(57)【要約】  【課題】  温度変化による膨張収縮があっても、圧電アクチュエータの表面電極とフレキシブルフラットケーブルの接合電極との接合部が破断することを抑え、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供する。  【解決手段】  圧電アクチュエータの表面上の複数の個別用表面電極５８と配線基板上の複数の個別用接合電極７８との接合部の列に沿って、圧電アクチュエータのコモン用表面電極５７の複数個、またはそのコモン用表面電極とダミー用表面電極との複数個に、配線基板上のコモン用接合電極を複数個、またはそのコモン用接合電極とダミー用接合電極との複数個を接合するので、後者の接合部の存在によって、温度変化にともなう膨張収縮により、圧電アクチュエータの表面電極とフレキシブルフラットケーブルの接合電極との接合部に応力が集中するのを抑え、破断することを抑える。  【選択図】  図１７
2005254721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のノズルからなるノズル列と前記各ノズルに対応する圧力室の列とが形成されたキャビティユニットと、
前記各圧力室に対応して位置し、各圧力室内のインクに選択的に吐出圧力を付与する複数の活性部を有し、その各活性部に対応して列をなす複数の個別用表面電極と各活性部に共通なコモン用表面電極とを表面に有する圧電アクチュエータと、
前記各表面電極に対応する複数の個別用接合電極及び前記コモン用表面電極に対応するコモン用接合電極を有し、その各接合用電極及び表面電極を介して前記各活性部に電圧を印加する配線パターンを有する配線基板と
を備え、
前記圧電アクチュエータの表面に、前記コモン用表面電極の複数個、またはそのコモン用表面電極と前記活性部への電圧印加に寄与しないダミー用表面電極との複数個を、前記個別用表面電極の列に沿って配置し、
前記配線基板上の前記複数の個別用接合電極を前記個別用表面電極の列に対応する列に配置するとともに、前記コモン用表面電極の複数個、またはそのコモン用表面電極と前記ダミー用表面電極との複数個に対応して前記コモン用接合電極を複数個、またはそのコモン用接合電極とダミー用接合電極との複数個を配置し、
前記圧電アクチュエータの表面に沿って前記配線基板を配置して、前記対応する電極どうしを電気的に接合したインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記配線部材は、前記圧電アクチュエータの表面上から前記個別用表面電極の列と直交する方向の外方に延びているインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記コモン用接合電極は、前記個別用接合電極の列の延長方向、またはその列の前記配線部材が延びる側とは反対方向に配置してあり、その列の前記配線部材が延びる側に、前記ダミー用接合電極が位置しているインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ダミー用接合電極は、前記配線部材上の前記個別用接合電極から延びる配線パターンの間に位置しているインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記圧電アクチュエータの表面上の前記コモン用表面電極の複数個、またはそのコモン用表面電極と前記ダミー用表面電極との複数個は、前記個別用表面電極の列の両側に沿って位置しているインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記個別用表面電極は前記圧電アクチュエータの表面の内周寄り部位に配置し、前記コモン用表面電極、またはそのコモン用表面電極と前記ダミー用表面電極は、前記圧電アクチュエータの表面の外周寄り部位であって前記個別用表面電極の列の延長方向とその列に間隔を置いて平行する方向とに適宜間隔で複数個位置しているインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッドに係り、より詳しくは、フレキシブルフラットケーブルなどの配線基板を介して電圧を印加することで、圧電アクチュエータを駆動して複数のノズルから選択的にインクを吐出するインクジェット記録ヘッドの構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行技術のオンディマンド型のインクジェット記録ヘッドにおいては、特許文献１や特許文献２等に開示されているように、複数枚のプレートを積層して、インク流路を有するキャビティユニットが構成され、これらのプレートは複数個のノズルを備えたノズルプレートと、この各ノズルごとの圧力室を備えたベースプレートと、インク供給源に接続され、且つ前記各圧力室に接続する共通インク室としてのマニホールド室を有するマニホールドプレート等とから構成されている。圧電アクチュエータは、圧電シートを挟んでコモン電極と個別電極とを交互に積層して構成され、積層方向に対向する前記個別電極とコモン電極との間の圧電シートの部分である活性部が前記圧力室の上方にて平面視で重なるように、圧電アクチュエータとキャビティユニットとが接合されている。
【０００３】
そして、圧電アクチュエータの各活性部に電圧印加するために、外部からの制御信号を伝達するためのフレキシブルフラットケーブルにおける接合電極と圧電アクチュエータの表面上の表面電極とを接合させる一方、前記表面電極と個別電極またはコモン電極とを圧電アクチュエータの積層方向に延びる導通部にて接続させている。
【０００４】
その場合、圧電アクチュエータの表面には、コモン電極用の表面電極と個別電極用の表面電極とが圧電アクチュエータの長手方向（ノズルの列が延びる方向）に沿う左右両側縁の近傍に配置されていた結果、フレキシブルフラットケーブルにおける配線パターンは、ケーブルの狭い幅に多数本形成されるから、ノズル数引いては活性部の数が増大するのに比例して配線パターンが高密度になり、隣接する線間で発生する相互インダクタンスが増大して、印字性能が悪化するという問題があった。
【０００５】
そこで、特許文献３に示すように、前記圧電アクチュエータの長辺方向と直交する方向にフレキシブルフラットケーブルを延ばし、ノズル列の延びる方向に間隔を置いて微細幅の線を形成することで、前記相互インダクタンスの増大を防止することが考えられた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３６５４４号公報
【特許文献２】特開２００２−１９１０２号公報
【特許文献３】特開２００１−２６０３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
圧電アクチュエータの表面電極とフレキシブルフラットケーブルの接合電極とは、重ねた状態で加熱して、その両電極の一方に予め付着したハンダなどの導電性材料を溶かして接合する。このとき、圧電アクチュエータはセラミック材で、フレキシブルフラットケーブルなどの配線基板はポリイミドなどの絶縁性合成樹脂材料であり、両者の線膨張率が異なり、上記の接合後、常温に戻したとき、配線基板の収縮により、ハンダ接合部に応力が集中し、ハンダ接合部が破断することがある。また、環境温度の温度変化により、配線基板が膨張収縮して、ハンダ接合部が破断することがある。
【０００８】
本発明は、従来の問題を解決すべくなされたものであって、温度変化があっても、圧電アクチュエータの表面電極とフレキシブルフラットケーブルの接合電極との接合部が破断することを抑え、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録ヘッドは、複数個のノズルからなるノズル列と前記各ノズルに対応する圧力室の列とが形成されたキャビティユニットと、前記各圧力室に対応して位置し、各圧力室内のインクに選択的に吐出圧力を付与する複数の活性部を有し、その各活性部に対応して列をなす複数の個別用表面電極と各活性部に共通なコモン用表面電極とを表面に有する圧電アクチュエータと、前記各表面電極に対応する複数の個別用接合電極及び前記コモン用表面電極に対応するコモン用接合電極を有し、その各接合用電極及び表面電極を介して前記各活性部に電圧を印加する配線パターンを有する配線基板とを備え、前記圧電アクチュエータの表面に、前記コモン用表面電極の複数個、またはそのコモン用表面電極と前記活性部への電圧印加に寄与しないダミー用表面電極との複数個を、前記個別用表面電極の列に沿って配置し、前記配線基板上の前記複数の個別用接合電極を前記個別用表面電極の列に対応する列に配置するとともに、前記コモン用表面電極の複数個、またはそのコモン用表面電極と前記ダミー用表面電極との複数個に対応して前記コモン用接合電極を複数個、またはそのコモン用接合電極とダミー用接合電極との複数個を配置し、前記圧電アクチュエータの表面に沿って前記配線基板を配置して、前記対応する電極どうしを電気的に接合した構成である。
【００１０】
上記構成において、前記配線部材は、前記圧電アクチュエータの表面上から前記個別用表面電極の列と直交する方向の外方に延びていることが好ましい。さらに、前記コモン用接合電極は、前記個別用接合電極の列の延長方向、またはその列の前記配線部材が延びる側とは反対方向に配置し、その列の前記配線部材が延びる側に、前記ダミー用接合電極が位置していることが好ましい。さらに、前記ダミー用接合電極は、前記配線部材上の前記個別用接合電極から延びる配線パターンの間に位置していることが好ましい。
【００１１】
また、前記圧電アクチュエータの表面上の前記コモン用表面電極の複数個、またはそのコモン用表面電極と前記ダミー用表面電極との複数個は、前記個別用表面電極の列の両側に沿って位置していることが好ましい。
【００１２】
また、前記個別用表面電極は前記圧電アクチュエータの表面の内周寄り部位に配置し、前記コモン用表面電極、またはそのコモン用表面電極と前記ダミー用表面電極は、前記圧電アクチュエータの表面の外周寄り部位であって前記個別用表面電極の列の延長方向とその列に間隔を置いて平行する方向とに適宜間隔で複数個位置していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧電アクチュエータの表面上の複数の個別用表面電極と配線基板上の複数の個別用接合電極との接合部の列に沿って、圧電アクチュエータのコモン用表面電極の複数個、またはそのコモン用表面電極とダミー用表面電極との複数個に、配線基板上のコモン用接合電極を複数個、またはそのコモン用接合電極とダミー用接合電極との複数個を接合するので、後者の接合部の存在によって、温度変化にともなう膨張収縮により、圧電アクチュエータの表面電極とフレキシブルフラットケーブルの接合電極との接合部に応力が集中するのを抑え、接合部が破断して動作不良になることがなく、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【００１４】
この構成は、配線部材が、圧電アクチュエータの表面上から個別用表面電極の列と直交する方向の外方に延びているものにおいては、接合部の列を平行に並べやすいから好適に実施することができる。また、この構成においては、配線部材が延びる側には、個別用表面電極に接続された配線パターンが平行に引き出されるため、その側にコモン用接合電極を配置しても配線が困難になるが、活性部への電圧印加に寄与しないダミー用接合電極を配置することで、その側における膨張収縮により、表面電極と接合電極との接合部に応力が集中するのを抑えることができる。
【００１５】
また、圧電アクチュエータの表面上の複数の個別用表面電極と配線基板上の複数の個別用接合電極との接合部の列の両側で、圧電アクチュエータのコモン用表面電極の複数個、またはそのコモン用表面電極とダミー用表面電極との複数個に、配線基板上のコモン用接合電極を複数個、またはそのコモン用接合電極とダミー用接合電極との複数個を接合するので、温度変化にともなう膨張収縮により、表面電極と接合電極との接合部に応力が集中するのを効果的に抑えることができる。
【００１６】
さらに、コモン用表面電極、またはそのコモン用表面電極とダミー用表面電極とを、圧電アクチュエータの表面の外周寄り部位であって個別用表面電極の列の延長方向とその列に間隔を置いて平行する方向とに適宜間隔で複数個配置することで、個別用表面電極が複数の列になっても、その列の延長方向のコモン用表面電極で、各列の電気的な導通を確実にとることができるとともに、平行するコモン用表面電極またはダミー用表面電極で、膨張収縮により表面電極と接合電極との接合部に応力が集中するのを効果的に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面にしたがって説明する。
【００１８】
本発明のインクジェット記録ヘッド（以下記録ヘッドという）６は、インク流路を有するキャビティユニット１０と、このキャビティユニット１０に対して接着剤または接着シートを介して接着し積層されるプレート型の圧電アクチュエータ１２と、その背面（上面）に外部機器との電気的接続のために重ね接合された配線基板としてのフレキシブルフラットケーブル４０とにより構成されている。
【００１９】
この記録ヘッド６は、平面視においてＹ方向に長くＸ方向に短いほぼ長方形をなし、公知のキャリッジに搭載され、その短辺方向（Ｘ方向）に往復移動して記録媒体（用紙）に記録動作を行う。記録媒体は、公知の装置と同様に記録ヘッド６の下で長辺方向（Ｙ方向）に搬送される。
【００２０】
キャビティユニット１０は複数枚のプレートを積層して構成されている。すなわち、下層から順にノズルプレート１１、カバープレート１５、ダンパープレート１６、２枚のマニホールドプレート１７，１８、３枚のスペーサプレート１９，２０，２１及び圧力室２３が形成されているベースプレート２２の合計９枚の偏平なプレートをそれぞれ接着剤にて接合して積層した構成である。
【００２１】
合成樹脂製のノズルプレート１１を除き、各プレート１５〜２２は、４２％ニッケル合金鋼板製であり、カバープレート１５、ダンパープレート１６、マニホールドプレート１７、１８、上側２枚のスペーサプレート２０、２１及びベースプレート２２の厚さは５０μｍ〜１５０μｍ程度である。一方、マニホールドプレート１８の直上に配置される第１スペーサプレート１９の板厚は、３００μｍ〜５００μｍ程度で、他のプレート１１、１５〜１８、２０〜２２の剛性よりはるかに大きく設定されている。また、第１スペーサプレート１９の平面視形状は、他のプレートの平面視形状より大きく形成されている。例えば、平面視矩形形状の他のプレート１１、１５〜１８、２０〜２２の外周に対して、同じく平面視矩形の第１スペーサプレート１９の外周縁が適宜寸法だけ張り出すように形成されている。
【００２２】
ノズルプレート１１には、微小径（実施形態では２５μｍ程度）の多数のインク吐出用のノズル１１ａが、当該ノズルプレート１１におけるＹ方向（キャビティユニット１０の長辺方向）に沿って列をなし、インク色毎に４列に配置されている。即ち、キャビティユニット１０をＸ方向（短辺方向）に沿って切断し、且つその短辺の中央線Ｃより右側のみ示す図２（ａ）において、右側位置の第１列のノズル１１ａ−１と、中央線Ｃに近い側の第２列のノズル１１ａ−２とは、ノズルプレート１１のＹ方向に延びる２つの平行状の近接した基準線（図示せず）に沿って各々微小ピッチＰの間隔で多数個穿設されている。同様に、中央線Ｃより左側においても、第３列のノズルと第４列のノズル（但し、図２（ａ）には図示せず）とは、同じくＹ方向に延びる２つの平行状の近接した基準線に沿って、各々微小ピッチＰの間隔で多数個穿設されている。また、第１列のノズル１１ａ−１と第２列のノズル１１ａ−２との組と、第３列のノズルと第４列のノズルとの組は、キャビティユニット１０の短辺方向（Ｘ方向）に間隔をおいて平行に配置されている。各ノズル列の長さは２インチ、各列のノズル１１ａの数は１５０個で、つまり配列密度は７５（ｄｐｉ［ドット・パー・インチ］）である。
【００２３】
キャビティユニット１０の最上層であるベースプレート２２には、多数の圧力室２３が、前記各ノズル１１ａに対応して同じピッチＰだけ隔てて板厚さ方向に貫通するように設けられ、且つキャビティユニット１０の短辺と略平行状に細長く形成されている。圧力室２３はキャビティユニット１０の長辺方向（Ｙ方向）に列状に配置されている。Ｙ方向に隣接する圧力室２３の間は、キャビティユニット１０の短辺と略平行状の細長い隔壁２４にて隔絶されている。該各隔壁２４の幅寸法Ｗ２は、圧力室２３の幅寸法Ｗ１よりも若干小さく設定されている。
【００２４】
そして、第１列の圧力室２３−１は前記第１列のノズル１１ａ−１と対応し、同様にして、第２列の圧力室２３−２は第２列のノズル１１ａ−２と、第３列の圧力室２３−３は第３列のノズルと、第４列の圧力室２３−４は第４列のノズルと、各々対応関係にある。
【００２５】
多数の圧力室２３の上面は、その列方向に２つに分けた圧電アクチュエータ１２（個別には符号１２ａ、１２ｂを付する）によって覆われる。
【００２６】
１つの圧電アクチュエータ１２ａ（または１２ｂ）は、図１に示すように、前記４列の圧力室２３のうちの列方向の半数に対応するように７５個の活性部を有し、キャビティユニット１０の上面のうち長辺方向（Ｙ方向）の前半部に一方の圧電アクチュエータ１２ａが配置され、後半部に他方の圧電アクチュエータ１２ｂが配置される。
【００２７】
そして、各圧電アクチュエータ１２ａ、１２ｂは、後述するように、個別電極３６とコモン電極３７間の圧電シートを活性部として有し、その両電極間に電圧を印加することにより、活性部に圧電縦効果による歪みを発生するものである。該活性部は、圧力室２３に対応する位置に形成されている。即ち、活性部は、圧力室２３の列方向（Ｙ方向）に沿って並べられ、且つ前記ノズルの列の数（４つ）と同じ数だけ、第２の方向（Ｘ方向）に並べられている。
【００２８】
圧力室２３は、２つの圧電アクチュエータ１２ａ、１２ｂと対応してベースプレート２２の長辺方向（Ｙ方向）に２グループに分けて配置される。つまり、一方のアクチュエータ１２ａに対応するグループの圧力室２３は、ノズル１１ａの列方向（Ｙ方向）の前半部のものに対応し、他方のアクチュエータ１２ｂに対応するグループの圧力室２３は、ノズル１１ａの列方向（Ｙ方向）の後半部のものに対応している。
【００２９】
各圧力室２３の長辺方向一端、即ち入口端２３ｂは、スペーサプレート１９、２０、２１に形成された第２インク通路３０、絞り通路２８、第１インク通路２９を介して後述するマニホールド室２６に連通している（図２）。
【００３０】
また、各圧力室２３の流出端２３ａは、ベースプレート２２とノズルプレート１１との間に位置するプレート１５〜２１に形成された各連通路２５を介して各ノズル１１ａに連通している。この連通路２５の一部は、プレート１５〜２１のうち少なくとも１枚（１層）のプレートにその平板面（表面または裏面）と略平行状に延びる凹溝状流通路５０として形成されることにより、各圧力室２３の位置を、対応するノズル１１ａから、ノズルプレート１１の表面と直交する直線（垂線）がベースプレート２２に至る箇所より、Ｙ方向に距離Ｌ３だけずれた位置に設定している（図７参照）。
【００３１】
つまり、図３に示すように、圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂに対応する２つのグループの圧力室２３の間は、ベースプレート２２の長手方向に圧力室２３の配置間隔（ピッチＰ）よりも広い間隔Ｌ２に設定されている。これは、各圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂの製作上、最列端の個別電極３６、３６とそれに近接する圧電アクチュエータ１２ａの一端部４４（他方の圧電アクチュエータ１２ｂの一端部４５）との距離Ｌ１を、個別電極３６のピッチＰの１／２以下に製作することが困難なため、距離Ｌ１を圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂの製作しやすい大きさとして、２つのグループの圧力室２３の間をそれよりも大きい間隔Ｌ２としている。また、両圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂは、一方の圧電アクチュエータ１２ａの一端部４４と、これに隣接する他方の圧電アクチュエータ１２ｂの一端部４５との間に距離Ｌ４だけ隔てて配置される。
【００３２】
これにより、多数の圧力室２３は、間隔を置いた２グループに分かれても、ノズル１１ａのピッチＰは、その列方向に一定に設定されている。
【００３３】
凹溝状連通路５０は、実施形態では、圧力室２３が設けられたベースプレート２２の下面側に隣接する第３スペーサプレート２１に設けられており、図２、図３に示すように、第３スペーサプレート２１の上面側に開放されて対応する圧力室２３の流出端２３ａに連通する一端５０ａと、該第３スペーサプレート２１の下面側に開放された凹溝状水平通路部５０ｂと、下側の第２スペーサプレート２０における垂直状の連通路２５の上端に連通する他端５０ｃとからなる。
【００３４】
２枚のマニホールドプレート１７、１８には、マニホールド室２６が、ノズル１１ａの列に沿って延びるように穿設されている。各マニホールド室２６の長さは、圧力室２３のグループ毎に分割した長さであり、圧力室２３の１グループ（１グループの１列の圧力室２３の数が７５）の長さにわたった長さを有する。マニホールド室２６は、圧力室２３の４列に対してそれぞれ設けられ、合計８本が形成されている。各マニホールド室２６の長手方向一端部は、その上方の積層されたスペーサプレート１９〜２１及びベースプレート２２の端部に穿設されたインク供給孔３１に連通している。
【００３５】
また、各マニホールド室２６の深さはマニホールドプレート１７、１８の板厚さ全体にわたるようエッチング加工等にて穿設形成され、この２枚を合わせたマニホールドプレート１７、１８の直上層の第１スペーサプレート１９と、下層のダンパープレート１６とにより積層されることにより流路を形成する。なお、ダンパープレート１６には、マニホールド室２６と対応した位置に、エッチング加工により板厚を薄くして下面側を開放したダンパー室２７が形成されている。
【００３６】
圧電アクチュエータ１２の駆動により圧力室２３に作用する圧力波のうち、インクにより伝播されてマニホールド室２６に向かう後退成分を、ダンパープレート１６のうちダンパー室２７に対応する板厚の薄い部分の振動により吸収し、いわゆるクロストークが発生することを防止する。
【００３７】
また、第２スペーサプレート２０には、インク流の絞り流路２８が、前記各圧力室２３毎に形成されている。この絞り流路２８の平面視形状は、図２（ｂ）に示すように、長手方向の両端部２８ａ，２８ｂの面積が大きく、その中間の面積が小さく形成されている。また、各絞り流路２８の長手方向は圧力室２３の長手方向と平行状になるように形成されている。そして、第２スペーサプレート２０の下面側に第１スペーサプレート１９を、上面側に第３スペーサプレート２１をそれぞれ積層することにより、絞り流路２８が流路として構成されている。第１スペーサプレート１９に穿設された第１インク通路２９は、前記マニホールド室２６を絞り部２８における一端部２８ａに連通させ、他方、第３スペーサプレート２１に穿設された第２インク通路３０は、絞り部２８における他端部２８ｂを圧力室２３の入口端２３ｂに連通させている（図２）。
【００３８】
インク供給孔３１は、図２に示すように、各マニホールド室２６毎に計８個設けられている。そしてインク供給孔３１は、２個（１色）を一組としてそれぞれインク供給源（図示せず）に接続され、そのインク供給源からインクが供給される。そのインク供給孔３１の上面には、インク中の塵除去のためのフィルタ３２が接着剤にて固定されている。
【００３９】
次に、圧電アクチュエータ１２の構成について詳述する。各圧電アクチュエータ１２は、図５に示すように、１枚の厚さが３０μｍ程度の圧電セラミックス板からなる複数（実施形態では１０枚）の圧電シートと電極とを交互に積層して構成されている。詳細には、圧力室２３に対応した個別電極３６を上面に形成した圧電シート３３とコモン電極３７を上面に形成した圧電シート３４とを交互に積層し、その上に、拘束層としての圧電シート４６，４７と、トップ層としての圧電シート３５を積層して構成されている。最下層３４と拘束層４６，４７とトップ層３５は、電気的絶縁性を有するものならば他の材料でも良い。
【００４０】
最下層３４から上方へ数えて偶数番目の圧電シート３３の上面（平板面）には、図７に示すように、キャビティユニット１０における各圧力室２３に対応した箇所ごとに細幅の個別電極３６（個別には符号３６−１，３６−２，３６−３，３６−４で示す）が、短辺方向（Ｘ方向）に長く延びて形成され、長辺方向（Ｙ方向）に沿って多数、列状に配置されている。
【００４１】
そして、第１列目の個別電極３６−１と第４列目の個別電極３６−４とは、各圧電シート３３のー対の長辺の側縁に近い側に各々配置され、また、第２列目の個別電極３６−２と第３列目の個別電極３６−３とは、各圧電シート３３の短辺方向（Ｘ方向）の中央寄り部位に配置されている。
【００４２】
各個別電極３６−１，３６−２，３６−３，３６−４は、短辺方向（Ｘ方向）に沿って各圧電シート３３の短辺と平行状に延び、各個別電極３６−１，３６−２，３６−３，３６−４における直線部３６ｂは、各圧力室２３−１，２３−２，２３−３，２３−４（図７に点線で示す）とほぼ同じ長さで平面視で重複しており、且つ各圧力室よりもやや狭い幅の直線状に形成されている。第１列目の個別電極３６−１と第２列目の個別電極３６−２とが対向する端部３６ａ及び第３列目の個別電極３６−３と第４列目の個別電極３６−４とが対向する端部３６ａは、それぞれ平面視で直線部３６ｂに対して角度α（６０度程度の鋭角）にて傾斜状に屈曲形成されて、圧力室外に延びている。その屈曲方向は、平面視で２つの圧電アクチュエータ１２ａ，１２ｂの相対向する一端部４４（４５）から離れる方向である。そして両端部３６ａ，３６ａ同士は互いに近づく方向に延びている。
【００４３】
また、この各端部３６ａは、上下に隣接する圧電シート３４におけるダミー個別電極３８（図６）及び拘束層における下側の層４６の第１接続パターン５３（図８）と少なくとも一部が平面視で重なり、当該圧電シート３４及び下層シート４６を貫通する導電部材４２ａ，４２ｂ，９０とそれぞれ電気的に接続可能な位置に配置される。
【００４４】
さらに、圧電シート３３には、後述する圧電シート３４におけるコモン電極３７と平面視で一部重複する個所であって、個別電極３６−１と３６−２との列を囲み、且つ個別電極３６−３及び３６−４の列を囲むようにダミーコモン電極４３が形成されている（図８）。
【００４５】
コモン電極３７は、最下層の圧電シート３４とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート３４の各上面に印刷形成されている（図６）。コモン電極３７は、圧力室２３−１、２３−２、２３−３、２３−４の各列つまり個別電極３６−１、３６−２、３６−３、３６−４の各列毎にそれらの配置位置と平面視で重複するように列方向に帯状に連続して形成される。この実施形態においてコモン電極３７は、その各圧力室２３（個別電極３６の直線部３６ｂ）の長手方向（Ｘ方向）に平面視で重なる第１電気導通部分３７ａと、各圧力室２３の長手方向の両端部２３ａ，２３ｂに対応して、第１電気導通部分３７ａの両端を第１の方向（Ｙ方向）に沿って連結（電気的に接続）する第２電気導通部分３７ｂとからなり、この第１電気導通部分３７ａと第２電気導通部分３７ｂとで囲まれた領域に圧力室２３間の隔壁２４の上方に対応する短冊状の空白部分４８を有している。各第１電気導通部分３７ａの配置間隔Ｐは各個別電極３６−１，３６−２，３６−３，３６−４の配置間隔Ｐひいては圧力室２３の配置間隔Ｐと等しく、第１電気導通部分３７ａの長さは個別電極３６とほぼ等しく形成されている。
【００４６】
これら第１電気導通部分３７ａ及び第２電気導通部分３７ｂの端部は圧電シート３４の長辺に沿う側縁及び短辺に沿う側縁を囲むように形成される４周側縁導電部３７ｃに連結接続されている（図６）。第１列の圧力室２３−１と第４列の圧力室２３−４に対応するコモン電極３７の外側（圧電シートの長手方向の側縁寄り）は、第２電気導通部分３７ｂを周側縁導電部３７ｃが兼ねる。
【００４７】
第１列の圧力室２３−１と第２列の圧力室２３−２との間（及び第３列と第４列の圧力室２３−３、２３−４との間）に対応する圧電シート３４の部位には、空白部分が形成され、２つの第２電気導通部分３７ｂの長辺縁３７ｂ′（図１２）で囲まれた領域内に、平面視で略小判型のダミー個別電極３８（個別には符号３８−１，３８−２，３８−３，３８−４で示す）がＹ方向に沿って一定間隔で配置されている。各ダミー個別電極３８は、各個別電極３６の傾斜端部３６ａの少なくとも一部と平面視で重複する位置に形成されている。この小判型の各ダミー個別電極３８も、平面視において、前記各個別電極３６における一端部３６ａが延びる方向と同じ方向に傾斜状に延びている（図６、図１２）。
【００４８】
各ダミー個別電極３８の輪郭縁と、前記第２電気導通部分３７ｂの長辺縁３７ｂ′との最接近した位置での間隔、並びに隣接するダミー個別電極３８、３８のパターン領域の輪郭縁同士の間隔は一定距離に設定されている。
【００４９】
そして、最下層の圧電シート３４を除き、それより上層の圧電シート３４、３３には、コモン電極３７とダミーコモン電極４３との複数箇所を上下方向に電気的に接続するために、電極３７、４３の位置において、各圧電シート３４、３３の板厚さを貫通するように穿設された複数のスルーホール内にそれぞれ導電部材（導電性ペースト）４１が充填されている。同様に、複数枚の圧電シート３３における各個別電極３６の端部３６ａと、圧電シート３４における各ダミー個別電極３８とには、それぞれを上下方向に電気的に接続するために、端部３６ａと電極３８の位置において、各圧電シート３３、３４の板厚さを貫通するように穿設された複数のスルーホール内にそれぞれ導電部材（導電性ペースト）４２ａ，４２ｂが充填されている。その場合、圧電シート３３における導電部材４２ａと圧電シート３４における導電部材４２ｂとは、平面視で上下に重複しないように適宜距離ｅ１だけ隔てた位置に配置されている（図１１）。
【００５０】
拘束層４６、４７のうちの下側の層４６の上面には、図８に示すように、平面視で略小判型の第１接続用パターン５３（個別には符号５３−１，５３−２，５３−３，５３−４で示す）が圧電シート３４における各ダミー個別電極３８−１，３８−２，３８−３，３８−４の少なくとも一部と平面視で重複するように一定間隔で配置形成され、かつダミー個別電極と同様に角度α（６０度程度の鋭角）にて傾斜状に延びている。また、下側の層４６の上面の４隅及び中央等には、圧電シ−ト３４におけるコモン電極３７の一部にそれぞれ平面視で重複する位置にコモン導通部としての連絡用パターン５４が形成されている。
【００５１】
図９に示すように、拘束層の上側の層４７の上面には、圧電シ−ト３４におけるコモン電極３７と平面視でほぼ同じ大きさで重複するようなコモン導通部としての連絡用パターン５５と、下側の層４６における第１接続用パターン５３（個別には符号５３−１，５３−２，５３−３，５３−４で示す）の少なくとも一部と平面視で重複するように、第２接続用パターン５６（個別には符号５６−１，５６−２，５６−３，５６−４で示す）が一定間隔で配置形成されている。第２接続用パターン５６とダミー個別電極３８とは、第１接続用パターン５３を介し、且つ各圧電シートの層厚さ方向に貫通する導電部材６０，６２を介して電気的に導通している。
【００５２】
そして、この各第２接続用パターン５６もそれぞれ平面視で圧電アクチュエータ１２ａ（１２ｂ）の一側端４４（４５）が延びる方向に対して角度α（６０度程度の鋭角）にて傾斜状に延びている（図９）。さらに、各第２接続用パターン５６のパターン領域の輪郭縁と、前記連絡用パターン５５のパターン領域の直線状の輪郭縁５５ａとの最接近した位置での間隔、並びに隣接する第２接続用パターン５６、５６のパターン領域の輪郭縁同士の間隔は、一定距離に設定されている。
【００５３】
図１０に示すように、圧電アクチュエータ１２の最上層であるトップ層３５の上面には、拘束層の上側の層４７における連絡用パターン５５の一部に平面視で重複するようにコモン用導電層５１が外周と中央にわたって複数箇所形成されている。また、トップ層３５の上面には、上側の層４７における各第２接続用パターン５６−１，５６−２，５６−３，５６−４にそれぞれ平面視で重複するように、個別用導電層５２（個別には符号５２−１，５２−２，５２−３，５２−４で示す）が一定間隔で配置形成されている。この各個別用導電層５２−１，５２−２，５２−３，５２−４は、図１０に示すように、トップ層３５の短辺縁（Ｘ方向）ひいては各個別電極３６−１，３６−２，３６−３，３６−４と略平行であって、その各個別電極の直線部３６ｂの部位方向に伸びる直線状に形成されるが、各個別電極の直線部３６ｂよりは短い。さらに、この各個別用導電層５２−１，５２−２，５２−３，５２−４は、図１０及び図１４に示すように、その各下方に位置する圧力室２３、２３の間の隔壁２４の上方に配置されている。図１４では、隔壁２４の中心からわずかずれているが、その中心に一致させても良い。
【００５４】
さらに、図１５、図１６に示すように、トップ層３５の上面には、フラットケーブル４０の下面に形成されたコモン用接合電極部７７及び個別用接合電極部７８とにそれぞれに接続するための表面電極（後付け電極）として、平面視矩形状等の個別用表面電極５８とコモン用表面電極５７とが形成されている。その場合、図１５に示すように、個別用表面電極５８は、トップシート３５における各個別用導電層５２−１，５２−２，５２−３，５２−４の長さ方向の適宜部分に平面視で一部だけ重複して電気的に接続するように島状に形成され、且つ各個別用導電層５２−１，５２−２，５２−３，５２−４の列方向（Ｙ方向）に隣接する箇所では、Ｘ方向にずれるように千鳥状に配置形成されている。
【００５５】
換言すると、各個別用表面電極５８は、対応する圧力室２３に対して平面視で、それらの配置間隔（ピッチ）Ｐの略半分だけずれた位置、即ち隣接する圧力室２３，２３の間の隔壁２４の上方に配置されることになる（図１５）。
【００５６】
そして、拘束層の下側の層４６の各第１接続用パターン５３−１，５３−２，５３−３，５３−４の箇所には、下側にて隣接する圧電シ−ト３４の各ダミー個別電極３８−１，３８−２，３８−３，３８−４とそれぞれ上下方向に電気的に接続するために、下側の層４６の板厚さを貫通するように穿設された複数のスルーホール内にそれぞれ導電部材（導電性ペースト）９０が充填されている（図８）。
【００５７】
また、その層４６における連絡用パターン５４の箇所には、前記下側にて隣接する圧電シート３４のコモン電極３７と上下方向に電気的に接続するために、前記と同様の複数のスルーホール内にそれぞれ導電部材９１が充填されている（図８）。
【００５８】
同様に、拘束層の上側の層４７には、その第２接続用パターン５６−１，５６−２，５６−３，５６−４の箇所と下側の層４６の第１接続用パターン５３−１，５３−２，５３−３，５３−４の箇所とを個別的に電気的に接続するためにスルーホール内に導電部材９２、及び連絡用パターン５５と連絡用パターン５４とを電気的に接続するためにスルーホール内に導電部材９３がそれぞれ充填されている（図９）。
【００５９】
トップ層３５にも、前記と同様にして、個別用導電層５２−１，５２−２，５２−３，５２−４の箇所と、下に隣接する上側の層４７における第２接続用パターン５６−１，５６−２，５６−３，５６−４の箇所とを個別的に電気的に接続するためにスルーホール内に導電部材９４が充填され、また、トップ層３５には、そのコモン用導電層５１と下に隣接する上側の層４７における連絡用パターン５５とを電気的に接続するためにスルーホール内に導電部材９５がそれぞれ充填されている（図１０）。
【００６０】
シートを積層した場合、その上下に隣接するシートにおける個別電極３６及びそれに対応するダミー個別電極３８、第１接続用パターン５３、第２接続用パターン５６の間を上下に接続するための導電部材４２ａ，４２ｂ，９０，９２，９４同士を平面視で重複しない位置に配置させることが好ましい。
【００６１】
また、コモン用表面電極５７は、トップ層３５の上面に形成されたコモン用導電層５１の一部に平面視で重複するように、島状に後付けされるものである。コモン用表面電極５７及び個別用表面電極５８の後付けは、銀−パラジュウム系の導電部材をスクリーン印刷形成することにより行われる。
【００６２】
図１６は、トップ層３５上のコモン用表面電極５７と個別用表面電極５８のみの配置パターンを示す。
【００６３】
第１列の圧力室２３−１に対応する個別用表面電極５８−１の列、第２列の圧力室２３−２に対応する個別用表面電極５８−２の列には、それぞれＹ方向に各個別用表面電極が千鳥状に配列され、第３列の圧力室２３−３に対応する個別用表面電極５８−３の列、第４列の圧力室２３−４に対応する個別用表面電極５８−４の列には、それぞれＹ方向に各個別用表面電極が千鳥状に配列されている。第２列と第３列の間には、隙間が形成されている。
【００６４】
また、コモン用表面電極５７は、個別用表面電極５８の列と平行な位置と、その列の延長方向の位置とに複数群に分かれて配置形成されている。その詳細は、トップ層３５のＹ方向の一方の側縁に沿いかつ第１列の個別用表面電極５８−１の列と間隔をおいて平行な第１群５７−１と、他方の側縁に沿いかつ第４列の個別用表面電極５８−４の列と間隔をおいて平行な第２群５７−２と、第２列の個別用表面電極５８−２と第３列の個別用表面電極５８−３との間で両列に平行な第３群５７−３と、第１及び第２列の個別用表面電極５８−１、５８−２の列のほぼ延長方向にあってトップ層３５のＸ方向の両側縁に沿う第４群５７−４と、第３及び第４列の個別用表面電極５８−１、５８−２の列のほぼ延長方向にあってトップ層３５のＸ方向の両側縁に沿う第５群５７−５とからなる。各群とも、複数のコモン用表面電極５７を有する。第１〜第３群の電極が個別用表面電極５８の列の両端寄りに分かれて位置するのは、後述するようにフレキシブルフラットケーブル４０の接合用電極７８から延びる配線パターンに干渉しないようにするためである。
【００６５】
他方、トップ層３５と重ねられるフレキシブルフラットケーブル４０の下面（広幅面）には、図１７に示すように、前記コモン用表面電極５７に接合されるコモン用接合電極７７と、前記各個別用表面電極５８に接合される個別用接合電極部７８とが、それぞれ各コモン用表面電極５７と個別用表面電極５８とに対応する位置に形成される。
【００６６】
フレキシブルフラットケーブル４０は、トップ層３５の上面から個別用表面電極５８の列と直交する方向の外方に延びている。フレキシブルフラットケーブル４０には、その先端の辺４０ａ（トップ層３５の長辺に沿う辺）と、延出方向の両辺４０ｂ、４０ｂとの３辺に沿ってコモン用配線７９ｂが形成され、また、各個別用接合電極７８から延びる個別配線７９ａが多数形成されている。個別配線７９ａは、多数の個別用接合電極７８の間を抜け、他の個別配線と交差しないように形成される。各個別配線７９ａ及びコモン用配線７９ｂは、フレキシブルフラットケーブル４０の他端側に設けられた駆動回路（図示せず）に接続される。
【００６７】
コモン用配線７９ｂは、各個別配線７９ａよりも十分に幅広く形成され、その配線の幅の中に、トップ層３５上の第１群、第４群及び第５群のコモン用表面電極５７−１、５７−４、５７−５に対応する第１群、第４群及び第５群のコモン用接合電極７７−１、７７−４、７７−５を含む。また、第２群のコモン用表面電極５７−２のうち最も外側の電極５７−２ａに対応するコモン用接合電極７７−２ａは、コモン用配線７９ｂの幅の中に含まれる。これらのコモン用配線７９ｂの幅の中に含まれる電極は、コモン用配線７９ｂと電気的に接続されている。
【００６８】
第２群のコモン用表面電極５７−２のうち内側の電極５７−２ｂ、５７−２ｃに対応する電極７７−２ｂ、７７−２ｃと、第３群のコモン用表面電極５７−３に対応する電極７７−３は、接続される配線を持たない。これらの電極は、個別用接合電極７８よりも駆動回路側に位置するので、個別用接合電極７８から延びる多数の個別配線７９ａの間に位置することになる。
【００６９】
図１８は、トップ層３５上の表面電極とフレキシブルフラットケーブル４０の接合電極との接合構造を示すものである。フレキシブルフラットケーブル４０は、ポリイミドなどのフレキシブルな絶縁フィルム材上に各接合電極７７，７８及び配線７９ａ，７９ｂを形成したものである。個別用接合電極７８に対応する位置の絶縁フィルム材に、エッチング加工またはレーザ加工により開口６４を形成し、その開口内の個別用接合電極７８上に導電性のハンダなどのろう材を付着しておいて、個別用接合電極７８と表面電極５８とを重ね、両電極を押圧しながら加熱することで、その両電極をろう材で電気的にかつ機械的に接合している。コモン用表面電極７７と電極７７も同様の構造で接合している。これら電極の接合はすべてを同時に行うことができる。
【００７０】
上記のように、配線に接続されない電極７７−２ｂ、７７−２ｃと７７−３も、同様に第２群のコモン用表面電極５７−２ｂ、５７−２ｃと、第３群のコモン用表面電極５７−３と接合されるが、個別用電極としてもコモン電極としても機能しない、いわゆるダミー電極である。これらダミー電極と表面電極との接合箇所は、個別用表面電極５８と個別用接合電極７８との接合列と間隔をおいて平行に位置しており、フレキシブルフラットケーブル４０と圧電アクチュエータ１２との線膨張差にもとづく伸縮により、個別用表面電極５８と個別用接合電極７８との接合部に応力が作用するのを抑えることができる。第１群のコモン用表面電極５７−１とそれに接合された電極７７−１も、それらに平行に位置しており、同様に機能するとともにコモン用電極としても機能する。
【００７１】
また、これにより、フレキシブルフラットケーブル４０を圧電アクチュエータ１２の上面側縁から立ち上がらせながら湾曲させて引き出す場合にも、個別用表面電極５８と個別用接合電極７８との接合部に応力が作用するのを抑えることができる。
【００７２】
配線に接続されない電極７７−２ｂ、７７−２ｃ、７７−３は、個別用接合電極７８の列と平行にできるだけ多く存在した方が、上記の応力を少なくすることができるが、個別用接合電極７８に接続された配線７９ａと干渉するので、実施形態では、列の端部分のみに設けた。
【００７３】
トップ層３５上の第２群のコモン用表面電極５７−２ｂ、５７−２ｃと、第３群のコモン用表面電極５７−３とは、圧電アクチュエータ１２内のコモン電極３７と電気的に接続しない構成（つまりダミー電極）とすることもできる。ただし、フレキシブルフラットケーブル４０を、圧電アクチュエータ１２から上記実施形態とは逆方向に引き出すことも可能にしたいとき、トップ層３５及びフレキシブルフラットケーブル４０上の電極の配列パターンをそのトップ層の中心Ｏに対して１８０度回転したとき点対称に形成しておくことで、圧電アクチュエータ１２に対してフレキシブルフラットケーブル４０の向きを変えるだけで対応でき、そのとき、第２群のコモン用表面電極５７−２ｂ、５７−２ｃは、コモン用の配線８９ｂに接続できる。
【００７４】
前記実施形態では、ノズルの列は４列であったが、本発明では１列以上のノズル列に対して適用できる。また、単一の圧電アクチュエータと単一のフレキシブルフラットケーブルとの接合に対して適用できることはいうまでもない。第３群のコモン用表面電極５７−３及びそれに対応する電極７７−３は、省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態によるインクジェット記録ヘッドのキャビティユニットと圧電アクチュエータと、フレキシブルフラットケーブルとを分離して示す斜視図である。
【図２】（ａ）は図１のVI−VI線矢視拡大断面図、（ｂ）は絞り流路の拡大平面図である。
【図３】図１のVII−VII線矢視拡大断面図である。
【図４】キャビティユニットの一部分解斜視図である。
【図５】圧電アクチュエータの部分拡大断面図である。
【図６】コモン電極等のパターンを示す圧電シートの一部切欠き拡大平面図である。
【図７】個別電極等のパターンを示す圧電シートの一部切欠き拡大平面図である。
【図８】拘束層の下側の層におけるパターンを示す一部切欠き拡大平面図である。
【図９】拘束層の上側の層におけるパターンを示す一部切欠き拡大平面図である。
【図１０】トップ層における個別用導電層等のパターンを示す一部切欠き拡大平面図である。
【図１１】圧電シートにおける個別電極とダミー電極とそれらの内部導通電極の位置を示す部分拡大斜視図である。
【図１２】コモン電極等のパターンの詳細を示す圧電シートの一部切欠き拡大平面図である。
【図１３】活性部における圧力室に対する個別電極とダミー電極との重なり関係を示す一部切欠き拡大平面図である。
【図１４】トップ層の平面視における圧力室に対する個別電極と第１及び第２接続用パターンと個別用導電層との重なり関係を示す一部切欠き拡大平面図である。
【図１５】トップ層の平面視における圧力室に対する個別電極と個別用導電層と個別用表面電極との重なり関係を示す一部切欠き拡大平面図である。
【図１６】トップ層における個別用表面電極等のパターンを示す一部切欠き拡大平面図である。
【図１７】フレキシブルフラットケーブルの個別用接合電極等のパターンを示す一部切欠き拡大平面図である。
【図１８】トップ層における個別用表面電極とフレキシブルフラットケーブルの個別用接合電極との接合部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
６      インクジェット記録ヘッド
１０      キャビティユニット
１２      圧電アクチュエータ
２２      ベースプレート
２３      圧力室
２４      ノズル
３３，３４    圧電シート
３５      トップ層
３６      個別電極
３７      コモン電極
４０      フラットケーブル
５７      コモン用表面電極
５８      個別用表面電極
７７      コモン用接合電極
７８      個別用接合電極
【図１】
2005254721.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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