JP2002331663A - インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置 - Google Patents

インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置

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JP2002331663A JP2002054159A JP2002054159A JP2002331663A JP 2002331663 A JP2002331663 A JP 2002331663A JP 2002054159 A JP2002054159 A JP 2002054159A JP 2002054159 A JP2002054159 A JP 2002054159A JP 2002331663 A JP2002331663 A JP 2002331663A
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recording head
pressure
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Soichi Moriya
壮一 守谷
Hiroyuki Kamei
宏行 亀井
Masami Murai
正己 村井
Kazuhiko Fujimori
一彦 藤森
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電素子の破壊を比較的容易且つ確実に防止
することのできるインクジェット式記録ヘッド及びイン
クジェット式記録装置を提供する。 【解決手段】ノズル開口に連通する圧力発生室１２が画
成される流路形成基板１０と、流路形成基板１０の圧力
発生室１２に対応する領域に振動板を介して設けられた
圧電素子３００とを具備するインクジェット式記録ヘッ
ドにおいて、流路形成基板１０の圧電素子３００側に接
合されてこの圧電素子３００の運動を阻害しない程度の
空間を確保する圧電素子保持部３３を画成する封止部材
３０を有すると共に、封止部材３０とは別部材に設けら
れて圧電素子保持部３３と連通し且つ外気と遮断された
空間である封止部１３１を少なくとも一つ設けることに
よって実質的に圧電素子保持部３３の体積を広げ、圧電
素子３００の湿度の上昇を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を吐出す
るノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構
成し、この振動板を介して圧電素子を設けて、圧電素子
の変位によりインク滴を吐出させるインクジェット式記
録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インク滴を吐出するノズル開口と連通す
る圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧
電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧して
ノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式
記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦
振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、た
わみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの
２種類が実用化されている。
【０００３】前者は圧電素子の端面を振動板に当接させ
ることにより圧力発生室の容積を変化させることができ
て、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反
面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛
歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた
圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必
要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。
【０００４】これに対して後者は、圧電材料のグリーン
シートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼
成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作
り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関
係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難
であるという問題がある。
【０００５】一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消す
べく、特開平５−２８６１３１号公報に見られるよう
に、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧
電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法に
より圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生
室毎に独立するように圧電素子を形成したものが提案さ
れている。
【０００６】このようなインクジェット式記録ヘッドで
は、大気中の水分等により、圧電素子が破壊するという
問題がある。この問題を解決するために、圧電素子を所
定空間内に封止して大気と遮断すると共に、その空間中
に不活性流体を封入して圧電素子の破壊を防止した構造
が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに圧電素子を所定空間内に封止し、その空間内に不活
性流体を充填するという工程は、比較的難しく製造コス
トが高くなるという問題がある。
【０００８】また、不活性流体の代わりに、圧電素子を
封止する空間内に吸湿材を設けても圧電素子の破壊を防
止できるが、不活性流体の場合と同様に製造工程が困難
であるという問題がある。さらに、時間の経過に伴って
吸湿材の機能が低下し、吸湿材が機能しなくなるという
問題もある。
【０００９】本発明は、このような事情に鑑み、圧電素
子の破壊を比較的容易且つ確実に防止することのできる
インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録
装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室が
画成される流路形成基板と、該流路形成基板の前記圧力
発生室に対応する領域に振動板を介して設けられた圧電
素子とを有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記流路形成基板の前記圧電素子側に接合されて当該圧
電素子の運動を阻害しない程度の空間を確保する圧電素
子保持部を画成する封止部材を有すると共に、該封止部
材とは別部材に設けられ前記圧電素子保持部と連通し且
つ外気と遮断された空間である封止部を少なくとも一つ
有することを特徴とするインクジェット式記録ヘッドに
ある。
【００１１】かかる第１の態様では、圧電素子を封止す
る空間の体積が実質的に大きくなるため、製造工程時の
変動要素に対する許容範囲が広がり、製造工程を簡略化
できると共に歩留まりが向上する。
【００１２】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記封止部によって前記圧電素子保持部内の湿度の
上昇を防止することを特徴とするインクジェット式記録
ヘッドにある。
【００１３】かかる第２の態様では、水分に起因する圧
電素子の破壊を長期に亘って防止することができる。
【００１４】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記封止部内に吸湿材が設けられていること
を特徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。
【００１５】かかる第３の態様では、吸湿材によって圧
電素子保持部内が低湿度に保持され、大気中の水分等に
起因する圧電素子の動作不良が防止される。
【００１６】本発明の第４の態様は、第３の態様におい
て、前記吸湿材が交換可能であることを特徴とするイン
クジェット式記録ヘッドにある。
【００１７】かかる第４の態様では、所定のタイミング
で吸湿材を交換することにより、圧電素子保持部内を常
に低湿度に保持することができる。
【００１８】本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか
の態様において、前記封止部内に乾燥流体が充填されて
いることを特徴とするジェット式記録ヘッドにある。
【００１９】かかる第５の態様では、圧電素子保持部内
が確実に低湿度に保持され、圧電素子の水分に起因する
動作不良が防止される。
【００２０】本発明の第６の態様は、第５の態様におい
て、前記乾燥流体が、不活性流体であることを特徴とす
るインクジェット式記録ヘッドにある。
【００２１】かかる第６の態様では、圧電素子が不活性
流体中に保持されるので、外部環境の変化に起因する動
作不良が防止される。
【００２２】本発明の第７の態様は、第１〜６の何れか
の態様において、前記圧電素子保持部内の圧力が大気圧
以上となっていることを特徴とするインクジェット式記
録ヘッドにある。
【００２３】かかる第７の態様では、圧電素子保持部内
の圧力が常に大気圧よりも大きくなり、流路形成基板と
封止部材とを接合する接着層等から圧電素子保持部内に
水分が浸入するのを防止することができる。
【００２４】本発明の第８の態様は、第７の態様におい
て、前記封止部を画成する壁に、前記封止部内の圧力が
大気圧と略同一となるように調整する圧力調整手段が設
けられていることを特徴とするインクジェット式記録ヘ
ッドにある。
【００２５】かかる第８の態様では、圧電素子保持部内
の圧力が常に大気圧と略同一となるため、大気圧が変化
しても振動板に応力が生じることがなく、インク吐出特
性を常に良好に保持できる。
【００２６】本発明の第９の態様は、第７の態様におい
て、前記乾燥流体が、前記封止部内に圧縮されて充填さ
れていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド
にある。
【００２７】かかる第９の態様では、圧電素子保持部内
の圧力が常に大気圧よりも大きくなり、流路形成基板と
封止部材とを接合する接着層等から圧電素子保持部内に
水分が浸入するのを防止することができる。
【００２８】本発明の第１０の態様は、第９の態様にお
いて、前記圧電素子保持部内の圧力が略一定となるよう
に、前記封止部から前記圧電素子保持部内に前記乾燥流
体が供給されていることを特徴とするインクジェット式
記録ヘッドにある。
【００２９】かかる第１０の態様では、圧電素子保持部
内の圧力が長期に亘って略一定に保持される。
【００３０】本発明の第１１の態様は、第１〜１０の何
れかの態様において、前記封止部材上に前記圧電素子を
駆動するための駆動回路が設けられ、該駆動回路が前記
封止部によって封止されていることを特徴とするインク
ジェット式記録ヘッドにある。
【００３１】かかる第１１の態様では、駆動回路を樹脂
等でモールドする必要がなく、製造工程を簡略化でき
る。
【００３２】本発明の第１２の態様は、第１〜１１の何
れかの態様において、前記流路形成基板がシリコン単結
晶基板からなり、前記圧力発生室が異方性エッチングに
より形成され、前記圧電素子の各層が成膜及びリソグラ
フィ法により形成されたものであることを特徴とするイ
ンクジェット式記録ヘッドにある。
【００３３】かかる第１２の態様では、薄膜からなる圧
電素子の水分に起因する動作不良が防止される。
【００３４】本発明の第１３の態様は、第１〜１１の何
れかの態様において、前記流路形成基板がセラミックス
で形成され、前記圧電素子の各層がグリーンシート貼付
又は印刷により形成されていることを特徴とするインク
ジェット式記録ヘッドにある。
【００３５】かかる第１３の態様では、グリーンシート
貼付等により形成された圧電素子であっても、水分に起
因する動作不良が確実に防止される。
【００３６】本発明の第１４の態様は、第１〜１１の何
れかの態様において、前記圧電素子が、圧電材料と電極
形成材料とが交互に積層されて軸方向に伸縮する縦振動
型の圧電素子であることを特徴とするインクジェット式
記録ヘッドにある。
【００３７】かかる第１４の態様では、縦振動型の圧電
素子を用いた場合であっても、圧電素子の水分に起因す
る動作不良が確実に防止される。
【００３８】本発明の第１５の態様は、第１〜１４の何
れかの態様のインクジェット式記録ヘッドを具備するこ
とを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００３９】かかる第１５の態様では、印刷品質及び信
頼性を向上したインクジェット式記録装置を実現でき
る。
【００４０】本発明の第１６の態様は、ノズル開口に連
通する圧力発生室が画成される流路形成基板と、該流路
形成基板の前記圧力発生室に対応する領域に振動板を介
して設けられた圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧
電素子側に接合されて当該圧電素子の運動を阻害しない
程度の空間を確保する圧電素子保持部を画成する封止部
材とを有するインクジェット式記録ヘッドを具備するイ
ンクジェット式記録装置において、前記封止部材とは別
部材に設けられ前記圧電素子保持部と連通し且つ外気と
遮断された空間である封止部を少なくとも一つ有するこ
とを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００４１】かかる第１６の態様では、圧電素子を封止
する空間の体積が実質的に大きくなるため、製造工程時
の変動要素に対する許容範囲が広がり、製造工程を簡略
化できると共に歩留まりが向上する。
【００４２】本発明の第１７の態様は、第１６の態様に
おいて、前記封止部が、前記圧電素子保持部内の湿度の
上昇を防止するものであることを特徴とするインクジェ
ット式記録装置にある。
【００４３】かかる第１７の態様では、水分に起因する
圧電素子の破壊を長期に亘って防止することができる。
【００４４】本発明の第１８の態様は、第１６又は１７
の態様において、前記封止部内に吸湿材が設けられてい
ることを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００４５】かかる第１８の態様では、吸湿材によって
圧電素子保持部内が低湿度に保持され、大気中の水分等
に起因する圧電素子の動作不良が防止される。
【００４６】本発明の第１９の態様は、第１８の態様に
おいて、前記吸湿材が交換可能であることを特徴とする
インクジェット式記録装置にある。
【００４７】かかる第１９の態様では、所定のタイミン
グで吸湿材を交換することにより、圧電素子保持部内を
常に低湿度に保持することができる。
【００４８】本発明の第２０の態様は、第１６〜１９の
何れかの態様において、前記封止部内に乾燥流体が充填
されていることを特徴とするインクジェット式記録装置
にある。
【００４９】かかる第２０の態様では、圧電素子保持部
内が確実に低湿度に保持され、圧電素子の水分に起因す
る動作不良が防止される。
【００５０】本発明の第２１の態様は、第２０の態様に
おいて、前記乾燥流体が、不活性流体であることを特徴
とするインクジェット式記録装置にある。
【００５１】かかる第２１の態様では、圧電素子が不活
性流体中に保持されるので、外部環境の変化に起因する
動作不良が防止される。
【００５２】本発明の第２２の態様は、第１６〜２１の
何れかの態様において、前記圧電素子保持部内の圧力が
大気圧以上となっていることを特徴とするインクジェッ
ト式記録装置にある。
【００５３】かかる第２２の態様では、圧電素子保持部
内の圧力が常に大気圧よりも大きくなり、流路形成基板
と封止部材とを接合する接着層等から圧電素子保持部内
に水分が浸入するのを防止することができる。
【００５４】本発明の第２３の態様は、第２２の態様に
おいて、前記封止部を画成する壁に、前記封止部内の圧
力が大気圧と略同一となるように調整する圧力調整手段
が設けられていることを特徴とするインクジェット式記
録装置にある。
【００５５】かかる第２３の態様では、圧電素子保持部
内の圧力が常に大気圧と略同一となるため、大気圧が変
化しても振動板に応力が生じることがなく、インク吐出
特性を常に良好に保持できる。
【００５６】本発明の第２４の態様は、第２２の態様に
おいて、前記乾燥流体が、前記封止部内に圧縮されて充
填されていることを特徴とするインクジェット式記録装
置にある。
【００５７】かかる第２４の態様では、圧電素子保持部
内の圧力が常に大気圧よりも大きくなり、流路形成基板
と封止部材とを接合する接着層等から圧電素子保持部内
に水分が浸入するのを防止することができる。
【００５８】本発明の第２５の態様は、第２４の態様に
おいて、前記圧電素子保持部内の圧力が略一定となるよ
うに、前記封止部から前記圧電素子保持部内に前記乾燥
流体が供給されていることを特徴とするインクジェット
式記録装置にある。
【００５９】かかる第２５の態様では、圧電素子保持部
内の圧力が長期に亘って略一定に保持される。
【００６０】本発明の第２６の態様は、第２４又は２５
の態様において、前記封止部内の圧力を検出する圧力検
出手段と、該圧力検出手段の検出結果が所定の条件を満
たしていない場合にユーザに対して報知を行う報知手段
とをさらに有することを特徴とするインクジェット式記
録装置にある。
【００６１】かかる第２６の態様では、報知手段が、圧
力検出手段が検出した検出結果から所定情報をユーザに
報知するため、ユーザは封止部内の状態、例えば、乾燥
流体の残量等を容易に判断できる。
【００６２】本発明の第２７の態様は、第１６〜２６の
何れかの態様において、前記インクジェット式記録ヘッ
ドに着脱可能に保持され当該インクジェット式記録ヘッ
ドにインクを供給するインク供給手段をさらに有し、且
つ前記封止部と前記インク供給手段とが一体的に形成さ
れていることを特徴とするインクジェット式記録装置に
ある。
【００６３】かかる第２７の態様では、インクカートリ
ッジの交換と共に封止部が交換されるため、圧電素子保
持部内を常に低湿度に保持することが可能となる。
【００６４】
【発明の実施の形態】以下に本発明を実施形態に基づい
て詳細に説明する。
【００６５】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図
であり、図２は、図１の断面図である。
【００６６】図示するように、流路形成基板１０は、本
実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板か
らなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸
化シリコンからなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が形
成されている。
【００６７】この流路形成基板１０には、その他方面側
から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によ
って区画された圧力発生室１２が形成されている。ま
た、各列の圧力発生室１２の長手方向外側には、後述す
るリザーバ形成基板３０に設けられるリザーバ部３１と
連通孔５１を介して連通し、各圧力発生室１２の共通の
インク室となるリザーバ１００を構成する連通部１３が
形成されている。また、この連通部１３は、インク供給
路１４を介して各圧力発生室１２の長手方向一端部とそ
れぞれ連通されている。
【００６８】ここで、異方性エッチングは、シリコン単
結晶基板のエッチングレートの違いを利用して行われ
る。例えば、本実施形態では、シリコン単結晶基板をＫ
ＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に侵食されて
（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面と、この第１
の（１１１）面と約７０度の角度をなし且つ上記（１１
０）面と約３５度の角度をなす第２の（１１１）面とが
出現し、（１１０）面のエッチングレートと比較して
（１１１）面のエッチングレートが約１／１８０である
という性質を利用して行われる。かかる異方性エッチン
グにより、二つの第１の（１１１）面と斜めの二つの第
２の（１１１）面とで形成される平行四辺形状の深さ加
工を基本として精密加工を行うことができ、圧力発生室
１２を高密度に配列することができる。
【００６９】本実施形態では、各圧力発生室１２の長辺
を第１の（１１１）面で、短辺を第２の（１１１）面で
形成している。この圧力発生室１２は、流路形成基板１
０をほぼ貫通して弾性膜５０に達するまでエッチングす
ることにより形成されている。ここで、弾性膜５０は、
シリコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液に侵
される量がきわめて小さい。また各圧力発生室１２の一
端に連通する各インク供給路１４は、圧力発生室１２よ
り浅く形成されており、圧力発生室１２に流入するイン
クの流路抵抗を一定に保持している。すなわち、インク
供給路１４は、シリコン単結晶基板を厚さ方向に途中ま
でエッチング（ハーフエッチング）することにより形成
されている。なお、ハーフエッチングは、エッチング時
間の調整により行われる。
【００７０】このような流路形成基板１０の厚さは、圧
力発生室１２を配列密度に合わせて最適な厚さを選択す
ればよく、圧力発生室１２の配列密度が、例えば、１イ
ンチ当たり１８０個（１８０ｄｐｉ）程度であれば、流
路形成基板１０の厚さは、２２０μｍ程度であればよい
が、例えば、２００ｄｐｉ以上と比較的高密度に配列す
る場合には、流路形成基板１０の厚さは１００μｍ以下
と比較的薄くするのが好ましい。これは、隣接する圧力
発生室１２間の隔壁の剛性を保ちつつ、配列密度を高く
できるからである。
【００７１】この流路形成基板１０の開口面側には、各
圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側で連通す
るノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接
着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。な
お、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．１〜１
ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜
４．５［×１０-6／℃］であるガラスセラミックス、又
は不錆鋼などからなる。ノズルプレート２０は、一方の
面で流路形成基板１０の一面を全面的に覆い、シリコン
単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強板の役目も果
たす。また、ノズルプレート２０は、流路形成基板１０
と熱膨張係数が略同一の材料で形成するようにしてもよ
い。この場合には、流路形成基板１０とノズルプレート
２０との熱による変形が略同一となるため、熱硬化性の
接着剤等を用いて容易に接合することができる。
【００７２】なお、このノズルプレート２０に穿設され
るノズル開口２１の大きさと圧力発生室１２の大きさと
は、吐出するインク滴の量、吐出スピード、吐出周波数
等に応じて最適化される。例えば、１インチ当たり３６
０個のインク滴を記録する場合、ノズル開口２１は数十
μｍの直径で精度よく形成する必要がある。
【００７３】一方、流路形成基板１０に設けられた弾性
膜５０上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜
６０と、厚さが例えば、約０．５〜３μｍの圧電体層７
０と、厚さが例えば、約０．１μｍの上電極膜８０と
が、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３０
０を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極
膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０を含む部分を
いう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極
を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力
発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、こ
こではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体
層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電
歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態で
は、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上
電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、
駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。
何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部
が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素
子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じ
る振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。な
お、本実施形態では、弾性膜５０及び下電極膜６０が振
動板として作用するが、下電極膜が弾性膜を兼ねるよう
にしてもよい。
【００７４】また、流路形成基板１０の圧電素子３００
側には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリ
ザーバ部３１を有するリザーバ形成基板３０が接合され
ている。このリザーバ部３１は、本実施形態では、リザ
ーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２
の並設方向に亘って形成されている。そして、このリザ
ーバ部３１が、弾性膜５０及び下電極膜６０を貫通して
設けられる貫通孔５１を介して流路形成基板１０の連通
部１３と連通され、これらリザーバ部３１と連通部１３
とで各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ
１００が構成されている。
【００７５】このリザーバ形成基板３０としては、例え
ば、ガラス、セラミック材料等の流路形成基板１０の熱
膨張率と略同一の材料を用いることが好ましく、本実施
形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結
晶基板を用いて形成した。これにより、上述のノズルプ
レート２０の場合と同様に、熱硬化性の接着剤を用いた
高温での接着であっても両者を確実に接着することがで
きる。したがって、製造工程を簡略化することができ
る。
【００７６】さらに、このリザーバ形成基板３０上に
は、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライア
ンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１
は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６
μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィル
ム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３１
の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属
等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス
鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザ
ーバ１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去さ
れた開口部４３となっているため、リザーバ１００の一
方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止され、内部
圧力の変化によって変形可能な可撓部３２となってい
る。
【００７７】また、このリザーバ１００の長手方向略中
央部外側のコンプライアンス基板４０及びリザーバ形成
基板３０には、リザーバ１００にインクを供給するため
のインク導入路３５が設けられている。
【００７８】さらに、このリザーバ形成基板３０は、圧
電素子３００を封止する封止部材を兼ねており、圧電素
子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻
害しない程度の空間を確保した状態でその空間を密封可
能な圧電素子保持部３３が設けられている。そして、圧
電素子３００は、この圧電素子保持部３３内に密封さ
れ、大気中の水分等の外部環境に起因する圧電素子３０
０の破壊が防止されている。
【００７９】また、固定板４２上には、圧電素子３００
を駆動するための、例えば、回路基板あるいは駆動回路
を含む半導体集積回路（ＩＣ）等の駆動回路１１０が搭
載されている。そして、この駆動回路１１０は、リザー
バ形成基板３０及びコンプライアンス基板４０のリザー
バ部３１と圧電素子保持部３３との間の領域に設けられ
た貫通孔３６を介して延設されたボンディングワイヤ等
からなる駆動配線１２０によって、各リード電極９０と
それぞれ電気的に接続されている（図２参照）。
【００８０】さらに、固定板４２上には圧電素子保持部
３３に連通し且つ外気とは遮断された空間である第１の
封止部１３１を有する第１の封止部材１３０が接合さ
れ、この第１の封止部１３１内に駆動回路１１０が密封
されている。なお、第１の封止部１３１は、リザーバ形
成基板３０及びコンプライアンス基板４０を貫通して設
けられた貫通孔３７を介して圧電素子保持部３３と連通
されている。
【００８１】ここで、この第１の封止部１３１は、圧電
素子保持部３３内の湿度の上昇を防止するためのもので
ある。本実施形態では、これら圧電素子保持部３３及び
第１の封止部１３１内に第１の封止部材１３０に設けら
れた導入孔１３２を介して乾燥流体が充填され、この導
入孔１３２は接着剤１３５等によって密封されている。
そして、この第１の封止部材１３０内の乾燥流体は貫通
孔３７を介して圧電素子保持部３３内に供給されるよう
になっている。すなわち、圧電素子保持部３３内は第１
の封止部１３１によって乾燥流体が充填されて湿度の上
昇が防止されており、この圧電素子保持部３３内に密封
された圧電素子３００は、乾燥流体雰囲気中に保持され
大気中の水分等に起因する破壊が防止される。
【００８２】なお、この第１の封止部１３１内に充填さ
れる乾燥流体としては、特に限定されず、湿気を除去し
た空気等であってもよいが、例えば、窒素等の不活性ガ
スを用いることが好ましい。
【００８３】また、第１の封止部１３１及び圧電素子保
持部３３内の圧力は、大気圧以上の略一定の圧力となっ
ていることが好ましい。例えば、本実施形態では、第１
の封止部１３１内に乾燥流体を圧縮して充填することに
よって第１の封止部１３１及び圧電素子保持部３３内の
圧力を大気圧よりも大きい略一定の圧力に保持するよう
にしている。
【００８４】これにより、例えば、流路形成基板１０と
リザーバ形成基板３０とを接着した接着剤等から圧電素
子保持部３３内に水分が浸入するのを防止することがで
き、圧電素子保持部３３内の湿度の上昇をより確実に防
止することができる。
【００８５】また、可撓部３２に対向する領域の第１の
封止部材１３０には、厚さ方向に貫通する貫通孔１３３
が設けられ、この貫通孔１３３の長手方向略中央部外側
には、インク導入路３５に連通してリザーバ１００にイ
ンクを供給するインク導入口１３４が設けられている。
【００８６】このように本実施形態では、圧電素子保持
部３３に連通する第１の封止部１３１が設けられている
ため、圧電素子３００が封止される空間の体積が比較的
大きくなる。これにより、製造工程で用いられる接着剤
の溶剤や水分の残留等の変動要素に対する許容量が大き
くなるため、製造工程を簡略化できると共に歩留まりが
向上する。また、圧電素子保持部３３の体積を小さくで
きるため、組立精度を向上することができる。
【００８７】さらに、本実施形態では、駆動回路１１０
が第１の封止部１３１内に封止されているため、駆動回
路１１０を樹脂等でモールドする必要がなくなり、製造
工程を簡略化できる。なお、駆動回路１１０は、勿論、
第１の封止部１３１内に設けなくてもよく、例えば、第
１の封止部材１３０上に設け、樹脂等でモールドするよ
うにしてもよい。
【００８８】このような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３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。
【００８９】図３に示すように、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１
Ｂ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。
【００９０】そして、駆動モータ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３に沿
ってプラテン８が設けられている。このプラテン８は図
示しない紙送りモータの駆動力により回転できるように
なっており、給紙ローラ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上に搬送される
ようになっている。
【００９１】（実施形態２）図４は、実施形態２に係る
インクジェット式記録ヘッドの断面図である。
【００９２】本実施形態は、圧電素子保持部３３と連通
し且つ外気と遮断された空間である封止部を複数個設け
るようにした例である。
【００９３】具体的には、図４に示すように、本実施形
態では、第１の封止部材１３０上に、第２の封止部１４
１を有する第２封止部材１４０が固定されている。ま
た、第１の封止部材１３０の導入孔１３２に対向する部
分には、針状部材１５０が設けられており、この針状部
材１５０が、第２の封止部材１４０に設けられた挿入孔
１４２に挿入されて、第１の封止部１３１と第２の封止
部１４１が連通している。すなわち、本実施形態では、
第２の封止部１４１を有する第２の封止部材１４０が、
第１の封止部材１３０上に取り外し可能に固定されてお
り、針状部材１５０が挿入孔１４２を封止している封止
膜１４３に差し込まれることによって第１の封止部１３
１と第２の封止部１４１とが連通するようになってい
る。
【００９４】また、第２の封止部１４１内には、圧電素
子保持部３３及び第１の封止部１３１内の水分を吸収す
るための吸湿材１６０が設けられて圧電素子保持部３３
及び第１の封止部１３１内の湿度の上昇が防止されてい
る。すなわち、この吸湿材１６０によって圧電素子保持
部３３内は常に低湿度に保持されるため、水分に起因す
る圧電素子３００等の破壊を防止することができる。な
お、このような吸湿材の種類は、特に限定されないが、
例えば、シリカゲル、炭酸カルシウム等が挙げられる。
【００９５】このように本実施形態では、圧電素子保持
部３３に連通する複数の封止部が設けられているため、
圧電素子３００が封止されている空間の体積がさらに大
きくなっている。したがって、上述したように、製造工
程を簡略化できると共に歩留まりがさらに向上する。ま
た、第２の封止部１４１内に吸湿材１６０が設けられて
圧電素子保持部３３内の湿度の上昇が防止されているた
め、圧電素子３００の水分等に起因する破壊をより確実
に防止することができる。また、吸湿材の設置面積を比
較的大きくすることができるため、長期間に亘って圧電
素子保持部３３内を低湿度に保持することができる。
【００９６】なお、このような吸湿材１６０を設けた第
２の封止部１４１を画成する壁に、第２の封止部１４
１、第１の封止部１３１及び圧電素子保持部３３内の圧
力が大気圧と略同一となるように調整する圧力調整手段
を設けるようにしてもよい。この圧力調整手段として
は、特に限定されないが、例えば、大気圧の変化によっ
て開閉するダイヤフラム弁等が挙げられる。
【００９７】これにより、大気圧が変化した場合でも、
圧電素子保持部３３内の圧力を常に一定に保持すること
ができ、大気圧の変動によって振動板に生じる応力変化
を抑制することができる。
【００９８】また、圧力調整手段としてダイヤフラム弁
を用いる場合、上述したように吸湿材１６０を設けた第
２の封止部１４１を画成する壁に設けることが好まし
い。これにより、空気が吸湿材１６０を介して圧電素子
保持部３３内に入ってくるため、湿度の高い空気が圧電
素子保持部３３内に入り込むことがない。
【００９９】また、本実施形態では、第２の封止部１４
１内に吸湿材１６０を設けると共に、第２の封止部材１
４０を取り外し可能に固定しているため、第２の封止部
材１４０を所定のタイミングで交換すれば、圧電素子保
持部３３内を常に低湿度に保持することができ、圧電素
子３００の破壊を確実に防止することができる。勿論、
第２の封止部１４１を開閉可能として吸湿材１６０のみ
を交換できるようにしてもよい。
【０１００】さらに、本実施形態では、圧電素子保持部
３３と第１の封止部１３１とを連通させると共に、第１
の封止部１３１と第２の封止部１４１とを連通させるよ
うにしたが、例えば、圧電素子保持部３３と第１の封止
部１３１とを連通させずに、圧電素子保持部３３と第２
の封止部１４１とを直接連通させるようにしてもよい。
何れにしても、外気とは遮断された空間が圧電素子保持
部に連通されていればよい。
【０１０１】（実施形態３）図５は、実施形態３にかか
るインクジェット式記録ヘッドの断面図である。
【０１０２】本実施形態は、圧電素子保持部に乾燥流体
を充填し且つ内部圧力を大気圧以上の略一定の圧力に保
持して圧電素子の水分に起因する破壊を防止するように
した例である。
【０１０３】すなわち、本実施形態では、図５に示すよ
うに、第１の封止部材１３０上に取り外し可能に固定さ
れた第２の封止部材１４０の第２の封止部１４１に乾燥
流体１７０が圧縮されて充填され、且つ第２の封止部１
４１と第１の封止部１３１とを連通する貫通孔１３２部
分に、例えば、ダイヤフラム弁等の気圧調整弁１８０が
設けられている。
【０１０４】このような構成では、第２の封止部１４１
内の乾燥流体１７０が圧電素子保持部３３内に供給さ
れ、圧電素子保持部３３内には常に乾燥流体１７０が充
填されている。そして、圧電素子保持部３３の圧力変化
に伴って気圧調整弁１８０が開閉し、第２の封止部１４
１から圧電素子保持部３３に供給される乾燥流体１７０
の流量が調整される。具体的には、圧電素子保持部３３
内に流れ込む乾燥流体１７０の流量が、圧電素子保持部
３３内の圧力低下に伴って増加し、圧電素子保持部３３
内の圧力増加に伴って低下するように調整される。
【０１０５】これにより、圧電素子保持部３３内は、乾
燥流体１７０が略一定の圧力で充填された状態に保持さ
れ、圧電素子保持部３３内の湿度の上昇が防止されるた
め、圧電素子３００の水分に起因する破壊を確実に防止
することができる。
【０１０６】また、圧電素子保持部３３に供給される乾
燥流体１７０の供給量が気圧調整弁１８０によって適宜
調整され乾燥流体１７０が圧電素子保持部３３内に効率
的に供給されるため、長期間に亘って圧電素子３００の
破壊を防止することができる。
【０１０７】さらに、第２の封止部材１４０を所定のタ
イミングで交換するようにすれば、圧電素子保持部３３
内を常に低湿度に保持することができる。
【０１０８】なお、本実施形態では、圧電素子保持部３
３内の圧力変化によって開閉する気圧調整弁１８０を用
いるようにしたが、これに限定されず、例えば、圧電素
子保持部３３内に内部圧力を検出する圧力センサ等の圧
力検出手段を設け、この圧力検出手段の検出結果に基づ
いて気圧調整弁を制御し適宜開閉させるようにしてもよ
い。
【０１０９】また、このようなインクジェット式記録ヘ
ッドをインクジェット式記録装置に搭載する場合、この
第２の封止部材１４０の交換時期をユーザに報知するよ
うにしてもよい。
【０１１０】例えば、本実施形態では、図６に示すよう
に、第２の封止部材１４０に第２の封止部１４１内の圧
力を検出する圧力センサ等の圧力検出手段１９０を設け
るようにした。一方、このようなインクジェット式記録
ヘッドによる印刷動作を制御する制御部２００には、圧
電素子３００の駆動等の各種制御を行い印刷を実行する
印刷制御手段２０１と、圧力検出手段１９０の検出結果
が所定条件を満たしているか否かを判断する判断手段２
０２と、この判断手段２０２が所定の条件を満たしてい
ないと判断した場合に、所定情報を発生してユーザに必
要な情報を、例えば、液晶パネル等の表示部２１０によ
って報知する報知手段２０３とを有する。
【０１１１】そして、このようなインクジェット式記録
装置では、圧力検出手段１９０が第２の封止部１４１内
の圧力を検出し、判断手段２０２が、この圧力検出手段
１９０の検出結果から第２の封止部１４１内の圧力が所
定値に達していないと判断した場合、すなわち、第２の
封止部１４１内の乾燥流体１７０の残量が少なくなって
いると判断すると、報知手段２０３が、例えば、表示パ
ネル等の表示部２１０に第２の封止部材１４０の交換を
要求する報知を実行する。
【０１１２】このように、第２の封止部材１４０の交換
時期をユーザに報知するようにすれば、第２の封止部材
１４０を無駄に交換することなく、且つ圧電素子保持部
３３内は、常に乾燥流体１７０が充填されて低湿度に保
持される。
【０１１３】（他の実施形態）以上、本発明の各実施形
態を説明したが、勿論、本発明は上述したものに限定さ
れるものではない。
【０１１４】例えば、上述の実施形態では、第１の封止
部材及び第２の封止部材をインクジェット式記録ヘッド
に設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、イ
ンクジェット式記録装置本体側に設けるようにしてもよ
い。これにより、第１及び第２の封止部材自体を著しく
大きくすることができ、第１及び第２の封止部の体積を
より大きくすることができる。したがって、吸湿材の設
置面積を大きくでき且つ吸湿材の交換も容易となる。ま
た、乾燥流体の充填量も増加することができ、長期に亘
って圧電素子保持部内を低湿度に保持することができ
る。また、例えば、圧力発生室にインクを供給するイン
ク供給手段であるインクカートリッジに圧電素子保持部
に連通する連通部を一体的に形成するようにすれば、イ
ンクカートリッジの交換時に、同時に封止部を容易に交
換することができ、圧電素子保持部内を常に低湿度に保
持することができる。
【０１１５】また、例えば、上述の実施形態では、成膜
及びリソグラフィプロセスを応用して製造される薄膜型
のインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論これ
に限定されるものではなく、例えば、グリーンシートを
貼付する等の方法により形成される厚膜型のインクジェ
ット式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。
【０１１６】さらに、上述の実施形態では、たわみ変位
型の圧電素子を有するインクジェット式記録ヘッドにつ
いて説明したが、例えば、圧電材料と電極形成材料とを
サンドイッチ状に交互に挟んで積層した構造の縦振動型
の圧電素子を有するインクジェット式記録ヘッドに応用
することができる。
【０１１７】ここで、この縦振動型の圧電素子を有する
インクジェット式記録ヘッドの一例について、図７及び
図８を参照して説明する。
【０１１８】図７及び図８に示すインクジェット式記録
ヘッドは、縦振動型の圧電素子３００Ａを有するタイプ
のものであり、流路形成基板１０Ａには、複数の圧力発
生室１２Ａと共にリザーバ１００Ａが形成されており、
これらはインク供給路１４Ａを介して連通されている。
そして、この流路形成基板１０Ａの一方面側は各圧力発
生室１２Ａに対応してノズル開口２１Ａを有するノズル
プレート２０Ａによって封止され、他方面側は振動板５
５によって封止されている。
【０１１９】また、振動板５５の圧力発生室１２Ａとは
反対側には、各圧力発生室１２Ａに対応する領域にそれ
ぞれ圧電素子３００Ａの先端が当接されている。これら
の圧電素子３００Ａは、圧電材料３０１と、電極形成材
料３０２及び３０３とを縦に交互にサンドイッチ状に挟
んで積層され、振動に寄与しない不活性領域が固定基板
３１０に固着されている。
【０１２０】また、この振動板５５上には、圧電素子３
００Ａの運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で
その空間を密封可能な圧電素子保持部３３Ａを有するヘ
ッドフレーム３２０が固定され、この圧電素子保持部３
３Ａは、ヘッドフレーム３２０に接合される封止板３３
０によって封止されている。
【０１２１】そして、本実施形態では、この封止板３３
０上に第１の封止部１３１Ａを有する第１の封止部材１
３０Ａが接合されて封止板３３０に設けられた貫通孔３
３１を介して圧電素子保持部３３Ａと第１の封止部１３
１Ａとが連通されており、これら圧電素子保持部３３Ａ
及び第１の封止部１３１Ａ内には乾燥流体１７０が充填
されている。
【０１２２】勿論、このような縦振動型の圧電素子を有
するインクジェット式記録ヘッドであっても、上述の実
施形態と同様に、圧電素子保持部３３Ａ内を低湿度に保
持し且つ湿度の上昇を防止することができる。したがっ
て、圧電素子の水分に起因する破壊を長期間に亘って防
止することができる。
【０１２３】なお、このように構成されたインクジェッ
ト式記録ヘッドでは、インクカートリッジに連通される
インク流路を介してリザーバ１００Ａにインクが供給さ
れ、インク供給路１４Ａを介して各圧力発生室１２Ａに
分配される。実際には、圧電素子３００Ａに電圧を印加
することにより圧電素子３００Ａを収縮させる。これに
より、振動板５５が圧電素子３００Ａと共に変形されて
（図中下方向に引き下げられて）圧力発生室１２Ａの容
積が広げられ、圧力発生室１２Ａ内にインクが引き込ま
れる。そして、ノズル開口２１Ａに至るまで内部をイン
クで満たした後、図示しない駆動回路からの記録信号に
従い、圧電素子３００Ａの電極形成材料３０２及び３０
３に印加していた電圧を解除すると、圧電素子３００Ａ
が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板５５
も変位して元の状態に戻るため圧力発生室１２Ａが収縮
され、内部圧力が高まりノズル開口２１Ａからインク滴
が吐出される。
【０１２４】このように、本発明は、その趣旨に反しな
い限り、種々の構造のインクジェット式記録ヘッドに応
用することができる。
【０１２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、圧電素
子を圧電素子保持部内に封止すると共に、この圧電素子
保持部に連通し且つ外気と遮断された空間である封止部
を少なくとも一つ設けるようにしたので、圧電素子を低
湿度雰囲気中に比較的容易に封止することができ、圧電
素子の破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録ヘッドの概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録ヘッドの断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録装置の概略図である。
【図４】本発明の実施形態２に係るインクジェット式記
録ヘッドの断面図である。
【図５】本発明の実施形態３に係るインクジェット式記
録ヘッドの断面図である。
【図６】本発明の実施形態３に係るインクジェット式記
録装置を説明する概略図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るインクジェット式
記録ヘッドの概略を示す斜視図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るインクジェット式
記録ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ 流路形成基板 １１ 隔壁 １２，１２Ａ 圧力発生室 ２０，２０Ａ ノズルプレート ２１，２１Ａ ノズル開口 ５０ 弾性膜 ６０ 下電極膜 ７０ 圧電体層 ８０ 上電極膜 ９０ リード電極 １１０ 駆動回路 １３０，１３０Ａ 第１の封止部材 １３１，１３１Ａ 第１の封止部 ３００，３００Ａ 圧電素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 正己 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 藤森 一彦 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA21 EA24 EB07 EB34 EC07 EC26 EC30 EC32 FA04 KC01 KC22 2C057 AF65 AF93 AG99 AL30 AL40 AM40 AP14 AP34 AP51 AQ02 BA04 BA14

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ノズル開口に連通する圧力発生室が画成
    される流路形成基板と、該流路形成基板の前記圧力発生
    室に対応する領域に振動板を介して設けられた圧電素子
    とを有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、 前記流路形成基板の前記圧電素子側に接合されて当該圧
    電素子の運動を阻害しない程度の空間を確保する圧電素
    子保持部を画成する封止部材を有すると共に、該封止部
    材とは別部材に設けられ前記圧電素子保持部と連通し且
    つ外気と遮断された空間である封止部を少なくとも一つ
    有することを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記封止部によって
    前記圧電素子保持部内の湿度の上昇を防止することを特
    徴とするインクジェット式記録ヘッド。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記封止部内
    に吸湿材が設けられていることを特徴とするインクジェ
    ット式記録ヘッド。
  4. 【請求項４】 請求項３において、前記吸湿材が交換可
    能であることを特徴とするインクジェット式記録ヘッ
    ド。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４の何れかにおいて、前記封
    止部内に乾燥流体が充填されていることを特徴とするジ
    ェット式記録ヘッド。
  6. 【請求項６】 請求項５において、前記乾燥流体が、不
    活性流体であることを特徴とするインクジェット式記録
    ヘッド。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６の何れかにおいて、前記圧
    電素子保持部及び前記封止部内の圧力が大気圧以上とな
    っていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッ
    ド。
  8. 【請求項８】 請求項７において、前記封止部を画成す
    る壁に、前記封止部内の圧力が大気圧と略同一となるよ
    うに調整する圧力調整手段が設けられていることを特徴
    とするインクジェット式記録ヘッド。
  9. 【請求項９】 請求項７において、前記乾燥流体が、前
    記封止部内に圧縮されて充填されていることを特徴とす
    るインクジェット式記録ヘッド。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、前記圧電素子保持
    部内の圧力が略一定となるように前記封止部から前記圧
    電素子保持部内に前記乾燥流体が供給されていることを
    特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
  11. 【請求項１１】 請求項１〜１０の何れかにおいて、前
    記封止部材上に前記圧電素子を駆動するための駆動回路
    が設けられ、該駆動回路が前記封止部によって封止され
    ていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
  12. 【請求項１２】 請求項１〜１１の何れかにおいて、前
    記流路形成基板がシリコン単結晶基板からなり、前記圧
    力発生室が異方性エッチングにより形成され、前記圧電
    素子の各層が成膜及びリソグラフィ法により形成された
    ものであることを特徴とするインクジェット式記録ヘッ
    ド。
  13. 【請求項１３】 請求項１〜１１の何れかにおいて、前
    記流路形成基板がセラミックスで形成され、前記圧電素
    子の各層がグリーンシート貼付又は印刷により形成され
    ていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜１１の何れかにおいて、前
    記圧電素子が、圧電材料と電極形成材料とが交互に積層
    されて軸方向に伸縮する縦振動型の圧電素子であること
    を特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
  15. 【請求項１５】 請求項１〜１４の何れかのインクジェ
    ット式記録ヘッドを具備することを特徴とするインクジ
    ェット式記録装置。
  16. 【請求項１６】 ノズル開口に連通する圧力発生室が画
    成される流路形成基板と、該流路形成基板の前記圧力発
    生室に対応する領域に振動板を介して設けられた圧電素
    子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側に接合されて
    当該圧電素子の運動を阻害しない程度の空間を確保する
    圧電素子保持部を画成する封止部材とを有するインクジ
    ェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装
    置において、 前記封止部材とは別部材に設けられ前記圧電素子保持部
    と連通し且つ外気と遮断された空間である封止部を少な
    くとも一つ有することを特徴とするインクジェット式記
    録装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１６において、前記封止部が、
    前記圧電素子保持部内の湿度の上昇を防止するものであ
    ることを特徴とするインクジェット式記録装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１６又は１７において、前記封
    止部内に吸湿材が設けられていることを特徴とするイン
    クジェット式記録装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１８において、前記吸湿材が交
    換可能であることを特徴とするインクジェット式記録装
    置。
  20. 【請求項２０】 請求項１６〜１９の何れかにおいて、
    前記封止部内に乾燥流体が充填されていることを特徴と
    するインクジェット式記録装置。
  21. 【請求項２１】 請求項２０において、前記乾燥流体
    が、不活性流体であることを特徴とするインクジェット
    式記録装置。
  22. 【請求項２２】 請求項１６〜２１の何れかにおいて、
    前記圧電素子保持部内の圧力が大気圧以上となっている
    ことを特徴とするインクジェット式記録装置。
  23. 【請求項２３】 請求項２２において、前記封止部を画
    成する壁に、前記封止部内の圧力が大気圧と略同一とな
    るように調整する圧力調整手段が設けられていることを
    特徴とするインクジェット式記録装置。
  24. 【請求項２４】 請求項２２において、前記乾燥流体
    が、前記封止部内に圧縮されて充填されていることを特
    徴とするインクジェット式記録装置。
  25. 【請求項２５】 請求項２４において、前記圧電素子保
    持部内の圧力が略一定となるように、前記封止部から前
    記圧電素子保持部内に前記乾燥流体が供給されているこ
    とを特徴とするインクジェット式記録装置。
  26. 【請求項２６】 請求項２４又は２５において、前記封
    止部内の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手
    段の検出結果が所定の条件を満たしていない場合にユー
    ザに対して報知を行う報知手段とをさらに有することを
    特徴とするインクジェット式記録装置。
  27. 【請求項２７】 請求項１６〜２６の何れかにおいて、
    前記インクジェット式記録ヘッドに着脱可能に保持され
    当該インクジェット式記録ヘッドにインクを供給するイ
    ンク供給手段をさらに有し、且つ前記封止部と前記イン
    ク供給手段とが一体的に形成されていることを特徴とす
    るインクジェット式記録装置。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004025476A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電アクチュエータ及びこれを備えたインクジェットヘッド並びにインクジェット式記録装置
JP2004025474A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電アクチュエータ及びその製造方法並びにインクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置
JP2006317339A (ja) * 2005-05-13 2006-11-24 Fuji Photo Film Co Ltd 圧力センサ、圧力検出装置、液体吐出ヘッド及び画像形成装置
KR100731310B1 (ko) * 2003-02-07 2007-06-21 캐논 가부시끼가이샤 잉크젯 헤드 제조 방법
US7506960B2 (en) 2003-04-28 2009-03-24 Panasonic Corporation Nozzle head, line head using the same, and ink jet recording apparatus mounted with its line head
JP2011121369A (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 Fujifilm Corp 流体吐出装置の防湿
JP2012519095A (ja) * 2009-02-27 2012-08-23 富士フイルム株式会社 流体吐出装置の防湿
JP2014065313A (ja) * 2008-05-22 2014-04-17 Fujifilm Corp ダイと集積回路素子とを備える駆動可能デバイス
JP2019116004A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 セイコーエプソン株式会社 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置
JP2019188695A (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 セイコーエプソン株式会社 梱包体、梱包体の製造方法、及び液体吐出装置の製造方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4683772B2 (ja) * 2001-06-15 2011-05-18 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法
US7562428B2 (en) * 2002-09-24 2009-07-21 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Manufacturing an ink jet head
US7387373B2 (en) * 2002-09-30 2008-06-17 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
US6924584B2 (en) * 2002-12-13 2005-08-02 Palo Alto Research Center Inc. Piezoelectric transducers utilizing sub-diaphragms
US6987348B2 (en) * 2002-12-13 2006-01-17 Palo Alto Research Center Inc. Piezoelectric transducers
US7497962B2 (en) * 2004-08-06 2009-03-03 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing liquid discharge head and method of manufacturing substrate for liquid discharge head
JP2007030361A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Fujifilm Holdings Corp 液体吐出ヘッド及び画像形成装置
JP2008273183A (ja) * 2007-04-03 2008-11-13 Canon Inc インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドの製造方法および記録装置
US8757782B2 (en) * 2011-11-21 2014-06-24 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP5647648B2 (ja) * 2012-06-20 2015-01-07 富士フイルム株式会社 回路装置及びインクジェットヘッドアッセンブリ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05286131A (ja) 1992-04-15 1993-11-02 Rohm Co Ltd インクジェットプリントヘッドの製造方法及びインクジェットプリントヘッド
US6209994B1 (en) * 1997-09-17 2001-04-03 Seiko Epson Corporation Micro device, ink-jet printing head, method of manufacturing them and ink-jet recording device
JP3491688B2 (ja) * 2000-10-16 2004-01-26 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッド

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004025476A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電アクチュエータ及びこれを備えたインクジェットヘッド並びにインクジェット式記録装置
JP2004025474A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電アクチュエータ及びその製造方法並びにインクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置
KR100731310B1 (ko) * 2003-02-07 2007-06-21 캐논 가부시끼가이샤 잉크젯 헤드 제조 방법
US7506960B2 (en) 2003-04-28 2009-03-24 Panasonic Corporation Nozzle head, line head using the same, and ink jet recording apparatus mounted with its line head
JP2006317339A (ja) * 2005-05-13 2006-11-24 Fuji Photo Film Co Ltd 圧力センサ、圧力検出装置、液体吐出ヘッド及び画像形成装置
JP2014065313A (ja) * 2008-05-22 2014-04-17 Fujifilm Corp ダイと集積回路素子とを備える駆動可能デバイス
JP2012519095A (ja) * 2009-02-27 2012-08-23 富士フイルム株式会社 流体吐出装置の防湿
JP2011121369A (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 Fujifilm Corp 流体吐出装置の防湿
US9067228B2 (en) 2009-12-14 2015-06-30 Fujifilm Corporation Moisture protection of fluid ejector
JP2019116004A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 セイコーエプソン株式会社 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置
JP7006262B2 (ja) 2017-12-27 2022-01-24 セイコーエプソン株式会社 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置
JP2019188695A (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 セイコーエプソン株式会社 梱包体、梱包体の製造方法、及び液体吐出装置の製造方法
US11242186B2 (en) 2018-04-25 2022-02-08 Seiko Epson Corporation Packing body, method of manufacturing packing body, and method of manufacturing liquid ejecting apparatus
JP7035763B2 (ja) 2018-04-25 2022-03-15 セイコーエプソン株式会社 梱包体、梱包体の製造方法、及び液体吐出装置の製造方法

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