JP4983725B2 - インクジェットヘッド - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタなどに搭載されるインクジェットヘッドに関する。

従来、インクジェットプリンタに備わるインクジェットヘッドは、インクをノズルから吐出するヘッドチップを有し、ヘッドチップからインクを記録媒体に向けて吐出し着弾させることで、記録媒体に画像等を形成する。

インクジェットヘッドには、ヘッドチップへのインクの導入をマニホールドを介して行う構成のものがある。マニホールドは、例えば、ヘッドチップの側面に、チャネルのインク導入口と当該マニホールドのインク流路を連通させるようにして取り付けられている。
かかる構成のインクジェットヘッドの場合、溝状のチャネルの開口の一部を被覆部材で覆うことによりインク導入口を形成し、チャネルの被覆部材で覆う領域を調整することで、インクの吐出量を調整可能となっている。

ところで、ヘッドチップとして、圧電素子からなる駆動壁とチャネルとが交互に並設されるとともに、チャネルの並び方向に対する直交方向の一側面及び他側面にチャネルの入口及び出口がそれぞれ開設され、駆動壁の駆動電極に電圧を印加することにより駆動壁をせん断変形させてチャネル内のインクをノズルから吐出させる構成のものも知られている。ヘッドチップのチャネルの入口側には、配線基板が配設されており、配線基板に設けられた電極と駆動壁の駆動電極とを接続して、駆動電極に電圧を印加するようになっている。

上記のヘッドチップにおいて、インクの吐出量を調整する場合には、チャネル及び駆動壁の延在方向の長さを調整することにより行うようになっている。
また、圧電素子等の電気機械変換素子の共振による相互干渉を低減して不要なインク滴の吐出を防止するために、電気機械変換素子の長さを調整する技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３２２３３０号公報

しかしながら、上記のようにチャネルや駆動壁の延在方向の長さを変えるとヘッドチップ全体のインク吐出方向の長さが変化して、ノズルから配線基板までの距離が変化してしまうといった問題がある。即ち、インクの吐出量を調整する上で、チャネルの被覆部材で覆う領域を調整する構成のインクジェットヘッドの場合には、ヘッドチップのインク吐出方向の長さに変更を生じさせることはないが、チャネルや駆動壁の延在方向の長さを変える構成のインクジェットヘッドの場合には、ヘッドチップのインク吐出方向の長さが変わってしまう。

この問題に対処する上で、ヘッドチップのインク吐出方向の長さに応じて、マニホールドやヘッドチップが搭載される筐体を専用設計することが考えられるが、筐体を専用設計すると、インクジェットヘッドのコストアップを招き、生産効率が低下してしまうこととなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ヘッドチップのインク吐出方向の長さを変更しても、共通の筐体を用いることができるインクジェットヘッドの提供を課題とする。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
所定方向に沿って並設され、且つ、並び方向に対する直交方向の一側及び他側に入口及び出口がそれぞれ設けられたチャネルを有し、前記チャネルに対して圧電素子の収縮により圧力を付与して、前記チャネルの出口に連通するノズルからインクを吐出させるヘッドチップと、
インク流路を構成するインクポートを有し、前記ヘッドチップの前記チャネルの入口側に配置されるように当該ヘッドチップが設けられたマニホールドと、
前記インクポートが挿通される挿通孔を有し、前記挿通孔に前記インクポートを挿通させるようにして前記マニホールドが取り付けられた筐体と、を備え、
前記インクポートは、
前記直交方向に沿って延在するように筒状に形成されるとともに、当該直交方向の長さが、前記チャネルの前記直交方向の長さを変更しても、前記挿通孔に挿通された当該インクポートの先端部が前記ヘッドチップと反対側の面から突出可能な程度とされていることを特徴としている。

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ヘッドにおいて、
前記インクポート及び前記挿通孔は、それぞれ少なくとも２つ設けられていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記インクポートの先端部が前記直交方向にスライド自在に挿入される先端挿入部を有する継手部材を備え、
前記先端挿入部の長さは、前記チャネルの前記直交方向の長さの変更に応じて変化する前記インクポートの先端部の位置変化量よりも長くされてなり、
前記筐体は、
前記先端挿入部に前記インクポートの先端部が挿入された前記継手部材を前記直交方向に位置決めする位置決め部を備えることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記ヘッドチップは、前記圧電素子からなる駆動壁と前記チャネルとが交互に並設されてなり、前記駆動壁の駆動電極に電圧を印加することにより前記駆動壁をせん断変形させて前記チャネル内のインクをノズルから吐出させることを特徴としている。

本発明によれば、所定方向に沿って並設され、且つ、並び方向に対する直交方向の一側及び他側に入口及び出口がそれぞれ設けられたチャネルを有するヘッドチップのインク吐出方向の長さを変更しても、マニホールドの筐体への取付けに際して、筐体の挿通孔に挿通されたインクポートの先端部がヘッドチップと反対側の面から突出されることとなり、専用設計することなく共通の筐体を用いることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を参照して説明する。
図１（ａ）は、本発明を適用した実施形態のインクジェットヘッド１００を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、インクジェットヘッド１００の底面図である。また、図２は、インクジェットヘッド１００を示す分解斜視図である。なお、図２にあっては、カバー部材９の図示を省略している。
また、以下の説明では、インクジェットヘッド１００のノズル１１ａ（図４参照）の並び方向を左右方向とし、左右方向に直交する一方向を前後方向とし、前後方向及び左右方向の双方に直交する方向を上下方向とする。

本実施形態のインクジェットヘッド１００は、インクジェットプリンタ（図示略）に搭載されるものであり、図１（ａ）及び図１（ｂ）並びに図２に示すように、インクをノズル１１ａ（図４参照）から吐出させるヘッドチップ１と、このヘッドチップ１が配設された配線基板２と、この配線基板２とフレキシブル基板３を介して接続された駆動回路基板４と、ヘッドチップ１のチャネル１３にフィルタＦを介してインクを導入するマニホールド５と、内側にマニホールド５が収納された筐体６と、この筐体６の底面開口を塞ぐように取り付けられたキャップ受板７と、マニホールド５の第１インクポート５３及び第２インクポート５４に取り付けられた第１及び第２ジョイント８１ａ、８１ｂと、マニホールド５の第３インクポート５５に取り付けられた第３ジョイント８２と、筐体６に取り付けられたカバー部材９とを備えている。

先ず、ヘッドチップ１、配線基板２、フレキシブル基板３及び駆動回路基板４について、図３（ａ）及び図３（ｂ）並びに図４を参照して説明する。
図３（ａ）は、ヘッドチップ１、配線基板２、フレキシブル基板３及び駆動回路基板４を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、ヘッドチップ１を図３（ａ）と異なる方向から視て示す斜視図である。また、図４は、ヘッドチップ１及び配線基板２を模式的に示す分解斜視図である。
なお、図４にあっては、図の簡略化のため、ノズル列が１列のヘッドチップ１及び電極部２１が前側にのみ配設された配線基板２を模式的に表している。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ヘッドチップ１は、左右方向に長尺な略四角柱状の部材であり、このヘッドチップ１の下面には、インクの吐出口となるノズル１１ａ（図４参照）が開設されたノズルプレート１１が配設されている。
また、ヘッドチップ１の上面には、当該上面を開口部２２を介して上側に露出させるように配線基板２が配設され、配線基板２の左右方向に沿った両縁部に、駆動回路基板４、４と接続された２つのフレキシブル基板３、３が配設されている。

ヘッドチップ１は、圧電素子からなる駆動壁１２とチャネル１３とが交互に左右方向に沿って並設されている。
ヘッドチップ１の上面及び下面に、それぞれ各チャネル１３の入口と出口とが開設されている。各チャネル１３は、略矩形状の断面を有し、上下方向に沿って形成されている。また、各チャネル１３は、入口から出口に亘る長さ方向（上下方向）で大きさと形状がほぼ変わらないストレートタイプであり、複数のチャネル１３、…が互いに平行となるように配設されている。また、各チャネル１３の出口に各ノズル１１ａを連通させるようにノズルプレート１１が配設されている。

各チャネル１３の内面には、駆動壁１２を駆動させるための駆動電極１４が設けられている。駆動電極１４は、各チャネル１３毎に独立した金属被膜であり、ヘッドチップ１の上面に取り付けられた配線基板２の電極部２１と接続されている。
そして、ヘッドチップ１は、フレキシブル基板３から入力された制御信号に基づいて駆動壁１２が膨張・収縮を繰り返すことにより、ノズル１１ａからインクを吐出するようになっている。

上記構成のヘッドチップ１にあっては、インクの吐出量を調整する場合、チャネル１３及び駆動壁１２の上下方向（延在方向）の長さを調整することにより行うようになっている。
従って、チャネル１３及び駆動壁１２の延在方向の長さの変更によって、ヘッドチップ１全体の上下方向（インク吐出方向）の長さも変わることとなる。

配線基板２は、その略中央部に開口部２２を有し、左右方向に長尺な略矩形板状に形成されている。配線基板２の左右方向及び前後方向の各幅は、ヘッドチップ１に対してそれぞれ大きく形成されている。
開口部２２は、左右方向に長尺な略矩形状に形成され、配線基板２にヘッドチップ１が取り付けられた状態で、当該開口部２２を介してヘッドチップ１のチャネル１３の入口を上側に露出させた状態とする。
また、開口部２２の前後方向側の縁部には、ヘッドチップ１の駆動電極１４と接続される電極部２１が所定数配設されている（図４参照）。

また、配線基板２の前後方向側の縁部の各々には、フレキシブル基板３が配設されている（図２（ａ）参照）。
フレキシブル基板３は、駆動回路基板４と電気的に接続される複数の配線３１、…を有し、当該配線３１と配線基板２の電極部２１とがそれぞれ電気的に接続されている。
これにより、駆動回路基板４からの信号が、フレキシブル基板３の配線３１、配線基板２の電極部２１を介してヘッドチップ１の各チャネル１３内の駆動電極１４に印加される。

配線基板２の外縁部には、マニホールド５の下端部が接着により取り付け固定されている。即ち、マニホールド５は、ヘッドチップ１のチャネル１３の入口側（上側）に配置され、配線基板２を介してヘッドチップ１が配設されている。

次に、マニホールド５について図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して説明する。
図５（ａ）は、マニホールド５を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、マニホールド５を図５（ａ）と１８０°異なる方向から視て示す斜視図である。

マニホールド５は、樹脂により成形されてなる部材であり、ヘッドチップ１のチャネル１３に導入されるインクを貯留するものである。具体的には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、左右方向に長尺に形成され、インク貯留部５１を構成する中空状の本体部５２と、インク貯留部５１と連通され、インク流路を構成する第１〜第３インクポート５３、５４、５５と、フィルタＦを通過したインクを吸引するための洗浄バイパス部５６とを備えている。

本体部５２は、下側開口の凹型に形成され、その下端開口の縁部に、配線基板２が接着により取り付け固定される配線基板取付部５２１が設けられている。そして、下端開口を塞ぐようにヘッドチップ１を具備する配線基板２が配線基板取付部５２１に取り付けられることにより、インク貯留部５１が構成される。

インク貯留部５１の右側上端部には、第１インクポート５３が連通され、この第１インクポート５３が連通された部分よりもさらに右側、且つ、下側に洗浄バイパス部５６が連通されている。一方、インク貯留部５１の左側上端部に第２インクポート５４が連通され、この第２インクポート５４が連通された部分よりもさらに左側、且つ、下側に第３インクポート５５が連通されている。

また、本体部５２の内側であって、インク貯留部５１の上下方向中央やや下寄りの位置には、インク中のゴミを除去するためのフィルタＦが配設されている。
即ち、インク貯留部５１は、本体部５２の下端部から上側に向かって上下方向に沿って略同じ高さに形成された内側面部５１１を有し、この内側面部５１１の上端から内側に向かって前後方向及び左右方向に対して略平行に所定の長さ延出され、略矩形状のフィルタＦの外縁部が当接するフィルタ縁取付部５１２が設けられている。
また、フィルタ縁取付部５１２の左端部であって、第２インクポート５４と第３インクポート５５の間の部分には、内側面部５１１の前面と後面を亘るように形成され、フィルタＦの左端よりもわずかに内側の部分が当接する端部側フィルタ取付部５１３が設けられている。この端部側フィルタ取付部５１３は、フィルタ縁取付部５１２と略等しい高さに形成されている。
そして、端部側フィルタ取付部５１３及びフィルタ縁取付部５１２にフィルタＦが接着により取り付け固定されている。

このように、インク貯留部５１にフィルタＦが配設されることによって、当該インク貯留部５１は、第１インクポート５３及び第２インクポート５４と連通された第１液室５１４と、洗浄バイパス部５６及びヘッドチップ１と連通された第２液室５１５とに区画され、第２液室５１５は、フィルタＦを介して第３インクポート５５と連通されている（図８参照）。

第１インクポート５３は、例えば、インク貯留部５１にインクを導入するためのものである。この第１インクポート５３は、上下方向に沿って延在する円筒状に形成され、外径が上下方向に亘って略等しくされている。また、第１インクポート５３は、マニホールド５が筐体６に取り付けられる際に、筐体６の第１挿通孔６６（後述）に挿通されるようになっており、当該第１インクポート５３の外径は、第１挿通孔６６の内径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに小径とされている。

第１インクポート５３の上下方向の長さは、マニホールド５を筐体６内で最も下側に配置した状態、即ち、最も短いチャネル１３の長さに対応させてマニホールド５が最もキャップ受板７寄りに配置された状態（図８（ａ）参照）で、第１挿通孔６６に挿通された当該第１インクポート５３の先端部が筐体６の上面から突出する程度に設定されている。
このように、第１インクポート５３の上下方向の長さは、チャネル１３や駆動壁１２の上下方向（延在方向）の長さを変更しても（図８（ａ）及び図８（ｂ）参照）、第１挿通孔６６に挿通された当該第１インクポート５３の先端部が筐体６の上面から突出可能な程度とされている。

また、第１インクポート５３の先端部には、第１ジョイント８１ａが外挿されるようになっている。即ち、マニホールド５を筐体６に取り付ける際に、第１挿通孔６６に挿通され、筐体６の上面から突出された第１インクポート５３の先端部に第１ジョイント８１ａが上下方向にスライド自在に外挿されている（図８（ａ）及び図８（ｂ）参照）。

ここで、第１ジョイント８１ａについて図６を参照して説明する。
図６（ａ）は、第１ジョイント８１ａを示す斜視図であり、図６（ｂ）は、第１ジョイント８１ａを図６（ａ）と１８０°異なる方向から視て示す斜視図である。

第１ジョイント８１ａは、図示しないインク供給管が上端部に接続されるタケノコ継手（継手部材）である。具体的には、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第１ジョイント８１ａは、上下方向に沿って延在する筒状に形成され、上端部にインク管接続部８１１が形成され、インク管接続部８１１の下側に第１インクポート５３の先端部が挿入される先端挿入部８１２が設けられている。

先端挿入部８１２は、円筒状に形成され、その内径が上下方向に亘って略等しくされている。先端挿入部８１２の内径は、第１インクポート５３の外径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに大径とされている。
これにより、第１ジョイント８１ａは、第１インクポート５３の先端部に外挿された状態で、上下方向にスライド自在となっている。

また、先端挿入部８１２の上下方向の長さは、チャネル１３の上下方向の長さの変更に応じて変化する第１インクポート５３の先端部の位置変化量よりも長くなるように設定されている。
これにより、マニホールド５を筐体６内で最も上側に配置した状態、即ち、最も長いチャネル１３の長さに対応させてマニホールド５が最も筐体６の上面寄りに配置された状態（図８（ｂ）参照）で、第１インクポート５３に挿通された先端挿入部８１２の下端部が第１挿通孔６６の外縁部に接触して、第１ジョイント８１ａが位置決めされるようになっている。

洗浄バイパス部５６は、ヘッドチップ１のチャネル１３内の異物を洗浄除去するためのものである。この洗浄バイパス部５６は、上下方向に沿って延在する円筒状に形成され、外径が上下方向に亘って略等しくされている。また、洗浄バイパス部５６は、マニホールド５が筐体６に取り付けられる際に、筐体６の洗浄バイパス用挿通孔６７（後述）に挿通されるようになっており、当該洗浄バイパス部５６の外径は、洗浄バイパス用挿通孔６７の内径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに小径とされている。
洗浄バイパス部５６の上下方向の長さは、マニホールド５を筐体６内で最も下側に配置した状態、即ち、最も短いチャネル１３の長さに対応させてマニホールド５が最もキャップ受板７寄りに配置された状態（図８（ａ）参照）で、洗浄バイパス用挿通孔６７に挿通された当該洗浄バイパス部５６の先端部が筐体６の上面から突出する程度に設定されている。

なお、洗浄バイパス部５６は、ヘッドチップ１のチャネル１３内の異物を洗浄除去後、封止されるようになっている。

第２インクポート５４は、例えば、第１液室５１４内の気泡を除去するためのものである。この第２インクポート５４は、第１インクポート５３と略等しい形状に形成されている。
即ち、第２インクポート５４は、上下方向に沿って延在する円筒状に形成され、外径が上下方向に亘って略等しくされている。また、第２インクポート５４は、マニホールド５が筐体６に取り付けられる際に、筐体６の第２挿通孔６４（後述）に挿通されるようになっており、当該第２インクポート５４の外径は、第２挿通孔６４の内径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに小径とされている。

第２インクポート５４の上下方向の長さは、マニホールド５を筐体６内で最も下側に配置した状態、即ち、最も短いチャネル１３の長さに対応させてマニホールド５が最もキャップ受板７寄りに配置された状態（図８（ａ）参照）で、第２挿通孔６４に挿通された当該第２インクポート５４の先端部が筐体６の上面から突出する程度に設定されている。
このように、第２インクポート５４の上下方向の長さは、チャネル１３や駆動壁１２の上下方向（延在方向）の長さを変更しても（図８（ａ）及び図８（ｂ）参照）、第２挿通孔６４に挿通された当該第２インクポート５４の先端部が筐体６の上面から突出可能な程度とされている。

また、第２インクポート５４の先端部には、第２ジョイント８１ｂが外挿されるようになっている。即ち、マニホールド５を筐体６に取り付ける際に、第２挿通孔６４に挿通され、筐体６の上面から突出された第２インクポート５４の先端部に第２ジョイント８１ｂが上下方向にスライド自在に外挿されている（図８（ａ）及び図８（ｂ）参照）。

第２ジョイント８１ｂは、第２インクポート５４の先端部が上下方向にスライド自在に挿入される先端挿入部８１２を有する継手部材を構成している。
なお、第２ジョイント８１ｂの構成は、第２インクポート５４に外挿される第１ジョイント８１ａと略等しくなっており、その詳細な説明は省略する。

第３インクポート５５は、例えば、第２液室５１５内の気泡を除去するためのものである。この第３インクポート５５は、上下方向に沿って延在する円筒状に形成され、外径が上下方向に亘って略等しくされている。また、第３インクポート５５は、マニホールド５が筐体６に取り付けられる際に、筐体６の第３挿通孔６５（後述）に挿通されるようになっており、当該第３インクポート５５の外径は、第３挿通孔６５の内径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに小径とされている。
第３インクポート５５の上下方向の長さは、マニホールド５を筐体６内で最も下側に配置した状態、即ち、最も短いチャネル１３の長さに対応させてマニホールド５が最もキャップ受板７寄りに配置された状態（図８（ａ）参照）で、第３挿通孔６５に挿通された当該第３インクポート５５の先端部が筐体６の上面から突出する程度に設定されている。

また、第３インクポート５５の先端部には、第３ジョイント８２が外挿されるようになっている。即ち、マニホールド５を筐体６に取り付ける際に、第３挿通孔６５に挿通され、筐体６の上面から突出された第３インクポート５５の先端部に第３ジョイント８２が上下方向にスライド自在に外挿されている（図１等参照）。

なお、第３ジョイント８２は、第１及び第２ジョイント８１ａ、８１ｂの寸法を第３インクポート５５の先端部に外挿可能となるように小さくしたものであり、その主要な構成は第１及び第２ジョイント８１ａ、８１ｂと略等しくなっているため、その詳細な説明は省略する。

次に、筐体６について、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して説明する。
図７（ａ）は、筐体６を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、筐体６を図７（ａ）と１８０°異なる方向から視て示す斜視図である。

筐体６は、アルミニウムを材料としてダイキャスト法により成形されてなる部材であり、左右方向に長尺に形成されている。また、筐体６は、その内側にヘッドチップ１、配線基板２及びフレキシブル基板３が取り付けられたマニホールド５を収納可能に形成されてなり、当該筐体６の底面が開放されている。
具体的には、筐体６の下端部には、左右方向に長尺な略矩形状の下側開口部６１が形成されてなり、当該下側開口部６１を介して、ヘッドチップ１、配線基板２及びフレキシブル基板３が取り付けられたマニホールド５を下側から挿通させるようにして、当該筐体６の内側に配設可能となっている。

下側開口部６１の縁部には、キャップ受板７が取り付け固定されるキャップ受板取付部６２が設けられている。
キャップ受板７は、図２に示すように、キャップ受板取付部６２の形状に対応させて、外形が左右方向に長尺な略矩形板状に形成され、その略中央部にノズルプレート１１を露出させる左右方向に長尺なノズル用開口部７１が形成されている。
そして、筐体６の内側にヘッドチップ１、配線基板２及びフレキシブル基板３が取り付けられたマニホールド５を配設した後、ノズルプレート１１をノズル用開口部７１を介して露出させるようにしてキャップ受板７をキャップ受板取付部６２に取り付けることにより、筐体６の下側開口部６１が塞がされた状態となる。

また、筐体６の左右方向の略中央部には、マニホールド５に接続された２つの駆動回路基板４、４及びフレキシブル基板３、３を挿通させる基板挿通用開口６３が２つ形成されている。
これら基板挿通用開口６３、６３は、筐体６にカバー部材９が取り付けられることで閉塞されるようになっている。

筐体６の２つの基板挿通用開口６３、６３の左側には、マニホールド５の第２インクポート５４の先端部が挿通される第２挿通孔６４が形成され、第２挿通孔６４よりもわずかに左側であって当該第２挿通孔６４よりも低い位置に、マニホールド５の第３インクポート５５の先端部が挿通される第３挿通孔６５が形成されている（図８（ａ）及び図８（ｂ）参照）。

第２挿通孔６４は、筐体６の左第１上面６ａから所定の深さ凹んだ左上側凹部６４１に配設され、当該左上側凹部６４１の底面を上下方向に貫通するように形成されている。また、第２挿通孔６４は、第２インクポート５４の外径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに大径とされている。さらに、第２挿通孔６４の外縁部は、左右方向及び前後方向に対して略平行に形成されている。
また、左上側凹部６４１の内径は、第２ジョイント８１ｂの外径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに大径とされている。

これにより、第２挿通孔６４に挿通され、筐体６の左第１上面６ａから突出された第２インクポート５４の先端部が挿入された第２ジョイント８１ｂが左上側凹部６４１の内側に配設されることで、左右方向及び前後方向に位置決めされるとともに、第２ジョイント８１ｂの下端部が第２挿通孔６４の外縁部に接触することで当該第２ジョイント８１ｂが上下方向に位置決めされる。
ここで、左上側凹部６４１及び第２挿通孔６４の外縁部は、第２ジョイント８１ｂを上下方向に位置決めする位置決め部を構成している。

第３挿通孔６５は、左第１上面６ａよりも低い左第２上面６ｂから所定の深さ凹んだ左下側凹部６５１に配設され、当該左下側凹部６５１の底面を上下方向に貫通するように形成されている。また、第３挿通孔６５は、第３インクポート５５の外径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに大径とされている。さらに、第３挿通孔６５の外縁部は、左右方向及び前後方向に対して略平行に形成されている。
また、左下側凹部６５１の内径は、第３ジョイント８２の外径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに大径とされている。

これにより、第３挿通孔６５に挿通され、筐体６の左第２上面６ｂから突出された第３インクポート５５の先端部が挿入された第３ジョイント８２が左下側凹部６５１の内側に配設されることで、左右方向及び前後方向に位置決めされるとともに、第３ジョイント８２の下端部が第３挿通孔６５の外縁部に接触することで当該第３ジョイント８２が上下方向に位置決めされる。
ここで、左下側凹部６５１及び第３挿通孔６５の外縁部は、第３ジョイント８２を上下方向に位置決めする位置決め部を構成している。

一方、筐体６の２つの基板挿通用開口６３、６３の右側には、第２挿通孔６４と略等しい高さに、マニホールド５の第１インクポート５３の先端部が挿通される第１挿通孔６６が形成され、第１挿通孔６６よりもわずかに右側であって当該第１挿通孔６６よりも低い位置に、マニホールド５の洗浄バイパス部５６の先端部が挿通される洗浄バイパス用挿通孔６７が形成されている（図８（ａ）及び図８（ｂ）参照）。

第１挿通孔６６は、筐体６の右第１上面６ｃから所定の深さ凹んだ右上側凹部６６１に配設され、当該右上側凹部６６１の底面を上下方向に貫通するように形成されている。また、第１挿通孔６６は、第１インクポート５３の外径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに大径とされている。さらに、第１挿通孔６６の外縁部は、左右方向及び前後方向に対して略平行に形成されている。
また、右上側凹部６６１の内径は、第１ジョイント８１ａの外径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに大径とされている。

これにより、第１挿通孔６６に挿通され、筐体６の右第１上面６ｃから突出された第１インクポート５３の先端部が挿入された第１ジョイント８１ａが右上側凹部６６１の内側に配設されることで、左右方向及び前後方向に位置決めされるとともに、第１ジョイント８１ａの下端部が第１挿通孔６６の外縁部に接触することで当該第１ジョイント８１ａが上下方向に位置決めされる。
ここで、右上側凹部６６１及び第１挿通孔６６の外縁部は、第１ジョイント８１ａを上下方向に位置決めする位置決め部を構成している。

洗浄バイパス用挿通孔６７は、右第１上面６ｃよりも低い右第２上面６ｄから所定の深さ凹んだ右下側凹部６７１に配設され、当該右下側凹部６７１の底面を上下方向に貫通するように形成されている。また、洗浄バイパス用挿通孔６７は、洗浄バイパス部５６の外径と略等しいか、或いは、これよりもわずかに大径とされている。さらに、洗浄バイパス用挿通孔６７の外縁部は、左右方向及び前後方向に対して略平行に形成されている。

また、筐体６の第３挿通孔６５よりも左側の端部及び洗浄バイパス用挿通孔６７よりも右側の端部には、当該筐体６をプリンタ本体側に取り付けるための取付用孔６８がそれぞれ形成されている。

次に、上下方向の長さの異なるヘッドチップ１を用いたインクジェットヘッド１００におけるマニホールド５の配置について、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照して説明する。
図８（ａ）は、上下方向の長さが最も短いヘッドチップ１を具備するインクジェットヘッド１００を示す断面図であり、図８（ｂ）は、上下方向の長さが最も長いヘッドチップ１を具備するインクジェットヘッド１００を示す断面図である。
なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）にあっては、第３ジョイント８２の図示を省略している。

先ず、上下方向の長さが最も長いヘッドチップ１が配線基板２を介して取り付けられたマニホールド５を筐体６に収納した場合について、図８（ｂ）を参照して説明する。
図８（ｂ）に示すように、当該マニホールド５を筐体６に収納する場合、第１挿通孔６６、第２挿通孔６４、第３挿通孔６５及び洗浄バイパス用挿通孔６７の各々に挿通された第１インクポート５３、第２インクポート５４、第３インクポート５５及び洗浄バイパス部５６の各々の先端部が、筐体６の上面から突出した状態となる。
これにより、第１インクポート５３、第２インクポート５４及び第３インクポート５５の先端部に取り付けられた第１及び第２ジョイント８１ａ、８１ｂ及び第３ジョイント８２を介してインク供給管やインク排出管（図示略）を接続して、インク供給やインク排出が可能となる。

次に、上下方向の長さが最も短いヘッドチップ１が配線基板２を介して取り付けられたマニホールド５を筐体６に収納した場合について、図８（ａ）を参照して説明する。
図８（ａ）に示すように、当該マニホールド５を筐体６に収納する場合、マニホールド５が最もキャップ受板側に配設されることとなるが、第１インクポート５３、第２インクポート５４、第３インクポート５５及び洗浄バイパス部５６の各々が上下方向に長尺に形成されているので、それぞれの先端部が第１挿通孔６６、第２挿通孔６４、第３挿通孔６５及び洗浄バイパス用挿通孔６７の各々を突き抜けて上面から突出した状態となる。
これにより、第１インクポート５３、第２インクポート５４及び第３インクポート５５の先端部に取り付けられた第１及び第２ジョイント８１ａ、８１ｂ及び第３ジョイント８２を介してインク供給管やインク排出管（図示略）を接続して、インク供給やインク排出が可能となる。

このように、チャネル１３及び駆動壁１２の上下方向の長さの変更によりヘッドチップ１の上下方向の長さに変更が生じても、第１挿通孔６６、第２挿通孔６４、第３挿通孔６５及び洗浄バイパス用挿通孔６７の各々に挿通された第１インクポート５３、第２インクポート５４、第３インクポート５５及び洗浄バイパス部５６の各々の先端部が筐体６の上面から突出した状態となって、インク供給やインク排出が可能となっている。

以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド１００によれば、第１〜第３インクポート５３、５４、５５並びに洗浄バイパス部５６は、上下方向に沿って延在するように筒状に形成されるとともに、当該上下方向の長さが、チャネル１３の上下方向の長さを変更しても、第１〜第３挿通孔６６、６４、６５並びに洗浄バイパス用挿通孔６７に挿通された当該第１〜第３インクポート５３、５４、５５並びに洗浄バイパス部５６の先端部が筐体６の上面から突出可能な程度とされているので、左右方向に沿って並設され、且つ、上下方向の一側及び他側に入口及び出口がそれぞれ設けられたチャネル１３を有するヘッドチップ１の上下方向（インク吐出方向）の長さを変更しても、マニホールド５の筐体６への取付けに際して、筐体６の第１〜第３挿通孔６６、６４、６５並びに洗浄バイパス用挿通孔６７に挿通された第１〜第３インクポート５３、５４、５５並びに洗浄バイパス部５６の先端部が筐体６の上面から突出されることとなり、専用設計することなく共通の筐体６を用いることができる。

また、第１〜第３インクポート５３、５４、５５の先端部が上下方向にスライド自在に挿入される先端挿入部８１２を有する第１〜第３ジョイント８１ａ、８１ｂ、８２を備え、筐体６には、先端挿入部８１２に第１〜第３インクポート５３、５４、５５の先端部が挿入された第１〜第３ジョイント８１ａ、８１ｂ、８２を上下方向に位置決めする位置決め部が設けられているので、第１〜第３インクポート５３、５４、５５に外挿された第１〜第３ジョイント８１ａ、８１ｂ、８２の各々を所定の高さに配置することができる。
これにより、ヘッドチップ１の上下方向（インク吐出方向）の長さの変更に応じて第１〜第３インクポート５３、５４、５５の先端部の高さが変わっても、第１〜第３ジョイント８１ａ、８１ｂ、８２を介して第１〜第３インクポート５３、５４、５５に接続されるインク供給管やインク排出管（図示略）の長さを調整する必要がなくなり、インクジェットヘッド１００のコストアップや生産効率の低下を防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、第１〜第３インクポート５３、５４、５５の先端部が挿入される第１〜第３ジョイント８１ａ、８１ｂ、８２を備えるようにしたが、第１〜第３ジョイント８１ａ、８１ｂ、８２の全てを備えるか否かは適宜任意に変更することができる。つまり、第１〜第３ジョイント８１ａ、８１ｂ、８２のうち、何れか一のジョイントのみ（例えば、第１ジョイント８１ａ等）を備えるようにしても良いし、何れか二のジョイント（例えば、第１及び第２ジョイント８１ａ、８１ｂ等）を備えるようにしても良い。
即ち、必ずしも第１〜第３ジョイント８１ａ、８１ｂ、８２を備える構成でなくとも、ヘッドチップ１のチャネル１３の上下方向の長さを変更しても、第１〜第３挿通孔６６、６４、６５に挿通された第１〜第３インクポート５３、５４、５５の先端部が筐体６の上面から突出可能に構成されることで、筐体６の共通化を図ることができるという本願特有の効果を得ることができる。

さらに、上記実施形態にあっては、第１〜第３インクポート５３、５４、５５を備えるようにしたが、第１〜第３インクポート５３、５４、５５のうち、少なくとも何れか一を備えるようにすれば良い。

また、上記実施形態にあっては、ヘッドチップ１として、圧電素子からなる駆動壁１２とチャネル１３とが交互に並設されてなり、駆動壁１２の駆動電極に電圧を印加することにより駆動壁１２をせん断変形させてチャネル１３内のインクをノズル１１ａから吐出させるものを例示したが、ヘッドチップ１の構成はこれに限られるものではない。
即ち、所定方向に沿って並設され、且つ、並び方向に対する直交方向の一側及び他側に入口及び出口がそれぞれ設けられたチャネル１３を有し、チャネル１３に対して圧電素子の収縮により圧力を付与して、チャネル１３の出口に連通するノズル１１ａからインクを吐出させる構成のものであれば如何なるヘッドチップであっても良い。

さらに、上記実施形態にあっては、第１インクポート５３を用いてインク貯留部５１に対するインクの導入を行い、第２インクポート５４を用いて第１液室５１４の気泡を除去するようにしたが、これに限られるものではなく、第２インクポート５４を用いてインク貯留部５１に対するインクの導入を行い、第１インクポート５３を用いて第１液室５１４の気泡を除去するようにしても良い。

また、上記実施形態にあっては、インク吐出方向が上下方向と略平行となるように構成されたインクジェットヘッド１００を用いたが、インク吐出方向は如何なる方向であっても良く、例えば、左右方向や前後方向と略平行となるように構成しても良いし、これらの各方向と交わる方向と略平行となるように構成しても良い。

さらに、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明を適用した実施形態のインクジェットヘッドを示す図である。 図１のインクジェットヘッドを示す分解斜視図である。 図１のインクジェットヘッドに備わるヘッドチップ、配線基板、フレキシブル基板及び駆動回路基板を示す斜視図である。 図３のヘッドチップ及び配線基板を模式的に示す分解斜視図である。 図１のインクジェットヘッドに備わるマニホールドを示す斜視図である。 図１のインクジェットヘッドに備わる第１ジョイントを示す斜視図である。 図１のインクジェットヘッドに備わる筐体を示す斜視図である。 図１のインクジェットヘッドを示す断面図である。

符号の説明

１００ インクジェットヘッド
１ ヘッドチップ
１２ 駆動壁
１３ チャネル
５ マニホールド
５３ 第１インクポート
５４ 第２インクポート
５５ 第３インクポート
５６ 洗浄バイパス部
６ 筐体
６４ 第２挿通孔
６４１ 左上側凹部（位置決め部）
６５ 第３挿通孔
６５１ 左下側凹部（位置決め部）
６６ 第１挿通孔
６６１ 右上側凹部（位置決め部）
６７ 洗浄バイパス用挿通孔
８１ａ 第１ジョイント（継手部材）
８１ｂ 第２ジョイント（継手部材）
８１２ 先端挿入部

Claims (4)

1. 所定方向に沿って並設され、且つ、並び方向に対する直交方向の一側及び他側に入口及び出口がそれぞれ設けられたチャネルを有し、前記チャネルに対して圧電素子の収縮により圧力を付与して、前記チャネルの出口に連通するノズルからインクを吐出させるヘッドチップと、
   インク流路を構成するインクポートを有し、前記ヘッドチップの前記チャネルの入口側に配置されるように当該ヘッドチップが設けられたマニホールドと、
   前記インクポートが挿通される挿通孔を有し、前記挿通孔に前記インクポートを挿通させるようにして前記マニホールドが取り付けられた筐体と、を備え、
   前記インクポートは、
   前記直交方向に沿って延在するように筒状に形成されるとともに、当該直交方向の長さが、前記チャネルの前記直交方向の長さを変更しても、前記挿通孔に挿通された当該インクポートの先端部が前記ヘッドチップと反対側の面から突出可能な程度とされていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記インクポート及び前記挿通孔は、それぞれ少なくとも２つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記インクポートの先端部が前記直交方向にスライド自在に挿入される先端挿入部を有する継手部材を備え、
   前記先端挿入部の長さは、前記チャネルの前記直交方向の長さの変更に応じて変化する前記インクポートの先端部の位置変化量よりも長くされてなり、
   前記筐体は、
   前記先端挿入部に前記インクポートの先端部が挿入された前記継手部材を前記直交方向に位置決めする位置決め部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記ヘッドチップは、前記圧電素子からなる駆動壁と前記チャネルとが交互に並設されてなり、前記駆動壁の駆動電極に電圧を印加することにより前記駆動壁をせん断変形させて前記チャネル内のインクをノズルから吐出させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。

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