JP2007320061A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、インクの吐出に関連する圧力波を抑制させることが可能な液滴吐出装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】 複数のノズルと圧力室を有するキャビティユニット２０は、複数枚のプレートを積層、接合して構成され、その複数枚のプレートの中で、インクを圧力室に供給する共通液室２１となる開口２２を有したマニホールドプレート１４ａ、１４ｂの上面をベースプレート１５が、下面をスペーサープレート１２が覆い、共通液室２１を形成している。共通液室２１内には、ベースプレートおよびスペーサープレートに沿って、かつ、共通液室２２の長手方向に沿って延びた仕切壁２２ａ、２２ｂが設けられていて、仕切られた部屋は、他のマニホールドプレートの部屋と連通している。圧力室から連通孔２３ａを通して伝播された圧力波を各部屋で反射し、また広い部分に伝播する等して分散し、圧力波による液体吐出への影響、つまり、クロストークの発生を軽減する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、インクジェットプリンタなどに用いられる液滴吐出装置に関するものである。

液滴としてインク滴を吐出する液滴吐出装置、すなわちインクジェットプリンタヘッドは、複数のノズルと、各ノズルに連通する圧力室とを備えたキャビティユニットが、その圧力室に対応して形成されたエネルギー発生部を有するプレート型のアクチュエータと接合され、エネルギー発生部を選択的に駆動させることで、そのエネルギー発生部に対応した圧力室内のインクに圧力が加えられる。そして、その圧力が圧力波としてノズルまで伝播してインクをノズルから吐出させるとともに、インクジェットプリンタヘッドが走査することで記録媒体に印字がなされる。

キャビティユニットは、特許文献１に記載のように、複数枚のプレートが積層されて構成され、その複数枚のプレートのうち、圧力室に連通されると共にインク供給源からのインクを圧力室に供給する共通液室を備えたマニホールドプレートは、その下側に弾性変形可能なダンパープレートを隣接して設置されている。共通液室は、各圧力室列に沿ってキャビティユニットの長手方向に延びて形成されている。また、ダンパープレートの下面側には、その共通液室の位置および形状と一致したダンパー室が形成されている。ダンパー室は、ダンパープレートの板厚の一部を残して凹み形成されていて、その板厚の一部すなわち薄くなった部分を介して、共通液室とダンパー室が隔絶されている。インクの吐出にあたり、インクを吐出させる圧力波は、ノズルへ伝播する前進成分だけでなく、共通液室へ伝播する後退成分が発生し、この後退成分が、クロストークの発生の一因となっていた。そのため、共通液室とダンパー室とを仕切る板の一部が弾性変形して振動することにより、この後退成分が吸収緩和され、クロストークの発生を抑制していた。

このようなインクの吐出に関連した圧力波を減衰させる別の方法として、特許文献２では、共通液室内に吐出口までのインク液路に対向する後方側に傾斜壁を配置し、圧力波を傾斜壁と共通液室を形成する天板面との間で繰り返し反射させることで減衰させている。また、特許文献３では、インクを吐出させるエネルギー発生素子をブロック別に駆動させていて、そのブロック間の境界に液路壁を延在させて、共通液室内で発生する圧力波が他のブロックのインクに影響を及ぼさないようにさせている。

特開２００５−２３１３１４号公報 特許第２８１５９５８号公報 特許第２８１０１８７号公報

近年、特許文献１のようなインクジェットプリンタヘッドは、小型化、ノズルの高密度化に伴って、各圧力室列や各共通液室列の走査方向の幅を狭くする必要があった。しかし、各共通液室列のその幅を狭くすると、それぞれの共通液室の体積が小さくなり、対応してダンパー室の幅も狭くなり、圧力波の伝播を吸収緩和させるためのダンパー室の板厚の一部が十分に撓まない。そのため、ダンパー効果が十分得られず、圧力波を抑制しにくいという問題点があった。

本発明は、液滴の吐出に関連する圧力波を効果的に抑制させることが可能な液滴吐出装置を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するために、請求項１に記載の発明の液滴吐出装置は、液滴を吐出する配列された複数のノズルと、その各々のノズルごとに設けられた複数の配列された圧力室と、この圧力室に液体を供給する共通液室とを有するキャビティユニットと、前記圧力室中の液体に圧力を加えて液滴をノズルから吐出するアクチュエータとからなる液滴吐出装置において、前記キャビティユニットは、前記圧力室及び共通液室を形成した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のうち、前記複数の圧力室が配列された方向に沿って、長く延びた前記共通液室となる開口が形成されたマニホールドプレートと、前記マニホールドプレートの上側に前記開口を覆い、前記共通液室から前記複数の配列された圧力室に前記液体を供給する複数の配列された連通孔を有するベースプレートと、前記マニホールドプレートの下側に前記開口を覆うスペーサープレートとが積層されることで、前記共通液室が形成されていて、前記マニホールドプレートには、前記開口の内壁面から前記ベースプレートと前記スペーサープレートに沿って延び、前記共通液室内を、相互に連通する部分を残して複数の部屋に仕切る仕切壁が形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出装置において、前記マニホールドプレートは、それぞれ前記開口を有する複数枚が積層されて構成され、複数枚のマニホールドプレートのうち少なくとも一枚に前記仕切壁が形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液滴吐出装置において、前記仕切壁によって仕切られた複数の部屋は、前記マニホールドプレートのうち、他の少なくとも一枚の前記開口によって相互に連通されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の液滴吐出装置において、前記仕切壁は、前記共通液室内を前記共通液室の長手方向に延びていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の液滴吐出装置において、前記仕切壁は、前記ベースプレートに沿って、前記連通孔の近傍に配置されるように設けられることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の液滴吐出装置において、前記仕切壁は、前記共通液室が延びる方向と直角する方向の前記共通液室の断面積が部分的に小さくなるように、前記直角する方向に延びていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の液滴吐出装置において、前記仕切壁は、前記ベースプレートの前記連通孔の配列方向に隣接する連通孔間を通るように設けられていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、請求項６または７に記載の液滴吐出装置において、前記仕切壁は、前記内壁面のうち、前記共通液室が延びる方向に沿う内壁面から突出していることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、請求項６または７に記載の液滴吐出装置において、前記仕切壁は、前記共通液室が延びる方向に沿う前記内壁面の両側から前記方向に互い違いに突出していることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、請求項６または７に記載の液滴吐出装置において、前記仕切壁は、前記内壁面から前記直角する方向にＬ字状に突出していることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明によれば、請求項６〜８のいずれかに記載の液滴吐出装置において、前記仕切壁は、前記共通液室が延びる方向に少なくとも２箇所以上に設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によると、複数の配列されたノズルと圧力室とこの圧力室にインクを供給する共通液室を有するキャビティユニットと、圧力室に圧力を加えるアクチュエータとからなる液滴吐出装置において、キャビティユニットを構成する積層した複数枚のプレートのうち、圧力室が配列された方向に沿って長く延びた共通液室となる開口が形成されたマニホールドプレートと、マニホールドプレートの上側に開口を覆い、共通液室から圧力室にインクを供給する複数の配列された連通孔を有するベースプレートと、マニホールドプレートの下側に開口を覆うスペーサープレートとが積層されることで、共通液室が形成されていて、マニホールドプレートには、開口の内壁面からベースプレートとスペーサープレートに沿って延び、共通液室内を、相互に連通する部分を残して複数の部屋に仕切る仕切壁が形成されているため、液体の吐出に関連する圧力波のうち共通液室内に伝播した圧力波は、その一部が仕切られた部屋で反射し、残りが広い部分に伝播する等して分散される。よって、圧力波による液体吐出への影響、つまり、クロストークの発生を軽減することができる。また、複数枚のプレートを積層して共通液室が形成され、共通液室となる開口の内壁面から仕切壁が突出して形成されているので、圧力室に連通する各連通孔に対して、共通液室の深さ及び仕切壁の高さが積層方向に均一に形成され、ほぼ均一にクロストークの発生を軽減することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の液滴吐出装置において、マニホールドプレートは、それぞれ開口を有する複数が積層されて構成され、複数枚のマニホールドプレートのうち少なくとも一枚に仕切壁が形成されているため、積層方向の共通液室の深さ及び仕切壁の高さを確保して、共通液室の体積を大きくするとともに効果的にクロストークの発生を軽減することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の液滴吐出装置において、仕切壁によって仕切られた複数の部屋は、マニホールドプレートのうち、他の少なくとも一枚の開口によって相互に連通されているため、共通液室の長さ方向と直角な方向の幅を小さくして、複数の部屋を仕切りながらそれらを相互に連通させることができ、小型化することができる。特に、走査方向に複数列のノズルを備えた場合、共通液室の幅を小さくして、複数列のノズルを高密度に配置することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の液滴吐出装置において、仕切壁は、共通液室内を共通液室の長手方向に延びているため、圧力室からマニホールドプレートの長手方向に配列された複数の連通孔を介して共通液室に伝播された各圧力波は、その一部が仕切られた部屋で反射し、残りが広い部分に伝播する等して分散され、クロストークの発生を軽減することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の液滴吐出装置において、仕切壁は、ベースプレートに沿って、連通孔の近傍付近に配置されるように設けられるため、圧力波をより効果的に分散させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の液滴吐出装置において、仕切壁は、共通液室が延びる方向と直角する方向の共通液室の断面積が部分的に小さくなるように、複数の部屋直角する方向に延びているため、共通液室に伝播した圧力波はその一部が、仕切壁で仕切られた各部屋で反射し、他の一部が共通液室内の長手方向に伝播する。よって、共通液室全体でこの一連の圧力波の分散が繰り返されることにより、圧力波が減衰し、クロストークを抑制することができる。また、液滴吐出装置の小型化が可能である。

請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の液滴吐出装置において、仕切壁は、ベースプレートの連通孔の配列方向に隣接する連通孔間を通るように設けられているため、圧力波の伝播経路である連通孔から伝播された各圧力波に対して、上記のように圧力波を分散し減衰させることができるため、インク吐出にクロストークの影響を少なくさせることができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項６または７に記載の液滴吐出装置において、仕切壁は、内壁面のうち、共通液室が延びる方向に沿う内壁面から突出しているため、共通液室が延びる方向と直角する方向の共通液室の断面積が部分的に小さくなり、共通液室に伝播した圧力波の一部が各部屋に入って圧力波を分散し、他の一部が断面積の小さくなった共通液室内の長手方向に伝播する。よってクロストークを抑制することができる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項６または７に記載の液滴吐出装置において、仕切壁は、共通液室が延びる方向に沿う内壁面の両側から互い違いに突出して設置されているため、圧力波をさらに効率良く減衰させることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、請求項６または７に記載の液滴吐出装置において、仕切壁は、内壁面から直角する方向にＬ字状に突出しているため、圧力波が各部屋において複雑に反射され、より効果的に圧力波を減衰させることができる。

請求項１１に記載の発明によれば、請求項６〜８のいずれかに記載の液滴吐出装置において、仕切壁は、共通液室が延びる方向に少なくとも２箇所以上に設けられているため、１つの部屋へ伝播した圧力波が他の部屋に伝播するのを抑え、クロストークを抑制することができる。

以下、本発明をインクジェットプリンタ装置に具体化した実施の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、インクを吐出する側を下側および下方向とし、その反対側を上面および上方向とする。

図１は、インクジェットプリンタ装置８の概略図である。インクジェットプリンタ装置８は、ガイド軸６、７にキャリッジとして機能する樹脂製略箱型のヘッドホルダ３が取付けられていて、ヘッドホルダ３の底壁には、インクを吐出するノズル９が下側に露出して設けられた液滴吐出装置すなわちインクジェットプリンタヘッド１がヘッドホルダ３に接着剤（図示せず）によって固定されている。また、ヘッドホルダ３の内側には、各色のインク、例えば、ブラックＢ、シアンＣ，マゼンタＭ、イエローＹを貯留し、インクジェットプリンタヘッド１にインクを供給するインク貯留室２が搭載されている。インク貯留室２には、インクジェットプリンタ装置８に着脱可能に装着された各インクカートリッジ４からインク供給チューブ５を介して各インクがそれぞれ供給される。ヘッドホルダ３は、ガイド軸６、７に沿ってＸ方向に往復移動しながら、インクの吐出情報に従い、ノズルからインクを吐出することで記録媒体Ｐに記録する。記録媒体Ｐはヘッドホルダ３のＸ方向の移動ごとにそれと直角方向（Ｙ方向）に所定量ずつ搬送される。

次にインクジェットプリンタヘッド１について、図２、図３を用いて説明する。図２のように、インクジェットプリンタヘッド１は、特許文献１に記載の公知のものと同様に、複数枚のプレートを積層し、ノズル９が配列されたノズルプレート１１を最下面に有したキャビティユニット２０と、その上面に圧力室２５内のインクに選択的に圧力を加えるプレート型の圧電アクチュエータ３０が積層され、さらにその上面に可撓性のフレキシブル配線材４０を接合した構造である。フレキシブル配線材４０は、駆動回路４９を塔載し、その一端をアクチュエータ３０と電気的に接続し、他端をその表面に平行でかつＸ方向に引き出された構造をしている。駆動回路４９は、印字データをアクチュエータ３０に伝達して、アクチュエータ３０を選択的に駆動させる。

アクチュエータ３０は、図３に示すように、特開２００５-３２２８５０号公報に記載の公知のものと同様に、複数の圧力室２５を覆う最下層のセラミックス層を含んだ複数枚のセラミックス層３１を、圧力室２５側から圧力室２５の配列面と直角方向に積層して一体化して焼成した構造で、各セラミックス層３１のうち下から偶数段目のセラミックス層３１ｂの上面（広幅面）には、キャビティユニット２０における各圧力室２５に対応した箇所ごとに細幅の個別電極３２が形成されている。下から奇数段目のセラミックス層３１ａの上面（広幅面）には、複数個の圧力室２５に対して共通のコモン電極３３が形成されている。１枚のセラミックス層３１の厚さは３０μｍ程度で、ＰＺＴなどの圧電セラミックスである。そして、個別電極３２とコモン電極３３とは、最下層のセラミックス層を除いて、少なくとも１つのセラミックス層３１を挟んで積層方向に交互に配置され、アクチュエータ３０の最上面には、個別電極３２およびコモン電極３３と接続された接続端子３６が形成されている。アクチュエータ３０は、各々の個別電極３２と、キャビティユニット２０における各々の圧力室２５を互いに対向させて、キャビティユニット２０とアクチュエータ３０が接着・固定される。アクチュエータ３０の最上面の接続端子３６には、フレキシブル配線材４０に形成した配線パターンが接続される。

アクチュエータ３０は、複数枚のセラミックス層３１の積層方向に対向する個別電極３２とコモン電極３３の間のセラミックス層３１の部分をエネルギー発生部とし、駆動回路４９が、選択的に個別電極３２とコモン電極３３との間に電圧を印加することにより、その印加された個別電極３２に対応したエネルギー発生部を、積層方向に歪ませ、この変位にもとづいて圧力室２５の容積を変化させ、インクを押し出し、キャビティユニット２０内の後述する接続孔１０を通ってノズル９から吐出させる。

キャビティユニット２０は、平面視形状が同じ大きさのノズルプレート１１、スペーサプレート１２、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂ、ベースプレート１５、サプライプレート１６、及びキャビティプレート１７の７枚の薄い板材を、それぞれ接着剤にて積層し接着した構造である。実施形態では、各プレート１１〜１７は５０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、ノズルプレート１１はポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレート１２〜１７は４２％ニッケル合金鋼板製である。ノズルプレート１１には、微小径（２０μｍ程度）のノズル９が、長手方向（Ｙ方向）に沿って千鳥配列状に穿設され、Ｘ方向に５列配列されている。

また、キャビティプレート１７には、ノズル９に対応して複数の圧力室２５がキャビティプレート１７の長手方向（Ｙ方向）に沿って千鳥配列状で、Ｘ方向に５列配列されている。実施形態では、各圧力室２５は、平面視細長形状に形成され、その長手方向がキャビティプレート１７の短辺方向（Ｘ方向）に沿うようにして穿設されている。図３のように、各圧力室２５における一端部２５ａは、サプライプレート１６、ベースプレート１５、２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂ、及びスペーサプレート１２に、同じく千鳥配列状にて穿設されている微小径の接続孔１０を介して、ノズルプレート１１の各ノズル９に連通している。

キャビティプレート１７の下面に隣接するサプライプレート１６には、各圧力室２５の他端部２５ｂに接続するために、各他端部２５ｂに対応する位置に供給孔２４が穿設されている。また、サプライプレート１６の下面に隣接するベースプレート１５には、後述する共通液室２２から各圧力室２５へインクを供給するための接続流路２３が設けられる。そして各接続流路２３には、共通液室２２からインクが入る連通孔２３ａと、圧力室２５側（供給孔２４）に開口する出口孔２３ｂと、連通孔２３ａと出口孔２３ｂとの間にあって、接続流路２３中で最も大きな流路抵抗となるように断面積を小さくして形成された絞り部とが備えられている。

２枚のマニホールドプレート１４ａ，１４ｂには、その長辺方向（Ｙ方向）に沿って長い共通液室２１となる開口２２がノズル９の各列に沿って延びるように板厚をそれぞれ貫通して形成されている。すなわち、図２、図３に示すように、開口２２が形成された２枚のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂを積層し、かつその開口２２の上面をベースプレート１５にて覆い、開口２２の下面をスペーサープレート１３にて覆うことにより、合計５つの共通液室（マニホールド室）２１が形成される。各共通液室２１は、各プレートの積層方向から平面視したときに、圧力室２５の一部と重なって圧力室２５の列方向（ノズル９の列方向）に沿って長く延びている。また、各共通液室２１内には図２に示すように、インク吐出に関連して発生する圧力波を抑制するための仕切壁２２ａ、２２ｂが、共通液室２１の長手方向に沿って延びるように設けられている。仕切壁２２ａ、２２ｂについては、後ほど説明する。

また、キャビティプレート１７、サプライプレート１６およびベースプレート１５の一方の短辺側の端部には、共通液室２１の一端部と上下の位置を対応させて、それぞれ４つのインク供給口２６が穿設されている。インク供給口２６は、共通液室２１の一端部に連通している。インクカートリッジ４およびインク貯留室２から供給されるインクは、インク供給口２６を介して共通液室２１の一端部に供給される。そして、ベースプレート１５の接続流路２３を経由して各圧力室２５に分配供給され、アクチュエータ３０の選択的な駆動により、インクが各圧力室２５内から接続孔１０を通って、その圧力室２５に対応するノズル９に至るという構成になっている。

上記各プレートの孔や開口は、エッチング加工、レーザ加工などにより形成される。仕切壁２２ａ、２２ｂは、開口２２がマニホールドプレート１４ａ、１４ｂに形成される際にその開口内に残してプレートと一体に形成される。

本実施形態では、図２に示すように、インク供給口２６が４つ設けられているのに対して、共通液室２１が５つ設けられており、１つのインク供給口２６だけが大きい孔径で、２つの共通液室２１に接続されている。その大きいインク供給口２６には、ブラックインクが供給されるように設定されており、ブラックインクがその他のカラーインクに比べて使用頻度が高いことを考慮したものである。他のインク供給口２６には、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクがそれぞれ単独に供給される。インク供給口２６には、それぞれの開口に対応する濾過部を有するフィルタ体２７が接着剤等で貼着されている。

次に、仕切壁２２ａ、２２ｂについて図２、図３を用いて説明する。

実施形態１の仕切壁２２ａ、２２ｂは、図２に示すように、マニホールドプレート１４ａおよび１４ｂの各開口２２の内壁面のＹ方向一端から他端に向かって、上面のベースプレート１５もしくは、下面のスペーサープレート１２に沿い、かつ、各開口２２のＹ方向（長手方向）に延び、各開口２２内を幅方向（Ｘ方向）に複数の部屋に仕切っている。図３に示すように、上側のマニホールドプレート１４ｂには上側の仕切壁２２ｂが、下側のマニホールドプレート１４ａには下側の仕切壁２２ａが、互いにＸ方向（共通液室の幅方向）にずれて設けられていて、仕切壁２２ａ、２２ｂによって仕切られた部屋は、互いに他方のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂの開口２２によってインクが相互に連通できるようになっている。また、上側の仕切壁２２ｂは、その上側のベースプレート１５に設けられた複数の配列された連通孔２３ａの近傍に複数の連通孔２３ａがなす列に沿って配置されている。圧力室２５から各複数の連通孔２３ａを通って、共通液室２１に伝播される圧力波は、その一部が仕切り壁２２ａ、２２ｂにより仕切られた部屋の内面で反射させ、残りが広い部分に伝播する等して分散させ、減衰させることができる。よって、圧力波による液体吐出への影響、つまり、クロストークの発生を軽減することができる。また、仕切壁２２ａ、２２ｂがＹ方向に延びて配置されているため、複数の連通孔２３ａの一つ一つから伝播された圧力波を一括して分散させ、圧力波の影響を抑制させることができる。

また、仕切壁２２ａ、２２ｂは、少なくともマニホールドプレート１４ａおよび１４ｂの少なくとも一方の開口２２に設けられているだけで、十分に圧力波の抑制をすることができる。その場合も、仕切壁２２ａ、２２ｂは、連通孔２３ａの近傍付近に配置するのが良い。図２、図３の実施形態では、仕切り壁２２ａ、２２ｂは、共通液室２１の上下方向に共に設けられているため、圧力波の分散作用がよく、抑制効果が大きい。

次に、本発明の別の実施形態について、図４〜図６を用いて説明する。

実施形態２では、図４のように、上側のマニホールドプレート１４ｂに設けられた開口２２には、共通液室２１の長手方向（Ｙ方向）に沿う内壁面の一方からＸ方向に部分的に突出した仕切壁２２ｃが複数設けられている。仕切壁２２ｃは、その上側のベースプレート１５の長手方向（Ｙ方向）に隣接する連通孔２３ａ間を通るように設けられ、共通液室２１の連通孔２３ａ近傍部分を長手方向に複数の部屋に分割している。また、仕切り壁２２ｃは、部分的にＸ方向に突出している、すなわち共通液室２１の長手方向（Ｙ方向）に沿う内壁面の他方と間隔を置いていることで、共通液室２１の短片方向（Ｘ方向）の断面積を部分的に小さくした連結部２１ａが形成され、複数の部屋を相互に連通させている。さらに、下側のマニホールドプレート１４ａに設けられた開口２２には、上記のような仕切壁が設けられておらず、複数の部屋は下側の開口２２を通じても相互に連通している。圧力室２５で発生した圧力波は、連通孔２３ａを介して共通液室２１内に伝播し、その長手方向（Ｙ方向）に伝播する。従来のような、仕切り壁２２ｃを設けない共通液室２１では、圧力波は共通液室２１全長を減衰せず反射往復していたが、圧力波の一部は仕切り壁２２ｃにより仕切られた部屋の内面で反射し、残りの部分は連結部２１ａ、下側の開口２２からなる広い部分に伝播し、さらに他の部屋に伝播して反射することなどを繰り返し分散する。この一連の圧力波の伝播が繰り返されることにより、圧力波が減衰し、圧力波によるノズルからの吐出への影響、つまり、クロストークを抑制することができる。

また、実施形態３では、図５のように、上側のマニホールドプレート１４ｂの開口２２の長手方向に沿う一方の内壁面から仕切壁２２ｄが、下側のマニホールドプレート１４ａの開口２２の上記と対向する他方の内壁面から、仕切壁２２eが、それぞれＸ方向に部分的に突出して延び、仕切り壁２２ｄ、２２ｅがＹ方向に交互に設置されている。このため、図５では、共通液室２１の上側および下側の両方において、効果的に圧力波を減衰させることができる。

さらに、実施形態４では、図６のように、仕切壁２２ｆは、マニホールドプレート１４ｂの開口２２の長手方向に沿う一方の内壁面からＸ方向に突出し、さらにその先端から直角する方向（つまりＹ方向）に屈曲して延びるＬ字状をなしている。このように構成することで、実施形態２や３と比べて、Ｌ字状の仕切壁２２ｆによって確実に複数の部屋に仕切られるため、圧力波の一部が複数の部屋で伝播し、複雑に反射し、分散して圧力波をより効果的に減衰させることができる。Ｘ方向に沿う断面図は、図４（ａ）とほぼ同様にあらわれるので、省略する。

図４〜６のような実施形態においては、仕切壁２２ｃ〜２２ｆは、共通液室２１が延びるＹ方向に少なくとも２箇所以上設けることで、圧力波の伝播を抑制するのに効果的である。また、共通液室２１のＸ方向の幅に対して、仕切壁のＸ方向の幅を４０〜８０％程度の長さにしておくと効果的に圧力波を抑制できる。さらに、共通液室２１は、インク供給口２６からインクが供給されるため、インク流れが、インク供給口２６に近いほどインクの流れが速い。そのため、各仕切壁のＸ方向に突出する長さをインク供給口２６側ほど長くし、他端に行くほど短くするようにしても良い。

仕切壁の形状は、図４〜６の実施形態には限らず、共通液室のＸ方向の断面が部分的に小さくなる部分を有していれば、アール状であったり、湾曲していたりしても良い。その他、仕切壁の幅を変えたり、上下の開口２２において、上述したような形態の仕切壁を組み合わせてもよい。また前述した図２、３の実施形態と図４〜６の実施形態を組み合わせても良い。さらに、仕切壁は、上下のマニホールドプレート１４ａ、１４ｂの共通液室２１、２１の両方において設けても良く、仕切壁の形状や長さ、設置位置や設置パターンなどを組み合わせると、種々の変形が可能である。

また、スペーサプレート１２の共通液室２１と対応する部分を、特許文献１のダンパプレートと同様に、薄肉に形成し、その薄肉部が圧力波により弾性変形する作用を、上記 仕切壁による圧力波の減衰作用に併用させても良い。また、各実施の形態において、マニホールドプレート１４ｂとキャビティプレート１７との間に、ベースプレート１５とサプライプレート１６とを介挿して接続流路２３を形成しているが、サプライプレート１６を省略し、ベースプレート１５の連通孔２３ａを圧力室２５に直接接続するようにしても良い。

以上のように、インクジェットプリンタヘッドにおいて、共通液室内で圧力波を分散し減衰させることが、共通液室２１のＸ方向の幅を大きくすることなく可能となるため、インクジェットプリンタヘッド全体として小型のまま、クロストークを抑制させることができる。また、本発明は、インクジェットプリンタ装置だけでなく、着色液、導電性液、有機物質など各種の液体をノズルから吐出する装置にも適用することができる。

本発明を適用したインクジェットプリンタ装置の簡略図である。 液滴吐出装置すなわちインクジェットプリンタヘッドの分解斜視図である。 図２の液滴吐出装置のＸ方向に沿う部分断面図である。 本発明の別の実施形態を示すもので、（ａ）は図３相当の断面図でかつ（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明のさらに別の実施形態を示すもので、（ａ）は図３相当の断面図でかつ（ｃ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ｃ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明のさらに別の実施形態を示す、図４（ｂ）相当の断面図である。

符号の説明

１ 液滴吐出装置
３ ヘッドホルダ
９ ノズル
１４ａ、１４ｂ マニホールドプレート
２１、２２ 共通液室、開口
２２ａ、２２ｂ 仕切り壁
２３ａ 連通孔
２５ 圧力室
３０ アクチュエータ

Claims (11)

1. 液滴を吐出する配列された複数のノズルと、その各々のノズルごとに設けられた複数の配列された圧力室と、この圧力室に液体を供給する共通液室とを有するキャビティユニットと、
   前記圧力室中の液体に圧力を加えて液滴をノズルから吐出するアクチュエータとからなる液滴吐出装置において、
   前記キャビティユニットは、前記圧力室及び共通液室を形成した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のうち、
   前記複数の圧力室が配列された方向に沿って、長く延びた前記共通液室となる開口が形成されたマニホールドプレートと、
   前記マニホールドプレートの上側に前記開口を覆い、前記共通液室から前記複数の配列された圧力室に前記液体を供給する複数の配列された連通孔を有するベースプレートと、
   前記マニホールドプレートの下側に前記開口を覆うスペーサープレートと
   が積層されることで、前記共通液室が形成されていて、
   前記マニホールドプレートには、前記開口の内壁面から前記ベースプレートと前記スペーサープレートに沿って延び、前記共通液室内を、相互に連通する部分を残して複数の部屋に仕切る仕切壁が形成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記マニホールドプレートは、それぞれ前記開口を有する複数枚が積層されて構成され、複数枚のマニホールドプレートのうち少なくとも一枚に前記仕切壁が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記仕切壁によって仕切られた複数の部屋は、前記マニホールドプレートのうち、他の少なくとも一枚の前記開口によって相互に連通されていることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記仕切壁は、前記共通液室内を前記共通液室の長手方向に延びていることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記仕切壁は、前記ベースプレートに沿って、前記連通孔の近傍に配置されるように設けられることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記仕切壁は、前記共通液室が延びる方向と直角する方向の前記共通液室の断面積が部分的に小さくなるように、前記直角する方向に延びていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
7. 前記仕切壁は、前記ベースプレートの前記連通孔の配列方向に隣接する連通孔間を通るように設けられていることを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置。
8. 前記仕切壁は、前記内壁面のうち、前記共通液室が延びる方向に沿う内壁面から突出していることを特徴とする請求項６または７に記載の液滴吐出装置。
9. 前記仕切壁は、前記共通液室が延びる方向に沿う前記内壁面の両側から前記方向に互い違いに突出していることを特徴とする請求項６または７に記載の液滴吐出装置。
10. 前記仕切壁は、前記内壁面から前記直角する方向にＬ字状に突出していることを特徴とする請求項６または７に記載の液滴吐出装置。
11. 前記仕切壁は、前記共通液室が延びる方向に少なくとも２箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の液滴吐出装置。
    
    

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