(57)【要約】【課題】圧電振動子の位置精度を向上させて噴射特性のばらつきを低減する液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】列設された各ノズル開口１５に連通する圧力発生室１９の列を有する流路形成基板１１および振動板１２を有する流路ユニット２６と、上記圧力発生室１９に圧力を発生させる圧電振動子１４が固定板２０に列状に固定された振動子ユニット３０と、上記流路ユニット２６が固着され振動子ユニット３０が収容されたヘッドケース１６とを準備し、上記固定板２０の両面に、それぞれ固定板２０の一端から突出するように圧電材料板４０を固着し、上記固定板２０両面の２つの圧電材料板４０に対し、突出端から固定部に向かって同じワイヤーソー４１で同時に切れ込み３４を形成し、上記切れ込み３４を一定ピッチで複数形成して上記固定板２０の両面にそれぞれ棒状の圧電振動子１４を列設する。【選択図】図５
2006231583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列状に形成された各ノズル開口に連通する圧力発生室の列を有する流路形成基板および、この流路形成基板の一面に接合された弾性板とを有する流路ユニットと、
上記弾性板を変形させて圧力発生室に圧力を発生させる圧電振動子が固定板に列状に固定された振動子ユニットと、
上記流路ユニットが固着されるとともに上記振動子ユニットが収容されたヘッドケースとを備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、
上記固定板の両面に、それぞれ固定板の一端から突出するように圧電材料板を固着し、
上記固定板の両面に固着した２つの圧電材料板に対し、固定板の一端から突出した突出端から固定部に向かって同じ工具で同時に切れ込みを形成し、上記切れ込みを一定ピッチで複数形成して上記固定板の両面にそれぞれ棒状の圧電振動子が列設された振動子ユニットを形成し、
上記振動子ユニットをヘッドケースに収容して液体噴射ヘッドを得ることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
上記振動子ユニットをヘッドケースに収容する際、固定板の両面に形成された圧電振動子列のうち、一方の圧電振動子列の列方向端部を、２列の圧電振動子列の列方向の位置決め部として収容する請求項１記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
上記工具がワイヤーソーであり、上記固定板の両面に固着した２つの圧電材料板に対して上記ワイーヤーソーで同時に切れ込みを形成する請求項１または２記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
上記ヘッドケースには、圧電振動子列の先端を流路ユニットに当接させるための２つの開口部が形成され、上記開口部同士の間に形成された固定バーに、固定板の流路ユニット側の面が当接している請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。    
【請求項５】
上記流路ユニットは、圧力発生室の列が２列１組で対向させて配置され、その両側にそれぞれ共通のインク貯留室を配置した構造であり、上記振動子ユニットは、固定板の両面に、上記２列１組の圧力発生室の列に対応した圧電振動子が形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
列状に形成された各ノズル開口に連通する圧力発生室の列を有する流路形成基板および、この流路形成基板の一面に接合された弾性板とを有する流路ユニットと、
上記弾性板を変形させて圧力発生室に圧力を発生させる圧電振動子が固定板に列状に固定された振動子ユニットと、
上記流路ユニットが固着されるとともに上記振動子ユニットが収容されたヘッドケースとを備え、
上記振動子ユニットは、固定板の両面において、それぞれ固定板の一端から圧電振動子が棒状に突出するよう一定ピッチで列設されるとともに、上記各圧電振動子の根元部分が固定板に固着されて形成され、
上記振動子ユニットは、固定板の両面に形成された圧電振動子列のうち、一方の圧電振動子列の列方向端部を、２列の圧電振動子列の列方向の位置決め部としてヘッドケースに収容されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
上記ヘッドケースには、圧電振動子列の先端を流路ユニットに当接させるための２つの開口部が形成され、上記開口部同士の間には、固定板の流路ユニット側の面が当接する固定バーが形成されている請求項６記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
上記流路ユニットは、圧力発生室の列が２列１組で対向させて配置され、その両側にそれぞれ共通のインク貯留室を配置した構造であり、上記振動子ユニットは、固定板の両面に、上記２列１組の圧力発生室の列に対応した圧電振動子が形成されている請求項７または８記載の液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体カートリッジ等から供給された液体を液滴として噴射する液体噴射ヘッドの製造方法および液体噴射ヘッドに係るものであり、圧電振動子の位置精度を向上させて噴射特性のばらつきを低減する液体噴射ヘッドの製造方法および液体噴射ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置の代表例であるインクジェット式記録装置においては、圧力発生室を加圧する圧力発生手段と、加圧されたインクをインク滴として噴射するノズル開口とを有するインクジェット式の記録ヘッド（液体噴射ヘッド）がキャリッジに搭載されて構成されている。
【０００３】
そして、１枚の基板に複数のノズル開口を配置したマルチノズル型インクジェット式記録ヘッドは、複数のノズル開口が穿設されたノズルプレートと、圧力発生室やインク供給流路となる空間が形成された流路形成基板と、他方の面を封止する振動板とが積層されて接合された流路ユニットを有している。上記流路ユニットは、圧電振動子が収容されたヘッドケースに固着され、圧電振動子による振動板の変形応力により圧力発生室に圧力を発生させ、ノズル開口からインク滴を噴射させるように構成されている。（例えば下記の特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３６１８６８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の記録ヘッドでは、圧電振動子が固定板の片面に列状に固着された振動子ユニットをヘッドケースに収容することにより構成されている。そして、ノズル列が複数列ある記録ヘッドの場合、各列ごとに振動子ユニットをつくり、各列ごとに振動子ユニットをヘッドケース内に位置決めして組み込む必要がある。このため、列間における圧電振動子の位置精度にばらつきが生じ、インク滴の吐出特性にもばらつきが生じ、画質の低下につながるおそれがあった。特に、上記流路ユニットは、２列１組のノズル列を有し、圧力発生室の列を対向させてその両側にそれぞれ共通のインク貯留室を配置した構造が採用されることが多い。この場合、圧力発生室の列が近接して対向していることから、限られたスペース内で圧電振動子列を近接させて位置決めしなければならず、作業性が悪く、製品精度にも悪影響を及ぼしていた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、圧電振動子の位置精度を向上させて噴射特性のばらつきを低減する液体噴射ヘッドの製造方法および液体噴射ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、列状に形成された各ノズル開口に連通する圧力発生室の列を有する流路形成基板および、この流路形成基板の一面に接合された弾性板とを有する流路ユニットと、上記弾性板を変形させて圧力発生室に圧力を発生させる圧電振動子が固定板に列状に固定された振動子ユニットと、上記流路ユニットが固着されるとともに上記振動子ユニットが収容されたヘッドケースとを備えた液体噴射ヘッドの製造方法であって、上記固定板の両面に、それぞれ固定板の一端から突出するように圧電材料板を固着し、上記固定板の両面に固着した２つの圧電材料板に対し、固定板の一端から突出した突出端から固定部に向かって同じ工具で同時に切れ込みを形成し、上記切れ込みを一定ピッチで複数形成し、上記固定板の両面にそれぞれ棒状の圧電振動子が列設された振動子ユニットを形成し、上記振動子ユニットをヘッドケースに収容して液体噴射ヘッドを得ることを要旨とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するため、本発明の液体噴射ヘッドは列状に形成された各ノズル開口に連通する圧力発生室の列を有する流路形成基板および、この流路形成基板の一面に接合された弾性板とを有する流路ユニットと、上記弾性板を変形させて圧力発生室に圧力を発生させる圧電振動子が固定板に列状に固定された振動子ユニットと、上記流路ユニットが固着されるとともに上記振動子ユニットが収容されたヘッドケースとを備え、上記振動子ユニットは、固定板の両面において、それぞれ固定板の一端から圧電振動子が棒状に突出するよう一定ピッチで列設されるとともに、上記各圧電振動子の根元部分が固定板に固着されて形成され、上記振動子ユニットは、固定板の両面に形成された圧電振動子列のうち、一方の圧電振動子列の列方向端部を、２列の圧電振動子列の列方向の位置決め部としてヘッドケースに収容されていることを要旨とする。
【０００８】
すなわち、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、上記固定板の両面に、それぞれ固定板の一端から突出するように圧電材料板を固着し、上記固定板の両面に固着した２つの圧電材料板に対し、固定板の一端から突出した突出端から固定部に向かって同じ工具で同時に切れ込みを形成し、上記切れ込みを一定ピッチで複数形成して上記固定板の両面にそれぞれ棒状の圧電振動子が列設された振動子ユニットを形成し、上記振動子ユニットをヘッドケースに収容する。このように、固定板の両面に固着した２つの圧電材料板に対して同一工具で切れ込みを形成して２列の圧電振動子列を形成することにより、２列の圧電振動子列はほぼ同一の位置精度で形成される。そして、１つの固定板に２列の圧電振動子列が形成された振動子ユニットをヘッドケースに収容するため、従来のように各列ごとに振動子ユニットを位置決めするのではなく、ほぼ同一の位置精度で形成された２列の圧電振動子列が形成された固定板を位置決めすることにより、２列同時に位置決めすることができる。このように、ほぼ同一の位置精度で形成された２列の圧電振動子列を同時に位置決めできるため、２列間における圧電振動子の位置精度のばらつきがほとんどなくなる。３列以上の圧電振動子列を有する場合でも、全体の圧電振動子の位置精度のばらつきが抑えられ、結果的に、液滴の噴射特性のばらつきも少なくなって画質の向上につながる。また、固定板を金属板から構成することにより、液体噴射ヘッド自体の剛性を保ちながら固定板自体を薄型化することができ、液体噴射ヘッド自体の小型化に有利である。さらに、樹脂性のヘッドケースとの接触部が少なくなることから、ヘッドケースが環境湿度等の影響で膨張しても、その膨張が圧電振動子の配置精度に与える影響が少なくなり、環境湿度等に起因する噴射特性の悪化が少なくなる。
【０００９】
本発明の液体噴射ヘッドの製造方法において、上記振動子ユニットをヘッドケースに収容する際、固定板の両面に形成された圧電振動子列のうち、一方の圧電振動子列の列方向端部を、２列の圧電振動子列の列方向の位置決め部として収容する場合には、ほぼ同一の位置精度で形成された２列の圧電振動子列を、１箇所の位置決め部で同時に位置決めできるため、２列間における圧電振動子の位置精度のばらつきがほとんどなくなる。また、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が飛躍的に向上するため、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分液体噴射ヘッド全体の精度にも良い影響を与え、精度レベルが向上する。
【００１０】
本発明の液体噴射ヘッドの製造方法において、上記工具がワイヤーソーであり、上記固定板の両面に固着した２つの圧電材料板に対して上記ワイーヤーソーで同時に切れ込みを形成する場合には、固定板の両面に固着した２つの圧電材料板に対して同一のワイヤーソーで切れ込みを形成し、２列の圧電振動子列をほぼ同一の位置精度で形成することができる。
【００１１】
本発明の液体噴射ヘッドの製造方法において、上記ヘッドケースには、圧電振動子列の先端を流路ユニットに当接させるための２つの開口部が形成され、上記開口部同士の間に形成された固定バーに、固定板の流路ユニット側の面が当接している場合には、固定板の流路ユニット側の面を固定バーに当接させた状態で圧電振動子の列と直交する方向の位置決め作業を行うことができる。このため、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が飛躍的に向上するため、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分液体噴射ヘッド全体の精度にも良い影響を与え、精度レベルが向上する。さらに、樹脂性のヘッドケースとの噴射方向と平行な接触部が少なくなることから、ヘッドケースが環境湿度等の影響で膨張しても、その膨張が圧電振動子の配置精度に与える影響が少なくなり、環境湿度等に起因する噴射特性の悪化が少なくなる。
【００１２】
本発明の液体噴射ヘッドの製造方法において、上記流路ユニットは、圧力発生室の列が２列１組で対向させて配置され、その両側にそれぞれ共通のインク貯留室を配置した構造であり、上記振動子ユニットは、固定板の両面に、上記２列１組の圧力発生室の列に対応した圧電振動子が形成されている場合には、圧力発生室の列が近接して対向していることから、限られたスペース内で圧電振動子列を近接させて位置決めしなければならず、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が向上して、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分液体噴射ヘッド全体の精度にも良い影響を与えて精度レベルが向上する効果が顕著に現れ、効果的である。
【００１３】
本発明の液体噴射ヘッドは、上記振動子ユニットは、固定板の両面において、それぞれ固定板の一端から圧電振動子が棒状に突出するよう一定ピッチで列設されるとともに、上記各圧電振動子の根元部分が固定板に固着されて形成され、上記振動子ユニットは、固定板の両面に形成された圧電振動子列のうち、一方の圧電振動子列の列方向端部を、２列の圧電振動子列の列方向の位置決め部としてヘッドケースに収容されている。従来のように各列ごとに振動子ユニットを位置決めするのではなく、ほぼ同一の位置精度で形成された２列の圧電振動子列が形成された固定板を位置決めすることにより、２列同時に位置決めすることができるため、２列間における圧電振動子の位置精度のばらつきがほとんどなくなる。また、上記２列の圧電振動子列は、１箇所の位置決め部で同時に位置決めできるため、２列間における圧電振動子の位置精度のばらつきがほとんどなくなる。また、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が飛躍的に向上するため、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分液体噴射ヘッド全体の精度にも良い影響を与え、精度レベルが向上する。３列以上の圧電振動子列を有する場合でも、全体の圧電振動子の位置精度のばらつきが抑えられ、結果的に、液滴の噴射特性のばらつきも少なくなって画質の向上につながる。また、固定板を金属板から構成することにより、液体噴射ヘッド自体の剛性を保ちながら固定板自体を薄型化することができ、液体噴射ヘッド自体の小型化に有利である。さらに、樹脂性のヘッドケースとの接触部が少なくなることから、ヘッドケースが環境湿度等の影響で膨張しても、その膨張が圧電振動子の配置精度に与える影響が少なくなり、環境湿度等に起因する噴射特性の悪化が少なくなる。
【００１４】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記ヘッドケースには、圧電振動子列の先端を流路ユニットに当接させるための２つの開口部が形成され、上記開口部同士の間には、固定板の流路ユニット側の面が当接する固定バーが形成されている場合には、固定板の流路ユニット側の面を固定バーに当接させた状態で圧電振動子の列と直交する方向の位置決め作業を行うことができる。このため、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が飛躍的に向上するため、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分液体噴射ヘッド全体の精度にも良い影響を与え、精度レベルが向上する。さらに、樹脂性のヘッドケースとの噴射方向と平行な接触部が少なくなることから、ヘッドケースが環境湿度等の影響で膨張しても、その膨張が圧電振動子の配置精度に与える影響が少なくなり、環境湿度等に起因する噴射特性の悪化が少なくなる。
【００１５】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記流路ユニットは、圧力発生室の列が２列１組で対向させて配置され、その両側にそれぞれ共通のインク貯留室を配置した構造であり、上記振動子ユニットは、固定板の両面に、上記２列１組の圧力発生室の列に対応した圧電振動子が形成されている場合には、圧力発生室の列が近接して対向していることから、限られたスペース内で圧電振動子列を近接させて位置決めしなければならず、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が向上して、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分液体噴射ヘッド全体の精度にも良い影響を与えて精度レベルが向上する効果が顕著に現れ、効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１７】
図１〜図７は、本発明の液体噴射ヘッドを適用したインクジェット式の記録ヘッド１の構造の一例を示す図である。図１は上記記録ヘッド１の全体構造を示す分解斜視図、図２は記録ヘッド１の縦断面図、図３は上記記録ヘッド１のＡ−Ａ断面図（流路ユニットを除去してノズルプレート側から見た図）、図４は上記記録ヘッド１をヘッドケース側から見た図、図５は上記記録ヘッド１のＢ−Ｂ断面図、図６は振動子ユニットの斜視図、図７はヘッドケースの一部破断斜視図である。
【００１８】
上記記録ヘッド１は、圧力発生手段としての圧電振動子１４が収容されるヘッドケース１６と、このヘッドケース１６のユニット固着面に接着剤等で固着される流路ユニット２６とを備えている。
【００１９】
図１および図２に示すように、上記流路ユニット２６は、インクを噴射するノズル開口１５が列状に形成されたノズルプレート１０と、上記各ノズル開口１５に連通する圧力発生室１９の列と上記各圧力発生室１９に供給するインクを貯留するインク貯留室１７を含む流路空間が形成された流路形成基板１１と、上記流路形成基板１１の一面に接合され圧力発生室１９を含む流路空間を封止する振動板（弾性板）１２とが積層されて構成されている。
【００２０】
上記ノズルプレート１０は、ノズル開口１５が複数列設されてノズル列２５が形成され、この例では２列のノズル列２５が形成されてそれぞれ異なる種類のインクを噴射するようになっている。このノズルプレート１０は、ステンレス板から形成されている。
【００２１】
上記流路形成基板１１は、上記各ノズル開口１５に連通する圧力発生室１９が列設されている。また、各圧力発生室１９にインク供給路１８を介して連通して各圧力発生室１９に対して供給するインクを貯留する共通のインク貯留室１７が、上記圧力発生室１９の列に沿って配置されるよう形成されている。
【００２２】
上記ノズル列２５は、図２における紙面に垂直な方向に設けられている。そして、この例では、上記ノズル列２５が２列設けられ、各ノズル列２５に対応するよう圧力発生室１９の列も２列設けられている。上記圧力発生室１９の列は２列１組で対向させて配置され、その両側に、各圧力発生室１９の列に対応してそれぞれ１つずつ共通のインク貯留室１７を配置した構造である。上記流路形成基板１１は、この例ではＳｉ単結晶基板をエッチングすることにより形成されている。
【００２３】
上記振動板１２は、ポリフェニレンサルファイドフィルムからなり、ステンレス板製の島部１３等がラミネートされて形成されている。
【００２４】
そして、上記流路形成基板１１の一面にノズルプレート１０が積層され、他面に振動板１２が島部１３を外側に配置するように積層されて流路ユニット２６が構成されている。    
【００２５】
一方、上記ヘッドケース１６は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が射出成形されてなり、上下に貫通する収容空間２１に、上記各圧力発生室１９に対応して上記振動板１２を変形させて圧力発生室１９に圧力を発生させる圧電振動子１４が収容されるようになっている。
【００２６】
上記圧電振動子１４は、縦振動モードの圧電振動子１４であり、後端側が固定板２０に固着されて棒状の圧電振動子１４が列状をなしており、上記圧電振動子１４が固定板２０に列状に固定された振動子ユニット３０として組み込まれている。
【００２７】
図６に示すように、上記記録ヘッド１における振動子ユニット３０は、固定板２０の両面において、それぞれ固定板２０のノズルプレート１０側に位置する一端から圧電振動子１４がノズルプレート１０側に棒状に突出するよう一定ピッチで列設されている。そして、上記各圧電振動子１４の根元部分が、一体的な略板状部３３となって連結されて固定板２０に固着されて形成されている。各圧電振動子１４の間は、スリット状の切れ込み３４が形成されており、上記切れ込み３４は、圧電振動子１４の先端から根元側に向かって延び、固定板２０のノズルプレート１０側に位置する一端まで形成されている。また、圧電振動子１４の根元部では、上記切れ込み３４は、圧電振動子１４の固定板２０との固着面側よりも表面側の方が深くなるよう、固定板２０の上記一端から圧電振動子１４の固着部と反対側の面に向かって斜めに切れ込んでいる。上記固定板２０は、この例ではアルミニウム等の金属板から形成されている。
【００２８】
また、上記振動子ユニット３０は、固定板２０の両面に形成された２列の圧電振動子１４の列は、上記流路ユニット２６において２列１組で対向させて配置された圧力発生室１９の列のそれぞれに対応している。
【００２９】
図７に示すように、上記ヘッドケース１６には、上述した振動子ユニット３０を収容する収容空間２１が形成されている。上記収容空間２１は、ヘッドケース１６の流路ユニット２６の固着面と反対側に大きく１つの開口を有し、流路ユニット２６の固着面には、圧電振動子１４の列の先端を流路ユニット２６の振動板１２の島部１３に当接させるための２つの開口部３２が形成されている。そして、上記開口部３２同士の間には、振動子ユニット３０が収容空間２１内に収容された状態で、固定板２０の流路ユニット側の端面が当接する固定バー３１が形成されている。
【００３０】
また、上記ヘッドケース１６には、収容空間２１の固定バー３１よりも流路ユニット固着面と反対の開口側に、固定板２０をガイドするガイド溝３６が形成されている。さらに、上記ガイド溝３６を挟んだ両側には、振動子ユニット３０を収容空間２１内に開口側から挿入する際に圧電振動子１４をガイドするガイド斜面３７が形成されている。そして、上記ガイド斜面３７よりも流路ユニット２６固着面側の内壁面が圧電振動子１４の列方向の位置を位置決めする位置決め面Ｓになっている。また、固定板２０のガイド溝３６の側壁が圧電振動子１４の列と直交する方向の位置を決める位置決め面Ｕになっている。
【００３１】
図３〜図５に示すように、上記振動子ユニット３０は、固定板２０の両面に形成された圧電振動子１４の列のうち、一方の圧電振動子１４の列の列方向端部Ｔを、２列の圧電振動子１４の列の列方向の位置決め部Ｔとしてヘッドケース１６に収容されている。このとき、上記圧電振動子１４の列の位決め部Ｔと、ヘッドケース１６の開口部の列方向端部の内壁面Ｓである位置決め面Ｓとが対面し当接して位置決めされている。
【００３２】
また、振動子ユニット３０が収容された状態で、固定板２０のガイド溝３６側壁の位置決め面Ｕと、固定板２０の板面とが当接して圧電振動子１４の列と直交する方向の位置決めが行われる。上記のように振動子ユニット３０が収容された状態で、振動子ユニット３０の固定板２０の列方向の両端部とガイド溝３６の内面とが接着剤３５で接着固定されている。
【００３３】
そして、上記ヘッドケース１６のユニット固着面に、流路ユニット２６の振動板１２側が接着剤で接合された状態で、圧電振動子１４の先端面が振動板１２の島部１３に固着されるとともに、固定板２０がヘッドケース１６に接着固定されることにより、記録ヘッド１が構成されている。
【００３４】
上記構成の記録ヘッド１は、駆動回路（図示せず）で発生させた駆動信号をフレキシブル回路板２２を介して圧電振動子１４に入力することにより、圧電振動子１４が長手方向に伸縮される。この圧電振動子１４の伸縮により、振動板１２の島部１３を振動させて圧力発生室１９内の圧力を変化させ、圧力発生室１９内のインクをノズル開口１５からインク滴として吐出させるようになっている。図において、２４はインク貯留室１７にインクを供給するインク流路２４であり、２７はヘッドカバーである。
【００３５】
上記記録ヘッド１は、記録用紙の紙幅方向に往復移動するキャリッジに取り付けられ、キャリッジを移動させながら記録用紙上にインク滴を吐出させ、記録用紙に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。
【００３６】
このような構成により、本発明の記録ヘッド１は、上記振動子ユニット３０は、固定板２０の両面において、それぞれ固定板２０の一端から圧電振動子１４が棒状に突出するよう一定ピッチで列設されるとともに、上記各圧電振動子１４の根元部分が一体的な略板状部３３となって連結されて固定板２０に固着されて形成され、上記振動子ユニット３０は、固定板２０の両面に形成された圧電振動子１４列のうち、一方の圧電振動子１４列の列方向端部Ｔを、２列の圧電振動子１４列の列方向の位置決め部Ｔとしてヘッドケース１６に収容されている。
【００３７】
このため、従来のように各列ごとに振動子ユニット３０を位置決めするのではなく、ほぼ同一の位置精度で形成された２列の圧電振動子１４列が形成された固定板２０を位置決めすることにより、２列同時に位置決めすることができるため、２列間における圧電振動子１４の位置精度のばらつきがほとんどなくなる。また、上記２列の圧電振動子１４列は、１箇所の位置決め部Ｔで同時に位置決めできるため、２列間における圧電振動子１４の位置精度のばらつきがほとんどなくなる。また、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が飛躍的に向上するため、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分記録ヘッド１全体の精度にも良い影響を与え、精度レベルが向上する。
【００３８】
また、固定板２０を金属板から構成することにより、記録ヘッド１自体の剛性を保ちながら固定板２０自体を薄型化することができ、記録ヘッド１自体の小型化に有利である。さらに、樹脂性のヘッドケース１６との接触部が少なくなることから、ヘッドケース１６が環境湿度等の影響で膨張しても、その膨張が圧電振動子１４の配置精度に与える影響が少なくなり、環境湿度等に起因する噴射特性の悪化が少なくなる。
【００３９】
さらに、上記ヘッドケース１６には、圧電振動子１４列の先端を流路ユニット２６に当接させるための２つの開口部３２が形成され、上記開口部３２同士の間には、固定板２０の流路ユニット２６側の面が当接する固定バー３１が形成されているため、固定板２０の流路ユニット２６側の面を固定バー３１に当接させた状態で圧電振動子１４の列と直交する方向の位置決め作業を行うことができる。このため、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が飛躍的に向上するため、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分記録ヘッド１全体の精度にも良い影響を与え、精度レベルが向上する。さらに、樹脂性のヘッドケース１６との噴射方向と平行な接触部が少なくなることから、ヘッドケース１６が環境湿度等の影響で膨張しても、その膨張が圧電振動子１４の配置精度に与える影響が少なくなり、環境湿度等に起因する噴射特性の悪化が少なくなる。
【００４０】
また、上記流路ユニット２６は、圧力発生室１９の列が２列１組で対向させて配置され、その両側にそれぞれ共通のインク貯留室１７を配置した構造であり、上記振動子ユニット３０は、固定板２０の両面に、上記２列１組の圧力発生室１９の列に対応した圧電振動子１４が形成されているため、圧力発生室１９の列が近接して対向していることから、限られたスペース内で圧電振動子１４列を近接させて位置決めしなければならず、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が向上して、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分記録ヘッド１全体の精度にも良い影響を与えて精度レベルが向上する効果が顕著に現れ、効果的である。
【００４１】
つぎに、上記本発明の記録ヘッド１の製造方法について説明する。
【００４２】
まず、振動子ユニット３０をつくる。
【００４３】
図８に示すように、圧電材料板４０を準備する。この圧電材料板４０は、例えば、定盤の上にペースト状に調整した圧電材料（例えばチタン酸・ジルコン酸鉛系複合ペロプスカイトセラミックス材料を薄く塗布して第１の圧電材料層を形成し、この表面に蒸着や導電性塗料により第１の圧電材料層の一部に露出部を残すようにして第１の導電層を形成し、さらにその表面に圧電材料を薄く塗布して第２の圧電材料層を形成し、さらに第１の導電層と異なる側に導電層を形成することを必要回数繰り返す。その後その積層体を乾燥させて１００〜１２００℃で焼成して板状の圧電材料板４０が形成される。このようにして形成された圧電材料板４０には、電圧の印加により縦振動する活性部４２と、振動に寄与しない非活性部４３が存在している。
【００４４】
図９に示すように、固定板２０の両面に、それぞれ固定板２０の一端から突出するように圧電材料板４０を導電性接着剤等で固着する。このとき、圧電材料板４０の非活性部４３と固定板２０とが固着され、圧電材料板４０の活性部４２を固定板２０の一端から突出させている。この突出した活性部４２が圧電振動子１４に形成される。
【００４５】
図１０および図１１に示すように、上記固定板２０の両面に固着した２つの圧電材料板４０に対し、固定板２０の一端から突出した突出端から固定部に向かって同じ工具（１本のワイヤーソー４１）で、同時に切れ込み３４を形成する。このようにして、１本のワイヤーソー４１で固定板２０の両面に固着された２つの圧電材料板４０に対して同時に切れ込み３４を形成する。
【００４６】
このとき、圧電材料板４０の突出端から徐々に固定部に向かって切れ込み３４を形成し、最終的には、固定板２０の端部近傍まで切れ込み３４を形成する。このとき、ワイヤーソー４１は、圧電材料板４０の突出端から固定部の方向にテンションがかかるように掛け渡され、その状態でワイヤーソー４１を長手方向に送りながら圧電材料板４０の切断が行われて切れ込み３４が形成される。このとき、ワイヤーソー４１はテンションをかける方向に斜めになることから、圧電材料板４０の根元部では、上記切れ込み３４は、圧電材料板４０の固定板２０との固着面側よりも表面側の方が深くなるよう斜めに切れ込むよう形成されている。
【００４７】
そして（図６参照）、上記切れ込み３４を、圧電材料板４０の長手方向すなわち列方向に一定ピッチで複数形成し、上記固定板２０の両面にそれぞれ棒状の圧電振動子１４が列設された振動子ユニット３０を形成する。このとき、切れ込み３４は上記活性部４２に形成されるため、切れ込み３４同士に挟まれて残った棒状の部分が縦振動モードの圧電振動子１４に形成される。また、圧電材料板４０の固定板２０と固着された非活性部４３は、切れ込み３４が完全に形成されず、一体的な略板状に連結された板状部３３に形成される。このようにして、振動子ユニット３０が形成される。
【００４８】
つぎに、図１２および図１３に示すように、上記のようにして形成した振動子ユニット３０をヘッドケース１６に収容して記録ヘッド１を得る。
【００４９】
すなわち、ヘッドケース１６のユニット固着面に、流路ユニット２６を接着剤等で接合して固着する。この状態のヘッドケース１６に対し、ユニット固着面と反対側の開口から振動子ユニット３０を圧電振動子１４先端側から挿入する。圧電振動子１４の先端面には、接着剤を塗布しておき、圧電振動子１４の先端面と振動板１２の島部１３とを接着剤で接合する。
【００５０】
この振動子ユニット３０をヘッドケース１６に収容する際、固定板２０の両面に形成された圧電振動子１４列のうち、一方の圧電振動子１４列の列方向端部Ｔを、２列の圧電振動子１４列の列方向の位置決め部Ｔとして収容することが行われる。
【００５１】
すなわち、ヘッドケース１６のユニット固着面と反対側の開口から振動子ユニット３０を圧電振動子１４先端側から挿入する際、圧電振動子１４の列は、収容空間２１に向かって挿入される。そして、圧電振動子１４列は、その両端部の圧電振動子１４がガイド斜面３７に当接してガイドされながら開口部３２内に挿入される。また、固定板２０はガイド溝３６にガイドされて挿入される。そして、さらに振動子ユニット３０の固定板２０の流路ユニット側の面が、上記開口部３２同士の間に形成された固定バー３１に当接するまで挿入される。
【００５２】
このとき、固定板２０の両面に形成された圧電振動子１４列のうち、一方の圧電振動子１４列の列方向端部Ｔを、ヘッドケース１６の開口部の列方向端部の内壁面Ｓである位置決め面Ｓとが対面し当接させて位置決めすることが行われる。また、固定板２０の一方のガイド溝３６の側壁Ｕと固定板２０の板面とを当接させることにより、２列の圧電振動子１４列を、圧電振動子１４の列と直交する方向の位置を同時に決めることが行われる。
【００５３】
上述した本発明の製造方法によれば、固定板２０の両面に固着した２つの圧電材料板４０に対して同一工具で切れ込み３４を形成して２列の圧電振動子１４列を形成することにより、２列の圧電振動子１４列はほぼ同一の位置精度で形成される。そして、１つの固定板２０に２列の圧電振動子１４列が形成された振動子ユニット３０をヘッドケース１６に収容するため、従来のように各列ごとに振動子ユニット３０を位置決めするのではなく、ほぼ同一の位置精度で形成された２列の圧電振動子１４列が形成された固定板２０を位置決めすることにより、２列同時に位置決めすることができる。このように、ほぼ同一の位置精度で形成された２列の圧電振動子１４列を同時に位置決めできるため、２列間における圧電振動子１４の位置精度のばらつきがほとんどなくなる。３列以上の圧電振動子１４列を有する場合でも、全体の圧電振動子１４の位置精度のばらつきが抑えられ、結果的に、インク滴の噴射特性のばらつきも少なくなって画質の向上につながる。また、固定板２０を金属板から構成することにより、記録ヘッド１自体の剛性を保ちながら固定板２０自体を薄型化することができ、記録ヘッド１自体の小型化に有利である。さらに、樹脂性のヘッドケース１６との接触部が少なくなることから、ヘッドケース１６が環境湿度等の影響で膨張しても、その膨張が圧電振動子１４の配置精度に与える影響が少なくなり、環境湿度等に起因する噴射特性の悪化が少なくなる。
【００５４】
また、上記振動子ユニット３０をヘッドケース１６に収容する際、固定板２０の両面に形成された圧電振動子１４列のうち、一方の圧電振動子１４列の列方向端部を、２列の圧電振動子１４列の列方向の位置決め部として収容するため、ほぼ同一の位置精度で形成された２列の圧電振動子１４列を、１箇所の位置決め部で同時に位置決めできるため、２列間における圧電振動子１４の位置精度のばらつきがほとんどなくなる。また、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が飛躍的に向上するため、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分液体噴射ヘッド全体の精度にも良い影響を与え、精度レベルが向上する。
【００５５】
さらに、上記固定板２０の両面に固着した２つの圧電材料板４０に対してワイーヤーソー４１で同時に切れ込み３４を形成するため、固定板２０の両面に固着した２つの圧電材料板４０に対して同一のワイヤーソー４１で切れ込み３４を形成し、２列の圧電振動子１４列をほぼ同一の位置精度で形成することができる。
【００５６】
また、上記ヘッドケース１６には、圧電振動子１４列の先端を流路ユニット２６に当接させるための２つの開口部３２が形成され、上記開口部３２同士の間に形成された固定バー３１に、固定板２０の流路ユニット２６側の面が当接しているため、固定板２０の流路ユニット２６側の面を固定バー３１に当接させた状態で圧電振動子１４の列と直交する方向の位置決め作業を行うことができる。このため、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が飛躍的に向上するため、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分記録ヘッド１全体の精度にも良い影響を与え、精度レベルが向上する。さらに、樹脂性のヘッドケース１６との噴射方向と平行な接触部が少なくなることから、ヘッドケース１６が環境湿度等の影響で膨張しても、その膨張が圧電振動子１４の配置精度に与える影響が少なくなり、環境湿度等に起因する噴射特性の悪化が少なくなる。
【００５７】
また、上記流路ユニット２６は、圧力発生室１９の列が２列１組で対向させて配置され、その両側にそれぞれ共通のインク貯留室１７を配置した構造であり、上記振動子ユニット３０は、固定板２０の両面に、上記２列１組の圧力発生室１９の列に対応した圧電振動子１４が形成されているため、圧力発生室１９の列が近接して対向していることから、限られたスペース内で圧電振動子１４列を近接させて位置決めしなければならず、限られたスペースにおける位置決め作業の作業性が向上して、作業能率が向上するとともに、作業性が良い分記録ヘッド１全体の精度にも良い影響を与えて精度レベルが向上する効果が顕著に現れ、効果的である。
【００５８】
なお、上述した説明は、ノズル列２５が２列でインク貯留室１７が２つ設けられた流路形成基板１１について説明したが、これに限定するものではなく、ノズル列２５が３列以上でインク貯留室１７が３つ以上形成された流路形成基板１１や、複数のノズル列２５に対応する複数のインク貯留室１７が連通した流路形成基板１１にも適用することができる。この場合も、同様の作用効果を奏し、全体の圧電振動子１４の位置精度のばらつきが抑えられ、結果的に、インク滴の噴射特性のばらつきも少なくなって画質の向上につながる。
【００５９】
上記各実施例では、縦振動モードの圧電振動子１４を備えた記録ヘッド１について説明したが、これに限定するものではなく、本発明は撓み振動モードの圧電振動子を備えた記録ヘッド１に適用することもできるし、圧力発生手段として圧電振動子ではなく、圧力発生室内部の液体を加熱して気泡を発生させるバブルジェット（登録商標）タイプの記録ヘッド１に適用することも可能である。
【００６０】
本発明は、液体噴射装置に適用可能であり、その代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッド１を備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等があげられる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明が適用される記録ヘッドの一例を示す分解斜視図である。
【図２】上記記録ヘッドを示す断面図である。
【図３】上記記録ヘッドのＡ−Ａ断面図である。
【図４】上記記録ヘッドを流路ユニットと反対側から見た図である。
【図５】上記記録ヘッドのＢ−Ｂ断面図である。
【図６】振動子ユニットを示す斜視図である。
【図７】ヘッドケースを示す一部破断斜視図である。
【図８】本発明の製造方法の工程を説明する図である。
【図９】本発明の製造方法の工程を説明する図である。
【図１０】本発明の製造方法の工程を説明する図である。
【図１１】本発明の製造方法の工程を説明する図である。
【図１２】本発明の製造方法の工程を説明する図である。
【図１３】本発明の製造方法の工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 記録ヘッド，１０ ノズルプレート，１１ 流路形成基板，１２ 振動板，１３ 島部，１４ 圧電振動子，１５ ノズル開口，１６ ヘッドケース，１７ インク貯留室，１８ インク供給路，１９ 圧力発生室，２０ 固定板，２１ 収容空間，２２ フレキシブル回路板，２４ インク流路，２５ ノズル列，２６ 流路ユニット，２７ ヘッドカバー，３０ 振動子ユニット，３１ 固定バー，３２ 開口部，３３ 板状部，３４ 切れ込み，３５ 接着剤，３６ ガイド溝，３７ ガイド斜面，４０ 圧電材料板，４１ ワイヤーソー，４２ 活性部，４３ 非活性部，
【図１】
2006231583.tif 000003
【図２】
2006231583.tif 000004
【図３】
2006231583.tif 000005
【図４】
2006231583.tif 000006
【図５】
2006231583.tif 000007
【図６】
2006231583.tif 000008
【図７】
2006231583.tif 000009
【図８】
2006231583.tif 000010
【図９】
2006231583.tif 000011
【図１０】
2006231583.tif 000012
【図１１】
2006231583.tif 000013
【図１２】
2006231583.tif 000014
【図１３】
2006231583.tif 000015