(57)【要約】【課題】液体吐出に伴う圧電変形部の変形が平型柔軟ケーブルの接触によって阻害されるのを抑制する。【解決手段】インクジェットヘッド１は、流路ユニット２と圧電アクチュエータ３とで構成されたヘッド本体４と、圧電アクチュエータ３の上側に配置されたＦＰＣ５０とを備えている。圧電アクチュエータ３は、圧力室１４と対向した個別電極４５を有する圧電変形部を有している。ＦＰＣ５０は、可撓性を有する基材５１と、複数の配線５２とを有している。ＦＰＣ５０には、ヘッド本体２に向かって凸となるように湾曲した複数の突出部５５が形成されている。複数の突出部５５の先端は、圧電アクチュエータ３の表面３ａにおいて、圧力室１４と対向しない領域と接触している。【選択図】図２
2007055249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、
圧力室、液体吐出口及び前記圧力室を経て前記液体吐出口に至る複数の個別液体流路が形成された流路ユニット、並びに、前記圧力室と対向した個別電極を有し、前記個別電極に所定の電圧を印加することにより変形する複数の圧電変形部を含むヘッド本体と、
前記ヘッド本体に向かって突出する突出部が形成された、可撓性を有する基材、及び、前記基材上に延在し且つ複数の前記個別電極とそれぞれ電気的に接続された複数の配線を含み、前記複数の圧電変形部を覆うように配置された平型柔軟ケーブルとを備え、
前記突出部は、前記ヘッド本体の複数の前記圧力室と対向する領域を除く領域と接触することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記突出部は、前記ヘッド本体に向かって凸となるように湾曲する湾曲部として形成されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記ヘッド本体は、前記複数の圧電変形部と、複数の前記圧力室に跨って形成され、複数の前記個別電極を支持する圧電層とを含むアクチュエータユニットを備え、
前記突出部は、前記アクチュエータユニットの表面の、複数の前記圧力室と対向する領域を除く領域と接触している請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記圧力室は細長い形状であって、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、
前記突出部は、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室の前記長手方向の一端の近傍の領域であって、前記長手方向と直交する方向に隣接する２つの前記圧力室の間の領域である点状領域と接触し、前記点状領域の前記長手方向と直交する方向の幅は、隣接する２つの前記圧力室間の間隔以下である請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記圧力室は細長い形状であって、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、
前記突出部は、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室の前記長手方向の一端近傍の領域であって、前記長手方向と直交する方向に隣接する２つの前記圧力室の間の領域である第１の点状領域と接触する第１の突出部と、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室の前記長手方向の他端近傍の領域であって、前記長手方向と直交する方向に隣接する２つの前記圧力室の間の領域である第２の点状領域と接触する第２の突出部を含み、
第１の点状領域の前記長手方向と直交する方向の幅は、隣接する２つの前記圧力室間の間隔以下であり、
第２の点状領域の前記長手方向と直交する方向の幅は、隣接する２つの前記圧力室間の間隔以下である請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第１の突出部、及び、前記第２の突出部は、それぞれ、複数の第１の突出部及び複数の第２の突出部を含んで形成され、複数の第１の突出部及び複数の第２の突出部は、前記長手方向と直交する方向に等間隔で形成されている請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記第１の突出部、及び、前記第２の突出部が、千鳥状に配列されるように、前記長手方向と直交する方向において交互に配置されている請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記圧力室は細長い形状であって、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、
前記突出部は、前記長手方向と直交する方向に沿って延在する長尺形状に形成され、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室列に属する複数の前記圧力室の前記長手方向の一端に近接する領域であって、前記長手方向と直交する方向に沿って延在した領域である細長領域と接触する請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記圧力室は細長い形状であって、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、
前記突出部は環状に形成され、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室列に属する一又は複数の前記圧力室を取り囲む環状領域と接触する請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記圧力室は細長い形状であり、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、
前記突出部は梯子状に形成され、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室列に属する複数の前記圧力室の前記長手方向の一端及び他端に近接し、且つ、前記長手方向と直交する方向に沿って延在する２つの細長領域と、前記アクチュエータユニットの前記表面の、２つの前記圧力室の間に対応する部分を延在した領域であって、前記２つの細長領域を連結する連結領域とに接触する請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記基材が樹脂材料によって形成され、
前記突出部がプレス加工により形成されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
圧力室、液体排出口、及び前記圧力室を経て前記液体吐出口に至る複数の個別液体流路が形成された流路ユニット、並びに、前記圧力室と対向した個別電極を有する複数の圧電変形部を含むヘッド本体に対し、前記複数の圧電変形部を覆って接続され、複数の前記個別電極に駆動信号を供給する液体吐出ヘッドの平型柔軟ケーブルであって、
前記ヘッド本体に接続されたときに複数の前記圧力室と対向する領域を除く領域と接触し、前記ヘッド本体に向かって突出する突出部が形成された、可撓性を有する基材と、
前記基材上に延在し複数の前記個別電極にそれぞれ電気的に接続される複数の配線とを備えることを特徴とする液体吐出ヘッドの平型柔軟ケーブル。
【請求項１３】
前記突出部は、前記ヘッド本体に向かって凸に湾曲する湾曲部として形成されている請求項１２に記載の液体吐出ヘッドの平型柔軟ケーブル
【請求項１４】
液体を吐出して記録媒体に記録するプリンタであって、
圧力室、液体吐出口及び前記圧力室を経て前記液体吐出口に至る複数の個別液体流路が形成された流路ユニット、並びに、前記圧力室と対向した個別電極を有し、前記個別電極に所定の電圧を印加することにより変形する複数の圧電変形部を含むヘッド本体と、前記ヘッド本体に向かって突出する突出部が形成された、可撓性を有する基材、及び、前記基材上に延在し且つ複数の前記個別電極とそれぞれ電気的に接続された複数の配線を含み、前記複数の圧電変形部を覆うように配置された平型柔軟ケーブルとを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを支持して移動するキャリッジと、
前記平型柔軟ケーブルの一端に接続されて、前記個別電極に前記所定の電圧を供給し、前記キャリッジに前記キャリッジの駆動を制御するための信号を供給する制御機構とを備え、
前記突出部は、前記ヘッド本体の複数の前記圧力室と対向する領域を除く領域と接触していることを特徴とするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出して記録するプリンタ、液体吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッド及びその平型柔軟ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００４−１１４３４２号公報）には、圧電シートの圧力室と対向する領域に、駆動電極（個別電極）がそれぞれ形成されたインクジェットヘッドが開示されている。このインクジェットヘッドにおいて、複数の圧電シートを積層して形成されたアクチュエータユニットは、ノズル及び圧力室が多数形成された流路ユニットに接着されている。そして、アクチュエータユニットの表面に形成された各個別電極は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やＣＯＦ（Chip On Film）などのフレキシブルケーブル（平型柔軟ケーブル）のコンタクトと電気的に接続されている。
【０００３】
特許文献１に記載されたインクジェットヘッドにおいては、インク吐出時に圧電シートが圧電横効果によってユニモルフ変形する。この圧電変形部の変形効率を高めるために、アクチュエータユニットの圧力室と対向する領域には、ＦＰＣが接触しないようにする必要がある。このような観点から、特許文献１のインクジェットヘッドにおいては、ランドと称される個別電極よりも厚い導電部材が個別電極と接合されるように圧電シートの圧力室と対向しない領域に形成されており、個別電極とＦＰＣに形成されたコンタクトとがランドを介して電気的に接続されている。さらに、平面視において台形形状を有する圧電シートの上下の辺に沿う方向に、多数のダミー電極が形成されている。これらダミー電極は、ＦＰＣに形成されたコンタクトと接合されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１４３４２号公報（図１７、図２２、図２６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたインクジェットヘッドにおいて、ランド及びダミー電極と、ＦＰＣに形成されたコンタクトとを接合するには、接合剤として半田又は熱硬化型の導電性接着剤などが用いられるため、接合時に加熱処理を行う必要がある。しかしながら、かかる加熱処理時にＦＰＣが熱により下垂変形し、圧電シートの、圧力室と対向する領域に接触すると、常温に戻った後もＦＰＣの変形は維持されたままであり、ＦＰＣは圧電シートから離れないため、インク吐出時に圧電変形部の変形が阻害されてインク吐出特性が悪化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、液体吐出に伴う圧電変形部の変形が、平型柔軟ケーブルとの接触によって阻害されるのを抑制する液体吐出ヘッド及びその平型柔軟ケーブル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】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、圧力室、液体吐出口及び前記圧力室を経て前記液体吐出口に至る複数の個別液体流路が形成された流路ユニット、並びに、前記圧力室と対向した個別電極を有し、前記個別電極に所定の電圧を印加することにより変形する複数の圧電変形部を含むヘッド本体と、前記ヘッド本体に向かって突出する突出部が形成された、可撓性を有する基材、及び、前記基材上に延在し且つ複数の前記個別電極とそれぞれ電気的に接続された複数の配線を含み、前記複数の圧電変形部を覆うように配置された平型柔軟ケーブルとを備え、前記突出部は、前記ヘッド本体の複数の前記圧力室と対向する領域を除く領域と接触する液体吐出ヘッドが提供される。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、平型柔軟ケーブルに突出部が形成されているので、平型柔軟ケーブルと圧電変形部とが離隔され接触しにくくなる。そのため、液体吐出に伴う圧電変形部の変形が平型柔軟ケーブルによって阻害されにくくなる。
【０００９】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記突出部は、前記ヘッド本体に向かって凸となるように湾曲する湾曲部として形成されていてもよい。この場合には、突出部は平型柔軟ケーブルの基材と一体的に形成されているので、基材とは別部材として形成された突出部を、基材に接着した場合と比べて、突出部が基材から剥がれ落ちる恐れがない。
【００１０】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記ヘッド本体は、前記複数の圧電変形部と、複数の前記圧力室に跨って形成され、複数の前記個別電極を支持する圧電層とを含むアクチュエータユニットを備え、前記突出部は、前記アクチュエータユニットの表面の、複数の前記圧力室と対向する領域を除く領域と接触してもよい。これにより、突出部がアクチュエータユニットと接触していても、その接触箇所がアクチュエータユニットの圧電変形部を除く領域となるため、平型柔軟ケーブルと圧電変形部とが離隔され接触しにくくなる。そのため、液体吐出に伴う圧電変形部の変形が平型柔軟ケーブルによって阻害されにくくなる。
【００１１】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室は細長い形状であって、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、前記突出部は、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室の前記長手方向の一端の近傍の領域であって、前記長手方向と直交する方向に隣接する２つの前記圧力室の間の領域である点状領域と接触し、前記点状領域の前記長手方向と直交する方向の幅は、隣接する２つの前記圧力室間の間隔以下であってもよい。これにより、突出部が、アクチュエータユニットの表面における圧力室付近の点状領域と接触するため、平型柔軟ケーブルが撓んでも圧電変形部と接触しにくくなる。また、突出部が点状領域と接触する柱状となるため、例えば、パンチなどを用いたプレス加工で平型柔軟ケーブルに突出部を簡易に形成することができる。
【００１２】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室は細長い形状であって、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、前記突出部は、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室の前記長手方向の一端近傍の領域であって、前記長手方向と直交する方向に隣接する２つの前記圧力室の間の領域である第１の点状領域と接触する第１の突出部と、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室の前記長手方向の他端近傍の領域であって、前記長手方向と直交する方向に隣接する２つの前記圧力室の間の領域である第２の点状領域と接触する第２の突出部を含み、第１の点状領域の前記長手方向と直交する方向の幅は、隣接する２つの前記圧力室間の間隔以下であり、第２の点状領域の前記長手方向と直交する方向の幅は、隣接する２つの前記圧力室間の間隔以下であってもよい。これにより、突出部が第１及び第２の点状領域と接触する柱状の第１及び第２の突出部を有するため、例えば、パンチなどを用いたプレス加工で平型柔軟ケーブルに突出部を簡易に形成することができる。また、平型柔軟ケーブルの圧力室と対向する領域と圧電変形部とが接触しにくくなる。
【００１３】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１の突出部、及び、前記第２の突出部は、それぞれ、複数の第１の突出部及び複数の第２の突出部を含んで形成され、複数の第１の突出部及び複数の第２の突出部は、前記長手方向と直交する方向に等間隔で形成されていてもよい。これにより、複数の第１及び第２の突出部が規則的に配列されるため、平型柔軟ケーブルに複数の第１及び第２の突出部をより簡易に形成することができると共に、平型柔軟ケーブルの複数の圧力室と対向する領域と複数の圧電変形部とがより一層接触しにくくなる。
【００１４】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１の突出部、及び、前記第２の突出部が、千鳥状に配列されるように、前記長手方向と直交する方向において交互に配置されていてもよい。これにより、複数の第１及び第２の突出部が千鳥状に配列されるため、平型柔軟ケーブルに複数の第１及び第２の突出部を簡易に形成することができる。
【００１５】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室は細長い形状であって、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、前記突出部は、前記長手方向と直交する方向に沿って延在する長尺形状に形成され、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室列に属する複数の前記圧力室の前記長手方向の一端に近接する領域であって、前記長手方向と直交する方向に沿って延在した領域である細長領域と接触してもよい。これにより、突出部の形成が簡易になるとともに、平型柔軟ケーブルの複数の圧力室と対向する領域と複数の圧電変形部とがより接触しにくくなる。
【００１６】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室は細長い形状であって、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、前記突出部は環状に形成され、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室列に属する一又は複数の前記圧力室を取り囲む環状領域と接触してもよい。これにより、突出部が環状に形成されているので、平型柔軟ケーブルと突出部に囲まれた一又は複数の圧力室と対向する圧電変形部とがより接触しにくくなる。
【００１７】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室は細長い形状であり、前記圧力室の長手方向と直交する方向に配列された圧力室列を形成し、前記突出部は梯子状に形成され、前記アクチュエータユニットの前記表面の、前記圧力室列に属する複数の前記圧力室の前記長手方向の一端及び他端に近接し、且つ、前記長手方向と直交する方向に沿って延在する２つの細長領域と、前記アクチュエータユニットの前記表面の、２つの前記圧力室の間に対応する部分を延在した領域であって、前記２つの細長領域を連結する連結領域とに接触してもよい。これにより、突出部が梯子状に形成されているので、平型柔軟ケーブルの圧力室と対向する複数の領域と突出部により囲まれた複数の圧電変形部とが接触しにくくなる。
【００１８】
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記基材が樹脂材料によって形成され、前記突出部がプレス加工により形成されていてもよい。これにより、プレス加工という容易な形成方法で、平型柔軟ケーブルに突出部を形成することができる。
【００１９】
本発明の第２の態様に従えば、圧力室、液体排出口、及び前記圧力室を経て前記液体吐出口に至る複数の個別液体流路が形成された流路ユニット、並びに、前記圧力室と対向した個別電極を有する複数の圧電変形部を含むヘッド本体に対し、前記複数の圧電変形部を覆って接続され、複数の前記個別電極に駆動信号を供給する液体吐出ヘッドの平型柔軟ケーブルであって、前記ヘッド本体に接続されたときに複数の前記圧力室と対向する領域を除く領域と接触し、前記ヘッド本体に向かって突出する突出部が形成された、可撓性を有する基材と、前記基材上に延在し複数の前記個別電極にそれぞれ電気的に接続される複数の配線とを備える液体吐出ヘッドの平型柔軟ケーブルが提供される。
【００２０】
本発明の第２の態様によれば、平型柔軟ケーブルに突出部が形成されているので、平型柔軟ケーブルをヘッド本体に対して複数の圧電変形部を覆う状態で接続したときに、平型柔軟ケーブルと圧電変形部と離隔され接触しにくくなる。そのため、液体吐出に伴う圧電変形部の変形が平型柔軟ケーブルによって阻害されにくくなる。
【００２１】
本発明の液体吐出ヘッドの平型柔軟ケーブルにおいて、前記突出部は、前記ヘッド本体に向かって凸に湾曲する湾曲部として形成されていてもよい。この場合には、突出部は平型柔軟ケーブルの基材と一体的に形成されているので、別部材として形成されている場合に比べて、機械的強度が強くなる。
【００２２】
本発明の第３の態様に従えば、液体を吐出して記録媒体に記録するプリンタであって、圧力室、液体吐出口及び前記圧力室を経て前記液体吐出口に至る複数の個別液体流路が形成された流路ユニット、並びに、前記圧力室と対向した個別電極を有し、前記個別電極に所定の電圧を印加することにより変形する複数の圧電変形部を含むヘッド本体と、前記ヘッド本体に向かって突出する突出部が形成された、可撓性を有する基材、及び、前記基材上に延在し且つ複数の前記個別電極とそれぞれ電気的に接続された複数の配線を含み、前記複数の圧電変形部を覆うように配置された平型柔軟ケーブルとを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを支持して移動するキャリッジと、前記平型柔軟ケーブルの一端に接続されて、前記個別電極に前記所定の電圧を供給し、前記キャリッジに前記キャリッジの駆動を制御するための信号を供給する制御装置とを備え、前記突出部は、前記ヘッド本体の複数の前記圧力室と対向する領域を除く領域と接触しているプリンタが提供される。この場合には、平型柔軟ケーブルに突出部が形成されているので、平型柔軟ケーブルをヘッド本体に対して複数の圧電変形部を覆う状態で接続したときに、平型柔軟ケーブルと圧電変形部と離隔され接触しにくくなる。そのため、液体吐出に伴う圧電変形部の変形が平型柔軟ケーブルによって阻害されにくくなるので、印字特性に優れたプリンタを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
本実施形態は、液体吐出ヘッドとして、ノズル（液体吐出口）から記録用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例である。図１は、本発明の第１実施形態によるインクジェットヘッドが採用されたインクジェットプリンタの概略斜視図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、走査方向（図１の左右方向）に移動可能なキャリッジ１０１と、このキャリッジ１０１に設けられて記録用紙Ｐに対してインクを吐出するシリアル式のインクジェットヘッド１と、記録用紙Ｐを紙送り方向（図１の前方）へ搬送する搬送ローラ１０２を備えている。インクジェットヘッド１は、キャリッジ１０１と一体的に走査方向へ移動して、その下面のインク吐出面に形成されたノズル２０（図５参照）から記録用紙Ｐに対してインクを吐出する。そして、インクジェットヘッド１により記録された記録用紙Ｐは、搬送ローラ１０２により紙送り方向へ排出される。
【００２５】
次に、インクジェットヘッド１について図２〜図６を参照して詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド１の平面図である。図３は、図２に示すインクジェットヘッド１の振動板３０から下側部分の平面図である。図４は、図２に示すインクジェットヘッド１の圧電アクチュエータから下側部分の平面図である。図５は、図２に示すV−V線に沿う部分断面図である。図６は、図２に示すVI−VI線に沿う部分断面図である。図２〜図６に示すように、インクジェットヘッド１は、その内部にインク流路が形成された流路ユニット２と流路ユニット２の上側に配置された圧電アクチュエータ（アクチュエータユニット）３とで構成されたヘッド本体４と、圧電アクチュエータ３に上側に配置されたフレキシブル配線板（ＦＰＣ）５０とを備えている。
【００２６】
まず、流路ユニット２について説明する。図５、図６に示すように、流路ユニット２はキャビティプレート１０、ベースプレート１１、マニホールドプレート１２、及び、ノズルプレート１３を備えており、これら４枚のプレート１０〜１３が積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート１０、ベースプレート１１及びマニホールドプレート１２は略矩形のステンレス鋼製の板である。また、ノズルプレート１３は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート１２の下面に接着される。
【００２７】
図２に示すように、キャビティプレート１０には、平面に沿って配列された複数の圧力室１４が形成されている。これら複数の圧力室１４は、後述の振動板３０側（図５の上方）へ開口している。また、複数の圧力室１４は、紙送り方向（図２の上下方向）に千鳥状配列で２列に配列されている。各圧力室１４は、平面視で走査方向（図２の左右方向）に長い、略楕円形状に形成されている。
【００２８】
図３に示すように、平面視でベースプレート１１の圧力室１４の長手方向両端部に重なる位置には、それぞれ連通孔１５，１６が形成されている。また、マニホールドプレート１２には、紙送り方向に２列に延び、平面視で圧力室１４の左右何れか一方の端部と重なるマニホールド流路１７が形成されている。このマニホールド流路１７には、インクタンク（図示せず）から、後述の振動板３０及びキャビティプレート１０に形成されたインク供給口１８を介してインクが供給される。また、マニホールドプレート１２には、平面視で圧力室１４のマニホールド流路１７と反対側の端部と重なる位置に連通孔１９が形成されている。さらに、ノズルプレート１３には、平面視で複数の連通孔１９に夫々重なる位置に、複数のノズル２０がそれぞれ形成されている。ノズル２０は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂の基板にエキシマレーザー加工を施すことにより形成される。そして、図３に示すように、２列に配列された圧力室列のうち、一方の列（左側の列）に属する圧力室１４には、その長手方向における右端部にノズル２０が連通しており、他方の列（右側の列）に属する圧力室１４には、その長手方向における左端部にノズル２０が連通している。
【００２９】
そして、図５に示すように、マニホールド流路１７は連通孔１５を介して圧力室１４に連通し、さらに、圧力室１４は、連通孔１６，１９を介してノズル２０に連通している。このように、流路ユニット２内には、マニホールド１７から圧力室１４を経てノズル２０に至る個別インク流路（個別液体流路）２１が複数形成されている。
【００３０】
次に、圧電アクチュエータ３について説明する。図４〜図６に示すように、圧電アクチュエータ３は、キャビティプレート１０の上面と接合された略矩形状の振動板３０と、この振動板３０の上面において複数の圧力室１４に跨って連続的に形成された圧電層４１と、複数の圧力室１４にそれぞれ対応して、圧電層４１の上面に形成された個別電極４５とを備えている。また、圧電アクチュエータ３は、圧電層４１の圧力室１４と対向する領域と当該圧力室１４に対応する個別電極４５とで構成された複数の圧電変形部４２を有している。
【００３１】
振動板３０は、ステンレス鋼等の鉄系合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、チタン合金等の金属材料からなり、複数の圧力室１４を覆いつつ各圧力室１４を画定する隔壁１０ａと接合されている。この振動板３０は、複数の個別電極４５に対向し、個別電極４５と振動板３０との間の圧電層４１に電界を作用させる共通電極を兼ねており、接地されてグランド電位に保持されている。
【００３２】
圧電層４１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり、主成分が強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）である。圧電層４１は、複数の圧力室１４に跨って形成されている。そのため、圧電層４１をすべての圧力室１４に対して一度に形成することができ、圧電層４１の形成が容易になる。ここで、圧電層４１は、例えば、超微粒子の圧電材料を振動板３０の上面に高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて形成できる。その他、ゾルゲル法、スパッタ法、水熱合成法、あるいは、ＣＶＣ（化学蒸着）法を用いることもできる。さらに、ＰＺＴのグリーンシートを焼成することによって得られた圧電シートを振動板３０の上面に貼り付けて圧電層４１を形成することもできる。
【００３３】
圧電層４１の上面には、圧力室１４に対応して、平面視で圧力室１４よりも一回り小さい略楕円形の形状を有する個別電極４５がそれぞれ形成されている。個別電極４５は、平面視で対応する圧力室１４の中央部に重なるようにそれぞれ形成されている。個別電極４５は金、銅、銀、パラジウム、白金、チタンなどの導電性材料からなる。さらに、圧電層４１の上面には、複数の個別電極４５の一端部（平面視で走査方向の外側端部）から、それぞれ、平面視で圧力室１４に対向しない部分（隔壁１０ａと対向する部分）にまで引き出された引き出し部４５ａが形成されている。より具体的には、図２に示されるように、左側の列の圧力室１４に対応する個別電極４５からは、引き出し部４５ａが左側に向けて引き出されており、右側の列の圧力室１４に対応する個別電極４５からは、引き出し部４５ａが右側に向けて引き出されている。個別電極４５及び引き出し部４５ａは、例えば、スクリーン印刷、スパッタ法、蒸着法などで形成することができる。また、引き出し部４５ａ上には、平面視で円形のランド４６が形成されている。ランド４６は、例えば、ガラスフリットを含む金などによって形成される。
【００３４】
次に、ＦＰＣ５０について説明する。図２、図５及び図６に示すように、ＦＰＣ（平型柔軟ケーブル）５０は、圧電アクチュエータ３の上面（表面）３ａと対向する位置から制御部７１まで延在する基材５１と、基材５１の延在方向（図２においては走査方向）に沿って形成された複数の配線５２とを有している。基材５１上には、ドライバＩＣ７０が実装されている。ここで、制御部７１とドライバ７０とを含んで構成される制御機構７２は、個別電極４に対して所定の電圧を供給し、キャリッジ１０１に対してキャリッジの駆動を制御するための信号を供給している。複数の配線５２は、個別電極４５とドライバＩＣ７０とを、それぞれ電気的に接続する複数の個別配線５２ａと、ドライバＩＣ７０と制御部とを電気的に接続する複数の信号配線５２ｂとを有している。複数の配線５２は、基材５１の上面に形成されている。基材５１は、圧電アクチュエータ３の上面３ａ全体と対向するように薄板状に形成されている。これより、ＦＰＣ５０は、圧電アクチュエータ３に形成された複数の圧電変形部４２を覆うように配置されている。また、基材５１は、例えば、ポリイミド樹脂などから形成されており、可撓性及び絶縁性を有している。図５に示すように、基材５１には、基材５１を厚み方向に延びる複数の貫通孔５３が形成されている。これら貫通孔５３は、基材５１のランド４６と対向する位置にそれぞれ形成されている。各貫通孔５３には、端子５４が、基材５１の下面から突出するように形成されている。端子５４は、貫通孔５３を通じて個別配線５２ａとそれぞれ電気的に接続されている。ＦＰＣ５０の各端子５４は、複数のランド４６と半田又は導電性接着剤などを介してそれぞれ接合されている。この構成より、ドライバＩＣ７０は、制御部７１からシリアル転送されてきた印刷信号を、所定の電圧のパラレル信号に変換した駆動信号を、個別配線５２ａを介して各個別電極４５に出力する。
【００３５】
ＦＰＣ５０の圧電アクチュエータ３と対向する領域には、図５及び図６に示すように、圧電アクチュエータ３の上面３ａに向かって突出した複数の突出部５５が形成されている。本実施形態において、これら突出部５５は、先端が丸まった棒状部材（パンチ）を有する雄金型と棒状部材が嵌合可能な穴を有する雌金型（共に図示せず）とを用いて、ＦＰＣ５０をプレス加工することにより形成される。突出部５５は、圧電アクチュエータ３の上面３ａに向かって突出し、先端が丸まった柱状に湾曲している。さらに突出部５５の先端は、圧電層４１の圧力室１４と対向しない領域と接触している。具体的には、複数の突出部５５の先端が、ＦＰＣ５０と対向する圧電層４１の上面（圧電アクチュエータ３の上面３ａ）において、紙送り方向（圧力室の長手方向と直交する方向）に隣接する２つの圧力室１４の間であって、圧力室１４の長手方向（走査方向）の一端（ノズル２０に連通する側の端部）付近における点状の領域（第１の点状領域）４８ａ及び圧力室１４の長手方向の他端（ノズル２０に連通する側の端部と反対側の端部）付近における点状の領域（第２の点状領域）４８ｂのいずれか一方と接触している。つまり、複数の突出部５５は、第１の点状領域４８ａと接触する複数の突出部５５ａ（第１の突出部）と、第２の点状領域４８ｂと接触する複数の突出部（第２の突出部）５５ｂとを備える。図５に示されるように、突出部５５の先端は先細りの形状であり、図２に示されるように、突出部５５の根本側の径は、紙送り方向に隣接する２つの圧力室の間隔にほぼ等しい。そのため、これら突出部５５の先端と接触する点状領域４８ａ，４８ｂ幅は、紙送り方向に隣接する２つの圧力室１４間の間隔よりも短い。そして、図２に示すように、複数の突出部５５ａ，５５ｂは、それぞれ圧力室１４の長手方向と直交する方向（圧力室１４の列方向）に沿って等間隔に配列されており、圧力室１４の長手方向の一端付近に突出部５５ａの列が配列され、他端付近に突出部５５ｂの列が配列される。そして、これら２つの列に属する突出部５５ａ，５５ｂは、圧力室１４の列方向に沿って千鳥状に配置されている。このような２つの列が圧力室１４の列にそれぞれ対応して形成され、ＦＰＣ５０には、複数の突出部５５ａ，５５ｂからなる４つの列が形成されている。
【００３６】
次に、インク吐出時の圧電アクチュエータ３の作用について説明する。用紙Ｐに対して印刷をするとき、制御部からドライバＩＣ７０に対して印刷信号が供給される。そして、ドライバＩＣ７０は、印刷信号を、電極に印加する電圧情報を含んだ駆動信号に変換し、個別配線５２ａを介して各個別電極４５に出力する。このとき、振動板３０はグランド電位に保持されているので、振動板３０と個別電極４５との間には電位差が生じる。すると、圧電層４１の個別電極４５と振動板３０との間に挟まれた領域に厚み方向の電界が生じ、分極方向である厚み方向と垂直な水平方向に収縮する。この収縮に伴って、圧電変形部４２及び振動板３０の圧力室１４に対向する領域に積層方向の歪みが発生し、個別電極４５に対応するノズル２０からインクが吐出される。こうして、用紙Ｐへの所定の印字が行われる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態におけるインクジェットヘッド１によると、ＦＰＣ５０には複数の突出部５５が形成されその先端が圧電アクチュエータ３の圧力室１４と対向する領域を除く上面３ａと接触しているため、ＦＰＣ５０と圧電アクチュエータ３とを電気的に接続しても、ＦＰＣ５０と圧電アクチュエータ３の圧電変形部４２との間に間隙がある。そのため、インク吐出に伴って圧電変形部４２が変形しても、ＦＰＣ５０と圧電変形部４２とが接触しにくくなる。したがって、圧電変形部４２の変形がＦＰＣ５０によって阻害されにくくなり、インク吐出特性が安定する。
【００３８】
また、複数の突出部５５ａ，５５ｂは、点状領域４８ａ，４８ｂと接触するような柱状の形状であるため、パンチなどを用いたプレス加工により、ＦＰＣ５０に複数の突出部５５を簡易に形成することができる。また、突出部５５ａが、圧電層４１の圧力室１４の長手方向の一端付近と対向する領域における点状領域４８ａと接触しているため、ＦＰＣ５０と圧電変形部４２とが離隔される。つまり、圧電変形部４２は圧力室１４と対向する領域に形成されており、点状領域４８ａが圧力室１４の近傍となるため、ＦＰＣ５０が撓んでも圧電変形部４２と接触しにくくなる。また、複数の突出部５５ａ，５５ｂが、圧電層４１の圧力室１４の長手方向の両端付近と対向する領域における点状領域４８ａ，４８ｂと接触しているため、ＦＰＣ５０の圧力室１４と対向する領域と圧電変形部４２とが接触しにくくなる。
【００３９】
また、突出部５５ａの列と突出部５５ｂの列が、それぞれ圧力室の長手方向に直交する方向に沿って等間隔に規則的に配置されているので、ＦＰＣ５０に複数の突出部５５を簡易に形成することができる。加えて、ＦＰＣ５０の圧力室１４と対向する領域と圧電変形部４２とが接触にくくなる。また、圧力室１４の列に対応して突出部５５ａと突出部５５ｂとが千鳥状に配列されているので、複数の突出部５５をＦＰＣ５０にそれほど多く形成しなくても、ＦＰＣ５０の圧力室１４と対向する領域と圧電変形部４２とが接触しないようにすることができる。そのため、ＦＰＣ５０に簡易に複数の突出部５５を形成することができる。
【００４０】
〈第２実施形態〉
続いて、第２実施形態によるインクジェットヘッド２００について以下に説明する。図７は、本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッド２００の平面図である。なお、インクジェットヘッド２００のＦＰＣ２５０を除く部分（ヘッド本体４）は、第１実施形態と同様であるため、同符号で示し説明を省略する。インクジェットヘッド２００のＦＰＣ２５０は、図７に示すように、基材５１と同様な基材２５１と、基材２５１上に形成された配線５２と同様な配線２５２とを有している。基材２５１上には、ドライバＩＣ２７０が実装されている。複数の配線２５２は、複数の個別電極４５とドライバＩＣ２７０とを個別電極４５毎に電気的に接続する複数の個別配線２５２ａと、ドライバＩＣ２７０と制御部（図示せず）とを電気的に接続する複数の信号配線２５２ｂとを有している。基材２５１は、圧電アクチュエータ３の上面３ａ全体と対向するような薄い板材である。また、個別電極４５の引き出し部４５ａに形成されたランド４６と対向する領域には、貫通孔（図示省略）がそれぞれ形成されており、各貫通孔には、端子（図示省略）が基材２５１の下面から突出するように形成されている。端子は、基材２５１に形成された貫通孔を通じて個別配線２５２ａとそれぞれ電気的に接続されており、半田又は導電性接着剤などを介してランド４６とそれぞれ接合されている。この構成より、第１実施形態と同様に、ドライバＩＣ２７０は、制御部からシリアル転送されてきた印刷信号を、所定の電圧のパラレル信号に変換した駆動信号を個別配線２５２ａを介して各個別電極４５に出力する。これより、第１実施形態と同様に、圧電変形部４２と振動板３０の圧力室１４と対向する領域とに積層方向の歪みが発生し、個別電極４５に対応するノズル２０からインクが吐出される。こうして、用紙Ｐへの所定の印字が行われる。
【００４１】
ＦＰＣ２５０の圧電アクチュエータ３と対向する領域には、図７に示すように、圧電アクチュエータ３の上面３ａに向かって突出し、且つ、紙送り方向に沿って並んだ複数の圧力室１４によって形成された２つの圧力室列に対応する２つの突出部２５５，２５６が形成されている。また、圧電アクチュエータ３の、２つの突出部２５５，２５６と重なる領域には、細長領域２１０と連結領域２１１とが形成されている。細長領域２１０は、圧電アクチュエータ３の上面３ａにおいて、圧力室１４の長手方向の両端近傍に位置し、紙送り方向に延在した線状の領域であり、連結領域２１１は、走査方向に沿って延在し細長領域２１０とともに各圧力室１４を個別に取り囲む環状領域を形成するように細長領域２１０を連結する線状の領域である。また、２つの突出部２５５，２５６は、細長領域２１０と先端が接触する細長部２５５ａ，２５６ａと、連結領域２１１と先端が接触する連結部２５５ｂ，２５６ｂとを有している。突出部２５５は細長部２５５ａ及び連結部２５５ｂがそれぞれ繋がって形成されており、突出部２５６は細長部２５６ａ及び連結部２５６ｂがそれぞれ繋がって形成されている。つまり、各突出部２５５，２５６は、各圧力室列に対応して梯子状に形成されており、圧力室１４の各々の周囲が、突出部２５５，２５６によって取り囲まれている。なお、各突出部２５５，２５６は、梯子形状に突出した突起を有する雄金型と、雄金型の突起と嵌合可能な梯子状の凹部を有する雌金型（共に図示せず）を用いて、ＦＰＣ２５０をプレス加工することによって、基材２５１及び個別配線２５２ａを圧電アクチュエータ３の上面に向かって湾曲させて形成することができる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態におけるインクジェットヘッド２００によると、ＦＰＣ２５０には２つの梯子状の突出部２５５，２５６が形成されており、突出部２５５，２５６の先端が圧電アクチュエータ３の上面３ａの圧力室１４と対向しない領域と接触している。そのため、第１実施形態と同様にＦＰＣ２５０と圧電アクチュエータ３とを電気的に接続してもＦＰＣ２５０と圧電アクチュエータ３の圧電変形部４２とが離隔される。したがって、インク吐出に伴う圧電変形部４２の変形がＦＰＣ２５０によって阻害されにくくなり、安定なインク吐出特性が得られる。また、突出部２５５，２５６が細長部２５５ａ，２５６ａを有しているので、ＦＰＣ２５０の複数の圧力室１４と対向する領域と複数の圧電変形部４２とが接触しにくくなる。加えて、プレス加工で一度に細長部２５５ａ，２５６ａを形成することが可能になるので、細長部２５５ａ、２５６ａの形成が簡易になる。さらに突出部２５５，２５６は、細長領域２１０と連結領域２１１からなる環状領域と接触する先端を有する連結部２５５ｂ，２５６ｂを備えており、突出部２５５，２５６は環状に形成されているので、ＦＰＣ２５０と突出部２５５，２５６に囲まれた複数の圧力室１４と対向する圧電変形部４２とが接触しにくくなる。また、突出部２５５，２５６が梯子状に形成されているので、ＦＰＣ２５０の複数の圧力室１４と対向する領域と突出部２５５，２５６により囲まれた複数の圧電変形部４２とがほとんど接触しない。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した第１及び第２実施形態においては、ＦＰＣ５０，２５０の突出部５５，２５５，２５６の先端が圧電アクチュエータ３の上面３ａに接触しているが、圧電層が圧力室１４ごとに対応して互いに離隔して形成されている場合では、突出部の先端が振動板と接触していてもよい。また、突出部の先端が流路ユニット２と接触していてもよい。また、突出部の先端が、圧電アクチュエータ３の上面３ａにおいて、圧力室１４と比較的離れた領域（例えば、圧電層４１の周縁部など）と接触していてもよい。また、各実施形態におけるＦＰＣ５０，２５０には、２以上の突出部５５，２５５，２５６が形成されているが、少なくとも１つの突出部がＦＰＣに形成されておればよい。また、複数の突出部５５が、紙送り方向に沿って等間隔に配置されていなくてもよい。また、複数の突出部５５が、紙送り方向に沿って千鳥状に配置されていなくてもよい。また、第１実施形態において、突出部５５ａ，５５ｂは、圧力室１４の長手方向の両端付近にそれぞれ列をなして形成されているが、必ずしも両端付近にそれぞれ形成する必要はなく、個別電極４５の引き出し部４５ａが引き出されない側の一端付近にのみ、突出部５５ａが形成されていてもよい。すなわち、図２において、圧力室１４の２つの列の間にのみ、突出部５５ａの列が２列形成される形態であってもよい。この場合、すべての突出部５５ａが引き出し部４５ａに形成されたランド４６から離れて位置することになるので、ランド４６とＦＰＣ５０の端子５４との半田接合の妨げになるおそれがなくなる。また、第２実施形態の突出部２５５，２５６は、細長部２５５ａ，２５６ａ及び連結部２５５ｂ，２５６ｂが繋がって梯子状に形成されているが、細長部２５５ａ，２５６ａのみからなる突出部であってもよく、あるいは、連結部２５５ｂ，２５６ｂのみからなる突出部であってもよい。また、第２実施形態の突出部２５５，２５６は、各圧力室１４を取り囲んで形成されているが、２以上の圧力室１４をまとめて取り囲んだ環状の突出部であってもよい。さらに、上記実施形態においては、突出部はパンチなどを用いたプレス加工によってＦＰＣの基材に形成された湾曲部であったが、これに限られず、例えば、樹脂又はゴムなどの材料で形成された突起部材をＦＰＣの基材に接着して突出部を形成してもよい。あるいは、ＦＰＣの基材を製造する際に、突出部を含んだ基材として一体的に形成してもよい。各実施形態におけるＦＰＣ５０，２５０の基材５１，２５１はポリイミドなどの樹脂材料により形成されているが、可撓性及び絶縁性を有していればどのような材質から形成されていてもよく、例えばゴムなどで形成されていてもよい。また、各実施形態におけるインクジェットヘッド１，２００は、シリアルタイプのインクジェットヘッドであるが、ラインタイプのインクジェットヘッドであってもよい。また、各実施形態においては、液体吐出ヘッドとして、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例であるが、インク以外の液体に圧力を付与して液体を吐出する他の液体吐出ヘッドに本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態によるインクジェットヘッドが採用されたインクジェットプリンタの概略斜視図である。
【図２】インクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２に示すインクジェットヘッドの振動板から下側部分の平面図である。
【図４】図２に示すインクジェットヘッドの圧電アクチュエータから下側部分の平面図である。
【図５】図２に示すV−V線に沿う部分断面図である。
【図６】図２に示すVI−VI線に沿う部分断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるインクジェットヘッドの平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１，２００  インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
２  流路ユニット
３  圧電アクチュエータ（アクチュエータユニット）
３ａ  上面（表面）
４  ヘッド本体
１４  圧力室
２０  ノズル（液体吐出口）
２１  個別インク流路（個別液体流路）
４１  圧電層
４２  圧電変形部
４５  個別電極
４８ａ  点状領域（第１の点状領域）
４８ｂ  点状領域（第２の点状領域）
５０，２５０  ＦＰＣ（平型柔軟ケーブル）
５１，２５１  基材
５２，２５２  配線
５５，２５５，２５６  突出部
５５ａ  突出部（第１の突出部）
５５ｂ  突出部（第２の突出部）２１０  細長領域２１１  連結領域２１２  環状領域
【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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