JP4529813B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体カートリッジ等から供給された液体を液滴として噴射する液体噴射装置に係るものであり、詳しくは噴射ヘッドのノズル数を増やしながら小型化を実現して高速印刷を可能とした液体噴射装置に関するものである。

従来から、液体噴射装置の１つとして、インクジェット記録装置が広く知られている。このようなインクジェット記録装置は、記録媒体に直接印刷が可能な上、ヘッドの小型化が容易であり、さらに、インクの色を変えることでカラー印刷も容易に行うことが出来るという利点を有する。

図８は、上記のような記録装置に用いられるインク噴射ヘッドの代表的な一例である。この噴射ヘッドは、圧力発生手段としての圧電振動子７４が収容されるヘッドケース７６と、このヘッドケース７６のユニット固着面に接着剤等で固着される流路ユニット８６とを備えている。

上記流路ユニット８６は、圧力発生室７９を含む流路空間が形成された流路形成基板７１と、上記流路形成基板７１の一面に積層されて圧力発生室７９内のインクを噴射するノズル開口７５が形成されたノズルプレート７０と、上記流路形成基板７１の他面に積層されて圧力発生室７９を含む流路空間を封止する振動板（封止板）７２とが積層されて構成されている。

上記ノズルプレート７０は、ノズル開口７５が複数列設されてノズル列８５が形成され、この例では２列のノズル列８５が形成されてそれぞれ異なる種類のインクを噴射するようになっている。このノズルプレート７０は、ステンレス板から形成されている。上記流路形成基板７１は、上記各ノズル開口７５に連通する圧力発生室７９が列設されている。上記振動板７２は、ポリフェニレンサルファイドフィルムにステンレス板がラミネートされ、上記ステンレス板の必要な部分がエッチング除去されて島部（図示せず）が形成されている。

そして、上記流路形成基板７１の一面にノズルプレート７０が積層され、他面に振動板７２が島部を外側に配置するように積層されて流路ユニット８６が構成されている。

一方、上記ヘッドケース７６は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が射出成形されてなり、ノズル列８５に沿って伸びるとともに上下に貫通する収容空間８１が形成されるとともに、ユニット固着面には、各圧力発生室７９に連通して各圧力発生室７９に対して供給するインクを貯留する共通のインク貯留室７７が形成されている。また、上記インク貯留室７７に対してフィルタユニット８８から導入されるインクを供給するインク供給路７８が形成されている。

また、固定板８０の先端側に棒状の圧電振動子７４が列設されるとともに、各圧電振動子７４に噴射信号を入力するためのフレキシブルケーブル８２が接続されて振動子ユニット９１が構成されている。上記圧電振動子７４は、縦振動モードの圧電振動子７４である。

上記振動子ユニット９１は、ユニット固着面に各圧電振動子７４の先端を露出させた状態で、上記ヘッドケース７６の収容空間８１に収容され、上記ヘッドケース７６のユニット固着面に、流路ユニット８６の振動板７２側が接着剤で接合される。この状態で、圧電振動子７４の先端面が振動板７２の島部に固着されるとともに、固定板２０がヘッドケース７６に接着固定される。

そして、上記ヘッドケース７６のユニット固着面と反対側にヘッド基板８７が配置され、さらにフィルタユニット８８が取り付けられることにより、噴射ヘッド１００が構成されている。

上記フィルタユニット８８は、図示しないインクカートリッジ等からインクの供給を受ける中空のインク導入針９０が立設され、上記インク導入針９０の根元部にインクをろ過するフィルタ８９が設けられている。図において、９４はフィルタユニット８８のインク供給口９５とヘッドケース７６のインク供給路７８との間の液密を保持するようシールするシール部材９４である。

上記フィルタユニット８８の両側部には、噴射ヘッド１００を図示しないキャリッジ等に取り付けるための取り付け穴９３ｂが穿設されたフランジ部９２ｂが形成されている。同様に、ヘッドケース７６の両側部にも、取り付け穴９３ａが穿設されたフランジ部９２ａが形成されている。これらは組み付け状態で重なって一体的な取り付け穴９３およびフランジ部９２として機能する。

上記構成の噴射ヘッド１００は、図示しない駆動回路で発生させた駆動信号をフレキシブルケーブル８２を介して圧電振動子７４に入力することにより、圧電振動子７４が長手方向に伸縮される。この圧電振動子７４の伸縮により、振動板７２の島部を振動させて圧力発生室７９内の圧力を変化させ、圧力発生室７９内のインクをノズル開口７５からインク滴として吐出させるようになっている。

ここで、ヘッドチップを千鳥状に配置したインクジェット記録装置として、下記の特許文献１に示すものが開示されている。
特開２００２−１２７３７７号

近年では、高速印刷を実現するため、噴射ヘッド１００のノズル数を多くすることが検討されている。ところが、１つの噴射ヘッド１００のノズル数を増やそうとすると、噴射ヘッドを構成するノズルプレート７０や流路形成基板７１、振動子ユニット９１等の各パーツを大型化しなければならない。このように、各パーツを大型化すると、高い加工精度を確保するのが困難となり、高精度で加工するために加工設備の見直しを行わなければならない。しかも、高精度で大型のパーツを作ろうとすると、歩留まりも大幅に低下することが避けられない。したがって、パーツの大型化は非常なコストアップとなってしまい、現実問題として限界がある。

そこで、上述したような噴射ヘッド１００を複数並べて配置することにより、１つのヘッドユニット１０１を構成し、１つのヘッドユニット１０１のノズル数を増加させることが検討されている。

図９は、複数の噴射ヘッド１００を並べて構成したヘッドユニット１０１の一例を示す。この例では、２列のノズル列８５を有する噴射ヘッド１００を主走査方向Ｘに２つ並べて構成されている。そして、一方の噴射ヘッド１００ａの紙送り方向（Ｙ方向）下流側のノズル列８５端部と、他方の噴射ヘッド１００ｂの紙送り方向（Ｙ方向）上流側のノズル列８５端部とが合致するよう、２つの噴射ヘッド１００ａ，１００ｂが段違い状に位置決めされている。

このようなヘッドユニット１０１は、図示しないキャリッジに搭載されて主走査方向Ｘに往復移動し、副走査方向Ｙに向かって記録媒体を送りながら各ノズル列８５を構成するノズル開口７５からインク滴を吐出することにより、記録媒体上にドットマトリックスにより画像を形成するものである。

このように、複数の噴射ヘッド１００を並べて配置すると、噴射ヘッド１００の取り付け用の部材であるフランジ部９２等が各噴射ヘッド１００ごとに形成されているため、噴射ヘッド１００同士の間にある程度の距離が必要であり、それがいわばデットスペースとなって、ヘッドユニット１０１そのものが大型化し、記録装置自体を大型化させてしまう。

しかも、複数の噴射ヘッド１００は正確に位置決めされている必要がある。特に、２つの噴射ヘッド１００の相対位置において、紙送り方向であるＹ方向のずれは、電気的な補正が不可能であることから、物理的な取り付け位置を高精度にあわせる必要がある。したがって、各噴射ヘッド１００を取り付けるたびに正確な物理的な位置決め作業を行わなければならないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ノズル数を増やしながら噴射ヘッドの小型化を実現して高速印刷を可能とした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ため、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射するノズルが形成されたノズルプレートと、上記ノズルから液体を噴射するための圧力発生室とを含む流路ユニットと、上記圧力発生室に圧力振動を付与する圧電振動子を含む駆動ユニットと、上記駆動ユニットが収容されるとともに、上記流路ユニットが固着されるヘッドケースとを備えており、上記流路ユニットを複数備えるとともに、上記各流路ユニットに対応するよう複数の駆動ユニットを備え、上記複数の駆動ユニットが共通のヘッドケースに収容されるとともに、上記各駆動ユニットに対応するよう上記共通のヘッドケースに複数の流路ユニットが固着されて構成されていることを要旨とする。

すなわち、本発明は、上記流路ユニットを複数備えるとともに、上記各流路ユニットに対応するよう複数の駆動ユニットを備え、上記複数の駆動ユニットが共通のヘッドケースに収容されるとともに、上記各駆動ユニットに対応するよう上記共通のヘッドケースに複数の流路ユニットが固着されて構成されている。このため、従来のように複数の噴射ヘッドを並べて配置するのではなく、共通のヘッドケースに複数の駆動ユニットを収容するとともに、複数の流路ユニットを固着して噴射ヘッドを構成するため、駆動ユニットおよび流路ユニット同士の距離を小さくしてデッドスペースを少なくし、ノズル数を増やしながら噴射ヘッドの小型化を実現する。しかも、従来のように噴射ヘッドごとに位置決めしながら取り付けるのではなく、所定の精度でできたヘッドケースに対して駆動ユニットや流路ユニットを取り付けるため、従来に比べ、位置決め作業が大幅に簡素化できる。しかも、駆動ユニットや流路ユニット自体を大型化するのではなく、従来の噴射ヘッドに用いるものを流用できるため、駆動ユニットや流路ユニットを大型化することに伴う加工設備の見直しや歩留まりの低下の問題がなく、コストアップも最小限ですむ。特に大型化することによるコストアップや歩留まり低下が極端な駆動ユニットや流路ユニットを兼用するため、その効果は顕著である。

本発明において、同じ種類の液体を噴射するノズルがノズル列方向において所定ピッチで配列されるよう、上記駆動ユニットおよび流路ユニットが千鳥状に配置されている場合には、従来のように複数の噴射ヘッドを並べて配置するのではなく、共通のヘッドケースに複数の駆動ユニットおよび流路ユニットを収容して噴射ヘッドを構成するため、駆動ユニットおよび流路ユニット同士の距離を小さくしてデッドスペースを少なくし、ノズル数を増やしながら噴射ヘッドの小型化を実現して高速印刷を可能とする。

本発明において、上記複数の駆動ユニットに対して共通のヘッド基板を備えている場合には、ヘッド基板を共通化することにより、パーツ数を少なくして組み立ての作業効率を向上するとともに、複数の駆動ユニットに対する制御信号を共通のヘッド基板から入力するようにして制御の一元化を図ることができる。

本発明において、上記複数の流路ユニットに対して共通の液体導入部材を備えている場合には、液体導入部材を共通化することにより、パーツ数を少なくして組み立ての作業効率を向上することができる。

本発明において、上記流路ユニットは、流路ユニットに形成された第１位置決め穴と、ヘッドケースに形成された第２位置決め穴との双方に、位置決めピンを挿通させることにより位置決めされている場合には、従来のように噴射ヘッドごとに位置決めしながら取り付けるのではなく、所定の精度でできたヘッドケースに対して複数の流路ユニットをそれぞれ位置決めピンによる位置決めを行って取り付けるため、従来に比べ、位置決め作業が大幅に簡素化できる。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

図１は、本発明の液体噴射装置を適用したインクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。

この記録装置は、上部に液体供給源としてのインクカートリッジ２が搭載され、インク滴を噴射する噴射ヘッド１が下面に取り付けられたキャリッジ３とを備えている。

上記キャリッジ３は、タイミングベルト４を介してステッピングモータ５に接続され、ガイドバー６に案内されて記録紙７の紙幅方向に往復移動するようになっている。また、上記キャリッジ３には、記録紙７と対向する面（この例では下面）に、噴射ヘッド１が取り付けられている。そして、この噴射ヘッド１にインクカートリッジ２からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録紙７上面にインク滴を吐出させて記録紙７に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。

図において、８はキャリッジ３の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、印刷休止中に噴射ヘッド１のノズル開口を封止することによりノズル開口の乾燥をできるだけ防ぐキャッピング装置８である。また、上記キャッピング装置８は、ノズル開口を封止した状態で、吸引ポンプでキャップ内に負圧を与えることにより、ノズル開口から強制的にインクを吸引し、ノズル開口の目詰まりを回復するようになっている。また、９は上記吸引後のヘッド本体のノズル面をワイピングするワイピング装置９である。

図２は、本発明の第１実施例の噴射ヘッド１を示す分解斜視図であり、図３は、上記噴射ヘッド１の振動子ユニット２７および流路ユニット２６の詳細を説明するための断面図である。

図に示すように、上記噴射ヘッド１は、ノズルからインクを噴射させるための圧力を発生させる圧力発生室１９を含む流路ユニット２６と、上記圧力発生室１９に対する圧力発生手段としての圧電振動子１４を含む駆動ユニット３４と、上記駆動ユニット３４が収容されるとともに、ユニット固着面（図示の下側面）に流路ユニット２６が固着されるヘッドケース１６を備えて構成されている。

上記流路ユニット２６は、圧力発生室１９を含む流路空間が形成された流路形成基板１１と、上記流路形成基板１１の一面に積層されて圧力発生室１９内のインクを噴射するノズル開口１５が形成されたノズルプレート１０と、上記流路形成基板１１の他面に積層されて圧力発生室１９を含む流路空間を封止する振動板（封止板）１２とが積層されて構成されている。

上記ノズルプレート１０は、所定の解像度（ドットピッチ）に対応したピッチＰでノズル開口１５が複数列設されて２列のノズル列２８が形成され、それぞれのノズル開口１５からインク滴を噴射するようになっている。このノズルプレート１０は、ステンレス板から形成されている。

上記流路形成基板１１は、上記各ノズル開口１５に連通する圧力発生室１９が列設されている。また、後述するインク貯留室１７の圧力変動を逃がすダンパ室２９が形成されている。上記圧力発生室１９およびダンパ室２９となる空間は、流路形成基板１１の振動板１２側に凹部として形成されている。上記流路形成基板１１は、この例ではＳｉ単結晶基板をエッチングすることにより形成されている。

上記振動板１２は、ポリフェニレンサルファイドフィルムとステンレス板がラミネートされて形成され、ステンレス板の必要な部分がエッチング除去されて、圧力発生室１９に圧力振動を付与する島部１３等が形成されている。また、この振動板１２には、後述するインク貯留室１７のインクを各圧力発生室１９に供給するためのインク供給口１８が形成されるとともに、ダンパ室２９およびインク貯留室１７に対応する部分にダンパ用開口３０が形成されている。

そして、上記流路形成基板１１の一面にノズルプレート１０が積層され、他面に振動板１２が島部１３を外側に配置するように積層されて流路ユニット２６が構成されている。上記流路形成基板１１、ノズルプレート１０、振動板１２に接着剤が塗布され、所定の高温に加熱保持して接合したのち室温まで冷却することにより、流路ユニット２６がつくられる。

また、上記ノズルプレート１０、流路形成基板１１、振動板１２には、それぞれ２つの角部近傍に、積層されて流路ユニット２６を構成した状態で、位置決めピン３２が挿通される第１位置決め穴３１が穿設されている。

上記駆動ユニット３４は、流路ユニット２６のノズル列２８の数に対応する数の振動子ユニット２７から構成されている。この例では、流路ユニット２６に２列のノズル列２８が形成されているので、この流路ユニット２６に対応する駆動ユニット３４は、２個１組の振動子ユニット２７から構成されている。

上記振動子ユニット２７は、固定板２０の先端に、上記各圧力発生室１９に対応するよう列設された棒状の圧電振動子１４が固着され、上記各圧電振動子１４に、吐出信号を入力するためのフレキシブルケーブル２２が接続されて構成されている。上記圧電振動子１４は、縦振動モードの圧電振動子１４である。

図４はヘッドケース１６を示す図であり、図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）はユニット固着面３３から見た図である。

上記ヘッドケース１６は、熱硬化性樹脂が射出成形されてなり、略ブロック状のユニット組み付け部３５と、略板状の取り付け部３６とから構成されている。

上記ユニット組み付け部３５は、上記駆動ユニット３４および流路ユニット２６が組みつけられる部分であり、上記取り付け部３６は、噴射ヘッド１自体をキャリッジ３等に取り付けるための取り付け穴３７が穿設された略板状の部分である。この例では、上記ヘッドケース１６は、ユニット組み付け部３５と取り付け部３６とがそれぞれ２つずつ設けられ、ユニット組み付け部３５および取り付け部３６が互い違いに（言い換えれば千鳥状に）配置されて構成されている。

上記ヘッドケース１６のユニット組み付け部３５には、それぞれ、ノズル列２８方向に延びて上下に貫通する収容空間２１が２つずつ形成され、各収容空間２１にそれぞれ１つの振動子ユニット２７が収容されるようになっている。

また、上記ユニット組み付け部３５のユニット固着面３３には、上記圧力発生室１９の列に対応して各圧力発生室１９に対して供給するインクを貯留する共通のインク貯留室１７が、上記圧力発生室１９の列に沿って配置されるよう凹設されている。また、上記ユニット組み付け部３５には、インク貯留室１７にインクを供給するインク流路２４が形成されている。

さらに、上記ユニット固着面３３には、その角部近傍の２箇所に、上記位置決めピン３２が挿通されて流路ユニット２６を位置決めするための第２位置決め穴３８が形成されている。

この噴射ヘッド１では、上記流路ユニット２６を複数（この例では２つ）備えるとともに、上記各流路ユニット２６に対応するよう複数の駆動ユニット（この例では２組）を備えている。そして、上記複数の駆動ユニット３４が共通のヘッドケース１６に収容されるとともに、上記各駆動ユニット３４に対応するよう上記共通のヘッドケース１６に複数の流路ユニット２６が固着されて構成されている。

この状態で、上記ヘッドケース１６のユニット固着面３３に、流路ユニット２６の振動板１２側が接着剤で接合され、収容空間２１に収容された圧電振動子１４の先端面が振動板１２の島部１３に固着され、固定板２０がヘッドケース１６に接着固定される。

このとき、上記流路ユニット２６は、流路ユニット２６に形成された第１位置決め穴３１と、ヘッドケース１６に形成された第２位置決め穴３８との双方に、位置決めピン３２を挿通させることにより位置決めされる。

図５は、上記流路ユニット２６をヘッドケース１６に取り付けて位置決めを行う状態を示す図である。図５（Ａ）に示すように、上記第２位置決め穴３８は、深さ方向の途中部分の内面に微小突起４７を有しており、位置決めピン３２の長さは、流路ユニット２６の厚みと第２位置決め穴３８の深さを足した程度の長さに設定されている。

まず、図５（Ｂ）に示すように、ヘッドケース１６のユニット固着面３３に接着剤４８を塗布して流路ユニット２６をユニット固着面３３に載置し、第１位置決め穴３１と第２位置決め穴３８を略同心状になるように流路ユニット２６の位置を合わせる。その状態で、位置決めピン３２を第１位置決め穴３１と第２位置決め穴３８の双方に挿通させて微小突起４７の深さまで押し込む。この状態で接着剤４８を硬化させ、図５（Ｃ）に示すように、位置決めピン３２を第２位置決め穴３８の奥まで押し込むことが行われる。

さらに、上記ヘッドケース１６のユニット固着面３３と反対側に、ヘッド基板３９が配置され、さらに液体導入部材としてのフィルタユニット４０が取り付けられることにより、噴射ヘッド１が構成されている。

上記ヘッド基板３９は、各駆動ユニット３４を構成する振動子ユニット２７のフレキシブルケーブル２２を挿通させるスリット４９が形成されている。上記スリット４９は、駆動ユニット３４に対応するよう２個１組のものが２組形成されている。また、上記ヘッド基板３９には、フレキシブルケーブル２２の接点４１と導通を図るための接点４２が形成されている。

そして、この噴射ヘッド１では、上記ヘッド基板３９は、上記複数の駆動ユニット３４に対して共通する１つのヘッド基板３９である。

また、上記フィルタユニット４０は、インクカートリッジ２からインクの供給を受ける中空のインク導入針４３が立設されている。各インク導入針４３は、ヘッドケース１６のインク流路２４に対応して４つ設けられている。すなわち、この例では、各ノズル列２８に対応して、インク貯留室１７、インク流路２４、振動子ユニット２７、インク導入針４３がそれぞれ設けられている。

上記インク導入針４３の根元部には、導入されたインクをろ過するフィルタ４４が設けられている。図において、４６はフィルタユニット４０のインク供給路４５とヘッドケース１６のインク流路２４との間の液密を保持するようシールするシール部材４６である。また、上記フィルタユニット４０には、ヘッドケース１６の取り付け穴３７に対応する取り付け穴５０が穿設されている。

そして、この噴射ヘッド１では、上記フィルタユニット４０は、上記複数の流路ユニット２６に対して共通する１つのフィルタユニット４０である。

上記構成の噴射ヘッド１は、駆動回路２３で発生させた駆動信号をフレキシブルケーブル２２を介して圧電振動子１４に入力することにより、圧電振動子１４が長手方向に伸縮される。この圧電振動子１４の伸縮により、振動板１２の島部１３を振動させて圧力発生室１９内の圧力を変化させ、圧力発生室１９内のインクをノズル開口１５からインク滴として吐出させるようになっている。

図６は、噴射ヘッド１をノズル面側から見た図である。この例では、２つの流路ユニット２６が段違いすなわち千鳥状に配置され、同じ色のインクを噴射するノズル開口１５がノズル列２８方向において所定ピッチで配列されるよう、上記駆動ユニット３４および流路ユニット２６が千鳥状に配置されている。

すなわち、この例では、各流路ユニット２６にはノズル列２８が２列ずつ形成されている。流路ユニット２６は、ノズル列２８が紙送り方向（Ｙ方向）に沿うとともに、ノズル列２８と直交する紙幅方向（Ｘ方向）に並ぶように配置されている。

上記各ノズル列２８は、ノズルが所定の解像度（ドットピッチ）に対応したピッチＰで配列されている。そして、複数（この例では２つ）の流路ユニット２６が、ノズル列２８の長さ分だけＹ方向にずれた段違いの千鳥状に配置され、噴射ヘッド１全体として、同じ色のノズル列２８がノズル列２８方向（記録紙７の搬送方向；Ｙ方向）に２つ並ぶようになっている。すなわち、流路ユニット２６の端部に設けられたノズルと、隣り合う流路ユニット２６の端部に設けられたノズルとの紙送り方向の距離が上述したドットピッチに対応したピッチＰになるよう各流路ユニット２６が位置決めされ配置されている。

そして、上記噴射ヘッド１のノズル面を記録紙７に対面させ、画像情報に対応して必要なノズルからインクが吐出されて記録紙７上に記録される。このとき、噴射ヘッド１がＸ方向に１ストロークするときに２つのノズル列２８からインクの噴射が行われるため、高速印刷が可能となっている。

図７は、本発明が適用された記録装置の第２例を示す。

第１例では、１つの共通のヘッドケース１６に対して流路ユニット２６を２つ、駆動ユニット３４を２組取り付けて噴射ヘッド１を構成したが、この例では、１つの共通のヘッドケース１６に対して流路ユニット２６を５つ、駆動ユニット３４を５組取り付けて噴射ヘッド１を構成している。このように、１つの共通のヘッドケース１６に対して取り付ける流路ユニット２６や駆動ユニット３４の数を限定する趣旨ではない。

以上の構成により、本発明は、上記流路ユニット２６を複数備えるとともに、上記各流路ユニット２６に対応するよう複数の駆動ユニット３４を備え、上記複数の駆動ユニット３４が共通のヘッドケース１６に収容されるとともに、上記各駆動ユニット３４に対応するよう上記共通のヘッドケース１６に複数の流路ユニット２６が固着されて構成されている。このため、従来のように複数の噴射ヘッド１を並べて配置するのではなく、共通のヘッドケース１６に複数の駆動ユニット３４を収容するとともに、複数の流路ユニット２６を固着して噴射ヘッド１を構成するため、駆動ユニット３４および流路ユニット２６同士の距離を小さくしてデッドスペースを少なくし、ノズル数を増やしながら噴射ヘッド１の小型化を実現する。しかも、従来のように噴射ヘッド１ごとに位置決めしながら取り付けるのではなく、所定の精度でできたヘッドケース１６に対して駆動ユニット３４や流路ユニット２６を取り付けるため、従来に比べ、位置決め作業が大幅に簡素化できる。しかも、駆動ユニット３４や流路ユニット２６自体を大型化するのではなく、従来の噴射ヘッド１に用いるものを流用できるため、振動子ユニット２７や流路ユニット２６を大型化することに伴う加工設備の見直しや歩留まりの低下の問題がなく、コストアップも最小限ですむ。特に大型化することによるコストアップや歩留まり低下が極端なが駆動ユニット３４や流路ユニット２６を流用するため、その効果は顕著である。

また、同じ種類の液体を噴射するノズル開口１５がノズル列２８方向において所定ピッチで配列されるよう、上記駆動ユニット３４および流路ユニット２６が千鳥状に配置されているため、従来のように複数の噴射ヘッド１を並べて配置するのではなく、共通のヘッドケース１６に複数の駆動ユニット３４および流路ユニット２６を収容して噴射ヘッド１を構成するため、駆動ユニット３４および流路ユニット２６同士の距離を小さくしてデッドスペースを少なくし、ノズル数を増やしながら噴射ヘッド１の小型化を実現して高速印刷を可能とする。

また、上記複数の駆動ユニット３４に対して共通のヘッド基板３９を備えているため、ヘッド基板３９を共通化することにより、パーツ数を少なくして組み立ての作業効率を向上するとともに、複数の駆動ユニット３４に対する制御信号を共通のヘッド基板３９から入力するようにして制御の一元化を図ることができる。

また、上記複数の流路ユニット２６に対して共通のフィルタユニット４０を備えているため、フィルタユニット４０を共通化することにより、パーツ数を少なくして組み立ての作業効率を向上することができる。

また、上記流路ユニット２６は、流路ユニット２６に形成された第１位置決め穴３１と、ヘッドケース１６に形成された第２位置決め穴３８との双方に、位置決めピン３２を挿通させることにより位置決めされているため、従来のように噴射ヘッド１ごとに位置決めしながら取り付けるのではなく、所定の精度でできたヘッドケース１６に対して複数の流路ユニット２６をそれぞれ位置決めピン３２による位置決めを行って取り付けるため、従来に比べ、位置決め作業が大幅に簡素化できる。

また、上記流路ユニット２６は、位置決めピン３２で位置決めするのではなく、ヘッドケース１６のユニット固着面３３に接着剤４８を塗布して流路ユニット２６を仮止めし、拡大鏡等で投影してアライメントマスクに合わせるよう位置の微調整を行って位置決めした後、その位置を保持したまま接着剤４８を硬化させるようにしてもよい。

本発明は、液体噴射装置に適用可能であり、その代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等があげられる。

本発明が適用される記録装置の一例を示す概略構成図である。 ヘッドユニットを示す分解斜視図である。 上記ヘッドユニットの一部分の断面図である。 ヘッドケースを示す図である。 流路ユニットの取り付け状態を説明する図である。 上記ヘッドユニットをノズル面側から見た図である。 ヘッドユニットの第２例を示す図である。 従来例を示す分解斜視図である。 上記従来例をノズル面側から見た図である。

符号の説明

１ 噴射ヘッド，２ インクカートリッジ，３ キャリッジ，４ タイミングベルト，５ ステッピングモータ，６ ガイドバー，７ 記録紙，８ キャッピング装置，９ ワイピング装置，１０ ノズルプレート，１１ 流路形成基板，１２ 振動板，１３ 島部，１４ 圧電振動子，１５ ノズル開口，１６ ヘッドケース，１７ インク貯留室，１８ インク供給口，１９ 圧力発生室，２０ 固定板，２１ 収容空間，２２ フレキシブルケーブル，２３ 駆動回路，２４ インク流路，２６ 流路ユニット，２７ 振動子ユニット，２８ ノズル列，２９ ダンパ室，３０ ダンパ用開口，３１ 第１位置決め穴，３２ 位置決めピン，３３ ユニット固着面，３４ 駆動ユニット，３５ ユニット組み付け部，３６ 取り付け部，３７ 取り付け穴，３８ 第２位置決め穴，３９ ヘッド基板，４０ フィルタユニット，４１ 接点，４２ 接点，４３ インク導入針，４４ フィルタ，４５ インク供給路，４６ シール部材，４７ 微小突起，４８ 接着剤，４９ スリット，５０ 取り付け穴，７０ ノズルプレート，７１ 流路形成基板，７２ 振動板，７４ 圧電振動子，７５ ノズル開口，７６ ヘッドケース，７７ インク貯留室，７８ インク供給路，７９ 圧力発生室，８０ 固定板，８１ 収容空間，８２ フレキシブルケーブル，８５ ノズル列，８６ 流路ユニット，８７ ヘッド基板，８８ フィルタユニット，８９ フィルタ，９０ インク導入針，９１ 振動子ユニット，９２，９２ａ，９２ｂ フランジ部，９３，９３ａ，９３ｂ 取り付け穴，９４ シール部材，９５ インク供給口，１００，１００ａ，１００ｂ 噴射ヘッド，１０１ ヘッドユニット

Claims (1)

1. 圧力発生室を含む流路空間が形成された流路形成基板と、前記流路形成基板の一面に積層されて前記圧力発生室内の液体を噴射するノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記流路形成基板の他面に積層され前記流路空間を封止する振動板と、を有する流路ユニットと、
   前記圧力発生室に圧力振動を付与する圧電振動子を含む駆動ユニットと、
   前記駆動ユニットを貫通状の収容空間に収容し、前記貫通状の収容空間の一方の開口側に前記流路ユニットの前記振動板側を固着したヘッドケースと、
   を備え、
   前記圧電振動子の先端を前記振動板上の島部に固着させた液体噴射装置において、
   前記ヘッドケースを、前記流路ユニットを複数固着し、前記駆動ユニットを複数収容する共通のヘッドケースとするとともに、前記駆動ユニットを収容し前記流路ユニットを固着する略ブロック状の部分と、当該ヘッドケースをキャリッジに取り付ける略板状の部分とを設け、前記略ブロック状の部分と前記略板状の部分とを互い違いに配置したことを特徴とする液体噴射装置。

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