JPH1044410A

JPH1044410A - インクジェット記録ヘッド

Info

Publication number: JPH1044410A
Application number: JP20857896A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamamoto; 廣治山元
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】小型のインクジェット記録ヘッドを提供す
る。【解決手段】インクジェット記録ヘッド１０を、イン
ク２６を収容するインクキャビティ２８とインクを吐出
するためのノズル３０とを備えた天板１６と、この天板
に対向する基板２４と、これら天板と基板との間にあっ
てインクキャビティに対向する圧電部材３８と、この圧
電部材を挟んで対向する一対の電極４６、４８と、基板
と圧電部材との間にあって各電極に接続される配線５
４、５６を有したフレキシブル配線基板２２とで構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電部材を用いた
インクジェット記録ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録ヘッドとして、イン
クを収容するインクキャビティと、上記インクを吐出す
るためのノズルと上記インクキャビティに対向するとと
もにその上面と下面とに一対の電極層とが設けられた圧
電部材とを備え、これら電極間に電圧（印字信号）を印
加して圧電部材を変形し、これによりインクキャビティ
内のインクを加圧してノズルから吐出するものが知られ
ている。

【０００３】上記インクジェット記録ヘッドでは、それ
ぞれの電極を個別に印字信号回路に電気的に接続しなけ
ればならず、そのために従来は例えばワイヤボンディン
グによって各電極から印字信号回路の接点との間をボン
ディングワイヤで結線していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイヤ
ボンディングにより上記電極と接点とを結線するために
は電極を基板上に引き出さなければならず、そのために
基板が大きくなり、装置が大型化するという問題があっ
た。また、ボンディングワイヤ自体は極めて細い線であ
るため、圧電部材の振動によりボンディングワイヤが切
断する危険が高いという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは上記問題点に鑑みてなされたもので、イン
クを収容するとともに上記インクを吐出するためのノズ
ルに連通されたインクキャビティを備えた天板と、この
天板に対向する基板と、これら天板と基板との間にあっ
て上記インクキャビティに対向する圧電部材と、この圧
電部材を挟んで対向するとともに基板対向面に引き出さ
れた一対の電極と、上記基板と圧電部材との間にあって
上記各電極に接続される配線を備えたフレキシブル配線
基板と、からなるものである。

【０００６】

【発明の効果】上記インクジェット記録ヘッドでは、圧
電部材に設けた電極を印字信号回路の接点と結線するた
めに基板上に引き出す必要がない。そのため、基板は圧
電部材を支持するために必要最小限の大きさで足り、イ
ンクジェット記録ヘッドは従来のものに比べて小型にす
ることができる。また、各電極と印字信号回路の接点と
の接続はフレキシブル配線基板上の配線を通じて行われ
るので、これら電極と接点が確実に接続されると共に、
圧電部材の振動によって断線することもない。さらに、
フレキシブル配線基板上の配線と接点との接続ははんだ
等の信頼性に優れた接続方法を採用できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。図１から図３は
本発明に係るインクジェット記録ヘッド１０を示してい
る。ヘッド１０は大径インク滴吐出用ヘッド部１２（以
下「大径ヘッド部１２」という。）と小径インク滴吐出
用ヘッド部１４（以下「小径ヘッド部１４」という。）
からなり、これら大径ヘッド部１２と小径ヘッド部１４
は、天板１６、隔壁１８、振動板２０、フレキシブル配
線基板２２、基板２４を重ねて一体的に構成されてい
る。

【０００８】天板１６は合成樹脂又は金属等の材料で形
成され、隔壁１８との対向部（対向面）を電鋳やフォト
リソグラフィ等の加工方法により微細加工して、大径ヘ
ッド部１２と小径ヘッド部１４とのそれぞれに、インク
２６を収容する複数のインクキャビティ２８と、各イン
クキャビティ２８のインク２６を吐出するノズル３０
と、補給用インク２６を収容するインク供給室３２と、
各インクキャビティ２８をインク供給室３２に連結する
インクインレット３４とがそれぞれ形成されている。図
１に示すように、大径ヘッド部１２および小径ヘッド部
１４のインクキャビティ２８は、これらヘッド部１２、
１４が対向する方向に向かって延びる長溝状にかつ平行
に形成されている。また、インク供給室３２は図示しな
いインクタンクに接続してある。さらに、大径ヘッド部
１２のノズル３０は小径ヘッド部１４のそれよりも大径
としてある。

【０００９】隔壁１８は合成樹脂等の薄肉フィルムが使
用されており、天板１６と振動板２０との間に固定され
ている。なお、隔壁１８はこれに所定の張力が加わった
状態で固定するのが望ましい。

【００１０】振動板２０は周知の圧電材料からなる薄肉
の圧電板３３（図３参照）を積層して構成されており、
隔壁１８とフレキシブル配線基板２２との間に固定され
ている。この振動板２０は、図２、３に詳細に示すよう
に、大径ヘッド部１２と小径ヘッド部１４との対向方向
（縦方向）およびこれに直交する方向（幅方向）にそれ
ぞれ複数の縦方向スリット３５と横方向スリット３７が
形成されており、各インクキャビティ２８に対向する圧
電部材３８と、隣接する圧電部材３８の間に位置する仕
切壁４２と、これらを囲む壁４３、４４に分離されてい
る。

【００１１】上記圧電部材３８を形成する各圧電板３３
の上面と下面の所定領域にはそれぞれ電極層が設けてあ
る。具体的に図４を参照して説明すると、圧電部材３８
を構成している各圧電板３３の上面及び下面には、縦方
向一端部と他端部から交互に共通電極４６と個別電極４
８が伸びている。また、圧電部材３８の下面には、ヘッ
ド中央部寄りの端部から所定の長さで共通電極層４７が
設けてあり、反対側の端部から所定の長さで個別電極層
４９が設けてある。個別電極層４９と共通電極層４７と
は互いに非接触として絶縁されている。圧電部材３８の
縦方向両端面にはそれぞれ電極層５０、５２が形成され
ており、これらは各段の共通電極４６と個別電極４８お
よび共通電極層４７と個別電極層４９とにそれぞれ電気
的に接続してある。なお、電極層５０、５２は、横方向
スリット３６、３７を形成した後にスパッタリング法な
どの手法により形成すればよい。また、各圧電板３３は
高温下で共通電極４６と個別電極４８との間に高圧を印
加して分極処理されており、これら共通電極４６と個別
電極４８との間に電圧を印加した場合にインクキャビテ
ィ２８に向かう方向に変形するようにしてある。

【００１２】フレキシブル配線基板２２は、合成樹脂か
らなる絶縁シート上に帯状に配線を印刷したもので、必
要箇所には配線上にさらに絶縁層が設けてある。具体的
に、本実施形態のヘッド１０では、フレキシブル配線基
板２２には、図１に最もよく示すように、２つの共通配
線５４と各個別電極４８に対応した多数の個別配線５６
が設けてあり、各共通配線５４はそれぞれのヘッド部１
２、１４における共通電極４７に接続され、各個別配線
５６はそれぞれ個別電極４９に接続される。また、各共
通配線５４と個別配線５６はフレキシブル配線基板２２
の他端側で図示しない印字信号回路の接点にはんだ等の
周知の手段によって接続される。なお、配線５４、５６
と電極４７、４９の接続は導電性接着剤を用いて行うの
が好ましい。

【００１３】以上の構成からなるヘッド１０では、図示
しないインクタンクからインク供給室３２にインク２６
が供給される。また、インク供給室３２のインク２６
は、インクインレット３４を介して各インクキャビティ
２８に分配される。そして、印字信号回路（図示せず）
から共通配線５４と個別配線５６とをそれぞれ介して共
通電極４６と個別電極４８との間に電圧（印字信号）が
印加されると圧電部材３８がインクキャビティ２８に向
かって振動する。圧電部材３８の変形は隔壁１８に伝え
られ、これによりインクキャビティ２８内のインク２６
が加圧されて、インクノズル３０を介してインク滴が飛
翔する。

【００１４】また、上記ヘッド１０では、共通電極４６
と個別電極４８とを印字信号回路の接点と結線するため
に基板２４上に引き出す必要がないので、基板２４の大
きさを天板１６や振動板２０と同一またはそれ以下の大
きさにすることができる。したがって、インクジェット
記録ヘッドの大きさが従来のものに比べて小さくなる。
さらに、電極４６、４８はフレキシブル配線基板２２を
介してヘッド１０から引き出されているので、圧電部材
３８が振動しても配線が切断することはない。

【００１５】本発明の第２実施形態について図５、６を
参照して説明する。本実施形態のヘッド１００では、大
径ヘッド部１２と小径ヘッド部１４の共通電極４６が一
つの共通配線５４に接続されている。また、小径ヘッド
部１４側の個別配線５６が、絶縁層を介して大径ヘッド
部１２側の個別配線５６および共通配線５４の下側に設
けてあり、フレキシブル配線基板２２上で大径ヘッド部
１２と小径ヘッド部１４の個別配線５６がヘッド１００
の一端側から引き出されている。その他の構成は第１の
実施形態と実質的に同一であるので、同一部分には同一
の符号を付して説明を省略する。

【００１６】この第２実施形態のインクジェット記録ヘ
ッド１００によれば、フレキシブル配線基板２２は一辺
から引き出されているので、フレキシブル配線基板２２
の占めるスペースが少なく、装置がさらに小型になる。

【００１７】以上の説明では、複数のヘッド部を有する
インクジェット記録ヘッドに本発明を適用した例を示し
たが、本発明は一つのヘッド部だけを有するインクジェ
ット記録ヘッドにも等しく適用することができる。

【００１８】また、以上の説明では、圧電部材３８は複
数の圧電板３３を積層したものを使用したが、一層構造
の圧電部材を使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの正
面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】圧電部材の構成を示す拡大縦断面図である。

【図５】第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッ
ドの正面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【符号の説明】

１０…インクジェット記録ヘッド、１２…大径ヘッド
部、１４…小径ヘッド部、１６…天板、１８…隔壁、２
０…振動板、２２…フレキシブル配線基板、２４…基
板、２６…インク、２８…インクキャビティ、３０…ノ
ズル、３２…インク供給室、３８…圧電部材、５４…共
通配線、５６…個別配線。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを収容するとともに上記インクを
吐出するためのノズルに連通されたインクキャビティを
備えた天板と、この天板に対向する基板と、これら天板
と基板との間にあって上記インクキャビティに対向する
圧電部材と、この圧電部材を挟んで対向するとともに基
板対向面に引き出された一対の電極と、上記基板と圧電
部材との間にあって上記各電極に接続される配線を備え
たフレキシブル配線基板と、からなるインクジェット記
録ヘッド。
【請求項２】上記圧電部材は上記一対の電極間に電圧
を印加するとインクキャビティに向かって変形するもの
である請求項１のインクジェット記録ヘッド。