JP2002001953A - インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットヘッド１において、下部ブロ
ック４１と上部ブロック４２とを接着する接着剤のはみ
出しや流路形状の不具合によるインクの流通不良を防止
する。 【解決手段】 オリフィス板２３と圧力室形成部材２６
との間に、スペーサ２４を設ける。スペーサ２４のイン
ク導入口１９をオリフィス１４よりも大きくし、接着層
２５からはみ出した接着剤を保持する段差部３３を形成
する。インク流路形成部材２２は、４枚の流路形成板２
２ａ〜２２ｄを積層することにより形成されている。流
路形成板２２ａ〜２２ｄの吐出流路形成用開口３２ａ〜
３２ｄは、ノズル１３側に向かって開口面積が徐々に減
少するように形成されている。吐出流路形成用開口３２
ａ〜３２ｄは、それぞれ円形に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド及びインクジェット式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平９−２３４８６
４号公報に開示されているように、微小なインク滴を吐
出して紙等の記録媒体に付着し、当該記録媒体に画像等
を形成するインクジェットヘッドは知られている。

【０００３】図５に示すように、この種のインクジェッ
トヘッドは、ノズル１０１が形成されたノズル板１０２
と、インク流路形成部材１０３と、オリフィス板１０４
と、圧力室形成部材１０６と、圧電アクチュエータ１１
１とが順に積層されて形成されている。圧力室形成部材
１０６の内部には圧力室１１２が区画形成され、インク
流路形成部材１０３の内部には共通インク室１１３及び
吐出流路１１４が形成されている。共通インク室１１３
と圧力室１１２とは、オリフィス板１０４に設けられた
オリフィス１０５を通じて連通し、当該オリフィス１０
５を通って共通インク室１１３から圧力室１１２にイン
クが導入されるようになっている。吐出流路１１４は圧
力室１１２とノズル１０１との間に形成され、圧電アク
チュエータ１１１によって圧力室１１２に圧力が加えら
れると、圧力室１１２のインクは当該吐出流路１１４を
通ってノズル１０１から吐出される。圧電アクチュエー
タ１１１は、振動板１０７、下部電極１０８、圧電体１
０９及び上部電極１１０が順に積層されて形成されてい
る。

【０００４】上記インクジェットヘッドは、ノズル板１
０２、インク流路形成部材１０３及びオリフィス板１０
４を積層してなる下部ブロック１１６と、圧力室形成部
材１０６及び圧電アクチュエータ１１１を積層してなる
上部ブロック１１７とをそれぞれ製作した後、これら下
部ブロック１１６と上部ブロック１１７とを接着剤１１
５で貼り付けることによって製造されている。

【０００５】インク滴を吐出する際には、圧電アクチュ
エータ１１１の上部電極１１０と下部電極１０８との間
に電圧が印加され、圧電体１０９の伸縮に従って振動板
１０７がたわみ変形を起こす。この振動板１０７の変形
により、圧力室１１２内のインクは圧力を受け、ノズル
１０１からインク滴が吐出される。そして、両電極１１
０，１０８間の電圧が除去されると、振動板１０７は元
の状態に戻り、オリフィス１０５を通じて共通インク室
１１３から圧力室１１２にインクが補給される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、画像の高密度化
等を図るために、ヘッドの微細化が進められている。し
かし、ヘッドの各構成部材の寸法を単に小さくしただけ
では、ヘッド内部のインクの流通状態が悪化し、インク
の吐出性能は低下する。その主な原因は、以下のように
考えられる。

【０００７】すなわち、第一に、ヘッドの微細化が進む
と、上部ブロック１１７と下部ブロック１１６との間の
接着面も小さくなり、これらブロック１１６，１１７の
接着は従来以上に難しくなる。接着面が小さいため、接
着不良が生じやすくなるからである。このような接着不
良が生じると、ヘッド内部においてインクの漏れが発生
する。そのため、両ブロック１１６，１１７を確実に接
着するためには、接着剤の量を多めにする必要がある。
しかし、接着剤の量が多いと、接着剤は接着面からはみ
出しやすくなる。そして、図５に示すように、はみ出し
た接着剤１１５はオリフィス１０５の一部を覆ったり、
吐出流路１１４の内側に突出して、インクの円滑な流通
を阻害する要因となる。はみ出した接着剤がオリフィス
１０５にまでたどり着かないように、オリフィス１０５
を圧力室１１２の区画壁１１９から十分離れた位置に設
けることも考えられるが、そうすると、オリフィス１０
５の裏側に大きな死水域１２０ができ、この死水域１２
０に気泡がたまることによって、アクチュエータのたわ
みに伴って発生するインクを吐出させる圧力が気泡で吸
収されてしまい、ノズルから吐出されるインクの吐出性
能が不安定になってしまうおそれがある。このように、
ヘッドが微細化されると、接着剤に起因するインクの流
通状態の低下が問題となる。

【０００８】第二に、インク流路形成部材１０３には共
通インク室形成用開口１２１及び吐出流路形成用開口１
２２がエッチングによって形成されているが、図６に誇
張して示すように、それらはアスペクト比（開口深さｔ
に対する開口直径ｗの比＝ｗ／ｔ）が小さかったため、
中央部が内側に突出するいびつな形になることが多かっ
た。また、アスペクト比が小さいために両面からエッチ
ングを行う必要があったが、エッチング加工前のマスク
ずれにより、表側と裏側との間にずれΔが生じることが
あった。そのため、良好な形状のインク流路を形成する
ことが困難であり、このこともインクの円滑な流通を阻
害する要因となっていた。

【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ヘッド内部のインク
の流通を円滑化し、インクの吐出性能を向上させること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、ノズルが形成されたノズル板と、上
記ノズル板上に積層され、該ノズルに積層方向に連なる
吐出流路とインクが充填される共通インク室とが形成さ
れたインク流路形成部材と、上記インク流路形成部材上
に積層され、上記共通インク室に臨むオリフィスと上記
吐出流路に連なるインク流通口とが形成されたオリフィ
ス板と、上記オリフィスを通じて上記共通インク室に連
通すると共に上記吐出流路を通じて上記ノズルに連通す
る圧力室を区画形成する圧力室形成部材と、上記圧力室
のインクに圧力を付与するアクチュエータとを備えたイ
ンクジェットヘッドであって、上記オリフィス板と上記
圧力室形成部材との間には、上記オリフィスに連なり且
つ該オリフィス板の上記圧力室側に段差部を形成するよ
うに該オリフィスよりも大きく開口したインク導入口
と、該オリフィス板のインク流通口に連なるインク流通
口とが形成され、該圧力室形成部材に接着剤によって接
着されたスペーサが設けられていることとしたものであ
る。

【００１１】上記第１の発明では、オリフィス板と圧力
室形成部材との間にスペーサが設けられているので、接
着面とオリフィスとの間に、接着面からはみ出した接着
剤がオリフィスにまで到達することを防止するために十
分な距離を確保することができる。また、オリフィス板
の圧力室側に段差部が形成されているので、接着面から
はみ出した接着剤は当該段差部に保持されることにな
り、容易にオリフィスにはみ出すことはない。従って、
共通インク室から圧力室に向かうインクの流通がはみ出
した接着剤によって阻害されることはなく、圧力室への
インクの導入は円滑に行われる。また、オリフィスを従
来よりも圧力室の区画壁の近傍に設けることが可能とな
り、オリフィスの裏側における気泡の滞留を抑制するこ
とも可能となる。

【００１２】第２の発明は、上記第１の発明において、
スペーサのインク流通口は、オリフィス板の圧力室側に
段差部を形成するように該オリフィス板のインク流通口
よりも大きく形成されていることとしたものである。

【００１３】上記第２の発明では、吐出流路において
も、接着面からはみ出した接着剤は段差部に保持される
ので、インクの流通を阻害するように吐出流路の内部に
はみ出すことはない。そのため、圧力室からノズルに向
かうインクの流れが阻害されることはなく、インクの吐
出は円滑に行われる。

【００１４】第３の発明は、上記第１の発明において、
接着剤の一部は段差部にはみ出し、オリフィスから圧力
室に至るインクの流通路を徐々に拡大する流路拡大部を
形成していることとしたものである。

【００１５】上記第３の発明では、オリフィスの裏側に
流路拡大部が形成されるので、死水域が生じることはな
い。そのため、オリフィスから圧力室に導入されるイン
クの流れは円滑化され、また、オリフィスの後方におけ
る気泡の滞留は防止される。

【００１６】第４の発明は、上記第１〜第３の各発明に
おいて、インク流路形成部材は、共通インク室を区画形
成する共通インク室形成用開口及び吐出流路を区画形成
する吐出流路形成用開口が設けられた複数枚の流路形成
板が積層されることによって形成されていることとした
ものである。

【００１７】第５の発明は、ノズルが形成されたノズル
板と、上記ノズル板上に積層され、該ノズルに積層方向
に連なる吐出流路とインクが充填される共通インク室と
が形成されたインク流路形成部材と、上記インク流路形
成部材上に積層され、上記共通インク室に臨むオリフィ
スと上記吐出流路に連なるインク流通口とが形成された
オリフィス板と、上記オリフィスを通じて上記共通イン
ク室に連通すると共に上記吐出流路を通じて上記ノズル
に連通する圧力室を区画形成する圧力室形成部材と、上
記圧力室のインクに圧力を付与するアクチュエータとを
備えたインクジェットヘッドであって、上記インク流路
形成部材は、上記共通インク室を区画形成する共通イン
ク室形成用開口及び上記吐出流路を区画形成する吐出流
路形成用開口が設けられた複数の流路形成板が積層され
ることによって形成されていることとしたものである。

【００１８】上記第４及び第５の各発明では、インク流
路形成部材が複数の流路形成板によって形成されている
ので、インク流路形成部材を一枚の流路形成板で形成す
る場合に比べて、流路形成板の一枚当たりの厚みは薄く
なる。そのため、流路形成板の共通インク室形成用開口
及び吐出流路形成用開口のアスペクト比は、それぞれ大
きくなる。従って、共通インク室形成用開口及び吐出流
路形成用開口をエッチングにより形成する際に、それら
の形状がいびつになることはない。また、流路形成板の
両面からエッチングを行う必要がなくなり、表面と裏面
の開口端同士のずれはなくなる。そのため、共通インク
室及び吐出流路は、適正な形状に形成される。従って、
共通インク室から圧力室へのインクの流通及び圧力室か
らノズルへのインクの流通は、それぞれ円滑に行われ
る。

【００１９】第６の発明は、上記第４または第５の発明
において、流路形成板は、吐出流路の流路面積を圧力室
側からノズル側に向かって減少させるように吐出流路形
成用開口の開口面積が互いに異なっていることとしたも
のである。

【００２０】上記第６の発明では、吐出流路はノズル側
にいくほど流路面積が小さくなるので、インクは圧力室
からノズルに向かってより一層円滑に流通することにな
る。また、流路形成板を積層する際に多少の横ずれ（積
層方向と直交する方向のずれ）が生じたとしても、それ
らの吐出流路形成用開口の中心位置はずれるものの、吐
出流路の全体の形状、すなわち圧力室からノズルに向か
って流路面積が小さくなる形状は、維持される。そのた
め、流路形成板同士の多少の横ずれがあっても、インク
の流通は阻害されることがない。

【００２１】第７の発明は、上記第４〜第６の各発明に
おいて、流路形成板は、共通インク室の幅をオリフィス
側に向かって減少させるように共通インク室形成用開口
の開口面積が互いに異なっていることとしたものであ
る。

【００２２】上記第７の発明では、オリフィス側にいく
ほど共通インク室の幅が小さくなるので、共通インク室
からオリフィスに向かう方向のインクの流路は、オリフ
ィス側に向かって徐々に小さくなる。そのため、共通イ
ンク室から圧力室へのインクの導入は、より円滑に行わ
れる。また、流路形成板同士は階段状に積層されるの
で、流路形成板同士の多少の横ずれがあったとしても、
共通インク室に死水域を発生させるような逆段差は生じ
ない。

【００２３】第８の発明は、上記第４〜第７の各発明に
おいて、インク流路形成部材は、４枚以上の流路形成板
によって形成されていることとしたものである。

【００２４】上記第８の発明では、上記第４〜第７の各
発明の効果を顕著に発揮するような好適な構成が得られ
る。

【００２５】第９の発明は、上記第４〜第８の各発明に
おいて、流路形成板の吐出流路形成用開口は、円形に形
成されていることとしたものである。

【００２６】上記第９の発明では、吐出流路形成用開口
が円形に形成されていることから、流路形成板の積層に
際して吐出流路形成用開口の軸回りのずれが生じたとし
ても、開口同士がずれることはない。そのため、吐出流
路の形状が損なわれることはなく、吐出流路におけるイ
ンクの流通が阻害されることはない。

【００２７】第１０の発明は、インクジェット式記録装
置であって、上記第１〜第９の各発明に係るインクジェ
ットヘッドと、上記インクジェットヘッドと記録媒体と
を相対移動させる移動手段とを備え、上記インクジェッ
トヘッドから吐出したインク滴を上記記録媒体に付着さ
せることにより該記録媒体に記録を行うこととしたもの
である。

【００２８】上記第１０の発明では、移動手段がインク
ジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させることによ
り、インクジェットヘッドから吐出されたインク滴の記
録媒体上の付着位置が適宜変更され、記録媒体上に所定
の画像等が形成されることになる。インクジェットヘッ
ド内部のインクの流通は良好であるので、インクの吐出
性能に優れた記録装置が得られる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、オ
リフィス板と圧力室形成部材との間に、オリフィスより
も大きなインク導入口が形成されたスペーサを設けるこ
ととしたので、接着面とオリフィスとの間、及び、接着
面と吐出流路との間に、十分な距離を確保することがで
きる。また、オリフィス板の裏側に形成した段差部にお
いて、接着面からはみ出した接着剤を保持することがで
きる。従って、接着面から接着剤がはみ出したとして
も、はみ出した接着剤によってオリフィスや吐出流路が
損なわれることはないので、ヘッド内部のインクの流通
を円滑化することができる。また、オリフィスを従来よ
りも圧力室の区画壁の近傍に設けることが可能となり、
オリフィスの裏側における気泡の滞留を効果的に防止す
ることができる。

【００３０】第２の発明によれば、オリフィス板の裏側
に段差部を形成するようにスペーサのインク流通口をオ
リフィス板のインク流通口よりも大きく形成することと
したので、吐出流路においても、接着面からはみ出した
接着剤をオリフィス板の裏側の段差部に保持することが
できる。従って、接着剤がはみ出したとしても吐出流路
を適正な形状に維持することができるので、インクの流
通を円滑化することができる。

【００３１】第３の発明によれば、はみ出した接着剤に
よってオリフィスの出口側に流路拡大部が形成されるの
で、オリフィスから圧力室に向かってインクを円滑に導
入することができる。また、オリフィスの裏側に死水域
が発生することを防止することができるので、気泡の滞
留を防止することができる。

【００３２】第４及び第５の各発明によれば、インク流
路形成部材を複数の流路形成板によって形成することと
したので、各流路形成板における共通インク室形成用開
口及び吐出流路形成用開口のアスペクト比を大きくする
ことができ、これらの開口をエッチングで形成する場合
であっても、良好な形状の開口にすることができる。従
って、共通インク室及び吐出流路を整った形状に形成す
ることができるので、インクの流通を円滑化することが
できる。

【００３３】第６の発明によれば、吐出流路の流路面積
が圧力室側からノズル側に向かって減少するので、圧力
室からノズルに向かうインクの流通を円滑化することが
できる。また、流路形成板同士に多少の横ずれが生じた
場合であっても、死水域を発生させるような逆段差は生
じず、吐出流路の全体の形状を維持することができるの
で、インクの円滑な流通を阻害することはない。

【００３４】第７の発明によれば、共通インク室を、オ
リフィス側に向かって流路面積が徐々に小さくなるよう
に形成することができるので、共通インク室からオリフ
ィスへのインクの流通を円滑化することができる。ま
た、流路形成板同士に多少の横ずれがあったとしても、
共通インク室の内部に死水域が発生することはないの
で、優れたインク供給能力を発揮させることができる。

【００３５】第８の発明によれば、インク流路形成部材
を４枚以上の流路形成板によって形成することとしたの
で、上記第４〜第７の各発明の効果を顕著に発揮させる
ことができる。

【００３６】第９の発明によれば、流路形成板の吐出流
路形成用開口を円形に形成することとしたので、流路形
成板同士に開口の軸回りのずれが生じたとしても、開口
同士にずれが発生することを防止することができる。そ
のため、軸回りのずれがあった場合でも吐出流路を適正
な形状に維持することができるので、吐出流路における
インクの円滑な流通を損なうことはない。

【００３７】第１０の発明によれば、高性能のインクジ
ェットヘッドを備えたインクジェット式記録装置を得る
ことができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３９】図１に示すように、本発明の実施形態に係
るインクジェット式記録装置は、インクジェットヘッド
１を備え、このインクジェットヘッド１から吐出したイ
ンク滴を紙等の記録媒体４上に着弾させて画像等を形成
するインクジェットプリンタ６である。インクジェット
ヘッド１は、図示しないキャリッジモータによりキャリ
ッジ軸３に沿って搬送されるキャリッジ２に取り付けら
れており、キャリッジ２と共に主走査方向（図示のＸ方
向）に往復移動するようになっている。なお、このキャ
リッジ２、キャリッジ軸３及び上記キャリッジモータに
より、インクジェットヘッド１と記録媒体４とを相対移
動させる移動手段が構成されている。記録媒体４は搬送
ローラ５，５に挟まれており、この搬送ローラ５，５に
よって主走査方向と直交する副走査方向（図示のＹ方
向）に搬送されるようになっている。

【００４０】図２及び図３に示すように、インクジェッ
トヘッド１には、インクが充填された共通インク室１１
と、複数の圧力室１２，１２，…と、複数のノズル１
３，１３，…と、共通インク室１１と各圧力室１２とを
連通させるオリフィス１４と、各圧力室１２と各ノズル
１３とを連通させる吐出流路１５とが形成され、更に、
それぞれの圧力室１２のインクに圧力を付与する圧電ア
クチュエータ１６が設けられている。図２に示すよう
に、圧力室１２は主走査方向に細長い形状に形成されて
いる。圧力室１２の長手方向の一端側（図２における左
側）にはオリフィス１４が設けられ、他端側（図２にお
ける右側）には吐出流路１５を介してノズル１３が設け
られている。このような構成により、インクは共通イン
ク室１１からオリフィス１４を通って圧力室１２の一端
側に導入され、圧力室１２内を上記一端側から他端側に
向かって流通した後、圧力室１２の他端側から吐出流路
１５を経てノズル１３に至り、ノズル１３からインク滴
として吐出されるようになっている。

【００４１】図３に示すように、ノズル１３，１３，…
は副走査方向に所定間隔毎に配列されている。同様に、
圧力室１２，１２，…も副走査方向に所定間隔毎に配列
されている。共通インク室１１は、副走査方向に並ぶ複
数の圧力室１２，１２，…にインクを供給するために、
副走査方向に細長い形状に形成され、圧力室１２，１
２，…の下側においてこれら圧力室１２，１２，…と交
差している。

【００４２】図２に示すように、インクジェットヘッド
１は、複数の構成部材を積層してなる積層構造を有して
おり、具体的には、ノズル１３が形成されたノズル板２
１と、共通インク室１１及び吐出流路１５が形成された
インク流路形成部材２２と、オリフィス１４及びインク
流通口１７が形成されたオリフィス板２３と、インク導
入口１９及びインク流通口１８が形成されたスペーサ２
４と、圧力室１２を区画形成する圧力室形成部材２６
と、圧電アクチュエータ１６とが順に積層されることに
よって構成されている。

【００４３】ノズル板２１のノズル１３は、テーパ部が
設けられたいわゆるテーパノズルによって形成されてい
る。インク流路形成部材２２は、ノズル板２１からオリ
フィス板２３側に向かって順に、第１流路形成板２２
ａ、第２流路形成板２２ｂ、第３流路形成板２２ｃ、第
４流路形成板２２ｄが積層されることによって形成され
ている。これら流路形成板２２ａ〜２２ｄには、共通イ
ンク室１１を区画形成するための共通インク室形成用開
口３１ａ〜３１ｄ及び吐出流路を形成する吐出流路形成
用開口３２ａ〜３２ｄがそれぞれ形成されている。

【００４４】共通インク室形成用開口３１ａ〜３１ｄ
は、共通インク室１１の幅がオリフィス１４側に向かう
につれて徐々に小さくなるように、オリフィス１４側の
開口の方が開口面積が小さくなるように形成されてい
る。つまり、第１流路形成板２２ａの共通インク室形成
用開口３１ａ、第２流路形成板２２ｂの共通インク室形
成用開口３１ｂ、第３流路形成板２２ｃの共通インク室
形成用開口３１ｃ、第４流路形成板２２ｄの共通インク
室形成用開口３１ｄの順に、開口面積は小さくなってい
る。

【００４５】図３に示すように、吐出流路形成用開口３
２ａ〜３２ｄは、それぞれ円形の開口で形成され、圧力
室１２側からノズル１３側に向かうにつれて開口面積が
徐々に小さくなるように構成されている。つまり、第４
流路形成板２２ｄの吐出流路形成用開口３２ｄ、第３流
路形成板２２ｃの吐出流路形成用開口３２ｃ、第２流路
形成板２２ｂの吐出流路形成用開口３２ｂ、第１流路形
成板２２ａの吐出流路形成用開口３２ａの順に、開口面
積は小さくなっている。

【００４６】オリフィス板２３のオリフィス１４は、第
４流路形成板２２ｄの共通インク室形成用開口３１ｄよ
りも小さく形成され、オリフィス板２３のインク流通口
１７は、第４流路形成板２２ｄの吐出流路形成用開口３
２ｄよりも大きく形成されている。なお、オリフィス板
２３のオリフィス１４及びインク流通口１７も、それぞ
れ円形に形成されている。

【００４７】スペーサ２４のインク導入口１９は、オリ
フィス１４の裏側に段差部３３を形成するように、オリ
フィス１４よりも大きく形成されている。スペーサ２４
のインク流通口１８は、オリフィス板２３のインク流通
口１７の裏側に段差部３４を形成するように、当該イン
ク流通口１７よりも大きく形成されている。なお、これ
らインク導入口１９及びインク流通口１７も、円形に形
成されている。

【００４８】圧電アクチュエータ１６は、圧力室１２の
区画壁の一部をなすように圧力室１２を覆う振動板２７
と、圧電膜２８と、上部電極２９とが順に積層されるこ
とによって形成されている。なお、本実施形態では、振
動板２７は電極材料（例えば、クロム等）によって形成
され、上部電極２９と共に圧電膜２８に電圧を印加する
ための下部電極を兼用している。ただし、振動板２７と
圧電膜２８との間に下部電極を別途設けるようにしても
よいことは勿論である。隣り合う圧電アクチュエータ１
６，１６の上部電極２９，２９同士は分離されており、
各上部電極２９は個別電極を、振動板２７は共通電極を
それぞれ形成している。

【００４９】ノズル板２１、第１〜第４流路形成板２２
ａ〜２２ｄ（インク流路形成部材２２）、オリフィス板
２３及びスペーサ２４は、それぞれステンレスによって
形成されており、互いに接合されて下部ブロック４１を
構成している。一方、圧電アクチュエータ１６及び圧力
室形成部材２６は、互いに接合されて上部ブロック４２
を構成している。本インクジェットヘッド１は、これら
下部ブロック４１と上部ブロック４２とを接着剤で接着
することによって製造されている。そのため、下部ブロ
ック４１のスペーサ２４と上部ブロック４２の圧力室形
成部材２６との間には、接着剤からなる接着層２５が形
成されている。

【００５０】本インクジェットヘッド１は高密度なヘッ
ドであり、下部ブロック４１と上部ブロック４２との接
着部分の面積（接着面積）は小さい。そのため、接着剤
の量が少ないと、両ブロック４１，４２は良好に接着さ
れにくい。そこで、本実施形態では、両ブロック４１，
４２の接着不良が生じないように、接着剤を多めに設け
ることとしている。その結果、両ブロック４１，４２の
接着に際して、接着剤の一部が接着面からはみ出す場合
がある。しかし、本実施形態では、接着層２５とオリフ
ィス板２３との間にスペーサ２４が設けられているの
で、はみ出した接着剤は、オリフィス１４の内部やイン
ク流通口１７の内部にまでは容易には到達しない。加え
て、前述した通り、インク導入口１９はオリフィス１４
よりも大きく、また、スペーサ２４のインク流通口１８
はオリフィス板２３のインク流通口１７よりも大きいた
め、両ブロック４１，４２を重ね合わせる際に、オリフ
ィス板２３のオリフィス１４の裏側及びインク流通口１
７の裏側には、それぞれ段差部３３，３４が形成され
る。このため、接着面からはみ出した接着剤は、当該段
差部３３，３４に受け止められる。従って、オリフィス
１４やインク流通口１７に対する接着剤の流れ込みは、
より効果的に抑制されることになる。

【００５１】更に、本実施形態では、オリフィス板２３
のオリフィス１４の裏側の段差部３３にはみ出した接着
剤は、オリフィス１４から圧力室１２に至るインクの流
通路を滑らかに拡大する流路拡大部２５ａを形成してい
る。従って、上記段差部３３を形成したことにより、接
着剤によるオリフィス１４の閉塞等を防止する効果だけ
でなく、オリフィス１４から圧力室１２へのインクの導
入を円滑にする効果をも得ることができる。

【００５２】インクジェットプリンタ６の記録動作の際
には、インクジェットヘッド１は、キャリッジ２の移動
に伴って、所定のノズル１３から所定のタイミングでイ
ンクを吐出しながら主走査方向に移動する（図１参
照）。このような一走査分の記録が終了すると、搬送ロ
ーラ５は記録媒体４を副走査方向に所定距離だけ搬送す
る。そして、インクジェットヘッド１によって、次の一
走査分の記録が行われる。このような動作を繰り返すこ
とにより、記録媒体４に所定の画像が形成される。

【００５３】インクジェットヘッド１からのインクの吐
出は、次のようにして行われる。まず、圧電アクチュエ
ータ１６に信号が入力されると、圧電アクチュエータ１
６は圧力室１２内のインクを加圧するようにたわみ変形
する。圧力室１２が加圧されると、圧力室１２に連続し
ている吐出流路１５も加圧されるので、吐出流路１５の
インクはノズル１３から押し出されるように吐出され、
インク滴となって飛翔する。飛翔したインク滴は、記録
媒体４上に着弾し、当該記録媒体４にインクドットを形
成する。圧電アクチュエータ１６が初期状態に復帰する
と、圧力室１２内は減圧される。そして、この圧力変化
によって共通インク室１１から圧力室１２に向かってイ
ンクが流れ込み、圧力室１２へのインクの補給が行われ
る。

【００５４】本実施形態では、オリフィス１４が接着剤
によって閉塞されることがないので、オリフィス１４を
従来よりも圧力室１２の区画壁３９側に近づけることが
できる。つまり、オリフィス１４を区画壁３９の近傍に
配設することができる。そのため、オリフィス１４の裏
側における死水域（図５の１２０参照）の発生を防止す
ることができ、たとえインクの内部に気泡が混入してい
る場合であっても、気泡の滞留を防止することができ
る。また、接着層２５からはみ出した接着剤がオリフィ
ス１４の裏側に流路拡大部２５ａを形成するので、オリ
フィス１４から圧力室１２に向かうインクの流れは円滑
化され、インク中に気泡が混じっていたとしても、気泡
はインクと共に速やかに排出される。

【００５５】以上のように、本実施形態によれば、ヘッ
ドが微細化されているにもかかわらず、下部ブロック４
１と上部ブロック４２とを良好に接着することができる
と共に、ヘッドの内部におけるインクの流通を円滑化す
ることができる。

【００５６】また、インク流路形成部材２２を複数枚の
流路形成板２２ａ〜２２ｄを積層することにより構成し
ているので、一枚あたりの流路形成板の厚みを比較的薄
くすることができる。そのため、共通インク室形成用開
口３１ａ〜３１ｄ及び吐出流路形成用開口３２ａ〜３２
ｄのアスペクト比を大きくすることができ、これらの開
口３１ａ〜３２ｄ，３２ａ〜３２ｄをエッチングにより
形成する場合、軸方向の形状変化の少ない良好な形状に
することができる。従って、共通インク室１１及び吐出
流路１５を適正な形状に形成することができ、インクの
流通を円滑化することができる。

【００５７】また、流路形成板２２ａ〜２２ｄを接合す
る際に、それらが互いに横方向（積層方向に直交する方
向であり、図示のＸ方向またはＹ方向。）に若干ずれた
としても、共通インク室形成用開口３１ａ〜３１ｄ及び
吐出流路形成用開口３２ａ〜３２ｄはそれぞれ一方向
（積層方向であり、図示のＺ方向）に段階的に開口面積
が変化するように形成されているので、共通インク室１
１及び吐出流路１５の全体的な形状、すなわち一方向に
向かって流路面積が段階的に変化する形状は、損なわれ
ることはない。従って、死水域を発生させるような逆段
差が生じることはない。

【００５８】また、吐出流路形成用開口３２ａ〜３２ｄ
は円形状に形成されているので、流路形成板２２ａ〜２
２ｄを接合する際に、それらに軸回りのずれ（いわゆる
θずれ）が生じたとしても、吐出流路１５の断面形状が
損なわれることはない。例えば図４に模式的に示すよう
に、第１流路形成板２２ａの長手方向Ｌａと第２流路形
成板２２ｂの長手方向Ｌｂとが一致せず、両者が角度θ
だけずれているような場合であっても、吐出流路１５の
断面形状は、両流路形成板２２ａ，２２ｂの長手方向Ｌ
ａ，Ｌｂが一致する場合と同様に円形状に維持されるこ
とになる。

【００５９】従って、本実施形態によれば、流路形成板
２２ａ〜２２ｄ同士の位置合わせ精度を緩和することが
できるので、インク流路形成部材２２を複数枚の流路形
成板２２ａ〜２２ｄで形成しているにも拘わらず、容易
に製造することができる。

【００６０】なお、上記実施形態のように流路形成板２
２ａ〜２２ｄの共通インク室形成用開口３１ａ〜３１ｄ
及び吐出流路形成用開口３２ａ〜３２ｄを、それぞれの
開口面積が段階的に異なるように形成することが好まし
いが、共通インク室形成用開口３１ａ〜３１ｄをそれぞ
れの開口面積が互いに等しくなるように形成することも
可能であり、また、吐出流路形成用開口３２ａ〜３２ｄ
をそれぞれの開口面積が互いに等しくなるように形成す
ることも可能である。そのような場合であっても、スペ
ーサ２４を設けることにより、インクの流通を従来より
も円滑化することができ、高性能化を図ることが可能と
なる。

【００６１】逆に、流路形成板２２ａ〜２２ｄの共通イ
ンク室形成用開口３１ａ〜３１ｄ及び吐出流路形成用開
口３２ａ〜３２ｄをそれぞれの開口面積が段階的に異な
るように形成しつつ、スペーサ２４を省略するようにし
てもよい。このような場合であっても、共通インク室１
１及び吐出流路１５の流路形状を整えることができるの
で、インクの流通を従来よりも円滑化することができ、
高性能化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェットプリンタの概略構成図である。

【図２】インクジェットヘッドの断面図である。

【図３】図２のＩ−Ｉ断面図である。

【図４】流路形成板同士の軸ずれを説明するための模式
図である。

【図５】従来のインクジェットヘッドの断面図である。

【図６】従来のインク流路形成部材の開口近傍の断面図
である。

【符号の説明】

１ インクジェットヘッド ６ インクジェットプリンタ １１ 共通インク室 １２ 圧力室 １３ ノズル １４ オリフィス １５ 吐出流路 １６ 圧電アクチュエータ １７ オリフィス板のインク流通口 １８ スペーサのインク流通口 １９ インク導入口 ２１ ノズル板 ２２ インク流路形成部材 ２２ａ 〜 ２２ｄ 流路形成板 ２３ オリフィス板 ２４ スペーサ ２５ 接着層 ２６ 圧力室形成部材 ２７ 振動板 ２８ 圧電膜 ２９ 上部電極 ３１ａ 〜 ３１ｄ 共通インク室形成用開口 ３２ａ 〜 ３２ｄ 吐出流路形成用開口 ３３，３４ 段差部 ３９ 区画壁 ４１ 下部ブロック ４２ 上部ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼尾 重幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮園 豊 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF78 AF93 AG12 AG33 AG55 AN01 AP02 AP25 AQ06 BA03 BA14

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルが形成されたノズル板と、 上記ノズル板上に積層され、該ノズルに積層方向に連な
   る吐出流路とインクが充填される共通インク室とが形成
   されたインク流路形成部材と、 上記インク流路形成部材上に積層され、上記共通インク
   室に臨むオリフィスと上記吐出流路に連なるインク流通
   口とが形成されたオリフィス板と、 上記オリフィスを通じて上記共通インク室に連通すると
   共に上記吐出流路を通じて上記ノズルに連通する圧力室
   を区画形成する圧力室形成部材と、 上記圧力室のインクに圧力を付与するアクチュエータと
   を備えたインクジェットヘッドであって、 上記オリフィス板と上記圧力室形成部材との間には、上
   記オリフィスに連なり且つ該オリフィス板の上記圧力室
   側に段差部を形成するように該オリフィスよりも大きく
   開口したインク導入口と、該オリフィス板のインク流通
   口に連なるインク流通口とが形成され、該圧力室形成部
   材に接着剤によって接着されたスペーサが設けられてい
   ることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
   であって、 スペーサのインク流通口は、オリフィス板の圧力室側に
   段差部を形成するように該オリフィス板のインク流通口
   よりも大きく形成されていることを特徴とするインクジ
   ェットヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
   であって、 接着剤の一部は段差部にはみ出し、オリフィスから圧力
   室に至るインクの流通路を徐々に拡大する流路拡大部を
   形成していることを特徴とするインクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一つに記載のイ
   ンクジェットヘッドであって、 インク流路形成部材は、共通インク室を区画形成する共
   通インク室形成用開口及び吐出流路を区画形成する吐出
   流路形成用開口が設けられた複数枚の流路形成板が積層
   されることによって形成されていることを特徴とするイ
   ンクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 ノズルが形成されたノズル板と、 上記ノズル板上に積層され、該ノズルに積層方向に連な
   る吐出流路とインクが充填される共通インク室とが形成
   されたインク流路形成部材と、 上記インク流路形成部材上に積層され、上記共通インク
   室に臨むオリフィスと上記吐出流路に連なるインク流通
   口とが形成されたオリフィス板と、 上記オリフィスを通じて上記共通インク室に連通すると
   共に上記吐出流路を通じて上記ノズルに連通する圧力室
   を区画形成する圧力室形成部材と、 上記圧力室のインクに圧力を付与するアクチュエータと
   を備えたインクジェットヘッドであって、 上記インク流路形成部材は、上記共通インク室を区画形
   成する共通インク室形成用開口及び上記吐出流路を区画
   形成する吐出流路形成用開口が設けられた複数の流路形
   成板が積層されることによって形成されていることを特
   徴とするインクジェットヘッド。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載のインクジェッ
   トヘッドであって、 流路形成板は、吐出流路の流路面積を圧力室側からノズ
   ル側に向かって減少させるように吐出流路形成用開口の
   開口面積が互いに異なっていることを特徴とするインク
   ジェットヘッド。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれか一つに記載のイ
   ンクジェットヘッドであって、 流路形成板は、共通インク室の幅をオリフィス側に向か
   って減少させるように共通インク室形成用開口の開口面
   積が互いに異なっていることを特徴とするインクジェッ
   トヘッド。
8. 【請求項８】 請求項４〜７のいずれか一つに記載のイ
   ンクジェットヘッドであって、 インク流路形成部材は、４枚以上の流路形成板によって
   形成されていることを特徴とするインクジェットヘッ
   ド。
9. 【請求項９】 請求項４〜８のいずれか一つに記載のイ
   ンクジェットヘッドであって、 流路形成板の吐出流路形成用開口は、円形に形成されて
   いることを特徴とするインクジェットヘッド。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか一つに記載の
    インクジェットヘッドと、 上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させ
    る移動手段とを備え、 上記インクジェットヘッドから吐出したインク滴を上記
    記録媒体に付着させることにより該記録媒体に記録を行
    うことを特徴とするインクジェット式記録装置。