JP3721849B2 - Ink ejecting apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク噴射装置およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インク噴射装置は、圧電材料等を変形させたり、あるいはヒータでインクを局部的に沸騰させることによりインク噴射チャンネル内のインクに噴射エネルギを与える。これら圧電材料、ヒータ等のアクチュエータは、高解像度の印字をするために高密度に配置されており、これらに外部から駆動信号を供給するための制御回路を接続するための工夫が必要になる。
【0003】
例えば、特開平9−20006号公報には、インク噴射チャンネルの両側に非噴射チャンネルを備え、噴射チャンネルと非噴射チャンネルと間の側壁を圧電材料によって構成し、該圧電材料の両側に設けた側面電極に電圧を印加することで、圧電材料を変形させ、インクを噴射する形式のインク噴射装置が開示されている。そして、このような構成において、チャンネルを有するアクチュエータ基板を、該チャンネルの長さ方向に2つの部材で構成し、両部材の接合面の一方に電極層を形成し、非噴射チャンネル内の側面電極を、該電極層の一端と電気的に接続する。さらに、該電極層の他端をアクチュエータ基板の裏面に電気接点として露出し、この電気接点に配線材を接続することで、非噴射チャンネル内の側面電極を該電極層を介して外部の制御回路に接続している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この種のインク噴射装置では、複数の側面電極に対応した電気接点がアクチュエータ基板の裏面に1つの直線上に並ぶことになり、高解像度に印字するために噴射チャンネルを高密度化すると、隣り合う電気接点との間隔が狭くなり、配線材をろう付けする際に短絡しやすくなり信頼性が低下するという問題があった。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、噴射チャンネルを高密度に配置した場合でも、低コストで、アクチュエータと外部の制御回路との電気接続において高い信頼性の得られるインク噴射装置およびその製造方法を提示することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項1のインク噴射装置では、アクチュエータ基板にインクに噴射エネルギを与える複数のアクチュエータをほぼ平面状に配列して設け、外部の制御回路からの信号にもとづいて該アクチュエータを選択的に駆動するインク噴射装置において、該アクチュエータ基板を前記複数のアクチュエータの配列方向と直交する方向でかつ該配列面方向に積層した複数の部材にて構成するとともに、その複数の部材の前記配列方向と平行な端面に、一端で前記アクチュエータに接続し、かつ他端を前記アクチュエータ基板のインク噴射チャンネル形成面と反対側の面に電気接点を露出した導電性のある内層電極層を形成し、すべてのアクチュエータに対して共通な内層電極層を除き、隣り合うアクチュエータに対応する前記内層電極層は、異なる前記端面に形成する。
【0006】
これにより、複数のアクチュエータと接続した各電気接点が、アクチュエータの配列方向に1つ直線上に並ぶことなく、該配列方向に相互にずれながら複数の線上に位置するようにして、各電気接点間の距離を大きくし配線材を接続する際の短絡の危険を少なくする。
【0007】
上記構成において、好ましくは、前記共通の内層電極層は、すべてのアクチュエータと接続して前記複数の部材のうちの1つの前記端面に形成することで、該共通の内層電極層も、前述の内層電極層と同様に、アクチュエータ基板のチャンネル形成面と反対側の面に露出させ、外部の制御回路との接続を容易にする。
【0008】
また、上記構成において、前記アクチュエータは、圧電材料あるいはヒータ等各種のものを用いることができるが、好ましくは、分極された圧電材料で少なくとも一部が構成され、前記インク噴射チャンネルを含む複数のチャンネルを間に形成した側壁と、前記側壁の両側面に形成され前記圧電材料に変形のための電界を供給する側面電極とからなる。その際、前記内層電極層は前記チャンネルの内面に露出させ、前記側面電極は該内面電極層に接続して形成し、前記側壁の一方の面に形成した各側面電極と前記内層電極を介して接続した各電気接点を、前記異なる端面に露出させる。これにより、圧電材料の側面電極おいて、アクチュエータ基板のチャンネル形成面と反対側の面に複数の電気接点を露出させるとともに、それらの相互間の距離を大きくすることを可能にする。
【0009】
請求項4のインク噴射装置の製造方法では、前記アクチュエータ基板を、前記複数のアクチュエータの配列方向と直交する方向に複数の部材を接合して構成するべく該複数の部材を用意する工程と、該複数の部材の接合面に、前記複数のアクチュエータの配列方向の位置を相互に異ならせて導電性のある内層電極層を形成する工程と、前記複数の部材を、前記接合面を対向させて相互に接合して前記アクチュエータ基板を構成する工程と、該アクチュエータ基板に、前記内層電極層の一端と電気的に接続して前記複数のアクチュエータを形成する工程と、前記アクチュエータ基板の複数のアクチュエータを形成した面とは反対側において、前記内層電極層の他端に、前記制御回路と接続される配線材を電気的に接続する工程とから構成する。
【0010】
これにより、電気接点の上記請求項1の配列を、アクチュエータ基板を複数の部材を接合して製造することで、容易に実現するとともに、電気接点と複数のアクチュエータとを確実に接続することを可能にする。
【0011】
上記製造方法において、好ましくは、前記アクチュエータ基板を構成する複数の部材のうち少なくとも1つは、分極された圧電材料で少なくとも一部を構成し、前記複数のアクチュエータを形成する工程は、インク噴射チャンネルを含む複数のチャンネルを間に構成する複数の側壁を前記複数の部材にわたって形成し、該チャンネル内に前記内層電極層を露出させる工程と、前記圧電材料に変形のための電界を供給する側面電極を前記内層電極層に接続して該側壁の両側面に形成する工程とからなる。これにより、アクチュエータ基板のチャンネル形成面と反対側の面に露出する複数の電気接点を相互間の距離を大きくし、かつ側面電極を内層電極の一端に確実に接続して形成することを可能にする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、インク噴射装置は、複数のインク噴射チャンネル21と非噴射チャンネル22を有するアクチュエータ基板10と、その上面を覆うカバー板30と、噴射チャンネル21に連通する複数のノズル孔33を有するノズル板32と、噴射チャンネル21に供給源からのインクを分配するマニホ−ルド31とからなる。
【0013】
アクチュエータ基板10は、チャンネルの長さ方向(すなわちそのチャンネルの配列方向と直交する方向)に複数個(図では4個)の部材15,16,17,18を接着剤層19を介して接合して構成され、各部材は、それぞれ反対方向(図4のP)に分極された圧電材料(例えばチタン酸ジルコン酸鉛系(PZT)のセラミックス材料)製の基材11,12を積層して構成されている。両基材11,12の一方のみを圧電材料によって構成してもよい。
【0014】
アクチュエータ基板10には、噴射チャンネル21および非噴射チャンネル22となる平行な多数のチャンネルが、両基材11,12にわたる深さで、かつ4個の部材15〜18にわたる長さをもって形成されている。これにより、噴射チャンネル21および非噴射チャンネル22間を隔てる側壁24は、その高さ方向に、分極方向が反対の圧電材料を重ねた構成となる。
【0015】
噴射チャンネル21は、図1に示すようにその長さ方向(すなわちインク噴射方向)の前後両端をアクチュエータ基板の前後両端に開放して形成され、非噴射チャンネル22は、前端面10aに開放するが、後端面10bにおいて閉塞するように、立ち上げ部23を残して形成されている。噴射チャンネル21内の側壁24側面にはその長さ方向および深さ方向にわたって図4に示すように第1の電極26aが形成され、非噴射チャンネル22内の側壁24の両側面には同様に第2の側面電極26bがそれぞれ形成されている。非噴射チャンネル22内の左右の第2の側面電極26bは、該チャンネルの底に沿って溝25によって分割され、相互に独立している。
【0016】
アクチュエータ基板10の上面10cには、噴射チャンネル21および非噴射チャンネル22の長さ方向に沿った開放面を覆うカバー板30が接着固定され、アクチュエータ基板10の前端面10aおよびカバー板30の前端面30aには、噴射チャンネル21と対応するノズル孔33を有するノズル板32が接着固定され、またそれらの後端面には、マニホールド31が接着固定されている。
【0017】
インクの供給源からマニホールド31に導入されたインクは、噴射チャンネル21に供給されるが、非噴射チャンネル22には、立ち上がり部23によって供給されない。1つの噴射チャンネル21、その両側の側壁24,24、該側壁上の側面電極26a,26bは、1組のアクチュエータを構成する。噴射チャンネル内の第1の側面電極26aを共通の電位例えばアースに接続し、両側壁24,24の非噴射チャンネル22側の第2の側面電極26b,26bに電圧を印加すると、第1および第2側面電極26a,26b間に圧電材料の分極方向と直角方向の電界が発生し、図4に示すように、側壁24,24の上下各部の圧電材料がそれぞれ反対方向に剪断変形して、噴射チャンネル21内の容積を拡大する。そして、電圧の印加を停止すると、側壁24、24が復帰する際に噴射チャンネル21内のインクに圧力を加え、インクをノズル孔33から噴射することができる。
【0018】
次に側面電極26a,26bを外部の制御回路に接続するための構成を説明する。図2はインク噴射装置を下方から見たもので、そのA−A線、B−B線、C−C線の各位置、すなわち各部材15〜18の接合境界面で断面にしたものが図5、図6、図7に相当し、D−D線方向から見たものが図8に相当する。
【0019】
各部材15〜18は、アクチュエータの配列方向と平行な端面において相互に接合される。そして、図5に示すように、部材16の前端面すなわち部材15側の接合面には、1組のアクチュエータの第2の側面電極26b,26bに接続した導電性のある内層電極層27が、所定数(図では2個)のアクチュエータ分の間隔をおいて、複数個形成されている。内層電極層27の上部は、1組のアクチュエータの側壁24,24の非噴射チャンネル22側の面にそれぞれ露出し側面電極26b,26bに電気的に接続しており、下端はアクチュエータ基板10の下面10dに電気接点27aとして露出している。内層電極層27は、上部において二股に別れ、下部で一体になっているのは、上記動作で説明したように2つの側面電極26b,26bに同時に電圧を印加し、かつ側面電極26aに接続しないようにするためである。
【0020】
他の部材17の前端面(部材16側の接合面)、および部材18の前端面(部材17側の接合面)にも。図6,7に示すように、同様に内層電極層27が形成されている。ただし、アクチュエータに対して内層電極層27を形成する位置を1つずつずらせている。つまり、各接合面に、部材の接合面の数−1だけのアクチュエータ分の間隔をおいて、内層電極層27を配置することで、すべてのアクチュエータに対して内層電極層27を設けることができる。
【0021】
また、部材18の後端面には、図8に示すように、すべての噴射チャンネル21内の第1の側面電極26aに電気的に接続した共通側の内層電極層28が全面にわたって形成され、その内層電極層28の下端はアクチュエータ基板10の下面10dに電気接点28aとして露出している。
【0022】
これにより、図2に示すように、各アクチュエータに個別に接続した複数の電気接点27aは、アクチュエータの配列方向と直交する方向に相互にずれながら複数の線上に位置する。つまり、隣接するアクチュエータの電気接点27aどうしは異なる部材間の接合面に位置することで、アクチュエータの配列方向には前述のように所定数のアクチュエータ分の間隔をおき、かつそれと直交する方向には部材16,17のチャンネルの長さ方向分の長さだけ間隔をおくことができる。また、共通側の内層電極層28の電気接点28aは、それらの電気接点27aの後方に部材18のチャンネルの長さ方向分の長さだけ間隔をおいて位置する。したがって、各電気接点間の距離が大きくなり、配線材29を後述のように接続する際の短絡の危険を少なくすることができる。
【0023】
フレキシブルな配線材29は、電気接点27aに対応する端子29a、電気接点28aに対応する端子29bを有する複数の導電線を備え、各端子29a,29bを電気接点27a,28aにろう付け等により接合することで、各アクチュエータを外部の制御回路(図示しない)に接続する。
【0024】
上述したインク噴射装置の製造方法を説明する。
【0025】
図9に示すように、まず、アクチュエータ基板10を構成する各部材15〜18を、それぞれすでに分極処理した2つの圧電材料製の基材11.12を一体に接合したもので構成する。部材16,17,18の各前端面(それよりも前に位置する部材との接合面)に、内層電極層27を印刷法、蒸着法、無電解メッキ法などの方法にて形成する。このとき、内層電極層27は、各チャンネルを形成する予定の位置に対応して、前述のように各部材16,17,18ごとにずらして形成する。
【0026】
そして、各部材15〜18を接着剤層19にて接合し、1つのアクチュエータ基板10をつくる。その後、そのアクチュエータ基板10に、複数の噴射チャンネル21、非噴射チャンネル22を、ダイヤモンドブレード等により切削加工する。このとき、内層電極層27の上部二股部分は、非噴射チャンネル22と一部を重なるように位置していることで、非噴射チャンネル22の加工と同時に内層電極層27のその部分も削られ、非噴射チャンネル22の内面に内層電極層27の上部が露出することになる。
【0027】
つぎに、図10に示すように、噴射チャンネル21、非噴射チャンネル22の内面を含むアクチュエータ基板10の全表面に、電極となる導電材層を蒸着法、無電解メッキ法などの方法にて形成する。そして、図11に示すように、アクチュエータ基板10の上面10c、前端面10a、下面10dの導電材層を、研磨等の方法で除去する。
【0028】
その結果、噴射チャンネル21、非噴射チャンネル22の内面の導電材層は、相互に分離され、それぞれ第1および第2の側面電極26a,26bとして形成される。非噴射チャンネル22の底面に沿ってレーザー光を照射することにより導電材層を溝状に除去する(その溝を25で示す)ことで、非噴射チャンネル22の両側内面の第2の側面電極26b,26bは、相互に分離される。後端面10bの導電材層は、研磨せずに残すことによって、共通側の内層電極層28として形成され、すべての噴射チャンネル21内の第1の側面電極26aと電気的に接続している。また、第2の側面電極26bは、非噴射チャンネル22の内面に露出している内層電極層27の上部と電気的に接続して形成される。アクチュエータ基板10の下面10dの導電材層を除去することで、内層電極層27,28の下端が各電気接点27a,28aとして露出する。
【0029】
このアクチュエータ基板10に、カバー板30、マニホールド31、ノズル板32および配線材29をそれぞれ前述のように接合することにより、インク噴射装置が完成する。
【0030】
つづいて、第2の実施の形態について図12〜15を参照して説明する。
【0031】
本実施の形態では、前記実施の形態のように噴射チャンネルと非噴射チャンネルとを交互に並べたものではなく、複数の噴射チャンネル21aを側壁24を挟んで隣接して配置し、その噴射チャンネル21a列の両端にのみ非噴射チャンネル22aを設けている。
【0032】
アクチュエータ基板10aを形成する上下の基材11a,12aのうち、下側の基材11aのみ複数の部材15a,16a,17a,18aで構成され、上側の基材12aは、図15に示すように、1個の材料で構成されている。
【0033】
側面電極26cは、各チャンネルの内面に沿って断面U字状に形成され、それぞれ複数の部材16a,17a,18aの前端面に形成された内層電極層27cと接続されている。内層電極層27cは、前記実施の形態と同様に、チャンネルの配列方向に間隔をおき、かつ該配列方向と直交方向にずれながら配置されている。内層電極層27cの下端は、アクチュエータ基板10aの下面に電気接点として露出している。該電気接点の配列は、図2の電気接点27aとほぼ同様になる。
【0034】
図13の噴射チャンネル21a−1からインクを噴射する場合、該チャンネルの側面電極26c−1に電圧を印加し、その両側のチャンネルの側面電極26c−2,26c−3を接地する。本実施の形態では、基材11a,12aが互いに向かい合う方向Pに分極されているので、側面電極26c−1から26c−2,26c−3に向かう方向に発生した電界により、噴射チャンネル21a−1の両側の側壁24,24は、該チャンネルの容積を拡大する方向に変形する。電圧の印加を停止して側壁が復帰すると、インクに圧力が作用し、インクがノズル孔33から噴射される。その隣の噴射チャンネルからインクを噴射する場合には、同様に、該チャンネルの側面電極26c−2に電圧を印加し、両側のチャンネルの側面電極26c−1,26c−4を接地する。したがって、本実施の形態では、前記実施の形態のように、電圧を印加する内層電極層と、共通側の内層電極層との区別はない。
【0035】
上述したインク噴射装置の製造方法は、まず、下側の基材11aを複数の部材15a,16a,17a,18aを、間に内層電極層27cを介装して一体に焼結する。その後、下側の基材11aを分極処理し、その上に分極処理した上側の基材12aを接合する。以降、チャンネルを加工する等の工程は、前記実施の形態とほぼ同様である。
【0036】
上記両実施の形態とも、アクチュエータ基板1つの面に電気接点がすべて形成されているため、外部の制御回路へ接続する配線材を、一回の工程により早く簡単に電気接続することができる。また、隣接する噴射チャンネルに対応する電極接点が、別の接合界面に形成されているため、噴射チャンネルのピッチの整数倍のピッチで直線状に並んでいる。従って、噴射チャンネルの配列密度が高くなった場合でもろう付け等による隣接電気接点間の短絡等が発生しにくく、高い電気的信頼性が得られる。
【0037】
なお、内層電極層は、部材16,17,18,16a,17a,18aの前端面に形成するのでなく、それと対向する部材の後端面に形成してもよい。第1の実施の形態の共通側内部電極層28は、部材間の接合面に形成してもよく、また、第2の実施の形態の1つの列の内層電極層27aは、アクチュエータ基板の後端面に形成してもよい。第1の実施の形態の部材18は、立ち上がり部分23があるために変形する部分が少ないから、圧電材料を用いて形成しなくてもよい。
【0038】
第1の実施の形態において、第2の実施の形態のように下側の基材11のみを複数の部材を焼結して構成し、上側の基材12を1個の材料で構成することもできる。第2の実施の形態において上側の基材12を複数の部材で構成することもできる。
【0039】
本発明は、上記のように圧電材料がせん断変形する形式のアクチュエータのほか、各種のアクチュエータを用いるインク噴射装置に適用することができる。
【0040】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、複数のアクチュエータと接続した各電気接点が、アクチュエータの配列方向に1つ直線上に並ぶことなく、該配列方向に相互にずれながら複数の線上に位置するから、各電気接点間の距離を大きくなって短絡の危険が少なくなり、電気的な信頼性が向上する。
【0041】
また、電気接点の上記配列は、アクチュエータ基板を複数の部材を接合して製造することで、容易に実現することができるとともに、その際、電気接点と複数のアクチュエータとを確実に接続して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のインク噴射装置を示す分解斜視図である。
【図2】上記インク噴射装置を下方から見た斜視図である。
【図3】上記インク噴射装置の水平断面図である。
【図4】上記インク噴射装置の垂直拡大断面図である。
【図5】図2のA−A線断面図である。
【図6】図2のB−B線断面図である。
【図7】図2のC−C線断面図である。
【図8】図2をD−D線方向から見た端面図である。
【図9】アクチュエータ基板の製造過程を示す分解斜視図である。
【図10】アクチュエータ基板の製造過程を示す斜視図である。
【図11】アクチュエータ基板の製造過程を示す斜視図である。
【図12】第2の実施の形態のインク噴射装置の図5相当の断面図である。
【図13】第2の実施の形態のインク噴射装置の図6相当の断面図である。
【図14】第2の実施の形態のインク噴射装置の図7相当の断面図である。
【図15】第2の実施の形態のインク噴射装置のアクチュエータ基板の製造過程を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
10 アクチュエータ基板
15,16,17,18 アクチュエータ基板を構成する部材
21,22 チャンネル
24 側壁
26a,26b 側面電極
27,28 内層電極層
27a,28a 電気接点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink ejecting apparatus and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
The ink ejecting apparatus applies ejecting energy to ink in the ink ejecting channel by deforming a piezoelectric material or the like or locally boiling the ink with a heater. These piezoelectric materials, heaters, and other actuators are arranged at high density in order to perform high-resolution printing, and it is necessary to devise a means for connecting a control circuit for supplying drive signals from the outside to these actuators.
[0003]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-20006, a non-ejecting channel is provided on both sides of an ink ejecting channel, a side wall between the ejecting channel and the non-ejecting channel is made of a piezoelectric material, and side surfaces provided on both sides of the piezoelectric material. An ink ejecting apparatus of a type that ejects ink by deforming a piezoelectric material by applying a voltage to an electrode is disclosed. In such a configuration, the actuator substrate having a channel is composed of two members in the length direction of the channel, an electrode layer is formed on one of the joint surfaces of both members, and the side electrode in the non-injection channel Is electrically connected to one end of the electrode layer. Further, the other end of the electrode layer is exposed as an electrical contact on the back surface of the actuator substrate, and a wiring member is connected to the electrical contact, so that the side electrode in the non-injection channel is connected to the external control circuit via the electrode layer. Connected to.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In this type of ink ejecting apparatus, electrical contacts corresponding to a plurality of side electrodes are arranged on a straight line on the back surface of the actuator substrate, and are adjacent to each other when the density of the ejecting channels is increased for high resolution printing. There is a problem that the distance between the electrical contacts is narrowed, and the wiring material is easily short-circuited and the reliability is lowered. The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when the injection channels are arranged at a high density, the invention can be obtained at low cost and with high reliability in electrical connection between the actuator and an external control circuit. It is an object of the present invention to provide an ink ejecting apparatus and a manufacturing method thereof.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the ink ejecting apparatus according to
[0006]
As a result, the electrical contacts connected to the plurality of actuators are not arranged in a straight line in the arrangement direction of the actuators, but are positioned on the plurality of lines while being shifted from each other in the arrangement direction. Increase the distance to reduce the risk of short circuit when connecting the wiring material.
[0007]
In the above configuration, preferably, the common inner layer electrode layer is connected to all actuators and formed on the end face of one of the plurality of members, so that the common inner layer electrode layer is also the inner layer described above. Similar to the electrode layer, the actuator substrate is exposed on the surface opposite to the channel forming surface to facilitate connection with an external control circuit.
[0008]
In the above-described configuration, the actuator may be various materials such as a piezoelectric material or a heater. Preferably, the actuator includes at least a part of a polarized piezoelectric material, and a plurality of channels including the ink ejection channel. And side electrodes formed on both side surfaces of the side wall for supplying an electric field for deformation to the piezoelectric material. At that time, the inner layer electrode layer is exposed on the inner surface of the channel, the side electrode is formed to be connected to the inner surface electrode layer, and each side electrode formed on one side of the side wall and the inner layer electrode are interposed therebetween. Each connected electrical contact is exposed on the different end face. Thereby, in the side electrode of the piezoelectric material, it is possible to expose a plurality of electrical contacts on the surface opposite to the channel forming surface of the actuator substrate and to increase the distance between them.
[0009]
In the method of manufacturing an ink ejecting apparatus according to
[0010]
Thereby, the arrangement of the above-described first aspect of the electrical contact can be easily realized by joining the plurality of members to the actuator substrate, and the electrical contact and the plurality of actuators can be reliably connected. To.
[0011]
In the above manufacturing method, it is preferable that at least one of the plurality of members constituting the actuator substrate is at least partly composed of a polarized piezoelectric material, and the step of forming the plurality of actuators includes an ink ejection channel. Forming a plurality of side walls constituting a plurality of channels including the plurality of members, exposing the inner electrode layer in the channels, and a side electrode for supplying an electric field for deformation to the piezoelectric material Are formed on both side surfaces of the side wall by connecting to the inner electrode layer. This makes it possible to form a plurality of electrical contacts exposed on the surface opposite to the channel forming surface of the actuator substrate by increasing the distance between them and securely connecting the side electrode to one end of the inner layer electrode. To do.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the ink ejecting apparatus includes an
[0013]
In the
[0014]
In the
[0015]
As shown in FIG. 1, the
[0016]
A
[0017]
Ink introduced into the manifold 31 from the ink supply source is supplied to the
[0018]
Next, a configuration for connecting the
[0019]
Each member 15-18 is mutually joined in the end surface parallel to the arrangement direction of an actuator. Then, as shown in FIG. 5, the conductive inner
[0020]
Also on the front end surface of the other member 17 (joint surface on the
[0021]
Further, as shown in FIG. 8, a common
[0022]
As a result, as shown in FIG. 2, the plurality of
[0023]
The
[0024]
A method for manufacturing the above-described ink ejecting apparatus will be described.
[0025]
As shown in FIG. 9, first, each member 15-18 which comprises the actuator board |
[0026]
And each member 15-18 is joined by the
[0027]
Next, as shown in FIG. 10, a conductive material layer serving as an electrode is formed on the entire surface of the
[0028]
As a result, the conductive material layers on the inner surfaces of the
[0029]
By joining the
[0030]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
[0031]
In the present embodiment, the injection channels and the non-injection channels are not alternately arranged as in the above-described embodiment, and a plurality of
[0032]
Of the upper and
[0033]
The
[0034]
When ink is ejected from the
[0035]
In the method of manufacturing the ink ejecting apparatus described above, first, the
[0036]
In both the above embodiments, since all the electrical contacts are formed on one surface of the actuator substrate, the wiring material connected to the external control circuit can be electrically connected quickly and easily in one step. In addition, since the electrode contacts corresponding to the adjacent ejection channels are formed at different joining interfaces, they are arranged in a straight line at a pitch that is an integral multiple of the pitch of the ejection channels. Therefore, even when the arrangement density of the injection channels is increased, short circuit between adjacent electrical contacts due to brazing or the like is unlikely to occur, and high electrical reliability is obtained.
[0037]
The inner electrode layer may be formed not on the front end face of the
[0038]
In the first embodiment, as in the second embodiment, only the
[0039]
The present invention can be applied to an ink ejecting apparatus using various actuators in addition to the actuator of the type in which the piezoelectric material is shear-deformed as described above.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, each electrical contact connected to a plurality of actuators is positioned on a plurality of lines while being shifted from each other in the arrangement direction without being arranged on a straight line in the arrangement direction of the actuators. Therefore, the distance between the electrical contacts is increased, the risk of short circuit is reduced, and the electrical reliability is improved.
[0041]
In addition, the arrangement of the electrical contacts can be easily realized by joining a plurality of members to the actuator substrate, and at that time, the electrical contacts and the plurality of actuators are securely connected. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating an ink ejecting apparatus according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a perspective view of the ink ejecting apparatus as viewed from below.
FIG. 3 is a horizontal sectional view of the ink ejecting apparatus.
FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of the ink ejecting apparatus.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
FIG. 8 is an end view of FIG. 2 viewed from the direction of the line DD.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a manufacturing process of the actuator substrate.
FIG. 10 is a perspective view showing a manufacturing process of the actuator substrate.
FIG. 11 is a perspective view showing a manufacturing process of the actuator substrate.
FIG. 12 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 5 of the ink ejecting apparatus according to the second embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 6 of the ink ejecting apparatus according to the second embodiment.
FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 7 of the ink ejecting apparatus according to the second embodiment.
FIG. 15 is an exploded perspective view illustrating a manufacturing process of the actuator substrate of the ink ejecting apparatus according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該アクチュエータ基板を前記複数のアクチュエータの配列方向と直交する方向でかつ該配列面方向に積層した複数の部材にて構成するとともに、その複数の部材の前記配列方向と平行な端面に、一端で前記アクチュエータに接続し、かつ他端を前記アクチュエータ基板のインク噴射チャンネル形成面と反対側の面に電気接点を露出した導電性のある内層電極層を形成し、
すべてのアクチュエータに対して共通な内層電極層を除き、隣り合うアクチュエータに対応する前記内層電極層は、異なる前記端面に形成したことを特徴とするインク噴射装置。In an ink ejecting apparatus that provides a plurality of actuators arranged on a substantially planar surface to give ink ejection energy to an actuator substrate, and selectively drives the actuators based on a signal from an external control circuit.
The actuator substrate is composed of a plurality of members stacked in a direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of actuators and in the arrangement surface direction, and the end surface parallel to the arrangement direction of the plurality of members at one end Forming a conductive inner electrode layer that is connected to the actuator and has the other end exposed on the surface opposite to the ink ejection channel forming surface of the actuator substrate;
2. An ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein the inner layer electrode layers corresponding to adjacent actuators are formed on different end faces except for an inner layer electrode layer common to all actuators.
前記内層電極層は前記チャンネルの内面に露出しているとともに、前記側面電極は該内面電極層に接続して形成され、
前記側壁の一方の面に形成した各側面電極と前記内層電極を介して接続した各電気接点を、前記異なる端面に露出したことを特徴とする請求項1に記載のインク噴射装置。Each of the actuators is at least partly composed of a polarized piezoelectric material, and includes a side wall formed with a plurality of channels including the ink ejection channel, and formed on both side surfaces of the side wall for deformation of the piezoelectric material. A side electrode that supplies the electric field of
The inner electrode layer is exposed on the inner surface of the channel, and the side electrode is formed connected to the inner electrode layer,
The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein each electrical contact connected to each side electrode formed on one surface of the side wall via the inner layer electrode is exposed to the different end surface.
前記アクチュエータ基板を、前記複数のアクチュエータの配列方向と直交する方向に複数の部材を接合して構成するべく該複数の部材を用意する工程と、
該複数の部材の接合面に、前記複数のアクチュエータの配列方向の位置を相互に異ならせて導電性のある内層電極層を形成する工程と、
前記複数の部材を、前記接合面を対向させて相互に接合して前記アクチュエータ基板を構成する工程と、
該アクチュエータ基板に、前記内層電極層の一端と電気的に接続して前記複数のアクチュエータを形成する工程と、
前記アクチュエータ基板の複数のアクチュエータを形成した面とは反対側において、前記内層電極層の他端に、前記制御回路と接続される配線材を電気的に接続する工程と
からなることを特徴とするインク噴射装置の製造方法。In a method for manufacturing an ink ejecting apparatus, in which a plurality of actuators that impart ink ejection energy to an actuator substrate are arranged, and the actuators are selectively driven based on a signal from an external control circuit.
Preparing the plurality of members to form the actuator substrate by joining a plurality of members in a direction orthogonal to the direction of arrangement of the plurality of actuators;
Forming a conductive inner electrode layer on the joint surfaces of the plurality of members by making the positions of the plurality of actuators in the arrangement direction different from each other;
Forming the actuator substrate by bonding the plurality of members to each other with the bonding surfaces facing each other;
Forming the plurality of actuators in electrical connection with one end of the inner electrode layer on the actuator substrate;
And a step of electrically connecting a wiring material connected to the control circuit to the other end of the inner electrode layer on the side opposite to the surface on which the plurality of actuators are formed of the actuator substrate. A method of manufacturing an ink ejecting apparatus.
前記複数のアクチュエータを形成する工程は、インク噴射チャンネルを含む複数のチャンネルを間に構成する複数の側壁を前記複数の部材にわたって形成し、該チャンネル内に前記内層電極層を露出させる工程と、前記圧電材料に変形のための電界を供給する側面電極を前記内層電極層に接続して該側壁の両側面に形成する工程とからなることを特徴とする請求項4に記載のインク噴射装置の製造方法。At least one of the plurality of members constituting the actuator substrate constitutes at least a part of a polarized piezoelectric material,
The step of forming the plurality of actuators includes forming a plurality of side walls constituting a plurality of channels including an ink ejection channel across the plurality of members, exposing the inner electrode layer in the channels, The method of manufacturing an ink ejecting apparatus according to claim 4, further comprising a step of forming side electrodes for supplying an electric field for deformation to the piezoelectric material on the both side surfaces of the side wall by connecting to the inner electrode layer. Method.
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