JP2003211661A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクチュエータユニットに設けられた活性部
と圧力室とが位置ずれしてもインク吐出性能が安定する
ようにする。 【解決手段】 多数の圧力室１６などが形成された流路
ユニット１０と多数の活性部（活性部群６２）を有する
アクチュエータユニット２０とが、圧力室１６と活性部
とが上下に重なるように貼り合わせられている。活性部
の長さは、圧力室１６よりも長く形成されている。ま
た、活性部の幅は、圧力室１６よりも短く形成されてい
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、記録媒体にインク
を吐出して記録を行うインクジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットヘッドとして、１列又は
２列に配置された多数のノズルにそれぞれ接続された多
数の圧力室を有する流路ユニットと、各圧力室に対向し
て設けられた圧電シートが積層されたアクチュエータユ
ニットとが貼り合わされたものが知られている。アクチ
ュエータユニット内の少なくとも一層の圧電シートに
は、グランド電位に保持された共通電極と、各圧力室に
対応する位置に配置された個別電極とで挟み込まれた活
性部が設けられている。そして、インクを吐出すべき圧
力室に対応する個別電極を共通電極とは異なる電位とす
ることで、圧電効果により活性部を積層方向に変位させ
て圧力室内の容積を変動させることによってインクをノ
ズルから吐出することが可能となっている。

【０００３】上述したようなインクジェットヘッドとし
て、圧力室が流路ユニットの表面に沿った細長い形状
（多角形及び楕円のいずれでもよい）を有するものがあ
る。かかるインクジェットヘッドでは、活性部での静電
容量に起因した消費電力の増加を抑制するために、活性
部の面積をできるだけ小さく、つまり圧力室の長手方向
についての活性部の長さを圧力室の長さよりも短くして
いる。

【０００４】この点について、図７及び図８（ａ）に基
づいて説明する。図７は、従来技術によるインクジェッ
トヘッドの要部断面図である。図７に示すように、イン
クジェットヘッド１０１は、流路ユニット１０２と、こ
れに積層されたアクチュエータユニット１０４とを有し
ている。流路ユニット１０２は、アクチュエータユニッ
ト１０４が貼り合わされて複数の圧力室１０３を形成す
るキャビティプレート１１１と、ベースプレート１１２
と、図示しないインク供給源から圧力室１０３へのイン
ク流路となるマニホールド１０５を形成するマニホール
ドプレート１１３、１１４と、圧力室１０３に連通した
ノズル１０６を有するノズルプレート１１５とによって
構成されている。アクチュエータユニット１０４は複数
の圧電シートが積層されたものであるが、ここでは各層
に省略して描いている。アクチュエータユニット１０４
内の各圧電シートは、複数の圧力室１０３に共通の共通
電極１０８と各圧力室１０３ごとに設けた複数の個別電
極１０９とによって挟み込まれており、各圧電シートの
共通電極１０８と個別電極１０９とに挟まれた部分が分
極され、活性部１０７とされている。これら活性部同士
は平面視でそれぞれ上下に重なっている。

【０００５】図８（ａ）は、図７の平面視における圧力
室１０３と活性部１０７との位置関係を示す図である。
図８（ａ）からも明らかなように、このインクジェット
ヘッド１０１において、活性部１０７は圧力室１０３と
平行な細長い矩形に形成されている。また、活性部１０
７の長さＬAは圧力室１０３の長さＬCよりも短く（ＬA
＜ＬC）、圧力室１０３の長手方向についての活性部１
０７の中心位置が圧力室１０３の中心位置とほぼ一致す
るようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】インクを吐出すると
き、活性部１０７の変形によって圧力室１０３内のイン
クに発生してその長手方向に進行する圧力波の周期とタ
イミングを合わせて次の活性部の変形を行わせることが
好ましい。この場合、圧力室１０３と活性部群１０７と
が、圧力室１０３の長手方向について高い精度で正確に
位置合わせされる必要がある。なぜなら、図８（ｂ）に
示すように両者の相対的な位置が圧力室１０３の長手方
向にずれると、その方向に圧力波の発生中心がずれてし
まい、その結果、圧力波がその発生中心に戻ってくるま
でに要する時間が設計値からずれて効率のよいインク吐
出ができなくなってしまうからである。

【０００７】しかしながら、流路ユニット１０２が一般
に金属材料製であるのに対し、アクチュエータユニット
１０４が焼結したセラミックス製であるため、両者の寸
法を正確に合わせることが困難で、また、近年のインク
ジェットヘッドの長尺化に伴って、すべての圧力室１０
３と活性部群１０７とが正確に位置合わせされるように
流路ユニット１０２とアクチュエータユニット１０４と
を組み合わせることが困難となってきている。そのた
め、ヘッドの多ノズル化に伴って活性部と圧力室との位
置ずれ量が増大してもインク吐出性能の安定を図ること
ができる技術が望まれている。

【０００８】そこで、本発明の目的は、アクチュエータ
ユニットに設けられた活性部と圧力室とが位置ずれして
もインク吐出性能の安定を実現することができるインク
ジェットヘッドを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１のインクジェットヘッドは、一端が吐出ノ
ズルに、他端がインク供給源にそれぞれ接続され且つそ
の両端を結ぶ方向の長さがそれと直交する方向の幅より
も大きい複数の圧力室が相互に隣接配置されると共に、
各圧力室の容積を変化させる複数の活性部を有するアク
チュエータユニットが複数の前記圧力室に対向して配置
され、前記活性部の変形により対応する前記圧力室の容
積を変化させて前記吐出ノズルからインク滴を吐出する
インクジェットヘッドにおいて、前記圧力室のそれぞれ
に対応して前記アクチュエータユニットに設けられた前
記活性部の長さが前記圧力室の前記長さ方向の長さより
も大きいことを特徴としている。

【００１０】請求項１によると、圧力室のそれぞれに対
応してアクチュエータユニットに設けられた活性部の長
さが圧力室よりも長いために、活性部と圧力室とに長手
方向の位置ずれが生じたとしても、活性部の端部位置が
圧力室内に対応する位置となって圧力波の発生中心がそ
の進行方向にずれることが少なくなる。従って、ヘッド
を長尺化した場合であっても安定な吐出性能を得ること
ができる。また、アクチュエータユニットと圧力室を含
む流路ユニットとの組み立て負荷が低下するため、製造
過程を簡略化することができると共に製造コストを削減
することが可能となる。

【００１１】請求項２のインクジェットヘッドは、前記
アクチュエータユニットが、複数の前記圧力室に跨るよ
うに積層された圧電材料からなる複数の連続平板層を含
んでおり、各連続平板層の一方側には複数の前記圧力室
に共通の共通電極が配置されると共に、各連続平板層の
他方側には各圧力室ごとに個別電極が配置されており、
前記連続平板層の前記共通電極と各個別電極とによって
挟まれた領域が前記活性部となっていることを特徴とし
ている。

【００１２】請求項２によると、共通電極と個別電極と
が重なる領域の大きさを変更するだけで容易に活性部の
長さを変更することができる。

【００１３】請求項３のインクジェットヘッドは、前記
活性部の前記長さ方向と直交する幅が、前記圧力室の前
記長さ方向と直交する幅よりも小さいことを特徴として
いる。

【００１４】請求項３によると、活性部の長さ方向と直
交する幅が圧力室の長さ方向と直交する幅よりも小さい
ので、活性部の変形が拘束されることがなく、比較的小
さな消費電力で圧力室の有効容積変化量を効率よく大き
くすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施の形
態について、図面を参照しつつ説明する。

【００１６】図１は、本実施の形態によるインクジェッ
トヘッドの分解斜視図である。図１に示すように、本実
施の形態による圧電式のインクジェットヘッド１は、ほ
ぼ直方体の流路ユニット１０上にこれとほぼ同形状のア
クチュエータユニット２０が積層され、アクチュエータ
ユニット２０上に外部機器との接続のためのフレキシブ
ルフラットケーブル４０が貼付されたものである。イン
クジェットヘッド１は、流路ユニット１０の下面側に開
口したノズル５４（図２及び図３参照）から下向きにイ
ンクを吐出する。

【００１７】図２は、流路ユニットの分解斜視図であ
る。図２に示すように、流路ユニット１０は、ノズルプ
レート４３、マニホールドプレート１１、１２、スペー
サプレート１３及びキャビティプレート１４の５枚の導
電性のある薄板を接着にて重ねて接合して積層したもの
である。本実施の形態において、ノズルプレート４３を
除く各プレート１１、１２、１３、１４は、４２％ニッ
ケル合金鋼板製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さで
ある。ノズルプレート４３には、微小径のインク吐出用
のノズル５４が、当該ノズルプレート４３における第１
の方向（長辺方向）に沿って２列の千鳥配列状に設けら
れている。即ち、ノズルプレート４３の長辺方向と平行
な２つの基準線に沿って、微小ピッチ間隔で千鳥状配列
にて多数個のノズル５４がノズルプレート４３に穿設さ
れている。

【００１８】マニホールドプレート１２には、インク通
路としての一対のマニホールド室１２ａ、１２ａが、ノ
ズル５４が配列された２つの基準線の外側に沿って延び
るように穿設されている。そして、各マニホールド室１
２ａは、平面視において、キャビティプレート１４に形
成された圧力室１６の列と重なり且つ長辺方向について
圧力室１６の列を跨ぐように延びている。

【００１９】マニホールドプレート１２の下側のマニホ
ールドプレート１１の上面には、各マニホールド室１２
ａとほぼ同じ位置にて、平面視形状で略同じ形状の上向
き開放するようにマニホールド室１１ａが凹設され、両
マニホールド室１１ａ、１２ａが一体となって１つのマ
ニホールド室を形成している。

【００２０】また、キャビティプレート１４には、その
長辺に沿う中心線に対して直交する第２の方向（短辺方
向）に延びる細幅の多数の圧力室１６が穿設されてい
る。本実施の形態において、圧力室１６の長さと幅との
比はおよそ８である。圧力室１６は、キャビティプレー
ト１４の長手方向に前記中心線を挟むように２列に配列
されている。そして、各圧力室１６の先端部近傍は、前
記中心線を越えて延在している。従って、各圧力室１６
の先端部近傍領域はキャビティプレート１４の長手方向
について互いに重なり合っており、圧力室１６の先端は
２列に千鳥状配列されている。

【００２１】各圧力室１６の先端は、ノズルプレート４
３における前記千鳥状配列のノズル５４に、スペーサプ
レート１３及びマニホールドプレート１１、１２に同じ
く千鳥状配列にて穿設されている微小径の貫通孔１７、
１７を介して連通している。一方、各圧力室１６の他端
は、スペーサプレート１３における左右両側部位に穿設
された貫通孔１８を介して、マニホールドプレート１
１、１２におけるマニホールド室１１ａ、１２ａに連通
している。また、キャビティプレート１４及びスペーサ
プレート１３の長手方向についての一端部には、左右両
マニホールド室１２ａ、１２ａにそれぞれ連通した一対
の供給孔１９ａ、１９ｂが穿設されている。図２に示す
ように、最上層のキャビティプレート１４の一端部に穿
設された供給孔１９ａ、１９ａの上面には、その上方の
インクカートリッジ（図示せず）から供給されるインク
中の塵除去のためのフィルタ２９が張設されている。

【００２２】インクカートリッジから供給孔１９ａ、１
９ｂを介して左右両マニホールド室１１ａ、１１ａ、１
２ａ、１２ａ内に流入したインクは、各貫通孔１８を通
って各圧力室１６内にそれぞれ分配されたのち、各圧力
室１６内から貫通孔１７を通って、当該圧力室１６に対
応するノズル５４に至る。

【００２３】図３は、アクチュエータユニット２０の部
分的な分解斜視図である。図３に示すように、アクチュ
エータユニット２０は、９枚の圧電セラミックスシート
（以下単に「圧電シート」という）２１ａ、２１ｂ、２
１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２２、２３を
積層した構造で、各圧電シートは全圧力室１６にわたる
大きさを有している。最下層の圧電シート２２及びこれ
を含めて上方へ数えて奇数番目の圧電シート２１ｂ、２
１ｄ、２１ｆの上面には、多数の個別電極２４が設けら
れている。各個別電極２４は、アクチュエータユニット
２０の短辺方向に延びた細幅形状を有している。多数の
個別電極２４は、流路ユニット１０における各圧力室１
６の位置に対応して、長辺方向に沿って２列に配列され
ている。各個別電極２４の電位は独立して制御可能とな
っている。また、下から偶数番目の各圧電シート２１
ａ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｇの上面の短辺方向端部近傍
を除いた領域には、共通電極２５が形成されている。こ
れにより、各個別電極２４の長手方向端部近傍を除いた
大部分は、平面視において共通電極２５とオーバーラッ
プしている。共通電極２５は、常に一定の電位（グラン
ド電位）に保たれている。なお、最上段と最下段のシー
ト２２、２３は圧電セラミックス材料でなく、絶縁材料
であってもよい。各シートの厚さは略３０μｍである。

【００２４】共通電極２５は、長辺方向に沿って２列に
配列された圧力室１６、１６を平面視で一体的に覆うよ
うに、偶数段目の圧電シート２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、
２１ｇの短辺方向の中央において長辺に沿って延びる平
面視略矩形状に形成されている。また、共通電極２５に
は、偶数段目の圧電シート２１ａ、２１ｃ、２１ｅ、２
１ｇの両短辺に沿った端縁部近傍において当該端縁部の
ほぼ全長にわたって延びる引き出し部２５ａが一体的に
設けられている。

【００２５】そして、偶数番目の圧電シート２１ａ、２
１ｃ、２１ｅ、２１ｇの短辺方向端部近傍の表面であっ
て、共通電極２５が形成されていない箇所には、個別電
極２４と略同じ幅寸法で長さの短いダミー個別電極２６
が形成されている。ダミー個別電極２６は、平面視で各
個別電極２４に対応した位置に設けられている。図３に
示すように、各ダミー個別電極２６の長手方向端部は、
共通電極２５から一定距離だけ離隔している。ダミー個
別電極２６の長さは、長短（Ｌ２，Ｌ３（＜Ｌ２））が
１層おき交互に設けられるように設定されている。これ
により、共通電極２５の長手方向に沿った側縁の位置
は、圧電シートの積層方向にジグザグ状にずれている。
本実施の形態では、下から２番目の層（圧電シート２１
ａ）及び６番目の層（圧電シート２１ｅ）でのダミー個
別電極２６の長さＬ２が、４番目の層（圧電シート２１
ｃ）及び８番目の層（圧電シート２１ｇ）でのダミー個
別電極２６の長さＬ３より長くなっている。

【００２６】最下段の圧電シート２２及びこれを含めて
上方へ数えて奇数番目の圧電シート２１ｂ、２１ｄ、２
１ｆの上面のうち、引き出し部２５ａに対応する位置
（平面視で重なる位置、つまり圧電シートの長辺方向両
端部近傍）には、ダミー共通電極２７が形成されてい
る。

【００２７】図１及び図３に示すように、最上段の圧電
シート２３の上面には、その長辺の端縁部に沿って、各
個別電極２４の各々に対する表面電極３０と、共通電極
２５の引き出し部２５ａに対する表面電極３１とが設け
られている。

【００２８】さらに、最下段の圧電シート２２を除いた
圧電シート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、
２１ｆ、２１ｇ、２３には、各表面電極３０と、それに
対応する位置（同じ上下位置）の個別電極２４及びダミ
ー個別電極２６とを互いに接続するためのスルーホール
３２が各個別電極２４につき１つずつ穿設されている。
同様に、最下段の圧電シート２１ａを除いた圧電シート
２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２
３には、表面電極３１と、共通電極２５の引き出し部２
５ａ及びダミー共通電極２７とを互いに接続するための
数個のスルーホール３３が穿設されている。スルーホー
ル３２、３３内には導電性材料が充填されている。そし
て、各スルーホール３２内の導電性材料を介して、積層
方向に重なった個別電極２４、ダミー個別電極２６及び
表面電極３０がそれぞれ電気的に接続されている。同じ
く、各スルーホール３３内の導電性材料を介して、積層
方向に重なった共通電極２５、ダミー共通電極２７及び
表面電極３１が電気的に接続されている。

【００２９】なお、スルーホール３３を形成しない場合
には、アクチュエータユニット２０の一側面に全ての共
通電極２５の引き出し部を露出させ、全ての引き出し部
２５ａに接続する接続電極をアクチュエータユニット２
０の厚さ方向に延びるように塗布し、この接続電極を圧
電シート２３上の表面電極３１に電気的に接続するよう
にしてもよい。また、スルーホール３２を形成しない場
合には、全ての個別電極２４の端部をアクチュエータユ
ニット２０の他側面に露出させ、上下方向に同じ位置の
個別電極２４に接続する接続電極をアクチュエータユニ
ット２０の側面に塗布し、接続電極を圧電シート２３上
の各対応する表面電極３０に電気的に接続するようにし
てもよい。

【００３０】このような構成のプレート型のアクチュエ
ータユニット２０における下面（圧力室１６と対面する
面）全体には、接着剤層としてのインク非浸透性の合成
樹脂材からなる接着剤シート４１（図４参照）が貼着さ
れている。また、アクチュエータユニット２０は、各個
別電極２４が圧力室１６の各々に平面視で対応した位置
に配置されるように、流路ユニット１０に接着及び固定
されている。さらに、アクチュエータユニット２０の上
側面には、フレキシブルフラットケーブル４０が重ねら
れることによって、フレキシブルフラットケーブル４０
に形成された各種の配線パターンが、各表面電極３０、
３１と電気的に接続されている。公知のように、個別電
極２４と共通電極２５とに挟まれる圧電シートは分極処
理されている。具体的には、フレキシブルフラットケー
ブル４０の配線パターンを介して、全個別電極２４に正
の高電圧を印加し、共通電極２５をグランドに接続する
ことで、各圧電シートは個別電極２４から共通電極２５
に向かう方向に分極される。

【００３１】なお、接着剤シート４１等の接着剤層の材
料としては、少なくともインク非浸透性であり、且つ電
気絶縁性を備えたものであって、ナイロン系やダイマー
酸ベースのポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド系
ホットメルト形接着剤、ポリエステル系ホットメルト形
接着剤のフィルム状のものを使用しても良いが、ポリオ
レフィン系ホットメルト形接着剤をアクチュエータユニ
ット２０に塗布してから、流路ユニット１０に接着する
ようにしてもよい。

【００３２】図４は、本実施の形態によるインクジェッ
トヘッド１の長手方向（圧力室１６の幅方向）に沿った
部分断面図である。図５は、それと直交する断面図であ
る。アクチュエータユニット２０内の各圧電シートの共
通電極２５と多数の個別電極２４とによって挟み込まれ
た領域は、個別電極２４と共通電極２５との間に分極方
向に平行に駆動電界を発生させると圧電効果により厚み
方向すなわちシート積層方向に膨らむ又は引っ込むよう
に湾曲する。つまり、この領域は、個別電極２４に電圧
を印加することで変位する活性部６１となっている。活
性部６１は、各圧電シート内に島状に形成されている。
そして、７枚の圧電シートにそれぞれ形成された活性部
６１は、対応するもの同士が平面視で互いに上下に連続
するような位置に形成されている。従って、上下に連続
した７つの活性部６１は、一まとまりの活性部群６２
（図５及び図６（ａ）参照）を形成している。

【００３３】本実施の形態において、活性部群６２は、
平面視でその幅が圧力室１６の幅よりもやや狭く、また
長さが圧力室１６の長さよりもやや長くなっている。つ
まり、個別電極２４の幅は、図４に示すように圧力室１
６の幅よりもやや狭く形成されている。また、図５に示
すように圧力室１６の長さ方向において、個別電極２４
及び共通電極２５はいずれもに圧力室１６よりも長く形
成され、個別電極２４と共通電極２５とに挟まれる圧電
シートの部分の長さは、圧力室１６の長さよりもやや長
く形成されている。さらに詳細には、図６（ａ）に、図
５の平面視における圧力室１６と活性部群６２との位置
関係を示すように、活性部群６２は、圧力室１６と平行
な細長い矩形に形成され、活性部群６２の長さＬAは圧
力室１６の長さＬCよりも５％程度長く（ＬA＞ＬC）、
圧力室１６の長手方向についての活性部群６２の中心位
置が圧力室１６の中心位置とほぼ一致するようになって
いる。

【００３４】従って、本実施の形態のインクジェットヘ
ッド１では、圧力室１６と活性部群６２とが圧力室１６
の長手方向に若干位置ずれしたとしても、インク吐出性
能が劣化することがほとんどない。なぜなら、圧力室１
６と活性部群６２とが圧力室１６の長手方向に若干位置
ずれると、図７（ｂ）に示すように、圧力室１６の長手
方向についての活性部群６２の中心位置が圧力室１６の
中心位置から圧力室１６の長手方向にずれるものの、活
性部群６２の圧力室１６の長手方向の端部であって圧力
室１６外にある部分はキャビティプレート１４によって
積層方向に変位しないように拘束されていることにより
実質的に変位せず圧力波の発生に寄与していないため、
活性部群６２の両端がキャビティプレート１４上にある
限りは、圧力室１６の長手方向への位置ずれが起こった
としても圧力波の発生中心がずれることがないからであ
る。従って、本実施の形態のインクジェットヘッド１
は、多ノズル化して活性部６１と圧力室１６との位置ず
れ量が大きくなった場合であっても、優れた吐出性能を
維持することができる。また、本実施の形態のインクジ
ェットヘッド１は、圧力室１６の長手方向についての位
置ずれに対する許容誤差が大きいために、流路ユニット
１０とアクチュエータユニット２０との組み立て負荷が
低下する。そのため、製造コストを大幅に削減すること
ができる。

【００３５】また、上述したように、個別電極２４の
幅、つまり活性部６１の幅を圧力室１６の幅より若干狭
くしているのは、個別電極２４の幅を圧力室１６の幅よ
りも広くすると、個別電極２４の幅方向両端がキャビテ
ィプレート１４によって拘束されて個別電極２４の変形
が著しく阻害され効率が悪化すること、及び、個別電極
２４の幅の増加による面積増加率が長さを増加する場合
に比べて大きく、そのため、静電容量の増加に伴う消費
電力の増加が無視できないことによる。逆に言うと、本
実施の形態のインクジェットヘッド１では、活性部６１
の幅が圧力室１６の幅よりも小さいので活性部６１の積
層方向への変形が拘束されることが少なく、比較的小さ
な消費電力で圧力室１６の有効容積変化量を効率よく大
きくすることができる。

【００３６】なお、本実施の形態では、個別電極２４の
長さ、つまり活性部６１の長さを圧力室１６の長さより
も長くしているものの、圧力室１６の長さと幅との比が
およそ８と比較的大きく設定されているので、個別電極
２４の長手方向両端がキャビティプレート１４によって
拘束されているにもかかわらず個別電極２４の変形があ
まり阻害されず効率の悪化がほとんど生じない。また、
個別電極２４の長さの増加による面積増加率が比較的小
さいので、静電容量の増加に伴う消費電力の増加をほと
んど無視することができる。実際上、圧力室１６の長さ
と幅との比が３以上であれば、効率の悪化及び消費電力
の増加はほとんど問題にならない。

【００３７】本実施の形態のインクジェットヘッド１で
は、通常の状態において、共通電極２５がグランドに接
続され、全個別電極２４に駆動電圧が印加されて、活性
部群６２が積層方向に伸長し全圧力室１６の容積を縮小
した状態にある。吐出動作をするために、個別電極２４
に印加されている電圧を選択的に解除すると、活性部群
６２が復帰し圧力室１６の容積が拡大される。すると、
マニホールド室１１ａ、１２ａから圧力室１６内にイン
クが供給されるとともに、圧力室１６内にその長手方向
に進行する圧力波が発生する。圧力波が圧力室の両端で
反射して中央において再び高い圧力になるタイミング
で、個別電極２４に駆動電圧を印加すると、圧力波の圧
力と活性部群６２が伸長することによる圧力とが重畳さ
れ、圧力室１６内のインクがノズル５４から液滴状に吐
出される。この場合、圧力波に対して活性部群６２が伸
長するタイミングを適宜設定することで、インクの吐出
速度、液滴体積などを任意に調整することができる。ま
た、上記実施形態のように全個別電極２４にあらかじめ
駆動電圧を印加しておくのではなく、インクを吐出する
ときだけ、個別電極２４に電圧を印加して圧力室１６の
容積を縮小しインクを吐出させるものでも、次の吐出タ
イミングにおいて、圧力室１６内に残留する圧力波を利
用することができる。

【００３８】また、本実施の形態のインクジェットヘッ
ド１では、上述のように、アクチュエータユニット２０
と流路ユニット１０との間に、全ての圧力室１６を覆う
ように接着剤シート４１を介在させることにより、接着
剤シート４１がインクを浸透させない被膜の役割を果た
すと共に、アクチュエータユニット２０と流路ユニット
１０とを強固に固定する。また、複数の圧力室１６に跨
るように７枚の圧電シート２１ａ、…を積層してアクチ
ュエータユニット２０を構成しているから、圧力室１６
に対する変位量を圧電シートの積層数によって容易に変
更することができると共に、各圧電シートに電極を印刷
等で形成して積層することで、アクチュエータユニット
２０を容易に製作することができる。さらに、個別電極
２４と共通電極２５とが重なる領域の大きさを変更する
ことで、容易に活性部６１の長さを変更することができ
る。

【００３９】以上、本発明の好適な一実施の形態につい
て説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるも
のではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様
々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の実施
の形態ではアクチュエータユニットが電極の印刷された
圧電シートを積層したものであるが、アクチュエータユ
ニットはこのようなものに限られるものではなく、圧力
室の容積が変更されるように変形する活性部を有するも
のであればどのようなものでもよい。また、上述の実施
の形態では、アクチュエータユニット内のすべての圧電
シートに活性部を設けているが、積層された圧電シート
の中で一部の圧電シートだけに活性部が設けられていて
もよい。また、実施の形態のように圧電シートを積層す
る構成の場合、下から奇数番目のシートに共通電極２５
を、偶数番目のシートに個別電極２４をそれぞれ形成し
てもよい。

【００４０】また、上述の実施の形態では、活性部の幅
を圧力室の幅より若干狭くしているが、活性部の幅を圧
力室の幅より広くしてもよい。また、圧力室や活性部な
どの形状、圧電シートなどの積層数、圧力室の配列方向
などは、適宜変更してよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１による
と、アクチュエータユニットと圧力室とが異なる材料で
制作されていたり、また、ヘッドを多ノズル化した場合
などアクチュエータユニットの活性部と圧力室とが正確
に位置合わせされることが困難であっても安定な吐出性
能を得ることができる、また、アクチュエータと流路ユ
ニットとの組み立て負荷が低下するため、製造過程を簡
略化することができると共に製造コストを削減すること
が可能となる。

【００４２】請求項２によると、共通電極と個別電極と
が重なる領域の大きさを変更するだけで容易に活性部の
長さを変更することができる。

【００４３】請求項３によると、比較的小さな消費電力
で圧力室の有効容積変化量を効率よく大きくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるインクジェットヘ
ッドの分解斜視図である。

【図２】図１に示すインクジェットヘッドを構成する流
路ユニットの分解斜視図である。

【図３】図１に示すインクジェットヘッドを構成するア
クチュエータユニットの部分的な分解斜視図である。

【図４】図１に示すインクジェットヘッドの長手方向に
沿った部分断面図である。

【図５】図１に示すインクジェットヘッドの幅方向に沿
った部分断面図である。

【図６】図１に示すインクジェットヘッドでの平面視に
おける圧力室と活性部群との位置関係を示す図である。

【図７】従来技術によるインクジェットヘッドの要部断
面図である。

【図８】図７に示すインクジェットヘッドでの平面視に
おける圧力室と活性部群との位置関係を示す図である。

【符号の説明】

１ インクジェットヘッド １０ 流路ユニット １６ 圧力室 ２０ アクチュエータユニット ２１ａ〜２１ｇ、２２、２３ 圧電シート ２４ 個別電極 ２５ 共通電極 ４０ フレキシブルフラットケーブル ５４ ノズル ６１ 活性部 ６２ 活性部群

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が吐出ノズルに、他端がインク供給
   源にそれぞれ接続され且つその両端を結ぶ方向の長さが
   それと直交する方向の幅よりも大きい複数の圧力室が相
   互に隣接配置されると共に、各圧力室の容積を変化させ
   る複数の活性部を有するアクチュエータユニットが複数
   の前記圧力室に対向して配置され、前記活性部の変形に
   より対応する前記圧力室の容積を変化させて前記吐出ノ
   ズルからインク滴を吐出するインクジェットヘッドにお
   いて、 前記圧力室のそれぞれに対応して前記アクチュエータユ
   ニットに設けられた前記活性部の長さが前記圧力室の前
   記長さ方向の長さよりも大きいことを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータユニットが、複数の
   前記圧力室に跨るように積層された圧電材料からなる複
   数の連続平板層を含んでおり、 各連続平板層の一方側には複数の前記圧力室に共通の共
   通電極が配置されると共に、各連続平板層の他方側には
   各圧力室ごとに個別電極が配置されており、 前記連続平板層の前記共通電極と各個別電極とによって
   挟まれた領域が前記活性部となっていることを特徴とす
   る請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 前記活性部の前記長さ方向と直交する幅
   が、前記圧力室の前記長さ方向と直交する幅よりも小さ
   いことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェ
   ットヘッド。