JP7259395B2 - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関する。

インク等の液体を複数のノズルから噴射する液体噴射ヘッドが従来から提案されている。例えば特許文献１には、ノズルから液体を噴射する圧電素子と、圧電素子に駆動信号を供給するための封止板とを具備するインクジェット式記録ヘッドが開示されている。圧電素子が形成される基板と封止板とは接着剤で相互に接合され、封止板に形成されたバンプ電極と圧電素子の下部電極とが導通する。

特開２０１６－１６８８０７号公報

特許文献１の技術のもとでは、接着剤およびバンプ電極が水分を吸収して膨張すると、封止板と基板とが離間する。したがって、バンプ電極と下部電極との電気的な接続が十分に確保できない。

以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体をノズルから噴射させる駆動素子と当該駆動素子に電気的に接続された第１配線とが形成された第１基板と、前記第１基板に対向する対向面において当該第１基板と接着剤で接着され、第２配線が形成された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に形成されて、前記第１配線と前記第２配線とを電気的接続し、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成されたバンプ電極とを具備し、前記弾性体の水に対する膨潤率は、前記接着剤の膨潤率よりも大きい。

本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体をノズルから噴射させる駆動素子と当該駆動素子に電気的に接続された第１配線とが形成された第１基板と、前記第１基板に対向する対向面において当該第１基板と接着剤で接着され、第２配線が形成された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に形成されて、前記第１配線と前記第２配線とを電気的に接続し、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成された第１粒子とを具備し、前記弾性体の水に対する膨潤率は、前記接着剤の水に対する膨潤率よりも大きい。

本発明の第１実施形態に係る液体噴射装置の構成を示すブロック図である。 液体噴射ヘッドの分解斜視図である。 図２おけるIII－III線の断面図である。 圧電素子の構成を示す断面図である。 接続端子の付近における振動板および配線基板の断面図である。 接続端子の平面図である。 第２実施形態に係る振動板および配線基板の断面図である。 第３実施形態に係る振動板および配線基板の断面図である。 第４実施形態に係る導電粒子の断面図である。 第５実施形態に係る振動板と配線基板の断面図である。 変形例に係る振動板および配線基板の断面図である。 変形例に係る液体噴射ヘッドの断面図である。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る液体噴射装置１００を例示する構成図である。第１実施形態の液体噴射装置１００は、液体の例示であるインクを媒体１２に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体１２は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体１２として利用される。図１に例示される通り、液体噴射装置１００には、インクを貯留する液体容器１４が設置される。例えば液体噴射装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または、インクを補充可能なインクタンクが液体容器１４として利用される。色彩が相違する複数種のインクが液体容器１４には貯留される。

図１に例示される通り、液体噴射装置１００は、制御ユニット２０と搬送機構２２と移動機構２４と液体噴射ヘッド２６とを具備する。制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体噴射装置１００の各要素を統括的に制御する。搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。

移動機構２４は、制御ユニット２０による制御のもとで液体噴射ヘッド２６をＸ方向に往復させる。Ｘ方向は、媒体１２が搬送されるＹ方向に交差する方向である。第１実施形態の移動機構２４は、液体噴射ヘッド２６を収容する略箱型の搬送体２４２と、搬送体２４２が固定された搬送ベルト２４４とを具備する。なお、複数の液体噴射ヘッド２６を搬送体２４２に搭載した構成や、液体容器１４を液体噴射ヘッド２６とともに搬送体２４２に搭載した構成も採用され得る。

液体噴射ヘッド２６は、液体容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで複数のノズルから媒体１２に噴射する。搬送機構２２による媒体１２の搬送と搬送体２４２の反復的な往復とに並行して液体噴射ヘッド２６が媒体１２にインクを噴射することで、媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、Ｘ-Ｙ平面に垂直な方向を以下ではＺ方向と表記する。液体噴射ヘッド２６によるインクの噴射方向がＺ方向に相当する。Ｘ-Ｙ平面は、例えば媒体１２の表面に平行な平面である。

図２は、液体噴射ヘッド２６の分解斜視図であり、図３は、図２おけるIII－III線の断面図である。図２に例示される通り、液体噴射ヘッド２６は、Ｙ方向に配列された複数のノズルＮを具備する。第１実施形態の複数のノズルＮは、Ｘ方向に相互に間隔をあけて並設された第１列Ｌ1と第２列Ｌ2とに区分される。第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々は、Ｙ方向に直線状に配列された複数のノズルＮの集合である。なお、第１列Ｌ1と第２列Ｌ2との間で各ノズルＮのＹ方向の位置を相違させることも可能であるが、第１列Ｌ1と第２列Ｌ2とで各ノズルＮのＹ方向の位置を一致させた構成を以下では便宜的に例示する。図３から理解される通り、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６は、第１列Ｌ1の各ノズルＮに関連する要素と第２列Ｌ2の各ノズルＮに関連する要素とが略線対称に配置された構造である。

図２および図３に例示される通り、液体噴射ヘッド２６は流路基板３２を具備する。図２に例示される通り、流路基板３２におけるＺ方向の負側には、圧力室基板３４と振動板４２と配線基板４６と筐体部４８と駆動回路５０とが設置される。振動板４２は、第１基板の例示である。他方、流路基板３２におけるＺ方向の正側には、ノズル板６２と吸振体６４とが設置される。液体噴射ヘッド２６の各要素は、概略的にはＹ方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤を利用して相互に接合される。

ノズル板６２は、複数のノズルＮが形成された板状部材であり、流路基板３２におけるＺ方向の正側の表面に設置される。複数のノズルＮの各々は、インクを通過させる円形状の貫通孔である。第１実施形態のノズル板６２には、第１列Ｌ1を構成する複数のノズルＮと第２列Ｌ2を構成する複数のノズルＮとが形成される。例えばドライエッチングやウェットエッチング等の半導体製造技術を利用してシリコン（Ｓi）の単結晶基板を加工することで、ノズル板６２が製造される。ただし、ノズル板６２の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

図２および図３に例示される通り、流路基板３２には、第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について、空間Ｒaと複数の供給流路３２２と複数の連通流路３２４と供給液室３２６とが形成される。空間Ｒaは、Ｚ方向からの平面視でＹ方向に沿う長尺状に形成された開口であり、供給流路３２２および連通流路３２４はノズルＮ毎に形成された貫通孔である。供給液室３２６は、複数のノズルＮにわたりＹ方向に沿う長尺状に形成された空間であり、空間Ｒaと複数の供給流路３２２とを相互に連通させる。複数の連通流路３２４の各々は、当該連通流路３２４に対応する１個のノズルＮに平面視で重なる。

図２および図３に例示される通り、圧力室基板３４は、第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について複数の圧力室Ｃが形成された板状部材である。複数の圧力室ＣはＹ方向に配列する。各圧力室Ｃは、ノズルＮ毎に形成されて平面視でＸ方向に沿う長尺状の空間である。流路基板３２および圧力室基板３４は、前述のノズル板６２と同様に、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。ただし、流路基板３２および圧力室基板３４の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

図２に例示される通り、圧力室基板３４において流路基板３２とは反対側の表面には振動板４２が形成される。第１実施形態の振動板４２は、弾性的に振動可能な板状部材である。なお、所定の板厚の板状部材のうち圧力室Ｃに対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、振動板４２の一部または全部を圧力室基板３４と一体に形成してもよい。

図２から理解される通り、圧力室Ｃは、流路基板３２と振動板４２との間に位置する空間である。第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について複数の圧力室ＣがＹ方向に配列する。図２および図３に例示される通り、圧力室Ｃは、連通流路３２４および供給流路３２２に連通する。したがって、圧力室Ｃは、連通流路３２４を介してノズルＮに連通し、かつ、供給流路３２２と供給液室３２６とを介して空間Ｒaに連通する。

図２および図３に例示される通り、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６は、相異なるノズルに対応する複数の圧電素子４４と、複数の圧電素子４４の各々を駆動する駆動回路５０とを具備する。駆動回路５０は、圧電素子４４毎の駆動信号を出力する。駆動信号は、圧電素子４４を駆動するための電圧信号である。振動板４２のうち圧力室Ｃとは反対側の面上には、第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について、相異なるノズルＮに対応する複数の圧電素子４４が形成される。各圧電素子４４は、圧力室Ｃの圧力を変動させることで、インクをノズルＮから噴射させる駆動素子である。具体的には、圧電素子４４は、駆動信号の供給により変形するアクチュエーターであり、平面視でＸ方向に沿う長尺状に形成される。複数の圧電素子４４は、複数の圧力室Ｃに対応するようにＹ方向に配列する。圧電素子４４の変形に連動して振動板４２が振動すると、圧力室Ｃ内の圧力が変動することで、圧力室Ｃに充填されたインクが連通流路３２４とノズルＮとを通過して噴射される。

図４は、圧電素子４４の構成を示す断面図である。図４に例示される通り、圧電素子４４は、相互に対向する第１電極４４１と第２電極４４２との間に圧電体層４４３を介在させた積層体である。第１電極４４１は、振動板４２の表面に形成され、圧電素子４４毎に形成された個別電極である。他方、第２電極４４２は、複数の圧電素子４４にわたり連続する共通電極である。第１電極４４１と第２電極４４２と圧電体層４４３とが平面視で重なる部分が圧電素子４４として機能する。圧電素子４４の変形に連動して振動板４２が振動すると、圧力室Ｃ内のインクの圧力が変動し、圧力室Ｃに充填されたインクが連通流路３２４とノズルＮとを通過して外部に噴射される。なお、第１電極４４１を圧電素子４４毎の共通電極として第２電極４４２を個別電極とした構成、または、第１電極４４１および第２電極４４２の双方を個別電極とした構成も採用され得る。

図２の配線基板４６は、複数の圧電素子４４が形成された振動板４２の表面に間隔をあけて対向する板状部材である。第１実施形態の配線基板４６は、液体噴射ヘッド２６の機械的な強度を補強する補強板、および、圧電素子４４を保護および封止する封止板としても機能する。図２に例示される通り、配線基板４６は、外部配線５２を介して制御ユニット２０に電気的に接続される。外部配線５２は、各種の電圧および駆動信号を制御ユニット２０から配線基板４６に供給するための可撓性の配線基板である。例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）またはＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の接続部品が外部配線５２として好適に採用される。

筐体部４８は、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留するためのケースである。図３に例示される通り、第１実施形態の筐体部４８には、第１列Ｌ1および第２列Ｌ2の各々について空間Ｒbが形成される。筐体部４８の空間Ｒbと流路基板３２の空間Ｒaとは相互に連通する。空間Ｒaと空間Ｒbとで構成される空間は、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留する液体貯留室Ｒとして機能する。筐体部４８に形成された導入口４８２を介して液体貯留室Ｒにインクが供給される。液体貯留室Ｒ内のインクは、供給液室３２６と各供給流路３２２とを介して圧力室Ｃに供給される。吸振体６４は、液体貯留室Ｒの壁面を構成する可撓性のフィルムであり、液体貯留室Ｒ内のインクの圧力変動を吸収する。

配線基板４６は、基体部７０と複数の配線７２とを具備する。基体部７０は、第２基板の例示である。基体部７０は、Ｙ方向に長尺な絶縁性の板状部材であり、振動板４２と駆動回路５０との間に位置する。基体部７０は、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。ただし、基体部７０の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

基体部７０は、図２に例示される通り、相互に反対側に位置する第１面Ｆ1と第２面Ｆ2とを含む。第２面Ｆ2は、振動板４２に対向する。第２面Ｆ2は、対向面の例示である。具体的には、振動板４２の表面に対して第２面Ｆ2が間隔をあけて対向するように基体部７０が設置される。図２に例示される通り、基体部７０の第１面Ｆ1には、駆動回路５０と外部配線５２とが実装される。駆動回路５０は、基体部７０の長手方向に沿って長尺なＩＣチップである。外部配線５２は、基体部７０の第１面Ｆ1のうちＹ方向の負側の端部に実装される。基体部７０の第１面Ｆ1および第２面Ｆ2には、制御ユニット２０から外部配線５２を介して供給される基準電圧および駆動信号を伝送するための複数の配線７２が形成される。

図３に例示される通り、振動板４２と基体部７０との間には、接続端子Ｔxと接続端子Ｔeとが形成される。第１実施形態では、基体部７０の第２面Ｆ2に、接続端子Ｔxと接続端子Ｔeとが形成される。第２面Ｆ2に形成される配線７２は、第２配線の例示である。各配線７２は、配線基板４６に形成された貫通電極を介して駆動回路５０の出力端子に電気的に接続される。接続端子Ｔxは、圧電素子４４毎に形成される。駆動信号を伝送するための配線７２は、接続端子Ｔxを介して圧電素子４４の第１電極４４１に電気的に接続される。したがって、個別電極である第１電極４４１に駆動信号が供給される。一方、基準電圧を伝送するための配線７２は、接続端子Ｔeを介して圧電素子４４の第２電極４４２に電気的に接続される。したがって、共通電極である第２電極４４２に基準電圧が供給される。なお、接続端子Ｔeの個数は任意である。

以下、接続端子Ｔxと接続端子Ｔeとを区別する必要がない場合は、「接続端子Ｔ」と記載する。図５は、接続端子Ｔの付近における振動板４２および配線基板４６の断面図であり、図６は、接続端子Ｔの平面図である。図５に例示される通り、接続端子Ｔは、配線基板４６における基体部７０の第２面Ｆ2に形成される。第１実施形態の接続端子Ｔは、弾性体９０と導電膜９２とを含む。弾性体９０は、第２面Ｆ2から突起するように、例えば樹脂材料で形成される。具体的には、感光性樹脂により弾性体９０が形成される。例えば、弾性体９０は、感光性樹脂に光を照射してパターニングした後に、当該感光性樹脂を熱硬化することで形成される。なお、感光性樹脂に対して熱硬化を行わなくてもよいが熱硬化を行うことで耐液性を向上させたり、膨潤率を調整することができる。例えば日立化成株式会社が提供する製品名「ＡＨ－３０００」が感光性樹脂として使用される。感光性樹脂により弾性体９０を形成することで、所望の領域および形状で弾性体９０を形成できるという利点がある。第１実施形態の弾性体９０は、絶縁材料で形成される。弾性体９０の断面形状は、例えば半円形である。図６に例示される通り、弾性体９０は、複数の配線７２にわたりＹ方向に延在して形成される。図５に例示される通り、導電膜９２は、弾性体９０を覆うように導電材料で形成される。図６に例示される通り、各配線７２に連続する導電膜９２が弾性体９０の表面に形成される。配線７２と導電膜９２とは、例えばスパッタリング等の公知の成膜技術により同層で形成される。各配線７２の一方の端部が導電膜９２に連結され、他方の端部が配線基板４６の貫通電極を介して駆動回路５０に電気的に接続される。接続端子Ｔは、弾性的に変形可能な突起部として機能する。以上の説明から理解される通り、接続端子Ｔは、樹脂からなる弾性体９０の表面に導電膜９２が形成されたバンプ電極として機能する。なお、弾性体９０を配線７２毎に個別に形成してもよい。

図５に例示される通り、振動板４２には、圧電素子４４に電気的に接続された配線８２が形成される。具体的には、接続端子Ｔを介して各配線７２にそれぞれ電気的に接続される複数の配線８２が振動板４２に形成される。配線８２は、第１配線の例示である。接続端子Ｔxに接続される配線８２は、圧電素子４４の第１電極４４１に連結される。第１電極４４１と当該第１電極４４１に連結される配線８２とは、例えば同層で形成される。他方、接続端子Ｔeに接続される配線８２は、圧電素子４４の第２電極４４２に連結される。第２電極４４２と当該第２電極４４２に連結される配線８２とは、例えば同層で形成される。図５に例示される通り、接続端子Ｔの頂上付近の部分が配線８２の表面に接触する。すなわち、平面視において接続端子Ｔに重なるように配線８２が形成される。接続端子Ｔは、弾性変形した状態で配線８２に接触する。すなわち、振動板４２および接続端子Ｔの一方から他方に対する押圧が生じる。以上の説明から理解される通り、配線７２と配線８２とは接続端子Ｔを介して電気的に接続される。

図３に例示される通り、振動板４２と配線基板４６とは接着剤Ｂを利用して相互に固定される。具体気には、配線基板４６における基体部７０の第２面Ｆ2と振動板４２とが接着剤Ｂにより接着される。具体的には、感光性接着剤が接着剤Ｂとして好適である。例えば、接着剤Ｂは、光を照射してパターニングした後に熱硬化させる。なお、接着剤Ｂに対して熱硬化を行わなくてもよいが熱硬化を行うことで耐液性を向上させたり、膨潤率を調整することができる。例えば東京応化工業株式会社が提供する製品名「ＴＭＭＲ（登録商標）」が接着剤Ｂとして利用される。感光性接着剤を接着剤Ｂとして利用することで、所望の領域および形状に接着剤Ｂを塗布することができるという利点がある。配線基板４６と振動板４２との間において、圧電素子４４に接触しないように接着剤Ｂが塗布される。具体的には、接続端子Ｔの周囲に接着剤Ｂが塗布される。図５に例示される通り、第１実施形態では、接続端子Ｔが接着剤Ｂに接触する。例えば、基体部７０において接続端子Ｔの表面に接触するように接着剤Ｂを塗布した状態で、接続端子Ｔが配線８２の表面に押圧されるように基体部７０と振動板４２とが接合される。ただし、接続端子Ｔと配線８２との間には、接着剤Ｂは介在させない。なお、第１実施形態では、接続端子Ｔの周囲に接着剤Ｂが塗布されるから、基体部７０と振動板４２との間において接続端子Ｔを強固に固定することができる。

以下、接続端子Ｔの膨潤率と接着剤Ｂの膨潤率とについて説明する。膨潤は、物質が水分を吸収して膨張する現象であり、膨潤率は、膨潤前の体積に対する膨潤後の体積の比である。すなわち、膨潤率が大きいほど、膨潤による体積の増加量が大きい。接続端子Ｔおよび接着剤Ｂが吸収する水分は、例えば、使用環境の大気中に存在する水分、または、インクに起因した水分である。導電膜９２は、弾性部材と比較して膜厚が十分に小さく水分の吸収による膨潤はほとんど発生しないから、第１実施形態では、接続端子Ｔの膨潤率は実質的には弾性体９０の膨潤率に相当する。ここで、例えば、接続端子Ｔの膨潤率が接着剤Ｂの膨潤率よりも小さい構成（以下「比較例」という）では、接続端子Ｔおよび接着剤Ｂが水分を吸収した場合に、接着剤Ｂが接続端子Ｔよりも膨潤することで、振動板４２と配線基板４６の基体部７０とが離間するから、振動板４２および接続端子Ｔの一方から他方に対する押圧が低減される。したがって、比較例では、配線７２と配線８２との電気的な接続が不十分になるという問題が発生する。そこで、第１実施形態では、接続端子Ｔの膨潤率を接着剤Ｂの膨潤率よりも大きくする。具体的には、弾性体９０の水に対する膨潤率は、接着剤Ｂの水に対する膨潤率よりも大きい。また、弾性体９０のインクに対する膨潤率は、接着剤Ｂのインクに対する膨潤率よりも大きい。すなわち、水分の吸収による体積の増加量は、接着剤Ｂよりも接続端子Ｔのほうが大きい。膨潤率の大小は、接着剤Ｂと接続端子Ｔとを同一温度の水に同一の時間にわたり浸漬した後に比較する。以上の構成によれば、接続端子Ｔと接着剤Ｂとが、大気中の水分またはインクを吸収すると、振動板４２および接続端子Ｔの一方から他方に対する押圧が増加する。したがって、第１実施形態では、比較例と比較して、配線７２と配線８２との電気的な接続を十分に確保することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図７は、第２実施形態に係る振動板４２および配線基板４６の断面図である。図７に例示される通り、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、振動板４２と配線基板４６の基体部７０とは、接着剤Ｂで接着される。ただし、第１実施形態では、接続端子Ｔが接着剤Ｂに接触するのに対して、第２実施形態では、接続端子Ｔと接着剤Ｂとの間には空間Ｅが形成される。すなわち、接続端子Ｔに接着剤Ｂは接触しない。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。第２実施形態では、接続端子Ｔと接着剤Ｂとの間に空間Ｅが形成されるから、接続端子Ｔが膨潤した場合に、当該接続端子Ｔと配線７２との接触面が拡大する。具体的には、Ｘ-Ｙ平面内において当該接触面が図７に破線で図示されるように拡大する。したがって、配線７２と配線８２との電気的な接続が十分に確保される。一方で、接続端子Ｔと接着剤Ｂとが接触する第１実施形態の構成によれば、振動板４２と基体部７０とを強固に接着できるという利点がある。

＜第３実施形態＞
図８は、第３実施形態に係る振動板４２および配線基板４６の断面図である。第３実施形態では、接続端子Ｔが省略される。図８に例示される通り、第３実施形態の配線７２は、平面視において配線８２と重なるように形成される。第３実施形態では、導電粒子９４を含む異方性導電膜９３を基体部７０と振動板４２との接着に利用する。すなわち、異方性導電膜９３は、基体部７０と振動板４２との間に介在する。異方性導電膜９３は、例えば金属等で形成される導電粒子９４を接着剤Ｂに分散した膜である。接着剤Ｂは、例えば絶縁性の樹脂材料である。導電粒子９４は、弾性的に変形可能である。導電粒子９４の膨潤率は、接着剤Ｂの膨潤率よりも大きい。

配線７２と配線８２との間に異方性導電膜９３を介在させた状態で、振動板４２と基体部７０とを当該異方性導電膜９３により接着する。接着する際に振動板４２および基体部７０が一方から他方に対して押圧される。配線７２と配線８２との間に導電粒子９４が介在した状態で、振動板４２と基体部７０とが接着される。したがって、配線７２と配線８２とは、導電粒子９４を介して電気的に接続される。第３実施形態の導電粒子９４は、振動板４２と基体部７０との間に形成されて、配線７２と配線８２とを電気的に接続し、弾性的に変形可能な突起部として機能する。

第３実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。第３実施形態では、異方性導電膜９３に含まれる導電粒子９４が突起部として機能するから、突起部を形成する工程が不要になるという利点がある。

＜第４実施形態＞
図９は、第４実施形態に係る導電粒子９４の断面図である。第４実施形態の導電粒子９４は、第３実施形態の導電粒子９４と種類が相違する。第４実施形態の導電粒子９４は、樹脂材料で形成された弾性体９４１を金属等で形成された導電膜９４２で覆った粒子である。すなわち、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成された粒子が導電粒子９４として利用される。導電粒子９４は「第１粒子」の例示である。なお、第４実施形態の接着剤Ｂは、第１実施形態と同様に感光性接着剤である。

弾性体９４１の水に対する膨潤率は、接着剤Ｂの水に対する膨潤率よりも大きい。また、弾性体９４１の液体に対する膨潤率は、接着剤Ｂのインクに対する膨潤率よりも大きい。図９に例示される通り、導電粒子９４は接着剤Ｂに接触する。図９に例示する構成によれば、第１実施形態と同様に、配線７２と配線８２との電気的な接続を十分に確保することができる。

＜第５実施形態＞
図１０は、第５実施形態に係る振動板４２および配線基板４６の断面図である。第５実施形態の接着剤Ｂは、接着粒子９６を含む。なお、接着剤Ｂが接着粒子９６を含むこと以外は第４実施形態と同様である。接着粒子９６は「第２粒子」の例示である。接着粒子９６は基体部７０と振動板４２との間隔を維持するためのスペーサーとして機能する。例えば、樹脂材料で形成された弾性体９６１を金属等で形成された導電膜９６２で覆った粒子が接着粒子９６として利用される。すなわち、表面が導電膜９６２で形成された導電粒子が接着粒子９６として例示される。なお、例えば全体が金属等で形成された粒子を接着粒子９６として利用してもよい。接着粒子９６の体積平均径は、導電粒子９４の体積平均径よりも小さい。体積平均径は、複数の接着粒子９６の各々の体積を加重値とした粒子径の加重平均である。

接着粒子９６の膨潤率は、導電粒子９４の膨潤率よりも小さい。具体的には、弾性体９６１の水に対する膨潤率は、弾性体９４１の水に対する膨潤率よりも小さい。また、弾性体９６１のインクに対する膨潤率は、弾性体９４１のインクに対する膨潤率よりも小さい。

第５実施形態では、接着粒子９６の膨潤率が導電粒子９４の膨潤率よりも小さいから、基体部７０と振動板４２との間隔が過度に大きくなることを抑制することができる。したがって、配線７２と配線８２との電気的な接続を十分に確保することができる。接着粒子９６の体積平均径が導電粒子９４の体積平均径よりも小さい第５実施形態の構成によれば、導電粒子９４が配線７２と配線８２とに十分に接触するから、配線７２と配線８２との電気的な接続を十分に確保することができる。また、第５実施形態では、接着粒子９６の表面が導電膜９６２で形成されるから、接着粒子９６を配線７２と配線８２との接続に利用することができる。

＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）第１実施形態および第２実施形態では、接続端子Ｔを弾性体９０と導電膜９２とで構成したが、接続端子Ｔの構成は以上の例示に限定されない。例えば、導電性の弾性材料により接続端子Ｔを形成してもよい。以上の構成では、図１１に例示される通り、配線７２の表面に接続端子Ｔが形成される。接続端子Ｔは、配線７２毎に個別に形成される。

（２）第１実施形態および第２実施形態では、接続端子Ｔを基体部７０に形成したが、接続端子Ｔを振動板４２に形成してもよい。以上の構成では、接続端子Ｔの導電膜９２が配線８２に接続され、当該接続端子Ｔの頂上付近の部分が配線７２の表面に接触する。以上の説明から理解される通り、接続端子Ｔは、振動板４２と基体部７０との間に形成されれば、基体部７０に形成されても振動板４２に形成されてもよい。

（３）第３実施形態から第５実施形態の導電粒子９４において、内部に空間が形成される構成も採用される。すなわち、導電粒子９４は中空であってもよい。以上の構成によれば、導電粒子９４が弾性的に変形しやすくなるから、配線７２と配線８２との電気的な接続を十分に確保することができる。

（４）第１実施形態および第２実施形態において、図１２に例示される通り、振動板４２のうち圧電素子４４の駆動により振動する能動部Ｐとは異なる領域において、振動板４２と基体部７０とが接着剤Ｂにより接着される構成も採用される。すなわち、接続端子Ｔと接着剤Ｂとは、振動板４２に垂直なＺ方向からみて、振動板４２のうち能動部Ｐ以外の領域に位置する。なお、能動部Ｐは、Ｚ方向からの平面視において、振動板４２のうち圧力室Ｃに重なる領域である。振動板４２のうち圧力室基板４３に固定されていない領域が能動部Ｐであるとも換言できる。すなわち、接続端子Ｔと接着剤Ｂとは振動板４２うち振動しない領域に接続端子Ｔと接着剤Ｂとが位置する。以上の構成では、接続端子Ｔと接着剤Ｂとが振動板４２の振動を阻害すること、および、振動板４２が圧力室基板４３または接着剤Ｂと剥離することを低減することができる。同様に、第３実施形態から第５実施形態においても、振動板４２のうち能動部Ｐ以外の領域に導電粒子９４と接着剤Ｂとが位置する構成も採用される。

（５）圧力室Ｃ内の液体をノズルＮから噴射させる駆動素子は、前述の各形態で例示した圧電素子４４に限定されない。例えば、加熱により圧力室Ｃの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子を駆動素子として利用することも可能である。以上の例示から理解される通り、駆動素子は、圧力室Ｃ内の液体をノズルＮから噴射させる要素として包括的に表現され、動作方式や具体的な構成の如何は不問である。

（６）前述の各形態では、液体噴射ヘッド２６を搭載した搬送体２４２を往復させるシリアル方式の液体噴射装置１００を例示したが、複数のノズルＮが媒体１２の全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本発明を適用することが可能である。

（７）前述の各形態で例示した液体噴射装置１００は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。

１００…液体噴射装置、１２…媒体、１４…液体容器、２０…制御ユニット、２２…搬送機構、２４…移動機構、２４２…搬送体、２４４…搬送ベルト、２６…液体噴射ヘッド、３０…流路形成部、３２…流路基板、３２２…供給流路、３２４…連通流路、３２６…供給液室、３４…圧力室基板、４２…振動板、４４…圧電素子、４４１…第１電極、４４２…第２電極、４４３…圧電体層、４６…配線基板、４８…筐体部、４８２…導入口、５０…駆動回路、５２…外部配線、６２…ノズル板、６４…吸振体、７０…基体部、７２…配線、８２…配線、９０…弾性体、９２…導電膜、９３…異方性導電膜、９４…導電粒子、９４１…弾性体、９４２…導電膜、９６…接続粒子、９６１…弾性体、９６２…導電膜。

Claims (19)

1. 液体をノズルから噴射させる駆動素子と当該駆動素子に電気的に接続された第１配線とが形成された第１基板と、
   前記第１基板に対向する対向面において当該第１基板と接着剤で接着され、第２配線が形成された第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に形成されて、前記第１配線と前記第２配線とを電気的に接続し、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成されたバンプ電極とを具備し、
   前記弾性体の水に対する膨潤率は、前記接着剤の水に対する膨潤率よりも大きい
   液体噴射ヘッド。
2. 前記弾性体の前記液体に対する膨潤率は、前記接着剤の前記液体に対する膨潤率よりも大きい
   請求項１の液体噴射ヘッド。
3. 前記バンプ電極は、前記接着剤に接触し、
   前記接着剤は、前記バンプ電極の周囲に形成される
   請求項１または請求項２の液体噴射ヘッド。
4. 前記バンプ電極と前記接着剤との間には空間が形成される
   請求項１または請求項２の液体噴射ヘッド。
5. 前記第１基板は、前記駆動素子の駆動により振動する能動部を有する振動板であり、
   前記バンプ電極と前記接着剤とは、前記振動板に垂直な方向からみて、前記振動板のうち前記能動部以外の領域に位置する
   請求項１から請求項４の何れかの液体噴射ヘッド。
6. 前記接着剤は、前記バンプ電極の周囲に形成される
   請求項１、請求項２、請求項４及び請求項５の何れかの液体噴射ヘッド。
7. 前記接着剤は、感光性接着剤である
   請求項１から請求項６の何れかの液体噴射ヘッド。
8. 前記弾性体は、感光性樹脂で形成される
   請求項１から請求項７の何れかの液体噴射ヘッド。
9. 液体をノズルから噴射させる駆動素子と当該駆動素子に電気的に接続された第１配線とが形成された第１基板と、
   前記第１基板に対向する対向面において当該第１基板と接着剤で接着され、第２配線が形成された第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に形成されて、前記第１配線と前記第２配線とを電気的に接続し、樹脂からなる弾性体の表面に導電膜が形成された第１粒子とを具備し、
   前記弾性体の水に対する膨潤率は、前記接着剤の水に対する膨潤率よりも大きい
   液体噴射ヘッド。
10. 前記弾性体の前記液体に対する膨潤率は、前記接着剤の前記液体に対する膨潤率よりも大きい
    請求項９の液体噴射ヘッド。
11. 前記第１粒子は、前記接着剤に接触し、
    前記接着剤は、前記第１粒子の周囲に形成される
    請求項９または請求項１０の液体噴射ヘッド。
12. 前記接着剤は、前記第１粒子における前記弾性体よりも水に対する膨潤率が小さい第２粒子を含む
    請求項９から請求項１１の何れかの液体噴射ヘッド。
13. 前記第２粒子は、前記第１粒子における前記弾性体よりも前記液体に対する膨潤率が小さい
    請求項１２の液体噴射ヘッド。
14. 前記接着剤は、前記第１粒子よりも体積平均径が小さい第２粒子を含む
    請求項９から請求項１１の何れかの液体噴射ヘッド。
15. 前記第２粒子は、表面が導電膜で形成された導電粒子である
    請求項１２から請求項１４の何れかの液体噴射ヘッド。
16. 前記第１粒子は、内部に空間が形成される
    請求項９から請求項１５の何れかの液体噴射ヘッド。
17. 前記第１基板は、前記駆動素子の駆動により振動する能動部を有する振動板であり、
    前記第１粒子と前記接着剤とは、前記振動板に垂直な方向からみて、前記振動板のうち前記能動部以外の領域に位置する
    請求項９から請求項１６の何れかの液体噴射ヘッド。
18. 前記接着剤は、感光性接着剤である
    請求項９から請求項１７の何れかの液体噴射ヘッド。
19. 請求項１から請求項１８の何れかの液体噴射ヘッドを具備する
    液体噴射装置。
    

Images