JP2004114519A - Ink jet head - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクマニホールド流路を有するインクジェットヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のインクジェットヘッドの一つには、図34に示すように、流路形成板1012が、厚さが400μm程度のシリコン基板に対してウエットエッチングなどによって貫通穴を形成されており、この貫通穴により、共通インク室1026、この共通インク室1026からノズルプレートのノズル開口1013と重なる位置まで細長く形成されたインク供給路1027、および圧力室1020が構成される。
【0003】
そして、インク供給管1035が共通インク室1026の一方の端部に連通しているので、このインク供給管1035から遠く離隔した他方の端部の領域で連通しているインク供給路1027の幅がノズル番号#4から#1の方向に徐々に広げられていることにある。換言すると、共通インク室1026中央側から先端に位置するほどその幅が徐々に広げられている。
【0004】
この点、流路形成板1012に形成される共通インク室1026の深さは均一であるので、インク供給路1027の入口(#1〜#4に対応する供給口)の断面積が除々に大きくなり、ノズル番号#1〜#4にかけて生じる速度とインク量の変動を抑制することができるとされる(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−277496号公報(第5−6頁、第4図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、共通インク室1026は、インク供給管1035から遠く離隔した他方の端部までの一方通行の終端止まりであるので、あるノズル番号のノズル開口1013でインク吐出が行われた際に発生するインク内の圧力波によって、当該ノズル番号に隣接する他のノズル番号のノズル開口1013におけるメニスカスを壊してしまい、そこからエアーが入り込んで、当該ノズル番号に隣接する他のノズル番号のノズル開口1013が順次に不吐出になる不具合が起こるおそれがあった。
【0007】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、隣接する吐出チャンネルの影響を受けることがなく、安定したインク吐出の維持を図ったインクジェットヘッドを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項1に係る発明は、複数のインク圧力室が相互に隣接してマトリクス配置されたキャビティプレートと、前記キャビティプレートのインク圧力室の一群に連通するインクマニホールド流路が形成されたマニホールドプレートと、を備え、前記マニホールドプレートのインクマニホールド流路を閉ループ状に形成したこと、を特徴としている。
【0009】
このような特徴を有する本発明のインクジェットヘッドでは、キャビティプレートに複数のインク圧力室が相互に隣接してマトリクス配置されるとともに、キャビティプレートのインク圧力室の一群に連通するインクマニホールド流路がマニホールドプレートに形成されている。従って、マニホールドプレートのインクマニホールド流路には、一つのインク圧力室を経由する吐出チャンネルが多数連通することになるが、マニホールドプレートのインクマニホールド流路が閉ループ状に形成されていることから、あるインク圧力室を経由する吐出チャンネルでインク吐出が行われ、インクマニホールド流路のインク内に圧力波が発生しても、この圧力波は、ループ状のインクマニホールド流路を旋回して伝播するだけで、当該インク圧力室に隣接した他のインク圧力室を経由する吐出チャンネルにおけるメニスカスを壊すことがなく、そこからエアーが入り込むこともない。
【0010】
すなわち、本発明のインクジェットヘッドでは、マニホールドプレートのインクマニホールド流路が閉ループ状に形成されていることから、あるインク圧力室を経由する吐出チャンネルでインク吐出が行われ、インクマニホールド流路のインク内に圧力波が発生しても、この圧力波は、ループ状のインクマニホールド流路を旋回して伝播するだけで、当該インク圧力室に隣接した他のインク圧力室を経由する吐出チャンネルにおけるメニスカスを壊すことがなく、そこからエアーが入り込むこともないので、隣接する吐出チャンネルの影響を受けることがなく、安定したインク吐出の維持を図ったものと言うことができる。
【0011】
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載するインクジェットヘッドであって、前記マニホールドプレートに積層されるとともに前記マニホールドプレートのインクマニホールド流路に連通するインク供給口を設けたサプライプレートを備え、前記サプライプレートのインク供給口を2つ以上設けたこと、を特徴としている。
【0012】
すなわち、本発明のインクジェットヘッドにおいて、マニホールドプレートに積層されるとともにマニホールドプレートのインクマニホールド流路に連通するインク供給口を設けたサプライプレートを備えて、サプライプレートのインク供給口を2つ以上設ければ、サプライプレートのインク供給口の一つに目詰まりが発生しても、サプライプレートの他のインク供給口からマニホールドプレートのインクマニホールド流路にインクを供給することができるので、より安定したインク吐出の維持を図ることができる。
【0013】
また、請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載するインクジェットヘッドであって、前記マニホールドプレートは、前記マニホールドプレートのインクマニホールド流路に囲まれた浮島部と、前記マニホールドプレートの浮島部を支持する連結片と、を備え、前記マニホールドプレートをハーフエッチングすることにより前記マニホールドプレートの連結片を形成したこと、を特徴としている。
【0014】
すなわち、本発明のインクジェットヘッドにおいて、マニホールドプレートは、マニホールドプレートのインクマニホールド流路に囲まれた浮島部と、マニホールドプレートの浮島部を支持する連結片と、を備えて、マニホールドプレートをハーフエッチングすることによりマニホールドプレートの連結片を形成することによって、マニホールドプレートのインクマニホールド流路を閉ループ状に形成すれば、マニホールドプレートのインクマニホールド流路では、ハーフエッチングされたマニホールドプレートの連結片の上又は下でインクを通過させることができ、マニホールドプレートの浮島部の周囲をインクが自由に流れることができるので、インク内に発生した圧力波が旋回しながら伝播しやすい構造を作り出したものと言える。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。先ず、本実施形態のインクジェットヘッドの概略構成について説明する。
図1に示すように、インクジェットヘッド1は、略長方形に形成された複数の薄い金属板を積層した構造からなり、さらに、平面視略台形状のプレート型の4枚の各圧電シート10を互い違いに積層している。そして、この各圧電シート10の上側には、フレキシブルプリント配線基板(以下、「FPC基板」という)50の延出部51が載置され、後述のように電気的に接続される。尚、積層された各圧電シート10の周囲には、インク供給口901が設けられている。
【0016】
ここで、インクジェットヘッド1の積層構造を具体的に説明すると、略長方形の薄い金属板を9枚積層した9層構造になっており、図1及び図2に示すように、下層から、ノズルプレート100及び、カバープレート200、第一マニホールドプレート300、第二マニホールドプレート400、第三マニホールドプレート500、サプライプレート600、アパーチャプレート700、ベースプレート800、キャビティプレート900を積層した構造となっている。
【0017】
この点、ノズルプレート100には、図2に示すように、平面視略台形状の4つの領域110をそれぞれ一群にして、図3に示すように、微小径のインク噴出用のノズル111が、要求される印字密度に対応して、多数個穿設されている。
【0018】
また、カバープレート200の上側には、図2に示すように、平面視略台形状の4つの領域210をそれぞれ一群にして、図4に示すように、微小径のインク通路用の貫通孔211が多数穿設されている。そして、カバープレート200の各貫通孔211は、ノズルプレート100の各ノズル111に対向する位置に配設されており、カバープレート200とノズルプレート100とが積層された際に、ノズルプレート100の各ノズル111と連通する(図27参照)。
【0019】
尚、カバープレート200の下側には、図5に示すように、2つの溝凹設部212が長手方向に形成されている。そして、溝凹設部212の外周及び、溝凹設部212に囲まれた複数の浮島部213には、各貫通孔211が配設されている。
【0020】
また、第一マニホールドプレート300には、図6に示すように、微小径のインク通路用の貫通孔311が多数穿設されている。そして、第一マニホールドプレート300の各貫通孔311は、カバープレート200の各貫通孔211に対向する位置に配設されており、第一マニホールドプレート300とカバープレート200とが積層された際に、カバープレート200の各貫通孔211と連通する(図27参照)。
【0021】
さらに、第一マニホールドプレート300には、図6に示すように、インクマニホールド流路2(図27参照)を構成する2つの溝貫通部312が長手方向に形成されている。そして、溝貫通部312の外周及び、溝貫通部312に囲まれた複数の浮島部313には、各貫通孔311が配設されている。また、複数の浮島部313は、下側をハーフエッチングされた複数の連結片314によって支持された構造になっている。各連結片314は、第一マニホールドプレート300の約半分程度の厚みで形成されている。
また、溝貫通部312には、複数のインク供給部315が延び出ている。
【0022】
また、第二マニホールドプレート400には、図7に示すように、微小径のインク通路用の貫通孔411が多数穿設されている。そして、第二マニホールドプレート400の各貫通孔411は、第一マニホールドプレート300の各貫通孔311に対向する位置に配設されており、第二マニホールドプレート400と第一マニホールドプレート300とが積層された際に、第一マニホールドプレート300の各貫通孔311と連通する(図27参照)。
【0023】
さらに、第二マニホールドプレート400には、図7に示すように、インクマニホールド流路2(図27参照)を構成する2つの溝貫通部412が長手方向に形成されている。そして、第二マニホールドプレート400の各溝貫通部412は、第一マニホールドプレート300の各溝貫通部312に対向する位置に配設されており、第二マニホールドプレート400と第一マニホールドプレート300とが積層された際に、第一マニホールドプレート300の各溝貫通部312と連通する(図27参照)。また、溝貫通部412の外周及び、溝貫通部412に囲まれた複数の浮島部413には、各貫通孔411が配設されている。そして、複数の浮島部413は、上側をハーフエッチングされた複数の連結片414によって支持された構造になっている。各連結片414は、第二マニホールドプレート400の約半分程度の厚みで形成されている。
また、溝貫通部412には、複数のインク供給部415が延び出ている。そして、第二マニホールドプレート400の各インク供給部415は、第一マニホールドプレート300の各インク供給部315に対向する位置に配設されており、第二マニホールドプレート400と第一マニホールドプレート300とが積層された際に、第一マニホールドプレート300の各インク供給部315と連通する(図27参照)。
【0024】
また、第三マニホールドプレート500には、図8に示すように、微小径のインク通路用の貫通孔511が多数穿設されている。そして、第三マニホールドプレート500の各貫通孔511は、おおよそ、第二マニホールドプレート400の各貫通孔411に対向する位置に配設されており、第三マニホールドプレート500と第二マニホールドプレート400とが積層された際に、第二マニホールドプレート400の各貫通孔411と連通する(図27参照)。
【0025】
さらに、第三マニホールドプレート500には、図8に示すように、インクマニホールド流路2(図27参照)を構成する2つの溝貫通部512が長手方向に形成されている。そして、第三マニホールドプレート500の各溝貫通部512は、第二マニホールドプレート400の各溝貫通部412に対向する位置に配設されており、第三マニホールドプレート500と第二マニホールドプレート400とが積層された際に、第二マニホールドプレート400の各溝貫通部412と連通する(図27参照)。また、溝貫通部512の外周及び、溝貫通部512に囲まれた複数の浮島部513には、各貫通孔511が配設されている。そして、複数の浮島部513は、上側をハーフエッチングされた複数の連結片514によって支持された構造になっている。各連結片514は、第三マニホールドプレート500の約半分程度の厚みで形成されている。
また、溝貫通部512には、複数のインク供給部515が延び出ている。そして、第三マニホールドプレート500の各インク供給部515は、第二マニホールドプレート400の各インク供給部415に対向する位置に配設されており、第三マニホールドプレート500と第二マニホールドプレート400とが積層された際に、第二マニホールドプレート400の各インク供給部415と連通する(図27参照)。
【0026】
また、サプライプレート600には、図2に示すように、平面視略台形状の4つの領域610をそれぞれ一群にして、図9に示すように、微小径のインク通路用の貫通孔611が多数個穿設されるとともに、微小径のインク導入用の貫通孔612が多数個設けられている。この点、サプライプレート600の各貫通孔611は、おおよそ、第三マニホールドプレート500の各貫通孔511に対向する位置に配設されており、サプライプレート600と第三マニホールドプレート500とが積層された際に、第三マニホールドプレート500の各貫通孔511と連通する(図27参照)。一方、サプライプレート600の各貫通孔612は、第三マニホールドプレート500の2つの溝貫通部512のいずれかに対向する位置に配設されており、サプライプレート600と第三マニホールドプレート500とが積層された際に、第三マニホールドプレート500の2つの溝貫通部512のいずれかと連通する(図27参照)。そして、サプライプレート600の各貫通孔612には、図10及び図11に示すように、インク内のゴミが侵入するのを防ぐためのフィルター孔613が多数個穿設されている。
【0027】
さらに、サプライプレート600には、図2及び図9に示すように、平面視略台形状の4つの領域610の外側に、小径のインク供給用のインク供給口601が10個穿設されている。そして、サプライプレート600の各インク供給口601は、第三マニホールドプレート500の各インク供給部515に対向する位置に配設されており、サプライプレート600と第三マニホールドプレート500とが積層された際に、第三マニホールドプレート500の各インク供給部515と連通する(図27参照)。また、サプライプレート600の各インク供給口601には、図16に示すように、インク内のゴミが侵入するのを防ぐためのフィルター孔602が多数個穿設されている。
【0028】
また、アパーチャプレート700には、図2に示すように、平面視略台形状の4つの領域710をそれぞれ一群にして、図12に示すように、微小径のインク通路用の貫通孔711が多数個穿設されるとともに、微小のインク導入用の絞り部712が多数穿設されている。そして、アパーチャプレート700の各貫通孔711は、おおよそ、サプライプレート600の各貫通孔611に対向する位置に配設されており、アパーチャプレート700とサプライプレート600とが積層された際に、サプライプレート600の各貫通孔611と連通する(図27参照)。
【0029】
一方、アパーチャプレート700の各絞り部712は、図13に示すように、インク入口713及び、インク出口714、当該インク入口713と当該インク出口714を連通させる溝貫通部715で構成されており、それらは、プレス加工で貫いて形成されている。そして、アパーチャプレート700の各絞り部712のインク入口713は、おおよそ、サプライプレート600の各貫通孔612に対向する位置に配設されており、アパーチャプレート700とサプライプレート600とが積層された際に、サプライプレート600の各貫通孔612と連通する(図27参照)。
【0030】
さらに、アパーチャプレート700には、図2及び図12に示すように、平面視略台形状の4つの領域710の外側に、小径のインク供給用のインク供給口701が10個穿設されている。そして、アパーチャプレート700の各インク供給口701は、サプライプレート600の各インク供給口601に対向する位置に配設されており、アパーチャプレート700とサプライプレート600とが積層された際に、サプライプレート600の各インク供給口601と連通する(図27参照)。
【0031】
また、ベースプレート800には、図2に示すように、平面視略台形状の4つの領域810をそれぞれ一群にして、図14に示すように、微小径のインク通路用の貫通孔811が多数個穿設されるとともに、微小径のインク導入用の貫通孔812が多数個設けられている。そして、ベースプレート800の各貫通孔811は、おおよそ、アパーチャプレート700の各貫通孔711に対向する位置に配設されており、ベースプレート800とアパーチャプレート700とが積層された際に、アパーチャプレート700の各貫通孔711と連通する(図27参照)。一方、ベースプレート800の各貫通孔812は、おおよそ、アパーチャプレート700の各絞り部712のインク出口714に対向する位置に配設されており、ベースプレート800とアパーチャプレート700とが積層された際に、アパーチャプレート700の各絞り部712のインク出口714と連通する(図27参照)。
【0032】
さらに、ベースプレート800には、図2及び図14に示すように、平面視略台形状の4つの領域810の外側に、小径のインク供給用のインク供給口801が10個穿設されている。そして、ベースプレート800の各インク供給口801は、アパーチャプレート700の各インク供給口701に対向する位置に配設されており、ベースプレート800とアパーチャプレート700とが積層された際に、アパーチャプレート700の各インク供給口701と連通する(図27参照)。
【0033】
また、キャビティプレート900には、図2に示すように、平面視略台形状の4つの領域910をそれぞれ一群にして、図15に示すように、略菱形形状のインク圧力室911が、要求される印字密度に対応して、マトリクス状に多数個貫設されている。この点、キャビティプレート900の各インク圧力室911は、隣接する他のインク圧力室911の鋭角部の間に、当該インク圧力室911の鋭角部を入り込ませるようにして高密度に配置されている。そして、キャビティプレート900の各インク圧力室911の一方の鋭角部は、おおよそ、ベースプレート800の各貫通孔811に対向する位置に配設されており、キャビティプレート900とベースプレート800とが積層された際に、ベースプレート800の各貫通孔811と連通する(図27参照)。一方、キャビティプレート900の各インク圧力室911の他方の鋭角部は、おおよそ、ベースプレート800の各貫通孔812に対向する位置に配設されており、キャビティプレート900とベースプレート800とが積層された際に、ベースプレート800の各貫通孔812と連通する(図27参照)。
【0034】
さらに、キャビティプレート900には、図2及び図15に示すように、平面視略台形状の4つの領域910の外側に、小径のインク供給用のインク供給口901が10個設けられている。そして、キャビティプレート900の各インク供給口901は、ベースプレート800の各インク供給口801に対向する位置に配設されており、キャビティプレート900とベースプレート800とが積層された際に、ベースプレート800の各インク供給口801と連通する(図27参照)。
【0035】
尚、キャビティプレート900には、図2及び図15に示すように、平面視略台形状の4つの領域910の両側に、圧電シート10を積層する際に使用する位置決め孔903が設けられている。
【0036】
次に、圧電シート10及びFPC基板50の概略構造、並びに、圧電シート10とFPC基板50との電気的な接続構造について説明する。
先ず、圧電シート10の概略構造について説明すると、圧電シート10には、図17に示すように、略菱形形状の駆動電極11が、要求される印字密度に対応して、マトリクス状に多数個形成されている。そして、圧電シート10の各駆動電極11は、おおよそ、キャビティプレート900の各インク圧力室911に対向する位置に配設されており、圧電シート10がキャビティプレート900に積層され、キャビティプレート900の各インク圧力室911の上面部が圧電シート10によって塞がれた際には、キャビティプレート900の各インク圧力室911の上面に位置する。
【0037】
また、圧電シート10の各駆動電極11には、図18及び図19に示すように、その鋭角部から引き出された部分の上に接点ランド部14が形成されている。そして、各駆動電極11の接点ランド部14は、第一段面12及び第二段面13を有する2段形状になっている。
【0038】
また、圧電シート10は、図19に示すように、第1圧電層21及び、第2圧電層23、第3圧電層24、第4圧電層26を積層した構造になっており、第1圧電層21と第2圧電層23の間に内部電極22が形成され、第3圧電層24と第4圧電層26の間に内部電極25が形成されている。この点、内部電極22,25の端部は、圧電シート10の両斜辺の端面部に露出するように形成されている(図1,図17参照)。尚、各圧電シート10の両斜辺の端面部は、各圧電シート10がキャビティプレート900に積層された際に、隣接する他の圧電シート10の両斜辺の端面部に接触することから、各圧電シート10がキャビティプレート900に積層された際には、各圧電シート10の内部電極22,25は電気的にそれぞれ接続される。
【0039】
また、圧電シート10には、図17に示すように、両斜辺の縁辺部に2種類の共通電極31,36が交互に形成されている。そして、一方の共通電極31は、図20に示すように、スルーホール32を介して、第3圧電層24と第4圧電層26の間に形成された内部電極25に電気的に接続されている。また、他方の共通電極36は、図21に示すように、スルーホール37を介して、第1圧電層21と第2圧電層23の間に形成された内部電極22に電気的に接続されている。尚、一方の共通電極31には、図20に示すように、凸状の接点ランド部33が形成されている。同様にして、他方の共通電極36には、図21に示すように、凸状の接点ランド部38が形成されている。
【0040】
また、圧電シート10には、図17に示すように、平行対向辺(上辺及び下辺)の縁辺部の仮想線L1,L2上に、円形状の複数のダミー電極41が形成されている。この点、各ダミー電極41は、上述した共通電極31,36とは異なり、図22に示すように、内部電極22,25のいずれにも電気的に接続されていない。
【0041】
尚、圧電シート10には、図17に示すように、両斜辺の縁辺部に、FPC基板50を載置する際に使用する位置決めマーク46が設けられている。
【0042】
次に、FPC基板50の概略構造について説明すると、FPC基板50は、図23に示すように、延出部51において、多数の接点ランド部52が形成されている。そして、FPC基板50の各接点ランド部52は、圧電シート10の各駆動電極11の接点ランド部14の第二段面13に対向する位置に配設されており、FPC基板50が圧電シート10に載置された際には、圧電シート10の各駆動電極11の接点ランド部14の第二段面13に接触する。さらに、FPC基板50の各接点ランド部52には、図23には示されていないが、図24に示すように、銅箔より構成される導体パターン53が配線されている。
【0043】
また、FPC基板50は、図23に示すように、延出部51の上辺及び両斜辺の縁辺部においても、多数の接点ランド部54が形成されている。そして、延出部51の上辺の縁辺部の各接点ランド部54は、圧電シート10の上辺の端縁部の仮想線L1(図17参照)上に形成された各ダミー電極41に対向する位置に配設されており、FPC基板50が圧電シート10に載置された際には、圧電シート10の上辺の端縁部の仮想線L1(図17参照)上に形成された各ダミー電極41に接触する。また、延出部51の両斜辺の各接点ランド部54は、圧電シート10の両斜辺の縁辺部に交互に形成された2種類の各共通電極31,36の接点ランド部33,38に対向する位置に配設されており、FPC基板50が圧電シート10に載置された際には、圧電シート10の両斜辺の縁辺部に交互に形成された2種類の各共通電極31,36の接点ランド部33,38に接触する。さらに、FPC基板50の各接点ランド部54には、図23には示されていないが、図24に示すように、銅箔より構成される導体パターン55が配線されており、FPC基板50の各接点ランド部54は電気的に接続されている。
【0044】
また、FPC基板50は、図25に示すように、ポリイミドフィルムなどのベースフィルム61と、上述した導体パターン53、カバーコート62、Niメッキ63、半田64などから構成されている。この点、Niメッキ63及び半田64は、FPC基板50の各接点ランド部52を構成する。尚、図25に示す構造は、延出部51の上辺及び両斜辺の縁辺部において形成・配線された接点ランド部54や導体パターン55についても、同様である。
【0045】
さらに、FPC基板50には、図23に示すように、両斜辺の縁辺部に、圧電シート10に載置される際に使用する位置決めマーク56が設けられている。
【0046】
従って、FPC基板50の位置決めマーク56と圧電シート10の位置決めマーク46を重ねて、FPC基板50を圧電シート10に載置すれば、FPC基板50の各接点ランド部52が圧電シート10の各駆動電極11の接点ランド部14の第二段面13に重なり合うので、熱圧着などによって加熱接合すれば、図26に示すように、FPC基板50のNiメッキ63と圧電シート10の接点ランド部14の第二段面13とが接触した状態で固定されるので、FPC基板50の各導体パターン53と圧電シート10の各駆動電極11が電気的に接続される。
【0047】
尚、このとき、図26に示すように、圧電シート10の各駆動電極11の接点ランド部14の第二段面13に塗布されたN.C.P15により、FPC基板50のNiメッキ63と圧電シート10の接点ランド部14の第二段面13とを覆うことになるが、圧電シート10の各駆動電極11の接点ランド部14の第二段面12にまで垂れてくることがある。
【0048】
また、FPC基板50の位置決めマーク56と圧電シート10の位置決めマーク46を重ねて、FPC基板50を圧電シート10に載置すれば、さらに、FPC基板50の各接点ランド部54が、圧電シート10の上辺の縁辺部の仮想線L1(図17参照)上に形成された各ダミー電極41又は、圧電シート10の両斜辺の縁辺部に交互に形成された2種類の各共通電極31,36の接点ランド部33,38に重なり合うので、熱圧着などによって加熱接合することにより、各ダミー電極41又は、2種類の各共通電極31,36に電気的に接続される。
【0049】
従って、FPC基板50を介して、駆動電極11と内部電極22,25との間に駆動電圧を印可すれば、当該駆動電極11の真下に位置する、圧電シート10の第1圧電層21及び、第2圧電層23、第3圧電層24、第4圧電層26を変形させることができる。
【0050】
すなわち、駆動電極11の真下に位置する第1圧電層21の部分は、電圧印可時に撓む活性部を構成することになる。また、第1圧電層21及び、第2圧電層23、第3圧電層24、第4圧電層26を焼成する場合には、圧電セラミックスと電極を構成する金属材料では焼成した場合の収縮率が異なるので、圧電シート10の全体が反ったり波打ったりすることがある。よって、第4圧電層26の上面部に形成される内部電極25は、焼成後に、第1圧電層21及び、第2圧電層23、第3圧電層24、第4圧電層26が反ったり、あるいは波打ったりしてその平面性が損なわれないようにするための拘束層として機能する。、さらに、第2圧電層23及び、第3圧電層24、第4圧電層26は、第1圧電層21の活性部が下方向(キャビティプレート900側)へのみ変形するようにするための拘束層として機能する。
【0051】
次に、上記のように構成されるインクジェットヘッド1のインクの流れについて説明する。図1に示すように、下層から、ノズルプレート100及び、カバープレート200、第一マニホールドプレート300、第二マニホールドプレート400、第三マニホールドプレート500、サプライプレート600、アパーチャプレート700、ベースプレート800、キャビティプレート900、圧電シート10を積層すると、ノズルプレート100の一つのノズル111から吐出されるインクの流路は、図27の断面図で示すことができる。また、図28に、ノズルプレート100の一つのノズル111から吐出されるインクの流路の一部を斜視図で示す。
【0052】
この点、ノズルプレート100の一つのノズル111から吐出されるインクは、先ず、インクマニホールド流路2にインクタンク(不図示)から供給される。尚、インクマニホールド流路2にインクをインクタンク(不図示)から供給するには、図27及び図28には示されていないが、キャビティプレート900のインク供給口901(図1参照)及び、ベースプレート800のインク供給口801(図1参照)、アパーチャプレート700のインク供給口701(図1参照)、サプライプレート600のインク供給口601(図1参照)、第三マニホールドプレート500の溝貫通部512のインク供給部515(図8参照)、第二マニホールドプレート400の溝貫通部412のインク供給部415(図7参照)、第一マニホールドプレート300の溝貫通部312のインク供給部315(図6参照)が連通してなるインク供給路を介して行われる。このとき、サプライプレート600のインク供給口601をインクが通過する際は、フィルター孔602により(図16参照)、インク内のゴミが侵入するのを防いでいる。
【0053】
ここで、インクマニホールド流路2の概略構成について説明すると、インクマニホールド流路2は、図27に示すように、第三マニホールドプレート500の溝貫通部512(図8参照)及び、第二マニホールドプレート400の溝貫通部412(図7参照)、第一マニホールドプレート300の溝貫通部312(図6参照)が連通することにより側壁面が構成されており、さらに、上壁面がサプライプレート600で構成され、下壁面がカバープレート200で構成されている。
【0054】
また、インクマニホールド流路2は、図30に示すように、2つ形成されている。すなわち、図31に示すように、長手方向の上半分に一つのインクマニホールド流路2が形成されるとともに、図32に示すように、長手方向の下半分に一つのインクマニホールド流路2が形成されている。そして、各インクマニホールド流路2には、第三マニホールドプレート500の溝貫通部512のインク供給部515(図8参照)及び、第二マニホールドプレート400の溝貫通部412のインク供給部415(図7参照)、第一マニホールドプレート300の溝貫通部312のインク供給部315(図6参照)が連通してなるインク供給路の一部が5つ形成されている。
【0055】
また、各インクマニホールド流路2では、図33に示すように、第三マニホールドプレート500の溝貫通部512の浮島部513(図8参照)及び、第二マニホールドプレート400の溝貫通部412の浮島部413(図7参照)、第一マニホールドプレート300の溝貫通部312の浮島部313(図6参照)が互いに重なり合うように配置される一方で(図31,図32参照)、第三マニホールドプレート500の溝貫通部512の浮島部513を支持する連結片514(図8参照)及び、第二マニホールドプレート400の溝貫通部412の浮島部413を支持する連結片414(図7参照)、第一マニホールドプレート300の溝貫通部312の浮島部313を支持する連結片314(図6参照)が互いに重なり合うことがないように配置される(図31,図32参照)。
【0056】
従って、各インクマニホールド流路2には、図31及び図32に示すように、各浮島部515,413,313が重なり合ったものが4つ内在するので、各インクマニホールド流路2は閉ループ状となり、各浮島部515,413,313の周囲をインクが流れることになる。このとき、各浮島部515,413,313を支持する連結片514,414,314は、図33に示すように、互いに重なり合うことがないように配置されるとともに、上述したようにハーフエッチングされたものであることから、各浮島部515,413,313の周囲をインクがスムーズに流れることができる。
【0057】
そして、インクマニホールド流路2を流れるインクは、図27に示すように、サプライプレート600の貫通孔612、アパーチャプレート700の絞り部712のインク入口713・溝貫通部715・インク出口714、ベースプレート800の貫通孔812を経て、キャビティプレート900のインク圧力室911に導入される。このとき、サプライプレート600の貫通孔612をインクが通過する際は、フィルター孔613により(図10,図11参照)、インク内のゴミが侵入するのを防いでいる。
【0058】
一方、キャビティプレート900のインク圧力室911は、圧電シート10がキャビティプレート900に積層されることにより、図27及び図29に示すように、その上面部が圧電シート10によって塞がれるとともに、その上面部に圧電シート10の駆動電極11が配置される。このとき、図29に示すように、略菱形形状の駆動電極11の投影部は、同じく略菱形形状のインク圧力室19Aの内側にある。一方、圧電シート10の駆動電極11の鋭角部から引き出された部分の上に形成された接点ランド部14の投影部は、キャビティプレート900のインク圧力室911の外側にある。
【0059】
そして、FPC基板50を介して、圧電シート10の駆動電極11と内部電極22,25(図19参照)との間に駆動電圧を印可すると、キャビティプレート900のインク圧力室911側に圧電シート10が変形するので、キャビティプレート900のインク圧力室911内のインクは、ベースプレート800の貫通孔811に押し出される。その後、ベースプレート800の貫通孔811に押し出されたインクは、ベースプレート800の貫通孔811及び、アパーチャプレート700の貫通孔711、サプライプレート600の貫通孔611、第三マニホールドプレート500の貫通孔511、第二マニホールドプレート400の貫通孔411、第一マニホールドプレート300の貫通孔311、カバープレート200の貫通孔211を経て、ノズルプレート100のノズル111から吐出される。
【0060】
尚、一つのインクマニホールド流路2には、サプライプレート600の長手方向の上半分又は下半分に設けられた全ての貫通孔612が連通しており、ひいては、キャビティプレート900の長手方向の上半分又は下半分に設けられた全てのインク圧力室911に連通しているので、一つのインクマニホールド流路2に供給されたインクは、ノズルプレート100の長手方向の上半分又は下半分に設けられた全てのノズル111のいずれかから吐出されることになる。
【0061】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のインクジェットヘッド1では、図15に示すように、キャビティプレート900に複数のインク圧力室911が相互に隣接してマトリクス配置されている。また、図6〜図8に示すように、第一マニホールドプレート300および、第二マニホールドプレート400、第三マニホールドプレート500のそれぞれに形成された2つの溝貫通部312,412,512により、図30〜図32に示すように、2つのインクマニホールド流路2が構成されており(図27参照)、さらに、2つのインクマニホールド流路2のそれぞれには、サプライプレート600の長手方向の上半分又は下半分に設けられた全ての貫通孔612が連通しており、ひいては、キャビティプレート900の長手方向の上半分又は下半分に設けられた全てのインク圧力室911に連通している。
【0062】
従って、インクマニホールド流路2には、一つのインク圧力室911を経由する図28に示すような吐出チャンネルが多数連通することになるが、図30〜図32に示すように、インクマニホールド流路2が閉ループ状に形成されていることから、あるインク圧力室911を経由する図28に示すような吐出チャンネルでインク吐出が行われ、インクマニホールド流路2のインク内に圧力波が発生しても、この圧力波は、ループ状のインクマニホールド流路2を旋回して伝播するだけで、当該インク圧力室911に隣接した他のインク圧力室911を経由する図28に示すような吐出チャンネルにおけるメニスカスを壊すことがなく、そこからエアーが入り込むこともない。
【0063】
すなわち、本実施の形態のインクジェットヘッド1では、第一マニホールドプレート300および、第二マニホールドプレート400、第三マニホールドプレート500のそれぞれに形成された2つの溝貫通部312,412,512により構成されたインクマニホールド流路2が閉ループ状に形成されていることから、あるインク圧力室911を経由する図28に示すような吐出チャンネルでインク吐出が行われ、インクマニホールド流路2のインク内に圧力波が発生しても、この圧力波は、ループ状のインクマニホールド流路2を旋回して伝播するだけで、当該インク圧力室911に隣接した他のインク圧力室911を経由する図28に示すような吐出チャンネルにおけるメニスカスを壊すことがなく、そこからエアーが入り込むこともないので、隣接する図28に示すような吐出チャンネルの影響を受けることがなく、安定したインク吐出の維持を図ったものと言うことができる。
【0064】
また、本実施の形態のインクジェットヘッド1では、第三マニホールドプレート500に積層されるサプライプレート600において、インクマニホールド流路2の一部を構成する第三マニホールドプレート500の溝貫通部512のインク供給部515に対し連通するインク供給口601を10個設けており(図2,図30〜図32参照)、サプライプレート600のインク供給口601の一つに目詰まりが発生しても、サプライプレート600の他のインク供給口601からインクマニホールド流路2にインクを供給することができるので、より安定したインク吐出の維持を図ることができる。
【0065】
また、本実施の形態のインクジェットヘッド1では、図6〜図8に示すように、第一マニホールドプレート300および、第二マニホールドプレート400、第三マニホールドプレート500は、インクマニホールド流路2の一部を構成する溝貫通部312,412,512に囲まれた浮島部313,413,513と、当該浮島部313,423,513を支持する連結片314,414,514と、を備えている。この点、第一マニホールドプレート300および、第二マニホールドプレート400、第三マニホールドプレート500をハーフエッチングすることにより、当該浮島部313,423,513を支持する連結片314,414,514を形成することによって、インクマニホールド流路2を閉ループ状に形成している(図30〜図33参照)。そして、インクマニホールド流路2では、図33に示すように、ハーフエッチングされた連結片314,414,514の上又は下でインクを通過させることができ、インクマニホールド流路2の一部を構成する溝貫通部312,412,512に囲まれた浮島部313,413,513の周囲をインクが自由に流れることができるので、インク内に発生した圧力波が旋回しながら伝播しやすい構造を作り出したものと言える。
【0066】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態のインクジェットヘッド1では、第一マニホールドプレート300および、第二マニホールドプレート400、第三マニホールドプレート500をハーフエッチングすることにより、当該浮島部313,423,513を支持する連結片314,414,514を形成することによって、インクマニホールド流路2を閉ループ状に形成しているが(図30〜図33参照)、1枚のプレートを凹凸加工することにより、インクマニホールド流路内の浮島部を支持する連結片を設けることなく、多数の吐出チャンネルが連通するインクマニホールド流路を閉ループ状に形成してもよい。
【0067】
【発明の効果】
本発明のインクジェットヘッドでは、マニホールドプレートのインクマニホールド流路が閉ループ状に形成されていることから、あるインク圧力室を経由する吐出チャンネルでインク吐出が行われ、インクマニホールド流路のインク内に圧力波が発生しても、この圧力波は、ループ状のインクマニホールド流路を旋回して伝播するだけで、当該インク圧力室に隣接した他のインク圧力室を経由する吐出チャンネルにおけるメニスカスを壊すことがなく、そこからエアーが入り込むこともないので、隣接する吐出チャンネルの影響を受けることがなく、安定したインク吐出の維持を図ったものと言うことができる。
【0068】
また、本発明のインクジェットヘッドにおいて、マニホールドプレートに積層されるとともにマニホールドプレートのインクマニホールド流路に連通するインク供給口を設けたサプライプレートを備えて、サプライプレートのインク供給口を2つ以上設ければ、サプライプレートのインク供給口の一つに目詰まりが発生しても、他のサプライプレートのインク供給口からマニホールドプレートのインクマニホールド流路にインクを供給することができるので、より安定したインク吐出の維持を図ることができる。
【0069】
また、本発明のインクジェットヘッドにおいて、マニホールドプレートは、マニホールドプレートのインクマニホールド流路に囲まれた浮島部と、マニホールドプレートの浮島部を支持する連結片と、を備えて、マニホールドプレートをハーフエッチングすることによりマニホールドプレートの連結片を形成することによって、マニホールドプレートのインクマニホールド流路を閉ループ状に形成すれば、マニホールドプレートのインクマニホールド流路では、ハーフエッチングされたマニホールドプレートの連結片の上又は下でインクを通過させることができ、マニホールドプレートの浮島部の周囲をインクが自由に流れることができるので、インク内に発生した圧力波が旋回しながら伝播しやすい構造を作り出したものと言える。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの概略構成を示した分解斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの積層構造を示した分解斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、ノズルプレートに設けられた微小径のインク噴出用のノズルの一群を示した平面図である。
【図4】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、カバープレートに設けられた微小径のインク通路用の貫通孔の一群を示した平面図である。
【図5】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、カバープレートの下側の一部を示した平面図である。
【図6】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、第一マニホールドプレートの表側の一部を示した平面図である。
【図7】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、第二マニホールドプレートの表側の一部を示した平面図である。
【図8】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、第三マニホールドプレートの表側の一部を示した平面図である。
【図9】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、サプライプレートに設けられた微小径のインク通路用の貫通孔及び微小径のインク導入用の貫通孔の一群及び、小径のインク供給口を示した平面図である。
【図10】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、サプライプレートに設けられた微小径のインク導入用の貫通孔を拡大した平面図である。
【図11】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、サプライプレートに設けられた微小径のインク導入用の貫通孔を拡大した断面図である。
【図12】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、アパーチャプレートに設けられた微小径のインク通路用の貫通孔及び微小のインク導入用の絞り部の一群及び、小径のインク供給口を示した平面図である。
【図13】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、アパーチャプレートに設けられた微小のインク導入用の絞り部を拡大した平面図である。
【図14】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、ベースプレートに設けられた微小径のインク通路用の貫通孔及び微小径のインク導入用の貫通孔の一群及び、小径のインク供給口を示した平面図である。
【図15】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、キャビティプレートに設けられたインク圧力室の一群及び、小径のインク供給口を示した平面図である。
【図16】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、サプライプレートに設けられた小径のインク供給口を拡大した平面図である。
【図17】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、圧電シートを示した平面図である。
【図18】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、圧電シートの駆動電極を拡大した平面図である。
【図19】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、圧電シート及び駆動電極を拡大した断面図である。
【図20】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、圧電シートの一方の共通電極を拡大した断面図である。
【図21】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、圧電シートの他方の共通電極を拡大した断面図である。
【図22】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、圧電シートのダミー電極を拡大した断面図である。
【図23】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、FPC基板の延出部の平面図である。
【図24】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、FPC基板の延出部の部分拡大図である。
【図25】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、FPC基板の延出部の接点ランド部の断面図である。
【図26】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、FPC基板と圧電シートが接続された際の断面図である。
【図27】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、ノズルプレートの一つのノズルから吐出されるインクの流路を示した断面図である。
【図28】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、ノズルプレートの一つのノズルから吐出されるインクの流路の一部を示した斜視図である。
【図29】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、ノズルプレートの一つのノズルから吐出されるインクの流路の一部を示した平面図である。
【図30】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、第三マニホールドプレートの表側からインクマニホールド流路を示した平面図である。
【図31】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、第三マニホールドプレートの表側からインクマニホールド流路を示した平面図であって、長手方向の上半分に形成されたインクマニホールド流路のみを示したものである。
【図32】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、第三マニホールドプレートの表側からインクマニホールド流路を示した平面図であって、長手方向の下半分に形成されたインクマニホールド流路のみを示したものである。
【図33】本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドにおいて、インクマニホールド流路の一部を示した斜視図である。
【図34】従来技術のインクジェットヘッドの流路形成板の平面図である。
【符号の説明】
1 インクジェットヘッド
2 インクマニホールド流路
300 第一マニホールドプレート
312 第一マニホールドプレートの溝貫通部
313 第一マニホールドプレートの浮島部
314 第一マニホールドプレートの浮島部を支持する連結片
400 第二マニホールドプレート
412 第二マニホールドプレートの溝貫通部
413 第二マニホールドプレートの浮島部
414 第二マニホールドプレートの浮島部を支持する連結片
500 第三マニホールドプレート
512 第三マニホールドプレートの溝貫通部
513 第三マニホールドプレートの浮島部
514 第三マニホールドプレートの浮島部を支持する連結片
600 サプライプレート
601 サプライプレートのインク供給口
900 キャビティプレート
911 キャビティプレートのインク圧力室[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet head having an ink manifold flow path.
[0002]
[Prior art]
In one of the conventional inkjet heads, as shown in FIG. 34, a flow
[0003]
Since the
[0004]
In this regard, since the depth of the
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-277496A (Pages 5-6, FIG. 4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the
[0007]
In view of the above, an object of the present invention is to provide an inkjet head that maintains stable ink ejection without being affected by an adjacent ejection channel.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0009]
In the ink jet head of the present invention having such features, the plurality of ink pressure chambers are arranged in the cavity plate in a matrix adjacent to each other, and the ink manifold flow path communicating with a group of the ink pressure chambers of the cavity plate is provided with a manifold. Formed on the plate. Therefore, a large number of ejection channels passing through one ink pressure chamber communicate with the ink manifold flow path of the manifold plate, but this is because the ink manifold flow path of the manifold plate is formed in a closed loop shape. Even if ink is ejected in the ejection channel passing through the ink pressure chamber and a pressure wave is generated in the ink in the ink manifold flow path, this pressure wave only propagates by turning through the loop-shaped ink manifold flow path. Therefore, the meniscus in the discharge channel passing through another ink pressure chamber adjacent to the ink pressure chamber is not broken, and air does not enter therefrom.
[0010]
That is, in the ink jet head of the present invention, since the ink manifold flow path of the manifold plate is formed in a closed loop, ink is discharged in a discharge channel passing through a certain ink pressure chamber, and ink inside the ink manifold flow path is formed. Even if a pressure wave is generated, the pressure wave simply propagates by turning around the loop-shaped ink manifold flow path, causing a meniscus in a discharge channel passing through another ink pressure chamber adjacent to the ink pressure chamber. Since the ink is not broken and air does not enter therefrom, it can be said that the ink is not affected by the adjacent discharge channels and the stable ink discharge is maintained.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the ink jet head according to the first aspect, wherein the supply plate is provided on the manifold plate and provided with an ink supply port communicating with an ink manifold channel of the manifold plate. And two or more ink supply ports of the supply plate are provided.
[0012]
That is, in the ink jet head of the present invention, a supply plate provided with an ink supply port laminated on the manifold plate and communicating with the ink manifold flow path of the manifold plate is provided, and two or more ink supply ports of the supply plate are provided. For example, even if one of the ink supply ports of the supply plate is clogged, the ink can be supplied from the other ink supply port of the supply plate to the ink manifold flow path of the manifold plate, so that a more stable ink can be supplied. Discharge can be maintained.
[0013]
The invention according to claim 3 is the inkjet head according to
[0014]
That is, in the ink jet head of the present invention, the manifold plate includes a floating island portion surrounded by the ink manifold flow path of the manifold plate, and a connecting piece that supports the floating island portion of the manifold plate, and half-etches the manifold plate. By forming the connecting piece of the manifold plate by this, if the ink manifold flow path of the manifold plate is formed in a closed loop, the ink manifold flow path of the manifold plate is above or below the connecting piece of the half-etched manifold plate. Thus, it can be said that a structure is created in which the pressure wave generated in the ink easily propagates while turning, since the ink can freely flow around the floating island portion of the manifold plate.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a schematic configuration of the inkjet head of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the ink-
[0016]
Here, the laminated structure of the
[0017]
In this regard, as shown in FIG. 2, the
[0018]
On the upper side of the
[0019]
As shown in FIG. 5, two
[0020]
As shown in FIG. 6, the
[0021]
Further, in the
In addition, a plurality of
[0022]
As shown in FIG. 7, the
[0023]
Further, in the
Further, a plurality of
[0024]
As shown in FIG. 8, the
[0025]
Further, in the
Further, a plurality of
[0026]
Further, the
[0027]
Further, as shown in FIGS. 2 and 9, the
[0028]
As shown in FIG. 2, the
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 13, each
[0030]
Further, in the
[0031]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0032]
Further, as shown in FIGS. 2 and 14, the
[0033]
Further, the
[0034]
Further, as shown in FIGS. 2 and 15, the
[0035]
As shown in FIGS. 2 and 15, the
[0036]
Next, a schematic structure of the
First, the schematic structure of the
[0037]
Also, as shown in FIGS. 18 and 19, each
[0038]
As shown in FIG. 19, the
[0039]
As shown in FIG. 17, two types of
[0040]
Further, in the
[0041]
Note that, as shown in FIG. 17, the
[0042]
Next, the schematic structure of the
[0043]
Further, in the
[0044]
As shown in FIG. 25, the
[0045]
Further, on the
[0046]
Therefore, when the
[0047]
At this time, as shown in FIG. 26, the N.V. applied to the
[0048]
When the
[0049]
Therefore, if a drive voltage is applied between the
[0050]
That is, the portion of the first
[0051]
Next, the flow of ink in the
[0052]
In this regard, ink ejected from one
[0053]
Here, the schematic configuration of the ink
[0054]
As shown in FIG. 30, two
[0055]
In addition, in each of the ink
[0056]
Therefore, as shown in FIG. 31 and FIG. 32, each of the ink
[0057]
As shown in FIG. 27, the ink flowing through the
[0058]
On the other hand, as shown in FIGS. 27 and 29, the
[0059]
When a drive voltage is applied between the
[0060]
In addition, all the through
[0061]
As described in detail above, in the
[0062]
Therefore, a large number of discharge channels as shown in FIG. 28 passing through one
[0063]
That is, in the
[0064]
Further, in the
[0065]
In the
[0066]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the
[0067]
【The invention's effect】
In the ink jet head of the present invention, since the ink manifold flow path of the manifold plate is formed in a closed loop, ink is discharged in a discharge channel passing through a certain ink pressure chamber, and the pressure inside the ink in the ink manifold flow path is reduced. Even if a wave is generated, this pressure wave only propagates by swirling through the loop-shaped ink manifold flow path, breaking the meniscus in the discharge channel passing through another ink pressure chamber adjacent to the ink pressure chamber. Since there is no air and no air enters from there, it can be said that the ink is not affected by the adjacent ejection channel and the stable ink ejection is maintained.
[0068]
Further, in the ink jet head of the present invention, there is provided a supply plate laminated on the manifold plate and provided with an ink supply port communicating with the ink manifold flow path of the manifold plate, and two or more ink supply ports of the supply plate are provided. For example, even if one of the ink supply ports of the supply plate becomes clogged, ink can be supplied from the ink supply port of another supply plate to the ink manifold flow path of the manifold plate, so that a more stable ink can be supplied. Discharge can be maintained.
[0069]
Further, in the inkjet head of the present invention, the manifold plate includes a floating island portion surrounded by the ink manifold flow path of the manifold plate, and a connecting piece that supports the floating island portion of the manifold plate, and half-etches the manifold plate. By forming the connecting piece of the manifold plate by this, if the ink manifold flow path of the manifold plate is formed in a closed loop, the ink manifold flow path of the manifold plate is above or below the connecting piece of the half-etched manifold plate. Thus, it can be said that a structure is created in which the pressure wave generated in the ink easily propagates while turning, since the ink can freely flow around the floating island portion of the manifold plate.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a schematic configuration of an inkjet head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a laminated structure of the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a group of small-diameter ink jet nozzles provided on a nozzle plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a group of through-holes for a small-diameter ink passage provided in a cover plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a part of a lower side of a cover plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing a part of the front side of the first manifold plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a part of a front side of a second manifold plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing a part of the front side of a third manifold plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 illustrates a group of through-holes for a small-diameter ink passage and a through-hole for introducing a micro-diameter ink, and a small-diameter ink supply port provided in a supply plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention. It is the top view shown.
FIG. 10 is an enlarged plan view of a small-diameter ink introduction through hole provided in a supply plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a small-diameter ink introduction through hole provided in a supply plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 shows a group of through-holes for a small-diameter ink passage provided in an aperture plate, a small-diameter ink supply port, and a small-diameter ink supply port in an ink-jet head according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 13 is an enlarged plan view of a diaphragm portion for introducing minute ink provided on an aperture plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 shows a group of through-holes for a small-diameter ink passage and through-holes for introducing a micro-diameter ink, and a small-diameter ink supply port provided in a base plate in the ink jet head according to one embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 15 is a plan view showing a group of ink pressure chambers provided in a cavity plate and a small-diameter ink supply port in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an enlarged plan view of a small-diameter ink supply port provided on a supply plate in the inkjet head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a plan view showing a piezoelectric sheet in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an enlarged plan view of a driving electrode of a piezoelectric sheet in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of a piezoelectric sheet and a driving electrode in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 20 is an enlarged sectional view of one common electrode of a piezoelectric sheet in the ink jet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 21 is an enlarged sectional view of the other common electrode of the piezoelectric sheet in the ink jet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 22 is an enlarged sectional view of a dummy electrode of a piezoelectric sheet in the ink jet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a plan view of an extended portion of an FPC board in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a partially enlarged view of an extended portion of an FPC board in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a cross-sectional view of a contact land portion of an extended portion of the FPC board in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a cross-sectional view when an FPC board and a piezoelectric sheet are connected in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a cross-sectional view illustrating a flow path of ink ejected from one nozzle of a nozzle plate in the inkjet head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a perspective view showing a part of a flow path of ink ejected from one nozzle of a nozzle plate in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a plan view showing a part of a flow path of ink ejected from one nozzle of a nozzle plate in the inkjet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a plan view showing an ink manifold channel from the front side of a third manifold plate in the ink jet head according to one embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a plan view showing the ink manifold flow paths from the front side of the third manifold plate in the ink jet head according to one embodiment of the present invention, and shows only the ink manifold flow paths formed in the upper half in the longitudinal direction. It is shown.
FIG. 32 is a plan view showing the ink manifold flow path from the front side of the third manifold plate in the ink jet head according to one embodiment of the present invention, and shows only the ink manifold flow path formed in the lower half in the longitudinal direction. It is shown.
FIG. 33 is a perspective view showing a part of an ink manifold channel in the inkjet head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 34 is a plan view of a flow path forming plate of a conventional inkjet head.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記キャビティプレートのインク圧力室の一群に連通するインクマニホールド流路が形成されたマニホールドプレートと、を備え、
前記マニホールドプレートのインクマニホールド流路を閉ループ状に形成したこと、を特徴とするインクジェットヘッド。A cavity plate in which a plurality of ink pressure chambers are arranged adjacent to each other in a matrix,
A manifold plate formed with an ink manifold flow path communicating with a group of ink pressure chambers of the cavity plate,
An ink jet head, wherein an ink manifold channel of the manifold plate is formed in a closed loop shape.
前記マニホールドプレートに積層されるとともに前記マニホールドプレートのインクマニホールド流路に連通するインク供給口を設けたサプライプレートを備え、
前記サプライプレートのインク供給口を2つ以上設けたこと、を特徴とするインクジェットヘッド。The inkjet head according to claim 1,
A supply plate laminated to the manifold plate and provided with an ink supply port communicating with an ink manifold flow path of the manifold plate;
An ink jet head, wherein two or more ink supply ports of the supply plate are provided.
前記マニホールドプレートは、
前記マニホールドプレートのインクマニホールド流路に囲まれた浮島部と、
前記マニホールドプレートの浮島部を支持する連結片と、を備え、
前記マニホールドプレートをハーフエッチングすることにより前記マニホールドプレートの連結片を形成したこと、を特徴とするインクジェットヘッド。An inkjet head according to claim 1 or claim 2,
The manifold plate includes:
A floating island portion surrounded by an ink manifold channel of the manifold plate,
A connection piece that supports a floating island portion of the manifold plate,
An ink jet head, wherein a connecting piece of the manifold plate is formed by half-etching the manifold plate.
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