JP5950083B2

JP5950083B2 - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置

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Publication number: JP5950083B2
Application number: JP2012017356A
Authority: JP
Inventors: 中尾　元; 元中尾
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2032-01-30
Also published as: JP2013154556A

Description

本発明は液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関し、特にインクカートリッジに多孔質材料などで形成された圧接体からなる供給部を設け、この供給部を流路部材に設けられたフィルターに圧接することで、インクカートリッジと流路部材とが接続される、いわゆるチムニータイプの流路部材を有するものに適用して有用なものである。

液滴を吐出する液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドともいう）が挙げられる。このインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、インク滴をノズル開口から吐出するヘッド本体と、ヘッド本体が固定されると共に、インクが貯留されたインクカートリッジ（液体貯留手段）が着脱自在に設けられて、インクカートリッジからのインクをヘッド本体に供給する流路部材と、を具備するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１によれば、インクカートリッジに多孔質材料などで形成された圧接体からなる供給部を設け、この供給部を流路部材に設けられたフィルターに圧接することで、インクカートリッジと流路部材とが接続される。ここで、フィルターは先端面が開口する凸部である取付部の先端面に装着してあり、インクカートリッジは取付部を介して流路部材に装着するように構成してある。インクカートリッジを装着する部分が流路部材の凸部である取付部となっているタイプをチムニータイプと称する。

特開２００７−１５２７２号公報

しかしながら、チムニータイプの流路部材を有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、カートリッジ交換時に、カートリッジを流路部材から取り外して放置した場合には、表面積が大きいフィルターが外気に臨むため、流路部材のインク流路内のインクの水分がフィルターを介して蒸発する。これに伴い、フィルターにインクのメニスカスが形成されるが、さらにインクの水分が蒸発すると、（フィルターのメニスカス耐圧）＞（ノズル開口のメニスカス耐圧）であるので、ノズル開口のメニスカスが決壊する。この結果、ノズル開口から気泡がヘッド本体内に引き込まれるという問題を生起する。

このため、従来技術においては、カートリッジが取り外されてからの放置時間を計測し、放置時間が所定の時間を越えるとカートリッジ交換後の印刷開始に先立ちヘッドクリーニング動作を行わせていた。この場合には、クリーニングによりインクを無駄に廃棄することになってしまう。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射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、上記従来技術に鑑み、カートリッジが取り外されて長時間放置されてもノズル開口のメニスカスの破壊を防止してカートリッジ交換後の気泡吸引動作であるクリーニング動作を省略することができる液体噴射ヘッドおよ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、圧力発生室に発生する圧力により液体を吐出するノズル開口に連通された複数の個別流路である液体供給路と、各液体供給路に連通する共通の液体貯留部であるマニホールドと、該マニホールド内の圧力変動を抑制するためのコンプライアンス部とを有するヘッド本体と、
先端面が開口する凸部であり該先端面にフィルターが固着された取付部を介して液体が貯留されている液体貯留手段が装着されるとともに、装着された前記液体貯留手段から前記開口を介して導入される液体を前記ヘッド本体に導入する液体流路が形成された流路部材とを備えた液体噴射ヘッドであって、
前記液体流路内の前記液体の体積変化による前記液体流路内の圧力変動を吸収する他のコンプライアンス部を前記マニホールドの上流側に設けたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
本態様によれば、流路部材から液体カートリッジを取り外したまま放置することにより液体流路中の水分が蒸発して液体の体積が減少することにより、液体流路内の圧力が低下してもノズルメニスカスが破壊されることはない。液体流路内の圧力低下に応じて他のコンプライアンス部が変形することにより、液体の体積減少の影響を抑制することができるからである。
本発明の他の態様は、圧力発生室に発生する圧力により液体を吐出するノズル開口に連通された複数の個別流路である液体供給路と、各液体供給路に連通する共通の液体貯留部であるマニホールドと、該マニホールド内の圧力変動を抑制するためのコンプライアンス部とを有するヘッド本体と、先端面が開口する凸部である取付部を介して液体が貯留されている液体貯留手段が装着されるとともに、装着された前記液体貯留手段から前記開口を介して導入される液体を前記ヘッド本体に導入する液体流路が形成された流路部材とを備えた液体噴射ヘッドであって、前記液体流路内の前記液体の体積変化による前記液体流路内の圧力変動を吸収する他のコンプライアンス部を前記マニホールドの上流側に設けたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
本態様によれば、流路部材から液体カートリッジを取り外したまま放置することにより液体流路中の水分が蒸発して液体の体積が減少することにより、液体流路内の圧力が低下してもノズルメニスカスが破壊されることはない。液体流路内の圧力低下に応じて他のコンプライアンス部が変形することにより、液体の体積減少の影響を抑制することができるからである。

このとき、当該液体噴射ヘッドの液体吐出動作におけるヘッド本体のマニホールドでの液体の振動は、そのコンプライアンス部で抑制されるが、かかるマニホールドでの液体の振動が他のコンプライアンス部に影響を及ぼすことはない。本態様では、他のコンプライアンス部がマニホールド上に形成したコンプライアンス部よりも充分大きなコンプライアンス値をもっているからである。

ここで、他のコンプライアンス部は、前記液体流路の途中に形成されているのが望ましい。マニホールドの上流側で確実に液体流路内の液体の体積変化を吸収することができるからである。また、前記他のコンプラアンス部は、フィルムまたは弾性部材とフィルムとの組み合わせで形成するのが望ましい。液体流路内の液体の体積変化に良好に追従させることができるからである。

本発明の他の態様は、上記液体噴射ヘッドを有することを特徴とする液体噴射装置にある。
本態様によれば、カートリッジ交換に伴い、カートリッジを外した状態で長時間放置してもノズル開口におけるメニスカスの破壊を未然に防止することができるので、カートリッジ交換後の印刷等の通常動作に先立つヘッドクリーニング動作を省略することができ、その分吐出液体の無駄な消費を抑制することができる。

実施形態に係る記録ヘッドを概念的に示す説明図である。実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。実施形態に係る記録ヘッドの断面図である。液体カートリッジを流路部材に装着する際の態様を示す断面図である。実施形態におけるヘッド本体の一例を示す断面図である。本発明の他の実施の形態に係る記録ヘッドを概念的に示す説明図である。本発明の実施の形態に係る記録装置の概略図である。

以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る記録ヘッドを概念的に示す説明図である。同図に示すように、本形態に係るインクジェット式記録ヘッド１０は、インクが貯留されているインクカートリッジ（図１には図示せず）が着脱される流路部材３００と、流路部材３００を介して供給されたインクをノズル開口１３を介して吐出するヘッド本体４００とを具備する。ここで、流路部材３００は、先端面がフィルター３１７を介して開口するとともに前記インクカートリッジを装着するための円柱状に突出した凸部である取付部３１６と、取付部３１６に装着されたインクカートリッジから前記開口を介して導入されるインクをヘッド本体４００に導入するインク流路３１１が形成されている。取付部３１６の先端面に固着されているフィルター３１７は、インクカートリッジから供給されるインク中の異物や気泡を除去してインク流路３１１に導入させる。

本形態におけるインク流路３１１の途中には、ヘッド本体４００のマニホールド（図１には図示せず）におけるインクの振動を抑制するコンプライアンス部（図１には図示せず）とは別の他のコンプライアンス部３１０が形成されている。かくしてコンプライアンス部３１０は、ヘッド本体４００のマニホールドの上流側に配設されてインク流路３１１内のインクの体積変化によるその内部の圧力変動を吸収する。ここで、コンプライアンス部３１０は可撓性部材であるフィルムで好適に形成することができる。また、バネ等の弾性部材とフィルムとの組み合わせで形成することもできる。要は、インクの体積変化に伴うインク流路３１１内の圧力変動に追従して変形し得るような構成となっていれば良い。

かかる本形態によれば、流路部材３００からインクカートリッジを取り外したまま放置してもノズル開口１３におけるメニスカスが破壊されることはない。大きな開口面積を有するフィルター３１７を介してインク流路３１１内のインクが蒸発してその体積が減った場合、その減少分を補完するように図１中に点線で示すようにコンプライアンス部３１０が変形するからである。

図２は、インクカートリッジを装着した状態で示す本形態に係る記録ヘッドの分解斜視図、図３はその断面図である。両図に基づき本形態をさらに詳説する。図２および図３に示すように、流路部材３００には、内部に液体であるインクが通過するインク流路３１１が設けられ、インク流路３１１が開口する一方面にはインクカートリッジ２００が装着されるカートリッジ装着部３１２が設けられている。カートリッジ装着部３１２には、４つのインクカートリッジ２００が装着される。

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の相対向する一対の壁面のうち、一方の壁面には厚さ方向に貫通した第１係合穴３１４が設けられている。また、第１係合穴３１４が設けられた壁面に相対向する他方の壁面には、厚さ方向に貫通した第２係合穴３１５が設けられている。これら第１係合穴３１４及び第２係合穴３１５に、インクカートリッジ２００の第１係合爪２２４及び第２係合爪２２５が係合することで、カートリッジ装着部３１２にインクカートリッジ２００を固定する（この部分に関しては後に詳述する）。

なお、本形態では、カートリッジ装着部３１２には４つのインクカートリッジ２００が装着されるため、各インクカートリッジ２００の間には仕切り板３１３ａが設けられている。また、流路部材３００のカートリッジ装着部３１２には、円柱状に突出した取付部３１６が設けられている。本形態では、カートリッジ装着部３１２に４つのインクカートリッジ２００が装着されるため、取付部３１６も４個設けられている。フィルター３１７は、各取付部３１６の先端面にインク流路３１１の開口を覆うようにそれぞれ固着されている。フィルター３１７は、例えば、金属や樹脂等の繊維を細かく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３１７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。このフィルター３１７は、円盤形状を有し、取付部３１６の先端面と略同じ面積で設けられている。すなわち、フィルター３１７の周縁部は、取付部３１６の周縁部と略同じ位置まで設けられている。

フィルター３１７が固着される取付部３１６の周囲には円環状のシール用溝部３１９が設けられており、このシール用溝部３１９内に、ゴムやエラストマーなどの可撓性材料で形成されたシール部材３３０が設けられている。ここで、シール部材３３０は、取付部３１６の外周に嵌合して取り付けられる。

インクカートリッジ２００の底面には、円筒形状のリブ２２１が設けられており、リブ２２１の内部には、インクカートリッジ２００の内部のインクを流路部材３００に供給する供給口２２２が設けられている。この供給口２２２の内部には、供給部２２３が設けられている。供給部２２３は、流路部材３００のフィルター３１７に圧接して、インクカートリッジ２００内のインクを流路部材３００のインク流路３１１に供給するためのものである。このような供給部２２３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。

コンプライアンス部３１０は各インク流路３１１に設けてあり、インクカートリッジ２００を流路部材３００から取り外した状態では、その表面が外気に臨むようになっている。かくして、インクカートリッジ２００を取り外してフィルター３１７が大気に臨むことにより、フィルター３１７を介してインクの水分が蒸発し、インク流路３１１内のインクの体積が減少した場合には、その体積の減少分を補完するようにコンプライアンス部３１０が変形する。

また、インクカートリッジ２００には、流路部材３００の壁部３１３に設けられた第１係合穴３１４に挿入される第１係合爪２２４と、第１係合爪２２４とは反対面側に設けられて流路部材３００の壁部３１３に設けられた第２係合穴３１５に挿入される第２係合爪２２５とが設けられている。

第２係合爪２２５は、インクカートリッジ２００の側面の供給部２２３側に一端部が固定されて、他端部側が自由端となるように、インクカートリッジ２００に一体的に形成されたものである。これにより、第２係合爪２２５は、インクカートリッジ２００の側面に向かって弾性変形可能となっている。

ここで、流路部材３００にインクカートリッジ２００を装着する場合の態様について図４を参照して詳細に説明する。まず、図４（ａ）に示すように、インクカートリッジ２００の第１係合爪２２４側を、先に壁部３１３の内部に斜めに挿入し、第１係合爪２２４を第１係合穴３１４に挿入する。次に、図４（ｂ）に示すように、インクカートリッジ２００の第１係合爪２２４を第１係合穴３１４に挿入した状態で、第１係合爪２２４を支点としてインクカートリッジ２００を回動させることで、インクカートリッジ２００を壁部３１３の内部に挿入する。このとき、第２係合爪２２５は、流路部材３００の壁部３１３に押圧されて弾性変形し、元に戻ろうとする弾性力によって第２係合爪２２５は第２係合穴３１５に挿入される。これにより、インクカートリッジ２００は、流路部材３００のカートリッジ装着部３１２に固定される。

このようにインクカートリッジ２００を流路部材３００に装着することで、図４（ｂ）に示すように、インクカートリッジ２００のリブ２２１がシール部材３３０の上面に当接し、当該上面を流路部材３００側に撓み変形させて、リブ２２１の内部が封止される。

かくして、本形態においては、インクカートリッジ２００を流路部材３００に装着することで、供給部２２３のフィルター３１７側の全面がフィルター３１７に接触する。このため、フィルター３１７と供給部２２３との間には気泡が溜まり難い。

なお、このような流路部材３００のカートリッジ装着部３１２とは反対面側にはヘッド本体４００が固定される。

ヘッド本体４００には、流路部材３００に固定される面とは反対側に、液体としてインク滴を吐出するノズル開口（図１および図２には図示せず）が設けられている。また、ヘッド本体４００の図示しない内部にはノズル開口に連通するとともに流路部材３００の流路に連通するインク流路と、インク流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段等が設けられている。

図５は本形態におけるヘッド本体４００の具体的な一例を示す断面図である。同図に示すように、ヘッド本体４００は、複数の圧力発生室１１を有する流路形成基板１２と、各圧力発生室１１に連通する複数のノズル開口１３が穿設されたノズルプレート１４と、流路形成基板１２のノズルプレート１４とは反対側の面に設けられる振動板１５とを具備する流路ユニット１６を有する。さらに、振動板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１７を有する圧電素子ユニット１８と、振動板１５上に固定されて圧電素子ユニット１８が収容される収容部１９を有するケースヘッド２０とを有する。流路形成基板１２には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室１１が隔壁２１によって区画されてその幅方向で複数並設されている。例えば、本形態では、流路形成基板１２には、複数の圧力発生室１１が並設され、各圧力発生室１１の列の外側には、各圧力発生室１１にインクを供給するためのマニホールド２２が、流路形成基板１２を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室１１とマニホールド２２とは、インク供給路２３を介して連通している。インク供給路２３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、マニホールド２２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のマニホールド２２とは反対の端部側には、流路形成基板１２を貫通するノズル連通孔２４が形成されている。このような流路形成基板１２は、本形態では、シリコン単結晶基板からなり、流路形成基板１２に設けられる圧力発生室１１等は、流路形成基板１２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１２の一方面側にはノズル開口１３が穿設されたノズルプレート１４が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着され、各ノズル開口１３は、流路形成基板１２に設けられたノズル連通孔２４を介して各圧力発生室１１に連通されている。また、流路形成基板１２の他方面側、すなわち圧力発生室１１の開口面側には振動板１５が接合されおり、各圧力発生室１１はこの振動板１５によって封止されている。

振動板１５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜２５と、この弾性膜２５を支持する、例えば金属材料等からなる支持板２６との複合板で形成されており、弾性膜２５側が流路形成基板１２に接合されている。例えば、本形態では、弾性膜２５は、厚さが数μｍ程度のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルムからなり、支持板２６は、厚さが数十μｍ程度のステンレス鋼板（ＳＵＳ）からなる。また、振動板１５の各圧力発生室１１に対向する領域内には、圧電素子１７の先端部が当接する島部２７が設けられている。すなわち、振動板１５の各圧力発生室１１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２８が形成されて、この薄肉部２８の内側にそれぞれ島部２７が設けられている。また、本形態では、振動板１５のマニホールド２２に対向する領域に、薄肉部２８と同様に、支持板２６がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜２５のみで構成されるコンプライアンス部２９が設けられている。コンプライアンス部２９は、マニホールド２２内の圧力変化が生じた時に、その弾性膜２５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２２内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。

そして、圧電素子ユニット１８を構成する各圧電素子１７は、その活性領域の先端が振動板１５の島部２７に当接されている。実際には、各圧電素子１７の先端面が接着剤３０によって島部２７に接合されている。

ここで、圧力発生室１１内にインク滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段である圧電素子１７は、本形態では、一つの圧電素子ユニット１８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１７が形成されている。すなわち、本実施形態では、複数の圧電素子１７が一体的に形成されている。そして、この圧電素子１７（圧電素子形成部材３４）の振動に寄与しない不活性領域、すなわち、圧電素子１７の基端部側が固定基板３５に固着されている。そして、圧電素子１７の基端部近傍には、固定基板３５とは反対側の面に、各圧電素子１７を駆動するための信号を供給する配線３６を有する回路基板３７が接続され、本実施形態では、これら圧電素子１７（圧電素子形成部材３４）と固定基板３５と回路基板３７とで圧電素子ユニット１８が構成されている。

このような圧電素子ユニット１８は、圧電素子１７の先端部が上述したように振動板１５の島部２７に当接された状態で固定されている。例えば、本形態では、上述したように振動板１５上にケースヘッド２０が固定されており、圧電素子ユニット１８は、このケースヘッド２０の収容部１９内に収容されて、圧電素子１７が固定された固定基板３５が、圧電素子１７とは反対面側でケースヘッド２０に固定されている。具体的には、ケースヘッド２０の収容部１９内には、段差部３８が設けられており、固定基板３５は、このケースヘッド２０の段差部３８に接着剤３９によって接合されている。

さらにケースヘッド２０上には、回路基板３７の各配線３６がそれぞれ接続される複数の導電パッド４０が設けられた配線基板４１が固定されており、ケースヘッド２０の収容部１９は、この配線基板４１によって実質的に塞がれている。配線基板４１には、ケースヘッド２０の収容部１９に対向する領域にスリット状の開口部４２が形成されており、回路基板３７はこの配線基板４１の開口部４２から収容部１９の外側に引き出されている。

また、圧電素子ユニット１８を構成する回路基板３７は、例えば圧電素子１７を駆動するための駆動ＩＣ（図示なし）が搭載されたチップオンフィルム（ＣＯＦ）からなる。そして、回路基板３７の各配線３６は、その基端部側では、例えば半田、異方性導電材等によって圧電素子１７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３６は配線基板４１の各導電パッド４０に接合されている。具体的には、配線基板４１の開口部４２から収容部１９の外側に引き出された回路基板３７の先端部が配線基板４１の表面に沿って折り曲げられた状態で、各配線３６は配線基板４１の各導電パッド４０に接合されている。

かかる記録ヘッド１０では、インク滴を吐出する際に、圧電素子１７及び振動板１５の変形によって各圧力発生室１１の容積を変化させて所定のノズル開口１３からインク滴を吐出させる。具体的には、インクカートリッジ２００（図２参照）から流路部材３００（図２参照）を介してマニホールド２２にインクが供給されると、インク供給路２３を介して各圧力発生室１１にインクが分配される。実際には、圧電素子１７に電圧を印加することにより圧電素子１７を収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１７と共に変形されて圧力発生室１１の容積が広げられ、圧力発生室１１内にインクが引き込まれる。ノズル開口１３に至るまで内部にインクが満たされた後、配線基板４１を介して供給される記録信号に従い、圧電素子１７の電極形成材料３２，３３に印加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子１７が伸張されて元の状態に戻ると共に振動板１５も変位して元の状態に戻る。結果として圧力発生室１１の容積が収縮して圧力発生室１１内の圧力が高まりノズル開口１３からインク滴が吐出される。

かかる吐出動作に伴うマニホールド２２内のインクの振動はコンプライアンス部２９で良好に抑制される。一方、流路部材３００（図１参照）のコンプライアンス部３１０（図１参照）が吐出特性に影響を及ぼすことはない。これは次の理由による。すなわち、ノズル開口１３から圧力発生室１１を介してインク供給路２３に至る部分のコンプライアンス値（ｍ^５／Ｎ）をＣ_ｃａｖ、マニホールド２２上のコンプライアンス部２９のコンプライアンス値（ｍ^５／Ｎ）をＣ１、他のコンプライアンス部３１０のコンプライアンス値（ｍ^５／Ｎ）をＣ２とするとき、Ｃ２≫Ｃ１≫Ｃ_ｃａｖの関係となっている。ここで、コンプライアンス値が大きいほど固有振動周期が大きい（長い）が、本形態におけるＣ２の固有振動周期は、Ｃ_ｃａｖに較べて三桁程度異なるので共振もせず、この結果吐出性能に影響を与えることはないからである。

さらに、流路部材３００の各インク流路３１１（図２参照）内のインク中の水分の蒸発により、インクの体積が減少することで生起されるインク流路３１１内の圧力変動の影響がコンプライアンス部２９に及ぶことはない。コンプライアンス部３１０のコンプライアンス値Ｃ２が、コンプライアンス部２９のコンプライアンス値Ｃ１に較べて充分大きくなるように構成してあるからである。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した構成に限定されるものではない。例えば、インクカートリッジを取り外した状態におけるインクの体積変動を吸収するコンプライアンス部３１０はヘッド本体４００におけるマニホールド２２の上流であれば、特に場所を限定する必要はない。例えば、図６に示すような構成であっても構わない。同図に示すように、本形態に係るインクジェット式記録ヘッド１０Ａも、インクカートリッジ（図６には図示せず）が着脱される流路部材３００Ａと、流路部材３００Ａを介して供給されたインクをノズル開口１３を介して吐出するヘッド本体４００Ａとを具備する。一方、本形態におけるヘッド本体４００Ａの流路部材３００Ａ側の面には凸部４００Ｂが形成してあり、凸部４００Ｂを介して流路部材３００Ａを接着剤５００でヘッド本体４００Ａに接着している。この結果、形成される流路部材３００Ａとヘッド本体４００Ａとの間の大気に開放された空間が形成されるが、この空間に臨むようにコンプライアンス部３１０Ａをインク流路３１１Ａの一部として形成しても良い。

また、ヘッド本体４００における圧力発生手段も図５に示すものに限る必要はない。例えば電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電アクチュエーターの変形によって液体流路の容積を変化させて液体流路内のインクに圧力変化を生じさせることにより、ノズル開口からインク滴を吐出させるものでも良い。また、液体流路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インク滴を吐出するものでも良い。さらに、振動板と電極との間に静電気力を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーター等も使用することができる。

上述した実施の形態に係るインクジェット式記録ヘッド１０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インクジェット式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７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７に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッド１０は、インク供給手段を構成するインクカートリッジ２００が着脱可能に設けられ、この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、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動可能に設けられている。このインクジェット式記録ヘッド１０は、例えば、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、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。

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。

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般の製造方法を対象としたものであり、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インクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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の製造方法にも適用することができる。

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圧力発生室、１３ノズル開口、２２マニホールド、２３インク供給路、２９コンプライアンス部、２００インクカートリッジ（液体貯留手段）、３００，３００Ａ流路部材、３１０，３１０Ａコンプライアンス部、３１１、３１１Ａインク流路、３１６取付部、３１７フィルター、４００，４００Ａヘッド本体

Claims

圧力発生室に発生する圧力により液体を吐出するノズル開口に連通された複数の個別流路である液体供給路と、各液体供給路に連通する共通の液体貯留部であるマニホールドと、該マニホールド内の圧力変動を抑制するためのコンプライアンス部とを有するヘッド本体と、
先端面が開口する凸部であり該先端面にフィルターが固着された取付部を介して液体が貯留されている液体貯留手段が装着されるとともに、装着された前記液体貯留手段から前記開口を介して導入される液体を前記ヘッド本体に導入する液体流路が形成された流路部材とを備えた液体噴射ヘッドであって、
前記液体流路内の前記液体の体積変化による前記液体流路内の圧力変動を吸収する他のコンプライアンス部を前記マニホールドの上流側に設けたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記他のコンプライアンス部は、前記液体流路の途中に形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１または請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記他のコンプラアンス部は、フィルムまたは弾性部材とフィルムとの組み合わせで形成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドを有することを特徴とする液体噴射装置。