(57)【要約】【課題】装置本体の主走査方向の寸法を可及的に小さくしてノズル列の長尺化を実現する液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】ノズルプレート１７，流路形成板１８，封止板１９からなる流路ユニット１６を含んで液体噴射ユニットＵが構成され、このユニットがヘッドホルダ３３に取付けられ、上記ヘッドホルダ３３に複数の上記液体噴射ユニットＵが取付けられ、各液体噴射ユニットＵのノズル列２１Ａ〜２１Ｅが、装置本体５０の主走査方向に直交する方向線４１に対して同一方向に同じ角度でわずかに傾斜した状態で上記方向線４１に沿って複数並べられ、これらの液体噴射ユニットＵにより同種の液体を噴射するノズル群３８を形成する単位ユニット３９が形成されている。このため、単位ユニット３９が細長くなり、主走査方向の寸法ができるだけ小さくされた液体噴射ヘッド２が構成できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口が列設されることによりノズル列が形成されたノズルプレートと、上記ノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成板と、上記圧力発生室の開口を塞ぐ封止板とを含む積層体から形成された流路ユニットを含んで液体噴射ユニットが構成され、上記液体噴射ユニットが液体供給源からの液体を導くヘッドホルダに取付けられている液体噴射ヘッドであって、上記ヘッドホルダに複数の上記液体噴射ユニットが取付けられ、各液体噴射ユニットのノズル列が、装置本体の主走査方向に直交する方向線に対して同一方向に同じ角度でわずかに傾斜した状態で上記方向線に沿って複数並べられ、これらの液体噴射ユニットにより同種の液体を噴射するノズル群を形成する単位ユニット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】
上記各ノズル列を有するノズルプレートが、上記方向線に沿って細長く延びた形態である請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
上記単位ユニットは、ノズルプレートの上記形態に伴って細長く延びた外形である請求項２記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
上記ノズルプレートの主走査方向の幅寸法は、上記ノズル列の長さ寸法よりも小さく設定されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
上記ノズル列の長さ寸法に対する上記ノズルプレートの幅寸法の比が、１／１．５〜１／２．５である請求項４記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
上記各ノズル列の上記方向線に対する傾斜角は、５〜３０度の角度範囲である請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
上記ノズル群を形成する各ノズル列の長さは、同じ長さである請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
複数の上記単位ユニットが、その長手方向が上記方向線に沿ってヘッドホルダに取付けられている請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項９】
上記単位ユニットにおけるノズルプレートが単一の短冊型である請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
上記単一のノズルプレートに積層される流路形成板と封止板は、それぞれノズルプレートの形状に対応する単一の短冊型である請求項９記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１１】
上記単一のノズルプレートに積層される流路形成板と封止板は、それぞれ各ノズル列に対応させて分割されている請求項９記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１２】
装置本体の主走査方向で見て隣合うノズル群のノズル列は、一方のノズル群のノズル列の開口ピッチに対して他方のノズル群のノズル列の開口ピッチが副走査方向にずれるように配置してあり、上記ずれ量は、上記開口ピッチの半分の量である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１３】
上記ヘッドホルダに単位ユニットの位置決め用外周壁部材が設けられている請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１４】
上記流路ユニットがヘッドケースに接合されて液体噴射ユニットが構成され、上記圧力発生室に圧力変動を与える圧力発生素子が縦振動モードの圧電振動子とされ、この圧電振動子が固定基板に固定され、上記ヘッドケースに設けた収容室に圧力発生室に対応させた状態で圧電振動子と固定基板が挿入され、固定基板を収容室内で固定状態にした請求項１〜１３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１５】
上記複数の流路ユニットが、上記方向線と同方向に延びている細長い単一のヘッドケースに接合されている請求項１４記載の液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を噴射するノズル列の実質的長さを可及的に長く設定した液体噴射ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体をノズル開口から噴射させる液体噴射ヘッドは、種々な液体を対象にしたものが知られているが、そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録装置に装着される記録ヘッドをあげることができる。そこで、従来の技術を上記インクジェット式記録装置を例にとって説明する。
【０００３】
図５は、インクジェット式記録装置の周辺構造を示す。
【０００４】
この装置は、インクカートリッジ１が搭載されるとともに、記録ヘッド２が取付けられたキャリッジ３を備えている。装置本体であるインクジェット式記録装置は符号５０で示されている。
【０００５】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト４を介してステッピングモータ５に接続され、ガイドバー６に案内されて記録紙である記録媒体７の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッジ３は、上部に開放する箱型を呈し、記録媒体７と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド２のノズル形成面が露呈するよう取付けられるとともに、インクカートリッジ１が搭載されるようになっている。
【０００６】
そして、上記記録ヘッド２にインクカートリッジ１からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録媒体７の上面にインク滴を吐出させて記録媒体７に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。なお、キャリッジ３は、記録ヘッド２を主走査方向に往復移動させる移動手段として機能している。
【０００７】
上記記録媒体７の移動を案内するために、記録ヘッド２の主走査方向に延びている長尺な案内部材８が配置されている。案内部材８の一端側のとなりには、記録ヘッド２のノズルプレート１７（後述する）を清浄にするワイパー装置９と、ノズル開口部のインクの粘性状態等を正常化するキャッピング装置１０が配置されている。また、案内部材８の他端側のとなりには、フラッシングボックス１１が配置され、そこにフラッシング開口部１２が形成されている。
【０００８】
キャッピング装置１０によるクリーニング動作で吸出された廃インクや、フラッシング開口部１２に対するフラッシング動作で記録ヘッド２から吐出された廃インクは、廃インク貯留部１３に溜められるようになっている。
【０００９】
なお、上記のインクジェット式記録装置５０は、従来技術の一環として説明したが、本発明の液体噴射ヘッドが装着できる構造である。
【００１０】
上記記録ヘッド２に包含されているインク噴射ユニットＵを、図６〜図８に基づいて説明する。
【００１１】
このインク噴射ユニットＵは、ヘッドケース１４と、このヘッドケース１４のユニット固着面１５に接着剤等で固着される流路ユニット１６とから構成されている。上記流路ユニット１６は、ノズルプレート１７と、流路形成板１８と、振動板の形態で例示されている封止板１９とが積層され接着されて構成されている。
【００１２】
上記ノズルプレート１７は、ステンレス板からなり、多数のノズル開口２０が列設されてノズル列２１を１列形成している。上記流路形成板１８は、素材板であるシリコン単結晶板からなり、上記ノズル開口２０に連通する圧力発生室２２と、大気に連通（図示していない）しているダンパ用凹部２７が異方性エッチングにより形成されている。２３はインク供給管２６に連通しているインク貯留室であり、封止板１９にあけたインク導入口２５を通じて圧力発生室２２に連通している。
【００１３】
上記振動板１９は、樹脂フィルムとステンレス板がラミネートされており、各圧力発生室２２に対応する部分の裏面に、ステンレス板の島部１９Ａが形成されている。また、後述するインク貯留室２３と略同じ輪郭をした樹脂フィルムのみのコンプライアンス部１９Ｉが形成されている。
【００１４】
上記ヘッドケース１４は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の射出成形品であり、ユニット固着面に形成した凹部であるインク貯留室２３にインクを導入するインク供給管２６が開口されている。また、流路形成板１８のインク貯留室２３に対応する部分に、インク貯留室２３の形状と略一致する形状の上記ダンパ用凹部２７が形成されている。
【００１５】
２９は圧電振動子３０が固定される固定基板、３１は上記固定基板２９に圧電振動子３０が固定されてなる圧電振動子ユニット３５を収容する収容室である。上記圧電振動子３０は、縦振動モードの圧電振動子３０であり、駆動信号の入力により長手方向に伸縮振動して圧力発生室２２に圧力変動を与えるようになっている。
【００１６】
上記ダンパ用凹部２７は、インク貯留室２３の下側開口を封止する振動板１９と流路形成板１８に設けた凹形状部によって形成された空間であり、インク滴吐出時のインク貯留室２３内の圧力変動を、コンプライアンス１９Ｉの変形によって吸収するようになっている。このコンプライアンス１９Ｉの変形時には、ダンパ用凹部２７内の空気が空気抜き穴（図示していない）から外部に抜け、ダンパ用凹部２７内の圧力上昇を防止するようになっている。
【００１７】
上記構成のインク噴射ユニットＵは、例えば、つぎのようにして組立てられる。すなわち、まず、ヘッドケース１４のユニット固着面１５に、インク供給管２６や収容室３１に流れ込まないよう接着剤を塗布したり、あるいは所定形状に打ち抜き形成等された接着シートを貼着し、その上に、あらかじめ接着剤等で接合されて組立てられた流路ユニット１６を載置する。ついで、４０〜１００℃程度の温度に加熱し、必要に応じて押圧等することにより、流路ユニット１６とヘッドケース１４とを固着する。
【００１８】
一方、圧電振動子３０が固定基板２９に固定された圧電振動子ユニット３５を準備し、上記圧電振動子３０の先端に接着剤を塗布しておく。つぎに、流路ユニット１６が下側になるよう上記ヘッドケース１４を反転させ、上記圧電振動子ユニット３５を収容室３１に収容して接着固定する。この状態で、圧電振動子３０の先端を流路ユニット１６の振動板１９に接着固定し、最後に固定基板２９をヘッドケース１４に固定することにより、インク噴射ユニットＵが完成する。
【００１９】
上記インク噴射ユニットＵでは、駆動回路（図示せず）で発生させた駆動信号をフレキシブルケーブル３２を介して圧電振動子３０に入力することにより、圧電振動子３０を長手方向に伸縮させる。この圧電振動子３０の伸縮により、振動板１９の島部１９Ａを振動させて圧力発生室２２内の圧力を変化させ、圧力発生室２２内のインクをノズル開口２０からインク滴として吐出させるようになっている。
【００２０】
上記インク噴射ユニットＵは、ヘッドホルダ３３に接手部材３４等を介して取付けられている。上記ヘッドホルダ３３の形状は各種の機能を付与するために、多数の凹凸形状等が成形されているが、基本的には各図に示すように、板状の形態である。このヘッドホルダ３３にパイプ状のインク接続部３６が取付けられている。上記インク接続部３６は、インク供給源からインクを導く機能を果たし、ヘッドホルダ３３にインクカートリッジ１が装着されるときには、インク供給針（図示していない）となり、インクカートリッジ１の内部に突き刺される状態になる。
【００２１】
上記インク接続部３６の下流側にフィルタ３７が配置され、インク中の不純物等を捕捉して、インク供給管２６へ流下させないようになっている。
【００２２】
図８および後述の図９に示したノズル列２１は、２列配置の形式である。したがって、実際には、それに伴う圧力発生室２２，インク貯留室２３，圧電振動子ユニット３５等も２組ずつ配置されている。
【００２３】
【特許文献１】
特開２００１−４７６２２号公報
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、印刷速度の向上すなわち単位時間当たりの印刷面積を増大するためには、装置本体の主走査方向に直交しているノズル列の長さを長くすることが有力な方法とされている。しかし、１つのインク噴射ユニットＵにおけるノズル列２１の長さを長尺化することは、流路ユニット１６におけるノズル開口２０，圧力発生室２２，圧電振動子３０等の相対位置を高精度に維持すること等の課題があるので、妥当な方策とすることができない。
【００２５】
そこで、図８（Ｃ）に示すように、インク噴射ユニットＵを縦に並べることが考えられるが、ノズル列２１が連続しないで不連続な間隔Ｌができてしまう。このような問題は、上記圧電振動子ユニット３５を収容室３１に挿入する構造形式が、間隔Ｌの発生要因になっている。
【００２６】
すなわち、圧電振動子ユニット３５を正確な位置に取付けるために、固定基板２９と収容室３１との密着関係が必須なものとされている。そのために、固定基板２９の端部が、収容室３１の位置決め用の内壁３１Ｘ，３１Ｙ，３１Ｚの３者と挿入方向に配置されたストッパ壁３１Ｄに密着することにより、圧電振動子３０と圧力発生室２２との相対位置が正確に維持されている。このように固定基板２９の端部が位置決め機能を果たすために所要の長さを必要としているので、圧電振動子３０のノズル列２１方向の長さは、固定基板２９よりも短くする必要がある。それと同時に、ヘッドケース１４の肉厚も加算されて図８（Ｂ）に示すように、インク噴射ユニットＵのユニット端とノズル列２１の端部とのあいだにＬ／２なる間隔ができてしまうのである。
【００２７】
そこで、インク噴射ユニットＵを図９に示すように、千鳥状に配列して上述のような間隔Ｌのない状態で各ノズル列２１を連続させ、ノズル列２１の実質的な長尺化を図ることが知られている。これは、各インク噴射ユニットＵのノズル列２１を千鳥状に連ねて、副走査方向で見て切れ目のない長いノズル列を形成したもので、隣合うインク噴射ユニットＵは間隔Ｌに相当する長さにわたって重複した配列とされている。
【００２８】
したがって、図９に示すように、長いノズル列が形成できても、インク噴射ユニットＵの幅が単純に加算されたような状態になるので、装置本体の主走査方向の寸法が著しく大きなものとなり、インク噴射ヘッドが大型になる。また、主走査方向のストローク長さも記録媒体７を越えてさらにインク噴射ヘッドの長さ分だけオーバーストロークをさせる必要があり、このような面においても装置本体のコンパクト化にとって逆行する面がある。
【００２９】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、装置本体の主走査方向の寸法を可及的に小さくしてノズル列の長尺化を実現する液体噴射ヘッドの提供をその目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射ヘッドは、ノズル開口が列設されることによりノズル列が形成されたノズルプレートと、上記ノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成板と、上記圧力発生室の開口を塞ぐ封止板とを含む積層体から形成された流路ユニットを含んで液体噴射ユニットが構成され、上記液体噴射ユニットが液体供給源からの液体を導くヘッドホルダに取付けられている液体噴射ヘッドであって、上記ヘッドホルダに複数の上記液体噴射ユニットが取付けられ、各液体噴射ユニットのノズル列が、装置本体の主走査方向に直交する方向線に対して同一方向に同じ角度でわずかに傾斜した状態で上記方向線に沿って複数並べられ、これらの液体噴射ユニットにより同種の液体を噴射するノズル群を形成する単位ユニットが形成されていることを要旨とする。
【００３１】
すなわち、上記ヘッドホルダに複数の上記液体噴射ユニットが取付けられ、各液体噴射ユニットのノズル列が、装置本体の主走査方向に直交する方向線に対して同一方向に同じ角度でわずかに傾斜した状態で上記方向線に沿って複数並べられ、これらの液体噴射ユニットにより同種の液体を噴射するノズル群を形成する単位ユニットが形成されている。
【００３２】
上記各液体噴射ユニットのノズル列が、装置本体の主走査方向に直交する方向線に対して同一方向に同じ角度でわずかに傾斜した状態で上記方向線に沿って複数並べられているから、すなわち、ノズル列が「鋸歯状」に並べられているから、ノズル列が複数配列された状態において、主走査方向に占めるスペースが最小化され、単位ユニット自体の主走査方向の幅寸法が同様に最小化される。したがって、このような単位ユニットを複数配列した液体噴射ヘッドは、その主走査方向の幅寸法が著しく小幅なものとなる。さらに、上記のように配列された各ノズル列が同種の液体を噴射するノズル群を形成し、有効なノズル列の長さが見かけ上長尺化され、定められた領域への液体噴射が短時間で実行される。また、各ノズル列の傾斜角度がわずかであるから、少ない列数のノズル列により、可及的に長いノズル群が構成でき、構造の簡素化の面においても有効である。
【００３３】
また、各ノズル列は、液体噴射性能が最も安定した長さのいわゆる標準性能のものとし、それらを上記のように配列しているので、各ノズル列によって形成された長尺なノズル群は、全体として安定した液体噴射性能となる。そして、各ノズル群ごとに異なった種類の液体が噴射されるので、ノズル群を所定の数とした場合には、多種多様な液体噴射が可能となる。上記のような単位ユニットをインクジェット式記録装置に適用した場合等には、印刷の高速化と多彩な印刷品質がえられる。
【００３４】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記各ノズル列を有するノズルプレートが、上記方向線に沿って細長く延びた形態である場合には、上記の細長く延びた方向に各ノズル列を配置することにより、上記ノズル群がノズルプレートの長手方向に形成され、有効なノズル列の長さが見かけ上長尺化された状態でノズルプレートに形成され、定められた領域への液体噴射が短時間で実行される。
【００３５】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記単位ユニットが、ノズルプレートの上記形態に伴って細長く延びた外形である場合には、上記ノズル群を備えた細長い部品としての単位ユニットが形成されるので、単位ユニット自体が長尺なノズル群を有する状態でコンパクトにまとめられる。したがって、このような単位ユニットをヘッドホルダに複数配列した液体噴射ヘッドは、その主走査方向の幅寸法が著しく小幅なものとなる。
【００３６】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記ノズルプレートの主走査方向の幅寸法が、上記ノズル列の長さ寸法よりも小さく設定されている場合には、上記寸法の大小関係により、ノズルプレートの形状が細長い形状とされ、上述のように、いわゆるスリムな形状の単位ユニットを形成する上で有効である。
【００３７】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記ノズル列の長さ寸法に対する上記ノズルプレートの幅寸法の比が、１／１．５〜１／２．５である場合には、上記方向線に沿って配列されたノズル列が、方向線にそった長尺なノズル群を形成し、細長いスリムな単位ユニットが確保できる。
【００３８】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記各ノズル列の上記方向線に対する傾斜角は、５〜３０度の角度範囲である場合には、傾斜角の度合いがわずかな領域であるので、収容室や固定基板等がノズル列から突出しているのにもかかわらず、液体噴射ユニットの端部を主走査方向に重複させて、ノズル列を機能的に連続させることが行ないやすくなる。また、液体噴射ユニットが上記方向線に沿った状態になるので、単位ユニットの主走査方向の幅を可及的に小さくおさめることができる。
【００３９】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記ノズル群を形成する各ノズル列の長さが、同じ長さである場合には、いわゆる「鋸歯状」のノズル列の配列が整然となされる。したがって、性能上より好ましい長さとされた態様のもとで各ノズル列の液体噴射性能が均一化でき、ノズル群の噴射性能もその全長にわたって安定したものとなる。
【００４０】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、複数の上記単位ユニットが、その長手方向が上記方向線に沿ってヘッドホルダに取付けられている場合には、長尺化された複数のノズル群が主走査方向にコンパクトに配列され、液体噴射ヘッドの小型化にとって有効である。さらに、各ノズル群から異なった種類の液体を噴射させることにより、多種多様な液体によって、被噴射物に求められる種々な条件に容易に対応することができる。
【００４１】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記単位ユニットにおけるノズルプレートが単一の短冊型である場合には、１枚のノズルプレートに複数のノズル列を配置するものであるから、ノズル列相互間の相対位置が正確に設定できる。したがって、各ノズル列の連続性を正確に成立させることができ、ノズル列の連続部において液体噴射の一連性に途切れ等の異常が発生したりしない。また、ノズル列が高精度の下に配置できるから、それに付属する流路形成板や封止板等の組付けが高い精度で行なえる。
【００４２】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記単一のノズルプレートに積層される流路形成板と封止板が、それぞれノズルプレートの形状に対応する単一の短冊型である場合には、ノズルプレート，流路形成板，封止板等がそれぞれ単一の短冊型部品で構成されているので、これら３者を接合することにより、複数の流路ユニットが一時に構成でき、生産性向上が図られる。
【００４３】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記単一のノズルプレートに積層される流路形成板と封止板が、それぞれ各ノズル列に対応させて分割されている場合には、各ノズル列毎に上記分割により独立した流路形成板や封止板を接合するので、ノズル列の成形位置に微妙な狂いが発生しても、個々の流路ユニットを高精度の下で製作することができ、それに伴ってノズル列毎に均一な液体噴射が可能となる。
【００４４】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、装置本体の主走査方向で見て隣合うノズル群のノズル列は、一方のノズル群のノズル列の開口ピッチに対して他方のノズル群のノズル列の開口ピッチが副走査方向にずれるように配置してあり、上記ずれ量は、上記開口ピッチの半分の量である場合には、副走査方向にずらされた関係にある両ノズル群のノズル列を主走査方向に複合すると、開口ピッチが実質的に小さな開口ピッチとなる。ここで、開口ピッチが小さくされたノズル列において、上記のようにいわゆるハーフピッチにすれば、液体噴射を受ける部材に対する単位面積当たりの液体噴射が、きわめて緻密な状態になる。他方、開口ピッチが比較的大きくされたノズル列において、上記のようにハーフピッチにすれば、このハーフピッチを記録解像度の整数倍にしておくことにより、液体噴射ヘッドの主走査方向のストローク回数を低減させることができる。これらの利点は、インクジェット式記録装置において、前者は精緻な噴射品質の確保に有効であり、後者は噴射時間の短縮や使用電力の節減等において有用である。各ノズル列が傾斜しているので、上述の開口ピッチは主走査方向で見た実際の噴射ピッチとして把握する必要がある。この点は、図３に基づいて後述する。
【００４５】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記ヘッドホルダに単位ユニットの位置決め用外周壁部材が設けられている場合には、各単位ユニットを上記位置決め用外周壁部材に接触させてヘッドホルダに取付けることにより、単位ユニット乃至はノズル群が高い精度の下に形成でき、長尺化されたノズル群から良好な液体噴射がえられる。また、上記のように、隣合うノズル群をずらしてノズル開口をハーフピッチにするような場合においても、精度の高い開口ピッチが確保できる。
【００４６】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記流路ユニットがヘッドケースに接合されて液体噴射ユニットが構成され、上記圧力発生室に圧力変動を与える圧力発生素子が縦振動モードの圧電振動子とされ、この圧電振動子が固定基板に固定され、上記ヘッドケースに設けた収容室に圧力発生室に対応させた状態で圧電振動子と固定基板が挿入され、固定基板を収容室内で固定状態にした場合には、縦振動モードの圧電振動子自体が、印加された駆動信号に対する動作応答性が良好であり、また、縦方向の駆動変位出力がえられるから、圧力発生室の液体は節度よく加圧され、ノズル列からの液体噴射が高い信頼性の下で確実になされる。このような特質を有する圧電振動子でノズル群を機能させるので、連ねられたノズル群からの液体噴射はいずれのノズル列においても、良好に達成される。したがって、長尺化されたノズル群の長さ全域にわたって噴射ムラが発生しても、実質的に実害のないレベルに収めることが可能となる。
【００４７】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記複数の流路ユニットが、上記方向線と同方向に延びている細長い単一のヘッドケースに接合されている場合には、液体噴射ヘッドを構成する主要な部材が単一の状態で配置され、これに流路ユニットが接合されているので、ヘッドケースを基部材とした単位ユニットが構成される。したがって、細長い単位ユニットにノズル群が高精度の下に配置でき、単位ユニットを主走査方向に配列して、コンパクトな液体噴射ヘッドが構成できる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００４９】
本発明の液体噴射ヘッドは、上述のように種々な液体を対象にして機能させることができ、図示の実施の形態においてはその代表的な事例として、インクジェット式記録装置に採用される記録ヘッドを実施の形態の対象にしている。
【００５０】
本実施の形態における装置本体すなわちインクジェット式記録装置５０は、通常の形式のものであり、図５に示したものと同じである。
【００５１】
本発明の液体噴射ヘッドの重要な構成要素となる液体噴射ユニットすなわちインク噴射ユニットの構造は図１に示されている。
【００５２】
図１，図２および図３において、インク噴射ユニットＵは、ヘッドケース１４と、このヘッドケース１４のユニット固着面１５に接着剤等で固着される流路ユニット１６とから構成されている。上記流路ユニット１６は、ノズルプレート１７と、流路形成板１８と、振動板の形態で例示されている封止板１９とが積層され接着されて構成されている。これらのノズルプレート１７，流路形成板１８，封止板１９は、それぞれ細長い短冊型の単一の状態で構成された部材とされている。また、上記ヘッドケース１４は細長いブロック状の単一の部材で構成されている。
【００５３】
図１の分解斜視図において、装置本体５０の主走査方向は矢線４０で示され、この主走査方向４０に直交する方向線は符号４１で示されている。
【００５４】
上記ノズルプレート１７は、上記方向線４１に沿って細長く延びた形態とされ、それはステンレス板からなり、多数のノズル開口２０が列設されて形成されたノズル列２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅを有している。この５つのノズル列２１Ａ〜２１Ｅは、各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅが上記方向線４１に対して同一方向に同じ角度でわずかに傾斜した状態で上記方向線４１に沿って複数並べられ、それぞれ同じ長さとされている。上記傾斜の傾斜角θ（図３参照）は１３度である。このようなノズル列２１Ａ〜２１Ｅの配置は、いわゆる「鋸歯状」の形態である。
【００５５】
この１３度は、ノズル列２１Ａ〜２１Ｅのわずかな傾斜角θの一角度態様であり、後述のノズルプレート１７の幅寸法Ｗ１，ノズル列の長さ寸法Ｌ１，ノズル列の列数等との関連で、適宜選定されるものであり、角度範囲としては、５〜３０度である。
【００５６】
各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅが一連に連なってノズル群３８が形成されている。各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅの連続状態は、図３に示されている。同図（Ｂ）に示すように、各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅにおける開口ピッチはＰ０であるが、主走査方向で見た実際のインク滴の吐出ピッチＰＮは、ＰＮ＝Ｐ０ｃｏｓθとなる。また、方向線４１の方向でみたノズル開口２０の間隔Ｗは、Ｗ＝Ｐ０ｓｉｎθとなる。そして、上記ノズル群３８は、各インク噴射ユニットＵＡ，ＵＢ，ＵＣ，ＵＤ，ＵＥが一体化されて形成されている単位ユニット３９に配置され、１つのノズル群３８を構成する各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅからは１種類すなわち同色のインクが吐出されるようになっている。
【００５７】
各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅの連続状態を、図３（Ａ）（Ｃ）に示すように、ノズル列２１Ｅと２１Ｄの連続箇所で説明する。すなわち、ノズル列２１Ｅや２１Ｄの端部から突出している収容室３１Ｅ，固定基板２９Ｅと収容室３１Ｄ，２９Ｄを主走査方向に重複させた状態でインク噴射ユニットＵＥとＵＤが配置されている。したがって、この連続箇所は（Ｃ）に示すように、機能的に両ノズル列２１Ｅと２１Ｄを連続させている。
【００５８】
機能上連続するノズル列２１Ｅ，２１Ｄ同士の端部の状態を拡大してみると、図３（Ｃ）に示すような場合がある。すなわち、ノズル列２１Ｅ，２１Ｄの端部近傍のノズル開口２０は、ノズル開口２０やそれに対応する圧力発生室２２Ｅ，２２Ｄは存在していても、吐出特性を安定させるために、図中に黒丸で示した１〜２個のノズル開口２０を使用しないことがある。したがって、ノズル列２１Ｅとノズル列２１Ｄとは、ノズル開口２０の吐出ピッチＰＮ分の間隔をとるのであるが、黒丸図示のノズル開口２０は考慮しない有効ノズル開口２０により、両ノズル列２１Ｅ，２１Ｄの機能的な連続性を求めるのである。
【００５９】
図３（Ｄ）に示したように、装置本体の主走査方向で見て隣合うノズル群３８のノズル列２１Ｅ，２１Ｅは、一方のノズル列２１Ｅの吐出ピッチＰＮに対して他方のノズル列２１Ｅの吐出ピッチＰＮが副走査方向にずれるように配置してあり、上記ずれ量が、上記吐出ピッチＰＮの半分の量とされている。上記のように、副走査方向にずらされた関係にある両ノズル列２１Ｅ，２１Ｅを主走査方向に複合すると、吐出ピッチＰＮが実質的に小さな吐出ピッチとなる。
【００６０】
ここで、吐出ピッチＰＮが小さくされたノズル列２１Ｅ，２１Ｅにおいて、上記のようにいわゆるハーフピッチにすれば、記録媒体７に対する単位面積当たりのインク滴吐出が、きわめて緻密な状態になる。他方、吐出ピッチＰＮが比較的大きくされたノズル列２１Ｅ，２１Ｅにおいて、上記のようにハーフピッチにすれば、このハーフピッチを記録解像度の整数倍にしておくことにより、インク噴射ヘッド２の主走査方向のストローク回数を低減させることができる。これらの利点は、前者は精緻な印刷品質の確保に有効であり、後者は印刷時間の短縮や使用電力の節減等において有用である。
【００６１】
ノズル群３８あるいは単位ユニット３９を細長い形態とするために、傾斜角θをわずかな角度としている。それに伴ってノズルプレート１７の主走査方向の幅寸法Ｗ１は、ノズル列２１Ｅの長さ寸法Ｌ１よりも小さく設定されている。また、ノズル列２１Ｅの長さ寸法Ｌ１に対するノズルプレート１７の幅寸法Ｗ１の比は、１／１．５〜１／２．５の範囲内に設定するのが適当であり、図３（Ａ）の場合は１／２．０である。
【００６２】
上記のようなノズルプレート１７の幅寸法Ｗ１とノズル列２１Ｅ（２１Ａ〜２１Ｅ）の長さ寸法Ｌ１の大小や比を設定することにより、ノズルプレートの形状が細長い形状とされ、いわゆるスリムな形状の単位ユニット３９を形成する上で有効である。
【００６３】
以下のインク噴射ユニットＵＡ，ＵＢ，ＵＣ，ＵＤ，ＵＥあるいはその周辺構造等の説明において、「Ａ」が付された番号はノズル列２１Ａに対応し、「Ｂ」が付された番号はノズル列２１Ｂに対応し、以下、「Ｅ」まで同様な対応関係となっている。
【００６４】
上記流路形成板１８は、素材板であるシリコン単結晶板からなり、上記方向線４１に沿って細長く延びた形態でノズルプレート１７の形状に対応する単一の短冊型とされている。上記ノズル開口２０に連通する圧力発生室２２Ａ〜２２Ｅ、大気に連通（図示していない）しているダンパ用凹部２７Ａ〜２７Ｅが異方性エッチングにより形成されている。上記封止板１９の２３Ａ〜２３Ｅは、インク供給管２６Ａ〜２６Ｅに連通しているインク貯留室であり、封止板１９にあけたインク導入口２５Ａ〜２５Ｅを通じて圧力発生室２２Ａ〜２２Ｅに連通している。そして、封止板１９も上記方向線４１に沿って細長く延びた形態でノズルプレート１７の形状に対応する単一の短冊型とされている。
【００６５】
上記振動板１９は、樹脂フィルムとステンレス板がラミネートされており、各圧力発生室２２Ａ〜２２Ｅに対応する部分の裏面に、ステンレス板の島部１９Ａ〜１９Ｅが形成されている。また、上記インク貯留室２３Ａ〜２３Ｅと略同じ輪郭をした樹脂フィルムのみのコンプライアンス部１９Ｉ〜１９Ｍが形成されている。
【００６６】
上記ヘッドケース１４は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の射出成形品であり、インク貯留室２３Ａ〜２３Ｅにインクを導入するインク供給管２６Ａ〜２６Ｅが開口されている。また、インク貯留室２３Ａ〜２３Ｅに対応する部分に、各インク貯留室２３Ａ〜２３Ｅの形状と略一致する形状の上記ダンパ用凹部２７Ａ〜２７Ｅが形成されている。
【００６７】
２９Ａ〜２９Ｅは圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅが固定される固定基板、３１Ａ〜３１Ｅは上記固定基板２９Ａ〜２９Ｅに圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅが固定されてなる圧電振動子ユニット３５Ａ〜３５Ｅを収容する収容室である。上記圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅは、縦振動モードの圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅであり、駆動信号の入力により長手方向に伸縮振動して圧力発生室２２Ａ〜２２Ｅに圧力変動を与えるようになっている。
【００６８】
上記ダンパ用凹部２７Ａ〜２７Ｅは、インク貯留室２３Ａ〜２３Ｅの下側開口を封止する振動板１９と流路形成板１８に設けた凹形状部によって形成された空間であり、インク滴吐出時のインク貯留室２３Ａ〜２３Ｅ内の圧力変動を、コンプライアンス１９Ｉ〜１９Ｍの変形によって吸収するようになっている。このコンプライアンス１９Ｉ〜１９Ｍの変形時には、ダンパ用凹部２７Ａ〜２７Ｅ内の空気が空気抜き穴（図示していない）から外部に抜け、ダンパ用凹部２７Ａ〜２７Ｅ内の圧力上昇を防止するようになっている。
【００６９】
上記のように、ノズル列２１Ａ〜２１Ｅの傾斜角θが１３度であるのに対応して、ダンパ用凹部２７Ａ〜２７Ｅの長手方向，圧力発生室２２Ａ〜２２Ｅの列設方向，インク貯留室２３Ａ〜２３Ｅの長手方向，インク導入口２５Ａ〜２５Ｅの列設方向および島部１９Ａ〜１９Ｅの列設方向等は、同様に１３度傾斜させて形成してある。
【００７０】
上記の構造説明においては、ヘッドケース１４，封止板１９，流路形成板１８，ノズルプレート１７等がそれぞれ長尺な単一の部材とされていて、５つのインク噴射ユニットＵＡ〜ＵＥが一体型の状態で構成されている。しかしながら、本発明における液体噴射ユニットは、つぎのような概念で把握される。すなわち、「１つのノズル列に対応する流路形成板，封止板，圧力発生素子等の組合わせにより１つの液体噴射ユニットが構成される」という概念である。このような概念にしたがって、上記のように各インク噴射ユニットにはそれぞれ符号ＵＡ〜ＵＥが付されている。なお、５つのインク噴射ユニットＵＡ〜ＵＥが一体型になっている場合には、符号Ｕが付されている。
【００７１】
上記構成のインク噴射ユニットＵは、例えば、つぎのようにして組立てられる。すなわち、まず、ヘッドケース１４のユニット固着面１５に、インク供給管２６Ａ〜２６Ｅや収容室３１Ａ〜３１Ｅに流れ込まないよう接着剤を塗布したり、あるいは所定形状に打ち抜き形成等された接着シートを貼着し、その上に、あらかじめ接着剤等で接合されて組立てられた流路ユニット１６を載置する。ついで、４０〜１００℃程度の温度に加熱し、必要に応じて押圧等することにより、流路ユニット１６とヘッドケース１４とを固着する。
【００７２】
一方、圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅが固定基板２９Ａ〜２９Ｅに固定された圧電振動子ユニット３５Ａ〜３５Ｅを準備し、上記圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅの先端に接着剤を塗布しておく。つぎに、流路ユニット１６が下側になるよう上記ヘッドケース１４を反転させ、上記圧電振動子ユニット３５Ａ〜３５Ｅをそれぞれ収容室３１Ａ〜３１Ｅに収容して接着固定する。この状態で、圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅの先端を流路ユニット１６の振動板１９に接着固定し、最後に固定基板２９Ａ〜２９Ｅをヘッドケース１４に固定することにより、インク噴射ユニットＵが完成する。
【００７３】
上記インク噴射ユニットＵでは、駆動回路（図示せず）で発生させた駆動信号をフレキシブルケーブル３２Ａ〜３２Ｅを介して圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅに入力することにより、圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅを長手方向に伸縮させる。この圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅの伸縮により、振動板１９の島部１９Ａ〜１９Ｅを振動させて圧力発生室２２Ａ〜２２Ｅ内の圧力を変化させ、圧力発生室２２Ａ〜２２Ｅ内のインクをノズル開口２０からインク滴として吐出させるようになっている。
【００７４】
上記インク噴射ユニットＵは、ヘッドホルダ３３に接手部材３４Ａ〜３４Ｅ等を介して取付けられている。上記ヘッドホルダ３３の形状は各種の機能を付与するために、多数の凹凸形状等が成形されているが、基本的には各図に示すように、板状の形態である。このヘッドホルダ３３にパイプ状のインク接続部３６Ａ〜３６Ｅが取付けられている。上記インク接続部３６Ａ〜３６Ｅは、インク供給源からインクを導く機能を果たし、ヘッドホルダ３３にインクカートリッジ１が装着されるときには、インク供給針（図示していない）となり、インクカートリッジ１の内部に突き刺される状態になる。
【００７５】
上記インク接続部３６Ａ〜３６Ｅの下流側にフィルタ３７Ａ〜３７Ｅが配置され、インク中の不純物等を捕捉して、インク供給管２６Ａ〜２６Ｅへ流下させないようになっている。
【００７６】
インク噴射ユニットＵの組立て順序は上述のとおりであるが、その組立てに際して活用されるのが基準穴である。１７Ｈはノズルプレート１７の基準穴、１８Ｈは流路形成板１８の基準穴、１９Ｈは封止板１９の基準穴、１４Ｈはヘッドケース１４の基準穴である。基準穴１７Ｈ，１８Ｈ，１９Ｈはノズルプレート１７，流路形成板１８，封止板１９を積層体にして流路ユニット１６を完成させるときに、位置決めピン（図示していない）を挿入して位置決め用として使用される。したがって、流路ユニット１６の組立て精度を適正に維持し、正常なインク吐出機能を有する流路ユニット１６が構成される。
【００７７】
また、流路ユニット１６をヘッドケース１４のユニット固着面１５に接合するときにも、流路ユニット１６に連通した状態になっている基準穴１７Ｈ，１８Ｈ，１９Ｈとヘッドケース１４側の基準穴１４Ｈを合致させて、位置決めピン（図示していない）を用いて両者の一体化が図られる。なお、インク噴射ユニットＵをヘッドホルダ３３に固定するときにも基準穴１４Ｈを利用することができる。
【００７８】
図４は、複数の上記単位ユニット３９が、その長手方向が上記方向線４１に沿ってヘッドホルダ３３に取付けられている場合である。同図（Ａ）はノズルプレート側から見た平面図、（Ｂ）は流路ユニット１６を除いてユニット固着面１５から見た平面図である。各単位ユニット３９のノズル群３８からは、それぞれ異なった色のインクが吐出されるようになっている。ヘッドホルダ３３の外周に沿って位置決め用外周壁部材４２が設けられ、各単位ユニット３９の側面を上記位置決め用外周壁部材４２の内壁に接触させることにより、各単位ユニット３９の位置が設定されている。
【００７９】
以上に説明した実施の形態の効果はつぎのとおりである。
【００８０】
上記各インク噴射ユニットＵＡ〜ＵＥのノズル列２１Ａ〜２１Ｅが、装置本体５０の主走査方向に直交する方向線４１に対して同一方向に同じ角度でわずかに傾斜した状態で上記方向線４１に沿って複数並べられているから、すなわち、ノズル列２１Ａ〜２１Ｅが「鋸歯状」に並べられているから、ノズル列２１Ａ〜２１Ｅが複数配列された状態において、主走査方向に占めるスペースが最小化され、単位ユニット３９自体の主走査方向の幅寸法Ｗ１が同様に最小化される。したがって、このような単位ユニット３９を複数配列したインク噴射ヘッド２は、その主走査方向の幅寸法が著しく小幅なものとなる。さらに、上記のように配列された各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅが同色のインク滴を吐出するノズル群３８を形成し、有効なノズル列２１Ａ〜２１Ｅの長さが見かけ上長尺化され、定められた領域へのインク滴吐出が短時間で実行される。また、各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅの傾斜角度がわずかであるから、少ない列数のノズル列２１Ａ〜２１Ｅにより、可及的に長いノズル群３８が構成でき、構造の簡素化の面においても有効である。
【００８１】
また、各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅは、インク吐出性能が最も安定した長さのいわゆる標準性能のものとし、それらを上記のように配列しているので、各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅによって形成された長尺なノズル群３８は、全体として安定したインク吐出性能となる。そして、各ノズル群３８ごとに異なった色のインクが吐出されるので、ノズル群３８を所定の数とした場合には、多種多様なインク吐出が可能となる。したがって、インクジェット式記録装置の印刷の高速化と多彩な印刷品質がえられる。
【００８２】
上記単位ユニット３９が、ノズルプレート１７の上記形態に伴って細長く延びた外形であるから、上記ノズル群３８を備えた細長い部品としての単位ユニット３９が形成される。単位ユニット３９自体が長尺なノズル群３８を有する状態でコンパクトにまとめられる。したがって、このような単位ユニット３９をヘッドホルダ３３に複数配列したインク噴射ヘッド２は、その主走査方向の幅寸法が著しく小幅なものとなる。
【００８３】
ノズルプレート１７上に細長く延びた方向に各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅを配置することにより、上記ノズル群３８がノズルプレート１７の長手方向に形成され、有効なノズル列の長さが見かけ上長尺化された状態でノズルプレート１７に形成され、定められた領域への液体噴射が短時間で実行される。また、上記ノズル群３８を備えた細長い部品としての単位ユニット３９が形成されるので、単位ユニット３９自体が長尺なノズル群３８を有する状態でコンパクトにまとめられる。したがって、このような単位ユニット３９をヘッドホルダ３３に複数配列したインク噴射ヘッド２は、その主走査方向の幅寸法が著しく小幅なものとなる。さらに、いわゆる「鋸歯状」のノズル列２１Ａ〜２１Ｅの配列が整然となされ、性能上より好ましい長さとされた態様の下で各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅのインク吐出性能が均一化でき、ノズル群３８の吐出性能もその全長にわたって安定したものとなる。
【００８４】
１枚のノズルプレート１７に複数のノズル列２１Ａ〜２１Ｅを配置するものであるから、ノズル列相互間の相対位置が正確に設定できる。したがって、各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅの連続性を正確に成立させることができ、ノズル列の連続部においてインク吐出の一連性に途切れ等の異常が発生したりしない。また、ノズル列２１Ａ〜２１Ｅが高精度の下に配置できるから、それに付属する流路形成板１８や封止板１９等の組付けが高い精度で行なえる。
【００８５】
上記各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅの上記方向線４１に対する傾斜角θは、５〜３０度の角度範囲であるから、傾斜角θの度合いがわずかな領域となり、インク噴射ユニットＵＡ〜ＵＥの端部を主走査方向に重複させて、収容室３１Ａ〜３１Ｅや固定基板２９Ａ〜２９Ｅ等がノズル列２１Ａ〜２１Ｅから突出しているのにもかかわらず、ノズル列２１Ａ〜２１Ｅを機能的に連続させることが行ないやすくなる。また、インク噴射ユニットＵＡ〜ＵＥが上記方向線４１に沿った状態になるので、単位ユニット３９の主走査方向の幅Ｗ１を可及的に小さくおさめることができる。
【００８６】
ノズルプレート１７，流路形成板１８，封止板１９等がそれぞれ単一の短冊型部品で構成されているので、これら３者を接合することにより、複数の流路ユニットが一時に構成でき、生産性向上が図られる。
【００８７】
各ノズル列２１Ａ〜２１Ｅ毎に分割されて独立した流路形成板や封止板を接合するので、ノズル列２１Ａ〜２１Ｅの成形位置に微妙な狂いが発生しても、個々の流路ユニット１６を高精度の下で製作することができ、それに伴ってノズル列２１Ａ〜２１Ｅ毎に均一なインク吐出が可能となる。
【００８８】
吐出ピッチＰＮが副走査方向にずらされた隣合うノズル群３８のノズル列２１Ａ〜２１Ｅを主走査方向に複合すると、吐出ピッチＰＮが実質的に小さな吐出ピッチとなる。ここで、吐出ピッチＰＮが小さくされたノズル列２１Ａ〜２１Ｅにおいて、上記のようにいわゆるハーフピッチにすれば、記録媒体７に対する単位面積当たりのインク吐出が、きわめて緻密な状態になる。他方、吐出ピッチＰＮが比較的大きくされたノズル列２１Ａ〜２１Ｅにおいて、上記のようにハーフピッチにすれば、このハーフピッチを記録解像度の整数倍にしておくことにより、インク噴射ヘッド２の主走査方向のストローク回数を低減させることができる。これらの利点は、インクジェット式記録装置において、前者は精緻な噴射品質の確保に有効であり、後者は噴射時間の短縮や使用電力の節減等において有用である。
【００８９】
各単位ユニット３９を上記位置決め用外周壁部材４２に接触させてヘッドホルダ３３に取付けることにより、単位ユニット３９乃至はノズル群３８が高い精度の下に形成でき、長尺化されたノズル群３８から良好なインク滴吐出がえられる。また、上記のように、隣合うノズル群３８をずらしてノズル開口２０をハーフピッチにするような場合においても、精度の高い吐出ピッチＰＮが確保できる。
【００９０】
縦振動モードの圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅ自体が、印加された駆動信号に対する動作応答性が良好であり、また、縦方向の駆動変位出力がえられるから、圧力発生室２２Ａ〜２２Ｅの液体は節度よく加圧され、ノズル列２１Ａ〜２１Ｅからのインク滴吐出が高い信頼性の下で確実になされる。このような特質を有する圧電振動子３０Ａ〜３０Ｅでノズル群３８を機能させるので、連ねられたノズル群３８からのインク滴吐出はいずれのノズル列２１Ａ〜２１Ｅにおいても、良好に達成される。したがって、長尺化されたノズル群３８の長さ全域にわたって吐出ムラが発生しても、実質的に実害のないレベルに収めることが可能となる。
【００９１】
インク噴射ヘッド２を構成する主要な部材であるヘッドケース１４が単一の状態で配置され、これに流路ユニット１６が接合されているので、ヘッドケース１４を基部材とした単位ユニット３９が構成される。したがって、細長い単位ユニット３９にノズル群３８が高精度の下に配置でき、単位ユニット３９を主走査方向に配列して、コンパクトなインク噴射ヘッド２が構成できる。
【００９２】
上述の実施の形態は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によってえられた液体噴射ヘッドは、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施の形態では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録装置について説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。
【００９３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液体噴射ヘッドによれば、  上記各液体噴射ユニットのノズル列が、装置本体の主走査方向に直交する方向線に対して同一方向に同じ角度でわずかに傾斜した状態で上記方向線に沿って複数並べられているから、すなわち、ノズル列が「鋸歯状」に並べられているから、ノズル列が複数配列された状態において、主走査方向に占めるスペースが最小化され、単位ユニット自体の主走査方向の幅寸法が同様に最小化される。したがって、このような単位ユニットを複数配列した液体噴射ヘッドは、その主走査方向の幅寸法が著しく小幅なものとなる。さらに、上記のように配列された各ノズル列が同種の液体を噴射するノズル群を形成し、有効なノズル列の長さが見かけ上長尺化され、定められた領域への液体噴射が短時間で実行される。また、各ノズル列の傾斜角度がわずかであるから、少ない列数のノズル列により、可及的に長いノズル群が構成でき、構造の簡素化の面においても有効である。
【００９４】
また、各ノズル列は、液体噴射性能が最も安定した長さのいわゆる標準性能のものとし、それらを上記のように配列しているので、各ノズル列によって形成された長尺なノズル群は、全体として安定した液体噴射性能となる。そして、各ノズル群ごとに異なった種類の液体が噴射されるので、ノズル群を所定の数とした場合には、多種多様な液体噴射が可能となる。上記のような単位ユニットをインクジェット式記録装置に適用した場合等には、印刷の高速化と多彩な印刷品質がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の液体噴射ヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】図１のものの断面図である。
【図３】インク噴射ユニットの配列，ノズル開口の配列等を示す図である。
【図４】単位ユニットをヘッドホルダに取付けた状態を示す図であり、（Ａ）はノズルプレート側から見た平面図、（Ｂ）は流路ユニットを除いてユニット固着面から見た平面図である。
【図５】本発明が適用されるインクジェット式記録装置の斜視図である。
【図６】従来のインク噴射ヘッドを示す分解斜視図である。
【図７】図６のものの断面図である。
【図８】（Ａ）はヘッドケースの一部を破断して示した平面図、（Ｂ）はヘッドケースをノズルプレート側から見た平面図、（Ｃ）はインク噴射ユニットを配列した状態を示す平面図である。
【図９】複数のインク噴射ユニットがヘッドホルダに組みつけられた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１              インクカートリッジ
２              記録ヘッド，インク噴射ヘッド
３              キャリッジ
４              タイミングベルト
５              ステッピングモータ
６              ガイドバー
７              記録媒体
８              案内部材
９              ワイパー装置
１０            キャッピング装置
１１            フラッシングボックス
１２            フラッシング開口部
１３            廃インク貯留部
１４            ヘッドケース
１４Ｈ          基準穴
１５            ユニット固着面
１６            流路ユニット
１７            ノズルプレート
１７Ｈ          基準穴
１８            流路形成板
１８Ｈ          基準穴
１９            封止板，振動板
１９Ａ〜１９Ｅ  島部
１９Ｈ          基準穴
１９Ｉ〜１９Ｍ  コンプライアンス部
２０            ノズル開口
２１            ノズル列
２１Ａ〜２１Ｅ  ノズル列
２２            圧力発生室
２２Ａ〜２２Ｅ  圧力発生室
２３            インク貯留室
２３Ａ〜２３Ｅ  インク貯留室
２５            インク導入口
２５Ａ〜２５Ｅ  インク導入口
２６            インク供給管
２６Ａ〜２６Ｅ  インク供給管
２７            ダンパ用凹部
２７Ａ〜２７Ｅ  ダンパ用凹部
２９            固定基板
２９Ａ〜２９Ｅ  固定基板
３０            圧電振動子
３０Ａ〜３０Ｅ  圧電振動子
３１            収容室
３１Ａ〜３１Ｅ  収容室
３１Ｘ          内壁
３１Ｙ          内壁
３１Ｚ          内壁
３１Ｄ          ストッパ壁
３２            フレキシブルケーブル
３２Ａ〜３２Ｅ  フレキシブルケーブル
３３            ヘッドホルダ
３４            接手部材
３４Ａ〜３４Ｅ  接手部材
３５            圧電振動子ユニット
３５Ａ〜３５Ｅ  圧電振動子ユニット
３６            インク接続部
３６Ａ〜３６Ｅ  インク接続部
３７            フィルタ
３７Ａ〜３７Ｅ  フィルタ
３８            ノズル群
３９            単位ユニット
４０            矢線
４１            方向線
４２            位置決め用外周壁部材
５０            インクジェット式記録装置
Ｕ              インク噴射ユニット
ＵＡ〜ＵＥ      インク噴射ユニット
Ｌ              間隔
Ｌ１            ノズル列長さ
Ｐ０            ノズル開口ピッチ
ＰＮ            吐出ピッチ
θ              傾斜角
Ｗ              間隔
Ｗ１            幅寸法
【図１】
2004209854.tif 000003
【図２】
2004209854.tif 000004
【図３】
2004209854.tif 000005
【図４】
2004209854.tif 000006
【図５】
2004209854.tif 000007
【図６】
2004209854.tif 000008
【図７】
2004209854.tif 000009
【図８】
2004209854.tif 000010
【図９】
2004209854.tif 000011