JP6098267B2 - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特にインクとして液体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。

液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドは、ノズル開口からインク滴を被噴射媒体上に吐出しているため、インク滴を噴射する液体噴射面のノズル開口近傍にインクが付着することにより、また、付着したインクが固化することにより、例えば、インク滴の吐出方向が安定しないという問題や、インク滴が吐出されないなどの吐出不良が発生するという問題がある。

このため、ゴム板等のワイパーブレードで液体噴射面を払拭することにより、液体噴射面に付着したインクや毛羽、埃、紙粉等をクリーニングする液体噴射装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、液体噴射面をワイパーブレードでワイピングしたとしても、液体噴射面側に設けられたカバーヘッド等の保護部材の表面にインクや毛羽、埃、紙粉等が付着し、保護部材に被噴射媒体等が接触した際に被噴射媒体を汚してしまうため、保護部材と液体噴射面との間に凹部を設け、保護部材の表面と液体噴射面とをワイパーブレードでクリーニングするようにしたインクジェット記録装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−２２８１５１号公報 特開２００４−８２６９９号公報

しかしながら、ノズルプレートの液体噴射面と保護部材の表面との段差が大きすぎると、ワイパーブレードが保護部材の表面と液体噴射面とを払拭した際に拭き残しが生じてしまうという問題がある。

また、ノズルプレートの液体噴射面と保護部材の表面とが同じ高さ、すなわち、段差がないと、被噴射媒体がノズルプレートに接触し易く、被噴射媒体のジャムや、被噴射媒体がノズルプレートに接触することによるノズルプレートの変形や、ノズルプレートの剥離等が生じる虞があるという問題がある。

このため、ノズルプレートの液体噴射面と保護部材の表面との段差は、インクジェット式記録ヘッドの特性やワイパーブレードの特性に基づいて適宜調整したいという強い要望があった。

一方、ノズルプレートや保護部材の厚さは、それ自体に求められたインク滴の吐出特性や強度、形状等と関係するため、最適な段差のための厚さとノズルプレートや保護部材のそれ自体に求められる厚さが相反するなど、段差の具合の調整には制約が生じる。

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。

本発明はこのような事情に鑑み、液体噴射面と保護部材との液体噴射方向の高さを調整可能にした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。

上記課題を解決する本発明の態様は、流路が形成された流路部材の一方面側に設けられたノズル開口を有するノズルプレートと、前記流路部材の前記一方面側に設けられて前記流路の一部を封止する可撓部を有する保護部材と、を具備し、前記流路部材に対する前記ノズルプレートの取り付け位置と、当該流路部材に対する前記保護部材の取り付け位置と、が液体の吐出方向において異なる位置となっている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、ノズルプレートの厚さや保護部材の厚さを変更することなく、取り付け位置を調整して、ノズルプレートの吐出側の表面と保護部材の吐出側の表面との高さの調整を容易に行うことができる。

ここで、前記流路部材は、圧力発生室が形成された流路形成基板と、該流路形成基板の前記ノズルプレート側に設けられた連通板と、を有することが好ましい。これによれば、連通板を設けることによってノズルプレートのノズル開口と圧力発生室とを離せるため、圧力発生室の中にある液体は、ノズル開口付近の液体で生じる液体中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレートは圧力発生室とノズル開口とを連通するノズル連通路の開口を覆うだけで良いので、ノズルプレートの面積を小さくして、コストを低減することができる。

また、前記連通板の前記流路形成基板との積層方向における厚さの調整によって、前記流路部材に対する前記ノズルプレートの取り付け位置と、当該流路部材に対する前記保護部材の取り付け位置と、が異なる位置となるように調整されていることが好ましい。これによれば、部品点数を増やすことなく連通板の厚さのみで低コストで高さの調整が可能となる。

また、前記流路部材が、前記流路形成基板と、前記連通板と、前記連通板の前記流路形成基板とは反対側に設けられたスペーサーと、を具備し、前記スペーサーの前記連通板との積層方向における厚さの調整によって、前記流路部材に対する前記ノズルプレートの取り付け位置と、当該流路部材に対する前記保護部材の取り付け位置と、が異なる位置となるように調整されていてもよい。

また、前記保護部材は、前記流路部材側に設けられて前記可撓部を有するコンプライアンス基板と、該コンプライアンス基板の前記流路部材とは反対側に設けられて前記可撓部を覆う保護板と、を具備することもできる。

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具備す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、ノズルプレートの表面と保護部材の表面との高さ調整が可能な液体噴射装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの変形例を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの変形例を示す断面図である。 本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの変形例を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置の概略図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの平面図である。また、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図であり、図４は図３の要部を拡大した断面図である。

図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩＩは、ヘッド本体１１、ヘッド本体１１の一方面側に固定されたケース部材４０、ヘッド本体１１の他方面側に固定されたカバーヘッド１３０等の複数の部材を備える。本実施形態では、ヘッド本体１１は、流路部材である流路形成基板１０、連通板１５及びスペーサー２５と、流路部材の一方面側に取り付けられたノズルプレート２０と、保護基板３０と、コンプライアンス基板４５と、を具備する。なお、本実施形態の流路部材は、流路形成基板１０と連通板１５とスペーサー２５とで構成されている。また、本実施形態の保護部材は、コンプライアンス基板４５と保護板であるカバーヘッド１３０とで構成されている。

ヘッド本体１１を構成する流路形成基板１０は、ステンレス鋼やＮｉなどの金属、ＺｒＯ_２あるいはＡｌ_２Ｏ_３を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、ＭｇＯ、ＬａＡｌＯ_３のような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板１０には、一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１２がインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って形成された圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。

また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部側に、当該圧力発生室１２よりも開口面積が狭く、圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。

また、流路形成基板１０の一方面側には、連通板１５と、スペーサー２５と、ノズルプレート２０とが順次積層されている。すなわち、流路形成基板１０の一方面に設けられた連通板１５と、連通板１５の流路形成基板１０とは反対面側に設けられたスペーサー２５と、スペーサー２５の連通板１５とは反対面側に設けられたノズル開口２１を有するノズルプレート２０と、を具備する。

連通板１５には、圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する第１ノズル連通路１６が設けられている。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このように連通板１５を設けることによってノズルプレート２０のノズル開口２１と圧力発生室１２とを離せるため、圧力発生室１２の中にあるインクは、ノズル開口２１付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート２０は圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する第１ノズル連通路１６の開口を覆うだけで良いので、ノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート２０のノズル開口２１が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面２０ａと称する。

また、連通板１５には、マニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８とが設けられている。
第１マニホールド部１７は、連通板１５を厚さ方向（連通板１５と流路形成基板１０との積層方向）に貫通して設けられている。

また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を厚さ方向に貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられている。
さらに、連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給連通路１９が、各圧力発生室１２毎に独立して設けられている。この供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力発生室１２とを連通する。

このような連通板１５としては、ステンレスやＮｉなどの金属、またはジルコニウムなどのセラミック等を用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板１５として流路形成基板１０と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板１０と連通板１５との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板１５として流路形成基板１０と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

スペーサー２５は、ノズルプレート２０と略同じ面積（第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙにおける面積）を有する。このため、スペーサー２５は、ノズルプレート２０が取り付けられる位置のみに設けられている。すなわち、スペーサー２５は、連通板１５の保護部材であるコンプライアンス基板４５が取り付けられる位置には設けられていない。このため、詳しくは後述するが、流路部材のノズルプレート２０が取り付けられる位置、すなわち、ノズルプレート２０が取り付けられるスペーサー２５の表面の位置と、流路部材の保護部材（コンプライアンス基板４５）が取り付けられる位置、すなわち、連通板１５に直接取り付けられる位置とは、インク滴の吐出方向、つまり、連通板１５と流路形成基板１０との積層方向である第３の方向Ｚにおいて異なる位置となっている。

このようなスペーサー２５には、第１ノズル連通路１６に連通してノズル開口２１と連通する第２ノズル連通路２６が設けられている。すなわち、圧力発生室１２は、連通板１５の第１ノズル連通路１６とスペーサー２５の第２ノズル連通路２６と、を介してノズル開口２１に連通している。

なお、スペーサー２５としては、例えば、ステンレスやＮｉなどの金属、またはジルコニウム、シリコンなどのセラミック、を用いることができる。本実施形態では、スペーサー２５として、連通板１５と同じシリコン単結晶基板を用いることで、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

また、スペーサー２５は、保護部材であるコンプライアンス基板４５と保護板であるカバーヘッド１３０の積層した厚さ（第３の方向Ｚの合計の厚さ）と、ノズルプレート２０の厚さと、に基づいて、液体噴射面２０ａとカバーヘッド１３０の表面（液体噴射面２０ａ側の面）との段差ｈが所望の値となるように選択すればよい。

ノズルプレート２０には、各圧力発生室１２と第１ノズル連通路１６及び第２ノズル連通路２６を介して連通するノズル開口２１が形成されている。すなわち、ノズル開口２１は、同じ種類の液体（インク）を噴射するものが第１の方向Ｘに並設され、この第１の方向Ｘに並設されたノズル開口２１の列が第２の方向Ｙに２列形成されている。

このようなノズルプレート２０としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート２０としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート２０と連通板１５との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。

一方、流路形成基板１０の連通板１５とは反対面側には、振動板５０が形成されている。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２と、を設けるようにした。なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面側（ノズルプレート２０が接合された面側）から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２等の液体流路の他方面は、弾性膜５１によって画成されている。

また、流路形成基板１０の圧電アクチュエーター３００側の面には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００を保護するための空間である保持部３１を有する。

また、このような構成のヘッド本体１１には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００をヘッド本体１１と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。具体的には、ケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。これにより、流路形成基板１０の外周部には、ケース部材４０とヘッド本体１１とによって第３マニホールド部４２が画成されている。そして、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８と、ケース部材４０とヘッド本体１１とによって画成された第３マニホールド部４２と、によって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。

なお、ケース部材４０の材料としては、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。ちなみに、ケース部材４０として、樹脂材料を成形することにより、低コストで量産することができる。

また、連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口する面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の液体噴射面２０ａ側の開口を封止している。

すなわち、本実施形態の保護部材を構成するコンプライアンス基板４５は、連通板１５に直接固定されている。したがって、ノズルプレート２０が取り付けられるスペーサー２５の表面の位置と、保護部材であるコンプライアンス基板４５が取り付けられる連通板１５のノズルプレート２０側の表面との位置は、第３の方向Ｚにおいて異なる位置となっている。

ちなみに、流路部材において、ノズルプレート２０が取り付けられる位置と、保護部材（本実施形態では、保護部材を構成するコンプライアンス基板４５）が取り付けられる位置と、が第３の方向Ｚで同じ位置となっているとは、例えば、連通板１５の同じ平面上に取り付けられることを言う。この連通板１５の平面とは、もちろん当該連通板１５の表面を平面状に加工した際の加工誤差による高さばらつきなども含むものである。つまり、本実施形態では、平面上に加工された連通板１５の同じ表面にノズルプレート２０と、保護部材とを固定するのではなく、連通板１５のノズルプレート２０が固定される位置にスペーサー２５を設けることで、ノズルプレート２０がスペーサー２５の表面に取り付けられることになり、ノズルプレート２０と保護部材との第３の方向Ｚにおける取り付け位置が異なる位置となるようにしている。

このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、封止膜４６と、固定基板４７と、を具備する。封止膜４６は、可撓性を有する薄膜（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やステンレス鋼（ＳＵＳ）等により形成された厚さが２０μｍ以下の薄膜）からなり、固定基板４７は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。

なお、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通して配線基板１２１が挿通される接続口４３が設けられている。

このような構成のインクジェット式記録ヘッドＩＩでは、インクを噴射する際に、インクカートリッジ２から導入路４４を介してインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２０からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する各圧電アクチュエーター３００に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター３００と共に振動板５０をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室１２内の圧力が高まり所定のノズル開口２１からインク滴が噴射される。なお、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩＩでは、接続口４３からノズル開口２１までを液体流路と称する。すなわち、液体流路は、接続口４３、マニホールド１００、供給連通路１９、圧力発生室１２、第１ノズル連通路１６、第２ノズル連通路２６及びノズル開口２１で構成されている。

また、ヘッド本体１１の液体噴射面２０ａ側には、本実施形態の保護板であるカバーヘッド１３０が設けられている。カバーヘッド１３０は、コンプライアンス基板４５の連通板１５とは反対面側に接合されており、コンプライアンス部４９の流路（マニホールド１００）とは反対側の空間を封止する。なお、カバーヘッド１３０には、ノズル開口２１を露出する露出開口部１３１が設けられている。本実施形態では、露出開口部１３１は、ノズルプレート２０を露出する大きさ、つまり、コンプライアンス基板４５と同じ開口を有する。

また、カバーヘッド１３０は、本実施形態では、ヘッド本体１１の側面（液体噴射面２０ａとは交差する面）を覆うように、液体噴射面２０ａ側から端部が屈曲して設けられている。

このようなインクジェット式記録ヘッドＩＩでは、流路部材にスペーサー２５を設けることで、ノズルプレート２０が取り付けられる位置と、保護部材が取り付けられる位置とを第３の方向Ｚで異なる位置とすることができる。このため、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａと、保護部材の表面、すなわち、カバーヘッド１３０の液体噴射面２０ａ側の表面との段差ｈを所望の高さに調整することができる。

本実施形態では、流路部材に接合されるノズルプレート２０の厚さと、保護部材であるコンプライアンス基板４５とカバーヘッド１３０との積層された厚さとは異なり、ノズルプレート２０の方が保護部材の厚さよりも薄いため、段差ｈを小さくしたい場合には、スペーサー２５の厚さを比較的厚くすればよい。また、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａが、保護部材の液体噴射面２０ａ側の表面よりもインク滴の吐出方向（第３の方向Ｚ）に突出させたい場合には、スペーサー２５とノズルプレート２０とを積層した厚さが、保護部材の厚さよりも厚くなるようにスペーサー２５の厚さを選択すればよい。つまり、ノズルプレート２０や保護部材の厚さを変更することなく、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａを、保護部材であるカバーヘッド１３０の表面よりも被噴射媒体とは反対側に引き込ませることも、カバーヘッド１３０の表面と面一とすることも、カバーヘッド１３０の表面よりも被噴射媒体側に突出させることも可能となる。

これに対し、ノズルプレート２０の厚さを変更すると、ノズル開口２１から圧力発生室１２にかけたインクの流路の形状が変わるのでインク滴の吐出特性が変わってしまうことになる。また、コンプライアンス基板４５とカバーヘッド１３０との積層された厚さを変更すると、コンプライアンス基板４５の厚さを変更すれば、コンプライアンス部４９の空間の大きさが変わるのでコンプライアンス特性が変わってしまうことになる。また、カバーヘッド１３０の厚さを変更すると、ワイパーブレードが払拭するにあたって必要な強度や、強度が影響を与える平坦度が損なわれる虞が生じる。ノズルプレート２０や保護部材の厚さは、それ自体に求められた吐出特性や強度、形状等と関係するため、ノズルプレート２０や保護部材の厚さを変更して段差ｈを調整すると、最適な段差ｈのための厚さとノズルプレート２０や保護部材のそれ自体に求められる厚さとで相反を生じうる。なお、ノズルプレート２０を保護部材よりも第３の方向Ｚに突出させることで、インク滴が着弾する被噴射媒体とのギャップ（間隔）を狭くして、着弾精度の向上を図ることができるが、被噴射媒体がノズルプレート２０の側面などに当接し、被噴射媒体の詰まり、いわゆる紙ジャムや、ノズルプレート２０の変形、剥離等が発生する虞がある。また、ノズルプレート２０が保護部材の表面よりも凹んだ位置で且つ両者の段差ｈが高い場合、紙ジャムやノズルプレート２０の変形や剥離は抑制されるものの、ゴム等のワイパーブレードで保護部材の表面から液体噴射面２０ａに至るまで払拭した際に、保護部材の表面から離脱したワイパーブレードが液体噴射面２０ａに着地する位置がノズルプレート２０の払拭方向とは反対側の端部から離れた位置となり、拭き残しが生じてしまう虞がある。このような問題から、ワイパーブレードの相対移動速度や、ワイパーブレードの特性（弾性力、押付力等）などを考慮して、段差ｈを適宜決定すればよい。

なお、本実施形態では、ノズルプレート２０が接合される領域にスペーサー２５を設けるようにしたが、特にこれに限定されるものではない。ここで、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩＩの変形例について図５を参照して説明する。なお、図５は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの変形例を示す断面図である。

図５に示すように、インクジェット式記録ヘッドＩＩは、ヘッド本体１１Ａ、ケース部材４０及び保護基板であるカバーヘッド１３０等を具備する。
ヘッド本体１１Ａは、本実施形態では、流路部材である流路形成基板１０、連通板１５及びスペーサー２５Ａと、ノズルプレート２０と、コンプライアンス基板４５と、を具備する。すなわち、本実施形態の流路部材は、流路形成基板１０と連通板１５とスペーサー２５Ａとで構成されている。また、本実施形態の保護部材は、コンプライアンス基板４５と保護基板であるカバーヘッド１３０とで構成されている。

スペーサー２５Ａは、本実施形態では、コンプライアンス基板４５と略同じ面積（第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの面積）を有し、連通板１５のコンプライアンス基板４５が固定される領域に設けられている。すなわち、コンプライアンス基板４５は、スペーサー２５Ａを介して連通板１５に固定されている。

このようなスペーサー２５Ａには、第１マニホールド部１７に連通する厚さ方向に貫通した第４マニホールド部２７が設けられている。そして、スペーサー２５Ａの第４マニホールド部２７は、コンプライアンス基板４５によって封止されている。これにより、本実施形態では、第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８と、ケース部材４０とヘッド本体１１とによって画成された第３マニホールド部４２と、スペーサー２５Ａに形成された第４マニホールド部２７と、によって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。

一方、ノズルプレート２０は、連通板１５に直接固定されている。これにより、第３の方向Ｚにおいて、流路部材のノズルプレート２０が取り付けられる位置と、保護部材（コンプライアンス基板４５）が取り付けられる位置と、が異なる位置となっている。

このような構成としても、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａと、保護部材の第３の方向Ｚにおける液体噴射面２０ａ側の表面との段差をスペーサー２５Ａの厚さによって所望の高さに容易に調整することができる。

（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図６に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩＩは、ヘッド本体１１Ｂ、ケース部材４０、カバーヘッド１３０等を具備する。

ヘッド本体１１Ｂは、本実施形態では、流路部材である流路形成基板１０及び連通板１５Ａと、ノズルプレート２０と、コンプライアンス基板４５と、を具備する。すなわち、本実施形態の流路部材は、流路形成基板１０と連通板１５Ａとで構成されている。また、本実施形態の保護部材は、コンプライアンス基板４５と保護基板であるカバーヘッド１３０とで構成されている。

連通板１５Ａは、ノズルプレート２０が取り付けられる位置にコンプライアンス基板４５が取り付けられる位置よりも第３の方向Ｚに突出した凸部２８を有する。

これにより、流路部材のノズルプレート２０が取り付けられる位置と、保護部材が取り付けられる位置との第３の方向Ｚの位置が異なる位置となっている。つまり、本実施形態では、実質的に実施形態１のスペーサー２５と連通板１５とが一体化した連通板１５Ａを用いている。

このような構成であっても、上述した実施形態１と同様に、凸部２８の突出量を調整することで、液体噴射面２０ａと保護部材であるカバーヘッド１３０の表面との段差ｈを所望の高さに調整することができる。すなわち、液体噴射面２０ａの第３の方向Ｚの位置を、カバーヘッド１３０の表面（液体噴射面２０ａ側の表面）よりも被噴射媒体から離れた方向となるように引っ込ませることも、カバーヘッド１３０の表面と面一とすることも、カバーヘッド１３０の表面よりも第３の方向Ｚに突出させることも可能である。

また、本実施形態では、連通板１５Ａのノズルプレート２０が取り付けられる領域に凸部２８を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、連通板の保護部材（コンプライアンス基板４５）が取り付けられる部分に第３の方向Ｚに突出した凸部を設けるようにしてもよい。

ここで、このような例を図７に示す。なお、図７は、本発明の実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの変形例を示す断面図である。
図７に示すように、インクジェット式記録ヘッドＩＩは、ヘッド本体１１Ｃ、ケース部材４０及び保護基板であるカバーヘッド１３０等を具備する。

ヘッド本体１１Ｃは、本実施形態では、流路部材である流路形成基板１０、連通板１５Ｂと、ノズルプレート２０と、コンプライアンス基板４５と、を具備する。すなわち、本実施形態の流路部材は、流路形成基板１０と連通板１５Ｂとで構成されている。また、本実施形態の保護部材は、コンプライアンス基板４５と保護基板であるカバーヘッド１３０とで構成されている。

連通板１５Ｂは、コンプライアンス基板４５が取り付けられる位置に、ノズルプレート２０が取り付けられる位置よりも第３の方向Ｚに突出した凸部２８Ａが設けられている。この凸部２８Ａの突出した先端面にコンプライアンス基板４５が固定されている。これにより、第３の方向Ｚにおいて、流路部材のノズルプレート２０が取り付けられる位置と、保護部材が取り付けられる位置と、が異なる位置となっている。

このように、連通板１５Ａ、１５Ｂに、凸部２８及び凸部２８Ａの何れか一方を設けることで、第３の方向Ｚにおける液体噴射面２０ａのカバーヘッド１３０の表面に対する位置（段差ｈ）を調整することができる。

（実施形態３）
図８は、本発明の実施形態３に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図８に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩＩは、ヘッド本体１１Ｄ、ケース部材４０及びカバーヘッド１３０等を具備する。

ヘッド本体１１Ｄは、本実施形態では、流路部材である流路形成基板１０、連通板１５及びスペーサー２５Ｂと、ノズルプレート２０と、コンプライアンス基板４５と、を具備する。すなわち、本実施形態の流路部材は、流路形成基板１０と連通板１５とスペーサー２５Ｂとで構成されている。また、本実施形態の保護部材は、コンプライアンス基板４５と保護基板であるカバーヘッド１３０とで構成されている。

スペーサー２５Ｂは、連通板１５の流路形成基板１０とは反対面側に固定されており、連通板１５と略同じ面積（第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの面積）を有する。
このようなスペーサー２５Ｂには、ノズルプレート２０と、保護部材を構成するコンプライアンス基板４５と、が直接固定されている。

スペーサー２５Ｂは、ノズルプレート２０が取り付けられる領域の厚さ（第３の方向Ｚの厚さ）が、コンプライアンス基板４５が取り付けられる領域よりも厚くなっている。つまり、スペーサー２５Ｂには、ノズルプレート２０が取り付けられる領域に、第３の方向Ｚに突出する凸部２９を有する。この凸部２９の突出した先端面にノズルプレート２０が取り付けられており、凸部２９によって突出していない領域にコンプライアンス基板４５が取り付けられている。

このように、スペーサー２５Ｂを連通板１５と略同じ面積で構成し、スペーサー２５Ｂのノズルプレート２０が取り付けられる領域（凸部２９）の厚さを、コンプライアンス基板４５が取り付けられる領域よりも厚くすることで、第３の方向Ｚにおいて、ノズルプレート２０の取り付けられる位置と、保護部材が取り付けられる位置とを調整して、第３の方向における液体噴射面２０ａと保護部材の表面、すなわち、カバーヘッド１３０の表面との位置を調整することができる。つまり、スペーサー２５Ｂによって、液体噴射面２０ａの第３の方向Ｚの位置を、カバーヘッド１３０の表面（液体噴射面２０ａ側の表面）よりも被噴射媒体から離れた方向となるように引っ込ませることも、カバーヘッド１３０の表面と面一とすることも、カバーヘッド１３０の表面よりも第３の方向Ｚに突出させることも可能である。
なお、スペーサー２５Ｂには、上述した実施形態１の第２ノズル連通路２６と、実施形態２の第４マニホールド部２７とが設けられている。

なお、本実施形態では、スペーサー２５Ｂのノズルプレート２０が取り付けられる領域に凸部２９を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、スペーサーの保護部材（コンプライアンス基板４５）が取り付けられる部分に第３の方向Ｚに突出した凸部を設けるようにしてもよい。

ここで、このような例を図９に示す。なお、図９は、本発明の実施形態３に係るインクジェット式記録ヘッドの変形例を示す断面図である。
図９に示すように、インクジェット式記録ヘッドＩＩは、ヘッド本体１１Ｅ、ケース部材４０及び保護基板であるカバーヘッド１３０等を具備する。

ヘッド本体１１Ｅは、本実施形態では、流路部材である流路形成基板１０、連通板１５及びスペーサー２５Ｃと、ノズルプレート２０と、コンプライアンス基板４５と、を具備する。すなわち、本実施形態の流路部材は、流路形成基板１０と連通板１５とスペーサー２５Ｃとで構成されている。また、本実施形態の保護部材は、コンプライアンス基板４５と保護基板であるカバーヘッド１３０とで構成されている。

スペーサー２５Ｃは、コンプライアンス基板４５が取り付けられる位置に、ノズルプレート２０が取り付けられる位置よりも第３の方向Ｚに突出した凸部２９Ａが設けられている。この凸部２９Ａの突出した先端面にコンプライアンス基板４５が固定されている。これにより、第３の方向Ｚにおいて、流路部材のノズルプレート２０が取り付けられる位置と保護部材が取り付けられる位置とが異なる位置となっている。

このように、スペーサー２５Ｂ、２５Ｃにノズルプレート２０と保護部材とが取り付けられるようにして、スペーサー２５Ｂ、２５Ｃに凸部２９及び凸部２９Ａの何れか一方を設けることで、第３の方向Ｚにおける液体噴射面２０ａのカバーヘッド１３０の表面に対する位置（段差ｈ）を調整することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、上述した各実施形態では、流路部材は、少なくとも流路形成基板１０と連通板１５〜１５Ｂとを具備し、さらにスペーサー２５〜２５Ｃを有するものを例示したが、流路部材は特にこれに限定されず、例えば、流路形成基板１０と連通板１５〜１５Ｂとの間や、連通板１５〜１５Ｂとスペーサー２５〜２５Ｃとの間等に他の部材を有するものであってもよい。もちろん、流路形成基板１０の連通板１５〜１５Ｂとは反対面側や、スペーサー２５〜２５Ｃの連通板１５とは反対面側等に他の部材を有するものであってもよい。つまり、本発明は、ノズルプレート２０の取り付け位置と、保護部材の取り付け位置とが第３の方向Ｚで異なる位置となっていればよい。ちなみに、保護部材とは、流路部材を保護するものである。したがって、上述した各実施形態では、保護部材としてコンプライアンス基板４５とカバーヘッド１３０とで構成されたものを例示したが、特にこれに限定されるものではなく、コンプライアンス基板４５を設けずに、カバーヘッド１３０のみが保護部材として連通板１５〜１５Ｂやスペーサー２５Ａ等に取り付けられてもよい。また、カバーヘッド１３０だけではなく、インクジェット式記録ヘッドＩＩの移動などに伴う風によってインク滴の着弾位置がずれる風紋の発生を抑制する風紋カバー等を保護部材としてもよい。

さらに、上述した実施形態１では、１つのヘッド本体１１に対して１つのカバーヘッド１３０（露出開口部１３１）を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、２つ以上の複数のヘッド本体１１に対して１つのカバーヘッドを設けるようにしてもよい。この場合、カバーヘッドには、ヘッド本体１１毎に露出開口部１３１を設けるようにしてもよく、また、複数のヘッド本体１１を１つの露出開口部１３１で露出するようにしてもよい。

また、上述した各実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００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アクチュエーターや、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アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室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開口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開口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などを使用することができる。

また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩＩは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備するインクジェット式記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図１０は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。

図１０に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッドＩＩを有するインクジェット式記録ヘッドユニット１（以下、ヘッドユニット１とも言う）は、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、このヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１は、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。

そして、駆動モーター６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７を介してキャリッジ３に伝達されることで、ヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

なお、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッドＩＩ（ヘッドユニット１）がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドＩＩが固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

また、上述した例では、インクジェット式記録装置Ｉは、液体貯留手段であるインクカートリッジ２がキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体４に固定して、貯留手段とインクジェット式記録ヘッドＩＩとをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体貯留手段がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。

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。

Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 ＩＩ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、 １０ 流路形成基板、 １１、１１Ａ〜１１Ｅ ヘッド本体、 １５、１５Ａ、１５Ｂ 連通板、 ２０ ノズルプレート、 ２０ａ 液体噴射面、 ２１ ノズル開口、 ２５、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ スペーサー、 ３０ 保護基板、 ４０ ケース部材、 ４５ コンプライアンス基板、 ５０ 振動板、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２電極、 １００ マニホールド、 １２０ 駆動回路、 １３０ カバーヘッド（保護板）

Claims (6)

1. 流路が形成された流路部材の一方面側に設けられたノズル開口を有するノズルプレートと、
   前記流路部材の前記一方面側に設けられて前記流路の一部を封止する可撓部を有する保護部材と、を具備し、
   前記流路部材に対する前記ノズルプレートの取り付け位置と、当該流路部材に対する前記保護部材の取り付け位置と、が液体の吐出方向において異なる位置となっていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記流路部材は、圧力発生室が形成された流路形成基板と、
   該流路形成基板の前記ノズルプレート側に設けられた連通板と、を有することを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記連通板の前記流路形成基板との積層方向における厚さの調整によって、前記流路部材に対する前記ノズルプレートの取り付け位置と、当該流路部材に対する前記保護部材の取り付け位置と、が異なる位置となるように調整されていることを特徴とする請求項２記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記流路部材が、前記流路形成基板と、前記連通板と、前記連通板の前記流路形成基板とは反対側に設けられたスペーサーと、を具備し、
   前記スペーサーの前記連通板との積層方向における厚さの調整によって、前記流路部材に対する前記ノズルプレートの取り付け位置と、当該流路部材に対する前記保護部材の取り付け位置と、が異なる位置となるように調整されていることを特徴とする請求項２記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記保護部材は、前記流路部材側に設けられて前記可撓部を有するコンプライアンス基板と、
   該コンプライアンス基板の前記流路部材とは反対側に設けられて前記可撓部を覆う保護板と、を具備することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。

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