JP2005053072A - 液体移送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧電体に電界を発生する電極が高密度に形成されても、その電極と駆動回路との電気的な接続を確実にし、信頼性の高い動作をすることができる液体移送装置を提供すること。
【解決手段】 各液室１６に亘って絶縁シート２１が配置され、その絶縁シート２１上に、各液室１６毎に対応する個別電極２６と、その個別電極２６を駆動回路２５に接続するための個別電極用配線２７とが形成されている。更に、絶縁シート２１上に、各液室１６に亘って圧電体２２、その上に共通電極を兼ねる導電性シート２３が形成されている。絶縁シート２１上の配線２７を介して個別電極２６に電圧が印可されると、液室１６に対応する圧電体２２の部分が変形され、絶縁シート２１を介して液体に圧力が付与される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液体移送装置に関し、特に、圧電体の変形によって液体に圧力を付与し移送する装置において、圧電体に電界を発生するための電極と駆動回路との電気的な接続構成に関するものである。

従来より、圧電体に変形のための電界を発生する電極に駆動回路から駆動電圧を供給し、圧電体の変形によって液室内の液体に圧力を付与して液室内部から外部に液体を移送する液体移送装置が知られている。この液体移送装置としては、例えば、特開２００２−２４０２７８号公報に開示されている圧電式のインクジェットプリンタヘッドがある。この圧電式のインクジェットプリンタヘッドは、インクジェットプリンタに搭載されるものであり、インクを吐出する複数個のノズル及びその各ノズルに対応する圧力室を有するキャビティユニットと、各圧力室のそれぞれに対応して設けられた複数の内部電極を複数枚の圧電シートで挟んで構成される圧電アクチュエータと、駆動回路から内部電極に駆動電圧を供給する配線パターンが印刷されたフレキシブルフラットケーブルとを順番に重ねて構成されている。

また、圧電アクチュエータの最上面（フレキシブルフラットケーブルと対峙する面）には、フレキシブルフラットケーブルに形成された配線パターンと接続する表面電極が形成されている。この表面電極は、各圧電シートを積層方向に貫通するスルーホールに充填された導電性材料によって積層方向に並ぶ各内部電極と接続されており、この表面電極と配線パターンとが接続するように、圧電アクチュエータの最上面にフレキシブルフラットケーブルを積層させることで、配線パターンを介して駆動回路と内部電極とが電気的に接続される。こうして、駆動回路から配線パターンを介して内部電極に駆動電圧が印加すると、内部電極間の圧電シートは変形し、圧力室内のインクに圧力が付与され、インクがノズルから吐出される。
特開２００２−２４０２７８号公報（第３図、第６図等）

しかしながら、近年の印字品質の高解像度化とインクジェットヘッドの小型化との要請により、ノズルは細径化、高密度化される傾向にある。それに伴って、各ノズルに対応して設けられる圧力室、内部電極、表面電極についても高密度化されている。よって、従来のように圧電アクチュエータの最上面に形成される表面電極と、フレキシブルフラットケーブルに形成される配線パターンとを接続させるのが困難になって、接続不良による動作不良が発生するという問題点があった。

本発明は、この問題を解消すべくなされたものであって、高密度に形成される電極であっても、その電極と駆動回路との電気的な接続を確実にし、信頼性の高い動作をすることができる液体移送装置に関するものである。

この目的を達成するために請求項１記載の液体移送装置は、圧電体に変形のための電界を発生する電極に駆動回路から駆動電圧を供給し、前記圧電体の変形によって液室内の液体に圧力を付与して該液室内部から外部に液体を移送する装置であって、前記電極と、該電極を前記駆動回路に接続するための配線パターンとは１つの絶縁シート体上に形成されている。

この請求項１記載の液体移送装置によれば、駆動回路から電極に供給される駆動電圧は、その電極が形成されている絶縁シート体と同じ絶縁シート体上に形成されている配線パターンを介して供給される。駆動回路から配線パターンを介して電極に駆動電圧が供給されると電極は圧電体に対し電界を発生し、その電界によって圧電体は液室内の液体に圧力を付与するように変形する。こうして、液室内部のインクは外部に移送される。

請求項２に記載の液体移送装置は、請求項１に記載の液体移送装置において、前記絶縁シート体上に、前記電極と重ねて前記圧電体を形成し、該圧電体を形成した絶縁シート体の部分から前記配線パターンを形成した絶縁シート体の部分が連続して延びている。

請求項３に記載の液体移送装置は、請求項２に記載の液体移送装置において、前記液室は、一平面上に複数個並列して設けられ、前記絶縁シート体がその各液室にわたって延び、前記圧電体が少なくとも前記液室と対応する位置において前記絶縁シート体上に形成されている。

請求項４に記載の液体移送装置は、請求項３に記載の液体移送装置において、前記圧電体は、前記各液室にわたって連続したシート状に前記絶縁シート体上に形成されている。

請求項５に記載の液体移送装置は、請求項１から４のいずれかに記載の液体移送装置において、前記絶縁シート体は、前記液室と前記圧電体との間に位置し、前記圧電体の変形を前記液室に伝達する振動板を兼ねている。

請求項６に記載の液体移送装置は、請求項１から５のいずれかに記載の液体移送装置において、前記駆動回路は、前記絶縁シート体上に実装されている。

この請求項６に記載の液体移送装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の液体移送装置と同様に作用する上、電極に供給される駆動電圧は絶縁シート体上に実装されている駆動回路から供給される。

請求項７に記載の液体移送装置は、請求項３に記載の液体移送装置において、前記絶縁シート体と反対側の前記圧電体の面には、前記各液室にわたって延び、前記電極と対向する他方の電極を兼ねる導電性シート体が形成されている。

請求項８に記載の液体移送装置は、請求項７に記載の液体移送装置において、前記絶縁シート体は、前記液室と前記圧電体との間に位置し、前記圧電体は、前記各液室にわたって連続したシート状に前記絶縁シート体上に形成され、前記導電性シート体は、該圧電体の前記絶縁シート体と反対側の面に沿って前記各液室にわたって延びている。

この請求項８に記載の液体移送装置によれば、請求項７に記載の液体移送装置と同様に作用する上、例えば、予め圧電体を電極から導電性シート体に向かう方向に分極した状態で、電極に駆動電圧を印加すると圧電体に分極方向と同じ方向に電界が発生する。この電界により圧電体は分極方向と直交する方向に収縮し、これに伴って絶縁シートが液室の容積を縮小する方向に湾曲する。よって、液室内の圧力が上昇し、液体は外部に移送される。

請求項９に記載の液体移送装置は、請求項７又は８に記載の液体移送装置において、前記液室は、シート状フレーム部材に穿設された開口によって形成され、前記絶縁シート体はその開口を覆って前記シート状フレーム部材に積層して固定されている。

請求項１０に記載の液体移送装置は、請求項１から９のいずれかに記載の液体移送装置において、前記圧電体は、該圧電体を構成する超微粒子材料を前記絶縁シート体上に堆積して構成されている。

請求項１１に記載の液体移送装置は、請求項１から１０のいずれかに記載の液体移送装置において、前記電極は、該電極を構成する微粒子材料を前記絶縁シート体又は前記圧電体上に堆積して構成されている。

請求項１２に記載の液体移送装置は、請求項７から９のいずれかに記載の液体移送装置において、前記導電性シートは、導電性を有する微粒子材料を前記圧電体上に堆積して構成されている。

請求項１に記載の液体移送装置によれば、圧電体に変形のための電界を発生する電極と、その電極を駆動回路に接続するための配線パターンとは１つの絶縁シート体上に形成されているので、従来の電極と配線パターンとを各々別々のシート体上に形成したもののように、その別々のシートを重ね合せて電極と配線パターンとを接続させる作業が不要になり、高密度に配置される電極であっても、確実に信号を印可し信頼性の高い動作をすることができるという効果がある。

請求項２に記載の液体移送装置によれば、請求項１記載の液体移送装置の奏する効果に加え、配線パターンを形成した絶縁シート体の部分は、圧電体を形成した絶縁シート体の部分から連続して延びているので、配線パターンを形成する絶縁体シート体の部分と、圧電体を形成する絶縁シート体の部分とを共通化することができる。よって、部品点数は削減され、製造コストを低減することができるという効果がある。

請求項３に記載の液体移送装置によれば、請求項１又は２に記載の液体移送装置の奏する効果に加え、絶縁シート体は、一平面上に複数個並列して設けられている各液室にわたって延び、圧電体は少なくとも液室と対応する位置において絶縁シート体上に形成されているので、各液室を個別に駆動させることができる。

請求項４に記載の液体移送装置によれば、請求項３に記載の液体移送装置の奏する効果に加え、圧電体は各液室にわたって連続したシート状に絶縁シート体上に形成されているので、各液室に対応する圧電体を共通化することができる。よって、各液室に対応する圧電体を個別に設ける場合に比べ、圧電体の構成は簡略化され、製造コストを低減することができるという効果がある。

請求項５に記載の液体移送装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の液体移送装置の奏する効果に加え、絶縁シート体は、液室と圧電体との間に位置し、圧電体の変形を液室に伝達する振動板を兼ねているので、配線パターンを形成する絶縁シートとは別に振動板を設ける場合に比べて、部品点数は削減され、製造コストを低減することができるという効果がある。

請求項６に記載の液体移送装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の液体移送装置の奏する効果に加え、駆動回路は、絶縁シート体上に実装されているので、駆動回路を配置するためのスペースを別途用意する必要はなく、省スペースで駆動回路を配置することができる。よって、装置を小型化にすることができるという効果がある。

請求項７に記載の液体移送装置によれば、請求項３に記載の液体移送装置の奏する効果に加え、絶縁シート体と反対側の前記圧電体の面には、各液室にわたって延び、電極と対向する他方の電極を兼ねる導電性シート体が形成されているので、各液室に対応する他方の電極を共通化することができる。よって、各液室に対応する他方の電極を個別に設ける場合に比べて、他方の電極の構成は簡略化され、製造コストを低減することができるという効果がある。

請求項８に記載の液体移送装置によれば、請求項７に記載の液体移送装置の奏する効果に加え、圧電体や電極、配線パターン、導電性シートを導電性シート体によって液室内の液体から離すことができ、その液体による電気的な短絡や腐食等を防ぐことができるという効果がある。

請求項９に記載の液体移送装置は、請求項７又は８に記載の液体移送装置において、液室はシート状フレーム部材に穿設された開口によって構成され、絶縁シート体はその開口を覆ってシート状フレーム部材に積層して固定されているので、開口を介して絶縁シートの変形により液室内の圧力を変化させることができると共に、装置を薄型にすることができるという効果がある。

請求項１０に記載の液体移送装置によれば、請求項１から９のいずれかに記載の液体移送装置の奏する効果に加え、圧電体は、圧電体を構成する超微粒子材料を絶縁シート体上に堆積して構成されているので、薄いシート体状である絶縁シート体上であっても、適正な厚みの圧電体を形成することができる。よって、圧電体を低い電圧で駆動させても大きな変形量を得ることができる。従って、装置のランニングコストを低減することができるという効果がある。

請求項１１に記載の液体移送装置によれば、請求項１から１０のいずれかに記載の液体移送装置の奏する効果に加え、電極は、該電極を構成する微粒子材料を絶縁シート体又は圧電体上に堆積して構成され、また、請求項１２に記載の液体移送装置によれば、請求項７から９のいずれかに記載の液体移送装置の奏する効果に加え、導電性シートは、導電性を有する微粒子材料を圧電体上に堆積して構成されているので、電極、導電性シートを適正な厚みに形成することができ、圧電体を効率よく変形させることができる。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例である圧電式インクジェットヘッド６を搭載したインクジェット記録装置１００を示す斜視図である。まず、このインクジェット記録装置１００について略述する。圧電式インクジェットヘッド６は、ノズル５４（図４参照）から用紙６２に向けてインクを吐出するものであり、インクカートリッジ６１を搭載するキャリッジ６４の下面に配置されている。尚、圧電式インクジェットヘッド６の詳細な構成については後述する。

圧電式インクジェットヘッド６が配設されるキャリッジ６４は、エンドレスベルト７５に接合されており、プーリ７３がモータの駆動によって正逆回転されると、そのプーリ７３の正逆回転に伴って、キャリッジ軸７１およびガイド板７２に沿って往復移動する。この往復移動中に圧電式インクジェットヘッド６に穿設されたノズル５４から、インクが用紙６２に向けて吐出される。用紙６２はインクジェット記録装置１００の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から、圧電式インクジェットヘッド６と、プラテンローラ６６との間に給紙され、所定の印字がなされた後に排紙される。尚、用紙６２の給紙、排紙機構については図示を省略する。

また、プラテンローラ６６の側方にはパージ装置６７が設けられている。パージ装置６７は、圧電式インクジェットヘッド６の内部に溜まっている不良インクを排出するための装置である。キャリッジ６４がリセット位置にある場合に、圧電式インクジェットヘッド６のノズル形成面をパージキャップ８１で覆い密閉空間を形成する。その密閉空間は、パージキャップ８１と連通し、カム８３により作動するポンプ８２によって減圧される。こうして圧電式インクジェットヘッド６の内部に溜まっている不良インクが排出される。

また、インクジェット記録装置１００の内部には、インクジェット記録装置１００の動作内容に関する制御プログラムに従って、インクジェット記録装置１００を制御するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が搭載された制御回路（図示せず）が搭載されており、インクの吐出処理やパージ装置６７のパージ処理は、この制御回路によって制御されている。

次に、図２乃至図５（ａ）を参照して、圧電式インクジェットヘッド６の構成について説明する。図２は、圧電式インクジェットヘッド６の外観斜視図である。図３は、圧電式インクジェットヘッド６の分解斜視図である。図４は、キャビティユニット１０の分解斜視図である。図５（ａ）は、図２のＶ−Ｖ断面線における圧電式インクジェットヘッド６の模式的な拡大断面図であって、内部電極に駆動電圧が印加されていない状態を示す図である。

圧電式インクジェットヘッド６は、上面が開放された複数個の液室１６が形成されているキャビティユニット１０と、そのキャビティユニット１０上に各液室１６の上面（開放面）を閉塞するように接着剤により固定される圧電アクチュエータ２０とによって構成されている。

キャビティユニット１０は、後述するようにノズルプレートを除いて複数枚の金属製板状部材を積層して構成されている。各板状部材は、例えば、ステンレス、チタン、チタン合金、銅、銅合金、工具銅、低合金銅、ニッケル、ニッケル合金、コバルト合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属を圧延して板状に形成されている。尚、各板状部材は、金属製のものに限られず、ガラス製、セラミック製、合成樹脂製等であっても良い。

キャビティユニット１０を構成する各板状部材は、具体的には、図４に示すように、ノズルプレート４３と、２枚のマニホールドプレート１１、１２と、スペーサプレート１３と、キャビティプレート１４との五枚の板状部材を積層して構成されている。本実施例では、各プレート１１、１２、１３、１４、４３は、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さで構成されている。

ノズルプレート４３は、キャビティユニット１０の最下層を形成する合成樹脂製の板状部材である。このノズルプレート４３には、微小径のインク噴出用のノズル５４が、ノズルプレート４３における長辺方向（第１の方向）に沿って２列の千鳥配列状に設けられている。ノズル５４は、微小ピッチＰの間隔でノズルプレート４３に多数個穿設されている。

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の列の両側に沿って延びるように穿設されている。この各マニホールド室１２ａは、プレートの平面視において、後述する液室１６の列と重なり且つその列方向に延びている。また、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１２ａ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、１１ａが凹設されている。２枚のマニホールドプレート１１、１２を接合することで、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。

キャビティプレート１４は、スペーサプレート１３を挟んで、マニホールドプレート１２の上方に積層されるものであり、キャビティユニット１０の最上層の板状部材である。このキャビティプレート１４には、その長辺方向（第１の方向）に沿う中心線に沿って、多数個の液室１６が穿設されている。このため、各プレート１１，１２，１３，１４が積層された状態で、各液室１６の上面部（スペーサプレート１３と反対側の面）は、開口した状態となる。

液室１６は、上記中心線を基準として左右に一列ずつ配列されている。一方の列の液室１６は、他方の列の液室と長手方向に交互に配置され、それぞれ中心線に対して直交する第２の方向（短辺方向）に延びる細長い形状を有している。

各液室１６の先端１６ａは、ノズルプレート４３におけるノズル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のそれぞれに穿設されている微小径の貫通孔１７を介して連通している。一方、各液室１６の他端１６ｂ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１１，１２におけるマニホールド室１１ａ，１２ａに連通している。なお、液室１６の他端１６ｂは、キャビティプレート１４の下面側にのみ開口するように凹み形成されているものである（図４（ｂ）の拡大図参照）。

また、キャビティプレート１４とスペーサプレート１３との一端部であって両プレート１３，１４において積層方向に同じ位置には、マニーホールド室１２ａ，１２ａに連通する供給孔１９ａ、１９ｂが穿設されている。

上述したように構成されるキャビティユニット１０によれば、インクカートリッジ６１から供給されるインクは、供給孔１９ａ，１９ｂを介して前記左右両マニホールド室１１ａ，１１ａ，１２ａ，１２ａ内に流入し、更に、各貫通孔１８を通って各液室１６内に分配される。そして、各液室１６内から貫通孔１７を通って、各液室１６に対応するノズル５４から吐出される。

一方、キャビティユニット１０に積層される圧電アクチュエータ２０は、キャビティーユニット１０に設けられた液室１６に対して変形し、液室１６の容積を変化させるためのものである。この圧電アクチュエータ２０は、キャビティユニット１０側から順に、絶縁シート２１と、圧電体２２と、導電性シート２３との３層構造で構成されている。

絶縁シート２１は、振動板として作用するシートで、電気絶縁性を有し、且つ可撓性を有するポリイミドを主成分とする合成樹脂で構成され、その厚さは略５０μｍ程度である。絶縁シート２１は、キャビティユニット１０の長手方向に長くそれよりも同方向に延長した帯状に形成されており、その一端部はキャビティプレート１４の各液室１６に亘って延びその液室１６を覆いつつ、キャビティプレート１４に接着剤によって固定される。他端部は、キャビティプレート１４から外方へ延び、その先端において、インターフェイス基板（図示せず）に配線接続するための複数の端子部２４が設けられている。インターフェイス基板は、キャリッジ６４に搭載されており、上述したインクジェット記録装置１００に搭載されている制御回路から送信されるデータ信号を絶縁シート２１に実装されている駆動回路２５に送信する中継基板である。

絶縁シート２１に実装されている駆動回路２５は、制御回路からインターフェス基板を介して送信されるシリアルデータ信号をノズル５４の数に対応するパラレル信号に変換すると共に圧電体２２を駆動するための駆動電圧を生成するものである。

一方、絶縁シート２１の一端側であってキャビティユニット１０と対峙する面とは反対の面には、キャビティユニット１０に形成されている各液室１６に対応するように複数の個別電極２６と、その個別電極２６と駆動回路２５とを接続する個別電極用配線２７と、後述する導電性シート２３をグランドに接続するためのグランド用電極２８と、そのグランド用電極２８をグランドに接続するグランド用配線２９とが形成されている。駆動回路２５は、キャビティプレート１４から外方へ延びた絶縁シート２１の部分に位置しており、その部分に沿って配線２７，２９を電極２６，２８から延ばしている。尚、図中においては、個別電極用配線２７は一部だけを図示し、他の個別電極用配線は省略してある。

各個別電極２６は、絶縁シート２１の上記一端側においてその対向する２つの側縁に沿って第１の方向（長辺方向）に列状に形成され、第１の方向と直交する第２の方向に延出された短冊状に形成されている。また、その幅寸法は対応する液室１６における平面視での幅より少し狭く設定されている。各個別電極２６は個別電極用配線２７を介して駆動回路２５と接続されており、駆動回路２５に用意されている各ドライバの出力端から出力される駆動電圧は、この個別電極用配線２７を介して各個別電極２６に入力される。

このように、１つの絶縁シート２１の同一平面上に個別電極２６と個別電極用配線２７とを形成することで、従来のように、個別電極２６と個別電極用配線２７とを別々のシート体上に形成し、個別電極２６と個別電極用配線２７とが接続するように各々のシート体を重ね合わせる場合に比べて、個別電極２６と個別電極用配線２７との電気的な接続を簡易にすることができる。

圧電体２２は、絶縁シート２１を変形させるための圧電素子であって、絶縁シート２１上において、少なくとも全液室１６に対応する位置に亘ってシート状に形成されている。図示の実施例では、各液室１６に対応する圧電体は共通化されているが、各液室１６に対応するように個別に圧電体を設けることもできる。

圧電体２２は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分として形成されている。圧電体２２の厚みを小さくすると、駆動電圧を低くできるが、変形量も小さくなるので、それに応じて絶縁シート２１の剛性を小さく、即ち絶縁シート２１を薄くする必要がある。

本実施例は、絶縁シート２１の厚みが略３０μｍ〜５０μｍで非常に薄く、圧電体２２の厚みが数μｍ、例えば略１０μｍで構成されている。数μｍ〜略１０μｍ程度の圧電体２２を形成する方法としては、エアロゾルデポジション法を用いて、絶縁シート２１上に、圧電体２２を構成する超微粒子材料を高速で衝突させて堆積させる。尚、数μｍ〜略１０μｍ程度の圧電体２２を形成する好適な方法としては、ゾルゲル法であっても良い。

導電性シート２３は、個別電極２６に対応する他方の電極である共通電極として作用するシートであり、絶縁シート２１と反対側の圧電体２２の面に、各液室１６にわたって延びるように固定される。

導電性シート２３は、略１μｍ厚みのステンレス製のシートで構成されており、圧電体２２を貫通するスルーホール３０に充填されている導電性材料を介して絶縁シート２１上に形成されているグランド用電極２８と電気的に接続されている。こうして、導電性シート２３は、グランド用電極２８とグランド用配線２９とを介してグランドに接続される。個別電極２６、導電性シート２３は、それぞれ絶縁シート２１及び圧電体２２上に、導電性を有する微粒子材料をエアロデポジション法を用いて高速で衝突させ堆積させて形成される。また、公知のように印刷又は蒸着により形成することもできる。

尚、強誘電体である圧電体２２は、高電圧の印加により一方向に分極され、印加電圧をオフした後も、分極が残る物質である。本実施例の圧電体２２は、予め、個別電極２６と導電性シート２３との間に、通常の駆動電圧よりも高い電圧を印可して個別電極２６から導電性シート２３に向かう方向（図５の矢印Ｙ参照）に分極処理が施されているものとする。

次に、図５（ｂ）を参照して、上記のように構成された圧電式インクジェットへッド６のインク吐出動作について説明する。図５（ｂ）は、図５（ａ）に対応する図であって、個別電極２６に駆動電圧が印加された状態を示す図である。

絶縁シート２１上に実装されている駆動回路２５から個別用配線２７を介して任意の個別電極２６に駆動電圧が印加されると、その個別電極２６からグランドに接続されている導電性シート２３に向けて分極方向Ｐと同様の方向に電界が生ずる。すると、圧電体２２の内、駆動電圧が印加された個別電極２６の直上の部分が分極方向Ｐと直角方向（矢印Ｘ１，Ｘ２参照）に収縮する。このとき、絶縁シート２１は縮まないので、圧電アクチュエータ２０は液室１６側に突出するように湾曲することになる。

こうして、駆動電圧が印加された個別電極２６に対応する液室１６の容積が縮小すると、液室１６内のインクに圧力が付与され、液室１６内のインクがノズル５４から吐出される。

以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

図６は、本発明の他の実施例を示すもので、前記実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この実施例は、圧電アクチュエータ２０をキャビティユニット１０に対して前記実施例とは上下逆にする。つまり、絶縁シート２１の電極２６，２８及び配線２７，２９を形成した面に圧電体２２を形成し、さらにその圧電体２２に共通電極を兼ねる導電性シート２３を重ねた構成は、前記実施例と同様であるが、導電性シート２３を液室１６側、絶縁シート２１を上側にして圧電アクチュエータ２０をキャビティユニット１０に固定している。この場合、導電性シート２３は、液室内１６内の液体に対して錆び及び腐食しない材料を用いることが好ましい。或いは、導電性シート２３と液室１６を有するキャビティプレート１４との間に、上記錆び及び腐食を防ぐ樹脂材料等の層を介挿するようにしてもよい。

図６の実施例において、電極２６から導電性シート２３に向かう分極方向と平行に電界を発生すると、圧電体２２が面方向に収縮し、絶縁シート２１が収縮しないので、圧電アクチュエータ２０は、上方に凸、即ち液室１６を拡大する方向に湾曲する。電界の発生を止めると、圧電アクチュエータ２０が復帰して液室１６内のインクをノズル５４から吐出する。

上記各実施例では、導電性シート２３をグランドにすべく、圧電体２２に設けたスルーホール３０内の導電性材料を介して、導電性シート２３と絶縁シート２１上に形成したグランド用電極２８とを電気的に接続する場合について説明した。しかしながら、導電性シート２３をグランド用電極２８に接続する方法としては、かかる方法に限定されるものではなく、圧電体２２の側面に導電性材料を形成し、その導電性材料を介してグランド用電極２８と導電性シート２３とを電気的に接続するようにしても良い。

また、上記各実施例では、各個別電極２６に対応する他の電極としての共通電極を形成するために、導電性シート２３を用いる場合について説明したが、共通電極を形成する方法としては、導電性シート２３に代えて合成樹脂製の絶縁シートを用い、その絶縁シートの圧電体２２と対峙する面に共通電極を形成するようにしても良い。かかる場合には、導電性シート２３に比べ安価な合成樹脂製の絶縁シートを用いることで圧電式インクジェットヘッド６の製造コストを低減することができる。

さらに、上記各実施例はインクジェットヘッドに適用した例を用いて説明したが、本発明は、圧電素子の変形により液体に圧力を付与して移送するものならば、各種の装置に適用することができる。

本発明の実施例である圧電式インクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置を示す斜視図である。 圧電式インクジェットヘッドの外観斜視図である。 圧電式インクジェットヘッドの分解斜視図である。 キャビティユニットの分解斜視図である。 図２のＶ−Ｖ断面線における圧電式インクジェットヘッドの模式的な拡大断面図であって、（ａ）は内部電極に電圧が印加されていない状態を示し、（ｂ）は内部電極に電圧が印加された状態を示している。 第２実施例の圧電式インクジェットヘッドの模式的な断面図である。

符号の説明

６ 圧電式インクジェットヘッド（液体移送装置）
１０ キャビティユニット
１４ キャビティプレート（シート状フレーム部材）
１６ 液室
２０ 圧電アクチュエータ
２１ 絶縁シート（絶縁シート体）
２２ 圧電体
２３ 導電性シート
２５ 駆動回路
２６ 内部電極（電極）
２７ 内部電極用配線（配線パターンの一部）
２８ グランド電極（他の電極）
２９ グランド電極用配線（配線パターンの一部）

Claims (12)

1. 圧電体に変形のための電界を発生する電極に駆動回路から駆動電圧を供給し、前記圧電体の変形によって液室内の液体に圧力を付与して該液室内部から外部に液体を移送する液体移送装置において、
   前記電極と、該電極を前記駆動回路に接続するための配線パターンとを１つの絶縁シート体上に形成したことを特徴とする液体移送装置。
2. 前記絶縁シート体上に、前記電極と重ねて前記圧電体を形成し、該圧電体を形成した絶縁シート体の部分から前記配線パターンを形成した絶縁シート体の部分が連続して延びていることを特徴とする請求項１に記載の液体移送装置。
3. 前記液室は、一平面上に複数個並列して設けられ、前記絶縁シート体がその各液室にわたって延び、前記圧電体が少なくとも前記液室と対応する位置において前記絶縁シート体上に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体移送装置。
4. 前記圧電体は、前記各液室にわたって連続したシート状に前記絶縁シート体上に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体移送装置。
5. 前記絶縁シート体は、前記液室と前記圧電体との間に位置し、前記圧電体の変形を前記液室に伝達する振動板を兼ねることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液体移送装置。
6. 前記駆動回路は、前記絶縁シート体上に実装されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液体移送装置。
7. 前記絶縁シート体と反対側の前記圧電体の面には、前記各液室にわたって延び、前記電極と対向する他方の電極を兼ねる導電性シート体が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体移送装置。
8. 前記絶縁シート体は、前記液室と前記圧電体との間に位置し、前記圧電体は、前記各液室にわたって連続したシート状に前記絶縁シート体上に形成され、前記導電性シート体は、該圧電体の前記絶縁シート体と反対側の面に沿って前記各液室にわたって延びていることを特徴とする請求項７に記載の液体移送装置。
9. 前記液室は、シート状フレーム部材に穿設された開口によって形成され、前記絶縁シート体はその開口を覆って前記シート状フレーム部材に積層して固定されていることを特徴とする請求項７または８に記載の液体移送装置。
10. 前記圧電体は、該圧電体を構成する超微粒子材料を前記絶縁シート体上に堆積して構成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の液体移送装置。
11. 前記電極は、該電極を構成する微粒子材料を前記絶縁シート体又は前記圧電体上に堆積して構成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の液体移送装置。
12. 前記導電性シートは、導電性を有する微粒子材料を前記圧電体上に堆積して構成されていることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の液体移送装置。

Images