JP2002210955A

JP2002210955A - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JP2002210955A
Application number: JP2001009185A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Komatsu; 克明小松
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-01-17
Filing date: 2001-01-17
Publication date: 2002-07-31
Anticipated expiration: 2021-01-17
Also published as: JP4639475B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】各駆動壁に設けた駆動電極に電圧を印加する配
線が上部基板又は下部基板に引き出されるようにしたイ
ンクジェットヘッドのスタック構造化を容易に図り得る
ようにする。【解決手段】上部基板１３及び下部基板１１の間に圧電
素子からなる駆動壁とチャンネル部とを交互に並設し、
各駆動壁に設けた駆動電極に電圧を印加する配線１７
ｂ、１７ｃを上部基板１３又は下部基板１１に引き出す
と共に、インクマニホールド部材２０に電極２４が配設
され、電極２４の一端はインクマニホールド部材２０の
背面２０ｂに延設されており、他端は駆動電極に電圧を
印加する配線１７ｂ、１７ｃと電気的に接続され、それ
ら電極２４及び配線１７ｂ、１７ｃを経由して各駆動電
極への給電を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドに関し、特に、チャンネル部を区画する駆動壁に電
界を印加することにより該駆動壁をせん断変形させてチ
ャンネル部内のインクを吐出させるようにしたシェアモ
ード型のインクジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、チャンネル部を区画する駆動壁に
電界を印加することにより該駆動壁をせん断変形させて
チャンネル部内のインクを吐出させるようにしたシェア
モード型のインクジェットヘッドが知られている。

【０００３】かかるインクジェットヘッドは、図１２に
示すように、圧電素子を含む基板１００に円盤状のブレ
ードを用いて複数列の溝の加工を基板途中から行い、そ
の後、該溝側に上部基板１０１を固着することにより圧
電素子からなる駆動壁１０２とチャンネル部１０３とを
交互に形成すると共に、上記駆動壁１０２に駆動電極１
０４をめっき処理等により形成し、該駆動電極１０４に
電圧を印加することにより駆動壁１０２をせん断変形さ
せてチャンネル部１０３内のインクをノズルプレート１
０５のノズル孔１０６から吐出させるようになってい
る。

【０００４】上記従来のインクジェットヘッドでは、チ
ャンネル部１０３は円盤状のブレードにより基板途中か
ら溝加工されるため、該チャンネル部１０３には徐々に
浅くなる円弧部１０３ａが形成されている。駆動電極１
０４はこの円弧部１０３ａを利用してプリント基板１０
７とボンディングワイヤ１０８によって電気的に接続さ
れることで電圧が印加されるようになっているため、イ
ンクジェットヘッドの長さ（チャンネル部１０３に沿う
方向の長さ）が実際に駆動される駆動壁１０２の長さ１
０２ａよりも長くなり、それだけ基板からの取り数（１
枚のウェハーから取れるヘッド数）が少なくなる。例え
ば、駆動壁１０２の長さが３ｍｍの場合であっても、円
弧部１０３ａの長さが４ｍｍ、平坦な部分が３ｍｍとす
ると、ヘッドの長さは１０ｍｍとなり、ウェハーの長さ
が５０ｍｍのものであっても、外周の耳を取り除いて１
枚のウェハーから製造できるのはたった４ヘッドという
ことになり、極めて生産性が悪いという問題がある。

【０００５】このため、本発明者は、上記円弧部１０３
ａをなくし、図３の如く、各駆動電極に電圧を印加する
ための配線を、駆動壁を上下から挟むように対向してい
る上部基板又は下部基板から引き出すようにすること
で、１枚のウェハーからの取り数が多く、極めて生産性
を向上させたインクジェットヘッドを既に提案している
（特願２０００−２９９９８２号等）。

【０００６】このようなインクジェットヘッドは、チャ
ンネル部１５はその入口から出口に亘る長さ方向で大き
さと形状が変わらないストレートタイプとなるため、チ
ャンネル部１５内にインクを供給するためのインク室及
びインク流路を構成するインクマニホールド部材（図３
においては図示せず）は、該チャンネル部１５の一方開
口端側（図３における奥側）に取り付けられる一方、イ
ンクの吐出は、該インクマニホールド部材と反対側のチ
ャンネル部１５の他方開口端側（図３における手前側）
から行うようになっており、インクの流入と吐出とが反
対面となる。そして各駆動壁１４の駆動電極１６への電
圧印加は、上部基板１３又は下部基板１１から引き出さ
れた電極から行うこととなる。

【０００７】しかし、インクジェットヘッド同士を上下
に多段に重ね合わせて多ノズル化（スタック構造化）を
図る場合、各電極１７ｃはこの重合面に位置し、電圧印
加を行うことが困難であるため、インクジェットヘッド
を多段に重ね合わせた場合でも各電極１７ｃに電圧を印
加することのできる構造が望まれている。

【０００８】また、ノズル数（＝電極数）が多い場合、
通常、プリンター本体との間に駆動ＩＣを介在させるこ
とが行われる。駆動ＩＣはプリンター本体からの信号を
シリアルデータとして受け取り、適切なタイミング信号
により多数の電極に駆動波形を出力するというシリアル
パラレル変換機能を少なくとも有している。この機能に
よりプリンター本体（プリンター制御基板）との間の接
続線の本数は、ノズル数よりも大幅に少なくできる。従
って、インクジェットヘッド自体がこの駆動ＩＣを有す
るようにすれば、インクジェットヘッドとプリンター本
体との間の接続線の本数を大幅に少なくでき、接続構造
の簡素化を図ることができる。このため、駆動ＩＣを実
装しつつ、多段状に重ね合わせることが可能なインクジ
ェットヘッドの構造が望まれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、各駆動壁に設けた駆動電極に電圧を印加する配線が
上部基板又は下部基板に引き出されるようにしたインク
ジェットヘッドのスタック構造化を容易に図り得るよう
にすることにある。

【００１０】また、本発明の他の課題は、各駆動壁に設
けた駆動電極に電圧を印加する配線が上部基板又は下部
基板に引き出されるようにしたインクジェットヘッドと
プリンター本体との間の接続構造を簡素化させ、且つス
タック構造化を容易に図り得るようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の発明
よって解決される。

【００１２】請求項１記載の発明は、上部基板及び下部
基板の間に圧電素子からなる駆動壁とチャンネル部とを
交互に並設し、各駆動壁に設けた駆動電極に電圧を印加
する配線を上記上部基板又は下部基板に引き出すと共
に、チャンネル部内にインクを供給するためのインク室
及びインク流路を構成するインクマニホールド部材を該
チャンネル部の一方開口端側に取り付けてなり、各駆動
電極に電圧を印加することにより駆動壁をせん断変形さ
せてチャンネル部内のインクを、チャンネル部の他方開
口端側に取り付けたノズルプレートのノズル孔から吐出
させるようにしたインクジェットヘッドであって、上記
インクマニホールド部材に電極が配設され、該電極の一
端はインクマニホールド部材の背面に延設されており、
上記駆動電極に電圧を印加する配線が上記インクマニホ
ールド部材の電極と電気的に接続され、それら電極及び
配線を経由して各駆動電極への給電を可能としたことを
特徴とするインクジェットヘッドである。

【００１３】これにより、インクジェットヘッドを上下
に多段状に重ね合わせても、インクマニホールド部材の
背面に配設されている電極から各駆動電極に電圧を印加
することができるようになるため、スタック構造化を容
易に図り得るものとなる。

【００１４】請求項２記載の発明は、前記インクマニホ
ールド部材の電極の他端は、インクマニホールド部材自
体を貫通して、前記駆動電極に電圧を印加する配線と電
気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の
インクジェットヘッドである。

【００１５】通常、インクが吐出されるノズル孔を有す
るノズルプレート側は、インク吸引等によりインク付着
が避けられず、電極がこのノズルプレート近傍に配置さ
れると電極腐蝕や漏電の発生が懸念されるが、インクマ
ニホールド部材の電極の他端がインクマニホールド部材
自体を貫通して駆動電極に電圧を印加する配線と電気的
に接続されるようにすることで、電極がインクに関係す
る部分から分離され、インクの付着により腐蝕や漏電を
発生させる虞れがなくなり、安定した品質のインクジェ
ットヘッドを得ることができる。

【００１６】請求項３記載の発明は、前記インクマニホ
ールド部材の電極と駆動電極から引き出された前記配線
とが、駆動ＩＣが実装された第３の部材を用いて電気的
に接続されていることを特徴とする請求項１記載のイン
クジェットヘッドである。

【００１７】これによりインクジェットヘッドに駆動Ｉ
Ｃを設けることができ、プリンター本体（プリンター制
御基板）との間の接続線の本数をノズル数よりも大幅に
少なくできる。

【００１８】また、一般に駆動ＩＣの出力端子と電極と
は、ワイヤボンディングやフリップチップ等の実装手段
によって接続されるが、このような駆動ＩＣの実装をイ
ンクマニホールド部材や基板が組み込まれた状態で行う
ことは困難である。しかし、上記の通り、既に駆動ＩＣ
が実装された第３の部材を用いてインクマニホールド部
材の電極と駆動電極から引き出された配線とを電気的に
接続することで、駆動ＩＣの実装を容易に行うことがで
きると共に、駆動電極とインクマニホールド部材の電極
とを電気的に接続する機能と駆動ＩＣを実装する機能と
の両方を持たせることが可能である。このような駆動Ｉ
Ｃが実装された第３の部材としては、ＴＡＢ（Tape Aut
omated Bonding）のようにＦＰＣ（Flexible Print Cir
cuit）基板に駆動ＩＣが実装されているものを用いるこ
とができる。

【００１９】請求項４記載の発明は、前記第３の部材が
片面ＦＰＣであることを特徴とする請求項３記載のイン
クジェットヘッドである。

【００２０】片面ＦＰＣは安価であり、しかも薄く曲げ
易い等の利点があり、これを用いることで駆動ＩＣを実
装するインクジェットヘッドの組立てが容易となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００２２】図１は、本発明に係るインクジェットヘッ
ドを示す全体斜視図、図２はその側面断面図である。

【００２３】図中、１０はヘッドチップ、２０は該ヘッ
ドチップ１０に取り付けられているインクマニホールド
部材であり、これらヘッドチップ１０及びインクマニホ
ールド部材２０によってインクジェットヘッド１が構成
される。

【００２４】ヘッドチップ１０は、図３に示すように、
下部基板１１の上面に圧電素子１２を設け、該圧電素子
１２側から複数列の溝を並設すると共に、該溝側から上
部基板１３を固着することにより、上部基板１３と下部
基板１１との間に、圧電素子１２からなる駆動壁１４と
チャンネル部１５とを交互に並設している。

【００２５】上記チャンネル部１５の形状は、溝の両側
壁が垂直方向に向いており、そして互いに平行である。
また、その入口から出口に亘る長さ方向で大きさと形状
が変わらないストレートタイプである。このようにチャ
ンネル部１５がストレートタイプであることにより、泡
抜けが良く、電力効率が高く、発熱が少なく、高速応答
性が良い。

【００２６】圧電素子１２に用いられる圧電材料として
は、電界を加えることにより変形を生じる公知の圧電材
料を用いることができ、有機材料からなる基板、非金属
製の基板等がある。特に、非金属製の圧電材料基板が好
ましく、成形、焼成等の工程を経て形成される圧電セラ
ミックス基板、又は成形、焼成を必要としないで形成さ
れる基板等がある。

【００２７】有機材料からなる基板に用いられる有機材
料としては、ポリフッ化ビニリデン等の有機ポリマー
や、有機ポリマーと無機物とのハイブリッド材料等が挙
げられる。

【００２８】非金属製の圧電材料基板において、成形、
焼成等の工程を経て形成される圧電セラミックス基板と
しては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）が好ましい。
さらにＢａＴｉＯ₃、ＺｎＯ、ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ
₃等を用いてもよい。

【００２９】ＰＺＴとしては、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ₃−
ＰｂＴｉＯ₃）と、第三成分添加ＰＺＴがある。添加す
る第三成分としてはＰｂ（Ｍｇ_1/2Ｎｂ_2/3）Ｏ₃、Ｐｂ
（Ｍｎ₁ _/3Ｓｂ_2/3）Ｏ₃、Ｐｂ（Ｃｏ_1/3Ｎｂ_2/3）Ｏ₃等
がある。

【００３０】また、非金属製の圧電材料基板において、
成形、焼成を必要としないで形成される基板としては、
例えば、ゾル−ゲル法、積層基板コーティング法等で形
成することができる。

【００３１】圧電素子１２は、２枚の圧電材料基板１２
ａ、１２ｂを分極方向を互いに反対に向けて接合してな
る。これにより圧電素子１２に複数列の溝を並設するこ
とで、分極方向が互いに反対方向となる駆動壁１４が形
成される。

【００３２】圧電材料基板１２ａと１２ｂを接合する手
段としては、接着剤を用いた接合を採用できるが、接合
可能であれば、特にこれに限定されない。接着剤を用い
て接合する場合、その接着剤層の硬化後の厚みは、１〜
１０μｍの範囲が好ましい。

【００３３】下部基板１１及び上部基板１３としては、
圧電素子１２と同じものを使用すると、貼り合せた時に
ソリ、変形、熱膨張係数の差による剥離等が起こらない
ため好ましい。また、圧電素子１２と同じ熱膨張係数を
持つ非圧電性基板であってもよい。非圧電性基板として
は、例えば成形、焼成等の工程を経て形成されるセラミ
ックス基板、又は成形、焼成を必要としないで形成され
る基板等があり、焼成等の工程を経て形成されるセラミ
ックス基板として、例えばＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、それら
の混合、混融体、さらにＺｒＯ₂、ＢｅＯ、ＡｌＮ、Ｓ
ｉＣ等を用いることができる。その他、有機材料からな
る基板であってもよく、このような基板としては有機ポ
リマーや有機ポリマーと無機物のハイブリッド材料等が
挙げられる。

【００３４】各駆動壁１４には、チャンネル部１５内に
臨んで駆動電極１６が形成されている。駆動電極１６を
形成する金属は、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバル
ト）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等があるが、
ＮｉやＣｕが好ましく、特に好ましくはＮｉである。

【００３５】駆動電極１６の形成は、めっき処理するこ
とにより行われる。めっき方法としは、特に、無電解め
っきにより形成されることが好ましい。無電解めっきに
よれば、均一且つピンホールフリーの金属被膜を形成す
ることができる。

【００３６】無電解めっきによる電極形成においては、
Ｎｉ−Ｐめっき又はＮｉ−Ｂめっきを単独で使用しても
よいし、あるいはＮｉ−ＰとＮｉ−Ｂを重層してもよ
い。Ｎｉ−ＰめっきはＰ含量が高くなると電気抵抗が増
大するので、Ｐ含量が１〜数％程度がよい。Ｎｉ−Ｂめ
っきのＢ含量は、普通１％以下なので、Ｎｉ−ＰよりＮ
ｉ含量が多く、電気抵抗が低く、且つ、外部配線との接
続性が良いため、Ｎｉ−ＰよりＮｉ−Ｂの方が好ましい
が、Ｎｉ−Ｂは高価なので、Ｎｉ−ＰとＮｉ−Ｂを組み
合わせることも好ましい。また、めっき膜の厚みは０．
５〜５μｍの範囲が好ましい。

【００３７】この駆動電極１６は、図４（ａ）に示すよ
うに、駆動壁１４の側面から駆動壁１４の上面１４ａに
延設されており、且つ、その駆動壁１４の上面１４ａに
おいて、各駆動電極１６の上端部１６ａは、隣接する駆
動電極１６との間で所定間隔をおいて設けられることで
電気的に分離されている。この電気的分離を行うには、
基板表面にめっき金属を析出させた後、各駆動壁１４の
上面をレーザー光の照射によりパターニングしたり、エ
ッチングを行って除去するなどの方法が採用できる。

【００３８】上部基板１３の裏面には、各チャンネル部
１５に対応するように位置して電極１７ａが形成されて
いる。この各電極１７ａは、上部基板１３が各駆動壁１
４の上面１４ａ側に固着された際に、それぞれ対応する
チャンネル部１５内に形成されている駆動電極１６の上
端１６ａと電気的に接続されるようになっている。な
お、一つの電極１７ａはチャンネル部１５を跨ぐように
設けられることで、そのチャンネル部１５を挟むように
対向状に配置している駆動電極１６の２つの上端１６
ａ、１６ａと電気的に接続されている。

【００３９】また、上部基板１３には、各チャンネル部
１５に対応するように位置して貫通孔１３ａが開穿され
ており、各貫通孔１３ａ内に、例えば銀ペースト、銅ペ
ースト、Ｎｉペースト等からなる導電性部材１７ｂを、
スクリーン印刷やディスペンサーによる注入等の手段に
より形成することで、各導電性部材１７ｂのチャンネル
部１５側に臨む端部はそれぞれ電極１７ａと電気的に接
続している。この他、導電性部材１７ｂは、無電解めっ
きにより形成することもできる。めっきによる場合は、
貫通孔１３ａ内をめっき液が流れ、析出しためっき金属
が成長していき、最終的には貫通孔１３ａを埋めるよう
になる。

【００４０】一方、上部基板１３の上面には、各導電性
部材１７ｂと電気的に接続するように電極１７ｃがそれ
ぞれ形成されている。従って、各電極１７ｃは導電性部
材１７ｂを介して上部基板１３裏面の電極１７ａと導通
し、更に該電極１７ａによってそれぞれ対応する駆動電
極１６と導通しており、これら電極１７ａ、導電性部材
１７ｂ及び電極１７ｃにより、各駆動電極１６に電圧を
印加するための配線を構成している。

【００４１】なお、この貫通孔１３ａの大きさを適切に
選ぶことで、裏面側の電極１７ａを省略することも可能
である。すなわち、貫通孔１３ａが、チャンネル部１５
を跨ぐような大きさに形成され、その貫通孔１３ａ内に
導電性部材１７ｂが充填されることで、該導電性部材１
７ｂのチャンネル部１５内に臨む下端部が、上記チャン
ネル部１５を挟むように対向状に配置している２つの駆
動電極１６の上端１６ａと電気的に接続可能となる。従
って、この場合は、上記導電性部材１７ｂ自体が電極１
７ａを兼用する。

【００４２】上部基板１３と駆動壁１４とは異方性導電
接着層によって電気的機械的に接続される。この異方性
導電接着層は、異方性導電接着フィルムや異方性導電剤
を用いることにより形成することができる。異方性導電
フィルムは、熱硬化性樹脂フィルムに金属粒子が分散さ
れているもので、加熱しながら加圧することにより上下
の基板同士を機械的に接続すると共に、加圧されること
によって金属粒子が上下の電極１７ａ及び駆動電極１６
同士の電気的な接続を受け持つ。また、異方性導電接着
剤は、エポキシ系接着剤に導電性粒子が分散されてお
り、スクリーン印刷や転写等の方法で塗布した後、加
熱、圧着により上下基板同士の電気的接続を受け持つ。

【００４３】なお、電極１７ａ及び駆動電極１６の材料
として、金や白金のように表面が酸化しない物質を用い
た場合には、異方性導電接着剤や異方性導電フィルムで
なくても通常の圧着でも電極１７ａ及び１６同士の電気
的接続は可能である。

【００４４】また、駆動電極１６に電圧を印加する配線
を上部基板１３の上面に取り出す別の態様として、図４
（ｂ）に示すように、各チャンネル部１５の内壁面全面
に駆動電極１６を形成し、各チャンネル部１５に対応す
るように上部基板１３に設けた貫通孔１３ａに充填され
た導電性部材１７ｂによって、上部基板１３の上面に設
けた電極１７ｃと駆動電極１６とを導通させるようにし
てもよい。この態様では、導電性部材１７ｂ及び電極１
７ｃによって各駆動電極１６に電圧を印加するための配
線が構成される。

【００４５】この場合、電極１７及び導電性部材１７ｂ
を予め上部基板１３に設けておき、この上部基板１３
を、チャンネル部１５を溝加工した圧電素子１２上面に
エポキシ系接着剤等によって接合した後、前記同様の無
電解めっきにより各チャンネル部１５の内壁面全面にめ
っき金属を析出させることで駆動電極１６を形成し、導
電性部材１７ｂの下端が上部基板１３の底面に形成され
た駆動電極１６と電気的に接続することで、電極１７ｃ
と駆動電極１６とを導通させることができる。

【００４６】このようにして構成されたインクジェット
ヘッドチップの前端面には、各チャンネル部１５に対応
してそれぞれノズル孔１８ａが開設されたノズルプレー
ト１８をエポキシ系接着剤等によって接合すると共に、
後端面には、各チャンネル部１５に対応してそれぞれイ
ンク導入孔１９ａが開設されたバックプレート１９をエ
ポキシ系接着剤等によって接合し、ヘッドチップ１０を
構成する。

【００４７】インクマニホールド部材２０は、ポリイミ
ド、ポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチッ
クと呼ばれる高機能樹脂等の材質からなり、その内部
に、ヘッドチップ１０のバックプレート１９に開設され
たインク導入孔１９ａを通して各チャンネル部１５内に
インクを供給するためのインク室及びインク流路２１が
成形されており、図示しないインクタンクからインクが
供給され、インク室及びインク流路２１内部に貯留され
るようになっている。

【００４８】図示する態様におけるインクマニホールド
部材２０は、ヘッドチップ１０のチャンネル部１５の一
方開口端側（バックプレート１９側）に、バックプレー
ト１９のインク孔１９ａからインク供給可能とするべく
インク室及びインク流路２１を臨ませてエポキシ系接着
剤等により接合されると共に、この接合された状態でヘ
ッドチップ１０の両側面及び上面側を取り囲むようにそ
れぞれ延出し、ヘッドチップ１０を包持する上面包持部
２２ａ及び側面包持部２２ｂを有している。

【００４９】ヘッドチップ１０の上面を覆うように設け
られる上面包持部２２ａには、該ヘッドチップ１０の上
部基板１３上面に設けられている各電極１７ｃに対応す
る位置に、該上面包持部２２ａの上面から下面へそれぞ
れ電極２３が貫設されており、その下端部がヘッドチッ
プ１０の各電極１７ｃと電気的に接続すると共に、上端
部がインクマニホールド部材２０の上面２０ａに臨んで
いる。また、インクマニホールド部材２０の上面２０ａ
には、一端がインクマニホールド部材２０の背面２０ｂ
（ヘッドチップ１０との接合面と対向する面）にまで延
設された電極２４が配設されており、その他端は上記各
電極２３の上端部と電気的に接続している。

【００５０】従って、インクマニホールド部材２０の電
極２３及び電極２４は、それぞれ対応するヘッドチップ
１０の電極１７ｃと導通しており、これにより、図示し
ないプリンター本体とインクマニホールド部材２０の電
極２４とを該インクマニホールド部材２０の背面２０ｂ
において電気的に接続することで、インクマニホールド
部材２０の電極２４、２３及びヘッドチップ１０の電極
１７ｃを介して各駆動電極１６へ電圧を印加することが
できるようになっている。これにより、図５に示すよう
に、インクジェットヘッド１同士を上下に多段状に重ね
合わせてスタック構造化を図った場合でも、各インクジ
ェットヘッド１の背面２０ｂ側から各駆動電極１６へ電
圧印加が可能となる。なお、多段状に重ね合わせる段数
は、図示する２段に限定されず、３段以上でもよい。

【００５１】インクマニホールド部材２０には、図６及
び図７に示すように、上面２０ａに駆動ＩＣ３０を直接
実装するようにしてもよい。このように駆動ＩＣ３０を
インクマニホールド部材２０に実装することにより、イ
ンクマニホールド部材２０に配設される電極２４は、ヘ
ッドチップ１０の電極１７ｃと導通する電極２４ａと、
駆動ＩＣ３０とプリンター本体側との電気的接続を行う
ためにインクマニホールド部材２０の上面２０ａから背
面２０ｂにかけて配設される駆動ＩＣ３０との接続用電
極２４ｂとで構成されるが、電極２４ａの本数（＝チャ
ンネル数）に比べて、接続用電極２４ｂの本数が大幅に
少なくなり、インクジェットヘッド１とプリンター本体
との間の接続を簡素にすることができる。この場合、イ
ンクマニホールド部材２０の底面２０ｃには、インクジ
ェットヘッド１を上下に多段状に重ね合わせてスタック
構造化を図った場合に、その底面２０ｃ側に重合される
他のインクジェットヘッド１の駆動ＩＣ３０を収納する
ための収納凹部２５を形成しておくとよい。この収納凹
部２５は、多段状に重ね合わせた際の駆動ＩＣ３０の放
熱を考慮して、インクマニホールド部材２０の側面２０
ｄ（片側又は両側）若しくは背面２０ｂまで延長させる
ことが好ましい。

【００５２】また、インクマニホールド部材２０に駆動
ＩＣ３０を設ける場合は、該インクマニホールド部材２
０の背面２０ｂに延設された駆動ＩＣとの接続用電極２
４ｂとヘッドチップ１０の各駆動電極１６に電圧を印加
するための配線（電極１７ｃ）とが、駆動ＩＣ３０が実
装された第３の部材を用いて電気的に接続されるように
することも好ましい。

【００５３】この具体的構成を図８及び図９に示す。

【００５４】この態様において、ヘッドチップ１０は、
図１及び図２に示す態様と上下を逆にしてインクマニホ
ールド部材２０に取り付けられており、プリンター本体
側と駆動ＩＣ３０との接続用電極２４ｂが、インクマニ
ホールド部材２０の下面２０ｃから背面２０ｂにかけて
配設されている。また、図１及び図２に示す態様と上下
を逆にする代わりに、電極１７ｃを下部基板１１側から
引き出すようにしてヘッドチップ１０を構成するように
してもよい。

【００５５】この駆動ＩＣとの接続用電極２４ｂとヘッ
ドチップ１０の電極１７ｃとの電気的接続を受け持つ第
３の部材として、ここでは片面ＦＰＣ４０を用いてい
る。この片面ＦＰＣ４０の一面には駆動ＩＣ３０が実装
されており、該駆動ＩＣ３０と同一面には、該駆動ＩＣ
３０とヘッドチップ１０の各電極１７ｃとをそれぞれ電
気的に接続するための配線４１ａ及び駆動ＩＣ３０とイ
ンクマニホールド部材２０に配設された各接続用電極２
４ｂとをそれぞれ電気的に接続するための配線４１ｂが
それぞれ形成されている。

【００５６】この駆動ＩＣ３０が実装された片面ＦＰＣ
４０を、ヘッドチップ１０とインクマニホールド部材２
０とを接合した後に、駆動ＩＣ３０の取付け面側をヘッ
ドチップ１０及びインクマニホールド部材２０側に向け
て、片面ＦＰＣ４０に形成されている各配線４１ａとヘ
ッドチップ１０の各電極１７ｃとの電気的接続及び同じ
く各配線４１ｂとインクマニホールド部材２０の各接続
用電極２４ｂとの電気的接続を行う。これらの電気的接
続には、半田や異方性導電フィルムを用いた加熱圧着を
採用することができる。

【００５７】この態様によれば、駆動ＩＣ３０をインク
ジェットヘッド１に実装することによる上記利点に加
え、ヘッドチップ１０の電極１７ｃとインクマニホール
ド部材２０の接続用電極２４ｂとが同一面であるため、
組立工程が簡易化される利点がある。特に、片面ＦＰＣ
４０は電気的接続を行う面と片面ＦＰＣ４０に実装され
ている駆動ＩＣ３０とが同一面となり、また、薄く曲げ
易いため、より組立工程が簡易化されると共に、安価で
あるため低コスト化を図ることができる。

【００５８】なお、インクマニホールド部材２０の下面
２０ｃには、片面ＦＰＣ４０に実装されている駆動ＩＣ
３０を収容するための凹部２６が形成されており、ヘッ
ドチップ１０及びインクマニホールド部材２０に片面Ｆ
ＰＣ４０を電気的に接続した際の駆動ＩＣ３０を収容
し、該駆動ＩＣ３０による片面ＦＰＣ４０のインクマニ
ホールド部材２０からの浮き上がりを防止するようにし
ている。

【００５９】また、インクマニホールド部材２０の上面
２０ａには、スタック構造化を図る際に、該上面２０ａ
側に重ね合わされる他のインクジェットヘッド１の片面
ＦＰＣ４０を収容するためのザグリ部（掘り込み部）２
７が形成されている。これにより、図１０の如く片面Ｆ
ＰＣ４０を用いて駆動ＩＣ３０を設けたインクジェット
ヘッド１同士を多段に重ね合わせた場合に、ヘッド間を
密に重合させることができる。

【００６０】この場合、駆動ＩＣ３０は上下のインクマ
ニホールド部材２０間に埋め込まれた状態となり放熱が
困難になる。このため、インクマニホールド部材２０に
形成した凹部２６をインクマニホールド部材２０の側面
２０ｄ（片側又は両側）に延長させると共に、駆動ＩＣ
３０に放熱用金属３１を取り付け、図９及び図１１に示
すように、この放熱用金属３１を凹部２６に沿って側面
２０ｄに延出させ、駆動ＩＣ３０の熱を放熱用金属３１
を介してインクマニホールド部材２０の側面２０ｄから
外部に向けて放熱させるようにするとよい。また、図示
しないが、凹部２６をインクマニホールド部材２０の背
面２０ｂ側に延出させ、同様にして背面２０ｂから外部
に向けて放熱させるようにしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成してなるか
ら、各駆動壁に設けた駆動電極に電圧を印加する配線が
上部基板又は下部基板に引き出されるようにしたインク
ジェットヘッドとプリンター本体との間の接続をインク
ジェットヘッドの背面側において行うことができるた
め、スタック構造化を容易に図ることができるようにな
る。

【００６２】また、インクジェットヘッドに駆動ＩＣを
容易に実装可能であるため、プリンター本体との間の接
続構造を簡素化させることができ、加えて、インクジェ
ットヘッドとプリンター本体との間の接続をインクジェ
ットヘッドの背面側において行うことができるため、ス
タック構造化を容易に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェットヘッドの全体斜視
図

【図２】本発明に係るインクジェットヘッドの側面断面
図

【図３】ヘッドチップを示す一部破断する部分斜視図

【図４】（ａ）ヘッドチップの一例を示す正面断面図、
（ｂ）ヘッドチップの他の一例を示す正面断面図

【図５】インクジェットヘッドのスタック構造を示す全
体斜視図

【図６】本発明に係るインクジェットヘッドの他の例を
示す全体斜視図

【図７】図６に示すインクジェットヘッドの側面断面図

【図８】本発明に係るインクジェットヘッドの更に他の
例を示す側面断面図

【図９】図８に示すインクジェットヘッドの底面図

【図１０】図８に示すインクジェットヘッドのスタック
構造を示す側面断面図

【図１１】図８に示すインクジェットヘッドのスタック
構造を示す全体斜視図

【図１２】従来のインクジェットヘッドを示す部分破断
斜視図

【符号の説明】

１：インクジェットヘッド１１：下部基板１２：圧電素子１２ａ、１２ｂ：圧電材料基板１３：上部基板１４：駆動壁１５：チャンネル部１６：駆動電極１７ａ、１７ｃ：電極（配線）１７ｂ：導電性部材（配線）１８：ノズルプレート１８ａ：ノズル孔１９：バックプレート２０：インクマニホールド部材２０ａ：上面２０ｂ：背面２０ｃ：底面２０ｄ：側面２１：インク室及びインク流路２２ａ上面包持部２２ｂ側面包持部２３、２４（２４ａ、２４ｂ）：電極２５：収納凹部２６：凹部２７：ザグリ部３０：ヘッド駆動用ＩＣ３１：放熱用金属４０：片面ＦＰＣ４１ａ、４１ｂ：配線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部基板及び下部基板の間に圧電素子から
なる駆動壁とチャンネル部とを交互に並設し、各駆動壁
に設けた駆動電極に電圧を印加する配線を上記上部基板
又は下部基板に引き出すと共に、チャンネル部内にイン
クを供給するためのインク室及びインク流路を構成する
インクマニホールド部材を該チャンネル部の一方開口端
側に取り付けてなり、各駆動電極に電圧を印加すること
により駆動壁をせん断変形させてチャンネル部内のイン
クを、チャンネル部の他方開口端側に取り付けたノズル
プレートのノズル孔から吐出させるようにしたインクジ
ェットヘッドであって、上記インクマニホールド部材に電極が配設され、該電極
の一端はインクマニホールド部材の背面に延設されてお
り、他端は上記駆動電極に電圧を印加する配線と電気的
に接続され、それら電極及び配線を経由して各駆動電極への給電を可
能としたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】前記インクマニホールド部材の電極の他端
は、インクマニホールド部材自体を貫通して、前記駆動
電極に電圧を印加する配線と電気的に接続されているこ
とを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】前記インクマニホールド部材の電極と駆動
電極から引き出された前記配線とが、駆動ＩＣが実装さ
れた第３の部材を用いて電気的に接続されていることを
特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】前記第３の部材が片面ＦＰＣであることを
特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。