(57)【要約】【課題】ランドパターンの面積を拡大して半田付不良を確実に防止できると共に、インク圧力室の実装密度の向上を図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。【解決手段】第１圧電層２１の上面部には、各インク圧力室１９Ａに対応する位置に該インク圧力室１９Ａの投影形状よりも少し小さいほぼ相似形の略菱形の駆動電極２０Ａと、該駆動電極２０Ａの鋭角部から連続して形成される矢印形状のランドパターン２０Ｂが形成されている。また、各ランドパターン２０Ｂの略中央部には、貫通孔２０Ｃが穿設されている。また、第３圧電層２３の上面部には、前記各駆動電極２０Ａ及びランドパターン２０Ｂに対応する位置に、該駆動電極２０Ａ及びランドパターン２０Ｂとほぼ同じ形状の内部電極２３Ａが多数形成されている。そして、ランドパターン２０Ｂと内部電極２３Ａとは、スルーホール３０により電気的に接合される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視で略菱形形状のインク圧力室が形成されたキャビティプレートと、
前記インク圧力室の形状に対応する略菱形形状を有すると共に、インク圧力室に対向して配置される駆動電極が形成され、前記キャビティプレートに積層される圧電シートとを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、
前記駆動電極には、その菱形形状の鋭角部から連続して矢印形状のランドパターンが形成された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】
前記圧電シートは、複数の圧電層を積層した積層体から構成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プリンタヘッド。
【請求項３】
前記キャビティプレートには複数のインク圧力室が形成されると共に、前記圧電シートには複数の駆動電極が形成され、
前記圧電シートは、各駆動電極がそれぞれ個別のインク圧力室に対向するように、前記キャビティプレートに積層されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項４】
前記積層体の内部の圧電層には、前記インク圧力室の形状に対応する略菱形形状を有すると共に、各インク圧力室に対向して配置される内部電極が形成されており、
前記駆動電極と前記内部電極とを電気的に接続するスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項５】
前記スルーホールは、前記矢印形状のランドパターンに形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項６】
前記内部電極と電気的に接続するスルーホールは、導電性材料により充填されることを特徴とする請求項４又は請求項５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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタヘッドに関し、特に、キャビティプレートに積層される圧電シートの略菱形形状の駆動電極に駆動信号を入力するためのランドパターンを、該駆動電極の鋭角部から連続して矢印形状に形成することによって、ランドパターンの広い面積を確保して半田付不良を確実に防止できると共に、インク圧力室の実装密度の向上を図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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、積層型の圧電アクチュエータを用いたインクジェットプリンタヘッドが種々提案されている。
例えば、米国特許第５，４０２，１５９号公報に記載されるインクジェットプリンタヘッドは、複数個のノズルと当該各ノズルごとの圧力室とを備えたキャビティプレートに、各圧力室ごとに形成された駆動電極と隣接する圧力室に共通するコモン電極とにより圧電シートを挟んで当該圧電シートを積層したプレート型の圧電アクチュエータを接着して構成されている。また、特公平７−６７８０３号公報に記載のインク・ジェット・プリント・ヘッドは、キャビティプレートに菱形の圧力室が複数列形成されると共に、各圧力室ごとに形成された駆動電極と隣接する圧力室に共通するコモン電極とにより圧電シートを挟んで当該圧電シートを積層したプレート型の圧電アクチュエータを積層して構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、米国特許第５，４０２，１５９号公報に記載されるインクジェットプリンタヘッドを構成する圧電シートや特公平７−６７８０３号公報に記載のインク・ジェット・プリント・ヘッドを構成する圧電シートにおいて、各圧電アクチュエータの駆動電極と電源部とを接続するために駆動電極から離れた位置にまで配線を引き出して電源部との接続を行っていた。この場合には、駆動電極と電源部との電気的接続はできるが、配設される配線との電気的絶縁性を確保するため、駆動電極間にある程度のスペースが必要になる。そのため、圧力室配置の実装密度の向上が阻害されるという問題がある。また、駆動電極から連続してランドパターンを形成する場合には、このランドパターン用にある程度のスペースが必要になるため、圧力室配置の実装密度の向上が阻害されるという問題がある。
【０００４】
そこで、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、インク圧力室の配設位置に対応して形成される圧電シートの駆動電極と電源部との確実な電気的接続ができると共に、インク圧力室の実装密度の向上を図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する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため請求項１に係るインクジェットプリンタヘッドは、平面視で略菱形形状のインク圧力室が形成されたキャビティプレートと、前記インク圧力室の形状に対応する略菱形形状を有すると共に、インク圧力室に対向して配置される駆動電極が形成され、前記キャビティプレートに積層される圧電シートとを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、前記駆動電極には、その菱形形状の鋭角部から連続して矢印形状のランドパターンが形成されたことを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記圧電シートは、複数の圧電層を積層した積層体から構成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項１又は請求項２に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記キャビティプレートには複数のインク圧力室が形成されると共に、前記圧電シートには複数の駆動電極が形成され、前記圧電シートは、各駆動電極がそれぞれ個別のインク圧力室に対向するように、前記キャビティプレートに積層されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項２又は請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記積層体の内部の圧電層には、前記インク圧力室の形状に対応する略菱形形状を有すると共に、各インク圧力室に対向して配置される内部電極が形成されており、前記駆動電極と前記内部電極とを電気的に接続するスルーホールが形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項４に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記スルーホールは、前記矢印形状のランドパターンに形成されていることを特徴とする。
【００１０】
更に、請求項６に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項４又は請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記内部電極と電気的に接続するスルーホールは、導電性材料により充填されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係るインクジェットプリンタヘッドでは、キャビティプレートに設けられたインク圧力室は、略菱形形状に形成されている。また、このキャビティプレートに積層される圧電シートには、各インク圧力室に対向して、該インク圧力室の形状に対応する略菱形形状の駆動電極が形成されている。また、この各駆動電極には、その菱形形状の鋭角部から連続して矢印形状のランドパターンが形成されている。
これにより、複数列の各インク圧力室の鋭角部が互いに他の列のインク圧力室間に入り込んだ状態で配置されることになるので、一のインク圧力室に対向して形成される駆動電極の鋭角部から連続して矢印形状のランドパターンが形成される。そのため、該矢印形状のランドパターンの各斜辺部を、他のインク圧力室に対向して形成される駆動電極の各鋭角部の外側端縁部の斜辺部により近づけることが可能となり、該ランドパターンの広い面積を確保して該ランドパターンへの半田付けを確実に行うことができる。また、各インク圧力室の鋭角部間のスペースを有効に活用してランドパターンの広い面積を確保しているので、インク圧力室の実装密度の向上を図ることができる。
【００１２】
また、請求項２に係るインクジェットプリンタヘッドでは、前記圧電シートは、複数の圧電層を積層した積層体から構成されているため、各圧電層に印可する電界を変化させることによって、圧電層が単層の場合に比べて厚さ方向に大きな撓みを発生させることができる。このため、圧電シートにおいて、このような厚さ方向に撓みを発生させる圧電シートの部位の占める面積が狭くても所望のインク量を吐出することができるので、インク圧力室の実装密度を更に向上させることができる。
【００１３】
また、請求項３に係るインクジェットプリンタヘッドでは、前記圧電シートは、キャビティプレートに形成される複数の各インク圧力室に対向するように駆動電極が形成されている。このため、キャビティプレートへの圧電シートの積層方向に、各駆動電極も対応するインク圧力室に対して積層されるので、インク圧力室の高い実装密度を維持したままインクジェットプリンタヘッドを構成することができる。
【００１４】
また、請求項４に係るインクジェットプリンタヘッドでは、前記積層体の内部の圧電層には、前記インク圧力室の形状に対応する略菱形形状を有すると共に、各インク圧力室に対向して配置される内部電極が形成されている。また、この内部電極と駆動電極とはスルホールによって電気的に接続されている。
これにより、内部電極と駆動電極とがスルーホールにより厚さ方向に沿って電気的に接続されるため、該内部電極から配線を引き出すスペースをインク圧力室間に設ける必要がなく、インク圧力室の実装密度の向上を図ることができる。また、内部電極と駆動電極とがスルーホールによって厚さ方向に沿って電気的に接続されるため、厚さ方向に撓みを発生させる積層体の部位の占める面積が狭くても所望のインク量を吐出することができるので、インク圧力室の実装密度を確実に向上することができる。
【００１５】
また、請求項５に係るインクジェットプリンタヘッドでは、前記積層体には内部電極が形成されており、前記矢印形状のランドパターンには、前記内部電極と電気的に接続するスルーホールが形成されている。
これにより、内部電極とランドパターンとがスルーホールにより厚さ方向に沿って電気的に接続されるため、該内部電極から配線を引き出すスペースをインク圧力室間に設ける必要がなく、インク圧力室の実装密度の向上を図ることができる。また、内部電極とランドパターンとが矢印形状のランドパターンに形成されたスルーホールによって電気的に接続されるため、積層体の厚さ方向に撓みを発生させる部位に対応する駆動電極の面積が、スルーホールが形成されることで減少することがないので、所望のインク量を吐出させるために、この減少した電極面積を補うことで駆動電極の見かけの占有面積を広くする必要がない。これにより、インク圧力室の高い実装密度をより確実に維持することができる。
【００１６】
更に、請求項６に係るインクジェットプリンタヘッドでは、前記内部電極と電気的に接続する矢印形状のランドパターンに形成されたスルーホールは、導電性材料により充填されるため、内部電極とランドパターンとが確実に電気的に接続されると共に、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）のランド部に対する内部電極の電気的接合を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るインクジェットプリンタヘッドを具体化した一実施形態を図面に基づき説明する。
【００１８】
先ず、本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの概略構成について図１乃至図４に基づき説明する。図１は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。図２は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シートとキャビティプレートとの要部分解斜視図である。図３は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドのインク圧力室と駆動電極との概略構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。図４は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シート上に形成される駆動電極の配置構成を模式的に示す要部拡大斜視図である。
【００１９】
図１乃至図４に示すように、インクジェットプリンタヘッド１は、略長方形に形成された薄い金属板の積層構造からなるキャビティプレート２の上に、平面視略台形状若しくは略平行四辺形状のプレート型の５枚の各圧電シート２０、２０、２０、２０、２０が互いに隣接した状態で積層された構造となっている。また、キャビティプレート２の表面には、ほぼ菱形形状に形成されたインク圧力室１９Ａが要求される印字密度に対応して複数列配列されている。また、この複数列の各インク圧力室１９Ａは、このインク圧力室１９Ａの鋭角部を互いに他の列のインク圧力室１９Ａ間に入り込ませるように高密度に配置されている。
【００２０】
また、キャビティプレート２は、略長方形の金属板の板材を９枚積層した９層構造になっている。具体的には、キャビティプレート２は、図３（Ｂ）に示すように、下層から、ノズルプレート１１、カバープレート１２、第一マニホールドプレート１３、第二マニホールドプレート１４、第三マニホールドプレート１５、サプライプレート１６、アパーチャプレート１７、スペーサプレート１８及びベースプレート１９の９枚の薄い金属板を積層した構造となっている。また、図１に示すように、キャビティプレート２の長手方向の両端縁部には、インクが供給される各フィルタ孔１９Ｂ、１９Ｂが形成され、この各フィルタ孔１９Ｂ、１９Ｂには、インク内のゴミが侵入するのを防ぐための微細な貫通孔が多数形成される各フィルタ２１、２１が積層されている。
【００２１】
また、図３に示すように、ノズルプレート１１には、微小径のインク噴出用のノズル１１Ａが、多数個穿設されている。また、カバープレート１２には、各ノズル１１Ａに対向する位置に該ノズル１１Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１２Ａが多数穿設されると共に、各マニホールドプレート１３、１４、１５によって形成される後述のインクマニホールド通路の１つの壁面を構成している。
【００２２】
また、第１マニホールドプレート１３には、前記貫通孔１２Ａに対向する位置に該貫通孔１２Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１３Ａが多数穿設されると共に、前記インクマニホールド通路を構成する溝状の孔部１３Ｂが長手方向に沿って延びるように各インク圧力室１９Ａの各列に沿って複数列形成されている。
【００２３】
また、第２マニホールドプレート１４には、前記貫通孔１３Ａに対向する位置に該貫通孔１３Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１４Ａが多数穿設されると共に、前記インクマニホールド通路を構成する溝状の孔部１４Ｂが長手方向に沿って延びるように各インク圧力室１９Ａの各列に沿って複数列形成されている。
【００２４】
また、第３マニホールドプレート１５には、前記貫通孔１４Ａに対向する位置に該貫通孔１４Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１５Ａが多数穿設されると共に、前記インクマニホールド通路を構成する溝状の孔部１５Ｂが長手方向に沿って延びるように各インク圧力室１９Ａの各列に沿って複数列形成されている。
【００２５】
また、サプライプレート１６には、前記貫通孔１５Ａに対向する位置に該貫通孔１５Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１６Ａが多数穿設されている。また、このサプライプレート１６の貫通孔１６Ａに対して上記インク圧力室１９Ａの鋭角部と反対の対角線方向で、かつ、前記孔部１５Ｂの側端縁部の近傍位置（図３（Ｂ）中、右側端縁部の近傍位置）には、インクマニホールド通路に連通してインクの供給通路を形成する貫通孔１６Ｂが多数穿設されている。
【００２６】
ここで、図３（Ｂ）に示すように、カバープレート１２の上面部、溝状の各孔部１３Ｂ、１４Ｂ、１５Ｂ、及びサプライプレート１６の底面部によって構成され、インクを各インク圧力室１９Ａに供給する共通のインク室として働くインクマニホールド通路が長手方向に複数列形成されいてる。
【００２７】
また、アパーチャプレート１７には、前記貫通孔１６Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１７Ａが多数穿設されている。また、このアパーチャプレート１７には、各インク圧力室１９Ａのインク供給側の鋭角部の下側の位置に貫通孔１７Ｂが穿設されると共に、該貫通孔１７Ｂの下端部から前記貫通孔１６Ｂに対向する位置まで溝状の凹部であるアパーチャ部１７Ｃが底面部に形成されている。このアパーチャ部１７Ｃは、アパーチャプレート１７の厚みの約半分程度の深さの溝に形成されている。
【００２８】
また、スペーサプレート１８には、前記各貫通孔１７Ａに連通する貫通孔１８Ａが多数穿設されている。また、スペーサプレート１８には、前記各貫通孔１７Ｂに連通する貫通孔１８Ｂが多数穿設されている。
【００２９】
また、ベースプレート１９には、略菱形形状のインク圧力室１９Ａが多数形成されている。また、前記スペーサプレート１８に穿設された各貫通孔１８Ａ、１８Ｂは、インク圧力室１９Ａの各鋭角部に対向するように配置されている。そして、この各インク圧力室１９Ａの上面部は、上側に積層される各圧電シート２０、２０、２０、２０、２０によって塞がれている。
【００３０】
また、圧電シート２０の上面部には、各インク圧力室１９Ａに対応する位置に前記菱形のインク圧力室１９Ａの投影形状よりも少し小さいほぼ相似形の略菱形形状を有する駆動電極２０Ａが形成されている。また、図３（Ａ）に示すように、インク圧力室１９Ａのインク供給側の鋭角部に対応する該駆動電極２０Ａの鋭角部から連続して矢印形状のランドパターン２０Ｂが形成されている。
【００３１】
次に、圧電シート２０の概略構造及び該圧電シート２０と電源回路部（不図示）から延設されるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）との電気的な接続構造について図５及び図６に基づいて説明する。図５は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッド１の圧電シート２０の要部拡大縦断面図である。図６は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッド１の圧電シート２０の内部の電気接続構造を模式的に示す分解斜視図である。
図５及び図６に示すように、圧電シート２０は、５枚の第１圧電層２１、第２圧電層２２、第３圧電層２３、第４圧電層２４、及び第５圧電層２５を積層した構造に形成されている。
また、第１圧電層２１の上面部には、上記のように各インク圧力室１９Ａに対応する位置に該インク圧力室１９Ａの投影形状よりも少し小さいほぼ相似形の略菱形の駆動電極２０Ａと、該駆動電極２０Ａの鋭角部から連続して形成される矢印形状のランドパターン２０Ｂが形成されている。また、各ランドパターン２０Ｂの略中央部には、貫通孔２０Ｃが穿設されている。
【００３２】
また、第２圧電層２２は、前記貫通孔２０Ｃに対向する位置に貫通孔２２Ａが多数穿設されている。そして、この第２圧電層２２の上面部には、各貫通孔２２Ａの上端周縁部の近傍位置を除く、ほぼ全面に渡ってコモン電極２２Ｂが形成されている。また、このコモン電極２２Ｂの端部は、第２圧電層２２の側面端部に露出するように形成されている。
【００３３】
また、第３圧電層２３の上面部には、前記各駆動電極２０Ａ及びランドパターン２０Ｂに対応する位置に、該駆動電極２０Ａ及びランドパターン２０Ｂとほぼ同じ形状の内部電極２３Ａが多数形成されている。
【００３４】
また、第４圧電層２４の上面部には、ほぼ全面に渡ってコモン電極２４Ａが形成されている。また、このコモン電極２４Ａの端部は、第４圧電層２４の側面端部に露出するように形成されている。
【００３５】
また、第５圧電層２５の上面部には、電極は形成されていない。
ここで、第１圧電層２１の各貫通孔２０Ｃと第２圧電層２２の各貫通孔２２Ａとは連通して、各スルーホール３０が形成され、該各スルーホール３０内に導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）が充填されている。これにより、各ランドパターン２０Ｂと各内部電極２３Ａとは、該スルーホール３０を介して電気的に接続されている。
【００３６】
また、図５に示すように、圧電シート２０の上面部には、不図示の電源回路部から延設されるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）３２が配設される。このＦＰＣ３２は、各ランドパターン２０Ｂに対向する位置まで配線された銅箔より構成される導体部３３と、これら導体部３３の上面部に接着されるベースフィルム３４と、これら導体部３３の下面部に接着されるカバーフィルム３５とから構成されている。また、このカバーフィルム３５の各ランドパターン２０Ｂに対向する位置、即ち各導体部３３の端縁部には、貫通孔３５Ａが多数穿設されている。そして、導体部３３の各貫通孔３５Ａに対応する部分には、各ランドパターン２０Ｂに接続するための予備半田３６が形成されている。
従って、各予備半田３６を各ランドパターン２０Ｂに重ね合わせて、半田付けすることにより、各導体部３３とランドパターン２０Ｂとが接合されると共に、スルーホール３０を介して各導体部３３と各内部電極２３Ａとが電気的に接続される。
【００３７】
上記のように構成された第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５の内、ＦＰＣ３２を介して第１圧電層２１の駆動電極２０Ａ及び第３圧電層２３の内部電極２３Ａと、第２圧電層２２のコモン電極２２Ｂ及び第４圧電層２４のコモン電極２４Ａとの間に駆動電圧を印可することにより、第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５が変形して、キャビティプレート２の対応するインク圧力室１９Ａ内のインクに圧力を加えるこ
とができる。
【００３８】
よって、第１乃至第３圧電層２１、２２、２３の駆動電極２０Ａ及び内部電極２３Ａに対応した部分が電圧印可時に撓む活性部を構成することになる。また、第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５を焼成する場合に、圧電セラミックスと電極を構成する金属材料では焼成した場合の収縮率が異なるので、シート全体が反ったり波打ったりすることがある。第４及び第５圧電層２４、２５は、焼成後に第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５が反ったり、あるいは波打ったりしてその平面性が損なわれないようにするため、及び、第１乃至第３圧電層２１、２２、２３の活性部がインク圧力室１９Ａ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。
【００３９】
次に、上記のように構成されるインクジェットプリンタヘッド１の動作を図３に基づいて説明する。
図３に示すように、カバープレート１２の上面部、溝状の各孔部１３Ｂ、１４Ｂ、１５Ｂ、及びサプライプレート１６の底面部から構成されるインクマニホールド通路から供給されるインクは、貫通孔１６Ｂ、アパーチャ部１７Ｃ、貫通孔１７Ｂ及び貫通孔１８Ｂを経て、インク圧力室１９Ａに流入する。そして、ＦＰＣ３２を介してランドパターン２０Ｂと各コモン電極２２Ｂ、２４Ａとの間に駆動電圧が印可されると、圧電シート２０がインク圧力室１９Ａ側に変形して、インク圧力室１９Ａ内のインクは押し出され、各貫通孔１８Ａ、１７Ａ、１６Ａ、１５Ａ、１４Ａ、１３Ａ、１２Ａを経て、ノズル１１Ａから吐出される。
【００４０】
以上詳細に説明した通り、本実施形態のインクジェットプリンタヘッド１においては、キャビティプレート２は、９枚の薄い金属板から形成される各プレート１１〜１９を積層した構造となっている。また、ベースプレート１９には、略菱形形状のインク圧力室１９Ａが多数形成されている。そして、この各インク圧力室１９Ａの上面部は、上側に積層される各圧電シート２０、２０、２０、２０、２０によって塞がれている。また、この圧電シート２０は、５枚の第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５を積層した構造となっている。また、第１圧電層２１の各インク圧力室１９Ａに対応する位置には、相似形状の略菱形形状の駆動電極２０Ａが形成されている。なお、駆動電極２０Ａの形状としては鋭角部をもてばよく、平行四辺形もこの略菱形形状に含まれるものである。また、駆動電極２０Ａの鋭角部から連続して矢印形状のランドパターン２０Ｂが形成されている。また、第３圧電層２３の各駆動電極２０Ａ及びランドパターン２０Ｂに対応する位置には、ほぼ同形状の内部電極２３Ａが多数形成されている。そして、ランドパターン２０Ｂと内部電極２３Ａとは、導電性材料によって充填されるスルーホール３０を介して電気的に接合されている。また、第２及び第４圧電層２２、２４の上面部には、各コモン電極２２Ｂ、２４Ａが形成されている。そして、ＦＰＣ３２を介してランドパターン２０Ｂに駆動電圧が印可されると、圧電シート２０の駆動電極２０Ａ及び内部電極２３Ａに対応する部位に形成される活性部が変形して、インク圧力室１９Ａ内のインクが吐出される。
【００４１】
従って、複数列の各インク圧力室１９Ａの鋭角部を互いに他の列のインク圧力室１９Ａ間に入り込ませて配置した場合に、一のインク圧力室１９Ａに対向して形成される駆動電極２０Ａの鋭角部から連続して矢印形状のランドパターン２０Ｂが形成されるため、該矢印形状のランドパターン２０Ｂの各斜辺部を、他のインク圧力室１９Ａに対向して形成される駆動電極２０Ａの各鋭角部の外側端縁部の斜辺部により近づけることが可能となり、該ランドパターン２０Ｂの広い面積を確保しているので、該ランドパターン２０Ｂへの半田付けを確実に行うことができる。また、各インク圧力室１９Ａの鋭角部間のスペースを有効に活用してランドパターン２０Ｂの半田付けに必要な面積を容易に確保することが可能となるため、インク圧力室１９Ａの実装密度の向上を図ることができる。更に、ランドパターン２０Ｂが駆動電極２０Ａの近傍に形成されるため、静電容量の増加を防止することができる。
尚、本実施形態で述べるインクジェットプリンタヘッド１において、仮に、駆動電極２０Ａあるいはランドパターン２０Ｂから配線を引き出して、各電極が配設された領域外において、電源部と電気的に接続されたＦＰＣ３２と接合しようとした場合、各駆動電極２０Ａあるいはランドパターン２０Ｂへの配線長が異なるとともに長くなるので、不必要に静電容量がそれぞれ異なる大きさで増えることになり、インク吐出に対する応答特性が悪くなるとともに、バラツキも生じてしまうという不具合が発生してしまう。各電極に対する配線は、このように長く引き回すのは得策ではなく、インクジェットプリンタヘッド１の駆動特性に悪影響を及ぼすばかりでなく、配設のためのスペースも必要になることから、高密度実装を実現するという面からも不利である。
【００４２】
また、圧電シート２０は、５枚の第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５を積層した構造となっているため、第１乃至第３圧電層２１、２２、２３、即ち、厚さ方向の中心線に対して約半分の層の圧電層の電界を変化させることによって、厚さ方向に大きな撓みを発生させることができる。このため、圧電シート２０において、このような厚さ方向に撓みを発生させる活性部の占める面積が狭くても所望のインク量を吐出することができるのでインク圧力室１９Ａの実装密度を更に向上することができる。また、薄膜の第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５積層することによって単位静電容量に対する圧電素子の変形効率を高めることが可能となり、駆動電源回路の小型化及び低コスト化を図ることもできる。
【００４３】
また、キャビティプレート２の各インク圧力室１９Ａに渡って所定形状の圧電シート２０を積層することにより、キャビティプレート２の各インク圧力室１９Ａ内のインクに個別に圧力を加えることができるため、組立工数の削減化及び製造コストの低廉化を図ることができる。また、略長方形のキャビティプレート２の上面部を５枚の圧電シート２０、２０、２０、２０、２０、２０によって塞ぐため、各圧電シート２０の寸法の小型化が図れて、焼成後の寸法精度を高精度化することができる。もちろん、キャビティプレート２への圧電シート２０の積層方向に、各駆動電極２０Ａも対応するインク圧力室１９Ａに対して積層されるので、インク圧力室１９Ａの高い実装密度を維持したままインクジェットプリンタヘッド１を構成することができる。
【００４４】
また、内部電極２３Ａとランドパターン２０Ｂとがスルーホール３０により厚さ方向に沿って電気的に接続されるため、該内部電極２３Ａから配線を引き出すスペースをインク圧力室１９Ａ間に設ける必要がなく、インク圧力室１９Ａの実装密度の向上を図ることができる。また、内部電極２３Ａとランドパターン２０Ｂとがスルーホール３０によって電気的に接続されるため、静電容量の不要な増加を防止することができる。なお、スルーホール３０は、必ずしもランドパターン２０Ｂの位置に設ける必要はなく、インク圧力室１９Ａの位置に対応して配設されている駆動電極２０Ａと内部電極２３Ａとを電気的に接続するように設けてもよい。また、ランドパターン２０Ｂのみをフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）３２に電気的に接続することができるため、圧電シート２０の変形への影響を防止することができる。特に、ランドパターン２０Ｂにスルーホール３０を設けた場合、活性部を形成する駆動電極２０Ａの面積のスルーホール３０による減少がないので、この減少分を補って見かけの電極面積を広くする必要がない。これにより、インク圧力室１９Ａの高い実装密度を損なうことがない。
【００４５】
更に、内部電極２３Ａと電気的に接続するスルーホール３０は、導電性材料により充填されるため、内部電極２３Ａとランドパターン２０Ｂとが確実に電気的に接続されると共に、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）３２の予備半田３６に対する内部電極２３Ａの電気的接合を確実に行うことができる。
【００４６】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要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勿論である。
例えば、前記実施形態では、駆動電極２０Ａとランドパターン２０Ｂとは、ほぼインク圧力室１９Ａの投影形状内に形成されていたが（図５参照）、図７に示すように、圧電シート２０の矢印形状のランドパターン４１をインク圧力室１９Ａの投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室１９Ａの鋭角部の投影形状内に拡大して形成してもよい。これにより、ＦＰＣ３２の予備半田部と各ランドパターン４１との電気的接合を更に確実に行うことができる。
ここで、図７は他の実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シート２０上に形成される駆動電極２０Ａの配置構成を模式的に示す要部拡大斜視図である。尚、図７において、本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッド１と同一符号は、上記インクジェットプリンタヘッド１と同一あるいは相当部分を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シートとキャビティプレートとの要部分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドのインク圧力室と駆動電極との概略構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図４】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シート上に形成される駆動電極の配置構成を模式的に示す要部拡大斜視図である。
【図５】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シートの要部拡大縦断面図である。
【図６】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シートの内部の電気接続構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図７】他の実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シート上に形成される駆動電極の配置構成を模式的に示す要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１                インクジェットプリンタヘッド
２                キャビティプレート
１１              ノズルプレート
１２              カバープレート
１３              第１マニホールドプレート
１４              第２マニホールドプレート
１５              第３マニホールドプレート
１６              サプライプレート
１７              アパーチャプレート
１８              スペーサプレート
１９              ベースプレート
１９Ａ            インク圧力室
２０              圧電シート
２０Ａ            駆動電極
２０Ｂ            ランドパターン
２０Ｃ、２２Ａ    貫通孔
２１              第１圧電層
２２              第２圧電層
２２Ｂ、２４Ａ コモン電極
２３              第３圧電層
２３Ａ            内部電極
２４              第４圧電層
２５              第５圧電層
３０              スルーホール
３２              ＦＰＣ
３３              導体部
４９              予備半田
【図１】
2007106127.tif 000003
【図２】
2007106127.tif 000004
【図３】
2007106127.tif 000005
【図４】
2007106127.tif 000006
【図５】
2007106127.tif 000007
【図６】
2007106127.tif 000008
【図７】
2007106127.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月12日(2007.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視長手方向の両端部に鋭角部を有する複数のインク圧力室が形成されたキャビティプレートと、
前記インク圧力室に対向してそれぞれ配置される複数の駆動電極が形成され、前記キャビティプレートに積層される圧電シートとを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、
前記複数のインク圧力室は、印字密度に対応して配列する複数の圧力室列を構成し、前記複数のインク圧力室の鋭角部が、互いに他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間にそれぞれ入り込んで配置され、
前記駆動電極は、前記圧電シートの上面部において、前記インク圧力室と相似形状の外形形状を有するとともに該インク圧力室の投影形状内に配置され、いずれか一方の鋭角部には、当該鋭角部から連続してランドパターンが形成されており、
前記ランドパターンは、前記インク圧力室の投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大して形成され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】
平面視長手方向の両端部に鋭角部を有する複数のインク圧力室が形成されたキャビティプレートと、
前記インク圧力室に対向してそれぞれ配置される複数の駆動電極が形成され、前記キャビティプレートに積層される圧電シートとを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、
前記複数のインク圧力室は、印字密度に対応して配列する複数の圧力室列を構成し、前記複数のインク圧力室の鋭角部が、互いに他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間にそれぞれ入り込んで配置され、
前記駆動電極は、前記圧電シートの上面部において、前記インク圧力室の投影形状内に配置されると共に、当該投影形状の鋭角部に対応した２つの鋭角部を有し、いずれか一方の鋭角部には、当該鋭角部から連続してランドパターンが形成されており、
前記ランドパターンは、前記圧電シートの上面部において、前記駆動電極の鋭角部から前記インク圧力室の投影形状の輪郭線に向かって外側方向に拡幅するくびれ部を有し、前記くびれ部を介して前記駆動電極の中心と反対方向に向かって他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間に入り込むように形成され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３】
前記ランドパターンは、前記インク圧力室の投影形状より外側に拡大されて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プリンタヘッド。
【請求項４】
前記圧電シートは、複数の圧電層を積層した積層体から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項５】
前記積層体の内部の圧電層には、前記駆動電極及び前記ランドパターンとほぼ同じ形状を有すると共に、各インク圧力室に対向して配置される内部電極が形成されており、
導電性材料により充填されて前記駆動電極と前記内部電極とを電気的に接続するスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項６】
前記スルーホールは、前記ランドパターンに形成されていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項７】
前記キャビティプレートは、前記インク圧力室内のインクを吐出する複数のノズルと、前記インク圧力室にインクを供給するインクマニホールドとを有し、
前記インク圧力室は、一方の前記鋭角部が前記ノズルと連通され、他方の鋭角部が前記インクマニホールドと連通され、この他方の鋭角部側に前記ランドパターンが対向配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項８】
前記インク圧力室内のインクに圧力を加えるための駆動電圧を供給するフレキシブルプリント配線板を備え、
前記フレキシブルプリント配線板と前記圧電シートとが前記ランドパターンを介して電気的に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項９】
前記圧電シートは、前記キャビティプレートの各インク圧力室に渡って積層された複数のプレート型圧電シートから構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項１０】
複数のインク圧力室が表面に形成された長方形のキャビティプレートと、
前記キャビティプレートの表面に互いに隣接して積層された複数のプレート型圧電シートとを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、
前記複数のインク圧力室は、それぞれ対向する２つの鋭角部を有すると共に、前記キャビティプレートの長手方向に配列された複数の圧力室列を構成して、該複数のインク圧力室の鋭角部が、互いに他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間にそれぞれ入り込んで配置され、
前記プレート型圧電シートは、平面視台形状若しくは平面視平行四辺形状に形成されると共に、該プレート型圧電シートの上面部には、前記インク圧力室に対向してそれぞれ配置される複数の駆動電極が形成され、
前記駆動電極は、前記圧電シートの上面部において、前記インク圧力室の投影形状よりも小さい相似形状に形成され、いずれか一方の鋭角部には、当該鋭角部から連続してランドパターンが形成されており、
前記ランドパターンは、前記インク圧力室の投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大して形成され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１１】
前記インク圧力室は、平面視平行四辺形の外形形状を有し、
前記ランドパターンは、前記駆動電極に連続する部分において、前記インク圧力室の投影形状の外側方向に拡幅するくびれ部を有し、前記くびれ部を介して該駆動電極の中心と反対方向に向かって前記他の列の隣接するインク圧力室の間に入り込むと共に、該他の列の隣接するインク圧力室に対向して配置される駆動電極の各鋭角部の外側端縁部に対向するように形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタヘッドに関し、特に、キャビティプレートに積層される圧電シートの略菱形形状の駆動電極に駆動信号を入力するためのランドパターンを、該駆動電極の鋭角部から連続して矢印形状に形成することによって、ランドパターンの広い面積を確保して半田付不良を確実に防止できると共に、インク圧力室の実装密度の向上を図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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、積層型の圧電アクチュエータを用いたインクジェットプリンタヘッドが種々提案されている。
例えば、米国特許第５，４０２，１５９号公報に記載されるインクジェットプリンタヘッドは、複数個のノズルと当該各ノズルごとの圧力室とを備えたキャビティプレートに、各圧力室ごとに形成された駆動電極と隣接する圧力室に共通するコモン電極とにより圧電シートを挟んで当該圧電シートを積層したプレート型の圧電アクチュエータを接着して構成されている。また、特公平７−６７８０３号公報に記載のインク・ジェット・プリント・ヘッドは、キャビティプレートに菱形の圧力室が複数列形成されると共に、各圧力室ごとに形成された駆動電極と隣接する圧力室に共通するコモン電極とにより圧電シートを挟んで当該圧電シートを積層したプレート型の圧電アクチュエータを積層して構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、米国特許第５，４０２，１５９号公報に記載されるインクジェットプリンタヘッドを構成する圧電シートや特公平７−６７８０３号公報に記載のインク・ジェット・プリント・ヘッドを構成する圧電シートにおいて、各圧電アクチュエータの駆動電極と電源部とを接続するために駆動電極から離れた位置にまで配線を引き出して電源部との接続を行っていた。この場合には、駆動電極と電源部との電気的接続はできるが、配設される配線との電気的絶縁性を確保するため、駆動電極間にある程度のスペースが必要になる。そのため、圧力室配置の実装密度の向上が阻害されるという問題がある。また、駆動電極から連続してランドパターンを形成する場合には、このランドパターン用にある程度のスペースが必要になるため、圧力室配置の実装密度の向上が阻害されるという問題がある。
【０００４】
そこで、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、インク圧力室の配設位置に対応して形成される圧電シートの駆動電極と電源部との確実な電気的接続ができると共に、インク圧力室の実装密度の向上を図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する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため請求項１に係るインクジェットプリンタヘッドは、平面視長手方向の両端部に鋭角部を有する複数のインク圧力室が形成されたキャビティプレートと、前記インク圧力室に対向してそれぞれ配置される複数の駆動電極が形成され、前記キャビティプレートに積層される圧電シートとを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、前記複数のインク圧力室は、印字密度に対応して配列する複数の圧力室列を構成し、前記複数のインク圧力室の鋭角部が、互いに他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間にそれぞれ入り込んで配置され、前記駆動電極は、前記圧電シートの上面部において、前記インク圧力室と相似形状の外形形状を有するとともに該インク圧力室の投影形状内に配置され、いずれか一方の鋭角部には、当該鋭角部から連続してランドパターンが形成されており、前記ランドパターンは、前記インク圧力室の投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大して形成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に係るインクジェットプリンタヘッドは、平面視長手方向の両端部に鋭角部を有する複数のインク圧力室が形成されたキャビティプレートと、前記インク圧力室に対向してそれぞれ配置される複数の駆動電極が形成され、前記キャビティプレートに積層される圧電シートとを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、前記複数のインク圧力室は、印字密度に対応して配列する複数の圧力室列を構成し、前記複数のインク圧力室の鋭角部が、互いに他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間にそれぞれ入り込んで配置され、前記駆動電極は、前記圧電シートの上面部において、前記インク圧力室の投影形状内に配置されると共に、当該投影形状の鋭角部に対応した２つの鋭角部を有し、いずれか一方の鋭角部には、当該鋭角部から連続してランドパターンが形成されており、前記ランドパターンは、前記圧電シートの上面部において、前記駆動電極の鋭角部から前記インク圧力室の投影形状の輪郭線に向かって外側方向に拡幅するくびれ部を有し、前記くびれ部を介して前記駆動電極の中心と反対方向に向かって他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間に入り込むように形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項２に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記ランドパターンは、前記インク圧力室の投影形状より外側に拡大されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項１乃至請求項３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、前記圧電シートは、複数の圧電層を積層した積層体から構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項４に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記積層体の内部の圧電層には、前記駆動電極及び前記ランドパターンとほぼ同じ形状を有すると共に、各インク圧力室に対向して配置される内部電極が形成されており、導電性材料により充填されて前記駆動電極と前記内部電極とを電気的に接続するスルーホールが形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項５に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記スルーホールは、前記ランドパターンに形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項７に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項１乃至請求項６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、前記キャビティプレートは、前記インク圧力室内のインクを吐出する複数のノズルと、前記インク圧力室にインクを供給するインクマニホールドとを有し、前記インク圧力室は、一方の前記鋭角部が前記ノズルと連通され、他方の鋭角部が前記インクマニホールドと連通され、この他方の鋭角部側に前記ランドパターンが対向配置されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項８に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項１乃至請求項７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、前記インク圧力室内のインクに圧力を加えるための駆動電圧を供給するフレキシブルプリント配線板を備え、前記フレキシブルプリント配線板と前記圧電シートとが前記ランドパターンを介して電気的に接続されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項９に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項１乃至請求項８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、前記圧電シートは、前記キャビティプレートの各インク圧力室に渡って積層された複数のプレート型圧電シートから構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項１０に係るインクジェットプリンタヘッドは、複数のインク圧力室が表面に形成された長方形のキャビティプレートと、前記キャビティプレートの表面に互いに隣接して積層された複数のプレート型圧電シートとを備えたインクジェットプリンタヘッドであって、前記複数のインク圧力室は、それぞれ対向する２つの鋭角部を有すると共に、前記キャビティプレートの長手方向に配列された複数の圧力室列を構成して、該複数のインク圧力室の鋭角部が、互いに他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間にそれぞれ入り込んで配置され、前記プレート型圧電シートは、平面視台形状若しくは平面視平行四辺形状に形成されると共に、該プレート型圧電シートの上面部には、前記インク圧力室に対向してそれぞれ配置される複数の駆動電極が形成され、前記駆動電極は、前記圧電シートの上面部において、前記インク圧力室の投影形状よりも小さい相似形状に形成され、いずれか一方の鋭角部には、当該鋭角部から連続してランドパターンが形成されており、前記ランドパターンは、前記インク圧力室の投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大して形成されていることを特徴とする。
【００１５】
更に、請求項１１に係るインクジェットプリンタヘッドは、請求項１０に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記インク圧力室は、平面視平行四辺形の外形形状を有し、前記ランドパターンは、前記駆動電極に連続する部分において、前記インク圧力室の投影形状の外側方向に拡幅するくびれ部を有し、前記くびれ部を介して該駆動電極の中心と反対方向に向かって前記他の列の隣接するインク圧力室の間に入り込むと共に、該他の列の隣接するインク圧力室に対向して配置される駆動電極の各鋭角部の外側端縁部に対向するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係るインクジェットプリンタヘッドでは、キャビティプレートに設けられた複数のインク圧力室は、平面視長手方向の両端部に鋭角部を有するように形成されている。また、複数のインク圧力室は、印字密度に対応して配列する複数の圧力室列を構成し、複数のインク圧力室の鋭角部が、互いに他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間にそれぞれ入り込むように高密度に配置されている。また、このキャビティプレートに積層される圧電シートには、その上面部に各インク圧力室に対向して、該インク圧力室の投影形状内に駆動電極が配置されている。また、各駆動電極は、当該インク圧力室と相似形の外形形状を有すると共に、該駆動電極のいずれか一方の鋭角部には、当該鋭角部から連続してランドパターンが形成されている。また、このランドパターンは、インク圧力室の投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大して形成されている。
これにより、各インク圧力室に対向して形成される駆動電極は、該インク圧力室の投影形状内に当該インク圧力室と相似形の外形形状で形成され、更に、この駆動電極のいずれか一方の鋭角部に連続して形成されたランドパターンは、インク圧力室の投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大して形成される。このため、このランドパターンを、各インク圧力室の鋭角部が互いに他の列のインク圧力室間に入り込んだ部分において、他の列のインク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大することが可能となり、該ランドパターンの広い面積を確保して該ランドパターンへの半田付けを確実に行うことができる。また、各インク圧力室の鋭角部間のスペースを有効に活用してランドパターンの広い面積を確保しているので、インク圧力室の実装密度の向上を図ることができる。更に、ランドパターンが駆動電極の近傍に形成されるため、静電容量の増加を防止することができる。
【００１７】
また、請求項２に係るインクジェットプリンタヘッドでは、キャビティプレートに設けられた複数のインク圧力室は、平面視長手方向の両端部に鋭角部を有するように形成され、印字密度に対応して配列する複数の圧力室列を構成し、複数のインク圧力室の鋭角部が、互いに他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間にそれぞれ入り込むように高密度に配置されている。また、このキャビティプレートに積層される圧電シートには、その上面部にインク圧力室の投影形状内に、この投影形状の鋭角部に対応した２つの鋭角部を有する駆動電極が配置され、該駆動電極のいずれか一方の鋭角部には、当該鋭角部から連続してランドパターンが形成されている。また、このランドパターンの外形形状は、駆動電極の鋭角部から該インク圧力室の投影形状の輪郭線に向かって外側方向に拡幅するくびれ部を有し、このくびれ部を介して駆動電極の中心と反対方向に向かって他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間に入り込むように形成されている。
これにより、各インク圧力室に対向して形成される駆動電極の一方の鋭角部から連続して形成されるランドパターンは、この駆動電極の鋭角部から該インク圧力室の投影形状の輪郭線に向かって外側方向に拡幅するくびれ部を形成後、更に、このくびれ部から他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間に入り込むように形成されている。そのため、該ランドパターンの外周部を、他のインク圧力室に対向して形成される駆動電極の各鋭角部の外側端縁部により近づけることが可能となり、該ランドパターンの広い面積を確保して該ランドパターンへの半田付けを確実に行うことができる。また、各インク圧力室の鋭角部間のスペースを有効に活用してランドパターンの広い面積を確保しているので、インク圧力室の実装密度の向上を図ることができる。更に、ランドパターンが駆動電極の近傍に形成されるため、静電容量の増加を防止することができる。
【００１８】
また、請求項３に係るインクジェットプリンタヘッドでは、前記ランドパターンは、前記インク圧力室の投影形状より外側に拡大されているため、ランドパターンの面積を更に広くすることが可能となり、該ランドパターンへの半田付けをより確実に行うことができる。
【００１９】
また、請求項４に係るインクジェットプリンタヘッドでは、前記圧電シートは、複数の圧電層を積層した積層体から構成されているため、各圧電層に印可する電界を変化させることによって、圧電層が単層の場合に比べて厚さ方向に大きな撓みを発生させることができる。このため、圧電シートにおいて、このような厚さ方向に撓みを発生させる圧電シートの部位の占める面積が狭くても所望のインク量を吐出することができるので、インク圧力室の実装密度を更に向上させることができる。
【００２０】
また、請求項５に係るインクジェットプリンタヘッドでは、積層体の内部の圧電層には、駆動電極及びランドパターンとほぼ同じ形状を有すると共に、各インク圧力室に対向して配置される内部電極が形成されている。また、この内部電極と駆動電極とは導電性材料により充填されたスルホールによって電気的に接続されている。
これにより、内部電極と駆動電極とが導電性材料により充填されたスルーホールにより厚さ方向に沿って電気的に確実に接続されるため、該内部電極から配線を引き出すスペースをインク圧力室間に設ける必要がなく、インク圧力室の実装密度の向上を図ることができる。また、内部電極と駆動電極とがスルーホールによって厚さ方向に沿って電気的に接続されるため、厚さ方向に撓みを発生させる積層体の部位の占める面積が狭くても所望のインク量を吐出することができるので、インク圧力室の実装密度を確実に向上することができる。
【００２１】
また、請求項６に係るインクジェットプリンタヘッドでは、内部電極とランドパターンとがスルーホールにより厚さ方向に沿って電気的に接続されるため、該内部電極から配線を引き出すスペースをインク圧力室間に設ける必要がなく、インク圧力室の実装密度の向上を図ることができる。また、内部電極とランドパターンとが、該ランドパターンに形成されたスルーホールによって電気的に接続されるため、積層体の厚さ方向に撓みを発生させる部位に対応する駆動電極の面積が、スルーホールが形成されることで減少することがないので、所望のインク量を吐出させるために、この減少した電極面積を補うことで駆動電極の見かけの占有面積を広くする必要がない。これにより、インク圧力室の高い実装密度をより確実に維持することができる。
【００２２】
また、キャビティプレートの表面に形成されるインク圧力室は、インクを吐出するノズルが一方の鋭角部に連通されると共に、このインク圧力室にインクを供給するインクマニホールドが他方の鋭角部に連通され、この他方の鋭角部側にランドパターンが対向配置されることが好ましい。
【００２３】
また、請求項８に係るインクジェットプリンタヘッドでは、インク圧力室内のインクに圧力を加えるための駆動電圧を供給するフレキシブルプリント配線板は、圧電シートのランドパターンを介して電気的に接続されている。これにより、各ランドパターンは広い面積を確保しているので、該ランドパターンへの半田付けを確実に行うことができる。また、ランドパターンが駆動電極の近傍に形成されるため、静電容量の増加を防止することができる。
【００２４】
また、請求項９に係るインクジェットプリンタヘッドでは、圧電シートは、キャビティプレートの各インク圧力室に渡って積層された複数のプレート型圧電シートから構成されている。これにより、キャビティプレートの上面部を複数の圧電シートによって塞ぐため、各圧電シートの寸法の小型化が図れて、焼成後の寸法精度を高精度化することができる。もちろん、キャビティプレートへの圧電シートの積層方向に、各駆動電極も対応するインク圧力室に対して積層されるので、インク圧力室の高い実装密度を維持したままインクジェットプリンタヘッドを構成することができる。
【００２５】
また、請求項１０に係るインクジェットプリンタヘッドでは、長方形のキャビティプレートの表面には、それぞれ対向する２つの鋭角部を有する複数のインク圧力室が形成されている。また、複数のインク圧力室は、キャビティプレートの長手方向に配列された複数の圧力室列を構成し、複数のインク圧力室の鋭角部が、互いに他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間にそれぞれ入り込むように高密度に配置されている。また、キャビティプレートの表面には、平面視台形状若しくは平面視平行四辺形状に形成された複数のプレート型圧電シートが互いに隣接して積層されている。また、プレート型圧電シートの上面部には、インク圧力室の投影形状よりも小さい相似形状に形成された駆動電極がそれぞれインク圧力室に対向して配置されている。また、各駆動電極のいずれか一方の鋭角部には、当該鋭角部から連続してランドパターンが形成されている。また、このランドパターンは、インク圧力室の投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大して形成されている。
これにより、各インク圧力室に対向して形成される駆動電極は、該インク圧力室の投影形状内に当該インク圧力室と相似形の外形形状で形成され、更に、この駆動電極のいずれか一方の鋭角部に連続して形成されたランドパターンは、インク圧力室の投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大して形成される。このため、このランドパターンを、各インク圧力室の鋭角部が互いに他の列のインク圧力室間に入り込んだ部分において、他の列のインク圧力室の鋭角部の投影形状間に拡大することが可能となり、該ランドパターンの広い面積を確保して該ランドパターンへの半田付けを確実に行うことができる。また、各インク圧力室の鋭角部間のスペースを有効に活用してランドパターンの広い面積を確保しているので、インク圧力室の実装密度の向上を図ることができる。更に、ランドパターンが駆動電極の近傍に形成されるため、静電容量の増加を防止することができる。また、キャビティプレートの表面部を複数のプレート型圧電シートによって塞ぐため、各プレート型圧電シートの寸法の小型化が図れて、焼成後の寸法精度を高精度化することができる。もちろん、キャビティプレートへのプレート型圧電シートの積層方向に、各駆動電極も対応するインク圧力室に対して積層されるので、インク圧力室の高い実装密度を維持したままインクジェットプリンタヘッドを構成することができる。
【００２６】
更に、請求項１１に係るインクジェットプリンタヘッドでは、インク圧力室は、平面視平行四辺形の外形形状に形成されているため、プレート型圧電シートの上面部に形成される駆動電極も平面視平行四辺形状に形成される。そして、ランドパターンは、平行四辺形状に形成された駆動電極のいずれか一方の鋭角部から連続して形成され、この駆動電極に連続する部分において、該インク圧力室の投影形状の輪郭線に向かって外側方向に拡幅するくびれ部を有し、このくびれ部を介して駆動電極の中心と反対方向に向かって他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間に入り込むように形成されている。
これにより、各インク圧力室に対向して形成される平面視平行四辺形状の駆動電極の一方の鋭角部から連続して形成されるランドパターンは、この駆動電極の鋭角部から該インク圧力室の投影形状の輪郭線に向かって外側方向に拡幅するくびれ部を形成後、更に、このくびれ部から他の列の隣接するインク圧力室の鋭角部の間に入り込むように形成されている。そのため、該ランドパターンの外周部を、他のインク圧力室に対向して形成される駆動電極の各鋭角部の外側端縁部により近づけることが可能となり、該ランドパターンの更に広い面積を確保して該ランドパターンへの半田付けをより確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係るインクジェットプリンタヘッドを具体化した一実施形態を図面に基づき説明する。
【００２８】
先ず、本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの概略構成について図１乃至図４に基づき説明する。図１は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。図２は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シートとキャビティプレートとの要部分解斜視図である。図３は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドのインク圧力室と駆動電極との概略構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。図４は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シート上に形成される駆動電極の配置構成を模式的に示す要部拡大斜視図である。
【００２９】
図１乃至図４に示すように、インクジェットプリンタヘッド１は、略長方形に形成された薄い金属板の積層構造からなるキャビティプレート２の上に、平面視略台形状若しくは略平行四辺形状のプレート型の５枚の各圧電シート２０、２０、２０、２０、２０が互いに隣接した状態で積層された構造となっている。また、キャビティプレート２の表面には、ほぼ菱形形状に形成されたインク圧力室１９Ａが要求される印字密度に対応して複数列配列されている。また、この複数列の各インク圧力室１９Ａは、このインク圧力室１９Ａの鋭角部を互いに他の列のインク圧力室１９Ａ間に入り込ませるように高密度に配置されている。
【００３０】
また、キャビティプレート２は、略長方形の金属板の板材を９枚積層した９層構造になっている。具体的には、キャビティプレート２は、図３（Ｂ）に示すように、下層から、ノズルプレート１１、カバープレート１２、第一マニホールドプレート１３、第二マニホールドプレート１４、第三マニホールドプレート１５、サプライプレート１６、アパーチャプレート１７、スペーサプレート１８及びベースプレート１９の９枚の薄い金属板を積層した構造となっている。また、図１に示すように、キャビティプレート２の長手方向の両端縁部には、インクが供給される各フィルタ孔１９Ｂ、１９Ｂが形成され、この各フィルタ孔１９Ｂ、１９Ｂには、インク内のゴミが侵入するのを防ぐための微細な貫通孔が多数形成される各フィルタ２１、２１が積層されている。
【００３１】
また、図３に示すように、ノズルプレート１１には、微小径のインク噴出用のノズル１１Ａが、多数個穿設されている。また、カバープレート１２には、各ノズル１１Ａに対向する位置に該ノズル１１Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１２Ａが多数穿設されると共に、各マニホールドプレート１３、１４、１５によって形成される後述のインクマニホールド通路の１つの壁面を構成している。
【００３２】
また、第１マニホールドプレート１３には、前記貫通孔１２Ａに対向する位置に該貫通孔１２Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１３Ａが多数穿設されると共に、前記インクマニホールド通路を構成する溝状の孔部１３Ｂが長手方向に沿って延びるように各インク圧力室１９Ａの各列に沿って複数列形成されている。
【００３３】
また、第２マニホールドプレート１４には、前記貫通孔１３Ａに対向する位置に該貫通孔１３Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１４Ａが多数穿設されると共に、前記インクマニホールド通路を構成する溝状の孔部１４Ｂが長手方向に沿って延びるように各インク圧力室１９Ａの各列に沿って複数列形成されている。
【００３４】
また、第３マニホールドプレート１５には、前記貫通孔１４Ａに対向する位置に該貫通孔１４Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１５Ａが多数穿設されると共に、前記インクマニホールド通路を構成する溝状の孔部１５Ｂが長手方向に沿って延びるように各インク圧力室１９Ａの各列に沿って複数列形成されている。
【００３５】
また、サプライプレート１６には、前記貫通孔１５Ａに対向する位置に該貫通孔１５Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１６Ａが多数穿設されている。また、このサプライプレート１６の貫通孔１６Ａに対して上記インク圧力室１９Ａの鋭角部と反対の対角線方向で、かつ、前記孔部１５Ｂの側端縁部の近傍位置（図３（Ｂ）中、右側端縁部の近傍位置）には、インクマニホールド通路に連通してインクの供給通路を形成する貫通孔１６Ｂが多数穿設されている。
【００３６】
ここで、図３（Ｂ）に示すように、カバープレート１２の上面部、溝状の各孔部１３Ｂ、１４Ｂ、１５Ｂ、及びサプライプレート１６の底面部によって構成され、インクを各インク圧力室１９Ａに供給する共通のインク室として働くインクマニホールド通路が長手方向に複数列形成されいてる。
【００３７】
また、アパーチャプレート１７には、前記貫通孔１６Ａに連通した微小径のインクの通路である貫通孔１７Ａが多数穿設されている。また、このアパーチャプレート１７には、各インク圧力室１９Ａのインク供給側の鋭角部の下側の位置に貫通孔１７Ｂが穿設されると共に、該貫通孔１７Ｂの下端部から前記貫通孔１６Ｂに対向する位置まで溝状の凹部であるアパーチャ部１７Ｃが底面部に形成されている。このアパーチャ部１７Ｃは、アパーチャプレート１７の厚みの約半分程度の深さの溝に形成されている。
【００３８】
また、スペーサプレート１８には、前記各貫通孔１７Ａに連通する貫通孔１８Ａが多数穿設されている。また、スペーサプレート１８には、前記各貫通孔１７Ｂに連通する貫通孔１８Ｂが多数穿設されている。
【００３９】
また、ベースプレート１９には、略菱形形状のインク圧力室１９Ａが多数形成されている。また、前記スペーサプレート１８に穿設された各貫通孔１８Ａ、１８Ｂは、インク圧力室１９Ａの各鋭角部に対向するように配置されている。そして、この各インク圧力室１９Ａの上面部は、上側に積層される各圧電シート２０、２０、２０、２０、２０によって塞がれている。
【００４０】
また、圧電シート２０の上面部には、各インク圧力室１９Ａに対応する位置に前記菱形のインク圧力室１９Ａの投影形状よりも少し小さいほぼ相似形の略菱形形状を有する駆動電極２０Ａが形成されている。また、図３（Ａ）に示すように、インク圧力室１９Ａのインク供給側の鋭角部に対応する該駆動電極２０Ａの鋭角部から連続して矢印形状のランドパターン２０Ｂが形成されている。
【００４１】
次に、圧電シート２０の概略構造及び該圧電シート２０と電源回路部（不図示）から延設されるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）との電気的な接続構造について図５及び図６に基づいて説明する。図５は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッド１の圧電シート２０の要部拡大縦断面図である。図６は本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッド１の圧電シート２０の内部の電気接続構造を模式的に示す分解斜視図である。
図５及び図６に示すように、圧電シート２０は、５枚の第１圧電層２１、第２圧電層２２、第３圧電層２３、第４圧電層２４、及び第５圧電層２５を積層した構造に形成されている。
また、第１圧電層２１の上面部には、上記のように各インク圧力室１９Ａに対応する位置に該インク圧力室１９Ａの投影形状よりも少し小さいほぼ相似形の略菱形の駆動電極２０Ａと、該駆動電極２０Ａの鋭角部から連続して形成される矢印形状のランドパターン２０Ｂが形成されている。また、各ランドパターン２０Ｂの略中央部には、貫通孔２０Ｃが穿設されている。
【００４２】
また、第２圧電層２２は、前記貫通孔２０Ｃに対向する位置に貫通孔２２Ａが多数穿設されている。そして、この第２圧電層２２の上面部には、各貫通孔２２Ａの上端周縁部の近傍位置を除く、ほぼ全面に渡ってコモン電極２２Ｂが形成されている。また、このコモン電極２２Ｂの端部は、第２圧電層２２の側面端部に露出するように形成されている。
【００４３】
また、第３圧電層２３の上面部には、前記各駆動電極２０Ａ及びランドパターン２０Ｂに対応する位置に、該駆動電極２０Ａ及びランドパターン２０Ｂとほぼ同じ形状の内部電極２３Ａが多数形成されている。
【００４４】
また、第４圧電層２４の上面部には、ほぼ全面に渡ってコモン電極２４Ａが形成されている。また、このコモン電極２４Ａの端部は、第４圧電層２４の側面端部に露出するように形成されている。
【００４５】
また、第５圧電層２５の上面部には、電極は形成されていない。
ここで、第１圧電層２１の各貫通孔２０Ｃと第２圧電層２２の各貫通孔２２Ａとは連通して、各スルーホール３０が形成され、該各スルーホール３０内に導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）が充填されている。これにより、各ランドパターン２０Ｂと各内部電極２３Ａとは、該スルーホール３０を介して電気的に接続されている。
【００４６】
また、図５に示すように、圧電シート２０の上面部には、不図示の電源回路部から延設されるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）３２が配設される。このＦＰＣ３２は、各ランドパターン２０Ｂに対向する位置まで配線された銅箔より構成される導体部３３と、これら導体部３３の上面部に接着されるベースフィルム３４と、これら導体部３３の下面部に接着されるカバーフィルム３５とから構成されている。また、このカバーフィルム３５の各ランドパターン２０Ｂに対向する位置、即ち各導体部３３の端縁部には、貫通孔３５Ａが多数穿設されている。そして、導体部３３の各貫通孔３５Ａに対応する部分には、各ランドパターン２０Ｂに接続するための予備半田３６が形成されている。
従って、各予備半田３６を各ランドパターン２０Ｂに重ね合わせて、半田付けすることにより、各導体部３３とランドパターン２０Ｂとが接合されると共に、スルーホール３０を介して各導体部３３と各内部電極２３Ａとが電気的に接続される。
【００４７】
上記のように構成された第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５の内、ＦＰＣ３２を介して第１圧電層２１の駆動電極２０Ａ及び第３圧電層２３の内部電極２３Ａと、第２圧電層２２のコモン電極２２Ｂ及び第４圧電層２４のコモン電極２４Ａとの間に駆動電圧を印可することにより、第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５が変形して、キャビティプレート２の対応するインク圧力室１９Ａ内のインクに圧力を加えるこ
とができる。
【００４８】
よって、第１乃至第３圧電層２１、２２、２３の駆動電極２０Ａ及び内部電極２３Ａに対応した部分が電圧印可時に撓む活性部を構成することになる。また、第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５を焼成する場合に、圧電セラミックスと電極を構成する金属材料では焼成した場合の収縮率が異なるので、シート全体が反ったり波打ったりすることがある。第４及び第５圧電層２４、２５は、焼成後に第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５が反ったり、あるいは波打ったりしてその平面性が損なわれないようにするため、及び、第１乃至第３圧電層２１、２２、２３の活性部がインク圧力室１９Ａ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。
【００４９】
次に、上記のように構成されるインクジェットプリンタヘッド１の動作を図３に基づいて説明する。
図３に示すように、カバープレート１２の上面部、溝状の各孔部１３Ｂ、１４Ｂ、１５Ｂ、及びサプライプレート１６の底面部から構成されるインクマニホールド通路から供給されるインクは、貫通孔１６Ｂ、アパーチャ部１７Ｃ、貫通孔１７Ｂ及び貫通孔１８Ｂを経て、インク圧力室１９Ａに流入する。そして、ＦＰＣ３２を介してランドパターン２０Ｂと各コモン電極２２Ｂ、２４Ａとの間に駆動電圧が印可されると、圧電シート２０がインク圧力室１９Ａ側に変形して、インク圧力室１９Ａ内のインクは押し出され、各貫通孔１８Ａ、１７Ａ、１６Ａ、１５Ａ、１４Ａ、１３Ａ、１２Ａを経て、ノズル１１Ａから吐出される。
【００５０】
以上詳細に説明した通り、本実施形態のインクジェットプリンタヘッド１においては、キャビティプレート２は、９枚の薄い金属板から形成される各プレート１１〜１９を積層した構造となっている。また、ベースプレート１９には、略菱形形状のインク圧力室１９Ａが多数形成されている。そして、この各インク圧力室１９Ａの上面部は、上側に積層される各圧電シート２０、２０、２０、２０、２０によって塞がれている。また、この圧電シート２０は、５枚の第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５を積層した構造となっている。また、第１圧電層２１の各インク圧力室１９Ａに対応する位置には、相似形状の略菱形形状の駆動電極２０Ａが形成されている。なお、駆動電極２０Ａの形状としては鋭角部をもてばよく、平行四辺形もこの略菱形形状に含まれるものである。また、駆動電極２０Ａの鋭角部から連続して矢印形状のランドパターン２０Ｂが形成されている。また、第３圧電層２３の各駆動電極２０Ａ及びランドパターン２０Ｂに対応する位置には、ほぼ同形状の内部電極２３Ａが多数形成されている。そして、ランドパターン２０Ｂと内部電極２３Ａとは、導電性材料によって充填されるスルーホール３０を介して電気的に接合されている。また、第２及び第４圧電層２２、２４の上面部には、各コモン電極２２Ｂ、２４Ａが形成されている。そして、ＦＰＣ３２を介してランドパターン２０Ｂに駆動電圧が印可されると、圧電シート２０の駆動電極２０Ａ及び内部電極２３Ａに対応する部位に形成される活性部が変形して、インク圧力室１９Ａ内のインクが吐出される。
【００５１】
従って、複数列の各インク圧力室１９Ａの鋭角部を互いに他の列のインク圧力室１９Ａ間に入り込ませて配置した場合に、一のインク圧力室１９Ａに対向して形成される駆動電極２０Ａの鋭角部から連続して矢印形状のランドパターン２０Ｂが形成されるため、該矢印形状のランドパターン２０Ｂの各斜辺部を、他のインク圧力室１９Ａに対向して形成される駆動電極２０Ａの各鋭角部の外側端縁部の斜辺部により近づけることが可能となり、該ランドパターン２０Ｂの広い面積を確保しているので、該ランドパターン２０Ｂへの半田付けを確実に行うことができる。また、各インク圧力室１９Ａの鋭角部間のスペースを有効に活用してランドパターン２０Ｂの半田付けに必要な面積を容易に確保することが可能となるため、インク圧力室１９Ａの実装密度の向上を図ることができる。更に、ランドパターン２０Ｂが駆動電極２０Ａの近傍に形成されるため、静電容量の増加を防止することができる。
尚、本実施形態で述べるインクジェットプリンタヘッド１において、仮に、駆動電極２０Ａあるいはランドパターン２０Ｂから配線を引き出して、各電極が配設された領域外において、電源部と電気的に接続されたＦＰＣ３２と接合しようとした場合、各駆動電極２０Ａあるいはランドパターン２０Ｂへの配線長が異なるとともに長くなるので、不必要に静電容量がそれぞれ異なる大きさで増えることになり、インク吐出に対する応答特性が悪くなるとともに、バラツキも生じてしまうという不具合が発生してしまう。各電極に対する配線は、このように長く引き回すのは得策ではなく、インクジェットプリンタヘッド１の駆動特性に悪影響を及ぼすばかりでなく、配設のためのスペースも必要になることから、高密度実装を実現するという面からも不利である。
【００５２】
また、圧電シート２０は、５枚の第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５を積層した構造となっているため、第１乃至第３圧電層２１、２２、２３、即ち、厚さ方向の中心線に対して約半分の層の圧電層の電界を変化させることによって、厚さ方向に大きな撓みを発生させることができる。このため、圧電シート２０において、このような厚さ方向に撓みを発生させる活性部の占める面積が狭くても所望のインク量を吐出することができるのでインク圧力室１９Ａの実装密度を更に向上することができる。また、薄膜の第１乃至第５圧電層２１、２２、２３、２４、２５積層することによって単位静電容量に対する圧電素子の変形効率を高めることが可能となり、駆動電源回路の小型化及び低コスト化を図ることもできる。
【００５３】
また、キャビティプレート２の各インク圧力室１９Ａに渡って所定形状の圧電シート２０を積層することにより、キャビティプレート２の各インク圧力室１９Ａ内のインクに個別に圧力を加えることができるため、組立工数の削減化及び製造コストの低廉化を図ることができる。また、略長方形のキャビティプレート２の上面部を５枚の圧電シート２０、２０、２０、２０、２０、２０によって塞ぐため、各圧電シート２０の寸法の小型化が図れて、焼成後の寸法精度を高精度化することができる。もちろん、キャビティプレート２への圧電シート２０の積層方向に、各駆動電極２０Ａも対応するインク圧力室１９Ａに対して積層されるので、インク圧力室１９Ａの高い実装密度を維持したままインクジェットプリンタヘッド１を構成することができる。
【００５４】
また、内部電極２３Ａとランドパターン２０Ｂとがスルーホール３０により厚さ方向に沿って電気的に接続されるため、該内部電極２３Ａから配線を引き出すスペースをインク圧力室１９Ａ間に設ける必要がなく、インク圧力室１９Ａの実装密度の向上を図ることができる。また、内部電極２３Ａとランドパターン２０Ｂとがスルーホール３０によって電気的に接続されるため、静電容量の不要な増加を防止することができる。なお、スルーホール３０は、必ずしもランドパターン２０Ｂの位置に設ける必要はなく、インク圧力室１９Ａの位置に対応して配設されている駆動電極２０Ａと内部電極２３Ａとを電気的に接続するように設けてもよい。また、ランドパターン２０Ｂのみをフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）３２に電気的に接続することができるため、圧電シート２０の変形への影響を防止することができる。特に、ランドパターン２０Ｂにスルーホール３０を設けた場合、活性部を形成する駆動電極２０Ａの面積のスルーホール３０による減少がないので、この減少分を補って見かけの電極面積を広くする必要がない。これにより、インク圧力室１９Ａの高い実装密度を損なうことがない。
【００５５】
更に、内部電極２３Ａと電気的に接続するスルーホール３０は、導電性材料により充填されるため、内部電極２３Ａとランドパターン２０Ｂとが確実に電気的に接続されると共に、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）３２の予備半田３６に対する内部電極２３Ａの電気的接合を確実に行うことができる。
【００５６】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要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勿論である。
例えば、前記実施形態では、駆動電極２０Ａとランドパターン２０Ｂとは、ほぼインク圧力室１９Ａの投影形状内に形成されていたが（図５参照）、図７に示すように、圧電シート２０の矢印形状のランドパターン４１をインク圧力室１９Ａの投影形状よりも外側の部分で、かつ、各インク圧力室１９Ａの鋭角部の投影形状内に拡大して形成してもよい。これにより、ＦＰＣ３２の予備半田部と各ランドパターン４１との電気的接合を更に確実に行うことができる。
ここで、図７は他の実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シート２０上に形成される駆動電極２０Ａの配置構成を模式的に示す要部拡大斜視図である。尚、図７において、本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッド１と同一符号は、上記インクジェットプリンタヘッド１と同一あるいは相当部分を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シートとキャビティプレートとの要部分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドのインク圧力室と駆動電極との概略構成を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。
【図４】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シート上に形成される駆動電極の配置構成を模式的に示す要部拡大斜視図である。
【図５】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シートの要部拡大縦断面図である。
【図６】本実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シートの内部の電気接続構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図７】他の実施形態に係るインクジェットプリンタヘッドの圧電シート上に形成される駆動電極の配置構成を模式的に示す要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１                インクジェットプリンタヘッド
２                キャビティプレート
１１              ノズルプレート
１２              カバープレート
１３              第１マニホールドプレート
１４              第２マニホールドプレート
１５              第３マニホールドプレート
１６              サプライプレート
１７              アパーチャプレート
１８              スペーサプレート
１９              ベースプレート
１９Ａ            インク圧力室
２０              圧電シート
２０Ａ            駆動電極
２０Ｂ            ランドパターン
２０Ｃ、２２Ａ    貫通孔
２１              第１圧電層
２２              第２圧電層
２２Ｂ、２４Ａ    コモン電極
２３              第３圧電層
２３Ａ            内部電極
２４              第４圧電層
２５              第５圧電層
３０              スルーホール
３２              ＦＰＣ
３３              導体部
３６              予備半田