがって、配線72と配線82との電気的な接続を十分に確保することができる。接着粒子96の体積平均径が導電粒子94の体積平均径よりも小さい第5実施形態の構成によれば、導電粒子94が配線72と配線82とに十分に接触するから、配線72と配線82との電気的な接続を十分に確保することができる。また、第5実施形態では、接着粒子96の表面が導電膜962で形成されるから、接着粒子96を配線72と配線82との接続に利用することができる。
In the fifth embodiment, since the swelling ratio of the
<変形例>
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
<Modification>
Each form exemplified above can be variously modified. Specific modifications that can be applied to the above-described embodiments will be exemplified below. Two or more aspects arbitrarily selected from the following examples can be appropriately combined within a range not inconsistent with each other.
(1)第1実施形態および第2実施形態では、接続端子Tを弾性体90と導電膜92とで構成したが、接続端子Tの構成は以上の例示に限定されない。例えば、導電性の弾性材料により接続端子Tを形成してもよい。以上の構成では、図11に例示される通り、配線72の表面に接続端子Tが形成される。接続端子Tは、配線72毎に個別に形成される。
(1) In the first and second embodiments, the connection terminal T is configured by the
(2)第1実施形態および第2実施形態では、接続端子Tを基体部70に形成したが、接続端子Tを振動板42に形成してもよい。以上の構成では、接続端子Tの導電膜92が配線82に接続され、当該接続端子Tの頂上付近の部分が配線72の表面に接触する。以上の説明から理解される通り、接続端子Tは、振動板42と基体部70との間に形成されれば、基体部70に形成されても振動板42に形成されてもよい。
(2) In the first embodiment and the second embodiment, the connection terminals T are formed on the
(3)第3実施形態から第5実施形態の導電粒子94において、内部に空間が形成される構成も採用される。すなわち、導電粒子94は中空であってもよい。以上の構成によれば、導電粒子94が弾性的に変形しやすくなるから、配線72と配線82との電気的な接続を十分に確保することができる。
(3) In the
(4)第1実施形態および第2実施形態において、図12に例示される通り、振動板42のうち圧電素子44の駆動により振動する能動部Pとは異なる領域において、振動板42と基体部70とが接着剤Bにより接着される構成も採用される。すなわち、接続端子Tと接着剤Bとは、振動板42に垂直なZ方向からみて、振動板42のうち能動部P以外の領域に位置する。なお、能動部Pは、Z方向からの平面視において、振動板42のうち圧力室Cに重なる領域である。振動板42のうち圧力室基板43に固定されていない領域が能動部Pであるとも換言できる。すなわち、接続端子Tと接着剤Bとは振動板42うち振動しない領域に接続端子Tと接着剤Bとが位置する。以上の構成では、接続端子Tと接着剤Bとが振動板42の振動を阻害すること、および、振動板42が圧力室基板43または接着剤Bと剥離することを低減することができる。同様に、第3実施形態から第5実施形態においても、振動板42のうち能動部P以外の領域に導電粒子94と接着剤Bとが位置する構成も採用される。
(4) In the first embodiment and the second embodiment, as illustrated in FIG. 12, in a region of the
(5)圧力室C内の液体をノズルNから噴射させる駆動素子は、前述の各形態で例示した圧電素子44に限定されない。例えば、加熱により圧力室Cの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子を駆動素子として利用することも可能である。以上の例示から理解される通り、駆動素子は、圧力室C内の液体をノズルNから噴射させる要素として包括的に表現され、動作方式や具体的な構成の如何は不問である。
(5) The driving element for ejecting the liquid in the pressure chamber C from the nozzle N is not limited to the
(6)前述の各形態では、液体噴射ヘッド26を搭載した搬送体242を往復させるシリアル方式の液体噴射装置100を例示したが、複数のノズルNが媒体12の全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本発明を適用することが可能である。
(6) In each of the above-described embodiments, the serial type
(7)前述の各形態で例示した液体噴射装置100は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。
(7) The
100…液体噴射装置、12…媒体、14…液体容器、20…制御ユニット、22…搬送機構、24…移動機構、242…搬送体、244…搬送ベルト、26…液体噴射ヘッド、30…流路形成部、32…流路基板、322…供給流路、324…連通流路、326…供給液室、34…圧力室基板、42…振動板、44…圧電素子、441…第1電極、442…第2電極、443…圧電体層、46…配線基板、48…筐体部、482…導入口、50…駆動回路、52…外部配線、62…ノズル板、64…吸振体、70…基体部、72…配線、82…配線、90…弾性体、92…導電膜、93…異方性導電膜、94…導電粒子、941…弾性体、942…導電膜、96…接続粒子、961…弾性体、962…導電膜。
REFERENCE SIGNS
Claims (19)
前記第1基板に対向する対向面において当該第1基板と接着剤で接着され、第2配線が形成された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に形成されて、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続し、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成されたバンプ電極とを具備し、
前記弾性体の水に対する膨潤率は、前記接着剤の水に対する膨潤率よりも大きい
液体噴射ヘッド。 A first substrate on which a driving element for ejecting liquid from a nozzle and a first wiring electrically connected to the driving element are formed;
A second substrate on which a second wiring is formed by bonding the first substrate to the first substrate on an opposing surface facing the first substrate with an adhesive;
A bump electrode formed between the first substrate and the second substrate for electrically connecting the first wiring and the second wiring, and having a conductive film formed on a surface of an elastic body made of resin; With
A liquid jet head, wherein the swelling rate of the elastic body in water is larger than the swelling rate of the adhesive in water.
請求項1の液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1, wherein a swelling ratio of the elastic body to the liquid is larger than a swelling ratio of the adhesive to the liquid.
請求項1または請求項2の液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the bump electrode contacts the adhesive.
請求項1または請求項2の液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1, wherein a space is formed between the bump electrode and the adhesive.
前記バンプ電極と前記接着剤とは、前記振動板に垂直な方向からみて、前記振動板のうち前記能動部以外の領域に位置する
請求項1から請求項4の何れかの液体噴射ヘッド。 The first substrate is a diaphragm having an active portion that vibrates by driving the driving element,
The liquid ejecting head according to any one of claims 1 to 4, wherein the bump electrode and the adhesive are located in a region other than the active portion of the diaphragm when viewed from a direction perpendicular to the diaphragm.
請求項1から請求項5の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the adhesive is formed around the bump electrode.
請求項1から請求項6の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the adhesive is a photosensitive adhesive.
請求項1から請求項7の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the elastic body is formed of a photosensitive resin.
前記第1基板に対向する対向面において当該第1基板と接着剤で接着され、第2配線が形成された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に形成されて、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続し、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成された第1粒子とを具備し、
前記弾性体の水に対する膨潤率は、前記接着剤の水に対する膨潤率よりも大きい
液体噴射ヘッド。 A first substrate on which a driving element for ejecting liquid from a nozzle and a first wiring electrically connected to the driving element are formed;
A second substrate on which a second wiring is formed by bonding the first substrate to the first substrate on an opposing surface facing the first substrate with an adhesive;
A first conductive layer formed between the first substrate and the second substrate, electrically connecting the first wiring and the second wiring, and having a conductive film formed on a surface of an elastic body made of resin. And particles,
A liquid jet head, wherein the swelling rate of the elastic body in water is larger than the swelling rate of the adhesive in water.
請求項9の液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 9, wherein a swelling ratio of the elastic body to the liquid is larger than a swelling ratio of the adhesive to the liquid.
請求項9または請求項10の液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 9, wherein the first particles come into contact with the adhesive.
請求項9から請求項11の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to any one of claims 9 to 11, wherein the adhesive includes second particles having a lower swelling ratio of water in the first particles than in the elastic body.
請求項12の液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 12, wherein the second particles have a smaller swelling ratio of the first particles with respect to the liquid than the elastic body.
請求項9から請求項11の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 9, wherein the adhesive includes second particles having a smaller volume average diameter than the first particles.
請求項12から請求項14の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 12, wherein the second particles are conductive particles having a surface formed of a conductive film.
請求項9から請求項15の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to any one of claims 9 to 15, wherein a space is formed inside the first particle.
前記第1粒子と前記接着剤とは、前記振動板に垂直な方向からみて、前記振動板のうち前記能動部以外の領域に位置する
請求項9から請求項16の何れかの液体噴射ヘッド。 The first substrate is a diaphragm having an active portion that vibrates by driving the driving element,
The liquid ejecting head according to any one of claims 9 to 16, wherein the first particles and the adhesive are located in a region of the diaphragm other than the active portion when viewed from a direction perpendicular to the diaphragm.
請求項9から請求項17の何れかの液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to any one of claims 9 to 17, wherein the adhesive is a photosensitive adhesive.
液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1.
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