JP4929661B2

JP4929661B2 - インクジェットプリンタヘッド

Info

Publication number: JP4929661B2
Application number: JP2005282107A
Authority: JP
Inventors: 雅明出口
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2025-09-28
Also published as: JP2007090629A

Description

本発明は、インクジェットプリンタヘッドの構成に関するものである。

インクジェットプリンタヘッド１００は、図５に示すようにキャビティユニット２０にプレート型のアクチュエーター３０を接合し、更にフレキシブル配線材４０を重ねた構造をしている。キャビティユニット２０は、特許文献２に記載された公知のものと同様に、複数の薄いプレートが積層して構成され、インクを吐出させるための複数のノズルとその各々のノズルに連通した複数の圧力室１６とを有する。

アクチュエータ３０は、各複数の圧力室１６を覆う最下層のセラミックス層３１ａ１を含んだ複数枚のセラミックス層３１が、キャビティユニット２０の圧力室１６側から積層され、各セラミックス層３１のうち下から偶数段目のセラミックス層３１ｂの上面（広幅面）には、キャビティユニット２０における各々の圧力室１６に対応した箇所に細幅の個別電極３３が形成されている。また下から奇数段目のセラミックス層３１ａの上面（広幅面）には、複数の圧力室１６に対して共通のコモン電極３２が形成されている。個別電極３３とコモン電極３２とは、最下層のセラミックス層３１ａ１を除いて、少なくとも１つのセラミックス層３１を挟んで交互に配置され、互いに対向している。そして、アクチュエータ３０における各々の個別電極３３と、キャビティユニット２０における各々の圧力室１６を対向させて、キャビティユニット２０とアクチュエータ３０が接着・固定される。

アクチュエータ３０の最上層の上面には、外部からの制御信号を伝達するための配線パターンを配設したフレキシブルプリント配線材４０が接合され、電気的にアクチュエータ３０と接続される。そして、フレキシブル配線材４０に実装された駆動回路を内装する駆動ＩＣチップは、個別電極３３に選択的に電圧を印加し、対応するセラミックス層３１の活性部を変位させ、この変位が圧力室１６の容積を変化させ、インクを吐出する圧力と圧力波を発生させ、インク６１をノズルから吐出させる。

アクチュエータ３０を構成する複数のセラミックス層３１は、一般的にＰＺＴ系等の圧電材料を成形したセラミックスを焼結することで形成されているため、図５に示すように、焼結体であるセラミックス層３１は、焼結時の収縮による応力や、圧電特性を発現するために電圧を加えて分極を行う時の応力などで非常に微小な欠陥６０ａ（マイクロクラック）が生じる場合がある。図５のように圧力室１６の開口は、アクチュエータ３０の最下層のセラミックス層３１ａ１で直接覆って密閉されている。通常、このセラミックス層３１ａ１に欠陥６０ａが発生しても、欠陥６０ａは非常に微小なためインク６１はセラミックス層３１ａ内に浸透しない。しかし、アクチュエータ３０を構成するセラミックス層３１は２０〜３０μｍと薄いため、個別電極３３に印加した電圧の一部がセラミックス層３１を介してキャビティユニット２０に印加されてしまい、また、圧力室１６内の水溶性のインク６１にも電圧が印加されてしまうことがある。インクが正に帯電すると、圧力室１６に充填されたインク６１と、グランド電位であるアクチュエータ３０のコモン電極３２との間において、最下層のセラミックス層３１ａ１を挟んで電位差が生じる。このような電位差は、正に帯電したインク６１をコモン電極３２側に移動させる電気浸透現象を発生させるため、インク６１には、欠陥６０ａ内において、セラミックス層３１ａ１に浸透させようとする力が作用する。そのため、インク６１がセラミックス層３１ａ１内、およびコモン電極３２まで浸透すると、コモン電極３２間にかかっている電圧差によって、浸透してきた水溶性のインク６１（つまり導電性を有する）が分解反応（２Ｈ_２Ｏ→２Ｈ_２＋Ｏ_２）を起こし、コモン電極３２でＨ_２発生による膨張現象が発生する。これにより、セラミックス層３１ｂの近傍において、欠陥６０ｂが発生し、個別電極３３まで欠陥６０ｂが伸展する場合がある。この欠陥６０ｂにインク６１が浸透すると、電気的短絡を招く可能性がある。

さらに、圧力室１６からインクを吐出させようとしたとき、対応する個別電極３３に電圧を印加させると、セラミックス層３１、キャビティユニット２０およびインク６１を介して、隣接する別の圧力室１６に対応する個別電極３３にも電気的に導通して、若干の電位が発生し、吐出すべきでない別の圧力室１６からもインクが吐出してしまう。

特許文献１では、キャビティユニット２０とアクチュエータ３０との接着にインク非浸透性の接着シートを用い、この接着シートで、キャビティユニット２０と対向するアクチュエータ３０のセラミックス層３１の面を全部覆うようにして、アクチュエータ３０のセラミックス層３１がインク６１と直接接触しないようにしている。しかし、接着シートでアクチュエータ３０のセラミックス層３１を覆っているものの、微視的には、接着シートには微小な空孔が多数あるため、前述したようなインク６１をセラミックス層３１側に誘導する力が作用すると、インク６１が接着シートを通過する。その結果、セラミックス層３１に欠陥６０ａ、６０ｂがあると、その内部にインク６１が浸透してしまい、従来同様に電気的短絡等の問題を招来する。

特許文献２では、図５のようにアクチュエータ３０のコモン電極３２をキャビティユニット２０と共に導電性部材６２を用いてグランドに接続して、電位を零電位に保持し、キャビティユニット２０に帯電した電荷を導電性部材６２を介してコモン電極３２に逃がすことで、圧力室１６内のインク６１が電荷を持つことを防ぎ、電気浸透現象が発生しないようにしている。しかし、セラミックス層３１に欠陥６０ａ、６０ｂが生じた場合には、その毛細管現象等でインク６１が侵入する可能性は否めない。

特開２００２−５９５４７号公報特開２００３−８０７０９号公報

特許文献２において、導電性部材６２を用いることで電気浸透現象の防止に有効であると思われたが、導電性部材６２はそれ自体に抵抗を有するため、コモン電極３２（グランド）に流れる電流の流れが妨げられ、電位差が生じ電気浸透現象を発生させる可能性があった。また、インクジェットプリンタにおいては、インクがノズルより吐出されるまでの電気回路において、電気回路を流れる電流はノイズの影響を受けている。グランドに入る電流もノイズの影響を受け、瞬間的に電位差を生じさせることが避けられない。そのため、このノイズによる瞬間的な電位差と導電性部材６２の抵抗による電位差が、互いに相関しあうことで新たに電位差を生じさせてしまう。さらに、インクに対する帯電量がノズル毎に不均一であると、吐出にバラツキが生じるなどして吐出が不安定になる。よって、コモン電極３２をキャビティユニット２０と、共に導電性部材６２でグランドに接続していても、従来同様にコモン電極３２とキャビティユニット２０との間で電位差を生じることによる電気浸透現象を招来し、アクチュエータ３０内にインクが侵入する可能性があるという問題があった。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、インクジェットプリンタヘッドのアクチュエータ中へのインクの侵入を防ぐことができ、また、インクを安定して吐出することができるインクジェットプリンタヘッドを提供することが目的である。

この課題を解決するために、請求項１に記載の発明によると、インクを吐出する複数のノズルと、その各々のノズルに連通して配置された圧力室を有するキャビティユニットと、そのキャビティユニットに積層され、前記圧力室の容積を変化させることでインクを前記ノズルから吐出させるアクチュエータとを備え、前記アクチュエータは、前記複数の圧力室を覆う最下層のセラミックス層を含み前記キャビティユニットの前記圧力室の配列面と直角方向に積層された複数のセラミックス層と、前記最下層のセラミックス層を除く少なくとも１つの前記セラミックス層を挟んで、前記複数の圧力室毎に対向する位置に配置された個別電極および前記複数の圧力室に共通のコモン電極とを含み、前記個別電極と前記コモン電極の間に電圧を印加させ、前記個別電極と前記コモン電極の間の前記セラミックス層を変形して前記圧力室の容積を変化させるインクジェットプリンタへッドにおいて、前記個別電極と前記コモン電極の間に電圧を印加する第１の外部電源は、その個別電極に電気的に接続するための第１の外部電源導線とコモン電極に電気的に接続するためのグランド用導線とを有するフレキシブル配線材を介して、前記アクチュエータと電気的に接続され、前記キャビティユニットに電圧を印加する第２の外部電源は、第２の外部電源用導線を介して前記キャビティユニットと電気的に接続され、前記第１の外部電源は、前記個別電極に選択的に正の電位、前記コモン電極にそれよりも低い電位を印加し、前記第２の外部電源は、前記キャビティユニットに前記コモン電極よりも低い電位を印加することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によると、前記キャビティユニットは、負の電圧を印加することにより前記個別電極、前記コモン電極および前記キャビティユニットが有する各電位のうち、前記キャビティユニットが一番低い電位であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によると、前記キャビティユニットは前記負の電圧を印加していることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によると、キャビティユニットが有する電位が、個別電極やコモン電極に印加された電位の中で一番低い電位であるため、アクチュエータの最下層のセラミックス層と個別電極の間、およびコモン電極の間には、電位差はキャビティユニットの方が低くなっている。また、キャビティユニットの圧力室内のインクもキャビティユニットの電位と同電荷を帯電するため、電位の高い個別電極やコモン電極に引き寄せられることはなく、アクチュエータ側に対して電気浸透現象を発生しない。また、個別電極に選択的に正の電位、コモン電極にそれよりも低い電位、キャビティユニットにコモン電極より低い電位を有するため、アクチュエータの最下層のセラミックス層とコモン電極の間は、電位差はキャビティユニットの方が低くなる。また、キャビティユニットの圧力室内のインクも、コモン電極よりも低い電位に帯電するため、コモン電極側にインクが引き寄せられることはなく、コモン電極側にインクは浸透しない。

請求項２に記載の発明によると、キャビティユニットは、負の電圧を印加することでキャビティユニットを一番低い電位にさせることができるので、負の電圧を安定に供給ができるため、圧力室内のインクを含むキャビティユニットが電気的な変動による影響を起こすことがなく、安定した駆動状態を保持できる。電気浸透現象を起こすこともない。さらに、圧力室内のインクの帯電量もばらつかないため、吐出性能も安定する。また、従来のように、圧力室内のインクもコモン電極に対して導電性部材を用いて電気的に短絡させる必要がないため、導電性部材の抵抗による電位差の発生を抑えることができる。

請求項３に記載の発明によると、個別電極とコモン電極に第１の外部電源からフレキシブル配線材を介して電圧を印加し、キャビティユニットに第２の外部電源から電圧を印加することで、請求項３に記載の発明による効果を容易に実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１はインクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。図２はインクジェットプリンタヘッドの断面図である。図３は本発明のインクジェットプリンタヘッドを塔載したヘッドホルダの分解図である。図４は本発明のインクジェットプリンタヘッドと負の電源導線を接続する構成を示す図である。

インクジェットプリンタヘッド１００は、特許文献２に記載の公知のものと同様で、図１、図２に示すようにキャビティユニット２０にプレート型のアクチュエーター３０を接合し、更にフレキシブル配線材４０を重ねた構造をしている。キャビティユニット２０は、図２のような複数の薄いプレート２１が積層して構成され、インクを吐出させるための複数のノズル１５とその各々のノズル１５に連通した複数の圧力室１６とを有する。

実施形態では、薄いプレート２１は５０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、複数のノズル１５を有するプレートはポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレートは４２％ニッケル合金鋼板製である。複数のノズル１５は、微小径（２５μｍ程度）で、微小間隔で多数個穿設されている。複数の圧力室１６は、最上層のプレート２１に平面視細長形状に形成され、その長手方向の一端部が複数のノズル１５と連通し、他端部が後述するマニホールド流路１４と連通する。そして、キャビティユニット２０の長辺（Ｘ方向）と平行な５列に配列されている。また、キャビティユニット２０の上面にインク供給口１７が各インク色別に設営され、その各インク供給口１７それぞれから延びるキャビティユニット２０中のマニホールド流路１４を介して複数の圧力室１６にインク色別にインクが分配され、各圧力室１６から対応する各ノズル１５に至る構成である。圧力室１６が５列に対してインク供給口１７が４個であるのは、ブラックインクの圧力室１６が２列あるためで、１つのインク供給口からその２列の圧力室に対してインクが分配される。

アクチュエータ３０は、各複数の圧力室１６を覆う最下層のセラミックス層３１ａ１を含んだ複数枚のセラミックス層３１が、キャビティユニット２０の圧力室１６側からその複数の圧力室１６の配列面と直角方向に積層されている。１枚のセラミックス層の厚さは３０μｍ程度で、ＰＺＴなどの圧電セラミックスである。各セラミックス層３１のうち下から偶数段目のセラミックス層３１ｂの上面（広幅面）には、キャビティユニット２０における各々の圧力室１６に対応した箇所に細幅の個別電極３３が長辺方向に沿って列状に形成されている。また下から奇数段目のセラミックス層３１ａの上面（広幅面）には、複数の圧力室１６に対して共通のコモン電極３２が形成されている。コモン電極３２は、グランド電位に接続されている。個別電極３３とコモン電極３２とは、最下層のセラミックス層３１ａ１を除いて、少なくとも１つのセラミックス層３１を挟んで交互に配置され、互いに対向している。

そして、アクチュエータ３０における各々の個別電極３３と、キャビティユニット２０における各々の圧力室１６を対向させて、キャビティユニット２０とアクチュエータ３０が接着・固定される。アクチュエータ３０の最上層の上面には、個別電極３３およびコモン電極３２とに対応する表面電極２６および２７が形成されている。表面電極２６、２７は、積層されたセラミックス層３１の積層方向に貫通したスルーホール（図示しない）に充填された導通性材料を介して個別電極３３およびコモン電極３２と導通されている。

フレキシブルプリント配線材４０は、外部からの制御信号を伝達するための配線パターンが配設されていて、アクチュエータ３０の表面に設けられた表面電極２６に対応した個別端子４８と、表面電極２７に対応した共通端子４７が設けられている。そして、フレキシブル配線材４０に実装された駆動回路を内装する駆動ＩＣチップ４９から延びる配線４８ａ、フレキシブルプリント配線材４０の外周に沿って形成された共通電位導線４７ａがそれぞれ端子４８、４７に接続されることで、アクチュエータ３０と電気的に接続されている。駆動ＩＣチップ４９は、個別電極３３とコモン電極３２の間に電圧を印加し、選択的に対応するセラミックス層３１の活性部を変位させ、この変位が圧力室１６の容積を変化させ、インクを吐出する圧力と圧力波を発生させ、インクをノズル１５から吐出させる。

個別電極３３とコモン電極３２は、アクチュエータ３０を駆動させるため、個別電極３３とコモン電極３２の間に電位差を有するように、両電極に電圧をかける必要がある。そのため、実施形態では、個別電極３３に正の電位を印加し、コモン電極３２にそれよりも低い電位を印加する。コモン電極３２の電位は、個別電極３３の電位よりも低い電位であればよいため、負の電圧であってもよい。好ましくは、グランド電位を印加する。また、キャビティユニット２０には、電気浸透現象が発生しないように、個別電極３３とコモン電極３２にかかる電位よりも低くなるように電圧を印加する。そのため、キャビティユニットには後述する第２の外部電源から負の電圧が印加されている。つまり、コモン電極３２がグランド電位に接続されているとき、アクチュエータの最下層のセラミックス層３１ａ１とコモン電極の間には、電位差は常にキャビティユニット２０の方が低くなる。また、コモン電極３２が負の電位を有している場合は、キャビティユニット２０に印加される負の電位は、コモン電極３２よりも低い負の電位を印加する。

次に、上記インクジェットプリンタヘッド１００は、図３に示すように、ヘッドホルダ９０に塔載される。ヘッドホルダ９０はキャリッジとしての機能を有しており、記録媒体に対して平行に移動して、記録を行うように構成されている。

ヘッドホルダ９０は、互いに対向する一対の側壁９０ａ、９０ｂに囲まれた略箱形に形成されていて、ヘッドホルダ９０の内部空間を底壁９０ｃで上下に区画して構成されている。なお、以下においては、側壁９０ｃにより区画された内部空間のうち、底壁９０ｃより上側の空間を上方空間と称し、底壁９０ｃよりも下側の空間を下方空間と称す。

ヘッドホルダ９０内の下方空間には、インクジェットプリンタヘッド１００が補強フレーム７０を介して支持されると共に、ヘッドホルダ９０内の上方空間には、インクタンク５及びヒートシンク８０が配置され、また、ヘッドホルダ９０の上面側には、中継回路基板５０が支持される。

補強フレーム７０は、ヘッドホルダ９０内の下方空間において、底壁９０ｃの下面側に接着剤により固着されており、インクジェットプリンタヘッド１００は、補強フレーム７０の下面側に固着されている。また、インクジェットプリンタヘッド１００は、補強フレーム７０に開口された露出口７０ａから底壁９０ｃ側に露出して配設されている。

インクタンク５は、その内部を、イエロー、マゼンタ、ブラック及びシアン用のインク色別に区画して構築されていて、これら各インクタンクの下面側には、図３に示すように、インク色別に管５ａがインクジェットプリンタヘッド１００へ向けて延設されている。これら各管５ａは、補強フレーム７０のインク色別に設けられたインク供給経路７０ｂを介して、インクジェットプリンタヘッド１００のインク供給口１７にインク色別に接続される。

ヒートシンク８０は、フレキシブル配線材４０に実装された駆動ＩＣチップ４９の発する熱を外部へ放熱するためのものであり、図３に示すように、平坦面を有して形成される座面部８０ａと、側面視略Ｕ字状に曲折されて形成される本体部８０ｂとを備えて構成されている。また、本体部の湾曲部８０ｂには、貫通口８０ｂ１が貫通形成されている。ヒートシンク８０は、その底面部８０ａに貫通孔８０ａ１が設けられていて、ヘッドホルダ９０の底壁９０ｃから突設された取り付けボス９０ｃ２に取り付けられる。ヒートシンク８０は、ヘッドホルダ９０の一部の側壁９０ａの裏表両面と所定間隔を隔てつつ対向して配設されている。

フレキシブル配線材４０は、ヘッドホルダ９０の底壁９０ｃに形成されるスリット９０ｃ１を通過して、ヘッドホルダ９０内の下方空間から上方空間へ入り、ヒートシンク８０ａとヘッドホルダの側壁９０ａの対向面間を通り、貫通口８０ｂ１から上方へ延びて配設されている。そして、フレキシブル配線材４０の先端端子４０ｂは、ヘッドホルダ９０の上面側に配設された剛性体の中継回路基板５０に接続される。なお、フレキシブル配線材４０上の駆動ＩＣチップ４９はヒートシンク８０と熱伝導可能に接触している。

中継回路基板５０は、剛性を有する電気絶縁基板に配線パターンが印刷形成されたもので、その上面に設けたコネクタ５１にインクジェットプリンタの本体側に静置されたメイン制御回路基板（図示せず）から延びたフレキシブルケーブル５２が接続されている。

メイン制御回路基板には、制御回路、制御回路用電源、第１の外部電源および第２の外部電源が搭載されている。制御回路は所定の記録情報に基づきインクを吐出させるための各制御信号やデータ信号を駆動ＩＣチップ４９に出力し、制御回路用電源は駆動ＩＣチップ４９で制御信号やデータ信号を処理するための駆動電源である。第１の外部電源は、個別電極３３とコモン電極３２の間に電圧（例えば＋２０Ｖ）を印加させてインクを吐出させるための電源である。インクジェットプリンタは、制御回路から出力される制御信号とデータ信号を、駆動ＩＣチップ４９に伝達して、その信号に従って、第１の外部電源から個別電極３３とコモン電極３２の間に電圧に印加させることで、アクチュエータを駆動し、インクを吐出させる。第２の外部電源は、キャビティユニット２０に負の電圧を印加して、キャビティユニット２０が負の電位（例えば−５Ｖ）を有するための負の電圧電源である。

フレキシブル配線材５２は、インクを吐出させるための配線パターン（制御信号線、データ信号線、制御用電源導線、第１の外部電源導線、グランド用導線４７ａなど）と、キャビティユニット２０に第２の外部電源から負の電圧を印加させるための負の電源導線を幅方向に平面状に同ピッチで配設し、中継回路基板５０にコネクタを介して接続される。負の電源導線をフレキシブル配線材５２の配線パターンに含めると、幅広になるためコストアップする可能性がある。そのため、負の電源導線をフレキシブル配線材５２の配線パターンに含めず、リード線などの別の配線材を介して第２の外部電源と中継回路基板５０とを接続しても良い。

フレキシブル配線材４０は、図４(a)に示すように、上述したインクを吐出させるための配線パターン（制御信号線、データ信号線、制御用電源導線、第１の外部電源導線、グランド用導線４７ａなど）とは別に、フレキシブル配線材４０の最外側にキャビティユニット２０に負の電圧を印加させるため、第２の外部電源から接続された負の電源導線４２ａを含み、それらを幅方向に平面状に配設している。そして、フレキシブル配線材４０は、アクチュエータ３０と接合する側の一部に長手方向に対して切り込みが入れられ、フレキシブル配線材４１とフレキシブル配線材４２とに分岐されている。

フレキシブル配線材４１は、その一端がアクチュエータ３０と接合されていて、駆動ＩＣチップ４９を実装し、上述したようなインクを吐出させるための配線パターン（制御信号線、データ信号線、制御用電源導線、第１の外部電源導線、グランド用導線４７ａなど）を含んでいて、それらの信号や電源を駆動ＩＣチップ４９に入力している。そして、駆動ＩＣチップ４９から延びる配線４８ａ、及びグランド用導線４７ａがアクチュエータ３０上の各表面電極２６及び各表面電極２７に対応した端子４８、４７と、それぞれ接続されている。（図１参照）
次に、フレキシブル配線材４２は、キャビティユニット２０に第２の外部電源から負の電圧を流すための負の電源導線４２ａを含んだフレキシブル配線材である。負の電源導線４２ａは、フレキシブル配線材４０の配線パターンの最外側に設けられている。フレキシブル配線材４２の一端部４２ｂにある端子が、キャビティユニット２０と導電性ろう材（はんだ）を溶融させて接続されている。第２の外部電源から出力された負の電圧は、メイン制御回路基板、フレキシブル配線材５２を介して、負の電源導線４２ａに流れ、キャビティユニット２０に負の電圧を印加している。

図４(b)は他の実施例を示すもので、インクを吐出させるための配線パターン（制御信号線、データ信号線、制御用電源導線、第１の外部電源導線、グランド用導線４７ａなど）を含んだフレキシブル配線材４０が、その一端をアクチュエータ３０と接続されていて、駆動ＩＣチップ４９を実装し、その駆動ＩＣチップ４９から延びる配線４８ａと共通電位導線４７ａがそれぞれ個別端子４８と共通端子４７に接続されている。そして、フレキシブル配線材４０とは別に、キャビティユニット２０に第２の外部電源から負の電圧を印加させるためのリード線４３が、その一端４３ｂが、キャビティユニット２０と導電性ろう材（はんだ）を溶融させて接続され、他端４３ａが中継回路基板５０に同様に接続されることで、第２の外部電気からキャビティユニット２０に負の電圧を印加させている。

その他の接続方法として、第２の外部電源からの負の電流が流れる導線にキャビティユニット２０が接触することができれば良いため、例えば、キャビティユニット２０に導電性のポールを立て、そのポールがヘッドホルダを通して中継基盤回路５０まで貫通するような貫通口をヘッドホルダ及び中継回路基板に設けることで、中継回路基板上にポールを接続させれば、負の電圧がキャビティユニット２０に流れるようにすることができる。また、キャビティユニット２０の一部を、中継回路基板上に露出するように引き出すことで、負の電圧がキャビティユニット２０に印加させることも可能である。

上記構成により、キャビティユニット２０は、導電性部材６２を用いないで、コモン電極３２のグランド電位に対して発生するノイズ（±３Ｖ程度）よりも低い電圧（−５Ｖ）を印加し、ノイズの影響による電位差を抑制し、圧力室１６内のインク６１がアクチュエータ３０の内部へ浸透させる力を抑制することができる。しいては、アクチュエータ３０の電気的短絡を招来する虞はない。

インクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。インクジェットプリンタヘッドの断面図である。ヘッドホルダの分解斜視図である。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれインクジェットプリンタヘッドとフレキシブル配線材を接続する構成を示す図である。インクの電気浸透現象を示す模式図である。

１６圧力室
２０キャビティユニット
２６表面電極
２７表面電極
３０アクチュエータ
３１セラミックス層
３１ａ１最下層セラミックス層
３２コモン電極
３３個別電極
４０フレキシブル配線材
４１フレキシブル配線材
４２フレキシブル配線材
４２ａ負の電源導線
４３リード線
４９駆動ＩＣチップ
５０中継回路基板
６０ａ欠陥
６０ｂ欠陥
６１インク
１００インクジェットプリンタヘッド

Claims

インクを吐出する複数のノズルと、その各々のノズルに連通して配置された圧力室を有するキャビティユニットと、
そのキャビティユニットに積層され、前記圧力室の容積を変化させることでインクを前記ノズルから吐出させるアクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、
前記複数の圧力室を覆う最下層のセラミックス層を含み前記キャビティユニットの前記圧力室の配列面と直角方向に積層された複数のセラミックス層と、
前記最下層のセラミックス層を除く少なくとも１つの前記セラミックス層を挟んで、前記複数の圧力室毎に対向する位置に配置された個別電極および前記複数の圧力室に共通のコモン電極とを含み、
前記個別電極と前記コモン電極の間に電圧を印加させ、前記個別電極と前記コモン電極の間の前記セラミックス層を変形して前記圧力室の容積を変化させるインクジェットプリンタへッドにおいて、
前記個別電極と前記コモン電極の間に電圧を印加する第１の外部電源は、その個別電極に電気的に接続するための第１の外部電源導線とコモン電極に電気的に接続するためのグランド用導線とを有するフレキシブル配線材を介して、前記アクチュエータと電気的に接続され、前記キャビティユニットに電圧を印加する第２の外部電源は、第２の外部電源用導線を介して前記キャビティユニットと電気的に接続され、
前記第１の外部電源は、前記個別電極に選択的に正の電位、前記コモン電極にそれよりも低い電位を印加し、前記第２の外部電源は、前記キャビティユニットに前記コモン電極よりも低い電位を印加する
ことを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
前記キャビティユニットは、負の電圧を印加することにより、前記個別電極、前記コモン電極および前記キャビティユニットが有する各電位のうち、前記キャビティユニットが一番低い電位を有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッド。
前記キャビティユニットは前記負の電圧を印加し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プリンタヘッド。