(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出口に連通する圧力室を有する流路ユニットと、
圧電層、前記圧電層の一表面に前記圧力室に対応して形成された個別電極、及び、前記圧電層を挟んで、前記個別電極と対向するように形成された共通電極を有し、前記圧力室内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータと、
基材、前記基材の表面に形成され、前記個別電極に電気的に接続された第１配線、前記基材の表面に形成され、前記共通電極に電気的に接続された第２配線、及び、前記基材の表面に実装され、前記第１配線を介して前記個別電極に駆動電位を付与するとともに、前記第２配線を介して前記共通電極を所定の基準電位に保持するドライバＩＣを有する配線部材と、
前記ドライバＩＣに当接し、前記ドライバＩＣにおいて発生した熱を外部に逃がす金属材料により構成されたヒートシンクとを備え、
前記第２配線が、前記基材の外縁に沿って形成されるとともに、前記ヒートシンクに電気的に接続され且つ熱的に結合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２】
前記基材には、前記基材の表面に平行に前記基材の外縁から外側に突出した突出部が形成されており、前記突出部において、前記第２配線が前記ヒートシンクに接合されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記基材に２つの前記突出部が形成されており、前記基材の表面において、２つの前記突出部と前記ドライバＩＣとが一直線上に並んでいることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記配線部材が、
前記ドライバＩＣに電気的に接続されるとともに、前記突出部において前記第２配線に近接し、前記ドライバＩＣにより前記基準電位に保持された第３配線と、
前記突出部に形成され、前記第２配線と前記第３配線とを短絡可能なソルダポイントとをさらに有し、
前記第２配線は、前記第３配線及び前記ソルダポイントを介して前記基準電位に保持されることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク吐出口からインク滴を吐出するインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電アクチュエータにより、圧力室内のインクに圧力を加え、圧力室に連通するインク滴が吐出口からインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、圧電アクチュエータを駆動させるドライバＩＣで発生した熱を外部に逃がすためにヒートシンクを設けているものがある。例えば、特許文献１に記載の記録ヘッド（インクジェットヘッド）では、圧電アクチュエータの上面にＩＣチップ（ドライバＩＣ）が搭載されたフレキシブル配線ケーブル（配線部材）が積層されており、ＩＣチップはヒートシンクの側壁部に接触している。これにより、ＩＣチップからヒートシンクに熱伝導可能になっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７８３０６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の記録ヘッドでは、フレキシブル配線ケーブルは、ＩＣチップを介してヒートシンクに接触しているだけなので、フレキシブル配線ケーブルの表面に形成された配線などにおいて発生した熱を十分に外部に逃がすことができない虞がある。また、フレキシブル配線ケーブルの表面に形成された配線などにおいて発生したノイズが外部に輻射されてしまう虞もある。
【０００５】
本発明の目的は、ドライバＩＣ及び配線部材において発生した熱を効率よく外部に逃がすことが可能であるとともに、ノイズの輻射を抑制することが可能なインクジェットヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明のインクジェットヘッドは、インク吐出口に連通する圧力室を有する流路ユニットと、圧電層、圧電層の一表面に圧力室に対応して形成された個別電極、及び、圧電層を挟んで、個別電極と対向するように形成された共通電極を有し、圧力室内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータと、基材、基材の表面に形成され、個別電極に電気的に接続された第１配線、基材の表面に形成され、共通電極に電気的に接続された第２配線、及び、基材の表面に実装され、第１配線を介して個別電極に駆動電位を付与するとともに、第２配線を介して共通電極を所定の基準電位に保持するドライバＩＣを有する配線部材と、ドライバＩＣに当接し、ドライバＩＣにおいて発生した熱を外部に逃がす金属材料により構成されたヒートシンクとを備えている。そして、第２配線が、基材の外縁に沿って形成されるとともに、ヒートシンクに電気的に接続され且つ熱的に結合されている。
【０００７】
これによると、第２配線が金属製のヒートシンクに熱的に結合されているので、ドライバＩＣ及び配線部材において発生した熱をヒートシンクを介して効率よく外部に逃がすことができる。さらに、第２配線が配線部材の外縁に沿って形成されているとともに、金属製のヒートシンクに電気的に接続されているので、第２配線がシールドとなり、配線部材において発生したノイズの輻射を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明のインクジェットヘッドにおいては、基材には、基材の表面に平行に基材の外縁から外側に突出した突出部が形成されており、突出部において、第２配線がヒートシンクに接合されていてもよい。これによると、基材の外縁から外側に突出した突出部において、第２配線とヒートシンクとを容易に電気的に接続させるとともに熱的に結合させることができる。
【０００９】
このとき、基材に２つの突出部が形成されており、基材の表面において、２つの突出部とドライバＩＣとが一直線上に並んでいてもよい。これによると、２つの突出部とドライバＩＣとが一直線上に並んでいるため、突出部周辺の剛性が高くなり、突出部をヒートシンクに接合する際に突出部が破損するのを防止することができる。
【００１０】
また、本発明のインクジェットヘッドにおいては、配線部材が、ドライバＩＣに電気的に接続されるとともに、突出部において第２配線に近接し、ドライバＩＣにより基準電位に保持された第３配線と、突出部に形成され、第２配線と第３配線とを短絡可能なソルダポイントとをさらに有し、第２配線は、第３配線及びソルダポイントを介して基準電位に保持されていてもよい。これによると、インクジェットヘッドの製造時に圧電層を分極した後、共通電極を基準電位にするために、第２配線と第３配線とを短絡させるためのソルダポイントをヒートシンクに接合することにより、配線部材において発生したノイズの輻射を抑制することができるとともに、配線部材において発生した熱を効率よく外部に逃がすことができる。さらに、ソルダポイントを配線部材上に形成することにより、ドライバＩＣと圧電アクチュエータとの間のループの長さが短くなるため、このループ内で発生するノイズを減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る実施の形態におけるインクジェットヘッドの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットヘッド１は、流路ユニット４と圧電アクチュエータ２１とを含むヘッド本体７０、ヘッド本体７０の上面に配置され、ヘッド本体７０にインクを供給するリザーバユニット７１、圧電アクチュエータ２１を駆動させるドライバＩＣ５２が表面に実装されたＣＯＦ（Chip On Film）（配線部材）５０、ＣＯＦ５０と電気的に接続された基板５４、並びに、圧電アクチュエータ２１、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０及び基板５４を覆い、外部からインクジェットヘッド２内にインクやインクミストが浸入するのを塞ぐとともに後述するドライバＩＣ５２及びＣＯＦ５０において発生した熱を外部に逃がすヒートシンクを兼ねるサイドカバー５３及びヘッドカバー５５を備えている。
【００１３】
図２は、図１のヘッド本体７０の平面図である。図２においては、流路ユニット４の内部に形成されたマニホールド流路５及びその分岐流路（副マニホールド５ａ）を点線で示しており、これに連通するその他のインク流路は図示を省略している。ヘッド本体７０は、流路ユニット４の上面に圧電アクチュエータ２１が配置されることにより構成されている。流路ユニット４には、図１、図２に示すように、その上面に、インク流路にインクを供給するための１０個のインク供給口５ｂが形成されている。１０個のインク供給口５ｂは、図２に示すように、流路ユニット４の上面に、その長手方向（図２の上下方向）に沿って、その短手方向（図２の左右方向）の両端部付近に交互に形成された６個のインク供給口配置領域４ｂ上に形成されている。ただし、６個のインク供給口配置領域４ｂのうち、流路ユニット４の長手方向に関して両端に位置する２つにはそれぞれインク供給口５ｂが１つずつ形成されており、残りの４つのインク供給口配置領域４ｂにはそれぞれインク供給口５ｂが２つずつ形成されている。
【００１４】
また、流路ユニット４には、図２に示すように、その長手方向に沿って、その短手方向の両端部付近に８個の溝４ａが形成されている。８個の溝４ａは、２個の溝４ａを１組として、４つの溝配置領域４ｃ上に１組ずつ形成されている。４つの溝配置領域４ｃは、流路ユニット４の短手方向に関して、２つのインク供給口５ｂが形成された４つのインク供給口配置領域４ｂとちょうど反対側の端部付近にそれぞれ配置されている。このように、流路ユニット４の短手方向の両端部付近において、インク供給口配置領域４ｂと溝配置領域４ｃとは流路ユニット４の長手方向に沿って千鳥状に配置されている。そして、図１からわかるように、流路ユニット４の外側から内側に向かって、溝４ａ、リザーバユニット７１の側面及びインク供給口５ｂが順に配置されている。サイドカバー５３は、溝４ａに対応して立設されて、リザーバユニット７１の側面との間に隙間が作られている。流路ユニット４の短手方向に関して、溝４ａとインク供給口５ｂとは、この隙間も含めてさらに離隔していることになる。これにより、長手方向に見たときに、溝４ａとインク供給口５ｂとは同一直線上に並ばないため、流路ユニット４の剛性が過度に低下することが抑制される。また、後述するように、サイドカバー５３とリザーバユニット７１の端（側面）との隙間を通過させることにより、ＣＯＦ５０を容易に上方に引き出すことができる。
【００１５】
リザーバユニット７１は、流路ユニット４との間で圧電アクチュエータ２１を挟むようにしてヘッド本体７０の上面に配置されている。リザーバユニット７１は、ほぼインク供給口配置領域４ｂを介してヘッド本体７０の上面に固定されており、後述するように、インク供給口５ｂに連通する孔６２から流路ユニット４にインクを供給する。リザーバユニット７１の短手方向（図１の左右方向）の長さは、流路ユニット４の短手方向の長さよりも短く、図１の左右方向に関して、複数の溝４ａよりも内側に位置している。
【００１６】
ＣＯＦ５０は、図１に示すように、リザーバユニット７１の上方に積層された基板５４と、流路ユニット４の上面に配置された圧電アクチュエータ２１とを結ぶように配設されており、圧電アクチュエータ２１の上面に接着されている。このＣＯＦ５０は、サイドカバー５３とリザーバユニット７１との間から上方に引き出され、基板５４のコネクタ５４ａに接続されている。そして、基板５４によりドライバＩＣ５２の動作が制御されている。さらに、ドライバＩＣ５２により圧電アクチュエータ２１が駆動される。また、サイドカバー５３とリザーバユニット７１との間ではＣＯＦ５０に実装されたドライバＩＣ５２の表面が、対向して配置されたサイドカバー５３の表面に当接しているとともに、後述するＣＯＦ５０の突出部８１ａの先端部付近が、サイドカバー５３の表面に接合されている。また、ＣＯＦ５０の基材８１（図６参照）は、ドライバＩＣ５２と反対側のドライバＩＣ５２に対向する部分が、リザーバユニット７１の後述するフィルタプレート９２の表面に接合された弾性体のスポンジ５１に当接している。このスポンジ５１によって、ドライバＩＣ５２は、サイドカバー５３に向かって押圧され、サイドカバー５３との適切な熱的結合が得られている。
【００１７】
サイドカバー５３は、金属材料からなり、図１の上下方向及び流路ユニット４の長手方向（図２の上下方向、図３の左右方向）に延びた略矩形の板状体である。その下端には、図１、図３に示すように、流路ユニット４の上面と平行で、流路ユニット４の上面に密着した外縁直線部５３ａ、及び、溝４ａにそれぞれ対応した複数の突出部５３ｂが形成されている。図３は、図２のIII−III線断面図である。そして、突出部５３ｂが流路ユニット４の溝４ａにそれぞれ嵌合することにより、サイドカバー５３が流路ユニット４に固定される。さらに、図１に示すように、サイドカバー５３と流路ユニット４との当接部には、外側から長手方向に沿ってシリコン樹脂材料等からなる封止部材５６が塗布されており、外部からのインクやインクミストの浸入が確実に防止されるとともに、サイドカバー５３が流路ユニット４に確実に固定される。ここで、サイドカバー５３の外縁直線部５３ａと流路ユニット４の上面とが密着しているため、封止部材５６を塗布したときに、封止部材５６が両者の隙間から内部に流れ込むことがなく、圧電アクチュエータ２１に到達してその動作を阻害することもない。
【００１８】
また、２つのサイドカバー５３は、それぞれ、流路ユニット４の短手方向の両端部付近において、流路ユニット４の長手方向のほぼ全域にわたって延びている。さらに、上下方向に関しては、リザーバユニット７１及び基板５４よりも高い位置まで延びている。これにより、流路ユニット４の短手方向に関して、２つのサイドカバー５３の間に、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０及び基板５４が配置されることになる。ヘッドカバー５５は、サイドカバー５３と同様の金属材料からなり、サイドカバー５３の上端部付近を覆うように配置されている。そして、サイドカバー５３とヘッドカバー５５とにより囲まれる空間内に、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０及び基板５４が収納されている。また、図１に示すように、サイドカバー５３とヘッドカバー５５との嵌合部にも外側から封止部材５６が塗布されており、外部からのインクやインクミストの浸入をより確実に防いでいる。なお、流路ユニット４の短手方向に関して、サイドカバー５３及びヘッドカバー５５は、流路ユニット４の外側には位置していないので、複数のインクジェットヘッド１を並べるときでも、全体的にコンパクトに配置することができる。
【００１９】
次に、ヘッド本体７０について図２、図４を用いてより詳細に説明する。図４は図２の一点鎖線により囲まれた部分の拡大平面図である。図２、図４に示すように、ヘッド本体７０は、４つの圧力室群９を構成する多数の圧力室１０及び各圧力室１０に連通した多数のノズル８が形成された流路ユニット４を有している。流路ユニット４の上面には、千鳥状になって２列に配列された４つの台形の圧電アクチュエータ２１が接着されている。より詳細には、各圧電アクチュエータ２１は、その平行対向辺（上辺及び下辺）が流路ユニット４の長手方向に沿うように配置されている。また、隣接する圧電アクチュエータ２１の斜辺同士が、流路ユニット４の幅方向にオーバーラップしている。
【００２０】
圧電アクチュエータ２１の接着領域に対向した流路ユニット４の下面は、インク吐出領域となっている。図４に示すように、インク吐出領域の表面には、多数のノズル８が規則的に配列されている。流路ユニット４の上面には、多数の圧力室１０がマトリックス状に配列されており、流路ユニット４の上面において１つの圧電アクチュエータ２１の接着領域に対向した領域内に存在する複数の圧力室１０が、１つの圧力室群９を構成している。後述するように、各圧力室１０には、圧電アクチュエータ２１に形成された１つの個別電極３５が対向している。本実施の形態では、等間隔に流路ユニット４の長手方向に並ぶ圧力室１０が作る列が、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１０の数は、圧電アクチュエータ２１の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。ノズル８も、これと同様の配置がされている。そして、全体として、６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。
【００２１】
流路ユニット４内には、共通インク室であるマニホールド流路５及びその分岐流路である副マニホールド流路５ａが形成されている。マニホールド流路５は、圧電アクチュエータ２１の斜辺に沿うように延在しており、流路ユニット４の長手方向と交差して配置されている。流路ユニット４の中央部では、１つのマニホールド流路５が、隣接する圧電アクチュエータ２１に共有されており、副マニホールド流路５ａがマニホールド流路５の両側から分岐している。１つのインク吐出領域には、流路ユニット４の長手方向に延在した４本の副マニホールド流路５ａが対向している。また、マニホールド流路５には、前述のように流路ユニット４の上面に形成されたインク供給口５ｂからインクが供給される。
【００２２】
各ノズル８は、平面形状が略菱形の圧力室１０及び絞りとしてのアパーチャ１２を介して副マニホールド流路５ａと連通している。流路ユニット４の長手方向に延在する互いに隣接した４つのノズル列に含まれるノズル８は、同じ副マニホールド流路５ａに連通している。なお、図４において、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータ２１を二点鎖線で描いていると共に、圧電アクチュエータ２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１０（圧力室群９）、アパーチャ１２を実線で描いている。
【００２３】
流路ユニット４に形成された多数のノズル８は、これらノズル８を流路ユニット４の長手方向に延びた仮想線上にこの仮想線と直交する方向から射影した射影点が、６００ｄｐｉで等間隔に並ぶような位置に形成されている。
【００２４】
ヘッド本体７０の断面構造について図１及び図５を用いて説明する。図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。図１、図５に示すように、ヘッド本体７０は、流路ユニット４と圧電アクチュエータ２１とが貼り合わされたものである。そして、流路ユニット４は前述のように、上から、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャプレート２４、サプライプレート２５、マニホールドプレート２６、２７、２８、カバープレート２９及びノズルプレート３０が積層された積層構造を有している。流路ユニット４の内部には、外部から供給されたインクがインク滴として吐出されるノズル８までのインク流路が形成されている。インク流路としては、インクを一時的に貯留するマニホールド流路５や副マニホールド流路５ａ、さらには副マニホールド流路５ａの出口からノズル８に至る個別インク流路３２等が含まれている。各プレート２２〜３０には、このインク流路の構成要素となる凹部や孔がそれぞれ形成されている。
【００２５】
キャビティプレート２２は、圧力室１０となる略菱形の多数の孔、及び、溝４ａの一部となる８つの貫通孔が形成された金属プレートである。ベースプレート２３は、各圧力室１０とこれに対応するアパーチャ１２とを連通させるための多数の連通孔、各圧力室１０とこれに対応するノズル８とを連通させるための多数の連通孔、及び、溝４ａの一部となる８つの貫通孔が形成された金属プレートである。アパーチャプレート２４は、各アパーチャ１２となる孔及び各圧力室１０とこれに対応するノズル８とを連通させるための多数の連通孔、及び、溝４ａの一部となる８つの貫通孔が形成された金属プレートである。サプライプレート２５は、各アパーチャ１２と副マニホールド流路５ａとを連通させるための多数の連通孔及び各圧力室１０とこれに対応するノズル８とを連通させるための多数の連通孔、及び、溝４ａの一部となる８つの貫通孔が形成された金属プレートである。マニホールドプレート２６、２７、２８は、副マニホールド流路５ａとなる孔及び各圧力室１０とこれに対応するノズル８とを連通させるための多数の連通孔、及び、溝４ａの一部となる８つの貫通孔が形成された金属プレートである。カバープレート２９は、各圧力室１０とこれに対応するノズル８とを連通させるための多数の連通孔、及び、溝４ａの一部となる８つの貫通孔が形成された金属プレートである。ノズルプレート３０は、ノズル８が多数形成された金属プレートである。
【００２６】
これら９枚の金属プレートは、個別インク流路３２が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。このとき、８枚のプレート２２〜２９に形成された溝４ａの一部となる貫通孔とノズルプレート３０の上面とにより溝４ａが形成される。このように、ノズルプレート３０を除く８枚のプレート２２〜２９に貫通孔を形成して溝４ａを形成しているので、溝４ａはノズルプレート３０の下面に達しておらず、これにより、ノズルプレート３０の下面に付着したインクが溝４ａを介して、流路ユニット４の上面に流れ込んでくることがないようにしつつ、溝４ａの深さを最大限深くすることができる。
【００２７】
図６は図５の圧電アクチュエータ２１周辺部分のＣＯＦ５０を含む拡大図である。図６に示すように、圧電アクチュエータ２１は、４枚の圧電層４１、４２、４３、４４が積層された積層構造を有している。これら圧電層４１〜４４は、すべて厚みが１５μｍ程度であり、圧電アクチュエータ２１の厚さは６０μｍ程度となっている。いずれの圧電層４１〜４４も、ヘッド本体７０内の１つのインク吐出領域内に形成された多数の圧力室１０に跨って配置されるように連続した層状の平板（連続平板層）となっている。圧電層４１〜４４は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなるものである。
【００２８】
最上層の圧電層４１上には、厚みが１μｍ程度の個別電極３５が形成されている。個別電極３５及び後述する共通電極３４は、共に、例えばＡｇ−Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕといった貴金属などの導電材料からなる。個別電極３５は圧力室１０と同様の略菱形の平面形状を有しており、圧力室１０に対向するように且つ平面視において大部分が圧力室１０内に収まるように形成されている。そして、図４に示すように、最上層の圧電層４１上には、そのほぼ全域にわたって多数の個別電極３５が規則的に二次元配列されている。本実施の形態では、個別電極３５が圧電アクチュエータ２１の表面だけに形成されているので、圧電アクチュエータ２１の最外層である圧電層４１だけが活性領域を含むことになる。そのため、圧電アクチュエータ２１はユニモルフ変形を起こすアクチュエータとなりその変形効率が優れたものとなる。
【００２９】
個別電極３５の一方の鋭角部は、キャビティプレート２２において圧電アクチュエータ２１と接着されてこれを支持している桁部（キャビティプレート２２において圧力室１０が形成されていない部分）上にまで延出されている。そして、その延出部の先端近傍上にはランド３６が形成されている。ランド３６は、平面視で略円形であり、その厚みは略１５μｍ程度になっている。ランド３６は、個別電極３５及び共通電極３４と同様の導電性材料からなり、個別電極３５とランド３６とは電気的に接続されている。
【００３０】
最上層の圧電層４１とその下側の圧電層４２との間には、シート全面に形成された厚み２μｍ程度の共通電極３４が介在している。これにより、圧電層４１は、圧力室１０に対向する部分において、個別電極３５及び共通電極３４の一対の電極によって挟まれる。なお、圧電層４２と圧電層４３の間に、電極は配置されていない。
【００３１】
多数の個別電極３５は、後述するように、それぞれがランド３６及びＣＯＦ５０上の接点部８２（図８参照）を構成するバンプ３７及び駆動配線８３（図８参照）を介してドライバＩＣ５２に電気的に接続されている。一方、共通電極３４は、圧電層４１の表面の四隅部付近において個別電極３５が作る電極群を避けて形成された図示しない表面電極に、圧電層４１に形成された図示しないスルーホールを介して電気的に接続されており、さらに表面電極はＣＯＦ５０上のコモン配線８４（図８参照）に接続されている。これにより、共通電極３４は、表面電極及びコモン配線８４を介して、すべての圧力室１０に対向する領域において等しくグランド電位（基準電位）に保持されている。また、各個別電極３５に対しては、選択的に駆動信号が供給可能となっている。
【００３２】
圧電アクチュエータ２１の上面には、図１、図６、図７及び図８に示すように、ＣＯＦ５０が配置されている。図７は、圧電アクチュエータ２１、ＣＯＦ５０及びサイドカバー５３の接合状態を示す斜視図である。図８は、ＣＯＦ５０の平面図である。ＣＯＦ５０は、図８に示すように、シート状の基材８１の一表面に、多数のバンプ３７が配置された接点部８２、駆動配線（第１配線）８３、コモン配線（第２配線）８４、多数の接点が形成された接点部８５、及び、制御配線８６が形成されるとともに、ドライバＩＣ５２が実装されて構成されている。なお、図８のＣＯＦ５０は、上記接点部８２、８５、配線８３、８４、８６及びドライバＩＣ５２が配置されている図８の紙面手前側の表面が図６の下方になるように配置され、駆動配線８３が形成されている部分において、図１、図７に示すように、上方に曲げられている。
【００３３】
基材８１には、図８の左右方向に関する基材８１の両端部において、それぞれ図８の左右方向外側に突出した突出部８１ａが形成されている。突出部８１ａは、図１、図７に示すように、その先端部付近がサイドカバー５３に接合されている。本実施の形態では、この接合は、導電性の両面テープを用いて行っているが、突出部８１ａとサイドカバー５３とを直接ハンダ付けにより接合してもよい。また、突出部８１ａには、その先端部付近にスプロケット穴８１ｂが形成されている。基材８１はＴＡＢテープから切り出すことによって作製されており、スプロケット穴８１ｂは、ＴＡＢテープにその搬送のために形成されているものである。スプロケット穴８１ｂは、ＣＯＦ５０を圧電アクチュエータ２１に貼り付ける際、あるいは突出部８１ａをサイドカバー５３に接合する際の位置決めに用いられる。
【００３４】
接点部８２には、図６に示すように、複数のランド３６に対応して複数のバンプ３７が形成されている。さらに、バンプ３７の下面はハンダ３８に覆われており、ハンダ３８によりランド３６とバンプ３７とが電気的に接続されている。このとき、ランド３６とバンプ３７とはハンダ３８により物理的にも接合されており、これにより、ＣＯＦ５０が圧電アクチュエータ２１に貼り付けられている。また、バンプ３７は、その上面において駆動配線８３に電気的に接続されている。
【００３５】
駆動配線８３は、前述のようにバンプ３７に電気的に接続されているとともにドライバＩＣ５２に接続されている。そして、ドライバＩＣ５２により、駆動配線８３、バンプ３７、ランド３６を介して、個別電極３５の電位が制御されている（駆動電位が付与されている）。
【００３６】
ドライバＩＣ５２は、駆動配線８３を介して個別電極３５の電位を制御するとともに、共通電極３４をグランド電位に保持している。ドライバＩＣ５２は、図１、図７に示すように、サイドカバー５３に対向して配置されており、基材８１と反対側の表面が、図示しない放熱シートなどを介してサイドカバー５３の表面に当接している（熱的に結合されている）。また、図１に示すように、基材８１とリザーバユニット７１との間には、リザーバユニット７１のフィルタプレート９２の側面に接合されたスポンジ５１が配置されており、基材８１はスポンジ５１に当接している。スポンジ５１の弾性力によりドライバＩＣ５２がサイドカバー５３に向かって押圧されており、これにより、ドライバＩＣ５２とサイドカバー５３との熱的結合は十分に大きくなっている。
【００３７】
コモン配線８４は、突出部８１ａを含む基材８１の外縁に沿って形成されている。コモン配線８４は前述の図示しない表面電極に電気的に接続されているとともに、後述するように基板５４を介してドライバＩＣ５２に電気的に接続されており、ドライバＩＣ５２によりグランド電位に保持されている。これにより、表面電極に電気的に接続された共通電極３４は常にグランド電位に保持される。
【００３８】
また、前述したように、突出部８１ａの先端部付近は金属製のサイドカバー５３に接合されているため、突出部８１ａの表面に形成された部分においてコモン配線８４は、サイドカバー５３に接合されている（電気的に接続されているとともに、熱的に結合されている）ことになる。これにより、ＣＯＦ５０で発生した熱は、コモン配線８４及びヒートシンクを兼ねるサイドカバー５３を介して効率よく外部に逃がされる。さらに、コモン配線８４は、他の配線やドライバＩＣ５２を取り囲むように基材８１の外縁に沿って形成されているとともに、導電性を有する金属製のサイドカバー５３に接合されているため、コモン配線８４がシールドとなり、他の配線やドライバＩＣ５２において発生したノイズが輻射されるのを抑制することができる。
【００３９】
接点部８５には、制御配線８６に対応して形成されるとともに基板５４のコネクタ５４ａに接続された図示しない複数の端子が形成されている。制御配線８６はドライバＩＣ５２と接点部８５の端子とに接続されている。そして、基板５４により、接点部８５及び制御配線８６を介してドライバＩＣ５２が制御されている。また、制御配線８６には、ドライバＩＣ５２に電源電圧を供給するための配線、前述したように基板５４を介してドライバＩＣ５２とコモン配線８４とを接続するための配線が含まれている。
【００４０】
ここで、圧電アクチュエータ２１の動作について述べる。圧電アクチュエータ２１においては、４枚の圧電シート４１〜４４のうち圧電シート４１だけが個別電極３５から共通電極３４に向かう方向に分極されている。ドライバＩＣ５２により、個別電極３５に所定の電位が付与されると、圧電シート４１のうち、この電位が付与された個別電極３５とグランド電位に保持された共通電極４３とに挟まれた領域（活性領域）に電位差が生じる。これにより、圧電シート４１のこの部分には厚み方向の電界が発生し、圧電横効果により圧電シート４１のこの部分は分極方向と直角方向に縮む。その他の圧電シート４２〜４４は、電界が印加されないのでこのように縮むことはない。したがって、圧電シート４１〜４４において活性領域と対向する部分には、全体として、圧力室１０側に凸となるユニモルフ変形が生じる。すると、圧力室１０の容積が低下してインクの圧力が上昇し、図４に示したノズル８からインク滴が吐出される。その後、個別電極３５がグランド電位に戻ると、圧電シート４１〜４４は元の形状に戻って圧力室１０も元の容積に戻る。そのため、副マニホールド流路５ａから個別インク流路３２へとインクが吸い込まれる。
【００４１】
他の駆動方法としては、予め個別電極３５に所定の電位を付与しておき、吐出要求があるごとに一旦個別電極３５をグランド電位にした後、所定のタイミングで再び個別電極３５に所定の電位を付与する方法もある。この場合、個別電極３５がグランド電位となるタイミングで圧電シート４１〜４４が元の状態に戻り、圧力室１０の容積は初期状態（予め電圧が印加された状態）と比較して増加し、副マニホールド流路５ａから個別インク流路へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極３５に所定の電位が付与されたタイミングで圧電シート４１〜４４において活性領域と対向する部分が圧力室１０側に凸となるように変形し、圧力室１０の容積低下によりインクの圧力が上昇し、ノズル８からインク滴が吐出される。
【００４２】
次に、リザーバユニット７１について図１、図９、図１０を用いてより詳細に説明する。図９は、図１のリザーバユニット７１を構成する４枚のプレートの平面図であり、（ａ）がアッパープレート９１、（ｂ）がフィルタプレート９２、（ｃ）がリザーバプレート９３、（ｄ）がアンダープレート９４を示している。図１０は、図９の４枚のプレート９１〜９４を積層させた状態におけるリザーバユニット７１の長手方向に沿った縦断面図である。
【００４３】
リザーバユニット７１は、図１０に示すように、上から、アッパープレート９１、フィルタプレート９２、リザーバプレート９３及びアンダープレート９４の４枚のプレートが互いに位置合わせされて積層されたものである。これら４枚のプレート９１〜９４は、流路ユニット４の長手方向と同じ方向を長手方向とする略矩形状の平板である。また、これら４枚のプレート９１〜９４の短手方向の長さは、図１に示すように、２つのサイドカバーの間の距離よりも短くなっている。アッパープレート９１には、図９（ａ）、図１０に示すように、その長手方向の一方（図１０の左側）の端部付近に孔４５が形成されており、図示しないインクタンクにより孔４５からインクが供給される。
【００４４】
フィルタプレート９２には、図９（ｂ）、図１０に示すように、その上面から下方にフィルタプレート９２の厚さの約１／３の深さを有する穴４６が形成されている。穴４６は、孔４５に対向する部分からフィルタプレート９２の長手方向にその略中央部分まで延びており、一方（図１０の左側）の端部付近において孔４５と連通している。穴４６の下面には、その全域にわたってフィルタ４７が配置されている。
【００４５】
穴４６の下部には、フィルタ４７を挟んで、フィルタプレート９２の厚さの約１／３の深さを有する穴４８が形成されている。穴４８は、穴４６よりも一回り小さい平面形状を有している。穴４８の下面の、穴４８の長手方向の一方（図１０の右側）の端部に対向する部分には、孔４９が形成されている。孔４９は、フィルタプレート９２の厚さの約１／３の深さを有してフィルタプレート９２の下面において開口している。そして、孔４９を介して、穴４８と後述する穴６１とが連通している。
【００４６】
リザーバプレート９３には、図９（ｃ）、図１０に示すように、穴６１が形成されている。穴６１は、リザーバプレート９３の中央部を長手方向に延びる主流路６１ａと、主流路６１ａの途中部から分岐した８つの分岐流路６１ｂとからなる。主流路６１ａは、一方（図９（ｃ）の左側）の端部が図９（ｃ）の下方に曲がり、他方（図９（ｃ）の右側）の端部が図９（ｃ）の上方に曲がっている。これら２つ端部は、アンダープレート９４に形成された１０個の孔６２のうち、アンダープレート９４の長手方向の最も両端側の孔６２にそれぞれ対向している。また、８つの分岐流路６１ｂは、残りの８つの孔６２にそれぞれ対向する位置まで延びている。ここで、穴６１がインクを貯留するためのインクリザーバとなる。
【００４７】
アンダープレート９４には、図９（ｄ）、図１０に示すように、略円形の平面形状を有し、穴６１と連通する１０個の孔６２が形成されている。孔６２は、流路ユニット４のインク供給口５ｂに対応して、アンダープレート９４の短手方向の両端部付近に形成されている。また、アンダープレート９４の下面には、長手方向の両端部付近及び孔６２が形成された領域周辺を除く部分にこれらの部分よりも厚みを薄くした凹部９４ａが形成されている。リザーバユニット７１は、この長手方向の両端部付近及び孔６２の形成領域付近によって流路ユニット４に固定されることになる。このとき、アンダープレート９４の凹部９４ａが形成された部分では、図１に示すように、流路ユニット４との間に隙間が生じる。この隙間には、圧電アクチュエータ２１が、アンダープレート９４と僅かな間隙を介して流路ユニット４の表面に接着されている。
【００４８】
そして、リザーバユニット７１においては、孔４５は、穴４６、フィルタ４７、穴４８及び穴６１を介して孔６２に連通している。これにより、インクタンクから孔４５に供給されたインクが、フィルタ４７で濾過されて孔６２まで流れ、孔６２に連通するインク供給口５ｂから流路ユニット４に供給される。
【００４９】
以上に説明した実施の形態によると、基材８１に形成された突出部８１ａの先端部付近がサイドカバー５３に接合されることにより、コモン配線８４がヒートシンクを兼ねる金属製のカバープレート５３に接合されるため、ＣＯＦ５０において発生した熱を、カバープレート５３を介して効率よく外部に逃がすことができる。さらに、導電性を有する金属製のカバープレート５３に接合されたコモン配線８４が、基材８１の外縁に沿って形成されているので、コモン配線８４がシールドとなってＣＯＦ５０において発生したノイズが輻射されるのを抑制することができる。ここで、突出部８１ａは、基材８１から基材８１の表面に平行に突出しているので、サイドカバー５３に容易に接合することができる。
【００５０】
次に、本実施の形態に変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００５１】
一変形例では、図１１に示すように、ＣＯＦ１００において、基材１０１の２つの突出部１０１ａとドライバＩＣ５２とが、ドライバＩＣ５２の長手方向と平行に一直線上に並ぶように配置されており、コモン配線１０４の突出部１０１ａに形成された部分が、上述の実施の形態と同様、サイドカバー５３（図１参照）に接合されている。この場合には、２つの突出部１０１ａとドライバＩＣ５２とが一直線上に並んでいるため、突出部１０１ａ周辺の剛性が高くなり、突出部１０１ａをサイドカバー５３に接合する際などに突出部１０１ａが破損してしまうのを防止することができる。また、突出部１０１ａに形成されたスプロケット穴１０１ｂも実施の形態のスプロケット穴８１ｂ（図８参照）と同様、ＴＡＢテープに形成されているものであり、ＣＯＦ１００を圧電アクチュエータ２１に貼り付ける際、突出部１０１ａをサイドカバー５３に接合する際の位置合わせに用いられるが、スプロケット穴１０１ｂが形成された突出部１０１ａ周辺の剛性が高くなっているため、これらの位置合わせを精度よく行うことができる。
【００５２】
別の一変形例では、図１２に示すように、ＣＯＦ１１０において、２つの突出部８１ａの一方（図１２の左側）の一部にコモン配線１１４が形成されていない領域があり、この領域に、コモン配線１１４とグランド配線（第３配線）１１１とを接続するソルダポイント１１２が配置されている（変形例２）。ここで、グランド配線１１１は、基材８１の表面に形成され、ドライバＩＣ５２に接続された配線であり、ドライバＩＣ５２によってグランド電位に保持されている。また、ソルダポイント１１２は、その略中央部にハンダ１１２ａを付けることによってコモン配線１１４とグランド配線１１１とを接続することが可能になっている。そして、製造時には、ハンダ１１２ａが付けられていない状態で、コモン配線１１４を介して共通電極３４（図６参照）をグランド電位よりも低い電位にするとともに全ての個別電極３５（図６参照）に駆動時と同じ駆動電位を付与することにより、圧電層４１（図６参照）に駆動時よりも大きな電位差を発生させて圧電層４１を分極し、その後、ハンダ１１２ａを形成してコモン配線１１４とグランド配線１１１とを接続することにより、コモン配線１１４がグランド電位に保持される。
【００５３】
この場合、ソルダポイント１１２が突出部８１ａ上に形成されているため、コモン配線１１４に加えてソルダポイント１１２もサイドカバー５３（図１参照）に接合される。これにより、ＣＯＦ５０において発生した熱を、サイドカバー５３を介して効率よく外部に逃がすことができるとともに、ノイズが輻射されるのを抑制することができる。さらに、ソルダポイント１１２がＣＯＦ１１０上に形成されているため、ドライバＩＣ５２と圧電アクチュエータ２１とのループの長さが短くなり、このループ内において発生するノイズを減らすことができる。なお、変形例２においては、２つの突出部８１ａのうちの一方にのみソルダポイント１１２を配置したが、２つの突出部８１ａの両方にソルダポイント１１２を形成してもよい。
【００５４】
別の一変形例では、図１３（ａ）に示すように、ＣＯＦ１２０において、基材１２１には突出部８１ａ（図８参照）が形成されておらず、図１３（ｂ）に示すように、ＣＯＦ１２０とサイドカバー５３とが対向する部分において、ＣＯＦ１２０の基材１２１の一部である接合部１２１ａがサイドカバー５３に向かって曲がっており、接合部１２１ａにおいてＣＯＦ１２０がサイドカバー５３に接合されている（変形例３）。この場合でも、接合部１２１ａの表面に形成された部分において、コモン配線１２４がサイドカバー５３に接合されるので、ＣＯＦ１２０において発生した熱を、サイドカバー５３を介して効率よく外部に逃がすことができるとともに、ＣＯＦ１２０において発生したノイズの輻射を抑制することができる。なお、この場合、駆動配線８３や制御配線８６とサイドカバー５３との間で、電気的な短絡を防ぐために、これらの配線は、絶縁層で被覆されている。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図２】図１のヘッド本体の平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２の部分拡大図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図５のアクチュエータユニット付近の拡大図である。
【図７】図１の圧電アクチュエータ、ＣＯＦ及びサイドカバー５３の接合状態を示す斜視図である。
【図８】図６のＣＯＦの平面図である。
【図９】図１のリザーバユニットを構成する４枚のプレートの平面図である。
【図１０】図９の４枚のプレートを積層させたときの長手方向に沿った縦断面図である。
【図１１】変形例１の図８相当の平面図である。
【図１２】変形例２の図８相当の平面図である。
【図１３】（ａ）が変形例３の図７相当の平面図であり、（ｂ）が変形例３の図１相当の断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  インクジェットヘッド
４  流路ユニット
８  ノズル
１０  圧力室
２１  圧電アクチュエータ
３４  共通電極
３５  個別電極
４１〜４４  圧電層
５０  ＣＯＦ
５２  ドライバＩＣ
５３  サイドカバー
８１  基材
８１ａ  突出部
８３  駆動配線
８４  コモン配線
１００  ＣＯＦ
１０１ａ  突出部
１１０  ＣＯＦ
１１１  グランド配線
１１２  ソルダポイント
１１４  コモン配線
１２０  ＣＯＦ
１２１  基材
【図１】
0004497101.tif 000002
【図２】
0004497101.tif 000003
【図３】
0004497101.tif 000004
【図４】
0004497101.tif 000005
【図５】
0004497101.tif 000006
【図６】
0004497101.tif 000007
【図７】
0004497101.tif 000008
【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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