(57)【要約】【課題】ダンパー効果を損ねることなく、積層・接着時の組立性の良いインクジェットプリンタヘッドおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】圧力室１６の形成されたベースプレート１４と、スペーサプレート１３と、マニホールド室１２ａが圧力室１６と少なくとも一部が重なる位置に設けられたマニホールドプレート１２と、ダンパー壁２１ｂを有するダンパープレート１１と、ノズル１５が設けられたノズルプレート１０とを積層するにあたり、ダンパープレート１１をマニホールドプレート１２の上方または下方に接して挿入する。ダンパープレート１１は、マニホールド室１２ａに対面する部位に隔壁２１を隔てて隣接した複数の凹部２１ａを形成された板材１１ａと、マニホールド室１２ａと凹部２１ａとを仕切る可撓性のダンパー壁２１ｂを構成する薄膜材１１ｂを接合させて構成した。【選択図】        図２
2006347036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のノズルと、その各々のノズルごとの圧力室を有するキャビティユニットと、前記各圧力室内のインクに圧力を加えて前記ノズルからインクを吐出させるアクチュエーター
とからなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、
前記キャビティユニットは、前記圧力室が穿設されたベースプレートと、インク供給源から供給されたインクを該圧力室に導入するマニホールド室が穿設されたマニホールドプレートと、該マニホールド室に対面する部位にダンパー壁を有するダンパープレートとを積層して構成され、該ダンパープレートは、前記マニホールドプレートの上方または下方に接して挿入され、前記マニホールド室に対面する部位に隔壁を隔てて隣接した複数の凹部が形成された板材と、前記マニホールド室と前記凹部とを仕切る可撓性のダンパー壁を構成する薄膜材からなることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
【請求項２】
前記凹部は、その全ての凹部平面積の総和が、前記マニホールド室の平面積に対して７０％以上、９５％以下の範囲を占めて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項３】
前記凹部は、その平面視形状が略円形もしくは略多角形であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項４】
前記凹部は、その平面視形状において、直交する２つの内法のうち少なくとも一方が５００μm以上であることを特徴とする請求項１〜３に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項５】
前記隔壁は、前記マニホールド室の長手方向に対して交差する方向に延び、前記マニホールド室の長手方向には前記凹部が複数個配列されたことを特徴とする請求項１〜４に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項６】
前記薄膜材は、樹脂材料からなり、厚みが３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項７】
前記薄膜材は、金属材料からなり、厚みが１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項８】
前記ダンパープレートは、厚みが２５〜１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項９】
前記ダンパープレートは、前記板材の前記マニホールドプレート側の面全体に渡って、前記薄膜材が形成されていることを特徴とする請求項１〜８に記載のインクジェットプリンタヘッド。
【請求項１０】
複数個のノズルと、その各々のノズルごとの圧力室を有するキャビティユニットと、前記各圧力室内のインクに圧力を加えて前記ノズルからインクを吐出させるアクチュエーターとからなるインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、
前記ダンパープレートは、板材とその一方の面に形成された薄膜材とから構成し、
前記板材の前記マニホールド室を対向する位置に、前記薄膜材を残して凹部を形成し、前記マニホールド室に前記凹部が前記薄膜材を介して対向するように前記マニホールドプレートと前記ダンパープレートとを積層することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記凹部は、前記薄膜材を加工することのないエッチング処理液で前記板材にエッチング加工されることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタヘッドおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンタヘッドにおいて特許文献１に記載されているように、複数個のノズルとこの各ノズルごとの圧力室及びこの圧力室に連通されると共にインクを供給するインクマニホールドを備えたキャビティプレートの背面に、ダイヤフラムとなる振動板（可撓膜）を介して、前記圧力室箇所に対応させて選択的に駆動させるための圧電素子等のエネルギー発生部を備えた圧電素子板を固着したインクジェットプリンタヘッドが知られている。
【０００３】
そして、前記圧電素子等のエネルギー発生部を駆動して振動させると、振動板を介して圧力室が選択的に加圧され、その圧力が対応するノズルに伝播されて、インクの吐出により印刷が実行される。そのとき、前記圧力室に作用した圧力波はノズル孔へ向かう前進成分だけでなく、インクマニホールド方向に向かう後退成分がある。その後退成分のため、いわゆるクロストークが発生するので、前記後退成分を吸収緩和するためにダンパー装置を備えている。即ち、インクマニホールドと対向する位置に前記圧電素子板にダンパー室を凹み形成し、前記振動板（可撓膜）をインクマニホールドとダンパー室との間まで延長して、ダンパー室をその振動板（可撓膜）によりインクマニホールドに対して仕切っている。そして、圧電素子板の板厚さの中途側面に、ダンパー室を大気に連通する通気孔（空気逃がし孔）を形成している。
【０００４】
また一方、特許文献２に開示されているインクジェットプリンタヘッドでは、図８に示すように、キャビティユニット１００を複数枚の板材、即ち圧力室１０１ａが設けられたベースプレート１０１と、インクマニホールド（マニホールド室）１０２aが設けられた２枚のマニホールドプレート１０２、該２枚のマニホールドプレート１０２と前記ベースプレート１０１との間に介挿するスペーサープレート１０３と、ノズル１０４ａが設けられたノズルプレート１０４と、前記下側のマニホールドプレート１０２の下側に接しダンパー壁１０５ａが形成されたダンパープレート１０５と、ダンパープレート１０５とノズルプレート１０４との間に介挿することでダンパー室１０５ｂを形成するカバープレート１０６とにより積層構成し、前記ベースプレート１０１の上面に圧電素子を有するアクチュエーター１０８を接合している。
【０００５】
そして、前記２枚のマニホールドプレート１０２は、その板厚に等しく貫通させたマニホールド室１０２ａを形成し、前記ダンパープレート１０５には、前記マニホールド室１０２ａとは反対側から凹部を形成して、マニホールド室側には、ダンパープレート１０５の板厚の一部を残してダンパー壁１０５ａを形成している。そしてカバープレート１０６とダンパープレート１０５を接着することによりダンパー室１０５ｂが形成されている。
【０００６】
このように構成することにより、圧力室１０１ａとマニホールド室１０２ａを上下に重複するように配置できるので、ノズル列と直行する方向のヘッドの幅を小さくでき、かつ各プレートに圧力室１０１ａやマニホールド室１０２ａを容易に加工することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−１４１８５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２５６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の構成では、圧力室とエネルギー発生部との間、ダンパー室とインクマニホールドとの間にわたって、薄い振動板（可撓膜）を介挿することを必要とする。これらの製造工程においては、薄い振動板（可撓膜）は、その剛性が低い為、反ったり、歪んだりして、接着位置がずれやすく、取り扱いが難しい。また、圧力室とインクマニホールドと圧電素子等のエネルギー発生部とダンパー室がそれぞれ平面状に並ぶので、ノズル列と直交する方向のヘッドの幅が大きくなる。それに、１つのキャビティプレートに圧力室、インクマニホールド、ノズルへの連通孔等を三次元的に加工するのは非常に困難で、多くの工数を必要とする。
【０００９】
特許文献２の構成では、インクジェットプリンタヘッドの小型化と共に、インクジェットプリンタヘッド全体の剛性を維持しながら、クロストークを防止することができる。クロストークに対する有効な対策は、マニホールド室の容積を十分に確保することと、マニホールド室の部位のダンパー機能を向上させて、インク吐出時の圧力室に作用した圧力波の後退成分を吸収緩和させることであるが、インクジェットプリンタヘッドのノズルの集積度が高くなるに従い、１色のインクで使用するノズル数が増える反面、ヘッドの小型化により、マニホールド室の容積を十分に確保することが難しくなってきている。このため、クロストークに対する対策として、更にダンパー機能の向上が求められている。
【００１０】
しかしながら、ダンパー効果を向上させるために、単純にダンパー壁を形成する板材の剛性を低くするだけでは、必要なダンパー効果を得るには限界がある。つまり、１枚の薄いフィルムや金属膜で、ダンパー壁を形成する板材を作成したとしても、板材の剛性が低いためコシが無く、製造工程においては、取り扱い性が悪く、また接着位置から歪んだりして組立てしにくく、ひいてはダンパー室の容積が変化してインク噴射特性が変わったり、低下したりする問題がある。逆に組立性の良い板材を選択すると、剛性が高くなってしまい、必要なダンパー効果が得られない。
【００１１】
本発明は、上述した問題点を解消するものであり、ダンパー効果を損ねることなく、インクジェットプリンタヘッドの積層・接着時の組立性の良いインクジェットプリンタヘッドとその製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、複数個のノズルと、その各々のノズルごとの圧力室を有するキャビティユニットと、前記各圧力室内のインクに圧力を加えて前記ノズルからインクを吐出させるアクチュエーターとからなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記圧力室が穿設されたベースプレートと、インク供給源から供給されたインクを該圧力室に導入するマニホールド室が穿設されたマニホールドプレートと、該マニホールド室に対面する部位にダンパー壁を有するダンパープレートとを積層して構成され、該ダンパープレートは、前記マニホールドプレートの上方または下方に接して挿入され、前記マニホールド室に対面する部位に隔壁を隔てて隣接した複数の凹部が形成された板材と、前記マニホールド室と前記凹部とを仕切る可撓性のダンパー壁を構成する薄膜材からなることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によると、前記凹部は、その全ての凹部平面積の総和が、前記マニホールド室の平面積に対して７０％以上、９５％以下の範囲を占めて形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３〜４に記載の発明によると、前記凹部は、その平面視形状が略円形もしくは略多角形であり、その直交する２つの内法のうち、少なくとも１つが５００μm以上であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項５に記載の発明によると、前記隔壁は、前記マニホールド室の長手方向に対して交差する方向に延び、前記マニホールド室の長手方向には前記凹部が複数個配列されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６〜７に記載の発明によると、前記薄膜材は、樹脂材料または金属材料からなり、樹脂材料の場合、厚みが３０μｍ以下、金属材料の場合、厚みが１５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】
請求項８〜９に記載の発明によると、前記ダンパープレートは、その厚みが２５〜１００μｍ以下であり、前記板材の前記マニホールドプレート側の面全体に渡って、前記薄膜材が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明によると、複数個のノズルと、その各々のノズルごとの圧力室を有するキャビティユニットと、前記各圧力室内のインクに圧力を加えて前記ノズルからインクを吐出させるアクチュエーターとからなるインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記ダンパープレートは、板材とその一方の面に形成された薄膜材とから構成し、前記板材の前記マニホールド室を対向する位置に、前記薄膜材をのこして凹部を形成し、前記マニホールド室に前記凹部が前記薄膜材を介して対向するように前記マニホールドプレートと前記ダンパープレートとを積層する製造方法であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明によると、前記凹部は、前記薄膜材を加工することのないエッチング処理液で前記板材にエッチング加工する製造方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、マニホールド室の上方または下方に接して介挿されるダンパープレートが、マニホールド室に対面する部位に隔壁を隔てて隣接した複数の凹部が形成された板材と、マニホールド室と凹部とを仕切る可撓性のダンパー壁を構成する薄膜材とが接合されて構成されることにより、薄膜材の剛性を低くしても、隔壁によってその形状を維持し、十分なダンパー効果を達成することができる。また、隔壁がダンパープレートの骨組みとして、ダンパープレートの剛性を確保することができるので、インクジェットプリンタヘッドの積層・接着時にダンパープレートが反れたり、折れ曲がったり、接着位置がずれたりすることを防止でき、製造工程時の組立効率も向上できる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、凹部全ての平面積の総和が、マニホールド室の平面積に対して７０％以上、９５％以下の範囲を占めて形成されていることより、マニホールド室内に作用するインク吐出時の圧力がダンパー壁に作用するとき、ダンパー壁がマニホールド室の平面視形状のほとんどを占め、その全体において弾性的に撓み得るためダンパー効果を発揮させることができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、凹部の平面視形状が略円形もしくは略多角形であることにより、凹部をマニホールド室全体にわたって偏りがないように組み合わせて連続的に配列することで、板材が均等な格子構造を形成でき、ダンパー効果を維持しながら、ダンパープレートの剛性を確保するのに十分な隔壁を形成することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、その凹部の平面視形状において、直交する２つの内法のうち少なくとも一方が５００μｍ以上であることにより、薄膜材の可動部分の長さを、ダンパー効果を発揮させうるだけ十分に確保しながら製造工程での取り扱い性の良いダンパープレート全体の剛性を確保することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、その凹部がマニホールド室の長手方向に複数個配列され、隔壁はマニホールド室の長手方向に対して交差する方向に延びることにより、ダンパープレート板材は格子状となり、板材と薄膜材とを接合したときに、ダンパー効果を損なわず、板材はダンパープレートの骨組みとして製造工程での取り扱い性の良い剛性を得ることができる。
【００２５】
請求項６および７に記載の発明によれば、薄膜材が樹脂材料または金属材料からなり、樹脂材料の場合は、厚みが３０μｍ以下、金属材料の場合は、厚みが１５μｍ以下であることで、薄膜材がダンパー壁としてダンパー効果を発揮させることができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、薄膜材と板材を貼り付けて構成されるダンパープレートの厚みが２５〜１００μｍ以下であることにより、ダンパー効果を十分に兼ね備えていて、そして必要最低限の剛性を確保できるダンパープレートことができるため、インクジェットプリンタヘッドの積層・接着時にダンパープレートが反れたり、折れ曲がったり、接着位置がずれたりすることを防止でき、製造工程時の組立効率も向上できる。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、ダンパープレートが、ダンパープレートを構成する板材のマニホールドプレート側の面全体に渡って、薄膜材が形成されていることにより、ダンパープレートとして、薄膜材と板材をあらかじめ貼り付けて一体に構成されているクラッド材を用いることが可能なため、材料の剛性が確保でき、製造工程時の取り扱い性がよく組立効率が上がる。
【００２８】
請求項１０および１１に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドの製造方法では、板材の一方の面に薄膜材を形成し、その薄膜材を残して凹部を形成するので、製造工程における取り扱い性がよい。また、薄膜材を加工することのないエッチング処理液で板材にエッチング加工して凹部を形成するので、深さ方向に精度良く凹部を形成することができ、ダンパー室容積を安定して形成できるため、ダンパー効果を安定して確保でき、吐出特性が変わったり、低下したりすることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜４は本発明の圧電式のインクジェットプリンタヘッドを示す。図１のように、キャビティユニット２０に対して接合されるプレート型の圧電アクチュエータ３０の上面には、外部機器との接続のために、フレキシブルフラットケーブル４０が重ね接合されているものであり、キャビティユニット２０の下面側に開口されたノズル１５から下向きにインクが吐出するものとする。
【００３０】
圧電アクチュエータ３０は、特開平４-３４１８５３号公報等に開示された公知のものと同様に、複数枚の圧電シート３１を積層した構造で、１枚の厚さが３０μm程度の各圧電シートのうち下から偶数段目の圧電シート３１ｂの上面（広幅面）には、前記キャビティユニット２０における各圧力室１６に対応した箇所ごとに細幅の個別電極３３が長辺方向に沿って列状に形成されている。下から奇数段目の圧電シート３１ａの上面（広幅面）には、複数個の圧力室１６に対して共通のコモン電極３２が形成されている。(図４参照)
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ３０における下面（圧力室１６と対面する広幅面）全体に、接着剤としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着材シート（図示せず）を予め貼着し、次いで、前記キャビティユニット２０に対して、圧電アクチュエータ３０が、その各個別電極を前記キャビティユニット２０における各圧力室１６の各々に対応させて接着・固定される。また、この圧電アクチュエータ３０における上側の表面には、前記各電極に接続される配線パターンを有する前記フレキシブルフラットケーブル４０が固定される。
【００３１】
キャビティユニット２０は、図２〜４に示すように構成されている。前記キャビティユニット２０は、図２に示すように、ノズルプレート１０、ダンパープレート１１、２枚のマニホールドプレート１２、スペーサープレート１３、ベースプレート１４の合計６枚の薄い板材をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造となっている。  
実施形態では、各プレート１０〜１４は２５〜１５０μｍ程度の厚さを有し、ノズルプレート１０およびダンパープレート１１を除く各プレート１２〜１４は４２％ニッケル合金鋼板製である。ダンパープレート１１については、後述する。ノズルプレート１０は、ポリイミド等の樹脂製で、微小径（実施形態では２５μｍ程度）のインク噴射用のノズル１５が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル１５は、当該ノズルプレート１０における長辺方向に沿って、千鳥配列状で２列に配列されている。
【００３２】
また、前記ベースプレート１４は、図２〜４のように複数の圧力室１６がベースプレート１４の長辺方向に沿って、千鳥配列状で２列に配列されている。実施形態では、前記各圧力室１６は、平面視細長形状に形成され、その長手方向がベースプレート１４の短辺方向に沿うようにして穿設されている。
【００３３】
各圧力室１６における一端部１６aは、スペーサプレート１３、２枚のマニホールドプレート１２、ダンパープレート１１に穿設されている微小径の連通孔１７を介して、ノズルプレート１０における前記各ノズル１５に連通している。
【００３４】
ベースプレート１４の下面に隣接するスペーサープレート１３には、各圧力室１６の他端部１６ｂを後述するマニホールド室１２ａに連通させる連通孔１８が穿設されている。
【００３５】
圧力室１６の他端１６ｂは、インクの吐出時に圧力室１６から後述するマニホールド室１２ａへ作用する圧力波の戻り成分に対して流路抵抗となるように断面積を小さくして形成されている。
【００３６】
２枚のマニホールドプレート１２には、その長辺方向に沿って長い２つのマニホールド室１２ａが前記ノズル１５の各列に沿って延びるように板厚を貫通して形成されている。すなわち、図４に示すように、２枚のマニホールドプレート１２を積層し、かつその上面をスペーサープレート１３で覆い、下面をダンパープレート１１にて覆うことにより、合計２つのマニホールド室１２ａが密閉状に形成される。各マニホールド室１２ａは、各プレートの積層方向から平面視したときに、図４のように前記圧力室１６の一部と重なって圧力室１６の列方向（ノズル１５の列方向）に沿って長く延びている。
【００３７】
各マニホールド室１２ａの一端部は、ベースプレート１４およびスペーサプレート１３に穿設されたインク供給口１９を介してインク供給源に連通している。
【００３８】
インク供給口１９からノズル１５に至るインク流通路では、インクは、インク供給口１９からインク供給チャンネルとしてのマニホールド室１２ａに供給された後、スペーサプレート１３の連通孔１８を経由して各圧力室１６に分配供給される。そして、圧電アクチュエータ３０の駆動により、インクは各圧力室１６内から前記連通孔１７を通って、その圧力室１６に対応するノズル１５に至るという構成になっている。
【００３９】
ダンパープレート１１は、２枚のマニホールドプレート１２の下側のプレートの下面に隣接されていて、板材１１ａと薄膜材１１ｂが接着されることで構成されている。ダンパープレート１１が、ダンパー効果を損なわず、積層・接着時の取り扱いやすくするに必要な剛性を確保するため、板材１１ａには、マニホールド室１２ａに対面する部位に隔壁２１を隔てて隣接した複数の凹部２１ａがエッチング等で板厚方向に貫通して形成されている。薄膜材１１ｂは、板材１１ａのマニホールドプレート１２側の面全体のわたって形成されていて、凹部２１ａと対応する位置においてマニホールド室１２ａと凹部２１ａとを仕切る可撓性のダンパー壁２１ｂを構成することができる。つまり、板材１１ａに形成された凹部２１ａは、その上側を薄膜材１１ｂで、下側をノズルプレート１０で覆って接着されていることにより密閉されダンパー室を形成する構造となっている。
【００４０】
凹部２１ａは、インク吐出時の圧力がダンパー壁に作用するとき、必要なダンパー効果を発揮するため、その全ての凹部平面積の総和が、マニホールド室１２ａの平面積に対して７０％以上、９５％以下の範囲になるよう形成されている。凹部２１ａの形状については、図２ではその平面視形状が正方形であるが、これに限らず、円形、楕円、四角形、六角形、八角形など、略円形、略多角形を組み合わせて配置する。詳しくは後述する。（図５、６参照）
本実施例では、板材１１ｂは、４２％ニッケル合金鋼を用いたが、他にステンレス鋼などを用いることができる。また、薄膜材１１ｂはポリイミドを用い、その厚みは３０μｍ以下のものを使用したが、薄膜材１１ｂは、厚さが薄く、低剛性の材料であれば樹脂材料に限らず、例えば、４２％ニッケル合金鋼などの金属製の薄板を用いても良い。金属材料を使用する場合は、その厚みは１５μｍ以下のものを使用する。さらに、ダンパープレート１１は、その厚みは２５〜１００μｍである。また、本実施例では板材１１ａに薄膜材１１ｂを貼り付けることで構成されているが、あらかじめ樹脂の薄膜材１１ｂと板材１１ａが貼りあわされ、一体に形成されている２層のクラッド材を使用することも可能である。
【００４１】
そして、凹部２１ａは、薄膜材１１ｂの可動部分の長さを確保するために、図５および６に示すように、その平面視形状において直交する２つの内法２３ａ、２３ｂのうち、少なくとも短い方２３ａを５００μm以上とする。内法２３ａまたは２３ｂが５００μｍ以下だと、薄膜材１１ｂの可動部分の長さが小さくなってしまうため、十分に圧力波の後退成分を吸収緩和できず、ダンパー効果を十分に得ることができない。
【００４２】
また、凹部２１ａは、図５、６に示すように、凹部２１ａを隔てる隔壁２１が、マニホールド室１２ａの長手方向（Ａ方向）に対して交差する方向に長く形成されて、その長手方向に間隔をおいて複数個配置されている。つまり、凹部２１ａはマニホールド室１２ａの長手方向に複数個配列されている。また、必要に応じて凹部２１ａは、マニホールド室１２ａの長手方向に対して交差する方向に隔壁２２を隔てて２列形成される。つまり、隔壁２２は、マニホールド室１２ａの長手方向に対して延びている。これは、凹部２１ａが大きく形成された場合、薄膜材１１ｂの可動部分の長さを確保することができるが、更にダンパー効果を得るために、薄膜材１１ｂの剛性を低くすると、薄膜材のコシがなくなり、マニホールド室１２ａとダンパー室の容積が変化してしまい、インクの吐出特性に影響する。また、ダンパープレート１１全体の剛性も低くなり、取り扱い性が悪くなる。このため、隔壁２１，２２を形成することで、隔壁２１、２２が、ダンパープレート１１全体の剛性を高くする方向に働き、また、薄膜材１１ｂの剛性が低くても、十分な可動部分の長さを確保して薄膜材の形状を維持することができる。その結果、薄膜材１１ｂは良好なダンパー効果を発揮する。なお、隔壁２１，２２は、図５、図６に示すように、凹部２１ａの形状次第で、凹部２１ａ間を屈曲してマニホールド室１２ａの長手方向および幅方向に延びることになるが、上記作用効果は同等である。
【００４３】
図５、図６を用い、凹部２１ａについて詳しく説明をする。
図５ａ〜ｆは、凹部２１ａをその平面視形状においてそれぞれ、正方形、正六角形、正円、長方形、横長六角形、楕円形として、マニホールド室１２ａの幅１〜２ｍｍ内に上記寸法の凹部２１ａを、マニホールド室１２ａの長手方向（Ａ方向）に対して交差する方向に２列配置している。正方形および長方形の場合、マニホールド室１２ａのほぼ両端を除く中間の直線部分に対応する各凹部２１ａを全て同じ平面視形状で連続的に整列でき、均等な格子構造を形成させることができる。しかし、凹部２１ａの平面視形状が、六角形や円形、楕円形の場合、マニホールド室１２ａの幅方向（長手方向と直交する方向）に凹部２１ａを同じ個数配列しようとすると、隔壁２１部分の面積に大小が存在してしまい、ダンパープレート１１の凹部形成部位はマニホールド室１２ａの長手方向にわたって均等な剛性とならない。このダンパープレート１１の不均等な剛性は、キャビティプレートの全長にわたる不均等な剛性となり、インクの吐出時に各圧力室１６の吐出特性に影響を与える。
【００４４】
このため、六角形や円形、楕円形の凹部２１ａの場合、マニホールド室１２ａの長手方向に隣接する各凹部を、マニホールド室１２ａの幅方向にずらせ、さらに、凹部２１ａ，２１ａ間の隔壁２１部分の面積が広くなる部分に、凹部２１ａよりも小さい略円形もしくは略多角形の凹部２４を配置する。これにより、隔壁２１の各部の幅をできるだけ均等にするとともに、ダンパープレート１１の凹部形成部位を、マニホールド室１２ａの長手方向にわたってほぼ均等な剛性とする。また、マニホールド室１２ａの曲線で構成される両端部分においては、本来の凹部２１ａの形状にかかわらず、それよりも変形した凹部を形成することで、上記と同様にダンパープレート１１を、マニホールド室１２ａの全長にわたってほぼ均等な剛性とすることができる。なお、凹部２４は、その平面視形状が凹部２１ａよりも小さいため、その上面に貼られている薄膜材１１ｂによるダンパー効果は多少小さくなる。
【００４５】
図６ａ〜ｄは、平面視長方形、六角形、楕円形の凹部２１ａを、その一方の長さをマニホールド室１２ａの幅とほぼ一致させて、マニホールド室１２ａの長手方向（図６では矢印Ａ方向）に複数配置している。この場合、マニホールド室１２ａの幅は１〜２ｍｍで、凹部２１ａの平面視形状の直交する２つの内法２３ａ、２３ｂも、少なくとも短い方が５００μｍ以上とする。図５の場合と同様に、隔壁２１の幅をほぼ均等にするため、凹部２１ａ、２１ａ間に小さい凹部２４を形成する。
【００４６】
また、ダンパープレート１１は、本実施例では下側のマニホールドプレート１２の下面に隣接されているが、上側のマニホールドプレート１２の上面に隣接することもできる。その場合、複数の凹部２１ａを有した板材１１aの下側（すなわちマニホールド室１２ａの側）に薄膜材１１ｂを接着することでダンパープレート１１が形成され、凹部２１ａの上側をスペーサープレート１４で覆うことで、ダンパー室が構成される。
【００４７】
続いて、インクジェットプリンタヘッドの製造方法について説明する。まず、ダンパープレート１１の製造方法について図７を用いて説明する。板材１１ａ上に薄膜材１１ｂを形成する。これは、公知のように金属製の板材上に樹脂製の薄膜を塗布する等の方法でもよいが、板材１１ａと薄膜材１１ｂがあらかじめ貼りあわされて一体化された市販品を用いることもできる。そして、図７に示すように、まず板材１１ａの図７における下面１１ａ1に、スピナーコート等の方法でレジスト処理を施して、凹部２１ａを形成しない部分のみを覆うようにレジスト５０を形成する。その後、図７の下方から、板材１１ａのみをエッチング可能で薄膜材１１ｂを実質的にエッチングすることができないエッチング液（図示外）を図の矢印方向にスプレー噴霧又は被エッチング面上に滴下することにより、板材１１ａのみをエッチングして凹部２１ａを形成する。また、上記凹部の形成と同時にかつ同様の方法で、圧力室の一端１６ａとノズル１５とを連通する連通孔１７を、板材１１ａに形成することができる。薄膜材１１ｂには、その連通孔１７と対応する位置に、レーザー光によるアブレーション加工によって連通孔を貫通形成する。
【００４８】
したがって、凹部２１ａの形成の際に薄膜材１１ｂに影響を与えることがないので、凹部２１ａは精度が高い状態で形成できる。また、可撓性の薄膜材１１ｂをあらかじめ板材１１ａに接合していることにより、ダンパー効果を損なうことなく、ダンパープレートの剛性を確保できるため、インクジェットプリンタヘッドの製造工程で、ダンパープレートの取り扱いがしやすく、接合時に反ったり、折れ曲がったり、接着位置がずれたりすることが防止でき、製造工程での歩留まりをよくすることができる。
【００４９】
キャビティユニット２０のベースプレート１４、スペーサプレート１３、マニホールドプレート１２、１２には、それぞれ公知のようにエッチングまたはプレス加工等によって上記の各開口部が形成され、ノズルプレート１０には、レーザ加工によってノズル１５が形成される。そして、ベースプレート１４、スペーサプレート１３、マニホールドプレート１２、１２、ダンパープレート１１、ノズルプレート１０の順に接着剤を介して積層され、さらに、そのキャビティユニット２０にアクチュエータ３０が積層されて、インクジェットプリンタヘッドが完成する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。
【図２】キャビティユニットの分解斜視図である。
【図３】キャビティユニットの部分拡大斜視図である。
【図４】圧電式インクジェットプリンタヘッドの拡大側断面図である。
【図５】ダンパープレートの板材１１ａの凹部形成部分の拡大図で、ａ〜ｆは凹部の形状の各変形例を示す。ｇはａのｇ−ｇ線断面図である。
【図６】ａ〜ｄは凹部の形状のさらに他の変形例を示す。
【図７】ダンパープレートの板材に凹部を形成する工程を示す断面図である。
【図８】従来のインクジェットプリンタヘッド１００を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ノズルプレート
１１  ダンパープレート
１１ａ  板材
１１ｂ  薄膜材
１２  マニホールドプレート
１２ａ  マニホールド室
１３  スペーサープレート
１４  ベースプレート
１５  ノズル
１６  圧力室
１７  インク流出孔
１８  流通孔
２０  キャビティユニット
２１  隔壁
２１ａ  凹部
２２  隔壁
２３ａ、２３ｂ  内法
２４  凹部
３０  圧電アクチュエーター
４０  フレキシブルフラットケーブル
５０  レジスト
【図１】
2006347036.tif 000003
【図２】
2006347036.tif 000004
【図３】
2006347036.tif 000005
【図４】
2006347036.tif 000006
【図５】
2006347036.tif 000007
【図６】
2006347036.tif 000008
【図７】
2006347036.tif 000009
【図８】
2006347036.tif 000010