(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するヘッド本体と、
導入された液体が流通する第１流路を有する第１流路部材と、
前記ヘッド本体に供給される液体が流通する第２流路を有する第２流路部材と、
前記第１流路部材及び前記第２流路部材に挟持された環状のシール部材とを備え、
前記第１流路部材、前記第２流路部材及び前記シール部材とで画成された空間部内で、前記第１流路部材及び前記第２流路部材は前記第１流路及び前記第２流路が連通した状態で接着剤により接合され、
前記シール部材の前記第１流路部材又は前記第２流路部材との接合面には溝部が形成され、当該溝部と前記第１流路部材又は前記第２流路部材により前記空間部を外部に連通させる大気開放路が形成されている
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、
前記空間部内には、第３流路を有する第３流路部材が配設され、
前記第１流路及び前記第２流路は、前記第３流路を介して連通している
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、
前記シール部材には、当該シール部材の全周のうちの一部である第１領域を除いた第２領域に大気開放路が設けられ、
前記大気開放路は、前記空間部に連通する入口部及び前記外部に連通する出口部を有し、前記入口部と前記出口部とは前記第１領域を挟んで配置されている
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、
前記シール部材には、前記第１流路部材又は前記第２流路部材の何れか一方との接合面に溝が形成され、
前記溝と前記接合面とで画成される空間が前記大気開放路となっている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記溝の両側に、前記第１流路部材又は前記第２流路部材が当接する凸部が形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記シール部材には、前記溝が形成された接合面とは反対側の接合面に凸部が形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記ヘッド本体は、液体を吐出するノズルと、当該ノズルに連通する圧力発生室と、当該圧力発生室に圧力を発生させる圧力発生手段と、当該圧力発生室に連通した個別流路と、当該個別流路に連通して各個別流路に共通のマニホールドと、当該マニホールドに対応する領域に形成されたコンプライアンス空間部とを備え、
前記空間部は、前記コンプライアンス空間部に連通している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜請求項７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。
【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】
液体を吐出する液体噴射ヘッドの代表例として、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。インクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、インクをノズル開口から吐出する複数のヘッド本体と、ヘッド本体に供給されるインクの第１流路及び第２流路が設けられた第１流路部材及び第２流路部材とを備え、第１流路部材と第２流路部材との間にシール部材を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
シール部材は、第１流路部材と第２流路部材とで挟持され、一定量圧縮されている。このようなシール部材を設けることで、第１流路部材と第２流路部材との間の気密性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０５６８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、第１流路と第２流路とは接着剤などで接着されて連通している。この接着剤で接着された第１流路と第２流路との接合面からは、インクは漏洩しないものの、インク中の気泡が漏れ出ることがある。このように漏れ出た気体を外部に排出するため、第１流路と第２流路との周辺の空間部を外部に連通させる大気開放路を設ける必要がある。大気開放路は、流路における水分の蒸発を抑制するために、狭い断面積で長い経路であることが望ましい。
【０００６】
シール部材に、そのような大気開放路を設ける場合、大気開放路を形成するための一定の大きさの領域が必要となる。しかしながら、大気開放路が設けられたシール部材を第１流路部材と第２流路部材とに挟持させると、大気開放路が設けられた領域に対向する第１流路部材及び第２流路部材の一部に局所的に負荷が掛かり、変形してしまう虞がある。
【０００７】
また、シール部材には、大気開放路が設けられた領域と、それ以外の領域とで不均等に力が掛かる。このため、シール部材に均等に力が加わるように、ネジなどの締結部材で第１流路部材及び第２流路部材を固定する必要が生じ、部品点数の増加や組立工程が煩雑になってしまう。
【０００８】
なお、このような問題は、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、流路部材に局所的に負荷が掛かることを防止して信頼性が向上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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するヘッド本体と、導入された液体が流通する第１流路を有する第１流路部材と、前記ヘッド本体に供給される液体が流通する第２流路を有する第２流路部材と、前記第１流路部材及び前記第２流路部材に挟持された環状のシール部材とを備え、前記第１流路部材、前記第２流路部材及び前記シール部材とで画成された空間部内で、前記第１流路部材及び前記第２流路部材は前記第１流路及び前記第２流路が連通した状態で接着剤により接合され、前記シール部材の前記第１流路部材又は前記第２流路部材との接合面には溝部が形成され、当該溝部と前記第１流路部材又は前記第２流路部材により前記空間部を外部に連通させる大気開放路が形成され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、シール部材と第１流路部材又は第２流路部材との接合面に大気開放路が形成される。これにより、第１流路部材及び第２流路部材で挟持される力は、シール部材全体に均等に掛かり、第１流路部材又は第２流路部材の一部にシール部材からの反力が局所的に掛かることが防止される。したがって、第１流路部材又は第２流路部材の変形を防止することができる。このように、流路部材に局所的に負荷が掛かることを防止して信頼性が向上した液体噴射ヘッドが提供される。また、シール部材を第１流路部材と第２流路部材とでかしめればよいので、締結部材でこれらを固定することが不要となり、部品コストを低減し、組立工程を簡略化することができる。
ここで、前記空間部内には、第３流路を有する第３流路部材が配設され、前記第１流路及び前記第２流路は、前記第３流路を介して連通していることが好ましい。これによれば、第３流路を介して第１流路及び第２流路を連通させることができる。
また、前記シール部材には、当該シール部材の全周のうちの一部である第１領域を除いた第２領域に大気開放路が設けられ、前記大気開放路は、前記空間部に連通する入口部及び前記外部に連通する出口部を有し、前記入口部と前記出口部とは前記第１領域を挟んで配置されていることが好ましい。これによれば、大気開放路の流路を最も長くすることができる。大気開放路の流路長を長くすることで、大気開放路の流路抵抗が大きくなる。これにより、第１流路、第２流路、第３流路に流れる液体の水分が蒸発することを抑制することができる。
また、前記シール部材には、前記第１流路部材又は前記第２流路部材の何れか一方との接合面に溝が形成され、前記溝と前記接合面とで画成される空間が前記大気開放路となっていることが好ましい。これによれば、シール部材と第１流路部材又は第２流路部材とから大気開放路を構成することができる。
また、前記溝の両側に、前記第１流路部材又は前記第２流路部材が当接する凸部が形成されていることが好ましい。これによれば、シール部材と第１流路部材又は第２流路部材とで構成される大気開放路のシール性が向上する。この大気開放路のシール性向上により、大気開放路の気密性が確保され、大気開放路に流入した気体を途中で漏洩させることなく、確実に外部に排出できる。
また、前記シール部材には、前記溝が形成された接合面とは反対側の接合面に凸部が形成されていることが好ましい。これによれば、シール部材の大気開放路が設けられていない側と、第１流路部材又は第２流路部材との界面でシール性が向上する。この界面のシール性向上により、空間部と外部との間で、当該界面を介して気体や液体が出入りすることを防止することができる。
また、前記ヘッド本体は、液体を吐出するノズルと、当該ノズルに連通する圧力発生室と、当該圧力発生室に圧力を発生させる圧力発生手段と、当該圧力発生室に連通した個別流路と、当該個別流路に連通して各個別流路に共通のマニホールドと、当該マニホールドに対応する領域に形成されたコンプライアンス空間部とを備え、前記空間部は、前記コンプライアンス空間部に連通していることが好ましい。これによれば、コンプライアンス空間部に溜まる気体を空間部を介して外部に連通することができる。
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、流路部材に局所的に負荷が掛かることを防止して信頼性が向上した液体噴射装置が提供される。
上記課題を解決する本発明の他の態様は、液体を吐出するヘッド本体と、導入された液体が流通する第１流路を有する第１流路部材と、前記ヘッド本体に供給される液体が流通する第２流路を有する第２流路部材と、前記第１流路部材及び前記第２流路部材に挟持された環状のシール部材とを備え、前記第１流路及び前記第２流路は、前記第１流路部材、前記第２流路部材及び前記シール部材とで画成された空間部内で連通し、前記シール部材の前記第１流路部材又は前記第２流路部材との接合面には、前記空間部を外部に連通させる大気開放路が形成され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、シール部材と第１流路部材又は第２流路部材との接合面に大気開放路が形成される。これにより、第１流路部材及び第２流路部材で挟持される力は、シール部材全体に均等に掛かり、第１流路部材又は第２流路部材の一部にシール部材からの反力が局所的に掛かることが防止される。したがって、第１流路部材又は第２流路部材の変形を防止することができる。このように、流路部材に局所的に負荷が掛かることを防止して信頼性が向上した液体噴射ヘッドが提供される。また、シール部材を第１流路部材と第２流路部材とでかしめればよいので、締結部材でこれらを固定することが不要となり、部品コストを低減し、組立工程を簡略化することができる。
【００１１】
ここで、前記空間部内には、第３流路を有する第３流路部材が配設され、前記第１流路及び前記第２流路は、前記第３流路を介して連通していることが好ましい。これによれば、第３流路を介して第１流路及び第２流路を連通させることができる。
【００１２】
また、前記シール部材には、当該シール部材の全周のうちの一部である第１領域を除いた第２領域に大気開放路が設けられ、前記大気開放路は、前記空間部に連通する入口部及び前記外部に連通する出口部を有し、前記入口部と前記出口部とは前記第１領域を挟んで配置されていることが好ましい。これによれば、大気開放路の流路を最も長くすることができる。大気開放路の流路長を長くすることで、大気開放路の流路抵抗が大きくなる。これにより、第１流路、第２流路、第３流路に流れる液体の水分が蒸発することを抑制することができる。
【００１３】
また、前記シール部材には、前記第１流路部材又は前記第２流路部材の何れか一方との接合面に溝が形成され、前記溝と前記接合面とで画成される空間が前記大気開放路となっていることが好ましい。これによれば、シール部材と第１流路部材又は第２流路部材とから大気開放路を構成することができる。
【００１４】
また、前記溝の両側に、前記第１流路部材又は前記第２流路部材が当接する凸部が形成されていることが好ましい。これによれば、シール部材と第１流路部材又は第２流路部材とで構成される大気開放路のシール性が向上する。この大気開放路のシール性向上により、大気開放路の気密性が確保され、大気開放路に流入した気体を途中で漏洩させることなく、確実に外部に排出できる。
【００１５】
また、前記シール部材には、前記溝が形成された接合面とは反対側の接合面に凸部が形成されていることが好ましい。これによれば、シール部材の大気開放路が設けられていない側と、第１流路部材又は第２流路部材との界面でシール性が向上する。この界面のシール性向上により、空間部と外部との間で、当該界面を介して気体や液体が出入りすることを防止することができる。
【００１６】
また、前記ヘッド本体は、液体を吐出するノズルと、当該ノズルに連通する圧力発生室と、当該圧力発生室に圧力を発生させる圧力発生手段と、当該圧力発生室に連通した個別流路と、当該個別流路に連通して各個別流路に共通のマニホールドと、当該マニホールドに対応する領域に形成されたコンプライアンス空間部とを備え、前記空間部は、前記コンプライアンス空間部に連通していることが好ましい。これによれば、コンプライアンス空間部に溜まる気体を空間部を介して外部に連通することができる。
【００１７】
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、流路部材に局所的に負荷が掛かることを防止して信頼性が向上した液体噴射装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】一実施形態に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】一実施形態に係る記録ヘッド本体の断面図である。
【図５】一実施形態に係るシール部材の平面図及び断面図である。
【図６】一実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図７】一実施形態に係る大気開放路の平面図および断面図である。
【図８】一実施形態に係るシール部材の変形例を示す断面図である。
【図９】一実施形態に係る記録ヘッドの変形例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。以下、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。
【００２０】
図１は、本実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。インクジェット式記録装置１は、記録ヘッド２を具備する。記録ヘッド２は、キャリッジ４に搭載され、キャリッジ４はキャリッジ軸９に沿って移動可能に設けられている。
【００２１】
駆動モーター（図示せず）の駆動力が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４に伝達されることで、記録ヘッド２を搭載したキャリッジ４はキャリッジ軸９に沿って移動される。
【００２２】
キャリッジ４のキャリッジ軸９に沿う方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出され、検出信号が位置情報として制御部（図示せず）に送信される。これにより、制御部はこのリニアエンコーダー１０からの位置情報に基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の位置を認識しながら、インクの吐出動作等を制御することができる。
【００２３】
また、インクジェット式記録装置１はプラテン５を備えており、紙送り機構８により給紙された紙等の記録媒体である記録シート６がプラテン５に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００２４】
図２は、記録ヘッド２の分解斜視図、図３は、記録ヘッド２の断面図である。本実施形態の記録ヘッド２は、流路部材１２と、回路基板１３と、ヘッド本体１４と、ヘッドカバー１５とを備えている。
【００２５】
流路部材１２は、インクカートリッジ３からのインクをヘッド本体１４に供給する流路が形成された部材である。具体的には、流路部材１２は、第１流路部材１７と、第２流路部材２１と、第３流路部材１９とが接合されて構成されている。
【００２６】
第１流路部材１７は、上面に複数のインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるインクカートリッジ装着部２２を備えている。インクカートリッジ装着部２２の底部上面には、装着される各インクカートリッジ３に対応して複数のインク導入針２３が形成されている。本実施形態では、４色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクに対応して、４本のインク導入針２３が列設されている。
【００２７】
インク導入針２３の内部には第１流路２４が形成されている。インク導入針２３をインクカートリッジ３に挿入することで、第１流路２４とインクカートリッジ３内部とが連通される。また、第１流路２４の下端部は、第１流路部材１７と第２流路部材２１との間に配設される第３流路部材１９に形成された第３流路２７に連通可能に形成されている。
【００２８】
第２流路部材２１は、第２流路部材２１の厚さ方向に貫通した第２流路２９を備えている。第２流路２９は、第１流路部材１７側に向けて拡径したテーパ形状を有しており、開口部には、フィルター２０が配設される。また、第２流路２９の回路基板１３側は、回路基板側に突出しており、後述する回路基板１３の流路挿通孔３４に挿通されている。
【００２９】
シール部材１８は、第３流路部材１９の外径よりも大きい内径を有し、環状に形成された樹脂等から成る弾性部材である。シール部材１８は、第１流路部材１７と第２流路部材２１との間に挟持されている。すなわち、シール部材１８、第１流路部材１７及び第２流路部材２１で空間部１００が画成されている。本実施形態では、シール部材１８は、加熱され、第１流路部材１７と第２流路部材２１とから圧力が加えられてかしめられている。なお、シール部材１８には、空間部１００を外部に連通させる大気開放路が設けられているが、詳細は後述する。
【００３０】
上述した空間部１００には、第３流路部材１９が配設されている。第３流路部材１９は、４本のインク導入針２３にそれぞれ対応して形成された第３流路２７を４つ有する平板状の部材である。空間部１００に配設された第３流路部材１９は、第１流路部材１７及び第２流路部材２１に接着剤（図示せず）で接着されて固定されている。
【００３１】
第３流路部材１９に設けられた第３流路２７は、一方の開口が第１流路２４に連通し、他方の開口は、フィルター２０を介して第２流路２９に連通している。なお、フィルター２０は、第１流路２４内のインクに混入した気抱や異物を捕捉するものである。
【００３２】
上述したように、第１流路部材１７と第２流路部材２１とがシール部材１８を介して接合され、これらにより画成された空間部１００内で第１流路２４と第２流路２９とは第３流路２７を介して連通している。このような構成の流路部材１２によれば、第１流路２４、第２流路２９及び第３流路２７から構成された液体流路にインクカートリッジ３からインクが供給され、当該インクがヘッド本体１４に供給される。
【００３３】
回路基板１３は、表面にＩＣ、抵抗等の電装部品が実装されたものである。回路基板１３は、第２流路部材２１とヘッド本体１４との間に配設されている。
【００３４】
回路基板１３は、ヘッド本体１４の振動子ユニット４５を構成するフレキシブルケーブル３３が接合されている。また、回路基板１３には、コネクター３２が設けられており、図示しない信号ケーブル（図示せず）が接続される。当該信号ケーブルは、インクジェット式記録装置１の制御部に接続される。回路基板１３は、当該信号ケーブルを通じて制御部から送られてくる駆動信号等が送信され、フレキシブルケーブル３３を介して振動子ユニット４５を駆動する。
【００３５】
また、回路基板１３には、第２流路２９に対応する領域に、厚さ方向に貫通した流路挿通孔３４が形成されている。流路挿通孔３４には、第２流路２９の下端が挿通され、第２流路２９の下端は、回路基板１３より下方でヘッドケース本体４７のインク供給路７０（図４参照）に接続される。
【００３６】
図４は、本実施形態に係るヘッド本体の断面図である。図示するように、ヘッド本体１４は、流路ユニット３９と、ヘッドケース４１と圧力発生手段の一例である振動子ユニット４５とを具備する。
【００３７】
流路ユニット３９は、ノズルプレート４９、流路形成基板５０、振動板５１から構成されている。
【００３８】
流路形成基板５０には、各圧力発生室３８が隔壁によって区画されてその幅方向に複数並設されている。例えば、本実施形態では、複数の圧力発生室３８が並設された列が流路形成基板５０に２列設けられている。
【００３９】
各圧力発生室３８の列の外側には、各圧力発生室３８にインクを供給するためのマニホールド５２が、流路形成基板５０を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室３８とマニホールド５２とは、個別流路であるインク供給路５３を介して連通している。
【００４０】
このような流路形成基板５０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、流路形成基板５０に設けられる圧力発生室３８等は、流路形成基板５０をエッチングすることによって形成されている。
【００４１】
流路形成基板５０の一方面側にはノズル３６が形成されたノズルプレート４９が接合されている。圧力発生室３８のマニホールド５２とは反対の端部側は、ノズル３６に連通している。
【００４２】
また、流路形成基板５０の他方面側、すなわち圧力発生室３８の開口面側には振動板５１が接合され、各圧力発生室３８はこの振動板５１によって封止されている。そしてこの振動板５１上には、圧力発生室３８内にインク滴を噴射するための圧力を発生する圧力発生手段である振動子ユニット４５が設けられている。振動子ユニット４５は、その先端部が振動板５１上に当接した状態で固定されている。
【００４３】
振動子ユニット４５は、固定板４２と該固定板４２に固定された圧電素子４３と圧電素子４３に接合されたフレキシブルケーブル３３とから構成されている。圧電素子４３は、本実施形態では、圧電材料６１と電極形成材料６２及び６３とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層されたものである。この圧電素子４３の振動に寄与しない不活性領域が固定板４２に固着されている。
【００４４】
ここで、振動子ユニット４５の先端が当接する振動板５１は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜５５と、この弾性膜５５を支持する、例えば、金属材料等からなる支持板５４との複合板で形成されており、弾性膜５５側が流路形成基板５０に接合されている。
【００４５】
また、振動板５１の各圧力発生室３８に対向する領域内には、圧電素子４３の先端部が当接する島部６０が設けられている。すなわち振動板５１の各圧力発生室３８の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部５８が形成されて、この薄肉部５８の内側にそれぞれ島部６０が設けられている。
【００４６】
振動板５１のマニホールド５２に対向する領域には、薄肉部５８と同様に、支持板５４がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜５５のみで構成されるコンプライアンス部５９が設けられている。コンプライアンス部５９は、マニホールド５２内の圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部５９の弾性膜５５が変形することによって圧力変化を吸収し、マニホールド５２内の圧力を一定に維持する役割を果たす。
【００４７】
振動板５１には、ヘッドケース４１が接合されている。ヘッドケース４１は、ヘッドケース本体４７と、補強部材４８とから構成されている。ヘッドケース本体４７は、例えば、エポキシ系樹脂などの樹脂により作製され、中空箱体状のケース部４７ａと、該ケース部４７ａの上端において当該ケース部４７ａから側方に延出した板状部４７ｂとから構成されている。ケース部４７ａの下面には補強部材４８が接着固定されている。ケース部４７ａの内部には、補強部材４８の挿通口４０と連通される収容空部４６が形成され、この収容空部４６内に振動子ユニット４５の一部が収容されている。なお、ケース部４７ａの下面には、補強部材４８に対して位置決めされる突起部７５が下方に向けて突設されている（図２参照）。
【００４８】
ヘッドケース本体４７及び補強部材４８には、厚さ方向に貫通した第１大気連通孔７１が形成されている。
【００４９】
補強部材４８のコンプライアンス部５９に対向する部分には、コンプライアンス部５９の変形を許容する空間部１００であるコンプライアンス空間部５６が形成されている。このコンプライアンス空間部５６はヘッドケース本体４７の第１大気連通孔７１を介して空間部１００と連通している。詳細は後述するが、コンプライアンス空間部５６は第１大気連通孔７１を介して空間部１００と連通し、該空間部１００を経由して大気開放されている。これによりコンプライアンス部５９がマニホールド５２の圧力変化に伴って良好に変形する。
【００５０】
また、ヘッドケース本体４７及び補強部材４８には、厚さ方向に貫通したインク供給路７０が形成されている。インク供給路７０は、一端が上述した第２流路２９に連通し、他端がマニホールド５２に連通している。
【００５１】
このようなヘッド本体１４では、インク滴を噴射する際に、振動子ユニット４５及び振動板５１の変形によって各圧力発生室３８の容積を変化させて所定のノズル３６からインク滴を噴射させるようになっている。具体的には、図示しないインクカートリッジからマニホールド５２にインクが供給されると、流路部材１２の液体流路（第１流路２４、第２流路２９、第３流路２７）及びインク供給路７０を介して各圧力発生室３８にインクが分配される。
【００５２】
実際には、振動子ユニット４５の圧電素子４３に電圧を印加することにより圧電素子４３を収縮させる。これにより、振動板５１が圧電素子４３と共に変形されて圧力発生室３８の容積が広げられ、圧力発生室３８内にインクが引き込まれる。そして、ノズル３６に至るまで内部にインクを満たした後、回路基板１３からフレキシブルケーブル３３を経由して送信される記録信号に従い、圧電素子４３に印加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子４３が伸張されて元の状態に戻ると共に振動板５１も変位して元の状態に戻る。結果として圧力発生室３８の容積が収縮して圧力発生室３８内の圧力が高まりノズル３６からインク滴が噴射される。
【００５３】
上述したヘッド本体１４には、ヘッドカバー１５が取り付けられている。ヘッドカバー１５は、ヘッドケース本体４７に接続され、流路ユニット３９やヘッドケース４１を保護する金属製の部材である。このヘッドカバー１５は、薄板部材によって作製され、ヘッドケース４１の側面を囲うと共に、下端がノズルプレート４９側に略９０度屈曲してノズルプレート４９の表面に当接している。このヘッドカバー１５のノズルプレート４９の表面に当接する面は、ノズル３６を露出するように枠状に形成されている。また、ヘッドカバー１５の上端は、側方に向けてフランジ部８０が突設され、このフランジ部８０には、ヘッドカバー基準穴８１が開設されている（図２参照）。このヘッドカバー基準穴８１には、ヘッドケース本体４７の下面側に突設されたヘッドカバー位置決め部７６が挿通され、ヘッドカバー１５が位置決めされる。
【００５４】
ここで、シール部材１８について詳細に説明する。図５（ａ）はシール部材１８の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図５（ｄ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【００５５】
図５（ａ）に示すように、シール部材１８は、後述する大気開放路を構成する部材であり、第３流路部材１９の外径よりも大きい形状を有し、環状に形成された弾性部材である。シール部材１８の内側には、第３流路部材１９が配設され（図２、３参照）、第３流路部材１９の外周全体を覆うようになっている。
【００５６】
図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、シール部材１８の上面側、すなわち第１流路部材１７に接合される側の接合面９１には、上方に突設した内側壁部８９及び外側壁部８２がそれぞれ両端に形成され、これらの内側壁部８９及び外側壁部８２は、シール部材１８の全周に亘って設けられている。詳細は後述するが、内側壁部８９と外側壁部８２との間には、第１流路部材１７の接合部１７ａが収容され、接合面９１には接合部１７ａが当接される。
【００５７】
シール部材１８には、内側壁部８９と外側壁部８２とを連結する隔壁部８３が設けられている。隔壁部８３は、シール部材１８の全周のうちの一部である第１領域の一例である。シール部材１８のうち、隔壁部８３を除いた領域が第２領域となり、当該第２領域には、後述する大気開放部が形成される。
【００５８】
内側壁部８９は、隔壁部８３近傍の一部が切り欠かれて大気入口部８４が形成され、外側壁部８２は、隔壁部８３近傍の一部が切り欠かれて大気出口部８５が形成されている。さらに、接合面９１には、大気入口部８４及び溝部８６に接続された入口溝部８６ａ（請求項の入口部に相当する。）と、大気出口部８５及び溝部８６に接続された出口溝部８６ｂ（請求項の出口部に相当する。）とが形成されている。これらの入口溝部８６ａと、出口溝部８６ｂとは、シール部材１８の第２領域に形成され、第１領域である隔壁部８３を挟んで対向配置されている。
【００５９】
また、シール部材１８の接合面９１には、シール部材１８の全周に亘って溝部８６が形成されている。また、溝部８６の両側には、シール部材１８の全周に亘って接合面９１から突出した内側凸部８７及び外側凸部８８が形成されている。シール部材１８の第２流路部材２１との接合面９２には、シール部材１８の全周に亘って凸部９２ａが形成されている。
【００６０】
図６は、記録ヘッドのシール部材近傍を拡大した要部断面図である。上述した構成のシール部材１８は、第１流路部材１７及び第２流路部材２１に挟持されている。すなわち、シール部材１８の接合面９１には、第１流路部材１７の接合部１７ａが接合され、接合面９２には、第２流路部材２１のシール受け部２１ａが接合されている。
【００６１】
接合部１７ａは、第１流路部材１７の下面に、シール部材１８の形状に合わせて突出し、幅がシール部材１８の内側壁部８９と外側壁部８２との間隔よりも狭く形成されている。この接合部１７ａがシール部材１８の内側壁部８９と外側壁部８２との間に収容され、内側凸部８７及び外側凸部８８を含む接合面９１全体に当接している。このとき、溝部８６、入口溝部８６ａ及び出口溝部８６ｂは接合部１７ａで開口が封止されている。
【００６２】
シール受け部２１ａは、第２流路部材２１の第３流路部材１９が配置される面に、シール部材１８の形状に合わせて突出した領域である。このシール受け部２１ａが凸部９２ａを含む接合面９２全体に当接している。
【００６３】
なお、シール部材１８は、加熱され、第１流路部材１７及び第２流路部材２１とで圧縮されてかしめられている。これにより、内側凸部８７、外側凸部８８、凸部９２ａは、押し潰されている。
【００６４】
このように第１流路部材１７と第２流路部材２１とでシール部材１８が挟持されることで、これらの部材から空間部１００が画成されている。この空間部１００には、第３流路部材１９が配設されており、第３流路２７を介して第１流路２４と第２流路２９とが連通している。なお、詳細は後述するが、第２流路部材２１には、ヘッド本体１４の第１大気連通孔７１（図４参照）に連通した第２大気連通孔１０１が形成されており、第２大気連通孔１０１は、空間部１００に連通している。すなわち、ヘッド本体１４のコンプライアンス部５９に対向するコンプライアンス空間部５６は、第１大気連通孔７１、第２大気連通孔１０１を介して空間部１００に連通している。
【００６５】
なお、シール部材１８の接合面９２に設けられた凸部９２ａを押し潰して、接合面９２に第２流路部材２１を接合させたので、これらの界面のシール性が向上している。この界面のシール性向上により、空間部１００と外部との間で、当該界面を介して気体や液体が出入りすることが防止されている。
【００６６】
上述したシール部材１８の接合面９１に第１流路部材１７が接合されたことで、溝部８６、入口溝部８６ａ、出口溝部８６ｂ及び第１流路部材１７（接合部１７ａ）から大気開放路９０が構成されている。大気開放路９０は、シール部材１８に設けられた気体の流路である。
【００６７】
ここで、第３流路部材１９は、例えば、接着剤１０２などで第１流路部材１７及び第２流路部材２１に接合されている。このため、第３流路２７と、第１流路２４又は第２流路２９との接合界面では、インクは漏洩しない。しかしながら、インクに含まれる気泡などの気体が接合界面から空間部１００に流入する。
【００６８】
大気開放路９０は、この空間部１００に流入した気体を外部に排出する。このことを図７を用いて詳細に説明する。
【００６９】
図７（ａ）は、大気開放路を示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図７（ｄ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。なお、第１流路部材１７については図示を全部又は一部省略している。
【００７０】
図７（ａ）（ｂ）に示すように、大気開放路９０を構成する入口溝部８６ａは、大気入口部８４に接続しているので、大気開放路９０は空間部１００に連通している。このため、空間部１００の気体は、矢印に示すように入口溝部８６ａを介して大気開放路９０に進入する。
【００７１】
図７（ａ）（ｃ）に示すように、大気開放路９０は、隔壁部８３により分断されているので、気体は、隔壁部８３とは反対側に（図中の時計回りに）進む。
【００７２】
図７（ａ）（ｄ）に示すように、大気開放路９０を構成する出口溝部８６ｂは、大気出口部８５に接続しているので、大気開放路９０は外部に連通している。このため、矢印に示すように大気開放路９０から外部に気体が排出される。
【００７３】
このように空間部１００に流入した気体は、大気開放路９０を介して外部に排出される。すなわち、大気開放路９０を形成したことで、空間部１００内に気体が貯留されることを防止することができる。
【００７４】
なお、シール部材１８の接合面９１に設けられた内側凸部８７、外側凸部８８を押し潰して、接合面９１に第１流路部材１７を接合させたので、これらの界面のシール性が向上している。この界面のシール性向上により、大気開放路９０の気密性が確保され、大気開放路９０に流入した気体を途中で漏洩させることなく、確実に外部に排出できる。
【００７５】
さらに、大気開放路９０は、環状に形成したシール部材１８の全周のうちの一部である第１領域（隔壁部８３）を除いた第２領域に設けられている。すなわち、シール部材１８の略全周に亘って大気開放路９０が設けられている。一方、隔壁部８３を挟んで、入口溝部８６ａ及び出口溝部８６ｂが設けられているので、大気開放路９０のほぼ両端に、空気の出入口が設けられることになる。すなわち、環状のシール部材１８に形成しうる大気開放路として最も長い流路長を有する大気開放路を形成することができる。なお、当該大気開放路の流路長を長くするために、隔壁部８３は極力薄くすることが望ましく、入口溝部８６ａ及び出口溝部８６ｂは隔壁部８３を挟んで極力近接していることが望ましい。
【００７６】
このように大気開放路９０の流路長を長くすることで、大気開放路の流路抵抗が大きくなる。これにより、第１流路２４、第２流路２９、第３流路２７に流れるインクの水分が蒸発することを抑制することができる。ちなみに流路抵抗が無い場合、例えば、第３流路部材１９が外部に露出している場合などでは、第１流路部材１７、第２流路部材２１、第３流路部材１９の接合面からインクの水分が蒸発し易くなり、インクの粘度が高くなるなどの不具合が生じてしまう。
【００７７】
本実施形態では、空間部１００には、第２流路部材２１に設けられた第２大気連通孔１０１を介してヘッド本体１４のコンプライアンス部５９に対向するコンプライアンス空間部５６に連通している。インクの揮発成分がコンプライアンス部５９の弾性膜５５を透過して、コンプライアンス空間部５６に溜まることがある。しかしながら、そのような揮発成分は、第１大気連通孔７１（図４参照）、第２大気連通孔１０１、空間部１００、大気開放路９０を経由して外部に排出される。これにより、コンプライアンス空間部５６の圧力が高まることが防止され、コンプライアンス部５９の弾性膜５５が変形することによって圧力変化を吸収し、マニホールド５２内の圧力を一定に維持する機能を維持することができる。
【００７８】
以上に説明したように、本実施形態に係る記録ヘッド２によれば、シール部材１８に溝部８６を設けて第１流路部材１７と接合することで大気開放路９０を形成した。このように、シール部材１８と第１流路部材１７との接合面に大気開放路９０を形成したので、第１流路部材１７及び第２流路部材２１で挟持される力は、シール部材１８全体に均等に掛かる。これにより、第１流路部材１７又は第２流路部材２１の一部にシール部材１８からの反力が局所的に掛かることが防止され、第１流路部材１７又は第２流路部材２１の変形を防止することができる。すなわち、第１流路部材１７及び第２流路部材２１に局所的に負荷が掛かることを防止して信頼性が向上した記録ヘッド２が提供される。
【００７９】
ちなみに、シール部材１８の第１流路部材１７及び第２流路部材２１で接合される領域（接合面９１、８９）以外の部分に、大気開放路９０が形成される領域を別途設けた場合、例えば、環状のシール部材１８の内側に平板状の領域を設け、当該領域の表面に溝部を設けた場合では次のようになる。すなわち、大気開放路を確保するため、平板状の領域に設けた溝部と第１流路部材１７とを密着させるが、この平板状の領域は、環状部分とは形状・面積が異なり、接合面９１、８９に掛かる力と同等以上の力が掛かる。このため、平板状の領域に対向する第１流路部材１７の一部に局所的に力が掛かり、その一部で変形が生じてしまう。
【００８０】
また、このような場合、平板状の領域にも十分な力を掛けるため、第１流路部材１７と第２流路部材とをネジなどの締結部材で固定していたが、本実施形態の場合は、シール部材１８を第１流路部材１７と第２流路部材とでかしめればよいので、このような締結部材が不要となり、部品コストを低減し、組立工程を簡略化することができる。
【００８１】
なお、上述した実施形態に係る記録ヘッド２のシール部材１８は、接合面９１に内側凸部８７、外側凸部８８が形成され、接合面９２に凸部９２ａが形成されていたが、このような態様に限定されない。例えば、図８（ａ）に示すように、接合面９１には内側凸部８７及び外側凸部８８が無く、接合面９２に凸部９２ａが設けられていてもよい。また、特に図示しないが、接合面９１に内側凸部８７及び外側凸部８８が設けられ、接合面９２に凸部９２ａが設けられていなくてもよい。さらに、これらの内側凸部８７、外側凸部８８、凸部９２ａを設けなくてもよい。
【００８２】
図８（ｂ）に示すように、溝部８６は、第２流路部材２１との接合面９２に設けられていてもよい。この場合、接合面９２に、内側凸部８７及び外側凸部８８を設けてもよい。
【００８３】
また、空間部１００に第３流路部材１９を配設し、第３流路部材１９の第３流路２７を介して、第１流路２４と第２流路２９とを連通させていたが、このような態様に限らない。
【００８４】
例えば、図９に示すように、空間部１００において、第１流路部材１７と第２流路部材２１とが接着されて、第１流路２４と第２流路２９とが直接的に連通していてもよい。この場合においても、第１流路部材１７及び第２流路部材２１とが接着剤１０２で接合された界面から、インク中の気泡が漏洩し、空間部１００に流入する。この空間部１００に流入した気体についても、大気開放路９０を介して外部に排出することができる。
【００８５】
本実施形態では、大気開放路９０は、シール部材１８のほぼ全周に亘り設けられていたが、このような態様に限定されない。例えば、シール部材１８の一部に亘り設けられていてもよい。また、大気開放路９０の入口溝部８６ａと出口溝部８６ｂとは隔壁部８３を挟んで対向配置されていたがこのような態様に限定されない。例えば、隔壁部８３を設けずにシール部材１８の全周に大気開放路を設け、当該大気開放路に連通する入口部（入口溝部８６ａに相当する。）と出口部（出口溝部８６ｂに相当する。）をシール部材の任意の位置に形成することで大気開放路とする。この場合、大気開放路の入口部から出口部に至る経路は、２本となる。すなわち、入口部から進入した空気は、時計回り又は反時計回りに、出口部に到達し、外部に排出される。さらに、大気開放路と空間部とを連通させる流路（入口溝部８６ａに相当する。）や、大気開放路と外部とを連通させる流路（出口溝部８６ｂに相当する。）は、一つに限らず、複数あってもよい。
【００８６】
また、大気開放路９０は、一つ設けられていたが、複数であってもよい。例えば、シール部材１８の両面に溝部８６を設け、それぞれ第１流路部材１７と第２流路部材２１とで接合することで、二つの大気開放路９０を構成してもよい。
【００８７】
また、空間部１００は、コンプライアンス部５９に対向するコンプライアンス空間部５６と連通していたが、空間部１００にコンプライアンス空間部５６を連通させる構成は必須ではない。
【００８８】
上述した各実施形態では、流路（圧力発生室）に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、圧電材料６１と電極形成材料６２，６３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４３を例示したが、圧力発生手段は、特にこれに限定されるものではなく、圧電材料６１と電極形成材料６２，６３とを交互に積層させて積層方向の一端部を振動板５１に当接させる横振動型の圧電素子を用いるようにしてもよい。
【００８９】
また、圧力発生手段としては、例えば、下電極、圧電材料からなる圧電体層及び上電極を成膜及びリソグラフィー法によって形成した薄膜型の圧電素子を用いてもよく、また、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使用することもできる。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ものなども使用することができる。
【００９０】
また、上述したインクジェット式記録装置１では、記録ヘッド２がキャリッジ４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、記録ヘッド２が固定されて、紙等の記録シート６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。
【００９１】
なお、上記各実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、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が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００９２】
１  インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、  ２  インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  １２  流路部材、  １４  ヘッド本体、  １７  第１流路部材、  １８  シール部材、  １９  第３流路部材、  ２１  第２流路部材、  ２４  第１流路、  ２７  第３流路、  ２９  第２流路、  ３６  ノズル、  ３８  圧力発生室、  ４５  振動子ユニット、  ５２  マニホールド、  ５６  コンプライアンス空間部、  ５９  コンプライアンス部、  ７１  第１大気連通孔、  ８４  大気入口部、  ８５  大気出口部、  ８６  溝部、  ８６ａ  入口溝部、  ８６ｂ  出口溝部、  ９０  大気開放路、  １００  空間部、  １０１  第２大気連通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図５】
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【図７】
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