(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって通電可能に接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
【請求項２】
前記共通電極間抵抗によって接続された複数の前記共通電極の一つに電圧が印加されて、印加された前記一つの共通電極及び前記共通電極間抵抗に電流が流れる際に、前記共通電極間抵抗に流れる電流量は前記一つの共通電極に流れる電流量よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータユニット。
【請求項３】
前記共通電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の圧電アクチュエータユニット。
【請求項４】
複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記個別電極同士が、少なくとも１カ所の個別電極間抵抗によって通電可能に接続され、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
【請求項５】
前記個別電極間抵抗によって接続された複数の前記個別電極の一つに電圧が印加されて、印加された前記一つの個別電極及び前記個別電極間抵抗に電流が流れる際に、前記個別電極間抵抗に流れる電流量は前記一つの個別電極に流れる電流量よりも小さいことを特徴とする請求項４記載の圧電アクチュエータユニット。
【請求項６】
前記個別電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載の圧電アクチュエータユニット。
【請求項７】
複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ通電可能に接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
【請求項８】
前記共通電極間抵抗によって接続された複数の前記共通電極の一つに電圧が印加されて、印加された前記一つの共通電極及び前記共通電極間抵抗に電流が流れる際に、前記共通電極間抵抗に流れる電流量は前記一つの共通電極に流れる電流量よりも小さく、
前記個別電極間抵抗によって接続された複数の前記個別電極の一つに電圧が印加されて、印加された前記一つの個別電極及び前記個別電極間抵抗に電流が流れる際に、前記個別電極間抵抗に流れる電流量は前記一つの個別電極に流れる電流量よりも小さいことを特徴とする請求項７記載の圧電アクチュエータユニット。
【請求項９】
前記共通電極間抵抗及び前記個別電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする請求項７又は８記載の圧電アクチュエータユニット。
【請求項１０】
複数の前記共通電極にそれぞれ入力される電気信号が同一ではないことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の圧電アクチュエータユニット。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載の圧電アクチュエータユニットにより構成されると共に、インクが供給される複数の圧力室を備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１２】
前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを有し、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とする請求項１１記載のインクジェットヘッド。
【請求項１３】
複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立しており、複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって接続され、前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低い圧電アクチュエータユニットと、
インクが供給される複数の圧力室と、
前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、
前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させ、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１４】
複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立しており、複数の前記個別電極同士が、少なくとも１カ所の個別電極間抵抗によって接続され、前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低い圧電アクチュエータユニットと、
インクが供給される複数の圧力室と、
前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、
前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させ、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１５】
複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立しており、複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ接続され、前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低い圧電アクチュエータユニットと、
インクが供給される複数の圧力室と、
前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、
前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させ、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１６】
請求項１１〜１５の何れかに記載のインクジェットヘッドを備え、
前記インクジェットヘッドの前記圧電素子に、前記共通電極及び前記個別電極を介して前記電気信号を印加することにより、前記圧力室内のインクを前記ノズルから吐出させ、記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１７】
請求項１〜１０の何れかに記載の圧電アクチュエータユニットにより構成されると共に、インクが供給される複数の圧力室を備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させることを特徴とするヘッドチップ。
【請求項１８】
インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
【請求項１９】
インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によって接続され、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
【請求項２０】
インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電アクチュエータユニット、インクジェットヘッド、インクジェット記録装置、ヘッドチップ及び配線基板に関し、詳しくは、電極の間に絶縁層を設ける必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することを防止でき、収率の低下を防止することができる圧電アクチュエータユニット、インクジェットヘッド、インクジェット記録装置、ヘッドチップ及び配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の圧電素子を有する圧電アクチュエータユニットは、一対の電極に挟まれた圧電素子に電界が印加されることによって該圧電素子が駆動する。この圧電アクチュエータユニットの一態様として、圧電素子の駆動によってインクを吐出させるインクジェットヘッドがある。インクジェットヘッドは、圧電素子の駆動によって該圧電素子に対応する圧力室の容積を変化させ、圧力室内のインクに吐出のための圧力を付与するようになっている。
【０００３】
インクジェットヘッドとして、複数個の圧電素子を個別に駆動可能なオンデマンドタイプのものがある。このインクジェットヘッドは、圧電素子に設けられる一対の電極の一方が、圧電素子毎に個別に設けられる個別電極であり、他方が、複数個の圧電素子に共通に設けられる共通電極となっているものが一般的である。駆動したい圧電素子の個別電極に所定の電気信号を印加することによって、圧電素子毎のオンデマンド駆動が可能となっている。また、複数のノズル列を有するインクジェットヘッドの場合、各ノズル列間で吐出タイミングをずらすことを可能とするために、共通電極をノズル列毎に独立して設けるものが知られている。
【０００４】
近年、インクジェットヘッドは、より高解像度の画像記録を可能にするため、圧電素子がますます高密度化され、これに伴い、個別電極も高密度に配置されるようになってきている。このような状況の中、製造されたインクジェットヘッドの特定の圧電素子の駆動効率が低下する現象が発生する場合があることがわかった。電極間がショートしているわけではないので、各圧電素子の駆動は可能である。しかし、特定の圧電素子の駆動効率の低下により、当該圧電素子によるインク射出速度が低下して不良品となるため、結果的にヘッドの収率が低下する。
【０００５】
圧電アクチュエータユニットは、加圧や加熱等といった圧電素子の変形をもたらすプロセスを経ることにより製造されることが多い。特にインクジェットヘッドは、圧電素子を含む複数の部品同士を加圧、加熱して接着することによって製造される。このため、圧電素子の駆動効率の低下は、製造の過程で圧電素子が変形してひずみ、起電力が発生することにより、起電力による微小電流が電極を介して他の圧電素子の電極に流れ込むことで起こると考えられる。
【０００６】
従来、製造プロセスにおける配線間のショートや、高密度配線間のショートに対する対策として、特許文献１、２に記載の技術が知られている。
【０００７】
特許文献１は、圧電素子の変位を阻害することなく個別リード電極と共通リード電極とのショートを防止するために、共通リード電極を構成している密着層の露出している表面を、基板間を接着する接着層から連続する保護層によって覆う技術を開示している。
【０００８】
また、特許文献２は、接着剤中の凝集した導電性粒子による電極同士のショートを防止するために、ヘッドチップと配線基板との接合領域の外側の接着剤フィレットを通る部位を被覆するように、絶縁層を設ける技術を開示している。
【０００９】
本発明者が鋭意検討したところ、圧電素子の起電力による微小電流の流れ込みは、異なる圧電素子の隣接している電極間の距離が、電極形成時のばらつき等によって局所的に狭くなっている領域や電極同士の接合に用いる導電性粒子が凝集している領域で発生すると考えられる。しかし、オンデマンド駆動に影響を与えない程度の電極間の抵抗が大きくなっている部位（例えば数ＭΩ以上）で発生するので、複雑な構造のインクジェットヘッドにおいて、電極間の抵抗が大きくなっている部分に従来のように絶縁層を設けることは非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−８０４４号公報
【特許文献２】特開２０１５−５１５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、電極の間に絶縁層を設ける必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することを防止でき、ユニットの収率の低下を防止することができる圧電アクチュエータユニットを提供することを課題とする。
【００１２】
また、本発明は、電極の間に絶縁層を設ける必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することを防止でき、ヘッドの収率の低下を防止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。
【００１３】
さらに、本発明は、電極の間に絶縁層を設ける必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することが防止されたインクジェットヘッドを備えることにより、高品質の画像記録を行うことができるインクジェット記録装置を提供することを課題とする。
【００１４】
また、本発明は、電極の間に絶縁層を設ける必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することを防止でき、ヘッドの収率の低下を防止することができるヘッドチップ及び配線基板を提供することを課題とする。
【００１５】
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】
【００１６】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１７】
１．複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
２．前記共通電極間抵抗は、前記圧電素子に電気信号が送られた際に、前記共通電極に流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れることを特徴とする前記１記載の圧電アクチュエータユニット。
３．前記共通電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする前記１又は２記載の圧電アクチュエータユニット。
４．複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によって接続され、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
５．前記個別電極間抵抗は、前記圧電素子に電気信号が送られた際に、前記個別電極に流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れることを特徴とする前記４記載の圧電アクチュエータユニット。
６．前記個別電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする前記４又は５記載の圧電アクチュエータユニット。
７．複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極がそれぞれ電気的に独立している圧電アクチュエータユニットにおいて、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
８．前記共通電極間抵抗は、前記圧電素子に電気信号が送られた際に、前記共通電極に流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れ、
前記個別電極間抵抗は、前記圧電素子に電気信号が送られた際に、前記個別電極に流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れることを特徴とする前記７記載の圧電アクチュエータユニット。
９．前記共通電極間抵抗及び前記個別電極間抵抗は、導電性粒子を含有する樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子の何れかによって形成されていることを特徴とする前記７又は８記載の圧電アクチュエータユニット。
１０．複数の前記共通電極にそれぞれ入力される電気信号が同一ではないことを特徴とする前記１〜９の何れかに記載の圧電アクチュエータユニット。
１１．前記１〜１０の何れかに記載の圧電アクチュエータユニットにより構成されると共に、インクが供給される複数の圧力室を備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させることを特徴とするインクジェットヘッド。
１２．前記圧力室及び前記圧電素子が形成されたヘッドチップと、前記ヘッドチップに接着され、前記電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成する配線基板とを有し、
前記個別電極及び前記共通電極が、前記ヘッドチップの表面から前記配線基板の表面にかけて形成されていることを特徴とする前記１１記載のインクジェットヘッド。
１３．前記１１又は１２記載のインクジェットヘッドを備え、
前記インクジェットヘッドの前記圧電素子に、前記共通電極及び前記個別電極を介して前記電気信号を印加することにより、前記圧力室内のインクを前記ノズルから吐出させ、記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
１４．前記１〜１０の何れかに記載の圧電アクチュエータユニットにより構成されると共に、インクが供給される複数の圧力室を備え、
前記個別電極及び前記共通電極への電気信号の印加によって前記圧電素子を駆動させることにより、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させ、前記圧力室内のインクをノズルから吐出させることを特徴とするヘッドチップ。
１５．インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
１６．インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によって接続され、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
１７．インクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室の容積をそれぞれ膨張又は収縮させる複数の圧電素子とを備えたヘッドチップに接着されることにより、前記圧電素子の各々に対して電気信号を印加するための外部配線基板との接続部を形成し、前記複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、前記複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組有し、前記組毎の前記個別電極及び前記共通電極が電気的に独立するように形成された配線基板において、
複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって、複数の前記個別電極同士が、個別電極間抵抗によってそれぞれ接続され、
前記共通電極間抵抗は、前記共通電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記共通電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いと共に、
前記個別電極間抵抗は、前記個別電極よりも電気抵抗率が高く、且つ、前記個別電極が形成されている面を構成する部材よりも電気抵抗率が低いことを特徴とする配線基板。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電極の間に絶縁層を設ける必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することを防止でき、ユニットの収率の低下を防止することができる圧電アクチュエータユニットを提供することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、電極の間に絶縁層を設ける必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することを防止でき、ヘッドの収率の低下を防止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。
【００２０】
さらに、本発明によれば、電極の間に絶縁層を設ける必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することが防止されたインクジェットヘッドを備えることにより、高品質の画像記録を行うことができるインクジェット記録装置を提供することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、電極の間に絶縁層を設ける必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することを防止でき、ヘッドの収率の低下を防止することができるヘッドチップ及び配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る圧電アクチュエータユニットの基本構成を示した概略説明図
【図２】本発明に係るインクジェットヘッドの一実施形態を示す分解斜視図
【図３】図２に示すインクジェットヘッドを配線基板の裏面側から見た図
【図４】本発明に係るインクジェットヘッドの他の一実施形態を示す分解斜視図
【図５】本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略構成図
【図６】実施例で用いた配線基板を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
（圧電アクチュエータユニット）
図１は、本発明に係る圧電アクチュエータユニットの基本構成を示した概略説明図である。
【００２５】
図中、Ａ、Ｂ、Ｃは、絶縁材よりなる基板Ｇ上にそれぞれ複数の圧電素子が配列されたエリアを示す。エリアＡに存する圧電素子をａ１、ａ２、ａ３で表している。Ｃａは、各圧電素子ａ１、ａ２、ａ３に共通に設けられた共通電極を表している。以下同様に、エリアＢに存する複数の圧電素子をｂ１、ｂ２、ｂ３、共通電極をＣｂで表し、エリアＣに存する複数の圧電素子をｃ１、ｃ２、ｃ３、共通電極をＣｃで表している。また、Ｐａ１〜Ｐａ３は、各圧電素子ａ１、ａ２、ａ３に個別に設けられた個別電極、Ｐｂ１〜Ｐｂ３は、各圧電素子ｂ１、ｂ２、ｂ３に個別に設けられた個別電極、Ｐｃ１〜Ｐｃ３は、各圧電素子ｃ１、ｃ２、ｃ３に個別に設けられた個別電極である。
【００２６】
すなわち、この圧電アクチュエータユニットは、複数の圧電素子と、これら複数の圧電素子の各々に対して個別に電気信号を供給する個別電極と、複数の圧電素子の各々に対して共通の電気信号を供給する共通電極とを有する組を複数組（図１中のエリアＡ、Ｂ、Ｃの３組）有している。組毎の個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３及び共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃはそれぞれ互いに接触することなく、電気的に独立して形成されている。個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３は、異なるエリアＡ〜Ｃの圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３に対応する個別電極同士が隣接するように並列している。
【００２７】
各圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３は、それぞれ対応する個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３と共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃとの間に所定の電気信号（駆動信号）が印加されることにより、オンデマンド駆動するようになっている。各共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃにそれぞれ入力される電気信号は、同一ではないことが好ましい。これにより、各圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３の駆動タイミングをエリアＡ〜Ｃ毎に個別に設定することができる。
【００２８】
かかる圧電アクチュエータユニットにおいて、全ての共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ同士は、図１中に長破線で示される共通電極間抵抗Ｒ１によって接続されていると共に、全ての個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３同士は、図１中に短破線で示される個別電極間抵抗Ｒ２によって接続されている。
【００２９】
共通電極間抵抗Ｒ１は、各共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ同士を繋げるように、基板Ｇ上に帯状又は線状に密着形成されている。共通電極間抵抗Ｒ１を構成する材料は、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃよりも電気抵抗率が高く、且つ、基板Ｇよりも電気抵抗率が低い材料によって形成されている。この材料は、圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３の駆動に影響のない範囲の電気抵抗率を有する材料であることはもちろんである。ここで、基板Ｇは、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃが形成されている面を構成する部材である。
【００３０】
この共通電極間抵抗Ｒ１において、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ間に存在する部分が抵抗として機能する。これにより、圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３に電気信号が印加された際、共通電極間抵抗Ｒ１には、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃに流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れるようになっている。
【００３１】
一方、個別電極間抵抗Ｒ２は、各個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３同士を繋げるように、基板Ｇ上に帯状又は線状に密着形成されている。個別電極間抵抗Ｒ２を構成する材料は、個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３よりも電気抵抗率が高く、且つ、基板Ｇよりも電気抵抗率が低い材料によって形成されている。この材料も圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３の駆動に影響のない範囲の電気抵抗率を有する材料であることはもちろんである。ここで、基板Ｇは、個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３が形成されている面を構成する部材である。
【００３２】
この個別電極間抵抗Ｒ２において、個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３間に存在する部分が抵抗として機能する。これにより、圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３に電気信号が印加された際、個別電極間抵抗Ｒ２には、個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３に流れる最大電流量よりも低い最大電流量が流れるようになっている。
【００３３】
この圧電アクチュエータユニットは、このように、各共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ同士が共通電極間抵抗Ｒ１で接続され、さらに各個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３同士が個別電極間抵抗Ｒ２で接続されていることにより、次の効果を奏する。
【００３４】
各エリアＡ〜Ｃの何れかの圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３にひずみによる起電力が生じた場合、その起電力による微小電流は、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃと共通電極間抵抗Ｒ１を通して、さらに個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３と個別電極間抵抗Ｒ２を通して、他のエリアＡ〜Ｃの全ての圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３にも流れる。これにより、微小電流は全ての圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３に分散するので、電極間に絶縁膜を形成する必要なく、特定の圧電素子の圧電性能が劣化することによる駆動効率の低下を防止できる。
【００３５】
すなわち、圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３は、一種のコンデンサーと見ることができるので、共通電極間抵抗Ｒ１及び個別電極間抵抗Ｒ２を設けることで、何れかの圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３で生じた起電力による微小電流が放電される。これにより、各エリアＡ〜Ｃ間のバランスが取られ、特定の圧電素子に圧電性能の劣化が発生することを回避でき、ユニットの収率の低下を防止することができる。
【００３６】
共通電極間抵抗Ｒ１の電気抵抗率を共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃの電気抵抗率よりも高くした理由は、共通電極間抵抗Ｒ１の電気抵抗率が共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃの電気抵抗率と同じか又は低い場合、圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３の駆動のために個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３及び共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃに電気信号が印加された際、共通電極間抵抗Ｒ１に大きな電流が流れてしまい、誤動作の原因となるからである。また、共通電極間抵抗Ｒ１の電気抵抗率を基板Ｇの電気抵抗率よりも低くしたのは、共通電極間抵抗Ｒ１の電気抵抗率が基板Ｇの電気抵抗率よりも高い場合、圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３の起電力による微小電流が、電極間距離が局所的に狭くなっている部位に流れ込む現象を抑止できないからである。
【００３７】
共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃは一般的に金、アルミなどの金属材料からなるが、その電気抵抗率は、１×１０−７Ω・ｃｍ程度である。また、基板Ｇは一般にガラス、セラミックス、プラスチック等の絶縁材料からなる基板が用いられるが、その電気抵抗率は、１×１０１０Ω・ｃｍ以上である。共通電極間抵抗Ｒ１に流れる電流量を共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃに流れる電流量よりも小さくすることによって、圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３の駆動への影響を抑えることができる。しかし、抵抗値と比例関係にある共通電極間抵抗Ｒ１の電極断面積は、強度の問題から基板Ｇよりも小さくしなければならず、製造プロセスの問題から共通電極と同程度にすることが好ましい。このため、共通電極間抵抗Ｒ１の電気抵抗率は、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃと基板Ｇの中間の範囲のとなるものを用いるものでなければいけない。
【００３８】
一方、個別電極間抵抗Ｒ２の電気抵抗率を個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３の電気抵抗率よりも高くした理由は、共通電極間抵抗Ｒ１の場合と同様に、電気信号が印加された際、個別電極間抵抗Ｒ２に電流が流れてしまい、誤動作の原因となるからである。また、個別電極間抵抗Ｒ２の電気抵抗率を基板Ｇの電気抵抗率よりも低くしたのは、個別電極間抵抗Ｒ２の電気抵抗率が基板Ｇの電気抵抗率よりも高い場合、圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３の起電力による微小電流が、電極間距離が局所的に狭くなっている部位に流れ込む現象を抑止できないからである。
【００３９】
個別電極間抵抗Ｒ２も、共通電極間抵抗Ｒ１と同様の理由で、個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３の電気抵抗率と、絶縁材よりなる基板Ｇの電気抵抗率との中間の範囲の電気抵抗率となるものを用いるものである。
【００４０】
共通電極間抵抗Ｒ１及び個別電極間抵抗Ｒ２を構成する材料は、所定の高抵抗を発揮できるものであれば特に問わず、例えば導電性粒子を混合した樹脂、合金、炭素、半導体、金属酸化物、導電性高分子を挙げることができる。中でも、基板Ｇ上に帯状又は線状に容易に形成できると共に、電気抵抗率の調整が容易である点で、導電性粒子を混合した樹脂を使用することが好ましい。導電性粒子は、カーボンフィラー、金属微粒子等を使用することができる。電気抵抗率の調整は、電極間抵抗の幅や厚みを調整することによっても可能であるが、導電性粒子の混合率を調整することによって容易に調整可能である。
【００４１】
なお、共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２の材料は、同一のものを使用してもよいし、異なるものを使用してもよい。
【００４２】
また、以上の説明では、共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２の両方を設けた圧電アクチュエータユニットを例示した。これは最も高い効果が得られる態様であるが、圧電アクチュエータユニットに設けられる電極間抵抗は、共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２のうちの何れか一方のみでもよい。何れか一方のみとする場合は、共通電極間抵抗Ｒ１のみを設けることが好ましい。エリアＡ〜Ｃ毎の共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ同士を共通電極間抵抗Ｒ１で接続するだけで、エリアＡ〜Ｃ間の複数の圧電素子ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３を、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃを介して一括して繋げることができるからである。
【００４３】
共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２の両方を設ける場合、図示しないが、これら共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２とは互いに接続されていてもよい。
【００４４】
また、共通電極間抵抗Ｒ１及び個別電極間抵抗Ｒ２は、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ及び個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３のそれぞれの表面に形成するものに限らず、図示しないが、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ及び個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３のそれぞれの下面に形成されるようにしてもよい。例えば、共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ及び個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３と接する基板Ｇの表面に、予め共通電極間抵抗Ｒ１及び個別電極間抵抗Ｒ２を形成しておき、その後、その上に共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ及び個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３を形成してもよい。この場合、基板Ｇの表面に、電極間抵抗を共通電極Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ及び個別電極Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３に亘って膜状に形成することで、上記のように共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２とが互いに接続された状態としてもよい。
【００４５】
（インクジェットヘッド）
次に、圧電アクチュエータユニットの具体的な一例として、インクジェットヘッドに本発明を適用した場合の実施形態について図面を用いて説明する。
【００４６】
図２は、本発明に係るインクジェットヘッドの分解斜視図、図３は、図２に示すインクジェットヘッドを配線基板の裏面側から見た図である。
【００４７】
図中、Ｈはインクジェットヘッド、１はヘッドチップ、２はヘッドチップ１の前面１ａに接合されるノズルプレート、３はヘッドチップ１の後面１ｂに接合される配線基板、４は配線基板３の端部３ａに接続されるＦＰＣ（フレキシブル基板）、５は配線基板３の裏面に接合され、内部にインクが貯留されるマニホールド部材である。なお、図２は、ヘッドチップ１と配線基板３との間で左右に展開した状態を示している。
【００４８】
ヘッドチップ１は六面体からなり、圧力室である複数のチャネルが並設されている。このヘッドチップ１は、複数のチャネルが並設されたチャネル列をＡ〜Ｃ列の３列有しているが、チャネル列数は複数であれば特に問わない。Ａ〜Ｃ列のチャネル列は、上述した圧電アクチュエータユニットにおけるエリアＡ〜Ｃに相当する。以下の説明において、Ａ列のチャネルを示す符号には末尾にａを付し、Ｂ列のチャネルを示す符号には末尾にｂを付し、Ｃ列のチャネルを示す符号には末尾にｃを付している。各チャネル列は同様の構成よりなるため、そのうちのＡ列のチャネル列を例に挙げてチャネル列の構成についてさらに説明する。
【００４９】
それぞれのチャネル列は、駆動チャネルとダミーチャネルとで構成されている。本実施形態では、３つの駆動チャネル１１ａ、１２ａ、１３ａと４つのダミーチャネル１０とによって一つのチャネル列が構成されるものを例示している。一つのチャネル列は、駆動チャネル１１ａ、１２ａ、１３ａとダミーチャネル１０とが交互に配置されることによって構成されている。何れのチャネル列も、両端のチャネルはダミーチャネル１０となっている。チャネル列における隣接するチャネル間（駆動チャネル１１ａ、１２ａ又は１３ａとダミーチャネル１０との間）の隔壁は、圧電素子からなる駆動壁１４となっている。
【００５０】
各駆動チャネル１１ａ、１２ａ、１３ａ及び各ダミーチャネル１０は、ヘッドチップ１の前面１ａと後面１ｂとに亘ってストレート状に形成されており、前面１ａと後面１ｂとにそれぞれ開口している。各駆動チャネル１１ａ、１２ａ又は１３ａと各ダミーチャネル１０内に臨んでいる壁面のうちの少なくとも駆動壁１４の表面には、駆動電極１５がそれぞれ形成されている。
【００５１】
このヘッドチップ１は、Ａ〜Ｃ列の各チャネル列において、駆動チャネル１１ａ〜１３ａ、１１ｂ〜１３ｂ、１１ｃ〜１３ｃとダミーチャネル１０とが交互に配置される独立駆動型のヘッドチップである。各駆動電極１５に所定電圧の電気信号（駆動信号）が印加されることにより、１対の駆動電極１５、１５に挟まれた駆動壁１４がせん断変形する。これによって、駆動チャネル１１ａ〜１３ａ、１１ｂ〜１３ｂ、１１ｃ〜１３ｃ内に供給されたインクに吐出のための圧力変化を与え、ヘッドチップ１の前面１ａに接合されたノズルプレート２のノズル２１からインク滴として吐出させる。
【００５２】
ヘッドチップ１の後面１ｂには、一端が各ダミーチャネル１０内の駆動電極１５と電気的に接続された接続電極１６と、一端が各駆動チャネル１１ａ〜１３ａ、１１ｂ〜１３ｂ、１１ｃ〜１３ｃ内の駆動電極１５と電気的に接続された接続電極１７とが、互いに独立して設けられている。各接続電極１６、１７の他端は、それぞれ自身のチャネル列のエリア内にとどまっており、隣接する他のエリアには差し掛かっていない。
【００５３】
各接続電極１６は、後述する配線基板３上の共通電極３３ａ〜３３ｃと電気的に接続される電極であり、該共通電極３３ａ〜３３ｃと電気的に接続されることで、各ダミーチャネル１０内の駆動電極１５と電気的に接続される本発明における共通電極の一部を構成している。また、各接続電極１７は、後述する配線基板３上の個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３と電気的に接続される電極であり、該個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３と電気的に接続されることで、各駆動チャネル１１ａ〜１３ａ、１１ｂ〜１３ｂ、１１ｃ〜１３ｃ内の駆動電極１５と電気的に接続される本発明における個別電極の一部を構成している。
【００５４】
配線基板３は、ヘッドチップ１の後面１ｂに配置される全てのチャネルを覆うように、該後面１ｂに接合されている。ヘッドチップ１に接合された配線基板３は、ヘッドチップ１の接合領域３１の外側に延びており、ヘッドチップ１のチャネル列の並び方向に沿う側方（図２における下側方）に大きく張り出している。
【００５５】
配線基板３は、ガラス、セラミックス、プラスチック等の適宜の絶縁材料からなる平板状の基板である。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基板が好ましい。
【００５６】
配線基板３は、ヘッドチップ１の駆動チャネル１１ａ〜１１ｃ、１２ａ〜１２ｃ、１３ａ〜１３ｃに対応する位置のみに、配線基板３の裏面側からインクを供給するための貫通穴３２ａ〜３２ｃがそれぞれ個別に開設されている。一方、ダミーチャネル１０に対応する部位には、このような貫通穴は形成されていない。このため、ダミーチャネル１０は配線基板３によって塞がれている。
【００５７】
配線基板３には、共通電極３３ａ〜３３ｃ及び個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３が形成されている。すなわち、配線基板３は、共通電極３３ａ〜３３ｃ及び個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３が形成されている面を構成する部材である。
【００５８】
共通電極３３ａ〜３３ｃは、配線基板３においてヘッドチップ１と接合される表面に形成されている。共通電極３３ａの一端は、Ａ列の各ダミーチャネル１０の接続電極１６に対応するように４つに分岐し、共通電極３３ｂの一端は、Ｂ列の各ダミーチャネル１０の接続電極１６に対応するように４つに分岐し、共通電極３３ｃの一端は、Ｃ列の各ダミーチャネル１０の接続電極１６に対応するように４つに分岐し、それぞれ対応する接続電極１６と電気的に接続されている。各共通電極３３ａ〜３３ｃの他端は、ヘッドチップ１との接合領域３１の外側を通って、配線基板３の図示下側の端部３ａに互いに独立して並列している。
【００５９】
個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３は、Ａ列の各駆動チャネル１１ａ〜１３ａの接続電極１７に１対１に対応し、個別電極３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３は、Ｂ列の各駆動チャネル１１ｂ〜１３ｂの接続電極１７に１対１に対応し、個別電極３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３は、Ｃ列の各駆動チャネル１１ｃ〜１３ｃの接続電極１７に１対１に対応するように設けられている。
【００６０】
なお、このインクジェットヘッドＨにおいては、Ａ〜Ｃ列のチャネル列毎の駆動壁１４と、共通電極３３ａ〜３３ｃと、個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３とが、それぞれ本発明における組を構成している。従って、このインクジェットヘッドＨは、複数の駆動壁（圧電素子）と共通電極と個別電極との組を３つ有している。
【００６１】
個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３の一端は、配線基板３の表面において貫通穴３２ａの近傍に配置され、それぞれ対応する接続電極１７と電気的に接続されている。その他端は、各貫通穴３２ａを利用して配線基板３の裏面に至り、配線基板３の端部３ａに向けて延びている。配線基板３の接合領域３１内において、ヘッドチップ１の各チャネル及び各接続電極１６、１７と干渉しない部位に、貫通穴３２ａと同数の配線用貫通穴３５ａが形成されている。配線基板３の裏面に配線された個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３の他端は、この配線用貫通穴３５ａをそれぞれ通って再び配線基板３の表面に至り、該配線用貫通穴３５ａから配線基板３の端部３ａに延びている。
【００６２】
個別電極３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３の一端は、配線基板３の表面において貫通穴３２ｂの近傍に配置され、それぞれ対応する接続電極１７と電気的に接続されている。その他端は、各貫通穴３２ｂを利用して配線基板３の裏面に至り、配線基板３の端部３ａに向けて延びている。配線基板３の端部３ａに、貫通孔３２ｂと同数の配線用貫通穴３５ｂが形成されている。配線基板３の裏面に配線された個別電極３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３の他端は、この配線用貫通穴３５ｂをそれぞれ通って再び配線基板３の表面に至り、該貫通穴３５ｂからヘッドチップ１側に向けて延びている。
【００６３】
個別電極３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３は、配線基板３の表面のみに形成されている。個別電極３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３の一端は、貫通穴３２ｃの近傍に配置され、それぞれ対応する接続電極１７と電気的に接続されている。その他端は、配線基板３の端部３ａに向けて延びている。
【００６４】
これにより、各個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３の他端は、配線基板３の端部３ａの表面側に互いに独立して並列している。これら個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３は、異なるチャネル列の駆動電極１５に対応する個別電極同士が隣接するように並列している。
【００６５】
個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３は、配線基板３の裏面を通って該配線基板３の端部３ａの表面側に配線されているので、電極間短絡のおそれがなく、各個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３を配線基板３の表面に高密度に配列することができる。ＦＰＣ４は、この配線基板３の端部３ａの表面側に並列された各共通電極３３ａ〜３３ｃ及び各個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３に対して電気的に接続するように接合されている。
【００６６】
そして、配線基板３の表面において、全ての共通電極３３ａ〜３３ｃは、１本の共通電極間抵抗Ｒ１によって接続されていると共に、全ての個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３は、１本の個別電極間抵抗Ｒ２によって接続されている。これら共通電極間抵抗Ｒ１及び個別電極間抵抗Ｒ２の詳細は上述した通りである。
【００６７】
これにより、Ａ〜Ｃ列の各チャネル列の何れかの駆動壁（圧電素子）１４にひずみによる起電力が生じた場合、その起電力による微小電流は、共通電極３３ａ〜３３ｃと共通電極間抵抗Ｒ１を通して、さらに個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３と個別電極間抵抗Ｒ２を通して、他のチャネル列の全ての駆動壁１４にも流れる。これにより、微小電流は全ての駆動壁１４に分散するので、電極間に絶縁膜を形成する必要なく、特定の駆動壁１４の圧電性能が劣化することによる駆動効率の低下を防止でき、ヘッドの収率の低下を防止することができる。
【００６８】
このインクジェットヘッドＨにおいても、上述した圧電アクチュエータユニットの場合と同様に、共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２の何れか一方のみを設けるだけでもよい。また、共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２とは互いに接続されていてもよい。さらに、電極間抵抗は配線基板３の表面に膜状に形成され、その上に共通電極３３ａ〜３３ｃ及び個別電極３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ１〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ１〜３４Ｐｃ３が形成されていてもよい。
【００６９】
図４は、インクジェットヘッドの他の実施形態を示している。図２及び図３と同一符号の部位は同一構成の部位を示しているため、相違点の構成を除き、上記説明を援用し、ここでの説明は省略する。
【００７０】
このインクジェットヘッドＨは、共通電極３３ａ〜３３ｃが、ヘッドチップ１の後面１ｂに形成されている点で、図２、図３に示したインクジェットヘッドＨとは相違している。共通電極間抵抗Ｒ１は、ヘッドチップ１の後面１ｂにおいて、全ての共通電極３３ａ〜３３ｃを接続するように設けられている。また、個別電極間抵抗Ｒ２は、ヘッドチップ１の後面１ｂにおいて、全ての個別電極１７を接続するように設けられている。この場合、ヘッドチップ１が、共通電極３３ａ〜３３ｃ及び個別電極１７が形成されている面（後面１ｂ）を構成する部材である。
【００７１】
このインクジェットヘッドＨにおいても、上記同様の効果が得られる。また、このインクジェットヘッドＨにおいても、共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２の何れか一方のみを設けるだけでもよい。また、共通電極間抵抗Ｒ１と個別電極間抵抗Ｒ２とは互いに接続されていてもよい。さらに、電極間抵抗はヘッドチップ１の後面１ｂに膜状に形成され、その上に共通電極３３ａ〜３３ｃ及び個別電極１７が形成されていてもよい。
【００７２】
上述した圧電アクチュエータユニット、及び、インクジェットヘッドの実施形態においては、３つの共通電極の全てを共通端子間抵抗で接続する態様を説明したが、共通端子間抵抗の接続の態様はこれに限定されない。複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって接続されていれば良い。また、共通電極間抵抗で接続する共通電極の数の多寡は、限定されない。
【００７３】
ここで、複数の前記共通電極同士が、少なくとも１カ所の共通電極間抵抗によって接続されるとは、複数の共通電極のうち、少なくとも２つの共通電極同士が１カ所で接続される態様、また、２カ所以上の共通電極間抵抗で、複数の共通電極同士を各々接続する態様も含まれる。少なくとも２つの共通電極同士が１カ所で接続される態様の場合、不具合が生じた組とそれに隣接する組の共通電極同士を共通電極間抵抗で接続することは好ましい。
【００７４】
（インクジェット記録装置）
図５は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００７５】
インクジェット記録装置１００において、記録媒体２００は、搬送機構１０１の搬送ローラー対１０１ａに挟持され、さらに、搬送モーター１０１ｃによって回転駆動される搬送ローラー１０１ｂにより図示Ｙ方向（副走査方向）に搬送されるようになっている。
【００７６】
搬送ローラー１０１ｂと搬送ローラー対１０１ａの間には、上述したインクジェットヘッドＨが設けられている。インクジェットヘッドＨは、ノズル面側が記録媒体２００と対向するようにキャリッジ１０２に搭載され、フレキシブルケーブル１０３を介して、図示しない制御装置に電気的に接続されている。キャリッジ１０２は、図示しない駆動手段によって、記録媒体２００の幅方向に亘って掛け渡されたガイドレール１０４に沿って、記録媒体２００の搬送方向（副走査方向）と略直交する図示Ｘ−Ｘ’方向（主走査方向）に往復移動可能に設けられている。
【００７７】
このインクジェット記録装置１００は、インクジェットヘッドＨが主走査方向に沿って移動する過程で、チャネル（駆動チャネル）内のインクをノズルから吐出させることにより、記録媒体２００上に所望のインクジェット画像を記録する。インクジェットヘッドＨは、上述の通り、電極間に絶縁膜を形成する必要なく、圧電素子の起電力により発生した微小電流によって特定の圧電素子の駆動効率が低下することが防止されているので、高品質の画像記録を行うことができる。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例によって本発明の効果を例証する。
【００７９】
（実施例１）
駆動壁材料としてＰＺＴを用いて、図２と同様のせん断モード型のヘッドチップを作製した。ヘッドチップは、図２に示すヘッドチップの上に、同一のヘッドチップを上下反転して接合することにより、図６に示すようにＬ側、Ｒ側でそれぞれ３列ずつ、合計６列のチャネル列（総駆動チャネル数：１７７６）を有するヘッドチップとした。ヘッドチップの後面には、各チャネルに対応する接続電極（Ａｌ、厚み３μｍ）を形成した。
【００８０】
ヘッドチップの後面に接合される配線基板はガラス基板とし、ヘッドチップの６列のチャネル列に対応して、図２、図３及び図６に示す配線基板と同様にして、上下両端部にそれぞれ３列ずつのチャネル列に対応する共通電極と個別電極（何れもＡｕ、厚み３μｍ）を配列させた。
【００８１】
得られたインクジェットヘッドについて、配線基板上の隣接する２本の個別電極同士を電極間抵抗（２００ｋΩ）によって接続することで、圧電素子の起電力による微小電流の流れ込みが発生し易い不良状態を意図的に形成した。使用した電極間抵抗は、ベース樹脂（エポキシ）に対して、導電性粒子（カーボン）を体積混合率で２％混入した材料を、幅５０μｍ、厚み１０μｍ、長さ４０μｍ（電極間距離）で形成した。
【００８２】
さらに、配線基板の上下両端部に配列されているＬ側、Ｒ側の３本ずつの共通電極同士を、Ｌ側、Ｒ側ごとに共通電極間抵抗（１ＭΩ）で接続した。各共通電極間抵抗は、ベース樹脂（エポキシ）に対して、導電性粒子（カーボン）を体積混合率で１％混入したものを、幅５０μｍ、厚み１０μｍ、長さ１００μｍ（電極間距離）で形成した。
【００８３】
同様のインクジェットヘッドを１０個製造し、その全てについて圧電素子の駆動効率が低下していないかをチャネルの電気容量を測定することで検査した。電気容量値が低下しているチャネルの有無を基準として良品と不良品を判定し、全製品中に占める良品の割合を算出することによってヘッド収率を求めた。その結果を表１に示す。
【００８４】
（実施例２）
実施例１のＬ側、Ｒ側の３本ずつの共通電極間同士全てを、それぞれ共通電極間抵抗（１ＭΩ）で接続した。
【００８５】
同様のインクジェットヘッドを１０個製造し、その全てについて実施例１と同様にしてヘッド収率を求めた。その結果を表１に示す。
【００８６】
（実施例３）
実施例１の共通電極間抵抗に代えて、配線基板の上端Ｌ側に配列されている個別電極同士と、下端Ｒ側に配列されている個別電極同士を、それぞれ個別電極間抵抗（１．３ＭΩ）で接続した。各個別電極間抵抗は、ベース樹脂（エポキシ）に対して、導電性粒子（カーボン）を体積混合率で１％混入したものを、幅３０μｍ、厚み５μｍ、長さ４０μｍ（電極間距離）で形成した。
【００８７】
同様のインクジェットヘッドを１０個製造し、その全てについて実施例１と同様にしてヘッド収率を求めた。その結果を表１に示す。
【００８８】
（実施例４）
実施例１に示すＬ側、Ｒ側の各列の各共通電極間抵抗をＬ側、Ｒ側ごとに独立して共通電極間抵抗（１ＭΩ）で接続した。加えて、実施例３と同様にして、配線基板の上端L側に配列されている個別電極同士と、下端Ｒ側に配列されている個別電極同士を、それぞれ個別電極間抵抗（１．３ＭΩ）で接続した。
【００８９】
同様のインクジェットヘッドを１０個製造し、その全てについて実施例１と同様にしてヘッド収率を求めた。その結果を表１に示す。
【００９０】
（実施例５）
実施例２の共通電極間抵抗に加えて、実施例３と同様にして、配線基板の上端Ｌ側に配列されている個別電極同士と、下端Ｒ側に配列されている個別電極同士を、それぞれ個別電極間抵抗（１．３ＭΩ）で接続した。
【００９１】
同様のインクジェットヘッドを１０個製造し、その全てについて実施例１と同様にしてヘッド収率を求めた。その結果を表１に示す。
【００９２】
（比較例）
共通電極間抵抗及び個別電極間抵抗の何れも形成しない以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを製造した。
【００９３】
同様のインクジェットヘッドを１０個製造し、その全てについて実施例１と同様にしてヘッド収率を求めた。その結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】
0006558174.tif 000002
【００９５】
表１に示すように、実施例１〜３のインクジェットヘッドによれば、圧電素子の起電力による微小電流の流れ込みに起因する特定の圧電素子の駆動効率の低下を防止でき、ヘッド収率の低下を防止することができた。
【符号の説明】
【００９６】
Ａ、Ｂ、Ｃ：エリア
Ｇ：基板
Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ：共通電極
Ｐａ１〜Ｐａ３、Ｐｂ１〜Ｐｂ３、Ｐｃ１〜Ｐｃ３：個別電極
ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３：圧電素子
Ｒ１：共通電極間抵抗
Ｒ２：個別電極間抵抗
Ｈ：インクジェットヘッド
１：ヘッドチップ
１０：ダミーチャネル
１１ａ、１２ａ、１３ｃ：駆動チャネル
１４：駆動壁
１５：駆動電極
１６、１７：接続電極
２：ノズルプレート
２１：ノズル
３：配線基板
３１：接合領域
３２ａ〜３２ｃ：貫通穴
３３ａ〜３３ｃ：共通電極
３４Ｐａ１〜３４Ｐａ３、３４Ｐｂ〜３４Ｐｂ３、３４Ｐｃ〜３４Ｐｃ３：個別電極
３５ａ、３５ｂ：配線用貫通穴
４：ＦＰＣ
５：マニホールド部材
１００：インクジェット記録装置
１０１：搬送機構
１０１ａ：搬送ローラー対
１０１ｂ：搬送ローラー
１０１ｃ：搬送モーター
１０２：キャリッジ
１０３：フレキシブルケーブル
１０４：ガイドレール
２００：記録媒体
【図１】
0006558174.tif 000003
【図２】
0006558174.tif 000004
【図３】
0006558174.tif 000005
【図４】
0006558174.tif 000006
【図５】
0006558174.tif 000007
【図６】
0006558174.tif 000008