JP4591009B2 - インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧電素子などの素子基板を駆動して複数のノズルからインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関する。

従来、複数のノズルからインク滴を吐出し、用紙等の記録媒体に印字を行うインクジェット記録装置は、小型で安価、静寂性等の種々の利点があり、広く市販されている。

このようなインクジェット記録装置として、例えば、圧電素子からの加圧によって圧力室内のインクに圧力波を作用させ、ノズルからインク滴を吐出させるピエゾインクジェット方式が採用されている。

また、最近では、高速印字の要望に応えるため、インクジェット記録ヘッドを走査させることなく、記録媒体の全幅を印字するインクジェット記録装置が提案されている。

図１１に示すように、このインクジェット記録ヘッド２００は、記録媒体Ｐの全幅を印字可能なヘッドバー２０２を備えている。このヘッドバー２０２は、複数のノズル２０６が配列されたヘッドユニット２０４を記録媒体Ｐの搬送方向にほぼ平行に互いにずらして配置（千鳥配置）している。また、各ヘッドユニット２０４には、高解像度を可能とするため、ノズル２０６が記録媒体Ｐの搬送方向に４列形成されている。このインクジェット記録ヘッド２００は、ヘッドバー２０２を固定支持して記録媒体Ｐを矢印方向に所定ピッチで搬送することで、記録媒体Ｐの全幅を印字できる。

また、図１２に示すインクジェット記録ヘッド２１０は、複数のノズル２１６を千鳥状に配列したヘッドユニット２１４を斜めに平行配置したヘッドバー２１２を備えている。各ヘッドユニット２１４は、ノズル２１６が２列で低解像度であるが、多数のヘッドユニット２１４を斜めに隙間なく配置することで、高品位な画像を形成できる（例えば、特許文献１参照）。

しかし、図１１に示すインクジェット記録ヘッド２００は、ヘッドユニット２０４を長手方向及び幅方向に所定間隔で配置しているため、無駄なスペースが多くなる。また、高解像度化のためノズル２０６の列を増やすと、ヘッドユニット２０４の幅（記録媒体Ｐの搬送方向の幅）が大きくなる。このため、ヘッドバー２０２は、ヘッドユニット２０４の幅と列数とを乗じた寸法以上の幅Ｗが必要となる。ヘッドバー２０２の幅は直接記録装置の幅に反映されるので、記録装置全体の小型化のためにはヘッドバー２０２の幅を小さくする必要がある。また、印字時に記録媒体Ｐが変形した場合、インクの着弾位置によって印字状態が変わってしまうため、ヘッドバー２０２の幅（すなわち印字領域）は狭い方が望ましい。また、ヘッドユニット２０４同士の繋ぎ部では、使用するノズル２０６が急激に他のヘッドユニット２０４のノズル２０６に切り替わるため、画像にスジが発生したり、ヘッドユニット２０４間の特性差が顕在化するという問題もある。

図１２に示すインクジェット記録ヘッド２１０は、ヘッドユニット２１４を斜めに平行配置しているため、ヘッドユニット２１４の数が多くなり、コストが増大する。また、長方形のヘッドユニット２１４を斜めに配置するため、ヘッドバー２１２の幅Ｗが大きくなり、インクジェット記録ヘッド２１０が大型化する。また、多数のヘッドユニット２１４を高精度に位置決めする必要があり、製造が困難となる。

一方、ヘッドバーの幅Ｗを小さくするため、例えば、ノズル群と対応した台形形状のヘッドユニットを交互に千鳥配置したインクジェット記録ヘッドが提案されている。このインクジェット記録ヘッドでは、台形形状のヘッドユニットを交互に千鳥配置しているため、図１１及び図１２に示すインクジェット記録ヘッド２００，２１０と比較してヘッドバーを幅方向に小型化できる（例えば、特許文献２参照）。

しかし、このインクジェット記録ヘッドは、回復不能なノズルの目詰まりや、吐出口の損傷などが発生した場合は、ヘッドユニットは一体に繋ぎ合わされているため、ヘッドバー単位で交換しなければならない。また、ヘッドユニットの形状は台形であるため、どの方向からワイピングしても幾何学的に隣りのヘッドユニットに接触し、ヘッドユニット単位でのメンテナンスができない。
特開平７−８１０４９号公報 特開２００３−２２６００５号公報（例えば、第５頁−第６頁、図４等）

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ヘッドユニットを駆動する素子基板を効率良く配置して、高品位で記録媒体の全幅が印字可能な小型のインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。さらに、ヘッドユニット単位でのメンテナンスが容易なインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ヘッドユニットに設けられ、複数の駆動素子で構成された素子基板を駆動して複数のノズルからインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドであって、前記ヘッドユニットが略平行四辺形形状であり、複数の前記ヘッドユニットを一列に繋ぎ合わせてヘッドバーが形成されると共に、前記ヘッドバーが記録媒体幅に対応した大きさで形成されており、前記ヘッドユニット内には、同一形状の前記素子基板が２個配設され、２個の前記素子基板の形状は、それぞれ平面視にて前記平行四辺形の対向する１組の辺に沿う上底および該上底よりも短い下底と、前記平行四辺形の対向する他の１組の辺に沿う第１の斜辺と、該第１の斜辺よりも短い第２の斜辺とを有する台形であり、２個の前記素子基板は、平面視にて互いに前記台形の上底と下底の位置が逆向きで、第２の斜辺が向かい合うように配置され、平面視にて前記台形の上底と下底の位置が交互に逆向きになるように前記ヘッドユニットを一列に繋ぎ合わせたことを特徴としている。

ここで、上記素子基板は、圧電素子群からなり、圧電素子群をそれぞれ駆動してインクに圧力波を作用させることにより、ノズルからインク滴を吐出するものである。また、略平行四辺形形状とは、平行四辺形の角部を切り欠いたり、Ｒ状となったものを含む意味である。

請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドによれば、複数のヘッドユニットを一列に繋ぎ合わせてヘッドバーが形成される。各ヘッドユニットでは、素子基板を駆動することにより、ノズルから記録媒体へインク滴が吐出される。このインクジェット記録ヘッドでは、略平行四辺形形状のヘッドユニットを一列に繋ぎ合わせてヘッドバーが形成されているので、ヘッドバーの幅（記録媒体の搬送方向における幅）を小さくすることができ、インクジェット記録ヘッドの小型化が可能となる。また、メンテナンス時にヘッドユニット単体でワイピングやバキュームを行うことが可能となる。

また、ヘッドバーが記録媒体幅に対応した大きさで形成されているので、記録媒体を一回通過させるだけで、記録媒体の全幅を印字することが可能となる。

ここで、上記台形とは、略台形で角部を切り欠いたり、Ｒ状となったものを含む意味である。

さらに、ヘッドユニット内に略台形の素子基板が２個配設され、ヘッドユニット内の略台形が向かい合う斜辺よりも、もう１方の斜辺が長い斜辺であるため、略平行四辺形形状のヘッドユニット内に素子基板を効率良く配置できる。このため、ヘッドユニットの幅（記録媒体の搬送方向における幅）を小さくしながら高解像度化が可能であり、小型のヘッドバーを実現できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記素子基板は、略三角形形状の第１素子基板と略台形形状又は略平行四辺形形状の第２素子基板とを近接させて繋ぎ合わせて構成したことを特徴としている。

ここで、略三角形形状とは、角部を切り欠いたり、Ｒ状となったものを含む意味である。

請求項２に記載の発明によれば、素子基板を１つの素子基板ではなく、略三角形形状の第１素子基板と略台形形状又は略平行四辺形形状の第２素子基板とを近接させて繋ぎ合わせて構成したので、コストを低減できると共に、製造時の歩留まりを向上できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、平面視にて前記ヘッドユニットの角部に配置される前記素子基板の鋭角部の先端に最も近い位置に存在する駆動素子は、当該鋭角部を形成する２辺に交わり鈍角部を形成するよう引いた線に沿う方向に他の前記駆動素子と隣接することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、素子基板の鋭角部は製造時に欠けやすいが、駆動素子を２つ以上設けるような構成としている。すなわち、駆動素子が１つ設けられているような鋭角部を形成しないことで、鋭角部の欠けの影響を低減できる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ヘッドユニットは、前記駆動素子を駆動して圧力室内のインクに圧力波を作用させて前記ノズルからインク滴を吐出するものであり、前記ノズルに対する前記圧力室の向きが、前記第１素子基板と前記第２素子基板とを近接させて繋ぎ合わせた部分を境に逆となるように配置されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、ノズルに対する圧力室の向きが、第１素子基板と第２素子基板とを近接させて繋ぎ合わせた部分を境に逆となるので、第１素子基板と第２素子基板とを繋ぎ合わせた部分に間隙を設けても、複数のノズルを等間隔で配置することができる。このため、素子基板の配置が容易になる。

請求項５に記載の発明は、請求項１、請求項３または請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記駆動素子が圧電体であることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、駆動素子が圧電体であり、圧電体を駆動することで、圧力室内のインクに圧力波を作用させてノズルからインク滴を吐出させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ヘッドユニットには、平面視にて略平行四辺形の鋭角部を、鋭角でなくなるように切断して形成された角落部と、当該切断した分だけ前記略平行四辺形の鈍角部に対応する位置から張り出させた延設部と、があり、前記ヘッドユニットを一列に繋ぎ合わせたとき、隣り合う前記延設部と前記角落部とが対向することを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、ヘッドユニットには、平面視にて略平行四辺形の鋭角部を、鋭角でなくなるように切断して形成された角落部と、当該切断した分だけ前記略平行四辺形の鈍角部に対応する位置から張り出させた延設部と、がある。これにより、ヘッドユニットを略平行四辺形形状に構成しても、略台形形状の素子基板とヘッドユニットの縁部との距離が狭くなるのを防止でき、また鋭角部がないので欠けの影響がなくなる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ヘッドユニットは、前記記録媒体幅の長さを持つ支持体に脱着可能に取り付けられていることを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、ヘッドユニットが支持体に脱着可能に取り付けられているので、メンテナンス時にヘッドユニット単位での交換が可能となり、ヘッドバー自体を交換する必要がない。

請求項８に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドを搭載したことを特徴としている。

請求項８に記載の発明によれば、小型のインクジェット記録ヘッドを用いることにより、インクジェット記録装置の小型化が可能となる。さらに、ヘッドユニット単位でのメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明によれば、上記のように構成したので、ヘッドユニットを駆動する素子基板を効率良く配置して、高品位で小型のインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を実現できる。さらに、ヘッドユニット単位でのメンテナンスを容易に行うことができる。

以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態であるインクジェット記録ヘッド１０を示す概略斜視図である。

図１に示すように、インクジェット記録ヘッド１０は、記録媒体Ｐを矢印Ａ方向に搬送するインクジェット記録装置に搭載されている。このインクジェット記録ヘッド１０は、記録媒体Ｐの最大幅に対応する長さに設定されたヘッドバー１２を備えている。このヘッドバー１２は、インクジェット記録装置内の記録媒体Ｐの搬送路と対向する位置に、図示しない支持体によって固定支持されている。ヘッドバー１２には、支持部材１３に複数のヘッドユニット１４が一列に繋ぎ合わせて設けられている。個々のヘッドユニット１４は、支持部材１３にねじ（図示せず）で締結されており、個別に交換が可能となっている。記録媒体Ｐは図中の矢印Ａ方向に所定のピッチで搬送され、支持部材１３に配設された各ヘッドユニット１４によって印字されるように構成されている。つまり、記録媒体Ｐがヘッドバー１２の下方を一回通過することで、インクジェット記録ヘッド１０を走査させることなく記録媒体Ｐの全幅を印字することが可能である。

図２に示すように、ヘッドユニット１４は略平行四辺形形状であり、ヘッドユニット１４の上面には、２つの素子基板１６，１８が配設されている。２つの素子基板１６，１８は略台形形状であり、ヘッドユニット１４内に、略台形形状の同じ長さの斜辺（短い斜辺）が向かい合うように配置されている。素子基板１６，１８は、短い斜辺が形成する内側の角度が、長い斜辺が形成する外側の角度より大きく構成されている。ヘッドユニット１４は、略平行四辺形の２つの鈍角部が外側に張り出した延設部２０Ａ，２０Ｂとなっており、ヘッドユニット１４の縁部と素子基板１６，１８との間が狭くならないように所定の幅が確保されている。また、ヘッドユニット１４は、略平行四辺形の２つの鋭角部が切断された角落部２１Ａ，２１Ｂを備えている。図１に示すように、複数のヘッドユニット１４を一列に繋ぎ合わせたとき、隣り合う延設部２０Ａ，２０Ｂと角落部２１Ａ，２１Ｂが対向するように構成されている。

図３に示すように、ヘッドユニット１４の素子基板１６，１８の反対側には、複数のノズル２２が配設されたノズル領域２４Ａ，２４Ｂが形成されている。すなわち、素子基板１６，１８は、２つのノズル領域２４Ａ，２４Ｂに対応する位置に設けられており、素子基板１６，１８の略台形形状の領域内には、各ノズル２２からインク滴を吐出させる圧電素子群（図示せず）が形成されている。

図１及び図３に示すように、メンテナンス時にノズル２２をワイピングするワイパー（図示せず）は、矢印Ｂ方向、すなわち、各ノズル領域２４Ａ，２４Ｂの略台形形状の底辺から底辺に向かう方向に移動する。これにより、ヘッドユニット１４単位でのワイピングが可能となる。また、図１に示すように、隣り合うヘッドユニット１４の素子基板１６，１８は、記録媒体Ｐの搬送方向から見たときラップ代が大きくなるため、その分、ノズル領域２４Ａ，２４Ｂごとの間隔を広くとることができる。このため、メンテナンス時にノズル領域２４Ａ，２４Ｂの周囲を覆うキャップ部材（図示せず）のキャッピング代２６が確保される（図３参照）。これにより、ヘッドユニット１４単位でのキャッピングが可能となる。

図４に示すように、ヘッドユニット１４は、ノズルプレート３０の上方に連通孔プレート３２と、ダンパ部材３４が積層されている。さらに、ダンパ部材３４の上方には、プールプレート３６，３８，４０と、連通孔プレート４２と、流路プレート４４と、連通孔プレート４６と、圧力室プレート４８と、振動板５０とが位置合わせして積層され、接着剤などの接合手段によって接合されている。

ノズルプレート３０には、インク滴を吐出するノズル２２が形成されている。連通孔プレート３２には、ノズル２２と通じる連通孔５４が形成され、ダンパ部材３４には連通孔５６が形成されている。プールプレート３６，３８，４０には、連通孔５８，６０，６２がそれぞれ形成され、連通孔プレート４２には連通孔６４が形成されている。さらに、流路プレート４４には連通孔６６が形成され、連通孔プレート４２には連通孔６８が形成されている。これらのノズル２２、連通孔５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８はそれぞれ連通し、圧力室プレート４８に形成された圧力室７０に繋がっている。

一方、連通孔プレート３２には、ダンパ部材３４の下部に空洞部７２が形成されており、ダンパ部材３４の変形が可能となっている。プールプレート３６，３８，４０には、それぞれインクプール７４，７６，７８が形成され、これらが互いに繋がって１つの空間となっている。これらのインクプール７４，７６，７８には、図示しないインク供給孔から供給されたインクが貯留されている。また、連通孔プレート４２には、インクプール７８と連結するように供給孔８０が形成され、流路プレート４４には供給孔８０と連通するインク流路８２が形成されている。さらに、連通孔プレート４６には、供給孔８０の反対側でインク流路８２と連結するように供給孔８４が形成されている。これらのインクプール７４，７６，７８と、供給孔８０と、インク流路８２と、供給孔８４及び圧力室７０は互いに連通しており、インクプール７４，７６，７８から圧力室７０内へインクが供給される。

さらに、振動板５０の上部には、圧力室７０の上方に圧力発生手段としての圧電素子８６が取り付けられており、図示しないフレキシブル配線基板から駆動電圧が印加されるように構成されている。これらの圧電素子８６は、個々のノズル２２と連通する各圧力室７０の上方にそれぞれ設けられており、多数の圧電素子８６によって構成される圧電素子群が図１に示す素子基板１６，１８となっている。

次に、上記インクジェット記録ヘッド１０の作用について説明する。

インクジェット記録ヘッド１０の各ヘッドユニット１４では、図４に示すように、インク供給孔（図示省略）からインクプール７４，７６，７８に供給される。インクプール７４，７６，７８に貯留されたインクは、供給孔８０からインク流路８２及び供給孔８４を経て圧力室７０内に充填される。そして、圧電素子８６に駆動電圧が印加されると、圧電素子８６とともに振動板５０がたわみ変形して圧力室７０を膨張又は圧縮させる。これによって、圧力室７０に体積変化が生じ、圧力室７０内に圧力波が発生する。この圧力波の作用によってインクが運動し、連通孔５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８を経てノズル２２から外部へインク滴が吐出される。なお、圧力室７０内で発生した圧力波はインクプール７４，７６，７８に反射波となって伝播されるが、この反射波はダンパ部材３４で吸収される。

図１に示すように、インクジェット記録ヘッド１０には、ヘッドバー１２に複数のヘッドユニット１４が一列に繋ぎ合わせて配置されており、印字時にヘッドバー１２は移動しない。これらのヘッドバー１２に対向する位置で、記録媒体Ｐが矢印Ａ方向に所定ピッチで移動することにより、各ヘッドユニット１４のノズル２２からインク滴が吐出し、記録媒体Ｐの全幅に画像が記録される。

このようなインクジェット記録ヘッド１０では、複数のヘッドユニット１４がヘッドバー１２の支持部材１３にねじ（図示せず）で取り付けられているので、ヘッドユニット１４単体での交換を行うことができる。また、略平行四辺形のヘッドユニット１４が長手方向に一列に配設されているので、ヘッドユニット１４単体でノズル２２のバキュームやワイピングが可能であり、メンテナンスが容易となる。

また、略平行四辺形形状のヘッドユニット１４内には、略台形形状の２つの素子基板１６，１８が配設されており、ヘッドユニット１４内に素子基板１６，１８を効率良く配設できる。このため、ヘッドユニット１４の幅（記録媒体Ｐの搬送方向における幅）を小さくしてインクジェット記録ヘッドを小型化できると共に、高解像度化を実現することが可能となる。

図５は、本発明の第１実施形態の変形例であるヘッドユニット９０を示す平面図である。

図５に示すように、ヘッドユニット９０は略平行四辺形形状であり、複数のヘッドユニット９０を１列に繋ぎ合わせて配列している。このヘッドユニット９０では、２つの素子基板９６，９８を略台形形状の短い斜辺を対向させて効率良く配置することができる。このため、ヘッドユニット９０の幅Ｗ₁を小さくすることができ、小型化が可能である。また、素子基板９６，９８の略台形形状の外側の角度が、内側の角度よりも小さいので、記録媒体Ｐの搬送方向から見たとき素子基板９６，９８のラップ代が大きくなり、隣り合うヘッドユニット９０内の素子基板９６と素子基板９８との間隔を大きく確保することができる。このため、ヘッドユニット９０の生産性が向上すると共に、素子基板９６，９８と反対側のノズル領域（図示せず）の周囲にキャッピング代９２を確保することができる。これにより、ヘッドユニット９０単位でのメンテナンス（バキュームやワイピングなど）が可能となる。また、１つのヘッドユニット９０に不具合が発生した場合でも、ヘッドユニット９０単位で交換が可能である。また、隣り合うヘッドユニット９０の繋ぎ部９４の長さが長いので、繋ぎ部９４でのヘッドユニット９０間の特性差が顕著に現れず、繋ぎ部９４が目立たない。すなわち、使用するノズルが急激に他のヘッドユニット９０に切り替わることがなく、印字時にスジなどが目立つことがない。

一方、図６（Ａ）に示すように、複数のヘッドユニット１００内に、２つの素子基板１０６，１０８の略台形形状の長い斜辺を対向させて配置すると、素子基板１０６，１０８の略台形形状の内側の角度が、外側の角度よりも小さくなる。この場合は、記録媒体Ｐの搬送方向から見たとき、隣り合うヘッドユニット１００内の素子基板１０８と素子基板１０６のラップ代を大きく取れないため、両者の間隔が小さくなり、キャッピング代を確保することができない。図６（Ｂ）に示すように、隣り合うヘッドユニット１００をシフトさせてキャッピング代１０２を確保しようとすると、ヘッドユニット１００の幅Ｗ₂が大きくなる。また、図６（Ａ）に示すように、隣り合うヘッドユニット１００の繋ぎ部１０４の長さが短いので、繋ぎ部１０４でのヘッドユニット１００間の特性差が顕著に現れ易くなり、繋ぎ部１０４で印字時のスジなどが目立つことになる。

次に、本発明の第２実施形態について図面に基づいて説明する。

図７（Ａ）は、本発明の第２実施形態のインクジェット記録ヘッドを構成するヘッドユニット１１０を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は、ヘッドユニット１１０の素子基板を示す図である。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

このヘッドユニット１１０では、図７（Ａ）に示すように、略三角形形状の素子基板１１６Ａと略台形形状の素子基板１１６Ｂを近接させて組み合わせて、略台形形状の素子基板１１６が形成されている。また、略三角形形状の素子基板１１８Ａと略台形形状の素子基板１１８Ｂを近接させて組み合わせて、略台形形状の素子基板１１８が形成されている。２つの素子基板１１６Ａ，１１６Ｂ、及び２つの素子基板１１８Ａ，１１８Ｂで構成することで、コストの低減と製造歩留まりの向上を図ることができる。

また、図７（Ｂ）に示すように、素子基板１１８Ａは、略三角形の鋭角部１１９が２つあり、これらの鋭角部１１９を切り欠いた形状としても良い。そして、鋭角部１１９を切り欠いた部分に圧電素子１１７を２つ配置する。素子基板１１８Ａの略三角形の鋭角部１１９は製造時に欠けやすいので、鋭角部１１９を切り欠いた形状とし、この部分に圧電素子１１７を配置しない。これにより、素子基板１１８Ａの鋭角部１１９の欠けによる影響を低減できる。なお、素子基板１１６Ａを同様に構成してもよい。

また、図８は、ヘッドユニット１１０の素子基板１１６Ａ，１１６Ｂの近接部の素子基板、圧力室及びノズルを同一平面視した図である。

このヘッドユニット１１０では、圧力室１２０の一方の端部側にはノズル２２が形成されており、素子基板１１６Ａと素子基板１１６Ｂとを繋ぎ合わせた間隙部分を境に、ノズル２２に対する圧力室１２０の向きが逆向きとなっている。これにより、素子基板１１６Ａと素子基板１１６Ｂの間隙部分を跨いで複数のノズル２２を均等に配置しても、圧力室１２０を効率良く配置することができる。

次に、本発明の第３実施形態について図面に基づいて説明する。

図９は、本発明の第３実施形態のインクジェット記録ヘッドを構成するヘッドユニット１３０を示す平面図である。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

このヘッドユニット１３０は略平行四辺形形状であり、これらのヘッドユニット１３０を記録媒体の幅方向に１列に繋ぎ合わせてヘッドバー（図示せず）が構成されている。このヘッドユニット１３０内には、略平行四辺形形状の１つの素子基板１３２が配設されている。このような構成により、素子基板１３２を効率良く配置してヘッドユニット１３０の幅（記録媒体の搬送方向における幅）を小さくすることができる。

図１０に示すように、素子基板１４４を長方形形状としてヘッドバー（図示せず）の長手方向にほぼ平行に斜めに配置したときは、ヘッドユニットの幅Ｗ₄が大きくなってしまう。これに対して、素子基板１４２を略平行四辺形形状とすると、素子基板１４４の略三角形部分１４４Ａを素子基板１４２の矢印方向端部に配置させることができる。すなわち、素子基板１４２を略平行四辺形形状とすることで、ヘッドユニットの幅Ｗ₃を小さくすることができ、小型化が可能となる。

なお、上記実施形態では、素子基板１６，１８として略台形形状のものが用いられているが、これに限定するものではなく、例えば略三角形状に近いものを用いることもできる。また、素子基板１６，１８は、略台形形状の角部を切り欠いたもの、Ｒ形状としたものであってもよい。

さらに、上記実施形態では、ヘッドユニット１４内に２つの素子基板１６，１８を配置しているが、これに限らず、４個、６個などの偶数個の素子基板を配置してもよい。偶数個の素子基板とすることで、略平行四辺形形状のヘッドユニット内に効率良く配置できる。

以上のような実施形態で説明したインクジェット記録ヘッドは、記録媒体Ｐ上へ画像（文字を含む）を記録するものであったが、これに限定されるものではない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりする等、工業用的に用いられる液滴噴射装置全般に含まれる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す斜視図である。 図１に示すインクジェット記録ヘッドを構成するヘッドユニットの素子基板を示す斜視図である。 図１に示すインクジェット記録ヘッドを構成するヘッドユニットのノズル領域を示す平面図である。 図１に示すインクジェット記録ヘッドのヘッドユニットを示す部分断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例であるヘッドユニットを示す平面図である。 図５に示すヘッドユニットの作用を説明するための比較例であるヘッドユニットを示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成するヘッドユニットを示す斜視図、及び素子基板を示す部分拡大図である。 図７に示すヘッドユニットの素子基板、圧力室及びノズルを同一平面視した部分拡大図である。 本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成するヘッドユニットを示す平面図である。 本発明の第３実施形態の作用を説明するためのヘッドユニットを示す図である。 従来のインクジェット記録ヘッドの一例を示す平面図である。 従来のインクジェット記録ヘッドの他の例を示す平面図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録ヘッド
１２ ヘッドバー
１４ ヘッドユニット
１６ 素子基板
１８ 素子基板
２０Ａ，２０Ｂ 延設部
２１Ａ，２１Ｂ 角落部
２２ ノズル
２４Ａ，２４Ｂ ノズル領域
２６ キャッピング代
７０ 圧力室
８６ 圧電素子
９０ ヘッドユニット
９２ キャッピング代
９４ 繋ぎ部
９６ 素子基板
９８ 素子基板
１００ ヘッドユニット
１０２ キャッピング代
１０４ 繋ぎ部
１０６ 素子基板
１０８ 素子基板
１１０ ヘッドユニット
１１６Ａ 素子基板
１１６Ｂ 素子基板
１１６ 素子基板
１１８Ａ 素子基板
１１８Ｂ 素子基板
１１８ 素子基板
１１９ 鋭角部
１２０ 圧力室
１３０ ヘッドユニット
１３２ 素子基板
１４２ 素子基板

Claims (8)

1. 複数の駆動素子で構成された素子基板が駆動し、複数のノズルからインク滴を吐出するヘッドユニットを備え、
   前記ヘッドユニットが略平行四辺形形状であり、
   複数の前記ヘッドユニットを一列に繋ぎ合わせてヘッドバーが形成されると共に、前記ヘッドバーが記録媒体幅に対応した大きさで形成されており、
   前記ヘッドユニット内には、同一形状の前記素子基板が２個配設され、
   ２個の前記素子基板の形状は、それぞれ平面視にて前記平行四辺形の対向する１組の辺に沿う上底および該上底よりも短い下底と、前記平行四辺形の対向する他の１組の辺に沿う第１の斜辺と、該第１の斜辺よりも短い第２の斜辺とを有する台形であり、
   ２個の前記素子基板は、平面視にて互いに前記台形の上底と下底の位置が逆向きで、第２の斜辺が向かい合うように配置され、
   平面視にて前記台形の上底と下底の位置が交互に逆向きになるように前記ヘッドユニットを一列に繋ぎ合わせたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. 前記素子基板は、略三角形形状の第１素子基板と略台形形状又は略平行四辺形形状の第２素子基板とを近接させて繋ぎ合わせて構成したことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
3. 平面視にて前記ヘッドユニットの角部に配置される前記素子基板の鋭角部の先端に最も近い位置に存在する駆動素子は、当該鋭角部を形成する２辺に交わり鈍角部を形成するよう引いた線に沿う方向に他の前記駆動素子と隣接することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. 前記ヘッドユニットは、前記駆動素子を駆動して圧力室内のインクに圧力波を作用させて前記ノズルからインク滴を吐出するものであり、
   前記ノズルに対する前記圧力室の向きが、前記第１素子基板と前記第２素子基板とを近接させて繋ぎ合わせた部分を境に逆となるように配置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記録ヘッド。
5. 前記駆動素子が圧電体であることを特徴とする請求項１、請求項３または請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド。
6. 前記ヘッドユニットには、平面視にて略平行四辺形の鋭角部を、鋭角でなくなるように切断して形成された角落部と、当該切断した分だけ前記略平行四辺形の鈍角部に対応する位置から張り出させた延設部と、があり、
   前記ヘッドユニットを一列に繋ぎ合わせたとき、隣り合う前記延設部と前記角落部とが対向することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
7. 前記ヘッドユニットは、前記記録媒体幅の長さを持つ支持体に脱着可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置。

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