(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さ方向に分極処理した圧電セラミックスから成る複数の隔壁を並設し、各隔壁間をインクの流路として成る流路部材と、前記各隔壁の側面に形成された駆動用電極と、前記各隔壁の頂面に接合され、各流路を覆う天板と、前記流路部材の一方端側に取着され、各流路と連通するインク吐出孔を備えたノズル板とから成り、前記駆動用電極に通電して隔壁を屈曲変位させることにより、流路内のインクを加圧して前記インク吐出孔よりインク滴を吐出するインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記ノズル板は、分極処理していない圧電セラミックス、あるいはガラス又は絶縁性セラミックスを間に挟んで前記流路部材に取着されていることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字や画像等の印刷に用いるインクジェットプリンタに搭載されるインクジェットプリンタヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、低ランニングコストでカラー化された画像や文字等の情報を印刷するプリンタとして、インクジェット方式のプリンタが広く使用されている。
【０００３】
このインクジェット方式のプリンタに搭載されるインクジェットプリンタヘッド（以下、ヘッドと言う。）としては、インクが充填される流路内にヒータを設け、このヒータによりインクを加熱、沸騰させて気泡を発生させることにより加圧し、インク吐出孔よりインク滴を吐出させるサーマルジェット方式と、インクが充填される流路を形成する隔壁を直接的又は間接的に圧電素子によって屈曲変位させ、機械的に流路内のインクを加圧し、インク吐出孔よりインク滴を吐出させる圧電方式が一般的であるが、特に圧電方式は、耐久性及び応答性に優れるとともに、直接インクを加熱しないため、インクの種類が限定されないといった利点がある。
【０００４】
圧電方式のヘッドとしては、図４に示すように、並設された複数の隔壁２１を有し、これら隔壁２１間をインクの流路２２として成る圧電セラミックス製の流路部材２３と、各隔壁２１の頂面に、各流路２２を覆うべく接着にて接合され、各流路２２へインクを導入するためのインク供給孔２４を備えた天板２５と、前記流路部材２３の一方端側に、各流路２２を塞ぐべく隔壁２１とともに接着にて接合され、各流路２２と連通するインク吐出孔２６を備えたノズル板２７とから成り、各隔壁１の両側面には、ノズル板２７との接合部から長手方向に沿って駆動用電極２８を形成したものがあった。なお、流路部材２３の他方端側は閉じられた構造となっており、２９は駆動用電極２８の引き出し線である。
【０００５】
そして、このヘッド３０を用いてインク滴を吐出するには、隔壁２１の両側面に形成された駆動用電極２８に電圧を印加することによって行われる。図５（ａ）（ｂ）にその駆動原理を説明するように、例えば駆動用電極２８ｂ，２８ｃ及び駆動電極２８ｈ，２８ｉにそれぞれ負極の電圧を、駆動用電極２８ａ，２８ｄ，２８ｇ，２８ｊに正極の電圧を印加すると、図５（ａ）に示すように隔壁２１ａ及び隔壁２１ｂが流路２２ａ側へ屈曲変位するとともに、隔壁２１ｄ，２１ｅが流路２２ｄ側へ屈曲変位するため、流路２２ａ，２２ｄ内に充填されたインクを加圧して、インク吐出孔２６よりインク滴を吐出させることができ、この後、各駆動用電極２８ａ〜２８ｄ，２８ｇ〜２８ｊへの通電を遮断すると、屈曲変位していた隔壁２１ａ，２１ｂ，２１ｄ，２１ｅが弾性作用によって元の形状に戻り、流路２２ａ，２２ｄ内が減圧される結果、インク供給孔２４からインクの供給が行なわれ、さらに前述した駆動電極２８ａ〜２８ｄ，２８ｇ〜２８ｊへ正負を逆転して電圧を印加すると、図５（ｂ）に示すように隔壁２１ａ，２１ｂが流路２２ｄに対して外側へ屈曲変位するとともに、隔壁２１ｄ，２１ｅが流路２２ｄに対して外側へ屈曲変位するため、流路２２ａ，２２ｄ内がさらに減圧されてインクが充填され、次に、各駆動用電極２８ａ〜２８ｄ，２８ｇ〜２８ｊへの通電を遮断すると、屈曲変位していた隔壁２１ａ，２１ｂ，２１ｄ，２１ｅが弾性作用によって元の形状に戻り、次のインク滴の吐出段階に入ることになり、これらの動作を順次繰り返すことでインク滴の吐出を連続的に行うようになっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示すヘッド３０は、隔壁２１の全長にわたって分極処理が施され、隔壁２１の両側面には駆動用電極２８がノズル板２７の近傍まで延設して形成されていることから、インク滴を吐出させるために隔壁２１を屈曲変位させると、隔壁２１に接合されたノズル板２７が変形し、この変形量が大きいと各流路２２に連通するインク吐出孔２６の位置ずれが起きたり、インク吐出孔２６の形状が歪な形となると、インク滴の記録媒体上への着弾位置がずれたり、かすれ等が発生し、正確な文字や画像を印刷できないといった課題があった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的はインク滴の着弾位置のばらつきを防止（小さく）し、色ムラや画質の乱れのない高画質の文字や画像を印刷することができるインクジェットプリンタヘッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、高さ方向に分極処理した圧電セラミックスから成る複数の隔壁を並設し、各隔壁間をインクの流路として成る流路部材と、前記各隔壁の側面に形成された駆動用電極と、前記各隔壁の頂面に接合され、各流路を覆う天板と、前記流路部材の一方端側に取着され、各流路と連通するインク吐出孔を備えたノズル板とから成り、前記駆動用電極に通電して隔壁を屈曲変位させることにより、流路内のインクを加圧して前記インク吐出孔よりインク滴を吐出するインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記ノズル板を、分極処理していない圧電セラミックス、あるいはガラス又は絶縁性セラミックスを間に挟んで流路部材に取着したことを特徴とする。
【０００９】
なお、本発明において、ノズル板を、分極処理していない圧電セラミックス、あるいはガラス又は絶縁性セラミックスを間に挟んで流路部材に取着するとは、圧電セラミックスから成る隔壁のノズル板近傍のみ分極処理していないもの、あるいは高さ方向に分極処理した圧電セラミックスから成る隔壁のノズル板側に、分極処理していない圧電セラミックス、あるいはガラス又は絶縁性セラミックスから成る部材を接着等にて接合したもののことを言う。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、インクの流路を構成する圧電セラミックスから成る隔壁を屈曲変位させてインクを加圧する圧電方式のインクジェットプリンタヘッドにおいて、ノズル板を、分極処理していない圧電セラミックス、アルミナやジルコニア等を主成分とする絶縁性セラミックス、あるいはガラスを間に挟んで流路部材に取着し、駆動用電極に通電してもノズル板近傍における隔壁が駆動しないようにしたことから、ノズル板近傍における隔壁の変位を極めて小さく又は皆無とすることができ、ノズル板の変形を抑えることができる。その結果、インク吐出孔の位置ずれや歪みを防止（小さく）することができ、もって、インク滴を記録媒体の所定位置へ着弾することができるため、色ムラや画質の乱れのない高性能なインクジェットプリンタヘッドを得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は本発明のインクジェットプリンタヘッド１０の一例を示す一部を破断した斜視図で、高さ方向に分極処理した圧電セラミックスから成る複数の隔壁１を等間隔で並設し、各隔壁１間をインクの流路２として成る流路部材３と、各隔壁１の頂面に、各流路２を覆うべく接着にて接合され、各流路２へインクを導入するためのインク供給孔４を備えた天板５と、前記流路部材３の一方端側に、各流路２を塞ぐべく接着にて取着され、各流路２と連通するインク吐出孔６を備えたノズル板７とから成り、各隔壁１の両側面には、ノズル板７との接合部からその長手方向に沿って駆動用電極８を形成してある。なお、流路部材３の他方端側は閉じた構造となっており、９は駆動用電極８の引き出し線である。
【００１３】
そして、このヘッド１０を用いてインク滴を吐出するには、インク供給孔４より各流路２へ顔料タイプの油性インクや水性染料インクあるいは紫外線硬化インク等のインクを導入するとともに、隔壁１の両側面に形成された駆動用電極８間に電圧を印加することによって行う。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）にその駆動原理を説明するように、例えば駆動用電極８ｂ，８ｃ及び駆動用電極８ｈ，８ｉにそれぞれ負極の電圧を、駆動用電極８ａ，８ｄ，８ｇ，８ｊに正極の電圧を印加すると、隔壁１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅを構成する圧電セラミックスが剪断モード変形を起こし、図２（ａ）に示すように隔壁１ａ及び隔壁１ｂが流路２ａ側へ屈曲変位するとともに、隔壁１ｄ，１ｅが流路２ｄ側へ屈曲変位するため、流路２ａ，２ｄ内に充填されたインクを加圧して、インク吐出孔６よりインク滴を吐出させることができ、この後、各駆動用電極８ａ〜８ｄ，８ｇ〜８ｊへの通電を遮断すると、屈曲変位していた隔壁１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅが弾性作用によって元の形状に戻り、流路２ａ，２ｄ内が減圧される結果、インク供給孔４からインクの供給が行なわれ、さらに前述した駆動用電極８ａ〜８ｄ，８ｇ〜８ｊへ正負を逆転して電圧を印加すると、図２（ｂ）に示すように隔壁１ａ，１ｂが流路２ｄに対して外側へ屈曲変位するとともに、隔壁１ｄ，１ｅが流路２ｄに対して外側へ屈曲変位するため、流路２ａ，２ｄ内がさらに減圧されてインクが充填され、次に、各駆動用電極８ａ〜８ｄ，８ｇ〜８ｊへの通電を遮断すると、屈曲変位していた隔壁１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅが弾性作用によって元の形状に戻り、次のインク滴の吐出段階に入ることになり、これらの動作を順次繰り返すことでインク滴の吐出を連続的に行うようになっている。
【００１５】
ところで、圧電セラミックスから成る各隔壁１は、前述したように予め高さ方向にそれぞれ分極処理してあるのであるが、本発明は、隔壁１のノズル板７近傍、具体的にはノズル板７から距離Ａの範囲にある隔壁１の圧電セラミックスに分極処理を施していないことを特徴とする。
【００１６】
即ち、図１のヘッド１０において、隔壁１を屈曲変位させるには、圧電セラミックスの剪断モード変形を利用するのであるが、圧電セラミックスを剪断モード変形させるには、駆動用電極８によって形成される電界と垂直な方向、即ち、隔壁１の高さ方向に分極処理を施す必要があり、通常後述する製法との関係もあって、圧電セラミックスから成る隔壁１はその長手方向に沿って全体的に分極処理されている。
【００１７】
ところが、本件発明者がインクジェットプリンタヘッドの研究を重ねたところ、図１のヘッド１０のように、ノズル板７を流路部材８の一方端側に隔壁１とともに接合したものでは、駆動用電極８に通電して隔壁１を屈曲変位させると、隔壁１の変位に伴ってノズル板７にはインク吐出孔６の位置を変えたり、インク吐出孔６の形状を変形させようとする力が働くことを知見し、圧電セラミックスから成る隔壁１のノズル板７近傍にのみ分極処理を施さないようにしてノズル板７近傍の圧電セラミックスに剪断モード変形を発生させないようにすることで、ノズル板７近傍における隔壁１の変位を極めて小さく又は皆無とすることができ、ノズル板７の変形を抑えることができることを見出し、本発明に至ったのである。
【００１８】
その結果、インク吐出孔６の位置ずれや歪みを防止（小さく）することができ、もって、本発明のヘッド１０を用いれば、インク滴を記録媒体の所定位置への着弾ずれを小さくすることができるため、色ムラや画質の乱れのない高画質な文字や画像を印刷することができる。
【００１９】
ところで、このような作用効果を奏するためには、ノズル板７が隔壁１の屈曲変位の影響を全く受けないことが理想的であり、そのためには分極処理を施さない領域、即ち、ノズル板７からの距離Ａができるだけ長い方が良いことになる。ただし、距離Ａが長くなりすぎると、隔壁１が駆動する範囲（変位する領域）が狭まり、流路２内においてインク滴を吐出するのに十分な圧力が得られなくなり、インク滴の吐出速度が小さくなることによって記録媒体への記録速度の低下を招くとともに、吐出されるインク滴の量も少なくなるため、インク滴の大きさを変化させて階調性を出すことができなくなり、記録媒体上での画質の低下をきたし、極端な場合にはインク滴の吐出そのものができなくなる。
【００２０】
その為、分極処理を施さない領域、即ち、ノズル板７からの距離Ａは、１００μｍ以上でかつ隔壁１の長さの２８％以下、好ましくは１００μｍ以上でかつ隔壁１の長さの１４％以下とすることが良い。
【００２１】
即ち、距離Ａが１００μｍ未満では、隔壁１の屈曲変位に伴うノズル板７の変形を抑える効果が小さく、インク吐出孔６の位置ずれや歪みを防ぐことができず、逆に、距離Ａが隔壁１の長さの２８％を越えると、流路２内において十分な圧力を発生させることができず、記録速度の低下や画質の劣化を招くからである。次に、図１に示すインクジェットプリンタヘッド１０の製造方法を説明する。まず、流路部材３を形成するために、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ系）を主成分とする圧電セラミックス、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ系）を主成分とする圧電セラミックス、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ系）を主成分とする圧電セラミックス、あるいは上記主成分を複合した圧電セラミックスからなる基板を用意する。次に、基板の上下面に分極用の電極を被覆するのであるが、この時、ノズル板７が接合される端部周縁に、距離Ａだけ残して電極を形成する。そして、電圧を印加して分極したあと、電極を除去することにより、距離Ａの領域以外はその厚み方向に分極処理を施す。
【００２２】
次いで、基板にダイシングソーなどを用いた切削加工やブラスト加工等を施すことにより、分極処理されていない領域が開放端部となるように複数の溝を並設し、該溝をインクの流路２とするとともに、流路２を構成する壁を隔壁１として成る流路部材３を製作する。
【００２３】
次に、各隔壁１の両側面に、フォトリソグラフィ技術等によりマスクを施したあと、蒸着、スパッタリング、メッキ等の膜形成手段によって、白金、金、パラジウム、ロジウム、銀、ニッケル、アルミニウム等の金属や白金−金、パラジウム−銀、白金−パラジウム等を主体とする合金からなる駆動用電極８をその長手方向に沿って形成する。ただし、駆動用電極８は、流路２の終端から流路部材３の後端まで延びる引き出し線９と電気的に接続してあり、この引き出し線９を介して駆動用電極８へ通電するようになっている。
【００２４】
しかるのち、流路部材３の流路２を覆うべく、隔壁１の頂面に、セラミックス、ガラス、シリコン等の絶縁材料からなるインク供給孔４を備えた天板５を接着剤やガラスにて接合するとともに、流路部材３の開放端部に、各流路２を塞ぐべく、分極処理されていない圧電セラミックスから成る隔壁１とともに、樹脂等からなるインク吐出孔６を備えたノズル板７を接着剤にて接合することにより、図１に示すヘッド１０を得ることができる。
【００２５】
次に、本発明の他の実施形態について図３を用いて説明する。
【００２６】
このインクジェットプリンタヘッド２０は、高さ方向に分極処理した圧電セラミックスから成る複数の隔壁１１を等間隔で並設し、各隔壁１１間をインクの流路１２として成り、その一方端が閉じられた流路本体１３の開放端部に、分極処理していない圧電セラミックス、又はアルミナ、ジルコニア、フォルステライト、ステアタイト等を主成分とする絶縁性セラミックス、あるいはガラスから成り、前記流路本体１３の隔壁１１及び流路１２と同寸法の隔壁１４及び流路１５を有する流路補助体１６を接着等にて接合して流路部材１７を形成する以外は図１と同様の構造をしたもので、このヘッド２０によれば、駆動用電極８に通電して隔壁１１を屈曲変位させてもノズル板７近傍を構成する隔壁１４は変位しないため、ノズル板７の変形を抑えることができ、図１のヘッド１０と同様にインク吐出孔６の位置ずれや歪みを防止することができる。
【００２７】
なお、流路補助体１６を構成する隔壁１４の長さとしては、ノズル板７が隔壁１１の変位の影響を全く受けないことが理想的であり、そのためには隔壁１４の長さ、即ち、ノズル板７からの距離Ｂができるだけ長い方が良いことになる。ただし、距離Ｂが長くなりすぎると、隔壁１が駆動する範囲（変位する領域）が狭まり、流路１２，１５内においてインク滴を吐出するのに十分な圧力が得られなくなり、インク滴の吐出速度が小さくなることによって記録媒体への記録速度の低下を招くとともに、吐出されるインク滴の量も少なくなるため、インク滴の大きさを変化させて階調性を出すことができなくなり、記録媒体上での画質の低下をきたし、極端な場合にはインク滴の吐出そのものができなくなる。
【００２８】
その為、流路補助体１６を構成する隔壁１４の長さ、即ち、ノズル板７からの距離Ｂは、１００μｍ以上でかつ隔壁１１から隔壁１４までの全長の２８％以下、好ましくは１００μｍ以上でかつ隔壁１１から隔壁１４までの全長の１４％以下とすることが良い。
【００２９】
次に、図３に示すインクジェットプリンタヘッド２０の製造方法を説明する。まず、流路部材１７を形成するために、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ系）を主成分とする圧電セラミックス、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ系）を主成分とする圧電セラミックス、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ系）を主成分とする圧電セラミックス、あるいは上記主成分を複合した圧電セラミックスから成る基板を用意し、基板の上下面に分極用の電極を被着したあと、電圧を印加して分極し、しかるのち電極を除去することにより、その厚み方向に分極処理を施す。
【００３０】
次に、前記基板の一方端に、分極処理していないチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ系）を主成分とする圧電セラミックス、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ系）を主成分とする圧電セラミックス、ニッケルニオブ酸鉛（ＰＮＮ系）を主成分とする圧電セラミックス、あるいは上記主成分を複合した圧電セラミックスから成る板材、又はアルミナ、ジルコニア、フォルステライト、ステアタイト、ジルコン等の絶縁性セラミックスから成る板材、あるいはガラスから成る板材を接着剤にて接合したあと、ダイシングソーなどを用いた切削加工やブラスト加工等によって、板材側が開口端部となるように、複数の溝を並設し、該溝をインクの流路１２，１５とするとともに、流路１２，１５を構成する壁を隔壁１１，１４として成る流路部材１７を製作する。
【００３１】
次に、各隔壁１１，１４の両側面に、フォトリソグラフィ技術等によりマスクを施したあと、蒸着、スパッタリング、メッキ等の膜形成手段によって、白金、金、パラジウム、ロジウム、銀、ニッケル、アルミニウム等の金属や白金−金、パラジウム−銀、白金−パラジウム等を主体とする合金からなる駆動用電極８をその長手方向に沿って形成する。ただし、駆動用電極８は、流路２の終端から流路部材３の後端まで延びる引き出し線９と電気的に接続してあり、この引き出し線９を介して駆動用電極８へ通電するようになっている。
【００３２】
しかるのち、流路部材１７の流路１２，１５を覆うべく、隔壁１１，１４の頂面に、セラミックス、ガラス、シリコン等の絶縁材料からなるインク供給孔４を備えた天板５を接着剤やガラスにて接合するとともに、流路部材１７の開放端部に、各流路１２，１５を塞ぐべく、分極処理されていない圧電セラミックス、又はアルミナ、ジルコニア、フォルステライト、ステアタイト、ジルコン等の絶縁性セラミックス、あるいはガラスから成る隔壁１１，１４とともに、樹脂等からなるインク吐出孔６を備えたノズル板７を接着剤にて接合することにより、図３に示すヘッド２０を得ることができる。
【００３３】
なお、本発明は図１や図３に示す構造だけに限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で改良や設計変更できることは言うまでもない。
【００３４】
【実施例】
（実施例１）
ここで、図１のインクジェットプリンタヘッド１０において、ノズル板７からの距離Ａを異ならせた時のインク吐出孔６の位置ずれや歪みの有無、及びインク滴の吐出速度について調べる実験を行った。
【００３５】
本実験にあたっては、チタン酸ジルコン酸鉛系の圧電セラミックスからなる基板を用意し、この基板の両面に、ノズル板７が接合される端面より距離Ａの領域を除いてスクリーン印刷法にてパラジウム（Ｐｂ）−銀（Ａｇ）を被着して分極用の電極を形成し、電圧を印加して基板の厚み方向に分極処理を施したあと、切削加工にて分極用の電極を除去し、しかるのちダイシングソーにて複数の溝を切削して、幅７０μｍ、高さ３５０μｍ、長さ７０００μｍの隔壁１を１４１μｍのピッチで並設してなる流路部材３を複数製作した。ただし、分極しないノズル板７からの距離Ａは表１のように異ならせた。
【００３６】
次に、フォトリソグラフィ技術を用いて隔壁１の両側面にマスクを形成したあと、スパッタリング法にて白金から成る駆動用電極８と引き出し線９を形成したあと、マスクを除去した。
【００３７】
しかるのち、隔壁１の頂面に、インク供給孔４を備えたアルミナセラミック製の天板５を、エポキシ系の接着剤にて接合するとともに、流路部材３の開放端部に、インク吐出孔６を備えたポリイミド樹脂製のノズル板７をエポキシ系の接着剤にて接合してインクジェットプリンタヘッド１０を製作した。
【００３８】
そして、各へッド１０の駆動用電極８に通電し、隔壁１を流路２内にインクを供給せずに駆動させ、画像処理装置によってインク吐出孔６の歪み具合を確認したあと、各ヘッド１０をインクジェットプリンタに組み込んで印刷し、この時のインク滴の吐出速度を、放電管を光源とし、フィルム上にインク滴の吐出状況を記録させる高速度写真撮影装置によって測定するとともに、インク吐出孔６の位置ずれを、記録用紙にインク滴を吐出させた時の着弾位置のずれを確認することにより評価した。即ち、予め小さな電圧値を駆動用電極８に印加し、ノズル板７の変形が起こらない程度の変位量で隔壁１を屈曲変位させてインク滴を記録フィルムに着弾させ、次に駆動用電極８へ印加する電圧値を大きくしてインク滴を吐出させ、この時のインク滴の着弾位置と先のインク滴の着弾位置とのずれを画像処理装置で測定した。
【００３９】
なお、比較のために、ノズル板７からの距離Ａが０ｍｍである従来のヘッド３０も同様に試作し、同様の実験を行った。
【００４０】
そして、評価にあたっては、インク滴の吐出速度が、試料Ｎｏ．１の従来のヘッドと同等又はそれ以上の速度を有するとともに、インク滴の着弾位置ずれが１５μｍ以下であったものを良好として判断した。
【００４１】
それぞれの結果は表１に示す通りである
【００４２】
【表１】
0003638477.tif 000002
【００４３】
この結果、従来のインクジェットプリンタヘッド３０は、インク吐出孔２６の歪みが大きく、インク滴の吐出速度が５ｍ／ｓ程度であり、また、インク滴の着弾位置ずれも５０μｍ以上と大きいものであった。
【００４４】
これに対し、隔壁１のノズル板７との接合部近傍を構成する圧電セラミックスに分極処理を施さないようにすることで、インク滴の吐出速度を高めることができるとともに、インク吐出孔６の変形を抑え、かつインク滴の着弾位置ずれを小さくできることが判る。ただし、試料Ｎｏ．９，１０のように、ノズル板７からの距離Ａが隔壁１の全長の２８％より長くなると、インク滴の吐出速度が従来のインクジェットプリンタヘッド３０より小さくなり、実用に供しないレベルとなった。
【００４５】
この結果、インク吐出孔６の歪みや位置ずれを防ぐためには、隔壁１のノズル板７との接合部近傍を構成する圧電セラミックスに分極処理を施さないようにすれば良く、この場合、ノズル板７からの距離Ａは、１００μｍ以上で、且つ隔壁１の全長の２８％以下とすることが良く、好ましくは距離Ａを１００μｍ以上で、且つ隔壁１の全長の１４％以下とすることで、インク吐出孔の歪みや位置ずれを防ぐことができるとともに、インク滴の吐出速度を高めることができ、好適であることが確認できた。
【００４６】
（実施例２）
次に、図３のインクジェットプリンタヘッド２０において、流路補助体１６を構成する隔壁１４の長さ、即ちノズル板７からの距離Ｂを異ならせた時のインク吐出孔６の位置ずれや歪みの有無、及びインク滴の吐出速度について調べる実験を行った。
【００４７】
本実験にあたっては、チタン酸ジルコン酸鉛系の圧電セラミックスからなる基板を用意し、この基板の両面にスクリーン印刷法にてパラジウム（Ｐｂ）−銀（Ａｇ）を被着して分極用の電極を形成し、電圧を印加して基板の厚み方向に分極処理を施したあと、切削加工にて分極用の電極を除去し、しかるのち、長さを表２のように異ならせたフォルステライト質セラミックスから成る基板を、分極処理した圧電セラミックスから成る基板に接着したあと、ダイシングソーにて複数の溝を切削して、幅７０μｍ、高さ３５０μｍ、長さ７０００μｍの隔壁１を１４１μｍのピッチで並設して成る流路部材１７を製作した。ただし、フォルステライト質セラミックス側が流路部材１７の開放端部となるようにした。
【００４８】
次に、フォトリソグラフィ技術を用いて隔壁１１，１４の両側面にマスキングを施し、スパッタリング法にて白金から成る駆動用電極８と引き出し線９を形成したあと、マスクを除去した。
【００４９】
そして、隔壁１１，１４の頂面に、インク供給孔４を備えたアルミナセラミック製の天板５を、エポキシ系の接着剤にて接合するとともに、流路部材１７の開放端部に、インク吐出孔６を備えたポリイミド樹脂製のノズル板７をエポキシ系の接着剤にて接合してインクジェットプリンタヘッド２０を製作した。
【００５０】
そして、各へッド２０を実施例１と同様の条件にて、インク滴の吐出速度、インク吐出孔６の歪み具合、及びインク吐出孔６の位置ずれを確認した。
【００５１】
それぞれの結果は表２に示す通りである。
【００５２】
【表２】
0003638477.tif 000003
【００５３】
この結果、流路本体１３とノズル板７との間に、フォルステライト質セラミックスから成る流路補助体１６を設けることで、インク滴の吐出速度を高めることができるとともに、インク吐出孔６の変形を抑え、かつインク滴の着弾位置ずれを小さくできることが判る。ただし、試料Ｎｏ．１９，２０のように、ノズル板７からの距離Ｂが隔壁１の全長の２８％より長くなると、インク滴の吐出速度が従来のインクジェットプリンタヘッド３０より小さくなり、実用に供しないレベルとなった。
【００５４】
この結果、インク吐出孔６の歪みや位置ずれを防ぐためには、流路本体１３とノズル板６との間に、フォルステライト質セラミックス等の絶縁性セラミックスから成る流路補助体１６を設ければ良く、この場合、流路補助体１６における隔壁１４の長さ、即ちノズル板７からの距離Ｂは、１００μｍ以上で、且つ隔壁１の全長の２８％以下とすることが良く、好ましくは距離Ａを１００μｍ以上で、且つ隔壁１の全長の１４％以下とすることで、インク吐出孔の歪みや位置ずれを防ぐことができるとともに、インク滴の吐出速度を高めることができ、好適であることが確認できた。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、高さ方向に分極処理した圧電セラミックスから成る複数の隔壁を並設し、各隔壁間をインクの流路として成る流路部材と、前記各隔壁の側面に形成された駆動用電極と、前記各隔壁の頂面に接合され、各流路を覆う天板と、前記流路部材の一方端側に取着され、各流路と連通するインク吐出孔を備えたノズル板とから成り、前記駆動用電極に通電して隔壁を屈曲変位させることにより、流路内のインクを加圧して前記インク吐出孔よりインク滴を吐出するインクジェトプリンタヘッドにおいて、前記ノズル板を、分極処理していない圧電セラミックス、あるいはガラス又は絶縁性セラミックスを間に挟んで流路部材に取着するようにしたことから、隔壁のノズル板近傍における変位を極めて小さく又は皆無と（又は皆無とを削除）できるため、隔壁に接合されたノズル板の変形を抑え、インク吐出孔の位置ずれや歪みを防止（小さく）することができるため、所定量のインク滴を吐出させることができるとともに、記録媒体の所定位置に正確に（位置ずれを小さくして）インク滴を着弾させることができるため、色ムラや画質の乱れのない高画質な文字や画像を印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタヘッドの一例を示す一部を破断した斜視図である。
【図２】図１におけるインクジェットプリンタヘッドの駆動原理を説明するための部分断面図である。
【図３】本発明に係るインクジェットプリンタヘッドの他の例を示す一部を破断した斜視図である。
【図４】従来例のインクジェットプリンタヘッドの一例を示す一部を破断した斜視図である。
【図５】図４におけるインクジェットプリンタヘッドの駆動原理を説明するための部分断面図である。
【符号の説明】
１，２１：隔壁  ２，２２：流路  ３，２３：流路部材
４，２４：インク供給孔  ５，２５：天板  ６，２６：インク吐出孔
７，２７：ノズル板  ８，２８：駆動用電極  ９，２９：引き出し線
１０，２０，３０：インクジェットプリンタヘッド
【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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