JP7000772B2

JP7000772B2 - 液体吐出装置

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Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

従来の液体吐出装置は、液体に吐出圧力を付与する複数の圧電素子を備えており、該圧電素子は列状に設けられている。各圧電素子は、駆動電極である個別電極とＧＮＤ電極である共通電極とで挟まれた圧電層を有し、両電極間に電圧が印加されると、圧電素子が駆動して液体に吐出圧力が付与される。ところで、共通電極は、複数の圧電素子に亘るように圧電素子の配列方向に長寸を成し、その両端部に設けられた端子を介してＣＯＦ等の外部配線に接続されている。しかしながら、このような構成であると、配列方向の中央付近に位置する圧電素子は、配列方向の端部付近の圧電素子よりも、外部配線との接続端子からの距離が大きい。そして、接続端子からの距離が大きいほど、圧電素子に印加される電圧が低下してしまい、圧電素子の変位量が小さくなってしまう。

これに対して、例えば特許文献１には、各圧電素子に印加される電圧をより均一化するための構成が提案されている。具体的に説明すると、特許文献１に記載の液体噴射ヘッドは、個別電極及び共通電極を備え、これらの電極によって規定された圧電素子の実質的な駆動部（圧電体能動部）が各圧力発生室に相対向する領域に設けられている。そして、圧電体能動部の並設方向に沿って設けられた配線電極と共通電極とが、各圧電体能動部の間に設けられた共通リード電極によって接続されている。このような構成により、各圧電素子に印加される電圧がより均一されるとされている。

特開２０１１－１９４７８３号公報

しかしながら、上記特許文献１の液体噴射ヘッドの場合、共通リード電極は隣接する圧電体能動部の間の狭小なスペースに設けられるため、共通リード電極の幅寸法も小さくなる。すると、共通リード電極と配線電極との接続時に、個別電極とショートしてしまったり、あるいは共通リード電極と配線電極との接続不良が生じたりする可能性がある。

そこで本発明は、複数の圧電層に印加される電圧をより均一化すると共に、電気的接続不良の発生を抑制することができる液体吐出装置を提供することを目的とする。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る液体吐出装置は、液体が供給される個別チャネルが、所定の配列ピッチで所定の配列方向に沿って複数形成されたチャネル列と、個別電極および共通電極により圧電層を挟んで構成され、複数の前記個別チャネルのそれぞれに対応して設けられた圧電素子と、前記個別電極から、前記チャネル列に隣接して外部基板と接続する領域として設定された外部接続領域へ延設され、前記外部基板が有する個別端子に接続される接点を有する個別配線と、を備え、前記チャネル列は、前記配列方向の一部に、前記配列ピッチよりも大きい距離を空けて設けられた隣接する２つの前記個別チャネル間の領域である列内空隙部を有し、前記個別配線は、前記外部接続領域において前記個別チャネルに対応する部分へ延設され、前記外部接続領域において前記列内空隙部に対応する部分には、前記共通電極から延設されて前記外部基板が有する共通端子に接続される第１共通配線が設けられている。

このような構成により、例えば配列方向の中央付近の個別チャネルであっても、その共通電極は、第１共通配線を介した比較的短い経路で外部基板の共通端子に接続される。そのため、グランドから共通電極へ至るまでのインピーダンスを低減でき、結果的に複数の圧電層に印加される電圧を均一化することができる。また、このような第１共通配線は、外部接続領域において列内空隙部に対応する部分に設けられるため、比較的広いスペースに配線でき、他の配線とのショート等の電気的接続不良の発生を抑制することもできる。

本発明によれば、複数の圧電層に印加される電圧をより均一化すると共に、電気的接続不良の発生を抑制することができる液体吐出装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る液体吐出装置を備えるプリンタの概略平面図である。図１のプリンタが備える液体吐出装置の平面図である。図２の液体吐出装置の断面図であり、（Ａ）は図２のＩＩＩＡ－ＩＩＩＡ線での断面図、（Ｂ）は図２のＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線での断面図、（Ｃ）は図２のＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ線での断面図である。実施の形態２に係る液体吐出装置の平面図である。実施の形態３に係る液体吐出装置の平面図である。実施の形態４に係る液体吐出装置の平面図である。実施の形態５に係る液体吐出装置の平面図である。実施の形態６に係る液体吐出装置の平面図である。実施の形態７に係る液体吐出装置の平面図である。実施の形態８に係る液体吐出装置の平面図である。図１０の液体吐出装置のＸＩ－ＸＩ線での断面図である。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態に係る液体吐出装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、本発明に係る液体吐出装置を、インクを吐出する吐出ヘッドに適用した場合を例にして、当該吐出ヘッドからのインクで用紙等の記録媒体に画像を記録するプリンタについて説明する。

［プリンタ全体の構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る液体吐出装置を適用した吐出ヘッドを備えるプリンタを示す概略平面図である。図１に示すように、プリンタ１０は、ヘッドユニット１１、プラテン１２、搬送機構１３、及び、制御装置１４を備えている。プリンタ１０は、搬送機構１３により所定方向に記録媒体１５を搬送しつつ、搬送されるこの記録媒体１５にヘッドユニット１１からインクを吐出することにより、記録媒体１５上に画像を印刷する。

ヘッドユニット１１は、プリンタ１０において固定的に設けられており、位置が固定された状態で記録媒体１５に対してインクを吐出するライン式である。ヘッドユニット１１は、記録媒体１５の搬送方向と直交する方向に長寸を成し、その長手方向に沿って複数の吐出ヘッド１６が備えられている。各吐出ヘッド１６は、互いに同一構造であって平面視では概略長方形状を成し、その長手方向を搬送方向に対して所定の角度だけ傾けて設けられている。また、各吐出ヘッド１６は、複数のノズル３０ｆ（図３（Ａ）参照）を有しており、各ノズル３０ｆからインクを吐出する。

プラテン１２は、ヘッドユニット１１の下方に配置された平板部材であり、印刷される記録媒体１５の下面に接触して該記録媒体１５を支持する。

搬送機構１３は、プラテン１２を間に挟んで、搬送方向の上流側に配設されたローラ対１３ａと、下流側に配設されたローラ対１３ｂと、これらのローラ対１３ａ，１３ｂを駆動する搬送モータ１３ｍとを備えている。上流側のローラ対１３ａは、上下で対を成す２本のローラで構成されており、これら２本のローラは搬送モータ１３ｍによって互いに逆回転し、間に挟まれた記録媒体１５を搬送方向へ搬送する。下流側のローラ対１３ｂも、その構成及び動作は上述したローラ対１３ａと同じである。

制御装置１４は、プロセッサ等で構成された演算部、及び、演算部がアクセス可能なメモリ等で構成された記憶部を有している。制御装置１４は、演算部が、記憶部に記憶された所定のプログラムに基づいて動作することにより、搬送機構１３による記録媒体１５の搬送や、ヘッドユニット１１による記録媒体１５へのインク吐出など、プリンタ１０の各部の動作を制御する。

［吐出ヘッド］
次に、図２及び図３を参照して吐出ヘッド１６の構成について詳述する。

吐出ヘッド１６には、ノズル３０ｆから吐出するインクが供給される個別チャネル２０が複数形成されている（図２中、破線で示す）。複数の個別チャネル２０は、吐出ヘッド１６の長手方向に沿って所定のピッチで配列され、チャネル列２１を形成している。図２の吐出ヘッド１６はこのようなチャネル列２１を２つ有している。以下ではこれら２つのチャネル列２１を区別する必要がある場合は、一方を第１のチャネル列２１Ａ、他方を第２のチャネル列２１Ｂという。

これら２つのチャネル列２１の間であって、該チャネル列２１に隣接する位置には、外部接続領域２２が設けられている。この外部接続領域２２は、吐出ヘッド１６が外部基板を成すＣＯＦ１００と接続する領域として設定されたものである。

なお、以下では、個別チャネル２０が配列されているピッチを「配列ピッチＰ」、個別チャネル２０が配列されている方向（ここでは、吐出ヘッド１６の長手方向と同じ）を「配列方向Ｘ」、この配列方向Ｘに直交する方向を「直交方向Ｙ」、配列方向Ｘ及び直交方向Ｙの何れにも直交する方向を「上下方向Ｚ」という。

図３（Ａ），（Ｂ）の断面図に示すように、吐出ヘッド１６は、個別チャネル２０のそれぞれに対応するように設けられたインク流路３０及び圧電素子４０を有している。

インク流路３０は、複数の部材で構成される流路基板によって形成され、上流側から順にリザーバ３０ａ、マニホールド３０ｂ、分岐通路３０ｃ、圧力室３０ｄ、ディセンダ３０ｅ、及びノズル３０ｆが接続されて構成されている。また、流路基板は、前述の複数の部材としてリザーバ部材３１、圧力室プレート３２、流路プレート３３、保護プレート３４、及びノズルプレート３５等を含み、これらが接着されて構成されている。

このうち圧力室プレート３２はシリコン単結晶基板から成り、個別チャネル２０のそれぞれに対応するように複数の圧力室３０ｄが貫通して形成されている。各圧力室３０ｄは直交方向Ｙに長寸を成しており、これらは配列方向Ｘに沿って配列されている。

流路プレート３３は、圧力室プレート３２の下面に接着されている。この流路プレート３３には、圧力室３０ｄの長手方向一端に接続する貫通孔が形成され、該貫通孔がディセンダ３０ｅを成している。また、流路プレート３３には圧力室３０ｄの長手方向他端に接続する貫通孔も形成され、該貫通孔は分岐通路３０ｃを成している。更に、流路プレート３３の下面には、分岐通路３０ｃに接続して直交方向Ｙに延びる溝と、該溝において分岐通路３０ｃとの接続端とは反対側の端部に接続する貫通孔が形成されている。これらの溝及び貫通孔はマニホールド３０ｂを成している。

流路プレート３３の下面には、マニホールド３０ｂを下方から覆うように可撓性のダンパー膜３６が接着され、該ダンパー膜３６の周縁には枠状のスペーサ３７が接着されている。更に、スペーサ３７の下面には、ダンパー膜３６を覆うようにして保護プレート３４が接着されている。これによりインク流路３０の一部がダンパー膜３６によって画定されるため、インクの圧力変動はダンパー膜３６によって減衰される。

ノズルプレート３５は、流路プレート３３の下面に接着されており、ディセンダ３０ｅに連通するノズル３０ｆが貫通して形成されている。

リザーバ部材３１には、比較的大容量の空間であるリザーバ３０ａが形成されている。リザーバ３０ａはリザーバ部材３１の下面にて開口しており、かつ、流路プレート３３の上面で開口するマニホールド３０ｂに接続されている。

このようなリザーバ３０ａ、マニホールド３０ｂ、分岐通路３０ｃ、圧力室３０ｄ、ディセンダ３０ｅ、及びノズル３０ｆにより構成されるインク流路３０は、インク色ごとに独立して形成され、インクが充填される。また、リザーバ３０ａ及びマニホールド３０ｂは、同一のインク色に対応する複数の個別チャネル２０において共有されている。

次に、圧電素子４０について説明する。圧力室プレート３２の上面には振動版４１（弾性膜４１ａ及び絶縁体膜４１ｂ）が設けられ、更にその上に圧電素子４０が設けられている。圧電素子４０は、下から順に個別電極４２、圧電層４３、及び共通電極４４が積層されて構成されている。

このうち振動板４１は、下側の弾性膜４１ａと上側の絶縁体膜４１ｂとが積層されて構成されており、圧力室プレート３２の上面に接着されている。振動板４１は、全ての圧力室３０ｄの上部開口を閉塞しており、換言すれば圧力室３０ｄの上面を画定している。よって、振動板４１が変位すると、圧力室３０ｄのインクに吐出圧力が付与される。

振動板４１の上面において、各個別チャネル２０の圧力室３０ｄに対応する位置（圧力室３０ｄの上方）には、個別電極４２が配設されている。個別電極４２は、圧力室３０ｄの長手方向に沿うように、直交方向Ｙに長寸となるように形成されている。

個別電極４２の上面には、個別電極４２を覆うようにして圧電層４３が積層されている。圧電層４３は、平面視して個別電極４２よりも一回り大きく、ＰＺＴ等の強誘電性圧電性材料などによって形成されている。

圧電層４３の上面には、共通電極４４が積層されている。図３（Ａ）に示すように、この共通電極４４は隣接する複数の個別チャネル２０にわたるようにして配設されており、これらの個別チャネル２０に共通する電極となっている。

また、吐出ヘッド１６には、上述した個別電極４２とＣＯＦ１００とを電気的に接続する個別配線５０と、共通電極４４とＣＯＦ１００とを電気的に接続する集合共通配線６０とが設けられている（これらは後に詳述する）。そして、ＣＯＦ１００に実装されたドライバＩＣ１０１から個別電極４２と共通電極４４との間に所定の駆動電圧が付与されると、これらに挟まれた圧電層４３が伸縮して振動板４１が変位する。

このような圧電素子４０は、保護部材４５によって覆われている。すなわち、保護部材４５は下部が開口するボックス形状を成し、圧電素子４０の上部の共通電極４４に対し、上方に空隙を有して配置されている。なお、保護部材４５は配列方向Ｘに長寸を成し、１つの保護部材４５で複数の圧電素子４０を収容している。

［個別配線・集合共通配線］
図２を参照して個別配線５０及び集合共通配線６０について説明する。

図２に示すように、各個別チャネル２０が有する個別配線５０は長寸の帯状を成しており、その一端は個別電極４２に接続されている（図３（Ｂ）参照）。また、その他端は、外部接続領域２２において各個別チャネル２０に対応する部分へ延設されている。個別配線５０の他端には、導電性の接着材により形成された接点５１が設けられており、ＣＯＦ１００が有する個別端子と電気的に接続されている。

なお、各個別配線５０は、対応する個別チャネル２０から、直交方向Ｙに対して所定角度だけ傾斜した方向へ向けて延設されている。以下、個別配線５０の延設されている方向を「延設方向Ｑ」という（図２参照）。

また、上述したように吐出ヘッド１６は、外部接続領域２２を直交方向Ｙの両側から挟むように２つのチャネル列２１（第１のチャネル列２１Ａ及ぶ第２のチャネル列２１Ｂ）を有している。従って、外部接続領域２２には、直交方向Ｙの両側に位置する各個別チャネル２０から個別配線５０が延設されている。そして、第１のチャネル列２１Ａからの個別配線５０と、第２のチャネル列２１Ｂからの個別配線５０とは、外部接続領域２２において配列方向Ｘに交互に位置するように並んでいる。

吐出ヘッド１６の上面には、各チャネル列２１及び外部接続領域２２のそれぞれを取り囲むようにして集合共通配線６０が設けられている。集合共通配線６０は、各個別チャネル２０が有する共通電極４４に接続されると共に、ＣＯＦ１００が有する集合共通端子に接続されて、各共通電極４４にグランド電位を付与する。

集合共通配線６０は、複数の部分（第１部分６０ａ～第４部分６０ｄ）を備えている。具体的には、外部接続領域２２に隣接する第１のチャネル列２１Ａ側の位置と、第２のチャネル列２１Ｂ側の位置とのそれぞれには、配列方向Ｘに沿って延びる第１部分６０ａが設けられている（図３（Ｂ）も参照）。各第１部分６０ａは、個別チャネル２０の一部に重複して位置しており、この重複部分にて各個別チャネル２０が有する共通電極４４と部分的に接続されている。

何れのチャネル列２１においても、これと部分的に重複して設けられた第１部分６０ａに対して直交方向Ｙの反対側の位置には、第２部分６０ｂが設けられている。この第２部分６０ｂも、第１部分６０ａと同様に配列方向Ｘに沿って延びており、各個別チャネル２０が有する共通電極４４と部分的に接続されている。

また、何れのチャネル列２１においても、上述した第１部分６０ａ及び第２部分６０ｂの配列方向Ｘの一端同士並びに他端同士をそれぞれ接続する第３部分６０ｃが設けられている。従って、各チャネル列２１は、集合共通配線６０のうち矩形枠状を成す第１部分６０ａ、第２部分６０ｂ、及び第３部分６０ｃによって取り囲まれるようにして位置している。

更に集合共通配線６０は、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａの一端と第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａの一端近傍との間、並びに、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａの他端近傍と第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａの他端との間、をそれぞれ接続する第４部分６０ｄを有している。この第４部分６０ｄは帯状を成し、延設方向Ｑに沿うようにして設けられている。

このような構成により、集合共通配線６０が有する第１部分６０ａ～第４部分６０ｄは、いずれも互いに電気的に接続された構成となっている。なお、第４部分６０ｄは、外部接続領域２２の配列方向Ｘの両端部にてこれを横断するように位置しており、第４部分６０ｄにおける外部接続領域２２との重複部分には接点６９が設けられている。つまり、集合共通配線６０は、外部接続領域２２における配列方向Ｘの両端部にて、接点６９を介してＣＯＦ１００が有する集合共通端子と接続されている。

［ダミーチャネル］
図２に示すように、チャネル列２１における配列方向Ｘの一部には、配列ピッチＰよりも大きい距離を空けて設けられた隣接する２つの個別チャネル２０の間の領域である列内空隙部２３が設けられている。また、集合共通配線６０のうち第１部分６０ａ～第３部分６０ｃにより囲まれた範囲内で、チャネル列２１の配列方向Ｘの端部には、個別チャネル２０が設けられていない領域である列端空隙部２４が設けられている。本実施の形態では、このような列内空隙部２３と列端空隙部２４に対応する位置に、インクが供給されないダミーチャネル２５が設けられている（図２中、細い一点鎖線で示す）。

図３（Ｃ）は、図２においてダミーチャネル２５を通るＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ線での断面図である。この図３（Ｃ）に示すように、ダミーチャネル２５において流路基板によって形成されるダミー流路３８は、個別チャネル２０が有するインク流路３０と同様にリザーバ３０ａ、マニホールド３０ｂ、圧力室３０ｄ、ディセンダ３０ｅ、及びノズル３０ｆを備えている。しかし、分岐通路３０ｃに相当する部分がなく、圧力室３０ｄとマニホールド３０ｂとの間が閉塞されている（連通していない）。従って、ダミーチャネル２５では、圧力室３０ｄ、ディセンダ３０ｄ、及びノズル３０ｆにはインクが充填されない。

本実施の形態に係る吐出ヘッド１６のチャネル列２１は、上述した列内空隙部２３によって複数の個別チャネル２０の群に分割されている。そして、列内空隙部２３に対して配列方向Ｘの一方側に位置する個別チャネル２０の群と、他方側に位置する個別チャネル２０の群とには、互いに異なる色のインクが供給される。

［第１共通配線］
図２に示すように、外部接続領域２２において列内空隙部２３に対応する部分には、共通電極４４から集合共通配線６０の第１部分６０ａを経て延設された第１共通配線６１（図３（Ｃ）も参照）が設けられている。なお、外部接続領域２２においてチャネル列２１中のある箇所に対応する部分とは、当該箇所に対して延設方向Ｑに位置する部分をいう。従って、上記「外部接続領域２２において列内空隙部２３に対応する部分」とは、外部接続領域２２上であって、かつ、列内空隙部２３に対して延設方向に位置する部分のことである。

より具体的には、集合共通配線６０のうち第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａから、延設方向Ｑに沿って外部接続領域２２へ、第１共通配線６１が延設されている。この第１共通配線６１は、第１部分６０ａにおいて列内空隙部２３と重複する部分から延びており、かつ、当該列内空隙部２３に位置する各ダミーチャネル２５のそれぞれに対応して複数設けられている。更に、各第１共通配線６１の先端は、第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａにまで到達しており、従って、第１共通配線６１は第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａと第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａとの両方に接続されている。

同様に、集合共通配線６０のうち第２のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａから、延設方向Ｑに沿って外部接続領域２２へ、第１共通配線６１が延設されている。この第１共通配線６１は、第１部分６０ａにおいて列内空隙部２３と重複する部分から延びており、かつ、当該列内空隙部２３に位置する各ダミーチャネル２５のそれぞれに対応して複数設けられている。更に、各第１共通配線６１の先端は、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａにまで到達しており、従って、第１共通配線６１は第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａと第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａとの両方に接続されている。

図２に示す吐出ヘッド１６の場合、第１のチャネル列２１Ａ及び第２のチャネル列２１Ｂが有する各列内空隙部２３は、外部接続領域２２において各列内空隙部２３に対応する部分が全体的に重複するように位置している。従って、第１のノズル列２１Ａ側から延びる第１共通配線６１と第２のノズル列２１Ｂ側から延びる第１共通配線６１とは、配列方向Ｘに交互に位置するように並んでいる。特に、本実施の形態１の吐出ヘッド１６では、いずれの第１共通配線６１も、第１のノズル列２１Ａ側の第１部分６０ａと第２のノズル列２１Ｂ側の第１部分６０ａとの両方に接続されている。そのため、これらの第１共通配線６１は、間に個別配線５０を挟まずに連続的に配設されている。そして、これらの第１共通配線６１の上面には、ＣＯＦ１００の共通端子と接続するための接点６９が設けられている。

このように、本実施の形態に係る吐出ヘッド１６は、共通電極４４とＣＯＦ１００との接続箇所が多数設けられている。つまり、接続箇所として、集合共通配線６０（第４部分６０ｄ）上の接点６９だけでなく、列内空隙部２３に対応して設けられた第１共通配線６１上の接点６９も設けられている。従って、各個別チャネル２０に対応する複数の圧電層４３に印加される電圧をより均一化することができる。更に、第１共通配線６１は、外部接続領域２２において比較的スペースを確保しやすい列内空隙部２３に対応する部分に延設されている。従って、第１共通配線６１を増設することによる電気的接続不良の発生を抑制することができる。

ところで、図２に示す吐出ヘッド１６は、列内空隙部２３に対応する第１共通配線６１の他にも、第１のチャネル列２１Ａ及び第２のチャネル列２１Ｂの各列端空隙部２４に対応する第１共通配線６１も設けられている。

より具体的には、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａにおいて、列端空隙部２４と重複する部分から、第１共通配線６１が延びている。この第１共通配線６１は、当該列端空隙部２４に位置する各ダミーチャネル２５のそれぞれに対応して複数設けられている。また、各第１共通配線６１の先端は、第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａにまで到達している。従って、この第１共通配線６１も、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａと第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａとの両方に接続されている。

また、第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａにおいて、列端空隙部２４と重複する部分からも、第１共通配線６１が延びている。この第１共通配線６１は、当該列端空隙部２４に位置する各ダミーチャネル２５のそれぞれに対応して複数設けられている。また、各第１共通配線６１の先端は、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａにまで到達している。従って、この第１共通配線６１も、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａと第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａとの両方に接続されている。

第１のチャネル列２１Ａ及び第２のチャネル列２１Ｂが有する各列端空隙部２４は、外部接続領域２２において各列端空隙部２４に対応する部分が全体的に重複するように位置している。従って、第１のノズル列２１Ａ側から延びる第１共通配線６１と第２のノズル列２１Ｂ側から延びる第１共通配線６１とは、配列方向Ｘに交互に位置するように並んでいる。そして、これらの第１共通配線６１の上面には、ＣＯＦ１００の共通端子と接続するための接点６９が設けられている。

このように、本実施の形態に係る吐出ヘッド１６は、列端空隙部２４に対応して設けられた第１共通配線６１上にも接点６９が設けられている。従って、上述した列内空隙部２３に対応して第１共通配線６１及び接点６９を設けた場合と同様に、各個別チャネル２０に対応する複数の圧電層４３に印加される電圧をより均一化することができ、かつ、電気的接続不良の発生を抑制することができる。

なお、第１共通配線６１の幅寸法は特に限定されないが、図２に示す吐出ヘッド１６の場合、第１共通配線６１は個別配線５０と幅寸法が同じになっている。この場合、各配線５０，６１とＣＯＦ１００との接着時において、接着剤の塗布態様や、押圧したときの接着材の流れ出し状況などが、配線５０，６１の全体において均一化する。そのため、接着工程を管理しやすくなって接着不良の発生を抑制することができる。

（実施の形態２）
図４は、実施の形態２に係る吐出ヘッド１６（液体吐出装置）を示す平面図である。実施の形態２に係る吐出ヘッド１６が有する第１共通配線６１ａは、実施の形態１に係る吐出ヘッド１６の第１共通配線６１とは長さ寸法が異なっており、その他の構成は実施の形態１に係る吐出ヘッド１６と同様である。従って、以下では共通する構成についての説明は省略する。

図４に示すように、実施の形態２に係る吐出ヘッド１６は、列内空隙部２３及び列端空隙部２４に対応する各第１共通配線６１ａが、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａと第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａとの間を接続していない。

より具体的には、第１のチャネル列２１Ａの列内空隙部２３及び列端空隙部２４のそれぞれに対応して設けられた第１共通配線６１ａは、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａから、第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａの手前まで延設されている。そして、第１共通配線６１ａの先端は、第１のチャネル列２１Ａの個別チャネル２０が有する個別配線５０の先端と、直交方向Ｙの位置が一致している。

同様に、第２のチャネル列２１Ｂの列内空隙部２３及び列端空隙部２４のそれぞれに対応して設けられた第１共通配線６１ａも、第２のチャネル列２１Ｂ側の第１部分６０ａから、第１のチャネル列２１Ａ側の第１部分６０ａの手前まで延設されている。そして、第１共通配線６１ａの先端は、第２のチャネル列２１Ｂの個別チャネル２０が有する個別配線５０の先端と、直交方向Ｙの位置が一致している。

このような構成の吐出ヘッド１６の場合、図４に示すように、外部接続領域２２に敷設される個別配線５０と第１共通配線６１ａとが互いに同様の形状を成している。そのため、各配線５０，６１の配設作業が容易になり、品質の管理も容易となる。

（実施の形態３）
図５は、実施の形態３に係る吐出ヘッド１６（液体吐出装置）を示す平面図である。実施の形態３に係る吐出ヘッド１６は、より幅広の第１共通配線６１ｂを有している。即ち、実施の形態３に係る吐出ヘッド１６の列内空隙部２３に対応する第１共通配線６１ｂは、実施の形態２に係る吐出ヘッド１６の列内空隙部２３に対応する第１共通配線６１ａよりも、幅寸法が大きく形成されている。その他の構成は実施の形態２に係る吐出ヘッド１６と同様である。

具体的に説明すると、実施の形態３に係る吐出ヘッド１６の列内空隙部２３には、複数のダミーチャネル２５が設けられており、列内空隙部２３は配列ピッチＰ以上の幅寸法を有している。従って、外部接続領域２２においてこの列内空隙部２３に対応する部分も、配列ピッチＰ以上の幅寸法を有している。本実施の形態３に係る吐出ヘッド１６では、このような外部接続領域２２において列内空隙部２３に対応する幅広の部分に、実施の形態２よりも幅広の第１共通配線６１ｂが設けられている。

この第１共通配線６１ｂの配列方向Ｘの幅寸法は、例えば、列内空隙部２３に設けられているダミーチャネル２５の個数と配列ピッチＰとを乗じて得られる寸法と同程度となっている。そして、このような第１共通配線６１ｂ上にも、ＣＯＦ１００と接続するための接点６９が設けられている。

このような構成の吐出ヘッド１６の場合、接点６９の数が増えるだけでなく、接点６９へ至る経路（第１共通配線６１ｂ）の幅寸法が大きいのでインピーダンスを低減することができる。その結果、複数の圧電層４３に印加される電圧をより均一化することができる。

なお、上記では、列内空隙部２３に対応する第１共通配線６１ｂとして幅広のものを採用した構成を説明したが、これに替えて、あるいはこれに加えて、列端空隙部２４に対応する第１共通配線６１ａ幅広に構成してもよい。

（実施の形態４）
図６は、実施の形態４に係る吐出ヘッド１６（液体吐出装置）を示す平面図である。実施の形態４に係る吐出ヘッド１６と実施の形態１に係る吐出ヘッド１６とを比較すると、２つのチャネル列２１が有する各列内空隙部２３の位置が異なっており、その結果、本実施の形態４に係る吐出ヘッド１６では、複数の個別配線５０と第１共通配線６１とが１つずつ交互に配設されている。その他の構成は、実施の形態１に係る吐出ヘッド１６と同様である。

具体的に説明すると、実施の形態４に係る吐出ヘッド１６は、外部接続領域２２において、第１のチャネル列２１Ａが有する列内空隙部２３に対応する部分と、第２のチャネル列２１Ｂが有する列内空隙部２３に対応する部分とが、互いに配列方向Ｘの位置がずれている。そのため、外部接続領域２２において、一方のチャネル列２１の列内空隙部２３に対応する部分と、他方のチャネル列２１の個別チャネル２０に対応する一部の部分とが、互いに重複している。

そして、当該吐出ヘッド１６の場合、このような重複部分では、一方のチャネル列２１が有する列内空隙部２３に対応して延設された第１共通配線６１は、他方のチャネル列２１から延びる複数の個別配線２０の間に位置して設けられている。なお、このような第１共通配線６１上にも、ＣＯＦ１００と接続するための接点６９が設けられている。

このような構成により、外部接続領域２２における第１のチャネル列２１Ａ及び第２のチャネル列２１Ｂのそれぞれの列内空隙部２３に対応する部分が互いにずれている場合であっても、個別配線５０と第１共通配線６１とによる配線パターンが、配列方向Ｘの全域にわたって均一化することができる。よって、吐出ヘッド１６とＣＯＦ１００とを接着する接着工程の管理が容易となり、接着不良の発生を抑制することができる。

（実施の形態５）
図７は、実施の形態５に係る吐出ヘッド１６（液体吐出装置）を示す平面図である。実施の形態５に係る吐出ヘッド１６は、第１共通配線６１の基部が幅広になっている。その他の構成は、実施の形態４に係る吐出ヘッド１６と同様である。

具体的に説明すると、上述した実施の形態４に係る吐出ヘッド１６では、一方のチャネル列２１から延びる隣接する個別配線５０の間に、他方のチャネル列２１から延びる第１共通配線６１が設けられていた。そのため、このような第１共通配線６１において、隣接する個別配線５０と配列方向Ｘにて重ならない部分は、重なる部分よりも、広い余剰スペースと接している。

そこで本実施の形態５に係る吐出ヘッド１６では、隣接する個別配線５０の間を延設された第１共通配線６１は、これらの個別配線５０と配列方向Ｘにて重なる部分よりも重ならない部分の方が、幅寸法が大きくなるように形成されている。特に、図７に示す吐出ヘッド１６は、個別配線５０を挟んで隣接する複数の第１共通配線６１の基部が一続きになって、配列ピッチＰの複数倍相当の寸法を有する幅広部６１ｃとなっている。

なお、図２に示す吐出ヘッド１６では、列内空隙部２３に対応する第１共通配線６１と、列端空隙部２４に対応する第１共通配線６１との両方について、それらの基部に幅広部６１ｂが形成されている。

このような構成により、共通配線のインピーダンスを低減できるため、複数の圧電層４３に印加される電圧をより均一化することができる。

（実施の形態６）
図８は、実施の形態６に係る吐出ヘッド１６（液体吐出装置）を示す平面図である。実施の形態６に係る吐出ヘッド１６と実施の形態４に係る吐出ヘッド１６とを比較すると、２つのチャネル列２１が有する各列内空隙部２３の位置が異なっており、その結果、本実施の形態６に係る吐出ヘッド１６は、複数の個別配線５０と第１共通配線６１とが１つずつ交互に配設されている部分と、当該部分と同ピッチで第１共通配線６１が配設されている部分とを有している。その他の構成は、実施の形態４に係る吐出ヘッド１６と同様である。

具体的に説明すると、実施の形態６に係る吐出ヘッド１６は、外部接続領域２２において、第１のチャネル列２１Ａが有する列内空隙部２３に対応する部分と、第２のチャネル列２１Ｂが有する列内空隙部２３に対応する部分とが、互いに配列方向Ｘの位置が部分的に重複している（換言すれば、部分的にずれている）。

そして、部分的にずれている箇所については、実施の形態４の場合と同様に、一方のチャネル列２１からの個別配線５０と他方のチャネル列２１からの第１共通配線６１（以下、第１共通配線６１ｄ）とが１つずつ交互に配設されている。

一方、部分的に重複している箇所については、第１共通配線６１（以下、第１共通配線６１ｅ）のみが配設されている。ただし、この重複箇所に配設されている第１共通配線６１ｅは、外部接続領域２２における他の部分、特に、上述のずれた箇所に配設されている個別配線５０及び第１共通配線６１ｄと、同一ピッチで設けられている。なお、これらの第１共通配線６１ｄ，６１ｅ上にも、ＣＯＦ１００と接続するための接点６９が設けられている。

このような構成により、ＣＯＦ１００との接点数を増加できると共に、個別配線５０と第１共通配線６１との配線パターンを均一化できる。

（実施の形態７）
図９は、実施の形態７に係る吐出ヘッド１６（液体吐出装置）を示す平面図である。実施の形態７に係る吐出ヘッド１６は、実施の形態６に係る吐出ヘッド１６と大部分において同様の構成である。一方、実施の形態６に係る吐出ヘッド１６のうち、隣接する複数の第１共通配線６１ｅが、本実施の形態７に係る吐出ヘッド１６では、１本の幅広の配線（以下、第１共通配線６１ｆ）とされている点が異なっている。

（実施の形態８）
図１０は、実施の形態８に係る吐出ヘッド１６（液体吐出装置）を示す平面図であり、図１１は、図１０の吐出ヘッド１６のＸＩ－ＸＩ線での断面図である。実施の形態８に係る吐出ヘッド１６は、実施の形態１に係る吐出ヘッド１６と比べると、列内空隙部２３上にも共通配線（第２共通配線６２）が設けられ、更に、列端空隙部２４上にも共通配線（第３共通配線６３）が設けられている点が異なっている。なお、その他の構成は実施の形態１に係る吐出ヘッド１６と同様である。

具体的に説明すると、本実施の形態８に係る吐出ヘッド１６は、図１０に示すように集合共通配線６０が各チャネル列２１を取り囲むようにして設けられている。そして、図１０及び図１１に示すように、チャネル列２１が有する列内空隙部２３には、集合共通配線６０においてこの列内空隙部２３を挟んで対向する部分（第１部分６０ａ及び第２部分６０ｂ）を互いに接続するようにして、第２共通配線６２が設けられている。

また、列端空隙部２４においても同様に、集合共通配線６０において列端空隙部２４を挟んで対向する部分（第１部分６０ａ及び第２部分６０ｂ）を互いに接続するようにして、第３共通配線６３が設けられている。

このような構成により、共通配線のインピーダンスを低減することができる。従って、複数の圧力素子４３に印加される電圧をより均一化することができる。

なお、第２共通配線６２及び第３共通配線６３は、これら２種類の配線が常に同時に設けられている必要はなく、何れか一方だけを設けることとしてもよい。また、第２共通配線６２は、幅寸法を小さくして列内空隙部２３に複数本に分けて設けてもよいし、図１０に示すように列内空隙部２３のスペースを最大限に活用して、より幅広の１つの配線として形成してもよい。第３共通配線６３についても同様である。

以上、各実施の形態では、本発明に係る液体吐出装置を、インクを吐出する吐出ヘッドに適用した場合について説明したが、これに限られない。本発明はインク以外の液体を吐出する液体吐出装置にも適用することができる。また、各実施の形態では、液体吐出装置を適用した吐出ヘッドとしてライン式のものを例示したが、これに限られない。例えば、吐出ヘッドを記録媒体の搬送方向に直交する方向へ移動させつつインクを吐出する走査式の吐出ヘッドに適用してもよい。

また、上述した各実施の形態では、いずれも集合共通配線６０を備える構成を例示している。しかしながら、複数の圧電層４３に印加される電圧をより均一化するという観点からすれば、集合共通配線６０は必須ではない。例えば、各個別チャネル２０が有する共通電極４４から、外部接続領域２２へ直接的に第１共通配線６１を延設するようにすれば、各圧電層４３への印加電圧を均一化することができる。

本発明は、インクジェットプリンタ等の液体吐出装置に適用することができる。

１６吐出ヘッド（液体吐出装置）
２０個別チャネル
２１チャネル列
２１Ａ第１のチャネル列
２１Ｂ第２のチャネル列
２２外部接続領域
２３列内空隙部
２４列端空隙部
２５ダミーチャネル
３０インク流路
３８ダミー流路
４０圧電素子
４２個別電極
４３圧電層
４４共通電極
５０個別配線
６０集合共通配線
６１第１共通配線
６２第２共通配線
６３第３共通配線
１００ＣＯＦ（外部基板）
Ｐ配列ピッチ
Ｘ配列方向

Claims

液体が供給される個別チャネルが、所定の配列ピッチで所定の配列方向に沿って複数形成されたチャネル列と、
個別電極および共通電極により圧電層を挟んで構成され、複数の前記個別チャネルのそれぞれに対応して設けられた圧電素子と、
前記個別電極から、前記チャネル列に隣接して外部基板と接続する領域として設定された外部接続領域へ延設され、前記外部基板が有する個別端子に接続される接点を有する個別配線と、
を備え、
前記チャネル列は、前記配列方向の一部に、前記配列ピッチよりも大きい距離を空けて設けられた隣接する２つの前記個別チャネル間の領域である列内空隙部を有し、
前記個別配線は、前記外部接続領域において前記個別チャネルに対応する部分へ延設され、
前記外部接続領域において前記列内空隙部に対応する部分には、前記共通電極から延設されて前記外部基板が有する共通端子に接続される第１共通配線が設けられ、
前記外部接続領域に隣接する前記チャネル列側の位置には、複数の前記共通電極に接続されると共に前記外部基板が有する集合共通端子に接続される集合共通配線が、前記配列方向に沿って設けられ、
前記第１共通配線は、前記集合共通配線から、前記外部接続領域において前記列内空隙部に対応する部分へ延設されており、
前記集合共通配線は、前記外部接続領域における前記配列方向の端部にて、前記外部基板が有する前記集合共通端子と接続される、
液体吐出装置。
前記チャネル列は、前記外部接続領域を挟んで位置する第１のチャネル列と第２のチャネル列とを有し、前記各チャネル列からの前記個別配線はいずれも前記外部接続領域へと延設され、
前記集合共通配線は、前記外部接続領域に隣接する前記第１のチャネル列側と前記第２のチャネル列側の各位置に、前記配列方向に沿って設けられ、
前記外部接続領域において前記第１のチャネル列が有する前記列内空隙部に対応する部分には、前記第１のチャネル列側の前記集合共通配線から前記第１共通配線が延設され、
前記外部接続領域において前記第２のチャネル列が有する前記列内空隙部に対応する部分には、前記第２のチャネル列側の前記集合共通配線から前記第１共通配線が延設されている、
請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記第１共通配線は、前記第１のチャネル列側の前記集合共通配線と前記第２のチャネル列側の前記集合共通配線との両方に接続されている、
請求項２に記載の液体吐出装置。
前記外部接続領域において、前記第１のチャネル列が有する前記列内空隙部に対応する部分と、前記第２のチャネル列が有する前記列内空隙部に対応する部分とは、互いに前記配列方向の位置がずれており、
一方の前記チャネル列が有する前記列内空隙部に対応して延設された前記第１共通配線は、他方の前記チャネル列から延びる複数の前記個別配線の間に位置している、
請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
前記第１共通配線と前記個別配線とは幅寸法が同一である、
請求項４に記載の液体吐出装置。
前記外部接続領域において、前記第１のチャネル列が有する前記列内空隙部に対応する部分と、前記第２のチャネル列が有する前記列内空隙部に対応する部分とは、互いに前記配列方向の位置が部分的に重複しており、
当該重複部分には、前記外部接続領域における他の部分と同じ配線ピッチで、前記第１共通配線が設けられている、
請求項４に記載の液体吐出装置。
前記外部接続領域において、前記第１のチャネル列が有する前記列内空隙部に対応する部分と、前記第２のチャネル列が有する前記列内空隙部に対応する部分とは、互いに前記配列方向の位置が部分的に重複しており、
当該重複部分には、前記個別配線よりも幅寸法を大きくした前記第１共通配線が設けられている、
請求項４に記載の液体吐出装置。
隣接する前記個別配線の間を延設された前記第１共通配線は、前記個別配線と前記配列方向にて重なる部分よりも重ならない部分の方が、幅寸法が大きくなっている、
請求項４～７の何れかに記載の液体吐出装置。
液体が供給される個別チャネルが、所定の配列ピッチで所定の配列方向に沿って複数形成されたチャネル列と、
個別電極および共通電極により圧電層を挟んで構成され、複数の前記個別チャネルのそれぞれに対応して設けられた圧電素子と、
前記個別電極から、前記チャネル列に隣接して外部基板と接続する領域として設定された外部接続領域へ延設され、前記外部基板が有する個別端子に接続される接点を有する個別配線と、
を備え、
前記チャネル列は、前記配列方向の一部に、前記配列ピッチよりも大きい距離を空けて設けられた隣接する２つの前記個別チャネル間の領域である列内空隙部を有し、
前記個別配線は、前記外部接続領域において前記個別チャネルに対応する部分へ延設され、
前記外部接続領域において前記列内空隙部に対応する部分には、前記共通電極から延設されて前記外部基板が有する共通端子に接続される第１共通配線が設けられ、
前記外部接続領域に隣接する前記チャネル列側の位置には、複数の前記共通電極に接続されると共に前記外部基板が有する集合共通端子に接続される集合共通配線が、前記配列方向に沿って設けられ、
前記第１共通配線は、前記集合共通配線から、前記外部接続領域において前記列内空隙部に対応する部分へ延設されており、
前記チャネル列に含まれる複数の前記個別チャネルのうち、前記列内空隙部に対して前記配列方向の一方側に位置する個別チャネルの群と、他方側に位置する個別チャネルの群とには、互いに異なる色の液体が供給される、
液体吐出装置。
液体が供給される個別チャネルが、所定の配列ピッチで所定の配列方向に沿って複数形成されたチャネル列と、
個別電極および共通電極により圧電層を挟んで構成され、複数の前記個別チャネルのそれぞれに対応して設けられた圧電素子と、
前記個別電極から、前記チャネル列に隣接して外部基板と接続する領域として設定された外部接続領域へ延設され、前記外部基板が有する個別端子に接続される接点を有する個別配線と、
を備え、
前記チャネル列は、前記配列方向の一部に、前記配列ピッチよりも大きい距離を空けて設けられた隣接する２つの前記個別チャネル間の領域である列内空隙部を有し、
前記個別配線は、前記外部接続領域において前記個別チャネルに対応する部分へ延設され、
前記外部接続領域において前記列内空隙部に対応する部分には、前記共通電極から延設されて前記外部基板が有する共通端子に接続される第１共通配線が設けられ、
前記外部接続領域に隣接する前記チャネル列側の位置には、複数の前記共通電極に接続されると共に前記外部基板が有する集合共通端子に接続される集合共通配線が、前記配列方向に沿って設けられ、
前記第１共通配線は、前記集合共通配線から、前記外部接続領域において前記列内空隙部に対応する部分へ延設されており、
前記配列ピッチよりも大きい距離を空けて設けられた隣接する２つの前記個別チャネル間には、前記液体が供給されないダミーチャネルが形成されており、該ダミーチャネル上に前記列内空隙部が設けられている、
液体吐出装置。
液体が供給される個別チャネルが、所定の配列ピッチで所定の配列方向に沿って複数形成されたチャネル列と、
個別電極および共通電極により圧電層を挟んで構成され、複数の前記個別チャネルのそれぞれに対応して設けられた圧電素子と、
前記個別電極から、前記チャネル列に隣接して外部基板と接続する領域として設定された外部接続領域へ延設され、前記外部基板が有する個別端子に接続される接点を有する個別配線と、
を備え、
前記チャネル列は、前記配列方向の一部に、前記配列ピッチよりも大きい距離を空けて設けられた隣接する２つの前記個別チャネル間の領域である列内空隙部を有し、
前記個別配線は、前記外部接続領域において前記個別チャネルに対応する部分へ延設され、
前記外部接続領域において前記列内空隙部に対応する部分には、前記共通電極から延設されて前記外部基板が有する共通端子に接続される第１共通配線が設けられ、
前記外部接続領域に隣接する前記チャネル列側の位置には、複数の前記共通電極に接続されると共に前記外部基板が有する集合共通端子に接続される集合共通配線が、前記配列方向に沿って設けられ、
前記第１共通配線は、前記集合共通配線から、前記外部接続領域において前記列内空隙部に対応する部分へ延設されており、
前記集合共通配線は、前記チャネル列を取り囲んで設けられており、前記列内空隙部には、前記集合共通配線において該列内空隙部を挟んで対向する部分を互いに接続する第２共通配線が設けられている、
液体吐出装置。
前記集合共通配線により囲まれた範囲内で、前記チャネル列の前記配列方向の端部には、前記個別チャネルが設けられていない領域である列端空隙部が設けられ、
前記外部接続領域において前記列端空隙部に対応する部分にも、前記第１共通配線が設けられている、
請求項１１に記載の液体吐出装置。
前記列端空隙部には、前記集合共通配線において該列端空隙部を挟んで対向する部分を互いに接続する第３共通配線が設けられている、
請求項１２に記載の液体吐出装置。