(57)【要約】【課題】補強板の周囲に空間が生じるのを抑制して、液体噴射特性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液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体を噴射するノズル開口が一方面側に複数並設されていると共に、該ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路ユニット５と、該流路ユニット５の前記ノズル開口が開口する面とは反対面側に固定されたケース４と、前記流路ユニット５の前記ケース４が固定された面側に設けられて、前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧電アクチュエーターと、を具備し、前記ケース４が、樹脂成形材料で形成されていると共に、当該ケース４には、板状部材からなる補強板６０が前記ノズル開口の並設方向に亘って埋設され、前記補強板６０の前記流路ユニット４側の側面には、前記ノズル開口の並設方向に亘って設けられて、厚さ方向に貫通すると共に前記側面に開口する複数の切り欠き部６８が設けられている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口が一方面側に複数並設されていると共に、該ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路ユニットと、
該流路ユニットの前記ノズル開口が開口する面とは反対面側に固定されたケースと、
前記流路ユニットの前記ケースが固定された面側に設けられて、前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧電アクチュエーターと、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、板状部材からなる補強板が前記ノズル開口の並設方向に埋設され、
前記補強板の少なくとも前記流路ユニット側の側面には、前記ノズル開口の並設方向に亘って設けられて、厚さ方向に貫通すると共に前記側面に開口する複数の切り欠き部が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２】
前記切り欠き部が、前記補強板の前記流路ユニットとは反対面側にも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。
【請求項３】
前記補強板には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔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。
【請求項４】
前記貫通孔が前記ノズル開口の並設方向である第１方向に対して交差する方向である第２方向に複数並設された列が、前記第１方向に複数列配設されていると共に、前記第１方向で互いに隣り合う前記貫通孔の列は、前記第２方向で異なる位置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。
【請求項５】
前記貫通孔は、前記ノズル開口の並設方向の両端部側で他の領域に比べて開口面積が大きな大貫通孔となっていることを特徴とする請求項３又は４記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
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、
前記補強板の前記ノズル開口の並設方向である第１方向の両側面には、前記ノズル開口が開口する吐出面側に第１凹部が設けられ、前記ケースの前記第１方向の両側面には、前記補強板の前記第１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請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記補強板の前記第１方向の両側面には、前記第１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第２凹部が設けられており、前記第１凹部と前記第２凹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６記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
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、前記補強板の前記角部が、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６又は７記載の液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項１〜８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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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】
液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧電アクチュエーター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、この振動板を圧電アクチュエーター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。
【０００３】
また、このようなインクジェット式記録ヘッドでは、圧電アクチュエーター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アクチュエーターを保持し、圧電アクチュエーターを軸方向に伸長・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。
【０００４】
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、圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーターがケースを貫通する収容部に固定されている場合、ケースはノズル開口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、並設方向の中央部では、剛性が低くなるため、圧電アクチュエーター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。
【０００５】
このため、樹脂材料からなるケースに圧電アクチュエーター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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２９３８６２号公報
【特許文献２】特開２００１−７１４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようにケースに補強板を埋設する場合、ケースを樹脂材料で成形すると同時に補強板を埋設すると、樹脂の流れ込み不良によって補強板の周囲に空間が発生し、この空間によってケースの剛性にばらつきが生じることで、圧電アクチュエーターの振動特性（駆動特性）にばらつきが生じ、インク滴の吐出特性にばらつきが生じて印刷品質が低下するという問題がある。
【０００８】
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。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、補強板の周囲に空間が生じるのを抑制して、液体噴射特性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】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口が一方面側に複数並設されていると共に、該ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路ユニットと、
該流路ユニットの前記ノズル開口が開口する面とは反対面側に固定されたケースと、
前記流路ユニットの前記ケースが固定された面側に設けられて、前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧電アクチュエーターと、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、板状部材からなる補強板が前記ノズル開口の並設方向に亘って埋設され、前記補強板の前記流路ユニット側の側面には、前記ノズル開口の並設方向に亘って設けられて、厚さ方向に貫通すると共に前記側面に開口する複数の切り欠き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、補強板に切り欠き部を設けることによって、ケースを樹脂材料で成形した際に、補強板の周囲、特に流路ユニット側の側面に樹脂材料の充填不良による空間が画成されるのを抑制して、圧電アクチュエーターによる振動板の変位低下や吐出特性にばらつきが発生するのを抑制することができる。
【００１１】
ここで、前記切り欠き部が、前記補強板の前記流路ユニットとは反対面側にも設けられていることが好ましい。これによれば、ケースの比較的厚さが薄い領域に空間が形成されて、空間が外部と連通することによる不具合を抑制することができる。
【００１２】
また、前記補強板には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が設けられていることが好ましい。これによれば、貫通孔が開口する面の樹脂材料の流動性を向上して、空間が画成されるのを抑制することができる。
【００１３】
また、前記貫通孔が前記ノズル開口の並設方向である第１方向に対して交差する方向である第２方向に複数並設された列が、前記第１方向に複数列配設されていると共に、前記第１方向で互いに隣り合う前記貫通孔の列は、前記第２方向で異なる位置に設けられていることが好ましい。これによれば、貫通孔を設けることによって、補強板の剛性が著しく低下するのを抑制した状態で、切り欠き部を容易に形成することができる。
【００１４】
また、前記貫通孔は、前記ノズル開口の並設方向の両端部側で他の領域に比べて開口面積が大きな大貫通孔となっていることが好ましい。比較的剛性が不要な領域の貫通孔の開口面積を大きくすることで、樹脂材料の流動性をさらに向上して、空間の画成をさらに低減することができる。
【００１５】
また、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、前記補強板の前記ノズル開口の並設方向である第１方向の両側面には、前記ノズル開口が開口する吐出面側に第１凹部が設けられ、前記ケースの前記第１方向の両側面には、前記補強板の前記第１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が好ましい。これによれば、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圧電アクチュエーターに付着するのを抑制して、圧電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。
【００１６】
また、前記補強板の前記第１方向の両側面には、前記第１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第２凹部が設けられており、前記第１凹部と前記第２凹部との間に前記凸部が設けられていてもよい。
【００１７】
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、前記補強板の前記角部が、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。
【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、印刷品質を向上した液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの上面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、複数の圧電アクチュエーター１１がその幅方向に並設された圧電アクチュエーター形成部材１３と、圧電アクチュエーター形成部材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。
【００２３】
圧電アクチュエーター形成部材１３は、圧電材料層１５と、圧電アクチュエーター１１の２つの極を構成する内部電極、すなわち、隣接する圧電アクチュエーター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、隣接する圧電アクチュエーター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。
【００２４】
この圧電アクチュエーター形成部材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アクチュエーター１１の列が形成されている。なお、圧電アクチュエーター１１の列の両外側には、各圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーター１１と同様に、圧電アクチュエーター形成部材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。
【００２５】
ここで、圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーター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。
【００２６】
また、アクチュエーターユニット２の各圧電アクチュエーター１１には、当該圧電アクチュエーター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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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（図４参照）を介して連通している。
【００３０】
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。
【００３１】
また、振動板４６の各圧力発生室４２に対向する領域内には、圧電アクチュエーター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の圧電アクチュエーター１１の先端部が例えば、接着剤等を介して固定される。
【００３２】
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。
【００３３】
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、図４に示すように、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、圧電アクチュエーター形成部材１３側に固定板保持部３ａよりも幅狭で且つ圧電アクチュエーター形成部材１３よりも若干幅広に設けられた圧電アクチュエーター保持部３ｂとを有する。なお、ここで言う幅は、圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーター１１が突出する端面が段差部３ｃに当接して固定される。
【００３７】
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。
【００３８】
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、比較的低い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。
【００３９】
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。
【００４０】
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第１凹部６２が設けられており、この第１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。
【００４１】
このような補強板６０は、ケース４の圧電アクチュエーター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。
【００４２】
また、ケース４の圧電アクチュエーター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、且つ第１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の第１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（圧電アクチュエーター１１の並設方向両側）とが露出されている。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
また、補強板６０には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔６７が設けられている。貫通孔６７は、ノズル開口４７の並設方向であり補強板６０の長手方向である第１方向Ｘと、この第１方向Ｘとは交差する方向、本実施形態では、補強板６０の短手方向である第２方向Ｙとに亘って複数並設されている。このような貫通孔６７は、表面に開口する開口形状が、円形状、楕円形状、三角、四角等の多角形状であってもよい。なお、貫通孔６７は、金型内でケース４を成形する溶融した樹脂の流動性を向上するためのものであるため、なるべく角の少ない形状であるのが好ましい。本実施形態では、貫通孔６７として、補強板６０の表面に円形状に開口するものを設けることで、樹脂の流動性をさらに向上している。なお、ここで言う厚さ方向とは、板状部材からなる補強板６０の厚さを示すものであり、本実施形態では、補強板６０は、その表面が流路ユニット５の振動板４６に垂直となるように配置されているため、補強板６０の厚さ方向とは、振動板４６の面方向で且つノズル開口４７の並設方向と直交する方向のことである。
【００４６】
また、補強板６０の流路ユニット５側の側面には、この側面に開口する切り欠き部６８が第１方向に亘って所定間隔で複数設けられている。また、本実施形態では、切り欠き部６８を、補強板６０の流路ユニット５とは反対側の側面にも開口するように設けた。これらの切り欠き部６８は、上述した貫通孔６７を補強板６０の側面に開口するように設けたものであり、補強板６０の表面（厚さ方向の両側の面）には、半円状に開口している。
【００４７】
ここで詳細には、貫通孔６７は、第２方向Ｙに並設された列６７Ａ、６７Ｂ等が、第１方向Ｘに並設されており、第１方向Ｘで互いに隣り合う貫通孔６７の列は、第２方向Ｙに貫通孔６７の並びの半ピッチだけずれた位置に配置されている。これにより、第１方向Ｘで互いに隣り合う貫通孔６７の一方の列６７Ａは、補強板６０の短手方向（第２方向Ｙ）の幅内に収まり、他方の列６７Ｂの両側の貫通孔６７は補強板６０の短手方向（第２方向Ｙ）の両側に開口する。本実施形態では、この補強板６０の側面に開口した貫通孔６７が切り欠き部６８となる。
【００４８】
すなわち、本実施形態では、貫通孔６７は、一方の列６７Ａでは、補強板６０の短手方向（第２方向Ｙ）に３個収まるように均等な間隔で配置されている。そして、他方の列６７Ｂでも一方の列６７Ａの貫通孔６７と同じ間隔で貫通孔６７を配置すると共に、一方の列６７Ａの貫通孔６７に対して短手方向（第２方向Ｙ）に半ピッチずらすことで、他方の列６７Ｂの第２方向Ｙの両側の貫通孔６７は補強板６０の側面に開口する。つまり、本実施形態では、第２方向Ｙに並設された貫通孔６７の列６７Ａ、６７Ｂを第１方向Ｘに並設し、第１方向Ｘに並設された貫通孔６７を第２方向Ｙで同じ位置とならないように半ピッチずらした配置とすることで、貫通孔６７を補強板６０の面内に均一に配置することができると共に、補強板６０の第２方向Ｙ両側の側面に開口する切り欠き部６８を貫通孔６７によって設けることができる。そして、第２方向Ｙの両側に設けられた切り欠き部６８（貫通孔６７）は、第１方向Ｘに均等な間隔（貫通孔６７の列が２列毎）に配置することができる。
【００４９】
このように補強板６０に複数の貫通孔６７を所定の間隔で複数設けることによって、補強板６０の強度を著しく低下させることなく、補強板６０を内包するケースを樹脂材料で成形する際に、貫通孔６７によって金型内に充填する樹脂材料の流動性が向上し、金型内に樹脂材料を確実に充填して、補強板の表面に樹脂材料の充填されていない空間が画成されるのを抑制することができる。
【００５０】
また、補強板６０の流路ユニット５側の側面に切り欠き部６８を設けることで、補強板６０を内包するケース４を樹脂材料で成形する際に、補強板６０の流路ユニット５側の側面の樹脂材料の流動性を向上し、補強板６０の流路ユニット５側の側面に樹脂材料が充填されていない空間が画成されるのを抑制することができる。
【００５１】
ちなみに、ケース４内において、補強板６０の周囲に空間が画成されると、ケース４の剛性にばらつきが生じてしまう。ここで、圧電アクチュエーター１１は、駆動することによって振動板４６を押圧するが、その反発力は固定板１４を介してケース４に印加される。また、ケース４は、流路ユニット５の振動板４６側に固定されているため、ケース４に印加された応力は、収容部３の周囲の流路ユニット５に伝わる。このような樹脂材料からなるケース４は剛性が低いため、ケース４に補強板６０を埋設することで、ケース４の剛性を向上して圧電アクチュエーター１１の反発を押さえることができる。このとき、補強板６０の周囲に空間が形成されていると、この空間によってケース４の樹脂部分が変形し、空間が生じた部分で圧電アクチュエーター１１の反発力を押さえることができなくなってしまう。特に、補強板６０の流路ユニット５側の側面に空間が形成されていると、圧電アクチュエーター１１の駆動による反発力でケース４の樹脂部分が空間をつぶすように流路ユニット５側に変形してしまう。そして、ケース４の樹脂部分が流路ユニット５側に変形するということは、圧電アクチュエーター１１の駆動による伸張がケース４によって吸収されることになり、圧電アクチュエーター１１が振動板４６を十分に変形させることができなくなり、インク吐出特性の低下が発生してしまう。また、このような空間は、補強板６０の流路ユニット５側の側面に均一に形成される訳ではなく、部分的に形成されるため、ノズル開口４７の並設方向において、各ノズル開口４７から吐出されるインク滴の吐出特性にばらつきが生じてしまう。
【００５２】
さらに、流路ユニット５のケース４が接合される面には、振動板４６が設けられているため、補強板６０と振動板４６との間に空間が形成されると、空間が近くに形成された振動板４６（島部４９の周囲の薄肉部５０）の振動特性に影響を与えるため、空間が近くに形成された振動板４６（島部４９の周囲の薄肉部５０）と、空間から遠い振動板４６（島部４９の周囲の薄肉部５０）とにおいて振動特性にばらつきが生じ、複数のノズル開口４７から吐出されるインク滴の吐出特性にばらつきが発生してしまう。
【００５３】
本実施形態では、補強板６０の流路ユニット５側の側面に、樹脂材料の流動性を向上する切り欠き部６８を設けることで、補強板６０と流路ユニット５との間に樹脂材料の充填不良による空間が形成されるのを抑制して、インク吐出特性の低下及び複数のノズル開口４７から吐出されるインク滴のインク吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、切り欠き部６８を補強板６０の流路ユニット５とは反対側の側面にも開口するように設けた。ここで、補強板６０の流路ユニット５とは反対側の側面には、ケース４の樹脂部分が薄く形成されるため、補強板６０の流路ユニット５とは反対側の側面に空間が画成されると、補強板６０が外部に露出されることや、剛性が低下するなどの不具合が生じる。このため、補強板６０の流路ユニット５とは反対側の側面に第１方向Ｘに向かって所定の間隔で切り欠き部６８を設けることで、補強板６０の流路ユニット５とは反対の側面に空間が画成されるのを抑制している。
【００５５】
また、本実施形態では、補強板６０の第１方向Ｘの両側、すなわち、凸部６３には、他の貫通孔６７よりも開口面積の大きな大貫通孔６９が設けられている。この大貫通孔６９を設けることで、ケース４を成形する際の第１方向Ｘの両側での樹脂材料の流動性をさらに向上することができる。ちなみに、大貫通孔６９を設けることで、補強板６０の第１方向Ｘの両側の剛性は低下するが、補強板６０の第１方向Ｘの両側は、ケース４の収容部３を画成する壁が存在し、ケース４の樹脂材料の剛性が高いため特に問題はないが、このような大貫通孔６９を補強板６０の第１方向Ｘの中央部に設けるとケース４の剛性が低下して、インク吐出特性の均一化を阻害する要因となるため好ましくない。
【００５６】
なお、本実施形態では、第１方向Ｘで互いに隣り合う貫通孔６７の列６７Ａ、６７Ｂを第２方向Ｙにずらすことにより、貫通孔６７によって切り欠き部６８を設けるようにした。このため、補強板６０の貫通孔６７及び切り欠き部６８等による開口面積を大きくすることなく、切り欠き部６８を設けることができるため、補強板６０の剛性が低下するのを抑制することができる。ちなみに、補強板に第１方向Ｘで互いに隣り合う貫通孔６７の列６７Ａ、６７Ｂを第２方向Ｙで同じ位置となるようにマトリックス状に配置した場合、貫通孔６７とは別途切り欠き部６８を設ける必要がある。このように切り欠き部６８を別途設けた補強板は、切り欠き部６８を設けずに貫通孔６７のみが形成された補強板に比べて開口面積が広く、補強板の剛性が低下してしまう。本実施形態では、第１方向Ｘで互いに隣り合う貫通孔６７の列を第２方向Ｙにずらすことにより、切り欠き部６８を設けずに貫通孔のみを設けた補強板と同じ開口面積とすることができ、補強板６０の剛性の低下を抑制することができる。
【００５７】
ここで、ケース４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。
【００５８】
図６（ａ）に示すように、金型１００内に補強板６０を位置決めして保持する。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の第１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の圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーター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の圧電アクチュエーター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。
【００５９】
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４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。
【００６０】
また、金型１００内に溶融した樹脂材料を充填した際に、貫通孔６７、切り欠き部６８及び大貫通孔６９によって、樹脂材料の流動性が向上されて、樹脂材料は補強板６０の周囲と貫通孔６７、切り欠き部６８及び大貫通孔６９の内部に隙間無く充填され、樹脂材料の充填不良による空間が画成されることがない。このため、上述したように、空間によるケース４の剛性不足や、ノズル開口４７の並設方向、すなわち、圧電アクチュエーター１１の並設方向における剛性のばらつきを抑制して、インク吐出特性を均一化することができる。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
このような記録ヘッド１では、インク滴を吐出する際に、圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーター１１に電圧を印加することにより圧電アクチュエーター１１を収縮させる。これにより、振動板４６が圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーター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、圧電アクチュエーター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。
【００６９】
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、並設された圧電アクチュエーター１１の駆動時に、並設方向の両端部側の圧電アクチュエーター１１と中央部側の圧電アクチュエーター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。特に、補強板６０に切り欠き部を設けることで、補強板の流路ユニット側の側面に空間が画成されるのを抑制して、並設方向の両端部側の圧電アクチュエーター１１と中央部側の圧電アクチュエーター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。
【００７０】
また、本実施形態では、補強板６０の吐出面側に第１凹部６２を設け、第１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、圧電アクチュエーター１１を破壊してしまう。
【００７１】
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、圧電アクチュエーター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。
【００７２】
（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に第２方向Ｙに並設された貫通孔６７の列６７Ａ、６７Ｂを、第１方向Ｘに並設し、第１方向Ｘで隣り合う貫通孔６７の列６７Ａ、６７Ｂを第２方向Ｙで異なる位置となるように配置したが、特にこれに限定されず、第１方向Ｘで互いに隣り合う貫通孔６７の列を第２方向Ｙで同じ位置となるようにマトリックス状に配置してもよい。ただし、上述したように、このようなマトリックス状に貫通孔６７を配置した場合、切り欠き部６８を別途設ける必要があるため、補強板６０の貫通孔６７や切り欠き部６８による合計の開口面積が、上述した実施形態１よりも大きくなり、実施形態１よりも補強板６０の剛性が低下してしまう。すなわち、上述した実施形態１では、第１方向Ｘで互いに隣り合う貫通孔６７の列６７Ａ、６７Ｂを第２方向Ｙにずらすことにより、切り欠き部６８を設けずに貫通孔のみを設けた場合の補強板と同じ開口面積とすることができ、剛性の低下を抑制することができるという効果を奏する。
【００７３】
また、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側に第１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とは反対側に第１凹部６２と同様の凹形状の第２凹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。
【００７４】
図９に示すように、補強板６０Ａには、流路ユニット５側に第１凹部６２と、流路ユニット５とは反対側に第２凹部６２Ａとが設けられており、この第１凹部６２と第２凹部６２Ａ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。
【００７５】
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が固定される側の壁内に埋設するようにしてもよい。
【００７６】
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アクチュエーター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アクチュエーターを用いるようにしてもよい。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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】
【００８３】
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  圧電アクチュエーター、  １３  圧電アクチュエーター形成部材、  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、  ６０，６０Ａ  補強板、  ６２  第１凹部、  ６２Ａ  第２凹部、  ６３，６３Ａ  凸部、  ６４  第１露出部、  ６５  第２露出部、  ６６  角部、  ６７  貫通孔、  ６８  切り欠き部、  ６９  大貫通孔、  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）
【図１】
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【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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