液体噴射ヘッド、および液体噴射装置
【課題】本発明の目的は、インクジェットヘッドの安価化、インクジェット記録装置におけるインクジェットヘッド配置スペースの縮小化するインクジェットヘッド構造にすることである。
【解決手段】インクジェットヘッド１のカバープレート１８におけるスリット１９、流路１５、また流路１５に設置される円柱状ジョイント部２１を複数個もたせることによって、インクジェット記録装置における印字品質、印字安定性の向上費用の安価化、インクジェット記録装置におけるインクジェットヘッド配置スペースの縮小化を可能とする。
【解決手段】インクジェットヘッド１のカバープレート１８におけるスリット１９、流路１５、また流路１５に設置される円柱状ジョイント部２１を複数個もたせることによって、インクジェット記録装置における印字品質、印字安定性の向上費用の安価化、インクジェット記録装置におけるインクジェットヘッド配置スペースの縮小化を可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を吐出して被記録媒体に画像や文字、あるいは薄膜材料を形成する液体噴射ヘッド、及びこれを用いた液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字、図形を描画する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成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。この方式は、インクや液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、駆動信号に応じて液体噴射ヘッドのインクが充填されたチャンネルの容積を変化させ、チャンネルに連通するノズルからインクを吐出させる。インクの吐出の際には、液体噴射ヘッドや噴射した液体を記録する被記録媒体を移動させて、文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。
【０００３】
その中でも、一般にインクを吐出する複数の噴射孔（ノズル）を有するインクジェットヘッドを用いて、被記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置では、インクジェットヘッドのノズルが被記録媒体に対向するようにヘッドホルダが設けられている。このヘッドホルダはキャリッジに搭載され、被記録媒体の搬送方向とは直交する方向に走査される装置とヘッドは固定しており記録媒体のみが移動して印字する装置がある。
【０００４】
図７に示すようにインクジェットヘッド１にインクを供給するため、インクカートリッジ４が設置され、インクチューブ３の先端に小穴のあいた針９をインクカートリッジ４のインク取出部５２に差込み、インクを供給する構造になっている。インクジェットヘッド１とインクカートリッジ４が接続されるとインクジェットヘッド１にインクを供給するために図示しない加圧充填方法または吸引充填方法を用いて、インクを供給し吐出可能な状態にする。そして、インクジェットヘッド１の内部に備えられインクを吐出する駆動部であるヘッドチップに電気信号を印加することでインクジェットヘッド１を駆動させ、ノズルプレート１１の噴射孔からインク滴を吐出させる。
【０００５】
このようなインクジェットヘッド１では、図１１のようにヘッドチップ１０にインク滴を吐出するための噴射孔１２を設けたノズルプレートを接着し、熱伝導性が良好なアルミなどを使用したノズルキャップを接着固定する。そして、アルミなどで成型したベースに固定し、ヘッドチップ１０にインクの供給路となる流路を固定し、ヘッドチップ１０に電気信号を送信する回路基板をフレキシブル基板などで接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６６２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されるインクジェットヘッド構造で流路のインク供給部が１箇所、また図１１に示すように、ヘッドチップ１０を形成しているカバープレート１８のインク供給口（スリット）１９が１箇所となっているため、１つのインクジェットヘッド１からは１色のインクしか吐出できない構造となっていた。そのため、インクジェットヘッドで、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブラック）を印字する場合、４つのインクジェットヘッドが必要となる。また、より高画質な画像を印字させるためには、上記にあげた４色より多くのインクが必要となっているため、その数に応じたインクジェットヘッドが必要となってくる。そのため、インクジェット式記録装置に掛かるインクジェットヘッドの費用が多くなる。またインクジェットヘッドを搭載するキャリッジが大きくなり、インクジェット式記録装置の大型化が問題となっていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、インクジェットヘッドの安価化、インクジェット記録装置におけるインクジェットヘッド配置スペースの縮小化するインクジェットヘッド構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の第一の態様は、液体を噴射する噴射孔を有する噴射孔部材と、噴射孔に連通する複数の液体室を並設する圧電部材と、液体室に連通し液体を供給する液体供給口を構成する液体供給部材と、を有し、液体室に設けた駆動電極に駆動電圧を印加することによって液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいて、液体供給口は液体供給部材の一端面から他端面へ貫通するとともに互いに並設する第一口部と第二口部によって構成され、第一口部と第二口部はそれぞれ複数の液体室に亘って開口し、それぞれ異なる液体色である複数の液体が供給されることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１０】
かかる第一の態様では、液体供給口として第一口部と第二口部を持つことで、２種類の液体を吐出することを可能にできるため、複数個で行っていた液体噴射ヘッドの機能、すなわち多色印刷を一つの液体噴射ヘッドで補うことができる。また、複数の液体噴射ヘッドを並べて配置するよりも配置個数が少ないため、位置ズレの可能性が減り印字品質が向上する。
【００１１】
本発明の第二の態様は、第一の態様において、第一口部と第二口部が液体供給部材の長手方向中央にて対称となる位置に設けられ、第一口部と第二口部の並設方向の開口長さが同一であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１２】
かかる第二の態様では、第一口部と第二口部が液体供給部材の長手方向中央にて対称となる位置に設けられ、第一口部と第二口部の並設方向の開口長さが同一であるため、２種類の液体を同一数の液体室に供給することができる。これにより、２種類の液体を同一数の液体室によって噴射することができる。
【００１３】
本発明の第三の態様は、第一または第二の態様において、液体室の並設方向の圧電部材中央部に第一口部と第二口部の並設方向の液体供給部材中央部が対向し、圧電部材中央部に液体室を設けることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１４】
かかる第三の態様では、圧電部材中央部に液体供給部材中央部が対向し、圧電部材中央部に液体室を構成している。これによって、従来構造のまま、第一口部と第二口部に対応する液体室を連続して加工することができるので、製造コストを低下することができる。
【００１５】
本発明の第四の態様は、第一または第二の態様において、液体室の並設方向の圧電部材中央部に第一口部と第二口部の並設方向の液体供給部材中央部が対向し、圧電部材中央部に液体室を設けずに圧電部材と液体供給部材を接合することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１６】
かかる第四の態様では、圧電部材中央部に液体供給部材中央部が対向し、液体室が第一液体室系と第二液体室系によって構成され、圧電部材中央部に液体室を設けずに圧電部材と液体供給部材を接合している。これによって、強硬に圧電部材と液体供給部材を固着することができる。
【００１７】
本発明の第五の態様は、第一から第四のいずれかの態様において、第一口部と第二口部の各々に連通し液体に生じる圧力変動を緩衝する複数の圧力緩衝室を有する圧力緩衝器を設けたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１８】
かかる第五の態様では、第一口部と第二口部の各々に供給される液体に対してまたは液体を噴射する際などに生じる圧力変動を軽減することで安定した液体噴射を行うことができる。
【００１９】
本発明の第六の態様は、第五の態様において、複数の圧力緩衝室が単一の圧力緩衝器に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２０】
かかる第六の態様では、第二の態様と役割は同様に複数の圧力緩衝器を一体成形させ、圧力緩衝室は複数設けたまま、一体成型にすることでより安価で提供することができる。また、圧力緩衝機能を有しないフィルム圧着面を少なくすることができる。そのため圧力緩衝部分の表面積、体積を多くとることができるため、より吐出の際の圧力を軽減することができる。
【００２１】
本発明の第七の態様は、液体供給部材の近傍に液体の温度を計測する温度センサを設けたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２２】
かかる第七の態様では、第一から第六のいずれかの態様において、口部各々の近傍に液体の温度を計測する温度センサを設けたことにより温度管理が行え、吐出性能、吐出安定性、印字品質を向上することができる。
【００２３】
本発明の第八の態様は、第一から第七のいずれかの態様において、上述の液体噴射ヘッドと、液体を貯留し流路チューブと液体供給装置を介して第一口部および第二口部へ液体を供給する液体供給系と、を有する液体噴射装置にある。
【００２４】
かかる第八の態様は、第一から第七のいずれかの態様において記載した上述の液体噴射ヘッドと、液体を貯留し流路チューブと液体供給装置を介して、第一口部および第二口部へ液体を供給する液体供給系を有することで、この発明によれば、液体供給系に第一液体が供給されるので、液体噴射ヘッドに液体を供給することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の特徴によれば、液体噴射ヘッドの安価化、液体噴射装置における液体噴射ヘッド配置スペースの縮小化する液体噴射ヘッド構造ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る液体噴射装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの分解図である。
【図３】本発明の実施形態に係るヘッドチップの分解図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る液体供給系の分解図である。
【図６】本発明の流路実施形態に係る液体供給系の分解図である。
【図７】本発明の実施形態に係る液体噴射装置の概略図である。
【図８】本発明の実施形態に係るヘッドチップ分解図である。
【図９】本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの概略構成図である。
【図１０】本発明の実施例におけるヘッドチップの分解図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るヘッドチップの断面図である
【図１２】本発明の実施形態に係る流路説明図である
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１実施形態）
図３にヘッドチップ１０の分解図を、図４にインクジェットヘッド１（液体噴射ヘッド）の全体図を示す。
【００２８】
図３および図８に示すヘッドチップ１０は、チップ２０（圧電部材）とカバープレート１８（液体供給部材）を貼り合せることによって構成している。図３のチップ２０には後述するチャンバ２８が形成され、噴射孔１２からインク（液体）を噴射するようになっている。また、カバープレート１８は一端面から他端面へ貫通するスリット１９（液体供給口）が２箇所（第一口部１９ａと第二口部１９ｂ）設けられることでそれぞれ異なる液体色である複数のインクをチップ２０のチャンバ２８へ供給することが可能であり、かつ吐出を可能としている。なお、チップ２０は第一チップ２０ａおよび第二チップ２０ｂからなり、第一チップ２０ａと第二チップ２０ｂのＸ方向は同等の長さになっており、同数のチャンバ２８が形成されている。そして、第一口部１９ａと第一チップ２０ａで第一ヘッドチップを構成し、第二口部１９ｂと第二チップ２０ｂで第二ヘッドチップを構成する。
【００２９】
より具体的に、第一口部１９ａと第二口部１９ｂはそれぞれ複数のチャンバ２８に亘って開口しており、複数のチャンバ２８へインクを供給することができる。なお、カバープレート１８の中央部６０ａにはスリット１９が開口していない。これにより、チップ２０の中央部６０ｂに対応するチャンバ２８へはインクを供給しない構造としている。これに加えて、このインクが供給されない中央部６０ｂに対応するチャンバ２８はチップ２０とカバープレート１８の接合時に余剰の接着剤が流れ込んでいる。この構成により、従来構造のまま、第一口部１９ａと第二口部１９ｂに対応するチャンバ２８を連続して加工することができるので、製造コストを低下することができる。
【００３０】
なお、そもそもこの中央部６０ｂに対応する位置にチャンバ２８を形成しないように構成することも可能である。この構成により、より強固な接着を実現することができる。
【００３１】
また、第一口部１９ａと第二口部１９ｂはカバープレートの長手方向中央にて対称となる位置に設けられている。さらに、第一口部１９ａと第二口部１９ｂの開口長さは同一になっているので、第一口部１９ａと第二口部１９ｂで同数のチャンバ２８へインクを供給することができる。
【００３２】
さらに具体的に、チップ２０とカバープレート１８の張り合わせについて説明する。チップ２０とカバープレート１８は互いに対向する面に接着剤を塗布し張り合わせることで接着している。上述したとおり、チップ２０にはチャンバ２８が形成され、カバープレート１８がスリット１９以外の領域を閉塞するように接着している。接着剤の材質としてはエポキシ系接着剤などを使用する。そして、接着剤の量が少ないと十分に接着できず、チップ２０とカバープレート１８が剥がれてしまう可能性があるため、十分な接着剤の量を持って接着している。
なお、上述したとおり、中央部６０ｂに対応する位置にチャンバ２８を形成せず、凡そ平らなチップ２０の中央部６０ｂとカバープレート中央部６０ａを接着することも可能である。これによって、平面と平面との接合になるため、強硬な接着を実施することができる。
【００３３】
そして、張り合わせは図３の点線に従い張り合わせる。ここで、詳しく説明すると、チップ２０とカバープレート１８の長手方向であるＸ方向の長さは、凡そ同一の長さであり、短手方向であるＹ方向の長さは、チップ２０の方がカバープレート１８よりも長く形成されている。そして、互いの図面Ｙ方向下端を面一とし、図面Ｙ方向上端のチップ２０を少々余らせて張り合わせている。このチップ２０の余った部分、すなわちカバープレート１８が張り合っていない部分には、後述する電極から引き出された不図示の引出電極が形成されている。後述する回路基板１６はこの引出電極を介し駆動信号を電極へ供給する。
【００３４】
また、第一口部１９ａと第二口部１９ｂにインクを供給する形態を説明すると、図４に示す流路１５が中央部でカバープレート１８のスリット１９ａ、１９ｂと同様に仕切られており、第一口部１９ａと第二口部１９ｂに合わせて図示されていない接着剤で接着され、仕切られた流路１５の各々にインクが流入するための円柱状ジョイント部２１が設置されている。円柱状ジョイント部２１にはダンパ２２（圧力緩衝器）が設置され、図示していないチューブを通してそれぞれ異なる液体色である複数のインクを供給する。ダンパ２２の内部にはインクの圧力変動を緩衝する不図示の２つのダンパ室（圧力緩衝室）がそれぞれ備えられ、この２つのダンパ室はそれぞれ第一口部１９ａと第二口部１９ｂの各々に連通している。このように、第一口部１９ａと第二口部１９ｂにインクを供給することによって、第一口部１９ａと第二口部１９ｂを介して、第一チップ２０ａおよび第二チップ２０ｂのチャンバ２８へインクを充填する。なお、充填方式において具体的には後述するが、図示しないメンテナンス装置をインクジェット式記録装置に搭載し、ヘッドチップ１０に対向する位置に吸引部材を設けることにより、吸引充填しても構わないし、後述するインクカートリッジとヘッドチップ１０の間に押圧ポンプを設け、加圧充填しても構わない。
【００３５】
なお、本実施形態では、圧力緩衝室は第一口部と第二口部の各々に連通する圧力室を別部材として構成したが、それぞれの圧力緩衝室に対応する圧力緩衝器を設ける構成を採用した。これに代えて複数の圧力緩衝室が単一の圧力緩衝器に設けられている構成を採用しても構わない。これにより、複数の圧力緩衝器を一体成型にすることでより安価で提供することができ、圧力緩衝機能を有しないフィルム圧着面を少なくすることができる。そのため圧力緩衝部分の表面積、体積を多くとることができるため、より吐出の際の圧力を軽減することができる。
【００３６】
次に、本発明の全体構成を説明するため、図１にインクジェット式記録装置２５（液体噴射装置）の概略図を示す。図１に示すインクジェット式記録装置２５は、色毎に設けられた複数のインクジェットヘッド１と、このインクジェットヘッド１が主走査方向に複数並設されて搭載されたキャリッジ２と、フレキシブルチューブからなるインクチューブ３（流路チューブ）を介してインクを供給するインクカートリッジ４とを具備し、キャリッジ２は、一対のガイドレール５ａ，５ｂ上に軸方向に移動自在に搭載されている。また、ガイドレール５ａ，５ｂの一端側には駆動モータ６が設けられており、この駆動モータ６による駆動力が、当該駆動モータ６に連結されたプーリと、ガイドレール５ａ，５ｂの他端側に設けられたプーリとの間に掛け渡されたタイミングベルトに沿って移動されるようになっている。
【００３７】
また、キャリッジ２の搬送方向と直交する方向の両端部側には、ガイドレール５ａ，５ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ７，８が設けられている。これらの搬送ローラ７、８は、キャリッジ２の下方に当該キャリッジ２の搬送方向とは直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。
【００３８】
本実施形態のインクジェットヘッド１は、多色のインクを吐出するものであり、本実施形態では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）とＣ（シアン）、Ｂ（ブラック）の２色ずつに対応して２つ並設されてキャリッジ２に搭載されている。
【００３９】
また、インク貯蔵手段であるインクカートリッジ４は、２つのインクジェットヘッドで４色吐出可能なため、４つ設けられている。このようなインクカートリッジ４は、キャリッジ２の主走査方向の移動や、被記録媒体Ｓの移動の邪魔にならない位置で、且つインクジェットヘッド１内に負圧を与えるように、インクジェットヘッド１のインク吐出面よりも所定量低い位置に設けられている。
【００４０】
なお、上述したインクジェット式記録装置には、図示しないが、インク吐出面からインクを吸引、または加圧充填するいわゆるクリーニング動作に用いられるインク充填手段（液体供給装置）が設けられている。そして、このようなインク充填手段によって、インク吐出面側からインクを所定のタイミングで吸引、または加圧充填することによりインクジェットヘッドにはインクカートリッジからインクが供給され、ヘッドチップ内にインクが入る。入ったインクはヘッドチップのポンプ作用によって噴射孔を通過して印字メディアに着弾する。このポンプ作用時の負圧によってインクが供給され続ける。なお、本実施形態では、４色のインクカートリッジ４を搭載したインクジェット式記録装置２５を例示して説明したが、これに限定されず、５〜８色のインクカートリッジ４を搭載したインクジェット式記録装置２５であってもよい。なお、これらインクチューブ３とインク充填手段がインクを供給する液体供給系として用いられている。
【００４１】
次に本実施形態におけるインクジェットヘッド１について示す。図２に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド１は、ヘッドチップ１０と、このヘッドチップ１０の一方面側に設けられるベース１４と、ヘッドチップ１０の他方面側に設けられる流路１５と、ヘッドチップ１０を駆動するための駆動回路２６が搭載された回路基板１６とを有する。流路１５の形状について説明する。図５に示すように、流路１５をインレットベース２３ａは一体物にして、インレットカバー２４ａを被せるような形態にすることで、ヘッドチップ１０に接着する際、位置決めが正確かつ位置決めに要する時間を削減することができる。そのことにより、小型化、軽量化の効果を得ることができる。
【００４２】
このようなインクジェットヘッド１では、図２のようにヘッドチップ１０にインク滴を吐出するための噴射孔１２を設けたノズルプレート１１（噴射孔部材）を接着し、熱伝導性が良好なアルミなどを使用したノズルキャップ１３を接着固定する。そして、アルミなどで成型したベース１４に固定し、ヘッドチップ１０にインクの供給路となる流路１５を固定し、ヘッドチップ１０に電気信号を送信する回路基板１６をフレキシブル基板１７などで接続した構造である。
【００４３】
まず、ヘッドチップ１０について詳しく説明する。図２及び図３及び図８に示すように、ヘッドチップ１０には、噴射孔１２に連通してインクを吐出させるチャンバ２８（液体室）が複数並設され、各チャンバ２８は、側壁２９で分離されている。なお、チップ２０は例えばチタン酸ジルコン酸鉛などの圧電部材により構成されている。
【００４４】
各チャンバ２８の長手方向一端部は、ヘッドチップ１０の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。なお、各チャンバ２８は、例えば、円盤状のダイスカッターにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダイスカッターの形状を利用して形成される。
【００４５】
また、各チャンバ２８内の両側の側壁２９の開口側表面には、長手方向に亘って、チャンバ２８毎に独立した駆動信号が出力される一対の個別電極３０（駆動電極）がそれぞれ形成されている。この一対の個別電極３０は、例えば、公知の斜め方向からの蒸着によって各チャンバ２８内の各側壁２９にそれぞれ形成される。
【００４６】
さらに、ヘッドチップ１０のチャンバ２８の開口側には、カバープレート１８が接合されている。このカバープレート１８には、各チャンバ２８の浅くなった他端部のみと連通する凹部となるインク室３２と、このインク室３２の底部からチャンバ２８とは反対方向に貫通するスリット１９とが設けられている。
【００４７】
ここで、本実施形態では、各チャンバ２８は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインクに対応したグループに分かれており、インク室３２及びスリット１９は、それぞれ２つずつ設けられている。
【００４８】
なお、カバープレート１８は、例えば、セラミックプレート、金属プレート等で形成することができるが、チップ２０との接合後の変形等を考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用いるのが好ましい。
【００４９】
また、チップ２０とカバープレート１８の接合体とのチャンバ２８が開口している端面には、ノズルプレート１１が接合されている。このノズルプレート１１の各チャンバ２８に対向する位置には噴射孔１２が形成されている。
【００５０】
さらに、ノズルプレート１１は、チップ２０とカバープレート１８との接合体のチャンバ２８が開口している端面の面積よりも大きくなっている。このノズルプレート１１は、ポリイミドフィルムなどに、例えば、エキシマレーザ装置を用いて噴射孔１２を形成したものである。また、図示しないが、ノズルプレート１１の被印刷物に対向する面には、インクの付着等を防止するために撥水性を有する撥水膜が設けられている。
【００５１】
なお、本実施形態では、チップ２０とカバープレート１８との接合体のチャンバ２８が開口している端部の周囲には、ノズルキャップ１３が配置されている。このノズルキャップ１３は、ノズルプレート１１の接合体端面の外側と接合されて、ノズルプレート１１を安定して保持するためのものである。
【００５２】
ここで、上記インクジェットヘッド１について詳細に説明する。
【００５３】
図２及び図３及び図８に示すように、インクジェットヘッド１は、ヘッドチップ１０の噴射孔１２側とは反対側の端部に、例えば、ボンディングワイヤ等を介して一対の個別電極３０に接続される図示しない配線パターンが形成されている。
【００５４】
また、チップ２０とカバープレート１８との接合体のノズルキャップ１３の後端側には、チップ２０側のアルミニウム製のベース１４と、カバープレート１８側の流路１５とが組み付けられる。図１２に示すようにこの流路１５には、ノズルキャップ１３のスリット１９のそれぞれに連通するインク導入路３６が設けられている。
【００５５】
また、チップ２０の後端側に突出したベース１４上には回路基板１６が固着されている。この回路基板１６上には、ヘッドチップ１０を駆動するための駆動ＩＣを有する駆動回路２６が搭載され、駆動回路２６とフレキシブル基板１７とが接続される。これにより、図２のインクジェットヘッド１が完成する。
【００５６】
ここで、各チャンバ２８内の側壁２９に設けられた一対の個別電極３０に駆動信号を出力する駆動手段を駆動回路２６に表して説明する。なお、図９は、駆動回路とヘッドチップとの配線の接続状態を示す概略図である。
【００５７】
図９に示すように、駆動回路２６には、外部からの電源と、印刷信号等の外部信号とからなる外部回路３５とが外部配線５１を介して接続されている。これにより、外部信号が外部配線５１を介して外部回路３５から駆動回路２６に出力される。
【００５８】
また、駆動回路２６は、フレキシブル基板１７を介して各チャンバ２８内の側壁２９に設けられた一対の個別電極３０にそれぞれ接続されている。これにより、駆動回路２６に入力された外部信号は、各チャンバ２８内の一対の個別電極３０に駆動信号としてそれぞれ出力されることになる。そしてこれらの駆動信号を印加することによってインクを噴射孔１２より噴射する。
【００５９】
なお、本実施形態では、各チャンバ２８の側壁２９を形成するヘッドチップ１０の分極方向は、チャンバ２８の底部からノズルキャップ１３側に向かって各側壁２９が突出する方向と同一方向である。
【００６０】
（第２実施形態）
図６は、本発明の実施例２に係わる流路部材１５ｂの斜視図を示す。
【００６１】
図６に示すように、流路１５ｂをインレットベース２３ｂ、インレットカバー２４ｂを各々設ける形態にすることで、従来使用していた流路の転用が可能なためより安価で作業内容を変更することない。またインレットベースも分離されているため、インクの混色の可能性を軽減することができる。
【００６２】
（第３実施形態）
図１０は、本発明の実施例１０に係わるヘッドチップ１０ｂの斜視図を示す。
【００６３】
図１０に示すように、チップ２０における第一チップ２０ｃと第二チップ２０ｄを別部材として構成した。またこのチップ２０の構成に対応して、カバープレート１８も第一カバープレート１８ｃと第二カバープレート１８ｄを別部材として構成し、それぞれ第一チップ２０ｃと第一カバープレート１８ｃによって第一ヘッドチップ、第二チップ２０ｄと第二カバープレート１８ｄによって第二ヘッドチップとして構成した。このようにすることで、ヘッドチップが完全に分離している形態になることで、インクの混色を確実に防止することができる。なお、図示するように、第一口部１９ｃと第二口部１９ｄもそれぞれ分離して構成している。
また、この構成によれば、第一チップ２０ｃと第一カバープレート１８ｃによって形成する第一ヘッドチップと、第二チップ２０ｄと第二カバープレート１８ｄによって形成する第二ヘッドチップを個別に製造することができる。そのため、従来と同様の製造工程であるチップ作成工程（チップにチャンバを形成する工程）とチップ貼合せ工程（チップとカバープレートを貼り合わせる工程）にて製造することができる。
【００６４】
なお、本実施形態においては、チップ２０とカバープレート１８の両方を別部材として構成し、それぞれ互いに張り合わせることで第一ヘッドチップと第二ヘッドチップを構成したが、この形態に限られるものではない。すなわち、チップ２０のみ別部材で構成し、カバープレート１８を単一部材で構成しても構わないし、同様に、カバープレート１８のみ別部材で構成し、チップ２０を単一部材で構成しても構わない。
【００６５】
なお、第１〜第３の実施形態において、カバープレートの近傍にインクの温度を計測する温度センサを設けても構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１ インクジェットヘッド
２ キャリッジ
３ インクチューブ
４ インクカートリッジ
５ ガイドレール
６ モータ
７ 搬送ローラ
８ 搬送ローラ
９ 針
１０ ヘッドチップ
１１ ノズルプレート
１２ 噴射孔
１３ ノズルキャップ
１４ ベース
１５ 流路
１６ 回路基板
１７ フレキシブル基板
１８ａ カバープレート
１８ｂ カバープレート（分離状態）
１９ａ スリット
１９ｂ スリット（分離状態）
２０ａ チップ
２０ｂ チップ（分離状態）
２１ 円柱状ジョイント部
２２ ダンパ
２３ インレットベース
２４ インレットカバー
２５ インクジェット記録装置
２６ 駆動回路
２８ チャンバ
２９ 側壁
３０ 個別電極
３１ ノズルキャップ
３２ インク室
３６ インク導入路
５０ 外部回路
５１ 外部配線
５２ インク取出分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を吐出して被記録媒体に画像や文字、あるいは薄膜材料を形成する液体噴射ヘッド、及びこれを用いた液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字、図形を描画する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成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。この方式は、インクや液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、駆動信号に応じて液体噴射ヘッドのインクが充填されたチャンネルの容積を変化させ、チャンネルに連通するノズルからインクを吐出させる。インクの吐出の際には、液体噴射ヘッドや噴射した液体を記録する被記録媒体を移動させて、文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。
【０００３】
その中でも、一般にインクを吐出する複数の噴射孔（ノズル）を有するインクジェットヘッドを用いて、被記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置では、インクジェットヘッドのノズルが被記録媒体に対向するようにヘッドホルダが設けられている。このヘッドホルダはキャリッジに搭載され、被記録媒体の搬送方向とは直交する方向に走査される装置とヘッドは固定しており記録媒体のみが移動して印字する装置がある。
【０００４】
図７に示すようにインクジェットヘッド１にインクを供給するため、インクカートリッジ４が設置され、インクチューブ３の先端に小穴のあいた針９をインクカートリッジ４のインク取出部５２に差込み、インクを供給する構造になっている。インクジェットヘッド１とインクカートリッジ４が接続されるとインクジェットヘッド１にインクを供給するために図示しない加圧充填方法または吸引充填方法を用いて、インクを供給し吐出可能な状態にする。そして、インクジェットヘッド１の内部に備えられインクを吐出する駆動部であるヘッドチップに電気信号を印加することでインクジェットヘッド１を駆動させ、ノズルプレート１１の噴射孔からインク滴を吐出させる。
【０００５】
このようなインクジェットヘッド１では、図１１のようにヘッドチップ１０にインク滴を吐出するための噴射孔１２を設けたノズルプレートを接着し、熱伝導性が良好なアルミなどを使用したノズルキャップを接着固定する。そして、アルミなどで成型したベースに固定し、ヘッドチップ１０にインクの供給路となる流路を固定し、ヘッドチップ１０に電気信号を送信する回路基板をフレキシブル基板などで接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６６２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されるインクジェットヘッド構造で流路のインク供給部が１箇所、また図１１に示すように、ヘッドチップ１０を形成しているカバープレート１８のインク供給口（スリット）１９が１箇所となっているため、１つのインクジェットヘッド１からは１色のインクしか吐出できない構造となっていた。そのため、インクジェットヘッドで、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブラック）を印字する場合、４つのインクジェットヘッドが必要となる。また、より高画質な画像を印字させるためには、上記にあげた４色より多くのインクが必要となっているため、その数に応じたインクジェットヘッドが必要となってくる。そのため、インクジェット式記録装置に掛かるインクジェットヘッドの費用が多くなる。またインクジェットヘッドを搭載するキャリッジが大きくなり、インクジェット式記録装置の大型化が問題となっていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、インクジェットヘッドの安価化、インクジェット記録装置におけるインクジェットヘッド配置スペースの縮小化するインクジェットヘッド構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の第一の態様は、液体を噴射する噴射孔を有する噴射孔部材と、噴射孔に連通する複数の液体室を並設する圧電部材と、液体室に連通し液体を供給する液体供給口を構成する液体供給部材と、を有し、液体室に設けた駆動電極に駆動電圧を印加することによって液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいて、液体供給口は液体供給部材の一端面から他端面へ貫通するとともに互いに並設する第一口部と第二口部によって構成され、第一口部と第二口部はそれぞれ複数の液体室に亘って開口し、それぞれ異なる液体色である複数の液体が供給されることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１０】
かかる第一の態様では、液体供給口として第一口部と第二口部を持つことで、２種類の液体を吐出することを可能にできるため、複数個で行っていた液体噴射ヘッドの機能、すなわち多色印刷を一つの液体噴射ヘッドで補うことができる。また、複数の液体噴射ヘッドを並べて配置するよりも配置個数が少ないため、位置ズレの可能性が減り印字品質が向上する。
【００１１】
本発明の第二の態様は、第一の態様において、第一口部と第二口部が液体供給部材の長手方向中央にて対称となる位置に設けられ、第一口部と第二口部の並設方向の開口長さが同一であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１２】
かかる第二の態様では、第一口部と第二口部が液体供給部材の長手方向中央にて対称となる位置に設けられ、第一口部と第二口部の並設方向の開口長さが同一であるため、２種類の液体を同一数の液体室に供給することができる。これにより、２種類の液体を同一数の液体室によって噴射することができる。
【００１３】
本発明の第三の態様は、第一または第二の態様において、液体室の並設方向の圧電部材中央部に第一口部と第二口部の並設方向の液体供給部材中央部が対向し、圧電部材中央部に液体室を設けることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１４】
かかる第三の態様では、圧電部材中央部に液体供給部材中央部が対向し、圧電部材中央部に液体室を構成している。これによって、従来構造のまま、第一口部と第二口部に対応する液体室を連続して加工することができるので、製造コストを低下することができる。
【００１５】
本発明の第四の態様は、第一または第二の態様において、液体室の並設方向の圧電部材中央部に第一口部と第二口部の並設方向の液体供給部材中央部が対向し、圧電部材中央部に液体室を設けずに圧電部材と液体供給部材を接合することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１６】
かかる第四の態様では、圧電部材中央部に液体供給部材中央部が対向し、液体室が第一液体室系と第二液体室系によって構成され、圧電部材中央部に液体室を設けずに圧電部材と液体供給部材を接合している。これによって、強硬に圧電部材と液体供給部材を固着することができる。
【００１７】
本発明の第五の態様は、第一から第四のいずれかの態様において、第一口部と第二口部の各々に連通し液体に生じる圧力変動を緩衝する複数の圧力緩衝室を有する圧力緩衝器を設けたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１８】
かかる第五の態様では、第一口部と第二口部の各々に供給される液体に対してまたは液体を噴射する際などに生じる圧力変動を軽減することで安定した液体噴射を行うことができる。
【００１９】
本発明の第六の態様は、第五の態様において、複数の圧力緩衝室が単一の圧力緩衝器に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２０】
かかる第六の態様では、第二の態様と役割は同様に複数の圧力緩衝器を一体成形させ、圧力緩衝室は複数設けたまま、一体成型にすることでより安価で提供することができる。また、圧力緩衝機能を有しないフィルム圧着面を少なくすることができる。そのため圧力緩衝部分の表面積、体積を多くとることができるため、より吐出の際の圧力を軽減することができる。
【００２１】
本発明の第七の態様は、液体供給部材の近傍に液体の温度を計測する温度センサを設けたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２２】
かかる第七の態様では、第一から第六のいずれかの態様において、口部各々の近傍に液体の温度を計測する温度センサを設けたことにより温度管理が行え、吐出性能、吐出安定性、印字品質を向上することができる。
【００２３】
本発明の第八の態様は、第一から第七のいずれかの態様において、上述の液体噴射ヘッドと、液体を貯留し流路チューブと液体供給装置を介して第一口部および第二口部へ液体を供給する液体供給系と、を有する液体噴射装置にある。
【００２４】
かかる第八の態様は、第一から第七のいずれかの態様において記載した上述の液体噴射ヘッドと、液体を貯留し流路チューブと液体供給装置を介して、第一口部および第二口部へ液体を供給する液体供給系を有することで、この発明によれば、液体供給系に第一液体が供給されるので、液体噴射ヘッドに液体を供給することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の特徴によれば、液体噴射ヘッドの安価化、液体噴射装置における液体噴射ヘッド配置スペースの縮小化する液体噴射ヘッド構造ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る液体噴射装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの分解図である。
【図３】本発明の実施形態に係るヘッドチップの分解図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る液体供給系の分解図である。
【図６】本発明の流路実施形態に係る液体供給系の分解図である。
【図７】本発明の実施形態に係る液体噴射装置の概略図である。
【図８】本発明の実施形態に係るヘッドチップ分解図である。
【図９】本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの概略構成図である。
【図１０】本発明の実施例におけるヘッドチップの分解図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るヘッドチップの断面図である
【図１２】本発明の実施形態に係る流路説明図である
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（第１実施形態）
図３にヘッドチップ１０の分解図を、図４にインクジェットヘッド１（液体噴射ヘッド）の全体図を示す。
【００２８】
図３および図８に示すヘッドチップ１０は、チップ２０（圧電部材）とカバープレート１８（液体供給部材）を貼り合せることによって構成している。図３のチップ２０には後述するチャンバ２８が形成され、噴射孔１２からインク（液体）を噴射するようになっている。また、カバープレート１８は一端面から他端面へ貫通するスリット１９（液体供給口）が２箇所（第一口部１９ａと第二口部１９ｂ）設けられることでそれぞれ異なる液体色である複数のインクをチップ２０のチャンバ２８へ供給することが可能であり、かつ吐出を可能としている。なお、チップ２０は第一チップ２０ａおよび第二チップ２０ｂからなり、第一チップ２０ａと第二チップ２０ｂのＸ方向は同等の長さになっており、同数のチャンバ２８が形成されている。そして、第一口部１９ａと第一チップ２０ａで第一ヘッドチップを構成し、第二口部１９ｂと第二チップ２０ｂで第二ヘッドチップを構成する。
【００２９】
より具体的に、第一口部１９ａと第二口部１９ｂはそれぞれ複数のチャンバ２８に亘って開口しており、複数のチャンバ２８へインクを供給することができる。なお、カバープレート１８の中央部６０ａにはスリット１９が開口していない。これにより、チップ２０の中央部６０ｂに対応するチャンバ２８へはインクを供給しない構造としている。これに加えて、このインクが供給されない中央部６０ｂに対応するチャンバ２８はチップ２０とカバープレート１８の接合時に余剰の接着剤が流れ込んでいる。この構成により、従来構造のまま、第一口部１９ａと第二口部１９ｂに対応するチャンバ２８を連続して加工することができるので、製造コストを低下することができる。
【００３０】
なお、そもそもこの中央部６０ｂに対応する位置にチャンバ２８を形成しないように構成することも可能である。この構成により、より強固な接着を実現することができる。
【００３１】
また、第一口部１９ａと第二口部１９ｂはカバープレートの長手方向中央にて対称となる位置に設けられている。さらに、第一口部１９ａと第二口部１９ｂの開口長さは同一になっているので、第一口部１９ａと第二口部１９ｂで同数のチャンバ２８へインクを供給することができる。
【００３２】
さらに具体的に、チップ２０とカバープレート１８の張り合わせについて説明する。チップ２０とカバープレート１８は互いに対向する面に接着剤を塗布し張り合わせることで接着している。上述したとおり、チップ２０にはチャンバ２８が形成され、カバープレート１８がスリット１９以外の領域を閉塞するように接着している。接着剤の材質としてはエポキシ系接着剤などを使用する。そして、接着剤の量が少ないと十分に接着できず、チップ２０とカバープレート１８が剥がれてしまう可能性があるため、十分な接着剤の量を持って接着している。
なお、上述したとおり、中央部６０ｂに対応する位置にチャンバ２８を形成せず、凡そ平らなチップ２０の中央部６０ｂとカバープレート中央部６０ａを接着することも可能である。これによって、平面と平面との接合になるため、強硬な接着を実施することができる。
【００３３】
そして、張り合わせは図３の点線に従い張り合わせる。ここで、詳しく説明すると、チップ２０とカバープレート１８の長手方向であるＸ方向の長さは、凡そ同一の長さであり、短手方向であるＹ方向の長さは、チップ２０の方がカバープレート１８よりも長く形成されている。そして、互いの図面Ｙ方向下端を面一とし、図面Ｙ方向上端のチップ２０を少々余らせて張り合わせている。このチップ２０の余った部分、すなわちカバープレート１８が張り合っていない部分には、後述する電極から引き出された不図示の引出電極が形成されている。後述する回路基板１６はこの引出電極を介し駆動信号を電極へ供給する。
【００３４】
また、第一口部１９ａと第二口部１９ｂにインクを供給する形態を説明すると、図４に示す流路１５が中央部でカバープレート１８のスリット１９ａ、１９ｂと同様に仕切られており、第一口部１９ａと第二口部１９ｂに合わせて図示されていない接着剤で接着され、仕切られた流路１５の各々にインクが流入するための円柱状ジョイント部２１が設置されている。円柱状ジョイント部２１にはダンパ２２（圧力緩衝器）が設置され、図示していないチューブを通してそれぞれ異なる液体色である複数のインクを供給する。ダンパ２２の内部にはインクの圧力変動を緩衝する不図示の２つのダンパ室（圧力緩衝室）がそれぞれ備えられ、この２つのダンパ室はそれぞれ第一口部１９ａと第二口部１９ｂの各々に連通している。このように、第一口部１９ａと第二口部１９ｂにインクを供給することによって、第一口部１９ａと第二口部１９ｂを介して、第一チップ２０ａおよび第二チップ２０ｂのチャンバ２８へインクを充填する。なお、充填方式において具体的には後述するが、図示しないメンテナンス装置をインクジェット式記録装置に搭載し、ヘッドチップ１０に対向する位置に吸引部材を設けることにより、吸引充填しても構わないし、後述するインクカートリッジとヘッドチップ１０の間に押圧ポンプを設け、加圧充填しても構わない。
【００３５】
なお、本実施形態では、圧力緩衝室は第一口部と第二口部の各々に連通する圧力室を別部材として構成したが、それぞれの圧力緩衝室に対応する圧力緩衝器を設ける構成を採用した。これに代えて複数の圧力緩衝室が単一の圧力緩衝器に設けられている構成を採用しても構わない。これにより、複数の圧力緩衝器を一体成型にすることでより安価で提供することができ、圧力緩衝機能を有しないフィルム圧着面を少なくすることができる。そのため圧力緩衝部分の表面積、体積を多くとることができるため、より吐出の際の圧力を軽減することができる。
【００３６】
次に、本発明の全体構成を説明するため、図１にインクジェット式記録装置２５（液体噴射装置）の概略図を示す。図１に示すインクジェット式記録装置２５は、色毎に設けられた複数のインクジェットヘッド１と、このインクジェットヘッド１が主走査方向に複数並設されて搭載されたキャリッジ２と、フレキシブルチューブからなるインクチューブ３（流路チューブ）を介してインクを供給するインクカートリッジ４とを具備し、キャリッジ２は、一対のガイドレール５ａ，５ｂ上に軸方向に移動自在に搭載されている。また、ガイドレール５ａ，５ｂの一端側には駆動モータ６が設けられており、この駆動モータ６による駆動力が、当該駆動モータ６に連結されたプーリと、ガイドレール５ａ，５ｂの他端側に設けられたプーリとの間に掛け渡されたタイミングベルトに沿って移動されるようになっている。
【００３７】
また、キャリッジ２の搬送方向と直交する方向の両端部側には、ガイドレール５ａ，５ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ７，８が設けられている。これらの搬送ローラ７、８は、キャリッジ２の下方に当該キャリッジ２の搬送方向とは直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。
【００３８】
本実施形態のインクジェットヘッド１は、多色のインクを吐出するものであり、本実施形態では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）とＣ（シアン）、Ｂ（ブラック）の２色ずつに対応して２つ並設されてキャリッジ２に搭載されている。
【００３９】
また、インク貯蔵手段であるインクカートリッジ４は、２つのインクジェットヘッドで４色吐出可能なため、４つ設けられている。このようなインクカートリッジ４は、キャリッジ２の主走査方向の移動や、被記録媒体Ｓの移動の邪魔にならない位置で、且つインクジェットヘッド１内に負圧を与えるように、インクジェットヘッド１のインク吐出面よりも所定量低い位置に設けられている。
【００４０】
なお、上述したインクジェット式記録装置には、図示しないが、インク吐出面からインクを吸引、または加圧充填するいわゆるクリーニング動作に用いられるインク充填手段（液体供給装置）が設けられている。そして、このようなインク充填手段によって、インク吐出面側からインクを所定のタイミングで吸引、または加圧充填することによりインクジェットヘッドにはインクカートリッジからインクが供給され、ヘッドチップ内にインクが入る。入ったインクはヘッドチップのポンプ作用によって噴射孔を通過して印字メディアに着弾する。このポンプ作用時の負圧によってインクが供給され続ける。なお、本実施形態では、４色のインクカートリッジ４を搭載したインクジェット式記録装置２５を例示して説明したが、これに限定されず、５〜８色のインクカートリッジ４を搭載したインクジェット式記録装置２５であってもよい。なお、これらインクチューブ３とインク充填手段がインクを供給する液体供給系として用いられている。
【００４１】
次に本実施形態におけるインクジェットヘッド１について示す。図２に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド１は、ヘッドチップ１０と、このヘッドチップ１０の一方面側に設けられるベース１４と、ヘッドチップ１０の他方面側に設けられる流路１５と、ヘッドチップ１０を駆動するための駆動回路２６が搭載された回路基板１６とを有する。流路１５の形状について説明する。図５に示すように、流路１５をインレットベース２３ａは一体物にして、インレットカバー２４ａを被せるような形態にすることで、ヘッドチップ１０に接着する際、位置決めが正確かつ位置決めに要する時間を削減することができる。そのことにより、小型化、軽量化の効果を得ることができる。
【００４２】
このようなインクジェットヘッド１では、図２のようにヘッドチップ１０にインク滴を吐出するための噴射孔１２を設けたノズルプレート１１（噴射孔部材）を接着し、熱伝導性が良好なアルミなどを使用したノズルキャップ１３を接着固定する。そして、アルミなどで成型したベース１４に固定し、ヘッドチップ１０にインクの供給路となる流路１５を固定し、ヘッドチップ１０に電気信号を送信する回路基板１６をフレキシブル基板１７などで接続した構造である。
【００４３】
まず、ヘッドチップ１０について詳しく説明する。図２及び図３及び図８に示すように、ヘッドチップ１０には、噴射孔１２に連通してインクを吐出させるチャンバ２８（液体室）が複数並設され、各チャンバ２８は、側壁２９で分離されている。なお、チップ２０は例えばチタン酸ジルコン酸鉛などの圧電部材により構成されている。
【００４４】
各チャンバ２８の長手方向一端部は、ヘッドチップ１０の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。なお、各チャンバ２８は、例えば、円盤状のダイスカッターにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダイスカッターの形状を利用して形成される。
【００４５】
また、各チャンバ２８内の両側の側壁２９の開口側表面には、長手方向に亘って、チャンバ２８毎に独立した駆動信号が出力される一対の個別電極３０（駆動電極）がそれぞれ形成されている。この一対の個別電極３０は、例えば、公知の斜め方向からの蒸着によって各チャンバ２８内の各側壁２９にそれぞれ形成される。
【００４６】
さらに、ヘッドチップ１０のチャンバ２８の開口側には、カバープレート１８が接合されている。このカバープレート１８には、各チャンバ２８の浅くなった他端部のみと連通する凹部となるインク室３２と、このインク室３２の底部からチャンバ２８とは反対方向に貫通するスリット１９とが設けられている。
【００４７】
ここで、本実施形態では、各チャンバ２８は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインクに対応したグループに分かれており、インク室３２及びスリット１９は、それぞれ２つずつ設けられている。
【００４８】
なお、カバープレート１８は、例えば、セラミックプレート、金属プレート等で形成することができるが、チップ２０との接合後の変形等を考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用いるのが好ましい。
【００４９】
また、チップ２０とカバープレート１８の接合体とのチャンバ２８が開口している端面には、ノズルプレート１１が接合されている。このノズルプレート１１の各チャンバ２８に対向する位置には噴射孔１２が形成されている。
【００５０】
さらに、ノズルプレート１１は、チップ２０とカバープレート１８との接合体のチャンバ２８が開口している端面の面積よりも大きくなっている。このノズルプレート１１は、ポリイミドフィルムなどに、例えば、エキシマレーザ装置を用いて噴射孔１２を形成したものである。また、図示しないが、ノズルプレート１１の被印刷物に対向する面には、インクの付着等を防止するために撥水性を有する撥水膜が設けられている。
【００５１】
なお、本実施形態では、チップ２０とカバープレート１８との接合体のチャンバ２８が開口している端部の周囲には、ノズルキャップ１３が配置されている。このノズルキャップ１３は、ノズルプレート１１の接合体端面の外側と接合されて、ノズルプレート１１を安定して保持するためのものである。
【００５２】
ここで、上記インクジェットヘッド１について詳細に説明する。
【００５３】
図２及び図３及び図８に示すように、インクジェットヘッド１は、ヘッドチップ１０の噴射孔１２側とは反対側の端部に、例えば、ボンディングワイヤ等を介して一対の個別電極３０に接続される図示しない配線パターンが形成されている。
【００５４】
また、チップ２０とカバープレート１８との接合体のノズルキャップ１３の後端側には、チップ２０側のアルミニウム製のベース１４と、カバープレート１８側の流路１５とが組み付けられる。図１２に示すようにこの流路１５には、ノズルキャップ１３のスリット１９のそれぞれに連通するインク導入路３６が設けられている。
【００５５】
また、チップ２０の後端側に突出したベース１４上には回路基板１６が固着されている。この回路基板１６上には、ヘッドチップ１０を駆動するための駆動ＩＣを有する駆動回路２６が搭載され、駆動回路２６とフレキシブル基板１７とが接続される。これにより、図２のインクジェットヘッド１が完成する。
【００５６】
ここで、各チャンバ２８内の側壁２９に設けられた一対の個別電極３０に駆動信号を出力する駆動手段を駆動回路２６に表して説明する。なお、図９は、駆動回路とヘッドチップとの配線の接続状態を示す概略図である。
【００５７】
図９に示すように、駆動回路２６には、外部からの電源と、印刷信号等の外部信号とからなる外部回路３５とが外部配線５１を介して接続されている。これにより、外部信号が外部配線５１を介して外部回路３５から駆動回路２６に出力される。
【００５８】
また、駆動回路２６は、フレキシブル基板１７を介して各チャンバ２８内の側壁２９に設けられた一対の個別電極３０にそれぞれ接続されている。これにより、駆動回路２６に入力された外部信号は、各チャンバ２８内の一対の個別電極３０に駆動信号としてそれぞれ出力されることになる。そしてこれらの駆動信号を印加することによってインクを噴射孔１２より噴射する。
【００５９】
なお、本実施形態では、各チャンバ２８の側壁２９を形成するヘッドチップ１０の分極方向は、チャンバ２８の底部からノズルキャップ１３側に向かって各側壁２９が突出する方向と同一方向である。
【００６０】
（第２実施形態）
図６は、本発明の実施例２に係わる流路部材１５ｂの斜視図を示す。
【００６１】
図６に示すように、流路１５ｂをインレットベース２３ｂ、インレットカバー２４ｂを各々設ける形態にすることで、従来使用していた流路の転用が可能なためより安価で作業内容を変更することない。またインレットベースも分離されているため、インクの混色の可能性を軽減することができる。
【００６２】
（第３実施形態）
図１０は、本発明の実施例１０に係わるヘッドチップ１０ｂの斜視図を示す。
【００６３】
図１０に示すように、チップ２０における第一チップ２０ｃと第二チップ２０ｄを別部材として構成した。またこのチップ２０の構成に対応して、カバープレート１８も第一カバープレート１８ｃと第二カバープレート１８ｄを別部材として構成し、それぞれ第一チップ２０ｃと第一カバープレート１８ｃによって第一ヘッドチップ、第二チップ２０ｄと第二カバープレート１８ｄによって第二ヘッドチップとして構成した。このようにすることで、ヘッドチップが完全に分離している形態になることで、インクの混色を確実に防止することができる。なお、図示するように、第一口部１９ｃと第二口部１９ｄもそれぞれ分離して構成している。
また、この構成によれば、第一チップ２０ｃと第一カバープレート１８ｃによって形成する第一ヘッドチップと、第二チップ２０ｄと第二カバープレート１８ｄによって形成する第二ヘッドチップを個別に製造することができる。そのため、従来と同様の製造工程であるチップ作成工程（チップにチャンバを形成する工程）とチップ貼合せ工程（チップとカバープレートを貼り合わせる工程）にて製造することができる。
【００６４】
なお、本実施形態においては、チップ２０とカバープレート１８の両方を別部材として構成し、それぞれ互いに張り合わせることで第一ヘッドチップと第二ヘッドチップを構成したが、この形態に限られるものではない。すなわち、チップ２０のみ別部材で構成し、カバープレート１８を単一部材で構成しても構わないし、同様に、カバープレート１８のみ別部材で構成し、チップ２０を単一部材で構成しても構わない。
【００６５】
なお、第１〜第３の実施形態において、カバープレートの近傍にインクの温度を計測する温度センサを設けても構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１ インクジェットヘッド
２ キャリッジ
３ インクチューブ
４ インクカートリッジ
５ ガイドレール
６ モータ
７ 搬送ローラ
８ 搬送ローラ
９ 針
１０ ヘッドチップ
１１ ノズルプレート
１２ 噴射孔
１３ ノズルキャップ
１４ ベース
１５ 流路
１６ 回路基板
１７ フレキシブル基板
１８ａ カバープレート
１８ｂ カバープレート（分離状態）
１９ａ スリット
１９ｂ スリット（分離状態）
２０ａ チップ
２０ｂ チップ（分離状態）
２１ 円柱状ジョイント部
２２ ダンパ
２３ インレットベース
２４ インレットカバー
２５ インクジェット記録装置
２６ 駆動回路
２８ チャンバ
２９ 側壁
３０ 個別電極
３１ ノズルキャップ
３２ インク室
３６ インク導入路
５０ 外部回路
５１ 外部配線
５２ インク取出分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する噴射孔を有する噴射孔部材と、前記噴射孔に連通する複数の液体室を並設する圧電部材と、前記液体室に連通し前記液体を供給する液体供給口を構成する液体供給部材と、を有し、前記液体室に設けた駆動電極に駆動電圧を印加することによって前記液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいて、
前記液体供給口は前記液体供給部材の一端面から他端面へ貫通するとともに互いに並設する第一口部と第二口部によって構成され、前記第一口部と前記第二口部はそれぞれ前記複数の液体室に亘って開口し、それぞれ異なる液体色である複数の液体が供給されることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記第一口部と前記第二口部が前記液体供給部材の長手方向中央にて対称となる位置に設けられ、前記第一口部と前記第二口部の並設方向の開口長さが同一であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記液体室の並設方向の圧電部材中央部に前記第一口部と前記第二口部の並設方向の液体供給部材中央部が対向し、前記圧電部材中央部に前記液体室を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記液体室の並設方向の圧電部材中央部に前記第一口部と前記第二口部の並設方向の液体供給部材中央部が対向し、前記圧電部材中央部に前記液体室を設けずに前記圧電部材と前記液体供給部材を接合することを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記第一口部と前記第二口部の各々に連通し前記液体に生じる圧力変動を緩衝する複数の圧力緩衝室を有する圧力緩衝器を設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
複数の前記圧力緩衝室が単一の圧力緩衝器に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記液体供給部材の近傍に前記液体の温度を計測する温度センサを設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載されている液体噴射ヘッドと、
前記液体を貯留し流路チューブと液体供給装置を介して前記第一口部および前記第二口部へ前記液体を供給する液体供給系と、を有する液体噴射装置。
【請求項１】
液体を噴射する噴射孔を有する噴射孔部材と、前記噴射孔に連通する複数の液体室を並設する圧電部材と、前記液体室に連通し前記液体を供給する液体供給口を構成する液体供給部材と、を有し、前記液体室に設けた駆動電極に駆動電圧を印加することによって前記液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいて、
前記液体供給口は前記液体供給部材の一端面から他端面へ貫通するとともに互いに並設する第一口部と第二口部によって構成され、前記第一口部と前記第二口部はそれぞれ前記複数の液体室に亘って開口し、それぞれ異なる液体色である複数の液体が供給されることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記第一口部と前記第二口部が前記液体供給部材の長手方向中央にて対称となる位置に設けられ、前記第一口部と前記第二口部の並設方向の開口長さが同一であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記液体室の並設方向の圧電部材中央部に前記第一口部と前記第二口部の並設方向の液体供給部材中央部が対向し、前記圧電部材中央部に前記液体室を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記液体室の並設方向の圧電部材中央部に前記第一口部と前記第二口部の並設方向の液体供給部材中央部が対向し、前記圧電部材中央部に前記液体室を設けずに前記圧電部材と前記液体供給部材を接合することを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記第一口部と前記第二口部の各々に連通し前記液体に生じる圧力変動を緩衝する複数の圧力緩衝室を有する圧力緩衝器を設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
複数の前記圧力緩衝室が単一の圧力緩衝器に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記液体供給部材の近傍に前記液体の温度を計測する温度センサを設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載されている液体噴射ヘッドと、
前記液体を貯留し流路チューブと液体供給装置を介して前記第一口部および前記第二口部へ前記液体を供給する液体供給系と、を有する液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１５６７６６（Ｐ２０１１−１５６７６６Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０６６６（Ｐ２０１０−２０６６６）
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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