JP4639475B2

JP4639475B2 - インクジェットヘッド

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Publication number: JP4639475B2
Application number: JP2001009185A
Authority: JP
Inventors: 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: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2021-01-17
Also published as: JP2002210955A

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、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１０４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１０５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１０４はこの円弧部１０３ａを利用してプリント基板１０７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１０２ａ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１０３ａ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の上面に引き出すと共に、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は上記上部基板の上面を覆うように延出された延出部を有し、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、他端は上記インクマニホールド部材の上記延出部を貫通して、上記上部基板の上面に引き出した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。また、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の延出部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。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記上部基板は前記チャンネル部に対応する位置に貫通する貫通孔を有し、前記上部基板の上面に引き出す駆動電極に電圧を印加する配線は該貫通孔を通って引き出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。
【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上面に駆動ＩＣを実装するとともに、該駆動ＩＣは前記マニホールド部材に配設されている電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に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ＩＣ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。
【００１９】
請求項４記載の発明は、前記インクマニホールド部材の底面に、底面側に重ね合わされる他のインクジェットヘッドのインクマニホールド部材の上面に実装された駆動ＩＣを収納するための凹部を形成した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。
【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、ＬｉＴａＯ₃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（Ｍｎ_1/3Ｓｂ_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。
【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、ＳｉＣ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Ｎｉ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１４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１６ａ、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１７ｂ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１７ａ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１７ｃ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２０ｄ（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２０の背面２０ｂに延設された駆動ＩＣとの接続用電極２４ｂ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ＩＣ３０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２４ｂ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ＦＰＣ４０を、ヘッドチップ１０とインクマニホールド部材２０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ＦＰＣ４０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ＩＣ３０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ＦＰＣ４０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）２７が形成されている。これにより、図１０の如く片面ＦＰＣ４０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ＩＣ３０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ＩＣ
３１：放熱用金属
４０：片面ＦＰＣ
４１ａ、４１ｂ：配線

Claims

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の上面に引き出すと共に、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は上記上部基板の上面を覆うように延出された延出部を有し、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、他端は上記インクマニホールド部材の上記延出部を貫通して、上記上部基板の上面に引き出した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。
前記上部基板は前記チャンネル部に対応する位置に貫通する貫通孔を有し、前記上部基板の上面に引き出す駆動電極に電圧を印加する配線は該貫通孔を通って引き出され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。
前記インクマニホールド部材の上面に駆動ＩＣを実装するとともに、該駆動ＩＣは前記マニホールド部材に配設されている電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッド。
前記インクマニホールド部材の底面に、底面側に重ね合わされる他のインクジェットヘッドのインクマニホールド部材の上面に実装された駆動ＩＣを収納するための凹部を形成した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。