JP2007098814A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ケースヘッドの剛性を高めた場合や、温度環境に拘わらず、層間に剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドとする。
【解決手段】 リザーバ部３３に対応した位置にコンプライアンス基板４２を延設してコンプライアンス基板延設部４２ａとし、ケースヘッド１４０のリブ１４５をコンプライアンス基板延設部４２ａに接合し、ケースヘッド１４０から流路形成基板のインク供給路側に伝わる応力をリザーバ部３３に吸収させて直接伝わらないようにし、ケースヘッド１４０の剛性を高めた場合や、温度環境に拘わらず、層間に剥離が生じたり弾性膜にクラックが生じることを抑制する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ノズルと連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、圧力発生素子の駆動により振動板を介してノズルから液滴、例えば、インク滴を吐出させる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。

従来から、圧電素子、あるいは発熱素子等によって液体に圧力を付与することで、ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドが知られており、その代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。このようなインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、主にシリコン（Ｓｉ）からなる流路形成基板に、ノズルプレート（ＳＵＳ製）、リザーバ形成基板、コンプライアンス形成基板（シート）が接着されてヘッド本体が構成されている。また、流路形成基板には熱酸化により振動板となる弾性膜が予め形成され、弾性膜には下電極膜、圧電体膜、上電極膜が積層形成されている。（例えば、特許文献１参照）。

このような液体噴射ヘッドにあっては、複数の部材が積層されて構成されているので、各部材の線膨張係数が異なり、環境温度変化により層間剥離が生じる虞がある。つまり、流路形成基板、リザーバ形成基板は主にシリコンからなり、ノズルプレートはＳＵＳ製であるため、線膨張係数が大きく異なり、例えば、流路形成基板とノズルプレートの接着時の温度より低い温度に液体噴射ヘッドがおかれた場合、相対的にノズルプレートが縮み、各界面にせん断応力が発生する。

また、弾性板上の上電極/下電極/配線等の金属層は、スパッタや蒸着等高温で形成されるため常温においても初期応力（弾性板と金属相間にせん断応力）を有している。また、弾性板上の接着面（の最も高い場所）は、配線金属層（Ａｕ）であるが、Ａｕ接着剤との密着性により剥離が生じることも考えられ、接着界面に限らず密着力の弱い層間では温度変化により剥離が生じる虞がある。また、温度変化時には、チップ全体の反りによる膜厚方向の引っ張り応力とせん断応力が発生し、長手方向端部が最も剥離が生じる虞があった。このように、ノズルプレートの接合温度と異なった環境温度では反りが生じ、反りの応力により流路形成基板にクラックが生じることが考えられる。

このため、チップを覆うケースヘッドの材質として剛性の高いＳＵＳを用いることで反りを抑制することができる。しかし、反りを矯正することで応力が増加し、噴射ヘッド本体に剥離やクラックが生じる虞がある。即ち、ケースヘッドの接合部、液体噴射ヘッドの接合部、リザーバ形状基板が一直線状に接着されているため、ケースヘッドからの応力が流路基板側に直接伝わり、流路形成基板にクラックが生じる虞があった。

このため、密着力の弱い層間で剥離やクラックが生じることがないように、接着条件等を管理する必要があるのが現状である。

特開２０００−２９６６１６号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ケースヘッドからの応力が流路形成基板側に直接伝わることがなく、ケースヘッドの剛性や温度環境に拘わらず剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドを提供することを目的とする。

また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ケースヘッドからの応力が流路形成基板側に直接伝わることがなく、ケースヘッドの剛性や温度環境に拘わらず剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、圧力発生手段の駆動によって複数の圧力発生室内の液体を吐出するノズルを備え、前記圧力発生室に連通する液体流路が形成された流路形成基板と、前記流路形成基板の前記ノズルが形成された面とは反対側の面上に形成され、前記各圧力発生室の共通のインク室となるリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成されたリザーバ形成基板と、前記リザーバ形成基板の前記流路形成基板が接合される面とは反対側の面上に接合され、前記リザーバ部内の圧力変化が吸収されるコンプライアンス基板と、前記リザーバ部を覆う状態に前記コンプライアンス基板にリブを介して接合されるケースヘッドとを備え、前記流路形成基板の前記液液体流路に対応する部位の前記リザーバ形成基板と前記ケースヘッドの前記リブとの間に空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
本発明の第１の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力は空隙により吸収され、直接伝わることがない。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記リザーバ部に対応した位置に前記コンプライアンス基板を延設してコンプライアンス基板延設部とし、前記ケースヘッドの前記リブを前記コンプライアンス基板延設部に接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記リザーバ部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第２の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はコンプライアンス基板延設部を介してリザーバ部に吸収される。

本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記リブが前記リザーバ部の内側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第３の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はコンプライアンス基板延設部を介して確実にリザーバ部に吸収される。

本発明の第４の態様は、第１の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記ケースヘッドの端部を前記リザーバ部に対応する部位に対応させ、前記コンプライアンス基板に対応する位置に前記リブを延設してリブ延設部とし、前記リブ延設部と前記コンプライアンス基板を接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記リザーバ部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第４の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はリブ延設部を介してリザーバ部に吸収される。

本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記ケースヘッドの端部が前記リザーバ部の内側に対応する部位に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第５の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はリブ延設部を介して確実にリザーバ部に吸収される。

本発明の第６の態様は、第１の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記ケースヘッドの端部に対応する部位の前記リザーバ形成基板に、前記リザーバ部に連続する空隙部を形成し、前記空隙部に対応する部位に前記コンプライアンス基板を延設してコンプライアンス基板延設部とし、前記コンプライアンス基板延設部と前記リブを接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記空隙部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第６の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はコンプライアンス基板延設部を介して空隙部に吸収される。

本発明の第７の態様は、第６の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記ケースヘッドの前記リブが前記空隙部の前記リザーバ部側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第７の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はコンプライアンス基板延設部を介して確実に空隙部に吸収される。

本発明の第８の態様は、第１の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記ケースヘッドの端部に対応する部位の前記リザーバ形成基板に、前記リザーバ部と分かれたリザーバ空洞部を形成し、前記リザーバ空洞部に対応する部位と前記リブを接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記リザーバ空洞部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第８の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はリザーバ空洞部に吸収される。

本発明の第９の態様は、第８の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記ケースヘッドの前記リブが前記リザーバ空洞部の内側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第９の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力は確実にリザーバ空洞部に吸収される。

本発明の第１０の態様は、第１の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記ケースヘッドの端部の前記リザーバ形成基板との接合面側に切り欠き部を形成し、前記切り欠き部に対応する部位に前記リブを延設してリブ延設部とし、前記リブ延設部と前記コンプライアンス基板を接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記切り欠き部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第１０の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はリブ延設部を介して切り欠き部に吸収される。

本発明の第１１の態様は、第１０の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記コンプライアンス基板の前記リザーバ部側の端部が前記切り欠き部の外側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第１１の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はリブ延設部を介して確実に切り欠き部に吸収される。

本発明の第１２の態様は、第１の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記ケースヘッドの端部にケースヘッド空洞部を形成し、前記ケースヘッド空洞部と対応する部位と前記コンプライアンス基板を接合することで、各部材の積層方向に前記ケースヘッド空洞部を位置させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第１２の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力はケースヘッド空洞部に吸収される。

本発明の第１３の態様は、第１２の態様に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記コンプライアンス基板が前記ケースヘッド空洞部の内側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第１３の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力は確実にケースヘッド空洞部に吸収される。

上記目的を達成するための本発明の第１４の態様は、第１〜第１３記載のいずれかの液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置にある。
第１４の態様では、ケースヘッドから流路形成基板の液体流路側に伝わる応力が空隙により吸収されて直接伝わることがない液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置となる。

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には本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの斜視状況、図２には図１中の分解斜視、図３には図１中のIII−III線矢視、図４には図３中の要部の詳細を示してある。

図１乃至図３に示すように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ０．５〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設された列が２列設けられている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には各圧力発生室１２の列毎に連通部１３が形成され、連通部１３と圧力発生室１２とがインク供給路１４を介して連通されている。なお、連通部１３は、後述する保護基板のリザーバ部３３と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１１０の一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。

また、流路形成基板１０の開口面側には、圧力発生室１２を形成する際のマスクとして用いられた絶縁膜５１を介して、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０^−６／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又は不錆鋼などからなる。

一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜が形成されている。詳細は省略してあるが、絶縁体膜上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜とが積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜、圧電体層及び上電極膜を含む部分をいう。一般的には、圧電素子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を圧力発生室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。

例えば、下電極膜は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜を圧電素子３００の個別電極としている。これらの関係は、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。尚、弾性膜５０と、圧電素子３００を構成する下電極膜とを別体として説明したが、弾性膜５０を形成せずに、下電極膜自体を弾性膜として機能させる構成にすることも可能である。

また、各圧電素子３００の上電極膜の一端部近傍にはリード電極が接続されている。このリード電極は、流路形成基板１０の中央部近傍まで延設され、リザーバ形成基板３０上に実装された駆動ＩＣ１２０と接続される。さらに、圧電素子３００を構成する各層及びリード電極が、駆動ＩＣ１２０との接続部を除いて、例えば、無機絶縁材料からなる絶縁膜によって覆われている。

圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部３１を有するリザーバ形成基板３０が接着剤を介して接合されている。圧電素子３００（図３では図示せず）は、この圧電素子保持部３１内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。尚、この圧電素子保持部３１は、並設された圧電素子３００の列毎に設けられている。

リザーバ形成基板３０の各圧電素子保持部３１の外側には、リザーバ１１０の少なくとも一部を構成するリザーバ部３３が、圧電素子保持部３１に隣接して設けられている。これらのリザーバ部３３は、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って設けられ、流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の列毎の共通のインク室となるリザーバ１１０をそれぞれ構成している。リザーバ形成基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態例では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。

また、リザーバ形成基板３０の表面には、即ち、流路形成基板１０との接合面とは反対側の面には、圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ（半導体集積回路）１２０が圧電素子３００の列毎に実装されている。そして、各駆動ＩＣ１２０と、各圧電素子３００から引き出されたリード電極とは、リザーバ形成基板３０の貫通孔３４内にワイヤボンディングによって形成される接続配線１３０によって接続されている。

また、リザーバ形成基板３０上には、リザーバ部３３に対応する領域を含む周縁部を囲むように、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３３の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ１１０に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバ１１０の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。

更に、リザーバ形成基板３０上には、駆動ＩＣ１２０を囲む空間であるＩＣ保持部１４１を有するケースヘッド１４０がリブ１４５を介して接合されている。本実施形態例では、ケースヘッド１４０のリブ１４５は、リザーバ形成基板３０上に設けられたコンプライアンス基板４０に接合されている。このケースヘッド１４０は、例えば、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を射出成形することにより形成され、ＩＣ保持部１４１はケースヘッド１４０を厚さ方向に貫通して設けられている。

尚、ケースヘッド１４０の材料は、樹脂材料に限定されず、例えば、ニッケル、アルミニウム等の金属材料を用いてもよい。このような金属材料を用いることにより、寸法精度を向上でき、また、その応力による部材の剥離を防止することができる。

図４に基づいてケースヘッド１４０の接合部の詳細を説明する。図４には図３中の要部詳細状況を示してあり、図３中の左側部分の接合部を示してある。

液体流路としてのインク供給路１４（図３参照）に対応する部位であるインク供給路１４（図３参照）の真上部位におけるリザーバ形成基板３０には、固定板４２がリザーバ部３３に対応した位置に延設され、コンプライアンス基板延設部４２ａとされている。そして、コンプライアンス基板延設部４２ａにケースヘッド１４０のリブ１４５が接合されている。これにより、リブ１４５の端面とリザーバ部３３の内壁面との間に隙間Ｓが形成された状態になり、ケースヘッド１４０の端部を各部材の積層方向でリザーバ部３３に一致させ、ケースヘッド１４０とインク供給路１４（図３参照）との間に空隙が存在した状態にされている。

従って、ケースヘッド１４０から流路形成基板１０（図３参照）のインク供給路１４（図３参照）側に伝わる応力はコンプライアンス基板延設部４２ａを介してリザーバ部３３により吸収され、直接伝わることがない。このため、ケースヘッド１４０の剛性を高めた場合や、温度環境に拘わらず、層間に剥離が生じたり弾性膜５０（図３参照）にクラックが生じることが抑制される。特に、リブ１４５がリザーバ部３３の内側に位置するため、応力を確実に吸収することができ、層間の剥離や弾性膜５０（図３参照）のクラックを確実に抑制することができる。

（実施形態２）
図５に基づいて実施形態２を説明する。図５には実施形態２に係るケースヘッド１４０の接合部の詳細状況を示してある。図５は図３中の要部の詳細状況を示すものであり、図３中の左側部分の接合部を示してある。

液体流路としてのインク供給路１４（図３参照）に対応する部位であるインク供給路１４（図３参照）の真上部位にケースヘッド１４０の端部を対応させ、固定板４２に対応する位置にリブ１４５を延設してリブ延設部１４５ａとされている。そして、固定板４２にリブ延設部１４５ａが接合されている。これにより、ケースヘッド１４０の端面とリザーバ部３３の内壁面との間に隙間Ｓが形成された状態になり、ケースヘッド１４０の端部を各部材の積層方向でリザーバ部３３に一致させ、ケースヘッド１４０とインク供給路１４（図３参照）との間に空隙が存在した状態にされている。

従って、ケースヘッド１４０から流路形成基板１０（図３参照）のインク供給路１４（図３参照）側に伝わる応力はリブ延設部１４５ａを介してリザーバ部３３により吸収され、直接伝わることがない。このため、ケースヘッド１４０の剛性を高めた場合や、温度環境に拘わらず、層間に剥離が生じたり弾性膜５０（図３参照）にクラックが生じることが抑制される。特に、ケースヘッド１４０の端部がリザーバ部３３の内側に対応する部位に位置するため、応力を確実に吸収することができ、層間の剥離や弾性膜５０（図３参照）のクラックを確実に抑制することができる。

（実施形態３）
図６に基づいて実施形態３を説明する。図６には実施形態３に係るケースヘッド１４０の接合部の詳細状況を示してある。図６は図３中の要部の詳細状況を示すものであり、図３中の左側部分の接合部を示してある。

液体流路としてのインク供給路１４（図３参照）に対応する部位であるインク供給路１４（図３参照）の真上部位のケースヘッドの端部に対応する部位の前記リザーバ形成基板３０に、リザーバ形成基板３０に連続する空隙部３０ａを形成し、空隙部３０ａに対応する部位に固定板４２が延設されてコンプライアンス基板延設部４２ａとされている。そして、コンプライアンス基板延設部４２ａにリブ１４５が接合されている。これにより、リブ１４５の端面と空隙部３０ａの内壁面との間に隙間Ｓが形成された状態になり、ケースヘッド１４０の端部を各部材の積層方向で空隙部３０ａに一致させ、ケースヘッド１４０とインク供給路１４（図３参照）との間に空隙が存在した状態にされている。

従って、ケースヘッド１４０から流路形成基板１０（図３参照）のインク供給路１４（図３参照）側に伝わる応力はコンプライアンス基板延設部４２ａを介して空隙部３０ａにより吸収され、直接伝わることがない。このため、ケースヘッド１４０の剛性を高めた場合や、温度環境に拘わらず、層間に剥離が生じたり弾性膜５０（図３参照）にクラックが生じることが抑制される。特に、ケースヘッド１４０のリブ１４５が空隙部３０ａのリザーバ部３３側に位置するため、応力を確実に吸収することができ、層間の剥離や弾性膜５０（図３参照）のクラックを確実に抑制することができる。

（実施形態４）
図７に基づいて実施形態４を説明する。図７には実施形態４に係るケースヘッド１４０の接合部の詳細状況を示してある。図７は図３中の要部の詳細状況を示すものであり、図３中の左側部分の接合部を示してある。

液体流路としてのインク供給路１４（図３参照）に対応する部位であるインク供給路１４（図３参照）の真上部位のケースヘッド１４０の端部に対応する部位のリザーバ形成基板３０に、リザーバ形成基板３０と分かれたリザーバ空洞部３０ｂを形成し、リザーバ空洞部３０ｂに対応する部位の固定板４２にリブ１４５が接合されている。これにより、リブ１４５の両端面とリザーバ空洞部３０ｂの内壁面との間に隙間Ｓがそれぞれ形成された状態になり、ケースヘッド１４０の端部を各部材の積層方向でリザーバ空洞部３０ｂに一致させ、ケースヘッド１４０とインク供給路１４（図３参照）との間に空隙が存在した状態にされている。

従って、ケースヘッド１４０から流路形成基板１０（図３参照）のインク供給路１４（図３参照）側に伝わる応力はリザーバ空洞部３０ｂにより吸収され、直接伝わることがない。このため、ケースヘッド１４０の剛性を高めた場合や、温度環境に拘わらず、層間に剥離が生じたり弾性膜５０（図３参照）にクラックが生じることが抑制される。特に、ケースヘッド１４０のリブ１４５がリザーバ空洞部３０ｂの内側に位置するため、応力を確実に吸収することができ、層間の剥離や弾性膜５０（図３参照）のクラックを確実に抑制することができる。

（実施形態５）
図８に基づいて実施形態５を説明する。図８には実施形態５に係るケースヘッド１４０の接合部の詳細状況を示してある。図８は図３中の要部の詳細状況を示すものであり、図３中の左側部分の接合部を示してある。

液体流路としてのインク供給路１４（図３参照）に対応する部位であるインク供給路１４（図３参照）の真上部位のケースヘッド１４０の端部におけるリザーバ形成基板３０との接合面側には切り欠き部１４０ａが形成されている。切り欠き部１４０ａに対応する部位にリブ１４５が延設され、リブ延設部１４５ａとされている。そして、固定板４２にリブ延設部１４５ａが接合されている。これにより、切り欠き部１４０ａの端面と固定板４２の内側の面との間に隙間Ｓが形成された状態になり、ケースヘッド１４０の端部を各部材の積層方向で切り欠き部１４０ａとし、ケースヘッド１４０とインク供給路１４（図３参照）との間に空隙が存在した状態にされている。

従って、ケースヘッド１４０から流路形成基板１０（図３参照）のインク供給路１４（図３参照）側に伝わる応力は切り欠き部１４０ａにより吸収され、直接伝わることがない。このため、ケースヘッド１４０の剛性を高めた場合や、温度環境に拘わらず、層間に剥離が生じたり弾性膜５０（図３参照）にクラックが生じることが抑制される。特に、固定板４２のリザーバ部３３側の端部が切り欠き部１４０ａの外側（図中右側）に位置するため、応力を確実に吸収することができ、層間の剥離や弾性膜５０（図３参照）のクラックを確実に抑制することができる。

（実施形態６）
図９に基づいて実施形態６を説明する。図９には実施形態６に係るケースヘッド１４０の接合部の詳細状況を示してある。図９は図３中の要部の詳細状況を示すものであり、図３中の左側部分の接合部を示してある。

液体流路としてのインク供給路１４（図３参照）に対応する部位であるインク供給路１４（図３参照）の真上部位のケースヘッド１４０の端部にはケースヘッド空洞部１４０ｂが形成され、ケースヘッド空洞部１４０ｂと対応する部位のリブ１４５に固定板４２が接合されている。これにより、固定板４２の両端面とケースヘッド空洞部１４０ｂの内壁面との間に隙間Ｓがそれぞれ形成された状態になり、ケースヘッド１４０の端部を各部材の積層方向でケースヘッド空洞部１４０ｂとし、ケースヘッド１４０とインク供給路１４（図３参照）との間に空隙が存在した状態にされている。

従って、ケースヘッド１４０から流路形成基板１０（図３参照）のインク供給路１４（図３参照）側に伝わる応力はケースヘッド空洞部１４０ｂにより吸収され、直接伝わることがない。このため、ケースヘッド１４０の剛性を高めた場合や、温度環境に拘わらず、層間に剥離が生じたり弾性膜５０（図３参照）にクラックが生じることが抑制される。特に、固定板４２がケースヘッド空洞部１４０ｂの内側に位置するため、応力を確実に吸収することができ、層間の剥離や弾性膜５０（図３参照）のクラックを確実に抑制することができる。

上述した記録ヘッド１は、液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置に搭載される。図１０に基づいてインクジェット式記録装置の概略を説明する。

図に示すように、記録ヘッド本体を有する記録ヘッド１Ａ及び１Ｂには、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、記録ヘッド１Ａ及び１Ｂはキャリッジ３に搭載される。装置本体４にはキャリッジ軸５が取り付けられ、記録ヘッド１Ａ，１Ｂが搭載されたキャリッジ３はキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。駆動モータ６の駆動力が複数の歯車（図示省略）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、記録ヘッド１が搭載されたキャリッジ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にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられ、図示しない給紙ローラ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８上を搬送される。

上述した実施形態では、液体噴射ヘッドとしてインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドを例に挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般に適用することができる。例えば、液体噴射ヘッドとして、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）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を適用することができる。

インクジェット式記録ヘッドの斜視図である。 インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。 図１中のIII−III線矢視図である。 実施形態１の要部断面図である。 実施形態２の要部断面図である。 実施形態３の要部断面図である。 実施形態４の要部断面図である。 実施形態５の要部断面図である。 実施形態６の要部断面図である。 記録装置の概略図である。

符号の説明

１ 記録ヘッド、 １０ 流路形成基板、 ３０ リザーバ形成基板、 ３３ リザーバ部、 １４０ ケースヘッド、 ３００ 圧電素子

Claims (14)

1. 圧力発生手段の駆動によって複数の圧力発生室内の液体を吐出するノズルを備え、前記圧力発生室に連通する液体流路が形成された流路形成基板と、
   前記流路形成基板の前記ノズルが形成された面とは反対側の面上に形成され、前記各圧力発生室の共通のインク室となるリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成されたリザーバ形成基板と、
   前記リザーバ形成基板の前記流路形成基板が接合される面とは反対側の面上に接合され、前記リザーバ部内の圧力変化が吸収されるコンプライアンス基板と、
   前記リザーバ部を覆う状態に前記コンプライアンス基板にリブを介して接合されるケースヘッドと
   を備え、
   前記流路形成基板の前記液体流路に対応する部位の前記リザーバ形成基板と前記ケースヘッドの前記リブとの間に空隙を存在させた
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 請求項１記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記リザーバ部に対応した位置に前記コンプライアンス基板を延設してコンプライアンス基板延設部とし、前記ケースヘッドの前記リブを前記コンプライアンス基板延設部に接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記リザーバ部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
3. 請求項２記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記リブが前記リザーバ部の内側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. 請求項１記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記ケースヘッドの端部を前記リザーバ部に対応する部位に対応させ、前記コンプライアンス基板に対応する位置に前記リブを延設してリブ延設部とし、前記リブ延設部と前記コンプライアンス基板を接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記リザーバ部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
5. 請求項４記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記ケースヘッドの端部が前記リザーバ部の内側に対応する部位に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
6. 請求項１記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記ケースヘッドの端部に対応する部位の前記リザーバ形成基板に、前記リザーバ部に連続する空隙部を形成し、前記空隙部に対応する部位に前記コンプライアンス基板を延設してコンプライアンス基板延設部とし、前記コンプライアンス基板延設部と前記リブを接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記空隙部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
7. 請求項６記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記ケースヘッドの前記リブが前記空隙部の前記リザーバ部側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
8. 請求項１記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記ケースヘッドの端部に対応する部位の前記リザーバ形成基板に、前記リザーバ部と分かれたリザーバ空洞部を形成し、前記リザーバ空洞部に対応する部位と前記リブを接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記リザーバ空洞部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
9. 請求項８記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記ケースヘッドの前記リブが前記リザーバ空洞部の内側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
10. 請求項１記載の液体噴射ヘッドにおいて、
    前記ケースヘッドの端部の前記リザーバ形成基板との接合面側に切り欠き部を形成し、前記切り欠き部に対応する部位に前記リブを延設してリブ延設部とし、前記リブ延設部と前記コンプライアンス基板を接合することで、前記ケースヘッドの端部を各部材の積層方向で前記切り欠き部に一致させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
11. 請求項１０記載の液体噴射ヘッドにおいて、
    前記コンプライアンス基板の前記リザーバ部側の端部が前記切り欠き部の外側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
12. 請求項１記載の液体噴射ヘッドにおいて、
    前記ケースヘッドの端部にケースヘッド空洞部を形成し、前記ケースヘッド空洞部と対応する部位と前記コンプライアンス基板を接合することで、各部材の積層方向に前記ケースヘッド空洞部を位置させて空隙を存在させたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
13. 請求項１２記載の液体噴射ヘッドにおいて、
    前記コンプライアンス基板が前記ケースヘッド空洞部の内側に位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
14. 請求項１〜１３記載のいずれかの液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
    
    

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