JP2005212374A - インクジェットヘッド、及び、その製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造的クロストークを低減させ、且つアクチュエータユニットを破損しにくくする。
【解決手段】 インクジェットヘッド１は、インク供給口から供給されたインクが圧力室１０を経由してノズルから吐出されるように内部に個別インク流路が形成された流路ユニット４と、流路ユニット４の上面に接着されたアクチュエータユニット２１とを含んでなる。アクチュエータユニット２１は４枚の圧電シート４１〜４４が積層された構成からなり、圧電シート４１の上面には、圧力室１０と対向する位置に個別電極３５が配置されている。個別電極３５はアクチュエータユニット２１に駆動信号を供給するＦＰＣ５０が接合されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、記録媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッド、及び、その製造方法に関する。

インクジェットヘッドは、インクジェットプリンタ等において、インクタンクから供給されたインクを複数の圧力室に分配し、各圧力室に選択的にパルス状の圧力を付与することによりノズルからインクを吐出する。圧力室に選択的に圧力を付与するための一つの手段として、圧電性のセラミックからなる複数の圧電シートが積層されたアクチュエータユニットが用いられることがある。

かかるインクジェットヘッドの一例として、複数の圧力室に跨る複数枚の連続平板状の圧電シートが積層され、その少なくとも１枚の圧電シートを、多数の圧力室に共通であってグランド電位に保持された共通電極と、各圧力室に対向する位置に配置された多数の個別電極すなわち駆動電極とで挟み込んだ１つのアクチュエータユニットを有するものが知られている（特許文献１参照）。個別電極及び共通電極に挟まれ且つ積層方向に分極された圧電シートの部分は、その挟まれた部分の両側にある個別電極が共通電極と異なる電位にされると、圧電シートの分極方向に外部電界が印加されることにより、いわゆる圧電縦効果により積層方向に伸縮する。この場合、個別電極と共通電極とで挟まれた圧電シートの部分が外部電界が印加されると圧電効果で変形する活性層として働いている。これにより圧力室内の容積が変動し、圧力室に連通したノズルから被記録媒体に向けてインクを吐出することが可能となっている。

特開平４−３４１８５２号公報（図１）

上述のようなインクジェットヘッドにおいて、近年、画像の高解像度化や高速印字の要求に対応するために圧力室が高密度に配置されるに連れ、ある圧力室に対向した活性層を変形させることに起因して隣接する圧力室に対向した圧電シートまでもが変形し、本来インクを吐出すべきでないインク吐出口からインクが吐出されたり、インク吐出量が本来の量よりも増加又は減少したりする、いわゆる構造的クロストークが問題となってきている。特に、個別電極から圧力室と対向しない位置まで延出されて形成され、個別電極に印加される電圧の入力部となるランドは、直接圧力室を駆動するものではないことから、従来はクロストークの発生要因とは考えられていなかったが、本発明の発明者はランドがその周囲の圧電シートを変形させ、クロストークの発生要因となり得ることを知見した。更に、発明者は、ランドが隣接する圧力室に対して個別電極よりも近接して配置されるため、その影響が無視しがたい程大きいことも突き止めた。かかる構造的クロストークが生じると、印刷された画像の画質が劣化してしまうため、インクジェットプリンタの品質を向上させるには、構造的クロストークの低減が極めて重要な問題である。

一方、上述のようなクロストークの悪影響を防ぐために、ランドが隣接する圧力室から離れるように、ランドを対応する圧力室と対向する位置に配置させることが考えられる。しかしこの場合は、ランドに駆動信号を供給する配線を圧接などでランドに加圧接合した際に、ランドと対向する圧電シートが圧力室側に撓んで、その圧電シートを含むアクチュエータユニットが破損する可能性がある。

そこで、本発明の一つの目的は、構造的クロストークを低減することが可能なインクジェットヘッドを提供することである。
本発明の別の目的は、アクチュエータユニットが破損しにくいインクジェットヘッドの製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のインクジェットヘッドは、それぞれがノズルに連通した複数の圧力室が平面に沿って配列されており、インク供給口から前記圧力室を経て前記ノズルに至るインク流路を内部に有する流路ユニットと、各圧力室の平面領域内に形成された個別電極と、複数の前記個別電極に跨って形成された共通電極と、前記共通電極と複数の前記個別電極とによって挟まれた圧電シートとを有していると共に、前記平面と平行な前記流路ユニットの一表面に固定され、前記圧電シートの変形により前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットとを備えている。そして、前記個別電極が、主電極領域部と、前記主電極領域部とつながっており且つ前記主電極領域部よりも平面積が小さい補助電極領域部とを有しており、前記補助電極領域部の各々と接合される端子を有し、前記アクチュエータユニットに駆動信号を供給する柔軟ケーブルを備えている。

これによると、柔軟ケーブルの端子が接合される補助電極領域部が圧力室の平面領域内に存在しているので、隣接する圧力室との距離が比較的離れることになる。そのため、圧電シートの変形が周囲の圧力室に係るインク吐出特性に悪影響を与える構造的クロストークを低減することができる。これにより、吐出させるインク液滴の体積や速度を均一化することができる。また、補助電極領域部の平面積が主電極領域部の平面積より小さいので、主電極領域部に対向する圧電シートの変位が阻害されにくくなる。

本発明において、前記圧力室の平面形状が２つの鋭角部を有する平行四辺形形状であり、前記補助電極領域部が前記圧力室の一方の鋭角部と対向する位置に配置されていることが好ましい。これにより、圧力室を高密度に配列しつつ、圧電シートの変位量の減少を効果的に抑制することができる。

本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、それぞれがノズルに連通した複数の圧力室が平面に沿って配列されており、インク供給口から前記圧力室を経て前記ノズルに至るインク流路を内部に有し、前記平面と平行な一面において前記圧力室が開口する流路ユニットを作製する工程と、各圧力室の平面領域内に収まる平面形状を有する個別電極と、複数の前記個別電極に跨って形成された共通電極と、前記共通電極と複数の前記個別電極とによって挟まれた圧電シートとを有するアクチュエータユニットを作製する工程と、各個別電極が前記圧力室の平面領域内に収まるように位置合わせされた状態で、前記流路ユニットの前記一面に前記アクチュエータユニットを接合する工程と、各圧力室の内圧を上昇させる工程と、各圧力室の内圧を上昇させた状態で前記アクチュエータユニットに駆動信号を供給する柔軟ケーブルを、前記アクチュエータユニットに対して押圧することによって、前記アクチュエータユニットの前記各個別電極と前記柔軟ケーブルの端子とを接合する工程とを備えている。これにより、各個別電極と柔軟ケーブルとを押圧して接合するときに、各圧力室の内圧が上昇しているので、アクチュエータユニットが圧力室側に撓みにくくなって破損しにくくなる。

本発明において、前記柔軟ケーブルを前記アクチュエータユニットに接合する工程において、前記柔軟ケーブルを前記圧力室の内圧と実質的に同じ圧力で前記アクチュエータユニットに対して押圧することが好ましい。これにより、柔軟ケーブルのアクチュエータユニットに対する押圧時に、アクチュエータユニットが圧力室側にほとんど撓まなくなって、アクチュエータユニットの破損を効果的に防ぐことができる。

また、本発明において、各圧力室の内圧を上昇させる工程が、前記ノズルが形成されたインク吐出面を封止する工程を含んでいることが好ましい。これにより、圧力室の内圧を上昇させやすくなる。

また、このとき、各圧力室の内圧を上昇させる工程が、前記封止する工程の後に行われる工程であって、前記インク供給口から気体を導入し前記圧力室に気体を充満させる工程を含んでいてもよい。これにより、圧力室に気体を充満させることで、柔軟ケーブルのアクチュエータユニットに対する押圧圧力と圧力室の内圧とを実質的に同じにすることが容易にできる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。図２は、図１のII−II線における断面図である。インクジェットヘッド１は、用紙に対してインクを吐出するための主走査方向に延在した矩形平面形状を有するヘッド本体７０と、ヘッド本体７０の上方に配置され且つヘッド本体７０に供給されるインクの流路である２つのインク溜まり３が形成されたベースブロック７１とを備えている。

ヘッド本体７０は、インク流路が形成された流路ユニット４と、流路ユニット４の上面にエポキシ系の熱硬化性接着剤によって接着された複数のアクチュエータユニット２１とを含んでいる。流路ユニット４は、複数の薄板を積層して互いに接着させた構成である。また、ヘッド本体７０の底面は微小径を有する多数のノズル８（図５参照）が配列されたインク吐出面７０ａとなっている。また、アクチュエータユニット２１の上面には、給電部材であるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）５０が接着され左又は右に引き出されるとともに、ＦＰＣ（柔軟ケーブル）５０が図２中において屈曲しながら上方に引き出されている。

図３は、ヘッド本体７０の平面図である。図３に示すように、流路ユニット４の一方向（主走査方向）に延在した矩形平面形状を有している。図３において、流路ユニット４内に設けられた共通インク室であるマニホールド流路５が破線で描かれている。マニホールド流路５内へは、複数の開口（インク供給口）３ａを介してベースブロック７１のインク溜まり３からインクが供給される。マニホールド流路５は、流路ユニット４の長手方向と延在する複数の副マニホールド５ａに分岐している。

流路ユニット４の上面には、平面形状が台形である４つのアクチュエータユニット２１が、開口３ａを避けるように、千鳥状になって２列に配列されており、流路ユニット４の上面に接着されている。各アクチュエータユニット２１は、その平行対向辺（上辺及び下辺）が流路ユニット４の長手方向に沿うように配置されている。複数の開口３ａは流路ユニット４の長手方向に沿って２列に配列されており、各列５個、計１０個の開口３ａがアクチュエータユニット２１と干渉しない位置に設けられている。そして、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士が流路ユニット４の幅方向（副走査方向）に部分的にオーバーラップしている。

アクチュエータユニット２１の接着領域と対応する流路ユニット４の下面であってインク吐出面７０ａは、多数のノズル８（図５参照）がマトリクス状に配列されたインク吐出領域となっている。アクチュエータユニット２１に対向する流路ユニット４の上面には、多数の圧力室１０（図５参照）がマトリクス状に配列された圧力室群９が形成されている。言い換えると、アクチュエータユニット２１は、圧力室群９を構成する多数の圧力室１０に跨る寸法を有している。

図２に戻って、ベースブロック７１は、例えばステンレスなどの金属材料からなる。ベースブロック７１内のインク溜まり３は、ベースブロック７１の長手方向に沿って形成された略直方体の中空領域である。インク溜まり３は、その一端に設けられたインク導入孔（図示せず）を通じて外部に設置されたインクタンク（図示せず）からインクが供給され、常にインクで満たされている。インク溜まり３には、インクを流出するための開口３ｂがその延在方向に沿って２列に計１０個設けられており、流路ユニット４の開口３ａと接続されるように千鳥状に設けられている。すなわち、インク溜まり３の１０個の開口３ｂと流路ユニット４の１０個の開口３ａは同じ位置関係となるように設けられている。

ベースブロック７１の下面７３は、開口３ｂの近傍において周囲よりも下方に飛び出している。そして、ベースブロック７１は、下面７３の開口３ｂ近傍部分７３ａにおいてのみ流路ユニット４の上面における開口３ａの近傍部分と接触している。そのため、ベースブロック７１の下面７３の開口３ｂ近傍部分７３ａ以外の領域は、ヘッド本体７０から離隔しており、この離隔部分にアクチュエータユニット２１が配されている。

ホルダ７２は、ベースブロック７１を把持する把持部７２ａと、副走査方向に間隔をおいて設けられ把持部７２ａの上面から上方に向けて突出する一対の突出部７２ｂとを含んでいる。ベースブロック７１は、ホルダ７２の把持部７２ａの下面に形成された凹部内に接着固定されている。アクチュエータユニット２１に接着されたＦＰＣ５０は、スポンジなどの弾性部材８３を介してホルダ７２の突出部７２ｂ表面に沿うようにそれぞれ配置されている。そして、ホルダ７２の突出部７２ｂ表面に配置されたＦＰＣ５０上にドライバＩＣ８０が設置されている。すなわち、ＦＰＣ５０は、ドライバＩＣ８０から出力された駆動信号をヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１に伝達するものであり、アクチュエータユニット２１及びドライバＩＣ８０と半田付けによって電気的に接合されている。

ドライバＩＣ８０の外側表面には略直方体形状のヒートシンク８２が密着配置されているため、ドライバＩＣ８０で発生した熱を効率的に散逸させることができる。ドライバＩＣ８０及びヒートシンク８２の上方においては、ＦＰＣ５０の外側に接続された基板８１が配置されている。ヒートシンク８２の上面と基板８１との間、および、ヒートシンク８２の下面とＦＰＣ５０との間は、それぞれシール部材８４で接着されており、インクジェットヘッド１の本体にゴミやインクが侵入することを防いでいる。

図４は、図３内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図４に示すように、アクチュエータユニット２１に対向した流路ユニット４内には、流路ユニット４の長手方向と平行に４本の副マニホールド流路５ａが延在している。各副マニホールド流路５ａには、ノズル８の各々に通じる多数の個別インク流路７（図５参照）が接続されている。図５は、個別インク流路を示す断面図である。図５から分かるように、各ノズル８は、圧力室１０及びアパーチャすなわち絞り１３を介して副マニホールド流路５ａと連通している。このようにして、ヘッド本体７０には、副マニホールド流路５ａの出口からアパーチャ１３、圧力室１０を経てノズル８に至る個別インク流路７が圧力室１０ごとに形成されている。

ヘッド本体７０は、図５からも分かるように、上から、アクチュエータユニット２１、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャプレート２４、サプライプレート２５、マニホールドプレート２６、２７、２８、カバープレート２９及びノズルプレート３０の合計１０枚のシート材が積層された積層構造を有している。これらのうち、アクチュエータユニット２１を除いた９枚のプレートから流路ユニット４が構成されている。

アクチュエータユニット２１は、後で詳述するように、４枚の圧電シート４１〜４４（図６参照）が積層され且つ電極が配されることによってそのうちの最上層だけが電界印加時に活性部となる部分を有する層（以下、単に「活性部を有する層」というように記する）とされ、残り３層が活性部を有しない非活性層とされたものである。キャビティプレート２２は、圧力室１０の空隙を構成するほぼ菱形の孔が、アクチュエータユニット２１の貼付範囲内に多数設けられた金属プレートである。また、圧力室１０間の間隔は、アクチュエータユニット２１を支持するための桁部２２ａとなっている。ベースプレート２３は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０とアパーチャ１３との連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。

アパーチャプレート２４は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１３となる孔のほかに圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート２５は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１３と副マニホールド流路５ａとの連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート２６、２７、２８は、副マニホールド流路５ａに加えて、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。カバープレート２９は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。ノズルプレート３０は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、ノズル８がそれぞれ設けられた金属プレートである。以上の説明から明らかなように、上述した９枚のプレート２２〜３０から構成される流路ユニット４は、その上面（アクチュエータユニット２１が貼付される面）に沿って圧力室１０が形成されており、これらの圧力室１０は上面において開口する構成となっている。

これら１０枚のシート又はプレート２１〜３０は、図５に示すような個別インク流路７が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この個別インク流路７は、副マニホールド流路５ａからまず上方へ向かい、アパーチャ１３において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室１０において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ１３から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にノズル８へと向かう。なお、流路ユニット４を構成する９枚のプレートは、本実施の形態においては、同一金属材料から構成されており、ＳＵＳ４３０が使用されている。

図５から明らかなように、各プレートの積層方向において圧力室１０とアパーチャ１３とは異なるレベルに設けられている。これにより、図４に示すように、アクチュエータユニット２１に対向した流路ユニット４内において、１つの圧力室１０と連通したアパーチャ１３を、当該圧力室に隣接する別の圧力室１０と平面視で同じ位置に配置することが可能となっている。この結果、圧力室１０同士が密着して高密度に配列されるため、比較的小さな占有面積のインクジェットヘッド１により高解像度の画像印刷が実現される。

図４に戻って、流路ユニット４の上面におけるアクチュエータユニット２１の貼付範囲内には、多数の圧力室１０からなる圧力室群９が形成されている。圧力室群９は、アクチュエータユニット２１の貼付範囲とほぼ同じ大きさの台形形状を有している。圧力室群９は、各アクチュエータユニット２１について１つずつ形成されている。

図４から明らかなように、圧力室群９に属する各圧力室１０は、その長い対角線の一端においてノズル８に連通されていると共に、長い対角線の他端においてアパーチャ１３を介して副マニホールド流路５ａに連通されている。後述するように、アクチュエータユニット２１上には、平面形状がほぼひし形で圧力室１０よりも一回り小さい個別電極３５（図６参照）が、圧力室１０と対向するようにマトリクス状に配列されている。なお、図４において、図面を分かりやすくするために、流路ユニット４にあって破線で描くべき、ノズル８、圧力室１０及びアパーチャ１３等を実線で描いている。

圧力室１０は、配列方向Ａ（第１の方向）及び配列方向Ｂ（第２の方向）の２方向にマトリクス状に隣接配置されている。配列方向Ａは、インクジェットヘッド１の長手方向、すなわち流路ユニット４の延在方向であって、圧力室１０の短い方の対角線と平行である。配列方向Ｂは、配列方向Ａと鈍角θをなす圧力室１０の一斜辺方向である。そして、圧力室１０の両方の鋭角部は、隣接する別の２つの圧力室の間に位置している。

配列方向Ａ及び配列方向Ｂの２方向にマトリクス状に隣接配置された圧力室１０は、配列方向Ａに沿って３７．５ｄｐｉに相当する距離ずつ離隔している。また、圧力室１０は、１つのアクチュエータユニット２１内において、配列方向Ｂに１６個並べられている。

マトリクス状に配置された多数の圧力室１０は、図４に示す配列方向Ａに沿って、複数の圧力室列を形成している。圧力室列は、図４の紙面に対して垂直な方向（第３の方向）から見て、副マニホールド流路５ａとの相対位置に応じて、第１の圧力室列１１ａ、第２の圧力室列１１ｂ、第３の圧力室列１１ｃ、及び、第４の圧力室列１１ｄに分けられる。これら第１〜第４の圧力室列１１ａ〜１１ｄは、アクチュエータユニット２１の上辺から下辺に向けて、１１ｃ→１１ｄ→１１ａ→１１ｂ→１１ｃ→１１ｄ→…→１１ｂという順番で周期的に４個ずつ配置されている。

第１の圧力室列１１ａを構成する圧力室１０ａ及び第２の圧力室列１１ｂを構成する圧力室１０ｂにおいては、第３の方向から見て、配列方向Ａと直交する方向（第４の方向）に関して、ノズル８が図４の紙面下側に偏在している。そして、ノズル８が、それぞれ対応する圧力室１０の下端部付近と対向している。一方、第３の圧力室列１１ｃを構成する圧力室１０ｃ及び第４の圧力室列１１ｄを構成する圧力室１０ｄにおいては、第４の方向に関して、ノズル８が図４の紙面上側に偏在している。そして、ノズル８が、それぞれ対応する圧力室１０の上端部付近と対向している。第１及び第４の圧力室列１１ａ、１１ｄにおいては、第３の方向から見て、圧力室１０ａ、１０ｄの半分以上の領域が、副マニホールド流路５ａと重なっている。第２及び第３の圧力室列１１ｂ、１１ｃにおいては、第３の方向から見て、圧力室１０ｂ、１０ｃのほぼ全領域が、副マニホールド流路５ａと重なっていない。そのため、いずれの圧力室列に属する圧力室１０についてもこれに連通するノズル８が副マニホールド流路５ａと重ならないようにしつつ、副マニホールド流路５ａの幅を可能な限り広くして各圧力室１０にインクを円滑に供給することが可能となっている。

図４に示すように、ヘッド本体７０には、台形である圧力室群９の対となる平行辺のうちの長辺に沿って、圧力室１０と同じ形状及び同じ大きさを有する多数の周縁空隙１５が長辺の全域に亘って一直線状に配列されている。周縁空隙１５は、キャビティプレート２２に形成された圧力室１０と同じ形状及び同じ大きさを有する孔がアクチュエータユニット２１及びベースプレート２３によって塞がれることによって画定されている。つまり、周縁空隙１５にはインク流路が接続されておらず、しかも周縁空隙１５には対向する個別電極３５が設けられていない。つまり、周縁空隙１５はインクで満たされることがない。

また、ヘッド本体７０には、台形である圧力室群９の対となる平行辺のうちの短辺に沿って、多数の周縁空隙１６が短辺の全域に亘って一直線状に配列されている。さらに、ヘッド本体７０には、台形である圧力室群９の両斜辺に沿って、多数の周縁空隙１７が両斜辺の全域に亘って一直線状に配列されている。周縁空隙１６、１７は、共に平面視正三角形の領域においてキャビティプレート２２を貫通している。周縁空隙１６、１７にはインク流路が接続されておらず、しかも周縁空隙１６、１７には対向する個別電極３５が設けられていない。つまり、周縁空隙１５と同様、周縁空隙１６、１７はインクで満たされることがない。

次に、アクチュエータユニット２１の構成について説明する。アクチュエータユニット２１上には、圧力室１０と同じパターンで多数の個別電極３５がマトリクス状に配置されている。各個別電極３５は、平面視において圧力室１０と対向する位置に配置されている。

図６は、アクチュエータユニットを示しており、（ａ）は図５における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。なお、図６（ａ）においては各個別電極３５と電気的に接続されたＦＰＣ５０を２点鎖線で描いている。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、個別電極３５は圧力室１０と対向する位置に配置されており、平面視において圧力室１０の平面領域内に収まる主電極領域３５ａと、主電極領域３５ａにつながっており且つ圧力室１０の平面領域内に収められた補助電極領域３５ｂとから構成されている。

図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、それぞれ厚みが１５μｍ程度で同じになるように形成された４枚の圧電シート４１、４２、４３、４４を含んでいる。これら圧電シート４１〜４４は、ヘッド本体７０内の１つのインク吐出領域内に形成された多数の圧力室１０に跨って配置されるように連続した層状の平板（連続平板層）となっている。圧電シート４１〜４４が連続平板層として多数の圧力室１０に跨って配置されることで、例えばスクリーン印刷技術を用いることにより圧電シート４１上に個別電極３５を高密度に配置することが可能となっている。そのため、個別電極３５に対応する位置に形成される圧力室１０をも高密度に配置することが可能となって、高解像度画像の印刷ができるようになる。圧電シート４１〜４４は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなるものである。

最上層の圧電シート４１上に形成された個別電極３５の主電極領域３５ａは、図６（ｂ）に示すように、圧力室１０とほぼ相似である略菱形の平面形状を有している。略菱形の主電極領域３５ａにおける図６（ｂ）中左側の一鋭角部は、圧力室１０の一鋭角部と重なる領域に延出され、補助電極領域３５ｂとつながっている。補助電極領域３５ｂは、主電極領域３５ａの平面積より小さい平面積を有しているとともに、その平面形状のほぼ全体を覆うように配置された円形のランド部３６を有している。ランド部３６は、キャビティプレート２２において圧力室１０の一鋭角部と対向している。また、ランド部３６は、例えばガラスフリットを含む金からなり、図６（ａ）に示すように、補助電極領域３５ｂにおける表面上に電気的に接合されている。このように、本実施の形態では、個別電極３５全体が圧力室１０と対向するように形成されており、周囲の圧力室１０との離間状態に片寄りの少ない構成となっている。

最上層の圧電シート４１とその下側の圧電シート４２との間には、圧電シート４１と同じ外形及び略２μｍの厚みを有する共通電極３４が介在している。個別電極３５及び共通電極３４は共に、例えばＡｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる。

共通電極３４は、図示しない領域において接地されている。これにより、共通電極３４は、すべての圧力室１０に対応する領域において等しく一定の電位、本実施の形態ではグランド電位に保たれている。

ＦＰＣ５０は、図６（ａ）に示すように、ベースフィルム４９と、その下面に形成された複数の導体パターン４８と、ベースフィルム４９の下面のほぼ全体を覆うカバーフィルム４０と、を含む。ベースフィルム４９は略２５μｍ、導体パターン４８は略９μｍ、カバーフィルム４０は略２０μｍの厚みをそれぞれ有する。カバーフィルム４０には、導体パターン４８より小さな面積の貫通孔４５が、複数の導体パターン４８のそれぞれに対応するように、複数形成されている。ベースフィルム４９、導体パターン４８、及び、カバーフィルム４０は、各貫通孔４５の中心と導体パターン４８の中心とが対応し、導体パターン４８の外周縁部分がカバーフィルム４０に覆われるよう、互いに位置合わせして積層される。ＦＰＣ５０の端子４６は、貫通孔４５を介して、導体パターン４８と接続されている。

ベースフィルム４９及びカバーフィルム４０は、いずれも絶縁性を有するシート部材である。本実施形態において、ベースフィルム４９はポリイミド樹脂からなり、カバーフィルム４０は感光性材料からなる。このようにカバーフィルム４０を感光性材料から構成することで、多数の貫通孔４５を形成するのが容易になる。

導体パターン４８は、銅箔により形成されている。導体パターン４８は、ドライバＩＣ８０と接続された配線であり、ベースフィルム４９の下面において、所定のパターンを形成している。

端子４６は、例えばニッケルなどの導電性材料から構成されている。端子４６は、貫通孔４５を塞ぐと共に、カバーフィルム４０下面における貫通孔４５の外側周縁を覆い、圧電シート４１の方向に凸となるように、形成されている。端子４６の径は略５０μｍ、カバーフィルム４０下面からの厚みは略３０μｍである。

ＦＰＣ５０は多数の端子４６を有し、各端子４６はそれぞれ１つのランド部３６と対応するよう構成されている。したがって、各ランド部３６と電気的に接続された各個別電極３５は、それぞれＦＰＣ５０における独立した導体パターン４８を介してドライバＩＣ８０に接続される。これにより、圧力室１０ごとに電位を制御することが可能となっている。

次に、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。アクチュエータユニット２１における圧電シート４１の分極方向はその厚み方向である。つまり、アクチュエータユニット２１は、上側（つまり、圧力室１０とは離れた）１枚の圧電シート４１を活性部が存在する層とし且つ下側（つまり、圧力室１０に近い）３枚の圧電シート４２〜４４を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。従って、個別電極３５を正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば圧電シート４１中の電極に挟まれた電界印加部分が活性部（圧力発生部）として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。

本実施の形態では、圧電シート４１において個別電極３５と共通電極３４とによって挟まれた部分は、電界が印加されると圧電効果によって歪みを発生する活性部として働く。一方、圧電シート４１の下方にある３枚の圧電シート４２〜４４は、外部から電界が印加されることが無く、そのために活性部としてほとんど機能しない。したがって、圧電シート４１において主に主電極領域３５ａと共通電極３４とによって挟まれた部分が、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。

一方、圧電シート４２〜４４は、電界の影響を受けないため自発的には変位しないので、上層の圧電シート４１と下層の圧電シート４２〜４４との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート４１〜４４全体が非活性側に凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。このとき、図６（ａ）に示したように、圧電シート４１〜４４で構成されたアクチュエータユニット２１の下面は圧力室を区画する隔壁（キャビティプレート）２２の上面に固定されているので、結果的に圧電シート４１〜４４は圧力室側へ凸になるように変形する。このため、圧力室１０の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル８からインクが吐出される。その後、個別電極３５を共通電極３４と同じ電位に戻すと、圧電シート４１〜４４は元の形状になって圧力室１０の容積が元の容積に戻るので、インクを副マニホールド流路５ａ側から吸い込む。

なお、他の駆動方法として、予め個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしておき、吐出要求があるごとに個別電極３５を共通電極３４と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極３５と共通電極３４とが同じ電位になるタイミングで、圧電シート４１〜４４が元の形状に戻ることにより、圧力室１０の容積は初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加し、インクが副マニホールド流路５ａ側から圧力室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしたタイミングで、圧電シート４１〜４４が圧力室１０側へ凸となるように変形し、圧力室１０の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。

再び図４に戻って、配列方向Ａに３７．５ｄｐｉに相当する幅（６７８．０μｍ）を有し、配列方向Ａと直交する方向（第４の方向）に延在する帯状領域Ｒについて考える。この帯状領域Ｒの中では、１６列の圧力室列１１ａ〜１１ｄの内の何れの列についても、ノズル８が１つしか存在していない。すなわち、１つのアクチュエータユニット２１に対応したインク吐出領域内の任意の位置に、このような帯状領域Ｒを区画した場合、この帯状領域Ｒ内には、常に１６個のノズル８が分布している。そして、これら１６個の各ノズル８を配列方向Ａに延びる直線上に射影した点の位置は、印字時の解像度である６００ｄｐｉに相当する間隔ずつ離隔している。

１つの帯状領域Ｒに属する１６個のノズル８を配列方向Ａに延びる直線上に射影した位置が左にあるものから順に、これら１６個のノズル８を（１）〜（１６）と記することにしたとき、これら１６個のノズル８は、下から、（１）、（９）、（５）、（１３）、（２）、（１０）、（６）、（１４）、（３）、（１１）、（７）、（１５）、（４）、（１２）、（８）、（１６）の順番に並んでいる。このように構成されたインクジェットヘッド１において、アクチュエータユニット２１内を印字媒体の搬送に合わせて適宜駆動させると、６００ｄｐｉの解像度を有する文字や図形等を描画することができる。

例えば、６００ｄｐｉの解像度で配列方向Ａに延びる直線を印字する場合について説明する。まず、ノズル８が圧力室１０の同じ側の鋭角部に連通している参考例の場合について簡単に説明する。この場合には、印字蝶体が搬送されるのに対応して、図４中一番下に位置する圧力室列中のノズル８からインクの吐出を始め、順次上側に隣接する圧力室列に属するノズル８を選択してインクを吐出する。これにより、インクのドットが配列方向Ａに向かって６００ｄｐｉの間隔で隣接しながら形成されていく。最終的には、全体で６００ｄｐｉの解像度で配列方向Ａに延びる直線が描かれることになる。

一方、本実施の形態では、図４中一番下に位置する圧力室列１１ｂ中のノズル８からインクの吐出を始め、印字媒体が搬送されるのに伴って順次上側に隣接する圧力室に連通するノズル８を選択してインクを吐出していく。このとき、下側から上側に１圧力室列上がるごとのノズル位置の配列方向Ａへの変位が同じでないので、印字媒体が搬送されるのに伴って配列方向Ａに沿って順次形成されるインクのドットは、６００ｄｐｉの間隔で等間隔にはならない。

すなわち、図４に示したように、印字媒体が搬送されるのに対応して、まず図中一番下の圧力室列１１ｂに連通するノズル（１）からインクが吐出され、印字媒体上に３７．５ｄｐｉに相当する間隔でドット列が形成される。この後、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から２番目の圧力室列１１ａに連通するノズル（９）の位置に達すると、このノズル（９）からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の８倍だけ配列方向Ａに変位した位置に２番目のインクドットが形成される。

次に、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から３番目の圧力室列１１ｄに連通するノズル（５）の位置に達すると、ノズル（５）からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の４倍だけ配列方向Ａに変位した位置に３番目のインクドットが形成される。さらに、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から４番目の圧力室列１１ｃに連通するノズル（１３）の位置に達すると、ノズル(１３)からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドットの位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の１２倍だけ配列方向Ａに変位した位置に４番目のインクドットが形成される。さらに、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から５番目の圧力室列１１ｂに連通するノズル（２）の位置に達すると、ノズル（２）からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分のだけ配列方向Ａに変位した位置に５番目のインクドットが形成される。

以下同様にして、順次図中下側から上側に位置する圧力室１０に連通するノズル８を選択しながらインクドットが形成されていく。このとき、図４中に示したノズル８の番号をＮとすると、（倍率ｎ＝Ｎ−１）×（６００ｄｐｉに相当する間隔）に相当する分だけ、始めに形成されたドット位置から配列方向Ａに変位した位置にインクドットが形成される。最終的に１６個のノズル８を選択し終わったときには、図中一番下の圧力室列１１ｂ中のノズル（１）により３７．５ｄｐｉに相当する間隔で形成されたインクドットの間が６００ｄｐｉに相当する間隔毎に離れて形成された１５個のドットで繋げられ、全体で６００ｄｐｉの解像度で配列方向Ａに延びる直線を描くことが可能になっている。

なお、各インク吐出領域の配列方向Ａについての両端部（アクチュエータユニット２１の斜辺）近傍では、ヘッド本体７０の幅方向に対向する別のアクチュエータユニット２１に対応するインク吐出領域の配列方向Ａについての両端部近傍と相補関係となることで６００ｄｐｉの解像度での印刷が可能となっている。

以上のようなインクジェットヘッド１によると、それぞれの個別電極３５全体が圧力室１０と対向しているので、個別電極３５の補助電極領域３５ｂが桁部２２ａ上まで延出される場合に比べて、補助電極領域３５ｂが当該個別電極３５に対向する圧力室１０に隣接した圧力室１０と比較的離れた位置に配置されることになる。そのため、個別電極３５にランド部３６を介してＦＰＣ５０から駆動電圧が供給されると、この駆動電圧に基づく圧電シート４１〜４４の直接的な変形は個別電極３５と重なる領域だけで起こり、当該個別電極３５と隣接した圧力室１０の容積変化に与える影響が減少する。また、周囲の圧力室１０との離間具合も片寄りが少ない構成であるので、当該個別電極３５と特定の位置関係にある圧力室１０に影響がおよぶというようなことも少なくなる。したがって、当該個別電極３５による圧電シート４１〜４４の振動が周囲の圧力室に係るインク吐出特性に悪影響を与える構造的クロストークを低減することができ、吐出させるインク液滴の体積や速度を均一化することができる。

また、補助電極領域３５ｂが主電極領域３５ａの平面積より小さい平面積に形成されているので、主電極領域３５ａに対向する圧電シート４１〜４４の変位が阻害されにくくなる。つまり、補助電極領域３５ｂにはランド部３６が設けられ、そのランド部３６とＦＰＣ５０の端子４６とが半田で接合されているので、補助電極領域３５ｂの平面積を大きくしてランド部３６の平面積も大きくすると、圧力室１０の容積を実質的に変化させる主電極領域３５ａに対向する圧電シート４１〜４４の変位がランド部３６と端子４６とを接合する半田の影響で小さくなるが、本発明においては補助電極領域３５ｂの平面積が主電極領域３５ａの平面積より小さくし、半田の影響がほとんど出ないようにしている。そのため、主電極領域３５ａと対向する圧電シート４１〜４４の変位が阻害されず、且つ圧力室１０の容積変化の効率が上昇する。また、補助電極領域３５ｂが圧力室１０の一鋭角部と対向する位置に配置されているので、主電極領域３５ａを圧力室１０の容積変化に寄与しやすい中央領域と対向する位置に配置することが可能になって、主電極領域３５ａに対向する圧電シート４１〜４４の変位量の減少を効果的に抑制することができる。

次に、上述したインクジェットヘッド１の製造方法について、図７〜図１０を参照しつつ説明する。図７及び図８は、インクジェットヘッド１の製造工程図である。図９は、ヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１とＦＰＣ５０とを接合する装置の概略構成図である。図１０（ａ）は、本発明の実施形態によるインクジェットヘッドの製造方法における、ＦＰＣとランド部との接合前状況を示す図であり、（ｂ）はＦＰＣとランド部との接合後の状況を示す図である。

インクジェットヘッド１を製造するには、流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１などの部品を別々に作製し、それから各部品を組み付ける。まず、ステップ１（Ｓ１）では、流路ユニット４を作製する。流路ユニット４を作製するには、これを構成する各プレート２２〜３０に、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたエッチングを施して、図５に示すような孔を各プレート２２〜３０に形成する。その後、個別インク流路７が形成されるように位置合わせされた９枚のプレート２２〜３０を、エポキシ系の熱硬化性接着剤を介して重ね合わせる。そして、９枚のプレート２２〜３０を熱硬化性接着剤の硬化温度以上の温度に加圧しつつ加熱する。これによって、熱硬化性接着剤が硬化して９枚のプレート２２〜３０が互いに固着され、図５に示すような流路ユニット４が得られる。このとき、各プレート２２〜３０が同一の金属材料で形成されているので、各プレート２２〜３０の線膨張係数が同じになるため、流路ユニット４が一方に反らない。

一方、アクチュエータユニット２１を作製するには、まず、ステップ２（Ｓ２）において、圧電セラミックスのグリーンシートを複数用意する。グリーンシートは、予め焼成による収縮量を見込んで形成される。そのうちの一部のグリーンシート上に、導電性ペーストを共通電極３４のパターンにスクリーン印刷する。そして、治具を用いてグリーンシート同士を位置合わせしつつ、導電性ペーストが印刷されていないグリーンシートの下に、共通電極３４のパターンで導電性ペーストが印刷されたグリーンシートを重ね合わせ、さらにその下に、導電性ペーストが印刷されていないグリーンシートを２枚重ね合わせる。

そして、ステップ３（Ｓ３）において、ステップ２で得られた積層体を公知のセラミックスと同様に脱脂し、さらに所定の温度で焼成する。これにより、４枚のグリーンシートが圧電シート４１〜４４となり、導電性ペーストが共通電極３４となる。その後、最上層にある圧電シート４１上に、導電性ペーストを個別電極３５のパターンにスクリーン印刷する。そして、積層体を加熱処理することによって導電性ペーストを焼成して、圧電シート４１上に個別電極３５を形成する。しかる後、ガラスフリットを含む金を個別電極３５の補助電極領域３５ｂ上に印刷して、ランド部３６を形成する。このようにして、図６（ａ）に描かれたようなアクチュエータユニット２１を作製することができる。

なお、ステップ１の流路ユニット作製工程と、ステップ２〜３のアクチュエータユニット作製工程は、独立に行われるものであるため、いずれを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。

次に、ステップ４（Ｓ４）において、ステップ１で得られた流路ユニット４の圧力室１０の開口が多数形成された上面に、熱硬化温度が８０℃程度であるエポキシ系の熱硬化性接着剤を、バーコーターを用いて塗布する。熱硬化性接着剤としては、例えば二液混合タイプのものが用いられる。

続いて、ステップ５において、流路ユニット４に塗布された熱硬化性接着剤層上に、アクチュエータユニット２１を載置する。このとき、各アクチュエータユニット２１は、桁部２２ａに支持されるとともに個別電極３５と圧力室１０とが対向するように流路ユニット４に対して位置決めされる。この位置決めは、予め作製工程（ステップ１〜ステップ３）において流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１に形成された位置決めマーク（図示せず）に基づいて行われる。

次に、ステップ６（Ｓ６）において、流路ユニット４と、流路ユニット４とアクチュエータユニット２１との間の熱硬化性接着剤と、アクチュエータユニット２１との積層体を図示しない加熱・加圧装置で熱硬化性接着剤の硬化温度以上に加熱しながら加圧する。これにより、圧力室１０の開口はアクチュエータユニット２１によって塞がれる。そして、ステップ７（Ｓ７）において、加熱・加圧装置から取り出された積層体を自然冷却する。こうして、流路ユニット４とアクチュエータユニット２１とで構成されたヘッド本体７０が製造される。以上のステップ４〜ステップ７より、流路ユニット４とアクチュエータユニット２１とを接合する接合工程が完了する。

次に、図８に示すようにステップ８（Ｓ８）において、図９に示す装置５１の支持台５２上にナフロン（登録商標）のような樹脂シート５３を緩衝材として載せる。これは、支持台５２上にヘッド本体７０を載置した場合に、ヘッド本体７０の支持台５２と対向する面と支持台５２の上面とが接触してヘッド本体７０に傷を付けないためである。

図９に示す装置５１は、ＦＰＣ５０をアクチュエータユニット２１に接合するための装置であり、ヘッド本体７０及び樹脂シート５３が載置される支持台５２と、内部に空気室５５を有し空気室５５の容積を変化させることで流路ユニット４の個別インク流路７に空気を充填する充填手段５６と、充填手段５６と支持台５２との間に配置されＦＰＣ５０を加熱可能に保持するヒータ５８と、ヒータ５８に保持されたＦＰＣ５０を上下方向に移動させるシリンダ６１とを含んでなる。

充填手段５６は、支持台５２の上面に接続されたＬ字形状の支持部５４に支えられた円筒形状のガイド６２と、ガイド６２の上部側の開口を密閉しつつ上下に摺動可能な上蓋６３ａと、ガイド６２の下部側の開口を密閉しつつ上下に摺動可能な下蓋６３ｂとを備えている。また、上蓋６３ａと下蓋６３ｂは、ガイド６２の内部に空気室５５が形成されるように上下に離隔されている。また、図９に示すようにガイド６２の上下方向の中間部には、ガイド６２の周方向に沿って１０箇所に空気排出口５７が設けられている。そして、空気排出口５７のそれぞれにはチューブ６６が接続され、チューブ６６と空気室５５とが連通している。上蓋６３ａには、シリンダ６１の上下方向に移動する可動部６１ａが接続されており、上蓋６３ａは可動部６１ａの上下方向の移動に伴って移動する。下蓋６３ｂの下面には、ヒータ５８の上面から上方に向かって突出した突出部５８ａと接続されており、下蓋６３ｂの上下方向の移動に伴ってヒータ５８が移動する。なお、本実施の形態においては、充填手段５６が空気の換わりに液体（例えば、インクなど）を空気室（液体を充填した場合においては液室）５５に保持し、個別インク流路７にインクを充填するものであってもよい。使用する液体については流路ユニット４の個別インク流路７内を腐食しない液体であれば特に限定しない。また、空気以外の気体が空気室５５に充填されていてもよい。

次に、ステップ９（Ｓ９）において、樹脂シート５３上にヘッド本体７０をその下面であるインク吐出面７０ａを下にして載置するとともに、ヘッド本体７０の上面に形成された１０個の開口３ａにチューブ６６をそれぞれ接続して空気室５５と流路ユニット４のすべての個別インク流路７とが連通するようにする。このとき、ヘッド本体７０のインク吐出面７０ａは樹脂シート５３に密着しているので、樹脂シート５３でインク吐出面７０ａ全体が覆われ全てのノズル８が封止される。なお、流路ユニット４に形成されたすべての副マニホールド流路５ａが互いに連通している場合においては、１０個の開口３ａのうち９個の開口３ａを栓で封止しつつ１つの開口３ａに１本のチューブ６６を接続するだけでもよい。こうすることで、チューブ６６が１本だけとなって装置５１の簡素化が図れる。以上のステップ９がインク吐出面７０ａを封止する工程となる。

次に、ステップ１０（Ｓ１０）において、図１０（ａ）に示すようにＦＰＣ５０の端子４６の表面全体を覆うように、略７〜８μｍの厚みを有する半田４７を配置する。その後、ステップ１１（Ｓ１１）において、図１０（ａ）に示すようにＦＰＣ５０の端子４６がヘッド本体７０の個別電極３５のランド部３６と対向するように位置合わせしつつ、ヒータ５８の下面にＦＰＣ５０を図示しない保持手段により保持させる。このとき、アクチュエータユニット２１の上面と対向する位置にＦＰＣ５０を配置させる。

次に、ステップ１２（Ｓ１２）において、シリンダ６１を駆動し可動部６１ａを下方に移動させて、充填手段５６の上蓋６３ａを下方に移動させる。これにより、空気室５５の空気がチューブ６６内を通って流路ユニット４のすべての個別インク流路７に流入し、個別インク流路７内に空気が徐々に充填され内圧が上昇する。同時に空気室５５の空気を介して下蓋６３ｂに伝わった圧力によってヒータ５８が徐々に下方に移動する。以上のステップ１２が圧力室１０に気体を充満させる工程となる。そして、ステップ９〜ステップ１２が圧力室１０の内圧を上昇させる工程となる。

次に、ステップ１３（Ｓ１３）において、ステップ１２で空気が充填された個別インク流路７の内圧と空気室５５の内圧とがほぼ同じ圧力になると、下方に移動したヒータ５８がＦＰＣ５０の端子４６と個別電極３５のランド部３６とが接触するように押圧する。この状態でヒータ５８の加熱を開始する。このステップ１３において、空気室５５と流路ユニット４の個別インク流路７はチューブ６６によって連通しているため、上蓋６３ａによって空気室５５に伝わった押圧圧力が個別インク流路７内にも同じように伝わり、圧力室１０の内圧が上昇する。つまり、図１０（ｂ）に示すようにＦＰＣ５０の端子４６を個別電極３５のランド部３６に接触させながら押圧するときにおいては、個別電極３５と対向する圧力室１０内には流入した空気によって押圧圧力と同じだけの圧力Ｐが生じ、圧力室１０の内圧が上昇する。そのため、圧力室１０の内圧を容易に端子４６とランド部３６との押圧圧力とほぼ同じ圧力にすることができる。また、ＦＰＣ５０の端子４６と個別電極３５のランド部３６とが押圧されることで、ヘッド本体７０のインク吐出面７０ａが樹脂シート５３に対して押圧されることになるので、ノズル８の封止はより完全になる。

次に、ステップ１４（Ｓ１４）において、ＦＰＣ５０が各アクチュエータユニット２１に接合された状態のヘッド本体７０を装置５１の支持台５２から取り外して自然冷却する。すると、ステップ１３でヒータ５８によって加熱された半田４７が図１０（ｂ）に示すように端子４６とランド部３６とに密着した状態で固まり、ＦＰＣ５０の端子４６と個別電極３５のランド部３６とが完全に接合する。しかる後、ベースブロック７１の接着工程などを経ることによって、上述したインクジェットヘッド１が完成する。

以上のようなインクジェットヘッド１の製造方法によると、流路ユニット４の圧力室１０に対向した位置に配置された個別電極３５のランド部３６に対してＦＰＣ５０の端子４６を押圧するときに、圧力室１０の内圧が空気室５５からの空気の充填によって上昇するので、個別電極３５に対向する圧電シート４１〜４４は押圧力を受けても圧力室１０側に撓みにくくなる。そのため、圧電シート４１〜４４の撓みによって生じる引っ張り力が減少し破損しなくなる。

また、ＦＰＣ５０の端子４６をランド部３６に押圧する押圧圧力と圧力室１０の内圧とが実質的に同じ圧力となるので、アクチュエータユニット２１の圧電シート４１〜４４が圧力室側にほとんど撓まなくなる。そのため、アクチュエータユニット２１の破損を確実に防ぐことができる。

また、ヘッド本体７０のインク吐出面７０ａが樹脂シート５３で覆われて封止されているので、空気室５５から個別インク流路７に充填された空気がインク吐出面７０ａのノズル８から抜けなくなるので、圧力室１０の内圧を上昇させやすくなる。また、個別インク流路７に空気を充填したときは、空気室５５の空気が完全にはなくならないので、圧力室１０にシリンダ６１の押圧圧力によって空気室５５内に生じた内圧と同じ圧力を生じさせることができる。

なお、上述した実施形態におけるインクジェットヘッド１は装置５１を使用してヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１の個別電極３５のランド部３６にＦＰＣ５０の端子４６を押圧して接合しているが、充填手段５６を有しない押圧装置でもそれらランド部３６と端子４６とを接合することができる。つまり、充填手段５６に換えて図示しないポンプで端子４６とランド部３６との押圧圧力と同じだけの圧力が流路ユニット４の個別インク流路７に生じるように強制的に流体を充填し、この状態でランド部３６にＦＰＣ５０の端子４６を押圧して接合してもよい。こうすることで、上述したようにアクチュエータユニット２１の圧電シート４１〜４４が破損するのを防ぐことができる。

また、上述した充填手段５６が、チューブ６６が接続され、且つ流体が充填された袋体であってもよい。こうすることで、ランド部３６にＦＰＣ５０の端子４６を押圧した場合に、流路ユニット４に袋体からの流体が流入し圧力室１０の内圧が上昇する。そのため、上述と同様な効果を得ることができる。また、ステップ１０において、ヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１のランド部３６の上に半田４７を配置し、ステップ１１において、アクチュエータユニット２１の上にＦＰＣ５０をランド部３６と端子４６が位置合わせされた状態で載置してもよい。これによれば、ヒータ５８の下面にＦＰＣ５０を保持させる手段を設ける必要がなくなる。

以上、本発明の好適な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さまざまな設計変更が可能なものである。例えば、上述したインクジェットヘッド１の個別電極３５は、圧力室１０の一鋭角部に対向する位置に配置されているが、圧力室１０に対向するのであれば、どの位置に配置されていてもよい。

また、上述の実施形態では、それぞれの個別電極３５全体が対応する圧力室１０と対向するように形成され、さらにＦＰＣ５０の端子と接続されることになる補助電極領域３５ｂが圧力室１０の一鋭角部と対向する位置に配置されていたが、他の鋭角部にも補助電極領域３５ｂを設けてもよい。すなわち、個別電極３５は、略菱形の圧力室１０内に対向すると共に、その主電極領域３５ａが両方の鋭角部と重なる領域にまでそれぞれ延出され全体として圧力室１０とほぼ相似に形成されていてもよい。この鋭角部は、構造的に圧力室１０を構成する側壁部が近くに対向するようにして形成されている部位で、この領域に存在する圧電シート４１〜４４は、駆動電圧が印加されても圧力室１０の容積変化には寄与しにくい。そのため、この変形例のように、圧力室１０の２つの鋭角部にＦＰＣ５０と接続することになるランド部３６をそれぞれ有する補助電極領域３５ｂを設けることで、主電極領域３５ａに対向する部位の変形をほとんど阻害することなく、電気的な接続の信頼性が向上し、故障が生じにくくすることができる。

本発明の実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。 図１のII−II線における断面図である。 図１に示すインクジェットヘッドに含まれるヘッド本体の平面図である。 図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図３に示すヘッド本体の圧力室に対向した部分断面図である。 アクチュエータユニットを示しており、（ａ）は図５における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、（ｂ）は個別電極の平面図である。 本発明の実施形態によるインクジェットヘッドの製造工程図である。 本発明の実施形態によるインクジェットヘッドの製造工程図である。 本発明の実施形態によるインクジェットヘッドのヘッド本体のアクチュエータユニットとＦＰＣとを接合する装置の概略構成図である。 本発明の実施形態によるインクジェットヘッドの製造方法における、ＦＰＣと個別電極との接合状況を示す図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
３ａ 開口（インク供給口）
４ 流路ユニット
７ 個別インク流路（インク流路）
８ ノズル
１０ 圧力室
２１ アクチュエータユニット
３４ 共通電極
３５ 個別電極
３５ａ 主電極領域（主電極領域部）
３５ｂ 補助電極領域（補助電極領域部）
４１〜４４ 圧電シート
５０ ＦＰＣ（柔軟ケーブル）

Claims (6)

1. それぞれがノズルに連通した複数の圧力室が平面に沿って配列されており、インク供給口から前記圧力室を経て前記ノズルに至るインク流路を内部に有する流路ユニットと、
   各圧力室の平面領域内に形成された個別電極と、複数の前記個別電極に跨って形成された共通電極と、前記共通電極と複数の前記個別電極とによって挟まれた圧電シートとを有していると共に、前記平面と平行な前記流路ユニットの一表面に固定され、前記圧電シートの変形により前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットとを備え、
   前記個別電極が、主電極領域部と、前記主電極領域部とつながっており且つ前記主電極領域部よりも平面積が小さい補助電極領域部とを有しており、
   前記補助電極領域部の各々と接合される端子を有し、前記アクチュエータユニットに駆動信号を供給する柔軟ケーブルを備えていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記圧力室の平面形状が２つの鋭角部を有する平行四辺形形状であり、前記補助電極領域部が前記圧力室の一方の鋭角部と対向する位置に配置され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. それぞれがノズルに連通した複数の圧力室が平面に沿って配列されており、インク供給口から前記圧力室を経て前記ノズルに至るインク流路を内部に有し、前記平面と平行な一面において前記圧力室が開口する流路ユニットを作製する工程と、
   各圧力室の平面領域内に収まる平面形状を有する個別電極と、複数の前記個別電極に跨って形成された共通電極と、前記共通電極と複数の前記個別電極とによって挟まれた圧電シートとを有するアクチュエータユニットを作製する工程と、
   各個別電極が前記圧力室の平面領域内に収まるように位置合わせされた状態で、前記流路ユニットの前記一面に前記アクチュエータユニットを接合する工程と、
   各圧力室の内圧を上昇させる工程と、
   各圧力室の内圧を上昇させた状態で前記アクチュエータユニットに駆動信号を供給する柔軟ケーブルを、前記アクチュエータユニットに対して押圧することによって、前記アクチュエータユニットの前記各個別電極と前記柔軟ケーブルの端子とを接合する工程とを備えていることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
4. 前記柔軟ケーブルを前記アクチュエータユニットに接合する工程において、前記柔軟ケーブルを前記圧力室の内圧と実質的に同じ圧力で前記アクチュエータユニットに対して押圧することを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
5. 各圧力室の内圧を上昇させる工程が、前記ノズルが形成されたインク吐出面を封止する工程を含んでいることを特徴とする請求項３又は４に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
6. 各圧力室の内圧を上昇させる工程が、前記封止する工程の後に行われる工程であって、前記インク供給口から気体を導入し前記圧力室に気体を充満させる工程を含むことを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッドの製造方法。

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