(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の圧電振動子を列設した圧電振動子群を備えた圧電振動子ユニットにおいて、
列設方向端部の振動子を振動子位置決め用のダミー振動子として構成すると共に、該ダミー振動子先端部における列設方向外側の隅角部を面取り加工によって除去したことを特徴とする圧電振動子ユニット。
【請求項２】
前記圧電振動子群は櫛歯状に歯割りされている櫛歯状振動子群であることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子ユニット。
【請求項３】
前記ダミー振動子を、ダミー振動子本体と、このダミー振動子本体の列設方向外側に添設されたダミー振動子形成部材とから構成し、該ダミー振動子形成部材を圧電振動子の構成材料よりも靭性の高い材料によって構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電振動子ユニット。
【請求項４】
前記ダミー振動子形成部材の先端部分が面取り加工されていることを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子ユニット。
【請求項５】
前記ダミー振動子を、主ダミー振動子と、この主ダミー振動子よりも列設方向外側に設けた補助ダミー振動子とから構成し、該補助ダミー振動子を主ダミー振動子とともに面取り加工して、補助ダミー振動子よりも先端側の主ダミー振動子の外側面を位置決め用の面としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電振動子ユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れかに記載の圧電振動子ユニットと、ノズル開口に連通した圧力室の封止材の一部を構成する弾性板を備えた流路ユニットと、圧電振動子ユニットを収容可能な収容空部を内部に形成し、流路ユニットが先端に接合されるケースとを備え、
前記ダミー振動子の外側面を収容空部の壁面に当接させることで位置決めを行って、圧電振動子ユニットをケースに取り付けたことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項７】
ダミー振動子が当接される収容空部の壁面に、ダミー振動子を案内する傾斜ガイド部を形成したことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット式記録ヘッド。
【請求項８】
ダミー振動子が当接される収容空部の壁面に、ダミー振動子の外側面と当接する位置決め段部を突設したことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット式記録ヘッド。
【請求項９】
圧電体を電極で挟んで板状の積層体を作成する積層体作成工程と、
該積層体における自由端部となる側の両隅角部を面取りする面取り工程と、
面取りされた積層体を焼成する焼成工程と、
焼成された積層体を切り分けて駆動振動子を作成すると共に、振動子列設方向端部に振動子位置決め用のダミー振動子を作成する振動子作成工程とを順次経ることを特徴とする圧電振動子ユニットの製造方法。
【請求項１０】
圧電体を電極で挟んで板状の積層体を作成する積層体作成工程と、
該積層体を焼成する焼成工程と、
焼成された積層体の自由端部となる側の両隅角部を面取りし、この積層体を切り分けて駆動振動子を作成すると共に、振動子列設方向端部に振動子位置決め用のダミー振動子を作成する振動子作成工程とを順次経ることを特徴とする圧電振動子ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインク滴を吐出させるのに好適な圧電振動子ユニット及びこれを用いたインクジェット式記録ヘッド、並びに圧電振動子ユニットの製造方法に関し、特に圧電振動子の位置決め構造を改良したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）には、例えば、圧力室やリザーバ等を有する流路ユニットと、この流路ユニットの背面側に配置されて、圧力室の容積を変化させる振動子を複数有する圧電振動子ユニットと、内部に圧電振動子ユニットを収容可能な収容空部が形成されて、先端に流路ユニットが接合されるケースとを備えたものがある。
【０００３】
この圧電振動子ユニットは、例えば、次の手順で造られている。まず、共通内部電極と個別内部電極とを圧電体を挟んで交互に積層して板状の積層体を作成し、共通内部電極に導通させた共通外部電極と個別内部電極に導通させた個別外部電極とを積層体の表面に形成する。そして、この積層体を焼成した後、その基端側部分を固定板上に接合し、ワイヤーソーやダイシングソー等によって積層体の先端側部分を５０μｍ〜１００μｍ程度の極めて細い幅で切り分けて櫛歯状の振動子群を形成する。
この振動子群における振動子列設方向の両端に位置する振動子は、ダミー振動子として機能している。このダミー振動子は、インク滴の吐出には関与しておらず、例えば、ケース内における圧電振動子ユニットの位置を規定するために使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ケースと流路ユニットとの接合は接着剤によって行われる。この接着時において、塗布した接着剤が過剰であった場合には、過剰の接着剤がケースと流路ユニットとの重合面から収容空部側に流出してしまうことがあり、この流出した接着剤によって、圧電振動子ユニットのケース内における取付位置が正規の位置からずれてしまう虞がある。例えば、流出した接着剤が固化し、ダミー振動子の先端面部と流路ユニットとの間に固化した接着剤が介在してしまった場合には、この接着剤の厚さ分だけ圧電振動子ユニットの取付位置が後側（つまり、流路ユニットから離隔する方向）にずれてしまう。
そして、圧電振動子ユニットの取付位置が後側にずれてしまうと、ダミー振動子の間に配置される駆動振動子に関して、駆動振動子の先端面部と流路ユニットの島部との間に許容範囲を越えた大きさの隙間が生じてしまい、製造不良の原因となる。
【０００５】
また、上記のケースには合成樹脂による成型品が好適に使用されているが、金型の都合等により、上型と下型の合わせ面（パーティングライン）がケースにおける流路ユニットの固定面の位置と同じ位置となりがちである。このパーティングラインでは成型時のバリが生じ易く、このバリの形状によっては、圧電振動子ユニットをケース内に挿入した際に、ダミー振動子の先端面部と流路ユニットとの間にバリを挟み込んでしまい、このバリの厚さ分だけ圧電振動子ユニットの取付位置が後側にずれ、製造不良の原因となってしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、圧電振動子ユニットの位置ずれに起因する製造不良を防止することができる圧電振動子ユニット及びこれを用いたインクジェット式記録ヘッド、並びに圧電振動子ユニットの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、複数本の圧電振動子を列設した圧電振動子群を備えた圧電振動子ユニットにおいて、
列設方向端部の振動子を振動子位置決め用のダミー振動子として構成すると共に、該ダミー振動子先端部における列設方向外側の隅角部を面取り加工によって除去したことを特徴とする圧電振動子ユニットである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記圧電振動子群は櫛歯状に歯割りされている櫛歯状振動子群であることを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子ユニットである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記ダミー振動子を、ダミー振動子本体と、このダミー振動子本体の列設方向外側に添設されたダミー振動子形成部材とから構成し、該ダミー振動子形成部材を圧電振動子の構成材料よりも靭性の高い材料によって構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電振動子ユニットである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記ダミー振動子形成部材の先端部分が面取り加工されていることを特徴とする請求項３に記載の圧電振動子ユニットである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記ダミー振動子を、主ダミー振動子と、この主ダミー振動子よりも列設方向外側に設けた補助ダミー振動子とから構成し、該補助ダミー振動子を主ダミー振動子とともに面取り加工して、補助ダミー振動子よりも先端側の主ダミー振動子の外側面を位置決め用の面としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電振動子ユニットである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５の何れかに記載の圧電振動子ユニットと、ノズル開口に連通した圧力室の封止材の一部を構成する弾性板を備えた流路ユニットと、圧電振動子ユニットを収容可能な収容空部を内部に形成し、流路ユニットが先端に接合されるケースとを備え、
前記ダミー振動子の外側面を収容空部の壁面に当接させることで位置決めを行って、圧電振動子ユニットをケースに取り付けたことを特徴とするインクジェット式記録ヘッドである。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、ダミー振動子が当接される収容空部の壁面に、ダミー振動子を案内する傾斜ガイド部を形成したことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、ダミー振動子が当接される収容空部の壁面に、ダミー振動子の外側面と当接する位置決め段部を突設したことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット式記録ヘッドである。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、圧電体を電極で挟んで板状の積層体を作成する積層体作成工程と、
該積層体における自由端部となる側の両隅角部を面取りする面取り工程と、
面取りされた積層体を焼成する焼成工程と、
焼成された積層体を切り分けて駆動振動子を作成すると共に、振動子列設方向端部に振動子位置決め用のダミー振動子を作成する振動子作成工程とを順次経ることを特徴とする圧電振動子ユニットの製造方法である。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、圧電体を電極で挟んで板状の積層体を作成する積層体作成工程と、
該積層体を焼成する焼成工程と、
焼成された積層体の自由端部となる側の両隅角部を面取りし、この積層体を切り分けて駆動振動子を作成すると共に、振動子列設方向端部に振動子位置決め用のダミー振動子を作成する振動子作成工程とを順次経ることを特徴とする圧電振動子ユニットの製造方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を適用したインクジェット式の記録ヘッド１の要部を拡大して示した断面図であり、図２はそのＡ−Ａ線矢視図である。
【００１９】
この記録ヘッド１は、ケース２、流路ユニット３、及び、圧電振動子ユニット４等によって構成してある。なお、この記録ヘッド１の説明では、便宜上、図１の上方を先端側（前方側）と称し、図１の下側を基端側（後方側）と称する。
【００２０】
ケース２は、先端と後端が共に開放し、開口形状がノズル列方向、即ち振動子列設方向（後述）に細長い長方形の収容空部５を内部に設けた合成樹脂製のブロック状部材である。このケース２の先端には流路ユニット３が接着によって接合されており、収容空部５内には、振動子群２１の先端面部を収容空部５の先端側開口に臨ませた状態で圧電振動子ユニット４が収容され固定されている。この収容空部５の側方には、基端側にてインクカートリッジに連通しているインク供給管６を設ける。また、収容空部５の壁面（ケース２の内壁面）であって開口短辺側の壁面５ａにおける先端側部分には、図２に示すように、圧電振動子ユニット４のダミー振動子２８を案内する傾斜ガイド部４３を設ける。なお、この傾斜ガイド部４３については後述する。
【００２１】
流路ユニット３は、流路形成板７、ノズルプレート８、及び、弾性板（圧力板）９から概略構成されている。
【００２２】
ノズルプレート８は、ドット形成密度に対応したピッチで多数（例えば、９６個）のノズル開口１０…を列状に開設した薄い板状部材であり、例えば、ステンレス板によって構成してある。このノズルプレート８に積層される流路形成板７には、インク供給管６を通して供給されたインクが流入するリザーバ１１、ノズル開口１０からインクを吐出させるために必要なインク圧力を発生させる圧力室１２、これらのリザーバ１１と圧力室１２を連通するインク供給口１３等が形成されている。そして、本実施形態では、これらの各部を、シリコンウェハーをエッチング処理することにより形成する。
【００２３】
弾性板９は、本実施形態では、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の高分子膜を弾性体膜１４としてステンレス板１５上にラミネートした二重構造である。そして、ステンレス板１５は、リザーバ１１に対応する部分など不要部分をエッチング処理により除去して島部１６（厚肉部）を形成し、この島部１６の周囲を弾性体膜１４（薄肉部）だけにして弾性部１７を構成する。この島部１６は、背面側に駆動振動子２９（後述）が当接される当接面を設けたブロック形状であり、ノズル開口１０と同様にドット形成密度に対応したピッチで多数設けられる。
【００２４】
そして、ノズルプレート８を流路形成板７の前面側に配置すると共に、弾性板９を背面側に配置し、ノズルプレート８と弾性板９とで流路形成板７を挟み、接着等により一体化することで、流路ユニット３が形成されている。なお、この流路ユニット３において、上記の弾性板９は、圧力室１２やリザーバ１１の天井面を封止する封止材の一部を構成している。
【００２５】
上記の圧電振動子ユニット４は、振動子群２１と固定板２２とにより概略構成されている。この振動子群２１は、図２に示すように、固定板２２に基端部分が接合されることで櫛歯状に列設されており、振動子列設方向（面方向）における両端部に位置するダミー振動子２８，２８と、これらのダミー振動子２８，２８の間に配置された多数の駆動振動子２９…とから成っている。ここで、駆動振動子２９はインク滴の吐出に関与する圧電振動子であり、例えば、５０μｍ〜１００μｍ程度の極めて細い幅のニードル状に切り分けられている。また、ダミー振動子２８，２８はインク滴の吐出に関与しない圧電振動子であり、圧電振動子ユニット４のケース２内における位置を規定するために形成されている。なお、本実施形態における圧電振動子２８，２９は、いわゆる縦振動モードの圧電振動子である。
【００２６】
次に、駆動振動子２９について説明する。図３に示すように、この駆動振動子２９は、共通内部電極３２と個別内部電極３３とを圧電体３１を挟んで交互に積層してある。ここで、共通内部電極３２は全ての駆動振動子２９に対して同じ電位レベルに設定される電極であり、個別内部電極３３は各駆動振動子２９毎に電位レベルが設定される電極である。そして、この駆動振動子２９における振動子先端から振動子長手方向（積層方向と直交する方向）の半分程度まで若しくは３分の２程度までの部分を自由端部２３ａとし、残りの部分を基端部２３ｂとしている。この基端部２３ｂには、固定板２２を接合してある。要するに、この駆動振動子２９はいわゆる片持梁のような状態で固定板２２に固定されている。
【００２７】
自由端部２３ａには、共通内部電極３２と個別内部電極３３とが重なり合った活性領域Ｌ（オーバーラップ部分）を形成してある。これらの内部電極３２，３３に電位差を与えると、活性領域Ｌの圧電体３１が変形（作動）して自由端部２３ａが振動子長手方向に変位して伸縮する。そして、共通内部電極３２の基端は駆動振動子２９の基端面部で共通外部電極３７に導通しており、個別内部電極３３の先端は駆動振動子２９の先端面部２９ａで個別外部電極３６に導通している。ここで、個別外部電極３６は、フレキシブルケーブル２４と各個別内部電極３３とを導通する電極であり、共通外部電極３７はフレキシブルケーブル２４と共通内部電極３２との間を導通する電極である。
【００２８】
フレキシブルケーブル２４は、上記の基端部２３ｂの配線接続面側に配置されており、基端部２３ｂ上で個別外部電極３６及び共通外部電極３７と電気的に接続される。そして、このフレキシブルケーブル２４を通して駆動パルスが各電極３２，３３，３６，３７に供給される。
【００２９】
図１及び図２に示すように、圧電振動子ユニット４の取付状態において、駆動振動子２９の先端面部２９ａは、弾性板９の島部１６に背面側から当接されており、この先端面部２９ａと島部１６とは接着剤によって接着されている。そして、駆動振動子２９に駆動パルスが供給されると、駆動振動子２９は振動子長手方向に伸縮し、弾性部１７を構成する弾性体膜１４を前後方向に変形させる。この弾性部１７の前後方向の移動に伴って圧力室１２は、膨張或いは収縮して容積を変化させる。ノズル開口１０からインク滴を吐出させる場合には、インク滴を吐出させる駆動振動子２９に対して選択的に駆動信号を印加し、例えば、圧力室１２を一旦膨張させてから収縮させる。このようにすると、圧力室１２の膨張に伴ってリザーバ１１内のインクが圧力室１２に流入し、圧力室１２の収縮に伴って圧力室１２内のインクの圧力が高まる。そして、ノズル開口１０から押し出されたインクがインク滴として吐出される。
【００３０】
次に、ダミー振動子２８について説明する。本実施形態におけるダミー振動子２８は、ワイヤーソーやダイシングソー等によって積層体４１（図８参照）を複数の駆動振動子２９…に歯割り形成する際に、振動子列設方向の両端部に形成される。そして、このダミー振動子２８の列設方向の外側の面２８ｃも歯割り形成時にワイヤーソーやダイシングソー等によって切断され、この外側面２８ｃが振動子列設方向の位置決めをするための第１の位置決め面となる。また、ダミー振動子２８の先端面部２８ｄは、前後方向の位置決めをするための第２の位置決め面となる。
このように、ダミー振動子２８の外側面２８ｃを位置決め用の面とすると、積層体４１を振動子２８，２９に歯割りするのと同じプロセスで位置合わせ面も形成できるので、非常に高い精度を得ることができる。
【００３１】
そして、このダミー振動子２８もまた、固定板２２の縁から突出した自由端部２８ａと固定板２２に接合された基端部２８ｂとから構成されており、いわゆる片持梁のような状態で固定板２２に固定されている。なお、このダミー振動子２８の自由端部２８ａ及び基端部２８ｂは、伸縮しない構成とされる。
【００３２】
これらのダミー振動子２８，２８の先端部分には面取り部４２が形成されている。この面取り部４２は、ダミー振動子２８，２８の先端部分における列設方向外側の隅角部を、面取り加工等によって斜めに除去することで形成されている。なお、除去部分の形状は本実施形態に限られない。例えば、円弧形状に除去してもよいし、Ｌ字状に除去してもよい。
【００３３】
この面取り部４２を設けたのは、この面取り部４２によって形成された空部を、接着剤やバリ用の逃げ領域Ｓとするためである。即ち、このダミー振動子２８は、流路ユニット３を取り付けたケース２へ圧電振動子ユニット４を装着する際に、外側面２８ｃがケース２の傾斜ガイド部４３に当接され、ダミー振動子２８の先端面部２８ｄが流路ユニット３のステンレス板１５と当接される。この当接状態において、面取り部４２を設けたことにより、ダミー振動子２８の先端部分における列設方向外側には逃げ領域Ｓが形成される。
そして、ケース２と流路ユニット３との重合面から流出した過剰分の接着剤Ｘを、この逃げ領域Ｓ内に収めることができる。つまり、この逃げ領域Ｓを接着剤Ｘを収めるためのバッファ領域として使用することができる。
【００３４】
これにより、先端面部２８ｄとステンレス板１５との間に固化した接着剤Ｘが介在することに起因する不具合、例えば、圧電振動子ユニット４の取付位置が正規の位置よりも後側にずれることによる駆動振動子２９の先端面部２９ａと島部１６の接着不良を確実に防止することができる。その結果、圧電振動子ユニット４を正規の位置に取り付けることができるので、駆動振動子２９の先端面部２９ａと島部１６とを確実に接着することができる
【００３５】
なお、面取り部４２の傾斜角度θ２は、必要な容積の逃げ領域Ｓが形成できて、ダミー振動子２８に必要な剛性が確保できる角度に適宜設定可能である。例えば、５度〜４５度の範囲が好適に使用でき、さらに好適には、１０度〜２０度の範囲が使用できる。
【００３６】
また、ケース２の成型時におけるパーティングライン４４がケース２と流路ユニット３との固定面と略一致する位置とされて、収容空部５の開口縁部にバリが生じてしまったとしても、上記と同様に逃げ領域Ｓ内にバリを収めることができ、バリの挟み込みを防止することができる。これにより、ダミー振動子２８，２８をステンレス板１５に確実に当接させることができる。従って、圧電振動子ユニット４を正規の位置に固定することができ、駆動振動子２９…の接着不良を防止することができる。
【００３７】
次に、上記の傾斜ガイド部４３について説明する。この傾斜ガイド部４３は、収納空部５の開口短辺側となる内壁面５ａに、対向する開口短辺側に向けて突設してある。この傾斜ガイド部４３は、傾斜案内面４３ａと当接面４３ｂとを備えている。当接面４３ｂは、収納空部５内に挿入されたダミー振動子４３の外側面２８ｃが当接する面である。また、傾斜案内面４３ａは、ダミー振動子２８の先端部を当接面４３ｂに案内するための傾斜面であり、ケース２の先端側に行くにつれて対向する開口短辺側に向かうように形成している。
【００３８】
そして、圧電振動子ユニット４を収容空部５に収容する際には、振動子群２１の先端を先頭にした状態で、収納空部５の背面側開口から挿入する。このとき、ダミー振動子２８の外側面２８ｃ側を、上記の内壁面５ａ側に寄せた状態で挿入する。
ここで、傾斜案内面４３ａの傾斜角度θ１は、面取り部４２の傾斜角度θ２と同じか、この傾斜角度θ２よりも小さい角度に設定することが好ましい。このように設定すると、ダミー振動子２８の面取り部４２と傾斜案内面４３ａとが面で当接したり、或いは、面取り部４２と先端面部２８ｄとによって形成される頂部が傾斜案内面４３ａに当接したりするので、挿入に伴うダミー振動子２８への衝撃を緩和することができる。
そして、この当接状態から圧電振動子ユニット４を流路ユニット３側に押し込んでゆくと、先端面部２８ｄと面取り部４２との頂部が傾斜案内面４３ａに沿って移動する。これにより、収容空部５への圧電振動子ユニット４の挿入が円滑に行われる。
【００３９】
このようにダミー振動子２８，２８の先端部分の面方向外側角部を斜めに切り落として面取り部４２を形成し、ダミー振動子２８を案内する傾斜ガイド部４３を設けることにより、ケース２の収容空部５への圧電振動子ユニット４の挿入性を向上させることができ、ダミー振動子２８，２８の破損を有効に防止することができる。
【００４０】
次に、圧電振動子ユニット４の製造方法について説明する。圧電振動子ユニット４を製造するにあたり、まず、板状の積層体４１（図８（ａ）参照）を作成する（積層体作成工程）。この工程では、最初に、自由端部２３ａとなる先端側部分では共通内部電極３２と個別内部電極３３とが重ね合わせられ、基端部２３ｂとなる基端側部分では共通内部電極３２のみの非重合領域が形成されるように、共通内部電極３２と個別内部電極３３とを圧電体３１を挟んで交互に積層して板状の積層体４１を作成する。つまり、圧電体３１を電極３２，３３で挟んで積層することにより積層体４１を作成している。
【００４１】
板状の積層体４１を作成したならば、この積層体４１の先端面部と配線接続面における先端から基端部２３ｂ上までの範囲とに個別外部電極３６を一連に形成すると共に、積層体の基端面部と配線接続面における基端から基端部２３ｂ上までの範囲と固定板取付面とに共通外部電極３７を一連に形成して外部電極付きの積層体４１を作成する。
【００４２】
本実施形態では、この積層体４１を焼成する前に面取り工程を行う。この面取り工程では、図８（ａ）に示すように、該積層体４１の自由端部側の両側角部９１，９１を面取り加工する。即ち、この面取り工程では、ダミー振動子２８，２８の隅角部を切除する。このように、焼成行う前にの積層体４１に面取り加工を施すと、この焼成前の積層体４１は靭性を有しているため、例えばプレス装置やシャーリング装置等を用いて容易に面取り加工を行うことができ、製造工数を最低限に抑えることができる。
【００４３】
次に、面取り加工した積層体４１を、例えば焼成炉内へ導入し、積層体４１を焼成する焼成工程を行う。
【００４４】
その後、板状の積層体を切り分けて複数本の振動子を作成する振動子作成工程を行う。この工程では、まず、図８（ｂ）に示すように、積層体の基端部２３ｂの固定板取付面に固定板２２を接着等によって接合する。固定板２２を接合したならば、ワイヤーソーやダイシングソー等を使用して、板状の積層体を歯割りし、細長いニードル状の圧電振動子２９…、ダミー振動子２８，２８に切り分ける。このとき、各振動子２８，２９が固定板２２上で完全に切り分けられるように切断する。
また、板状の積層体を固定板２２へ固定してから歯割りするのは、歯割りを安定して行われるようにし、その後の取扱いを容易にするためである。従って、安定して歯割りすることができるのであれば、歯割りした後の積層体を固定板２２へ固定しても良い。
【００４５】
また、上記の製造方法では、焼成工程を行う前において積層体の面取り工程を行っているが、面取り工程を行わずに焼成工程へと移行し、その後の振動子作成工程において、焼成後の板状積層体４１の自由端部となる側の両隅角部を面取りし、この積層体を固定板２２に接合して切り分け、駆動振動子２９及びダミー振動子２８を作成するようにしてもよい。
このように焼成工程を行った後、板状の積層体を櫛歯状に歯割りする振動子作成工程の中で面取り加工を行うことにより、製造工程を増加させることなくダミー振動子２８，２８に面取り加工を施すことができる。
【００４６】
なお、上記の面取り加工に関し、プレスによる打ち抜き加工によって隅角部を切除する方法、又、ワイヤーソーやダイシングソーによって隅角部を切除する方法を例示したが、これに限らず、例えば隅角部を研磨によって除去するようにしても良い。
【００４７】
ところで、本発明のダミー振動子２８は、上記の構成に限定されるものではない。例えば、ダミー振動子２８を、ダミー振動子本体と、このダミー振動子本体の列設方向外側に添設されたダミー振動子形成部材とから構成してもよい。以下、このように構成した第２実施形態について説明する。
【００４８】
図４に示すように、本実施形態では、振動子群２１の両端部に位置するダミー振動子本体７０，７０の振動子列設方向の外側に、圧電振動子とは別体のダミー振動子形成部材７１，７１が添設され、これらのダミー振動子本体７０とダミー振動子形成部材７１とによってダミー振動子２８，２８が構成されている。このダミー振動子形成部材７１は、先端がダミー振動子本体７０の先端より段差Ｄ分だけ後方側（固定基板２２側）にずらされた状態で固定されている。
【００４９】
このダミー振動子形成部材７１は、圧電振動子の構成材料であるセラミックスよりも靭性の高い材料、例えば金属材料やセラミックス材料等を用いて構成する。また、このダミー振動子形成部材７１の先端部分には、面取り部７２を形成してある。この面取り部７２は、ダミー振動子形成部材７１，７１の先端部における振動子の列設方向外側の隅角部を斜めに切り落としたような形状に面取り加工したものであり、上記の面取り部４２と同様な作用効果を発揮する部分である。なお、面取りの形状は本実施形態のように一直線の形状に限らず、曲線形状でもよい。
【００５０】
このようにダミー振動子本体７０の振動子列列方向の外側に、圧電振動子２９とは別体のダミー振動子形成部材７１を添設するとともに、該ダミー振動子形成部材７１を圧電振動子の構成材料よりも靭性の高い材料で構成することにより、ダミー振動子２８の折れ強度が増大する。加えて、ダミー振動子形成部材７１の先端部分に上記の面取り部７２を形成しているので、ケース２の収容空部５への圧電振動子ユニット４の挿入性を向上させることができ、ダミー振動子２８の破損を一層確実に防止することができる。
【００５１】
さらに、ダミー振動子形成部材７１の先端が、ダミー振動子本体７０の先端よりも段差Ｄ分だけ後方側に位置するようにダミー振動子形成部材７１を取り付けてあるので、この段差Ｄによって生じる空部と、面取り部７２によって生じる空部とにより、逃げ領域Ｓを構成することができる。
そして、この逃げ領域Ｓにより、過剰な接着剤や開口縁部のバリに起因する不具合を確実に防止することができる。
【００５２】
なお、このように、ダミー振動子本体７０とダミー振動子形成部材７１とからダミー振動子２８を構成した場合には、振動子列設方向外側となる積層体４１の両サイドに、ダミー振動子形成部材７１となる部材を予め貼り合わせておき、振動子２８，２９を櫛歯加工するプロセスで面取り加工し、隅角部を切り落とす。
【００５３】
次に、第３の実施形態におけるダミー振動子２８について説明する。本実施形態は、ダミー振動子２８を、主ダミー振動子と、この主ダミー振動子よりも列設方向外側に設けた補助ダミー振動子とから構成し、該補助ダミー振動子を主ダミー振動子とともに面取り加工したものである。
【００５４】
前述したように、ダミー振動子２８は、櫛歯状の振動子群２１の振動子列設方向における両端に位置し、圧電振動子となる積層体４１を複数の振動子２８，２９に歯割り形成することによって形成される。ところが、振動子列設方向における最外面は、上記したように、ケース２の内壁面（５ａ，４３ｂ）との当接面となるので、ワイヤーソーやダイシングソー等で切断して平面を形成する必要がある。このため、通常は、振動子２８，２９を歯割り形成した際に、振動子列設方向の最外部に位置する振動子については、余分な振動子として折り落とす等して除去し、最外部から２番目の振動子をダミー振動子２８として用いている。
【００５５】
本実施形態では、この点に着目し、図５に示すように、この余分な歯割り部分を補助ダミー振動子５１として残存させる構成とした。すなわち、ダミー振動子２８を、主体となる主ダミー振動子５０と、この主ダミー振動子５０よりも振動子列設方向外側に位置する補助ダミー振動子５１とから構成する。そして、主ダミー振動子５０と補助ダミー振動子５１とを同時に面取り加工して、主ダミー振動子５０には面取り部４２を、補助ダミー振動子５１には面取り部５２をそれぞれ形成する。これらの面取り部４２，５２は、主ダミー振動子５０の先端部分、および補助ダミー振動子５１の先端部分における列設方向外側の隅角部を斜めに切り落としたような形状である。この構成により、補助ダミー振動子５１よりも先端側に位置する主ダミー振動子５０の外側面５０ａを位置決め用の面としている。
なお、本実施形態では、主ダミー振動子５０の面取り部４２と、補助ダミー振動子５１の面取り部５２とが斜めに面取りされ、直線上に位置しているが、面取りの形状は本実施形態に限られない。
【００５６】
この構成では、振動子２８，２９を歯割り形成する際において、従来除去されていた振動子列設方向の最外部の振動子を補助ダミー振動子５１として用いているので、振動子列設方向の最外部に位置する振動子を折り落として除去する工程を省くことができ、生産性を向上させることができる。
【００５７】
また、本実施形態では、ダミー振動子２８を構成する主ダミー振動子５０が当接される収容空部５の壁面５ａに、主ダミー振動子５０の外側面５０ａと当接する位置決め段部５３を突設している。そして、位置決め段部５３の当接面５３ａに主ダミー振動子５０の外側面５０ａを当接させることで、圧電振動子ユニット４の位置決めが行われるように構成している。これにより、補助ダミー振動子５１を残しつつも圧電振動子ユニット４の位置決めを行うことができる。
【００５８】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、圧電振動子群２１に関し、上記の各実施形態では、各振動子２８，２９同士は、完全に切り分けられており、基端部が固定板２２上に接合されることで櫛歯状に構成されていたが、各振動子２８，２９の基端部分に切り残し部を設けて櫛歯状の振動子群として構成するようにしてもよい。例えば、図６（ａ）に示すように、振動子の自由端側から基端側へ切断する場合において、固定板２２との接合端部から圧電振動子の基端部まで斜めにカット面６１が存在するように基端部分を切り残してもよい。また、図６（ｂ）に示すように、固定板２２との接合部までカット面６２が存在するように、自由端部のみを振動子に切り分けて基端部分を切り残してもよい。
このように、圧電振動子を櫛歯状に歯割りする際に、固定板２２への接合面を残して切り分けることにより、駆動振動子２９…の変形の特性を阻害することなく、当該駆動振動子２９…やダミー振動子２８，２８の固定強度を高めることができる。
【００５９】
また、上記の逃げ領域Ｓをケース２側にも設けるようにしてもよい。例えば、図７に示すように、ケース２がステンレス板１５と当接する先端面部に収容空部５と連通させた状態で基端側に向かうほど収納空部５側に縮幅させたテーパー形状の窪部８１を形成する。このように窪部８１を設けることにより、過剰な接着剤をこの窪部８１によって形成される逃げ領域Ｓ´（バッファ領域）内に収めることができ、過剰な接着剤の流出を一層確実に防止することができる。その結果、圧電振動子ユニット４（圧電振動子２８，２９）の接着不良を確実に防止できる。
【００６０】
さらに、この構成では、ケース２の成型時におけるパーティングライン４４は、窪部８１の基端（流路ユニット３側とは反対側の端部）に位置する。従って、成型時のバリはダミー振動子２８の先端面部２８ｄとステンレス板１５との当接位置よりも後方側で形成されることとなり、ダミー振動子２８とステンレス板１５（流路ユニット３）との間でバリを挟み込んでしまう不具合を防止することもできる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。
すなわち、列設方向端部の振動子を振動子位置決め用のダミー振動子として構成すると共に、該ダミー振動子先端部における列設方向外側の隅角部を除去したので、この除去により形成される空部を逃げ領域とすることができ、この逃げ領域内に、ケースと流路ユニットとの重合面から収納空部側に流出した接着剤や、成型時に収納空部の開口縁に生じたバリ等を収めることができる。このため、流出した接着剤やバリ等を挟み込んでしまうこと防止でき、圧電振動子ユニットを収納空部内の正規の位置に確実に取り付けることができる。従って、振動子を確実に接着することができる。
【００６２】
また、面取り加工によって前記隅角部を除去したので、ケース内への圧電振動子ユニットの挿入性を向上させることができ、ダミー振動子の破損を有効に防止することができる。
【００６３】
また、ダミー振動子の面方向外側に、圧電振動子とは別体のダミー振動子形成部材を設けるとともに、該ダミー振動子形成部材を圧電振動子の構成材料よりも靭性の高い材料で構成することにより、ダミー振動子の折れ強度が増大する。さらに、ダミー振動子形成部材の先端部分を面取り加工することにより、ケース内への圧電振動子ユニットの挿入性を向上させることができ、ダミー振動子の破損を一層確実に防止することができる。
【００６４】
また、圧電振動子ユニットを収容可能な収容空部を内部に形成したケースを備えて、ダミー振動子が当接される収容空部の壁面にダミー振動子を案内する傾斜ガイド部を形成した場合には、ダミー振動子がこの傾斜ガイド部に沿って案内されるので、圧電振動子ユニットを収納空部内の所定位置に確実に位置付けることができる。
【００６５】
また、圧電振動子ユニットの製造方法では、焼成工程を行う前に面取り工程を行うと、積層体は靭性を有しているため、例えばプレス装置やシャーリング装置等を用いて容易に面取り加工を行うことができ、製造工数を最低限に抑えることができる。また、焼成工程を行った後、板状の積層体を櫛歯状に歯割りする振動子作成工程において面取り工程を行うと、製造工程を増加させることなくダミー振動子に面取り加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の圧電振動子ユニット及びインクジェット式記録ヘッドの要部を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】圧電振動子ユニットの積層構造を示す断面図である。
【図４】第２実施形態の圧電振動子ユニットの要部を示す概略図である。
【図５】第３実施形態の圧電振動子ユニットの要部を示す概略図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、歯割り時におけるカットラインを説明する図である。
【図７】ケースに窪部を設けた実施形態を示す断面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の圧電振動子ユニットの製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１  記録ヘッド
２  ケース
３  流路ユニット
４  圧電振動子ユニット
５  収容空部
６  インク供給管
７  流路形成板
８  ノズルプレート
９  弾性板
１０  ノズル開口
１１  リザーバ
１２  圧力室
１３  インク供給口
１４  弾性体膜
１５  ステンレス板
１６  島部
１７  弾性部
２１  振動子群
２２  固定板
２３ａ  自由端部
２３ｂ  基端部
２４  フレキシブルケーブル
２８  ダミー振動子
２９  駆動振動子
３１  圧電体
３２  共通内部電極
３３  個別内部電極
３６  個別外部電極
３７  共通外部電極
４１  積層体
４２  面取り部
４３  傾斜ガイド部
４４  パーティングライン
５０  主ダミー振動子
５１  補助ダミー振動子
５２  面取り部
５３  位置決め段部
６１  カット面
６２  カット面
７０  ダミー振動子本体
７１  ダミー振動子形成部材
７２  面取り部
８１  窪部
９１  積層体自由端部側の両隅角部
９２  面取り部
Ｓ，Ｓ´  逃げ領域
Ｄ  段差
θ１，θ２  傾斜角度
【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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