(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022095047
(43)【公開日】2022-06-28
(54)【発明の名称】ヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/14 20060101AFI20220621BHJP
【ＦＩ】
B41J2/14 303
B41J2/14 607
B41J2/14 605
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020208135
(22)【出願日】2020-12-16
(71)【出願人】
【識別番号】501167725
【氏名又は名称】エスアイアイ・プリンテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】色川 大城
【テーマコード（参考）】
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C057AF40
2C057AF93
2C057AG29
2C057AG45
2C057AG68
2C057AN01
(57)【要約】
【課題】印字安定性に優れたヘッドチップを提供する。
【解決手段】ヘッドチップ５０は、Ｘ方向に配列された吐出チャネル６５がＸ方向に交差するＹ’方向に延びるアクチュエータプレート５３と、吐出チャネル６５に連通する複数のノズル孔９０が吐出チャネル６５ごとに形成され、複数のノズル孔９０はＸ方向に等間隔で配列されているノズルプレート５１と、アクチュエータプレート５３に対してノズルプレート５１とは反対側に重ね合わされ、吐出チャネル６５に連通した入口共通インク室８０および出口共通インク室８１が形成されているカバープレート５４と、を備える。複数のノズル孔９０のうち一のノズル孔９０は、一のノズル孔９０にＸ方向で隣り合う他のノズル孔９０が連通する吐出チャネル６５とは隣り合わない吐出チャネル６５に連通している。
【選択図】図３
【解決手段】ヘッドチップ５０は、Ｘ方向に配列された吐出チャネル６５がＸ方向に交差するＹ’方向に延びるアクチュエータプレート５３と、吐出チャネル６５に連通する複数のノズル孔９０が吐出チャネル６５ごとに形成され、複数のノズル孔９０はＸ方向に等間隔で配列されているノズルプレート５１と、アクチュエータプレート５３に対してノズルプレート５１とは反対側に重ね合わされ、吐出チャネル６５に連通した入口共通インク室８０および出口共通インク室８１が形成されているカバープレート５４と、を備える。複数のノズル孔９０のうち一のノズル孔９０は、一のノズル孔９０にＸ方向で隣り合う他のノズル孔９０が連通する吐出チャネル６５とは隣り合わない吐出チャネル６５に連通している。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向に配列された噴射チャネルが前記第１方向に交差する第２方向に延びるアクチュエータプレートと、
前記噴射チャネルに連通する複数の噴射孔が前記噴射チャネルごとに形成され、前記複数の噴射孔は前記第１方向に等間隔で配列されている噴射孔プレートと、
前記アクチュエータプレートに対して前記噴射孔プレートとは反対側に重ね合わされ、前記噴射チャネルに連通した共通液室が形成されているカバープレートと、
を備え、
前記複数の噴射孔のうち一の噴射孔は、前記一の噴射孔に前記第１方向で隣り合う他の噴射孔が連通する前記噴射チャネルとは隣り合わない前記噴射チャネルに連通している、
ヘッドチップ。
前記噴射チャネルに連通する複数の噴射孔が前記噴射チャネルごとに形成され、前記複数の噴射孔は前記第１方向に等間隔で配列されている噴射孔プレートと、
前記アクチュエータプレートに対して前記噴射孔プレートとは反対側に重ね合わされ、前記噴射チャネルに連通した共通液室が形成されているカバープレートと、
を備え、
前記複数の噴射孔のうち一の噴射孔は、前記一の噴射孔に前記第１方向で隣り合う他の噴射孔が連通する前記噴射チャネルとは隣り合わない前記噴射チャネルに連通している、
ヘッドチップ。
【請求項2】
前記複数の噴射孔は、
前記第１方向に延びる第１仮想直線上で等間隔に配列されている第１噴射孔と、
前記第１仮想直線と平行に延びる第２仮想直線上で等間隔に配列され、前記第１方向において隣り合う前記第１噴射孔の中間位置に位置する第２噴射孔と、
を備える、
請求項１に記載のヘッドチップ。
前記第１方向に延びる第１仮想直線上で等間隔に配列されている第１噴射孔と、
前記第１仮想直線と平行に延びる第２仮想直線上で等間隔に配列され、前記第１方向において隣り合う前記第１噴射孔の中間位置に位置する第２噴射孔と、
を備える、
請求項１に記載のヘッドチップ。
【請求項3】
前記第１方向に沿う前記噴射チャネルの間隔をＡとし、
前記第１方向に対する前記第２方向の傾斜角度をα（０°＜α＜９０°）とし、
ｎを４以上の偶数とし、
前記第１仮想直線および前記第２仮想直線の間隔をＢとした場合、
Ｂ＝Ａ×ｎ／ｔａｎ（９０°－α）
の関係を満たす、
請求項２に記載のヘッドチップ。
前記第１方向に対する前記第２方向の傾斜角度をα（０°＜α＜９０°）とし、
ｎを４以上の偶数とし、
前記第１仮想直線および前記第２仮想直線の間隔をＢとした場合、
Ｂ＝Ａ×ｎ／ｔａｎ（９０°－α）
の関係を満たす、
請求項２に記載のヘッドチップ。
【請求項4】
前記噴射チャネルそれぞれにおける両端の中心は、前記第１仮想直線および前記第２仮想直線の中間に位置する、
請求項３に記載のヘッドチップ。
請求項３に記載のヘッドチップ。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のヘッドチップを備えた液体噴射ヘッド。
【請求項6】
請求項５に記載の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
インクジェットプリンタに搭載されるインクジェットヘッドは、インクジェットヘッドに搭載されるヘッドチップを通じて被記録媒体にインクを吐出する。ヘッドチップは、インクが噴射される複数のノズル孔を有するノズルプレートと、ノズル孔に連通するとともにインクが収容された複数のチャネルを有するアクチュエータプレートと、各チャネルに連通する流路を有する流路部材と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－８９２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述したヘッドチップにおいては、例えばインク吐出時等に発生するチャネル内の圧力変動が流路を介して他のチャネル等に圧力波となって伝播（いわゆるクロストーク）し、吐出性能（印字安定性）に影響が及ぶという問題がある。具体的には、１つ以上のチャネルを駆動した際に発生した圧力波は流路に伝播し、その他のチャネル内で吐出のために発生させる圧力波の共振周波数以外の周波数成分として吐出に対する影響を与え、速度が低下または上昇する等の影響がある。これと同時に液滴のボリュームも低下したり上昇したりするため、記録紙に対する画質に影響を及ぼす。また、上述した圧力変動は、単位時間あたりの吐出量が多くなったり、液滴サイズが大きくなったりするに従い大きくなる。したがって、従来のヘッドチップにあっては、チャネル間の圧力波の伝播によって印字安定性が低下する課題がある。
【0005】
そこで本発明は、印字安定性に優れたヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示は以下の態様を採用した。
（１）本開示の一態様に係るヘッドチップは、第１方向に配列された噴射チャネルが前記第１方向に交差する第２方向に延びるアクチュエータプレートと、前記噴射チャネルに連通する複数の噴射孔が前記噴射チャネルごとに形成され、前記複数の噴射孔は前記第１方向に等間隔で配列されている噴射孔プレートと、前記アクチュエータプレートに対して前記噴射孔プレートとは反対側に重ね合わされ、前記噴射チャネルに連通した共通液室が形成されているカバープレートと、を備え、前記複数の噴射孔のうち一の噴射孔は、前記一の噴射孔に前記第１方向で隣り合う他の噴射孔が連通する前記噴射チャネルとは隣り合わない前記噴射チャネルに連通している。
（１）本開示の一態様に係るヘッドチップは、第１方向に配列された噴射チャネルが前記第１方向に交差する第２方向に延びるアクチュエータプレートと、前記噴射チャネルに連通する複数の噴射孔が前記噴射チャネルごとに形成され、前記複数の噴射孔は前記第１方向に等間隔で配列されている噴射孔プレートと、前記アクチュエータプレートに対して前記噴射孔プレートとは反対側に重ね合わされ、前記噴射チャネルに連通した共通液室が形成されているカバープレートと、を備え、前記複数の噴射孔のうち一の噴射孔は、前記一の噴射孔に前記第１方向で隣り合う他の噴射孔が連通する前記噴射チャネルとは隣り合わない前記噴射チャネルに連通している。
【0007】
仮に第１方向で隣り合う一対の噴射孔が互いに隣り合う一対の噴射チャネルに連通している場合、一方の噴射チャネルで圧力を印加して一方の噴射孔から液体を噴射する際に、共通液室を介して他方の噴射チャネルに圧力が伝搬し得る。本態様によれば、隣り合う一対の噴射孔が連通する一対の噴射チャネルに着目すると、一方の噴射チャネルと他方の噴射チャネルとの間には少なくとも１つの噴射チャネルが配置されている。このため、一方の噴射チャネルで圧力を印加して一方の噴射孔から液体を噴射する際に、共通液室を介して他方の噴射チャネルに圧力が伝播することを抑制できる。すなわち、いわゆるクロストークを抑制し、優れた印字安定性が得られる。
【0008】
（２）上記（１）の態様のヘッドチップにおいて、前記複数の噴射孔は、前記第１方向に延びる第１仮想直線上で等間隔に配列されている第１噴射孔と、前記第１仮想直線と平行に延びる第２仮想直線上で等間隔に配列され、前記第１方向において隣り合う前記第１噴射孔の中間位置に位置する第２噴射孔と、を備えていてもよい。
【0009】
本態様によれば、第１方向において第１噴射孔の間に第２噴射孔が位置するので、複数の噴射孔が一直線上に配列されている構成と比べて解像度を向上させることができる。
【0010】
（３）上記（２）の態様のヘッドチップにおいて、前記第１方向に沿う前記噴射チャネルの間隔をＸとし、前記第１方向に対する前記第２方向の傾斜角度をα（０°＜α＜９０°）とし、ｎを４以上の偶数とし、前記第１仮想直線および前記第２仮想直線の間隔をＹとした場合、Ｙ＝Ｘ×ｎ／ｔａｎ（９０°－α）の関係を満たしてもよい。
【0011】
本態様によれば、第１方向で隣り合う一対の噴射孔を、互いに隣り合わない一対の噴射チャネルに連通させることができる。
【0012】
（４）上記（３）の態様のヘッドチップにおいて、前記噴射チャネルそれぞれにおける両端の中心は、前記第１仮想直線および前記第２仮想直線の中間に位置してもよい。
【0013】
本態様によれば、噴射チャネルが互いに同形に形成され、かつ噴射チャネルがその延在方向の垂直面に対して面対称に形成されている場合に、第１噴射孔および第２噴射孔を圧力波の共振点に設けることができる。よって、液体の着弾を安定させることができる。
【0014】
（５）本開示の一態様に係る液体噴射ヘッドは、上記（１）から（４）のいずれかの態様に係るヘッドチップを備えている。
【0015】
本態様によれば、上記いずれかの態様に係るヘッドチップを備えているので、印字品質に優れた液体噴射ヘッドを提供できる。
【0016】
（６）本開示の一態様に係る液体噴射記録装置は、上記（５）の態様に係る液体噴射ヘッドを備えている。
【0017】
本態様によれば、上記態様に係る液体噴射ヘッドを備えているので、印字品質に優れた液体噴射記録装置を提供できる。
【発明の効果】
【0018】
本開示の一態様によれば、印字安定性に優れたヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施形態のプリンタの概略構成図である。
【図2】実施形態のインクジェットヘッドおよびインク循環機構の概略構成図である。
【図3】実施形態のヘッドチップの分解斜視図である。
【図4】実施形態のアクチュエータプレートの底面図である。
【図7】実施形態の第１変形例のアクチュエータプレートの底面図である。
【図8】実施形態の第２変形例のアクチュエータプレートの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
【0021】
＜プリンタ＞
図１は、実施形態のプリンタの概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のプリンタ（液体噴射記録装置）１は、一対の搬送機構２，３と、インクタンク４と、インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）５と、インク循環機構６と、走査機構７と、を備えている。
図１は、実施形態のプリンタの概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のプリンタ（液体噴射記録装置）１は、一対の搬送機構２，３と、インクタンク４と、インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）５と、インク循環機構６と、走査機構７と、を備えている。
【0022】
以下の説明では、必要に応じてＸ，Ｙ，Ｚの直交座標系を用いて説明する。この場合、Ｘ方向（第１方向）は被記録媒体Ｐ（例えば、紙等）の搬送方向（副走査方向）に一致している。Ｙ方向は走査機構７の走査方向（主走査方向）に一致している。Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交する高さ方向（鉛直方向）を示している。以下の説明では、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向のうち、図中矢印側をプラス（＋）側とし、矢印とは反対側をマイナス（－）側として説明する。本実施形態において、＋Ｚ側は鉛直方向の上方に相当し、－Ｚ側は鉛直方向の下方に相当する。
【0023】
搬送機構２，３は、被記録媒体Ｐを＋Ｘ側に搬送する。搬送機構２，３は、例えばＹ方向に延びる一対のローラ１１，１２をそれぞれ含んでいる。
インクタンク４は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクが各別に収容されている。各インクジェットヘッド５は、接続されたインクタンク４に応じてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクをそれぞれ吐出可能に構成されている。なお、インクタンク４に収容されるインクは、導電性インクであっても、非導電性インクであってもよい。
インクタンク４は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクが各別に収容されている。各インクジェットヘッド５は、接続されたインクタンク４に応じてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクをそれぞれ吐出可能に構成されている。なお、インクタンク４に収容されるインクは、導電性インクであっても、非導電性インクであってもよい。
【0024】
図２は、実施形態のインクジェットヘッドおよびインク循環機構の概略構成図である。
図１および図２に示すように、インク循環機構６は、インクタンク４とインクジェットヘッド５との間でインクを循環させる。具体的に、インク循環機構６は、インク供給管２１およびインク排出管２２を有する循環流路２３と、インク供給管２１に接続された加圧ポンプ２４と、インク排出管２２に接続された吸引ポンプ２５と、を備えている。
図１および図２に示すように、インク循環機構６は、インクタンク４とインクジェットヘッド５との間でインクを循環させる。具体的に、インク循環機構６は、インク供給管２１およびインク排出管２２を有する循環流路２３と、インク供給管２１に接続された加圧ポンプ２４と、インク排出管２２に接続された吸引ポンプ２５と、を備えている。
【0025】
加圧ポンプ２４は、インク供給管２１内を加圧し、インク供給管２１を通してインクジェットヘッド５にインクを送り出している。これにより、インクジェットヘッド５に対してインク供給管２１側は正圧となっている。
【0026】
吸引ポンプ２５は、インク排出管２２内を減圧し、インク排出管２２内を通してインクジェットヘッド５からインクを吸引している。これにより、インクジェットヘッド５に対してインク排出管２２側は負圧となっている。インクは、加圧ポンプ２４および吸引ポンプ２５の駆動により、インクジェットヘッド５とインクタンク４との間を、循環流路２３を通して循環可能となっている。
【0027】
走査機構７は、インクジェットヘッド５をＹ方向に往復走査させる。走査機構７は、Ｙ方向に延びるガイドレール２８と、ガイドレール２８に移動可能に支持されたキャリッジ２９と、を備えている。
【0028】
図１に示すように、インクジェットヘッド５は、キャリッジ２９に搭載されている。図示の例では、複数のインクジェットヘッド５が、一つのキャリッジ２９にＹ方向に並んで搭載されている。インクジェットヘッド５は、ヘッドチップ５０（図３参照）と、インク循環機構６およびヘッドチップ５０間を接続するインク供給部（不図示）と、ヘッドチップ５０に駆動電圧を印加する制御部（不図示）と、を備えている。
【0029】
＜ヘッドチップ＞
図３は、実施形態のヘッドチップの分解斜視図である。
図３に示すヘッドチップ５０は、インクタンク４との間でインクを循環させるとともに、後述する吐出チャネル６５からインクを吐出する、いわゆる循環式サイドシュートタイプのヘッドチップである。ヘッドチップ５０は、ノズルプレート５１（噴射孔プレート）と、アクチュエータプレート５３と、カバープレート５４と、流路プレート５５（図５参照）と、を備えている。ヘッドチップ５０は、ノズルプレート５１、アクチュエータプレート５３、カバープレート５４が、この順番にＺ方向に積層された構成である。以下の説明では、Ｚ方向のうち、ノズルプレート５１からカバープレート５４に向かう方向（＋Ｚ側）を裏側とし、カバープレート５４からノズルプレート５１に向かう方向（－Ｚ側）を表側として説明する場合がある。
図３は、実施形態のヘッドチップの分解斜視図である。
図３に示すヘッドチップ５０は、インクタンク４との間でインクを循環させるとともに、後述する吐出チャネル６５からインクを吐出する、いわゆる循環式サイドシュートタイプのヘッドチップである。ヘッドチップ５０は、ノズルプレート５１（噴射孔プレート）と、アクチュエータプレート５３と、カバープレート５４と、流路プレート５５（図５参照）と、を備えている。ヘッドチップ５０は、ノズルプレート５１、アクチュエータプレート５３、カバープレート５４が、この順番にＺ方向に積層された構成である。以下の説明では、Ｚ方向のうち、ノズルプレート５１からカバープレート５４に向かう方向（＋Ｚ側）を裏側とし、カバープレート５４からノズルプレート５１に向かう方向（－Ｚ側）を表側として説明する場合がある。
【0030】
アクチュエータプレート５３は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電材料で形成されている。アクチュエータプレート５３は、例えば分極方向がＺ方向で異なる２枚の圧電板を積層してなる、いわゆるシェブロン基板である。但し、アクチュエータプレート５３は、分極方向がＺ方向の全域で一方向な、いわゆるモノポール基板であってもよい。
【0031】
【0032】
図４に示すように、チャネル列６１は、インクが充填される吐出チャネル（噴射チャネル）６５と、インクが充填されない非吐出チャネル６６と、を有している。各チャネル６５，６６は、－Ｚ側から見た平面視において、それぞれＸ方向に鋭角をなして交差するＹ’方向（第２方向）に直線状に延びるとともに、Ｘ方向に間隔をあけて交互に並んでいる。Ｙ’方向は、Ｚ方向に直交し、かつＹ方向に交差している。本実施形態において、＋Ｙ’側は＋Ｘ側および＋Ｙ側の間を向く方向である。アクチュエータプレート５３のうち、吐出チャネル６５および非吐出チャネル６６間に位置する部分は、吐出チャネル６５および非吐出チャネル６６間をＸ方向で仕切る駆動壁６３（図３参照）を構成している。複数の吐出チャネル６５は、互いに同形に形成されている。複数の非吐出チャネル６６は、互いに同形に形成されている。
【0033】
図５は、図４のＶ－Ｖ線に相当するヘッドチップの断面図である。
図５に示すように、吐出チャネル６５は、Ｙ’方向の垂直面に対して面対称に形成されている。吐出チャネル６５は、Ｙ’Ｚ断面において、表面側に向けて凸の湾曲形状に形成されている。吐出チャネル６５は、例えば円板状のダイサーをアクチュエータプレート５３の裏面側（＋Ｚ側）から進入させることで形成される。具体的に、吐出チャネル６５は、Ｙ’方向の両端部に位置する切り上がり部６５ａと、各切り上がり部６５ａ間に位置する貫通部６５ｂと、を有している。
図５に示すように、吐出チャネル６５は、Ｙ’方向の垂直面に対して面対称に形成されている。吐出チャネル６５は、Ｙ’Ｚ断面において、表面側に向けて凸の湾曲形状に形成されている。吐出チャネル６５は、例えば円板状のダイサーをアクチュエータプレート５３の裏面側（＋Ｚ側）から進入させることで形成される。具体的に、吐出チャネル６５は、Ｙ’方向の両端部に位置する切り上がり部６５ａと、各切り上がり部６５ａ間に位置する貫通部６５ｂと、を有している。
【0034】
切り上がり部６５ａは、Ｙ’Ｚ断面上で円弧状に延びている。切り上がり部６５ａは、Ｙ’方向において貫通部６５ｂから離れるに従い裏側に向けて湾曲しながら延びている。
貫通部６５ｂは、アクチュエータプレート５３をＺ方向に貫通している。
貫通部６５ｂは、アクチュエータプレート５３をＺ方向に貫通している。
【0035】
図６は、図４のＶＩ－ＶＩ線に相当するヘッドチップの断面図である。
図６に示すように、非吐出チャネル６６は、駆動壁６３を間に挟んで吐出チャネル６５とＸ方向で隣り合っている。非吐出チャネル６６は、例えば円板状のダイサーをアクチュエータプレート５３の表面側（－Ｚ側）から進入させることで形成される。非吐出チャネル６６は、貫通部６６ａと、浅溝部６６ｂと、を備えている。
図６に示すように、非吐出チャネル６６は、駆動壁６３を間に挟んで吐出チャネル６５とＸ方向で隣り合っている。非吐出チャネル６６は、例えば円板状のダイサーをアクチュエータプレート５３の表面側（－Ｚ側）から進入させることで形成される。非吐出チャネル６６は、貫通部６６ａと、浅溝部６６ｂと、を備えている。
【0036】
貫通部６６ａは、アクチュエータプレート５３をＺ方向に貫通している。すなわち、貫通部６６ａは、Ｚ方向における溝深さが一様に形成されている。
浅溝部６６ｂは、非吐出チャネル６６のうち－Ｙ’側端部を構成している。浅溝部６６ｂは、アクチュエータプレート５３の－Ｙ側の側面に至るまで溝深さが一定となるように形成されている。
浅溝部６６ｂは、非吐出チャネル６６のうち－Ｙ’側端部を構成している。浅溝部６６ｂは、アクチュエータプレート５３の－Ｙ側の側面に至るまで溝深さが一定となるように形成されている。
【0037】
図５に示すように、吐出チャネル６５のＹ’方向に延びる内面（駆動壁６３のうち、各吐出チャネル６５に面する内側面）には、共通電極７５がそれぞれ形成されている。共通電極７５は、Ｙ’方向における長さが吐出チャネル６５の貫通部６５ｂと同等（アクチュエータプレート５３の表面における吐出チャネル６５の開口長と同等）とされている。
【0038】
図６に示すように、非吐出チャネル６６のＹ’方向に延びる内面（駆動壁６３のうち、各非吐出チャネル６６に面する内側面）には、個別電極７７が形成されている。個別電極７７は、貫通部６６ａから浅溝部６６ｂにわたって形成されている。
【0039】
アクチュエータプレート５３の表面には、フレキシブルプリント基板５６が圧着されている。フレキシブルプリント基板５６は、アクチュエータプレート５３の表面に形成された図示しない端子を介して、共通電極７５および個別電極７７に電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板５６は、アクチュエータプレート５３の外側を通って＋Ｚ側に引き出されている。
【0040】
図３に示すように、カバープレート５４は、非吐出チャネル６６を閉塞するようにアクチュエータプレート５３の裏面に重ね合わせて接合されている。カバープレート５４には、入口共通インク室（共通液室）８０および出口共通インク室（共通液室）８１が形成されている。なお、図４において、入口共通インク室８０および出口共通インク室８１を仮想線で示している。
【0041】
図３および図４に示すように、入口共通インク室８０は、カバープレート５４のうち、チャネル列６１の吐出チャネル６５における＋Ｙ側端部と平面視で重なる位置に形成されている。入口共通インク室８０は、カバープレート５４をＺ方向に貫通するとともに、Ｘ方向に沿って延在している。これにより、入口共通インク室８０は、チャネル列６１の各吐出チャネル６５にまとめて連通している。
【0042】
出口共通インク室８１は、カバープレート５４のうち、チャネル列６１の吐出チャネル６５における－Ｙ側端部と平面視で重なる位置に形成されている。出口共通インク室８１は、カバープレート５４をＺ方向で貫通するとともに、Ｘ方向に沿って延在している。これにより、出口共通インク室８１は、チャネル列６１の吐出チャネル６５にまとめて連通している。したがって、入口共通インク室８０および出口共通インク室８１は、それぞれ各吐出チャネル６５に連通する一方、非吐出チャネル６６には連通していない。
【0043】
図５および図６に示すように、流路プレート５５は、カバープレート５４の裏面に重ね合わせて接合されている。流路プレート５５には、上述したインク供給管２１内を流通するインクを入口共通インク室８０内に供給するための入口流路８５が形成されている。また、流路プレート５５には、出口共通インク室８１内を流通するインクを上述したインク排出管２２に排出するための出口流路８６が形成されている。
【0044】
図３に示すように、ノズルプレート５１は、アクチュエータプレート５３の表面に重ね合わせて接合されている。ノズルプレート５１は、Ｙ方向における幅がアクチュエータプレート５３よりも小さくなるように形成されている。本実施形態において、ノズルプレート５１は、ステンレス鋼の金属材料（ステンレス鋼やＮｉ－Ｐｄ等）により形成されている。但し、ノズルプレート５１は、金属材料の他、ポリイミド等の樹脂材料や、ガラス、シリコン等による単層構造、または積層構造であってもよい。
【0045】
ノズルプレート５１には、ノズルプレート５１をＺ方向に貫通し、吐出チャネル６５に連通する複数のノズル孔（噴射孔）９０が形成されている。複数のノズル孔９０は、吐出チャネル６５ごとに形成されている。複数のノズル孔９０は、Ｙ方向から見てＸ方向に等間隔で配列されている。複数のノズル孔９０は、第１ノズル列９１Ａを構成する第１ノズル孔（第１噴射孔）９０Ａと、Ｘ方向に延びる第２ノズル列９１Ｂを構成する第２ノズル孔（第２噴射孔）９０Ｂと、を備える。第１ノズル列９１Ａおよび第２ノズル列９１Ｂは、Ｙ方向に間隔をあけて設けられている。なお、図４においては、ノズル孔９０を仮想線で示している。
【0046】
図４に示すように、第１ノズル孔９０Ａは、平面視でＸ方向に延びる第１仮想直線Ｌ１上で等間隔に配列されている。第２ノズル孔９０Ｂは、平面視でＸ方向に延びる第２仮想直線Ｌ２上で等間隔に配列されている。第１仮想直線Ｌ１および第２仮想直線Ｌ２の中間は、平面視で各吐出チャネル６５の両端の中心に位置している。第２ノズル孔９０Ｂは、Ｘ方向において隣り合う第１ノズル孔９０Ａの中間位置に配置されている。これにより、第１ノズル孔９０Ａおよび第２ノズル孔９０Ｂは、Ｘ方向において互い違いに配置されている。
【0047】
図５に示すように、ノズル孔９０は、例えば裏側から表側に向かうに従い内径が漸次縮小するテーパ状に形成されている。第１ノズル孔９０Ａは、吐出チャネル６５の貫通部６５ｂのうち吐出チャネル６５の両端の中心よりも－Ｙ’側の部分に連通している。第２ノズル孔９０Ｂは、吐出チャネル６５の貫通部６５ｂのうち吐出チャネル６５の両端の中心よりも＋Ｙ’側の部分に連通している。
【0048】
吐出チャネル６５とノズル孔９０との位置関係について、図４を参照して説明する。
ここで、Ｘ方向に沿う吐出チャネル６５の間隔をＡとする。Ｘ方向に対するＹ’方向の傾斜角度をα（０°＜α＜９０°）とする。第１仮想直線Ｌ１および第２仮想直線Ｌ２の間隔をＢとする。ｎを４以上の偶数（本実施形態では４）とした場合、ヘッドチップ５０は、下記の式（１）の関係を満たすように形成される。
Ｂ＝Ａ×ｎ／ｔａｎ（９０°－α） ・・・（１）
ここで、Ｘ方向に沿う吐出チャネル６５の間隔をＡとする。Ｘ方向に対するＹ’方向の傾斜角度をα（０°＜α＜９０°）とする。第１仮想直線Ｌ１および第２仮想直線Ｌ２の間隔をＢとする。ｎを４以上の偶数（本実施形態では４）とした場合、ヘッドチップ５０は、下記の式（１）の関係を満たすように形成される。
Ｂ＝Ａ×ｎ／ｔａｎ（９０°－α） ・・・（１）
【0049】
これにより、各ノズル孔９０は、該ノズル孔９０にＸ方向で隣り合う他のノズル孔９０が連通する吐出チャネル６５とは隣り合わない吐出チャネル６５に連通している。具体的には、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに＋Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、２つの吐出チャネル６５を間に挟んで－Ｘ側に配置されている。また、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに－Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、４つの吐出チャネル６５を間に挟んで配置されている。
【0050】
＜プリンタの動作＞
次に、上述したように構成されたプリンタ１を利用して、被記録媒体Ｐに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図１に示す４つのインクタンク４にはそれぞれ異なる色のインクが十分に封入されているものとする。また、インクタンク４内のインクがインク循環機構６を介してインクジェットヘッド５内に充填された状態となっている。
次に、上述したように構成されたプリンタ１を利用して、被記録媒体Ｐに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図１に示す４つのインクタンク４にはそれぞれ異なる色のインクが十分に封入されているものとする。また、インクタンク４内のインクがインク循環機構６を介してインクジェットヘッド５内に充填された状態となっている。
【0051】
このような初期状態のもと、プリンタ１を作動させると、被記録媒体Ｐが搬送機構２，３のローラ１１，１２に挟み込まれながら＋Ｘ側に搬送される。また、これと同時にキャリッジ２９がＹ方向に移動することで、キャリッジ２９に搭載されたインクジェットヘッド５がＹ方向に往復移動する。
インクジェットヘッド５が往復移動する間に、各インクジェットヘッド５よりインクを被記録媒体Ｐに適宜吐出させる。これにより、被記録媒体Ｐに対して文字や画像等の記録を行うことができる。
インクジェットヘッド５が往復移動する間に、各インクジェットヘッド５よりインクを被記録媒体Ｐに適宜吐出させる。これにより、被記録媒体Ｐに対して文字や画像等の記録を行うことができる。
【0052】
ここで、各インクジェットヘッド５の動きについて、以下に詳細に説明する。
本実施形態のような循環式サイドシュートタイプのインクジェットヘッド５では、まず図２に示す加圧ポンプ２４および吸引ポンプ２５を作動させることで、循環流路２３内にインクを流通させる。この場合、インク供給管２１を流通するインクは、入口共通インク室８０を通して各吐出チャネル６５内に供給される。各吐出チャネル６５内に供給されたインクは、各吐出チャネル６５をＹ’方向に流通する。その後、インクは、出口共通インク室８１に排出された後、インク排出管２２を通してインクタンク４に戻される。これにより、インクジェットヘッド５とインクタンク４との間でインクを循環させることができる。
本実施形態のような循環式サイドシュートタイプのインクジェットヘッド５では、まず図２に示す加圧ポンプ２４および吸引ポンプ２５を作動させることで、循環流路２３内にインクを流通させる。この場合、インク供給管２１を流通するインクは、入口共通インク室８０を通して各吐出チャネル６５内に供給される。各吐出チャネル６５内に供給されたインクは、各吐出チャネル６５をＹ’方向に流通する。その後、インクは、出口共通インク室８１に排出された後、インク排出管２２を通してインクタンク４に戻される。これにより、インクジェットヘッド５とインクタンク４との間でインクを循環させることができる。
【0053】
そして、キャリッジ２９（図１参照）の移動によってインクジェットヘッド５の往復移動が開始されると、フレキシブルプリント基板５６を介して電極７５，７７に駆動電圧が印加される。この際、個別電極７７を駆動電位Ｖｄｄとし、共通電極７５を基準電位ＧＮＤとして各電極７５，７７間に駆動電圧を印加する。すると、吐出チャネル６５を画成する２つ駆動壁６３に厚み滑り変形が生じ、これら２つの駆動壁６３が非吐出チャネル６６側へ突出するように変形する。すなわち、各電極７５，７７間に電圧を印加することで、駆動壁６３がＺ方向の中間部分を中心にしてＶ字状に屈曲変形する。これにより、吐出チャネル６５の容積が増大する。そして、吐出チャネル６５の容積が増大したことにより、入口共通インク室８０内に貯留されたインクが吐出チャネル６５内に誘導される。吐出チャネル６５の内部に誘導されたインクは、圧力波となって吐出チャネル６５の内部に伝播する。圧力波がノズル孔９０に到達したタイミングで、電極７５，７７間に印加した電圧をゼロにする。これにより、駆動壁６３が復元し、一旦増大した吐出チャネル６５の容積が元の容積に戻る。この動作によって、吐出チャネル６５の内部の圧力が増加し、インクが加圧される。その結果、液滴状のインクがノズル孔９０を通って外部に吐出されることで、上述したように被記録媒体Ｐに文字や画像等を記録することができる。
【0054】
以上に説明したように、本実施形態では、複数のノズル孔９０のうち一のノズル孔９０は、一のノズル孔９０にＸ方向で隣り合う他のノズル孔９０が連通する吐出チャネル６５とは隣り合わない吐出チャネル６５に連通している。仮にＸ方向で隣り合う一対のノズル孔９０が互いに隣り合う一対の吐出チャネルに連通している場合、一方の吐出チャネルで圧力を印加して一方のノズル孔９０からインクを噴射する際に、入口共通インク室および出口共通インク室の少なくともいずれか一方を介して他方の吐出チャネルに圧力が伝搬し得る。本実施形態によれば、隣り合う一対のノズル孔９０が連通する一対の吐出チャネル６５に着目すると、一方の吐出チャネル６５と他方の吐出チャネル６５との間には少なくとも１つ（本実施形態では２つまたは４つ）の吐出チャネル６５が配置されている。このため、一方の吐出チャネル６５で圧力を印加して一方のノズル孔９０からインクを噴射する際に、入口共通インク室８０または出口共通インク室８１を介して他方の吐出チャネル６５に圧力が伝播することを抑制できる。すなわち、いわゆるクロストークを抑制し、優れた印字安定性が得られる。
【0055】
また、複数のノズル孔９０は、Ｘ方向に延びる第１仮想直線Ｌ１上で等間隔に配列されている第１ノズル孔９０Ａと、第１仮想直線Ｌ１と平行に延びる第２仮想直線Ｌ２上で等間隔に配列され、Ｘ方向において隣り合う一対の第１ノズル孔９０Ａの中間位置に位置する第２ノズル孔９０Ｂと、を備える。この構成によれば、Ｘ方向において第１ノズル孔９０Ａの間に第２ノズル孔９０Ｂが位置するので、複数のノズル孔が一直線上に配列されている構成と比べて解像度を向上させることができる。
【0056】
ここで、仮に上記の式（１）においてｎ＝２の場合には、１つの第１ノズル孔９０Ａ、およびその第１ノズル孔９０Ａに－Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂは、互いに隣り合う一対の吐出チャネルに連通する。また、仮に上記の式（１）においてｎが奇数の場合には、１つの吐出チャネルに第１ノズル孔９０Ａおよび第２ノズル孔９０Ｂがそれぞれ１つずつ連通する。本実施形態のヘッドチップ５０は、ｎ＝４として上記の式（１）の関係を満たすように形成されているので、Ｘ方向で隣り合う一対のノズル孔９０を、互いに隣り合わない一対の吐出チャネル６５に連通させることができる。
【0057】
また、吐出チャネル６５それぞれにおける両端の中心は、平面視で第１仮想直線Ｌ１および第２仮想直線Ｌ２の中間に位置する。この構成によれば、本実施形態のように吐出チャネル６５が互いに同形に形成され、かつ吐出チャネル６５がその延在方向（Ｙ’方向）の垂直面に対して面対称に形成されている場合に、第１ノズル孔９０Ａおよび第２ノズル孔９０Ｂを圧力波の共振点に設けることができる。よって、インクの着弾を安定させることができる。
【0058】
そして、本実施形態のインクジェットヘッド５およびプリンタ１では、上述したようにクロストークが抑制されて印字安定性に優れたヘッドチップ５０を備えるので、印字品質に優れたインクジェットヘッド５およびプリンタ１を提供できる。
【0059】
図７は、実施形態の第１変形例のアクチュエータプレートの底面図である。
第１変形例のアクチュエータプレート１５３は、ｎ＝６とした場合、上記の式（１）の関係を満たすように形成されている。これにより、図７に示すように、各ノズル孔９０は、該ノズル孔９０にＸ方向で隣り合う他のノズル孔９０が連通する吐出チャネル６５とは隣り合わない吐出チャネル６５に連通している。具体的には、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに＋Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、４つの吐出チャネル６５を間に挟んで－Ｘ側に配置されている。また、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに－Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、６つの吐出チャネル６５を間に挟んで配置されている。したがって、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
第１変形例のアクチュエータプレート１５３は、ｎ＝６とした場合、上記の式（１）の関係を満たすように形成されている。これにより、図７に示すように、各ノズル孔９０は、該ノズル孔９０にＸ方向で隣り合う他のノズル孔９０が連通する吐出チャネル６５とは隣り合わない吐出チャネル６５に連通している。具体的には、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに＋Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、４つの吐出チャネル６５を間に挟んで－Ｘ側に配置されている。また、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに－Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、６つの吐出チャネル６５を間に挟んで配置されている。したがって、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0060】
図８は、実施形態の第２変形例のアクチュエータプレートの底面図である。
第２変形例のアクチュエータプレート２５３は、ｎ＝８とした場合、上記の式（１）の関係を満たすように形成されている。これにより、図８に示すように、各ノズル孔９０は、該ノズル孔９０にＸ方向で隣り合う他のノズル孔９０が連通する吐出チャネル６５とは隣り合わない吐出チャネル６５に連通している。具体的には、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに＋Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、６つの吐出チャネル６５を間に挟んで－Ｘ側に配置されている。また、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに－Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、８つの吐出チャネル６５を間に挟んで配置されている。したがって、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
第２変形例のアクチュエータプレート２５３は、ｎ＝８とした場合、上記の式（１）の関係を満たすように形成されている。これにより、図８に示すように、各ノズル孔９０は、該ノズル孔９０にＸ方向で隣り合う他のノズル孔９０が連通する吐出チャネル６５とは隣り合わない吐出チャネル６５に連通している。具体的には、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに＋Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、６つの吐出チャネル６５を間に挟んで－Ｘ側に配置されている。また、１つの第１ノズル孔９０Ａに着目すると、第１ノズル孔９０Ａが連通する吐出チャネル６５は、第１ノズル孔９０Ａに－Ｘ側で隣り合う第２ノズル孔９０Ｂが連通する吐出チャネル６５に対して、８つの吐出チャネル６５を間に挟んで配置されている。したがって、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0061】
なお、本開示の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、液体噴射記録装置の一例として、インクジェットプリンタ１を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であってもよい。
例えば、上記実施形態では、液体噴射記録装置の一例として、インクジェットプリンタ１を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であってもよい。
【0062】
上記実施形態では、印刷時にインクジェットヘッドが被記録媒体に対して移動する構成（いわゆる、シャトル機）を例にして説明をしたが、この構成に限られない。本開示に係る構成は、インクジェットヘッドを固定した状態で、インクジェットヘッドに対して被記録媒体を移動させる構成（いわゆる、固定ヘッド機）に採用してもよい。
上記実施形態では、Ｚ方向が鉛直方向に一致する構成について説明したが、この構成のみに限らず、Ｚ方向を水平方向に沿わせてもよい。
上記実施形態では、Ｚ方向が鉛直方向に一致する構成について説明したが、この構成のみに限らず、Ｚ方向を水平方向に沿わせてもよい。
【0063】
上記実施形態では、被記録媒体Ｐが紙の場合について説明したが、この構成に限られない。被記録媒体Ｐは、紙に限らず、金属材料や樹脂材料であってもよく、食品等であってもよい。
上記実施形態では、液体噴射ヘッドが液体噴射記録装置に搭載された構成について説明したが、この構成に限られない。すなわち、液体噴射ヘッドから噴射される液体は、被記録媒体に着弾させるものに限らず、例えば調剤中に配合する薬液や、食品に添加する調味料や香料等の食品添加物、空気中に噴射する芳香剤等であってもよい。
上記実施形態では、液体噴射ヘッドが液体噴射記録装置に搭載された構成について説明したが、この構成に限られない。すなわち、液体噴射ヘッドから噴射される液体は、被記録媒体に着弾させるものに限らず、例えば調剤中に配合する薬液や、食品に添加する調味料や香料等の食品添加物、空気中に噴射する芳香剤等であってもよい。
【0064】
上記実施形態では、ヘッドチップ５０が上記の式（１）においてｎが４の場合の構成であったが、これに限定されず、ｎが６以上の偶数の場合の構成であってもよい。
上記実施形態では、アクチュエータプレート５３にチャネル列６１が１列設けられているが、チャネル列は複数列設けられていてもよい。
上記実施形態では、アクチュエータプレート５３にチャネル列６１が１列設けられているが、チャネル列は複数列設けられていてもよい。
【0065】
上記実施形態では、ヘッドチップ５０は、アクチュエータプレート５３にノズルプレート５１を重ね合わせた構成を有しているが、ヘッドチップの構成はこれに限定されない。ヘッドチップは、アクチュエータプレートとノズルプレートとの間に、吐出チャネルおよびノズル孔に連通する連通孔が形成された中間プレートが介在した構成を有していてもよい。
【0066】
その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【0067】
１…プリンタ（液体噴射記録装置） ５…インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド） ５０…ヘッドチップ ５１…ノズルプレート（噴射孔プレート） ５３…アクチュエータプレート ５４…カバープレート ６５…吐出チャネル（噴射チャネル） ８０…入口共通インク室（共通液室） ８１…出口共通インク室（共通液室） ９０…ノズル孔（噴射孔） ９０Ａ…第１ノズル孔（第１噴射孔） ９０Ｂ…第２ノズル孔（第２噴射孔） Ｌ１…第１仮想直線 Ｌ２…第２仮想直線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】