(57)【要約】【課題】  プレート間の空気を逃がしつつ、外部からのインクが流路ユニット内に侵入するのを抑制する。【解決手段】  流路ユニット４は、８枚のプレート１１〜１８を有している。流路ユニット４の一部を構成するノズルプレート１１は、その上面に固定されたカバープレート１２と対向する領域の縁から外側に延在した延在部６を有しており、延在部６には補強フレーム７が固定されている。補強フレーム７は、カバープレート１２と離隔して配置されており、補強フレーム７とカバープレート１２との間に空隙２が形成されている。カバープレート１２のノズルプレート１１に対向する面には、凹部８５が形成されている。凹部８５は、カバープレート１２の側面において空隙２と連通している。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズル孔が形成された第１のプレートと、前記第１のプレートに固定されて前記複数のノズル孔にそれぞれ連通する複数の連通孔が形成された第２のプレートとを含み、複数のプレートが前記第２のプレートに積層された流路ユニットと、
少なくとも前記第２のプレートと空隙を介して配置された第１のフレームとを備えており、
前記第１のプレートが、前記第２のプレートと対向する領域の縁から外側に延在する延在部分を有し、前記延在部分の前記第１のフレームと対向する面が前記第１のフレームに固定され、
前記第２のプレートが、前記第１のプレートに対向する面に、前記複数の連通孔に隣接して形成された凹部を有し、前記凹部が前記空隙に連通していることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記第１のフレームが、前記第２のプレートを取り囲むように環状に形成されている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。
【請求項３】
前記流路ユニットのノズルが形成された面の反対側の面に固定された第２のフレームをさらに備えており、
前記第２のフレームが、前記第１のフレームの前記延在部分と対向する面とは反対側の面に固定されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記第２のフレームには、前記空隙と外部とを連通させる通路が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記通路の一方の開口が、前記第２のフレームの内壁面に設けら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。
【請求項６】
前記流路ユニットには、前記空隙と外部とを連通させる通路が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記通路のいずれかの開口が、封止材により塞がれていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記第２のプレートには、一列又は二列に配列された複数の前記連通孔からなる連通孔群が複数形成されており、前記凹部が、各連通孔群の間に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記第２のプレートの縁近傍には、前記凹部が形成されていない領域が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記第１のフレームの厚さが、前記第１のプレートを除く前記流路ユニットの厚さ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
前記第２のフレームが固定された前記流路ユニットの固定面には、それぞれが前記ノズルに連通した複数の圧力室が形成されており、
前記流路ユニットの前記固定面に固定され、前記複数の圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットがさらに備えられており、
前記第２のフレームは、環状の外形形状を有し、前記アクチュエータユニットを取り囲んで前記固定面に固定されていることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１２】
インクを吐出する複数のノズル孔が形成された第１のプレートと、前記第１のプレートに固定された第２のプレートとを含み、複数のプレートが前記第２のプレートに積層された流路ユニットと、インクを吐出させるためのアクチュエータユニットとを備えたインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記第１のプレートの一方の面に、前記一方の面を内側領域と外側領域とに画定する環状の第１のフレームを固定する第１の工程と、
前記複数のノズル孔にそれぞれ連通する複数の連通孔と前記連通孔に連通しておらず且つ側面において外部に連通した凹部とが表面に形成された、前記第１のプレートとは異なる材料からなる第２のプレートを、前記凹部が形成された前記表面が前記第１のプレートに接するようにして前記第１のプレートの一方の面に固定する第２の工程と、
前記第１のプレートにおいて、前記連通孔内に露出した部分を前記第２のプレート側から除去することによって、前記第１のプレートに前記ノズル孔を形成する第３の工程とを備えていることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記第２の工程において、前記第１のフレームにより画定された前記第１のプレートの前記内側領域内に、前記第１のフレームから離隔して空隙を作るように前記第２のプレートを固定することを特徴とする請求項１２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
環状の第２のフレームを、前記アクチュエータユニットを取り囲むように前記流路ユニットに固定すると共に、前記第１のフレームの前記第１のプレートに固定される面とは反対側の面を前記第２のフレームに固定する第４の工程と、
インクを吐出させるための駆動信号を前記アクチュエータユニットに供給する複数の信号線を含む平型柔軟ケーブルを前記アクチュエータユニットに固定する第５の工程とをさらに備え、
前記第５の工程において、前記アクチュエータユニットと前記平型柔軟ケーブルとが加熱することで固定されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記流路ユニットと前記第２のフレームとの少なくとも一方の表面に、前記流路ユニットと前記第２のフレームとを固定する固定領域を横切る溝が形成されており、
前記第４の工程において、一端が外部に連通し他端が前記第１のフレームと前記第２のプレートとで画定される空隙に連通する通路を前記溝が形成するように、前記流路ユニットと前記第２のフレームとを前記固定領域に固定することを特徴とする請求項１４に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドは、インクジェットプリンタ等において、インクタンクから供給されたインクを複数の圧力室に分配し、各圧力室に選択的にパルス状の圧力を付与することによりノズルからインクを吐出する。圧力室に選択的に圧力を付与するための一つの手段として、圧電性のセラミックからなる複数の圧電シートが積層されたアクチュエータユニットが用いられることがある。
【０００３】
かかるインクジェットヘッドの一例として、インク供給孔から圧力室を介してノズルに至る複数のインク流路が内部に形成されたキャビティプレート（流路ユニット）と、流路ユニットの上面に固定され、連続平板状の圧電シートを、複数の圧力室に跨って形成されたコモン電極（共通電極）と、各圧力室に対向して配置された複数の個別電極とで挟み込んだ複数の圧電アクチュエータ（アクチュエータユニット）とを有するものが知られている（特許文献１参照）。このインクジェットヘッドにおいて、キャビティプレートは、複数のプレートが接着剤にて重ね接合された積層構造を有している。各プレートには、複数の孔が形成されており、各孔が互いに位置合わせされた状態で接合されることで、キャビティプレート内に複数のインク流路が形成されている。圧電アクチュエータの複数の個別電極は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）と電気的に接続されている。個別電極及びコモン電極に挟まれ且つ積層方向に分極された圧電シートの部分は、個別電極がＦＰＣからの駆動電圧の供給によって、コモン電極と異なる電位にされると、いわゆる圧電縦効果により積層方向に伸縮する。これにより、キャビティプレートの圧力室内の容積が変動し、インク流路毎の圧力室に連通したノズルから記録媒体に向けてインクが吐出される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９６４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、キャビティプレートに合成樹脂製のノズルプレートを含んでいる。各プレートを接着剤で接着するときに、このノズルプレートはその可撓性の高さから、マニホールドプレートとの間で接着剤中に空気（気泡）を残してしまうことが心配される。これにより、各プレートを固定して積層接着構造体とする加熱時に、この気泡が接着剤を押しのけるように膨張するので、ノズルプレートとマニホールドプレートとの部分的剥離が生じることがある。仮に、マニホールドプレート側に多数の細かい溝を形成して空気を外部に逃がせるようにしても、溝の細かさからインクを外部から引き込みやすくなる。あるいは、溝の形成のされ方によっては、マニホールドプレートの剛性が低下するので、ノズルプレートとの積層接着構造体に反りや撓みが残ることがある。
【０００６】
そこで、本発明の一つの目的は、プレート間の空気を逃がしつつ、外部からのインクが内部に侵入することを抑制するインクジェットヘッドを提供することである。
本発明の別の目的は、プレート間の空気を逃がすとともに、プレートが反りにくいインクジェットヘッドの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明のインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズル孔が形成された第１のプレートと、前記第１のプレートに固定されて前記複数のノズル孔にそれぞれ連通する複数の連通孔が形成された第２のプレートとを含み、複数のプレートが前記第２のプレートに積層された流路ユニットと、少なくとも前記第２のプレートと空隙を介して配置された第１のフレームとを備えている。そして、前記第１のプレートが、前記第２のプレートと対向する領域の縁から外側に延在する延在部分を有し、前記延在部分の前記第１のフレームと対向する面が前記第１のフレームに固定され、前記第２のプレートが、前記第１のプレートに対向する面に、前記複数の連通孔に隣接して形成された凹部を有し、前記凹部が前記空隙に連通している。
【０００８】
これにより、第１のプレートと第２のプレートとが積層したときに、両者間に介在する空気を凹部から空隙に逃がすことができるとともに、外部からのインクが凹部から流路ユニットの内部に侵入しにくくなる。
【０００９】
本発明において、前記第１のフレームが、前記第２のプレートを取り囲むように環状に形成されていることが好ましい。これにより、外部からのインクが凹部から流路ユニットの内部により侵入しにくくなる。
【００１０】
また、このとき、前記流路ユニットのノズルが形成された面の反対側の面に固定された第２のフレームをさらに備えている。そして、前記第２のフレームが、前記第１のフレームの前記延在部分と対向する面とは反対側の面に固定されていてもよい。これにより、外部からのインクが凹部から流路ユニットの内部により一層侵入しにくくなる。
【００１１】
また、このとき、前記第２のフレームには、前記空隙と外部とを連通させる通路が形成されていてもよい。これにより、製造時において、凹部及び空隙内の空気が通路を介してヘッド外部に逃げやすくなる。
【００１２】
また、このとき、前記通路の一方の開口が、前記第２のフレームの内壁面に設けられていてもよい。これにより、インクが外部から空隙に侵入しにくくなる。
【００１３】
また、このとき、前記流路ユニットには、前記空隙と外部とを連通させる通路が形成されていてもよい。これにより、製造時において、凹部及び空隙内の空気が通路を介してヘッド外部に逃げやすくなる。加えて、インク吐出面から比較的に離れた位置に通路が配置されることになるので、インクが外部から空隙に侵入しにくくなる。
【００１４】
また、このとき、前記通路のいずれかの開口が、封止材により塞がれていてもよい。これにより、空隙が密閉空間となる。そのため、外部からのインクが流路ユニットの内部に侵入しなくなる。
【００１５】
また、本発明において、前記第２のプレートには、一列又は二列に配列された複数の前記連通孔からなる連通孔群が複数形成されており、前記凹部が、各連通孔群の間に形成されていることが好ましい。これにより、空気をより逃がしやすくなる。
【００１６】
また、本発明において、前記第２のプレートの縁近傍には、前記凹部が形成されていない領域が設けられていることが好ましい。これにより、第２のプレートが補強される。
【００１７】
また、本発明において、前記第１のフレームの厚さが、前記第１のプレートを除く前記流路ユニットの厚さ以下であることが好ましい。これにより、第１のプレートの延在部分がノズルからのインク吐出方向に向かって曲がらなくなる。
【００１８】
また、このとき、前記第２のフレームが固定された前記流路ユニットの固定面には、それぞれが前記ノズルに連通した複数の圧力室が形成されており、前記流路ユニットの前記固定面に固定され、前記複数の圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットがさらに備えられている。そして、前記第２のフレームは、環状の外形形状を有し、前記アクチュエータユニットを取り囲んで前記固定面に固定されていてもよい。これによると、アクチュエータユニットを備えたヘッドにおいても、第１のプレートと第２のプレートとが積層したときに、両者間に介在する空気を凹部から空隙に逃がすことができるとともに、外部からのインクが凹部から流路ユニットの内部により一層侵入しにくくなる。
【００１９】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、インクを吐出する複数のノズル孔が形成された第１のプレートと、前記第１のプレートに固定された第２のプレートとを含み、複数のプレートが前記第２のプレートに積層された流路ユニットと、インクを吐出させるためのアクチュエータユニットとを備えたインクジェットヘッドの製造方法であって、前記第１のプレートの一方の面に、前記一方の面を内側領域と外側領域とに画定する環状の第１のフレームを固定する第１の工程と、前記複数のノズル孔にそれぞれ連通する複数の連通孔と前記連通孔に連通しておらず且つ側面において外部に連通した凹部とが表面に形成された、前記第１のプレートとは異なる材料からなる第２のプレートを、前記凹部が形成された前記表面が前記第１のプレートに接するようにして前記第１のプレートの一方の面に固定する第２の工程と、前記第１のプレートにおいて、前記連通孔内に露出した部分を前記第２のプレート側から除去することによって、前記第１のプレートに前記ノズル孔を形成する第３の工程とを備えている。これによると、環状の第１のフレームが固定された第１のプレートに第２のプレートが固定されるので、第２の工程において、第１のプレートが反りにくくなる。そのため、第３の工程におけるノズル孔の形成位置精度が向上する。また、第１のプレートと第２のプレートとが固定されたときに、両者間に介在する空気を凹部から外部に逃がすことができる。
【００２０】
また、本発明において、前記第２の工程において、前記第１のフレームにより画定された前記第１のプレートの前記内側領域内に、前記第１のフレームから離隔して空隙を作るように前記第２のプレートを固定することが好ましい。これによると、第２のプレートと第１のフレームとの間に凹部と連通する空隙が存在することになる。空隙は環状の第１のフレームによって囲まれているので、空隙に外部からのインクが侵入しにくくなる。そのため、凹部にも外部からのインクが侵入しにくくなる。
【００２１】
また、本発明において、環状の第２のフレームを、前記アクチュエータユニットを取り囲むように前記流路ユニットに固定すると共に、前記第１のフレームの前記第１のプレートに固定される面とは反対側の面を前記第２のフレームに固定する第４の工程と、インクを吐出させるための駆動信号を前記アクチュエータユニットに供給する複数の信号線を含む平型柔軟ケーブルを前記アクチュエータユニットに固定する第５の工程とをさらに備えている。そして、前記第５の工程において、前記アクチュエータユニットと前記平型柔軟ケーブルとが加熱することで固定されることが好ましい。これにより、加熱してアクチュエータユニットと平型柔軟ケーブルとを固定するときに、凹部内の空気が膨張しても凹部と空隙とが連通しているので、加熱したときの空気膨張によって第１のプレートと第２のプレートとが剥がれにくくなる。
【００２２】
また、このとき、前記流路ユニットと前記第２のフレームとの少なくとも一方の表面に、前記流路ユニットと前記第２のフレームとを固定する固定領域を横切る溝が形成されており、前記第４の工程において、一端が外部に連通し他端が前記第１のフレームと前記第２のプレートとで画定される空隙に連通する通路を前記溝が形成するように、前記流路ユニットと前記第２のフレームとを前記固定領域に固定していてもよい。これにより、空隙が外部と連通することになるので、空隙内及び凹部内で膨張した空気が外部に逃げる。そのため、第１のプレートと第２のプレートとがより剥がれにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッド１の斜視図である。図２は、図１のII−II線における断面図であり、インクジェットヘッドを構成するホルダにヘッド本体が組み付けられた状態を示している。図３は、図２に示すヘッド本体にフレームが接着された状態を示す斜視図である。図４は、図２に示すヘッド本体とフレキシブルプリント回路とを分離させた状態の斜視図である。インクジェットヘッド１は、シリアル式のインクジェットプリンタ（図示略）に用いられて、副走査方向に平行に搬送されてきた用紙に対してマゼンタ、イエロー、シアン及びブラックの４色のインクを吐出して記録するものである。図１及び図２に示すようにインクジェットヘッド１は、４色のインクをそれぞれ貯溜する４つのインク室３が形成されたインクタンク７１と、このインクタンク７１の下方に配置されたヘッド本体７０と、ヘッド本体７０の上方に接合されたフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）５０とを備えている。
【００２５】
インクタンク７１の内部には、４つのインク室３が主走査方向に並んで形成されており、図２中左方のインク室３からマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクが順に貯溜されている。これら４つのインク室３は、対応するインクカートリッジ（図示せず）がチューブ４０（図１参照）によってそれぞれ接続されており、インクカートリッジからインク室３に各色のインクが供給されるようになっている。また、図２に示すようにインクタンク７１が、平面矩形形状のメインフレーム（第２のフレーム）４１に組み付けられている。このメインフレーム４１は、四角筒状のホルダ７２の下端部に接着剤で固定されている。さらに、このメインフレーム４１には、図３に示すように、平面形状が長方形形状の貫通孔である窓４２が形成されており、この窓４２内に後述のアクチュエータユニット２１を配置するようにしてヘッド本体７０が接着固定されている。アクチュエータユニット２１の側壁は窓４２の内壁に包囲されている。また、アクチュエータユニット２１とメインフレーム４１との間には、空隙９が形成されている。さらに、この空隙９は外部と連通している。インクタンク７１の下端部には、４つのインク室３にそれぞれ連通する４つのインク導出口（図示せず）が形成されている。一方、メインフレーム４１には、図３に示すように、平面形状が楕円形状の４つの貫通孔４１ａが形成されており、インクタンク７１のインク導出口とそれぞれ連通している。
【００２６】
ヘッド本体７０は、それぞれの色ごとに複数のインク流路が形成された流路ユニット４と、流路ユニット４の上面にエポキシ系の熱硬化性接着剤によって接着されたアクチュエータユニット２１とを含んでいる。図４に示すように、流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１はともに、長方形平面形状を有する複数の薄板を積層して構成され、インクタンク７１の下方に配置されている。また、ヘッド本体７０の底面は多数のノズル８（図６参照）が配列されたインク吐出面７０ａとなっている。
【００２７】
ヘッド本体７０の底面には、図２に示すように、側方に向かって延出した延在部６（後述するノズルプレート１１の外周端近傍部分）が形成されている。この延在部６の上面とメインフレーム４１の下面との間に補強フレーム（第１のフレーム）７が配置されている。補強フレーム７は、図４に示すように、内側に貫通孔である窓７ａを有する矩形の枠体である。その外形サイズは、ノズルプレート１１と同じである。補強フレーム７の窓７ａ内には、補強フレーム７の内壁から離隔するように、ノズルプレート１１を除く流路ユニット４が配置されている。すなわち、補強フレーム７が画定するノズルプレート１１の内側領域にノズルプレート１１を除く流路ユニット４のほぼ全体が配置されている。これにより、補強フレーム７と流路ユニット４との間には、空隙２が形成される。ここで、ノズルプレート１１の内側領域は、補強フレーム７の窓７ａと対向する部分であり、それ以外の領域が外側領域となっている。つまり、ノズルプレート１１は、補強フレーム７の内壁面延長上を境界として内側領域と外側領域とに区別されている。また、本実施の形態において、補強フレーム７の厚みは、ノズルプレート１１を除く流路ユニット４の厚みと同じになっているが、補強フレーム７の厚みはノズルプレート１１を除く流路ユニット４の厚み以下であればよい。これは、メインフレーム４１の同一平面上に流路ユニット４及び補強フレーム７を接着したときに、ノズルプレート１１の延在部６が下方（すなわち、ノズル８からのインク吐出方向）に向かって曲がらないようにするためである。これにより、インク吐出面７０ａが延在部６とほぼ同一面上に位置するか、この延在部６に対してインク吐出方向にせり出した形態となる。その結果、インク吐出面７０ａと対向する位置に搬送されてきた用紙とノズルプレート１１とが接触することがなくなる。
【００２８】
流路ユニット４の上面には、平面形状が楕円形状の４つのインク供給口４ａ（図５参照）が形成されており、４つのインク供給口４ａを覆う位置には、フィルタ４５が配置されている。こうして、インク供給口４ａから流路ユニット４内に供給されるインク内のゴミなどがフィルタ４５によって捕獲される。
【００２９】
また、メインフレーム４１の下面には、図２に示すように、メインフレーム４１の長手方向に沿う窓４２の内壁からメインフレーム４１の下面の空隙２に対向する位置まで延在した複数の溝８１が形成されている。これらの溝８１により、空隙２と空隙９とが連通されている。また、これら溝８１は、メインフレーム４１の長手方向に沿って互いに離隔している。このようなメインフレーム４１には、図３に示すように、流路ユニット４が接着されている。このとき、メインフレーム４１の貫通孔４１ａとインク供給口４ａとが連通され、且つ、溝８１が空隙２と空隙９とを連通する連通路として構成される。この構成により、インクタンク７１からインクタンク７１のインク導出口、メインフレーム４１の貫通孔４１ａ及び対応する流路ユニット４のインク供給口４ａを介して流路ユニット４内に至るインク流路が形成される。また、溝８１の内壁側の開口は、ヘッド本体７０にＦＰＣ（平型柔軟ケーブル）５０が接合された後に設けられる封止材８２で塞がれている。これにより、空隙２が密閉空間となり外部からのインクが溝８１内及び空隙２内に侵入するのを防いでいる。
【００３０】
また、アクチュエータユニット２１の上面には、給電部材であるＦＰＣ５０が接合され主走査方向の一方に引き出されるとともに、屈曲しながら上方に引き出されている。ＦＰＣ５０のアクチュエータユニット２１に関して反対側の面には、ＦＰＣ５０及びアクチュエータユニット２１を保護しつつ、アクチュエータユニット２１が発する熱を放散するアルミプレート４４が貼付されている。このアルミプレート４４は、アクチュエータユニット２１の駆動している個別電極２６（図６参照）部分からの熱を放散し、アクチュエータユニット２１全体の温度分布を均一化している。
【００３１】
また、アクチュエータユニット２１に接合されたＦＰＣ５０は、インクタンク７１の側面に沿って上方に引き出されている。このＦＰＣ５０上には、ドライバＩＣ７５が設置されている。ＦＰＣ５０には、ＦＰＣ５０の延在方向に沿って配設された複数の信号線（図示せず）が形成されており、ドライバＩＣ７５と表面電極２８（アクチュエータユニット２１）とを電気的に接続している。
【００３２】
図２において、ホルダ７２のドライバＩＣ７５に面した側壁には、窓７２ｂが形成されている。また、ドライバＩＣ７５とこの窓７２ｂとの間には、略直方体形状のアルミ板からなるヒートシンク７６が配置されている。ここには、弾性部材７４も配置されており、ドライバＩＣ７５がＦＰＣ５０を挟んでヒートシンク７６に対して押圧されている。これらヒートシンク７６及び窓７２ｂにより、ドライバＩＣ７５で発生した熱を効率的に散逸させることができる。また、窓７２ｂ内には、ホルダ７２の側壁とヒートシンク７６の隙間を埋めるためのシール剤７７が配置されており、インクジェットヘッド１の本体にゴミやインクが侵入することを防いでいる。
【００３３】
図５は、図４に示すＦＰＣ５０及びヘッド本体７０の分解斜視図である。図６は、図４に示すVI−VI線における断面図である。図５から分かるように、ヘッド本体７０
は、アクチュエータユニット２１と流路ユニット４とを含んでいる。このうち、流路ユニット４は、上から、キャビティプレート１８、サプライプレート１７、アパーチャプレート１６、２枚のマニホールドプレート１４，１５、ダンパプレート１３、カバープレート（第２のプレート）１２、ノズルプレート（第１のプレート）１１の計８枚のシート材が積層された積層構造を有している。本実施の形態において、流路ユニット４を構成する８枚のプレート１１〜１８のうち、７枚のプレート１２〜１８がステンレス鋼からなり、ノズルプレート１１が合成樹脂からなる。この合成樹脂としては、インクに対する耐性からポリイミド樹脂を用いている。
【００３４】
アクチュエータユニット２１は、後で詳述するように、１枚の絶縁シート２２と２枚の圧電シート２３，２４とが積層され、活性部となる部分を有する１つの活性層（以下、単に「活性部を有する層」というように記する）と活性部を有しない２つの非活性層とを有している。なお、活性層を有する層数は、要求されるアクチュエータユニット２１の変位量に応じて適宜決められるものであり、本実施形態のように１層に限るものではない。すなわち、より大きな変位が必要であれば、活性層を有する層を増やせばよい。
【００３５】
ノズルプレート１１には、図５及び図６に示すように、微小径のノズル８が解像度に応じた間隔で複数形成されている。これらノズル８は、ノズルプレート１１における長手方向に沿って、千鳥状の５列に配列されている。ノズルプレート１１は、流路ユニット４を構成する７枚のプレート１２〜１８と対向する領域の周縁からさらに面方向に延出している。この延出した部分が、上述した流路ユニット４の延在部６になっている。すなわち、ノズルプレート１１は、この延在部６の分だけ７枚のプレート１２〜１８の平面積より大きく形成されている。また、この延在部６の上面には、補強フレーム７も接着されている。
【００３６】
図５に示すように、キャビティプレート１８の中央部には、複数の圧力室１０がキャビティプレート１８の長手方向に沿って千鳥状配列で５列に穿設されている。また、キャビティプレート１８の一端部側には、インク供給口４ａとなる４つの孔３５がキャビティプレート１８の短手方向に沿って形成されている。各圧力室１０は、その長手方向がキャビティプレート１８の長手方向に対して直交している。各圧力室１０の一端部は、図５及び図６に示すように、サプライプレート１７、アパーチャプレート１６、２枚のマニホールドプレート１４，１５、ダンパプレート１３及びカバープレート１２に千鳥状配列で穿設されている微小径の貫通孔３１を介して、ノズルプレート１１におけるノズル８に連通している。
【００３７】
図５に示すように、２枚のマニホールドプレート１４，１５のうち、アパーチャプレート１６に近い側のマニホールドプレート１５には、５つのインク室半部１９ａが貫通状に形成されている。これら５つのインク室半部１９ａは、マニホールドプレート１５の長手方向に沿って延在されつつ、マニホールドプレート１５の短手方向に互いに離隔している。
【００３８】
一方、ダンパプレート１３側のマニホールドプレート１４にも、５つのインク室半部１９ａと同様の５つのインク室半部１９ｂが貫通して形成されている。図６に示すように、この構成で２枚のマニホールドプレート１４，１５、アパーチャプレート１６及びダンパプレート１３の計４枚を積層することにより、対向する２つのインク室半部１９ａ，１９ｂが相互に接合される。このときに形成される上下の開口は、上からのアパーチャプレート１６と下からのダンパプレート１３とにより覆われる。これにより、貫通孔３１の列の間及び外側に計５つの共通インク室５が形成される。なお、各共通インク室５の一端部がインク供給口４ａとそれぞれ対向している。
【００３９】
サプライプレート１７には、複数の貫通孔３１の他に、複数の連絡孔３２が貫通して形成されている。これらの連絡孔３２は、一方の開口において圧力室１０と連通し、他方の開口において後述のアパーチャ３３と連通している。さらに、複数の連絡孔３２は、各圧力室１０に対応してサプライプレート１７の長手方向に沿って千鳥状の５列に配列されている。また、サプライプレート１７には、その長手方向の一端部に、図５に示す４つの孔３６を有している。これらの孔３６は、それぞれキャビティプレート１８の４つの孔３５と対向するように形成されている。
【００４０】
アパーチャプレート１６には、複数の貫通孔３１の他に、複数のアパーチャ（絞り）３３が、アパーチャプレート１６の長手方向に沿って千鳥状の５列に配列されている。これらのアパーチャ３３は、略長方形形状を有し、アパーチャプレート１６の短手方向に沿って延在している。さらに、アパーチャ３３は、一端部において連絡孔３２と連通し、他端部において共通インク室５と連通している。また、アパーチャ３３は、インク流動方向と直交する方向の断面積が若干小さくなっており（図１０参照）、インク吐出時に圧力室１０から共通インク室５側に逆流しようとするインクの流れを制限するものである。また、アパーチャプレート１６には、４つの孔３５あるいは孔３６とそれぞれ対向する位置に孔３７が形成されている。各孔３７は、一方の開口において孔３６とそれぞれ連通し、他方の開口において対応する共通インク室５とそれぞれ連通している。
【００４１】
なお、４つの孔３７のうち、図５中最も奥に位置する１つの孔３７は、図５中奥の２つの共通インク室５と連通しており、他の３つの孔３７は、図５中手前の３つの共通インク室５とそれぞれ連通している。つまり、５つの共通インク室５のうち、図５中奥に位置する２つの共通インク室５には、１つのインク供給口４ａからのインクがそれぞれに供給され、他の３つの共通インク室５には、対応する１つのインク供給口４ａからのインクがそれぞれに供給される。本実施の形態において、図５中奥の２つの共通インク室５には、ブラックのインクが供給され、図５中手前から奥に向かって配置する３つの共通インク室５には、マゼンタ、イエロー及びシアンの順にインクが供給されている。
【００４２】
ダンパプレート１３には、複数の貫通孔３１の他に、図５及び図６に示すように５列のダンパ溝３８が凹設されている。これらダンパ溝３８は、カバープレート１２に向けてのみ開放するように形成され、その位置及び形状は共通インク室５と同じになっている。したがって、マニホールドプレート１４，１５及びダンパプレート１３を接合したときは、ダンパプレート１３の共通インク室５と対向する部分には、ダンパ部３９が位置する。ここで、ダンパ部３９は、適宜弾性変形し得るステンレス鋼に形成された凹部の底面として構成されているので、共通インク室５側及びダンパ溝３８側に自由に振動することができる。このような構成により、インク吐出時に圧力室１０で発生した圧力変動が共通インク室５に伝播しても、これに対応してダンパ部３９が弾性変形することによって吸収減衰させることができる。
【００４３】
カバープレート１２には、複数の貫通孔（連通孔）３１の他に、帯状の凹部８５が形成されている。凹部８５は、図５及び図６に示すように、ノズルプレート１１との接着面側に形成されている。図７は、このカバープレート１２を下方から見たときの平面図である。図７中において、ハッチングした部分が凹部８５の形成領域である。カバープレート１２には、図７に示すように、カバープレート１２の長手方向に沿って複数の貫通孔３１が配列し、５列の貫通孔列８６が形成されている。これらの貫通孔列８６は、互いに隣接した図７中左側と中央のそれぞれ２列の貫通孔列８６と、図７中右側の１列の貫通孔列８６とでそれぞれ１つの貫通孔群８７を構成している。つまり、３つの貫通孔群８７が、カバープレート１２の短手方向に互いに離隔して形成されている。一方、凹部８５は、貫通孔群８７の間と外側に形成された４箇所の凹部が図７中上下側に形成された凹部によって連続した構成となっている。つまり、凹部８５は、各貫通孔群８７の周囲を囲むようにして帯状に形成されている。また、カバープレート１２の周縁部には、貫通孔３１や凹部８５が形成されていない４つの島８８ａ，８８ｂ，８８ｃが形成されている。このうち、２つの島８８ａ，８８ｂはカバープレート１２の短辺に沿って形成され、２つの島８８ｃが長辺に沿って形成されている。本実施の形態では、２つの島８８ｃはカバープレート１２の長辺の全長に亘って延在している。そのため、凹部８５は、カバープレート１２の長手方向両端部の４箇所で開口している。なお、２つの島８８ａ，８８ｂは、ともに短辺からやや離れた位置に形成されている。これにより、カバープレート１２には、なにも形成されていない４つの島８８ａ〜８８ｃと貫通孔群８７が形成された３つの島８９ａ，８９ｂとが存在する異になる。さらに、全ての島８８ａ〜８８ｃ，８９ａ，８９ｂが、帯状の凹部８５により互いに隔離されている。したがって、ノズルプレート１１とカバープレート１２とを接合したときに、凹部８５は空隙２と連通した構成となる。また、島８８ａ〜８８ｃによりカバープレート１２が補強されるので、カバープレート１２と接着固定するときに加熱されてもカバープレート１２が反りにくくなる。
【００４４】
さらに、両プレート１１，１２間の接着面積は、各島８８ａ〜８８ｃ，８９ａ，８９ｂの表面積により規制される。そのため、貫通孔３１の周囲の接着面積は狭くなり、接着部の接着剤中に空気を残してしまうことがない。仮に、空気が残ってしまっても、接着部を押圧することで容易に周囲の凹部８５に排出されるので、ノズル８となるノズル孔間のリークもなくなる。なお、上述のように、３つの島８９ａ，８９ｂは、カバープレート１２がノズルプレート１１に接着されたときに、ノズル孔に連通する貫通孔３１を含んでいる。そのため、この接着部に空気を残さないという観点からは、できる限り各島８９ａ，８９ｂの表面積を狭くすればよいが、接着後には、ノズル孔間でのリークを防止できるだけの付着力が確保されている必要がある。例えば、隣接するノズル孔までの距離と同程度の広がりが、各ノズル孔の周囲に作ることができる程度の表面積があればよい。
【００４５】
このような流路ユニット４の構成により、流路ユニット４の内部には、インク供給口４ａから順に共通インク室５、アパーチャ３３、連絡孔３２、圧力室１０及び貫通孔３１を通ってノズル８に至るインク流路が構成されている。インク供給口４ａから流路ユニット４内に流入したインクは、一旦共通インク室５に貯溜される。そして、アパーチャ３３を経由して、各圧力室１０に供給される。各圧力室１０で、アクチュエータユニット２１により圧力が付与されたインクが、各貫通孔３１を経由して対応するノズル８から吐出される。
【００４６】
続いて、アクチュエータユニット２１について以下に説明する。図６に示すように、アクチュエータユニット２１は、１枚の絶縁シート２２と２枚の圧電シート２３，２４とが積層されて構成されている。このアクチュエータユニット２１の要部分解斜視図を図８に示す。圧電シート２３の上面には、複数の個別電極２６が、流路ユニット４における各圧力室１０に対向配置するように形成されている。これらの個別電極２６は、圧力室１０の配列に対応して、圧電シート２３の長手方向に沿って千鳥状の５列に配列されている。図８に示すように、各個別電極２６は、全体として圧電シート２３の短手方向に細長く形成されている。また、各個別電極２６は、いずれか一方の端部から圧電シート２３の長手方向に延出された引き出し部２６ａを有している。なお、いずれの引き出し部２６ａも、各圧力室１０を区画する隔壁と対向する位置まで引き出されている。
【００４７】
圧電シート２４の上面には、図８に示すように、共通の共通電極２７が設けられている。この共通電極２７は、複数の圧力室１０に跨って形成されている。この構成で、各個別電極２６と共通電極２７とに挟まれる圧電シート２３におけるそれぞれの領域は、圧力室１０毎に対応した活性部となる。つまり、圧電シート２３は、活性部を有する層となり、それ以外の１枚の絶縁シート２２及び圧電シート２４は、自発的に変形することがない非活性層となる。
【００４８】
最上段の絶縁シート２２の上面（すなわち、アクチュエータユニット２１の上面）には、各個別電極２６の夫々に接続する表面電極２８と、共通電極２７に接続する表面電極２９とが設けられている。それぞれの電気的な接続は、各圧電シート２２，２３に設けられたスルーホール（図示せず）を介して行われている。表面電極２８は、図５及び図６に示すように、各圧力室１０を区画する隔壁と対向する位置に配置されており、各個別電極２６と同様にアクチュエータユニット２１の長手方向に沿って千鳥状の５列に配列されている。この表面電極２８は、アクチュエータユニット２１の短手方向に沿って延在した長方形平面形状を有している。さらに、各表面電極２８の一端部には、ＦＰＣ５０と半田付けにより電気的に接続されている。また、表面電極２９は、絶縁シート２２の一端部上において、アクチュエータユニット２１の短手方向に沿って延在しており、ＦＰＣ５０と半田により接続されている。
【００４９】
このような構成により、各個別電極２６は、表面電極２８及びＦＰＣ５０を介してドライバＩＣ７５に接続されており、共通電極２７は、表面電極２９及びＦＰＣ５０を介してグランドに接続されている。これにより、共通電極２７がグランド電位に保たれる。また、任意の個別電極２６に対しては、ドライバＩＣ７５からの駆動電圧（駆動信号）を選択的に印加することが可能となる。こうして、所望の個別電極２６に対応する活性部に、積層方向の歪みを発生させ、対応する圧力室１０内のインクに圧力を付与する。さらに、当該圧力室１０に対応するノズル８からインクを吐出させることで、用紙への所定の印字が行われる。
【００５０】
次に、上述したインクジェットヘッド１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。図９は、インクジェットヘッド１の製造工程図である。図１０は、補強フレームが固定された流路ユニットの製造工程を示しており、（ａ）はノズルプレートと補強フレームとが固定された状態を示す図であり、（ｂ）はノズルプレートの上面にカバープレートが固定された状況を示す図であり、（ｃ）はノズルプレートにノズル孔が形成された状況を示す図であり、（ｄ）はカバープレート上に複数のプレートが積層された状況を示す図である。図１１は、フレーム及びＦＰＣが固定されたヘッド本体の製造工程を示しており、（ａ）は流路ユニットの上面にアクチュエータユニットが固定された状況を示す図であり、（ｂ）は補強フレームの上面及び流路ユニットの上面周端にフレームが固定された状況を示す図であり、（ｃ）はアクチュエータユニット上にＦＰＣが接合された状況を示す図である。
【００５１】
インクジェットヘッド１を製造するには、流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１などの部品を別々に作製し、それから各部品を組み付ける。まず、流路ユニット４の作製工程から説明する。ステップ１（Ｓ１）において、図１０（ａ）に示すように、ノズルプレート１１の延在部６（ノズルプレート１１の上面周端）と対向する位置に補強フレーム７を配置させ、両者を接着剤で固定する。このとき、補強フレーム７によってノズルプレート１１の上面が内側領域と外側領域に画定される。
【００５２】
次に、ステップ２（Ｓ２）において、図１０（ｂ）に示すように、予め複数の貫通孔３１と凹部８５とが形成されたカバープレート１２をノズルプレート１１の上面の内側領域（補強フレーム７で囲まれた領域）に接着剤を介して載置する。そして、この状態で加熱して接着剤を硬化させる。このとき、カバープレート１２は、補強フレーム７の内周壁と離隔した位置に配置され、カバープレート１２の下面となる島８８ａ〜８８ｃ，８９ａ，８９ｂとノズルプレート１１の上面とが接着される。これにより、凹部８５がカバープレート１２と補強フレーム７との間の空隙２と連通することになる。このとき、カバープレート１２とノズルプレート１１との間に空気が巻き込まれていても、凹部８５と空隙２とが連通しているので、空気は凹部８５から空隙２に逃げる。加えて、凹部８５内の空気は、加熱によって膨張しても空隙２に逃げることになる。そのため、ノズルプレート１１とカバープレート１２とが剥がれなくなる。
【００５３】
次に、ステップ３（Ｓ３）において、カバープレート１２の複数の貫通孔３１によって露出したノズルプレート１１の上面に対して貫通孔３１を通してレーザ光を照射する。これにより、図１０（ｃ）に示すようにノズルプレート１１にノズル８となるノズル孔が形成される。このとき、ノズルプレート１１は、レーザ光が照射されることでノズルプレート１１の貫通孔３１と対向する領域が除去され、ノズル孔が形成される。
【００５４】
次に、ステップ４（Ｓ４）において、予め圧力室１０、貫通孔３１等の複数の孔及びダンパ溝３８等が形成された６枚のプレート１３〜１８を接着剤を介して互いに位置合わせし、６枚のプレート１３〜１８を加熱して互いに固定した積層体９０を、図１０（ｄ）に示すように、カバープレート１２の上面に接着剤を介して載置する。そして、この状態で加熱してカバープレート１２と積層体９０との間の接着剤を硬化させる。このようにして、補強フレーム７が固定された流路ユニット４の作製が完了する。
【００５５】
続いて、アクチュエータユニット２１の作製工程について説明する。まず、ステップ５（Ｓ５）において、圧電セラミックスのグリーンシートを複数用意する。グリーンシートは、予め焼成による収縮量を見込んで形成される。そのうちの一つのグリーンシート上に、導電性ペーストを個別電極２６のパターンにスクリーン印刷するとともに、もう一つのグリーンシート上に導電性ペーストを共通電極２７のパターンにスクリーン印刷する。そして、治具を用いてグリーンシート同士を位置合わせしつつ、共通電極２７のパターンで導電性ペーストが印刷されたグリーンシート上に個別電極２６のパターンで導電性ペーストが印刷されたグリーンシートを重ね合わせる。さらにその上に、導電性ペーストが印刷されていないグリーンシートを１枚重ね合わせる。
【００５６】
そして、ステップ６（Ｓ６）において、ステップ５で得られた積層体を公知のセラミックスと同様に脱脂し、さらに所定の温度で焼成する。これにより、３枚のグリーンシートが絶縁シート２２及び圧電シート２３，２４となり、各導電性ペーストが個別電極２６又は共通電極２７となる。その後、最上層にある絶縁シート２２上に、導電性ペーストを表面電極２８，２９のパターンにスクリーン印刷する。そして、この導電性ペーストを焼成して、絶縁シート２２上に表面電極２８，２９を形成する。このようにして、図６に描かれたようなアクチュエータユニット２１を作製することができる。
【００５７】
なお、ステップ１〜４の流路ユニット作製工程と、ステップ５〜６のアクチュエータユニット作製工程は、独立に行われるため、いずれを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。
【００５８】
続いて、補強フレーム７が固定された流路ユニット４とアクチュエータユニット２１とで構成されたヘッド本体７０の作製工程について説明する。まず、ステップ７（Ｓ７）において、ステップ１〜４で得られた流路ユニット４の圧力室に相当する凹部が多数形成された面に、熱硬化性温度が８０℃程度であるエポキシ系の熱硬化性接着剤を、バーコーターを用いて塗布する。熱硬化性接着剤としては、例えば二液混合タイプのものが用いられる。
【００５９】
次に、ステップ８（Ｓ８）において、図１１（ａ）に示すように、流路ユニット４に塗布された熱硬化性接着剤層上に、アクチュエータユニット２１を載置する。このとき、アクチュエータユニット２１は、活性部と圧力室１０とがそれぞれ対向するように流路ユニット４に対して位置決めされる。この位置決めは、予め作製工程（ステップ１〜６）において流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１に形成された位置決めマーク（図示せず）に基づいて行われる。
【００６０】
次に、ステップ９（Ｓ９）において、このようにして得られた積層体を図示しない加熱・加圧装置で熱硬化性接着剤の硬化温度以上に加熱しながら加圧する。そして、積層体を加熱・加圧装置から取り出して自然冷却する。こうして、補強フレーム７が固定された流路ユニット４とアクチュエータユニット２１とで構成されたヘッド本体７０が製造される。
【００６１】
次に、ステップ１０（Ｓ１０）において、メインフレーム４１を用意する。これには、予め流路ユニット４との接合部を横切るように溝８１が形成されている。このようなメインフレーム４１を、図１１（ｂ）に示すように、補強フレーム７の上面及び流路ユニット４の上面周端に接着剤で固定する。このとき、メインフレーム４１に形成された窓４２とアクチュエータユニット２１との間に空隙９が形成される。さらに、メインフレーム４１の溝８１により、空隙２と空隙９とを連通する連通路が形成される。なお、メインフレーム４１には、図３に示したように、長手方向の一端部にインクの供給路となる貫通孔４１ａが形成されている。そして、この貫通孔４１ａと流路ユニット４のインク供給口４ａとが連通することになる。
【００６２】
次に、ステップ１１（Ｓ１１）において、図１１（ｃ）に示すように、ＦＰＣ５０をアクチュエータユニット２１上に接合する。つまり、ＦＰＣ５０を、その信号線の先端がアクチュエータユニット２１の表面電極２８，２９とそれぞれ対向するように配置する。各信号線の先端には、所定量の半田が予め固着されており、ＦＰＣ５０のアクチュエータユニット２１と対向する領域とアクチュエータユニット２１とを加圧しながら加熱して、各信号線と表面電極２８，２９とを電気的に接続する。このとき、加熱によって凹部８５内の空気が膨張しても、凹部８５は空隙２と連通しているので、凹部８５内の空気は空隙２に逃げることになる。さらに、空隙２は溝８１（連通路）によって空隙９と連通しているので、凹部８５内及び空隙２内で膨張した空気は空隙９に逃げることになる。したがって、ノズルプレート１１とカバープレート１２とが凹部８５及び空隙２内の空気膨張によって剥がれなくなる。
【００６３】
次に、ステップ１２（Ｓ１２）において、溝８１の空隙９側の開口を、図１１（ｃ）に示すように封止材８２で封止する。こうして、メインフレーム４１の内壁に形成された開口が封止材８２によって塞がれることになり、空隙２や凹部８５が外部に開放する空隙９と連通しなくなる。これにより、外部からのインクが空隙２に侵入しなくなる。
【００６４】
本実施の形態においては、溝８１の空隙９側の開口だけを封止材８２で封止しているが、溝８１内に封止材を充填して溝８１全体（すわなち、溝８１の空隙２側の開口も含む）を封止してもよい。この場合、溝８１に封止材を充填するときは、複数の溝８１のうち、少なくとも１つの溝８１を残して他の溝８１内に封止材を充填し、残した溝８１の空隙９側の開口を封止材で封止する。これにより、上述と同様に外部からのインクが空隙２に侵入しなくなる。
【００６５】
しかる後、ＦＰＣ５０上にアルミプレート４４を接着する。そして、インクタンク７１のインク導出口とメインフレーム４１の貫通孔４１ａとが連通するように、メインフレーム４１とインクタンク７１とをホルダ７２内に組み付けて固定する。そして、弾性部材７４及びヒートシンク７６を設ける工程を経ることによって、上述したインクジェットヘッド１が完成する。
【００６６】
以上のようなインクジェットヘッド１によると、カバープレート１２には、帯状の凹部８５が形成されており、貫通孔３１の列を３つの島８９ａ，８９ｂに分離している。さらに、凹部８５が空隙２と連通していることで、ノズルプレート１１とカバープレート１２とを接着剤で固定したときに、ノズルプレート１１とカバープレート１２との間に介在する空気を空隙２に逃がすことができる。加えて、ノズルプレート１１の延在部６と補強フレーム７とが接着されているので、インク吐出面７０ａ側から空隙２にインクが侵入しにくくなる。これは、空隙２が、延在部６、補強フレーム７の内壁及びカバープレート１２の側面で囲まれた位置に形成されているので、インク吐出面７０ａから遠くなり、比較的複雑な経路を辿らないと到達できなくなっている。したがって、吐出されたインクの跳ね返りや大気中に浮遊するインクミストなどが、空隙２から凹部８５を介して流路ユニット４の内部にまで侵入しにくくなる。
【００６７】
また、補強フレーム７は環状に形成されているので、空隙２に対して側方からインクが侵入しなくなる。さらに、流路ユニット４の上面周端と補強フレーム７の上面とにメインフレーム４１が固定されているので、空隙２に対して上方からもインクが侵入しにくくなる。したがって、外部からのインクが凹部８５から流路ユニット４の内部により侵入しにくくなる。また、メインフレーム４１が環形状に形成されているので、外部からのインクが凹部８５から流路ユニット４の内部により一層侵入しにくくなる。
【００６８】
また、凹部８５がカバープレート１２の貫通孔群８７間に形成されている。そのため、カバープレート１２とノズルプレート１１とを接着したとき、貫通孔３１近傍の空気を空隙２に逃がしやすくなる。さらに、貫通孔群８７に属する貫通孔３１と当該貫通孔群８７に隣接する他の貫通孔群８７に属する貫通孔３１とが連通することがなくなる。なお、隣接した貫通孔３１間に空気が介在しても、凹部８５が隣接して形成されているため、接着するときに押圧することで、この空気を凹部８５又は貫通孔３１に逃がすことができる。そのため、各貫通孔群８７に属する隣接した貫通孔３１間には空気がほとんど介在しなくなる。
【００６９】
上述したインクジェットヘッド１の製造方法によると、環状の補強フレーム７が固定されたノズルプレート１１にカバープレート１２が固定されるので、ノズルプレート１１とカバープレート１２とを接着して加熱したときに、ノズルプレート１１が反りにくくなる。そのため、ノズルプレート１１にノズル８となるノズル孔の形成位置精度が向上する。つまり、ノズルプレートとカバープレートとを加熱して固定したときに反ったノズルプレートにレーザ光でノズル孔を形成すると、隣接するノズル位置がそれぞれ異なり所望のノズル位置精度が確保できないが、本実施の形態のように補強フレーム７を固定することで、ノズルプレート１１の変形が規制されるので、形成したノズル孔の位置が所望のノズル位置となる。したがって、ノズル位置精度が向上して高品質画像の形成が可能なインクジェットヘッド１を得ることができる。
【００７０】
上述した本実施の形態のインクジェットヘッド１においては、メインフレーム４１に形成された溝８１が、メインフレーム４１の内壁に開口が形成されるように位置しているので、外部からのインクが空隙２内により侵入しにくくなるが、図１２に示すように、流路ユニット４の上面であってメインフレーム４１´と対向する領域に空隙２と外部（空隙９）とを連通する通路となる溝９５を形成してもよい。つまり、キャビティプレート１８´の上面周端部に、溝９５をハーフエッチングで形成してもよい。これにより、上述した溝８１と同様な効果を得ることができるとともに、インク吐出面７０ａから比較的離れた位置に通路となる溝９５が形成されているので、インクが外部から空隙２に侵入しにくくなる。なお、溝９５、圧力室１０のエッチング加工と同時に形成可能という利便性を考えると、圧力室１０と同様に貫通孔として形成してもよい。いずれにしても、外部からのインクの侵入を防止するために、溝９５の空隙９側の開口を封止することは有効である。
【００７１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した本実施の形態におけるインクジェットヘッド１においては、補強フレームが環状平面形状を有していなくてもよく、Ｕ字平面形状などを有していてもよい。つまり、ノズルプレートの外周辺の一部に沿う平面形状を有する補強フレームであればよい。また、補強フレーム７が分割されていてもよい。また、本実施の形態においては、ヘッド本体７０がメインフレーム４１を介してホルダ７２に固定されているが、メインフレーム４１を設けずヘッド本体７０を直接、ホルダ７２に固定してもよい。また、メインフレーム４１に溝８１を形成していなくてもよい。また、メインフレーム４１には、溝８１の代わりに通路となる貫通孔がメインフレームの厚み方向に平行に形成されていてもよく、その貫通孔が空隙２と外部とを連通させておればよい。
【００７２】
また、本実施の形態では、凹部８５により、カバープレート１２の周縁部に４つの島８８ａ〜８８ｃが形成されているが、ノズルプレート１１との接着力確保、特に貫通孔３１周辺の密着性確保という観点からは、このようにカバープレート１２の４辺に沿って接着部を設けておくことは有効である。しかし、特定の方向から加わる外力に対応するだけでよいのであれば、必ずしも貫通孔３１の周囲を囲むように島８８ａ，８８ｂあるいは島８８ｃを設けておく必要はない。例えば、搬送されてくる記録用紙がインク吐出面７０ａに衝突する場合、その衝撃力は主にインク吐出面７０ａの短手方向に加わることを考えると、少なくともカバープレート１２の２つの長辺に沿う島８８ｃがあればよい。さらには、衝撃力の大きさによっては、用紙搬送方向の上流側に位置する一方の島８８ｃだけでもよい。
【００７３】
また、上述したインクジェットヘッド１は、圧電方式のアクチュエータユニット２１によって駆動され、インクがノズルから吐出されるが、ＦＰＣ５０から送信された信号によって各圧力室内のインクを加熱し、圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与する方式のインクジェットヘッドであっても適用可能である。つまり、ＦＰＣ５０の信号線の先端と電気的に接続される個別電極２６までは同じ構成とし、各圧力室に加熱体を設けて、各圧力室に対応する個別電極と加熱体とを接続しておけば、ＦＰＣからの信号によって加熱体を加熱することが可能となり、このようなインクジェットヘッドにも適用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図２に示すヘッド本体にフレームが接着された状態を示す斜視図である。
【図４】図２に示すヘッド本体とＦＰＣとを分離させた状態の斜視図である。
【図５】図４に示すＦＰＣ及びヘッド本体の分解斜視図である。
【図６】図４に示すVI−VI線に沿った断面図である。
【図７】図５に示すカバープレートを下方から見たときの平面図である。
【図８】図２に示すヘッド本体を構成するアクチュエータユニットの要部分解斜視図である。
【図９】インクジェットヘッドの製造工程図である。
【図１０】本発明の一実施形態におけるインクジェットヘッドの補強フレームが固定された流路ユニットの製造工程を示しており、（ａ）はノズルプレートと補強フレームとが固定された状態を示す図であり、（ｂ）はノズルプレートの上面にカバープレートが固定された状況を示す図であり、（ｃ）はノズルプレートにノズル孔が形成された状況を示す図であり、（ｄ）はカバープレート上に複数のプレートが積層された状況を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態におけるインクジェットヘッドのフレーム及びＦＰＣが固定されたヘッド本体の製造工程を示しており、（ａ）は流路ユニットの上面にアクチュエータユニットが固定された状況を示す図であり、（ｂ）は補強フレームの上面及び流路ユニットの上面周端にフレームが固定された状況を示す図であり、（ｃ）はアクチュエータユニット上にＦＰＣが接合された状況を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの変形例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  インクジェットヘッド
２  空隙
４  流路ユニット
６  延在部（延出部分）
７  補強フレーム（第１のフレーム）
８  ノズル
９  空隙
１０  圧力室
１１  ノズルプレート（第１のプレート）
１２  カバープレート（第２のプレート）
２１  アクチュエータユニット
３１  貫通孔（連通孔）
４１  フレーム（第２のフレーム）
８１，９５  溝（通路）
８２  封止材
８５  凹部
８６  連通孔列
８７  連通孔群
８８ａ〜８８ｃ、８９ａ，８９ｂ  島
【図１】
2006044196.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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