JP3991695B2 - インクジェットヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットヘッドとして、１列又は２列に配置された多数のノズルにそれぞれ接続された多数の圧力室を有する流路ユニットと、各圧力室の容積を変化させる圧電シートが積層されたアクチュエータユニットとが貼り合わされたものが知られている。アクチュエータユニット内の少なくとも一層の圧電シートには、複数の圧力室に共通でグランド電位に保持され共通電極と、各圧力室に対応する位置にそれぞれ配置された個別電極とで挟み込まれた活性部が設けられている。そして、インクを吐出すべき圧力室に対応する個別電極を共通電極とは異なる電位とすることで、圧電効果により活性部を積層方向に変位させて圧力室内の容積を変動させることによってインクをノズルから吐出することが可能となっている。
【０００３】
上述したようなインクジェットヘッドとして、圧力室が流路ユニットの表面に沿った細長い形状（多角形及び楕円のいずれでもよい）を有するものがある。このようなインクジェットヘッドでは、ノズルを１列又は２列に高密度に配置するべく、例えば特開平１０−２１７４５２号公報や特開２００１−２４６７４４号公報に示されているように、各圧力室はその長手方向が流路ユニットの長手方向に直交する方向（幅方向）と同じになるように、言い換えると、各圧力室の幅方向が流路ユニットの長手方向と同じになるように配置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、印刷速度の高速化への要請が強まっており、それに応えるべく、インクジェットヘッドの長尺化が検討されている。ところが、上記公報に記載のような各圧力室の幅方向が流路ユニットの長手方向と同じになるように圧力室が配置されたインクジェットヘッドについては、ヘッドを長尺なものにすると均一な吐出性能が得られなくなることを本発明者は見いだした。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、吐出性能の均一性を保ちつつ長尺化を図ることが可能なインクジェットヘッドを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
各圧力室の幅方向が流路ユニットの長手方向と同じになるように圧力室が配置されたインクジェットヘッドについて、吐出性能の均一性を保ちつつ長尺化を図ることが困難である理由として、以下のことが考えられる。第１に、一般に流路ユニットが金属材料製であるのに対し、アクチュエータユニットが焼結したセラミックス製であるため、ヘッドを長尺化するほどアクチュエータユニットの寸法精度が悪化して、すべての圧力室と活性部とを正確に位置合わせしづらくなることが挙げられる。第２に、上述のようなインクジェットヘッドでは、圧力室と活性部との幅方向についての位置ずれによる吐出性能への影響が、長手方向についての位置ずれによる吐出性能への影響よりも大きいことが挙げられる。
【０００７】
この２番目の点について、図８を参照しつつ説明する。図８（ａ）は、圧力室及び活性部が正しい位置にあるときの両者の位置関係の一例を描いた模式的な平面図であり、このとき活性部３（幅Ｌ1、長さＬ2）はその中心位置が圧力室２の中心位置と重なるように平面視において圧力室２内に含まれている。図８（ｂ）は、活性部３が図８（ａ）の状態からその幅方向に距離ａだけずれたときの両者の位置関係を描いた模式的な平面図である。図８（ｃ）は、活性部３が図８（ａ）の状態からその長手方向に距離ｂだけずれたときの両者の位置関係を描いた模式的な平面図である。この図からも分かるように、幅方向または長手方向に同じ距離だけずれても、圧力室の幅に対して圧力室の長さの方が十分に大きいから、圧力室２の幅に対する活性部３の位置の変化割合は、圧力室２の長手方向に対する活性部３の位置の変化割合の方がはるかに小さい。活性部３が圧力室２の周囲の壁に接近すると、その周囲の壁によって活性部３の変形が拘束されることになるので、幅方向には、わずかの位置ずれによって拘束される割合が大きくなる。一方、長手方向には、その長手方向の両端から中央までの距離が大きいので、中央においてほぼ所定の変形を得ることができる。したがって、圧力室２と活性部３との長手方向の位置ずれの影響は、幅方向の位置ずれによる影響よりも小さい。さらに、活性部３はその幅方向を、アクチュエータユニットの長手方向に沿わせて多数並置されるから、アクチュエータユニットをセラミックスで製作し、焼結によりアクチュエータユニットの長手方向に大きな収縮を生じたとき、活性部３がその幅方向に大きくずれることになる。このため、活性部３は、圧力室２に対してその幅方向にずれやすいが、アクチュエータユニットの長手方向が圧力室２の長手方向であると、その影響は上記のように小さいことになる。
【０００８】
本発明者は、以上のような認識に基づいて検討を重ねた結果、以下のようなインクジェットヘッドに到達した。すなわち、請求項１のインクジェットヘッドは、全体がほぼ直方体であって、一端が吐出ノズルに他端がインク供給源にそれぞれ接続され且つその両端を結ぶ長さがその両端を結ぶ方向と直交する方向の長さよりも大きい複数の圧力室を有しており、前記複数の圧力室が直方体を形成する六面のうちの一の平面上にその平面に沿って相互に隣接配置された流路ユニットと、各圧力室の容積を変化させる複数の活性部を有し且つ複数の前記圧力室に対向して配置されたアクチュエータユニットとを備え、前記活性部の変形により対応する前記圧力室の容積を変化させて前記吐出ノズルからインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記複数の圧力室は、その長手方向に沿って配列された圧力室列を複数形成しており、複数の前記圧力室列は、それぞれ前記流路ユニットの前記一の平面の長手方向に沿って配置されていると共に、複数の前記圧力室列同士が、前記一の平面に平行で前記長手方向と交差する方向に隣接しており、前記流路ユニットには、前記交差する方向に延在した複数のインク通路が形成されており、各インク通路は、当該インク通路に沿う複数の前記圧力室の前記他端に連通しており、前記一の平面に直交する方向から見たときに、前記圧力室の両端を結ぶ直線上において、前記圧力室の範囲が前記インク通路の範囲を含んでおり、各活性部は、前記一の平面に直交する方向に関して前記圧力室と対向しており且つ前記圧力室の長手方向に細長い駆動電極を有しており、前記駆動電極が前記圧力室の前記他端を越えて延在することで、前記駆動電極の一端が前記流路ユニットの長手方向に隣接する他の前記圧力室との間にある桁部と対向しており、前記アクチュエータユニットには、フレキシブルフラットケーブルに形成された配線パターンと電気的に接続される端子であり且つ前記一の平面と直交する方向に関して前記桁部と対向する領域の表面に形成された表面電極と、前記表面電極と前記駆動電極との間に穿設されたスルーホールと、前記スルーホール内に充填されて前記表面電極と前記駆動電極とを電気的に接続する導電性材料とが形成されたものである。
【０００９】
請求項１によると、圧力室がその長手方向に沿って配列されることによって形成された圧力室列が流路ユニットの長手方向に沿って配置されているために、ヘッドの長尺化によりアクチュエータユニットの寸法精度が悪化し、すべての圧力室と活性部とを正確に位置合わせしづらくなって圧力室と活性部との位置ずれ量が大きくなるとしても、その位置ずれは主に圧力室の長手方向に生じるものとなる。従って、従来のように位置ずれが主に圧力室の幅方向に生じる場合に比べて、吐出性能への影響が少なくなる。そのため、ヘッドの長さと吐出性能の均一性との関連性が小さくなって、長尺化された高速印刷が可能なインクジェットヘッドを製造しても、インクジェットヘッドの吐出性能の均一性を保つことができる。
【００１０】
また、請求項２のインクジェットヘッドは、複数の前記圧力室列が、互いに平行であって前記流路ユニットの長手方向に互いにずれるように配置されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２によると、互いに平行であって流路ユニットの長手方向に互いにずれるように複数の圧力室列が配置されているため、圧力室列が１つだけ配置されている場合と比較すると、インクジェットヘッドがその幅方向に１回移動するだけで多くの印刷ドットを形成することができる。従って、圧力室列同士のずれ量を適宜設定することにより、高解像度の画像を高速で印刷することが可能になる。
【００１２】
また、請求項３のインクジェットヘッドは、前記アクチュエータユニットが、複数の前記圧力室に跨るように積層された圧電材料からなる複数の連続平板層を含んでおり、各連続平板層の一方側には複数の前記圧力室に共通の共通電極が配置されると共に、各連続平板層の他方側には各圧力室ごとに前記駆動電極が配置されており、前記連続平板層の前記共通電極と各駆動電極とによって挟まれた領域が前記活性部となっていることを特徴としている。
【００１３】
請求項３によると、共通電極と駆動電極とが重なる領域の大きさを変更するだけで容易に活性部の長さを変更することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態によるインクジェットヘッドの分解斜視図である。図１に示すように、本実施の形態による圧電式のインクジェットヘッド１は、ほぼ直方体の流路ユニット１０上にこれとほぼ同形状のアクチュエータユニット２０が積層され、アクチュエータユニット２０上に外部機器との接続のためのフレキシブルフラットケーブル４０が貼付されたものである。インクジェットヘッド１は、流路ユニット１０の下面側に開口したノズル５４（図２参照）から下向きにインクを吐出する。
【００１６】
図２は、流路ユニットの分解斜視図である。図２に示すように、流路ユニット１０は、ノズルプレート４３、マニホールドプレート１１、１２、スペーサプレート１３及びキャビティプレート１４の５枚の導電性のある薄板を接着にて重ねて接合して積層したものである。本実施の形態において、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。
【００１７】
ノズルプレート４３には、微小径を有するインク吐出用のノズル５４が、マトリクス状に多数穿設されている。さらに具体的にいうと、ノズルプレート４３内には、複数のノズル５４がノズルプレート４３の長手方向（長辺方向：矢印Ａ）に沿ってピッチＰで配列された複数のノズル列３６が形成されており、これら複数のノズル列３６は、ノズルプレート４３の長手方向に沿って互いに平行に、且つ、ノズルプレート４３の長手方向に等距離（距離Ｘ）ずつずれていくように配置されている。このようにノズル列３６が配置されることによって、多数のノズル５４が短辺と長辺とが直交していないほぼ平行四辺形の領域内に含まれるようになると共に、当該平行四辺形の短辺方向（矢印Ｂ）に沿った別の複数のノズル列３７が構成される。
【００１８】
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が穿設されている。各マニホールド室１２ａは、各ノズル列３７と平行に延在しこれよりも僅かにマニホールドプレート１２の長手方向にオフセットしたノズル列３７と同数の枝部と、各枝部の根元同士を連結する基部とからなる櫛刃形状を有している。
【００１９】
マニホールドプレート１２の下側にあるマニホールドプレート１１の上面には、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上向き開放するようにマニホールド室１１ａが凹設され、両マニホールド室１１ａ、１２ａが一体となって１つのマニホールド室を形成している。
【００２０】
また、キャビティプレート１４の平面図である図３にも示すように、キャビティプレート１４には、多数の細幅の圧力室１６がそれぞれの長手方向がキャビティプレート１４の長手方向に沿うようにマトリクス状に穿設されている。さらに具体的にいうと、キャビティプレート１４内には、複数の圧力室１６がキャビティプレート１４の長手方向（長辺方向：矢印Ａ）に沿ってピッチＰで配列された複数の圧力室列４２が形成されており、これら複数の圧力室列４２は、キャビティプレート１４の長手方向に沿って互いに平行に、且つ、キャビティプレート１４の長手方向に等距離（距離Ｘ）ずつずれていくように配置されている。このように圧力室列４２が配置されることによって、多数の圧力室１６が短辺と長辺とが直交していないほぼ平行四辺形の領域内に含まれるようになると共に、当該平行四辺形の短辺方向（矢印Ｂ）に沿った別の複数の圧力室列４３が構成される。本実施の形態において、圧力室１６の長さと幅との比はおよそ８である。
【００２１】
平面視でほぼ半円形に形成された各圧力室１６の先端（図３中の下側端部）は、スペーサプレート１３及びマニホールドプレート１１、１２にノズル５４と同じパターンで穿設された微小径の貫通孔１７、１７を介して、ノズルプレート４３に穿設されたノズル５４に連通している。一方、各圧力室１６の他端は、スペーサプレート１３のマニホールド室１２ａに対応した位置にノズル５４と同じパターンで穿設された貫通孔１８を介して、マニホールドプレート１１、１２におけるマニホールド室１１ａ、１２ａに連通している。
【００２２】
また、キャビティプレート１４及びスペーサプレート１３の対角位置には、左右両マニホールド室１２ａ、１２ａの基部にそれぞれ連通した一対の供給孔１９ａ、１９ｂが穿設されている。図２に示すように、最上層のキャビティプレート１４に穿設された供給孔１９ａ、１９ａの上面には、その上方のインクカートリッジ（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。
【００２３】
インクカートリッジから供給孔１９ａ、１９ｂを介して左右両マニホールド室１１ａ、１１ａ、１２ａ、１２ａ内に流入したインクは、各貫通孔１８を通って各圧力室１６内にそれぞれ分配されたのち、各圧力室１６内から貫通孔１７を通って、当該圧力室１６に対応するノズル５４に至る。
【００２４】
図４は、アクチュエータユニット２０の部分的な分解斜視図である。図４に示すように、アクチュエータユニット２０は、８枚の圧電セラミックスシート（以下単に「圧電シート」という）２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２３を積層した構造で、各圧電シートは全圧力室１６が構成する上記平行四辺形を被覆する大きさを有しており、その長さは流路ユニット１０よりもやや短い。下から２番目及び４番目の圧電シート２１ｂ、２１ｄの上面には、多数の個別電極２４が設けられている（図６及び図７参照）。これら個別電極２４は、流路ユニット１０の圧力室１６と同じパターンにマトリクス状に配列されている。そして、各個別電極２４は、アクチュエータユニット２０の長辺方向に延びた細幅形状を有している。各個別電極２４の電位は独立して制御可能となっている。
【００２５】
また、圧電シート２１ａの上面のほぼ全面及び後述する領域６１を除いた圧電シート２１ｃ、２１ｅの上面のほぼ全面には、共通電極２５が形成されている（図６及び図７参照）。従って、各個別電極２４の大部分は、平面視において共通電極２５とオーバーラップしている。共通電極２５は、常に一定の電位（グランド電位）に保たれている。その他の圧電シート２１ｆ、２１ｇ、２３の上面には、個別電極又は共通電極は設けられていない。なお、最上段の圧電シート２３は圧電セラミックス材料でなく、絶縁材料であってもよい。各シートの厚さは約３０μｍである。
【００２６】
圧電シート２１ｃ、２１ｅの上面であって、平面視で各個別電極２４の先端に対応した位置には、圧電シート２１ｃの部分拡大平面図である図５にも示すように、共通電極２５が形成されていない領域６１が設けられている。そして、各領域６１内には、個別電極２４の先端の半円形領域とほぼ同じ径のダミー個別電極２６が形成されている。また、圧電シート２１ｂ、２１ｄの上面のうち、平面視で共通電極２５の長手方向両端部近傍に対応する位置には、ダミー共通電極２７が形成されている。
【００２７】
図１及び図４に示すように、最上段の圧電シート２３の上面には、各個別電極２４の各々に対する表面電極３０と、共通電極２５の長手方向両端部近傍に対する表面電極３１とが設けられている。
【００２８】
さらに、最下段の圧電シート２１ａを除いた圧電シート２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２３には、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及びダミー個別電極２６とを互いに接続するためのスルーホール３２が各個別電極２４につき１つずつ穿設されている。同様に、最下段の圧電シート２１ａを除いた圧電シート２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２３には、表面電極３１と、共通電極２５の長手方向両端部近傍及びダミー共通電極２７とを互いに接続するための数個のスルーホール３３が穿設されている。スルーホール３２、３３内には導電性材料が充填されている。そして、各スルーホール３２内の導電性材料を介して、積層方向に重なった個別電極２４、ダミー個別電極２６及び表面電極３０がそれぞれ電気的に接続されている。同じく、各スルーホール３３内の導電性材料を介して、積層方向に重なった共通電極２５、ダミー共通電極２７及び表面電極３１が電気的に接続されている。
【００２９】
【００３０】
このような構成のプレート型のアクチュエータユニット２０における下面（圧力室１６と対面する面）全体には、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（図示せず）が貼着されている。また、アクチュエータユニット２０は、各個別電極２４が圧力室１６の各々に平面視で対応した位置に配置されるように、流路ユニット１０に接着及び固定されている（図６及び図７参照）。さらに、アクチュエータユニット２０の上側面には、フレキシブルフラットケーブル４０が重ねられることによって、フレキシブルフラットケーブル４０に形成された各種の配線パターンが、各表面電極３０、３１と電気的に接続されている。
【００３１】
なお、接着剤シート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アクチュエータユニット２０に塗布してから、流路ユニット１０に接着するようにしてもよい。
【００３２】
図６は、本実施の形態によるインクジェットヘッド１の圧力室の幅方向に沿った部分断面図である。図７は、本実施の形態によるインクジェットヘッド１の圧力室の長手方向に沿った部分断面図である。
【００３３】
図６および図７に示すように、本実施の形態において、流路ユニット１０とアクチュエータユニット２０は、各個別電極２４が圧力室１６の各々に平面視で対応した位置に配置されるように互いに組み付け固定されている。アクチュエータユニット２０内の４枚の圧電シート２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの共通電極２５と多数の個別電極２４とによって挟み込まれた領域は、公知のように両電極２４、２５が対向する方向に分極処理され、両電極間に分極方向と平行に電界を発生すると圧電効果により厚み方向すなわちシート積層方向に膨らむ又は引っ込むように湾曲する。つまり、この領域は、個別電極２４に電圧を印加することで変位する活性部となっている。活性部は、図６に示すように圧力室１６よりもやや幅が狭く、図７に示すように圧力室１６よりもやや短い。各圧電シート内に島状に形成されている。そして、４枚の圧電シートにそれぞれ形成された活性部は、対応するもの同士が平面視で互いに上下に連続するような位置に形成されている。従って、上下に連続した４つの活性部は、一まとまりの活性部群を形成している。なお、アクチュエータユニット２０は、活性部群間の不活性部において圧力室１６間に形成された隔壁上に固着されている。
【００３４】
本実施の形態のインクジェットヘッド１を製造するには、アクチュエータユニット２０及び流路ユニット１０をそれぞれ別々に作成した後、両者を接着剤シートで固定する。その後、フレキシブルフラットケーブル４０を介して全ての個別電極２４と共通電極２５との間に、通常の吐出動作時よりも高い電圧を印加する。すると、個別電極２４と共通電極２５との間に挟まれた圧電シート２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの部分が分極処理されて活性部となる。
【００３５】
次に、本実施の形態のインクジェットヘッド１におけるインク吐出動作について説明する。選択された活性部群に属する個別電極２４に吐出動作のための電圧を印加すると、個別電極２４と共通電極２５との間に分極方向と同方向の電界が発生して、当該活性部群に属する活性部は圧電効果によりキャビティプレート１４方向（下方）に突出するように伸長し、最下層にある圧電シート２１ａが活性部と対応する位置において下方に湾曲する。このようにして各個別電極２４に対応する圧力室１６の容積が縮小することにより、圧力室１６内のインクがノズル５４から液滴状に噴出して印字が行われる。その後、個別電極２４への電圧の印加を中止すると、４枚の圧電シート２１ｂ〜２１ｅの活性部が平板形状に戻る。
【００３６】
なお、インクの吐出動作を行うには、予め全ての個別電極２４に電圧を印加して全ての圧力室１６の容積を縮小させておき、インクの吐出動作をしようとする圧力室１６に対応する個別電極２４の電圧を解除して圧力室１６の容積を拡大し、その後、再びその個別電極２４に電圧を印加して圧力室１６の容積を縮小し、インクに吐出圧力を加えるように構成する、いわゆる「引き打ち」をしてもよい。
【００３７】
上述のように、本実施の形態のインクジェットヘッド１は、複数の圧力室１６がその長手方向に沿って配列された圧力室列４２が、流路ユニット１０の長手方向に沿って配置されたものである。そのため、インクジェットヘッド１の長尺化によりアクチュエータユニット２０の寸法精度が悪化し、すべての圧力室１６と活性部とを正確に位置合わせしづらくなって圧力室１６と活性部との位置ずれ量が大きくなるとしても、その位置ずれは主に圧力室１６の長手方向に生じるものとなる。従って、先に説明したように、位置ずれが主に圧力室１６の幅方向に生じる場合に比べて、吐出性能への影響が少なくなる。よって、インクジェットヘッド１の長さと吐出性能の均一性との関連性が小さくなって、長尺化された高速印刷が可能なインクジェットヘッド１を製造しても、インクジェットヘッド１の吐出性能の均一性を保つことができるようになる。
【００３８】
また、本実施の形態のインクジェットヘッド１においては、複数の圧力室列４２が互いに平行であって流路ユニット１０の長手方向に互いにずれるように配置されているため、インクジェットヘッドがその幅方向に１回移動するだけで多くの印刷ドットを形成することができる。従って、圧力室列４２同士のずれ量を適宜設定することにより、高解像度の画像を高速で印刷することが可能になる。
【００３９】
また、本実施の形態のインクジェットヘッド１では、上述のように、アクチュエータユニット２０と流路ユニット１０との間に、全ての圧力室１６を覆うように接着剤シートを介在させることにより、接着剤シートがインクを浸透させない被膜の役割を果たすと共に、アクチュエータユニット２０と流路ユニット１０とを強固に固定する。また、複数の圧力室１６に跨るように８枚の圧電シート２１ａ、…を積層してアクチュエータユニット２０を構成しているから、圧力室１６に対する変位量を圧電シートの積層数によって容易に変更することができると共に、各圧電シートに電極を印刷等で形成して積層することで、アクチュエータユニット２０を容易に製作することができる。さらに、個別電極２４と共通電極２５とが重なる領域の大きさを変更することで、容易に活性部の長さを変更することができる。
【００４０】
以上、本発明の好適な一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の実施の形態ではアクチュエータユニットが電極の印刷された圧電シートを積層したものであるが、アクチュエータユニットはこのようなものに限られるものではなく、圧力室の容積が変更されるように変形する活性部を有するものであれば圧電式以外のどのようなものでもよい。また、上述の実施の形態では、アクチュエータユニット内の一部の圧電シートだけに活性部を設けているが、積層された圧電シートのすべてに活性部が設けられていてもよい。
【００４１】
また、上述の実施の形態では活性部の長さを圧力室よりも短くしているが、活性部の長さを圧力室よりも長くしてもよい。このようにした場合、長手方向について圧力室が活性部に含まれることになって、活性部の長手方向の位置ずれはほとんど吐出性能に影響を与えなくなるので、本発明のような構成をとることがさらに有効となる。
【００４２】
【００４３】
また、圧力室や活性部などの形状、圧電シートなどの積層数、圧力室の配列方向などは、適宜変更してよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によると、圧力室がその長手方向に沿って配列されることによって形成された圧力室列が流路ユニットの長手方向に沿って配置されているために、ヘッドの長尺化によりアクチュエータユニットの寸法精度が悪化し、すべての圧力室と活性部とを正確に位置合わせしづらくなって圧力室と活性部との位置ずれ量が大きくなるとしても、その位置ずれは主に圧力室の長手方向に生じるものとなる。従って、従来のように位置ずれが主に圧力室の幅方向に生じる場合に比べて、吐出性能への影響が少なくなる。そのため、ヘッドの長さと吐出性能の均一性との関連性が小さくなって、長尺化された高速印刷が可能なインクジェットヘッドを製造しても、インクジェットヘッドの吐出性能の均一性を保つことができる。
【００４５】
請求項２によると、互いに平行であって流路ユニットの長手方向に互いにずれるように複数の圧力室列が配置されているため、インクジェットヘッドがその幅方向に１回移動するだけで多くの印刷ドットを形成することができる。従って、圧力室列同士のずれ量を適宜設定することにより、高解像度の画像を高速で印刷することが可能になる。
【００４６】
請求項３によると、共通電極と駆動電極とが重なる領域の大きさを変更するだけで容易に活性部の長さを変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態によるインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図２】 図１に示すインクジェットヘッドを構成する流路ユニットの分解斜視図である。
【図３】 図２に示す流路ユニットを構成するキャビティプレートの平面図である。
【図４】 図１に示すインクジェットヘッドを構成するアクチュエータユニットの部分的な分解斜視図である。
【図５】 図４に示すアクチュエータユニットに含まれる圧電シートの上面に形成された共通電極の部分拡大図である。
【図６】 図１に示すインクジェットヘッドの幅方向に沿った部分断面図である。
【図７】 図１に示すインクジェットヘッドの長手方向に沿った部分断面図である。
【図８】 インクジェットヘッドの圧力室と活性部との位置関係を描いた模式的な平面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットヘッド
１０ 流路ユニット
１４ キャビティプレート
１６ 圧力室
２０ アクチュエータユニット
２１ａ〜２１ｇ、２３ 圧電シート
２４ 個別電極
２５ 共通電極
３６、３７ ノズル列
４０ フレキシブルフラットケーブル
４２、４３ 圧力室列
５４ ノズル

Claims (3)

1. 全体がほぼ直方体であって、一端が吐出ノズルに他端がインク供給源にそれぞれ接続され且つその両端を結ぶ長さがその両端を結ぶ方向と直交する方向の長さよりも大きい複数の圧力室を有しており、前記複数の圧力室が直方体を形成する六面のうちの一の平面上にその平面に沿って相互に隣接配置された流路ユニットと、
   各圧力室の容積を変化させる複数の活性部を有し且つ複数の前記圧力室に対向して配置されたアクチュエータユニットとを備え、
   前記活性部の変形により対応する前記圧力室の容積を変化させて前記吐出ノズルからインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、
   前記複数の圧力室は、その長手方向に沿って配列された圧力室列を複数形成しており、複数の前記圧力室列は、それぞれ前記流路ユニットの前記一の平面の長手方向に沿って配置されていると共に、複数の前記圧力室列同士が、前記一の平面に平行で前記長手方向と交差する方向に隣接しており、
   前記流路ユニットには、前記交差する方向に延在した複数のインク通路が形成されており、各インク通路は、当該インク通路に沿う複数の前記圧力室の前記他端に連通しており、
   前記一の平面に直交する方向から見たときに、前記圧力室の両端を結ぶ直線上において、前記圧力室の範囲が前記インク通路の範囲を含んでおり、
   各活性部は、前記一の平面に直交する方向に関して前記圧力室と対向しており且つ前記圧力室の長手方向に細長い駆動電極を有しており、前記駆動電極が前記圧力室の前記他端を越えて延在することで、前記駆動電極の一端が前記流路ユニットの長手方向に隣接する他の前記圧力室との間にある桁部と対向しており、
   前記アクチュエータユニットには、フレキシブルフラットケーブルに形成された配線パターンと電気的に接続される端子であり且つ前記一の平面と直交する方向に関して前記桁部と対向する領域の表面に形成された表面電極と、前記表面電極と前記駆動電極との間に穿設されたスルーホールと、前記スルーホール内に充填されて前記表面電極と前記駆動電極とを電気的に接続する導電性材料とが形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 複数の前記圧力室列が、互いに平行であって前記流路ユニットの長手方向に互いにずれるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記アクチュエータユニットが、複数の前記圧力室に跨るように積層された圧電材料からなる複数の連続平板層を含んでおり、
   各連続平板層の一方側には複数の前記圧力室に共通の共通電極が配置されると共に、各連続平板層の他方側には各圧力室ごとに前記駆動電極が配置されており、
   前記連続平板層の前記共通電極と各駆動電極とによって挟まれた領域が前記活性部となっていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。

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