(57)【要約】【課題】アクチュエーターユニットの動作時に生じる反力に対する強度を向上するとともに液体の吐出特性を向上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。【解決手段】ノズル開口６１に連通した圧力発生室２１を有する流路ユニット２０と、圧電アクチュエーター３１及び圧電アクチュエーター３１が固定される固定部材３４を有するアクチュエーターユニット３０と、収容部４０を有するケースヘッド５０とを備え、収容部４０には、収容部４０の圧力発生室２１側を幅狭にする段差部４３が設けられ、固定部材３４は、圧電アクチュエーター３１が固定される第１固定部３５及び第１固定部３５に接続した第２固定部３６を有し、アクチュエーターユニット３０は、圧電アクチュエーター３１が流路ユニット２０の圧力発生室２１に対向する領域に接合し、固定部材３４の第２固定部３６が収容部４０の段差部４３の上面４３ａに接着剤８０で接着されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が吐出されるノズル開口に連通した圧力発生室を有する流路ユニットと、
前記圧力発生室に圧力を付与する圧電アクチュエーター及び前記圧電アクチュエーターが固定される固定部材を有するアクチュエーターユニットと、
前記流路ユニットが接合され、前記圧力発生室に対向する領域に開口した収容部を有する保持部材とを備え、
前記収容部には、前記収容部の前記圧力発生室側を幅狭にする段差部が設けられ、
前記固定部材は、前記圧電アクチュエーターが固定される第１固定部及び該第１固定部に接続した第２固定部を有し、
前記アクチュエーターユニットは、前記圧電アクチュエーターが前記流路ユニットの前記圧力発生室に対向する領域に接合し、前記固定部材の前記第２固定部が前記収容部の前記段差部の上面に接着剤で接着されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記アクチュエーターユニットは、前記圧電アクチュエーターに駆動信号を供給する駆動回路が設けられた配線基板を有し、
前記駆動回路は、前記第１固定部に対向している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１固定部は、前記段差部の上面に交差する平面を有する平板状に形成され、
前記第２固定部は、前記第１固定部の前記圧力発生室側の端部から屈曲し、前記段差部の上面に接着されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１固定部は、前記段差部の上面に交差する平面を有する平板状に形成され、
前記第２固定部は、前記第１固定部の両端部から屈曲し、前記段差部の上面に接着されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
２つの前記アクチュエーターユニットの組を少なくとも一つ有し、
一組の前記アクチュエーターユニットは、一方の前記第２固定部の間に他方の前記アクチュエーターユニットの前記第２固定部が位置するように配置されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記保持部材には、前記圧力発生室に供給される液体の流路が前記アクチュエーターユニットの前記第２固定部の間に位置するように設けられている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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吐出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。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置に搭載され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（以下、単にヘッドと称する）としては、例えば、圧力発生室が形成された流路基板と、流路基板の一方面側に設けられる圧電素子を有するアクチュエーターユニットを具備し、この圧電素子の変位によって圧力発生室内に圧力を付与することで、ノズルからインク滴を噴射するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ヘッドは、流路基板を保持する保持部材を有しており、保持部材にはアクチュエーターユニットを保持する収容部が設けられている。アクチュエーターユニットは、圧電素子と該圧電素子を固定する固定部材とを備えており、固定部材が収容部に接着固定されている。具体的には、圧電素子は一端が固定端として固定部材に固定され、他端が自由端として圧力発生室に対向する領域に接合されている。そして、圧電素子に電圧を印加することで圧力発生室を収縮・拡張させ、インクを吐出させることが可能となっている。
【０００４】
アクチュエーターユニットは、収容部内に設けられた段差部の上面に固定部材が接着固定されるとともに、収容部の側面にも接着固定されている。このように２面で接着されているため、固定部材は圧電素子の反力を受けても収容部から剥離することが防止されている。
【０００５】
収容部にアクチュエーターユニットを収容し、固定する際には、まず、段差部の上面と固定部材とを接着剤で接着する。例えば固定部材側に予め接着剤を塗布しておき、段差部の上面に固定部材を載置することで、それらを接着させる。その後、固定部材と収容部との側面に接着剤を注入し、それらを接着固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０００９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、固定部材と収容部の側面との隙間にまで接着剤を要するので、接着剤の使用量が増えてしまう。また、その隙間に接着剤を注入するという作業も増えてしまう。特に、その隙間は狭いため、入口近傍で接着剤がメニスカスを形成してしまう。このため、固定部材と収容部の側面との隙間の全体に亘って均等に接着剤を塗布し難いという問題がある。
【０００８】
固定部材と収容部の側面との間に十分に接着剤が塗布されない場合、又は接着剤を塗布しない場合、固定部材を固定する接着力が弱まるため、圧電素子の反力により固定部材が段差部の上面で倒れる虞がある。このため、固定部材とともに圧電素子が倒れて圧力発生室に対向する領域から剥離したり、圧電素子が折れてしまう虞がある。
【０００９】
また、圧電素子の反力が固定部材に加わると、本来、圧力発生室の収縮・膨張のために用いられる力が固定部材を振動させる力として分散し、インクの吐出特性が低下してしまう虞がある。
【００１０】
なお、このような問題は、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。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑み、アクチュエーターユニットの動作時に生じる反力に対する強度を向上するとともに液体の吐出特性を向上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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体が吐出されるノズル開口に連通した圧力発生室を有する流路ユニットと、前記圧力発生室に圧力を付与する圧電アクチュエーター及び前記圧電アクチュエーターが固定される固定部材を有するアクチュエーターユニットと、前記流路ユニットが接合され、前記圧力発生室に対向する領域に開口した収容部を有する保持部材とを備え、前記収容部には、前記収容部の前記圧力発生室側を幅狭にする段差部が設けられ、前記固定部材は、前記圧電アクチュエーターが固定される第１固定部及び該第１固定部に接続した第２固定部を有し、前記アクチュエーターユニットは、前記圧電アクチュエーターが前記流路ユニットの前記圧力発生室に対向する領域に接合し、前記固定部材の前記第２固定部が前記収容部の前記段差部の上面に接着剤で接着さ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、アクチュエーターユニットの動作時に生じる反力に対して、固定部材の強度が向上しているので、アクチュエーターユニットの破損などが防止され、信頼性に優れた液体噴射ヘッドが提供される。また、アクチュエーターユニットの縦振動を圧力発生室に効率良く伝播させることができるため、液体の吐出は、駆動信号が反映された良好なものとなり、液体の吐出特性が向上した液体噴射ヘッドが提供される。また、収容部の側面との接着に用いる接着剤の分だけ使用量を低減し、コストを低減した液体噴射ヘッドが提供される。また、固定部材と収容部の側面との隙間に接着剤を塗布する場合、全体に亘って均等に接着剤を塗布し難いという問題があるが、本発明に係る液体噴射ヘッドでは、そのような問題も生じ得ない。
【００１３】
ここで、前記アクチュエーターユニットは、前記圧電アクチュエーターに駆動信号を供給する駆動回路が設けられた配線基板を有し、前記駆動回路は、前記第１固定部に対向していることが好ましい。これによれば、配線基板の傾倒が防止されるので、配線基板が圧電アクチュエーターから剥離することを防止することができる。
【００１４】
また、前記第１固定部は、前記段差部の上面に交差する平面を有する平板状に形成され、前記第２固定部は、前記第１固定部の前記圧力発生室側の端部から屈曲し、前記段差部の上面に接着されていることが好ましい。これによれば、略Ｌ字状の固定部材を用いることで、該固定部材の横振動を抑制することができる。
【００１５】
また、前記第１固定部は、前記段差部の上面に交差する平面を有する平板状に形成され、前記第２固定部は、前記第１固定部の両端部から屈曲し、前記段差部の上面に接着されていることが好ましい。これによれば、凹形状の固定部材を用いることで、該固定部材の横振動を抑制することができる。
【００１６】
また、２つの前記アクチュエーターユニットの組を少なくとも一つ有し、一組の前記アクチュエーターユニットは、一方の前記第２固定部の間に他方の前記アクチュエーターユニットの前記第２固定部が位置するように配置されていることが好ましい。これによれば、アクチュエーターユニットの動作時に生じる反力に対する強度を向上し、液体の吐出特性を向上することができるとともに、省スペース化された液体噴射ヘッドが提供される。
【００１７】
また、前記保持部材には、前記圧力発生室に供給される液体の流路が前記アクチュエーターユニットの前記第２固定部の間に位置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、アクチュエーターユニットの動作時に生じる反力に対する強度を向上し、液体の吐出特性を向上することができるとともに、省スペース化された液体噴射ヘッドが提供される。
【００１８】
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備え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、アクチュエーターユニットの動作時に生じる反力に対する強度を向上するとともに液体の吐出特性を向上することができる液体噴射装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】インクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】ヘッドの分解斜視図である。
【図３】ヘッドの上面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ′線断面図である。
【図５】アクチュエーターユニットの平面図及び断面図である。
【図６】アクチュエーターユニットの正面図及び底面図である。
【図７】ヘッドの断面図である。
【図８】ヘッドの平面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ′線断面図である。
【図１０】ヘッドの平面図である。
【図１１】ヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〈実施形態１〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単にヘッドとも言う。インクジェット式記録装置は液体噴射装置の一例である。
【００２１】
図１は、インクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。図示するように、インクジェット式記録装置１は、キャリッジ２を備えている。キャリッジ２には、インクが貯留された液体貯留手段であるインクカートリッジ３が搭載されている。また、キャリッジ２には、ヘッド１０が搭載されており、各インクカートリッジ３は、ヘッド１０に接続され、各インクが各ヘッド１０に供給されるように構成されている。
【００２２】
キャリッジ２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（図中のＹ方向。以下、主走査方向）に移動可能に設けられている。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２に伝達されることで、キャリッジ２はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Ｓ（被噴射媒体）がプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００２３】
図２は本実施形態に係るヘッドの分解斜視図であり、図３はヘッドの上面図、図４は図３のＡ−Ａ′線断面図であり、図５はアクチュエーターユニットの平面図及び断面図である。
【００２４】
図示するように、本実施形態に係るヘッド１０は、流路ユニット２０と、収容部４０を有するケースヘッド５０と、アクチュエーターユニット３０と、カバーヘッド７０とを具備する。
【００２５】
流路ユニット２０は、流路基板２９、振動板２７及びノズルプレート６０を具備する。流路基板２９には、その一方面側の表層部分に、隔壁によって区画された圧力発生室２１が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口が並設される方向（Ｘ方向）に沿って並設されている。また、流路基板２９には、圧力発生室２１がＸ方向に並設された列がＹ方向に並んで２列設けられている。
【００２６】
各圧力発生室２１の列の外側には、流路基板２９を厚さ方向に貫通したマニホールド２２が設けられている。マニホールド２２には、ケースヘッド５０のインク供給路４９を介してインクが供給される。
【００２７】
マニホールド２２と各圧力発生室２１とは、インク供給路２３を介して連通している。マニホールド２２のインクは、インク供給路２３を介して各圧力発生室２１に供給される。インク供給路２３は、圧力発生室２１よりも狭い幅（Ｘ方向の幅）で形成されており、マニホールド２２から圧力発生室２１に流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。さらに、流路基板２９には、厚さ方向に貫通したノズル連通孔２４が形成されており、ノズル連通孔２４はノズル開口６１に連通している。このように流路基板２９には、圧力発生室２１、マニホールド２２、インク供給路２３、ノズル連通孔２４から構成される液体流路が設けられている。例えば、流路基板２９は、シリコン単結晶基板からなり、圧力発生室２１等は、流路基板２９をエッチングすることによって形成されている。
【００２８】
流路基板２９の一方面側にはノズル開口６１が穿設されたノズルプレート６０が接合され、各ノズル開口６１は、流路基板２９に設けられたノズル連通孔２４を介して各圧力発生室２１と連通している。
【００２９】
流路基板２９の他方面側、すなわち、圧力発生室２１の開口面側には振動板２７が接合されて、各圧力発生室２１はこの振動板２７によって封止されている。振動板２７は、弾性膜２６と、弾性膜２６を支持する支持板２５との複合板で形成され、弾性膜２６が流路基板２９に接合されている。例えば、弾性膜２６は樹脂フィルム等の弾性部材から形成され、支持板２５は金属材料等から形成されている。
【００３０】
振動板２７には、振動板２７の各圧力発生室２１に対向する位置に島部２７ａが設けられている。また、振動板２７には、各圧力発生室２１の周縁に対向する領域に薄肉部２７ｂが形成されている。薄肉部２７ｂは、島部２７ａよりも厚さが薄く形成されている。このような島部２７ａには、後述するアクチュエーターユニット３０の圧電アクチュエーター３１の先端部が、例えば、接着剤等を介して固定される。
【００３１】
また、振動板２７のマニホールド２２に対向する領域には、支持板２５がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜のみで構成されるコンプライアンス部２７ｃが設けられている。このコンプライアンス部２７ｃは、マニホールド２２内の圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部２７ｃの弾性膜２６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２２内の圧力を一定に保持する役割を果たす。
【００３２】
なお、振動板２７は上述した態様に限定されない。例えば、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等を設けることで、島部２７ａ及びコンプライアンス部２７ｃを形成した振動板を用いてもよい。
【００３３】
ノズルプレート６０のノズル開口６１が開口する面側には、カバーヘッド７０が設けられている。カバーヘッド７０は、ノズルプレート６０のノズル開口６１が露出する開口部７１を画成する枠部７２を有する。枠部７２の開口部７１は、ノズルプレート６０の外周よりも大きく形成されている。
【００３４】
また、カバーヘッド７０は、枠部７２から屈曲するように延設された側壁部７３を有する。側壁部７３は、ケースヘッド５０の側面を覆うとともに、ケースヘッド５０に設けられたフランジ部４５まで延設されている。側壁部７３の一端はフランジ部４５にネジなどで固定されている。
【００３５】
図５に示すように、アクチュエーターユニット３０は、圧力発生手段の一例であり、複数の圧電アクチュエーター３１（圧電素子）を有する圧電アクチュエーター形成部材３２と、固定部材３４とを備える。
【００３６】
圧電アクチュエーター形成部材３２は、圧電材料層３９と、２つの電極を構成する電極材料層、すなわち、隣接する圧電アクチュエーター３１と電気的に独立する個別電極を構成する個別内部電極３７と、隣接する圧電アクチュエーター３１と電気的に共通する共通電極を構成する共通内部電極３８とを交互に挟んで積層することにより形成されている。そして、圧電アクチュエーター形成部材３２にワイヤーソー等によって複数のスリット３３を形成することで、該スリットにより区分された複数の圧電アクチュエーター３１が形成されている。つまり、圧電アクチュエーター形成部材３２は、先端部側が櫛歯状に切り分けられて、基端部側が連続して一体的に形成されている。
【００３７】
圧電アクチュエーター形成部材３２の外表面には、個別内部電極３７及び共通内部電極３８と接続される外部電極である個別外部電極３７１及び共通外部電極３８１が設けられている。個別内部電極３７及び共通内部電極３８、並びに個別外部電極３７１及び共通外部電極３８１は、圧電アクチュエーター３１ごとに形成されており、個別外部電極３７１及び共通外部電極３８１は、配線基板１００に設けられた各配線（図示なし）に半田や異方性導電接着剤により電気的に接続されている。配線基板１００は、圧電アクチュエーター３１を駆動するための駆動ＩＣ等の駆動回路１０１が搭載されたＣＯＦ等である。これにより、外部からの駆動信号は、配線基板１００を介して各圧電アクチュエーター３１に選択的に印加される。
【００３８】
圧電アクチュエーター形成部材３２は、圧電アクチュエーター３１の先端側が自由端となり、基端側が固定端となるように固定部材３４に接合されている。
【００３９】
図４及び図５に示すように、固定部材３４は、圧電アクチュエーター３１（圧電アクチュエーター形成部材３２）を収容部４０に保持するために、ケースヘッド５０と圧電アクチュエーター３１との間に介在する部材である。具体的には、固定部材３４は、圧電アクチュエーター３１が固定される第１固定部３５及び、第１固定部から接続した第２固定部３６を備えている。
【００４０】
第１固定部３５は、段差部４３の上面４３ａに垂直な平面を有する平板状に形成されたものである。第１固定部３５は、固定部材３４のうち圧電アクチュエーター３１が固定されるものである。本実施形態では、第１固定部３５の第２固定部３６とは反対側の平面に圧電アクチュエーター３１（圧電アクチュエーター形成部材３２）が接合されている。
【００４１】
第２固定部３６は、第１固定部３５の圧力発生室２１側の下端部から屈曲し、平板状に形成されたものである。第２固定部３６は、詳細は後述するが、ケースヘッドの収容部４０に接着されて固定されるものである。
【００４２】
本実施形態では、第２固定部３６に対してほぼ直角に第１固定部３５が立設しており、固定部材３４の断面形状が略Ｌ字型に形成されている。
【００４３】
なお、図４に示すように、第２固定部３６の長さＤ、すなわち、Ｙ方向の長さＤは、特に限定はなく、圧電アクチュエーター３１の縦振動の大きさなどを考慮して、固定部材３４が横振動しない程度に適宜定めることが好ましい。例えば、第２固定部３６の長さＤは、圧電アクチュエーター３１のうち、第２固定部３６から島部２７ａに突出した長さＬよりも長くすることが好ましい。
【００４４】
また、第１固定部３５及び第２固定部３６は、材料に特に限定はないが、例えばＳＵＳなどの金属や樹脂材料から形成することができる。また、第１固定部３５及び第２固定部３６は、一枚の板状部材を屈曲して一体的に形成したものであってもよいし、個別の板状部材を接合したものであってもよい。
【００４５】
図２〜図４に示すように、ケースヘッド５０は、流路ユニット２０及びアクチュエーターユニット３０を保持する保持部材の一例であり、例えば、樹脂材料から形成され、流路基板２９の振動板２７上に固定されたものである。
【００４６】
ケースヘッド５０には、マニホールド２２にインクを供給する液体流路であるインク供給路４９が設けられている。特に図示しないが、インク供給路４９は、インクカートリッジに接続されている。さらに、ケースヘッド５０には、コンプライアンス部２７ｃ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５２が設けられている。このコンプライアンス空間５２によってコンプライアンス部２７ｃは変形可能に保持される。
【００４７】
また、ケースヘッド５０には、厚さ方向に貫通する収容部４０が２つ設けられている。各収容部４０にはアクチュエーターユニット３０が収容され、固定されている。収容部４０の圧力発生室２１側の開口を下部開口とし、収容部４０の圧力発生室２１とは反対側の開口を上部開口とする。
【００４８】
ケースヘッド５０の収容部４０には、圧力発生室２１側、すなわち下部開口側を幅狭にする段差部４３が設けられている。なお、ここでいう幅は、圧力発生室２１が並設された方向とは直交する方向（Ｙ方向）の幅のことである。段差部４３の上面４３ａは、段差部４３の上部開口側に面した表面である。すなわち、段差部４３とは、流路ユニット２０の圧電アクチュエーター３１が接合される領域（島部２７ａ）とは反対側（上部開口側）に面した上面４３ａを有するように収容部４０の内側に突出した部分である。
【００４９】
以降、収容部４０のうち、上部開口側（段差部４３の上面４３ａより上部開口側）を固定部材保持部４１とし、下部開口側（段差部４３の上面４３ａより下部開口側）を圧電アクチュエーター保持部４２とする。
【００５０】
このような収容部４０には、アクチュエーターユニット３０が収容されている。具体的には、収容部４０の段差部４３の上面４３ａに、アクチュエーターユニット３０の固定部材３４の第２固定部３６が接着剤８０で接着され、固定されている。第２固定部３６は平板状に形成されており、圧力発生室２１側のほぼ全面が段差部４３の上面４３ａに接着剤８０で接着されている。
【００５１】
一方、圧電アクチュエーター３１（圧電アクチュエーター形成部材３２）は、自由端側である圧電アクチュエーター３１の先端部が振動板２７の島部２７ａに当接した状態で固定され、固定端側が固定部材３４の第１固定部３５に固定されている。本実施形態では、２つの収容部４０のそれぞれにアクチュエーターユニット３０が収容され、それぞれの段差部４３に固定されている。
【００５２】
このようにアクチュエーターユニット３０は、その固定部材３４を介して圧電アクチュエーター３１を収容部４０内に固定している。なお、固定部材３４は、収容部４０の側面（固定部材保持部４１の側面）には接着剤８０で接着されていない。
【００５３】
収容部４０に固定されたアクチュエーターユニット３０は、圧電アクチュエーター３１に駆動信号が供給されることで変形し、島部２７ａを押圧し又は引っ張る方向に振動する（図４の上下方向）。ここでは、この圧電アクチュエーター３１の振動を縦振動と称する。圧電アクチュエーター３１の縦振動により、圧力発生室２１は膨張・収縮し、圧力発生室２１のインクがノズル開口６１から吐出される。
【００５４】
そして、この縦振動の際に、第１固定部３５には、圧電アクチュエーター３１から反力が加わる。すなわち、第１固定部３５の平面に沿う方向（第２固定部３６に垂直な方向）に、圧電アクチュエーター３１から反力が加わる。この反力により、第１固定部３５の先端部側が収容部４０の内面（固定部材保持部４１の内面）に接近し、又は当該内面から離隔するように振動する。つまり、圧電アクチュエーター３１の縦振動による反力は、第１固定部３５の基端部（第２固定部３６との接続部）を支点として、第１固定部３５を横方向に振動させるような作用を有する。この第１固定部３５の振動を横振動と称する。
【００５５】
上述したように、第１固定部３５には、第１固定部３５の下端部から屈曲した第２固定部３６が設けられ、第２固定部３６は段差部４３の上面４３ａに接着剤８０で固定されている。このため、圧電アクチュエーター３１の縦振動に起因して第１固定部３５が収容部４０の内面側に接近又は離隔しようとしても、第２固定部３６が上面４３ａに固定されているために、接近又は離隔する動きが規制される。すなわち、第２固定部３６は、第１固定部３５の横振動を抑制する作用を有する。
【００５６】
このような構造の固定部材３４は、第２固定部３６を設けたことで、圧電アクチュエーター３１の縦振動により生じ得る横振動を抑えることができる。したがって、圧電アクチュエーター３１の縦振動に起因して、固定部材３４が段差部４３の上面４３ａで倒れたり、破壊されることが防止される。このように固定部材３４が倒れることなどを防止できるので、圧電アクチュエーター３１が島部２７ａからずれたり、剥離したり、折れたりすることを防止することができる。
【００５７】
また、圧電アクチュエーター３１の縦振動により、第１固定部３５が横振動すると、縦振動により島部２７ａを変位させる力が第１固定部３５に分散してしまうことになる。しかしながら、本実施形態のヘッド１０では、第１固定部３５の横振動が防止されているので、圧電アクチュエーター３１の縦振動を島部２７ａに効率良く伝播させることができる。
【００５８】
以上に述べたように、アクチュエーターユニット３０の動作時に生じる反力に対して、固定部材３４の強度が向上しているので、圧電アクチュエーター３１の破損などが防止され、信頼性に優れたヘッド１０が提供される。また、圧電アクチュエーター３１の縦振動を島部２７ａに効率良く伝播させることができるため、圧電アクチュエーター３１によるインクの吐出は、駆動信号が反映された良好なものとなり、インクの吐出特性が向上したヘッド１０が提供される。
【００５９】
また、固定部材３４は、接着剤８０で段差部４３に接着されているが、収容部４０の側面（固定部材保持部４１の側面）には接着剤８０で接着されていない。すなわち、アクチュエーターユニット３０は、収容部４０の側面に対して接着剤８０で接着する必要がない。したがって、当該側面との接着に用いる分、接着剤の使用量を低減し、コストを低減したヘッド１０が提供される。また、固定部材３４と収容部４０の側面との隙間に接着剤を塗布する場合、全体に亘って均等に接着剤を塗布し難いという問題があるが、本実施形態に係るヘッド１０では、そのような問題も生じ得ない。
【００６０】
また、配線基板１００に搭載された駆動回路１０１は、第１固定部３５に対向している（図４参照）。すなわち、第１固定部３５は、その平面部分に駆動回路１０１が対向するように形成されている。このように固定部材３４を形成することで、配線基板１００が固定部材３４側に傾倒しても、配線基板１００は第１固定部３５で支持される。つまり、配線基板１００の過度な傾倒が防止されている。
【００６１】
仮に配線基板１００が第１固定部３５に支持されずに傾倒すると、圧電アクチュエーター３１から剥離してしまう虞がある。
【００６２】
しかしながら、本実施形態に係るヘッド１０では、配線基板１００の傾倒が防止されているので、配線基板１００が圧電アクチュエーター３１から剥離することを防止することができる。
【００６３】
〈実施形態２〉
図６及び図７を用いて、実施形態２に係るヘッド１０について説明する。図６は、本実施形態に係るアクチュエーターユニットの正面図（固定部材３４の圧電アクチュエーター３１が接合された面とは反対側から見た正面図）及び底面図（圧電アクチュエーター３１の先端側から見た底面図）である。図７は本実施形態に係るヘッドの断面図である。なお、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６４】
本実施形態に係る固定部材３４Ａは、圧電アクチュエーター３１が固定される第１固定部３５Ａ及び、第１固定部３５Ａから屈曲した第２固定部３６Ａを備えている。
【００６５】
第１固定部３５Ａは、段差部４３の上面４３ａに垂直な平面を有する平板状に形成されたものである。第１固定部３５Ａは、固定部材３４Ａのうち圧電アクチュエーター３１が固定されるものである。本実施形態では、第１固定部３５Ａの第２固定部３６Ａとは反対側の平面に圧電アクチュエーター３１（圧電アクチュエーター形成部材３２）が接合されている。
【００６６】
第２固定部３６Ａは、第１固定部３５Ａの両端部から屈曲し、平板状に形成されたものである。ここでいう両端部とは、圧電アクチュエーター３１が並設された方向（Ｘ方向）の両端部をいう。
【００６７】
本実施形態では、第１固定部３５Ａに対して、その両端部からほぼ直角に第２固定部３６Ａが屈曲して設けられており、固定部材３４Ａは、底面視の形状が凹形状となるように形成されている。また、第２固定部３６Ａは、高さが第１固定部３５Ａと同じ高さとし、厚さは第１固定部３５Ａと同じ厚さとしてある。
【００６８】
このようなアクチュエーターユニット３０は、固定部材３４Ａの第２固定部３６Ａが段差部４３の上面４３ａに接着剤８０で接着されることで、収容部４０内に固定されている。
【００６９】
このような構成のアクチュエーターユニット３０においても、圧電アクチュエーター３１の縦振動の際に、第１固定部３５Ａには反力が加わり、第１固定部３５Ａを横方向に振動させるような横振動が作用する。
【００７０】
しかしながら、圧電アクチュエーター３１の縦振動に起因して第１固定部３５Ａが横振動しようとしても、第２固定部３６Ａが上面４３ａに固定されているために、その動きが規制される。すなわち、第２固定部３６Ａは、第１固定部３５Ａの横振動を抑制する作用を有する。
【００７１】
このような構造の固定部材３４Ａを備えるヘッド１０においても、実施形態１と同様の作用効果を奏する。すなわち、アクチュエーターユニット３０の動作時に生じる反力に対して、固定部材３４Ａの強度が向上しているので、圧電アクチュエーター３１の破損などが防止され、信頼性に優れたヘッド１０が提供される。また、圧電アクチュエーター３１の縦振動を島部２７ａに効率良く伝播させることができるため、圧電アクチュエーター３１によるインクの吐出は、駆動信号が反映された良好なものとなり、インクの吐出特性が向上したヘッド１０が提供される。
【００７２】
また、固定部材３４Ａは、接着剤８０で段差部４３の上面４３ａに接着されているが、収容部４０の側面（固定部材保持部４１の側面）には接着剤８０で接着されていない。すなわち、アクチュエーターユニット３０は、収容部４０の側面に対して接着剤８０で接着する必要がない。したがって、当該側面との接着に用いる分、接着剤の使用量を低減し、コストを低減したヘッド１０が提供される。また、固定部材３４Ａと収容部４０の側面との隙間に接着剤を塗布する場合、全体に亘って均等に接着剤を塗布し難いという問題があるが、本実施形態に係るヘッド１０では、そのような問題も生じ得ない。
【００７３】
〈実施形態３〉
実施形態２で説明した構成のアクチュエーターユニット３０を用いることで、ヘッド１０の小型化を図ることもできる。図８は、本実施形態に係るヘッドの平面図であり、図９は、図８のＡ−Ａ′線断面図である。なお、実施形態１及び実施形態２と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７４】
本実施形態に係るヘッド１０は、２つのアクチュエーターユニットの組を一つ有する。もちろん、一組に限定されず、複数組あってもよい。
【００７５】
本実施形態に係るケースヘッド５０は、ケースヘッド５０の厚さ方向に貫通した１つの収容部４０を有している。収容部４０は、収容部４０の下部開口側（圧力発生室２１側）を幅狭にする段差部４３が設けられている。段差部４３は、収容部４０の下部開口を２つに分割する梁状に形成されている。すなわち、収容部４０は、上部開口側は一つの開口として形成され、下部開口側は段差部４３により分割された２つの開口として形成されている。固定部材保持部４１は、収容部４０のうち段差部４３の上面４３ａよりも上部開口側であり、圧電アクチュエーター保持部４２は、段差部４３の上面４３ａより下部開口側である。
【００７６】
２つのアクチュエーターユニット３０は、収容部４０に収容され、第２固定部３６Ａが段差部４３の上面４３ａに接着剤８０で接着されている。そして、各アクチュエーターユニット３０の各圧電アクチュエーター３１は、２つに分かれた収容部４０の下部開口内にそれぞれ配置され、島部２７ａに当接して固定されている。
【００７７】
２つのアクチュエーターユニット３０は、何れも実施形態２で説明したものと同じものである。このアクチュエーターユニット３０は、それぞれの圧電アクチュエーター３１同士が相対向せず、外側を向くように収容部４０に配置されている。そして、一方のアクチュエーターユニット３０の第２固定部３６Ａの間に、他方のアクチュエーターユニット３０の第２固定部３６Ａが位置している。すなわち、図８の平面視において、一方のアクチュエーターユニット３０に設けられた２つの第２固定部３６Ａの間に、他方のアクチュエーターユニット３０の１つの第２固定部３６Ａが位置している。
【００７８】
このように、２つのアクチュエーターユニット３０は、それぞれの第２固定部３６ＡがＸ方向から見て重なるように収容部４０に配置されている。このように２つのアクチュエーターユニット３０の第２固定部３６Ａが重なるように収容部４０に配置したので、ヘッド１０のＹ方向の大きさを小さくすることができる。
【００７９】
これにより、アクチュエーターユニット３０の動作時に生じる反力に対する強度を向上し、インクの吐出特性を向上することができるとともに、省スペース化されたヘッド１０が提供される。
【００８０】
〈実施形態４〉
実施形態２で説明した構成のアクチュエーターユニット３０を用いることで、実施形態３とは異なる態様でヘッド１０の小型化を図ることもできる。図１０は、本実施形態に係るヘッドの平面図である。なお、実施形態１及び実施形態２と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８１】
本実施形態に係るケースヘッド５０は、実施形態２と同様に、ケースヘッド５０の厚さ方向に貫通した２つの収容部４０を有している。各収容部４０は、２つのアクチュエーターユニット３０のそれぞれを収容するものである。
【００８２】
収容部４０は、実施形態２（図７）と同様に、固定部材保持部４１及び圧電アクチュエーター保持部４２を有し、段差部４３を有している。実施形態２と異なる点は、平面視において、２つの第２固定部３６Ａの間にインク供給路４９が設けられていることである。
【００８３】
すなわち、ケースヘッド５０は、２つの第２固定部３６Ａの間に突出した突部４８が設けられており、この突部４８に厚さ方向に貫通してマニホールド２２（図７参照）に連通する流路であるインク供給路４９が設けられている。
【００８４】
このように、２つの第２固定部３６Ａの間にインク供給路４９を設ける、すなわち、インク供給路４９をヘッド１０の内側に寄せて配置することができるので、ヘッド１０の平面視において小型化することができる。
【００８５】
仮に、第２固定部３６Ａの間にインク供給路４９を設けない場合、点線の円で示したように、Ｙ方向においてアクチュエーターユニット３０よりも外側にインク供給路４９を配置することになる。
【００８６】
しかしながら、本実施形態に係るヘッド１０においては、第２固定部３６Ａの間の領域をインク供給路４９の形成領域として有効利用できるため、Ｙ方向におけるヘッド１０の大きさを小さくすることができる。
【００８７】
このように、インク供給路４９を各アクチュエーターユニット３０の第２固定部３６Ａの間に配置したので、ヘッド１０のＹ方向の大きさを小さくすることができる。これにより、アクチュエーターユニット３０の動作時に生じる反力に対する強度を向上し、インクの吐出特性を向上することができるとともに、省スペース化されたヘッド１０が提供される。
【００８８】
〈実施形態５〉
実施形態１〜実施形態４では、圧電アクチュエーター３１は、第１固定部３５の平面（段差部４３の上面４３ａとは直交する平面）に設けられていたがこのような態様に限定されない。図１１は、本実施形態に係るヘッドの断面図である。なお、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８９】
本実施形態に係るアクチュエーターユニット３０は、実施形態１と同様に、断面形状が略Ｌ字型に形成されている。具体的には、第１固定部３５の圧力発生室２１側の下面（第２固定部３６と同一面）に、圧電アクチュエーター３１が固定されている。そして、第２固定部３６は、その一部に圧電アクチュエーター３１が固定されるとともに、段差部４３の上面４３ａに接着剤８０で接着されている。
【００９０】
このように、圧電アクチュエーター３１は第１固定部３５の下面側に設けられていてもよい。この場合においても、圧電アクチュエーター３１の縦振動により、第１固定部３５に横振動が作用しうるが、段差部４３の上面４３ａに固定された第２固定部３６によりその横振動が規制される。
【００９１】
このような構造のアクチュエーターユニット３０においても、圧電アクチュエーター３１の縦振動により生じ得る横振動を抑えることができる。したがって、実施形態１と同様に、アクチュエーターユニット３０の動作時に生じる反力に対して、固定部材３４の強度が向上しているので、圧電アクチュエーター３１の破損などが防止され、信頼性に優れたヘッド１０が提供される。また、圧電アクチュエーター３１の縦振動を島部２７ａに効率良く伝播させることができるため、圧電アクチュエーター３１によるインクの吐出は、駆動信号が反映された良好なものとなり、インクの吐出特性が向上したヘッド１０が提供される。
【００９２】
〈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。
【００９３】
上述した実施形態１では、圧力発生室２１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３９と個別内部電極及び共通内部電極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アクチュエーター３１を有するアクチュエーターユニット３０（アクチュエーター装置）を例示した。しかし、このようなアクチュエーター装置に限定されず、圧電材料層３９と個別内部電極及び共通内部電極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アクチュエーター装置を用いるようにしてもよい。他にも、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有するアクチュエーター装置や、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素子を有するアクチュエーター装置などを使用することができる。また、アクチュエーター装置として、圧力発生室２１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装置などを使用することができる。
【００９４】
さらに、インクジェット式記録装置１は、ヘッド１０がキャリッジ２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ない。例えば、ヘッド１０が固定されて、紙等の記録シート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。
【００９５】
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。
【符号の説明】
【００９６】
１  インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、  １０  インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  ２０  流路ユニット、  ２１  圧力発生室、  ２９  流路基板、  ３０  アクチュエーターユニット、  ３１  圧電アクチュエーター、  ３２  圧電アクチュエーター形成部材、  ３３  スリット、  ３４、３４Ａ  固定部材、  ３５、３５Ａ  第１固定部、  ３６、３６Ａ  第２固定部、  ４０  収容部、  ４３  段差部、  ４３ａ  上面、  ４９  インク供給路、  ５０  ケースヘッド、  ６０  ノズルプレート、  ６１  ノズル開口、  ７０  カバーヘッド、  ８０  接着剤、  １００  配線基板、  １０１  駆動回路
【図１】
2014046662.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014046662.tif 000007
【図６】
2014046662.tif 000008
【図７】
2014046662.tif 000009
【図８】
2014046662.tif 000010
【図９】
2014046662.tif 000011
【図１０】
2014046662.tif 000012
【図１１】
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