(57)【要約】【課題】各ノズルから吐出される液滴の吐出方向のばらつきを抑制することにより、印刷品質を向上させた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体を噴射するノズル２１と、ノズル２１に連通する圧力発生室を含む個別流路を備える液体流路と、圧力発生室に圧力変化を生じさせてノズル２１から液滴を吐出させる圧電素子と、を具備し、ノズル２１は圧力発生室に対して複数設けられ、１つの個別流路内において隣り合うノズル２１の開口の間の領域には、前記圧力発生室側に突出する凸部２２の最大突出部２３が設けられている。【選択図】  図３
2012096501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズルと、
該ノズルに連通する圧力発生室を含む個別流路を備える液体流路と、
該圧力発生室に圧力変化を生じさせて前記ノズルから液滴を吐出させる圧力発生手段と
、を具備し、
前記ノズルは前記圧力発生室に対して複数設けられ、
１つの個別流路内において隣り合うノズルの開口の間の領域には、前記圧力発生室側に
突出する凸部の最大突出部が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記ノズルが前記凸部の傾斜面に開口していることを特徴とする請求項１に記載の液体
噴射ヘッド。
【請求項３】
前記凸部の傾斜面が曲面からなることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記凸部の傾斜面が平坦面からなることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド
。
【請求項５】
前記隣り合うノズルの開口は、それぞれ当該ノズルに連通する個別流路の底面において
中心よりもノズル列方向と直交する側壁側に設けられており、ノズルから該ノズルに最も
近い前記側壁までの距離が等しく且つノズルから前記底面中心までの距離が等しいことを
特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記隣り合うノズルは、開口が前記凸部の最大突出部を中心として対称となるように設
けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体
噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から液滴を吐出する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】
従来から、電圧を印加することで変形する圧電素子で液体に圧力を付与することにより
ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドが知られており、その代表例として、ノズルか
らインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドとしては、１つの圧力発生室に対して複数のノ
ズル開口を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなインク
ジェット式記録ヘッドによれば、印刷物の解像度を上げることができると共に、印刷物の
光学濃度（ＯＤ値；Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）を高くすることができる。また、
特許文献１のインクジェット記録ヘッドでは、ノズルの長さが所定の条件を満たすものと
なるようにすることにより、ノズル裏面におけるメニスカスの合体現象及びインク滴の合
体現象を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３１６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、１つの圧力発生室に対して複数のノズルを設けた場合、ノズル毎にイン
クの吐出方向にばらつきが生じるため、印刷品質が低下してしまうとことが問題となって
いた。
【０００６】
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液
体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、各ノズルから吐出される液滴の吐出方向のばらつきを
抑制することにより、印刷品質を向上させ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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズルと、該ノズルに連通する圧
力発生室を含む個別流路を備える液体流路と、該圧力発生室に圧力変化を生じさせて前記
ノズルから液滴を吐出させる圧力発生手段と、を具備し、前記ノズルは前記圧力発生室に
対して複数設けられ、１つの個別流路内において隣り合うノズルの開口の間の領域には、
前記圧力発生室側に突出する凸部の最大突出部が設けら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、１つの個別流路内において隣り合うノズルの開口の間の領域に凸部の
最大突出部が設けられていることにより、ノズル開口とノズル開口の間の流路抵抗が高く
なり、一のノズル開口の液体流路側壁側と液体流路中心側との流路抵抗の差を小さくする
ことができる。これにより、各ノズルから吐出される液滴のノズル列方向のばらつきを抑
制することができ、印刷品質を向上させることができる。
【０００９】
本発明の好適な実施態様としては、前記ノズルが前記凸部の傾斜面に開口しているもの
が挙げられる。また、前記凸部の傾斜面が曲面からなるものや前記凸部の傾斜面が平坦面
からなるものが挙げられる。
【００１０】
本発明の好適な実施態様としては、前記隣り合うノズルの開口は、それぞれ当該ノズル
に連通する個別流路の底面において中心よりもノズル列方向と直交する側壁側に設けられ
ており、ノズルから該ノズルに最も近い前記側壁までの距離が等しく且つノズルから前記
底面中心までの距離が等しいものが挙げられる。これによれば、個別流路の底面中心より
もノズル列方向と直交する側壁側にノズルの開口が設けられていても、各ノズルから吐出
される液滴のノズル列方向のばらつきを抑制することができる。
【００１１】
ここで、隣り合うノズルは、開口が前記凸部の最大突出部を中心として対称となるよう
に設けられているのが好ましい。これによれば、隣り合うノズルの開口の近傍の流路抵抗
を均等とすることができ、各ノズルから吐出する液滴の量を均等とすることができる。こ
れにより、印刷品質をより向上させることができる。
【００１２】
本発明の他の態様は、上記の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置にある。
かかる態様では、各ノズルから吐出される液滴のノズル列方向のばらつきを抑制するこ
とにより、印刷品質を向上させた液体噴射装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドのノズルプレートの要部概略図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの流路抵抗の説明図である。
【図５】実施形態１に係るノズルプレートの製造工程を示す断面図である。
【図６】実施形態１に係るノズルプレートの製造工程を示す断面図である。
【図７】実施形態２に係る記録ヘッドのノズルプレートの要部概略図である。
【図８】実施形態３に係る記録ヘッドのノズルプレートの要部概略図である。
【図９】実施形態に係る記録装置の概略図である。
【図１０】従来の記録ヘッドの流路抵抗の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、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１
の概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、流路形成基板の平面図及びそのＡ−Ａ′断
面図である。
【００１５】
図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態ではシリコン単結晶基板からなり、
その一方の面には酸化膜からなる弾性膜５０が形成されている。
【００１６】
流路形成基板１０には、複数の隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２がそ
の幅方向（短手方向）に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長
手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、各圧
力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４及び連通路１５を介して連通されている。
連通部１３は、後述する保護基板のマニホールド部３１と連通して各圧力発生室１２の共
通のインク室となるマニホールドの一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１
２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流
路抵抗を一定に保持している。なお、本実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでイ
ンク供給路１４を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成しても
よい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成し
てもよい。
【００１７】
また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反
対側の端部近傍に連通するノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶
着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、例えばガラスセラ
ミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。本実施形態の記録ヘッド
１では、インク供給路１４、連通路１５及び圧力発生室１２が１つの個別流路に該当し、
１つの個別流路に対して２つのノズルが設けられている。
【００１８】
ここで、図３、図４及び図１０を用いて、本実施形態のノズルプレート２０及びノズル
近傍の流路抵抗について説明する。図３は、実施形態１にかかるインクジェット式記録ヘ
ッドのノズルプレートを示す図である。具体的には、図３（ａ）がノズルプレートの圧力
発生室側からの上面図、図３（ｂ）がノズルプレートの側面図、図３（ｃ）がノズルプレ
ートの断面図である。図４は、実施形態１にかかる記録ヘッドのノズル近傍の流路抵抗の
説明図である。図１０は、従来のインクジェット式記録ヘッドのノズル近傍の流路抵抗の
説明図である。
【００１９】
本実施形態のノズルプレート２０には、複数のノズル２１が列設されたノズル列が設け
られており、１つの個別流路に対してノズル２１が２つ設けられている（ノズル２１Ａ，
２１Ｂ）。具体的には、ノズル２１Ａ及びノズル２１Ｂが圧力発生室１２の並設方向に並
んで配置されている。
【００２０】
図３に示すように、圧力発生室１２には、圧力発生室１２側に突出する球冠状の凸部２
２が設けられており、球冠状の凸部２２の最大突出部２３から緩やかに傾斜する曲面にノ
ズル２１Ａ及びノズル２１Ｂが開口している。言い換えれば、ノズル２１Ａの開口とノズ
ル２１Ｂの開口の間には、球冠状の凸部２２の最大突出部２３が配置されており、ノズル
２１Ａ及びノズル２１Ｂは、凸部２２の傾斜面に開口するように設けられている。このよ
うに、圧力発生室１２側に突出する凸部２２の最大突出部２３が、隣り合うノズル２１Ａ
の開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域に位置するように設けられていることにより、凸
部２２の設けられていない平坦なものと比較して、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの
開口との間の領域は流路抵抗が大きくなる。
【００２１】
ここで、図１０に示すように、従来のインクジェット式記録ヘッドでは、１つの個別流
路に対して２つのノズル２１’（ノズル２１Ａ’及びノズル２１Ｂ’）を設けることによ
り、各ノズル２１’はそれぞれ、圧力発生室１２を区画する隔壁１１側では流路抵抗が高
く、圧力発生室中心側では流路抵抗が小さくなっていた。詳述すると、ノズル２１Ａ’は
、個別流路の底面中心（圧力発生室１２の底面中心）には設けられておらず、該ノズル２
１Ａ’の開口中心から一方の隔壁１１までの距離と、該ノズル２１Ａ’の開口中心から他
方の隔壁１１までの距離が異なる。このため、ノズル２１Ａ’は、隔壁１１までの距離が
遠い圧力発生室中心側が、隔壁１１側よりも流路抵抗が小さくなっていた。ノズル２１Ｂ
’も同様の理由により、圧力発生室中心側が隔壁１１側よりも流路抵抗が小さくなってい
た。したがって、各ノズル２１’から吐出する液滴は、流路抵抗の小さい圧力発生室中心
側の流速が大きくなり、圧力発生室１２の隔壁１１側へ向かって吐出していた。このよう
に、各ノズル２１’から圧力発生室１２の隔壁１１側へ広がるように液滴が吐出されて、
ノズル列方向にばらつきが生じていた。
【００２２】
これに対し、本実施形態では、図４に示すように、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂ
の開口の間の領域に、圧力発生室１２側に突出する凸部２２の最大突出部２３が設けられ
ていることにより、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域の流路抵抗が高
くなる。これにより、ノズル２１Ａの開口の圧力発生室１２の隔壁１１側と圧力発生室１
２の中心側との流路抵抗の差を小さくすることができる。すなわち、ノズル２１Ａの開口
のノズル列方向の流路抵抗の差が小さくなる。したがって、ノズル２１Ａから吐出する液
滴は、圧力発生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない。なお、ノズル２１Ｂも同様
に、ノズル２１Ｂの開口のノズル列方向の流路抵抗の差が小さくなり、ノズル２１Ｂから
吐出する液滴は、圧力発生室１２の隔壁１１側へ向かって吐出されることがない。したが
って、ノズル２１Ａから吐出する液滴と、ノズル２１Ｂから吐出する液滴は、ノズル列方
向にばらつきがないものとなり、印刷品質を向上させることができる。
【００２３】
ここで、本実施形態では、各ノズル２１は各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反
対側の端部近傍に設けられており、各ノズル２１の開口から圧力発生室１２の長手方向に
設けられる一の側壁までの距離と、各ノズル２１から他の側壁までの距離とが異なる。こ
のため、インク供給路１４とは反対側の側壁側へ向かって吐出される、すなわち、各ノズ
ル２１の液滴の吐出方向は、ノズル列方向と交差する方向に対してズレが生じる。しかし
ながら、ノズル列方向が圧力発生室１２の並設方向と一致しているため、各ノズル２１か
ら吐出する液滴のノズル列方向と交差する方向に対する傾きにはばらつきがない。すなわ
ち、ノズル２１Ａの液滴の吐出方向とノズル２１Ｂの液滴の吐出方向が平行となる。なお
、ノズル列方向と交差する方向に対するズレは、液体噴射ヘッドと被記録媒体との距離を
調整することにより、印刷ズレの原因とはならない。
【００２４】
また、本実施形態では、ノズル２１Ａから該ノズル２１Ａに最も近い隔壁１１までの距
離と、ノズル２１Ｂから該ノズル２１Ｂに最も近い隔壁１１までの距離とが等しく、ノズ
ル２１Ａから圧力発生室１２の底面中心までの距離と、ノズル２１Ｂから圧力発生室１２
の底面中心までの距離とが等しい。言い換えれば、凸部２２の最大突出部２３は、圧力発
生室１２の幅方向の中心と一致するように設けられ且つノズル２１Ａの開口とノズル２１
Ｂの開口は、最大突出部２３を中心として対称となるように設けられている。このように
、凸部２２の最大突出部２３から等距離にノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口とが
設けられることにより、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域には左右対
称の凸形状が設けられた状態となる。このような構成とすることにより、ノズル２１Ａの
開口近傍の流路抵抗と、ノズル２１Ｂの開口近傍の流路抵抗とを均等にすることができ、
ノズル２１Ａ及びノズル２１Ｂから吐出する液滴の流速を均等にすることができる。これ
により、ノズル２１毎の液滴の吐出量のばらつきが抑制されて、印刷品質をより向上させ
ることができる。
【００２５】
ここで、本実施形態にかかるノズルプレートの製造方法の一例を簡単に説明する。なお
、図５及び図６は、ノズルプレートの製造工程を示す断面図である。
【００２６】
まず、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ノズルプレート２０となる板状部材２００に
所定間隔で凸部２２をプレス加工により形成する。具体的には、図５（ａ）に示すように
、形成する凸部２２と同一形状の孔部４０１の形成されたダイス４００上に板状部材２０
０を固定し、板状部材２００の孔部４０１に対向する領域に、突出部４１０を有する押圧
部材４２０を押圧する。この押圧部材４２０は、突出部４１０が圧力発生室１２側に吐出
する凸部２２と同一形状、すなわち、球冠状となっている。ここで、本実施形態のノズル
プレート２０となる板状部材２００としては、厚さが６０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）
を用いた。
【００２７】
このような押圧部材４２０及びダイス４００を用いたプレス加工では、図５（ｂ）に示
すように、押圧部材４２０の押圧によって板状部材２００が塑性変形する。また、板状部
材２００は、塑性変形することにより孔部４０１に対向する領域に凸部２２が生じる。
【００２８】
次に、図５（ｃ）に示すように、板状部材２００をポリッシング等により研磨すること
により、板状部材２００の凸部２２の形成面とは反対側の面を平坦化する。
【００２９】
そして、図６（ａ）に示すように、ポンチ４３０を板状部材２００の凸部２２側から厚
さ方向に貫通させることにより、図６（ｂ）に示すように、ノズル２１Ａ及び２１Ｂを形
成したノズルプレート２０を形成する。
【００３０】
本実施形態では、流路形成基板１０の開口面側に、このようにして形成されたノズルプ
レート２０の凸部２２側の面を固着させている。
【００３１】
なお、本実施形態では、板状部材２００の凸部２２の形成面とは反対側の面を平坦化し
た後に、ポンチにより貫通孔を形成したが、勿論、ポンチ４３０により孔を形成した後に
板状部材２００の凸部２２の形成面とは反対側の面を平坦化してもよい。
【００３２】
図１及び図２に戻り、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述した
ように、弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、絶縁体膜５５が形成されている
。さらに、この絶縁体膜５５上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とが、
後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子
３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には
、圧電素子３００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７０を各
圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何
れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが
生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第１電極６０を圧電素子３００の共
通電極とし、第２電極８０を圧電素子３００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。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３
００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせてアクチュエーター装置と称する。なお
、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０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、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けず
に、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電素子３００
自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００３３】
本実施形態では、圧電素子３００は、白金からなる第１電極６０と、チタン酸ジルコン
酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層７０と、イリジウムからなる第２電極８０とからなる。
本実施形態では、第１電極６０が白金からなり、第２電極８０がイリジウムからなるよう
にしたが、特にこれに限定されず、第１電極６０及び第２電極８０は、それぞれ、例えば
、ニッケル、銅、ニオブ、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、錫、オスミウム、イ
リジウム、白金、金、ビスマス、もしくはこれらの積層又は合金等の金属材料からなるよ
うにしてもよい。なお、勿論、第１電極６０、第２電極８０は、これ以外の導電性材料か
ら構成されていてもよい。
【００３４】
また、圧電体層７０は、一般式ＡＢＯ３で示される酸化物の圧電材料からなるペロブス
カイト型構造を有するものである。圧電体層７０は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐ
ＺＴ）等の強誘電体材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の
金属酸化物を添加したもの等が好適である。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、
チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）
、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ３）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（
（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸
鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３）等を用いることができる。圧電体層７０は
、（１００）面に優先配向している菱面体晶系構造又は単斜晶系構造を有するのが好まし
い。なお、優先配向とは、結晶の配向方向が無秩序ではなく、特定の結晶面がほぼ一定の
方向に向いている状態をいう。具体的には、「（１００）面に優先配向する」とは、Ｘ線
回折広角法によって圧電体膜を測定した際に生じる（１００）面、（１１０）面及び（１
１１）面の回折強度の比率（１００）／（（１００）＋（１１０）＋（１１１））が０．
５より大きいことを意味する。また、圧電体層７０の厚さについては、製造工程でクラッ
クが発生しない程度に厚さを抑え、且つ十分な変位特性を呈する程度に厚く形成すればよ
く、例えば、圧電体層７０は１〜５μｍの厚さであるのが好ましい。本実施形態では、圧
電体層７０は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなり、（１００）面に優先配向して
いる単斜晶系構造のものとし、１μｍ前後の厚さで形成した。
【００３５】
また、圧電素子３００の個別電極である各第２電極８０には、インク供給路１４側の端
部近傍から引き出され、絶縁体膜５５上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からな
るリード電極９０が接続されている。
【００３６】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、マニホールド１００
の少なくとも一部を構成するマニホールド部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介
して接合されている。このマニホールド部３１は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ
方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成
基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホール
ド１００を構成している。また、流路形成基板１０の連通部１３を圧力発生室１２毎に複
数に分割して、マニホールド部３１のみをマニホールドとしてもよい。さらに、例えば、
流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間
に介在する部材（例えば、弾性膜５０、絶縁体膜５５等）にマニホールドと各圧力発生室
１２とを連通するインク供給路１４を設けるようにしてもよい。
【００３７】
また、保護基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻
害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子保持部３２
は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封
されていても、密封されていなくてもよい。
【００３８】
このような保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例え
ば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板
１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００３９】
また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられて
いる。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔
３３内に露出するように設けられている。
【００４０】
また、保護基板３０上には、並設された圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２
０が固定されている。この駆動回路１２０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路
（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路１２０とリード電極９０とは、ボン
ディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１２１を介して電気的に接続され
ている。
【００４１】
また、このような保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプラ
イアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する
材料からなり、この封止膜４１によってマニホールド部３１の一方面が封止されている。
また、固定板４２は、比較的硬質の材料で形成されている。この固定板４２のマニホール
ド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、
マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００４２】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１では、図示しない外部インク供
給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル２
１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力発
生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、弾性
膜５０、絶縁体膜５５、第１電極６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、
各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル２１からインク滴が吐出する。
【００４３】
以上のように、本実施形態では、ノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域
に圧力発生室１２側に突出する凸部２２（の最大突出部２３）を設けることにより、ノズ
ル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口の間の領域の流路抵抗を高くしている。したがって
、圧電素子３００の駆動により圧力発生室１２に圧力変化が生じて液体が流動する際に、
各ノズル２１において、圧力発生室１２の隔壁１１側の流路抵抗と圧力発生室１２の中心
側との流路抵抗に差がほとんど生じない。これにより、本実施形態のインクジェット式記
録ヘッド１では、ノズル２１毎の液滴の吐出方向のばらつきを抑制することができ、印刷
品質を向上させることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、隣り合うノズル２１Ａの開口とノズル２１Ｂの開口は、最大突
出部２３を中心として対称となるように設けられていることにより、ノズル２１Ａ及びノ
ズル２１Ｂから吐出させる液滴の流速を均等にすることができる。これにより、ノズル毎
のばらつきが抑制されて、印刷品質をより向上させることができる。
【００４５】
（実施形態２）
図７は、実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドのノズルを示す図である。具体
的には、図７（ａ）がノズルプレートの圧力発生室側からの上面図、図７（ｂ）がノズル
プレートの側面図、図７（ｃ）がノズルプレートの断面図である。実施形態１と同一作用
を示す部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００４６】
図７に示すように、本実施形態の記録ヘッドのノズルプレート２０１には、１つの個別
流路に対してノズル２１１が２つ設けられている（ノズル２１１Ａ，２１１Ｂ）。具体的
には、圧力発生室１２の並設方向に、ノズル２１１Ａ及びノズル２１１Ｂが並んで配置さ
れている。
【００４７】
そして、圧力発生室１２には、圧力発生室１２側に突出する凸部２２１が設けられてい
る。本実施形態にかかる凸部２２１は、台形２面と三角形２面とから構成される五面体状
である。そして、凸部２２１の最大突出部２３１から傾斜する平坦な台形面に、ノズル２
１１Ａ及びノズル２１１Ｂが開口している。言い換えれば、ノズル２１１Ａの開口とノズ
ル２１１Ｂの開口の間には、凸部２２１の最大突出部２３１が配置しており、ノズル２１
１Ａ及びノズル２１１Ｂは、五面体状の凸部２２１の傾斜面に開口するように設けられて
いる。このように、圧力発生室１２側に突出する五面体状の凸部２２１の最大突出部２３
１が隣り合うノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口との間に位置するように設け
られていることにより、ノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口の間の領域は、流
路抵抗が大きくなる。
【００４８】
本実施形態では、ノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口の間の領域に、圧力発
生室１２側に突出する凸部２２１（最大突出部２３１）が設けられていることにより、ノ
ズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口の間の領域の流路抵抗が高くなる。これによ
り、ノズル２１１Ａの開口の圧力発生室１２の隔壁１１側と圧力発生室１２の中心側との
流路抵抗の差を小さくすることができる。したがって、ノズル２１１Ａの開口から吐出す
る液滴は、圧力発生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない。なお、ノズル２１１Ｂ
も同様に、ノズル２１１Ｂの開口のノズル列方向の流路抵抗の差が小さくなり、ノズル２
１１Ｂの開口から吐出する液滴は、圧力発生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない
。したがって、ノズル２１１Ａから吐出する液滴と、ノズル２１１Ｂから吐出する液滴は
、ノズル列方向にばらつきがないものとなり、印刷品質を向上させることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、隣り合うノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口は、最
大突出部２３１を中心として対称となるように設けられている。このように、凸部２２１
の最大突出部２３１から等距離にノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口が設けら
れることにより、ノズル２１１Ａの開口とノズル２１１Ｂの開口の間の領域には左右対称
の凸形状が設けられた状態となる。このような構成とすることにより、ノズル２１１Ａの
開口近傍の流路抵抗と、ノズル２１１Ｂの開口近傍の流路抵抗とを均等にすることができ
、ノズル２１１Ａ及びノズル２１１Ｂから吐出させる液滴の流速を均等にすることができ
る。これにより、ノズル毎の液滴の吐出量のばらつきが抑制されて、印刷品質をより向上
させることができる。
【００５０】
（実施形態３）
図８は、実施形態３に係るインクジェット式記録ヘッドのノズルを示す図である。具体
的には、図８（ａ）がノズルプレートの圧力発生室側からの上面図、図８（ｂ）がノズル
プレートの側面図、図８（ｃ）がノズルプレートの断面図である。実施形態１と同一作用
を示す部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００５１】
図８に示すように、本実施形態の記録ヘッドのノズルプレート２０２には、１つの個別
流路に対してノズル２１２が２つ設けられている（ノズル２１２Ａ，２１２Ｂ）。具体的
には、圧力発生室１２の並設方向に、ノズル２１２Ａ及びノズル２１２Ｂが並んで配置さ
れている。
【００５２】
そして、圧力発生室１２には、圧力発生室１２側に突出する凸部２２２が設けられてい
る。本実施形態にかかる凸部２２２は、直方体状であり、ノズル２１２Ａの開口及びノズ
ル２１２Ｂの間の領域に設けられている。なお、本実施形態では、凸部２２２全体が最大
突出部となる。
【００５３】
本実施形態では、ノズル２１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口の間の領域に、圧力発
生室１２側に突出する凸部２２２（の最大突出部２３２）が設けられていることにより、
ノズル２１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口の間の領域の流路抵抗が高くなる。これに
より、ノズル２１２Ａの開口の圧力発生室１２の隔壁１１側と圧力発生室１２の中心側と
の流路抵抗の差を小さくすることができる。したがって、ノズル２１２Ａの開口から吐出
する液滴は、圧力発生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない。なお、ノズル２１２
Ｂも同様に、ノズル２１２Ｂの開口のノズル列方向の流路抵抗の差が小さくなり、圧力発
生室１２の隔壁１１方向へ吐出することがない。したがって、ノズル２１２Ａから吐出す
る液滴と、ノズル２１２Ｂから吐出する液滴は、ノズル列方向にばらつきがないものとな
り、印刷品質を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、隣り合うノズル２１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口は、凸
部２２２を中心として対称となるように設けられている。このように、凸部２２２から等
距離にノズル２１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口が設けられることにより、ノズル２
１２Ａの開口とノズル２１２Ｂの開口の間の領域には左右対称の凸形状が形成された状態
となる。このような構成とすることにより、ノズル２１２Ａの開口近傍の流路抵抗と、ノ
ズル２１２Ｂの開口近傍の流路抵抗とを均等にすることができ、ノズル２１２Ａ及びノズ
ル２１２Ｂから吐出させる液滴の流速を均等にすることができる。これにより、ノズル毎
の液滴の吐出量のばらつきが抑制されて、印刷品質をより向上させることができる。
【００５５】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は構造や材質などを含めて、上
述した実施形態に限定されるものではない。
【００５６】
実施形態１〜３では、１つの個別流路に対してノズルを２つ設けたものを例示したが、
ノズルの数はこれに限定されるものではなく、３つ以上設けてもよい。この場合も同様に
、少なくとも隣り合うノズルの開口の間の領域に、個別流路側に突出する凸部の最大突出
部を設けるようにすればよい。
【００５７】
また、実施形態１〜３では、圧力発生室１２にノズルを設けたものを例に挙げて説明し
たが、これに限定されるものではなく、ノズルは個別流路に設けられていればよい。
【００５８】
また、実施形態３では、ノズルの開口とノズルの開口の間の領域に圧力発生室１２側に
突出する凸部２２２は、直方体状としたがこれに限定されず、三角錐状や円柱状等であっ
てもよい。
【００５９】
また、上述した実施形態では、圧力変化を生じさせてノズル開口から液滴を吐出させる
圧力発生手段として、第１電極、圧電体層、第２電極を順に積層させた撓み振動型の圧電
素子を有する記録ヘッド１を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、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
の圧電素子を有する記録ヘッド、厚膜型の圧電素子を有するインクジェット式記録ヘッド
であっても同様の効果を奏する。
【００６０】
本実施形態では、圧力発生手段として圧電素子を用いたがこれに限定されるものではな
く、圧力発生室１２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
ーター装置などを使用することができる。何れのアクチュエーター装置であっても、実装
部が流路形成基板上に設けられていればよい。
【００６１】
また、ノズルプレート２０の製造方法は、実施形態１に記載した方法に限定されるもの
ではない。例えば、ノズルプレートがシリコン単結晶基板からなる場合は、シリコン単結
晶基板からなる板状部材にドライエッチングにより凸部を形成した後、貫通孔（ノズル）
を形成してノズルプレートとしてもよい。また、凸部を形成した板状部材に、レーザー照
射等により貫通孔（ノズル）を形成してノズルプレートとしてもよい。
【００６２】
これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッド１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９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。
【００６３】
図９に示すように、インクジェット式記録ヘッド１を有する記録ヘッドユニット１Ａ及
び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、
この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付け
られたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ
及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出する
ものとしている。
【００６４】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を
介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキ
ャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５
に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙
等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになって
いる。
【００６５】
図９に示す例では、インクジェット式記録ヘッドユニット１Ａ、１Ｂは、それぞれ１つ
のインクジェット式記録ヘッド１を有するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば
、１つのインクジェット式記録ヘッドユニット１Ａ又は１Ｂが２以上のインクジェット式
記録ヘッド１を有するようにしてもよい。
【００６６】
また上述した実施形態では、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置としてインクジェット式
記録ヘッド１及び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
噴射ヘッド及びそれを具備する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１、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る。
【符号の説明】
【００６７】
１  インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  １０  流路形成基板、  １１  
隔壁、  １２  圧力発生室、  １３  連通部、  １４  インク供給路、  １５  連通路、
２０，２０１，２０２  ノズルプレート、  ２１，２１１，２１２  ノズル、  ３０  
保護基板、  ３１  マニホールド部、  ３２  圧電素子保持部、  ４０  コンプライアン
ス基板、  ６０  第１電極、  ７０  圧電体層、  ８０  第２電極、  ９０  リード電極
、  １００  マニホールド、  １２０  駆動回路、  １２１  接続配線、  ３００  圧電
素子
【図１】
2012096501.tif 000003
【図２】
2012096501.tif 000004
【図３】
2012096501.tif 000005
【図４】
2012096501.tif 000006
【図５】
2012096501.tif 000007
【図６】
2012096501.tif 000008
【図７】
2012096501.tif 000009
【図８】
2012096501.tif 000010
【図９】
2012096501.tif 000011
【図１０】
2012096501.tif 000012