JP5935259B2 - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

Description

インクなどの液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関する。

液体噴射装置の例として、液体噴射ヘッドの一例である記録ヘッドを備えたインクジェット式のプリンターが広く知られている。インクジェット式のプリンターでは、インクカートリッジなどの液体収容容器から記録ヘッドの内部にインクが導入される。記録ヘッドに導入されたインクは、記録ヘッド内に設けられたインク導入口を通じていったんリザーバーに貯留され、リザーバーから圧力発生室にインクが供給される。そして、圧電素子などの圧力発生素子が圧力発生室内のインクに圧力変動を生じさせることにより、圧力発生室に連通するノズルからインクが噴射される。

特許文献１，２には、２つのリザーバーを組にして合計６つのリザーバーが形成され、組となる２つのリザーバー間にノズル列が形成された構造をもつ記録ヘッドが開示されている。なお、特許文献２に記載の記録ヘッドは、異なる組のリザーバー間について、それぞれのリザーバーに設けられたインク導入口の位置がノズル列方向で異なっている。具体的には、特許文献２に記載の記録ヘッドは、ノズル列方向の中央寄りにインク導入口を設けた第１リザーバーと、第１リザーバーより端部側にインク導入口を設けた第２リザーバーとを備えており、ノズル列方向に関してインク導入口の位置が異なる構成となっている。そして、複数種類のインクのうち、高デューティー駆動時においてメニスカスが大きく引き込まれる種類のインクを第１リザーバーに供給することにより、高デューティー駆動時においても安定した吐出特性を得るようにしている。

特開２００９−２０８４４３号公報 特開２０１０−１３７４２８号公報

しかしながら、特許文献１，２に記載の記録ヘッドでは、隣りあうリザーバー間について、リザーバーのインク導入口が離れた位置に形成されているため、リザーバー間の間隔を大きく確保する必要があり、記録ヘッドが大型化するという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］液体を貯留する第１液体貯留室および第２液体貯留室が形成された流路形成部材を備え、前記第１液体貯留室に貯留された液体および前記第２液体貯留室に貯留された液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、前記流路形成部材には、前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室とが第１方向に間隔を空けて設けられており、前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に、前記第１液体貯留室に貯留される液体が導入される第１導入口と、前記第２液体貯留室に貯留される液体が導入される第２導入口と、が形成され、前記第１導入口と前記第２導入口とは、前記第１方向に直交する第２方向について位置が異なり、前記第１方向について少なくとも一部が重なり合うよう配置されることを特徴とする液体噴射ヘッド。

この構成によれば、第１液体貯留室と第２液体貯留室とが間隔を空けて設けられた第１方向に直交する第２方向について、第１導入口と第２導入口とが異なる位置に配置されるため、第１導入口と第２導入口とが干渉し合うことがない。また、第１導入口と第２導入口とは、第１方向について少なくとも一部が重なり合うよう配置されるため、第１方向についての第１導入口、第２導入口間の距離を狭めることができる。したがって、第１液体貯留室と第２液体貯留室との間隔が狭い液体噴射ヘッドであっても、第１液体貯留室と第２液体貯留室との間に第１導入口の位置と前記第２導入口を配置することができ、液体噴射ヘッドの小型化を実現できる。

［適用例２］上記液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成部材には、複数の前記第２液体貯留室が形成され、各第２液体貯留室の前記第２導入口と前記第１液体貯留室の前記第１導入口とは、前記第２方向における位置が異なり、前記第１方向について少なくとも一部が重なり合うよう配置されることを特徴とする液体噴射ヘッド。

この構成によれば、複数の第２液体貯留室をもつ液体噴射ヘッドの小型化を図ることができる。

［適用例３］上記液体噴射ヘッドにおいて、前記第１導入口と前記第２導入口とは、前記第２方向に並んでいることを特徴とする液体噴射ヘッド。

この構成によれば、第１導入口と第２導入口とが同じ方向に並ぶため、第１液体貯留室と第２液体貯留室との間のより狭い間隔に第１導入口と第２導入口とを配置することが可能となり、液体噴射ヘッドをより小型化できる。

［適用例４］上記液体噴射ヘッドにおいて、前記第１液体貯留室および前記第２液体貯留室の少なくとも一方は、他方の液体貯留室の導入口に向かい合う部分が、他方の液体貯留室とは反対側に窪んでいることを特徴とする液体噴射ヘッド。

この構成によれば、第１液体貯留室と第２液体貯留室との間に第１導入口および第２導入口を配置しつつ、第１液体貯留室、第２液体貯留室間の間隔をより狭めることができるので、液体噴射ヘッドをより小型化できる。

［適用例５］上記液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成部材には、前記第１液体貯留室に対して前記第２液体貯留室の反対側に設けられ、前記第１液体貯留室に連通する第１圧力発生室および前記第１圧力発生室の液体を噴射する第１ノズルと、前記第２液体貯留室に対して前記第１液体貯留室の反対側に設けられ、前記第２液体貯留室に連通する第２圧力発生室および前記第２圧力発生室の液体を噴射する第２ノズルと、が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。

この構成によれば、第１液体貯留室と第２液体貯留室との間に圧力発生室およびノズルが配置されていないので、圧力発生室およびノズルを配置するために第１液体貯留室と第２液体貯留室との間隔を広める必要がなく、より小型な液体噴射ヘッドを得ることができる。

［適用例６］液体を貯留する第１液体貯留室および第２液体貯留室が形成された流路形成部材を備え、前記第１液体貯留室に貯留された液体および前記第２液体貯留室に貯留された液体を噴射する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置であって、前記流路形成部材には、前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室とが第１方向に間隔を空けて設けられており、前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に、前記第１液体貯留室に貯留される液体が導入される第１導入口と、前記第２液体貯留室に貯留される液体が導入される第２導入口と、が形成され、前記第１導入口と前記第２導入口とは、前記第１方向に直交する第２方向について位置が異なり、前記第１方向について少なくとも一部が重なり合うよう配置されることを特徴とする液体噴射装置。

この構成によれば、第１液体貯留室と第２液体貯留室との間に第１導入口の位置と第２導入口を配置した、より小型な液体噴射ヘッドを備えることにより、液体噴射装置の小型化を実現できる。
本発明の液体噴射ヘッドは、液体を貯留する第１液体貯留室と、前記第１液体貯留室に対して第１方向に間隔をおいて設けられ、液体を貯留する第２液体貯留室と、前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に設けられ、前記第１液体貯留室に貯留される液体が導入される第１導入口と、前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に設けられ、前記第２液体貯留室に貯留される液体が導入される第２導入口と、を備え、前記第１導入口と前記第２導入口とは、前記第１方向に直交する第２方向について位置が異なり、前記第２方向において少なくとも一部が重なり合うように配置され、前記第２方向において、前記第１導入口は前記第２液体貯留室に対して少なくとも一部が重なり合うよう配置されることを特徴とする。
また、本発明の別の側面として、液体を貯留する第１液体貯留室と、前記第１液体貯留室に対して第１方向に間隔をおいて設けられ、液体を貯留する第２液体貯留室と、前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に設けられ、前記第１液体貯留室に貯留される液体が導入される第１導入口と、前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に設けられ、前記第２液体貯留室に貯留される液体が導入される第２導入口と、を備え、前記第１導入口は、前記第２導入口よりも前記第２液体貯留室側に配置され、前記第１方向に直交する第２方向において、前記第１導入口は前記第２導入口と少なくとも一部が重なり合うことを特徴とする。
また、本発明の別の側面として、前記第２導入口は、前記第２液体貯留室における前記第２方向の縁部に対して、前記第１方向において重ならない位置に設けられていることを特徴とする。

本実施形態に係るプリンターの概略構成を示した図である。 記録ヘッドユニットの分解斜視図である。 記録ヘッドユニットの断面図である。 記録ヘッドの断面図である。 ノズルプレートの平面図である。 流路ユニットの平面図である。 補強部材の平面図である。 比較例の構成を示した図である。 変形例１の説明図である。 変形例１の説明図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の一例として、インクジェット方式の記録ヘッドを備えたプリンターについて説明する。

図１は、プリンターの概略構成を示した図である。図１に示すように、プリンター１は、液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式の記録ヘッドユニット２と、記録ヘッドユニット２を搭載するキャリッジ３と、液滴の着弾対象となる記録紙Ｓを支持するプラテン４と、記録紙Ｓの紙幅方向にキャリッジ３を往復移動させるキャリッジ移動機構５と、記録紙Ｓを紙送りする紙送り機構６と、を備えている。なお、キャリッジ移動機構５がキャリッジ３を移動させる紙幅方向が主走査方向であり、紙送り機構６が記録紙Ｓを紙送りする紙送り方向が、主走査方向に直交する副走査方向である。

キャリッジ３には、記録ヘッドユニット２が取り付けられると共に、複数のインクカートリッジ１１が着脱可能に取り付けられる。なお、本実施形態では、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクの各色インクに対応して、４つのインクカートリッジ１１が着脱可能に取り付けられることとする。

キャリッジ移動機構５は、主走査方向に架設されたガイドロッド７と、主走査方向に沿って設けられたリニアエンコーダーのリニアスケール８と、キャリッジモーター９ａ、従動ローラー９ｂ間に掛け渡されたタイミングベルト１０と、を有している。キャリッジ３は、ガイドロッド７にスライド可能に軸支されており、キャリッジ３の一部がタイミングベルト１０に係止されている。したがって、キャリッジモーター９ａの駆動により、キャリッジ３はガイドロッド７に沿って移動する。また、主走査方向におけるキャリッジ３の位置は、キャリッジ３のリニアスケール８側に設けられたリニアエンコーダーがリニアスケール８を読み取ることによって検出され、リニアエンコーダーの検出信号はプリンター１のコントローラー（図示なし）に送信される。コントローラーは、この検出信号に基づいて、走査範囲内におけるキャリッジ３の位置、すなわち記録ヘッドユニット２の位置を認識して記録ヘッドユニット２による記録動作を制御する。

次に記録ヘッドユニット２について説明する。図２は記録ヘッドユニット２の分解斜視図、図３は記録ヘッドユニット２の断面図である。図２に示すように、記録ヘッドユニット２は、インクカートリッジ１１が取り付けられる保持部材２０と、保持部材２０のインクカートリッジ１１とは反対側となる面に設けられた回路基板３０と、回路基板３０を挟んで保持部材２０に取り付けられる記録ヘッド４０と、記録ヘッド４０に取り付けられるヘッドカバー５０とを備えている。

保持部材２０は、記録ヘッド４０を保持しつつキャリッジ３に固定される部材である。保持部材２０は、インク導入部材２１と、環状のシール部材２２と、接続流路部材２３と、複数のフィルター２４と、フィルター保持部材２５と、を有している。

インク導入部材２１には、インクカートリッジ装着部２６が形成されており、インクカートリッジ装着部２６には複数のインクカートリッジ１１が着脱可能に取り付けられる。また、インクカートリッジ装着部２６には、４つのインクカートリッジ１１に対応して４つのインク導入針２７が形成されている。インクカートリッジ装着部２６にインクカートリッジ１１が装着されると、インクカートリッジ１１にインク導入針２７が挿入されて、インク導入針２７の内部に形成されたインク導入流路２７ａ（図３参照）を通じて記録ヘッドユニット２内にインクが導入される。

接続流路部材２３は、４つのインク導入針２７に対応して４つの中間流路２８が貫通するようにして形成された平板状の部材であり、環状のシール部材２２の内側に配置される。中間流路２８の上流側の一端は、インク導入部材２１のインク導入針２７内部に形成されたインク導入流路２７ａに連通している。中間流路２８の下流側の一端には、接続流路部材２３とフィルター保持部材２５との間に挟まれるようにしてフィルター２４が装着され、このフィルター２４を通じてインクが流通するよう構成されている。

シール部材２２は、インク導入部材２１のインクカートリッジ装着部２６とは反対側に取り付けられ、接続流路部材２３の外周を囲むように環状の形状を有した樹脂などの弾性部材で構成されている。また、シール部材２２は、インク導入部材２１とフィルター保持部材２５の間に挟まれることによって、インク導入部材２１とシール部材２２とフィルター保持部材２５とによって囲まれる内部空間、すなわち接続流路部材２３の周囲を密封する。

フィルター保持部材２５は、フィルター２４を接続流路部材２３とで挟みこんで保持するとともに、記録ヘッド４０が取り付けられる部材である。フィルター保持部材２５は、板厚方向にインク供給路２９が貫通して形成されており、インク供給路２９は、上流側の一端でフィルター２４を介して接続流路部材２３の中間流路２８と連通する。そして、このフィルター保持部材２５が、シール部材２２、接続流路部材２３およびフィルター２４を挟み込むようにしてインク導入部材２１に取り付けられることによって、保持部材２０が構成されている。したがって、保持部材２０の状態では、インク導入部材２１のインク導入流路２７ａ、接続流路部材２３の中間流路２８、およびフィルター保持部材２５のインク供給路２９が連通することにより、これらの流路を通じる一連のインク流路１００が形成される。インクカートリッジ１１内のインクは、インク流路１００を通じて記録ヘッド４０に供給される。

なお、インク供給路２９の下端は、フィルター保持部材２５の下面より記録ヘッド４０側に突出している。回路基板３０には流路挿通孔３１が形成されており、インク供給路２９の突出した部分は回路基板３０の流路挿通孔３１を挿通して、挿通したインク供給路２９の下端が記録ヘッド４０内の流路（後述するケース流路７２）と液密に連通する。

回路基板３０は、保持部材２０と記録ヘッド４０との間に設けられる。回路基板３０には、ＩＣ、抵抗等の電装部品が実装されるとともに、コネクター３２が実装される。回路基板３０には、記録ヘッド４０の圧電振動子とフレキシブルケーブル８２を介して電気的に接続されるとともに、コネクター３２には、プリンター１の制御部に接続された信号ケーブルが接続される。回路基板３０は、信号ケーブルを通じてプリンター１の制御部から送られる駆動信号等を、フレキシブルケーブル８２を介して振動子ユニット８０に供給することにより、記録ヘッド４０によるインクの噴射動作を制御する。

次に記録ヘッド４０の構成について説明する。図４は記録ヘッド４０の断面図である。図４に示すように、記録ヘッド４０は、リザーバー６７および圧力発生室６５などの流路が形成された流路ユニット（流路形成部材）６０と、圧力発生室内のインクに圧力変動を生じさせる圧電振動子を有する振動子ユニット８０と、振動子ユニット８０を内部に収容するヘッドケース７０と、ヘッドケース７０と流路ユニット６０との間に挟まれた補強部材９０と、を備えている。

流路ユニット６０は、ノズルプレート６１と、流路形成基板６２と、振動板６３と、を有しており、流路形成基板６２の一方面にはノズルプレート６１が、ノズルプレート６１とは反対側となる流路形成基板６２の他方面には振動板６３が接着剤などによって固定されている。

ノズルプレート６１は、ステンレス鋼板などの薄い金属板であり、記録ヘッドユニット２のドット形成密度に対応して、例えば、１８０ｄｐｉなどの所定のピッチでノズル６４が形成されている。また、複数のノズル６４が主走査方向に直交する方向に沿って列状に形成され、列状に並んだこれらのノズル６４によってノズル列が構成されている。なお、本実施形態のノズルプレート６１には、図５に示すように、ノズルプレート６１の両端にノズル列が形成されるようにして、２列のノズル列が設けられている。

流路形成基板６２には、複数のノズル６４に対応して圧力発生室６５となる空部が隔壁で区画した状態で複数形成され、さらにインク供給流路６６やリザーバー６７となる空部が形成されている。流路形成基板６２は、ノズルプレート６１と振動板６３とに挟まれるようにして各空部の開口部が塞がれることによって、リザーバー６７、インク供給流路６６および圧力発生室６５を通じる一連の流路が形成される。なお、本実施形態では、シリコンウェハーをエッチング処理することによって作製されたものを流路形成基板６２として用いている。

圧力発生室６５は、ノズル列方向に対して直交する方向に細長い室として形成され、インク供給流路６６は、圧力発生室６５とリザーバー６７との間を連通する流路幅の狭い狭窄部として形成される。また、流路形成基板６２には、２列のノズル列に対応して、圧力発生室６５の列が２列形成されている。リザーバー６７は、複数の圧力発生室６５に共通の共通液室であり、インクカートリッジ１１から供給されるインクを一旦貯留する。リザーバー６７には、各圧力発生室６５に対応するインク供給流路６６が連通しており、インク供給流路６６を通じてリザーバー６７から複数の圧力発生室６５のそれぞれにインクが供給される。

流路ユニット６０についてさらに説明する。図６は、流路ユニット６０の平面図である。図６に示すように、流路ユニット６０には、２列の圧力発生室６５のそれぞれについてリザーバー６７が設けられている。なお、２列の圧力発生室６５のうち一方の列が第１圧力発生室６５ａであり、他方の列が第２圧力発生室６５ｂである。また、第１圧力発生室６５ａに連通するノズルが第１ノズル６４ａ、第２圧力発生室６５ｂに連通するノズルが第２ノズル６４ｂである（図５参照）。

本実施形態では、２つのリザーバー６７のうち、第２圧力発生室６５ｂに対応するリザーバーは、隔壁で区画されることにより３つの第２リザーバー６７ｂに分割されている。このようにして、流路ユニット６０には、４色のインクカートリッジ１１に対応して合計４つのリザーバー６７が形成されている。なお、分割されていない第１リザーバー６７ａが第１液体貯留室に相当し、区画された３つの第２リザーバー６７ｂが第２液体貯留室に相当する。

また、リザーバー６７の一部は、ノズル列からノズルプレート６１の中央側に向けて延在しており、この延在した部分で振動板６３に開設されたインク導入口６８と連通している。このため、リザーバー６７は、振動板６３のインク導入口６８から、ヘッドケース７０に形成されたケース流路７２、補強部材９０に形成された貫通流路９１および保持部材２０のインク流路１００を通じてインクカートリッジ１１と連通すると共に、各圧力発生室６５に対応して設けられたインク供給流路６６を通じて各圧力発生室６５に連通する。これにより、リザーバー６７は、インクカートリッジ１１から供給されるインクを貯留するとともに、貯留したインクを複数の圧力発生室６５のそれぞれに供給する。

また、図６に示すように、第１リザーバー６７ａと第２リザーバー６７ｂとは主走査方向に間隔を空けるようにして並設されており、主走査方向Ｄ１に直交するノズル列方向Ｄ２に関して、４つのインク導入口６８（第１インク導入口６８ａ、第２インク導入口６８ｂ）が異なる位置に配置されている。さらに、４つのインク導入口６８がノズル列方向Ｄ２に沿って一直線上に並ぶようにして、主走査方向Ｄ１に関して第１インク導入口６８ａと第２インク導入口６８ｂが同じ位置に配置されている。なお、主走査方向が第１方向、ノズル列方向が第２方向に相当する。

さらに、第１リザーバー６７ａには、第２リザーバー６７ｂの第２インク導入口６８ｂに向かい合う部分に、第２インク導入口６８ｂと反対側に窪んだ逃げ部６７０ａが形成されている。同様に、第２リザーバー６７ｂには、第１リザーバー６７ａの第１インク導入口６８ａに向かい合う部分に、第１インク導入口６８ａと反対側に窪んだ逃げ部６７０ｂが形成されている。そして、第１インク導入口６８ａは、その一部が逃げ部６７０ｂに入り込むようにして、逃げ部６７０ｂに入り込んだ分だけ第２リザーバー６７ｂにより近い位置に配置される。同様に、第２インク導入口６８ｂは、その一部が逃げ部６７０ａに入り込むようにして、逃げ部６７０ａに入り込んだ分だけ第１リザーバー６７ａにより近い位置に配置される。なお、第１リザーバー６７ａおよび第２リザーバー６７ｂの形状は、逃げ部６７０の窪みによる影響を含めて、圧力発生室６５の列を構成する各圧力発生室６５に通じるインク供給流路６６へのインク供給圧が略均一となるよう設定されている。もっとも、リザーバー６７に対してインク導入口６８を形成する位置としては、図６に示すように、リザーバー６７の中央付近からずれた位置にインク導入口６８を配置する形態に限られることなく、リザーバー６７の中央付近にインク導入口６８を配置することによって、インク供給流路６６へのインク供給圧が略均一となるようにしてもよい。

振動板６３は、ステンレス鋼などの金属製の支持板６３ａ上にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの樹脂フィルム６３ｂをラミネート加工した二重構造の板材である。振動板６３には、上下方向に貫通させたインク導入口６８が４つのリザーバー６７に対応して複数開設されており、このインク導入口６８を通じて、リザーバー６７とケース流路７２とが連通する。

また、図４に示すように、振動板６３には、圧力発生室６５に対応する部分に、圧力発生室６５の一方の開口面を封止してこの圧力発生室６５の容積を変動させるためのダイヤフラム部６９が形成されている。ダイヤフラム部６９は、上述した二重構造をもつ板材のうち、圧力発生室６５に対応した部分の支持板６３ａにエッチング加工を施し、当該部分を環状に除去して振動子ユニット８０の圧電振動子の自由端部の先端を接合するための島部６９ａを形成することによって作製されている。この島部６９ａは圧力発生室６５に対応する領域より小さく、エッチング加工によって支持板６３ａが除去された島部６９ａの周りの樹脂フィルム６３ｂ、すなわち圧力発生室６５に対応する領域のうち島部６９ａが形成されていない領域の樹脂フィルム６３ｂが弾性体膜として機能する。

さらに、振動板６３のうちリザーバー６７に対応する部分は、流路形成基板６２に形成されたリザーバー６７となる空部の開口形状に倣って支持板６３ａがエッチング加工で除去されており、残存した樹脂フィルム６３ｂがコンプライアンス部６３ｃとなっている。このコンプライアンス部６３ｃが、リザーバー６７となる空部の一方の開口面を封止することにより、リザーバー６７内のインクにコンプライアンスが与えられている。

ヘッドケース７０は、振動子ユニット８０を収容するための収容空部７１が形成された箱状部材であり、その一方面には記録ヘッドユニット２に導入されたインクが流通するインク流路を有する保持部材２０が装着され、保持部材２０とは反対側となる面に、流路ユニット６０が接着固定されている。さらに、ヘッドケース７０の内部には、振動子ユニット８０を収容する２列の収容空部７１と、保持部材２０のインク流路から供給されるインクをリザーバー６７に供給するためのケース流路７２と、が保持部材２０から流路ユニット６０に向かう方向に貫通して形成されている。

さらに、ヘッドケース７０には、４つのリザーバー６７に対応して、ヘッドケース７０の高さ方向に貫通したケース流路７２が４つ並べて形成されている。このケース流路７２は、上流端が保持部材２０のインク流路１００に連通し、下流端が補強部材９０の貫通流路９１に連通している。

次に補強部材９０について説明する。図７は補強部材９０の平面図である。補強部材９０は、流路ユニット６０の振動板６３に接合されるヘッドケース７０よりも剛性が高い板状の部材である。例えば、樹脂製のヘッドケース７０の線膨張率は、流路ユニット６０を構成する基板の線膨張率と比較して大きいため、温度や湿度が変化したときの変形量も大きくなる。このようなヘッドケース７０の変形が、流路ユニット６０や振動子ユニット８０に影響を及ぼさないように、ヘッドケース７０と流路ユニット６０との間に補強部材９０を介在させている。このため、本実施形態の記録ヘッド４０では、流路ユニット６０よりも厚いステンレス鋼板で形成されており、流路ユニット６０より剛性が高くなるよう構成されている。また、板厚方向に貫通した挿通口９２が、２列の圧力発生室６５に対応して２列開口している。挿通口９２には、振動子ユニット８０の圧電振動子８１の先端が挿通され、挿通口９２のヘッドケース７０側の開口縁部には、振動子ユニット８０の固定板８３が接合される（図４参照）。さらに、補強部材９０の流路ユニット６０とは反対側の面には、ヘッドケース７０が、ヘッドケース７０の収容空部７１と補強部材９０の挿通口９２が連通する状態でヘッドケース７０が接合される。そして、補強部材９０の２列の挿通口９２の間には、一端がヘッドケース７０のケース流路７２と連通し、他端が振動板６３のインク導入口６８と連通する４つの貫通流路９１が並べて形成されている。貫通流路９１の上流側はケース流路７２の下流端と液密に連通し、下流側は流路ユニット６０のインク導入口６８と液密に連通している。

以上に述べたように、本実施形態の記録ヘッド４０は、保持部材２０のインク流路１００、ヘッドケース７０のケース流路７２、補強部材９０の貫通流路９１、流路ユニット６０のインク導入口６８が一連に連通する構造になっている。これにより、インクカートリッジ１１のインクは、インク流路１００、ケース流路７２、貫通流路９１、インク導入口６８を通じて、流路ユニット６０のリザーバー６７に供給される。なお、本実施形態では、第１リザーバー６７ａにはブラックインクのインクカートリッジ１１からインクが供給される。３つの第２リザーバー６７ｂには、それぞれシアンインク、マゼンタインク、イエローインクのインクカートリッジ１１からインクが供給される。

次に、振動子ユニット８０について説明する。図４に示すように、振動子ユニット８０は、圧電振動子８１と、フレキシブルケーブル８２と、固定板８３とを有している。圧電振動子８１は、細長い櫛歯状に形成されており、数十μｍ程度の極めて細い幅に切り分けられている。そして、この圧電振動子８１は縦方向に伸縮可能な縦振動型の圧電振動子として構成されている。圧電振動子８１は、一端を固定板８３上に接合することにより固定端部とし、自由端部となる他端を固定板８３の先端縁よりも外側に突出させることにより所謂片持ち梁の状態で固定されている。そして、圧電振動子８１における自由端部の先端は、流路ユニット６０におけるダイヤフラム部６９を構成する島部６９ａに固定される。

また、各圧電振動子８１を支持する固定板８３は、圧電振動子８１からの反力を受け止め得る剛性を備えた金属製の板材によって構成される。固定板８３は、例えば、厚さが１ｍｍ程度のステンレス鋼板によって作製されている。さらに、フレキシブルケーブル８２は、その一端が固定板８３とは反対側となる圧電振動子８１の側面で圧電振動子８１と電気的に接続され、回路基板３０に接続されている。これにより、プリンター１のコントローラーからの信号を回路基板３０、フレキシブルケーブル８２を介して圧電振動子８１に送ることにより、圧電振動子８１の伸縮が制御される。

また、固定板８３の補強部材側の端面の一部は、補強部材９０の挿通口９２の縁部に接着固定されている。固定板８３の補強部材９０と対向する端面において、圧電振動子８１とは反対側の角部が面取りされた面取り部８３ａが形成されており、この面取り部８３ａに接合剤の一種であるＵＶ硬化樹脂を塗布して補強部材９０と接続した後、ＵＶ照射によりＵＶ硬化樹脂を硬化させることで、固定板８３が補強部材９０に固定される。

以上のように構成された記録ヘッド４０では、圧電振動子８１の先端面がダイヤフラム部６９の島部６９ａに接合されているので、駆動回路（図示なし）などの駆動手段によって圧電振動子８１を駆動させ、圧電振動子８１を伸縮させることにより、ダイヤフラム部６９を介して圧力発生室６５の容積が変動して圧力発生室６５内のインクに圧力変動が生じる。記録ヘッド４０は、この圧力変動を利用して、圧力発生室６５内のインクをノズル６４から噴射することによって、記録用紙などの着弾対象に向けてインク滴が噴射される。

ここで、本実施形態の記録ヘッド４０は、上述したように、第１リザーバー６７ａと第２リザーバー６７ｂとが主走査方向Ｄ１に間隔を空けるようにして並設されており、主走査方向Ｄ１に直交するノズル列方向Ｄ２について、４つのインク導入口６８（第１インク導入口６８ａ、第２インク導入口６８ｂ）が異なる位置に配置されている。これにより、４つのインク導入口６８が互いに干渉することなく、第１リザーバー６７ａの第１インク導入口６８ａと第２リザーバー６７ｂの第２インク導入口６８ｂとが、ノズル列方向Ｄ２に沿って一列に並ぶよう配置されている。

図８に、本実施形態の比較例として、第１リザーバー６７ａの第１インク導入口６８ａと第２リザーバー６７ｂの第２インク導入口６８ｂとを、ノズル列方向Ｄ２について同じ位置に配置した流路ユニット６０の例を示す。この場合、第１リザーバー６７ａの第１インク導入口６８ａに対向する位置に、第２リザーバー６７ｂの第２インク導入口６８ｂが設けられているため、この２つのインク導入口６８を第１リザーバー６７ａ、第２リザーバー６７ｂ間に直列に並べるための間隔を確保する必要がある。したがって、第１リザーバー６７ａ、第２リザーバー６７ｂ間の間隔が広まり、記録ヘッド４０が大型化する。また、流路ユニット６０だけではなく、補強部材９０など記録ヘッド４０の他の構成についても第１リザーバー６７ａ、第２リザーバー６７ｂ間の間隔に対応して、より大きな寸法に設定する必要が生じる。

これに対して、本実施形態の記録ヘッド４０は、ノズル列方向Ｄ２について、第１インク導入口６８ａと第２インク導入口６８ｂとが異なる位置に配置されているので、第１インク導入口６８ａと第２インク導入口６８ｂとが干渉することがない。したがって、第１リザーバー６７ａ、第２リザーバー６７ｂ間の間隔を広めて、２つのインク導入口６８を直列に並べるための間隔を確保する必要がなく、狭い間隔に４つのインク導入口６８を１列に並べるようにして収めている。これにより、記録ヘッド４０の小型化を実現でき、記録ヘッド４０の小型化に伴ってプリンター１の小型化および軽量化を実現できる。

また、図６に示すように、第１圧力発生室および第１ノズルが、第１リザーバー６７ａに対して第２リザーバー６７ｂの反対側に設けられており、第２圧力発生室および第２ノズルが、第２リザーバー６７ｂに対して第１リザーバー６７ａの反対側に設けられている。第１リザーバー６７ａと第２リザーバー６７ｂとの間に圧力発生室およびノズルが配置されないので、圧力発生室およびノズルを配置するために第１リザーバー６７ａ、第２リザーバー６７ｂ間の間隔を広める必要がなく、より小型な液体噴射ヘッドを得ることができる。

さらに、第１リザーバー６７ａには、第２リザーバー６７ｂの第２インク導入口６８ｂに向かい合う部分に逃げ部６７０ａが形成されており、第２リザーバー６７ｂには、第１リザーバー６７ａの第１インク導入口６８ａに向かい合う部分に逃げ部６７０ｂが形成されている。このため、主走査方向Ｄ１に関して、第１リザーバー６７ａと第２リザーバー６７ｂとをより近づけて配置することができ、記録ヘッド４０をより小型化することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこの形態に限られることなく、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良により様々な形態とすることができる。また、本発明には、その等価物が含まれることはもちろんである。以下、変形例について説明する。

（変形例１）上記実施形態では、４つのインク導入口６８がノズル列方向Ｄ２に沿って一直線上に並ぶようにして、主走査方向Ｄ１に関して第１インク導入口６８ａと第２インク導入口６８ｂが同じ位置に配置された場合について説明したが、必ずしも一直線上に並んでいなくともよい。例えば、図９に示すように、主走査方向Ｄ１に関して、第１インク導入口６８ａの範囲Ｒａと第２インク導入口６８ｂの範囲Ｒｂとが一部Ｒｏで重なり合い、且つ、ノズル列方向Ｄ２に関して、第１インク導入口６８ａと第２インク導入口６８ｂとを異なる位置に配置した構成としてもよい。この場合、図８に示した比較例に比べると、重複した範囲Ｒｏがあるため、第１リザーバー６７ａ、第２リザーバー６７ｂ間の距離を狭めることが可能であり、記録ヘッド４０の小型化を実現できる。もっとも、上記実施形態のように、第１インク導入口６８ａと第２インク導入口６８ｂとがノズル列方向Ｄに関して同じ位置に配置した場合のほうが、記録ヘッドをより小型化できる。

また、図１０に示すように、第１インク導入口６８ａを第２インク導入口６８ｂより第２リザーバー６７ｂ側に配置し、第２インク導入口６８ｂを第１インク導入口６８ａより第１リザーバー６７ａ側に配置してもよい。この場合についても、主走査方向Ｄ１について、第１インク導入口６８ａと第２インク導入口６８ｂとが一部で重なり合うため、第１リザーバー６７ａ、第２リザーバー６７ｂ間の距離を狭めることが可能であり、記録ヘッド４０の小型化を実現できる。また、インク導入口６８からインク供給流路６６の入口までの距離をより長く確保できるようになるため、各圧力発生室６５に繋がるインク供給流路６６へのインク供給圧のばらつきを低減し、より好適な噴射特性を得ることができる。

（変形例２）上記実施形態では、第２リザーバー６７ｂが３つに区画されて、区画された３つの第２リザーバー６７ｂに、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクが割り当てたが、区画する数および割り当てるインクの種類はこれに限られない。また、本発明は、第２リザーバー６７ｂを区画していない記録ヘッドに適用することもできる。

（変形例３）上記実施形態では、液体噴射ヘッドの一例として、いわゆる縦振動型の圧電素子を用いてインクを噴射する記録ヘッドについて説明したが、液体噴射ヘッドとしてはこれに限られない。例えば、撓みモードの圧電素子を採用した液体噴射ヘッドやシェアモードを採用した液体噴射ヘッドとしてもよい。また、発熱素子の発熱によって圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる方式の液体噴射ヘッドや、静電アクチュエーターによって圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせる方式の液体噴射ヘッドとしてもよい。さらに、ライン型の液体噴射ヘッドであってもよい。

（変形例４）上記実施形態では、液体の一例としてのインクを噴射する記録ヘッド、液体噴射装置の一例としてプリンターについて説明したが、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドおよびこの液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置としてもよい。噴射の対象となる液体としては、例えば、液晶ディスプレイのカラーフィルターに用いられる各色材の溶液や、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイに用いられる有機ＥＬ材料の溶液、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる液状の電極材料等であってもよい。これらの液体を噴射する液体噴射ヘッドの例としては、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ装置の製造に用いられる色材噴射ヘッド、ＦＥＤ（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挙げることができる。

１…液体噴射装置としてのプリンター、２…インクジェット式記録ヘッドユニット、１１…インクカートリッジ、２０…保持部材、２１…インク導入部材、２２…シール部材、２３…接続流路部材、２４…フィルター、２５…フィルター保持部材、３０…回路基板、４０…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、６０…流路形成部材としての流路ユニット、６１…ノズルプレート、６２…流路形成基板、６３…振動板、６４ａ…第１ノズル、６４ｂ…第２ノズル、６５ａ…第１圧力発生室、６５ｂ…第２圧力発生室、６６…インク供給流路、６７ａ…第１液体貯留室としての第１リザーバー、６７ｂ…第２液体貯留室としての第２リザーバー、６８ａ…第１導入口としての第１インク導入口、６８ｂ…第２導入口としての第２インク導入口、７０…ヘッドケース、８０…振動子ユニット、９０…補強部材、Ｄ１…第１方向としての主走査方向、Ｄ２…第２方向としてのノズル列方向。

Claims (8)

1. 液体を貯留する第１液体貯留室と、
   前記第１液体貯留室に対して第１方向に間隔をおいて設けられ、液体を貯留する第２液体貯留室と、
   前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に設けられ、前記第１液体貯留室に貯留される液体が導入される第１導入口と、
   前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に設けられ、前記第２液体貯留室に貯留される液体が導入される第２導入口と、を備え、
   前記第１導入口と前記第２導入口とは、前記第１方向に直交する第２方向について位置が異なり、前記第２方向において少なくとも一部が重なり合うように配置され、
   前記第２方向において、前記第１導入口は前記第２液体貯留室に対して少なくとも一部が重なり合うよう配置され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、
   前記第２液体貯留室は複数備えられ、複数の前記第２液体貯留室の各々に設けられた前記第２導入口と前記第１液体貯留室の前記第１導入口とは、前記第２方向における位置が異なり、前記第１方向において少なくとも一部が重なり合うよう配置されることを特徴とする液体噴射ヘッド。
3. 請求項１または２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記第１導入口と前記第２導入口とは、前記第２方向に並んでいることを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記第１液体貯留室および前記第２液体貯留室の少なくとも一方は、他方の液体貯留室の導入口に向かい合う部分が、他方の液体貯留室とは反対側に窪んでいることを特徴とする液体噴射ヘッド。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記第１液体貯留室に対して前記第２液体貯留室の反対側に設けられ、前記第１液体貯留室に連通する第１圧力発生室および前記第１圧力発生室の液体を噴射する第１ノズルと、
   前記第２液体貯留室に対して前記第１液体貯留室の反対側に設けられ、前記第２液体貯留室に連通する第２圧力発生室および前記第２圧力発生室の液体を噴射する第２ノズルと、が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
6. 液体を貯留する第１液体貯留室と、
   前記第１液体貯留室に対して第１方向に間隔をおいて設けられ、液体を貯留する第２液体貯留室と、
   前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に設けられ、前記第１液体貯留室に貯留される液体が導入される第１導入口と、
   前記第１液体貯留室と前記第２液体貯留室との間に設けられ、前記第２液体貯留室に貯留される液体が導入される第２導入口と、を備え、
   前記第１導入口は、前記第２導入口よりも前記第２液体貯留室側に配置され、
   前記第１方向に直交する第２方向において、前記第１導入口は前記第２導入口と少なくとも一部が重なり合う
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
7. 請求項６に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記第２導入口は、前記第２液体貯留室における前記第２方向の縁部に対して、前記第１方向において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。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載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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