JP2005059410A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 流路ユニットを構成するプレートのうちの他のプレートと接着されない非接着領域にも逃し溝を設けることにより、その非接着領域からインク流路内に接着剤が入り込むのを防止すること。
【解決手段】 個別インク流路の一部を構成する複数のインク供給孔１５が形成されたサプライプレート２５には、マニホールドプレート２６を接着するために第１の方向に転写される接着剤を逃す為の逃し部１７が、サプライプレート２５とマニホールドプレート２６との接着領域外の非接着領域２５ｂに形成され、この逃し部１７は、インク供給孔１５よりも第１の方向の上流側の部分において第１の方向と交差する第２の方向に連続的又は離散的に延在する逃し溝１８，１９を含んでいる。
【選択図】 図９

Description

本発明は、記録媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェット記録装置に使用するインクジェットヘッドに関する。

従来より、インクジェットヘッドには、インクタンクからマニホールドに供給されたインクが複数の圧力室に分配されて、これら複数の圧力室に選択的にパルス状の圧力を与えることにより圧力室に連通したノズルからインクを吐出するように構成されたものがある。このようなインクジェットヘッドにおいて、圧力室、マニホールド、ノズル、あるいは、これらを接続するインク流路を形成する流路ユニットは、圧力室等を形成する為の開口や孔等を有する複数枚のプレートが積層されて構成されている。

ところで、流路ユニットを構成する複数枚のプレートは、一般的には、接着剤で接着されて互いに積層される。ここで、各プレートの一方の面に接着剤が塗布されて２枚のプレートが接着されるときに、余分な接着剤が各々のプレートに形成された開口や孔等に流れ込むのを防止するために、前記開口や孔等の周辺に、余分な接着剤を逃す逃し溝が形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。即ち、流路ユニットを構成する複数枚のプレートにおいて、圧力室、マニホールド、圧力室とノズルとを連通させる連通孔、あるいは、圧力室とマニホールドとを連通させる貫通孔等の周辺に、夫々複数の逃し溝が形成されている。これらの逃し溝は、全て、各プレートのうちの、直接接着剤が塗布されて別のプレートと接着される接着領域に形成されている。

特開２００２−９６４７７号公報（図４）

ところで、前述した複数枚のプレートを接着剤を用いて接着する場合に、接着剤が予めプレート面に所定の一方向から転写されて塗布されるのが一般的である。接着剤の塗布手段としてバーコータ、ロールコータ、スキージを用いた塗布装置等を用いた場合には、転写方向の上流側から下流側へ接着剤が広げられながら流れていくことになる。しかし、前記特許文献１に記載された複数枚のプレートのように、接着剤の逃し溝が、各プレートのうちの別のプレートと直接接着される接着領域にしか形成されていない場合には、転写方向上流側から流れてくる接着剤の一部が、そのプレートのうちの直接接着されない非接着領域にも塗布されることになり、その非接着領域に形成されている開口や孔（例えば、前記特許文献１における貫通孔）等の内部にも流れ込んでしまう虞がある。

本発明の目的は、流路ユニットを構成するプレートのうちの他のプレートと接着されない非接着領域にも逃し溝を設けることにより、その非接着領域に形成されている開口や孔内に接着剤が入り込むのを防止することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明のインクジェットヘッドは、共通インク室と、前記共通インク室から圧力室を経てノズルに至る複数の個別インク流路とを含む流路ユニットを備え、前記流路ユニットは、前記共通インク室又は前記複数の個別インク流路を形成する為の複数枚のプレートを積層して構成され、前記複数枚のプレートに含まれ且つ前記複数の個別インク流路の一部を構成する複数のインク供給孔が形成された第１のプレートには、前記第１のプレートに別の第２のプレートを接着するために第１の方向に転写される接着剤を逃す為の逃し部が、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの接着領域外の領域に形成され、前記逃し部は、前記インク供給孔よりも前記第１の方向の上流側の部分において前記第１の方向と交差する第２の方向に連続的又は離散的に延在する逃し溝を含むことを特徴とするものである。

このインクジェットヘッドにおいて、流路ユニットには、共通インク室と、この共通インク室から圧力室を経てノズルに至る複数の個別インク流路が形成されている。そして、この流路ユニットは、共通インク室又は複数の個別インク流路を形成する為の複数枚のプレートが積層されて構成されている。ここで、これら複数枚のプレートに含まれ複数の個別インク流路の一部を構成する複数のインク供給孔が形成された第１のプレートに、別の第２のプレートと積層させる場合には、第１のプレートに第１の方向から接着剤が転写されて、第１のプレートと第２のプレートとが接着される。

ところで、第１のプレートと第２のプレートとの接着領域外の領域にも、第１の方向に転写される接着剤を逃す為の逃し部が形成されている。そして、この逃し部は、インク供給孔よりも第１の方向の上流側の部分において第１の方向と交差する第２の方向に連続的又は離散的に延在する逃し溝を含むので、第１の方向の上流側から流れてきた接着剤が非接着領域に形成された逃し溝に逃されるため、接着剤が非接着領域に形成されたインク供給孔内に流れ込むのを防止することができる。

第２の発明のインクジェットヘッドは、前記第１の発明において、接着剤が転写される方向である前記第１の方向が、流路ユニットの長手方向であることを特徴とするものである。従って、流路ユニットの長手方向に接着剤を転写することができ、第１のプレートへの接着剤の転写が容易になる。また、流路ユニットの長手方向である転写方向の上流側から接着剤が非接着領域に流れてきた場合にも、前記長手方向と交差する第２の方向に延在する逃し溝により、その接着剤を確実に逃すことができる。

第３の発明のインクジェットヘッドは、前記第２の発明において、前記逃し部は、前記複数のインク供給孔のうちの、少なくとも、前記第１の方向において最も上流側に位置するインク供給孔を個別に取り囲む環状の逃し溝を含むことを特徴とするものである。接着剤を第１のプレートに転写により塗布する際には、転写方向である第１の方向の上流側から接着剤が広げられて流れてくるため、第１の方向において上流側に位置するインク供給孔ほど接着剤が入り込みやすい。そこで、少なくとも、第１の方向において最も上流側に位置するインク供給孔を個別に取り囲む環状の逃し溝を設けることで、第２の方向に延在する前述の逃し溝とこの環状の逃し溝により、インク供給孔に接着剤が流れ込むのを確実に防止することができる。

第４の発明のインクジェットヘッドは、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記第１のプレートが前記共通インク室の一方の壁を構成し、この第１のプレートに形成された複数のインク供給孔は前記共通インク室に連通し、前記逃し部は、前記複数のインク供給孔の近傍部で且つ前記共通インク室に面し前記第２のプレートに直接接着されない領域に形成されたことを特徴とするものである。

この第１のプレートは、共通インク室の一方の壁を構成しており、第１のプレートに別の第２のプレートが接着される場合には、共通インク室に面している領域には、接着剤は塗布されるが、第２のプレートと直接接着されない非接着領域となる。そこで、接着剤を逃す逃し部を、複数のインク供給孔の近傍部で且つ共通インク室に面し、第２のプレートに直接接着されない領域に形成することにより、この共通インク室に面した非接着領域に形成された複数のインク供給孔に接着剤が流れ込むのを防止することができる。

第５の発明のインクジェットヘッドは、共通インク室と、前記共通インク室から圧力室を経てノズルに至る複数の個別インク流路とを含む流路ユニットを備え、前記流路ユニットは、前記共通インク室又は前記複数の個別インク流路を形成する為の複数枚のプレートを積層して構成され、前記複数枚のプレートに含まれ且つ前記共通インク室の一方の壁を構成するとともに前記共通インク室に連通する複数のインク供給孔が形成される第１のプレートには、前記共通インク室に面する凹部が形成され、この凹部の奥端において、前記複数のインク供給孔が共通インク室に連通していることを特徴とするものである。

このインクジェットヘッドにおいては、流路ユニットは、共通インク室又は複数の個別インク流路を形成する為の複数枚のプレートが積層されて構成されている。そして、それら複数枚のプレートに含まれる第１のプレートは、共通インク室の一方の壁を構成している。さらに、この第１のプレートには、共通インク室に面する凹部が形成され、複数のインク供給孔が、共通インク室に面して形成された凹部の奥端に連通している。

このように、前記複数のインク供給孔が、共通インク室に面して形成された凹部の奥端に連通しているため、転写方向上流側から流れてきた接着剤がインク供給孔の周辺部分に付着せず、複数のインク供給孔に接着剤が流れ込むのを阻止することができる。

本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本実施形態のインクジェットヘッドは、用紙に対してインクを吐出するための主走査方向に延在した矩形平面形状を有するヘッド本体７０と、ヘッド本体７０の上方に配置され且つヘッド本体７０に供給されるインクの流路である２つのインク溜まり３が形成されたベースブロック７１とを備えている。

ヘッド本体７０は、インク流路が形成された流路ユニット４と、流路ユニット４の上面に接着された複数のアクチュエータユニット２１とを含んでいる。これら流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１は共に、複数の薄板を積層して互いに接着させた構成である。また、アクチュエータユニット２１の上面には、給電部材であるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）５０ が接着され、左右に引き出されている。ベースブロック７１は、例えばステンレスなどの金属材料からなる。ベースブロック７１内のインク溜まり３は、ベースブロック７１の長手方向に沿って形成された略直方体の中空領域である。

ベースブロック７１の下面７３は、開口３ｂの近傍において周囲よりも下方に飛び出している。そして、ベースブロック７１は、下面７３の開口３ｂの近傍部分７３ａにおいてのみ流路ユニット４と接触している。そのため、ベースブロック７１の下面７３の開口３ｂの近傍部分７３ａ以外の領域は、ヘッド本体７０から離隔しており、この離隔部分にアクチュエータユニット２１が配されている。

ベースブロック７１は、ホルダ７２の把持部７２ａの下面に形成された凹部内に接着固定されている。ホルダ７２は、把持部７２ａと、把持部７２ａの上面からこれと直交する方向に所定間隔をなして延出された平板状の一対の突出部７２ｂとを含んでいる。アクチュエータユニット２１に接着されたＦＰＣ５０は、スポンジなどの弾性部材８３を介してホルダ７２の突出部７２ｂ表面に沿うようにそれぞれ配置されている。そして、ホルダ７２の突出部７２ｂ表面に配置されたＦＰＣ５０上にドライバＩＣ８０が設置されている。ＦＰＣ５０は、ドライバＩＣ８０から出力された駆動信号をヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１（後に詳述）に伝達するように、両者とハンダ付けによって電気的に接合されている。

ドライバＩＣ８０の外側表面には略直方体形状のヒートシンク８２が密着配置されているため、ドライバＩＣ８０で発生した熱を効率的に散逸させることができる。ドライバＩＣ８０及びヒートシンク８２の上方であって、ＦＰＣ５０の外側には、基板８１が配置されている。ヒートシンク８２の上面と基板８１との間、および、ヒートシンク８２の下面とＦＰＣ５０との間は、それぞれシール部材８４で接着されている。

図３は、図１に示したヘッド本体７０の平面図である。図３において、ベースブロック７１内に形成されたインク溜まり３が仮想的に破線で描かれている。２つのインク溜まり３は、ヘッド本体７０の長手方向に沿って、互いに所定間隔をなして平行に延在している。２つのインク溜まり３はそれぞれ一端に開口３ａを有し、この開口３ａを介してインクタンク（図示せず）に連通することによって、常にインクで満たされている。また、開口３ｂは、ヘッド本体７０の長手方向に沿って各インク溜まり３に多数設けられていて、上述したように各インク溜まり３と流路ユニット４とを結んでいる。多数の開口３ｂは、対となる２つずつがヘッド本体７０の長手方向に沿って近接配置されている。ヘッド本体７０の幅方向側端部において、一方の側のインク溜まり３に連通した開口３ｂの対と、他方の側のインク溜まり３に連通した開口３ｂの対とは、千鳥状に配置されている。

開口３ｂが配置されていない領域には、開口３ｂの対とは逆のパターンで、台形の平面形状を有する複数のアクチュエータユニット２１が千鳥状に配置されている。各アクチュエータユニット２１の平行対向辺（上辺及び下辺）は、ヘッド本体７０の長手方向と平行である。また、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺の一部同士がヘッド本体７０の幅方向にオーバーラップしている。

図４は、図３内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図４に示すように、各インク溜まり３に設けられた開口３ｂは共通インク室としてのマニホールド５に連通し、さらに各マニホールド５の先端部は２つに分岐して共通インク室としての副マニホールド５ａを形成している。また、平面視において、アクチュエータユニット２１における２つの斜辺側それぞれから、隣接する開口３ｂから分岐した２つの副マニホールド５ａが延出している。つまり、アクチュエータユニット２１の下方には、アクチュエータユニット２１の平行対向辺に沿って互いに離隔した計４つの副マニホールド５ａが延在している。

アクチュエータユニット２１の接着領域と対応した流路ユニット４の下面は、インク吐出領域となっている。インク吐出領域の表面には、後述するように、多数のノズル８がマトリクス状に配列されている。ノズル８は、図面を簡単にするために図４では幾つかだけを描いているが、実際にはインク吐出領域全体にわたって配列されている。

図５は、図４に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図４及び図５は、流路ユニット４における多数の圧力室１０がマトリクス状に配置された平面を、インク吐出面に対して垂直な方向から見た状態を示している。各圧力室１０は、角部にアールが施された略菱形の平面形状を有しており、その長い方の対角線は流路ユニット４の幅方向に平行である。各圧力室１０の一端はノズル８に連通しており、他端はアパーチャ１２（図６参照）を介して共通インク室としての副マニホールド５ａに連通している。平面視において各圧力室１０と重なり合う位置には、圧力室１０と相似でこれよりも一回り小さい平面形状を有する個別電極３５が、アクチュエータユニット２１上に形成されている。図５には、図面を簡略にするために、多数の個別電極３５のうちの幾つかだけを描いている。なお、図４及び図５において、図面を分かりやすくするために、アクチュエータユニット２１内又は流路ユニット４内にあって破線で描くべき圧力室１０及びアパーチャ１２等を実線で描いている。

図５において、圧力室１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）がそれぞれ収容された仮想的な複数の菱形領域１０ｘは、互いに重なり合うことなく各辺を共有するように、配列方向Ａ及び配列方向Ｂの２方向にマトリクス状に隣接配置されている。配列方向Ａは、インクジェットヘッド１の長手方向、すなわち副マニホールド５ａの延在方向であって、菱形領域１０ｘの短い方の対角線と平行である。配列方向Ｂは、配列方向Ａと鈍角θをなす菱形領域１０ｘの一斜辺方向である。圧力室１０は、対応する菱形領域１０ｘと中心位置が共通であって、両者の輪郭線は平面視において互いに離隔している。

配列方向Ａ及び配列方向Ｂの２方向にマトリクス状に隣接配置された圧力室１０は、配列方向Ａに沿って３７．５ｄｐｉに相当する距離ずつ離隔している。また、圧力室１０は、１つのインク吐出領域内において、配列方向Ｂに１６個並べられている。配列方向Ｂの両端にある圧力室はダミーであって、インク吐出に寄与しない。

マトリクス状に配置された複数の圧力室１０は、図５に示す配列方向Ａに沿って、複数の圧力室列を形成している。圧力室列は、図５の紙面に対して垂直な方向から見て、副マニホールド５ａとの相対位置に応じて、第１の圧力室列１１ａ、第２の圧力室列１１ｂ、第３の圧力室列１１ｃ、及び、第４の圧力室列１１ｄに分けられる。これら第１〜第４の圧力室列１１ａ〜１１ｄは、アクチュエータユニット２１の上辺から下辺に向けて、１１ｃ→１１ｄ→１１ａ→１１ｂ→１１ｃ→１１ｄ→…→１１ｂという順番で周期的に４個ずつ配置されている。

第１の圧力室列１１ａを構成する圧力室１０ａ及び第２の圧力室列１１ｂを構成する圧力室１０ｂにおいては、図５の紙面に対して垂直な方向から見て、配列方向Ａと直交する方向に関して、ノズル８が図５の紙面下側に偏在している。そして、ノズル８が、それぞれ対応する菱形領域１０ｘの下端部に位置している。一方、第３の圧力室列１１ｃを構成する圧力室１０ｃ及び第４の圧力室列１１ｄを構成する圧力室１０ｄにおいては、第４の方向に関して、ノズル８が図５の紙面上側に偏在している。そして、ノズル８が、それぞれ対応する菱形領域１０ｘの上端部に位置している。第１及び第４の圧力室列１１ａ、１１ｄにおいては、図５の紙面に対して垂直な方向から見て、圧力室１０ａ、１０ｄの半分以上の領域が、副マニホールド５ａと重なっている。第２及び第３の圧力室列１１ｂ、１１ｃにおいては、圧力室１０ｂ、１０ｃの全領域が、副マニホールド５ａと重なっていない。そのため、いずれの圧力室列に属する圧力室１０についてもこれに連通するノズル８が副マニホールド５ａと重ならないようにしつつ、副マニホールド５ａの幅が可能な限り広く形成されており、各圧力室１０にインクを円滑に供給することが可能となっている。

次に、ヘッド本体７０の断面構造について、図６及び図７を参照してさらに説明する。図６に示すように、各ノズル８は、圧力室１０及びアパーチャ１２を介して副マニホールド５ａと連通している。このようにして、ヘッド本体７０には、副マニホールド５ａの出口から、インク供給孔１５、アパーチャ１２、圧力室１０、連絡孔１４を経てノズル８に至る個別インク流路３２が圧力室１０ごとに形成されている。

図６に示すように、複数の薄板の積層方向において、圧力室１０とアパーチャ１２とは異なる深さに設けられている。これにより、図５に示すように、アクチュエータユニット２１の下方にあるインク吐出領域に対応した流路ユニット４内において、１つの圧力室１０と連通したアパーチャ１２を、当該圧力室に隣接する圧力室１０と平面視で同じ位置に重ねて配置することが可能となっている。この結果、圧力室１０同士が密着して高密度に配列されるため、比較的小さな占有面積のインクジェットヘッド１により高解像度の画像印刷が実現される。

図７に示すように、ヘッド本体７０は、上から、アクチュエータユニット２１、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャプレート２４、サプライプレート２５、マニホールドプレート２６、２７、２８、カバープレート２９及びノズルプレート３０の合計１０枚のシート材が積層された積層構造を有している。これらのうち、アクチュエータユニット２１を除いた９枚のプレートから流路ユニット４が構成されている。

アクチュエータユニット２１は、後で詳述するように、４枚の圧電シート４１〜４４（図８（ａ）参照）が積層され且つ電極が配されることによってそのうちの最上層だけが電界印加時に活性層となる部分を有する層（以下、単に「活性層を有する層」というように記する）とされ、残り３層が非活性層とされたものである。キャビティプレート２２は、圧力室１０に対応するほぼ菱形の開口が多数設けられた金属プレートである。ベースプレート２３は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０とアパーチャ１２との連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。アパーチャプレート２４は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、２つの孔とその間を結ぶハーフエッチング領域で形成されたアパーチャ１２のほかに圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート２５は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１２と副マニホールド５ａとを連絡するインク供給孔１５及び圧力室１０からノズル８への連絡孔１４がそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート２６、２７、２８は、副マニホールド５ａに加えて、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。カバープレート２９は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。ノズルプレート３０は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、ノズル８がそれぞれ設けられた金属プレートである。

これら１０枚のシート２１〜３０は、図６に示すような個別インク流路３２が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この個別インク流路３２は、副マニホールド５ａからインク供給孔１５を通って上方へ向かい、アパーチャ１２において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室１０において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ１２から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にノズル８へと向かう。

次に、流路ユニット４における最上層のキャビティプレート２２に積層された、アクチュエータユニット２１の構成について説明する。図８（ａ）はアクチュエータユニット２１と圧力室１０との部分拡大断面図であり、図８（ｂ）はアクチュエータユニット２１の表面に接着された個別電極３５の形状を示す平面図である。

図８（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、それぞれ厚みが１５μｍ程度で同じになるように形成された４枚の圧電シート４１、４２、４３、４４を含んでいる。これら圧電シート４１〜４４は、ヘッド本体７０内の１つのインク吐出領域内に形成された多数の圧力室１０に跨って配置されるように連続した層状の平板（連続平板層）となっている。圧電シート４１〜４４が連続平板層として多数の圧力室１０に跨って配置されることで、例えばスクリーン印刷技術を用いることにより圧電シート４１上に個別電極３５を高密度に配置することが可能となっている。そのため、個別電極３５に対応する位置に形成される圧力室１０をも高密度に配置することが可能となって、高解像度画像の印刷ができるようになる。圧電シート４１〜４４は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなるものである。

最上層の圧電シート４１上には、個別電極３５が形成されている。最上層の圧電シート４１とその下側の圧電シート４２との間には、シート全面に形成された略２μｍの厚みの共通電極３４が介在している。これら個別電極３５及び共通電極３４は共に、例えばＡｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる。

個別電極３５は、略１μｍの厚みで、図８（ｂ）に示すように、図５に示した圧力室１０とほぼ相似である略菱形の平面形状を有している。略菱形の個別電極３５における鋭角部の一方は延出され、その先端に、個別電極３５と電気的に接続された、略１６０μｍの径を有する円形のランド部３６が設けられている。ランド部３６は、例えばガラスフリットを含む金からなり、図８（ａ）に示すように、個別電極３５における延出部表面上に接着されている。

共通電極３４は、図示しない領域において接地されている。これにより、共通電極３４、すべての圧力室１０に対応する領域において等しくグランド電位に保たれている。また、個別電極３５は、各圧力室１０に対応するものごとに電位を制御することができるように、各個別電極３５ごとに独立した別のリード線を含むＦＰＣ５０を介してドライバＩＣ８０に接続されている（図１及び図２参照）。

次に、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。アクチュエータユニット２１における圧電シート４１の分極方向はその厚み方向である。つまり、アクチュエータユニット２１は、上側（つまり、圧力室１０とは離れた）１枚の圧電シート４１を活性層が存在する層とし且つ下側（つまり、圧力室１０に近い）３枚の圧電シート４２〜４４を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。従って、個別電極３５を正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば圧電シート４１中の電極に挟まれた電界印加部分が活性層（圧力発生部）として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。一方、圧電シート４２〜４４は、電界の影響を受けないため自発的には縮まないので、上層の圧電シート４１と下層の圧電シート４２〜４４との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート４１〜４４全体が非活性側に凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。このとき、図８（ａ）に示したように、圧電シート４１〜４４の下面は圧力室を区画する隔壁（キャビティプレート）２２の上面に固定されているので、結果的に圧電シート４１〜４４は圧力室側へ凸になるように変形する。このため、圧力室１０の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル８からインクが吐出される。その後、個別電極３５を共通電極３４と同じ電位に戻すと、圧電シート４１〜４４は元の形状になって圧力室１０の容積が元の容積に戻るので、インクをマニホールド５側から吸い込む。

なお、他の駆動方法として、予め個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしておき、吐出要求があるごとに個別電極３５を共通電極３４と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極３５と共通電極３４とが同じ電位になるタイミングで、圧電シート４１〜４４が元の形状に戻ることにより、圧力室１０の容積は初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加し、インクがマニホールド５側から圧力室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしたタイミングで、圧電シート４１〜４４が圧力室１０側へ凸となるように変形し、圧力室１０の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。

ところで、図６、図７に示す、アクチュエータユニット２１及び流路ユニット４を構成する複数枚のプレート２２〜３０は、接着剤により接着されて互いに積層される。即ち、各プレートの一方の面に接着剤が、ロールコータやバーコータ等により転写された後に、そのプレートに接着される他のプレートが貼り合わされる。このとき、プレート２２〜３０に夫々形成された、個別インク流路３２の一部を構成する開口や孔等に接着剤が流れ込むのを防止するために、積層される２枚のプレートの接着領域には、複数の逃し溝が形成されている。

ここで、複数枚のプレート２２〜３０のうち、特に、副マニホールド５ａの上壁を構成し且つ複数のインク供給孔１５が形成されたサプライプレート２５（第１のプレート）について、主に、図９、図１０を参照して説明する。尚、図９は、サプライプレート２５を裏面（下面）側から見た図である。このサプライプレート２５には、個別インク流路３２の一部を構成し、副マニホールド５ａとアパーチャ１２とを連通させる複数のインク供給孔１５と、同じく個別インク流路３２の一部を構成し、圧力室１０とノズル８とを連通させる為の複数の連絡孔１４が形成されている。

複数の連絡孔１４は、図５の４つの圧力室列１１ａ〜１１ｄに対応する位置において、流路ユニット４の長手方向に４列に並べて配置されている。そして、これら複数の連絡孔１４の周辺部分は、図６に示すように、下側のマニホールドプレート２６（第２のプレート）に接着される接着領域２５ａであり、接着剤の塗布が必要な領域である。そのため、複数の連絡孔１４の周辺部分には、連絡孔１４を個別に取り囲み、接着時に移動してくる余分な接着剤が連絡孔１４に流れ込むのを防止する複数の環状の逃し溝１６が形成されている。尚、これら複数の環状の逃し溝１６は、互いに連通した状態に形成されている。

一方、複数のインク供給孔１５は、副マニホールド５ａに対応する位置において、流路ユニット４の長手方向に２列に並べて配置されている。ところで、これら複数のインク供給孔１５の周辺部分は、図６、図９及び図１０に示すように、共通インク室である副マニホールド５ａに面している。従って、インク供給孔１５の周辺部分は、下側のマニホールドプレート２６に接着されない非接着領域２５ｂ（図６参照）であり、この部分には接着剤の塗布は必要がない。

しかし、サプライプレート２５とマニホールドプレート２６の２枚のプレートを接着する場合には、サプライプレート２５の裏面側に、ロールコータやバーコータ等により接着剤が転写されて塗布される。また、その際の接着剤の転写方向は、転写の容易性を考慮して、流路ユニット４の長手方向（第１の方向）となっている。このとき、第１の方向の上流側から下流側へ接着剤が流れることになるが、接着剤が塗布される必要がない前述の非接着領域２５ｂにも第１の方向の上流側から接着剤が流れて、複数のインク供給孔１５に接着剤が流れ込む虞がある。

そこで、このサプライプレート２５には、サプライプレート２５にマニホールドプレート２６を接着するために第１の方向に転写される接着剤を逃す逃し部１７が、これら２枚のプレートの接着領域２５ａ外の非接着領域２５ｂに形成されている。そして、この逃し部１７は、複数のインク供給孔１５よりも第１の方向の上流側の部分において第１の方向と角度φを成して交差する第２の方向に離散的に延在する逃し溝１８と、逃し溝１８よりもさらに第１の方向の上流側の部分において前記第２の方向に連続的に延在する逃し溝１９とを有する。

即ち、４本の副マニホールド５ａに夫々対応して設けられている２列のインク供給孔１５に対して、１本の逃し溝１８が、第１の方向上流側から見て、２列のインク供給孔１５に少なくとも部分的に重なるように、インク供給孔１５よりも第１の方向の上流側の部分に形成されている。さらに、図９、図１０における上側の、２列のインク供給孔１５に対応する２本の逃し溝１８に対しては、第１の方向上流側から見てこれら２本の逃し溝１８に重なるように逃し溝１９が連続的に形成されている。図９、図１０における下側の２本の逃し溝１８に対しても、同様に、第１の方向上流側から見て重なるように、逃し溝１９が連続的に形成されている。

従って、第１の方向の上流側から流れてくる接着剤は、まず、第１の方向上流側に形成された連続的に延在した逃し溝１９に逃される。この逃し溝１９は、比較的長く且つ連続的に形成されているため、溝の容積が大きく、多量の接着剤を逃すことができるようになっている。さらに、この逃し溝１９でも接着剤を完全に逃しきれない場合には、その接着剤は、逃し溝１９よりも第１の方向下流側に形成された逃し溝１８に逃される。このように、２種類の逃し溝１８，１９により非接着領域２５ｂであるインク供給孔１５の周辺部分に流れ込む接着剤を確実に逃すことができる。

以上説明したインクジェットヘッド１によれば、次のような効果が得られる。
サプライプレート２５とマニホールドプレート２６が接着される領域外であり、接着剤が塗布される必要がなく、他のプレートと直接接着されない領域である非接着領域２５ｂに形成された、複数のインク供給孔１５の周辺部分に、第１の方向に転写される接着剤を逃す為の逃し部１７が形成されている。この逃し部１７は、インク供給孔１５よりも第１の方向の上流側の部分において、第２の方向に延在する２種類の逃し溝１８，１９で構成されている。従って、これら２種類の逃し溝１８，１９により、第１の方向の上流側から非接着領域２５ｂに流れ込んでくる接着剤を逃して、接着剤が複数のインク供給孔１５に流れ込むのを防止することができる。さらに、連通孔１４が形成されている接着領域２５ａの上流側には、逃し溝１９が近在する構成になっているので、サプライプレート２５とマニホールドプレート２６との接着時に連通孔１４への余分な接着剤の流れ込みを防止する働きをする逃し溝１６のうち、とりわけ上流側に位置する逃し溝１６が接着前に接着剤で埋まってしまい、本来の接着時に必要とする接着剤の逃し効果を損なうことがなくなる。

また、これら２種類の逃し溝１８，１９は、４本の副マニホールド５ａに夫々対応して設けられている２列のインク供給孔１５に対して、第１の方向上流側から見て２列のインク供給孔１５に少なくとも部分的に重なるように離散的に形成された逃し溝１８と、逃し溝１８よりもさらに第１の方向の上流側の部分において、第１の方向上流側から見て２本の逃し溝に重なるように連続的に形成された逃し溝１９である。そのため、第１の方向の上流側から流れてくる接着剤の大部分を、長さが比較的長く、溝の容積が大きい逃し溝１９により逃した後、この逃し溝１９でも完全に逃しきれない接着剤を、その下流側に形成された逃し溝１８で逃すことができるようになる。これにより、非接着領域２５ｂに開口するインク供給孔１５に接着剤が流れ込むのを防止することができるので、これらインク供給孔１５に連通する個別インク流路３２へのインクの供給量が均一になる。

次に、前記実施の形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施の形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
１］図１１に示すように、逃し部１７Ａが、前記実施の形態の２種類の逃し溝１８，１９に加え、さらに、複数のインク供給孔１５のうちの、第１の方向において上流側に位置する１又は複数のインク供給孔１５を個別に取り囲む環状の逃し溝９０を含んでもよい。このように、第１の方向の上流側から流れてくる接着剤を２種類の逃し溝１８，１９でも完全に逃しきれない場合でも、その接着剤を環状の逃し溝９０により逃して、接着剤が流入しやすい上流側のインク供給孔１５に接着剤が流れ込むのを防止できる。尚、図１１においては、上流側の２つのインク供給孔１５を取り囲む環状の逃し溝９０を設けてあるが、最も上流側のインク供給孔１５にのみ環状の逃し溝９０を設けてもよいし、３以上の複数のインク供給孔１５に夫々環状の逃し溝９０を設けるようにしてもよい。

逆に、接着剤をサプライプレート２５に転写する際に、第１の方向の上流側から流れてくる接着剤の量があまり多くない場合には、逃し部１７を構成する２種類の逃し溝１８，１９のうち、何れか一方を省略してもよい。

２］図１２、図１３に示すように、共通インク室としての副マニホールド５ａの上側の壁を構成するサプライプレート２５のうちの副マニホールド５ａに面した部分に、上側へ窪み且つ第１の方向に延在する凹部９１をハーフエッチング領域で形成し、この凹部９１の奥端（図１３の上端）に２列に並んだ複数のインク供給孔１５が連通するようにしてもよい。このように構成することで、転写方向上流側である第１の方向から、副マニホールド５ａに面した非接着領域２５ｂに接着剤が流れてきた場合でも、凹部９１により、凹部９１の奥端に連なるインク供給孔１５に接着剤が流れ込むのが阻止される。

３］また、前記実施の形態を以下のように変更した構成としてもよい。この変更形態においては、前記実施の形態と同様に、サプライプレート２５とマニホールドプレート２６が接着される領域外に、接着剤が塗布される必要が無く他のプレートと直接接着されない領域である非接着領域２５ｂが形成されている。この非接着領域２５ｂには、アパーチャ１２を介して圧力室１０に連通する複数のインク供給孔１５が開口しており、第１の方向に転写される接着剤を逃すための逃し部１７がこれら複数のインク供給孔１５の周辺部分に形成されている。この逃し部１７は、インク供給孔１５よりも第１の方向の上流側において、第１の方向と交差する第２の方向に延在する２種類の逃し溝１８，１９のうち、少なくとも離散的に配置されている逃し溝１８を有して構成されているという点で、前記実施の形態と共通している。

ここで、この変更形態においては、第２の方向に離散的に配置される逃し溝１８が、第１の方向に延在した複数の溝として形成されていてもよい。さらに、この複数の逃し溝１８には、その延在方向の延長線上にインク供給孔１５が配置された関係にある逃し溝１８が含まれていてもよい。サプライプレート２５とマニホールドプレート２６とを接着するために必要な接着剤をサプライプレート２５に塗布する場合、第１の方向の上流側の部分から、最も上流側に配置されたインク供給孔１５に至るまでに残存する接着剤の量に依存して、インク供給孔１５に流れ込んでしまう接着剤の量や、この被害を受けるインク供給孔の数が決まってしまう。

これに対して、この変更形態においては、複数のインク供給孔１５が形成される非接着領域２５ｂの上流側に、接着剤の転写方向である第１の方向に延在した逃し溝１８が複数形成されているので、上流側から広げられてくる接着剤をより効果的に逃し溝１８に逃すことができる。また、接着剤が流入しやすい上流側のインク供給孔１５に接着剤が流れ込むのを確実に防止できる。特に、このような逃し溝１８をインク供給孔１５の配列方向に沿って延在させることは、副マニホールド５ａ内のインクの流れの方向と、逃し溝１８の延在方向とが一致する場合に、副マニホールド５ａ内でのインクの流れを妨げないとともに、気泡の残留を防ぐという点で効果がある。尚、この変更形態においても、前述したような、インク供給孔１５を取り囲む環状の逃し溝９０や、第１の方向から見て接着領域と非接着領域の何れにも重なるように連続的に形成された逃し溝１９とを組み合わせて逃し部１７を構成できることは言うまでもない。

以上の説明においては、副マニホールド５ａとアパーチャ１２とを連通させるインク供給孔１５を形成するサプライプレート２５に本発明を適用した一例を示したが、個別インク流路３２を形成する複数のプレート２２〜３０のうち、例えば、図６に示すように、圧力室１０に面するベースプレート２３や、アパーチャ１２を形成するアパーチャプレート２４等、接着剤が直接転写されない非接着領域を有する他のプレートにも、本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。 図１のII-II線断面図である。 ヘッド本体の平面図である。 図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図４の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図５のVI-VI線断面図である。 ヘッド本体の部分分解斜視図である。 アクチュエータユニットを示す図であり、（ａ）はアクチュエータユニットの断面図、（ｂ）は個別電極の平面図である。 サプライプレートを裏面側から見た図である。 図９の矩形枠内の拡大図である。 変更形態の図１０相当図である。 別の変更形態の図１０相当図である。 別の変更形態におけるサプライプレート及びマニホールドプレートの部分断面図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
４ 流路ユニット
５ａ 副マニホールド
８ ノズル
１０ 圧力室
１５ インク供給孔
１７，１７Ａ 逃し部
１８，１９ 逃し溝
２５ サプライプレート
２６ マニホールドプレート
３２ 個別インク流路
９０ 逃し溝
９１ 凹部

Claims (5)

1. 共通インク室と、前記共通インク室から圧力室を経てノズルに至る複数の個別インク流路とを含む流路ユニットを備え、
   前記流路ユニットは、前記共通インク室又は前記複数の個別インク流路を形成する為の複数枚のプレートを積層して構成され、
   前記複数枚のプレートに含まれ且つ前記複数の個別インク流路の一部を構成する複数のインク供給孔が形成された第１のプレートには、前記第１のプレートに別の第２のプレートを接着するために第１の方向に転写される接着剤を逃す為の逃し部が、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの接着領域外の領域に形成され、
   前記逃し部は、前記インク供給孔よりも前記第１の方向の上流側の部分において前記第１の方向と交差する第２の方向に連続的又は離散的に延在する逃し溝を含むことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 接着剤が転写される方向である前記第１の方向が、流路ユニットの長手方向であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記逃し部は、前記複数のインク供給孔のうちの、少なくとも、前記第１の方向において最も上流側に位置するインク供給孔を個別に取り囲む環状の逃し溝を含むことを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記第１のプレートが前記共通インク室の一方の壁を構成し、この第１のプレートに形成された複数のインク供給孔は前記共通インク室に連通し、
   前記逃し部は、前記複数のインク供給孔の近傍部で且つ前記共通インク室に面し前記第２のプレートに直接接着されない領域に形成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のインクジェットヘッド。
5. 共通インク室と、前記共通インク室から圧力室を経てノズルに至る複数の個別インク流路とを含む流路ユニットを備え、
   前記流路ユニットは、前記共通インク室又は前記複数の個別インク流路を形成する為の複数枚のプレートを積層して構成され、
   前記複数枚のプレートに含まれ且つ前記共通インク室の一方の壁を構成するとともに前記共通インク室に連通する複数のインク供給孔が形成される第１のプレートには、前記共通インク室に面する凹部が形成され、
   この凹部の奥端において、前記複数のインク供給孔が共通インク室に連通していることを特徴とするインクジェットヘッド。
   
   

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