JP3815191B2 - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタやプロッタ等のインクジェット式記録装置に好適に用いられるインクジェット式記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェット式記録ヘッド、例えば、圧電振動子を電気機械変換素子として用いた記録ヘッドには、複数のノズル開口を列状に開設したノズルプレートと、共通インク室から圧力室を経てノズル開口に連通するインク流路を形成した流路形成基板と、圧力室及び共通インク室の一方の開口面を封止する弾性体膜を有する弾性板とを備え、これらの各部材を積層状態で接合して流路ユニットを構成し、この流路ユニットをケースに接合した構成を採るものがある。上記の流路形成基板は、例えば、シリコンウェハーをエッチング処理することにより作製されており、この流路形成基板の一方の表面にステンレス鋼製のノズルプレートが接合され、他方の表面に弾性板が接合されている。そして、弾性板は、例えば、接着層と樹脂製フィルムとからなる２層構造の弾性体膜をステンレス鋼製の支持板で支持した複合板材により構成されており、１枚の弾性体膜で圧力室の封止部と共通インク室のコンプライアンス部とを兼ねている。
【０００３】
このインクジェット式記録ヘッドでは、共通インク室から圧力室を経てノズル開口に至る一連のインク流路がノズル開口毎に形成されている。そして、ノズル開口からインク滴を吐出させる場合には、圧電振動子によって弾性体膜を変形させて圧力室の容積を可変し、圧力室内のインクを加減圧する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した構成のインクジェット式記録ヘッドにおいて、共通インク室には複数のインク供給口が面している。このため、インク滴の吐出時に圧力室を収縮させると、インク供給口から共通インク室に向けて圧力波（インク噴流）が生じる。ここで、共通インク室には各圧力室に連通したインク供給口が連通している。これにより、インク供給口から出た圧力波が他のインク供給口を通じて他の圧力室に作用してしまうと、この圧力室によるインク滴の吐出が不安定になってしまう。
【０００５】
このような不具合を防止するためには、共通インク室については、コンプライアンスを大きく設定することが好ましい。その一方で、インク滴吐出の応答性を高めるという観点からは、圧力室についてはコンプライアンスを小さく設定するのが好ましい。
しかしながら、従来の弾性体膜は、圧力室の封止部と共通インク室のコンプライアンス部とが同一の厚みで形成されており、弾性体膜の厚みはインク滴吐出の応答性にあわせて規定されている。このため、共通インク室に関して必要なコンプライアンスを得るためには、弾性体膜におけるコンプライアンス部の面積を十分に広くする必要があり、これによって共通インク室を大きく形成しなければならず、記録ヘッドの小型化を阻害するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、インク滴吐出の応答性を良好に維持しつつも、共通インク室のコンプライアンスを大きく設定することができ、共通インク室を小さく形成して記録ヘッドの小型化を促進することができるインクジェット式記録ヘッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたもので、請求項１に記載のものは、共通インク室から圧力室を経てノズル開口に連通する一連のインク流路を形成した流路形成基板と圧力室及び共通インク室の一方の開口面を封止する弾性体膜とを積層状態で接合してなる流路ユニットと、弾性体膜を変形させることで圧力室の容積を変化させる電気機械変換素子とを備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記圧力室とは反対側の弾性体膜表面に、電気機械変換素子の変位面を当接固定するための島部を設け、
前記弾性体膜を、接着層と弾性膜層とからなる２層の複合膜材により構成し、
前記弾性体膜における圧力室に対応した島部の周辺の部分を、接着層と弾性膜層だけから構成する一方、共通インク室に対応した部分を、接着層を選択的に除去して弾性膜層のみで構成することで、前記共通インク室に対応した部分の厚さを圧力室に対応した島部の周辺の部分の厚さよりも薄くし、共通インク室に対応した部分のコンプライアンスを相対的に高めたことを特徴とするインクジェット式記録ヘッドである。
【０００８】
請求項２に記載のものは、前記弾性体膜の共通インク室に対応した部分の曲げ剛性を圧力室に対応した部分の曲げ剛性よりも相対的に小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【０００９】
請求項３に記載のものは、共通インク室から圧力室を経てノズル開口に連通する一連のインク流路を形成した流路形成基板と圧力室及び共通インク室の一方の開口面を封止する弾性体膜とを積層状態で接合してなる流路ユニットと、弾性体膜を変形させることで圧力室の容積を変化させる電気機械変換素子とを備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記圧力室とは反対側の弾性体膜表面に、電気機械変換素子の変位面を当接固定するための島部を設け、
前記弾性体膜を、接着層と弾性膜層とからなる２層の複合膜材により構成し、
前記弾性体膜における圧力室に対応した島部の周辺の部分を、接着層と弾性膜層だけから構成する一方、共通インク室に対応した部分を、接着層を選択的に除去して弾性膜層のみで構成することで、前記圧力室に対応した島部の周辺の部分の厚さを共通インク室に対応した部分の厚さよりも厚くし、圧力室に対応した部分の曲げ剛性を相対的に大きくしたことを特徴とするインクジェット式記録ヘッドである。
【００１１】
請求項４に記載のものは、前記弾性体膜の除去を物理・化学的処理により行ったことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００１２】
ここで、「物理・化学的処理」とは、加工のエネルギー源として電気エネルギー、化学エネルギー、電気化学エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーなどを利用した処理のことをいう。要するに、力学的エネルギー以外のエネルギーを用いた処理を意味する。
【００１３】
請求項５に記載のものは、前記物理・化学的処理がプラズマアッシング処理であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００１４】
請求項６に記載のものは、前記物理・化学的処理がドライエッチング処理であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００１５】
請求項７に記載のものは、前記物理・化学的処理がウェットエッチング処理であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００１６】
請求項８に記載のものは、前記弾性体膜を枠体状の支持板で支持したことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００１７】
請求項９に記載のものは、前記支持板を金属材料によって構成したことを特徴とする請求項８に記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００１９】
請求項１０に記載のものは、前記島部を、支持板となる支持板基材の圧力室に対応した部分を環状に除去することにより形成したことを特徴とする請求項９に記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００２０】
請求項１１に記載のものは、前記電気機械変換素子を圧電振動子によって構成したことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明のインクジェット式記録ヘッド１の断面図、図２は、弾性板２となる弾性板基材２´の層構成を示す模式図である。
【００２２】
例示した記録ヘッド１は、複数の圧電振動子３…、固定板４、及び、フレキシブルケーブル５等をユニット化した振動子ユニット６と、この振動子ユニット６を収納可能なケース７と、ケース７の先端面に接合される流路ユニット８とを備えている。ケース７は、先端と後端が共に開放された収容空部１０を形成した合成樹脂製のブロック状部材であり、収容空部１０内には振動子ユニット６が収納固定されている。この振動子ユニット６は、圧電振動子３の櫛歯状先端を収容空部１０の先端側開口に臨ませた姿勢とされており、固定板４が収容空部１０の壁面に接着固定されている。
【００２３】
圧電振動子３は、電気機械変換素子の一種であり、縦方向に細長い櫛歯状に形成されている。例えば、５０μｍ〜１００μｍ程度の極めて細い幅のニードル状に切り分けられている。この圧電振動子３は、圧電体と内部電極とを交互に積層して構成された積層型の圧電振動子であって、積層方向に直交する縦方向に伸縮可能な縦振動（ｄ３１効果）型の圧電振動子である。そして、各圧電振動子３…は、基端側部分が固定板４上に接合されており、圧電振動子３の自由端部を固定板４の縁よりも外側に突出させた片持ち梁の状態で取り付けられている。また、変位面として機能する各圧電振動子３…の櫛歯状先端面は、それぞれ対応する島部１１（後述する）に当接固定されている。また、フレキシブルケーブル５は、固定板４とは反対側となる振動子の基端部側面で、圧電振動子３と電気的に接続されている。
【００２４】
流路ユニット８は、流路形成基板１２を間に挟んでノズルプレート１３を流路形成基板１２の一方の面側に配置し、弾性板２をノズルプレート１３とは反対側となる他方の面側に配置して積層状態で接合することで構成されている。
【００２５】
ノズルプレート１３は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口１４…を列状に開設したステンレス鋼製の薄いプレートである。本実施形態では、例えば、１８０ｄｐｉのピッチで９６個のノズル開口１４…を開設し、これらのノズル開口１４…によってノズル列を構成する。そして、このノズル列を、吐出可能なインクの種類に対応した複数列形成する。
【００２６】
流路形成基板１２は、共通インク室１６、インク供給口１７、圧力室１８、及びノズル連通口１９からなるインク流路が形成された板状部材である。具体的には、この流路形成基板１２は、各ノズル開口１４…に対応させて圧力室１８となる空部を隔壁で区画した状態で複数形成するとともに、インク供給口１７および共通インク室１６となる空部を形成した板状の部材である。
【００２７】
圧力室１８は、ノズル開口１４の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室であり、堰部２０で区画された偏平な凹室で構成されている。この堰部２０は共通インク室１６の出口からノズル連通口１９の入口に亘って形成してあり、該堰部２０によって流路幅の狭い狭窄部の形で、インク供給口１７が形成されている。ノズル連通口１９は、圧力室１８とノズル開口１４とを連通する部分であり、圧力室１８の一端、即ち圧力室１８内における共通インク室１６から最も離れた位置に形成されている。共通インク室１６は、インクカートリッジ（図示せず）に貯留されたインクを各圧力室１８…に供給するための室であり、インク供給口１７を通じて対応する圧力室１８の他端と連通している。また、共通インク室１６における長手方向のほぼ中央には、インク供給管２１が連通するインク導入口が開設されている。そして、インクカートリッジ（図示せず）からのインクは、インク供給管２１を通ってインク導入口から共通インク室１６内に導入される。
【００２８】
このように流路形成基板１２には、共通インク室１６、インク供給口１７、圧力室１８、及び、ノズル連通口１９を順に経る一連のインク流路が形成される。つまり、共通インク室１６とノズル開口１４との間を連通するインク流路がノズル開口１４に対応する複数設けられている。
【００２９】
弾性板２は、ステンレス鋼板により作製された枠体状の支持板３０に弾性体膜３１を積層した構造の複合板材である。そして、圧力室１８とは反対側の弾性体膜表面であって、各圧力室１８に対応した位置には、島部１１が形成されている。この島部１１は、圧電振動子３の先端部を当接固定するための接合部であり、圧力室１８と同様にノズル開口１４の列設方向と直交する方向に細長く、圧力室１８の平面形状よりも一回り小さいブロック状に作製されている。
【００３０】
上記の構成を有する記録ヘッド１では、圧電振動子３を振動子長手方向に伸長させることにより、島部１１がノズルプレート１３側に押圧され、島部周辺で弾性体膜３１が変形して圧力室１８が収縮する。また、圧電振動子３を振動子長手方向に収縮させると、弾性体膜３１の弾性により圧力室１８が膨張する。そして、圧力室１８の膨張や収縮を制御することにより、圧力室１８内のインク圧力が変動してノズル開口１４からインク滴が吐出される。
【００３１】
次に、本発明の主要部を成す弾性板２の構造について詳細に説明する。
【００３２】
例示した弾性板２は、インク圧力や圧電振動子３の変形によって弾性変形する弾性体膜３１と、この弾性体膜３１を支持する枠体状の支持板３０とからなる複合板材によって構成される。これは、弾性体膜３１を支持板３０で支持した方が弾性体膜単体よりも製造時における取り扱いが容易であり、製造の効率化が図れるためである。
【００３３】
上記の支持板３０を構成する材料としては、加工性や強度の観点から金属材料が好適に用いられる。本実施形態ではステンレス鋼を用いている。また、弾性体膜３１は、圧力室１８の一方の開口面を封止する封止部３１Ａとして機能すると共に、共通インク室１６の一方の開口面を封止するコンプライアンス部３１Ｂとしても機能する部分である。この弾性体膜３１は、弾性膜層３２と接着層（ＡＤ層）３３とからなる２層構造であり、接着層３３が支持板３０に接着する。従って、弾性板２は、弾性膜層３２と支持板３０とを間に介在させた接着層３３によって接着した３層構造ということもできる。そして、弾性膜層３２としてはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂フィルムが好適に用いられ、接着層３３としてはウレタン系、ポリエステル系、及びエポキシ系等の樹脂系接着剤が好適に用いられる。また、本実施形態における弾性板２の各層の厚みは、例えば、支持板３０が１０〜６０μｍ（マイクロメートル）、接着層３３が１〜５μｍ、弾性膜層３２が３〜１０μｍである。
【００３４】
この弾性板２は、例えば、次の手順で作製される。まず、図２に示すように、支持板３０となる支持板基材３０´（つまり、加工前のステンレス鋼板）上に接着層３３を挟んで弾性膜層３２を接着することにより、３層構造の弾性板基材２´を作製する。弾性板基材２´を作製したならば、封止部３１Ａとして機能する部分とコンプライアンス部３１Ｂとして機能する部分とについて加工を行う。
【００３５】
圧力室１８に対応した封止部３１Ａについては、支持板基材３０´の部分を環状に除去して島部１１を形成する。ここでは、支持板基材３０´側から支持板基材３０´のみが選択的に除去されるように厚さ方向の途中までの部分を除去する。これにより、島部１１の周辺の弾性体膜３１は接着層３３と弾性膜層３２とから構成される。
また、共通インク室１６に対応したコンプライアンス部３１Ｂについては、支持板基材３０´及び接着層３３を選択的に除去する。即ち、支持板基材３０´側から支持板基材３０´と接着層３３が選択的に除去されるように厚さ方向の途中までの部分を除去する。これにより、コンプライアンス部３１Ｂの弾性体膜３１は弾性膜層３２のみで構成される。
【００３６】
要するに、本実施形態では、性質が異なる複数種類の材料で構成された積層構造の弾性板基材２´に対して、層単位での除去処理を行うことで弾性板２を作製している。このように層単位での除去を行うと、各層を構成する材料の性質の差を利用して除去対象となる層だけを容易に除去できる。例えば、ステンレス鋼製の支持板基材３０´のみを除去する場合には、ステンレス鋼が容易に溶解されて、接着層３３や弾性膜層３２が耐性を有する薬品、例えば酸で処理することにより、支持板基材３０´のみを容易に除去できる。同様に、接着層３３のみを除去して弾性膜層３２を残す場合には、接着層３３が容易に溶解されて弾性膜層３２が耐性を有する薬品、例えば接着層３３を構成する接着剤の溶媒で処理することにより、接着層３３のみを容易に除去できる。
【００３７】
このように、各層を構成する材料の性質の差を利用して除去を行うと、残った部分の厚さを均一化できる。例えば、共通インク室１６に対応したコンプライアンス部３１Ｂに関しては、弾性膜層３２の膜厚で均一化される。
【００３８】
そして、これらの支持板基材３０´や接着層３３の選択的な除去は、μｍ単位以下の微細な処理が可能となる物理・化学的処理により行うことが好ましい。この物理・化学的処理は、加工のエネルギー源として電気エネルギー、化学エネルギー、電気化学エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーなどを利用した処理のことをいい、例えば、プラズマアッシング、ドライエッチング、ウエットエッチング、及び、レーザ処理等が挙げられる。
【００３９】
プラズマアッシングは、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスをアークによってプラズマ化し、これを細いノズルから噴出させて超高温、高速流のプラズマジェットで不要部分を選択的に除去する処理である。また、ドライエッチングは、酸化雰囲気やアルカリ雰囲気中にマスキングを施した弾性板基材２´を暴露して、マスキングを施していない部分を選択的にエッチング加工する処理である。ウエットエッチングは、例えば、ＫＯＨ等の強アルカリ液にマスキングを施した弾性板基材２´を接触させ、マスキングを施していない部分を選択的にエッチング加工する処理である。レーザ処理は、除去したい部分にレーザビームを照射して選択的に除去を行う処理である。
【００４０】
なお、本実施形態では、これら支持板基材３０´及び接着層３３の選択的除去を物理・化学的処理により行っているが、加工のエネルギー源として力学的エネルギーを用いた処理（便宜上、力学的処理と称する。）で行ってもよい。
例えば、媒体に圧力を加えてノズルより噴射する等により、この媒体を工作物（つまり、弾性板基材２´）に衝突させて表面を加工する噴射処理（ブラスト処理やウォータージェット処理等）や、砥粒スラリを超音波で振動させて加工を行う超音波処理で支持板基材３０´及び接着層３３の選択的除去を行ってもよい。
【００４１】
また、これらの物理・化学的処理や力学的処理は、それぞれ単独で行っても良く、いくつかの処理を組み合わせて行っても良い。例えば、支持板基材３０´の部分を力学的処理で除去した後に、接着層３３を化学的処理で除去することも可能である。さらに、化学的処理においては、使用する薬品等を変えて、複数回の処理を行っても良い。
【００４２】
そして、圧力室１８に面する封止部３１Ａ及び共通インク室１６に面するコンプライアンス部３１Ｂに対する除去処理を行うことにより、支持板基材３０´は枠体状の支持板３０となり、上記した弾性板２が得られる。
【００４３】
このような構成の弾性板２では、共通インク室１６に対応したコンプライアンス部３１Ｂの厚さが圧力室１８に対応する封止部３１Ａの厚さよりも薄く、コンプライアンス部３１Ｂにおけるコンプライアンスが封止部３１Ａのコンプライアンスよりも相対的に高い。この構成により、共通インク室１６のコンプライアンスを従来よりも高めることができ、より小さい容積でも圧力室１８側からの圧力波（インク噴流）を吸収することができる。さらに、曲げ剛性の観点でも、コンプライアンス部３１Ｂの曲げ剛性の方が封止部３１Ａの曲げ剛性よりも相対的に小さくなるので、コンプライアンス部３１Ｂの方が撓み変形し易くなり、共通インク室１６のコンプライアンスを従来よりも高めることができる。
【００４４】
一方、圧力室１８に対応した封止部３１Ａについては、インク滴の吐出に必要な厚さが確保できる。つまり、封止部３１Ａの曲げ剛性の方がコンプライアンス部３１Ｂの曲げ剛性よりも大きくなるので、圧力室１８内のインクを効率よく加圧したり減圧したりすることができる。これにより、インク滴吐出時において高い応答性を得ることができる。さらに、本実施形態では、圧力室１８とは反対側の弾性体膜表面に、ステンレス鋼で作製された島部１１を設けているので、この島部１１によっても曲げ剛性が高められる。従って、圧力室１８内のインクを一層効率よく加減圧できる。
【００４５】
このように、本実施形態は、１枚の弾性体膜３１について要所要所で選択的に厚みを異ならせることで、機能性を高めた構成である。これにより、コンプライアンス部３１Ｂについては従来よりも高いコンプライアンスを得ることができる。そして、共通インク室１６として必要なコンプライアンスは従来と同じであるため、共通インク室１６を小さく形成することができる。その結果、記録ヘッド１の小型化を図ることができる。一方、封止部３１Ａについてはコンプライアンス部３１Ｂよりも十分高い剛性が得られるので、インク滴の吐出時において高い応答性を得ることができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、種々の変形が可能である。
【００４７】
例えば、本実施形態では、積層構造の弾性板基材２´に対して層単位での除去処理を行うことで弾性板２を作製しているが、層の厚さ方向の途中まで除去するようにしてもよい。例えば、コンプライアンス部３１Ｂに関し、弾性膜層３２の途中まで除去して極めて薄く構成するようにしてもよい。さらに、弾性体膜３１は、複数層の構成に限定されるものではなく、単一層で構成されていてもよい。
【００４８】
また、電気機械変換素子として、撓み振動型の圧電振動子を用いてもよい。この圧電振動子は、圧電体を上電極と下電極とで挟んだ構成であり、上電極と下電極との電位差に応じて圧電体は電界方向に撓み、圧力室１８の容積を変化させる。さらに、電気機械変換素子は、圧電振動子に限らず、駆動信号の印加により機械的変形を生じる素子であればよく、例えば磁歪素子であってもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、流路形成基板１２とノズルプレート１３とを別部材により構成した流路ユニット８を例に挙げて説明したが、この構成に限定されるものではなく、ノズルプレート１３と流路形成基板１２とを一体に形成した流路ユニットであってもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、以下の効果を奏する。即ち、弾性体膜を、接着層と弾性膜層とからなる２層の複合膜材により構成し、弾性体膜における圧力室に対応した島部の周辺の部分を、接着層と弾性膜層だけから構成する一方、共通インク室に対応した部分を、接着層を選択的に除去して弾性膜層のみで構成することで、共通インク室に対応する部分の厚さを圧力室に対応する島部の周辺の部分の厚さよりも薄くし、共通インク室に対応する部分のコンプライアンスを相対的に高めたので、共通インク室を小さく形成しても必要なコンプライアンスを得ることができる。また、共通インク室に対応する部分については、接着層を構成する材料と弾性膜層を構成する材料との性質の差を利用して接着層のみを容易に除去して弾性膜層のみとすることができる。これにより、この共通インク室に対応する部分を弾性膜層の膜厚で容易に均一化できる。一方、圧力室に対応する部分については必要な厚さが確保できる。さらに、圧力室とは反対側の弾性体膜表面に、電気機械変換素子の変位面を当接固定するための島部を設けたので、圧力室に対応する部分の曲げ剛性がこの島部によっても高められる。これにより、インク滴吐出の応答性が一層高められる。
その結果、インク滴吐出の応答性を良好に維持しつつも、記録ヘッドの小型化を促進することができる。
【００５１】
また、弾性体膜を、接着層と弾性膜層とからなる２層の複合膜材により構成し、弾性体膜における圧力室に対応した島部の周辺の部分を、接着層と弾性膜層だけから構成する一方、共通インク室に対応した部分を、接着層を選択的に除去して弾性膜層のみで構成することで、圧力室に対応する島部の周辺の部分の厚さを共通インク室に対応する部分の厚さよりも厚くし、圧力室に対応する部分の曲げ剛性を相対的に大きくしたので、圧力室に対応する部分については必要な剛性が確保でき、インク滴吐出の応答性を良好に維持できる。さらに、圧力室とは反対側の弾性体膜表面に、電気機械変換素子の変位面を当接固定するための島部を設けたので、圧力室に対応する部分の曲げ剛性がこの島部によっても高められる。これにより、インク滴吐出の応答性が一層高められる。
一方、共通インク室に対応する部分については、圧力室に対応する部分よりも剛性を低く抑えることができ、コンプライアンスを高めることができる。これにより、共通インク室を小さく形成しても必要なコンプライアンスを得ることができる。また、共通インク室に対応する部分は、接着層を構成する材料と弾性膜層を構成する材料との性質の差を利用して接着層のみを容易に除去して弾性膜層のみとすることができる。これにより、この共通インク室に対応する部分を弾性膜層の膜厚で容易に均一化できる。
その結果、インク滴吐出の応答性を良好に維持しつつも、記録ヘッドの小型化を促進することができる。
【００５３】
また、弾性体膜の除去を物理・化学的処理により行った場合には、極めて微細な処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドを示す断面図である。
【図２】弾性板基材の層構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 記録ヘッド
２ 弾性板
２´弾性板基材
３ 圧電振動子
４ 固定板
５ フレキシブルケーブル
６ 振動子ユニット
７ ケース
８ 流路ユニット
１０ 収容空部
１１ 島部
１２ 流路形成基板
１３ ノズルプレート
１４ ノズル開口
１６ 共通インク室
１７ インク供給口
１８ 圧力室
１９ ノズル連通口
２０ 堰部
２１ インク供給管
３０ 支持板
３０´ 支持板基材
３１ 弾性体膜
３１Ａ 圧力室に対応する封止部
３１Ｂ 共通インク室に対応するコンプライアンス部
３２ 弾性膜層
３３ 接着層

Claims (11)

1. 共通インク室から圧力室を経てノズル開口に連通する一連のインク流路を形成した流路形成基板と圧力室及び共通インク室の一方の開口面を封止する弾性体膜とを積層状態で接合してなる流路ユニットと、弾性体膜を変形させることで圧力室の容積を変化させる電気機械変換素子とを備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
   前記圧力室とは反対側の弾性体膜表面に、電気機械変換素子の変位面を当接固定するための島部を設け、
   前記弾性体膜を、接着層と弾性膜層とからなる２層の複合膜材により構成し、
   前記弾性体膜における圧力室に対応した島部の周辺の部分を、接着層と弾性膜層だけから構成する一方、共通インク室に対応した部分を、接着層を選択的に除去して弾性膜層のみで構成することで、前記共通インク室に対応した部分の厚さを圧力室に対応した島部の周辺の部分の厚さよりも薄くし、共通インク室に対応した部分のコンプライアンスを相対的に高めたことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
2. 前記弾性体膜の共通インク室に対応した部分の曲げ剛性を圧力室に対応した部分の曲げ剛性よりも相対的に小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。
3. 共通インク室から圧力室を経てノズル開口に連通する一連のインク流路を形成した流路形成基板と圧力室及び共通インク室の一方の開口面を封止する弾性体膜とを積層状態で接合してなる流路ユニットと、弾性体膜を変形させることで圧力室の容積を変化させる電気機械変換素子とを備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
   前記圧力室とは反対側の弾性体膜表面に、電気機械変換素子の変位面を当接固定するための島部を設け、
   前記弾性体膜を、接着層と弾性膜層とからなる２層の複合膜材により構成し、
   前記弾性体膜における圧力室に対応した島部の周辺の部分を、接着層と弾性膜層だけから構成する一方、共通インク室に対応した部分を、接着層を選択的に除去して弾性膜層のみで構成することで、前記圧力室に対応した島部の周辺の部分の厚さを共通インク室に対応した部分の厚さよりも厚くし、圧力室に対応した部分の曲げ剛性を相対的に大きくしたことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
4. 前記弾性体膜の除去を物理・化学的処理により行ったことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のインクジェット式記録ヘッド。
5. 前記物理・化学的処理がプラズマアッシング処理であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット式記録ヘッド。
6. 前記物理・化学的処理がドライエッチング処理であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット式記録ヘッド。
7. 前記物理・化学的処理がウェットエッチング処理であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット式記録ヘッド。
8. 前記弾性体膜を枠体状の支持板で支持したことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載のインクジェット式記録ヘッド。
9. 前記支持板を金属材料によって構成したことを特徴とする請求項８に記載のインクジェット式記録ヘッド。
10. 前記島部を、支持板となる支持板基材の圧力室に対応した部分を環状に除去することにより形成したことを特徴とする請求項９に記載のインクジェット式記録ヘッド。
11. 前記電気機械変換素子を圧電振動子によって構成したことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載のインクジェット式記録ヘッド。

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