JPH11309862A

JPH11309862A - インクジェット噴射装置

Info

Publication number: JPH11309862A
Application number: JP12202198A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ishikawa; 博幸石川
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1998-05-01
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】印字ヘッドをプリント基板に取り付ける際
に、その印字ヘッドのプリント基板への取り付けと同時
に、これらの電気的接続を、ＦＰＣを用いることなく簡
単に行うことができるインクジェット噴射装置を提供す
る。【解決手段】印字ヘッド１の前端で各アクチュエータ
に各別に接続された複数の駆動側導電体３４を印字ヘッ
ドの側面に沿って後端へ延ばし、印字ヘッドの後端で各
アクチュエータに共通に接続された共通側導電体を該後
端面の周囲へ延ばす。それぞれ後端面４ｂの周囲近傍に
並んで形成された複数の接続電極に接続する。プリント
基板３が、印字ヘッド１の後端面に臨む開口３ａを有
し、該開口の周囲に複数の接続端子５３，・・及び共通
端子５４を配置する。印字ヘッド１側の接続電極が前記
プリント基板３の接続端子５３及び共通端子５４に当接
した状態で、前記印字ヘッド１の後端面の周囲近傍を前
記プリント基板３に固着し、後端面４ｂに、開口３ａを
通じてマニホールド部材８を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット噴
射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットノズルからインク
を噴射して記録するインクジェット噴射装置としては、
小型化できかつ高速記録が可能なオンデマンド方式、特
に圧電素子を変形させたり、熱でインクを気化させるな
どしてインクの噴射圧力を発生する方式を採用したもの
が一般に普及している。

【０００３】例えば圧電素子による圧力制御方式を採用
したインクジェット噴射装置においては、インク供給源
からインクが供給される複数のインク通路と、これらの
インク通路を構成する圧電素子からなる複数の隔壁と、
これらの隔壁の側面に設けられた複数の電極とを有する
印字ヘッドとを備え、駆動回路を内蔵した駆動ＩＣから
の駆動信号を、インクを噴射させるインク通路に対応す
る隔壁の電極に供給することで、隣接する２つの隔壁が
インク通路の容積を変化するようにそれぞれせん断歪み
により変形して、インク通路内のインクがその先端の噴
射ノズルから噴射されるようになっている。

【０００４】具体的には、図５に示すように、二色印字
用のインクジェット噴射装置においては、印字ヘッド６
１，６１は、複数のインク通路を形成した圧電材料から
なるもので、側面には、複数のインク通路に対応させて
設けたアクチュエータに給電するための複数の導電体６
２，６２が形成されている。一方、駆動回路を内蔵した
駆動ＩＣ６３，６３を取り付けたプリント基板６４に
は、前記駆動ＩＣ６３，６３に接続された配線パターン
が形成されている。そして、これらの複数の導電体６
２，６２と、配線パターンとは、可撓性を有する配線材
ＦＰＣ６６，６６により電気的に接続されている。配線
パターンは、複数の端子６５を介してプリンタ等の機械
本体の制御回路及び電源回路に接続される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、そのような
インクジェット噴射装置においては、プリント基板６４
と、印字ヘッド６１，６１とを接続するＦＰＣ６６，６
６には、インク通路数に対応する多数の信号線が設けら
れており、そのＦＰＣ６６，６６を、印字ヘッドの複数
の導電体６２，６２やプリント基板の配線パターン６５
に接続する電気的接続構造が複雑化するという課題があ
る。

【０００６】それに加えて、カラー印字などのために複
数の印字ヘッドを備えるものでは、各印字ヘッド間に、
ＦＰＣが干渉しないための間隔を設けなければならず、
噴射装置が大型化すると共に、各印字ヘッドの噴射ノズ
ルの相互の位置を高精度に固定しなければならず、その
ための作業が非常に複雑となるという課題がある。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、印字ヘッドをプリント基板に取り付ける際に、その
印字ヘッドのプリント基板への取り付けと同時に、これ
らの電気的接続を、ＦＰＣを用いることなく簡単に行う
ことができるインクジェット噴射装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前後
両端面に貫通するインク通路、及び該インク通路内のイ
ンクを噴射させる複数のアクチュエータを有する印字ヘ
ッドと、前記各アクチュエータに各別に接続する複数の
接続端子及び各アクチュエータに共通に接続する共通端
子を有する配線パターンを形成したプリント基板とを備
えるインクジェット噴射装置において、前記各アクチュ
エータに各別に接続された複数の駆動側導電体と、前記
各アクチュエータに共通に接続された共通側導電体と
が、それぞれ前記印字ヘッドの前端面と後端面とで各別
にアクチュエータに接続されるとともに、その各端面か
ら該印字ヘッドの後端面の周囲近傍に並んで形成された
複数の接続電極に接続され、前記プリント基板が、前記
印字へッドの後端面に臨む開口を有し、該開口の周囲
に、前記複数の接続端子及び共通端子が配置され、前記
印字ヘッドの接続電極が前記プリント基板の接続端子及
び共通端子に接続した状態で、前記印字ヘッドの後端面
の周囲近傍が前記プリント基板に固着され、前記印字ヘ
ッドの後端面に、前記複数のインク通路にインクを分配
するマニホールド部材が、前記プリント基板の開口を通
じて接続されているものである。

【０００９】請求項１の発明によれば、印字ヘッドの複
数のアクチュエータに各別に接続された複数の駆動側導
電体と、前記各アクチュエータに共通に接続された共通
側導電体とが、前記印字ヘッドの前端面と後端面とで各
別にアクチュエータに接続されることで、両導電体が相
互に干渉することなく、該印字ヘッドの後端面の周囲近
傍に並んで形成された複数の接続電極に接続される。一
方、前記プリント基板は、前記印字へッドの後端面に臨
む開口を有し、該開口の周囲に、前記複数の接続端子及
び共通端子が配置されている。そして、前記印字ヘッド
の接続電極が前記プリント基板の接続端子及び共通端子
に接続した状態で、前記印字ヘッドの後端面の周囲近傍
が前記プリント基板に固着され、また、前記印字ヘッド
の後端面に、前記複数のインク通路にインクを分配する
マニホールド部材が、前記プリント基板の開口を通じて
接続される。このように印字ヘッドをプリント基板に固
着することで、プリント基板の配線パターンの複数の接
続端子への印字ヘッドの複数の接続電極の電気的接続も
同時に行われることになる。また、マニホールド部材が
接続される後端面の周囲近傍において印字ヘッドがプリ
ント基板に固着されるので、前端面から延びる導電体を
その後端面の周囲近傍に向け直線等の簡単な形状で形成
することができるようになる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１のインクジェ
ット噴射装置において、前記駆動側導電体、共通側導電
体及び接続電極が、前記印字へッドの表面に形成された
導電層を、凹構にて分割することで形成されているもの
である。

【００１１】請求項２の発明によれば、印字ヘッドの表
面に予め導電層を形成しておき、その導電層を、レーザ
加工等による凹構にて分割することで、所望のレイアウ
トの駆動側導電体、共通側導電体及び接続電極が簡単に
形成される。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は２のイン
クジェット噴射装置において、前記開口が、前記印字ヘ
ッドの後端面よりも小さく形成され、前記接続電極が、
前記開口の周囲の接続端子及び共通端子と対向する前記
印字ヘッドの後端面外周部に配置されているものであ
る。

【００１３】請求項３の発明によれば、印字ヘッドの後
端面をプリント基板の開口周囲に当接させることで、印
字ヘッドの接続電極を、プリント基板の接続端子及び共
通端子と接続することができる。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かのインクジェット噴射装置において、前記駆動側導電
体又は共通側導電体の一方が、前記印字ヘッドの前端か
ら複数のアクチュエータがなす列と平行な側面に沿って
後端に向かって延び、他方は、前記印字ヘッドの後端面
から導き出され前記マニホールド部材よりも外に延びて
いるものである。

【００１５】請求項４の発明によれば、駆動側導電体又
は共通側導電体の一方が、印字ヘッドの前端から複数の
アクチュエータがなす列と平行な側面に沿って後端に向
かって延び、他方が、印字ヘッドの後端面から導き出さ
れマニホールド部材よりも外に延びているているので、
駆動側導電体及び共通側導電体の一方が印字ヘッドの側
面上に十分な幅を持って形成され、かつ他方と相互に干
渉することなく配線がなされる。また、印字ヘッドの後
端面にマニホールド部材を、導電体の接続に妨げられる
ことなく取り付けることができる。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かのインクジェット噴射装置において、前記印字ヘッド
が、複数のインク通路と、複数のダミー通路とが交互に
位置するように形成され、両通路間の隔壁の側面に、前
記駆動側導電体及び共通側導電体に接続された一対の電
極を備えるものである。

【００１７】請求項５の発明によれば、駆動側導電体を
通じて、通路間の隔壁の側面の電極に対し、駆動電圧を
印加することで、インク通路の容積が変化して、インク
が噴射される。このようなものにおいて、隔壁の一対の
電極から駆動側導電体及び共通側導電体が、相互に干渉
することなく前端面及び後端面において電極に接続され
る。

【００１８】請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれ
かのインクジェット噴射装置前記印字ヘッドのアクチュ
エータが、分極された圧電材料からなり、電圧を印加す
ることにより変形してインクに噴射圧力を与えるもので
あり、前記印字へッドの接続電極と、前記プリント基板
の接続端子及び共通端子とが、前記圧電材料のキューリ
ー点を超えない温度で溶融するろう材でろう付けされて
いるものである。

【００１９】請求項６の発明によれば、印字ヘッドの接
続電極と、プリント基板の接続端子及び共通端子とをろ
う付けする際に、圧電材料のキューリー点を超えない温
度で溶融するろう材を用いているから、その熱の影響で
圧電材料の分極を劣化させたり消去させてしまうことが
防止され、所期の噴射特性が確実に実現される。

【００２０】請求項７の発明は、請求項１〜５のいずれ
かのインクジェット噴射装置において、前記印字へッド
のアクチュエータが、分極された圧電材料からなり、電
圧を印加することにより変形してインクに噴射圧力を与
えるものであり、前記印字ヘッドの接続電極と、前記プ
リント基板の接続端子及び共通端子とが、導電性を有す
る接着剤を用いて固着されているものである。

【００２１】請求項７の発明によれば、印字ヘッドの接
続電極と、プリント基板の接続端子及び共通端子とを固
着する際に、導電性を有する接着剤を用いているから、
加熱することなく固着することができ、ろう付けする場
合のように、圧電材料に対する熱の影響に対して配慮す
る必要がなくなる。

【００２２】請求項８の発明は、請求項６又は７のイン
クジェット噴射装置において、前記印字ヘッドのアクチ
ュエータは、分極された圧電材料からなり一側にインク
溝及びダミー溝が交互に形成されたアクチュエータ基板
の該一側にプレート部材を接合することで構成され、前
記アクチュエータ基板の外側表面に、駆動側導電体、共
通側導電体及び接続電極が形成されているものである。

【００２３】請求項８の発明によれば、所定形状のアク
チュエータ基板にプレート部材を接合することで、印字
ヘッドのアクチュエータが簡単に構成され、また、それ
らを駆動するための駆動側導電体、共通側導電体及び接
続電極を前記アクチュエータ基板の外側表面に形成する
ことで、それらが簡単に形成される。

【００２４】請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれ
かのインクジェット噴射装置において、前記印字ヘッド
は、複数個であり、前記プリント基板が、前記複数個の
印字へッドに対応して複数組の配線パターンを有するも
のである。

【００２５】請求項９の発明によれば、カラー印字など
のために複数の印字ヘッドを備えるものでも、従来のよ
うにＦＰＣなどの配線材が干渉することをなくして、印
字ヘッドの間隔を小さくし、噴射装置の小型化が図れ
る。また、複数の印字ヘッドの相互の位置関係の確保
を、１つのプリント基板上で高精度にかつ容易に行い、
複数の印字ヘッドによる印字位置がそろったきれいな印
字が行われる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に沿って説明する。

【００２７】図１は本発明に係るインクジェット噴射装
置の印字ヘッド、プリント基板、及びマニホールド部材
との関係を示す分解斜視図である。

【００２８】図１に示すように、本発明に係るインクジ
ェット噴射装置は、インクを噴射させる複数のアクチュ
エータを有する印字ヘッド１と、前記各アクチュエータ
に給電する配線パターン２を有するプリント基板３とを
備える。

【００２９】前記印字ヘッド１は、一対のアクチュエー
タ基板４，４が、それらの間に、プレート部材５を挟持
した状態で、接着剤にて接合されることで形成されるア
クチュエータ部材６を備え、該アクチュエータ部材６の
先端面（アクチュエータ基板４の先端面４ａ及びプレー
ト部材５の先端面５ａ、図３（ａ）（ｂ）参照）に、ノ
ズルプレート７が接着剤にて接合されている。そして、
ノズルプレート７の外面が、複数のノズル７ａ，・・を
列状に有するノズル面となっている。

【００３０】そして、アクチュエータ部材６の、ノズル
プレート７が設けられている先端面とは反対側の面であ
る後端面（アクチュエータ基板４の後端面４ｂ及びプレ
ート部材５の後端面５ｂ）には、後述するように、プリ
ント基板３の開口３ａを通じて、インクを供給するため
のマニホールド部材８が接合されている。

【００３１】前記アクチュエータ基板４は、チタン酸ジ
ルコン酸鉛系（ＰＺＴ）等の圧電材料からなり、アクチ
ュエータ基板４の厚さ方向に分極処理され、それによっ
て、印字ヘッド１は、電圧を印加することにより変形し
てインクに噴射圧力を与えるようになっている。尚、上
記圧電材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺ
Ｔ）のセラミックス材料のほか、チタン酸鉛系（ＰＴ）
のセラミックス材料を用いることもできる。

【００３２】また、前記プレート部材５が接合される側
のアクチュエータ基板４の上面４ｃには、図２（ａ）
（ｂ）に示すように、例えばダイヤモンドブレードによ
り切削加工された複数のインク溝１１，・・及び横ダミ
ー溝１２，・・が交互に並列に形成されている。そし
て、前記インク溝１１，・・及び横ダミー溝１２，・・
間に位置する各隔壁１３，１３は、溝の深さ方向と平行
にかつ相互に反対方向に分極された複数層の圧電材料に
より形成されている。

【００３３】上記インク溝１１は、アクチュエータ基板
４の前後両端面に貫通して形成されている。一方、横ダ
ミー溝１２は、アクチュエータ基板４の後端面４ｂの近
傍において閉鎖されている。また、アクチュエータ基板
４の前端面４ａ側には、横ダミー溝１２に対応した位置
に、図２（ａ）に示すように、一端部が横ダミー溝１２
に連通し他端部が下面４ｄ側に開口する縦ダミー溝１４
が形成されている。

【００３４】そして、図３（ａ）（ｂ）に示すように、
プレート部材５の両側面５ｃ，５ｄに接着剤を介してア
クチュエータ基板４，４の上面４ｃ，４ｃがそれぞれ接
合されることで、前記各アクチュエータ基板４のインク
溝１１，・・及び横ダミー溝１２，・・は、プレート部
材５にて長手方向開口部が閉塞され、それによって、図
３に示すように、複数のインク通路２１，・・及び複数
の横ダミー通路２２，・・となる。ノズルプレート７の
ノズル孔７ａは、インク通路２１のみと対応し、マニホ
ールド部材８は、複数のインク通路２１の後端に連通し
ている。

【００３５】また、上記アクチュエータ基板４における
インク溝１１，・・の溝面、横ダミー溝１２，・・の溝
面、後端面４ｂ（横ダミー溝１２，・・が閉塞されてい
る側）及び下面４ｂには、Ｎｉ等の導電性材料からなる
導電層が蒸着やメッキにより形成されている。

【００３６】そして、アクチュエータ基板４の前端面４
ａ及び上面４ｃは、導電層が除去され、インク溝１１，
・・と横ダミー溝１２，・・の各溝面の導電層をそれぞ
れ独立させ、インク溝１１，・・の溝面に電極３１を形
成している。横ダミー溝１２の溝底面には、例えばレー
ザ加工によって、導電層を線状に除去した第１分割溝３
２ａが前端側から後端側にかけて形成されており、横ダ
ミー溝１２の溝面の導電層を独立した２個の電極３３，
３３としている。横ダミー溝１２に連通する縦ダミー溝
１４には、第１分割溝３２ａに接続された第２分割溝３
２ｂが形成されている。よって、前記各横ダミー溝１２
の両溝側面に設けられた電極３３，３３が、前記縦ダミ
ー溝１４を経て、外部すなわちアクチュエータ基板４
の、前記複数のアクチュエータがなす列と平行な側面で
ある下面４ｄ側に導き出されている。

【００３７】さらに、前記アクチュエータ基板４の下面
４ｄの導電層には、第２分割溝３２ｂに一端部が接続さ
れた第３分割溝３２ｃが横ダミー溝１２の溝長手方向に
沿って直線状に形成されている。

【００３８】前記第３分割溝３２ｃによって、アクチュ
エータ基板４の下面４ｄに導電層からなる複数の駆動側
導電体３４，・・が、相互に絶縁して形成されている。
各駆動側導電体３４は、インク溝１１を挟んで隣接する
一対の隔壁１３，１３の横ダミー溝１２側の両電極３
３，３３と、縦ダミー溝１４を経て電気的に接続され、
印字ヘッドの前端から複数のアクチュエータがなす列と
平行な側面即ち下面４ｄに沿って後端に向かって延びて
いる。

【００３９】また、アクチュエータ基板４の後端面４ｂ
の導電層は、第５分割溝３２ｅによって、インク溝１１
側と、下面４ｂ側とに分けられている。インク溝１１側
の導電層は、共通側導電体３５とされ、後端面４ｂに取
り付けられるマニホールド部材８よりも外に延びるよう
に形成されており、該共通側導電体３５には、すべての
インク溝１１内の電極３１がインク溝１１の後端開口を
経て接続されている。共通側導電体３５は、アクチュエ
ータ基板４の幅方向（複数のインク溝の列方向と平行な
方向）の外端部まで延びている。

【００４０】下面４ｂ側の導電層は、一端部が第３分割
溝３２ｃの他端部と接続される複数の第４分割溝３２
ｄ，・・によって、複数の部分に分けられ、それぞれ駆
動側導電体３４，・・に接続されている。該複数の部分
と、共通側導電体３５の外端部は、後述するプリント基
板の接続端子及び共通端子と接続する駆動側接続電極４
１，・・及び共通側接続電極４２として機能する。一対
のアクチュエータ基板４とプレート部材５を接合したと
き、つまり印字ヘッドとして組み立てたとき、接続電極
４１，・・，４２は、印字ヘッドの後端面の周囲近傍に
並んで位置し、かつ印字ヘッド１にマニホールド部材８
を接合したとき該マニホールド部材８の外に位置するこ
とになる。

【００４１】このように、駆動側導電体３４，・・、共
通側導電体３５及び接続電極４１，・・，４２は、相互
に干渉することなく印字ヘッド１の外側表面に形成され
る。特に、駆動側導電体３４，・・は、印字ヘッドの１
つの側面に十分な幅を持って形成されている。

【００４２】そして、インク通路２１を挟んだ一対の隔
壁１３，１３と、その両側面に形成された一対の電極３
１，３３を一組のアクチュエータとして、その隔壁１
３，１３の外側の電極３３，３３に駆動電圧を印加する
一方、一対の隔壁１３，１３間のインク通路２１の内側
の電極３１，３１を接地することにより、その隔壁内部
に圧電材料の分極方向に対して直角方向の電界を生成
し、分極処理された隔壁１３，１３を、インク通路２１
の容積が変化する方向に変形させ、ノズル孔７ａからイ
ンクを噴射することができるようになっている。

【００４３】一方、前記プリント基板３は、剛性を有す
る材料で形成され、周知の印刷配線、又は表面に形成さ
れた薄膜状の金属膜をエッチング処理して不要部を除去
することで、前記配線パターン２が形成されている。こ
の配線パターン２の一方の端部は、駆動ＩＣ５１に接続
されている。その配線パターン２の他方の端部には、印
字ヘッド１をプリント基板３の所定の位置に取り付けた
ときに、印字ヘッド１の複数の駆動側接続電極４１，・
・及び共通側接続電極４２に接触する複数の接続端子５
３，・・及び共通端子５４が設けられている。

【００４４】前記接続端子５３，・・及び共通端子５４
は、印字ヘッド１の後端面に臨む開口３ａの周囲に、前
記印字ヘッド１の複数の駆動側接続電極４１，・・及び
共通側接続電極４２に対応する位置関係でもって配置さ
れている。すなわち、印字ヘッドをプリント基板に取り
付けたとき、前記接続端子５３，・・は、前記駆動側接
続電極４１，・・に電気的に接触することで、前記各ア
クチュエータに各別に接続される一方、前記共通端子５
４は、前記共通側接続電極４２に電気的に接触すること
で、前記各アクチュエータに共通に接続されるようにな
っている。尚、前記プリント基板３の開口３ａは、印字
ヘッド１の断面形状が矩形状であることから、それと相
似な矩形状に形成され、また、その周囲近傍に複数の接
続端子５３，・・及び共通端子５４を配置するためのス
ペースを確保するために、印字ヘッド１の後端面よりも
小さく、かつ全インク通路２１の後端開口を包囲するマ
ニホールド部材８よりも大きく形成されている。

【００４５】印字ヘッド１の駆動側接続電極４１，・・
及び共通側接続電極４２が、前記プリント基板３の接続
端子５３，・・及び共通端子５４に当接した状態で、前
記印字へッド１の後端面の周囲は、後述するろう材また
は接着剤もしくはその両者を併用してプリント基板３上
に固着されている。印字ヘッド１の後端面にマニホール
ド部材８が接着等により固定されている。図１の場合、
マニホールド部材８をプリント基板３の開口３ａの内側
に嵌合して印字ヘッド１の後端面に直接固定している
が、プリント基板３の裏側の開口３ａ周囲に固定し、開
口３ａをとおしてインク通路２１と接続するようにして
も良く、また、印字ヘッド１の後端面にマニホールド部
材８を固定したのち、その印字ヘッドをプリント基板に
固定するようしても良い。尚、印字ヘッド１をプリント
基板３の固着した後に、マニホールド部材８を、印字ヘ
ッド１の後端面に取り付けるようにすれば、マニホール
ド部材がろう付けの際の熱の影響で変形する等すること
を回避できる。

【００４６】また、前記印字ヘッド１の接続電極４１，
・・，４２と、前記プリント基板３の接続端子５３，・
・及び共通端子５４とのろう付けは、前記圧電材料のキ
ューリー点を超えない温度で溶融するろう材を用いて行
われる。すなわち、予めろう材層が形成された接続端子
５３，・・及び共通端子５４を有したプリント基板３を
用意し、プリント基板３の接続端子５３，・・及び共通
端子５４とアクチュエータ基板４の接続電極４１及び導
電体３５とを当接させた状態でろう材を加熱溶融するこ
とにより行われる。

【００４７】上記ろう材として、圧電材料のキューリー
点を超えない温度で溶融するものを用いているのは、そ
の熱の影響で圧電材料の分極を劣化させたり消去させて
しまうことを防止すためで、それにより、所期の噴射特
性を確実に実現することができる。

【００４８】ろう材に代え、導電性を有する接着剤を用
いることも可能である。具体的には、例えば印字ヘッド
１側の接続電極とプリント基板３側の接続端子のいずれ
か一方を、導電性突部として、印字ヘッド１とプリント
基板３を異方性導電接着剤を介在させて相互に押圧する
ことで、導電性突部に対応した部分の接着剤に導電性を
もたせ、接続電極と接続端子とを電気的に接続するとと
もに接着する。

【００４９】上記のように構成すれば、印字ヘッド１の
プリント基板３への取り付けと、印字ヘッドのアクチュ
エータとプリント基板の端子５３，５４との電気的接続
とを同時にかつ簡単に行うことができ、組み付け作業性
の向上が図れる。特に、印字ヘッドのアクチュエータと
プリント基板の端子５３，５４とが直接接続するように
しているので、従来のように配線材としてＦＰＣを用い
る必要がなくなり、印字ヘッド１とプリント基板３との
電気的接続構成を簡単にすることができると共に、部品
点数の低減によりコストダウンを図ることができる。

【００５０】さらに、マニホールド部材８を、プリント
基板３の開口３ａを通じて印字ヘッド１の後端面に取り
付けるので、印字ヘッド１の共通側導電体３５を後端面
に設けて、駆動側導電体３４を前端から後端へ側面に沿
って直線状に延ばすことが可能になり、加工が容易にな
るとともに、駆動側導電体３４を十分な幅を持って形成
し、その導電体自身の信頼性及びプリント基板側端子と
の接続の信頼性を向上することができる。

【００５１】また、カラー印字装置のように、複数の印
字ヘッドを用いる場合、図４に示すように、プリント基
板３Ａが、複数個の印字ヘッド１，・・に対応して複数
組の配線パターン２Ａ，・・を有し、それらに複数の印
字ヘッド１，・・を取り付けることができる。このよう
にすれば、従来のようにＦＰＣなどの配線材を用いる必
要がないので、それらが干渉することをなくして、印字
ヘッド１，・・の間隔を小さくし、噴射装置の小型化が
図れる。また、複数の印字ヘッド１，・・の相互の位置
関係の確保を、１つのプリント基板３Ａ上で高精度にか
つ容易に行うことができ、複数の印字ヘッドによる印字
位置がそろったきれいな印字が可能となる。

【００５２】以上の説明において、本発明の一実施の形
態について説明したが、本発明はそれに限定されるもの
ではなく、以下に述べるように種々の変更が可能であ
る。（１）駆動側導電体３４を印字ヘッドの後端面に設け
て、周囲の複数の駆動側接続電極４１と接続し、また共
通側導電体３５を印字ヘッドの前端から後端へ延ばし、
複数の接続電極４１がなす列の端位置に共通側接続電極
４２を設けるように構成することもできる。（２）駆動側接続電極４１及び共通側接続電極４２を印
字ヘッドの後端面近傍の側面（即ちアクチュエータ基板
の下面４ｄ）に設け、印字ヘッド１をプリント基板の開
口３ａに嵌合し、側面の各接続電極４１，４２を開口周
囲の端子５３，５４に接続するように構成することもで
きる。（３）前記実施の形態においては、駆動ＩＣの大きさに
応じた取り付けスペースを十分に確保できるように、駆
動ＩＣをプリント基板３に取り付けているが、駆動ＩＣ
を印字ヘッド１側に設けることも可能である。このよう
にすれば、インク噴射動作により駆動ＩＣで発生した熱
は印字ヘッド１に効率よく伝達され、印字ヘッド１から
あるいは噴射するインクを通じて効率よく放熱させるこ
とができ、同時に、印字ヘッド１に伝達された熱によ
り、インク通路のインクが暖められてインクの粘度が低
下することから、インク噴射性能が高まるという利点が
ある。（４）前記実施の形態においては、電圧を印加すると機
械的変形をする圧電材料を利用してインク通路内のイン
クを噴射するものに適用したものであるが、そのほか、
インクに発熱抵抗体（硼化ジルコニウム等）の発する熱
を瞬間的に与え、膜沸騰させ、その沸騰気泡の体積膨張
を利用してインクを噴射させるいわゆるバブルジェット
型のインクジェット噴射装置にも適用することができ
る。（５）前記実施の形態は、１個のプレート部材５の上下
両側に２個のアクチュエータ基板４，４を接合して、２
列のアクチュエータを備えた印字ヘッドに適用したもの
について説明したが、１個のプレート部材に１個のアク
チュエータ基板を接合した印字ヘッドに対しても適用す
ることができる。（６）印字ヘッドのノズルを、水平方向に開口するもの
だけでなく、下向き、傾斜などの任意の方向にノズルを
向けたものにも本発明を適用することができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上に説明したような形態で
実施され、以下に述べるような効果を奏する。

【００５４】請求項１の発明は、複数の駆動側導電体と
共通側導電体とを、印字ヘッドの前端面と後端面とで各
別にアクチュエータに接続するとともに、後端面の周囲
近傍に並んで形成された複数の接続電極に接続する一
方、プリント基板が、印字へッドの後端面に臨む開口を
有し、該開口の周囲に、複数の接続端子及び共通端子を
配置し、前記印字ヘッドの接続電極が前記プリント基板
の接続端子及び共通端子に接続した状態で、前記印字ヘ
ッドの後端面の周囲近傍を前記プリント基板に固着し、
前記印字ヘッドの後端面にマニホールド部材を接続する
ようにしているので、印字ヘッドのプリント基板への取
り付けと、これらの複数の接続電極と接続端子との電気
的接続とを同時にかつ簡単に行うことができるのに加え
て、印字ヘッド上の導電体が相互に干渉することがな
く、かつ前端面から延びる導電体に十分な幅を持たせる
ことができるとともに直線等の簡単な形状で形成するこ
とができ、電気的接続の信頼性を向上することができ
る。また、従来のように配線材としてＦＰＣを用いる必
要がないので、印字ヘッドとプリント基板との電気的接
続構成を簡単にすることができると共に、部品点数の低
減によりコストダウンを図ることができる。

【００５５】請求項２の発明は、印字ヘッドの表面に形
成された導電層を、レーザ加工等による凹構にて分割す
ることで、駆動側導電体、共通側導電体及び接続電極を
形成しているので、簡単に、所望のレイアウトの駆動側
導電体、共通側導電体及び接続電極を簡単に形成するこ
とができる。

【００５６】請求項３の発明は、プリント基板の開口を
印字ヘッドの後端面よりも小さく形成し、印字ヘッドの
接続電極を、プリント基板側の接続端子及び共通端子と
対向するように設けているので、印字ヘッドの後端面を
プリント基板の開口周囲に当接させることで、印字ヘッ
ドの接続電極を、プリント基板の接続端子及び共通端子
に簡単に電気的に接続することができる。

【００５７】請求項４の発明は、駆動側導電体及び共通
側導電体の一方を、印字ヘッドの前端から複数のアクチ
ュエータがなす列と平行な側面に沿って後端に向かって
延ばし、他方を、印字ヘッドの後端面に設けマニホール
ド部材よりも外に延ばしているているので、駆動側導電
体及び共通側導電体の一方を印字ヘッドの側面上に十分
な幅を持って形成することができ、かつ他方と相互に干
渉することなく配線することができる。また、印字ヘッ
ドの後端面にマニホールド部材を、導電体の接続に妨げ
られることなく取り付けることができる。

【００５８】請求項５の発明は、印字ヘッドを、複数の
インク通路と、複数のダミー通路とが交互に位置するよ
うに形成し、両通路間の隔壁の側面に、駆動側導電体及
び共通側導電体に接続された一対の電極を備えるように
しているので、駆動側導電体を通じて電極に対しに駆動
電圧を印加することで、インク通路の容積を変化させ
て、インクを噴射することができる。このようなものに
おいて、隔壁の一対の電極から駆動側導電体及び共通側
導電体を、相互に干渉することなく前端面及び後端面に
おいて電極に接続できるので、好適に実施することがで
きる。

【００５９】請求項６の発明は、印字ヘッドのアクチュ
エータが、分極された圧電材料からなり、電圧を印加す
ることにより変形してインクに噴射圧力を与えるものと
し、印字ヘッドの接続電極と、プリント基板の接続端子
及び共通端子とをろう付けする際に、圧電材料のキュー
リー点を超えない温度で溶融するろう材を用いているの
で、ろう付けの際の熱の影響で圧電材料の分極を劣化さ
せたり消去させてしまうのを防止し、所期の噴射特性を
確実に実現することができる。

【００６０】請求項７の発明は、印字ヘッドのアクチュ
エータが、分極された圧電材料からなり、電圧を印加す
ることにより変形してインクに噴射圧力を与えるもので
あり、前記印字へッドの接続電極と、前記プリント基板
の接続端子とを、導電性を有する接着剤を用いて固着す
るようにしているので、加熱することなく固着すること
ができ、ろう付けする場合のように、圧電材料に対する
熱の影響を配慮する必要がなくなる。

【００６１】請求項８の発明は、所定形状のアクチュエ
ータ基板にプレート部材を接合することで印字ヘッドの
アクチュエータを構成し、それらを駆動するための駆動
側導電体、共通側導電体及び接続電極を前記アクチュエ
ータ基板の外側表面に形成するようにしているので、イ
ンクを噴射させる複数のアクチュエータを有する印字ヘ
ッドを簡単に製造することができる。

【００６２】請求項９の発明は、カラー印字などのため
に複数の印字ヘッドを備えるものでも、従来のようにＦ
ＰＣなどの配線材が干渉することをなくして、印字ヘッ
ドの間隔を小さくし、噴射装置の小型化が図れる。ま
た、複数の印字ヘッドの相互の位置関係の確保を、１つ
のプリント基板上で高精度にかつ容易に行い、複数の印
字ヘッドによる印字位置が揃ったきれいな印字を行うこ
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噴射装置の印字ヘ
ッド、プリント基板及びマニホールド部材の関係を示す
分解斜視図である。

【図２】（ａ）はアクチュエータ基板の中間部分を省略
して示す斜視図、（ｂ）は上記（ａ）のアクチュエータ
基板の一部を裏返して後方から見た斜視図である。

【図３】（ａ）はアクチュエータ部材の前端側を上にし
て示す斜視図、（ｂ）はアクチュエータ部材の後端側を
上にして示す斜視図である。

【図４】複数の印字ヘッドがプリント基板の固着された
状態を正面側から見た斜視図である。

【図５】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１印字ヘッド２配線パターン２Ａ配線パターン３プリント基板３Ａプリント基板３ａ開口４アクチュエータ基板４ａ前端面４ｂ後端面４ｃ上面４ｄ下面４ｅ側面７ノズルプレート７ａノズル孔８マニホールド部材３４駆動側導電体３５共通側導電体４１駆動側接続電極５３接続端子５４共通端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前後両端面に貫通するインク通路、及び
該インク通路内のインクを噴射させる複数のアクチュエ
ータを有する印字ヘッドと、前記各アクチュエータに各別に接続する複数の接続端子
及び各アクチュエータに共通に接続する共通端子を有す
る配線パターンを形成したプリント基板とを備えるイン
クジェット噴射装置において、前記各アクチュエータに各別に接続された複数の駆動側
導電体と、前記各アクチュエータに共通に接続された共
通側導電体とが、それぞれ前記印字ヘッドの前端面と後
端面とで各別にアクチュエータに接続されるとともに、
その各端面から該印字ヘッドの後端面の周囲近傍に並ん
で形成された複数の接続電極に接続され、前記プリント基板が、前記印字へッドの後端面に臨む開
口を有し、該開口の周囲に、前記複数の接続端子及び共
通端子が配置され、前記印字ヘッドの接続電極が前記プリント基板の接続端
子及び共通端子に接続した状態で、前記印字ヘッドの後
端面の周囲近傍が前記プリント基板に固着され、前記印字ヘッドの後端面に、前記複数のインク通路にイ
ンクを分配するマニホールド部材が、前記プリント基板
の開口を通じて接続されていることを特徴とするインク
ジェット噴射装置。
【請求項２】前記駆動側導電体、共通側導電体及び接
続電極は、前記印字へッドの表面に形成された導電層
を、凹構にて分割することで形成されているところの請
求項１記載のインクジェット噴射装置。
【請求項３】前記開口は、前記印字ヘッドの後端面よ
りも小さく形成され、前記接続電極は、前記開口の周囲
の接続端子及び共通端子と対向する前記印字ヘッドの後
端面外周部に配置されているところの請求項１又は２記
載のインクジェット噴射装置。
【請求項４】前記駆動側導電体又は共通側導電体の一
方は、前記印字ヘッドの前端から複数のアクチュエータ
がなす列と平行な側面に沿って後端に向かって延び、他
方は、前記印字ヘッドの後端面から導き出され前記マニ
ホールド部材よりも外に延びているところの請求項１〜
３のいずれかに記載のインクジェット噴射装置。
【請求項５】前記印字ヘッドは、複数のインク通路
と、複数のダミー通路とが交互に位置するように形成さ
れ、両通路間の隔壁の側面に、前記駆動側導電体及び共
通側導電体に接続された一対の電極を備えるところの請
求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット噴射装
置。
【請求項６】前記印字ヘッドのアクチュエータは、分
極された圧電材料からなり、電圧を印加することにより
変形してインクに噴射圧力を与えるものであり、前記印字へッドの接続電極と、前記プリント基板の接続
端子及び共通端子とは、前記圧電材料のキューリー点を
超えない温度で溶融するろう材でろう付けされていると
ころの請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット
噴射装置。
【請求項７】前記印字へッドのアクチュエータは、分
極された圧電材料からなり、電圧を印加することにより
変形してインクに噴射圧力を与えるものであり、前記印字ヘッドの接続電極と、前記プリント基板の接続
端子及び共通端子とは、導電性を有する接着剤を用いて
固着されているところの請求項１〜５のいずれかに記載
のインクジェット噴射装置。
【請求項８】前記印字ヘッドのアクチュエータは、分
極された圧電材料からなり一側にインク溝及びダミー溝
が交互に形成されたアクチュエータ基板の該一側にプレ
ート部材を接合することで構成され、前記アクチュエータ基板の外側表面に、駆動側導電体、
共通側導電体及び接続電極が形成されているところの請
求項６又は７記載のインクジェット噴射装置。
【請求項９】前記印字ヘッドは、複数個であり、前記プリント基板は、前記複数個の印字へッドに対応し
て複数組の配線パターンを有するところの請求項１〜７
のいずれかに記載のインクジェット噴射装置。