JP2010194901A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製品寿命の長期化及び製品の信頼性向上を図ることができると共に、従来よりも長期に亘って良好な吐出特性を維持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２１に連通する圧力発生室１１に液体を供給するリザーバー１３を有するリザーバー形成基板１０と、圧力発生室１１に対向して設けられた圧電素子３５と、リザーバー１３に対向する位置に樹脂材料で構成された振動部１６を有する振動部材１５と、圧電素子３５を収容する空間からなると共に外部空間に連通された圧電素子収容部４３及び振動部１６に対向する領域に設けられた空間部４２を有するケース４０と、圧電素子収容部４３と空間部４２とを連通させる連通路４６と、空間部４２を大気開放させる大気開放孔４４と、を有する構成とする。
【選択図】図４

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する。

従来から、電圧を印加することで変形する圧電素子で液体に圧力を付与することにより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、ノズル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。

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、ノズルが複数穿設されたノズルプレートが一方面に接合され各ノズルにそれぞれ連通する複数の圧力発生室と各圧力発生室の共通のインク室であるリザーバー（インク貯留室）とが形成されたリザーバー形成基板（流路基板）と、圧力発生室内の圧力を変化させてノズルにインク吐出力を付与する圧電振動子（圧電素子）と、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルムとステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる金属薄膜との複合板で構成されリザーバー形成基板の他方面に接合された振動板と、振動板のリザーバー形成基板とは反対側の面に接合された合成樹脂製のケース（ヘッドケース）とを具備するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のインクジェット式記録ヘッドでは、振動板のリザーバーに対向する部分が金属薄膜が除去されてＰＰＳフィルムのみからなる振動部になっている。この振動部は、ケースのリザーバーに対向する部分に設けられた、振動部の変形を阻害しない程度の大きさを有し開放通路で外部空間に連通する空間部（ダンパ用凹部）内に収容されている。

特開２００４−１４８５０９号公報（図２等）

ところで上記特許文献１のインクジェット式記録ヘッドで有機溶剤を含む溶剤系インクを吐出すると、振動部や薄肉部を構成するポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が有機溶剤の揮発ガスを透過させる性質を有しているので、揮発ガスが振動部を透過して、空間部内に流入する。かかる揮発ガスは、振動部の変形などに伴い一部が外部空間に排出されるが、空気より比重が重いため、その大半が空間部内に残留する。このような有機溶剤の揮発ガスは、一般に樹脂材料等を溶解して強度を低下させるように作用する。

したがって上記特許文献１のインクジェット式記録ヘッドで溶剤系インクを吐出すると、空間部内に滞留する揮発ガスによって、かかる揮発ガスに接触する空間部周縁のケース等の各部材の強度が低下してしまう虞があった。また、インクジェット式記録ヘッドに一般的に用いられるウレタン系の接着剤は、有機溶剤の揮発ガスにより接着力が低下するという性質を備えている。したがって、各部材の接合にウレタン系の接着剤を用いた特許文献１のインクジェット式記録ヘッドで溶剤系インクを吐出すると、有機溶剤の揮発ガスにより空間部周縁の各部材を接合する接着剤の接着力が低下してしまう虞があった。このようなケース等の強度低下や各部材を接合する接着剤の接着力の低下は、製品寿命の短縮や、製品の信頼性の低下に繋がってしまう。

また、各部材の接合にウレタン系の接着剤を用いた特許文献１のインクジェット式記録ヘッドで溶剤系インクを吐出すると、空間部内のＰＰＳフィルムとＳＵＳ製の金属薄膜とを接合する接着剤の接着力の低下も促進されるため、振動部の変位特性が通常よりも速く劣化してしまい、良好なインク吐出特性を維持して高品質な印刷を行うことができる期間が通常よりも短縮されてしまうという問題があった。

このような問題は、インクジェット式記録ヘッドだけでなく、インク以外の有機溶剤を含む液体を吐出する液体噴射ヘッド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、製品寿命の長期化及び製品の信頼性向上を図ることができると共に、従来よりも長期に亘って良好な吐出特性を維持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。

上記課題を解決する本発明の態様は、ノズルに連通する圧力発生室に液体を供給するリザーバーを有するリザーバー形成基板と、前記圧力発生室に対向して設けられた圧電素子と、前記リザーバー形成基板の一方面に接着剤で接合され、前記リザーバーに対向する位置に当該リザーバー内の圧力変動に伴って変形する樹脂材料で構成された振動部を有する振動部材と、前記リザーバー形成基板の一方面に接着剤で接合され、前記圧電素子を収容する空間からなると共に外部空間に連通された圧電素子収容部及び前記振動部に対向する領域に設けられた空間部を有するケースと、前記圧電素子収容部と前記空間部とを連通させる連通路と、前記空間部を大気開放させる大気開放孔と、を有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる本態様の液体噴射ヘッドでは、空間部が連通路によって連通する圧電素子収容部と大気開放孔とで外部空間に連通されており、これら圧電素子収容部及び空間部は空気が通過する流路の一部となる。このように空間部内に空気が流れやすくなっていることで、例えば、有機溶剤を含む溶剤系インクのように揮発ガスが生じる液体を吐出する場合でも、空間部内に流入する揮発ガスは、空気の流れによって外部空間に排出され、空間部内に滞留することが少なくなる。

したがって本態様によれば、例えば有機溶剤を含む溶剤系インク等の液体を吐出する場合においても、空間部周縁の部材の強度低下や接着剤の接着力低下を抑制することができる。よって、製品寿命の長期化及び製品の信頼性向上を図ることができると共に、従来よりも長期に亘って良好な吐出特性を維持することができる。

また、圧電素子収容部内に空気が流入しやすいことで、例えば、何らかの要因で圧電素子の強度を低下させたり駆動状態を悪化させたりするガスが圧電素子収容部内に流入してしまったとしても比較的容易且つ速やかに外部空間に排出される。したがって、このガスによる圧電素子への影響も低減することができる。

ここで、前記連通路が、前記ケースの前記リザーバー形成基板側の面又は前記振動部材の前記ケース側の面に形成されていることが好ましい。さらには、かかる連通路が前記圧力発生室を含む液体流路と重ならない位置に設けられていることがさらに好ましい。このような構成では、例えば、ケースのリザーバー形成基板側の面又は振動部材のケース側の面に凹部を設けることで比較的容易に連通路を作製することができ、製造上有利となる。また、連通路が圧力発生室を含む液体流路と重ならない位置に設けられることで、液体吐出特性などに影響が生じることを回避することができる。

また、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液体噴射装置にある。これによれば、製品寿命の長期化及び製品の信頼性向上を図ることができると共に、従来よりも長期に亘って良好な吐出特性を維持することができる。

一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの断面図である。 一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドのケースの底面図である。 一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの要部を示す断面図である。 一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの要部を示す断面図である。 一実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略図である。 インクジェット記録ヘッドの変形例を示す断面図である。 インクジェット式記録ヘッドの変形例を示す概略図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２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（以下、単に「記録ヘッド」という）１００は、圧力発生室１１を有する流路形成基板１０と、各圧力発生室１１に連通する複数のノズル２１が穿設されたノズルプレート２０と、流路形成基板１０のノズルプレート２０とは反対側の面に接合された振動部材１５とを具備する。また本実施形態の記録ヘッド１００は、振動部材１５上の各圧力発生室１１に対応する領域に設けられる圧電素子３５を複数有する圧電素子ユニット３０と、振動部材１５を介して流路形成基板１０の一方面に接合されたケース４０とを具備する。また、本実施形態では、流路形成基板１０に各圧力発生室１１の共通液室となるリザーバー１３が形成されており、流路形成基板１０がリザーバー形成基板にもなっている。

流路形成基板１０には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室１１が隔壁によって区画されてその幅方向で複数並設されている。なお、本実施形態では並設された複数の圧力発生室１１からなる列が２列形成されている。また各圧力発生室１１の列の外側には、ケース４０の液体導入路であるインク導入路４１を介してインクが供給されるリザーバー１３が、流路形成基板１０を厚さ方向に貫通してそれぞれ１つずつ設けられている。

また、リザーバー１３と各圧力発生室１１とは、インク供給路１２を介して連通されており、各圧力発生室１１には、インク導入路４１、リザーバー１３及びインク供給路１２を介してインクが供給される。インク供給路１２は、本実施形態では、圧力発生室１１よりも狭い幅で形成されており、リザーバー１３から圧力発生室１１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、圧力発生室１１のリザーバー１３とは反対の端部側には、流路形成基板１０を貫通するノズル連通孔１４が形成されている。すなわち、本実施形態では、流路形成基板１０に液体流路として、リザーバー１３、インク供給路１２、圧力発生室１１、及びノズル連通孔１４が設けられている。このような流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、流路形成基板１０に設けられる上記圧力発生室１１やリザーバー１３等は、流路形成基板１０をエッチングすることによって形成されている。

この流路形成基板１０の一方面にはインクを吐出するノズル２１が複数穿設されたノズルプレート２０が接合され、各ノズル２１は、流路形成基板１０に設けられたノズル連通孔１４を介して各圧力発生室１１と連通している。

また、流路形成基板１０の他方面、すなわち圧力発生室１１の開口面には、振動部材１５がウレタン系の接着剤からなる接着層１７で接合されており、各圧力発生室１１はこの振動部材１５によって封止されている。なお、振動部材１５は、図示するように流路形成基板１０の他方面の面積と同程度の面積を備えており、流路形成基板１０の他方面全体を覆うように接合されている。

この振動部材１５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜１５ａと、この弾性膜１５ａを支持する、例えば、金属材料等からなる支持板１５ｂとの複合板で形成されており、弾性膜１５ａ側が流路形成基板１０に接合されている。本実施形態では、弾性膜１５ａは、厚さが数μｍ程度のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルムからなり、支持板１５ｂは、厚さが数十μｍ程度のステンレス鋼板（ＳＵＳ）からなる。

また、この振動部材１５の各圧力発生室１１の周縁部に対向する領域は、支持板１５ｂが除去されて実質的に弾性膜１５ａのみで構成された薄肉部１５ｄとなっている。この薄肉部１５ｄは、圧力発生室１１の一方面を画成している。また、この薄肉部１５ｄの内側には、各圧電素子３５の先端が当接する支持板１５ｂの一部からなる島部１５ｃがそれぞれ設けられている。また、振動部材１５のリザーバー１３に対向する領域は、支持板１５ｂが除去されて弾性膜１５ａのみで構成される振動部１６となっている。この振動部１６は、リザーバー１３内の圧力変化が生じた時に、変形することによって圧力変化を吸収し、リザーバー１３内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。そして、かかる振動部材１５上に、ケース４０がウレタン系の接着剤からなる接着層１８で接合されている。つまり、本実施形態のケース４０は、振動部材１５を介して流路形成基板１０に接合されている。

ケース４０には、図１に示すように、振動部１６に対向する位置に、凹部からなる空間部４２が設けられている。空間部４２は、振動部１６の変形を阻害しない程度の高さを備えており、ケース４０を貫通する大気開放孔であるケース貫通孔４４によって外部空間に連通されている。これにより、空間部４２内の圧力は常に外部空間と一定に保たれている。また、ケース４０には、薄肉部１５ｄに対向する位置に、かかるケース４０を貫通する貫通部からなる圧電素子収容部４３が設けられている。また、圧電素子収容部４３のインク導入路４１側には、段差部４５が設けられており、後述する圧電素子ユニット３０の固定基板３６がこの段差部４５に接合される。

また、ケース４０の流路形成基板１０側とは反対側の面には、後述するフレキシブルプリント基板５０の各配線層５１がそれぞれ接続される複数の導電パッド７１が設けられた配線基板７０が固定されている。配線基板７０には、ケース４０の圧電素子収容部４３に対向する領域にスリット状の開口部７２が形成されており、圧電素子収容部４３は、かかる開口部７２により外部空間に連通されている。そして、かかる圧電素子収容部４３内に、圧電素子３５を備える圧電素子ユニット３０が収容されている。

圧電素子ユニット３０は、各圧力発生室１１に対向して設けられ、圧力発生室１１とリザーバー１３とを含む液体流路内の圧力を変動させる複数の圧電素子３５と、かかる圧電素子３５をケース４０に取り付ける固定基板３６とで構成されている。

各圧電素子３５は、本実施形態では一つの圧電素子ユニット３０において一体的に形成されている。すなわち、圧電材料３１と電極形成材料３２，３３とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材３４を形成し、この圧電素子形成部材３４を各圧力発生室１１に対応して櫛歯状に切り分けることによって各圧電素子３５が形成されている。つまり、本実施形態では、複数の圧電素子３５が一体的に形成されている。そして圧電素子３５は、先端部が振動部材１５の島部１５ｃに接着剤で接合されると共に、振動に寄与しない不活性領域となっている基端部側で固定基板３６に固着されている。このように圧電素子３５が固着された固定基板３６は、圧電素子収容部４３の段差部４５でケース４０に接合されている。これにより圧電素子ユニット３０は、ケース４０の圧電素子収容部４３に収容されて固定されている。

なお、固定基板３６は、上述のように圧電素子３５と一体的に設けられることで、圧電素子ユニット３０を構成し、圧電素子ユニット３０はケース４０に位置決め固定される。このとき、圧電素子３５の振動部材１５（島部１５ｃ）に対する位置合わせは、固定基板３６の外周面とケース４０の圧電素子収容部４３の内面とによって行われる。これにより、脆性材料である圧電素子３５を直接把持して位置合わせするのに比べて容易に且つ高精度に位置合わせを行うことができる。

固定基板３６を構成する材料は特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム、銅、鉄及びステンレス鋼などで好適に構成することができる。そして、かかる圧電素子ユニット３０の圧電素子３５の基端部近傍には、固定基板３６とは反対側の面に、各圧電素子３５を駆動するための信号を供給する配線層５１を有するフレキシブルプリント基板５０が接続されている。

フレキシブルプリント基板５０は、フレキシブルプリンティングサーキット（ＦＰＣ）や、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）などからなる。詳しくは、フレキシブルプリント基板５０は、例えば、ポリイミド等のベースフィルム５２の表面に銅薄等で所定のパターンの配線層５１を形成し、配線層５１の圧電素子３５と接続される端子部などの他の配線と接続される領域以外の領域をレジスト等の絶縁材料で覆ったものである。

このような、フレキシブルプリント基板５０の配線層５１は、その基端部側で、例えば、半田、異方性導電材等によって圧電素子３５を構成する電極形成材料３２，３３に接続されている。

一方、先端部側では、各配線層５１はケース４０上に設けられた配線基板７０の導電パッド７１と電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板５０はこの配線基板７０の開口部７２から圧電素子収容部４３の外側に引き出されて、引き出された領域が屈曲されて導電パッド７１と接続されている。

そして本実施形態の記録ヘッド１００では、図２に示すように、圧電素子収容部４３と空間部４２とが連通路４６によって連通されている。

連通路４６は、圧電素子収容部４３と空間部４２とを連通する通路であって、本実施形態では、ケース４０の流路形成基板１０側の面の一部を除去することでケース４０の底面に形成されている。

また、本実施形態の連通路４６は、流路形成基板１０、振動部材１５及びケース４０の積層方向において、圧力発生室１１を含む流路と重ならない位置に設けられている。具体的には連通路４６は、各圧力発生室１１の並設方向において、空間部４２及び圧電素子収容部４３の両端部よりも外側の領域に設けられている。

また、連通路４６は、空間部４２に連続し空間部４２の長手方向端部から圧力発生室１１の並設方向に沿って外側に延びる第１の連通部４６ａと、第１の連通部４６ａに連続し圧力発生室１１の長手方向に沿って延びる第２の連通部４６ｂと、第２の連通部４６ｂに連続し圧力発生室１１の並設方向に沿って内側に延び圧電素子収容部４３に連続する第３の連通部４６ｃとで構成されている。このような連通路４６により、圧電素子収容部４３及び空間部４２は連通されている。本実施形態では、連通路４６はケース４０の流路形成基板１０側の面に形成されている。すなわち連通路４６は、ケース４０の流路形成基板１０側の面に凹部として設けられている。

このような連通路４６が設けられていることで、圧電素子収容部４３及び空間部４２が空気の流れる流路を構成することになり、空間部４２内の揮発ガスが比較的容易に外部空間に排出される。この点については、詳しく後述する。

このような記録ヘッド１００では、圧電素子３５及び振動部材１５の変形によって各圧力発生室１１の容積を変化させることで、各ノズル２１からインク滴を吐出させている。具体的には、図示しない液体貯留手段から液体導入路であるインク導入路４１を介してリザーバー１３にインクが供給されると、インク供給路１２を介して各圧力発生室１１にインクが分配される。そして、図示しない駆動回路からの駆動信号によって所定の圧電素子３５に電圧を印加及び解除することによって、圧電素子３５を収縮及び伸張させて圧力発生室１１に圧力変化を生じさせ、ノズル２１からインクを吐出させる。

以下、空間部４２内の揮発ガスの外部空間への排出について説明する。図３及び図４は、記録ヘッド１００内の気体（空気）の流れを説明する図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ′断面図である。

本実施形態の記録ヘッド１００では、従来と同様に使用することで、空間部４２内及び圧電素子収容部４３内に空気の流れが生じる。例えば、印刷時の記録ヘッドの移動等により、このような空気の流れが生じ易くなる。

例えば、記録ヘッド１００を移動させて外部空間に局所的な圧力差が生じると、具体的には、空間部４２のケース貫通孔４４付近の外部空間の圧力が圧電素子収容部４３の開口部７２付近の外部空間の圧力よりも大きくなっていると、図３及び図４（ａ）に矢印Ａで示すように、ケース貫通孔４４、空間部４２、連通路４６、圧電素子収容部４３、開口部７２を通って外部空間に向かう空気の流れができる。つまり、これらケース貫通孔４４、空間部４２、連通路４６、圧電素子収容部４３、開口部７２は、空気が通過する流路を構成している。

このため、有機溶剤を含む溶剤系インクを使用しても振動部１６を透過して空間部４２内に流入する有機溶剤の揮発ガスが、図中矢印Ａで示す空気の流れによって連通路４６、圧電素子収容部４３及び開口部７２を介して比較的容易に外部空間に排出され、空間部４２内での揮発ガスの停滞が抑えられる。

ところで記録ヘッド１００においては、薄肉部１５ｄ（図１参照）を透過して圧電素子収容部４３内にも有機溶剤の揮発ガスが流入する虞がある。このように圧電素子収容部４３内に流入した有機溶剤の揮発ガスも、上述した空気の流れ（矢印Ａ）によって開口部７２から比較的容易に外部空間に排出される。

一方、空間部４２のケース貫通孔４４付近の外部空間の圧力が、圧電素子収容部４３の開口部７２付近の外部空間の圧力よりも小さいと、図４（ｂ）中に矢印Ｂで示すように、上述した空気の流れ（矢印Ａ）とは逆方向の空気の流れが生じる。この場合にも、振動部１６（図１参照）を透過して空間部４２内に流入する有機溶剤の揮発ガスは、空気の流れ（矢印Ｂ）によってケース貫通孔４４から比較的容易に外部空間に排出される。

また、薄肉部１５ｄ（図１参照）を透過して圧電素子収容部４３内に流入した有機溶剤の揮発ガスも、この空気の流れ（矢印Ｂ）によって、連通路４６、空間部４２及びケース貫通孔４４を通って比較的容易に外部空間に排出される。

以上説明したように、本実施形態の記録ヘッド１００では、外部空間の局所的な圧力差によって空間部４２内に空気の流れが生じる。したがって、有機溶剤を含む溶剤系インクを用いた場合でも、空間部４２内に流入した有機溶剤の揮発ガスは、この空気の流れによって速やかに外部空間へ排出される。したがって、この有機溶剤の揮発ガスによる空間部４２周縁のケース４０等の部材の強度低下や空間部４２周縁の接着層１７，１８の接着力の低下が抑えられる。

また本実施形態の記録ヘッド１００では、薄肉部１５ｄを透過して圧電素子収容部４３に流入した有機溶剤の揮発ガスも速やかに外部空間に排出することができ、このガスによる圧電素子収容部４３周縁のケース４０の強度低下やウレタン系接着剤の接着力低下を抑制することができる。

よって本実施形態の記録ヘッド１００によれば、製品寿命の長期化及び製品の信頼性向上を図ることができると共に、従来よりも長期に亘って良好な印刷を行うことができる。

さらに、圧電素子収容部４３内に空気が流入しやすいことで、例えば、何らかの要因で圧電素子３５の強度を低下させたり駆動状態を悪化させたりするガスが圧電素子収容部４３内に流入してしまったとしても、比較的容易且つ速やかに外部空間に排出される。したがって、このようなガスによる圧電素子３５への影響も大幅に低減することができる。

また連通路４６の形成位置は、特に限定されないが、上述のようにケース４０の流路形成基板１０側の面に形成されていることが好ましい。これにより、ケース４０の流路形成基板１０側の面に凹部を設けることで比較的容易に連通路４６を作製することができ、製造上有利となる。さらに連通路４６は、圧力発生室１１を含む流路と重ならない位置に設けられていることが好ましい。これにより、連通路４６がインク吐出特性等などに影響を与えることを回避することができる。

ところで、空間部４２に連通するケース貫通孔４４を複数設けることで、空間部４２内に空気の流れを生じさせて空間部４２内における揮発ガスの滞留を抑制することが考えられる。しかしながら、本実施形態のようにケース４０の振動部材１５とは反対側の面に配線基板７０等、他の部材が取り付けられる場合は、ケース貫通孔４４を複数設けるためのスペースを確保することが難しく、ケース貫通孔４４を複数設けるにはケース４０を大型化せざるを得ない事態となってしまう。

さらに近年は、記録ヘッドが益々小型化される傾向にあり、ケース４０を貫通するある程度の深さを有する微少径のケース貫通孔４４を複数設けることは困難である。本実施形態の記録ヘッド１００は、このような問題も解消し得るものである。

なお、上述した記録ヘッドは、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５に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂ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、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂ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１Ａ及び１Ｂ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１Ａ及び１Ｂ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８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は構造や材質などを含めて、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、流路形成基板１０がリザーバー形成基板を兼ねていたが、流路形成基板１０とリザーバー形成基板とが別々の構成であっても良い。

また、上記実施形態では、連通路４６がケース４０の流路形成基板１０側の面に設けられていたが、例えば、振動部材１５の支持板１５ｂのケース４０側の面に設けられていても良い。つまり、支持板１５ｂの一部を除去して、空間部４２と圧電素子収容部４３とを連通させ、かかる凹部を連通路４６としてもよい。

また、連通路４６は、ケース４０の流路形成基板１０側の面以外の領域に設けられていても良い。例えば、図６に示すように、連通路４６が、空間部４２の側面と圧電素子収容部４３とを横穴状に連通するように設けられていてもよい。このような構成の場合は、連通路４６が圧力発生室１１を含む流路と重なることになるが、連通路４６は、振動部材１５の固定状態に特に関与していないため、振動部材１５の固定状態の変化によるインク吐出特性の変化などは生じることはない。

また、上述の実施形態では、振動部材１５が流路形成基板１０とほぼ同じ面積を備えていたが、振動部材１５は、リザーバー１３に対応する領域だけに設けられていても良い。この場合は、実質的にケース４０は流路形成基板１０に接合される構成となる。

また、上記実施形態では、振動部材１５の一部を構成する弾性膜１５ａがＰＰＳフィルムからなり、振動部１６がＰＰＳフィルムからなっていた。しかしながら、弾性膜１５ａはポリエチレンなど他の樹脂材料で構成されていても良い。

また、上記実施形態では、接着層１７及び１８がウレタン系の接着剤からなっていた。しかしながら、接着層１７及び１８を構成する接着剤はウレタン系以外の接着剤であっても良い。例えば、シアノアクリート系接着剤であってもよい。

また、上述した実施形態では、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記録ヘッドを例示して説明した。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、厚膜型の圧電素子を有するインクジェット式記録ヘッド、或いはゾル−ゲル法、ＭＯＤ法、スパッタリング法等により形成される圧電材料を有する薄膜型の圧電素子を有する記録ヘッドであっても同様の効果を奏する。

また、上記のように本発明の記録ヘッド１００では、印刷時の移動などで十分に圧電素子収容部４３内及び空間部４２内の揮発ガスの滞留を防止することができるが、圧電素子収容部４３内或いは空間部４２内に空気の流れを生じさせる気流発生手段をさらに設けるようにしてもよい。

例えば、図７に示すように、インクジェット式記録装置のキャリッジに取り付けられた記録ヘッド１００を保持するキャリッジカバー２００に、図示しないモーターに取り付けられたファン２１０等の気流発生手段をさらに設けるようにしてもよい。これにより、圧電素子収容部４３内及び空間部４２内の揮発ガスをさらに積極的に外部空間に排出することができる。つまり、ファン２１０の回転による強制的な空気の流れにより、圧電素子収容部４３内及び空間部４２内の揮発ガスをさらに積極的に外部空間に排出することができる。

このようにファン２１０を用いることで、記録ヘッド１００内に空気の流れを強制的に発生させることができる。したがって、本発明は、キャリッジ等により記録ヘッド１００を移動させるタイプの記録装置だけでなく、記録ヘッド１００を固定させて記録媒体を搬送させるライン式記録装置にも適用できる。

また上述した実施形態では、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置として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を挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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及びそれを具備する液体噴射装置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、液晶ディスプレー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ディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）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が挙げられる。

１０ 流路形成基板、 １１ 圧力発生室、 １２ インク供給路、 １３ リザーバー、 １４ ノズル連通孔、 １５ 振動部材、 １５ａ 弾性膜、 １５ｂ 支持板、 １５ｃ 島部、 １５ｄ 薄肉部、 １６ 振動部、 １７，１８ 接着層、 ２０ ノズルプレート、 ２１ ノズル、 ３０ 圧電素子ユニット、 ３１ 圧電材料、 ３２，３３ 電極形成材料、 ３４ 圧電素子形成部材、 ３５ 圧電素子、 ３６ 固定基板、 ４０ ケース、 ４１ インク導入路、 ４２ 空間部、 ４３ 圧電素子収容部、 ４４ ケース貫通孔、 ４５ 段差部、 ４６ 連通路、 ４６ａ 第１の連通部、 ４６ｂ 第２の連通部、 ４６ｃ 第３の連通部、 ５０ フレキシブルプリント基板、 ５１ 配線層、 ５２ ベースフィルム、 ５３ 絶縁材料、 ７０ 配線基板、 ７１ 導電パッド、 ７２ 開口部、 １００ インクジェット式記録ヘッド

Claims (4)

1. ノズルに連通する圧力発生室に液体を供給するリザーバーを有するリザーバー形成基板と、
   前記圧力発生室に対向して設けられた圧電素子と、
   前記リザーバー形成基板の一方面に接着剤で接合され、前記リザーバーに対向する位置に当該リザーバー内の圧力変動に伴って変形する樹脂材料で構成された振動部を有する振動部材と、
   前記リザーバー形成基板の一方面に接着剤で接合され、前記圧電素子を収容する空間からなると共に外部空間に連通された圧電素子収容部及び前記振動部に対向する領域に設けられた空間部を有するケースと、
   前記圧電素子収容部と前記空間部とを連通させる連通路と、
   前記空間部を大気開放させる大気開放孔と、を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記連通路が、前記ケースの前記リザーバー形成基板側の面又は前記振動部材の前記ケース側の面に形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
3. 請求項２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記連通路が、前記圧力発生室を含む液体流路と重ならない位置に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. 請求項１〜３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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