(57)【要約】【課題】  圧電振動子列毎の駆動電圧調整ができ、尚且つ生産性の良い、速度ばらつきやクロストークを抑えるなどのインク吐出の優れた圧電振動子群を有する圧電アクチュエータを具備するインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】  圧電素子群１４列毎に共通電極を分割するために、圧力発生室３に対応する第１、第２圧電振動子群を圧電振動子群列毎に導体パターニングされた非導電性支持部材１６に支持し、その支持部材１６を位置決め部を有する固定部材１７に固定する。【選択図】          図１
2006035811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出する複数のノズル開口を有するオリフィスプレートと、前記ノズル開口に連通した各圧力発生室を２列に配置し、一方の列を第１の圧力発生室列、他方の列を第２の圧力発生室列とすると共に、前記第１及び第２の圧力発生室列の列方向と直交する方向における各々の圧力発生室の中心線が互いにほぼ一致するように配置したチャンバプレートと、前記圧力発生室を封止するように配置した振動板を具備したダイヤフラムプレートと、前記振動板に対向するように開口部を有するハウジングとからなる流路クミを有し、前記圧力発生室に対向する位置に振動板を挟むように配置された圧電振動子群を有するインクジェットヘッドにおいて、
前記圧電振動子群、第１圧力発生室列に対向する第１の圧電振動子群を支持する第１の非導電性支持部材、第２圧力発生室列に対向する第２の圧電振動子群を支持する第２の非導電性支持部材、前記第１、第２の非導電性支持部材を固定する固定部材を有する圧電アクチュエータを具備し、且つ前記固定部材の両端に第１の位置決め部を有し、前記流路クミの前記第１位置決め部と対向する位置に第２の位置決め部とを有し、前記第１および第２の位置決め部により位置決めされた前記圧電アクチュエータが前記ハウジングの開口部に挿入され固定された構成であることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記第１及び第２の非導電性支持部材は、各々個別電極パターンと共通電極パターンを有し、前記固定部材と対向する面側に第１共通電極パターンが位置し、前記固定部材と対向する面と反対側の面には個別電極パターンと第２の共通電極パターンが位置し、前記第１の圧電振動子群の共通電極と前記第２の圧電振動子群の共通電極とは互いに絶縁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。
【請求項３】
前記非導電性支持部材の前記圧電振動子群の支持部近傍に、前記固定部材との非密着部分があることを特徴とする請求項１または請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記非導電性支持部材の前記第１の共通電極パターンと前記第２の共通電極パターンは、前記非導電性支持部材に設けられたスルーホールによって導通することを特徴とする請求項１または請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記固定部材は、前記非導電性支持部材に形成された前記第１の共通電極パターンとの間に非接着領域となる逃げ部を有する事を特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記固定部材と前記非導電性支持部材間が離間するように非導電性のスペーサ部材が挿入され、前記第１の共通電極パターンとの絶縁空間を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記非導電性支持部材は前記固定部材との固定面に段差部を有し、前記段差部で前記固定部材に固定されること特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記固定部材は前記非導電性支持部材との固定面に段差部を有し、前記段差部に前記非導電性支持部材を固定することを特徴とする請求項１乃至３記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記固定部材は、前記圧電振動子群と接着する面と反対の面と固着されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記非導電性支持部材の圧電振動子群の列方向の両端に、各々凹型の固定部材を有し、圧電振動子群接着面と垂直な面に固定されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一つに記載のインクジェットヘッドを備えた記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクに圧力を加えてノズルよりインク滴を飛翔させ、印刷媒体にインク像を形成する液滴吐出装置のインクジェットヘッド並びにこれを備えた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドの吐出ノズルの高密度化を目的として、２列以上の圧電振動子群を並べた圧電アクチュエータを用いた構成がある（例えば、特許文献１参照）。この場合、１列の同ノズル実装密度のヘッドに比べて圧力発生室の体積を約２倍にすることが可能な為、１列の同ノズルピッチのインクジェットヘッドに比べて、液滴量を多く出来る等の利点がある。また、２列同時に櫛上に加工可能なように圧力発生室及び各圧力発生室に対応した圧電素子群を配置することで、２列の圧電振動子群を有する千鳥配列の圧電アクチュエータに比べて、加工工数の低減が可能である等の利点がある。
【０００３】
上記のような２列の圧電振動子群を用いた圧電アクチュエータを製造するに際して、従来技術の１例として、ＳＵＳ等の金属の導電性支持部材とＦＰＣ配線を用いて形成する圧電アクチュエータがある。しかし、一般的にＦＰＣの寸法精度は高くない為、２列同時に圧電素子を櫛状に分割した時に、ＦＰＣ配線の欠落が起こる問題点がある。
【０００４】
また、ＦＰＣ等の配線基板の張り合わせはそれぞれ独立であるために、圧電振動子群形成時にその２つの位置決めの相対関係が取れない。しかも、ＦＰＣの配線はパターニング技術に比べて高精度でない。圧電素子とＦＰＣの貼り合わせに際し、一般的な公差で言うと２列に並んだ個別電極位置決め精度の累積公差は約０．４ｍｍと大きくなる。
【０００５】
そのために、列上に並べた圧電素子を各圧力発生室に対応した圧電振動子群に複数列同時に分割するに際し、ＦＰＣ配線パターンごと切断してしまい、断線を引き起こしてしまう。これは、高密度実装ノズルになればなるほど、配線パターンの断線を引き起こす。ＦＰＣ貼り付けの際の組立工数の増加によるコスト高にもなる。
【０００６】
また、導電性支持部材自体が共通電極となる為、２列の圧電振動子群の共通電極が同じになる。この場合、全ての圧電振動子群の駆動電圧は同じ電圧で駆動しなければならなくなる。また、共通電極が同じになると、各圧電振動子群の生産精度等による変位のバラツキ（個体差）や圧電アクチュエータと流路クミ組立位置のズレによって生じる吐出特性のバラツキを抑える調整ができない。
【０００７】
この問題を解消するために、一つの非導電性支持部材にパターニング技術を用いて配線パターンを設けることが考えられる（例えば、特許文献４参照）。このように、高精度な配線パターンをパターニングにて設けることで、配線パターンの欠落を防ぐことが可能である。しかし、実際に前記非導電性支持部材に配線パターニング技術を用いて、圧電振動子列毎に共通電極を分けるには、４面以上のパターニングを施さなければならず、非導電性支持部材の配線パターンニングを加工する面での問題がある。
【０００８】
圧電素子の反りや撓みの影響の少ない高精度な圧電振動子群を有する圧電アクチュエータの製作を考えた場合、上記４面以上のパターニングを行うには、最低１ｍｍ以上の幅の圧電素子が必要である。前記幅の圧電素子には、必然的に最低２ｍｍ幅以上の非導電性支持部材が必要となる。このような厚物の非導電性支持部材にスルーホール加工を行うことは非常に困難であり、従って、配線パターニング面を減らす目的で非導電性支持部材にスルーホール加工を適用することは困難である。一方で、４面以上のパターニングを施すということは、それだけ製造コストの増大になるため、できるだけ配線パターニング面は減らした方が良い。
【０００９】
パターニングの工数を増やさずにスルーホール技術を用い、尚且つ共通電極を分割する問題を解決するには、それぞれの圧電振動子列群を支持する非導電性支持部材と非導電性支持部材との間に一つの固定部材を用いて、圧電振動子群列毎に共通電極を分極した圧電アクチュエータを提供した方が良い（例えば、特許文献２または特許文献３参照）。
【００１０】
しかし、前記の技術を用いた場合でも、直方体状の各非導電性支持部材及び固定部材の三つの部材を設けることになるために圧電アクチュエータは厚肉化してしまう。圧電アクチュエータの幅が大きくなると、必然的に、インクジェットヘッドに設けられた圧電アクチュエータ挿入部の開口幅が広くなるため、インクジェットヘッドの剛性が低下する。また、圧電振動子群が変形したときにインク流路の変形が大きくなり、吐出特性に影響を及ぼす。所謂、クロストークの構造的要因の影響が大きくなってしまう。
【００１１】
また、圧電アクチュエータと流路クミを組み立てる際の組立案内部がないために、非常に組立てが困難である。流路クミと圧電アクチュエータの接着位置の関係は非常に重要であり，例えば、圧電素子群の流路クミ内の振動板に対する接着位置が０．０１ｍｍずれると、吐出速度にして０．１ｍ／ｓのずれを生じることになる。
【００１２】
更には、固定部材が圧電振動子に密接する領域が存在する構成が知られている（例えば、特許文献３参照）。このことは圧電振動子群を形成する際、ダイサーやワイヤソーでの加工時に、固定部材による加工反力がダイサーまたはワイヤーソーにかかるために加工時のブレを生じさせてしまい、高精度な圧電振動子群を得る事が出来ないという課題を有する。
【００１３】
【特許文献１】特開平８−１１３０４号公報
【００１４】
【特許文献２】特開２００３−２５５７２号公報
【特許文献３】特開２０００−２６３７８３号公報
【特許文献４】特開２００３−１９８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前記従来の課題を解決し、配線パータンの欠落が無く、且つ共通電極を分離すると共に、圧電振動子群列毎の駆動電圧調整ができ、生産性の良い高精度な圧電振動子群を持ち、速度ばらつきやクロストークの影響を抑えた良好なインク吐出特性の圧電アクチュエータを有するインクジェットヘッド及びこれを備えた記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明では、インク滴を吐出する複数のノズル開口を有するオリフィスプレートと、前記ノズル開口に連通した各圧力発生室を２列に配置し、一方の列を第１の圧力発生室列、他方の列を第２の圧力発生室列とすると共に、前記第１及び第２の圧力発生室列の列方向と直交する方向における各々の圧力発生室の中心線が互いにほぼ一致するように配置したチャンバプレートと、前記圧力発生室を封止するように配置した振動板を具備したダイヤフラムプレートと、前記振動板に対向するように開口部を有するハウジングとからなる流路クミを有し、前記圧力発生室に対向する位置に振動板を挟むように配置された圧電振動子群を有するインクジェットヘッドにおいて、前記圧電振動子群、第１圧力発生室列に対向する第１の圧電振動子群を支持する第１の非導電性支持部材、第２圧力発生室列に対向する第２の圧電振動子群を支持する第２の非導電性支持部材、前記第１、第２の非導電性支持部材を固定する固定部材を有する圧電アクチュエータを具備し、且つ前記固定部材の両端に第１の位置決め部を有し、前記流路クミの前記第１位置決め部と対向する位置に第２の位置決め部とを有し、前記第１および第２の位置決め部により位置決めされた前記圧電アクチュエータが前記ハウジングの開口部に挿入され固定された構成であることを特徴とする。
【００１７】
また、前記第１及び第２の非導電性支持部材は、各々個別電極パターンと共通電極パターンを有し、前記固定部材と対向する面側に第１共通電極パターンが位置し、前記固定部材と対向する面と反対側の面には個別電極パターンと第２の共通電極パターンが位置し、前記第１の圧電振動子群の共通電極と前記第２の圧電振動子群の共通電極とは互いに絶縁されることを特徴とする。
【００１８】
また、前記非導電性支持部材の前記圧電振動子群の支持部近傍に、前記固定部材との非密着部分があることを特徴とする。
【００１９】
また、前記非導電性支持部材の前記第１の共通電極パターンと前記第２の共通電極パターンは、前記非導電性支持部材に設けられたスルーホールによって導通することを特徴とする。
【００２０】
また、前記固定部材は、前記非導電性支持部材に形成された前記第１の共通電極パターンとの間に非接着領域となる逃げ部を有する事を特徴とする。
【００２１】
また、前記固定部材と前記非導電性支持部材間が離間するように非導電性のスペーサ部材が挿入され、前記第１の共通電極パターンとの絶縁空間を有することを特徴とする。
【００２２】
また、前記非導電性支持部材は前記固定部材との固定面に段差部を有し、前記段差部で前記固定部材に固定されること特徴とする。
【００２３】
また、前記固定部材は前記非導電性支持部材との固定面に段差部を有し、前記段差部に前記非導電性支持部材を固定することを特徴とする。
【００２４】
また、前記固定部材は、前記圧電振動子群と接着する面と反対の面と固着されることを特徴とする。
【００２５】
また、前記非導電性支持部材の圧電振動子群の列方向の両端に、各々凹型の固定部材を有し、圧電振動子群接着面と垂直な面に固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
圧電アクチュエータの圧電振動子群をそれぞれ圧電振動子列群毎に非導電性支持部材に固定し、圧電振動子群列毎に共通電極を分割することにより、圧電素子群列毎の電圧調整が可能となり吐出特性のバラツキを抑えることができるため、高品位の印刷が可能となる。
【００２７】
さらに、非導電性固定部材に導体パターンをパターンニングすることにより、配線パターンの位置決めが高精度になり、ノズル列軸を中心に対向するように配置された各圧力発生室に対応した圧電振動子群を２列同時に形成するに際し、個別電極の欠落を防ぎ、歩留まりを向上させる。
【００２８】
また、ＦＰＣの貼り合わせによる組立工数の低減や部品点数の低減によりコストの低減を図ることができる。
【００２９】
圧電アクチュエータの固定部材の両端に位置決め部を設けることにより、容易にヘッド組立てを高精度にすることができ、速度バラツキなどの吐出特性の安定化が図れる。
【００３０】
さらには、圧電アクチュエータの圧電振動子列間の幅を小さくすることが可能となり、ヘッドの剛性を高めインク流路の変形を抑えることで、クロストークの構造的要因を低減し、良好な吐出特性をえる事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施例について、以下図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００３２】
図１０に、本発明実施のインクジェットヘッドを使用した記録装置の例を示す。なお、以下ラインヘッド構成を用いて説明するが、勿論シリアルヘッドにも適用可能である。
【００３３】
記録装置は、印刷幅分のインクジェットヘッド１１が並べられた記録ユニット３０を持つ。印刷領域上にインクジェットヘッド１１を固定し、インクを吐出しながら印刷媒体３５を搬送することで印刷を行う固定ヘッド印刷方式の液滴吐出装置である。
【００３４】
インクジェットヘッド１１が複数並べられている記録ユニット３０は、インクジェットヘッド１１にインクを供給するインクカートリッジ３１を搭載し、ガイドシャフト３２に対して摺動自在に支持されると共に、動力伝達部材３３に連結されており、駆動源３４によりガイドシャフト３２に沿って移動可能な構成である。印刷時は、記録ユニット３０は印刷領域上で静止する。一方、印刷媒体３５はインクジェットヘッド１１と対向し、記録ユニット３３の移動方向に直交する方向に搬送ロール３６によって搬送される。印刷媒体３５には、インクジェットヘッド１１のノズルより記録信号に応じてインクが噴射され、画像が形成される。
【００３５】
図１は、本発明の圧電アクチュエータを用いたインクジェットヘッドの主要部の構造説明斜視図である。
【００３６】
図１において、２は複数のノズル１を列状に２列形成したオリフィスプレートである。ノズル１の開口形状の加工精度は、インクジェットヘッドのインク吐出特性に大きな影響を及ぼす。複数のノズル１間において、これらのノズル精度ばらつきを低く押さえるため、オリフィスプレート２の製法は高い加工精度が要求される。このため、オリフィスプレート２はステンレスの精密プレス法、レーザー加工法、或いはニッケルの電鋳加工等により形成される。
【００３７】
４は圧力発生室３が形成されたチャンバプレートである。圧力発生室３は、一方の側に第１の圧力発生室を配置し、他方の側に第２の圧力発生室を配置すると共に、前記第１及び第２の圧力発生室の中心線がほぼ一致し、それぞれ各ノズル列に対向するように配置されている
６はインク供給路１０と圧力発生室３とを連結し、圧力発生室３へのインク流入を制御するリストリクタ５を形成したリストリクタプレートである。
【００３８】
９は圧電アクチュエータ１３の変位を効率よく圧力発生室に伝えるための振動板７と、共通インク通路１０からリストリクタ５に流入するインク中のゴミ等を取り除くフィルタ部８とを形成した弾性を有するダイアフラムプレートである。前記チャンバプレート４、リストリクタプレート６、ダイアフラムプレート９は、ステンレス材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法あるいは精密プレス法で作られる。
【００３９】
１８は共通インク通路１０を形成したハウジングである。ハウジング１８はステンレス材の切削加工等で形成され、インクタンク（図示せず）からインクを共通インク通路１０まで導くインク導入パイプ２０が接合されている。本図のハウジングは、圧電アクチュエータ挿入開口部が大きく開口しているが、各圧電振動子列毎に、若しくは複数の圧電素子グループ毎に開口部を有するように仕切りを設けるなどして剛性を高める構成としても良い。
【００４０】
前記オリフィスプレート２、チャンバープレート４、リストリクタプレート６、ダイアフラムプレート９、ハウジング１８を組み合わせたものを以下流路クミ１９と呼ぶ。前記圧力発生室３およびリストリクタ５、振動板７、及びフィルタ部８及び共通インク通路１０は、前記ノズル列１を中心に対向し、各々の中心線が一致する様に配置されている。
【００４１】
複数の圧電振動子群１４、圧電振動子群１４を支持する導体パターニングされた非導電性支持部材１６、非導電性支持部材１６を固定する固定部材１７の組み合わせを圧電アクチュエータ１３と呼ぶ。圧電振動子群１４は、前記ノズル列１に対向するように配置された圧力発生室３及び振動板７の各々に対応するように配置され、圧電振動子群１４の一端面は振動板７に接着される。前記流路クミ１９と前記圧電アクチュエータ１３の固定部材１７の両端には、位置決めの為の第１、第２の案内穴１３ａ、１７ａが配置される。
【００４２】
流路クミ１９と圧電アクチュエータ１３との組立は、精密加工された位置決めピン１５を前記案内穴１３ａおよび１７ａに挿入し、前記各部材同士が一時的に連結した状態で接着することにより、精度良く組立てられる。この流路クミ１９と圧電アクチュエータ１８との接着位置関係は非常に重要である。例えば、圧電素子群の流路クミ内の振動板に対する接着位置が０．０１ｍｍずれると吐出速度にして０．１ｍ／ｓのずれを生じることになる。位置決め案内部（１３ａ、１７ａ）を用いることにより吐出特性の向上を図れ、尚且つ高精度の位置決めを容易に可能とする。
【００４３】
非導電性支持部材１６には、それぞれの圧電振動子１４に外部駆動回路（図示せず）から独立した電気信号を送るための個別電極２４及び共通電極２５、２６が形成されている。これによって、外部駆動回路から選択的な電気信号が圧電振動子群１４に印加されることにより、圧電振動子群１４は撓みを生じる。圧電振動子群１４は非導電性固定部材１６上に保持されているため、振動板７に優先的に変位を与え、圧力発生室３の圧力を高める。本例にて説明するインクジェットヘッドは、こうした原理によってノズル１からインクを吐出して、記録媒体上にインク画像を形成する装置に用いられる。
【００４４】
なお、ここでは、ノズル列を２列にて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、各圧力室からノズルまでの流路を２つの圧力室列で交互に設置し、ノズル列を１列とした構成（例えば、特開２００４−１８１７９７号公報）等にも勿論適用可能である。
【００４５】
図２から図６を用いて、本発明インクジェットに使用する圧電アクチュエータの製造方法の一例を示す。
【００４６】
まず、図２に示すように、ｄ３３型の圧電素子１２を、非導電性支持部材１６の一端面１６ａに接着する。非導電性支持部材１６には圧電振動子列間側（もう一方の非導電性支持部材１６と向かい合う面側）の側面１６ｂに、第１の共通電極パターン２５がパターニングされ、圧電振動子列間と反対側の側面１６ｃには個別電極パターン２４と第２の共通電極パターン２６がパターニングされている。第１共通電極パターン２５と第２の共通電極パターン２６とは、非導電性支持部材に設けられたスルーホール１６ｇによって電気的に接合されている。
【００４７】
次に、導電性接着剤２８を用いて個別電極パターン２４及び第１共通電極パターン２５にそれぞれ圧電素子１２の外部電極２２が導通するように接着する。
【００４８】
次に、図３に示すように、固定部材１７の一端面に非導電性支持部材１６の圧電振動子列間側の側面１６ｂの段差部を支持接着する。段差部に支持することにより、圧電アクチュエータ組立て時の圧電振動子列間幅を小さくすることが可能なため、それに伴ってハウジング１８に設けられた開口部２７を小さく出来、流路クミ１９の剛性を高めることができる。この時、固定部材１７をステンレス等の導電性を有する部材で構成する場合は、図４のように、固定部材１７の非導電性支持部材固定面に、非導電性支持部材１６に形成された共通電極パターン２５に密接しないように逃げ領域１７ｂを設けるか又はビーズを含んだ接着剤を用いてギャップ管理し、絶縁空間を設けるようにすると良い。
【００４９】
最後に、図５のように、
接着固定された圧電素子１２を、圧力発生室３のピッチと等しくなるように、ワイヤーソーやダイシング加工により櫛状に２列同時に分割加工し、圧電振動子群１４を有する圧電アクチュエータ１３となる。この時、圧電素子１２には固定部材１７が密着する領域が存在しない構造にする。圧電素子１２に固定部材１７が密着していると、ワイヤーソーやダイシング加工によって櫛状に２列同時に分割加工した時に、固定部材１７にまで加工を施すことになる。その場合、固定部材１７加工時にかかる加工反力がダイシングソーやダイシングの刃にかかり、加工時のブレを及ぼし、圧電振動子群１４の加工精度を低下させる。
【００５０】
固定部材１７をステンレス等の圧電素子１２と違う材料を用いる場合は、特に加工時のブレが大きくなる。そのため、圧電素子面に対して固定部材１７が密着する面が存在しないように、圧電素子接着面近傍には固定部材１７が密着しない様に配置する。また、分割加工前に振動板７と接続する面１２ａを一緒に研磨してもよい。この場合は、振動板７に接着する際の振動板７と圧電振動子群１４先端との間隙を均一にすることが出来、吐出特性の安定化が図れる。
【００５１】
以上の工程により、第１、第２の圧電振動子群１４の共通電極が別々となり、異なった駆動電圧をかけることが可能になる。駆動電圧をそれぞれの圧電素子群列１４毎で調整することによって圧電素子群の生産精度等による変位のバラツキ（個体差）や流路クミ１９に対する圧電アクチュエータの接着位置の関係によって起こる吐出特性のバラツキを抑える事が可能となる。
【００５２】
また、共通電極を複数にすることにより、共通電極に合わせて駆動本数を自由に分割することが可能になり、駆動回路を分割することが可能となる。駆動回路を分割することは、吐出特性の一つの要因であるクロストーク（複数のノズルを同時に駆動させた時の液滴吐出速度、液滴吐出量が本来の特性に対し変動すること。いわゆる隣接ノズルの駆動に伴う干渉が発生し、吐出特性を悪化させること）において、駆動本数を増やした時の波形なまり及びオーバーシュートによる電気的要因の影響を小さくすることを可能にする。
【００５３】
且つ、非導電性固定部材に導体パターンをパターニングすることにより、個別電極に印加する導体パターンを高精度にでき、各圧力発生室３に対応した圧電振動子群１４を２列同時に形成するに際し、配線パターンの欠落を防ぎ歩留まりが向上する。また、ＦＰＣの貼り合わせによる組立工数の低減や部品点数の低減により、コストの低減を図ることが可能である。
【００５４】
さらに、圧電アクチュエータ１３の幅を薄くし、圧電アクチュエータ開口部２７を狭めて流路クミ１９の剛性を高めたことにより、クロストークの構造的要因を低減することが可能となる。具体的には、図６のように、ハウジング１８に設けられた圧電アクチュエータ幅は小さくなる。そのため、流路クミ１９を支えているハウジングの開口幅２７が小さくなり、圧電振動子群１４を駆動した時の流路クミ１９の変形量δを、従来技術で製造されたインクジェットヘッドより小さくできる。
【００５５】
この事により、圧電振動子群１４を駆動したときの流路内の変形が小さくなり、従って、吐出特性への影響を小さくすることが可能となる。
【００５６】
また、本発明は固定部材１７に設けられた第１の位置決め部が、流路クミ１９に設けられた第２の位置決め部に近い位置にあるため、位置決めに用いるピンや反りや撓み等を小さくでき、高精度な位置決めが可能となる。
【実施例２】
【００５７】
図７を用いて、上記発明の別の実施例について説明する。
【００５８】
実施例１では、非導電性支持部材１６側に圧電アクチュエータ１３を薄くする形成するための段差部を設けているが、固定部材１７の非導電性支持部材１６と固定する側面に、圧電アクチュエータ１３を薄くする形成するための段差部を有することにより薄くすることもできる。
【００５９】
勿論、本構成によっても実施例１と同様の効果が得ることが可能となる。
【実施例３】
【００６０】
図８は、第１の圧電振動子群を支持する非導電性支持部材１６と第２の圧電振動子群を支持する非導電性支持部材１６との間に、固定部材１７を設けずに薄くする圧電アクチュエータ１３の形状を示している。
【００６１】
本構成は、固定部材１７を圧電振動子支持面と反対面１６ｄに固定している。図８の構造でも、実施例１又は２と同様の効果を得ることが可能である。また、非導電性支持部材１６間に固定部材１７を必要としないことにより、最大限に圧電アクチュエータ間のピッチを小さくでき、構造要因によるクロストークの低減効果を大きくすることが可能である。また、直方体形状の簡単な形状の部材同士の組み合わせであるため、加工工数の低減も可能である。
【実施例４】
【００６２】
図９に、第１の圧電振動子群１４を支持する非導電性支持部材１６と第２の圧電振動子群１４を支持する非導電性支持部材間１６に、固定部材１７を設けずに薄くする別の方法として、圧電振動子群１４を凹型の形状の二つの固定部材１７で形成した圧電アクチュエータの図を示す。
【００６３】
本構造によっても、実施例１乃至３と同様の効果を得ることが可能である。
【００６４】
また、非導電性支持部材１６間に固定部材１７を必要としないことにより、最大限に圧電アクチュエータ間のピッチを小さくでき、構造要因によるクロストークの低減効果を大きくできる。
【００６５】
また、実施例１乃至３と比較して、圧電アクチュエータ１３全体の構造をより軽量化できる為、圧電アクチュエータ１３の共振周波数領域を高くすることができ、高周波領域まで安定した吐出することが可能である。
【００６６】
以上の実施例１乃至４のいずれかの構成を用いたインクジェットヘッドにより、各々の圧電振動子列毎の電圧調整ができ、インク液滴の吐出速度バラツキの少ないインクジェットヘッドの圧電アクチュエータを得ることが可能となる。
【００６７】
また、非導電性固定部材に導体パターンをパターニングした事により、圧電素子間の相対位置決め精度が公差約０．１５ｍｍとなり、圧電素子１２を２列同時に圧電振動子群に切断する時に、圧電アクチュエータの個別電極の切断を防げ、歩留まり向上になる。
【００６８】
また、ＦＰＣの貼り合わせによる組立工数の低減や部品点数の低減により、コストの低減を図ることができる。
【００６９】
また、圧電素子の幅方向の厚みを小さくすることも可能になるために、開口部２７の増大によるクロストークの低減をすることも可能になる。
【００７０】
さらに、位置決め案内穴を用いた組立構造にしたことにより、高精度な圧電アクチュエータと流路クミの組立ができるため、速度バラツキの小さいヘッドを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明を適用したインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明による圧電素子と非導電性支持部材の構造説明図である。
【図３】本発明による非導電性支持部材と固定部材とを固定した状態を表した斜視図である。
【図４】本発明による導電性固定部材を使用した場合の固定部材の斜視図である。
【図５】本発明による圧電アクチュエータの説明図である。
【図６】本発明および従来技術の圧電アクチュエータを用いたことによるハウジング構造断面図である。
【図７】本発明の別の実施例を示す３面図である。
【図８】本発明の別の実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明の別の実施例を示す３面図である。
【図１０】本発明実施のインクジェットヘッドを使用した液滴吐出装置である。
【符号の説明】
【００７２】
１はノズル、２はオリフィスプレート、３は圧力発生室、４はチャンバプレート、５はリストリクタ、６はリストリクタプレート、７は振動板、８はフィルタ部、９はダイアフラムプレート、１０は共通インク通路、１１はインクジェットヘッド、１２は圧電素子、１３は圧電アクチュエータ、１３ａは第１の位置決め案内穴、１４は圧電振動子群、１５は位置きめピン、１６は非導電性支持部材、１６ａは非導電性支持部材の圧電素子接着面、１６ｂは圧電振動子列間側の側面、１６ｃは圧電振動子列間と反対側の側面、１６ｄは圧電振動子群支持面との反対面、１６ｇはスルーホール、１７は固定部材、１７ｂは第１の共通電極２５の逃げ溝、１８はハウジング、１９は流路クミ、１９ａは第２の案内穴、２０は導入パイプ、２１は両端に接する内部電極、２２は外部電極、２４は個別電極パターン、２５は第１の共通電極（圧電振動子列間側側面の共通電極）、２６は第２の共通電極（圧電振動子列間と反対側の側面の共通電極）、２７はハウジングの圧電アクチュエータ開口部、２８は導電性接着剤、２９は１本の圧電素子で２列の圧電振動子を有する圧電アクチュエータに用いる圧電素子、３０は記録ユニット、３１はインクカートリッジ、３２はガイドシャフト、３３は動力伝達部、３４は駆動源、３５は印刷媒体、３６は搬送ロールである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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