(57)【要約】【課題】  中継部材と振動板の固着を強固にしすることにより、吐出不良がなく、また、長寿命のインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】  インク流路に連通するインク室と、該インク室に連通する複数のノズルと、前記インク室の一部をなす振動板と、該振動板のインク室と対向した位置に設けられた圧電振動子よりなり、該圧電振動子の分極方向に対して平行な伸縮によりインク室内圧を変化させ、前記ノズルよりインクを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、該圧電振動子のインク室側先端部には該圧電振動子の変位を伝達するための中継部が形成されており、該中継部の側面に凹凸を有する。【選択図】          図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク流路に連通するインク室と、該インク室に連通する複数のノズルと、前記インク室の一部をなす振動板と、該振動板のインク室と対向した位置に設けられた圧電振動子よりなり、該圧電振動子の分極方向に対して平行な伸縮によりインク室内圧を変化させ、前記ノズルよりインクを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、
前記圧電振動子のインク室側先端部には、前記圧電振動子の変位を伝達するための中継部が形成されており、前記中継部材の側面は凹凸形状を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【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に用いるインクジェットヘッドに係り、特にオンデマンド式のインクジェットヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オンデマンド式インクジェットヘッドは、インク吐出機構が簡素でコストも安いことから、さまざまな機種が開発されてきた。その中でも、スティック状の圧電振動子によってインクチャンバーを加圧しインクを吐出させる方式は、圧電振動子の駆動制御によってインク量を調整でき、高精細な印刷が可能という特徴を有する。
【０００３】
この方式のヘッドを作製するには、まず、支持基板に角棒形状または板形状の圧電素子を張り付け、ダイシング加工により、各インク室に１対１で対応するように、圧電素子を複数のスティック形状の圧電振動子に分割する。分割された各圧電振動子は、各インク室に対応するように振動板と接着される。圧電振動子は通常、幅０．１ｍｍ×長さ１．５ｍｍ×高さ２．２ｍｍ程度のサイズで、ピッチ０．６８ｍｍ程度で配列されている。
【０００４】
しかし、近年、高集積化の傾向が見られ、ピッチ０．２５４ｍｍ以下のものも見られるようになった。また、高集積化されるにつれ、圧電振動子とインク室との位置精度がインク吐出速度のばらつきに大きく影響するようになった。
【０００５】
この位置精度向上のため、圧電振動子の先端部にインク室と高精度に位置決めされた中継部材を接着することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、図１１に示すように圧電振動子の位置が多少インク室とずれていても中継部材を介して振動板の同じ位置、同じ面積に圧力を印加できるので、インク吐出速度のばらつきを最小限に抑えることが可能である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−００１４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の中継部材を使用した場合、中継部材先端と振動板との接着面積が非常に小さく、接着強度の確保が困難であることが予想される。特許第２９３３６０８や、図１１に示す従来例のように、中継部材・振動板間に接着剤の逃げ穴を形成し接着面積を大きくする方法もあるが、中継部材と振動板との間に厚い接着層、あるいは、空気層ができてしまい、圧電振動子の振動の伝達を著しく阻害してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、中継部材と振動板との固着強度を強固にし、長時間の振動に耐えうる長寿命インクジェットヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するため、本発明は、インク流路に連通するインク室と、該インク室に連通する複数のノズルと、前記インク室の一部をなす振動板と、該振動板のインク室と対向した位置に設けられた圧電振動子よりなり、該圧電振動子の分極方向に対して平行な伸縮によりインク室内圧を変化させ、前記ノズルよりインクを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、前記圧電振動子のインク室側先端部には、前記圧電振動子の変位を伝達するための中継部が形成されており、前記中継部材の側面は凹凸形状を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は中継部材の側面に凹凸を有する構成とすることで、接着剤によるフィレットの形成される距離を長く取ることが可能となり、中継部材と振動板との固着を強固にすることを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明に係るインクジェットヘッドを実施するための最良の形態を図面と共に説明する。
【００１２】
図１に、本発明に係るインクジェットヘッド１の斜視図を示す。
【００１３】
１は、インクジェットヘッドであり、２が補強プレート、３は圧電振動子を支持する支持基板、４はＦＰＣ、５はノズルを有するオリフィスプレート、６はインク室を有するチャンバープレート、７は振動板を有するダイアフラムプレートである。
【００１４】
図２に、本発明のインクジェットヘッドの分解斜視図を示す。
【００１５】
図２に示すように、インクジェットヘッド１は、大きく分けて駆動部１００と流路部１０１とから構成されている。
【００１６】
流路部１０１は、ノズル１０を有するオリフィスプレート５、インク室１１を有するチャンバプレート６、振動板１２を有するダイアフラムプレート７、流路を補強するための補強プレート２から構成されている。
【００１７】
駆動部１００は、インク室１１に対応した中継部材８と、圧電振動子９と支持基板３などから構成され、圧電振動子９は支持基板３の端部に接着されている。
【００１８】
このインクジェットヘッドは、インク流路に連通するインク室１１と、そのインク室１１に連通する複数のノズル１０と、前記インク室１１の一部をなす振動板１２と、その振動板１２のインク室１１と対向した位置に設けられた圧電振動子９を備え、その圧電振動子９の分極方向に対して平行な伸縮によりインク室内圧を変化させて、前記ノズル１０よりインクを吐出させる機構になっている。
【００１９】
支持基板３は、例えばアルミナやジルコニアなどの電気絶縁性のセラミックからなっている。
【００２０】
図３に、本発明に係るインクジェットヘッドにおける駆動部の斜視図を示す。
【００２１】
図４に、図３に示した駆動部先端の断面図を示す。
【００２２】
図３に示すように、圧電振動子９は、圧電定数ｄ３３を有する積層型圧電素子２３に溝入れ加工して得られたものである。
【００２３】
図５に、駆動部の作製工程を示す斜視図を示す。
【００２４】
加工の様子が図５に示されており、先端部にダミー層８を有する積層型圧電素子２３を所定の間隔をおいてブレード２６で溝入れ加工を施す。
【００２５】
中継部材８先端部と振動板１２との接着状態を示す断面図を図６に示す。転写などにより所定量の接着剤を中継部材８先端部に塗布し、所定の圧力で振動板１２に押し当てることにより、中継部材８と振動板１２との間に１μｍ程度の接着層２７が形成される。また、その周囲には接着剤によるフィレット２０が形成され中継部材８と振動板１２との固着を強固にしている。
【００２６】
図７に本発明による、中継部材の斜視図を示す。
【００２７】
中継部材８先端の側面に波状の凹凸２１があり、図１０に示す従来の形状の場合よりフィレット２０の長さを長くし、中継部材８と振動板１２との接着強度を大幅に改善できる。
【００２８】
図８は本発明の他の実施例を示すものである。
【００２９】
図７に示す波形状と同様の効果が見られた。なお、凹凸２１の形状はさまざまな形が考えられるが、振動板１２に接着して圧電振動子９を振動させた際、振動板１２に部分的な応力集中の発生しない形状、例えば本実施例である波状がもっとも望ましい。
【００３０】
図９は従来の中継部材８と本発明による中継部材８のピール試験による接着強度の比較を行ったものである。
【００３１】
従来の中継部材８に比べ、本発明による中継部材８では、２倍以上の接着強度であった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】そのインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】そのインクジェットヘッドにおける駆動部の斜視図である。
【図４】その駆動部の拡大断面図である。
【図５】駆動部の作製工程を示す斜視図である。
【図６】中継部材と振動板との接着状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第一の実施形態に係る中継部材及び圧電振動子を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施形態に係る中継部材及び圧電振動子を示す図である。
【図９】従来の中継部材と本発明による中継部材との、振動板に対する接着強度の比較を示すグラフである。
【図１０】従来の中継部材及び圧電振動子を示す図である。
【図１１】従来技術によるインクジェットヘッドの構成断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：インクジェットヘッド、２：補強プレート、３：支持基板、４：ＦＰＣ、５：オリフィスプレート、６：チャンバープレート、７：ダイアフラムプレート、８：中継部材、９：圧電振動子、１０：ノズル、１１：インク室、１２：振動板、１３ａ：個別電極、１３ｂ：共通電極、１４：導電性部材、１５ａ，１５ｂ：外部電極、１６：凸部、１７：内部電極、１８：ダミー層の底面、１９：ダミー層の側面、２０：フィレット、２１：凹凸、２２：接着剤、２３：積層型圧電素子、２４：ダミー層、２５：導通手段、２６：ブレード、２７：接着層、１００：駆動部、１０１：流路部である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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