(57)【要約】【課題】導電性の異物の付着に起因する液体の電気分解を防止することが可能な液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供する。【解決手段】振動子基材の先端側部分に絶縁性材料６０を固着し、その後、振動子基材を個々の圧電振動子１５に分割することで振動子ユニット１６を形成する。この振動子ユニットをヘッドケース１８の収容室５３に収容して自由端部１５ａの先端面をダイヤフラム部４７の島部４９の表面に当接させた状態において、絶縁性材料が、島部４９と圧電振動子１５の自由端部の先端面との間に絶縁部５９として介在することにより、島部４９と圧電振動子１５を電気的に絶縁する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口に通じる圧力室を含む液体流路を区画するための流路形成基板、及び、前記圧力室の容積を変動させるためのダイヤフラム部と液体導入穴とが形成された封止板を備えて構成され、流路形成基板に封止板を接合することで、圧力室を含む一連の液体流路を形成する流路ユニットと、
外表面に外部電極が形成された圧電振動子を有する振動子ユニットと、
前記振動子ユニットを収容する収容室および前記流路ユニットの液体流路側に液体を供給するためのケース流路が形成されたヘッドケースとを備え、
前記ダイヤフラム部を前記収容室の底面側開口に配置すると共に、前記液体導入穴を介して前記ケース流路と前記液体流路とが連通する状態で、前記流路ユニットをヘッドケースに接合した液体噴射ヘッドであって、
前記ダイヤフラム部と前記圧電振動子の自由端部の先端面との間に絶縁部を介在させたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記封止板は、ヘッドケースに接合される支持基板と、流路形成基板に接合される弾性体膜とを貼り合わせてなる複合板材によって構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記支持基板は導電性を有し、前記弾性体膜は絶縁性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記振動子ユニットにおける圧電振動子の自由端部となる先端側部分に絶縁性材料を固着することで前記絶縁部を形成したことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記絶縁部は、先端面を含む先端側部分の途中まで形成されたことを特徴とする請求項４に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記振動子ユニットには、前記絶縁性材料として樹脂が塗布されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記振動子ユニットは、圧電体部と電極部とから成り、絶縁性材料が固着された振動子基材を複数の圧電振動子に分割して形成されたことを特徴とする請求項４から請求項６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記各圧電振動子は、前記振動子基材を櫛歯状に分割することで形成されたことを特徴とする請求項７に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置に係り、特に、共通液体室から圧力室を通ってノズル開口に至る一連の液体流路を形成する流路ユニットを備え、圧力発生手段の駆動によりノズル開口から液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッド、及び、これを備える液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口から液滴として吐出させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等がある。
【０００３】
液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッドは、共通インク室（共通液体室／リザーバ）から圧力室を通ってノズルに至るまでの一連の液体流路を備え、圧電振動子等の圧力発生手段を作動させて圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用して圧力室内のインクをノズルからインク滴として吐出可能に構成されている。そして、この記録ヘッドには、圧電振動子群を固定板に接合したアクチュエータユニット（振動子ユニット）と、上記インク流路を形成した流路ユニットとを、ヘッドケースに固定して構成されたものがある。
【０００４】
上記の流路ユニットは、例えば、複数のノズル開口を列状に開設した金属板状のノズルプレートと、圧力室等のインク流路となる流路基部を形成した流路形成基板と、この流路形成基板の流路基部の開口を封止する封止板（振動板）とを備え、これらの各部材を積層状態で一体化することにより作製されている。封止板は、例えば、ステンレス鋼等の金属製の支持板に樹脂製の弾性フィルムをラミネートし、支持板を部分的に除去した複合板材により構成され、弾性フィルム側の面を流路形成基板に接合するようになっている。この封止板における圧力室に対応する部分には、圧力室の容積を変化させるダイヤフラム部が設けられている。このダイヤフラム部は、圧電振動子の先端面が接合される部分を島部として残した状態で、この島部の周囲の支持板をエッチング等によって除去して弾性フィルムのみとすることで作製されている。また、封止板において共通インク室に対応する部分には、ヘッドケースのケース流路側からのインクをインク流路の一部である共通インク室に導入するためのインク導入穴（液体導入穴）が、支持板と弾性フィルムを貫通した状態で開設されている。
【０００５】
ヘッドケースは、例えば合成樹脂等によって中空のブロック状に形成された部材である。このヘッドケースには、アクチュエータユニットを収容可能な収容室が形成されている。この収容室は、流路ユニット接合面となるヘッドケースの底面から、底面とは反対側の上面に亘って一連に形成されている。つまりこの収容室は、ヘッドケースの高さ方向を貫通する貫通開口部として形成されている。また、ヘッドケースの内部には、高さ方向を貫通してケース流路が設けられている。このケース流路の上端は、インク導入針を備える導入針ユニットのインク導入路と連通し、ケース流路の下端は、封止板のインク導入穴を通じて流路ユニット内のインク流路に連通するようになっている。したがって、インク導入針から導入されたインクは、ケース流路とインク導入穴を通ってインク流路側に供給される。
【０００６】
上記構成のヘッドケースの底面には、流路ユニットが接合される。具体的には、収容室の底面側開口内に封止板のダイヤフラム部を配置し、インク導入穴を介してケース流路とインク流路とが液密に連通する状態で、封止板をヘッドケース底面に接着等によって接合することで、流路ユニットをヘッドケースに固定する。また、アクチュエータユニットは、圧電振動子の自由端部を先頭にした姿勢で収容室の上面側開口から挿入され、自由端部の先端を島部の表面に当接させた状態で収容室内に収容される。そして、圧電振動子の自由端部の先端を島部に接合すると共に、固定板（固定基板）を収容室の内壁面に接着することで、アクチュエータユニットが収容室内に固定される（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−００６３９７号公報（図１，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、ダイヤフラム部として機能する島部は、支持板の他の部分と電気的に独立しているため、通常では、圧電振動子に駆動信号を印加しても島部から他の部分に電流が流れることはない。ところが、ダイヤフラム部はヘッドケースの底面開口から収容室内に露出しているため、例えば記録ヘッドの組み立て工程中に加工屑等の異物が収容室内に入り込み、ダイヤフラム部に落下することがある。この異物が金属等の導電性を有するものである場合、ダイヤフラム部（即ち、島部）と支持板の他の部分との間を短絡する虞がある。このような短絡が生じたとき、支持板全体が、圧電振動子の先端面側に形成された個別電極と同電位（正電位）になる。一方、支持板とは流路形成基板を挟んで反対側に配置されているノズルプレートは、帯電防止のために接地電位に調整されている。これにより、支持板においてインクと接触する部分であるインク導入口の内周面と、ノズルプレートのノズル開口周辺部とが恰も電極のように作用して、これらの間のインクが電気分解される虞がある。この電気分解が進むと、インク導入口周囲に顔料等のインクの含有成分が析出し、この析出物が流路やノズル開口を塞ぐ等して吐出不良の原因となることがあった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導電性の異物の付着に起因する液体の電気分解を防止することが可能な液体噴射ヘッド、及び、液体噴射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】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射ヘッドは、ノズル開口に通じる圧力室を含む液体流路を区画するための流路形成基板、及び、前記圧力室の容積を変動させるためのダイヤフラム部と液体導入穴とが形成された封止板を備えて構成され、流路形成基板に封止板を接合することで、圧力室を含む一連の液体流路を形成する流路ユニットと、
外表面に外部電極が形成された圧電振動子を有する振動子ユニットと、
前記振動子ユニットを収容する収容室および前記流路ユニットの液体流路側に液体を供給するためのケース流路が形成されたヘッドケースとを備え、
前記ダイヤフラム部を前記収容室の底面側開口に配置すると共に、前記液体導入穴を介して前記ケース流路と前記液体流路とが連通する状態で、前記流路ユニットをヘッドケースに接合した液体噴射ヘッドであって、
前記ダイヤフラム部と前記圧電振動子の自由端部の先端面との間に絶縁部を介在させたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、ダイヤフラム部と圧電振動子の自由端部の先端面との間に絶縁部を介在させたので、この絶縁部が、ダイヤフラム部と自由端部の先端面とを電気的に絶縁する。これにより、万一、導電性を有する異物の付着によってダイヤフラム部とその周囲の支持基板とが電気的に短絡した場合においても、支持基板における液体導入穴とノズル形成基板におけるノズル開口周辺部との間で液体の電気分解が生じることを防止することができる。その結果、液体の含有成分が電気分解によって析出することによる吐出不良等の不具合を防止することが可能となる。
【００１２】
上記構成において、前記封止板は、ヘッドケースに接合される支持基板と、流路形成基板に接合される弾性体膜とを貼り合わせてなる複合板材によって構成されていることを特徴とする。また、前記支持基板は導電性を有し、前記弾性体膜は絶縁性を有する。
【００１３】
上記構成において、前記振動子ユニットにおける圧電振動子の自由端部となる先端側部分に絶縁性材料を固着することで前記絶縁部を形成する構成を採用することが望ましい。
また、絶縁部が、先端面を含む先端側部分の途中まで形成される構成を採用することもできる。
【００１４】
上記構成によれば、自由端部の先端面以外の部分にも絶縁性材料が固着される領域を設けるので、導電性異物が自由端部に接触した場合においても絶縁性材料によって短絡を防止することができる。
【００１５】
また、この構成において、前記振動子ユニットに、前記絶縁性材料として樹脂を塗布する構成を採用することが好適である。
【００１６】
上記構成において、前記振動子ユニットは、圧電体部と電極部とから成り、絶縁性材料が固着された振動子基材を複数の圧電振動子に分割して形成されたことを特徴とする。
そして、各圧電振動子は、前記振動子基材を櫛歯状に分割することで形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、絶縁性材料を固着した後に振動子基材を分割して圧電振動子を形成するので、各圧電振動子間の隙間が絶縁性材料によって埋まってしまうことを防止することができる。また、全ての圧電振動子に対して絶縁性材料を一度に固着することができるので簡便である。
【００１８】
また、本発明の液体噴射装置は、上記各構成の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、液体の電気分解による吐出不良を防止可能な液体噴射ヘッドを搭載しているので、信頼性の高い液体噴射装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射ヘッドとして、図１に示すインクジェット式プリンタ（以下、プリンタと称する。）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドと称する。）を例示する。
【００２１】
プリンタ１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２を搭載すると共に液体貯留部材の一種であるインクカートリッジ３を着脱可能に装着するキャリッジ４と、記録ヘッド２の下方に配設され、記録紙６（吐出対象物の一種）が搬送されるプラテン５と、キャリッジ４を記録紙６の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構７と、記録紙６を紙送り方向に搬送する紙送り機構８等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向（ヘッド走査方向）であり、紙送り方向とは、副走査方向（即ち、ヘッド走査方向に直交する方向）である。なお、インクカートリッジ３としては、本実施形態のようにキャリッジ４に装着するものには限らず、プリンタ１の筐体側に装着してインク供給チューブを介して記録ヘッド２に供給するタイプのものを採用することもできる。
【００２２】
キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ１０によって検出され、検出信号が位置情報として制御部（図示せず）に送信される。これにより、制御部はこのリニアエンコーダ１０からの位置情報に基づいて記録ヘッド２の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作（吐出動作）等を制御することができる。
【００２３】
また、記録ヘッド２の移動範囲内であってプラテン５よりも外側には、記録ヘッド２の走査起点となるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、キャッピング機構１１が設けられている。このキャッピング機構１１は、キャップ部材１１´によって記録ヘッド２のノズル形成面を封止し、ノズル開口３７（図２等参照）からのインク溶媒の蒸発を防止する。また、このキャッピング機構１１は、封止状態のノズル面に負圧を与えてノズル開口３７からインクを強制的に吸引排出するクリーニング動作等にも用いられる。
【００２４】
図２は記録ヘッド２の構成を説明する要部断面図、図３は流路ユニットの構成を説明する分解斜視図である。例示した記録ヘッド２は、インク導入針１３を立設する導入針ユニット１４、複数の圧電振動子１５を有する振動子ユニット１６、インク流路（液体流路の一種）を形成する流路ユニット１７、振動子ユニット１６や流路ユニット１７が固定されるヘッドケース１８、及び、圧電振動子１５に駆動信号を供給するための配線基板２８等を備えて概略構成されている。
【００２５】
インク導入針１３（液体導入針の一種）は、合成樹脂で成型された中空針状の部材であり、その内部空間は図示しないインクカートリッジやサブタンク等の液体貯留部材内のインク（本発明における液体の一種）が導入される針流路２０となっている。このインク導入針１３の尖端部分には、針流路２０と連通する導入孔２１が開設されており、インク導入針１３が液体貯留部材の内部に挿入されると、この導入孔２１を通じて液体貯留部材内のインクが針流路２０内に導入されるようになっている。
【００２６】
導入針ユニット１４は、インク導入針１３と同様に合成樹脂によって成型されており、その内部には、インク導入針１３に対応したインク導入路２２が形成されている。このインク導入路２２の上流端部は、導入針取り付け側に向けて漏斗状に拡径した形状とされ、その開口部分にはインク内の異物を濾別するフィルタ２３が配設されている。そして、インク導入針１３は、針流路２０の下流側開口の位置をインク導入路２２の上流側開口に重合させた状態で、導入針ユニット１４上に溶着等によって固定される。これにより、導入針ユニット１４のインク導入路２２とインク導入針１３の針流路２０とがフィルタ２３を介して液密状態で連通する。
【００２７】
振動子ユニット１６の各圧電振動子１５は、図４に示すように、振動子基材１５′を数１０μｍ〜１００μｍ程度の極めて細い幅に櫛歯状に切り分けられて形成されている。そして、各圧電振動子１５は、固定板２７の固定板先端面（ヘッドケース１８への取り付け状態における流路ユニット側の端面）よりも自由端部を外側に突出させた所謂片持ち梁の状態で基端部を固定板２７に固定している。この圧電振動子１５は、圧電体（圧電体部）と内部電極（電極部）とを交互に積層して構成された積層型の圧電振動子であって、電界方向に直交する縦方向（素子長手方向）に伸縮可能な縦振動型の圧電振動子である。従って、圧電振動子１５は、充電により自由端部が振動子長手方向に収縮し、放電により自由端部が振動子長手方向に伸長する。また、配線基板２８からの駆動信号を圧電振動子１５に供給するフレキシブルケーブル２９は、各圧電振動子１５の基端部に電気的に接続されている。この振動子ユニット１６の詳細については後述する。
【００２８】
図３に示すように、上記流路ユニット１７は、ノズルプレート３３、流路形成基板３４、及び封止板３５（振動板）から構成され、ノズルプレート３３を流路形成基板３４の一方の表面に、封止板３５をノズルプレート３３とは反対側となる流路形成基板３４の他方の表面にそれぞれ配置して積層し、接着等により一体化することで構成されている。流路ユニット１７において最下部に配設されるノズルプレート３３は、複数のノズル開口３７を列状に開設したステンレス鋼製の薄い板材である。本実施形態では、例えば、１８０ｄｐｉに対応するピッチで１８０個のノズル開口３７を列状に開設し、これらのノズル開口３７によってノズル列を構成している。このノズルプレート３３は、記録紙等から発生する静電気の帯電やノイズを防止する目的で、図示しない金属製のカバーを通じて接地電位に調整される。
【００２９】
流路形成基板３４は、例えば、シリコンウェハーから作製され、共通インク室３８、インク供給口３９、及び圧力室４０からなる一連のインク流路（液体流路の一種）となる流路基部が区画形成された板状部材である。具体的には、圧力室４０となる圧力室空部４１、インク供給口３９となる溝部４２および共通インク室３８となる空部４３等が、エッチング処理によって流路形成基板３４上に作製されている。なお、本実施形態における流路形成基板は１枚のプレートで構成されているが、複数のプレート部材を積層して構成される場合もある。
【００３０】
上記の圧力室４０は、ノズル開口３７の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成され、インク供給口３９は、圧力室４０と共通インク室３８との間を連通する流路幅の狭い狭窄部（オリフィス）として形成されている。また、共通インク室３８は、インク導入針１３から導入されてインク導入路２２及びケース流路２５を通じて供給されるインクを一時的に貯留する室である。この共通インク室３８に貯留されたインクは、インク供給口３９を通じて各圧力室４０に分配供給される。
【００３１】
封止板３５は、ステンレス鋼等の導電性を有する板材から成る支持基板４５にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の絶縁性の可撓性フィルムから作製された弾性体膜４６をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、弾性体膜４６側の面が流路形成基板３４に、支持基板４５側の面がヘッドケース１８の底面に、それぞれ接合されるようになっている。この封止板３５は、圧力室４０（圧力室空部４１）の一方の開口面を封止して当該圧力室４０の容積を変動させるためのダイヤフラム部４７が形成されると共に、共通インク室３８（凹部４３）の一方の開口面を封止するコンプライアンス部４８が形成された部材である。ダイヤフラム部４７は、圧電振動子１５の先端面を接合するための部分を島部４９として残した状態で、その周囲の支持基板４５をエッチング加工によって除去して弾性体膜４６のみとすることで構成されている。即ち、この島部４９は、支持基板４５の他の部分から独立している。そして、その形状は、圧力室４０の平面形状と同様に、ノズル開口３７の列設方向と直交する方向に細長いブロック状となっている。
【００３２】
また、封止板３５においてコンプライアンス部４８として機能する部分、すなわち共通インク室３８に対応する部分は、流路形成基板３４の凹部４３の開口形状にほぼ倣って支持基板４５が除去され、弾性体膜４６のみとなっている。このコンプライアンス部４８を形成する際、封止板３５における支持基板４５の一部がコンプライアンス部４８の縁部から中心側に向けて張り出したエプロン部４４として残るようにエッチング加工が施されている（図３）。このエプロン部４４には、インク導入穴５０（本発明における液体導入穴に相当）が、支持基板４５と弾性体膜４６を貫通した状態で開設されている。このインク導入穴５０は、流路形成基板３４との接合状態でインク流路の一部である共通インク室３８と連通し、また、ヘッドケース１８との接合状態でケース流路２５と連通する。即ち、このインク導入穴５０は、ヘッドケース１８のケース流路２５側から流下してくるインクを共通インク室３８側に導入するための貫通穴であり、本実施形態においては円形の穴に形成されている。
【００３３】
ヘッドケース１８は、合成樹脂製の中空のブロック状部材であり、その内部には振動子ユニット１６を収容可能な収容室５３と、導入針ユニット１４側からのインクを流路ユニット１７側に供給するケース流路２５とが形成されている。ヘッドケース１８の収容室５３は、流路ユニット取付面となるヘッドケース１８の底面から、導入針ユニット１４や配線基板２８が取り付けられる上面に亘って一連に形成されている。つまり、収容室５３は、ヘッドケース１８の高さ方向を貫通する貫通開口部として形成されている。
【００３４】
上記のヘッドケース１８には、まず、流路ユニット１７が接合される。具体的には、収容室５３の底面開口内にダイヤフラム部４７を配置すると共に、ケース流路２５と共通インク室３８（即ち、インク流路）とがインク導入穴５０を介して液密に連通する状態で、封止板３５の支持基板４５側の面をヘッドケース１８の底面に接着剤によって接着することで、流路ユニット１７をヘッドケース１８に接合する。これにより、ヘッドケース１８の収容室５３の底面開口には、ダイヤフラム部４７（島部４９）が臨む。次に、振動子ユニット１６がヘッドケース１８の収容室５３に収容される。即ち、振動子ユニット１６は、圧電振動子１５の自由端部を先頭にした姿勢で収容室５３の上面側開口から挿入され、自由端部の先端を対応する島部４９の表面に当接させた状態で収容室５３内に収容される。そして、圧電振動子１５の自由端部の先端を島部４９に接合すると共に、固定板２７を収容室５３の内壁面に接着することで、収容室５３内に固定される。
【００３５】
流路ユニット１７と振動子ユニット１６がヘッドケース１８に取り付けられた後、ヘッドケース１８の上面に配線基板２８が配設され、この配線基板２８とフレキシブルケーブル２９の配線が行われる。その後、ヘッドケース１８の上面には、パッキン２４を介在させた状態で導入針ユニット１４が取り付けられる。これにより、導入針ユニット１４のインク導入路２２がパッキン２４を介してヘッドケース１８のケース流路２５と液密に連通する。したがって、インク導入針１３の導入孔２１から導入されたインクは、インク導入路２２及びケース流路２５を通ってインク導入穴５０から流路ユニット１７のインク流路側、即ち、共通インク室３８に供給される。
【００３６】
そして、上記構成の記録ヘッド２において、上記配線基板２８からフレキシブルケーブル２９を通じて圧電振動子１５に駆動信号が印加されると、この圧電振動子１５が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部４９が圧力室４０に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力室４０の容積が変化し、圧力室４０内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動によって、ノズル開口３７からインク滴（液滴の一種）が吐出される。
【００３７】
次に、振動子ユニット１６について説明する。図５に示すように、振動子ユニット１６の各圧電振動子１５（振動子基材１５′）は、共通内部電極５５と個別内部電極５６と（何れも電極部の一種）で、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウム等から成る圧電体５７（圧電体部の一種）を挟んで交互に積層して形成された積層型の圧電振動子である。ここで、共通内部電極５５は、全ての圧電振動子１５に対して同じ電位レベル（例えば、接地電位）となる電極である。また、個別内部電極５６は、駆動信号の波形に応じて圧電振動子１５毎に電位レベルが個別に変化する電極である。そして、本実施形態では、圧電振動子１５における振動子先端から振動子長手方向（積層方向とは直交する方向）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１５ａとしている。また、圧電振動子１５における残りの部分、即ち、自由端部１５ａの基端から振動子基端までの部分を基端部１５ｂとしている。
【００３８】
個別外部電極３０（電極部の一種）は、圧電振動子１５の先端面部と、圧電振動子１５における積層方向の一側面である配線接続面（図５における上側の面）とに一連に形成された電極であり、配線部材としてのフレキシブルケーブル２９の配線端子と各個別内部電極５６とを導通する。そして、この個別外部電極３０の配線接続面側の部分は、基端部１５ｂ上から先端側に向けて連続的に形成されている。共通外部電極３１（電極部の一種）は、圧電振動子１５の基端面部と、上記の配線接続面と、圧電振動子１５における積層方向の他側面である固定板取付面（図５における下側の面）とに一連に形成された電極であり、フレキシブルケーブル２９の接地端子と各共通内部電極５５との間を導通する。そして、この共通外部電極３１における配線接続面側の部分は個別外部電極３０の端部よりも少し手前から基端面部側に向けて連続的に形成されており、固定部取付面側の部分は振動子の先端面部よりも少し手前の位置から基端側に向けて連続的に形成されている。
【００３９】
上記の基端部１５ｂは、伸縮作動しない非作動部である。この基端部１５ｂの配線接続面側にはフレキシブルケーブル２９が配置されており、基端部１５ｂ上で個別外部電極３０及び共通外部電極３１とフレキシブルケーブル２９の端子とが電気的に接続される。そして、このフレキシブルケーブル２９を通して駆動信号が各電極に印加される。
【００４０】
自由端部１５ａには、共通内部電極５５と個別内部電極５６とが重なり合った活性領域（図５においてＡの範囲で示すオーバーラップ部分）を形成してある。これらの内部電極５５，５６に電位差を与えると活性領域の圧電体５７が変形し、自由端部１５ａが振動子長手方向に伸縮するようになっている。また、共通内部電極５５の基端は、圧電振動子１５の基端面部で共通外部電極３１に導通している。一方、個別内部電極５６の先端は、圧電振動子１５の先端面部で個別外部電極３０に導通している。なお、共通内部電極５５の先端は圧電振動子１５の先端面部よりも少し手前（基端面側）に位置しており、個別内部電極５６の基端は自由端部１５ａと基端部１５ｂの境界に位置している。
【００４１】
ここで、上記封止板３５に関し、従来の構成では、導電性を有する支持基板４５の一部である島部４９が、圧電振動子１５の自由端部の先端面側に形成されている個別外部電極３０と直接接合されているので、この個別外部電極３０と同電位となる。一方、封止板３５とは流路形成基板３４を間に挟んで反対側に配置されているノズルプレート３３は、上述したように接地電位に調整されている。上記島部４９は、支持基板４５の他の部分と電気的に独立しているため、通常では、圧電振動子１５に駆動信号を印加しても島部４９から他の部分に電流が流れることはない。
【００４２】
ところが、上述のように、ダイヤフラム部４７はヘッドケース１８の収容室５３の底面開口内に露出しているため、例えば記録ヘッド２の組み立て工程中に加工屑等の異物がヘッドケース１８の収容室５３内に入り込み、ダイヤフラム部４７とその周辺部を含む露出部上に落下することがある。そして、この異物が金属等の導電性を有するものであって島部４９と支持基板４５の他の部分との間に渡って付着した場合には、両者間を電気的に短絡する虞がある。このような短絡が生じたとき、従来の構成では、圧電振動子１５の先端面の個別外部電極３０が島部４９に直接接合されているので、支持基板４５のほぼ全体が圧電振動子１５の個別外部電極３０と同電位（正電位）になる。
【００４３】
これにより、従来では、封止板の支持基板においてインクと接触する部分であるインク導入口の内周面と、ノズルプレートのノズル開口周辺部とが恰も電極として作用し、これらの間のインクが電気分解される場合があった。そして、インクの電気分解が進むと、インク導入口の周囲に顔料等のインクの含有成分が析出し、この析出物がインク流路を塞ぐ等して吐出不良の原因となる虞があった。
【００４４】
このような事情に鑑み、本発明に係る記録ヘッド２では、図６に示すように、ダイヤフラム部４７の島部４９と圧電振動子１５の自由端部の先端面との間に絶縁部５９を介在させることにより、島部４９と圧電振動子１５（個別外部電極３０）とを電気的に絶縁している。以下、この絶縁部５９について振動子ユニット１６の製造方法と併せて説明する。
【００４５】
振動子ユニット１６の製造方法では、まず振動子基材１５′を作製する。最初に、自由端部１５ａとなる先端側部分では共通内部電極５５と個別内部電極５６の重合領域が形成され、また、基端部１５ｂとなる基端側部分では共通内部電極５５のみの非重合領域が形成されるように、共通内部電極５５と個別内部電極５６とで圧電体５７（圧電グリーンシート）を挟んだ状態で交互に積層して焼成することにより積層体を作製する（積層工程）。積層体を作製したならば、この積層体の先端面部と配線接続面における先端から基端部１５ｂ上までの範囲とに個別外部電極３０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１５ｂ上の一部までの範囲と固定板取付面とに共通外部電極３１を個別外部電極３０に接触しない状態で一連に形成して外部電極付きの振動子基材１５′を作製する（外部電極形成工程）。振動子基材１５′を作製したならば、固定板２７の先端面よりも自由端部１５ａを外側に突出させた所謂片持ち梁の状態で振動子基材１５′の基端部１５ｂの固定板取付面の基端部を固定板２７に接着剤等で固定する。
【００４６】
続いて、振動子基材１５′の先端側部分に絶縁性材料６０を固着する。本実施形態においては、図７に示すように、自由端部１５ａとなる先端側部分の先端側略半分（仮想線Ｐ−Ｐよりも下側）に、絶縁性材料６０として樹脂をディップ処理によって塗布する。絶縁性材料６０としては、電気的絶縁性を有し、振動子基材１５′の先端側部分に固着可能なものであれば任意のものを採用することができるが、例えばエポキシ系樹脂やポリアミド系樹脂等を挙げることができる。島部２９と個別外部電極３０との間をより確実に絶縁する観点から、絶縁性材料６０（絶縁部５９）の厚さは、振動子基材１５′（圧電振動子１５）の先端面における個別外部電極３０の面粗さよりも厚いことが望ましい。
【００４７】
先端側部分に絶縁性材料６０を固着した後、振動子基材１５′を個々の圧電振動子１５に分割する。本実施形態では、分割前の振動子基材１５′において、図５に示すように、固定部取付面における固定板２７との接合端縁Ａから振動子基材１５′の基端面部のＢとを結ぶ斜めの切割り仮想線Ｌ−Ｌが設定される。そして、振動子基材１５′の活性領域の全ての部分と、基端側の非活性領域のうち切割り仮想線Ｌ−Ｌよりも上側（配線接続面側）の部分を、ワイヤーソーやダイシングソーによりノズル開口の配設ピッチに相当する間隙をもって櫛歯状に分割して個々の圧電振動子１５を形成する。このように、絶縁性材料６０が固着された後に振動子基材１５′を分割することで、圧電振動子１５の配設ピッチが小さい場合でも、先端面に絶縁性材料６０を確実に固着させつつ、隣り合う圧電振動子１５同士の隙間が絶縁性材料６０によって埋まってしまうことを防止することができる。また、全ての圧電振動子１５に対して絶縁性材料６０を一度に固着することができるので簡便である。
【００４８】
以上の工程を経て振動子ユニット１６が作成される。そして、この振動子ユニット１６は、上述したようにヘッドケース１８の上面側開口から挿入され、自由端部１５ａの先端面を対応する島部４９の表面に当接させた状態で収容室５３内に収容される。自由端部１５ａの先端面は島部４９に接着剤によって接合される。本実施形態においては、自由端部１５ａに絶縁性材料６０が予め固着されているので、この絶縁性材料６０が絶縁部５９として機能し、自由端部１５ａの表面に形成された個別外部電極３０と島部４９（支持基板４５）との間を電気的に絶縁する。これにより、万一、導電性異物等によって、島部４９と支持基板４５の全体とが短絡した場合においても、個別外部電極３０から支持基板４５側に電流が流れることを防止することができ、これにより、インクの電気分解を防止することができる。その結果、インクの電気分解に起因する吐出不良を抑制することが可能となる。また、本実施形態においては、自由端部１５ａ（先端側部分）の先端面だけでなく略半分まで絶縁性材料６０を固着しているので、例えば、導電性異物が自由端部１５ａに接触した場合においても絶縁性材料６０によって短絡を防止することができる。そして、上記プリンタ１は、上記構成の記録ヘッド２を搭載しているので、信頼性の高い吐出制御を行うことが可能となる。
【００４９】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００５０】
絶縁部５９に関し、上記実施形態では、先端面を含め自由端部１５ａ（振動子基材１５′の先端側部分）の先端側略半分に絶縁性材料６０を固着することで絶縁部５９とした構成を例示したが、これには限られず、少なくとも自由端部１５ａ（振動子基材１５′）の先端面と島部４９との間に絶縁部５９が形成されていれば良い。例えば、図８（ａ）に示すように、自由端部１５ａの先端面に予め接着剤Ｂ１を塗布（転写）し、これを乾燥・固化させることで絶縁部５９とし（図８（ｂ））、その後、さらに絶縁部５９に重ねて接着剤Ｂ２を塗布し（図８（ｃ））、この接着剤Ｂ２によって自由端部１５ａと島部４９とを接合するようにしてもよい（図８（ｄ））。
また、圧電振動子１５（振動子基材１５′）側ではなく、島部４９に接着剤等を塗布・固化させて絶縁部５９を予め形成しておき、その後、自由端部１５ａと島部４９とを接合する構成を採用することもできる。
また、絶縁部５９として、自由端部１５ａの先端面と島部４９との間に電気的絶縁性を有するギャップ材を介在させるようにしてもよい。
【００５１】
また、以上では、本発明は、上記プリンタに限らず、上記のような構成の振動子ユニットおよび封止板を備えるものであれば他の液体噴射ヘッド及び液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図３】流路ユニットの構成を説明する分解斜視図である。
【図４】振動子ユニットの構成を説明する斜視図である。
【図５】振動子ユニット（圧電振動子）の構成を説明する断面図である。
【図６】ダイヤフラム部（島部）と圧電振動子の自由端部先端面との間に絶縁部を介在させた状態を説明する要部断面図である。
【図７】振動子基材に絶縁性材料を固着した状態を説明する図である。
【図８】自由端部の先端面に絶縁部を形成する工程を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…プリンタ，２…記録ヘッド，１５…圧電振動子，１６…振動子ユニット，１７…流路ユニット，１８…ヘッドケース，２５…ケース流路，３０…個別外部電極，３１…共通外部電極，３３…ノズルプレート，３４…流路形成基板，３５…封止板，３７…ノズル開口，３８…共通インク室，４０…圧力室，４５…支持基板，４６…弾性体膜，４７…ダイヤフラム部，４９…島部，５０…インク導入穴，５３…収容室，５５…共通内部電極，５６…個別内部電極，５７…圧電体，５９…絶縁部，６０…絶縁性材料
【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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