(57)【要約】【課題】液体噴射ヘッドにおいて、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとが備えられる技術を提供する。【解決手段】液体を外部に噴射する液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルが形成されたノズルプレートと、ノズルが配置された連通路に連通する圧力室に設けられ、ノズルから液体を噴射させる圧力発生部と、連通路と圧力室とに、液体を給排する共通流路と、共通流路に給排された液体を、圧力室および連通路を含む流路を通過させて移動させる流動機構と、共通流路における圧力の変化を吸収する平面状の吸振体と、を備える。吸振体は、一方の面が、共通流路の内壁の一部となり、他方の面が、液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設される。ノズルプレートは、一方の面が、吸振体とは別の位置での共通流路の内壁の一部となり、他方の面が、液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設される。【選択図】図３
2019166718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を外部に噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記液体を噴射するノズルが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルが配置された連通路に連通する圧力室に設けられ、前記ノズルから前記液体を噴射させる圧力発生部と、
前記連通路と前記圧力室とに、前記液体を給排する共通流路と、
前記共通流路に給排された前記液体を、前記圧力室および前記連通路を含む流路を通過させて移動させる流動機構と、
前記共通流路における圧力の変化を吸収する平面状の吸振体と、を備え、
前記吸振体は、
一方の面が、前記共通流路の内壁の一部となり、
他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設され、
前記ノズルプレートは、
一方の面が、前記吸振体とは別の位置での前記共通流路の内壁の一部となり、
他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設された、
液体噴射ヘッド。
【請求項２】
液体を外部に噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記液体を噴射するノズルが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルが配置された連通路に連通する圧力室に設けられ、前記ノズルから前記液体を噴射させる圧力発生部と、
前記連通路と前記圧力室とに、前記液体を給排する共通流路と、
前記共通流路に給排された前記液体を、前記圧力室および前記連通路を含む流路を通過させて移動させる流動機構と、
前記共通流路における圧力の変化を吸収する平面状の吸振体と、を備え、
前記吸振体は、
一方の面が、前記共通流路の内壁の一部となり、
他方の面が、前記液体噴射ヘッドの内側に空隙を形成する位置に配設され、
前記ノズルプレートは、
一方の面が、前記吸振体とは別の位置での前記共通流路の内壁の一部となり、
他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設された、
液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記吸振体の前記一方の面は、前記液体が前記流路の内部を流通される場合において前記ノズルの外壁側の気圧よりも低い内圧を有する側の前記流路の前記内壁を構成する、液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記吸振体の前記一方の面は、前記液体が前記流路の内部を流通される場合において前記連通路の内圧よりも低い内圧を有する側の前記流路の前記内壁を構成し、
前記ノズルプレートの前記一方の面は、前記流通される場合において前記連通路の前記内圧よりも高い内圧を有する側の前記流路の前記内壁を構成する、液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記共通流路は、前記液体が供給される第一共通流路と、前記連通路および前記圧力室を通過した前記液体が受け入れられる第二共通流路と、を備え、
前記連通路および前記圧力室が、前記第一共通流路と前記第二共通流路とを接続する複数の個別流路の一部を構成する、液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記吸振体は、前記第一共通流路または前記第二共通流路のいずれか一方の前記共通流路の前記内壁の一部のみを構成する、液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記個別流路は、
前記連通路と前記第一共通流路とを接続する第一個別流路と、
前記連通路と前記圧力室とを含み、前記連通路と前記第二共通流路とを接続する第二個別流路と、を備え、
前記第一個別流路の一部は、前記ノズルプレートの前記内壁によって構成される、液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載の液体噴射ヘッドであって、
更に、前記圧力室と前記第二共通流路とを接続する供給路を備え、
前記第一個別流路のイナータンスは、前記圧力室のイナータンスの２分の１と、前記供給路のイナータンスとを足し合わせたイナータンスよりも大きい、液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記第一個別流路および前記第一共通流路の前記内壁の一部は、前記ノズルプレートによって構成される、液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
請求項９に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記第一個別流路は、前記第一共通流路の前記ノズルプレートの前記内壁に沿った位置で、前記第一共通流路に直接接続している、液体噴射ヘッド。
【請求項１１】
請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記第一共通流路に、前記第二共通流路が前記複数の個別流路からなる個別流路群によって接続された循環流路、を備え、
２つの前記第二共通流路が２つの前記個別流路群によって１つの前記第一共通流路に対して接続された２つの前記循環流路を備える、液体噴射ヘッド。
【請求項１２】
請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記第二共通流路に、前記第一共通流路が前記複数の個別流路からなる個別流路群によって接続された循環流路、を備え、
２つの前記第一共通流路が２つの前記個別流路群によって１つの前記第二共通流路に対して接続された２つの前記循環流路を備える、液体噴射ヘッド。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
更に、前記吸振体の他方の面側を保護するカバー部を備える、液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクなどの流体をノズルから噴射するヘッドは、ノズルにインクを供給する流路の一部に圧力を発生させる圧力発生部を備え、発生した圧力によりノズルから液体を噴射する。このとき、圧力発生部から発生した圧力により流路に生じる残留振動を速やかに減衰させるため、流路の一部にコンプライアンス部を設けることが行われている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０３９７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、流体の増粘や異物の混入などによるノズル詰まりを抑制するために様々な対策が取られている。例えば、圧力発生部とノズルとの間に設けられた連通路のインクを循環させることにより、インクの増粘やノズル詰まりの問題を解消しようとするものも提案されている。
【０００５】
こうした液体を循環させるタイプの液体噴射ヘッドでは、圧力発生部に生じた圧力変動の影響がどのように流路各部に及ぶかについては、十分な検討がなされているとは言えない。発明者等は、噴射する液体を循環させるタイプの液体噴射ヘッドにおいて、装置を大型化させることなく残留振動を減衰させるためのコンプライアンス部である吸振体の望ましい構成について検討した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態によれば、液体を外部に噴射する液体噴射ヘッドが提供される。この液体噴射ヘッドは：前記液体を噴射するノズルが形成されたノズルプレートと；前記ノズルが配置された連通路に連通する圧力室に設けられ、前記ノズルから前記液体を噴射させる圧力発生部と；前記連通路と前記圧力室とに、前記液体を給排する共通流路と；前記共通流路に給排された前記液体を、前記圧力室および前記連通路を含む流路を通過させて移動させる流動機構と；前記共通流路における圧力の変化を吸収する平面状の吸振体と；を備える。前記吸振体は、一方の面が、前記共通流路の内壁の一部となり、他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設される。前記ノズルプレートは、一方の面が、前記吸振体とは別の位置での前記共通流路の内壁の一部となり、他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の液体噴射装置の構成を模式的に示す説明図。
【図２】液体噴射ヘッドの主要なヘッド構成材を分解視して示す説明図。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ位置での液体噴射ヘッドの断面図。
【図４】液体噴射ヘッドの平面視におけるインクの経路を模式的に表す説明図。
【図５】本発明の第２実施形態の液体噴射装置が備える液体噴射ヘッドの断面図。
【図６】本発明の第３実施形態の液体噴射装置が備える液体噴射ヘッドの断面図。
【図７】第４実施形態の液体噴射ヘッドのインクの経路を模式的に表す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の実施形態の液体噴射装置１００の構成を模式的に示す説明図である。液体噴射装置１００は、液体の一例であるインクを媒体１２に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。液体噴射装置１００は、印刷用紙の他、樹脂フィルムや布等の任意の材質の印刷対象を媒体１２とし、これらの各種の媒体１２に対して印刷を行う。図１以降の各図に示したＸ方向は、後述する液体噴射ヘッド２６の搬送方向（主走査方向）であり、Ｙ方向は、主走査方向と直交した媒体送り方向（副走査方向）であり、Ｚ方向は、ＸＹ平面に直交したインク噴射方向である。また、向きを特定する場合には、方向表記に正負の符合を併用する。
【０００９】
液体噴射装置１００は、液体容器１４と、媒体１２を送り出す搬送機構２２と、制御ユニット２０と、ヘッド移動機構２４と、液体噴射ヘッド２６とを備える。液体容器１４は、液体噴射ヘッド２６から噴出される複数種のインクを個別に貯留する。液体容器１４としては、可撓性フィルムで形成された袋状のインクパックや、インク補充が可能なインクタンクなどが利用可能である。制御ユニット２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、搬送機構２２やヘッド移動機構２４、液体噴射ヘッド２６等を統括制御する。搬送機構２２は、制御ユニット２０の制御下で動作し、媒体１２を＋Ｙ方向に送り出す。
【００１０】
ヘッド移動機構２４は、媒体１２の印刷範囲に亘ってＸ方向に掛け渡された搬送ベルト２３と、液体噴射ヘッド２６を収容して搬送ベルト２３に固定するキャリッジ２５とを備える。ヘッド移動機構２４は、制御ユニット２０の制御下で動作し、液体噴射ヘッド２６を主走査方向（Ｘ方向）においてキャリッジ２５を往復移動させる。キャリッジ２５の往復移動の際、キャリッジ２５は図示しないガイドレールにより案内される。なお、複数の液体噴射ヘッド２６をキャリッジ２５に搭載したヘッド構成や、液体容器１４を液体噴射ヘッド２６と共にキャリッジ２５に搭載したヘッド構成としてもよい。
【００１１】
液体噴射ヘッド２６は、液体容器１４から供給されるインクを、制御ユニット２０の制御下で、複数のノズルＮｚから媒体１２に向けて噴射する。液体噴射ヘッド２６の往復移動の間のノズルＮｚからのインク噴射により、媒体１２に所望の画像等の印刷がなされる。液体噴射ヘッド２６は、図１に示すように、複数のノズルＮｚを副走査方向に沿って並べたノズル列を備え、このノズル列を主走査方向に沿って予め定められた間隔を隔てて２列有する。この２列のノズル列は、図においては第１ノズル列Ｌ１、第２ノズル列Ｌ２として示されており、第１ノズル列Ｌ１のノズルＮｚと第２ノズル列Ｌ２のノズルＮｚとを、主走査方向に並ぶように備える。以下の説明においては、第１ノズル列Ｌ１と第２ノズル列Ｌ２の中央を中心軸としこの中心軸を含んでＹ方向に貫くＹＺ平面を、説明の便宜上、中心面ＡＸとする。なお、第１ノズル列Ｌ１と第２ノズル列Ｌ２におけるノズルＮｚの並びは、媒体送り方向（Ｙ方向）にずれた千鳥状の並びでもよい。また、第１ノズル列Ｌ１と第２ノズル列Ｌ２は、液体容器１４が備える複数種類のインクに合わせて設けられているが、他のノズル列については、その図示を省略する。
【００１２】
図２は、液体噴射ヘッド２６の主要なヘッド構成材を分解視して示す説明図である。第１ノズル列Ｌ１と第２ノズル列Ｌ２とを有する液体噴射ヘッド２６は、ヘッド構成材を積層した積層体である。図２では、理解の便を図って、構成材である第１流路基板３１の一部部位を破断して示している。また、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。また、図３の破断位置の理解を容易にするため、後述する図４にもＩＩＩ−ＩＩＩ破断面を示している。以下、両図を適宜参照しながら、液体噴射ヘッド２６の構造については説明する。なお、図２、図３において、図示される各構成部材の厚みは、実際の構成材の厚みを示しているものではない。
【００１３】
図２、図３に示すように、液体噴射ヘッド２６は、筐体部４８と、流路形成部材３０を構成する第２流路基板３２および第１流路基板３１とが、−Ｚ方向上側からこの順に積層され、更に第１流路基板３１のＺ方向側の下面Ｆｂにノズルプレート５０および吸振体５４が、互いに重ならない位置に貼付された構造を備える。筐体部４８は、第１流路基板３１および保護部材４６の外表面を覆う部材であり、樹脂材料の射出成形により形成される。筐体部４８は、技術の理解を容易にするため、図２には図示されていない。
【００１４】
本実施形態の液体噴射ヘッド２６は、第１ノズル列Ｌ１のノズルＮｚに関連する構成と、第２ノズル列Ｌ２のノズルＮｚに関連する構成と、各ノズルＮｚに接続される各流路とを、中心面ＡＸを挟んだ面対称となるように備える。すなわち、液体噴射ヘッド２６のうち、中心面ＡＸを挟んで＋Ｘ方向側の第１部分Ｐ１と−Ｘ方向側の第２部分Ｐ２とでは、その構成が共通する。第１ノズル列Ｌ１のノズルＮｚは第１部分Ｐ１に属し、第２ノズル列Ｌ２のノズルＮｚは第２部分Ｐ２に属し、中心面ＡＸは第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２の境界面となる。
【００１５】
流路形成部材３０は、Ｘ方向に並列された２つの第２流路基板３２を第１流路基板３１に積層して構成される。第１流路基板３１と第２流路基板３２とは、Ｙ方向に長尺なプレート体である。以下に説明するように、液体流路は、第１流路基板３１と第２流路基板３２とに設けられた開口部や溝を組み合わせることにより形成される。また、第１流路基板３１の下面Ｆｂに設けられた溝は、ノズルプレート５０や吸振体５４が第１流路基板３１の下面Ｆｂに貼付されることにより、ノズルプレート５０や吸振体５４との間に流路を形成する。
【００１６】
第１流路基板３１は、第二流入室５９と、供給液室６０と、供給路６１と、連通路６３と、第一個別流路７１と、第一流入室６５と、を備える。第一流入室６５は、Ｙ方向を長手方向とする開口であり、第１流路基板３１のＸ方向の中心に、Ｙ方向に延在するように設けられる。他方、第二流入室５９は、Ｙ方向を長手方向とする開口であり、第１流路基板３１のＸ方向両側に、それぞれＹ方向に延在するよう設けられる。第１流路基板３１の下面Ｆｂであって、第一流入室６５の両側には、第一個別流路７１として、各連通路６３に至る溝が形成されている。
【００１７】
この他、第１流路基板３１の下面であって、第二流入室５９から第１流路基板の中心側に続く部位は、供給液室６０として、第１流路基板３１全体の下面Ｆｂより−Ｚ方向に控えて形成されている。第二流入室５９と供給液室６０とは、筐体部４８に設けられた他の構成部材と共に、第二共通流路５２を構成する。第一流入室６５は、同じく筐体部４８に設けられた他の構成部材と共に第一共通流路５１を構成する。これら第一共通流路５１，第二共通流路５２の構成については、後で詳しく説明する。
【００１８】
第一流入室６５と第２流入室第５９とに挟まれた位置に、ノズルＮｚの数に対応した数の連通路６３と供給路６１とが設けられている。これらの連通路６３と供給路６１とは、第１流路基板３１に設けられた角形の開口である。連通路６３と供給路６１とは、第２流路基板３２に設けられた圧力室６２と共に、第二個別流路７２を形成している。第二個別流路７２の詳細な構成と働きについては、第一個別流路７１と共に、後で詳しく説明する。
【００１９】
２つの第２流路基板３２は、第１流路基板３１における−Ｚ方向側の上面Ｆａに、接着剤を用いて固定される。２つの第２流路基板３２は、第１流路基板３１の上面Ｆａの第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とにそれぞれ設置される。この第２流路基板３２の下面側には、長方形状の複数の溝が形成されている。この溝は、第２流路基板３２が、第１流路基板３１の第１部分Ｐ１，第２部分Ｐ２に接着されると、第１流路基板３１の上面Ｆａと共に、圧力室６２を形成する。第２流路基板３２のそれぞれの圧力室６２の＋Ｚ方向側の外形は、第１流路基板３１のそれぞれの供給路６１および連通路６３の−Ｚ方向側の外形を含む。これにより、圧力室６２と、供給路６１および連通路６３とが接続され、第二個別流路７２が構成される。
【００２０】
第２流路基板３２の上面（−Ｚ方向側の面）であって、圧力室６２に対応する部位のそれぞれには、圧電素子４４が貼付されており、振動部４２を構成する。圧力室６２を構成する溝の深さは、第２流路基板３２の厚みより僅かに短いものとされている。つまり、圧力室６２の部位において、第２流路基板３２は薄肉とされ、圧電素子４４の歪みに併せて変形動可能な壁面とされている。
【００２１】
第１流路基板３１の下面Ｆｂに貼付されるノズルプレート５０は、複数のノズルＮｚを備える平面状の部材である。ノズルプレート５０は、シリコン（Ｓｉ）の単結晶基板で形成され、半導体製造技術、例えば、ドライエッチングやウェットエッチング等の加工技術によってノズルＮｚが形成される。
【００２２】
ノズルＮｚは、インクを外部に噴射するための貫通孔である。本実施形態において、ノズルＮｚのインクの噴射方向はＺ方向である。複数のノズルＮｚは、第１ノズル列Ｌ１と、第２ノズル列Ｌ２として、それぞれ直線上に配列されている。
【００２３】
ノズルプレート５０の−Ｚ方向側の壁面は、各ノズルＮｚが、各連通路６３の真下（Ｚ方向側）となる位置となるようにして第１流路基板３１の下面Ｆｂに貼付される。このとき、ノズルプレート５０のノズルＮｚ以外の−Ｚ方向側の壁面は、第１流路基板３１の第一流入室６５と、連通路６３と、第一流入室６５と連通路６３との間に溝として設けられた第一個別流路７１を覆う。したがって、ノズルプレート５０は、第１流路基板３１の第一流入室６５，第一個別流路７１，連通路６３の部位において、流路の内壁となる。また、ノズルプレート５０の＋Ｚ方向側の面は、液体噴射ヘッド２６の外壁となる。
【００２４】
図示したように、ノズルプレート５０のＸ方向の両側に配置された２つの吸振体５４は、可撓性を有する平面状のフィルムである。吸振体５４は、例えばコンプライアンス基板によって形成される。それぞれの吸振体５４の−Ｚ方向側の面は、接着剤を用いて第１流路基板３１の下面Ｆｂの第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とに貼付される。このとき、吸振体５４は、第１流路基板３１の供給液室６０および第二流入室５９を覆うようにして配置される。これにより、吸振体５４は、−Ｚ方向側の面が、供給液室６０および第二流入室５９の部位において、各流路の内壁となる。また、吸振体５４の＋Ｚ方向側の面が、液体噴射ヘッド２６の外壁となる。ここで、液体噴射ヘッド２６の外壁となるとは、ノズルプレート５０や吸振体５４が液体噴射ヘッド２６の外側の実質的な壁面の少なくとも一部を構成することをいう。したがって、ノズルプレート５０であれば、ノズルプレート５０の＋Ｚ方向側の面に、ノズルＮｚの部位を除いて、塗装や被膜形成がなされている場合、あるいはノズルＮｚの部位を除いてカバーが設けられるような場合も、ノズルプレート５０は、液体噴射ヘッド２６の外壁となっているといえる。また、吸振体５４であれば、吸振体５４の＋Ｚ方向側の面に塗装や被膜形成がなされている場合、あるいは後述するカバー部８０のように、吸振体５４の一部または全部を覆うようなカバーが存在しても、吸振体５４は、液体噴射ヘッド２６の外壁となっているといええる。
【００２５】
吸振体５４の外壁側には、更に、２つのカバー部８０が備えられる。カバー部８０は、ステンレス鋼（ＳＵＳ板とも呼ぶ）によって形成される長尺な板状の部材である。カバー部８０の一方の面側は長尺な凹部を備える。カバー部８０は、この凹部にそれぞれの吸振体５４を覆うようにして第１流路基板３１の下面Ｆｂに固定される。これにより、カバー部８０は、吸振体５４の液体噴射ヘッド２６の外壁側を保護する。したがって、カバー部８０によって吸振体５４は、液体噴射ヘッド２６の外部の物体との接触から保護される。なお、カバー部８０の一部が液体噴射ヘッド２６の外壁の一部を構成する形態であっても差し支えない。
【００２６】
図３に示すように、この流路形成部材３０の−Ｚ方向側の上面Ｆａには、筐体部４８が接着剤により固定される。筐体部４８には、第１流路基板３１に設けられた第二流入室５９に対応する位置に、第二流入室５９と同形状の溝である第二液室５８が設けられている。この第二流入室５９には、Ｙ方向中心に第二循環口５７が設けられている。第二液室５８および第二循環口５７は、既に説明した供給液室６０、第二流入室５９と共に、第二共通流路５２を形成する。このように、第二液室５８は、第二流入室５９と接続されることによって一つの空間を形成し、インク貯留室（リザーバーＲｓ２）としての機能を果たす。これにより、連通路６３と圧力室６２とに、共通にインクを給排する共通流路を構成する。
【００２７】
筐体部４８のＸ方向中心には、第一流入室６５に対応する位置に、第一流入室６５と同形状の溝である第一液室６６が設けられ、この第一液室６６のＹ方向両端には、貫通孔である第一循環口６７が設けられている。この第一液室６６および第一循環口６７は、既に説明した第一流入室６５と共に、第一共通流路５１を形成する。第一液室６６および第一流入室６５とは、インク貯留室（リザーバーＲｓ１）を形成する。これにより、連通路６３と圧力室６２とに、共通にインクを給排する共通流路を構成する。
【００２８】
更に、筐体部４８は、第２流路基板３２に対応する位置にも、第２流路基板３２と同形状の溝部が形成されており、ここに第２流路基板３２とその上面に貼付された圧電素子４４を保護する保護部材４６とを収容する。
【００２９】
以上説明した液体噴射ヘッド２６の構造を整理すると、以下の通りである。液体噴射ヘッド２６のＸ方向中心には、Ｙ方向に沿って第一共通流路５１が形成されている。他方、液体噴射ヘッド２６のＸ方向両側には、それぞれＹ方向に沿って第二共通流路５２が形成されている。ノズルＮｚが存在する連通路６３を中心にみると、第一共通流路５１との間には第一個別流路７１が存在しており、第二共通流路５２との間には第二個別流路７２が存在する。従って、第一共通流路５１から第二共通流路５２までが液体に満たされていれば、第一共通流路５１の第一循環口６７から流体が流入すると、流体は、共通流路である第一共通流路５１から、複数設けられた第一個別流路７１を通って個別の連通路６３に至り、更に、ここから複数設けられた第二個別流路７２を通って、共通流路である第二共通流路５２に再び集まる。流体が、第二共通流路５２の第二循環口５７から流入する場合は、流体の流れはこの逆となる。このように、本実施形態の液体噴射ヘッド２６は、図１に示した中心面ＡＸを挟んで、両側に対称な構造を備える。第一共通流路５１から第二共通流路５２に至る流路を、循環流路９０と総称する。
【００３０】
本実施形態の液体噴射ヘッド２６では、１つの第一共通流路５１に対して、第１部分Ｐ１側に複数の個別流路７０および１つの第二共通流路５２が備えられ、第２部分Ｐ２側に複数の個別流路７０および１つの第二共通流路５２が備えられる。なお、一つの循環流路９０内の複数の個別流路７０を「個別流路群１７」とも呼ぶ。本実施形態の液体噴射ヘッド２６は、第１部分Ｐ１と、第２部分Ｐ２とにそれぞれ個別流路群１７を備える。すなわち、本実施形態の液体噴射ヘッド２６は、１つの第一共通流路５１と、２つの第二共通流路５２とが、２つの個別流路群１７によって接続されて２つの循環流路９０を構成する。このように、本実施形態の液体噴射ヘッド２６では、複数の循環流路９０を備えていることによって一つの液体噴射ヘッド２６に備えられるノズルＮｚの数を増加させている。
【００３１】
図３には、第一共通流路５１の第一流入室６５が備える内壁の壁面Ｗｌが模式的に示されている。壁面Ｗｌは、第一共通流路５１の壁面のうち第一共通流路５１内におけるインクの流通方向であるＺ方向に沿った壁面であって、第一共通流路５１よりもノズルＮｚを備える側（図３においてＸ方向側）の壁面である。本実施形態において、第一個別流路７１と第一共通流路５１とは、第一共通流路５１の壁面Ｗｌのうち、ノズルプレート５０の内壁側の端部である位置Ｅｄ１の壁面で第一共通流路５１に直接接続している。この「位置Ｅｄ１で第一共通流路５１に直接接続される」とは、壁面Ｗｌの位置Ｅｄ１に第一共通流路５１の流路の開口が備えられた状態（いわゆる、壁面Ｗｌとこの開口とが面一の状態）のことを表す。これにより、例えば、第一個別流路７１と第一共通流路５１とが、第一共通流路５１の壁面ＷｌからノズルＮｚ側に奥まった位置で接続される態様と比較して、第一共通流路５１からのインクが、複数の個別流路７０に対して均等に供給されやすくなる。
【００３２】
図３には、供給路６１と供給液室６０とが接続される位置Ｅｄ２が示されている。この供給路６１と供給液室６０とが接続される位置Ｅｄ２は、吸振体５４よりも予め定められた距離を離れた位置である。本実施形態において、供給路６１と供給液室６０とは、供給液室６０の吸振体５４と対向する壁面に沿った位置Ｅｄ２で接続される。
【００３３】
圧電素子４４は、制御ユニット２０からの駆動信号を受けて変形する能動素子である。圧電素子４４は、この変形によって振動を発生させる。圧電素子４４による振動は、振動部４２に伝達され、圧力室６２の内部のインクに圧力の変化を発生させる。このように、圧電素子４４を備えた振動部４２は、第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２のノズルＮｚごとの圧力室６２の液体の圧力を変化させる圧力発生部として機能する。この圧力変化は、連通路６３を経てノズルＮｚに到達し、インクをノズルＮｚから噴射させる。
【００３４】
本実施形態の液体噴射ヘッド２６の内部のインクの流動について説明する。本実施形態においては、インクは液体噴射ヘッド２６に対して第一循環口６７から供給される。第一循環口６７から供給されたインクは、第一液室６６を通過して、第一流入室６５に到達する。第一流入室６５に到達したインクは、ノズルプレート５０の内壁に接触しノズルプレート５０の面方向に沿って流通する。このとき、インクは、Ｙ方向に沿って行き渡るとともに、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２のそれぞれの個別流路群１７の第一個別流路７１に分配される。
【００３５】
第一個別流路７１に流入されたインクは、ノズルプレート５０の面方向に沿って流通して第二個別流路７２の連通路６３に供給される。連通路６３に流入されたインクは、連通路６３に接続された圧力室６２に導かれる。圧電素子４４による振動がインクに伝達される場合、連通路６３のインクは、ノズルＮｚから外部に向けて噴射される。
【００３６】
圧力室６２に流入されたインクは、供給路６１に導かれる。個別流路群１７のそれぞれの供給路６１から排出されたインクは、第二共通流路５２の供給液室６０で合流する。供給液室６０のインクは、吸振体５４の壁面に沿って第二流入室５９に導かれる。第二流入室５９に流入されたインクは、第二液室５８に流入し、第二循環口５７から後述するインク貯留槽７６に排出される。
【００３７】
以上のように、本実施形態の液体噴射ヘッド２６では、第一共通流路５１に供給されたインクが、第一個別流路７１および第二個別流路７２を通過して第二共通流路５２に供給される。すなわち、第一共通流路５１は、本実施形態におけるインクの流路の上流側であり、第二共通流路５２は、インクの流路の下流側である。下流側の流路の内圧は、第一個別流路７１および第二個別流路７２の流路抵抗により圧力損失を生じ，上流側の流路の内圧よりも低くなる。
【００３８】
本実施形態の液体噴射ヘッド２６では、吸振体５４の一方の面は、インクが循環流路９０の内部を循環される場合において連通路６３の内圧よりも低い内圧を有する循環流路９０の内壁を構成する。すなわち、吸振体５４は、連通路６３よりも下流側の内壁を構成する。他方、ノズルプレート５０の一方の面は、循環流路９０のうち、インクが循環流路９０の内部を循環される場合において連通路６３の内圧よりも高い内圧を有する循環流路９０の内壁を構成する。すなわち、ノズルプレート５０は、連通路６３よりも上流側の内壁を構成する。これにより、循環流路９０のうち連通路６３よりも上流側の循環流路９０に吸振体５４が備えられる態様と比較して、吸振体５４は、液体噴射ヘッド２６の外部側に変形することを抑制でき、装置を小型化することができる。
【００３９】
更に、本実施形態の液体噴射ヘッド２６では、吸振体５４の一方の面は、インクが循環流路９０の内部を循環される場合において、ノズルプレート５０の外壁側の気圧より低い内圧を有する循環流路９０の内壁となるように構成される。「ノズルプレート５０の外壁側の気圧」とは、ノズルプレート５０の外部における気圧であり、定数を用いて設定されてもよい。本実施形態では、ノズルプレート５０の外壁側の気圧は、定数１ａｔｍとして設定されている。これにより、本実施形態の液体噴射ヘッド２６には、液体噴射ヘッド２６の外部の気圧より低い内圧を有する循環流路９０の壁面を吸振体５４が構成する。これにより、吸振体５４は、循環流路９０の内部側に変形しやすくなる。したがって、吸振体５４とカバー部８０とが接触する不具合の発生が抑制されることができる。
【００４０】
図４は、液体噴射ヘッド２６の平面視におけるインクの経路を模式的に表す説明図である。図４には、技術の理解を容易にするため、図中の手前（Ｚ方向）側に位置する部材によって視認することができない部材も図示されている。
【００４１】
本実施形態の液体噴射ヘッド２６は、上述したように、第一共通流路５１と、第二共通流路５２と、第一個別流路７１と、第二個別流路７２とによって構成される循環流路９０を、中心面ＡＸを中心とした両側に２つ備える。液体噴射ヘッド２６は、更に、液体容器１４と、ポンプ１５と、供給管１６と、循環機構７５と、インク貯留槽７６と、圧力調整部７７と、を備える。
【００４２】
液体容器１４は、インクを貯留するタンクである。液体容器１４は、ポンプ１５と接続されている。供給管１６は、液体容器１４から供給されたインクを循環流路９０に供給するための配管である。本実施形態において、供給管１６は、４つ備えられ、２つの第一循環口６７と、２つの第二循環口５７とにそれぞれ接続されている。
【００４３】
液体容器１４に貯留されたインクは、ポンプ１５によって供給管１６の内部を圧送される。圧送されたインクは、循環流路９０のインクの流通方向に応じて、第二循環口５７または第一循環口６７に選択的に供給される。本実施形態において、液体容器１４に貯留されたインクは、第一循環口６７に供給される。
【００４４】
循環機構７５は、第二循環口５７または第一循環口６７に給排されたインクを、循環流路９０を通過させて移動させる流動機構である。循環機構７５は、インク貯留槽７６と、圧力調整部７７とを備える。圧力調整部７７は、インク貯留槽７６の内部のインクの圧力をポンプ１５の圧送圧より低圧に調整する。循環流路９０でのインクの循環は、ポンプ１５および圧力調整部７７による圧力を調整することによって実現される。
【００４５】
図４に示された矢印は、本実施形態におけるインクの流通方向を模式的に表している。より具体的には、液体容器１４に貯留されたインクと、インク貯留槽７６とに貯留されたインクは、第一共通流路５１の第一循環口６７に圧送される。第一共通流路５１に供給されたインクは、第一流入室６５のＸ方向の両側に備えられた第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の第一個別流路７１に分配される。第一個別流路７１に供給されたインクは、第一個別流路７１に接続された第二個別流路７２に供給される。第二個別流路７２に供給されたインクは、ノズルＮｚからの外部への噴射、または第二個別流路７２に接続された第二共通流路５２に供給される。第二共通流路５２に供給されたインクは、第二循環口５７を介してインク貯留槽７６に圧送される。
【００４６】
すなわち、本実施形態の液体噴射ヘッド２６では、第一共通流路５１に供給されたインクが、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２のそれぞれの第一個別流路７１に分配され、第二共通流路５２を通って循環機構７５に到達する。循環機構７５に到達したインクは、再び第一共通流路５１に供給される。以上のように、本実施形態の液体噴射ヘッド２６は、２つの循環流路９０と、循環機構７５とによってインクを循環させる。
【００４７】
以上、本実施形態の液体噴射ヘッド２６の構成およびインクの流れについて詳しく説明した。この液体噴射ヘッド２６によれば、吸振体５４とノズルプレート５０とが、循環流路９０の内壁を構成するとともに、液体噴射ヘッド２６の外壁を構成する。これにより、循環流路９０を備える液体噴射ヘッド２６を少ない部品数で構成できる。したがって、装置を大型化させることなく吸振体５４とノズルプレート５０とを備えた液体噴射ヘッド２６を実現することができる。
【００４８】
Ｂ．第２実施形態：
図５は、本発明の第２実施形態の液体噴射装置１００ｂが備える液体噴射ヘッド２６ｂの断面図である。第２実施形態の液体噴射ヘッド２６ｂは、第１実施形態の循環流路９０の代わりに循環流路９０ｂを備える点と、２つの吸振体５４の代わりに１つの吸振体５４ｂを備える点と、２つのカバー部８０の代わりに１つのカバー部８０ｂを備える点と、１つのノズルプレート５０の代わりに２つのノズルプレート５０ｂを備える点とで異なり、それ以外の構成は第１実施形態の液体噴射ヘッド２６と同様である。
【００４９】
液体噴射ヘッド２６ｂは、２つの循環流路９０ｂを備える。循環流路９０ｂは、第１実施形態の１つの第一共通流路５１の代わりに２つの第一共通流路５１ｂを備える点と、第１実施形態の２つの第二共通流路５２の代わりに１つの第二共通流路５２ｂを備える点とで異なる。循環流路９０ｂのそれ以外の構成は、第１実施形態の循環流路９０と同様である。
【００５０】
液体噴射ヘッド２６ｂは、１つの第二共通流路５２ｂに対して、第１部分Ｐ１側に個別流路群１７および１つの第一共通流路５１ｂが備えられ、第２部分Ｐ２側に個別流路群１７および１つの第一共通流路５１ｂが備えられる。すなわち、本実施形態の液体噴射ヘッド２６ｂでは、１つの第二共通流路５２ｂと、２つの第一共通流路５１ｂとが、２つの個別流路群１７によって接続されて２つの循環流路９０ｂを構成する。このように、本実施形態の液体噴射ヘッド２６では、複数の循環流路９０ｂを備えていることによって一つの液体噴射ヘッド２６ｂに備えられるノズルＮｚの数を増加させている。
【００５１】
液体噴射ヘッド２６ｂでは、ポンプ１５と循環機構７５とによって圧送されたインクは供給管１６を通じて、第１部分Ｐ１側および第２部分Ｐ２側の第一循環口６７に供給される。循環流路９０ｂにおいて、第一共通流路５１ｂはインクの流路の上流側であり、第二共通流路５２ｂは下流側である。すなわち、第２実施形態の液体噴射ヘッド２６ｂにおいてインクが流通する循環流路９０ｂの各構成部材の順序と、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６においてインクが流通する循環流路９０の各構成部材の順序とは同じである。
【００５２】
吸振体５４ｂは、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６と同様に、インクの流路の下流側である供給液室６０および第二流入室５９を覆うようにして設置される。液体噴射ヘッド２６ｂの第二共通流路５２ｂの第二流入室５９は、中心面ＡＸに沿った位置に構成される。そのため、１つの吸振体５４ｂは、第二流入室５９のＸ方向の両側に接続された供給液室６０を覆うようにして備えられる。カバー部８０は、この吸振体５４ｂを覆うように構成される。ノズルプレート５０ｂは、インクの流路の上流側である第一流入室６５ｂと、第一個別流路７１と、連通路６３との内壁を構成している。
【００５３】
本実施形態の液体噴射ヘッド２６ｂは、吸振体５４ｂとノズルプレート５０ｂとが、循環流路９０ｂの上流側および下流側の内壁を構成するとともに、液体噴射ヘッド２６ｂの外壁を構成する。これにより、循環流路９０ｂを備える液体噴射ヘッド２６ｂを少ない部品数で構成できる。したがって、装置を大型化させることなく吸振体５４ｂとノズルプレート５０ｂとを備えた液体噴射ヘッド２６ｂを実現することができる。また、本実施形態では、ノズルプレート５０ｂが２つに分離されているので、第１ノズル列Ｌ１および第２ノズル列Ｌ２のノズル列の配置の自由度を高くできる。また、吸振体５４ｂおよびカバー部８０ｂは、単一で備えられるため、吸振性能を高くすることができるとともに、ノズルプレート５０ｂとの部品点数の合計を減らすことができる。
【００５４】
Ｃ．第３実施形態：
図６は、本発明の第３実施形態の液体噴射装置１００ｃが備える液体噴射ヘッド２６ｃの断面図である。第３実施形態の液体噴射ヘッド２６ｃは、第１実施形態のノズルプレート５０の代わりにノズルプレート５０ｃを備える点と、循環流路９０の代わりに循環流路９０ｃを備える点と、吸振体５４の代わりに吸振体５４ｃを備える点と、カバー部８０の代わりにカバー部８０ｃを備える点とで異なり、それ以外の構成は第１実施形態の液体噴射ヘッド２６と同様である。
【００５５】
ノズルプレート５０ｃは、第１流路基板３１の下面Ｆｂを覆う１つの平面状の部材である。ノズルプレート５０ｃは、循環流路９０の内壁であって、ノズルＮｚがインクを噴射する方向側（Ｚ方向側）の液体噴射ヘッド２６ｃの外壁を構成する。より具体的には、本実施形態のノズルプレート５０ｃは、第一流入室６５と、連通路６３との内壁を構成するとともに、供給液室６０および第二流入室５９の内壁を構成する。ノズルプレート５０ｃに備えられるノズルＮｚのその他の構成は、第１実施形態のノズルプレート５０と同様である。
【００５６】
液体噴射ヘッド２６ｃは、２つの循環流路９０ｃを備える。循環流路９０ｃは、第１実施形態の循環流路９０とは、第二共通流路５２の第二循環口５７の代わりに第二共通流路５２ｃの第二循環口５７ｃを備える点で異なる。循環流路９０ｃのそれ以外の構成は、第１実施形態の循環流路９０と同様である。
【００５７】
第二循環口５７ｃは、第二液室５８の側壁に備えられた貫通孔である。第二循環口５７ｃは、第１実施形態の第二循環口５７とは、備えられる位置において異なり、それ以外の構成は第１実施形態の第二循環口５７と同様である。
【００５８】
液体噴射ヘッド２６ｃでは、ポンプ１５と循環機構７５とによって圧送されたインクは供給管１６を通じて、第１部分Ｐ１側および第２部分Ｐ２側の第一循環口６７に供給される（図４参照）。すなわち、循環流路９０ｃにおいて、第一共通流路５１はインクの流路の上流側であり、第二共通流路５２ｃは下流側である。第３実施形態の液体噴射ヘッド２６ｃにおいてインクが流通する循環流路９０ｃの各構成部材の順序と、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６においてインクが流通する循環流路９０の各構成部材の順序とは同じである。
【００５９】
吸振体５４ｃは、圧力の変化を吸収する平面状のフィルムである。吸振体５４ｃは、筐体部４８の第二液室５８を形成するための空間に備えられ、その空間を空隙４９と第二液室５８とに分断するようにして備えられる。空隙４９は、液体噴射ヘッド２６ｃの内側に備えられる空間である。すなわち、吸振体５４ｃの一方の面側には第二液室５８が備えられ、他方の面側には空隙４９が備えられる。本実施形態では、吸振体５４ｃの他方の面側にある空隙４９を含む筐体部４８の一部がカバー部８０ｃを兼ねている。
【００６０】
このように、吸振体５４ｃの他方の面側は、インクが循環流路９０ｃの内部を循環される場合において連通路６３の内圧よりも低い内圧を有する流路である連通路６３の下流側の第二液室５８の内壁であって、ノズルＮｚがインクを噴射する方向側であるＺ方向側とは逆側の循環流路９０の内壁を構成する。これにより、吸振体５４ｃは第二液室５８側に変形しやすくなる。したがって、吸振体５４ｃの流路側とは逆側に備えられた吸振体５４ｃを変形させるための空隙４９を小さくすることができ、液体噴射ヘッド２６ｃを小型化できる。これにより、装置を大型化させることなく吸振体５４ｃとノズルプレート５０ｃとを備えた液体噴射ヘッド２６ｃを実現できる。また、液体噴射ヘッド２６ｃでは、第１流路基板３１の下面Ｆｂ側の全体がノズルプレート５０ｃで覆われるため、装置の構成を簡略化できる。
【００６１】
Ｄ．第４実施形態：
図７は、第４実施形態の液体噴射ヘッド２６ｄの平面視におけるインクの経路を模式的に表す説明図である。図７には、技術の理解を容易にするため、図中の手前（Ｚ方向）側に位置する部材によって視認することができない部材も図示されている。第４実施形態の液体噴射ヘッド２６ｄは、第１実施形態の液体噴射ヘッド２６とはインクの流通方向が異なる。第４実施形態の液体噴射ヘッド２６ｄのそれ以外の構成は第１実施形態の液体噴射ヘッド２６と同様である。
【００６２】
図７に示された矢印は、本実施形態におけるインクの流通方向を模式的に表している。より具体的には、液体容器１４に貯留されたインクと、インク貯留槽７６とに貯留されたインクは、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の第二共通流路５２の第二循環口５７に圧送される。第二共通流路５２に供給されたインクは、個別流路群１７のうち第二個別流路７２の供給路６１に分配される。第二個別流路７２に供給されたインクは、連通路６３を流通し、ノズルＮｚからの外部への噴射、または第二個別流路７２に接続された第一個別流路７１に供給される。第一個別流路７１に供給されたインクは、第一共通流路５１の第一循環口６７を介してインク貯留槽７６に送り出される。
【００６３】
本実施形態の液体噴射ヘッド２６ｄでは、第二共通流路５２に供給されたインクが、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２のそれぞれの第二個別流路７２に分配され、個別流路群１７および第一共通流路５１を通って循環機構７５に到達する。循環機構７５に到達したインクは、再び第二共通流路５２に供給される。以上のように、本実施形態の液体噴射ヘッド２６ｄは、２つの循環流路９０と、循環機構７５とによって第１実施形態の液体噴射ヘッド２６とは逆向きの流通方向においてインクを循環される。すなわち、本実施形態の液体噴射ヘッド２６ｄでは、循環流路９０において、第一共通流路５１はインクの流路の下流側であり、第二共通流路５２は上流側である。第一個別流路７１は、連通路６３の内圧よりも低い内圧を有する。
【００６４】
圧電素子４４によりインクを圧送するための力がインクに加えられる。この力と、この力によって発生するインクの加速度との比（以下、「イナータンス」とも呼ぶ）の大きさは、インクの流動性に影響を与える。イナータンスが大きい場合には、インクの流動性が小さくなり、イナータンスが小さい場合には、インクの流動性が高くなる。イナータンスの大きさは、インクの密度および流路の長さや形状によって規定できる。具体的には，イナータンスM＝(ρL)/Sで表される。ここでρはインク密度，Ｌは流路長さ，Ｓは流路断面積である。流路の長さ方向に流路の断面積が変化する場合，上記の式を長さ方向に積分して，流路のイナータンスとすることが出来る。インクの密度ρは、流路の形状によらず一定なので、イナータンスは、インクが満たされた流路の形状、つまり長さＬ、断面積Ｓにより、その大きさを調整でき、各流路間のイナータンスの大小関係を設定する事ができる。このため、以下の説明では、これを流路のイナータンスとも呼ぶ。
【００６５】
本実施形態において、第一個別流路７１と第一共通流路５１とは、第一共通流路５１の壁面Ｗｌのうち、ノズルプレート５０側の端部である位置Ｅｄ１で接続される。第二個別流路７２の供給液室６０と第二共通流路５２の供給路６１は、供給液室６０の吸振体５４と対向する壁面に沿った位置Ｅｄ２で接続される（図３参照）。
【００６６】
本実施形態の液体噴射ヘッド２６ｄでは、第一個別流路７１のイナータンスは，圧力室６２のイナータンスの概１／２と、供給路６１のイナータンスとを足し合わせたイナータンスよりも大きくなるように流路形状が設定されている。これにより、循環流路９０のうちインクの供給側であって、吸振体５４が備えられる側である第二共通流路５２において液体の流動が多くなる。そのため、第一個別流路７１のイナータンスの方が圧力室６２のイナータンスの概１／２と、供給路６１のイナータンスとを足し合わせたイナータンスよりも小さい態様に比較して、液体の吐出に伴う圧力波の振動を，吸振体５４にて減少せしめ，圧力室６２の振動波形と共通流路内での圧力振動との干渉により，圧力室６２内で発生する圧力が変動する不具合（以下、「クロストーク」とも呼ぶ）の発生を抑制することができる。
【００６７】
Ｅ．他の実施形態：
（Ｅ１）上記各実施形態では、液体噴射ヘッド２６は、カバー部８０を備える。これに対して、液体噴射ヘッドは、カバー部を備えない態様であってもよい。このような態様であっても、吸振体が、カバー部によって液体噴射ヘッドの外部の物体との接触から保護されることができる。また、カバー部は、例えば、メッシュ状のカバー部であってもよく、吸振体の一部を覆う態様であってもよい。このような態様であっても、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００６８】
（Ｅ２）上記各実施形態では、吸振体５４の一方の面は、インクが循環流路９０の内部を循環される場合において、ノズルプレート５０の外壁側の気圧より低い内圧を有する循環流路９０の内壁となるように構成される。これに対して、吸振体の一方の面は、インクが循環流路の内部を循環される場合において、ノズルプレートの外壁側の気圧より高い内圧を有する循環流路の内壁となるように構成されてもよい。このような態様であっても、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００６９】
（Ｅ３）上記各実施形態では、吸振体５４は、連通路６３よりも下流側の内壁を構成し、ノズルプレート５０は、連通路６３よりも上流側の内壁を構成する。これに対して、吸振体は、連通路よりも上流側の内壁を構成し、ノズルプレートは、連通路よりも下流側の内壁を構成していてもよい。このような態様であっても、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００７０】
（Ｅ４）上記第４実施形態の液体噴射ヘッド２６ｄでは、第一個別流路７１のイナータンスは，圧力室６２のイナータンスの概１／２と、供給路６１のイナータンスとを足し合わせたイナータンスよりも大きくなるように流路形状が設定されている。これに対して、第一個別流路のイナータンスは，圧力室のイナータンスの概１／２と、供給路のイナータンスとを足し合わせたイナータンス以下となるように設定されていてもよい。このような態様であっても、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００７１】
（Ｅ５）上記各実施形態では、吸振体５４は、連通路６３よりも下流側である第二共通流路５２の内壁を構成する。これに対して、吸振体は、第一共通流路の備えられてもよく、第一共通流路または第二共通流路のいずれか一方の内壁を構成するように備えられていてもよい。このような態様であっても、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００７２】
（Ｅ６）上記各実施形態では、第一個別流路７１と第一共通流路５１とは、第一共通流路５１の壁面Ｗｌのうち、ノズルプレート５０の内壁側の端部である位置Ｅｄ１の壁面で第一共通流路５１に直接接続している。これに対して、第一個別流路は、第一個別流路７１と第一共通流路５１とが、第一共通流路５１の壁面ＷｌからノズルＮｚ側に奥まった位置で接続されていてもよい。このような態様であっても、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００７３】
（Ｅ７）上記各実施形態では、ノズルプレート５０の一方の面は、循環流路９０のうち第一個別流路７１および第一共通流路５１の内壁を構成している。これに対して、ノズルプレートの一方の面は、循環流路のうち第二個別流路および第二共通流路の内壁を構成していてもよい。このような態様であっても、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００７４】
（Ｅ８）上記各実施形態では、第一個別流路７１と第一共通流路５１とは、第一共通流路５１の壁面Ｗｌのうち、ノズルプレート５０側の端部である位置Ｅｄ１の壁面で接続される。これに対して、例えば、第一個別流路と第一共通流路とが第一共通流路の壁面からノズル側に奥まった位置のように、第一個別流路と第一共通流路とが、第一共通流路の壁面のうち、ノズルプレート側の端部の壁面で接続されていなくてもよい。このような態様であっても、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００７５】
（Ｅ９）上記各実施形態では、液体噴射ヘッド２６は、２つの個別流路群１７に対して１つの第一共通流路５１を用意し、各個別流路群１７が第一共通流路５１を共用する構成を採用した。これに対して、個別流路群ごとに第一共通流路を設けた構成としてもよい。また，上記実施形態において２つの個別流路群１７は，それぞれの個別流路７０が第一共通流路５１に対して対向するように配置されている。これに対して，個別流路の位置は、第一共通流路を挟んで、Ｙ方向に概半ピッチずらしたものとされてもよい。このとき２つの個別流路群において、個別流路やそこに設けられたノズルは、千鳥状に配置されたものとなり、ヘッドのＹ方向のノズル解像度を一つの個別流路群の倍の解像度とすることが出来る。このことは、第２実施形態においても同様である。
【００７６】
（Ｅ１０）上記第２実施形態においても、液体噴射ヘッド２６ｂにおける第二共通流路５２、第一共通流路５１、個別流路群１７等の関係や、２つの個別流路群１７をＹ方向に概半ピッチずらすといった点は、第１実施形態と同様に、扱うことができる。
【００７７】
（Ｅ１１）上記各実施形態では、流路形成部材３０は、１つの第１流路基板３１を備える。しかし、第１流路基板は、例えば、各流路が形成された２つの基板を積層させた構造であってもよく、３つ以上の流路基板を積層させた構造であってもよい。このような態様においては、流路基板の内部の流路の形成がより容易になる。
【００７８】
Ｆ．他の形態：
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本発明は、以下の形態（aspect）によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本発明の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本発明の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【００７９】
（１）本発明の一形態によれば、液体を外部に噴射する液体噴射ヘッドが提供される。この液体噴射ヘッドは：前記液体を噴射するノズルが形成されたノズルプレートと；前記ノズルが配置された連通路に連通する圧力室に設けられ、前記ノズルから前記液体を噴射させる圧力発生部と；前記連通路と前記圧力室とに、前記液体を給排する共通流路と；前記共通流路に給排された前記液体を、前記圧力室および前記連通路を含む流路を通過させて移動させる流動機構と；前記共通流路における圧力の変化を吸収する平面状の吸振体と；を備える。前記吸振体は、一方の面が、前記共通流路の内壁の一部となり、他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設される。前記ノズルプレートは、一方の面が、前記吸振体とは別の位置での前記共通流路の内壁の一部となり、他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設される。この形態の液体噴射ヘッドによれば、吸振体とノズルプレートとが、循環流路の内壁と液体噴射ヘッドの外壁とを構成する。これにより、循環流路を備える液体噴射ヘッドにおいて液体噴射ヘッドの外壁と内壁とを吸振体とノズルプレート以外の部材によって構成する態様と比較して、部品数が減らされることができる。したがって、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００８０】
（２）本発明の他の形態によれば、液体を外部に噴射する液体噴射ヘッドが提供される。この液体噴射ヘッドは：液体を噴射するノズルが形成されたノズルプレートと；前記ノズルが配置された連通路に連通する圧力室に設けられ、前記ノズルから前記液体を噴射させる圧力発生部と；前記連通路と前記圧力室とに、前記液体を給排する共通流路と；前記共通流路に給排された前記液体を、前記圧力室および前記連通路を通過させて移動させる流動機構と；前記共通流路における圧力の変化を吸収する平面状の吸振体と；を備える。前記吸振体は、一方の面が、前記共通流路の内壁の一部となり、他方の面が、前記液体噴射ヘッドの内側に空隙を形成する位置に配設される。前記ノズルプレートは、一方の面が、前記吸振体とは別の位置での前記共通流路の内壁の一部となり、他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設される。これにより、吸振体は流路側に変形しやすくなる。したがって、吸振体の流路側とは逆側に備えられた吸振体を変形させるための空隙を小さくすることができる。これにより、したがって、装置を大型化させることなく吸振体とノズルプレートとを備えた液体噴射ヘッドを実現することができる。
【００８１】
（３）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記液体が前記流路の内部を流通される場合において前記ノズルの外壁側の気圧よりも低い内圧を有する側の前記流路の前記内壁を構成していてもよい。この形態の液体噴射ヘッドによれば、液体噴射ヘッドの外部の気圧より低い内圧を有する循環流路の内壁を吸振体が構成する。これにより、吸振体は、循環流路の内部側に変形しやすくなる。
【００８２】
（４）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記吸振体の前記一方の面は、前記液体が前記流路の内部を流通される場合において前記連通路の内圧よりも低い内圧を有する側の前記流路の前記内壁を構成していてもよい。前記ノズルプレートの前記一方の面は、前記流通される場合において前記連通路の前記内圧よりも高い内圧を有する側の前記流路の前記内壁を構成する。この形態の液体噴射ヘッドによれば、循環流路のうち連通路よりも内圧が低い側の循環流路に吸振体が備えられる。これにより、循環流路のうち連通路よりも内圧が高い側の循環流路に吸振体が備えられる態様と比較して、吸振体は、液体噴射ヘッドの外部側に変形することを抑制でき、装置を小型化することができる。
【００８３】
（５）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記共通流路は、前記液体が供給される第一共通流路と、前記連通路および前記圧力室を通過した前記液体が受け入れられる第二共通流路と、を備えていてもよい。前記連通路および前記圧力室が、前記第一共通流路と前記第二共通流路とを接続する複数の個別流路の一部を構成する。この形態の液体噴射ヘッドによれば、ノズルを備える個別流路が複数備えられる。したがって、一つの液体噴射ヘッドに備えられるノズル数を増加させることができる。
【００８４】
（６）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記吸振体は、前記第一共通流路または前記第二共通流路のいずれか一方の前記共通流路の前記内壁の一部のみを構成していてもよい。共通流路と個別流路群との接続部分は、流路形状の変化する部分である。そのため、吸振体がこの接続部分と接触する場合、吸振体が損傷される場合がある。この形態の液体噴射ヘッドによれば、吸振体は、第一共通流路または第二共通流路のいずれか一方の内壁を構成するように備えられる。すなわち、吸振体は共通流路の内壁のみを構成する。これにより、共通流路と個別流路との接続部分と吸振体とが接触する不具合の発生を抑制することができる。
【００８５】
（７）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記個別流路は、前記連通路と前記第一共通流路とを接続する第一個別流路と、前記連通路と前記圧力室とを含み、前記連通路と前記第二共通流路とを接続する第二個別流路と、を備えていてもよい。前記第一個別流路の一部は、前記ノズルプレートの前記内壁によって構成される。この形態の液体噴射ヘッドによれば、第一個別流路の一部はノズルプレートの壁面に沿って構成される。これにより、第一個別流路がノズルプレートの壁面に沿って構成されない態様と比較して、ノズルと第一個別流路とが近接するため、ノズル近傍の液体を第一個別流路に導きやすくなる。したがって、ノズル近傍の液体の循環が促進されることができる。
【００８６】
（８）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記圧力室と前記第二共通流路とを接続する供給路を備えてもよい。前記第一個別流路のイナータンスは、前記圧力室のイナータンスの２分の１と、前記供給路のイナータンスとを足し合わせたイナータンスよりも大きい。この形態の液体噴射ヘッドによれば、第一個別流路が循環流路において液体の流通方向の下流側である場合に、第一個別流路と第一共通流路とが接続される位置におけるイナータンスは、第二個別流路と第二共通流路とが接続される位置のイナータンスよりも大きくなる。これにより、循環流路のうち液体の供給側であって、吸振体が備えられる側である第二個別流路および第二共通流路において液体の流動が多くなる。そのため、第一個別流路と第一共通流路とが接続される位置のイナータンスの方が第二個別流路と第二共通流路とが接続される位置のイナータンスより小さい態様に比較して、圧力室の振動波形と液体の流通によって発生する振動波形との振幅が増大するクロストークの発生を抑制することができる。
【００８７】
（９）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第一個別流路および前記第一共通流路の前記内壁の一部は、前記ノズルプレートによって構成されてもよい。この形態の液体噴射ヘッドによれば、ノズルプレートの壁面に沿って構成された第一個別流路が、ノズルプレートの壁面に沿った位置で第一共通流路に接続される。これにより、第一共通流路から供給された液体が、ノズルプレートに沿って第一個別流路に導かれやすくなる。したがって、循環流路内の液体の循環が促進される。
【００８８】
（１０）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第一個別流路は、前記第一共通流路の前記ノズルプレートの前記内壁に沿った位置で、前記第一共通流路に直接接続していてもよい。この形態の液体噴射ヘッドによれば、第一個別流路と第一共通流路との接続位置が、第一共通流路の流通方向に沿った壁面で接続される。例えば、第一個別流路と第一共通流路とが、第一共通流路の壁面からノズル側に奥まった位置で接続される態様と比較して、液体が複数の個別流路に対して均等に供給されやすくなる。
【００８９】
（１１）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第一共通流路に、前記第二共通流路が前記複数の個別流路からなる個別流路群によって接続された循環流路、を備え、２つの前記第二共通流路が２つの前記個別流路群によって１つの前記第一共通流路に対して接続された２つの前記循環流路を備えてもよい。この形態の液体噴射ヘッドによれば、複数のノズルを備える循環流路が２つ備えられる。したがって、一つの液体噴射ヘッドに備えられるノズル数をより増加させることができる。
【００９０】
（１２）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第二共通流路に、前記第一共通流路が前記複数の個別流路からなる個別流路群によって接続された循環流路、を備え、２つの前記第一共通流路が２つの前記個別流路群によって１つの前記第二共通流路に対して接続された２つの前記循環流路を備えてもよい。この形態の液体噴射ヘッドによれば、複数のノズルを備える循環流路が２つ備えられる。したがって、一つの液体噴射ヘッドに備えられるノズル数をより増加させることができる。
【００９１】
（１３）上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、更に、前記吸振体の前記他方の面側を保護するカバー部を備えていてもよい。この形態の液体噴射ヘッドによれば、吸振体の液体噴射ヘッドの外壁側を保護するカバー部が備えられる。これにより、吸振体が、カバー部によって液体噴射ヘッドの外部の物体との接触から保護されることができる。
【００９２】
本発明は、インクを噴射する液体噴射装置に限らず、インク以外の他の液体を噴射する任意の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体噴射装置に本発明は適用可能である。ファクシミリ装置等の画像記録装置、液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイや、面発光ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置、潤滑油の噴射装置、樹脂液の噴射装置、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を噴射する液体噴射装置、他の任意の微小量の液滴を噴射させる液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置等の形態で実現することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１２…媒体、１４…液体容器、１５…ポンプ、１６…供給管、１７…個別流路群、２０…制御ユニット、２２…搬送機構、２３…搬送ベルト、２４…ヘッド移動機構、２５…キャリッジ、２６…液体噴射ヘッド、２６ｂ…液体噴射ヘッド、２６ｃ…液体噴射ヘッド、２６ｄ…液体噴射ヘッド、３０…流路形成部材、３１…第１流路基板、３２…第２流路基板、４２…振動部、４４…圧電素子、４６…保護部材、４８…筐体部、４９…空隙、５０…ノズルプレート、５０ｂ…ノズルプレート、５０ｃ…ノズルプレート、５１…第一共通流路、５１ｂ…第一共通流路、５２…第二共通流路、５２ｂ…第二共通流路、５２ｃ…第二共通流路、５４…吸振体、５４ｂ…吸振体、５４ｃ…吸振体、５７…第二循環口、５７ｃ…第二循環口、５８…第二液室、５９…第二流入室、６０…供給液室、６１…供給路、６２…圧力室、６３…連通路、６５…第一流入室、６５ｂ…第一流入室、６６…第一液室、６７…第一循環口、７０…個別流路、７１…第一個別流路、７２…第二個別流路、７５…循環機構、７６…インク貯留槽、７７…圧力調整部、８０…カバー部、８０ｂ…カバー部、８０ｃ…カバー部、９０…循環流路、９０ｂ…循環流路、９０ｃ…循環流路、１００…液体噴射装置、１００ｃ…液体噴射装置、１００ｂ…液体噴射装置、ＡＸ…中心面、Ｅｄ１…位置、Ｅｄ２…位置、Ｆａ…上面、Ｆｂ…下面、Ｌ１…第１ノズル列、Ｌ２…第２ノズル列、Ｎｚ…ノズル、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、Ｒｓ１…リザーバー、Ｒｓ２…リザーバー、Ｗｌ…壁面
【図１】
2019166718.tif 000003
【図２】
2019166718.tif 000004
【図３】
2019166718.tif 000005
【図４】
2019166718.tif 000006
【図５】
2019166718.tif 000007
【図６】
2019166718.tif 000008
【図７】
2019166718.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月12日(2018.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を外部に噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記液体を噴射するノズルが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルが配置された連通路に連通する圧力室に設けられ、前記ノズルから前記液体を噴射させる圧力発生部と、
前記連通路と前記圧力室とに、前記液体を循環する共通流路と、
前記共通流路における圧力の変化を吸収する平面状の吸振体と、を備え、
前記吸振体は、
一方の面が、前記共通流路の内壁の一部となり、
他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設され、
前記ノズルプレートは、
一方の面が、前記吸振体とは別の位置での前記共通流路の内壁の一部となり、
他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設された、
液体噴射ヘッド。
【請求項２】
液体を外部に噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記液体を噴射するノズルが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルが配置された連通路に連通する圧力室に設けられ、前記ノズルから前記液体を噴射させる圧力発生部と、
前記連通路と前記圧力室とに、前記液体を循環する共通流路と、
前記共通流路における圧力の変化を吸収する平面状の吸振体と、を備え、
前記吸振体は、
一方の面が、前記共通流路の内壁の一部となり、
他方の面が、前記液体噴射ヘッドの内側に空隙を形成する位置に配設され、
前記ノズルプレートは、
一方の面が、前記吸振体とは別の位置での前記共通流路の内壁の一部となり、
他方の面が、前記液体噴射ヘッドの外壁の一部となる位置に配設された、
液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記吸振体の前記一方の面は、前記液体が前記連通路と前記圧力室と前記共通流路とを含む流路の内部を流通される場合において前記ノズルの外壁側の気圧よりも低い内圧を有する側の前記流路の前記内壁を構成する、液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記吸振体の前記一方の面は、前記液体が前記連通路と前記圧力室と前記共通流路とを含む流路の内部を流通される場合において前記連通路の内圧よりも低い内圧を有する側の前記流路の前記内壁を構成し、
前記ノズルプレートの前記一方の面は、前記流通される場合において前記連通路の前記内圧よりも高い内圧を有する側の前記流路の前記内壁を構成する、液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記共通流路は、前記液体が供給される第一共通流路と、前記連通路および前記圧力室を通過した前記液体が受け入れられる第二共通流路と、を備え、
前記連通路および前記圧力室が、前記第一共通流路と前記第二共通流路とを接続する複数の個別流路の一部を構成する、液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記吸振体は、前記第一共通流路または前記第二共通流路のいずれか一方の前記共通流路の前記内壁の一部のみを構成する、液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記個別流路は、
前記連通路と前記第一共通流路とを接続する第一個別流路と、
前記連通路と前記圧力室とを含み、前記連通路と前記第二共通流路とを接続する第二個別流路と、を備え、
前記第一個別流路の一部は、前記ノズルプレートの前記内壁によって構成される、液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載の液体噴射ヘッドであって、
更に、前記圧力室と前記第二共通流路とを接続する供給路を備え、
前記第一個別流路のイナータンスは、前記圧力室のイナータンスの２分の１と、前記供給路のイナータンスとを足し合わせたイナータンスよりも大きい、液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記第一個別流路および前記第一共通流路の前記内壁の一部は、前記ノズルプレートによって構成される、液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
請求項９に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記第一個別流路は、前記第一共通流路の前記ノズルプレートの前記内壁に沿った位置で、前記第一共通流路に直接接続している、液体噴射ヘッド。
【請求項１１】
請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記第一共通流路に、前記第二共通流路が前記複数の個別流路からなる個別流路群によって接続された循環流路、を備え、
２つの前記第二共通流路が２つの前記個別流路群によって１つの前記第一共通流路に対して接続された２つの前記循環流路を備える、液体噴射ヘッド。
【請求項１２】
請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
前記第二共通流路に、前記第一共通流路が前記複数の個別流路からなる個別流路群によって接続された循環流路、を備え、
２つの前記第一共通流路が２つの前記個別流路群によって１つの前記第二共通流路に対して接続された２つの前記循環流路を備える、液体噴射ヘッド。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドであって、
更に、前記吸振体の他方の面側を保護するカバー部を備える、液体噴射ヘッド。