(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のノズル及びその複数個のノズルごとに形成される圧力室を有するキャビティプレートと、前記各圧力室のそれぞれに対応して設けられた複数の内部電極及び圧電シートを複数枚積層した圧電アクチュエータとを重ねて構成されるインクジェットプリンタヘッドにおいて、
前記圧電シートの内部電極は、その圧電シートの積層方向に貫通されたスルーホールとそのスルーホールに充填された導電材料とにより相互に電気的に接続されており、
その内部電極の少なくとも１つは、前記圧電シートの端縁部まで延出されている延出内部電極であり、
前記キャビティプレートは、前記延出内部電極と対応する圧力室の位置を示すマークを備えていることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
【請求項２】
前記圧電アクチュエータの各圧電シートには、他の圧電シートと対応する位置に各内部電極が設けられており、
前記内部電極のうち前記圧電シートの端縁部まで延出される前記延出内部電極の位置は、各圧電シートにおいて同じであることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項３】
前記圧力室は２列に配列されており、
前記内部電極は、前記圧力室の各列に対応して、前記圧電シートの長辺端縁部に沿って２列に配列され、
その内部電極の各列ごとに、少なくとも１つの前記延出内部電極が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項４】
前記延出内部電極は、前記内部電極の各列のほぼ中央に設けられることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項５】
前記延出内部電極は、前記各圧電シートに直線状に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタヘッドに関し、特に、圧電アクチュエータにおける内部電極の位置を外部から把握して、その内部電極の位置に応じてキャビティプレートと圧電アクチュエータとを組み合わせることができるインクジェットプリンタヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術のオンディマンド型の圧電式インクジェットプリンタヘッドは、複数個のノズル及びこの各ノズルごとの圧力室を備えたキャビティプレートと、前記各圧力室ごとに形成された平面状の個別電極及び隣接する複数の圧力室に共通するコモン電極により圧電シート（セラミック材料からなるグリーンシート）を挟んで積層したプレート型の圧電アクチュエータとからなり、この圧電アクチュエータを、前記キャビティプレートに、当該圧電アクチュエータにおける各個別電極が各圧力室に対応するように重ねて構成されている。
【０００３】
このように構成された圧電式インクジェットプリンタヘッドにおける前記圧電アクチュエータは、前記各個別電極の端部を圧電シートの端縁部まで延出して露出させ、積層方向の側面に、少なくとも前記各個別電極の露出端部に電気的に導通する側面電極を、金属の真空蒸着又は、スパッタリング、或いは導電性ペーストの塗布等にて形成して、この各側面電極を介して個別電極を外部に接続するように構成していた。
【０００４】
圧電アクチュエータの個別電極とキャビティプレートの圧力室とを対応させるとき、個別電極の端部は側面電極によって覆われているので見えない。側面電極は、これを形成する際にわずかずつの位置ずれが避けられず、個別電極を圧力室と対応させるための組立マークとしては使えない。このため、前記圧電シートの端縁部であって、その端縁部まで延出された各個別電極の端部の間に切欠きを設け、この切欠きを圧電アクチュエータとキャビティープレートとの組立用マークとしていた。
【０００５】
しかしながら、前記個別電極の配置間隔が小さいことから、切欠きの幅もかなり小さくなるため、認識が困難となり、組立作業精度が悪化し、いわゆる製品歩留りが悪化するという問題があった。
【０００６】
そこで、圧電シートに設けられた個別電極を図９に示すように配列し、組立用マークを設けるスペースを確保していた。図９は従来の圧電シートにおける個別電極の配列パターンを示した図である。具体的には、圧電シート５０の長手方向の端縁部の中央に所定幅の切り欠き５３を配置し、その切り欠き５３の少なくとも一方の側の個別電極５１の端部５１ａを、切り欠き５３を避けるように屈曲させていた。圧電シート５０の中心部に対して２列の個別電極５１のパターンが点対称にあるのは、後述する実施の形態で説明するように、キャビティプレートに圧力室が２列あるためである。
【０００７】
これにより、位置決め用マーク及び組立用マークとしての切欠き５３を設けるスペースを確保することができるのである。こうして、図１０に示すように各圧電シートを積層してなる圧電アクチュエータ５６の側面に形成される切欠き５３とキャビティプレート５７の表面に形成されたマーク５８とを目標として、圧電アクチュエータ５６とキャビティプレート５７とを組み合わせ、さらに圧電アクチュエータ５６の表面にフレキシブルフラットケーブル５５とを組み合わせることにより、インクジェットプリンタヘッドを構成していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した個別電極には屈曲部を有しているため、かかる電極をスクリーン印刷により印刷する場合には、屈曲部には均一電極材を塗れず、その表面に凹凸が発生する。この凹凸により個別電極における屈曲部より先の静電容量が一定せず、インクの吐出が不均一になったり、吐出不良を引き起こす原因となるという問題があった。
【０００９】
また、キャビティプレートとの組立用マークとしての切欠きは、個別電極とは別個独立に存在しているため、圧電アクチュエータの焼結工程における収縮に伴い個別電極の位置が変化した場合には、個別電極と組立て用マークとしての切欠きとの位置関係が不明なものとなり、キャビティプレートの圧力室と圧電アクチュエータの個別電極とを対応させて組み合わせる必要があるところ、個別電極の位置をその組立用マークに反映できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、圧電アクチュエータにおける内部電極の位置を外部から把握して、その内部電極の位置に応じてキャビティプレートと圧電アクチュエータとを組み合わせることができるインクジェットプリンタヘッドを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドは、複数個のノズル及びその複数個のノズルごとに形成される圧力室を有するキャビティプレートと、前記各圧力室のそれぞれに対応して設けられた複数の内部電極及び圧電シートを複数枚積層した圧電アクチュエータとを重ねて構成されており、前記圧電シートの内部電極は、その圧電シートの積層方向に貫通されたスルーホールとそのスルーホールに充填された導電材料とにより相互に電気的に接続されており、その内部電極の少なくとも１つは、前記圧電シートの端縁部まで延出されている延出内部電極であり、前記キャビティプレートは、前記延出内部電極と対応する圧力室の位置を示すマークを備えている。
【００１２】
この請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドによれば、インク供給源からインクジェットプリンタヘッドに供給されるインクは、キャビティプレートに設けられた複数の圧力室に分配される。インクが分配された複数の圧力室は、この各圧力室のそれぞれに対応して設けられた複数の内部電極によって変動される圧電シートによって、その内部の圧力が変動する。この圧力変動により、複数の圧力室に対応して設けられた複数のノズルからインクが吐出され、印字が行われる。
【００１３】
ここで、圧電アクチュエータは、複数の内部電極及び圧電シートを複数枚積層してなり、その圧電シートの内部電極は、圧電シートの積層方向に貫通されたスルーホールとそのスルーホールに充填された導電材料とにより相互に電気的に接続されている。そして複数の内部電極のうち、圧電シートの端縁部まで延出されている少なくとも１つの内部電極によって内部電極の位置を把握して、キャビティプレートの圧力室と対応させて、圧電アクチュエータとキャビティプレートとを重ねてインクジェットプリンタヘッドを構成する。
【００１４】
請求項２記載のインクジェットプリンタヘッドは、請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記圧電アクチュエータの各圧電シートには、他の圧電シートと対応する位置に各内部電極が設けられており、前記内部電極のうち前記圧電シートの端縁部まで延出される前記延出内部電極の位置は、各圧電シートにおいて同じである。
【００１５】
この請求項２記載のインクジェットプリンタヘッドによれば、請求項１記載のインクジェットプリンタヘッドと同様に作用する上、圧電アクチュエータの各圧電シートの各内部電極は、他の圧電シートの対応する各内部電極と同じ位置に設けられている。そして、同じ位置に設けられた各圧電シートの内部電極が、圧電シートの端縁部まで延出される。
【００１７】
請求項３記載のインクジェットプリンタヘッドは、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記圧力室は２列に配列されており、前記内部電極は、前記圧力室の各列に対応して、前記圧電シートの長辺端縁部に沿って２列に配列され、その内部電極の各列ごとに、少なくとも１つの前記延出内部電極が設けられている。
【００１８】
この請求項３記載のインクジェットヘッドプリンタによれば、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタヘッドと同様に作用する上、圧力室は２列に配列されており、内部電極は、圧力室の各列に対応して、圧電シートの長辺端縁部に沿って２列に配列される。そして、延出内部電極のうち少なくとも１つは、内部電極の各列に設けられている。
【００１９】
請求項４記載のインクジェットプリンタヘッドは、請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記延出内部電極は、前記内部電極の各列のほぼ中央に設けられている。
【００２０】
請求項５記載のインクジェットプリンタヘッドは、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記延出内部電極は、前記各圧電シートに直線状に形成されている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明のインクジェット記録装置としてのカラーインクジェットプリンタの一実施形態を示す斜視図である。図１において、このカラーインクジェットプリンタ１００は、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填されるインクカートリッジ６１と、用紙６２に印字するためのインクジェットプリンタヘッド６（以下ヘッド６という）を備えるヘッドユニット６３と、インクカートリッジ６１およびヘッドユニット６３が搭載されるキャリッジ６４と、このキャリッジ６４を直線方向に往復移動させる駆動ユニット６５と、キャリッジ６４の往復移動方向に延び、ヘッド６と対向配置されるプラテンローラ６６と、パージ装置６７とを備えている。
【００２２】
駆動ユニット６５は、キャリッジ６４の下端部に配置されプラテンローラ６６と平行に延びるキャリッジ軸７１と、キャリッジ６４の上端部に配置されキャリッジ軸７１に平行に延びるガイド板７２と、そのキャリッジ軸７１とガイド板７２との間であって、キャリッジ軸７１の両端部に配置される２つのプーリー７３および７４と、これらのプーリー７３および７４の間に掛け渡されるエンドレスベルト７５とからなる。
【００２３】
そして、一方のプーリ７３が、モータの駆動により正逆回転されると、そのプーリ７３の正逆回転に伴って、エンドレスベルト７５に接合されているキャリッジ６４が、キャリッジ軸７１およびガイド板７２に沿って、直線方向に往復移動される。
【００２４】
用紙６２は、インクジェットプリンタ１００の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、ヘッド６と、プラテンローラ６６との間に導入されて、ヘッド６から吐出されるインクにより所定の印字がなされ、その後、排紙される。なお、図１においては、用紙６２の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【００２５】
パージ装置６７は、プラテンローラ６６の側方に設けられ、ヘッドユニット６３がリセット位置にある時に、ヘッド６に対向するように配置されている。このパージ装置６７は、ヘッド６の後述する複数のノズルを覆うように当該ノズルの開口面に対し当接するパージキャップ８１と、ポンプ８２およびカム８３と、インク貯留部８４と、を備えており、ヘッドユニット６３が、リセット位置にある時に、ヘッド６のノズルをパージキャップ８１で覆い、ヘッド６の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム８３の駆動によりポンプ８２によって吸引することにより、ヘッド６の回復を図るようにしている。なお、吸引された不良インクは、インク貯留部８４に貯められる。
【００２６】
キャップ８５は、インクの乾燥を防止するため、印字が終了するとリセット位置に戻されるキャリッジ６４に搭載されたヘッド６の複数のノズル１５（図２参照）を覆うものである。
【００２７】
図２は、ヘッドユニット６３のノズル１５側を上にした斜視図を示すものである。用紙６２に沿って走行するキャリッジ６４に搭載されるヘッドユニット６３は、図２に示すように、上面開放の略箱状に形成されており、その上方から４つのインクカートリッジ６１を着脱自在に装着できる搭載部を有し、該搭載部の一側部位には、各インクカートリッジ６１のインク放出部に接続できるインク供給通路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがヘッドユニット６３の底板５の下面まで連通している。なお、このインク供給通路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、後述するインク供給孔１９ａと密接できるようにしたゴム製等のパッキング４７が配置されている。
【００２８】
底板５の下面側には、ヘッド６を４つ並列させて配置するための４つの支持部８を段付き状に形成する。該各支持部８には、ヘッド６をＵＶ接着材にて固定するための複数の空所９ａ、９ｂが上下に貫通するように形成されている。
【００２９】
図３は、ヘッド６の斜視図を示すものである。ヘッド６は、図３に示すように、積層型のキャビティプレート１０と、該キャビティプレート１０に対して接着剤または接着シートを介して接着、積層されるプレート型の圧電アクチュエータ２０と、その上面に外部機器との電気的接続のために、フレキシブルフラットケーブル４０が接着剤にて重ね接合されて構成されており、キャビティプレート１０の下面側に開口されたノズル１５から下向きにインクが吐出する。なお、圧電アクチュエータ２０については、図６において詳細に説明する。
【００３０】
図４は、キャビティプレート１０の分解斜視図を示すものである。図５は、キャビティプレート１０の分解拡大斜視図（図３のＶ−Ｖ方向断面）を示すものである。キャビティプレート１０は、図４に示すように、ノズルプレート１１、２枚のマニホールドプレート１２Ｘ、１２Ｙ、スペーサプレート１３、ベースプレート１４の５枚の薄い金属板をそれぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構造である。本実施形態では、これらの各プレート１１〜１４は、４２％ニッケル合金鋼板（４２合金）製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有している。なお、これらの各プレート１１〜１４は、金属製に限られず、例えば、樹脂により形成してもよい。
【００３１】
ベースプレート１４には、図５に示すように、ベースプレート１４の長手方向に対して直交する方向に延びる細幅の複数の圧力室１６が千鳥状配列で２列に穿設されている。また、ベースプレート１４のスペーサプレート１３側には、各圧力室１６と接続される絞り部１６ｄと、当該絞り部１６ｄと接続されるインク供給孔１６ｂとが凹設されている。各インク供給孔１６ｂは、スペーサプレート１３における左右両側部位に穿設された各インク供給孔１８を介して、マニホールドプレート１２Ｘにおける共通インク室１２ａに連通している。ここで、各絞り部１６ｄにおけるインクが流れる方向と直交する断面積は、各圧力室１６における当該断面積より小さい構造となっている。これは、絞り部１６ｄの断面積を小さくすることにより、流路抵抗を増すためである。
【００３２】
各圧力室１６の一端部１６ａは、ノズルプレート１１における千鳥状配列のノズル１５に、スペーサプレート１３および二枚のマニホールドプレート１２Ｘ、１２Ｙに同じく千鳥状配列で穿設されている微小径の貫通孔１７を介して連通している。
【００３３】
また、ベースプレート１４およびスペーサプレート１３には、図４に示すように、共通のインクカートリッジからインクをマニホールドプレート１２における２つの共通インク室１２ａに供給するための２つのインク供給孔１９ａ、１９ｂがそれぞれ穿設されている。
【００３４】
ベースプレート１４のインク供給孔１９ａは、インクジェットヘッドを小型にするため、複数の圧力室１６のなす列の端部に接近して穿設されている。また、２つのインク供給孔１９ａに供給されるインクは、共通のインクカートリッジから供給されるので、２つのインク供給孔１９ａは、互いに接近して配置さている。なお、２つのインク供給孔１９ａは、スペーサプレート１３に穿設された２つのインク供給孔１９ｂを介して、対応する２つの共通インク室１２ａにインクを供給するため、スペーサプレート１３上のインク供給孔１９ｂが２つ穿設されておれば、ベースプレート１４上のインク供給孔１９ａは、１つであっても良い。
【００３５】
２枚のマニホールドプレート１２Ｘ、１２Ｙには、図４に示すように、それぞれ２つの共通インク室１２ａ、１２ｂが、ノズルプレート１１における複数のノズル１５のなす列を挟んで設けられている。この共通インク室１２ａ、１２ｂは、ベースプレート１４における複数の圧力室１６がなす面と平行な面内に位置し、かつ当該複数の圧力室１６よりも、ノズルプレート１１における複数のノズル１５開口面側に配置されている。
【００３６】
２枚のマニホールドプレートのうちスペーサプレート１３側のマニホールドプレート１２Ｘには、該マニホールドプレート１２Ｘを貫通して共通インク室１２ａが形成され、ノズルプレート１１側のマニホールドプレート１２Ｙには、前者のマニホールドプレート１２Ｘ側にのみ開放するように凹設されている。そして、２枚のマニホールドプレート１２Ｘ、１２Ｙとスペーサプレート１３とを積層することにより、上下に重なった共通インク室１２ａ、１２ｂが、貫通孔１７の列の両側に１つずつの共通インク室をそれぞれ形成する。これにより、複数の圧力室１６に対し供給するインク量を十分に確保することができる。貫通孔１７の列の両側に２列の共通インク室を設けたのは、２列に配置された圧力室１６に対応させるためである。
【００３７】
ノズルプレート１１には、図４に示すように、微小径（本実施形態では、２５μｍ程度）の複数のインク吐出用のノズル１５が、当該ノズルプレート１１における長手方向に沿って、微小ピッチＰの間隔で千鳥状配列で穿設されている。
【００３８】
以上のキャビティプレート１０の構成により、ベースプレート１４およびスペーサプレート１３の一端部に穿設されたインク供給孔１９ａ、１９ｂから共通インク室１２ａ、１２ｂ内に流入したインクは、共通インク室１２ａから各インク供給孔１８、各インク供給孔１６ｂ、絞り部１６ｄを通って各圧力室１６に分配される。そして、各圧力室１６の一端部１６ａの方向にインクが流れ、各貫通孔１７を通って、各圧力室１６に対応するノズル１５に至ることとなる。
【００３９】
図６は、プレート型圧電アクチュエータ２０の分解斜視図であり、図６に示すように、プレート型圧電アクチュエータ２０は、１０枚の圧電シート２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０を積層した構造に形成されている。
【００４０】
各圧電シート２１〜３０のうち、圧電シート２６、２８、３０の上面には、前記キャビティプレート１０に設けられた各圧力室１６（図５参照）に対応する位置に細幅の個別電極３１が各々形成されている。また、後述するコモン電極３２の端部３２ａと対応する位置に圧電シートの変形には関与しないランドパターンである捨てパターン電極３２ｂが形成されている。尚、具体的な個別電極３１のパターンについては図７において説明する。
【００４１】
圧電シート２５、２７、２９の上面には、複数個の圧力室１６に対して共通の電極となる帯状のコモン電極３２が形成されている。また、上記個別電極３１の端部３１ａと対応する位置に圧電シートの変形には関与しないランドパターンである捨てパターン電極３１ｂが形成されている。捨てパターン電極３１ｂ、３２ｂは、個別電極３１及びコモン電極３２と同じ厚みに形成され、後述するように圧電シートを積層したとき、個別電極３１及びコモン電極３２のない部分の圧電シートが凹むのを補正している。圧電シート２２、２３、２４の上面には、上記コモン電極３２及び捨てパターン３１ｂが形成されているが、これらのシートに圧電動作はさせない。
【００４２】
最上段の圧電シート２１の上面には、前記個別電極３１の各々に対する表面電極３３と、前記コモン電極３２に対する表面電極３４とが、前記個別電極３１の配列方向と並行に延びる側縁に沿って２列に設けられている。
【００４３】
前記最下段の圧電シート３０を除いて、他の全ての圧電シート２１〜２９には、更に、前記表面電極３３と、それに対応する位置（同じ上下位置）の個別電極３１及び捨てパターン電極３１ｂとが互いに連通するように、スルーホール３６が穿設されている（図７参照）。同様に表面電極３４と、それに対応する位置のコモン電極３２ａ及び捨てパターン電極３２ｂとが互いに連通するように、スルーホール３７が穿設されている。
【００４４】
スルーホール３６、３７内には、導電性材料が充填され、各層の個別電極３１同士及びそれと対応する位置の表面電極３３とが電気的に接続されるよう構成され、同様に、各層のコモン電極３２同士及びそれと対応する位置の表面電極３４とが電気的に接続されるよう構成されている。
【００４５】
図７は、圧電シート２６、２８、３０に設けられた個別電極３１と捨てパターン電極３２ｂとの配置パターンを表した図である。図７に示すように、各圧電シート２６等の長辺端部の一方の側の列における個別電極３１のパターンは、直線状で且つ圧電シート２６等の端縁部に対して直交する方向に延びるように形成し、他方の側の列における個別電極３１のパターンは、一方の側の列の個別電極３１に対し半分だけずらした千鳥配列状の位置にあって、圧電シート２６等の端縁部に対して直交する方向に延びるように形成されている。
【００４６】
また、各個別電極３１の端部３１ａは、各圧電シート２６等の端縁部から露出していない。各圧電シート２６等の対応する個別電極３１同士は、スルーホール３６とそのスルーホール３６に充填された導電材料とにより相互に電気的に接続されるので、例えば、各個別電極３１の端部３１ａを露出させて側面電極により個別電極３１同士を相互に電気的に接続させる場合と異なり、各個別電極３１の端部３１ａを各圧電シート２２等の端縁部から露出させる必要はないからである。
【００４７】
しかし、すべての個別電極３１の端部３１ａを各圧電シート２６等から露出させないとすると、各圧電シート２６等を積層した場合には、個別電極３１の位置を外部から把握することができない。そこで、各圧電シート２６等に形成された各列における個別電極３１のパターンのうち、中央の個別電極３１Ｘの端部３１Ｘａを各圧電シート２６等の端縁部まで延長して露出させ、その端部３１Ｘａを内部電極の位置を示すマークとするものである。
【００４８】
延出個別電極３１Ｘを個別電極３１の各列のほぼ中央に設けたのは、後述するように、圧電アクチュエータ２０は、圧電シート２２等を積層して焼結することにより製造されるが、かかる焼結工程においては収縮が生じ、その収縮は圧電アクチュエータごとにわずかずつ異なり、また、個別電極３１のピッチとキャビティプレートの圧力室１６のピッチとは正確には一致していない。中央の延出個別電極３１Ｘの端部３１Ｘａを基準にしてキャビティプレート１０との組立てを行えば、両端での内部電極３１と対応する圧力室との位置誤差を少なくすることができるからである。
【００４９】
なお、延出個別電極３１Ｘの位置と対応する位置に設けられる圧電シート２２、２３、２４、２５、２７、２９における捨てパターン電極３１ｂの端部と圧電シート２１における表面電極３３の端部も同様に、各圧電シートから露出されている。
【００５０】
次に、圧電アクチュエータの製造方法について説明する。まず、圧電シート２６（２８、３０も同様）を複数個マトリックス状に並べた大きさを有する第１素材シート（セラミックグリーンシート）を成形するとともに、そのうち圧電シート２６、２８となるものの各圧電シートとなる箇所の周縁に沿って予めスルーホール３６、３７を穿設する。同様に、圧電シート２２（２３、２４、２５、２７、２９も同様）を複数個マトリックス状に並べた大きさを有する第２素材シート（セラミックグリーンシート）を成形するとともに、そのうち各圧電シートとなる箇所の周縁に沿って予めスルーホール３７、３６を穿設する。さらに、前記と同様に、最上層の圧電シート２１を複数個マトリックス状に並べた大きさを有する第３素材シート（セラミックグリーンシート）を成形するとともに、その表面のうち最上層の圧電シート２１となる箇所の周縁に沿ってスルーホール３６、３７を穿設する。
【００５１】
次に、グリーンシートの表面に各圧電シート２６、２８、３０となる箇所に対して個別電極３１及び捨てパターン電極３２ｂを、グリーンシートの表面に圧電シート２２、２３、２４、２５、２７、２９となる箇所に対してコモン電極３２および捨てパターン電極３１ｂを、グリーンシートの表面に最上層の圧電シート２１となる箇所に対して表面に表面電極３３、３４を、それぞれ、導電ぺーストのスクリーン印刷にて形成する。
【００５２】
ここで、各スルーホール３６、３７は、各グリーンシートの上下広幅面に貫通しているので、各スルーホール３６、３７内にも前記導電ペーストが侵入し、各スルーホール３６、３７を介して各電極部分で圧電シートの上下面で導電通可能となる。また、各個別電極３１は、直線状に形成されるので、屈曲がある場合に比べ、その表面を均一に印刷できる。よって、個別電極内の静電容量が一定となり、安定したインクの吐出を実現できる。
【００５３】
また、各圧電シート２６、２８、３０の表面における延出個別電極３１Ｘは、すべて同じ位置に形成されるので、各圧電シート２６、２８、３０の電極配置を同じパターンで印刷することができる。なお、他の圧電シートに関しても同様である。
【００５４】
次に各グリーンシートを積層する。このとき、各シートの個別電極３１、捨てパターン電極３１ｂおよび表面電極３３が積層方向に対応し、コモン電極３２の端部３２ａ、捨てパターン電極３２ｂおよび表面電極３３が積層方向に対応するように、かつシート５０の表面電極３３、３４が露出するように積層し、脱脂して焼結し一体化する。これにより、上下に積層された各グリーンシートの個別電極３１、捨てパターン電極３１ｂおよび表面電極３３は、スルーホール３６を介して電気的に接続され、コモン電極３２、捨てパターン電極３２ｂおよび表面電極３３は、スルーホール３７を介して電気的に接続される。
【００５５】
その後、その積層体を、圧電アクチュエータごとに切断する。このとき、各圧電アクチュエータ２０の積層方向の側面に、延出個別電極３１の端部、捨てパターン電極３３の中央のものの端部が露出する。
【００５６】
以上のような構成のキャビティプレート１０と圧電アクチュエータ２０とは、図８に示すように、キャビティプレート１０における各圧力室１６と、圧電アクチュエータ２０における個別電極３１とが対応するように積層し、固着される。図８は、図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における圧電アクチュエータ２０とキャビティプレート１０との断面図である。
【００５７】
キャビティプレート１０の圧電アクチュエータ２０と重ねられる表面には、延出個別電極３１Ｘと対応する圧力室１６Ｘの位置を示すマーク３９を備えている。そのマーク３９と圧電アクチュエータ２０から露出する延出個別電極３１Ｘの端部３１Ｘａとを組み合わせることにより、延出個別電極３１Ｘの端部３１Ｘａを圧電アクチュエータ２０とキャビティプレート１０との組立マークとして利用できる。また、延出個別電極３１Ｘを直接、組立マークとするため、実際の個別電極３１の位置に対応させて、圧力室１６を正確に配置することができる。
【００５８】
また、圧電アクチュエータ２０における上側の表面には、フレキシブルフラットケーブル４０（図３参照）が重ねられ押圧されることにより、このフレキシブルフラットケーブル４０における各種の配線パターン（図示せず）が、各表面電極３３、３４に電気的に接合される。
【００５９】
そして、そのフレキシブルフラットケーブル４０をとおして、すべての個別電極３１とコモン電極３２との間に、通常のインク噴射動作時よりも高電圧を印加し、個別電極３１とコモン電極３２との間に挟まれる圧電シート２５〜２９の部分を分極処理し、それらの部分を活性層として形成する。この分極処理は、圧電アクチュエータ２０をキャビティプレート１０やフレキシブルフラットケーブル４０と接合する前に行うこともできる。
【００６０】
なお、圧電シート２１〜２４は、コモン電極３２同士や表面電極３３、３４に挟まれるのみであり分極されないため、圧電動作をしない。これらのシートは、上記焼結工程において圧電アクチュエータが反ったり、あるいは波打ったりして平面性が損なわれないようにするため、および圧電シート２５〜２９の活性層が圧力室１６方向へのみ変形するようにするための拘束層として機能する。
【００６１】
そして、ヘッド６における圧電アクチュエータ２０の各個別電極３１のうち任意の個別電極３１と、コモン電極３２との間に電圧を印加することにより、圧電シートのうち電圧を印加した個別電極３１に対応した活性層に、圧電による積層方向の歪みが発生する。そして、この歪みによる圧力にて、圧力室１６内のインクが、ノズル１５から液滴状に吐出して、用紙６２への所定の印字が行われる。
【００６２】
以上説明したように、本実施例のヘッド６よれば、各圧電シート２２等の個別電極３１の少なくとも１つは、各圧電シート２２等の端縁部まで延出されているので、各圧電シート２２等を積層した場合であっても少なくとも１の個別電極３１の位置を外部から確認でるため、その個別電極３１の端部を内部電極の位置を示すマークとして利用することができる。
【００６３】
また、その延出個別電極３１Ｘの端部３１Ｘａとキャビティプレート１０のマーク３９とを組み合わせることにより、実際の個別電極の位置に応じてキャビティプレート１０と圧電アクチュエータ２０とを組み合わせることができる。
【００６４】
以上、上記実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６５】
例えば、上記実施形態においては、各個部電極３１のなす列の中央の個別電極３１だけを延出個別電極３１Ｘとしたが、かかる延出個別電極３１Ｘは、中央の個別電極３１に限られず、各列において１つおきの個別電極３１であっても又は、すべての個別電極３１を延出させても良い。多くの内部電極３１を露出させることにより、一部の内部電極３１を露出させる場合に比べ、より正確に各内部電極３１の位置を把握できる。
【００６６】
また、上記実施形態においては、圧電アクチュエータの積層方向において対応するすべての個別電極３１、パターン電極３１ｂ、表面電極３３を各圧電シートの端部まで延出させて露出させることとしたが、その露出された端部をキャビティプレート１０との組立マークとして利用する場合には、キャビティプレート１０側の少なくとも１層の圧電シートから、個別電極３１等を露出させれば、他のシートにおいては省略してもよい。
【００６７】
また、内部電極として個別電極３１の端部を圧電シートの端縁部まで延出したが、コモン電極３２を個別電極３１と同様に各圧力室と対応して個別に設け、コモン電極３２の端部も圧電シートの端縁部まで延出することで、コモン電極３２と個別電極３１からなる内部電極の位置をアクチュエータの側面に表示することもできる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドによれば、圧電シートの内部電極は、その圧電シートの積層方向に貫通されたスルーホールとそのスルーホールに充填された導電材料とにより相互に電気的に接続されており、その内部電極の少なくとも１つは、前記圧電シートの端縁部まで延出されているので、圧電シートの端縁部まで延出された内部電極の端部をその内部電極の位置を示すマークとすることができる。したがって、従来のように別個のマークを設ける必要がなく、外部から内部電極の位置を把握し、内部電極と圧力室とを対応させることができるという効果がある。
また、前記キャビティプレートは、前記延出内部電極と対応する圧力室の位置を示すマークを備えているので、そのマークと圧電アクチュエータから露出する延出内部電極の端部とを組み合わせることにより、延出内部電極の端部を圧電アクチュエータとキャビティプレートとの組立マークとして利用できるという効果がある。
更に、延出内部電極を直接組立マークとするため、例えば、圧電シートの端縁部に設けた切欠き等を組立マークとする場合に比べ、実際の内部電極の位置に対応して圧電アクチュエータの内部電極と、キャビティプレートの圧力とを対応させてキャビティプレートと圧電アクチュエータとを組み立てることができるという効果がある。
【００６９】
請求項２に記載のインクジェットプリンタヘッドによれば、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドの奏する効果に加え、圧電アクチュエータの各圧電シートには、他の圧電シートと対応する位置に各内部電極が設けられており、内部電極のうち圧電シートの端縁部まで延出される前記延出内部電極の位置は、各圧電シートにおいて同じであるので、例えば、積層方向に対応する内部電極の全てを延出させた場合には、その延出内部電極の端部は、圧電アクチュエータの側面の積層方向に直線状に形成される。これにより、直線状に形成される複数の延出内部電極の端部を一体的にとらえることができ、外部より内部電極の位置を明確に把握することができるという効果がある。
【００７０】
また、各圧電シートにおける内部電極の印刷パターンが同一のものとなり、部品の種類を削減できると共に製造工程を簡略化することができるという効果がある。更に、圧電アクチュエータの側面に形成される内部電極の端部が、直線状を形成していない場合には、各内部電極が電気的に連通されていない可能性があるため、かかる不良品を速やかに排除することができるという効果がある。
【００７３】
請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドによれば、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタヘッドの奏する効果に加え、内部電極は、圧力室の各列に対応して圧電シートの長辺端縁部に沿って２列に配列され、内部電極の各列ごとに、少なくとも１つの前記延出内部電極が設けられているので、圧電アクチュエータの対向する長辺側の側面からは、少なくとも１つの延出内部電極の端部が露出される。したがって、圧電アクチュエータとキャビティプレートとを組み合わせる際には、両長辺側に形成された組立マークにより正確に組立をすることができるという効果がある。
【００７４】
請求項４に記載のインクジェットプリンタヘッドによれば、請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドの奏する効果に加え、延出内部電極は、内部電極の各列のほぼ中央に設けられているので、圧電アクチュエータの内部電極と対応するキャビティープレートの圧力室とを重ねる際の位置誤差を少なくすることができるという効果がある。
【００７５】
請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッドによれば、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの奏する効果に加え、延出内部電極は、各圧電シートに直線状に形成されているので、例えば、延出内部電極をスクリーン印刷により印刷する場合には、その表面を均一に印刷できる。即ち、延出内部電極内の静電容量が一定となり、安定したインクの吐出を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェットプリンタヘッドの実施の形態であるカラーインクジェットプリンタを示す斜視図である。
【図２】ヘッドユニットのノズル側を上にした斜視図である。
【図３】インクジェットプリンタヘッドの各部品の斜視図である。
【図４】キャビティプレートの分解斜視図である。
【図５】キャビティプレートの分解拡大斜視図である。
【図６】圧電アクチュエータの分解拡大斜視図である。
【図７】圧電シートにおける個別電極のパターンを示す平面図である。
【図８】圧電アクチュエータとキャビティプレートとの分解拡大斜視図である。
【図９】従来の圧電シートにおける個別電極のパターンを示す平面図である。
【図１０】従来のインクジェットプリンタヘッドの各部品の斜視図である。
【符号の説明】
６              インクジェットプリンタヘッド
１０            キャビティプレート
１５            ノズル
２０            圧電アクチュエータ
２１〜３０      圧電シート
３１            個別電極（内部電極）
３１ａ          個別電極の端部
３１Ｘ          延出個別電極（延出内部電極）
３１Ｘａ        延出個別電極の端部（延出内部電極の端部）
３１ｂ          捨てパターン電極
３２            コモン電極
３２ｂ          捨てパターン電極
３３、３４      表面電極
３６、３７      スルーホール
３９            マーク（キャビティプレート側組立マーク）
【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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