JP2008080517A - 液滴吐出装置用ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】振動板のスリットと桁部のスリットとについて高精度の位置合わせの必要がなく、さらに位置ずれの大きい場合でもそれらの接合部分の剛性に差が発生せず、さらに隣接クロストークを大幅に低減する。
【解決手段】複数枚のプレート材および振動板１５が接合されて流路ユニット１１が構成され、前記プレート材のうち前記振動板に隣接するキャビティプレートに、圧力室１４Ａａとなる複数のキャビティが配列状態で形成され、振動板１５の上側に圧電層１２Ａが形成されている。圧力室１４Ａａの配列方向において隣り合う圧力室１４Ａａの間に位置する桁部１４Ａｂは、振動板１５側の部分の幅寸法Ｗ１より反振動板側の部分の幅寸法Ｗ２が小さく形成されるとともに、振動板１５側の部分の中央部に、凹溝部１４Ａｂａが形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェットプリンタ用ヘッドなどの液滴吐出装置用ヘッドおよびその製造方法に関するものである。

近年、インクジェットプリンタにおいては、ヘッドの小型化、ノズルの高密度化、多チャンネル化が進みつつ、コストダウンが図られている。

ヘッドが小型化するにつれ、１チャンネル（つまり１つの圧力室となる１つのキャビティ）当たりに利用できるアクチュエータ部の面積は減少する傾向にある。その一方、必要とされる、インク滴の大きさについては変更がなく、各チャンネルにおいて従来と同等の吐出圧力の発生が要求されている。そのため、隣接するキャビティ間の桁部の幅寸法（キャビティの配列方向における寸法）を小さくして、少しでもアクチュエータ部の面積を大きくとるよう工夫しているのが現状である。

しかしながら、隣接するキャビティ間の桁部の幅寸法を小さくすると、前記桁部の剛性が減少することになるので、隣接チャンネルへのクロストークの影響が大きくなる。

そのようなクロストークの影響を軽減するために、桁部、振動板および圧電素子にスリットを設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３１５２２６０号公報（段落０００８，０００９および図１）

特許文献１記載の技術では、前記桁部および振動板にスリットを設けたのち、それらを接合するので、振動板のスリットと桁部のスリットとの位置合わせ精度が高くないと、前記振動板と前記桁部との間での接合がうまくなされず、前記キャビティからのリークが発生するおそれがある。

この発明は、インクジェットプリンタ用ヘッドなどの液滴吐出装置用ヘッドにおいて、振動板のスリットと桁部のスリットとについて高精度の位置合わせの必要がなく、隣接チャンネルへのクロストークの影響を大幅に低減することを目的とする。

請求項１の発明は、複数枚のプレート材および振動板が接合されて流路ユニットが構成され、前記プレート材のうち前記振動板に隣接するキャビティプレートに、圧力室となる複数のキャビティが配列状態で形成され、前記振動板の上側に圧電層が形成されている液滴吐出装置用ヘッドにおいて、前記配列方向において隣り合う前記キャビティの間に位置する桁部は、前記振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さく形成されるとともに、前記振動板側の部分の中央部に、凹溝部が形成されていることを特徴とする。ここで、複数のキャビティの配列状態は、一列に配列されていても複数列に配列されていてもよい。「幅寸法」とは、複数のキャビティの配列方向における前記桁部の長さを意味する。

このようにすれば、キャビティの配列方向において隣り合う前記キャビティの間に位置する桁部のうち振動板側の部分の幅寸法を大きくすることで、前記振動板の前記キャビティに対する位置合わせに高い精度が必要なくなる。

また、前記振動板側の部分の中央部に、凹溝部を設けていることで桁部が変形しやすくなり、前記圧力室からのインクの吐出時における、前記圧力室の変形効率がアップし、高い吐出圧力を得やすい。

請求項２に記載のように、請求項１の液滴吐出装置用ヘッドにおいて、前記複数枚のプレート材および振動板は金属製であり、それらが金属拡散接合により接合されて流路ユニットとされている場合に特に有効である。

この場合、金属拡散接合時における加圧荷重が、前記桁部の中央部ではなく、前記凹溝部の左右両側部分つまり前記キャビティ近傍に集中するので、キャビティプレートの各キャビティの周囲と振動板との間において安定した接合が可能となり、キャビティから吐出圧力がリークするおそれがなくなる。

請求項３に記載のように、請求項１または２の液滴吐出装置用ヘッドにおいて、前記キャビティプレートは、エッチングにより前記キャビティが貫通穴として形成され、前記貫通穴の振動板側の開口面積を、それとは反対側の開口面積より小さくすることで、前記桁部が、前記振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さく形成されている構成とすることが望ましい。

このようにすれば、前記振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さく形成される請求項１の桁部を、エッチングを利用して、簡単かつ安価に製造することができる。

請求項４に記載のように、請求項３の液滴吐出装置用ヘッドにおいて、前記凹溝部が、エッチングにより形成されたものであることが望ましい。

このようにすれば、圧力室となる複数のキャビティと、それらキャビティの間の桁部に設ける凹溝部とをともにエッチングで一緒に形成できるので、複数のキャビティ凹溝部を有するキャビティプレートを容易に製造することができる。

請求項５に記載のように、請求項１〜４のいずれかの液滴吐出装置用ヘッドにおいて、前記凹溝部の幅寸法は、前記桁部のうち反振動板側の部分の幅寸法より小さく形成されていることが望ましい。

このようにすれば、接合時において加圧荷重が、凹溝部の左右両側部分（つまりキャビティ近傍）に集中するが、それらの部分に対応する、桁部の反振動板側の部分が反振動板側のプレート材に対し安定して押圧されるので、その荷重を、桁部は座屈することなく、受け止めることができる。

請求項６に記載のように、請求項１〜５のいずれかの液滴吐出装置用ヘッドにおいて、前記振動板は、前記凹溝部に対応してスリットが形成され、そのスリットの幅よりも前記凹溝部の幅が大きいことが望ましい。

このようにすれば、桁部の凹溝部の幅が振動板のスリットの幅より広いので、振動板が桁部に対し少し位置がずれて接合されることになっても、必要な接合面積は確保され、凹溝部両側の接合部分の剛性に差が発生しにくい。よって、変形が安定し、クロストークの影響を回避する上で有利である。

請求項７に記載のように、請求項１〜６のいずれかの液滴吐出装置用ヘッドにおいて、前記圧電層は、超微粒子材料を被処理面に高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法により前記振動板上に形成される構成とすることができる。

このようにすれば、キャビティ間にスリットが形成される圧電層を簡単に製造することができ、クロストークの影響を回避する上で有利である。

請求項８に記載のように、複数枚のプレート材および振動板が接合されて流路ユニットが構成され、前記プレート材のうち前記振動板に隣接するキャビティプレートに、圧力室となる複数のキャビティが配列状態で形成され、前記振動板の上側に圧電層が形成されている液滴吐出装置用ヘッドの製造方法において、前記キャビティプレートに、前記配列方向において隣り合う前記キャビティの間に位置する桁部を、前記振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さくなるように形成するとともに、前記桁部の、前記振動板側の部分の中央部に、凹溝部を形成し、前記振動板およびキャビティプレートの下側に残りのプレート材を重ねて、金属拡散接合により接合して流路ユニットを形成することを特徴とする。

このようにすれば、キャビティの間に位置する桁部においては、金属拡散接合時における加圧荷重がキャビティ近傍に集中するので、安定した接合が可能となる。

請求項９に記載のように、請求項８の液滴吐出装置用ヘッドの製造方法において、前記流路ユニットを形成した後、前記振動板の上側に前記圧電層を、超微粒子材料を被処理面に高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法により形成する構成とすることができる。

このようにすれば、エアロゾルデポジション法を利用することで、キャビティ間にスリットが形成される圧電層を簡単に製造することができる。

請求項１０に記載のように、請求項８または９の液滴吐出装置用ヘッドの製造方法において、前記キャビティプレートは、複数枚のプレート材にて形成されていることを特徴とする。

このようにすれば、キャビティプレートを複数枚のプレート材で形成することで、振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さい桁部、つまりキャビティ（圧力室）を有するキャビティプレートを精度よく形成することができる。

請求項１１に記載のように、請求項８〜１０のいずれかに記載の液滴吐出装置用ヘッドの製造方法において、前記キャビティおよび凹溝部は、エッチングにて形成される構成とすることができる。

このようにすれば、振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さい桁部、つまりキャビティ（圧力室）を有するキャビティプレートを簡単かつ安価に製造することができる。

以上のように構成したから、本発明は、圧力室となるキャビティの配列方向において隣り合う前記キャビティの間に位置する桁部を、振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さくなるように形成するとともに、前記振動板側の部分の中央部に、凹溝部を形成しているので、振動板側の部分の幅寸法を大きくすることで振動板のキャビティに対する位置合わせに高い精度の必要をなくすことができ、また、桁部に凹溝部を設けることで桁部を変形しやすくして、変形効率をアップさせるので、高い吐出圧力を得る上で有利である。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１（ａ）は本発明に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す概略構成図、図１（ｂ）は本発明に係る流路ユニット、アクチュエータユニットおよびフレキシブルケーブル（ＣＯＰ）の関係を示す説明図である。

本発明に係るインクジェットプリンタ１は、図１（ａ）に示すように、インクカートリッジ（図示せず）が搭載されるキャリッジ２の下面に、記録用紙Ｐ（記録媒体）に記録するためのインクジェットプリンタ用ヘッド３（以下、単にプリンタ用ヘッドという）が設けられている。キャリッジ２は、プリンタフレーム４内に設けられるキャリッジ軸５とガイド板（図示せず）とによって支持され、記録用紙Ｐの搬送方向Ａと直交する方向Ｂにおいて往復移動する構成とされている。

図示しない給紙部からＡ方向に搬送される記録用紙Ｐは、プラテンローラ（図示せず）とプリンタ用ヘッド３との間に導入されて、プリンタ用ヘッド３から記録用紙Ｐに向けて噴射されるインクにより所定の記録がなされ、その後排紙ローラ６にて排紙される。

また、図１（ｂ）および図２に示すように、プリンタ用ヘッド３は、流路ユニット１１と、アクチュエータユニット１２とを下側から順に備え、アクチュエータユニット１２の上面に駆動信号を供給するフレキシブルプリント配線板１３（信号線）が設けられている。

流路ユニット１１は、複数枚のプレート部材からなる積層体１４を含む。その積層体１４の上側には、後述する振動板１５が設けられる一方、下側には、ノズル１６ａを有するノズルプレート１６およびノズル１６ａに対応して貫通穴１７ａを有するスペーサプレート１７を貼り合わせてなるプレートアッセンブリ１８が一体に貼り付けられている。そして、振動板１５の上側に、アクチュエータユニット１２が設けられている（図１（ｂ）参照）。また、図２（ａ）に示すように、流路ユニット１１の開口１１ａには、インク内に含有される塵埃などを捕獲するためのフィルタ１９が設けられる。ノズルプレート１６は、（積層体１４を構成する）後述のキャビティプレート１４Ａの１つの圧力室１４Ａａについて、１つのノズル１６ａがそれぞれ設けられた高分子合成樹脂プレート（例えばポリイミド）である。ノズル１６ａは、高分子合成樹脂プレートにエキシマレーザー加工を施すことにより形成される。

この積層体１４は、図３（ａ）に示すように、上側から順にキャビティプレート１４Ａ、ベースプレート１４Ｂ、アパチャープレート１４Ｃ、２枚のマニホールドプレート１４Ｄ，１４Ｅ、およびダンパープレート１４Ｆがそれぞれ重ねられたものである。これら６枚のプレート１４Ａ〜１４Ｆは、各ノズル１６ａ毎に個別にインク流路が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この積層体１４の上に、さらに振動板１５が重ねられて金属拡散接合され、図３（ｂ）に示すように一体化され、流路ユニット１１とされる。なお、ノズルプレート１６およびスペーサプレート１７も金属プレートとして、これらも、積層体１４や振動板１５と一緒に金属拡散接合するようにしてもよい。

図４および図５に示すように、キャビティプレート１４Ａは、矩形状の金属プレートで、そのプレート長手方向に、圧力室１４Ａａとなる複数列のキャビティが配列状態で形成されている。これら複数の圧力室１４Ａａ（キャビティ）は、後述するように、エッチングにより、プレート厚さ方向に貫通する貫通穴として形成されている。複数の圧力室１４Ａａ（キャビティ）を塞ぐ状態でキャビティプレート１４Ａの上面に振動板１５が接合されている。

ベースプレート１４Ｂは、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａ（共通インク室）から各圧力室１４Ａａへの連通穴１４Ｂａおよび各圧力室１４Ａａから各ノズル１６ａへの連通穴１４Ｂｂがそれぞれ設けられた金属プレートである。アパチャープレート１４Ｃには、それの上面に凹部通路として、各圧力室１４Ａａとマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａとを連通する連通路２１が形成されるとともに、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａから各圧力室１４Ａａへの連通穴１４Ｃａおよび各圧力室１４Ａａからノズル１６ａへの連通穴１４Ｃｂがそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート１４Ｄ，１４Ｅは、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａに加えて、各圧力室１４Ａａから各ノズル１６ａへの連通穴１４Ｄｂ，１４Ｅｂがそれぞれ設けられた金属プレートである。ダンパープレート１４Ｆは、下面に凹部として形成されるダンパー室１４Ｆａのほか、各圧力室１４Ａａを各ノズル１６ａに連通する連通穴１４Ｆｂが設けられた金属プレートである。

アクチュエータユニット１２は、図２（ａ）および図６（ａ）に示すように、振動板１５上に形成された圧電層１２Ａと、この圧電層１２Ａの上側に各圧力室１４Ａａに対応して形成された複数の個別表面電極１２Ｂとを備えている。これら複数の個別表面電極１２Ｂは、平面視で圧力室１４Ａａよりも一回り小さい長円形状を有し、対応する圧力室１４Ａａの中央部に重なる位置に夫々形成されている。なお、周知のように、圧電層１２Ａの表面において、各個別表面電極１２Ｂについては各個別表面電極１２Ｂに夫々連なる複数の端子部１２Ｂａが形成され、これら複数の端子部１２Ｂａが、フレキシブルプリント配線板１３を介してドライバＩＣ（図示省略）と電気的に接続されており、ドライバＩＣから端子部１２Ｂａを介して複数の個別表面電極１２Ｂに対して選択的に駆動電圧が供給される構成とされている。

振動板１５は、複数の個別表面電極１２Ｂに対向して配置され、個別表面電極１２Ｂとキャビティプレート１４Ａとの間の圧電層１２Ａに電界を作用させる共通電極を兼ねている。圧電層１２Ａは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなり、その厚さ方向に分極している。個別表面電極１２Ａは、Ａｇ−Ｐｄ系等の金属材料からなるものであり、駆動信号が供給されるフレキシブルプリント配線板１３の信号線により、図示しないドライバＩＣに接続されている。他方、内部共通電極として機能する振動板１５は常にグランド電位に保たれている。

したがって、個別表面電極１２Ｂの電位をグランド電位より高い電位とすることで、圧電層１２Ａに対してその分極方向に電界が印加される。電界が印加された圧電層１２Ａは、活性層として、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。一方、振動板１５は、電界の影響を受けないため自発的には縮まないので、上層の圧電層１２Ａと下層の振動板１５との間で分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、振動板１５がキャビティプレート１４Ａに固定されていることと相俟って、圧電層１２Ａおよび振動板１５は圧力室１４Ａａに向かって凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。このため、圧力室１４Ａａの容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル１６ａからインクが噴射される。その後、個別表面電極１２Ｂを内部共通電極（振動板１５）と同じ電位に戻すと、圧電層１２Ａおよび振動板１５は元の形状になって圧力室１４Ａａの容積が元の容積に戻るので、インクをマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａから吸い込む。

上述したように、本実施の形態では、振動板１５を流路ユニット１１の上側に設けているので、ユニモルフ変形による優れた噴射効率を実現することができる。

続いて、本発明の特徴点である、圧力室１４Ａａの配列方向において隣り合う圧力室１４Ａａ（キャビティ）の間に位置する桁部１４Ａｂの構造について説明する。

図６（ｂ）（ｃ）に示すように、圧力室１４Ａａの間に位置する桁部１４Ａｂは、振動板１５側の部分の幅寸法Ｗ１より反振動板１５側の部分の幅寸法Ｗ２が小さく形成されるとともに、振動板１５側の部分の中央部に、凹溝部１４Ａｂａが形成されている。

キャビティプレート１４Ａには、前述したように、エッチングにより圧力室１４Ａａが貫通穴として形成されるので、そのエッチングの際に前記貫通穴の振動板１５側の開口面積を、それとは反対側の開口面積より小さくすることで、桁部１４Ａｂが、振動板１５側の部分の幅寸法Ｗ１より反振動板１５側の部分の幅寸法Ｗ２が小さく形成されている。このことは、圧力室１４Ａａの振動板１５側の開口面積が、それとは反対側の開口面積より小さくなっていることを意味する。この圧力室１４Ａａがエッチングで形成される際に、凹溝部１４Ａｂａもエッチングにより一緒に形成される。そして、凹溝部１４Ａｂａの幅寸法Ｗ３は、桁部１４Ａｂのうち反振動板側の部分の幅寸法Ｗ２より小さく形成されている。これにより、凹溝部１４Ａｂａの両側において、厚さ方向に延びる中実部分が存在することになり、金属拡散接合する際に、その接合による加圧荷重が前記中実部分で受け止められ、桁部は座屈することなく、安定して接合される。つまり、図６（ｃ）に一点鎖線で囲む部分で強固に接合される。

また、振動板１５には、凹溝部１４Ａｂａに対応してスリット１５ａが形成されている。スリット１５ａの幅Ｗ４よりも凹溝部１４Ａｂａの幅Ｗ３が大きくなっており、振動板１５の、圧力室１４Ａａ（キャビティ）に対する位置合わせに高い精度が必要なくなる構成とされている。

上記ヘッド３によれば、桁部１４Ａｂに凹溝部１４Ａｂａが形成されているので、図７（ａ）に示すように、変形しやすくなる。つまり、例えば図７（ｂ）に示すように圧力室の配列方向において隣り合う圧力室間に位置する桁部１０１を、振動板１５側の部分の幅寸法Ｗ１より反振動板側の部分の幅寸法Ｗ２が小さくなるように形状を工夫することにより、振動板１５にスリット１５ａを設けるだけの桁部１０２の場合（図７（ｃ）参照）よりも、振動板１５の変形を大きくすることができるが、さらに桁部１５に凹溝部１５Ａｂａを形成することで、さらに変形を大きくさせることができるようにしているのである。

ここで、この実施の形態のインクジェットヘッド１では、複数の圧力室１４Ａａが平面に沿って密集して配置されており、ある圧力室１４Ａａに対向する個別表面電極１２Ｂに駆動電圧が印加されて、この圧力室１４Ａａと重なる位置の圧電層１２Ａおよび振動板１５が変形したときに、この変形が隣接する圧力室１４Ａａに重なる圧電層１２Ａおよび振動板１５に伝播してしまう現象、いわゆる、クロストークが生じやすい。しかし、前述のように、平面視で圧力室１４Ａａの間の桁部１４Ａｂおよび振動板１５には、凹溝部１４Ａｂａおよびスリット１５ａがそれぞれ形成されている。よって、ある圧力室１４Ａａに重なる圧電層１２Ａおよび振動板１５の変形が、隣接する他の圧力室１４Ａａに重なる圧電層１２Ａおよび振動板１５に伝播しにくくなるため、クロストークを確実に抑制することができる。

次に、インクジェットヘッド１の製造方法について説明する。
（工程１）
まず、積層体１４を構成するプレート１４Ａ〜１４Ｆと振動板１５とを金属拡散接合により一体に接合する。ここで、振動板１５やプレート１４Ａ〜１４Ｆはステンレス鋼等の金属材料からなるため、エッチングやプレス加工等により簡単にスリット１５ａ、貫通穴（圧力室１４Ａａ）、凹溝部１４Ａｂａを形成することができる。また、この振動板１５は、複数の個別表面電極１２Ｂと対向して圧電層１２Ａに電界を生じさせる共通電極を兼ねているため、振動板１５とは別に共通電極を設ける必要がなく、アクチュエータユニット１２の構成が簡単になる。
（工程２）
次に、振動板１５の、積層体１４と反対側の面に圧電層１２Ａを形成する。ここで、この圧電層１２Ａの形成においては、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用い、超微粒子材料（ＰＺＴの粒子）を振動板１５の被処理面（表面）に高速で衝突させて堆積させることにより、圧電層を振動板１５上に形成する。このとき、振動板１５のスリット１５ａおよび桁部１４Ａｂの凹溝部１４Ａｂａが形成された領域においては、圧電層１２Ａが形成されることはない。つまり、ＡＤ法を用いて圧電層１２Ａを形成する際に、振動板１５のスリット１５ａおよび桁部１４Ａｂの凹溝部１４Ａｂａの内面では成膜に寄与しない微粒子の跳ね返りの割合が大きくなるために、これらの内面においては、振動板１５の他の表面と比較して粒子が堆積しにくくなるからである。

このように、ＡＤ法を用いることにより、振動板１５のスリット１５ａおよび桁部１４Ａｂの凹溝部１４Ａｂａの部分には圧電層１２Ａが形成されないため、クロストークをより確実に抑制できる。
（工程３）
このように、振動板１５の表面に圧電層１２Ａを形成した後に、圧電層１２Ａに十分な圧電特性を確保させるためのアニール処理を行い、その次に、圧電層１２Ａの表面の、平面視で複数の圧力室１４Ａａに夫々重なる領域に、スクリーン印刷法、蒸着法あるいはスパッタ法等を用いて複数の個別表面電極１２Ｂを形成する。そして、最後に、合成樹脂製のプレートアッセンブリ１８（ノズルプレート１６、スペーサプレート１７）を積層体１４の下面に接合して、インクジェットプリンタ用ヘッド３の製造を完了する。

前記実施の形態では、キャビティプレート１４Ａを１枚の金属プレートで構成し、エッチングにより所望の形状の桁部１４Ａｂを形成するようにしているが、本発明はそれに限定されるものではなく、例えば図８に示すように、キャビティプレート１４Ａ’を、２枚の金属プレート１４ＡＡ，１４ＡＢ（あるいは複数枚の金属プレート）を金属拡散接合により接合して形成することで、所望の形状の桁部１４Ａｂ’を精度よく形成する構成とすることも可能である。この場合、上側の金属プレート１４ＡＡに、凹溝部に相当する開口１４Ａｂａ’が形成される。

なお、本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッドに限られるものではなく、液体を吐出するヘッドであれば適用できるものである。

図１（ａ）は本発明に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す概略構成図、図１（ｂ）は本発明に係る流路ユニット、アクチュエータユニットおよびフレキシブルケーブル（ＣＯＰ）の関係を示す説明図である。 図２（ａ）は流路ユニットの上側に、アクチュエータユニットを貼り付けた状態を示す斜視図、図２（ｂ）はノズルプレートとスペーサプレートを貼り合わせてなるプレートアッセンブリの説明図である。 （ａ）は流路ユニットを、構成要素である各プレートに分解し、それらを振動板とともに示す図、（ｂ）は接合された状態の図である。 インク流路と圧力室との関係を示す平面図である。 図４のＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）はプリンタ用ヘッドの斜視図，（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、（ｃ）は圧力室の桁部付近を拡大して示す説明図である。 振動板の変形状態を示し、（ａ）は本発明に係る実施の形態についての説明図、（ｂ）は比較例についての説明図、（ｃ）は従来例についての説明図である。 変形例についての図６（ｂ）と同様の図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
３ プリンタ用ヘッド
１１ 流路ユニット
１２Ａ 圧電層
１２Ｂ 個別表面電極
１４Ａ キャビティプレート
１４Ａａ 圧力室（キャビティ）
１４Ａｂ 桁部
１４Ａｂａ 凹溝部
１４ＡＡ，１４ＡＢ 金属プレート
１５ 振動板
１５ａ スリット

Claims (11)

1. 複数枚のプレート材および振動板が接合されて流路ユニットが構成され、前記プレート材のうち前記振動板に隣接するキャビティプレートに、圧力室となる複数のキャビティが配列状態で形成され、前記振動板の上側に圧電層が形成されている液滴吐出装置用ヘッドにおいて、
   前記配列方向において隣り合う前記キャビティの間に位置する桁部は、前記振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さく形成されるとともに、前記振動板側の部分の中央部に、凹溝部が形成されていることを特徴とする液滴吐出装置用ヘッド。
2. 前記複数枚のプレート材および振動板は金属製であり、それらが金属拡散接合により接合されて流路ユニットとされていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置用ヘッド。
3. 前記キャビティプレートは、エッチングにより前記キャビティが貫通穴として形成され、前記貫通穴の振動板側の開口面積を、それとは反対側の開口面積より小さくすることで、前記桁部が、前記振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さく形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出装置用ヘッド。
4. 前記凹溝部が、エッチングにより形成されたものであることを特徴とする請求項３記載の液滴吐出装置用ヘッド。
5. 前記凹溝部の幅寸法は、前記桁部のうち反振動板側の部分の幅寸法より小さく形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出装置用ヘッド。
6. 前記振動板は、前記凹溝部に対応してスリットが形成され、そのスリットの幅よりも前記凹溝部の幅が大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液滴吐出装置用ヘッド。
7. 前記圧電層は、超微粒子材料を被処理面に高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法により前記振動板上に形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出装置用ヘッド。
8. 複数枚のプレート材および振動板が接合されて流路ユニットが構成され、前記プレート材のうち前記振動板に隣接するキャビティプレートに、圧力室となる複数のキャビティが配列状態で形成され、前記振動板の上側に圧電層が形成されている液滴吐出装置用ヘッドの製造方法において、
   前記キャビティプレートに、前記配列方向において隣り合う前記キャビティの間に位置する桁部を、前記振動板側の部分の幅寸法より反振動板側の部分の幅寸法が小さくなるように形成するとともに、前記桁部の、前記振動板側の部分の中央部に、凹溝部を形成し、
   前記振動板およびキャビティプレートの下側に残りのプレート材を重ねて、金属拡散接合により接合して流路ユニットを形成することを特徴とする液滴吐出装置用ヘッドの製造方法。
9. 前記流路ユニットを形成した後、前記振動板の上側に前記圧電層を、超微粒子材料を被処理面に高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法により形成することを特徴とする請求項８記載の液滴吐出装置用ヘッドの製造方法。
10. 前記キャビティプレートは、複数枚のプレート材にて形成されていることを特徴とする請求項８または９記載の液滴吐出装置用ヘッドの製造方法。
11. 前記キャビティおよび凹溝部は、エッチングにて形成されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の液滴吐出装置用ヘッドの製造方法。

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