JP6907493B2 - アクチュエータ装置、配線部材の接続構造、液体吐出装置、及び、アクチュエータ装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、インクジェットプリンタ1は、キャリッジ3と、インクジェットヘッド4と、搬送機構5と、制御装置6等を備えている。
次に、インクジェットヘッド4の構成について、図2〜図6を参照して詳細に説明する。尚、図3、図4では、図2に示される保護部材23の図示は省略されている。
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。ノズルプレート20には、搬送方向に配列された複数のノズル24が形成されている。
流路部材21は、シリコン単結晶の基板である。図3〜図6に示すように、流路部材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、矩形の平面形状を有する。複数の圧力室26は、上述した複数のノズル24の配列に応じて搬送方向に配列され、1色のインクに対して2つの圧力室列、合計8つの圧力室列を構成している。流路部材21の下面はノズルプレート20で覆われている。また、各圧力室26の走査方向外側の端部がノズル24と重なっている。
流路部材21の上面には、アクチュエータ装置25が配置されている。先にも触れたが、アクチュエータ装置25は、複数の圧電素子31を含む圧電アクチュエータ22と、保護部材23と、2枚のCOF50を有する。
圧電アクチュエータ22は、流路部材21の上面に形成された上述の振動膜30と、この振動膜30の上面に配置された複数の圧電素子31を有する。尚、図面を簡素化するため、図3、図4では、図5、図6の断面図では示されている保護膜40、絶縁膜41、及び、配線保護膜43の図示は省略されている。
次に、圧電アクチュエータ22とCOF50の接合部の詳細について、図5、図7〜図9を参照して説明する。
まず、図10を参照して、COF50の製造工程について説明する。まず、図10(a)に示すように、ポリイミド等の樹脂フィルムからなる基材56の一方の面に、個別配線52、グランド配線53、及び、ダミー配線58を含む配線パターンを形成する。また、このとき、個別配線52、グランド配線53、及び、ダミー配線58の先端部にそれぞれ繋がる検査接点71,72,73も一緒に形成する。検査接点71,72,73は、対応する配線52,53,58と比べて幅が広く、一定以上の面積を有する接点である。
基材56に配線パターンを形成したら、基材56の、配線52,53,58の先端側の一部と検査接点71,72,73が配置された領域を除いて、ほぼ全面にソルダーレジストからなる絶縁膜57を形成する。また、基材56にドライバIC51を実装する。
次に、検査接点71,72,73のそれぞれにプローブ(図示省略)を当てることにより、配線52,53,58のそれぞれについて導通検査を行う。尚、ダミー配線58は、ドライバIC51ともグランドとも接続されない独立した配線であるが、隣接する個別配線52やグランド配線53と導通していないことを確認する目的で、個別配線52やグランド配線53と同様に導通検査を行う。
導通検査を終えた後は、検査接点71,72,73は不要となる。そこで、図10(b)に示すように、基材56を、配線52,53,58と検査接点71,72,73との間で切断する。基材56の切断方法は特に限定されないが、例えば、2つの金型を用いたせん断加工により基材56を切断してもよい。尚、本実施形態では、基材56がポリイミドフィルムであることから、金型による基材56の切断が容易である。ただ、それでも、上記の基材56を切断した部分で配線が多少はつぶれ、基材56の切断縁Eを含む縁部70には、配線52,53,58に幅広部61,62,63がそれぞれ形成されることになる。尚、基材56として、ポリイミドフィルムよりも切断しにくい材料を使用すれば、配線のつぶれ方が大きくなり、その分、幅広部61,62,63は大きくなる。例えば、配線52の幅が10μmである場合に、幅広部61の切断縁Eにおける最大幅は15μm程度となる。
次に、上記の一連の工程によって製造されたCOF50を、圧電アクチュエータ22に接合する。まず、COF50の縁部70において、絶縁膜57から露出した個別配線52及びグランド配線53に導電性接着剤60(ACF又はACP)を付着させる。
22 圧電アクチュエータ
25 アクチュエータ装置
26 圧力室
31 圧電素子
32 第1電極
34 第2電極
36 共通電極
46 駆動接点
47 グランド接点
51 ドライバIC
52 個別配線
53 グランド配線
54 個別接点
55 グランド接点
58 ダミー配線
60 導電性接着剤
61 幅広部
62 幅広部
63 幅広部
68 小接点
70 縁部
71 検査接点
74 小接点
80 非導電性接着剤
81 絶縁材料
Claims (25)
- 駆動素子と、前記駆動素子から引き出された第1素子接点を有するアクチュエータと、
前記第1素子接点に接続される第1接点と、前記第1接点と導通する第1配線とを有する配線部材と、を備え、
前記第1配線が、前記配線部材の縁まで延び、
前記第1配線の、前記配線部材の縁部に配置された先端部に、配線幅が局部的に大きくなった第1幅広部が形成され、
前記アクチュエータと前記配線部材が接合された状態で、前記第1幅広部は、前記第1配線の配線長さ方向において前記第1素子接点を越えた位置に配置され、
前記第1接点は、前記第1配線の、前記第1幅広部よりも前記配線部材の縁から離れた基端側の部分に設けられ、前記第1幅広部よりも配線幅が狭く、前記第1素子接点と接続されていることを特徴とするアクチュエータ装置。 - 前記第1素子接点から前記第1幅広部の先端までの距離が、前記第1配線の幅の2倍以上であることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ装置。
- 前記第1素子接点から前記第1幅広部の先端までの距離が、前記第1配線の幅の20倍以下であることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ装置。
- それぞれが第1電極と第2電極を有する、複数の前記駆動素子を有し、
前記複数の駆動素子の前記第1電極は互いに分離され、前記複数の駆動素子の前記第2電極同士は互いに繋がり、
前記第1素子接点は、前記第1電極に接続された接点であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記アクチュエータは、前記複数の駆動素子の前記第2電極と導通する第2素子接点を有し、
前記配線部材は、前記第2素子接点と接続される第2接点と、前記第1配線に沿って延び、前記第2接点に接続された第2配線を有し、
前記第2配線の、前記配線部材の前記縁部に配置された先端部に、配線幅が局部的に大きくなった第2幅広部が形成され、前記第2接点は前記第2幅広部を含み、
前記第2素子接点は、前記第1素子接点よりも、前記配線部材の前記縁に近い位置に配置されて、前記第2幅広部を含む前記第2接点と接続されていることを特徴とする請求項4に記載のアクチュエータ装置。 - 前記配線部材は、前記第1配線と前記第2配線との間において前記第1配線及び前記第2配線に沿って前記縁部に向けて延び、前記第1配線と前記第2配線の何れとも繋がっていない第3配線を有することを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータ装置。
- 前記第3配線の、前記配線部材の前記縁部に配置された先端部に、配線幅が局部的に大きくなった第3幅広部が形成され、
前記第3幅広部は、前記第1配線の配線長さ方向において前記第1素子接点を越えた位置に配置されていることを特徴とする請求項6に記載のアクチュエータ装置。 - 前記配線部材の前記第1配線と前記第2配線の、前記配線部材の縁に沿った方向の離間距離が、20μm以上であることを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータ装置。
- 前記アクチュエータは、複数の前記第2素子接点を有し、
前記配線部材の1つの前記第2接点が、前記複数の第2素子接点に跨って配置されていることを特徴とする請求項5〜8の何れかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記配線部材は、複数の第2接点を有し、
前記アクチュエータの1つの前記第2素子接点が、前記複数の第2接点に跨って配置されていることを特徴とする請求項5〜8の何れかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記アクチュエータは、複数の前記第2素子接点を有し、
前記配線部材は、複数の第2接点を有し、
前記複数の第2素子接点と前記複数の第2接点とが接続されていることを特徴とする請求項5〜8の何れかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記複数の第2素子接点の、前記第2接点の前記第2幅広部と重なる部分同士が、互いに繋がっていることを特徴とする請求項11に記載のアクチュエータ装置。
- 前記第2素子接点の前記配線部材の縁に沿った方向の幅が、前記第2接点の幅よりも大きいことを特徴とする請求項11に記載のアクチュエータ装置。
- 前記複数の駆動素子は、第1方向に配列され、
前記複数の駆動素子から、前記駆動素子の配置面と平行で、且つ、前記第1方向と交差する第2方向に、複数の前記第1素子接点がそれぞれ引き出され、
複数の前記第1素子接点が、前記第1方向に配列されていることを特徴とする請求項1〜13に記載のアクチュエータ装置。 - 前記配線部材は、前記アクチュエータに、導電粒子を含む導電性接着剤で接合されていることを特徴とする請求項1〜14の何れかに記載のアクチュエータ装置。
- 前記第1幅広部は、前記導電性接着剤で被覆されていることを特徴とする請求項15に記載のアクチュエータ装置。
- 前記導電性接着剤の、前記第1幅広部を覆っている部分における前記導電粒子の密度は、前記第1素子接点と前記第1接点の接続部分における前記導電粒子の密度よりも小さいことを特徴とする請求項16に記載のアクチュエータ装置。
- 前記配線部材は、前記アクチュエータに、非導電性接着剤で接合されていることを特徴とする請求項1〜14の何れかに記載のアクチュエータ装置。
- 前記第1幅広部は、前記非導電性接着剤で被覆されていることを特徴とする請求項18に記載のアクチュエータ装置。
- 前記配線部材は、前記アクチュエータに接着剤で接合され、
前記第1幅広部は、前記接着剤とは別の絶縁材料で被覆されていることを特徴とする請求項1〜14の何れかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記配線部材は、前記第1配線と前記第1接点が形成される基材を有し、
前記基材は、ポリイミドで形成されていることを特徴とする請求項1〜20の何れかに記載のアクチュエータ装置。 - 前記配線部材は、前記アクチュエータを駆動する駆動回路を有し、
前記第1配線は、前記駆動回路と前記第1接点を接続することを特徴とする請求項1〜21の何れかに記載のアクチュエータ装置。 - 第1素子接点と、第1配線を有する配線部材の前記第1配線と導通する第1接点とを接続する接続構造であって、
前記第1配線が、前記配線部材の縁まで延び、
前記第1配線の、前記配線部材の縁部に配置された先端部に、配線幅が局部的に大きくなった第1幅広部が形成され、
前記第1素子接点と前記配線部材が接合された状態で、前記第1幅広部は、前記第1配線の配線長さ方向において前記第1素子接点を越えた位置に配置され、
前記第1接点は、前記第1配線の、前記第1幅広部よりも前記配線部材の縁から離れた基端側の部分に設けられ、前記第1幅広部よりも配線幅が狭く、前記第1素子接点と接続されていることを特徴とする配線部材の接続構造。 - 圧力室が形成された流路部材と、
前記流路部材に前記圧力室と重なるように配置された圧電素子と、前記圧電素子から引き出された第1素子接点とを有するアクチュエータと、
前記第1素子接点に接続される第1接点と、前記第1接点と導通する第1配線とを有する配線部材と、を備え、
前記第1配線が、前記配線部材の縁まで延び、
前記第1配線の、前記配線部材の縁部に配置された先端部に、配線幅が局部的に大きくなった第1幅広部が形成され、
前記アクチュエータと前記配線部材が接合された状態で、前記第1幅広部は、前記第1配線の長さ方向において前記第1接点を越えた位置に配置され、
前記第1接点は、前記第1配線の、前記第1幅広部よりも前記配線部材の縁から離れた基端側の部分に設けられ、前記第1幅広部よりも配線幅が狭く、前記第1素子接点と接続されていることを特徴とする液体吐出装置。 - 配線部材の基材に、第1配線と、前記第1配線に繋がる検査接点を形成する、配線形成工程と、
前記検査接点を用いて、前記第1配線の導通検査を行う検査工程と、
前記検査工程後に、前記基材を、前記第1配線と前記検査接点との間で切断する切断工程と、
前記第1配線の、前記切断によって形成された第1幅広部よりも、前記基材の切断縁から離れた部分がアクチュエータの第1素子接点と重なった状態で、前記配線部材を前記アクチュエータに接合する、接合工程と、
を備えていることを特徴とするアクチュエータ装置の製造方法。
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