JP2017043023A - インクジェットヘッド、および液体噴射記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造で製造工数、製造コストの増大を抑制しつつ、除電を行うことができるインクジェットヘッド、および液体噴射記録装置を提供する。また、動作を安定させることができると共に、部品点数の増加を抑え、小型化できるインクジェットヘッド、および液体噴射記録装置を提供する。
【解決手段】ノズルプレート４３のアクチュエータ接合面４３ｅを避けた位置の一部には、ノズルプレート４３の背面４３ｄに、保護プレート６１を露出させる露出部が設けられている。
【選択図】図７

Description

この発明は、インクジェットヘッド、および液体噴射記録装置に関するものである。

一般に、液体噴射記録装置、例えば各種印刷を行うインクジェットプリンタは、被記録媒体を搬送する搬送装置と、インクジェットヘッドと、を備えている。ここで用いられるインクジェットヘッドは、インクタンクからインク供給管を介してインクジェットヘッドにインクを供給し、インクジェットヘッドに設けられたヘッドチップのノズル孔からインクを被記録媒体に吐出することで記録を行っている。

上述したヘッドチップは、複数のノズル孔からなるノズル列を有するノズルプレートと、このノズルプレートに接合され、ノズル孔に連通する複数のチャネルを有するアクチュエータプレートと、を備えている。このアクチュエータプレートに、インクが充填される。
また、アクチュエータプレートの複数のチャネルを画成する壁部に、電極が形成されている。この電極に電圧を印加することにより壁部が変形し、チャネル内のインクに圧力変動が生じる。これにより、ノズルプレートのノズル孔を介してインクが吐出される。

ここで、ノズルプレートの吐出面を保護したり、ノズル孔の熱変形を抑制したりするために、ノズルプレートのインク吐出面に、保護プレートを設ける場合がある。保護プレートは、剛性を確保するために金属板により形成される。このため、例えば保護プレートと被記録媒体とが擦れるなどして、保護プレートが帯電してしまう場合がある。保護プレートが帯電してしまうと、インク滴の吐出方向が変向したりするなど、インクの吐出特性に影響を及ぼしてしまう。

そこで、ノズルプレートをシリコンにより形成すると共に、ノズルプレートの表面に導電性端子を設け、この導電性端子を筐体に接地する技術が開示されている。また、このものは、ノズルプレートをシリコンにより形成するので、インクによってノズルプレートが浸食されないように、ノズルプレートの表面に液滴保護膜を被覆している（例えば、特許文献１参照）。

また、ノズルプレートのインク室（共通インク室）に対向する位置に、ノズルプレートの板厚方向に貫通する導電部を設けると共に、ノズルプレートのインク室とは反対側に、導電性カバー部を設ける技術が開示されている。導電性カバー部は、導電部と接触されていると共に、筐体に接触されている。これによれば、ノズルプレートを、導電部および導電性カバー部を介して接地できる（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１４３１０６号公報 特開２０１１−１４３５７３号公報

しかしながら、上述の特許文献１にあっては、導電性端子を筐体に接続させるために導電性端子を引き回す必要があり、導電性端子を形成する工程が煩雑になる。また、ノズルプレートをシリコンにより形成するので、このシリコンのインクによる浸食を防止するために液滴保護膜が必要になる。このため、ノズルプレートを製造するための工数、製造コストがかかるという課題がある。

また、上述の特許文献２にあっては、インク室にも導電部が露出することになるので、インクに電気が流れてアクチュエータプレートを駆動させる際にショートしてしまい、インクジェットヘッドの動作が不安定になるという課題がある。
さらに、導電部を接地させるために導電性カバー部を設ける必要があるので、部品点数が増加すると共に、インクジェットヘッドが大型化してしまうという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡素な構造で製造工数、製造コストの増大を抑制しつつ、除電を行うことができるインクジェットヘッド、および液体噴射記録装置を提供するものである。
また、動作を安定させることができると共に、部品点数の増加を抑え、小型化できるインクジェットヘッド、および液体噴射記録装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係るインクジェットヘッドは、複数のノズル孔からなるノズル列を有するノズルプレートと、インクが充填されると共に前記ノズル孔に連通する複数のチャネルを有するアクチュエータプレートと、前記ノズルプレートの前記インクが吐出される側の吐出面に設けられ、前記ノズル孔に対応する位置に、該ノズル孔に連通する貫通孔が形成されている保護プレートと、を備え、前記ノズルプレートの前記アクチュエータプレートとの接合面を避けた位置の一部には、前記ノズルプレートの前記吐出面とは反対側の背面に、前記保護プレートを露出させる露出部が設けられていることを特徴とする。

このように構成することで、簡素な構造でありながらノズルプレートの背面に、接地可能な箇所（保護プレートを接地させる箇所）を設けることができる。つまり、ノズルプレートの背面側で、露出部を介して保護プレートを接地させることができる。また、ノズルプレート自体を接地させる必要がないので、例えば従来のように、ノズルプレートをシリコンで形成する必要もなくなる。このため、製造工数、製造コストの増大を抑制しつつ、ノズルプレートの除電を行うことができる。
また、ノズルプレートの背面側を接地させるので、インクジェットヘッドを覆う金属製のカバーも必要なく、またノズルプレート自体が大型化してしまうこともない。さらに、接地させる箇所（ノズルプレートの背面側に保護プレートが露出している箇所）にインクが万遍なく付着してしまうこともないので、アクチュエータプレートを駆動させる際にショートすることもない。このため、インクジェットヘッドの動作を安定させることができると共に、部品点数の増加を抑え、インクジェットヘッドを小型化できる。

本発明に係るインクジェットヘッドにおいて、前記ノズルプレートおよび前記保護プレートは、前記ノズル列に沿って長くなるように長方形状に形成されており、前記ノズルプレートの長手方向端部に前記露出部を設けたことを特徴とする。

このように構成することで、ノズルプレートの短手方向を薄型化できる。この結果、ノズルプレートの短手方向に沿って複数のインクジェットヘッドを並べて配置しても、省スペースに複数のインクジェットヘッドを収めることが可能になる。
また、長手方向の端部は短手方向と比較して撓み易いので、この撓み易さを利用して保護プレートを接地させ易くすることができる。

本発明に係るインクジェットヘッドにおいて、前記ノズルプレートおよび前記保護プレートは、前記ノズル列に沿って長くなるように長方形状に形成されており、前記アクチュエータプレートは直方体状に形成されており、前記複数のチャネルは、前記ノズルプレートが接合される第１面と、該第１面に交差する第２面とが開口するように形成されており、前記アクチュエータプレートの前記第２面には、前記チャネルの開口の一部を閉塞すると共に前記複数のチャネルに連通するインク導入部が形成されたカバープレートが設けられており、前記ノズルプレートの短手方向端部で、かつ前記カバープレート側に、前記露出部を設けたことを特徴とする。

このように構成することで、ノズルプレートの短手方向であっても、接地箇所を、できる限りアクチュエータプレートから離間させることができる。このため、ノズルプレートの短手方向を接地させた場合であっても、アクチュエータプレートの動作を安定させることができる。

本発明に係るインクジェットヘッドにおいて、前記アクチュエータプレートは、支持プレートに支持されており、前記ノズルプレートの前記露出部を介して前記支持プレートに前記保護プレートが導通されていることを特徴とする。

このように構成することで、より簡素で、かつ接地のためのスペースを別途設けることなく、ノズルプレートの除電を行うことができる。

本発明に係るインクジェットヘッドは、導電性樹脂を介して前記支持プレートと前記保護プレートとが導通されていることを特徴とする。

このように構成することで、支持プレートと保護プレートとの電気的接続を容易に行うことができる。このため、ノズルプレートの製造工数、製造コストの増大をより確実に抑制できる。
また、支持プレートと保護プレートとの電気的接続を確実なものとすることができるので、アクチュエータプレートの動作を確実に安定させることができる。

本発明に係る液体噴射記録装置は、上記の何れかに記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とする。

このように構成することで、簡素な構造で製造工数、製造コストの増大を抑制しつつ、除電を行うことが可能な液体噴射記録装置を提供できる。
また、動作を安定させることができると共に、部品点数の増加を抑え、小型化可能な液体噴射記録装置を提供できる。

本発明によれば、簡素な構造でありながらノズルプレートの背面に、接地可能な箇所（保護プレートを接地させる箇所）を設けることができる。つまり、ノズルプレートの背面側で、露出部を介して保護プレートを接地させることができる。また、ノズルプレート自体を接地させる必要がないので、例えば従来のように、ノズルプレートをシリコンで形成する必要もなくなる。このため、製造工数、製造コストの増大を抑制しつつ、ノズルプレートの除電を行うことができる。

また、ノズルプレートの背面側を接地させるので、インクジェットヘッドを覆う金属製のカバーも必要なく、またノズルプレート自体が大型化してしまうこともない。さらに、接地させる箇所（ノズルプレートの背面側に保護プレートが露出している箇所）にインクが万遍なく付着してしまうこともないので、アクチュエータプレートを駆動させる際にショートすることもない。このため、インクジェットヘッドの動作を安定させることができると共に、部品点数の増加を抑え、インクジェットヘッドを小型化できる。

本発明の実施形態における液体噴射記録装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるインクジェットヘッドの斜視図である。 本発明の実施形態におけるヘッドチップの斜視図である。 本発明の実施形態におけるヘッドチップの分解斜視図である。 本発明の実施形態におけるノズルプレートを、吐出面側からみた平面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態におけるノズルプレートを、背面側からみた平面図である。 図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態におけるノズルプレート、保護プレート、および補強プレートの製造方法の説明図であって、（ａ），（ｂ）は、各工程を示す。 本発明の実施形態の第１変形例におけるノズルプレートを、背面側からみた平面図である。 本発明の実施形態の第２変形例におけるノズルプレートを、背面側からみた平面図である。

次に、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

（液体噴射記録装置）
図１は、液体噴射記録装置１の構成を示す斜視図である。なお、以下の図では、説明を分かり易くするために各部材の縮尺を適宜変更している。
同図に示すように、液体噴射記録装置１は、記録紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送手段２，３と、被記録媒体Ｓに図示しないインクを噴射するインクジェットヘッド４と、インクジェットヘッド４にインクを供給するインク供給手段５と、インクジェットヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向Ｙと直交する走査方向Ｘに走査させる走査手段６と、を備えている。
なお、本実施形態では、搬送方向Ｙおよび走査方向Ｘの２方向に直交する方向を上下方向Ｚとする。

一対の搬送手段２，３は、搬送方向Ｙに間隔をあけて配置されており、一方の搬送手段２が搬送方向Ｙの上流側に位置し、他方の搬送手段３が搬送方向Ｙの下流側に位置している。これら搬送手段２，３は、走査方向Ｘに延設されたグリッドローラ２ａ，３ａと、このグリッドローラ２ａ，３ａに対して平行に配置されると共に、グリッドローラ２ａ，３ａとの間で被記録媒体Ｓを挟み込むピンチローラ２ｂ，３ｂと、グリッドローラ２ａ，３ａをその軸回りに回転させるモータ等の図示しない駆動機構と、をそれぞれ備えている。
そして、一対の搬送手段２，３のグリッドローラ２ａ，３ａを回転させることで、被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに沿った矢印Ｂ方向に搬送することが可能とされている。

インク供給手段５は、インクが収容されたインクタンク１０と、インクタンク１０とインクジェットヘッド４とを接続するインク配管１１と、を備えている。
図示の例では、インクタンク１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の四色のインクがそれぞれ収容されたインクタンク１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂが搬送方向Ｙに並んで配置されている。インク配管１１は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、インクジェットヘッド４を支持するキャリッジ１６の動作（移動）に追従可能とされている。

走査手段６は、走査方向Ｘに延び、搬送方向Ｙに間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール１５と、これら一対のガイドレール１５に沿って移動可能に配置されたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６を走査方向Ｘに移動させる駆動機構１７と、を備えている。
駆動機構１７は、一対のガイドレール１５の間に配置され、走査方向Ｘに間隔をあけて配置された一対のプーリ１８と、これら一対のプーリ１８の間に巻回されて走査方向Ｘに移動する無端ベルト１９と、一方のプーリ１８を回転駆動させる駆動モータ２０と、を備えている。

キャリッジ１６は、無端ベルト１９に連結されており、一方のプーリ１８の回転駆動による無端ベルト１９の移動に伴って走査方向Ｘに移動可能とされている。また、キャリッジ１６には、複数のインクジェットヘッド４が走査方向Ｘに並んだ状態で搭載されている。
図示の例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各インクをそれぞれ噴射する４つのインクジェットヘッド４、すなわちインクジェットヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂが搭載されている。

（インクジェットヘッド）
次に、インクジェットヘッド４について詳細に説明する。
図２は、インクジェットヘッド４の斜視図である。
同図に示すように、インクジェットヘッド４は、キャリッジ１６に固定される固定プレート２５と、この固定プレート２５上に固定されたヘッドチップ２６と、インク供給手段５から供給されたインクを、ヘッドチップ２６の後述するインク導入孔４１ａにさらに供給するインク供給部２７と、ヘッドチップ２６に駆動電圧を印加する制御手段２８と、を備えている。

インクジェットヘッド４は、駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の噴出量で吐出する。このとき、インクジェットヘッド４が走査手段６により走査方向Ｘに移動することにより、被記録媒体Ｓにおける所定範囲に記録を行うことができる。この走査を、搬送手段２，３により被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに搬送しながら繰り返し行うことで、被記録媒体Ｓの全体に記録を行うことが可能となる。

固定プレート２５には、アルミ等の金属製のベースプレート３０が上下方向Ｚに沿って起立した状態で固定されていると共に、ヘッドチップ２６の後述するインク導入孔４１ａにインクを供給する流路部材３１が固定されている。流路部材３１の上方には、インクを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器３２がベースプレート３０に支持された状態で配置されている。そして、流路部材３１と圧力緩衝器３２は、インク連結管３３を介して連結され、圧力緩衝器３２にはインク配管１１が接続されている。

このような構成のもと、圧力緩衝器３２は、インク配管１１を介してインクが供給されると、このインクを内部の貯留室内に一旦貯留した後、所定量のインクをインク連結管３３および流路部材３１を介してインク導入孔４１ａに供給する。
なお、これら流路部材３１、圧力緩衝器３２およびインク連結管３３は、上記インク供給部２７として機能する。

また、固定プレート２５には、ヘッドチップ２６を駆動するための集積回路等の制御回路（駆動回路）３５が搭載されたＩＣ基板３６が取り付けられている。この制御回路３５と、ヘッドチップ２６の後述するコモン電極（駆動電極）およびダミー電極（何れも不図示）は、図示しない配線パターンがプリント配線されたフレキシブル基板３７を介して電気接続されている。これにより、制御回路３５は、フレキシブル基板３７を介してコモン電極とダミー電極との間に、駆動電圧を印加することが可能とされる。
なお、これら制御回路３５が搭載されたＩＣ基板３６、およびフレキシブル基板３７は、上記制御手段２８として機能する。

（ヘッドチップ）
続いて、ヘッドチップ２６について詳細に説明する。
図３は、ヘッドチップ２６の斜視図、図４は、ヘッドチップ２６の分解斜視図である。
図３、図４に示すように、ヘッドチップ２６は、アクチュエータプレート４０、カバープレート４１、支持プレート４２、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２を備えている。ヘッドチップ２６は、後述する液体噴射チャネル４５Ａの長手方向端部に臨むノズル孔４３ａからインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされている。

アクチュエータプレート４０は、第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂの２枚のプレートを積層した、いわゆる積層プレートとされている。なお、アクチュエータプレート４０は、積層プレートに限らず、１枚のプレートで構成してもよい。

第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂは、共に厚さ方向に分極処理された圧電基板、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックス基板であり、互いの分極方向を反対に向けた状態で接合されている。
このアクチュエータプレート４０は、厚さ方向Ｌ１に直交する第１方向（配列方向）Ｌ２に長く、厚さ方向Ｌ１および第１方向Ｌ２に対して直交する第２方向Ｌ３に短い、平面視略長方形状に形成されている。

なお、本実施形態のヘッドチップ２６はエッジシュート対応であるので、厚さ方向Ｌ１が液体噴射記録装置１における走査方向Ｘに一致し、かつ第１方向Ｌ２が搬送方向Ｙ、第２方向Ｌ３が上下方向Ｚに一致する。すなわち、例えばアクチュエータプレート４０の側面のうち、ノズルプレート４３に対向する側面（インクが吐出される側の側面）は、下端面４０ａとなり、この下端面４０ａとは第２方向Ｌ３の反対側に位置する側面は、上端面４０ｂとなる。以下の説明では、この上下方向に則して、単に下側、上側と称して説明する場合がある。しかしながら、通常、上下方向については、液体噴射記録装置１の設置角度に応じて変化してしまうことは言うまでもない。

アクチュエータプレート４０の一方の主面（カバープレート４１が重なる面）４０ｃには、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて並んだ複数のチャネル４５が形成されている。これら複数のチャネル４５は、一方の主面４０ｃ側に開口した状態で第２方向Ｌ３に沿って直線状に延びる溝部であり、長手方向の一方側がアクチュエータプレート４０の下端面４０ａ側に開口している。これら複数のチャネル４５の間には、断面略矩形状で第２方向Ｌ３に延びる駆動壁（圧電隔壁）４６が形成されている。この駆動壁４６によって、各チャネル４５はそれぞれ区分けされている。

また、複数のチャネル４５は、インクが充填される液体噴射チャネル（液体吐出溝）４５Ａと、インクが充填されないダミーチャネル（液体非吐出溝）４５Ｂと、に大別される。そして、これら液体噴射チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂは、第１方向Ｌ２に交互に並んで配置されている。
このうち、液体噴射チャネル４５Ａは、アクチュエータプレート４０の上端面４０ｂ側に開口することなく、下端面４０ａ側にだけ開口した状態で形成されている。一方、ダミーチャネル４５Ｂについては、アクチュエータプレート４０の下端面４０ａ側だけでなく、上端面４０ｂ側にも開口するように形成されている。

液体噴射チャネル４５Ａの内壁面、すなわち第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面および底壁面には、不図示のコモン電極が形成されている。このコモン電極は、液体噴射チャネル４５Ａに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に形成されたコモン端子（電極端子部）５１に導通している。
一方、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面のうち、第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面には、不図示のダミー電極がそれぞれ形成されている。これらダミー電極は、ダミーチャネル４５Ｂに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に形成されたダミー端子（電極端子部）５３に導通している。

なお、ダミー端子５３は、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上におけるコモン端子５１よりも上端面４０ｂ側に形成されている。そして、液体噴射チャネル４５Ａを挟んだ両側に位置するダミー電極同士（異なるダミーチャネル４５Ｂ内に形成されたダミー電極同士）を、接続するように形成されている。

このような構成のもと、フレキシブル基板３７を介して制御回路３５がコモン端子５１およびダミー端子５３を通じて、コモン電極とダミー電極との間に駆動電圧を印加すると、駆動壁４６が変形する。そして、液体噴射チャネル４５Ａ内に充填されたインクに圧力変動が生じる。これにより、液体噴射チャネル４５Ａ内のインクをノズル孔４３ａより吐出することができ、被記録媒体Ｓに文字や図形等の各種情報を記録することが可能となる。

アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上には、カバープレート４１が重ね合わされている。このカバープレート４１には、インク導入孔４１ａが第１方向Ｌ２に長い平面視略矩形状に形成されている。
このインク導入孔４１ａには、流路部材３１を介して供給されてきたインクを液体噴射チャネル４５Ａ内に導入させ、かつダミーチャネル４５Ｂ内への導入を規制する複数のスリット５５ａが形成されたインク導入板５５が形成されている。つまり、複数のスリット５５ａは、液体噴射チャネル４５Ａに対応する位置に形成されており、各液体噴射チャネル４５Ａ内にのみインクを充填することが可能とされる。

なお、カバープレート４１は、例えばアクチュエータプレート４０と同じＰＺＴセラミックス基板で形成され、アクチュエータプレート４０と同じ熱膨張をさせることで、温度変化に対する反りや変形を抑制している。但し、この場合に限られず、アクチュエータプレート４０とは異なる材料でカバープレート４１を形成しても構わないが、熱膨張係数が近い材料を用いることが好ましい。

支持プレート４２は、重ね合されたアクチュエータプレート４０およびカバープレート４１を支持していると共に、ノズルプレート４３を同時に支持している。支持プレート４２は、アクチュエータプレート４０に対応するように、第１方向Ｌ２に長く形成された略長方形状の板材で、中央の大部分に、厚さ方向に貫通する嵌合孔４２ａが形成されている。この嵌合孔４２ａは、第１方向Ｌ２に沿って略長方形状に形成されており、重ね合されたアクチュエータプレート４０およびカバープレート４１を嵌合孔４２ａ内に嵌め込んだ状態で支持している。

また、支持プレート４２は、その外形状が厚さ方向下端に向かうに従って段差により小さくなるように段付き板状に形成されている。すなわち、支持プレート４２は、厚さ方向上端側に位置するベース部４２Ａと、ベース部４２Ａの下端面に配置され、このベース部４２Ａよりも外形状が小さくなるように形成された段差部４２Ｂと、が一体成形されたものである。そして、支持プレート４２は、段差部４２Ｂの端面がアクチュエータプレート４０の下端面４０ａより、補強プレート６２の厚さＴ２（図６参照）分だけ凹むように組み合わされている。

（ノズルプレート）
また、段差部４２Ｂの端面に、保護プレート６１および補強プレート６２が接合されたノズルプレート４３が、例えば接着等により固定されている。
ノズルプレート４３は、例えばポリイミド等のフィルム材からなるシートで、第１方向Ｌ２に長くなるように略長方形状に形成されている。

また、ノズルプレート４３には、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて複数のノズル孔４３ａが形成されている。これらノズル孔４３ａは、複数の液体噴射チャネル４５Ａに対してそれぞれ対向する位置に形成され、一列に並んでノズル列４３ｂを構成している。そして、各ノズル孔４３ａは、それぞれ対応する液体噴射チャネル４５Ａ内に連通している。なお、通常時にノズル孔４３ａからインクが吐出されないように、各ノズル孔４３ａにおいて適切なメニスカスが保たれている。
そして、このように構成されたノズルプレート４３の吐出面（アクチュエータプレート４０とは反対側の面）４３ｃに、保護プレート６１が設けられている。

（保護プレート）
図５は、ノズルプレート４３を、吐出面４３ｃ側からみた平面図、図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図３〜図６に示すように、保護プレート６１は、ノズルプレート４３を保護したり熱変形を防止したりするためのものである。保護プレート６１は、ステンレスからなる薄板材にプレス加工やエッチング加工を施して形成されたものであって、ノズルプレート４３の吐出面４３ｃに熱圧着や接着剤等を用いた接着により貼付固定されている。保護プレート６１も第１方向Ｌ２に長くなるように、略長方形状に形成されている。

なお、保護プレート６１のノズルプレート４３とは反対側の表面に、撥水膜を塗布することが望ましい。これにより、保護プレート６１上にインクが付着して残留してしまうことを抑制できる。しかしながら、これに限られるものではなく、保護プレート６１のノズルプレート４３とは反対側の表面を、親水性としてもよい。

また、保護プレート６１には、ノズル孔４３ａに対応する位置に、それぞれ厚さ方向に貫通する貫通孔６１ａが形成されている。貫通孔６１ａの直径は、ノズル孔４３ａの直径よりも若干大きくなるように設定されている。なお、保護プレート６１の厚さＴ１は、貫通孔６１ａにインクのメニスカスが形成されないような厚さに設定されている。
一方、ノズルプレート４３の吐出面４３ｃとは反対側（アクチュエータプレート４０側）の背面４３ｄに、補強プレート６２が設けられている。

（補強プレート）
図７は、ノズルプレート４３を、背面４３ｄ側からみた平面図、図８は、図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
ここで、ノズルプレート４３の背面４３ｄは、アクチュエータプレート４０の下端面４０ａに対応する領域（図７におけるドットハッチ部参照）が、この下端面４０ａと接合されるアクチュエータ接合面４３ｅとされている。

図３、図４、図６〜図８に示すように、補強プレート６２は、ノズルプレート４３を補強して、ノズルプレート４３の反りを防止するためのものである。補強プレート６２は、ステンレスからなる薄板材にプレス加工やエッチング加工を施して形成されたものであって、ノズルプレート４３の背面４３ｄに熱圧着や接着剤等を用いた接着により貼付固定されている。

補強プレート６２も第１方向Ｌ２に長くなるように、略長方形状に形成されている。そして、補強プレート６２には、ノズルプレート４３のアクチュエータ接合面４３ｅに対応する位置に、開口部６２ａが形成されている。すなわち、補強プレート６２は、ノズルプレート４３のアクチュエータ接合面４３ｅを避け、このアクチュエータ接合面４３ｅの周囲を取り囲むように形成されている。これにより、アクチュエータプレート４０の下端面４０ａに、ノズルプレート４３のアクチュエータ接合面４３ｅが接合されると共に、支持プレート４２の段差部４２Ｂの端面に、補強プレート６２が接合される。

なお、アクチュエータプレート４０の下端面４０ａとノズルプレート４３のアクチュエータ接合面４３ｅとの接合、および支持プレート４２の段差部４２Ｂの端面と補強プレート６２との接合は、それぞれ接着剤を用いて行われる。このため、補強プレート６２の表面は、親水性であることが望ましい。
また、補強プレート６２の厚さＴ２は、保護プレート６１の厚さＴ１よりも厚く設定されていることが望ましい。このように設定することにより、補強プレート６２の剛性を高めることができ、保護プレート６１がノズルプレート４３に及ぼす影響を、できる限り抑制することができる。

ここで、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２のそれぞれの短手方向の長さ（アクチュエータプレート４０の厚さ方向Ｌ１の長さ）は、支持プレート４２の段差部４２Ｂの短手方向の長さ（アクチュエータプレート４０の厚さ方向Ｌ１の長さ）とほぼ同一の長さとなるように設定されている。これに対し、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２のそれぞれの長手方向（第１方向Ｌ２）の長さは、それぞれ異なっている。

より具体的には、図７、図８に示すように、保護プレート６１の長手方向の長さＷ１は、支持プレート４２の段差部４２Ｂの長手方向（第１方向Ｌ２）の長さとほぼ同一長さとなるように設定されている。
一方、ノズルプレート４３の長手方向の長さＷ２は、保護プレート６１の長手方向の長さＷ１よりも若干短くなるように設定されている。また、補強プレート６２の長手方向の長さＷ３は、ノズルプレート４３の長手方向の長さＷ２よりも若干短くなるように設定されている。

このように、各プレート４３，６１，６２を形成することにより、これらプレート４３，６１，６２を重ね合わせた際に長手方向両端に段差が形成される。すなわち、ノズルプレート４３を背面４３ｄ側からみると、補強プレート６２の長手方向端からそれぞれノズルプレート４３の長手方向両端が露出しており、さらに、ノズルプレート４３の長手方向両端からそれぞれ保護プレート６１の長手方向両端が露出する。換言すれば、ノズルプレート４３の背面４３ｄには、長手方向両端に、保護プレート６１が露出する露出部４４が設けられている。

このような各プレート４３，６１，６２におけるノズルプレート４３の背面４３ｄ側を段差部４２Ｂの端面に接着剤等により貼り付けると、この段差部４２Ｂに、保護プレート６１の長手方向両端、ノズルプレート４３の長手方向両端、および補強プレート６２の長手方向端のそれぞれが接触することになる。

ここで、各プレート４３，６１，６２を重ね合わせた状態では、これらの長手方向両端に段差が形成されることになる。しかしながら、各プレート４３，６１，６２の厚さは、段差を無視できる程度に薄く設定されている。しかも、各プレート４３，６１，６２の長手方向両端は、短手方向の端部と比較して撓みやすい。このため、支持プレート４２の段差部４２Ｂに、保護プレート６１の長手方向両端、ノズルプレート４３の長手方向両端、および補強プレート６２の長手方向端のそれぞれが接触する。

支持プレート４２に保護プレート６１が接触することにより、この保護プレート６１が接地される。なお、保護プレート６１と同様に金属製の補強プレート６２も支持プレート４２に接触しているが、各プレート４３，６１，６２の長手方向両端において、保護プレート６１と補強プレート６２との間に樹脂製のノズルプレート４３が介在することになる。このため、保護プレート６１と補強プレート６２とが直接接触することがない。ここで、ノズルプレート４３の長手方向の長さＷ２と補強プレート６２の長手方向の長さＷ３は、それぞれ保護プレート６１と補強プレート６２との間で絶縁距離が確保できる長さに設定される。

また、支持プレート４２の段差部４２Ｂの端面と各プレート４３，６１，６２との固定に用いられる接着剤は、エポキシ系等の絶縁性を有する接着剤が用いられる。
ここで、絶縁性を有する接着剤を用いる場合であっても、支持プレート４２の段差部４２Ｂに、保護プレート６１の長手方向両端を強く押し付けることによって支持プレート４２と保護プレート６１との間の接着剤の膜厚を、両者４２，６１の電気的な接続が可能な膜厚（絶縁距離よりも薄い膜厚）とすることができる。または、保護プレート６１の長手方向両端の一部を強く押し付けることによって、この一部の接着剤が押し退けられ、保護プレート６１と支持プレート４２とが直接接触する。

また、この他に、支持プレート４２の段差部４２Ｂの端面と各プレート４３，６１，６２とを接着固定するにあたって、保護プレート６１の長手方向両端（保護プレート６１の露出部４４に対応する箇所）のみ、導電性の接着剤や導電性の樹脂を用い、ノズルプレート４３、および補強プレート６２にはエポキシ系の絶縁性を有する接着剤を用いることも可能である。このように構成することで、支持プレート４２と保護プレート６１との電気的接続を容易に行うことができる。

このような構成のもと、液体噴射記録装置１により、被記録媒体Ｓに情報を記録する場合には、図１に示すように、例えば、一対の搬送手段２，３により被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに搬送させながら、走査手段６によりキャリッジ１６を介して各インクジェットヘッド４を走査方向Ｘに往復移動させる。この間に、各インクジェットヘッド４において、制御回路３５がコモン端子５１とダミー端子５３との間に駆動電圧を印加する。

これにより、駆動壁４６に厚みすべり変形を生じさせ、液体噴射チャネル４５Ａ内に充填されたインクに圧力波を発生させる。この圧力波により、液体噴射チャネル４５Ａの内圧が高まるので、インクをノズル孔４３ａから吐出させることができる。この際、インクはノズル孔４３ａを通過する際に液滴状のインク滴となり、保護プレート６１の貫通孔６１ａを介して吐出される。その結果、被記録媒体Ｓに４色のインクを利用して、文字や図形等の各種情報を記録することができる。

ここで、ノズルプレート４３には、保護プレート６１が設けられている。保護プレート６１は、熱変形量の小さいステンレスにより形成されているので、ノズルプレート４３がポリイミド等の樹脂により形成されている場合であってもノズル孔４３ａの熱変形を確実に抑制できる。このため、環境温度等に関わらず、ヘッドチップ２６からのインクの吐出量を安定させることができ、被記録媒体Ｓへの記録を高精度に行うことができる。

また、例えば保護プレート６１と被記録媒体Ｓとが擦れるなどして、保護プレート６１が帯電してしまう場合がある。しかしながら、保護プレート６１は、支持プレート４２の段差部４２Ｂに接触（電気的に接続）しており、接地されているので、保護プレート６１が除電される。このため、インクの吐出特性が安定し、この結果、被記録媒体Ｓに記録される文字や図形等の各種情報の品質が安定する。

（ノズルプレート、保護プレート、および補強プレートの製造方法）
次に、図６、図９（ａ）、図９（ｂ）に基づいて、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２の製造方法について説明する。
図９は、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２の製造方法の説明図であって、（ａ），（ｂ）は、各工程を示す。

まず、ノズルプレート４３の吐出面４３ｃに、熱圧着や接着剤等を用いた接着により保護プレート６１を貼り合せると共に、ノズルプレート４３の背面４３ｄに、熱圧着や接着剤等を用いた接着により補強プレート６２を貼り合せる。この時点では、保護プレート６１に貫通孔６１ａが形成されていないと共に、補強プレート６２に開口部６２ａが形成されていない。また、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２は、全て同一形状になっている。すなわち、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２の長手方向の長さは、全て同じ長さに設定されている。

次に、図９（ａ）に示すように、エッチングにより保護プレート６１に貫通孔６１ａを形成する。また、補強プレート６２に開口部６２ａを形成すると共に、補強プレート６２の長手方向両端に切除部６２ｂを形成し、補強プレート６２の長手方向の長さＷ３を所望の長さに形成する。そして、補強プレート６２側に、ノズルプレート４３の長手方向両端を露出させる。

続いて、図９（ｂ）に示すように、エッチングによりノズルプレート４３の長手方向両端に切除部４３ｆを形成し、ノズルプレート４３の長手方向の長さＷ２を所望の長さに形成し、露出部４４を設ける。そして、ノズルプレート４３の背面４３ｄ側に、露出部４４を介して保護プレート６１の長手方向両端を露出させる。

次に、図６に示すように、ノズルプレート４３にレーザ光Ｌを照射する。そして、貫通孔６１ａと同軸上のノズル孔４３ａを形成する。このとき、ノズルプレート４３へのレーザ光Ｌの照射方向は、ノズルプレート４３側からでもよいし（図６における実線矢印参照）、保護プレート６１側から貫通孔６１ａを介してノズルプレート４３にレーザ光Ｌを照射する方向（図６における破線矢印参照）でもよい。

ここで、レーザ光Ｌによってノズルプレート４３が熱せられるが、保護プレート６１が貼り付けられているので、ノズルプレート４３の熱変形が抑制される。これにより、ノズル孔４３ａが精度よく形成される。そして、ノズル孔４３ａを形成してノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２の製造が完了する。

そして、保護プレート６１および補強プレート６２が貼り付けられたノズルプレート４３を、接着等を用いてアクチュエータプレート４０および支持プレート４２に接合する。
ここで、ノズルプレート４３には、補強プレート６２が設けられているので、ノズルプレート４３の吐出面４３ｃの全面に保護プレート６１が貼り付けられている場合であっても、ノズルプレート４３の反りを抑制できる。このため、アクチュエータプレート４０や支持プレート４２へのノズルプレート４３の接合を容易、かつ正確に行うことができる。

なお、保護プレート６１の貫通孔６１ａ、補強プレート６２の開口部６２ａと切除部６２ｂ、およびノズルプレート４３の切除部４３ｆも、エッチングに代わってレーザ光により形成することが可能である。この場合、例えば、ノズルプレート４３のノズル孔４３ａを形成する工程で、切除部４３ｆを同時に形成してしまうことも可能である。このような製造方法とすることで、ノズルプレート４３の製造工数を短縮化できる。

このように、上述の実施形態では、ノズルプレート４３に切除部４３ｆを形成して露出部４４を設け、この露出部４４を介してノズルプレート４３の背面４３ｄ側に、保護プレート６１の長手方向両端を露出させている。そして、この保護プレート６１の露出した箇所を、支持プレート４２の段差部４２Ｂに接触させている。このため、従来のように複雑な導電部を設けることなく、また、保護プレート６１を接地させるためのスペースを別途設けることなく、保護プレート６１を容易に除電させることができる。
また、ノズルプレート４３自体を接地させる必要がないので、例えば従来のように、ノズルプレート４３をシリコンで形成する必要もなくなる。このため、製造工数、製造コストの増大を抑制しつつ、ノズルプレート４３の除電を行うことができる。

さらに、ノズルプレート４３の背面４３ｄ側を利用して接地させるので、従来のようにインクジェットヘッド４を覆う金属製のカバーも必要なく、またノズルプレート４３自体が大型化してしまうこともない。さらに、保護プレート６１の露出した箇所にインクが万遍なく付着してしまうこともないので、アクチュエータプレート４０を駆動させる際にショートすることもない。このため、インクジェットヘッド４の動作を安定させることができると共に、部品点数の増加を抑え、インクジェットヘッド４を小型化できる。

また、ノズルプレート４３の長手方向両端に切除部４３ｆを形成して露出部４４を設け、保護プレート６１の長手方向両端を支持プレート４２に接触させている。長手方向の端部は短手方向と比較して撓み易いので、この撓み易さを利用して支持プレート４２に保護プレート６１を容易に接触させることができる。
さらに、保護プレート６１の短手方向に支持プレート４２と接触させるためのスペースを確保する必要がなく、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２の短手方向（アクチュエータプレート４０の厚さ方向Ｌ１）を薄型化できる。この結果、複数のインクジェットヘッド４が走査方向Ｘに並べても（図１参照）、これらインクジェットヘッド４の配置スペースを省スペース化できる。

また、保護プレート６１と支持プレート４２との接着に導電性の接着剤や導電性の樹脂を用いれば、これら保護プレート６１と支持プレート４２との電気的接続を確実なものにすることができる。このため、アクチュエータプレート４０の動作を確実に安定させることができる。さらに、保護プレート６１と支持プレート４２との電気的接続を容易に行うことができるので、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２の製造工数、製造コストの増大をより確実に抑制できる。

なお、上述の実施形態では、保護プレート６１の長手方向両端に切除部６２ｂを形成すると共に、ノズルプレート４３の長手方向両端に切除部４３ｆを形成し、ノズルプレート４３の背面４３ｄに、保護プレート６を露出させる露出部４４を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、保護プレート６１およびノズルプレート４３の長手方向一端のみに、それぞれ切除部６２ｂ，４３ｆを形成してもよい。

（第１変形例）
次に、図１０に基づいて、本実施形態の第１変形例について説明する。なお、以下の説明において、前述の実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する（以下の変形例についても同様）。
図１０は、第１変形例におけるノズルプレート４３を、背面４３ｄ側からみた平面図であって、前述の実施形態の図７に対応している。

同図に示すように、前述の実施形態では、補強プレート６２の長手方向両端、およびノズルプレート４３の長手方向両端に、それぞれ切除部６２ｂ，４３ｆを形成したが、第１変形例では、補強プレート６２の短手方向一端、およびノズルプレート４３の短手方向一端に、それぞれ切除部６２ｂ，４３ｆが形成されている。この点、前述の実施形態と相違する。
各切除部６２ｂ，４３ｆが形成される箇所は、補強プレート６２、およびノズルプレート４３のそれぞれの短手方向のうち、カバープレート４１（図３、図４参照）側の端部（図１０における上側の端部）である。これにより、ノズルプレート４３の短手方向端部で、かつカバープレート４１側に、露出部４４が設けられる。

このように構成した場合であっても、保護プレート６１と支持プレート４２の段差部４２Ｂとを接触させることができるので、前述の実施形態と同様の効果を奏する。
また、このように補強プレート６２、およびノズルプレート４３のそれぞれの短手方向に切除部６２ｂ，４３ｆを形成する場合、カバープレート４１側の端部とすることで、保護プレート６１と支持プレート４２との接触箇所をできる限りアクチュエータプレート４０から離間させることができる。このため、保護プレート６１からアクチュエータプレート４０に電気が流れてしまうことを抑制でき、アクチュエータプレート４０の動作を安定させることができる。

（第２変形例）
次に、図１１に基づいて、本実施形態の第２変形例について説明する。
図１１は、第２変形例におけるノズルプレート４３を、背面４３ｄ側からみた平面図であって、前述の実施形態の図７に対応している。

同図に示すように、前述の実施形態では、補強プレート６２の長手方向両端、およびノズルプレート４３の長手方向両端に、それぞれ切除部６２ｂ，４３ｆを形成したが、第２変形例では、補強プレート６２の長手方向両端に切除部６２ｂを形成する一方、ノズルプレート４３の長手方向両端に複数の開口部４３ｇを形成している。換言すれば、ノズルプレート４３の長手方向両端を、部分的に切除して（切除部を形成して）開口部４３ｇを形成し、露出部４４を設けている。この点、前述の実施形態と相違する。

このように構成した場合であっても、保護プレート６１と支持プレート４２の段差部４２Ｂとを接触させることができるので、前述の実施形態と同様の効果を奏する。
ここで、この第２変形例の場合、開口部４３ｇを介して露出する保護プレート６１を確実に支持プレート４２に接触させるために、開口部４３ｇ（露出部４４）に導電性の接着剤や導電性の樹脂を塗布することが望ましい。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。

例えば、上述の実施形態では、ノズルプレート４３の背面４３ｄに、補強プレート６２を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、補強プレート６２を設けなくてもよい。

また、上述の実施形態では、ノズルプレート４３の背面４３ｄ側に露出部４４を介して露出した保護プレート６１を、支持プレート４２に接触させることにより、保護プレート６１を接地させる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ノズルプレート４３の背面４３ｄ側に露出部４４を介して露出した保護プレート６１を、導電部材を介してキャリッジ１６やベースプレート３０等に接地させるように構成してもよい。このような場合であっても、保護プレート６１の背面を除く周囲に除電のための部品を配置する必要がないので、インクジェットヘッド４の大型化を防止できる。

さらに、上述の実施形態では、ノズルプレート４３、保護プレート６１、および補強プレート６２を製造するにあたって、ノズルプレート４３の両面に、このノズルプレート４３と同一形状の保護プレート６１、および補強プレート６２をそれぞれ貼り合せた後、エッチングにより保護プレート６１、および補強プレート６２を所望の形状に形成する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、予め保護プレート６１、および補強プレート６２を所望の形状に形成した後、これら保護プレート６１、および補強プレート６２をノズルプレート４３に貼り合せるようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、保護プレート６１の外形状は、ノズルプレート４３の外形状に対応するように第１方向Ｌ２に長くなるように略長方形状に形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ノズルプレート４３を保護したり熱変形を防止したりでき、かつノズルプレート４３の背面４３ｄ側に露出部４４を介して露出させることができる形状であればよい。

さらに、上述の実施形態では、保護プレート６１および補強プレート６２は、ステンレスからなる薄板材により形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、保護プレート６１、および補強プレート６２に、金属製のさまざまな材料を採用することができる。

そして、上述の実施形態では、ヘッドチップ２６は、液体噴射チャネル４５Ａの長手方向端部に臨むノズル孔４３ａからインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、液体噴射チャネル４５Ａの長手方向中央に臨むノズル孔からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのヘッドチップにも、上述の保護プレート６１や補強プレート６２を採用することができる。

また、上述の実施形態では、補強プレート６２の厚さＴ２を、保護プレート６１の厚さＴ１よりも厚く設定した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、補強プレート６２の厚さＴ２と保護プレート６１の厚さＴ１とを同一か、または同程度に設定してもよい。

１…液体噴射記録装置 ４…インクジェットヘッド ４０…アクチュエータプレート ４０ａ…下端面（第１面） ４０ｃ…主面（第２面） ４１…カバープレート ４１ａ…インク導入孔（インク導入部） ４２…支持プレート ４３…ノズルプレート ４３ａ…ノズル孔 ４３ｂ…ノズル列 ４３ｃ…吐出面 ４３ｄ…背面 ４３ｅ…アクチュエータ接合面（接合面） ４３ｆ…切除部 ４３ｇ…開口部（切除部） ４４…露出部 ４５…チャネル ４５Ａ…液体噴射チャネル（チャネル） ６１…保護プレート ６１ａ…貫通孔

Claims (6)

1. 複数のノズル孔からなるノズル列を有するノズルプレートと、
   インクが充填されると共に前記ノズル孔に連通する複数のチャネルを有するアクチュエータプレートと、
   前記ノズルプレートの前記インクが吐出される側の吐出面に設けられ、前記ノズル孔に対応する位置に、該ノズル孔に連通する貫通孔が形成されている保護プレートと、
   を備え、
   前記ノズルプレートの前記アクチュエータプレートとの接合面を避けた位置の一部には、前記ノズルプレートの前記吐出面とは反対側の背面に、前記保護プレートを露出させる露出部が設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記ノズルプレートおよび前記保護プレートは、前記ノズル列に沿って長くなるように長方形状に形成されており、
   前記ノズルプレートの長手方向端部に前記露出部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記ノズルプレートおよび前記保護プレートは、前記ノズル列に沿って長くなるように長方形状に形成されており、
   前記アクチュエータプレートは直方体状に形成されており、
   前記複数のチャネルは、前記ノズルプレートが接合される第１面と、該第１面に交差する第２面とが開口するように形成されており、
   前記アクチュエータプレートの前記第２面には、前記チャネルの開口の一部を閉塞すると共に前記複数のチャネルに連通するインク導入部が形成されたカバープレートが設けられており、
   前記ノズルプレートの短手方向端部で、かつ前記カバープレート側に、前記露出部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記アクチュエータプレートは、支持プレートに支持されており、
   前記ノズルプレートの前記露出部を介して前記支持プレートに前記保護プレートが導通されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のインクジェットヘッド。
5. 導電性樹脂を介して前記支持プレートと前記保護プレートとが導通されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
6. 請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射記録装置。

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