JP2019084703A - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを低減することが可能な液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置を提供する。【解決手段】本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドは、ノズルが設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレートに対向して配置され、前記ノズルに連通するチャネルおよび前記チャネルの壁面に設けられた電極を有するアクチュエータと、前記アクチュエータと前記ノズルプレートとの間に設けられるとともに、複数の絶縁性粒子を含む接着層とを備えている。【選択図】図５

Description

本開示は、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置に関する。

液体噴射記録装置の１つとして、記録紙等の被記録媒体にインク（液体）を吐出（噴射）して画像や文字等の記録を行う、インクジェット方式の記録装置が提供されている。この方式の液体噴射記録装置では、インクタンクからインクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）へインクを供給し、このインクジェットヘッドのノズルから被記録媒体に対してインクを吐出することで、画像や文字等の記録が行われるようになっている。

上記液体噴射ヘッドは複数のプレートを有している。複数のプレートは、互いに接着層により貼り合わされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１８９７２８号公報

このような液体噴射ヘッドは、より簡便に製造し、コストを低減することが望まれている。したがって、より簡便に製造し、コストを低減することが可能な液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置を提供することが望ましい。

本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドは、ノズルが設けられたノズルプレートと、ノズルプレートに対向して配置され、ノズルに連通するチャネルおよびチャネルの壁面に設けられた電極を有するアクチュエータと、アクチュエータとノズルプレートとの間に設けられるとともに、複数の絶縁性粒子を含む接着層とを備えたものである。

本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置は、上記本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドを備えたものである。

本開示の一実施の形態に係る液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置によれば、より簡便に製造し、コストを低減することが可能となる。

本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置の概略構成例を表す模式斜視図である。 図１に示した循環機構等の構成例を表す模式図である。 図２に示した液体噴射ヘッドの詳細構成例を表す分解斜視図である。 図３に示したノズルプレートを取り外した状態における液体噴射ヘッドの構成例を表す模式底面図である。 図４に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成例を表す模式図である。 比較例に係る液体噴射ヘッドの要部の断面構成を表す模式図である。 図５に示した絶縁性粒子の断面構成の他の例（１）を表す模式図である。 図５に示した絶縁性粒子の断面構成の他の例（２）を表す模式図である。 図５に示した絶縁性粒子の断面構成の他の例（３）を表す模式図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜１．実施の形態＞
［プリンタ１の全体構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置としてのプリンタ１の概略構成例を、模式的に斜視図にて表したものである。プリンタ１は、後述するインク９を利用して、被記録媒体としての記録紙Ｐに対して、画像や文字等の記録（印刷）を行うインクジェットプリンタである。このプリンタ１はまた、詳細は後述するが、インク９を所定の流路に循環させて利用する、インク循環式のインクジェットプリンタである。

プリンタ１は、図１に示したように、一対の搬送機構２ａ，２ｂと、インクタンク３と、インクジェットヘッド４と、循環機構５と、走査機構６とを備えている。これらの各部材は、所定形状を有する筺体１０内に収容されている。なお、本明細書の説明に用いられる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

ここで、プリンタ１は、本開示における「液体噴射記録装置」の一具体例に対応し、インクジェットヘッド４（後述するインクジェットヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂ）は、本開示における「液体噴射ヘッド」の一具体例に対応している。

搬送機構２ａ，２ｂはそれぞれ、図１に示したように、記録紙Ｐを搬送方向ｄ（Ｘ軸方向）に沿って搬送する機構である。これらの搬送機構２ａ，２ｂはそれぞれ、グリッドローラ２１、ピンチローラ２２および駆動機構（不図示）を有している。グリッドローラ２１およびピンチローラ２２はそれぞれ、Ｙ軸方向（記録紙Ｐの幅方向）に沿って延設されている。駆動機構は、グリッドローラ２１を軸周りに回転させる（Ｚ−Ｘ面内で回転させる）機構であり、例えばモータ等によって構成されている。

（インクタンク３）
インクタンク３は、インク９を内部に収容するタンクである。このインクタンク３としては、この例では図１に示したように、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂ）の４色のインク９を個別に収容する、４種類のタンクが設けられている。すなわち、イエローのインク９を収容するインクタンク３Ｙと、マゼンダのインク９を収容するインクタンク３Ｍと、シアンのインク９を収容するインクタンク３Ｃと、ブラックのインク９を収容するインクタンク３Ｂとが設けられている。これらのインクタンク３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂは、筺体１０内において、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。

なお、インクタンク３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂはそれぞれ、収容するインク９の色以外については同一の構成であるため、以下ではインクタンク３と総称して説明する。

（インクジェットヘッド４）
インクジェットヘッド４は、後述する複数のノズル（ノズル孔Ｈ１，Ｈ２）から記録紙Ｐに対して液滴状のインク９を噴射（吐出）して、画像や文字等の記録を行うヘッドである。このインクジェットヘッド４としても、この例では図１に示したように、上記したインクタンク３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂにそれぞれ収容されている４色のインク９を個別に噴射する、４種類のヘッドが設けられている。すなわち、イエローのインク９を噴射するインクジェットヘッド４Ｙと、マゼンダのインク９を噴射するインクジェットヘッド４Ｍと、シアンのインク９を噴射するインクジェットヘッド４Ｃと、ブラックのインク９を噴射するインクジェットヘッド４Ｂとが設けられている。これらのインクジェットヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂは、筺体１０内において、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されている。

なお、インクジェットヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂはそれぞれ、利用するインク９の色以外については同一の構成であるため、以下ではインクジェットヘッド４と総称して説明する。また、このインクジェットヘッド４の詳細構成については、後述する（図３〜図５）。

（循環機構５）
循環機構５は、インクタンク３内とインクジェットヘッド４内との間でインク９を循環させるための機構であり、インク９の循環流路５０を含んで構成されている。

図２は、循環機構５の構成を模式的に表している。循環機構５の循環流路５０は、例えば、インクタンク３からインクジェットヘッド４へと至る部分である流路５０ａと、インクジェットヘッド４からインクタンク３へと至る部分である流路５０ｂとを有している。言い換えると、流路５０ａは、インクタンク３からインクジェットヘッド４へと向かって、インク９が流れる流路である。また、流路５０ｂは、インクジェットヘッド４からインクタンク３へと向かって、インク９が流れる流路である。流路５０ａ，５０ｂ（インク９の供給チューブ）はそれぞれ、可撓性を有するフレキシブルホースにより構成されている。

循環機構５は、加圧ポンプ５１ａおよび吸引ポンプ５１ｂを有している。加圧ポンプ５１ａは流路５０ａに設けられ、流路５０ａ内を加圧してインク９をインクジェットヘッド４に送りだすものである。吸引ポンプ５１ｂは流路５０ｂに設けられ、流路５０ｂ内を減圧してインク９をインクジェットヘッド４から吸引している。

（走査機構６）
走査機構６は、記録紙Ｐの幅方向（Ｙ軸方向）に沿って、インクジェットヘッド４を走査させる機構である。この走査機構６は、図１に示したように、Ｙ軸方向に沿って延設された一対のガイドレール６１ａ，６１ｂと、これらのガイドレール６１ａ，６１ｂに移動可能に支持されたキャリッジ６２と、このキャリッジ６２をＹ軸方向に沿って移動させる駆動機構６３と、を有している。また、駆動機構６３は、ガイドレール６１ａ，６１ｂの間に配置された一対のプーリ６３１ａ，６３１ｂと、これらのプーリ６３１ａ，６３１ｂ間に巻回された無端ベルト６３２と、プーリ６３１ａを回転駆動させる駆動モータ６３３と、を有している。

プーリ６３１ａ，６３１ｂはそれぞれ、Ｙ軸方向に沿って、各ガイドレール６１ａ，６１ｂにおける両端付近に対応する領域に配置されている。無端ベルト６３２には、キャリッジ６２が連結されている。このキャリッジ６２上には、前述した４種類のインクジェットヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂが、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されている。

なお、このような走査機構６と前述した搬送機構２ａ，２ｂとにより、インクジェットヘッド４と記録紙Ｐとを相対的に移動させる、移動機構が構成されるようになっている。

［インクジェットヘッド４の詳細構成］
次に、図１および図２に加えて図３〜図５を参照して、インクジェットヘッド４の詳細構成例について説明する。図３は、インクジェットヘッド４の詳細構成例を、分解斜視図で表したものである。図４は、図３に示したノズルプレート４１（後出）を取り外した状態におけるインクジェットヘッド４の構成例を、模式的に底面図（Ｘ−Ｙ底面図）で表したものである。図５は、図４に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成例（Ｚ−Ｘ断面構成例）を、模式的に表したものである。

本実施の形態のインクジェットヘッド４は、後述する複数のチャネル（チャネルＣ１，Ｃ２）における延在方向（Ｙ軸方向）の中央部からインク９を吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのインクジェットヘッドである。また、このインクジェットヘッド４は、前述した循環機構５（循環流路５０）を用いることで、インクタンク３との間でインク９を循環させて利用する、循環式のインクジェットヘッドである。

インクジェットヘッド４は、ノズルプレート（噴射孔プレート）４１、アクチュエータプレート４２およびカバープレート４３を主に備えている（図３）。これらのノズルプレート４１、アクチュエータプレート４２およびカバープレート４３は、Ｚ軸方向に沿ってこの順に積層されている。互いに対向するノズルプレート４１とアクチュエータプレート４２との間には接着層４５が設けられ（図５）、これらが互いに固定されている。アクチュエータプレート４２とカバープレート４３との間にも接着層（不図示）が設けられている。なお、以下では、Ｚ軸方向に沿ってカバープレート４３側を上方と称すると共に、ノズルプレート４１側を下方と称して説明する。

（ノズルプレート４１）
ノズルプレート４１は、例えばステンレス鋼などの金属材料により構成されており、５０μｍ程度の厚みを有している。このノズルプレート４１は、図３に示したように、アクチュエータプレート４２の下面に接着層４５により接着されている。また、図３および図４に示したように、このノズルプレート４１には、Ｘ軸方向に沿ってそれぞれ延在する、２列のノズル列（ノズル列４１１，４１２）が設けられている。これらのノズル列４１１，４１２同士は、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている。このように、本実施の形態のインクジェットヘッド４は、２列タイプのインクジェットヘッドとなっている。

ノズル列４１１は、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔をおいて一直線上に並んで形成された、複数のノズル孔Ｈ１を有している。これらのノズル孔Ｈ１はそれぞれ、ノズルプレート４１をその厚み方向（Ｚ軸方向）に沿って貫通しており、例えば図５に示したように、後述するアクチュエータプレート４２における吐出チャネルＣ１ｅ内に連通している。具体的には図４に示したように、各ノズル孔Ｈ１は、吐出チャネルＣ１ｅ上においてＹ軸方向に沿った中央部に位置するように形成されている。また、ノズル孔Ｈ１におけるＸ軸方向に沿った形成ピッチは、吐出チャネルＣ１ｅにおけるＸ軸方向に沿った形成ピッチと同一（同一ピッチ）となっている。このようなノズル列４１１内のノズル孔Ｈ１からは、詳細は後述するが、吐出チャネルＣ１ｅ内から供給されるインク９が吐出（噴射）されるようになっている。

ノズル列４１２も同様に、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔をおいて一直線上に並んで形成された、複数のノズル孔Ｈ２を有している。これらのノズル孔Ｈ２もそれぞれ、ノズルプレート４１をその厚み方向に沿って貫通しており、後述するアクチュエータプレート４２における吐出チャネルＣ２ｅ内に連通している。具体的には図４に示したように、各ノズル孔Ｈ２は、吐出チャネルＣ２ｅ上においてＹ軸方向に沿った中央部に位置するように形成されている。また、ノズル孔Ｈ２におけるＸ軸方向に沿った形成ピッチは、吐出チャネルＣ２ｅにおけるＸ軸方向に沿った形成ピッチと同一となっている。このようなノズル列４１２内のノズル孔Ｈ２からも、詳細は後述するが、吐出チャネルＣ２ｅ内から供給されるインク９が吐出されるようになっている。

なお、これらのノズル孔Ｈ１，Ｈ２はそれぞれ、下方に向かうに従って漸次縮径するテーパ状の貫通孔となっており、本開示における「ノズル」の一具体例に対応している。

（アクチュエータプレート４２）
アクチュエータプレート４２は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電材料により構成されたプレートである。アクチュエータプレート４２は、例えば、分極方向がＺ方向で異なる２つの圧電基板を積層して形成されている（いわゆるシェブロンタイプ）。アクチュエータプレート４２は、分極方向が厚み方向（Ｚ方向）に沿って一方向に設定されている１つの圧電基板により形成されていてもよい（いわゆるカンチレバータイプ）。また、図３および図４に示したように、アクチュエータプレート４２には、Ｘ軸方向に沿ってそれぞれ延在する、２列のチャネル列（チャネル列４２１，４２２）が設けられている。これらのチャネル列４２１，４２２同士は、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている。なお、アクチュエータプレート４２は、本開示における「アクチュエータ」の一具体例に対応している。

このようなアクチュエータプレート４２では、図４に示したように、Ｘ軸方向に沿った中央部（チャネル列４２１，４２２の形成領域）に、インク９の吐出領域（噴射領域）Ａ１が設けられている。一方、アクチュエータプレート４２において、Ｘ軸方向に沿った両端部（チャネル列４２１，４２２の非形成領域）には、インク９の非吐出領域（非噴射領域）Ａ２が設けられている。この非吐出領域Ａ２は、吐出領域Ａ１に対して、Ｘ軸方向に沿った外側に位置している。なお、アクチュエータプレート４２におけるＹ軸方向に沿った両端部はそれぞれ、尾部４２０を構成している。

上記したチャネル列４２１は、図３および図４に示したように、Ｙ軸方向に沿って延在する複数のチャネルＣ１を有している。これらのチャネルＣ１は、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔をおいて互いに平行となるよう、並んで配置されている。各チャネルＣ１は、圧電体（アクチュエータプレート４２）からなる駆動壁Ｗｄによってそれぞれ画成されており、断面視にて凹状の溝部となっている（図３参照）。

チャネル列４２２も同様に、Ｙ軸方向に沿って延在する複数のチャネルＣ２を有している。これらのチャネルＣ２は、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔をおいて互いに平行となるよう、並んで配置されている。各チャネルＣ２もまた、上記した駆動壁Ｗｄによってそれぞれ画成されており、断面視にて凹状の溝部となっている。

ここで、図３および図４に示したように、チャネルＣ１には、インク９を吐出させるための吐出チャネルＣ１ｅと、インク９を吐出させないダミーチャネルＣ１ｄとが存在している。チャネル列４２１において、これらの吐出チャネルＣ１ｅとダミーチャネルＣ１ｄとは、Ｘ軸方向に沿って交互に配置されている。各吐出チャネルＣ１ｅは、ノズルプレート４１におけるノズル孔Ｈ１と連通している一方、各ダミーチャネルＣ１ｄはノズル孔Ｈ１には連通しておらず、ノズルプレート４１の上面によって下方から覆われている。

同様に、チャネルＣ２には、インク９を吐出させるための吐出チャネルＣ２ｅと、インク９を吐出させないダミーチャネルＣ２ｄとが存在している。チャネル列４２２において、これらの吐出チャネルＣ２ｅとダミーチャネルＣ２ｄとは、Ｘ軸方向に沿って交互に配置されている。各吐出チャネルＣ２ｅは、ノズルプレート４１におけるノズル孔Ｈ２と連通している一方、各ダミーチャネルＣ２ｄはノズル孔Ｈ２には連通しておらず、ノズルプレート４１の上面によって下方から覆われている。

また、図４に示したように、チャネルＣ１における吐出チャネルＣ１ｅおよびダミーチャネルＣ１ｄは、チャネルＣ２における吐出チャネルＣ２ｅおよびダミーチャネルＣ２ｄに対し、互い違いとなるように配置されている。したがって、本実施の形態のインクジェットヘッド４では、チャネルＣ１における吐出チャネルＣ１ｅと、チャネルＣ２における吐出チャネルＣ２ｅとが、千鳥状に配置されている。なお、図３に示したように、アクチュエータプレート４２において、ダミーチャネルＣ１ｄ，Ｃ２ｄに対応する部分には、ダミーチャネルＣ１ｄ，Ｃ２ｄにおけるＹ軸方向に沿った外側端部に連通する、浅溝部Ｄｄが形成されている。

ここで、図３および図５に示したように、上記した駆動壁Ｗｄにおける対向する内側面にはそれぞれ、Ｙ軸方向に沿って延在する駆動電極Ｅｄが設けられている。この駆動電極Ｅｄには、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅに面する内側面に設けられたコモン電極Ｅｄｃと、ダミーチャネルＣ１ｄ，Ｃ２ｄに面する内側面に設けられたアクティブ電極Ｅｄａとが存在している。なお、このような駆動電極Ｅｄ（コモン電極Ｅｄｃおよびアクティブ電極Ｅｄａ）は、図５に示したように、駆動壁Ｗｄの内側面上において、深さ方向（Ｚ軸方向）の全体にわたって設けられている。ここで、コモン電極Ｅｄｃが、本開示における「電極」の一具体例に対応している。

同一の吐出チャネルＣ１ｅ（または吐出チャネルＣ２ｅ）内で対向する一対のコモン電極Ｅｄｃ同士は、コモン端子（不図示）において互いに電気的に接続されている。また、同一のダミーチャネルＣ１ｄ（またはダミーチャネルＣ２ｄ）内で対向する一対のアクティブ電極Ｅｄａ同士は、互いに電気的に分離されている。一方、吐出チャネルＣ１ｅ（または吐出チャネルＣ２ｅ）を介して対向する一対のアクティブ電極Ｅｄａ同士は、アクティブ端子（不図示）において互いに電気的に接続されている。

ここで、前述した尾部４２０においては、図３に示したように、駆動電極Ｅｄとインクジェットヘッド４における制御部（不図示）との間を電気的に接続する、フレキシブルプリント基板４４が実装されている。このフレキシブルプリント基板４４に形成された配線パターン（不図示）は、上記したコモン端子およびアクティブ端子に対して電気的に接続されている。これにより、フレキシブルプリント基板４４を介して、制御部から各駆動電極Ｅｄに対して、駆動電圧が印加されるようになっている。

（接着層４５）
アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間には、図５に示したように、接着層４５が設けられている。この接着層４５は、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１とを貼り合わせるとともに、これらの間の絶縁性を確保するためのものであり、接着剤４５ｍとともに複数の絶縁性粒子４５ｐを含んでいる。詳細は後述するが、本実施の形態では、このように接着層４５が絶縁性粒子４５ｐを含んでいるので、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間に、接着層４５とは別の絶縁性部材（後述の図６の絶縁性部材１４６）が不要となる。詳細は後述するが、これにより、より簡便に製造し、コストを低減することが可能となる。

接着層４５は、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅからノズル孔Ｈ１へのインク９の移動を妨げないよう、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅおよびノズル孔Ｈ１，Ｈ２を避けて設けられている。具体的には、アクチュエータプレート４２の駆動壁Ｗｄと、ノズルプレート４１のフィルム材との間に接着層４５が設けられている。ダミーチャネルＣ１ｄ，Ｃ２ｄが接着層４５で塞がれることがないよう、ダミーチャネルＣ１ｄ，Ｃ２ｄとノズルプレート４１との間も避けて、接着層４５を配置することが好ましい。これにより、駆動壁Ｗｄが正常に駆動される。

接着剤４５ｍは、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１とを接着するためのものであり、例えばエポキシ系樹脂等の樹脂材料により構成されている。この樹脂材料は、凹凸が少なく、滑らかな接着層４５を形成するため、適正な範囲の粘度に調整可能であることが好ましい。接着剤４５ｍも、絶縁性を有する材料により構成されていることが好ましい。

接着剤４５ｍには、複数の絶縁性粒子４５ｐが分散して設けられ、互いの絶縁性粒子４５ｐの間は接着剤４５ｍで埋められている。複数の絶縁性粒子４５ｐは、接着剤４５ｍ中（接着層４５内）に均一に分散して配置されており、場所による密度の偏りが小さいことが好ましい。例えば、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間には、一層の絶縁性粒子４５ｐが略均一な密度分布で配置されている。この複数の絶縁性粒子４５ｐの少なくとも一部は、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との両方に接している。例えば、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間の距離（ギャップＧ）は、絶縁性粒子４５ｐの粒径と略同じであり、大部分の絶縁性粒子４５ｐがアクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との両方に接している。このように絶縁性粒子４５ｐがアクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との両方に接しているので、絶縁性粒子４５ｐの粒径に応じて、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間に一定の距離（ギャップＧ）を確保することができる。その結果、アクチュエータプレート４２に設けられた駆動電極Ｅｄと、金属材料を含むノズルプレート４１との間の絶縁性が確実に保持される。また、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間のギャップＧを、絶縁性粒子４５ｐの粒径により容易に調整することができる。

複数の絶縁性粒子４５ｐは、例えば球体形状を有している。球体形状の絶縁性粒子４５ｐは、どの方向で配置されても、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間のギャップＧが一定に維持されるので、ギャップＧが調整しやすくなる。球体形状の絶縁性粒子４５ｐとは、完全な球体のみでなく、上記効果が発揮される程度の歪みを有する球体を含んでいる。

複数の絶縁性粒子４５ｐの粒径は１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。絶縁性粒子４５ｐの粒径を１μｍ以上にすることにより、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間の絶縁性を確保しやすくなる。また、絶縁性粒子４５ｐの粒径を１０μｍ以下にすることにより、接着層４５形成時の不具合の発生を抑えることができる。具体的には、接着層４５形成時の不具合として、転写スキージでの剥がれおよび絶縁性粒子４５ｐの漏れなどが挙げられる。接着層４５内の複数の絶縁性粒子４５ｐは、均一な粒径を有することが好ましい。複数の絶縁性粒子４５ｐが均一な粒径を有することにより、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間を確実に絶縁するとともに、均一なギャップＧに制御することができる。したがって、ノズルプレート４１の平坦性および平滑性を向上させることが可能となる。

絶縁性粒子４５ｐは、耐薬品性および耐熱性を有する材料により構成されている。例えば、絶縁性粒子４５ｐには、ギャップ制御用粒子を用いることができる。絶縁性粒子４５ｐは、例えば樹脂，ガラスまたはシリカ等により構成されている。

接着層４５は、例えば、以下のようにして形成する。まず、接着剤４５ｍの構成材料に絶縁性粒子４５ｐを添加し、撹拌する。このとき、絶縁性粒子４５ｐが接着剤４５ｍ中に均等に分散されるように撹拌することが好ましい。次に、この絶縁性粒子４５ｐが添加された接着剤４５ｍを、転写スキージを用いてアクチュエータプレート４２の表面に塗布する。続いて、この接着剤４５ｍが塗布されたアクチュエータプレート４２にノズルプレート４１を貼り合わせて、接着剤４５ｍを硬化させる。熱硬化性の接着剤４５ｍを用い、加熱により接着剤４５ｍを硬化させるようにしてもよい。このようにして接着層４５が形成される。絶縁性粒子４５ｐの添加は、接着剤４５ｍをアクチュエータプレート４２の表面に塗布した後に行うようにしてもよい。接着剤４５ｍは、ノズルプレート４１の表面に塗布するようにしてもよいが、アクチュエータプレート４２の表面に塗布することが好ましい。アクチュエータプレート４２の表面に接着剤４５ｍを塗布する際には、チャネルＣ１，Ｃ２を除いた部分に、接着剤４５ｍを選択的に塗布することができる。したがって、ノズル孔Ｈ１，Ｈ２への接着層４５の浸入が抑えられる。

（カバープレート４３）
カバープレート４３は、図３に示したように、アクチュエータプレート４２における各チャネルＣ１，Ｃ２（各チャネル列４２１，４２２）を閉塞するように配置されている。具体的には、このカバープレート４３は、アクチュエータプレート４２の上面に接着されており、板状構造となっている。

カバープレート４３には、図３に示したように、一対の入口側共通インク室４３１ａ，４３２ａと、一対の出口側共通インク室４３１ｂ，４３２ｂとが、それぞれ形成されている。具体的には、入口側共通インク室４３１ａおよび出口側共通インク室４３１ｂはそれぞれ、アクチュエータプレート４２におけるチャネル列４２１（複数のチャネルＣ１）に対応する領域に形成されている。また、入口側共通インク室４３２ａおよび出口側共通インク室４３２ｂはそれぞれ、アクチュエータプレート４２におけるチャネル列４２２（複数のチャネルＣ２）に対応する領域に形成されている。

入口側共通インク室４３１ａは、各チャネルＣ１におけるＹ軸方向に沿った内側の端部付近に形成されており、凹状の溝部となっている。この入口側共通インク室４３１ａにおいて、各吐出チャネルＣ１ｅに対応する領域には、カバープレート４３をその厚み方向（Ｚ軸方向）に沿って貫通する、供給スリットＳａが形成されている。同様に、入口側共通インク室４３２ａは、各チャネルＣ２におけるＹ軸方向に沿った内側の端部付近に形成されており、凹状の溝部となっている。この入口側共通インク室４３２ａにおいて、各吐出チャネルＣ２ｅに対応する領域にも、上記した供給スリットＳａが形成されている。

出口側共通インク室４３１ｂは、図３に示したように、各チャネルＣ１におけるＹ軸方向に沿った外側の端部付近に形成されており、凹状の溝部となっている。この出口側共通インク室４３１ｂにおいて、各吐出チャネルＣ１ｅに対応する領域には、カバープレート４３をその厚み方向に沿って貫通する、排出スリットＳｂが形成されている。同様に、出口側共通インク室４３２ｂは、各チャネルＣ２におけるＹ軸方向に沿った外側の端部付近に形成されており、凹状の溝部となっている。この出口側共通インク室４３２ｂにおいて、各吐出チャネルＣ２ｅに対応する領域にも、上記した排出スリットＳｂが形成されている。

このようにして、入口側共通インク室４３１ａおよび出口側共通インク室４３１ｂはそれぞれ、供給スリットＳａおよび排出スリットＳｂを介して各吐出チャネルＣ１ｅに連通する一方、各ダミーチャネルＣ１ｄには連通していない。すなわち、各ダミーチャネルＣ１ｄは、これら入口側共通インク室４３１ａおよび出口側共通インク室４３１ｂにおける底部によって、閉塞されるようになっている。

同様に、入口側共通インク室４３２ａおよび出口側共通インク室４３２ｂはそれぞれ、供給スリットＳａおよび排出スリットＳｂを介して各吐出チャネルＣ２ｅに連通する一方、各ダミーチャネルＣ２ｄには連通していない。すなわち、各ダミーチャネルＣ２ｄは、これら入口側共通インク室４３２ａおよび出口側共通インク室４３２ｂにおける底部によって、閉塞されるようになっている。

［動作および作用・効果］
（Ａ．プリンタ１の基本動作）
このプリンタ１では、以下のようにして、記録紙Ｐに対する画像や文字等の記録動作（印刷動作）が行われる。なお、初期状態として、図１に示した４種類のインクタンク３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂ）にはそれぞれ、対応する色（４色）のインク９が十分に封入されているものとする。また、インクタンク３内のインク９は、循環機構５を介してインクジェットヘッド４内に充填された状態となっている。

このような初期状態において、プリンタ１を作動させると、搬送機構２ａ，２ｂにおけるグリッドローラ２１がそれぞれ回転することで、グリッドローラ２１とピンチローラ２２と間に、記録紙Ｐが搬送方向ｄ（Ｘ軸方向）に沿って搬送される。また、このような搬送動作と同時に、駆動機構６３における駆動モータ６３３が、プーリ６３１ａ，６３１ｂをそれぞれ回転させることで、無端ベルト６３２を動作させる。これにより、キャリッジ６２がガイドレール６１ａ，６１ｂにガイドされながら、記録紙Ｐの幅方向（Ｙ軸方向）に沿って往復移動する。そしてこの際に、各インクジェットヘッド４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂ）によって、４色のインク９を記録紙Ｐに適宜吐出させることで、この記録紙Ｐに対する画像や文字等の記録動作がなされる。

（Ｂ．インクジェットヘッド４における詳細動作）
続いて、図１〜図５を参照して、インクジェットヘッド４における詳細動作（インク９の噴射動作）について説明する。すなわち、本実施の形態のインクジェットヘッド４（サイドシュートタイプ，循環式のインクジェットヘッド）では、以下のようにして、せん断（シェア）モードを用いたインク９の噴射動作が行われる。

まず、上記したキャリッジ６２（図１参照）の往復移動が開始されると、制御部４０は、フレキシブルプリント基板４４を介して、インクジェットヘッド４内の駆動電極Ｅｄ（コモン電極Ｅｄｃおよびアクティブ電極Ｅｄａ）に対し、駆動電圧を印加する。具体的には、制御部４０は、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅを画成する一対の駆動壁Ｗｄに配置された各駆動電極Ｅｄに対し、駆動電圧を印加する。これにより、これら一対の駆動壁Ｗｄがそれぞれ、その吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅに隣接するダミーチャネルＣ１ｄ，Ｃ２ｄ側へ、突出するように変形する（図５参照）。

ここで、前述したように、アクチュエータプレート４２では分極方向が厚み方向に沿って異なっている（前述した２つの圧電基板が積層されている）と共に、駆動電極Ｅｄが、駆動壁Ｗｄにおける内側面上の深さ方向の全体にわたって形成されている。このため、制御部によって駆動電圧を印加することで、駆動壁Ｗｄにおける深さ方向の中間位置を中心として、駆動壁ＷｄがＶ字状に屈曲変形することになる。そして、このような駆動壁Ｗｄの屈曲変形により、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅがあたかも膨らむように変形する。

アクチュエータプレート４２の構成が、シェブロンタイプではなく、前述したカンチレバータイプである場合には、以下のようにして、駆動壁ＷｄがＶ字状に屈曲変形する。すなわち、このカンチレバータイプの場合、駆動電極Ｅｄが深さ方向の上半分まで斜め蒸着によって取り付けられることになるため、この駆動電極Ｅｄが形成されている部分のみに駆動力が及ぶことによって、駆動壁Ｗｄが（駆動電極Ｅｄの深さ方向端部において）屈曲変形する。その結果、この場合においても、駆動壁ＷｄがＶ字状に屈曲変形するため、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅがあたかも膨らむように変形することになる。

このように、一対の駆動壁Ｗｄでの圧電厚み滑り効果による屈曲変形によって、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅの容積が増大する。そして、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅの容積が増大することにより、入口側共通インク室４３１ａ，４３２ａ内に貯留されたインク９が、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅ内へ誘導されることになる（図３参照）。

次いで、このようにして吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅ内へ誘導されたインク９は、圧力波となって吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅの内部に伝播する。そして、ノズルプレート４１のノズル孔Ｈ１，Ｈ２にこの圧力波が到達したタイミングで、駆動電極Ｅｄに印加される駆動電圧が、０（ゼロ）Ｖとなる。これにより、上記した屈曲変形の状態から駆動壁Ｗｄが復元する結果、一旦増大した吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅの容積が、再び元に戻ることになる（図５参照）。

このようにして、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅの容積が元に戻ると、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅ内部の圧力が増加し、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅ内のインク９が加圧される。その結果、液滴状のインク９が、ノズル孔Ｈ１，Ｈ２を通って外部へと（記録紙Ｐへ向けて）吐出される（図５参照）。このようにしてインクジェットヘッド４におけるインク９の噴射動作（吐出動作）がなされ、その結果、記録紙Ｐに対する画像や文字等の記録動作が行われることになる。

特に、本実施の形態のノズル孔Ｈ１，Ｈ２はそれぞれ、前述したように、下方に向かうに従って漸次縮径するテーパ状となっているため（図５参照）、インク９を高速度で真っ直ぐに（直進性良く）吐出することができる。よって、高画質な記録を行うことが可能となる。

（Ｃ．作用・効果）
本実施の形態のインクジェットヘッド４では、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間の接着層４５が絶縁性粒子４５ｐを含んでいるので、アクチュエータプレート４２に設けられた駆動電極Ｅｄと、金属材料を含むノズルプレート４１との間の絶縁性が保持される。よって、接着層４５とは別の絶縁性部材（後述の図６の絶縁性部材１４６）が不要となる。以下、これについて比較例と比較しつつ詳細に説明する。

（比較例）
図６は、比較例に係るインクジェットヘッド（インクジェットヘッド１０４）の要部の模式的な断面構成を表している。このインクジェットヘッド１０４は、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間に、シート状の絶縁性部材（絶縁性部材１４６）を有している。絶縁性部材１４６は、ノズルプレート４１、アクチュエータプレート４２各々に、接着層１４５，１４７により接着されている。接着層１４５，１４７は、絶縁性粒子（図５の絶縁性粒子４５ｐ）を含んでおらず、アクチュエータプレート４２に設けられた駆動電極Ｅｄと、金属材料を含むノズルプレート４１との間の絶縁性は、絶縁性部材１４６により確保されている。

このようなインクジェットヘッド１０４を製造する工程は、アクチュエータプレート４２に接着層１４７を介して絶縁性部材１４６を貼り合わせる工程と、この絶縁性部材１４６に接着層１４５を介してノズルプレート４１を貼り合わせる工程とを含む。即ち、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間に絶縁性部材１４６を介在させるために、２回の接着工程が必要となる。この２回の接着工程に起因して、製造時間が長時間となる。また、絶縁性部材１４６の材料費も発生する。

更に、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間に２つの接着層（接着層１４５，１４７）が存在すると、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間の距離（ギャップＧ１００）が定まらず、ノズルプレート４１の平坦性および平滑性が維持されにくい。具体的には、接着層１４５，１４７を形成する際に、接着剤粘度、異種材料間の伸縮度および硬化時間などの影響を受け、絶縁性部材１４６にヨレ等が生じる。これにより、ノズルプレート４１の平坦性および平滑性が維持されにくくなる。ノズルプレート４１の平坦性および平滑性は、吐出精度に影響を及ぼす。

加えて、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間の距離（ギャップＧ１００）は、絶縁性部材１４６の厚みと、接着層１４５，１４７各々の厚みとの合計となるので、製造上、ギャップＧ１００を小さくすることは困難である。ギャップＧ１００が大きいと、吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅ内空間とノズル孔（図３のノズル孔Ｈ１，Ｈ２）との距離が長くなり、インクの吐出圧がノズル孔Ｈ１，Ｈ２に向かって伝達されにくくなる。このため、ギャップＧ１００の大きさに起因して、着弾位置精度の低下などの、画質の低下が生じるおそれがある。

（本実施の形態）
これに対し、本実施の形態では、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間の接着層４５が絶縁性粒子４５ｐを含み、絶縁性粒子４５ｐにより、これらの間の絶縁性が保持される。したがって、絶縁性部材（図６の絶縁性部材１４６）が不要となる。これにより、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間の接着工程は１回（上述の接着層４５の形成工程）となり、比較例に比べて工程数および製造時間を減らすことができる。よって、より簡便に製造することができる。また、絶縁性部材に起因した材料費も不要となる。即ち、製造方法および材料費の点で、コストを低減することができる。

更に、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間には、１つの接着層４５のみが設けられるので、絶縁性粒子４５ｐの粒径に応じたギャップＧが定まりやすく、ノズルプレート４１の平坦性および平滑性を向上させることができる。よって、吐出精度を向上させることができる。

加えて、ギャップＧは、絶縁性部材の厚みを含まず、接着層４５の厚みとなるので、小さくし易い。また、ギャップＧは、絶縁性粒子４５ｐの粒径により容易に調整することができる。したがって、より小さなギャップＧにより、着弾位置精度を向上させ、ひいては画質を向上させることが可能となる。

以上のように、本実施の形態のインクジェットヘッド４およびプリンタ１では、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間の接着層４５が絶縁性粒子４５ｐを含んでいるので、接着層４５とは別の絶縁性部材（図６の絶縁性部材１４６）が不要となる。これにより、工程数および製造時間が減る。よって、より簡便に製造し、コストを低減することが可能となる。また、絶縁性部材に起因した材料費も不要となるので、材料費の点でもコストを低減することができる。

また、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間には、接着層４５のみが設けられるので、２つの接着層１４５，１４７を含むインクジェットヘッド１０４に比べてノズルプレート４１の平坦性および平滑性が向上する。これにより、吐出精度を向上させることができる。

加えて、アクチュエータプレート４２とノズルプレート４１との間のギャップＧを容易に小さくすることができるので、着弾位置精度などの画質を向上させることが可能となる。

また、球体形状の絶縁性粒子４５ｐは、どの方向に配置されてもギャップＧが一定に維持されるので、よりギャップＧの調整がし易くなる。

＜２．変形例＞
接着層４５に含まれる絶縁性粒子４５ｐの形状は球体以外であってもよい。

図７Ａ〜図７Ｃは、球体以外の形状の絶縁性粒子４５ｐの断面構成の一例を表したものである。絶縁性粒子４５ｐは、例えば長球（ラグビーボール）状などの形状を有しており、その断面形状が楕円であってもよい（図７Ａ）。絶縁性粒子４５ｐは、例えば立方体および直方体などの形状を有しており、その断面形状が四角形であってもよい（図７Ｂ）。絶縁性粒子４５ｐは、例えば三角柱および三角錐などの形状を有しており、その断面形状が三角形であってもよい（図７Ｃ）。絶縁性粒子４５ｐの断面形状は、三角形および四角形以外の多角形であってもよい。

接着層４５に、球体形状の絶縁性粒子４５ｐと球体以外の形状の絶縁性粒子４５ｐとが混在していてもよく、あるいは、接着層４５に含まれる絶縁性粒子４５ｐが全て球体以外の形状を有していてもよい。

球体以外の形状の絶縁性粒子４５ｐは、球体形状の絶縁性粒子４５ｐに比べて転がりにくいので、接着層４５を形成する際に、接着剤４５ｍの硬化前の絶縁性粒子４５ｐの移動が抑えられる。よって、球体以外の形状の絶縁性粒子４５ｐを含む接着層４５では、均一に分散された絶縁性粒子４５ｐの配置を維持しやすくなる。

＜３．その他の変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、プリンタ１およびインクジェットヘッド４における各部材の構成例（形状、配置、個数等）を具体的に挙げて説明したが、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数等であってもよい。また、上記実施の形態で説明した各種パラメータの値や範囲、大小関係等についても、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の値や範囲、大小関係等であってもよい。

具体的には、例えば、上記実施の形態では、２列タイプの（２列のノズル列４１１，４１２を有する）インクジェットヘッド４を挙げて説明したが、この例には限られない。すなわち、例えば、１列タイプ（１列のノズル列を有する）のインクジェットヘッドや、３列以上の複数例タイプ（３列以上のノズル列を有する）インクジェットヘッドであってもよい。

また、例えば、上記実施の形態では、ノズル列４１１，４１２がそれぞれＸ軸方向に沿って直線状に延在している場合について説明したが、この例には限らず、例えば、ノズル列４１１，４１２がそれぞれ、斜め方向に延在するようにしてもよい。更に、ノズル孔Ｈ１，Ｈ２の形状についても、上記実施の形態で説明したような円形状には限られず、例えば、三角形状等の多角形状や、楕円形状や星型形状などであってもよい。

更に、上記実施の形態では、各吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅの延在方向の中央部からインク９を吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのインクジェットヘッドの例について説明したが、この例には限られない。すなわち、各吐出チャネルＣ１ｅ，Ｃ２ｅの延在方向に沿ってインク９を吐出する、いわゆるエッジシュートタイプのインクジェットヘッドにおいて、本開示を適用するようにしてもよい。

また、絶縁性粒子４５ｐの形状、大きさおよび構成材料等は、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の形状、大きさおよび構成材料等であってもよい。

また、上記実施の形態では、本開示における「液体噴射記録装置」の一具体例として、プリンタ１（インクジェットプリンタ）を挙げて説明したが、この例には限られず、インクジェットプリンタ以外の他の装置にも、本開示を適用することが可能である。換言すると、本開示の「液体噴射ヘッド」（インクジェットヘッド４）を、インクジェットプリンタ以外の他の装置に適用するようにしてもよい。具体的には、例えば、ファクシミリやオンデマンド印刷機などの装置に、本開示の「液体噴射ヘッド」を適用するようにしてもよい。

更に、これまでに説明した各種の例を、任意の組み合わせで適用させるようにしてもよい。

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

また、本開示は、以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
ノズルが設けられたノズルプレートと、
前記ノズルプレートに対向して配置され、前記ノズルに連通するチャネルおよび前記チャネルの壁面に設けられた電極を有するアクチュエータと、
前記アクチュエータと前記ノズルプレートとの間に設けられるとともに、複数の絶縁性粒子を含む接着層と
を備えた液体噴射ヘッド。
（２）
複数の前記絶縁性粒子の少なくとも一部は、前記アクチュエータおよび前記ノズルプレートの両方に接している
前記（１）に記載の液体噴射ヘッド。
（３）
複数の前記絶縁性粒子の少なくとも一部は球体である
前記（１）または（２）に記載の液体噴射ヘッド。
（４）
球体以外の形状の前記絶縁性粒子を含む
前記（１）ないし（３）のうちいずれか１つに記載の液体噴射ヘッド。
（５）
前記絶縁性粒子は、樹脂，ガラスまたはシリカを含む
前記（１）ないし（４）のうちいずれか１つに記載の液体噴射ヘッド。
（６）
前記絶縁性粒子の粒径は、１μｍ〜１０μｍである
前記（１）ないし（５）のうちいずれか１つに記載の液体噴射ヘッド。
（７）
前記（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の液体噴射ヘッド
を備えた液体噴射記録装置。

１…プリンタ、１０…筺体、２ａ，２ｂ…搬送機構、２１…グリッドローラ、２２…ピンチローラ、３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂ）…インクタンク、４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂ），１０４…インクジェットヘッド、４１…ノズルプレート、４１１，４１２…ノズル列、４２…アクチュエータプレート、４２０…尾部、４２１，４２２…チャネル列、４３…カバープレート、４３１ａ，４３２ａ…入口側共通インク室、４３１ｂ，４３２ｂ…出口側共通インク室、４４…フレキシブルプリント基板、４５…接着層、４５ｍ…接着剤、４５ｐ…絶縁性粒子、５…循環機構、５０…循環流路、５０ａ，５０ｂ…流路、５１ａ…加圧ポンプ、５１ｂ…吸引ポンプ、６…走査機構、６１ａ，６１ｂ…ガイドレール、６２…キャリッジ、６３…駆動機構、６３１ａ，６３１ｂ…プーリ、６３２…無端ベルト、６３３…駆動モータ、９…インク、Ｐ…記録紙、ｄ…搬送方向、Ｈ１，Ｈ２…ノズル孔、Ａ１…吐出領域（噴射領域）、Ａ２…非吐出領域（非噴射領域）、Ｃ１，Ｃ２…チャネル、Ｃ１ｅ，Ｃ２ｅ…吐出チャネル、Ｃ１ｄ，Ｃ２ｄ…ダミーチャネル、Ｗｄ…駆動壁、Ｅｄ…駆動電極、Ｅｄｃ…コモン電極、Ｅｄａ…アクティブ電極、Ｄｄ…浅溝部、Ｓａ…供給スリット、Ｓｂ…排出スリット、Ｇ…ギャップ。

Claims (7)

1. ノズルが設けられたノズルプレートと、
   前記ノズルプレートに対向して配置され、前記ノズルに連通するチャネルおよび前記チャネルの壁面に設けられた電極を有するアクチュエータと、
   前記アクチュエータと前記ノズルプレートとの間に設けられるとともに、複数の絶縁性粒子を含む接着層と
   を備えた液体噴射ヘッド。
2. 複数の前記絶縁性粒子の少なくとも一部は、前記アクチュエータおよび前記ノズルプレートの両方に接している
   請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 複数の前記絶縁性粒子の少なくとも一部は球体である
   請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 球体以外の形状の前記絶縁性粒子を含む
   請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記絶縁性粒子は、樹脂，ガラスまたはシリカを含む
   請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の液体噴射ヘッド。
6. 前記絶縁性粒子の粒径は、１μｍ〜１０μｍである
   請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の液体噴射ヘッド。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の液体噴射ヘッド
   を備えた液体噴射記録装置。

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