JP6558174B2 - 圧電アクチュエータユニット、インクジェットヘッド、インクジェット記録装置、ヘッドチップ及び配線基板 - Google Patents
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Description
複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
2.前記共通電極間抵抗は、前記圧電素子に電気信号が送られた際に、前記共通電極に流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れることを特徴とする前記1記載の圧電アクチュエータユニット。
3.前記共通電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする前記1又は2記載の圧電アクチュエータユニット。
4.複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によって接続され、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
5.前記個別電極間抵抗は、前記圧電素子に電気信号が送られた際に、前記個別電極に流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れることを特徴とする前記4記載の圧電アクチュエータユニット。
6.前記個別電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする前記4又は5記載の圧電アクチュエータユニット。
7.複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
8.前記共通電極間抵抗は、前記圧電素子に電気信号が送られた際に、前記共通電極に流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れ、
前記個別電極間抵抗は、前記圧電素子に電気信号が送られた際に、前記個別電極に流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れることを特徴とする前記7記載の圧電アクチュエータユニット。
9.前記共通電極間抵抗及び前記個別電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする前記7又は8記載の圧電アクチュエータユニット。
10.複数の前記共通電極にそれぞれ入力される電気信号が同一ではないことを特徴とする前記1〜9の何れかに記載の圧電アクチュエータユニット。
11.前記1〜10の何れかに記載の圧電アクチュエータユニットにより構成されると共に、インクが供給される複数の圧力室を備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させることを特徴とするインクジェットヘッド。
12.前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを有し、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とする前記11記載のインクジェットヘッド。
13.前記11又は12記載のインクジェットヘッドを備え、
前記インクジェットヘッドの前記圧電素子に、前記共通電極及び前記個別電極を介して前記電気信号を印加することにより、前記圧力室内のインクを前記ノズルから吐出させ、記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
14.前記1〜10の何れかに記載の圧電アクチュエータユニットにより構成されると共に、インクが供給される複数の圧力室を備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させることを特徴とするヘッドチップ。
15.インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
16.インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によって接続され、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
17.インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
図1は、本発明に係る圧電アクチュエータユニットの基本構成を示した概略説明図である。
次に、圧電アクチュエータユニットの具体的な一例として、インクジェットヘッドに本発明を適用した場合の実施形態について図面を用いて説明する。
図5は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略構成図である。
駆動壁材料としてPZTを用いて、図2と同様のせん断モード型のヘッドチップを作製した。ヘッドチップは、図2に示すヘッドチップの上に、同一のヘッドチップを上下反転して接合することにより、図6に示すようにL側、R側でそれぞれ3列ずつ、合計6列のチャネル列(総駆動チャネル数:1776)を有するヘッドチップとした。ヘッドチップの後面には、各チャネルに対応する接続電極(Al、厚み3μm)を形成した。
実施例1のL側、R側の3本ずつの共通電極間同士全てを、それぞれ共通電極間抵抗(1MΩ)で接続した。
実施例1の共通電極間抵抗に代えて、配線基板の上端L側に配列されている個別電極同士と、下端R側に配列されている個別電極同士を、それぞれ個別電極間抵抗(1.3MΩ)で接続した。各個別電極間抵抗は、ベース樹脂(エポキシ)に対して、導電性粒子(カーボン)を体積混合率で1%混入したものを、幅30μm、厚み5μm、長さ40μm(電極間距離)で形成した。
実施例1に示すL側、R側の各列の各共通電極間抵抗をL側、R側ごとに独立して共通電極間抵抗(1MΩ)で接続した。加えて、実施例3と同様にして、配線基板の上端L側に配列されている個別電極同士と、下端R側に配列されている個別電極同士を、それぞれ個別電極間抵抗(1.3MΩ)で接続した。
実施例2の共通電極間抵抗に加えて、実施例3と同様にして、配線基板の上端L側に配列されている個別電極同士と、下端R側に配列されている個別電極同士を、それぞれ個別電極間抵抗(1.3MΩ)で接続した。
共通電極間抵抗及び個別電極間抵抗の何れも形成しない以外は、実施例1と同様にしてインクジェットヘッドを製造した。
G:基板
Ca、Cb、Cc:共通電極
Pa1〜Pa3、Pb1〜Pb3、Pc1〜Pc3:個別電極
a1〜a3、b1〜b3、c1〜c3:圧電素子
R1:共通電極間抵抗
R2:個別電極間抵抗
H:インクジェットヘッド
1:ヘッドチップ
10:ダミーチャネル
11a、12a、13c:駆動チャネル
14:駆動壁
15:駆動電極
16、17:接続電極
2:ノズルプレート
21:ノズル
3:配線基板
31:接合領域
32a〜32c:貫通穴
33a〜33c:共通電極
34Pa1〜34Pa3、34Pb〜34Pb3、34Pc〜34Pc3:個別電極
35a、35b:配線用貫通穴
4:FPC
5:マニホールド部材
100:インクジェット記録装置
101:搬送機構
101a:搬送ローラー対
101b:搬送ローラー
101c:搬送モーター
102:キャリッジ
103:フレキシブルケーブル
104:ガイドレール
200:記録媒体
Claims (20)
- 複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって通電可能に接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。 - 前記共通電極間抵抗によって接続された複数の前記共通電極の一つに電圧が印加されて、印加された前記一つの共通電極及び前記共通電極間抵抗に電流が流れる際に、前記共通電極間抵抗に流れる電流量は前記一つの共通電極に流れる電流量よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の圧電アクチュエータユニット。
- 前記共通電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の圧電アクチュエータユニット。
- 複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記個別電極同士が、少なくとも1カ所の個別電極間抵抗によって通電可能に接続され、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。 - 前記個別電極間抵抗によって接続された複数の前記個別電極の一つに電圧が印加されて、印加された前記一つの個別電極及び前記個別電極間抵抗に電流が流れる際に、前記個別電極間抵抗に流れる電流量は前記一つの個別電極に流れる電流量よりも小さいことを特徴とする請求項4記載の圧電アクチュエータユニット。
- 前記個別電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする請求項4又は5記載の圧電アクチュエータユニット。
- 複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ通電可能に接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。 - 前記共通電極間抵抗によって接続された複数の前記共通電極の一つに電圧が印加されて、印加された前記一つの共通電極及び前記共通電極間抵抗に電流が流れる際に、前記共通電極間抵抗に流れる電流量は前記一つの共通電極に流れる電流量よりも小さく、
前記個別電極間抵抗によって接続された複数の前記個別電極の一つに電圧が印加されて、印加された前記一つの個別電極及び前記個別電極間抵抗に電流が流れる際に、前記個別電極間抵抗に流れる電流量は前記一つの個別電極に流れる電流量よりも小さいことを特徴とする請求項7記載の圧電アクチュエータユニット。 - 前記共通電極間抵抗及び前記個別電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする請求項7又は8記載の圧電アクチュエータユニット。
- 複数の前記共通電極にそれぞれ入力される電気信号が同一ではないことを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の圧電アクチュエータユニット。
- 請求項1〜10の何れかに記載の圧電アクチュエータユニットにより構成されると共に、インクが供給される複数の圧力室を備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを有し、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とする請求項11記載のインクジェットヘッド。 - 複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立しており、複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって接続され、前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低い圧電アクチュエータユニットと、
インクが供給される複数の圧力室と、
前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、
前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させ、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立しており、複数の前記個別電極同士が、少なくとも1カ所の個別電極間抵抗によって接続され、前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低い圧電アクチュエータユニットと、
インクが供給される複数の圧力室と、
前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、
前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させ、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立しており、複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ接続され、前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低い圧電アクチュエータユニットと、
インクが供給される複数の圧力室と、
前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、
前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させ、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 請求項11〜15の何れかに記載のインクジェットヘッドを備え、
前記インクジェットヘッドの前記圧電素子に、前記共通電極及び前記個別電極を介して前記電気信号を印加することにより、前記圧力室内のインクを前記ノズルから吐出させ、記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1〜10の何れかに記載の圧電アクチュエータユニットにより構成されると共に、インクが供給される複数の圧力室を備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させることを特徴とするヘッドチップ。 - インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。 - インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によって接続され、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。 - インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも1カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
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