JP5103951B2

JP5103951B2 - 駆動装置及び液滴吐出ヘッド

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Publication number: JP5103951B2
Application number: JP2007058257A
Authority: JP
Inventors: 徹山下
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2027-03-08
Also published as: JP2008221463A; US7835127B2; US20080218558A1

Description

本発明は、インクジェットヘッドなどを駆動する駆動装置、及び、駆動装置を含む液滴吐出ヘッドに関する。

インクジェットヘッドなどの機器を駆動するためのＩＣチップのような駆動装置においては、種々の電子部品が高密度に配置されているため、駆動装置内の複数の部品間で意図しないトランジスタ（寄生トランジスタ）を形成されてしまう場合がある。そして、このような寄生トランジスタが形成されてしまうと、寄生トランジスタの増幅作用によって駆動装置に過電流が流れてしまい（ラッチアップ）、駆動装置が過度に発熱し、最悪の場合発火してしまう虞がある。

このような、駆動装置の過度の発熱、発火を防止するために、駆動装置内に、駆動装置が所定温度よりも高くなったときに、駆動装置を停止させるための回路（サーマルシャットダウン回路）を備えているものがある。例えば、特許文献１に記載の電源ＩＣ（駆動装置）においては、ＮＰＮバイポーラトランジスタによって構成されたサーマルシャットダウン回路にＮｃｈＭＯＳトランジスタが接続されており、電源ＩＣの温度が上昇するにつれて、ＮｃｈＭＯＳトランジスタのリーク電流が増加する。そしてＮｃｈＭＯＳトランジスタのリーク電流が１μＡ以上になったときにサーマルシャットダウン回路が動作して電源ＩＣの動作が停止する。

特開２００５−３８９２１号公報

しかしながら、特許文献１では、サーマルシャットダウン回路として、ＩＣ内に組み込まれたＮＰＮバイポーラトランジスタのような電気的スイッチを用いているため、ＩＣ内において、ＮＰＮバイポーラトランジスタとＩＣ内の他の部品との間で上述したような寄生トランジスタが形成されてしまった場合に、ＮＰＮバイポーラトランジスタが正常に動作せず、ＩＣの動作を停止させることができない虞がある。

ここで、ＩＣ内にこのようなサーマルシャットダウン回路を設ける代わりに、ＩＣとは別にヒューズやリレーなどを設けることも考えられるが、この場合には、ＩＣとは別にヒューズやリレーを設けるのに加え、これらの動作を制御するための制御回路などを設け、さらには、これらを互いに接続する必要があるため、装置全体が大型化してしまうとともに、その構造も複雑になってしまう。

本発明の目的は、小型であるとともに構造が簡単で、且つ、過電流が流れたときに過度の発熱や発火を確実に防止することが可能な駆動装置、及び、このような駆動装置を含む液滴吐出ヘッドを提供することである。

本発明の駆動装置は、駆動回路と、電源から駆動回路を動作させるための電力が供給される入力端子と、駆動回路及び入力端子に接続されており、駆動回路と入力端子との接続及びその切断を切り替え可能な機械的スイッチとを備えており、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチがＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）により構成されている。そして、機械的スイッチが、駆動回路に過電流が流れたときに、駆動回路と入力端子とが接続された状態から、駆動回路と入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように構成されており、機械的スイッチの動作を制御するスイッチ制御回路と、駆動回路の温度を検出する温度検出回路とをさらに備えており、スイッチ制御回路及び温度検出回路がＭＥＭＳによって構成されており、スイッチ制御回路が、温度検出回路が検出した温度が所定の温度以上であるときに、機械的スイッチが駆動回路と入力端子とが接続された状態から駆動回路と前記入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように機械的スイッチを制御し、機械的スイッチが、ＭＥＭＳの基板表面に配置されており、駆動回路に接続された第１端子と、基板表面に配置されており、入力端子に接続された第２端子と、第１端子及び第２端子の一方に常に接続されているとともに、他方と接触して駆動回路と入力端子とを接続する接触状態、及び、他方から離隔して駆動回路と入力端子との接続を切断する離隔状態のいずれかを選択的にとることが可能なレバーと、基材表面に配置されており、レバーと離隔して対向したゲート電極とを有しており、スイッチ制御回路が、温度検出回路において検出した温度に応じた制御信号を前記ゲート電極に出力するように構成されており、レバーは、ゲート電極に出力された制御信号に応じてレバーとゲート電極との間に作用する静電気力により変形し、駆動回路が所定の温度以上であるときに対応する制御信号が前記ゲート電極に出力されたときに、接触状態から離隔状態に切り替わるように構成されている（請求項１）。

これによると、駆動回路に過電流が流れたときに、機械的スイッチにより駆動回路と入力端子との接続が切断されて、電源から駆動回路に電力が供給されなくなることにより、駆動回路にそれ以上過電流が流れなくなるため、駆動回路の過度の発熱、発火を防止することができる。

さらに、駆動回路と入力端子との接続及びその切断をトランジスタのような電気的スイッチにより切り替える場合には、この電気的スイッチと駆動装置内の他の部品との間で寄生トランジスタが形成されてしまった場合に、電気的スイッチが正常に動作せず、駆動装置を停止させることができない場合があるが、両者の接続及びその切断を機械的スイッチにより切り替えるので、駆動装置に過電流が流れたときに、確実に駆動回路と入力端子との接続を切断することができる。

また、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチをＭＥＭＳにより構成することで、これらを容易に形成することができるとともに、機械的スイッチを小型化することができる。加えて、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチをＭＥＭＳによって１つの基板上に形成しているため、基板上でこれらを接続することができ、ドライバＩＣの構成が簡単になる。ここでＭＥＭＳとは、１つの基板の表面に回路などの電気的な構成と機械的な構成の両方が形成されたものである。

また、これによると、駆動回路の温度が所定温度以上になったときに、電源から駆動回路に電力が供給されなくなるので、駆動回路の過度の発熱、発火を確実に防止することができる。また、スイッチ制御回路及び温度検出回路をＭＥＭＳにより構成することで、これらを容易に形成することができる。

また、これによると、機械的スイッチの構成を簡単にすることができるとともに、スイッチ制御回路からゲート電極に駆動回路の温度に応じた制御信号を出力することにより、機械的スイッチにおける駆動回路と入力端子との接続及びその切断を容易に切り替えることができる。

本発明の駆動装置は、駆動回路と、電源から駆動回路を動作させるための電力が供給される入力端子と、駆動回路及び入力端子に接続されており、駆動回路と入力端子との接続及びその切断を切り替え可能な機械的スイッチとを備えており、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチがＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）により構成されている。そして、機械的スイッチが、駆動回路に過電流が流れたときに、駆動回路と入力端子とが接続された状態から、駆動回路と入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように構成されており、機械的スイッチが、ＭＥＭＳの基板表面に配置されており、駆動回路に接続された第１端子と、基板表面に配置されており、入力端子に接続された第２端子と、第１端子及び第２端子のいずれか一方に常に接続されているとともに、他方に接触して駆動回路と入力端子とを接続する接触状態、及び、他方から離隔して駆動回路と入力端子との接続を切断する離隔状態のいずれかを選択的にとることが可能な導電性を有するレバーと、レバーの表面に接合されており、レバーとは熱膨張係数が異なる材料により構成された導電性を有する接合層と、接合層の表面に配置されており、レバー及び接合層よりも電気抵抗が大きい抵抗体とを有しており、レバーは、抵抗体の温度に応じて、レバーと接合層との熱膨張係数の違いにより変形し、抵抗体が所定の温度以上になったときに接触状態から離隔状態に切り替わるように構成されている（請求項２）。

これによると、駆動回路に過電流が流れたときに、機械的スイッチにより駆動回路と入力端子との接続が切断されて、電源から駆動回路に電力が供給されなくなることにより、駆動回路にそれ以上過電流が流れなくなるため、駆動回路の過度の発熱、発火を防止することができる。
さらに、駆動回路と入力端子との接続及びその切断をトランジスタのような電気的スイッチにより切り替える場合には、この電気的スイッチと駆動装置内の他の部品との間で寄生トランジスタが形成されてしまった場合に、電気的スイッチが正常に動作せず、駆動装置を停止させることができない場合があるが、両者の接続及びその切断を機械的スイッチにより切り替えるので、駆動装置に過電流が流れたときに、確実に駆動回路と入力端子との接続を切断することができる。
また、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチをＭＥＭＳにより構成することで、これらを容易に形成することができるとともに、機械的スイッチを小型化することができる。加えて、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチをＭＥＭＳによって１つの基板上に形成しているため、基板上でこれらを接続することができ、ドライバＩＣの構成が簡単になる。
また、これによると、機械的スイッチの構成を簡単にすることができるとともに、機械的スイッチに流れる電流に応じて抵抗体の温度が変化して接触状態と離隔状態とが切り替わるため、機械的スイッチの動作を制御するための制御回路なども不要となり、駆動装置に複雑な構成を形成する必要がなく、さらに小型化できる。

本発明の液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズル及び複数のノズルに連通する複数の圧力室を含む液体流路を有する流路ユニットと、複数の圧力室を覆うように流路ユニットの表面に配置された圧電層及び圧電層の表面に複数の圧力室に対応して形成された複数の駆動電極を有し複数の圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与する圧電アクチュエータと、圧電層の圧力室と反対側の表面に配置されており、圧電アクチュエータを駆動させる駆動装置とを備えている。そして、駆動装置が、複数の駆動電極に接続されており、複数の駆動電極に圧電アクチュエータを駆動するための駆動電位を付与する駆動回路と、電源から駆動回路を動作させるための電力が供給される入力端子と、駆動回路及び入力端子に接続されており、駆動回路と入力端子との接続及びその切断を切り替え可能な機械的スイッチとを備えており、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチがＭＥＭＳによって構成されており、機械的スイッチが、駆動回路に過電流が流れたときに、駆動回路と入力端子とが接続された状態から、駆動回路と入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように構成されており、機械的スイッチの動作を制御するスイッチ制御回路と、駆動回路の温度を検出する温度検出回路とをさらに備えており、スイッチ制御回路及び温度検出回路がＭＥＭＳによって構成されており、スイッチ制御回路が、温度検出回路が検出した温度が所定の温度以上であるときに、機械的スイッチが駆動回路と入力端子とが接続された状態から駆動回路と前記入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように機械的スイッチを制御し、機械的スイッチが、ＭＥＭＳの基板表面に配置されており、駆動回路に接続された第１端子と、基板表面に配置されており、入力端子に接続された第２端子と、第１端子及び第２端子の一方に常に接続されているとともに、他方と接触して駆動回路と入力端子とを接続する接触状態、及び、他方から離隔して駆動回路と入力端子との接続を切断する離隔状態のいずれかを選択的にとることが可能なレバーと、基材表面に配置されており、レバーと離隔して対向したゲート電極とを有しており、スイッチ制御回路が、温度検出回路において検出した温度に応じた制御信号を前記ゲート電極に出力するように構成されており、レバーは、ゲート電極に出力された制御信号に応じてレバーとゲート電極との間に作用する静電気力により変形し、駆動回路が所定の温度以上であるときに対応する制御信号が前記ゲート電極に出力されたときに、接触状態から離隔状態に切り替わるように構成されている（請求項３）。

また、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチをＭＥＭＳにより構成することで、これらを容易に形成することができるとともに、機械的スイッチを小型化することができる。加えて、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチをＭＥＭＳによって１つの基板上に形成しているため、基板上でこれらを接続することができ、ドライバＩＣの構成が簡単になる。

さらに、圧電層の表面に駆動装置が配置されているので、圧電層の表面に駆動電極と駆動回路とを接続するための配線を形成することができる。したがって、駆動電極と駆動回路とを接続するために、ＦＰＣやＣＯＦなどの高価な配線部材が不要となり、製造コストを低減することができる。
また、これによると、駆動回路の温度が所定温度以上になったときに、電源から駆動回路に電力が供給されなくなるので、駆動回路の過度の発熱、発火を確実に防止することができる。また、スイッチ制御回路及び温度検出回路をＭＥＭＳにより構成することで、これらを容易に形成することができる。
本発明の液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズル及び複数のノズルに連通する複数の圧力室を含む液体流路を有する流路ユニットと、複数の圧力室を覆うように流路ユニットの表面に配置された圧電層及び圧電層の表面に複数の圧力室に対応して形成された複数の駆動電極を有し複数の圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与する圧電アクチュエータと、圧電層の圧力室と反対側の表面に配置されており、圧電アクチュエータを駆動させる駆動装置とを備えている。そして、駆動装置が、複数の駆動電極に接続されており、複数の駆動電極に圧電アクチュエータを駆動するための駆動電位を付与する駆動回路と、電源から駆動回路を動作させるための電力が供給される入力端子と、駆動回路及び入力端子に接続されており、駆動回路と入力端子との接続及びその切断を切り替え可能な機械的スイッチとを備えており、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチがＭＥＭＳによって構成されており、機械的スイッチが、駆動回路に過電流が流れたときに、駆動回路と入力端子とが接続された状態から、駆動回路と入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように構成されており、機械的スイッチが、ＭＥＭＳの基板表面に配置されており、駆動回路に接続された第１端子と、基板表面に配置されており、入力端子に接続された第２端子と、第１端子及び第２端子のいずれか一方に常に接続されているとともに、他方に接触して駆動回路と入力端子とを接続する接触状態、及び、他方から離隔して駆動回路と入力端子との接続を切断する離隔状態のいずれかを選択的にとることが可能な導電性を有するレバーと、レバーの表面に接合されており、レバーとは熱膨張係数が異なる材料により構成された導電性を有する接合層と、接合層の表面に配置されており、レバー及び接合層よりも電気抵抗が大きい抵抗体とを有しており、レバーは、抵抗体の温度に応じて、レバーと接合層との熱膨張係数の違いにより変形し、抵抗体が所定の温度以上になったときに接触状態から離隔状態に切り替わるように構成されている（請求項４）。
これによると、駆動回路に過電流が流れたときに、機械的スイッチにより駆動回路と入力端子との接続が切断されて、電源から駆動回路に電力が供給されなくなることにより、駆動回路にそれ以上過電流が流れなくなるため、駆動回路の過度の発熱、発火を防止することができる。
さらに、駆動回路と入力端子との接続及びその切断をトランジスタのような電気的スイッチにより切り替える場合には、この電気的スイッチと駆動装置内の他の部品との間で寄生トランジスタが形成されてしまった場合に、電気的スイッチが正常に動作せず、駆動装置を停止させることができない場合があるが、両者の接続及びその切断を機械的スイッチにより切り替えるので、駆動装置に過電流が流れたときに、確実に駆動回路と入力端子との接続を切断することができる。
また、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチをＭＥＭＳにより構成することで、これらを容易に形成することができるとともに、機械的スイッチを小型化することができる。加えて、駆動回路、入力端子及び機械的スイッチをＭＥＭＳによって１つの基板上に形成しているため、基板上でこれらを接続することができ、ドライバＩＣの構成が簡単になる。
さらに、圧電層の表面に駆動装置が配置されているので、圧電層の表面に駆動電極と駆動回路とを接続するための配線を形成することができる。したがって、駆動電極と駆動回路とを接続するために、ＦＰＣやＣＯＦなどの高価な配線部材が不要となり、製造コストを低減することができる。
また、これによると、機械的スイッチの構成を簡単にすることができるとともに、機械的スイッチに流れる電流に応じて抵抗体の温度が変化して接触状態と離隔状態とが切り替わるため、機械的スイッチの動作を制御するための制御回路なども不要となり、駆動装置に複雑な構成を形成する必要がなく、さらに小型化できる。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、以下の説明ではノズルからインクが記録用紙に吐出する方向を下方向とし、その反対側を上方向とする。また図１におけるキャリッジの走査方向を左右方向とする。

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、用紙搬送ローラ４などを備えている。

キャリッジ２は、略箱状の樹脂製のケースで、図１の左右方向（走査方向）に延びるガイド軸５に移動可能に載置されていて、図示しない駆動ユニットによって左右方向（走査方向）に往復移動するように構成されていて、複数のインク（例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のインク）を供給するためのインクカートリッジ（図示せず）からのインクを、キャリッジ２内に載置されたインクジェットヘッド３にインクチューブ（図示せず）を介して接続されている。また、キャリッジ２の下方に対向して、用紙搬送ローラ４とプラテン６が配置されていて、その両者の間に記録用紙Pが図１の手前方向（紙送り方向）に搬送される。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２の下面に接着固定されており、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動しつつ、その下面に露出開口された複数のノズル１６（図２参照）からインクを吐出することで、記録用紙Ｐに印刷が行われる。なお、印刷が完了した記録用紙Ｐは用紙搬送ローラ４により排出される。また、キャリッジ２には、インクジェットプリンタ本体側と電気的に接続されたヘッド側基板５２が設置されている。

次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２はインクジェットヘッド３の分解斜視図である。図３はインクジェットヘッド３を上方から見た平面図である。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図２〜図４に示すように、インクジェットヘッド３は、圧力室１０等の複数のインク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、圧力室１０内のインクに噴射のための圧力を付与する圧電アクチュエータ３２とが、接合された構成tとなっている。圧電アクチュエータ３２の表面には、本体側からの印字データに従い圧電アクチュエータ３２を選択的に駆動させるための駆動電位を付与するドライバＩＣ５０が実装されていて、ドライバＩＣ５０は、ＦＦＣ５１を介してキャリッジ２に塔載されたヘッド側基板５２と接続されている。

流路ユニット３１は、キャビティプレート２１、ベースプレート２２、アパーチャプレート２３、２枚のマニホールドプレート２４、２５、ダンパプレート２６、カバープレート２７及びノズルプレート２８の８枚のプレートの広幅面同士を対向して互いに積層され、接着剤を介して接合された構成となっている。これら８枚のプレート２１〜２８のうち、ノズルプレート２８を除く７枚のプレート２１〜２７はステンレス板やニッケル合金鋼板などの金属材料により構成されており、ノズルプレート２８はポリイミド等の合成樹脂材料によって構成されている。

流路ユニット３１に設けられた各インク流路は、インクカートリッジ側から供給された
インクを、内部に設けたインク供給口１７ａ〜１７ｃ（総して言う場合はインク供給口１７とする）を介して、マニホールド流路１４ａ、１４ｂ（総して言う場合はマニホールド流路１４とする）に貯めるように形成されていて、マニホールド流路１４に連通するアパーチャ１３及び貫通孔１１を介して複数の圧力室１０に連通しており、各圧力室１０は、貫通孔１２ａ〜１２ｆを介して複数のノズル１６に連通している。つまり、圧電アクチュエータ３２が圧力室１０に選択的に圧力が付与されると、流路ユニット３１中の各インク流路に充填されているインクは、各インク流路を介して、マニホールド流路１４の出口から圧力室１０を経てノズル１６に至ることでインクが吐出される。詳細について次に説明する。

流路ユニット３１の最下層のノズルプレート２８には、複数のインクをそれぞれ吐出する複数のノズル１６が、紙送り方向に配列して穿設されているとともに、走査方向に５列配列されている。なお、複数のインクが４色あるのに対して、ノズル１６の配列が５列あるのは、使用頻度の高いブラックインクを吐出するノズル１６が２列配列されているためである。

最上層のキャビティプレート２１には、複数の圧力室１０が板厚を貫通して形成されている。圧力室１０は走査方向を長手方向とする平面視細長形状を有しており、その一端が貫通孔１１と、他端がノズル１６に連通するように形成されている。そのため、複数の圧力室１０が紙送り方向に配列されているとともに、このような圧力室１０の列が走査方向に５列に配列されている。また、キャビティプレート２１の紙送り方向の一端部（図２における左側の端部）には、インクカートリッジからの複数のインク（４色）をマニホールド室１４に供給する４つのインク供給口１７ａが走査方向に並んで形成されている。

ベースプレート２２には、平面視で圧力室１０の長手方向の両端部に重なる位置にそれぞれ貫通孔１１、１２ａが形成されている。また、ベースプレート２２には、平面視でインク供給口１７ａに重なる位置にインク供給口１７ｂが対応して貫通形成されている。

アパーチャプレート２３には、平面視で貫通孔１１に重なる位置から対応する圧力室１０の長手方向略中央部まで走査方向に延びた絞りとしてのアパーチャ１３が形成されている。また、アパーチャプレート２３には、平面視で、貫通孔１２ａ及びインク供給口１７ｂに重なる位置にそれぞれ貫通孔１２ｂ、インク供給口１７ｃが形成されている。

マニホールドプレート２４、２５には、それぞれ、キャビティプレート１０に形成された５つの圧力室１０の列に対応して紙送り方向に延び、平面視で圧力室１０の長手方向と重なる５つの開口１４ａ、１４ｂが互いに対向する位置に貫通形成されている。また、開口１４ａ、１４ｂの一端側は、インク供給口１７と重なり連通する位置まで延設されている。貫通形成された開口１４ａ、１４ｂは、マニホールドプレート２４、２５の上下の面に、アパーチャプレート２３とダンパープレート２６とが積層接合されることによりマニホールド流路１４が形成されていて、インク供給口１７に供給された各インクがマニホールド流路１４（総していう場合は１４とする）に貯留されている。また、マニホールドプレート２４、２５には、平面視で貫通孔１２ｂに重なる位置に、それぞれ、貫通孔１２ｃ、１２ｄが形成されている。なお、４色のインクを供給する４つのインク供給口１７に対して、マニホールド流路１４が５列あるのは使用頻度の高いブラックインクを供給するインク供給口１７からはマニホールド流路１４を２列配列させているためである。

ダンパプレート２６には、平面視でマニホールド流路１４に対応して重なる位置に、ダンパプレート２６の下面にハーフエッチング等で開口した凹部１５が５列形成されている。そして。ダンパプレート２６は、凹部１５が形成された部分においてその天井部分となる厚みが薄くなっており、後述するように圧電アクチュエータ３２を駆動させてノズル１６からインクを吐出する際に圧力室１０内において発生し、マニホールド流路１４に伝達した圧力波が、ダンパプレート２６の凹部１５が形成されて厚みが薄くなった天井部分が振動することによって減衰される。これにより、圧力波によりノズル１６からのインクの吐出特性が変動するいわゆるクロストークが防止される。また、ダンパプレート２６には、平面視で貫通孔１２ｄに重なる位置に貫通孔１２ｅが形成されている。

カバープレート２７には、平面視で貫通孔１２ｅに重なるとともにノズルプレート２８のノズル１６と平面視で重なって連通する位置に貫通孔１２ｆが貫通形成されている。

そして、各プレート２１〜２８が積層接合されることで流路ユニット３１が形成される。

次に、圧電アクチュエータ３２について説明する。圧電アクチュエータ３２は、圧電層４１ａ〜４１ｆ、個別電極４２ａ、４２ｂ（総するときは個別電極４２とする）、表面個別電極４４、共通電極４３ａ〜４３ｃ（総するときは共通電極４３とする）及び表面共通電極４６を有している。

圧電層４１ａ〜４１ｆは、全ての圧力室１０にわたる大きさを有する偏平形状でかつ、その偏平な方向と直交する方向に互いに積層されており、流路ユニット３１上面に複数の圧力室１０を覆うように連続的に配置されている。圧電層４１ａ〜４１ｆは、たとえばチタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶（三元系の金属酸化物）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により構成されている。また、圧電層４１ａ〜４１ｆは、予めその厚み方向に分極されている。

個別電極４２ａ、４２ｂは、それぞれ、圧電層４１ｂと４１ｃとの間、及び、圧電層４１ｄと４１ｅとの間に設けられ、複数の圧力室１０に対応して紙送り方向に配列し、走査方向に５列に配列されている。個別電極４２ａ、４２ｂは、圧力室１０よりも一回り小さい平面視略細長形状を有しており、平面視で圧力室１０の略中央部に重なる位置に配置されている。個別電極４２は、最上層の圧電層４１に、平面視で重なる位置に個別表面電極４４が配置され、個別表面電極４４と個別電極４２ａ、４２ｂとは、圧電層４１ａ〜４１ｆに形成された図示しないスルーホール等を介して互いに導通している。個別表面電極４４には、ドライバＩＣ５０により駆動電位が付与され、個別電極４２ａ、４２ｂにも駆動電位が付与される。なお、個別電極４２ａ、４２ｂ及び個別表面電極４４が、本発明に係る駆動電極に相当する。

共通電極４３ａ〜４３ｃは、それぞれ、圧電層４１ａと４１ｂとの間、圧電層４１ｃと４１ｄとの間、及び圧電層４１ｅと４１ｆとの間に圧電層４１ａ〜４１ｆの表面のほぼ全域にわたって形成されている。最上層の圧電層４１ａには、その紙送り方向の両端部付近に共通表面電極４６が形成されており、各共通電極４３ａ〜４３ｃと表面共通電極４６とは、個別電極４２と同様に図示しないスルーホール等を介して互いに導通している。共通電極４３は、ドライバＩＣ５０により常にグランド電位に保持され表面電極４６もともに常にグランド電位に保持されている。

図２〜図４に示すようにドライバＩＣ５０は、圧電アクチュエータ３２の最上層の圧電層４１ａの走査方向の一端部付近に実装されていて、ドライバＩＣ５０と圧電アクチュエータ３２との接続は、ドライバＩＣ５０の出力側（図３においてドライバＩＣ５０の右側）において、個別表面電極４４及び共通表面電極４６とが、それぞれ圧電層４１ａの上面に形成された配線４５、４７を介して接続されている。また、ドライバＩＣ５０の入力側（図３のおいてドライバＩＣ５0の左側）においては、圧電層４１ａの上面に形成された配線４８を介してフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）５１が接続され、本体側に電気的に接続されている。
ドライバＩＣ５０は、圧電層４１ａの上面に形成された表面電極４４、４６と配線４５、４７を介して接続されているので、従来のような高価なＦＰＣや、ＣＯＦといった部品が不要となり、製造コストを低減することができる。一方、ドライバＩＣ５０の入力側は、後述するヘッド基板９１とを接続する接続材として、安価で汎用品であるＦＦＣを介して接続している。

圧電アクチュエータ３２は、ドライバＩＣ５０から所定の表面個別電極４４を介して個別電極４２に駆動電位を付与すると、その個別電極４２と共通電極４３との間に電位差が生じ、両者の電極４２、４３間に挟まれた圧電層の部分に、それぞれ厚み方向に電界が発生する。この電界の方向は圧電層４１ａ〜４１ｅの分極の方向と平行であるので、圧電縦効果により圧電層４１ａ〜４１ｅが厚み方向に伸びる。したがって、厚み方向に伸びた圧電層４１ａ〜４１ｅに押圧されて、圧電層４１ｆが圧力室１０に向かって凸となるように変形する。これにより、圧力室１０の容積が小さくなり、この圧力室１０内のインクの圧力が増加し、圧力波が発生されて圧力室１０に連通するノズル１６からインクが吐出される。

次に、インクジェットプリンタの電気的構成について説明する。図５は、インクジェットプリンタの電気的回路の概念図であり、図６は圧電アクチュエータ３２及びドライバＩＣ５０との詳細な接続を示す概念図である。図７は、図６のスイッチ７３の詳細を示す平面図である。図８は図７のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

インクジェットプリンタ１００では、図５に示すように、本体側基板９５とヘッド基板９１とドライバＩＣ５０と圧電式アクチュエータ３２とが互いに接続されている。本体側基板９５には本体側制御回路９６と制御信号用電源９７と駆動パルス用電源９８とが搭載され、本体側基板９５は、キャリッジ２外のインクジェットプリンタ筐体内に設置され、ヘッド基板９１は、ドライバＩＣ５０および圧電アクチュエータ３２とともにキャリッジ２に搭載される。ドライバＩＣ５０は、後述するが、制御回路６１と駆動回路６２とスイッチ７３とが搭載されて構成されている。

本体側制御回路９６は、制御回路６１に所定の印字データに基づきイネーブル、データ、クロック、ストローブ信号等の制御信号を出力するもので、その制御信号を出力するために制御信号線５６を介して駆動回路６２に配線接続されている。制御信号用電源９７は、制御回路６１に電圧（例えば、５ボルト）を供給するもので、駆動電圧を印加する駆動用ＶＤＤ１配線５７と、アース用ＶＳＳ１配線５８とを介して制御回路６１に配線接続されている。

駆動パルス用電源９８は、駆動回路６２に電圧（例えば１６ボルト）を供給するもので、駆動電圧を印加する駆動用ＶＤＤ２配線５５と、アース用ＶＳＳ２配線５９とを介して駆動回路６２に配線接続されている。

具体的には、図５に示すように、本体側基板９５とヘッド基板９１との間は、駆動用ＶＤＤ１配線５７とアース用ＶＳＳ１配線５８と制御信号配線５６とを幅方向に平面状に配置したフレキシブルフラットケーブル９９の各端部を、本体側基板９５に配設されたコネクタ１０１と、ヘッド基板９１に配設されたコネクタ１０２とに連結して接続されている。また、本体側基板９５とヘッド基板９１との間は、駆動用ＶＤＤ２配線５５とアース用ＶＳＳ２配線５９とを幅方向に平面状に配置したフレキシブルフラットケーブル１０３の各端部を、本体側基板９５に配設されたコネクタ１０４と、ヘッド基板９１に配設されたコネクタ１０５とに連結して接続されている。

さらに、ヘッド側基板５２とドライバＩＣ５０は、制御信号線５６と、駆動用ＶＤＤ１配線５７と、アース用ＶＳＳ１配線５８と、ＶＤＤ２配線５５、アース用ＶＳＳ２配線５９とを、幅方向に平面状に配置したフレキシブルフラットケーブル５１の一端が、ドライバＩＣ５０の入力側と配線４８を介して接続され、他端はヘッド側基板５２に配設されたコネクタ１１０と連結して接続されている。そしてドライバＩＣ５０の出力側は、上述したように圧電アクチュエータ３２の各表面電極４４、４６と配線４５、４７によって接続されている。なお、駆動用ＶＤＤ１配線５７、アース用ＶＳＳ１配線５８およびアース用ＶＳＳ２配線５９は、互いに接続されていてグランド電位に保持されている。これにより、制御回路６１、駆動回路６２および圧電アクチュエータ３２における基準となる電位（コモン電位、本実施形態の場合にはグランド電位）が規定される。アース用ＶＳＳ２配線５９は圧電アクチュエータ３２のコモン電極４６にも接続されている。また、アース用ＶＳＳ２配線５９の分岐配線とアース用ＶＳＳ１配線５８とが、抵抗Ｒを介して互いに接続されており、駆動回路６２と制御回路６１とが同電位に保持されている。

なお、ヘッド基板９１上には、駆動用ＶＤＤ２配線とアース用ＶＳＳ２配線とに電解コンデンサ１０９がバイパス接続されおり、駆動パルス生成回路９７に供給する電荷を貯え、駆動パルス生成回路９７に瞬時の大電流が流れた場合による駆動パルス用電源９８の電圧降下の発生を抑制している。

制御回路６１は、本体側制御回路９６からの印刷データ等の制御信号に基づき、各駆動素子に対応した制御信号（駆動指示信号）を生成しするもので、互いに接続されたシフトレジスタ１０６とＤフリップフロップ１０７とＯＲゲート１０８とを備えている。これらのシフトレジスタ１０６、Ｄフリップフロップ１０７、ＯＲゲート１０８はノズル１６の数に対応した数だけ用意されている（例えばノズル数１６を１５０個とすると、各シフトレジスタ１０６等は１５０個用意される。）。本体側制御回路９６から制御信号配線５６を介して送信される制御信号のうち、データとクロック信号は同期し、シフトレジスタ１０６に接続され、ストローブ信号はＤフリップフロップ１０７に接続され、イネーブル信号はＯＲゲート１０８に接続されている。また、データとクロック信号は、駆動回路６２にて駆動指示信号を圧電アクチュエータ３２に適した駆動電力に変換するための駆動電位線１１２と、どのノズル１６（チャンネル）からインクを吐出させるか決定するチャンネル選択線１１１とに分かれて駆動回路６２に出力される。

駆動回路６２は、制御回路６１から出力される制御信号に基づき圧電アクチュエータ３２を駆動するための駆動電力を生成するものである。駆動回路６２には、ノズル１６の数と同数の複数のドライバ７１（駆動電力供給回路）が用意されている（例えばノズル１６の１５０個に対してドライバ７１は１５０個）。ドライバ７１への入力端はＯＲゲート１０８と接続されていて、出力端は、アクチュエータ３２の個別表面電極４６および個別電極４４に接続されている。

また、ドライバＩＣ５０内において、駆動回路６２に接続されたＶＤＤ２配線５５の途中にスイッチ７３、スイッチ制御回路７４及び温度検出回路７５が形成され、スイッチ７３を介して駆動回路６２に接続された入力端子６７に電力が供給され、その電力が駆動回路６２に供給されている。

ドライバＩＣ５０について図２〜図７を用いて説明する。図６は、圧電アクチュエータ３２及びドライバＩＣ５０の電気的構成を示す図である。図７は、図６のスイッチ７３（機械的スイッチ）の構成を示す断面図である。

ドライバＩＣ５０は、ＭＥＭＳにより、シリコン材料等による平面視で略矩形の板状体の基板６６の表面に制御回路６１、駆動回路６２、スイッチ７３、スイッチ制御回路７４及び温度検出回路７５が形成されることによって構成されている。基板６６は圧電層４１ａの上面に実装されている。ここでＭＥＭＳとは、１つの基板の表面に回路などの電気的な構成と機械的な構成の両方が形成されたものである。そして、ＭＥＭＳにより、１つの基板６６上に電気的な構成である制御回路６１、駆動回路６２、スイッチ制御回路７４及び温度検出回路７５と、機械的な構成であるスイッチ７３との両方を形成することにより、ドライバＩＣ５０を小型化することができる。また、ＭＥＭＳにより１つの基板６６上に制御回路６１、駆動回路６２、スイッチ７３、スイッチ制御回路７４及び温度検出回路７５が形成されているので、基板６６でこれらを接続することができ、ドライバＩＣ５０の構造が簡単なものとなる。

制御回路６１は、制御信号線５６を介して外部から入力された印刷データにもとづいて、駆動回路６２のドライバ７１に対して、表面電極４４に駆動電位を付与することを指示する信号（駆動指示信号）を出力する。

駆動回路６２は、複数の表面個別電極４４に対応する複数のドライバ７１を有しており、各ドライバ７１は、制御回路６１から駆動指示信号が入力されたときに、対応する表面電極４４に駆動電位を付与する。

スイッチ７３は、図７に示すように、端子９１、９２、レバー９３及びゲート電極９４を有している。端子９１（第１端子）は、基板６６の上面に形成されており、ＶＤＤ２配線５５の入力端子６７に接続されている。端子９２（第２端子）は、端子９１と同数設けられ、基板６６の上面に形成されており、ＶＤＤ２配線５５を介して駆動回路６２に接続されるとともに、配線４５を介して対応する表面電極４４に接続されている。

ゲート電極９４は、例えばポリシリコンなどからなり、端子９１、９２、レバー９３は、Ｃｕ、Ｎｉ、ＣｕとＺｎの合金などの導電性材料からなり、その左端部の下面が端子９１の上面に接続されている平端部９３ａを有するとともに、平端部９３ａから上方に延び、途中で図中右方に折れ曲がって端子９２に対向する位置まで延びた延長部９３ｂを有し、さらに延長部９３ｂから端子９２に向かって下方に折れ曲がり、端子９２と選択的に接触する接触部９３ｃを有している。ゲート電極９４は、基板６６上面の端子９１と端子９２の間の略中央付記にレバー９３と互いに離隔して対向するように配置されており、スイッチ制御回路７４に接続されている。

そして、スイッチ７３においては、ゲート電極９４にスイッチ制御回路７４から後述するように制御信号として電位が付与されると、付与された電位に応じて、レバー９３とゲート電極９４との間に、互いに離隔する方向に静電気力が発生する。また、このレバー９３とゲート電極９４との間に発生する静電気力は、ゲート電極９４に付与される電位の値が大きくなるほど大きなものとなる。

したがって、ゲート電極９４に付与されるの電位の値が所定値よりも低いときには、レバー９３とゲート電極９４との間の静電気力は小さく、図７（ａ）に示すようにレバー９３の先端部と端子９２とが互いに接触している（接触状態）。この状態では、端子９１と端子９２とが接続されており、これにより、入力端子６７と駆動回路６２とが接続される。このとき、駆動回路６２のドライバ７１には、外部の電源から電力が供給されている。

一方、ゲート電極９４に付与される電位の値が所定値以上となると（ドライバＩＣ５０が所定の温度以上であるときに対応する制御信号が入力されると）、レバー９３とゲート電極９４との間の静電気力により、図７（ｂ）に示すように、静電気力によりレバー９３が変形してレバー９３の右端部が端子９２から離れる。つまり、レバー９３の右端部の下面と端子９２の上面とが離隔する（離隔状態）。この状態では、入力端子６７と駆動回路６２との接続が切断され、外部の電源からドライバ７１に電力が供給されなくなる。

温度検出回路７５はドライバＩＣ５０の温度を検出し、ドライバＩＣ５０の温度が高いほど、高い電位をスイッチ制御回路７４に出力する。すなわち、ドライバＩＣ５０の温度に応じた電位（温度指示電位）をスイッチ制御回路７４に出力する。スイッチ制御回路７４は、温度検出回路７５から入力された温度指示電位を所定の倍率で増幅して、ゲート電極９４に付与する（ゲート電極９４に制御信号を出力する）。

このようなドライバＩＣ５０においては、温度検出回路７５が温度指示電位をスイッチ制御回路７４に出力し、スイッチ制御回路７４が温度検出回路７５から入力された温度指示電位を増幅してゲート電極９４に付与する。そして、通常動作時には、ゲート電極９４に付与されている電位は低く、レバー９３とゲート端子９４との間の静電気力は小さくなっており、前述したように、レバー９３と端子９２とが接触している。このとき、入力端子６７と駆動回路６２とが接続されており、駆動回路６２には外部の電源から電力が供給される。

一方、ドライバＩＣ５０に過電流が流れると、ドライバＩＣ５０の温度が上昇する。そして、ドライバＩＣ５０が所定温度以上となると、ゲート電極９４に付与される電位の値が所定値以上になる。これにより、前述したように、レバー９３とゲート電極９４との間の静電気力により端子９２とレバー９３とが離隔する。このとき、入力端子６７と駆動回路６２との接続が切断され、外部の電源から駆動回路６２に電力が供給されなくなる。よって、ドライバＩＣ５０にそれ以上過電流が流れなくなり、ドライバＩＣ５０の過度の発熱、発火を防止することができる。

ここで、ドライバＩＣ５０に、機械的スイッチであるスイッチ７３の代わりにドランジスタのような電気的スイッチを組み込み、この電気的スイッチにより駆動回路６２と入力端子６７との接続及び切断を行うことも可能であるが、この場合には、この電気的スイッチとドライバＩＣ５０の他の電子部品との間で寄生トランジスタが形成されてしまった場合に、電気的スイッチが正常に動作せず、駆動回路６２と入力端子６７との接続が切断されない虞がある。しかしながら、本実施の形態においては、機械的スイッチであるスイッチ７３によって駆動回路６２と入力端子６７との接続及びその切り替えを行っているので、ドライバＩＣ５０の温度が所定の温度よりも高くなったときに、両者の接続が確実に切断される。

また、ドライバＩＣ５０にスイッチ７３を設ける代わりに、外部の電源と入力端子６７との間に、ドライバＩＣ５０とは別にヒューズやリレーを設け、ドライバＩＣ５０に過電流が流れたときに、これらによって外部の電源と入力端子６７との接続及びその切断を切り替えることも可能であるが、この場合には、ドライバＩＣ５０とは別にヒューズやリレーを設ける必要があるのに加え、これらの動作を制御するための回路などを設ける必要もある。さらには、これらを互いに接続する必要があるため、配線も複雑になってしまう。よって、プリンタ１が大型化してしまうとともにその構造も複雑になってしまう。

これに対して、本実施の形態では、ＭＥＭＳにより、基板６６の表面に制御回路６１、駆動回路６２、スイッチ７３、スイッチ制御回路７４及び温度検出回路７５が形成されており、基板６６においてこれらが接続されているので、前述したように、ドライバＩＣ５０を小型化することができるとともに、その構造が簡単なものとなる。

以上に説明した実施の形態によると、駆動回路６２に過電流が流れ、駆動回路６２の温度が所定温度以上になったときに、駆動回路６２に電力が供給されなくなるので、ドライバＩＣ５０にそれ以上過電流が流れなくなり、駆動回路６２の過度の発熱、発火を防止することができる。

さらに、駆動回路６２と入力端子６７との接続及び切断を機械的スイッチであるスイッチ７３により切り替えているので、ドライバＩＣ５０に過電流が流れたときに、駆動回路６２と入力端子６７との接続を確実に切断することができる。

また、ドライバＩＣ５０をＭＥＭＳにより構成することで、これらを容易に形成することができるとともに、スイッチ７３を小型化することができる。

また、スイッチ７３を図７に示すような、端子９１、９２、レバー９３及びゲート電極９４からなる構成とすることにより、スイッチ８２の構成を簡単にすることができるとともに、スイッチ制御回路７４からゲート電極９４にドライバＩＣ５０の温度に応じた電位を付与することにより、駆動回路６２と入力端子７１との接続を容易に切断することができる。

さらに、圧電層４１ａの上面にドライバＩＣ５０が配置されているので、圧電層４１ａの上面に表面電極４４、４６電極とドライバＩＣ５０とを接続するための配線４５、４７を形成することができる。したがってＦＰＣ、ＣＯＦなどの高価な配線部材が不要となり、製造コストを低減することができる。

なお、本実施の形態では、スイッチ制御回路７４が、温度検出回路７５から入力された電位を所定の倍率で増幅してゲート電極９４に出力していたが、これには限られず、例えば、スイッチ制御回路７４が、温度検出回路７５から入力された電位が所定値よりも低いときにはゲート電極９４に電位を付与せず、温度検出回路７５から入力された電位が所定値以上となったときにのみ、ゲート電極９４に電位を付与するように構成されていてもよい。なお、このときゲート電極９４に付与する電位は、レバー９３とゲート端子９４との間に、レバー９３が端子９２から離隔するような大きさの静電気力が発生する程度の電位である。

この場合にも、温度検出回路７５において検出された温度が所定の温度以上となったときに、レバー９３とゲート電極９４との間の静電気力により、レバー９３が端子９２から離隔する。したがって、ドライバＩＣ５０に過電流が流れたときに、入力端子６７と駆動回路６２との接続を切断し、ドライバＩＣ５０の過度の発熱及び発火を防止することができる。

また、以上の説明では、レバー９３が常に端子９１に接続されており、通常の動作時には、レバー９３と端子９２とが接触しており、ドライバＩＣ５０に過電流が流れたときに、レバー９３と端子９２とが離隔するように構成されていたが、これとは逆に、レバーが常に端子９２に接続されており、通常の動作時には、レバーと端子９１とが接触しており、ドライバＩＣ５０に過電流が流れたときに、レバーと端子９１とが離隔するように構成されていてもよい。

また、以上の説明では、ドライバＩＣ５０の温度により、ドライバＩＣ５０に過電流が流れていることを検出したが、これには限られず、例えば、ドライバＩＣ５０のいずれかの部分に流れる電流の値を監視することによりドライバＩＣ５０に過電流が流れていることを検出するなど、他の方法により、ドライバＩＣ５０に過電流が流れていることを検出してもよい。この場合でも、ドライバＩＣ５０に過電流が流れていることが検出されたときに、入力端子６７と駆動回路６２との接続を切断すれば、それ以上ドライバＩＣ５０に過電流が流れることがなく、ドライバＩＣ５０の過度の加熱、発火を防止することができる。

次に、別の実施形態について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。

図８に示すように、スイッチ１０１が、スイッチ７３（図７参照）と同様の端子９１、９２及びレバー９３を有しているとともに、レバー９３の延長部９３ｂの上面に、そのほぼ全域にわたってＮｉとＦｅの合金など、レバー９３よりも熱膨張係数の小さい導電性材料からなる接合層１０４が接合されている。さらに、接合層１０４上面の略中央部には、ＣｕとＮｉとの合金、ＮｉとＣｒとの合金など、レバー９３及び接合層１０４よりも電気抵抗の大きい材料からなる抵抗体１０５が接合されている。端子９１は、ＶＤＤ２配線材５５と接続されていて、端子９２はＶＤＤ２配線５５を介して駆動回路９２に接続されている。なお、前述の実施の形態のようなゲート電極９４（図７参照）および、スイッチ回路７４、温度制御回路７５は形成されていない。

この場合には、スイッチ１０１に電流が流れると、その電流値が大きくなるにつれて電気抵抗の大きい抵抗体１０５の温度が上昇し、これに伴って、レバー９３及び接合層１０４の温度も上昇する。その結果、レバー９３と接合層１０４との熱膨張係数の違いにより、レバー９３がその右端部が端子９２から離れる方向に変形する。このレバー９３の変形量は、レバー９３、接合層１０４及び抵抗体１０５の温度が高くなるほど大きくなる。したがって、通常の動作時（ドライバＩＣ５０に過電流が流れていないとき）には、レバー９３、接合層１０４及び抵抗体１０５の温度が低く、図８（ａ）に示すように、端子９２とレバー９３とが接触している（接触状態）。一方、ドライバＩＣ５０に過電流が流れると、スイッチ１０１に流れる電流値も大きくなり、レバー９３、接合層１０４及び抵抗体１０５の温度が上昇する。そして、これらが所定の温度以上となると、図８（ｂ）に示すように、レバー９３の右端部が端子９２から離隔し、端子９１と端子９２との接続が切断されて、駆動回路６２に電力が供給されなくなる。

この場合には、レバー９３、接合体１０４及び抵抗体１０５がその温度に応じて変形し、これらが所定の温度以上となったときにレバー９３が端子９２から離隔するので、実施の形態の場合のようなスイッチ制御回路７４や温度検出回路７５（図７参照）等が不要となり、複雑な構造を形成する必要がなく、さらに前述の実施形態よりもドライバＩＣが小型化することが可能となり、さらに効果的である。

ドライバＩＣにおいて、駆動回路、入力端子、および機械的スイッチをＭＥＭＳにより構成して、駆動回路に対して駆動電力を付与するＶＤＤ２配線の途中に、過電流が流れたときに駆動回路と入力端子との接続を切断するサーマルシャットダウン構造が形成されているため、過電流が流れたときに電源から駆動回路に電力が供給されなくなることにより、駆動回路にそれ以上過電流が流れなくなるため、駆動回路の過度の発熱、発火を防止することができるとともに、小型かつ容易にドライバＩＣを構成することができる。

本発明の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分解斜視図である。インクジェットヘッドを上方から見た平面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。インクジェットヘッドプリンタの電気的構成を示す図である。圧電アクチュエータ及びドライバＩＣの電気的構成を示す図である。図６のスイッチの断面図であり、（ａ）が接触状態、（ｂ）が離隔状態を示す図である。変形例１の図７相当の断面図である。

符号の説明

３インクジェットヘッド
１０圧力室
１６ノズル
３１流路ユニット
３２圧電アクチュエータ
４２ａ、４２ｂ個別電極
５０ドライバＩＣ
６１制御回路
６２駆動回路
６６基板
６７入力端子
７１ドライバ
７３スイッチ
９１端子
９２端子
９３レバー
９４ゲート電極
１０１スイッチ
１１３レバー

Claims

駆動回路と、
電源から前記駆動回路を動作させるための電力が供給される入力端子と、
前記駆動回路及び前記入力端子に接続されており、前記駆動回路と前記入力端子との接続及びその切断を切り替え可能な機械的スイッチとを備えており、
前記駆動回路、前記入力端子及び前記機械的スイッチがＭＥＭＳにより構成されており、
前記機械的スイッチが、前記駆動回路に過電流が流れたときに、前記駆動回路と前記入力端子とが接続された状態から、前記駆動回路と前記入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように構成されており、
前記機械的スイッチの動作を制御するスイッチ制御回路と、
前記駆動回路の温度を検出する温度検出回路とをさらに備えており、
前記スイッチ制御回路及び前記温度検出回路がＭＥＭＳによって構成されており、
前記スイッチ制御回路が、
前記温度検出回路が検出した温度が所定の温度以上であるときに、前記機械的スイッチが前記駆動回路と前記入力端子とが接続された状態から前記駆動回路と前記入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように前記機械的スイッチを制御し、
前記機械的スイッチが、
ＭＥＭＳの基板表面に配置されており、前記駆動回路に接続された第１端子と、
前記基板表面に配置されており、前記入力端子に接続された第２端子と、
前記第１端子及び前記第２端子の一方に常に接続されているとともに、他方と接触して前記駆動回路と前記入力端子とを接続する接触状態、及び、前記他方から離隔して前記駆動回路と前記入力端子との接続を切断する離隔状態のいずれかを選択的にとることが可能なレバーと、
前記基材表面に配置されており、前記レバーと離隔して対向したゲート電極とを有しており、
前記スイッチ制御回路が、前記温度検出回路において検出した温度に応じた制御信号を前記ゲート電極に出力するように構成されており、
前記レバーは、前記ゲート電極に出力された制御信号に応じて前記レバーと前記ゲート電極との間に作用する静電気力により変形し、駆動回路が所定の温度以上であるときに対応する制御信号が前記ゲート電極に出力されたときに、前記接触状態から前記離隔状態に切り替わるように構成されていることを特徴とする駆動装置。
駆動回路と、
電源から前記駆動回路を動作させるための電力が供給される入力端子と、
前記駆動回路及び前記入力端子に接続されており、前記駆動回路と前記入力端子との接続及びその切断を切り替え可能な機械的スイッチとを備えており、
前記駆動回路、前記入力端子及び前記機械的スイッチがＭＥＭＳにより構成されており、
前記機械的スイッチが、前記駆動回路に過電流が流れたときに、前記駆動回路と前記入力端子とが接続された状態から、前記駆動回路と前記入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように構成されており、
前記機械的スイッチが、
ＭＥＭＳの基板表面に配置されており、前記駆動回路に接続された第１端子と、
前記基板表面に配置されており、前記入力端子に接続された第２端子と、
前記第１端子及び前記第２端子のいずれか一方に常に接続されているとともに、他方に接触して前記駆動回路と前記入力端子とを接続する接触状態、及び、前記他方から離隔して前記駆動回路と前記入力端子との接続を切断する離隔状態のいずれかを選択的にとることが可能な導電性を有するレバーと、
前記レバーの表面に接合されており、前記レバーとは熱膨張係数が異なる材料により構成された導電性を有する接合層と、
前記接合層の表面に配置されており、前記レバー及び前記接合層よりも電気抵抗が大きい抵抗体とを有しており、
前記レバーは、前記抵抗体の温度に応じて、前記レバーと前記接合層との熱膨張係数の違いにより変形し、前記抵抗体が所定の温度以上になったときに前記接触状態から前記離隔状態に切り替わるように構成されていることを特徴とする駆動装置。
液滴を吐出する複数のノズル及び前記複数のノズルに連通する複数の圧力室を含む液体流路を有する流路ユニットと、
前記複数の圧力室を覆うように前記流路ユニットの表面に配置された圧電層及び前記圧電層の表面に前記複数の圧力室に対応して形成された複数の駆動電極を有し前記複数の圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与する圧電アクチュエータと、
前記圧電層の前記圧力室と反対側の表面に配置されており、前記圧電アクチュエータを駆動させる駆動装置とを備えており、
前記駆動装置が、
前記複数の駆動電極に接続されており、前記複数の駆動電極に前記圧電アクチュエータを駆動するための駆動電位を付与する駆動回路と、
電源から前記駆動回路を動作させるための電力が供給される入力端子と、
前記駆動回路及び前記入力端子に接続されており、前記駆動回路と前記入力端子との接続及びその切断を切り替え可能な機械的スイッチとを備えており、
前記駆動回路、前記入力端子及び前記機械的スイッチがＭＥＭＳによって構成されており、
前記機械的スイッチが、前記駆動回路に過電流が流れたときに、前記駆動回路と前記入力端子とが接続された状態から、前記駆動回路と前記入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように構成されており、
前記機械的スイッチの動作を制御するスイッチ制御回路と、
前記駆動回路の温度を検出する温度検出回路とをさらに備えており、
前記スイッチ制御回路及び前記温度検出回路がＭＥＭＳによって構成されており、
前記スイッチ制御回路が、
前記温度検出回路が検出した温度が所定の温度以上であるときに、前記機械的スイッチが前記駆動回路と前記入力端子とが接続された状態から前記駆動回路と前記入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように前記機械的スイッチを制御し、
前記機械的スイッチが、
ＭＥＭＳの基板表面に配置されており、前記駆動回路に接続された第１端子と、
前記基板表面に配置されており、前記入力端子に接続された第２端子と、
前記第１端子及び前記第２端子の一方に常に接続されているとともに、他方と接触して前記駆動回路と前記入力端子とを接続する接触状態、及び、前記他方から離隔して前記駆動回路と前記入力端子との接続を切断する離隔状態のいずれかを選択的にとることが可能なレバーと、
前記基材表面に配置されており、前記レバーと離隔して対向したゲート電極とを有しており、
前記スイッチ制御回路が、前記温度検出回路において検出した温度に応じた制御信号を前記ゲート電極に出力するように構成されており、
前記レバーは、前記ゲート電極に出力された制御信号に応じて前記レバーと前記ゲート電極との間に作用する静電気力により変形し、駆動回路が所定の温度以上であるときに対応する制御信号が前記ゲート電極に出力されたときに、前記接触状態から前記離隔状態に切り替わるように構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
液滴を吐出する複数のノズル及び前記複数のノズルに連通する複数の圧力室を含む液体流路を有する流路ユニットと、
前記複数の圧力室を覆うように前記流路ユニットの表面に配置された圧電層及び前記圧電層の表面に前記複数の圧力室に対応して形成された複数の駆動電極を有し前記複数の圧力室内の液体に吐出のための圧力を付与する圧電アクチュエータと、
前記圧電層の前記圧力室と反対側の表面に配置されており、前記圧電アクチュエータを駆動させる駆動装置とを備えており、
前記駆動装置が、
前記複数の駆動電極に接続されており、前記複数の駆動電極に前記圧電アクチュエータを駆動するための駆動電位を付与する駆動回路と、
電源から前記駆動回路を動作させるための電力が供給される入力端子と、
前記駆動回路及び前記入力端子に接続されており、前記駆動回路と前記入力端子との接続及びその切断を切り替え可能な機械的スイッチとを備えており、
前記駆動回路、前記入力端子及び前記機械的スイッチがＭＥＭＳによって構成されており、
前記機械的スイッチが、前記駆動回路に過電流が流れたときに、前記駆動回路と前記入力端子とが接続された状態から、前記駆動回路と前記入力端子との接続が切断された状態に切り替わるように構成されており、
前記機械的スイッチが、
ＭＥＭＳの基板表面に配置されており、前記駆動回路に接続された第１端子と、
前記基板表面に配置されており、前記入力端子に接続された第２端子と、
前記第１端子及び前記第２端子のいずれか一方に常に接続されているとともに、他方に接触して前記駆動回路と前記入力端子とを接続する接触状態、及び、前記他方から離隔して前記駆動回路と前記入力端子との接続を切断する離隔状態のいずれかを選択的にとることが可能な導電性を有するレバーと、
前記レバーの表面に接合されており、前記レバーとは熱膨張係数が異なる材料により構成された導電性を有する接合層と、
前記接合層の表面に配置されており、前記レバー及び前記接合層よりも電気抵抗が大きい抵抗体とを有しており、
前記レバーは、前記抵抗体の温度に応じて、前記レバーと前記接合層との熱膨張係数の違いにより変形し、前記抵抗体が所定の温度以上になったときに前記接触状態から前記離隔状態に切り替わるように構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。