液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
【課題】カバーヘッドの変形を防止してノズルプレートを確実に接地させることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】インクを吐出するノズル開口５１が開口したノズルプレート５０を備えるヘッド本体３０と、ノズル開口５１が露出する開口を有するカバー部７１、及びカバー部７１に連続して延設された脚部７２から構成されたカバーヘッド７０と、ヘッド本体３０を保持するとともに、固定部９２にカバーヘッド７０の脚部７２が固定される流路部材９０とを具備し、カバー部７１は、開口の縁部がノズルプレート５０に接触し、脚部７２は、基端部７６から先端部７７までの長さが、先端部７７とヘッド本体３０とを仮想的な直線で結んだ最短距離よりも長い。
【解決手段】インクを吐出するノズル開口５１が開口したノズルプレート５０を備えるヘッド本体３０と、ノズル開口５１が露出する開口を有するカバー部７１、及びカバー部７１に連続して延設された脚部７２から構成されたカバーヘッド７０と、ヘッド本体３０を保持するとともに、固定部９２にカバーヘッド７０の脚部７２が固定される流路部材９０とを具備し、カバー部７１は、開口の縁部がノズルプレート５０に接触し、脚部７２は、基端部７６から先端部７７までの長さが、先端部７７とヘッド本体３０とを仮想的な直線で結んだ最短距離よりも長い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドとしては、インクを吐出するノズル開口が開口する液体噴射面を有するノズルプレートと、該ノズルプレートを備えるヘッド本体と、ヘッド本体を保持する保持部材（流路部材など）と、ノズルプレートの液体噴射面側に固定されるカバーヘッドとを具備するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなカバーヘッドは、開口を有する平板部と、平板部から延設された脚部を有している。平板部は、開口からノズルが露出するとともにノズルプレートに接触し、脚部は、保持部材に熱かしめなどにより固定されている。このような構成のカバーヘッドにより、ノズルプレートが保持部材に接地されるので、ノズルプレートに帯電することが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６０３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、カバーヘッドの脚部を保持部材に固定すると、脚部により平板部がノズルプレート側に引っ張られる力が作用する。このとき、平板部に生じる応力で平板部が変形する場合がある。平板部が変形するとノズルプレートに確実に接触させて接地させることができなくなり、ノズルプレートに帯電した静電気が影響して印刷品質が低下する虞がある。
【０００６】
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。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、カバーヘッドの変形を防止してノズルプレートを確実に接地させることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズル開口が開口した液体噴射面を有するノズルプレートを備えるヘッド本体と、前記ノズル開口が露出する開口を有するカバー部、及び前記カバー部に連続して延設された脚部から構成されたカバーヘッドと、前記ヘッド本体を保持するとともに、該ヘッド本体の前記液体噴射面よりも液体の吐出方向とは反対側に位置する固定部に前記カバーヘッドの脚部が固定される保持部材とを具備し、前記カバー部は、前記開口の縁部が前記ノズルプレートの前記液体噴射面に接触し、前記脚部は、前記カバー部との境界である基端部から前記固定部に固定された先端部までの長さが、前記先端部と前記ヘッド本体とを仮想的な直線で結んだ最短距離よりも長いことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、カバー部に係る応力を小さくすることができるので、カバー部の変形が抑制される。カバー部の変形が抑制されるので、カバー部をノズルプレートに良好に接触させることができる。
【０００９】
ここで、前記脚部は、前記液体噴射面の平面視において屈曲していることが好ましい。これによれば、脚部を屈曲させて形成することで、液体噴射ヘッドを小さくすることができる。
【００１０】
また、前記ノズルプレートは、矩形状に形成され、前記カバー部は、前記ノズルプレートの角部に接触し、前記脚部の基端部は、前記カバー部が前記ノズルプレートの角部に接触した接触部に連続して設けられていることが好ましい。これによれば、脚部がカバー部をノズルプレート側に引っ張る力が接触部に強く作用する。このように脚部を構成することで、ノズルプレートとカバー部との接触をより確実にすることができる。
【００１１】
また、前記ノズル開口は、並設方向に複数並設され、前記脚部を、前記並設方向、又はこれに直交する交差方向の何れか一つの方向に射影させた幅が、前記カバー部の当該方向に射影した幅の範囲内となっていることが好ましい。これによれば、前記並設方向における脚部の幅は、カバー部を超えることがないので、液体噴射ヘッドをその分小型化することができる。
【００１２】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、カバーヘッドの変形を防止してノズルプレートを確実に接地させることができる液体噴射装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】液体噴射装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】記録ヘッドの概略構成を示す正面図である
【図３】記録ヘッドの概略構成を示す側面図である。
【図４】記録ヘッドの概略構成を示す底面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ’線断面図、Ｂ−Ｂ’線断面図、Ｃ−Ｃ’線断面図である。
【図６】ヘッド本体の分解斜視図である。
【図７】ヘッド本体の断面図である。
【図８】記録ヘッドの底面図である。
【図９】記録ヘッドの底面図である。
【図１０】記録ヘッドの底面図である。
【図１１】記録ヘッドの底面図である。
【図１２】記録ヘッドモジュールの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〈実施形態１〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単に記録ヘッドとも言う。また、インクジェット式記録装置は液体噴射装置の一例である。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略斜視図である。インクジェット式記録装置１０は、インク滴を吐出する記録ヘッド１１がキャリッジ１２に固定され、この記録ヘッド１１には、インクが貯留された液体貯留手段の一例である２つのインクカートリッジ１３がそれぞれ着脱可能に固定されている。
【００１６】
記録ヘッド１１が搭載されたキャリッジ１２は、装置本体１４に取り付けられたキャリッジ軸１５に軸方向移動可能に設けられている。そして、駆動モーター１６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１７を介してキャリッジ１２に伝達されることで、キャリッジ１２はキャリッジ軸１５に沿って移動される。一方、装置本体１４にはキャリッジ軸１５に沿ってプラテン１８が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体である記録シートＳがプラテン１８上を搬送されるようになっている。
【００１７】
また、キャリッジ１２のホームポジションに対応する位置、すなわち、キャリッジ軸１５の一方の端部近傍には、記録ヘッド１１のノズル開口を封止するキャップ部材１９を有するキャッピング装置２０が設けられている。このキャップ部材１９によってノズル開口を封止することにより、インクの乾燥を防止している。また、このキャップ部材１９は、フラッシング動作時のインク受けとしても機能する。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの概略構成を示す正面図であり、図３は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの概略構成を示す側面図であり、図４は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの概略構成を示す底面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ′線断面図、Ｂ−Ｂ′線断面図、Ｃ−Ｃ′線断面図である。
【００１９】
これらの図に示すように、記録ヘッド１１は、ノズルプレート５０を備えるヘッド本体３０と、ヘッド本体３０を保持する保持部材の一例である流路部材９０と、カバーヘッド７０とを具備している。
【００２０】
流路部材９０は、ヘッド本体３０を保持する部材であり、例えば樹脂から形成されている。流路部材９０の一方面には、インクカートリッジ１３が接続されるインク供給針９１が設けられている。また、特に図示しないが、流路部材９０には、厚さ方向に貫通したインクの流路が設けられている。該流路の一端は、インク供給針９１に連通し、他端は、ヘッド本体３０のインク供給連通路に連通している。
【００２１】
すなわち、流路部材９０は、インクカートリッジ１３のインクが、インク供給針９１及びこれに連通した流路を介してヘッド本体３０に供給されるように構成されている。
【００２２】
ヘッド本体３０は、インクを吐出するノズル開口５１を有するノズルプレート５０を備え、流路部材９０から供給されたインクをノズル開口５１から吐出させるものである。ヘッド本体３０の詳細な構成は後述する。
【００２３】
ノズルプレート５０には、Ｙ方向（図４参照。キャリッジ１２の移動方向とは直行する方向）にノズル開口５１が複数並設されている。Ｙ方向に並設された一群のノズル開口５１をノズル列５１Ａと称する。本実施形態では、Ｘ方向（キャリッジ１２の移動方向）に、２列のノズル列５１Ａが設けられている。ノズルプレート５０のノズル開口５１が開口し、液滴が吐出される側の面を液体噴射面５２と称する。
【００２４】
このようなノズルプレート５０としては、例えば、シリコン単結晶基板やステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属基板などが挙げられる。
【００２５】
カバーヘッド７０は、ノズルプレート５０に接触し、流路部材９０に固定されたものであり、具体的には、カバー部７１と脚部７２とから構成されている。
【００２６】
カバー部７１はノズルプレート５０よりも大きく、平板状に形成された部材であり、ノズル列５１Ａが露出する矩形状の開口部７３を有している。開口部７３の４つの隅には、内側に突出した接触部７４が形成され、この接触部７４がノズルプレート５０の液体噴射面５２の４つの角に接触している。また、カバー部７１には、カバー部７１に連続し、流路部材９０側に屈曲した屈曲部７５が設けられている。
【００２７】
脚部７２は、屈曲部７５を介してカバー部２１に連続して設けられている。脚部７２と屈曲部７５との境界部分を基端部７６と称する。本実施形態では、脚部７２は、４つ設けられている。各脚部７２の基端部７６は、ノズルプレート５０の４つの角に対向するように、カバー部７１の４つの角に連続して設けられている。なお、カバーヘッド７０には屈曲部７５を設けず、カバー部７１に直接脚部７２が連続して設けられていてもよい。
【００２８】
各脚部７２の基端部７６との反対側の端部は、流路部材９０の固定部９２に固定されている。脚部７２の固定部９２に固定された部分を先端部７７と称する。具体的には、脚部７２は次のように固定部９２に固定されている。
【００２９】
まず、流路部材９０のカバーヘッド７０が取り付けられる側の面から突出した凸部９２ａに、脚部７２の先端部７７側に設けた挿通孔７８を挿通させる。そして、その状態で、凸部９２ａの上部を熱かしめする。この熱かしめにより、凸部９２ａの上部が挿通孔７８の径よりも大きく変形した変形部９２ｂを形成することで、脚部７２の先端部７７が流路部材９０に固定される。固定部９２はこのような凸部９２ａ及び変形部９２ｂから構成されている。
【００３０】
脚部７２が固定される固定部９２は、ノズルプレート５０の液体噴射面５２よりも、インクの吐出方向とは反対側に位置するように流路部材９０に設けられている。したがって、脚部７２の先端部７７が流路部材９０の固定部９２で固定されると、カバー部７１は、脚部７２を介してノズルプレート５０側に力が掛かった状態となる。これにより、カバー部７１は、ノズルプレート５０に接触した状態が維持されている。
【００３１】
なお、特に図示しないが、カバーヘッド７０は、ヘッド本体３０自体がキャリッジ１２に搭載された際に、装置本体１４に導電部材等を介して導通するように構成されている。これにより、ノズルプレート５０に帯電した静電気は、カバーヘッド７０、ヘッド本体３０を介して装置本体１４に放電される。
【００３２】
図４を用いて、脚部７２の形状について詳細に説明する。記録ヘッド１１に対する記録シートＳの搬送方向（図１のキャリッジ１２の移動方向）をＸ方向とし、Ｘ軸に直行する方向をＹ方向とする。図示するように、脚部７２は、基端部７６からＸ方向に向かって延設され、Ｙ方向に屈曲して延設され、固定部９２で先端部７７が流路部材９０に固定されている。
【００３３】
この脚部７２の基端部７６から先端部７７までに至る経路長を脚部７２の長さＬ１とする。同図には、脚部７２の長さＬ１を点線で示してある。一方、先端部７７とヘッド本体３０とを仮想的な直線で結んだ最短距離をＬ２とする。当該最短距離は、ノズルプレート５０の平面視において、先端部７７からヘッド本体３０に向けた垂線である。
【００３４】
脚部７２は、上述したように、基端部７６からＸ方向に延設され、そこからＹ方向に屈曲して延設されているため、脚部７２の長さＬ１は、最短距離Ｌ２よりも長くなっている。
【００３５】
ここで、カバー部７１に屈曲部７５を介して連続した脚部７２が固定部９２に固定されることで、カバー部７１には、カバー部７１を屈曲させる応力が作用する。この応力の大きさは、脚部７２の長さに反比例する。すなわち、脚部７２を長くすることで、カバー部７１に掛かる応力を小さくすることができる。
【００３６】
本発明では、脚部７２の長さＬ１は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離Ｌ２よりも長く形成している。このため、本発明に係るカバー部７１に係る応力は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離Ｌ２で脚部７２を形成する場合においてカバー部７１に作用する応力よりも小さくすることができる。
【００３７】
このように、本発明では、カバー部７１に係る応力を小さくすることができるので、カバー部７１の変形が抑制され、平板状に維持される。カバー部７１が平板状に維持されることで、カバー部７１をノズルプレート５０に良好に接触させることができる。
【００３８】
さらに、脚部７２を屈曲させて形成したことで、記録ヘッド１１の大きさを極力小さく抑えることができる。ここでいう記録ヘッド１１の大きさとは、図４に示すような平面視における記録ヘッド１１の占める大きさである。
【００３９】
仮に、脚部７２を直線的に形成すると、一点鎖線で示した脚部７２’のようになる。いずれの脚部７２も脚部７２’も長さはＬ１である。しかし、脚部７２’を採用した記録ヘッド１１のＸ方向の幅は、脚部７２を採用した記録ヘッド１１のＸ方向の幅よりも長くなってしまう。すなわち、本発明によれば、同じ長さＬ１の脚部７２であっても、記録ヘッド１１の大きさを小さくすることができる。
【００４０】
さらに、各脚部７２を屈曲させる態様として、次のように脚部７２を構成している。すなわち、各脚部７２をＹ方向（Ｙ軸）に射影させた幅Ｄ１が、カバー部７１をＹ方向に射影させた幅Ｄ２の範囲内となるように脚部７２を屈曲させている。つまり、カバー部７１のＹ方向の幅Ｄ２の範囲内に収まるように脚部７２を屈曲して形成する。このように脚部７２を構成することで、記録ヘッド１１のＸ方向の幅は広がるものの、Ｙ方向の幅が広がることはない。
【００４１】
仮に、脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲内とならないように脚部７２が屈曲していた場合、すなわち、同図の一点鎖線で示した脚部７２’’のように構成した場合、記録ヘッド１１は、Ｙ方向にも幅が広がってしまう。
【００４２】
上述したように、本発明に係る記録ヘッド１１によれば、カバーヘッド７０の脚部７２を、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で設ける場合よりも長く形成することで、カバー部７１の変形を抑えて平板状を維持すると共に、記録ヘッド１１の大きさが大きくなることを抑制し、記録ヘッド１１を小型化することができる。また、カバー部７１の変形が抑えられるので、ノズルプレート５０に確実に接触させることができる。これにより、ノズルプレート５０に静電気が帯電することが防止され、静電気によるインクの吐出品質の低下を防止して高品質な印刷を行える記録ヘッド１１が提供される。
【００４３】
また、本実施形態では、各脚部７２は、矩形状に形成されたノズルプレート５０の角部に接触する接触部７４に対応して設けられている。すなわち、脚部７２がカバー部７１をノズルプレート５０側に引っ張る力が接触部７４に強く作用するようになっている。このように脚部７２を構成することで、ノズルプレート５０とカバー部７１との接触をより確実にすることができる。
【００４４】
さらに、カバー部７１を平板状に維持することができるので、図１に示したキャップ部材１９をカバー部７１に当接させ、カバー部７１とキャップ部材１９とで閉空間を形成することができるインクジェット式記録装置１０が提供される。ノズル開口５１は、この閉空間内に保持されるので、ノズル開口５１に形成されたインクのメニスカスの乾燥が防止される。
【００４５】
従来では、キャップ部材１９はノズルプレート５０に当接していたため、その当接領域の分だけ、ノズルプレート５０を大きく形成する必要があった。しかし、本発明によれば、ノズルプレート５０にそのための領域を設ける必要がないので、ノズルプレート５０を小さく形成できる。このようにノズルプレート５０を小さく形成することで記録ヘッド１１の小型化が可能となる。また、一枚の板状のＳＵＳから複数のノズルプレート５０を形成する場合などでは、取り数が増えることになるので、コスト削減にも寄与する。
【００４６】
上述した記録ヘッド１１で用いられるヘッド本体３０の一例を詳細に説明する。図６は、ヘッド本体の分解斜視図であり、図７は、ヘッド本体の断面図である。図示するように、ヘッド本体３０を構成する流路形成基板３１は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には二酸化シリコンからなる弾性膜３２が形成されている。
【００４７】
流路形成基板３１には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室３３が形成されている。本実施形態では、その幅方向に複数並んだ圧力発生室３３の列が２列形成されている。各列の圧力発生室３３の長手方向外側には、連通部３４が形成されている。連通部３４は、後述するリザーバー形成基板４０に設けられるリザーバー部４１と連通し、各圧力発生室３３の共通のインク室となるリザーバー４２を構成する。また、連通部３４は、供給路３５を介して各圧力発生室３３の長手方向一端部に連通されている。
【００４８】
すなわち、本実施形態では、流路形成基板３１に形成された液体流路として、圧力発生室３３、連通部３４及び供給路３５が設けられている。
【００４９】
流路形成基板３１の開口面側には、ノズル開口５１を有するノズルプレート５０が接着剤３６を介して固着されている。ノズルプレート５０のノズル開口５１は、各圧力発生室３３の供給路３５とは反対側で連通する位置に穿設されている。本実施形態では、流路形成基板３１に圧力発生室３３が並設された列を２列設けたため、１つのヘッド本体３０にノズル開口５１の並設されたノズル列５１Ａが２列設けられている。
【００５０】
本実施形態では、このノズルプレート５０のノズル開口５１が開口し、液滴が吐出される側の面が液体噴射面となっている。このようなノズルプレート５０としては、例えば、シリコン単結晶基板やステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属基板などが挙げられる。
【００５１】
一方、流路形成基板３１の開口面とは反対側には、弾性膜３２上に、金属からなる第１電極と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料からなる圧電体層と、金属からなる第２電極とを順次積層することで形成された圧電素子４３が形成されている。
【００５２】
このような圧電素子４３が形成された流路形成基板３１上には、リザーバー４２の少なくとも一部を構成するリザーバー部４１を有するリザーバー形成基板４０が接合されている。このリザーバー部４１は、本実施形態では、リザーバー形成基板４０を厚さ方向に貫通して圧力発生室３３の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板３１の連通部３４と連通されて各圧力発生室３３の共通のインク室となるリザーバー４２を構成している。
【００５３】
リザーバー形成基板４０の圧電素子４３に対向する領域には、圧電素子４３の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部４４が設けられている。
【００５４】
リザーバー形成基板４０上には、各圧電素子４３を駆動するための半導体集積回路（ＩＣ）等からなる駆動回路６３が設けられている。この駆動回路６３の各端子は、図示しないボンディングワイヤー等を介して各圧電素子４３の個別電極から引き出された引き出し配線と接続されている。そして、駆動回路６３の各端子には、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の外部配線６４を介して外部と接続され、外部から外部配線６４を介して印刷信号等の各種信号を受け取るようになっている。
【００５５】
また、リザーバー形成基板４０上には、コンプライアンス基板６０が接合されている。コンプライアンス基板６０のリザーバー４２に対向する領域には、リザーバー４２にインクを供給するためのインク導入口６１が厚さ方向に貫通することで形成されている。また、コンプライアンス基板６０のリザーバー４２に対向する領域のインク導入口６１以外の領域は、厚さ方向に薄く形成された可撓部６２となっており、リザーバー４２は、可撓部６２により封止されている。この可撓部６２により、リザーバー４２内にコンプライアンスを与えている。
【００５６】
コンプライアンス基板６０上には、ヘッドケース６５が固定されている。ヘッドケース６５には、インク供給連通路６６が設けられている。インク供給連通路６６は、インク導入口６１に連通すると共に、流路部材９０の流路に連通しており、流路部材９０からのインクをインク導入口６１、リザーバー４２に供給する。
【００５７】
ヘッドケース６５には、コンプライアンス基板６０の可撓部６２に対向する領域に溝部６７が形成され、可撓部６２の撓み変形が適宜行われるようになっている。また、ヘッドケース６５には、リザーバー形成基板４０上に設けられた駆動回路６３に対向する領域に厚さ方向に貫通した駆動回路保持部６８が設けられており、外部配線６４は、駆動回路保持部６８を挿通して駆動回路６３と接続されている。
【００５８】
ヘッド本体３０を構成する各部材には、組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入されるピン挿入孔６９が角部の２箇所に設けられている。そして、ピン挿入孔６９にピンを挿入して各部材の相対的な位置決めを行いながら部材同士を接合することで、ヘッド本体３０が一体的に組み合わせられる。
【００５９】
このような記録ヘッド１１では、インクカートリッジ１３からのインクを流路部材９０を介して取り込み、リザーバー４２からノズル開口５１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路６３からの記録信号に従い、各圧力発生室３３に対応するそれぞれの圧電素子４３に電圧を印加し、弾性膜３２及び圧電素子４３をたわみ変形させることにより、各圧力発生室３３内の圧力が高まりノズル開口５１からインク滴が吐出する。
【００６０】
〈実施形態２〉
カバーヘッド７０の脚部７２の種々の態様について説明する。図８〜図１１は、本実施形態に係る記録ヘッド１１の底面図である。なお、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６１】
図８に示すように、各脚部７２は、基端部７６からＹ方向に延設され、そして、Ｘ方向に屈曲していてもよい。また、各脚部７２をＸ方向（Ｘ軸）に射影した幅Ｄ１は、カバー部７１をＸ方向に射影した幅Ｄ２の範囲内としている。
【００６２】
このような態様であっても、脚部７２は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で脚部を形成する場合よりも長くすることができる。これにより、実施形態１と同様に、カバー部７１に作用する応力が低減され、カバー部７１が平板状に維持され、ノズルプレート５０にカバー部７１をより確実に接触させることができる。また、実施形態１と同様に、各脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲内であるので、記録ヘッド１１は、脚部７２の分だけＹ方向に増大するものの、Ｘ方向には増大させないことができる。
【００６３】
また、図９に示すように、各脚部７２は、外側に広がるように屈曲させてもよい。すなわち、各脚部７２をＸ方向又はＹ方向に射影した幅Ｄ１が、カバー部７１をＸ方向又はＹ方向に射影した幅Ｄ２の範囲内になくてもよい。
【００６４】
このような態様であっても、脚部７２は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で脚部を形成する場合よりも長くすることができる。これにより、実施形態１と同様に、カバー部７１に作用する応力が低減され、カバー部７１が平板状に維持され、ノズルプレート５０にカバー部７１をより確実に接触させることができる。また、各脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲外であるので、記録ヘッド１１は、脚部７２の分だけＸ方向及びＹ方向に増大する。しかし、脚部７２は屈曲しているので、脚部７２を直線的に形成するよりも、その増大幅は小さくすむので、記録ヘッド１１の大型化を抑制できる。
【００６５】
さらに、図１０に示すように、脚部７２は、必ずしも屈曲している必要はなく、直線的であってもよい。
【００６６】
このような態様であっても、脚部７２は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で脚部を形成する場合よりも長くすることができる。これにより、実施形態１と同様に、カバー部７１に作用する応力が低減され、カバー部７１が平板状に維持され、ノズルプレート５０にカバー部７１をより確実に接触させることができる。また、実施形態１と同様に、各脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲内であるので、記録ヘッド１１は、脚部７２の分だけＸ方向に増大するものの、Ｙ方向には増大させないことができる。
【００６７】
また、脚部７２を屈曲させる回数は１回に限定されず、複数回であってもよい。図１１に示すように、脚部７２の基端部７６から先端部７７に至る経路を螺旋状にしてもよい。
【００６８】
このような態様であっても、脚部７２は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で脚部を形成する場合よりも長くすることができる。これにより、実施形態１と同様に、カバー部７１に作用する応力が低減され、カバー部７１が平板状に維持され、ノズルプレート５０にカバー部７１をより確実に接触させることができる。また、実施形態１と同様に、各脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲内であるので、記録ヘッド１１は、脚部７２の分だけＹ方向に増大するものの、Ｘ方向には増大させないことができる。
【００６９】
〈実施形態３〉
実施形態１及び実施形態２では、一つの記録ヘッド１１について説明したが、複数の記録ヘッド１１を複数搭載した記録ヘッドモジュールＩＩとしてもよい。図１２は、記録ヘッドモジュールＩＩの平面図である。
【００７０】
図示するように、記録ヘッドモジュールＩＩは、ベースプレート９５に４つの記録ヘッド１１を取り付けたものである。本実施形態では、ノズル列５１Ａの並設方向（Ｙ方向）に２つの記録ヘッド１１を並べてヘッド列とし、該ヘッド列を被記録媒体の搬送方向（Ｙ方向に直交するＸ方向）に２列並べた。すなわち、千鳥状に記録ヘッド１１が配置されている。
【００７１】
このように記録ヘッド１１を配置する場合、各ヘッド列における記録ヘッド１１同士の間には、間隔が空くことになる。したがって、この間隔に脚部７２が配置されるようにカバーヘッド７０を構成する。
【００７２】
仮に、例えば、脚部７２がＸ方向に延設されていれば、ベースプレート９５もその分、Ｘ方向に大きくする必要が生じてしまう。しかし、本実施形態では、記録ヘッド１１同士の間隔を、脚部７２の配置領域として有効利用することができるので、脚部７２の分だけ記録ヘッドモジュールＩＩが大きくなることを防止できる。
【００７３】
〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００７４】
実施形態１〜実施形態３では、記録ヘッド１１に、脚部７２が４つ設けられ、かつ、ノズルプレート５０の４つの角の近傍に基端部７６が位置していたが、このような態様に限定されない。すなわち、脚部７２の数は限定されないし、脚部７２がカバー部７１に取り付けられる位置も限定されない。
【００７５】
また、上述した実施形態１では、圧力発生室３３に圧力変化を生じさせるアクチュエーター装置として、薄膜型の圧電素子４３を有するアクチュエーター装置を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を有するアクチュエーター装置や、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子を有するアクチュエーター装置などを使用することができる。また、アクチュエーター装置として、圧力発生室３３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から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーター装置などを使用することができる。何れのアクチュエーター装置であっても、実装部が流路形成基板上に設けられていればよい。
【００７６】
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般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にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １１ 記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ３０ ヘッド本体、 ５０ ノズルプレート、 ５１ ノズル開口、 ５２ 液体噴射面、 ７０ カバーヘッド、 ７１ カバー部、 ７２ 脚部、 ７３ 開口部、 ７４ 接触部、 ７５ 屈曲部、 ７６ 基端部、 ７７ 先端部、 ９０ 流路部材（保持部材）、 ９２ 固定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドとしては、インクを吐出するノズル開口が開口する液体噴射面を有するノズルプレートと、該ノズルプレートを備えるヘッド本体と、ヘッド本体を保持する保持部材（流路部材など）と、ノズルプレートの液体噴射面側に固定されるカバーヘッドとを具備するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなカバーヘッドは、開口を有する平板部と、平板部から延設された脚部を有している。平板部は、開口からノズルが露出するとともにノズルプレートに接触し、脚部は、保持部材に熱かしめなどにより固定されている。このような構成のカバーヘッドにより、ノズルプレートが保持部材に接地されるので、ノズルプレートに帯電することが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６０３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、カバーヘッドの脚部を保持部材に固定すると、脚部により平板部がノズルプレート側に引っ張られる力が作用する。このとき、平板部に生じる応力で平板部が変形する場合がある。平板部が変形するとノズルプレートに確実に接触させて接地させることができなくなり、ノズルプレートに帯電した静電気が影響して印刷品質が低下する虞がある。
【０００６】
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。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、カバーヘッドの変形を防止してノズルプレートを確実に接地させることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズル開口が開口した液体噴射面を有するノズルプレートを備えるヘッド本体と、前記ノズル開口が露出する開口を有するカバー部、及び前記カバー部に連続して延設された脚部から構成されたカバーヘッドと、前記ヘッド本体を保持するとともに、該ヘッド本体の前記液体噴射面よりも液体の吐出方向とは反対側に位置する固定部に前記カバーヘッドの脚部が固定される保持部材とを具備し、前記カバー部は、前記開口の縁部が前記ノズルプレートの前記液体噴射面に接触し、前記脚部は、前記カバー部との境界である基端部から前記固定部に固定された先端部までの長さが、前記先端部と前記ヘッド本体とを仮想的な直線で結んだ最短距離よりも長いことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、カバー部に係る応力を小さくすることができるので、カバー部の変形が抑制される。カバー部の変形が抑制されるので、カバー部をノズルプレートに良好に接触させることができる。
【０００９】
ここで、前記脚部は、前記液体噴射面の平面視において屈曲していることが好ましい。これによれば、脚部を屈曲させて形成することで、液体噴射ヘッドを小さくすることができる。
【００１０】
また、前記ノズルプレートは、矩形状に形成され、前記カバー部は、前記ノズルプレートの角部に接触し、前記脚部の基端部は、前記カバー部が前記ノズルプレートの角部に接触した接触部に連続して設けられていることが好ましい。これによれば、脚部がカバー部をノズルプレート側に引っ張る力が接触部に強く作用する。このように脚部を構成することで、ノズルプレートとカバー部との接触をより確実にすることができる。
【００１１】
また、前記ノズル開口は、並設方向に複数並設され、前記脚部を、前記並設方向、又はこれに直交する交差方向の何れか一つの方向に射影させた幅が、前記カバー部の当該方向に射影した幅の範囲内となっていることが好ましい。これによれば、前記並設方向における脚部の幅は、カバー部を超えることがないので、液体噴射ヘッドをその分小型化することができる。
【００１２】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、カバーヘッドの変形を防止してノズルプレートを確実に接地させることができる液体噴射装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】液体噴射装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】記録ヘッドの概略構成を示す正面図である
【図３】記録ヘッドの概略構成を示す側面図である。
【図４】記録ヘッドの概略構成を示す底面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ’線断面図、Ｂ−Ｂ’線断面図、Ｃ−Ｃ’線断面図である。
【図６】ヘッド本体の分解斜視図である。
【図７】ヘッド本体の断面図である。
【図８】記録ヘッドの底面図である。
【図９】記録ヘッドの底面図である。
【図１０】記録ヘッドの底面図である。
【図１１】記録ヘッドの底面図である。
【図１２】記録ヘッドモジュールの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〈実施形態１〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単に記録ヘッドとも言う。また、インクジェット式記録装置は液体噴射装置の一例である。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略斜視図である。インクジェット式記録装置１０は、インク滴を吐出する記録ヘッド１１がキャリッジ１２に固定され、この記録ヘッド１１には、インクが貯留された液体貯留手段の一例である２つのインクカートリッジ１３がそれぞれ着脱可能に固定されている。
【００１６】
記録ヘッド１１が搭載されたキャリッジ１２は、装置本体１４に取り付けられたキャリッジ軸１５に軸方向移動可能に設けられている。そして、駆動モーター１６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１７を介してキャリッジ１２に伝達されることで、キャリッジ１２はキャリッジ軸１５に沿って移動される。一方、装置本体１４にはキャリッジ軸１５に沿ってプラテン１８が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体である記録シートＳがプラテン１８上を搬送されるようになっている。
【００１７】
また、キャリッジ１２のホームポジションに対応する位置、すなわち、キャリッジ軸１５の一方の端部近傍には、記録ヘッド１１のノズル開口を封止するキャップ部材１９を有するキャッピング装置２０が設けられている。このキャップ部材１９によってノズル開口を封止することにより、インクの乾燥を防止している。また、このキャップ部材１９は、フラッシング動作時のインク受けとしても機能する。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの概略構成を示す正面図であり、図３は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの概略構成を示す側面図であり、図４は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの概略構成を示す底面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ′線断面図、Ｂ−Ｂ′線断面図、Ｃ−Ｃ′線断面図である。
【００１９】
これらの図に示すように、記録ヘッド１１は、ノズルプレート５０を備えるヘッド本体３０と、ヘッド本体３０を保持する保持部材の一例である流路部材９０と、カバーヘッド７０とを具備している。
【００２０】
流路部材９０は、ヘッド本体３０を保持する部材であり、例えば樹脂から形成されている。流路部材９０の一方面には、インクカートリッジ１３が接続されるインク供給針９１が設けられている。また、特に図示しないが、流路部材９０には、厚さ方向に貫通したインクの流路が設けられている。該流路の一端は、インク供給針９１に連通し、他端は、ヘッド本体３０のインク供給連通路に連通している。
【００２１】
すなわち、流路部材９０は、インクカートリッジ１３のインクが、インク供給針９１及びこれに連通した流路を介してヘッド本体３０に供給されるように構成されている。
【００２２】
ヘッド本体３０は、インクを吐出するノズル開口５１を有するノズルプレート５０を備え、流路部材９０から供給されたインクをノズル開口５１から吐出させるものである。ヘッド本体３０の詳細な構成は後述する。
【００２３】
ノズルプレート５０には、Ｙ方向（図４参照。キャリッジ１２の移動方向とは直行する方向）にノズル開口５１が複数並設されている。Ｙ方向に並設された一群のノズル開口５１をノズル列５１Ａと称する。本実施形態では、Ｘ方向（キャリッジ１２の移動方向）に、２列のノズル列５１Ａが設けられている。ノズルプレート５０のノズル開口５１が開口し、液滴が吐出される側の面を液体噴射面５２と称する。
【００２４】
このようなノズルプレート５０としては、例えば、シリコン単結晶基板やステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属基板などが挙げられる。
【００２５】
カバーヘッド７０は、ノズルプレート５０に接触し、流路部材９０に固定されたものであり、具体的には、カバー部７１と脚部７２とから構成されている。
【００２６】
カバー部７１はノズルプレート５０よりも大きく、平板状に形成された部材であり、ノズル列５１Ａが露出する矩形状の開口部７３を有している。開口部７３の４つの隅には、内側に突出した接触部７４が形成され、この接触部７４がノズルプレート５０の液体噴射面５２の４つの角に接触している。また、カバー部７１には、カバー部７１に連続し、流路部材９０側に屈曲した屈曲部７５が設けられている。
【００２７】
脚部７２は、屈曲部７５を介してカバー部２１に連続して設けられている。脚部７２と屈曲部７５との境界部分を基端部７６と称する。本実施形態では、脚部７２は、４つ設けられている。各脚部７２の基端部７６は、ノズルプレート５０の４つの角に対向するように、カバー部７１の４つの角に連続して設けられている。なお、カバーヘッド７０には屈曲部７５を設けず、カバー部７１に直接脚部７２が連続して設けられていてもよい。
【００２８】
各脚部７２の基端部７６との反対側の端部は、流路部材９０の固定部９２に固定されている。脚部７２の固定部９２に固定された部分を先端部７７と称する。具体的には、脚部７２は次のように固定部９２に固定されている。
【００２９】
まず、流路部材９０のカバーヘッド７０が取り付けられる側の面から突出した凸部９２ａに、脚部７２の先端部７７側に設けた挿通孔７８を挿通させる。そして、その状態で、凸部９２ａの上部を熱かしめする。この熱かしめにより、凸部９２ａの上部が挿通孔７８の径よりも大きく変形した変形部９２ｂを形成することで、脚部７２の先端部７７が流路部材９０に固定される。固定部９２はこのような凸部９２ａ及び変形部９２ｂから構成されている。
【００３０】
脚部７２が固定される固定部９２は、ノズルプレート５０の液体噴射面５２よりも、インクの吐出方向とは反対側に位置するように流路部材９０に設けられている。したがって、脚部７２の先端部７７が流路部材９０の固定部９２で固定されると、カバー部７１は、脚部７２を介してノズルプレート５０側に力が掛かった状態となる。これにより、カバー部７１は、ノズルプレート５０に接触した状態が維持されている。
【００３１】
なお、特に図示しないが、カバーヘッド７０は、ヘッド本体３０自体がキャリッジ１２に搭載された際に、装置本体１４に導電部材等を介して導通するように構成されている。これにより、ノズルプレート５０に帯電した静電気は、カバーヘッド７０、ヘッド本体３０を介して装置本体１４に放電される。
【００３２】
図４を用いて、脚部７２の形状について詳細に説明する。記録ヘッド１１に対する記録シートＳの搬送方向（図１のキャリッジ１２の移動方向）をＸ方向とし、Ｘ軸に直行する方向をＹ方向とする。図示するように、脚部７２は、基端部７６からＸ方向に向かって延設され、Ｙ方向に屈曲して延設され、固定部９２で先端部７７が流路部材９０に固定されている。
【００３３】
この脚部７２の基端部７６から先端部７７までに至る経路長を脚部７２の長さＬ１とする。同図には、脚部７２の長さＬ１を点線で示してある。一方、先端部７７とヘッド本体３０とを仮想的な直線で結んだ最短距離をＬ２とする。当該最短距離は、ノズルプレート５０の平面視において、先端部７７からヘッド本体３０に向けた垂線である。
【００３４】
脚部７２は、上述したように、基端部７６からＸ方向に延設され、そこからＹ方向に屈曲して延設されているため、脚部７２の長さＬ１は、最短距離Ｌ２よりも長くなっている。
【００３５】
ここで、カバー部７１に屈曲部７５を介して連続した脚部７２が固定部９２に固定されることで、カバー部７１には、カバー部７１を屈曲させる応力が作用する。この応力の大きさは、脚部７２の長さに反比例する。すなわち、脚部７２を長くすることで、カバー部７１に掛かる応力を小さくすることができる。
【００３６】
本発明では、脚部７２の長さＬ１は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離Ｌ２よりも長く形成している。このため、本発明に係るカバー部７１に係る応力は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離Ｌ２で脚部７２を形成する場合においてカバー部７１に作用する応力よりも小さくすることができる。
【００３７】
このように、本発明では、カバー部７１に係る応力を小さくすることができるので、カバー部７１の変形が抑制され、平板状に維持される。カバー部７１が平板状に維持されることで、カバー部７１をノズルプレート５０に良好に接触させることができる。
【００３８】
さらに、脚部７２を屈曲させて形成したことで、記録ヘッド１１の大きさを極力小さく抑えることができる。ここでいう記録ヘッド１１の大きさとは、図４に示すような平面視における記録ヘッド１１の占める大きさである。
【００３９】
仮に、脚部７２を直線的に形成すると、一点鎖線で示した脚部７２’のようになる。いずれの脚部７２も脚部７２’も長さはＬ１である。しかし、脚部７２’を採用した記録ヘッド１１のＸ方向の幅は、脚部７２を採用した記録ヘッド１１のＸ方向の幅よりも長くなってしまう。すなわち、本発明によれば、同じ長さＬ１の脚部７２であっても、記録ヘッド１１の大きさを小さくすることができる。
【００４０】
さらに、各脚部７２を屈曲させる態様として、次のように脚部７２を構成している。すなわち、各脚部７２をＹ方向（Ｙ軸）に射影させた幅Ｄ１が、カバー部７１をＹ方向に射影させた幅Ｄ２の範囲内となるように脚部７２を屈曲させている。つまり、カバー部７１のＹ方向の幅Ｄ２の範囲内に収まるように脚部７２を屈曲して形成する。このように脚部７２を構成することで、記録ヘッド１１のＸ方向の幅は広がるものの、Ｙ方向の幅が広がることはない。
【００４１】
仮に、脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲内とならないように脚部７２が屈曲していた場合、すなわち、同図の一点鎖線で示した脚部７２’’のように構成した場合、記録ヘッド１１は、Ｙ方向にも幅が広がってしまう。
【００４２】
上述したように、本発明に係る記録ヘッド１１によれば、カバーヘッド７０の脚部７２を、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で設ける場合よりも長く形成することで、カバー部７１の変形を抑えて平板状を維持すると共に、記録ヘッド１１の大きさが大きくなることを抑制し、記録ヘッド１１を小型化することができる。また、カバー部７１の変形が抑えられるので、ノズルプレート５０に確実に接触させることができる。これにより、ノズルプレート５０に静電気が帯電することが防止され、静電気によるインクの吐出品質の低下を防止して高品質な印刷を行える記録ヘッド１１が提供される。
【００４３】
また、本実施形態では、各脚部７２は、矩形状に形成されたノズルプレート５０の角部に接触する接触部７４に対応して設けられている。すなわち、脚部７２がカバー部７１をノズルプレート５０側に引っ張る力が接触部７４に強く作用するようになっている。このように脚部７２を構成することで、ノズルプレート５０とカバー部７１との接触をより確実にすることができる。
【００４４】
さらに、カバー部７１を平板状に維持することができるので、図１に示したキャップ部材１９をカバー部７１に当接させ、カバー部７１とキャップ部材１９とで閉空間を形成することができるインクジェット式記録装置１０が提供される。ノズル開口５１は、この閉空間内に保持されるので、ノズル開口５１に形成されたインクのメニスカスの乾燥が防止される。
【００４５】
従来では、キャップ部材１９はノズルプレート５０に当接していたため、その当接領域の分だけ、ノズルプレート５０を大きく形成する必要があった。しかし、本発明によれば、ノズルプレート５０にそのための領域を設ける必要がないので、ノズルプレート５０を小さく形成できる。このようにノズルプレート５０を小さく形成することで記録ヘッド１１の小型化が可能となる。また、一枚の板状のＳＵＳから複数のノズルプレート５０を形成する場合などでは、取り数が増えることになるので、コスト削減にも寄与する。
【００４６】
上述した記録ヘッド１１で用いられるヘッド本体３０の一例を詳細に説明する。図６は、ヘッド本体の分解斜視図であり、図７は、ヘッド本体の断面図である。図示するように、ヘッド本体３０を構成する流路形成基板３１は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には二酸化シリコンからなる弾性膜３２が形成されている。
【００４７】
流路形成基板３１には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室３３が形成されている。本実施形態では、その幅方向に複数並んだ圧力発生室３３の列が２列形成されている。各列の圧力発生室３３の長手方向外側には、連通部３４が形成されている。連通部３４は、後述するリザーバー形成基板４０に設けられるリザーバー部４１と連通し、各圧力発生室３３の共通のインク室となるリザーバー４２を構成する。また、連通部３４は、供給路３５を介して各圧力発生室３３の長手方向一端部に連通されている。
【００４８】
すなわち、本実施形態では、流路形成基板３１に形成された液体流路として、圧力発生室３３、連通部３４及び供給路３５が設けられている。
【００４９】
流路形成基板３１の開口面側には、ノズル開口５１を有するノズルプレート５０が接着剤３６を介して固着されている。ノズルプレート５０のノズル開口５１は、各圧力発生室３３の供給路３５とは反対側で連通する位置に穿設されている。本実施形態では、流路形成基板３１に圧力発生室３３が並設された列を２列設けたため、１つのヘッド本体３０にノズル開口５１の並設されたノズル列５１Ａが２列設けられている。
【００５０】
本実施形態では、このノズルプレート５０のノズル開口５１が開口し、液滴が吐出される側の面が液体噴射面となっている。このようなノズルプレート５０としては、例えば、シリコン単結晶基板やステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属基板などが挙げられる。
【００５１】
一方、流路形成基板３１の開口面とは反対側には、弾性膜３２上に、金属からなる第１電極と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料からなる圧電体層と、金属からなる第２電極とを順次積層することで形成された圧電素子４３が形成されている。
【００５２】
このような圧電素子４３が形成された流路形成基板３１上には、リザーバー４２の少なくとも一部を構成するリザーバー部４１を有するリザーバー形成基板４０が接合されている。このリザーバー部４１は、本実施形態では、リザーバー形成基板４０を厚さ方向に貫通して圧力発生室３３の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板３１の連通部３４と連通されて各圧力発生室３３の共通のインク室となるリザーバー４２を構成している。
【００５３】
リザーバー形成基板４０の圧電素子４３に対向する領域には、圧電素子４３の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部４４が設けられている。
【００５４】
リザーバー形成基板４０上には、各圧電素子４３を駆動するための半導体集積回路（ＩＣ）等からなる駆動回路６３が設けられている。この駆動回路６３の各端子は、図示しないボンディングワイヤー等を介して各圧電素子４３の個別電極から引き出された引き出し配線と接続されている。そして、駆動回路６３の各端子には、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の外部配線６４を介して外部と接続され、外部から外部配線６４を介して印刷信号等の各種信号を受け取るようになっている。
【００５５】
また、リザーバー形成基板４０上には、コンプライアンス基板６０が接合されている。コンプライアンス基板６０のリザーバー４２に対向する領域には、リザーバー４２にインクを供給するためのインク導入口６１が厚さ方向に貫通することで形成されている。また、コンプライアンス基板６０のリザーバー４２に対向する領域のインク導入口６１以外の領域は、厚さ方向に薄く形成された可撓部６２となっており、リザーバー４２は、可撓部６２により封止されている。この可撓部６２により、リザーバー４２内にコンプライアンスを与えている。
【００５６】
コンプライアンス基板６０上には、ヘッドケース６５が固定されている。ヘッドケース６５には、インク供給連通路６６が設けられている。インク供給連通路６６は、インク導入口６１に連通すると共に、流路部材９０の流路に連通しており、流路部材９０からのインクをインク導入口６１、リザーバー４２に供給する。
【００５７】
ヘッドケース６５には、コンプライアンス基板６０の可撓部６２に対向する領域に溝部６７が形成され、可撓部６２の撓み変形が適宜行われるようになっている。また、ヘッドケース６５には、リザーバー形成基板４０上に設けられた駆動回路６３に対向する領域に厚さ方向に貫通した駆動回路保持部６８が設けられており、外部配線６４は、駆動回路保持部６８を挿通して駆動回路６３と接続されている。
【００５８】
ヘッド本体３０を構成する各部材には、組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入されるピン挿入孔６９が角部の２箇所に設けられている。そして、ピン挿入孔６９にピンを挿入して各部材の相対的な位置決めを行いながら部材同士を接合することで、ヘッド本体３０が一体的に組み合わせられる。
【００５９】
このような記録ヘッド１１では、インクカートリッジ１３からのインクを流路部材９０を介して取り込み、リザーバー４２からノズル開口５１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路６３からの記録信号に従い、各圧力発生室３３に対応するそれぞれの圧電素子４３に電圧を印加し、弾性膜３２及び圧電素子４３をたわみ変形させることにより、各圧力発生室３３内の圧力が高まりノズル開口５１からインク滴が吐出する。
【００６０】
〈実施形態２〉
カバーヘッド７０の脚部７２の種々の態様について説明する。図８〜図１１は、本実施形態に係る記録ヘッド１１の底面図である。なお、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６１】
図８に示すように、各脚部７２は、基端部７６からＹ方向に延設され、そして、Ｘ方向に屈曲していてもよい。また、各脚部７２をＸ方向（Ｘ軸）に射影した幅Ｄ１は、カバー部７１をＸ方向に射影した幅Ｄ２の範囲内としている。
【００６２】
このような態様であっても、脚部７２は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で脚部を形成する場合よりも長くすることができる。これにより、実施形態１と同様に、カバー部７１に作用する応力が低減され、カバー部７１が平板状に維持され、ノズルプレート５０にカバー部７１をより確実に接触させることができる。また、実施形態１と同様に、各脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲内であるので、記録ヘッド１１は、脚部７２の分だけＹ方向に増大するものの、Ｘ方向には増大させないことができる。
【００６３】
また、図９に示すように、各脚部７２は、外側に広がるように屈曲させてもよい。すなわち、各脚部７２をＸ方向又はＹ方向に射影した幅Ｄ１が、カバー部７１をＸ方向又はＹ方向に射影した幅Ｄ２の範囲内になくてもよい。
【００６４】
このような態様であっても、脚部７２は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で脚部を形成する場合よりも長くすることができる。これにより、実施形態１と同様に、カバー部７１に作用する応力が低減され、カバー部７１が平板状に維持され、ノズルプレート５０にカバー部７１をより確実に接触させることができる。また、各脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲外であるので、記録ヘッド１１は、脚部７２の分だけＸ方向及びＹ方向に増大する。しかし、脚部７２は屈曲しているので、脚部７２を直線的に形成するよりも、その増大幅は小さくすむので、記録ヘッド１１の大型化を抑制できる。
【００６５】
さらに、図１０に示すように、脚部７２は、必ずしも屈曲している必要はなく、直線的であってもよい。
【００６６】
このような態様であっても、脚部７２は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で脚部を形成する場合よりも長くすることができる。これにより、実施形態１と同様に、カバー部７１に作用する応力が低減され、カバー部７１が平板状に維持され、ノズルプレート５０にカバー部７１をより確実に接触させることができる。また、実施形態１と同様に、各脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲内であるので、記録ヘッド１１は、脚部７２の分だけＸ方向に増大するものの、Ｙ方向には増大させないことができる。
【００６７】
また、脚部７２を屈曲させる回数は１回に限定されず、複数回であってもよい。図１１に示すように、脚部７２の基端部７６から先端部７７に至る経路を螺旋状にしてもよい。
【００６８】
このような態様であっても、脚部７２は、ヘッド本体３０から直線的に最短距離で脚部を形成する場合よりも長くすることができる。これにより、実施形態１と同様に、カバー部７１に作用する応力が低減され、カバー部７１が平板状に維持され、ノズルプレート５０にカバー部７１をより確実に接触させることができる。また、実施形態１と同様に、各脚部７２の幅Ｄ１が、カバー部７１の幅Ｄ２の範囲内であるので、記録ヘッド１１は、脚部７２の分だけＹ方向に増大するものの、Ｘ方向には増大させないことができる。
【００６９】
〈実施形態３〉
実施形態１及び実施形態２では、一つの記録ヘッド１１について説明したが、複数の記録ヘッド１１を複数搭載した記録ヘッドモジュールＩＩとしてもよい。図１２は、記録ヘッドモジュールＩＩの平面図である。
【００７０】
図示するように、記録ヘッドモジュールＩＩは、ベースプレート９５に４つの記録ヘッド１１を取り付けたものである。本実施形態では、ノズル列５１Ａの並設方向（Ｙ方向）に２つの記録ヘッド１１を並べてヘッド列とし、該ヘッド列を被記録媒体の搬送方向（Ｙ方向に直交するＸ方向）に２列並べた。すなわち、千鳥状に記録ヘッド１１が配置されている。
【００７１】
このように記録ヘッド１１を配置する場合、各ヘッド列における記録ヘッド１１同士の間には、間隔が空くことになる。したがって、この間隔に脚部７２が配置されるようにカバーヘッド７０を構成する。
【００７２】
仮に、例えば、脚部７２がＸ方向に延設されていれば、ベースプレート９５もその分、Ｘ方向に大きくする必要が生じてしまう。しかし、本実施形態では、記録ヘッド１１同士の間隔を、脚部７２の配置領域として有効利用することができるので、脚部７２の分だけ記録ヘッドモジュールＩＩが大きくなることを防止できる。
【００７３】
〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００７４】
実施形態１〜実施形態３では、記録ヘッド１１に、脚部７２が４つ設けられ、かつ、ノズルプレート５０の４つの角の近傍に基端部７６が位置していたが、このような態様に限定されない。すなわち、脚部７２の数は限定されないし、脚部７２がカバー部７１に取り付けられる位置も限定されない。
【００７５】
また、上述した実施形態１では、圧力発生室３３に圧力変化を生じさせるアクチュエーター装置として、薄膜型の圧電素子４３を有するアクチュエーター装置を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を有するアクチュエーター装置や、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子を有するアクチュエーター装置などを使用することができる。また、アクチュエーター装置として、圧力発生室３３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から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーター装置などを使用することができる。何れのアクチュエーター装置であっても、実装部が流路形成基板上に設けられていればよい。
【００７６】
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般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にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １１ 記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ３０ ヘッド本体、 ５０ ノズルプレート、 ５１ ノズル開口、 ５２ 液体噴射面、 ７０ カバーヘッド、 ７１ カバー部、 ７２ 脚部、 ７３ 開口部、 ７４ 接触部、 ７５ 屈曲部、 ７６ 基端部、 ７７ 先端部、 ９０ 流路部材（保持部材）、 ９２ 固定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズル開口が開口した液体噴射面を有するノズルプレートを備えるヘッド本体と、
前記ノズル開口が露出する開口を有するカバー部、及び前記カバー部に連続して延設された脚部から構成されたカバーヘッドと、
前記ヘッド本体を保持するとともに、該ヘッド本体の前記液体噴射面よりも液体の吐出方向とは反対側に位置する固定部に前記カバーヘッドの脚部が固定される保持部材とを具備し、
前記カバー部は、前記開口の縁部が前記ノズルプレートの前記液体噴射面に接触し、
前記脚部は、前記カバー部との境界である基端部から前記固定部に固定された先端部までの長さが、前記先端部と前記ヘッド本体とを仮想的な直線で結んだ最短距離よりも長い
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記脚部は、前記液体噴射面の平面視において屈曲している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記ノズルプレートは、矩形状に形成され、
前記カバー部は、前記ノズルプレートの角部に接触し、
前記脚部の基端部は、前記カバー部が前記ノズルプレートの角部に接触した接触部に連続して設けられている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
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において、
前記ノズル開口は、並設方向に複数並設され、
前記脚部を、前記並設方向、又はこれに直交する交差方向の何れか一つの方向に射影させた幅が、前記カバー部の当該方向に射影した幅の範囲内となっている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１】
液体を吐出するノズル開口が開口した液体噴射面を有するノズルプレートを備えるヘッド本体と、
前記ノズル開口が露出する開口を有するカバー部、及び前記カバー部に連続して延設された脚部から構成されたカバーヘッドと、
前記ヘッド本体を保持するとともに、該ヘッド本体の前記液体噴射面よりも液体の吐出方向とは反対側に位置する固定部に前記カバーヘッドの脚部が固定される保持部材とを具備し、
前記カバー部は、前記開口の縁部が前記ノズルプレートの前記液体噴射面に接触し、
前記脚部は、前記カバー部との境界である基端部から前記固定部に固定された先端部までの長さが、前記先端部と前記ヘッド本体とを仮想的な直線で結んだ最短距離よりも長い
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記脚部は、前記液体噴射面の平面視において屈曲している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記ノズルプレートは、矩形状に形成され、
前記カバー部は、前記ノズルプレートの角部に接触し、
前記脚部の基端部は、前記カバー部が前記ノズルプレートの角部に接触した接触部に連続して設けられている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
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において、
前記ノズル開口は、並設方向に複数並設され、
前記脚部を、前記並設方向、又はこれに直交する交差方向の何れか一つの方向に射影させた幅が、前記カバー部の当該方向に射影した幅の範囲内となっている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７５４３４（Ｐ２０１３−７５４３４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６７１３（Ｐ２０１１−２１６７１３）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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