(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のプレートを屈曲させて成る、上下面に凹凸を有する第１のプレートと、該第１のプレートの下面の凸と接合されている第２のプレートとを有する液体吐出用流路部材であって、前記第１のプレートの上面の凹内を液体加圧室とし、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間の空間をマニホールドとしてなり、前記液体加圧室と前記マニホールドとがしぼりを介して繋がっており、かつ前記液体加圧室に繋がっている液体吐出孔を有することを特徴とする液体吐出ヘッド用流路部材。
【請求項２】
前記第１のプレートを平面視したとき、前記液体加圧室が前記マニホールドに囲まれ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用流路部材。
【請求項３】
前記第１のプレートの上面に、前記液体加圧室の位置に合わせて孔が形成されている第３のプレートが接合されているとともに、前記しぼりが前記第３のプレートに形成されており、前記第１のプレートに前記しぼりに繋がる個別供給孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド用流路部材。
【請求項４】
前記第３プレートに形成されている前記しぼりが、前記第３のプレートの下面に形成されている溝であることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド用流路部材。
【請求項５】
前記第３プレートに形成されている前記しぼりが、前記第３のプレートの上面に形成されている溝であり、前記しぼりと前記第１のプレートの前記個別供給孔とが前記第３のプレートに形成されている孔を介して繋がっていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド用流路部材。
【請求項６】
前記液体加圧室の開口の形状に直線部分があり、前記第３プレートに形成されている前記しぼりと前記液体加圧室とは前記直線部分で繋がっていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用流路部材。
【請求項７】
前記液体吐出孔が前記第２のプレートに形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用流路部材。
【請求項８】
前記マニホールドの外周が、前記第１のプレートを屈曲させて、前記第２のプレートと
接合されて閉じていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用流路部材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用流路部材に、前記液体加圧室の開口をふさぐように前記液体加圧室内の液体に圧力を加えるための加圧部が積層されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項９に記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記加圧部および前記搬送部を制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。
【請求項１１】
金属製のプレートを屈曲させ、液体加圧室となる、底に平坦部を有する凹部が形成された第１のプレートを作製する工程と、
前記プレートもしくは前記第１のプレートに、前記凹部に繋がるしぼりとなる孔および前記凹部の底部分に位置する孔を形成する工程と、
前記凹部の底部分に位置する孔と位置が合うように孔が形成されている第２のプレートを準備する工程と、
前記第１のプレートと前記第２のプレートとを、前記第１のプレートの前記凹部の底部分に位置する孔と前記第２のプレートに形成されている孔との位置が合うように重ねて、接合する工程と
を有する液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法であって、
前記第１のプレートの前記凹部の底部分に位置する孔と前記第２のプレートに形成されている孔との少なくとも一方を液体吐出孔として用いることを特徴とする液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法。
【請求項１２】
前記第１のプレートと前記第２のプレートとを接合する工程において、前記凹部の底の平坦部を、当該平坦部に当接させた治具で押して接合することを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法。
【請求項１３】
前記第２のプレートとして金属製のものを用い、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの接合を熱拡散接合で行なうことを特徴とする請求項１１または１２に記載の液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法。
【請求項１４】
金属製のプレートを屈曲させ、液体加圧室となる、底に平坦部を有する凹部が、該凹部以外の部分に平坦部を残すように形成された第１のプレートを作製する工程と、
前記プレートもしくは前記第１のプレートに、個別供給孔および前記凹部の底部分に位置する孔を形成する工程と、
前記凹部の底部分に位置する孔と位置が合うように孔が形成されている第２のプレートを準備する工程と、前記凹部の開口と位置が合うように孔が形成されているとともに、前記個別供給孔と前記凹部の開口とを繋ぐ位置にしぼりとなる孔または溝が形成されている第３のプレートを準備する工程と、
前記第１のプレートと前記第３のプレートとを、前記第１のプレートの前記凹部の開口と前記第３のプレートに形成されている孔との位置および前記第１のプレートの前記個別供給路と前記第２のプレートの前記しぼりとの位置が合うように重ねて、接合する工程と、
接合された前記第１のプレートおよび第２のプレートと、前記第２のプレートとを、前記第１のプレートの前記凹部の底部に形成されている孔と前記第２のプレートに形成されている孔との位置が合うように重ねて、接合する工程と
を有する液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法であって、前記第１のプレートの前記凹部の底部分に位置する孔と前記第２のプレートに形成されている孔との少なくとも一方を
液体吐出孔として用いることを特徴とする液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法。
【請求項１５】
前記第１のプレートと、前記第３のプレートとを接合する工程において、前記第１のプレートの前記凹部以外の部分に残された平坦部を、当該平坦部に当接させた治具で押して接合すること、および、接合された前記第１のプレートおよび第２のプレートと、前記第２のプレートとを接合する工程において、前記凹部の底の平坦部を、当該平坦部に当接させた治具で押して接合することを特徴とする請求項１４に記載の液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法。
【請求項１６】
前記第２および前記第３のプレートとして金属製のものを用い、前記第１のプレートと前記第２および前記第３のプレートとの接合を熱拡散接合で行なうことを特徴とする請求項１４または１５に記載の液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出させる液体吐出ヘッド用流路部材およびそれを用いた液体吐出ヘッドならびに記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した印刷装置が、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ＥＬディスプレイの製造といった工業用途にも広く利用されている。
【０００３】
このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒータを備え、ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路内のインクを加圧し、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が知られている。
【０００４】
また、このような液体吐出ヘッドには、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に液体吐出ヘッドを移動させつつ記録を行なうシリアル式、および記録媒体より主走査方向に長い液体吐出ヘッドを固定した状態で、副走査方向に搬送されてくる記録媒体に記録を行なうライン式がある。ライン式は、シリアル式のように液体吐出ヘッドを移動させる必要がないので、高速記録が可能であるという利点を有する。
【０００５】
シリアル式、ライン式のいずれの方式の液体吐出ヘッドであっても、液滴を高い密度で印刷するには、液体吐出ヘッドに形成されている、液滴を吐出する液体吐出孔の密度を高くする必要がある。
【０００６】
そこで、液体吐出ヘッドを、マニホールドと、マニホールドから順に、共通流路、しぼり、液体加圧室および連通路を介して液体吐出孔まで繋がる個別流路を有した流路部材と、液体加圧室をそれぞれ覆うように設けられた複数の変位素子を有するアクチュエータユニットとを積層して構成したものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この液体吐出ヘッドでは、連通路は一定の断面積となっている。また、複数の液体吐出孔にそれぞれ繋がった液体加圧室がマトリックス状に配置され、それを覆うように設けられたアクチュエータユニットに設けられている変位素子を変位させることで、各液体加圧室に繋がる各液体吐出孔から液滴を吐出させ、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で印刷が可能とされている。なお、流路部材は複数の金属製のプレートに流路となる孔を開けたプレートを積層したものであり、圧電アクチュエータは流路部材側から順に圧電セラミック層、共通電極、圧電セラミック層および個別電極を積層したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、流路部材は、エッチングした金属製のプレートを積層しているので、流路部材内の空間の利用効率が悪く、液体吐出孔の密度を上げ難いという問題があった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、流路部材内の空間の利用効率の高い液体吐出ヘッド用流路部材およびそれを液体吐出ヘッドならびに記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液体吐出ヘッド用流路部材は、平板状のプレートを屈曲させて成る、上下面に凹凸を有する第１のプレートと、該第１のプレートの下面の凸と接合されている第２のプレートとを有する液体吐出用流路部材であって、前記第１のプレートの上面の凹内を液体加圧室とし、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間の空間をマニホールドとしてなり、前記液体加圧室と前記マニホールドとがしぼりを介して繋がっており、かつ前記液体加圧室に繋がっている液体吐出孔を有することを特徴とする。
前記第１のプレートを平面視したとき、前記液体加圧室が前記マニホールドに囲まれていることが好ましい
【００１１】
記第１のプレートの上面に、前記液体加圧室の位置に合わせて孔が形成されている第３のプレートが接合されているとともに、前記しぼりが前記第３のプレートに形成されており、前記第１のプレートに前記しぼりに繋がる個別供給孔が形成されていることが好ましい。
【００１２】
前記第３プレートに形成されている前記しぼりが、前記第３のプレートの下面に形成されている溝であることが好ましい。
【００１３】
前記第３プレートに形成されている前記しぼりが、前記第３のプレートの上面に形成されている溝であり、前記しぼりと前記第１のプレートの前記個別供給孔とが前記第３のプレートに形成されている孔を介して繋がっていることが好ましい。
【００１４】
前記液体加圧室の開口の形状に直線部分があり、前記第３プレートに形成されている前記しぼりと前記液体加圧室とは前記直線部分で繋がっていることが好ましい。
【００１５】
前記液体吐出孔が前記第２のプレートに形成されていることが好ましい。
【００１６】
前記液体加圧室が複数あり、前記液体加圧室に繋がる前記液体吐出孔および前記液体加圧室に繋がる前記しぼりがそれぞれ複数あることが好ましい。
【００１７】
前記液体加圧室と前記マニホールドとを繋いでいる孔の前記マニホールド側の開口のうち、隣接する前記液体加圧室に繋がっている開口同士が、隣接しない位置に形成されていることが好ましい。
前記マニホールドの外周が、前記第１のプレートを屈曲させて、第２のプレートと接合されて閉じていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の液体吐出ヘッドは、前記液体吐出ヘッド用流路部材に、前記液体加圧室の開口をふさぐように前記液体加圧室内の液体に圧力を加えるための加圧部が積層されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の液体吐出ヘッドは、前記液体吐出ヘッド用流路部材に、複数の前記液体加圧室の開口をふさぐとともに、前記液体加圧室内の液体に圧力を加えるための加圧部を複数有するユニットが積層されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記加圧部および前記搬送部を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法は、金金属製のプレートを屈曲させ、液体加圧室となる、底に平坦部を有する凹部が形成された第１のプレートを作製する工程と、前記プレートもしくは前記第１のプレートに、前記凹部に繋がるしぼりとなる孔および前記凹部の底部分に位置する孔を形成する工程と、前記凹部の底部分に位置する孔と位置が合うように孔が形成されている第２のプレートを準備する工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートとを、前記第１のプレートの前記凹部の底部分に位置する孔と前記第２のプレートに形成されている孔との位置が合うように重ねて、接合する工程とを有する液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法であって、前記第１のプレートの前記凹部の底部分に位置する孔と前記第２のプレートに形成されている孔との少なくとも一方を液体吐出孔として用いることを特徴とする。
前記第１のプレートと前記第２のプレートとを接合する工程において、前記凹部の底の平坦部を、当該平坦部に当接させた治具で押して接合することが好ましい。
【００２２】
前記第２のプレートとして金属製のものを用い、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの接合を熱拡散接合で行なうことが好ましい。
【００２３】
また、本発明の液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法は、金属製のプレートを屈曲させ、液体加圧室となる、底に平坦部を有する凹部が、該凹部以外の部分に平坦部を残すように形成された第１のプレートを作製する工程と、前記プレートもしくは前記第１のプレートに、個別供給孔および前記凹部の底部分に位置する孔を形成する工程と、前記凹部の底部分に位置する孔と位置が合うように孔が形成されている第２のプレートを準備する工程と、前記凹部の開口と位置が合うように孔が形成されているとともに、前記個別供給孔と前記凹部の開口とを繋ぐ位置にしぼりとなる孔または溝が形成されている第３のプレートを準備する工程と、前記第１のプレートと前記第３のプレートとを、前記第１のプレートの前記凹部の開口と前記第３のプレートに形成されている孔との位置および前記第１のプレートの前記個別供給路と前記第２のプレートの前記しぼりとの位置が合うように重ねて、接合する工程と、接合された前記第１のプレートおよび第２のプレートと、前記第２のプレートとを、前記第１のプレートの前記凹部の底部に形成されている孔と前記第２のプレートに形成されている孔との位置が合うように重ねて、接合する工程とを有する液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法であって、前記第１のプレートの前記凹部の底部分に位置する孔と前記第２のプレートに形成されている孔との少なくとも一方を液体吐出孔として用いることを特徴とする。
前記第１のプレートと、前記第３のプレートとを接合する工程において、前記第１のプレートの前記凹部以外の部分に残された平坦部を、当該平坦部に当接させた治具で押して接合すること、および、接合された前記第１のプレートおよび第２のプレートと、前記第２のプレートとを接合する工程において、前記凹部の底の平坦部を、当該平坦部に当接させた治具で押して接合することが好ましい。
【００２４】
前記第２および前記第３のプレートとして金属製のものを用い、前記第１のプレートと前記第２および前記第３のプレートとの接合を熱拡散接合で行なうことが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の液体吐出ヘッド用流路部材によれば、流路部材の前記液体加圧室以外をマニホールドとして使用することができ、流路部材の空間使用効率を高くできる。
【００２６】
また、本発明の液体吐出ヘッド用流路部材の製造方法によれば、第１のプレートと第２のプレートとの接合を、第１のプレートに形成された凹部の底の平坦部を、当該平坦部に当接させた治具で、直接押して接合させることにより、接合を確実に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る記録装置であるプリンタの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る流路部材の平面図である。
【図３】図２の一点鎖線に囲まれた領域Ａの拡大図である。
【図４】（ａ）は、図２の流路部材の縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の流路部材に圧電アクチェータユニットを積層した液体吐出ヘッドの縦断面図であり、（ｃ）は、本発明の他の実施形態に係る流路部材の縦断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る流路部材の縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の流路部材の平面図であり、（ｃ）は、（ａ）の流路部材に圧電アクチェータユニットを積層した液体吐出ヘッドの平面図である。
【図６】（ａ）は、本発明のさらに他の流路部材の縦断面図であり、（ｂ）は、本発明のさらに他の流路部材の縦断面図である。
【図７】複数の液体加圧室および流路の関係を示す模式図である。
【図８】流路部材の端部の縦断面図である。
【図９】図５（ａ）に示した流路部材の製造工程である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ１（以下、プリンタ１とする）は、４つの液体吐出ヘッド２を有している。これらの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ１に固定されている。液体吐出ヘッド２は、図１の手前から奥へ向かう方向に細長い形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。
【００２９】
プリンタ１には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、給紙ユニット１１４、搬送ユニット１２０および紙受け部１１６が順に設けられている。また、プリンタ１には、液体吐出ヘッド２や給紙ユニット１１４などのプリンタ１の各部における動作を制御するための制御部１００が設けられている。
【００３０】
給紙ユニット１１４は、複数枚の印刷用紙Ｐを収容することができる用紙収容ケース１１５と、給紙ローラ１４５とを有している。給紙ローラ１４５は、用紙収容ケース１１５に積層して収容された印刷用紙Ｐのうち、最も上にある印刷用紙Ｐを１枚ずつ送り出すことができる。
【００３１】
給紙ユニット１１４と搬送ユニット１２０との間には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、二対の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂが配置されている。給紙ユニット１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット１２０へと送り出される。
【００３２】
搬送ユニット１２０は、エンドレスの搬送ベルト１１１と２つのベルトローラ１０６および１０７を有している。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７に巻き掛けられている。搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な２つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら２つの平面のうち、液体吐出ヘッド２に近い方の平面が、印刷用紙Ｐを搬送する搬送面１２７である。
【００３３】
ベルトローラ１０６には、図１に示されるように、搬送モータ１７４が接続されている。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６を矢印Ａの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ１０７は、搬送ベルト１１１に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ１７４を駆動してベルトローラ１０６を回転させることにより、搬送ベルト１１１は、矢印Ａの方向に沿って移動する。
【００３４】
ベルトローラ１０７の近傍には、ニップローラ１３８とニップ受けローラ１３９とが、
搬送ベルト１１１を挟むように配置されている。ニップローラ１３８は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ１３８の下方のニップ受けローラ１３９は、下方に付勢されたニップローラ１３８を、搬送ベルト１１１を介して受け止めている。２つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト１１１に連動して回転する。
【００３５】
給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと送り出された印刷用紙Ｐは、ニップローラ１３８と搬送ベルト１１１との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に押し付けられ、搬送面１２７上に固着する。そして、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の回転に従って、液体吐出ヘッド２が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト１１１の外周面１１３に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Ｐを搬送面１２７に確実に固着させることができる。
【００３６】
４つの液体吐出ヘッド２は、搬送ベルト１１１による搬送方向に沿って互いに近接して配置されている。各液体吐出ヘッド２は、下端に液体吐出ヘッド本体１３を有している。液体吐出ヘッド本体１３の下面には、液体を吐出する多数の液体吐出孔８が設けられている。
【００３７】
１つの液体吐出ヘッド２に設けられた液体吐出孔８からは、同じ色の液滴（インク）が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド２の液体吐出孔８は一方方向（印刷用紙Ｐと平行で印刷用紙Ｐ搬送方向に直交する方向であり、液体吐出ヘッド２の長手方向）に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく印刷することができる。各液体吐出ヘッド２から吐出される液体の色は、それぞれ、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。各液体吐出ヘッド２は、液体吐出ヘッド本体１３の下面と搬送ベルト１１１の搬送面１２７との間にわずかな隙間をおいて配置されている。
【００３８】
搬送ベルト１１１によって搬送された印刷用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２と搬送ベルト１１１との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド２を構成する液体吐出ヘッド本体１３から印刷用紙Ｐの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Ｐの上面には、制御部１００に記録された画像データに基づくカラー画像が形成される。
【００３９】
搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、剥離プレート１４０と二対の送りローラ１２１ａおよび１２１ｂならびに１２２ａおよび１２２ｂとが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１によって剥離プレート１４０へと搬送される。このとき、印刷用紙Ｐは、剥離プレート１４０の右端によって、搬送面１２７から剥離される。そして、印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ〜１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Ｐが順次紙受け部１１６に送られ、紙受け部１１６に重ねられる。
【００４０】
なお、印刷用紙Ｐの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド２とニップローラ１３８との間には、紙面センサ１３３が設置されている。紙面センサ１３３は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Ｐの先端位置を検出することができる。紙面センサ１３３による検出結果は制御部１００に送られる。制御部１００は、紙面センサ１３３から送られた検出結果により、印刷用紙Ｐの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド２や搬送モータ１７４等を制御することができる。
【００４１】
次に、液体吐出ヘッド２およびこれに用いられている流路部材４について説明する。液体吐出ヘッド２は液体吐出ヘッド本体１３と筐体（不図示）とを含んでいる。筐体は、例えば金属製であり、一部に駆動信号が伝達される信号ケーブルが通る孔が開口している。
孔には制御部１００と繋がる駆動信号が伝達される信号ケーブルが通っており、樹脂製のふたなどで塞がれる。液体吐出ヘッド本体１３にはマニホールドの開口５ｂが開口しており、吐出される液体は、外部の液体タンからマニホールドの開口５ｂを通して、供給される。
【００４２】
液体吐出ヘッド本体１３は流路部材４に加圧部を含む圧電アクチェータユニット２０を積層したものである。図２は、流路部材４の平面図であり、図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図である。図３については、液体吐出孔８は、端の１行分以外は省略してある。図４（ａ）は、流路部材のうちの一つの液体吐出素子に対応する部分の縦断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の流路部材４に圧電アクチュエータユニット２０を積層した状態での縦断面図である。
【００４３】
液体吐出ヘッド本体１３は、平板状の流路部材４と、流路部材４上に、加圧部を含む４つ圧電アクチュエータユニット２０を有している。流路部材４は、図２に示すように平行四辺形状の液体加圧室群９を４つ有している。圧電アクチュエータユニット２０は、この平行四辺形状とほぼ同じ大きさを有している。その平行四辺形の１対の平行対向辺が流路部材４の長手方向に平行になるように流路部材４の上面に配置されている。また、流路部材４の長手方向に進むにしたがって、少しずつ短手方向にずれて配置されている。流路部材４上で隣接し合う圧電アクチュエータユニット２０の斜辺同士は、流路部材４の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータユニット２０を駆動することにより印刷される領域では、２つの圧電アクチュエータユニット２０により吐出された液滴が混在して着弾することになる。
【００４４】
流路部材４の内部にはマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の液体加圧室１０以外ほとんどの部分を占めている。マニホールド５は流路部材４の中で１つに繋がっている。ただし、流路部材４の中の液体の流れを制御したり、１つの液体吐出ヘッド本体１３から複数の種類（色など）の液体を吐出できるように、複数の部分に仕切られていてもよい。流路部材４の上面にはマニホールド５の開口５ｂが形成されている。開口５ｂは、４つの液体加圧室群９のから一定の距離を開けて、３つ開口している。また、開口５ｂは、４つの液体加圧室群９から短手方向に交互に設けられている。このようにすることで、制御部１００からの駆動信号を伝達するＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）などの信号ケーブルを開口５ｂが開口していない側から圧電アクチュエータユニット２０に接続させることができる。
【００４５】
流路部材４は、複数の液体加圧室１０となる凹部２１ａがマトリクス状（すなわち、２次元的かつ規則的）に形成されている４つの液体加圧室群９を有している。液体加圧室１０の平面形状は、角部にアールが施された四角形や円形の中空の領域である。液体加圧室１０は流路部材４を構成する１つのプレートである第１のプレート２１を屈曲させて凹部２１ａとして形成されているもので、凹部２１ａは上面に開口している。これらの液体加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータユニット２０に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの液体加圧室１０によって形成された各液体加圧室群９は圧電アクチュエータユニット２０とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各液体加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータユニット２０が接着されることで閉塞されている。各液体加圧室１０の開口を、それぞれに加圧部である圧電アクチュエータで閉塞してもよい。
【００４６】
１つの液体加圧室群９に含まれる液体加圧室１０は、流路部材４の長手方向に等間隔に並ぶ液体加圧室１０の列を構成しており、その列は、短手方向に互いに平行に３０列配列されている。液体加圧室１０の各列は長手方向に少しずつずらしながら配置されている。ずらす量は、例えば１２００ｄｐｉの印刷を行なうのであれば、１インチ／１２００＝約
２１μｍにする。液体加圧室１０の底の中央には液体吐出孔８が備えられており、上述のような配置にすることにより、流路部材４の長手方向に平行な仮想直線に対して直交するように、液体吐出孔８を投影すると、図３に示した仮想直線のＲの範囲に１２００ｄｐｉの間隔で投影される。
【００４７】
圧電アクチュエータユニット２０の上面における各液体加圧室１０に対向する位置には後述する個別電極３５がそれぞれ形成されている。個別電極３５は液体加圧室１０より一回り小さく、液体加圧室１０とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータユニット２０の上面における液体加圧室１０と対向する領域内に収まるように配置されている。
【００４８】
また、これらの液体吐出孔８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータユニット２０と対向する領域内に配置されている。これらの液体吐出孔８は、１つの群として圧電アクチュエータユニット２０とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータユニット２０の変位素子５０を変位させることにより液体吐出孔８から液滴が吐出できる。
【００４９】
液体吐出ヘッド本体１３に含まれる流路部材４は、第１のプレート２１と第２のプレート２２が接合して構成されている。第１のプレート２１は上下面に凹凸を有しており、例えば、平板状の金属のプレートを屈曲して作製される。第１のプレート２１と第２のプレート２２とは、第１のプレートの有する凹凸のうちの下面の凸で接合されている。
【００５０】
第１のプレートの上面の凹部２１ａは、圧電アクチュエータユニット２０で塞がれて液体加圧室１０となる。第１のプレート２１の下面と第２のプレートの上面の間の空間はマニホールド５となり、マニホールドの開口５ｂから入った液体が流れる。第１のプレート２１には、液体加圧室１０とマニホールド５を繋ぐ孔２１ｃが開いており、これはしぼりとして機能する。
【００５１】
第１のプレート２１と第２のプレート２２の接合は、凹部２１ａの底の平坦な部分で行なわれており、その部分で第１のプレート２１には孔２１ｂが、第２のプレート２２には孔２２ｂが開いており、孔２２ｂはノズルとして機能する。図４（ｃ）に示すように第１のプレート２２１に開けた孔２２１ｂをノズルとして機能させてもよい。また両方あわせてノズルとして機能するようにしてもよい。第２のプレート２２の孔２２ａを第１のプレート２１の孔２１ｂより小さくしてノズルとすれば、しぼり加工によりノズル寸法が変動したり、しぼり加工した部分にノズルを形成することにより寸法の変動が大きくなったりすることがない。
【００５２】
このような構成にすることにより、流路部材４の液体加圧室１０以外の部分のほとんどをマニホールド５とし使用でき、空間の使用効率を高くできる。これにより、単位面積あたりに配置される液体吐出孔８が一定の場合、マニホールド５の容積を大きくとることができ、液体吐出ヘッド２を高速で駆動させた場合に必要になる大量のインク供給が可能になる。逆にマニホールド５の容積を大きく取れることから、マニホールド５内にヒータを備えるようにして、液体吐出ヘッド２の温度を一定に保てるようにしても、マニホールド５の容量が不足し難く、また液体吐出孔８に近い部分で液体を温めることから、吐出特性が安定する。
【００５３】
また、マニホールド５が細い流路などに分岐しておらず、単なる空間の広がりといえる構造であるので、液体吐出ヘッド本体１３に液体を入れる際に、中に気泡などが残らないようにするのが容易である。
【００５４】
さらに、平板状のプレートを積層して流路部材を作成する場合、中空の領域と中空の領
域の間には積層の圧力が加わらないため、そのような部分が生じないように設計に制約が加わるが、そのような制約もなく、設計の自由度が高くなる。
【００５５】
各プレートに形成された孔についてまとめると、それらは相互に繋がり、マニホールドの開口５ｂから入った液体は、マニホールド５、孔２１ｃ（しぼり１２）、凹部２１ａ（液体加圧室１０）、孔２１ｂを順に通り、孔２２ａ（液体吐出孔８）から吐出される。
【００５６】
第１のプレート２１は、圧延法等により得られ金属プレートに、しぼり加工を行なって凹凸をつけた後、エッチングやドリル加工により各孔を空けている。しぼり加工と孔空け加工との順序は逆であったり、同時に行なってもよいが、しぼり加工、孔空け加工の順で行なえば、しぼり加工により孔の寸法が変わらないようにできる。
【００５７】
しぼり１２は、液体加圧室１０内の液体に加えられた圧力がマニホールド５に逃げていかないように流路の断面の寸法を小さくしてがしぼられた部分であり、後述の引き打ちにおいては、しぼり１２がしぼられているため、反射波が生じるので、引き打ちを行なうことができる。
【００５８】
しぼり１２は１つの液体加圧室１０に複数設けるようにしてもよい。そうすれば、１つのしぼり１２が詰まるなどしても、液体の吐出を続けられるようにできる。しぼり１２が液体加圧室１０の周囲の僅かな設計面積で追加できるため、複数のしぼり１２を設けても、液体吐出孔８の密度の低下はほとんど生じない。これは以下の実施形態においても同様である。
【００５９】
第２のプレート２２は、第１のプレート２１と同様の金属プレートでもよいし、プラスチックのプレートなどでもよい。金属プレートであれば、後述の製造工程において、熱拡散接合を用いることができ、容易に確実な接合とできる。プレスチックプレートすれば、射出成形などで安価に作製することができる。
【００６０】
第１のプレート２１および第２のプレートの厚さは２０〜５００μｍ程度であり、流路部材４の厚さは１００μｍ〜５ｍ程度である。
【００６１】
圧電アクチュエータユニット２０は、図４（ｂ）に示されるように、２枚の圧電セラミック層２０ａ、２０ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２０ａ、２０ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータユニット２０全体の厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層２０ａ、２０ｂのいずれの層も複数の液体加圧室１０を跨ぐように延在している。これらの圧電セラミック層２０ａ、２０ｂは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる。
【００６２】
圧電アクチュエータユニット２０は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極３４およびとＡｕ系などの金属材料からなる個別電極３５を有している。個別電極３５は、圧電アクチュエータユニット２０の上面における液体加圧室１０と対向する位置に配置されている。個別電極３５の一端は、液体加圧室１０と対向する領域外に引き出されて接続電極３６が形成されている。この接続電極３６は例えばガラスフリットを含む銀−パラジウムからなり、厚さが１５μｍ程度で凸状に形成されている。また、接続電極３６は、ＦＰＣなどの信号ケーブルに接続され、電気的に制御部１００に接続される。詳細は後述するが、個別電極３５には、制御部１００から駆動信号が供給される。
【００６３】
共通電極３４は、圧電セラミック層２０ａと圧電セラミック層２０ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極３４は、圧電アクチュエータユニット２０に対向する領域内の全ての液体加圧室１０を覆うように延在している。
共通電極３４の厚さは２μｍ程度である。共通電極３４は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層２０ｂ上において、個別電極３５からなる電極群を避ける位置に個別電極３５とは異なる表面電極（不図示）が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層２０ｂの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極３４と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極３５と同様に、信号伝達部９２上の別の電極と接続されている。
【００６４】
図４（ｂ）に示されるように、共通電極３４と個別電極３５とは、最上層の圧電セラミック層２０ｂのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層２０ｂにおける個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータユニット２０においては、最上層の圧電セラミック層２０ｂのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック２０ａは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータユニット２０はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。
【００６５】
なお、後述のように、個別電極３５に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極３５に対応する液体加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、対応する液体吐出口８から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータユニット２０における各液体加圧室１０に対向する部分は、各液体加圧室１０および液体吐出口８に対応する個別の変位素子５０に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図４（ｂ）に示されているような構造を単位構造とする圧電アクチュエータである変位素子５０が液体加圧室１０毎に、液体加圧室１０の直上に位置する振動板２０ａ、共通電極３４、圧電セラミック層２０ｂ、個別電極３５により作り込まれており、圧電アクチュエータユニット２０には加圧部である変位素子５０が複数含まれている。なお、本実施形態において１回の吐出動作によって液体吐出口８から吐出される液体の量は１〜１０ｐｌ（ピコリットル）程度である。
【００６６】
多数の個別電極３５は、個別に電位を制御することができるように、個別に制御部１００に電気的に接続されている。
【００６７】
本実施形態における圧電アクチュエータユニット２０においては、個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にして圧電セラミック層２０ｂに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この時圧電セラミック層２０ｂは、その厚み方向すなわち積層方向に伸長または収縮し、圧電横効果により積層方向と垂直な方向すなわち面方向には収縮または伸長しようとする。一方、残りの圧電セラミック層２０ａは、個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域を持たない非活性層であるので、自発的に変形しない。つまり、圧電アクチュエータユニット２０は、上側（つまり、液体加圧室１０とは離れた側）の圧電セラミック層２０ｂを、活性部を含む層とし、かつ下側（つまり、液体加圧室１０に近い側）の圧電セラミック層２０ａを非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。
【００６８】
この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部１００により個別電極３５を共通電極３４に対して正または負の所定電位とすると、圧電セラミック層２０ｂの電極に挟まれた部分（活性部）が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層２０ａは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層２０ｂと圧電セラミック層２０ａとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層２０ｂは液体加圧室１０側へ凸となるように変形（ユニモルフ変形）する。
【００６９】
本実施の形態における実際の駆動手順は、予め個別電極３５を共通電極３４より高い電
位とする第１の電圧Ｖ１Ｖ（ボルト、以下で省略することがある）にしておき、吐出要求がある毎に個別電極３５を共通電極３４とを一旦、第１の電圧Ｖ１よりも低い第２の電圧を加えて低電位、例えば同じ電位にし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極３５が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層２０ａ、ｂが元の形状に戻り、液体加圧室１０の容積が初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加する。このとき、液体加圧室１０内に負圧が与えられ、液体がマニホールド５側から液体加圧室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層２０ａ、ｂが液体加圧室１０側へ凸となるように変形し、液体加圧室１０の容積減少により液体加圧室１０内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極３５に供給することになる。このパルス幅は、液体加圧室１０内において圧力波がマニホールド５から液体吐出孔８まで伝播する時間長さであるＡＬ（Acoustic Length）が理想的である。これによると、液体加圧室１０内部が負圧状態から正圧状態に
反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
【００７０】
プリンタ１において、印刷速度を速くするには、駆動信号を与える周期を短くする必要がある。一方、上述のような引き打ちで吐出する場合、駆動信号のパルス幅は、ＡＬに近い値にされる。また、吐出動作が終了した後には、流路内に残留振動が残るが、駆動信号を与える周期が短くなると、この残留振動の影響が大きくなり、吐出特性を変動させることになる。残留振動の周期もＡＬになるため、高速印刷を行なうには、ＡＬを短くすることが必要である。上述のような構造によれば、しぼり１２から液体吐出孔８までの距離を短くする設計が可能であり、高速印刷に向いた液体吐出ヘッドの設計が可能である。
【００７１】
また、階調印刷においては、液体吐出孔８から連続して吐出される液滴の数、つまり液滴吐出回数で調整される液滴量（体積）で階調表現が行われる。このため、指定された階調表現に対応する回数の液滴吐出を、指定されたドット領域に対応する液体吐出孔８から連続して行なう。一般に、液体吐出を連続して行なう場合は、液滴を吐出させるために供給するパルスとパルスとの間隔をＡＬとすることが好ましい。これにより、先に吐出された液滴を吐出させるときに発生した圧力の残余圧力波と、後に吐出させる液滴を吐出させるときに発生する圧力の圧力波との周期が一致し、これらが重畳して液滴を吐出するための圧力を増幅させることができる。なお、この場合後から吐出される液滴の速度が速くなると考えられるが、その方が複数の液滴の着弾点が近くなり好ましい。
【００７２】
なお、本実施例では、加圧部として圧電変形を用いた変位素子５０を示したが、これに限られるものでなく、液体加圧室１０中の液体を加圧できるものなら他のものでよく、例えば、液体加圧室１０中の液体を加熱して沸騰させて圧力を生じさせるものや、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いたものでもよい。
【００７３】
図５（ａ）は本発明の他の液体吐出ヘッド用流路部材の縦断面図であり、図５（ｂ）はその平面図であり、図５（ｃ）は、その流素部材に圧電アクチュエータユニット２０を積層したものの平面図である。圧電アクチュエータユニット２０は上で説明したものと同じ構造を有するものである。第１のプレート３２１と第２のプレート３２２と第３のプレート３２３とが積層されている。第３のプレート３２３は第２のプレート２２と同様に金属製や、プラスチック製などである。
【００７４】
第１のプレート３２１と第２のプレート３２２の基本的構造は図４（ａ）で示したものと同じであるが、しぼり３１２の構造が異なっている。第３のプレート３２３には、第１のプレート３２１の液体加圧室となる凹部３２１ａの開口に対応する孔３２３ａが開口している。加圧部である圧電アクチュエータユニット２０は、孔３２３ａを塞ぐことで、凹部３２１ａの開口を塞ぎ、液体加圧室を構成する。孔３２３ａの一部は液体加圧室から外
れる場所にまで開口が伸び、その部分はしぼり３１２として機能する。しぼり３１２の一端は、液体加圧室に繋がり、他端は、第１のプレート３２１に開いた孔３２１ｃ（個別供給孔３０６）を通してマニホールド３０５に繋がっている。しぼり３１２は、第３のプレート３２３の平坦な部分に形成されているため、精度を高くできる。
【００７５】
また、液体加圧室となる凹部３２１ａの開口には外形が直線の部分が設けられており、しぼり３１２がその直線部分で液体加圧室と繋がっているため。第１プレート３２１と第３のプレート３２３の積層がずれた際のしぼりの長さのばらつきが少なくなり、複数の液体吐出孔３０８からの吐出特性のばらつきを少なくできる。すなわち、積層ずれが直線部分と平行な方向のずれであった場合、しぼり３１２の長さは積層ずれで変わらなくなる。
【００７６】
また、個別供給路３０６の大きさを、しぼり３１２の個別供給路３０６との接続する部分より小さくすることで、積層ずれにより、しぼり３１２の長さが変わり難くすることができる。
【００７７】
点線３２１ａ−１の内側は凹部３２１ａの底の平坦な部分で、第２プレート３２２と接合している部分である。点線３２１ａ−１から点線３２１ａ−２までの間は凹部３２１ａを形成するために、第１のプレート３２１が屈曲させられている部分である。点線３２１ａ−２の外側は、第１のプレート３２１の平坦な部分で、第３プレート３２３と接合している部分である。第３のプレートの３２３の孔３２３ａが凹部３２１ａよりも小さいため、圧電アクチュエータユニット２０保持が確実にできる。また、個別電極３５を第３のプレート３２３の孔３２３ａよりも小さくすることで、変位素子５０の変位を大きくできる。
【００７８】
図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の他の液体吐出ヘッド用流路部材の縦断面図である。流路部材４０４、５０４は、第１のプレート４２１、５２１と第２のプレート４２２、５２２と第３のプレート４２３、５２３とが積層されているものであり、基本的構造は図５（ａ）示した流路部材３０４と同じであるが、それぞれしぼりの部分の構造が異なる。
【００７９】
流路部材４０４のしぼり４１２は、第３のプレート４２３の下面に形成されている溝４２３ｂである。厳密には、しぼりとなる空間が溝４２３ｂとして設けられており、溝４２３ｂの下側を第１のプレート４２１の上面で塞がれてしぼりとなる。このような構成にすることにより、しぼり４１２の上面を構成する面が圧電アクチュエータユニット２０の下面ではなくなり、しぼり４１２が圧電アクチュエータユニット２０から受ける振動の影響を少なくできる。なお、溝４２３ｂと孔４２３ａとは繋がっている必要はない。
【００８０】
流路部材５０４のしぼり５１２は、第３のプレート５２３の上面に形成されている溝５２３ａである。厳密には、しぼりとなる空間が溝５２３ｂとして設けられており、溝５２３ｂの上側を電アクチュエータユニット２０で塞がれてしぼりとなる。マニホール５０５から液体加圧室までの流路の繋がりは、マニホールド５０５、第１のプレート５２１の孔５２１ｃ、第３のプレート５２３の孔、第３のプレート５２３の上面の溝５２３ｂ、液体加圧室の順となる。このような構成にすることにより、しぼり５１２の下面が第１のプレート５２１のしぼり加工の屈曲部を含まなくなるので、しぼり５１２の形成精度を高くできる。
【００８１】
第３のプレート４２３、５２３の溝は、エッチングで形成されていると加工精度が高くできる。
【００８２】
なお、第３のプレートの部分を３枚のプレートで構成するようにしたり、２枚のプレー
トで構成して、一方を上述の例と同じようにハーフエッチングすることで、しぼりの上面が圧電アクチュエータユニット２０ではないようにするとともに、しぼりの下面が第１のプレートしぼり加工の屈曲部を含まないようにしてもよい。
【００８３】
続いて、複数の液体加圧室とそれとマニホールドを繋ぐ流路の位置について説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は、凹部３２１ａ（液体加圧室）としぼり３１２の位置を模式的に示した図である。また、矢印はマニホールド３０５の中の液体の流れでありマニホールドの開口５ｂから広がる流れである。
【００８４】
変位素子５０により起こされた圧力波は、しぼり３１２で反射されるが、一部はしぼり３１２を通過して、マニホールド３０５の中の液体に伝わる。この圧力波は、隣接する液体加圧室に繋がるしぼり３１２から隣接する液体加圧室に入っていき、液体吐出特性を変動させるおそれがある。つまり、図７（ｃ）の流路部材ではＣ１の液体加圧室の振動は、隣接する液体加圧室Ｃ２とＣ３のうち、しぼり３１２のマニホールド側の開口が向き合っているＣ３の方に伝わりやすく、クロストークが生じややすい。
【００８５】
隣接する液体加圧室のしぼりのマニホールド側の開口を隣接しないようにすることで、の様なクロストークを生じ難くすることができる。すなわち、図７（ａ）のように液体加圧室Ａ１に隣接する液体加圧室Ａ２およびＡ３のしぼりの開口を向き合わない方向に出すことでクロストークを少なくできる。
【００８６】
図７（ｂ）のようにしぼりの開口を同じ方向にしてもクロストークを少なくできる。また、その際の開口の方向を液体の流れの上流側に向いていない、下流側に向いた方向にすることで、液体供給の流れがしぼりを通して液体吐出特性に与える影響を少なくできる。
【００８７】
また、斜めに位置するような液体加圧室に繋がるしぼりの開口の間におけるクロストークを少なくできるように、しぼりの開口を互いに見通せない位置に設けるようにするのが好ましい。しぼりの開口の間に液体加圧室があるように配置すれば、一方のしぼりの開口から出た圧力波が、他方のしぼりの開口に直接入らなくなる。なお、液体加圧室以外に、第２のプレートを加工するなどして、遮蔽用の構造物を間に設けるようにしてもよい。
【００８８】
続いて流路部材の端部の構造について説明する。図８（ａ）〜（ｃ）は流路部材の端部の構造の例である。図では第１のプレート３２１、３２１−２、３２１−３と、第２のプレート３２２、３２２−２、３２２−３と第３のプレート３２３、３２３−２、３２３−３とが積層されている構造を示している。これらの構造は、第３のプレートがない構造の場合、単に第３のプレートを除いた構造で第１のプレートと第２のプレートが積層されている場合の端部の構造とすることができる。
【００８９】
図８（ａ）では第１のプレート３２１は屈曲され、第２のプレート３２２側に近づけられた平坦部３２１ｇが作られており、平坦部３２１ｇと第２のプレート３２２が接合され、マニホールド３０５の端部が閉じられる。さらに、第１のプレート３２１に折り返し部３２１ｈを形成することで、流路部材の強度を高くできる。図では折り返し部３２１ｈは端部に形成されているが、平坦部３２１ｇの途中などに形成してもよい。
【００９０】
図８（ｂ）では、流路部材の構造は図８（ａ）とおなじであるが、流路部材の外周に沿った枠状の補強構造体３２０−２が接合されており、強度を高くできる。
【００９１】
図８（ｃ）では、第１のプレート３２１−３には端部の屈曲処理は行なわれていなく、第１のプレート３２１−３と第２のプレート３２２−３とは流路部材の外周に沿った枠状の補強構造体３２０−３を間に挟んで接合されており、強度を高くできる。
【００９２】
以上のような液体吐出ヘッド２は、例えば、以下のようにして作製する。
【００９３】
ロールコータ法、スリットコーター法などの一般的なテープ成形法により、圧電性セラミック粉末と有機組成物からなるテープの成形を行ない、焼成後に圧電セラミック層２０ａ、２０ｂとなる複数のグリーンシートを作製する。グリーンシートの一部には、その表面に共通電極３４となる電極ペーストを印刷法等により形成する。また、必要に応じてグリーンシートの一部にビアホールを形成し、その内部にビア導体を充填する。
【００９４】
ついで、各グリーンシートを積層して積層体を作製し、加圧密着を行なう。加圧密着後の積層体を焼成し、その後有機金ペーストを用いて焼成体表面に個別電極３５を印刷して、焼成した後、Ａｇペーストを用いて接続電極３６を印刷し、焼成することにより、圧電アクチュエータユニット２０を作製する。
【００９５】
次に、流路部材３０４を作製する。図９（ａ）〜（ｅ）は、製造工程を示す縦断面図である。２層のプレートの構成された流路部材４、２０４を作製するには、以下の工程の一部を省略すればよい。
【００９６】
まず、金属性のプレート３２１−Ａを準備する。プレート３２１−Ａは圧延法等などにより作製できる。プレート３２１−１は、Ｆｅ―Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、ＷＣ−ＴｉＣ系の群から選ばれる少なくとも１種の金属によって形成されていることが望ましく、特に液体としてインクを使用する場合にはインクに対する耐食性の優れた材質からなることが望ましいため、Ｆｅ−Ｃｒ系がより好ましい。
【００９７】
プレート３２１−Ａは、２つ金型に挟み込まれるしぼり加工が行なわれ、凹部３２１ａが形成され、プレート３２１−Ｂとなる。この際、凹部３２１ａの底には、後で第２のプレート３２２と接合される平坦部が形成されており、屈曲されなかった部分には、後で第３のプレート３２３と接合される平坦部が残される。また、図８（ａ）（ｂ）に示した端部の構造とする加工処理をいっしょに行なえば、工程が簡略化できる。
【００９８】
続いて、エッチング加工を行ない、凹部３２１ａの底に液体吐出孔３０８と凹部３２１ａとを繋ぐ孔３２１ｂとマニホールド３０５としぼり３１２を繋ぐ孔３２１ｃ（個別供給孔３０６）を形成し、第１のプレート３２１を作製する。
【００９９】
続いて、凹部３２１ａの開口に位置が合わせて孔３２３ａが形成されている第３のプレート３２３を準備し、第１のプレート３２１と位置を合わせて積層され、凹部３２１ａを形成した際に残された平坦部を、当該平坦部に当接させた治具１５０ｂで直接押して接合される。接合は、第１のプレート３２１として金属のものを用い、熱拡散接合で行なうことで、簡単で強固な接続ができる。接着剤による接合と比較すると、流路内への接着剤のはみ出しがないため、不良が生じ難く、吐出特性のばらつきを少なくできる。また、腐食性インクなどを使用する場合でも信頼性が高くなる。接合は、接着剤により接合を行なってよい。また、このとき流路部材の端部についても接続を行なうと工程を簡略化できる。
【０１００】
続いて、凹部３２１ａの底部の開口した孔３２１ｂに位置が合わせて液体吐出孔３０８が形成されている第２のプレート３２２を準備し、第１のプレート３２２と位置を合わせて積層され、凹部３２１ａの底の平坦部を、第３のプレート３２３の孔３２３ａを通して当該平坦部に当接させた治具１６０ａで直接押して接合される。接合は、第２のプレート３２３として金属のものを用い、熱拡散接合で行なうことで、簡単で強固な接続ができ、接着剤による接合と比較すると腐食性インクなどを使用する場合でも信頼性が高くなる。接合は、接着剤により接合を行なってよい。また、この際に、流路部材の端部についても
いっしょに接続を行なうと工程を簡略化できる。
【０１０１】
このように３層構造の流路部材の２番目の接合を、第３のプレートの孔３２３ａを通した治具１６０ａで加圧できる構造にしたことから、容易に積層・接合ができるようになる。
【符号の説明】
【０１０２】
１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
４・・・流路部材
５、２０５、３０５、４０５、５０５・・・マニホールド
５ｂ・・・マニホールドの開口
３０６、４０６、５０６・・・個別供給孔
８、２０８、３０８、４０８、５０８・・・液体吐出孔
９・・・液体加圧室群
１０・・・液体加圧室
１２、２１２、３１２、４１２、５１２・・・しぼり
１３、３１３・・・液体吐出ヘッド本体
２０・・・圧電アクチュエータユニット
２０ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
２０ｂ・・・圧電セラミック層
２１、２２１、３２１、４２１、５２１・・・第１のプレート
２１ａ、２２１ａ、３２１ａ、４２１ａ、５２１ａ・・・液体加圧室となる凹部
２１ｂ、２２１ｂ、３２１ｂ、４２１ｂ、５２１ｂ・・・液体加圧室となる凹部の底の孔
２１ｃ、２２１ｃ、３２１ｃ、４２１ｃ、５２１ｃ・・・孔
２２、２２２、３２２、４２２、５２２・・・第２のプレート
２２ａ、２２２ａ、３２２ａ、４２２ａ、５２２ａ・・・液体加圧室となる凹部の底に対応する孔
３２３、４２３、５２３・・・第３のプレート
３２３ａ、４２３ａ、５２３ａ・・・液体加圧室となる凹部の開口に対応する孔
４２３ｂ、５２３ｂ・・・溝
３４・・・共通電極
３５・・・個別電極
３６・・・接続電極
５０・・・変位素子（加圧部）
１５０ａ、１５０ｂ、１６０ａ、１６０ｂ・・・治具
【図１】
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【図２】
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【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７】
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【図８】
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【図９】
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