JP7026437B2 - 液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射ヘッド、及び液体噴射ヘッドを有する液体噴射記録装置に関する。

従来、記録媒体に向けてノズルから液滴状のインクを噴射することで画像や文字等を描画するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。また、インクジェット方式の液体噴射ヘッドとして、液体流路から圧力室内へインクを流入させ、圧力室の容積を圧電アクチュエータ等によって変化させて圧力室内のインクに圧力波を生じさせることでインクをノズルから噴射させる、いわゆるピエゾ方式の液体噴射ヘッドが知られている。

このピエゾ方式の液体噴射ヘッドにおいて、圧力室内で生じた圧力波は、開口端とされた圧力室と液体流路との接続部分で反射してほとんどが圧力室内に戻るが、一部の圧力波が開口端で反射されずに液体流路に漏れ出ることがある。この液体流路に漏れ出る圧力波を低減させるため、例えば特許文献１には、ポンピングチャンバ（圧力室）内、もしくはポンピングチャンバ（圧力室）とノズル流路（液体流路）との接続部分に圧力波を吸収するフィルタを設ける構成が開示されている。

特開２０１０－７６４５３号公報

フィルタを圧力室内に設けた場合、圧力室内の圧力波がフィルタによって吸収されてしまうため、特に短時間に複数回のインク噴射動作を行う際に、噴射動作のエネルギー効率が悪化する虞がある。また、フィルタを圧力室と液体流路との接続部分に設けた場合、フィルタによって圧力室の接続部分（開口端）の開口面積が狭くなるため、液体流路と圧力室との接続部分での圧力波の反射率が低減する虞がある。

本発明は上記事実に鑑み、液体流路と圧力室との接続部分での圧力波の反射率を低減させることなく、圧力室から液体流路内に漏れた圧力波を低減することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の液体噴射ヘッドは、液体が供給される液体流路と、前記液体流路と接続され、前記液体が流入する複数の圧力室と、前記圧力室に面して配置され、ノズルが形成されたノズル板と、前記圧力室の容積を可変させて、前記圧力室内の前記液体を液滴として前記ノズルから噴射させるアクチュエータと、前記液体流路と前記圧力室との接続部分から離れた前記液体流路側に設けられ、前記液体が通過するフィルタと、を有する。また、前記フィルタは、前記圧力室の長手方向の延長線上に設けられ、かつ前記圧力室の前記接続部分の開口面積から導かれる開口端補正距離よりも前記接続部分から前記液体流路側へ離れて設けられている。

アクチュエータで圧力室の容積を可変させることで、圧力室内の液体が液滴としてノズルから噴射される。このとき、圧力室内で発生した圧力波は液体流路側へ進行して、液体流路と圧力室との接続部分でほとんどが反射されて圧力室内へ戻るが、一部の圧力波が開口端で反射されずに液体流路に漏れ出る。

ここで、上記構成によれば、液体流路と圧力室との接続部分から離れた液体流路側に、液体が通過するフィルタが設けられている。このため、フィルタにより、圧力室から液体流路内に漏れた圧力波を吸収することで低減することができ、液体流路を介して他の圧力室のノズルから噴射される液体の噴射挙動を乱す、いわゆるクロストークを抑制することができる。

また、フィルタが液体流路と圧力室の接続部分から離れた位置に設けられるため、フィルタによって圧力室の接続部分の開口面積が狭くなることを抑制することができ、液体流路と圧力室の接続部分での圧力波の反射率が低減することを抑制することができる。

更に、フィルタを圧力室の長手方向の延長線上に設けることで、液体流路と圧力室の接続部分から漏れた圧力波をフィルタによって効率的に吸収して低減することができる。また、フィルタを、圧力室の接続部分の開口面積から導かれる開口端補正距離よりも圧力室の接続部分から液体流路側へ離れて設けることで、接続部分の圧力波の反射率がフィルタによって低減することをより抑制することができる。

請求項２に記載の液体噴射ヘッドは、請求項１に記載の液体噴射ヘッドであって、前記フィルタの高さは、前記圧力室の接続部分の高さより高い。

上記構成によれば、フィルタの高さが圧力室の接続部分の高さより高いため、フィルタの高さが圧力室の接続部分の高さより低い構成と比較して、圧力室から液体流路内に漏れた圧力波をより低減させることができる。

請求項３に記載の液体噴射ヘッドは、請求項１または２に記載の液体噴射ヘッドであって、前記フィルタは、互いに間隔をあけて前記液体流路の内壁面から突出する複数の突起で構成されている。

上記構成によれば、フィルタが、互いに間隔をあけた複数の突起で構成されているため、液体を通過可能としつつ、フィルタによって圧力室から液体流路内に漏れた圧力波を低減させることができる。また、複数の突起によってフィルタを形成することで、壁体等に設けた複数の孔によってフィルタを形成する構成と比較して、フィルタを容易に作製及び設置することができる。

請求項４に記載の液体噴射ヘッドは、請求項３に記載の液体噴射ヘッドであって、前記圧力室は、前記液体流路を挟んで両側に並列して設けられ、かつ前記液体流路と前記圧力室との接続部分は、前記液体流路に沿った方向でずれており、前記突起は、前記液体流路を挟んで対向する前記圧力室を構成する壁部同士を繋ぐ仮想線に沿って並んでいる。

上記構成によれば、液体流路を挟んで対向する圧力室の壁部同士を繋ぐ仮想線に沿って突起が設けられているため、圧力室から液体流路内に漏れた圧力波が並列する他の圧力室の液体の噴射挙動を乱すことを突起によって抑制することができる。

請求項５に記載の液体噴射記録装置は、請求項１～４の何れか１項に記載の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに前記液体を供給する液体供給手段と、前記液体噴射ヘッドを記録媒体の搬送方向と交差する方向へ走査する走査手段と、を有する。

液体噴射記録装置の液体供給手段から液体噴射ヘッドに液体を供給し、走査手段で液体噴射ヘッドを記録媒体の搬送方向と交差する方向へ走査しながら、液滴を記録媒体へ噴射することで、記録媒体に画像を形成することができる。ここで、上記構成によれば、液体噴射ヘッドが請求項１～５の何れか１項に記載の構成を備えているため、ノズルから噴射される液滴の噴射速度や噴射体積のばらつきを抑制することができる。

本発明によれば、液体流路と圧力室との接続部分での圧力波の反射率を低減させることなく、圧力室から液体流路内に漏れた圧力波を低減することができる。

第１実施形態に係る液体噴射記録装置としてのインクジェットプリンタを示す斜視図である。 第１実施形態に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェットプリンタのインクジェットヘッドを示す斜視図である。 インクジェットヘッドのヘッドチップを示す斜視図である。 図３におけるヘッドチップの分解斜視図である。 図４におけるヘッドチップのアクチュエータプレートとカバープレートを分解した状態を示す拡大分解斜視図である。 図４におけるＡ－Ａ線断面図である。 第２実施形態に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェットヘッドのヘッドチップを示す斜視図である。 図７におけるＢ－Ｂ線断面図である。 第２実施形態のヘッドチップの変形例を示す図８のＣ－Ｃ線断面図に相当する拡大平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態のヘッドチップの他の変形例を示す図８のＤ－Ｄ線断面図に相当する拡大平面図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置について、図１～６を用いて説明する。なお、以下の実施形態では、液体噴射ヘッドを備える液体噴射記録装置の一例として、液体としてインクを利用して記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタ（以下「プリンタ」という。）について説明する。

（プリンタ）
図１に示すように、プリンタ１は、記録紙等の記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送手段２、３と、記録媒体Ｓに図示しないインク（液体）を噴射する液体噴射ヘッドとしてのインクジェットヘッド４と、を備えている。

また、プリンタ１は、インクジェットヘッド４にインクを供給する液体供給手段としてのインク供給手段５と、インクジェットヘッド４を記録媒体Ｓの搬送方向Ｙと交差する走査方向Ｘに走査する走査手段６と、を備えている。なお、本実施形態では、搬送方向Ｙ及び走査方向Ｘの２方向に直交する方向を上下方向Ｚとする。

一対の搬送手段２、３は、搬送方向Ｙに間隔をあけて配置されており、一方の搬送手段２が搬送方向Ｙの上流側に位置し、他方の搬送手段３が搬送方向Ｙの下流側に位置している。

また、搬送手段２、３は、走査方向Ｘに延設されたグリッドローラ２Ａ、３Ａと、このグリッドローラ２Ａ、３Ａに対して平行に配置されるとともに、グリッドローラ２Ａ、３Ａとの間で記録媒体Ｓを挟み込むピンチローラ２Ｂ、３Ｂと、グリッドローラ２Ａ、３Ａをその軸回りに回転させる図示しないモータ等の駆動機構と、をそれぞれ備えている。そして、一対の搬送手段２、３のグリッドローラ２Ａ、３Ａを回転させることで、記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに沿った矢印Ａ方向に搬送することが可能とされている。

インク供給手段５は、インクが収容されたインクタンク１０と、インクタンク１０とインクジェットヘッド４とを接続するインク配管１１と、を備えている。本実施形態では、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の四色のインクがそれぞれ収容されたインクタンク１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂが搬送方向Ｙに並んで配置されている。インク配管１１は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、インクジェットヘッド４を支持するキャリッジ１６の動作（移動）に追従可能とされている。

走査手段６は、走査方向Ｘに延び、搬送方向Ｙに間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール１５と、一対のガイドレール１５に沿って移動可能に配置されたキャリッジ１６と、キャリッジ１６を走査方向Ｘに移動させる駆動機構１７と、を備えている。

駆動機構１７は、一対のガイドレール１５の間に配置され、走査方向Ｘに間隔をあけて配置された一対のプーリ１８と、一対のプーリ１８の間に巻回されて走査方向Ｘに移動する無端ベルト１９と、一方のプーリ１８を回転駆動させる駆動モータ２０と、を備えている。

キャリッジ１６は、無端ベルト１９に連結されており、一方のプーリ１８の回転駆動による無端ベルト１９の移動に伴って走査方向Ｘに移動可能とされている。また、キャリッジ１６には、複数のインクジェットヘッド４が走査方向Ｘに並んだ状態で搭載されている。

本実施形態では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各インクをそれぞれ噴射する４つのインクジェットヘッド４、すなわちインクジェットヘッド４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂが搭載されている。

（インクジェットヘッド）
図２に示すように、インクジェットヘッド４は、図１に示すキャリッジ１６に固定される固定プレート２５と、固定プレート２５上に固定されたヘッドチップ２６と、を備えている。また、図１に示すインク供給手段５から供給されたインクを、ヘッドチップ２６の後述する共通インク室４１Ａに供給するインク供給部２７と、ヘッドチップ２６に駆動電圧を印加する制御手段２８と、を備えている。

インクジェットヘッド４は、駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の噴出量で噴射する。このとき、図１に示すように、インクジェットヘッド４が走査手段６により走査方向Ｘに移動することにより、記録媒体Ｓにおける所定範囲に記録を行うことができる。この走査を繰り返し行うことで、搬送手段２、３により記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに間歇的に搬送しながら、記録媒体Ｓの全体に記録を行うことが可能となる。

図２に示すように、固定プレート２５には、アルミ等の金属製のベースプレート３０が上下方向Ｚに沿って起立した状態で固定されているとともに、ヘッドチップ２６の後述する共通インク室４１Ａにインクを供給する流路部材３１が固定されている。

流路部材３１の上方には、インクを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器３２がベースプレート３０に支持された状態で配置されている。そして、流路部材３１と圧力緩衝器３２は、インク連結管３３を介して連結され、圧力緩衝器３２にはインク配管１１が接続されている。

インク配管１１を介して圧力緩衝器３２に供給されたインクは、圧力緩衝器３２の貯留室内に一旦貯留された後、所定量がインク連結管３３及び流路部材３１を介して共通インク室４１Ａに供給される。なお、これら流路部材３１、圧力緩衝器３２、及びインク連結管３３は、インク供給部２７として機能する。

また、固定プレート２５には、ヘッドチップ２６を駆動するための集積回路等の制御回路（駆動回路）３５が搭載されたＩＣ基板３６が取り付けられている。この制御回路３５と、ヘッドチップ２６の後述する共通電極５０及び個別電極５２は、図示しない配線パターンがプリント配線されたフレキシブル基板３７を介して電気的に接続されている。

これにより、制御回路３５は、フレキシブル基板３７を介して共通電極５０と個別電極５２との間に、駆動電圧を印加することが可能とされる。なお、これら制御回路３５が搭載されたＩＣ基板３６及びフレキシブル基板３７は、制御手段２８として機能する。

（ヘッドチップ）
図３、図４に示すように、インクジェットヘッド４のヘッドチップ２６は、アクチュエータとしてのアクチュエータプレート４０と、カバープレート４１と、支持プレート４２と、複数のノズル４３Ａが形成されたノズルプレート４３と、を備えている。

また、ヘッドチップ２６（インクジェットヘッド４）は、後述する吐出チャネル４５Ａの長手方向の端部に臨むノズル４３Ａからインクを噴射する、いわゆるエッジシュートタイプとされている。

図４、図５に示すように、アクチュエータプレート４０は、第１アクチュエータプレート４０Ａ及び第２アクチュエータプレート４０Ｂの２枚のプレートを積層した積層プレート（積層基板）とされている。

第１アクチュエータプレート４０Ａ及び第２アクチュエータプレート４０Ｂは、共に厚さ方向に分極処理された圧電基板、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックス基板であり、互いの分極方向を反対に向けた状態で接合されている。このアクチュエータプレート４０は、厚さ方向Ｌ１に直交する第１方向（配列方向）Ｌ２に長く、厚さ方向Ｌ１および第１方向Ｌ２に対して直交する第２方向Ｌ３に短い、平面視略長方形状に形成されている。

なお、本実施形態のインクジェットヘッド４はエッジシュートタイプであるため、アクチュエータプレート４０の厚さ方向Ｌ１がプリンタ１における走査方向Ｘに一致し、かつ第１方向Ｌ２が搬送方向Ｙ、第２方向Ｌ３が上下方向Ｚに一致する。また、本実施形態では、アクチュエータプレート４０の側壁面のうち、ノズルプレート４３に対向する側壁面を前端面３９Ａと称し、この前端面３９Ａとは第２方向Ｌ３の反対側に位置する側壁面を後端面３９Ｂと称する。

アクチュエータプレート４０の一方の主面（カバープレート４１が重なる面）３９Ｃには、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて並んだ複数のチャネル４５が形成されている。複数のチャネル４５は、一方の主面３９Ｃ側に開口した状態で第２方向Ｌ３に沿って直線状に延びており、長手方向の一方側がアクチュエータプレート４０の前端面３９Ａ側に開口している。

また、複数のチャネル４５の間には、断面略長方形状で第２方向Ｌ３に延びる駆動壁４６が形成されている。この駆動壁４６によって、各チャネル４５がそれぞれ区分けされている。

複数のチャネル４５は、インクが充填される吐出チャネル４５Ａと、インクが充填されないダミーチャネル４５Ｂと、に大別される。そして、これら吐出チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂは、第１方向Ｌ２に交互に並んで配置されている。

このうち、吐出チャネル４５Ａは、アクチュエータプレート４０の後端面３９Ｂ側に開口することなく、前端面３９Ａ側にだけ開口した状態で形成されている。一方、ダミーチャネル４５Ｂについては、アクチュエータプレート４０の前端面３９Ａ側だけでなく、後端面３９Ｂ側にも開口するように形成されている。

吐出チャネル４５Ａの内壁面、すなわち第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面及び底壁面には、共通電極５０が形成されている。この共通電極５０は、吐出チャネル４５Ａに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面３９Ｃ上に形成された共通端子５１に導通している。なお、吐出チャネル４５Ａの内壁面のうち、後述する共通インク室４１Ａに平面視で重なる部分には、図示しない絶縁膜を介して共通電極５０が形成されている。

一方、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面のうち、第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面には、個別電極５２が互いに電気的に分離して形成されている。これら個別電極５２は、それぞれダミーチャネル４５Ｂに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面３９Ｃ上に形成された個別端子５３に導通している。

なお、個別端子５３は、アクチュエータプレート４０の一方の主面３９Ｃ上における後端面３９Ｂ側に形成されている。そして、吐出チャネル４５Ａを挟んだ両側に位置する個別電極５２同士（異なるダミーチャネル４５Ｂ内に形成された個別電極５２同士）を、接続するように形成されている。

このとき、個別端子５３は、一方の主面３９Ｃ上において、共通端子５１よりも後端面３９Ｂ側に離間した位置で第１方向Ｌ２に延びることにより、個別電極５２同士をブリッジ状に繋ぐように形成されている。

フレキシブル基板３７を介して制御回路３５が共通端子５１及び個別端子５３を通じて、共通電極５０と個別電極５２との間に駆動電圧を印加すると、駆動壁４６がせん断モード（シアモード）で変形する。これにより、吐出チャネル４５Ａ内のインクに圧力波を生じさせ、吐出チャネル４５Ａ内のインクをノズル４３Ａから噴射して、記録媒体Ｓに文字や画像等の各種情報を記録することができる。

ここで、吐出チャネル４５Ａの内壁面のうち、共通インク室４１Ａに平面視で重なる部分には、絶縁膜を介して共通電極５０が形成されている。このため、吐出チャネル４５Ａには、駆動電圧の印加によって変形してインクの噴射動作に実質的に寄与する駆動領域と、インクの噴射動作にほとんど寄与しない非駆動領域と、が形成される。なお、この駆動領域が後述する圧力室６０とされ、非駆動領域が後述する液体流路としてのインク導入路６２とされる。

図３、図４に示すように、カバープレート４１は、アクチュエータプレート４０の一方の主面３９Ｃ上に重ね合されている。このカバープレート４１には、図２に示す流路部材３１を介してインクが供給される共通インク室４１Ａが、第１方向Ｌ２に長い平面視矩形状に形成されている。

共通インク室４１Ａには、複数のスリット５５Ａが形成されたインク規制板５５が設けられている。複数のスリット５５Ａは、吐出チャネル４５Ａに対応する位置に形成されており、インク規制板５５によって共通インク室４１Ａ内のインクを吐出チャネル４５Ａにのみ導入させ、ダミーチャネル４５Ｂ内への導入を規制する。

なお、カバープレート４１は、例えばアクチュエータプレート４０と同じＰＺＴセラミックス基板で形成され、アクチュエータプレート４０と同じ熱膨張をさせることで、温度変化に対する反りや変形を抑制している。しかしながら、この場合に限られず、アクチュエータプレート４０とは異なる材料でカバープレート４１を形成しても構わない。ただし、アクチュエータプレート４０及びカバープレート４１は、それぞれ熱膨張係数が近い材料を用いることが好ましい。

支持プレート４２は、重ね合されたアクチュエータプレート４０及びカバープレート４１を支持しているとともに、ノズルプレート４３を同時に支持している。支持プレート４２には、第１方向Ｌ２に沿って嵌合孔４２Ａが形成されており、重ね合されたアクチュエータプレート４０及びカバープレート４１を嵌合孔４２Ａ内に嵌め込んだ状態で支持している。このとき支持プレート４２は、アクチュエータプレート４０の前端面３９Ａと面一となるように組み合わされている。

ノズルプレート４３は、支持プレート４２及びアクチュエータプレート４０の前端面３９Ａに、例えば接着等により固定されており、例えばガラスにより形成された板状のものである。なお、ノズルプレート４３における記録媒体Ｓに対向する対向面には、例えばインクの付着等を防止するための撥水膜をコーティングしてもよい。

また、ノズルプレート４３には、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて複数のノズル４３Ａが一列に並んだ状態で形成されている。これらノズル４３Ａは、複数の吐出チャネル４５Ａに対してそれぞれ対向する位置に形成されており、各吐出チャネル４５Ａ内に連通する。また、図６に示すように、ノズル４３Ａは、徐々に先細りとなるようにテーパ状に形成されている。

具体的には、ノズル４３Ａのノズルプレート４３におけるアクチュエータプレート４０側の面４４Ｂの孔径は、例えば約６０μｍ程度に設定されている。一方、ノズル４３Ａのノズルプレート４３におけるインク滴噴射側の面４４Ａの孔径は、例えば約３０μｍ程度に設定されている。なお、通常時にノズル４３Ａからインクが噴射されないように、各ノズル４３Ａにおいて適切なメニスカスが保たれている。

図５、図６に示すように、吐出チャネル４５Ａは、圧力室６０と、液体流路としてのインク導入路６２とを有している。圧力室６０は、前述したように、駆動電圧の印加によって変形してインクの噴射動作に実質的に寄与する駆動領域であり、図６に示すように、吐出チャネル４５Ａの前端側（ノズルプレート４３に面する側）に設けられている。

また、圧力室６０は、長手方向の一方側（前端側）がノズル４３Ａに連通しているとともに、長手方向の他端側（後端側）がインク導入路６２との接続部分となる開口端６０Ａとされている。

一方、インク導入路６２は、前述したように、インクの噴射動作にほとんど寄与しない非駆動領域であり、吐出チャネル４５Ａの後端側の共通インク室４１Ａに平面視で重なる部分に設けられている。また、インク導入路６２は、上部がカバープレート４１のスリット５５Ａを介して共通インク室４１Ａに連通しているとともに、前端側が圧力室６０の開口端６０Ａに接続されている。

さらに、インク導入路６２内の圧力室６０の長手方向の延長線上には、複数の円柱形状の突起６４Ａで構成されたフィルタ６４が設けられている。突起６４Ａは、互いに間隔をあけてそれぞれインク導入路６２の底壁面から突出しており、突起６４Ａの突出高さは、圧力室６０の開口端６０Ａの高さと略同じ高さとなっている。

また、突起６４Ａ（フィルタ６４）は、圧力室６０の開口端６０Ａに対して開口端補正距離Ｌよりも離れた位置に設けられている。ここで「開口端補正距離Ｌ」とは、開口端６０Ａの開口面積から導かれる距離であり、圧力室６０内の圧力波の実質的な反射位置である。なお、例えば圧力室６０を半径ｒの円管とした場合、開口端補正距離Ｌ≒０．６ｒで求めることができる。

（作用及び効果）
上記のように構成されたプリンタ１により、記録媒体Ｓに情報を記録する場合には、図１に示すように、例えば、一対の搬送手段２、３により記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに搬送させながら、走査手段６によりキャリッジ１６を介して各インクジェットヘッド４を走査方向Ｘに往復移動させる。

この間に、各インクジェットヘッド４において、制御回路３５によって共通端子５１と個別端子５３との間に駆動電圧を印加することで、駆動壁４６にせん断モード（シアモード）の変形を生じさせる。このとき、ダミーチャネル４５Ｂの向かい合う一対の側壁面に形成された個別電極５２が互いに電気的に分離しているため、各駆動壁４６をそれぞれ個別に駆動させることができる。

ここで、まず、吐出チャネル４５Ａの容積が拡大するように駆動壁４６が変形することで、共通インク室４１Ａ内のインクがスリット５５Ａを介してインク導入路６２内に供給され、インク導入路６２内のインクが開口端６０Ａ（接続部分）から圧力室６０内に流入する。

次に、吐出チャネル４５Ａの容積が縮小するように駆動壁４６が変形することで、圧力室６０に充填されたインクに圧力波が生じる。この圧力波により、圧力室６０の内圧が高まるため、インクをノズル４３Ａから噴射させることができ、ノズル４３Ａから噴射されるインク滴によって記録媒体Ｓに文字や画像等の各種情報を記録することができる。

なお、圧力室６０内で発生した圧力波は、圧力室６０の長手方向に沿って一方側であるノズル４３Ａ側、及び他方側であるインク導入路６２側へ進行する。インク導入路６２側へ進行した圧力波は、インク導入路６２との接続部分である開口端６０Ａから開口端補正距離Ｌ離れた位置で反射されてほとんどが圧力室６０内へ戻るが、一部の圧力波が反射されずにインク導入路６２に漏れ出る。

ここで、本実施形態によれば、インク導入路６２内にフィルタ６４が設けられているため、圧力室６０からインク導入路６２内に漏れた圧力波をフィルタ６４によって吸収することで低減することができる。このため、インク導入路６２を介して他の圧力室６０のノズル４３Ａから噴射されるインクの噴射挙動を乱す、いわゆるクロストークを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、フィルタ６４が圧力室６０の長手方向の延長線上に設けられているため、長手方向の延長線上に設けられていない構成と比較して、圧力室６０からインク導入路６２内に漏れた圧力波をフィルタ６４によって効率的に吸収することができる。

さらに、フィルタ６４が、圧力室６０の開口端６０Ａに対して開口端補正距離Ｌよりも離れた位置に設けられている。このため、圧力室６０の開口端６０Ａの開口面積がフィルタ６４によって狭くなることを抑制することができるとともに、開口端６０Ａから開口端補正距離Ｌ離れた位置での圧力波の反射がフィルタ６４によって妨げられて、圧力波の反射率が低減することを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、フィルタ６４が互いに間隔をあけた複数の突起６４Ａで構成されているため、弾性体からなるダンパをインク導入路６２内に設けて圧力波を吸収させる構成と比較して、圧力室６０内へのインクの流入が妨げられることを抑制することができる。

すなわち、フィルタ６４を構成する突起６４Ａは、インクの流れをほとんど妨げないため、圧力室６０の開口端６０Ａに対して開口端補正距離Ｌよりも離れた位置において、可能な限り圧力室６０の近傍に配置することができる。具体的には、フィルタ６４と圧力室６０の開口端６０Ａとの距離を、７０μｍ未満、好ましくは５０μｍ未満、より好ましくは３０μｍ未満とすることができる。

また、本実施形態によれば、複数の突起６４Ａによってフィルタ６４を形成することで、壁体等に設けた複数の孔によってフィルタを形成する構成と比較して、フィルタ６４を容易に作製及び設置することができる。

＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェットヘッドについて、図７、図８を用いて説明する。なお、液体噴射記録装置としてのプリンタは第１実施形態のプリンタ１と同様の構成であるため、図示及び説明を省略する。

（インクジェットヘッド）
第１実施形態のインクジェットヘッド４が、圧力室６０の両側壁面に形成された電極によって、圧力室６０をせん断モード（シアモード）で変形させる構成とされていたのに対し、第２実施形態のインクジェットヘッド６６は、撓みモード（ベントモード）で変形させる構成とされている。

具体的には、図７、図８に示すように、インクジェットヘッド６６のヘッドチップ６８は、ノズルプレート７０と、ノズルプレート７０の上に積層された流路形成プレート７２と、流路形成プレート７２の上に積層されたダイヤフラム７４と、を備えている。

流路形成プレート７２には、液体流路としてのインク導入路７６と、インク導入路７６を挟んだ位置に設けられた一対のインク排出路７８Ａ、７８Ｂとが、互いに所定の間隔をあけて並列に形成されている。なお、インク導入路７６は、図示しない供給用共通インク室と連通しており、インク排出路７８Ａ、７８Ｂは、図示しない排出用共通インク室と連通している。

また、流路形成プレート７２におけるインク導入路７６とインク排出路７８Ａとの間には、インク導入路７６及びインク排出路７８Ａと交差する方向に延び、かつ互いに間隔をあけて並んだ複数の圧力室８０が形成されている。圧力室８０の長手方向の両端は開口端８０Ａ、８０Ｂとされており、開口端８０Ａ、８０Ｂがインク導入路７６及びインク排出路７８Ａとの接続部分とされている。

同様に、流路形成プレート７２におけるインク導入路７６とインク排出路７８Ｂとの間には、インク導入路７６及びインク排出路７８Ｂと交差する方向に延び、かつ互いに間隔をあけて並んだ複数の圧力室８２が形成されている。

圧力室８２は、圧力室８０と同様に、長手方向の両端が開口端８２Ａとされており、開口端８２Ａがインク導入路７６及びインク排出路７８Ｂとの接続部分とされている。なお、圧力室８２は、長手方向に沿った中心軸が圧力室８０の長手方向に沿った中心軸に対してずれるように、圧力室８０と互い違いに配置されている。

圧力室８０、８２の上部にはダイヤフラム７４が載置されており、ダイヤフラム７４が圧力室８０、８２の天面とされている。また、ダイヤフラム７４の上部における複数の圧力室８０、８２に対応する位置には、圧力室８０、８２の長手方向に沿ってアクチュエータとしてのアクチュエータプレート（ＰＺＴセラミックス基板）８４がそれぞれ設けられている。なお、ダイヤフラム７４の上部には、アクチュエータプレート８４に電圧を印加して選択的に変形させるための図示しない駆動電極が形成されている。

図８に示すように、ノズルプレート７０には、圧力室８０の底壁面の長手方向の中央部分に連通するノズル７０Ａが形成されている。なお、ノズル７０Ａは、ノズルプレート７０における複数の圧力室８０、８２の底壁面に対応する位置にそれぞれ形成されている。

また、図７に示すように、ノズルプレート７０の上面におけるインク導入路７６及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂに対応する位置には、フィルタ８６を構成する複数の円柱形状の突起８６Ａがそれぞれ突設されている。

複数の突起８６Ａは、複数の圧力室８０、８２のインク導入路７６及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂとの接続部分である開口端８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａに沿って２列に並設されているとともに、１列目の突起８６Ａと２列目の突起８６Ａとが互い違いになるように配置されている。

また、図８に示すように、突起８６Ａ（フィルタ８６）は、圧力室８０、８２の長手方向の延長線上に設けられているとともに、圧力室８０、８２の開口端８０Ａ、８２Ａに対して開口端補正距離Ｌよりも離れた位置にそれぞれ設けられている。さらに、突起８６Ａの突出高さは、開口端８０Ａ、８２Ａの高さより高くなっている。

なお、本実施形態において、流路形成プレート７２は、例えばシリコンウェハーから作製されており、インク導入路７６、インク排出路７８Ａ、７８Ｂ、圧力室８０、８２、及び突起８６Ａ（フィルタ８６）がそれぞれエッチングにより形成されている。

（作用及び効果）
本実施形態のインクジェットヘッド６６は、第１実施形態のインクジェットヘッド４と同様に、図示しない駆動電極に駆動電圧を印加してアクチュエータプレート８４を変形させることで、インクの噴射動作を行う。

本実施形態では、アクチュエータプレート８４が圧力室８０、８２の上部に設けられているため、アクチュエータプレート８４が変形することでダイヤフラム７４が撓みモード（ベントモード）で変形する。

このとき、まず、ダイヤフラム７４を変形させて圧力室８０、８２の容積を拡大させることで、インク導入路７６内のインクを開口端８０Ａ、８２Ａ（接続部分）から圧力室８０、８２内に流入させる。

次に、ダイヤフラム７４を変形させて圧力室８０、８２の容積を縮小させることで、圧力室８０、８２に充填されたインクに圧力波を生じさせ、インクをノズル７０Ａから噴射させる。なお、ノズル７０Ａから噴射されなかった圧力室８０、８２内のインクは、インク排出路７８Ａ、７８Ｂへ排出される。

圧力室８０、８２内で発生した圧力波は、圧力室８０、８２の長手方向に沿ってインク導入路７６側及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂ側へ進行する。インク導入路７６側及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂ側へ進行した圧力波は、インク導入路７６及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂとの接続部分である開口端８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａから開口端補正距離Ｌ離れた位置で反射されてほとんどが圧力室８０、８２内へ戻るが、一部の圧力波が反射されずにインク導入路７６及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂに漏れ出る。

ここで、本実施形態によれば、インク導入路７６及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂの圧力室８０、８２の長手方向の延長線上、かつ圧力室８０、８２の開口端８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａに対して開口端補正距離Ｌよりも離れた位置にフィルタ６４が設けられている。

このため、第１実施形態と同様に、インク導入路７６及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂと圧力室８０、８２との接続部分での圧力波の反射率を低減させることなく、フィルタ６４によって圧力室８０、８２からインク導入路７６内及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂ内に漏れた圧力波を低減することができる。

さらに、フィルタ６４の突起６４Ａの高さが圧力室８０、８２の開口端８０Ａ、８２Ａの高さより高くなっている。このため、突起６４Ａの高さが圧力室８０、８２の開口端８０Ａ、８２Ａの高さより低くなっている構成と比較して、圧力室８０、８２からインク導入路７６内及びインク排出路７８Ａ、７８Ｂ内に漏れた圧力波を、より低減させることができる。

＜変形例＞
以下、本発明の第２実施形態のインクジェットヘッド６６のヘッドチップ６８の変形例について、図９を用いて説明する。なお、第２実施形態と同様の構成については、同じ符号を付すとともに、一部図示及び説明を省略する。

前述したように、圧力室８０と圧力室８２とは、インク導入路７６を挟んで対向するとともに、圧力室８０の長手方向に沿った中心軸が圧力室８２の長手方向に沿った中心軸に対してインク導入路７６に沿ってずれるように互い違いに配置されている。すなわち、図９に示すように、複数の圧力室８０の側壁面を構成する壁部８８と複数の圧力室８２の側壁面を構成する壁部９０は、互いに半ピッチずれた位置に設けられている。

ここで、本変形例では、インク導入路７６内に設けられたフィルタ９２の複数の突起９２Ａが、インク導入路７６を挟んで半ピッチずれて対向する壁部８８、９０間において、壁部８８、９０をそれぞれ繋ぐ仮想線Ｍに沿って並んで配置されている。

これにより、フィルタ９２は、対向する圧力室８０、８２間、及び隣り合う圧力室８０間、圧力室８２間をそれぞれ区切るように平面視でジグザグ状に設けられる。なお、複数の突起９２Ａは、２列に並んで配置されているとともに、圧力室８０、８２の開口端８０Ａ、８２Ａに対して開口端補正距離Ｌよりも離れた位置にそれぞれ設けられている。

（作用及び効果）
本変形例によれば、インク導入路７６を挟んで対向する圧力室８０、８２の壁部８８、９０同士を繋ぐ仮想線Ｍに沿って、フィルタ９２の突起８２Ａが設けられている。このため、圧力室８０、８２からインク導入路７６内に漏れた圧力波が、並列する他の圧力室８０、８２及び対向する他の圧力室８０、８２のインクの挙動を乱すことをフィルタ９２によってより抑制することができる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明について第１、第２実施形態、及び変形例を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。

例えば、第１、第２実施形態では、フィルタ６４、８６、９２の突起６４Ａ、８６Ａ、９２Ａが、平面視で円形状とされた円柱とされていた。しかし、突起６４Ａ、８６Ａ、９２Ａの形状は円形状に限られず、平面視で凹形状とされていてもよく、図１０（Ａ）に示すフィルタ９４の突起９４Ａのように、平面視で三角形状とされていてもよい。

また、第１、第２実施形態では、フィルタ６４、８６、９２の突起６４Ａ、８６Ａ、９２Ａが、インク導入路６２、７６又はインク排出路７８Ａ、７８Ｂの底壁面から突設していた。しかし、図１０（Ｂ）に示すように、圧力室８０の開口端８０Ｂに対向する壁面（流路形成プレート７２）から開口端８０Ｂ側へと突出するようにフィルタ９６の突起９６Ａを形成してもよい。

突起６４Ａ、８６Ａ、９２Ａ、９４Ａ、９６Ａの形状や形成位置を変えることにより、突起６４Ａ、８６Ａ、９２Ａ、９４Ａ、９６Ａによる圧力波の反射方向や吸収率を調整することができる。

なお、上記実施形態では、液体噴射記録装置の一例として、インクジェットプリンタ（プリンタ１）を例に挙げて説明したが、液体噴射記録装置はインクジェットプリンタには限られず、ファックスやオンデマンド印刷機等であってもよい。

また、上記実施形態では、インクジェットヘッド４、６６の一例として、圧力室６０をせん断モード（シアモード）で変形させる非循環式のエッジシュートタイプ、及び圧力室８０、８２を撓みモード（ベントモード）で変形させる循環式のサイドシュートタイプを説明した。しかし、インクジェットヘッドは、せん断モード（シアモード）で変形させる循環式のサイドシュートタイプや撓みモード（ベントモード）で変形させる非循環式のサイドシュートタイプ等であってもよい。

さらに、上記実施形態では、フィルタ６４、８６、９２が、圧力室６０、８０、８２の開口端６０Ａ、８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａに対して開口端補正距離Ｌよりも離れて設けられている構成について説明した。しかし、フィルタ６４、８６、９２は、少なくとも開口端６０Ａ、８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａから漏れ出た圧力波を低減することができる位置、かつ開口端６０Ａ、８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａから離れた位置に設けられていればよい。

フィルタ６４、８６、９２を開口端６０Ａ、８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａから離すことで、フィルタ６４、８６、９２が開口端６０Ａ、８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａに接している構成と比較して、圧力室６０、８０、８２の開口端６０Ａ、８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａでの圧力波の反射率の低減を抑制することができる。

また、上記実施形態では、フィルタ６４、８６、９２、９４、９６が複数の突起６４Ａ、８６Ａ、９２Ａ、９４Ａ、９６Ａで構成されていたが、壁体や膜体に複数の孔を形成することでフィルタを構成してもよい。

１ プリンタ（液体噴射記録装置の一例）
４、６６、１００ インクジェットヘッド
５ インク供給手段（液体供給手段の一例）
６ 走査手段
４０、７４、１１８ アクチュエータプレート（アクチュエータの一例）
４３、７０、１０４ ノズルプレート
４３Ａ、７０Ａ、１０４Ａ ノズル
６０、８０、８２ 圧力室
６０Ａ、８０Ａ、８０Ｂ、８２Ａ 開口端（接続部分の一例）
６２、７６ インク導入路（液体流路の一例）
６４、８６、９２、９４、９６ フィルタ
６４Ａ、８６Ａ、９２Ａ、９４Ａ、９６Ａ 突起
８８、９０ 壁部
Ｌ 開口端補正距離
Ｍ 仮想線

Claims (5)

1. 液体が供給される液体流路と、
   前記液体流路と接続され、前記液体が流入する複数の圧力室と、
   前記圧力室に面して配置され、ノズルが形成されたノズル板と、
   前記圧力室の容積を可変させて、前記圧力室内の前記液体を液滴として前記ノズルから噴射させるアクチュエータと、
   前記液体流路と前記圧力室との接続部分から離れた前記液体流路側に設けられ、前記液体が通過するフィルタと、
   を有しており、
   前記フィルタは、前記圧力室の長手方向の延長線上に設けられ、かつ前記圧力室の前記接続部分の開口面積から導かれる開口端補正距離よりも前記接続部分から前記液体流路側へ離れて設けられている、
   液体噴射ヘッド。
2. 前記フィルタの高さは、前記圧力室の接続部分の高さより高い、
   請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記フィルタは、互いに間隔をあけて前記液体流路の内壁面から突出する複数の突起で構成されている、
   請求項１または２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記圧力室は、前記液体流路を挟んで両側に並列して設けられ、かつ前記液体流路と前記圧力室との接続部分は、前記液体流路に沿った方向でずれており、
   前記突起は、前記液体流路を挟んで対向する前記圧力室を構成する壁部同士を繋ぐ仮想線に沿って並んでいる、
   請求項３に記載の液体噴射ヘッド。
5. 請求項１～４の何れか１項に記載の液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドへ前記液体を供給する液体供給手段と、
   前記液体噴射ヘッドを記録媒体の搬送方向と交差する方向へ走査する走査手段と、
   を有する液体噴射記録装置。

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