JP4924336B2 - 液体移送装置及び圧電アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、液体を移送する液体移送装置、及び、電位を付与されることによって変形する圧電アクチュエータに関する。

特許文献１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいては、圧電層上面のインク室（圧力室）に対向する部分に配置された個別電極の端部に接続電極（接点）が接続されている。接続電極は、濡れ性の劣る金属材料からなる個別電極に接続された下地層と、下地層の上面の周縁部を除いた領域に形成された電極取出層とを有している。そして、電極取出層と給電端子とをハンダ（導電性接着剤）により接続したときに、ハンダが濡れ性の低い下地層で止まり、個別電極の表面にハンダが流れ込むのが防止されている。

特開２００３−３１１９８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインクジェット記録ヘッドでは、接続電極が、個別電極とは異なる材質からなる下地層の上面に電極取出層が形成された構造となっているため、これらを別々に形成しなければならず、インクジェット記録ヘッドの製造工程が複雑になってしまう虞がある。

本発明の目的は、導電性接着剤が接点から電極の表面に流れ込むのを防止することができるとともに、簡単に製造可能な液体移送装置及び圧電アクチュエータを提供することである。

本発明の液体移送装置は、圧力室を含む液体を移送するための液体移送流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータとを備えている。前記圧電アクチュエータは、前記圧力室を覆う振動板と、前記振動板の前記圧力室と反対側の面において形成された圧電層と、前記圧電層の前記圧力室と反対側の面の、前記圧力室と対向する部分に設けられた電極と、前記圧電層の前記圧力室と反対側の面に設けられており、前記電極に駆動電圧を付与するための配線部材と導電性接着剤を介して接続される接点と、前記圧電層の前記圧力室と反対側の面に設けられており、前記電極と前記接点とを接続する接続部とを備えており、前記接続部は、前記接点から延びて、前記電極の前記接点に最も近接する近接部分とは異なる部分に接続されており、さらに、前記接続部は、前記接点と前記近接部分とを結ぶ最短経路よりも距離の長い迂回した経路を構成しており、さらに、前記接続部は、前記電極の前記近接部分が設けられた端とは反対側の端に接続されている（請求項１）。

導電性接着剤により接点と配線部材とを接続したときに、導電性接着剤が接点から電極の表面に流れ込んでしまうと、流れ込んだ導電性接着剤の影響により、電極に駆動電圧を付与したときの圧電層及び振動板の変形量が低下してしまい、その結果、液体移送流路における液体の移送特性が変動してしまう虞がある。しかしながら、本発明によると、接続部が、接点から延びて電極の接点に最も近接する近接部分とは異なる部分に接続されているので、接続部の長さが長く、接点から接続部の表面に流れ込んだ導電性接着剤が電極の表面に流れ込みにくい。

さらに、電極、接点及び接続部を同じ材料で一度に形成することができるため、これらを容易に形成することができる。なお、導電性接着剤とは、例えばハンダなど、導電性を有し、液状で塗布され、周りの温度や光の照射などによって固化するもののことである。

また、これによると、導電性接着剤が、接点から、接点と近接部分とを結ぶ最短経路よりも距離の長い迂回した経路を構成している接続部の表面に流れ込むため、導電性接着剤が電極の表面に流れ込みにくい。

また、これによると、接続部が電極の近接部分が設けられた端とは反対側の端に接続されているため、接続部の長さが十分に長くなり、接点から接続部の表面に流れ込んだ導電性接着剤が電極の表面にさらに流れ込みにくくなる。

また、本発明の液体移送装置においては、前記圧力室を複数備えており、前記電極が、前記圧力室の略中央部と対向するように配置されており、前記接続部は、前記圧力室の前記電極と対向する部分よりも外側の部分と対向するように配置されていることが好ましい（請求項２）。これによると、電極が圧力室の略中央部に対向するように配置されている場合には、圧電層の圧力室と対向する部分のうち電極よりも外側の部分には電極が配置されていないため、この部分に接続部を配置することにより、圧電層における複数の圧力室の間に対向する部分に接続部を設ける必要がなく、複数の圧力室を高密度に配置することが可能となる。

また、本発明の液体移送装置においては、前記圧力室を複数備えており、前記電極が、前記圧力室の周縁部と対向するように配置されており、前記接続部が、前記圧力室の前記電極と対向している部分よりも内側の部分と対向するように配置されていることが好ましい（請求項３）。これによると、電極が圧力室の周縁部と対向するように配置されている場合、圧電層の圧力室と対向する部分のうち電極よりも内側の部分には電極が配置されていないため、この部分に接続部を配置することにより、圧電層における圧力室の間に対向する部分に接続部を設ける必要がなく、複数の圧力室を高密度に配置することが可能となる。

また、本発明の液体移送装置においては、前記接続部が、前記圧力室と対向しないように配置されていることが好ましい（請求項４）。これによると、接続部が圧力室と対向する部分に配置されていると、接続部の表面に流れ込んだ導電性接着剤の影響によって、圧電層及び振動板の変形量がわずかに低下してしまう虞があるが、接続部が圧力室と対向しないように配置されているので、接続部に導電性接着剤が流れ込んでも、圧電層及び振動板の変形量が低下してしまうことがない。

本発明の圧電アクチュエータは、振動板と、前記振動板の一表面において形成された圧電層と、前記圧電層の前記振動板と反対側の面に設けられた電極と、前記圧電層の前記振動板と反対側の面に設けられており、前記電極に駆動電圧を付与するための配線部材と導電性接着剤を介して接続される接点と、前記圧電層の前記振動板と反対側の面に設けられており、前記電極と前記接点とを接続する接続部とを備えており、前記接続部は、前記接点から延びて、前記電極の前記接点に最も近接する近接部分とは異なる部分に接続されており、さらに、前記接続部は、前記接点と前記近接部分とを結ぶ最短経路よりも距離の長い迂回した経路を構成しており、さらに、前記接続部は、前記電極の前記近接部分が設けられた端とは反対側の端に接続されている（請求項５）。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。図１に示すように、プリンタ１は、キャリッジ２、インクジェットヘッド３（液体移送装置）、用紙搬送ローラ４などを備えている。キャリッジ２は、図１の左右方向（走査方向）に往復移動する。インクジェットヘッド３はキャリッジ２の下面に取り付けられており、後述するノズル１５（図２参照）からインクを吐出する。用紙搬送ローラ４は、記録用紙Ｐを図１の手前方向（紙送り方向）に搬送する。そして、プリンタ１においては、用紙搬送ローラ４により紙送り方向に搬送される記録用紙Ｐに、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド３のノズル１５（図２参照）からインクを吐出することによって記録用紙Ｐに印刷を行う。

次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は図１のインクジェットヘッド３の平面図である。図３は図２の部分拡大図である。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図５は図３のＶ−Ｖ線断面図である。なお、図面を分かりやすくするため、図２、図３においては、後述する個別電極５２、接点５３及び接続部５４にハッチングを付してる。

図２〜図５に示すように、インクジェットヘッド３は、後述するマニホールド流路１１、圧力室１０、ノズル１５を含むインク流路（液体移送流路）が形成された流路ユニット３１と、流路ユニット３１の上面に配置された圧電アクチュエータ３２とを備えている。

流路ユニット３１は、上から順に、キャビティプレート２１、ベースプレート２２、マニホールドプレート２３及びノズルプレート２４の４枚のプレートが互いに積層されることによって構成されている。これら４枚のプレート２１〜２４のうち、ノズルプレート２４を除く３枚のプレート２１〜２３は、ステンレスなどの金属材料からなり、ノズルプレート２４は、ポリイミド等の合成樹脂からなる。あるいは、ノズルプレート２４も他の３枚のプレート２１〜２３と同様、金属材料によって構成されていてもよい。

キャビティプレート２１には、複数の圧力室１０が形成されている。圧力室１０は、走査方向（図２の左右方向）を長手方向とする略楕円の平面形状を有している。複数の圧力室１０は、紙送り方向（図２の上下方向）に配列されることによって圧力室列を構成しており、このような圧力室列が走査方向に沿って２列に配列されている。ベースプレート２２には、圧力室１０の走査方向の両端部と対向する部分に、それぞれ貫通孔１２、１３が設けられている。

マニホールドプレート２３には、マニホールド流路１１が形成されている。マニホールド流路１１は、図２左側の圧力室列を構成する圧力室１０の略左半分、及び、図２の右側の圧力室列を構成する圧力室１０の略右半分に、それぞれ対向するように紙送り方向に２列に延びているとともに、これら２列に延びた部分同士が図２における下端部において互いに連通している。マニホールド流路１１には、後述する振動板４９の、マニホールド流路１１の図２における下端部と対向する部分に形成されたインク供給口９からインクが供給される。また、マニホールドプレート２３には、貫通孔１３と対向する部分に貫通孔１４が形成されている。

ノズルプレート２４には、貫通孔１４と対向する部分に、ノズル１５が形成されている。そして、流路ユニット３１においては、マニホールド流路１１は貫通孔１２を介して圧力室１０に連通しており、圧力室１０は貫通孔１３、１４を介してノズル１５に連通している。このように、流路ユニット３１には、マニホールド流路１１の出口から圧力室１０を経てノズル１５に至る個別インク流路が複数形成されている。

圧電アクチュエータ３２は、振動板４９、圧電層５０、５１、共通電極４８、複数の個別電極５２、複数の接点５３及び複数の接続部５４を備えている。振動板４９は、ステンレスなどからなる板状体であり、キャビティプレート２１の上面に複数の圧力室１０を覆うように配置されており、キャビティプレート２１に接合されている。

圧電層５０、５１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であり、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなる。圧電層５０、５１は、互いに積層されて、振動板４９の上面（圧力室１０と反対側の面）に、複数の圧力室１０と対向する領域にまたがって連続的に形成されている。また、圧電層５１は、予めその厚み方向に分極されている。

共通電極４８は、金属等の導電性材料からなり、圧電層５０と圧電層５１との間に、複数の圧力室１０と対向する領域にまたがって連続的に形成されている。複数の個別電極５２は、共通電極４８と同じ導電性材料からなり、圧電層５１の上面（圧力室１０と反対側の面）に複数の圧力室１０に対応して設けられている。個別電極５２は、平面視で、圧力室１０よりも面積が小さい、走査方向を長手方向とする略長方形状であり、複数の圧力室１０の略中央部と対向するように配置されている。

複数の接点５３は、個別電極５２と同じ導電性材料からなり、圧電層５１の上面の、個別電極５２の長手方向に関する貫通孔１２側の端に隣接しているとともに、圧力室１０とは対向していない部分に配置されている。接点５３は、圧電層５１の上方に配置された、個別電極５２に駆動電位を付与する（駆動電圧を印加する）ためのフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）６５（配線部材）にハンダ６０（導電性接着剤）を介して接続されている。ＦＰＣ６５は、図示しないドライバＩＣに接続されており、ＦＰＣ６５を介してドライバＩＣと接点５３とが接続される。

接続部５４は、個別電極５２及び接点５３と同じ導電性材料からなり、圧電層５１の上面における、圧力室１０の短手方向に関する両端部と対向する部分（圧力室１０の個別電極５２と対向している部分よりも外側の部分）において、走査方向に２列に延びているとともに、これら走査方向に延びた部分の両端部が、それぞれ、圧力室１０の短手方向に関する内側に向かって折れ曲がって、接点５３及び個別電極５２の接点５３と反対側の端と接続されている。すなわち、接続部５４は、接点５３から延びて、個別電極５２の接点５３と反対側の端（近接部分とは異なる部分）に接続されている。このように、接続部５４は、接点５３と個別電極５２の接点５３側の端部（接点５３の個別電極５２に最も近接する近接部分）とを結ぶ最短経路よりも距離の長い迂回した経路を構成している。そして、接続部５４を介して接点５３と個別電極５２とが接続され、ドライバＩＣにより、ＦＰＣ６５、接点５３及び接続部５４を介して複数の個別電極５２に個別に駆動電位が付与される。なお、接続部５４の幅は、個別電極５２の幅（短手方向の長さ）と比較して十分小さくなっている。

ここで、本実施の形態においては、接続部５４は、圧電層５１の紙送り方向に隣接する圧力室１０の間と対向する部分には配置されていないので、走査方向に隣接する圧力室１０の間隔を短くし、複数の圧力室１０を高密度に配置することができる。また、接続部５４と前述した個別電極５２及び接点５３とは、ともに同じ導電性部材からなるため、スクリーン印刷等により、圧電層５１の上面にこれらを一度に形成することができる。

次に、圧電アクチュエータ３２の駆動方法について説明する。圧電アクチュエータ３２においては、複数の個別電極５２は、予めグランド電位に保持されており、この状態で個別電極５２に駆動電位が付与されると、駆動電位が付与された個別電極５２とグランド電位に保持された共通電極４８との間に電位差が生じ、圧電層５１のこの個別電極５２と共通電極４８とに挟まれた部分には厚み方向の電界が発生する。この電界の向きは圧電層５１の分極方向と一致しているので、圧電層５１のこの部分は、分極方向と直交する水平方向に収縮する。この圧電層５１の収縮に伴って、圧電層５０、５１及び振動板４９の圧力室１０に対向する部分が、圧力室１０側に凸となるように変形し、この変形により、圧力室１０の容積が低下する。これにより、圧力室１０内のインクの圧力が増加し（圧力室１０内のインクに圧力が付与され）、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが吐出される（液体移送流路において液体が移送される）。

ここで、前述したように、ハンダ６０により接点５３とＦＰＣ６５とを接続した場合に、ハンダ６０が接点５３から個別電極５２の表面に流れ込んでしまうと、流れ込んだハンダ６０の影響により、圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量が低下してしまい、ノズル１５からのインクの吐出特性（液体移送流路における液体の移送特性）が変動してしまう虞がある。

しかしながら、本実施の形態においては、個別電極５２と接点５３とが接続部５４を介して接続されているとともに、接続部５４が、個別電極５２の接点５３と反対側の端に接続されているため、接続部５４により構成される、接点５３と個別電極５２とを接続する経路が長くなり、接点５３から接続部５４の表面に流れ出たハンダ６０は、個別電極５２の表面には流れ込みにくい。これにより、ノズル１５からのインク吐出特性の変動が生じてしまうことが防止される。

ここで、前述したように、接続部５４が、紙送り方向に関する圧力室１０の両端部と対向するように配置されているため、接続部５４の表面に流れ込んだハンダ６０の影響により圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量が低下してしまい、ノズル１５からのインクの吐出特性が変動してしまうことも考えられる。しかしながら、本実施の形態においては、前述したように、接続部５４の幅が個別電極５２の幅に対して十分短いため、接続部５４の表面にハンダ６０が流れ込むことによる圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量の低下は、個別電極５２の表面にハンダ６０が流れ込んだ場合と比較して小さなものとなる。

次に、個別電極５２の上面に流れ込んだハンダ６０による圧電層５０、５１及び振動板４９の変形特性の変化を示す解析結果について説明する。図６は、圧電層５０、５１及び振動板４９の変形特性の変化を調べるための解析モデルを示す図である。

図６の解析モデルは、図５と同様の断面における、圧力室１０、振動板４９、圧電層５０、５１、共通電極４８、個別電極５２、接続部５４及びハンダ６０をモデル化したものである。また、図６の解析モデルにおいては、圧力室１０の幅Ｗｃを３６０μｍ、振動板４９の厚みＤｓを１０μｍ、圧電層５０、５１の厚みＤｐを２０μｍ、個別電極５２の幅Ｗｅを２５２μｍ、接続部５４の幅Ｗｄを４０μｍとし、紙送り方向（図６の左右方向）に隣接する圧力室１０の中心間の距離Wｎを５０８μｍとしている。なお、共通電極４８、個別電極５２及び接続部５４の厚みはそれぞれ０としている。

表１に図６の解析モデルにおいて解析を行った結果を示している。本実施の形態では、個別電極５２、接続部５４のいずれにもハンダ６０が存在していない場合（ハンダなし）、個別電極５２の上面にのみハンダ６０が存在している場合（個別電極表面にハンダあり）、及び、接続部５４の上面にのみハンダ６０が存在している場合（接続部表面にハンダあり）の３つの場合について解析を行っている。なお、個別電極５２及び接続部５４の表面に流れ込んだハンダ６０については、厚みＤｈを１０μｍとしている。また、表１の変位面積とは、圧電層５０、５１及び振動板４９の変形による、図６における圧力室１０の面積の変化量のことであり、変位面積が圧力室１０の容積の変化量に対応している。

表１に示すように、ハンダ６０が個別電極５２の表面及び接続部５４の表面のいずれにも存在していない場合には、圧力室１０の変位面積が７．２（μｍ^２）であるのに対して、個別電極５２の上面にのみハンダ６０が存在している場合には、圧力室１０の変位面積が４．６（μｍ^２）であり、圧力室１０の変位面積が約３５％低下している。一方、本実施の形態のように、接続部５４にのみハンダ６０が存在している場合には、圧力室１０の変位面積が６．７（μｍ^２）であり、圧力室１０の変位面積が約７％低下している。

すなわち、接続部５４の上面にのみハンダ６０が存在している場合には、個別電極５２の上面にのみハンダ６０が存在している場合と比較して、ハンダ６０による圧電層５０、５１及び振動板４９の変位量の低下が約８０％改善されている。そして、以上の結果からも、上述したように、ハンダ６０が個別電極５２の表面に流れ込まなくなることにより、圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量の低下が防止されること、並びに、ハンダ６０が接続部５４の表面に流れ込んだとしても、圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量の低下は、ハンダ６０が個別電極５２の表面に流れ込んだ場合と比較して小さなものとなることが分かる。

以上に説明した実施の形態によると、接続部５４が、接点５３と個別電極５２の接点５３と反対側の端とを接続して、接点５３と個別電極５２との間に、接点５３と個別電極５２の接点５３側の端部とを結んだ最短経路よりも距離が長い迂回した経路を形成しているため、接続部５４の長さが十分に長く、接点５３から接続部５４の表面に流れ込んだハンダが個別電極５２の表面に流れ込みにくい。その結果、個別電極５２の表面にハンダ６０が付着してしまい、付着したハンダ６０の影響によって、圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量が低下してしまうのを防止することができる。

また、接続部５４が、圧電層５１の圧力室１０の個別電極５２と対向している部分よりも外側の部分に対向するように配置されており、圧電層５１の隣接する圧力室１０の間に対向する部分には接続部５４が配置されていないため、圧力室１０の間隔を短くすることができ、複数の圧力室１０を高密度に配置することができる。

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものには同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。

個別電極の配置は実施の形態のものには限られない。一変形例では、図７に示すように、個別電極７２が、圧力室１０の短手方向の両端部、及び、この部分に隣接する圧力室１０の外側の部分にまたがった部分（圧力室１０の周縁部）に対向するように配置されており、接続部７４が、圧電層５１の上面における圧力室１０の短手方向に関する略中央部と対向する部分において走査方向に延びている（接続部７４が圧力室１０の個別電極７２と対向している部分よりも内側の部分に対向するように配置されている）。そして、接続部７４は、圧電層５１の走査方向に関する外側の端部が、接点５３に接続されているとともに、接点５３と反対側の他端部が、圧力室１０の短手方向の外側に、２方向に別れて延びて、個別電極７２の接点５３と反対側の端に接続されている（変形例１）。なお、接続部７４の幅は、個別電極７２の幅に対して十分短くなっている。

個別電極７２が圧力室１０の周縁部と対向するように配置されている場合には、個別電極７２は予めグランド電位に保持されており、個別電極７２に駆動電位が付与されると、圧電層５０、５１の圧力室１０の周縁部に対向する部分が水平方向に収縮する。このとき、圧電層５０、５１及び振動板４９のうち、個別電極７２の紙送り方向に関する両端部と対向する部分は、隣接する圧力室１０の間の壁に固定されているため、圧電層５１が収縮したときに、振動板４９及び圧電層５０のこの部分は圧力室１０の短手方向外側に向かって引っ張られることになる。したがって、圧電層５０、５１及び振動板４９の圧力室１０と対向する部分は全体として圧力室１０と反対側に凸となるように変形する。これにより、圧力室１０の容積が増加し、圧力室１０内のインクの圧力が低下するため、マニホールド流路１１から圧力室１０にインクが流れ込む。そして、個別電極７２をグランド電位に戻すと、圧電層５１及び振動板４９の変形が元に戻ることにより、圧力室１０の容積が増加する。これにより圧力室１０内の圧力が増加し、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが吐出される。

そして、この場合にも、接続部７４は接点５３から延びて個別電極７２の接点５３と反対側の端に接続されているため、接続部７４により構成される接点５３と個別電極７２とを接続する経路の長さは長く、接点５３から接続部７４の表面に流れ出たハンダ６０は、接続部７４から個別電極７２の表面には流れ込みにくい。したがって、実施の形態と同様、ノズル１５からのインクの吐出特性が変動してしまうのが防止される。

ここで、接続部７４が、紙送り方向に関する圧力室１０の略中央部に対向して配置されているため、接続部７４の表面に流れ込んだハンダ６０の影響により圧電層５１及び振動板４９の変形量が低下してしまい、ノズル１５からのインクの吐出特性が変動してしまうことも考えられる。しかしながら、変形例１においては、接続部７４の幅が、個別電極７２の幅に対して十分短いため、接続部７４の表面にハンダ６０が流れ込むことによる圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量の低下は、個別電極７２の表面にハンダ６０が流れ込んだ場合と比較して小さなものとなる。

さらに、この場合にも、接続部７４が、圧電層５０の圧力室１０の略中央部対向する部分に配置されており、紙送り方向に隣接する圧力室１０の間の部分には配置されていないため、実施の形態と同様、隣接する圧力室１０の間隔を短くし、複数の圧力室１０を高密度に配置することができる。

図８は、変形例１において、実施の形態の場合と同様の解析を行った解析モデルを示しており、表２がこの解析モデルで解析を行った結果を示している。図８の解析モデルは、個別電極７２の幅Ｗｆが１１７μｍ、接続部７４の幅Ｗｉが１００μｍとなっている点以外は、図６の解析モデルと同様の幅、厚さとなっている。

そして、表２に示すように、変形例１の場合には、個別電極７２及び接続部７４のいずれの上面にもハンダ６０が存在していない場合には、圧力室１０の変位面積が５．３（μｍ^２）であるのに対して、個別電極７２の上面にのみハンダ６０が存在している場合には、圧力室１０の変位面積が３．６（μｍ^２）となり、変位面積が約３２％低下している。一方、接続部７４の上面にのみハンダ６０が存在している場合には、圧力室１０の変位面積、４．２（μｍ^２）となっており、変位面積が約２１％低下している。

すなわち、接続部７４の上面にのみハンダ６０が存在している場合には、個別電極７２の上面にのみハンダ６０が存在している場合と比較して、ハンダ６０による圧電層５０、５１及び振動板４９の変位量の低下が約６６％改善されている。以上の結果からも、上述したように、ハンダ６０が個別電極７２の表面に流れ込まなくなることにより、圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量の低下が防止されること、並びに、ハンダ６０が接続部７４の表面に流れ込んだとしても、圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量の低下は、ハンダ６０が個別電極７２の表面に流れ込んだ場合と比較して小さなものとなることが分かる。

別の一変形例では、図９に示すように、接続部８４が、圧電層５１の紙送り方向に隣接する圧力室１０の間に対向する部分において走査方向に延びているとともに、その両端部において、それぞれ、圧力室１０の短手方向の内側に向かって折れ曲がり、接点５３及び個別電極５２の接点５３と反対側の端に接続されている（変形例２）。接続部が圧力室１０と対向するように配置されている場合には、接点５３から接続部の表面に流れ込んだハンダ６０の影響によって圧電層５１及び振動板４９の変形量が僅かに低下し、ノズル１５からのインクの吐出特性が僅かに変動してしまう虞がある。しかしながら、変形例２においては、接続部８４が圧力室１０と対向しないように配置されているため、接点５３から接続部８４にハンダ６０が流れ込んでも、ノズル１５からのインクの吐出特性が変動してしまうことがない。

また、接続部が、圧電層５１の紙送り方向に隣接する圧力室１０の間に対向する部分に配置される構成は、個別電極５２のように、個別電極が圧力室１０の略中央部に対向して配置される場合には限られない。別の一変形例では、例えば、図１０に示すように、圧電層５１の上面における圧力室１０の周縁部と対向する部分に、略矩形環状の個別電極９２が配置されている。そして、接続部９４が、圧電層５１の上面の紙送り方向に隣接する圧力室１０の間と対向する部分において走査方向に延びているとともに、その両端部において、それぞれ、圧力室１０の短手方向の内側に向かって折れ曲がり、接点５３及び個別電極９２の接点５３と反対側の端に接続されている（変形例３）。

以上の説明では、接続部により、接点と個別電極の接点と反対側の端とが接続されていたがこれには限られない。別の一変形例では、図１１に示すように、接続部１０４は、接点５３と反対側の端部が、個別電極５２の長手方向に関する途中部（個別電極５２の接点５３との近接部分とは異なる部分）に接続されている（変形例４）。

この場合でも、接点５３から接続部１０４の表面に流れ出たハンダ６０は、個別電極５２の上面に流れ込みにくいので、実施の形態と同様、ノズル１５からのインクの吐出特性が変動してしまうのを防止することができる。

また、以上の説明では、接点５３が圧電層５１の上面における圧力室１０と対向しない部分に配置されていたが、これには限られない。別の一変形例では、図１２に示すように、圧電層５１の上面の、圧力室１０の長手方向に関する貫通孔１２側の端部と対向する部分に接点１１３が形成されており、圧力室１０の短手方向の両端部と対向する部分に配置された接続部１１４により、接点１１３と個別電極５２の接点５３と反対側の端とが接続されている（変形例５）。

この場合には、接点１１３の上面にハンダ６０が位置するため、ハンダ６０の影響により圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量が低下してしまうことも考えられるが、圧電アクチュエータにおいては、圧電層５０、５１及び振動板４９は、圧力室１０の長手方向に関する略中央部と対向する部分が最も大きく変形し、圧力室１０の長手方向に関する両端部と対向する部分はそれほど大きくは変形しない。したがって、ハンダ６０が接点１１３の表面に付着することによって、ノズル１５からのインクの吐出特性に与える影響は、ハンダ６０が個別電極５２の略中央部に付着している場合と比較して小さなものとなる。

また、本実施の形態では、振動板４９の上面に圧電層５０、５１が配置され、圧電層５０の上面に共通電極４８が形成された構成となっていたが、これには限られない。例えば、別の一変形例では、図１３に示すように、圧電層５０が設けられておらず、振動板４９の上面に合成樹脂などの絶縁性材料からなる絶縁層１２１が配置されており、絶縁層１２１の上面に共通電極４８が形成されている（変形例６）。

また、別の一変形例では、図１４に示すように、圧電層５０及び共通電極４８が設けられておらず、導電性材料からなる振動板４９が常にグランド電位に保持されており、振動板４９が共通電極を兼ねている（変形例７）。

さらに、別の一変形例では、図１５に示すように、振動板４９が設けられておらず、キャビティプレート２１の上面に圧電層５０が配置されており、圧電層５０により複数の圧力室１０が覆われている（変形例８）。なお、この場合には、圧電層５０が本発明に係る振動板に相当する。

また、本実施の形態では、接点５３とＦＰＣ６５とをハンダ６０によって接合していたが、これには限られず、例えば、金属を含む光硬化性樹脂、金属を含む熱硬化性樹脂などからなる、液状の導電性接着剤により両者を接合してもよい。この場合には、液状の導電性接着剤を接点５３の上面に塗布し、その上にＦＰＣ６５を配置してから、加熱する（周囲の温度を変化させる）、あるいは、光を照射するなどして導電性接着剤を固化させることにより、接点５３とＦＰＣ６５とを接続することができる。この場合には、導電接着剤を塗布したときに、導電性接着剤が接点５３から接続部５４の表面に流れ込む虞があるが、実施の形態と同様、導電性接着剤は、接続部５４の表面から個別電極５２の表面には流れ込みにくく、導電性接着剤によって、圧電層５０、５１及び振動板４９の変形量が低下してしまうのが防止される。

以上の説明では、本発明に係る液体移送装置を、ノズル１５からインクを吐出するインクジェットヘッドに適用した例について説明したが、これには限られず、圧力室内のインク以外の液体に圧力を付与することによって液体流路内の液体を移送する液体移送装置に本発明を適用することも可能である。

また、以上の説明では、本発明に係る圧電アクチュエータを、圧力室内の液体に圧力を付与するための圧電アクチュエータに適用したが、これには限られず、圧電層及び振動板の変形により駆動対象を駆動させる圧電アクチュエータに本発明を適用することも可能である。

本発明における実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。 図１のインクジェットヘッドの平面図である。 図２の部分拡大図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 ハンダによる圧電層及び振動板の変位量の変化を調べるための解析モデルを示す図である。 変形例１の図３相当の図である。 変形例１の図６相当の解析モデルである。 変形例２の図３相当の図である。 変形例３の図３相当の図である。 変形例４の図３相当の図である。 変形例５の図３相当の図である。 変形例６の図５相当の図である。 変形例７の図５相当の図である。 変形例８の図５相当の図である。

符号の説明

３ インクジェットヘッド
１０ 圧力室
１１ マニホールド流路
１２、１３、１４ 貫通孔
１５ ノズル
３０ 流路ユニット
３１ 圧電アクチュエータ
４９ 振動板
５０、５１ 圧電層
５２ 個別電極
５３ 接点
５４ 接続部
６０ ハンダ
６５ ＦＰＣ
７２ 個別電極
７４ 接続部
８４ 接続部
９２ 個別電極
９４ 接続部
１０４ 接続部

Claims (5)

1. 圧力室を含む液体を移送するための液体移送流路が形成された流路ユニットと、
   前記圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータとを備えており、
   前記圧電アクチュエータは、
   前記圧力室を覆う振動板と、
   前記振動板の前記圧力室と反対側の面において形成された圧電層と、
   前記圧電層の前記圧力室と反対側の面の、前記圧力室と対向する部分に設けられた電極と、
   前記圧電層の前記圧力室と反対側の面に設けられており、前記電極に駆動電圧を付与するための配線部材と導電性接着剤を介して接続される接点と、
   前記圧電層の前記圧力室と反対側の面に設けられており、前記電極と前記接点とを接続する接続部とを備えており、
   前記接続部は、前記接点から延びて、前記電極の前記接点に最も近接する近接部分とは異なる部分に接続されており、さらに、
   前記接続部は、前記接点と前記近接部分とを結ぶ最短経路よりも距離の長い迂回した経路を構成しており、さらに、
   前記接続部は、前記電極の前記近接部分が設けられた端とは反対側の端に接続されていることを特徴とする液体移送装置。
2. 前記圧力室を複数備えており、
   前記電極が、前記圧力室の中央部と対向するように配置されており、
   前記接続部は、前記圧力室の前記電極と対向する部分よりも外側の部分と対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体移送装置。
3. 前記圧力室を複数備えており、
   前記電極が、前記圧力室の周縁部と対向するように配置されており、
   前記接続部が、前記圧力室の前記電極と対向している部分よりも内側の部分と対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体移送装置。
4. 前記接続部が、前記圧力室と対向しないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体移送装置。
5. 振動板と、
   前記振動板の一表面において形成された圧電層と、
   前記圧電層の前記振動板と反対側の面に設けられた電極と、
   前記圧電層の前記振動板と反対側の面に設けられており、前記電極に駆動電圧を付与するための配線部材と導電性接着剤を介して接続される接点と、
   前記圧電層の前記振動板と反対側の面に設けられており、前記電極と前記接点とを接続する接続部とを備えており、
   前記接続部は、前記接点から延びて、前記電極の前記接点に最も近接する近接部分とは異なる部分に接続されており、さらに、
   前記接続部は、前記接点と前記近接部分とを結ぶ最短経路よりも距離の長い迂回した経路を構成しており、さらに、
   前記接続部は、前記電極の前記近接部分が設けられた端とは反対側の端に接続されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。

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