特開 2023-154467 液体吐出ヘッド

(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】P2023154467

(43)【公開日】2023-10-20

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20231013BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 307

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 2022063763

(22)【出願日】2022-04-07

(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】110003362

【氏名又は名称】弁理士法人ｉ．ＰＡＲＴＮＥＲＳ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】仁田 昇

【テーマコード（参考）】

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C057AF22

2C057AF93

2C057AG51

2C057BA04

2C057BA14

(57)【要約】

【課題】アクチュエーターからの力を均一に伝えることのできる振動板を備えた液体吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】実施形態の液体吐出ヘッドは、圧力室、振動板、硬質粒子、およびアクチュエーターを備える。圧力室は、液体を吐出するノズルと連通する。振動板は、複数の前記圧力室の隔壁の一部を形成する。硬質粒子は、前記振動板の外面に形成する樹脂層中に分布する。アクチュエーターは、前記硬質粒子を介して前記振動板に力を与える。前記硬質粒子が分散する前記樹脂層は、前記アクチュエーターと接する領域から隣り合う前記圧力室を隔てる隔壁の位置まで、前記振動板の外面に形成している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出するノズルと連通する圧力室と、
複数の前記圧力室の隔壁の一部を形成する振動板と、
前記振動板の外面に形成した樹脂層に分散する硬質粒子と、
前記硬質粒子を介して前記振動板に力を与えるアクチュエーターと、を備え、
前記硬質粒子が分散する前記樹脂層は、前記アクチュエーターと接する領域から隣り合う前記圧力室を隔てる隔壁の位置まで、前記振動板の外面に形成していることを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項2】

隣り合う前記アクチュエーター間に支柱を設け、
前記隔壁の位置まで形成した前記硬質粒子が分散する前記樹脂層と前記振動板を、前記支柱と前記隔壁で挟んでいることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記樹脂層に分散する前記硬質粒子は、同じ粒子径であって、各々が前記振動板と前記アクチュエーターの両方に接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

前記硬質粒子は、ランダムに分散していることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、液体吐出ヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

所定量の液体を所定の位置に供給する液体吐出ヘッドが知られている。液体吐出ヘッドは、例えばインクジェットプリンタ、３Ｄプリンタ、分注装置などに搭載する。インクジェットプリンタは、インクの液滴をインクジェットヘッドから吐出して、記録媒体の表面に画像等を形成する。３Ｄプリンタは、造形材の液滴を造形材吐出ヘッドから吐出し、硬化させて、三次元造形物を形成する。分注装置は、試料の液滴を吐出して複数の容器等へ所定量供給する。

【0003】

液体吐出ヘッドは、液体を吐出するチャネルを複数有している。各チャネルは、液体を吐出するノズル、ノズルに連通する圧力室、圧力室の隔壁の一部を構成する振動板、及び振動板に力を与えて圧力室の容積を変えるアクチュエーターを備える。液体吐出ヘッドは、複数のチャネルの中から液体を吐出するチャネルを選択し、アクチュエーターに駆動信号を与えて駆動させる。アクチュエーターで振動板に力を加えると、液体で満たされている圧力室の容積が変わり、ノズルから液体を吐出する。しかしながら、振動板は、撓みやすい素材で形成するためアクチュエーターからの力が伝わり難い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－１６９６５６号公報

【特許文献2】特開平８－３００６４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、アクチュエーターからの力を均一に伝えることのできる振動板を備えた液体吐出ヘッドを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態の液体吐出ヘッドは、圧力室、振動板、硬質粒子、およびアクチュエーターを備える。圧力室は、液体を吐出するノズルと連通する。振動板は、複数の前記圧力室の隔壁の一部を形成する。硬質粒子は、前記振動板の外面に形成する樹脂層中に分布する。アクチュエーターは、前記硬質粒子を介して前記振動板に力を与える。前記硬質粒子が分散する前記樹脂層は、前記アクチュエーターと接する領域から隣り合う前記圧力室を隔てる隔壁の位置まで、前記振動板の外面に形成している。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に従うインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの全体構成図である。

【図2】上記インクジェットヘッドの斜視図である。

【図3】上記インクジェットヘッドのヘッド部を部分拡大した断面図である。

【図4】上記インクジェットヘッドのヘッド部を部分拡大した断面図である。

【図5】上記インクジェットヘッドのヘッド部を部分拡大した平面図である。

【図6】上記インクジェットヘッドの組立工程を説明する図である。

【図7】上記インクジェットヘッドの制御系の回路図である。

【図8】上記インクジェットヘッドのアクチュエーターに与える駆動波形である。

【図9】上記アクチュエーターの動作の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態に従う液体吐出ヘッドについて、添付図面を参照しながら詳述する。なお、各図において、同一構成は同一の符号を付している。

【0009】

実施形態の液体吐出ヘッドを搭載した画像形成装置の一例として、記録媒体に画像を印刷するインクジェットプリンタ１０を説明する。図１は、インクジェットプリンタ１０の概略構成を示す。インクジェットプリンタ１０は、筐体１１の内部に、記録媒体の一例であるシートＳを収納するカセット１２、シートＳの上流搬送路１３、カセット１２内から取り出したシートＳを搬送する搬送ベルト１４、搬送ベルト１４上のシートＳに向けてインクの液滴を吐出する複数のインクジェットヘッド１００～１０３、シートＳの下流搬送路１５、排出トレイ１６、及び制御基板１７を配置する。ユーザーインターフェイスである操作部１８は、筐体１１の上部側に配置する。

【0010】

シートＳに印刷する画像データは、例えば外部接続機器であるコンピュータ２００で生成する。コンピュータ２００で生成した画像データは、ケーブル２０１、コネクタ２０２，２０３を通してインクジェットプリンタ１０の制御基板１７に送る。

【0011】

ピックアップローラ２０４は、カセット１２からシートＳを一枚ずつ上流搬送路１３へ供給する。上流搬送路１３は、送りローラ対１３１、１３２と、シート案内板１３３、１３４で構成する。シートＳは、上流搬送路１３を経由して、搬送ベルト１４の上面に送る。図中の矢印１０４は、カセット１２から搬送ベルト１４へのシートＳの搬送経路を示す。

【0012】

搬送ベルト１４は、表面に多数の貫通孔を形成した網状の無端ベルトである。駆動ローラ１４１、従動ローラ１４２，１４３の３本のローラは、搬送ベルト１４を回転自在に支持する。モータ２０５は、駆動ローラ１４１を回転することによって搬送ベルト１４を回転させる。モータ２０５は、駆動装置の一例である。図中１０５は、搬送ベルト１４の回転方向を示す。搬送ベルト１４の裏面側に、負圧容器２０６を配置する。負圧容器２０６は、減圧用のファン２０７と連結する。ファン２０７は、形成する気流によって負圧容器２０６内を負圧にし、搬送ベルト１４の上面にシートＳを吸着保持させる。図中１０６は、気流の流れを示す。

【0013】

液体吐出ヘッドの一例であるインクジェットヘッド１００～１０３は、搬送ベルト１４上に吸着保持したシートＳに対して、例えば１ｍｍの僅かな隙間を介して対向するように配置する。インクジェットヘッド１００～１０３は、シートＳに向けてインクの液滴を夫々吐出する。インクジェットヘッド１００～１０３は、下方をシートＳが通過する際に画像を印刷する。各インクジェットヘッド１００～１０３は、吐出するインクの色が異なることを除けば、同じ構造である。インクの色は、例えば、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックである。

【0014】

インクジェットヘッド１００～１０３は、夫々、インク流路３１１～３１４を介してインクタンク３１５～３１８及びインク供給圧力調整装置３２１～３２４と連結する。各インクタンク３１５～３１８は、各インクジェットヘッド１００～１０３の上方に配置する。待機時に、インクジェットヘッド１００～１０３のノズル２４（図２参照）からインクが漏れ出ないように、各インク供給圧力調整装置３２１～３２４は、各インクジェットヘッド１００～１０３内を大気圧に対して負圧、例えば－１．２ｋＰａに調整している。画像形成時、各インクタンク３１５～３１８のインクは、インク供給圧力調整装置３２１～３２４によって各インクジェットヘッド１００～１０３に供給する。

【0015】

画像形成後、搬送ベルト１４から下流搬送路１５へシートＳを送る。下流搬送路１５は、送りローラ対１５１，１５２，１５３，１５４と、シートＳの搬送経路を規定するシート案内板１５５，１５６で構成する。シートＳは、下流搬送路１５を経由し、排出口１５７から排出トレイ１６へ送る。図中矢印１０７は、シートＳの搬送経路を示す。

【0016】

続いて、インクジェットヘッド１００～１０３の構成について説明する。以下は、図２～図９を参照しながら、インクジェットヘッド１００について説明しているが、インクジェットヘッド１０１～１０３もインクジェットヘッド１００と同じ構造である。

【0017】

図２に示すように、インクジェットヘッド１００は、液体吐出部の一例であるヘッド部２を備える。ヘッド部２は、フィルム配線基板の一例であるフレキシブルプリント配線板２１と接続する。フレキシブルプリント配線板２１は、中継基板の一例であるプリント基板２２と接続する。ヘッド部２は、ノズル部の一例であるノズルプレート２３を備える。ヘッド部２は、インク流路３１１を介して図１のインク供給圧力調整装置３２１と接続する。

【0018】

インクを吐出する各チャネルのノズル２４は、ノズルプレート２３の第１の方向の例えばＸ方向に沿って配列する。ノズル密度は、例えば１５０～１２００ｄｐｉの範囲内に設定する。ノズル２４は、一列に限らず、複数列であってもよい。ヘッド部２の詳しい構成は、後述する。

【0019】

フレキシブルプリント配線板２１は、例えばポリイミドなどの合成樹脂フィルムを用いたフレキシブルなプリント配線基板である。フレキシブルプリント配線板２１は、ドライバチップである駆動用のＩＣ（Integrated Circuit）３を搭載している（以下、駆動ＩＣと称す）。プリント基板２２は、ガラス繊維入りのエポキシ樹脂層と銅配線層を多重に積層した硬質のスルーホール基板である。制御部としての駆動ＩＣ３は、インクジェットプリンタ１０の制御基板１７からプリント基板２２を介して送られてくるプリントデータを一時的に格納し、所定のタイミングでインクを吐出するよう各チャネルに駆動信号を与える。

【0020】

図３～図５は、ヘッド部２の部分断面図である。ノズルプレート２３は、圧力室基板４の一面に接合する。ノズルプレート２３は、例えばポリイミドなどの樹脂又はステンレスなどの金属で形成した矩形状のプレートである。振動板４１は、ノズルプレート２３とは反対側の圧力室基板４の一面に接合する。振動板４１は、外力を加えたときに変形する可撓性を有する。振動板４１は、例えばステンレスなどの金属で形成した薄板状のプレートである。振動板４１の厚みは、例えば４μｍである。振動板４１の材質は、ポリイミドフィルムなど、金属以外でもよい。

【0021】

圧力室４２は、圧力室基板４に形成する。複数の圧力室４２は、各ノズル２４の位置に配列して、ノズル２４とそれぞれ連通させている。圧力室基板４は、例えばステンレスなどの金属で形成する。圧力室４２は、一例として、第２の方向の例えばＺ方向に貫通する矩形状の開口を圧力室基板４に形成し、両側の開口をノズルプレート２３と振動板４１でそれぞれ塞ぐことによって形成する。すなわち、振動板４１は、複数の圧力室４２が共用し、複数の圧力室４２のそれぞれの隔壁の一部を構成している（図４参照）。

【0022】

圧力室４２は、狭窄部を有するガイド流路４３と連通し、さらに振動板４１と樹脂層５を貫通する開口穴であるインク供給口４４を介してインク供給マニホールド４５に連通する。ガイド流路４３は、圧力室４２ごとに、圧力室基板４の振動板４１側の一面に第３の方向の例えばＹ方向に溝状に形成する。インク供給マニホールド４５は、樹脂層５を介在して振動板４１の一面に接合したフレーム４６内に形成する。インク供給マニホールド４５は、Ｘ方向に延び、各チャネルのインク供給口４４及びガイド流路４３を介して、各チャネルの圧力室４２とそれぞれ連通する。共通インク室としてのインク供給マニホールド４５は、インク流路３１１と連通する（図１，図２参照）。

【0023】

硬質粒子５０は、圧力室４２から見て振動板４１の外面に敷き詰め、隙間をバインダー樹脂５１で埋めて粒子を固定している。すなわち、硬質粒子５０は、バインダー樹脂５１で形成した樹脂層５内に分散している。硬質粒子５０が分散している樹脂層５は、一例として、硬質粒子５０を混合した流動性を有するバインダー樹脂５１を振動板４１の外面に塗布し、バインダー樹脂５１を硬化させることによって形成する。バインダー樹脂５１は、熱硬化性エポキシ樹脂が好ましい。硬質粒子５０は、振動板４１の外面にランダムに分散していればよい。但し、樹脂層５の厚み方向（すなわちＺ方向）に粒子同士が重なっていないことが望ましい。硬質粒子５０の平均粒子径は、例えば４μｍである。

【0024】

硬質粒子５０は、少なくともバインダー樹脂５１（硬化後）よりも硬い粒子である。硬質粒子５０の材質は、金属、ガラス、シリカなどである。これら材質の粒子は、大きさを揃えやすいという利点がある。金属は、例えばニッケル（Ｎｉ）である。金属など導電性を有する硬質粒子５０を用いた場合、例えば電極や配線に利用するようにしてもよい。なお、硬質粒子５０は、粒子径が揃っていれば異なる材質のものを含んでいてもよい。

【0025】

アクチュエーター６は、硬質粒子５０を介在して振動板４１の外面に配置する。すなわち、硬質粒子５０は、アクチュエーター６と振動板４１の両方に接している。従って硬質粒子５０の粒子径が、振動板４１とアクチュエーター６との間隔を規定する。なお、上述のように振動板４１を例えば４μｍのステンレスで形成した場合、硬質粒子５０の直径と振動板４１の厚みは同じである。

【0026】

各チャネルのアクチュエーター６は、振動板４１及び硬質粒子５０を挟んで圧力室４２およびガイド流路４３と対向する位置に配列する。アクチュエーター６と振動板４１は、樹脂層５を形成するバインダー樹脂５１を接着剤にして接合するようにしてもよい。各アクチュエーター６は、Ｚ方向における振動板４１とは反対側の一面を支持部材４７にそれぞれ接合することによって固定している。なお、フレーム４６も樹脂層５を形成するバインダー樹脂５１を接着剤にして接合するようにしてもよい。図３は、振動板４１の上面全体に硬質粒子５０を分散させているが、例えば接着剤を使い分けて、フレーム４６を配置する領域はバインダー樹脂５１のみにしてもよい。

【0027】

アクチュエーター６は、例えばピエゾ素子などの圧電体６１、第１の内部電極６２、及び第２の内部電極６３を交互に層状に積層して形成した積層型圧電アクチュエーターである（特に図３参照）。各圧電体６１は、分極方向が例えばＺ方向において互いに逆向きに配置し、ｄ３３モードで変形させる。第１の内部電極６２と第２の内部電極６３は、圧電体６１の主面にそれぞれ形成した導電膜である。第１の内部電極６２は、それぞれＹ方向におけるアクチュエーター６の一方の端面まで形成し、この端面に形成した第１の外部電極６４に接続する。第２の内部電極６３は、それぞれＹ方向におけるアクチュエーター６の他方の端面まで形成し、この端面に形成した第２の外部電極６５に接続する。ダミー層６８は、圧電体６１と同材料である。但し、ダミー層６８は、内部電極を片側にしか設けず、電界が印加されないので変形しない。ダミー層６８は、アクチュエーター６を支持部材４７に固定するベースとなり（特に図４参照）、あるいは組立中や組立後の精度を出すために研磨する研磨代となる。

【0028】

複数の圧電体６１を積層したアクチュエーター６は、一例として、薄板状に加工した各圧電体６１の主面に第１の内部電極６２と第２の内部電極６３をそれぞれ成膜する。そして圧電体６１同士を積層し焼成してから第１の内部電極６２と第２の内部電極６３の間に電圧を印加して圧電体６１を分極する。その後、第１の外部電極６４と第２の外部電極６５を成膜する。圧電体６１は、チタン酸ジルコン酸鉛 (ＰＺＴ)などの鉛含有圧電材料、或いはニオブ酸ナトリウムカリウムなどの鉛非含有圧電材料で形成する。第１の内部電極６２と第２の内部電極６３は、銀パラジウムなどの焼成可能な導電性材料で成膜する。第１の外部電極６４と第２の外部電極６５は、メッキ法やスパッタ法など既知の方法で、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕなどで成膜する。

【0029】

各アクチュエーター６の第１の外部電極６４は、フレキシブルプリント配線板２１の個別配線６６にそれぞれ接続する（図３参照）。フレキシブルプリント配線板２１は、基材２６，個別配線６６，接着層２７，絶縁層２８を有する。フレキシブルプリント配線板２１は、ハンダメッキ層２９を形成した領域が第１の外部電極６４と対向するように配置し、ハンダを溶融させることによって各チャネルの第１の外部電極６４と個別配線６６を電気的及び機械的に接続する。一方、各チャネルの第２の外部電極６５は、共通配線（不図示）に接続し、例えばフレキシブルプリント配線板２１を介して共通電位に接続する。

【0030】

各チャネルのアクチュエーター６間には、溝６９を介してアクチュエーター６と同様の構成のアクチュエーター６０を配置し、例えば支柱としてよい。アクチュエーター６とアクチュエーター６０は、共通の圧電体６１、第１の内部電極６２、及び第２の内部電極６３を用いて一括で形成し、溝６９を形成することで個々のアクチュエーター６及びアクチュエーター６０に分ける。支柱となるアクチュエーター６０は、隣接する圧力室４２間の隔壁４０にあたる位置に配置する（図４参照）。硬質粒子５０は、この支柱と振動板４１との間にも敷き詰める。これにより、バインダー樹脂５１よりも硬い硬質粒子５０で支柱を支持する。アクチュエーター６０は、インクの吐出操作には利用しないが、インクの吐出に使用するようにしてもよい。従って支柱となるアクチュエーター６０には、第１の外部電極６４と第２の外部電極６５を設けなくともよく、設けてもよい。なお、支柱は、アクチュエーター６と同様の構成のアクチュエーター６０で構成するのに代えて、別の部材で形成してもよい。例えば支持部材４７と一体的に支柱を形成してもよい。

【0031】

上述のヘッド部２は、一例として、図６に示すように、ノズルプレート２３、圧力室４２を形成した圧力室基板４、及び振動板４１を互いに接合した第一の構造体と、アクチュエーター６、支柱（アクチュエーター６０）、及び支持部材４７を互いに接合した第二の構造体をそれぞれ製作し、振動板４１に硬質粒子５０を含む未硬化のバインダー樹脂５１を塗布した後、アクチュエーター６の位置が圧力室４２の中心と一致するように位置決めし、バインダー樹脂５１を熱硬化させて製作する。第一の構造体と第二の構造体を接合する際、アクチュエーター６が硬質粒子５０を含む未硬化のバインダー樹脂５１を押して、硬質粒子５０が厚さ方向に重ならないようにする。

【0032】

図７は、インクジェットヘッド１００の制御系の回路図である。図７に示すように、アクチュエーター６は、第１の外部電極６４を個別配線６６に接続し、個別配線６６を介して駆動ＩＣ３の出力端子に接続する。第１の外部電極６４と個別配線６６の接続点がアクチュエーター６の個別端子である。第２の外部電極６５は、共通配線６７に接続し、共通配線６７を介して共通電位に接続する。第２の外部電極６５と共通配線６７の接続点がアクチュエーター６のコモン端子である。

【0033】

各アクチュエーター６の個別端子からの個別配線６６は、駆動ＩＣ３の駆動ドライバＤ（すなわち、駆動回路）の出力端子にそれぞれ接続する。駆動ＩＣ３は、アクチュエーター６に与える駆動電圧Ｖ１の電源７及び駆動電圧Ｖ２の電源７１を接続する。電源７及び電源７１は、正極を駆動ＩＣ３に接続し、負極をグランド（ＧＮＤ）に接続する。駆動ＩＣ３は、インクジェットプリンタ１０の制御基板１７（図１参照）から送られてくるプリントデータの信号線と接続する。プリントデータは、制御信号の一例である。各アクチュエーター６のコモン端子からの共通配線６７は、グランド（ＧＮＤ）に接続する。

【0034】

続いて、図８及び図９を参照しながらインク吐出動作について説明する。駆動ＩＣ３の各駆動ドライバＤは、駆動電圧Ｖ１，Ｖ２及びグランド（ＧＮＤ）を使って、各アクチュエーター６の個別端子に駆動波形を与える。電圧Ｖ１は例えば２０Ｖである。電圧Ｖ２は例えば１０Ｖである。グランド（ＧＮＤ）は例えば０Ｖである。どのアクチュエーター６を駆動させるかは、例えばプリントデータに基づく。図８は、アクチュエーター６に与える駆動波形の一例である。

【0035】

図８に示すように、アクチュエーター６は、個別端子に電圧Ｖ２を与えて待機状態とする。電圧Ｖ２を与えると、圧電体６１の分極軸の向きに電界が印加され、図９（ａ）に示すように、アクチュエーター６が積層方向（Ｚ方向）に伸長して圧力室４２の容積が収縮した状態になる。そして、図８の時刻ｔ１で個別端子の電位をグランド（ＧＮＤ）に下げることで、図９（ｂ）に示すように、アクチュエーター６が復帰し、相対的に圧力室４２の容積が拡張する。圧力室４２の容積が拡張した分、ガイド流路４３を介して圧力室４２内にインクが流れ込む。そして例えばヘッド部２の圧力振動周期の１／２の時間経過後、図８の時刻ｔ２において個別端子に電圧Ｖ２を与えると、図９（ｃ）に示すように、アクチュエーター６が積層方向（Ｚ方向）に伸長して圧力室４２の容積が収縮することでノズル２４からインクの液滴Ｒが吐出する。そして例えばヘッド部２の圧力振動周期の１／２の時間経過後、図８の時刻ｔ３において個別端子に電圧Ｖ１を与えると、図９（ｄ）に示すように、アクチュエーター６が積層方向（Ｚ方向）にさらに伸長して圧力室４２の容積が収縮し、その後時刻ｔ４でアクチュエーター６と圧力室４２を図９（ａ）の初期状態に戻すことによって残留振動を減衰させる。このようにアクチュエーター６の積層方向の縦振動に合わせて圧力室４２の容積が変わり、インクを吐出することができる。その後、個別端子に電圧Ｖ２を与えて待機状態とする。

【0036】

図９（ａ）～（ｄ）に模式的に示したように、アクチュエーター６が積層方向（Ｚ方向）に収縮すると、振動板４１は、特に溝６９に対応する部位が変形する。例えばノズル密度が３００ｄｐｉの場合、圧力室４２のピッチは１６９μｍである。圧力室４２の幅は約８０μｍ、アクチュエーター６の幅は約４０μｍ、溝６９の幅は２０μｍである。溝６９の部分にも硬質粒子５０が複数存在している。硬質粒子５０とバインダー樹脂５１で形成した樹脂層５をアクチュエーター６と接する領域から隣り合う圧力室４２を隔てる隔壁４０の位置まで外面に形成した振動板４１は、たわみ方向にはバインダー樹脂５１の弾性によって撓みやすい為、変形を妨げにくい。その後、インクを吐出するためにアクチュエーター６が積層方向（Ｚ方向）に伸長すると、振動板４１はアクチュエーター６に押されるが、硬質粒子５０とバインダー樹脂５１で形成した樹脂層５を外面に形成した振動板４１は、厚み方向に硬い為、アクチュエーター６から受ける力が伝わりやすい。その結果、アクチュエーター６からの力を均一に伝えることができる。残留振動を減衰させるためにアクチュエーター６を伸長させたときも同様である。

【0037】

以上説明したように、上述の実施形態によれば、アクチュエーター６からの力を均一に伝えることのできる振動板４１を備えたインクジェットヘッド１００を提供することが可能である。上述の構成の積層型圧電アクチュエーターは、Ｚ方向の変形量が大きいので、この実施形態による効果は大きい。

【0038】

なお、アクチュエーター６は、複数の圧電体６１を積層した積層型に限らない。圧電体６１が単一層のアクチュエーターであってもよい。また、駆動電圧を印加したときのアクチュエーターの動作は、縦振動に限らない。さらに、ドロップオンデマンド・ピエゾ方式に限らず、コンティニアス方式に適用してもよい。

【0039】

上述の実施形態では、インクジェットプリンタ１０のインクジェットヘッド１００を液体吐出装置の一例として説明したが、液体吐出装置は、３Ｄプリンタの造形材吐出ヘッド、分注装置の試料吐出ヘッドであってもよい。

【0040】

本発明の実施形態は、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、変更を行うことができる。これら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。

【符号の説明】

【0041】

１０ インクジェットプリンタ
１００～１０３ インクジェットヘッド
２ ヘッド部
２４ ノズル
３ 駆動ＩＣ
４１ 振動板
５０ 硬質粒子
５１ バインダー樹脂
６ アクチュエーター
６０ アクチュエーター（支柱）
Ｄ 駆動ドライバ（駆動回路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】