(57)【要約】【課題】  クロストーク現象の抑制のため、共通インク室内に圧力波抑制部材を設けたインクジェットプリンタヘッドを、簡単に精度良く製造する方法を提供する。【解決手段】  複数のノズル４とそれに連通する連通孔３７、ダンパー室４５が形成された各プレート１１〜１３をあらかじめ積層、接着し、さらに共通インク室７が形成されたマニホールドプレート１４ａ、１４ｂを、その一方の面を開放して積層しておく。その共通インク室７に対応した位置に抑制部材１０１をあらかじめ設置した熱剥離シート１０２を、共通インク室７の開放面を覆うようにマニホールドプレート１４ｂに積層し、その熱剥離シート１０２をバーヒータ１０３で加熱することで、抑制部材１０１を離脱させて共通インク室７内に設置して、その後、熱剥離シート１０２を除去して、共通インク室７の開放面を密閉するように他のプレート１５〜１７を積層して接合する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズルと、前記ノズルごとに設けられた複数の圧力室と、この圧力室にインクを供給する共通インク室と、前記圧力室中のインクに圧力を加えてインクをノズルから吐出するアクチュエータと、
前記共通インク室内に、インクの吐出に関連した圧力波の伝播を抑制させるための抑制部材が設けられ、
前記圧力室及び共通インク室を形成した複数枚のプレートを積層して製造するインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、
前記複数枚のプレートのうちマニホールドプレートに前記共通インク室を少なくとも一方の面を開放して形成する第１の工程と、
前記抑制部材をシート状材料の前記共通インク室に対応した位置に形成する第２の工程と、
前記抑制部材を支持したシートを、前記共通インク室の一方の開放面を覆うように前記マニホールドプレートに積層し、前記抑制部材を前記共通インク室内に設置する第３の工程と
を備えるインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程は、前記抑制部材を前記シート状材料に接着する工程であって、
前記第３の工程は、前記マニホールドプレートと積層された前記シート状材料を加熱することで前記抑制部材を離脱させ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の製造方法。
【請求項３】
前記第３の工程の後に、前記シート状材料を除去した後、前記複数枚のプレートのうちの他のプレートを前記マニホールドプレートに前記一方の開放面を閉鎖するように積層して、接合する第４の工程を行う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の製造方法。
【請求項４】
前記第４の工程において前記マニホールドプレートに積層するプレートは、前記圧力室と共通インク室とを連通接続する接続流路が形成されたプレートであることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第４の工程において前記マニホールドプレートに積層するプレートは、前記共通インク室が圧力室と連通接続する側とは反対側の前記マニホールドプレートの面に積層するプレートであることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記シート状材料は、前記複数枚のプレートのうちの前記マニホールドプレートに積層される他のプレートであって、
前記第２の工程は、前記他のプレートに前記抑制部材を形成す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の製造方法。
【請求項７】
前記他のプレートは、前記圧力室と共通インク室とを連通接続する接続流路が形成されたプレートであることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記他のプレートは、前記共通インク室が圧力室と連通接続する側とは反対側の前記マニホールドプレートの面に積層するプレートであることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記第１の工程は、１枚の前記マニホールドプレートに前記共通インク室を複数形成し、
前記第２の工程は、１枚の前記シート状材料上に、前記複数の共通インク室に対応した位置に前記抑制部材をそれぞれ形成し、
前記第３の工程は、前記複数の抑制部材を支持したシートを、前記各共通インク室の一方の開放面を覆うように前記マニホールドプレートに積層し、前記複数の抑制部材を前記複数の共通インク室内に設置することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の工程は、複数枚の前記マニホールドプレート分の大きさを有するプレート材に、複数枚の前記マニホールドプレートを連接して形成するとともに、各マニホールドプレートに前記共通インク室を形成し、
前記第２の工程は、複数枚の前記マニホールドプレート分の大きさを有する１枚の前記シート状材料上に、前記各マニホールドプレートの共通インク室に対応した位置に前記抑制部材をそれぞれ形成し、
前記第３の工程は、前記複数の抑制部材を支持したシートを、前記各マニホールドプレートの共通インク室の一方の開放面を覆うように前記プレート材に積層し、前記複数の抑制部材を前記各マニホールドプレートの共通インク室内に設置することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記抑制部材は、前記共通インク室内面に対して凹凸を有する部材、多孔体もしくは弾性体からなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記抑制部材は、前記共通インク室の形状とほぼ沿って形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか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は、特許文献１のように列配置された複数個のノズルと各ノズル毎に圧力室を備えたキャビティユニットが、その圧力室に対応して形成されたエネルギー発生部を有するプレート型の圧電アクチュエータと接合し、さらに圧電アクチュエータにインクを吐出させるための電力を供給するフレキシブルフラットケーブルを接合して構成される。このインクジェットプリンタヘッドは、エネルギー発生部を選択的に駆動させることで、そのエネルギー発生部に対応した圧力室に、インクを吐出させるための圧力が加圧される。そして、その圧力が圧力波としてノズルまで伝播してインクをノズルから吐出させながら、インクジェットプリンタヘッドが用紙搬送方向と直交する方向に走査することで印字される。
【０００３】
キャビティユニットは、複数枚のプレートが積層されて構成され、そのプレートの中で、圧力室に連通されると共にインク供給源からのインクを供給する共通インク室を備えたマニホールドプレートが、その下側に弾性変形可能なダンパープレートを隣接して設置している。共通インク室は、各圧力室列に沿ってキャビティユニットの長手方向に延びて形成されている。また、ダンパープレートの下面側には、その共通インク室の位置および形状と一致したダンパー室が形成されている。ダンパー室は、ダンパープレートの板厚の一部を残して凹み形成されていて、その板厚の一部を介して、共通インク室とダンパー室が隔絶されている。インクの吐出にあたり、インクを吐出させる圧力波は、ノズルへ伝播する前進成分だけでなく、共通インク室へ伝播する後退成分が発生し、この後退成分が、クロストークの発生の一因となっていた。そのため、共通インク室とダンパー室とを仕切る板の一部が弾性変形して振動することにより、この後退成分が吸収緩和され、クロストークの発生を抑制していた。
【０００４】
クロストークの発生を抑制する他の方法として、特許文献２では、共通インク室に抑制部材（特許文献２では圧力伝播防止部材）を配置している。インクジェットプリンタヘッド（特許文献２では記録ヘッド）は、多数で高密度に配列されたノズル（特許文献２ではインク吐出口）および吐出エネルギー発生手段を有し、共通インク室を備えている。そして、複数のノズル（エネルギー発生部）を、複数のブロックに分割してブロック駆動させ、共通インク室のそのブロック間の境界に相当する線の延長上に、抑制部材を設けることで、共通インク室内の圧力波の伝播を拡散、吸収、乱反射させ、圧力波によるインク吐出への影響を防止している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２９６２８号公報
【特許文献２】特許第２７７１６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、インクジェットプリンタは、小型化、高解像度化、高速化および印字品質の向上を兼ね備えた性能が要望され、インクジェットプリンタヘッドのノズル数を増やして高密度化することで、高解像度化、高速化させたり、吐出されるインクの粒径を細かくすることにより印字品質の向上を図っている。特に高解像度化、高速化において、ノズル数を増加させるため、キャビティユニットに配列された複数のノズルを、インクジェットプリンタヘッドの走査方向にさらに多数、配列されることが考えられた。それに伴い、キャビティユニットに形成されている圧力室および共通インク室も対応して増列されるため、キャビティユニットの走査方向の幅を広くするか、各圧力室列や各共通インク室列の走査方向の幅を狭くする必要があった。しかし、キャビティユニットの幅を広くすることは、小型化の面で好ましくない。また、各共通インク室列の幅を狭くすると、それぞれの共通インク室の体積が小さくなり、対応してダンパー室の幅も狭くなり、圧力波の伝播を吸収緩和させるためのダンパー室の板厚の一部が十分に撓まないため、ダンパー効果が十分得られず、クロストークを抑制しにくいという問題点があった。
【０００７】
そのため、特許文献２のように共通インク室内に抑制部材を設置することは、クロストーク防止に対して有効であるが、その製造において問題がある。すなわち、特許文献２のような共通インク室内へ抑制部材を設置する工程は、ハンドリングで行われるため、位置合わせの正確性を欠き、精度および再現性良く製造することが難しい。またインクジェットプリンタの小型化、高解像度化、高速化に伴う、各共通インク室の走査方向の幅の狭小化が、さらに製造を困難にさせていた。
【０００８】
本発明は、上記問題を解消すべくなさたもので、クロストーク現象の抑制のため、共通インク室内に圧力波の抑制部材を設けたインクジェットプリンタヘッドを、簡単に精度良く製造する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明におけるインクジェットプリンタヘッドの製造方法では、インクを吐出する複数のノズルと、前記ノズルごとに設けられた複数の圧力室と、この圧力室にインクを供給する共通インク室と、前記圧力室中のインクに圧力を加えてインクをノズルから吐出するアクチュエータと、前記共通インク室内に、インクの吐出に関連した圧力波の伝播を抑制させるための抑制部材が設けられ、前記圧力室及び共通インク室を形成した複数枚のプレートを積層して製造するインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記複数枚のプレートのうちマニホールドプレートに前記共通インク室を少なくとも一方の面を開放して形成する第１の工程と、前記抑制部材をシート状材料の前記共通インク室に対応した位置に形成する第２の工程と、前記抑制部材を支持したシートを、前記共通インク室の一方の開放面を覆うように前記マニホールドプレートに積層し、前記抑制部材を前記共通インク室内に設置する第３の工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記第２の工程は、前記抑制部材を前記シート状材料に接着する工程であって、前記第３の工程は、前記マニホールドプレートと積層された前記シート状材料を加熱することで前記抑制部材を離脱させることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、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の製造方法において、前記第３の工程の後に、前記シート状材料を除去した後、前記複数枚のプレートのうちの他のプレートを前記マニホールドプレートに前記一方の開放面を閉鎖するように積層し、接合する第４の工程を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記第４の工程において前記マニホールドプレートに積層するプレートは、前記圧力室と共通インク室とを連通接続する接続流路が形成されたプレートであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記第４の工程において前記マニホールドプレートに積層するプレートは、前記共通インク室が圧力室と連通接続する側とは反対側の前記マニホールドプレートの面に積層するプレートであることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記シート状材料は、前記複数枚のプレートのうちの前記マニホールドプレートに積層される他のプレートであって、前記第２の工程は、前記他のプレートに前記抑制部材を形成することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記他のプレートは、前記圧力室と共通インク室とを連通接続する接続流路が形成されたプレートであることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記他のプレートは、前記共通インク室が圧力室と連通接続する側とは反対側の前記マニホールドプレートの面に積層するプレートであることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記第１の工程は、１枚の前記マニホールドプレートに前記共通インク室を複数形成し、前記第２の工程は、１枚の前記シート状材料上に、前記複数の共通インク室に対応した位置に前記抑制部材をそれぞれ形成し、前記第３の工程は、前記複数の抑制部材を支持したシートを、前記各共通インク室の一方の開放面を覆うように前記マニホールドプレートに積層し、前記複数の抑制部材を前記複数の共通インク室内に設置することを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記第１の工程は、複数枚の前記マニホールドプレート分の大きさを有するプレート材に、複数枚の前記マニホールドプレートを連接して形成するとともに、各マニホールドプレートに前記共通インク室を形成し、前記第２の工程は、複数枚の前記マニホールドプレート分の大きさを有する１枚の前記シート状材料上に、前記各マニホールドプレートの共通インク室に対応した位置に前記抑制部材をそれぞれ形成し、前記第３の工程は、前記複数の抑制部材を支持したシートを、前記各マニホールドプレートの共通インク室の一方の開放面を覆うように前記プレート材に積層し、前記複数の抑制部材を前記各マニホールドプレートの共通インク室内に設置することを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記抑制部材は、前記共通インク室内面に対して凹凸を有する部材、多孔体もしくは弾性体からなることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記抑制部材は、前記共通インク室の形状とほぼ沿って形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したことから明らかなように、請求項１に記載の発明によると、インクを吐出する複数のノズルごとに設けられた圧力室にインクを供給する共通インク室内に、インクの吐出に関連した圧力波の伝播を抑制させるための抑制部材が設けられ、圧力室及び共通インク室を形成した複数枚のプレートを積層して製造するインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、複数枚のプレートのうちマニホールドプレートに共通インク室を少なくとも一方の面を開放して形成する第１の工程と、抑制部材をシート状材料の前記共通インク室に対応した位置に形成する第２の工程と、抑制部材を支持したシートを、共通インク室の一方の開放面を覆うようにマニホールドプレートに積層し、抑制部材を共通インク室内に設置する第３の工程とを備えているため、抑制部材の設置において、ハンドリングによる作業を行わなくてても、共通インク室に対応した位置に簡単に設置できるため、ハンドリングによる精度および再現性のばらつきを抑え、製造時間も短縮化でき、生産性の向上につなげることができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、第２の工程は、抑制部材をシート状材料に接着する工程であって、第３の工程は、マニホールドプレートと積層されたシート状材料を加熱することで抑制部材を離脱させるため、簡単に正確な位置決めが可能で、さらに精度良く共通インク室内に抑制部材を設置することができる。この方法を用いれば、共通インク室の幅が狭くなっても、抑制部材を簡単に精度良く設置できる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、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の製造方法において、第３の工程の後に、シート状材料を除去した後、複数枚のプレートのうちの他のプレートをマニホールドプレートに一方の開放面を閉鎖するように積層し、接合する第４の工程を行うため、本発明のインクジェットプリンタヘッドを簡単に精度良く製造することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、第４の工程でマニホールドプレートに積層するプレートは、圧力室と共通インク室とを連通接続する接続流路が形成されたプレートであるため、抑制部材が配置された共通インク室の開放面を覆ってプレートをマニホールドプレートに積層することで、共通インク室が閉鎖され、圧力室と共通インク室とが連通される。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、第４の工程でマニホールドプレートに積層するプレートは、共通インク室が圧力室と連通接続する側とは反対側のマニホールドプレートの面に積層するプレートであるため、抑制部材が配置された共通インク室の開放面を覆ってプレートをマニホールドプレートに積層することで、共通インク室が閉鎖される。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、シート状材料は、複数枚のプレートのうちのマニホールドプレートに積層される他のプレートであって、第２の工程は、他のプレートに前記抑制部材を形成するため、マニホールドプレートと他のプレートとを積層することで、抑制部材を簡単にかつ精度良く共通インク室内に設置することができる。またこの方法を用いれば、共通インク室の幅が狭くなっても、抑制部材を簡単に精度良く設置できる。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、他のプレートは、圧力室と共通インク室とを連通接続する接続流路が形成されたプレートであるため、抑制部材を支持したプレートをマニホールドプレートに積層することで、共通インク室を閉鎖するとともに圧力室と共通インク室とを連通し、また、抑制部材を簡単にかつ精度良く共通インク室内に設置することができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、他のプレートは、共通インク室が圧力室と連通接続する側とは反対側のマニホールドプレートの面に積層するプレートであるため、抑制部材を支持したプレートをマニホールドプレートに積層することで、共通インク室を閉鎖し、また、抑制部材を簡単にかつ精度良く共通インク室内に設置することができる。
【００２９】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、第１の工程は、１枚のマニホールドプレートに共通インク室を複数形成し、第２の工程は、１枚のシート状材料上に、複数の共通インク室に対応した位置に抑制部材をそれぞれ形成し、第３の工程は、複数の抑制部材を支持したシートを、各共通インク室の一方の開放面を覆うようにマニホールドプレートに積層し、複数の抑制部材を複数の共通インク室内に設置するため、複数の共通インク室に対して抑制部材をそれぞれ簡単にかつ精度良く共通インク室内に設置することができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、第１の工程は、複数枚のマニホールドプレート分の大きさを有するプレート材に、複数枚のマニホールドプレートを連接して形成するとともに、各マニホールドプレートに共通インク室を形成し、第２の工程は、複数枚のマニホールドプレート分の大きさを有する１枚のシート状材料上に、各マニホールドプレートの共通インク室に対応した位置に抑制部材をそれぞれ形成し、第３の工程は、複数の抑制部材を支持したシートを、各マニホールドプレートの共通インク室の一方の開放面を覆うようにプレート材に積層し、複数の抑制部材を各マニホールドプレートの共通インク室内に設置するため、複数枚のマニホールドプレートの共通インク室に対して抑制部材をそれぞれ簡単にかつ精度良く共通インク室内に設置することができる。つまり、複数のインクジェットプリンタヘッドを同時に抑制部材を設置しながら製造することができる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、抑制部材は、共通インク室内面に対して凹凸を有する部材、多孔体もしくは弾性体からなるため、共通インク室内のインクに対して圧力波の所定方向への伝播を分散、反射および吸収させることができ、クロストークの発生を抑制させることができる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、抑制部材は、共通インク室の形状とほぼ沿って形成されているため、共通インク室内の全体に渡って、圧力波の伝播を抑制することができ、クロストークの防止により効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
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。なお、以下の説明では、インクを吐出する側を下面および下方向とし、その反対側を上面および上方向とする。
【００３４】
インクジェットプリンタは、図示しないが、ガイド軸にキャリッジとして機能するヘッドホルダが取り付けられていて、ヘッドホルダには、その下面に形成されたノズル４からインクを吐出して記録用紙に記録するインクジェットプリンタヘッド１００と、各色のインク、例えば、ブラックＢ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹが収容されたインクタンクが塔載され、記録用紙に沿ってその幅方向（図１のＹ方向）に往復走査しながら、インクジェットプリンタヘッド１００のアクチュエータ２が駆動されることで、印字がなされる。
【００３５】
インクジェットプリンタヘッド１００は、特許文献１に記載の公知のものと同様で、図１〜３のようにノズル４がＸ方向に千鳥状に配列されたノズル面を下面に有するキャビティユニット１の上に、キャビティユニット１内のインクに選択的に吐出圧力を与えるプレート型のアクチュエータ２を接着シート（図示せず）を介して接合し、更にその上面に可撓性のフレキシブル配線材３が、その一端をアクチュエータ２と接合して電気的に接続されていて、他端はその表面に平行でかつＹ方向に引き出され、さらに後述する駆動回路４９を塔載した構造をしている。
【００３６】
圧電アクチュエータ２は、図３に示すように、特許文献１に記載の公知のものと同様に、後述する複数の圧力室３６を覆う最下層のセラミックス層を含んだ複数枚のセラミックス層３１を、キャビティユニット１の圧力室３６側からその複数の圧力室３６の配列面と直角方向に積層した構造で、各セラミックス層３１のうち下から偶数段目のセラミックス層３１ｂの上面（広幅面）には、前記キャビティユニット１における各圧力室３６に対応した箇所ごとに細幅の個別電極３２がＸ方向に沿って列状に形成されている。下から奇数段目のセラミックス層３１ａの上面（広幅面）には、複数個の圧力室３６に対して共通のコモン電極３３が形成されている。１枚のセラミックス層３１の厚さは３０μｍ程度で、ＰＺＴなどの圧電セラミックスである。そして、個別電極３２とコモン電極３３とは、最下層のセラミックス層を除いて、少なくとも１つのセラミックス層３１を挟んで交互に配置され、アクチュエータ２における各々の個別電極３２と、キャビティユニット１における各々の圧力室３６を互いに対向させて、キャビティユニット１とアクチュエータ２が接着・固定される。
【００３７】
また、アクチュエータ２は、複数枚のセラミックス層３１の積層方向に対向する個別電極３２とコモン電極３３の間のセラミックス層３１の部分をエネルギー発生部とし、駆動回路４９が、選択的に個別電極３２とコモン電極３３との間に電圧を印加させることにより、その印加された個別電極３２に対応したエネルギー発生部を、積層方向に歪ませ、この変位が圧力室３６の容積を変化させ、インクを吐出する圧力と圧力波を発生させ、圧力波の前進成分がインクを押し出し、キャビティユニット１内の後述する連通孔３７を通ってノズル４から吐出される。駆動回路４９は、印字データにもとづいて個別電極３２とコモン電極３３の間に選択的に電圧を印加する。
【００３８】
次にキャビティユニット１について説明する。キャビティユニット１は、図２、図３に示すように構成されている。キャビティユニット１は、ノズルプレート１１、スペーサプレート１２、ダンパープレート１３、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂ、サプライプレート１５、ベースプレート１６、及びキャビティプレート１７の合計８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。また、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂの後述する共通インク室７内には、抑制部材１０１が設置され、インクを吐出させるための圧力波の後退成分を分散、反射及び吸収させている。抑制部材１０１については後に説明する。
【００３９】
実施形態では、各プレート１１〜１７は５０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、ノズルプレート１１はポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレート１２〜１７は４２％ニッケル合金鋼板製である。ノズルプレート１１には、微小径（実施形態では２０μｍ程度）のインク吐出用のノズル４が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル４は、当該ノズルプレート１１における長辺方向（Ｘ方向）に沿って、千鳥配列状で５列に配列されている。
【００４０】
また、キャビティプレート１７には、図４に示すように、複数の圧力室３６がキャビティプレート１７の長辺（Ｘ方向）に沿って千鳥配列状で５列に配列されている。実施形態では、各圧力室３６は、平面視細長形状に形成され、その長手方向がキャビティプレート１７の短辺方向（Ｙ方向）に沿うようにして穿設され、長手方向の一端部３６ａがノズル４と連通し、他端部３６ｂが後述する共通インク室７と連通する。
【００４１】
各圧力室３６における先端部３６ａは、ベースプレート１６、サプライプレート１５、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂ、ダンパープレート１３、及びスペーサプレート１２に、同じく千鳥配列状にて穿設されている微小径の連通孔３７を介して、ノズルプレート１１の各ノズル４に連通している。  キャビティプレート１７の下面に隣接するベースプレート１６には、各圧力室３６の他端部３６ｂに接続するために、各他端部３６ｂに対応する位置に貫通孔３８が穿設されている。また  ベースプレート１６の下面に隣接するサプライプレート１５には、後述する共通インク室７から各圧力室３６へインクを供給するための接続流路４０が設けられる。そして各接続流路４０には、共通インク室７からインクが入る入口孔と、圧力室３６側（貫通孔３８）に開口する出口孔と、入口孔と出口孔との間にあって、接続流路４０中で最も大きな流路抵抗となるように断面積を小さくして形成された絞り部とが備えられている。
【００４２】
２枚のマニホールドプレート１４ａ，１４ｂには、その長辺方向（Ｘ方向）に沿って長い５つの共通インク室７がノズル４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２〜図４に示すように、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂを積層し、かつその上面をサプライプレート１５にて覆い、下面をダンパープレート１３にて覆うことにより、合計５つの共通インク室（マニホールド室）７が形成される。各共通インク室７は、各プレートの積層方向から平面視したときに、圧力室３６の一部と重なって圧力室３６の列方向（ノズル４の列方向）に沿って長く延びている。また、キャビティプレート１７、ベースプレート１６およびサプライプレート１５の一方の短辺側の端部には、上下の位置に対応させて、それぞれ４つのインク供給口４２、４３が穿設されている。インクタンク(図示しない)から供給されたインクは、これらのインク供給口４２、４３を介して共通インク室の一端部に供給されるようになっている。
【００４３】
インク供給口４２、４３からノズル４に至るインク流通路では、インクは、インク供給口４２、４３からインク供給チャンネルとしての共通インク室７に供給された後、サプライプレート１５の接続流路４０を経由して各圧力室３６に分配供給される。そして、アクチュエータ２の駆動により、インクは各圧力室３６内から連通孔３７を通って、その圧力室３６に対応するノズル４に至るという構成になっている。
【００４４】
図２〜図４に示すように、マニホールドプレート１４ａの下面に隣接するダンパープレート１３の下面側には、共通インク室７と隔絶されたダンパ室４５が凹み形成されている。この各ダンパ室４５の位置および形状は、図２に示すように、各共通インク室７と一致させている。このダンパプレート１３は、適宜弾性変形し得る金属素材であるため、ダンパ室４５の薄い板状の天井部は、共通インク室７側にも、ダンパ室４５側にも自由に振動することができる。インク吐出時に、圧力室３６で発生した圧力変動が共通インク室７に伝播しても、天井部が弾性変形して振動することにより、圧力変動を吸収減衰させるダンパ効果を奏し、圧力変動が他の圧力室３６へ伝播するというクロストークを防止することができるものである。
【００４５】
この実施形態では、図２に示すように、インク供給口４２（４３）が４つ設けられているのに対して、共通インク室７が５つ設けられており、１つのインク供給口４２(４３)だけが、２つの共通インク室７，７に接続されている。インク供給口４２（４３）には、ブラックインクが供給されるように設定されており、ブラックインクがその他のカラーインクに比べて使用頻度が高いことを考慮したものである。他のインク供給口４2（４３）には、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクがそれぞれ単独に供給される。インク供給口４2（４３）には、それぞれの開口に対応する濾過部２０ａを有するフィルタ体２０が接着剤等で貼着されている。
【００４６】
マニホールドプレート１４ａ、１４ｂの各共通インク室７には、抑制部材１０１が設置されている。抑制部材１０１は、インク吐出時に圧力室３６から共通インク室７内に伝播される圧力波の後退成分を分散、反射および吸収させる部材で、本実施形態では、ダンパプレート１３の弾性変形と併用しているが、ダンパプレート１３は省略することもできる。抑制部材１０１は、共通インク室７内に設置されるため、図２〜図４のように、共通インク室７の内面形よりも少し小さくほぼ沿った形状をしていて、キャビティユニット１の長辺方向（Ｘ方向）に沿って、長い５つの圧力抑制部材１０１がノズル４の各列に沿って延びている。また、共通インク室７はインク供給口４２、４３から供給されるインクを圧力室３６に分配供給させるため、抑制部材１０１を設置することで、そのインク流れを塞がないようにされている。つまり、図３、図４のように、抑制部材１０１は、共通インク室７の底面（ダンパープレート１３上の共通インク室７に対応する面）上に置かれ、共通インク室７の上面を閉鎖するサプライプレート１５と、インク流れのため距離（空間）を空けて設置されるような板厚にされている。
【００４７】
また、抑制部材１０１は、共通インク室７の底面に固定されずに設置されているが、固定されていても良い。抑制部材１０１は、共通インク室７の内面に対して凹凸を有する部材、ウレタンフォームまたは繊維を重ねた多孔体、もしくはゲルや柔らかい樹脂などの弾性体からなる。その各種態様を図６に示す。
【００４８】
図６は、抑制部材１０１を共通インク室７内に設置したマニホールドプレート１４ａ、１４ｂをその積層方向の上からから見た平面図および、その断面図である。図６では、説明上、マニホールドプレート１４ａ、１４ｂのみ示し、他のプレート１１〜１３、１５〜１７は省略し、サプライプレート１５の接続流路４０の入口孔を破線丸円で示した。
【００４９】
図６ａ、図６ｂでは、抑制部材１０１として細線を編んだメッシュシートを用いた。メッシュシートは、一般汎用にあるものでよく、特に金属製と限らず、樹脂製および繊維製でもよい。つまり、細線およびその細線間の隙間によって凹凸ができるので、圧力室３６から共通インク室７内に伝播した圧力波は、その凹凸によって分散、乱反射され、さらに柔らかい樹脂製の細線ならば、吸収される。図６ｃ、図６ｄは、抑制部材１０１として複数の円状の凹部が貫通して形成された板部材を設置した。図６ｃのように複数の円状の凹部は、サプライプレート１５の接続流路４０の入口孔と対応するような位置に形成されている。凹部の大きさは、抑制部材１０１が共通インク室７内で移動しても抑制部材１０１で接続流路４０の入口孔を塞がない大きさに設定される。これも金属製と限らず、柔らかい樹脂製でもよい。この場合も、板部材の表面と上記凹部とで凹凸ができるので、圧力室３６から共通インク室７内に伝播した圧力波は、その凹凸によって分散、乱反射される。図６ａ、図６ｂのメッシュシートにおいても、接続部４０の入口孔に対応する位置に、貫通孔を空けて接続流路４０への導入を確保しても良い。また、図６ｅ、図６ｆでは、抑制部材１０１は、複数の円状の凹部が形成された板部材を２枚積層した積層体であり、その各薄板の凹部の位置が積層方向に重ならないようになっている。凹部の位置が重ならないように形成されているため、より圧力波を分散、乱反射させることができる。また、図６ｇ、図６ｈは、メッシュシートと複数の凹部が形成された板部材を組み合わせた抑制部材１０１である。図６ｉ、図６ｊでは、板状の抑制部材１０１に、接続流路４０の入口孔に対応する位置には切り欠けが設けられ、上記のように圧力波を分散、乱反射するための凹凸を構成している。切り欠け大きさは、接続流路４０の入口孔を塞ぐことがない大きさに設定されている。なお、抑制部材１０１は、これらの実施例を組み合わすこともできる。また、抑制部材１０１は、例えば球形、星形などの立体を複数個連接した形状をしていてもよい。
【００５０】
次にインクジェットプリンタヘッド１００の製造方法について説明する。インクジェットプリンタヘッド１００は、複数のプレート１１〜１７を積層、接着したキャビティユニット１と、複数のセラミックス層３１と、各電極３２、３３を積層し焼成したアクチュエータ２を別々に作製し、両者を接着、接合させた後、その上面にフレキシブル配線材３を接着させて製造される。
【００５１】
キャビティユニット１の製造において、スペーサプレート１２、ダンパプレート１３と、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂ、サプライプレート１５、ベースプレート１６、キャビィティプレート１７は、図７に示すように、それぞれ１枚のプレート材１０４に、同じ種類のプレートのみを複数個並べ、その外周を枠状のフレーム１０５で囲み、各プレートとフレーム１０５とを連結片１０６で連結した状態に形成される。図７にはプレート１３，１４ａ、１４ｂについて示すが、他のプレート１２，１５，１６，１７も同様である。この状態で、各プレート１２〜１７の外形の加工と同時に、それぞれに必要な孔および凹み加工が施される。すなわち、金属製の各プレート１２〜１７における、インク供給口４２、４３、共通インク室７、連通孔３７、貫通孔３８、接続流路４０、ダンパ室４５等の凹み形成や板厚方向に貫通する孔等は、エッチング加工、放電加工、プラズマ加工、レーザ加工等により形成されている。
【００５２】
ノズルプレート１１は、あらかじめノズル４が加工されたものを、スペーサプレート１２に貼り付けるか、スペーサプレート１２に貼り付けた後、スペーサプレート１２の連通孔３７を通してレーザ光を照射してノズル４を穿設してもよい。その後、スペーサプレート１２、ダンパープレート１３、マニホールドプレート１４ａ、１４ｂを有する４枚のプレート材１０４が接着剤を挟んで積層され、接着により接合される。これらの位置合わせは、枠状フレーム１０５に設けた位置決め孔１０７に位置決め冶具を挿入することでなされている。
【００５３】
次に抑制部材１０１を設置する工程につき説明する。図５（ａ）のように、抑制部材１０１は、あらかじめ熱剥離シート１０２に各共通インク室７と対応する位置に沿って接着設置されている。位置合わせは、位置決め冶具等を用いて容易に行うことができる。熱剥離シート１０２は、図７に示すようにプレート材１０４とほぼ同じ大きさ、つまり連接された複数のマニホールドプレート１４ａ全体をカバーする大きさを有するもので、加熱することで抑制部材１０１とシート１０２との間の接着剤を溶融して抑制部材１０１を剥離させることができる。そして、共通インク室７の開放されている上側の面から抑制部材１０１を挿入してマニホールドプレート１４ｂに、抑制部材１０１を備えた熱剥離シート１０２を積層する。この位置合わせも、熱剥離シート１０２に設けた位置決め孔１０７を、上記のように積層された４枚のプレート材１０４の位置決め孔１０７に一致させて行うので、すべてのマニホールドプレート１４ａ、１４ｂの各共通インク室７に対して抑制部材１０１をそれぞれ正確に挿入することができる。
【００５４】
次に図５（ｂ）のように、熱剥離シート１０２の上面（抑制部材１０１を備えてない面）から、バーヒータ１０３などで加熱させる。加熱されることで、熱剥離シート１０２の接着力が低下し、抑制部材１０１が自重で剥離され、共通インク室７の底面（ダンパープレート１３の共通インク室７に対応した面）に抑制部材１０１を設置することができる。このとき、抑制部材１０１の下面またはダンパープレート１３の上面にあらかじめ接着剤を塗布しておき、その接着剤を上記の加熱により溶融させて、落下してきた抑制部材１０１を接着固定するようにしても良い。
【００５５】
続いて、熱剥離シート１０２を取り除いた後、図５（ｃ）のように、サプライプレート１５が共通インク室７の開放された面を閉鎖するように積層、接着され、続いてベースプレート１６、キャビティプレート１７が積層、接着される。ここまで、各プレート１２〜１７は、枠状フレーム１０５に支持されたまま、位置決め孔１０７によって相互に位置合わせされる。その後、連結片１０６が切断されて枠状フレーム１０５からキャビティユニット１が個々に切り離される。
【００５６】
一方、別に作製された圧電アクチュエータ２は、その下面（圧力室３６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剤シート（図示せず）を予め貼着し、次いで、キャビティユニット１に対して、圧電アクチュエータ２が、その各個別電極３２をキャビティユニット１における各圧力室３６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２における上側の表面には、フレキシブルフラットケーブル３の一端が（図１参照）が重ねられることにより、このフレキシブルフラットケーブル３における各種の配線パターン（図示せず）が、個別電極３２に電気的に接合され、インクジェットヘッド１００が形成される。
【００５７】
このように、本実施の形態のインクジェットプリンタヘッドの製造方法は、抑制部材１０１を共通インク室７内に設置される工程が、ハンドリングではなく、熱剥離シートを用いて容易に精度良く設置させることができる。また、大量に生産させることも可能であるため、生産性の向上にもつなげることができる。
【００５８】
図８は、本発明の他の実施の形態を示すもので、前記実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この実施の形態では、前記実施の形態のサプライプレート１５を省略し、接続流路４０に代えて圧力室３６の連通孔３８側の端部に流路抵抗が大きい絞り部３６ｃを形成している。また、この実施の形態では、前記実施の形態と同様に各プレートともフレーム１０５に支持された状態で、キャビティプレート１７、ベースプレート１６、マニホールドプレート１４ａ，１４ｂを積層した後、共通インク室７のダンパプレート１３側の開口から、抑制部材１０１が挿入される。実際の作業としては、上記の積層体の上下を逆にした状態で、支持したシート１０２が積層され、前記実施の形態と同様に抑制部材１０１が剥離され、ベースプレート１６上に設置される。その後、シート１０２が除去され、ダンパプレート１３、スペーサプレート１２が順次積層されてキャビティユニットが形成される。抑制部材１０１は、図６に記載したものを用いることができるが、好ましくは、接続流路４０の入口孔に対応する位置を避けた形状に形成される。
【００５９】
図９、図１０は、それぞれ本発明のさらに他の実施の形態を示すもので、前記実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図９の実施の形態では、抑制部材１０１がダンパプレート１３上面の共通インク室７に対応する位置に固定されている。図１０の実施の形態では、抑制部材１０１がベースプレート１６下面の共通インク室７に対応する位置に固定されている。いずれも、前記実施形態のように抑制部材１０１を剥離する必要はなく、共通インク室７の開口面をダンパプレート１３またはベースプレート１６で覆うことで、抑制部材１０１が共通インク室７内に設置される。  図９、図１０の実施の形態において、抑制部材１０１は、図６に記載したものを用いても良いが、ダンパプレート１３またはベースプレート１６の面に、樹脂材でもって表面に凹凸を有するように印刷形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】インクジェットプリンタヘッド１の分解斜視図である。
【図２】キャビティユニット２の分解斜視図である.
【図３】図２の断面図である。
【図４】図２の拡大分解斜視図である。
【図５】抑制部材１０１の設置工程を示す図である。
【図６】抑制部材１０１の各種態様を示す図である。
【図７】キャビティユニット２の製造過程を示す斜視図である。
【図８】他の実施形態の分解断面図である。
【図９】さらに他の実施形態の分解断面図である。
【図１０】さらに他の実施形態の分解断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１                キャビティユニット
２                アクチュエータ
４                ノズル
７                共通インク室
１３              ダンパープレート
１４ａ、１４ｂ     マニホールドプレート
３６              圧力室
４５              ダンパー室
１００            インクジェットプリンタヘッド
１０１            抑制部材
【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】
2007223057.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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