JP6455167B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
各圧力室は、前記第1方向と交差する第2方向に長い形状に形成され、前記振動膜の、前記圧力室の前記第2方向における一方側の端部を覆う部分には、前記圧力室に液体を供給するための液体供給孔が形成され、各圧電素子は、前記圧力室を覆うように配置された圧電膜と、前記圧電膜に設けられ、前記圧力室の中央部と対向する個別電極とを有し、
各圧電素子に対応する前記駆動配線は、前記個別電極の前記第2方向における前記一方側の端部に設けられた接続部に重ねられて、前記個別電極と電気的に接続され、前記駆動配線は、前記振動膜の前記圧力室と対向する領域内において、前記個別電極の前記接続部から前記第2方向における前記一方側に延びる第1部分と、前記第1部分から前記第2方向と交差する第3方向に沿って前記圧力室の外側へ延びる第2部分と、前記第1部分に対して前記第2部分と対称に配置された導電部とを有することを特徴とするものである。
駆動配線は、第1部分において接続部から第2方向一方側に延びてから、第2部分において、第2方向と交差する第3方向に沿って圧力室の外側へ延びている。この構成では、駆動配線は、接続部よりも第2方向における前記一方側に少し離れた箇所で、圧力室の縁を横切るように配置される。駆動配線が圧力室の縁を横切る位置が、接続部から圧力室の長手方向に離れるほど、接続部に作用する力はさらに小さくなる。従って、上記構成により、接続部と駆動配線との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
圧力室と対向する領域内において、第2方向(圧力室の長手方向)に対して交差する第3方向に延びる駆動配線の第2部分が配置されていると、振動膜の、接続部を通り第2方向に延びる直線に対して、両側の部分の変形が対称にならず、接続部に大きな力が作用する虞がある。この点、本発明では、第1部分に対して、第2部分と対称に導電部が配置されているため、振動膜の、上記直線に対して両側部分の変形が対称に近づき、変形の不均一に起因して接続部に作用する力が抑制される。
第6の発明の液体吐出装置は、第1方向に配列された複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ対応して前記第1方向に配列された複数の圧力室と、前記複数の圧力室を覆う振動膜とを有する、流路構造体と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応し、前記振動膜に配置された複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ対応し、前記振動膜の面方向に沿って延びる複数の駆動配線と、を備え、
各圧力室は、前記第1方向と交差する第2方向に長く、当該第2方向における一方側の端部の幅が中央部の幅よりも小さく形成されており、
前記振動膜には、前記圧力室の前記一方側の端部を覆う部分において、前記振動膜を貫通する液体供給孔が形成され、
各圧電素子は、前記圧力室を覆うように配置された圧電膜と、前記圧電膜に設けられた個別電極と、前記圧力室と重なる範囲内であって前記第2方向の前記一方側における前記個別電極の端部に設けられた接続部とを有し、
前記駆動配線は、前記接続部により前記個別電極と電気的に接続され、前記第2方向と交差する第3方向に沿って前記圧力室の一方側の端部から前記圧力室の外側へ延びることを特徴とするものである。
第7の発明の液体吐出装置は、前記第6の発明について、前記駆動配線は、前記圧力室の前記一方側の端部を前記第3方向に沿って前記圧力室の外側に向かって延びる部分配線と、前記接続部に接続した前記駆動配線の部分に対して前記部分配線と対称に配置された導電部をさらに有することを特徴とするものである。
第8の発明の液体吐出装置は、前記第7の発明について、前記駆動配線の前記部分配線と前記導電部とが繋がっていることを特徴とするものである。
第9の発明の液体吐出装置は、前記第6又は7の発明について、前記圧力室の一方側の端部は、前記第2方向において、前記圧力室の端に向かうほど前記幅が狭くなる先細り形状に形成され、
前記先細り形状は、湾曲線を含んで画定され、
前記駆動配線は、前記湾曲線で画定された前記先細り形状の端部を横切って前記圧力室から外側に引き出されていることを特徴とするものである。
第10の発明の液体吐出装置は、前記第7の発明について、前記駆動配線は、前記接続部から前記第2方向の前記一方側に延びる第1部分と、前記第2方向と直交する方向に前記第1部分から延びた前記部分配線及び前記導電部とを有し、
前記液体供給孔に液体を供給する接合部材が、前記先細り形状の前記圧力室の前記一方側の端側に、前記部分配線及び前記導電部に隣接して接着されていることを特徴とするものである。
図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、プラテン2と、キャリッジ3と、インクジェットヘッド4と、カートリッジホルダ5と、搬送機構6と、制御装置7等を備えている。
次に、インクジェットヘッドのヘッドユニット16について詳細に説明する。図2は、インクジェットヘッド4の1つのヘッドユニット16の平面図である。図3は、図2の一部拡大図である。図4は、図3のIV-IV線断面図である。尚、4つのヘッドユニット16は、それぞれ同じ構成を有するものであるため、以下では、そのうちの1つについ説明する。図2〜図4に示すようにヘッドユニット16は、ノズルプレート20と、流路基板21と、圧電アクチュエータ22と、リザーバ形成部材23(保護部材)等を備えている。尚、図2では、図面の簡素化のため、流路基板21の上面に接合されるCOF51とリザーバ形成部材23は、二点鎖線で概略的に示されている。
ノズルプレート20は、例えば、シリコン等で形成されたプレートである。図4に示すように、ノズルプレート20には、複数のノズル24が形成されている。図2に示すように、複数のノズル24は、搬送方向に配列されて、走査方向に並ぶ4つのノズル列25(25a〜25d)を構成している。各ノズル列25では、複数のノズル24が、配列ピッチPで配列されている。また、図2、図3に示すように、4つのノズル列25a〜25dの間では、ノズル24の搬送方向における位置がP/4ずつずれており、4つのノズル列25a〜25dは、いわゆる千鳥状に配列されている。尚、最も右側に位置するノズル列25aが、本発明の「第1ノズル列」に相当する。右から2番目のノズル列25bが、本発明の「第2ノズル列」に相当する。右から3番目のノズル列25cが、本発明の「第3ノズル列」に相当する。最も左側に位置するノズル列25dが、本発明の「第4ノズル列」に相当する。
流路基板21は、シリコン単結晶の基板である。流路基板21には、複数のノズル24とそれぞれ連通する複数の圧力室26が形成されている。各圧力室26は、走査方向に長い、略長円形の平面形状を有する。複数の圧力室26は、複数のノズル24の配列に応じて搬送方向に配列され、走査方向に並ぶ4列の圧力室列27(27a〜27d)を構成している。尚、最も右側に位置する圧力室列27aが、本発明の「第1圧力室列」に相当する。右から2番目の圧力室列27bが、本発明の「第2圧力室列」に相当する。右から3番目の圧力室列27cが、本発明の「第3圧力室列」に相当する。最も左側に位置する圧力室列27dが、本発明の「第4圧力室列」に相当する。また、上記のノズルプレート20と流路基板21の積層体が、本発明の「流路構造体」に相当する。
図2〜図4に示すように、圧電アクチュエータ22は、複数の圧力室26内のインクに、それぞれノズル24から吐出させるための吐出エネルギーを付与するものである。圧電アクチュエータ22は、複数の圧力室26にそれぞれ対応して、流路基板21の振動膜30の上面に配置された複数の圧電素子31を有する。
図2〜図4に示すように、リザーバ形成部材23は、流路基板21の上面に、複数の圧電素子31を覆うように接着される。このリザーバ形成部材23の上部には、リザーバ54が形成されている。リザーバ54は、図1のインクカートリッジ15と、図示しないチューブ等で接続されており、所定の色のインクが供給される。リザーバ形成部材23の下部には、2つの凹部55が形成されている。右側の凹部55は、2つの圧電素子列37a、37bを内包して覆い、左側の凹部55は、2つの圧電素子列37c、37dを内包して覆う。各凹部55は、若干の隙間を介して、底面が圧電素子列37と対向している。2つの凹部55は、走査方向に並ぶ3つの壁部23a、23b、23cにより画定されている。右側の壁部23aが、各圧力室26aの端部38の先端部分と重なって接着され、左側の壁部28bが、各圧力室26dの端部38の先端部分と重なって接着されている。中央の壁部28cは、2つの圧力室26b、26cの端部38の先端部分と重なって接着されている。各壁部23a、23b、23cには、複数のインク供給流路56が形成されており、リザーバ54とインク供給孔30aとをそれぞれ連通している。リザーバ54内のインクは、インク供給流路56、振動膜30のインク供給孔30aを介して、各圧力室26に供給される。
4 インクジェットヘッド
16 ヘッドユニット
20 ノズルプレート
21 流路基板
23 リザーバ形成部材
24 ノズル
26 圧力室
28 端部
30a インク供給孔
30 振動膜
31 圧電素子
32 共通電極
33 圧電体
34 個別電極
34a 接続部
35 駆動配線
41 第1部分
42 第2部分
43 第3部分
58 導電部
Claims (10)
- 第1方向に配列された複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ対応して前記第1方向に配列された複数の圧力室と、前記複数の圧力室を覆う振動膜とを有する、流路構造体と、
前記流路構造体の前記振動膜に、前記複数の圧力室にそれぞれ対応して配置された複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ対応し、前記流路構造体の前記振動膜の面方向に沿って延びる複数の駆動配線と、を備え、
各圧力室は、前記第1方向と交差する第2方向に長い形状に形成され、
前記振動膜の、前記圧力室の前記第2方向における一方側の端部を覆う部分には、前記圧力室に液体を供給するための液体供給孔が形成され、
各圧電素子は、前記圧力室を覆うように配置された圧電膜と、前記圧電膜に設けられ、前記圧力室の中央部と対向する個別電極とを有し、
各圧電素子に対応する前記駆動配線は、前記個別電極の前記第2方向における前記一方側の端部に設けられた接続部に重ねられて、前記個別電極と電気的に接続され、
前記駆動配線は、前記振動膜の前記圧力室と対向する領域内において、前記個別電極の前記接続部から前記第2方向における前記一方側に延びる第1部分と、前記第1部分から前記第2方向と交差する第3方向に沿って前記圧力室の外側へ延びる第2部分と、前記第1部分に対して前記第2部分と対称に配置された導電部とを有することを特徴とする液体吐出装置。 - 前記圧力室の前記第2方向における前記一方側の端部の幅は、前記第2方向における前記中央部の幅よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記駆動配線の前記第2部分と前記導電部とが繋がっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出装置。
- 前記流路構造体の、前記第1方向に沿って配列された前記複数の圧力室に対して、前記第2方向における前記一方側の領域に接着される接合部材をさらに有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体吐出装置。
- 前記個別電極と前記駆動配線とは、異なる導電性材料で形成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の液体吐出装置。
- 第1方向に配列された複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ対応して前記第1方向に配列された複数の圧力室と、前記複数の圧力室を覆う振動膜とを有する、流路構造体と、
前記複数の圧力室にそれぞれ対応し、前記振動膜に配置された複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ対応し、前記振動膜の面方向に沿って延びる複数の駆動配線と、を備え、
各圧力室は、前記第1方向と交差する第2方向に長く、当該第2方向における一方側の端部の幅が中央部の幅よりも小さく形成されており、
前記振動膜には、前記圧力室の前記一方側の端部を覆う部分において、前記振動膜を貫通する液体供給孔が形成され、
各圧電素子は、前記圧力室を覆うように配置された圧電膜と、前記圧電膜に設けられた個別電極と、前記圧力室と重なる範囲内であって前記第2方向の前記一方側における前記個別電極の端部に設けられた接続部とを有し、
前記駆動配線は、前記接続部により前記個別電極と電気的に接続され、前記第2方向と交差する第3方向に沿って前記圧力室の一方側の端部から前記圧力室の外側へ延びることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記駆動配線は、前記圧力室の前記一方側の端部を前記第3方向に沿って前記圧力室の外側に向かって延びる部分配線と、前記接続部に接続した前記駆動配線の部分に対して前記部分配線と対称に配置された導電部をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の液体吐出装置。
- 前記駆動配線の前記部分配線と前記導電部とが繋がっていることを特徴とする請求項7に記載の液体吐出装置。
- 前記圧力室の一方側の端部は、前記第2方向において、前記圧力室の端に向かうほど前記幅が狭くなる先細り形状に形成され、
前記先細り形状は、湾曲線を含んで画定され、
前記駆動配線は、前記湾曲線で画定された前記先細り形状の端部を横切って前記圧力室から外側に引き出されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の液体吐出装置。 - 前記駆動配線は、前記接続部から前記第2方向の前記一方側に延びる第1部分と、前記第2方向と直交する方向に前記第1部分から延びた前記部分配線及び前記導電部とを有し、
前記液体供給孔に液体を供給する接合部材が、前記先細り形状の前記圧力室の前記一方側の端側に、前記部分配線及び前記導電部に隣接して接着されていることを特徴とする請求項7に記載の液体吐出装置。
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