JP2002052706A - 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】 圧力室９を高密度に配置して印刷を高画質化
及び高速化し、さらにドットの確実な形成により記録の
信頼性を高める。 【解決手段】 圧力室９を高密度配置できるようにヘッ
ド本体８の構造を限定し、共通液室路１６と圧力室９の
配置をパターン化するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタに用いるインクジェットヘッドに関する技術分野
に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクを直接記録紙に向けて
吐出させて印刷を行うインクジェットプリンタは知られ
ている。このインクジェットプリンタには、他の種類の
プリンタに比べて高印画品質、高速記録、低価格等の多
くの長所がある。

【０００３】しかし、インクジェットプリンタには記録
の信頼性の確保という難題があり、また、さらなる高画
質化、高速化という課題もあった。そして、このような
開発課題は、ヘッド及びインクに集中しており、このよ
うなインクジェットプリンタに用いられるインクジェッ
トヘッドに関して、例えば特開平３−２９７６５３に示
されるようなものが提案されている。

【０００４】この提案のインクジェットヘッドでは、圧
電体の厚さが大きいことに起因するインクキャビティ
（圧力室）の低密度配置、高駆動電圧、ヘッドの製造の
困難性、それに伴う精度の低さ等の課題を解決するため
に、薄膜部と、その薄膜部に形成された圧電体と、この
薄膜部に対抗して形成されたノズルを有するシリコン基
盤とでインクジェットヘッドを構成するようにしてい
る。この構成により、高精度で薄膜化された薄膜部を形
成することができるため、薄膜ＰＺＴの使用とともにヘ
ッドの小型化を可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のも
のでは、インクキャビティにその両側に位置する２本の
インク共通液室路からインクを供給しており、このた
め、そのインク共通液室路がインクキャビティの高密度
配置に対して物理的な障害となり、配置の高密度化に対
しては未だ改良の余地があった。そして、インクキャビ
ティの配置を高密度化すると、隣り合う振動板の振動が
干渉し合う結果、インクの吐出量が不安定になって印刷
の画質が低下するという問題があった。

【０００６】さらに、上記従来のものでは、共通液室路
１本あたりの断面積を大きくとることができず、気泡を
除去することが困難であるという問題もあった。

【０００７】本発明は斯かる諸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、圧力室を高密度に配
置して印刷を高画質化及び高速化し、さらにドットの確
実な形成により記録の信頼性を高めることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、圧力室を高密度配置できるように
ヘッド本体の構造を限定し、共通液室路と圧力室の配置
をパターン化するようにした。

【０００９】具体的には、請求項１の発明では、複数の
圧力室用凹部と、該凹部の下方に配設された共通液室路
と、上記凹部の下面に設けられ、上記共通液室路から上
記凹部へインクを供給する１つのインク供給口と、上記
凹部から下方へ続くインク流路と、該インク流路の先端
にインクを吐出するための吐出孔とを有するヘッド本体
と、上記ヘッド本体の各凹部を塞いで該凹部と共に圧力
室を構成するとともに、電界誘起歪みを駆動源として変
形し上記圧力室内のインクを吐出させる板状アクチュエ
ータとを備え、主走査方向に移動するインクジェットヘ
ッドが対象である。

【００１０】そして、３つ以上の一定数の上記圧力室が
主走査方向と直交する副走査方向に対し斜めに等間隔を
あけて直線状に配置されてなる複数の配列が設けられ、
上記複数の圧力室の配列は、各配列における隣り合う圧
力室の副走査方向の間隔に上記一定数を乗じた大きさの
間隔をあけて副走査方向へずれて配置され、上記配列の
一端から他端部に向かう配列方向に数えて奇数番目の圧
力室と、該圧力室に対し上記配列方向に隣り合う偶数番
目の圧力室との両インク供給口が配列端部から順に対を
なして、上記同じ１つの共通液室路に連通するようにし
た。

【００１１】上記の構成により、共通液室路１本あたり
の断面積を大きくとることができるため、この共通液室
路内の圧力を高くして気泡を除去することができる。ま
た、主走査方向に圧力室を高密度配置にできるので、ヘ
ッドの主走査方向の幅を小さくでき、その結果ヘッドの
走査距離が短くなって高速記録が可能となる。

【００１２】請求項２の発明では、複数の圧力室用凹部
と、該凹部の下方に配設された共通液室路と、上記凹部
の下面に設けられ、上記共通液室路から上記凹部へイン
クを供給する１つのインク供給口と、上記凹部から下方
へ続くインク流路と、該インク流路の先端にインクを吐
出するための吐出孔とを有するヘッド本体と、上記ヘッ
ド本体の各凹部を塞いで該凹部と共に圧力室を構成する
とともに、電界誘起歪みを駆動源として変形し上記圧力
室内のインクを吐出させる板状アクチュエータとを備
え、主走査方向に移動するインクジェットヘッドが対象
である。

【００１３】そして、３つ以上の一定数の上記圧力室が
主走査方向と直交する副走査方向に対し斜めに等間隔を
あけて直線状に配置されてなる複数の配列が設けられ、
上記複数の圧力室の配列は、各配列における隣り合う圧
力室の副走査方向の間隔に上記一定数を乗じた大きさの
間隔をあけて副走査方向へずれて配置され、上記配列の
中間部において上記配列の一端から他端部に向かう配列
方向に数えて偶数番目の圧力室と、該圧力室に対し上記
配列方向に隣り合う奇数番目の圧力室との両インク供給
口が配列端部から順に対をなして、上記同じ１つの共通
液室路に連通するようにした。

【００１４】上記の構成により、インク流路をヘッドブ
ロックの内側に密集するために、そのインク流路の先端
に配設するノズル（吐出孔）の加工性がよくなって、ノ
ズル位置精度の向上を図ることができる。

【００１５】請求項３発明では、複数の圧力室用凹部
と、該凹部の下方に配設された共通液室路と、上記凹部
の下面に設けられ、上記共通液室路から上記凹部へイン
クを供給する１つのインク供給口と、上記凹部から下方
へ続くインク流路と、該インク流路の先端にインクを吐
出するための吐出孔とを有するヘッド本体と、上記ヘッ
ド本体の各凹部を塞いで該凹部と共に圧力室を構成する
とともに、電界誘起歪みを駆動源として変形し上記圧力
室内のインクを吐出させる板状アクチュエータとを備
え、主走査方向に移動するインクジェットヘッドが対象
である。

【００１６】そして、３つ以上の一定数の上記圧力室が
主走査方向と直交する副走査方向に対し斜め方向である
配列方向に沿って千鳥状の列で配置され、かつ該圧力室
の列の一端から配列方向に数えて隣り合う偶数番目の圧
力室同士及び奇数番目の圧力室同士の各副走査方向の間
隔と、偶数番目の圧力室及び該圧力室に隣り合う次の奇
数番目の圧力室の副走査方向の間隔とが全て等間隔とさ
れてなる複数の配列が設けられ、上記複数の圧力室の配
列は、上記副走査方向の間隔に上記一定数を乗じた大き
さの間隔をあけて副走査方向へずれて配置され、上記配
列の一端から他端部に向かう配列方向に数えて奇数番目
の圧力室と、該圧力室に対し上記配列方向に隣り合う偶
数番目の圧力室との両インク供給口が対をなして、上記
同じ１つの共通液室路に連通するようにした。

【００１７】上記の構成により、主走査及び副走査方向
に圧力室を高密度配置しても、隣り合う圧力室の間の壁
厚を厚くとれるので、隣り合う振動板の可動部同士の干
渉が少なく安定した記録ができる。また、隣り合う圧力
室のそれぞれのインク供給口同士の間隔を大きくとるこ
とができるために、隣接する圧力室へのインク供給によ
る影響が少なく、圧力室へのインク供給を安定して行う
ことができ、記録の信頼性を高めることができる。

【００１８】請求項４の発明では、複数の圧力室用凹部
と、該凹部の下方に配設された共通液室路と、上記凹部
の下面に設けられ、上記共通液室路から上記凹部へイン
クを供給する１つのインク供給口と、上記凹部から下方
へ続くインク流路と、該インク流路の先端にインクを吐
出するための吐出孔とを有するヘッド本体と、上記ヘッ
ド本体の各凹部を塞いで該凹部と共に圧力室を構成する
とともに、電界誘起歪みを駆動源として変形し上記圧力
室内のインクを吐出させる板状アクチュエータとを備
え、主走査方向に移動するインクジェットヘッドが対象
である。

【００１９】そして、３つ以上の一定数の上記圧力室が
主走査方向と直交する副走査方向に対し斜め方向である
配列方向に沿って千鳥状の列で配置され、かつ該圧力室
の列の一端から配列方向に数えて隣り合う偶数番目の圧
力室同士及び奇数番目の圧力室同士の各副走査方向の間
隔と、偶数番目の圧力室及び該圧力室に隣り合う次の奇
数番目の圧力室の副走査方向の間隔とが全て等間隔とさ
れてなる複数の配列が設けられ、上記複数の圧力室の配
列は、上記副走査方向の間隔に上記一定数を乗じた大き
さの間隔をあけて副走査方向へずれて配置され、上記配
列の一端から他端部に向かう配列方向に数えて奇数番目
の圧力室と、該圧力室に対し上記配列方向に隣り合う偶
数番目の圧力室との両インク流路が対をなして、向かい
合うように構成した。

【００２０】上記の構成により、高密度にノズルを配置
させるのでノズルの加工性がよくなって、ノズル位置精
度の向上を図ることができ、さらに圧力室を高密度に配
置しても、隣り合う圧力室との間の壁厚を厚くとれるの
で、隣り合う振動板の可動部同士の干渉が少なく安定し
た記録ができる。

【００２１】請求項５の発明では、請求項１〜４のイン
クジェットヘッドにおいて、隣接する配列の副走査方向
に対応する圧力室同士が副走査方向にオーバラップする
ようにした。

【００２２】上記の構成により、主走査方向に圧力室を
さらに高密度に配置することができるので、高速記録が
可能である。また、ノズル密度がさらに向上するので高
画質記録が可能となる。

【００２３】請求項６の発明では、請求項１〜４のイン
クジェットヘッドにおいて、インクの吐出方向からみた
圧力室の形状が長円形状であるようにした。

【００２４】上記の構成により、主走査及び副走査方向
に圧力室を高密度配置しても、隣り合う圧力室との間の
壁厚をさらに厚くとれるので、隣り合う振動板の可動部
同士の干渉が少なく安定した記録ができる。

【００２５】請求項７の発明では、請求項１〜６のいず
れか１つに記載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であって、上記インクジェットヘッ
ドからのインクを受ける記録媒体と、上記インクジェッ
トヘッドの幅方向と略垂直な方向に上記記録媒体を移動
させる移動手段とを備えるようにした。この構成によ
り、上記請求項１〜６の発明と同様の効果が得られる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１にインクジェ
ットプリンタの記録部の概略斜視図を示す。１はインク
ジェットヘッドであり、キャリッジ２に搭載されキャリ
ッジ軸３に案内されながら駆動手段（図示省略）により
往復動するようになっている。このキャリッジ２とキャ
リッジ軸３とはインクジェットヘッド１と記録紙７とを
インクジェットヘッド１の幅方向と垂直な方向に相対移
動させる移動手段を構成している。この相対移動方向Ｘ
が主走査方向である。

【００２７】４はインクジェットヘッド１に対向するよ
うに配置された対向電極であり、該インクジェットヘッ
ド１と対向電極４とには、インクジェットヘッド１側が
接地された状態で電源５によって所定の高電圧（例えば
−１．８ｋＶ）が印加されるようになっている。６は記
録紙７をキャリッジ軸３に対して垂直方向に搬送する記
録紙搬送装置であり、記録紙７はインクジェットヘッド
１と対向電極４との間を搬送される。この搬送方向Ｙが
上記主走査方向に直交する副走査方向となる。

【００２８】上記高電圧はインクジェットヘッド１の後
述するノズル板と対向電極４との間に印加されるもので
あり、これにより、ノズル板から吐出するインク液滴が
正に帯電し、ノズル板と対向電極４との間の正電界によ
り、インク液滴は加速されながら記録紙７に飛翔するこ
とになる。

【００２９】インクジェットヘッド１の具体的構成は図
２以下に示されている。図２に示すインクジェットヘッ
ド１において、８はインクを吐出させるための多数の圧
力室９，９，…が掲載されたヘッド本体（基盤）、１０
は各圧力室９，９，…のアクチュエータ１１の圧電素子
２４，２４，…に電圧を印加するためのＩＣチップであ
る。同例では多数の圧力室９，９，…が副走査方向の８
列に並んで配設されている。

【００３０】ヘッド本体８は、図３に示すように、圧力
室形成用の貫通孔を有する第１プレート１２、インク供
給口１３及びインク吐出口１４を有する第２プレート１
５、インク供給用の共通液室路１６及びインク流路１７
を形成するための第３及び第４の各プレート１８，１
９、並びにノズル（吐出孔）２０を有する第５プレート
（ノズル板）２１が上下に重ね接合されて構成されてい
る。すなわち、第１プレート１２と第２プレート１５と
によってインク供給口１３とインク吐出口１４とを底面
に有する圧力室用凹部２２が形成され、第２〜第４プレ
ート１５，１８，１９によって上記インク供給口１３に
つながる共通液室路１６及び上記インク吐出口１４につ
ながるインク流路１７が形成され、該インク流路１７は
第５プレート２１のノズル２０につながっている。そう
して、上記第１プレート１２の上に上記圧力室用凹部２
２の開口を塞ぐようにアクチュエータ１１が設けられ
て、上記圧力室９が形成されている。

【００３１】上記圧力室用凹部２２の開口部の形状は図
４に具体的に示されている。それは、長方形の向かい合
う２つの短い方の辺が外側に凸となる円弧状であるよう
な長円形状であり、この圧力室９のインク供給口１３と
インク流路１７とが主走査方向に並ぶように配置され
る。

【００３２】上記の構成により、主走査及び副走査方向
に圧力室９をさらに高密度配置しても、隣り合う圧力室
９，９，…との間の壁厚を厚くとれるので、隣り合う振
動板２３の可動部２３ｂ，２３ｂ，…同士の干渉が少な
く安定した記録ができる。

【００３３】上記アクチュエータ１１は、図５に示すよ
うに、多数の圧力室用凹部２２，２２，…を覆うように
設けられた薄膜の振動板２３と、該振動板２３の各圧力
室９，９，…を構成する支持部分２３ａの上に重ねて接
合された薄膜の圧電素子２４，２４，…と、該圧電素子
２４，２４，…の上に重ねて接合された薄膜の個別電極
２５，２５，…とによって構成されている。この場合、
振動板２３はＣｒ又はＣｒ系材料によって形成された厚
さ１〜１０μｍのものであり、全ての圧力室９，９，…
のインク吐出に兼用される共通電極になっている。これ
に対し、圧電素子２４，２４，…及び個別電極２５，２
５，…は各圧力室９，９，…に個別に設けられている。
圧電素子２４，２４，…はＰＺＴによって形成されてい
て、その厚さは０．３〜７μｍである。個別電極２５，
２５，…はＰｔまたはＰｔ系材料によって形成されてい
て、その厚さは１μｍ以下、例えば０．１μｍである。

【００３４】上記インクジェットヘッド１の圧力室９，
９，…等の具体的な配置は図６に示されている。同図は
圧力室９，９，…の配置パターンを示し、板状アクチュ
エータ１１を取り除いたヘッド本体８の平面図である。

【００３５】すなわち、インクジェットヘッド１の端部
から、一定数として例えば４つの圧力室９ａ，９ｂ，…
を、副走査方向に対し斜め方向である配列方向に千鳥状
に配置し、かつこの配置の一端（つまり、インクジェッ
トヘッド１の端部）から配列方向に数えて隣り合う偶数
番目及び奇数番目の圧力室同士（９ｂ及び９ｄ，９ａ及
び９ｃ）の副走査方向の間隔Ａ，Ａと、偶数番目の圧力
室とこの圧力室に隣り合う次の奇数番目の圧力室との副
走査方向の間隔Ｂとが全て等間隔となるように配置す
る。そして、この４つの圧力室９，９，…よりなる配置
を１つの配列３０とする。

【００３６】さらに、この配列方向に１つおきに隣り合
う圧力室９，９，…同士の中心間の副走査方向の距離の
大きさに、配置した圧力室９，９，…の数である４を乗
じた大きさ（４Ａ）だけ上記配列３０の位置から副走査
方向の同図の右側へ移動した位置にずれて上記の配列３
０と同じ配列３１をさらに配置する。そして、このよう
な配列の配置を繰り返して、複数の圧力室９，９，…の
配列３０，３１，…が等間隔で副走査方向へずれて配置
される。

【００３７】そして、これら配列３０，３１，…の一端
から配列方向へ順番に隣り合う２つの圧力室９，９，…
の各々のインク供給口１３，１３，…が対をなして、同
じ１つの共通液室路１６に連通するようになされてお
り、さらに、各圧力室９，９，…同士が副走査方向にそ
れぞれオーバラップしているようになされている。

【００３８】上記の構成により、主走査方向に圧力室
９，９，…を高密度配置することができるので、高速記
録が可能である。また、副走査方向に圧力室９，９，…
をさらに高密度配置することにより、ノズル密度が向上
して高画質記録が可能となる。

【００３９】次に、図５に示すように、上記各圧力室
９，９，…に個別に設けられた圧電素子２４，２４，…
及び個別電極２５，２５，…は、互いに重なった状態で
振動板２３の表面に同一のパターンを描いて、該振動板
２３の可動部分２３ｂ，２３ｂ，…に該可動部分２３
ｂ，２３ｂ，…を変形させるための駆動部２６，２６，
…を形成している。この場合、共通電極である振動板２
３と個別電極２５，２５，…とは圧電素子２４，２４，
…によって絶縁されていることになる。

【００４０】また、図２に示すように、該駆動部２６，
２６，…から延びる導体部２７は、ヘッド本体８中央部
から主走査方向Ｘの左右の両端部へ延びている。さら
に、この両端部の先端において電気接点部２８，２８，
…を形成している。各電気接点部２８，２８，…はＩＣ
チップの電極部（ボンディングパッド）に導線２９，２
９，…で接続されている（ワイヤボンディング）。

【００４１】そうして、上記両端部の圧力室列よりも内
側に位置する各列の圧力室９，９，…の駆動部２６，２
６，…から延びる導体部２７，２７，…は、他の列の相
隣る圧力室９，９の間又は隣り合う列の圧力室９，９の
間を通っている。

【００４２】すなわち、このインクジェットヘッド１で
は、上記のように圧力室９，９，…が配置されていると
ともに、相隣る圧力室９，９同士を隔てる隔壁のヘッド
表面側部分が導体部２７，２７，…の配設スペースに利
用されているものである。

【００４３】このようにして、共通液室路１６からイン
ク供給口１３，１３，…を介して圧力室９，９，…へイ
ンクを供給して、ＩＣチップ１０によりアクチュエータ
１１の圧電素子２４，２４，…に電圧を印加して電界誘
起歪みを生じさせて振動板２３の可動部２３ｂ，２３
ｂ，…を変形し、上記圧力室９，９，…内のインクをイ
ンク流路１７，１７，…と吐出孔２０，２０，…とを介
して吐出させることによって記録を行う。

【００４４】上記の構成により、主走査及び副走査方向
に圧力室を高密度配置しても、隣り合う圧力室９，９，
…の間の壁厚を厚くとれるので、隣り合う振動板２３の
可動部２３ｂ，２３ｂ，…同士の干渉が少なく安定した
記録ができる。また、隣り合う圧力室９，９のそれぞれ
のインク供給口同士の間隔を大きくとることができるた
めに、隣接する圧力室９，９へのインク供給による影響
が少なく、圧力室９，９，…へのインク供給を安定して
行うことができ、記録の信頼性を高めることができる。

【００４５】本実施形態のインクジェットプリンタはイ
ンク液滴を帯電させて、インク液滴を電界力で加速させ
たが、アクチュエータの発生力だけでインク液滴を飛翔
させるインクジェットプリンタも本発明の適応範囲であ
る。また、インク供給口１３とインク流路１７とが主走
査方向Ｘに並ぶようにしたが、インク流路１７に連通す
る吐出孔２０が一定の間隔で副走査方向Ｙに配置するの
であれば、圧力室９の方向は主走査方向Ｘに平行でなく
ともよい。

【００４６】（実施形態２）図７は本発明の実施形態２
を示し（尚、図６と同じ部分については同じ符号を付し
てその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１におけ
る各圧力室９，９，…におけるインク供給口１３，１
３，…及びインク流路１７，１７，…の主走査方向の位
置が逆転して配置されたものである。

【００４７】すなわち、インクジェットヘッド１の端部
から、一定数として例えば４つの圧力室９ａ，９ｂ，…
を、副走査方向に対し斜め方向である配列方向に千鳥状
に配置し、かつこの配置の一端（つまり、インクジェッ
トヘッド１の端部）から配列方向に数えて隣り合う偶数
番目及び奇数番目の圧力室同士（９ｂ及び９ｄ，９ａ及
び９ｃ）の副走査方向の間隔Ａ，Ａと、偶数番目の圧力
室とこの圧力室に隣り合う次の奇数番目の圧力室との副
走査方向の間隔Ｂとが全て等間隔となるように配置す
る。そして、この４つの圧力室９，９，…よりなる配置
を１つの配列３０とする。

【００４８】さらに、この配列方向に１つおきに隣り合
う圧力室９，９，…同士の中心間の副走査方向の距離の
大きさに、配置した圧力室９，９，…の数である４を乗
じた大きさだけ上記配列３０の位置から副走査方向の同
図の右側へ移動した位置にずれて上記の配列３０と同じ
配列３１をさらに配置する。そして、このような配列の
配置を繰り返して、複数の圧力室９，９，…の配列３
０，３１，…が等間隔で副走査方向へずれて配置され
る。

【００４９】そして、これら配列３０，３１，…の一端
から配列方向へ順番に隣り合う２つの圧力室９，９，…
の各々のインク流路１７，１７，…が対をなして、向か
い合うように構成されており、さらに、各圧力室９，
９，…同士が副走査方向にオーバラップしているように
なされている。また、圧力室９，９，…のインク供給口
１３，１３，…とインク流路１７，１７，…とが主走査
方向に並ぶように構成されている。

【００５０】上記の構成により、インク流路１７，１
７，…をヘッドブロックの内側に密集（高密度化）する
ことにより、そのインク流路１７，１７，…の先端に配
設するノズル２０，２０，…を放電加工、もしくはレー
ザ等Ｘ−Ｙステージを用いる加工等によって加工する際
に、このノズル２０，２０，…の加工性がよくなって、
ノズル位置精度の向上を図ることができる。さらに、主
走査方向に対して内側にある共通液室路１６の断面積を
大きくできるので、気泡の除去が可能となる。

【００５１】（実施形態３）図８は本発明の実施形態３
を示し（尚、図６と同じ部分については同じ符号を付し
てその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１におけ
る各圧力室９，９，…の配置方法を変えたものである。

【００５２】すなわち、インクジェット１の端部から、
４つの圧力室９，９，…を等間隔で直線状に配置して、
この４つの圧力室９，９，…よりなる配置を１つの配列
３２とする。この配列３２における隣り合う圧力室９，
９の中心間の副走査方向の距離の大きさに、配置した圧
力室９，９，…の数である４を乗じた大きさだけ上記配
列３２の位置から副走査方向の同図の右側へ変位した位
置に上記配列３２と同じ配列３３をさらに配置する。

【００５３】このとき、圧力室９，９，…が、この圧力
室９，９，…のそれぞれのインク供給口１３，１３，…
とインク流路１７，１７，…とが主走査方向に並ぶよう
に、かつ上記配列３２，３３，…の外側である一端から
他端部に向かう配列方向に数えて奇数番目の圧力室９
と、この圧力室９に対し上記配列方向に隣り合う偶数番
目の圧力室９との両インク供給口１３，１３が配列端部
から順に対をなして、上記同じ１つの共通液室路１６に
連通するように構成されている。

【００５４】さらに、このとき隣接する配列３２，３
３，…の副走査方向に対応する圧力室９，９，…同士が
副走査方向にオーバラップしているようになされてい
る。

【００５５】上記の構成により、共通液室路１本あたり
の断面積を大きくとることができるため、この共通液室
路１６内の圧力を高くして気泡を除去することができ
る。また、主走査方向に圧力室９，９，…を高密度配置
にできるので、ヘッドの主走査方向の幅を小さくでき、
その結果ヘッドの走査距離が短くなって高速記録が可能
となる。

【００５６】（実施形態４）図９は本発明の実施形態４
を示し（尚、図８と同じ部分については同じ符号を付し
てその詳細な説明は省略する）、上記実施形態３におけ
る各圧力室９，９，…におけるインク供給口１３，１
３，…及びインク流路１７，１７，…の主走査方向の位
置が逆転して配置されたものである。

【００５７】すなわち、インクジェット１の端部から、
４つの圧力室９，９，…を等間隔で直線状に配置して、
この４つの圧力室９，９，…よりなる配置を１つの配列
３２とする。この配列３２における隣り合う圧力室９，
９の中心間の副走査方向の距離の大きさに、配置した圧
力室９，９，…の数である４を乗じた大きさだけ上記配
列３２の位置から副走査方向の同図の右側へ変位した位
置に上記配列３２と同じ配列３３をさらに配置する。

【００５８】このとき、圧力室９，９，…が、この圧力
室９，９，…のそれぞれのインク供給口１３，１３，…
とインク流路１７，１７，…とが主走査方向に並ぶよう
に、かつ上記配列３２，３３，…の端部を除いた中間部
において上記配列３２，３３，…の外側である一端から
他端部に向かう配列方向に数えて偶数番目の圧力室９
と、この圧力室９に対し上記配列方向に隣り合う奇数番
目の圧力室９との両インク供給口１３，１３が配列端部
から順に対をなして、上記同じ１つの共通液室路１６に
連通するように構成されている。

【００５９】さらに、このとき隣接する配列３２，３
３，…の副走査方向に対応する圧力室９，９，…同士が
副走査方向にオーバラップしているようになされてい
る。

【００６０】上記の構成により、ノズルを高密度で配置
できるので、ノズルの加工性がよくなって、ノズル位置
精度の向上を図ることができ、中間部の共通液室路の断
面積が大きいので気泡の除去が可能となる。また、主走
査及び副走査方向に圧力室９，９，…を高密度配置して
も、隣り合う圧力室９，９，…との間の壁厚を厚くとれ
るので、隣り合う振動板２３の可動部２３ｂ，２３ｂ，
…同士の干渉が少なく安定した記録ができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、複数の圧力室用凹部と、この凹部の下方に配設
された共通液室路と、凹部の下面に設けられ、共通液室
路から凹部へインクを供給する１つのインク供給口と、
凹部から下方へ続くインク流路と、このインク流路の先
端にインクを吐出するための吐出孔とを有するヘッド本
体と、ヘッド本体の各凹部を塞いで凹部と共に圧力室を
構成するとともに、電界誘起歪みを駆動源として変形し
圧力室内のインクを吐出させる板状アクチュエータとを
備え、主走査方向に移動するインクジェットヘッドが対
象であり、３つ以上の一定数の圧力室が主走査方向と直
交する副走査方向に対し斜めに等間隔をあけて直線状に
配置されてなる複数の配列が設けられ、複数の圧力室の
配列は、各配列における隣り合う圧力室の副走査方向の
間隔に上記一定数を乗じた大きさの間隔をあけて副走査
方向へずれて配置され、かつ配列の一端から他端部に向
かう配列方向に数えて奇数番目の圧力室と、この圧力室
に対し配列方向に隣り合う偶数番目の圧力室との両イン
ク供給口が配列端部から順に対をなして、同じ１つの共
通液室路に連通するようにしたことにより、共通液室路
１本あたりの断面積を大きくとることができるため、こ
の共通液室路内の圧力を高くして気泡を除去することが
できる。また、主走査方向に圧力室を高密度配置にでき
るので、ヘッドの主走査方向の幅を小さくでき、その結
果ヘッドの走査距離が短くなって高速記録が可能とな
る。

【００６２】請求項２発明では、複数の圧力室用凹部
と、この凹部の下方に配設された共通液室路と、凹部の
下面に設けられ、共通液室路から凹部へインクを供給す
る１つのインク供給口と、凹部から下方へ続くインク流
路と、このインク流路の先端にインクを吐出するための
吐出孔とを有するヘッド本体と、ヘッド本体の各凹部を
塞いでこの凹部と共に圧力室を構成するとともに、電界
誘起歪みを駆動源として変形し圧力室内のインクを吐出
させる板状アクチュエータとを備え、主走査方向に移動
するインクジェットヘッドが対象であり、３つ以上の一
定数の圧力室が主走査方向と直交する副走査方向に対し
斜めに等間隔をあけて直線状に配置されてなる複数の配
列が設けられ、複数の圧力室の配列は、各配列における
隣り合う圧力室の副走査方向の間隔に上記一定数を乗じ
た大きさの間隔をあけて副走査方向へずれて配置され、
かつ配列の中間部において配列の一端から他端部に向か
う配列方向に数えて偶数番目の圧力室と、この圧力室に
対し配列方向に隣り合う奇数番目の圧力室との両インク
供給口が配列端部から順に対をなして、同じ１つの共通
液室路に連通するようにしたことにより、インク流路が
ヘッドブロックの内側に密集するので、そのインク流路
の先端に配設するノズルの加工性がよくなって、ノズル
位置精度の向上を図ることができる。

【００６３】請求項３の発明では、複数の圧力室用凹部
と、この凹部の下方に配設された共通液室路と、凹部の
下面に設けられ、共通液室路から凹部へインクを供給す
る１つのインク供給口と、凹部から下方へ続くインク流
路と、このインク流路の先端にインクを吐出するための
吐出孔とを有するヘッド本体と、ヘッド本体の各凹部を
塞いでこの凹部と共に圧力室を構成するとともに、電界
誘起歪みを駆動源として変形し圧力室内のインクを吐出
させる板状アクチュエータとを備え、主走査方向に移動
するインクジェットヘッドが対象であり、３つ以上の一
定数の圧力室が主走査方向と直交する副走査方向に対し
斜め方向である配列方向に沿って千鳥状の列で配置さ
れ、かつこの圧力室の列の一端から配列方向に数えて隣
り合う偶数番目の圧力室同士及び奇数番目の圧力室同士
の各副走査方向の間隔と、偶数番目の圧力室及びこの圧
力室に隣り合う次の奇数番目の圧力室の副走査方向の間
隔とが全て等間隔とされてなる複数の配列が設けられ、
複数の圧力室の配列は、その副走査方向の間隔に上記一
定数を乗じた大きさの間隔をあけて副走査方向へずれて
配置され、配列の一端から他端部に向かう配列方向に数
えて奇数番目の圧力室と、この圧力室に対し配列方向に
隣り合う偶数番目の圧力室との両インク供給口が対をな
して、同じ１つの共通液室路に連通するようにしたこと
により、圧力室を高密度に配置しても、隣り合う圧力室
の間の壁厚を厚くとれるので、隣り合う振動板の可動部
同士の干渉が少なく安定した記録ができる。また、隣り
合う圧力室のそれぞれのインク供給口同士の間隔を大き
くとることができるために、隣接する圧力室へのインク
供給による影響が少なく、圧力室へのインク供給を安定
して行うことができ、記録の信頼性を高めることができ
る。

【００６４】請求項４の発明では、複数の圧力室用凹部
と、この凹部の下方に配設された共通液室路と、凹部の
下面に設けられ、共通液室路から凹部へインクを供給す
る１つのインク供給口と、凹部から下方へ続くインク流
路と、このインク流路の先端にインクを吐出するための
吐出孔とを有するヘッド本体と、ヘッド本体の各凹部を
塞いでこの凹部と共に圧力室を構成するとともに、電界
誘起歪みを駆動源として変形し圧力室内のインクを吐出
させる板状アクチュエータとを備え、主走査方向に移動
するインクジェットヘッドが対象であり、３つ以上の一
定数の圧力室が主走査方向と直交する副走査方向に対し
斜め方向である配列方向に沿って千鳥状の列で配置さ
れ、かつこの圧力室の列の一端から配列方向に数えて隣
り合う偶数番目の圧力室同士及び奇数番目の圧力室同士
の各副走査方向の間隔と、偶数番目の圧力室及びこの圧
力室に隣り合う次の奇数番目の圧力室の副走査方向の間
隔とが全て等間隔とされてなる複数の配列が設けられ、
複数の圧力室の配列は、その副走査方向の間隔に上記一
定数を乗じた大きさの間隔をあけて副走査方向へずれて
配置され、配列の一端から他端部に向かう配列方向に数
えて奇数番目の圧力室と、この圧力室に対し上記配列方
向に隣り合う偶数番目の圧力室との両インク流路が対を
なして、向かい合うように構成したことにより、ノズル
の加工性がよくなって、ノズル位置精度の向上を図るこ
とができ、さらに圧力室を高密度に配置しても、隣り合
う圧力室との間の壁厚を厚くとれるので、隣り合う振動
板の可動部同士の干渉が少なく安定した記録ができる。

【００６５】請求項５の発明では、隣接する配列の副走
査方向に対応する圧力室同士が副走査方向にオーバラッ
プするようにしたことにより、主走査方向に圧力室をさ
らに高密度に配置することができるので、高速記録が可
能である。また、ノズル密度がさらに向上するので高画
質記録が可能となる。

【００６６】請求項６の発明では、インクの吐出方向か
らみた圧力室の形状が長円形状であるようにしたことに
より、主走査及び副走査方向に圧力室を高密度配置して
も、隣り合う圧力室との間の壁厚をさらに厚くとれるの
で、隣り合う振動板の可動部同士の干渉が少なく安定し
た記録ができる。

【００６７】請求項７の発明では、請求項１〜６のいず
れか１つに記載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とすることにより、上記請求項１〜
６の発明と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットプリン
タの概略斜視図である。

【図２】同プリンタのインクジェットヘッドの一部を示
す斜視図である。

【図３】同インクジェットヘッドのヘッド本体及びアク
チュエータの各々の一部を示す分解斜視図である。

【図４】同ヘッド本体圧力室用凹部の開口部の形状（ア
クチュエータの可動部分又は振動板の可動部分の形状で
もある。）を示す平面図である。

【図５】同インクジェットヘッドの圧力室を副走査方向
に切断した断面図である。

【図６】同圧力室の配列等を示す平面図である。

【図７】同圧力室の配列等を示す平面図である。

【図８】同圧力室の配列等を示す平面図である。

【図９】同圧力室の配列等を示す平面図である。

【符号の説明】

Ｘ 主走査方向 Ｙ 副走査方向 １ インクジェットヘッド ２ キャリッジ （移動手段） ３ キャリッジ軸（移動手段） ７ 記録紙（記録媒体） ８ ヘッド本体 ９ 圧力室 １１ アクチュエータ １３ インク供給口 １６ 共通液室路 １７ インク流路 ２０ 吐出孔 ２２ 圧力室用凹部 ３０〜３３ 配列

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA01 EA04 FA04 FA07 FA10 HA05 HA22 2C057 AF01 AF34 AG15 AG40 AG44 AG85 AG93 AK07 AN01 BA04 BA14 BA15 BD05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の圧力室用凹部と、該凹部の下方に
   配設された共通液室路と、上記凹部の下面に設けられ、
   上記共通液室路から上記凹部へインクを供給する１つの
   インク供給口と、上記凹部から下方へ続くインク流路
   と、該インク流路の先端にインクを吐出するための吐出
   孔とを有するヘッド本体と、 上記ヘッド本体の各凹部を塞いで該凹部と共に圧力室を
   構成するとともに、電界誘起歪みを駆動源として変形し
   上記圧力室内のインクを吐出させる板状アクチュエータ
   とを備え、主走査方向に移動するインクジェットヘッド
   であって、 ３つ以上の一定数の上記圧力室が主走査方向と直交する
   副走査方向に対し斜めに等間隔をあけて直線状に配置さ
   れてなる複数の配列が設けられ、 上記複数の圧力室の配列は、各配列における隣り合う圧
   力室の副走査方向の間隔に上記一定数を乗じた大きさの
   間隔をあけて副走査方向へずれて配置され、 上記配列の一端から他端部に向かう配列方向に数えて奇
   数番目の圧力室と、該圧力室に対し上記配列方向に隣り
   合う偶数番目の圧力室との両インク供給口が配列端部か
   ら順に対をなして、上記同じ１つの共通液室路に連通す
   るように構成されたことを特徴とするインクジェットヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 複数の圧力室用凹部と、該凹部の下方に
   配設された共通液室路と、上記凹部の下面に設けられ、
   上記共通液室路から上記凹部へインクを供給する１つの
   インク供給口と、上記凹部から下方へ続くインク流路
   と、該インク流路の先端にインクを吐出するための吐出
   孔とを有するヘッド本体と、 上記ヘッド本体の各凹部を塞いで該凹部と共に圧力室を
   構成するとともに、電界誘起歪みを駆動源として変形し
   上記圧力室内のインクを吐出させる板状アクチュエータ
   とを備え、主走査方向に移動するインクジェットヘッド
   であって、 ３つ以上の一定数の上記圧力室が主走査方向と直交する
   副走査方向に対し斜めに等間隔をあけて直線状に配置さ
   れてなる複数の配列が設けられ、 上記複数の圧力室の配列は、各配列における隣り合う圧
   力室の副走査方向の間隔に上記一定数を乗じた大きさの
   間隔をあけて副走査方向へずれて配置され、 上記配列の中間部において上記配列の一端から他端部に
   向かう配列方向に数えて偶数番目の圧力室と、該圧力室
   に対し上記配列方向に隣り合う奇数番目の圧力室との両
   インク供給口が配列端部から順に対をなして、上記同じ
   １つの共通液室路に連通するように構成されたことを特
   徴とするインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 複数の圧力室用凹部と、該凹部の下方に
   配設された共通液室路と、上記凹部の下面に設けられ、
   上記共通液室路から上記凹部へインクを供給する１つの
   インク供給口と、上記凹部から下方へ続くインク流路
   と、該インク流路の先端にインクを吐出するための吐出
   孔とを有するヘッド本体と、 上記ヘッド本体の各凹部を塞いで該凹部と共に圧力室を
   構成するとともに、電界誘起歪みを駆動源として変形し
   上記圧力室内のインクを吐出させる板状アクチュエータ
   とを備え、主走査方向に移動するインクジェットヘッド
   であって、 ３つ以上の一定数の上記圧力室が主走査方向と直交する
   副走査方向に対し斜め方向である配列方向に沿って千鳥
   状の列で配置され、かつ該圧力室の列の一端から配列方
   向に数えて隣り合う偶数番目の圧力室同士及び奇数番目
   の圧力室同士の各副走査方向の間隔と、偶数番目の圧力
   室及び該圧力室に隣り合う次の奇数番目の圧力室の副走
   査方向の間隔とが全て等間隔とされてなる複数の配列が
   設けられ、 上記複数の圧力室の配列は、上記副走査方向の間隔に上
   記一定数を乗じた大きさの間隔をあけて副走査方向へず
   れて配置され、 上記配列の一端から他端部に向かう配列方向に数えて奇
   数番目の圧力室と、該圧力室に対し上記配列方向に隣り
   合う偶数番目の圧力室との両インク供給口が対をなし
   て、上記同じ１つの共通液室路に連通するように構成さ
   れたことを特徴とするインクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 複数の圧力室用凹部と、該凹部の下方に
   配設された共通液室路と、上記凹部の下面に設けられ、
   上記共通液室路から上記凹部へインクを供給する１つの
   インク供給口と、上記凹部から下方へ続くインク流路
   と、該インク流路の先端にインクを吐出するための吐出
   孔とを有するヘッド本体と、 上記ヘッド本体の各凹部を塞いで該凹部と共に圧力室を
   構成するとともに、電界誘起歪みを駆動源として変形し
   上記圧力室内のインクを吐出させる板状アクチュエータ
   とを備え、主走査方向に移動するインクジェットヘッド
   であって、 ３つ以上の一定数の上記圧力室が主走査方向と直交する
   副走査方向に対し斜め方向である配列方向に沿って千鳥
   状の列で配置され、かつ該圧力室の列の一端から配列方
   向に数えて隣り合う偶数番目の圧力室同士及び奇数番目
   の圧力室同士の各副走査方向の間隔と、偶数番目の圧力
   室及び該圧力室に隣り合う次の奇数番目の圧力室の副走
   査方向の間隔とが全て等間隔とされてなる複数の配列が
   設けられ、 上記複数の圧力室の配列は、上記副走査方向の間隔に上
   記一定数を乗じた大きさの間隔をあけて副走査方向へず
   れて配置され、 上記配列の一端から他端部に向かう配列方向に数えて奇
   数番目の圧力室と、該圧力室に対し上記配列方向に隣り
   合う偶数番目の圧力室との両インク流路が対をなして、
   向かい合うように構成されたことを特徴とするインクジ
   ェットヘッド。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のインクジェットヘッドに
   おいて、 隣接する配列の副走査方向に対応する圧力室同士が副走
   査方向にオーバラップし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１〜４のインクジェットヘッドに
   おいて、 インクの吐出方向からみた圧力室の形状が長円形状であ
   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１〜６のいずれか１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からのインクを受ける記録媒
   体と、 上記インクジェットヘッドの幅方向と略垂直な方向に上
   記記録媒体を移動させる移動手段とを備えることを特徴
   とするインクジェット式記録装置。