JP6428949B2 - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。

圧力室に充填されたインク等の液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドが従来から提案されている。例えば特許文献１には、連通基板に形成された液室空部と、連通基板に固定されるユニットケースの液室形成空部とを相互に連通させた共通液室から圧力室に液体を供給する構造が開示されている。共通液室内の液体の圧力変動を吸収するためのコンプライアンスシートが連通基板に設置されて共通液室の底面を構成する。

特開２０１３−１２９１９１号公報

しかし、特許文献１のように連通基板に設置されたコンプライアンスシートだけでは、圧力変動の吸収性能（容量）を充分に確保することは実際には容易ではない。液体噴射ヘッドの小型化を想定すると、連通基板やコンプライアンスシートの縮小が必要となるから、圧力変動の吸収性能の不足は特に深刻化する。以上の事情を考慮して、本発明は、液体の圧力変動を吸収する性能を向上させることを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の液体噴射ヘッドは、圧力室空間が形成された圧力室基板と、圧力室基板が設置される第１面と第１面とは反対側の第２面とを含み、第１空間と、第１空間と圧力室空間とを連通させる供給孔と、圧力室空間に連通する連通孔とが形成された流路基板と、流路基板の第２面に設置され、連通孔に連通するノズルが形成されたノズル板と、流路基板の第１面に設置され、流路基板の第１空間に連通する第２空間と、第２空間に連通する開口部とが形成された筐体部と、流路基板の第２面に設置され、供給孔および第１空間を封止する可撓性の第１コンプライアンス部と、筐体部の開口部を封止する可撓性の第２コンプライアンス部とを具備する。以上の構成では、流路基板の第２面に設置された第１コンプライアンス部に加えて、筐体部の開口部を封止する第２コンプライアンス部が設置されるから、第１コンプライアンス部のみを具備する構成と比較して、第１空間および第２空間の内部の液体の圧力変動を有効に吸収できるという利点がある。

本発明の好適な態様において、筐体部は、第２空間を挟んで流路基板とは反対側に位置する頂面部を含み、開口部は、頂面部に形成され、第２コンプライアンス部は、頂面部の外壁面に設置される。以上の態様では、筐体部の頂面部に第２コンプライアンス部が設置されるから、例えば筐体部の側面部に第２コンプライアンス部を設置した構成と比較して筐体部の高さ（第１面に垂直な方向のサイズ）を抑制しながら、第１空間および第２空間の内部の液体の圧力変動を有効に吸収できるという利点がある。

本発明の好適な態様において、筐体部は、第１面から突出する側面部を含み、開口部は、側面部に形成され、第２コンプライアンス部は、側面部の外壁面に設置される。以上の態様では、筐体部の側面部に第２コンプライアンス部が設置されるから、例えば筐体部の頂面部に第２コンプライアンス部を設置した構成と比較して、第１面に平行な面内における筐体部のサイズを抑制しながら、第１空間および第２空間の内部の液体の圧力変動を有効に吸収できるという利点がある。
側面部に第２コンプライアンス部を設置した構成の好適例において、側面部は、流路基板の周縁に沿って第１面から突出する基礎部を含み、第２コンプライアンス部は、基礎部の表面を含む側面部の外壁面に設置される。以上の態様では、流路基板の周縁に沿って第１面から突出する基礎部の表面を含む側面部の外壁面に第２コンプライアンス部が設置されるから、例えば側面部が基礎部を含まない構成（例えば側面部の外壁面と流路基板の側端面との双方にわたり第２コンプライアンス部を設置した構成と比較して第２コンプライアンス部が強固に固定される。したがって、コンプライアンス部の接合部からのインクの漏出等の不具合の可能性を低減できるという利点がある。

本発明の好適な態様において、側面部は、流路基板に対して外壁面が傾斜した傾斜部を含み、開口部は、傾斜部に形成され、第２コンプライアンス部は、傾斜部の外壁面に設置される。以上の態様では、流路基板に対して傾斜した傾斜部に第２コンプライアンス部が設置されるから、例えば筐体部の頂面部に第２コンプライアンス部を設置した構成と比較して、第１面に平行な面内における筐体部のサイズが抑制され、例えば筐体部の側面部に第２コンプライアンス部を設置した構成と比較して筐体部の高さが抑制されるという利点がある。

本発明の好適な態様に係る液体噴射装置は、以上に例示した各態様に係る液体噴射ヘッドを具備する。液体噴射装置の好例は、インクを噴射する印刷装置であるが、本発明に係る液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。

第１実施形態に係る印刷装置の構成図である。 液体噴射ヘッドの分解斜視図である。 液体噴射ヘッドの断面図（図２のIII−III線の断面図）である。 流路基板の平面図である。 筐体部の平面図である。 筐体部および流路基板の断面図（図３のVI−VI線の断面図）である。 筐体部を流路基板に設置する工程の説明図である。 第２実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。 第２実施形態における液体噴射ヘッドの平面図である。 第３実施形態における液体噴射ヘッドの断面図である。 変形例に係る液体噴射ヘッドの構成図である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置１０の部分的な構成図である。第１実施形態の印刷装置１０は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体（噴射対象）１２に噴射する液体噴射装置の好適な例示であり、図１に例示される通り、制御装置２２と搬送機構２４とキャリッジ２６と複数の液体噴射ヘッド１００とを具備する。印刷装置１０にはインクを貯留する液体容器（カートリッジ）１４が装着される。

制御装置２２は、印刷装置１０の各要素を統括的に制御する。搬送機構２４は、制御装置２２による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。各液体噴射ヘッド１００は、制御装置２２による制御のもとで複数のノズルからインクを媒体１２に噴射する。複数の液体噴射ヘッド１００はキャリッジ２６に搭載される。制御装置２２は、Ｙ方向に交差するＸ方向にキャリッジ２６を往復させる。搬送機構２４による媒体１２の搬送とキャリッジ２６の反復的な往復とに並行して各液体噴射ヘッド１００が媒体１２にインクを噴射することで媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、Ｘ-Ｙ平面（例えば媒体１２の表面に平行な平面）に垂直な方向を以下ではＺ方向と表記する。各液体噴射ヘッド１００によるインクの噴射方向（典型的には鉛直方向）がＺ方向に相当する。

図２は、任意の１個の液体噴射ヘッド１００の分解斜視図であり、図３は、図２におけるIII−III線の断面図である。図２に例示される通り、液体噴射ヘッド１００は、Ｘ方向に沿って配列された複数のノズルＮを具備する。第１実施形態の複数のノズルＮは、第１列Ｌ1と第２列Ｌ2とに区分される。第１列Ｌ1と第２列Ｌ2との間でノズルＮのＸ方向の位置は相違する。すなわち、複数のノズルＮが千鳥配列（スタガ配列）される。図２から理解される通り、第１実施形態の液体噴射ヘッド１００は、第１列Ｌ1の複数のノズルＮに関連する要素と第２列Ｌ2の複数のノズルＮに関連する要素とが略線対称に配置された構造である。そこで、以下の説明では、第１列Ｌ1の各ノズルＮに関連する要素に便宜的に着目し、第２列Ｌ2の各ノズルＮに関連する要素については説明を適宜に省略する。

図２および図３に例示される通り、第１実施形態の液体噴射ヘッド１００は流路基板３２を具備する。流路基板３２は、第１面Ｆ1と第２面Ｆ2とを包含する板状部材である。第１面Ｆ1はＺ方向の負側の表面であり、第２面Ｆ2は第１面Ｆ1とは反対側（Ｚ方向の正側）の表面である。流路基板３２の第１面Ｆ1の面上には、圧力室基板３４と振動部３６と複数の圧電素子３７と保護部材３８と筐体部４０とが設置され、第２面Ｆ2の面上にはノズル板５２とコンプライアンス部５４（第１コンプライアンス部）とが設置される。液体噴射ヘッド１００の各要素は、概略的には流路基板３２と同様にＸ方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤を利用して相互に接合される。

ノズル板５２は、複数のノズルＮが形成された板状部材であり、例えば接着剤を利用して流路基板３２の第２面Ｆ2に設置される。各ノズルＮはインクが通過する貫通孔である。第１実施形態のノズル板５２は、半導体製造技術（例えばエッチング）を利用してシリコン（Ｓi）の単結晶基板を加工することで製造される。ただし、ノズル板５２の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

流路基板３２は、インクの流路を形成するための板状部材である。図４は、流路基板３２の第２面Ｆ2の平面図である。図２から図４に例示される通り、第１実施形態の流路基板３２には、空間Ｒ1と複数の供給孔３２２と複数の連通孔３２４とが形成される。空間Ｒ1は、平面視で（すなわちＺ方向からみて）Ｘ方向に沿う長尺状に形成された開口であり、供給孔３２２および連通孔３２４は、ノズルＮ毎に形成された貫通孔（すなわち第１面Ｆ1と第２面Ｆ2とにわたる開口）である。複数の供給孔３２２はＸ方向に配列され、複数の連通孔３２４も同様にＸ方向に配列される。複数の供給孔３２２の配列は複数の連通孔３２４の配列と空間Ｒ1との間に位置する。また、図３および図４に例示される通り、流路基板３２の第２面Ｆ2には、相異なる供給孔３２２に対応する複数の分岐路３２６が形成される。各分岐路３２６は、空間Ｒ1と供給孔３２２とを連結するようにＹ方向に沿って延在する溝状の流路である。他方、任意の１個の連通孔３２４は平面視で１個のノズルＮに重なる。すなわち、ノズルＮは連通孔３２４に連通する。

図２および図３に例示される通り、圧力室基板３４は、複数の圧力室空間３４２がＸ方向に沿って配列された板状部材であり、例えば接着剤を利用して流路基板３２の第１面Ｆ1に設置される。圧力室空間３４２は、ノズルＮ毎に形成されて平面視でＹ方向に沿う長尺状の貫通孔である。図３に例示される通り、任意の１個の圧力室空間３４２のうちＹ方向の正側の端部は、流路基板３２の１個の連通孔３２４に平面視で重なる。したがって、圧力室空間３４２とノズルＮとは連通孔３２４を介して相互に連通する。

他方、圧力室空間３４２のうちＹ方向の負側の端部は、流路基板３２の１個の供給孔３２２に平面視で重なる。以上の説明から理解される通り、第１実施形態の供給孔３２２は、空間Ｒ1と圧力室空間３４２とを所定の流路抵抗で連通させる絞り流路として機能するから、圧力室基板３４に絞り流路を形成する必要はない。そこで、第１実施形態の圧力室基板３４には、Ｙ方向の全長にわたり所定の流路幅に維持された単純な矩形状の圧力室空間３４２が形成される。すなわち、流路面積が部分的に狭窄された絞り流路は圧力室基板３４には形成されない。したがって、圧力室基板３４に絞り流路を形成する構成と比較して圧力室基板３４に必要なサイズが低減され、ひいては液体噴射ヘッド１００の小型化を実現することが可能である。

流路基板３２および圧力室基板３４は、前述のノズル板５２と同様に、例えば半導体製造技術を利用してシリコン（Ｓi）の単結晶基板を加工することで製造される。ただし、流路基板３２および圧力室基板３４の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

図２および図３に例示される通り、圧力室基板３４のうち流路基板３２とは反対側の表面には振動部３６が設置される。第１実施形態の振動部３６は、弾性的に振動可能な板状部材（振動板）である。なお、図２および図３では、圧力室基板３４とは別体の振動部３６を圧力室基板３４に固定した構成を例示したが、所定の板厚の板状部材のうち圧力室空間３４２に対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、圧力室基板３４と振動部３６とを一体に形成することも可能である。

図３から理解される通り、流路基板３２の第１面Ｆ1と振動部３６とは、圧力室基板３４の各圧力室空間３４２の内側で相互に間隔をあけて対向する。圧力室空間３４２の内側で流路基板３２の第１面Ｆ1と振動部３６との間に位置する空間は、当該空間に充填されたインクに圧力を付与するための圧力室ＳCとして機能する。圧力室ＳCはノズルＮ毎に個別に形成される。以上の説明から理解される通り、圧力室基板３４に形成された圧力室空間３４２は、圧力室ＳCとなるべき空間である。

図２および図３に例示される通り、振動部３６のうち圧力室ＳCとは反対側の面上には、相異なるノズルＮに対応する複数の圧電素子３７が設置される。圧電素子３７は、駆動信号の供給により振動する受動素子である。複数の圧電素子３７は、各圧力室ＳCに対応するようにＸ方向に配列する。第１実施形態の圧電素子３７は、相互に対向する一対の電極と電極間に積層された圧電体層とで構成される。図２および図３の保護部材３８は、複数の圧電素子３７を保護するための構造体であり、振動部３６の表面に例えば接着剤で固定される。保護部材３８のうち振動部３６との対向面に形成された空間（凹部）の内側に複数の圧電素子３７が収容される。

筐体部４０は、複数の圧力室ＳCに供給されるインクを貯留するためのケースである。筐体部４０のうちＺ方向の正側の表面（以下「接合面」という）が例えば接着剤で流路基板３２の第１面Ｆ1に固定される。第１実施形態の筐体部４０は、流路基板３２や圧力室基板３４とは相違する材料で形成される。例えば樹脂材料の射出成形で筐体部４０を製造することが可能である。ただし、筐体部４０の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

図５は、流路基板３２側（Ｚ方向の正側）からみた筐体部４０の平面図である。図３および図５に例示される通り、第１実施形態の筐体部４０は、空間Ｒ2が形成された構造体である。空間Ｒ2は、流路基板３２側が開口した凹部であり、Ｘ方向に長尺な形状に形成される。図３に例示される通り、空間Ｒ2は、第１部分ｒ1と第２部分ｒ2とを包含する。第２部分ｒ2は第１部分ｒ1からみて流路基板３２側（インクの流動の下流側）の空間である。また、第１列Ｌ1に対応する空間Ｒ2と第２列Ｌ2に対応する空間Ｒ2との間には、保護部材３８および圧力室基板３４を収容する収容空間４５が形成される。

図２および図３に例示される通り、第１実施形態の筐体部４０は頂面部４２と側面部４４とを包含する。側面部４４は、流路基板３２の周縁に沿って第１面Ｆ1からＺ方向の負側に突出するように当該第１面Ｆ1に固定された部分である。側面部４４の底面が接合面として流路基板３２の第１面Ｆ1に接合される。図３から理解される通り、側面部４４の外壁面（空間Ｒ2側の内壁面とは反対側の表面）と流路基板３２の側端面とは略同一面内（いわゆる面一）に位置する。すなわち、Ｚ方向からみた流路基板３２の外形と筐体部４０の外形とは実質的に一致し、筐体部４０の外形は流路基板３２の外周縁の外側には突出しない。したがって、筐体部４０が流路基板３２と比較して大型である構成と比較して液体噴射ヘッド１００の小型化が実現されるという利点がある。

筐体部４０の頂面部４２は、空間Ｒ2を挟んで流路基板３２とは反対側に位置する部分である。側面部４４および頂面部４２で包囲された空間が空間Ｒ2に相当する。図２および図３に例示される通り、第１実施形態の頂面部４２には導入口４３が形成される。導入口４３は、筐体部４０の空間Ｒ2と筐体部４０の外側とを連通させる管状部分である。図３から理解される通り、第１実施形態の導入口４３は、平面視で空間Ｒ2の第２部分ｒ2を挟んで側面部４４とは反対側（Ｙ方向の正側）に位置し、空間Ｒ2のうちの第１部分ｒ1に連通する。

図３に例示される通り、流路基板３２の空間Ｒ1と筐体部４０の空間Ｒ2とは相互に連通する。空間Ｒ1と空間Ｒ2とで構成される空間は液体貯留室（リザーバー）ＳRとして機能する。液体貯留室ＳRは、複数のノズルＮにわたる共通液室であり、液体容器１４から導入口４３に供給されたインクを貯留する。前述の通り、第２部分ｒ2に対してＹ方向の正側に導入口４３は位置する。したがって、液体容器１４から導入口４３に供給されたインクは、図３に破線の矢印で図示した通り、空間Ｒ2の第１部分ｒ1内で側面部４４側（Ｙ方向の負側）に流動するとともに第２部分ｒ2に到達し、第２部分ｒ2内ではＺ方向の正側に流動する。すなわち、導入口４３から側面部４４側に向かう流路が筐体部４０の内部には形成される。そして、液体貯留室ＳRに貯留されたインクは、複数の分岐路３２６に分岐したうえで供給孔３２２を通過して各圧力室ＳCに並列に供給および充填され、振動部３６の振動に応じた圧力変動により圧力室ＳCから連通孔３２４とノズルＮとを通過して外部に噴射される。すなわち、圧力室ＳCは、インクをノズルＮから噴射するための圧力を発生させる空間として機能し、液体貯留室ＳRは、複数の圧力室ＳCに供給されるインクを貯留する空間（共通液室）として機能する。

図２および図３に例示される通り、流路基板３２の第２面Ｆ２にはコンプライアンス部５４が設置される。コンプライアンス部５４は、可撓性のフィルムであり、液体貯留室ＳＲ（空間Ｒ１）内のインクの圧力変動を吸収する吸振体として機能する。図３に例示される通り、コンプライアンス部５４は、流路基板３２の空間Ｒ１と複数の分岐路３２６と複数の供給孔３２２とを封止するように流路基板３２の第２面Ｆ２に設置されて液体貯留室ＳＲの底面を構成する。すなわち、圧力室ＳＣは供給孔３２２を介してコンプライアンス部５４に対向する。なお、図２の例示では第１列Ｌ１に対応する空間Ｒ１と第２列Ｌ２に対応する空間Ｒ１とを別個のコンプライアンス部５４で封止したが、双方の空間Ｒ１にわたり１個のコンプライアンス部５４を連続させることも可能である。

他方、図２および図３に例示される通り、筐体部４０の頂面部４２には開口部４２２が形成される。具体的には、導入口４３を挟んでＸ方向の正側および負側に開口部４２２が形成される。開口部４２２は、筐体部４０の空間Ｒ2と筐体部４０の外部の空間とを連通させる開口である。図２に例示される通り、頂面部４２の表面にはコンプライアンス部４６（第２コンプライアンス部）が設置される。コンプライアンス部４６は、液体貯留室ＳR（空間Ｒ2）内のインクの圧力変動を吸収する吸振体として機能する可撓性のフィルムであり、開口部４２２を封止するように頂面部４２の外壁面に設置されて液体貯留室ＳRの壁面（具体的には天面）を構成する。第１実施形態のコンプライアンス部４６は、液体貯留室ＳR内でコンプライアンス部５４の上流側に位置し、流路基板３２の第１面Ｆ1やコンプライアンス部５４に対して平行に配置される。なお、図２の例示では開口部４２２毎に別個のコンプライアンス部４６を設置したが、１個のコンプライアンス部４６が複数の開口部４２２にわたり連続する構成も採用され得る。以上の説明から理解される通り、第１実施形態では、コンプライアンス部５４およびコンプライアンス部４６が、液体貯留室ＳR内の圧力変動を抑制するために設置される。

図２から図４に例示される通り、流路基板３２の空間Ｒ1には梁状部３２８が設置される。第１実施形態では、空間Ｒ1のうちＸ方向の中央の位置に１個の梁状部３２８が形成される。梁状部３２８は、空間Ｒ1のうちＹ方向に相互に間隔をあけて対向する一対の内壁面間にわたる梁状の部分である。すなわち、梁状部３２８は、空間Ｒ1のうちＸ-Ｚ平面に平行な一対の内壁面の一方からＹ方向に突出して他方に到達する形状に形成される。図２および図４に例示される通り、空間Ｒ1が梁状部３２８を境界として２個の空間に分割された構造と表現することも可能である。第１実施形態の梁状部３２８は、シリコンの単結晶基板の加工で流路基板３２と一体に形成される。なお、図４では空間Ｒ1に１個の梁状部３２８を形成した構成を例示したが、複数の梁状部３２８をＸ方向に相互に間隔をあけて空間Ｒ1内に形成することも可能である。

図３および図５に例示される通り、筐体部４０の空間Ｒ2には複数の梁状部４８が形成される。梁状部４８は、空間Ｒ2のうちＹ方向に相互に間隔をあけて対向する一対の内壁面にわたる梁状の部分である。すなわち、梁状部４８は、空間Ｒ2のうちＸ-Ｚ平面に平行な一対の内壁面の一方からＹ方向に突出して他方に到達する形状に形成される。Ｘ方向に相互に間隔をあけて複数の梁状部４８が空間Ｒ2に設置される。すなわち、第１実施形態では、流路基板３２の梁状部３２８を上回る総数の梁状部４８が筐体部４０に設置される。第１実施形態の梁状部３２８は、例えば樹脂材料の射出成形で筐体部４０と一体に形成される。

図６は、図３におけるVI−VI線の断面図である。すなわち、流路基板３２の空間Ｒ1と筐体部４０の空間Ｒ2とを通過する断面の構造が図６に図示されている。図６に例示される通り、梁状部３２８の上面は流路基板３２の第１面Ｆ1と同一面内に位置し、梁状部３２８の下面は第１面Ｆ1と第２面Ｆ2との間に位置する。したがって、梁状部３２８とコンプライアンス部５４とは、Ｚ方向に相互に所定の間隔Ｄ1をあけて対向する。

図６に例示される通り、筐体部４０の梁状部４８のうち流路基板３２側の表面は、流路基板３２の第１面Ｆ1（Ｘ-Ｙ平面）に対して傾斜した傾斜面である。具体的には、第１実施形態の梁状部４８の表面は、Ｙ方向に平行な稜線を境界としてＸ方向の正側および負側に位置する一対の傾斜面（平面または曲面）を包含する。すなわち、梁状部４８の横幅（Ｘ方向の寸法）は、Ｚ方向の負側から正側にかけて漸減する。図６から理解される通り、流路基板３２の梁状部３２８は筐体部４０の梁状部４８と比較して幅広である。また、図６から理解される通り、筐体部４０の複数の梁状部４８は流路基板３２の第１面Ｆ1からＺ方向の負側（流路基板３２とは反対側）に離間した位置に設置される。具体的には、各梁状部４８と第１面Ｆ1との間には所定の間隔Ｄ2が確保される。前述の通り、筐体部４０の接合部が第１面Ｆ1に接合されるから、各梁状部４８と接合面とが間隔Ｄ2だけ離間するとも換言され得る。

図７は、筐体部４０を流路基板３２の第１面Ｆ1に設置する工程の説明図である。図７に例示される通り、接着剤が均等な厚さに塗布された作業面に筐体部４０を載置することで接合面（例えば側面部４４の底面）に接着剤を転写し、接着剤が転写された筐体部４０を流路基板３２の第１面Ｆ1に配置することで筐体部４０が流路基板３２に接合される。第１実施形態では、筐体部４０のうち接合面から間隔Ｄ2だけ離間した位置に複数の梁状部４８が設置されるから、筐体部４０を作業面に載置する図７の工程において、接着剤の本来の転写対象である接合面とともに梁状部４８にも接着剤が付着する可能性は低減される。したがって、梁状部４８に付着して硬化した接着剤が液体貯留室ＳR内のインクの流動を阻害する可能性を低減できるという利点がある。

以上に説明した通り、第１実施形態では、流路基板３２に形成された供給孔３２２（絞り流路）を介して液体貯留室ＳＲと圧力室ＳＣとが連通されるから、圧力室空間３４２に絞り流路を形成する構成と比較して圧力室基板３４に必要なサイズが低減される。したがって、液体噴射ヘッド１００の小型化を実現することが可能である。また、供給孔３２２を挟んで圧力室ＳＣに対向するように圧力室ＳＣに近い位置にコンプライアンス部５４が設置されるから、各圧力室ＳＣから供給孔３２２を介して液体貯留室ＳＲに伝播する圧力変動をコンプライアンス部５４で効率的に吸収できるという利点もある。他方、液体噴射ヘッド１００の小型化のために流路基板３２を縮小した構成では、コンプライアンス部５４の面積を充分に確保することが困難であり、コンプライアンス部５４だけでは液体貯留室ＳＲ内の圧力変動を充分に抑制できない可能性も想定される。第１実施形態では、流路基板３２のコンプライアンス部５４に加えて筐体部４０にコンプライアンス部４６が設置されるから、コンプライアンス部４６が設置されない構成と比較して、流路基板３２が小型化された場合でも液体貯留室ＳＲ内の圧力変動を有効に抑制できるという利点がある。

他方、液体噴射ヘッド１００の小型化のためには筐体部４０も小型化する必要があるが、筐体部４０の小型化のために側面部４４や頂面部４２の板厚を削減した場合には、筐体部４０の機械的な強度が不足する可能性がある。第１実施形態では、筐体部４０に梁状部４８が設置されるから、筐体部４０の小型化のために各部の板厚を削減した構成でも、筐体部４０の機械的な強度を維持できるという利点がある。第１実施形態では、筐体部４０の梁状部４８に加えて流路基板３２に梁状部３２８が設置されるから、流路基板３２の機械的な強度（ひいては液体噴射ヘッド１００の全体的な強度）を維持できるという利点もある。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図８は、第２実施形態の液体噴射ヘッド１００の断面図であり、図９は、Ｚ方向の負側からみた液体噴射ヘッド１００の平面図である。図９では、第１列Ｌ1の複数のノズルＮに対応する要素の符号の末尾に添字１が付加され、第２列Ｌ2の複数のノズルＮに対応する要素の符号の末尾に添字１が付加されている。図９に例示される通り、第２実施形態における液体噴射ヘッド１００の筐体部４０の頂面部４２には、第１列Ｌ1の複数のノズルＮに対応する導入口４３１と第２列Ｌ2の複数のノズルＮに対応する導入口４３２とがＸ方向に配列される。

第１列Ｌ1に対応する液体貯留室ＳR1（空間Ｒ2）の内壁面は、平面視で導入口４３１からＹ方向の負側に延在する傾斜面４７１を包含し、第２列Ｌ2に対応する液体貯留室ＳR2の内壁面は、平面視で第２列Ｌ2の導入口４３２からＹ方向の正側に延在する傾斜面４７２を包含する。図８から理解される通り、傾斜面４７１および傾斜面４７２は、Ｘ-Ｙ平面に対して傾斜した平面または曲面である。以上の説明から理解される通り、液体容器１４から導入口４３に供給されたインクは、図８に破線の矢印で図示された通り、液体貯留室ＳR内で傾斜面４７に沿って側面部４４側（Ｙ方向の負側）に流動する。

筐体部４０の頂面部４２に開口部４２２が形成された第１実施形態とは対照的に、第２実施形態では、図８に例示される通り、筐体部４０の側面部４４に開口部４４２が形成される。具体的には、側面部４４は、流路基板３２の周縁に沿ってＸ方向に延在する基礎部４４５を底辺とする矩形枠状に形成される。基礎部４４５の底面が接合面として流路基板３２の第１面Ｆ1に例えば接着剤で接合される。したがって、基礎部４４５は第１面Ｆ1からＺ方向の負側に突出する。図８に例示される通り、第２実施形態のコンプライアンス部４６は、側面部４４の外壁面に設置されて開口部４４２を封止する。すなわち、基礎部４４５の表面を含む矩形枠状の外壁面にコンプライアンス部４６が固定される。流路基板３２の第２面Ｆ2にコンプライアンス部５４を設置した構成は第１実施形態と同様である。すなわち、第２実施形態のコンプライアンス部４６は、流路基板３２の第１面Ｆ1やコンプライアンス部５４に対して垂直に配置される。以上の説明から理解される通り、第２実施形態においても第１実施形態と同様に、流路基板３２に設置されたコンプライアンス部５４と筐体部４０に設置されたコンプライアンス部４６との双方が、液体貯留室ＳR内の圧力変動を吸収するために利用される。

図８に例示される通り、側面部４４のうち基礎部４４５の内壁面には、第１実施形態と同様の複数の梁状部４８が設置される。具体的には、Ｘ方向に延在する基礎部４４５に沿って相互に間隔をあけて複数の梁状部４８が配列される。複数の梁状部４８は、流路基板３２の第１面Ｆ1（あるいは基礎部４４５の底面である接合面）に対して間隔Ｄ2だけＺ方向の負側に位置する。流路基板３２の梁状部３２８の構成は第１実施形態と同様である。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。第２実施形態では、側面部４４に開口部４４２が形成されるから、側面部４４のうち特に基礎部４４５については機械的な強度が不足し易いという傾向がある。第２実施形態では、基礎部４４５に梁状部４８が設置されるから、基礎部４４５の機械的な強度を効果的に補強できるという利点がある。

また、第２実施形態では、筐体部４０の側面部４４にコンプライアンス部４６が設置されるから、頂面部４２にコンプライアンス部４６を設置した第１実施形態と比較して、Ｚ方向からみた液体噴射ヘッド１００のサイズ（Ｘ-Ｙ平面内のサイズ）を抑制しながら、液体貯留室ＳR内の圧力変動を吸収する性能を向上させることが可能である。他方、第１実施形態では、頂面部４２にコンプライアンス部４６が設置されるから、側面部４４にコンプライアンス部４６を設置する第２実施形態と比較して、筐体部４０の高さ（Ｚ方向のサイズ）を抑制しながら、液体貯留室ＳR内の圧力変動を吸収する性能を確保できるという利点がある。また、筐体部４０の高さが抑制されるほど、例えば液体貯留室ＳR内のインクに混入した気泡をノズルＮから排出するために当該気泡を移動させる距離が短縮される。すなわち、気泡の排出という観点からは第２実施形態よりも第１実施形態のほうが有利である。

なお、例えば筐体部４０の側面部４４が基礎部４４５を含まない構成（例えば開口部４４２の底辺が流路基板３２の第１面Ｆ1で画定される構成である。以下「対比例」という）では、側面部４４の外壁面と流路基板３２の側端面とにわたりコンプライアンス部４６が設置される。第２実施形では、筐体部４０のうち基礎部４４５の表面を含む側面部４４の外壁面にコンプライアンス部４６が設置されるから、コンプライアンス部４６が側面部４４の外壁面と流路基板３２の側端面との双方にわたる対比例と比較してコンプライアンス部４６が強固に固定される。したがって、コンプライアンス部の接合部からのインクの漏出等の不具合の可能性を低減できるという利点がある。

＜第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態の液体噴射ヘッド１００の断面図である。第３実施形態の筐体部４０は、図９に例示した第２実施形態と同様に２個の導入口４３がＸ方向に配列され、液体貯留室ＳRの内壁面は傾斜面４７（４７１，４７２）を包含する。図１０に例示される通り、第３実施形態の液体噴射ヘッド１００の筐体部４０は、外壁面が流路基板３２の第１面Ｆ1（Ｘ-Ｙ平面）に対して傾斜した傾斜部４９を包含する。具体的には、傾斜部４９は、液体貯留室ＳRの傾斜面４７に略平行な部分である。

第３実施形態では、筐体部４０の傾斜部４９に開口部４９２が形成される。第３実施形態のコンプライアンス部４６は、傾斜部４９の外壁面に設置されて開口部４９２を封止する。流路基板３２の第２面Ｆ2にコンプライアンス部５４を設置した構成は第１実施形態と同様である。したがって、第２実施形態のコンプライアンス部４６は、流路基板３２の第１面Ｆ1やコンプライアンス部５４に対して傾斜する。以上の説明から理解される通り、第３実施形態においても第１実施形態と同様に、流路基板３２に設置されたコンプライアンス部５４と筐体部４０に設置されたコンプライアンス部４６との双方が、液体貯留室ＳR内の圧力変動を吸収するために利用される。なお、流路基板３２の梁状部３２８および筐体部４０の梁状部４８の構成は第１実施形態と同様である。

第３実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第３実施形態では、筐体部４０の傾斜部４９の外壁面にコンプライアンス部４６が設置される。したがって、例えば第１実施形態のように流路基板３２に平行にコンプライアンス部４６を設置した構成と比較してＸ-Ｙ平面内の液体噴射ヘッド１００のサイズを抑制するとともに、第２実施形態のように流路基板３２に垂直にコンプライアンス部４６を設置した構成と比較してＺ方向の液体噴射ヘッド１００のサイズを抑制できるという利点がある。

なお、例えば第１実施形態や第２実施形態のように頂面部４２と側面部４４とが相互に略直交する構成では、液体貯留室ＳRのうち頂面部４２と側面部４４とが交差する角部の内側の部分（例えば図８の領域α）にインクが滞留し易いという傾向がある。第３実施形態では、筐体部４０が傾斜部４９を包含するから、第１実施形態や第２実施形態と比較して液体貯留室ＳR内のインクの円滑な流動が促進される。したがって、インクに混入した気泡が液体貯留室ＳR内に滞留する可能性を低減できるとう利点もある。

＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）前述の各形態では、１個の流路基板３２に対して１個の筐体部４０を設置したが、図１１に例示される通り、複数の流路基板３２に対して１個の筐体部７２を設置することも可能である。図１１に例示された複数の液体噴射部７０の各々は、前述の各形態における液体噴射ヘッド１００のうち筐体部４０以外の要素である。すなわち、任意の１個の液体噴射部（ヘッドチップ）７０は、流路基板３２と圧力室基板３４と振動部３６と複数の圧電素子３７と保護部材３８とノズル板５２とコンプライアンス部５４とを具備する。図１１に例示される通り、複数の液体噴射部７０の流路基板３２に対して１個の筐体部７２が共通に設置される。筐体部７２には、相異なる液体噴射部７０に対応する複数の空間Ｒ2（図示略）が形成されて各液体噴射部７０の流路基板３２の空間Ｒ1に連通する。筐体部７２の側面には複数の液体噴射部７０にわたる開口部７２２が形成され、当該開口部７２２を封止するコンプライアンス部（第２コンプライアンス部）７４が筐体部７２の外壁面に設置される。すなわち、複数の液体噴射部７０にわたり１個のコンプライアンス部７４が共用される。図１１の構成によれば、液体噴射部７０毎に筐体部７２とコンプライアンス部７４とを別個に設置する構成と比較して液体噴射ヘッド１００の構成が簡素化されるという利点がある。なお、図１１では、筐体部７２の側面にコンプライアンス部７４を設置したが、筐体部７２の頂面（上面）に複数の液体噴射部７０にわたるコンプライアンス部７４を設置することも可能である。

（２）第１実施形態では筐体部４０の頂面部４２にコンプライアンス部４６を設置し、第２実施形態では筐体部４０の側面部４４にコンプライアンス部４６を設置したが、筐体部４０の頂面部４２および側面部４４の双方にコンプライアンス部４６を設置することも可能である。また、第３実施形態で例示した筐体部４０の傾斜部４９と頂面部４２および側面部４４の少なくとも一方とにコンプライアンス部４６を設置した構成も採用され得る。

（３）圧力室ＳCの内部に圧力を付与する要素（駆動素子）は、前述の各形態で例示した圧電素子３７に限定されない。例えば、加熱により圧力室ＳCの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子を駆動素子として利用することも可能である。以上の例示から理解される通り、駆動素子は、液体を噴射するための要素（典型的には圧力室ＳCの内部に圧力を付与する要素）として包括的に表現され、動作方式（圧電方式／熱方式）や具体的な構成の如何は不問である。

（４）前述の各形態では、梁状部４８を筐体部４０と一体に形成したが、筐体部４０とは別体の梁状部４８を筐体部４０に固定することも可能である。流路基板３２の梁状部３２８についても同様であり、流路基板３２とは別体の梁状部３２８を流路基板３２に固定することも可能である。なお、梁状部４８および梁状部３２８の少なくとも一方を省略することも可能である。

（５）前述の各形態では、複数の液体噴射ヘッド１００を搭載したキャリッジ２６がＸ方向に移動するシリアルヘッドを例示したが、複数の液体噴射ヘッド１００をＸ方向に配列したラインヘッドにも本発明を適用することが可能である。

（６）以上の各形態で例示した印刷装置１０は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。

１０……印刷装置（液体噴射装置）、１２……媒体、１４……液体容器、２２……制御装置、２４……搬送機構、２６……キャリッジ、１００……液体噴射ヘッド、３２……流路基板、３２２……供給孔、３２４……連通孔、３２６……分岐路、３２８……梁状部、３４……圧力室基板、３４２……圧力室空間、３６……振動部、３７……圧電素子、３８……保護部材、４０……筐体部、４２……頂面部、４３……導入口、４４……側面部、４６……コンプライアンス部、４８……梁状部、４９……傾斜部、５２……ノズル板、５４……コンプライアンス部、ＳR……液体貯留室、ＳC……圧力室、Ｎ……ノズル。

Claims (6)

1. 圧力室空間が形成された圧力室基板と、
   前記圧力室基板が設置される第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを含み、第１空間と、前記第１空間と前記圧力室空間とを連通させる供給孔と、前記圧力室空間に連通する連通孔とが形成された流路基板と、
   前記流路基板の前記第２面に設置され、前記連通孔に連通するノズルが形成されたノズル板と、
   前記流路基板の前記第１面に設置され、前記流路基板の前記第１空間に連通する第２空間と、前記第２空間に連通する開口部とが形成された筐体部と、
   前記流路基板の前記第２面に設置され、前記供給孔および前記第１空間を封止する可撓性の第１コンプライアンス部と、
   前記筐体部の前記開口部を封止する可撓性の第２コンプライアンス部と、を具備する液体噴射ヘッド。
2. 前記筐体部は、前記第２空間を挟んで前記流路基板とは反対側に位置する頂面部を含み、
   前記開口部は、前記頂面部に形成され、
   前記第２コンプライアンス部は、前記頂面部の外壁面に設置される、請求項１の液体噴射ヘッド。
3. 前記筐体部は、前記第１面に固定された側面部を含み、
   前記開口部は、前記側面部に形成され、
   前記第２コンプライアンス部は、前記側面部の外壁面に設置される、請求項１の液体噴射ヘッド。
4. 前記側面部は、前記流路基板の周縁に沿って前記第１面に固定された基礎部を含み、前記第２コンプライアンス部は、前記基礎部の表面を含む前記側面部の外壁面に設置される、請求項３の液体噴射ヘッド。
5. 前記筐体部は、前記第１面に固定された側面部を含み、
   前記側面部は、前記流路基板に対して外壁面が傾斜した傾斜部を含み、前記開口部は、前記傾斜部に形成され、前記第２コンプライアンス部は、前記傾斜部の外壁面に設置される、請求項１の液体噴射ヘッド。
6. 請求項１から請求項５の何れかの液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置。

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