液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
【課題】小形化及び部品点数の削減を実現し得る液体噴射ヘッドを提供する。
【解決手段】第１及び第２の圧力発生室の容積をそれぞれ変化させる第１及び第２の圧電素子１６Ａ，１６Ｂと、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの前記第１及び第２の圧力発生室とは反対側に配設されて圧電素子１６Ａ，１６Ｂの一部が接合されている共通の固定部材３３と、圧電素子１６Ａ，１６Ｂを駆動する駆動信号が外部から供給される入力端子と圧電素子１６Ａ，１６Ｂに前記駆動信号を供給する出力端子とが形成された可撓性を有する信号線フィルム３５とを備え、信号線フィルム３５は、固定部材３３の一方の側面で前記入力端子と圧電素子１６Ａに前記駆動信号を供給する出力端子を有する第１の配線部３５Ａと、この第１の配線部３５Ａから固定部材３３の他方の側面に回り込んで第２の圧電素子１６Ｂに前記駆動信号を供給する出力端子を有する第２の配線部３５Ｂとを備える。
【解決手段】第１及び第２の圧力発生室の容積をそれぞれ変化させる第１及び第２の圧電素子１６Ａ，１６Ｂと、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの前記第１及び第２の圧力発生室とは反対側に配設されて圧電素子１６Ａ，１６Ｂの一部が接合されている共通の固定部材３３と、圧電素子１６Ａ，１６Ｂを駆動する駆動信号が外部から供給される入力端子と圧電素子１６Ａ，１６Ｂに前記駆動信号を供給する出力端子とが形成された可撓性を有する信号線フィルム３５とを備え、信号線フィルム３５は、固定部材３３の一方の側面で前記入力端子と圧電素子１６Ａに前記駆動信号を供給する出力端子を有する第１の配線部３５Ａと、この第１の配線部３５Ａから固定部材３３の他方の側面に回り込んで第２の圧電素子１６Ｂに前記駆動信号を供給する出力端子を有する第２の配線部３５Ｂとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に縦振動型の圧電素子の駆動により液体を噴射する方式のものに適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。その一種としてノズル開口に連通する圧力発生室に対向する領域に振動板を介して圧電素子（圧電振動子）を縦方向に設け、この圧電素子に電圧を印加することによる縦振動を利用して圧力発生室内を膨張・収縮させてノズル開口からインク滴を吐出させるものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなインクジェット式記録ヘッドの圧電素子は、ヘッドケース（基台）の収容部内に収容され、通常ＦＰＣ等で形成されている回路基板を介してヘッドケース上に設けられる配線基板（上方閉鎖板）の導電パッドと電気的に接続されている。すなわち、回路基板の一端部である出力端子が圧電素子に接続されるとともに、他端部である入力端子が配線基板の導電パッドに接続されている。かくして、回路基板の入力端子を介して各圧電素子を駆動するための駆動信号を各圧電素子に供給するようになっている。
【０００３】
かかる縦振動を利用したインクジェット式記録ヘッドとしては、一体となった多数の圧電素子を固定部材の側面に固定して一個の圧電素子ユニットを形成し、この圧電素子ユニットを２個一組としてヘッドホルダーの収容部に収容するとともにその側面に配設したものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７４７４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２１８７７４号公報（第３頁、第４、７図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の如く縦振動を利用したインクジェットヘッド式記録ヘッドにおいても、さらなる小形化及び部品点数の削減が望まれている。
【０００６】
なお、このような要望はインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００７】
本発明は、上述の如き従来技術に鑑み、小形化及び部品点数の削減を実現し得る液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の一態様は、液体を噴射するノズル開口に連通するよう列を形成して流路形成基板にそれぞれ並設された第１及び第２の圧力発生室と、前記流路形成基板に形成された振動板を介して前記第１及び第２の圧力発生室の容積をそれぞれ変化させる第１及び第２の圧電素子と、前記第１及び第２の圧電素子の前記第１及び第２の圧力発生室とは反対側に配設されて前記第１及び第２の圧電素子の一部が接合されている共通の固定部材と、前記第１及び第２の圧電素子を駆動する駆動信号が外部から供給される入力端子と前記第１及び第２の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子とが形成された可撓性を有する信号線フィルムとを備え、前記信号線フィルムは、前記固定部材の一方の側面で前記入力端子と前記第１の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子を有する第１の配線部と、この第１の配線部から前記固定部材の他方の側面に回り込んで前記第２の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子を有する第２の配線部とを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【０００９】
本態様によれば、一枚の固定部材に２列分の圧電素子を接合することができるので、その分相対向するノズル開口の間隔を小さくすることができ、装置の小形化とともに印刷密度の向上に資することができる。また、一枚の信号線フィルムを２列の圧電素子で共用できるのでその分部品点数を減らすこともできる。
【００１０】
ここで、前記信号線フィルムは、前記第１の配線部から前記固定部材の他方の側面に回り込んで前記第２の配線部に至る連結部と、当該連結部よりも前記流路形成基板側の領域に切欠部と、を設け、当該切欠部を介して前記固定部材の前記圧電素子と接合する側の端面が露出するように構成するのが望ましい。この場合には固定部材の露出部を利用して圧電素子の所定位置への位置決め及び固定部材の固定を容易に行うことができるからである。
【００１１】
また、前記第１及び第２の圧電素子の間で前記固定部材の端面に固着されて前記第１及び第２の圧電素子の前記振動板側の端面の位置を規制する脚部を設けるのが望ましい。この場合には圧電素子の高さ位置の調整を脚部を基準に行うことができるので、その分組立てが容易になるばかりでなく、圧電素子の伸縮に伴い発生する反力を支持することもできるからである。
【００１２】
さらに、前記第１の配線部に配設する１個の駆動ＩＣで前記第１及び第２の圧電素子をそれぞれ駆動するように構成するのが望ましい。この場合には、第１及び第２の圧電素子で１個の駆動ＩＣを共用できるのでその分部品点数を削減できるからである。
【００１３】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００１４】
本態様によれば、液体噴射装置としても小形化が実現され、また部品点数の削減もはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る記録ヘッドの概略断面図である。
【図２】実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図３】圧電素子ユニットの一つを抽出して示す概略斜視図である。
【図４】圧電素子ユニットとヘッドケースとの関係を示す概略断面図である。
【図５】実施形態に係る記録装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを示す概略断面図であり、図２はインクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。
【００１７】
両図に示すように、本形態のインクジェット式記録ヘッド１０は、インク滴を噴射するノズル開口１３Ａ，１３Ｂにそれぞれ連通する２列の圧力発生室１１Ａ，１１Ｂを有している。ここで、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂは流路形成基板１２に、図１及び図２の紙面に直角な方向にそれぞれ複数並設されて第１及び第２の圧力発生室列を形成している。
【００１８】
さらに詳言すると、流路形成基板１２には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂが隔壁によって区画されてその幅方向（図１及び図２の紙面と直角方向）でそれぞれ複数並設されており、第１及び第２の圧力発生室列の外側には、各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂにインクを供給するための共通のインク室（液室）となるリザーバー２１Ａ，２１Ｂが、流路形成基板１２を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂとリザーバー２１Ａ，２１Ｂとは、インク供給路２２Ａ，２２Ｂを介して連通している。インク供給路２２Ａ，２２Ｂは、本実施形態では、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂよりも狭い幅で形成されており、リザーバー２１Ａ，２１Ｂから圧力発生室１１Ａ，１１Ｂに流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。さらに、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂのリザーバー２１Ａ，２１Ｂとは反対の端部側には、流路形成基板１２を貫通するノズル連通孔２３Ａ，２３Ｂが形成されている。このような流路形成基板１２は、例えばシリコン単結晶基板で好適に形成することができ、流路形成基板１２に設けられる圧力発生室１１Ａ，１１Ｂ等は、流路形成基板１２をエッチングすることによって好適に形成することができる。
【００１９】
流路形成基板１２の一方面側にはノズル開口１３Ａ，１３Ｂが穿設されたノズルプレート１４が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着され、各ノズル開口１３Ａ，１３Ｂは、流路形成基板１２に設けられたノズル連通孔２３Ａ，２３Ｂを介して各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂと連通している。また、流路形成基板１２の他方面側、すなわち圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの開口面側には振動板１５が接合されて、各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂはこの振動板１５によって封止されている。
【００２０】
振動板１５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜２４と、この弾性膜２４を支持する、例えば、金属材料等からなる支持板２５との複合板で形成されており、弾性膜２４側が流路形成基板１２に接合されている。ここで、弾性膜２４は、厚さが数μｍ程度のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルムからなり、支持板２５は、厚さが数十μｍ程度のステンレス鋼板（ＳＵＳ）からなる。また、振動板１５の各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂに対向する領域内には、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの先端部が当接する島部２６Ａ，２６Ｂが設けられている。すなわち、振動板１５の各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部が形成されて、この薄肉部の内側にそれぞれ島部２６Ａ，２６Ｂが設けられている。また、本形態では、振動板１５のリザーバー２１Ａ，２１Ｂに対向する領域に、薄肉部２７と同様に、支持板２５がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜のみで構成されるコンプライアンス部２８Ａ，２８Ｂが設けられている。なお、このコンプライアンス部２８Ａ，２８Ｂは、リザーバー２１Ａ，２１Ｂ内の圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部２８Ａ，２８Ｂの弾性膜２４が変形することによって圧力変化を吸収し、リザーバー２１Ａ，２１Ｂ内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。
【００２１】
振動板１５を介して第１及び第２の圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの容積をそれぞれ変化させる第１及び第２の圧電素子１６Ａ，１６Ｂは、共通の固定部材３３の圧力発生室が形成されている面と直交する面となる両側面にそれぞれの基端部が接合されており、固定部材３３及び脚部４１とともに圧電素子ユニット１７を形成している。ここで、圧電素子１６Ａは固定部材３３の図１中左側の側面に、紙面に直角な方向に亘って接合されており、圧電素子１６Ｂは固定部材３３の図１中右側の側面に紙面に直角な方向に亘って接合されている。また、図示はしないが、固定基板３３の圧力発生室１１が形成されている側に向いた面に圧電素子１６Ａ、１６Ｂを接合しても良い。この場合、固定基板３３の厚みを厚くすること、また、圧電素子１６Ａの第１の配線部３５Ａと接合する面と圧電素子１６Ｂの第２の配線部３５Ｂと接合する面とが、固定基板３３の上記側面よりも流路形成基板１２の面方向側に突出している。この構成により、各配線部３５Ａ、３５Ｂと圧電素子１６Ａ、１６Ｂとが接合しやすいという効果を奏する。ここで、固定部材３３は、例えばＳＵＳで好適に形成し得るが、これに限るものではない。また、固定部材３３は１枚の板状部材に限るものでもなく、複数枚の板状部材を積層したものでも良い。このように、積層板で固定部材３３を形成した場合のその両側面とは各積層板の両側面ではなく、積層して一体となった固定部材３３自体の両側面を意味する。
【００２２】
ここで、圧電素子１６Ａは、圧電材料と電極形成材料とを交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材を形成し、この圧電素子形成部材を各圧力発生室１１Ａに対応させて櫛歯状に切り分けることによって形成されている。圧電素子１６Ｂも、同様に形成した圧電素子形成部材を各圧力発生室１１Ｂに対応させて櫛歯状に切り分けることによって形成されている。すなわち、本形態では、各圧電素子１６Ａ，１６Ｂにおける複数の圧電素子がそれぞれ一体的に形成されている。そして、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの基端部側が固定部材３３に固着されている。そして、各圧電素子１６Ａ，１６Ｂの基端部側とは反対側の先端部側が振動板１５の島部２６Ａ，２６Ｂに当接した状態で固定されている。
【００２３】
さらに、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの基端部近傍には、固定部材３３とは反対側の面に、各圧電素子１６Ａ，１６Ｂを駆動するための信号を供給する配線を有する信号線フィルム３５が接続されている。
【００２４】
本形態においては共通の固定部材３３の両側に２列の圧電素子１６Ａ，１６Ｂを相対向させて配設することにより脚部４１とともに一つの圧電素子ユニット１７を形成したので、圧電素子１６Ａ，１６Ｂに駆動信号を供給するための信号線フィルム３５は、固定部材３３の一方の側面（図１の左側面）で第１の圧電素子１６Ａに駆動信号を供給するための出力端子を有する第１の配線部３５Ａと、この第１の配線部３５Ａから固定部材３３の他方の側面（図１の右側面）に回り込んで第２の圧電素子１６Ｂに駆動信号を供給するための出力端子を有する第２の配線部３５Ｂとを備えている。この部分に関する説明は後に詳述する。
【００２５】
本形態では４個の圧電素子ユニット１７を有する場合を示しているが、各圧電素子ユニット１７は振動板１５上に固定されているヘッドケース１９が有する４個の収容部１８にそれぞれ収容してある。すなわち、本形態のインクジェット式記録ヘッド１０は、圧電素子１６Ａ，１６Ｂを有する圧電素子ユニット１７が合計４個設けられている。これに対応させてノズル開口１３Ａ，１３Ｂの列が設けられているため、８列のノズル開口１３Ａ，１３Ｂが設けられている。
【００２６】
また、ヘッドケース１９上には、信号線フィルム３５の第１及び第２の配線部３５Ａ，３５Ｂの各配線の入力端子がそれぞれ接続される複数の導電パッドが設けられた配線基板３７が固定されており、ヘッドケース１９の収容部１８は、この配線基板３７によって実質的に塞がれている。すなわち、配線基板３７には、ヘッドケース１９の収容部１８に対向する領域にスリット状の開口部３８が形成されており、信号線フィルム３５は配線基板３７の開口部３８から収容部１８の外側に引き出されている。
【００２７】
なお、配線基板３７の開口部３８は、各収容部１８に対して１つ、すなわち、本形態では、４つ設けられており、１つの収容部１８に設けられた各圧電素子ユニット１７に対して１つの信号線フィルム３５が１つの開口部３８から引き出されている。
【００２８】
ここで、信号線フィルム３５は、本形態では、圧電素子１６Ａ，１６Ｂを駆動するための駆動ＩＣ（図示なし）が搭載されたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、例えば、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）やチップオンフィルム（ＣＯＦ）等、可撓性を有する部材からなる。そして、信号線フィルム３５の各配線は、その基端部側では、例えば、半田、異方性導電材等によって圧電素子１６Ａ，１６Ｂを構成する電極形成材料に接続されている。一方、先端部側では、各配線は配線基板３７の各導電パッドに接合されている。具体的には、配線基板３７の開口部３８から収容部１８の外側に引き出された信号線フィルム３５の先端部が配線基板３７の表面に沿って折り曲げられた状態で、各配線が配線基板３７の各導電パッドに接合されている。すなわち、信号線フィルム３５は、配線基板３７の開口部３８で約９０度に折り曲げられて配線基板３７の表面に設けられた導電パッドに接合されている。
【００２９】
図３は本形態における圧電素子ユニット１７の一つを抽出して示す図で、（ａ）が一方の側から見た概略斜視図、（ｂ）が他方の側から見た概略斜視図である。同図に明示するように、信号線フィルム３５は圧電素子１６Ａ，１６Ｂを駆動する駆動信号が配線基板３７を介して供給される入力端子と、圧電素子１６Ａ，１６Ｂに前記駆動信号を供給する出力端子とを有する可撓性を有する部材で形成してあり、一箇所の配線３４を介して配線基板３７に電気的に接続されて駆動信号が供給され、この駆動信号を圧電素子１６Ａとともに圧電素子１６Ｂにも供給し得るように構成してある。このため、第１の配線部３５Ａと第２の配線部３５Ｂとを備えたものとなっている。ここで第１の配線部３５Ａは、固定部材３３の一方の側面側（図３（ａ）の右側面側）で配線基板３７に接続される入力端子を有するとともに圧電素子１６Ａに駆動信号を供給する出力端子を有している。また第２の配線部３５Ｂは、第１の配線部３５Ａから固定部材３３の他方の側面（図３（ａ）の左側面）に回り込んで圧電素子１６Ｂに駆動信号を供給する出力端子を有している。すなわち、第１の配線部３５Ａと第２の配線部３５Ｂとが固定部材３３の一方の端面で回り込む連結部３５Ｃを介して一枚の回路基板として機能するように構成してある。また、圧電素子１６Ａ，１６Ｂを選択的に駆動させる駆動ＩＣ４２は第１の配線部３５Ａのみに搭載されているが、この１個で圧電素子１６Ａのみならず圧電素子１６Ｂも駆動する。
【００３０】
ここで、固定部材３３の圧力発生室１１が形成されている側に向いた面となる下端面には脚部４１の上端面が固着してあり、当該圧電素子ユニット１７を流路形成基板１２に一体化する際に振動板１５に当接して圧電素子１６Ａ，１６Ｂの先端位置を所定の位置に規制する。すなわち、脚部４１の下端面は圧電素子１６Ａ，１６Ｂの先端面とほぼ同一面となるように形成してある。このことにより圧電素子ユニット１７としての全体的な剛性の向上を図り得るばかりでなく、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの図中上下方向の移動に起因する反力を流路形成基板１２で支持させることができる。さらに詳言すると、本形態における圧電素子ユニット１７は固定部材３３の両側面に圧電素子１６Ａ，１６Ｂが接合されているので、脚部４１を設けなくても自立させることはできるが、圧電素子１６Ａ，１６Ｂが駆動されたときの反力を受ける部分がない。そこで、前述の如く脚部４１を設けることで前記反力を支持するように構成したものである。
【００３１】
なお、脚部４１の下端面と直交する面となる左右両端面は圧電素子１６Ａ，１６Ｂの左右両端面と面一になるように形成してある。
【００３２】
ここで、固定部材３３の第１の配線部３５Ａと第２の配線部３５Ｂに対向する面とは直交する側面の圧電素子３５Ａと圧電素子３５Ｂとが接合する領域が露出するように、信号線フィルム３５に切欠部３５Ｄが設けてある。かかる切欠部３５Ｄを形成することにより当該圧電素子ユニット１７のヘッドケース１９に対する位置決め・固定に資することができる。この点をさらに図４を追加して説明しておく。
【００３３】
図４は圧電素子ユニットとヘッドケースとの関係を示す概略断面図（信号線フィルム３５は図示を省略している）である。同図に示すように、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの流路形成基板１２、特に島部２６Ａ，２６Ｂとの位置関係は圧電素子１６Ａ，１６Ｂとともに脚部４１の左右両端面をヘッドケース１９の収容部１８の内壁面１９Ａに当接させることで所定の精度を保持するとともに、上下方向の位置関係は切欠部３５Ｄを介して露出させた固定部材３３の下端面をヘッドケース１９の段部１９Ｂに当接させることで所定の精度を保持するようになっている。かかる位置決めが終了した後、固定部材３３の端面とヘッドケース１９との間に接着剤４０を注入して固定する。
【００３４】
このようなインクジェット式記録ヘッド１０では、インク滴を吐出する際に、圧電素子１６及び振動板１５の変形によって各圧力発生室１１の容積を変化させて所定のノズル開口１３Ａ，１３Ｂからインク滴を吐出させる。具体的には、図示しないインクカートリッジからリザーバー２１Ａ，２１Ｂにインクが供給されると、インク供給路２２Ａ，２２Ｂを介して各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂにインクが分配される。この際信号線フィルム３５の第１及び第２の配線部３５Ａ，３５Ｂを介して圧電素子１６Ａ，１６Ｂに電圧を印加することによりこれらを選択的に収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１６Ａ，１６Ｂと共に変形されて圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの容積が広げられ、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂ内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口１３Ａ，１３Ｂに至るまで内部にインクを満たした後、配線基板３７を介して供給される駆動信号に従い、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの電極形成材料に印加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子１６Ａ，１６Ｂが伸張されて元の状態に戻ると共に振動板１５も変位して元の状態に戻る。結果として圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの容積が収縮して圧力発生室１１Ａ，１１Ｂ内の圧力が高まりノズル開口１３Ａ，１３Ｂからインク滴が吐出される。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。一枚の信号線フィルムで固定部材３３の両側面に相対向させて配設した圧電素子１６Ａ，１６Ｂに駆動信号を供給可能な構成となっていればそれ以上の特別な制限はない。したがって固定部材３３に脚部４１を固着することも任意である。ただ、脚部４１を設けた場合、圧電素子ユニット１７としての剛性を向上させることができるばかりでなく、圧電素子ユニット１７を流路形成基板１２側に固着した後、ヘッドケース１９を取り付けるようにすることもできる。すなわち、先ず、圧電素子ユニット１７を脚部４１を介して各圧電素子１６Ａ，１６Ｂが島部２６Ａ，２６Ｂの位置に合致するように位置調整を行って流路形成基板１２側に固着し、その後ヘッドケース１９を圧電素子ユニットの上方から流路形成基板１２に固着するようにすることができる。この場合には、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの島部２６Ａ，２６Ｂに対する位置を視認しつつそのアライメントを高精度に行うことができる。
【００３６】
また、部品点数が増えるという不利はあるが、駆動ＩＣを圧電素子１６Ａ，１６Ｂのそれぞれに対応させて２個設けても良い。さらに、例えば圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００３７】
また、上述の如きインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図５は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００３８】
図５に示すインクジェット式記録装置において、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００３９】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００４０】
上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【符号の説明】
【００４１】
１０ インクジェット式記録ヘッド、 １１Ａ，１１Ｂ 圧力発生室、 １２ 流路形成基板、 １３Ａ，１３Ｂ ノズル開口、 １４ ノズルプレート、 １５ 振動板、 １６Ａ，１６Ｂ 圧電素子、 １７ 圧電素子ユニット、 １８ 収容部、 １９ ヘッドケース、 ２６Ａ，２６Ｂ 島部、 ３３ 固定部材、 ３４ 配線、 ３５ 信号線フィルム、 ３５Ａ，３５Ｂ 第１及び第２の配線部、 ３７ 配線基板、 ３８ 開口部、 ４０ 接着剤、 ４１ 脚部、 ４２ 駆動ＩＣ
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に縦振動型の圧電素子の駆動により液体を噴射する方式のものに適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。その一種としてノズル開口に連通する圧力発生室に対向する領域に振動板を介して圧電素子（圧電振動子）を縦方向に設け、この圧電素子に電圧を印加することによる縦振動を利用して圧力発生室内を膨張・収縮させてノズル開口からインク滴を吐出させるものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなインクジェット式記録ヘッドの圧電素子は、ヘッドケース（基台）の収容部内に収容され、通常ＦＰＣ等で形成されている回路基板を介してヘッドケース上に設けられる配線基板（上方閉鎖板）の導電パッドと電気的に接続されている。すなわち、回路基板の一端部である出力端子が圧電素子に接続されるとともに、他端部である入力端子が配線基板の導電パッドに接続されている。かくして、回路基板の入力端子を介して各圧電素子を駆動するための駆動信号を各圧電素子に供給するようになっている。
【０００３】
かかる縦振動を利用したインクジェット式記録ヘッドとしては、一体となった多数の圧電素子を固定部材の側面に固定して一個の圧電素子ユニットを形成し、この圧電素子ユニットを２個一組としてヘッドホルダーの収容部に収容するとともにその側面に配設したものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７４７４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２１８７７４号公報（第３頁、第４、７図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の如く縦振動を利用したインクジェットヘッド式記録ヘッドにおいても、さらなる小形化及び部品点数の削減が望まれている。
【０００６】
なお、このような要望はインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００７】
本発明は、上述の如き従来技術に鑑み、小形化及び部品点数の削減を実現し得る液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の一態様は、液体を噴射するノズル開口に連通するよう列を形成して流路形成基板にそれぞれ並設された第１及び第２の圧力発生室と、前記流路形成基板に形成された振動板を介して前記第１及び第２の圧力発生室の容積をそれぞれ変化させる第１及び第２の圧電素子と、前記第１及び第２の圧電素子の前記第１及び第２の圧力発生室とは反対側に配設されて前記第１及び第２の圧電素子の一部が接合されている共通の固定部材と、前記第１及び第２の圧電素子を駆動する駆動信号が外部から供給される入力端子と前記第１及び第２の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子とが形成された可撓性を有する信号線フィルムとを備え、前記信号線フィルムは、前記固定部材の一方の側面で前記入力端子と前記第１の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子を有する第１の配線部と、この第１の配線部から前記固定部材の他方の側面に回り込んで前記第２の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子を有する第２の配線部とを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【０００９】
本態様によれば、一枚の固定部材に２列分の圧電素子を接合することができるので、その分相対向するノズル開口の間隔を小さくすることができ、装置の小形化とともに印刷密度の向上に資することができる。また、一枚の信号線フィルムを２列の圧電素子で共用できるのでその分部品点数を減らすこともできる。
【００１０】
ここで、前記信号線フィルムは、前記第１の配線部から前記固定部材の他方の側面に回り込んで前記第２の配線部に至る連結部と、当該連結部よりも前記流路形成基板側の領域に切欠部と、を設け、当該切欠部を介して前記固定部材の前記圧電素子と接合する側の端面が露出するように構成するのが望ましい。この場合には固定部材の露出部を利用して圧電素子の所定位置への位置決め及び固定部材の固定を容易に行うことができるからである。
【００１１】
また、前記第１及び第２の圧電素子の間で前記固定部材の端面に固着されて前記第１及び第２の圧電素子の前記振動板側の端面の位置を規制する脚部を設けるのが望ましい。この場合には圧電素子の高さ位置の調整を脚部を基準に行うことができるので、その分組立てが容易になるばかりでなく、圧電素子の伸縮に伴い発生する反力を支持することもできるからである。
【００１２】
さらに、前記第１の配線部に配設する１個の駆動ＩＣで前記第１及び第２の圧電素子をそれぞれ駆動するように構成するのが望ましい。この場合には、第１及び第２の圧電素子で１個の駆動ＩＣを共用できるのでその分部品点数を削減できるからである。
【００１３】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００１４】
本態様によれば、液体噴射装置としても小形化が実現され、また部品点数の削減もはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る記録ヘッドの概略断面図である。
【図２】実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図３】圧電素子ユニットの一つを抽出して示す概略斜視図である。
【図４】圧電素子ユニットとヘッドケースとの関係を示す概略断面図である。
【図５】実施形態に係る記録装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを示す概略断面図であり、図２はインクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。
【００１７】
両図に示すように、本形態のインクジェット式記録ヘッド１０は、インク滴を噴射するノズル開口１３Ａ，１３Ｂにそれぞれ連通する２列の圧力発生室１１Ａ，１１Ｂを有している。ここで、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂは流路形成基板１２に、図１及び図２の紙面に直角な方向にそれぞれ複数並設されて第１及び第２の圧力発生室列を形成している。
【００１８】
さらに詳言すると、流路形成基板１２には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂが隔壁によって区画されてその幅方向（図１及び図２の紙面と直角方向）でそれぞれ複数並設されており、第１及び第２の圧力発生室列の外側には、各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂにインクを供給するための共通のインク室（液室）となるリザーバー２１Ａ，２１Ｂが、流路形成基板１２を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂとリザーバー２１Ａ，２１Ｂとは、インク供給路２２Ａ，２２Ｂを介して連通している。インク供給路２２Ａ，２２Ｂは、本実施形態では、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂよりも狭い幅で形成されており、リザーバー２１Ａ，２１Ｂから圧力発生室１１Ａ，１１Ｂに流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。さらに、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂのリザーバー２１Ａ，２１Ｂとは反対の端部側には、流路形成基板１２を貫通するノズル連通孔２３Ａ，２３Ｂが形成されている。このような流路形成基板１２は、例えばシリコン単結晶基板で好適に形成することができ、流路形成基板１２に設けられる圧力発生室１１Ａ，１１Ｂ等は、流路形成基板１２をエッチングすることによって好適に形成することができる。
【００１９】
流路形成基板１２の一方面側にはノズル開口１３Ａ，１３Ｂが穿設されたノズルプレート１４が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着され、各ノズル開口１３Ａ，１３Ｂは、流路形成基板１２に設けられたノズル連通孔２３Ａ，２３Ｂを介して各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂと連通している。また、流路形成基板１２の他方面側、すなわち圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの開口面側には振動板１５が接合されて、各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂはこの振動板１５によって封止されている。
【００２０】
振動板１５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜２４と、この弾性膜２４を支持する、例えば、金属材料等からなる支持板２５との複合板で形成されており、弾性膜２４側が流路形成基板１２に接合されている。ここで、弾性膜２４は、厚さが数μｍ程度のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルムからなり、支持板２５は、厚さが数十μｍ程度のステンレス鋼板（ＳＵＳ）からなる。また、振動板１５の各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂに対向する領域内には、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの先端部が当接する島部２６Ａ，２６Ｂが設けられている。すなわち、振動板１５の各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部が形成されて、この薄肉部の内側にそれぞれ島部２６Ａ，２６Ｂが設けられている。また、本形態では、振動板１５のリザーバー２１Ａ，２１Ｂに対向する領域に、薄肉部２７と同様に、支持板２５がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜のみで構成されるコンプライアンス部２８Ａ，２８Ｂが設けられている。なお、このコンプライアンス部２８Ａ，２８Ｂは、リザーバー２１Ａ，２１Ｂ内の圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部２８Ａ，２８Ｂの弾性膜２４が変形することによって圧力変化を吸収し、リザーバー２１Ａ，２１Ｂ内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。
【００２１】
振動板１５を介して第１及び第２の圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの容積をそれぞれ変化させる第１及び第２の圧電素子１６Ａ，１６Ｂは、共通の固定部材３３の圧力発生室が形成されている面と直交する面となる両側面にそれぞれの基端部が接合されており、固定部材３３及び脚部４１とともに圧電素子ユニット１７を形成している。ここで、圧電素子１６Ａは固定部材３３の図１中左側の側面に、紙面に直角な方向に亘って接合されており、圧電素子１６Ｂは固定部材３３の図１中右側の側面に紙面に直角な方向に亘って接合されている。また、図示はしないが、固定基板３３の圧力発生室１１が形成されている側に向いた面に圧電素子１６Ａ、１６Ｂを接合しても良い。この場合、固定基板３３の厚みを厚くすること、また、圧電素子１６Ａの第１の配線部３５Ａと接合する面と圧電素子１６Ｂの第２の配線部３５Ｂと接合する面とが、固定基板３３の上記側面よりも流路形成基板１２の面方向側に突出している。この構成により、各配線部３５Ａ、３５Ｂと圧電素子１６Ａ、１６Ｂとが接合しやすいという効果を奏する。ここで、固定部材３３は、例えばＳＵＳで好適に形成し得るが、これに限るものではない。また、固定部材３３は１枚の板状部材に限るものでもなく、複数枚の板状部材を積層したものでも良い。このように、積層板で固定部材３３を形成した場合のその両側面とは各積層板の両側面ではなく、積層して一体となった固定部材３３自体の両側面を意味する。
【００２２】
ここで、圧電素子１６Ａは、圧電材料と電極形成材料とを交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材を形成し、この圧電素子形成部材を各圧力発生室１１Ａに対応させて櫛歯状に切り分けることによって形成されている。圧電素子１６Ｂも、同様に形成した圧電素子形成部材を各圧力発生室１１Ｂに対応させて櫛歯状に切り分けることによって形成されている。すなわち、本形態では、各圧電素子１６Ａ，１６Ｂにおける複数の圧電素子がそれぞれ一体的に形成されている。そして、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの基端部側が固定部材３３に固着されている。そして、各圧電素子１６Ａ，１６Ｂの基端部側とは反対側の先端部側が振動板１５の島部２６Ａ，２６Ｂに当接した状態で固定されている。
【００２３】
さらに、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの基端部近傍には、固定部材３３とは反対側の面に、各圧電素子１６Ａ，１６Ｂを駆動するための信号を供給する配線を有する信号線フィルム３５が接続されている。
【００２４】
本形態においては共通の固定部材３３の両側に２列の圧電素子１６Ａ，１６Ｂを相対向させて配設することにより脚部４１とともに一つの圧電素子ユニット１７を形成したので、圧電素子１６Ａ，１６Ｂに駆動信号を供給するための信号線フィルム３５は、固定部材３３の一方の側面（図１の左側面）で第１の圧電素子１６Ａに駆動信号を供給するための出力端子を有する第１の配線部３５Ａと、この第１の配線部３５Ａから固定部材３３の他方の側面（図１の右側面）に回り込んで第２の圧電素子１６Ｂに駆動信号を供給するための出力端子を有する第２の配線部３５Ｂとを備えている。この部分に関する説明は後に詳述する。
【００２５】
本形態では４個の圧電素子ユニット１７を有する場合を示しているが、各圧電素子ユニット１７は振動板１５上に固定されているヘッドケース１９が有する４個の収容部１８にそれぞれ収容してある。すなわち、本形態のインクジェット式記録ヘッド１０は、圧電素子１６Ａ，１６Ｂを有する圧電素子ユニット１７が合計４個設けられている。これに対応させてノズル開口１３Ａ，１３Ｂの列が設けられているため、８列のノズル開口１３Ａ，１３Ｂが設けられている。
【００２６】
また、ヘッドケース１９上には、信号線フィルム３５の第１及び第２の配線部３５Ａ，３５Ｂの各配線の入力端子がそれぞれ接続される複数の導電パッドが設けられた配線基板３７が固定されており、ヘッドケース１９の収容部１８は、この配線基板３７によって実質的に塞がれている。すなわち、配線基板３７には、ヘッドケース１９の収容部１８に対向する領域にスリット状の開口部３８が形成されており、信号線フィルム３５は配線基板３７の開口部３８から収容部１８の外側に引き出されている。
【００２７】
なお、配線基板３７の開口部３８は、各収容部１８に対して１つ、すなわち、本形態では、４つ設けられており、１つの収容部１８に設けられた各圧電素子ユニット１７に対して１つの信号線フィルム３５が１つの開口部３８から引き出されている。
【００２８】
ここで、信号線フィルム３５は、本形態では、圧電素子１６Ａ，１６Ｂを駆動するための駆動ＩＣ（図示なし）が搭載されたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、例えば、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）やチップオンフィルム（ＣＯＦ）等、可撓性を有する部材からなる。そして、信号線フィルム３５の各配線は、その基端部側では、例えば、半田、異方性導電材等によって圧電素子１６Ａ，１６Ｂを構成する電極形成材料に接続されている。一方、先端部側では、各配線は配線基板３７の各導電パッドに接合されている。具体的には、配線基板３７の開口部３８から収容部１８の外側に引き出された信号線フィルム３５の先端部が配線基板３７の表面に沿って折り曲げられた状態で、各配線が配線基板３７の各導電パッドに接合されている。すなわち、信号線フィルム３５は、配線基板３７の開口部３８で約９０度に折り曲げられて配線基板３７の表面に設けられた導電パッドに接合されている。
【００２９】
図３は本形態における圧電素子ユニット１７の一つを抽出して示す図で、（ａ）が一方の側から見た概略斜視図、（ｂ）が他方の側から見た概略斜視図である。同図に明示するように、信号線フィルム３５は圧電素子１６Ａ，１６Ｂを駆動する駆動信号が配線基板３７を介して供給される入力端子と、圧電素子１６Ａ，１６Ｂに前記駆動信号を供給する出力端子とを有する可撓性を有する部材で形成してあり、一箇所の配線３４を介して配線基板３７に電気的に接続されて駆動信号が供給され、この駆動信号を圧電素子１６Ａとともに圧電素子１６Ｂにも供給し得るように構成してある。このため、第１の配線部３５Ａと第２の配線部３５Ｂとを備えたものとなっている。ここで第１の配線部３５Ａは、固定部材３３の一方の側面側（図３（ａ）の右側面側）で配線基板３７に接続される入力端子を有するとともに圧電素子１６Ａに駆動信号を供給する出力端子を有している。また第２の配線部３５Ｂは、第１の配線部３５Ａから固定部材３３の他方の側面（図３（ａ）の左側面）に回り込んで圧電素子１６Ｂに駆動信号を供給する出力端子を有している。すなわち、第１の配線部３５Ａと第２の配線部３５Ｂとが固定部材３３の一方の端面で回り込む連結部３５Ｃを介して一枚の回路基板として機能するように構成してある。また、圧電素子１６Ａ，１６Ｂを選択的に駆動させる駆動ＩＣ４２は第１の配線部３５Ａのみに搭載されているが、この１個で圧電素子１６Ａのみならず圧電素子１６Ｂも駆動する。
【００３０】
ここで、固定部材３３の圧力発生室１１が形成されている側に向いた面となる下端面には脚部４１の上端面が固着してあり、当該圧電素子ユニット１７を流路形成基板１２に一体化する際に振動板１５に当接して圧電素子１６Ａ，１６Ｂの先端位置を所定の位置に規制する。すなわち、脚部４１の下端面は圧電素子１６Ａ，１６Ｂの先端面とほぼ同一面となるように形成してある。このことにより圧電素子ユニット１７としての全体的な剛性の向上を図り得るばかりでなく、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの図中上下方向の移動に起因する反力を流路形成基板１２で支持させることができる。さらに詳言すると、本形態における圧電素子ユニット１７は固定部材３３の両側面に圧電素子１６Ａ，１６Ｂが接合されているので、脚部４１を設けなくても自立させることはできるが、圧電素子１６Ａ，１６Ｂが駆動されたときの反力を受ける部分がない。そこで、前述の如く脚部４１を設けることで前記反力を支持するように構成したものである。
【００３１】
なお、脚部４１の下端面と直交する面となる左右両端面は圧電素子１６Ａ，１６Ｂの左右両端面と面一になるように形成してある。
【００３２】
ここで、固定部材３３の第１の配線部３５Ａと第２の配線部３５Ｂに対向する面とは直交する側面の圧電素子３５Ａと圧電素子３５Ｂとが接合する領域が露出するように、信号線フィルム３５に切欠部３５Ｄが設けてある。かかる切欠部３５Ｄを形成することにより当該圧電素子ユニット１７のヘッドケース１９に対する位置決め・固定に資することができる。この点をさらに図４を追加して説明しておく。
【００３３】
図４は圧電素子ユニットとヘッドケースとの関係を示す概略断面図（信号線フィルム３５は図示を省略している）である。同図に示すように、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの流路形成基板１２、特に島部２６Ａ，２６Ｂとの位置関係は圧電素子１６Ａ，１６Ｂとともに脚部４１の左右両端面をヘッドケース１９の収容部１８の内壁面１９Ａに当接させることで所定の精度を保持するとともに、上下方向の位置関係は切欠部３５Ｄを介して露出させた固定部材３３の下端面をヘッドケース１９の段部１９Ｂに当接させることで所定の精度を保持するようになっている。かかる位置決めが終了した後、固定部材３３の端面とヘッドケース１９との間に接着剤４０を注入して固定する。
【００３４】
このようなインクジェット式記録ヘッド１０では、インク滴を吐出する際に、圧電素子１６及び振動板１５の変形によって各圧力発生室１１の容積を変化させて所定のノズル開口１３Ａ，１３Ｂからインク滴を吐出させる。具体的には、図示しないインクカートリッジからリザーバー２１Ａ，２１Ｂにインクが供給されると、インク供給路２２Ａ，２２Ｂを介して各圧力発生室１１Ａ，１１Ｂにインクが分配される。この際信号線フィルム３５の第１及び第２の配線部３５Ａ，３５Ｂを介して圧電素子１６Ａ，１６Ｂに電圧を印加することによりこれらを選択的に収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１６Ａ，１６Ｂと共に変形されて圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの容積が広げられ、圧力発生室１１Ａ，１１Ｂ内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口１３Ａ，１３Ｂに至るまで内部にインクを満たした後、配線基板３７を介して供給される駆動信号に従い、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの電極形成材料に印加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子１６Ａ，１６Ｂが伸張されて元の状態に戻ると共に振動板１５も変位して元の状態に戻る。結果として圧力発生室１１Ａ，１１Ｂの容積が収縮して圧力発生室１１Ａ，１１Ｂ内の圧力が高まりノズル開口１３Ａ，１３Ｂからインク滴が吐出される。
【００３５】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。一枚の信号線フィルムで固定部材３３の両側面に相対向させて配設した圧電素子１６Ａ，１６Ｂに駆動信号を供給可能な構成となっていればそれ以上の特別な制限はない。したがって固定部材３３に脚部４１を固着することも任意である。ただ、脚部４１を設けた場合、圧電素子ユニット１７としての剛性を向上させることができるばかりでなく、圧電素子ユニット１７を流路形成基板１２側に固着した後、ヘッドケース１９を取り付けるようにすることもできる。すなわち、先ず、圧電素子ユニット１７を脚部４１を介して各圧電素子１６Ａ，１６Ｂが島部２６Ａ，２６Ｂの位置に合致するように位置調整を行って流路形成基板１２側に固着し、その後ヘッドケース１９を圧電素子ユニットの上方から流路形成基板１２に固着するようにすることができる。この場合には、圧電素子１６Ａ，１６Ｂの島部２６Ａ，２６Ｂに対する位置を視認しつつそのアライメントを高精度に行うことができる。
【００３６】
また、部品点数が増えるという不利はあるが、駆動ＩＣを圧電素子１６Ａ，１６Ｂのそれぞれに対応させて２個設けても良い。さらに、例えば圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００３７】
また、上述の如きインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図５は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００３８】
図５に示すインクジェット式記録装置において、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００３９】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００４０】
上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【符号の説明】
【００４１】
１０ インクジェット式記録ヘッド、 １１Ａ，１１Ｂ 圧力発生室、 １２ 流路形成基板、 １３Ａ，１３Ｂ ノズル開口、 １４ ノズルプレート、 １５ 振動板、 １６Ａ，１６Ｂ 圧電素子、 １７ 圧電素子ユニット、 １８ 収容部、 １９ ヘッドケース、 ２６Ａ，２６Ｂ 島部、 ３３ 固定部材、 ３４ 配線、 ３５ 信号線フィルム、 ３５Ａ，３５Ｂ 第１及び第２の配線部、 ３７ 配線基板、 ３８ 開口部、 ４０ 接着剤、 ４１ 脚部、 ４２ 駆動ＩＣ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口に連通するよう列を形成して流路形成基板にそれぞれ並設された第１及び第２の圧力発生室と、前記流路形成基板に形成された振動板を介して前記第１及び第２の圧力発生室の容積をそれぞれ変化させる第１及び第２の圧電素子と、前記第１及び第２の圧電素子の前記第１及び第２の圧力発生室とは反対側に配設されて前記第１及び第２の圧電素子の一部が接合されている共通の固定部材と、前記第１及び第２の圧電素子を駆動する駆動信号が外部から供給される入力端子と前記第１及び第２の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子とが形成された可撓性を有する信号線フィルムとを備え、
前記信号線フィルムは、前記固定部材の一方の側面で前記入力端子と前記第１の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子を有する第１の配線部と、この第１の配線部から前記固定部材の他方の側面に回り込んで前記第２の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子を有する第２の配線部とを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記信号線フィルムは、前記第１の配線部から前記固定部材の他方の側面に回り込んで前記第２の配線部に至る連結部と、
当該連結部よりも前記流路形成基板側の領域に切欠部と、を設け、
当該切欠部を介して前記固定部材の前記圧電素子と接合する側の端面が露出するように構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１及び第２の圧電素子の間で前記固定部材の端面に固着されて前記第１及び第２の圧電素子の前記振動板側の端面の位置を規制する脚部を設けたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１の配線部に配設する１個の駆動ＩＣで前記第１及び第２の圧電素子をそれぞれ駆動するように構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口に連通するよう列を形成して流路形成基板にそれぞれ並設された第１及び第２の圧力発生室と、前記流路形成基板に形成された振動板を介して前記第１及び第２の圧力発生室の容積をそれぞれ変化させる第１及び第２の圧電素子と、前記第１及び第２の圧電素子の前記第１及び第２の圧力発生室とは反対側に配設されて前記第１及び第２の圧電素子の一部が接合されている共通の固定部材と、前記第１及び第２の圧電素子を駆動する駆動信号が外部から供給される入力端子と前記第１及び第２の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子とが形成された可撓性を有する信号線フィルムとを備え、
前記信号線フィルムは、前記固定部材の一方の側面で前記入力端子と前記第１の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子を有する第１の配線部と、この第１の配線部から前記固定部材の他方の側面に回り込んで前記第２の圧電素子に前記駆動信号を供給する出力端子を有する第２の配線部とを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記信号線フィルムは、前記第１の配線部から前記固定部材の他方の側面に回り込んで前記第２の配線部に至る連結部と、
当該連結部よりも前記流路形成基板側の領域に切欠部と、を設け、
当該切欠部を介して前記固定部材の前記圧電素子と接合する側の端面が露出するように構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１及び第２の圧電素子の間で前記固定部材の端面に固着されて前記第１及び第２の圧電素子の前記振動板側の端面の位置を規制する脚部を設けたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１の配線部に配設する１個の駆動ＩＣで前記第１及び第２の圧電素子をそれぞれ駆動するように構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１７９４７２（Ｐ２０１０−１７９４７２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２２９９（Ｐ２００９−２２２９９）
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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