(57)【要約】【課題】分極処理に対して増大する熱膨張係数の影響を低減して、ヘッド全体の熱膨張係数を抑えることにより、加熱硬化による接着剤とヘッド端部の界面剥離を防止できるインクジェットヘッドユニットを提供する。【解決手段】ヘッドチップ１１のアクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の端部と保護カバー部材６とを接着剤８により固定する。上記ヘッドチップ１１のアクチュエーター基板は、アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりもベース層の熱膨張係数が小さく、かつ、アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりもカバー基板の熱膨張係数が小さい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース層とアクチュエーター層とが積層され、上記アクチュエーター層の上記ベース層の反対側に、隔壁で分離された複数の溝が形成されたアクチュエーター基板と、上記アクチュエーター基板の上記隔壁の上部面に接合され、上記アクチュエーター層の上記複数の溝とでインク室を形成するカバー基板とを有するインクジェットヘッドと、
上記インクジェットヘッドを保持するための保持部材と、
上記インクジェットヘッドの少なくとも上記アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の側の端部と上記保持部材とを固定する固定部材と
を備え、
上記アクチュエーター基板の上記アクチュエーター層は、厚さ方向に分極されて電界により形状変化する圧電材料からなり、
上記アクチュエーター基板の上記アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりも上記ベース層の熱膨張係数が小さく、かつ、
上記アクチュエーター基板の上記アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりも上記カバー基板の熱膨張係数が小さいことを特徴とするインクジェットヘッドユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドユニットにおいて、
上記保持部材は、上記インクジェットヘッドを取り囲むように、かつ、上記インクジェットヘッドのノズル面と吐出側の面が略同一平面上になるように配置され、
上記インクジェットヘッドと上記保持部材との間隙が上記固定部材で封止されていることを特徴とするインクジェットヘッドユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインクジェットヘッドユニットにおいて、
上記固定部材は、樹脂材料を主成分とすることを特徴とするインクジェットヘッドユニット。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載のインクジェットヘッドユニットにおいて、
上記アクチュエーター基板の上記ベース層は、分極処理が施されていない圧電材料からなることを特徴とするインクジェットヘッドユニット。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載のインクジェットヘッドユニットにおいて、
上記カバー基板は、上記アクチュエーター基板の上記ベース層と略同じ熱膨張係数を有することを特徴とするインクジェットヘッドユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のインクジェットヘッドユニットにおいて、
上記カバー基板は、分極処理が施されていない圧電材料からなることを特徴とするインクジェットヘッドユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノズルからインク滴を吐出するインクジェットヘッドユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタや産業用途おいて、圧電材料のシェアモード変形を利用したインクジェット方式が提案されている。この方式は、圧電材料からなるインクチャンネルの壁(以下、「チャンネル壁」という)の両側面に形成した電極を用いて、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を生じさせることで、シェアモードでチャンネル壁を変形させ、その際に生じる圧力波変動を利用してインク滴を吐出するものであり、ノズルの高密度化、低消費電力化、高駆動周波数化に適している。
【０００３】
近年は、このシェアモード変形を利用したインクジェットヘッドを産業用途に利用することが盛んに行われるようになり始めている。このような多岐にわたる用途への展開に応じて、インクジェットによる描画には、より高精細で高品質な画質が求められるとともに、高精度な印刷を行うために、ノズル孔から吐出されたインク液滴を精度よく被印刷体に着弾させることが必要である。
【０００４】
従来のシェアモード変形を利用したインクジェットヘッドにおいては、図６に示すように、チャンネル壁により複数のインク室１３４が形成された圧電基板１３５と、共通インク室１３３が形成される天板の接着において、反りやうねりを低減するために、カバー基板１３６となる材料を、上記圧電基板１３５の材料と同じにすることで熱膨張係数を合わせ、反りやうねりを防止する。また、チャネル壁が形成された圧電基板１３５には、厚さ方向に分極処理が施されており、分極処理により処理された厚さ方向と、処理されていない方向で熱膨張係数が変化することから、カバー基板１３６となる圧電材料にも同様の分極処理を施し、熱膨張係数を合わせている(例えば、特開２００１−１００３８号公報(特許文献１)参照)。
【０００５】
一方、安定したインク吐出を実現するためには、吐出されるノズル孔や表面にインクの残留が無いように維持する必要があるため、インク吐出に合わせてメンテナンスが行われる。メンテナンスは、一般的にワイピングによる除去が用いられるために、インクジェットヘッドの周辺には、ヘッドを保護するための保護カバーが使用され、保護カバーとヘッドに発生した隙間を、樹脂で充填し封止する構成が用いられる。顔料インクなどの樹脂成分を有するインクの場合、残留インクの粘度が上昇し、増粘インクがワイピングによって、ノズル部に運ばれると着弾精度の劣化を招くことがあるため、上記隙間は、ワイピングで除去されたインクが残留することのないように、完全に封止されていることが重要である。
【０００６】
しかしながら、従来の構成では、以下のような問題があった。すなわち、従来構成のインクジェットヘッドを作成したところ、上記保持部材であるカバー部材と、固定部材であるヘッドの間に充填する樹脂と、ヘッドの界面、特にチャンネル列方向となるヘッド長手方向の端部あるいは長手方向端部に対向するカバー部材の端面で剥離が頻発した。この原因を本発明者らは以下のように推察した。上記隙間を樹脂で封止硬化するために、隙間に樹脂を充填した後、加熱処理が一般的に行われる。この加熱硬化後の冷却(常温復帰)において、各材料が持つ熱膨張係数に応じて収縮が発生する。
【０００７】
図７Ａ〜図７Ｃは、従来のインクジェットヘッド構造において、本発明者らが推察したヘッド端部と接着剤界面で剥離するメカニズムを示している。
【０００８】
図７Ａは、インクジェットヘッドであるヘッドチップ１１１周辺に保護カバー部材１０６が形成され、ヘッドチップ１１１と保護カバー部材１０６との隙間に接着剤１０８を充填した状態を示した図である。この隙間に接着剤１０８が充填された後、接着剤１０８を硬化するために加熱処理が行われ、上記加熱後の冷却において、図７Ｂに示すように、各材料の熱膨張係数に応じた収縮が発生する。各材料の熱膨張係数として、保護カバー部材１０６はα≒１１ppm、接着剤１０８はα≒２５〜４０ppm、圧電基板１３５およびカバー基板１３６は、分極方向でα≒０．５ppm、分極方向に対して直交する方向でα≒７ppmの値を持つ構成である。
【０００９】
上記構成のため、接着剤１０８を硬化するための加熱状態から、インクジェットヘッドを使用する常温まで冷却したとき、保護カバー部材１０６の接着剤１０８との当接面の収縮より、接着剤１０８の収縮量が大きくなる。すなわち、接着剤１０８は冷却によって収縮するのだが、保護カバー部材１０６の方が収縮量が小さいため、保護カバー部材１０６との界面でピニング(付着)された形となる。つまり、保護カバー部材１０６によって樹脂の収縮が阻害される形となって剥離力１８２が発生する。一方で、ヘッドチップ１１１端部も冷却によって矢印１８３の方向に縮もうとするために、接着剤１０８は、保護カバー部材１０６とヘッドチップ１１１端部に引っ張られる形となり、剥離力１８４が発生する。
【００１０】
ヘッドチップ１１１の収縮量は、長手方向のほうが大きいため、図７Ｃに示すように、ヘッド収縮量の多い長手方向の端部１８１あるいは長手方向端部に対向する保護カバー部材１０６の端面１８０において剥離が生じやすくなる。
【００１１】
上記のような剥離が発生した場合、ヘッド吐出面においてインクたまりができやすくなり、増粘インクのワイピングによるノズルへの付着による吐出不良や、増粘インクのノズル面への固着によるワイプブレードの損傷といった問題があった。
【００１２】
上記のような剥離は、インクジェットヘッドの収縮量が大きいほど、すなわちヘッドの長手方向の熱膨張係数が大きいほど大きくなる。
【特許文献１】特開２００１−１００３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、この発明の課題は、分極処理に対して増大する熱膨張係数の影響を低減して、ヘッド全体の熱膨張係数を抑えることにより、加熱硬化による接着剤とヘッド端部の界面剥離を防止できるインクジェットヘッドユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、この発明のインクジェットヘッドユニットは、
ベース層とアクチュエーター層とが積層され、上記アクチュエーター層の上記ベース層の反対側に、隔壁で分離された複数の溝が形成されたアクチュエーター基板と、上記アクチュエーター基板の上記隔壁の上部面に接合され、上記アクチュエーター層の上記複数の溝とでインク室を形成するカバー基板とを有するインクジェットヘッドと、
上記インクジェットヘッドを保持するための保持部材と、
上記インクジェットヘッドの少なくとも上記アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の側の端部と上記保持部材とを固定する固定部材と
を備え、
上記アクチュエーター基板の上記アクチュエーター層は、厚さ方向に分極されて電界により形状変化する圧電材料からなり、
上記アクチュエーター基板の上記アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりも上記ベース層の熱膨張係数が小さく、かつ、
上記アクチュエーター基板の上記アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりも上記カバー基板の熱膨張係数が小さいことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、インクジェットヘッドのアクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の側の端部は、固定部材を介して保持部材に固定されているため、固定部材の加熱硬化後の常温までの冷却過程における熱収縮により、固定部材とインクジェットヘッドの界面には引張り応力が作用する。上記アクチュエーター基板の上記アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりもベース層の熱膨張係数が小さく、かつ、アクチュエーター基板のアクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりもカバー基板の熱膨張係数が小さいという本構成によって、従来構成に比べてインクジェットヘッド自身の熱収縮が小さくなるため、インクジェットヘッドと固定部材の界面に生じる引張り応力を低減することができ、クラック発生の危険性が少ない、信頼性の高いインクジェットヘッドユニットを作成することができる。
【００１６】
また、一実施形態のインクジェットヘッドユニットでは、
上記保持部材は、上記インクジェットヘッドを取り囲むように、かつ、上記インクジェットヘッドのノズル面と吐出側の面が略同一平面上になるように配置され、
上記インクジェットヘッドと上記保持部材との間隙が上記固定部材で封止されている。
【００１７】
上記実施形態によれば、インクジェットヘッドのノズル面は、保持部材の吐出側の面と略同一平面上となっており、そのインクジェットヘッドと保持部材との隙間に固定部材を充填しているため、ノズル面のワイプやインクジェットヘッド内の気泡除去等のメンテナンス動作によって、インクジェットヘッドのノズル面にインクが残留するということがなく、信頼性の高い描画動作を長時間維持することができる。
【００１８】
また、一実施形態のインクジェットヘッドユニットでは、
上記固定部材は、樹脂材料を主成分とする。
【００１９】
上記実施形態によれば、固定部材を樹脂材料で構成するため、簡単な工程でインクジェットヘッドと保持部材との隙間を再現性良く充填することができるため、インクジェットヘッドの信頼性を向上することができる。
【００２０】
また、一実施形態のインクジェットヘッドユニットでは、
上記アクチュエーター基板の上記ベース層は、分極処理が施されていない圧電材料からなる。
【００２１】
上記実施形態によれば、ベース層は分極処理されていないので、アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数が、アクチュエーター層よりも小さくすることができる。これによってインクジェットヘッド全体の熱膨張係数を低減することができるので、インクジェットヘッドと固定部材の剥離の危険性を低減することができ、インクジェットヘッドユニットの信頼性を高めることができる。また、アクチュエーター層とベース層が圧電材料であって、分極と非分極の区別だけであるので、アクチュエーター基板の作成が容易となり、インクジェットヘッドの作成コストを低減することができる。
【００２２】
また、一実施形態のインクジェットヘッドユニットでは、
上記カバー基板は、上記アクチュエーター基板の上記ベース層と略同じ熱膨張係数を有する。
【００２３】
上記実施形態によれば、カバー基板とベース層が略同じ熱膨張係数を有しているため、インクジェットヘッドの加工工程による熱履歴によるストレスの印加や、これに伴う変形が極めて少ないため、構造的な信頼性を向上することができ、応力による液滴吐出特性の劣化を防止することができる。
【００２４】
また、一実施形態のインクジェットヘッドユニットでは、
上記カバー基板は、分極処理が施されていない圧電材料からなる。
【００２５】
上記実施形態によれば、カバー基板は分極処理されていないので、アクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数が、アクチュエーター層よりも小さくすることができる。これによってインクジェットヘッド全体の熱膨張係数を低減することができるので、インクジェットヘッドと固定部材の剥離の危険性を低減することができ、インクジェットヘッドユニットの信頼性を高めることができる。また、カバー基板とアクチュエーター層が圧電材料であって、分極と非分極の区別だけであるので、カバー基板とアクチュエーター基板の作成が容易となり、インクジェットヘッドの作成コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上より明らかなように、この発明のインクジェットヘッドユニットによれば、分極処理に対して増大する熱膨張係数の影響を低減して、ヘッド全体の熱膨張係数を抑えることによって、加熱硬化による接着剤とヘッド端部の界面剥離を防止でき、構造的欠陥のないインクジェットヘッドユニットを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明のインクジェットヘッドユニットを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
図１Ａ, 図１Ｂにこの発明のインクジェットヘッドユニットの実施の一形態を示している。
【００２９】
このインクジェットヘッドユニット１は、保持部材の一例としての保護カバー部材６、ベースユニット２およびフィルタユニット３を備えている。上記保護カバー部材６は、互いに結合されたベースユニット２およびフィルタユニット３で構成されるヘッドチップ支持部４のインク吐出側の面を覆うように配置されている。
【００３０】
インクジェットヘッドの一例としてのヘッドチップ１１は、保護カバー部材６に設けられた開口部６aを貫通するように配置されている。上記保護カバー部材６とヘッドチップ１１との隙間に、固定部材の一例としての接着剤８が充填されている。上記接着剤８により、保護カバー部材６とヘッドチップ１１の隙間にインクが溜まったり、更に溜まったインクが不用意に落下したりするのを防止している。なお、図１Ａでは、ベースユニット２およびフィルタユニット３から構成されるヘッドチップ支持部４に保護カバー部材６が取り付けられた状態を示しており、図１Ｂでは、ヘッドチップ支持部４から保護カバー部材６が取り外された状態を示している。
【００３１】
続いて、図２を用いて、ベースユニット２およびフィルタユニット３の構成を示す。
【００３２】
上記ベースユニット２は、ヘッドベース１３と、チップマウント１２と、ヘッドチップ１１と、フレキシブル基板２６と、ドライバ基板９と、マニホールド１４Ａ,１４Ｂを備えている。
【００３３】
上記ヘッドチップ１１は、外周面および内部に保護膜１０としてポリパラキシリレン膜が形成されている。また、ヘッドチップ１１の吐出側端面に、複数の吐出口が直線上に所定の間隔をあけて設けられたノズルプレート７を接着している。
【００３４】
上記フィルタユニット３は、ＰＥＥＫ(ポリエーテルエーテルケトン)からなる２つのハウジング１６１,１６２を備えている。ハウジング１６１,１６２の内部に形成された液室を隔てるように、液体を濾過するフィルタプレート(図示せず)が配置されている。ハウジング１６１の液室に、インクを供給する第１の液体収容部(図示せず)から液体が導入される導入口を形成している。ハウジング１６２の液室内に、マニホールド１４Ａにおける第１の開口５７Ａに連通されるべき流路を形成している。さらに、ハウジング１６２に、マニホールド１４Ｂの第１の開口５６Ａに連通されるべき図示しないベント流路を形成している。なお、このベント流路は、ハウジング１６１に形成されたベント流路を介して、排出したインクを蓄積する第２の液体収容部に接続されている。
【００３５】
図２に示すように、マニホールド１４Ａ,１４Ｂに溝１６Ａ,１６Ｂをそれぞれ形成している。溝１６Ａ,１６Ｂには、マニホールド１４Ａ,１４Ｂとフィルタユニット６との取り付け時に接着剤が充填される。溝１６Ａ,１６Ｂには、フィルタユニット６やマニホールド１４Ａ,１４Ｂの素材と近い線膨張係数の接着剤を用いるのが好ましい。本実施形態では、溝１６Ａ,１６Ｂにエポキシ系接着剤を充填している。フィルタユニット３とマニホールド１４Ａ,１４Ｂとが接着剤によって接着された状態を図１Ｂに示している。
【００３６】
続いて図３に、この発明のヘッドチップ１１の実施形態を示す。
【００３７】
図３に示すように、ヘッドチップ１１は、チタン酸ジルコン亜鉛(ＰＺＴ)を材料として用いたアクチュエーター基板２９が形成され、そのアクチュエーター基板２９は、分極処理を施していないベース層３０と、その上面に厚さ方向に分極処理されたアクチュエーター層３１とが積層されている。アクチュエーター層３１に、複数の溝３５による隔壁が形成され、その溝３５の側壁には駆動用の電極膜(図示しない)が成膜されており、上記隔壁によりインク室３４を形成している。アクチュエーター層３１は、上記インク室３４を形成する隔壁の高さと同等の高さ(厚さ)で構成されている。本実施形態において、アクチュエーター層３１は、隔壁の高さである２４０μｍの厚さで形成されている。
【００３８】
この発明の課題でも述べたように、図４に示す構成において、圧電材料では分極方向に対して直交する方向５１において、熱膨張係数が増大することから、アクチュエーター層３１は、短辺端部と接着剤８の界面８１で、剥離が発生する要因となるため、可能な限りアクチュエーター層３１を薄くすることが望ましい。また、ヘッドチップ１１の内部と外部の略全面にポリパラキシリレンまたはその誘導体による絶縁層を形成している。
【００３９】
本実施形態において、分極を施していないＰＺＴの熱膨張係数は、α≒２の値であり、分極処理されたＰＺＴの熱膨張係数は、分極方向でα≒０．５、分極方向に対して直交する方向でα≒７の値となっている。
【００４０】
図５に、アクチュエーター基板２９の構成において、アクチュエーター層３１の積層比率により、ヘッドチップ１１の短辺端部と接着剤８での界面８１剥離結果を示している。図５に示すように、アクチュエーター層３１を４０％以下の積層比率とすることで、界面８１剥離を防止できている。ただし、この積層比率は、この発明の実施形態に用いた圧電材料による検証結果であり、他の圧電材料においては、上記比率に限定されるものではない。
【００４１】
カバー基板３２には、アクチュエーター基板２９と同種のＰＺＴを用いており、分極処理は施されていない。カバー基板３２に、インク室３４と連通するように共通インク室３３を形成しており、アクチュエーター層３１に形成された上記隔壁の上壁面に、カバー基板３２を接着剤により接着している。本実施形態では、接着剤にエポキシ系接着剤を使用し、加熱硬化により接着している。
【００４２】
また、図４に示すように、ヘッドチップ１１は、図３で説明したように、アクチュエーター層３１とベース層３０で構成されたアクチュエーター基板２９に、カバー基板３２が接着されており、インク室３３を形成する構成となっている。そのヘッドチップ１１の表面にノズルプレート７を接着している。ノズルプレート７には、インク室３３に対応する位置にインク室３３と連通するようにノズル孔４０を配置されている。ヘッドチップ１１の周辺には保護カバー部材６が形成されており、ヘッドチップ１１と保護カバー部材６により生じた隙間に、接着剤８が充填されて隙間を封止している。この保護カバー部材６の材料には、ＳＵＳ３１６が使用され、ワイピングによるインク除去性を向上するためにＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)などのフッ素樹脂が表面にコーティングされている。上記隙間を封止する接着剤８には、エポキシ系接着剤が使用されており、充填後に加熱することで接着剤８が硬化する。本実施形態では、７５℃で所定時間加熱している。本構成により、ノズルプレート７表面のメンテナンス時に、ヘッドチップ１１を保護すると共に、ワイピングによるインク液滴の除去を可能としている。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係るインクジェットヘッドユニットによれば、ヘッドチップ１１を形成するアクチュエーター基板２９において、アクチュエーター層３１とベース層３０で構成し、インク室３４を形成する隔壁の高さと同等の厚さでアクチュエーター層３１をベース層３０上に積層することで、分極処理により増大した分極方向に対して直交する方向５１の熱膨張係数の影響を小さくすることが可能となり、接着剤８を用いた周辺封止構造において、ヘッドチップ１１と接着剤８の界面８１剥離を防止し、安定した封止工程の実現を可能とする。また、メンテナンスにおけるワイピングにおいて、インク残留を発生させない構造となり、確実なメンテナンスを実現できる。
【００４４】
また、上記のように本実施の形態においては、カバー基板および、アクチュエーター基板を構成するアクチュエーター層ならびにベース層を、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料を使用しているため、機械加工性が類似しており、このため、ヘッドチップの切断加工や、研磨加工において偏磨耗が発生せず、切断面、研磨面に段差が発生しない。このため、ノズル接着を行ったとき、ノズルプレートを歪ませることなく接着することができ、これによって高い着弾精度を実現することができる。
【００４５】
上記構成のインクジェットヘッドユニットによれば、分極処理に対して増大する熱膨張係数の影響を低減して、ヘッドチップ１１全体の熱膨張係数を抑えることによって、加熱硬化による接着剤とヘッド端部の界面剥離を防止でき、構造的欠陥のないインクジェットヘッドユニットを実現することができる。
【００４６】
また、上記ヘッドチップ１１のノズル面は、保護カバー部材６の吐出側の面と略同一平面上となっており、そのヘッドチップ１１と保護カバー部材６との隙間に接着剤８を充填しているため、ノズル面のワイプやヘッドチップ１１内の気泡除去等のメンテナンス動作によって、ヘッドチップ１１のノズル面にインクが残留するということがなく、信頼性の高い描画動作を長時間維持することができる。
【００４７】
また、上記接着剤８を樹脂材料で構成するため、簡単な工程でヘッドチップ１１と保護カバー部材６との隙間を再現性良く充填することができるため、ヘッドチップ１１の信頼性を向上することができる。
【００４８】
また、上記アクチュエーター層３１が実際に液滴の吐出動作に寄与する隔壁の高さと同程度の厚さにすることによって、アクチュエーター層３１の厚さを必要最小限にすることができ、これによって、アクチュエーター層３１の大きな熱膨張係数のヘッドチップ１１全体の熱膨張係数に対する影響を最低限に抑えることができる。
【００４９】
また、上記ベース層３０は分極処理されていないので、アクチュエーター層３１の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数が、アクチュエーター層３１よりも小さくすることができる。これによってヘッドチップ１１全体の熱膨張係数を低減することができるので、ヘッドチップ１１と接着剤８の剥離の危険性を低減することができ、インクジェットヘッドユニットの信頼性を高めることができる。また、アクチュエーター層３１とベース層３０が圧電材料であって、分極と非分極の区別だけであるので、アクチュエーター基板２９の作成が容易となり、ヘッドチップ１１の作成コストを低減することができる。
【００５０】
また、上記アクチュエーター層３１とベース層３０が同じ主成分の圧電材料で構成されているため、ヘッドチップ１１の切断や研磨の加工において、アクチュエーター層３１とベース層３０を同様に加工することができ、これによって偏磨耗などによる段差が発生しないため、ヘッドチップ１１の形状安定性やノズル接着面の平坦性を維持することができ、着弾特性の優れたインクジェットヘッドユニットを製作することができる。
【００５１】
また、上記カバー基板３２とベース層３０が略同じ熱膨張係数を有しているため、ヘッドチップ１１の加工工程による熱履歴によるストレスの印加や、これに伴う変形が極めて少ないため、構造的な信頼性を向上することができ、応力による液滴吐出特性の劣化を防止することができる。
【００５２】
また、上記カバー基板３２は分極処理されていないので、アクチュエーター層３１の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数が、アクチュエーター層３１よりも小さくすることができる。これによってヘッドチップ１１全体の熱膨張係数を低減することができるので、ヘッドチップ１１と接着剤８の剥離の危険性を低減することができ、インクジェットヘッドユニットの信頼性を高めることができる。また、カバー基板３２とアクチュエーター層３１が圧電材料であって、分極と非分極の区別だけであるので、カバー基板３２とアクチュエーター基板２９の作成が容易となり、ヘッドチップ１１の作成コストを低減することができる。
【００５３】
また、上記カバー基板３２がアクチュエーター層３１と同じ主成分の圧電材料で構成されているため、ヘッドチップ１１の切断や研磨の加工において、アクチュエーター層３１とカバー基板３２を同様に加工することができ、これによって偏磨耗などによる段差が発生しないため、ヘッドチップ１１の形状安定性やノズル接着面の平坦性を維持することができ、着弾特性の優れたインクジェットヘッドユニットを製作することができる。
【００５４】
また、上記カバー基板３２がアクチュエーター基板２９(アクチュエーター層３１とベース層３０)と同じ主成分の圧電材料で構成されているため、ヘッドチップ１１の切断や研磨の加工において、アクチュエーター基板２９とカバー基板３２を同様に加工することができ、これによって偏磨耗などによる段差が発生しないため、ヘッドチップ１１の形状安定性やノズル接着面の平坦性を維持することができ、着弾特性の優れたインクジェットヘッドユニットを製作することができる。
【００５５】
上記実施形態では、ベース層３０とカバー基板３２の材料にチタン酸ジルコン亜鉛(ＰＺＴ)を用いたが、ベース層とカバー基板の材料はこれに限らず、アクチュエーター基板のアクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりもベース層の熱膨張係数が小さい材料であればよく、アクチュエーター基板のアクチュエーター層の分極方向に対して直交する方向の熱膨張係数よりもカバー基板の熱膨張係数が小さい材料であればよい。
【００５６】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。この発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１Ａ】図１Ａはこの発明の実施の一形態のインクジェットヘッドユニットの構成を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは上記インクジェットヘッドユニットの保護カバー部材を外した状態を示す図である。
【図２】図２はベースユニットとフィルタユニットとを分解した状態を示す図である。
【図３】図３は上記インクジェットヘッドユニットのヘッドチップの構成を示す図である。
【図４】図４は上記ヘッドチップの周辺封止構成を示す図である。
【図５】図５は上記ヘッドチップのヘッドチップ構成の効果を示す表である。
【図６】図６は従来のインクジェットヘッドユニットのヘッドチップの構成を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは上記ヘッドチップの剥離メカニズムを示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは上記ヘッドチップの剥離メカニズムを示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは上記ヘッドチップの剥離メカニズムを示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…インクジェットヘッドユニット
２…ベースユニット
３…フィルタユニット
６…保護カバー部材
７…ノズルプレート
８…周辺封止接着剤
９…ドライバ基板
１０…保護膜
１１…ヘッドチップ(インクジェットヘッド)  
１２…チップマウント
１３…ヘッドベース
１４Ａ,１４Ｂ…マニホールド
１６Ａ,１６Ｂ…溝
２６…フレキシブル基板
２９…アクチュエーター基板
３０…ベース層
３１…アクチュエーター層
３２…カバー基板
３３…共通インク室
３４…インク室
３５…溝
４０…ノズル孔
【図１Ａ】
2010155377.tif 000003
【図１Ｂ】
2010155377.tif 000004
【図２】
2010155377.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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