JP2001010037A

JP2001010037A - インク噴射装置

Info

Publication number: JP2001010037A
Application number: JP11185068A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Takahashi; 高橋　　義和
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-16
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: JP3899731B2

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電材料からなる側壁の変形によりインクを
噴射するものにおいて、側壁に形成した電極と制御回路
との電気的な接続が容易でかつ部品点数が少なく低コス
トのインク噴射装置を提供する。【解決手段】噴射チャンネル１１３と非噴射チャンネ
ル１１５との間は圧電材料製の側壁１１７で隔てられ、
噴射チャンネル１１３の一端を閉塞する閉塞部１２０、
および非噴射チャンネル１１５の他端を閉塞する閉塞部
１１１がそれぞれ形成されている。両チャンネルの上面
を覆うカバー兼ノズルプレート１４０には、噴射チャン
ネルと対応するノズル１１８が形成されている。インク
はマニホールド部材１３２から噴射チャンネル１１３に
その他端側から供給される。噴射しようとする噴射チャ
ンネル１１３内の電極１１９は、閉塞部１１１に形成さ
れた連結共通電極１２３を介してアースに接続され、該
噴射チャンネル１１３を挟んで隣接する２つの非噴射チ
ャンネル内の駆動電極には、閉塞部１２０に形成された
連結駆動電極１２２から電圧が印加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク噴射装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置のなかで、原理が最も単
純で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとし
て、インクジェット方式の印字装置が挙げられる。なか
でも印字に使用するインク液滴のみを噴射するドロップ
・オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコ
ストの安さなどから急速に普及している。

【０００３】ドロップ・オン・デマンド型として特公昭
５３−１２１３８号公報に開示されているカイザー型、
あるいは特公昭６１−５９９１４号公報に開示されてい
るサーマルジェット型がその代表的な方式としてある。
このうち、前者は小型化が難しく、後者は高熱をインク
に加えるためにインクの耐熱性に対する要求が必要とさ
れ、それぞれに非常に困難な問題を抱えている。

【０００４】以上のような欠陥を同時に解決する新たな
方式として提案されたのが、特開昭６３−２４７０５１
号公報に開示されている圧電セラミックスを利用したせ
ん断モード型である。せん断モード型のインク噴射装置
は、インク噴射チャンネルの左右両側を画定する側壁
を、その高さ方向に分極し、該側壁の両側面に形成した
電極によって分極方向と直交する方向の電界を生成する
と、側壁はせん断モード変形、すなわち菱形に変形し
て、インク噴射チャンネルの容積を増減し、インクに噴
射のための圧力を与える。

【０００５】また、この構成では、１つの噴射チャンネ
ルにおける側壁の変形が隣のチャンネルに影響を与えな
いように、各噴射チャンネルの間に非噴射チャンネルを
設けることが望ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種のインク
噴射装置では、多数の噴射チャンネルが微細ピッチで配
列されるため、各側壁の電極と制御回路を電気的に接続
することが困難であり、ワイヤボンディング法によって
接続をすることが提案されていた。また、例えば特開平
７−１３２５８９号公報に開示されているように、噴射
チャンネルを形成する部材の一端に、該噴射チャンネル
の前端に直交する溝を形成し、該溝の側面に沿って噴射
チャンネル内の電極を延長して、前記部材の外面に引き
出し、制御回路と接続しやすくしたものがある。いずれ
の場合も加工工数が多くなり、コストが高いという問題
がある。

【０００７】各噴射チャンネルの間に非噴射チャンネル
を設けた場合、インクが非噴射チャンネルに流れ込まな
いように非噴射チャンネルの端部を閉塞しておいて、噴
射チャンネルの一端にインクを供給するマニホールド部
材を接合し、また、噴射チャンネルの他端にノズル孔を
有するノズルプレートを接合し、噴射チャンネルおよび
非噴射チャンネルの長手方向側面をカバープレートによ
って覆う必要があり、部品点数が多く、加工工数も多か
った。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、制御回路との電気的な接続が容易で、
また部品点数が少なく低コストのインク噴射装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１の発明では、インクを噴射する複数の噴射チ
ャンネルと、その噴射チャンネルの両側に設けられイン
クを噴射しない複数の非噴射チャンネルとが、分極され
た圧電材料で少なくとも一部が構成された側壁によって
相互に隔てて形成されたアクチュエータ基板と、前記側
壁の両側面に形成された電極とを備え、その両電極をと
おして前記側壁に電圧を印加することにより、前記側壁
を変形させ前記噴射チャンネル内のインクに圧力を与え
てそのインクを噴射するインク噴射装置において、前記
アクチュエータ基板は、前記側壁と連続して形成され、
かつ前記複数の噴射チャンネルの各一端を閉塞する噴射
チャンネル閉塞部、および前記複数の非噴射チャンネル
の各他端を閉塞する非噴射チャンネル閉塞部を有し、前
記噴射チャンネルを挟んで隣接する２つの非噴射チャン
ネル内の駆動電極は、前記噴射チャンネル閉塞部の一部
の表面に形成された連結駆動電極により電気的に接続さ
れ、かつ前記複数の噴射チャンネル内の共通電極どおし
は、前記非噴射チャンネル閉塞部の一部の表面に形成さ
れた連結共通電極により電気的に接続されている。

【０００９】上述したインク噴射装置によれば、非噴射
チャンネル閉塞部が非噴射チャンネルへのインクの浸入
を防ぐと同時に、その閉塞部の一部に形成された連結共
通電極が、全ての噴射チャンネル内の電極を電気的に相
互に接続する役割をしている。また、噴射チャンネル閉
塞部が該噴射チャンネルからのインクの漏出を防ぐと同
時に、その噴射チャンネル閉塞部の一部に形成された連
結駆動電極が、該噴射チャンネルを挟んで隣接する２つ
の駆動電極を電気的に相互に接続する役割をしている。
これにより、制御回路からのびるＦＰＣなどの配線部材
との電気接続を容易にしている。なお、連結共通電極
は、該配線部材と接続してもよいが、導電性のフレーム
等に接続してアースすることもできる。

【００１０】請求項２の発明では、上記側壁を構成する
圧電材料は、該側壁の高さ方向と平行方向に分極されて
いる。これにより、側壁の側面に印加される駆動電圧
と、分極方向が直交するため、側壁はせん断モードの変
形をする。

【００１１】請求項３の発明では、前記噴射チャンネル
と対応するノズルを有するノズルプレートを噴射および
非噴射チャンネルを覆って設けている。これにより、ノ
ズルプレートが各チャンネルの長手方向側面を覆う部材
を兼ねることができ、部品点数を減らし、部品コスト、
工程コストを低減することができる。

【００１２】請求項４の発明では前記ノズルプレート
は、前記連結駆動電極および前記連結共通電極と電気的
に接続する導電性のパターンを有している。これによ
り、ノズルプレートが制御回路との電気接続部品とを兼
ね、さらに部品点数を減らし、製造コストを低減するこ
とができる。

【００１３】請求項５の発明は、インクを噴射する複数
の噴射チャンネルと、その噴射チャンネルの両側に設け
られインクを噴射しない複数の非噴射チャンネルとが、
分極された圧電材料で少なくとも一部が構成された側壁
によって相互に隔てて形成されたアクチュエータ基板
と、前記側壁の両側面に形成された電極とを備え、その
両電極をとおして前記側壁に電圧を印加することによ
り、前記側壁を変形させ前記噴射チャンネル内のインク
に圧力を与えてそのインクを噴射するインク噴射装置に
おいて、前記アクチュエータ基板は、前記側壁の一端に
連続して前記複数の噴射チャンネルの各一端を閉塞する
ように形成された噴射チャンネル閉塞部、および前記側
壁の他端に連続して前記複数の非噴射チャンネルの各他
端を閉塞するように形成された非噴射チャンネル閉塞部
を有し、前記噴射および非噴射チャンネルの長手方向側
面を覆うノズルプレートに、前記噴射チャンネルと対応
するノズルを設け、前記アクチュエータ基板の前記他端
に、前記複数の噴射チャンネルにインクを供給するマニ
ホールド部材を接続している。

【００１４】上述したインク噴射装置によれば、マニホ
ールド部材からインクを複数の噴射チャンネルに供給す
るとともに、噴射チャンネル閉塞部が噴射チャンネル一
端からのインクの漏出を防ぎ、非噴射チャンネル閉塞部
がマニホールド部材から非噴射チャンネルへのインクの
浸入を防ぐ。また、ノズルプレートが各チャンネルの長
手方向側面を覆う部材を兼ねることができ、部品点数を
減らし、部品コスト、工程コストを低減することができ
る。

【００１５】請求項６の発明によれば、請求項５におい
て前記噴射チャンネルを挟んで隣接する２つの非噴射チ
ャンネル内の駆動電極は、前記噴射チャンネル閉塞部の
一部の表面に形成された連結駆動電極により電気的に接
続され、かつ前記複数の噴射チャンネル内の共通電極ど
おしは、前記非噴射チャンネル閉塞部の一部の表面に形
成された連結共通電極により電気的に接続されている。

【００１６】この構成によれば、非噴射チャンネル閉塞
部の一部に形成された連結共通電極が、全ての噴射チャ
ンネル内の電極を電気的に相互に接続する役割をし、噴
射チャンネル閉塞部の一部に形成された連結駆動電極
が、該噴射チャンネルを挟んで隣接する２つの駆動電極
を電気的に相互に接続する役割をし、制御回路からのび
るＦＰＣなどの配線部材との電気接続を容易にしてい
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態について図面を参照して説明する。

【００１８】図１に示すように、インク噴射装置１０
は、アクチュエータ基板１００と、カバー兼ノズルプレ
ート１４０と、マニホールド部材１３２と、配線部材例
えばＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１３０とで構
成されている。

【００１９】アクチュエータ基板１００は、積層された
２枚のチタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）の圧電セラミ
ックス材料１０１，１０２からなる。各材料１０１，１
０２は相互に反対方向にそれぞれ厚さ方向１０９Ａ，１
０９Ｂに分極されている。なお、２枚とも圧電材料であ
る必要はなく、一方のみ圧電材料で構成すればよい。該
２枚の材料１０１，１０２には、厚さ方向にわたって、
インク噴射チャンネル１１３と非噴射チャンネル１１５
とが、ダイヤモンドブレード、レーザー等により切削加
工されている。噴射チャンネル１１３と非噴射チャンネ
ル１１５は、側壁１１７を挟んで交互に配置され、ま
た、同じ深さであり、かつ平行であり、アクチュエータ
基板１００の上面１００ｃに開口して加工されている。

【００２０】噴射チャンネル１１３は後述するマニホー
ルド流路１３３からインクを導入するために、後部端面
１００ｂに開口しているが、非噴射チャンネル１１５に
はマニホールド流路１３３からのインクの浸入を防ぐた
めに、後部端面１００ｂにおいて、前記側壁１１７と連
続して形成された非噴射チャンネル閉塞部１１１が設け
られている。一方、アクチュエータ基板１００の前部端
面１００ａでは、噴射チャンネル１１３からインクが漏
れることを防ぐために、噴射チャンネルの前端に閉塞部
１２０が設けられ、逆に非噴射チャンネル１１５は開口
している。各閉塞部１１１，１２０は側壁１１７と連続
して形成されている。

【００２１】カバー兼ノズルプレート１４０は、各チャ
ンネル１１３，１１５の長手方向側面が開口するアクチ
ュエータ基板１００の上面１００ｃに接着剤にて接合さ
れる。該プレート１４０には、噴射チャンネル１１３に
対応してノズル１１８が貫通形成されている。マニホー
ルド部材１３２は、アクチュエータ基板１００とカバー
兼ノズルプレート１４０の後部端面に接着剤にて接合さ
れる。マニホールド部材１３２はその供給口１３２ａが
図示しないインクタンク等のインク供給源に接続され、
マニホールド流路１３３をへて複数のチャンネル１１３
にインクを供給する。

【００２２】そして、噴射チャンネル１１３の内面には
導電性の金属化層として共通電極１１９、非噴射チャン
ネル１１５の内面には導電性の金属化層として駆動電極
１２１がそれぞれ形成されている。同一の非噴射チャン
ネル１１５内で対向して隣接する駆動電極１２１間は、
相互に隔てられ、電気的に絶縁されており、噴射チャン
ネル１１３を挟んで隣接する２つの駆動電極１２１間
は、前記閉塞部１２０の前部端面１００ａ表面に形成さ
れた導電性の金属化層としてなる連結駆動電極１２２を
介して電気的に導通している。また、全ての噴射チャン
ネル１１３内の電極１１９は、非噴射チャンネル閉塞部
１１１の後部端面１００ｂ表面に形成された導電性の金
属化層としてなる連結共通電極１２３を介して電気的に
相互に導通している。連結共通電極１２３は、アクチュ
エータ基板１００の右または左側部端面１００ｅの金属
化層、または底面１００ｄの金属化層を介して前部端面
１００ａに設けられた電極１２６に連続している。電極
１２６と連結駆動電極１２２との間は、相互に隔てら
れ、電気的に絶縁されている。

【００２３】連結駆動電極１２２、電極１２６は、ＦＰ
Ｃ１３０に形成された電極パターン１３１を介して図示
しない制御回路に接続される。電極１２６は廃止して連
結共通電極１２３を図示しない導電性のフレーム等を介
してアースに接続してもよい。

【００２４】そして、噴射チャンネル内の電極１１９を
共通電位例えばアースに接続し、インクを噴射しようと
する噴射チャンネルの両外側の駆動電極１２１，１２１
に、図示しない制御回路が電極パターン１３１、連結駆
動電極１２２を介して電圧を印加することによって、該
噴射チャンネルの側壁１１７が、図２に示すように噴射
チャンネル１１３の容積を増加する方向にせん断モード
で変形する。詳細に説明すると、噴射チャンネルを挟む
両側壁１１７にそれぞれ分極方向と直交する方向１３
５、１３７の電界が発生し、側壁１１７を構成する材料
１０１，１０２がそれぞれ側壁の高さ方向に反対方向１
０９Ａ，１０９Ｂに分極されているから、側壁１１７の
上下各材料がそれぞれ反対方向に菱形に変形する。この
ときノズル１１８付近を含む噴射チャンネル１１３内の
圧力が減少する。この状態を、インクに発生した圧力波
の噴射チャンネル１１３内での片道伝播時間Ｔだけ維持
する。また、その間にマニホールド流路１３３からイン
クが供給される。

【００２５】なお、上記片道伝播時間Ｔは噴射チャンネ
ル１１３内の圧力波が、噴射チャンネル１１３の長手方
向に伝播するのに必要な時間であり、噴射チャンネル１
１３の長さＬとこの噴射チャンネル１１３内部のインク
中での音速ａによりＴ＝Ｌ／ａと決まる。

【００２６】圧力波の伝播理論によると、上記の電圧の
印加からほぼＴ時間がたつと噴射チャンネル１１３内の
圧力が逆転し、正の圧力に転じるが、このタイミングに
合わせて駆動電極１２１に印加されている電圧を０
（Ｖ）に戻す。すると、側壁１１７が変形前の状態に戻
り、インクに圧力が加えられる。そのとき、前記正に転
じた圧力と、側壁１１７が変形前の状態に戻ることによ
り発生した圧力とが加え合わされ、比較的高い圧力が噴
射チャンネル１１３のノズル１１８付近の部分に生じ
て、インク液滴がノズル１１８から噴射される。

【００２７】次に、本実施の形態に係るインク噴射装置
１０の製造方法について図面を参照して説明する。

【００２８】図３（ａ）に示すように、２枚の材料１０
１，１０２を積層したアクチュエータ基板１００に対し
て、ダイヤモンドブレードやレーザー等による切削加工
を行い、噴射チャンネル１１３と非噴射チャンネル１１
５となる複数の溝を千鳥状に形成し、最終的に切断部
Ｙ、Ｚにて分割することで複数個のアクチュエータ基板
１００を得る。ここで、噴射チャンネル１１３と非噴射
チャンネル１１５の両溝とも、突っ切りの形状でなく、
インク噴射装置になったときに必要な長さの約２倍の長
さで、溝長さ方向（図中左右方向）の両端にそれぞれ閉
塞部１２０、１１１を有している。閉塞部１２０と閉塞
部１１１とは、溝の長さ方向において、インク噴射装置
になったときのアクチュエータ基板１００の幅（Ｙ−Ｚ
間長さ）だけずらして配置し、それぞれの中心Ｙ、Ｚを
切断している。

【００２９】このようにして得られたアクチュエータ基
板１００は、メッキ等の手法により図３（ｂ）に示すよ
うに、全表面に導電性の金属化層が形成される。

【００３０】つづいて、不必要な部位の前記金属化層を
除去する。平面研削装置等により上部端面１００ｃの金
属化層を除去し、各チャンネル内の金属化層を電極１１
９、駆動電極１２１として独立させる。非噴射チャンネ
ル１１５内で対向して隣接する駆動電極１２１間を電気
的に絶縁状態にするために、ダイヤモンドブレード、レ
ーザー等の切削加工により、非噴射チャンネル内底部１
２５の金属化層を非噴射チャンネルの長手方向に除去す
る。さらに該非噴射チャンネル内底部１２５と連続する
ように前部端面１００ａ上の金属化層を除去する分割溝
１２４を形成する。その結果、該前部端面１００ａ上に
残る金属化層が、噴射チャンネル１１３両外側の２つの
駆動電極１２１と接続した連結駆動電極１２２となる。

【００３１】また、アクチュエータ基板後部端面１００
ｂの金属化層は、連結共通電極１２３として残される。
連結共通電極１２３は、前部端面１００ａに形成されて
いる電極１２６に、側部端面１００ｅまたは底面１００
ｄの金属化層を介して接続している。底面１００ｄの金
属化層は平面研削加工等により完全に除去してもよい
が、残す場合、該金属化層と連結共通電極１２３との間
は、金属化層が除去され、電気的に絶縁状態にされる。

【００３２】以上の工程により、全ての噴射チャンネル
１１３内の電極１１９は、非噴射チャンネル閉塞部１１
１の後部端面１００ｂに形成された連結共通電極１２３
を介して、相互に電気的に導通している。同一の非噴射
チャンネル１１５内で対向して隣接する２つの駆動電極
１２１間は、電気的に絶縁されており、噴射チャンネル
１１３を挟んで隣接する２つの駆動電極１２１は、閉塞
部１２０の前部端面１００ａに形成された連結駆動電極
１２２にそれぞれ電気的に導通している。

【００３３】上述のように製造されたアクチュエータ基
板１００に対して、図１に示すように上部端面１００ｃ
に、ノズル１１８を有するカバー兼ノズルプレート１４
０を、該ノズル１１８と噴射チャンネル１１３とが連通
するように接合する。次に、マニホールド流路１３３を
有するマニホール１３２を前記アクチュエータ基板１０
０の後部端面１００ｂに、該マニホールド流路１３３
と、噴射チャンネル１１３とが連通するように接合す
る。

【００３４】続いて、電極パターン１３１を形成したＦ
ＰＣ１３０を、前記アクチュエータ基板１００の前部端
面１００ａに、連結駆動電極１２２および電極１２６と
電極パターン１３１とが電気的に導通するように接合す
ることで、インク噴射装置１０となる。この電極パター
ン１３１は、他端で図示しない制御回路と電気的に接続
される。

【００３５】以上詳述したように、本実施の形態のイン
ク噴射装置１０では、非噴射チャンネル閉塞部１１１が
マニホールド流路１３３から非噴射チャンネル１１５へ
のインクの浸入を防ぐと同時に、その非噴射チャンネル
閉塞部１１１の後部端面１００ｂに形成された連結共通
電極１２３が、全ての噴射チャンネル内電極１１９間を
電気的に接続する役割をしている。また、閉塞部１２０
が噴射チャンネル１１３からのインクの漏出を防ぐと同
時に、その閉塞部１２０の前部端面１００ａに形成され
た連結駆動電極１２３が、噴射チャンネル１１３を挟ん
で隣接する駆動電極１２１と電気的に接続し、かつＦＰ
Ｃ１３０の電極パターン１３１との接続部としての役割
をしている。このため、従来のような余分な溝加工など
を必要とせずに電極を引き回すことができ、簡単に制御
部との電気接続ができるようになった。また、ノズルプ
レートとカバープレートが別部品でなく１つの部品とし
て構成されているので、部品点数が減り、部品コスト、
工程コストがさらに低減されている。

【００３６】なお、本発明の実施例では、ＦＰＣ１３０
をアクチュエータ基板１００の前部端面１００ａに接合
したが、アクチュエータ基板１００の底面１００ｄにて
接合してもよい。この場合には、連結駆動電極１２２に
電気的に接続する電極をそのままアクチュエータ基板１
００の底面１００ｄに形成しておけばよいので、予めメ
ッキ法等により形成しておいた金属化層を、ダイヤモン
ドブレード、レーザー等の切削加工により、分割して必
要な電極パターン配置にすればよい。また、本実施の形
態では、側壁１１７の高さ方向全体に電極１１９，１２
１を形成したが、材料１０１，１０２の一方のみを圧電
材料にした場合にはその圧電材料の部分のみに電極を形
成するようにしてもよい。さらに、アクチュエータ基板
１００を１つの圧電材料で形成して、側壁１１７の上ま
たは下半分のみに電極を形成するようにしてもよい。連
結駆動電極１２２は、アクチュエータ基板１００に不要
な部分のみマスク処理して導電性金属を蒸着等により形
成するようにしてもよい。

【００３７】図４は本発明を具体化した別の実施の形態
を示すもので、カバー兼ノズルプレート１４０Ａが２個
分の大きさに形成されて、２個のアクチュエータ基板１
００がその前部端面を向かい合わせるように、カバー兼
ノズルプレート１４０Ａにそえぞれ接合されている。マ
ニホールド部材１３２は２個のアクチュエータ基板１０
０の後部端面にそれぞれ接合されている。アクチュエー
タ基板１００、ＦＰＣ１３０およびマニホールド部材１
３２の構造は、前記実施の形態と同様である。この場
合、２列のノズル１１８の位置関係を高精度に設定する
ことができる。また、記録密度を高めるためにノズル１
１８は２列の千鳥状に配置されることが好ましい。

【００３８】図５はさらに別の実施の形態を示すもの
で、ＦＰＣ１３０が廃止され、カバー兼ノズルプレート
１４０Ｂに電極パターン１３１が設けられる。

【００３９】詳細に説明すると、連結駆動電極１２２Ｂ
は噴射チャンネル１１３の閉塞部１２０の上面に形成さ
れ、連結共通電極１２３Ｂは非噴射チャンネル１１５の
閉塞部１１１の上面に形成されている。アクチュエータ
基板１００の前部および後部端面１００ａ，１００ｂに
は導電性の金属化層は存在しない。カバー兼ノズルプレ
ート１４０Ｂには、連結駆動電極１２２Ｂに対応して個
々の電極パターン１３１Ｂ−１、複数の連結共通電極１
２３Ｂに対応して１つの連続した電極パターン１３１Ｂ
−２がそれぞれ形成され、カバー兼ノズルプレート１４
０Ｂをアクチュエータ基板１００上に接合したとき、そ
れらが相互に電気的に接続される。電極パターン１３１
Ｂの端部は、図示しない制御回路に接続される。

【００４０】このアクチュエータ基板１００の製造方法
は、図３（ａ）に示すように噴射チャンネル１１９およ
び非噴射チャンネル１１５となる溝を形成した後、Ｙ，
Ｚで切断する前に、アクチュエータ基板にメッキ等によ
り導電性の金属化層を形成する。その後、Ｙ，Ｚで切断
することで、前部および後部端面１００ａ，１００ｂに
金属化層のないアクチュエータ基板１００を得ることが
できる。そして、アクチュエータ基板１００の上面１０
０ｃにおいて、連結駆動電極１２２Ｂ、連結共通電極１
２３Ｂを残しながら該上面１００ｃの金属化層を除去す
ることで、アクチュエータ基板が完成する。

【００４１】この実施の形態では、カバー兼ノズルプレ
ート１４０Ｂ上に制御回路を一体に配置するようにして
もよい。また、カバー兼ノズルプレート１４０Ｂは、前
記ＦＰＣと同様なフレキシブルな材料を用いることもで
きる。

【００４２】図６，７はさらに別の実施の形態を示すも
のである。アクチュエータ基板１００Ｃには、チャンネ
ル１１３，１１５のなす列が２列一体に設けられる。詳
細に説明すると、図７にアクチュエータ基板の一部平面
を示すように、一方の列の噴射チャンネル１１３と他方
の列の非噴射チャンネル１１５とが対応するように配置
されている。このため、噴射チャンネル閉塞部１２０Ｃ
は、他方の列の非噴射チャンネル１１５の一方の端部も
閉塞していることになり、該非噴射チャンネル１１５の
他方の端部は、前述の実施の形態と同様にアクチュエー
タ基板の端部において閉塞部１１１Ｃによって閉塞され
ている。

【００４３】そして、噴射チャンネル１１３と非噴射チ
ャンネル１１５内には前述の実施の形態と同様に電極１
１９、駆動電極１２１，１２１が形成されている。噴射
チャンネル閉塞部１２０Ｃの上面には、噴射チャンネル
１１３を挟む両非噴射チャンネル１１５，１１５の該噴
射チャンネル側駆動電極１２１，１２１に接続した連結
駆動電極１２２Ｃが形成され、また、非噴射チャンネル
閉塞部１１１Ｃの上面には、隣接する噴射チャンネル１
１３内の電極１１９に接続した連結共通電極１２３Ｃが
形成されている。

【００４４】カバー兼ノズルプレート１４０Ｃには、２
列の噴射チャンネル１１３に対応してノズル１１８が２
列形成され、また、連結共通電極１２３Ｃおよび連結駆
動電極１２２Ｃに対応して、図示しないが図５と同様の
電極パターン１３１Ｂが２組形成されている。

【００４５】マニホールド部材１３２Ｃは、アクチュエ
ータ基板１００Ｃの底面から両端部に沿ってアクチュエ
ータ基板１００Ｃを囲むようにコ字状をなし、２つの列
の噴射チャンネル１１３に同時にインクを供給するよう
にしている。マニホールド流路１３３の上端は、カバー
兼ノズルプレート１４０Ｃによって閉塞されている。

【００４６】この実施の形態では、２個分のアクチュエ
ータ基板、カバー兼ノズルプレートおよびマニホールド
部材がそれぞれ一体に構成され、いっそう部品点数を減
らすことができる。

【００４７】なお各実施の形態において、ＦＰＣ１３０
またはノズルプレート１４０上の電極パターン１３１，
１３１Ｂの、アクチュエータ基板に接合される端部が、
連結駆動電極１２２，１２２Ｂ，１２２Ｃと同じかわず
か大きい幅を有していれば、アクチュエータ基板側の連
結駆動電極１２２を廃止し、電極パターン１３１，１３
１Ｂの端部を２つの駆動電極１２１に直接接続すること
ができる。同様に、連結共通電極１２３Ｂ、１２３Ｃも
廃止し、電極１１９を電極パターンに直接接続すること
もできる。

【００４８】

【発明の効果】上述したように、本発明のインク噴射装
置によれば、非噴射チャンネル閉塞部が非噴射チャンネ
ルへのマニホールド部材からのインクの浸入を防ぐと同
時に、その非噴射チャンネル閉塞部の一部に形成された
連結共通電極が、全ての噴射チャンネル内電極間を電気
的に接続する役割をしている。また、噴射チャンネル閉
塞部が噴射チャンネルからのインクの漏出を防ぐと同時
に、その閉塞部の一部に形成された連結駆動電極が、噴
射チャンネルを挟んで隣接する駆動電極と電気的に接続
し、かつＦＰＣなど配線部材との接続部としての役割を
している。このため、簡単に制御回路との電気接続がで
きるようになった。

【００４９】また、上記のように、噴射チャンネルと非
噴射チャンネルの一端および他端を閉塞し、噴射チャン
ネルと対応するノズルを有するノズルプレートを噴射お
よび非噴射チャンネルを覆って設け、噴射チャンネルに
インクを供給するマニホールド部材をアクチュエータ基
板に接続した構成であるから、部品点数が減り、製造コ
ストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のインク噴射装置の分解
斜視図である。

【図２】図１のインク噴射装置の動作を説明する断面図
である。

【図３】図１のインク噴射装置の製造工程示す図であ
る。

【図４】本発明の別の実施の形態のインク噴射装置を示
す断面図である。

【図５】本発明のさらに別の実施の形態のインク噴射装
置の分解斜視図である。

【図６】本発明のさらに別の実施の形態のインク噴射装
置の断面図である。

【図７】図６のインク噴射装置のアクチュエータ基板の
一部平面図である。

【符号の説明】

１０インク噴射装置１００アクチュエータ基板１１８ノズル１１３噴射チャンネル１１５非噴射チャンネル１１７側壁１１１非噴射チャンネル閉塞部１１９電極１２０噴射チャンネル閉鎖部１２１駆動電極１２２連結駆動電極１２３連結共通電極１３２マニホールド部材１４０カバー兼ノズルプレート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを噴射する複数の噴射チャンネル
と、その噴射チャンネルの両側に設けられインクを噴射
しない複数の非噴射チャンネルとが、分極された圧電材
料で少なくとも一部が構成された側壁によって相互に隔
てて形成されたアクチュエータ基板と、前記側壁の両側
面に形成された電極とを備え、その両電極をとおして前
記側壁に電圧を印加することにより、前記側壁を変形さ
せ前記噴射チャンネル内のインクに圧力を与えてそのイ
ンクを噴射するインク噴射装置において、前記アクチュエータ基板は、前記側壁と連続して形成さ
れ、かつ前記複数の噴射チャンネルの各一端を閉塞する
噴射チャンネル閉塞部、および前記複数の非噴射チャン
ネルの各他端を閉塞する非噴射チャンネル閉塞部を有
し、前記噴射チャンネルを挟んで隣接する２つの非噴射チャ
ンネル内の駆動電極は、前記噴射チャンネル閉塞部の一
部の表面に形成された連結駆動電極により電気的に接続
され、かつ前記複数の噴射チャンネル内の共通電極どお
しは、前記非噴射チャンネル閉塞部の一部の表面に形成
された連結共通電極により電気的に接続されていること
を特徴とするインク噴射装置。
【請求項２】前記側壁を構成する圧電材料は、該側壁
の高さ方向と平行方向に分極されていることを特徴とす
る請求項１記載のインク噴射装置。
【請求項３】前記噴射チャンネルと対応するノズルを
有するノズルプレートを噴射および非噴射チャンネルを
覆って設けたことを特徴とする請求項１記載のインク噴
射装置。
【請求項４】前記ノズルプレートは、前記連結駆動電
極および前記連結共通電極と電気的に接続する導電性の
パターンを有することを特徴とする請求項３記載のイン
ク噴射装置。
【請求項５】インクを噴射する複数の噴射チャンネル
と、その噴射チャンネルの両側に設けられインクを噴射
しない複数の非噴射チャンネルとが、分極された圧電材
料で少なくとも一部が構成された側壁によって相互に隔
てて形成されたアクチュエータ基板と、前記側壁の両側
面に形成された電極とを備え、その両電極をとおして前
記側壁に電圧を印加することにより、前記側壁を変形さ
せ前記噴射チャンネル内のインクに圧力を与えてそのイ
ンクを噴射するインク噴射装置において、前記アクチュエータ基板は、前記側壁の一端に連続して
前記複数の噴射チャンネルの各一端を閉塞するように形
成された噴射チャンネル閉塞部、および前記側壁の他端
に連続して前記複数の非噴射チャンネルの各他端を閉塞
するように形成された非噴射チャンネル閉塞部を有し、前記噴射および非噴射チャンネルの長手方向側面を覆う
ノズルプレートに、前記噴射チャンネルと対応するノズ
ルを設け、前記アクチュエータ基板の前記他端に、前記複数の噴射
チャンネルにインクを供給するマニホールド部材を接続
したことを特徴とするインク噴射装置。
【請求項６】前記噴射チャンネルを挟んで隣接する２
つの非噴射チャンネル内の駆動電極は、前記噴射チャン
ネル閉塞部の一部の表面に形成された連結駆動電極によ
り電気的に接続され、かつ前記複数の噴射チャンネル内
の共通電極どおしは、前記非噴射チャンネル閉塞部の一
部の表面に形成された連結共通電極により電気的に接続
されていることを特徴とする請求項５記載のインク噴射
装置。