JP3719169B2 - Inkjet printer head - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式等のインクジェットプリンタヘッドの構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
先行技術のオンディマンド型の圧電式インクジェットプリンタヘッドにおいては、特開平8−25631号公報に記載されているように、複数個のノズルが列状に形成されたノズルプレートと、振動板との間に配置され、ノズル列に対応するように配置された圧力室、リザーバ、それらを接続するインク供給口、インクタンクからのインクを各リザーバに分配する流路等を備えたスペーサプレートと、前記振動板を前記圧力室毎に選択的に駆動させて、その圧力室を収縮膨張させて圧力室内のインクをノズル方向に送り、ノズルからインク滴を被記録媒体に吐出させるための圧電素子ユニットとからなるインクジェットプリンタヘッドが開示されている。
【0003】
そして、前記公報にも開示されているように、印字性能を高め且つヘッドを小型化するためには、ノズル列の間隔を狭くする必要があり、他方、圧電素子ユニットのエネルギーを効率良く使用するためには、圧力室を可及的に大きくする必要があり、これらは相反する要請である。この問題を解決するため、前記圧力室の配置間隔を狭くし、且つ圧力室の長手方向の寸法を大きくして圧力室の容積を大きくする必要がある。この要請に従って、隣り合う圧力室間を隔てる(区画する)壁部(桁)の幅寸法も可及的に短くすると、該壁部(桁)の剛性が小さくなり、製造工程中のスペーサプレートの取り扱い中に前記壁部が塑性変形し易くなり、インクジェットヘッドの製造歩留りが悪化するという問題があった。
【0004】
この問題を解決するため、前記先行技術では、シリコン単結晶材からなるスペーサプレートにおける圧力室を、エッチングにより、リザーバからノズル方向に沿って長く形成し、且つ、その長手方向の中途部には、圧力室の一方の壁面と他方の壁面とを連結する薄肉状のブリッジを、前記リザーバからノズル方向に斜め方向に延ばすように形成することを提案している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の構成では、前記ブリッジの圧力室の壁面との連結の付け根部分の角度は、その一方の壁面に対して鈍角である一方、他方の壁面に対しては鋭角となる。ところで、前記圧力室の長手方向に沿って流れるインク流の速度分布は、水力学(流体力学)の粘性流体の層流または乱流による一般的原則に従い、壁面で速度が零であり、両壁面間の略中央部で速度が最大となる凸湾曲状で示される。
【0006】
従って、いずれにしても、ブリッジにおけるインク流の上流側側面と、前記壁面との連結付け根部近傍でのインク流の速度が極めて遅いから、インクに載って運ばれる気泡は、連結付け根部近傍に滞留し易い。特に、前記連結付け根部の角度が鋭角状の箇所では、滞留した気泡の数が多くなると、体積の大きい気泡に成長して、その気泡がノズルに到達すると、いわゆるノズル詰まりが発生し、印字不良となるという問題を解消できなかった。
【0007】
本発明は、このような問題を解消したインクジェットプリンタヘッドを提供することを技術的課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項1に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドは、複数個のノズル及びこの各ノズル毎の圧力室を第1の方向に列状に備えたキャビティプレートユニットと、前記各圧力室ごとに選択的に駆動可能な活性部を有し、インクを吐出させるアクチェータとを積層させてなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記各圧力室の中途部には、前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って延びる一対の側壁間を薄肉状のブリッジにて連結し、該各ブリッジにおけるノズル方向へのインクの流れに対して対面する上流側側壁と前記一対の側壁とのなす夾角を、鈍角になるように設定したものである。
【0009】
そして、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記各ブリッジにおけるノズル方向へのインクの流れに対して対面する上流側側壁を、前記一対の側壁間の略中央部寄りに行くに従って、前記ノズル方向へのインクの流れの下流側に向くように傾斜形成させたものである。
【0010】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記各ブリッジにおける前記一対の側壁間の略中央部の平面視形状を、前記ノズル方向へのインクの流れの下流側に向かって略V字状またはU字状に形成したものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図1〜図7は、本発明の圧電式インクジェットプリンタヘッドを示す。これらの図において、キャビティユニット10に対して接合されるプレート型の圧電アクチュエータ20の上面には、外部機器との接続のために、フレキシブルフラットケーブル40が重ね接合されているものであり、キャビティユニット10の下面側に開口されたノズル54から下向きにインクが吐出するものとする。
【0012】
実施の形態によるキャビティユニット10は、図3及び図4に示すように構成されている。すなわち、ノズルプレート43、ダンパープレート11、マニホールドプレート12、スペーサプレート13及びキャビティプレート14の五枚の薄板を接着にて重ねて接合して積層した構造である。実施形態では、ノズルプレート43を除く各プレート11、12、13、14は42%ニッケル合金鋼板製で、50μm〜150μm程度の厚さである。この各プレートには、エッチング等により、以下の各流路または室を構成する開口または凹部が形成されている。前記ノズルプレート43には、微小径のインク噴出用のノズル54が、当該ノズルプレート43における第1の方向(長辺方向)に沿って2列の千鳥配列状に設けられている。即ち、ノズルプレート43の前記第1の方向と平行な2つの基準線43a、43bに沿って、微小ピッチPの間隔で千鳥状配列にて多数個のノズル54が穿設されている。
【0013】
また、前記各ノズル54に対応する後述の圧力室16と、後述する圧電アクチュエータ20における圧電素子の活性部とは各プレートの平面視において上下に重なり対応する位置となるように配列され、前記各圧力室16は前記第1の方向と交差(直交)する方向に延びるように形成されて、圧力室16の列は前記第1の方向に沿って延びる。そして、前記マニホールドプレート12には、インク通路としての一対のマニホールド室12a、12aが、前記ノズル54の列の両側に沿って延びるように穿設されている。その場合、この各マニホールド室12aは、プレートの平面視において、前記圧力室16の列と重なり且つ圧力室16の列を跨ぐように延びている(図3及び図4参照)。
【0014】
このマニホールドプレート12における各マニホールド室12aは、当該マニホールドプレート12の下面側に薄い厚さの底板12bを残して上側のスペーサプレート13に向かって開放された凹部により形成され、当該スペーサプレート13の下面とマニホールドプレート12の上面とを接着することにより、密閉される構造になっている(図6参照)。
【0015】
また、前記キャビティプレート14には、その長辺(前記第1の方向)に沿う中心線に対して直交する第2の方向(短辺方向)に延びる細幅の圧力室16の多数個が穿設されている。後述するように、エッチング加工により、各圧力室16の大部分(他端16b及びブリッジ57を除く)がキャビティプレート14の板厚方向に貫通するように形成され、キャビティプレート14をスペーサプレート13と、圧電アクチュエータ20における下面(圧力室16と対面する広幅面)全体の接着剤層としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着剤シート41とによって挟まれて密閉状の圧力室16が形成されるものである(図6参照)。
【0016】
キャビティプレートの第1の方向に沿う前記中心線を挟んで左右両側にて平行状の長手基準線14a、14bを設定すると、前記中心線より左側の圧力室16の先端16aは前記左側の長手基準線14a上に位置し、逆に前記長手中心線より右側の圧力室16の先端16aは前記右側の長手基準線14b上に位置し、且つこの左右の圧力室16の先端16aが交互に配置されているので、左右両側の圧力室16は一つおきに互いに逆方向に延びるように交互に配置されていることになる(図4参照)。
【0017】
この各圧力室16の先端16aは、前記ノズルプレート43における前記千鳥状配列のノズル54に、前記スペーサプレート13、マニホールドプレート12及びダンパープレート11に同じく千鳥状配列にて穿設されている微小径の貫通孔17、17を介して連通している。一方、前記各圧力室16の他端16bは、前記スペーサプレート13における左右両側部位に穿設された貫通孔18を介して、前記マニホールドプレート12におけるマニホールド室12aに連通している。なお、前記他端16bは、図4に示すように、キャビティプレート14の下面側にのみ開口するように凹み形成されているものである。
【0018】
前記各圧力室16における長手方向(前記第2の方向)に沿って延びる一対の壁面16c,16cの中途部には(図2、図4参照)、隣接する圧力室16、16間の幅寸法w1の狭い桁60を補強するための薄肉状のブリッジ61を連結するように形成する。なお、前記ブリッジ61よりもインク流の上流側において当該インクの流れの速度分布は、両側壁16c、16cで零であって、両側壁16c、16cの間の中央部で最大となる凸湾曲分布曲線を描くものとする。
【0019】
そして、本発明によれば、図5(a)及び図5(b)に示すように、ブリッジ61におけるノズル54方向(換言すると先端方向16a)へのインクの流れ(図5(a)の矢印Aで示す)に対して対面する上流側側壁61aと、圧力室の前記一対の壁面16c,16cとのなす夾角θ1を90度より大きい鈍角、好ましくは110度乃至160度の範囲となるように設定する。
【0020】
また、前記各ブリッジ61におけるノズル方向へのインクの流れ(図5(a)の矢印Aで示す)に対して対面する上流側側壁61aを、前記一対の側壁16c,16c間の略中央部寄りに行くに従って、前記ノズル方向(圧力室の先端16a方向)へのインクの流れの下流側に向くように傾斜形成する。このように形成することにより、ブリッジ61と、両側壁16c、16cとの連結付け根部は、インクの流れの滞留するポケット部とならない。従って、吸引手段をノズルプレートに押しつけて、マニホールド等に溜まった気泡を吸い出すための吸引パージの際に、インク流れの上流側から搬送されてきた気泡62のうち、側壁16cに近い側のインク及び気泡62の流れ速度が遅くても、当該気泡62は、ブリッジ61と、両側壁16c、16cとの連結付け根部に滞留せず、前記上流側側壁61aに沿って、両側壁16c、16c間の中央側に円滑に移動できるので、該気泡はインクの流れ速度の大きい箇所(前記中央箇所)でブリッジ61の上面を乗り越えて、下流側(圧力室16の先端16a側)に流れてノズルから除去できるのである。
【0021】
なお、各ブリッジ61の平面視形状は、前記構成を踏まえると、前記各ブリッジにおける前記一対の側壁16c、16c間の略中央部の平面視形状を、前記ノズル方向へのインクの流れの下流側(圧力室16の先端16a側)に向かって略V字状(図5(a)参照)またはU字状(図8参照)に形成して良い。なお、ブリッジ61におけるインク流の下流側側壁61bと前記一対の側壁16c、16cとの連結付け根部の夾角θ2を、図9に示すように、鈍角に設定しても良い。このように、両夾角θ1、θ2ともに鈍角とし、または前記一対の側壁16c、16cに近い側のインク流に沿うブリッジ61の幅寸法を中央側の寸法より大きくすれば、ブリッジ61の側壁16cに対する連結付け根部のインク流れ方向に沿う寸法を大きくできて、この連結部の強度が大きくなり、隣接する圧力室16、16間の桁60の強度(剛性)高めるのに寄与できる。
【0022】
各ブリッジ61を薄肉状に形成する加工法は、肉厚t1だけ残すようにハーフエッチング処理をするのである。実施形態では、キャビティプレート14の板厚さは50μm、ブリッジ61の厚さ(肉厚t1)は20μm、一対の側壁16c、16c間の圧力室16の幅は250μm、桁の幅寸法は80μmとした。
【0023】
なお、最上層のキャビティプレート14の一端部に穿設された供給孔19aの上面には、その上方のインクタンク(図示せず)から供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ29が張設されている。
【0024】
これにより、図示しないインク供給源(インクタンク)から前記前記キャビティプレート14及びスペーサプレート13の一端部に穿設の供給孔19a,19bを介して前記左右両マニホールド室12a,12a内に流入したインクは、前記各貫通孔18を通って前記各圧力室16内に分配されたのち、この各圧力室16内から前記貫通孔17を通って、当該圧力室16に対応するノズル54に至るという構成になっている(図3及び図6参照)。
【0025】
他方、前記ダンパープレート11の上面には、前記各マニホールド室12aとほぼ同じ位置にて平面視形状で略同じ形状のダンパー室11aが上向き開放するように凹み形成されている。従って、マニホールドプレート12とダンパープレート11とを接合した状態では、マニホールド室12aとダンパー室11aとは前記底板12bにより隔離されることになる。この各ダンパー室11aには、平面視で前記各マニホールド室12aの外周縁より外側に膨らんだ連通部55が形成されている。
【0026】
そして、前記ダンパープレート11、マニホールドプレート12、スペーサプレート13、及びキャビティプレート14を積層、接着剤等にて接合固定した状態で、前記連通部55からペースプレート14の上面(ノズルプレート43から最も遠い側面)に連通し得る空気逃がし孔としての連通孔56を、前記各プレート12、13、14に各々予め穿設させておく。前記ダンパー室11aによるダンパー効果を発揮させるには、実施形態では5μm程度が好ましい。
【0027】
図3及び図6に示すように、ダンパープレート11に一対のダンパー室11a,11aが形成されている場合には、その各ダンパー室11aに対応して連通部55及び連通孔56が形成されるものとし、また、ペースプレート14の上面に後述する圧電アクチュエータ20を接着剤にて固定する場合に、当該圧電アクチュエータ20及び接着剤にて塞がれない箇所に前記連通孔56が開口するように設定すべきである。
【0028】
一方、前記圧電アクチュエータ20は、図2、図6及び図7に示すように、9枚の圧電シート21a,21b,21c,21d,21e,21f,21g,22,23を積層した構造で、前記各圧電シートのうち最下段の圧電シート22とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート21b,21d,21fの上面(広幅面)には、前記キャビティユニット10における各圧力室16の箇所ごとに細幅の個別電極24が、第1の方向(長辺方向)に沿って列状に形成され、各個別電極24は前記第1の方向と直交する第2の方向に沿って各圧電シートの長辺の端縁部近傍まで延びている。下から偶数段目の圧電シート21a,21c,21e,21gの上面(広幅面)には、複数個の圧力室16に対して共通のコモン電極25が形成されている。
【0029】
実施形態においては、前記各個別電極24の幅寸法は対応する圧力室16における平面視での広幅部より少し狭く設定されている。
【0030】
他方、圧力室16は前記のキャビティプレート14の短辺の中央部側で、前記第1の方向(長辺)に沿って2列状に配列されているので、前記コモン電極25は、その2列の圧力室16、16を一体的に覆うように、偶数段目の圧電シート21a,21c,21e,21gの短辺方向の中央において長辺に沿って延びる平面視略矩形状に形成されると共に、該偶数段目の圧電シート21a,21c,21e,21gの対の短辺の端縁部近傍では当該端縁部のほぼ全長にわたって延びる引き出し部25a,25aが一体的に形成されている。
【0031】
そして、前記偶数段目の圧電シート21a,21c,21e,21gの対の長辺の端縁部近傍の表面であって、前記コモン電極25が形成されていない箇所には、前記各個別電極24と同じ上下位置(対応する位置)に、当該個別電極24と略同じ幅寸法で長さの短いダミー個別電極26を形成する。この場合、図7に示すように、各ダミー個別電極26の端部は前記コモン電極25の第1の方向(長辺に沿う方向)の側縁に対して適宜の隙間寸法の切れ目があるように隔てる。ダミー個別電極26の層の1つおきの長さをL2とL3(<L2)のように長短に設定して、ダミー個別電極26の端部とコモン電極25の側縁とのパターンの切れ目の位置を圧電シートの積層の1枚おきに当該圧電シートの第2の方向(短辺方向)にずらせても良い。実施形態では、下から2番目の層(圧電シート21a)及び6番目の層(圧電シート21e)でのダミー個別電極26の長さL2を、4番目の層(圧電シート21c)及び8番目の層(圧電シート21g)でのダミー個別電極26の長さL3より前記隙間寸法だけ長くなるように設定する。
【0032】
他方、最下段の圧電シート22とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート21b,21d,21fの上面(広幅面)のうち、前記引き出し部25a,25aに対応する位置(同じ上下位置、圧電シートの対の短辺の端縁部近傍)には、ダミーコモン電極27を形成するのである。
【0033】
前記最上段のトップシート23の上面には、その長辺の端縁部に沿って、前記各個別電極24の各々に対する表面電極30と、前記コモン電極25に対する表面電極31とが、設けられている(図2参照)。
【0034】
さらに、前記最下段の圧電シート22を除いて、他の全ての圧電シート21a,21b,21c,21d,21e,21f,21gとトップシート23とには、前記各表面電極30と、それに対応する位置(同じ上下位置)の個別電極24並びにダミー個別電極26とが互いに連通するように、スルーホール32を穿設する。同様に、前記少なくとも1つの表面電極31(実施形態では、トップシート23の4隅の位置の表面電極31)と、それに対応する位置(同じ上下位置)のコモン電極25乃至はその引き出し部25aが互いに連通するように、スルーホール33を穿設し、スルーホール32、33内に充填された導電性材料を介して、各層の個別電極24同士及びそれと対応する位置の表面電極30とが電気的に接続されているように構成し、同じく、各層のコモン電極25同士及びそれと対応する位置の表面電極31とが電気的に接続されているように構成するものである。
【0035】
これにより、上下に積層された複数枚の圧電シート21とトップシート23とは上下同じ位置の前記個別電極24及びダミー個別電極26が表面電極30の箇所と電気的に接続されるし、同じく上下複数枚のコモン電極25及びダミーコモン電極27が表面電極31の箇所と電気的に接続されることになる(図2及び図7参照)。
【0036】
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ20における下面(圧力室16と対面する広幅面)全体に、接着剤層としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着剤シート41を予め貼着し、次いで、前記キャビティユニット10に対して、当該圧電アクチュエータ20における各個別電極24が前記キャビティユニット10における各圧力室16の各々に対応するように接着・固定される(図6参照)。また、この圧電アクチュエータ20における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル40が重ね押圧されることにより、このフレキシブルフラットケーブル40における各種の配線パターン(図示せず)が、前記各表面電極30、31に電気的に接合される。
【0037】
なお、前記接着剤シート41等の接着剤層の材料としては、少なくともインク非浸透性であり、且つ電気絶縁性を備えたものであって、ナイロン系やダイマー酸ベースのポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド系ホットメルト形接着剤、ポリエステル系ホットメルト形接着剤のフィルム状のものを使用しても良いが、ポリオレフィン系ホットメルト形接着剤を前記圧電アクチュエータ20の前記広幅面に塗布してから、キャビティユニット10に接着・固定するようにしても良い。接着層の厚さは約1μm程度である。
【0038】
この構成において、前記圧電アクチュエータ20における各個別電極24のうち任意の個別電極24と、コモン電極25との間に電圧を印加することにより、圧電シート21のうち前記電圧を印加した個別電極24に対応する部分に圧電による積層方向の歪みが発生するという圧電素子の活性部となる。圧電アクチュエータ20における圧電素子の活性部と、前記各ノズル54に対する圧力室16とは各プレートの平面視において上下に重なることになる。
【0039】
そして、前記活性部の歪みにて前記各個別電極24に対応する圧力室16の内容積が縮小されることにより、この圧力室16内のインクが、ノズル54から液滴状に噴出して、所定の印字が行われる。
【0040】
上述のように、圧電アクチュエータ20とキャビティユニット10との間に、全ての圧力室16を覆うように、前記接着剤層を介在させることにより、この接着剤層がインクを浸透させない被膜の役割を果たすと共に、圧電アクチュエータ20とキャビティユニット10とを強固に固定する作用も同時にできる。そして、接着剤であるので、その層の厚さを従来のダイヤフラムプレートに比して極めて薄く形成でき、且つ低コストにてインクジェットプリンタヘッドを製造することができるという効果を奏する。また、複数の圧力室16にわたって延びる圧電シート21、22を積層した圧電アクチュエータ20を構成しているから、圧電アクチュエータ20全体の剛性が高くなり、従来のダイヤフラムプレートのような振動を起こすことがなく、高い周波数での駆動を可能にすることができる。
【0041】
そして、前記圧電アクチュエータ20における活性部を選択的に駆動した場合、当該活性部が圧電アクチュエータ20の板部の平面を湾曲させるように弾性変形して、所定の圧力室16が選択的に加圧され、その圧力が対応するノズル54に伝播されて、インク滴の吐出により印刷が実行される。
【0042】
なお、本発明における前記圧力室を活性化させる活性部の駆動手段(アクチュエータ)は、個別的圧電素子を、前記各圧力室毎に配置しても良い。
【0043】
【発明の作用・効果】
以上に説明したように、請求項1に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドは、複数個のノズル及びこの各ノズル毎の圧力室を第1の方向に列状に備えたキャビティプレートユニットと、前記各圧力室ごとに選択的に駆動可能な活性部を有し、インクを吐出させるアクチェータとを積層させてなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記各圧力室の中途部には、前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って延びる一対の側壁間を薄肉状のブリッジにて連結し、該各ブリッジにおけるノズル方向へのインクの流れに対して対面する上流側側壁と前記一対の側壁とのなす夾角を、鈍角になるように設定したものである。
【0044】
このように構成することにより、インクの流速の小さい圧力室の側壁近傍に沿って流れる気泡が、ブリッジにおけるノズル方向へのインクの流れに対して対面する上流側側壁と前記一対の側壁との連結付け根部に突き当たったとしても、その箇所が流れの滞留するポケット部とならないから、圧力室の幅方向に中央側に移動でき、インクの流の速い箇所で気泡がブリッジを乗り越えられる。従って、吸引パージ時であっても、圧力室内に気泡が溜まり、且つ気泡が成長する等してインク詰まりが発生することがないという効果を奏する。
【0045】
そして、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記各ブリッジにおけるノズル方向へのインクの流れに対して対面する上流側側壁を、前記一対の側壁間の略中央部寄りに行くに従って、前記ノズル方向へのインクの流れの下流側に向くように傾斜形成させたものであるから、当該側壁とブリッジとの夾角が鈍角である連結付け根部から圧力室の幅方向の中央部に向かって、気泡が一層移動し易くなり、請求項1の発明による作用・効果をより高めることができる。
【0046】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記各ブリッジにおける前記一対の側壁間の略中央部の平面視形状を、前記ノズル方向へのインクの流れの下流側に向かって略V字状またはU字状に形成したものであり、このような平面視形状により、前記ブリッジにおけるノズル方向へのインクの流れに対して対面する上流側側壁を圧力室の幅方向の中央部に向かって滑らかにでき、気泡がブリッジを乗り越え、且つインク流の下流側へ移動する作用を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドを示す分解斜視図である。
【図2】キャビティユニットと圧電アクチュエータとの一端部を示す拡大斜視図である。
【図3】キャビティユニットの分解斜視図である。
【図4】キャビティユニットの部分的拡大斜視図である。
【図5】(a)は圧力室の両側壁とブリッジとの連結角度等を示す要部平面図、(b)は図5(a)のVb−Vb線矢視断面図である。
【図6】図1のVI−VI線矢視で示す圧電式インクジェットプリンタヘッドの拡大側断面図である。
【図7】圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図8】ブリッジの第2実施形態を示す拡大平面図である。
【図9】ブリッジの第3実施形態を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
10 キャビティユニット
11 ダンパープレート
11a ダンパー室
12 マニホールドプレート
12a マニホールド室
13 スペーサプレート
14 キャビティプレート
16 圧力室
16a 先端
16b 他端
16c,16c 一対の側壁
20 圧電アクチュエータ
30,31 表面電極
54 ノズル
55 連通部
56 連通孔
43 ノズルプレート
54 ノズル
60 桁
61 ブリッジ
61a 上流側側壁
61b 下流側側壁
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a piezoelectric type ink jet printer head.
[0002]
[Prior art]
In the prior art on-demand type piezoelectric ink jet printer head, as described in JP-A-8-25631, a nozzle plate having a plurality of nozzles formed in a row is arranged between a diaphragm and a diaphragm. A spacer plate provided with a pressure chamber, a reservoir, an ink supply port connecting them, a flow path for distributing ink from the ink tank to each reservoir, and the like, and the diaphragm And a piezoelectric element unit for selectively driving each pressure chamber, contracting and expanding the pressure chamber, sending ink in the pressure chamber toward the nozzle, and discharging ink droplets from the nozzle onto the recording medium. An inkjet printer head is disclosed.
[0003]
As disclosed in the above publication, in order to improve the printing performance and reduce the size of the head, it is necessary to narrow the interval between the nozzle rows, and on the other hand, the energy of the piezoelectric element unit is used efficiently. In order to do so, the pressure chambers must be made as large as possible, and these are conflicting requirements. In order to solve this problem, it is necessary to increase the volume of the pressure chamber by reducing the arrangement interval of the pressure chambers and increasing the longitudinal dimension of the pressure chambers. If the width of the wall (girder) separating (dividing) adjacent pressure chambers is shortened as much as possible in accordance with this requirement, the rigidity of the wall (girder) is reduced, and the spacer plate in the manufacturing process is reduced. There is a problem that the wall portion is easily plastically deformed during handling, and the manufacturing yield of the inkjet head is deteriorated.
[0004]
In order to solve this problem, in the above prior art, the pressure chamber in the spacer plate made of a silicon single crystal material is formed long from the reservoir along the nozzle direction by etching, and in the middle in the longitudinal direction, It has been proposed to form a thin-walled bridge that connects one wall surface and the other wall surface of the pressure chamber so as to extend obliquely from the reservoir toward the nozzle.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the said structure, the angle of the base part of a connection with the wall surface of the pressure chamber of the said bridge is an obtuse angle with respect to the one wall surface, On the other hand, it becomes an acute angle with respect to the other wall surface. By the way, the velocity distribution of the ink flow flowing along the longitudinal direction of the pressure chamber follows the general principle of laminar flow or turbulent flow of viscous fluid in hydrodynamic (hydrodynamic), and the velocity is zero on the wall surfaces. It is shown in a convex curve shape where the speed is maximum at a substantially central portion in between.
[0006]
Therefore, in any case, since the speed of the ink flow in the vicinity of the connection root between the upstream side surface of the ink flow in the bridge and the wall surface is extremely low, the bubbles carried on the ink are in the vicinity of the connection root. Easy to stay. In particular, in the portion where the angle of the connecting root portion is an acute angle, when the number of bubbles staying increases, the bubble grows to a large volume, and when the bubbles reach the nozzle, a so-called nozzle clogging occurs, resulting in poor printing. The problem of becoming could not be solved.
[0007]
It is a technical object of the present invention to provide an ink jet printer head that solves such problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this technical problem, an ink jet printer head according to the first aspect of the present invention includes a cavity plate unit including a plurality of nozzles and pressure chambers for each of the nozzles arranged in a row in a first direction; In the ink jet printer head having an active part that can be selectively driven for each pressure chamber, and an actuator for ejecting ink, the first direction is provided in the middle part of each pressure chamber. A pair of side walls extending along the intersecting second direction is connected by a thin-walled bridge, and the upstream side wall facing the ink flow in the nozzle direction in each bridge and the pair of side walls The angle formed is set to be an obtuse angle.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet printer head according to the first aspect, the upstream side wall facing the ink flow in the nozzle direction in each bridge is substantially the same between the pair of side walls. It is formed so as to be inclined toward the downstream side of the ink flow in the nozzle direction as it goes closer to the center.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first or second aspect, the shape in plan view of a substantially central portion between the pair of side walls in each bridge is set in the nozzle direction. It is formed in a substantially V shape or U shape toward the downstream side of the ink flow.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 7 show a piezoelectric ink jet printer head of the present invention. In these drawings, a flexible flat cable 40 is overlapped and joined to the upper surface of the plate-type piezoelectric actuator 20 joined to the cavity unit 10 for connection to an external device. It is assumed that the ink is ejected downward from the nozzle 54 opened on the lower surface side of FIG.
[0012]
The cavity unit 10 according to the embodiment is configured as shown in FIGS. 3 and 4. That is, it is a structure in which five thin plates of the nozzle plate 43, the damper plate 11, the manifold plate 12, the spacer plate 13, and the cavity plate 14 are stacked by bonding and bonded together. In the embodiment, each of the plates 11, 12, 13, 14 excluding the nozzle plate 43 is made of 42% nickel alloy steel plate and has a thickness of about 50 μm to 150 μm. Each plate is formed with an opening or a recess constituting each of the following flow paths or chambers by etching or the like. The nozzle plate 43 is provided with nozzles 54 for ejecting ink having a small diameter along a first direction (long side direction) of the nozzle plate 43 in a two-row staggered arrangement. That is, a large number of nozzles 54 are formed in a staggered arrangement at intervals of a minute pitch P along two reference lines 43a and 43b parallel to the first direction of the nozzle plate 43.
[0013]
The pressure chambers 16 to be described later corresponding to the nozzles 54 and the active portions of the piezoelectric elements in the piezoelectric actuator 20 to be described later are arranged so as to overlap and correspond to each other in plan view of each plate. The pressure chambers 16 are formed so as to extend in a direction intersecting (orthogonal) with the first direction, and the row of pressure chambers 16 extends along the first direction. In the manifold plate 12, a pair of manifold chambers 12a and 12a serving as ink passages are formed so as to extend along both sides of the row of the nozzles 54. In this case, each manifold chamber 12a extends so as to overlap the row of pressure chambers 16 and straddle the row of pressure chambers 16 in plan view of the plate (see FIGS. 3 and 4).
[0014]
Each manifold chamber 12a in the manifold plate 12 is formed by a recess opened toward the upper spacer plate 13 leaving a thin bottom plate 12b on the lower surface side of the manifold plate 12. And an upper surface of the manifold plate 12 are bonded to each other (see FIG. 6).
[0015]
The cavity plate 14 has a plurality of narrow pressure chambers 16 extending in a second direction (short side direction) orthogonal to a center line along the long side (first direction). It is installed. As will be described later, most of the pressure chambers 16 (excluding the other end 16b and the bridge 57) are formed so as to penetrate in the thickness direction of the cavity plate 14 by etching, and the cavity plate 14 and the spacer plate 13 are formed. The sealed pressure chamber 16 is formed by being sandwiched by an adhesive sheet 41 made of a non-ink-permeable synthetic resin material as an adhesive layer on the entire lower surface (wide surface facing the pressure chamber 16) of the piezoelectric actuator 20. (See FIG. 6).
[0016]
When parallel longitudinal reference lines 14a and 14b are set on both the left and right sides of the center line along the first direction of the cavity plate, the tip 16a of the pressure chamber 16 on the left side of the center line is the left longitudinal reference line. On the contrary, the tip 16a of the pressure chamber 16 on the right side of the longitudinal center line is located on the right longitudinal reference line 14b, and the tips 16a of the left and right pressure chambers 16 are alternately arranged. Therefore, the pressure chambers 16 on the left and right sides are alternately arranged so as to extend in opposite directions to each other (see FIG. 4).
[0017]
The tip 16a of each pressure chamber 16 has a small diameter that is formed in the staggered arrangement of nozzles 54 in the nozzle plate 43 in the staggered arrangement of the spacer plate 13, the manifold plate 12, and the damper plate 11. The through holes 17 and 17 communicate with each other. On the other hand, the other end 16 b of each pressure chamber 16 communicates with the manifold chamber 12 a in the manifold plate 12 through through holes 18 drilled in the left and right side portions of the spacer plate 13. As shown in FIG. 4, the other end 16b is recessed so as to open only on the lower surface side of the cavity plate.
[0018]
In the middle part of the pair of wall surfaces 16c, 16c extending along the longitudinal direction (the second direction) in each pressure chamber 16 (see FIGS. 2 and 4), the width dimension between the adjacent pressure chambers 16, 16 is used. A thin bridge 61 for reinforcing the narrow girder 60 of w1 is formed to be connected. The ink flow velocity distribution upstream of the bridge 61 is zero at the side walls 16c and 16c, and is a convex curve distribution that is maximum at the center between the side walls 16c and 16c. It shall draw a curve.
[0019]
According to the present invention, as shown in FIGS. 5A and 5B, the flow of ink in the direction of the nozzle 54 in the bridge 61 (in other words, the tip direction 16a) (the arrow in FIG. 5A). A depression angle θ1 formed by the upstream side wall 61a facing to (indicated by A) and the pair of wall surfaces 16c, 16c of the pressure chamber is an obtuse angle larger than 90 degrees, preferably 110 degrees to 160 degrees. Set.
[0020]
Further, the upstream side wall 61a facing the ink flow in the direction of the nozzles in each bridge 61 (indicated by the arrow A in FIG. 5 (a)) is closer to the substantially central portion between the pair of side walls 16c, 16c. As it goes to, the ink is inclined so as to face the downstream side of the ink flow in the nozzle direction (direction of the tip 16a of the pressure chamber). By forming in this way, the connecting root portion between the bridge 61 and the side walls 16c and 16c does not become a pocket portion where the ink flow stays. Therefore, when the suction means is pressed against the nozzle plate to suck out the bubbles accumulated in the manifold or the like, the ink 62 on the side close to the side wall 16c among the bubbles 62 conveyed from the upstream side of the ink flow Even if the flow speed of the bubble 62 is low, the bubble 62 does not stay at the connecting root portion between the bridge 61 and the side walls 16c and 16c, and extends between the side walls 16c and 16c along the upstream side wall 61a. Since it can move smoothly to the center side, the bubbles get over the upper surface of the bridge 61 at a location where the ink flow speed is large (the center location) and flow downstream (from the tip 16a side of the pressure chamber 16) to be removed from the nozzle. It can be done.
[0021]
The shape of each bridge 61 in plan view is based on the configuration described above, and the shape in plan view of the substantially central portion between the pair of side walls 16c, 16c in each bridge is the downstream side of the ink flow in the nozzle direction. You may form in a substantially V shape (refer FIG. 5 (a)) or U shape (refer FIG. 8) toward the front-end | tip 16a side of the pressure chamber 16. FIG. Note that the depression angle θ2 of the connecting root portion between the downstream side wall 61b of the ink flow in the bridge 61 and the pair of side walls 16c, 16c may be set to an obtuse angle as shown in FIG. Thus, if both depression angles θ1 and θ2 are obtuse, or if the width dimension of the bridge 61 along the ink flow on the side close to the pair of side walls 16c and 16c is made larger than the dimension on the center side, the width relative to the side wall 16c of the bridge 61 is increased. The dimension along the ink flow direction of the connecting root can be increased, the strength of the connecting portion is increased, and it is possible to contribute to increasing the strength (rigidity) of the beam 60 between the adjacent pressure chambers 16 and 16.
[0022]
In the processing method of forming each bridge 61 in a thin shape, half etching is performed so as to leave only the thickness t1. In the embodiment, the plate thickness of the cavity plate 14 is 50 μm, the thickness of the bridge 61 (wall thickness t1) is 20 μm, the width of the pressure chamber 16 between the pair of side walls 16c and 16c is 250 μm, and the width dimension of the girder is 80 μm. did.
[0023]
Note that a filter 29 for removing dust in the ink supplied from an ink tank (not shown) thereabove is stretched on the upper surface of the supply hole 19a formed in one end of the uppermost cavity plate 14. It is installed.
[0024]
As a result, ink that has flowed into the left and right manifold chambers 12a and 12a from supply holes 19a and 19b drilled in one end of the cavity plate 14 and spacer plate 13 from an ink supply source (ink tank) (not shown). Is distributed through the through holes 18 into the pressure chambers 16 and then from the pressure chambers 16 to the nozzles 54 corresponding to the pressure chambers 16 through the through holes 17. (See FIGS. 3 and 6).
[0025]
On the other hand, on the upper surface of the damper plate 11, a damper chamber 11a having substantially the same shape in plan view is formed in a recess so as to open upward at substantially the same position as each manifold chamber 12a. Therefore, in a state where the manifold plate 12 and the damper plate 11 are joined, the manifold chamber 12a and the damper chamber 11a are separated by the bottom plate 12b. Each damper chamber 11a is formed with a communicating portion 55 that swells outward from the outer peripheral edge of each manifold chamber 12a in plan view.
[0026]
The damper plate 11, the manifold plate 12, the spacer plate 13, and the cavity plate 14 are laminated, bonded and fixed with an adhesive or the like, and the upper surface of the pace plate 14 (farthest from the nozzle plate 43) from the communication portion 55. A communication hole 56 as an air escape hole that can communicate with the side surface) is previously formed in each of the plates 12, 13, and 14. In order to exhibit the damper effect by the damper chamber 11a, in the embodiment, about 5 μm is preferable.
[0027]
As shown in FIGS. 3 and 6, when a pair of damper chambers 11a, 11a is formed in the damper plate 11, a communication portion 55 and a communication hole 56 are formed corresponding to each damper chamber 11a. In addition, when the piezoelectric actuator 20 (to be described later) is fixed to the upper surface of the pace plate 14 with an adhesive, the communication hole 56 opens so as not to be blocked by the piezoelectric actuator 20 and the adhesive. Should be set.
[0028]
On the other hand, the piezoelectric actuator 20 has a structure in which nine piezoelectric sheets 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 21g, 22, 23 are stacked, as shown in FIGS. Among the piezoelectric sheets, the lowermost piezoelectric sheet 22 and the upper surfaces (wide surfaces) of the odd-numbered piezoelectric sheets 21b, 21d, and 21f counted upward are narrowed for each location of each pressure chamber 16 in the cavity unit 10. The individual electrodes 24 having a width are formed in a row along a first direction (long side direction), and each individual electrode 24 is a length of each piezoelectric sheet along a second direction orthogonal to the first direction. It extends to the vicinity of the edge of the side. A common electrode 25 common to the plurality of pressure chambers 16 is formed on the upper surfaces (wide surfaces) of the even-numbered piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, and 21g from the bottom.
[0029]
In the embodiment, the width of each individual electrode 24 is set slightly narrower than the wide portion of the corresponding pressure chamber 16 in plan view.
[0030]
On the other hand, since the pressure chambers 16 are arranged in two rows along the first direction (long side) on the central side of the short side of the cavity plate 14, the common electrode 25 is It is formed in a substantially rectangular shape in plan view extending along the long side at the center in the short side direction of the even-numbered piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, 21g so as to integrally cover the pressure chambers 16, 16 in the row. At the same time, in the vicinity of the end edges of the pair of short sides of the even-numbered piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, 21g, lead portions 25a, 25a extending substantially over the entire length of the end edges are integrally formed.
[0031]
The individual electrodes 24 are disposed on the surface of the even-stage piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, and 21g near the edge of the long side where the common electrode 25 is not formed. The dummy individual electrodes 26 having the same width as the individual electrodes 24 and a short length are formed at the same vertical position (corresponding position). In this case, as shown in FIG. 7, the end of each dummy individual electrode 26 has an appropriate gap dimension with respect to the side edge of the common electrode 25 in the first direction (the direction along the long side). Separated. The length of every other layer of the dummy individual electrode 26 is set to be long and short like L2 and L3 (<L2), and the pattern breaks between the end of the dummy individual electrode 26 and the side edge of the common electrode 25 are cut. The position may be shifted in the second direction (short-side direction) of the piezoelectric sheet every other stacked piezoelectric sheet. In the embodiment, the length L2 of the dummy individual electrode 26 in the second layer (piezoelectric sheet 21a) and the sixth layer (piezoelectric sheet 21e) from the bottom is set to the fourth layer (piezoelectric sheet 21c) and the eighth layer. The gap is set to be longer than the length L3 of the dummy individual electrode 26 in the layer (piezoelectric sheet 21g).
[0032]
On the other hand, on the upper surface (wide surface) of the lowermost piezoelectric sheet 22 and the odd-numbered piezoelectric sheets 21b, 21d, 21f counted upward (positions corresponding to the leading portions 25a, 25a (the same vertical position, piezoelectric sheet) The dummy common electrode 27 is formed in the vicinity of the edge of the short side of the pair.
[0033]
On the upper surface of the uppermost top sheet 23, a surface electrode 30 for each of the individual electrodes 24 and a surface electrode 31 for the common electrode 25 are provided along the edge of the long side. (See FIG. 2).
[0034]
Further, except for the lowermost piezoelectric sheet 22, all the other piezoelectric sheets 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, and 21g and the top sheet 23 have the surface electrodes 30 and the corresponding ones. A through hole 32 is formed so that the individual electrode 24 and the dummy individual electrode 26 at the same position (the same vertical position) communicate with each other. Similarly, the at least one surface electrode 31 (in the embodiment, the surface electrode 31 at the four corners of the top sheet 23) and the corresponding common electrode 25 or the lead portion 25a at the corresponding position (the same vertical position) are provided. Through holes 33 are formed so as to communicate with each other, and the individual electrodes 24 of each layer and the surface electrodes 30 corresponding to the layers are electrically connected to each other through the conductive material filled in the through holes 32 and 33. In the same manner, the common electrodes 25 of each layer and the surface electrode 31 at the corresponding position are electrically connected to each other.
[0035]
As a result, the plurality of piezoelectric sheets 21 and the top sheet 23 stacked vertically are electrically connected to the position of the surface electrode 30 with the individual electrodes 24 and the dummy individual electrodes 26 at the same upper and lower positions. A plurality of common electrodes 25 and dummy common electrodes 27 are electrically connected to the surface electrode 31 (see FIGS. 2 and 7).
[0036]
Then, an adhesive sheet 41 made of an ink non-permeable synthetic resin material as an adhesive layer is pasted in advance on the entire lower surface (the wide surface facing the pressure chamber 16) of the plate-type piezoelectric actuator 20 having such a configuration. Next, the individual electrodes 24 in the piezoelectric actuator 20 are bonded and fixed to the cavity unit 10 so as to correspond to the pressure chambers 16 in the cavity unit 10 (see FIG. 6). Further, when the flexible flat cable 40 is pressed against the upper surface of the piezoelectric actuator 20, various wiring patterns (not shown) in the flexible flat cable 40 become the surface electrodes 30, 31. Electrically joined to the
[0037]
The material of the adhesive layer such as the adhesive sheet 41 is at least ink impermeable and has electrical insulation, and is mainly composed of a nylon or dimer acid based polyamide resin. Polyamide-based hot-melt adhesives or polyester-based hot-melt adhesives may be used. However, after applying a polyolefin-based hot-melt adhesive to the wide surface of the piezoelectric actuator 20, Alternatively, the cavity unit 10 may be bonded and fixed. The thickness of the adhesive layer is about 1 μm.
[0038]
In this configuration, by applying a voltage between any individual electrode 24 among the individual electrodes 24 in the piezoelectric actuator 20 and the common electrode 25, the individual electrode 24 to which the voltage is applied in the piezoelectric sheet 21 is applied. It becomes an active part of the piezoelectric element in which distortion in the stacking direction due to piezoelectricity occurs in the corresponding part. The active portion of the piezoelectric element in the piezoelectric actuator 20 and the pressure chamber 16 for each nozzle 54 overlap each other in plan view of each plate.
[0039]
Then, the internal volume of the pressure chamber 16 corresponding to each individual electrode 24 is reduced by the distortion of the active portion, so that the ink in the pressure chamber 16 is ejected from the nozzle 54 in the form of droplets, Predetermined printing is performed.
[0040]
As described above, by interposing the adhesive layer so as to cover all the pressure chambers 16 between the piezoelectric actuator 20 and the cavity unit 10, the adhesive layer plays a role of a film that does not allow ink to permeate. At the same time, the piezoelectric actuator 20 and the cavity unit 10 can be firmly fixed. And since it is an adhesive agent, the thickness of the layer can be formed extremely thin compared with the conventional diaphragm plate, and there exists an effect that an inkjet printer head can be manufactured at low cost. In addition, since the piezoelectric actuator 20 is formed by laminating the piezoelectric sheets 21 and 22 extending over the plurality of pressure chambers 16, the rigidity of the entire piezoelectric actuator 20 is increased, and vibrations such as those of a conventional diaphragm plate do not occur. , Driving at a high frequency can be made possible.
[0041]
When the active portion of the piezoelectric actuator 20 is selectively driven, the active portion is elastically deformed so as to curve the plane of the plate portion of the piezoelectric actuator 20, and the predetermined pressure chamber 16 is selectively pressurized. Then, the pressure is transmitted to the corresponding nozzle 54, and printing is executed by ejecting ink droplets.
[0042]
In the present invention, the driving means (actuator) of the active part for activating the pressure chamber may be provided with individual piezoelectric elements for each pressure chamber.
[0043]
[Operation and effect of the invention]
As described above, the ink jet printer head according to the first aspect of the present invention includes a cavity plate unit having a plurality of nozzles and pressure chambers for each nozzle arranged in a row in the first direction, In an ink jet printer head having an active portion that can be selectively driven for each pressure chamber, and an actuator that ejects ink, the intermediate portion of each pressure chamber intersects the first direction. A pair of side walls extending along the second direction is connected by a thin-walled bridge, and an angle formed between the upstream side wall facing the ink flow in the nozzle direction in each bridge and the pair of side walls. Is set to have an obtuse angle.
[0044]
With this configuration, the bubbles that flow along the vicinity of the side wall of the pressure chamber having a low ink flow velocity are connected to the upstream side wall facing the ink flow toward the nozzle in the bridge and the pair of side walls. Even if it hits the base, it does not become a pocket where the flow stays, so it can move to the center side in the width direction of the pressure chamber, and bubbles can get over the bridge at a place where the flow of ink is fast. Therefore, even during the suction purge, there is an effect that bubbles are not accumulated due to bubbles remaining in the pressure chamber and growing.
[0045]
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet printer head according to the first aspect, the upstream side wall facing the ink flow in the nozzle direction in each bridge is substantially the same between the pair of side walls. As it goes closer to the center part, it is formed so as to be inclined toward the downstream side of the ink flow in the nozzle direction, so the width of the pressure chamber from the connecting root part where the depression angle between the side wall and the bridge is an obtuse angle. The bubbles are more easily moved toward the center of the direction, and the action and effect of the invention of claim 1 can be further enhanced.
[0046]
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first or second aspect, the shape in plan view of a substantially central portion between the pair of side walls in each bridge is set in the nozzle direction. An upstream side wall that is formed in a substantially V shape or U shape toward the downstream side of the ink flow, and faces the ink flow in the nozzle direction in the bridge by such a planar view shape. Can be made smooth toward the central portion in the width direction of the pressure chamber, and the action of the bubbles over the bridge and moving downstream of the ink flow can be further enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a piezoelectric inkjet printer head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing one end of a cavity unit and a piezoelectric actuator.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the cavity unit.
FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of a cavity unit.
5A is a plan view of a principal part showing a connection angle between both side walls of a pressure chamber and a bridge, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line Vb-Vb in FIG. 5A.
6 is an enlarged side sectional view of the piezoelectric ink jet printer head taken along line VI-VI in FIG.
FIG. 7 is an exploded perspective view of the piezoelectric actuator.
FIG. 8 is an enlarged plan view showing a second embodiment of the bridge.
FIG. 9 is an enlarged plan view showing a third embodiment of the bridge.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cavity unit 11 Damper plate 11a Damper chamber 12 Manifold plate 12a Manifold chamber 13 Spacer plate 14 Cavity plate 16 Pressure chamber 16a Tip 16b The other end 16c, 16c A pair of side walls 20 Piezoelectric actuator 30, 31 Surface electrode 54 Nozzle 55 Communication part 56 Communication Hole 43 Nozzle plate 54 Nozzle 60 Girder 61 Bridge 61a Upstream side wall 61b Downstream side wall

Claims (3)

複数個のノズル及びこの各ノズル毎の圧力室を第1の方向に列状に備えたキャビティプレートユニットと、前記各圧力室ごとに選択的に駆動可能な活性部を有し、インクを吐出させるアクチェータとを積層させてなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、
前記各圧力室の中途部には、前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って延びる一対の側壁間を薄肉状のブリッジにて連結し、
該各ブリッジにおけるノズル方向へのインクの流れに対して対面する上流側側壁と前記一対の側壁とのなす夾角を、鈍角になるように設定したことを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
A cavity plate unit having a plurality of nozzles and pressure chambers for each nozzle arranged in a row in the first direction, and an active portion that can be selectively driven for each pressure chamber, and ejecting ink. In an inkjet printer head made by stacking actuators,
In the middle of each pressure chamber, a pair of side walls extending along a second direction intersecting the first direction is connected by a thin bridge,
An ink jet printer head, wherein an angle formed between an upstream side wall facing the ink flow in the nozzle direction in each bridge and the pair of side walls is set to be an obtuse angle.
前記各ブリッジにおけるノズル方向へのインクの流れに対して対面する上流側側壁を、前記一対の側壁間の略中央部寄りに行くに従って、前記ノズル方向へのインクの流れの下流側に向くように傾斜形成させたことを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッド。The upstream side wall facing the ink flow in the nozzle direction in each bridge is directed toward the downstream side of the ink flow in the nozzle direction as it goes closer to a substantially central portion between the pair of side walls. 2. The ink jet printer head according to claim 1, wherein the ink jet printer head is inclined. 前記各ブリッジにおける前記一対の側壁間の略中央部の平面視形状を、前記ノズル方向へのインクの流れの下流側に向かって略V字状またはU字状に形成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクジェットプリンタヘッド。The shape in plan view of a substantially central portion between the pair of side walls in each bridge is formed in a substantially V shape or U shape toward the downstream side of the ink flow in the nozzle direction. The inkjet printer head according to claim 1 or 2.
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