JP4765510B2 - 液体噴射装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
また、ノズルプレートが、可撓性を有する絶縁材料で構成されることで、可撓性を有するFPC等のように、ノズルプレートを引き回すことが可能になる。
前記実施形態では、ノズルプレートの個別電極32と対向する部分に凹部が形成されているが、圧電層側に凹部が形成されていてもよい。例えば、図11に示すように、振動板30Aの複数の個別電極32と対向する部分に夫々複数の凹部30aが形成され、圧電層31Aに、振動板30Aの凹部30aに対応する凹部31aが形成されていてもよい。この場合、凹部30aが形成された振動板30Aの面に、AD法やCVD法等により一様な厚さで圧電層31Aを形成することにより、圧電層31Aの凹部31aも同時に形成することができる。尚、この場合には、圧電層31A側に接着材22を付着させてから、ノズルプレート14Aを圧電層31Aに接着することになる。
ノズルプレート14(又は圧電層31)に接着材22を付着させる付着工程において、接着材22をパターニングして付着させる場合には、接着材22によりノズルプレート14と圧電層31との間に隙間が形成され、この隙間により、圧電層31の変形がノズルプレート14やこのノズルプレート14に付着した接着材22により阻害されにくくなるため、図12に示すように、ノズルプレート14B(又は圧電層31)の凹部を省略してもよい。尚、接着材22をパターニングして付着させるには、前述のスクリーン印刷の他に、ノズルプレート14(14B)の全面に接着材22を付着させてから、圧電層31と接着されない部分の接着材22をレーザー等により部分的に除去することによっても可能である。
圧電層31に形成された個別電極32の接点部32aとノズルプレート14に形成された配線部34の端子部34aとの電気的接続と、この電気接続部以外の部分における圧電層31とノズルプレート14の接着を、別々の接着材料により行うこともできる。例えば、個別電極32と配線部34の電気的接続には導電性ペーストを用い、他の部分における圧電層31とノズルプレート14の接着には非導電性の接着材を用いてもよい。但し、この場合には、個別電極32と配線部34の電気的接続と、圧電層31とノズルプレート14の接着を、同時に行うことができるように、導電性ペーストと非導電性の接着材には、互いの硬化温度が近いものを使用することが好ましい。
ノズルプレートをステンレス鋼等の金属材料で形成し、この金属プレートの一表面にAD法、スパッタ法、あるいは、CVD法などによりアルミナ等の絶縁性材料の薄膜を形成することにより、この薄膜が形成された面においてノズルプレートが絶縁性を有するようにしてもよい。この場合、ノズルプレートの薄膜が形成された面を、圧電アクチュエータ3に対向し且つ複数の配線部34が形成される面とすればよい。
前記実施形態ではベースプレートを介して上方にマニホールドが形成され、下方に圧力室が形成されていたが、マニホールドの位置は圧力室の上方に限定されない。マニホールドの一部が圧力室と同じ高さに形成されていてもよく、例えば、圧力室の下面とマニホールドの下面が同じ高さであってもよい。図13に示すインクジェットヘッド200は、マニホールド117が形成されたマニホールドプレート112と、圧力室116が形成された圧力室プレート113と、振動板30及び圧電層31を有する圧電アクチュエータ3と、異方性導電層22と、ノズルプレート14とを備える。圧電アクチュエータ3の振動板30側には圧力室プレート113を介してマニホールドプレート112が接合され、圧電アクチュエータ3の圧電層31側には異方性導電層22を介してノズルプレート14が接合される。ここで、振動板30は圧力室116の下面を画成すると共に、マニホールド117の下面も画成している。すなわち、圧力室116の下面とマニホールド117の下面は同じ高さに形成されている。このように、マニホールドの一部が圧力室と同じ高さに形成されている場合には、インクジェットヘッドの厚さを薄くすることができる。
2 個別インク流路
3 圧電アクチュエータ
13 圧力室プレート
14B ノズルプレート
14,14A,14B ノズルプレート
14a 凹部
16 圧力室
17 マニホールド
20 ノズル
22 接着材
30,31A 振動板
30a 凹部
31,31A 圧電層
32 個別電極
32a 接点部
34 配線部
34a 端子部
35 貫通孔
36 貫通孔
37 保護膜
Claims (16)
- 液体噴射装置であって、
液体を噴射する複数のノズルとこれら複数のノズルに夫々に連通する複数の圧力室とを夫々含む複数の液体流路と、
前記複数の圧力室の容積を選択的に変化させるアクチュエータとを備え、
前記液体流路は、積層された複数枚のプレートにより形成されており、
前記複数のプレートに含まれる、前記複数の圧力室を形成する圧力室プレートと、少なくともこの圧力室プレートと対向する面において絶縁性を有し前記ノズルが形成されたノズルプレートとの間に、前記アクチュエータが配設され、
前記アクチュエータは、前記複数の圧力室を覆う振動板と、この振動板の前記複数の圧力室と反対側の面に設けられた圧電層と、この圧電層の前記振動板と反対側の面において前記複数の圧力室と夫々対向する位置に形成された複数の個別電極とを有し、
前記ノズルプレートは可撓性を有する絶縁材料で構成され、このノズルプレートの前記アクチュエータ側の面に、前記複数の個別電極と夫々接続される複数の配線部が形成され、
さらに、前記ノズルプレートは、前記アクチュエータと対向する部分から延びて屈曲し、且つ、前記複数枚のプレートの側方において、前記アクチュエータと対向する部分と平行な面に対して交差する方向であって前記アクチュエータ側に引き出された、引き出し部分を有し、前記引き出し部分に、前記複数の配線部と接続された駆動装置が設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
- 前記液体流路は、前記アクチュエータを貫通するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
- 前記圧電層には、前記液体流路の一部を構成する貫通孔が形成され、この貫通孔の内面に、前記液体が前記圧電層に浸透するのを防止する保護膜が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。
- 前記配線部は、前記ノズルプレートの前記個別電極と対向しない部分に形成されるとともに、前記圧電層上において前記個別電極から外側に引き出された接点部と接続され、
前記ノズルプレートの前記複数の個別電極と対向する部分に夫々複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体噴射装置。 - 前記配線部は、前記ノズルプレートの前記個別電極と対向しない部分に形成されるとともに、前記圧電層上において前記個別電極から外側に引き出された接点部と接続され、
前記振動板の前記複数の個別電極と対向する部分に夫々複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体噴射装置。 - 前記ノズルプレートと前記圧電層とが、圧縮された状態で導電性を有する異方性導電材料により接着されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の液体噴射装置。
- 前記個別電極の接点部と前記配線部の端子部の間の接続エリアでは前記異方性導電材料は圧縮されて導電性を有し、前記接続エリア以外のエリアでは前記異方性導電材料は導電性を有しないことを特徴とする請求項6に記載の液体噴射装置。
- 前記個別電極の接点部と前記配線部の端子部との間の離隔距離は、それ以外の部分における前記ノズルプレートと前記圧電層との間の離隔距離よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の液体噴射装置。
- 前記複数の配線部は、前記ノズルプレートの前記アクチュエータ側の面において、前記複数のノズル及び前記複数の圧力室と対向しない領域に形成されていることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の液体噴射装置。
- さらに、前記複数の圧力室に連通する共通液室を有し、
この共通液室は、前記アクチュエータに関して前記ノズルと反対側に配置されていることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の液体噴射装置。 - 前記アクチュエータの下側に前記ノズルプレートが配置され、前記ノズルプレートの、前記アクチュエータと反対側の面である下面において前記複数のノズルが開口しており、
前記アクチュエータよりも上側に前記共通液室が配置されていることを特徴とする請求項10に記載の液体噴射装置。 - 前記アクチュエータと前記共通液室との間に前記複数の圧力室が形成されていることを特徴とする請求項10又は11に記載の液体噴射装置。
- 前記共通液室から前記複数の圧力室を通って前記ノズルに連通する個別液体流路が形成され、前記個別液体流路の前記共通液室側の流路部分が前記ノズル側の流路部分よりも上に位置するように傾けて配置されることを特徴とする請求項12に記載の液体噴射装置。
- 前記可撓性を有する絶縁材料がポリイミドであることを特徴とする請求項1〜13の何れかに記載の液体噴射装置。
- 前記液体噴射装置がインクジェットヘッドであることを特徴とする請求項1〜14の何れかに記載の液体噴射装置。
- 請求項15に記載の液体噴射装置を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
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