JP6003410B2 - 液体噴射装置、圧電アクチュエータ、及び、液体噴射装置の製造方法 - Google Patents
液体噴射装置、圧電アクチュエータ、及び、液体噴射装置の製造方法 Download PDFInfo
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Description
前記圧電アクチュエータは、圧電素子と、前記圧電素子の一表面に配置される第1電極と、前記第1電極と導通する配線が形成され、且つ、前記圧電素子の前記一表面に接合される配線基板を有し、前記第1電極が、前記圧電素子と前記配線基板の両方に接して形成されていることを特徴とするものである。
前記配線基板の前記圧電素子との接合面に複数の充填溝を形成する溝形成工程と、前記複数の充填溝に液状の導電性材料を充填することにより、前記接合面に前記第1電極を形成する電極形成工程と、前記配線基板の前記接合面を前記圧電素子に接合する接合工程と、を備えていることを特徴とするものである。
まず、配線基板41の複数の圧電素子40とそれぞれ接合される部分51に、プレス加工やレーザー加工等によって複数の凹部50を形成しておく。その上で、図7(a)に示すように、配線基板41の、各圧電素子40と接合される部分51の下面に、複数の充填溝52(第1充填溝52a、第2充填溝52b)を形成する。ここで、配線基板41の、複数の充填溝52が形成される領域53が、対応する圧電素子40の上面よりもその長手方向に大きくなるようにする。また、配線基板41に、第1充填溝52aに連通する貫通孔54を形成する。さらに、配線基板41の圧電素子40との接合面とは反対側の面に、供給溝55(第1供給溝55a、第2供給溝55b、縦溝55c、液溜め部55d)を形成する。尚、これらの溝は、レーザー加工で形成することができる。
次に、図7(b)に示すように、配線基板41を複数の圧電素子40の上面に接触させる。ここで、配線基板41の複数の充填溝52が形成された領域53が、圧電素子40に対して長手方向両側にはみ出すように配線部材41を配置する。また、配線部材41を上から押さえる、あるいは、配線部材41を接着剤や適宜の固定手段を用いて仮止めするなどして、配線部材41が複数の圧電素子40に接触した状態を維持し、また、複数の圧電素子40に対する位置がずれないようにしておく。
16 ノズル
20 流路ユニット
21 圧電アクチュエータ
30 振動板
40 圧電素子
41 配線基板
42 第1電極
43 第2電極
44 絶縁膜
47 配線
52 充填溝
54 貫通孔
55 供給溝
60 インクジェットヘッド
61 導電性インク
70 圧電層
Claims (14)
- 液体を噴射するノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体に設けられて前記液体流路内の液体に噴射エネルギーを付与する圧電アクチュエータとを備え、
前記圧電アクチュエータは、
圧電素子と、
前記圧電素子の一表面に配置される第1電極と、
前記第1電極と導通する配線が形成され、且つ、前記圧電素子の前記一表面に接合される配線基板を有し、
前記第1電極が、前記圧電素子と前記配線基板の両方に接して形成されており、さらに、
前記配線基板の前記圧電素子との接合面に複数の充填溝が形成され、
前記充填溝よりも溝幅の大きい供給溝であって、前記配線基板を厚み方向に貫通する貫通孔を介して前記複数の充填溝と連通する供給溝が、前記配線基板の前記圧電素子との接合面と反対側の面に形成され、
前記供給溝、前記貫通孔、及び前記複数の充填溝に充填された液状の導電性材料によって、前記配線基板の接合面に前記第1電極が形成されるとともに、前記接合面と反対側の面に前記第1電極に導通する配線が形成されており、
前記配線基板の前記複数の充填溝が形成された領域の一部が、前記圧電素子からはみ出しており前記圧電素子と接合されていないことを特徴とする液体噴射装置。 - 液体を噴射するノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体に設けられて前記液体流路内の液体に噴射エネルギーを付与する圧電アクチュエータとを備え、
前記圧電アクチュエータは、
圧電素子と、
前記圧電素子の一表面に配置される第1電極と、
前記第1電極と導通する配線が形成され、且つ、前記圧電素子の前記一表面に接合される配線基板を有し、
前記第1電極が、前記圧電素子と前記配線基板の両方に接して形成されており、さらに、
前記配線基板の前記圧電素子との接合面に複数の充填溝が形成され、
前記複数の充填溝内に充填された導電性材料によって前記第1電極が形成され、さらに、
前記配線基板の前記複数の充填溝が形成された領域の一部が、前記圧電素子からはみ出しており前記圧電素子と接合されていないことを特徴とする液体噴射装置。 - 前記配線基板の前記第1電極と接する部分は、それ以外の部分よりも薄く形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体噴射装置。
- 前記複数の充填溝は、前記貫通孔との連通部分から、前記圧電素子からはみ出した部分に向けて延び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。
- 前記流路構造体は、少なくとも前記圧電素子が配置された部分において導電性を有し、
前記圧電素子が配置された前記流路構造体の、前記配線基板の前記複数の充填溝が前記圧電素子からはみ出した部分と対向する領域に、絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記圧電アクチュエータは、
前記第1電極との間で前記圧電素子を挟むように、前記圧電素子の前記一表面とは反対側の面に配置される第2電極を有し、
前記圧電素子の前記一表面と直交する方向から見て、前記第2電極の大きさが前記圧電素子よりも小さく、
前記圧電素子の側面のうち、少なくとも、前記配線基板の前記複数の充填溝が前記圧電素子からはみ出す側の側面部分において、前記第2電極が露出していないことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 圧電素子と、
前記圧電素子の一表面に配置される第1電極と、
前記第1電極と導通する配線が形成され、且つ、前記圧電素子の前記一表面に接合される配線基板を有し、
前記第1電極が、前記圧電素子と前記配線基板の両方に接して形成されており、さらに、
前記配線基板の前記圧電素子との接合面に複数の充填溝が形成され、
前記充填溝よりも溝幅の大きい供給溝であって、前記配線基板を厚み方向に貫通する貫通孔を介して前記複数の充填溝と連通する供給溝が、前記配線基板の前記圧電素子との接合面と反対側の面に形成され、
前記供給溝、前記貫通孔、及び前記複数の充填溝に充填された液状の導電性材料によって、前記配線基板の接合面に前記第1電極が形成されるとともに、前記接合面と反対側の面に前記第1電極に導通する配線が形成されており、
前記配線基板の前記複数の充填溝が形成された領域の一部が、前記圧電素子からはみ出しており前記圧電素子と接合されていないことを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 圧電素子と、
前記圧電素子の一表面に配置される第1電極と、
前記第1電極と導通する配線が形成され、且つ、前記圧電素子の前記一表面に接合される配線基板を有し、
前記第1電極が、前記圧電素子と前記配線基板の両方に接して形成されており、さらに、
前記配線基板の前記圧電素子との接合面に複数の充填溝が形成され、
前記複数の充填溝内に充填された導電性材料によって前記第1電極が形成され、さらに、
前記配線基板の前記複数の充填溝が形成された領域の一部が、前記圧電素子からはみ出しており前記圧電素子と接合されていないことを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 前記配線基板の前記第1電極と接する部分は、それ以外の部分よりも薄く形成されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記複数の充填溝は、前記貫通孔との連通部分から、前記圧電素子からはみ出した部分に向けて延びていることを特徴とする請求項7に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記第1電極との間で前記圧電素子を挟むように、前記圧電素子の前記一表面とは反対側の面に配置される第2電極を有し、
前記圧電素子の前記一表面と直交する方向から見て、前記第2電極の大きさが前記圧電素子よりも小さく、
前記圧電素子の側面のうち、少なくとも、前記配線基板の前記複数の充填溝が前記圧電素子からはみ出す側の側面部分において、前記第2電極が露出していないことを特徴とする請求項7〜10の何れか一項に記載の圧電アクチュエータ。 - 液体を噴射するノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体に設けられて前記液体流路内の液体に噴射エネルギーを付与する圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータが、圧電素子と、前記圧電素子の一表面に配置される第1電極と、前記第1電極と導通する配線が形成され、且つ、前記圧電素子の前記一表面に接合される配線基板を有する、液体噴射装置の製造方法であって、
前記配線基板の前記圧電素子との接合面に複数の充填溝と、前記配線基板の前記接合面と反対側の面に、前記複数の充填溝に連通する供給溝と、を形成する溝形成工程と、
前記複数の充填溝が形成された前記配線基板の前記接合面を、前記圧電素子の前記一表面に接触させた状態で、インクジェットヘッドにより前記供給溝に導電性インクを吐出して、前記供給溝から前記複数の充填溝に液状の導電性材料を充填することにより、前記圧電素子と前記配線基板の両方に接するように前記接合面に前記第1電極を形成する電極形成工程と、
前記配線基板の前記接合面を前記圧電素子に接合する接合工程と、を備えており、
前記配線基板の前記複数の充填溝が形成された領域の一部が前記圧電素子の前記一表面からはみ出すように、前記配線基板を前記圧電素子に接触させることを特徴とする液体噴射装置の製造方法。 - 液体を噴射するノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、前記流路構造体に設けられて前記液体流路内の液体に噴射エネルギーを付与する圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータが、圧電素子と、前記圧電素子の一表面に配置される第1電極と、前記第1電極と導通する配線が形成され、且つ、前記圧電素子の前記一表面に接合される配線基板を有する、液体噴射装置の製造方法であって、
前記配線基板の前記圧電素子との接合面に複数の充填溝を形成する溝形成工程と、
前記複数の充填溝が形成された前記配線基板の前記接合面を、前記圧電素子の前記一表面に接触させた状態で、前記複数の充填溝に液状の導電性材料を充填することにより、前記圧電素子と前記配線基板の両方に接するように前記接合面に前記第1電極を形成する電極形成工程と、
前記配線基板の前記接合面を前記圧電素子に接合する接合工程と、を備えており、
前記配線基板の前記複数の充填溝が形成された領域の一部が前記圧電素子の前記一表面からはみ出すように、前記配線基板を前記圧電素子に接触させることを特徴とする液体噴射装置の製造方法。 - 前記電極形成工程において、前記供給溝の、前記複数の充填溝と連通する側の端部に向けて、前記インクジェットヘッドから前記導電性インクを吐出させることを特徴とする請求項12に記載の液体噴射装置の製造方法。
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