JP2015009461A - 液体吐出ヘッドおよび記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１主面方向における流路部材の振動をカバー部材に伝達しやすくすることで、当該振動によって表示品質が低下する可能性を低減することができる液体吐出ヘッド、および記録装置を提供する。
【解決手段】液体吐出ヘッドは、吐出孔面４−１、加圧室面４−２、および端面４−３を含んでおり、吐出孔面に設けられた吐出孔および吐出孔に連結された加圧室を有した流路部材４と、加圧室面上に設けられた圧電アクチュエータ基板と、加圧室面上に設けられており、加圧室面と交差する方向に延びる第１側面５０−１および第２側面５０−２を含むカバー部材５０と、加圧室面と第１側面とを接着する接着部材６０と、第２側面上に設けられた制振部材７０と、を備え、接着部材は、ヤング率が６ＭＰａ以上であり、第１角部Ｃ１から第２角部Ｃ２までの離間距離は、０．５ｍｍ以上である。
【選択図】図９

Description

本発明は、液体吐出ヘッドおよび記録装置に関する。

従来から、液体吐出ヘッドとしては、例えば、インクの液滴を記録媒体上に吐出することによって各種の印画を行うインクジェットヘッドが知られている。このような液体吐出ヘッドは、第１主面、当該第１主面の反対側に位置する第２主面、および第１主面と第２主面との間に位置する端面を含んだ流路部材を備える。流路部材は、第１主面に設けられた複数の吐出孔と、当該複数の吐出孔のそれぞれに対して個別に連結された複数の加圧室を有する。流路部材の第２主面上には、圧電アクチュエータ基板が設けられている。また、流路部材の第２主面上には、流路部材に対して液体を供給するリザーバを保護するカバー部材が設けられている（例えば、特許文献１参照）。このような液体吐出ヘッドでは、圧電アクチュエータ基板によって、所定の駆動周波数で加圧室を加圧することにより、当該加圧室内に収容された液体を経時的に吐出することができる。

特開２０１２−６６５６５号公報

ところで、上記従来の液体吐出ヘッドは、例えば、記録媒体の搬送速度に応じて、駆動周波数を変更する場合がある。このような場合に、液体吐出ヘッドの駆動周波数は、第２主面方向における流路部材および圧電アクチュエータ基板の振動の共振周波数に近づく可能性があった。このため、流路部材および圧電アクチュエータ基板は、第２主面方向において相対的に大きく振動する可能性があった。流路部材および圧電アクチュエータ基板が第２主面方向において相対的に大きく振動すると、流路部材内部の流路に圧力振動が生じ、吐出孔から液体が吐出されない等の不具合が生じる可能性があった。そのため、液体吐出ヘッドによって印画される画像の表示品質が低下する可能性があった。

そこで、上記の問題を解決するためには、第２主面方向における流路部材および圧電アクチュエータ基板の振動を効率よくカバー部材に伝達することで、当該振動をカバー部材において制振する方法が考えられる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、第２主面方向における流路部材および圧電アクチュエータ基板の振動をカバー部材に伝達しやすくすることで、当該振動によって表示品質が低下する可能性を低減することができる液体吐出ヘッドおよび記録装置に関する。

本発明の液体吐出ヘッドにおける一態様は、第１主面、該第１主面の反対側に位置する第２主面、および前記第１主面と前記第２主面との間に位置しており前記第１主面および前記第２主面に比して面積の小さい端面を含んでおり、前記第１主面に設けられた複数の吐出孔および複数の該吐出孔のそれぞれに対して個別に連結された複数の加圧室を有した流路部材と、前記第２主面上に設けられており、複数の前記加圧室を加圧するための圧電アクチュエータ基板と、平面視して前記圧電アクチュエータ基板の外側に位置する前記第２主面上に設けられており、前記第２主面と交差する方向に延びる第３主面および該第３
主面の反対側に位置する第４主面を含む第１部材と、前記第２主面と前記第３主面とを接着する接着部材と、前記第３主面上または前記第４主面上に設けられた制振部材と、を備え、前記接着部材は、ヤング率が６ＭＰａ以上であり、前記第２主面と前記第３主面とがなす第１角部から、前記接着部材の表面と前記第２主面とがなす第２角部までの離間距離は、０．５ｍｍ以上である。

本発明の記録装置における一態様は、本発明に係る液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに対して記録媒体を搬送する搬送部と、を備える。

本発明の液体吐出ヘッドおよび記録装置は、第２主面方向における流路部材および圧電アクチュエータ基板の振動をカバー部材に伝達しやすくすることで、当該振動によって表示品質が低下する可能性を低減することができる、という効果を奏する。

本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。 本実施形態に係る液体吐出ヘッドの概略構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る液体吐出ヘッドの長手方向における断面図である。 本実施形態に係る液体吐出ヘッドの短手方向における断面図である。 （ａ）は、本実施形態に係るヘッド本体の概略構成を示す平面図である。（ｂ）は、本実施形態に係る流路部材の概略構成を示す平面図である。 図５中に示した１点鎖線で囲んだ領域Ｂ１を拡大した図であり、説明の便宜上、一部の記載を省略した図である。 図５中に示した１点鎖線で囲んだ領域Ｂ１を拡大した図であり、説明の便宜上、一部の記載を省略した図である。 図６中に示したＩ−Ｉ線断面図である。 図４中に示した１点鎖線で囲んだ領域Ａ１を拡大した図である。 本発明の範囲外の液体吐出ヘッドにおける駆動周波数と振動速度との関係を示したグラフである。 本発明の範囲内の液体吐出ヘッドにおける駆動周波数と振動速度との関係を示したグラフである。 本実施形態に係る液体吐出ヘッドの他の例を示した図であって、図９と同じ部位を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の一実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材を簡略化して示したものである。したがって、本発明に係る液体吐出ヘッド、および記録装置は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。

図１は、本実施形態に係るプリンタ１の概略構成図である。なお、本実施形態では、プリンタ１は、カラーインクジェットプリンタであるが、これに限らず、モノクロインクジェットプリンタ等の記録装置であってもよい。

プリンタ１は、制御部１００、給紙ユニット１１４、搬送ユニット１２０、液体吐出ヘッド２、および紙受け部１１６を有する。ここで、プリンタ１における液体吐出ヘッド２および搬送ユニット１２０は、本発明に係る記録装置の一実施形態となる。

制御部１００は、上記の各部材における動作を制御する役割を有する。なお、制御部１００の配置については、特に限定されない。

給紙ユニット１１４は、用紙収容ケース１１５と、給紙ローラ１４５とを有している。用紙収容ケース１１５は、記録媒体を収容する役割を有する。本実施形態では、用紙収容ケース１１５には、記録媒体としての印刷用紙Ｐが複数枚積層された状態で収容されている。給紙ローラ１４５は、用紙収容ケース１１５に収容された印刷用紙Ｐを、搬送ユニット１２０に向けて１枚ずつ送り出す役割を有する。

なお、本実施形態では、給紙ユニット１１４と搬送ユニット１２０との間には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、二対の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂが配置されている。給紙ユニット１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、上記の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂによってガイドされて、搬送ユニット１２０へと送り出される。

搬送ユニット１２０は、搬送ベルト１１１、ベルトローラ１０６および１０７、搬送モータ１７４、ならびに、ニップローラ１３８および１３９を有している。

搬送ベルト１１１は、用紙収容ケースから送り出された印刷用紙Ｐを、液体吐出ヘッド２に対して搬送する役割を有する。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７に巻き掛けられている。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７の共通接線をそれぞれ含む互いに平行な２つの平面に沿って、弛むことなく張られている。なお、液体吐出ヘッド２は、当該２つの平面のうち、一方側の平面に対向して配置される。このため、搬送ベルト１１１のうち液体吐出ヘッド２に対向する面は、印刷用紙Ｐを搬送するための搬送面１２７となる。

搬送モータ１７４は、搬送ベルト１１１を移動させる役割を有する。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６に接続されている。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６を矢印Ａの方向に回転させることができる。ベルトローラ１０７は、搬送ベルト１１１に連動して回転することができる。したがって、搬送ベルト１１１は、搬送モータ１７４によってベルトローラ１０６を回転させることで、矢印Ａの方向に沿って移動することができる。

ニップローラ１３８および１３９は、搬送面１２７上に印刷用紙Ｐを固着する役割を有する。ニップローラ１３８および１３９は、搬送面１２７を挟み込んで、互いに対向して配置されている。ニップローラ１３８および１３９は、搬送ベルト１１１の移動に連動して回転する。ここで、給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと送り出された印刷用紙Ｐは、ニップローラ１３８と搬送面１２７との間に挟み込まれる。このため、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に押し付けられことで、搬送面１２７上に固着する。そして、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の移動に従って、液体吐出ヘッド２に対して搬送される。

液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐに対して液体を吐出する役割を有する。液体吐出ヘッド２は、搬送面１２７に対向して配置されている。具体的には、液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａを有している。ヘッド本体２ａは、搬送面１２７に近い側に位置している。なお、液体吐出ヘッド２の詳細な構成については、後述する。

ここで、本実施形態では、ヘッド本体２ａからは、４色の液滴（インク）が吐出される。当該４色としては、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）を採用することができる。給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと
送り出された印刷用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２と搬送ベルト１１１の搬送面１２７との隙間を通過する。その際に、ヘッド本体２ａから印刷用紙Ｐに向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Ｐには、制御部１００によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。また、当該画像が形成された印刷用紙Ｐは、紙受け部１１６へと送り出される。

なお、本実施形態では、搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、剥離プレート１４０、二対の送りローラ１２１ａおよび１２１ｂ、ならびに、１２２ａおよび１２２ｂが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１によって剥離プレート１４０へと搬送される。そして、印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ〜１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。

紙受け部１１６は、搬送ユニット１２０から送り出された印刷用紙Ｐを収容する役割を有する。紙受け部１１６は、搬送ユニット１２０から送り出された印刷用紙Ｐの搬送方向に配置されている。

なお、本実施形態では、液体吐出ヘッド２とニップローラ１３８との間において、紙面センサ１３３が配置されている。紙面センサ１３３は、搬送面１２７上に搬送された印刷用紙Ｐの位置情報を検出する役割を有する。紙面センサ１３３は、例えば、発光素子および受光素子を有する。ここで、紙面センサ１３３によって検出された印刷用紙Ｐの位置情報は、制御部１００に送信される。制御部１００は、紙面センサ１３３から受信した検出結果に基づき、液体吐出ヘッド２あるいは搬送モータ１７４等を制御する。これによって印刷用紙Ｐの搬送と画像の印刷とを同期させることができる。

次に、図２〜図４を参照しながら、液体吐出ヘッド２の構成について説明する。図２は、液体吐出ヘッド２の概略構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド２の長手方向（図２にてＸ方向）における断面図である。図４は、液体吐出ヘッド２の短手方向（図２にてＹ方向）における断面図である。なお、図３および図４では、説明の便宜上、流路部材４およびリザーバ４０における流路の記載は省略する。

図２〜図４に示すように、液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａ、リザーバ４０、カバー部材５０、接着部材６０、制振部材７０、筺体９０、配線基板９４、コネクタ９５、信号伝達部９２、ドライバＩＣ５５、押圧板９６、および断熱性弾性部材９７を備えている。

ヘッド本体２ａは、流路部材４、および当該流路部材４の加圧室面４−２上に設けられた圧電アクチュエータ基板２１を有する。ヘッド本体２ａは、圧電アクチュエータ基板２１の変位に応じて流路部材４の吐出孔面４−１から液滴を吐出することで、記録媒体に対して所定の印画を行う役割を有する。リザーバ４０は、ヘッド本体２ａの流路部材４に対して、液体を供給する役割を有する。リザーバ４０は、ヘッド本体２ａ上に設けられている。

ここで、図２〜図４に加えて、図５〜図８を参照しつつ、ヘッド本体２ａおよびリザーバ４０について、詳細に説明する。

図５の（ａ）は、ヘッド本体２ａの概略構成を示す平面図である。図５の（ｂ）は、流路部材４の概略構成を示す平面図である。図５の（ｂ）では、圧電アクチュエータ基板２１が位置する領域を２点鎖線で示している。図６は、図５中に示した１点鎖線で囲んだ領域Ｂ１を拡大した図である。なお、図６において示される各部材は、説明の便宜上実線で記載している。図７は、図５中に示した１点鎖線で囲んだ領域Ｂ１を拡大した図である。
なお、図７において示される各部材は、説明の便宜上実線で記載している。図８は、図６中に示したＩ−Ｉ線断面図である。

ヘッド本体２ａは、流路部材４および圧電アクチュエータ基板２１を有している。なお、本実施形態では、ヘッド本体２ａは、平面視して略矩形状であるが、これに限らず、液体吐出ヘッド２の使用態様に応じて適宜変更することができる。

流路部材４は、ヘッド本体２ａと同様に、平面視して略矩形状である。流路部材４は、図８に示すように、複数のプレートが積層された積層構造を有している。具体的には、流路部材４は、キャビティプレート４ａ、ベースプレート４ｂ、アパーチャ（しぼり）プレート４ｃ、サプライプレート４ｄ、マニホールドプレート４ｅ〜ｇ、カバープレート４ｈおよびノズルプレート４ｉが順次積層して構成されている。ここで、ノズルプレート４ｉの下面は、吐出孔８が設けられる吐出孔面４−１である。また、キャビティプレート４ａの上面は、圧電アクチュエータ基板２１が配置される加圧室面４−２である。すなわち、加圧室面４−２は、吐出孔面４−１の反対側に位置している。また、吐出孔面４−１と加圧室面４−２との間に位置する面は、流路部材４の端面４−３である。端面４−３の平面視における面積は、吐出孔面４−１および加圧室面４−２の平面視における面積に比して小さい。本実施形態では、端面４−３は、各プレート４ａ〜ｉのそれぞれが有する端面によって構成される。

各プレート４ａ〜ｉの構成材料としては、例えば、金属材料、ステンレス、シリコンが挙げられる。特に、ノズルプレート４ｉの構成材料としては、例えば、ステンレス、ニッケル、ポリイミド、シリコン等が挙げられる。流路部材４は、例えば、各プレート４ａ〜ｉが８０〜１５０℃の温度条件下で硬化させた接着材を介して互いに接着されることで形成される。また、各プレート４ａ〜ｉの厚みは、例えば、１０〜３００μｍとすることができる。

ここで、各プレート４ａ〜ｉには、多数の孔が形成されている。本実施形態では、当該孔が互いに連通して、マニホールド５、個別流路１２、および吐出孔８を構成する。なお、当該孔は、例えば、各プレート４ａ〜ｉの所定箇所にエッチングを施すことによって形成される。

マニホールド５は、個別流路１２に対して液体を供給する役割を有する。マニホールド５は、マニホールドプレート４ｅ〜ｇに形成された複数の孔によって主に構成される。本実施形態では、ヘッド本体２ａの長手方向（Ｘ方向）に延びている４つのマニホールド５が、略平行に配置されている。なお、流路部材４の加圧室面４−２は、図５（ａ）に示すように、ヘッド本体２ａの長手方向（Ｘ方向）における両端において開口５ａを有する。当該開口５ａは、マニホールド５に連通している。

個別流路１２は、マニホールド５から供給された液体を吐出孔８へと導く流路である。具体的には、個別流路１２は、マニホールド５から、個別供給路１４、しぼり６、加圧室１０を介して、吐出孔８へと連通する流路を指す。

個別供給路１４は、サプライプレート４ｄに形成された孔によって構成される。個別供給路１４は、複数設けられている。複数の個別供給路１４は、それぞれ、マニホールド５と連通している。このため、マニホールド５に収容された液体は、複数の個別供給路１４を介して、複数の吐出孔８へと個別に供給される。

しぼり６は、加圧室１０が加圧された場合に、当該加圧室１０内に収容された液体が、マニホールド５へと逆流する可能性を低減する役割を有する。このため、しぼり６におけ
る流路の断面積は、加圧室１０と吐出孔８とを連通する流路の断面積よりも小さい。しぼり６は、アパーチャ（しぼり）プレート４ｃに形成された孔によって構成される。しぼり６は、個別供給路１４と連通している。このため、しぼり６は、複数の個別供給路１４のそれぞれに対応して、複数設けられている。

加圧室１０は、圧電アクチュエータ基板２１によって加圧されることによって、当該加圧室１０内に収容された液体を吐出孔８へと供給する役割を有する。加圧室１０は、キャビティプレート４ａに形成された孔によって構成される。加圧室１０は、ベースプレート４ｂに形成された孔を介して、しぼり６と連通している。このため、加圧室１０は、複数のしぼり６のそれぞれに対応して、複数設けられている。

加圧室１０は、図６および図７に示すように、平面視して角部にアールが施された略菱形状をなしている。複数の加圧室１０は、千鳥状に配置されている。また、複数の加圧室１０は、ヘッド本体２ａの長手方向（Ｘ方向）に沿って列状に配置されている。本実施形態では、列状に配置された複数の加圧室１０を、加圧室列１１と称する。加圧室列１１は、マニホールド５の両側に２列ずつ設けられている。ここで、マニホールド５は、４つ設けられている。このため、加圧室列１１は、合計１６列設けられている。なお、本実施形態では、各加圧室列１１に含まれた互いに隣り合う加圧室１０同士の間隔は、略同じである。また、各加圧室列１１の端に位置する加圧室１０は、マニホールド５と連通していないダミーとなっている。このため、端から１つ内側の加圧室１０の周囲の構造（剛性）が他の加圧室１０の構造（剛性）と近くなり、液体吐出特性の差を小さくすることができる。

吐出孔８は、加圧室１０から供給された液体を外部に吐出する役割を有する。吐出孔８は、ノズルプレート４ｉに形成された孔が、吐出孔面４−１において開口することで構成される。吐出孔８は、ベースプレート４ｂ、アパーチャ（しぼり）プレート４ｃ、サプライプレート４ｄ、マニホールドプレート４ｅ〜ｇ、カバープレート４ｈおよびノズルプレート４ｉに形成された複数の孔を介して、加圧室１０と連通している。このため、吐出孔８は、複数の加圧室１０のそれぞれに対応して、複数設けられている。

複数の吐出孔８は、ヘッド本体２ａの長手方向（Ｘ方向）に沿って列状に配置されている。本実施形態では、列状に配置された複数の吐出孔８を、吐出孔列９と称する。吐出孔列９は、加圧室列１１に対応して、１６列設けられている。具体的には、加圧室１０と吐出孔８とを連通する個別流路１２は、ヘッド本体２ａの短手方向（Ｙ方向）に沿って、加圧室１０の角部から遠ざかるように設けられている。このため、吐出孔列９は、ヘッド本体２ａの短手方向（Ｙ方向）において、加圧室列１１と並んで位置している。また、吐出孔列９に含まれた互いに隣り合う吐出孔８同士の間隔は、加圧室列１１に含まれた互いに隣り合う加圧室１０同士の間隔と略同一である。

ここで、１列の吐出孔列９に含まれた互いに隣り合う吐出孔８のうち、一方の吐出孔８からヘッド本体２ａの短手方向（Ｙ方向）に引いた仮想線を線ＩＩとする。また、他方の吐出孔８からヘッド本体２ａの短手方向（Ｙ方向）に引いた仮想線を線ＩＩＩとする。本実施形態では、吐出孔列９は、合計１６列設けられており、線ＩＩと線ＩＩＩとの間には、前記の一方の吐出孔８と他方の吐出孔８とを含めると、合計１７個の吐出孔８が存在する。また、ヘッド本体２ａの長手方向（Ｘ方向）に延びる投影仮想線に対して、当該１７個の吐出孔８を短手方向（Ｙ方向）に移動させることにより投影すると、プロット仮想線に投影された各点は、互いに等間隔に配置されている。すなわち、本実施形態では、液体吐出ヘッド２は、線ＩＩと線ＩＩＩとの間隔をＲｄｐｉ（dot per inch）とするとき、１６Ｒｄｐｉの解像度で画像を形成することができる。なお、本実施形態では、６００ｄｐｉの解像度で画像を形成することができる液体吐出ヘッド２について説明したが、本発明
は、これに限定されない。本発明は、例えば、３００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉといった解像度で画像を形成することができる液体吐出ヘッドにも適用可能である。

なお、複数の加圧室１０および複数の吐出孔８の配置位置あるいは個数については、上記に限らず、液体吐出ヘッド２の使用態様に応じて適宜変更することができる。

圧電アクチュエータ基板２１は、ヘッド本体２ａと同様に、平面視して略矩形状である。圧電アクチュエータ基板２１の平面視における面積は、流路部材４の加圧室面４−２の平面視における面積よりも小さい。具体的には、圧電アクチュエータ基板２１は、流路部材４における開口５ａが露出するように、当該流路部材４の加圧室面４−２上に設けられている。圧電アクチュエータ基板２１は、圧電セラミック層２１ａ，２１ｂ、共通電極２４、個別電極２５、接続電極２６、ダミー接続電極２７、および共通電極用表面電極２８を有する。

圧電セラミック層２１ａは、振動板としての役割を有する。圧電セラミック層２１ａは、加圧室面４−２上において、キャビティプレート４ａに形成された複数の孔を覆っている。圧電セラミック層２１ａに覆われた複数の孔は、加圧室１０を構成する孔である。共通電極２４は、圧電セラミック層２１ａの略全面上に設けられている。圧電セラミック層２１ｂは、共通電極２４の略全面上に設けられている。個別電極２５は、圧電セラミック層２１ｂ上において、加圧室１０に対応して複数設けられている。具体的には、個別電極２５は、平面視して加圧室１０と重なるように配置された個別電極本体２５ａ、および、加圧室１０と重ならないように配置された引き出し電極２５ｂを有している。ここで、共通電極２４は、圧電セラミック層２１ｂ上に設けられた図示しない共通電極用表面電極２８を介して、信号伝達部９２に電気的に接続されている。また、個別電極本体２５ａは、引き出し電極２５ｂ上に設けられた接続電極２６を介して、信号伝達部９２に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、圧電セラミック層２１ｂ上にダミー電極２７が設けられている。このため、信号伝達部９２と、共通電極用表面電極２８および接続電極２６との電気的接続信頼性を向上することができる。

圧電アクチュエータ基板２１では、信号伝達部９２から共通電極２４および個別電極２５へと送出された駆動信号に応じて、圧電セラミック層２１ｂが変位する。そして、圧電セラミック層２１ａは、圧電セラミック層２１ｂの変位に応じて加圧室１０側へと湾曲することで、当該加圧室１０に所定の圧力を加える。これにより、加圧室１０に収容された液体が、吐出孔８へと供給される。

圧電セラミック層２１ａ,２１ｂの構成材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛
またはチタン酸バリウムが挙げられる。共通電極２４、個別電極２５、接続電極２６、ダミー接続電極２７、および共通電極用表面電極２８の構成材料としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ―Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕが挙げられる。圧電アクチュエータ基板２１の形成方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。すなわち、ロールコータ法、スリットコーター法等のテープ成形法により、圧電性セラミック粉末および有機組成物からなるテープの成形を行ない、焼成後に圧電セラミック層２１ａ、２１ｂとなる複数のグリーンシートを作製する。次に、グリーンシートの表面に、共通電極２４となる電極ペーストを印刷法等により形成する。また、グリーンシートの一部にビアホールを形成し、その内部にビア導体を充填する。その後、各グリーンシートを積層して積層体を作製し、加圧密着を行なう。加圧密着後、積層体を高濃度酸素雰囲気下で焼成する。そして、焼成後の積層体に個別電極２５および接続電極２６となる電極ペーストを印刷法等により形成し、焼成する。これにより、圧電アクチュエータ基板２１が形成される。

リザーバ４０は、ヘッド本体２ａ上に配置されている。具体的には、リザーバ４０は、
流路部材４の加圧室面４−２上に配置されている。ここで、流路部材４の加圧室面４−２は、図５に示すように、ヘッド本体２ａの長手方向（Ｘ方向）の両端に位置する領域Ｅ１を有している。本実施形態では、リザーバ４０は、領域Ｅ１において、図示しない接着材料を介して流路部材４の加圧室面４−２と接着されている。また、リザーバ４０は、圧電アクチュエータ基板２１と空間を介して離間して配置されている。

リザーバ４０には、当該リザーバ４０に対して液体を供給するための液体供給孔４０ａが設けられている。また、リザーバ４０の内部には、流路部材４に対して液体を供給するために、図示しない流路が設けられている。当該流路は、液体供給孔４０ａと連通するとともに、領域Ｅ１に位置する開口５ａに対しても連通している。このようにして、リザーバ４０は、流路部材４に対して液体を供給することができる。なお、リザーバ４０が有する流路は、液体吐出ヘッド２の使用態様に応じて適宜設計変更することができる。また、本実施形態では、リザーバ４０は、空間Ｓ１を介して圧電アクチュエータ基板２１と離間しているが、これに限らない。リザーバ４０と圧電アクチュエータ基板２１との間には、例えば、制振材料が設けられていてもよい。

リザーバ４０は、例えば、流路部材４と同様に、複数のプレートが積層された積層構造を有している。複数のプレートの構成材料としては、例えば、金属材料、樹脂材料、あるいはセラミック材料等が挙げられる。また、リザーバ内の流路は、例えば、複数のプレートの所定箇所にエッチングを施すことによって形成される。

次に、図２〜図８に加えて、図９を参照しながら、カバー部材５０、接着部材６０、および制振部材７０について詳細に説明する。図９は、図４中に１点鎖線で囲んだ領域Ａ１を拡大した図である。

カバー部材５０は、例えば、加圧室面４−２上に位置する圧電アクチュエータ基板２１に対して液体が浸入する可能性を低減する役割を有する。また、カバー部材５０は、例えば、リザーバ４０の側面を保護する役割を有する。カバー部材５０は、平面視して圧電アクチュエータ基板２１の外側に位置する加圧室面４−２上に設けられている。本実施形態では、カバー部材５０は、リザーバ４０の長手方向の側面に対向して２つ設けられている。カバー部材５０は、第１側面５０−１および当該第１側面５０−１の反対側に位置する第２側面５０−２を含んでいる。第１側面５０−１および第２側面５０−２は、加圧室面４−２の面方向であるＸ方向およびＹ方向に交差する方向（図９にてＺ方向）に延びている。第１側面５０−１は、端面４−３とは離間して位置している。第２側面５０−２は、リザーバ４０の長手方向の側面に対向して位置している。

また、本実施形態では、図５の（ａ）に示すように、カバー部材５０のＸ方向における両端は、平面視してリザーバ４０が載置される領域Ｅ１と接している。カバー部材５０のＸ方向における両端は、図示しない固定具を介して、平面視して領域Ｅ１と重なるリザーバ４０に固定されている。なお、カバー部材５０は、リザーバ４０に固定されていなくともよい。

また、本実施形態では、図５の（ａ）に示すように、カバー部材５０は、Ｙ方向において圧電アクチュエータ基板２１を挟んで２つ位置しているが、これに限らない。カバー部材５０は、平面視してＹ方向における圧電アクチュエータ基板２１の外側に１つ設けられていてもよい。また、カバー部材５０は、圧電アクチュエータ基板２１を取り囲んで位置していてもよい。カバー部材５０の構成材料としては、例えば、Ａｌ等の金属材料が挙げられる。

接着部材６０は、流路部材４とカバー部材５０とを接着する役割を有する。ここで、上
述したとおり、端面４−３の平面視における面積は、加圧室面４−２の平面視における面積に比して小さい。このため、接着部材を介して端面とカバー部材とを接着する構成では、接着面積が相対的に小さくなる可能性がある。そのため、端面とカバー部材とが剥がれてしまうことで、加圧室面上に位置する圧電アクチュエータ基板に対して液体が浸入してしまう可能性がある。そこで、液体吐出ヘッド２では、接着部材６０は、平面視して圧電アクチュエータ基板２１よりも外側に位置する加圧室面４−２とカバー部材５０の第１側面５０−１とを接着している。このため、流路部材４とカバー部材５０との接着面積が相対的に小さくなってしまう可能性を低減することができる。

なお、接着部材６０は、平面視して圧電アクチュエータ基板２１よりも外側に位置する加圧室面４−２とカバー部材５０の第２側面５０−２とを接着していてもよい。接着部材６０の構成材料としては、例えば、エポキシ系樹脂等が挙げられる。

制振部材７０は、カバー部材５０における振動を制振する役割を有する。制振部材７０は、カバー部材５０の第２側面５０−２上に設けられている。なお、制振部材７０は、カバー部材５０の第１側面５０−１上に設けられていてもよい。本実施形態では、制振部材７０は、接着部７０ａおよび柔軟部７０ｂを有する。柔軟部７０ｂは、接着部７０ａを介して第２側面５０−２に接着されている。このため、Ｙ方向においてカバー部材５０に曲げ振動が生じた場合に、当該振動を効率よく熱エネルギーに変換することができる。そのため、カバー部材５０における振動を制振することができる。なお、柔軟部７０ｂは、なくともよく、接着部７０ａのみによってもカバー部材５０における振動を制振することができる。

また、制振部材７０は、シリコーン樹脂で覆われていてもよい。制振部材７０がシリコーン樹脂で覆われていると、制振部材７０に対して液体が浸入してしまう可能性を低減することができる。

接着部７０ａとしては、例えば、従来周知の両面接着テープを用いることができる。また、柔軟部７０ｂとしては、例えば、従来周知の柔軟フォームシートを用いることができる。

なお、制振部材７０は、柔軟部７０ｂに代えて、金属部を有していてもよい。金属部は、接着部７０ａを介して第２側面５０−２に接着されている。このような構成によれば、Ｙ方向においてカバー部材５０に曲げ振動が生じた場合に、金属部によって固定された接着部７０ａが剪断変形することによって、当該振動を効率よく熱エネルギーに変換することができる。

このように、液体吐出ヘッド２では、流路部材４の加圧室面４−２とカバー部材５０の第１側面５０―１とは、接着部材６０を介して接着されている。また、カバー部材５０の第２側面５０−２上には、制振部材７０が設けられている。ここで、図９に示すように、加圧室面４−２と第１側面５０―１とがなす角を第１角部Ｃ１とする。また、接着部材６０の表面と加圧室面４−２とがなす角を第２角部Ｃ２とする。液体吐出ヘッド２では、第１角部Ｃ１から第２角部Ｃ２までの離間距離Ｄ１は、０．５ｍｍ以上である。なお、離間距離Ｄ１とは、第１角部Ｃ１から第２角部Ｃ２までの最大離間距離を指す。また、接着部材６０は、ヤング率が６ＭＰａ以上である。このため、Ｙ方向におけるヘッド本体２ａの振動をカバー部材５０に伝達しやすくなり、当該振動によって表示品質が低下する可能性を低減することができる。

具体的には、液体吐出ヘッド２では、吐出孔８から所定の時間間隔で複数の液滴が吐出されることになる。この際、液滴の吐出時間間隔は、液体吐出ヘッド２における駆動周波
数となる。ところで、液体吐出ヘッド２がプリンタ１に組み込まれた場合（図１参照）、記録媒体Ｐの搬送速度に応じて、液体吐出ヘッド２の駆動周波数を変更する可能性がある。ここで、従来の液体吐出ヘッドでは、駆動周波数を変更しつつ当該液体吐出ヘッドを使用すると、特定の駆動周波数において液滴の不吐出が生じる場合があった。本発明の発明者は、このような液滴の不吐出が、加圧室面の面方向（主にＹ方向）におけるヘッド本体の振動によって生じていることを見出した。

より詳細には、従来の液体吐出ヘッドでは、駆動周波数を所定の範囲で変更しつつ当該液体吐出ヘッドを使用すると、特定の駆動周波数において、ヘッド本体の一部位に対応する吐出孔から液滴が吐出しない現象が起こった。

ここで、図１０は、ヘッド本体の一部位におけるＹ方向の振動の大きさを示したグラフである。図１０において、横軸は、液体吐出ヘッドの駆動周波数（Ｈｚ）を示している。また、縦軸は、ヘッド本体の一部位のＹ方向における振動の速度（ｍ／ｓ）を対数目盛で示している。図１０に示すグラフの測定方法としては、まず、測定対象として、ステンレス鋼材料からなるヘッド本体における加圧室面と、アルミニウム材料からなるカバー部材における第１側面とを、シリコーン系樹脂からなる接着部材を介して接着し、カバー部材の第２側面上に両面テープおよび柔軟フォームシートからなる制振部材を貼り合わせた液体吐出ヘッドを用意した。なお、上記の接着部材において、離間距離Ｄ１およびヤング率の値は、本発明の範囲外である。また、上記では、ヘッド本体のＺ方向における長さを３ｍｍ以下とし、カバー部材におけるＹ方向の長さを０．８ｍｍ以下とした。次に、測定機器としてレーザードップラー振動計およびＦＦＴアナライザーを用い、ヘッド本体の一部位における端面にレーザーを照射することによって、液体吐出ヘッドを所定の範囲の駆動周波数で駆動させた際の振動の速度を測定した。

図１０に示すように、ヘッド本体の一部位では、駆動周波数が特定の範囲にあるときにＹ方向に大きく振動していた（４６〜５１ｋＨｚ付近に示されたピーク参照）。ここで、ヘッド本体の一部位がＹ方向に大きく振動する際の特定の駆動周波数の範囲には、液体の不吐出が起こった駆動周波数が含まれていた。すなわち、従来の液体吐出ヘッドにおける液滴の不吐出は、特定の駆動周波数の範囲において、ヘッド本体の一部が共振することでＹ方向に大きく振動し、当該振動の影響によって流路部材内部の流路に圧力振動が生じることで起こるものであると考えられる。

このような理由から、液滴の不吐出を低減するためには、ヘッド本体の一部位のＹ方向における振動の速度（ｍ／ｓ）が相対的に大きくなる可能性を低減する必要がある。ここで、図１０では、駆動周波数５８ｋＨｚ付近において、振動速度が約０．０００５ｍ／ｓとなるピークが示されている。このような駆動周波数５８Ｈｚにおいては、液滴の不吐出は生じなかった。このため、駆動周波数を所定の範囲で変更しつつ液体吐出ヘッドを使用する場合、振動速度の最大値が０．０００５ｍ／ｓの１．５倍以下程度であれば、液滴の不吐出を低減することができる。

そこで、液体吐出ヘッド２では、接着部材６０は、ヤング率が６ＭＰａ以上であることから、ヘッド本体２ａのＹ方向における振動に追従して振動することができる。すなわち、ヘッド本体２ａのＹ方向における振動のエネルギーが、接着部材６０の内部における変形のエネルギーへと変換される可能性を低減することができる。また、第１角部Ｃ１から第２角部Ｃ２までの離間距離Ｄ１が０．５ｍｍ以上であることから、加圧室面４−２と第１側面５０−１とを接着部材６０によって接着する本構成であっても、ヘッド本体２ａのＹ方向における振動を効率的にカバー部材５０へ伝達することができる。このため、液体吐出ヘッド２では、ヘッド本体２ａのＹ方向における振動は、カバー部材５０に伝達されやすくなる。また、カバー部材５０に伝達された振動は、当該カバー部材５０の第２側面
５０−２上に設けられた制振部材７０によって制振される。このため、図１１に示すように、駆動周波数を０〜６０ｋＨｚの範囲で変更しつつ液体吐出ヘッド２を使用する場合に、振動速度の最大値を０．０００５ｍ／ｓの１．５倍以下とすることができる。なお、図１１は、図１０と同様にヘッド本体の一部位におけるＹ方向の振動の大きさを示したグラフであり、測定対象として、接着部材における離間距離Ｄ１およびヤング率の値が本発明の範囲内で液体吐出ヘッドを用いたものである。このような事実から、液体吐出ヘッド２では、当該液体吐出ヘッド２がプリンタ１に組み込まれた場合に、吐出孔８からの液滴の不吐出によって記録媒体Ｐに対する表示品質が低下する可能性を低減することができる。

なお、接着部材６０は、流路部材４の端面４−３を被覆していてもよい。このような場合、第２角部Ｃ２は、加圧室面４−２と端面４−３とがなす角とすることができる。

また、本実施形態では、接着部材６０は、加圧室面４−２と第１側面５０−１とを接着しているが、これに加えて、加圧室面４−２と第２側面５０−２とを接着していてもよい。すなわち、カバー部材５０は、Ｙ方向において２つの接着部材６０に挟み込まれるように位置してもよい。このような構成によれば、ヘッド本体２ａにおけるＹ方向の振動をよりカバー部材５０に伝達しやすくなる。

また、カバー部材５０は、加圧室面４−２の外縁部上に位置することが好ましい。本実施形態では、カバー部材５０は、Ｙ方向における加圧室面４−２の外縁部上に位置している。ここで、本実施形態における外縁部とは、例えば、Ｙ方向における加圧室面の外縁から、加圧室面４−２のＹ方向における長さの５分の１程度の長さ範囲に位置する部位を指す。カバー部材５０が加圧室面４−２の外縁部上に位置していると、ヘッド本体２ａにおけるＹ方向の振動をよりカバー部材５０に伝達しやすくなる。

また、カバー部材５０のＸ方向における両端は、平面視して領域Ｅ１と重なるリザーバ４０に固定されていることが好ましい。ここで、ヘッド本体２ａのうち平面視して領域Ｅ１と重なる部位は、リザーバ４０と接着されているため、液体吐出ヘッド２を駆動した場合であっても、Ｙ方向に振動しにくい部位である。そこで、平面視して領域Ｅ１と重なるリザーバ４０とカバー部材５０のＸ方向における両端とを固定すると、カバー部材５０のＸ方向における中央部において、カバー部材５０がＹ方向に屈曲振動しやすくなり、制振効果をより高めることができる。

また、接着部材６０の表面とカバー部材５０の第１側面５０−１とがなす角を第３角部Ｃ３とするとき、第１角部Ｃ１から第３角部Ｃ３までの離間距離Ｄ２は、第１角部Ｃ１から第２角部Ｃ２までの離間距離Ｄ１よりも大きくてもよい。このような構成によれば、ヘッド本体２ａのＹ方向における振動をより効率的にカバー部材５０へ伝達することができる。

また、制振部材７０は、図１２に示すように、接着部７０ｃをさらに有していてもよい。接着部７０ｃは、柔軟部７０ｂとリザーバ４０の側面とを接着している。すなわち、制振部材７０は、リザーバ４０の側面とカバー部材５０の第２側面５０−２とを接着している。このような構成によれば、カバー部材５０は、リザーバ４０の側面上に固定されることになる。具体的には、ヘッド本体２ａがＹ方向において振動した際に、当該振動が伝達されたカバー部材５０上に位置する柔軟部７０ｂは、比較的振動が小さいリザーバ４０の側面に拘束される。このため、柔軟部７０ｂにおいて、より効率的に振動を制振することができる。

筺体９０は、液体吐出ヘッド２が備える各部材を収容する役割を有する。筺体９０は、少なくともヘッド本体２ａが有する流路部材４の吐出孔面４−１が露出するように、液体
吐出ヘッド２が備える各部材を収容している。本実施形態では、筺体９０は、リザーバ４０上に設けられている。筺体９０の構成材料としては、例えば、金属材料あるいは樹脂材料等が挙げられる。

配線基板９４は、液体吐出ヘッド２がプリンタ１に組み込まれた場合に、制御部１００から送信された駆動信号を受信する役割を有する。配線基板９４は、リザーバ４０上に設けられている。また、配線基板９４には、コネクタ９５が実装されている。配線基板９４としては、例えば、樹脂基板上あるいはセラミック基板上に各種の電子部品を備えたものを用いることができる。

ここで、圧電アクチュエータ基板２１は、信号伝達部９２を介して、コネクタ９５に接続されている。信号伝達部９２には、ドライバＩＣ５５が実装されている。信号伝達部９２としては、例えば、従来周知のフレキシブルプリント配線基板を用いることができる。

液体吐出ヘッド２では、配線基板９４は、制御部１００から受信した駆動信号を信号伝達部９２に送信する。次に、信号伝達部９２に実装されたドライバＩＣ５５は、当該駆動信号に所定の処理を施し、処理後の駆動信号を圧電アクチュエータ基板２１に対して送信する。そして、圧電アクチュエータ基板２１は、当該処理後の駆動信号に応じて変位することで、流路部材４の吐出孔面４−１から液滴を吐出させる。このように、吐出孔面４−１から吐出した液滴によって、記録媒体に対して所定の印画を行うことができる。

なお、配線基板９４およびドライバＩＣ５５の搭載個数については、特に限定されず、液体吐出ヘッド２の使用態様に応じて適宜変更することができる。また、配線基板９４はなくともよく、例えば、制御部１００と信号伝達部９２とが、直接電気的に接続されていてもよい。

押圧板９６は、ドライバＩＣ５５を筺体９０に対して押し当てる役割を有する。押圧板９６は、リザーバ本体４１上に設けられている。押圧板９６には、断熱性弾性部材９７が取り付けられている。ここで、押圧板９６は、断熱性弾性部材９７および信号伝達部９２を介してドライバＩＣ５５を筺体９０に押し当てている。このため、ドライバＩＣ５５において発生した熱を、筺体９０へと伝達することができる。そのため、当該熱を液体吐出ヘッド２の外側へと放熱することができる。

なお、当該熱を液体吐出ヘッド２の外側へと効率的に放熱するために、筺体９０の構成材料は、熱伝導率が相対的に大きい材料であることが好ましい。具体的には、筺体９０の構成材料は、例えば、金属材料であることが好ましい。

また、本実施形態では、信号伝達部９２は、筺体９０内において湾曲して配置されている。このため、信号伝達部９２には、湾曲状態から定常状態へと戻ろうとする力が働く。ここで、ドライバＩＣ５５は、当該力によって、筺体９０により強く押し当てられることになる。そのため、ドライバＩＣ５５において発生した熱を、筺体９０により伝達しやすくなる。

Ｃ１ 第１角部
Ｃ２ 第２角部
Ｃ３ 第３角部
１ プリンタ（記録装置）
２ 液体吐出ヘッド
４ 流路部材
４−１ 吐出孔面（流路部材の第１主面）
４−２ 加圧室面（流路部材の第２主面）
４−３ 端面（流路部材の端面）
８ 吐出孔
１０ 加圧室
２１ 圧電アクチュエータ基板
５０ カバー部材（第１部材）
５０−１ 第１側面（第１部材の第３主面）
５０−２ 第２側面（第１部材の第４主面）
６０ 接着部材
７０ 制振部材
１２０ 搬送ユニット（搬送部）

Claims (7)

1. 第１主面、該第１主面の反対側に位置する第２主面、および前記第１主面と前記第２主面との間に位置しており前記第１主面および前記第２主面に比して面積の小さい端面を含んでおり、前記第１主面に設けられた複数の吐出孔および複数の該吐出孔のそれぞれに対して個別に連結された複数の加圧室を有した流路部材と、
   前記第２主面上に設けられており、複数の前記加圧室を加圧するための圧電アクチュエータ基板と、
   平面視して前記圧電アクチュエータ基板の外側に位置する前記第２主面上に設けられており、前記第２主面と交差する方向に延びる第３主面および該第３主面の反対側に位置する第４主面を含む第１部材と、
   前記第２主面と前記第３主面とを接着する接着部材と、
   前記第３主面上または前記第４主面上に設けられた制振部材と、を備え、
   前記接着部材は、ヤング率が６ＭＰａ以上であり、
   前記第２主面と前記第３主面とがなす第１角部から、前記接着部材の表面と前記第２主面とがなす第２角部までの離間距離は、０．５ｍｍ以上である液体吐出ヘッド。
2. 前記第２主面上に設けられており、複数の前記加圧室に対して液体を供給するためのリザーバをさらに備え、
   前記制振部材は、前記リザーバと前記第１部材との間に位置している、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記制振部材は、前記リザーバと前記第１部材とを接着している、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記制振部材の表面には、シリコーン樹脂が設けられている、請求項２または３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記第１角部から前記接着部材の表面と前記第３主面とがなす第３角部までの離間距離は、前記１角部から前記第２角部までの離間距離よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記流路部材は、平面視して対向する一対の長辺を有する略矩形状であり、
   前記第１部材は、一対の前記長辺のそれぞれに対応して設けられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドに対して記録媒体を搬送する搬送部と、を備えた記録装置。