JP6404134B2 - インクジェットヘッド、及びプリンタ - Google Patents

Description

本発明の実施態様は、インクジェットヘッド、及びプリンタに関する。

インクの循環経路に設けられた圧力室を変形させることにより、ノズル孔からインクを吐出するインクジェットヘッドが知られている。この種のインクジェットヘッドは、圧電素子で構成される圧力室壁（アクチュエータ）と、圧力室壁に接着されるノズルプレートと、を備える。

ノズルプレートは、多くの場合、樹脂フィルムで構成される。しかし、樹脂フィルムは剛性が低いので、インクの吐出が不安定となり易い。

ノズルプレートを金属製として、ノズルプレートの剛性を高めることもある。しかし、この場合、ノズルプレートをアクチュエータに接着した後に、ノズルプレートにノズル孔を形成することが困難となる。ノズルプレート全体を金属製とする場合、ノズルプレートをアクチュエータに接着する前に、予めノズルプレートにノズル孔を形成しておく必要があるが、この場合、ノズルプレートをアクチュエータに接着する時に、接着材がノズル孔に入り込む恐れがある。接着材がノズル孔に入り込んだ場合、インクがノズル孔から正常に吐出されず、印刷画像は濃度むらのあるものとなる。

特開２０１４−７６５５８号公報

本発明が解決しようとする課題は、製造工程を考慮しつつノズルプレートの剛性低下を防止するインクジェットヘッドを提供することである。

実施形態のインクジェットヘッドは、圧力室に圧力を加える複数の圧力室壁と、前記圧力室壁の端面に接着されたノズルプレートと、を備える。前記複数の圧力室壁は、壁面が対向するように一列に配置されている。また、前記ノズルプレートは、複数のノズル孔が設けられた樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの表面に配置され、前記ノズル孔の配置領域が開口となった金属膜と、を備える。前記ノズルプレートは、対向する前記圧力室壁の間に前記ノズル孔が位置するように前記圧力室壁の端面に接着されている。前記金属膜の面積は、前記樹脂フィルムの面積より小さく、前記樹脂フィルムの端辺と前記金属膜の端辺の間には、前記金属膜のない空白領域が設けられている。

本実施形態のインクジェットヘッドの斜視図である。 インクジェットヘッドの展開斜視図である。 インクジェットヘッドの展開斜視図である。 駆動ユニットの部分拡大図である。 駆動ユニットから電極パターンを取り除いた図である。 （Ａ）は変形前の圧力室壁を示す図、（Ｂ）は変形後の圧力室壁を示す図である。 （Ａ）はノズルプレートが取り除かれたインクジェットヘッドの斜視図、（Ｂ）はノズルプレートが取り除かれたインクジェットヘッドの平面図である。 （Ａ）はノズルプレートの部分拡大図、（Ｂ）はノズルプレートの断面図、（Ｃ）は絶縁膜が積層されたノズルプレートの断面図である。 インクジェットヘッドの断面図である。 ベース基板の製造工程を説明するための図である。 ノズルプレートの製造工程を説明するための図である。 ノズルプレートとなるシートにノズル孔を形成する様子を示す図である。 （Ａ）はノズルプレートの部分拡大図、（Ｂ）はノズルプレートの断面図である。 インクジェットヘッドの部分断面図である。 本実施形態のインクジェットヘッドを備えるプリンタを示す図である。

以下、発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

（実施形態１）
図１は、本実施形態のインクジェットヘッド１０を示す斜視図である。本実施形態のインクジェットヘッド１０は、シェアモードシェアードウォールのサイドシュータ型のインクジェットヘッドである。インクジェットヘッド１０は、ベース基板２０と、フレーム３０と、ノズルプレート４０と、を備える。なお、以下の説明には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系を用いる。図中、矢印の指し示す方向がプラス方向である。以下の説明では、Ｚ軸プラス方向を上方、反対方向を下方とする。

図２及び図３は、インクジェットヘッド１０の展開斜視図である。具体的には、図２は、展開されたインクジェットヘッド１０を斜め上方から見た図であり、図３は、展開されたインクジェットヘッド１０を斜め下方から見た図である。

ベース基板２０は、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形の板状体である。ベース基板２０は、例えば、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、或いはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）等のセラミックから構成される。

ベース基板２０のＹ軸方向中央部には、Ｘ軸方向に沿って一列に４つの開口２１が形成されている。また、開口２１のＹ軸マイナス方向側には、Ｘ軸方向に沿って一列に４つの開口２２_１が形成されている。また、開口２１のＹ軸プラス方向側には、Ｘ軸方向に沿って一列に４つの開口２２_２が形成されている。本実施形態の場合、開口２１の内径は、開口２２（開口２２_１及び２２_２）の内径よりもやや大きくなっている。開口２１及び開口２２には、インクの循環系が接続される。これにより、開口２１は、インクの吸入口として機能し、開口２２は、インクの排出口として機能する。

ベース基板２０の上面には、２つの駆動ユニット５０（駆動ユニット５０_１及び５０_２）が配置されている。図２に示されるように、駆動ユニット５０_１は、開口２１と開口２２_１の間に配置されており、駆動ユニット５０_２は、開口２１と開口２２_２の間に配置されている。

図４は、駆動ユニット５０の部分拡大図である。また、図５は、駆動ユニット５０から電極パターン６０を取り除いた図である。駆動ユニット５０は、ベース基板２０の上面に接着されるベース材５１と、ベース材５１に支持される複数の圧電素子５２と、電極パターン６０ａと、から構成される。

ベース材５１は、Ｘ軸方向を長手方向とする部材である。ベース材５１は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料から構成される。ベース材５１の上面には、上方に突出する突出部５１ａが形成されている。突出部５１ａは、Ｘ軸に沿って等間隔に形成されている。ベース材５１の下面は、接着剤によって、ベース基板２０の上面に接着されている。

圧電素子５２は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とするピエゾ素子である。圧電素子５２は、ＺＹ断面が台形となっている。圧電素子５２は、突出部５１ａの上面に接着されている。

圧電素子５２と突出部５１ａは、圧力室壁（アクチュエータ）５０ａの一部である。圧力室壁５０ａは、圧電素子５２と、突出部５１ａと、圧電素子５２及び突出部５１ａのＸ軸方向両面（以下、電極面という。）に配置された電極パターン６０ａと、で構成される。圧力室壁５０ａは、壁面（電極面）が対向するように、Ｘ軸方向に一列に配置されている。上述したように、圧電素子５２と突出部５１ａは、ともに圧電材料で構成されている。そして、圧電素子５２と突出部５１ａの分極方向はＺ軸に平行であり、圧電素子５２の極性と突出部５１ａの極性は逆になっている。

本実施形態の駆動ユニット５０の場合、圧力室壁５０ａの間が圧力室Ｓとなっている。本実施形態の場合、図２に示されるように、駆動ユニット５０_１の圧力室壁５０ａの配列ピッチと、駆動ユニット５０_２の圧力室壁５０ａの配列ピッチは等しい。なお、駆動ユニット５０_２の圧力室壁５０ａの位置は、Ｘ軸方向へずれている。駆動ユニット５０_１の圧力室Ｓに対して、駆動ユニット５０_２の圧力室Ｓは、圧力室壁５０ａの配列ピッチの１／２だけ、Ｘ軸方向にずれている。

また、図４に示されるように、各圧力室Ｓの内壁面から、ベース基板２０の上面にかけて、電極パターン６０が形成されている。電極パターン６０は、圧力室壁５０ａに電圧を印加するための電極である。電極パターン６０は、ニッケル膜等の導体から構成される。電極パターン６０には、不図示のドライバＩＣが接続される。

１つの圧力室には１つの電極パターン６０が配置される。各電極パターン６０に選択的に電圧を印加することで、図６（Ａ）に示されるように、直線状になっている圧力室壁５０ａを、図６（Ｂ）に示されるように、屈曲させることができる。圧力室壁ａが屈曲すると、圧力室Ｓ内の圧力が高まり、ノズル孔４３からインクが吐出される。

図２に戻り、フレーム３０は、長手方向をＸ軸方向とする枠状体である。フレーム３０は、例えば、セラミックから構成される。フレーム３０の大きさは、ベース基板２０よりも一回り小さな大きさである。

フレーム３０の中央には、開口３１が形成されている。開口３１の内壁面には、外側に向かって窪む８つの凹部３２が形成されている。フレーム３０は、図７（Ａ）に示されるように、ベース基板２０の上面に接着される。図７（Ｂ）は、ベース基板２０に接着されたフレーム３０を上方から見た図である。フレーム３０は、ベース基板２０の開口２２がフレーム３０の凹部３２に位置するよう接着される。

図２に戻り、ノズルプレート４０は、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形のシートである。ノズルプレート４０のＸＹ平面上の大きさは、フレーム３０のＸＹ平面状の大きさと同じである。すなわち、ノズルプレート４０のＸ軸方向の大きさは、フレーム３０のＸ軸方向の大きさに等しく、ノズルプレート４０のＹ軸方向の大きさは、フレーム３０のＹ軸方向の大きさに等しい。

図８（Ａ）は、ノズルプレート４０の部分拡大図である。また、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。ノズルプレート４０は、樹脂フィルム４１と金属膜４２とが接着層を介さずに一体となった積層板である。例えば、ノズルプレート４０は、樹脂フィルムに銅箔を積層した銅張積層板である。金属膜４２は樹脂フィルム４１より硬質である。

樹脂フィルム４１は、例えば、ポリイミドフィルムで構成される。樹脂フィルム４１は、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形のシートである。樹脂フィルム４１の厚さは、例えば、２５μｍ〜５０μｍである。

樹脂フィルム４１には、図２に示されるように、Ｘ軸に沿って円形のノズル孔４３_１が等間隔に形成されている。また、ノズル孔４３_１のＹ軸プラス方向側には、Ｘ軸に沿って円形のノズル孔４３_２が等間隔に形成されている。ノズル孔４３（ノズル孔４３_１及び４１_２）の配列ピッチは、図２に示される圧力室壁５０ａのＸ軸方向の配列ピッチと同じである。

ノズル孔４３は、図８（Ｂ）に示されるように、内面（金属膜４２と接する面）側の径が外面（金属膜４２と接しない面）側の径より大きくなっている。

金属膜４２は、導電性を有する金属の膜である。金属膜４２は、例えば、銅箔である。金属膜４２の厚さは、樹脂フィルム４１の厚さより薄くなっている。例えば、金属膜４２の厚さは、樹脂フィルム４１の厚さの１５％〜９９％の厚さである。

金属膜４２は、樹脂フィルム４１の一方の表面に接着層を介さずに配置される。例えば、金属膜４２は、樹脂フィルム４１に金属膜４２となる金属を蒸着することにより、樹脂フィルム４１上に形成される。金属膜４２には、開口４４が形成される。開口４４は、ノズル孔４３の配置領域に形成されている。開口４４の大きさは、ノズル孔４３が金属膜４２で塞がれることがないように、ノズル孔４３の大きさよりも一回り大きな大きさとなっている。本実施の形態の場合、開口４４は、一辺の長さがノズル孔４３の内面側の直径よりも大きな正方形となっている。開口４４は、例えば、エッチング等により形成される。

なお、樹脂フィルム４１の端辺と金属膜４２の端辺との間には、図８（Ａ）に示されるように、金属膜４２のない空白領域Ｂが設けられている。空白領域Ｂは、金属膜４２の外周をエッチングすることにより形成される。空白領域Ｂを設けることにより、樹脂フィルム４１の端辺から加わる力により、金属膜４２に亀裂が生じることが少なくなる。

図８（Ｃ）は、ノズルプレート４０の変形例を示す図である。金属膜４２の表面には、絶縁層４５が積層されている。絶縁層４５は、圧力室Ｓに形成された電極パターン６０と、隣の圧力室Ｓに形成された電極パターン６０とが金属膜４２を介してショートしないようにするためのものである。絶縁層４５は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の膜から構成される。絶縁層４５は、例えば、スパッタにより形成される。

ノズルプレート４０は、図１に示されるように、接着層４６を介して、フレーム３０の上面、及び圧力室壁５０ａの上方の端面に接着される。端面とは、圧力室壁５０ａの壁面（図４の例であれば、電極パターン６０ａが形成された面）以外の面のことである。このとき、ノズルプレート４０は、金属膜４２が内側（駆動ユニット５０側）に位置するように接着される。図６（Ａ）を参照するとわかるように、ノズルプレート４０がフレーム３０に接着されたとき、ノズル孔４３は、圧力室Ｓそれぞれの上方に位置する。

接着層４６は、熱硬化性もしくは紫外線硬化性を有する接着剤が硬化して形成される。金属膜４２の表面に絶縁層４５を設けない場合、接着層４６は電極パターン６０ａと金属膜４２との導通を防止する絶縁層として機能する。この場合、接着層４６を確実に絶縁層として機能させるために、接着層４６はある程度厚みがあることが望ましい。例えば、接着層４６の厚さｔは１μｍ以上あることが望ましい。なお、接着層４６の厚さｔは５μｍ以下であることが望ましい。接着層４６の厚さを必要以上に厚くすると、接着時に接着剤が流動して、硬化した接着層４６の厚さが不均一になるおそれがあるからである。勿論、接着層４６の絶縁層としての機能を重視して、接着層４６の厚さｔを５μｍ以上としてもよい。

図９は、図１に示されるインクジェットヘッド１０のＡ−Ａ線断面図である。ベース基板２０、フレーム３０、及びノズルプレート４０が一体化されたとき、圧力室Ｓの上方がノズルプレート４０によって塞がれた状態になる。これにより、開口２１及び２２と、圧力室Ｓとの間にインクの流路が形成される。図９に実線矢印で示されるように、開口２１から流入したインクは、圧力室Ｓを通過して、ベース基板２０の開口２２から流出する。

また、インクが循環しているときに、電極パターン６０に選択的に電圧を印加することにより、圧力室壁５０ａが、図６（Ａ）に示される状態から、図６（Ｂ）に示される状態に変形する。これにより、図９の白抜き矢印に示されるように、ノズル孔４３からインクが吐出される。

次に、インクジェットヘッド１０の製造方法について説明する。

まず、ベース基板２０と同じ素材からなる基板２００を準備する。そして、図１０（Ａ）に示されるように、この基板２００に、機械加工を施して、開口２１，２２を形成（型成形）する。

次に、シートブロック５００_１，５００_２を用意する。シートブロック５００（シートブロック５００_１及び５００_２）は、長手方向をＸ軸方向とする直方体状の部材である。シートブロック５００は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とするシート５１０と、シート５２０とが張り合わされることにより形成される。シート５１０，５２０の分極方向はシート５１０，５２０の法線に平行な方向（Ｚ軸方向）となっている。シート５１０の極性とシート５２０の極性は反対方向となっている。本実施形態の場合、シート５１０の極性はＺ軸プラス方向であり、シート５２０の極性はＺ軸マイナス方向である。

次に、２つのシートブロック５００を、ベース基板２０の上面に接着する。シートブロック５００は、開口２１と開口２２の間に接着される。接着には、熱硬化性を有する接着剤を用いてもよいし、紫外線硬化性を有する接着剤を用いてもよい。

次に、ダイシングソーを使って、シートブロック５００（シートブロック５００_１及び５００_２）を整形する。具体的には、シートブロック５００のＹ軸方向の両側面を、図１０（Ｂ）に示されるように、斜めにカットする。そして、ダイヤモンドソーを使って、図１０（Ｃ）に示されるように、シートブロック５００に、Ｙ軸に平行な溝５００ａを複数形成する。このとき、溝５００ａの間隔は等間隔である。なお、溝５００ａは、必ずしもＹ軸に平行でなくてもよい。シートブロック５００に溝５００ａが形成されることにより、シート５２０は小片に分割される。この小片は、図４に示される圧電素子５２となる。また、シートブロック５００に溝５００ａが形成されることにより、シート５１０には突出部５１ａが形成される。

次に、隣接する圧力室壁５０ａの間から基板２００の上面にかけて、電極パターン６０を形成する。具体的には、図４に示されるように、圧力室Ｓの内壁面から、ベース基板２０の上面にわたって、電極パターン６０を形成する。以上の工程を経て、図２に示されるベース基板２０が完成する。

次に、ノズルプレート４０となるシート４００を準備する。図１１（Ａ）は、シート４００の斜視図である。シート４００は、樹脂フィルム４１０と金属膜４２０とが接着層を介さずに一体となった積層板である。一例として、シート４００は、宇部興産社製のユピセル（登録商標）Ｎ（ポリイミド厚２５μｍ、銅箔１８μｍの積層板）であってもよい。

このシート４００の金属膜４２０に、図１１（Ｂ）に示されるように、開口４４を形成する。開口４４は、ノズル孔４３を形成する位置にあわせて形成する。開口４４は、エッチングにより形成される。例えば、金属膜４２０の表面のうち、開口４４となる部分以外の部分を防蝕膜でマスキングする。そして、金属腐食性のある薬品（例えば、塩化第二鉄溶液）でマスキングされていない部分を腐食することにより開口４４を形成する。なお、金属膜４２０の外周も開口４４と同様にエッチングし、シート４００に空白領域Ｂを形成してもよい。

次に、ベース基板２０の上面に、フレーム３０を接着する。その後、フレーム３０の上面に、シート４００を接着する。このとき、金属膜４２０が内側に位置するようにシート４００を接着する。これにより、図６（Ａ）に示されるように、圧力室壁５０ａとシート４００によって囲まれる部分に圧力室Ｓが形成される。

次に、シート４００の上面からレーザー光を照射して、シート４００にノズル孔４３を形成する。このとき、図１２に示されるように、ノズル孔４３の内面側の径が外面側の径より大きくなるように、レーザー光を円錐状に照射する。このノズル孔４３が形成されたシート４００が、ノズルプレート４０となる。

なお、レーザー光を照射する前に、ノズル孔４３となる部分以外の部分を保護フィルム４７０で覆ってもよい。例えば、シート４００をフレーム３０に接着する前に、図１２に示されるように、シート４００の外面側に保護フィルム４７０を貼付してもよい。保護フィルム４７０は、例えば、１０〜２０μｍ厚のＰＥＴフィルムであってもよい。保護フィルム４７０を貼付することにより、レーザー光でシート４００に傷が付くことが少なくなる。シート４００にノズル孔４３を形成した後、シート４００から保護フィルム４７０を取り除く。以上の工程を経て、インクジェットヘッド１０が完成する。

本実施形態によれば、ノズルプレート４０を、樹脂フィルム４１と金属膜４２とで構成しているので、ノズルプレート４０の剛性が高くなる。この結果、インクジェットヘッド１０はインクをノズル孔４３から精度よく吐出することができる。

また、ノズルプレート４０は硬い金属ではなく、樹脂フィルム４１と金属膜４２とで構成されている。ノズルプレート４０をアクチュエータに接着した後に、レーザー光でノズル孔４３を形成することができる。接着層４６がノズル孔の形成位置まで流れ出ていたとしても、接着層４６がレーザー光で削り取られるので、接着層４６がノズル孔を塞ぐことがない。従って、インクジェットヘッド１０はインクをノズル孔から精度よく吐出できる。

また、ノズルプレート４０は、樹脂フィルム４１と金属膜４２とが接着層を介さずに一体となった積層板となっている。そのため、ノズルプレート４０は、接着材で樹脂フィルム４１と金属膜４２とを接着した場合とは異なり、厚みが均一となる。結果、ノズルプレート４０の剛性がプレート上の各領域で均一となるので、インクジェットヘッド１０はインクを精度よく吐出できる。

また、ノズルプレート４０は金属膜４２が内面側に位置するよう接着される。金属膜４２が外面に露出することがないので、外部からの刺激で金属膜４２がノズルプレート４０から剥がれ落ちることがあまりない。結果、ノズルプレート４０が、長期間、剛性を維持できるので、インクジェットヘッド１０は、長期間、インクを精度よく吐出できる。

また、ノズルプレート４０は、樹脂フィルム４１の端辺と金属膜４２の端辺との間に空白領域Ｂが設けられている。そのため、樹脂フィルム４１の端辺から加わる力により、金属膜４２に亀裂が生じることがあまりない。この結果、ノズルプレート４０が、長期間、剛性を維持できるので、インクジェットヘッド１０は、長期間、インクを精度よく吐出できる。

（実施形態２）
実施形態２のインクジェットヘッド１０は、ベース基板２０と、フレーム３０と、ノズルプレート４０と、を備える。ベース基板２０と、フレーム３０の構成は実施形態１と同じである。

図１３（Ａ）は、ノズルプレート４０の部分拡大図である。また、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図である。ノズルプレート４０は、実施形態１と同様に、樹脂フィルム４１と金属膜４２とが接着層を介さずに一体となった積層板である。

金属膜４２には、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示されるように、金属膜４２を分離するための、スリット４２ａ及びスリット４２ｂが設けられている。スリット４２ａ及びスリット４２ｂは、例えば、金属膜４２をエッチングすることにより形成される。

スリット４２ａは、金属膜４２の駆動ユニット５０_１が接着する領域と、金属膜４２の駆動ユニット５０_２が接着する領域と、を分離するためのスリットである。スリット４２ａは、図１３（Ａ）に示されるように、金属膜４２のＹ軸方向中央を、Ｘ軸に沿って設けられている。

スリット４２ｂは、金属膜４２を圧力室Ｓごとに分離するためのスリットである。スリット４２ｂは、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示されるように、金属膜４２と圧力室壁５０ａの端面とが接着する領域を貫くように、圧力室壁５０ａの壁面に平行に設けられる。ノズルプレート４０を駆動ユニット５０に接着したときに、図１４に示されるように、スリット４２ｂは圧力室壁５０ａの上方に位置する。これにより、金属膜４２は圧力室Ｓごとに独立したものとなる。

インクジェットヘッド１０のその他の構成は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。

本実施形態によれば、ノズルプレート４０に金属膜４２を分離するためのスリットが設けられている。図１４に示されるように、金属膜４２と電極パターン６０ａが接触したとしても、圧力室Ｓに形成された電極パターン６０と、隣の圧力室Ｓに形成された電極パターン６０とが金属膜４２を介してショートすることがない。したがって、金属膜４２と圧力室壁５０ａとの間に、わざわざ絶縁層を設ける必要がない。

（実施形態３）
次に、プリンタ７０について説明する。プリンタ７０は、実施形態１若しくは実施形態２で説明したインクジェットヘッド１０と同等の構成のインクジェットヘッドを備えるインクジェットプリンタである。図１５は、プリンタ７０を示す図である。プリンタ７０は、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色のインクジェットヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋを備える。インクジェットヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋは、実施形態１若しくは実施形態２のインクジェットヘッド１０と同等の構成である。

プリンタ７０は、筐体８０と、給紙カセット７１と、排紙トレイ７２と、保持ローラ７３と、搬送装置７４と、反転装置７８と、を備える。保持ローラ７３の周りには、上流側から下流側に向かって順番に、保持装置７５と、画像形成装置７６と、除電剥離装置７７と、クリーニング装置７９と、が設けられている。また、プリンタ７０の内部には、用紙Ｐの先端位置を検知する用紙位置センサ１０７と、プリンタ７０の内部の温度を検出する温度センサ１０８と、が設けられている。

保持ローラ７３は、用紙Ｐを保持して回転するローラである。保持ローラ７３は、回転軸７１ａと、アルミニウムからなる円筒状の円筒フレーム９１と、円筒フレーム９１の表面に形成された絶縁層９２と、を備えている。円筒フレーム９１は、接地されている。

搬送装置７４は、搬送路Ａ１に沿って用紙Ｐを搬送する装置である。搬送路Ａ１は、給紙カセット７１から保持ローラ７３を経由し、排紙トレイ７２にわたって形成されている。搬送装置７４は、搬送路Ａ１に沿って設けられた複数のガイド部材８１〜８３と、複数の第１の搬送用ローラと、複数の第２の搬送ローラと、を備える。搬送装置７４は、第１の搬送用ローラとして、ピックアップローラ８４、給紙ローラ対８５、を有している。第１の搬送用ローラにより、用紙Pは、インクジェットヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋへ搬送される。また、第２の搬送用ローラとして、レジストローラ対８６、分離ローラ対８７、搬送ローラ対８８、排出ローラ対８９を有している。第２の搬送用ローラにより、用紙Ｐは、搬送路Ａ１に沿ってプリンタ７０の外部へ搬送される。

保持装置７５は、用紙Ｐを保持ローラ７３の外周面に吸着させる装置である。保持装置７５は、押圧装置９３と、吸着装置９４と、を備える。押圧装置９３は、用紙Ｐを保持ローラ７３に押圧する装置である。押圧装置９３は、回転軸９５ｃと、保持ローラ７３の表面に対向して配置される押圧ローラ９５と、押圧ローラ９５を駆動する押圧モータと、を備える。押圧ローラ９５の外周面は、絶縁層９５ｂで覆われている。吸着装置９４は、用紙Ｐを保持ローラ７３に吸着させる装置である。吸着装置９４は、帯電ローラ９７を備えている。帯電ローラ９７は、帯電可能な帯電軸９７ａと帯電軸９７ａの外周に形成された表層部９７ｂと、を備える。帯電ローラ９７が保持ローラ７３に近接した状態で、帯電ローラ９７に電力が供給されると、帯電ローラ９７と接地された円筒フレーム９１との間に電位差が生じる。これにより、用紙Ｐを保持ローラ７３に吸着させる方向の静電気力が発生し、用紙Ｐは、保持ローラ７３の表面に吸着する。

画像形成装置７６は、用紙Ｐに画像を形成する装置である。画像形成装置７６は、保持ローラ７３の上方に配置された４つのインクジェットヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋを備える。４色のインクジェットヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋは、用紙Ｐにインクを吐出する。これにより用紙Ｐに画像が形成される。

除電剥離装置７７は、用紙Ｐを保持ローラ７３から剥離する装置である。除電剥離装置７７は、除電装置１０１と、剥離装置１０２と、を備える。除電装置１０１は、用紙Ｐの除電を行う装置である。除電装置１０１は、画像形成装置７６よりも下流側に設けられ、帯電可能な除電ローラ１０３を備える。除電装置１０１は、電荷を供給して用紙Ｐを除電することで、用紙Ｐを保持ローラ７３から剥離しやすい状態にする。剥離装置１０２は、除電後に保持ローラ７３の表面から用紙Ｐを剥離する装置である。剥離装置１０２は、除電装置１０１の下流側に設けられた分離爪１０５を備えている。分離爪１０５は、用紙Ｐを保持ローラ７３の表面から剥離する。

反転装置７８は、剥離装置１０２で剥離された用紙Ｐを反転させる装置である。反転装置７８は、例えば用紙Ｐをスイッチバックさせる反転経路に沿って用紙Ｐを案内することにより、用紙Ｐを反転させる。

クリーニング装置７９は、保持ローラ７３をクリーニングする装置である。クリーニング装置７９は、クリーニング部材を備える。クリーニング部材が、保持ローラ７３の表面に当接した状態で、保持ローラ７３が回転することにより、保持ローラ７３の表面がクリーニングされる。

上述したプリンタ７０は、インクジェットヘッド１０と同等の構成を有するインクジェットヘッド１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋを備えている。プリンタ７０は、記録媒体としての用紙Ｐに対して、インクを精度よく吐出できる。この結果、プリンタ７０は、記録媒体に精度よく画像を印刷できる。

なお、上述の各実施形態は、それぞれ一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。

例えば、上述の実施形態では、金属膜４２は、樹脂フィルム４１に金属膜４２となる金属を蒸着することにより、樹脂フィルム４１上に形成されるものとして説明したが、樹脂フィルム４１上に金属膜４２を形成する方法は蒸着に限られない。例えば、金属膜４２は、樹脂フィルム４１に、金属膜４２となる金属箔を加熱・加圧することにより、樹脂フィルム４１上に形成されてもよい。この方法によっても、金属膜４２を、樹脂フィルム４１上に接着層を介さずに配置することができる。

また、上述の実施形態では、樹脂フィルム４１は、ポリイミド（ＰＩ）から構成されるものとして説明したが、樹脂フィルム４１の素材は、ポリイミドに限られない。例えば、樹脂フィルム４１は、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ふっ素樹脂（ＦＲ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＵ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、液晶ポリマー（ＬＰＣ）等の樹脂から構成されていてもよい。また、樹脂フィルム４１は、ガラス繊維強化ポリエチレンテレフタレート（ＧＦ−ＰＥＴ）等のガラス繊維で強化された樹脂で構成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、金属膜４２は銅（Ｃｕ）から構成されるものとして説明したが、金属膜４２の素材は銅に限られない。例えば、金属膜４２は、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属から構成されていてもよい。また、金属膜４２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の合金から構成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、金属膜４２の厚さは、樹脂フィルム４１の厚さより薄いものとして説明したが、金属膜４２の厚さは、樹脂フィルム４１の厚さより厚くてもよい。勿論、金属膜４２の厚さは、樹脂フィルム４１の厚さと同じであってもよい。

また、上述の実施形態では、ベース材５１及び圧電素子５２は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料から構成されるものとして説明したが、ベース材５１及び圧電素子５２を構成する圧電材料はチタン酸ジルコン酸鉛に限られない。例えば、ベース材５１及び圧電素子５２を構成する圧電材料は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）やチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）等であってもよい。

また、上述の実施形態では、開口４４の形状は正方形であるものとして説明したが、開口４４の形状は正方形に限られない。例えば、開口４４は、短辺の長さがノズル孔４３の内面側の直径よりも大きな長方形であってもよいし、直径がノズル孔４３の内面側の直径より大きな円形であってもよい。また、ノズル孔４３の内面側の形状と同じ形状、同じ大きさであってもよい。

また、上述の実施形態では、ノズル孔４３の形状は円形であるものとして説明したが、ノズル孔４３の形状は円形に限られない。ノズル孔４３の形状は楕円形であってもよいし、卵形であってもよい。

また、上述の実施形態では、ノズルプレート４０は、ノズル孔４３_１及び４３_２の２列のノズル孔４３を備えるものとして説明したが、ノズル孔４３は２列に限られない。ノズル孔４３は、１列であってもよいし、３列以上であってもよい。

また、上述の実施形態では、ノズルプレート４０の端辺に沿って金属膜４２のない空白領域Ｂが設けられるものとして説明したが、空白領域Ｂは設けられていなくてもよい。

また、上述の実施形態では、樹脂フィルム４１上に一様に形成された金属膜４２０から、開口４４及び空白領域Ｂとなる部分をエッチングで取り除くことにより、ノズルプレート４０に開口４４及び空白領域Ｂを形成した。しかし、開口４４及び空白領域Ｂを形成する方法はエッチングに限定されない。例えば、開口４４及び空白領域Ｂが形成されるように金属膜４２を樹脂フィルム４１に付け加えることにより、開口４４を形成してもよい。例えば、樹脂フィルム４１上の開口４４及び空白領域Ｂを形成する部分にレジストを形成し、レジストのない部分に電解または無電解めっきを施すことで樹脂フィルム４１上に金属膜４２を形成する。これにより、レジストを形成した部分が開口４４及び空白領域Ｂとなる。

また、上述の実施形態では、ベース基板２０及びフレーム３０が、セラミックから構成されるものとして説明したが、ベース基板２０及びフレーム３０の素材はセラミックに限られない。ベース基板２０及びフレーム３０は、樹脂から構成されていてもよい。また、例えば、表面が絶縁材料によって被覆され、絶縁性が確保されているのであれば、ベース基板２０及びフレーム３０は、金属から構成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、インクジェットヘッド１０は、圧力室Ｓの深さ方向（Ｚ軸方向）にインクを押し出すサイドシュータ型のインクジェットヘッドであるものとして説明したが、インクジェットヘッド１０は、サイドシュータ型のインクジェットヘッドに限られない。例えば、インクジェットヘッド１０は、圧力室Ｓの長手方向（Ｙ軸方向）にインクを押し出すエッジシュータ型のインクジェットヘッドであってもよい。

上記実施形態に係るインクジェットヘッド１０は一例であり、ベース基板２０に形成される開口２１，２２の数、ノズル孔４３の数、及び圧力室壁５０ａの数は、インクジェットヘッド１０の用途や解像度に応じて、適宜、変更可能である。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、…インクジェットヘッド
４０…ノズルプレート
４１、４１０…樹脂フィルム
４２、４２０…金属膜
５０、５０_１、５０_２…駆動ユニット
５２…圧電素子
７０…プリンタ

Claims (5)

1. 壁面が対向するように一列に配置され、圧力室に圧力を加える複数の圧力室壁と、
   複数のノズル孔が設けられた樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの表面に配置され、前記ノズル孔の配置領域が開口となった金属膜と、を備え、対向する前記圧力室壁の間に前記ノズル孔が位置するように前記圧力室壁の端面に接着されたノズルプレートと、を備え、
   前記金属膜の面積は、前記樹脂フィルムの面積より小さく、前記樹脂フィルムの端辺と前記金属膜の端辺の間には、前記金属膜のない空白領域が設けられている、
   インクジェットヘッド。
2. 前記金属膜は前記樹脂フィルムの一方の面に配置されており。
   前記ノズルプレートは、前記金属膜が形成された面が前記圧力室壁側に位置するように配置されている、
   請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記ノズルプレートは、前記樹脂フィルムと前記金属膜とが接着層を介さずに一体となった積層板である、
   請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
4. 壁面が対向するように一列に配置され、圧力室に圧力を加える複数の圧力室壁と、
   複数のノズル孔が設けられた樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの表面に配置され、前記ノズル孔の配置領域が開口となった金属膜と、を備え、対向する前記圧力室壁の間に前記ノズル孔が位置するように前記圧力室壁の端面に接着されたノズルプレートと、を備え、
   前記圧力室壁は、両方の壁面が電極面となった圧電素子で構成されており、
   前記金属膜は、
   前記樹脂フィルムの前記圧力室壁側の面に配置されており、
   前記ノズルプレートと前記圧力室壁の端面とが接着する領域を貫くように、前記壁面に平行に設けられたスリットにより、前記圧力室毎に分離されている、
   インクジェットヘッド。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドと、
   このインクジェットヘッドの方向に用紙を搬送する搬送用ローラと、を備える、
   プリンタ。

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