JP3952155B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【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記録装置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等のインクジェットプリンタヘッドにおいて、本出願人は先に、特開２００２−１９１０２号公報等において、印字方向に対してノズル列を直交方向に配置したインクジェットヘッドユニット（以下単にヘッドユニットという）は、複数個のノズルとのそのノズル毎にそれぞれ形成された圧力室と、その複数の圧力室にインクを供給する共通インク室（マニホールド室）等を備えたキャビティユニットと、該キャビティユニットの背面側に設けて前記圧力室のそれぞれに対応する駆動部を有する圧電アクチュエータと、該圧電アクチュエータに電気的信号を送信するフレキシブルフラットケーブルとから構成されたものを開示した。
【０００３】
そして、マニホールドプレートにおける前記マニホールド室は、ノズル列の延びる方向と平行状であって短辺の両側寄り部位に長く形成されており、ベースプレートにおける圧力室は、ベースプレートの短辺と平行状に長く、且つ長辺方向に一定間隔に形成され、前記ノズルへインクを導く各圧力室の一端（インク放出端部）はベースプレートの短辺方向の略中央側に形成され、前記マニホールド室からのインクを各圧力室に供給する他端部（インク供給端部）はベースプレートの短辺方向の両側寄り部位に形成されており、さらに、前記マニホールドプレートとの間に介挿するスペーサプレートには、前記マニホールド室と前記各圧力室におけるインク供給端部とに連通するように、独立状の貫通孔が形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記スペーサプレートにおける各貫通孔が独立状であると、ペースプレートとスペーサプレートとを積層させた場合に、各貫通孔が前記圧力室における他端部（インク供給端部）と平面視で互いに重なるように配置するには、当該貫通孔の直径の寸法精度及び貫通孔の配置間隔の精度が高いものが要求される。特に、ノズルの数ひいては圧力室の数が多い時、例えば、インチ当たり１５０個の間隔で圧力室を形成する場合には、前記貫通孔の直径も配置間隔も微小にするため、スペーサプレートの製作精度の高いものが要求され、不良品の発生率も高くなり、製作コストが高くつくという問題があった。
【０００５】
一方、前記キャビティユニット内に溜まるインク中の気泡は、インク収容容積の大きいマニホールド室の天井側（スペーサプレートの下面に相当する）に集まることが多い。その部分の気泡をノズル側からの吸い出しにより除去するパージ動作を実行する時、前記独立状の各貫通孔を介して各圧力室方向に気泡を吸い出すのであるから、前記隣接する貫通孔の間であってマニホールド室の天井面（スペーサプレートの下面）に溜まった気泡は、一旦この天井面に沿って横移動した後、最も近い位置の貫通孔を介して上方に抜けて圧力室のインク供給端部側に流れ込むという経路を採るから、前記貫通孔が散在的であると共に各貫通孔の断面積も小さいことと相俟って、パージ動作による気泡排出性（効率）が悪く、完全な気泡除去が困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点を解決すべくなされたものであり、キャビティユニットの製造精度を上げることなく、不良品の発生率を低下できる（生産効率の高い）インクジェットプリンタヘッドを提供すること、及びパージ動作による気泡排出性を向上できるようにしたインクジェット記録装置を提供することを技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、前面に列状に配置されかつ下向きに開口した複数個のノズルを備えたノズルプレートと該各ノズル毎の圧力室とそれらに連通するインク流通路とを有した複数枚のプレートを積層してなるキャビティユニットと、前記圧力室毎に選択的に駆動可能な活性部を有してインクを吐出させるアクチュエ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と、前記ノズルを下方から覆い、そのノズルを通して前記インクジェットプリンタヘッド内のインクを吸引するパージキャップとを備えるインクジェット記録装置において、前記キャビティユニットを、前記圧力室が列状に形成されたベースプレートと、その下に位置し前記各圧力室にインクを供給するインクサプライ通路を備えたスペーサプレートと、そのスペーサプレートの下に位置し前記インクサプライ通路を介して前記圧力室にインクを供給するマニホールドを備えたマニホールドプレートと、そのマニホールドプレートの下に位置し前記ノズルを備えたノズルプレートとを上下方向に積層して構成し、前記マニホールドプレートの前記マニホールドおよび前記スペーサプレートの前記インクサプライ通路を、前記圧力室の列方向に沿って長く延設し、前記各圧力室の前記インクサプライ通路に対応する一端部は、前記インクサプライ通路の天井面に重なった状態でそれぞれ独立して開口し、その開口から前記各圧力室に向かう方向と直交する方向における断面積が前記各圧力室の断面積よりも小さい絞り部を備え、前記スペーサプレートとマニホールドプレートとには、前記各圧力室の他端を前記各ノズルに連通させる複数の貫通路を形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【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は本発明のインクジェット記録装置としての実施形態の１つであるカラーインクジェットプリンタをを示す斜視図、図２〜図４は、本発明の実施の形態による圧電式のインクジェットプリンタヘッドの斜視図を示し、図５はヘッドユニットの要素の分解斜視図、図６はキャビティユニットの要素の分解斜視図、図７はキャビティユニットの要部を示す拡大斜視図、図８はヘッドユニットの拡大断面図、図９（ａ）は圧力室とインクサプライ通路との位置関係を示す平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のIXb −IXb 線矢視断面図、図１０は絞り部の変形例を示す断面図、図１１（ａ）は第２実施形態の圧力室とインクサプライ通路との位置関係を示す平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のXIb −XIb 線矢視断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明に係るカラーインクジェットプリンタ１００は、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填されたインクカートリッジ６１と、用紙（被記録媒体）６２に印字するためのインクジェットヘッドユニット（以下単にヘッドユニットという）６を備えたインクジェットプリンタヘッド６３と、前記インクカートリッジ６１とインクジェットプリンタヘッド６３が搭載されるキャリッジ６４と、このキャリッジ６４を前記用紙６２の搬送方向と直交する方向に往復移動させる駆動ユニット６５、キャリッジ６４の往復移動方向に延び、前記ヘッドユニット６と対向配置されたプラテンローラ６６と、パージ装置６７とを備えている。
【００１２】
駆動ユニット６５は、キャリッジ６４の下端部に配置され、プラテンローラ６６と平行に延びるキャリッジ軸７１と、キャリッジ６４の上端部に配置されてキャリッジ軸７１と平行に延びるガイド板７２と、キャリッジ軸７１とガイド板７２との間にあって、キャリッジ軸７１の両端部に配置される２つのプーリ７３、７４とこの両プーリ７３、７４に巻き掛けしたタイミングベルト７５とからなる。
【００１３】
モータ７６の駆動に従って回転する一方のプーリ７３からの駆動力によりタイミングベルト７５に接合されているキャリッジ６４が前記キャリッジ軸７１とガイド板７２に支持されて直線往復移動できる。
【００１４】
図示しない給紙部から矢印方向に搬送される用紙６２は前記プラテンローラ６６とヘッドユニット６との間に導入されて、後述するようにヘッドユニット６から吐出されるインクにより所定の印字がなされ、その後排紙される。
【００１５】
パージ装置６７はプラテンローラ６６の側方に設けられ、プリンタヘッド６３がリセット位置にある時に、ヘッドユニット６に対向するように配置されている。このパージ装置６７は、ヘッドユニット６の後述する複数のノズル１１ａを覆うように当該ノズルの開口面に対して当接するパージキャップ８１と、ポンプ８２及びカム８３と、インク貯留部８４とを備えている。プリンタヘッド６３がリセット位置にあるときに、ヘッドユニット６の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを、カム８３の駆動によりポンプ８２によって吸引することにより、ヘッドユニット６の回復を図るようにしている。なお、吸引された不良インクはインク貯留部８４に貯められる。
【００１６】
パージ装置６７におけるプラテンローラ６６側の位置には、パージ装置６７に隣接してワイパ部材８６が配置されている。このワイパ部材８６はへら状に形成されており、キャリッジ６４の移動に伴って、ヘッドユニット６のノズル開口面を拭くものである。ノズル開口面を拭く場合に、ワイパ部材８６は上方に突出され、ノズル開口面を拭かない場合には下方に後退している。
【００１７】
キャップ８５は、インクの乾燥を防止するため、印字が終了するとリセット位置に戻されるキャリッジ６４に搭載されたヘッドユニット６の複数のノズル１１ａを覆うものである。
【００１８】
インクジェットプリンタヘッド６３は、図 2及び図 3に示すように、ヘッドホルダ１と、その底板５の下面側に並設した２つのヘッドユニット６、６と、その各ヘッドユニット６の表面のノズル列が露出するようにした開口窓４４ａ、４４ａが下板４４ｂに設けられて、ヘッドユニット６、６の表面及び前記ヘッドホルダ１に固定した箱状の保護カバー４４とにより構成されている。
【００１９】
ヘッドホルダ１は、図２〜図４に示すように、ポリプロエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂材の射出形成品で、上面開放状（図 3参照）の略箱状に形成されている。この開放部には、その上方からインク供給源としての４つのインクカートリッジ６１を着脱自在に装着できる搭載部３を有し、該搭載部３の一側部位には、前記各インクカートリッジ６１のインク放出部（図示せず）に接続できるインク供給通路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄがヘッドホルダ１の底板５の下面まで連通するように穿設されている（図３参照）。なお、各インク供給通路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの外周には、各インクカートリッジ６１をインク放出部と密接できるようにしたゴム製のパッキン（図示せず）が配置されている。
【００２０】
前記底板５はヘッドユニット６を配設するためのものであり、ヘッドホルダ１の下面（図４にて上面側）から１段突出するようにして水平状に形成されている。この底板５の下面側には、後に詳述するヘッドユニット６を２つ並列させて支持するための２つの支持部８、８が形成されている。該各支持部８には、ヘッドユニット６をＵＶ接着剤７にて固定するための複数の接着剤流し込み孔９ａ，９ｂが搭載部３側へ貫通するように形成されている。この複数の接着剤流し込み孔９ａ，９ｂは１つのヘッドユニット６に対してその長辺部を適宜間隔にて固定する箇所に形成されている。実施形態では、２つの支持部８、８の一辺（長辺）が隣接する箇所の接着剤流し込み孔９ａは、並設する２つのヘッドユニット６、６の裏面に跨がるように形成されている。
【００２１】
前記各支持部８の一側部位には、図４に示すように、前記各インク供給通路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに連通する開口部５０が設けられている。その各開口部５０毎の外周を囲繞するように略環状の嵌合溝４６が凹み形成されている。そして、前記各嵌合溝４６に、軟質のゴム製等のシール性の良好なリング状のパッキン４７が嵌合されている。
【００２２】
各ヘッドユニット６が前記底板５の下面に対して後述するようにＵＶ接着剤７にて固定された場合に、前記パッキン４７の先端がヘッドユニット６おけるインク供給口１９ａ（図６参照）の外周に押圧され、インク供給口１９ａとの当接箇所が密閉されてインク漏れを防止できるものである。
【００２３】
ヘッドユニット６及びその各構成部品の詳細について説明する。ヘッドユニット６は、図５〜図８に示すように、複数枚の金属板製の積層型のキャビティユニット１０と、該キャビティユニット１０に対してインク非浸透性の接着剤または接着シート４１（図８参照）を介して接着・積層されるプレート型の圧電アクチュエータ２０と、その上面に外部機器との電気的接続のために重ね接合されたフレキシブルフラットケーブル４０とにより構成されている。
【００２４】
また、ヘッドユニット６の裏面側であって、最上層のベースプレート１４の一端部に穿設されたインク供給口１９ａの上面には、その上方のインクカートリッジ６１から供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が予め接着剤にて固定されている（図６参照）。キャビティユニット１０をヘッドホルダ１に組み付けたとき、インク供給口１９ａはその周囲を前記パッキン４７に押圧する。
【００２５】
前記キャビティユニット１０は、図６及び図７に示すように構成されている。すなわち、ノズルプレート１１、二枚のマニホールドプレート１２、スペーサプレート１３及びベースプレート１４の５枚の薄い金属板をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造であり、実施形態では、ノズルプレート１１を除く各プレートは、４２％ニッケル合金鋼板製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有する。
【００２６】
前記下側のマニホールドプレート１２にはノズルプレート１１が接着され、ノズル１１ａに連通する多数の貫通路１７が、上下両マニホールドプレート１２、１２及びスペーサプレート１３の各々の第１の方向（長辺方向）に沿って２列の千鳥配列状に一定ピッチで設けられている。そして、前記二枚のマニホールドプレート１２には、マニホールド１２ａ、１２ｂが、前記貫通孔１７の列の両側に沿って延びるように穿設されている。但し、下側のマニホールドプレート１２におけるマニホールド１２ｂは、当該マニホールドプレート１２の上側にのみ開放するように凹み形成されている（図７参照）。このマニホールド１２ａ、１２ｂは、上側のマニホールドプレート１２に対する前記スペーサプレート１３の積層により密閉される構造になっている。
【００２７】
また、前記ベースプレート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。そして、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の先端であるインク放出部１６ａは前記右側の長手基準線１４ａ上に位置し、逆に前記長手中心線より右側の圧力室１６のインク放出部１６ａは左側の長手基準線１４ｂ上に位置し、且つこの左右の圧力室１６のインク放出部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。この各圧力室１６のインク放出部１６ａは、ノズルプレート１１に前記第１の方向に千鳥状配列にて穿設されているノズル１１ａに、前記スペーサプレート１３及び両マニホールドプレート１２に同じく千鳥状配列にて穿設されている貫通路１７、１７、１７を介して連通している。さらに、各圧力室１６の長手方向の後端には、断面積の小さいインク供給部１６ｂが形成されている。
【００２８】
第１実施形態では、図７、図８及び図９（ｂ）に示すように、前記各圧力室１６のインク供給部１６ｂは、その断面積が各圧力室１６の断面積よりも小さくなるように形成するため、ベースプレート１４の下面側にのみ開口するように凹み形成され、また、インク供給部１６ｂの幅寸法も小さく形成されているものである。このように、インク供給部１６ｂの断面積を小さく形成するのは、圧電アクチュエータ２０の作動により、圧力室１６に圧力が作用したとき、圧力室１６内のインクがノズル１１ａ側には流れ易いが、マニホールド１２ａ，１２ｂ側には流路抵抗により流れ難くするためである。
【００２９】
前記スペーサプレート１３には、その左右両側部位に、前記圧力室１６の列に沿って長いインクサプライ通路１８、１８が穿設されている。この各インクサプライ通路１８はマニホールドプレート１２におけるマニホールド１２ａの長手方向と平行状に長く、且つ平面視で重なる位置に形成されている。また、前記各インクサプライ通路１８は、前記各インク供給部１６ｂと平面視で交差するように形成されている。
【００３０】
したがって、この、各インクサプライ通路１８の上面は前記各圧力室１６の一端（後端）であるインク供給部１６ｂに連通し、各インクサプライ通路１８の下面は前記前記上側のマニホールドプレート１２におけるマニホールド１２ａに連通している（図８、図９（ａ）及び図９（ｂ）参照）。
【００３１】
これにより、前記前記ベースプレート１４及びスペーサプレート１３の一端部に穿設のインク供給口１９ａ，１９ｂから前記マニホールド１２ａ、１２ｂ内に流入したインクは、このマニホールド１２ａから前記各インクサプライ通路１８を介して前記各圧力室１６のインク供給部１６ｂを通って各圧力室１６内に分配されたのち、この各圧力室１６のインク放出部１６ａを介して前記貫通路１７、１７、１７を通って、当該圧力室１６に対応するノズル１１ａに至るという構成になっている（図７図８、図９（ａ）及び図９（ｂ）参照）。
【００３２】
上記のように構成すると、キャビティユニット１０を構成するために、ベースプレート１４とスペーサプレート１３と２枚のマニホールドプレート１２、１２とを積層固定する場合、インクサプライ通路１８は、インク供給部１６ｂの列と平面視で交差するように長く形成されており、且つマニホールド１２ａ、１２ｂの長い空間内に位置するように形成されているので、実質上、各圧力室１６におけるインク放出部１６ａと、スペーサプレート１３及び２枚のマニホールドプレート１２、１２における上下方向の３つの貫通路１７との位置合わせが正確であれば、インク流の上流側であるマニホールド１２ａ、１２ｂとインクサプライ通路１８と各インク供給部１６ｂとの連通関係は保証される。従って、インクサプライ通路１８を独立孔状に形成した場合に比べて、前記各インク供給部１６ｂとの連通状態を保証するための、製作精度や組み立て精度（位置合わせの精度）を厳密にする必要がなく、製造コストも大幅に低減できるのである。
【００３３】
なお、図７〜図９に示すように、各圧力室１６の長手方向の中途部には、隣接する圧力室１６間の幅寸法ｗ１の狭い桁５６を補強するための薄肉状のブリッジ５７を連結する。その場合、前記ブリッジ５７は圧力室１６の幅方向の一対の壁面側（インク流の流速が遅い部位）にてはインク流の上流側に位置し、幅方向の中央側（インク流の流速が速い部位）でインク流の下流側に位置するように平面視Ｖ字状もしくはＵ字状に形成することで、各圧力室１６のインク供給部１６ｂ側から流れるインク流中の気泡がブリッジ５７の箇所で滞留せずにインク放出部１６ａの方向に流すことができる。
【００３４】
一方、前記圧電アクチュエータ２０は、特開２００１−２４６７４４号公報に記載したものと同様の構成であって、複数枚の圧電シート２１を積層した構造で、前記各圧電シート２１のうち最下段の圧電シート２１とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート２１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（図示せず）が印刷形成されている。下から偶数段目の圧電シート２１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（図示せず）が同じく印刷形成されている。その場合、前記各個別電極及びコモン電極の端面が各圧電シート２１の長辺側の側縁に露出されている。
【００３５】
他方、前記最上段のトップシート２３の上面には、図５に示すように、その長辺の端縁部に沿って、前記各個別電極の各々に対して電気的に接続するための表面電極３０と、前記コモン電極に対して電気的に接続するための表面電極３１とがそれぞれ印刷形成されている。
【００３６】
そして、この圧電アクチュエータ２０における前記上下段の圧電シート２１の上下方向に同じ位置の個別電極の露出部同士を、トップシート２３における表面電極３０に電気的に接続するように接続用の側面電極を塗布する。同様にして、前記上下段の圧電シート２１の上下方向に同じ位置のコモン電極の露出部同士を、トップシート２３における表面電極３１に電気的に接続するように接続用の側面電極を塗布するのである。
【００３７】
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は、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積層固定される。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（図７参照）。
【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のうち任意の個別電極と、コモン電極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に対応した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。この活性部歪みにて前記各個別電極に対応する圧力室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、インク放出部１６ａ、貫通路１７を介してノズル１１ａから液滴状に噴出して、所定の印字が行われる。この場合、絞り部であるインク供給部１６ｂ側の断面積が小さいので、マニホールド１２ａ（１２ｂ）側に逆流するインクは少ない。
【００３９】
また、大きい容積のマニホールド１２ａ，１２ｂ内に蓄積されたインク中の気泡は、浮力によりそのマニホールド１２ａの天井面より上側に位置する長いスリット状のインクサプライ通路１８の天井面（インク供給部１６ｂが穿設されていない箇所のベースプレート１４の下面）に集まり易いから、ヘッドユニット６内に溜まった気泡をパージ装置６７によりノズル１１ａ開口面側から吸引して除去するとき、前記インクサプライ通路１８の天井面の箇所に溜まった気泡は直近のインク供給部１６ｂから圧力室１６内に導かれる。また、インク供給部１６ｂを、断面積を小さくした絞り部に形成することより、当該絞り部でのインク流の流速を速くできるから、その速い流速に乗って気泡が圧力室１６方向に流れるようにすることができる。これにより、気泡排出性が向上して、短時間のパージ動作にて気泡交じりの不良インクの除去が確実に行えるという効果を奏する。
【００４０】
図１０は、前記圧力室１６におけるインク供給部１６ｂの第２実施形態を示し、ペースプレート１４の板厚のうちスペーサプレート１３との対面側に薄肉を残すようにし、その薄肉部にはインクサプライ通路１８に連通する独立状の孔５８を穿設するものであり、インク供給部１６ｂは図９（ａ）と同様の平面視形状に形成したものである。断面積の小さい、すなわち絞り部は、前記インク供給部１６ｂ及び孔５８の両方であっても良いし、そのいずれか一方で構成しても良い。
【００４１】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示す第３実施形態では、圧力室１６におけるインク供給部１６ｂはベースプレート１４の厚さ方向全体に形成され、その代わりに幅寸法ｗ２を狭くした形態にして絞り部となすように構成されているものである。その作用・効果は第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００４２】
前記の並列すべきヘッドユニット６の個数は２〜４と任意に構成することができ、ヘッドユニット６におけるキャビティユニット１０は金属材料の他、セラミックス材であっても良い。さらに、本発明のインクジェットプリンタの駆動手段は、上記のプレート状の圧電アクチュエータ２０に代えて他の形式であっても良いし、静電気により、圧力室の背面を覆う振動板を振動させてインクをノズル１１ａから吐出させる構成であっても良い。
【００４３】
【発明の作用・効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明は、前記技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、前面に列状に配置されかつ下向きに開口した複数個のノズルを備えたノズルプレートと該各ノズル毎の圧力室とそれらに連通するインク流通路とを有した複数枚のプレートを積層してなるキャビティユニットと、前記圧力室毎に選択的に駆動可能な活性部を有してインクを吐出させるアクチュエ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と、前記ノズルを下方から覆い、そのノズルを通して前記インクジェットプリンタヘッド内のインクを吸引するパージキャップとを備えるインクジェット記録装置において、前記キャビティユニットを、前記圧力室が列状に形成されたベースプレートと、その下に位置し前記各圧力室にインクを供給するインクサプライ通路を備えたスペーサプレートと、そのスペーサプレートの下に位置し前記インクサプライ通路を介して前記圧力室にインクを供給するマニホールドを備えたマニホールドプレートと、そのマニホールドプレートの下に位置し前記ノズルを備えたノズルプレートとを上下方向に積層して構成し、前記マニホールドプレートの前記マニホールドおよび前記スペーサプレートの前記インクサプライ通路を、前記圧力室の列方向に沿って長く延設し、前記各圧力室の前記インクサプライ通路に対応する一端部は、前記インクサプライ通路の天井面に重なった状態でそれぞれ独立して開口し、その開口から前記各圧力室に向かう方向と直交する方向における断面積を前記各圧力室の断面積よりも小さくした絞り部を備え、前記スペーサプレートとマニホールドプレートとには、前記各圧力室の他端を前記各ノズルに連通させる複数の貫通路を形成したことを特徴とするものである。
【００４４】
このように構成すれば、ペースプレートとスペーサプレートとを積層するとき、圧力室の一端部の断面積が小さくても、平面視において前記インクサプライ通路と各圧力室の一端部とが重なり合うように配置するだけで、インクサプライ通路と各圧力室の一端部との連通関係は確実に保証できることになる。従来のように、インクサプライ通路を独立孔状に形成した場合に比べて、前記各インク供給部との連通状態を保証するための、製作精度や組み立て精度（位置合わせの精度）を厳密にする必要がなく、製造コストも大幅に低減できるという効果を奏する。
【００４５】
また、前記各圧力室の前記インクサプライ通路に対応する一端部は、前記インクサプライ通路の天井面に重なった状態でそれぞれ独立して開口し、その開口から前記各圧力室に向かう方向と直交する方向における断面積を前記各圧力室の断面積よりも小さくした絞り部を備えているから、大きい容積のマニホールド内に蓄積されたインク中の気泡は、その浮力により、インクサプライ通路天井面に溜まり、ノズル側からインクを吸引するとき、インクサプライ通路から近接する各圧力室の一端部まての経路が短くなり、迅速且つ確実に気泡の除去を行うことができる。また、絞り部でインク流の流速を速くし、気泡が圧力室方向に速やかに流れるようにすることができ、気泡排出性が一層向上するという効果も奏する。
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
さらに、本発明は、前記キャビティユニットを、前記圧力室が列状に形成されたベースプレートと、その下に位置し前記各圧力室にインクを供給するインクサプライ通路を備えたスペーサプレートと、そのスペーサプレートの下に位置し前記インクサプライ通路を介して前記圧力室にインクを供給するマニホールドを備えたマニホールドプレートと、そのマニホールドプレートの下に位置し前記ノズルを備えたノズルプレートとを上下方向に積層して構成したものである。
【００５０】
このように各プレートを積層するという構成であるので、各プレートを積層した平坦で厚さの薄いキャビティユニットを提供することができるとともに、圧力室からノズルプレートのノズルへのインク流路の連通関係だけを確保すれば、マニホールドと圧力室の一端部との間のインクサプライ通路の製作精度を厳密にする必要がなく、インクジェットプリンタヘッドの製造コストを大幅に低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用するインクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】 インクジェットプリンタヘッドのノズル側を上にした斜視図である。
【図３】 インクジェットプリンタヘッドの部品の分解斜視図である。
【図４】 ヘッドホルダの上方から見たインクジェットプリンタヘッドの部品の分解斜視図である。
【図５】 ヘッドユニットの部品の分解斜視図である。
【図６】 キャビティユニットの各部品の斜視図である。
【図７】 キャビティユニットの部分拡大斜視図である。
【図８】 ヘッドユニットの拡大側断面図である。
【図９】 （ａ）は第１実施形態の圧力室のインク供給部とインクサプライ通路との配置関係を示す平面図、（ｂ）は図９（ａ）のIXb −IXb 線矢視断面図である。
【図１０】 第２実施形態の断面図である。
【図１１】 （ａ）は第３実施形態の圧力室のインク供給部とインクサプライ通路との配置関係を示す平面図、（ｂ）は図１１（ａ）のXIb −XIb 線矢視断面図である。
【符号の説明】
６ ヘッドユニット
１０ キャビティユニット
１１ ノズルプレート
１１ａ ノズル
１２ マニホールドプレート
１２ａ，１２ｂ マニホールド
１３ スペーサプレート
１４ ベースプレート
１６ 圧力室
１６ａ インク放出部
１６ｂ インク供給部
１７ 貫通路
１８ インクサプライ通路
２０ 圧電アクチュエータ
４０ フレキシブルケーブル
４１ 接着シート
５７ ブリッジ

Claims (1)

1. 前面に列状に配置されかつ下向きに開口した複数個のノズルを備えたノズルプレートと該各ノズル毎の圧力室とそれらに連通するインク流通路とを有した複数枚のプレートを積層してなるキャビティユニットと、前記圧力室毎に選択的に駆動可能な活性部を有してインクを吐出させるアクチュエ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と、
   前記ノズルを下方から覆い、そのノズルを通して前記インクジェットプリンタヘッド内のインクを吸引するパージキャップとを備えるインクジェット記録装置において、
   前記キャビティユニットを、前記圧力室が列状に形成されたベースプレートと、その下に位置し前記各圧力室にインクを供給するインクサプライ通路を備えたスペーサプレートと、そのスペーサプレートの下に位置し前記インクサプライ通路を介して前記圧力室にインクを供給するマニホールドを備えたマニホールドプレートと、そのマニホールドプレートの下に位置し前記ノズルを備えたノズルプレートとを上下方向に積層して構成し、
   前記マニホールドプレートの前記マニホールドおよび前記スペーサプレートの前記インクサプライ通路を、前記圧力室の列方向に沿って長く延設し、
   前記各圧力室の前記インクサプライ通路に対応する一端部は、前記インクサプライ通路の天井面に重なった状態でそれぞれ独立して開口し、その開口から前記各圧力室に向かう方向と直交する方向における断面積が前記各圧力室の断面積よりも小さい絞り部を備え、
   前記スペーサプレートとマニホールドプレートとには、前記各圧力室の他端を前記各ノズルに連通させる複数の貫通路を形成したことを特徴とするインクジェット記録装置。

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