JP5565567B2 - 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド、インクジェット式記録ヘッドユニット及びインクジェット式記録装置に関する。

液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電素子の変位による圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。インクジェット式記録ヘッドはノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室に供給されたインクに圧力を付与することで、ノズル開口からインク滴を吐出させている。

また、このようなインクジェット式記録ヘッドでは、圧電素子の一端部を振動板に固定すると共に他端部を固定板に固定し、固定板をケースに固定することで圧電素子を保持し、圧電素子を軸方向に伸長・収縮させることで振動板を変形させて、圧力発生室に圧力変化を生じさせてインク滴を吐出させるものが提案されている。

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、ケースは樹脂材料を成形することで形成されているため、剛性が低く、圧電素子を駆動した際の反発力を抑えることができないという問題がある。特に、圧電素子がケースを貫通する収容部に固定されている場合、ケースは圧電素子の並設方向の両端部では、収容部の壁面によって剛性が高く、並設方向中央部では、剛性が低くなるため、圧電素子の駆動による反発力を均一に抑えることができず、均一なインク吐出特性で駆動することができない。

このため、樹脂材料からなるケースに圧電素子の並設方向に亘って金属製の補強板を埋設することで、補強板によってケースを補強したインクジェット式記録ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２００１−２９３８６２号公報 特開２００１−７１４８６号公報

このように、ケースに補強板を埋設する場合、ケースを成形する金型の所定位置に補強板を位置決めしなくてはならない。このため、補強板の一部は、位置決めするために保持されて、ケースが成形されるため、ケースから補強板の一部が露出した状態で設けられる。このようなケースから露出した補強板の露出部は、矩形状を有する板状部材の周囲の４辺に設けられるが、ケースの流路ユニットとの接着面側に露出部が存在するのは好ましくないことから、側面の吐出面側の２つの角部と、吐出面とは反対側の１辺とに設けられている。

しかしながら、吐出面側の２つの角部は、吐出面に近接していることから、ノズル開口から吐出されたインクの一部が吐出面に付着し、吐出面に付着したインクが角部にまで這い上がってしまう。このように角部に這い上がったインクは、ケースの成形した樹脂と補強板との界面を介して吐出面とは反対側の露出部まで達し、吐出面とは反対側の露出部からケース内のアクチュエーターユニットが収容された収容部内に侵入して、侵入したインクによってアクチュエーターが破壊されてしまうという問題がある。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。

本発明は、このような事情に鑑み、液体の侵入を抑制してアクチュエーターの破壊を抑制することができる液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、ノズル開口と該ノズル開口に連通する流路とが設けられた流路ユニットと、該流路ユニットに固定されたケースと、該ケースに固定され、前記流路内に圧力変化を生じさせるアクチュエーターが並設されたアクチュエーターユニットと、を具備し、前記ケースは、樹脂成形材料で形成され、かつ、補強板を前記アクチュエーターの並設方向に亘って埋設し、前記ケースの面には、前記補強板が露出した第１露出部と第２露出部とが設けられ、前記補強板の面のうち、前記アクチュエーターの並設方向の両側面のそれぞれにおいて、凸部と、前記凸部よりも前記並設方向に突出しない凹部とが設けられ、前記第１露出部は、前記ケースの面のうち、前記ケースが前記流路ユニットに固定された面とは反対側の面から、前記補強板が露出することにより、設けられ、前記第２露出部は、前記ケースの面のうち、前記並設方向の両側面から、前記補強板の角部がそれぞれ露出することにより、設けられ、前記角部は、前記補強板の面のうち、前記凸部の面と、前記第１露出部において露出する面とは反対側の面であって、前記凹部を形成するための面とを含む、ことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、補強板に凹部を設けることで、第２露出部によって露出される角部が吐出面とは反対側に配置されるため、吐出面に付着した液体等が第２露出部によって露出された補強板まで達するのを抑制することができる。これにより、第２露出部で露出された補強板とケースとの界面を這い上がった液体が、第１露出部からケースに保持されたアクチュエーターユニットに付着するのを抑制して、アクチュエーターの液体による破壊を抑制することができる。
ここで、前記補強板の前記並設方向の両側面のうち、前記凸部に対して前記凹部とは反対側において、前記吐出面とは反対側の面に開口する切り欠き部が設けられており、前記凹部と前記切り欠き部との間に前記凸部が設けられていてもよい。
また、前記流路ユニットの吐出面側には、当該吐出面を覆うカバーヘッドが設けられており、前記角部が、前記カバーヘッドによって覆われていることが好ましい。これによれば、カバーヘッドによって、吐出面側を保護することができる。また、カバーヘッドと流路ユニット及びケースとの間に液体が侵入しても、第２露出部によって露出された補強板は、吐出面と離れて位置するため、侵入した液体が補強板に接触するのを抑制することができる。
また、前記カバーヘッドが、前記吐出面から前記ケース側に向かって、当該ケースとの隙間が徐々に漸大するように設けられていることが好ましい。これによれば、ケースとカバーヘッドとの間に侵入した液体が流路ユニットとは反対側に這い上がるのを抑制して、侵入した液体が補強板に接触するのを抑制することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを複数具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、アクチュエーターの破壊を抑制して信頼性を向上した液体噴射ヘッドユニットを実現できる。
また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッド又は液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、アクチュエーターの破壊を抑制して信頼性を向上した液体噴射装置を実現できる。
他の態様は、ノズル開口と該ノズル開口に連通する流路が設けられた流路ユニットと、該流路ユニットに固定されたケースと、該ケースに固定されて、前記流路内に圧力変化を生じさせるアクチュエーターが並設されたアクチュエーターユニットと、を具備し、前記ケースが、樹脂成形材料で形成されていると共に、当該ケースには、補強板が、前記アクチュエーターの並設方向に亘って埋設され、前記ケースの前記流路ユニットに固定された面とは反対側の面には、前記補強板が露出された第１露出部が設けられ、前記補強板の前記アクチュエーターの並設方向両側面には、前記ノズル開口が開口する吐出面側に凹部が設けられ、前記ケースの前記アクチュエーターの並設方向の両側面には、前記補強板の前記凹部によって形成された凸部の前記吐出面側及び前記側面を含む角部が露出された第２露出部が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、補強板に凹部を設けることで、第２露出部によって露出される角部が吐出面とは反対側に配置されるため、吐出面に付着した液体等が第２露出部によって露出された補強板まで達するのを抑制することができる。これにより、第２露出部で露出された補強板とケースとの界面を這い上がった液体が、第１露出部からケースに保持されたアクチュエーターユニットに付着するのを抑制して、アクチュエーターの液体による破壊を抑制することができる。

ここで、前記補強板の前記アクチュエーターの並設方向の両側面には、前記凹部とは反対側に前記吐出面とは反対側の面に開口する切り欠き部が設けられており、前記凹部と前記切り欠き部との間に前記凸部が設けられていてもよい。

また、前記流路ユニットの吐出面側には、当該吐出面を覆うカバーヘッドが設けられており、前記角部が、前記カバーヘッドによって覆われていることが好ましい。これによれば、カバーヘッドによって、吐出面側を保護することができる。また、カバーヘッドと流路ユニット及びケースとの間に液体が侵入しても、第２露出部によって露出された補強板は、吐出面と離れて位置するため、侵入した液体が補強板に接触するのを抑制することができる。

また、前記カバーヘッドが、前記吐出面から前記ケース側に向かって、当該ケースとの隙間が徐々に漸大するように設けられていることが好ましい。これによれば、ケースとカバーヘッドとの間に侵入した液体が流路ユニットとは反対側に這い上がるのを抑制して、侵入した液体が補強板に接触するのを抑制することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを複数具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、アクチュエーターの破壊を抑制して信頼性を向上した液体噴射ヘッドユニットを実現できる。

また、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッド又は液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、アクチュエーターの破壊を抑制して信頼性を向上した液体噴射装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの上面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係るケースの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドを示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの比較例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る補強板の変形例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２はインクジェット式記録ヘッドの上面図、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ′線断面図であり、図５は図２のＣ−Ｃ′線断面図である。

図１に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１（以下、記録ヘッド１とも言う）は、一対のアクチュエーターユニット２と、アクチュエーターユニット２を内部に収容可能な収容部３が設けられた樹脂材料からなるケース４と、ケース４の先端面に接合された流路ユニット５と、流路ユニット５側を覆うカバーヘッド６と、を具備する。

図３及び図４に示すように、本実施形態のアクチュエーターユニット２は、本実施形態のアクチュエーターである複数の圧電素子１１がその幅方向に並設された圧電素子形成部材１３と、圧電素子形成部材１３の先端部（一端部）側が自由端となるようにその基端部（他端部）側が固定端として接合される固定板１４とを有する。

圧電素子形成部材１３は、圧電材料層１５と、圧電素子１１の２つの極を構成する内部電極、すなわち、隣接する圧電素子１１と電気的に独立する個別電極を構成する個別内部電極１６と、隣接する圧電素子１１と電気的に共通する共通電極を構成する共通内部電極１７とを交互に挟んで積層することにより形成されている。

この圧電素子形成部材１３には、例えば、ワイヤーソー等によって複数のスリット１８が形成され、その先端部側が櫛歯状に切り分けられて圧電素子１１の列が形成されている。なお、圧電素子１１の列の両外側には、各圧電素子１１よりも広い幅を有する位置決め部１９が設けられている。この位置決め部１９は、圧電素子１１と同様に、圧電素子形成部材１３で形成されているが、実質的に駆動されない非駆動振動子であり、アクチュエーターユニット２を記録ヘッド１に組み込む際に、位置決め部１９をケース４に設けられた収容部３の側面に当接させて、アクチュエーターユニット２を高精度に位置決めするためのものである。

ここで、圧電素子１１の固定板１４に接合される領域は、振動に寄与しない不活性領域となっており、圧電素子１１を構成する個別内部電極１６及び共通内部電極１７間に電圧を印加すると、固定板１４に接合されていない先端部側の領域のみが振動する。そして、圧電素子１１の先端面が、後述する振動板４６の島部４９に接着剤等を介して固定される。

また、アクチュエーターユニット２の各圧電素子１１には、当該圧電素子１１を駆動するための駆動ＩＣ等の駆動回路２９が搭載されたＣＯＦ等の回路基板３０が接続されている。

流路ユニット５は、流路形成基板４０、振動板４６及びノズルプレート４８を具備する。

流路形成基板４０は、シリコン単結晶基板からなり、その一方面側の表層部分には、複数の隔壁４１によって画成された圧力発生室４２がその幅方向（短手方向）に並設されている。

また、図３に示すように、各圧力発生室４２の長手方向一端部側には、各圧力発生室４２に液体の一例であるインクを供給するためのマニホールド４４が液体供給路の一例であるインク供給路４５を介して連通されている。また、流路形成基板４０の圧力発生室４２の開口面側は振動板４６で封止され、他方面側にはノズル開口４７が穿設されたノズル形成部材の一例であるノズルプレート４８が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着されている。ノズルプレート４８のノズル開口４７と圧力発生室４２とは、流路形成基板４０を貫通して設けられたノズル開口連通孔４３を介して連通している。

振動板４６は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる第１の部材である弾性膜４６ａと、この弾性膜４６ａを支持する、例えば、金属材料等からなる第２の部材である支持板４６ｂとの複合板で形成されており、弾性膜４６ａ側が流路形成基板４０に接合されている。例えば、本実施形態では、第１の部材である弾性膜４６ａは、厚さが数μｍ程度のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルムからなり、第２の部材である支持板４６ｂは、厚さが数十μｍ程度のステンレス鋼板（ＳＵＳ）からなる。

また、振動板４６の各圧力発生室４２に対向する領域内には、圧電素子１１の先端部が当接する島部４９が設けられている。すなわち、振動板４６の各圧力発生室４２の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部５０が形成され、この薄肉部５０の内側にそれぞれ島部４９が設けられている。このような島部４９には、上述したアクチュエーターユニット２の圧電素子１１の先端部が例えば、接着剤等を介して固定される。

また、振動板４６のマニホールド４４に対向する領域には、薄肉部５０と同様に、支持板４６ｂがエッチングにより除去されて実質的に弾性膜４６ａのみで構成されるコンプライアンス部５４が設けられている。なお、このコンプライアンス部５４は、マニホールド４４内に圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部５４の弾性膜４６ａが変形することによって圧力変化を吸収し、マニホールド４４内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。

なお、本実施形態では、振動板４６を弾性膜４６ａと支持板４６ｂとで構成し、島部４９の周辺部及びコンプライアンス部５４を弾性膜４６ａのみで構成したが、特にこれに限定されず、例えば、振動板として、１枚の板状部材を用いて、板状部材の厚さ方向の一部を除去した凹形状の薄肉部５０、５２等を設けることで、島部４９及びコンプライアンス部５４を形成するようにしてもよい。

ケース４は、流路形成基板４０の振動板４６上に固定されたものであり、図示しないインクカートリッジ等の液体貯留部が接続されて、マニホールド４４にインクを供給するインク供給路４５が設けられている。

また、ケース４には、厚さ方向に貫通する２つの収容部３が設けられており、各収容部３にアクチュエーターユニット２が位置決めされて固定されている。

このようなケース４の収容部３は、図１に示すように、固定板１４が固定される側に固定板１４の幅よりも幅広に設けられた固定板保持部３ａと、圧電素子形成部材１３側に固定板保持部３ａよりも幅狭で且つ圧電素子形成部材１３よりも若干幅広に設けられた圧電素子保持部３ｂとを有する。なお、ここで言う幅は、圧電素子１１（圧力発生室４２）の並設方向のことである。また、図３に示すように、収容部３の固定板保持部３ａには、貫通方向において振動板４６側が幅狭となるように段差部３ｃが設けられており、固定板１４は、圧電素子１１が突出する端面が段差部３ｃに当接して固定される。

また、ケース４には、コンプライアンス部５４に対向する領域に開口する凹形状を有するコンプライアンス空間５５が設けられている。このコンプライアンス空間５５によってコンプライアンス部５４は変形可能に保持される。

このようなケース４は、樹脂材料によって形成されている。また、ケース４は、成形することで、低コストで製造することができると共に、容易に量産することができる。

さらに、ケース４には、補強板６０が埋設されている。本実施形態では、補強板６０は、ケース４の２つの収容部３の間に設けられて収容部３を区画する区画壁６１内に埋設されている。

図５に示すように、補強板６０は、矩形状を有する板状部材の一対の角部を切り欠いたＴ字形状を有する。具体的には、補強板６０は、ケース４に埋設された際に流路ユニット５側の角部を切り欠いた凹部６２が設けられており、この凹部６２によって補強板６０の両側面には、流路ユニット５とは反対側に側面方向に突出した凸部６３が設けられている。

このような補強板６０は、ケース４の圧電素子１１の並設方向の両側面と、ケース４の流路ユニット５とは反対側の面とに一部が露出した状態でケース４の区画壁６１内に埋設されている。具体的には、ケース４の流路ユニット５との接合面とは反対側の面の区画壁６１には、２つの凹形状を有する第１露出部６４が設けられており、第１露出部６４によって補強板６０の流路ユニット５とは反対側の辺の一部が露出されている。

また、ケース４の圧電素子１１の並設方向両側面には、側面と流路ユニット５側の面とに開口する凹形状を有する第２露出部６５がそれぞれ設けられている。第２露出部６５は、ケース４の側面に補強板６０の凸部６３までの深さよりも深く、且つ凹部６２よりも浅い深さで設けられている。この第２露出部６５によって補強板６０の凸部６３の凹部６２側の角部６６が露出されている。すなわち、補強板６０は、第１露出部６４によって流路ユニット５とは反対側の面が露出され、第２露出部６５によって流路ユニット５側の面と、両側面（圧電素子１１の並設方向両側）とが露出されている。

このような補強板６０は、ケース４よりも高い強度を有する材料、例えば、ステンレス鋼等の金属材料や、ケースよりも高い強度を有する樹脂材料、ガラスセラミックス等を用いることができる。

また、補強板６０は、ケース４を樹脂材料で成形する金型内に予め設置し、金型内に樹脂材料を射出成形することによって充填する、所謂インサート成形によって一体化されている。そして、上述した第１露出部６４及び第２露出部６５は、ケース４を成形する際の金型内に位置決めする保持治具の支持により形成される。

なお、補強板６０には、厚さ方向に貫通する複数の流動孔６７が設けられている。この流動孔６７によって、金型内に充填する樹脂材料の流動性を向上して、金型内に樹脂材料を確実に充填することができる。

ここで、ケースの製造方法について図６を参照してより詳細に説明する。なお、図６はケースの製造方法を示す断面図である。

図６（ａ）に示すように、金型１００内に補強板６０を位置決めし保持する。補強板６０の金型１００内の保持は、補強板６０の外周の４カ所を保持治具１１０、１１１によって押さえることで行われる。保持治具１１０は、補強板６０の流路ユニット５とは反対側の面に当接する。また、保持治具１１１は、補強板６０の凸部６３の凹部６２側の角部６６に当接する。なお、保持治具１１１が角部６６に当接するとは、保持治具１１１が補強板６０の流路ユニット５側の面と、補強板６０の圧電素子１１の並設方向の両側面とに当接していることを言う。このように、保持治具１１１は、圧電素子１１の並設方向の両側面に設けられた凸部６３の角部６６のうち、圧電素子１１の並設方向両側の側面を互いに押圧することで、金型１００内に補強板６０をＸ方向の移動を規制した状態で位置決めする。２つの保持治具１１１によって、補強板６０の圧電素子１１の並設方向両側面を挟持することで、補強板６０の金型１００内でのＸ方向の位置決めが行われる。また、保持治具１１１が凸部６３の角部６６の流路ユニット５側の面と、保持治具１１０が補強板６０の流路ユニット５とは反対側の面とを互いに押圧することで、金型１００内に補強板６０をＹ方向の移動を規制した状態で位置決めする。これにより、補強板６０は、金型に対してＸ方向及びＹ方向の移動が規制された状態で位置決めされて保持される。

このような状態で、図６（ｂ）に示すように、金型１００と補強板６０との間に溶融した樹脂材料を充填することで、内部に補強板６０が埋設されたケースを形成することができる。このとき、補強板６０を位置決め保持する保持治具１１０、１１１によって、ケース４には、補強板６０を露出する２つの第１露出部６４と２つの第２露出部６５とが形成されている。

さらに、図１、図３〜図５に示すように、記録ヘッド１には、ノズル開口４７が開口する面側に、ノズル開口４７を露出した状態で、吐出面側を覆うカバーヘッド６が設けられている。

カバーヘッド６は、ノズル開口４７を露出する開口部７０と、開口部７０を画成する枠部７１とを具備する。

枠部７１は、本実施形態では、吐出面の周囲に亘って設けられたものであり、枠部７１には、吐出面の外周縁部に亘って屈曲するように延設された側壁部７２が設けられている。

また、側壁部７２には、ノズル開口４７の並設方向両側に延設された固定部７３が設けられている。この固定部７３は、側壁部７２から屈曲されて設けられており、ケース４の側面から突出したフランジ部７４に固定ネジ７５を介して固定されている。これにより、カバーヘッド６は、記録ヘッド１に一体化されている。

このような側壁から屈曲された固定部７３は、ケース４との間隔が流路ユニット５とは反対側に向かって徐々に漸大するように設けられている。具体的には、側壁部７２は流路ユニット５に対して垂直に設けられており、側壁部７２に対して固定部７３の始点は、ケース４の第２露出部６５によって露出された補強板６０の角部６６よりも流路ユニット５側に位置する。そして、固定部７３とケース４との隙間が、この始点からケース４のフランジ部７４に向かって徐々に漸大するように設けられている。

このように、固定部７３とケース４との隙間を流路ユニット５（吐出面）とは反対側に向かって徐々に漸大させることで、カバーヘッド６と流路ユニット５やケース４との間にインクが侵入しても、侵入したインクが毛細管現象によってケース４の流路ユニット５とは反対側に這い上がるのを抑制することができる。

なお、カバーヘッド６としては、例えば、ステンレス鋼等の金属材料を用いることができる。また、カバーヘッド６は、金属板をプレス加工により形成してもよく、また、成形により形成するようにしてもよい。

このような記録ヘッド１では、インク滴を吐出する際に、圧電素子１１及び振動板４６の変形によって各圧力発生室４２の容積を変化させて所定のノズル開口４７からインク滴を吐出させるようになっている。具体的には、図示しないインクカートリッジからケース４に設けられたインク導入孔５６を介してマニホールド４４にインクが供給されると、インク供給路４５を介して各圧力発生室４２にインクが分配される。実際には、圧電素子１１に電圧を印加することにより圧電素子１１を収縮させる。これにより、振動板４６が圧電素子１１と共に変形されて圧力発生室４２の容積が広げられ、圧力発生室４２内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口４７に至るまで内部にインクを満たした後、回路基板３０を介して供給される記録信号に従い、圧電素子１１の電極１６、１７に印加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子１１が伸張されて元の状態に戻ると共に振動板４６も変位して元の状態に戻る。結果として圧力発生室４２の容積が収縮して圧力発生室４２内の圧力が高まりノズル開口４７からインク滴が吐出される。

そして、本実施形態では、ケース４に補強板６０を設けることで、ケース４の樹脂部分が温度変化や湿度変化によってケース４が膨張したとしても、ケース４全体が変形するのを抑制して、ケース４に固定されたアクチュエーターユニット２が振動板４６とは反対側に引き上げられるのを低減することができる。また、並設された圧電素子１１の駆動時に、並設方向両端部側の圧電素子１１と中央部側の圧電素子１１とでケース４の剛性の違いによる浮き上がりを抑制することができるため、インク吐出特性の向上及び均一化を図ることができる。

また、本実施形態では、補強板６０の吐出面側に凹部６２を設け、凹部６２によって形成された凸部６３の流路ユニット５側の角部６６を第２露出部６５によって露出するようにした。このため、図７に示すように、補強板６０の第２露出部６５によって露出された領域（角部６６）が吐出面とは離れるため、カバーヘッド６と流路ユニット５及びケース４との間に侵入したインクＬが、第２露出部６５によって露出された補強板６０に達することがなく、第２露出部６５から補強板６０と樹脂材料との界面をインクが這い上がるのを抑制することができる。ちなみに、図８に示すように、凹部を設けていない補強板１６０の場合、吐出面側の角部１６６を第２露出部６５によって露出すると、吐出面と第２露出部６５によって露出された補強板１６０の角部１６６とが近接することになる。そして、吐出面と第２露出部６５によって露出された補強板１６０とが近接していると、カバーヘッド６と流路ユニット５及びケース４との間に侵入したインクＬが、第２露出部６５に露出された補強板１６０まで達し、補強板１６０と樹脂材料との界面をインクが毛細管現象によって這い上がり、吐出面とは反対側の第１露出部６４側から収容部３内にインクが侵入して、圧電素子１１を破壊してしまう。

さらに、本実施形態では、図７に示すように、カバーヘッド６の固定部７３を、ケース４との間隔が吐出面とは反対側に向かって徐々に漸大するようにしたため、カバーヘッド６とケース４との隙間にインクが侵入し難く、侵入したインクＬが吐出面とは反対側に這い上がるのを抑制することができるため、第２露出部６５で露出された補強板６０にインクが達するのを抑制することができる。これによっても、収容部３へのインクの侵入を抑制して、圧電素子１１のインクによる破壊を抑制することができる。これに対して、図８に示すように、カバーヘッド１０６の固定部１７３が垂直に設けられていると、ケース４とカバーヘッド１０６との間に侵入したインクＬが毛細管現象によって這い上がるため、これによっても、インクが第２露出部６５で露出された補強板１６０に達してしまう。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、上述した実施形態１では、補強板６０の流路ユニット５側に凹部６２を設けることで、凸部６３を形成するようにしたが、さらに、補強板の流路ユニット５とは反対側に凹部６２と同様の凹形状の切り欠き部を設けるようにしてもよい。このような例を図９に示す。なお、図９は、補強板の変形例を示す記録ヘッドの断面図である。

図９に示すように、補強板６０Ａには、流路ユニット５側に凹部６２と、流路ユニット５とは反対側に切り欠き部６８とが設けられており、この凹部６２と切り欠き部６８との間に凸部６３Ａが設けられている。このような補強板６０Ａであっても、上述した実施形態１と同様の効果を奏することができる。

また、例えば、上述した実施形態１では、ケース４の区画壁６１に補強板６０を埋設するようにしたが、補強板６０の埋設位置は特に限定されるものではなく、例えば、補強板６０を、ケース４の固定板１４が固定される周壁側に埋設するようにしてもよい。

また、上述した実施形態１では、流路（圧力発生室４２）に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、圧電材料層１５と個別内部電極１６及び共通内部電極１７と交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子１１を例示したが、圧力発生手段は、特にこれに限定されるものではなく、圧電材料層１５と個別内部電極１６及び共通内部電極１７とを交互に積層させて積層方向の一端部を島部に当接させる横振動型の圧電素子を用いるようにしてもよい。

また、圧力発生手段としては、例えば、下電極、圧電材料からなる圧電体層及び上電極を成膜及びリソグラフィー法によって形成した薄膜型の圧電素子を用いてもよく、また、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を使用することもできる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるものなども使用することができる。

また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッド１は、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備するインクジェット式記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図１０は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。

図１０に示すインクジェット式記録装置２００において、複数のインクジェット式記録ヘッド１を有するインクジェット式記録ヘッドユニット２０２（以下、単にヘッドユニット２０２とも言う）は、インク供給手段を構成するカートリッジ２０２Ａ及び２０２Ｂが着脱可能に設けられ、このヘッドユニット２０２を搭載したキャリッジ２０３は、装置本体２０４に取り付けられたキャリッジ軸２０５に軸方向移動自在に設けられている。このヘッドユニット２０２は、例えば、ブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。

そして、駆動モーター２０６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト２０７を介してキャリッジ２０３に伝達されることで、ヘッドユニット２０２を搭載したキャリッジ２０３はキャリッジ軸２０５に沿って移動される。一方、装置本体２０４にはキャリッジ軸２０５に沿ってプラテン２０８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン２０８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

また、上述したインクジェット式記録装置２００では、複数の記録ヘッド１を有するヘッドユニット２０２がキャリッジ２０３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

また、上述した例では、複数の記録ヘッド１を有するヘッドユニット２０２をインクジェット式記録装置２００に搭載するようにしたが、ヘッドユニット２０２には、それぞれ１つの記録ヘッド１が搭載されていてもよく、また、単数又は複数の記録ヘッド１が直接インクジェット式記録装置２００に搭載されていてもよい。

なお、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。

１ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ２ アクチュエーターユニット、 ３ 収容部、 ４ ケース、 ５ 流路ユニット、 １１ 圧電素子（アクチュエーター）、 １３ 圧電素子形成部材、 １４ 固定板、 １６ 個別内部電極、 １７ 共通内部電極、 １８ スリット、 １９ 位置決め部、 ３０ 回路基板、 ４０ 流路形成基板、 ４２ 圧力発生室、 ４６ 振動板、 ４７ ノズル開口、 ４８ ノズルプレート、 ４９ 島部、 ６０ 補強板、 ６２ 凹部、 ６３、６３Ａ 凸部、 ６４ 第１露出部、 ６５ 第２露出部、 ６６ 角部、 １００ 金型、 １１０、１１１ 保持治具、 ２００ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 ２０２ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）

Claims (7)

1. ノズル開口と該ノズル開口に連通する流路とが設けられた流路ユニットと、
   該流路ユニットに固定されたケースと、
   該ケースに固定され、前記流路内に圧力変化を生じさせるアクチュエーターが並設されたアクチュエーターユニットと、を具備し、
   前記ケースは、樹脂成形材料で形成され、かつ、補強板を前記アクチュエーターの並設方向に亘って埋設し、
   前記ケースの面には、前記補強板が露出した第１露出部と第２露出部とが設けられ、
   前記補強板の面のうち、前記アクチュエーターの並設方向の両側面のそれぞれにおいて、凸部と、前記凸部よりも前記並設方向に突出しない凹部とが設けられ、
   前記第１露出部は、前記ケースの面のうち、前記ケースが前記流路ユニットに固定された面とは反対側の面から、前記補強板が露出することにより、設けられ、
   前記第２露出部は、前記ケースの面のうち、前記並設方向の両側面から、前記補強板の角部がそれぞれ露出することにより、設けられ、
   前記角部は、前記補強板の面のうち、前記凸部の面と、前記第１露出部において露出する面とは反対側の面であって、前記凹部を形成するための面とを含む、ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記補強板の前記並設方向の両側面のうち、前記凸部に対して前記凹部とは反対側において、前記吐出面とは反対側の面に開口する切り欠き部が設けられており、前記凹部と前記切り欠き部との間に前記凸部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記流路ユニットの吐出面側には、当該吐出面を覆うカバーヘッドが設けられており、前記角部が、前記カバーヘッドによって覆われていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記カバーヘッドが、前記吐出面から前記ケース側に向かって、当該ケースとの隙間が徐々に漸大するように設けられていることを特徴とする請求項３記載の液体噴射ヘッド。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを複数具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
6. 請求項５記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置。
7. 請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。

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