JP7000770B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
<液体吐出装置>
本発明の実施の形態1に係る液体吐出装置10は、図1に示すように、例えば、用紙等の記録媒体11にインク等の液体で印刷するプリンタである。液体吐出装置10は、ヘッドユニット12、プラテン13、搬送機構14及び制御部15を備えている。液体吐出装置10は、液体吐出装置10においてヘッドユニット12の位置が固定された状態で印刷を行うライン式装置である。ただし、液体吐出装置10は、記録媒体11の搬送方向に直交する方向に移動する方式の装置であってもよい。
図1に示すように、各ヘッド20において、複数のノズル21は、搬送方向に対して所定の角度θをなす方向(配列方向)に直線状に配列された列(ノズル列21a)を形成している。このノズル列21aは、配列方向と直交する方向(直交方向)において互いに間隔を空けて、2本、並べて設けられている。2本のノズル列21aは互いに同じ数のノズル21を含む。また、搬送方向に対する配列方向の角度θは、例えば、30度以上60度以下に設定されている。
図2に示すように、バンプ電極80は、弾性を有する内部樹脂81、及び、内部樹脂81を覆う導電膜82を備えている。バンプ電極80は、第1基板40と第2基板70との間において弾性変形した状態で、第1基板40から第2基板70に向かって突出するように配置されている。バンプ電極80は、第1基板40上の第1端子41と第2基板70上の第2端子71とを電気的に接続している。
図2及び図3に示すように、スペーサ60は、第1基板40と第2基板70との間においてバンプ電極80を収容する空間(収容空間)を確保するものであって、バンプ電極80と圧電素子50との間に設けられている。スペーサ60は、第2基板70における第1基板40との対向面に形成されており、第2基板70から第1基板40に向かって突出している。この突出する寸法は、第1基板40の第1端子41と第2基板70の第2端子71とがバンプ電極80に電気的に接続するように設定されている。
図3に示す液体吐出装置10では、スペーサ60の第1開口部64は、スペーサ60の角部に設けられていた。ただし、第1開口部64は、圧電素子50とバンプ電極80との間に位置する部分以外の部分に設けられていれば、図3に示す位置に限定されない。
図3に示す液体吐出装置10では、1つのスペーサ60に複数の第1開口部64が設けられたが、第1開口部64の数はこれに限定されない。たとえば、図5に示すヘッド202の例では、スペーサ602に1つの第1開口部642が設けられている。この場合、第1開口部642が、一対の第2壁部632の一方の第2壁部632に設けられ、複数のスペーサ602のうち、隣接するスペーサ602では、第1開口部642が、一対の第2壁部632の他方の第2壁部632に設けられていてもよい。
図3に示す液体吐出装置10では、第1開口部64は、直交方向に並ぶ3つのスペーサ60のそれぞれにおいて同じ位置にそれぞれ設けられていたが、第1開口部64の位置はこれに限定されない。例えば、図6に示すヘッド203の例のように、第2壁部633のうち、直交方向において配列された複数のスペーサ603の中央に近い位置に開口部643が設けられていてもよい。
図3に示す液体吐出装置10では、第1開口部64は、延びる方向において第1壁部62の一部及び第2壁部63の一部に設けられていた。ただし、第1開口部64は、第1壁部62の全体及び第2壁部63の全体の少なくとも一方に設けられていてもよい。
図3に示す液体吐出装置10では、スペーサ60がバンプ電極80の周囲を取り囲むように設けられていた。これに対し、図8のヘッド205の例に示すように、スペーサ605が、第1壁部625及び第2壁部635によって圧電素子50の周囲を取り囲むように設けられていてもよい。この場合、互いの間に圧電素子50の列を挟んで隣接する2本の第1壁部625の間に第2壁部635が設けられ、この第2壁部635の延びる方向における一部に第2開口部655が設けられていてもよい。
図3に示す液体吐出装置10では、スペーサ60において積層方向に平行な面が平面で形成されていたが、波形状の面であってもよいし、切込み等が設けられた面であってもよい。図9に示すヘッド206の例では、第1壁部626における直交方向に垂直な面、及び、第2壁部636における配列方向に垂直な面に、切込み66が設けられている。切込み66は、積層方向に直交する断面が三角形状であって、積層方向に延びている。
図3に示す液体吐出装置10では、スペーサ60において、圧電素子50とバンプ電極80との間に介在する第1壁部62(圧電素子側第1壁部62)の直交方向における寸法(幅)は、バンプ電極80よりも圧電素子50側と反対側(反対側第1壁部62)に配置された第1壁部62の幅と同じに形成されていた。ただし、これらの第1壁部62の幅は互いに異なっていてもよい。
図3に示す液体吐出装置10では、スペーサ60において、圧電素子50と個別バンプ電極80bとの間に介在する第1壁部62(個別バンプ電極側第1壁部62)の幅は、圧電素子50と共通バンプ電極80aとの間に介在する第1壁部62(共通バンプ電極側第1壁部62)の幅と同じに形成されていた。ただし、これらの第1壁部62の幅は互いに異なっていてもよい。
図3に示す液体吐出装置10では、各開口部64、65は、積層方向において第1基板40と第2基板70との間の全長と等しかったが、各開口部64、65がこの全長よりも短くてもよい。この場合、各開口部64、65の形成範囲においてスペーサ60が第2基板70から第1基板40側に延び、この先に開口部64、65が設けられる。このため、第1基板40と第2基板70との間において、第2基板70側にスペーサ60が設けられ、第1基板40側に各開口部64、65が設けられる。なお、この反対に、第1基板40と第2基板70との間において、第1基板40側にスペーサ60が設けられ、第2基板70側に各開口部64、65が設けられていてもよい。
実施の形態1の液体吐出装置10では、スペーサ60において圧電素子50とバンプ電極80との間に位置する部分以外の部分に設けられた第1開口部64によって、スペーサ60よりもバンプ電極80側の空間が開放されていた。これに対し、実施の形態2の液体吐出装置10では、図12に示すヘッド210のように、第2基板70(図2)に設けられた開口部(第3開口部73)によって、スペーサ610よりもバンプ電極80側の空間が開放されている。なお、わかり易くするために、図12では第2基板70の図示を省略している。
図12に示す液体吐出装置10では、第3開口部73によって、スペーサ610よりもバンプ電極80側の空間が開放した。これに対して、図13に示すヘッド211のように、第3開口部731によって、スペーサ611よりも圧電素子50側の空間が開放してもよい。
図12に示す液体吐出装置10では第3開口部73によってスペーサ610よりもバンプ電極80側の空間が開放し、変形例10では第3開口部731によってスペーサ611よりも圧電素子50側の空間が開放した。これに対して、図14に示すヘッド212のように、スペーサ612は、第1壁部6212及び第2壁部6312によってバンプ電極80及び圧電素子50の列の各周囲を取り囲む。そして、第3開口部73によってスペーサ612よりもバンプ電極80側の空間が開放され、第3開口部731によってスペーサ612よりも圧電素子50側の空間が開放されてもよい。
図12、並びに、変形例10及び11の液体吐出装置10では、第3開口部73、731は第2基板70に設けられていたが、第3開口部73、731は、第1基板40に設けられていてもよいし、第1基板40及び第2基板70の両方に設けられていてもよい。
上記全実施の形態では、スペーサ611と第1基板40とが接着剤61によって接着されていた。ただし、スペーサ611と第2基板70とが接着剤61によって接着されていてもよい。この場合、スペーサ611は第1基板40から第2基板70へ延びる。
21 :ノズル
30 :流路基板
31 :圧力室
40 :第1基板
41 :第1端子
41a :共通端子(第1端子)
41b :受電端子(第1端子)
50 :圧電素子
51 :共通電極
53 :個別電極
60、601~612 :スペーサ
60a、602a、603a :第1スペーサ(スペーサ)
60b、602b、603b :第2スペーサ(スペーサ)
60c、602c、603c :第3スペーサ(スペーサ)
61 :接着剤
62、621~628、6210、6211 :第1壁部
63、631~633、635、636、6310、611 :第2壁部
64、641~645、6411 :第1開口部(開口部)
65、655 :第2開口部(開口部)
70 :第2基板
71 :第2端子
71a :グランド端子(第2端子)
71b :給電端子(第2端子)
73、731 :第3開口部(開口部)
80 :バンプ電極
80a :共通バンプ電極(バンプ電極)
80b :個別バンプ電極(バンプ電極)
Claims (11)
- ノズルに連通する圧力室が形成された流路基板と、
前記流路基板上に配置された第1基板と、
前記圧力室に対応して前記第1基板上に配置された圧電素子と、
前記第1基板における前記圧電素子の配置面上に配置されたスペーサと、
前記スペーサを介して前記第1基板上に積層された第2基板と、
前記圧電素子に連通して前記第1基板上に設けられた第1端子と前記第2基板上に設けられた第2端子とを電気的に接続するバンプ電極と、を備え、
前記スペーサは、前記バンプ電極と前記圧電素子との間に設けられ、且つ、前記第1基板及び前記第2基板の少なくともいずれか一方の基板に対して接着剤により接着され、
前記スペーサにおいて前記圧電素子と前記バンプ電極との間に位置する部分以外の部分、又は、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板に設けられた開口部によって、前記スペーサよりも前記圧電素子側の空間、及び、前記スペーサよりも前記バンプ電極側の空間が開放され、
前記スペーサは、前記バンプ電極又は前記圧電素子を取り囲むように設けられ、
前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板において前記スペーサに取り囲まれた範囲内の部分に、前記スペーサに取り囲まれた空間と当該空間外とを連通する前記開口部が設けられて、
前記第1基板又は前記第2基板において前記スペーサにより取り囲まれた矩形状の内部空間の四隅のそれぞれに前記開口部が設けられている、液体吐出装置。 - 前記開口部は、前記バンプ電極と前記スペーサとの間の前記基板に設けられている、請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記スペーサは、複数の前記圧電素子が並ぶ配列方向に延びる第1壁部を有し、
前記バンプ電極よりも前記圧電素子側に配置された前記第1壁部では、前記配列方向に直交する直交方向における幅が、前記バンプ電極よりも前記圧電素子側と反対側に配置された前記第1壁部の幅よりも広い、請求項1又は2に記載の液体吐出装置。 - 前記スペーサは、複数の前記圧電素子が並ぶ配列方向に延びる第1壁部を有し、
前記圧電素子は、前記圧電素子毎に設けられた個別電極、複数の前記圧電素子に亘って設けられた共通電極、及び、前記個別電極と前記共通電極との間に挟持された圧電体を有し、
前記個別電極に電気的に接続された前記バンプ電極と前記圧電素子との間に配置された前記第1壁部では、前記配列方向に直交する直交方向における幅が、前記共通電極に電気的に接続された前記バンプ電極と前記圧電素子との間に配置された前記第1壁部の幅よりも広い、請求項1又は2に記載の液体吐出装置。 - ノズルに連通する圧力室が形成された流路基板と、
前記流路基板上に配置された第1基板と、
前記圧力室に対応して前記第1基板上に配置された圧電素子と、
前記第1基板における前記圧電素子の配置面上に配置されたスペーサと、
前記スペーサを介して前記第1基板上に積層された第2基板と、
前記圧電素子に連通して前記第1基板上に設けられた第1端子と前記第2基板上に設けられた第2端子とを電気的に接続するバンプ電極と、を備え、
前記スペーサは、前記バンプ電極と前記圧電素子との間に設けられ、且つ、前記第1基板及び前記第2基板の少なくともいずれか一方の基板に対して接着剤により接着され、
前記スペーサにおいて前記圧電素子と前記バンプ電極との間に位置する部分以外の部分、又は、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板に設けられた開口部によって、前記スペーサよりも前記圧電素子側の空間、及び、前記スペーサよりも前記バンプ電極側の空間が開放され、
前記スペーサは、前記バンプ電極又は前記圧電素子を取り囲むように、複数の前記圧電素子が並ぶ配列方向に延びる一対の第1壁部、及び、前記配列方向に直交する直交方向に延びる一対の第2壁部を有し、
前記開口部は、前記バンプ電極よりも前記圧電素子側と反対側に設けられる前記第1壁部、及び、前記第2壁部の少なくともいずれか一方の壁部に設けられ、
前記バンプ電極よりも前記圧電素子側に配置された前記第1壁部では、前記配列方向に直交する直交方向における幅が、前記バンプ電極よりも前記圧電素子側と反対側に配置された前記第1壁部の幅よりも広い、液体吐出装置。 - ノズルに連通する圧力室が形成された流路基板と、
前記流路基板上に配置された第1基板と、
前記圧力室に対応して前記第1基板上に配置された圧電素子と、
前記第1基板における前記圧電素子の配置面上に配置されたスペーサと、
前記スペーサを介して前記第1基板上に積層された第2基板と、
前記圧電素子に連通して前記第1基板上に設けられた第1端子と前記第2基板上に設けられた第2端子とを電気的に接続するバンプ電極と、を備え、
前記スペーサは、前記バンプ電極と前記圧電素子との間に設けられ、且つ、前記第1基板及び前記第2基板の少なくともいずれか一方の基板に対して接着剤により接着され、
前記スペーサにおいて前記圧電素子と前記バンプ電極との間に位置する部分以外の部分、又は、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板に設けられた開口部によって、前記スペーサよりも前記圧電素子側の空間、及び、前記スペーサよりも前記バンプ電極側の空間が開放され、
前記スペーサは、前記バンプ電極又は前記圧電素子を取り囲むように、複数の前記圧電素子が並ぶ配列方向に延びる一対の第1壁部、及び、前記配列方向に直交する直交方向に延びる一対の第2壁部を有し、
前記開口部は、前記バンプ電極よりも前記圧電素子側と反対側に設けられる前記第1壁部、及び、前記第2壁部の少なくともいずれか一方の壁部に設けられ、
前記圧電素子は、前記圧電素子毎に設けられた個別電極、複数の前記圧電素子に亘って設けられた共通電極、及び、前記個別電極と前記共通電極との間に挟持された圧電体を有し、
前記個別電極に電気的に接続された前記バンプ電極と前記圧電素子との間に配置された前記第1壁部では、前記配列方向に直交する直交方向における幅が、前記共通電極に電気的に接続された前記バンプ電極と前記圧電素子との間に配置された前記第1壁部の幅よりも広い、液体吐出装置。 - 前記開口部は、前記壁部の一部に設けられている、請求項5又は6に記載の液体吐出装置。
- 前記開口部が、一対の前記第2壁部の一方の前記第2壁部に設けられ、
複数の前記スペーサのうち、隣接する前記スペーサでは、前記開口部が、一対の前記第2壁部の他方の前記第2壁部に設けられている、請求項5~7のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 - 前記第2壁部のうち、前記直交方向において配列された複数の前記スペーサの中央に近い位置に前記開口部が設けられている、請求項5~8のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
- 前記スペーサの表面は、波形状により形成されている、請求項1~9のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
- 前記スペーサの表面には、切込みが形成されている、請求項1~9のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
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