(57)【要約】【課題】圧電アクチュエータへの液体の侵入を防止するシール性が低下しにくい。【解決手段】ノズル２０とノズル２０に連通する圧力室１４とを含むインク流路が形成された流路ユニット４の上面に、隔離板６１を介して圧電アクチュエータ５が配置されている。圧電アクチュエータ５が圧力室１４内のインクに圧力を付与することにより、ノズル２０からインクの液滴が噴射される。圧電アクチュエータ５と流路ユニット４とは、ハウジング５１に支持されている。ハウジング５１と流路ユニット４との間には隙間が形成されている。隔離板６１がハウジング５１に向かって延びており、ハウジング５１と流路ユニット４との隙間を塞いでいる。【選択図】図４
2009208223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を噴射するノズルが開口した液滴噴射面を有するとともに、前記ノズルとこのノズルに連通する圧力室とを含む液体流路が形成された流路ユニットと、
前記流路ユニットの前記液滴噴射面とは異なる一表面に設けられたアクチュエータ配置面に配置されて、前記圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータと、
前記アクチュエータ配置面に平行な方向に関して、前記流路ユニット及び前記圧電アクチュエータよりも外側に配置されて、前記流路ユニットと前記圧電アクチュエータを支持する支持部材と、を備え、
前記圧電アクチュエータは、
前記流路ユニットの前記アクチュエータ配置面に前記圧力室を覆う隔離板を介して配置された圧電層と、前記圧電層の前記圧力室と対向する領域に配置された電極とを有し、
前記隔離板が、前記アクチュエータ配置面に平行な方向に関して前記流路ユニットよりも外側へ向けて前記支持部材まで延びて、外部から繋がる前記流路ユニットと前記支持部材の間の隙間を塞いでいることを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記アクチュエータ配置面と直交する方向から見て、前記流路ユニットと前記圧電アクチュエータの周囲を取り囲むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
【請求項３】
前記流路ユニットと前記支持部材の間に、充填材が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。
【請求項４】
前記隔離板が、前記流路ユニットと前記支持部材の間の隙間を塞いだ状態で、前記支持部材に接合されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項５】
前記支持部材の前記流路ユニットに面する内側面に段差が形成されることによって、この内側面に、前記アクチュエータ配置面と平行で、前記隔離板が接合される接合面が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の液滴噴射装置。
【請求項６】
前記接合面は前記圧電アクチュエータ側に向いており、前記隔離板の前記圧電層と反対側の面が、前記支持部材の接合面に接合されていることを特徴とする請求項５に記載の液滴噴射装置。
【請求項７】
前記圧電アクチュエータは、前記隔離板の前記圧力室と反対側の面に積層された複数枚の前記圧電層と、これら複数枚の圧電層の間にそれぞれ配置された複数の電極を有する、積層型のアクチュエータであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液滴噴射装置。
【請求項８】
前記圧電アクチュエータは、前記隔離板の前記圧力室と反対側の面に配置された前記圧電層と、この圧電層の両面にそれぞれ配置された２つの前記電極とを有する、ユニモルフ型のアクチュエータであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液滴噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴噴射装置、特に、液滴を噴射するノズルを含む液体流路が形成された流路ユニットを有する液滴噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体等にインク等の液滴を噴射する液滴噴射装置として、液滴を噴射するノズルを含む液体流路が形成された流路ユニットを有するものが採用されている。特許文献１のインクジェット記録装置はこのような装置の一例である。特許文献１のインクジェット記録装置は、ノズルを含むインク流路が形成されたフロントヘッドユニットを有している。このフロントヘッドユニットは、ヘッドホルダ部材によって支持されている。
【０００３】
また、特許文献１のインクジェット記録装置には、フロントヘッドユニットからインクを噴射させるアクチュエータとして、圧電アクチュエータが採用されている。圧電アクチュエータは、フロントヘッドユニットの上面に貼り合わされており、インク流路内のインクに圧力を付与することにより、ノズルからインクを噴射させるように構成されている。
【０００４】
ところで、特許文献１の構成において、ノズルからインクを噴射させる場合、噴射されたインクが圧電アクチュエータまで侵入すると、電気配線部において導線や電極間を短絡させ、圧電アクチュエータを誤動作させるおそれがある。
【０００５】
そこで、特許文献１においては、ヘッドホルダ部材とフロントヘッドユニットとの隙間からインクが侵入しないように、これらの隙間がシール材の充填によって塞がれている。これによって、ノズルから噴射させたインクが、ヘッドホルダ部材とフロントヘッドユニットとの隙間を通って、圧電アクチュエータまで到達することが防止されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１４５７９１号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１で用いられているシール材は、インク等の液体にさらされ続けると、経年劣化によってシール性が低下するおそれがある。したがって、特許文献１においては、長期間の使用によってシール材が劣化し、インクが圧電アクチュエータまで侵入して、圧電アクチュエータを誤動作させるおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、圧電アクチュエータへの液体の侵入を防止するシール性が低下しにくい液滴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】
【０００９】
本発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射するノズルが開口した液滴噴射面を有するとともに、前記ノズルとこのノズルに連通する圧力室とを含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記流路ユニットの前記液滴噴射面とは異なる一表面に設けられたアクチュエータ配置面に配置されて、前記圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータと、前記アクチュエータ配置面に平行な方向に関して、前記流路ユニット及び前記圧電アクチュエータよりも外側に配置されて、前記流路ユニットと前記圧電アクチュエータを支持する支持部材と、を備えている。そして、前記圧電アクチュエータは、前記流路ユニットの前記アクチュエータ配置面に前記圧力室を覆う隔離板を介して配置された圧電層と、前記圧電層の前記圧力室と対向する領域に配置された電極とを有し、前記隔離板が、前記アクチュエータ配置面に平行な方向に関して前記流路ユニットよりも外側へ向けて前記支持部材まで延びて、外部から繋がる前記流路ユニットと前記支持部材の間の隙間を塞いでいる（請求項１）。
【００１０】
本発明によると、圧電アクチュエータの圧電層と、流路ユニットに設けられた圧力室内の液体とを隔離する隔離板が、流路ユニットのアクチュエータ配置面と平行に支持部材まで延びて、流路ユニットと支持部材の間を塞いでいる。従って、液滴噴射面から噴射された液体が、流路ユニットと支持部材の隙間を通って、圧電アクチュエータに到達するのが防止される。また、圧力室内の液体と常時接する隔離板には、液体に対する耐性が高いものが使用される。このような耐性の高い隔離板が、流路ユニットと支持部材の隙間を塞いでいる構成では、充填材のみで隙間がシールされている場合と違って、経年劣化によるシール材のシール性低下という問題は生じにくい。
【００１１】
また、本発明においては、前記支持部材は、前記アクチュエータ配置面と直交する方向から見て、前記流路ユニットと前記圧電アクチュエータの周囲を取り囲むように配置されていることが好ましい（請求項２）。これによると、支持部材が、流路ユニット及びアクチュエータを取り囲むように配置された上で、支持部材と流路ユニットとの間が隔離板で塞がれることにより、液滴噴射面から噴射された液体が圧電アクチュエータに到達するのが確実に防止される。
【００１２】
また、本発明においては、前記流路ユニットと前記支持部材の間に、充填材が充填されていることが好ましい（請求項３）。これによると、隔離板で塞がれた、流路ユニットと支持部材の隙間に、充填材が充填されることで、シール性が一層高まる。また、充填材を隙間に注入する際に、隔離板が蓋の役割をするため、充填材が裏側へ抜けてしまうという問題が生じない。
【００１３】
また、本発明においては、前記隔離板が、前記流路ユニットと前記支持部材の間の隙間を塞いだ状態で、前記支持部材に接合されていることを特徴とするものである（請求項４）。これによると、隔離板が支持部材と接合されることにより、シール性が高まる。
【００１４】
また、本発明においては、前記支持部材の前記流路ユニットに面する内側面に段差が形成されることによって、この内側面に、前記アクチュエータ配置面と平行で、前記隔離板が接合される接合面が設けられていることが好ましい（請求項５）。支持部材の内側面に段差が形成されることにより、アクチュエータ配置面（隔離板）と平行な接合面が設けられていると、支持部材と隔離板の接合面積を大きくすることができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記接合面は前記圧電アクチュエータ側に向いており、前記隔離板の前記圧電層と反対側の面が、前記支持部材の接合面に接合されていることが好ましい。これによると、接合面が圧電アクチュエータ側に向いている場合には、支持部材の内側面の段差が圧電アクチュエータ側で広がった形となるため、流路ユニットと支持部材の隙間を小さくすることが可能になる（請求項６）。
【００１６】
また、本発明においては、前記圧電アクチュエータは、前記隔離板の前記圧力室と反対側の面に積層された複数枚の前記圧電層と、これら複数枚の圧電層の間にそれぞれ配置された複数の電極を有する、積層型のアクチュエータであってもよい（請求項７）。
【００１７】
また、本発明においては、前記圧電アクチュエータは、前記隔離板の前記圧力室と反対側の面に配置された前記圧電層と、この圧電層の両面にそれぞれ配置された２つの前記電極とを有する、ユニモルフ型のアクチュエータであってもよい（請求項８）。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の液滴噴射装置によると、圧電アクチュエータの圧電層と、流路ユニットに設けられた圧力室内の液体とを隔離する隔離板が、流路ユニットのアクチュエータ配置面と平行に支持部材（ハウジング）まで延びて、流路ユニットと支持部材の間を塞いでいる。従って、液滴噴射面から噴射された液体が、流路ユニットと支持部材の隙間を通って、圧電アクチュエータに到達するのが防止される。
【００１９】
また、圧力室内の液体と常時接する隔離板には、液体に対する耐性が高いものが使用される。このような耐性の高い隔離板が、流路ユニットと支持部材の隙間を塞いでいる構成では、充填材のみで隙間がシールされている場合と違って、経年劣化によるシール材のシール性低下という問題は生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［第１の実施形態］
本発明の好適な一実施の形態である第１の実施形態に係るプリンタについて説明する。
【００２１】
図１は、プリンタの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１００（液滴噴射装置）は、図１の左右方向（走査方向）に移動可能なキャリッジ２と、このキャリッジ２に設けられ、記録用紙Ｐ１に対してインクを噴射するシリアル型のインクジェットヘッド１と、記録用紙Ｐ１を図１の前方へ搬送する搬送ローラ３とを備えている。そして、このインクジェットプリンタ１００は、キャリッジ２とともにインクジェットヘッド１を移動させつつ、インクジェットヘッド１のノズル２０から記録用紙Ｐ１へインクを噴射させ、同時に、搬送ローラ３により記録用紙Ｐ１を前方へ搬送させることで、記録用紙Ｐ１に所望の画像や文字等を記録するように構成されている。
【００２２】
図２は、インクジェットヘッドの平面図、図３は、図２の一部拡大図、図４は、図２のＡ−Ａ線断面図、図５は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図２は、後述のフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）５２を取り外した状態の図である。図２〜図５に示すように、インクジェットヘッド１は、ノズル２０及び圧力室１４を含むインク流路が形成された流路ユニット４と、圧力室１４内のインクに圧力を付与することにより、流路ユニット４のノズル２０からインクを噴射させる圧電アクチュエータ５を備えている。また、インクジェットヘッド１は、流路ユニット４及び圧電アクチュエータ５を内部に収容するハウジング５１（支持部材）を備えている。
【００２３】
まず、流路ユニット４について説明する。図４及び図５に示すように、流路ユニット４は、ステンレス鋼等の金属材料で形成された、キャビティプレート１０、ベースプレート１１、及び、マニホールドプレート１２と、絶縁材料（例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料）で形成されたノズルプレート１３を備えており、これら４枚のプレート１０〜１３は積層状態で接合されている。
【００２４】
図２〜図５に示すように、４枚のプレート１０〜１３のうち、最も上方に位置するキャビティプレート１０には、複数の圧力室１４が形成されている。各圧力室１４は、平面視で走査方向（図２の左右方向）に長い、略楕円形状に形成されている。また、複数の圧力室１４は、紙送り方向（図２の上下方向）に千鳥状に２列に配列されている。
【００２５】
図３〜図５に示すように、ベースプレート１１の、平面視で圧力室１４の両端部と重なる位置には、それぞれ連通孔１５，１６が形成されている。また、マニホールドプレート１２の、平面視で圧力室１４の連通孔１６側の端部と重なる位置には、連通孔１６に連なる連通孔１９が形成されている。さらに、ノズルプレート１３の、平面視で複数の連通孔１９に重なる位置には、複数のノズル２０がそれぞれ形成されている。これら複数のノズル２０は、複数の圧力室１４とそれぞれ対応して千鳥状に２列に配列されている。各ノズル２０はノズルプレート１３の下面に開口している。つまり、ノズルプレート１３の下面は、インクの液滴を噴射するノズル２０が開口した液滴噴射面４ａに相当する。
【００２６】
また、図２、図４に示すように、キャビティプレート１０には、図示しないインクタンクと接続されるインク供給口１８も形成されている。ベースプレート１１には、インク供給口１８と連通する連通孔２３が形成されている。マニホールドプレート１２には、平面視で、２列に配列された圧力室１４の連通孔１５側の部分と重なるように、紙送り方向に延びる２つのマニホールド１７が形成されている。マニホールドプレート１２には、図２、図４に示すように、ベースプレート１１の連通孔２３に連通する連通孔２２も形成されている。連通孔２２は、走査方向に延びており、その両端部において２つのマニホールド１７の一端と連通している。これによって、２つのマニホールド１７は、連通孔２３及び２２を通じて、キャビティプレート１０に形成されたインク供給口１８に連通している。インク供給口１８は、図示しないインクタンクからのインク供給流路５４と連通している。インク供給流路５４からのインクは、インク供給口１８を介してマニホールド１７へと供給される。
【００２７】
図５に示すように、マニホールド１７は連通孔１５を介して圧力室１４に連通し、さらに、圧力室１４は、連通孔１６，１９を介してノズル２０に連通している。このように、流路ユニット４内には、マニホールド１７から圧力室１４を経てノズル２０に至る個別インク流路２１（液体流路）が複数形成されている。
【００２８】
次に、圧電アクチュエータ５について説明する。図２〜図４に示すように、圧電アクチュエータ５は、流路ユニット４の上面であるアクチュエータ配置面４ｂに隔離板６１を介して積層された複数枚の圧電層３１と、これら複数枚の圧電層３１の間に配置された個別電極３２、及び、個別電極３２と対向した対向電極３４とを備えた、いわゆる積層型のアクチュエータである。隔離板６１は、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料からなる部材であり、流路ユニット４のアクチュエータ配置面４ｂに接着等によって接合されている。隔離板６１は、複数の圧力室１４に跨って延びており、各圧力室１４の上部を覆っている。従って、隔離板６１は、圧電アクチュエータ５の最下層の圧電層３１と、圧力室１４内のインクとを隔離している。このように隔離板６１は圧力室１４内のインクと常時接する部材であるため、インクに対する耐性が比較的高いポリイミド等の材料から形成されている。
【００２９】
複数枚の圧電層３１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなる。これらの圧電層３１は、それぞれ厚み方向に分極処理が施されている。また、複数枚の圧電層３１は、隔離板６１の上面において、複数の圧力室１４に跨って連続的に配置されている。圧電層３１は、例えば、ＰＺＴのグリーンシートを焼成することにより得られた圧電シートを隔離板６１に貼り付けて形成することができる。
【００３０】
複数枚の圧電層３１のうち、最上層の圧電層３１の次の圧電層３１と、さらにその次の圧電層３１との間には、対向電極３４が配置されている。また、この対向電極３４との間に下方から圧電層３１を挟む位置には、個別電極３２が配置されている。さらに、この個別電極３２との間に下方から圧電層３１を挟む位置には、対向電極３４が配置されている。個別電極３２及び対向電極３４は、共に、金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。
【００３１】
対向電極３４は、圧力室１４より一回り小さい略楕円形の平面形状を有し、平面視で、圧力室１４の中央部に重なる位置に配置されている。対向電極３４は図示しない配線によって接地され、いずれの対向電極３４も常にグランド電位に保持されている。なお、複数の対向電極３４の代わりに、複数の圧力室１４に跨るように配置された共通電極が設けられていてもよい。
【００３２】
一方で、個別電極３２は、図３及び図５に示すように、対向電極３４と平面視で重なる形状を有する部分と、その部分から長手方向に引き出された引出部３２ａとを有している。引出部３２ａの一端には電極３３が接続されている。電極３３は、引出部３２ａから圧電アクチュエータ５の上面まで、３枚の圧電層３１を積層方向に貫通しており、最上層の圧電層３１の上面から上端を露出させている。
【００３３】
圧電アクチュエータ５の上面にはＦＰＣ５２が取り付けられている。ＦＰＣ５２は、樹脂製のフィルム上に複数の配線が形成されたケーブルである。ＦＰＣ５２に形成された各配線の一端は、図５に示すように、電極３３の上端に接続されており、電極３３を通じて個別電極３２の引出部３２ａに接続されている。各配線の他端は図示しない駆動回路と接続されている。この駆動回路は、配線５３及び電極３３を通じて、グランド電位と異なる所定の駆動電位を、個別電極３２に付与する。
【００３４】
次に、圧電アクチュエータ５のインク噴射時における作用について説明する。ある圧力室１４に対応する個別電極３２に対して、駆動回路から駆動電位が付与されると、個別電極３２とグランド電位に保持された対向電極３４との間に電位差が生じる。このとき、個別電極３２と対向電極３４との間に挟まれた圧電層３１にはその分極方向である厚み方向に電界が生じるため、圧電縦効果により圧電層３１が厚み方向に伸びる。これにより、隔離板６１において個別電極３２と対向する部分が圧力室１４側に凸となるように変形し、圧力室１４内の容積が減少する。このため、圧力室１４内のインクに圧力が付与されて、圧力室１４に連通するノズル２０からインクの液滴が噴射される。尚、この圧電アクチュエータ５の駆動時には、複数枚の圧電層３１のそれぞれが厚み方向に伸びるため、１回の駆動で圧力室１４内のインクに大きな圧力を付与することが可能である。
【００３５】
次に、ハウジング５１について説明する。ハウジング５１は、図２に示すように、流路ユニット４をその外側の四方から取り囲む側壁５９を有している。これら側壁５９の内部には空間が形成されており、図４に示すように、その空間の下部に、流路ユニット４及び圧電アクチュエータ５が配置されている。ハウジング５１の側壁５９の内面には、流路ユニット４に向かって突出する複数の突起部５５が形成されており、流路ユニット４の側面にはこれらの突起部５５と係合する複数の凹部５６が形成されている。この凹部５６と突起部５５とが係合することによって、流路ユニット４がハウジング５１に固定されており、流路ユニット４及び圧電アクチュエータ５がハウジング５１によって支持されている。
【００３６】
また、ハウジング５１には、図２、図４に示すように、平面視で流路ユニット４を四方から取り囲む内側面５１ａと内側面５１ｂが形成されている。内側面５１ｂは、流路ユニット４の側面と対向する位置に配置されており、内側面５１ａは内側面５１ｂより上方に配置されている。また、内側面５１ａは、水平方向に関して内側面５１ｂより流路ユニット４の外側に配置されている。そして、内側面５１ａと内側面５１ｂとの間には、流路ユニット４のアクチュエータ配置面４ｂと平行な段差面５１ｃ（接合面）が形成されている。段差面５１ｃは、上方に面しており、流路ユニット４のアクチュエータ配置面４ｂと鉛直方向に同じ高さに配置されている。このように、ハウジング５１には、内側面５１ａ、５１ｂ及び段差面５１ｃからなる段差が形成されている。
【００３７】
ところで、ハウジング５１と流路ユニット４の間に隙間があると、ノズル２０から噴射されたインクが、この隙間を通ってハウジング５１内へと侵入するおそれがある。例えば、ノズル２０から噴射されたインクの一部が空気中を漂い、ハウジング５１と流路ユニット４との隙間に入り込んだりする。また、流路ユニット４の下面の液滴噴射面４ａに付着したインクを、ワイパーによって拭き取る際に、液滴噴射面４ａの端部からハウジング５１と流路ユニット４の隙間へとインクが入り込むこともある。これらの場合に、ハウジング５１内へと侵入したインクが圧電アクチュエータ５へと到達すると、圧電アクチュエータ５とＦＰＣ５２との電気的な接続部や、圧電アクチュエータ５内の電極間などの電気配線部を短絡させてしまい、圧電アクチュエータ５を誤動作させてしまうおそれもある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、図２、図４に示すように、隔離板６１が、圧電アクチュエータ５と流路ユニット４との間の位置から、アクチュエータ配置面４ｂに沿って流路ユニット４の外側に向かって延びている。隔離板６１は、段差面５１ｃまで延びており、隔離板６１の端部は、平面視で、圧電アクチュエータ５及び流路ユニット４の周囲を取り囲むように配置されている。隔離板６１の下面は、段差面５１ｃに接着等によって接合されている。従って、隔離板６１は、ハウジング５１の内側面５１ｂと流路ユニット４との間に形成された、ハウジング５１の外部から繋がる隙間を跨いでおり、この隙間の上部を塞いでいる。これにより、隔離板６１で隙間がシールされ、隙間を通ってハウジング５１内にインクが侵入するのが防止されている。
【００３９】
なお、図４に示すように、隔離板６１において、インク供給口１８に対向する領域には、平面視でインク供給口１８と重なる連通孔６１ａが形成されている。これによって、インク供給流路５４とインク供給口１８とが、連通孔６１ａを通じて連通するようになっている。
【００４０】
また、ハウジング５１の内側面５１ｂと流路ユニット４との隙間には、シリコーン系の充填材からなるポッティング材６２が充填されている。これによって、隙間全体がポッティング材６２で塞がれ、シール性が一層高められている。
【００４１】
以上説明したように、第１の実施形態のプリンタ１００においては、圧電アクチュエータ５の圧電層３１と、流路ユニット４に設けられた圧力室１４内のインクとを隔離する隔離板６１が、流路ユニット４のアクチュエータ配置面４ｂと平行にハウジング５１まで延びて、流路ユニット４とハウジング５１の間を塞いでいる。従って、ノズル２０から噴射されたインクが、流路ユニット４とハウジング５１の隙間を通って、圧電アクチュエータ５に到達するのが防止される。
【００４２】
また、圧力室１４内のインクと常時接する隔離板６１には、インクに対する耐性が高いポリイミド等の材料が使用される。このような耐性の高い隔離板６１が、流路ユニット４とハウジング５１の隙間を塞いでいる本実施形態では、ポッティング材６２のみで隙間がシールされている場合と違って、経年劣化によるシール性低下という問題は生じにくい。また、インクによってはポッティング材６２への浸透性が高いものがある。しかし、ポッティング材６２と共に隔離板６１によって隙間がシールされていることにより、ポッティング材６２に浸透しやすいインクを使用したとしても、隔離板６１によってインクの浸透を防止することができる。従って、プリンタ１００に使用するインクの選択の幅を広くすることができる。
【００４３】
また、ハウジング５１が、平面視で流路ユニット４及び圧電アクチュエータ５の周囲を取り囲んでおり、ハウジング５１の下部と流路ユニット４との間に形成された隙間が、隔離板６１によって塞がれている。従って、液滴噴射面４ａから噴射されたインクが圧電アクチュエータ５に到達するのが、ハウジング５１と隔離板６１によって確実に防止される。
【００４４】
また、ハウジング５１と流路ユニット４との隙間の上部を隔離板６１が塞いでおり、その隙間にポッティング材６２が充填されている。従って、ポッティング材６２を隙間に注入する際に、隔離板６１が蓋の役割をするため、ポッティング材６２がハウジング５１の内側へと抜けてしまうという問題が生じない。これにより、一定量のポッティング材６２を安定に充填することができる。
【００４５】
また、隔離板６１の端部が、ハウジング５１の段差面５１ｃに接合されているので、例えば、ポッティング材６２のみによって隔離板６１をハウジング５１に対して固定する構成と比べて、シール性が高められている。
【００４６】
また、ハウジング５１の内側面５１ａと内側面５１ｂの間に段差が設けられている。これによって、流路ユニット４のアクチュエータ配置面４ｂと平行な段差面５１ｃが設けられ、段差面５１ｃと隔離板６１が接合されるため、隔離板６１とハウジング５１との接合面積が大きく確保されている。
【００４７】
また、ハウジング５１の内側面５１ａが、内側面５１ｂより外側に配置されており、これらの間に形成される段差面５１ｃは、上方、すなわち圧電アクチュエータ５側に向いている。これによって、ハウジング５１の内側面の段差が上方に広がった形となっている。
【００４８】
これとは逆に、内側面５１ｂが内側面５１ａより外側に配置されているとすると、これらの間に形成される段差面５１ｃは、下方、すなわち流路ユニット４側に向くことになる。この場合、ハウジング５１の内側面の段差は下方に広がった形となり、流路ユニット４と内側面５１ｂとの隙間も広がることとなる。
【００４９】
これに対して、本実施形態のハウジング５１の内側面の段差は、上記の通り、上方に広がった形を取っているので、流路ユニット４と内側面５１ｂとの隙間を比較的小さくすることが可能になっている。
【００５０】
［第２の実施形態］
以下、本発明の別の実施形態である第２の実施形態について説明する。
【００５１】
第２の実施形態において第１の実施形態と異なるのは、インクジェットヘッドの構成である。従って、以下においては主に第２の実施形態に係るインクジェットヘッド１０１について説明する。また、以下において、第１の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００５２】
図６は、インクジェットヘッド１０１の縦断面の一部を示す図であり、第１の実施形態において図４に対応する図である。インクジェットヘッド１０１には、圧電アクチュエータ５の代わりに、圧電アクチュエータ１０５が設けられている。圧電アクチュエータ１０５は、複数の圧力室１４を覆うように流路ユニット４の上面に接合された振動板１６１と、この振動板１６１の上面に配置された１層の圧電層３１と、圧電層３１の上面に形成された複数の個別電極１３２とを備えた、いわゆるユニモルフ型のアクチュエータである。
【００５３】
振動板１６１は、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる金属板である。この金属製の振動板１６１は、図示しない位置で接地され、グランド電位に保持されている。
【００５４】
複数の個別電極１３２は、圧電層３１の上面の、複数の圧力室１４の中央部と対向する領域にそれぞれ配置されている。個別電極１３２は、圧電アクチュエータ１０５の上面に取り付けられたＦＰＣ１５２の配線に接続されている。図示しない駆動回路は、ＦＰＣ１５２を通じて個別電極１３２に、グランド電位と異なる所定の駆動電位を付与する。
【００５５】
インク噴射時において、圧電アクチュエータ１０５は以下のように作用する。あるノズル２０からインクの液滴を噴射させる場合には、このノズル２０に連通する圧力室１４に対応する個別電極１３２に、駆動回路から駆動電位が付与される。すると、駆動電位が付与された個別電極１３２とグランド電位に保持されている振動板１６１との間に電位差が生じ、両者に挟まれた圧電層３１に厚み方向に平行な電界が発生する。従って、厚み方向に分極された圧電層３１は、圧電縦効果により厚み方向に伸びる。これによって、振動板１６１の圧力室１４と対向する部分が圧力室１４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室１４の容積が減少することになるから、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室１４に連通するノズル２０からインクが噴射される。
【００５６】
そして、本実施形態では、振動板１６１が、圧電層３１と流路ユニット４との間の位置から、アクチュエータ配置面４ｂに沿って流路ユニット４の外側に向かって延びている。振動板１６１は、段差面５１ｃまで延びており、振動板１６１の端部は、平面視で、圧電層３１及び流路ユニット４の周囲を取り囲むように配置されている。振動板１６１の下面は、段差面５１ｃに接着等によって接合されている。また、振動板１６１において、インク供給口１８に対向する領域には、平面視でインク供給口１８と重なる連通孔１６１ａが形成されている。これによって、インク供給流路５４とインク供給口１８とが、連通孔１６１ａを通じて連通するようになっている。
【００５７】
なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ハウジング５１の内側面５１ｂと流路ユニット４との隙間にはポッティング材６２が充填されている。
【００５８】
以上説明したように、第２の実施形態のプリンタ１００においては、振動板１６１が、第１の実施形態の隔離板６１と同様の機能を担っている。つまり、振動板１６１が、ハウジング５１まで延びて、流路ユニット４とハウジング５１の間を塞いでいる。従って、ノズル２０から噴射されたインクが、流路ユニット４とハウジング５１の隙間を通って、圧電アクチュエータ５に到達するのが、振動板１６１によって防止されている。
【００５９】
また、振動板１６１には、インクに対する耐性が高い金属材料が使用されている。従って、ポッティング材６２のみで隙間がシールされている場合と違って、経年劣化によるシール性低下という問題は生じにくい。さらに、ポッティング材６２に浸透しやすいインクを使用したとしても、振動板１６１によってインクの浸透を防止することができるので、プリンタ１００に使用するインクの選択の幅を広くすることができる。
【００６０】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００６１】
例えば、上述の実施形態においては、ハウジング５１の段差面５１ｃに隔離板６１や振動板１６１が接合されている。しかし、ハウジング５１に対して隔離板６１等をポッティング材６２のみによって固定し、シール性を確保することも可能である。従って、必ずしも隔離板６１等がハウジング５１に接合されていなくてもよい。また、ポッティング材６２が充填されていなくてもよいが、この場合には、シール性確保の観点から、隔離板６１等とハウジング５１とが確実に接合されていることが好ましい。
【００６２】
また、ハウジング５１に段差が形成されていなくてもよい。例えば、ハウジング５１の内側面が平坦であり、隔離板６１等の先端面がその内側面に当接し、当接面において隔離板６１とハウジング５１とが接合されていてもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態においては、ハウジング５１と隔離板６１等との接合面である段差面５１ｃが上方を向いて形成されているが、下方を向いて形成されていてもよい。つまり、内側面５１ａが内側面５１ｂより内側に配置されていてもよい。この場合、段差面５１ｃは、隔離板６１の厚さの分だけ流路ユニット４のアクチュエータ配置面４ｂより上方に配置され、隔離板６１は下方から段差面５１ｃに当接することとなる。
【００６４】
また、以上の説明では、本発明をノズルからインクを噴射するインクジェットプリンタに適用した場合を想定している。しかし、本発明を、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態である第１の実施形態のインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２の一部拡大平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の別の実施形態である第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの縦断面図であり、図４に対応する図である。
【符号の説明】
【００６６】
１        インクジェットヘッド
４        流路ユニット
４ａ      液滴噴射面
４ｂ      アクチュエータ配置面
５        圧電アクチュエータ
１４      圧力室
２０      ノズル
２１      個別インク流路
３１      圧電層
３２      個別電極
３４      対向電極
５１      ハウジング
５１ｃ    段差面
６１      隔離板
６２      ポッティング材
１００    インクジェットプリンタ
１０１    インクジェットヘッド
１０５    圧電アクチュエータ
１３２    個別電極
１６１    振動板
【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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