JP6331029B2 - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

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

液滴を噴射する液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、ノズルと、ノズルに連通する圧力発生室等の流路と、を具備し、圧力発生手段によって圧力発生室内のインクに圧力変化を生じさせることで、ノズルからインク滴を吐出させるものがある。

かかるインクジェット式記録ヘッドでは、可撓性を有するフィルムによって複数の圧力発生室が連通するマニホールドの一部を画成し、フィルムを変形させることによりマニホールド内の液体の圧力変動を吸収する、所謂コンプライアンス領域を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−９５７２５号公報

しかしながら、インクを噴射しない印刷機状態からインクの噴射を開始、すなわち印刷を開始した際に、初期段階でコンプライアンス領域が急激に撓み切ってしまうと、初期段階でのインクの噴射特性、特にインク重量と、印刷途中においてマニホールド内にインクが充填されてコンプライアンス領域の撓みが緩和されると共にインクが消費されることで撓む方向に変形した状態でのインクの噴射特性とにばらつきが生じ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装置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、液体の噴射特性のばらつきを抑制することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

本発明の態様は、液体が噴射されるノズルに連通する複数の圧力発生室と、前記複数の圧力発生室に連通するマニホールドと、前記マニホールドの壁の一部に前記マニホールドの圧力変化によって変形する可撓部材と、前記可撓部材の前記マニホールドとは反対側に配置された枠部材と、前記可撓部材と前記枠部材とで形成されたコンプライアンス空間と、を備え、前記コンプライアンス空間内において、前記可撓部材と交差する壁面から突出する片持ち梁が設けられ、前記片持ち梁の前記可撓部材と対向する面は前記可撓部材と固定され、前記片持ち梁は、前記マニホールドの内側に撓み変形す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、片持ち梁を設けることによって、マニホールド内の圧力変動の初期段階で可撓部材のコンプライアンス領域が急激に撓み変形し切ってしまうのを抑制して、マニホールド内の圧力変動をコンプライアンス領域によって吸収することができる。したがって、マニホールド内の圧力変動の初期段階と途中とにおいて液体の噴射特性、特に液滴の重量のばらつきを抑制することができる。また、片持ち梁を設けることによって、可撓部材が、コンプライアンス空間を形成する面のうち、可撓部材と対向する面に貼り付くのを抑制して、可撓部材が貼り付くことによる動作不良を抑制することができる。
ここで、前記片持ち梁は、前記可撓部材に比べて硬質の材料で形成されていることが好ましい。
また、前記片持ち梁の面のうち、前記片持ち梁の前記可撓部材とは反対側の面において、前記片持ち梁の先端側には第１切り欠きが設けられていることが好ましい。これによれば、片持ち梁に第１切り欠きを設けることで、枠部材とコンプライアンス空間を形成する部材とを接着する接着剤が第１切り欠きよりも片持ち梁の先端側に流れ出すのを抑制することができる。
また、前記片持ち梁は、前記コンプライアンス空間内において前記可撓部材が形成する面と直交する方向の厚さが、先端側の方が支点側よりも薄いことを特徴とが好ましい。これによれば、片持ち梁の先端側の厚さを薄くすることで、先端側に枠部材とコンプライアンス空間を形成する部材とを接着する接着剤が流れ出すのを抑制してすることができる。
また、前記片持ち梁の面のうち、前記片持ち梁の前記可撓部材とは反対側の面において、前記片持ち梁の先端側と支点側との間には切り欠きが設けられていることが好ましい。これによれば、片持ち梁の先端側に枠部材とコンプライアンス空間を形成する部材とを接着する接着剤が流れ出すのを抑制することができる。
また、前記コンプライアンス空間内において、前記片持ち梁は複数設けられ、前記片持ち梁の先端同士が所定の間隔を空けて相対向していることが好ましい。
また、前記マニホールドの壁面を規定する流路部材は、該流路部材のうち前記片持ち梁と対向する面の開口であって、前記マニホールドを規定する開口が、前記片持ち梁の先端よりも支点側に位置するように、前記可撓部材と固定されていることが好ましい。これによれば、流路部材を可撓部材及び枠部材に接合する際の荷重を枠部材で受けることができるため、流路部材と可撓部材との接合を確実に行うことができる。したがって、流路部材と可撓部材との接合時に荷重不足による隙間が発生し、気泡が引っかかる等の不具合が発生するのを抑制することができる。
また、前記コンプライアンス空間を形成する面のうち、前記可撓部材と対向する面は第２切り欠きを有し、前記片持ち梁の先端側が前記第２切り欠きと重なることが好ましい。これによれば、第２切り欠きを設けることで、枠部材と前記コンプライアンス空間を形成する面とを接着する接着剤が第２切り欠きよりも片持ち梁側に流れ出すのを抑制することができる。
また、前記枠部材と離間し、前記コンプライアンス空間内に配置された島部材をさらに備え、前記島部材のうち、前記可撓部材と対向する面は、前記可撓部材と固定されることが好ましい。これによれば、島部材を設けることによって、可撓部材のコンプライアンス領域がコンプライアンス空間を形成する面に貼り付くのを抑制することができる。また、島部材を可撓部材と対向する面と固定し、コンプライアンス空間を形成する面と固定しないことで、コンプライアンス領域がマニホールド側に変形するのが規制されるのを抑制して、コンプライアンス領域によるマニホールド内の圧力変動の吸収を確実に行うことができる。
また、前記島部材の厚みは、前記片持ち梁の前記支点側の厚みよりも薄いことが好ましい。これによれば、島部材が蓋部材と接触するのを抑制して、島部材とカバーヘッドとの貼り付きを抑制することができる。
また、前記島部材の厚みは、前記片持ち梁の先端側の厚みと同じであることが好ましい。これによれば、島部材及び片持ち梁を有する枠部材を同時に容易に形成することができる。
また、前記片持ち梁の面のうち、前記片持ち梁の前記可撓部材とは反対側の面において、前記片持ち梁の先端側は、撥水処理されていることが好ましい。これによれば、片持ち梁とコンプライアンス空間を形成する面とが当接する場合であっても、結露等によって水分が付着するのを抑制して水分による貼り付きを抑制することができる。
また、前記コンプライアンス空間を形成する面のうち、前記可撓部材と対向する面には撥水処理されていることが好ましい。これによれば、片持ち梁とコンプライアンス空間を形成する面とが当接する場合であっても、結露等によって水分が付着するのを抑制して水分による貼り付き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、コンプライアンス領域によってマニホールド内の液体の圧力変動を吸収して、圧力変動による液体噴射特性のばらつきを抑制すると共に、コンプライアンス領域の蓋部材への貼り付けを抑制した液体噴射装置を実現できる。
［態様１］本発明の態様は、液体が噴射されるノズルに連通する複数の圧力発生室と、前記複数の圧力発生室に連通するマニホールドと、一方側の面において、前記マニホールドの壁の少なくとも一部を規定し、他方側の面において接着層が形成され、前記マニホールド内の圧力変動に応じて撓むことが可能なコンプライアンス領域を接着層が形成された領域内に有する可撓部材と、前記可撓部材を介して前記マニホールドとは反対側に配置されたコンプライアンス空間と、前記コンプライアンス空間を介して前記可撓部材と対向する蓋部材と、前記可撓部材と前記蓋部材との間に配置され、片持ち梁を有する枠部材と、を備え、前記片持ち梁は、前記コンプライアンス領域の前記可撓部材と少なくとも一部で固定され、且つ、先端側には前記蓋部材と固定されない非固定領域を有す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、片持ち梁を設けることによって、マニホールド内の圧力変動の初期段階で可撓部材のコンプライアンス領域が急激に撓み変形し切ってしまうのを抑制して、マニホールド内の圧力変動をコンプライアンス領域によって吸収することができる。したがって、マニホールド内の圧力変動の初期段階と途中とにおいて液体の噴射特性、特に液滴の重量のばらつきを抑制することができる。また、片持ち梁を設けることによって、可撓部材のコンプライアンス領域が蓋部材に貼り付くのを抑制して、可撓部材が蓋部材に貼り付くことによる動作不良を抑制することができる。

［態様２］ここで、態様１の液体噴射ヘッドにおいて、前記枠部材は、前記蓋部材と対向する面に第１切り欠きを有し、前記蓋部材と対向する面のうち、前記第１切り欠きよりも前記片持ち梁側が前記非固定領域となっていることが好ましい。これによれば、枠部材に第１切り欠きを設けることで、枠部材と蓋部材とを接着する接着剤が第１切り欠きよりも片持ち梁側に流れ出すのを抑制して、容易に且つ高精度に非固定領域を形成することができる。

［態様３］また、態様１又は２の液体噴射ヘッドにおいて、前記片持ち梁は、前記コンプライアンス領域と前記蓋部材とが相対向する方向における厚さが、先端側の方が支点側よりも薄いことが好ましい。これによれば、片持ち梁の先端側の厚さを薄くすることで、先端側に枠部材と蓋部材とを接着する接着剤が流れ出すのを抑制して、片持ち梁の先端側に容易に且つ高精度に非固定領域を形成することができる。

［態様４］また、態様１〜３の液体噴射ヘッドにおいて、前記蓋部材は、前記片持ち梁と対向する面に第２切り欠きを有し、前記片持ち梁と対向する面のうち、前記第２切り欠きよりも前記片持ち梁の先端側において、前記枠部材と固定されていないことが好ましい。これによれば、蓋部材に第２切り欠きを設けることで、枠部材と蓋部材とを接着する接着剤が第２切り欠きよりも片持ち梁側に流れ出すのを抑制して、容易に且つ高精度に非固定領域を形成することができる。

［態様５］また、態様１〜４の液体噴射ヘッドにおいて、前記蓋部材の面のうち、前記片持ち梁と対向する面において、前記蓋部材の前記片持ち梁の先端側は、前記片持ち梁の支点側よりも凹んでいることが好ましい。これによれば、蓋部材に凹みを設けることで、枠部材と蓋部材とを接着する接着剤が凹みよりも片持ち梁側に流れ出すのを抑制して、容易に且つ高精度に非固定領域を形成することができる。

［態様６］また、態様１〜５の液体噴射ヘッドにおいて、前記マニホールドの壁面を規定する流路部材は、該流路部材のうち前記片持ち梁と対向する面の開口であって、前記マニホールドを規定する開口が、前記片持ち梁の先端よりも支点側に位置するように、前記可撓部材と固定されていることが好ましい。これによれば、流路部材を可撓部材及び枠部材に接合する際の荷重を枠部材で受けることができるため、流路部材と可撓部材との接合を確実に行うことができる。したがって、流路部材と可撓部材との接合時に荷重不足による隙間が発生し、気泡が引っかかる等の不具合が発生するのを抑制することができる。

［態様７］また、態様１〜６の液体噴射ヘッドにおいて、前記可撓部材と前記蓋部材との間であって、前記枠部材と離間し、前記コンプライアンス領域内に配置された島部材をさらに備え、前記島部材のうち、前記可撓部材と対向する面は、当該可撓部材と固定され、前記蓋部材と対向する側の面は、前記蓋部材と固定されないことが好ましい。これによれば、島部材を設けることによって、可撓部材のコンプライアンス領域が蓋部材に貼り付くのを抑制することができる。また、島部材を蓋部材と固定しないことで、コンプライアンス領域がマニホールド側に変形するのが規制されるのを抑制して、コンプライアンス領域によるマニホールド内の圧力変動の吸収を確実に行うことができる。

［態様８］また、態様７の液体噴射ヘッドにおいて、前記島部材の厚みは、前記片持ち梁の前記支点側の厚みよりも薄いことが好ましい。これによれば、島部材が蓋部材と接触するのを抑制して、島部材とカバーヘッドとの貼り付きを抑制することができる。

［態様９］また、態様８の液体噴射ヘッドにおいて、前記島部材の厚みは、前記片持ち梁の先端側の厚みと同じであることが好ましい。これによれば、島部材及び片持ち梁を有する枠部材を同時に容易に形成することができる。

［態様１０］また、態様１〜９の液体噴射ヘッドにおいて、前記片持ち梁の面のうち、前記蓋部材と対向する面であって、前記先端側の面は、撥水処理されていることが好ましい。これによれば、片持ち梁と蓋部材とが当接する場合であっても、結露等によって水分が付着するのを抑制して水分による貼り付きを抑制することができる。

［態様１１］また、態様１〜１０の液体噴射ヘッドにおいて、前記蓋部材のうち、前記片持ち梁と対向する面であって、当該片持ち梁の先端側と対向する面は撥水処理されていることが好ましい。これによれば、片持ち梁と蓋部材とが当接する場合であっても、結露等によって水分が付着するのを抑制して水分による貼り付きを抑制することができる。

［態様１２］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、コンプライアンス領域によってマニホールド内の液体の圧力変動を吸収して、圧力変動による液体噴射特性のばらつきを抑制すると共に、コンプライアンス領域の蓋部材への貼り付けを抑制した液体噴射装置を実現できる。

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。 実施形態１に係るコンプライアンス基板の平面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの比較例を示す要部断面図である。 実施形態１に係る圧力変動を示すグラフである。 実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの比較例を示す要部断面図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態３に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態４に係るコンプライアンス基板の平面図である。 実施形態４に係るコンプライアンス基板の平面図である。 実施形態５に係るコンプライアンス基板の平面図である。 実施形態５に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態５に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態５に係る記録ヘッドの要部断面図である。 実施形態５に係る記録ヘッドの比較例を示す要部断面図である。 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に係る液体噴射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平面図である。また、図３は、コンプライアンス基板の平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ′線断面図であり、図５は図４の要部を拡大した断面図である。

図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩＩ（以下、単に記録ヘッドＩＩとも言う）は、ヘッド本体１１、ヘッド本体１１の一方面側に固定されたケース部材４０、ヘッド本体１１の他方面側に固定されたカバーヘッド１３０等の複数の部材を備える。また、本実施形態のヘッド本体１１は、流路形成基板１０と、流路形成基板１０の一方面側に設けられた連通板１５と、連通板１５の流路形成基板１０とは反対面側に設けられたノズルプレート２０と、流路形成基板１０の連通板１５とは反対側に設けられた保護基板３０と、連通板１５のノズルプレート２０が設けられた面側に設けられたコンプライアンス基板４５と、を具備する。

ヘッド本体１１を構成する流路形成基板１０は、ステンレス鋼やＮｉなどの金属、ＺｒＯ_２あるいはＡｌ_２Ｏ_３を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、ＭｇＯ、ＬａＡｌＯ_３のような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板１０には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２がインクを吐出する複数のノズル２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って形成された圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方に交差する方向を第３の方向Ｚと称する。本実施形態では、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚは互いに直交する方向に交差しているが、もちろん、直交以外の方向に交差するようにしてもよい。

また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部側に、当該圧力発生室１２よりも開口面積が狭く、圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。

また、流路形成基板１０の一方面側には、連通板１５と、ノズルプレート２０とが順次積層されている。すなわち、流路形成基板１０の一方面に設けられた連通板１５と、連通板１５の流路形成基板１０とは反対面側に設けられたノズル２１を有するノズルプレート２０と、を具備する。

連通板１５には、圧力発生室１２とノズル２１とを連通するノズル連通路１６が設けられている。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このように連通板１５を設けることによってノズルプレート２０のノズル２１と圧力発生室１２とを離せるため、圧力発生室１２の中にあるインクは、ノズル２１付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート２０は圧力発生室１２とノズル２１とを連通するノズル連通路１６の開口を覆うだけで良いので、ノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることができ、また、流路形成基板１０の面積を連通板１５より小さくできるので、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート２０のノズル２１が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面２０ａと称する。

また、連通板１５には、マニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８とが設けられている。

第１マニホールド部１７は、連通板１５を厚さ方向（連通板１５と流路形成基板１０との積層方向）に貫通して設けられている。

また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を厚さ方向に貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられている。

なお、マニホールド１００のノズルプレート２０側の開口形状は、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む面内方向において長手方向及び短手方向を有する。なお、マニホールド１００が長手方向及び短手方向を有するとは、マニホールド１００のノズルプレート２０側の開口の縦横比（アスペクト比）が１：１以外のものを言う。また、マニホールド１００の開口形状は特に限定されず、例えば、矩形状、台形状、平行四辺形状、多角形状、楕円形状等であってもよい。本実施形態では、流路形成基板１０に圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設されているため、各圧力発生室１２に連通する共通の液室であるマニホールド１００は、第１の方向Ｘに並設された圧力発生室１２に亘って、第１の方向Ｘが長手方向、つまり長尺となるように設け、第２の方向Ｙが短手方向、つまり短尺となるように台形状に設けられている。そして、マニホールド１００のノズルプレート２０側の開口形状も同様に、第１の方向Ｘが長手方向で、第２の方向Ｙが短手方向となる台形状に設けられている。

さらに、連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給連通路１９が、各圧力発生室１２毎に独立して設けられている。この供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力発生室１２とを連通する。すなわち、本実施形態では、ノズル２１と第２マニホールド部１８と連通する個別流路として、供給連通路１９と、圧力発生室１２と、ノズル連通路１６と、が設けられている。

このような連通板１５としては、ステンレス鋼やニッケル（Ｎｉ）などの金属、またはジルコニウム（Ｚｒ）などのセラミックス等を用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板１５として流路形成基板１０と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板１０と連通板１５との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板１５として流路形成基板１０と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

ノズルプレート２０には、各圧力発生室１２とノズル連通路１６を介して連通するノズル２１が形成されている。すなわち、ノズル２１は、同じ種類の液体（インク）を噴射するものが第１の方向Ｘに並設され、この第１の方向Ｘに並設されたノズル２１の列が第２の方向Ｙに２列形成されている。

このようなノズルプレート２０としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート２０としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート２０と連通板１５との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

一方、流路形成基板１０の連通板１５とは反対面側には、振動板５０が形成されている。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２と、を設けるようにした。なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面側（ノズルプレート２０が接合された面側）から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２等の液体流路の他方面は、弾性膜５１によって画成されている。

また、振動板５０の絶縁体膜５２上には、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０とが、積層形成されて圧電アクチュエーター３００を構成している。ここで、圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第１電極６０を圧電アクチュエーター３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電アクチュエーター３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、第１電極６０が、複数の圧力発生室１２に亘って連続して設けられているため、第１電極６０が振動板の一部として機能するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、上述の弾性膜５１及び絶縁体膜５２を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。ただし、流路形成基板１０上に直接第１電極６０を設ける場合には、第１電極６０とインクとが導通しないように第１電極６０を絶縁性の保護膜等で保護するのが好ましい。つまり、本実施形態では、基板（流路形成基板１０）上に振動板５０を介して第１電極６０を設けた構成を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、振動板５０を設けずに第１電極６０を直接基板上に設けるようにしてもよい。すなわち、第１電極６０が振動板として作用するようにしてもよい。つまり、基板上とは、基板の直上も、間に他の部材が介在した状態（上方）も含むものである。

さらに、このような圧電アクチュエーター３００の個別電極である各第２電極８０には、供給連通路１９とは反対側の端部近傍から引き出され、振動板５０上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。

また、流路形成基板１０の圧力発生手段である圧電アクチュエーター３００側の面には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００を保護するための空間である保持部３１を有する。

また、このような構成のヘッド本体１１には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００をヘッド本体１１と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。具体的には、ケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。これにより、流路形成基板１０の外周部には、ケース部材４０とヘッド本体１１とによって第３マニホールド部４２が画成されている。そして、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８と、ケース部材４０とヘッド本体１１とによって画成された第３マニホールド部４２と、によって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。すなわち、マニホールド１００は、第１マニホールド部１７、第２マニホールド部１８及び第３マニホールド部４２を具備する。また、本実施形態のマニホールド１００は、第２の方向Ｙにおいて、２列の圧力発生室１２の両外側に配置されており、２列の圧力発生室１２の両外側に設けられた２つのマニホールド１００は、記録ヘッドＩＩ内では連通しないようにそれぞれ独立して設けられている。すなわち、本実施形態の圧力発生室１２の列（第１の方向Ｘに並設された列）毎に１つのマニホールド１００が連通して設けられている。

また、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通して配線基板１２１が挿通される接続口４３が設けられている。なお、接続口４３を挿通された配線基板１２１はリード電極９０と接続される。また、配線基板１２１には駆動回路１２０が設けられている。

なお、２つのマニホールド１００は、記録ヘッドＩＩの上流側、すなわち、詳しくは後述するマニホールド１００に連通する導入路４４に接続される上流流路で連通していてもよい。

このようなケース部材４０の材料としては、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。ちなみに、ケース部材４０として、樹脂材料を成形することにより、低コストで量産することができる。

また、図３〜図５に示すように、連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口する面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５は、平面視において上述した連通板１５と略同じ大きさを有し、ノズルプレート２０を露出する第１露出開口部４５ａが設けられている。そして、このコンプライアンス基板４５が第１露出開口部４５ａによってノズルプレート２０を露出した状態で、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の液体噴射面２０ａ側の開口を封止している。

すなわち、コンプライアンス基板４５がマニホールド１００の一部を画成している。このようなコンプライアンス基板４５は、可撓性を有する材料で形成された可撓部材４６と、可撓部材４６の連通板１５とは反対側に固定された枠部材４７と、を具備する。可撓部材４６は、可撓性を有するフィルム状の薄膜（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、芳香族ポリアミド（アラミド）等により形成された厚さが２０μｍ以下の薄膜）からなり、枠部材４７は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属等の可撓部材４６に比べて硬質の材料で形成される。この枠部材４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する可撓部材４６のみで封止されたコンプライアンス領域４９となっている。すなわち、枠部材４７に開口部４８を設けることで、可撓部材４６と蓋部材であるカバーヘッド１３０とを離間するためのコンプライアンス空間１３１を形成し、コンプライアンス空間１３１によって可撓部材４６の一部をコンプライアンス領域４９として変形可能としている。なお、本実施形態では、１つのマニホールド１００に対応して１つのコンプライアンス領域４９が設けられている。すなわち、本実施形態では、マニホールド１００が２つ設けられているため、ノズルプレート２０を挟んで第２の方向Ｙの両側に２つのコンプライアンス領域４９が設けられている。

なお、可撓部材４６と枠部材４７とは、例えば、可撓部材４６の一方面の全面に亘って接着剤を塗布して接着剤を形成した後、可撓部材４６の接着剤が形成された一方面に枠部材４７を接着することで形成される。したがって、図５に示すように、枠部材４７の開口部４８で露出されたコンプライアンス領域４９にも接着剤が硬化した接着層４６ａが形成されている。もちろん、これに限定されず、開口部４８内のコンプライアンス領域４９に接着層４６ａが形成されていなくてもよい。

ここで、開口部４８によって規定されるコンプライアンス領域４９は、図３に示すように、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙにおいて、長手方向及び短手方向を有する。なお、コンプライアンス領域４９が長手方向及び短手方向を有するとは、コンプライアンス領域４９の縦横比（アスペクト比）が１：１以外のものを言う。また、コンプライアンス領域４９の形状は特に限定されず、例えば、矩形状、台形状、平行四辺形状、多角形状、楕円形状等であってもよい。本実施形態では、上述のようにマニホールド１００のコンプライアンス基板４５側の開口は、第１の方向Ｘに長手方向を有し、第２の方向Ｙに短手方向を有する台形状に設けられているため、コンプライアンス領域４９はマニホールド１００の開口形状と同様に、第１の方向Ｘに長手方向を有し、第２の方向Ｙに短手方向を有する台形状に設けられている。これにより、マニホールド１００の開口に対して、できるだけ大きな面積でコンプライアンス領域４９を設けることができ、記録ヘッドＩＩの小型化を図ることができる。もちろん、コンプライアンス領域４９は、必ずしもマニホールド１００の開口形状と同じ形状で設ける必要はなく、マニホールド１００の開口形状と異なる形状で設けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、コンプライアンス領域４９を規定する開口部４８の短手方向の壁面は、第３の方向Ｚにおいてマニホールド１００に相対向する位置に設けられている。すなわち、マニホールド１００の可撓部材４６に対向する面の開口であって、マニホールド１００を規定する開口の短手方向の壁面は第３の方向Ｚにおいて枠部材４７に相対向する位置に配置されている。これにより、流路部材である連通板１５と可撓部材４６とを接合する際の荷重を枠部材４７で受けることができるため、連通板１５と可撓部材４６との接合を確実に行うことができる。したがって、連通板１５と可撓部材４６との接合時に荷重不足による隙間が発生し、気泡が引っかかる等の不具合が発生するのを抑制することができる。

また、図４及び図５に示すように、ヘッド本体１１の液体噴射面２０ａ側には、本実施形態の蓋部材であるカバーヘッド１３０が設けられている。

カバーヘッド１３０には、ノズル２１を露出する第２露出開口部１３２が設けられている。本実施形態では、第２露出開口部１３２は、ノズルプレート２０を露出する大きさ、つまり、コンプライアンス基板４５の第１露出開口部４５ａと略同じ開口を有する。

また、カバーヘッド１３０は、本実施形態では、ヘッド本体１１の側面（液体噴射面２０ａとは交差する面）を覆うように、液体噴射面２０ａ側から端部が屈曲して設けられている。

このようなカバーヘッド１３０は、コンプライアンス基板４５の連通板１５とは反対面側に接合されており、コンプライアンス領域４９の流路（マニホールド１００）とは反対側の空間を封止する。すなわち、蓋部材であるカバーヘッド１３０は、コンプライアンス領域４９との間にコンプライアンス空間１３１を配した状態でコンプライアンス領域４９を覆うように設けられている。このようにコンプライアンス領域４９を蓋部材であるカバーヘッド１３０で覆うことにより、コンプライアンス領域４９が紙等の被記録媒体が接触しても破壊されるのを抑制することができる。また、コンプライアンス領域４９にインク（液体）が付着するのを抑制して、カバーヘッド１３０の表面に付着したインク（液体）を例えばワイパーブレード等で払拭することができ、被記録媒体をカバーヘッド１３０に付着したインク等で汚すのを抑制することができる。

このようにコンプライアンス領域４９とカバーヘッド１３０との間に画成されたコンプライアンス空間１３１は、記録ヘッドＩＩの外部に大気開放されている。本実施形態では、各コンプライアンス領域４９の第１の方向Ｘの一方側に、枠部材４７を厚さ方向に貫通した貫通孔４８ａを設け、貫通孔４８ａを開口部４８と連通することで、コンプライアンス領域４９とカバーヘッド１３０との間のコンプライアンス空間１３１を、貫通孔４８ａを介して外部に大気開放している。なお、コンプライアンス領域４９とカバーヘッド１３０との間のコンプライアンス空間１３１に連通する貫通孔４８ａは、例えば、記録ヘッドＩＩの液体噴射面２０ａ側や、側面側、液体噴射面２０ａとは反対側（ケース部材４０側）などで大気開放すればよい。ただし、大気開放した開口からインクが流入し、大気開放路の閉塞やインクがコンプライアンス領域４９に付着するなどの不具合が生じる虞があることから、貫通孔４８ａに連通する大気開放路（図示なし）は、液体噴射面２０ａとは反対面側、すなわち、ケース部材４０側で外部に開口して大気開放するのが好ましい。ちなみに、貫通孔４８ａを大気開放するには、記録ヘッドＩＩを構成する部材（流路形成基板１０や連通板１５等）に溝や貫通孔などの大気開放路（図示なし）を設け、この大気開放路を介して外部と連通させればよい。本実施形態では、コンプライアンス領域４９毎に貫通孔４８ａを設け、貫通孔４８ａ毎に大気開放路（図示なし）を設けて、コンプライアンス領域４９毎に独立して大気開放するようにした。もちろん、コンプライアンス領域４９とカバーヘッド１３０との間の空間の大気開放は、これに限定されず、コンプライアンス領域４９とカバーヘッド１３０との間の２つの空間を連通させて共通する大気開放路を介して大気開放するようにしてもよい。

そして、図３、図４及び図５に示すように、コンプライアンス領域４９とカバーヘッド１３０との間のコンプライアンス空間１３１内には、片持ち梁１５０が設けられている。

片持ち梁１５０は、枠部材４７から第２の方向Ｙに向かって連続してコンプライアンス空間１３１内に突出するように設けられている。なお、本実施形態では、片持ち梁１５０の枠部材４７と連続する端部側を支点側と称し、コンプライアンス空間１３１内に突出した端部側を先端側と称する。本実施形態の片持ち梁１５０は、コンプライアンス空間１３１の第２の方向Ｙの両側の枠部材４７からコンプライアンス空間１３１の中心側に向かって突出するように設けられており、第２の方向Ｙの両側から突出した片持ち梁１５０は、先端同士が所定の間隔を空けて第２の方向Ｙで相対向している。また、片持ち梁１５０は、コンプライアンス空間１３１内において第１の方向Ｘに間隔を空けて複数設けられている。

このような片持ち梁１５０は、コンプライアンス領域４９の可撓部材４６の少なくとも一部で固定され、先端側がカバーヘッド１３０と固定されない非固定領域となっている。

具体的には、片持ち梁１５０は、可撓部材４６に対向する面の全面が可撓部材４６に固定されている。本実施形態では、可撓部材４６の全面に亘って接着層４６ａが設けられているため、この接着層４６ａによって可撓部材４６と片持ち梁１５０とは接着されている。なお、片持ち梁１５０は、可撓部材４６と少なくとも一部で固定されていればよく、片持ち梁１５０が可撓部材４６と固定される部分は、先端側であっても支点側であってもよい。

また、片持ち梁１５０は、本実施形態では、片持ち梁１５０のカバーヘッド１３０と相対向する面において、先端側に第１切り欠き１５１を有する。これにより、片持ち梁１５０の支点側に比べて先端側の厚さを薄くするようにした。そして、片持ち梁１５０の第１切り欠き１５１を設けた部分を、カバーヘッド１３０と固定されない非固定領域とし、片持ち梁１５０の第１切り欠き１５１が設けられていない部分をカバーヘッド１３０と固定するようにした。すなわち、枠部材４７とカバーヘッド１３０とを接着剤１３５で接着した際に、枠部材４７とカバーヘッド１３０との間からはみ出した接着剤１３５が第１切り欠き１５１によって第１切り欠き１５１よりも支点側に留まり、接着剤１３５が第１切り欠き１５１よりも先端側に過度に流れ出るのを抑制することができる。これにより、片持ち梁１５０の非固定領域をばらつきなく形成することができる。ちなみに、第１切り欠き１５１を設けないようにしてもよいが、第１切り欠き１５１が設けられていない場合、枠部材４７とカバーヘッド１３０との間の接着剤１３５の片持ち梁１５０上への流出量及び流出位置を制御するのは困難であり、非固定領域にばらつきが生じてしまう虞がある。本実施形態では、片持ち梁１５０に第１切り欠き１５１を設けて先端側の厚さを薄くすることで、接着剤１３５の流れ出しを抑制して、非固定領域を容易に且つ高精度に形成することができる。なお、接着剤１３５の塗布領域や粘度を調整することで、第１切り欠き１５１を設けなくても接着剤１３５のはみ出しを抑制して、非固定領域を規定することも可能である。また、片持ち梁１５０の第１切り欠き１５１よりも支点側は、カバーヘッド１３０と固定されていても、また固定されていなくてもよい。本実施形態では、片持ち梁１５０の第１切り欠き１５１よりも支点側は、カバーヘッド１３０と固定するようにした。

ここで、インクを噴射しない待機状態では、マニホールド１００内のインクの圧力は負圧（大気圧を基準）となっているため、図６（ｂ）に示すように、可撓部材４６のコンプライアンス領域４９は、マニホールド１００の内側に向かって、すなわち、第３の方向Ｚにおいて、カバーヘッド１３０とは反対側に撓み変形する。このとき、コンプライアンス領域４９には片持ち梁１５０が設けられているため、片持ち梁１５０によってコンプライアンス領域４９の撓みは抑えられる。

そして、インクが噴射されてマニホールド１００内の圧力がさらに負圧となると、図６（ｃ）に示すように、可撓部材４６のコンプライアンス領域４９は、片持ち梁１５０を弾性変形させてさらにマニホールド１００の内側に突出するように撓み変形する。このように、片持ち梁１５０が設けられたコンプライアンス領域４９によって印刷開始時及び印刷途中においてマニホールド１００内のインクの圧力変動を吸収することができるため、印刷中のインクの噴射特性、特にインク滴の重量のばらつきを抑制して印刷品質を向上することができる。

これに対して、例えば、片持ち梁１５０を設けていない場合、図７（ｂ）に示すように、印刷待機状態においてコンプライアンス領域４９がマニホールド１００の内側に撓み切ってしまっていると、インクの噴射を開始した際に、マニホールド１００内のインクが消費されることによる圧力変化に対応してコンプライアンス領域４９が充分に撓むことができない。また、インクの噴射によってマニホールド１００内のインクの消費が行われると、上流側からマニホールド１００内にインクが供給されるが、インクの供給によるマニホールド１００内のインクの圧力変化は遅延する。したがって、インクの噴射を開始直後と、インクの噴射がある程度経過した後とにおいて、マニホールド１００内のインクの圧力変動がコンプライアンス領域４９によって吸収されずに、インクの噴射特性、特にインク滴の重量にばらつきが生じてしまう。

ここで、待機状態からインクの噴射を開始した際のマニホールド１００内の圧力変動、すなわち、インク滴の重量と時間との関係の一例を図８のグラフに示す。なお、図８において、片持ち梁を設けた実施例を実線、片持ち梁を設けていない比較例を破線で示している。

図８に示すように、片持ち梁１５０を設けていない比較例の場合、インクの噴射開始直後のＴ１において、マニホールド１００内のインクが消費されるもののコンプライアンス領域４９が圧力変動を吸収できないことから、マニホールド１００内が大きく負圧となる。これにより、Ｔ１では、噴射されるインク滴の重量が小さくなり印刷濃度が薄くなる。そして、その後のＴ２では、上流側からマニホールド１００内にインクが供給される反動によって一時的にマニホールド１００内の圧力は正圧となる。これにより、Ｔ２では、インク滴の重量が大きくなり印刷濃度が濃くなる。その後、Ｔ３においてコンプライアンス領域４９がマニホールド１００内のインクの圧力変動を吸収して、マニホールド１００内の圧力が安定し、インク滴の重量が中間すなわち、印刷濃度が中間となる。

これに対して、片持ち梁１５０を設けた実施例の場合、マニホールド１００内の圧力変動をコンプライアンス領域４９が吸収することができるため、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３においてマニホールド１００内のインク圧力の差を低減して、インク滴の重量の差を比較例に比べて小さくすることができる。したがって、片持ち梁１５０を設けることによって、噴射されるインク滴の重量のばらつきを抑制して、印刷品質を向上することができる。

ちなみに、可撓部材４６として変形し難い材料、例えば、可撓部材４６の厚さを厚くすることや、厚さを変更することなく可撓部材４６を変形し難い材料で形成することも考えられるものの、可撓部材４６が撓み難くなることで、コンプライアンス能力が低下してしまうと共に、マニホールド１００内のインクの圧力変動に対するコンプライアンス領域４９の撓み変形の反応性が低下し、インク滴の噴射特性にばらつきが生じてしまう虞があるため好ましくない。本実施形態では、片持ち梁１５０を設けることで、撓み易い可撓部材４６を用いて、コンプライアンス領域４９の反応性を低下させることなく、インク滴の噴射特性のばらつきを抑制することができる。

また、本実施形態では、第２の方向Ｙの両側から突出した片持ち梁１５０は、先端同士が所定の間隔を空けて第２の方向Ｙで相対向しているため、片持ち梁１５０を設けても、可撓部材４６のコンプライアンス領域４９の変形を阻害するのをできるだけ抑制することができる。すなわち、第２の方向Ｙの両側から突出した片持ち梁１５０の先端同士を連続させて、片持ち梁１５０ではなく、両持ち梁（両端固定梁）を設けた場合、両持ち梁によってコンプライアンス領域４９の変形が著しく阻害され、コンプライアンス領域４９による圧力変動の吸収が充分に行われなくなってしまう虞がある。

また、片持ち梁１５０を設けることによって、図９に示すように、可撓部材４６のコンプライアンス領域４９が、カバーヘッド１３０側に移動した際に、カバーヘッド１３０側への移動が片持ち梁１５０によって規制される。したがって、可撓部材４６のコンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０に当接することによる貼り付きを抑制することができる。ちなみに、片持ち梁１５０を設けていない場合、図１０に示すように、コンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０に接触し、可撓部材４６に設けられた接着層４６ａが高温・多湿の環境下で接着性が復活することで可撓部材４６のコンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０に貼り付いてしまう。また、コンプライアンス領域４９に接着層４６ａが設けられていない場合であっても結露等によって可撓部材４６のコンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０に貼り付いてしまう。可撓部材４６のコンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０に貼り付くと、コンプライアンス領域４９がマニホールド１００内のインクの圧力変動を吸収することができなくなってしまう。本実施形態では、片持ち梁１５０によって可撓部材４６のカバーヘッド１３０への張り付きを抑制して、コンプライアンス領域４９の貼り付きによるマニホールド１００内のインクの圧力変動の吸収が行われないのを抑制し、インクの噴射特性のばらつきを抑制することができる。なお、コンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０側に撓み変形した際に、片持ち梁１５０は、カバーヘッド１３０と接触しても、また、接触しなくてもよい。例えば、片持ち梁１５０がカバーヘッド１３０に接触する場合には、片持ち梁１５０のカバーヘッド１３０に相対向する領域及びカバーヘッド１３０の片持ち梁１５０に相対向する面の何れか一方又は両方を撥水処理することで、両者が当接する領域に結露等の水分が付着するのを抑制して水分による固着を抑制することができる。

なお、上述したように、マニホールド１００内は、印刷待機時及び印刷時には負圧となっている。このため、コンプライアンス領域４９のカバーヘッド１３０側への変形は、例えば、記録ヘッドＩＩにインクを充填していない状態で搬送した場合などに発生するものである。したがって、マニホールド１００内にはインクが充填されておらず、コンプライアンス領域４９が片持ち梁１５０の弾性力に抗してカバーヘッド１３０側に移動するのは困難である。つまり、片持ち梁１５０を設けることで、搬送時などにコンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０に接触することによる固着を抑制することができる。

（実施形態２）
図１１は、本発明の実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの要部を拡大した断面図であり、図１２は、本発明の実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの変形例を示す要部を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図１１に示すように、可撓部材４６とカバーヘッド１３０との間のコンプライアンス空間１３１には、片持ち梁１５０が設けられている。片持ち梁１５０のカバーヘッド１３０に相対向する面には、支点側と先端側との間に第１切り欠き１５１が設けられている。このように片持ち梁１５０は、第１切り欠き１５１の両側、すなわち、支点側と先端側とが同じ厚さで形成されていたとしても、枠部材４７とカバーヘッド１３０とを接着する接着剤１３５は、第１切り欠き１５１によって片持ち梁１５０の先端側に流れ出すのを抑制することができる。したがって、片持ち梁１５０の第１切り欠き１５１を含む第１切り欠き１５１よりも先端側に非固定領域を容易に形成することができる。なお、第１切り欠き１５１は、片持ち梁１５０の支点側に設けられていてもよい。

また、図１２に示すように、第１切り欠き１５１は、片持ち梁１５０ではなく、枠部材４７のカバーヘッド１３０に相対向する面に設けられていてもよい。このように、枠部材４７の片持ち梁１５０以外の部分に第１切り欠き１５１を設けるようにしても、第１切り欠き１５１によって片持ち梁１５０側に接着剤１３５を流れ出さないようにして、片持ち梁１５０の先端側に非固定領域を容易に形成することができる。すなわち、片持ち梁１５０の先端側が非固定領域となっているとは、片持ち梁１５０の先端側のみが非固定領域となっているものも、また、片持ち梁１５０の先端側を含む全てが非固定領域となっているものも含むものである。

（実施形態３）
図１３は、本発明の実施形態３に係るインクジェット式記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。なお、上述した実施と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図１３に示すように、枠部材４７は、当該枠部材４７と同じ厚さの片持ち梁１５０を有する。また、カバーヘッド１３０には、片持ち梁１５０に相対向する面に第２切り欠き１３６が設けられている。この第２切り欠き１３６によって、カバーヘッド１３０と片持ち梁１５０とは離間して配置されている。そして、第２切り欠き１３６を設けることによって、枠部材４７とカバーヘッド１３０とを接着する接着剤１３５は、第２切り欠き１３６に相対向する片持ち梁１５０上に流出するのを抑制することができる。すなわち、片持ち梁１５０の第２切り欠き１３６に相対向する部分が本実施形態のカバーヘッド１３０に固定されない非固定領域となっている。

このような構成であっても、上述した実施形態１と同様の効果、すなわち、片持ち梁１５０によってインク滴の噴射特性のばらつきを抑制することができる。

なお、第２切り欠き１３６は、上述した図１１の第１切り欠き１５１と同様に、片持ち梁１５０に相対向する領域の一部に設けられていてもよく、図１２の第１切り欠き１５１と同様に、枠部材４７の片持ち梁１５０が設けられていない領域に相対向する部分に設けるようにしてもよい。これによっても第２切り欠き１３６によって片持ち梁１５０の先端側への接着剤１３５の流出を抑制して、片持ち梁１５０の先端側に非固定領域を容易に形成することができる。

（実施形態４）
図１４は、本発明の実施形態４に係るコンプライアンス基板の平面図であり、図１５は、実施形態４に係るコンプライアンス基板の変形例を示す平面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図１４に示すように、枠部材４７は、コンプライアンス空間１３１内に突出して設けられた片持ち梁１５０を有する。片持ち梁１５０は、先端側に切り欠き１５１を有する。このような片持ち梁１５０は、開口部４８の第２の方向Ｙの一方側、本実施形態では、第１露出開口部４５ａ側を支点側として第１露出開口部４５ａ側から延設されており、片持ち梁１５０の先端と開口部４８の他方側とは離間して配置されている。このような片持ち梁１５０であっても、上述した実施形態１と同様に、インクの噴射特性のばらつきを抑制することができる。

また、図１５に示すように、複数の片持ち梁１５０は、支点側が開口部４８の第２の方向Ｙの一方側及び他方側となるように第２の方向Ｙに沿って交互に配置するようにしてもよい。このような場合であっても、上述した実施形態１と同様に片持ち梁１５０によってインクの噴射特性のばらつきを抑制することができる。

（実施形態５）
図１６は、本発明の実施形態５に係るインクジェット式記録ヘッドのコンプライアンス基板の平面図であり、図１７は、図１６のＢ−Ｂ′線に準じた断面図であり、図１８は、図１７の要部を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図示するように、コンプライアンス領域４９とカバーヘッド１３０との間のコンプライアンス空間１３１には、上述した実施形態１と同様の片持ち梁１５０と、島部材１４０とが設けられている。

ここで、島部材１４０は、枠部材４７とは不連続に設けられており、可撓部材４６と対向する側の面及びカバーヘッド１３０と対向する側の面の一方は、対向する部材と固定され、他方は対向する部材と固定されていない。すなわち、島部材１４０は、可撓部材４６及びカバーヘッド１３０の何れか一方に固定され、他方に固定されていない。本実施形態では、島部材１４０を可撓部材４６に固定し、カバーヘッド１３０に固定しないようにした。なお、島部材１４０と可撓部材４６との固定は、可撓部材４６のカバーヘッド１３０側に設けられた接着層４６ａによって行われる。

また、島部材１４０は、可撓部材４６とカバーヘッド１３０とが対向する方向、すなわち、第３の方向Ｚにおいて、枠部材４７の厚みよりも薄くなっている。つまり、島部材１４０の厚みは、片持ち梁１５０の支点側である枠部材４７の厚みよりも薄いことが好ましい。

さらに、島部材１４０は、コンプライアンス領域４９の短手方向である第２の方向Ｙにおいて、当該第２の方向Ｙの中心をずらして配置されている。具体的には、本実施形態では、コンプライアンス領域４９において第２の方向Ｙの中心の両側にそれぞれ１つずつ、２つの島部材１４０を設けるようにした。また、第２の方向Ｙに並設された２つの島部材１４０は、長手方向である第１の方向Ｘに沿って所定の間隔で複数配置されている。

このようにコンプライアンス領域４９とカバーヘッド１３０との間のコンプライアンス空間１３１に、島部材１４０を設けることで、図１９に示すように、コンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０側に撓み変形した際に、島部材１４０がカバーヘッド１３０に当接し、コンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０に当接することによる貼り付きを抑制することができる。なお、本実施形態では、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙに複数の島部材１４０を並設することで、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方向においてコンプライアンス領域４９のカバーヘッド１３０への貼り付きを抑制することができる。

これに対して、図２０（ａ）に示すように、島部材１４０を設けない場合には、コンプライアンス領域４９が撓むことによって、コンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０に接触して貼り付いてしまう。

なお、本実施形態では、図１９に示すように、島部材１４０を設けても、コンプライアンス領域４９が第３の方向Ｚにおいて島部材１４０を超えてカバーヘッド１３０側に撓み変形する。これにより、コンプライアンス領域４９の変形によってマニホールド１００を増大させる容積Ｓ１を大きくすることができる。また、島部材１４０の厚さは、コンプライアンス領域４９が島部材１４０を超えてカバーヘッド１３０側に撓んだとしても、コンプライアンス領域４９がカバーヘッド１３０に接触しない程度の厚さとすればよい。

ちなみに、図２０（ｂ）に示すように、島部材１１４０を枠部材４７と同じ厚さで設けた場合であっても、コンプライアンス領域４９のカバーヘッド１３０への接触による貼り付きを抑制することはできる。しかしながら、島部材１１４０によってコンプライアンス領域４９のカバーヘッド１３０側への移動がより規制されるため、コンプライアンス領域４９の撓み変形によるマニホールド１００を増大させる容積Ｓ２が不十分となってしまう。つまり、本実施形態では、島部材１４０の厚さを枠部材４７よりも薄くすることで、枠部材４７と同じ厚さの島部材１１４０を設けた場合のマニホールド１００を拡大可能な容積Ｓ２に比べて、広い容積Ｓ１の拡大を行うことができ、コンプライアンス領域４９のカバーヘッド１３０への貼り付きを抑制しつつマニホールド１００の容積の拡大を充分に行うことが可能となる。また、島部材１４０の厚みを、片持ち梁１５０の支点側である枠部材４７の厚みよりも薄くすることで、マニホールド１００内にインクが充填されていない搬送時などにおいて、島部材１４０とカバーヘッド１３０とが接触するのを抑制して、島部材１４０とカバーヘッド１３０との貼り付きを抑制することができる。

なお、本実施形態では、島部材１４０を可撓部材４６に固定し、カバーヘッド１３０に固定しないようにしたが、特にこれに限定されず、島部材１４０をカバーヘッド１３０に固定し、可撓部材４６に固定しないようにしてもよい。ただし、島部材１４０をカバーヘッド１３０に固定した場合、可撓部材４６のコンプライアンス領域４９に接着層４６ａが形成されている構成では、コンプライアンス領域４９が接着層４６ａによって島部材１４０に貼り付いてしまう虞もある。しかしながら、たとえコンプライアンス領域４９が接着層４６ａによって島部材１４０に貼り付いたとしても、島部材１４０は面積が小さいため、比較的小さな力でコンプライアンス領域４９を島部材１４０から剥離することが可能である。もちろん、本実施形態のように、島部材１４０を可撓部材４６に固定すれば、上述した接着層４６ａによる貼り付きを抑制することができる。

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

例えば、上述した各実施形態では、２つのマニホールド１００を設け、各マニホールド１００毎にコンプライアンス領域４９を設けた構造を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、第１の方向Ｘにおいて、複数に区分けされたマニホールド１００を設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態１及び２では、島部材１４０をコンプライアンス領域４９の第２の方向Ｙにおける中心から外れた位置に配置するようにしたが、もちろん、これに限定されず、図８（ａ）に示すように、島部材１４０をコンプライアンス領域４９の第２の方向Ｙの中心に配置してもよい。

さらに、上述した各実施形態では、コンプライアンス基板４５をノズルプレート２０が設けられた面側に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、コンプライアンス基板４５がケース部材４０側や液体噴射面２０ａと交差する側面等に設けられていてもよい。すなわち、蓋部材とは、コンプライアンス基板４５のコンプライアンス領域４９との間にコンプライアンス空間１３１を画成するものであればよいため、上述したカバーヘッド１３０に限定されるものではなく、その他の部材であってもよい。

また、上述した各実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、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アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。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から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを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ＩＩ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２０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２０に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッドＩＩを有するインクジェット式記録ヘッドユニット１（以下、ヘッドユニット１とも言う）は、インク供給手段を構成するインクカートリッジ２が着脱可能に設けられ、このヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１は、例えば、それぞれ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６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７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラー８に限定されずベルトやドラム等であってもよい。

なお、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッドＩＩ（ヘッドユニット１）がキャリッジ３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、インクジェット式記録ヘッドＩＩ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、インクジェット式記録装置Ｉは、液体貯留手段であるインクカートリッジ２がキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体４に固定して、貯留手段とインクジェット式記録ヘッドＩＩとをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体貯留手段がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。

さらに、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、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インクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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にも適用することができる。

Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 ＩＩ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １ 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）、 １０ 流路形成基板、 １１ ヘッド本体、 １５ 連通板、 ２０ ノズルプレート、 ２０ａ 液体噴射面、 ２１ ノズル、 ３０ 保護基板、 ４０ ケース部材、 ４５ コンプライアンス基板、 ４６ 可撓部材、 ４７ 枠部材、 ４８ 開口部、 ４９ コンプライアンス領域、 ５０ 振動板、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２電極、 １００ マニホールド、 １２０ 駆動回路、 １２１ 配線基板、 １３０ カバーヘッド（蓋部材）、 １３１ コンプライアンス空間、 １３５ 接着剤、 １３６ 第２切り欠き、 １４０ 島部材、 １５０ 片持ち梁、 １５１ 第１切り欠き

Claims (14)

1. 液体が噴射されるノズルに連通する複数の圧力発生室と、
   前記複数の圧力発生室に連通するマニホールドと、
   前記マニホールドの壁の一部に前記マニホールドの圧力変化によって変形する可撓部材と、
   前記可撓部材の前記マニホールドとは反対側に配置された枠部材と、
   前記可撓部材と前記枠部材とで形成されたコンプライアンス空間と、
   を備え、
   前記コンプライアンス空間内において、前記可撓部材と交差する壁面から突出する片持ち梁が設けられ、
   前記片持ち梁の前記可撓部材と対向する面は前記可撓部材と固定され、
   前記片持ち梁は、前記マニホールドの内側に撓み変形することを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記片持ち梁は、前記可撓部材に比べて硬質の材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記片持ち梁の面のうち、前記片持ち梁の前記可撓部材とは反対側の面において、前記片持ち梁の先端側には第１切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記片持ち梁は、前記コンプライアンス空間内において前記可撓部材が形成する面と直交する方向の厚さが、先端側の方が支点側よりも薄いことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記片持ち梁の面のうち、前記片持ち梁の前記可撓部材とは反対側の面において、前記片持ち梁の先端側と支点側との間には切り欠きが設けら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。
6. 前記コンプライアンス空間内において、前記片持ち梁は複数設けられ、
   前記片持ち梁の先端同士が所定の間隔を空けて相対向していることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
7. 前記マニホールドの壁面を規定する流路部材は、該流路部材のうち前記片持ち梁と対向する面の開口であって、前記マニホールドを規定する開口が、前記片持ち梁の先端よりも支点側に位置するように、前記可撓部材と固定されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
8. 前記コンプライアンス空間を形成する面のうち、前記可撓部材と対向する面は第２切り欠きを有し、
   前記片持ち梁の先端側が前記第２切り欠きと重なることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
9. 前記枠部材と離間し、前記コンプライアンス空間内に配置された島部材をさらに備え、
   前記島部材のうち、前記可撓部材と対向する面は、前記可撓部材と固定されることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
10. 前記島部材の厚みは、前記片持ち梁の前記支点側の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項９に記載の液体噴射ヘッド。
11. 前記島部材の厚みは、前記片持ち梁の先端側の厚みと同じであることを特徴とする請求項９に記載の液体噴射ヘッド。
12. 前記片持ち梁の面のうち、前記片持ち梁の前記可撓部材とは反対側の面において、前記片持ち梁の先端側は、撥水処理されていることを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
13. 前記コンプライアンス空間を形成する面のうち、前記可撓部材と対向する面には撥水処理されていることを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
14. 請求項１〜１３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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