JP2005131796A - 液滴吐出ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力室に対応する圧電素子の高密度配置を実現するとともに、長手方向の反りに対する機械的強度を高め、ノズル間のクロストークを低減することができる液滴吐出ヘッド及びその製造方法を提供する。
【解決手段】圧力室１５２の容積変化を発生させる手段として積層圧電体１５４を用い、この積層圧電体１５４に圧力室１５４の形状や配置構造に合わせてヘッド長手方向と平行なスリット１５６及びこれと斜めに交差するスリット１５７を形成して、各圧力室１５２に対応する活性部１５８の領域を区切る。また、活性部１５８の外側周囲には非駆動の不活性部１５９が設けられる。積層圧電体１５４の内部には、複数の圧力室１５２にまたがる帯状の電極パターンが形成され、圧電体焼成後のダイシング加工によってスリット１５６，１５７を入れることにより、内部電極は圧力室単位に分断される。
【選択図】 図５

Description

本発明は液滴吐出ヘッド及びその製造方法に係り、特に積層圧電体を用いて圧力室の容積を変化させてノズルから液滴を吐出させる圧電駆動型の液滴吐出ヘッドの構造及びその製造方法に関する。

特許文献１には、圧電材料と電極を交互に積層して成る積層型の圧電素子を利用したインクジェットヘッドが開示されている。同文献１に示されたインクジェットヘッドは、積層圧電素子がハーフカットの溝による２列以上の櫛歯形状を有し、その分割された個々の先端の位置が圧力室の位置に対応して接合された構造を有している。

また、特許文献２では、複数の圧力室が２次元的に配列されたインクジェットヘッドにおいて、全圧力室にまたがる大きさを有する圧電シートを複数枚積層し、内部の電極を圧力室ごとに個別に分離形成した構造のアクチュエータユニットが提案されている。
特開平８−０１１３０４号公報 特開２００３−２２６００７号公報

特許文献１に記載されたインクジェットヘッドは、溝によって分割された積層圧電素子が碁盤の目状に配列された構造を有し、圧電素子２列で１列のノズルの高密度化を達成している。３列以上の圧電素子列でこの構造が実現できるかは疑問であり、同文献１では２列の圧電素子で１色のノズル列を実現する構造を想定しているものと考えられる。

また、特許文献１において、溝によって櫛の歯状に区切られた櫛歯形状部分は、全て活性部（圧力室の容積を変化させる圧力発生部）であり、圧力室の形状に対応した隔壁部が存在しないことから、隣接駆動時のクロストークの問題が懸念される。

更に、同文献１に開示の櫛歯形状の積層圧電素子を長尺のヘッドに接合した際、ヘッド長手方向と直交する方向に沿って分割溝が形成されると、プロセス中にかかる接着又は熱による応力やヘッド板全体の自重による反りに対して機械的に弱く、圧電素子が機械的に破損する可能性がある。

その一方、特許文献２に示された積層構造は、各圧力室に対応する圧電素子が機械的に分断されていないことから、大きな変位を得ることができないことに加え、隣接クロストークの問題がある。また、同文献２では、各圧力室に対応した個別電極を予め圧力室の配列パターンと同じパターンで形成したパターン電極を用いていることから、圧電素子焼成時の収縮（約３０％）による位置ずれの制御が難しいといった問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、圧力室に対応する圧電素子の高密度配置を実現するとともに、長手方向の反りに対する機械的強度を高め、ノズル間のクロストークを低減することができる液滴吐出ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、液滴を吐出するノズルと、前記ノズルに連通し該ノズルから吐出させる液体が充填される圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力変化を与えて前記ノズルから液滴を吐出させる積層圧電体と、を備えた液滴吐出ヘッドであって、前記積層圧電体には、直交しない所定の角度で互いに交差する第１の直線溝及び第２の直線溝が形成され、これら第１及び第２の直線溝によって前記圧力室に対応する活性部の領域が画定されていることを特徴とする。

本発明によれば、圧力室の容積変化を発生させる手段として積層圧電体を用い、この積層圧電体に圧力室の形状や配置構造に合わせて第１の直線溝及び第２の直線溝を形成する。これら第１及び第２の直線溝は互いに直交しない所定の角度θ（ただし、θ≠９０度）で交差しており、これら斜めに交差する直線溝によって積層圧電体を部分的に（完全には分離されない状態で）分断し、圧力室単位で活性部の領域を区切る。

かかる構造により、圧力室に対応する圧力発生手段（圧電素子）を２次元的に高密度に形成することが可能であるとともに、隣接ノズル間のクロストークを低減できる。また、直線溝により部分的に分断された積層圧電体は完全には分離されていない一枚構造であるため、製造時のハンドリングが容易である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の液滴吐出ヘッドに係り、前記ノズルと、該ノズルに対応する前記圧力室と、該圧力室に対応する前記積層圧電体の活性部の領域とを含んで構成される複数の吐出素子が２次元配列された構造を有していることを特徴とする。

本発明は複数の吐出素子が２次元的に配列されたマトリックス配列構造の液滴吐出ヘッドの実現に好適な技術である。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッドに係り、前記第１の直線溝はヘッドの長手方向と平行に形成され、前記第２の直線溝は当該第１の直線溝に対して斜めに交差するように形成されていることを特徴とする。

請求項３記載の態様によれば、第２の直線溝をヘッドの長手方向に対して斜めに形成したので、ヘッド長手方向と直交する方向に沿って溝を形成する場合と比較して、長手方向の反りに対する機械的強度が高く、積層圧電体の割れを防止できる。

請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の液滴吐出ヘッドに係り、前記ノズルは、前記第２の直線溝に略平行に沿って形成されていることを特徴とする。

かかる態様によれば、複数のノズルを有するヘッドを実現するに際し、圧力室とノズルの相対配置の共通化ができ、製造が容易になる。また、主走査方向に沿って投影したノズルピッチ（ヘッド長手方向に並ぶように投影した投影ノズルのピッチ）を均等に配列可能となり、２次元配列ノズルで主走査方向に高密度ピッチでドットを形成することができる。

請求項５記載の発明は請求項１乃至４の何れか１項記載の液滴吐出ヘッドに係り、前記活性部の外側周囲に不活性部が形成されていることを特徴とする。

圧力室に対応する活性部の周囲に非駆動部である不活性部を設けたことにより、クロストークを一層低減できるとともに、ヘッドの剛性が高まり、ヘッドの反りが抑制される。また、活性部と不活性部とが基部において機械的に連結されている構造であるため、活性部の背面側端部（圧力室に容積変化を与える面と反対の端部）を拘束する支持部材等が不要であり、積層圧電体の伸縮変位を接合面側に効率よく振り向けることができ、より大きな排除体積を得ることができる。これにより、低駆動電圧で比較的大きな変位を得ることができる。

請求項６記載の発明は請求項５記載の液滴吐出ヘッドに係り、前記活性部は対応する圧力室の位置において該圧力室の液滴吐出方向と反対方向の面に配置され、前記不活性部は隣接する圧力室間の壁部の位置において該壁部の前記液滴吐出方向と反対方向の面に配置されていることを特徴とする。

圧力室の容積空間を形成する面（圧力室構成面）のうち、液滴吐出方向と反対方向の面（例えば、ノズル流路が形成されている面に対向する面）に積層圧電体の活性部を配置し、隣接する圧力室間の壁部の前記液滴吐出方向と反対方向の端面に積層圧電体の不活性部を配置して接合した構成により、クロストークの一層の低減及びヘッドの高剛性化を達成できる。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１項記載の液滴吐出ヘッドに係り、前記積層圧電体は、前記圧力室が形成された流路形成部材に対して樹脂フイルムを介して接合されていることを特徴とする。

金属やセラミック板などから成る従来の振動板に代えて、これよりも柔軟な樹脂フイルムを使用し、該樹脂フイルムによって圧力室の一壁面を構成するとともに、流路形成部材と積層圧電体とを接合する態様により、変位量の拡大が可能であり、低電圧駆動化が可能となる。

請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の何れか１項記載の液滴吐出ヘッドに係り、前記積層圧電体の各積層間に配置された内部電極は、該積層圧電体に穿孔されたスルーホールに埋め込まれた電極材料を介して電気的に接続されることを特徴とする。

この発明において更に、請求項９記載のように、前記内部電極及び前記スルーホールに埋め込まれる電極材料には圧電材料と同成分の圧電粉末が混入されていることを特徴とする態様が好ましい。電極材料に一定成分の圧電粉末を混入することにより、圧電層と電極の界面の密着性を向上させることができ、加工時の強度が保て、かつ駆動時の歪みに対して強くできる。

請求項１０記載の発明は、請求項８又は９記載の液滴吐出ヘッドに係り、前記積層圧電体の背面側からボールグリッドアレイによって外部に電極が取り出される構造を有していることを特徴とする。

かかる態様により、積層圧電体の背面側（圧力室形成部材との接合面と反対側の面）から一括して電極を取り出すことができ、電気的接続の配線が容易である。

請求項１１記載の発明は前記目的を達成するための液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。すなわち、請求項１０に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、複数の圧力室にまたがる領域の共通電極パターンが形成された圧電シートと、複数の圧力室にまたがる領域の駆動電極パターンが形成された圧電シートとを複数枚積層して積層圧電体を焼成する積層圧電体製作工程と、前記積層圧電体製作工程によって製作された積層圧電体に溝加工を行い、直交しない所定の角度で互いに交差する第１の直線溝及び第２の直線溝を形成し、これら第１及び第２の直線溝によって前記圧力室に対応する活性部の領域を画定する溝加工工程と、前記複数の圧力室が形成されている流路形成部材に前記溝加工工程を経た前記積層圧電体を接着する接着工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、圧力室に対応する圧電活性部を高密度で２次元に配置することが可能であり、圧力室ごとに独立の積層圧電素子を個別配置する構造と比較して、製造も容易である。また、本発明は複数の圧力室にまたがる領域の共通電極パターン及び駆動電極パターンを圧電焼成後に溝加工によって圧力室単位に分断するため、予め圧力室毎に個別の電極パターンを形成して積層圧電体を焼成する従来の方法に比べて圧電焼成時の収縮による電極の位置ズレの影響を回避できる。更に、本発明は、溝による分断によってクロストークが低減されるとともに、各圧力室に対応する圧電体活性部についてより大きな変位を得ることができる。

請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の液滴吐出ヘッドの製造方法に係り、前記圧電シートの所定の位置にスルーホールを形成する穴加工工程と、前記スルーホールが形成された圧電シートに前記共通電極パターン又は前記駆動電極パターンをスクリーン印刷によって形成するとともに、前記スルーホールの穴部分に電極材料を埋め込む電極印刷工程と、を含み、前記電極印刷工程を経た複数枚の圧電シートを複数枚積層し、これを一体で焼成することにより前記積層圧電体を得ることを特徴とする。

これにより、後の電極付け工程（メッキ、蒸着）が不要であり、製造コストを抑制することができる。

請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１０の何れか１項記載の液滴吐出ヘッドをインクジェット記録ヘッドとして用い、該インクジェット記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させながら、前記ノズルからインク滴を吐出することにより前記記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

本発明のインクジェット記録装置において記録ヘッドの形態は特に限定されず、記録媒体の送り方向と略直交する方向に記録ヘッドが往復動作しながら印字を行うシャトル方式の記録ヘッドであってもよいし、インクを吐出する複数のノズルが記録媒体の送り方向と略直交する方向に前記記録媒体の全幅に対応する長さにわたって配列されたノズル列を有するフルライン型の記録ヘッドであってもよい。

「フルライン型の記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）」は、通常、記録媒体の相対的な送り方向と直交する方向に沿って配置されるが、送り方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿って記録ヘッドを配置する態様もあり得る。また、記録ヘッドにおけるノズルの配列形態は、１列のライン状配列に限定されず、複数列からなるマトリックス配列でもよい。更には、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する短尺記録ヘッドユニットを複数個組み合わせることによって、これらユニット全体として記録媒体の全幅に対応するノズル列を構成する形態もあり得る。

「記録媒体」は、記録ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、インクジェット記録装置によって配線パターン等が形成されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。なお、本明細書において「印字」という用語は、文字を含む広い意味での画像を形成する概念を表すものとする。

記録媒体と記録ヘッドを相対的に移動させる移動手段（搬送手段）は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。

本発明によれば、積層圧電体に溝加工を行い、互いに直交しない角度で交差する第１及び第２の直線溝を形成して圧力室に対応する活性部を分断する構造にしたので、圧電活性部を高密度に配置することが可能であるとともに、製造時のハンドリングも容易である。また、ヘッド長手方向と直交する方向に対して斜め方向の溝を形成する態様によって、積層圧電体の長手方向の反りに対する機械的強度が高くなる。

更に、積層圧電体の活性部の周囲に非駆動の不活性部を設ける態様によって、クロストークの一層の低減を実現できる。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドを印字ヘッドに適用したインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図４中符号８８として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙送り方向と直交方向に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、図２に示したように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の送り方向（以下、紙搬送方向という。）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが配置されており、記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられて成る印字部１２によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンク（インクタンク）を有し、各インクタンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサ又はエリアセンサで構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り替える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

図３はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。なお、各色のインクについて同様の構成であるため、ここでは印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。

インクタンク６０はインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図３のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図３に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図３には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。

これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ６４で覆う。

クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。

印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ６４に向かって予備吐出が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室内）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。

すなわち、印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータが動作してもノズルからインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータの動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かってアクチュエータを動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面の清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。

また、ノズルや圧力室に気泡が混入したり、ノズル内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。

すなわち、ノズルや圧力室のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、アクチュエータを動作させてもノズルからインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面に、圧力室内のインクをポンプ等で吸い込む吸引手段を当接させて、気泡が混入したインク又は増粘インクを吸引する動作が行われる。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、図３で説明したキャップ６４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。

〔制御系の説明〕
次に、インクジェット記録装置１０の制御系について説明する。

図４はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２その他各部のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図４において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの吐出駆動用アクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。

こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータに基づき、印字ヘッド５０が駆動制御され、印字ヘッド５０からインクが吐出される。記録紙１６の搬送速度に同期して印字ヘッド５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙１６上に画像が形成される。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行う。

〔印字ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッド５０の構造について説明する。

図５は印字ヘッド５０をノズル面５０Ａ側から見たときの平面透視視図、図６は要部拡大図、図７はその断面図（図６の７−７線に沿う断面をヘッド長手方向と直交する平面に投影した投影断面図）、図８は吐出駆動用のアクチュエータ部となる積層圧電体の分解斜視図である。これらの図面において、符号１５１はインク滴を吐出するノズル、符号１５２は圧力室、符号１５４は積層圧電体、符号１５６，１５７は積層圧電体１５４に形成されたスリット（ハーフカット溝）である。

本例の印字ヘッド５０は、ノズル１５１と、ノズル１５１に対応する圧力室１５２とからなる吐出素子１５３が印字ヘッド５０の長手方向（図５の左右方向）及び短手方向（図５の上下方向）にそれぞれ所定の間隔で２次元的に配列されたマトリックス配列構造を有している。圧力室１５２は、その平面形状（平面視したときの形状）が平行四辺形状を成し、印字ヘッド５０の長手方向と平行な対辺及びこれらと直交しない角度θ（θ≠９０度）で交わる斜め対辺で画成される略菱形形状となっている。この圧力室１５２形状において鋭角の対角部の一方にノズル１５１、他方に不図示のインク供給口が設けられている。

かかる態様によれば、複数のノズルを有するヘッドを実現するに際し、圧力室とノズルの相対配置の共通化ができ、製造が容易になる。また、主走査方向に沿って投影したノズルピッチ（ヘッド長手方向に並ぶように投影した投影ノズルのピッチ）を均等に配列可能となり、２次元配列ノズルで主走査方向に高密度ピッチでドットを形成することができる。

各圧力室１５２に容積変化を生じさせる積層圧電体１５４は、全圧力室１５２にまたがる大きさの圧電シートを複数枚積層して焼成したものに、圧力室１５２形状に対応させて印字ヘッド５０の長手方向と平行なスリット１５６と、これと直交しない角度θで交わるスリット１５７を形成して圧力室１５２の平面形状と略一致した平面形状の活性部１５８（図６において斜線で示した領域）及びその周囲に圧力室１５２間の隔壁部に対応した不活性部１５９を形成した構造を有している。

スリット１５６，１５７によって櫛歯状に分断された積層圧電体１５４の活性部１５８は、図７に示すように、流路形成部材１６２に形成された圧力室１５２の天面位置に、不活性部１５９は圧力室１５２間の壁部１６３の上面位置に、それぞれ位置決めされ、これら活性部１５８及び不活性部１５９を含む積層圧電体１５４は樹脂性（ＰＩ，ＰＥＴ，ドライフイルムなど）の接着フイルム（以下、樹脂フイルムという。）１６４を介して流路形成部材１６２に接合される。

流路形成部材１６２は、例えば、ＳＵＳ板等の薄い板材にエッチングやプレス加工等で穴や溝を形成した流路プレートを複数枚積層接合して製作される。なお、流路形成部材１６２には、ノズル１５１、圧力室１５２の他、各圧力室１５２にインクを供給するための不図示の共通流路及び共通流路と各圧力室を繋ぐ個別供給流路等が形成されている。

樹脂フイルム１６４は、樹脂などの基材の両面に接着剤を塗布したものであってもよいし、接着剤自体のシート体であってもよい。熱硬化性の接着剤を用いることにより、接着後に硬化して圧力室１５２の天井面を構成する振動プレートとして機能する。

図７に示したように、積層圧電体１５４は、圧電材料層１７０と内部電極１７２とが交互に重ねられた構造から成る。内部電極１７２は、グランドに接続される共通（コモン）電極１７２Ａと、駆動電圧が印加される駆動電極１７２Ｂとが圧電材料層１７０を挟んで交互に配置される。異なる階層に配置される共通電極１７２Ａと駆動電極１７２Ｂのオーバーラップ領域が電極活性域となる。

異なる階層の共通電極１７２Ａ同士並びに駆動電極１７２Ｂ同士は、それぞれ積層圧電体１５４に穿設されたスルーホール１７４，１７５に埋め込まれた電極材料（導電性材料）によって電気的に接続され、各電極は積層圧電体１５４の背面側からボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）１７６で一括して外部に取り出される。内部電極１７２及びスルーホール１７４，１７５内に埋め込まれる電極材料には、一定成分の圧電材料と同成分の粉末を混入し、圧電層界面との密着性を向上させることが好ましい。

上記構造から成る印字ヘッド５０において、ボールグリッドアレイ１７６を介して積層圧電体１５４の活性部１５８に駆動電圧が印加されることにより、活性部１５８が積層方向に伸縮変形し、その変位に伴って圧力室１５２の容積が変化して圧力室１５２内のインクが加圧され、ノズル１５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、不図示の共通流路からインク供給口を通って新しいインクが圧力室１５２に供給される。

図８は積層圧電体１５４の分解斜視図である。図８中の矢印Ａはヘッド長手方向を示し、これと直交する矢印Ｂがヘッド短手方向を示す。図示のように、積層圧電体１５４は、共通電極１７２Ａとなる複数の帯状の電極領域（以下、共通電極パターンという）１８０Ａが形成された圧電シート１８４Ａと、駆動電極１７２Ｂとなる複数の帯状の電極領域（以下、駆動電極パターンという）１８０Ｂが形成された圧電シート１８４Ｂとが交互に複数枚積層された構造を有している。長手方向はスリット１５７の加工精度によって活性幅が決定されるため、焼成時の収縮による影響がない。

その一方、短手方向については、焼成時の収縮を考慮して各電極パターン１８０Ａ、１８０Ｂを形成しておく。

共通電極パターン１８０Ａと駆動電極パターン１８０Ｂのオーバーラップ領域１８６がスリット１５７によって分断されることによって、活性部１５８の領域が画定される。なお、図８において符号１８８は、スルーホール１７４又は１７５に埋め込まれた電極を示している。なお、活性部１５８は、独立に駆動可能な領域である。

次に、印字ヘッドの製造方法について説明する。

図９は印字ヘッドの製造工程の手順を示したフローチャートである。まず、グリーンシートの所定の位置にスルーホール１７４，１７５をプレス機で形成する（ステップＳ１１０）。スルーホール１７４，１７５を穿設したグリーンシート上に内部電極１７２のパターンをスクリーン印刷によって形成する（ステップＳ１２０）。

このとき、図１０（ａ）に示したように、共通電極パターン１８０Ａを印刷したグリーンシート１９０Ａと、駆動電極パターン１８０Ｂを印刷したグリーンシート１９０Ｂを生成し、これらを交互に複数枚積層する（図１０（ｂ）参照）。

図１０において紙面の左右方向がヘッド短手方向を示しており、ヘッド短手方向に一定の間隔を開けて複数列の帯状の電極領域（１８０Ａ又は１８０Ｂ）がヘッド長手方向に沿って平行に印刷形成される。

この電極スクリーン印刷時にスルーホール１７４、１７５の穴部分にも電極ペーストを印刷することで、スルーホール１７４、１７５内に電極材料が流し込まれる。なお、印刷によってスルーホール１７４，１７５内に電極材料を十分に充填することができない場合はグリーンシート１９０Ａ，１９０Ｂの積層後にディスペンサー等によってスルーホール１７４，１７５内に電極材料を注入する工程が付加される。

グリーンシート１９０Ａ、１９０Ｂを交互に複数枚積層することによって異なる階層に配置された共通電極パターン１８０Ａと駆動電極パターン１８０Ｂの重なり部分（オーバーラップ部分１８６）が電極活性部となり得る範囲である。また、電極取り出し側（背面側）には、内部電極の無いグリーンシートが重ねられる。この内部電極の無い積層部分は後述の溝加工によって分断されない基部（積層圧電体１５４を一体的に連結している部分）に相当する部分となる。

図１０（ｂ）に示したように複数枚のグリーンシート１９０Ａ、１９０Ｂを積層したものを一体で焼成して積層圧電体１５４を得る（図９ステップＳ１３０）。

こうして得られた積層圧電体１５４にダイシングソーを用いて溝加工を行う（ステップＳ１４０〜Ｓ１５０）。

まず、図１１に示したように、積層圧電体１５４の長手方向と平行に直線状のスリット１５６を形成する（図９ステップＳ１４０）。次いで、図１２に示すように、積層圧電体１５４の短手方向に角度を付けた斜線状のスリット１５７を形成する（図９ステップＳ１５０）。図１２に示したように、短手方向のスリット１５７は、長手方向のスリット１５６と直交しない角度θ（θ≠９０度）で交差する。

スリット１５６、１５７によって積層圧電体１５４及び内部電極１７２が部分的に分断され、圧力室１５２に対応した形状の活性部１５８と、その周囲に不活性部１５９とが形成される。

こうして得られた積層圧電体１５４を図７に示したように樹脂フイルム１６４を介して流路形成部材１６２に接着し（図９ステップＳ１６０）、背面側から電極を取り出すことにより（ステップＳ１７０）、印字ヘッド５０が製造される。

なお、電極の取り出し方については、必ずしも上述したスルーホール１７４、１７５と電極材料の埋め込みという形態に限定されない。例えば、積層圧電体の側面に電解メッキ等で電極付けをして取り出す態様も可能である。

また、上述の実施形態では、樹脂フイルム１６４によって振動プレートを代用しているが、金属やセラミック板による振動板を用いる態様も可能である。本発明の実施に際しては、インクと圧電体の絶縁が図れていれば十分であるため、樹脂フイルム等の低剛性のもので足る。圧力室の容積を可変する変位部に低剛性の部材を用いることにより、圧電体の変位を圧力室に効率よく伝達することができ、変位量の拡大が可能となる。

更に、本例の印字ヘッド５０は、スリット１５６，１５７で分割された活性部１５８と不活性部１５９とが基部において機械的に連結されている構造（基部の厚みを残してスリット１５６，１５７が形成された構造）であるため、活性部１５８の伸縮変位（ｄ33方向の変位) を圧力室１５２の方向に効率よく振り向けることができ、より大きな排除体積を得ることができる。これにより、低駆動電圧で比較的大きな変位を得ることができる。

また、本実施形態による印字ヘッド５０によれば、ヘッド短手方向について斜めのスリット１５７を形成したため、図１３のように、自重による反りや接着時の応力に対して機械的な強度が強く、破損し難いという利点がある。したがって、一枚の積層圧電体で長尺化が可能である。

これに対し、仮に、図１４のように、ヘッド長手方向と垂直にスリット２００が形成されているとすると、プロセス中にかかる接着又は熱による応力や、ヘッド板２０２全体の自重による反りに対して機械的に弱く、圧電素子板２０４が破損する可能性がある。

〔変形例〕
図１５に他の発明の実施形態を示す。図１５に示す印字ヘッド２５０は、図５で説明した印字ヘッド５０に代えて用いることができ、その内部構造は図５乃至図８で説明した例と略同等であり、図９乃至図１２で説明した方法と同様の方法で製作される。

図１５に示した印字ヘッド２５０は、圧力室２５２の平面形状が略正方形状を成し、複数の圧力室２５２がヘッド長手方向及び短手方向に縦横直交する２次元配列で碁盤の目状に形成されている。この圧力室２５２の形状及び配列形態に対応して積層圧電体２５４にスリット２５６、２５７が形成されている。スリット２５６はヘッド長手方向と平行に形成され、スリット２５７は短手方向と平行に（スリット２５６と垂直に交差するように）形成される。これらスリット２５６，２５７によって、圧力室単位で活性部２５８の領域とその周囲に不活性部２５９の領域とが分割形成される。

スリット２５６，２５７によって櫛歯状に分断された活性部２５８によって、変位量の拡大及びクロストーク低減を達成できる。また、圧力室２５２の壁部に対応する不活性部２５９を設けたことにより、クロストークの一層の低減を実現できるとともに、印字ヘッド２５０の剛性が高まり、ヘッドの反りを防止できる。更には、活性部２５８が不活性部２５９と基部において一体的に連結されている構造であることから、活性部２５８の変位を効率よく圧力室２５２の加圧方向に向けることができる。

圧力室２５２におけるノズル２５１の形成位置は、図示のように、圧力室配列の長手方向に沿う行ごとに一定のピッチＰで同方向にシフトしている。図１５においてヘッド長手方向に沿って４行ある圧力室列２６５Ａ〜Ｄのうち第１行目の圧力室列２６５Ａに並ぶ圧力室２５２のノズル２５１は、圧力室２５２の左上隅部に形成されている。

第２行目の圧力室列２６５Ｂに並ぶ圧力室２５２のノズル２５１は第１行目のノズル位置よりもヘッド長手方向にピッチＰだけずれた位置に形成される。以下同様に、第３行目及び第４行目についてもノズル２５１の位置をずらして構成される。なお、第４行目（最終行）については、図示のように、圧力室２５２の右上隅部にノズル２５１が形成される。

かかる構成により、ヘッド長手方向に並ぶように投影されたノズル２５１の配列間隔はピッチＰとなり、ヘッド長手方向について高密度のノズル構成が実現される。

上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、短尺の記録ヘッドを往復移動させながら画像記録を行うシャトルヘッドを用いるインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。

また、上述の説明では、画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、印画紙に非接触で現像液を塗布する写真画像形成装置についても本発明の液滴吐出ヘッドを適用できる。また、本発明の適用範囲は画像形成装置に限定されず、液滴吐出ヘッドを用いて処理液その他の液体を媒体に塗布する塗布装置など各種の装置について本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドを印字部に適用したインクジェット記録装置の全体構成図 図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図 本例のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図 本例のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 印字ヘッドをノズル面側から見たときの平面透視視図 図５に示した印字ヘッドの要部拡大図 図６の７−７線に沿う断面をヘッド長手方向と直交する平面に投影した投影断面図 図５の印字ヘッドに取り付けられている積層圧電体の分解斜視図 印字ヘッドの製造工程の手順を示したフローチャート グリーンシートの積層工程を説明するために用いた図 積層圧電体の長手方向の溝加工を説明するために用いた図であり、（ａ）は短手方向の側面断面図、（ｂ）は平面図 積層圧電体の短手方向の溝加工を説明するために用いた図であり、（ａ）は短手方向の側面断面図、（ｂ）は平面図 本例の印字ヘッドにおける機械的強度を説明するために用いた図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図 碁盤の目状に直交交差するスリットを形成した積層圧電体を用いた印字ヘッドの機械的強度を説明するために用いた参考図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図 他の発明の実施形態を示す印字ヘッドをノズル面側から見たときの平面透視図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ…印字ヘッド、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、２２…吸着ベルト搬送部、５０…印字ヘッド、１５１…ノズル、１５２…圧力室、１５３…吐出素子、１５４…積層圧電体、１５６，１５７…スリット、１５８…活性部、１５９…不活性部、１６２…流路形成部材、１６３…壁部、１６４…樹脂フイルム、１７４，１７５…スルーホール、１７６…ボールグリッドアレイ、１８０Ａ…共通電極パターン、１８０Ｂ…駆動電極パターン、１９０Ａ，１９０Ｂ…グリーンシート

Claims (13)

1. 液滴を吐出するノズルと、前記ノズルに連通し該ノズルから吐出させる液体が充填される圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力変化を与えて前記ノズルから液滴を吐出させる積層圧電体と、を備えた液滴吐出ヘッドであって、
   前記積層圧電体には、直交しない所定の角度で互いに交差する第１の直線溝及び第２の直線溝が形成され、これら第１及び第２の直線溝によって前記圧力室に対応する活性部の領域が画定されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記ノズルと、該ノズルに対応する前記圧力室と、該圧力室に対応する前記積層圧電体の活性部の領域とを含んで構成される複数の吐出素子が２次元配列された構造を有していることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記第１の直線溝はヘッドの長手方向と平行に形成され、前記第２の直線溝は当該第１の直線溝に対して斜めに交差するように形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記ノズルは、前記第２の直線溝に略平行に沿って形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の液滴吐出ヘッド。
5. 前記活性部の外側周囲に不活性部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の液滴吐出ヘッド。
6. 前記活性部は対応する圧力室の位置において該圧力室の液滴吐出方向と反対方向の面に配置され、前記不活性部は隣接する圧力室間の壁部の位置において該壁部の前記液滴吐出方向と反対方向の面に配置されていることを特徴とする請求項５記載の液滴吐出ヘッド。
7. 前記積層圧電体は、前記圧力室が形成された流路形成部材に対して樹脂フイルムを介して接合されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の液滴吐出ヘッド。
8. 前記積層圧電体の各積層間に配置された内部電極は、該積層圧電体に穿孔されたスルーホールに埋め込まれた電極材料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７の何れか１項記載の液滴吐出ヘッド。
9. 前記内部電極及び前記スルーホールに埋め込まれる電極材料には圧電材料と同成分の圧電粉末が混入されていることを特徴とする請求項８記載の液滴吐出ヘッド。
10. 前記積層圧電体の背面側からボールグリッドアレイによって外部に電極が取り出される構造を有していることを特徴とする請求項８又は９記載の液滴吐出ヘッド。
11. 複数の圧力室にまたがる領域の共通電極パターンが形成された圧電シートと、複数の圧力室にまたがる領域の駆動電極パターンが形成された圧電シートとを複数枚積層して積層圧電体を焼成する積層圧電体製作工程と、
    前記積層圧電体製作工程によって製作された積層圧電体に溝加工を行い、直交しない所定の角度で互いに交差する第１の直線溝及び第２の直線溝を形成し、これら第１及び第２の直線溝によって前記圧力室に対応する活性部の領域を画定する溝加工工程と、
    前記複数の圧力室が形成されている流路形成部材に前記溝加工工程を経た前記積層圧電体を接着する接着工程と、
    を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
12. 前記圧電シートの所定の位置にスルーホールを形成する穴加工工程と、
    前記スルーホールが形成された圧電シートに前記共通電極パターン又は前記駆動電極パターンをスクリーン印刷によって形成するとともに、前記スルーホールの穴部分に電極材料を埋め込む電極印刷工程と、を含み、
    前記電極印刷工程を経た複数枚の圧電シートを複数枚積層し、これを一体で焼成することにより前記積層圧電体を得ることを特徴とする請求項１１記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
13. 請求項１乃至１０の何れか１項記載の液滴吐出ヘッドをインクジェット記録ヘッドとして用い、該インクジェット記録ヘッドに対して記録媒体を相対移動させながら、前記ノズルからインク滴を吐出することにより前記記録媒体上に画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。

Images