JP2007090870A - 液体吐出ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】エアが圧力室内に残留しにくくし、液体の吐出性能の低下を抑制する。
【解決手段】インクジェットヘッド30は、流路ユニット27と圧電アクチュエータ21とを含んでいる。流路ユニット27は、複数の圧力室10が形成された金属製のキャビティプレート108と、各圧力室10に連通する孔が形成された複数の金属製のプレート102〜107とを有しており、互いに拡散接合されている。圧電アクチュエータ21は、キャビティプレート108に拡散接合された振動板33を有している。振動板33、キャビティプレート108、サプライプレート107には、圧力室10を画定する隔壁128及びこれと重なる領域において、溝34,41〜43が形成されている。各溝34,41〜43は、隔壁128の壁面129及びこの壁面129がプレートの積層方向に延長することで形成された仮想延長面から離れて位置している。
【選択図】図8
【解決手段】インクジェットヘッド30は、流路ユニット27と圧電アクチュエータ21とを含んでいる。流路ユニット27は、複数の圧力室10が形成された金属製のキャビティプレート108と、各圧力室10に連通する孔が形成された複数の金属製のプレート102〜107とを有しており、互いに拡散接合されている。圧電アクチュエータ21は、キャビティプレート108に拡散接合された振動板33を有している。振動板33、キャビティプレート108、サプライプレート107には、圧力室10を画定する隔壁128及びこれと重なる領域において、溝34,41〜43が形成されている。各溝34,41〜43は、隔壁128の壁面129及びこの壁面129がプレートの積層方向に延長することで形成された仮想延長面から離れて位置している。
【選択図】図8
Description
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッド及びその製造方法に関する。
液体吐出ヘッドとしては、例えば、インクを吐出するインクジェットヘッドがある。インクジェットヘッドは、その内部に複雑且つ精密な複数のインク流路を有している。このようなインクジェットヘッドは、例えば、薄板のエッチングプレートを積層することによって形成される。積層したエッチングプレートを互いに確実に接合するためには、例えば、エポキシ系又はアクリル系などの接着剤を用いて接合することが考えられる。しかしながら、塗布された接着剤の量が多い場合には、ヘッド内のインク流路などに接着剤が流れ込み、インク流路を狭めたり、塞いだりすることがある。そこで、4枚のプレートを拡散接合した上側構造体と、3枚のマニホールドプレートを拡散接合したマニホールド接合体と、2枚のプレートを拡散接合した下側構造体とを接着剤で接着されたインクジェットヘッドが提案されている(特許文献1参照)。これによると、接着剤がインク流路を狭めたり、塞いだりするのを抑制することができるとともに、マニホールドが形成されたマニホールド接合体は他の構造体とは別の工程で形成されるため、上側構造体及び下側構造体を形成する各プレートを確実に接合できる。
特開2005−22174号公報
しかしながら、上述した特許文献1に記載の技術においては、複数の圧力室が形成されたキャビティプレート、ベースプレート、アパーチャプレート及びサプライプレートを上から順に積層した状態で、キャビティプレートの上面(外側の面)及びサプライプレートの下面(外側の面)を治具の平らな面で挟み込むようにして積層方向に加圧した状態で加熱し、互いに拡散接合して上側構造体を形成している。このとき、キャビティプレートとベースプレートの間において、加圧力は、圧力室を画定する隔壁の中央部分においてはベースプレートに十分に伝わるが、隔壁の圧力室を画定する壁面付近においてはベースプレートに十分に伝わらないことから、隔壁の壁面付近とベースプレートが接触しない状態で拡散接合がなされてしまうことがある。そのため、キャビティプレートとベースプレートとの間の、圧力室周縁の領域に、圧力室につながる隙間が形成されることがある。このような隙間を有したインクジェットヘッド内にインクを充填したときに、この隙間にエアが入り込むと、パージを行ってもエアを排出することが困難になり、圧力室内にエアが残留する。圧力室内にエアが残留すると、圧力室内のインクに圧力を付与してノズルからインクを吐出させるときに、付与された圧力をエアが吸収するので、所望のインク吐出性能を得ることができなくなる。
そこで、本発明の目的は、エアが圧力室内に残留しにくくし、液体の吐出性能の低下を抑制する液体吐出ヘッド及びその製造方法を提供することである。
本発明の第1の態様に従えば、液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、隔壁によって画定された複数の圧力室が平面に沿って形成された金属製の圧力室プレートと、前記圧力室プレートの一方の面側に積層されるとともに、それぞれ前記圧力室に連通する流路が形成された複数の金属製の流路プレートとを含むプレートが拡散接合されて形成された流路ユニットと、前記圧力室プレートの他方の面に拡散接合され且つ前記複数の圧力室に跨る金属製の振動板と、前記振動板の前記圧力室と反対側に配置された圧電層と、前記振動板の前記圧力室と反対側における前記圧力室と対向する領域に配置された複数の個別電極とを有し、前記複数の圧力室の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータとを備えており、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記平面と直交する方向に関する前記隔壁と重なる重複領域に空隙が形成されている液体吐出ヘッドが提供される。
これによると、空隙が形成されていることで、圧力室プレートを振動板と流路プレートとで挟み込むように加圧したときに、圧力室プレートの一方及び他方の面における壁面近傍領域と、平面と直交する方向において振動板及び流路プレートの壁面近傍領域と重なる領域との間に加圧力が集中し、これらが確実に接触する。そのため、振動板、圧力室プレート及び流路プレートを拡散接合したときに、圧力室プレートの壁面近傍領域と振動板及び流路プレートとが隙間なく確実に接合される。したがって、圧力室の周縁につながる隙間が形成されにくくなり、従来問題とされていたエアの残留による不具合が解消される。ここで、プレートの、隔壁と重なる重複領域とは、隔壁の壁面を延長した仮想延長面によって挟まれた領域のことであり、空隙は、隔壁の壁面及び仮想延長面から離れた領域に形成されるものとする。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記空隙が、前記振動板に形成されていてもよい。液体吐出ヘッドは、圧力室と対向する振動板及び圧電層を部分的に変形させることにより、圧力室の容積を変化させて圧力室内の液体に圧力を付与する。そのため、振動板に空隙が形成されていると、振動板において空隙が形成された領域の厚みが薄くなる。すると、当該圧力室と対向する振動板及び圧電層の部分的な変形が、当該圧力室と隣接する他の圧力室と対向する部分に伝播しにくくなる。そのため、クロストークを抑制することができる。加えて、圧力室プレートの他方の面における、隔壁の壁面の近傍領域(壁面近傍領域)と、振動板の、平面と直交する方向において圧力室プレートの壁面近傍領域と重なる領域とが確実に接合される。そのため、圧力室と対向する振動板及び圧電層の変形を安定させることができる。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記空隙が、前記振動板の前記圧電層に対向する面に形成された溝によって形成されていてもよい。これにより、振動板の圧力室と反対側の面に圧電層を形成したときに、振動板に形成された溝に対応した溝が圧電層にも形成される。そのため、圧電層の、溝が形成された領域の厚さが他の領域よりも薄くなるので、クロストークを抑制することができる。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記空隙の幅が、前記隔壁の、互いに隣接する2つの前記圧力室を隔てる部分のこれら2つの前記圧力室を結ぶ方向に関する幅の50%〜80%であってもよい。これにより、振動板と、圧力室プレートの壁面近傍領域とが確実に接合される。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記空隙が、前記圧力室プレートに形成されていてもよい。これにより、圧力室プレートの壁面近傍領域と、振動板及び流路プレートとが確実に接合される。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記空隙が、前記圧力室プレートの前記一方の面に形成された溝によって形成されていてもよい。これにより、圧力室プレートの壁面近傍領域と流路プレートとが確実に接合される。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記空隙が、前記圧力室プレートの前記他方の面に形成された溝によって形成されていてもよい。これにより、圧力室プレートの壁面近傍領域と振動板とが確実に接合される。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記空隙が、前記流路プレートに形成されていてもよい。これにより、流路プレートと、圧力室プレートの壁面近傍領域とが確実に接合される。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記複数の圧力室が、前記平面に沿った一方向に沿って配列された圧力室列を構成しており、前記空隙が、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの前記重複領域において、前記圧力室列の両端の前記圧力室よりも前記一方向の外側に形成されていてもよい。これにより、圧力室列を構成するように複数の圧力室が配列された場合でも、圧力室プレートの、圧力室列の両端の圧力室の外側の領域が、振動板及び流路プレートと確実に接合される。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記複数の個別電極は、前記圧電層の前記振動板と反対側の面に配置されて、前記振動板とともに前記圧電層を狭持していてもよい。これにより、圧電アクチュエータの形成が容易になる。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記複数の圧力室は細長い形状であり、前記空隙は、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記重複領域に、前記圧力室の長手方向に沿って形成されていてもよい。あるいは、前記空隙は、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記重複領域に、前記圧力室の周囲に沿って形成されていてもよく、前記空隙は、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記重複領域に、列状に並ぶ不連続な空隙群として形成されていてもよい。いずれの場合にも、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記重複領域において、これらのプレートを確実に接合できる。
本発明の液体吐出ヘッドにおいて、前記空隙は、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記重複領域の幅方向の中央に形成されていてもよい。これらのプレートを接合する際に、これらのプレートの重複領域において、バランスよく荷重が加わるので、これらのプレートを確実に接合できる。
本発明の第2の態様に従えば、隔壁によって画定された複数の圧力室が平面に沿って形成された金属製の圧力室プレート、及び、前記圧力室プレートの一方の面側に積層されるとともにそれぞれ前記圧力室に連通する流路が形成された複数の金属製の流路プレートとを含む流路ユニットと、前記複数の圧力室に跨って配置された金属製の振動板、前記振動板の前記圧力室と反対側に配置された圧電層、及び、前記圧電層の前記圧力室と反対側における前記圧力室と対向する領域に配置された複数の個別電極とを有し、前記複数の圧力室の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータとを備えた液体吐出ヘッドの製造方法において、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートを形成する複数のプレートを提供する工程と、前記複数のプレートを積層する際に、前記平面と直交する方向に関する前記隔壁と重なる領域に空隙を有するように、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートとなる前記複数のプレートの1つに溝又は貫通孔を形成して前記空隙を形成する空隙形成工程を含む、前記複数のプレートから、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートを形成するプレート形成工程と、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートを積層する積層工程と、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートを、前記積層工程において積層された方向に加圧することによって拡散接合させて、積層体を形成する接合工程とを備える液体吐出ヘッドの製造方法が提供される。
本発明の第2の態様によれば、空隙が形成されていることで、接合工程において、圧力室プレートの一方及び/又は他方の面における、壁面近傍領域と、平面と直交する方向において振動板及び流路プレートの少なくともいずれか一方の壁面近傍領域と重なる領域とを接触させて接合することができる。そのため、圧力室の周縁につながる隙間が形成されにくくなり、従来問題とされていたエアの残留による不具合が解消された液体吐出ヘッドを提供することができる。ここで、空隙は、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートとなるプレートの、隔壁の壁面及び隔壁の壁面を延長した仮想延長面から離れた領域に形成されるものとする。
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法において、前記空隙形成工程において、前記空隙は前記振動板に形成されてもよい。液体吐出ヘッドは、圧力室と対向する振動板及び圧電層を部分的に変形させることにより、圧力室の容積を変化させて圧力室内の液体に圧力を付与する。空隙形成工程において振動板に空隙が形成されていると、振動板の、空隙が形成された領域の厚みが薄くなる。すると、当該圧力室と対向する振動板及び圧電層の部分的な変形が、当該圧力室と隣接する他の圧力室と対向する部分に伝播しにくくなる。そのため、クロストークを抑制することができる。加えて、圧力室プレートの他方の面における、壁面近傍領域と、平面と直交する方向において振動板の、隔壁の壁面と重なる領域とが確実に接合される。そのため、圧力室と対向する振動板及び圧電層の変形が安定するので、駆動電圧を低くすることが可能になり、消費電力を低下させることができる。
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法においては、前記空隙形成工程において、前記空隙は前記圧力室プレートの前記隔壁に形成されていてもよい。これにより、空隙形成工程において圧力室プレートに空隙が形成されているので、接合工程において、圧力室プレートの一方及び他方の面における、壁面近傍領域と、平面と直交する方向において振動板及び流路プレートの、圧力室プレートの壁面近傍領域と重なる領域とを確実に接合することができる。
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法においては、前記空隙形成工程において、前記空隙は前記流路プレートに形成されてもよい。これにより、空隙形成工程において流路プレートに空隙が形成されているので、接合工程において、流路プレートと圧力室プレートの壁面近傍領域とを確実に接合することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態は、液体吐出ヘッドとして、ノズルから記録用紙に対してインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例である。図1は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドが採用されたインクジェットプリンタの概略平面図である。インクジェットプリンタ1の内部には、図1に示すように、2本のガイド軸6,7が設けられている。これらガイド軸6,7には、キャリッジを兼用するヘッドユニット8が取り付けられている。ヘッドユニット8は、合成樹脂材料からなるヘッドホルダ9を含んでいる。ヘッドホルダ9には、印刷用紙Pへインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッド30が保持されている。ヘッドホルダ9は、キャリッジモータ12により回転するベルト11に取り付けられており、キャリッジモータ12の駆動により、ガイド軸6,7に沿って主走査方向に往復移動する。
インクジェットプリンタ1には、イエローインクが収容されたインクカートリッジ5aと、マゼンタインクが収容されたインクカートリッジ5bと、シアンインクが収容されたインクカートリッジ5cと、ブラックインクが収容されたインクカートリッジ5dとが備えられている。各インクカートリッジ5a〜5dは、それぞれ可撓性のチューブ14a〜14dによってチューブジョイント20と接続されている。また、インクジェットプリンタ1には、ヘッドホルダ9が左端に移動したときに対向するインク吸収部材3が設けられている。インク吸収部材3は、フラッシングのときにノズルから吐出されたインクを吸収する。また、インクジェットプリンタ1には、ヘッドホルダ9が右端に移動したときに対向するパージ装置2が設けられている。パージ装置2は、パージ時にノズルからインクを吸引する。そのパージ装置2の左方には、ノズル面に付着したインクを払拭するワイパ4が設けられている。
次に、ヘッドユニット8の主要構造について以下に説明する。図2は、図1に示すヘッドユニット8の分解斜視図であり、ヘッドホルダ9からバッファタンク48及びヒートシンク60を取り外した状態を示している。図3は、図2に示すインクジェットヘッドユニットの縦断面図であり、図2中のIII−III線に沿って切断したときの断面図である。ここには、図2で省略したバッファタンク48の上方の制御基板84及びカバー9aが示されている。
図2及び図3に示すように、ヘッドホルダ9は、上方に向かって開口した箱形の形状に形成されている。図3に示すように、ヘッドホルダ9の底部にはインクジェットヘッド30に含まれるヘッド本体25が固定されている。また、ヘッドホルダ9において、ヘッド本体25の上方には、ヘッド本体25へ供給するインクを一時的に貯溜するバッファタンク48が設置されている。ヘッド本体25は、複数のノズル28が形成されたインク吐出面(底面)25aがヘッドホルダ9の下方外側に露出するように設置されている。
バッファタンク48の端部には、図2に示すように、インクをこのバッファタンク48に供給するためのチューブジョイント20が接続されている。バッファタンク48の下面には、4つのインク流出口(不図示)が設けられており、ヘッド本体25に設けられた4つインク供給口30a(後述する)とシール部材90を介して接続されている。図3に示すように、バッファタンク48の上方には、コンデンサ83などの電子部品及びコネクタ85が実装された制御基板84が設けられている。制御基板84の上方は、ヘッドホルダ9の上方を覆うカバー9aにより覆われている。
図3に示すように、ヘッドホルダ9には、L字形状のヒートシンク60がバッファタンク48の左側側壁48aに隣接する位置に固定されている。バッファタンク48の右方には、バッファタンク48内に蓄積された空気を外部へ排気する排気装置49が設けられている。
次に、インクジェットヘッド30の主要構成について以下に説明する。図4は、インクジェットヘッド30を示す外観斜視図である。図3及び図4に示すように、インクジェットヘッド30は、ヘッド本体25と、ヘッド本体25の上面に接合されたフレキシブルプリント回路(FPC:Flexible Printed Circuit)70とを含んでいる。ヘッド本体25は、それぞれの色ごとに複数のインク流路が形成された流路ユニット27と、流路ユニット27の上面に配置された圧電アクチュエータ21とを含んでいる。流路ユニット27及び圧電アクチュエータ21はともに、平面視で長方形の形状を有する複数の薄板を積層して構成され、バッファタンク48の下方に配置されている。ヘッド本体25の一端部側には、平面視で楕円形の4つのインク供給口30aが形成されている。
FPC70は、図4に示すように、圧電アクチュエータ21から制御基板84まで延在する可撓性及び絶縁性を有する基材71と、基材71の延在方向に沿って形成された複数の配線72とを有している。基材71上には、ドライバIC80が実装されている。複数の配線72は、後述の、圧電アクチュエータ21に形成された複数の個別電極39とドライバIC80とを接続し、さらに、ドライバIC80と制御基板84とをそれぞれ電気的に接続している。図3に示すように、FPC70は、圧電アクチュエータ21の上面から主走査方向の一方に引き出され、さらに、ヘッドホルダ9の底部に形成された孔17を通し、ヒートシンク60とヘッドホルダ9の側壁との間に形成された隙間を介して、上方へと引き出されている。そして、FPC70は、制御基板84とバッファタンク48との隙間を介して制御基板84上に設けられたコネクタ85と電気的に接続されている。ドライバIC80は、制御基板84からシリアル転送されてきた印刷信号を所定の電圧のパラレル信号に変換した駆動信号を、配線72を介して各個別電極39に出力する。また、ドライバIC80は、基材71の配設経路の途中で弾性部材18により、ヒートシンク60に接触するように押圧されている。これにより、発熱したドライバIC80の過剰な熱を放熱することが可能になる。
また、FPC70の圧電アクチュエータ21と対向する領域の上には、アルミ板81が配置されている。アルミ板81は、圧電アクチュエータ21の上面とほぼ同じサイズの長方形の形状を有しており、アクチュエータの駆動による各個別電極39の発熱がばらつかないように均熱する。
図5は、ヘッド本体25の分解斜視図である。図5に示すように、流路ユニット27は、上から、キャビティプレート(圧力室プレート)108、サプライプレート(流路プレート)107、アパーチャプレート106、2枚のマニホールドプレート105,104、ダンパプレート103、カバープレート102、ノズルプレート101の計8枚のシート材が積層された積層構造を有している。各プレート101〜108は、平面視で、副走査方向に長い長方形の形状を有する。本実施の形態において、流路ユニット27を構成する8枚のプレート101〜108のうち、ノズルプレート101を除く7枚のプレート102〜108がステンレス鋼からなり、ノズルプレート101がポリイミド樹脂からなる。なお、各プレート101〜108は、ステンレス鋼以外の金属材料から構成されていてもよく、ノズルプレート101は、7枚のプレート102〜108と同じ材質から構成されていてもよい。
図6は、ヘッド本体25の部分平面図である。図7は、図6におけるVII−VII線に沿った断面図である。図8は、図6におけるVIII−VIII線に沿った断面図である。図5及び図6に示すように、ノズルプレート101には、多数の微小径のノズル28が微小間隔で形成されている。これらノズル28は、ノズルプレート101の長手方向(副走査方向)に沿って、千鳥配列状で5列に配列されている。
キャビティプレート108には、ノズル28に対応して、複数の圧力室10が形成されている。複数の圧力室10は、キャビティプレート108の長手方向に沿って千鳥状に配列されており、5列の圧力室列15を構成している。また、各圧力室列15に属する圧力室10は、副走査方向に沿って等間隔に配置されている。圧力室10は、主走査方向に長い。即ち、圧力室10の長手方向は、キャビティプレート108の長手方向に対して直交している。各圧力室10の一端部は、サプライプレート107、アパーチャプレート106、2枚のマニホールドプレート104,105、ダンパプレート103及びカバープレート102に千鳥状配列で形成されている微小径の貫通孔29を介して、ノズルプレート101に形成されたノズル28に連通している。一方、各圧力室10の他端部は、サプライプレート107の連絡孔51とアパーチャプレート106のアパーチャ52とを介してマニホールドプレート105のマニホールド(インク室半部)105a(共通インク室99)に連通している。
また、キャビティプレート108の圧力室10を画定する隔壁128(すなわち、キャビティプレート108の圧力室10が形成されていない領域)の上面(他方の面:平面)には、各圧力室10の副走査方向両側に上方に向かって開口する溝41が形成されている。つまり、溝41は、副走査方向において、キャビティプレート108の、各圧力室10の間の領域(2つの圧力室10を隔てる桁部128a)のみならず、各圧力室列15の両端の圧力室10の副走査方向(一方向)の外側の隔壁128にも形成されている。また、図5に示すように、溝41は、圧力室10の長手方向に沿って延在している。図8に示すように、各溝41は、圧力室10をそれぞれ取り囲む隔壁128の壁面129から離れた位置に形成されている。具体的には、各溝41は、隔壁128の桁部128aの副走査方向(圧力室列15に属する圧力室10同士を結ぶ方向)に関する幅の50%〜80%の幅を有している。
図8に示すように、キャビティプレート108の下面(一方の面:平面)の、複数の溝41と積層方向に関して重なる領域には、下方に向かって開口する複数の溝42が形成されている。なお、溝42は、溝41と対称な形状となっている。また、図5に示すように、キャビティプレート108の一端部側には、4つの孔108aがキャビティプレート108の短手方向(主走査方向)に沿って離隔して形成されている。
図5に示すように、2枚のマニホールドプレート104,105のうち、アパーチャプレート106に近い側に配置されるマニホールドプレート105には、5つのマニホールド105aが貫通孔として形成されている。これら5つのマニホールド105aは、マニホールドプレート105の長手方向に沿って延在し、マニホールドプレート105の短手方向に互いに離隔している。
一方、2枚のマニホールドプレート104,105のうち、ダンパプレート103に近い側に配置されるマニホールドプレート104にも、5つのマニホールド105aと同様の形状の5つのマニホールド104aが貫通孔として形成されている。このような構成を有する2枚のマニホールドプレート104,105、アパーチャプレート106及びダンパプレート103を積層すると、図7に示すように、対向するマニホールド104a,105aが相互に連結され、さらに、連結されたマニホールド104a,105aの上下の開口が、アパーチャプレート106及びダンパプレート103により上下からそれぞれ覆われる。これにより、貫通孔29の列の間及び外側に5つの共通インク室(マニホールド)99が形成される。なお、共通インク室99の一端部はインク供給口30aとそれぞれ重なる領域に形成されている。
サプライプレート107に貫通孔として形成された複数の連絡孔51は、それぞれ、圧力室10に対応してサプライプレート107の長手方向に沿って千鳥状の5列に配列されている。また、図5及び図8に示すように、サプライプレート107の下面の、プレートの積層方向に関して溝41,42と重なる領域には、それぞれ、溝42と同じ形状の溝43が形成されている。つまり、溝43は、サプライプレート107の、キャビティプレート108の隔壁128と重なる領域(重複領域)に形成されている。言い換えると、溝43は、サプライプレート107の、壁面129をその面方向に延長した仮想延長面200から離れた位置に形成されている。また、図5に示すように、サプライプレート107の長手方向の一端部側には、4つの孔107aが形成されている。これら孔107aは、それぞれキャビティプレート108の4つの孔108aと対向するように形成されている。
複数の貫通孔29に加えて、アパーチャプレート106には、圧力室10に対応して、アパーチャプレート106の短手方向に沿って延在する、平面視で略長方形のアパーチャ52が、アパーチャプレート106の長手方向に沿って千鳥状の5列に配列されている。アパーチャ52は、一端部において連絡孔51とそれぞれ連通し、他端部において共通インク室99と連通している。なお、図6に示すように、各アパーチャ52の一端部は、対応する圧力室10の端部と重なっており、他端部は対応する圧力室10の中央部と重なっている。アパーチャ52の断面積(インク流動方向と直交する方向の断面積)は小さく、インク吐出時に圧力室10から共通インク室99側に逆流しようとするインクの流れを制限する。また、アパーチャプレート106の、4つの孔107aとそれぞれ対向する位置には、孔106aが形成されている。各孔106aは、孔107a及び共通インク室99とそれぞれ連通している。
なお、4つの孔106aのうち、図5において手前側の3つの孔106aは、図5の手前側の3つの共通インク室99とそれぞれ連通しており、残りの1つの孔106aは、図5の奥側の2つの共通インク室99と連通している。つまり、5つの共通インク室99のうち、図5において奥側に位置する2つの共通インク室99には、1つのインク供給口30aからインクが供給され、他の3つの共通インク室99には、それぞれ対応するインク供給口30aからのインクが供給される。本実施の形態において、図5におけるの2つの共通インク室99には、ブラックのインクが供給される。さらに、残りの3つの共通インク室99には、それぞれイエロー、マゼンタ及びシアンのインクが供給されている。
図5に示すように、ダンパプレート103の、マニホールド104a,105a(共通インク室99)と重なる領域には、5列のダンパ溝103aが形成されている。図7に示すように、これらダンパ溝103aは、カバープレート102にのみ開口するように形成され、平面視の形状は共通インク室99と同じである。したがって、マニホールドプレート104,105及びダンパプレート103を接合したときは、ダンパプレート103の、共通インク室99と対向する領域に、ダンパ部53が位置する。ここで、ダンパ部53とは、ダンパ溝103aの底面であり、弾性変形可能に形成されているので、共通インク室99側及びダンパ溝103a側に自由に振動することができる。従って、インク吐出時に圧力室10で発生した圧力変動が共通インク室99に伝播しても、これに対応してダンパ部53が弾性変形することによって、圧力変動(圧力波)を吸収して、減衰させることができる。
流路ユニット27の内部には、インク供給口30aから順に共通インク室99、アパーチャ52、連絡孔51、圧力室10及び貫通孔29を通ってノズル28に至る複数のインク流路が構成されている。バッファタンク48からインク供給口30aを介して流路ユニット27内に流入したインクは、共通インク室99に貯溜される。そして、アパーチャ52を経由して、各圧力室10に供給される。各圧力室10で、圧電アクチュエータ21により圧力が付与されたインクが、各貫通孔29を経由して、対応するノズル28から吐出される。
続いて、圧電アクチュエータ21について説明する。図5〜図8に示すように、圧電アクチュエータ21は、平面視で、キャビティプレート108とほぼ同じ長方形の形状を有する振動板33と、振動板33の上面において複数の圧力室10にわたって連続的に形成された圧電層37と、圧電層37の上面において複数の圧力室10にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極39とを備えている。
振動板33は、ステンレス鋼等の鉄系合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、チタン合金等の金属材料からなり、すべての圧力室10を覆ってキャビティプレート108の上面に拡散接合されている。この振動板33は、複数の個別電極39に対向していて、個別電極39と振動板33との間の圧電層37に電界を作用させる共通電極を兼ねており、図示しない領域において接地されてグランド電位に保持されている。また、振動板33の上面の、溝41と積層方向に関して重なる領域には、平面視で溝41と同じ形状の溝34が形成されている。つまり、溝34は、振動板33において、壁面129の面方向に延長した仮想延長面200と離れた位置に形成されている。また、振動板30の一端部側には、インク供給口30aとなる4つの孔33aが形成されている。これら4つの孔33aは、孔108aとそれぞれ対向して配置されている。
圧電層37の主成分は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であって、強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)である。圧電層37は、振動板33の上面に形成されており、複数の圧力室10に跨って連続的に形成されている。そのため、圧電層37をすべての圧力室10に対して一度に形成することができ、圧電層37の形成が容易になる。ただし、圧電層37の振動板33に形成された溝34に対応する位置には、平面視で溝34と同様の形状を有する溝38が形成されている。そして、図7及び図8に示すように、この溝38における圧電層37の厚さが、他の領域における圧電層37の厚さよりも薄くなっている。
図6に示すように、圧電層37の上面には、圧力室10に対応して、圧力室10よりも一回り小さい楕円形の複数の個別電極39が形成されている。これら複数の個別電極39は、平面視で、対応する圧力室10の中央部に重なる位置にそれぞれ形成されている。つまり、複数の個別電極39も、圧力室10と同様に千鳥状配列で5列に配列されている。個別電極39は、金、銅、銀、パラジウム、白金、チタンなどの導電性材料からなる。また、圧電層37の上面には、複数の個別電極39の一端部(図6中左端)から、それぞれ、平面視で圧力室10に対向しない隔壁部128まで引き出された引き出し部39aが形成されている。また、引き出し部39a上には、円形のランド36が形成されている。ランド36は、ガラスフリットを含む金からなり、FPC70の複数の配線72とそれぞれ電気的に接続されている。
次に、インク吐出時の圧電アクチュエータ21の作用について説明する。用紙Pに対して画像などを印刷するとき、制御基板84からドライバIC80に対して印刷信号が供給される。そして、ドライバIC80が印刷信号を駆動信号に変換し各個別電極39に出力する。このとき、振動板33はグランド電位に保持されているので、振動板33と個別電極39との間には電位差が生じる。すると、圧電層37の、個別電極39と振動板33との間に挟まれた領域に厚み方向の電界が生じ、分極方向である厚み方向と垂直な方向、すなわち、水平方向に収縮する。圧電層37の水平方向の収縮に伴って、振動板33及び圧電層37の、圧力室10に対向する領域に積層方向の歪みが発生する。これによって圧力室10の容積が変化し圧力室10内のインクに圧力が付与される。こうして、個別電極39に対応するノズル28からインクが吐出し、用紙Pへの所定の印字が行われる。
続いて、インクジェットヘッド30の製造方法について、図9及び図10を参照しつつ以下に説明する。図9及び図10は、インクジェットヘッド30の製造工程図である。インクジェットヘッド1を製造するには、まず、流路ユニット27を構成する8枚のプレート101〜108のうち、ノズルプレート101を除く7枚のプレート102〜108と、振動板33とに、エッチングによりインク流路となる孔を形成する。そして、振動板33、キャビティプレート108及びサプライプレート107に、ハーフエッチングにより溝34,41,42,43を形成する。このとき、振動板33、キャビティプレート108及びサプライプレート107に形成される溝34,41,42,43は、これら3枚のプレートが積層されたときに、隔壁128の壁面129及びその壁面129の面方向の仮想延長面200と離れた領域に形成する(空隙形成工程)。こうして、7枚のプレート102〜108及び振動板33が形成される(プレート形成工程)。次に、図9(a)に示すように、内部に複数のインク流路が形成されるように、7枚のプレート102〜108を位置合わせして積層し、さらにキャビティプレート108の上面に形成された溝41,42と、振動板33に形成された複数の溝34とが重なるように、キャビティプレート108と振動板33とを位置合わせして積層する(積層工程)。このとき、各プレート102〜108及び振動板33の位置合わせは、プレート形成工程において形成された、不図示の位置決めマークに基づいて行われる。
次に、積層された7枚のプレート102〜108及び振動板33を所定温度まで加熱するとともに、図9(b)に示すように、振動板33の上面全体及びカバープレート102の下面全体を上下1対のプレート状の治具61で挟み込み、振動板33及び7枚のプレート102〜108を積層方向(キャビティプレート108の上下面と直交する方向)に加圧する。このとき、積層された7枚のプレート102〜108及び振動板33を予め所定温度まで加熱しておいてから加圧してもよいし、積層された7枚のプレート102〜108及び振動板33を加圧した状態で所定温度になるまで加熱してもよい。こうして、金属からなる各プレート102〜108及び振動板33が拡散接合により接合された積層体65を形成する(接合工程)。このとき、キャビティプレート108、サプライプレート107及び振動板33の、溝34,41,42,43が形成されている部分の強度が低下しているため、治具61による加圧力は、これらのプレートの溝34,41,42,43が形成されている部分に伝わりにくくなるが、キャビティプレート108の桁部128aの壁面近傍領域(桁部128aの溝41,42が形成されていない領域)と、振動板33及びサプライプレート107の、積層方向において壁面近傍領域と重なる領域(積層方向において、桁部128aと重なり、且つ、溝39,43が形成されていない領域)とに加圧力が集中的に伝わり、充分な強度でプレート102〜108及び振動板33を拡散接合させることができる。
次に、図10(a)に示すように、積層体65の上面(振動板33の上面)に圧電層37を形成する。ここで、圧電層37を形成する工程においては、化学蒸着(Chemical Vapor Deposition:CVD)法や、エアロゾルデポジション法(AD法)等により、PZTの粒子を上方から振動板33の上面に堆積させることにより圧電層37を形成する。このとき、振動板33の溝34が形成された領域においては、圧電層37が凹状の形状となり、平面視で溝34と同様な形状を有する溝38が形成される。
このように、CVD法やAD法を用いることにより、溝34の表面の圧電層37を、それ以外の領域の圧電層37よりも薄く形成することができるため、溝34,38が形成された部分における振動板33と圧電層37の厚さがさらに薄くなり、クロストークを抑制することができる。
次に、図10(b)に示すように、圧電層37の上面において、平面視で複数の圧力室10にそれぞれ重なる領域に、スクリーン印刷法、蒸着法、あるいはスパッタ法などを用いて複数の個別電極39を形成する。そして、レーザ加工により複数のノズル28が形成されたノズルプレート101を、図10(b)に示すように、積層体65の下面(カバープレート102の下面)に接着剤で接着することで、ヘッド本体25の製造が完了する。
しかる後、FPC70の複数の配線72と個別電極39とを半田などで電気的に接続して、インクジェットヘッド30の製造が完了する。
なお、以上説明したインクジェットヘッド30の製造工程においては、キャビティプレート108と、振動板33及びサプライプレート107のいずれか一方又は両方だけを積層してもよい。このとき、振動板33及び/又はサプライプレート107の溝34,43が、隔壁128の壁面129の仮想延長面200から離れる位置に配置されるように、振動板33及び/又はサプライプレート107をキャビティプレート108に対して積層する。そして、その積層体を所定温度に加熱するとともに上述した治具61で挟み込んで積層方向に加圧してもよい。つまり、7枚のプレート102〜108及び振動板33を一括で拡散接合せずに、キャビティプレート108と、振動板33及び/又はサプライプレート107とを拡散接合してもよい。この場合、治具61とキャビティプレート108との間には、振動板33及び/又はサプライプレート107しか存在していないので、キャビティプレート108の桁部128aの壁面近傍領域と、振動板33及び/又はサプライプレート107の壁面近傍領域と重なる領域とが確実に接触した状態で、キャビティプレート108と振動板33及び/又はサプライプレート107とが拡散接合される。そのため、圧力室10の周縁にほとんど隙間が形成されない。
以上のように、本実施の形態におけるインクジェットヘッド30によると、キャビティプレート108の隔壁128の壁面129から離れた領域と、振動板及びサプライプレート107の壁面129の仮想延長面200から離れた領域とに、空隙となる溝34,41,42,43が形成されているので、接合工程時にキャビティプレート108を振動板33とサプライプレート107とで挟み込むように加圧したときに、キャビティプレート108の上下面における壁面近傍領域と、振動板33及びサプライプレート107の、積層方向において壁面近傍領域と重なる領域とが接触しやすくなる。そのため、キャビティプレート108の壁面129近傍領域と、振動板33及びサプライプレート107とが接合され、圧力室10の周縁に隙間がほとんど形成されない。したがって、圧力室10の周縁に、圧力室10につながる隙間が形成されにくくなり、インク吐出特性を低下させる圧力室10内のエアの残留が回避される。
以上のように、本実施の形態におけるインクジェットヘッド30によると、キャビティプレート108の隔壁128の壁面129から離れた領域と、振動板及びサプライプレート107の壁面129の仮想延長面200から離れた領域とに、空隙となる溝34,41,42,43が形成されているので、接合工程時にキャビティプレート108を振動板33とサプライプレート107とで挟み込むように加圧したときに、キャビティプレート108の上下面における壁面近傍領域と、振動板33及びサプライプレート107の、積層方向において壁面近傍領域と重なる領域とが接触しやすくなる。そのため、キャビティプレート108の壁面129近傍領域と、振動板33及びサプライプレート107とが接合され、圧力室10の周縁に隙間がほとんど形成されない。したがって、圧力室10の周縁に、圧力室10につながる隙間が形成されにくくなり、インク吐出特性を低下させる圧力室10内のエアの残留が回避される。
さらに、インクジェットヘッド30は、圧力室10と対向する振動板33及び圧電層37を部分的に変形させることにより、圧力室10の容積を変化させて圧力室10内のインクに圧力を付与している。振動板33の、キャビティプレート108の桁部128aと積層方向に重なる領域に溝34(空隙)が形成されていると、振動板33の溝34が形成された領域の厚みが他の領域の厚みより薄くなる。すると、当該圧力室10と対向する振動板33及び圧電層37の部分的な変形が、振動板33及び圧電層37の、当該圧力室10と隣接する他の圧力室10と対向する部分に伝播しにくくなる。そのため、クロストークを抑制することができる。
また、治具61とキャビティプレート108との間には振動板33しか存在しないので、振動板33に溝34が形成されていると、キャビティプレート108の上面における壁面近傍領域と、振動板33の壁面近傍領域と重なる領域とが確実に接合される。そのため、圧力室10と対向する振動板33及び圧電層37を安定に変形させることができる。
また、振動板33の上面に溝34が形成されているので、圧電層37に溝38が形成され、その部分の厚みが薄くなっている。そのため、クロストークをより一層抑制することができる。
また、溝34,41,42,43の幅が、桁部128aの副走査方向に関する幅の50%〜80%であるので、キャビティプレート108の上下面における壁面129近傍領域と、振動板33及びサプライプレート107の壁面近傍領域と重なる領域とを確実に接合することができる。仮に、溝34,41,42,43の幅が、桁部128aの幅の50%未満である場合、接合工程時の加圧力が桁部128aの中央部にも分布することになるので、キャビティプレート108の上下面における壁面近傍領域と、振動板33及びサプライプレート107の壁面近傍領域と重なる領域とが接触しにくくなる。一方、溝34,41,42,43の幅が、桁部128aの幅の80%を越える場合、キャビティプレート108の上下面における壁面近傍領域と、振動板33及びサプライプレート107の壁面近傍領域と重なる領域との接触面積(すなわち、接合面積)が小さくなり、振動板33、キャビティプレート108及びサプライプレート107の接合強度が小さくなるため好ましくない。
また、キャビティプレート108の上面に溝41が形成されているので、キャビティプレート108の上面における壁面近傍領域と、振動板33の壁面近傍領域と重なる領域とが確実に接合される。また、キャビティプレート108の下面に溝42が形成されているので、キャビティプレート108の下面における壁面近傍領域と、サプライプレート107の壁面近傍領域と重なる領域とが確実に接合される。
また、サプライプレート107の下面に溝43が形成されているので、キャビティプレート108の下面における壁面近傍領域と、サプライプレート107の壁面近傍領域と重なる領域とが確実に接合される。
また、溝34,41,42,43が、キャビティプレート108の圧力室列15に属する圧力室10の間の領域(桁部128a)と振動板33及びサプライプレート107の、桁部128aと重なる領域のみならず、キャビティプレート108の、圧力室列15の両端にある圧力室10の、副走査方向の外側の領域と、振動板33及びサプライプレート107の、当該外側の領域と重なる領域にも形成されているので、圧力室列15を構成するように複数の圧力室10が配列された場合でも、圧力室列15の両端にある圧力室10の壁面129近傍領域が、振動板33及びサプライプレート107と接合される。
本実施の形態においては、振動板33上に圧電層37を形成しさらに圧電層37上に複数の個別電極39を形成しているため、(すなわち、圧電層37が振動板33と複数の個別電極39とによって挟まれている)圧電アクチュエータ21の形成が容易になる。なお、圧電アクチュエータとしては、例えば、振動板と、振動板上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上の圧力室と重なる領域に形成された複数の個別電極と、絶縁膜の複数の個別電極が形成されていない領域及び個別電極上に形成された圧電層と、複数の個別電極との間で圧電層を挟むように、圧電層上に形成された共通電極とを備えた圧電アクチュエータであってもよい。この圧電アクチュエータの場合、共通電極をグランド電位とした状態で、個別電極に駆動信号を供給することで、圧電層の共通電極及び個別電極に挟まれた領域が積層方向に歪み、その歪みに伴ってその領域に対向する振動板の領域が変形する。これにより、圧力室の容積が変化し圧力室内のインクに圧力が付与される。そして、ノズルからインクが吐出される。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、図11Aに示されるように、圧電層及び振動板にそれぞれ形成された溝38A、34Aの平面視における形状は、圧力室をほぼ取り囲む略リング状であってもよい。また、図11Bに示されるように、圧電層及び振動板にそれぞれ形成された溝38B、34Bは、圧力室10の長手方向に沿って、圧力室10の一部にわたって延在してもよい。すなわち、溝38B、34Bの長さは、圧力室10の長手方向より短くてもよい。あるいは、図11Cに示されるように、圧電層及び振動板にそれぞれ形成された溝38C、34Cは、圧力室10の長手方向に沿って列状に配置されていてもよい。このように、平面視における溝の形状は、圧力室の長手方向に沿う部分を有している限り、任意の形状にし得る。なお、ここでは、圧電層及び振動板に形成された溝を例に挙げて説明したが、例えば、キャビティプレート及びサプライプレートの、溝34A〜Cと重なる領域にそれぞれ溝又は貫通孔が形成されていてもよい。
また、例えば、上述した実施形態においては、空隙を形成する溝34,41,42,43が形成されていたが、これらの溝に換えて貫通孔が形成されていてもよい。
また、溝34,41,42,43は、振動板33、キャビティプレート108及びサプライプレート107に形成されているが、これら溝34,41,42,43と積層方向において重なる領域、つまり、隔壁128の壁面129を面方向に延長した仮想延長面200と離れた位置に形成されるのであれば、溝34,41,42,43に加えて、あるいは溝34,41,42,43に代えて、他のプレートに溝又は貫通孔が形成されていてもよい。例えば、アパーチャプレート106に溝又は貫通孔が形成されていてもよい。さらに、これら振動板33、各プレート106〜108のいずれか1枚にだけ、上述した配置及び形状で溝又は貫通孔が形成されていればよい。特にキャビティプレート108の上面に形成される溝41は、振動板33とキャビティプレート108の桁部128aとを確実に接合するため、圧力室10の周縁に隙間が形成されないように作用するだけでなく、振動板33の変形の安定にも寄与することから、溝34,41,42,43のなかで最も効果的である。
また、各プレートにおいて、桁部128a及び桁部128aと積層方向に関して重なる領域においてのみ、溝又は貫通孔が形成されていてもよい。また、溝34,41,42,43の幅が、桁部128aの副走査方向に関する幅の50%未満であってもよく、80%を越えていてもよい。また、上述したインクジェットヘッド30は、ヘッドが往復移動するシリアルタイプであるが、ヘッドが固定されたラインタイプであってもよい。また、上述した実施形態においては、液体吐出ヘッドとして、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例が示されているが、インク以外の液体に圧力を付与して液体を吐出する他の液体吐出ヘッドに本発明を適用することもできる。
10 圧力室
15 圧力室列
21 圧電アクチュエータ
27 流路ユニット
30 インクジェットヘッド(液体吐出ヘッド)
33 振動板
34,41,42,43 溝(空隙)
37 圧電層
39 個別電極101 ノズルプレート
102 カバープレート(流路プレート)
103 ダンパプレート(流路プレート)
104,105 マニホールドプレート(流路プレート)
106 アパーチャプレート(流路プレート)
107 サプライプレート(流路プレート)
108 キャビティプレート(圧力室プレート)
15 圧力室列
21 圧電アクチュエータ
27 流路ユニット
30 インクジェットヘッド(液体吐出ヘッド)
33 振動板
34,41,42,43 溝(空隙)
37 圧電層
39 個別電極101 ノズルプレート
102 カバープレート(流路プレート)
103 ダンパプレート(流路プレート)
104,105 マニホールドプレート(流路プレート)
106 アパーチャプレート(流路プレート)
107 サプライプレート(流路プレート)
108 キャビティプレート(圧力室プレート)
Claims (18)
- 液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、
隔壁によって画定された複数の圧力室が平面に沿って形成された金属製の圧力室プレートと、前記圧力室プレートの一方の面側に積層されるとともに、それぞれ前記圧力室に連通する流路が形成された複数の金属製の流路プレートとを含むプレートが拡散接合されて形成された流路ユニットと、
前記圧力室プレートの他方の面に拡散接合され且つ前記複数の圧力室に跨る金属製の振動板と、前記振動板の前記圧力室と反対側に配置された圧電層と、前記振動板の前記圧力室と反対側における前記圧力室と対向する領域に配置された複数の個別電極とを有し、前記複数の圧力室の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータとを備えており、
前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記平面と直交する方向に関する前記隔壁と重なる重複領域に空隙が形成されている液体吐出ヘッド。 - 前記空隙が、前記振動板に形成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空隙が、前記振動板の前記圧電層に対向する面に形成された溝によって形成されている請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空隙の幅が、前記隔壁の、互いに隣接する2つの前記圧力室を隔てる部分のこれら2つの前記圧力室を結ぶ方向に関する幅の50%〜80%である請求項3に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空隙が、前記圧力室プレートに形成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空隙が、前記圧力室プレートの前記一方の面に形成された溝によって形成されている請求項5に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空隙が、前記圧力室プレートの前記他方の面に形成された溝によって形成されている請求項5に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空隙が、前記流路プレートに形成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記複数の圧力室が、前記平面に沿った一方向に沿って配列された圧力室列を構成しており、
前記空隙が、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの前記重複領域において、前記圧力室列の両端の前記圧力室よりも前記一方向の外側に形成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記複数の個別電極は、前記圧電層の前記振動板と反対側の面に配置されて、前記振動板とともに前記圧電層を狭持している請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記複数の圧力室は細長い形状であり、前記空隙は、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記重複領域に、前記圧力室の長手方向に沿って形成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空隙は、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記重複領域に、前記圧力室の周囲に沿って形成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空隙は、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記重複領域に、列状に並ぶ不連続な空隙群として形成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空隙は、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートの1つの、前記重複領域の幅方向の中央に形成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 隔壁によって画定された複数の圧力室が平面に沿って形成された金属製の圧力室プレート、及び、前記圧力室プレートの一方の面側に積層されるとともにそれぞれ前記圧力室に連通する流路が形成された複数の金属製の流路プレートとを含む流路ユニットと、
前記複数の圧力室に跨って配置された金属製の振動板、前記振動板の前記圧力室と反対側に配置された圧電層、及び、前記圧電層の前記圧力室と反対側における前記圧力室と対向する領域に配置された複数の個別電極とを有し、前記複数の圧力室の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータとを備えた液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートを形成する複数のプレートを提供する工程と、
前記複数のプレートを積層する際に、前記平面と直交する方向に関する前記隔壁と重なる領域に空隙を有するように、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートとなる前記複数のプレートの1つに溝又は貫通孔を形成して前記空隙を形成する空隙形成工程を含む、前記複数のプレートから、前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートを形成するプレート形成工程と、
前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートを積層する積層工程と、
前記振動板、前記圧力室プレート、及び、前記複数の流路プレートを、前記積層工程において積層された方向に加圧することによって拡散接合させて、積層体を形成する接合工程とを備える液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記空隙形成工程において、前記空隙は前記振動板に形成される請求項15に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記空隙形成工程において、前記空隙は前記圧力室プレートの前記隔壁に形成されている請求項15に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記空隙形成工程において、前記空隙は前記流路プレートに形成されている請求項15に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
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