JP2016022703A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部材を共通して使用することができ、使用しない流路を大気開放して、液体の漏出を抑制すると共に、小型化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】Ｎ種類分の液体の第１流路を有する第１流路部材３１０と、Ｍ（Ｎ＜Ｍ）種類分の液体の第２流路２５１を有する第２流路部材２５０と、Ｎ種類分の液体のノズル開口を有するノズルプレートと、前記第２流路から供給された液体を、前記ノズルプレートの前記ノズル開口から噴射させるための吐出部と、を備え、前記第１流路は、Ｎ種類のみの液体供給源と接続されると共に、前記第２流路部材２５０のＭ種類分の前記第２流路２５１のうち、Ｎ種類分のみの当該第２流路２５１と接続され、Ｍ種類分の前記第２流路２５１のうち、前記第１流路と接続されない前記第２流路２５１は、前記ノズルプレートにより閉塞され、且つ前記第１流路部材３１０と前記第２流路部材２５０との間で外部と連通して大気開放されている。【選択図】 図９

Description

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噴射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。

液体噴射装置の一例であるインクジェット式プリンターやプロッター等のインクジェット式記録装置は、カートリッジやタンク等の貯留されたインクを噴射可能なインクジェット式記録ヘッドを具備する。

インクジェット式記録ヘッドには、インクを噴射するノズル開口が並設されたノズル列が複数設けられているが、噴射するインクの種類に合わせて、ノズル列の数が異なるものが複数種類存在する。

しかしながら、インクジェット式記録ヘッドを構成する部材を噴射させるインクの種類、すなわち、ノズル列の数に合わせて複数種類製造すると、高コストになると共に種類の異なる部材を管理しなくてはならず製造工程が煩雑になってしまうという問題がある。

このため、共通する部材を用いて、一部の流路を使用しないようにすると共に、使用しない流路にノズル開口を設けずに、使用しない流路のインク取り入れ口を大気開放するように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１参照）。

特開２００１−３０１１７１号公報

しかしながら、特許文献１のように、インク取り入れ口を大気開放する場合、液体供給源であるインクカートリッジを接続しないことから、インクカートリッジを接続する部分に使用しない空間が生じ、インクジェット式記録ヘッドが大型化してしまうという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑み、部材を共通して使用することができ、使用しない流路を大気開放して、液体の漏出を抑制すると共に、小型化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。

［態様１］本発明の態様は、Ｎ種類分の液体の第１流路を有する第１流路部材と、Ｍ（Ｎ＜Ｍ）種類分の液体の第２流路を有する第２流路部材と、Ｎ種類分の液体のノズル開口を有するノズルプレートと、前記第２流路から供給された液体を、前記ノズルプレートの前記ノズル開口から噴射させるための吐出部と、を備え、前記第１流路は、Ｎ種類のみの液体供給源と接続されると共に、前記第２流路部材のＭ種類分の前記第２流路のうち、Ｎ種類分のみの当該第２流路と接続され、Ｍ種類分の前記第２流路のうち、前記第１流路と接続されない前記第２流路は、前記ノズルプレートにより閉塞され、且つ前記第１流路部材と前記第２流路部材との間で外部と連通して大気開放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、第１流路と接続されない第２流路を大気開放することで、第１流路に接続されない第２流路内の気体が温度変化によって膨張・収縮して、積層部材の剥離や液体の漏出、液体の噴射不良を抑制することができる。また、第１流路と接続されない第２流路にノズル開口を設けないようにすることで、使用しないノズル開口からの液体の浸入を抑制することができる。さらに、第１流路部材と第２流路部材との間で、第１流路と接続されない第２流路を外部に連通して大気開放することで、第１流路部材の第２流路部材とは反対側等に大気開放路を設けるスペースや、大気開放路を回避するために第１流路を取り回すスペース等が不要となり、第１流路部材を小型化することができる。さらに、Ｍ種類分の液体の第２流路を有する第２流路部材を用いることで、Ｍ種類分の液体を噴射する液体噴射ヘッドと共通して第２流路部材等を用いることが可能となり、コストを低減することができる。

［態様２］ここで、態様１の液体噴射ヘッドにおいて、前記第１流路部材と前記第２流路部材との間において、前記第１流路部材と前記第２流路部材とに固定される第３流路部材をさらに具備し、前記第３流路部材は、前記第２流路部材のＭ種類分の前記第２流路のうち、前記第１流路部材の前記第１流路と接続されない前記第２流路と連通する大気開放用の凹部を有することが好ましい。これによれば、大気開放用の凹部を有する第３流路部材を用いることで、第３流路部材を第１流路部材及び第２流路部材に固定しても大気開放することができる。

［態様３］また、態様２の液体噴射ヘッドにおいて、前記第３流路部材には、積層方向に貫通する第３流路が設けられており、前記第３流路部材の前記第１流路部材側又は前記第２流路部材側の面には、前記第１流路部材と前記第２流路部材との積層方向に直交する面内方向に沿って設けられて、前記第３流路と共に前記第１流路と前記第２流路とを連通する第４流路が設けられており、前記積層方向から平面視した際に、前記第４流路と前記凹部との少なくとも一部が重なる位置に配置されていることが好ましい。これによれば、第３流路部材の両面のそれぞれに凹部と第４流路とを設けることで、第３流路部材を小型化することができる。

［態様４］また、態様１〜３の液体噴射ヘッドにおいて、前記第１流路部材と前記第２流路部材との間に、弾性変形部材を有し、前記弾性変形部材は、前記第１流路部材側の面に設けられた凸部であって、前記第１流路部材の前記第１流路と接続される流路が設けられた第１凸部と、前記第１流路部材の前記第１流路と接続されない流路が設けられた第２凸部と、を具備することが好ましい。これによれば、弾性変形部材をＭ種類分の液体を噴射する液体噴射ヘッドと共通して使用することができる。また、第１凸部と第２凸部とを他の部材に当接させれば、何れか一方の凸部しか設けない場合に比べて応力の偏りを抑制することができる。

［態様５］また、態様４の液体噴射ヘッドにおいて、前記弾性変形部材の前記第１凸部及び前記第２凸部は、前記積層方向と直交する面内方向における一方向を軸とする線対称に配置されていることが好ましい。これによれば、弾性変形部材の弾性変形による応力分布を均一にすることができる。

［態様６］また、態様３又は４の液体噴射ヘッドにおいて、前記弾性変形部材の前記第１凸部及び前記第２凸部が設けられた面側において当該弾性変形部材と当接される部材は、前記第１凸部と当接する第３凸部と、前記第２凸部と当接する第４凸部と、を有し、前記第３凸部には、前記弾性変形部材の流路に連通する流路が開口し、前記第４凸部には、大気開放用の凹部が、当該第４凸部の外側まで延設されていることが好ましい。これによれば、第３凸部及び第４凸部を設けることで、面精度を向上して、密着性を向上することができる。また、凹部によって確実に外部と連通して大気開放することができる。

［態様７］さらに、本発明の他の態様は、態様１〜６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、コストの低減、液体の漏出の抑制及び小型化した液体噴射装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの斜視図である。 本発明の実施形態１に係るヘッド本体の分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係るヘッド本体の平面図である。 本発明の実施形態１に係るヘッド本体の断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る流路部材の分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る流路部材の平面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。 本発明の他の実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置の概略斜視図である。

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は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの斜視図である。

図１に示すように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１０は、液体としてインクを噴射可能なヘッド本体２０と、液体供給源であるインクカートリッジ１１からのインクをヘッド本体２０に供給する流路部材３０と、を具備する。

最初に、本実施形態のヘッド本体２０について図２〜図４を参照して説明する。なお、図２は、ヘッド本体の分解斜視図であり、図３は、ヘッド本体の平面図であり、図４は、図２のＡ−Ａ′線断面図及びＢ−Ｂ′線断面図である。

図２〜図４に示すように、本実施形態のヘッド本体２０は、複数のアクチュエーターユニット２１０と、アクチュエーターユニット２１０を内部に収容可能なケース２５０と、ケース２５０の一方面に接合された流路ユニット２３０と、を具備する。

本実施形態のアクチュエーターユニット２１０は、複数の圧電アクチュエーター２１１が後述するノズル開口２３８が並設される方向に沿って並設された圧電アクチュエーター形成部材２１２と、圧電アクチュエーター形成部材２１２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２１３とを有する。なお、本実施形態では、圧電アクチュエーター２１１の並設方向を第１の方向Ｘと称する。

圧電アクチュエーター形成部材２１２は、圧電材料２１４と、圧電アクチュエーター２１１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２１１と電気的に独立する個別電極を構成する個別内部電極２１５と、隣接する圧電アクチュエーター２１１と電気的に共通する共通電極を構成する共通内部電極２１６とを交互に挟んで積層することにより形成されている。この圧電材料２１４、個別内部電極２１５及び共通内部電極２１６は、本実施形態では、第１の方向Ｘに直交する方向に積層されている。本実施形態では、圧電材料２１４、個別内部電極２１５及び共通内部電極２１６の積層方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。

この圧電アクチュエーター形成部材２１２には、例えば、ワイヤーソー等によって複数のスリット２１７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２１１が第１の方向Ｘに並設されている。

ここで、圧電アクチュエーター２１１の固定板２１３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２１１を構成する個別内部電極２１５及び共通内部電極２１６間に電圧を印加すると、固定板２１３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２１１の先端面が、後述する振動板２３２の島部２４０に接着剤等を介して固定される。

また、アクチュエーターユニット２１０の各圧電アクチュエーター２１１には、当該圧電アクチュエーター２１１を駆動するための駆動ＩＣ等の駆動回路２２０が搭載されたＣＯＦ等の回路基板２２１が接続されている。

流路ユニット２３０は、流路形成基板２３１、振動板２３２及びノズルプレート２３３を具備する。本実施形態では、流路形成基板２３１、振動板２３２及びノズルプレート２３３の積層方向を第３の方向Ｚと称する。なお、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚは互いに直交する方向に配置されている。また、本実施形態では、流路形成基板２３１において、ノズルプレート２３３側をＺ１側、振動板２３２側をＺ２側と称する。

流路形成基板２３１は、シリコン単結晶基板等からなり、Ｚ２側の表層部分には、複数の隔壁２３４によって画成された圧力発生室２３５が第１の方向Ｘに並設されている。また、流路形成基板２３１には、本実施形態では、圧力発生室２３５が第１の方向Ｘに並設された列が６列、第２の方向Ｙに並設されている。そして、本実施形態では、６列の圧力発生室２３５の列のうち、インクが充填されて使用される圧力発生室２３５の列、すなわち、インクが充填されて対応するノズル開口２３８からインク滴が噴射可能な圧力発生室２３５の列を４列とし、残りの２列の圧力発生室２３５はインクが充填されずに使用されない圧力発生室２３５とした。ここで言う使用されない圧力発生室２３５とは、詳しくは後述する第１流路部材３１０の第１流路３１１に接続されない第２流路であるインク導入路２５１に連通する圧力発生室２３５のことである。また、本実施形態では、使用する圧力発生室２３５の列を第２の方向Ｙの一方のＹ１側から順に４列とし、使用しない圧力発生室２３５の列を第２の方向Ｙの他方のＹ２側から順に２列とした。なお、実施形態では、流路形成基板２３１に圧力発生室２３５の列を６列設け、６列の圧力発生室２３５の列のうち、４列をインクが充填されて使用される圧力発生室２３５としたが、圧力発生室２３５の列数や、実際にインクが充填されて使用される圧力発生室２３５の列数は上述したものに限定されるものではない。また、使用しない圧力発生室２３５の列の位置についても特に限定されず、例えば、第２の方向ＹのＹ１側に１列、Ｙ２側に１列とし、使用されない２列の圧力発生室２３５の間に、使用する４列の圧力発生室２３５を設けるようにしてもよい。ただし、使用されない圧力発生室２３５の列は、使用する圧力発生室２３５の列の間に設けると、ノズル開口２３８の列間でインク滴の着弾タイミングに誤差が生じ、色むらや色調ずれ等が発生する虞があるため、使用する圧力発生室２３５の列の間に設けるのは好ましくない。

また、各圧力発生室２３５の第２の方向Ｙの一端部側には、各圧力発生室２３５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２３６が液体供給路の一例であるインク供給路２３７を介して連通されている。本実施形態のマニホールド２３６は、圧力発生室２３５の列毎に独立して設けられている。本実施形態では、圧力発生室２３５の列が６列設けられているため、マニホールド２３６は圧力発生室２３５の列と同じ数、すなわち、６個設けられている。また、本実施形態では、２列の圧力発生室２３５を１組として、第２の方向Ｙにおいて１組の圧力発生室２３５の列の両側に各列に連通するマニホールド２３６を配置するようにした。そして、本実施形態では、６個のマニホールド２３６は、Ｙ１側の４個のマニホールド２３６にインクが充填され、Ｙ２側の２個のマニホールド２３６には、インクが充填されない。

また、第３の方向Ｚにおいて、流路形成基板２３１の圧力発生室２３５が開口するＺ２側は振動板２３２で封止され、Ｚ１側にはノズル開口２３８が穿設されたノズルプレート２３３が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着されている。また、ノズルプレート２３３のノズル開口２３８と圧力発生室２３５とは、流路形成基板２３１を第３の方向Ｚに貫通して設けられたノズル開口連通孔２３９を介して連通している。本実施形態では、ノズル開口２３８は、実際にインクが充填されて使用される圧力発生室２３５のみに対して設けられており、インクが充填されずに使用されない圧力発生室２３５に対しては形成されていない。つまり、本実施形態では、６列の圧力発生室２３５の列のうち、インクが充填されて使用される４列の圧力発生室２３５に対して、ノズル開口２３８が４列設けられている。そして、インクが充填されずに使用されない２列の圧力発生室２３５は、ノズルプレート２３３によって封止されている。実際には、ノズルプレート２３３は、使用されない圧力発生室２３５に連通するノズル開口連通孔２３９を封止している。ここで、例えば、使用されない圧力発生室２３５に対してノズル開口２３８を設けた場合、ノズルプレート２３３をワイパーブレードでワイピングした際や、吸引キャップや密着キャップ等のキャップでキャッピングした際などに、使用しないノズル開口２３８からインクが浸入し、予期せぬタイミングで進入したインクがノズル開口２３８から被噴射媒体に落下するなどして被噴射媒体が汚れてしまう虞がある。また、使用しないノズル開口２３８に侵入したインクをワイパーブレードに再付着させて、使用するノズル開口２３８をワイピングした際に汚してしまう等の不具合が発生する虞がある。本実施形態では使用しない圧力発生室２３５に対してノズル開口２３８を設けないことで、使用しないノズル開口２３８にインクが侵入することによる被噴射媒体の汚れや、使用するノズル開口２３８の汚れ等を抑制することができる。また、ノズル開口２３８は、高精度に形成する必要があるが、使用しない圧力発生室２３５に対してノズル開口２３８を設けないようにすることで、ノズルプレート２３３に形成されるノズル開口２３８の数を減少させて、ノズルプレート２３３の製造コストを低減することができる。また、ノズルプレート２３３に形成されるノズル開口２３８の数を減少させることで、ノズルプレート２３３の剛性を向上することもでき、ノズルプレート２３３の反りによる流路形成基板２３１からの剥離や、ノズル開口２３８の曲がりによる着弾位置ずれ等を抑制することができる。

振動板２３２は、例えば、樹脂フィルム等の弾性材料からなる弾性膜２３２ａと、この弾性膜２３２ａを支持する、例えば、金属材料等からなるである支持板２３２ｂとの複合板で形成されており、弾性膜２３２ａ側が流路形成基板２３１に接合されている。

また、振動板２３２の各圧力発生室２３５に対向する領域内には、圧電アクチュエーター２１１の先端部が当接する島部２４０が設けられている。すなわち、振動板２３２の各圧力発生室２３５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２４１が形成され、この薄肉部２４１の内側にそれぞれ島部２４０が設けられている。このような島部２４０には、上述したアクチュエーターユニット２１０の圧電アクチュエーター２１１の先端部が例えば、接着剤等を介して固定される。

また、振動板２３２のマニホールド２３６に対向する領域には、薄肉部２４１と同様に、支持板２３２ｂがエッチングにより除去されて実質的に弾性膜２３２ａのみで構成されるコンプライアンス部２４２が設けられている。なお、このコンプライアンス部２４２は、マニホールド２３６内に圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部２４２の弾性膜２３２ａ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２３６内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。

ケース２５０は、流路形成基板２３１の振動板２３２上に固定されたものであり、本実施形態の液体供給源であるインクカートリッジ１１（図１参照）からのインクをマニホールド２３６に供給するインク導入路２５１が設けられている。インク導入路２５１は、一端がマニホールド２３６に連通し、他端が、ケース２５０のＺ２側から突出する突起部２５２の先端面に開口して設けられている。このような突起部２５２及びインク導入路２５１は、マニホールド２３６の各々に対応して設けられている。すなわち、本実施形態では、マニホールド２３６が６個設けられているため、インク導入路２５１はマニホールド２５６と同じ数、すなわち６個設けられている。もちろん、インク導入路２５１は、特にこれに限定されず、例えば、１つのインク導入路２５１を途中で２つ以上に分岐して、２つ以上のマニホールド２３６に連通させてもよい。なお、本実施形態では、ケース２５０が第２流路部材に相当し、ケース２５０のインク導入路２５１が第２流路に相当する。つまり、Ｍ種類分のインク（液体）とは、本実施形態では、６種類分のインク（液体）のことである。ちなみに、第２流路部材であるケース２５０が、Ｍ種類分のインク（液体）の第２流路を有するとは、Ｍ種類分のインクを流通させることが可能な流路を有することであって、詳しくは後述する第１流路部材３１０の第１流路３１１に接続されて実際にインクが流通される流路だけではなく、第１流路３１１に接続されずにインクが流通されない流路も含むものである。

また、ケース２５０には、第３の方向Ｚに貫通する複数の収容部２５３が設けられており、各収容部２５３にアクチュエーターユニット２１０が位置決めされて固定されている。本実施形態では、圧力発生室２３５の列数に対応して収容部２５３が第２の方向Ｙに６個並設されている。そして、インクが充填されて使用される圧力発生室２３５の列に対応する収容部２５３のみにアクチュエーターユニット２１０が収容されている。すなわち、本実施形態では、ケース２５０に設けられた６個の収容部２５３のうち、Ｙ１側の４個の収容部２５３にアクチュエーターユニット２１０が収容されており、Ｙ２側の２個の収容部２５３にはアクチュエーターユニット２１０が収容されていない。このように、使用される圧力発生室２３５に対応するアクチュエーターユニット２１０のみを設けることで、アクチュエーターユニット２１０を必要最低限の数だけ用意すればよく、アクチュエーターユニット２１０の数を減少させてコストを低減することができる。もちろん、使用しない圧力発生室２３５に対してもアクチュエーターユニット２１０を設けるようにしてもよい。また、アクチュエーターユニット２１０の数は、使用される圧力発生室２３５に合わせてケース２５０に収容すればよく、例えば、収容部２５３の数と同じ数であってもよく、収容部２５３の数、すなわち６個よりも少ない数である１〜５個であってもよい。また、１つのケース２５０に設けられた収容部２５３の数は、特に限定されない。ちなみに、本実施形態では、収容部２５３のそれぞれにアクチュエーターユニット２１０が独立して収容されるものであるが、特にこれに限定されず、１つの収容部２５３に２つのアクチュエーターユニット２１０が収容されるようにしてもよい。また、１つの収容部２５３の第１の方向Ｘに２つ以上のアクチュエーターユニット２１０を並設して収容してもよい。なお、本実施形態では、第２の方向Ｙで互いに隣り合う収容部２５３の間に２つのインク導入路２５１を設け、第２の方向Ｙに並設された収容部２５３の両側にそれぞれ１つのインク導入路２５１を設けるようにした。もちろん、インク導入路２５１の配置は、特にこれに限定されるものではない。

さらに、ケース２５０の振動板２３２に接合されたＺ１側の面とは反対側であるＺ２側の面には、回路基板２２１の各配線が接続される配線基板２６０が固定されている。配線基板２６０には、ケース２５０の収容部２５３に対抗する領域にスリット状の開口部２６１が形成されており、圧電アクチュエーター２１１と接続された回路基板２２１はこの配線基板２６０の開口部２６１から収容部２５３の外側に引き出されて配線基板２６０のケース２５０とは反対側のＺ２側の面で配線基板２６０と電気的に接続されている。なお、開口部２６１は、内部にアクチュエーターユニット２１０が収容された収容部２５３のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、開口部２６１は、内部にアクチュエーターユニット２１０が収容されていない収容部２５３に対して設けられていない。したがって、開口部２６１は、アクチュエーターユニット２１０の数、すなわち、４個だけ設けられている。このように、配線基板２６０に無駄な開口部２６１を設けないことで、配線基板２６０の配線や電子部品等を搭載する領域を確保して、配線基板２６０の小型化を図ることができる。また、無駄な開口部２６１からゴミやインク等の異物が内部に侵入するのを抑制することができる。

また、配線基板２６０の一端部には、コネクター２６２が設けられている。本実施形態では、配線基板２６０の第２の方向ＹのＹ２側の端部の両面にコネクター２６２を設けるようにした。このようなコネクター２６２が設けられた配線基板２６０は、ケース２５０及び詳しくは後述する流路部材３０よりも第２の方向ＹのＹ２側に突出して設けられている。そして、この配線基板２６０のコネクター２６２に、特に図示していないが、外部からの配線が接続されて、印刷信号等が入力される。

また、配線基板２６０には、ケース２５０のインク導入路２５１が内部に設けられた突起部２５２を挿通可能な挿通孔２６３が設けられており、挿通孔２６３を挿通したケース２５０のインク導入路２５１と、流路部材３０の詳しくは後述する第３流路３２１とが連通している。

また、ノズルプレート２３３のＺ１側の面には、カバーヘッド２７０が設けられている。カバーヘッド２７０は、ノズル開口２３８を露出するための露出開口部２７１が設けられている。このカバーヘッド２７０によってノズルプレート２３３のＺ１側の面は保護されている。

このようなヘッド本体２０では、インクカートリッジ１１から詳しくは後述する流路部材３０を介してインク導入路２５１にインクが導入され、インク導入路２５１からノズル開口２３８に至るまでインクが充填された後、圧電アクチュエーター２１１及び振動板２３２の変形によって各圧力発生室２３５の容積を変化させて所定のノズル開口２３８からインク滴を吐出させるようになっている。

このようなヘッド本体２０は、ノズルプレート２３３及び配線基板２６０以外の部材、すなわち、流路形成基板２３１、振動板２３２、ケース２５０等の部材は、最大、Ｍ種類分、本実施形態では、６種類分のインクを噴射させるインクジェット式記録ヘッドと共通して利用することができる。すなわち、本実施形態ではインクが充填されないインク導入路２５１からノズル開口連通孔２３９に至るまでインクを充填して使用することもできる。つまり、噴射させるインクの種類の異なるインクジェット式記録ヘッド毎に全ての部材を作り替える必要が無く、噴射させるインクの種類の異なるインクジェット式記録ヘッド毎にノズルプレート２３３及び配線基板２６０のみを専用の部材に変更すればよい。したがって、噴射させるインクの種類の異なるインクジェット式記録ヘッドにおいて、流路形成基板２３１、振動板２３２及びケース２５０等の共通する部材を用いることで、共通する部材を量産することができ、コストを低減することができる。また、噴射させるインクの種類の異なるインクジェット式記録ヘッド毎に監理する部材の種類を低減することができ、また、同じ部材を用いて位置決めや接合を行えばよいため、位置決めや接合に用いる治具も共通化することができる。したがって、製造工程を共通化して、製造工程を簡略化することができると共にコストを低減することができる。

このようなヘッド本体２０のＺ２側の面には、流路部材３０が設けられている。ここで、本実施形態の流路部材３０及びインクジェット式記録ヘッド１０について、さらに図５〜図９を参照して説明する。なお、図５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ノズルプレート側からの平面図であり、図６は、図５のＣ−Ｃ′線断面図であり、図７は、流路部材及び第２シール部材の分解斜視図であり、図８は、流路部材の平面図であり、図９は、図８のＤ−Ｄ′線断面図である。

流路部材３０は、インクカートリッジ１１が装着される第１流路部材３１０と、第１流路部材３１０のＺ１側に固定される第３流路部材３２０と、を具備する。

第１流路部材３１０は、内部に液体であるインクが通過する第１流路３１１が第３の方向Ｚに貫通して設けられている。そして、第３の方向Ｚにおいて、第１流路部材３１０のＺ２側の面が、インクカートリッジ１１が装着されるカートリッジ装着部３１２となっている。また、カートリッジ装着部３１２は、周囲を壁部３１３で囲まれており、壁部３１３内にインクカートリッジ１１が装着される。なお、インクカートリッジ１１のカートリッジ装着部３１２への装着方法は特に限定されず、インクカートリッジ１１及び流路部材３０の何れか一方に係合爪を設け、他方に係合爪が係合される係合孔を設けるようにしてもよい。また、蓋部材等によってカートリッジ装着部３１２に装着されたインクカートリッジ１１を押さえるようにしてもよく、クリップ等でインクカートリッジ１１と流路部材３０とを同時に挟み込んで固定するようにしてもよい。

第１流路部材３１０の第１流路３１１は、インクが充填されて使用される圧力発生室２３５の列に連通するインク導入路２５１に対応して設けられている。すなわち、本実施形態では、使用される圧力発生室２３５の列が４列であり、各列に連通するインク導入路２５１は４個設けられているため、第１流路３１１は圧力発生室２３５の列と同じ数、すなわち、４個設けられている。つまり、第１流路３１１の数をＮ（Ｎは整数）、第２流路であるインク導入路２５１の数をＭ（Ｍは整数）とすると、Ｎ＜Ｍの条件を満たす。なお、第１流路３１１の数Ｎは、ノズル開口２３８から噴射されるインクの種類の数と同じ数となる。

また、第１流路部材３１０のカートリッジ装着部３１２には、Ｚ２側に柱状に突出した取付部３１４が設けられており、各取付部３１４の突出した端面に第１流路３１１が開口して設けられている。すなわち、取付部３１４は、第１流路３１１毎に独立して設けられている。本実施形態では、４つの取付部３１４を第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙにマトリックス状に配置するようにした。もちろん、取付部３１４の配置は特にこれに限定されず、例えば、４つの取付部３１４を第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの何れか一方のみに並設するようにしてもよい。

このような取付部３１４の先端面には、第１流路３１１の開口を覆うフィルター３１５が設けられている。フィルター３１５は、液体であるインク中に含まれる異物や気泡を除去するためのものであり、複数の微細孔が設けられたものである。このようなフィルター３１５としては、例えば、金属や樹脂等の繊維を細かく織る又は編むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、金属や樹脂等の板状部材に複数の微細孔を貫通させたものなどを用いることができる。なお、フィルター３１５は、不織布等を用いてもよく、その材料は特に限定されるものではない。また、フィルター３１５は、単層であっても、複数が積層された複数層であってもよい。

このようなフィルター３１５は、取付部３１４の先端面、すなわち、第１流路３１１が開口する開口面に固定されている。フィルター３１５の取付部３１４への固定方法は特に限定されず、接着剤による接着又は溶着等を用いることができる。また、取付部３１４に固定されたフィルター３１５は、中央部が取付部３１４の先端面とは反対側に向かって凸形状となるように緩やかに湾曲して設けられている。なお、フィルター３１５をドーム状に湾曲して設けるには、例えば、取付部３１４にフィルター３１５側に向かって突出する突起部を設けるようにしてもよく、また、突起部を設けずに、フィルター３１５をドーム状に変形させて周縁部を取付部３１４に固定するようにしてもよい。このようにフィルター３１５をインクカートリッジ１１側に向かって中央部が突出したドーム状となるように設けることで、フィルター３１５がインクカートリッジ１１の供給部１３に当接して液面接続した際にフィルター３１５と供給部１３との間に気泡が滞留するのを抑制して、フィルター３１５の有効面積が減少するのを抑制することができる。なお、インクカートリッジ１１は、内部にインク（液体）が貯留された中空箱形状を有する。また、インクカートリッジ１１の底面には、インクカートリッジ１１の内部のインクを流路部材３０に要求する供給口１２が設けられている。この供給口１２の内部には、インク吸収体である供給部１３が設けられている。供給部１３は、流路部材３０のフィルター３１５に圧接して、インクカートリッジ１１内のインクを流路部材３０の第１流路３１１に供給するためのものである。このような供給部１３としては、例えば、綿状パルプ、高分子吸水ポリマー、ウレタンフォーム等の多孔質材料や不織布などを用いることができる。

このようなフィルター３１５が設けられた取付部３１４の外周には、第１シール部材３３０が装着されている。第１シール部材３３０は、ゴムやエラストマーなどの弾性材料で形成されており、筒形状を有するベース部３３１と、ベース部３３１の外周側に周方向に亘って連続して設けられた第１リップ３３２及び第２リップ３３３と、を具備する。

ベース部３３１は、中央に取付部３１４が挿入される挿入孔３３４が設けられた筒形状を有する。挿入孔３３４は、開口形状が取付部３１４の形状と略同じ形状となるように形成されている。このような挿入孔３３４の内径は、取付部３１４の外径よりも若干小さく設けられている。これにより、取付部３１４の外周に第１シール部材３３０を装着した際に、取付部３１４の外周と挿入孔３３４の内面とを密着させることができる。なお、ベース部３３１の挿入孔３３４は、取付部３１４の外周に亘って密着しなくてもよい。すなわち、取付部３１４とベース部３３１とは周方向の一部又は全てに亘って隙間が形成されていてもよい。

第１シール部材３３０の第１リップ３３２は、ベース部３３１の外周の周方向に亘って連続して設けられており、基端部がベース部３３１の外周に一体的に固定され、先端部がベース部３３１の外径よりも大きな内径で、且つ第３の方向Ｚのインクカートリッジ１１側に向かって突出して設けられている。そして、第１リップ３３２の先端は、インクカートリッジ１１を装着していない状態では、ベース部３３１の第３の方向Ｚのインクカートリッジ１１側の端面よりもインクカートリッジ１１側に突出して設けられている。このような第１リップ３３２は、インクカートリッジ１１がカートリッジ装着部３１２に装着した際に、インクカートリッジ１１の供給口１２が設けられた面に当接することで、第１シール部材３３０とインクカートリッジ１１とが封止された状態で接続される。

第１シール部材３３０の第２リップ３３３は、ベース部３３１の外周の周方向に亘って連続して設けられており、基端部がベース部３３１の外周に一体的に固定され、先端部がベース部３３１の外径よりも大きな内径で、且つ第３の方向Ｚのカートリッジ装着部３１２の底面側に向かって突出して設けられている。このような第２リップ３３３の突出した先端部がカートリッジ装着部３１２の底面に当接することで、第１シール部材３３０と第１流路部材３１０とは封止された状態で接続される。

また、第３流路部材３２０には、第３の方向Ｚに貫通して設けられた第３流路３２１が設けられている。第３流路３２１は、ケース２５０のインクが流通されるインク導入路２５１に相対向する位置、すなわち、第３の方向Ｚから平面視した際に、インクが流通されるインク導入路２５１と重なる位置に開口して設けられている。そして、第３流路３２１は、第１流路３１１やインク導入路２５１と同じ数、すなわち、４個設けられている。

また、図６に示すように、第１流路部材３１０と第３流路部材３２０との間には、第１流路３１１と第３流路３２１とを連通する第４流路３２２が設けられている。第４流路３２２は、第３の方向Ｚに直交する面内方向、すなわち、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む面内に沿って設けられている。

具体的には、第４流路３２２は、第１流路部材３１０のＺ１側の面に設けられた第１溝部３１６と、第３流路部材３２０のＺ２側に設けられた第２溝部３２３と、によって形成されている。第１流路部材３１０の第１溝部３１６と、第３流路部材３２０の第２溝部３２３とは、第３の方向Ｚから平面視した際に重なるように配置されている。また、第１流路部材３１０には、第１溝部３１６の開口の周囲に亘って他の領域よりもＺ１側に凸形状に突出した第１突出部３１７が設けられている。また、第３流路部材３２０には、第２溝部３２３の開口の周囲に亘って他の領域よりもＺ２側に凸形状に突出した第２突出部３２４が設けられている。すなわち、第１溝部３１６は、第１突出部３１７の突出した端面に開口して設けられており、第２溝部３２３は、第２突出部３２４の突出した端面に開口して設けられている。そして、第１突出部３１７と第２突出部３２４との突出した端面同士を接着剤３４０で接着することで、第１突出部３１７と第２突出部３２４との間に第１溝部３１６と第２溝部３２３とで形成された第４流路３２２が設けられている。このように、第４流路３２２を第１突出部３１７と第２突出部３２４との端面同士を接合することで、第１突出部３１７と第２突出部３２４との端面の面精度を向上して、密着性を向上することができる。

このような第４流路３２２は、第１流路３１１と同じ数、すなわち、４個設けられている。このように第４流路３２２を設けることで、第１流路３１１と第２流路であるインク導入路２５１との位置が第３の方向Ｚから平面視した際に重ならない位置に配置することが可能となる。なお、第４流路３２２は、第１流路３１１の位置と第２流路であるインク導入路２５１の位置とを連通するように第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む面内方向に延設されている。

さらに、第１流路部材３１０のＺ１側の面には、４つの第１溝部３１６を形成する第１突出部３１７を囲むように連続して設けられたシール用第１突出部３１８が設けられている。また、第３流路部材３２０のＺ２側の面には、４つの第２溝部３２３を形成する第２突出部３２４を囲むように連続して設けられたシール用第２突出部３２５が設けられている。そして、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との先端面同士も接着剤３４０によって接着されている。これにより、第４流路３２２を形成する第１突出部３１７と第２突出部３２４との接着領域を、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との間の空間内に配置することができ、第１突出部３１７と第２突出部３２４との接着領域からインクに含まれる水分が透過したとしても、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との間の空間で水分が著しく蒸発するのを抑制することができる。なお、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との間の空間は、外部と連通、すなわち、大気開放されている。具体的には、本実施形態では、第３流路部材３２０のＺ２側の面に、一端が空間内に連通する蛇行した第３溝部３２６と、第１流路部材３１０に第３溝部３２６の他端に連通して第１流路部材３１０を第３の方向Ｚに貫通する貫通孔３１９（図７参照）を設け、第３溝部３２６と貫通孔３１９とによって、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との間の空間を外部に連通、すなわち大気開放するようにした。このように、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との間の空間を大気開放することで、温度変化等に伴うシール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との間の空間内の体積変化による圧力変化を減少させて、圧力変化による接着部分の破壊等を抑制することができる。また、蛇行した第３溝部３２６によって大気開放することで、第３溝部３２６に拡散抵抗を付与することができるため、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との間の空間からの水分蒸発を抑制した状態で大気開放することができる。

また、図８及び図９に示すように、第３流路部材３２０のＺ１側の面には、第３流路３２１が開口する４つの第３凸部３２７と、第３流路３２１が開口しない２つの第４凸部３２８と、が設けられている。すなわち、第３流路３２１は、第３凸部３２７の先端面に開口して設けられている。このような第３凸部３２７及び第４凸部３２８は、それぞれケース２５０のインク導入路２５１に対応して設けられている。すなわち、第３凸部３２７及び第４凸部３２８は、第３の方向Ｚから平面視した際に、インク導入路２５１と重なる位置に設けられている。つまり、第４凸部３２８はインクが流通されないインク導入路２５１にそれぞれ重なる位置に設けられている。

また、第３流路部材３２０のＺ１側の面には、大気開放用の凹部３２９が設けられている。本実施形態では、２つの凹部３２９を設け、２つの凹部３２９のそれぞれの一端部同士が連通するようにした。ここで各凹部３２９は、一端が第３流路３２１の設けられていない第４凸部３２８に開口し、他端が第４凸部３２８の外側まで延設されている。そして、２つの凹部３２９は、第４凸部３２８の外側に延設された他端部同士が連通して設けられている。

このような大気開放用の凹部３２９は、図９に示すように、第３の方向Ｚから平面視した際に、第４流路３２２と凹部３２９との少なくとも一部が重なるように配置されている。また、凹部３２９は、第３の方向Ｚから平面視した際に、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との間の空間内に配置されている。

そして、このような第３流路部材３２０とヘッド本体２０の第２流路部材であるケース２５０とは、弾性変形部材である第２シール部材４０を介して固定されている。

図７に示すように、第２シール部材４０は、ゴムやエラストマー等の弾性材料で形成された板状部材からなる。また、第２シール部材４０には、ケース２５０のインク導入路２５１に対応するインク連通路４１が第３の方向Ｚに貫通して設けられている。インク連通路４１は、第３の方向Ｚから平面視した際にインク導入路２５１に重なる位置に設けられている。すなわち、インク連通路４１は、インク導入路２５１と同じ数、つまり６個設けられている。また、第２シール部材４０の流路部材３０側であるＺ２側の面には、インク連通路４１が設けられた第１凸部４２及び第２凸部４３が設けられている。

第１凸部４２は、第３流路部材３２０の第３凸部３２７に対応して、すなわち、第３の方向Ｚから平面視した際に、第３凸部３２７と重なる位置に設けられている。そして、第２シール部材４０の第１凸部４２と第３流路部材３２０の第３凸部３２７とを所定の圧力で当接させることで、インク連通路４１と第３流路３２１とが連通している。このように第１凸部４２と第３凸部３２７とを当接させることで、第３凸部３２７の面精度を向上して、第２シール部材４０と第３流路部材３２０との密着力を高めて、インク連通路４１と第３流路３２１とを確実に密封することができる。

また、第２凸部４３は、第３流路部材３２０の第４凸部３２８に対応して設けられている。そして、第２シール部材４０の第２凸部４３と第３流路部材３２０の第４凸部３２８と所定の圧力で当接して設けられている。このとき、第３流路部材３２０の第４凸部３２８には、大気開放用の凹部３２９が第４凸部３２８から第４凸部３２８の外側まで設けられていることから、第２凸部４３に設けられたインク連通路４１は、凹部３２９を介して第２凸部４３と第４凸部３２８とが当接する領域の外側に連通する。すなわち、インクの流通されないインク導入路２５１は、第２シール部材４０のインク連通路４１を介して凹部３２９の一端部と連通している。また、凹部３２９の他端部は、第２シール部材４０の第２凸部４３と第３流路部材３２０の第４凸部３２８とが当接する領域の外側まで設けられている。したがって、第１流路３１１に接続されないインク導入路２５１は、インク連通路４１及び凹部３２９によって第２シール部材４０と第３流路部材３２０との間で外部と連通、すなわち、大気開放している。つまり、第１流路部材３１０と第２流路部材であるケース２５０との間で大気開放されているとは、第１流路部材３１０とケース２５０とが直接固定されたものであってもよい。また、本実施形態のように第１流路部材３１０とケース２５０との間に他の部材、すなわち、第３流路部材３２０及び第２シール部材４０が設けられている場合には、第１流路部材３１０とケース２５０との間であれば、他の部材の間も含むものである。

このように、第１流路部材３１０とケース２５０との間で使用しないインク導入路２５１を大気開放することで、第１流路３１１に接続されないインク導入路２５１やこれに連通する圧力発生室２３５等の流路が密封されて大気と遮断された閉空間となるのを抑制することができる。したがって、使用しない流路内の気体が温度変化によって膨張・収縮し、特にヘッド本体２０を構成する積層部材の剥離を抑制することができる。すなわち、特にマニホールド２３６は、圧力発生室２３５の列に亘って形成された容量の大きなものであるマニホールド２３６の周囲において積層部材に剥離が発生し易い。そして、第１流路３１１に接続されないインク導入路２５１に連通するマニホールド２３６と第１流路３１１に接続されたインク導入路２５１に連通するマニホールド２３６とは同じ部材、本実施形態では、流路形成基板２３１に形成されているため、流路形成基板２３１に接合された部材との剥離が発生すると、インクが充填されるマニホールド２３６とインクが充填されないマニホールド２３６とが連通し、インクが漏出してインク噴射不良等が発生してしまう。本実施形態では、第１流路３１１に接続されないインク導入路２５１を大気開放することで、ヘッド本体２０を構成する積層部材の剥離を抑制することができ、インクの漏出やインク噴射不良等が発生するのを抑制することができる。

また、使用していない圧力発生室２３５を含む流路は、第１流路部材３１０と第２流路部材であるケース２５０との間で外部に連通して大気開放している。したがって、使用していない流路に連通する大気開放路等を第１流路部材３１０、特にカートリッジ装着部３１２等に設ける必要がなく、第１流路部材３１０に大気開放路やこれを避けるように流路を取り回す必要がなく、無駄な領域を抑制して、第１流路部材３１０を小型化することができる。本実施形態では、第１流路部材３１０を第３の方向Ｚに貫通してＺ２側の面に開口する大気開放路を設ける場合、第３流路部材３２０にも第３の方向Ｚに貫通してＺ２側の面に開口する大気開放路が必要になり、大気開放路を設けるスペースが必要になると共に、第３流路部材３２０のＺ２側の面に設けられた第４流路３２２が大気開放路に干渉しないように、大気開放路を回避するために第４流路３２２を取り回すスペースが必要になる。また、インクが流通しないインク導入路２５１は、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５との間の空間に相対向する位置に設けられていることから、シール用第１突出部３１８とシール用第２突出部３２５とを避けて大気開放する必要がある。したがって、外部に連通する大気開放路を第１流路部材３１０のＺ２側の面に開口すると、流路部材３０、特に第１流路部材３１０や本実施形態の第３流路部材３２０が大型化してしまう。

言い換えると、本実施形態では、第１流路３１１に接続されないインク導入路２５１は、第１流路部材３１０とケース２５０との間で凹部３２９によって外部と連通して大気開放しているため、第３の方向Ｚから平面視した際に、大気開放用の凹部３２９と第４流路３２２との少なくとも一部を重なる位置に配置することができ、流路部材３０を小型化することができる。なお、大気開放用の凹部３２９と第４流路３２２とは、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの面内方向において、一部が同じ方向に沿って重なっていても、互いに交差する方向に重なっていてもよい。ちなみに、大気開放用の凹部３２９と第４流路３２２とは、互いに全く重ならない位置に設けるようにしてもよい。

さらに、流路部材３０側のみを使用される圧力発生室の列数に合わせて変更するだけで、使用されるインクの種類に拘わらず、ノズルプレート２３３及び配線基板２６０を除くヘッド本体２０及び第２シール部材４０として共通の部材を用いることができる。したがって、量産化によるコストの低減を図ることができる。また、噴射させるインクの種類の異なるインクジェット式記録ヘッド毎に監理する部材の種類を低減することができ、また、同じ部材を用いて位置決めや接合を行えばよいため、位置決めや接合に用いる治具も共通化することができる。したがって、製造工程を共通化して、製造工程を簡略化することができると共にコストを低減することができる。

また、本実施形態では、ヘッド本体２０と流路部材３０とは、間に第２シール部材４０を介して固定されている。なお、ヘッド本体２０と流路部材３０とは、第２シール部材４０を用いることで、例えば、ネジ等によって着脱可能に固定することができる。このため、製造段階等において、フィルター３１５よりも下流側に異物が入り込んだとしても、流路部材３０をヘッド本体２０から取り外して、流路に洗浄液を逆流させるなどして、流路部材３０の洗浄を容易に行うことができる。また、不具合の出たヘッド本体２０のみを交換することができ、コストを低減することができる。

また、本実施形態では、第２シール部材４０は、全てのインク導入路２５１に対してインク連通路４１を有し、各インク連通路４１に対して第１凸部４２及び第２凸部４３が設けられているため、第２シール部材４０の第１凸部４２及び第２凸部４３が流路部材３０に印加する圧力が、６種類のインクを噴射するインクジェット式記録ヘッドと同様に印加することができる。ここで、本実施形態の第２シール部材４０には、インク連通路４１及びこれに対応して設けられた第１凸部４２及び第２凸部４３が、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む面内において、任意の方向、本実施形態では、第２の方向Ｙに沿ったＹａ−Ｙａを軸とする線対称となるように配置されている。このため、流路部材３０とヘッド本体２０とを固定した際に、第２シール部材４０を弾性変形させた反力は、Ｙａ−Ｙａを中心として両側に均等に印加することができる。つまり、第２凸部４３及び第４凸部３２８を設けなくても、インクの流通されないインク導入路２５１に連通するインク連通路４１を凹部３２９によって大気開放することはできるが、大気開放するインク連通路４１において、インクが流通されるインク連通路４１に対する第１凸部４２及び第３凸部３２７と同様に、第２凸部４３と第４凸部３２８とを当接させることで、圧力分布を均一にすることができる。したがって、第２シール部材４０の弾性力による反力が第１の方向Ｘにおいて偏って印加されるのを抑制して、インクジェット式記録ヘッド１０の応力の偏りによる変形や破壊、寿命の低下を抑制することができる。もちろん、第１凸部４２及び第２凸部４３は、第１の方向Ｘに沿った方向を軸とする線対称に配置してもよく、軸となる方向は、第１の方向Ｘのベクトル及び第２の方向Ｙのベクトルが合成した方向であってもよい。また、第１凸部４２及び第２凸部４３は、線対称となるように配置されていなくてもよい。

（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、第３流路部材３２０に第４凸部３２８と凹部３２９とを設けることで、インクが流通されないインク導入路２５１を大気開放するようにしたが、特にこれに限定されるものではない。ここで、大気開放路の変形例について図１０を参照して説明する。なお、図１０は、本発明の他の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。

図１０に示すように、第２シール部材４０には、内部にインク連通路４１が設けられた第１凸部４２及び第２凸部４３が設けられている。これに対して、第３流路部材３２０には、第１凸部４２に対応する第３凸部３２７のみが設けられており、第２凸部４３に対応する第４凸部３２８が設けられていない。また、第３流路部材３２０には、凹部３２９が設けられていない。このような構成では、第２シール部材４０の第２凸部４３が第３流路部材３２０に当接しないことから、第２凸部４３に設けられたインク連通路４１は、第３流路部材３２０によって封止されることがなく、第２シール部材４０と第３流路部材３２０との間で外部と連通して大気開放される。なお、図１０に示すように、第２凸部４３が第３流路部材３２０に当接しない場合、第１凸部４２のみが第３流路部材３２０に当接することから、第２シール部材４０の反力による応力の偏りが生じるため、インクジェット式記録ヘッドの寿命が短くなってしまう虞がある。

また、例えば、上述した実施形態１では、ヘッド本体２０と流路部材３０とは、間に第２シール部材４０を介した状態で固定された構成を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ヘッド本体２０と流路部材３０とは、直接又は他の部材を間に介在させた状態で接着剤等により接着するようにしてもよい。ただし、上述したように、ヘッド本体２０と流路部材３０とを第２シール部材４０を介して着脱可能に固定することで、流路部材３０やヘッド本体２０の単体での洗浄や交換を容易に行うことができる。また、第２シール部材４０は、第１流路部材３１０と第２流路部材であるケース２５０との間に設けられていればよく、第２シール部材４０を第１流路部材３１０と第３流路部材３２０との間に設けるようにしてもよい。また、上述した実施形態１では、第３流路部材３２０を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、第３流路部材３２０を設けずに、第１流路部材３１０とケース２５０とを直接又は第２シール部材４０等を介して固定するようにしてもよい。すなわち、第１流路３１１と第３流路３２１とが第３の方向Ｚから平面視した際に重なる位置に設けられていれば、第４流路３２２は設けなくてもよい。もちろん、第４流路３２２は、第２流路部材であるケース２５０と第３流路部材３２０との間に設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態１では、使用しないインク導入路２５１は、第３流路部材３２０と第２流路部材であるケース２５０との間で外部に連通して大気開放するようにしたが、特にこれに限定されず、第１流路部材３１０と第３流路部材３２０との間で外部に連通して大気開放してもよい。すなわち、使用しないインク導入路２５１は、第１流路部材３１０と第２流路部材であるケース２５０との間で外部に連通していれば、間に他の部材である第３流路部材３２０や第２シール部材４０が設けられていてもよく、他の部材との間で外部に連通して大気開放されていてもよい。ちなみに、上述した実施形態１のように、使用しないインク導入路２５１を第３流路部材３２０と第２シール部材４０との間で外部に連通する場合、例えば、第２流路部材であるケース２５０と第２シール部材４０とを、例えば、２色成形等により一体的に形成してもよい。また、使用しないインク導入路２５１を第２シール部材４０とケース２５０との間で外部に連通する場合には、例えば、第３流路部材３２０又は第１流路部材３１０と、第２シール部材４０とを、例えば、２色成形等によって一体的に形成してもよい。すなわち、第１流路部材３１０と第２流路部材であるケース２５０との間に弾性変形部材である第２シール部材４０が設けられているとは、第２シール部材４０とケース２５０、第３流路部材３２０、又は第１流路部材３１０と２色成形等によって一体的に形成されたものも含むものである。

さらに、上述した実施形態１では、第１流路部材３１０に取付部３１４、フィルター３１５及び第１シール部材３３０を設け、インクカートリッジ１１とフィルター３１５とが液面接続されるようにしたが、特にこれに限定されず、第１流路部材３１０に針状の取付部を設け、取付部がインクカートリッジ内に差し込まれるものであってもよい。また、第１流路部材３１０にインクカートリッジ１１を直接搭載するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、液体供給源と第１流路部材３１０とをチューブ等の供給管を介して接続するようにしてもよい。また、第１流路部材３１０には、圧力調整弁や加熱手段等を設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態１では、圧力発生室２３５に圧力変化を生じさせる吐出部として、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アクチュエーター２１１を用いて説明したが、吐出部としては、特にこれに限定されず、例えば、圧電材料２１４と個別内部電極２１５及び共通内部電極２１６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。また、吐出部として、電極及び圧電材料を成膜及びリソグラフィー法により積層形成した薄膜型、グリーンシートを添付する等の方法により形成される厚膜型などの撓み振動型の圧電アクチュエーターを用いることができる。さらに、吐出部として、圧力発生室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開口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開口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などを使用することができる。

また、これら実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０は、インクジェット式記録装置に搭載される。図１１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。

図１１に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、インクジェット式記録ヘッド１０は、キャリッジ３に搭載されている。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。なお、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０は、第２の方向Ｙがキャリッジ軸５の軸方向となるように配置される。

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、インクジェット式記録ヘッド１０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には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。

また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッド１０がキャリッジ３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、インクジェット式記録ヘッド１０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。

なお、上記実施の形態においては、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、また液体噴射装置の一例として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や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、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

Ｉ 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）、 １１ インクカートリッジ（液体供給源）、 ２０ ヘッド本体、 ３０ 流路部材、 ４０ 第２シール部材、 ４１ インク連通路、 ４２ 第１凸部、 ４３ 第２凸部、 ２１０ アクチュエーターユニット、 ２１１ 圧電アクチュエーター（吐出部）、 ２２０ 駆動回路、 ２２１ 回路基板、 ２３０ 流路ユニット、 ２３１ 流路形成基板、 ２３２ 振動板、 ２３３ ノズルプレート、 ２３５ 圧力発生室、 ２３６ マニホールド、 ２３８ ノズル開口、 ２５０ ケース（第２流路部材）、 ２５１ インク導入路（第２流路）、 ２６０ 配線基板、 ２７０ カバーヘッド、 ３１０ 第１流路部材、 ３１１ 第１流路、 ３１２ カートリッジ装着部、 ３１４ 取付部、 ３１５ フィルター、 ３１６ 第１溝部、 ３１７ 第１突出部、 ３１８ シール用第１突出部、 ３１９ 貫通孔、 ３２０ 第３流路部材、 ３２１ 第３流路、 ３２２ 第４流路、 ３２３ 第２溝部、 ３２４ 第２突出部、 ３２５ シール用第２突出部、 ３２６ 第３溝部、 ３２７ 第３凸部、 ３２８ 第４凸部、 ３２９ 凹部、 ３３０ 第１シール部材、 ３４０ 接着剤

Claims (7)

1. Ｎ種類分の液体の第１流路を有する第１流路部材と、
   Ｍ（Ｎ＜Ｍ）種類分の液体の第２流路を有する第２流路部材と、
   Ｎ種類分の液体のノズル開口を有するノズルプレートと、
   前記第２流路から供給された液体を、前記ノズルプレートの前記ノズル開口から噴射させるための吐出部と、を備え、
   前記第１流路は、Ｎ種類のみの液体供給源と接続されると共に、前記第２流路部材のＭ種類分の前記第２流路のうち、Ｎ種類分のみの当該第２流路と接続され、
   Ｍ種類分の前記第２流路のうち、前記第１流路と接続されない前記第２流路は、前記ノズルプレートにより閉塞され、且つ前記第１流路部材と前記第２流路部材との間で外部と連通して大気開放されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記第１流路部材と前記第２流路部材との間において、前記第１流路部材と前記第２流路部材とに固定される第３流路部材をさらに具備し、
   前記第３流路部材は、前記第２流路部材のＭ種類分の前記第２流路のうち、前記第１流路部材の前記第１流路と接続されない前記第２流路と連通する大気開放用の凹部を有することを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記第３流路部材には、積層方向に貫通する第３流路が設けられており、
   前記第３流路部材の前記第１流路部材側又は前記第２流路部材側の面には、前記第１流路部材と前記第２流路部材との積層方向に直交する面内方向に沿って設けられて、前記第３流路と共に前記第１流路と前記第２流路とを連通する第４流路が設けられており、
   前記積層方向から平面視した際に、前記第４流路と前記凹部との少なくとも一部が重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項２記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記第１流路部材と前記第２流路部材との間に、弾性変形部材を有し、
   前記弾性変形部材は、前記第１流路部材側の面に設けられた凸部であって、前記第１流路部材の前記第１流路と接続される流路が設けられた第１凸部と、前記第１流路部材の前記第１流路と接続されない流路が設けられた第２凸部と、を具備することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記弾性変形部材の前記第１凸部及び前記第２凸部は、前記積層方向と直交する面内方向における一方向を軸とする線対称に配置されていることを特徴とする請求項４記載の液体噴射ヘッド。
6. 前記弾性変形部材の前記第１凸部及び前記第２凸部が設けられた面側において当該弾性変形部材と当接される部材は、前記第１凸部と当接する第３凸部と、前記第２凸部と当接する第４凸部と、を有し、
   前記第３凸部には、前記弾性変形部材の流路に連通する流路が開口し、
   前記第４凸部には、大気開放用の凹部が、当該第４凸部の外側まで延設され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。
7. 請求項１〜６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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