(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を利用してインクに吐出エネルギーを付与する複数の吐出エネルギー付与手段と、前記吐出エネルギー付与手段に電気信号を付与する一対の駆動電極、共通電極とを有するヘッドチップを備え、
前記共通電極は、少なくとも２つの前記エネルギー付与手段に前記電気信号を付与し、前記共通電極と電気的に接続される引出部材との接続領域を３箇所以上有しており、
前記接続領域は、前記共通電極の長さ方向に均等間隔をおいて分散配置され、前記共通電極の両端部と、該両端部から前記複数の吐出エネルギー付与手段を均等に分ける部位とを少なくとも含み、
前記引出部材は、前記駆動電極に供給する駆動電位を生成する駆動電位生成装置と電気的に接続されており、
前記駆動電位生成装置から前記接続領域までの経路抵抗は、全て等しいことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記駆動電極は、前記エネルギー付与手段毎に設けられてい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】
前記駆動電極と導通する配線を有する配線基板を備え、
前記配線基板に、前記共通電極と重なり合うように電気的に接続される基板側共通電極を有することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記基板側共通電極は、前記配線基板の前記ヘッドチップとの接合面に配置された複数の電極部に分割されており、
前記配線基板は、前記ヘッドチップとの接合面の反対面に１つの配線部を有し、該配線部と前記複数の電極部とが、前記配線基板を貫通する貫通穴を介してそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記ヘッドチップは、前記吐出エネルギー付与手段からなる複数の駆動壁と複数のチャネルとが交互に配置されることによって前記吐出エネルギー付与手段列であるチャネル列を構成していると共に、前記チャネルの開口部が、前記ヘッドチップの相反する前面及び後面にそれぞれ配置されており、
前記チャネル列は、インク吐出を行う吐出チャネルとインク吐出を行わないダミーチャネルとが１つおきに配置されており、
前記共通電極は、前記ヘッドチップの前記後面に形成され、前記吐出エネルギー付与手段の前記一対の駆動電極のうちの前記ダミーチャネル内に臨む一方の駆動電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記引出部材は、ＦＰＣであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関し、詳しくは、共通電極の電流密度が増加しても、インク室列内の液滴速度差を低減することができるインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドは、駆動電位生成装置からの駆動電位の印加によって吐出エネルギー付与手段を駆動させ、インクに吐出エネルギーを付与し、ノズルからインクを吐出させる。一般に、吐出エネルギー付与手段としては、ＰＺＴ等の圧電素子を一対の電極間で挟んだものが用いられ、電極間の静電容量を利用して該圧電素子を機械的に駆動させることでインクに吐出エネルギーを付与するようになっている。
【０００３】
従来、このようなインクジェットヘッドの一例として、吐出エネルギー付与手段からなる駆動壁とインク室（チャネル）とを交互に配置したせん断モード型のインクジェットヘッドがある。せん断モード型のインクジェットヘッドは駆動壁を隣り合うチャネルで共用するため、隣り合うチャネル内のインクを同時に吐出することができない。このため、１つおきのチャネル毎に、インク吐出を行う吐出チャネルとインク吐出を行わないダミーチャネルとに分けた独立駆動タイプのインクジェットヘッドが知られている（特許文献１）。
【０００４】
独立駆動タイプのインクジェットヘッドは、各吐出チャネルに対応する電極を駆動電位生成装置と個別に電気的接続するのに対し、各ダミーチャネルに対応する電極を、チャネル列で共通となる共通電極に一括して電気的接続し、この共通電極を駆動電位生成装置と電気的接続する構成となっている。共通電極は、インクジェットヘッドのヘッドチップの一面に、チャネル列に沿って延びるように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４３１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、チャネルの高密度化に伴い、共通電極を配置するヘッドチップ表面のスペースが狭くなり、共通電極を細く形成せざるを得なくなってきている。また、１チャネル列当たりのチャネル数も増加し、それに伴って共通電極の電流密度が増加してきている。これにより、共通電極に対して駆動電位生成装置からの駆動電位が印加される接続領域に負荷が集中し、該接続領域における発熱量が大きくなる現象が見られるようになった。
【０００７】
共通電極の発熱はヘッドチップに伝達されるため、共通電極に沿って配列されるチャネル内のインクの温度が、接続領域の近傍のチャネルで高くなる。その結果、接続領域の近傍のチャネル内のインクの粘度が低下することにより液滴速度が変化し、チャネル列内における液滴速度差が発生する問題がある。特に、記録速度を向上させるべくインクジェットヘッドが高速駆動される程、発熱量が大きくなるため、チャネル列内の液滴速度差の発生の問題は顕著となる。
【０００８】
そこで、本発明は、共通電極の電流密度が増加しても、インク室列内の液滴速度差を低減することができるインクジェットヘッドを提供することを課題とする。
【０００９】
また、本発明は、共通電極の電流密度が増加しても、インク室列内の液滴速度差を低減することができるインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
【００１０】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１２】
１．圧電素子を利用してインクに吐出エネルギーを付与する複数の吐出エネルギー付与手段と、前記吐出エネルギー付与手段に電気信号を付与する一対の駆動電極、共通電極とを有するヘッドチップを備え、
前記共通電極は、少なくとも２つの前記エネルギー付与手段に前記電気信号を付与し、前記共通電極と電気的に接続される引出部材との接続領域を３箇所以上有していることを特徴とするインクジェットヘッド。
２．前記接続領域は、前記共通電極の長さ方向に均等間隔をおいて分散配置されていることを特徴とする前記１記載のインクジェットヘッド。
３．前記接続領域は、前記共通電極の両端部と、該両端部から前記複数の吐出エネルギー付与手段を均等に分ける部位とを少なくとも含むことを特徴とする前記２記載のインクジェットヘッド。
４．前記引出部材は、前記駆動電極に供給する駆動電位を生成する駆動電位生成装置と電気的に接続されていることを特徴とする前記１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
５．前記駆動電位生成装置から前記接続領域までの経路抵抗は、全て等しいことを特徴とする前記４記載のインクジェットヘッド。
６．前記駆動電極は、前記エネルギー付与手段毎に設けられていることを特徴とする前記１〜５の何れかに記載のインクジェットヘッド。
７．前記駆動電極と導通する配線を有する配線基板を備え、
前記配線基板に、前記共通電極と重なり合うように電気的に接続される基板側共通電極を有することを特徴とする前記１〜６の何れかに記載のインクジェットヘッド。
８．前記基板側共通電極は、前記配線基板の前記ヘッドチップとの接合面に配置された複数の電極部に分割されており、
前記配線基板は、前記ヘッドチップとの接合面の反対面に１つの配線部を有し、該配線部と前記複数の電極部とが、前記配線基板を貫通する貫通穴を介してそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする前記７記載のインクジェットヘッド。
９．前記ヘッドチップは、前記吐出エネルギー付与手段からなる複数の駆動壁と複数のチャネルとが交互に配置されることによって前記吐出エネルギー付与手段列であるチャネル列を構成していると共に、前記チャネルの開口部が、前記ヘッドチップの相反する前面及び後面にそれぞれ配置されており、
前記チャネル列は、インク吐出を行う吐出チャネルとインク吐出を行わないダミーチャネルとが１つおきに配置されており、
前記共通電極は、前記ヘッドチップの前記後面に形成され、前記吐出エネルギー付与手段の前記一対の駆動電極のうちの前記ダミーチャネル内に臨む前記一方の駆動電極と電気的に接続されていることを特徴とする前記１〜８の何れかに記載のインクジェットヘッド。
１０．前記引出部材は、ＦＰＣであることを特徴とする前記１〜９の何れかに記載のインクジェットヘッド。
１１．前記１〜１０の何れかに記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、共通電極の電流密度が増加しても、インク室列内の液滴速度差を低減することができるインクジェットヘッドを提供することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、共通電極の電流密度が増加しても、インク室列内の液滴速度差を低減することができるインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るインクジェットヘッドにおける駆動電位生成装置とヘッドチップの各吐出エネルギー付与手段との電気的接続構造の概念図
【図２】本発明におけるヘッドチップのチャネル列方向の位置と温度の関係を示すグラフ
【図３】本発明に係るインクジェットヘッドの一例を示す分解斜視図
【図４】図３に示すインクジェットヘッドのチャネル構造を説明する図
【図５】図３に示す配線基板をヘッドチップとの接合面側から見た図
【図６】（ａ）は図３中の（ａ）−（ａ）線に沿う端面図、（ｂ）は図３中の（ｂ）−（ｂ）線に沿う端面図、（ｃ）は図３中の（ｃ）−（ｃ）線に沿う端面図
【図７】本発明の他の実施形態に係る配線基板をヘッドチップとの接合面側から見た図
【図８】本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るインクジェットヘッドにおける駆動電位生成装置とヘッドチップの各吐出エネルギー付与手段との電気的接続構造の概念図である。
【００１８】
本発明に係るインクジェットヘッドにおいて、ヘッドチップ１００は、少なくとも２つの吐出エネルギー付与手段１０１を有している。吐出エネルギー付与手段１０１は、図１には示されていない複数のインク室内のインクに圧電素子を利用して吐出エネルギーを付与するためのものである。ヘッドチップ１００は、吐出エネルギー付与手段１０１に電気信号を付与する一対の駆動電極、共通電極を有している。
【００１９】
共通電極１０２は、少なくとも２つの吐出エネルギー付与手段に電気信号を付与するものである。吐出エネルギー付与手段の駆動電極は、共通電極１０２と電気的に接続されると共に、個別の配線３０１によって駆動電位生成装置２００にも電気的に接続されている。駆動電位生成装置２００は、吐出エネルギー付与手段１０１を駆動する所定の駆動電位を生成し、該駆動電位を吐出エネルギー付与手段１０１の駆動電極に供給する。
【００２０】
駆動電位生成装置２００で生成される駆動電位は、共通電極１０２を介して、吐出エネルギー付与手段１０１の駆動電極に印加される。符号３０２は、共通電極１０２と電気的に接続される引出部材としての配線である。すなわち、本発明において引出部材とは、共通電極と駆動電位生成装置とを電気的に接続する部材をいう。この引出部材は単一の部材（電極又は配線）で構成されたものに限らず、複数の部材（電極及び又は配線）が導通するように構成されたものであってもよい。
【００２１】
本発明では、この共通電極１０２と駆動電位生成装置２００との電気的な接続領域を３箇所以上設けている。図１では、共通電極１０２の両端部の接続領域１０２ａ、１０２ｂに加えて、共通電極１０２の両端部から複数の吐出エネルギー付与手段１０１を均等に分ける部位（中央部）の接続領域１０２ｃの合計３箇所設けた場合を例示している。
【００２２】
なお、本発明において駆動電位生成装置との接続領域とは、駆動電位生成装置からの駆動電位が共通電極に印加される部位のことである。一般に、インクジェットヘッドと駆動電位生成装置との間には、駆動電位の信号が流れる配線が設けられた例えばフレキシブル基板（ＦＰＣ）等の電気的な中継部材が介在される。
【００２３】
各接続領域１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、電気的負荷が集中することにより発熱するが、共通電極１０２の負荷は３箇所の接続領域１０２ａ〜１０２ｃに分散されるため、吐出エネルギー付与手段１０１の列で見た場合、局部的な発熱は抑制される。その結果、図２に示すように、吐出エネルギー付与手段１０１の列内の温度差を小さくすることができ、該列内のインク粘度を均一化できる。これにより、吐出エネルギー付与手段１０１の列内の液滴速度のばらつきを小さくでき、液滴速度差の発生を抑制することができる。
【００２４】
３箇所以上の接続領域は、上記のように共通電極の両端部と、該両端部から複数の吐出エネルギー付与手段１０１を均等に分ける部位（中央部）とを少なくとも含むようにすると、少ない数の接続領域で効率的に液滴速度差の発生を抑制できるために最も好ましい。しかし、本発明はこれに限らず、３箇所以上の接続領域が共通電極の長さ方向に均等間隔で分散配置されていれば、吐出エネルギー付与手段１０１の列内の温度のばらつきを抑制できる。
【００２５】
次に、本発明に係るインクジェットヘッドの具体的な実施形態について、図３〜図５を用いて説明する。
【００２６】
図３は、本発明に係るインクジェットヘッドの一例を示す分解斜視図、図４は、図３に示すインクジェットヘッドのチャネル構造を説明する図、図５は、図３に示す配線基板をヘッドチップとの接合面側から見た図、図６（ａ）は図３中の（ａ）−（ａ）線に沿う端面図、図６（ｂ）は図３中の（ｂ）−（ｂ）線に沿う端面図、図６（ｃ）は図３中の（ｃ）−（ｃ）線に沿う端面図である。
【００２７】
図３におけるインクジェットヘッドＨは、ヘッドチップ１と、該ヘッドチップ１の前面１ａに接合されるノズルプレート２と、ヘッドチップ１の後面１ｂに接合される配線基板３と、該配線基板３に接続されるフレキシブル基板４とを有している。
【００２８】
ヘッドチップ１は六面体形状を呈しており、ＰＺＴ等の圧電素子からなる駆動壁１１とチャネル１２、１３とが交互に並設されることによって構成された１列のチャネル列を有している。ここでは９個のチャネル１２、１３が示されているが、チャネル数は何ら限定されない。
【００２９】
チャネル列は、一つおきに吐出チャネル１２とダミーチャネル１３とが並設されることにより構成されている。各チャネル１２、１３の形状は、両側壁がヘッドチップ１の上面及び下面に対してほぼ垂直方向に延びており、そして互いに平行である。
【００３０】
ここで、吐出チャネルは、画像記録時に画像データに応じたインク吐出を行うチャネルである。ダミーチャネルは、画像データに関わらず常にインク吐出を行わないチャネルである。ダミーチャネル１３はインク吐出を行う必要がないため、通常、インクが充填されないか、ノズルプレート２にノズル２１が形成されない。本実施形態に示すノズルプレート２は、各吐出チャネル１２に対応する位置のみにノズル２１が形成されている。
【００３１】
ヘッドチップ１の前面１ａ及び後面１ｂには、それぞれ各チャネル１２、１３の前面１ａ側の開口部１２ａ、１３ａと後面１ｂ側の開口部１２ｂ、１３ｂとがそれぞれ配置されている。各チャネル１２、１３は、その開口部１２ａ、１３ａから開口部１２ｂ、１３ｂに亘る長さ方向で大きさと形状がほぼ変わらないストレート状に形成されている。
【００３２】
なお、本実施形態に示すヘッドチップ１において、インクが吐出される側の面を「前面」、その反対側の面を「後面」と定義する。また、ヘッドチップ１の前面１ａ又は後面１ｂと平行な方向であって、ヘッドチップ１から離れる方向をヘッドチップ１の「側方」と定義する。
【００３３】
各吐出チャネル１２内及び各ダミーチャネル１３内に臨む駆動壁１１の表面には、駆動電極１４がそれぞれ形成されている。駆動電極１４は、該駆動壁１１の表面から、各チャネル１２、１３の内面全体に亘って形成されている。
【００３４】
このヘッドチップ１は独立駆動タイプであり、各駆動電極１４に図３には示されていない駆動電位生成装置から所定電圧の駆動電位が印加されることにより、一対の駆動電極１４、１４に挟まれた圧電素子からなる駆動壁１１をせん断変形させる。これによって吐出チャネル１２内に供給されたインクに吐出エネルギーを付与し、ノズルプレート２のノズル２１からインク滴として吐出させる。すなわち、本実施形態において、一対の駆動電極１４、１４と該駆動電極１４、１４に挟まれた駆動壁１１が、本発明における吐出エネルギー付与手段を構成している。すなわち、駆動電極１４は、吐出エネルギー付与手段毎に設けられている。
【００３５】
ヘッドチップ１の後面１ｂには、吐出チャネル１２に１対１に対応するように接続電極１５が形成されている。各接続電極１５の一端は、対応する吐出チャネル１２の開口部１２ｂを介して、駆動電極１４と電気的に接続されている。各接続電極１５の他端は、ヘッドチップ１の一端縁（図３中の下端縁）に向けて延びている。
【００３６】
また、ヘッドチップ１の後面１ｂには、共通電極５（チップ側共通電極ともいう。）が形成されている。共通電極５は、チャネル列を挟んで接続電極１５が配列される側とは反対側に、チャネル列方向に沿うように延びている。より具体的には、共通電極５は、ヘッドチップ１の後面１ｂをチャネル列と平行に延びる直線部５１と、該直線部５１の両端から直角に屈曲した２つの端部５２、５２を有する形状に形成されている。２つの端部５２、５２は、チャネル列を両側から挟むように配置されている。共通電極５の両端部５２、５２は、ヘッドチップ１の一端縁に向けて延び、接続電極１５の他端と並列して配置されている。各ダミーチャネル１３内の駆動電極１４は、この共通電極５の直線部５１と電気的に接続されている。
【００３７】
配線基板３は、ヘッドチップ１の後面１ｂの面積よりも大きな面積を有し、ヘッドチップ１の各駆動電極１４と導通する配線（電極）を有する平板状の基板であり、接着剤を介してヘッドチップ１の一面である後面１ｂに接合されている。配線基板３は比較的硬質な基材材料からなる。具体的な基材材料としては、ガラス、セラミックス、シリコン、プラスチック等が挙げられる。中でも適度に剛性を備え、安価で加工も容易である点でガラスが好ましい。
【００３８】
一般に、ヘッドチップ１との接合面の反対面である配線基板３の裏面３ｂには、図示しないインクマニホールドが設けられる。インクマニホールドは、ヘッドチップ１の吐出チャネル１２に供給するインクを保有する部材である。このため、配線基板３には、インクマニホールド内のインクを吐出チャネル１２に供給するためのインク流路穴３１が、各吐出チャネル１２の開口部１２ｂに対応する位置に貫通するように形成されている。
【００３９】
一方、配線基板３におけるダミーチャネル１３に対応する位置には、インク流路穴は形成されていない。従って、ダミーチャネル１３は、ノズルプレート２と配線基板３とによって閉塞されている。
【００４０】
ヘッドチップ１との接合面である配線基板３の表面３ａには、インク流路穴３１に近接して、ヘッドチップ１の後面１ｂに配列されている接続電極１５と対応する個別電極３２が形成されている。各個別電極３２の一端は、対応する接続電極１５と電気的に接続されている。各個別電極３２は、この接続電極１５を介して、対応する駆動電極１４と電気的に接続されている。また、各個別電極３２の他端は、配線基板３の端部３ｃまで延びている。
【００４１】
配線基板３には、ヘッドチップ１の共通電極５と重なり合うように電気的に接続される基板側共通電極６が形成されている。この基板側共通電極６は、配線基板３がヘッドチップ１の後面１ｂに接合された際、ヘッドチップ１の共通電極５と重なり合うことにより、接続電極１５と個別電極３２とが重なり合った際の高さと高さを合わせると共に、ヘッドチップ１側の共通電極５と一体となって共通電極として機能するものであり、本発明において好ましく設けられる。
【００４２】
基板側共通電極６は、第１の電極部６１及び第２の電極部６２の２つの部位に分割されており、これらが配線基板３の表面３ａに接することなく配置されている。
【００４３】
基板側共通電極６の第１の電極部６１は、配線基板３の表面３ａにおいて、共通電極５の両端部５２、５２に対応する位置にそれぞれ１つずつ形成されている。各第１の電極部６１、６１は、配線基板３がヘッドチップ１の後面１ｂに接合されることにより、一端が共通電極５の各端部５２、５２と重なり合うように電気的に接続される。各第１の電極部６１、６１の他端は、配線基板３の端部３ｃまで延びている。２つの第１の電極部６１、６１は、間に全ての個別電極３２を挟むように配置され、該個別電極３２と並列して配置されている。
【００４４】
基板側共通電極６の第２の電極部６２は、配線基板３の表面３ａにおいて、共通電極５の直線部５１に対応する位置に１本の直線状の電極によって形成されている。この第２の電極部６２は、配線基板３がヘッドチップ１の後面１ｂに接合されることにより、共通電極５の直線部５１と重なり合うように電気的に接続される。
【００４５】
配線基板３の裏面３ｂには、共通電極５と同様の形状で形成された１つの配線部３３が形成されている。この配線部３３は、インク流路穴３１の配列方向と平行に延びる直線部３３１と、該直線部３３１の両端から直角に屈曲し、全てのインク流路穴３１を両側から挟むように配置された２つの端部３３２、３３２とを有する。直線部３３１は、配線基板３を挟んで表面３ａの第２の電極部６２と重なる位置に配置され、両端部３３２、３３２は、配線基板３を挟んだ表面３ａの第１の電極部６１、６１と重なる位置に配置されている。
【００４６】
配線基板３の表面３ａに設けられた基板側共通電極６の第１の電極部６１、６１と、裏面３ｂに設けられた配線部３３の各端部３３２、３３２とは、配線基板３を貫通するそれぞれ１つずつの貫通穴３４、３４を介して電気的に接続されている。また、配線基板３の表面３ａに設けられた基板側共通電極６の第２の電極部６２と、裏面３ｂに設けられた配線部３３の直線部３３１とは、配線基板３を貫通する１つの貫通穴３５を介して電気的に接続されている。この貫通穴３５を介して、第２の電極部６２の中央部と配線部３３の直線部３３１の中央部とが電気的に接続されている。この中央部は、本実施形態において吐出エネルギー付与手段を構成する複数の駆動壁１１を共通電極５の両端部から均等に分ける部位である。
【００４７】
フレキシブル基板（ＦＰＣ）４は、配線基板３と図３には示されていない駆動電位生成装置との間を電気的に接続する中継部材の一例である。このフレキシブル基板４は、配線基板３の表面３ａに設けられた複数の個別電極３２と１対１に対応する複数の配線４１と、配線基板３の表面３ａに設けられた基板側共通電極６の２つの第１の電極部６１、６１と１対１に対応する２つの配線４２、４２とを有する。フレキシブル基板４の一端は、例えばＡＣＦ（異方性導電フィルム）等によって、配線基板３の表面３ａ側の端部３ｃに接続される。これにより、個別電極３２と配線４１とが電気的に接続されると共に、基板側共通電極６の第１の電極部６１、６１と配線４２、４２とが電気的に接続される。
【００４８】
このフレキシブル基板４の他端は駆動電位生成装置と電気的に接続される。従って、本実施形態におけるインクジェットヘッドＨは、ヘッドチップ１の吐出チャネル１２の駆動電極１４と駆動電位生成装置とが、フレキシブル基板４の配線４１、配線基板３の個別電極３２及びヘッドチップ１の接続電極１５を介して電気的に接続されると共に、ヘッドチップ１の共通電極５と駆動電位生成装置とが、フレキシブル基板４の配線４２、配線基板３の配線部３３、貫通穴３４、３５、基板側共通電極６の第１の電極部６１及び第２の電極部６２を介して電気的に接続される。
【００４９】
これにより、駆動電位生成装置から共通電極５への駆動電位は、フレキシブル基板４の配線４２、４２から基板側共通電極６の第１の電極部６１、６１を通って、両端部５２、５２の２箇所に印加されるのと同時に、基板側共通電極６の第１の電極部６１、６１から貫通穴３４、３４、配線部３３及び貫通穴３５を通って、第２の電極部６２の中央部の１箇所に印加される。この第２の電極部６２は、ヘッドチップ１の共通電極５の直線部５１と重なり合うことにより一体の共通電極として機能するから、貫通穴３５による接続領域は、共通電極５に対する接続領域でもある。
【００５０】
従って、このインクジェットヘッドＨにおける共通電極は、フレキシブル基板４を介した駆動電位生成装置との電気的な接続領域を、基板側共通電極６の第１の電極部６１、６１の部位による２箇所と貫通穴３５の部位による１箇所の合計３箇所有していることになる。
【００５１】
これにより、駆動電位生成装置からの駆動電位の印加時の共通電極５、６の電気的負荷は、共通電極５の両端部５２、５２（基板側共通電極６の第１の電極部６１、６１）の２箇所のみに集中することがなく、中央部の貫通穴３５の部位を含めた３箇所に分散される。その結果、電気的負荷の集中による発熱部位も分散され、ヘッドチップ１のチャネル列内の温度差を図２に示すように小さくすることができる。従って、このインクジェットヘッドＨによれば、チャネル列内のインク粘度を均一化でき、チャネル列内の液滴速度差の発生を抑制することができる。
【００５２】
駆動電位生成装置との接続領域を基板側共通電極６の第１の電極部６１、６１の２箇所のみとした場合と、本実施形態のように３箇所とした場合との液滴速度差の発生具合を比較したところ、本実施形態によれば液滴速度差の発生が４０％改善されることを確認できた。
【００５３】
また、本実施形態では、配線基板３の表面３ａに形成された基板側共通電極６の第１の電極部６１、６１と第２の電極部６２とを、配線基板３の裏面３ｂに形成された１つの配線部３３と貫通穴３４、３４、３５とを介して電気的に接続しているため、接続電極１５や個別電極３２との短絡のおそれなく、共通電極と駆動電位生成装置との接続領域を容易に形成することができる。
【００５４】
また、配線基板３の表面３ａに、共通電極５と重なり合う基板側共通電極６（第１の電極部６１及び第２の電極部６２）が設けられているため、共通電極５の電流密度を小さくでき、発熱量の低減化を図ることができる。
【００５５】
本発明において、駆動電位生成装置から各接続領域までの経路抵抗は、全て等しいことが好ましい。これによって、各接続領域からの電流の流入、流出量を均一にできることで、発熱量を均一化できる。経路抵抗は、例えば各配線経路の長さや各配線の厚みを適宜調整することによって等しくすることができる。
【００５６】
以上の実施形態では、共通電極５（第２の電極部６２）との１つの接続領域を構成する貫通穴３５を、１つだけの貫通穴によって形成したが、これに限定されず、図７に示すように、一まとめにした複数の貫通穴によって構成してもよい。これによって、チャネル数の増加に伴う貫通穴３５の部位の電気的負荷を低減できる。
【００５７】
さらに、図示しないが、配線基板３の表面３ａに設けられた第１の電極部６１、６１と裏面３ｂに設けられた配線部３３の両端部３３２、３３２とを電気的に接続する貫通穴３４も、必要に応じてそれぞれ一まとめにした複数の貫通穴によって構成してもよい。
【００５８】
以上の実施形態におけるインクジェットヘッドＨは、接続領域を３箇所としたが、例えば２つの第１の電極部６１、６１の間に、２箇所以上の貫通穴３５を均等間隔で分散配置させることにより、合計４箇所以上の接続領域を設けるようにしてもよい。
【００５９】
また、インクジェットヘッドＨに設けられるチャネル列は１列に限らず、２列以上であってもよい。この場合、チャネル列毎に設けられる共通電極に、上述した構造を適用すればよい。
【００６０】
また、以上の実施形態では、ヘッドチップ１の後面１ｂに配線基板３を接合し、この配線基板３の端部３ｃにフレキシブル基板４を電気的に接続する構成としたが、配線基板３を設けず、ヘッドチップ１の後面１ｂに直接フレキシブル基板を電気的に接続してもよい。この場合、フレキシブル基板（ＦＰＣ）が引出部材となり、このフレキシブル基板に、上記の基板側共通電極６、配線部３３及び貫通穴３４、３４、３５が設けられることはもちろんである。
【００６１】
さらに、以上の実施形態では、隣り合うチャネル間の隔壁を圧電素子からなる駆動壁とし、この駆動壁をせん断変形させることによってチャネル内のインクに吐出エネルギーを付与するものを例示したが、これに限定されない。例えば、インク室の一面を振動板とし、この振動板を圧電素子によって振動させることによってインク室内のインクに吐出エネルギーを付与するものであってもよい。
【００６２】
次に、かかるインクジェットヘッドＨを備えるインクジェット記録装置の一実施形態について図８を用いて説明する。
【００６３】
図８は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す概略構成図である。
【００６４】
インクジェット記録装置Ｐにおいて、搬送機構７は、紙、プラスチックシート、布帛等からなる記録媒体８を搬送ローラー対７１によって挟持し、搬送モーター７２による搬送ローラー７３の回転によって図中のＹ方向（副走査方向）に搬送するようになっている。搬送ローラー７３と搬送ローラー対７１の間に、インクジェットヘッドＨが配置されている。インクジェットヘッドＨは、ノズル面側が記録媒体８の記録面８１と対面するようにキャリッジ９に搭載されており、フレキシブル基板４を介して駆動電位生成装置２００に電気的に接続されている。駆動電位生成装置２００はキャリッジ９上に設けられていてもよい。
【００６５】
キャリッジ９は、不図示の駆動手段によって、記録媒体８の幅方向に亘って架け渡されたガイドレール９１に沿って、副走査方向と略直交する図中のＸ−Ｘ’方向（主走査方向）に往復移動可能に設けられている。本実施形態に示すインクジェットヘッドＨは、キャリッジ９の往復移動に伴って記録媒体８の記録面８１を主走査方向に移動し、この移動の過程で、画像データに応じてノズルから液滴を吐出し、インクジェット画像を記録するスキャン型のヘッドである。しかし、本発明におけるインクジェット記録装置Ｐにおいて、インクジェットヘッドＨはスキャン型に限らない。図示しないが、インクジェットヘッドＨは、記録媒体８の幅方向に亘って長尺状に形成され又は複数の小ヘッドが千鳥状に配置されることにより、一定速度で搬送される記録媒体８に対してワンパスで記録を行うライン型でもよい。
【００６６】
本発明に係るインクジェット記録装置Ｐは、上述したインクジェットヘッドＨを備えることにより、共通電極の電流密度が増加しても、チャネル列内の液滴速度差を低減することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１：ヘッドチップ
１ａ：前面
１ｂ：後面
１１：駆動壁
１２：吐出チャネル
１２ａ：前面側の開口部
１２ｂ：後面側の開口部
１３：ダミーチャネル
１３ａ：前面側の開口部
１３ｂ：後面側の開口部
１４：駆動電極
１５：接続電極
２：ノズルプレート
２１：ノズル
３：配線基板
３ａ：表面
３ｂ：裏面
３ｃ：端部
３１：インク流路穴
３２：個別電極
３３：配線部
３３１：直線部
３３２：端部
３４、３５：貫通穴
４：フレキシブル基板
５：共通電極
５１：直線部
５２：端部
６：基板側共通電極
６１：第１の電極部
６２：第２の電極部
７：搬送機構
７１：搬送ローラー対
７２：搬送モーター
７３：搬送ローラー
８：記録媒体
８１：記録面
９：キャリッジ
９１：ガイドローラー
１００：インクジェットヘッド
１０１：吐出エネルギー付与手段
１０２：共通電極
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ：接続領域
２００：駆動電位生成装置
３０１、３０２：配線
Ｈ：インクジェットヘッド
Ｐ：インクジェット記録装置
【図１】
0006597279.tif 000002
【図２】
0006597279.tif 000003
【図３】
0006597279.tif 000004
【図４】
0006597279.tif 000005
【図５】
0006597279.tif 000006
【図６】
0006597279.tif 000007
【図７】
0006597279.tif 000008
【図８】
0006597279.tif 000009