JP3422342B2 - インクジェツト式記録ヘツド - Google Patents
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14274—Structure of print heads with piezoelectric elements of stacked structure type, deformed by compression/extension and disposed on a diaphragm
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を飛翔させ記
録紙等の記録媒体上にインク像を形成するプリンタ等の
記録装置に用いられるインクジェット式記録に関する。
録紙等の記録媒体上にインク像を形成するプリンタ等の
記録装置に用いられるインクジェット式記録に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電振動子の変位方向に圧力発生室の一
面を構成する弾性板を変形させ、圧力室に連通するノズ
ルからインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッ
ドは、低電圧駆動、高密度化等の可能性を持っている。
しかしながら、インク滴を吐出させるためには、圧力発
生室が圧電振動子によりその容積を変化させる必要があ
るため、これら圧力発生室を構成する流路ユニットは剛
性を可及的に小さく構成する必要があり、このためイン
ク滴吐出の際に圧電振動子の変位を受けると、流路ユニ
ット全体が不要に変形し、特に圧電振動子との接合部材
であるヘッドフレームに固定される流路ユニットの固定
領域近傍に大きな応力が作用することになる。このた
め、ノズルプレート、スペーサ、及び弾性板を貼合わせ
て流路ユニットが構成されている場合には、貼合わせ面
に剥離が生じたり、クラックが生じる等の問題がある。
面を構成する弾性板を変形させ、圧力室に連通するノズ
ルからインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッ
ドは、低電圧駆動、高密度化等の可能性を持っている。
しかしながら、インク滴を吐出させるためには、圧力発
生室が圧電振動子によりその容積を変化させる必要があ
るため、これら圧力発生室を構成する流路ユニットは剛
性を可及的に小さく構成する必要があり、このためイン
ク滴吐出の際に圧電振動子の変位を受けると、流路ユニ
ット全体が不要に変形し、特に圧電振動子との接合部材
であるヘッドフレームに固定される流路ユニットの固定
領域近傍に大きな応力が作用することになる。このた
め、ノズルプレート、スペーサ、及び弾性板を貼合わせ
て流路ユニットが構成されている場合には、貼合わせ面
に剥離が生じたり、クラックが生じる等の問題がある。
【０００３】また、圧電振動子と振動板との接着を高温
下で行う場合には、製造時と使用時とで大きな温度差が
あるため、ヘッドフレームと圧電振動子との間に熱膨張
差が生じ、流路ユニットが圧電振動子により常時、押圧
されることになり、インク吐出性能に変化が生じるばか
りでなく、上記貼合わせ面での剥離が生じる虞がある。
下で行う場合には、製造時と使用時とで大きな温度差が
あるため、ヘッドフレームと圧電振動子との間に熱膨張
差が生じ、流路ユニットが圧電振動子により常時、押圧
されることになり、インク吐出性能に変化が生じるばか
りでなく、上記貼合わせ面での剥離が生じる虞がある。
【０００４】さらには、上記流路ユニットの変形は、ノ
ズル開口列の両端部と中央部におけるインク滴吐出時の
ノズル開口の向きにバラつきが生じたり、また圧力発生
室に作用する力にバラつきが生じて、記録媒体に対する
インク滴の着弾位置やインク量に変動を生させるという
問題がある。
ズル開口列の両端部と中央部におけるインク滴吐出時の
ノズル開口の向きにバラつきが生じたり、また圧力発生
室に作用する力にバラつきが生じて、記録媒体に対する
インク滴の着弾位置やインク量に変動を生させるという
問題がある。
【０００５】このような問題を解消するために、例えば
特開平4-361045号公報に見られるように、ノズル開口列
の両端部に印刷に関与しないダミーの圧力発生室を形成
するとともに、これに圧電振動子を設け、これら圧力発
生室よりも中央側の圧力発生室だけを使用して印刷を行
うことが提案されている。これによれば、印刷に関与す
る領域の変形量を均一できて、印字品質の低下を防止す
ることができるものの、ダミーの圧力発生室や、圧電振
動子を必要として、記録ヘッド全体のサイズが大きくな
ったり、また部品点数が増加する分、歩留まりが低下す
る等の問題がある。
特開平4-361045号公報に見られるように、ノズル開口列
の両端部に印刷に関与しないダミーの圧力発生室を形成
するとともに、これに圧電振動子を設け、これら圧力発
生室よりも中央側の圧力発生室だけを使用して印刷を行
うことが提案されている。これによれば、印刷に関与す
る領域の変形量を均一できて、印字品質の低下を防止す
ることができるものの、ダミーの圧力発生室や、圧電振
動子を必要として、記録ヘッド全体のサイズが大きくな
ったり、また部品点数が増加する分、歩留まりが低下す
る等の問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、構造の複雑化を招くこと無く、圧電振動子の駆動
時に受ける応力や、環境温度の変化に対して印字品質を
維持できるとともに、かつ環境温度の大幅な変化に対し
ても信頼性を維持することができるインクジェット式記
録ヘッドを提供することである。
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、構造の複雑化を招くこと無く、圧電振動子の駆動
時に受ける応力や、環境温度の変化に対して印字品質を
維持できるとともに、かつ環境温度の大幅な変化に対し
ても信頼性を維持することができるインクジェット式記
録ヘッドを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために本発明においては、圧力発生室を複数同一平面
上に列状に並べたスペーサと、前記圧力発生室に連通す
るノズルクラック開口クラックを有し前記スペーサの一
方の面に積層されたノズルプレートと、前記スペーサの
他面に積層された弾性板とからなる流路ユニットと、前
記弾性板に当接し選択的に圧力発生室の容積を変化させ
る圧電振動子と、該圧電振動子と流路ユニットとを相互
に固定するヘッドフレームとを有するインクジェット式
記録ヘッドにおいて、前記圧力発生室の列と直交する方
向における前記ヘッドフレームと前記流路ユニットとの
接合幅Ｌは、接合端から直近の圧電振動子端までの距離
をａ、前記圧電振動子を挟んだ前記ヘッドフレームの接
合端から接合端までの隙間をｂとすると、0.5ｂ≦L≦5
ａなる関係となるようにした。
るために本発明においては、圧力発生室を複数同一平面
上に列状に並べたスペーサと、前記圧力発生室に連通す
るノズルクラック開口クラックを有し前記スペーサの一
方の面に積層されたノズルプレートと、前記スペーサの
他面に積層された弾性板とからなる流路ユニットと、前
記弾性板に当接し選択的に圧力発生室の容積を変化させ
る圧電振動子と、該圧電振動子と流路ユニットとを相互
に固定するヘッドフレームとを有するインクジェット式
記録ヘッドにおいて、前記圧力発生室の列と直交する方
向における前記ヘッドフレームと前記流路ユニットとの
接合幅Ｌは、接合端から直近の圧電振動子端までの距離
をａ、前記圧電振動子を挟んだ前記ヘッドフレームの接
合端から接合端までの隙間をｂとすると、0.5ｂ≦L≦5
ａなる関係となるようにした。
【０００８】
【作用】印字品質を維持するに必要な程度の流路ユニッ
トの変形抑止のための剛性と、環境温度変化によって発
生する流路ユニット内の内部応力を吸収できる機能をヘ
ッドフレームが備える。
トの変形抑止のための剛性と、環境温度変化によって発
生する流路ユニット内の内部応力を吸収できる機能をヘ
ッドフレームが備える。
【０００９】
【実施例】そこで以下に本発明のインクジエツト記録ヘ
ッドの実施例を図面に基づいて説明する。図１、２は本
発明の一実施例のインクジェツト式記録ヘッドの一実施
例を示すもので、図中符号２、２、２‥‥は、長手方向
（図中上下方向）に伸長、収縮する圧電振動子で、上半
分が伸長、収縮に関与する活性領域として、また下半分
の領域が不活性領域として構成され、不活性領域が、高
い剛性を備えた材料、例えば鋼材、セラミックスにより
形成された固定板３に固着されて振動子ユニットにまと
められている。
ッドの実施例を図面に基づいて説明する。図１、２は本
発明の一実施例のインクジェツト式記録ヘッドの一実施
例を示すもので、図中符号２、２、２‥‥は、長手方向
（図中上下方向）に伸長、収縮する圧電振動子で、上半
分が伸長、収縮に関与する活性領域として、また下半分
の領域が不活性領域として構成され、不活性領域が、高
い剛性を備えた材料、例えば鋼材、セラミックスにより
形成された固定板３に固着されて振動子ユニットにまと
められている。
【００１０】固定板３は、圧電振動子２の先端が後述す
る弾性板４の島状突起部４ａに当接させた状態でヘッド
フレーム５の圧電振動子収容室１４に収容され、エボキ
シ樹脂系の接着剤でヘッドフレーム５に固定されてい
る。
る弾性板４の島状突起部４ａに当接させた状態でヘッド
フレーム５の圧電振動子収容室１４に収容され、エボキ
シ樹脂系の接着剤でヘッドフレーム５に固定されてい
る。
【００１１】６は、圧力発生室７、共通のインク室８、
インク供給口９を形成するスペーサで、活性エネルギー
線の照射によって硬化する樹脂組成物や、硝子、シリコ
ン等の材料を、所定のマスクパターン等を用いてエッチ
ングにより、不要部分を除去することによって溝部や通
孔を形成したり、また樹脂の射出成形等によって所望の
溝部や通孔を形成して構成されている。
インク供給口９を形成するスペーサで、活性エネルギー
線の照射によって硬化する樹脂組成物や、硝子、シリコ
ン等の材料を、所定のマスクパターン等を用いてエッチ
ングにより、不要部分を除去することによって溝部や通
孔を形成したり、また樹脂の射出成形等によって所望の
溝部や通孔を形成して構成されている。
【００１２】スペーサ６の一方の面には前述の弾性板４
が、また他方の面には直径約３０μｍ乃至７０μｍのノ
ズル開口１０が穿設されたノズルプレート１１が液密構
造を形成するように接着され、これら３つの部材により
流路ユニット１２が構成されている。
が、また他方の面には直径約３０μｍ乃至７０μｍのノ
ズル開口１０が穿設されたノズルプレート１１が液密構
造を形成するように接着され、これら３つの部材により
流路ユニット１２が構成されている。
【００１３】流路ユニット１２は、弾性板４側をヘッド
フレーム５の開口端面に接着剤により固定されていて、
圧電振動子２の伸長、収縮の変位を受け止めるようにな
っている。
フレーム５の開口端面に接着剤により固定されていて、
圧電振動子２の伸長、収縮の変位を受け止めるようにな
っている。
【００１４】図３（イ）、（ロ）は、それぞれ図１にお
ける線Ａ−Ａ、及び線Ｂ−Ｂでの断面構造を示す図であ
る。まず、ノズル開口の配列方向の構造を図３（イ）に
基づいてさらに詳しく説明する。
ける線Ａ−Ａ、及び線Ｂ−Ｂでの断面構造を示す図であ
る。まず、ノズル開口の配列方向の構造を図３（イ）に
基づいてさらに詳しく説明する。
【００１５】図中符号１３、１３は、空洞で、それぞれ
前述の圧力発生室７、７の両端、つまり流路ユニット１
２の支持点であるヘッドフレーム５と一部が対抗し、ま
た一部が圧電振動子収容室１４に突出する位置に設けら
れている。
前述の圧力発生室７、７の両端、つまり流路ユニット１
２の支持点であるヘッドフレーム５と一部が対抗し、ま
た一部が圧電振動子収容室１４に突出する位置に設けら
れている。
【００１６】この空洞１３、１３は、圧力発生室７、
７、７‥‥と同様な通孔をスペーサ６に形成することに
より構成されていて、ヘッドフレーム５の近傍の固定
部、つまり両端の圧力発生室７’、及び７’の近傍にお
ける流路ユニット１２の剛性を中央部と同等に下げるよ
うに機能するものである。
７、７‥‥と同様な通孔をスペーサ６に形成することに
より構成されていて、ヘッドフレーム５の近傍の固定
部、つまり両端の圧力発生室７’、及び７’の近傍にお
ける流路ユニット１２の剛性を中央部と同等に下げるよ
うに機能するものである。
【００１７】そして、この空洞１３、１３は、必要に応
じて圧力発生室７、７’と同様に共通のインク室８に連
通するインク供給口や、またノズル開口を連通させて、
インク充填時の気泡排除に役立てるためのダミーのイン
ク流路として機能させることもできる。
じて圧力発生室７、７’と同様に共通のインク室８に連
通するインク供給口や、またノズル開口を連通させて、
インク充填時の気泡排除に役立てるためのダミーのイン
ク流路として機能させることもできる。
【００１８】また、空洞１３は、その幅が大き過ぎると
流路ユニット１２とヘッドフレーム５との固定の剛性が
低くなりすぎて両者間の確実な固定ができず、その幅が
小さ過ぎると固定領域近傍の剛性が高くなり過ぎて、イ
ンク吐出時における流路ユニット１２の変形の均等化に
寄与できなくなるから、スペーサ６の厚みの１／２乃至
３倍程度が望ましい。
流路ユニット１２とヘッドフレーム５との固定の剛性が
低くなりすぎて両者間の確実な固定ができず、その幅が
小さ過ぎると固定領域近傍の剛性が高くなり過ぎて、イ
ンク吐出時における流路ユニット１２の変形の均等化に
寄与できなくなるから、スペーサ６の厚みの１／２乃至
３倍程度が望ましい。
【００１９】一方、ノズル開口１０、１０、１０の配列
方向に直交する方向、つまり圧力発生室７の長手方向
は、図３（ロ）に示したように圧電振動子２は、圧電振
動子収容室１４により形成される空間を挟んでヘッドフ
レーム５と一定の距離をおいて配置されている。
方向に直交する方向、つまり圧力発生室７の長手方向
は、図３（ロ）に示したように圧電振動子２は、圧電振
動子収容室１４により形成される空間を挟んでヘッドフ
レーム５と一定の距離をおいて配置されている。
【００２０】すなわち、ヘッドフレーム５と流路ユニッ
ト１２の接合幅Ｌは、圧電振動子２とヘッドフレーム５
との相対抗する面間の距離、つまり流路ユニット１２の
接合端から直近の圧電振動子２までの距離をａ、圧電振
動子収容室１４の圧電振動子２を挟む方向の幅、つまり
圧電振動子２を挟んだヘッドフレーム５の接合端から接
合端までの距離をｂとすると、 0.5ｂ≦Ｌ≦5ａ となるよう選択されている。
ト１２の接合幅Ｌは、圧電振動子２とヘッドフレーム５
との相対抗する面間の距離、つまり流路ユニット１２の
接合端から直近の圧電振動子２までの距離をａ、圧電振
動子収容室１４の圧電振動子２を挟む方向の幅、つまり
圧電振動子２を挟んだヘッドフレーム５の接合端から接
合端までの距離をｂとすると、 0.5ｂ≦Ｌ≦5ａ となるよう選択されている。
【００２１】次ぎに、流路ユニット１２の接着領域を0.
5ｂ≦Ｌ≦5ａに選択する理由について説明する。流路ユ
ニット１２と圧電振動子２、２、２とは、比較的強固な
接着強度を得ることができるエポキシ系樹脂により接着
するが、この際接着時間の短縮を図るために、一般に40
℃乃至60℃に加熱されている。
5ｂ≦Ｌ≦5ａに選択する理由について説明する。流路ユ
ニット１２と圧電振動子２、２、２とは、比較的強固な
接着強度を得ることができるエポキシ系樹脂により接着
するが、この際接着時間の短縮を図るために、一般に40
℃乃至60℃に加熱されている。
【００２２】このため、完成した記録ヘッドをマイナス
２０℃の環境に晒すと、ヘッドフレーム５と圧電振動子
２との材質の相違、つまりヘッドフレーム５の線膨張係
数が２×１０のマイナス５乗（１／°Ｃ）であるの対し
て、圧電振動子の線膨張係数が６×１０のマイナス６乗
（１／°Ｃ）で、１桁以上異なることに起因して、図６
（イ）に示すようにヘッドフレーム５が縮んで圧電振動
子２が弾性板４の島状突起部４ａを突き上げることにな
る。
２０℃の環境に晒すと、ヘッドフレーム５と圧電振動子
２との材質の相違、つまりヘッドフレーム５の線膨張係
数が２×１０のマイナス５乗（１／°Ｃ）であるの対し
て、圧電振動子の線膨張係数が６×１０のマイナス６乗
（１／°Ｃ）で、１桁以上異なることに起因して、図６
（イ）に示すようにヘッドフレーム５が縮んで圧電振動
子２が弾性板４の島状突起部４ａを突き上げることにな
る。
【００２３】本発明においては接合幅Ｌが上記範囲に設
定されて短くなっているため、流路ユニット１２の剛性
が、ヘッドフレーム５に対して有効に作用してヘッドフ
レーム５の接合領域を流路ユニット１２側に引っ張っ
て、ヘッドフレーム５と圧電振動子２の熱膨張係数の差
に起因する変形量の差の一部をヘッドフレーム５の伸長
により吸収している。
定されて短くなっているため、流路ユニット１２の剛性
が、ヘッドフレーム５に対して有効に作用してヘッドフ
レーム５の接合領域を流路ユニット１２側に引っ張っ
て、ヘッドフレーム５と圧電振動子２の熱膨張係数の差
に起因する変形量の差の一部をヘッドフレーム５の伸長
により吸収している。
【００２４】すなわちヘッドフレーム５の接合面におけ
る断面積が小さいため、この領域のヘッドフレーム５が
伸びやすくなり、流路ユニット１２を構成しているスペ
ーサ６と弾性板４との接合面における剥離を招くような
歪みを流路ユニット１２に生じさせるのを有効に防止す
る。
る断面積が小さいため、この領域のヘッドフレーム５が
伸びやすくなり、流路ユニット１２を構成しているスペ
ーサ６と弾性板４との接合面における剥離を招くような
歪みを流路ユニット１２に生じさせるのを有効に防止す
る。
【００２５】これに対して、ヘッドフレームと流路ユニ
ットの接合幅Ｌを、5ａよりも大きくした記録ヘッドで
は、ヘッドフレーム５の伸びが小さく、流路ユニット１
２の応力を吸収できないため、ヘッドフレーム５と圧電
振動子２の熱膨張係数の違いによる変形量の差がそのま
ま流路ユニット１２への歪みとなってしまい、図６
（イ）に示すような流路ユニット１２を構成している弾
性板４とスペーサ６とを剥離させる力として作用し、特
に流路ユニット１２内での接合面積が小さいインク供給
口９付近のスペーサ６と弾性板４との接合箇所に剥離部
４０が生じる。
ットの接合幅Ｌを、5ａよりも大きくした記録ヘッドで
は、ヘッドフレーム５の伸びが小さく、流路ユニット１
２の応力を吸収できないため、ヘッドフレーム５と圧電
振動子２の熱膨張係数の違いによる変形量の差がそのま
ま流路ユニット１２への歪みとなってしまい、図６
（イ）に示すような流路ユニット１２を構成している弾
性板４とスペーサ６とを剥離させる力として作用し、特
に流路ユニット１２内での接合面積が小さいインク供給
口９付近のスペーサ６と弾性板４との接合箇所に剥離部
４０が生じる。
【００２６】一方、ヘッドフレーム５の内面から圧電振
動子２の側面までの距離ａが短いと、熱膨張係数の違い
による変形量自体が変わらなくても、距離ａ間の流路ユ
ニット１２に掛かるせん断応力や、せん断歪みが大きく
なるため（図６（ロ））、接着時の温度と大幅に異なる
温度環境下に晒されると、前述と同様にスペーサ６と弾
性板４との間に剥離が生じたり、またスペーサ６を感光
性樹脂等のように低温において脆性が高くなる材料によ
り構成している場合にはスペーサ６にクラック４１が生
じる。
動子２の側面までの距離ａが短いと、熱膨張係数の違い
による変形量自体が変わらなくても、距離ａ間の流路ユ
ニット１２に掛かるせん断応力や、せん断歪みが大きく
なるため（図６（ロ））、接着時の温度と大幅に異なる
温度環境下に晒されると、前述と同様にスペーサ６と弾
性板４との間に剥離が生じたり、またスペーサ６を感光
性樹脂等のように低温において脆性が高くなる材料によ
り構成している場合にはスペーサ６にクラック４１が生
じる。
【００２７】このこクラックとをクラック調査するた
め、ヘッドフレーム５と流路ユニット１２との接合幅
Ｌ、接合端から直近の圧電振動子２の側面までの距離ａ
を種々に設定したインクジェット式記録ヘッドを各50個
製作し、接着温度５０°Ｃから使用限界温度であるマイ
ナス２０°Ｃに温度を低下させて流路ユニット１２内で
の界面の剥離や、クラックの発生の有無を検査したとこ
ろ、表１のような結果となった。
め、ヘッドフレーム５と流路ユニット１２との接合幅
Ｌ、接合端から直近の圧電振動子２の側面までの距離ａ
を種々に設定したインクジェット式記録ヘッドを各50個
製作し、接着温度５０°Ｃから使用限界温度であるマイ
ナス２０°Ｃに温度を低下させて流路ユニット１２内で
の界面の剥離や、クラックの発生の有無を検査したとこ
ろ、表１のような結果となった。
【００２８】
【表１】
【００２９】この結果から、Ｌ/ａの値が５以下であれ
ば、スペーサ６にクラツクが発生したり、流路ユニット
内に剥離が生じるのを防止できることが確認できた。
ば、スペーサ６にクラツクが発生したり、流路ユニット
内に剥離が生じるのを防止できることが確認できた。
【００３０】他方、値Ｌ/ａを小さくするために接合幅
Ｌを小さくしていくと（図６（ハ））、ヘッドフレーム
５と流路ユニット１２との接合面における剛性が小さく
なるため、ヘッドフレーム５に本質的に要求されるイン
ク吐出時の流路ユニット１２の変形防止の機能も小さく
なってしまい、印字信号が印加されていないノズル開口
２からインク滴が吐出する現象、いわゆるクロストーク
が生じたり、また反対に印字信号を印加してもインク滴
が吐出しない現象、いわゆるミスファイアが生じる虞が
ある。
Ｌを小さくしていくと（図６（ハ））、ヘッドフレーム
５と流路ユニット１２との接合面における剛性が小さく
なるため、ヘッドフレーム５に本質的に要求されるイン
ク吐出時の流路ユニット１２の変形防止の機能も小さく
なってしまい、印字信号が印加されていないノズル開口
２からインク滴が吐出する現象、いわゆるクロストーク
が生じたり、また反対に印字信号を印加してもインク滴
が吐出しない現象、いわゆるミスファイアが生じる虞が
ある。
【００３１】このことを調査するため、圧電振動子２を
挟んだヘッドフレーム５の接合端から接合端までの隙間
ｂを１．１ｍｍに設定する一方、ヘッドフレーム５と流
路ユニット１２との接合幅Ｌを種々に設定したインクジ
ェット式記録ヘッドをやはり５０個製作し、インク滴吐
出ミスの発生の有無したところ、表２に示すような結果
となった。
挟んだヘッドフレーム５の接合端から接合端までの隙間
ｂを１．１ｍｍに設定する一方、ヘッドフレーム５と流
路ユニット１２との接合幅Ｌを種々に設定したインクジ
ェット式記録ヘッドをやはり５０個製作し、インク滴吐
出ミスの発生の有無したところ、表２に示すような結果
となった。
【００３２】
【表２】
【００３３】表２から少なくともＬ/ｂが０．５以上で
あれば、インク滴吐出時における流路ユニット１２の変
形を、インク滴の吐出不良を起こさせない程度に受け止
めることができる剛性をヘッドフレーム５に持たせられ
ることが判明した。
あれば、インク滴吐出時における流路ユニット１２の変
形を、インク滴の吐出不良を起こさせない程度に受け止
めることができる剛性をヘッドフレーム５に持たせられ
ることが判明した。
【００３４】これらのことから、ヘツドフレーム５と流
路ユニット１２との接合幅Ｌを、この接合端から直近の
圧電振動子端までの距離ａ、圧電振動子を挟んだヘッド
フレーム５の接合端から接合端までの隙間ｂとの関係
を、 ０．５ｂ≦Ｌ≦５ａ に設定することが望ましいとの結論を得た。
路ユニット１２との接合幅Ｌを、この接合端から直近の
圧電振動子端までの距離ａ、圧電振動子を挟んだヘッド
フレーム５の接合端から接合端までの隙間ｂとの関係
を、 ０．５ｂ≦Ｌ≦５ａ に設定することが望ましいとの結論を得た。
【００３５】これにより、ヘッドフレーム５に、インク
吐出時の流路ユニット１２の変形をインク滴吐出不良を
起こさせない程度で、かつ環境温度変化によって発生す
る流路ユニット１２の変形を吸収できる程度の剛性を持
たせることができて、印字品質の低下を招くこと無く、
温度変化による流路ユニットの剥離やクラックの発生を
防止することができる。
吐出時の流路ユニット１２の変形をインク滴吐出不良を
起こさせない程度で、かつ環境温度変化によって発生す
る流路ユニット１２の変形を吸収できる程度の剛性を持
たせることができて、印字品質の低下を招くこと無く、
温度変化による流路ユニットの剥離やクラックの発生を
防止することができる。
【００３６】この実施例において、ノズル開口列の全て
の圧電振動子２、２、２‥‥に印字信号を印加し、各圧
電振動子２に変位Ｎａ(約０．５μｍ乃至３μｍ)を発生
させると、圧力発生室７のインクは、1〜３×１０の５
乗Pａ程度に加圧され、ノズル開口１０、１０、１０‥
‥からインク滴が吐出する。
の圧電振動子２、２、２‥‥に印字信号を印加し、各圧
電振動子２に変位Ｎａ(約０．５μｍ乃至３μｍ)を発生
させると、圧力発生室７のインクは、1〜３×１０の５
乗Pａ程度に加圧され、ノズル開口１０、１０、１０‥
‥からインク滴が吐出する。
【００３７】この圧電振動子２、２、２‥‥の伸長変位
Ｎａは、流路ユニット１２全体を変形させる力として作
用するが、ヘッドフレーム５との接合領域近傍に空洞１
３が存在するため、この空洞１３がたわんで図７に示し
たようにノズル開口１０、１０、１０‥‥が形成されて
いる領域全体が、平均的にたわむことになる。
Ｎａは、流路ユニット１２全体を変形させる力として作
用するが、ヘッドフレーム５との接合領域近傍に空洞１
３が存在するため、この空洞１３がたわんで図７に示し
たようにノズル開口１０、１０、１０‥‥が形成されて
いる領域全体が、平均的にたわむことになる。
【００３８】（具体例）ノズルプレート１０を厚み８０
μｍのステンレス鋼板で、またスペーサ５を厚み約２０
０μｍの感光性樹脂で、弾性板４を厚み２０μｍのニッ
ケル箔で、ヘッドフレーム５を液晶ポリマーを用いて構
成するとともに、圧力発生室６の長さを約１．２ｍｍ、
幅を２００μｍに形成して、空洞１３の幅を約３００μ
ｍとして、圧力発生室７を１６個有するインクジェット
式記録ヘッドを製作した。
μｍのステンレス鋼板で、またスペーサ５を厚み約２０
０μｍの感光性樹脂で、弾性板４を厚み２０μｍのニッ
ケル箔で、ヘッドフレーム５を液晶ポリマーを用いて構
成するとともに、圧力発生室６の長さを約１．２ｍｍ、
幅を２００μｍに形成して、空洞１３の幅を約３００μ
ｍとして、圧力発生室７を１６個有するインクジェット
式記録ヘッドを製作した。
【００３９】圧電振動子２をその変位量Ｎａが約0.6μ
ｍとなるように駆動すると、所望のインク滴を得ること
ができた。
ｍとなるように駆動すると、所望のインク滴を得ること
ができた。
【００４０】インク滴を吐出させながら、レーザードッ
プラー変位計によりノズルプレート１１の表面の変形量
を測定したところ、図８において実線により示したよう
に中央部の変形量Ｎｍは約０．１４μｍ、両端のノズル
開口１０’１０’での変形量Ｎｅは約０．１μｍであ
り、また中央と両端部のノズル開口からのインク滴の吐
出速度の差は約7％であった。
プラー変位計によりノズルプレート１１の表面の変形量
を測定したところ、図８において実線により示したよう
に中央部の変形量Ｎｍは約０．１４μｍ、両端のノズル
開口１０’１０’での変形量Ｎｅは約０．１μｍであ
り、また中央と両端部のノズル開口からのインク滴の吐
出速度の差は約7％であった。
【００４１】さらに、記録部材上に横線を印刷したとこ
ろ、端部と中央部のインク滴によって作られた線幅に約
５μｍ乃至１０μｍの差が生じた。
ろ、端部と中央部のインク滴によって作られた線幅に約
５μｍ乃至１０μｍの差が生じた。
【００４２】これに対して空洞１３を設けない、従来の
インクジェット式記録ヘッドでは、図８の点線で示した
ようにノズルプレートの中央部の変形量Ｎｍは、約０．
１μｍであり、また両端部の変形量Ｎｅが約０．０５μ
ｍで、その差が本願発明の倍近くになり、また中央部と
両端部でのインク滴の吐出速度差は約１７％にもなっ
た。この結果、それぞれのノズル開口によるドットは、
図９に示したように湾曲してならぶことになり、記録部
材上に横線を印刷すると端部と中央部のインク滴によっ
て作られた線幅に約１５μｍ乃至３０μｍの差が生じ
た。
インクジェット式記録ヘッドでは、図８の点線で示した
ようにノズルプレートの中央部の変形量Ｎｍは、約０．
１μｍであり、また両端部の変形量Ｎｅが約０．０５μ
ｍで、その差が本願発明の倍近くになり、また中央部と
両端部でのインク滴の吐出速度差は約１７％にもなっ
た。この結果、それぞれのノズル開口によるドットは、
図９に示したように湾曲してならぶことになり、記録部
材上に横線を印刷すると端部と中央部のインク滴によっ
て作られた線幅に約１５μｍ乃至３０μｍの差が生じ
た。
【００４３】このように本発明においては、圧力発生室
７内のインクをほぼ同圧力で圧縮できて、各ノズル開口
１０から吐出されるインク滴の速度と、インク滴の体積
が均等化され、ノズル開口の配列形態に忠実にドットを
形成できることが判明した。
７内のインクをほぼ同圧力で圧縮できて、各ノズル開口
１０から吐出されるインク滴の速度と、インク滴の体積
が均等化され、ノズル開口の配列形態に忠実にドットを
形成できることが判明した。
【００４４】ところで、記録媒体に形成されるドットの
位置ズレは、インク滴の吐出速度の違いによって生ずる
ことから、例えば解像度３６０ｄｐｉの画像を得る場合
には、インク滴吐出の繰り返し周波数ｆを約７．２ｋＨ
ｚ、ヘッドの走査速度Ｖｈを約０．５ｍ／ｓ、インク滴
の吐出速度の下限と上限をそれぞれＶｍ１、Ｖｍ２と
し、ノズル開口１０と記録媒体とのギャップをΔＧを
１．５ｍｍとすると、ドットの位置ずれ量Ｄは、およそ Ｄ＝Ｖｈ×ΔＧ×｜１／Ｖｍ１−１／Ｖｍ２｜ として表すことができる。そして、インク滴の吐出速度
Ｖｍは、安定して吐出するために約５ｍ／ｓから約１０
ｍ／ｓ程度が望ましい。
位置ズレは、インク滴の吐出速度の違いによって生ずる
ことから、例えば解像度３６０ｄｐｉの画像を得る場合
には、インク滴吐出の繰り返し周波数ｆを約７．２ｋＨ
ｚ、ヘッドの走査速度Ｖｈを約０．５ｍ／ｓ、インク滴
の吐出速度の下限と上限をそれぞれＶｍ１、Ｖｍ２と
し、ノズル開口１０と記録媒体とのギャップをΔＧを
１．５ｍｍとすると、ドットの位置ずれ量Ｄは、およそ Ｄ＝Ｖｈ×ΔＧ×｜１／Ｖｍ１−１／Ｖｍ２｜ として表すことができる。そして、インク滴の吐出速度
Ｖｍは、安定して吐出するために約５ｍ／ｓから約１０
ｍ／ｓ程度が望ましい。
【００４５】したがって、インク滴吐出速度の下限Ｖｍ
１を５ｍ／ｓとすると、吐出速度の上限Ｖｍ２は約６．
２ｍ／ｓとなる。
１を５ｍ／ｓとすると、吐出速度の上限Ｖｍ２は約６．
２ｍ／ｓとなる。
【００４６】インク滴の吐出速度Ｖｍ１を７ｍ／ｓとす
ると、吐出速度Ｖｍ２は約９．６ｍ／ｓとなることか
ら、吐出速度の変動率は約２５乃至３５％以下に抑える
必要がある。
ると、吐出速度Ｖｍ２は約９．６ｍ／ｓとなることか
ら、吐出速度の変動率は約２５乃至３５％以下に抑える
必要がある。
【００４７】しかしながら、実際にはインク滴の吐出方
向のバラ付きや、形状精度、さらには記録媒体の搬送速
度や向きのバラつき等が存在するため、これらの変動要
因を考慮すると、インク滴の速度の変動率は、約１５％
以下、より望ましくは１０％以下でなければならない。
上記条件を考慮すると、ノズル開口列方向の端部の圧力
発生室７、７’と中央の圧力発生室７、７‥‥によって
形成されるインク滴の位置ずれを小さくするためには、
ノズル開口列の端部でのノズルプレート１１の変形量Ｎ
ｅと、ノズル開口列の中央部付近の変形量Ｎｅとの変形
量差｜Ｎｍ−Ｎｅ｜を小さく抑える必要がある。
向のバラ付きや、形状精度、さらには記録媒体の搬送速
度や向きのバラつき等が存在するため、これらの変動要
因を考慮すると、インク滴の速度の変動率は、約１５％
以下、より望ましくは１０％以下でなければならない。
上記条件を考慮すると、ノズル開口列方向の端部の圧力
発生室７、７’と中央の圧力発生室７、７‥‥によって
形成されるインク滴の位置ずれを小さくするためには、
ノズル開口列の端部でのノズルプレート１１の変形量Ｎ
ｅと、ノズル開口列の中央部付近の変形量Ｎｅとの変形
量差｜Ｎｍ−Ｎｅ｜を小さく抑える必要がある。
【００４８】すなわち、インク滴の吐出が圧電振動子２
の変位量Ｎａによって起きるため、変形量Ｎｍは、Ｎａ
より小さくないと圧力発生室７内のインク圧が増加せ
ず、またたとえ吐出できたとしてもインク滴の速度が極
めて遅く、不安定なものとなる。
の変位量Ｎａによって起きるため、変形量Ｎｍは、Ｎａ
より小さくないと圧力発生室７内のインク圧が増加せ
ず、またたとえ吐出できたとしてもインク滴の速度が極
めて遅く、不安定なものとなる。
【００４９】また圧電振動子２の変位Ｎａの大きさの違
いによって、吐出されるインク滴の吐出速度や、吐出体
積に差が生ずる。つまり圧電振動子２の変位Ｎａが大き
い方が、インク滴の速度、体積が大きくなる。
いによって、吐出されるインク滴の吐出速度や、吐出体
積に差が生ずる。つまり圧電振動子２の変位Ｎａが大き
い方が、インク滴の速度、体積が大きくなる。
【００５０】さらには前述してきたようにノズルプレー
ト１１の変形量によっても、吐出されたインク滴の速度
や体積に差が生ずる。
ト１１の変形量によっても、吐出されたインク滴の速度
や体積に差が生ずる。
【００５１】これらのことから、種々の調査をおこなっ
たところ、端部おけるノズルプレート１１の変形量Ｎｅ
とノズル開口列の中央部付近の変形量Ｎｍとの変形量差
｜Ｎｍ−Ｎｅ｜は、圧電振動子の変形量Ｎａの１０％以
下に抑えることが、インク滴の速度や体積のバラつき
を、抑える意味で極めて有効であることが判明した。
たところ、端部おけるノズルプレート１１の変形量Ｎｅ
とノズル開口列の中央部付近の変形量Ｎｍとの変形量差
｜Ｎｍ−Ｎｅ｜は、圧電振動子の変形量Ｎａの１０％以
下に抑えることが、インク滴の速度や体積のバラつき
を、抑える意味で極めて有効であることが判明した。
【００５２】そのための手法として、上述したように流
路ユニット１２のヘッドフレーム５との固定点近傍に空
洞１３を設けて、固定点とノズル開口配列領域との間に
固定点よりも変形しやすい領域を形成することが有効で
あった。
路ユニット１２のヘッドフレーム５との固定点近傍に空
洞１３を設けて、固定点とノズル開口配列領域との間に
固定点よりも変形しやすい領域を形成することが有効で
あった。
【００５３】図１０（イ）乃至（ハ）は、それぞれ本発
明の他の実施例を示すものであって、同（イ）は、ノズ
ルプレート１１の、ヘッドフレーム５との固定領域近傍
にプレス加工、エッチング等により通孔となるスリット
２０、２０を、また同図（ロ）は薄肉部を形成する凹部
２１を設けたものである。
明の他の実施例を示すものであって、同（イ）は、ノズ
ルプレート１１の、ヘッドフレーム５との固定領域近傍
にプレス加工、エッチング等により通孔となるスリット
２０、２０を、また同図（ロ）は薄肉部を形成する凹部
２１を設けたものである。
【００５４】これらスリット２０や、凹部２１は、圧電
振動子２、２、２の伸長に伴って生じる流路ユニット１
２の最も応力が集中するヘッドフレーム５との境界部
に、一部は圧電振動子収容室１４に、また一部はヘッド
フレーム１５に対抗するように、幅５０乃至３００μｍ
程度で設けられている。
振動子２、２、２の伸長に伴って生じる流路ユニット１
２の最も応力が集中するヘッドフレーム５との境界部
に、一部は圧電振動子収容室１４に、また一部はヘッド
フレーム１５に対抗するように、幅５０乃至３００μｍ
程度で設けられている。
【００５５】このようなスリット２０や凹部２１の存在
により、圧電振動子２の伸長によりこの部分が集中的に
変形するから、これらより内側のノズル開口形成領域が
平均にたわむことになり、端部と中央部の変形量の差｜
Ｎｍ−Ｎｅ｜が小さくなる。
により、圧電振動子２の伸長によりこの部分が集中的に
変形するから、これらより内側のノズル開口形成領域が
平均にたわむことになり、端部と中央部の変形量の差｜
Ｎｍ−Ｎｅ｜が小さくなる。
【００５６】さらに図１０（ハ）に示した実施例は、弾
性板４の、ヘッドフレーム５との境界領域に圧電振動子
収容室１４とヘッドフレーム５とに跨る幅を備えた薄肉
部２２を設けたもので、この実施例においも薄肉部２２
の領域が集中的に変形するから、前述と同様にノズル開
口配列領域の変形量を均一化することができる。なお、
この実施例においては、薄肉部２２をヘッドフレーム５
と対抗する面の側に設けているが、スペーサ６に薄肉部
２３を設けても同様の作用を奏することは明らかであ
る。
性板４の、ヘッドフレーム５との境界領域に圧電振動子
収容室１４とヘッドフレーム５とに跨る幅を備えた薄肉
部２２を設けたもので、この実施例においも薄肉部２２
の領域が集中的に変形するから、前述と同様にノズル開
口配列領域の変形量を均一化することができる。なお、
この実施例においては、薄肉部２２をヘッドフレーム５
と対抗する面の側に設けているが、スペーサ６に薄肉部
２３を設けても同様の作用を奏することは明らかであ
る。
【００５７】また上述の実施例においては、空洞１３、
スリット２０、凹部２１、薄肉部２２を単独に形成した
場合について説明したが、空洞とスリット、凹部、薄肉
部とをともに形成するようにすると、さらに一層効果が
高いことは明らかである。
スリット２０、凹部２１、薄肉部２２を単独に形成した
場合について説明したが、空洞とスリット、凹部、薄肉
部とをともに形成するようにすると、さらに一層効果が
高いことは明らかである。
【００５８】図１１は、本発明の他の実施例を示すもの
であって、この実施例においては、前述のヘッドフレー
ム５と流路ユニット１２の接合幅Ｌと、圧電振動子２と
ヘッドフレーム５との相対抗する面間の距離ａ、圧電振
動子収容室１４の圧電振動子２を挟む方向の幅ｂとの関
係を、 0.5ｂ≦Ｌ≦5ａ に維持しつつ、インク供給口９側のヘッドフレーム５ａ
に、圧力発生室６の配列方向に延びる溝２５を形成し
て、界面剥離等の発生し易いヘッドフレーム５の領域に
熱膨張係数の違いによる歪みを選択的に吸収する領域２
６を圧電振動子収容室１４側に設けたものである。
であって、この実施例においては、前述のヘッドフレー
ム５と流路ユニット１２の接合幅Ｌと、圧電振動子２と
ヘッドフレーム５との相対抗する面間の距離ａ、圧電振
動子収容室１４の圧電振動子２を挟む方向の幅ｂとの関
係を、 0.5ｂ≦Ｌ≦5ａ に維持しつつ、インク供給口９側のヘッドフレーム５ａ
に、圧力発生室６の配列方向に延びる溝２５を形成し
て、界面剥離等の発生し易いヘッドフレーム５の領域に
熱膨張係数の違いによる歪みを選択的に吸収する領域２
６を圧電振動子収容室１４側に設けたものである。
【００５９】この実施例によれば、ヘッドフレーム５
は、溝２５により区画された領域２６により温度変化に
よる流路ユニット１２の変形を可及的に抑える程度の変
形が可能である一方、ヘッドフレーム５全体として十分
な剛性を発揮するから、環境温度変化による流路ユニッ
ト１２の破損を防止しつつ、インク滴吐出性能を維持で
きる程度に流路ユニットの変形を防止することができ
る。
は、溝２５により区画された領域２６により温度変化に
よる流路ユニット１２の変形を可及的に抑える程度の変
形が可能である一方、ヘッドフレーム５全体として十分
な剛性を発揮するから、環境温度変化による流路ユニッ
ト１２の破損を防止しつつ、インク滴吐出性能を維持で
きる程度に流路ユニットの変形を防止することができ
る。
【００６０】図１２は本発明の他の実施例を示すもので
あって、前述のヘッドフレーム５と流路ユニット１２の
接合幅Ｌと、圧電振動子２とヘッドフレーム５との相対
抗する面間の距離ａ、圧電振動子収容室１４の圧電振動
子２を挟む方向の幅ｂとの関係を、 0.5ｂ≦Ｌ≦5ａ に維持しつつ、ノズル開口１０側のヘッドフレーム５ｂ
と流路ユニット１２との接合幅Ｌｂを、インク供給口９
側のヘッドフレーム５ａの幅Ｌａよりも大きくしたもの
である。
あって、前述のヘッドフレーム５と流路ユニット１２の
接合幅Ｌと、圧電振動子２とヘッドフレーム５との相対
抗する面間の距離ａ、圧電振動子収容室１４の圧電振動
子２を挟む方向の幅ｂとの関係を、 0.5ｂ≦Ｌ≦5ａ に維持しつつ、ノズル開口１０側のヘッドフレーム５ｂ
と流路ユニット１２との接合幅Ｌｂを、インク供給口９
側のヘッドフレーム５ａの幅Ｌａよりも大きくしたもの
である。
【００６１】この実施例によれば、インク供給口９側の
ヘッドフレーム５の剛性が相対的に小さくなり、環境温
度変化によるスペーサ６のクラツクの発生や、スペーサ
６と弾性板４との剥離をより効果的に抑制できる。
ヘッドフレーム５の剛性が相対的に小さくなり、環境温
度変化によるスペーサ６のクラツクの発生や、スペーサ
６と弾性板４との剥離をより効果的に抑制できる。
【００６２】また、インク滴吐出時における流路ユニッ
ト１２の変形抑制には、ノズル開口１０側の剛性が大き
く影響を及ぼすので、ノズル開口側の接合幅Ｌｂを相対
的に大きくするのが印字品質を改善する上でより効果が
ある。
ト１２の変形抑制には、ノズル開口１０側の剛性が大き
く影響を及ぼすので、ノズル開口側の接合幅Ｌｂを相対
的に大きくするのが印字品質を改善する上でより効果が
ある。
【００６３】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
印字品質を維持する上で必要な流路ユニットの変形抑止
の剛性を確保しつつ、環境温度変化によって発生する流
路ユニット内の内部応力の吸収機能をヘッドフレームに
持たせることができて、印字品質を維持しつつ、スペー
サ内のクラックや、スペーサと弾性板と剥離の発生を防
止することができる。
印字品質を維持する上で必要な流路ユニットの変形抑止
の剛性を確保しつつ、環境温度変化によって発生する流
路ユニット内の内部応力の吸収機能をヘッドフレームに
持たせることができて、印字品質を維持しつつ、スペー
サ内のクラックや、スペーサと弾性板と剥離の発生を防
止することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す組立斜視図である。
【図３】同図（イ）、（ロ）は、それぞれ図１の線Ａ−
Ａ、線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
Ａ、線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図４】流路ユニットとヘッドフレームとの接合関係を
示す図である。
示す図である。
【図５】本発明におけるインク滴吐出時における流路ユ
ニットの変形を示す断面図である。
ニットの変形を示す断面図である。
【図６】同図（イ）、（ロ）、（ハ）は、それぞれ従来
のインクジェット式記録ヘッドにおけるインク滴吐出時
の流路ユニットの変形を示す図である。
のインクジェット式記録ヘッドにおけるインク滴吐出時
の流路ユニットの変形を示す図である。
【図７】本発明におけるインク滴吐出時におけるノズル
開口配列方向の流路ユニットの変形を示す図である。
開口配列方向の流路ユニットの変形を示す図である。
【図８】本発明と従来のインクジェット式記録ヘッドと
のノズル位置毎のノズルプレートの変形量を示す線図で
ある。
のノズル位置毎のノズルプレートの変形量を示す線図で
ある。
【図９】従来のインクジェット式記録ヘッドにおけるノ
ズルプレートの変形に起因する記録媒体上に形成される
ドットの位置ずれを示す図である。
ズルプレートの変形に起因する記録媒体上に形成される
ドットの位置ずれを示す図である。
【図１０】同図（イ）乃至（ハ）は、それぞれ本発明の
他の実施例を示す図である。
他の実施例を示す図である。
【図１１】流路ユニットとヘッドフレームとの接合領域
の他の構造を示す図である。
の他の構造を示す図である。
【図１２】流路ユニットとヘッドフレームとの接合領域
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
２ 圧電振動子
５ ヘッドフレーム
７ 圧力発生室
８ 共通のインク室
９ インク供給口
１０ ノズル開口
１１ ノズルプレート
１２ 流路ユニット
１３ 空洞
１４ 圧電振動子収容室
２０ スリット
２１ 凹部
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−261918（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−338159（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−277640（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−15824（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/045
B41J 2/055
B41J 2/16
Claims (7)
- 【請求項１】 圧力発生室を複数同一平面上に列状に並
べたスペーサと、前記圧力発生室に連通するノズル開口
を有し前記スペーサの一方の面に積層されたノズルプレ
ートと、前記スペーサの他面に積層された弾性板とから
なる流路ユニットと、前記弾性板に当接し選択的に圧力
発生室の容積を変化させる圧電振動子と、該圧電振動子
と流路ユニットとを相互に固定するヘッドフレームとを
有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、 前記圧力発生室の列と直交する方向における前記ヘッド
フレームと前記流路ユニットとの接合幅Ｌは、接合端か
ら直近の圧電振動子端までの距離をａ、前記圧電振動子
を挟んだ前記ヘッドフレームの接合端から接合端までの
隙間をｂとすると、0.5ｂ≦L≦5ａなる関係にあるイン
クジェット式記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記ヘッドフレームの、前記流路ユニッ
トとの接合面には、圧力発生室の列と平行に溝が形成さ
れている請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッ
ド。 - 【請求項３】 前記ノズル開口側での前記ヘッドフレー
ムと流路ユニットとの接合幅Ｌbが、前記圧力発生室に
連通するインク供給口側でのヘッドフレームと流路ユニ
ットとの接合幅Ｌaよりも長い請求項１に記載のインク
ジェット式記録ヘッド。 - 【請求項４】 圧力発生室が複数、同一平面上に列状に
形成されたスペーサと、前記圧力発生室に連通するノズ
ル開口を有し、前記スペーサの一方の面に積層されたノ
ズルプレートと、前記スペーサの他方の面に積層された
弾性板とからなる流路ユニットと、前記弾性板に当接し
選択的に前記圧力発生室の容積を変化させる圧電振動子
と、該圧電振動子と流路ユニットとを相互に固定するヘ
ッドフレームとを有するインクジェット式記録ヘッドに
おいて、 前記圧力発生室の一端側に前記ノズル開口が、他端側に
インクの供給を受けるインク供給口が連通し、前記流路
ユニットと前記ヘッドフレームのノズル開口の列方向の
両側の固定部周辺領域に空洞が形成され、前記空洞に対
向する領域の一部から外側が固定されて、前記流路ユニ
ットの剛性が、ノズル開口形成領域よりも相対的に小さ
く、かつノズル開口の形成領域全体が平均的にたわむよ
うに構成されているインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項５】 圧力発生室が複数、同一平面上に列状に
形成されたスペーサと、前記圧力発生室に連通するノズ
ル開口を有し、前記スペーサの一方の面に積層されたノ
ズルプレートと、前記スペーサの他方の面に積層された
弾性板とからなる流路ユニットと、前記弾性板に当接し
選択的に前記圧力発生室の容積を変化させる圧電振動子
と、該圧電振動子と流路ユニットとを相互に固定するヘ
ッドフレームとを有するインクジェット式記録ヘッドに
おいて、 前記圧力発生室の一端側に前記ノズル開口が、他端側に
インクの供給を受けるインク供給口が連通し、前記流路
ユニットと前記ヘッドフレームのノズル開口の列方向の
両側の固定部周辺領域の前記ノズルプレートにスリッ
ト、または凹部が形成され、前記スリット、または凹部
に対向する領域の一部から外側が支持固定されて、前記
流路ユニットの剛性が、ノズル開口形成領域よりも相対
的に小さく、かつノズル開口の形成領域全体が平均的に
たわむように構成されているインクジェット式記録ヘッ
ド。 - 【請求項６】 圧力発生室が複数、同一平面上に列状に
形成されたスペーサと、前記圧力発生室に連通するノズ
ル開口を有し、前記スペーサの一方の面に積層されたノ
ズルプレートと、前記スペーサの他方の面に積層された
弾性板とからなる流路ユニットと、前記弾性板に当接し
選択的に前記圧力発生室の容積を変化させる圧電振動子
と、該圧電振動子と流路ユニットとを相互に固定するヘ
ッドフレームとを有するインクジェット式記録ヘッドに
おいて、 前記圧力発生室の一端側に前記ノズル開口が、他端側に
インクの供給を受けるインク供給口が連通し、前記流路
ユニットと前記ヘッドフレームのノズル開口の列方向の
両側の支持固定部周辺領域の前記弾性板に薄肉部が形成
され、前記流路ユニットの剛性が、ノズル開口形成領域
よりも相対的に小さく、かつノズル開口の形成領域全体
が平均的にたわむように構成されているインクジェット
式記録ヘッド。 - 【請求項７】 圧力発生室が複数、同一平面上に列状に
形成されたスペーサと、前記圧力発生室に連通するノズ
ル開口を有し、前記スペーサの一方の面に積層されたノ
ズルプレートと、前記スペーサの他方の面に積層された
弾性板とからなる流路ユニットと、前記弾性板に当接し
選択的に前記圧力発生室の容積を変化させる圧電振動子
と、該圧電振動子と流路ユニットとを相互に固定するヘ
ッドフレームとを有するインクジェット式記録ヘッドに
おいて、 前記圧力発生室の一端側に前記ノズル開口が、他端側に
インクの供給を受けるインク供給口が連通し、前記流路
ユニットと前記ヘッドフレームのノズル開口の列方向の
両側の固定部周辺領域の前記スペーサに薄肉部が形成さ
れ、前記薄肉部に対向する領域の一部から外側が支持固
定されて、前記流路ユニットの剛性が、ノズル開口形成
領域よりも相対的に小さく、かつノズル開口の形成領域
全体が平均的にたわむように構成されているインクジェ
ット式記録ヘッド。
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