特開 2022-144038 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022144038

(43)【公開日】2022-10-03

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド及び液体吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20220926BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 303

B41J2/14 613

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021044877

(22)【出願日】2021-03-18

(71)【出願人】

【識別番号】000003562

【氏名又は名称】東芝テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】下里 正志

【テーマコード（参考）】

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C057AF93

2C057AG45

2C057AP02

2C057AP22

2C057AP25

2C057AQ10

2C057BA14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】加工性の高い液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提供する。
【解決手段】一実施形態にかかる液体吐出ヘッドは、ベースと、圧電体と、天板と、オリフィスプレートと、を備える。ベースは、エンジニアリングセラミクスで構成される。圧電体は、前記ベースの第１方向の一方側に配されるとともに、圧電性セラミクスで構成され、圧力室を構成する複数の溝を有する。天板は、前記圧電体の第１方向の一方側に配されマシナブルセラミクスで構成される。オリフィスプレートは、前記圧電体及び天板の前記第１方向とは異なる第２方向における一方側の端面に対向配置される。オリフィスプレートは、前記圧力室に連通するノズルを有する。前記ベースの前記オリフィスプレート側の端部は、前記天板及び前記圧電体の前記端面よりも、前記オリフィスプレートから退避した位置に配置される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジニアリングセラミクスで構成されるベースと、
前記ベースの第１方向の一方側に配されるとともに、圧電性セラミクスで構成され、圧力室を構成する複数の溝を有する圧電体と、
前記圧電体の第１方向の一方側に配されマシナブルセラミクスで構成される天板と、
前記圧電体及び前記天板の前記第１方向とは異なる第２方向における一方側の端面に対向配置され、前記圧力室に連通するノズルを有するオリフィスプレートと、
を備え、
前記ベースの前記オリフィスプレート側の端部は、前記天板及び前記圧電体の前記端面よりも、前記オリフィスプレートから退避した位置に配置される、液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記マシナブルセラミクスの熱膨張率が、前記エンジニアリングセラミクスの熱膨張率と前記圧電性セラミクスの熱膨張率の間の値である、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記圧電体はＰＺＴ、及びＫＮＮの少なくともいずれかを含み、
前記マシナブルセラミクスは、マセライト、マコール、及びホトベール、の少なくともいずれかを含み、
前記エンジニアリングセラミクスは、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コーディライト、フォルステライト、及びステアタイト、の少なくともいずれかを含む、
請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに対向する位置に印刷媒体を支持する支持部と、
を備える、液体吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シェアモードシェアードウォール方式のインクジェットヘッド等の液体吐出ヘッドにおいて、圧力室を構成する溝を複数有する圧電部材に、底板と、溝の一方を塞ぐ天板と、を積層して接合する構成が知られている。例えばインクジェットヘッドにおいて、圧電性セラミクスで構成された圧電部材と底板と天板とを重ねて接合した積層体の端面にオリフィスプレートを接合する。底板や天板は、オリフィスプレートと接合される接合面を構成するため、同じく接合面を構成する圧電部材と同一面を形成する必要がある。したがって、底板及び天板と圧電部材とは、加工特性が近いことが望ましい。一方で、底板を圧電性セラミクスで構成すると、必要な強度を確保することが困難となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６３－２４７０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、加工性の良い液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態にかかる液体吐出ヘッドは、ベースと、圧電体と、天板と、オリフィスプレートと、を備える。ベースは、エンジニアリングセラミクスで構成される。圧電体は、前記ベースの第１方向の一方側に配されるとともに、圧電性セラミクスで構成され、圧力室を構成する複数の溝を有する。天板は、前記圧電体の第１方向の一方側に配されマシナブルセラミクスで構成される。オリフィスプレートは、前記圧電体及び前記天板の前記第１方向とは異なる第２方向における一方側の端面に対向配置される。オリフィスプレートは、前記圧力室に連通するノズルを有する。前記ベースの前記オリフィスプレート側の端部は、前記天板及び前記圧電体の前記端面よりも、前記オリフィスプレートから退避した位置に配置される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態にかかるインクジェットヘッドの一部を破断して示す斜視図。

【図2】同インクジェットヘッドの断面図。

【図3】同インクジェットヘッドの形状及び動作の説明図。

【図4】同インクジェットヘッドの製造方法を示す説明図。

【図5】マシナブルセラミクスの例と熱膨張係数を示す表。

【図6】マシナブルセラミクスの材料の例と反り量を示す説明図。

【図7】同インクジェットヘッドを用いた第２実施形態にかかるインクジェットプリンタの構成を示す説明図。

【図8】他の実施形態にかかるインクジェットヘッドの製造方法を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、第１実施形態に係る液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッド１０の構成について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、第１実施形態にかかるインクジェットヘッドの一部を破断して示す斜視図であり、図２は同インクジェットヘッドの断面図である。図３はインクジェットヘッドの形状及び動作の説明図である。各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。図中Ｘ，Ｙ，Ｚは互いに直交する３方向を示す。例えばＺ軸は第１方向、Ｙ軸は第２方向、Ｘ軸は第３方向に沿う。

【0008】

本実施形態のインクジェットヘッド１０は、例えば、いわゆるシェアモードシェアウォール方式のインクジェットヘッドである。

【0009】

図１乃至図３に示すように、インクジェットヘッド１０は、ベース２０と、圧電体３０と、天板４０と、カバー５０と、オリフィスプレート６０と、を備える。

【0010】

ベース２０は例えば矩形の板状に構成される。ベース２０の積層方向である第１方向の一方の主面に、圧電体３０が配置される。また、ベース２０の一方の主面の所定の領域には、配線パターンが形成されている。一例として、一方の主面上の一方側の領域２１に圧電体３０が配置され、他方側の領域２２に、配線パターンが形成される。ベース２０の上面において、配線パターンにＦＰＣなどで駆動回路が接続される。ベース２０の所定箇所にはインクが流通可能なインク口２３が形成される。インク口２３はベース２０を第１方向に沿う厚さ方向において貫通する貫通孔であり、共通室３９にインクを流入する流入口、あるいは共通室３９からインクを排出する排出口となる。

【0011】

一例として、ベース２０は、ノズル６１の並び方向に沿う長手方向において、圧電体３０の寸法よりも大きく構成される。ベース２０の積層方向での一方側の主面上であって、ノズル６１の並び方向及び積層方向と直交する第２方向の一方側の領域に、圧電体３０が配置され、接合される。ベース２０の第２方向における一方側の端面２４において、ノズルの並び方向である第３方向の両端部の圧電体３０が配されていない部位は、圧電体３０が配される第３方向中央部よりも、第２方向の一方側に突出している。すなわち、ベース２０の第２方向の一方側の端面２４は、少なくとも圧電体３０が配される部位を含む中央の所定の領域は、両端部よりも、第２方向の他方側に退避している。また、第２方向の一方側の端面２４は、少なくとも圧電体３０が積層配置される部位を含む中央の所定の領域において、圧電体３０や天板４０の第２方向一方側の端面よりも、第２方向他方側に退避する。なお、ベース２０の両端部の端面は、圧電体３０や天板４０と同一面に配置されていてもよい。

【0012】

ベース２０は、エンジニアリングセラミクスで構成される。ベース２０は、圧電体３０を構成する圧電部材よりも硬く、剛性の強い材料で構成される。例えばベース２０を構成するエンジニアリングセラミクスの熱膨張率は、圧電体３０を構成する圧電材料よりも大きい。ベース２０を構成するエンジニアリングセラミクスとして、例えばアルミナ、ジルコニア、ムライト、コーディライト、フォルステライト、ステアタイト、等を用いる。

【0013】

圧電体３０は、ベース２０の一方側に配され、接着剤層によりベース２０に接着接合される。圧電体３０は、積層方向の分極方向が相反する２枚の圧電部材３１，３２が積層され、接着材層により接着接合される。例えば接着剤としては、加熱接着により硬化する熱接着剤が用いられる。圧電体３０は、例えば切断加工により所定の形状及び大きさに形成され、ノズル６１の並び方向である第３方向に長い方形の板状に形成される。圧電体３０は第３方向に直交する断面形状が台形状に構成される。圧電体３０は、第２方向における一方側の端面がオリフィスプレート６０に対向する接合面を構成し、接合面と反対側の側面、すなわち第２方向における他方側の端面は、溝３３の延出方向である第２方向に対して傾斜するテーパ面を構成する。すなわち圧電体３０の一方の側面は、溝３３の底面からベース２０の主面に至るテーパ面を有する。圧電体３０を構成する圧電材料として、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）系、または無鉛のＫＮＮ（ニオブ酸ナトリウムカリウム）系等の圧電性セラミクス材料が用いられる。

【0014】

圧電体３０は、複数の溝３３を有する。溝３３は圧電体３０の第２方向に沿って延出し、第３方向において複数並んで配列される。各溝３３はそれぞれ長手方向が第２方向に沿う細長い形状である。溝３３は、オリフィスプレート６０が配される第２方向の一端側と天板４０が配される第１方向の一方側に開口する有底のスリットである。第３方向において並ぶ複数の溝３３は互いに平行に形成されている。

【0015】

複数の溝３３は、交互に配される第１の溝３３１と第２の溝３３２とで構成される。第１の溝３３１はノズル６１及び共通室３９に連通する圧力室３７を構成する。第２の溝３３２は閉塞されたダミー室３８を構成する。

【0016】

圧電体３０の、隣接する溝３３の間に形成される壁状の部分が、圧力発生手段の駆動部となる積層圧電素子３４を構成する。圧電体３０には、第１方向において積層圧電素子３４と溝３３とが交互に複数並んで配置される。複数の積層圧電素子３４は溝３３の底部を構成する圧電部材３２によって、互いに連続する。各積層圧電素子３４は積層方向の分極方向が相反する一対の圧電素子部３４１，３４２が積層されて構成される。

【0017】

圧電体３０の、各溝３３で構成される圧力室３７の内面や、傾斜面部において、電極３６が形成されている。電極３６は、溝３３の内面から傾斜面部を通って導出され、ベース２０の上面の配線パターンに接続される。

【0018】

電極３６は、例えば、真空蒸着法や無電解ニッケルメッキ法等の手法で形成される。電極３６は例えば配線パターンと同時に真空蒸着法や無電解メッキ法等の手法で形成されていてもよい。電極３６の材料はニッケル、金、銅等の導電性材料で構成される。電極３６は、２種以上の導電性の膜を積層して構成されても良い。

【0019】

天板４０は、例えば方形の板状部材に構成される。天板４０は、圧電体３０の積層方向一方側の表面に対向配置され、溝３３の一方側の開口を塞ぐ。天板４０は、マシナブルセラミクスで構成される。

【0020】

天板４０のオリフィスプレート６０側の端面は、後述するように、圧電体３０のオリフィスプレート６０側の端面と同時に切断・研磨加工され、面一に構成されている。天板４０及び圧電体３０は、ベース２０よりもオリフィスプレート６０側、すなわち第２方向の一方側に突出している。言い換えると、ベース２０は、天板４０及び圧電体３０が積層されて構成された圧電構造体８０よりも、オリフィスプレート６０から離れるように、第２方向において他方側に退避している。すなわち、インクジェットヘッド１０において、ベース２０の端面が、圧電体３０及び天板４０の端面よりも、第２方向の他方側に配置される。なおベース２０の端面は、ベース２０の底面と直交していても、直交していなくてもよく、圧電体３０及び天板４０で構成される接合面８１に平行であっても、平行でなくてもよい。例えばベース２０の端面は傾斜または湾曲していても良い。

【0021】

図５は、主なマシナブルセラミクスの熱膨張率を示す表である。図５に示すように、マセライトＨＳＰは９．８×１０^－６／Ｋ、マコールは９．３×１０^－６／Ｋ、マセライトＳＰは９．２×１０^－６／Ｋ、ホトベールは７．８×１０^－６／Ｋ、ホトエースＬは６．１×１０^－６／Ｋ、マセライトＥＴは５．８×１０^－６／Ｋ、マセライトＢＴは４．５×１０^－６／Ｋ、マセライトＰＮは４．２×１０^－６／Ｋである。
例えば、本実施形態において天板４０は、熱膨張率４～１０×１０^－６／Ｋの間となる材料で構成される。具体的には、天板４０を構成するマシナブルセラミクスとして、マセライト、マコール、あるいはホトベール、を用いる。

【0022】

天板４０は、ベース２０上に接合された圧電体３０上に重ねて接合されている。より好ましくは、天板４０を構成する材料として、熱膨張率が、ベース２０を構成するエンジニアリングセラミクスの熱膨張率と、圧電性セラミクスの熱膨張率の間の値となる、マシナブルセラミクスを用いる。例えば、圧電体３０をＰＺＴとし、ベース２０をアルミナとした場合には、２×１０^－６／Ｋ以上７．２×１０^－６／Ｋ以下の熱膨張率を選定する。

【0023】

図６は、圧電体３０をＰＺＴとし、ベース２０をアルミナで構成し、天板４０の材料を、ＰＺＴ、熱膨張率の異なる２種のマセライト（ＥＴ・ＳＰ）の３種とし、圧電体３０と１２０℃前後の温度で熱接合した組立体の、反り量を示す表である。図６に示すように、アルミナの熱膨張率は７．２×１０^－６／Ｋ、ＰＺＴの熱膨張率は２×１０^－６／Ｋ、マセライトＳＰの熱膨張率は９．２×１０^－６／Ｋ、マセライトＥＴの熱膨張率が５．８×１０^－６／Ｋである。反り量は、天板４０をマセライトＥＴで構成した場合に、ＰＺＴ及びマセライトＳＰと比較して小さい。圧電体３０とベース２０の材料によって反り量は異なるので、天板４０の材料を適宜選択し、例えば、組立体の反りがより小さくなる材料を選択すればよい。

【0024】

カバー５０は、天板４０の積層方向一方側に対向配置される矩形状のカバープレート５１と、カバープレート５１の側縁からベース２０に向けて延びるカバーフレーム５２と、を一体に備える。カバー５０はカバープレート５１が天板４０上に配され、カバーフレーム５２の端部がベース２０の一方側に接合される。カバー５０は、圧電体３０が配されるベース２０の所定領域を覆うとともに、圧電体３０の側方に共通室３９を構成する。共通室３９は、ベース２０に形成されるインク口２３及び圧電体３０の複数の圧力室３７に、連通する。

【0025】

オリフィスプレート６０は、厚さ１０～１００μｍ程度の方形の板状に構成される。オリフィスプレート６０は、圧電体３０及び天板４０によって構成される積層構造物の一方側の側面である接合面に接合される。オリフィスプレート６０には、厚さ方向に貫通する複数のノズル６１が形成されている。ノズル６１は、１個おきに配置された複数の圧力室３７に対応する位置にそれぞれ設けられている。すなわち、オリフィスプレート６０は、圧力室３７に連通するノズル６１を有するとともに、ダミー室３８の側方の開口を塞ぐ。

【0026】

なお、オリフィスプレート６０とベース２０の端面との間には、所定の隙間が形成されている。

【0027】

図４は、インクジェットヘッド１０の製造方法を示す説明図である。ここで、一例として、２つのインクジェットヘッド１０を構成する２つの圧電構造体８０を一体に構成してから２分割する例を示す。本実施形態にかかるインクジェットヘッド１０の製造方法は、圧電体形成処理と、接着処理と、台形加工処理と、溝加工処理と、電極加工処理と、天板接着処理と、を備える。

【0028】

まず、予め板厚方向に分極された２枚の板状の圧電部材を分極方向が互い違いになるよう積層し、その積層体を所望の幅及び長さにカットして、２つの圧電体３０が一体に連続する圧電体パーツ３００を形成する（圧電体形成処理）。

【0029】

圧電体接着処理として、２つのベース２０が連続した板状部材であるベースパーツ２００に、圧電体パーツ３００を接着剤等で隙間なく貼り付ける（Ａｃｔ１１）。なおベースパーツ２００は、板状のベース２０が２枚分、第３方向の両端において接続され、第３方向の中央部に、長手方向が第３方向に沿うとともに厚さ方向に貫通するスリット２０１が形成されている。スリット２０１は、第２方向である幅方向において段差の幅の２倍の幅を有し、後の分割工程によって２つのベース２０に分割された際に、圧電体３０との段差を形成する。

【0030】

続いて、台形加工処理として、ベースパーツ２００を、電極３６が引き出せるように台形に加工する（Ａｃｔ１２）。さらに、溝加工処理として、圧電体パーツ３００を備えるベースパーツ２００の表面に、ダイシングソーやスライサー等を使用した機械加工により、複数の溝３３を形成する（Ａｃｔ１３）。

【0031】

さらに、電極加工処理として、真空蒸着法等により電極３６や配線パターン等の導電膜を形成する（Ａｃｔ１３）。メッキにより電極を形成したのち、エッチングやレーザーパターニングで不要な電極を取り除き、圧力室とベース端部をつなぐ所望の電極配線を形成する。

【0032】

続いて、天板接着処理として圧電体パーツ３００の上面に、２つの天板４０が一体に連続した天板パーツ４００を被せ、接着剤層を介して加熱接着する（Ａｃｔ１４）。

【0033】

この後、分割処理として、ベースパーツ２００、圧電体パーツ３００、及び天板パーツ４００が積層されて接合された圧電構造体パーツ８００を、ダイシング加工により２分割することで、２つの圧電構造体８０が完成する（Ａｃｔ１５）。なお、分割時の切断面はノズル接合面８１となる。ノズル接合面８１は、基準となるベース２０の底面と直角または略直角となる。切断加工だけでは直角度が不十分な場合、あるいは、面粗さが粗い場合には、さらに切断面を研磨加工してもよい（Ａｃｔ１６）。

【0034】

以上により構成された個々の圧電構造体８０は、天板４０及び圧電体３０の端面によって構成される接合面８１を有する。圧電構造体８０において、ベース２０の端面２４は、天板４０及び圧電体３０の側面で構成される接合面８１よりも、第２方向においてオリフィスプレート６０が配される位置から離れた位置に、配置される。言い換えると、オリフィスプレート６０を接合する接合面８１は、天板４０及び圧電体３０の側面によって形成され、ベース２０の表面を含まない。

【0035】

そして、天板４０及び圧電体３０の側面に、オリフィスプレート６０を接着して取り付ける。このとき、圧力室３７を構成する第１の溝３３１にノズル６１が対向して配されるとともに、ダミー室３８を構成する第２の溝３３２が閉塞される。

【0036】

さらに、圧電構造体８０の一方側から、カバー５０を被せ、カバー５０のカバーフレーム５２の端面をベース２０の表面に接着して取り付ける。以上により、図１に示すインクジェットヘッド１０が完成する。

【0037】

以上のように構成されたインクジェットヘッド１０において、静止状態から一旦圧力室を開いてインクを流入させ、その後圧力室を縮小させてインクを加圧して吐出させる。具体的には、図３に示すように、ノズル６１から材料を吐出する駆動時には、駆動回路によりベース２０上２形成された配線パターンを介して駆動素子に駆動電圧を印加することで、駆動する圧力室３７内の電極３６と、両隣のダミー室３８の電極３６に電位差を与える。すると、積層圧電素子３４の一対の圧電素子部３４１，３４２は互いに逆向きに変形し、両圧電素子の変形により、駆動素子が屈曲変形する。一例として、まず駆動する圧力室３７を開く方向に変形させ圧力室３７内を負圧にすることで、インクを圧力室３７内に導く（インク流入）。続いて、圧力室３７を閉じる方向に変形させ、圧力室３７内を加圧することで（インク加圧）、ノズル６１からインク滴を吐出させ、基準電位に戻す（インク柱切断）。

【0038】

本実施形態によれば、加工性の良いインクジェットヘッド１０を提供できる。ノズル６１を有するオリフィスプレート６０の接合面となる圧力室の壁は、マシナブルセラミクスと圧電体とで構成されるため、容易に加工可能で、オリフィスプレート６０が接合される接合面を機械加工により同一面にすることが可能となる。すなわち、同様な加工特性を有する圧電体３０と天板４０とによって接合面を構成するため、加工条件が容易になり、オリフィスプレート６０を正確に、漏れなく接合させることができる。また、ベース２０の材料を無鉛材料とすることで、環境に適したインクジェットヘッド１０を提供できる。

【0039】

例えば本実施形態で用いた３種の材料ではアルミナが非常に硬く、加工条件も異なるため、同時加工を行うと加工面が粗くなり、あるいはチッピングやバリが多い等、加工が困難である。例えば、加工性が異なる材料では加工時に段差が生じやすい。すなわち、柔らかい材料が接着層を介して刃物から逃げ、加工後に元に戻り、柔らかい材料の層が突出する場合があり、あるいは、柔らかい材料が多く加工され、固い材料の層が突出する場合もある。例えば研磨処理を施した場合にあっても、当該研磨処理において研磨量の差からも段差が生じ、段差を無くすことは困難である。このように、オリフィスプレート６０と接合される接合面に段差ができると、オリフィスプレート６０を接合した際に隙間が生じやすくなる。これに対し、本実施形態においては、天板４０と圧電体３０に加工特性の近い材料を用い、これらのパーツによって接合面を形成することにより、接合面に大きな段差が生じにくく、オリフィスプレート６０を隙間なく接合することができる。また、ベース２０の端面２４を接合面８１から退避させることで、ベース２０の加工性に関する材料選定の制約を外すことができ、ベース２０の材料選定において強度を確保しやすくなることから、インクジェットヘッド１０の薄型化・小型化が可能となる。

【0040】

また、上記実施形態において、例えばマシナブルセラミクスとし、熱膨張率を４～１０×１０^－６／Ｋの間で選択することにより、接合後の反りや変形を防止することができる。したがって、熱硬化性の接着剤を用いても接合後の反りや変形を防止することができ、分断加工の際に固定しやすく、加工が容易となる。

【0041】

さらに、上記実施形態において、マシナブルセラミクスの熱膨張率を適宜、組立体の反りが最小となるよう選択することで、機械加工時の装置への吸着などが可能となり、より加工性の高い構成を実現することができる。例えば、天板４０の材料を、圧電体３０の熱膨張率とベース２０の熱膨張率との間の材料をとして選定することで、組立体の反りを低減することができる。

【0042】

また、例えば製造工程において、接合後にベースに段差を形成する方法の場合には、反りが多いと、アルミナを切除するために、反りの分、多くのＰＺＴを削ることとなり、オリフィスプレートの接合面が小さくなる原因となるが、上記実施形態においては反りが小さい構成とすることにより、ＰＺＴの削り量を少なくして、オリフィスプレートの接合面を確保しやすい。

【0043】

［第２実施形態］
以下、液体吐出装置としてのインクジェットプリンタ１００について、図７を参照して説明する。インクジェットプリンタ１００は、第１実施形態にかかるインクジェットヘッド１０を用いたプリンタである。

【0044】

インクジェットプリンタ１００は、所定の搬送経路に沿って例えば印刷媒体である用紙Ｐを搬送しながら画像形成等の各種処理を行う装置である。インクジェット記録装置１は、筐体１１０と、用紙供給部としての給紙カセット１１１と、排出部としての排紙トレイ１１２と、支持部としての保持ローラ（ドラム）１１３と、搬送装置１１４と、反転装置１１８と、を備える。

【0045】

筐体１１０はインクジェットプリンタ１００の外郭を構成する。給紙カセット１１１は、筐体１１０の内部に設けられる。排紙トレイ１１２は、筐体１１０上部に設けられる。保持ローラ（ドラム）１１３は、用紙Ｐを外面上に保持して回転する。搬送装置１１４は、給紙カセット１１１から保持ローラ１１３の外周を通って排紙トレイ１１２に至って形成される所定の搬送路Ａに沿って用紙Ｐを搬送する。反転装置１１８は、保持ローラ１１３から剥離された用紙Ｐの表裏面を反転させて再び保持ローラ１１３の表面上に供給する。

【0046】

搬送装置１１４は、搬送路Ａに沿って設けられた複数のガイド部材１２１～１２５や複数の搬送用ローラ１２６～１３１を備えている。搬送用ローラとして、ピックアップローラや、給紙ローラ対、レジストローラ対、分離ローラ対、搬送ローラ対、排出ローラ対が設けられている。これらの搬送用ローラ１２６～１３１は搬送用モータに駆動されて回転することで、用紙Ｐを搬送路Ａに沿って下流側に送る。

【0047】

搬送路Ａには用紙の搬送状況を監視するためのセンサＳなどが各所に配置されている。

【0048】

保持ローラ１１３は、その表面上に用紙Ｐを保持した状態で回転することにより用紙Ｐを搬送する。保持ローラ１１３はインクジェットヘッド１０に対向する位置に印刷媒体である用紙Ｐを支持する。ここでは、保持ローラ１１３は、図１２中時計回りに回転することにより用紙Ｐを外周に沿って時計回りに搬送する。

【0049】

保持ローラ１１３の外周部分において上流側から下流側に向かって順番に、保持装置１１５と、画像形成装置１１６と、除電剥離装置１１７と、クリーニング装置１１９と、が設けられている。

【0050】

保持装置１１５は、押圧ローラ１１５ａと帯電ローラ１１５ｂとを備えている。押圧ローラ１１５ａは保持ローラ１１３の外面に押圧する。帯電ローラ１１５ｂは電力が供給されることで用紙Ｐを保持ローラ１１３の外面に吸着させる方向の静電気力を発生（帯電）する。この静電気力により用紙Ｐが保持ローラ１１３に吸着される。

【0051】

画像形成装置１１６は、保持ローラ１１３の外面に対向配置された複数（４色）のインクジェットヘッド１０として、ここではシアン、マゼンダ、イェロー、ブラックの４色にそれぞれ対応する４つのインクジェットヘッド１０を備える。４つのインクジェットヘッド１０は、所定のピッチで設けられたノズル６１から、用紙Ｐにインクを吐出して保持ローラ１１３の外面に保持された用紙Ｐに画像を形成する。各インクジェットヘッド１０として、第１実施形態にて説明したインクジェットヘッド１０を用いる。

【0052】

除電剥離装置１１７は、用紙Ｐを除電する除電ローラと、用紙Ｐを保持ローラ１１３から剥離する剥離爪と、を備える。

【0053】

クリーニング装置１１９は、保持ローラ１１３に接触した状態で回転することにより保持ローラ１１３を清浄するクリーニング部材を備える。

【0054】

反転装置１１８は、保持ローラ１１３から剥離された用紙Ｐを反転させて再び保持ローラ１１３の表面上に供給する。反転装置１１８は、例えば用紙Ｐを前後方向逆にスイッチバックさせる所定の反転経路に沿って用紙Ｐを案内して搬送することにより用紙Ｐを反転させる。

【0055】

この他、インクジェットプリンタ１００は、コントローラであるＣＰＵ（中央制御装置）と、各種のプログラムなどを記憶しているＲＯＭと、各種の可変データや画像データなどを一時的に記憶しているＲＡＭと、外部からのデータを入力したり、外部へデータを出力したりする、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）と、を備える。

【0056】

例えばユーザーがプリンタに対して印刷を指示すると、インクジェットプリンタ１００のＣＰＵはインクジェットヘッド１０に対して印字信号を駆動回路に出力する。これによりインクジェットヘッド１０が駆動され、用紙Ｐに画像が形成される。

【0057】

以上の様に構成されたインクジェットプリンタ１００においても上記第１実施形態と同様の効果を得られる。

【0058】

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

【0059】

例えば上記実施形態においては、インクジェットヘッド１０の製造方法として、予めベースパーツ２００に段差を構成するスリットを形成した例を示したがこれに限られるものではない。例えば図８に示すように、ベースパーツ２００は予めスリットを有さず、全長において連続した板状に構成されていてもよい。この場合には、ベースパーツ２００の第２方向中央部の表側に圧電体パーツ３００を貼付けた後、ベースパーツ２００の裏側から所定幅で所定深さまで研磨し、ベースパーツ２００と圧電体パーツ３００の一部を削ることで、ベースパーツ２００の厚み以上の深さを有する溝８３を形成する。その後、当該溝８３の幅方向の中央を通るラインＣにて、圧電構造体パーツ８００を２つに切断することで、接合面８１からベース２０の端面２４が退避する段差を有する圧電構造体８０が２つ形成される。

【0060】

例えばインクヘットヘッド１０の具体的な構成や、流路の形状、ベース２０、圧電体３０、天板４０、カバー５０、オリフィスプレート６０、を含む各種部品の構成や位置関係は上述した例に限られるものではなく、適宜変更可能である。また、ノズル６１や圧力室３７の配列も上記に限られるものではない。たとえばノズル６１を２列以上配列してもよい。また複数の圧力室３７の間に、ダミー室３８を２つ以上配置してもよい。

【0061】

例えば、吐出する液体は印字用のインクに限られるものではなく、例えばプリント配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出する装置等であっても良い。

【0062】

また、上記実施形態において、インクジェットヘッド１０は、インクジェット記録装置１等の液体吐出装置に用いられる例を示したが、これに限られるものではなく、例えば３Ｄプリンタ、産業用の製造機械、医療用途にも用いることが可能であり、小型軽量化及び低コスト化が可能である。

【0063】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、加工性の良い液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提供できる。

【0064】

この他、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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、変更を行うことができる。これら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。

【符号の説明】

【0065】

１…インクジェット記録装置（液体吐出装置）、１０…インクジェットヘッド（液体吐出吐出ヘッド）、２０…ベース、３０…圧電体、３３…溝、３３１…第１の溝、３３２…第２の溝、３４…積層圧電素子、３７…圧力室、３８…ダミー室、３９…共通室、４０…天板、５０…カバー、６０…オリフィスプレート、６１…ノズル、８０…圧電構造体、８１…接合面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】