JP4857986B2 - インクジェットプリンタ、及びインクジェットプリンタ用ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタ、及びインクジェットプリンタ用ヘッドに関するものである。

インクの吐出により記録媒体に記録するインクジェットプリンタとして、従来より、複数のノズル、前記複数のノズルの各々に連通する複数の圧力室及び前記圧力室に供給するインクを一時的に貯留するマニホールドを含むキャビティユニットと、前記圧力室にそれぞれ対応して形成される個別表面電極を有し、これらの個別表面電極に各々駆動信号を供給して、対応する前記圧力室の容積を変化させて前記ノズルからインクを吐出させるアクチュエータユニットとを備えるインクジェットプリンタが広く知られている。

そのようなインクジェットプリンタとして、個別表面電極と、前記個別表面電極と電気的に導通し、且つ、平面視で圧力室と重ならない補助電極（溶着ランド部）を有し、これらの補助電極を一方向に配列して、フレキシブルケーブルの信号線の接続パッド（接続端子部）と接続したものが知られている（例えば特許文献１（特開２００３−３１１９５３号）参照）。

そして、近年、インクジェットプリンタにおいては、高速印字、画質向上の要求から、ヘッドの小型化、ノズルの高密度化が図られている。そのため、ノズルピッチをできるだけ狭くすることが求められる。しかしながら、前記特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、前記アクチュエータユニットの個別表面電極と制御板とを接続するのに用いるフレキシブルケーブル（ＦＰＣあるいはＣＯＦ）において、信号線（可撓性絶縁基板状の形成される導電パターン）の引き出し側では、各個別表面電極の溶着ブランド部に接続される信号線が集まり、信号線の数が多くなる。従って、前記信号線（導電パターン）の配線ピッチが狭くなり、ヘッドの小型化及びノズルの高密度化を実現するのが困難である。

また、平面視で圧力室と重複する駆動部と、この駆動部に導通し平面視で圧力室と重複しないランド部とを有する個別表面電極も知られている（例えば、特許文献２（特開２００４−３２８９７３号公報）参照）。

このようなランド部を設けても、同様に、フレキシブルケーブルにおける信号線（導電パターン）の配線ピッチが狭くなることに変わりはない。

インクジェットヘッドの表面電極上に設けられ、且つ、表面電極に電気的に導通するヘッド端子を千鳥状に配置することによって、前記ヘッド端子に接続される、フレキシブルケーブルの端子電極も千鳥状に配置されるようにした配線構造が提案されている（例えば、特許文献３（特開２００４−１１４６０９号公報）参照）。
特開２００３−３１１９５３号公報（段落０１０４及び図１０） 特開２００４−３２８９７３号公報（段落００１９及び図１） 特開２００４−１１４６０９号公報（段落００２８及び図４）

特許公報３に記載の配線構造のように、インクジェットヘッドの表面電極のヘッド端子及びフレキシブルケーブルの信号線の端子電極を千鳥状に形成しても、それらの大きさをあまり小さくすることができない。なぜならば、ヘッド端子に端子電極をハンダ付けにて電気的に接続する際にそれらの電気的な接続を確実にする必要があるが、ヘッド端子と端子電極の大きさを小さくすると、それらを接続する際に位置が少しでもずれると、電気的な接続ができなくなるおそれがあるからである。そのため、このような配線構造は、フレキシブルケーブルの信号線のピッチが狭いままであり、ノズルの高密度化をさらに進めることが困難である。

さらにノズルの高密度化を進め、個別表面電極の数を増加するには、複数のフレキシブルケーブル（例えばＦＰＣやＣＯＰ）を使用する必要があるが、配線の機械的接続強度が非常に弱くなることに加えて、コスト高となる。

本発明は、複数のフレキシブルケーブルを使用することなく、高密度に配置されたノズルに対応したアクチュエータと電気に接続できるインクジェットプリンタ用ヘッド、及びインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、インクを吐出するインクジェットプリンタ用ヘッドであって、複数のノズル、前記複数のノズルの各々に連通する複数の細長い圧力室及び前記圧力室に供給する前記インクを貯留するマニホールドを含むキャビティユニットと、前記圧力室に対応して形成された個別表面電極、前記個別表面電極にそれぞれ導通し、前記圧力室の長手方向において引き出されている電極引き出し部及び前記電極引き出し部とそれぞれ導通する溶着ランド部を有し、前記個別表面電極に駆動信号が供給されることで、前記圧力室の各々の容積を変化させて前記ノズルから前記インクを吐出させるアクチュエータユニットと、可撓性を有する絶縁性の基材、前記基材に形成された複数の接続端子部及び前記基材に形成され、前記接続端子部から一方向に引き出された信号線を有し、前記アクチュエータユニットと重なるように配置されたフレキシブルケーブルとを備え、前記溶着ランド部は前記接続端子部と電気的に接続され、前記複数の圧力室は、前記長手方向に直交する方向に並んで配置され、前記各圧力室から前記各圧力室に対応する前記溶着ランド部までの距離が、隣接する前記圧力室間で異なり、前記信号線の引き出し側の前記溶着ランド部の、前記圧力室の短手方向に隣接する３つの前記溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向において互いにずれて配置されているインクジェットプリンタ用ヘッドが提供される。ここで、「前記信号線の引き出し側の」とは、信号線の引き出し側以外の溶着ランド部は、圧力室の長手方向にずれていない場合も含むことを意味する。

このようにすれば、個別表面電極に対応する圧力室と溶着ランド部とが離れることになるので、アクチュエータユニットの変形領域である、アクチュエータユニットの圧力室と重なる領域にハンダ及び／又はペーストなどが流入するおそれを回避できる。

また、溶着ランド部は、隣の溶着ランド部とは圧力室の長手方向において位置がずれているので、溶着ランド部が真横（例えば、圧力室の短手方向）に一列に並んでいる場合よりも溶着ランド部間の間隔が広くなる。これにより、信号線の配線ピッチが最も狭くなる信号線の引き出し側において、溶着ランド部に電気的に接続されるフレキシブルケーブルの接続端子部の間に、導電パターンとして形成される信号線を余裕をもって配線することができる。よって、複数のフレキシブルケーブル（例えばＦＰＣやＣＯＰ）を使用することなく、１枚のフレキシブルケーブルを用いて、高密度に配置された圧力室に対応して形成されたアクチュエータの溶着ランド部と、フレキシブルケーブルの接続端子部とを、安価且つ容易に電気的に接続できる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記複数の圧力室は、前記長手方向に直交する方向に異なる列方向に直線状に配列された複数の圧力室列を形成し、前記信号線の引き出し側の圧力室列において、その圧力室列を形成する圧力室に対応する個別表面電極と導通する前記溶着ランド部は、同じ圧力室列を形成する隣の圧力室に対応する個別表面電極と導通する前記溶着ランド部に対して、前記長手方向にずれた位置に配置されていてもよい。

このようにすれば、少なくとも信号線の引き出し側の圧力室列において、その圧力室列に属する圧力室に対応する個別表面電極の前記溶着ランド部が、同じ圧力室列における隣の圧力室に対応する個別表面電極の溶着ランド部とは、圧力室の長手方向において位置がずれているので、溶着ランド部が真横に並んでいる場合よりも溶着ランド部間の間隔が広くなる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記電極引き出し部は平面視で面積がそれぞれ等しくすることができる。

このようにすれば、平面視で、個別表面電極と溶着ランド部の面積はそれぞれ等しく、電極引き出し部も同じ面積で形成されているので、個別表面電極、溶着ランド部及び電極引き出し部を含めた各電極についての静電容量が等しくなり、波形制御が簡単になる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記各電極引き出し部の前記圧力室の長手方向の長さはそれぞれ等しくてもよい。

このようにすれば、電極引き出し部の、圧力室の長手方向の長さをそれぞれ等しくなるように形成することで、簡単に、前記各電極引き出し部の静電容量を等しくできる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記溶着ランド部は、前記長手方向に直交する方向において隣り合う複数の前記溶着ランド部を含む、互いに隣接する複数のグループを形成し、前記グループに含まれる前記溶着ランド部の配置パターンはそれぞれ同一であってもよい。

このようにすれば、圧力室列内の圧力室に対応する溶着ランド部をグループ分けして、そのグループごとに同じ配置パターンを繰り返すことで、フレキシブルケーブル（信号線）の接続端子部と接続される溶着ランド部の配置が単純になる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記各個別表面電極から延びる前記電極引き出し部は、互いに平行であり、前記グループに含まれる前記溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向に対し傾斜した直線に沿って配置されていてもよい。

このようにすれば、複数の溶着ランド部が、圧力室の長手方向に対し傾斜した直線上に配置されることで、溶着ランド部間の間隔が広くなる。よって、溶着ランド部にそれぞれ対応して配置される接続端子部の間隔が広くなるので、フレキシブルケーブルの信号線を余裕をもって簡単に配線できる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記各個別表面電極から延びる前記電極引き出し部は、互いに平行であり、前記各グループに含まれる前記溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向においては一定間隔ごとに１つずつ配置され、前記グループにおいて、前記グループの両端に位置する溶着ランド部の、前記圧力室の長手方向の間隔が最も広く、前記両端に位置する溶着ランド部を除く残りの溶着ランド部は、前記両端に位置する溶着ランド部を結ぶ直線からずれて配置されていてもよい。

このようにすれば、グループの両端に位置する２つの溶着ランド部は圧力室の長手方向の間隔がそのグループにおいて最も広くなり、フレキシブルケーブルの信号線を余裕を持って配線できる。さらに、グループの両端の２つの溶着ランド部を除く残りの溶着ランド部が、前記圧力室の長手方向に直交する方向において、両端に位置する溶着ランド部を結ぶ直線からずれて配置されているので、フレキシブルケーブルの接続端子部とアクチュエータユニットの溶着ランド部とを電気的に接続する際に、フレキシブルケーブルとアクチュエータユニットとをバランスよく押圧できる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記各グループに含まれる溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向においては間隔を開けて１つずつ配置され、前記間隔は、前記信号線の引き出し側のグループほど広くてもよい。

このようにすれば、前記信号線の引き出し側である最も外側の部位（グループ）において、グループに含まれる溶着ランド部の間隔が最も広くなるので、最も外側の部位で配線ピッチが狭くなる場合には特に有利である。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記圧力室列の前記列方向は、前記圧力室の長手方向と直交しており、前記信号線の引き出し方向は、前記圧力室の前記長手方向と平行であってもよい。

このようにすれば、信号線は、圧力室の長手方向と平行に引き出されるので、フレキシブルケーブルの構造が簡単になり製作が容易となる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記複数の圧力室は、ブラックインクを含む複数の色のインクがそれぞれ供給される色別圧力室を含み、前記信号線が引き出される側の個別表面電極に対応する前記色別圧力室は、前記ブラックインクが供給されてもよい。

多くのインク吐出量が要求されるブラックインク用の圧力室の長さは、通常、安定したインク吐出のために、他の色のインクの圧力室の長さよりも長い。そのような場合には、圧力室に対応して形成される個別表面電極も長さが長くなる。個別表面電極の長さを長くできるので、フレキシブルケーブルの信号線の配線ピッチを余裕をもって確保できる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、金属拡散接合によって接合された複数の金属製のプレートを含んでもよい。

このようにすれば、キャビティユニットが金属製であるので、圧電セラミックスを焼成してアクチュエータを形成するような場合にも適用することができる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記電極引き出し部が、前記マニホールドと重なる位置に配置されていてもよい。

このようにすれば、例えば、一度に多数のプレートを高圧状態で加熱して、金属拡散接合する場合において、変形して圧力室を加圧する部分（変形領域）等とは離れた位置マニホールドを配置することで、ヘッドの幅は広くなるものの、インクの吐出（噴射）に影響を与える部分についてのプレート間の接合を確実にすることができる。また、フレキシブルケーブルと接続される溶着ランド部が形成される電極引き出し部を、圧力室と重なる領域から遠ざけて配置することで、フレキシブルケーブルが変形領域と干渉して、インクの吐出に影響を与えることを軽減できる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記アクチュエータユニットは、前記圧力室の上方にそれぞれ形成された内部電極と、前記内部電極の表面に形成された圧電シートとをさらに備え、前記個別表面電極は、前記圧電シートの表面に形成されていてもよい。

アクチュエータユニットは、アクチュエータ（圧電シート）全体が変形することで圧力室に圧力を加える。ここで、この圧電シート上に形成された個別表面電極上に直接、フレキシブルケーブルの信号線をハンダにて接続した場合には、そのハンダ付けされた部分の剛性が高くなり、圧電シートが変形しにくくなる。しかしながら本発明では、溶着ランド部は、変形する部分から離れた、個別表面電極間の領域に配置されているので、圧電シートの変形による圧力室への加圧に影響を与えるおそれがない。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、全ての前記溶着ランド部について、前記圧力室の短手方向に隣接する３つの溶着ランド部が、前記圧力室の長手方向において互いにずれて配置されていてもよい。この場合には、最も信号線の引き出し側の溶着ランド部のみについて、圧力室の短手方向に隣接する３つの溶着ランド部が、圧力室の長手方向において互いにずれて配置されてる場合よりも、フレキシブルケーブルの信号線を配線する自由度が高くなる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記信号線の引き出し側の前記溶着ランド部について、前記圧力室の短手方向に隣接する４つの溶着ランド部が、前記圧力室の長手方向において互いにずれて配置されていてもよい。この場合には、隣接する３つの溶着ランド部のみが前記圧力室の長手方向において互いにずれて配置されている場合と比べて、フレキシブルケーブルの信号線の配線ピッチを広くすることができる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドは、前記フレキシブルケーブルを一枚のみ備えてもよい。この場合には、複数のフレキシブルケーブルを使用しないため、溶着ランド部と接続端子部との間の、電気的接続及び機械的接続の信頼性を高めることができる。

本発明の第２の態様に従えば、インクを吐出して記録媒体に記録するインクジェットプリンタであって、複数のノズル、前記複数のノズルの各々に連通する複数の細長い圧力室及び前記圧力室に供給する前記インクを貯留するマニホールドを含むキャビティユニットと、前記圧力室に対応して形成された個別表面電極、前記個別表面電極にそれぞれ導通し、前記圧力室の長手方向において引き出されている電極引き出し部及び前記電極引き出し部とそれぞれ導通する溶着ランド部を有し、前記個別表面電極に駆動信号が供給されることで、前記圧力室の各々の容積を変化させて前記ノズルから前記インクを吐出させるアクチュエータユニットと、可撓性を有する絶縁性の基材、前記基材に形成された複数の接続端子部及び前記基材に形成され、前記接続端子部から一方向に引き出された信号線を有し、前記アクチュエータユニットと重なるように配置されたフレキシブルケーブルとを含むインクジェットプリンタ用ヘッドと、前記インクジェットプリンタ用ヘッドを支持して移動するキャリッジと、前記フレキシブルケーブルの一端に接続され、前記個別表面電極に前記駆動信号を供給し、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駆動制御装置とを備え、前記溶着ランド部は前記接続端子部と電気的に接続され、前記複数の圧力室は、前記圧力室の長手方向に直交する方向に並んで配置され、前記各圧力室から前記各圧力室に対応する前記溶着ランド部までの距離が、隣接する前記圧力室間で異なり、前記信号線の引き出し側の前記溶着ランド部の、前記圧力室の短手方向に隣接する３つの前記溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向において互いにずれて配置されているインクジェットプリンタが提供される。

本発明の第２の態様によれば、個別表面電極に対応する圧力室と溶着ランド部とが離れることになるので、アクチュエータユニットによる変形領域にハンダやペーストなどが流入するおそれを回避できる。また、溶着ランド部のうちの、少なくとも前記信号線の引き出し側の個別表面電極に対応する溶着ランド部が、隣の個別表面電極の溶着ランド部とは圧力室の長手方向において位置がずれているので、溶着ランド部が真横に一列並んでいる場合よりも、溶着ランド部間の間隔が広くすることができる。よって、溶着ランド部に電気的に接続される接続端子部間に、導電パターンとして形成される（フレキシブルケーブルの）信号線を余裕をもって配線することができる。

本発明のインクジェットプリンタは、前記フレキシブルケーブルを一枚のみ備えてもよい。この場合には、複数のフレキシブルケーブルを使用しないため、溶着ランド部と接続端子部との間の、電気的接続及び機械的接続の信頼性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１（ａ）は本発明にかかるインクジェットプリンタ１の概略構成図であり、図１（ｂ）は本発明にかかるインクジェットプリンタ１のキャビティユニット、アクチュエータユニットおよびフレキシブルフラットケーブルの関係を示す図である。

本発明に係るインクジェットプリンタ１は、図１（ａ）に示すように、インクカートリッジ（図示せず）が搭載されるキャリッジ２の下面に、記録用紙Ｐ（記録媒体）に記録するためのインクジェットプリンタ用ヘッド３（以下、単にヘッドという）が設けられている。キャリッジ２は、プリンタフレーム４内に設けられるキャリッジ軸５とガイド板（図示せず）とによって支持されて、記録用紙Ｐの搬送方向Ａと直交する方向Ｂに往復移動できる。

図示しない給紙部からＡ方向に搬送される記録用紙Ｐは、プラテンローラ（図示せず）とヘッド３との間に導入されて、ヘッド３から記録用紙Ｐに向けて吐出されるインクにより所定の画像などが記録され、その後排紙ローラ６にて排紙される。

また、図１、図２に示すように、ヘッド３は、キャビティユニット１１と、アクチュエータユニット１２とを下側から順に備え、アクチュエータユニット１２の上面に駆動信号を供給するフレキシブルケーブル１３（信号線）が設けられている。フレキシブルケーブル１３の一端はアクチュエータユニット１２に接続され、他端は駆動制御装置１００に接続されている。駆動制御装置１００は、キャリッジ２の駆動を制御するための信号を送出する駆動制御部１０１と、後述するアクチュエータユニットの各圧力室に対応して形成された個別表面電極に対して駆動信号（駆動電圧）を送出するドライバＩＣ３３とを備える。

キャビティユニット１１は、図２、図３に示すように、複数のプレートからなる積層体１４を含む。その積層体１４の上側には、後述するトッププレート１５が設けられ、下側には、ノズルプレート１６及びスペーサプレート１７を貼り合わせて形成されるプレートアッセンブリ１８が一体に貼り付けられている。

トッププレート１４の上側に、図３（ａ）（ｂ）に示すように、アクチュエータユニット１２が設けられている。また、キャビティユニット１１の開口１１ａには、インクに含有される塵埃などを捕獲するためのフィルタ１９が設けられる。ノズルプレート１６は、合成樹脂プレート（例えばポリイミド）であって、積層体１４を構成する後述のキャビティプレート１４Ａの各圧力室１４Ａａにつき、１つのノズル１６ａが形成されている。また、スペーサプレート１７は、ノズル１６ａに対応する貫通穴１７ａが形成された金属プレートである。なお、ノズルプレート１６は金属プレートであってもよい。

この積層体１４は、図４及び図５に示すように、上側から順にキャビティプレート１４Ａ、ベースプレート１４Ｂ、アパーチャープレート１４Ｃ、２枚のマニホールドプレート１４Ｄ，１４Ｅ、及びダンパープレート１４Ｆが重ねられて金属拡散接合されたものである。これら６枚のプレート１４Ａ〜１４Ｆは、各ノズル１６ａに連通する個別のインク流路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。ここで、金属製のキャビティプレート１４Ａには、規則的に整列した多数の貫通穴が形成されており、これらの貫通孔によって圧力室１４Ａａが形成されている。金属製のベースプレート１４Ｂは、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａ（共通インク室）を圧力室１４Ａａに連通するための連通孔１４Ｂａ及び圧力室１４Ａａをノズル１６ａに連通するための連通孔１４Ｂｂがそれぞれ形成されている。金属製のアパーチャープレート１４Ｃも、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａを圧力室１４Ａａに連通するための連通孔１４Ｃａ及び圧力室１４Ａａをノズル１６ａに連通するための連通孔１４Ｃｂがそれぞれ形成されている。金属製のマニホールドプレート１４Ｄ，１４Ｅは、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａと、圧力室１４Ａａをノズル１６ａにそれぞれ連通するための連通孔１４Ｄｂ，１４Ｅｂとがそれぞれ形成されている。金属製のダンパープレート１４Ｆは、ダンパー室１４Ｆａと、圧力室１４Ａａをノズル１６ａに連通するための連通孔１４Ｆｂとが形成されている。

アクチュエータユニット１２は、図６に示すように、各圧力室１４Ａａに対応してトッププレート１５上に形成された内部共通電極２０と、内部共通電極２０の上に形成された圧電シート２４と、この圧電シート２４の上面に形成された表面電極２１（個別表面電極）と、個別表面電極２１に電気的に導通し、圧力室１１Ａａの長手方向に引き出されている電極引き出し部２２と、電極引き出し部２２と導通し、後述するフレキシブルケーブルの接続端子部３２が接続される円形状の溶着ランド部２３とを備える。

圧電シート２４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り、その厚み方向に分極している。表面電極２１は、Ａｇ−Ｐｄ系等の金属材料からなるものであり、駆動信号が供給されるフレキシブルケーブル１３の信号線３１により、ドライバＩＣ３３（図２参照）に接続されている。他方、内部共通電極２０は常にグランド電位に保たれている。したがって、表面電極２１の電位をグランド電位より高い電位（又は低い電位）とすることで、圧電シート２４に対してその分極方向に電界が印加される。電界が印加された圧電シート２４は、活性層として、圧電横効果により分極方向と直交する方向に縮む。一方、トッププレート１５は、電界の影響を受けないため自発的には縮まないので、圧電シート２４と下層のトッププレート１５との間で分極方向と直交する方向への歪みに差を生じることとなる。トッププレート１５は、キャビティプレート１４Ａに固定されているので、圧電シート２４及びトッププレート１５は圧力室１４Ａａ側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このため、圧力室１４Ａａの容積が減少して、圧力室１４Ａａ内のインクの圧力が上昇し、ノズル１６ａからインクが吐出される。その後、表面電極２１を内部共通電極２０と同じ電位に戻すと、圧電シート２４及びトッププレート１５は元の形状になって圧力室１４Ａａの容積が元の容積に戻るので、圧力室１４Ａａ内の圧力が減少して、インクがマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａから圧力室１４Ａａ内に流入する。これと同様にして、インク吐出動作を繰り返すことができる。

上述したように、本実施の形態では、キャビティユニット１１の上側に、振動板としてのトッププレート１５を設けているので、ユニモルフ変形による優れた吐出効率を実現することができる。

このように、キャビティユニット１１は、複数のノズル１６ａ、前記複数のノズル１６ａの各々に連通する複数の圧力室１４Ａａ及び圧力室１４Ａａに供給するインクを一時的に貯留するマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａを含む。一方、アクチュエータユニット１２は、圧力室１４Ａａに対応する個別表面電極２１を有し、この個別表面電極２１に駆動信号を供給して、圧力室１４Ａａの容積を変化させてノズル１６ａからインクを吐出させている。

続いて、前記個別表面電極２１とフレキシブルケーブル１３（ＣＯＰ）の信号線との接続について、図７及び図８に沿ってさらに説明する。

アクチュエータユニット１２の上面には、図７（ａ）に示すように、細長い長円形状の個別表面電極２１、個別表面電極２１よりそれぞれ互いに平行に延びる電極引き出し部２２及び電極引き出し部２２上に形成された溶着ランド部２３が、圧力室１１Ａａに対応して規則的に配置されている。各個別表面電極２１は、各圧力室１１Ａａに対応する位置に形成されており、平面視において各個別表面電極２１は各圧力室１１Ａａの領域内に含まれる。また、各電極引き出し部２２は、各マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａ上に位置している。

また、電極引き出し部２２は、それぞれ、個別表面電極２１より幅が狭い。さらに、電極引き出し部２２によって発生する静電容量を全て等しくするために、圧力室１４Ａａの長手方向の長さは等しく形成されている。平面視で、各個別表面電極２１の面積及び各溶着ランド部２３の面積は、それぞれ、他の個別電極２１及び溶着ランド部２３の面積と等しくなるように形成されており、電極引き出し部２２も長さも全て同じであるので、各個別表面電極２１、各電極引き出し部２２及び各溶着ランド部２３を含めた各電極全体についての静電容量が等しくなり、波形制御が簡単になる。

複数の圧力室１４Ａａは、圧力室１４Ａａの長手方向となる異なる方向（本実施の形態では圧力室１４Ａａの長手方向と直交する方向）において直線状に整列する複数の圧力室列Ｓ１〜Ｓ８を形成するように配置される。よって、これらの圧力室１４Ａａに対応して設けられる個別表面電極２１も、圧力室１４Ａａの長手方向と異なる方向において直線状に整列する複数の列に配置される。なお、圧力室列Ｓ１〜Ｓ８は、２列ずつ異なる色のインク用にもちいられており、それぞれ、マゼンタ（Ｓ１，Ｓ２）、シアン（Ｓ３，Ｓ４）、イエロー（Ｓ５，Ｓ６）、ブラック（Ｓ７，Ｓ８）のインク用の色別圧力室を含んでいる。

各圧力室列Ｓ１〜Ｓ８に属する圧力室１４Ａａに対応する個別表面電極２１と導通する溶着ランド部２３は、同じ圧力室１４Ａａに対応する電極引き出し部２２の上に形成されている。

圧力室列Ｓ１〜Ｓ８に属する圧力室１１Ａａに対応する溶着ランド部２３は、同じ圧力室列における隣の圧力室に対応する溶着ランド部２３に対して、前記長手方向にずれた位置に配置されている。

なお、溶着ランド部２３は、電極引き出し部２２と、隣の圧力室に対応する電極引き出し部２２との間に配置されてもよい。

いずれの場合にも、溶着ランド部２３と、それの隣の電極引き出し部２２との間には、電気的に接触しないように隙間が設けられている。

前記駆動信号を供給する複数の信号線３１は、図７（ｂ）に示すように、圧力室１４Ａａの長手方向に延在する帯状の可撓性絶縁基板（図示せず）上に、導電パターンとして構成されている。信号線３１の接続端子部３２は、中心に貫通孔３２ａが形成された銅箔部３２ｂとして形成されている。前記駆動信号を供給する信号線３１は、同一方向に引き出され、その引き出し方向は、圧力室１４Ａａの長手方向と平行である。

各信号線３１の接続端子部３２が、各個別表面電極２１の溶着ランド部２２に対応して可撓性絶縁基板に配置され、これによりフレキシブルケーブル１３（ＣＯＰ）が形成されている。信号線３１の接続端子部３２に形成された貫通孔３２ａにハンダを充填することで、図８に示すように、接続端子部３２が溶着ランド部２２を介して個別表面電極２１に電気的に接続される。

各溶着ランド部２３は、隣の溶着ランド部２３とは、圧力室１４Ａａの長手方向においてずれて配置されている。つまり、本実施の形態では、溶着ランド部２３は、前記圧力室列Ｓ１〜Ｓ８において隣り合う４個ずつにグループ分けされ、そのグループごとに同じ配置パターンが繰り返されている。

具体的には、図４（ａ）に示すように、前記グループを構成する複数の溶着ランド部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、圧力室１４Ａａの長手方向に対し傾斜した直線Ｌに沿って配置されている。よって、前記グループにおいて、溶着ランド部２３ａ〜２３ｄは、圧力室１４Ａａの長手方向において等間隔で配置され、その間隔は真横に並んでいる場合よりも広くなっている。これにより、図７（ｂ）及び図８に示すように、フレキシブルケーブル１３において、溶着ランド部２３（２３ａ〜２３ｄ）に対応して接続端子部３２が配置されるので、接続端子部３２間の間隔も、それらを真横に並べる場合に比べて広くなるので、接続端子部間に信号線の導電パターンを、余裕をもって配線することができる。

本発明は、前記実施の形態に制限されるものではなく、次のように変更した形態とすることも可能である。

〈第１変更形態〉
前記実施の形態では、グループを構成する複数の溶着ランド部を、圧力室１４Ａａの長手方向に対し傾斜した直線Ｌ上に配置するようにしているが、例えば図９に示すように配置することも可能である。

この場合には、前記グループを構成する複数の溶着ランド部２３ｅ，２３ｆ，２３ｇ，２３ｈは、圧力室１４Ａａの長手方向においては一定間隔ごとに１つずつ配置される。そして、前記グループにおいて、前記グループの両端に位置する溶着ランド部２３ｅ，２３ｈの間隔が最も広く、残りの溶着ランド部２３ｆ，２３ｇは、２つの溶着ランド部２２ｅ，２２ｈを結ぶ直線上には配置されていない。。この場合も、フレキシブルケーブル１３において、溶着ランド部２３（２３ｅ〜２３ｈ）に対応して配置される接続端子部３２間の間隔が、それらを真横に並べる場合に比べて広くなるので、図１０（ｂ）及び図１１に示すように、接続端子部３２間に形成される信号線３１の導電パターンを、余裕をもって配線することができる。また、フレキシブルケーブル１３の接続端子部３２と、アクチュエータユニット１５の溶着ランド部２３とを半田などにより電気的に接続する際に、フレキシブルケーブル１３をアクチュエータユニット１５に対して押圧する必要がある。このときに、溶着ランド部が直線状に配置されている場合と比べて、アクチュエータユニット１５をまんべんなく均一に押圧することができる。

〈第２変更形態〉
前記実施の形態では、電極引き出し部２２は、それぞれ、前記圧力室の長手方向の長さが等しく、静電容量が等しくなるように形成されていたが、本発明はそれに限定されるものではない。図１０及び図１１に示すように、溶着ランド部２３ａ〜２３ｄの位置に応じて電極引き出し部２２ａ〜２２ｄの長さを変えてもよい。この場合であっても、適切に波形を制御することにより、同様な効果が得られる。

〈第３変更形態〉
前記実施の形態では、個別表面電極のグループは４個の個別表面電極を含んでいるが、その数は４個に特定されるものではなく、例えば、３個、５個あるいはそれ以上の数の個別表面電極を含むグループにすることも可能である。

〈第４変更形態〉
前記実施の形態では、複数の圧力室１４Ａａは、異なる色のインク（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）が供給される色別圧力室を含んでいるが、前記信号線３１が引き出される側の個別表面電極２１に対応する圧力室１４Ａａに供給されるインクの色については特に制限はない。ただし、次のような場合には、ブラックインクが供給される圧力室を、信号線の引き出し側に配置することが望ましい。

ブラックインクは通常、多くのインク吐出量を要求されることから、ブラックインクについての圧力室１４Ａａ及びマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａは、安定したインクの充填のために他の色のインクについてのそれらよりも長い。そのような場合には、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａの上側に位置する電極引き出し部２３を長くすることができるので、他の色のインクについての圧力室及びマニホールドを引き出し側に配置する場合に比べて圧力室１４Ａａの長手方向における溶着ランド部の間隔を広くすることができ、信号線３１の導電パターンの配線ピッチを余裕をもって確保できる。

〈第５実施形態〉
上記実施の形態では、すべての圧力室列の個別表面電極が、隣の個別表面電極の溶着ランド部とは圧力室の長手方向においてずれて配置されるようにしているが、本発明はそれに限定されるものではない。少なくとも前記信号線の引き出し側の圧力室列において、前記個別表面電極と導通する溶着ランド部が圧力室の長手方向においてずれて配置されるようにすることでも十分効果が得られる。信号線の引き出し側ほど前記信号線の配線ピッチが狭くなるので、少なくとも前記信号線の引き出し側の前記個別表面電極と導通する溶着ランド部が、圧力室の長手方向においてずれて配置されれば効果が得られる。

〈第６変更形態〉
前記実施の形態では、圧力室の長手方向においては、溶着ランド部を一定間隔で設けているが、本発明はそれに限定されるものではない。信号線の引き出し側ほど前記信号線の配線ピッチが厳しくなるので、同じグループ内において、信号線の引き出し側ほど圧力室の長手方向における溶着ランド部の間隔が広くなるようにすることも可能である。

〈第７変更形態〉
前記実施の形態において、アクチュエータユニットは、各圧力室の上方に形成された内部電極と、この内部電極の上に形成された圧電シートと、この圧電シート上に形成された個別表面電極とを有しているが、本発明はそれに限定されない。本発明は、複数の圧力室にまたがって延び、複数積層された圧電セラミックスを含むシート材料と、前記複数のシート材料の間に設けられ、かつ、キャビティユニットに最も近い側を共通電極として前記シート材料の積層方向に交互に配置された前記各圧力室に対応する複数の個別電極及び共通電極を備えるアクチュエータユニットにも適用することができる。

（ａ）は本発明にかかるインクジェットプリンタの概略構成図、（ｂ）は本発明にかかるキャビティユニット、アクチュエータユニットおよびフレキシブルフラットケーブルの関係を示す図である。 キャビティユニット、アクチュエータユニット及びフラットケーブルの関係を示す図である。 （ａ）はキャビティユニットを、積層体と、ノズルプレートとスペーサプレートとを貼り合わせたものに分解して示す図、（ｂ）はノズルプレートとスペーサプレートとを示す図である。 キャビティユニットを構成する積層体を、構成要素である各プレートに分解し、それらをトッププレートとともに示す図である。 図６のＡ−Ａ線における断面図である。 アクチュエータユニットの上面を示す図である。 本発明にかかる第１の実施の形態を示し、（ａ）は個別表面電極と圧力室との関係を示す図、（ｂ）は信号線の接続端子部の配置を示す図である。 個別表面電極に信号線の接続端子部を接続した状態を示す平面図である。 第１変更形態における個別表面電極と圧力室との関係を示す図である。 本発明にかかる第２変更形態を示し、（ａ）は個別表面電極と圧力室との関係を示す図、（ｂ）は信号線の接続端子部の配置を示す図である。 個別表面電極に信号線の接続端子部を接続した状態を示す平面図である。

符号の説明

Ｓ１〜Ｓ８ 圧力室列
１ インクジェットプリンタ
３ インクジェットプリンタ用ヘッド
１１ キャビティユニット
１２ アクチュエータユニット
１３ フレキシブルフラットケーブル
１４ 積層体
１４Ａ キャビティプレート
１４Ｂ ベースプレート
１４Ｃ アパーチャープレート
１４Ｄ，１４Ｅ マニホールドプレート
１４Ｄａ，１４Ｅａ マニホールド
１４Ｆ ダンパープレート
２１ 個別表面電極
２１ａ，２１ｂ 切り欠き部
２２ 電極引き出し部
２３，２３ａ〜２３ｈ 溶着ランド部
３１ 信号線
３２ 接続端子部
３２ａ 貫通穴
３２ｂ 銅箔部

Claims (18)

1. インクを吐出するインクジェットプリンタ用ヘッドであって、
   複数のノズル、前記複数のノズルの各々に連通する複数の細長い圧力室及び前記圧力室に供給する前記インクを貯留するマニホールドを含むキャビティユニットと、
   前記圧力室に対応して形成された個別表面電極、前記個別表面電極にそれぞれ導通し、前記圧力室の長手方向において引き出されている電極引き出し部及び前記電極引き出し部とそれぞれ導通する溶着ランド部を有し、前記個別表面電極に駆動信号が供給されることで、前記圧力室の各々の容積を変化させて前記ノズルから前記インクを吐出させるアクチュエータユニットと、
   可撓性を有する絶縁性の基材、前記基材に形成された複数の接続端子部及び前記基材に形成され、前記接続端子部から一方向に引き出された信号線を有し、前記アクチュエータユニットと重なるように配置されたフレキシブルケーブルとを備え、
   前記溶着ランド部は前記接続端子部と電気的に接続され、
   前記複数の圧力室は、前記長手方向に直交する方向に並んで配置され、
   前記各圧力室から前記各圧力室に対応する前記溶着ランド部までの距離が、隣接する前記圧力室間で異なり、
   前記信号線の引き出し側の前記溶着ランド部の、前記圧力室の短手方向に隣接する３つの前記溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向において互いにずれて配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタ用ヘッド。
2. 前記複数の圧力室は、前記長手方向に直交する方向に直線状に配列された複数の圧力室列を形成し、
   前記信号線の引き出し側の圧力室列において、その圧力室列を形成する圧力室に対応する個別表面電極と導通する前記溶着ランド部は、同じ圧力室列を形成する隣の圧力室に対応する個別表面電極と導通する前記溶着ランド部に対して、前記長手方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
3. 前記各電極引き出し部は、平面視で面積がそれぞれ等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
4. 前記各電極引き出し部の前記圧力室の長手方向の長さはそれぞれ等しい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プリンタ用ヘッド。
5. 前記溶着ランド部は、前記長手方向に直交する方向において隣り合う複数の前記溶着ランド部を含む、互いに隣接する複数のグループを形成し、
   前記グループに含まれる前記溶着ランド部の配置パターンはそれぞれ同一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
6. 前記各個別表面電極から延びる前記電極引き出し部は、互いに平行であり、
   前記グループに含まれる前記溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向に対し傾斜した直線に沿って配置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用ヘッド。
7. 前記各個別表面電極から延びる前記電極引き出し部は、互いに平行であり、
   前記各グループに含まれる前記溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向においては一定間隔ごとに１つずつ配置され、
   前記グループにおいて、前記グループの両端に位置する溶着ランド部の、前記圧力室の長手方向の間隔が最も広く、前記両端に位置する溶着ランド部を除く残りの溶着ランド部は、前記両端に位置する溶着ランド部を結ぶ直線からずれて配置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用ヘッド。
8. 前記各グループに含まれる溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向においては間隔を開けて１つずつ配置され、前記間隔は、前記信号線の引き出し側のグループほど広いことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
9. 前記圧力室列の前記列方向は、前記圧力室の長手方向と直交しており、前記信号線の引き出し方向は、前記圧力室の前記長手方向と平行であることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
10. 前記複数の圧力室は、ブラックインクを含む複数の色のインクがそれぞれ供給される色別圧力室を含み、前記信号線が引き出される側の個別表面電極に対応する前記色別圧力室は、前記ブラックインクが供給されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘツド。
11. 前記キャビティユニットは、金属拡散接合によって接合された複数の金属製のプレートを含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
12. 前記電極引き出し部は、前記マニホールドと重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
13. 前記アクチュエータユニットは、前記圧力室の上方にそれぞれ形成された内部電極と、前記内部電極の表面に形成された圧電シートとをさらに備え、前記個別表面電極は、前記圧電シートの表面に形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
14. 全ての前記溶着ランド部について、前記圧力室の短手方向に隣接する３つの溶着ランド部が、前記圧力室の長手方向において互いにずれて配置されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
15. 前記信号線の引き出し側の前記溶着ランド部について、前記圧力室の短手方向に隣接する４つの溶着ランド部が、前記圧力室の長手方向において互いにずれて配置されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
16. 前記フレキシブルケーブルを一枚のみ備えることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
17. インクを吐出して記録媒体に記録するインクジェットプリンタであって、
    複数のノズル、前記複数のノズルの各々に連通する複数の細長い圧力室及び前記圧力室に供給する前記インクを貯留するマニホールドを含むキャビティユニット、
    前記圧力室に対応して形成された個別表面電極、前記個別表面電極にそれぞれ導通し、前記圧力室の長手方向において引き出されている電極引き出し部及び前記電極引き出し部とそれぞれ導通する溶着ランド部を有し、前記個別表面電極に駆動信号が供給されることで、前記圧力室の各々の容積を変化させて前記ノズルから前記インクを吐出させるアクチュエータユニット、
    可撓性を有する絶縁性の基材、前記基材に形成された複数の接続端子部及び前記基材に形成され、前記接続端子部から引き出された信号線を有し、前記アクチュエータユニットと重なるように配置されたフレキシブルケーブルとを含むインクジェットプリンタ用ヘッドと、
    前記インクジェットプリンタ用ヘッドを支持して移動するキャリッジと、
    前記フレキシブルケーブルの一端に接続され、前記個別表面電極に前記駆動信号を供給し、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駆動制御装置とを備え、
    前記溶着ランド部は前記接続端子部と電気的に接続され、
    前記複数の圧力室は、前記圧力室の長手方向に直交する方向に並んで配置され、
    前記各圧力室から前記各圧力室に対応する前記溶着ランド部までの距離が、隣接する前記圧力室間で異なり、
    前記信号線の引き出し側の前記溶着ランド部の、前記圧力室の短手方向に隣接する３つの前記溶着ランド部は、前記圧力室の長手方向において互いにずれて配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
18. 前記フレキシブルケーブルを一枚のみ備えることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェットプリンタ。

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