JP4374912B2

JP4374912B2 - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JP4374912B2
Application number: JP2003158408A
Authority: JP
Inventors: 英生渡辺
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2023-06-03
Also published as: JP2004358751A

Description

【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、詳しくは、圧電素子からなる駆動壁とチャネル部とが交互に並設されると共に前面及び後面にそれぞれチャネル部の出口と入口とが対向状に配置され、前記駆動壁に電圧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ネル部内のインクを吐出させるようにしたヘッドチップを有するインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、チャネル部を区画する駆動壁に電圧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として、インクを吐出させるためのアクチュエータを、圧電素子からなる駆動壁とチャネル部とが交互に並設されると共に前面及び後面にそれぞれチャネル部の出口と入口とが対向状に配置される所謂ハーモニカ型のヘッドチップにより構成することで、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が公知である（特許文献１〜３）。
【０００３】
このようなインクジェットヘッドのチャネル部は、その入口から出口に亘る長さ方向で大きさと形状がほぼ変わらないストレートタイプとなり、その後方側には、チャネル部にインクを供給するためのインク供給室を構成するインク供給室形成部材としてのインクマニホールドが固着されるため、各駆動壁に形成された駆動電極に電圧を印加するための配線を駆動回路と電気的に接続させることが困難である。このため、駆動回路からの配線との電気的接続が簡単に行える構造が望まれている。
【０００４】
また、近年、より高画質、高精細の画像を記録するために、ノズルの高密度化が進んでいる。このため、生産性の良い高密度インクジェットヘッド構造が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０３６１２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１０３６１４号公報
【特許文献３】
特開２００２−２１０９５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、各チャネル部内の駆動電極と駆動回路からの配線との電気的接続を簡単に行うことのできる、生産性の高いインクジェットヘッドを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の課題は、各チャネル部内の駆動電極と駆動回路からの配線との電気的接続を簡単に行うことのできる、生産性の高い高密度のインクジェットヘッドを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の課題は以下の記載により明らかになる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、圧電素子からなる駆動壁とチャネル部とが交互に並設されると共に前面及び後面にそれぞれチャネル部の出口と入口とが対向状に配置されてなるヘッドチップの上面及び下面に、前記チャネル部の長さよりも長尺に形成された上側基板及び下側基板が固着され、前記両基板の間に亘って前記ヘッドチップの後面に各チャネル部にインクを供給するためのインク供給室形成部材が設けられてなり、前記ヘッドチップには、前記上側基板との固着面と前記下側基板との固着面の少なくとも一方に、前記駆動壁に形成された各駆動電極と電気的に接続される第１の配線が形成され、前記上側基板と前記下側基板の少なくとも一方における前記ヘッドチップの前記第１の配線が形成された面との固着面側に、前記各第１の配線と電気的に接続される第２の配線が形成され、前記インク供給室形成部材には、一端が前記第２の配線と電気的に接続されると共に他端が該インク供給室形成部材の外面において駆動回路と電気的に接続される第３の配線が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッドである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記第３の配線の他端は、前記インク供給室形成部材の後面側に引き出されており、該インク供給室形成部材の後面において駆動回路と電気的に接続され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。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記インク供給室形成部材は、前記両基板よりも後方にはみ出したはみ出し部を有し、前記第３の配線の他端は、前記第１の配線と電気的に接続される前記第２の配線が形成された前記上側基板と前記下側基板の少なくとも一方との前記はみ出し部における固着面と同一面において駆動回路と電気的に接続され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。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記ヘッドチップは、前記駆動壁と前記チャネル部とが上下方向に２段に形成されてなることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットヘッドである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のインクジェットヘッドを複数用い、各インクジェットヘッドを上下方向に多段状に積層してなることを特徴とするインクジェットヘッドである。
【００１４】
請求項６記載の発明は、各インクジェットヘッドの間に放熱部材が設けられていることを特徴とする請求項５記載のインクジェットヘッドである。
【００１５】
請求項７記載の発明は、圧電素子からなる駆動壁とチャネル部とが交互に並設されると共に前面及び後面にそれぞれチャネル部の出口と入口とが対向状に配置され、且つ、前記駆動壁と前記チャネル部とがヘッドチップの上下方向に２段に形成されてなるヘッドチップの上面及び下面に、前記チャネル部の長さよりも長尺に形成された上側基板及び下側基板が固着され、前記両基板の間に亘って前記ヘッドチップの後面に各チャネル部にインクを供給するためのインク供給室形成部材が設けられてなり、前記ヘッドチップには、前記上側基板及び下側基板との固着面に、前記駆動壁に形成された各駆動電極と電気的に接続される第１の配線が形成され、前記上側基板及び下側基板には、前記ヘッドチップとの固着面側に、前記各第１の配線と電気的に接続される第２の配線がそれぞれ形成されると共に、上側基板及び下側基板のうちの一方の基板は、他方の基板よりも相対的に長尺に形成され、前記インク供給室形成部材よりも後方に張り出されて前記第２の配線によって駆動回路と電気的に接続される張り出し部が形成され、前記インク供給室形成部材は、前記相対的に短尺な他方の基板との固着面に、一端が前記第２の配線と電気的に接続されると共に他端が該インク供給室形成部材の外面において駆動回路と電気的に接続される第３の配線が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッドである。
【００１６】
請求項８記載の発明は、前記第３の配線の他端は、前記インク供給室形成部材の後面側に引き出されており、該インク供給室形成部材の後面において駆動回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッドである。
【００１７】
請求項９記載の発明は、前記インク供給室形成部材は、前記相対的に短尺な他方の基板よりも後方にはみ出したはみ出し部を有し、前記第３の配線の他端は、該はみ出し部における前記基板との固着面と同一面において駆動回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッドである。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項７〜９のいずれかに記載のインクジェットヘッドを複数用い、各インクジェットヘッドを上下方向に多段状に積層してなることを特徴とするインクジェットヘッドである。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、一つのインクジェットヘッドにおける前記相対的に長尺な基板に他のインクジェットヘッドにおける前記相対的に短尺な基板を対向させて上下方向に多段状に積層してなると共に、前記対向される相対的に長尺な基板と相対的に短尺な基板とは略同一長さに形成されてなることを特徴とする請求項１０記載のインクジェットヘッドである。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、積層される各インクジェットヘッドの間に放熱部材が設けられていることを特徴とする請求項１０又は１１記載のインクジェットヘッドである。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、前記第１の配線は、前記各駆動電極から前記ヘッドチップの前面及び後面の少なくともいずれかの面を介して、前記上側基板及び／又は下側基板との固着面に引き出されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のインクジェットヘッドである。
【００２２】
請求項１４記載の発明は、前記インク供給室形成部材は、前記上側基板と下側基板との間に亘って前記ヘッドチップの後面を包囲するように設けられた壁部により形成され、前記両基板及び前記壁部で囲まれる空間によって、前記インク供給室を形成してなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のインクジェットヘッドである。
【００２３】
請求項１５記載の発明は、前記駆動電極、第１の配線及び前記インク供給室に臨む前記第２の配線の表面に電極保護膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッドである。
【００２４】
請求項１６記載の発明は、前記ヘッドチップにおける駆動壁以外の部材、前記上側基板及び下側基板のうちの少なくとも一つが、窒化アルミを成分に含むセラミックス、圧電材料及び液晶ポリマーのうちから選ばれるいずれかの材料からなることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のインクジェットヘッドである。
【００２５】
請求項１７記載の発明は、前記ヘッドチップにおける駆動壁以外の部材、前記上側基板及び下側基板のうちの少なくとも一つの熱膨張係数が、前記圧電素子の熱膨張係数の±２ｐｐｍ／℃であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載のインクジェットヘッドである。
【００２６】
【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。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係るインクジェットヘッドの第１の実施形態を示す全体斜視図、図２はその縦断面図、図３は要部分解斜視図である。
【００２８】
図中、Ａはインクジェットヘッド、１Ａはヘッドチップ、２はヘッドチップ１Ａの前面に固着されたノズルプレート、３はヘッドチップ１Ａの上面に固着された基板（以下、上側基板という。）、４はヘッドチップ１Ａの下面に固着された基板（以下、下側基板という。）、５はインク供給室形成部材である。
【００２９】
なお、本明細書においては、ヘッドチップからインクが吐出される側を「前」、その反対側を「後」とし、それぞれの面を「前面」、「後面」という。また、本明細書においては、ヘッドチップから見て上側基板が固着される側を「上」、下側基板が固着される側を「下」とし、ヘッドチップにおいて並設されるチャネル部を挟んで上下に位置する外側面をそれぞれ「上面」、「下面」という。
【００３０】
ヘッドチップ１Ａは、上部基板１１と下部基板１３との間に、圧電素子１２からなる駆動壁１４とチャネル部１５とが交互に並設されている。図示例では４つのチャネル部１５と５つの駆動壁１４とが形成されたものを例示している。
【００３１】
チャネル部１５の形状は、両側壁が垂直方向（上下方向）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ほぼ変わらないストレートタイプである。このようにチャネル部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、高速応答性が良いインクジェットヘッドとすることができる。
【００３２】
圧電素子１２に用いられる圧電材料としては、電圧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。
【００３３】
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、ＬｉＴａＯ₃等を用いてもよい。
【００３４】
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（Ｍｎ_1/3Ｓｂ_2/3）Ｏ₃、Ｐｂ（Ｃｏ_1/3Ｎｂ_2/3）Ｏ₃等がある。
【００３５】
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。
【００３６】
圧電素子１２は、２枚の圧電材料基板１２ａ、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。
【００３７】
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。
【００３８】
なお、図示していないが、下部基板１３の代わりに圧電材料基板１２ｂを厚手のものとし、上側の圧電材料基板１２ａ側から圧電材料基板１２ｂの中途部までに亘って平行な複数列の溝を形成することで、上記同様の駆動壁１４を形成するようにしてもよい。
【００３９】
各駆動壁１４には、チャネル部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。
【００４０】
駆動電極１６の形成は、蒸着法、スパッタリング法、めっき法、ＣＶＤ（化学気相反応法）等の真空装置を用いた方法等が挙げられるが、めっき法によるものが好ましく、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からなる電極を形成することができる。
【００４１】
無電解めっきによる電極形成においては、Ｎｉ−Ｐ（リン）めっき又はＮｉ−Ｂ（ホウ素）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Ｎｉ含量が多く、電気抵抗が低く、且つ、外部の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。更に、Ｎｉ−Ｐめっき又はＮｉ−Ｂめっきを下層として、その上層にＡｕ（金）を電解めっき又は蒸着により形成してもよい。めっき膜の厚みは０．５〜５μｍの範囲が好ましい。
【００４２】
ヘッドチップ１Ａには、上側基板３の固着面と下側基板４との固着面の少なくとも一方に、駆動壁１４に形成された各駆動電極１６と電気的に接続される第１の配線１７が形成されている。この第１の配線１７を上記上側基板３や下側基板４との固着面に引き出すための具体的方法は特に問わず、例えば上記特許文献３に記載のように、上側基板や下側基板に貫通孔を形成し、この貫通孔を介して引き出すようにしてもよいが、このような煩雑な貫通孔の形成作業を不要とし、より簡単に配線を引き出し可能とするため、図示する方法を用いることが好ましい。
【００４３】
すなわち、ヘッドチップ１Ａの下面、すなわち下部基板１３の外面には、各チャネル部１５と同じピッチで第１の配線１７が、各チャネル部１５と同数、平行に形成されており、ヘッドチップ１Ａの前端から後端に亘って延びている。この第１の配線１７は、ヘッドチップ１Ａの下面に限らず、上面、すなわち上部基板１１の外面でもよく、また上下両面にあってもよい。
【００４４】
この第１の配線１７は、詳細には後述するが、駆動回路からの電圧を各駆動電極１６に印加するために第２の配線と電気的に接続するため、ヘッドチップ１Ａの上下両面に形成されていれば、この第２の配線との接続をヘッドチップ１Ａの上下両面のいずれからもとることができる。すなわち第２の配線を形成した基板をヘッドチップ１Ａの上下いずれの面に固着することもできるので、ヘッドチップ１Ａの向きを選ばず、インクジェットヘッドの作成上有利である。
【００４５】
また、ヘッドチップ１Ａの後面、具体的には下部基板１３の後面には、一端が各チャネル部１５内の駆動壁１４に形成された駆動電極１６とそれぞれ電気的に接続される接続配線１８が形成されており、その他端はそれぞれ対応する第１の配線１７と電気的に接続されている。従って、各駆動電極１６に電気的に繋がる配線が、この接続配線１８を介してヘッドチップ１Ａの後面からヘッドチップ１Ａの下面に亘って引き出されている。この接続配線１８は、ヘッドチップ１Ａの後面に限らず、前面でもよく、また前後両面にあってもよい。
【００４６】
ここで、かかるヘッドチップ１Ａの製造方法の一例について説明する。なお、以下に記載する数値はあくまで一例であり、本発明は以下の数値に限定されるものではない。
【００４７】
まず、図４に示すように、分極方向（矢印で示す）を互いに反対方向に向けた各厚さ０．１ｍｍの２枚の圧電材料基板（ＰＺＴ）１２ａ、１２ｂを積層した圧電素子１２を、厚さ０．６ｍｍのセラミック基板からなる下部基板１３（大きさ５０ｍｍ角）に貼り付けた積層体を準備する。なお、前述したように、下部基板１３と圧電材料基板１２ｂは同一であってもよく、この場合は分極方向を異ならせた２枚の圧電材料基板により積層体が構成される。
【００４８】
次に、図５に示すように、この積層体の上下両面にスピンコート法によりポジレジスト（光が照射された部分が現像で溶解される）１００、１０１をコーティングし、その後、圧電素子１２と反対側にある下部基板１３の下面のポジレジスト１０１をストライプ状のマスク（マスク幅０．０７ｍｍ、ピッチ０．１４１ｍｍ）を用いて露光し、現像することにより、該下面に幅０．７１ｍｍのストライプパターンを得る。
【００４９】
次いで、図６に示すように、上記圧電素子１２の側から０．０８ｍｍ厚の円盤状の砥石（ダイシングブレード）を用いて０．１４１ｍｍピッチで互いに平行な溝１５０、１５０・・・を研削加工する。この溝１５０は、その長さ方向に亘って略均一な深さ（０．２０ｍｍ）であり、長さ方向に亘って溝１５０の断面形状がほぼ変わらないストレートな溝である。加工する溝１５０の数は、例えば２５８本の加工を行うと、２５７本の駆動壁１４と２５６本のチャネル部用の溝１５０及び両側に１本ずつの余りの溝１５０が形成される。
【００５０】
その後、無電解めっき法により各溝１５０内及び上記ストライプパターンが形成された下部基板１３の下面に０．５〜５μｍの膜厚となるように金属層を形成させる。金属層は下層がＮｉ−Ｂめっき層、上層がＡｕめっき層となる積層構造とする。このとき、無電解めっき処理の前処理を適切に行うことにより、レジスト上にはめっきが析出しない、いわゆる選択めっきを行うようにする。
【００５１】
次いで、リムーバーでレジストを溶解除去することにより、各溝１５０の内面にはめっき層が形成されて駆動電極１６が形成され、各駆動壁１４の上部には電極が形成されず、また、下部基板１３の下面には、各ストライプパターンの間にめっき層が形成されて第１の配線１７が形成された図７の状態となる。
【００５２】
以上のめっき法による駆動電極１６及び第１の配線１７の形成方法としてレジストを用いた選択めっき法を行う例を示したが、これに限定されるものではなく、他の方法として、レジストの代わりにドライフィルムレジストを用い、真空蒸着によりアルミニウムを全面に形成した後、溶剤でドライフィルムレジストと共に、ドライフィルムレジスト上のアルミニウムを除去するリフトオフ法でも同様な駆動電極１６及び第１の配線１７をパターン形成することができる。このとき、望ましくはアルミニウムの上に連続して金を蒸着するとよい。
【００５３】
駆動電極１６及び第１の配線１７を形成した後、別途用意した上部基板１１をエポキシ系接着剤を用いて圧電素子１２からなる駆動壁１４の上面に固着する。図８は上部基板１１を固着した後の状態を示す。これにより、上部基板１１と下部基板１３との間に駆動壁１４と溝１５０によって形成されたチャネル部１５とが交互に並設されたヘッド基板ａを形成する。
【００５４】
次に、かかるヘッド基板ａを、図８に示すように、チャネル部１５の長さ方向と略直交するカットラインＣ１、Ｃ２、Ｃ３・・・に沿って切断し、１枚のヘッド基板ａから複数のヘッドチップ１、１、１・・・を作成する。
【００５５】
作成されたヘッドチップ１の切断面に、図９に示すように、各チャネル部１５に対応する接続配線形成用の開口２０１を有するドライフィルム２００でパターニングを行い、その後アルミニウムを蒸着することで各接続配線１８を形成する。蒸着は駆動電極１６及び第１の配線１７との電気的接続を確実にするため、方向を変えて２回行った。また、ここでの接続配線１８の形成方法としては、蒸着に限らず、スパッタリング法でもよい。その後、溶剤でドライフィルムとその上に形成されたアルミニウムを除去すると、各駆動電極１６と各第１の配線１７とが接続配線１８によって電気的に接続された図１０の状態となる。
【００５６】
なお、ここではヘッドチップ１の一方の切断面（後にヘッドチップ１Ａの後面となる面）にアルミニウムを蒸着しているが、反対側の面であってもよく、また、前面及び後面の両面であってもよい。
【００５７】
このようにして形成されたヘッドチップ一つからなるヘッドチップ１Ａの下面に固着される下側基板４は、ヘッドチップ１Ａの幅（チャネル部１５の並設方向の長さ）とほぼ同幅で、且つヘッドチップ１Ａの長さ（ヘッドチップ１Ａの前面から後面に亘る長さ）よりも十分に長尺な基板からなり、そのヘッドチップ１Ａとの固着側の面には、図３に示すように、ヘッドチップ１Ａのチャネル部１５と同じピッチで、第２の配線４１が平行に形成されている。このような第２の配線４１は、上述したヘッドチップ製造の場合と同様に、下側基板４にパターニングを行い、無電解めっき法等を用いて金属を析出させることにより形成することができる。
【００５８】
この下側基板４は、その前端面がヘッドチップ１Ａの前面と面一となるように、且つ、第２の配線４１の形成面をヘッドチップ１Ａの第１の配線１７と対向させ、各第１の配線１７と各第２の配線４１とが電気的に接続するようにヘッドチップ１Ａの下面に接着剤や異方性導電フィルム等を用いて固着されている。
【００５９】
上側基板３は、上記下側基板４と同一大に形成されており、その前端面がヘッドチップ１Ａの前面と面一となるように、ヘッドチップ１Ａにおける上部基板１１の上面に固着されている。これによりヘッドチップ１Ａは、該ヘッドチップ１Ａの後方側に張り出した上側基板３及び下側基板４によって上下から挟み付けられた状態とされている。
【００６０】
ノズルプレート２は、上側基板３及び下側基板４がそれぞれ固着されたヘッドチップ１Ａの前面側に固着されている。ノズルプレート２には、各チャネル部１５に対応するノズル孔２１が開設されている。
【００６１】
インク供給室形成部材５は、この上側基板３と下側基板４との間において前記ヘッドチップ１Ａの後面に設けられている。このインク供給室形成部材５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により、上側基板３と下側基板４との間に亘って前記ヘッドチップ１Ａの後面を包囲するように設けられた平面視略コ字型を呈する囲い壁部（側壁５ａ、５ｂ及び後壁５ｃ）によって形成されている。これによりヘッドチップ１Ａの後面側には、上下が上側基板３と下側基板４とによって覆われると共に側面がこのインク供給室形成部材５を構成する囲い壁部５ａ、５ｂ、５ｃによって閉鎖された空間が形成され、この空間によって各チャネル部１５にインクを供給するためのインク供給室５１が構成される。
【００６２】
５２はインク供給室５１内にインクを流入させるための流入口であり、これによりインク供給室５１はインクマニホールドとして機能する。このインク供給室５１は、図示しないが、ゴミの流入を防ぐためにフィルターを内蔵している。
【００６３】
このように本実施形態に示すインク供給室形成部材５は、上側基板３と下側基板４との間に亘ってヘッドチップ１Ａの後面を包囲するように設けられた囲い壁部５ａ、５ｂ、５ｃによって形成されることで、このインク供給室形成部材５とヘッドチップ１Ａとの固着部位は、該ヘッドチップ１Ａの両側端部に位置する極く一部の領域のみで済む利点がある。
【００６４】
すなわち、従来一般に、インク供給室を構成するためのインク供給室形成部材（インクマニホールド）は、一面が開口する箱型状の部材を、該開口がチャネル部の全体に亘ってその周囲を囲むように上部基板や下部基板の全域に対して固着されるようになっているため、ヘッドチップの上部基板及び下部基板の全域に固着のための糊代を確保する必要がある。従って、この糊代の確保のために、上部基板及び下部基板を余計に大きく形成しなくてはならず、ヘッドチップを無駄に大きく形成する必要がある。しかも、上部基板及び下部基板の後面という極めて微小スペースに接着剤を塗布する必要があるため、塗布作業も面倒である上に、接着剤がチャネル部にはみ出すおそれすらもある。
【００６５】
しかし、本実施形態に示すように、囲い壁部５ａ、５ｂ、５ｃによってインク供給室５１を形成することで、上部基板１１や下部基板１３全域に接着剤を塗布する必要がなく、このため、インク供給室５１を形成するためにヘッドチップ１Ａを無駄に大きく形成する必要も、微小スペースへの接着剤の塗布作業も不要となり、生産性の向上を図ることができるようになり、本発明において好ましい態様である。
【００６６】
本実施形態に示すインク供給室形成部材５は、その後壁５ｃが上側基板３及び下側基板４よりも後方にはみ出しており、はみ出し部５３が形成されている。従って、インク供給室形成部材５の後端側には、上記上側基板３及び下側基板４との固着面と同一面が、該上側基板３及び下側基板４からはみ出して上方及び下方に一部露呈している。
【００６７】
このインク供給室形成部材５には、一端が上記第２の配線４１と電気的に接続されると共に他端が該インク供給室形成部材５の外面に引き出された第３の配線５４が形成されている。ここでは、第２の配線４１は下側基板４に形成されているため、この第３の配線５４は、図２及び図３に示すように、インク供給室形成部材５の下面において、各第２の配線４１と同数且つ同ピッチで、平行に形成されている。また、第３の配線５４の他端は、インク供給室形成部材５の後方のはみ出し部５３において下方に露呈する面５３ｂにまで延びている。このような第３の配線５４は、上述したヘッドチップ製造の場合と同様に、インク供給室形成部材５にパターニングを行い、無電解めっき法等を用いて金属を析出させることにより形成することができる。
【００６８】
このインクジェットヘッドＡには、回路基板６が、その表面に形成された各配線６１がインク供給室形成部材５に形成された各第３の配線５４とそれぞれ電気的に接続するように異方性導電フィルムにより接合され、インクジェットヘッドＡの後方に延びている。この回路基板６との電気的接続により、インクジェットヘッドＡは駆動回路と電気的に接続され、各駆動電極１６への電圧印加が可能とされる。
【００６９】
このような回路基板６はフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）であることが好ましい。また、回路基板６には、図示するように駆動ＩＣ６２が実装されていると、接続端子数の削減化を図れるために好ましい。
【００７０】
このようにインクジェットヘッドＡは、各駆動電極１６に電圧印加するための配線がインク供給室形成部材５の外面にまで引き出されているため、回路基板６をインク供給室形成部材５の外面において第３の配線５４と接合するだけで、各チャネル部１５内の各駆動電極１６と回路基板６との電気的接続を極めて簡易に行うことが可能である。
【００７１】
しかも、第３の配線５４は、インクジェットヘッドＡの最も後方に位置するインク供給室形成部材５を利用して、その外面に引き出されるため、この第３の配線５４の引き出し方法によって回路基板６の接続方向を選択することができる利点がある。
【００７２】
例えば、図１１は、第３の配線５４をインク供給室形成部材５の下面から後面側にまで引き出して形成している。回路基板６は、このインク供給室形成部材５の後面側に、各配線が対応する各第３の配線５４と電気的に接続するように接合されることにより、回路基板６の接続方向を上方（又は下方）にとることができる。なお、この場合、インク供給室形成部材５の後面は、上側基板３及び下側基板４の後端面と少なくとも面一状であればよく、必ずしもはみ出し部５３を形成する必要はない。
【００７３】
ところで、ヘッドチップ１Ａにおける駆動壁１４以外の部材（すなわち上部基板１１及び下部基板１３の両基板）、上側基板３及び下側基板４のうちの少なくとも一つは、窒化アルミを成分に含むセラミックス、圧電材料及び液晶ポリマーのうちから選ばれるいずれかの材料からなることが好ましい。これにより放熱特性が優れ、また、温度変化に対して安定なインクジェットヘッドを得ることができる効果がある。
【００７４】
また、上記ヘッドチップ１Ａにおける駆動壁１４以外の部材（すなわち上部基板１１及び下部基板１３の両基板）、上側基板３及び下側基板４のうちの少なくとも一つの熱膨張係数が、駆動壁１４を構成する圧電素子１２の熱膨張係数の±２ｐｐｍ／℃であることが更に好ましい。熱膨張係数をこの範囲とすることで、各部材間に熱膨張係数の差による剥離等が起こらない。
【００７５】
更に、インク供給室５１に接続配線１８及び第２の配線４１の一部が臨むため、これらは各チャネル部１５内の駆動電極１６同様、インクと直に接触する。従って、インクとして水系インクを使用可能とするために、各チャネル部１５内の駆動電極１６、接続配線１８及び第２の配線３１の表面に電極保護膜を形成することが好ましい。電極保護膜としては、柔軟性を有すると共に剥離しにくく、駆動壁１４のせん断変形に追従し易く、また、駆動電極１６の耐久性をより向上させることができることから、有機絶縁膜が好ましい。更に、有機絶縁膜としてはパリレン膜が好ましい。
【００７６】
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係るインクジェットヘッドＢを示す縦断面図である。第１の実施形態と同一符号は同一構成を示し、特に相違がない限り詳しい説明は省略する。
【００７７】
このインクジェットヘッドＢにおけるヘッドチップ１Ｂは、駆動壁とチャネル部とが上下方向に２段に形成されている。本実施形態では、このように駆動壁とチャネル部とが上下方向に２段に形成されて一つのヘッドチップ１Ｂが構成されている。
【００７８】
図１３は、ヘッドチップ１Ｂを後面側から見た斜視図である。ヘッドチップ１Ｂは、上部基板１１と下部基板１３との間に、圧電素子１２１からなる上側の駆動壁１４１及びチャネル部１５１とが交互に並設された上段と、圧電素子１２２からなる下側の駆動壁１４２及びチャネル部１５２とが交互に並設された下段とを有している。各圧電素子１２１、１２２は、それぞれ分極方向を互いに反対に向けて接合されてなる２枚の圧電材料基板１２１ａ及び１２１ｂ、１２２ａ及び１２２ｂにより構成されている。
【００７９】
上段の駆動壁１４１及びチャネル部１５１と下段の駆動壁１４２及びチャネル部１５２との間には、上部基板１１又は下部基板１３と同様の１枚の中間基板１０が設けられている。かかるヘッドチップ１Ｂは、上記第１の実施形態に係るヘッドチップ１Ａを２つ用いて上下に積層することによって得ることもできるが、このように上段と下段との間を中間基板１０の１枚のみとして共用することで、部品点数の削減化が図られている。
【００８０】
ヘッドチップ１Ｂにおいて、各チャネル部１５１、１５２内の駆動電極１６１、１６２に対応する第１の配線１７１、１７２は、ヘッドチップ１Ｂの上面及び下面の両面にそれぞれ形成されている。すなわち、図示上側に位置するチャネル部１５１と電気的に接続する第１の配線１７１は、接続配線１８１を介してヘッドチップ１Ｂの上部基板１１の外面に形成され、図示下側に位置するチャネル部１５２と電気的に接続する第１の配線１７２は、接続配線１８２を介してヘッドチップ１Ｂの下部基板１３の外面に形成されている。
【００８１】
なお、かかるヘッドチップ１Ｂは、例えば、図８に示すヘッド基板ａの上部基板１１上に、図７に示す基板の駆動壁１４側を更に固着し（この場合、上部基板１１が図１３の中間基板１０に相当し、図７に示す下部基板１３が図１３に示す上部基板１１に相当する。）、その後、図９と同様に接続配線形成用の開口２０１を有するドライフィルム２００でパターニングを行い、その後アルミニウムを蒸着して接続配線１８１、１８２を形成することによって製造することができる。
【００８２】
ヘッドチップ１Ｂの上面及び下面には、表面にそれぞれ第２の配線３１、４１が形成された上側基板３及び下側基板４が、その第２の配線３１、４１が第１の配線１７１、１７２のそれぞれと電気的に接続するように固着されている。
【００８３】
また、上側基板３と下側基板４との間に亘ってヘッドチップ１Ｂの後面を共通に包囲するように、第１の実施形態と同様のインク供給室形成部材５を設けることによって、上下２段構成のヘッドチップ１Ｂの各チャネル部１５１、１５２にインクを供給するためのインク供給室５１を形成している。
【００８４】
このインク供給室形成部材５は、上側基板３及び下側基板４よりも後方に大きくはみ出しており、はみ出し部５３が形成されている。従って、インク供給室形成部材５は、上側基板３及び下側基板４との固着面と同一面が、該上側基板３及び下側基板４の後端からはみ出して上方及び下方に一部露呈している。
【００８５】
そして、このインク供給室形成部材５の上面及び下面には、一端が上記上側基板３及び下側基板４の各第２の配線３１、４１と電気的に接続された第３の配線５４１、５４２がそれぞれ形成され、その他端は上記上側基板３及び下側基板４の後端から上記はみ出し部５３の上面５３ａ及び下面５３ｂにまで引き出されている。
【００８６】
また、ノズルプレート２は、上下２段構成のヘッドチップ１Ｂの前面と上側基板３及び下側基板４の前端面に亘る大きさを有すると共に、ヘッドチップ１Ｂの各チャネル部１５１、１５２に対応するように、ノズル孔２１１、２１２が上下２列に形成されている。
【００８７】
このインクジェットヘッドＢには、インク供給室形成部材５のはみ出し部５３において、その上方に露呈する面５３ａに上側の回路基板６ａが、その表面に形成された各配線６１ａが上記第３の配線５４１と電気的に接続するように異方性導電フィルムにより接合されていると共に、下方に露呈する面５３ｂに下側の回路基板６ｂが、その表面に形成された配線６１ｂが上記第３の配線５４２と電気的に接続するように異方性導電フィルムにより接合され、インクジェットヘッドＢの後方に延びている。この回路基板６ａ、６ｂとの電気的接続により、インクジェットヘッドＢは駆動回路と電気的に接続され、各駆動電極１６１、１６２への電圧印加が可能とされる。
【００８８】
この第２の実施形態に係るインクジェットヘッドＢでは、駆動壁１４１、１４２及びチャネル部１５１、１５２が上下方向に２段に形成されてマルチノズル化されているが、第１の実施形態と同様、第３の配線５４１、５４２は、インクジェットヘッドＢの最も後方に位置するインク供給室形成部材５を利用して、その外面に引き出されているため、このインク供給室形成部材５を利用して駆動回路との電気的接続を容易に行うことができる。すなわち、各チャネル部１５１、１５２内の駆動電極１６１、１６２と駆動回路からの配線との電気的接続を簡単に行うことができ、生産性の高い高密度のインクジェットヘッドを提供することができる利点がある。
【００８９】
この場合も、インク供給室形成部材５の外面への第３の配線５４１、５４２の引き出し方法によって回路基板６の接続方向を選択することができる。例えば、図１４（ａ）に示すように、各第３の配線５４１、５４２をインク供給室形成部材５の上面及び下面からそれぞれ後面側にまで引き出すことで、上側のチャネル部１５１に対する回路基板６ａの接続方向を上方に、下側のチャネル部１５２に対する回路基板６ｂの接続方向を下方にとることもできる。このとき、インク供給室形成部材５の後面には、図１４（ｂ）に示すように、上側のチャネル部１５１から引き出された第３の配線５４１の他端と下側のチャネル部１５２から引き出された第３の配線５４２の他端とが、互いに接することなく形成される。
【００９０】
また、図１５（ａ）に示すように、上側のチャネル部１５１に対する回路基板と下側のチャネル部１５２に対する回路基板とを１枚の回路基板６で共通とすることもできる。これによれば、１枚の回路基板６の接合作業で、上下の各チャネル部１５１、１５２の駆動電極と駆動回路との電気的接続が可能となるために作業性に優れたものとなる。この１枚の回路基板６には、図１５（ｂ）に示すように、上側のチャネル部１５１に電圧印加するための駆動回路からの配線６１１の他端と、下側のチャネル部１５２に電圧印加するための駆動回路からの配線６１２の他端とが、互いに接することなく形成される。
【００９１】
更に、図１４及び図１５に示す態様では、回路基板６の接合作業の方向が後方からの一方向のみとなるため、上下の二方向からとなる図１２に示す態様に比べ、回路基板６ａ、６ｂ、６の接合作業性に優れたものとなる。
【００９２】
また、図１６に示すように、例えば上側の第３の配線５４１をインク供給室形成部材５の後面まで引き出すことにより上側の回路基板６ａの接続方向を上方とし、下側の回路基板６ｂを、インク供給室形成部材５のはみ出し部５３の下面５３ｂに形成された第３の配線５４２と電気的に接続することにより接続方向を後方とするように、上側と下側の回路基板６ａ、６ｂの接続方向を異なるようにすることもできる。
【００９３】
（第３の実施形態）
図１７は、第３の実施形態に係るインクジェットヘッドＣを示している。第１及び第２の実施形態と同一符号は同一構成を示し、特に相違がない限り詳しい説明は省略する。
【００９４】
このインクジェットヘッドＣは、第２の実施形態に係るインクジェットヘッドＢを複数用いて更にマルチノズル化を図った構成である。
【００９５】
すなわち、駆動壁及びチャネル部が上下２段に形成されたヘッドチップ１Ｂを上側基板３及び下側基板４で挟着した状態の図１２で示したインクジェットヘッドＢを１単位とし、これを２つ（Ｂ１、Ｂ２）用いて上下方向に積層することにより、上下方向に合計４段の駆動壁及びチャネル部を有するインクジェットヘッドを構成している。
【００９６】
上下に積層される各インクジェットヘッド単位Ｂ１、Ｂ２の間には、図示するようにヒートシンク等の放熱部材７を設けることによって、駆動時の放熱対策を講じることが好ましい。
【００９７】
ノズルプレート２は、各インクジェットヘッド単位Ｂ１、Ｂ２毎に形成してもよいが、図示するように全体で１枚のノズルプレート２を使用することが、ノズルプレート２の接合作業を簡略化できて好ましい。
【００９８】
また、このインクジェットヘッドＣは、インクジェットヘッド単位Ｂ１、Ｂ２の２段に積層するものに限らず、３段、４段と積層数を上下方向に更に増加していくことによって、更なるマルチノズル化を図ることもできる。
【００９９】
このインクジェットヘッドＣによれば、各チャネル部１５１、１５２内の駆動電極１６１、１６２と駆動回路からの配線との電気的接続を簡単に行うことができ、生産性の高い高密度のインクジェットヘッドを提供することができる利点がある。
【０１００】
（第４の実施形態）
図１８は、第４の実施形態に係るインクジェットヘッドＤを示している。第１及び第２の実施形態と同一符号は同一構成を示し、特に相違がない限り詳しい説明は省略する。
【０１０１】
このインクジェットヘッドＤは、第２の実施形態に係るインクジェットヘッドＢと同様に、チャネル部と駆動電極とが上下方向に２段に積層されているが、回路基板６との接続構成を異にしている。
【０１０２】
すなわち、このインクジェットヘッドＤでは、インク供給室形成部材５の後方側は、上側基板３よりも後方にはみ出してはみ出し部５３が形成され、その上面５３ａが上方に露呈しているが、下側基板４の方がインク供給室形成部材５よりも大きく後方に張り出しており、張り出し部４２が形成されている。
【０１０３】
インク供給室形成部材５の上面には、上側基板３に形成された第２の配線３１と電気的に接続する第３の配線５４１が、その前端から後端に亘って形成されており、ヘッドチップ１Ｂの上側のチャネル部１５１と、第２の配線３１、第１の配線１７１及び接続配線１８１を介して電気的に接続されているが、このインク供給室形成部材５の下面には第３の配線は形成されておらず、下側基板４表面の第２の配線４１が、インク供給室形成部材５との固着面を通って張り出し部４２の上面にまで延設されている。
【０１０４】
従って、ヘッドチップ１Ｂにおける上側のチャネル部１５１に対して駆動回路との電気的接続を行うための回路基板６ａは、その配線６１ａがインク供給室形成部材５の上面に露呈している第３の配線５４１と電気的に接続するように接合される一方、下側のチャネル部１５２に対して駆動回路との電気的接続を行うための回路基板６ｂは、その配線６１ｂが下側基板４の張り出し部４２の上面に露呈している第２の配線４１と電気的に接続するように接合されている。この接合作業は、図示下側の回路基板６ｂを下側基板４の張り出し部４２に接合した後に、図示上側の回路基板６ａをインク供給室形成部材５の上面に接合すればよい。
【０１０５】
このインクジェットヘッドＤによれば、各チャネル部１５１、１５２内の駆動電極１６１、１６２と駆動回路からの配線との電気的接続を簡単に行うことができ、生産性の高い高密度のインクジェットヘッドを提供することができる利点がある。
【０１０６】
しかも、各回路基板６ａ、６ｂの接合作業の方向を一方向のみ（図１８では図示上方向のみ）からとすることができるため、上下に対向する二方向からとなる図１２に示す態様に比べ、回路基板６ａ、６ｂの接合作業性に優れたものとなる。
【０１０７】
また、回路基板６ａとの電気的接続を行うための第３の配線５４１は、インク供給室形成部材５の上面にのみ形成すればよく、また、回路基板６ｂとの電気的接続を行うための第２の配線４１は、下側基板４の表面にそのまま延設するだけでよく、同じく接合作業の方向が一方向となる図１４及び図１５に示す態様のようにインク供給室形成部材５の後面にまで第３の配線を引き回す必要がないため、配線形成も簡略化することができる。
【０１０８】
なお、上側基板３に回路基板６ａを接合する張り出し部を形成し、第３の配線をインク供給室形成部材５の下面に形成することによって、図１８を上下逆にした態様としてもよいことは勿論である。
【０１０９】
（第５の実施形態）
図１９は、第５の実施形態に係るインクジェットヘッドＥを示している。第１、第２及び第４の実施形態と同一符号は同一構成を示し、特に相違がない限り詳しい説明は省略する。
【０１１０】
このインクジェットヘッドＥは、第４の実施形態に係るインクジェットヘッドＤを複数用いて更にマルチノズル化を図った構成である。
【０１１１】
すなわち、駆動壁１４１、１４２及びチャネル部１５１、１５２が上下２段に形成されたヘッドチップ１Ｂを上側基板３及び下側基板４で挟着した状態の図１８で示したインクジェットヘッドＤを１単位とし、これを２つ（Ｄ１、Ｄ２）用いて上下方向に積層することにより、上下方向に合計４段の駆動壁１４１、１４２及びチャネル部１５１、１５２を有するインクジェットヘッドＥを構成している。
【０１１２】
上下に積層される各インクジェットヘッド単位Ｄ１、Ｄ２の間には、図示するようにヒートシンク等の放熱部材７を設けることによって、駆動時の放熱対策を講じることが好ましい。
【０１１３】
ノズルプレート２は、各インクジェットヘッド単位Ｄ１、Ｄ２毎に形成してもよいが、図示するように全体で１枚のノズルプレート２を使用することが、ノズルプレート２の接合作業を簡略化できて好ましい。
【０１１４】
また、このインクジェットヘッドＥも、インクジェットヘッド単位Ｄ１、Ｄ２を２段に積層するものに限らず、３段、４段と積層数を更に増加していくことによって、更なるマルチノズル化を図ることもできる。
【０１１５】
このインクジェットヘッドＥによれば、各チャネル部１５１、１５２内の駆動電極１６１、１６２と駆動回路からの配線との電気的接続を簡単に行うことができ、生産性の高い高密度のインクジェットヘッドを提供することができる。
【０１１６】
なお、ここでは上側のインクジェットヘッド単位Ｄ１と下側のインクジェットヘッド単位Ｄ２は、互いの下側基板４同士が放熱部材７を挟んで対向するように積層されているが、これに限らない。例えば、図２０に示すインクジェットヘッドＦのように、図示上側のインクジェットヘッド単位Ｄ１の下側基板４と、下側のインクジェットヘッド単位Ｄ２の上側基板３とが放熱部材７を挟んで対向するように積層してもよい。
【０１１７】
この場合は、下側のインクジェットヘッド単位Ｄ２の上側基板３は、上側のインクジェットヘッド単位Ｄ１の張り出し部４２が形成された下側基板４と略同一長さに形成されるようにし、そのインク供給室形成部材５の後方側は、この上側基板３の後端よりも大きくはみ出すように形成されると共に、下側のインクジェットヘッド単位Ｄ２の下側基板４は、上記インク供給室形成部材５の後方に大きく張り出した張り出し部４２が形成されるようにすることにより、下側のインクジェットヘッド単位Ｄ２は、上側のインクジェットヘッド単位Ｄ１よりも後方側に長く形成されるようにすることが好ましい。
【０１１８】
これにより各回路基板６との接合面（インク供給室形成部材５の上面及び下側基板４の張り出し部４２）は、図示するように階段状となるように形成される。従って、このようにすることで、図１９に示す態様に比べ、各回路基板６との接合作業の方向を全て一方向（図２０では上方向）のみから行うことができるため、接合作業性に優れたものとなる。特に、この態様では、各インクジェットヘッド単位Ｄ１、Ｄ２を上下方向に積層した後に、全ての回路基板６ａ、６ｂ・・・を後付けすることができる利点もある。
【０１１９】
インクジェットヘッド単位Ｄ１、Ｄ２の積層数を３段、４段と更に増加していく場合も、上記同様に各回路基板６の接合面が階段状に形成されるようにすると、全ての回路基板６ａ、６ｂ・・・を後付けすることができるためより好ましい。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明によれば、各チャネル部内の駆動電極と駆動回路からの配線との電気的接続を簡単に行うことのできる、生産性の高いインクジェットヘッドを提供することができる。
【０１２１】
また、本発明によれば、各チャネル部内の駆動電極と駆動回路からの配線との電気的接続を簡単に行うことのできる、生産性の高い高密度のインクジェットヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るインクジェットヘッドを示す全体斜視図
【図２】図１に示すインクジェットヘッド縦断面図
【図３】第１の実施形態に係るインクジェットヘッドを示す要部分解斜視図
【図４】インクジェットヘッドの製造方法の一工程を示す図
【図５】インクジェットヘッドの製造方法の一工程を示す図
【図６】インクジェットヘッドの製造方法の一工程を示す図
【図７】インクジェットヘッドの製造方法の一工程を示す図
【図８】インクジェットヘッドの製造方法の一工程を示す図
【図９】インクジェットヘッドの製造方法の一工程を示す図
【図１０】インクジェットヘッドの製造方法の一工程を示す図
【図１１】第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの別の態様の要部を示す縦断面図
【図１２】第２の実施形態に係るインクジェットヘッドを示す縦断面図
【図１３】第２の実施形態に係るインクジェットヘッドのヘッドチップを示す斜視図
【図１４】（ａ）は第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの別の態様の要部を示す縦断面図、（ｂ）はそのインクジェットヘッドの後面を示す図
【図１５】（ａ）は第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの更に別の態様の要部を示す縦断面図、（ｂ）はその回路基板の表面を示す図
【図１６】第２の実施形態に係るインクジェットヘッドのまた更に別の態様の要部を示す縦断面図
【図１７】第３の実施形態に係るインクジェットヘッドを示す縦断面図
【図１８】第４の実施形態に係るインクジェットヘッドを示す縦断面図
【図１９】第５の実施形態に係るインクジェットヘッドを示す縦断面図
【図２０】第５の実施形態に係るインクジェットヘッドの別の態様を示す縦断面図
【符号の説明】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ：インクジェットヘッド
１、１Ａ、１Ｂ：ヘッドチップ
１１：上部基板
１２：圧電素子
１３：下部基板
１４：駆動壁
１５：チャネル部
１６：駆動電極
１７：第１の配線
１８：接続配線
２：ノズルプレート
２１：ノズル孔
３：上側基板
３１：第２の配線
４：下側基板
４１：第２の配線
５：インク供給室形成部材
５１：インク供給室
５２：流入口
５３：はみ出し部
５４：第３の配線
６：回路基板
６１：配線
６２：駆動ＩＣ
７：放熱部材

Claims

圧電素子からなる駆動壁とチャネル部とが交互に並設されると共に前面及び後面にそれぞれチャネル部の出口と入口とが対向状に配置されてなるヘッドチップの上面及び下面に、前記チャネル部の長さよりも長尺に形成された上側基板及び下側基板が固着され、
前記両基板の間に亘って前記ヘッドチップの後面に各チャネル部にインクを供給するためのインク供給室形成部材が設けられてなり、
前記ヘッドチップには、前記上側基板との固着面と前記下側基板との固着面の少なくとも一方に、前記駆動壁に形成された各駆動電極と電気的に接続される第１の配線が形成され、
前記上側基板と前記下側基板の少なくとも一方における前記ヘッドチップの前記第１の配線が形成された面との固着面側に、前記各第１の配線と電気的に接続される第２の配線が形成され、
前記インク供給室形成部材には、一端が前記第２の配線と電気的に接続されると共に他端が該インク供給室形成部材の外面において駆動回路と電気的に接続される第３の配線が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
前記第３の配線の他端は、前記インク供給室形成部材の後面側に引き出されており、該インク供給室形成部材の後面において駆動回路と電気的に接続され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。
前記インク供給室形成部材は、前記両基板よりも後方にはみ出したはみ出し部を有し、前記第３の配線の他端は、前記第１の配線と電気的に接続される前記第２の配線が形成された前記上側基板と前記下側基板の少なくとも一方との前記はみ出し部における固着面と同一面において駆動回路と電気的に接続され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。
前記ヘッドチップは、前記駆動壁と前記チャネル部とが上下方向に２段に形成されてなることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
請求項４記載のインクジェットヘッドを複数用い、各インクジェットヘッドを上下方向に多段状に積層してなることを特徴とするインクジェットヘッド。
各インクジェットヘッドの間に放熱部材が設けられていることを特徴とする請求項５記載のインクジェットヘッド。
圧電素子からなる駆動壁とチャネル部とが交互に並設されると共に前面及び後面にそれぞれチャネル部の出口と入口とが対向状に配置され、且つ、前記駆動壁と前記チャネル部とがヘッドチップの上下方向に２段に形成されてなるヘッドチップの上面及び下面に、前記チャネル部の長さよりも長尺に形成された上側基板及び下側基板が固着され、
前記両基板の間に亘って前記ヘッドチップの後面に各チャネル部にインクを供給するためのインク供給室形成部材が設けられてなり、
前記ヘッドチップには、前記上側基板及び下側基板との固着面に、前記駆動壁に形成された各駆動電極と電気的に接続される第１の配線が形成され、
前記上側基板及び下側基板には、前記ヘッドチップとの固着面側に、前記各第１の配線と電気的に接続される第２の配線がそれぞれ形成されると共に、上側基板及び下側基板のうちの一方の基板は、他方の基板よりも相対的に長尺に形成され、前記インク供給室形成部材よりも後方に張り出されて前記第２の配線によって駆動回路と電気的に接続される張り出し部が形成され、
前記インク供給室形成部材は、前記相対的に短尺な他方の基板との固着面に、一端が前記第２の配線と電気的に接続されると共に他端が該インク供給室形成部材の外面において駆動回路と電気的に接続される第３の配線が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
前記第３の配線の他端は、前記インク供給室形成部材の後面側に引き出されており、該インク供給室形成部材の後面において駆動回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッド。
前記インク供給室形成部材は、前記相対的に短尺な他方の基板よりも後方にはみ出したはみ出し部を有し、前記第３の配線の他端は、該はみ出し部における前記基板との固着面と同一面において駆動回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッド。
請求項７〜９のいずれかに記載のインクジェットヘッドを複数用い、各インクジェットヘッドを上下方向に多段状に積層してなることを特徴とするインクジェットヘッド。
一つのインクジェットヘッドにおける前記相対的に長尺な基板に他のインクジェットヘッドにおける前記相対的に短尺な基板を対向させて上下方向に多段状に積層してなると共に、前記対向される相対的に長尺な基板と相対的に短尺な基板とは略同一長さに形成されてなることを特徴とする請求項１０記載のインクジェットヘッド。
積層される各インクジェットヘッドの間に放熱部材が設けられていることを特徴とする請求項１０又は１１記載のインクジェットヘッド。
前記第１の配線は、前記各駆動電極から前記ヘッドチップの前面及び後面の少なくともいずれかの面を介して、前記上側基板及び／又は下側基板との固着面に引き出されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
前記インク供給室形成部材は、前記上側基板と下側基板との間に亘って前記ヘッドチップの後面を包囲するように設けられた壁部により形成され、前記両基板及び前記壁部で囲まれる空間によって、前記インク供給室を形成してなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
前記駆動電極、第１の配線及び前記インク供給室に臨む前記第２の配線の表面に電極保護膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
前記ヘッドチップにおける駆動壁以外の部材、前記上側基板及び下側基板のうちの少なくとも一つが、窒化アルミを成分に含むセラミックス、圧電材料及び液晶ポリマーのうちから選ばれるいずれかの材料からなることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
前記ヘッドチップにおける駆動壁以外の部材、前記上側基板及び下側基板のうちの少なくとも一つの熱膨張係数が、前記圧電素子の熱膨張係数の±２ｐｐｍ／℃であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載のインクジェットヘッド。