(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドユニットの汎用性を高くして、コストを低減することができると共に圧力損失の増大や気泡の滞留を抑制した液体噴射装置を提供する。【解決手段】第１開口１０１ａと、第２開口１０３ａと、第１開口１０１ａと第２開口１０３ａとに連通する第１の液体流路１００と、第１の液体流路１００中の液体の流れを制御する弁体３８と、を有する背圧制御素子３０と、背圧制御素子３０を収納し、第１開口１０１ａに連通する液体導入口４２４と第２開口１０３ａに連通する排出路１１０とが形成された筐体４０と、を備える背圧制御ユニット２０と、背圧制御ユニット２０の排出路１１０と連結する第３開口と、第３開口に連通する第２の液体流路と、第２の液体流路内に配置される第１のフィルター８４、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１開口と、第２開口と、前記第１開口と前記第２開口とに連通する第１の液体流路と、前記第１の液体流路中の液体の流れを制御する弁体と、を有する背圧制御素子と、前記背圧制御素子を収納し、前記第１開口に連通する液体導入口と前記第２開口に連通する排出路とが形成された筐体と、を備える背圧制御ユニットと、
前記背圧制御ユニットの前記排出路と連結する第３開口と、前記第３開口に連通する第２の液体流路と、前記第２の液体流路内に配置される第１のフィルターと、前記第２の液体流路に連通する圧力発生室と、前記圧力発生室に連通するノズルと、前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせて前記ノズルから液体を噴射させる圧力発生素子と、を備えたヘッドユニットと、
を備え、
前記背圧制御ユニットの前記排出路と前記背圧制御素子の前記第２開口との間にはフィルターが配置されていないことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記背圧制御ユニットの前記液体導入口と前記背圧制御素子の前記第１開口との間には第２のフィルターが配置され、前記第２のフィルターは前記第１のフィルターより開口率が高いことを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記ヘッドユニットは、前記第３開口が形成され前記第２の液体流路と前記背圧制御ユニットとの間に延在する蓋部を備え、
前記第３開口と前記排出路の一方が突起形状に形成され、他方が前記突起形状に密着接合する弾性部材で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記ヘッドユニットは、前記第３開口が形成され前記第２の液体流路と前記背圧制御ユニットとの間に延在する蓋部を備え、
前記第３開口と前記排出路の一方が液体を吸収する吸収体を有し、他方が前記吸収体と液面接続する前記第１のフィルターを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記背圧制御素子は、前記第１の液体流路の隔壁の一部を構成する可撓性のフィルムを有し、前記フィルムは単層であり、
前記背圧制御ユニットの前記筐体の水蒸気バリア性は、前記フィルムの水蒸気バリア性よりも高い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装置。
【請求項６】
１つの前記ヘッドユニットに対して、２以上の複数の前記背圧制御素子を具備することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液体を噴射するヘッドユニットと、ヘッドユニットの液体を供給する背圧制御ユニットとを具備する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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、例えば、液体としてインクを噴射させて被噴射媒体である紙や記録シート等に印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。
【０００３】
このようなインクジェット式記録装置には、インクタンクなどの液体貯留手段からチューブ等の供給管を介してヘッドユニットにインクが供給され、液体貯留手段から供給されたインクをヘッドユニットのノズルからインク滴として吐出させるものがある。また、液体貯留手段から供給されたインクがヘッドユニットに所定の圧力で供給されるように、ヘッドユニットの上流側に流路の途中に開閉弁を有する背圧制御ユニットを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、インクジェット式記録装置には、インクカートリッジ等の液体貯留手段をヘッドユニットに直接搭載するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２６０６２号公報
【特許文献２】特開２００７−１３０８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インクカートリッジを直接搭載するヘッドユニットには、インクに含まれるゴミや気泡を除去するためのフィルターが設けられており、背圧制御ユニットにもフィルターが設けられているため、インクカートリッジを搭載するタイプのヘッドユニットと背圧制御ユニットとを組み合わせると、背圧制御ユニット内のフィルターとヘッドユニット内のフィルターとが重複してしまい、圧力損失が大きくなることや、両方のフィルターに気泡が溜まってしまうという問題がある。
【０００７】
なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、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。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、ヘッドユニットの汎用性を高くして、コストを低減することができると共に圧力損失の増大や気泡の滞留を抑制した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】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の態様は、第１開口と、第２開口と、前記第１開口と前記第２開口とに連通する第１の液体流路と、前記第１の液体流路中の液体の流れを制御する弁体と、を有する背圧制御素子と、前記背圧制御素子を収納し、前記第１開口に連通する液体導入口と前記第２開口に連通する排出路とが形成された筐体と、を備える背圧制御ユニットと、前記背圧制御ユニットの前記排出路と連結する第３開口と、前記第３開口に連通する第２の液体流路と、前記第２の液体流路内に配置される第１のフィルターと、前記第２の液体流路に連通する圧力発生室と、前記圧力発生室に連通するノズルと、前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせて前記ノズルから液体を噴射させる圧力発生素子と、を備えたヘッドユニットと、を備え、前記背圧制御ユニットの前記排出路と前記背圧制御素子の前記第２開口との間にはフィルターが配置されていないことを特徴とする液体噴射装置にある。
【００１０】
かかる態様では、ヘッドユニットの第２の液体流路には、第１のフィルターが設けられ、背圧制御ユニットの排出路と背圧制御素子の第２開口との間にフィルターが配置されていないため、フィルターが重複することによる圧力損失が大きくなることや、両方のフィルターに気泡が溜まってしまうことを抑制することができる。
【００１１】
また、前記背圧制御ユニットの前記液体導入口と前記背圧制御素子の前記第１開口との間には第２のフィルターが配置され、前記第２のフィルターは前記第１のフィルターより開口率が高いことが好ましい。これによれば、第２のフィルターによって圧力損失が著しく大きくなるのを抑制することができる。また、第２のフィルターを設けることで、液体に含まれるゴミなどの異物が第２のフィルターよりも下流側に侵入するのを抑制して、異物による弁体の動作不良を抑制することができる。
【００１２】
また、前記ヘッドユニットは、前記第３開口が形成され前記第２の液体流路と前記背圧制御ユニットとの間に延在する蓋部を備え、前記第３開口と前記排出路の一方が突起形状に形成され、他方が前記突起形状に密着接合する弾性部材で形成されていることが好ましい。これによれば、ヘッドユニットと背圧制御ユニットとの着脱を容易に行うことができ、背圧制御ユニットの交換・修理や、背圧制御ユニットを洗浄するなどのメンテナンスを容易に行うことができる。また、背圧制御ユニットに代わって液体が保持された貯留手段をヘッドユニットに直接接続することも可能となる。したがって、ヘッドユニットとして、貯留手段を搭載することも、背圧制御ユニットを搭載することもできるため、ヘッドユニットの種類を減らすことができ、ヘッドユニットのコストを低減することができる。さらに、蓋部を設けることで、ヘッドユニットへの背圧制御ユニットの着脱時に液体がヘッドユニットの内部に侵入するのを抑制することができる。
【００１３】
また、前記ヘッドユニットは、前記第３開口が形成され前記第２の液体流路と前記背圧制御ユニットとの間に延在する蓋部を備え、前記第３開口と前記排出路の一方が液体を吸収する吸収体を有し、他方が前記吸収体と液面接続する前記第１のフィルターを備えることが好ましい。これによれば、ヘッドユニットと背圧制御ユニットとの着脱を容易に行うことができ、背圧制御ユニットの交換・修理や、背圧制御ユニットを洗浄するなどのメンテナンスを容易に行うことができる。また、背圧制御ユニットに代わって液体が保持された貯留手段をヘッドユニットに直接接続することも可能となる。したがって、ヘッドユニットとして、貯留手段を搭載することも、背圧制御ユニットを搭載することもできるため、ヘッドユニットの種類を減らすことができ、ヘッドユニットのコストを低減することができる。さらに、蓋部を設けることで、ヘッドユニットへの背圧制御ユニットの着脱時に液体がヘッドユニットの内部に侵入するのを抑制することができる。
【００１４】
また、前記背圧制御素子は、前記第１の液体流路の隔壁の一部を構成する可撓性のフィルムを有し、前記フィルムは単層であり、前記背圧制御ユニットの前記筐体の水蒸気バリア性は、前記フィルムの水蒸気バリア性よりも高いことが好ましい。これによれば、水蒸気バリア性の低いフィルムを用いても、筐体によって第１の液体流路内の液体の水分蒸発を抑制することができる。また、水蒸気バリア性の低いフィルムは可撓し易いため、弁体の反応性を向上することができる。
【００１５】
また、１つの前記ヘッドユニットに対して、２以上の複数の前記背圧制御素子を具備することが好ましい。これによれば、背圧制御素子の個数の組み合わせを変更するだけで、設計変更に柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る背圧制御ユニットの断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るヘッド本体の断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの断面図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの断面図である。
【図８】本発明の実施形態４に係る記録ヘッドの断面図である。
【図９】本発明の実施形態５に係る記録ヘッドの断面図である。
【図１０】本発明の記録ヘッドの変形例の分解斜視図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る記録装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図において、Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向を第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ、及び第３の方向Ｚとして説明する。また、第３の方向Ｚは鉛直方向を示し、鉛直方向上側をＺ１側、鉛直方向下側をＺ２側と称する。
【００１８】
（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断面図であり、図３は、背圧制御ユニットの断面図であり、図４は、ヘッドユニットの断面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、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１０（以下、記録ヘッド１０ともいう）は、背圧制御ユニット２０と、背圧制御ユニット２０の第３の方向Ｚの一方面側に設けられたヘッドユニット５０と、を具備する。本実施形態では、背圧制御ユニット２０とヘッドユニット５０とは第３の方向Ｚに積層されており、背圧制御ユニット２０側をＺ１、ヘッドユニット５０側をＺ２と称する。
【００２０】
背圧制御ユニット２０は、インクが貯留されたインクタンクなどの貯留手段（図示せず）からのインクをヘッドユニット５０に供給するものである。
【００２１】
ここで、背圧制御ユニット２０についてさらに図３を参照して説明する。
【００２２】
背圧制御ユニット２０は、背圧制御素子３０と、背圧制御素子３０が内部に保持された中空状の箱状部材である筐体４０と、を具備する。
【００２３】
背圧制御素子３０は、第１流路部材３１と、第１流路部材３１のＺ１側に設けられた第２流路部材３２と、第２流路部材３２のＺ１側に設けられた圧力室形成部材３３と、圧力室形成部材３３のＺ１側に設けられた保護板３４と、を具備する。
【００２４】
これら背圧制御素子３０を構成する第１流路部材３１、第２流路部材３２、圧力室形成部材３３及び保護板３４のそれぞれは、樹脂材料や金属材料等で形成されている。また、これらの第１流路部材３１、第２流路部材３２、圧力室形成部材３３及び保護板３４は、接着剤による接着や溶着されることによって互いに固定されている。
【００２５】
また、第１流路部材３１、第２流路部材３２及び圧力室形成部材３３には、第１の液体流路１００が設けられている。
【００２６】
第１の液体流路１００は、第２流路部材３２のＺ１側の面に開口する第１開口１０１ａを有する第１導入路１０１と、第１導入路１０１からのインクが供給されるチャンバー１０２と、チャンバー１０２からのインクをヘッドユニット５０側に供給する第２開口１０３ａを有する第２導入路１０３と、を具備する。
【００２７】
ここで、第１開口１０１ａは、詳しくは後述する筐体４０の液体導入口４２４に連通して設けられたものである。このような第１開口１０１ａは、複数のインクに対応して複数個設けられている。本実施形態では、第１開口１０１ａを４個設けるようにした。
【００２８】
また、第１開口１０１ａを有する第１導入路１０１は、第２流路部材３２を第３の方向Ｚに貫通する流路や、第２流路部材３２と第１流路部材３１との間を水平方向に延設された流路などによって構成されている。また、第１導入路１０１の一部は、圧力室形成部材３３のＺ２側の面に開口する凹形状を有する。
【００２９】
チャンバー１０２は、圧力室形成部材３３のＺ１側に開口する凹形状を有する。また、チャンバー１０２は、長手方向である第２の方向Ｙの一端部側の底面で第１導入路１０１に連通し、他端部側の底面で第２導入路１０３に連通している。
【００３０】
このようなチャンバー１０２は、圧力室形成部材３３のＺ１側の開口面に設けられたフィルム部材３５によって封止されている。ここで、フィルム部材３５は、可撓性を有する薄膜状のフィルムであり、圧力室形成部材３３の表面に熱溶着等によって固定されている。また、フィルム部材３５は、チャンバー１０２内にドーム状に撓んだ状態となるように加圧成形されている。このようなフィルム部材３５としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の可撓性を有する材料を用いることができる。フィルム部材３５としては、例えば、５μｍ〜１５μｍ程度の比較的薄い材料を用いることができる。なお、詳しくは後述するが、フィルム部材３５は、水蒸気バリア性の高い筐体４０によって覆われるため、水蒸気バリア性の低い材料の単層で用いることができる。
【００３１】
さらに、圧力室形成部材３３のチャンバー１０２内には、フィルム部材３５側に配置された弾性板３６が設けられている。弾性板３６は、一端部側が圧力室形成部材３３のＺ１側の表面に固定された状態でチャンバー１０２内に突出して設けられており、その先端はチャンバー１０２内で自由端となっている。本実施形態では、弾性板３６を固定端側で複数の弾性板３６を連続させて、チャンバー１０２内に突出すように分割された櫛歯形状とした。弾性板３６が撓むことで、弁体３８による第１導入路１０１の開閉を行う。なお、弾性板３６としては、弾性を有し、且つ耐インク性を有する板状部材であればよく、本実施形態では、ステンレス板を用いた。
【００３２】
第２導入路１０３は、第２流路部材３２を厚さ方向に貫通するとともに、第１流路部材３１を貫通して設けられている。また、第２導入路１０３は、圧力室形成部材３３と第２流路部材３２との間や、第２流路部材３２と第１流路部材３１との間に水平方向に延設された流路を有するようにしてもよい。また、第２導入路１０３は、第１流路部材３１のＺ２側の面において開口して設けられている。本実施形態では、この第２導入路１０３のＺ２側の開口を第２開口１０３ａと称する。また、第２開口１０３ａの内部には、第１シール部材３７が設けられている。この第１シール部材３７には、詳しくは後述する筐体４０の第１針部材４１５が挿入されて、背圧制御素子３０の第１の液体流路１００と、筐体４０の排出路１１０とが接続される。
【００３３】
さらに、第１導入路１０１とチャンバー１０２との間には、両者の連通状態を開閉する弁体３８が設けられている。具体的には、圧力室形成部材３３のＺ２側の面には、第１導入路１０１内で第３の方向Ｚに伸びる円筒状のケース部３３１が形成されている。ケース部３３１の内部は、チャンバー１０２及び第１導入路１０１と連通している。これにより、チャンバー１０２と第１導入路１０１とは、ケース部３３１の内部を介して連通している。ここで、ケース部３３１内には、弁体３８が配設されている。この弁体３８は、ケース部３３１の内部とチャンバー１０２とを連通する弁体挿入孔１０４に挿通された円柱状の軸部３８１と、ケース部３３１内において軸部３８１の下端部に設けられた軸部３８１の外径よりも大きい外径を有する円盤状の鍔部３８２とを有する。軸部３８１の下端は鍔部３８２の上面における中心に連結され、さらに軸部３８１の上端が弾性板３６のＺ２側の面に当接している。
【００３４】
鍔部３８２の外径は、弁体挿入孔１０４の内径よりも大きく、且つケース部３３１の内径よりも僅かに小さくなっている。また、鍔部３８２のＺ２側の面と第２流路部材３２との間には、付勢部材であるコイルバネ３９が介装されている。
【００３５】
コイルバネ３９は、弁体３８を常に閉弁状態となる方向であるＺ２からＺ１に向かう方向（フィルム部材３５側）に向かって付勢するようになっている。そして、この弁体３８の閉弁状態では、鍔部３８２がケース部３３１内の上壁面に密着して弁体挿入孔１０４が閉鎖された状態、すなわちチャンバー１０２内と第１導入路１０１とが連通していない非連通状態になっている。
【００３６】
そして、チャンバー１０２内がヘッドユニット５０へのインクの供給によって負圧になると、フィルム部材３５が隔てた空間の圧力差、すなわち、チャンバー１０２の内圧と、フィルム部材３５のチャンバー１０２とは反対の外側の圧力との差によって、フィルム部材３５がチャンバー１０２の内側、すなわち、Ｚ２側に撓むように変位する。このフィルム部材３５の変位に伴って、弾性板３６が第２流路部材３２側に向かって湾曲するように弾性変形する。
【００３７】
この弾性板３６の弾性変形により、図３に示すように、軸部３８１がコイルバネ３９の付勢力に抗して弁体３８を第２流路部材３２側に押し下げることで、鍔部３８２が弁体挿入孔１０４の開口する壁面から離反し、チャンバー１０２と第１導入路１０１とが連通する。
【００３８】
このように、チャンバー１０２と第１導入路１０１とが連通すると、第１導入路１０１のインクがチャンバー１０２内に流れ込む。そして、チャンバー１０２及び第２導入路１０３内にインクが十分に充填されると、チャンバー１０２の負圧が解消されて、弾性板３６が元の状態に戻ると共に、各コイルバネ３９の付勢力によって各弁体３８がそれぞれ閉弁されることにより各チャンバー１０２内は常に一定の圧力に保たれる。
【００３９】
このように、本実施形態においてはフィルム部材３５、弾性板３６、軸部３８１及び鍔部３８２を有する弁体３８、コイルバネ３９で背圧制御弁を構成している。
【００４０】
このような背圧制御素子３０を保持する筐体４０について説明する。筐体４０は、第３の方向Ｚに分割されたベース部４１と、カバー部４２と、を具備する。
【００４１】
ベース部４１は、背圧制御素子３０の第１の液体流路１００に連通する排出路１１０が設けられている。本実施形態では、第１の液体流路１００が４つ設けられているため、排出路１１０は第１の液体流路１００と同じ数、すなわち、４つ設けられている。
【００４２】
また、本実施形態のベース部４１は、Ｚ１側に設けられた第１ベース部４１１と、第１ベース部４１１のＺ２側に設けられた第２ベース部４１２と、第２ベース部４１２のＺ２側に設けられた第３ベース部４１３と、を具備する。
【００４３】
第１ベース部４１１の背圧制御素子３０側であるＺ１側の面は、背圧制御素子３０が装着される第１装着部４１４となっている。この第１ベース部４１１の第１装着部４１４には、背圧制御素子３０に挿入される針状に突出した第１針部材４１５が一体的に設けられている。第１針部材４１５の内部には、排出路１１０を構成する第１排出路１１１が第１針部材４１５の先端に開口して設けられている。なお、第１針部材４１５は、本実施形態では、排出路１１０と同じ数、すなわち、４つ設けられている。
【００４４】
第２ベース部４１２は、第１ベース部４１１のＺ２側に設けられている。第２ベース部４１２には、第１ベース部４１１の第１排出路１１１に連通して排出路１１０を構成する第２排出路１１２が設けられている。なお、第２ベース部４１２の第２排出路１１２は、特に図示しないが、第３の方向Ｚに直交する水平方向、すなわち、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む方向に取り回す水平流路を有するものであってもよい。
【００４５】
第３ベース部４１３は、第２ベース部４１２のＺ２側に設けられている。第３ベース部４１３には、第２ベース部４１２の第２排出路１１２に連通して排出路１１０を構成する第３排出路１１３が設けられている。すなわち、本実施形態では、排出路１１０は、第１ベース部４１１に設けられた第１排出路１１１と、第２ベース部４１２に設けられた第２排出路１１２と、第３ベース部４１３に設けられた第３排出路１１３と、で構成されている。また、排出路１１０を構成する第３排出路１１３は、第３ベース部４１３のＺ２側の面に開口して設けられている。本実施形態では、第３排出路１１３のＺ２側の開口を液体排出口１１３ａと称する。この液体排出口１１３ａの内部には、第２シール部材４１６が設けられており、詳しくは後述するヘッドユニット５０の第２針部材８１２が第２シール部材４１６に挿入されて、液体排出口１１３ａとヘッドユニット５０の第２の液体流路とが接続される。
【００４６】
このような第１ベース部４１１、第２ベース部４１２及び第３ベース部４１３は、例えば、接着剤による接着や溶着、ねじを螺合させることによる締結等によって固定されている。
【００４７】
また、第３ベース部４１３は、第１ベース部４１１及び第２ベース部４１２の側面を覆う第１壁部４１７が設けられている。すなわち、第１ベース部４１１及び第２ベース部４１２は、第３ベース部４１３の第１壁部４１７によって形成された凹部内に収容されている。
【００４８】
このようなベース部４１の第１装着部４１４に背圧制御素子３０が装着される。本実施形態では、第１装着部４１４に背圧制御素子３０に向かって突出して設けられた第１針部材４１５を、背圧制御素子３０に設けられた第２開口１０３ａに挿入し、第２開口１０３ａ内の第１シール部材３７を第１針部材４１５に密着することで背圧制御素子３０の第１の液体流路１００とベース部４１の排出路１１０とが連通される。
【００４９】
カバー部４２は、ベース部４１の第１装着部４１４を覆う大きさを有し、ベース部４１の第１装着部４１４に相対向してベース部４１側に開口する凹形状の保持部４２１を有する。そして、カバー部４２は、図１に示すようにベース部４１の第３ベース部４１３の第１壁部４１７に固定ねじ４３によって締結される。
【００５０】
ここで、カバー部４２には、保持部４２１の側面を画成する第２壁部４２３が設けられている。このため、ベース部４１とカバー部４２とは、第１壁部４１７の先端面と第２壁部４２３の先端面を互いに当接させて固定されている。本実施形態では、第１壁部４１７と第２壁部４２３との間にはゴムやエラストマー等からなる第３シール部材４５が挟持されている。第３シール部材４５は、ベース部４１及びカバー部４２とは別体であってもよく、ベース部４１又はカバー部４２と２色成形等によって一体で設けられていてもよい。
【００５１】
このような筐体４０、特に、ベース部４１の第３ベース部４１３とカバー部４２とは、水蒸気バリア性の高い樹脂材料、例えば、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）等で形成されている。ここで、また、水蒸気バリア性が高いとは、材料を透過する水蒸気が少ない、すなわち、水蒸気透過性が低いことをいう。また、筐体４０の水蒸気バリア性が高いとは、背圧制御素子３０の第１の液体流路１００を形成する材料に比べて水蒸気バリア性が高いことをいう。背圧制御素子３０において、最も水蒸気バリア性が低い材料はフィルム部材３５であるため、筐体４０は、フィルム部材３５よりも水蒸気バリア性の高い材料を用いるのが好ましい。このように筐体４０として背圧制御素子３０よりも水蒸気バリア性の高い材料を用いることで、背圧制御素子３０のフィルム部材３５を透過したインク内の水分の蒸発を抑制することができる。したがって、フィルム部材３５として、水蒸気バリア性が低く、可撓し易い材料を用いることができる。
【００５２】
また、カバー部４２のＺ１側の面には、背圧制御素子３０の第１の液体流路１００の第１開口１０１ａと連通する液体導入口４２４が設けられている。本実施形態の液体導入口４２４は、複数の第１開口１０１ａに共通して連通する大きさを有する。そして、カバー部４２の液体導入口４２４に、チューブ等の管状部材である供給管（図示なし）を挿通した状態で、供給管と第１開口１０１ａとを接続する。もちろん、これに限定されず、液体導入口４２４を第１開口１０１ａのそれぞれに連通するように設け、供給管を液体導入口４２４に接続してもよい。
【００５３】
また、背圧制御素子３０の保護板３４の圧力室形成部材３３側であるＺ２側の面には、各チャンバー１０２に相対向してフィルム部材３５の変形を許容する空間である凹形状を有するフィルム保持部３４１が設けられている。そして、筐体４０のカバー部４２には、フィルム保持部３４１の雰囲気を大気開放する外部に連通した大気開放路４２５が設けられている。なお、保護板３４には、大気開放路４２５に連通する蛇行した凹形状を有する溝である蛇道３４２が設けられている。蛇道３４２はフィルム保持部３４１と大気開放路４２５とを連通するものであり、狭い断面積で長い経路で設けることで、当該蛇道３４２に拡散抵抗を付与してフィルム部材３５からの水分蒸発を抑制することができる。また、大気開放路４２５を設けることで、フィルム保持部３４１を大気開放して、フィルム部材３５がフィルム保持部３４１内の圧力によって変形が阻害されるのを抑制することができる。
【００５４】
このように、背圧制御ユニット２０は、背圧制御素子３０を水蒸気バリア性が高い筐体４０で覆った構造となっている。このため、背圧制御素子３０からの水分蒸発を筐体４０によって抑制することができる。このように筐体４０によって背圧制御素子３０の水分蒸発を抑制することができるため、背圧制御素子３０のフィルム部材３５として、水蒸気バリア性が比較的低い材料を用いることができる。すなわち、フィルム部材３５として、厚さが比較的薄く、且つＰＰＳ等の変形し易い材料の単層で形成されたものを用いることができる。このように、厚さが比較的薄く、単層で形成されたフィルム部材３５を用いることで、可撓し易くすることができる。したがって、チャンバー１０２内の圧力とチャンバー１０２とフィルム部材３５によって隔てられたフィルム保持部３４１内の圧力との差によるフィルム部材３５の反応性を向上して、弁体３８の開閉性能を向上することができる。
【００５５】
ちなみに、フィルム部材３５からの水分蒸発を抑えるために、比較的厚さの厚いフィルム部材３５を用いると、圧力差によるフィルム部材３５の反応性が低下する。また、フィルム部材３５として、異なる材料が積層された構成としても、可撓性が低下して、反応性が低下する。このため、チャンバー１０２内の圧力が所望の圧力になっても、開弁しないなどの不具合が発生する虞がある。本実施形態では、フィルム部材３５からの水分蒸発を抑制しつつフィルム部材３５を可撓し易くすることで、チャンバー１０２内の圧力に対するフィルム部材３５の反応性を向上することができるため、弁体３８の開閉性を向上して、インクの供給不良や、インクの供給過多等の供給不具合が発生するのを抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態の背圧制御ユニット２０は、筐体４０を構成するベース部４１とカバー部４２とが、固定ねじ４３によって固定されている。このため、筐体４０は容易に分解、組み立てが可能となる。また、筐体４０の排出路１１０と背圧制御素子３０の第１の液体流路１００との接続は、筐体４０のベース部４１に背圧制御素子３０に向かって突出した突起形状で設けられた第１針部材４１５を第２開口１０３ａに挿入し、第１シール部材３７を第１針部材４１５に密着接合することで行われる。すなわち、筐体４０の第１装着部４１４には、背圧制御素子３０の着脱が容易に行うことができる。したがって、背圧制御素子３０の交換・修理や、背圧制御素子３０を洗浄するなどのメンテナンスを容易に行うことができる。
【００５７】
ここで、ヘッドユニット５０について、さらに図４を参照して説明する。ヘッドユニット５０は、インクを吐出する複数のヘッド本体６０と、ヘッド本体６０を保持するヘッドホルダー７０と、ヘッドホルダー７０と背圧制御ユニット２０との間に延在する蓋部材８０と、ヘッドホルダー７０と蓋部材８０との間に保持された回路基板である中継基板９０と、を具備する。
【００５８】
ここで、ヘッド本体６０について、図５を参照して説明する。なお、図５は、ヘッド本体を示す断面図である。また、ヘッド本体６０について、インクジェット式記録ヘッドに搭載された際の方向、すなわち、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚに基づいて説明する。
【００５９】
図５に示すように、本実施形態のヘッド本体６０を構成する流路形成基板６１０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６１２がインクを吐出する複数のノズル６２１が並設される第１の方向Ｘに沿って並設されている。また、流路形成基板６１０には、圧力発生室６１２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、第２の方向Ｙに並設されている。
【００６０】
このような流路形成基板６１０の第３の方向Ｚの一方面側であるＺ２側には、連通板６１５と、ノズルプレート６２０とが順次積層されている。
【００６１】
連通板６１５には、圧力発生室６１２とノズル６２１とを連通するノズル連通路６１６が設けられている。連通板６１５は、流路形成基板６１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート６２０は流路形成基板６１０よりも小さい面積を有する。本実施形態では、ノズルプレート６２０のノズル６２１が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面６２０ａと称する。
【００６２】
また、連通板６１５には、マニホールド６００一部を構成する第１マニホールド部６１７と、第２マニホールド部６１８とが設けられている。第１マニホールド部６１７は、連通板６１５を第３の方向Ｚに貫通して設けられている。また、第２マニホールド部６１８は、連通板６１５を第３の方向Ｚに貫通することなく、連通板６１５のノズルプレート６２０側に開口して設けられている。
【００６３】
さらに、連通板６１５には、圧力発生室６１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給連通路６１９が、圧力発生室６１２の各々に対して独立して設けられている。この供給連通路６１９は、第２マニホールド部６１８と圧力発生室６１２とを連通する。
【００６４】
ノズルプレート６２０には、各圧力発生室６１２とノズル連通路６１６を介して連通するノズル６２１が形成されている。
【００６５】
一方、流路形成基板６１０の連通板６１５とは反対面であるＺ１側には、振動板６５０が形成され、この振動板６５０上には、第１電極６６０と圧電体層６７０と第２電極６８０とが、成膜及びリソグラフィー法によって積層されて圧電アクチュエーター６１を構成している。本実施形態では、圧電アクチュエーター６１が、圧力発生室６１２内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生素子となっている。ここで、圧電アクチュエーター６１は、圧電素子６１ともいい、第１電極６６０、圧電体層６７０及び第２電極６８０を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター６１の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層６７０を圧力発生室６１２毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第１電極６６０を圧電アクチュエーター６１の共通電極とし、第２電極６８０を圧電アクチュエーター６１の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、振動板６５０、第１電極６６０が、振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、振動板６５０を設けずに、第１電極６６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター６１自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００６６】
また、このような各圧電アクチュエーター６１の第２電極６８０には、リード電極６９０がそれぞれ接続され、このリード電極６９０を介して各圧電アクチュエーター６１に選択的に電圧が印加されるようになっている。
【００６７】
このような流路形成基板６１０の圧電アクチュエーター６１側の面には、流路形成基板６１０と略同じ大きさを有する保護基板６３０が接合されている。保護基板６３０は、圧電アクチュエーター６１を保護するための空間であるアクチュエーター保持部６３１を有する。アクチュエーター保持部６３１は、圧電アクチュエーター６１の列毎に独立して設けられている。また、保護基板６３０には、２つのアクチュエーター保持部６３１の間に第３の方向Ｚに貫通する貫通孔６３２が設けられている。圧電アクチュエーター６１から引き出されたリード電極６９０の端部近傍は、貫通孔６３２内に露出するように設けられている。貫通孔６３２内に露出されたリード電極６９０の端部には、フレキシブルケーブル６２の一端が接続されている。フレキシブルケーブル６２は、可撓性を有する配線基板からなり、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等の駆動回路６３が実装されている。
【００６８】
また、保護基板６３０上には、複数の圧力発生室６１２に連通するマニホールド６００を流路形成基板６１０と共に画成するケース部材６４０が固定されている。ケース部材６４０は、平面視において上述した連通板６１５と略同一形状を有し、保護基板６３０に接合されると共に、上述した連通板６１５にも接合されている。具体的には、ケース部材６４０は、保護基板６３０側に流路形成基板６１０及び保護基板６３０が収容される深さの凹部６４１を有する。この凹部６４１は、保護基板６３０の流路形成基板６１０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６４１に流路形成基板６１０等が収容された状態で凹部６４１のノズルプレート６２０側の開口面が連通板６１５によって封止されている。また、ケース部材６４０には、凹部６４１の外側に凹形状を有する第３マニホールド部６４２が設けられている。そして、連通板６１５に設けられた第１マニホールド部６１７及び第２マニホールド部６１８と、ケース部材６４０に設けられた第３マニホールド部６４２と、によって本実施形態のマニホールド６００が構成されている。
【００６９】
また、連通板６１５の第１マニホールド部６１７及び第２マニホールド部６１８が開口する面には、コンプライアンス基板６４５が設けられている。このコンプライアンス基板６４５が、第１マニホールド部６１７と第２マニホールド部６１８の液体噴射面６２０ａ側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板６４５は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜からなる封止膜６４６と、金属等の硬質の材料からなる固定基板６４７と、を具備する。固定基板６４７のマニホールド６００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部６４８となっているため、マニホールド６００の一方面は可撓性を有する封止膜６４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部６４９となっている。
【００７０】
なお、ケース部材６４０には、マニホールド６００に連通して各マニホールド６００にインクを供給するためのヘッド導入路６４４が設けられている。また、ケース部材６４０には、保護基板６３０の貫通孔６３２に連通してフレキシブルケーブル６２が挿通される接続口６４３が設けられている。
【００７１】
このようなヘッド本体６０では、インクを噴射する際に、インクをヘッド導入路６４４から取り込み、マニホールド６００からノズル６２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路６３からの信号に従い、圧力発生室６１２に対応する各圧電アクチュエーター６１に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター６１と共に振動板６５０をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室６１２内の圧力が高まり所定のノズル６２１からインク滴が噴射される。
【００７２】
このようなヘッド本体６０を保持するヘッドホルダー７０は、図４に示すように、Ｚ２側に開口する凹形状を有するヘッド保持部７１を具備する。このヘッドホルダー７０のヘッド保持部７１内に複数のヘッド本体６０が複数、本実施形態では、２つ保持されている。また、ヘッドホルダー７０には、第３の方向Ｚに貫通して設けられてフレキシブルケーブル６２が挿通される挿通孔７２が設けられている。そして、ヘッド保持部７１に保持されたヘッド本体６０のフレキシブルケーブル６２は、挿通孔７２を介してＺ１側の面まで引き出されている。また、ヘッドホルダー７０のＺ１側の面には、電子回路基板である中継基板９０が設けられており、中継基板９０に２つのヘッド本体６０のフレキシブルケーブル６２が共通して電気的に接続されている。なお、中継基板９０は、本実施形態では、板状のリジット基板からなり、図示しない配線や電子部品等が実装されている。また、中継基板９０のＺ１側の面には、コネクター９１が設けられており、コネクター９１を介して図示しない外部配線が中継基板９０に電気的に接続される。
【００７３】
また、ヘッドホルダー７０は、蓋部材８０とヘッド本体６０のヘッド導入路６４４とに連通するホルダー連通路１２０が設けられている。ホルダー連通路１２０は、一端がヘッド保持部７１に開口してヘッド本体６０のヘッド導入路６４４と連通する。また、ホルダー連通路１２０は、他端が、Ｚ１側の中継基板９０側に開口して設けられている。
【００７４】
蓋部材８０は、中継基板９０のＺ１側の面を覆うように配置されている。蓋部材８０は、Ｚ１側に設けられた第１蓋部材８１と、第１蓋部材８１のＺ２側に設けられた第２蓋部材８２と、第２蓋部材８２のＺ２側に設けられた第３蓋部材８３と、を具備する。
【００７５】
また、蓋部材８０には、背圧制御ユニット２０の液体排出口１１３ａ（図２参照）と連通して、背圧制御ユニット２０から供給されたインクをヘッドホルダー７０のホルダー連通路１２０を介してヘッド本体６０に供給する供給路１３０が設けられている。なお、供給路１３０は、背圧制御ユニット２０の液体排出口１１３ａと同じ数、すなわち、４個設けられている。
【００７６】
第１蓋部材８１の背圧制御ユニット２０側であるＺ１側の面は、背圧制御ユニット２０が装着される第２装着部８１１となっている。この第１蓋部材８１の第２装着部８１１には、背圧制御ユニット２０に挿入される針状に突出した第２針部材８１２が一体的に設けられている。第２針部材８１２の内部には、供給路１３０を構成する第１供給路１３１が第２針部材８１２の先端に開口して設けられている。本実施形態では、第１供給路１３１の第２針部材８１２の先端における開口を第３開口１３１ａと称する。また、第１蓋部材８１には、中継基板９０のコネクター９１に接続される外部配線が挿通される外部配線挿通孔８１５が設けられている。図示しない外部配線は、第１蓋部材８１の外部配線挿通孔８１５を介して中継基板９０のコネクター９１に接続される。
【００７７】
第２蓋部材８２は、第１蓋部材８１のＺ２側の面に設けられている。第２蓋部材８２には、第１蓋部材８１の第１供給路１３１に連通して供給路１３０を構成する第２供給路１３２が設けられている。また、第１供給路１３１と第２供給路１３２との接続部分は、他の領域に比べて開口が拡幅されており、この接続部分には、供給路１３０を横断する第１のフィルター８４が設けられている。第１のフィルター８４は、インクに含まれるゴミや気泡等の異物を捕捉するためのものであり、例えば、金属や樹脂等の繊維を細かく織る又は編むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、金属や樹脂等の板状部材に複数の微細孔を貫通させたものなどを用いることができる。また、第１のフィルター８４として、金属や樹脂等の不織布を用いてもよい。
【００７８】
第３蓋部材８３は、第２蓋部材８２のＺ２側に設けられている。また、第３蓋部材８３には、第２蓋部材８２の第２供給路１３２に連通して供給路１３０を構成する第３供給路１３３が設けられている。すなわち、本実施形態では、供給路１３０は、第１蓋部材８１に設けられた第１供給路１３１と、第２蓋部材８２に設けられた第２供給路１３２と、第３蓋部材８３に設けられた第３供給路１３３と、で構成されている。なお、第３供給路１３３は、第２蓋部材８２と第３蓋部材８３との間を第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む水平方向に延設されて引き回されている。また、供給路１３０を構成する第３供給路１３３は、第３蓋部材８３のＺ２側の面に開口して設けられている。この供給路１３０のＺ２側の開口と、ヘッドホルダー７０のホルダー連通路１２０とが連結されている。なお、供給路１３０とホルダー連通路１２０との接続部分は、第４シール部材８５によって密封されている。
【００７９】
このような蓋部材８０を構成する第１蓋部材８１、第２蓋部材８２及び第３蓋部材８３は、接着剤による接着や溶着、ねじを螺合させることによる締結等によって互いに固定されている。
【００８０】
そして、蓋部材８０は、Ｚ１側に突出して設けられた第２針部材８１２が、背圧制御ユニット２０の液体排出口１１３ａに挿入されることで、蓋部材８０の供給路１３０と、背圧制御ユニット２０の排出路１１０とが連結される。
【００８１】
このような蓋部材８０によって、中継基板９０のＺ１側の面は覆われているため、蓋部材８０に背圧制御ユニット２０を着脱する際に漏出したインクが中継基板９０に付着するのを抑制することができる。すなわち、蓋部材８０を設けずに、ヘッドホルダー７０に直接背圧制御ユニット２０を接続する場合、背圧制御ユニット２０の着脱時にインクが漏出した際に、インクが中継基板９０に付着して、短絡等の破壊が発生してしまう。
【００８２】
このようなヘッド本体６０、ヘッドホルダー７０、蓋部材８０及び中継基板９０によって本実施形態のヘッドユニット５０が構成されている。なお、本実施形態では、ヘッド本体６０のヘッド導入路６４４から圧力発生室６１２に至るまでの流路と、ヘッドホルダー７０のホルダー連通路１２０と、蓋部材８０の供給路１３０とが、ヘッドユニット５０の第２の液体流路を構成している。
【００８３】
そして、図２に示すように、ヘッドユニット５０の第２の液体流路の第３開口１３１ａと、背圧制御ユニット２０の液体排出口１１３ａとの接続は、蓋部材８０に設けられてＺ１側に突出する突起形状で設けられた第２針部材８１２を背圧制御ユニット２０の液体排出口１１３ａに挿入して第２シール部材４１６を第２針部材８１２に密着接合することで行われる。すなわち、ヘッドユニット５０の第２装着部８１１に、背圧制御ユニット２０を容易に着脱することができる。このため、背圧制御ユニット２０の交換・修理や、背圧制御ユニット２０を洗浄するなどのメンテナンスを容易に行うことができる。
【００８４】
また、ヘッドユニット５０の第２装着部８１１には、第２針部材８１２が設けられており、背圧制御ユニット２０は、ヘッドユニット５０の第２装着部８１１に着脱可能であるため、背圧制御ユニット２０に代わってインクが保持されたインクカートリッジ等を直接接続することも可能である。すなわち、本実施形態のヘッドユニット５０は、インクカートリッジを搭載するタイプのインクジェット式記録ヘッドにも、背圧制御ユニット２０を搭載するタイプのインクジェット式記録ヘッドにも使用することが可能である。したがって、インクカートリッジ及び背圧制御ユニット２０の各々に専用のヘッドユニットを用意する必要がなく、ヘッドユニット５０の種類を減らすことができ、ヘッドユニット５０のコストを低減することができる。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態の記録ヘッド１０では、ヘッドユニット５０の第２の液体流路には、第１のフィルター８４が設けられ、背圧制御ユニット２０の液体排出口１１３ａと背圧制御素子３０の第２開口１０３ａとの間にはフィルターが配置されていない。したがって、フィルターが重複することによる圧力損失が大きくなることや、両方のフィルターに気泡が溜まってしまうことを抑制することができる。
【００８６】
（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。
【００８７】
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１０は、背圧制御ユニット２０と、ヘッドユニット５０と、を具備する。
【００８８】
背圧制御ユニット２０は、背圧制御素子３０と、筐体４０と、を具備する。また、背圧制御素子３０の第１開口１０１ａと、筐体４０の液体導入口４２４との間には、第２のフィルター２１が設けられている。第２のフィルター２１の材料としては、第１のフィルター８４と同じ材料を用いることができる。また、第２のフィルター２１は、第１のフィルター８４よりも開口率が高い。なお、開口率とは、単位面積当たりに開口する割合のことをいう。第２のフィルター２１の開口率を第１のフィルター８４よりも高くすることで、第１のフィルター８４と第２のフィルター２１との両方を設けても、圧力損失が著しく大きくなるのを抑制することができる。また、第２のフィルター２１を設けることで、インクに含まれるゴミなどの異物が第２のフィルター２１よりも下流側、すなわち、チャンバー１０２等に侵入するのを抑制して、異物による弁体３８の動作不良を抑制することができる。
【００８９】
（実施形態３）
図７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。
【００９０】
図７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１０は、背圧制御ユニット２０と、ヘッドユニット５０と、を具備する。
【００９１】
背圧制御ユニット２０は、背圧制御素子３０と筐体４０とを具備する。筐体４０のＺ２側の面には、液体排出口１１３ａが設けられており、液体排出口１１３ａ内には、インクを吸収する吸収体４４が設けられている。吸収体４４は、例えば、綿状パルプ、高分子吸水ポリマー、ウレタンフォーム等の多孔質材料や不織布などが挙げられる。このような吸収体は、ヘッドユニット５０の第１のフィルター８４に圧接して、背圧制御ユニット２０内のインクをヘッドユニット５０に供給する。
【００９２】
ヘッドユニット５０のＺ１側の第２装着部８１１には、Ｚ１側に円筒状に突出する突起形状の取付部８１３が設けられている。取付部８１３の内部には、供給路１３０が設けられており、取付部のＺ１側の先端の第３開口１３１ａには、第１のフィルター８４が設けられている。すなわち、本実施形態では、第１のフィルター８４は、第１蓋部材８１と第２蓋部材８２との間ではなく、取付部８１３の先端面に供給路１３０（図４参照）を横断して設けられている。
【００９３】
このようなインクジェット式記録ヘッド１０では、ヘッドユニット５０の背圧制御ユニット２０に向かって突出した突起形状である取付部８１３の先端面に設けられた第１のフィルター８４と、背圧制御ユニット２０の吸収体４４とが液面接続されることで、背圧制御ユニット２０の液体排出口１１３ａとヘッドユニット５０の第３開口１３１ａとが接続される。
【００９４】
なお、ヘッドユニット５０の取付部８１３の周囲には、第５シール部材８１４が設けられており、第５シール部材８１４と背圧制御ユニット２０のＺ２側の面から突出した突起とを当接させることで、吸収体４４と第１のフィルター８４との接続部分は密封されている。
【００９５】
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、ヘッドユニット５０の第２装着部８１１に、背圧制御ユニット２０を容易に着脱することができる。このため、背圧制御ユニット２０の交換・修理や、背圧制御ユニット２０を洗浄するなどのメンテナンスを容易に行うことができる。
【００９６】
また、ヘッドユニット５０の第２装着部８１１には、取付部８１３が設けられており、背圧制御ユニット２０は、ヘッドユニット５０の第２装着部８１１に着脱可能であるため、背圧制御ユニット２０に代わってインクが保持されたインクカートリッジ等を直接接続することも可能である。すなわち、本実施形態のヘッドユニット５０は、インクカートリッジを搭載するタイプのインクジェット式記録ヘッドにも、背圧制御ユニット２０を搭載するタイプのインクジェット式記録ヘッドにも使用することが可能である。したがって、インクカートリッジ及び背圧制御ユニット２０の各々に専用のヘッドユニットを用意する必要がなく、ヘッドユニット５０の種類を減らすことができ、ヘッドユニット５０のコストを低減することができる。
【００９７】
（実施形態４）
図８は、本発明の実施形態４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。
【００９８】
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１０は、背圧制御ユニット２０と、ヘッドユニット５０と、を具備する。
【００９９】
背圧制御ユニット２０は、背圧制御素子３０と筐体４０とを具備する。筐体４０のベース部４１とカバー部４２とは、ベース部４１の第１壁部４１７とカバー部４２の第２壁部４２３との先端面同士を接着剤４６で接着することで固定されている。
【０１００】
このような構成であっても、背圧制御ユニット２０の液体排出口１１３ａと背圧制御素子３０の第２開口１０３ａとの間にはフィルターが配置されていないため、フィルターが重複することによる圧力損失が大きくなることや、両方のフィルターに気泡が溜まってしまうことを抑制することができる。
【０１０１】
（実施形態５）
図９は、本発明の実施形態５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。
【０１０２】
図９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１０は、背圧制御ユニット２０と、ヘッドユニット５０と、を具備する。
【０１０３】
背圧制御ユニット２０は、背圧制御素子３０と筐体４０とを具備する。また、背圧制御素子３０の第２開口１０３ａと、筐体４０のベース部４１の排出路１１０とは、背圧制御素子３０のＺ２側の面と筐体４０のベース部４１の第１装着部４１４とを接着剤２２で接着することで固定されている。
【０１０４】
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、背圧制御ユニット２０の液体排出口１１３ａと背圧制御素子３０の第２開口１０３ａとの間にはフィルターが配置されていないため、フィルターが重複することによる圧力損失が大きくなることや、両方のフィルターに気泡が溜まってしまうことを抑制することができる。
【０１０５】
（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。
【０１０６】
例えば、上述した各実施形態では、背圧制御ユニット２０の内部には、背圧制御素子３０が１つだけ設けられた構成を例示したが、特にこれに限定されず、１つのヘッドユニット５０に対して２以上の複数の背圧制御素子３０が設けられていてもよい。このような例を図１０に示す。なお、図１０は、他の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。
【０１０７】
図１０に示すように、筐体４０の内部には、背圧制御素子３０が２つ保持されている。このような構成では、背圧制御ユニット２０の反りや背圧制御素子３０の特性に起因する背圧制御ユニット２０全体での開閉弁の特性のばらつきを抑制することができる。また、背圧制御素子３０の個数の組み合わせを変更するだけで、設計変更にも柔軟に対応することができる。
【０１０８】
また、上述した各実施形態では、第１針部材４１５を筐体４０側に設け、第１シール部材３７を背圧制御素子３０側に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、第１針部材４１５を背圧制御素子３０側に設け、第１シール部材３７を筐体４０側に設けるようにしてもよい。すなわち、背圧制御素子３０と筐体４０との何れか一方の他方に向かって突出する突起形状である第１針部材４１５を設け、他方に突起形状である第１針部材４１５に密着接合する弾性部材である第１シール部材３７を設けるようにすればよい。
【０１０９】
さらに、上述した各実施形態では、第２針部材８１２をヘッドユニット５０側に設け、第２シール部材４１６を背圧制御ユニット２０側に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、第２針部材８１２を背圧制御ユニット２０側に設け、第２シール部材４１６をヘッドユニット５０側に設けてもよい。すなわち、背圧制御ユニット２０とヘッドユニット５０との何れか一方に他方に向かって突出する突起形状である第２針部材８１２を設け、他方に突起形状である第２針部材８１２に密着接合する弾性部材である第２シール部材４１６を設けるようにすればよい。なお、上述した実施形態３の取付部８１３と吸収体４４についても同様に、背圧制御ユニット２０に取付部８１３及び第１のフィルター８４を設け、ヘッドユニット５０に吸収体４４を設けるようにしてもよい。ただし、第２針部材８１２や、取付部８１３及び第１のフィルター８４を背圧制御ユニット２０側に設けた場合、ヘッドユニット５０に背圧制御ユニット２０を取り付ける際にインクがヘッドユニット５０上に漏出する虞がある。したがって、第２針部材８１２や、取付部８１３及び第１のフィルター８４はヘッドユニット５０側に設けるのが好ましい。これにより、インクの漏出を抑制することができる。
【０１１０】
また、上述した各実施形態では、筐体４０は、背圧制御素子３０の全体を覆うように構成したが、筐体４０は、少なくとも背圧制御素子３０のフィルム部材３５が形成された空間を覆うようにすればよい。
【０１１１】
また、上述した実施形態１では、圧力発生室６１２に圧力変化を生じさせる圧力発生素子として、薄膜型の圧電アクチュエーター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、圧力発生素子として、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。
【０１１２】
また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、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１１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。
【０１１３】
図１１に示すインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１０は、キャリッジ２に搭載されている。そして、記録ヘッド１０を搭載したキャリッジ２は、装置本体７に取り付けられたキャリッジ軸２ａに軸方向移動自在に設けられている。
【０１１４】
また、装置本体７には、インクが貯留されたインクタンクからなる貯留手段３が設けられており、貯留手段３からのインクは、キャリッジ２に搭載された記録ヘッド１０（背圧制御ユニット２０）に供給管４を介して供給される。
【０１１５】
そして、駆動モーター８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８ａを介してキャリッジ２に伝達されることで、記録ヘッド１０を搭載したキャリッジ２はキャリッジ軸２ａに沿って移動される。一方、装置本体７には搬送手段としての搬送ローラー９が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー９により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
【０１１６】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１０がキャリッジ２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１０が装置本体７に固定されて、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。
【０１１７】
さらに、上述した例では、背圧制御ユニット２０が設けられた記録ヘッド１０を具備するインクジェット式記録装置Ｉについて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、ヘッドユニット５０とは別に背圧制御ユニット２０を有するインクジェット式記録装置であってもよい。このような例としては、例えば、インクタンク等の貯留手段が、キャリッジ２に搭載されずに、装置本体７に保持されて、貯留手段がヘッドユニット５０とチューブ等の供給管を介して接続されている場合などに、貯留手段や供給管の途中に背圧制御ユニット２０が設けられていてもよい。
【０１１８】
なお、上記実施の形態においては、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】
【０１１９】
Ｉ…インクジェット式記録装置、２…キャリッジ、２ａ…キャリッジ軸、３…貯留手段、４…供給管、７…装置本体、８…駆動モーター、８ａ…タイミングベルト、９…搬送ローラー、１０…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２０…背圧制御ユニット、２１…第２のフィルター、２２…接着剤、３０…背圧制御素子、３１…第１流路部材、３２…第２流路部材、３３…圧力室形成部材、３３１…ケース部、３４…保護板、３４１…フィルム保持部、３４２…蛇道、３５…フィルム部材、３６…弾性板、３７…第１シール部材、３８…弁体、３８１…軸部、３８２…鍔部、３９…コイルバネ、４０…筐体、４１…ベース部、４１１…第１ベース部、４１２…第２ベース部、４１３…第３ベース部、４１４…第１装着部、４１５…第１針部材、４１６…第２シール部材、４１７…第１壁部、４２…カバー部、４２１…保持部、４２３…第２壁部、４２４…液体導入口、４２５…大気開放路、４３…固定ねじ、４４…吸収体、４５…第３シール部材、４６…接着剤、５０…ヘッドユニット、６０…ヘッド本体、６１…圧電アクチュエーター、６１…圧電素子、６２…フレキシブルケーブル、６３…駆動回路、６００…マニホールド、６１０…流路形成基板、６１２…圧力発生室、６１５…連通板、６１６…ノズル連通路、６１７…第１マニホールド部、６１８…第２マニホールド部、６１９…供給連通路、６２０…ノズルプレート、６２０ａ…液体噴射面、６２１…ノズル、６３０…保護基板、６３１…アクチュエーター保持部、６３２…貫通孔、６４０…ケース部材、６４１…凹部、６４２…第３マニホールド部、６４３…接続口、６４４…ヘッド導入路、６４５…コンプライアンス基板、６４６…封止膜、６４７…固定基板、６４８…開口部、６４９…コンプライアンス部、６５０…振動板、６６０…第１電極、６７０…圧電体層、６８０…第２電極、６９０…リード電極、７０…ヘッドホルダー、７１…ヘッド保持部、７２…挿通孔、８０…蓋部材、８１…第１蓋部材、８１１…第２装着部、８１２…第２針部材、８１３…取付部、８１４…第５シール部材、８１５…外部配線挿通孔、８２…第２蓋部材、８３…第３蓋部材、８４…第１のフィルター、８５…第４シール部材、９０…中継基板、９１…コネクター、１００…第１の液体流路、１０１…第１導入路、１０１ａ…第１開口、１０２…チャンバー、１０３…第２導入路、１０３ａ…第２開口、１０４…弁体挿入孔、１１０…排出路、１１１…第１排出路、１１２…第２排出路、１１３…第３排出路、１１３ａ…液体排出口、１２０…ホルダー連通路、１３０…供給路、１３１…第１供給路、１３１ａ…第３開口、１３２…第２供給路、１３３…第３供給路、Ｓ…記録シート、Ｘ…第１の方向、Ｙ…第２の方向、Ｚ…第３の方向
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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