JP2016022598A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アクチュエータプレートに発生したクラックの進行を抑制して、歩留まりの高い液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】アクチュエータプレート52のうち、吐出領域T1に対してX方向の外側に位置する非吐出領域T2であって、少なくともX方向から見て尾部70と重なり合う部分には、アクチュエータプレート52におけるX方向の外側端部で発生したクラックの進行を阻止するストッパ部80が形成されていることを特徴とする。【選択図】図4
Description
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
従来、記録紙(被記録媒体)に液滴状のインクを吐出して、記録紙に画像や文字を記録する装置として、インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)を備えたインクジェットプリンタ(液体噴射装置)がある。
上述したインクジェットヘッドは、複数のノズル孔からなるノズル列を有するノズルプレートと、ノズル孔に連通する複数のチャネルを有するアクチュエータプレートと、を有している(例えば、下記特許文献1参照)。アクチュエータプレートのうち、チャネルを画成する駆動壁には、駆動電極が形成されている。駆動電極は、アクチュエータプレートのうち、チャネルの延在方向におけるチャネルよりも外側に位置する部分(尾部)に形成された電極端子に電気的に接続されている。そして、電極端子には、フレキシブルプリント基板等の外部配線が接続される。
この構成によれば、フレキシブルプリント基板及び電極端子を介して駆動電極に電圧を印加すると、駆動壁が変形することで、チャネル内の圧力が高まり、チャネル内に収容されたインクがノズル孔を通して吐出されるようになっている。
この構成によれば、フレキシブルプリント基板及び電極端子を介して駆動電極に電圧を印加すると、駆動壁が変形することで、チャネル内の圧力が高まり、チャネル内に収容されたインクがノズル孔を通して吐出されるようになっている。
ところで、上述したアクチュエータプレートには、製造時等において、アクチュエータプレートと、その周辺部材等と、の熱膨張差に起因して発生する圧縮応力や、外部衝撃に伴いアクチュエータプレートに作用する圧縮応力等によってクラックが発生するおそれがある。そして、このクラックがアクチュエータプレートの面内を進行し、例えば電極端子まで到達すると、電極端子が断線や剥離等して、導通不良に繋がるという課題がある。なお、上述したクラックは、アクチュエータプレートのうち、各角部や、チャネルの並設方向における両端面等から特に発生し易い。
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、アクチュエータプレートに発生したクラックの進行を抑制して、歩留まりの高い液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することである。
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る液体噴射ヘッドは、第1方向に沿って延びるチャネルが、前記第1方向に直交する第2方向に間隔をあけて複数並設されてなる噴射領域を有するアクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートに積層されるとともに、前記チャネルに各別に連通する複数の噴射孔を有する噴射孔プレートと、前記アクチュエータプレートのうち、前記チャネルを画成する駆動壁に形成された駆動電極と、前記駆動電極に接続されるとともに、前記アクチュエータプレートのうち、前記チャネルに対して前記第1方向の外側に位置する尾部に引き出され、外部配線に接続される電極端子と、を備え、前記アクチュエータプレートのうち、前記噴射領域に対して前記第2方向の外側に位置する非噴射領域であって、少なくとも前記第2方向から見て前記尾部と重なり合う部分には、前記アクチュエータプレートにおける前記第2方向の外側端部で発生したクラックの進行を阻止するストッパ部が形成されていることを特徴としている。
本発明に係る液体噴射ヘッドは、第1方向に沿って延びるチャネルが、前記第1方向に直交する第2方向に間隔をあけて複数並設されてなる噴射領域を有するアクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートに積層されるとともに、前記チャネルに各別に連通する複数の噴射孔を有する噴射孔プレートと、前記アクチュエータプレートのうち、前記チャネルを画成する駆動壁に形成された駆動電極と、前記駆動電極に接続されるとともに、前記アクチュエータプレートのうち、前記チャネルに対して前記第1方向の外側に位置する尾部に引き出され、外部配線に接続される電極端子と、を備え、前記アクチュエータプレートのうち、前記噴射領域に対して前記第2方向の外側に位置する非噴射領域であって、少なくとも前記第2方向から見て前記尾部と重なり合う部分には、前記アクチュエータプレートにおける前記第2方向の外側端部で発生したクラックの進行を阻止するストッパ部が形成されていることを特徴としている。
この構成によれば、アクチュエータプレートの非噴射領域において、第2方向から見て尾部と重なり合う位置にストッパ部が形成されているため、アクチュエータプレートにおける第2方向の端部に発生したクラックが、仮に尾部に向かって第1方向に進行した場合に、ストッパ部によりクラックの進行を阻止することができる。これにより、クラックが噴射領域の尾部に形成された電極端子に到達するのを抑制できるので、電極端子の断線等を抑制できる。その結果、駆動電極の導通不良を抑制して、歩留まりを向上させることができる。
また、前記ストッパ部は、前記非噴射領域において前記第2方向から見て前記チャネルと重なり合う部分に形成されていてもよい。
この場合、第2方向から見てチャネルと重なり合う部分にストッパ部が形成されているため、クラックがチャネルに向かって第1方向に進行した場合に、ストッパ部によりクラックの進行を阻止することができる。これにより、クラックがチャネルに到達するのを抑制できるので、チャネル内に充填される液体が漏れるのを抑制できる。
この場合、第2方向から見てチャネルと重なり合う部分にストッパ部が形成されているため、クラックがチャネルに向かって第1方向に進行した場合に、ストッパ部によりクラックの進行を阻止することができる。これにより、クラックがチャネルに到達するのを抑制できるので、チャネル内に充填される液体が漏れるのを抑制できる。
また、前記ストッパ部は、前記第1方向に沿って延在する溝であってもよい。
この場合、ストッパ部が第1方向に沿って延在する溝であるため、第2方向から見て噴射領域と非噴射領域との間を広範囲に亘って遮ることができる。これにより、噴射領域にクラックが到達するのを確実に抑制できる。
この場合、ストッパ部が第1方向に沿って延在する溝であるため、第2方向から見て噴射領域と非噴射領域との間を広範囲に亘って遮ることができる。これにより、噴射領域にクラックが到達するのを確実に抑制できる。
また、前記ストッパ部は、前記第2方向に間隔をあけて複数並設され、複数の前記ストッパ部のうち、少なくとも何れかの前記ストッパ部同士は、前記第2方向から見て一部が重なり合っていてもよい。
この場合、アクチュエータプレートのうち、各ストッパ部における第1方向の長さの増大を抑えた上で、非噴射領域を第2方向に投影した際、第1方向の広範囲に亘って噴射領域及び非噴射領域間をストッパ部により遮ることができる。これにより、アクチュエータプレートの強度を確保した上で、クラックがストッパ部以外の部分を通過して噴射領域(尾部等)に到達するのを抑制できる。
この場合、アクチュエータプレートのうち、各ストッパ部における第1方向の長さの増大を抑えた上で、非噴射領域を第2方向に投影した際、第1方向の広範囲に亘って噴射領域及び非噴射領域間をストッパ部により遮ることができる。これにより、アクチュエータプレートの強度を確保した上で、クラックがストッパ部以外の部分を通過して噴射領域(尾部等)に到達するのを抑制できる。
また、前記アクチュエータプレートの前記非噴射領域には、前記第2方向の内側に向けて窪む凹部が形成されていてもよい。
この場合、外部衝撃等によるクラックの発生箇所を凹部以外の部分に限定することができるので、クラックの発生自体を抑制できる。この場合、アクチュエータプレートのうち、第2方向から見て凹部以外の部分と重なり合う位置にストッパ部を配置することで、凹部以外の部分で発生したクラックが噴射領域(尾部等)に到達するのを抑制できる。
この場合、外部衝撃等によるクラックの発生箇所を凹部以外の部分に限定することができるので、クラックの発生自体を抑制できる。この場合、アクチュエータプレートのうち、第2方向から見て凹部以外の部分と重なり合う位置にストッパ部を配置することで、凹部以外の部分で発生したクラックが噴射領域(尾部等)に到達するのを抑制できる。
また、前記チャネルは、前記第1方向における中央部で前記噴射孔に連通していてもよい。
この場合、噴射孔がチャネルの第1方向における中央部で連通する、いわゆるサイドシュートタイプの液体噴射ヘッドに本発明の構成を採用した場合であっても、クラックが噴射領域(尾部等)に到達するのを抑制し、歩留まりを向上させることができる。
この場合、噴射孔がチャネルの第1方向における中央部で連通する、いわゆるサイドシュートタイプの液体噴射ヘッドに本発明の構成を採用した場合であっても、クラックが噴射領域(尾部等)に到達するのを抑制し、歩留まりを向上させることができる。
本発明に係る液体噴射装置は、上記本発明に係る液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明に係る液体噴射ヘッドを備えているため、歩留まりを向上させることができるとともに、信頼性の高い液体噴射装置を提供できる。
この構成によれば、上記本発明に係る液体噴射ヘッドを備えているため、歩留まりを向上させることができるとともに、信頼性の高い液体噴射装置を提供できる。
本発明によれば、アクチュエータプレートに発生したクラックの進行を抑制して、歩留まりの高い液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供できる。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置の一例として、インク(液体)を利用して記録紙に記録を行うインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタという)を例に挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
(第1実施形態)
[プリンタ]
図1はプリンタ1の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態のプリンタ1は、紙等の記録紙(被記録媒体)Pを搬送する一対の搬送手段2,3と、インクが収容されたインクタンク4と、記録紙Pに液滴状のインクを吐出するインクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)5と、インクタンク4とインクジェットヘッド5との間でインクを循環させるインク循環手段6と、インクジェットヘッド5を記録紙Pの搬送方向(以下、X方向とする)と直交する方向(記録紙Pの幅方向、以下、Y方向とする)に走査させる走査手段(移動機構)7と、を備えている。なお、図中Z方向はX方向及びY方向と直交する高さ方向を示す。
[プリンタ]
図1はプリンタ1の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態のプリンタ1は、紙等の記録紙(被記録媒体)Pを搬送する一対の搬送手段2,3と、インクが収容されたインクタンク4と、記録紙Pに液滴状のインクを吐出するインクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)5と、インクタンク4とインクジェットヘッド5との間でインクを循環させるインク循環手段6と、インクジェットヘッド5を記録紙Pの搬送方向(以下、X方向とする)と直交する方向(記録紙Pの幅方向、以下、Y方向とする)に走査させる走査手段(移動機構)7と、を備えている。なお、図中Z方向はX方向及びY方向と直交する高さ方向を示す。
搬送手段2は、Y方向に延設されたグリッドローラ11と、グリッドローラ11に平行に延設されたピンチローラ12と、グリッドローラ11を軸回転させるモータ等の駆動機構(不図示)と、を備えている。同様に、搬送手段3は、Y方向に延設されたグリッドローラ13と、グリッドローラ13に平行に延設されたピンチローラ14と、グリッドローラ13を軸回転させる駆動機構(不図示)と、を備えている。
インクタンク4は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクのインクタンク4Y,4M,4C,4BがX方向に並んで設けられている。
図2はインクジェットヘッド5及びインク循環手段6の概略構成図である。
図1、図2に示すように、インク循環手段6は、インクジェットヘッド5にインクを供給するインク供給管21、及びインクジェットヘッド5からインクを排出するインク排出管22を有する循環流路23と、インク供給管21に接続された加圧ポンプ24と、インク排出管22に接続された吸引ポンプ25と、を備えている。なお、インク供給管21及びインク排出管22は、インクジェットヘッド5を支持する走査手段7の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースからなる。
図1、図2に示すように、インク循環手段6は、インクジェットヘッド5にインクを供給するインク供給管21、及びインクジェットヘッド5からインクを排出するインク排出管22を有する循環流路23と、インク供給管21に接続された加圧ポンプ24と、インク排出管22に接続された吸引ポンプ25と、を備えている。なお、インク供給管21及びインク排出管22は、インクジェットヘッド5を支持する走査手段7の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースからなる。
加圧ポンプ24は、インク供給管21内を加圧し、インク供給管21を介してインクジェットヘッド5の後述する入口側共通インク室77a,78a(図3参照)にインクを送り出している。これにより、インクジェットヘッド5に対してインク供給管21側は正圧となっている。
吸引ポンプ25は、インク排出管22内を減圧し、インクジェットヘッド5の後述する出口側共通インク室77b,78b(図3参照)からインクを吸引している。これにより、インクジェットヘッド5に対してインク排出管22側は負圧となっている。そして、インクは、加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25の駆動により、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間を、循環流路23を介して循環可能となっている。
吸引ポンプ25は、インク排出管22内を減圧し、インクジェットヘッド5の後述する出口側共通インク室77b,78b(図3参照)からインクを吸引している。これにより、インクジェットヘッド5に対してインク排出管22側は負圧となっている。そして、インクは、加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25の駆動により、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間を、循環流路23を介して循環可能となっている。
図1に示すように、走査手段7は、Y方向に延設された一対のガイドレール31,32と、一対のガイドレール31,32に移動可能に支持されたキャリッジ33と、キャリッジ33をY方向に移動させる駆動機構34と、を備えている。駆動機構34は、一対のガイドレール31,32の間に配設された一対のプーリ35,36と、一対のプーリ35,36間に巻回された無端ベルト37と、一方のプーリ35を回転駆動させる駆動モータ38と、を備えている。
一対のプーリ35,36は、一対のガイドレール31,32の両端部間にそれぞれ配設される。無端ベルト37は、一対のガイドレール31,32間に配設され、この無端ベルト37にキャリッジ33が連結される。キャリッジ33には、複数のインクジェットヘッド5として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクのインクジェットヘッド5Y,5M,5C,5BがY方向に並んで搭載される。なお、上述した搬送手段2,3及び走査手段7により、インクジェットヘッド5と記録紙Pとを相対的に移動させる移動機構を構成している。
<インクジェットヘッド>
次に、上述したインクジェットヘッド5について詳述する。なお、インクジェットヘッド5Y,5M,5C,5Bは、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明では、まとめてインクジェットヘッド5として説明する。
図3はインクジェットヘッド5の分解斜視図、図4はノズルプレート51を取り外した状態におけるインクジェットヘッド5の底面図である。
図3、図4に示すように、各インクジェットヘッド5は、後述するチャネル61,62における延在方向(Y方向(第1方向))の中央部からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのうち、インクタンク4との間でインクを循環させる循環式のインクジェットヘッド5である。また、本実施形態のインクジェットヘッド5は、複数のノズル孔(噴射孔)81,82からなるノズル列(噴射孔列)83,84が二列に亘って形成された二列タイプのインクジェットヘッド5である。
次に、上述したインクジェットヘッド5について詳述する。なお、インクジェットヘッド5Y,5M,5C,5Bは、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明では、まとめてインクジェットヘッド5として説明する。
図3はインクジェットヘッド5の分解斜視図、図4はノズルプレート51を取り外した状態におけるインクジェットヘッド5の底面図である。
図3、図4に示すように、各インクジェットヘッド5は、後述するチャネル61,62における延在方向(Y方向(第1方向))の中央部からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのうち、インクタンク4との間でインクを循環させる循環式のインクジェットヘッド5である。また、本実施形態のインクジェットヘッド5は、複数のノズル孔(噴射孔)81,82からなるノズル列(噴射孔列)83,84が二列に亘って形成された二列タイプのインクジェットヘッド5である。
インクジェットヘッド5は、ノズルプレート(噴射孔プレート)51、アクチュエータプレート52、及びカバープレート53を主に備えている。そして、インクジェットヘッド5は、これらノズルプレート51、アクチュエータプレート52、及びカバープレート53がこの順で接着剤等によりZ方向に積層された構成とされている。なお、以下の説明では、上述したZ方向のうち、カバープレート53側を上方、ノズルプレート51側を下方として説明する。
<アクチュエータプレート>
図5は図4のV−V線に相当する断面図、図6は図4のVI−VI線に相当する断面図である。
図5、図6に示すように、アクチュエータプレート52は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料で形成されたプレートであり、その分極方向が厚さ方向(Z方向)に沿って一方向に設定されている。このアクチュエータプレート52には、X方向に間隔をあけて並設された複数のチャネル(第1チャネル61及び第2チャネル62)からなるチャネル列(第1チャネル列63及び第2チャネル列64)が2列配設されている。なお、以下の説明では、主に第1チャネル列63(第1チャネル61)について説明し、第2チャネル列64における第1チャネル列63と対応する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。また、アクチュエータプレート52のうち、X方向の中央部(チャネル列63,64が形成された領域)は吐出領域(噴射領域)T1を構成し、X方向の両端部(吐出領域T1に対してX方向の外側に位置し、チャネル列63,64が形成されていない領域)は非吐出領域(非噴射領域)T2を構成している。
図5は図4のV−V線に相当する断面図、図6は図4のVI−VI線に相当する断面図である。
図5、図6に示すように、アクチュエータプレート52は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料で形成されたプレートであり、その分極方向が厚さ方向(Z方向)に沿って一方向に設定されている。このアクチュエータプレート52には、X方向に間隔をあけて並設された複数のチャネル(第1チャネル61及び第2チャネル62)からなるチャネル列(第1チャネル列63及び第2チャネル列64)が2列配設されている。なお、以下の説明では、主に第1チャネル列63(第1チャネル61)について説明し、第2チャネル列64における第1チャネル列63と対応する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。また、アクチュエータプレート52のうち、X方向の中央部(チャネル列63,64が形成された領域)は吐出領域(噴射領域)T1を構成し、X方向の両端部(吐出領域T1に対してX方向の外側に位置し、チャネル列63,64が形成されていない領域)は非吐出領域(非噴射領域)T2を構成している。
第1チャネル列63は、Y方向に沿って延在する複数の第1チャネル61を有し、これら第1チャネル61がX方向に間隔をあけて互いに平行に並んで構成されている。すなわち、各第1チャネル61は、圧電体(アクチュエータプレート52)からなる駆動壁65によってそれぞれ画成された断面視凹形状の溝である。
各第1チャネル61は、アクチュエータプレート52の上面側から、ダイシングブレード等による切削によって、Y方向に直線状、かつX方向に等間隔に形成される。具体的に、各第1チャネル61は、Y方向両端部に位置して、上述したダイシングブレードの外周形状に倣った曲率半径を有する円弧部66と、各円弧部66間に位置する中間部67と、を有している。なお、アクチュエータプレート52において、中間部67に位置する部分は、厚さ方向(Z方向)に貫通している。
各第1チャネル61は、アクチュエータプレート52の上面側から、ダイシングブレード等による切削によって、Y方向に直線状、かつX方向に等間隔に形成される。具体的に、各第1チャネル61は、Y方向両端部に位置して、上述したダイシングブレードの外周形状に倣った曲率半径を有する円弧部66と、各円弧部66間に位置する中間部67と、を有している。なお、アクチュエータプレート52において、中間部67に位置する部分は、厚さ方向(Z方向)に貫通している。
第1チャネル列63は、各第1チャネル61のうち、インクを吐出させる吐出チャネル(チャネル)71と、インクを吐出させないダミーチャネル72と、がX方向で交互に並んで構成されている。また、図3に示すように、アクチュエータプレート52のうち、ダミーチャネル72に対応する部分には、ダミーチャネル72のY方向の外側端部に連通する浅溝部73が形成されている。なお、アクチュエータプレート52におけるY方向の両端部(具体的には、第1チャネル61の開口縁のうち、Y方向の外側に位置する部分からアクチュエータプレート52におけるY方向の一端面に至る部分、及び第2チャネル62の開口縁のうち、Y方向の外側に位置する部分からアクチュエータプレート52におけるY方向の他端面に至る部分)は、それぞれ尾部70を構成している。
アクチュエータプレート52の駆動壁65のうち、対向する内側面には、それぞれY方向に亘って延びる駆動電極74が形成されている。これら駆動電極74は、駆動壁65におけるZ方向の上半部に形成されている。
具体的に、駆動電極74は、駆動壁65の内側面のうち、吐出チャネル71に面する内側面に形成されたコモン電極74aと、ダミーチャネル72に面する内側面に形成されたアクティブ電極74bと、を有している。
具体的に、駆動電極74は、駆動壁65の内側面のうち、吐出チャネル71に面する内側面に形成されたコモン電極74aと、ダミーチャネル72に面する内側面に形成されたアクティブ電極74bと、を有している。
同一の吐出チャネル71内に形成された一対のコモン電極74a同士は、コモン端子(図3参照)により互いに電気的に接続されている。コモン端子74cは、アクチュエータプレート52の尾部70上のうち、吐出チャネル71におけるY方向の外側に位置する部分に引き出されている。
また、同一のダミーチャネル72内で対向するアクティブ電極74b同士は互いに電気的に分離されている。一方、吐出チャネル71を介して対向するアクティブ電極74b同士は、アクティブ端子74d(図3参照)により互いに電気的に接続されている。アクティブ端子74dは、アクチュエータプレート52の尾部70上のうち、コモン端子74cよりもY方向の外側に位置する部分で、アクティブ電極74b間を架け渡している。
また、同一のダミーチャネル72内で対向するアクティブ電極74b同士は互いに電気的に分離されている。一方、吐出チャネル71を介して対向するアクティブ電極74b同士は、アクティブ端子74d(図3参照)により互いに電気的に接続されている。アクティブ端子74dは、アクチュエータプレート52の尾部70上のうち、コモン端子74cよりもY方向の外側に位置する部分で、アクティブ電極74b間を架け渡している。
上述した尾部70には、図示しない制御手段と駆動電極74との間を接続するフレキシブルプリント基板75が実装されている。そして、フレキシブルプリント基板75に形成された図示しない配線パターンが、上述したコモン端子74c及びアクティブ端子74dにそれぞれ電気的に接続されている。これにより、フレキシブルプリント基板75を介して制御手段から各駆動電極74に駆動電圧が印加される。
第2チャネル列64は、第1チャネル列63に対してY方向に間隔をあけて配設されている。具体的に、第2チャネル列64は、上述した第1チャネル61と同ピッチでX方向に間隔をあけて配設された複数の第2チャネル62を有し、これら第2チャネル62の配列方向が第1チャネル61の配列方向と平行に並んでいる。
第2チャネル62の吐出チャネル71及びダミーチャネル72は、第1チャネル61の吐出チャネル71及びダミーチャネル72に対して互い違いに並んでいる。したがって、本実施形態のインクジェットヘッド5では、第1チャネル61の吐出チャネル71と、第2チャネル62の吐出チャネル71と、が千鳥状に配置されている。
第2チャネル62の吐出チャネル71及びダミーチャネル72は、第1チャネル61の吐出チャネル71及びダミーチャネル72に対して互い違いに並んでいる。したがって、本実施形態のインクジェットヘッド5では、第1チャネル61の吐出チャネル71と、第2チャネル62の吐出チャネル71と、が千鳥状に配置されている。
<ノズルプレート>
ノズルプレート51は、厚みが50μm程度のポリイミド等のフィルム材からなり、アクチュエータプレート52の下面に接着されている。ノズルプレート51には、X方向に間隔をあけて並設された複数のノズル孔(第1ノズル孔81及び第2ノズル孔82)からなるノズル列(第1ノズル列83及び第2ノズル列84)が2列配設されている。
ノズルプレート51は、厚みが50μm程度のポリイミド等のフィルム材からなり、アクチュエータプレート52の下面に接着されている。ノズルプレート51には、X方向に間隔をあけて並設された複数のノズル孔(第1ノズル孔81及び第2ノズル孔82)からなるノズル列(第1ノズル列83及び第2ノズル列84)が2列配設されている。
第1ノズル列83は、ノズルプレート51をZ方向に貫通する複数の第1ノズル孔81を有し、これらノズル孔81がX方向に間隔をあけて一直線上に並んで構成されている。これら第1ノズル孔81は、上述した第1チャネル61の吐出チャネル71内に連通している。具体的に、第1ノズル孔81は、第1チャネル61の吐出チャネル71において、Y方向の中央部に位置するように形成され、吐出チャネル71と同ピッチで形成されている。
第2ノズル列84は、ノズルプレート51をZ方向に貫通する複数の第2ノズル孔82を有し、上述した第1ノズル列83と平行に配設されている。各第2ノズル孔82は、上述した第2チャネル62の吐出チャネル71内に連通している。具体的に、第2ノズル孔82は、第2チャネル62の吐出チャネル71において、Y方向の中央部に位置するように形成され、吐出チャネル71と同ピッチで形成されている。したがって、各ダミーチャネル72は、ノズル孔81,82には連通しておらず、ノズルプレート51により下方から覆われている。なお、各ノズル孔81,82は、下方に向かうに従い漸次縮径するテーパ状とされている。
<カバープレート>
図3に示すように、カバープレート53は、各チャネル列63,64を閉塞するようにアクチュエータプレート52の上面に接着された板状とされている。カバープレート53は、上述したアクチュエータプレート52に対してY方向の幅が短く形成されている。この場合、図6に示すように、アクチュエータプレート52の尾部70のうち、カバープレート53に対してY方向の外側に位置する部分に上述したコモン端子74c及びアクティブ端子74dが露出しており、これらに上述したフレキシブルプリント基板75が接続される。
図3に示すように、カバープレート53は、各チャネル列63,64を閉塞するようにアクチュエータプレート52の上面に接着された板状とされている。カバープレート53は、上述したアクチュエータプレート52に対してY方向の幅が短く形成されている。この場合、図6に示すように、アクチュエータプレート52の尾部70のうち、カバープレート53に対してY方向の外側に位置する部分に上述したコモン端子74c及びアクティブ端子74dが露出しており、これらに上述したフレキシブルプリント基板75が接続される。
図3、図6に示すように、カバープレート53には、入口側共通インク室(第1入口側共通インク室77a、第2入口側共通インク室78a)及び出口側共通インク室(第1出口側共通インク室77b、及び第2出口側共通インク室78b)が、上述したチャネル列63,64に対応して形成されている。なお、以下の説明では、主に第1入口側共通インク室77a及び第1出口側共通インク室77bについて主に説明し、第2入口側共通インク室78a及び第2出口側共通インク室78bにおける第1入口側共通インク室77a及び第1入口側共通インク室77aと対応する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
第1入口側共通インク室77aは、カバープレート53のうち、各第1チャネル61におけるY方向の内側端部とZ方向で対向する部分にX方向に沿って延設された凹溝状とされている。第1入口側共通インク室77aのうち、吐出チャネル71に対応する位置(Z方向で対向する位置)には、カバープレート53をZ方向に貫通する供給スリット79aがそれぞれ形成されている。
第1出口側共通インク室77bは、カバープレート53のうち、各第1チャネル61におけるY方向の外側端部とZ方向で対向する部分にX方向に沿って延設された凹溝状とされている。第1出口側共通インク室77bのうち、吐出チャネル71に対応する位置(Z方向で対向する位置)には、カバープレート53をZ方向に貫通する排出スリット79bがそれぞれ形成されている。
したがって、第1入口側共通インク室77a及び第1出口側共通インク室77bは、それぞれ供給スリット79a及び排出スリット79bを通して各吐出チャネル71に連通する一方、ダミーチャネル72には連通していない。すなわち、各ダミーチャネル72は、第1入口側共通インク室77a及び第1出口側共通インク室77bの底部によって閉塞されている。
したがって、第1入口側共通インク室77a及び第1出口側共通インク室77bは、それぞれ供給スリット79a及び排出スリット79bを通して各吐出チャネル71に連通する一方、ダミーチャネル72には連通していない。すなわち、各ダミーチャネル72は、第1入口側共通インク室77a及び第1出口側共通インク室77bの底部によって閉塞されている。
第2入口側共通インク室78aは、カバープレート53のうち、各第2チャネル62におけるY方向の内側端部とZ方向に対向する部分にX方向に沿って延設された凹溝状とされている。また、第2出口側共通インク室78bは、カバープレート53のうち、各第2チャネル62におけるY方向の外側端部とZ方向に対向する部分にX方向に沿って延設された凹溝状とされている。
第2入口側共通インク室78a及び第2出口側共通インク室78bのうち、吐出チャネル71に対応する位置(Z方向で対向する位置)には、供給スリット79a及び排出スリット79bがそれぞれ形成されている。すなわち、第2入口側共通インク室78a及び第2出口側共通インク室78bの供給スリット79a及び排出スリット79bは、第1入口側共通インク室77a及び第1出口側共通インク室77bの供給スリット79a及び排出スリット79bに対して互い違いに並んでいる。
ここで、図4に示すように、上述したアクチュエータプレート52のうち、上述した非吐出領域T2には、アクチュエータプレート52におけるX方向の両端部で発生したクラックの進行を阻止するストッパ部80が形成されている。
ストッパ部80は、アクチュエータプレート52をZ方向に貫通し、かつY方向に沿って延びる溝であり、非吐出領域T2におけるY方向で対向する位置に一対で形成されている。そして、各ストッパ部80のそれぞれは、Y方向の外側端部がアクチュエータプレート52のY方向における両端面で開放され、Y方向の内側端部がチャネル列63,64におけるY方向の中央部よりも内側寄りに位置する部分まで延在している。
したがって、各ストッパ部80は、X方向から見た側面視において、アクチュエータプレート52の尾部70及びチャネル列63,64に重なり合っている。なお、図示の例において、ストッパ部80におけるX方向における溝幅は、各チャネル61よりも広くなっている。また、非吐出領域T2をX方向に投影した際のストッパ部80間に位置するブランク領域B(ストッパ部80が形成されていない領域)のY方向における長さは、各ストッパ部80の長さよりも短くなっている。なお、上述したストッパ部80は、ダイシングやサンドブラスト等により形成することができる。特に、ダイシングにより形成することで、チャネル列63,64の形成工程と同じタイミングでストッパ部80を形成することが可能になり、ストッパ部80の追加に伴う製造工数の増加を抑制できる。
[プリンタの動作方法]
次に、上述したように構成されたプリンタ1を利用して、記録紙Pに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図1に示す4つのインクタンク4にはそれぞれ異なる色のインクが十分に封入されているものとする。また、インクタンク4内のインクがインク循環手段6を介してインクジェットヘッド5内に充填された状態となっている。
次に、上述したように構成されたプリンタ1を利用して、記録紙Pに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図1に示す4つのインクタンク4にはそれぞれ異なる色のインクが十分に封入されているものとする。また、インクタンク4内のインクがインク循環手段6を介してインクジェットヘッド5内に充填された状態となっている。
このような初期状態のもと、プリンタ1を作動させると、搬送手段2,3のグリッドローラ11,13が回転することで、これらグリッドローラ11,13及びピンチローラ12,14間に記録紙Pを搬送方向(X方向)に向けて搬送する。また、これと同時に駆動モータ38がプーリ35,36を回転させて無端ベルト37を動かす。これにより、キャリッジ33がガイドレール31,32にガイドされながらY方向に往復移動する。
そしてこの間に、各インクジェットヘッド5より4色のインクを記録紙Pに適宜吐出させることで、文字や画像等の記録を行うことができる。
そしてこの間に、各インクジェットヘッド5より4色のインクを記録紙Pに適宜吐出させることで、文字や画像等の記録を行うことができる。
ここで、各インクジェットヘッド5の動きについて、以下に詳細に説明する。
本実施形態のようなサイドシュートタイプのうち、循環式のインクジェットヘッド5では、まず図2に示す加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25を作動させることで、循環流路23内にインクを流通させる。この場合、インク供給管21を流通するインクは、各入口側共通インク室77a,78aを通り、供給スリット79aを介して各チャネル列63,64の吐出チャネル71内に供給される。また、各吐出チャネル71内のインクは、排出スリット79bを介して各出口側共通インク室77b,78b内に流入し、その後インク排出管22に排出される。インク排出管22に排出されたインクは、インクタンク4に戻された後、再びインク供給管21に供給される。これにより、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間でインクを循環させる。
本実施形態のようなサイドシュートタイプのうち、循環式のインクジェットヘッド5では、まず図2に示す加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25を作動させることで、循環流路23内にインクを流通させる。この場合、インク供給管21を流通するインクは、各入口側共通インク室77a,78aを通り、供給スリット79aを介して各チャネル列63,64の吐出チャネル71内に供給される。また、各吐出チャネル71内のインクは、排出スリット79bを介して各出口側共通インク室77b,78b内に流入し、その後インク排出管22に排出される。インク排出管22に排出されたインクは、インクタンク4に戻された後、再びインク供給管21に供給される。これにより、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間でインクを循環させる。
そして、キャリッジ33(図1参照)によって往復移動が開始されると、制御手段はフレキシブルプリント基板75を介して駆動電極74(コモン電極74a及びアクティブ電極74b)に駆動電圧を印加する。具体的には、駆動電極74のうち、インクを吐出する吐出チャネル71を画成する2つの駆動壁65に形成された駆動電極74に駆動電圧を印加し、これら2つの駆動壁65を、吐出チャネル71に隣接しているダミーチャネル72側へ突出するように変形させる。すなわち、本実施形態のアクチュエータプレート52は分極方向が一方向であり、駆動電極74が駆動壁65の側面のZ方向における中間位置までしか形成されていないため、駆動電圧を印加することで、駆動壁65のZ方向中間位置を中心にしてV字状に屈曲変形する。これにより、吐出チャネル71があたかも膨らむように変形する。
このように、2つの駆動壁65の圧電厚み滑り効果による変形によって、吐出チャネル71の容積が増大する。そして、吐出チャネル71の容積が増大したことにより、入口側共通インク室77a,78a内に貯留されたインクが吐出チャネル71内に誘導される。そして、吐出チャネル71の内部に誘導されたインクは、圧力波となって吐出チャネル71の内部に伝播し、この圧力波がノズル孔81,82に到達したタイミングで、駆動電極74に印加した駆動電圧をゼロにする。これにより、駆動壁65が復元し、一旦増大した吐出チャネル71の容積が元の容積に戻る。この動作によって、吐出チャネル71の内部の圧力が増加し、インクが加圧される。その結果、液滴状のインクがノズル孔81,82を通って外部に吐出されることで、上述したように記録紙Pに文字や画像等を記録することができる。
特に、本実施形態のノズル孔81,82は、テーパ状とされているので、インクを速い速度で真っ直ぐに直進性良く吐出することができる。よって、高画質に記録を行うことができる。
特に、本実施形態のノズル孔81,82は、テーパ状とされているので、インクを速い速度で真っ直ぐに直進性良く吐出することができる。よって、高画質に記録を行うことができる。
ところで、図7に示すように、アクチュエータプレート52には、製造時等において、アクチュエータプレート52と、その周辺部材(例えば、カバープレート53)等との熱膨張差に起因して発生する圧縮応力や、外部衝撃に伴いアクチュエータプレート52に作用する圧縮応力によってクラックCが発生するおそれがある。
これに対して、本実施形態では、アクチュエータプレート52の非吐出領域T2において、X方向から見て少なくとも尾部70と重なり合う位置にストッパ部80が形成されている構成とした。この構成によれば、アクチュエータプレート52におけるX方向の端部に発生したクラックCが、仮に尾部70に向かってY方向に進行した場合に、ストッパ部80によりクラックCの進行を阻止することができる。これにより、クラックCが尾部70に形成された駆動電極74に接続された各端子74c,74dに到達するのを抑制できるので、各端子74c,74dの断線等を抑制できる。その結果、駆動電極74の導通不良を抑制して、歩留まりを向上させることができる。
これに対して、本実施形態では、アクチュエータプレート52の非吐出領域T2において、X方向から見て少なくとも尾部70と重なり合う位置にストッパ部80が形成されている構成とした。この構成によれば、アクチュエータプレート52におけるX方向の端部に発生したクラックCが、仮に尾部70に向かってY方向に進行した場合に、ストッパ部80によりクラックCの進行を阻止することができる。これにより、クラックCが尾部70に形成された駆動電極74に接続された各端子74c,74dに到達するのを抑制できるので、各端子74c,74dの断線等を抑制できる。その結果、駆動電極74の導通不良を抑制して、歩留まりを向上させることができる。
しかも、本実施形態では、X方向から見た側面視において、ストッパ部80がチャネル列63,64と重なり合う位置まで延在しているため、クラックCがチャネル列63,64に向かってY方向に進行した場合に、ストッパ部80によりクラックCの進行を阻止することができる。これにより、クラックCがチャネル列63,64に到達するのを抑制できるので、吐出チャネル71内に充填されたインクが漏れるのを抑制できる。
また、本実施形態では、ストッパ部80がY方向に沿って延在する溝であるため、X方向から見た側面視で吐出領域T1と非吐出領域T2との間を広範囲に亘って遮ることができる。これにより、吐出領域T1にクラックCが到達するのを確実に抑制できる。
さらに、ノズル孔81,82が吐出チャネル71におけるY方向の中央で連通するサイドシュートタイプのインクジェットヘッド5に本実施形態の構成を採用した場合であっても、クラックCが吐出領域T1に達するのを抑制し、歩留まりを向上させることができる。
さらに、ノズル孔81,82が吐出チャネル71におけるY方向の中央で連通するサイドシュートタイプのインクジェットヘッド5に本実施形態の構成を採用した場合であっても、クラックCが吐出領域T1に達するのを抑制し、歩留まりを向上させることができる。
そして、本実施形態のプリンタ1では、上述したインクジェットヘッド5を備えているため、歩留まりを向上させることができるとともに、信頼性の高いプリンタ1を提供できる。
(変形例)
次に、第1実施形態の変形例について説明する。なお、以下の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
上述した第1実施形態では、Y方向の両端部にストッパ部を1本ずつ形成した場合について説明したが、これに限られない。例えば、図8に示すように、X方向に間隔をあけて複数のストッパ部90a〜90cを形成しても構わない。具体的に、図8に示すストッパ部90a〜90cは、Y方向における長さの異なるストッパ部90a〜90cがX方向に間隔をあけて複数形成されている。各ストッパ部90a〜90cは、X方向の内側に位置するものほどY方向における長さが長くなっている。
次に、第1実施形態の変形例について説明する。なお、以下の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
上述した第1実施形態では、Y方向の両端部にストッパ部を1本ずつ形成した場合について説明したが、これに限られない。例えば、図8に示すように、X方向に間隔をあけて複数のストッパ部90a〜90cを形成しても構わない。具体的に、図8に示すストッパ部90a〜90cは、Y方向における長さの異なるストッパ部90a〜90cがX方向に間隔をあけて複数形成されている。各ストッパ部90a〜90cは、X方向の内側に位置するものほどY方向における長さが長くなっている。
また、各ストッパ部90a〜90cのうち、Y方向で対向するストッパ部90a〜90c同士は、それぞれY方向の長さが同等になっている。図示の例において、各ストッパ部90a〜90cのうち、X方向の最外に位置するストッパ部90aは、X方向から見た側面視で少なくとも尾部70全域と重なり合うように形成されている。また、各ストッパ部90a〜90cのうち、X方向の最内に位置するストッパ部90cは、X方向から見た側面視で尾部70及びチャネル列63,64全域と重なり合うように形成されている。
この構成によれば、各ストッパ部90a〜90cが、X方向の内側に位置するものほどY方向における長さが長くなっているため、クラックC(図7参照)が仮にX方向の外側に位置するストッパ部90aを避けて進行した場合であっても、X方向の内側に位置するストッパ部(例えば、ストッパ部90b,90c)によりクラックCの進行を阻止することができる。これにより、クラックCが吐出領域T1まで進行するのを確実に抑制して、歩留まりの確実な向上を図ることができる。
なお、上述した変形例では、X方向の内側に位置するストッパ部90a〜90cほど、Y方向における長さが長くなっている構成について説明したが、これに限られない。例えば、図9に示すように、X方向の外側に位置するストッパ部91a〜91cほど、Y方向における長さが長くなっていても構わない。さらに、X方向に間隔をあけて配設された複数のストッパ部同士が、それぞれ同等の長さに形成されていても構わない。また、各ストッパ部91a〜91cのX方向における間隔は、適宜設計変更が可能である。
また、図10に示すように、Y方向で対向するストッパ部92a〜92c,93a〜93c同士のY方向における長さをそれぞれ異ならせても構わない。具体的に、図10に示すストッパ部92a〜92c,93a〜93cのうち、Y方向の一端側に位置するストッパ部92a〜92cは、X方向の内側に位置するストッパ部92a〜92cほど、Y方向における長さが長くなっている。一方、Y方向の他端側に位置するストッパ部93a〜93cは、X方向の外側に位置するストッパ部93a〜93cほど、Y方向における長さが長くなっている。
この場合、各ストッパ部92a〜92c,93a〜93cのうち、Y方向の一端側であってX方向の最外に位置するストッパ部92aと、Y方向の他端側であってX方向の最内に位置するストッパ部93cと、はY方向における長さが同等になっている。一方、各ストッパ部92a〜92c,93a〜93cのうち、Y方向の一端側であってX方向の最内に位置するストッパ部92cと、Y方向の他端側であってX方向の最外に位置するストッパ部93aと、はY方向における長さが同等になっている。また、各ストッパ部92a〜92c,93a〜93cのうち、X方向の中間に位置するストッパ部92b,93b同士は、Y方向における長さが同等になっている。
この構成によれば、Y方向で対向するストッパ部92a〜92c,93a〜93c同士の長さを異ならせることで、Y方向で対向するストッパ部92a〜92c,93a〜93c同士の間に位置する部分におけるY方向の長さを確保した上で、非吐出領域T2をX方向に投影した際におけるブランク領域BのY方向の長さを縮小することができる。これにより、アクチュエータプレート52の強度を確保した上で、クラックCがブランク領域Bを通過して吐出領域T1に到達するのを確実に抑制できる。
さらに、図11に示すストッパ部95a,95bは、Y方向で対向する一対の第1ストッパ部95aと、第1ストッパ部95aに対してX方向の外側に位置する第2ストッパ部95bと、を有している。
第1ストッパ部95aは、上述した第1実施形態のストッパ部80と同様に、Y方向の外側端部がアクチュエータプレート52のY方向における両端面で開放され、Y方向の内側端部がチャネル列63,64におけるY方向の中央部よりも内側寄りに位置する部分まで延在している。
第1ストッパ部95aは、上述した第1実施形態のストッパ部80と同様に、Y方向の外側端部がアクチュエータプレート52のY方向における両端面で開放され、Y方向の内側端部がチャネル列63,64におけるY方向の中央部よりも内側寄りに位置する部分まで延在している。
第2ストッパ部95bは、アクチュエータプレート52をZ方向に貫通するとともに、Y方向に沿って延びる溝である。そして、第2ストッパ部95bのY方向における一端部は、第1ストッパ部95aのうち、Y方向の一端側に位置する第1ストッパ部95aのY方向の内側端部にX方向から見た側面視で重なり合う位置まで延在している。一方、第2ストッパ部95bのY方向における他端部は、第1ストッパ部95aのうち、Y方向の他端側に位置する第1ストッパ部95aのY方向の内側端部にX方向から見た側面視で重なり合う位置まで延在している。
この構成によれば、非吐出領域T2をX方向に投影した際、アクチュエータプレート52のY方向における全域にストッパ部95a,95bが配置されることになるので、非吐出領域T2と吐出領域T1との間が各ストッパ部95a,95bにより遮られることになる。これにより、クラックCが吐出領域T1まで到達するのを確実に抑制できる。
また、図12に示すストッパ部96a〜96cは、Y方向で対向する一対の第1ストッパ部96aと、第1ストッパ部96aに対してX方向の外側に位置する一対の第2ストッパ部96bと、第2ストッパ部96bに対してX方向の外側に位置する第3ストッパ部96cと、を有している。
第1ストッパ部96aは、X方向から見た側面視で少なくとも尾部70全域と重なり合うように形成されている。
第2ストッパ部96bは、X方向から見た側面視で、各チャネル列63,64全域とそれぞれ重なり合うように形成されている。また、各第2ストッパ部96bにおけるY方向の外側端部は、X方向から見た側面視で各第1ストッパ部96aにおけるY方向の内側端部と重なり合う位置まで延在している。
第2ストッパ部96bは、X方向から見た側面視で、各チャネル列63,64全域とそれぞれ重なり合うように形成されている。また、各第2ストッパ部96bにおけるY方向の外側端部は、X方向から見た側面視で各第1ストッパ部96aにおけるY方向の内側端部と重なり合う位置まで延在している。
さらに、第3ストッパ部96cにおける一端部は、第2ストッパ部96bのうち、Y方向の一端側に位置する第2ストッパ部96bのY方向の内側端部にX方向から見た側面視で重なり合う位置まで延在している。一方、第3ストッパ部96cのY方向における他端部は、第2ストッパ部96bのうち、Y方向の他端側に位置する第2ストッパ部96bのY方向の内側端部にX方向から見た側面視で重なり合う位置まで延在している。
この構成によれば、X方向における各位置でのストッパ部96a〜96cのY方向における長さを縮小した上で、非吐出領域T2をX方向に投影した際、アクチュエータプレート52のY方向における全域にストッパ部96a〜96cを配置することができる。これにより、アクチュエータプレート52の強度を確保した上で、クラックCが吐出領域T1に到達するのを確実に抑制できる。なお、上述した変形例では、第1ストッパ部96aがX方向の最内に位置し、第3ストッパ部96cがX方向の最外に位置する構成について説明したが、これに限らず、各ストッパ部96a〜96cの位置は適宜設計変更が可能である。
さらに、図13に示すように、Y方向の両端部に位置するストッパ部97a,97b同士をX方向に交互に形成しても構わない。具体的に、各ストッパ部97a,97bのそれぞれは、Y方向の外側端部がアクチュエータプレート52のY方向における両端面で開放され、Y方向の内側端部がチャネル列63,64よりもY方向の内側まで延在している。そして、Y方向の両端部に位置する各ストッパ部97a,97b同士は、そのY方向における内側端部同士がX方向から見た側面視で重なり合っている。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
図14に示すように、本実施形態のアクチュエータプレート152(非吐出領域T2)には、X方向の両端部であって、Y方向の中央部に凹部153が形成されている。各凹部153は、アクチュエータプレート152をZ方向に貫通するとともに、X方向の内側に向けて窪んでいる。また、凹部153におけるY方向の両端縁は、各チャネル列63,64におけるY方向の中央部と同等の位置に配置されている。したがって、アクチュエータプレート152において、凹部153以外の部分(Y方向の両端部)は、X方向の外側に向けて突出する突出部154となっている。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
図14に示すように、本実施形態のアクチュエータプレート152(非吐出領域T2)には、X方向の両端部であって、Y方向の中央部に凹部153が形成されている。各凹部153は、アクチュエータプレート152をZ方向に貫通するとともに、X方向の内側に向けて窪んでいる。また、凹部153におけるY方向の両端縁は、各チャネル列63,64におけるY方向の中央部と同等の位置に配置されている。したがって、アクチュエータプレート152において、凹部153以外の部分(Y方向の両端部)は、X方向の外側に向けて突出する突出部154となっている。
そして、本実施形態において、ストッパ部100は、非吐出領域T2のうち、凹部153よりもX方向の内側に位置する部分に、Y方向で対向するように一対で形成されている。具体的に、各ストッパ部100は、Y方向の外側端部がアクチュエータプレート152のY方向における両端面で開放され、Y方向の内側端部がチャネル列63,64におけるY方向の内側端部と同等の位置まで延在している。したがって、各ストッパ部100は、X方向から見た側面視で上述した突出部154の全域と重なり合うとともに、凹部153におけるY方向の両端部と重なり合っている。
この構成によれば、アクチュエータプレート152のX方向における両端部に凹部153を形成することで、外部衝撃等によるクラックCの発生箇所を凹部153以外の部分(突出部154)に限定することができる。これにより、クラックCの発生自体を抑制できる。
しかも、本実施形態では、X方向から見た側面視において、突出部154と重なり合う位置にストッパ部100を配置することで、突出部154で発生したクラックCが吐出領域T1に到達するのを抑制できる。
しかも、本実施形態では、X方向から見た側面視において、突出部154と重なり合う位置にストッパ部100を配置することで、突出部154で発生したクラックCが吐出領域T1に到達するのを抑制できる。
(変形例)
次に、第2実施形態の変形例について説明する。なお、以下の説明では、上述した各実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図15に示すように、アクチュエータプレート152には、X方向の両端部であって、Y方向の両端部に一対の凹部155が形成されている。各凹部155は、アクチュエータプレート152をZ方向に貫通するとともに、X方向の内側に向けて窪んでいる。また、各凹部155は、Y方向の外側端部がアクチュエータプレート152におけるY方向の両端面で開放され、Y方向の内側端部が各チャネル列63,64におけるY方向の中央部よりも内側に位置している。したがって、アクチュエータプレート152において、凹部155以外の部分(Y方向の中央部)は、X方向の外側に向けて突出する突出部156となっている。
次に、第2実施形態の変形例について説明する。なお、以下の説明では、上述した各実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図15に示すように、アクチュエータプレート152には、X方向の両端部であって、Y方向の両端部に一対の凹部155が形成されている。各凹部155は、アクチュエータプレート152をZ方向に貫通するとともに、X方向の内側に向けて窪んでいる。また、各凹部155は、Y方向の外側端部がアクチュエータプレート152におけるY方向の両端面で開放され、Y方向の内側端部が各チャネル列63,64におけるY方向の中央部よりも内側に位置している。したがって、アクチュエータプレート152において、凹部155以外の部分(Y方向の中央部)は、X方向の外側に向けて突出する突出部156となっている。
そして、本実施形態において、ストッパ部101a,101bは、Y方向で対向する一対の第1ストッパ部101aと、第1ストッパ部101aに対してX方向の内側に位置する第2ストッパ部101bと、を有している。
第1ストッパ部101aは、Y方向の外側端部がアクチュエータプレート152におけるY方向の両端面で開放され、Y方向の内側端部が各チャネル列63,64のY方向の外側端部と同等の位置までそれぞれ延在している。したがって、第1ストッパ部101aは、X方向から見た側面視で、凹部155におけるY方向の外側端部と重なり合うとともに、尾部70全域と重なり合うように形成されている。
第2ストッパ部101bは、Y方向の両端部が各チャネル列63,64におけるY方向の中央部よりも外側寄りに位置する部分までそれぞれ延在している。したがって、第2ストッパ部101bは、X方向から見た側面視で、突出部156全域と重なり合うとともに、凹部155におけるY方向の内側端部と重なり合うように形成されている。
この構成によっても、上述した第2実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンタ1を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であっても構わない。
また、上述した実施形態では、ノズル列83,84がそれぞれX方向に沿って直線状に延在している場合について説明したが、これに限らず、例えばノズル列83,84が斜めに延在していてもよい。
また、ノズル孔81,82の形状に関しても、円形に限定されるものではない。例えば、三角等の多角形状や、楕円形状や星型形状でも構わない。
また、ノズル孔81,82の形状に関しても、円形に限定されるものではない。例えば、三角等の多角形状や、楕円形状や星型形状でも構わない。
さらに、上述した実施形態では、ノズル列83,84が二列並んだ二列タイプのインクジェットヘッド5について説明したが、これに限らず、一列や三列以上の複数列のノズル列を有するインクジェットヘッド5としてもよい。
また、上述した実施形態では、サイドシュートタイプのうち、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間でインクが循環する循環式について説明したが、これに限られない。
また、ストッパ部は、X方向から見た側面視で少なくとも尾部70と重なり合うように形成されていれば、そのレイアウト等は適宜設計変更が可能である。
さらに、上述した実施形態では、ストッパ部がアクチュエータプレートをZ方向に貫通する構成について説明したが、これに限られない。
また、上述した実施形態では、ストッパ部がY方向に沿って延在する構成について説明したがこれに限られない。例えば、ストッパ部は、Z方向から見た平面視で円形状や矩形状の凹部や貫通孔であっても構わない。
さらに、上述した実施形態では、ストッパ部がアクチュエータプレートをZ方向に貫通する構成について説明したが、これに限られない。
また、上述した実施形態では、ストッパ部がY方向に沿って延在する構成について説明したがこれに限られない。例えば、ストッパ部は、Z方向から見た平面視で円形状や矩形状の凹部や貫通孔であっても構わない。
また、上述した実施形態では、ストッパ部として、アクチュエータプレートとは異なる材料を非吐出領域T2に配置する構成としても構わない。例えば、アクチュエータプレートの構成材料に比べて延性の高い材料を、非吐出領域T2に配置しても構わない。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。
1…プリンタ(液体噴射装置)
2,3…搬送手段(移動機構)
5…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
7…走査手段(移動機構)
51…ノズルプレート(噴射孔プレート)
52,152…アクチュエータプレート
63…第1チャネル列(チャネル列)
64…第2チャネル列(チャネル列)
65…駆動壁
71…吐出チャネル(チャネル)
74…駆動電極
74a…コモン電極(駆動電極)
74b…アクティブ電極(駆動電極)
74c…コモン端子(電極端子)
74d…アクティブ端子(電極端子)
75…フレキシブルプリント基板(外部配線)
80…ストッパ部
81,82…ノズル孔(噴射孔)
83,84…ノズル列(噴射孔列)
90a〜90c,91a〜91c,92a〜92c,93a〜93c,96a〜96c,97a,97b,100…ストッパ部
95a…第1ストッパ部
95b…第2ストッパ部
96a…第1ストッパ部
96b…第2ストッパ部
96c…第3ストッパ部
101a…第1ストッパ部
101b…第2ストッパ部
153,155…凹部
P…記録紙(被記録媒体)
T1…吐出領域(噴射領域)
T2…非吐出領域(非噴射領域)
2,3…搬送手段(移動機構)
5…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
7…走査手段(移動機構)
51…ノズルプレート(噴射孔プレート)
52,152…アクチュエータプレート
63…第1チャネル列(チャネル列)
64…第2チャネル列(チャネル列)
65…駆動壁
71…吐出チャネル(チャネル)
74…駆動電極
74a…コモン電極(駆動電極)
74b…アクティブ電極(駆動電極)
74c…コモン端子(電極端子)
74d…アクティブ端子(電極端子)
75…フレキシブルプリント基板(外部配線)
80…ストッパ部
81,82…ノズル孔(噴射孔)
83,84…ノズル列(噴射孔列)
90a〜90c,91a〜91c,92a〜92c,93a〜93c,96a〜96c,97a,97b,100…ストッパ部
95a…第1ストッパ部
95b…第2ストッパ部
96a…第1ストッパ部
96b…第2ストッパ部
96c…第3ストッパ部
101a…第1ストッパ部
101b…第2ストッパ部
153,155…凹部
P…記録紙(被記録媒体)
T1…吐出領域(噴射領域)
T2…非吐出領域(非噴射領域)
Claims (7)
- 第1方向に沿って延びるチャネルが、前記第1方向に直交する第2方向に間隔をあけて複数並設されてなる噴射領域を有するアクチュエータプレートと、
前記アクチュエータプレートに積層されるとともに、前記チャネルに各別に連通する複数の噴射孔を有する噴射孔プレートと、
前記アクチュエータプレートのうち、前記チャネルを画成する駆動壁に形成された駆動電極と、
前記駆動電極に接続されるとともに、前記アクチュエータプレートのうち、前記チャネルに対して前記第1方向の外側に位置する尾部に引き出され、外部配線に接続される電極端子と、を備え、
前記アクチュエータプレートのうち、前記噴射領域に対して前記第2方向の外側に位置する非噴射領域であって、少なくとも前記第2方向から見て前記尾部と重なり合う部分には、前記アクチュエータプレートにおける前記第2方向の外側端部で発生したクラックの進行を阻止するストッパ部が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 前記ストッパ部は、前記非噴射領域において前記第2方向から見て前記チャネルと重なり合う部分に形成されていることを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッド。
- 前記ストッパ部は、前記第1方向に沿って延在する溝であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の液体噴射ヘッド。
- 前記ストッパ部は、前記第2方向に間隔をあけて複数並設され、
複数の前記ストッパ部のうち、少なくとも何れかの前記ストッパ部同士は、前記第2方向から見て一部が重なり合っていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記アクチュエータプレートの前記非噴射領域には、前記第2方向の内側に向けて窪む凹部が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記チャネルは、前記第1方向における中央部で前記噴射孔に連通していることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
- 請求項1から請求項6の何れか1項に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備えていることを特徴とする液体噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014146285A JP2016022598A (ja) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
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JP2014146285A JP2016022598A (ja) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
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Family Applications (1)
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JP2014146285A Pending JP2016022598A (ja) | 2014-07-16 | 2014-07-16 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
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Country | Link |
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-
2014
- 2014-07-16 JP JP2014146285A patent/JP2016022598A/ja active Pending
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