JP2000506800A - インクジェット式印刷ヘッドおよびインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 圧力チャンバー(13)およびノズル(14)を有する本体(7)と、圧力チャンバーの壁を形成するように本体と接続した膜(17)と、各圧力チャンバーに対するアクチュエータ要素(31)を具えるアクチュエータ板(25)と、を具える印刷ヘッドである。アクチュエータ板(25)と膜(17)との間には、第一の部分(21)および第二の部分(23)を具える支持板(19)を設け、前記第一の部分は支持板の厚さ方向に前記第二の部分に対して移動可能であり、第一の部分は、アクチュエータ要素(31)と、これに対応する圧力チャンバー(13)との間に位置する。アクチュエータ板(25)は可動領域(31)および固定領域(33)を有し、アクチュエータ要素はアクチュエータ板(25)の可動領域によって形成される。隣接する各アクチュエータ要素(31)は、アクチュエータ板(25)に設けたスリット(35)によって、アクチュエータ要素の長さのほぼ全体に亘って互いに分離している。特別な実施形態においては、アクチュエータ板(25)はセラミック多層型アクチュエータ（ＣＭＡ）である。

Description

【発明の詳細な説明】 インクジェット式印刷ヘッドおよびインクジェットプリンタ 本発明は、対向する第一の主面および第二の主面を有する本体と、前記本体に 設けた多数の圧力チャンバーおよびこれに対応する多数のノズルとを具え、前記 各圧力チャンバーが前記第一の主面と前記ノズルの内の一つとの間に延在し、ま た前記各ノズルが前記圧力チャンバーの内の一つと前記第二の主面との間に延在 し、第一および第二の主面を有し、その第二の主面が前記本体の第一の主面に面 して前記本体と接続する膜と、第一の主面および第二の主面を有するアクチュエ ータ板とをさらに具え、前記アクチュエータ板の第二の主面が前記膜の第一の主 面に面し、前記アクチュエータ板が多数の圧力チャンバーに対応する多数のアク チュエータ要素を有し、前記アクチュエータ要素の前記アクチュエータ板中の位 置が、前記本体の圧力チャンバーの位置に対応し、前記各アクチュエータ要素を 、これらアクチュエータ要素に適切な電圧を印加すると前記アクチュエータ板の 厚さ方向の大きさが変化するように設けた、インクジェット式印刷ヘッドに関す るものである。本発明はまた、このような形式のインクジェット式印刷ヘッドを 具えるインクジェットプリンタに関するものでもある。 前述した形式のインクジェット式印刷ヘッドは、米国特許第4,599,628号によ り公知である。この公知の印刷ヘッドにおいて、アクチュエータ板は圧電セラミ ックの板である。アクチュエータ要素は、圧力チャンバー上にあるアクチュエー タ板に浮き彫り加工した部品である。アクチュエータ要素にはフィルム電極を設 ける。この電極は、電気的接点が圧力チャンバー上の領域の外側で形成されなけ ればならないために設けられるもので、そのためこの接点の質量はアクチュエー タ要素の共振周波数に影響しない。その結果、アクチュエータ要素の面積は、圧 力チャンバーの面積よりも大きいことが必要であり、そのためアクチュエータ板 全体の面積が比較的大きくなる。さらに、多くの接点を高精度で形成しなければ ならず、これは時間を要し、装置の製造コストを上昇させるものとなる。 本発明の目的は、前述したようなインクジェット式印刷ヘッドを提供するもの であり、本印刷ヘッドのアクチュエータ要素は圧力チャンバーと等しいか、ある いは小さい面積を有することができ、アクチュエータ要素との接点を、容易に、 かつ圧力チャンバーからわずかな距離で形成することができ、アクチュエータ要 素から圧力チャンバー内の液体に伝達されるエネルギー効率は、公知の装置より も少なくとも高くなる。この目的を達成するため、本発明に係る印刷ヘッドは、 前記アクチュエータ板の第二の主面と前記膜の第一の主面との間に、第一の部分 および第二の部分を具える支持板を設け、前記第一の部分を前記支持板の厚さ方 向に、前記第二の部分に対して移動可能とし、前記第一の部分を各アクチュエー タ要素と、これに対応する圧力チャンバーとの間に配置し、前記アクチュエータ 板が可動領域と固定領域を有し、前記アクチュエータ要素を前記アクチュエータ 板の前記可動領域により形成し、このアクチュエータ要素に隣接するアクチュエ ータ要素を、前記アクチュエータ板に設けた、前記アクチュエータ要素の全体の 長さをほぼ上回る長さのスリットにより互いに分離させたことを特徴とする。 支持板の第一の部分は、アクチュエータ要素に駆動されてピストンとして働く 。これらピストンの表面領域は、圧力チャンバーのそれよりもわずかに小さいだ けの大きさで形成することができ、そのため、ピストンの自由な動きを可能とす ることを保証するために、各ピストンと、これに対応する圧力チャンバーとの間 には十分な役割が存在する。対応するアクチュエータ要素は、エネルギー伝達効 率が不利な影響をもたらすことなしに、ピストンよりも小さい面積を有しても良 い。 本発明の特別な実施形態においては、アクチュエータ板はセラミック多層型ア クチュエータ（ＣＭＡ）である。インクジェット式印刷ヘッドにＣＭＡを用いる こと自体は、例えば欧州特許出願公開明細書第573055号により公知である。この ような装置のいくつかの利点は、効率が高いことと、接点を可動領域から離れた 領域に形成できることである。公知のインクジェット式印刷ヘッドにおいて、ア クチュエータ要素は、適切な電圧を印加されることにより長さが変化する棒とし て形成される。その結果、印刷ヘッドの厚さ（本体の主面に垂直な方向の大きさ ）が比較的大きくなり、印刷ヘッドの大きさを減少させるという要請とは矛盾す る こととなる。 本発明による印刷ヘッドの好適な実施形態は、アクチュエータ板の第一の主面 に上板を取り付け、この上板に前記アクチュエータ板のスリットに対応するスリ ットを設けたことを特徴とする。上述したように、アクチュエータ要素は、その 厚さ方向の大きさが変化するように作られる。インクの液滴を放出する時、対応 するアクチュエータ要素が、その厚さが増加するように制御される。そのため、 アクチュエータ要素の第二の主面の圧力チャンバーに向かう変位およびアクチュ エータ要素の第一の主面の圧力チャンバーから離れる変位が生じる。上板は第一 の主面の動きを（過度のせん断剛性をもたらすことにより）拘束し、それによっ て第二の主面の動きを増加させ、また結果として液滴放出のプロセスの効率を増 加させる。 本発明の他の好適な実施形態は、上板が、前記アクチュエータ板の可動領域を 実質的に越えて延在する第一の部分および前記アクチュエータ板の固定領域を実 質的に越えて延在する第二の部分を具え、 前記上板の前記第一の部分の厚さが前記第二の部分の厚さよりも薄いことを特 徴とする。アクチュエータ要素が、その厚さが増加するように制御される時、そ の長さは自動的に減少する傾向にある。上板の薄い部分は、このアクチュエータ 要素の長さの短縮化に抵抗し、そのためアクチュエータ要素は圧力チャンバーの 方向に曲がることとなる。この効果は体積変位の増加および、結果として液滴放 出の効率を増加させる。 本発明およびこれに付随する利点を、例示的な実施形態および添付の概略的な 図面の補助により、ここでさらに明確にする。 図１は、インクジェットプリンタの単純化したブロック図である。 図２は、本発明に係るインクジェット式印刷ヘッドの一実施形態のアクチュエ ータ要素の長手方向断面図である。 図３は、図２のインクジェット式印刷ヘッドの一部を拡大した断面図である。 図４は、図２に示す印刷ヘッド本体の一部の上面図である。 図５は、印刷ヘッドの支持板の一部の上面図である。 図６は、印刷ヘッドのアクチュエータ板の一部の上面図である。 図７は、図４〜図６に示す要素の組立体を具える印刷ヘッドの上面図である。 図８は、印刷ヘッドおよびこの印刷ヘッドとの電気的接続をなす可撓性箔を具 える組立体の上面図である。 図９は、本発明に係るインクジェット式印刷ヘッドのもう一つの実施形態（よ り詳細には、４色印刷ヘッド）の長手方向断面図である。 図１０は、図９に示す印刷ヘッド本体の一部（より詳細には、板状の基板中の インク供給容器の種々の形態）の平面図を提示するものである。 図１１は、図９に示す印刷ヘッド本体の他の部分（より詳細には、支持板）の 平面図を提示するものである。 図１２は、図９に示す印刷ヘッド本体の他の部分（より詳細には、アクチュエ ータ板）の平面図を示すものである。 図１３は、図９に示す印刷ヘッド本体の種々の部品相互の関係を示す分解斜視 図である。 図１４は、本発明に係るインクジェット式印刷ヘッドのもう一つの実施形態の 長手方向の部分断面図である。 図１５は、本発明に係るインクジェット式印刷ヘッドの他の実施形態の長手方 向の部分断面図である。 図１６は、本発明に係るインクジェット式印刷ヘッドのさらなる他の実施形態 の長手方向の部分断面図である。 図１７は、図８に示す構成概念の変形例を示すものである。 図１８は、図１７に示す本体をより小型の形状にしたものを示すものである。 実施形態１ 図１は、本発明に係るインクジェットプリンタの最も基本的な部分のみを示す ブロック図である。このような装置は、印刷ヘッド１、紙送り機構３および制御 ユニット５を具える。インクジェットプリンタの一般的な構成は公知である。本 発明に係るプリンタは、主に印刷ヘッド１の構成が公知の装置とは異なる。 図２、図３および図７は、本発明に係る印刷ヘッド１の一実施形態を異なる視 点で示すものであり、図４、図５および図６は、本印刷ヘッドの一部を示すもの である。印刷ヘッド１は板状の本体７を具え、この本体７は適当な材料、例えば ガラスの１枚板から作られる。本実施形態においては、本体は第一の板7aおよび 第二の板7bの積層体を具え、これらは同じ材料、または異なる材料（例えば、第 一の板をガラス、第二の板をニッケルのような金属とする。）から作ることがで きる。本体７は、第一の主面９および、この第一の主面の反対側に位置する第二 の主面11を有する。図２および図３において、本体７は水平方向に延在し、第一 の主面９は第二の主面11上にある。図４においては、第一の主面が見えている。 多数の圧力チャンバー13および、これらに対応する多数のノズル14が本体７に、 エッチング、粉体のブラストまたは他の適切な方法により設けられる。各圧力チ ャンバー13は第一の主面９とノズル14の内の一つとの間に延在し、各ノズルは圧 カチャンバーの内の一つと第二の主面11との間に延在する。本実施形態において は、圧力チャンバー13は第一の板7a（チャンバー板）に設けられ、ノズル14は第 二の板7b（ノズル板）に設けられる。圧力チャンバーは、好ましくは長さが例え ば２mmの細長形状で、かつ台形型の断面（例えば上部の幅が300μｍで、底部の 幅が150μｍ）を有する。このチャンバーの（チャンバー板7aの厚さと等しい） 深さは、例えば400μｍとしても良い。各圧力チャンバー13は、狭いインク供給 チャネル15によってインク供給ダクト16と接続し、このダクト16は圧力チャンバ ー13と同様の方法で本体７に設けられている。本体７の第一の主面９は、適切な 材料、例えばポリアミド箔の薄い膜17によって覆われている。膜17はまた圧力チ ャンバー13の上部壁をも形成し、圧力チャンバーの底部壁はノズル板7bによって 形成される。膜17は第一および第二の主面を有し、第二の主面は、本体７の第一 の主面に対向している。 膜板17の第一の主面（本体７から離れている側の面）上には、図５に上面図を 示す支持板19を設ける。支持板19は第一の部分21および第二の部分23を具える。 第一の部分21は、支持板19の厚さ方向、すなわち図２および図３に垂直な方向に 、第二の部分23に対して移動可能である。本実施形態においては、第二の部分は 、圧力チャンバー13の間に延在する本体７の一部の上にある、膜17のその箇所に 取り付けたフレームであることが示されている。第一の部分21は矩形板であり、 膜 17が圧力チャンバー上にある箇所に取り付けられている。支持板19は、ニッケル または銅のような適切な材料で作ることができる。支持板19は、まず膜17に金属 板または金属箔を取り付け、次いで第一および第二の部分21，22の間の部分を例 えばエッチングで除去することにより形成しても良い。例えば、図８に示すよう に、ポリアミド箔と金属の複合体を印刷ヘッド外側に延在させて、金属製導体配 線119を有する可撓性箔117を形成し、配線119を印刷ヘッドの制御ユニット５へ の電気的接続に用いることができる。支持板19を、ニッケル板をエッチングまた は機械加工によって分割構造として形成し、それによって第一および第二の部分 21，23の間のニッケルの狭い橋状部を残し、この橋状部が第二の部分に対する第 一の部分の移動を許容するものとすることが可能である。その後、この構造体を 膜17に取り付ける。 支持板19の上にはアクチュエータ板25を設ける。このアクチュエータ板25は第 一の主面27および第二の主面29を有する。第二の主面29は支持板19と接続し、そ のため膜17と対面する。図６に上面図を示すアクチュエータ板は、多数の圧電材 料と、これと交互に積層した多数の金属電極とを具えるセラミック多層型アクチ ュエータ（ＣＭＡ）である。この積層構造は、図２および図３においては、図が 細かくなり過ぎるため示していない。この構造についてのより詳細な説明は、例 えばＰＣＴ特許出願公開明細書96/14988に見ることができる。アクチュエータ板 25は、可動領域31と固定領域33とを具える。可動領域31はアクチュエータ要素と して働く。すなわち、アクチュエータ要素の電極層および導体配線119（図８参 照）と電気的に接続する端子（図示せず）から適切な電圧を印加すると、アクチ ュエータ板25の厚さ方向に大きさが変化する。図６および図７から明らかにわか るように、アクチュエータ要素31は細長の形状を有し、その長手方向は、圧力チ ャンバー13の長手方向と平行に延在する。各アクチュエータ要素31の位置は、圧 力チャンバー13の内の一つの位置と一致する。互いに隣接するアクチュエータ要 素31は、アクチュエータ板25に設けたスリット35によって相互に分離している。 スリット31端部は固定領域33で終端し、そのため隣接するアクチュエータ要素31 は、これらの長さ全体を超えて機械的に分離している。 各アクチュエータ要素31の長さおよび幅は、対応する圧力チャンバー13の長さ および幅とほぼ等しいか、それよりも小さい。支持板19の第一の部分21は、各ア クチュエータ要素31と、これと対応する圧力チャンバー13との間に位置する。第 一の部分21の長さおよび幅は、対応する圧力チャンバー13の長さおよび幅よりも わずかに小さく、そのため第一の部分は圧力チャンバー内へ入ることができる。 アクチュエータ要素31の一つに適切な電圧を印加すると、このアクチュエータ要 素の厚さが増加し、それによって図２および図３における上面が上方へ移動し、 下面は下方へ移動する。下面の移動は、支持板19の第一の部分21を圧力チャンバ ー13内へと押し込み、そのため圧力チャンバーの体積は減少し、これがノズル14 を通したインクの液滴の放出の元となる。このように第一の部分21はピストンと して働く。すなわち、アクチュエータ要素31から加えられる力により、圧力チャ ンバー13が動作する（シリンダとして働く）。印加電圧を除去する、または逆の 極性で印加すると、圧力チャンバー13の体積は再び増加し、これはインクが、イ ンク供給チャネル15を通してインク供給ダクト16から圧力チャンバーへ（ノズル 14内での毛管圧力によって駆動されて）流入する元となる。支持板19の第二の部 分23は、膜17と本体７との間の漏れの無い接続をなすために働く。 前述した液滴放出のプロセスの効率をより高めるために、上板37、例えば鉄− ニッケル板をアクチュエータ板25の第一の主面27に取り付けることが望ましい。 上記より理解されるように、上板37の形状は、図６に示すアクチュエータ板の輪 郭とほぼ等しい。その結果、上板37は、アクチュエータ板25のスリット35とほぼ 一致するスリット39（図３参照）を有し、そのため上板はアクチュエータ要素31 の機械的な分離を解消することはない。図２において、スリット35、39は破線40 で示されている。上板37は、アクチュエータ板25の可動領域31を実質的に越えて 延在する第一の部分41と、固定領域33を実質的に越えて延在する第二の部分43と を具える。上板37は全体としてアクチュエータ板25に余分なせん断剛性を与える ように働き、そのためアクチュエータ板25の第一の面27の上方への変位が抑制さ れる。結果的に、電圧印加によるアクチュエータ要素31の膨張は、支持板19の対 応する第一の部分21の下方への変位を増加させることとなり、したがってアクチ ュエータ要素の効率が高められる。 適切な電圧の印加によるアクチュエータ要素31の厚さの増加は、要素の長手方 向の長さの短縮を伴う。アクチュエータ要素の上にある上板37の第一の部分41が この短縮化に対抗し、アクチュエータ要素31が下方に曲がる元となる。この効果 はアクチュエータ要素の効率をさらに増加させる。もし第一の部分41の厚さが第 二の部分43よりも薄ければ、効率は増加する。このとき第一の部分41は主に曲げ を生じさせるように働き、第一の部分43は主にアクチュエータ板25の第一の面27 の上方への変位に対抗するように働く。 実施形態２ 図９〜図13は、本発明に係るインクジェット式印刷ヘッド201の特別な実施形 態の様々な外見を異なる視点で示すものである。これら種々の図面に対応する特 徴は、実施形態１を示す図面と同様の符号で示しているが、図１〜図８の対応す る符号とは異なり、200番台で示している。 図９は４色インクジェット式印刷ヘッド201の一部の長手方向断面図であり、 図10は同じヘッド201の板状の基板本体207の平面図を示すものである。図10より 明らかなように、圧力チャンバー213、ノズル214およびインク供給チャンネル21 5が、実際に図９に示す面内に延在する多数の対になって配置されている。各チ ャンバー213は、隣接するチャンネル215を通してインク供給ダクト216と接続す る。ここでインク供給ダクトは４個ある（図10参照）。チャンバー213およびノ ズル214は４個のクラスターＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに配置されており（図10参照）、こ れらはそれぞれ色ａ，ｂ，ｃ，およびｄ（例えば、それぞれ黒、シアン、マゼン タおよび黄）に対応する。各クラスターＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのノズル214の数は、例 えば48個である。 アクチュエータ板225はＣＭＡである。図９に示すように、アクチュエータ板2 25の側部の電気的な接続は、導電性金属（例えば、はんだまたは金）の小球250 を用いて少なくとも一つのワイヤボンド260を取り付け、各ワイヤボンドの他端 を支持板219の第二の部分223と接触させることにより達成される。しかしながら 、後述する実施形態でさらに明示するような他の接続方法もある。 図11は、図９に示す支持板219の一部を示す平面図である。第一の部分221は、 支持板219を板状の本体207上に重ねたときにチャンバー213を覆うように位置 し、一つの第一の部分221が各チャンバー213に対応する。第一の部分221はピス トンとして働き、一方第二の部分223はリード線として働く。膜217には、例えば KAPTON箔を用いる。 図12はアクチュエータ板225を示す平面図であり、アクチュエータ板225は可動 領域231および固定領域233を具える。図にはアドレス駆動可能な電極層232およ び共通電極層234を示し、可動領域231はこれら電極層が重なる箇所で生じる。ア クチュエータ板225はＣＭＡであるため、複数の共通電極およびおよびアドレス 駆動可能な電極232，234は交互に配置することによってインターリーブ（セラミ ック材料によって相互に分離）される。可動領域（アクチュエータ要素）231は 、指状の突起として形成され、これら突起は板225の長手方向に沿って、間に介 在するスリット235と交互に配置されて延在する。アクチュエータ要素231は、ア クチュエータ板225が支持板219（図９、図１１参照）と重なり合い、各アクチュ エータ要素231のために一つのピストン221が存在する時にピストン221（図11参 照）と重なるように位置する。図には、アクチュエータ要素231の自由端にワイ ヤボンドパッド（金属製の小球）250があることが示され、これらパッドはワイ ヤボンド260（図示せず）を介して各要素231と各電極223の電気的接続を可能と する。追加の（大型の）ワイヤボンドパッド250'が板225の根元部分（butt-ends ）に設けられ、このパッドは共通の電極層234と、通常０Ｖの電気的接続をなす ものとして働く。 図13は、図９の種々の部品相互間の関係を示す分解斜視図である。図には、図 12のアクチュエータ板225に上板237が載せられることを示す。上板237は第一の 部分241および第二の部分243を具え、前者はアクチュエータ板225のアクチュエ ータ要素231と重なり合う指状をなし、後者（第二の部分２４３）はアクチュエ ータ板225の中央の固定領域を覆う単一の（厚い）領域として形成されている。 上板237とアクチュエータ板235の総体は支持板219の頂上に、アクチュエータ要 素231がピストン221上に位置するように配置される（ただし、電極223上には位 置しない）。膜217には二本の金属製の接地線250"が設けられ、これら接地線は アクチュエータ板225のワイヤボンドパッド250'が電気的に接続できるように設 けらるものである。 図にはまた、膜217中に４個のインク供給のための貫通穴270があることが示さ れており、これら貫通穴は、図10に示す供給ダクト216の４個のインク流入部216 'と重なるように配置される。上板237、アクチュエータ板225、支持板219の総体 は、図10に示す基板本体207上に配置され、ピストン221はチャンバー213と重な る。 実施形態３ 図14は、本発明に係るインクジェット式印刷ヘッドの他の実施形態を示す長手 方向の部分断面図である。図に示す符号は、図１〜図８の対応する符号とは異な り、300番台で示している。 ここで示す実施形態は、上板の外観を除けば、本質的には図２および図９に示 すものと同様のものである。図９に示す分離した上板237の使用とは対照的に、 図14においては、同様の目的がＣＭＡアクチュエータ板325の固定アクチュエー タ材料333の特別に厚くなった頂部337によってなされる。したがって、本実施形 態での上板の役割は、例えば鉄−ニッケル製の分離した取り付け板237よりも、 セラミック材料の一体型ブロック337によって果たされる。 実施形態４ 図15は、本発明に係るインクジェット式印刷ヘッドの別の実施形態を示す長手 方向の部分断面図である。図に示す符号は、図１〜図８の対応する符号とは、40 0番台で示している点のみが異なっている。 本例では、アクチュエータ板425はＣＭＡではない。その代わり、アクチュエ ータ板425は、可動圧電素子部分431と固定もしくは可動圧電素子部分431と反対 の極性を有する圧電素子部分432を重ねて配置したものからなり、これら部分431 および432は相対的に厚く（例えば300μｍオーダーの厚さ）なっている。共通電 極472は、部分431と432との間に挟まれ、パターン（構造化）電極470が部分432 の頂部に設けられている。可動圧電素子部分431は下部にあるピストン421に（は んだ接合部474により）はんだ付けされており、それによって比較的狭い電気路( electrical tract)422を通して、ピストン421と連続している電 気リード線423と電気的に接続している。なぜならば、電気路422は狭く、リード 線423に関するピストン421の移動は最小限に妨げられるからである。ここで示す ように、電極470およびはんだ接合部474はピストン421に正確に重ねられている 。しかしながら、このことは厳密に必要なものではない。 部分431上部にある部分432は、固定または部分431と反対の極性を有するため 、上板を（図９の板２３７のように）分離する必要はない。 本例のような実施形態は、本ヘッドを高電圧、低電流に適用する場合に適して いる。 実施形態５ 図16は、本発明に係るインクジェット式印刷ヘッドの他の実施形態を示す長手 方向の部分断面図である。図に示す符号は、図１〜図８の対応する符号とは、50 0番台で示している点のみが異なっている。 本例においては、アクチュエータ要素525はＣＭＡであり、上板537が被せられ ている。図９および14に示すもの（ワイヤボンド260または360が用いられている ）とは対照的に、アクチュエータ要素525との電気的接触は金属（例えば、はん だまたは金）の「小球」550を、ＣＭＡ531側部の露出した電極と要素525の下に ある基部電極550'との接続に使用することによって達成される。この基部電極55 0'は下にあるピストン521と直接接触している。実施形態４（図15参照）と同様 に、ピストン521は、これと連続しているリード線523と、比較的狭い電気路522 によって電気的に接続している。 実施形態６ 図17および図18は、図８に示す実施形態の変形例を示すものである。これら図 面における対応する特徴は、図１〜図７と同様の符号で示されているが、図１〜 図７の対応する符号とは、600番台で示されている点のみが異なっている。 図８において、図２に示す膜17およびリード線19は、多数の導体配線119を支 持する可撓性の箔117を形成するために、印刷ヘッド１の外周部に延在する。図 ２には非常に多数のアクチュエータ要素31があるので、可撓性箔117上の導体配 線119もこれに応じて多数となる。 図17は、前記多数の導体配線を減少させた一つの方策を示すものである。ここ では、少なくとも一つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）680（この特別な例 では、二個のASIC680，680）を可撓性箔617上の、印刷ヘッド601のごく近傍に表 面実装している。印刷ヘッド601とＡＳＩＣ680との間の導体配線の数は、このと き図８に示すものと等しいオーダーとなるが、ＡＳＩＣ680と可撓性箔617の遊端 （自由端）との間の導体配線の数はかなり減少する（例えば、約５本のオーダー のみとなる）。このことは、ＡＳＩＣ680の存在が印刷ヘッド601のマトリックス 式制御を可能とする元となる。 図18において、可撓性箔617は、印刷ヘッド601に対してＡＳＩＣ680，680'を コンパクトに配置できるようにコイル状に折り曲げられている。 実施形態７ 図２のノズル板7bは、例えばニッケル−鉄合金シートを具え、このシートの、 その上にある基板7aから離れている側の表面には防水層（例えばニッケル−テフ ロン）を設ける。このようなノズル板7bの穴14は、例えばドリルを用いて形成す ることができる。 このノズル板を形成することのできる他の材料には、例えば、ガラス、セラミ ック、プラスチックがある。 このようなノズル板の穴は、例えば焦点を絞ったレーザビームによって形成す ることができる。セラミック製のノズル板の場合、セラミック材料がまだグリー ンシートの状態(green phase)のときに構成することにより、この穴を形成する ことができる。一方、プラスチック製のノズル板の場合は、これらの穴は、射出 成型の金型の内壁に（例えば、リソグラフィ技術を用いて）適切な突起構造を組 み込むことにより実現できる。 防水層（例えばシラン）を、ノズル板の、その上の印刷ヘッド構造（基板）か ら離れた側の表面に設けることができる。 こうした層は、例えば気相成長技術を用いて堆積させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ (72)発明者 ファン ツォル ヨハネス オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 フレステル マーティン オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 デ ウィット ヨハネス アドリアヌス オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 バディ ラミン オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ダメン マルセル ヨハネス ヨゼフ オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ファンネス アンドレアス コルネラス マリア オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 パンケルト ヨセフ ロベルト レネ オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．対向する第一の主面(9)および第二の主面(11)を有する本体(7)と、 前記本体に設けた多数の圧力チャンバー(13)およびこれに対応する多数のノ ズル(14)とを具え、 前記各圧力チャンバー(13)が前記第一の主面と前記ノズルの内の一つとの間 に延在し、また前記各ノズル(14)が前記圧力チャンバーの内の一つと前記第二 の主面との間に延在し、 第一および第二の主面を有し、その第二の主面が前記本体の第一の主面に面 して前記本体と接続する膜(17)と、 第一の主面(25)および第二の主面(27)を有するアクチュエータ板(25)とをさ らに具え、 前記アクチュエータ板の第二の主面が前記膜の第一の主面に面し、また前記 アクチュエータ板は前記多数の圧力チャンバーに対応する多数のアクチュエー タ要素(31)を有し、前記アクチュエータ要素の前記アクチュエータ板中の位置 が、前記本体の圧力チャンバーの位置に対応し、前記各アクチュエータ要素を 、これらアクチュエータ要素に適切な電圧を印加すると前記アクチュエータ板 の厚さ方向の大きさが変化するように設けた、インクジェット式印刷ヘッドに おいて、 前記アクチュエータ板(25)の第二の主面(29)と前記膜(17)の第一の主面との 間に、第一の部分(21)および第二の部分(23)を具える支持板(19)を設け、前記 第一の部分を前記支持板の厚さ方向に、前記第二の部分に対して移動可能とし 、前記第一の部分を各アクチュエータ要素(31)と、これに対応する圧力チャン バー(13)との間に配置し、 前記アクチュエータ板が可動領域(31)と固定領域(33)を有し、前記アクチュ エータ要素を前記アクチュエータ板の前記可動領域により形成し、このアクチ ュエータ要素に隣接するアクチュエータ要素を、前記アクチュエータ板に設け た、前記アクチュエータ要素の全体の長さをほぼ上回る長さのスリット(35)に より互いに分離させたことを特徴とする、インクジェット式印刷ヘッド。 ２．請求項１記載のインクジェット式印刷ヘッドにおいて、 前記アクチュエータ板(25)がセラミック多層型アクチュエータであることを 特徴とする、インクジェット式印刷ヘッド。 ３．請求項１又は２記載のインクジェット式印刷ヘッドにおいて、 前記アクチュエータ板(25)の第一の主面(27)に上板(37)を取り付け、この上 板(37)に前記アクチュエータ板のスリット(35)に対応するスリット(39)を設け たことを特徴とする、インクジェット式印刷ヘッド。 ４．請求項３記載のインクジェット式印刷ヘッドにおいて、 上板(25)が、前記アクチュエータ板(25)の可動領域(31)を実質的に越えて延 在する第一の部分(41)および前記アクチュエータ板の固定領域(33)を実質的に 越えて延在する第二の部分(43)を具え、 前記上板の前記第一の部分の厚さが前記第二の部分の厚さよりも薄いことを 特徴とする、インクジェット式印刷ヘッド。 ５．請求項１又は２記載のインクジェット式印刷ヘッドにおいて、 アクチュエータ板(325)が、第一の主面(327)に隣接し、支持板(319)の第 一の部分(321)を越えて延在する各可動領域(331)上に横たわる、比較的厚い 固定領域を具えることを特徴とする、インクジェット式印刷ヘッド。 ６．請求項１又は２記載のインクジェット式印刷ヘッドにおいて、 アクチュエータ要素(425)が、固定材料の板(432)を越えて延在する可動の 圧電材料の板(431)を具え、 前記可動板(431)が前記支持板の第一の部分(421)と電気的な接続(474)をな し、前記可動板(431)と前記固定板(432)が、中間の共通電極(472)を挟み、他 の電極(470)を前記固定板(432)の、前記共通電極(472)から離れた側の表面に 設けたことを特徴とする、インクジェット式印刷ヘッド。 ７．請求項１又は２記載のインクジェット式印刷ヘッドにおいて、 アクチュエータ要素(425)が可動の圧電材料の板(431)を具え、この板(431) は、これと反対の極性を有する圧電材料の板(432)を越えて延在し、また前記 支持板の第一の部分(421)と電気的な接続(474)をなし、 前記可動板(431)およびこれと反対の極性を有する板(432)が、中間の共通 電極(472)を挟み、 他の電極(470)を、前記板(431)と反対の極性を有する板(432)の、前記共通 電極(472)から離れた側の表面に設けたことを特徴とする、インクジェット式 印刷ヘッド。 ８．請求項１〜７のいずれか１項記載のインクジェット式印刷ヘッドにおいて、 アクチュエータ板(225)の、支持板(219)の第一の部分(221)を越えて延在す る各可動領域(231)が、ワイヤボンド(250,260)を用いて支持板(219)の、 前記可動領域と隣接する第二の部分(223)と電気的に接続することを特徴とす る、インクジェット式印刷ヘッド。 ９．請求項１〜７のいずれか１項記載のインクジェット式印刷ヘッドにおいて、 アクチュエータ板(525)の、支持板(519)の第一の部分(521)を越えて延在す る各可動領域(531)が、この可動領域(531)と前記第一の部分(521)との間にあ る基板電極550'と電気的な接続(550)をなし、それによって前記アクチュエー タ板(525)の第一の部分(521)と前記支持板(519)の第一の部分(521)が電気的に 接続し、前記支持板(519)の第一の部分(521)が、比較的狭い導電路(522)を介 して、隣接する前記支持板(519)の第二の部分(523)と電気的に接続することを 特徴とする、インクジェット式印刷ヘッド。 １０．請求項１〜９のいずれか１項記載のインクジェット式印刷ヘッドを具える インクジェットプリンタ。