JP4274084B2 - Inkjet head - Google Patents
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Description
本発明は、インクを吐出するノズル孔を備えたインクジェットヘッドに関する。 The present invention relates to an ink jet head having nozzle holes for ejecting ink.
インクジェットヘッドは、インクジェットプリンタ等において、インクタンクから供給されたインクを、共通インク室を介して複数の圧力室に分配し、各圧力室に選択的にパルス状の圧力を付与することにより当該圧力室に連通しているノズルからインクを吐出するものである。圧力室に選択的に圧力を付与するための一つの手段として、圧電性のセラミックからなる複数の圧電シートが積層されたアクチュエータが用いられることがある。アクチュエータが駆動されると、当該アクチュエータに対応する圧力室に圧力が発生する。圧力室に発生した圧力により、圧力室内のインクがノズルから吐出される。このとき、圧力室で発生した圧力の一部が共通インク室に伝播する。共通インク室に伝播した圧力は、これに連通している他の圧力室にさらに伝播してこれに連通するノズルからのインク吐出特性を乱すことがある。 An ink jet head distributes ink supplied from an ink tank to a plurality of pressure chambers via a common ink chamber in an ink jet printer or the like, and selectively applies a pulsed pressure to each pressure chamber. Ink is ejected from nozzles communicating with the chamber. As one means for selectively applying pressure to the pressure chamber, an actuator in which a plurality of piezoelectric sheets made of piezoelectric ceramic are laminated may be used. When the actuator is driven, pressure is generated in the pressure chamber corresponding to the actuator. Ink in the pressure chamber is ejected from the nozzle by the pressure generated in the pressure chamber. At this time, part of the pressure generated in the pressure chamber propagates to the common ink chamber. The pressure propagated to the common ink chamber may further propagate to other pressure chambers communicating with the common ink chamber and disturb the ink ejection characteristics from the nozzle communicating therewith.
そこで、インクジェットヘッドにおいて、共通インク室(インク貯溜室)に隣接するように形成されたダンパー室を備える技術が知られている(特許文献1参照)。これによると、圧力室から共通インク室に伝播した圧力がダンパー室により減衰されるため、不要な圧力が他の圧力室に伝播しにくくなる。 Therefore, a technique is known that includes a damper chamber formed adjacent to a common ink chamber (ink storage chamber) in an inkjet head (see Patent Document 1). According to this, since the pressure propagated from the pressure chamber to the common ink chamber is attenuated by the damper chamber, it is difficult for unnecessary pressure to propagate to other pressure chambers.
上述した技術においては、ダンパー室と共通インク室との対向面積が大きいほど共通インク室内に伝播した圧力を効率よく減衰させることができる。しかしながら、インクジェットプリンタにおいては、高速印字、画像品質向上の要望に基づいてインクジェットヘッドの小型化やノズル及び圧力室の高密度化が進んでいるため、ダンパー室と共通インク室との対向面積を十分に確保することが困難となっている。 In the above-described technique, the larger the facing area between the damper chamber and the common ink chamber, the more efficiently the pressure propagated into the common ink chamber can be attenuated. However, in inkjet printers, due to the demand for high-speed printing and improved image quality, the size of the inkjet head and the density of nozzles and pressure chambers are increasing, so there is sufficient space between the damper chamber and the common ink chamber. It has become difficult to ensure.
本発明の主たる目的は、ダンパー室と共通インク室との対向面積を大きくすることができるインクジェットヘッドを提供することである。 A main object of the present invention is to provide an ink jet head capable of increasing the facing area between a damper chamber and a common ink chamber.
本発明のインクジェットヘッドは、複数のシート材が積層された積層構造体であって、一端がノズルに連通していると共に平面に沿って形成された複数の圧力室、複数の前記圧力室に連通していると共に前記平面に平行な一方向に延在している共通インク室、前記共通インク室における前記平面に平行な第1の内壁面の少なくとも一部を構成する第1の薄膜部、前記第1の薄膜部を介して前記共通インク室と隣接する第1のダンパー室、及び、前記圧力室の他端と前記共通インク室と連通している複数の連通通路を含んでいる流路ユニットと、それぞれが対応する前記圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与する複数のアクチュエータとを備えている。そして、前記共通インク室は、前記第1の内壁面と交差する第2の内壁面から外側に向かって突出しており、且つ、前記一方向に沿って千鳥状に配列された複数の突出部を有している。さらに、前記複数の圧力室が、前記一方向に沿って千鳥状にマトリクス配置されて複数の圧力室列を形成しており、前記圧力室列が、前記シート材の積層方向に関して前記共通インク室と対向している。 An inkjet head according to the present invention is a laminated structure in which a plurality of sheet materials are laminated, one end of which is communicated with a nozzle and a plurality of pressure chambers formed along a plane, and communicated with the plurality of pressure chambers. A common ink chamber extending in one direction parallel to the plane, a first thin film portion constituting at least a part of a first inner wall surface parallel to the plane in the common ink chamber, A flow path unit including a first damper chamber adjacent to the common ink chamber via a first thin film portion, and a plurality of communication passages communicating with the other end of the pressure chamber and the common ink chamber And a plurality of actuators that impart ejection energy to the ink in the corresponding pressure chamber. The common ink chamber protrudes outward from the second inner wall surface intersecting the first inner wall surface , and includes a plurality of protruding portions arranged in a staggered manner along the one direction. Have. Further, the plurality of pressure chambers are arranged in a staggered matrix along the one direction to form a plurality of pressure chamber rows, and the pressure chamber rows are arranged in the common ink chamber with respect to the stacking direction of the sheet material. Is facing .
本発明によると、共通インク室と圧力室とが外側に突出した突出部において連通通路を介して連通するため、第1のダンパー室と共通インク室との対向面積を大きくすることができる。これにより共通インク室内に発生した不要な圧力を第1のダンパー室で効率よく減衰させることができる。さらに、複数の圧力室が、一方向に沿って千鳥状にマトリクス配置されているため、圧力室やノズルを効率よく配置することができる。 According to the present invention, since the common ink chamber and the pressure chamber communicate with each other through the communication path at the protruding portion protruding outward, the facing area between the first damper chamber and the common ink chamber can be increased. Thus, unnecessary pressure generated in the common ink chamber can be efficiently attenuated in the first damper chamber. Furthermore, since the plurality of pressure chambers are arranged in a staggered matrix along one direction, the pressure chambers and nozzles can be efficiently arranged.
本発明においては、前記第2の内壁面が前記第1の内壁面との間で互いに共有する交線を形成し、前記突出部が、前記第2の内壁面における前記第1の内壁面に連続した領域から外側に向かって突出していることが好ましい。これによると、共通インク室内に滞留した空気が突出部に移動しやすくなるため、滞留した空気を圧力室及びノズルを介して効率よく排出することができる。 In the present invention, the second inner wall surface forms an intersection line shared with the first inner wall surface, and the protruding portion is formed on the first inner wall surface of the second inner wall surface. It is preferable to protrude outward from the continuous region. According to this, since the air staying in the common ink chamber is easily moved to the protrusion, the staying air can be efficiently discharged through the pressure chamber and the nozzle.
さらに、本発明においては、前記共通インク室が、前記第1の内壁面を有する第1のシート材及び当該第1のシート材に隣接し前記第2の内壁面の一部を構成する第2のシート材を加えた複数のシート材が積層して構成されており、前記突出部が少なくとも前記第2のシート材に形成されていることが好ましい。これによると、流路ユニットの剛性を損なうことがない。また、簡単な構成で突出部を形成することができる。 Furthermore, in the present invention, the common ink chamber is a first sheet material having the first inner wall surface and a second sheet that is adjacent to the first sheet material and forms a part of the second inner wall surface. of the sheet material a plurality of sheet material added is constituted by laminating, it is preferable that the protruding portion is formed on at least the second sheet material. According to this, the rigidity of the flow path unit is not impaired. Further, the projecting portion can be formed with a simple configuration.
別の観点において、本発明のインクジェットヘッドは、複数のシート材が積層された積層構造体であって、一端がノズルに連通していると共に平面に沿って形成された複数の圧力室、複数の前記圧力室に連通していると共に前記平面に平行な一方向に延在している共通インク室、前記共通インク室における前記平面に平行な第1の内壁面の少なくとも一部を構成する第1の薄膜部、前記第1の薄膜部を介して前記共通インク室と隣接する第1のダンパー室、及び、前記圧力室の他端と前記共通インク室と連通している複数の連通通路を含んでいる流路ユニットと、それぞれが対応する前記圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与する複数のアクチュエータとを備えている。そして、前記共通インク室が、前記第1の内壁面と交差する第2の内壁面から外側に向かって突出しており、且つ、前記一方向に沿って千鳥状に配列された複数の突出部を有している。さらに、前記連通通路の一端が前記突出部において前記共通インク室と連通している。加えて、前記突出部が、前記第2の内壁面における前記第1の内壁面側の端部から反対側の端部に亘って形成されており、前記複数の圧力室が、前記一方向に沿って千鳥状にマトリクス配置されて複数の圧力室列を形成しており、前記圧力室列が、前記シート材の積層方向に関して前記共通インク室と対向している。 In another aspect, the inkjet head of the present invention is a laminated structure in which a plurality of sheet materials are laminated, and has a plurality of pressure chambers, one end communicating with a nozzle and formed along a plane, a plurality of pressure chambers. A common ink chamber that communicates with the pressure chamber and extends in one direction parallel to the plane, and a first that forms at least a part of a first inner wall surface parallel to the plane in the common ink chamber. A first damper chamber adjacent to the common ink chamber via the first thin film portion, and a plurality of communication passages communicating with the other end of the pressure chamber and the common ink chamber. And a plurality of actuators for applying ejection energy to the ink in the corresponding pressure chamber. The common ink chamber protrudes outward from the second inner wall surface intersecting with the first inner wall surface, and a plurality of protruding portions arranged in a staggered manner along the one direction. Have. Furthermore, one end of the communication passage communicates with the common ink chamber at the protruding portion. In addition, the projecting portion is formed from the end portion on the first inner wall surface side to the opposite end portion of the second inner wall surface, and the plurality of pressure chambers are arranged in the one direction. A plurality of pressure chamber rows are formed in a staggered matrix along the plurality of pressure chamber rows, and the pressure chamber rows face the common ink chamber in the stacking direction of the sheet material .
本発明によると、共通インク室と圧力室とが外側に突出した突出部において連通通路を介して連通するため、第1のダンパー室と共通インク室との対向面積を大きくすることができる。これにより共通インク室内に発生した不要な圧力を第1のダンパー室で効率よく減衰させることができる。また、共通インク室の容積を大きくすることができるため、共通インク室内のインクを効率よく流すことができる。さらに、複数の圧力室が、一方向に沿って千鳥状にマトリクス配置されているため、圧力室やノズルを効率よく配置することができる。 According to the present invention, since the common ink chamber and the pressure chamber communicate with each other through the communication path at the protruding portion protruding outward, the facing area between the first damper chamber and the common ink chamber can be increased. Thus, unnecessary pressure generated in the common ink chamber can be efficiently attenuated in the first damper chamber. Further, since the volume of the common ink chamber can be increased, ink in the common ink chamber can be efficiently flowed. Furthermore, since the plurality of pressure chambers are arranged in a staggered matrix along one direction, the pressure chambers and nozzles can be efficiently arranged.
本発明においては、前記一方向に直交する前記共通インク室の断面が矩形状を有していることが好ましい。これによると、共通インク室を容易に形成することができるため、インクジェットヘッドの製造コストを低減することができる。 In the present invention, it is preferable that a cross section of the common ink chamber orthogonal to the one direction has a rectangular shape. According to this, since the common ink chamber can be easily formed, the manufacturing cost of the inkjet head can be reduced.
また、本発明においては、前記突出部と前記連通通路との境界にある連通口が、前記平面と平行であることが好ましい。これによると、共通インク室内に滞留した空気を、圧力室及びノズルを介してより効率よく排出することができる。 Moreover, in this invention, it is preferable that the communicating port in the boundary of the said protrusion part and the said communicating path is parallel to the said plane. According to this, the air staying in the common ink chamber can be discharged more efficiently through the pressure chamber and the nozzle.
さらに、本発明においては、前記共通インク室の平面視において、前記突出部の内壁面が弧を描くように湾曲していることが好ましい。これによると、突出部におけるインクの流れをスムーズにすることができる。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the inner wall surface of the protruding portion is curved so as to draw an arc in a plan view of the common ink chamber. According to this, the flow of ink in the protrusion can be made smooth.
加えて、本発明においては、前記流路ユニットが、前記共通インク室における前記第1の内壁面と対向する第3の内壁面を有しており、当該第3の内壁面の少なくとも一部を構成する第2の薄膜部、及び前記第2の薄膜部を介して前記共通インク室と隣接する第2のダンパー室をさらに含んでいることが好ましい。これによると、共通インク室内に発生した不要な圧力をより一層効率よく減衰させることができる。また、本発明においては、前記連通通路は、前記突出部における前記共通インク室から最も離れた位置において互いの内壁面が一致するように連通していてもよいし、前記圧力室の他端は、前記連通流路を構成する絞りの一端と連通しており、前記絞りは、隣接する他の前記圧力室と対向していると共に、前記圧力室と前記積層方向に関する異なる位置で前記平面と平行に延在していてもよい。さらに、前記圧力室は、前記共通インク室における幅方向の一方の内壁面から突出している前記突出部に前記絞りを介して連通していると共に、他方の内壁面の外側に配置されている前記ノズルに連通していてもよい。インクジェットヘッドは、ラインタイプであってもよい。 In addition, in the present invention, the flow path unit has a third inner wall surface facing the first inner wall surface in the common ink chamber, and at least a part of the third inner wall surface is formed. It is preferable to further include a second thin film portion to be configured and a second damper chamber adjacent to the common ink chamber via the second thin film portion. According to this, unnecessary pressure generated in the common ink chamber can be attenuated more efficiently. In the present invention, the communication path may be communicated so that the inner wall surfaces thereof coincide with each other at a position farthest from the common ink chamber in the protruding portion, and the other end of the pressure chamber may be , Communicating with one end of a throttle constituting the communication channel, the throttle facing the other pressure chamber adjacent thereto, and parallel to the plane at different positions with respect to the pressure chamber and the stacking direction. It may extend to. Further, the pressure chamber communicates with the protruding portion protruding from one inner wall surface in the width direction of the common ink chamber through the diaphragm, and is disposed outside the other inner wall surface. It may communicate with the nozzle. The inkjet head may be a line type.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。図2は、図1のII−II線における断面図であり、インクジェットヘッドを構成するホルダにヘッド本体が組み付けられた状態を示している。図3は、図2に示すヘッド本体に補強板が接着された状態を示す斜視図である。インクジェットヘッド1は、シリアル式のインクジェットプリンタ(図示略)に用いられて、副走査方向に平行に搬送されてきた用紙に対してマゼンタ、イエロー、シアン及びブラックの4色のインクを吐出して記録するものである。図1及び図2に示すようにインクジェットヘッド1は、4色のインクをそれぞれ貯溜する4つのインク室3が形成されたインクタンク71と、このインクタンク71の下方に配置されたヘッド本体70と、ヘッド本体70に貼り付けられた信号伝送基板となるフレキシブルプリント基板(FPC)50とを備えている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an external perspective view of the ink jet head according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 and shows a state in which the head main body is assembled to a holder constituting the inkjet head. FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a reinforcing plate is bonded to the head body shown in FIG. The ink-
インクタンク71の内部には、4つのインク室3が主走査方向に並んで形成されており、図2中左方のインク室3からマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクが順に貯溜されている。これら4つのインク室3は、対応するインクカートリッジ(図示せず)がチューブ40(図1参照)によってそれぞれ接続されており、インクカートリッジからインク室3に各色のインクが供給されるようになっている。また、図2及び図3に示すようにインクタンク71が、平面矩形形状の補強板41に組み付けられている。この補強板41は、略直方体形状を有するホルダ72に紫外線型硬化剤43で固着されている。さらに、この補強板41には図3に示すように、平面形状が長方形形状の開口部42が形成されており、この開口部42内に後述のアクチュエータユニット(圧電アクチュエータ)21を配置するようにしてヘッド本体70が接着固定されている。インクタンク71の下端部には、4つのインク室3にそれぞれ連通する4つのインク導出口3aが形成されている。一方、補強板41には、図3に示すように、4つのインク導出口3aとそれぞれ連なる平面形状が楕円形状の4つの貫通孔41aが形成されている。
Inside the
ヘッド本体70は、それぞれの色ごとに複数のインク流路が形成された流路ユニット4と、流路ユニット4の上面にエポキシ系の熱硬化性接着剤によって接着されたアクチュエータユニット21とを含んでいる。流路ユニット4及びアクチュエータユニット21は、複数の薄板を積層して互いに接着させた構成であり、これら流路ユニット4及びアクチュエータユニット21はインクタンク71の下方に配置されている。流路ユニット4の上面には、平面形状が楕円形状の4つのインク供給口4a(図4参照)が形成されている。また、図3に示すように補強板41には、補強板41に形成された貫通孔41aと流路ユニット4に形成されたインク供給口4aとがそれぞれ連なるようにして流路ユニット4が接着されている。この構成により、インクタンク71内の4種類のインクが、インクタンク71に形成された4つのインク導出口3a及び補強板41に形成された4つの貫通孔41aを通ってそれぞれに対応する流路ユニット4の4つのインク供給口4aから流路ユニット4内に供給されている。
The head
また、ヘッド本体70は、流路ユニット4のインク吐出面70aを外部に露出する状態で、補強板41がホルダ72の下面に形成された段付き状の開口部72aに装着されており、ホルダ72と流路ユニット4との間はシール剤73により封止されている。また、ヘッド本体70の底面は微小径を有する多数のノズル8(図6参照)が配列されたインク吐出面70aとなっている。また、アクチュエータユニット21の上面には、FPC50が熱硬化性接着剤56(図8参照)によって固着され、主走査方向の一方に引き出されるとともに、屈曲しながら上方に引き出されている。さらに、このFPC50の上面には、FPC50及びアクチュエータユニット21を保護する保護プレート44が貼付されている。この保護プレート44は、アクチュエータユニット21に生じる温度分布を均一化し、インクの吐出特性をそろえる働きをしている。
The
アクチュエータユニット21に固着されたFPC50は、スポンジなどの弾性部材74を介してインクタンク71の側面に沿うように引き出され、このFPC50上にドライバIC75が設置されている。FPC50は、ドライバIC75から出力された駆動信号をヘッド本体70のアクチュエータユニット21(後に詳述)に伝達するように、電気的に接続されている。
The
図2において、ホルダ72のドライバIC75に対向する側壁には、ドライバIC75の熱を外部に放散する為の開口部72bが形成されている。さらに、ドライバIC75とホルダ72の開口部72bとの間には、略直方体形状のアルミ板からなるヒートシンク76がドライバIC75に密着するように配置されている。これらヒートシンク76及び開口部72bにより、ドライバIC75で発生した熱を効率的に散逸させることができる。また、開口部72b内には、ホルダ72の側壁とヒートシンク76の隙間を埋めるためのシール剤77が配置されており、インクジェットヘッド1の本体にゴミやインクが侵入することを防いでいる。
In FIG. 2, an
図4は、ヘッド本体70の平面図である。図4に示すように、ヘッド本体70は流路ユニット4の一方向(副走査方向)に延在した矩形平面形状を有している。図4において、流路ユニット4内には、流路ユニット4の長手方向に沿って互いに平行に延在された4つのマニホールド流路5が形成されている。これらマニホールド流路5には、流路ユニット4の4つのインク供給口4aを通じてインクタンク71のインク室3からそれぞれインクが供給される。本実施の形態では、図4中上方に示すマニホールド流路5から下方に向かって順にマゼンタ、イエロー、シアン及びブラックに対応するマニホールド流路5M、5Y、5C、5Kが形成されている。さらに、後述するように、各マニホールド流路5M、5Y、5C、5Kは、2本の副マニホールド5aに分岐している(図5参照)。また、流路ユニット4の上面であって4つのインク供給口4aを覆う位置には、フィルタ部材45が配置されている。フィルタ部材45は、各インク供給口4aと重なる位置に複数の微小孔が形成されたフィルタ45aを有している。こうして、インクタンク71から流路ユニット4内に供給されるインク内のゴミなどがフィルタ部材45のフィルタ45aによって捕獲される。
FIG. 4 is a plan view of the
流路ユニット4の上面には、平面形状が長方形形状のアクチュエータユニット21が、インク供給口4aを避けたほぼ中央部分に接着されている。アクチュエータユニット21と流路ユニット4との接着領域と対応する流路ユニット4の下面は、多数のノズル8(図6参照)が配列されたインク吐出領域となっている。アクチュエータユニット21に対向する流路ユニット4の接着領域には、マトリクス状に配列された多数の圧力室10(図6参照)及び空隙60(図5参照)が形成されている。言い換えると、アクチュエータユニット21はすべての圧力室10及び空隙60に跨る寸法を有している。
On the upper surface of the
図5は、図4内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。流路ユニット4には、複数の圧力室10がマニホールド流路5(副マニホールド5a)と平行に配列された16本の圧力室列11と、多数の空隙60が圧力室列11と平行に配列された4本の空隙列61とが形成されている。16本の圧力室列11は、隣接して形成された4本の空隙列61の集団によって、12本の集団と4本の集団とに隔てられている。図5に示すように、圧力室10及び空隙60は平面形状及びサイズが同じである。多数の圧力室10及び空隙60は、両者を区別のないものと考えたときに、流路ユニット4において1つの配列パターンが形成されるように規則的に配列されている。
FIG. 5 is an enlarged view of a region surrounded by a one-dot chain line drawn in FIG. In the
マニホールド流路5M、5Y、5C、5Kはそれぞれ圧力室列11と平行に延在している2本の副マニホールド5aに分岐している。副マニホールド5aは、平面視における幅方向の両内壁面5b、5cから外側に向かって突出していると共に、延在方向に沿って千鳥状に配列されている多数の突出部80を備えている。後述するように、各突出部80は1つの圧力室10に対応しており、突出部80と圧力室10とがアパーチャ13及び連通孔68を介して連通している。また、流路ユニット4の平面視において、突出部80の内壁面が弧を描くように湾曲している。本実施の形態では、図6に示すように、連通孔68と突出部80とは、副マニホールド5aから一番離れた位置でそれぞれの内壁面が一致するように配設されている。また、突出部80が曲面状内壁面を有していることより、例えば、気泡が副マニホールド5a中に流入するようなことがあっても、突出部80のような凹部に入り込みやすい気泡は、容易に連通孔68を介して外部に排出される。
The
流路ユニット4に形成された圧力室10は、角部にアールが施された略菱形の平面形状を有しており、その長い方の対角線は流路ユニット4の幅方向(主走査方向)に平行である。各圧力室10の一端はノズル8に連通しており、他端はアパーチャ13を介して副マニホールド5aに連通している。これにより、各副マニホールド5aには、ノズル8に連通して圧力室10毎に形成された多数の個別インク流路7(図6参照)が接続されている。図5には、図面を分かりやすくするために流路ユニット4内にあって破線で描くべき圧力室10、空隙60、アパーチャ13及びノズル8等を実線で描いている。
The
図6は、個別インク流路7を示す断面図であり、図5に示すVI−VI線に沿った断面図である。図7は、図6に示すVII−VII線に沿って副マニホールド5aの延在方向に切断した断面図である。図6から分かるように、各ノズル8は、圧力室10、アパーチャ(すなわち絞り)13及び連通孔68(アパーチャ13及び連通孔68で連通通路を構成)を介して副マニホールド5aと連通している。副マニホールド5aは矩形断面形状を有していると共に、突出部80を有している。すなわち、副マニホールド5aは、流路ユニット4とアクチュエータユニット21との接着面(平面)4bに平行に配設された一対の内壁面(第1の内壁面)5bと、この内壁面5bと交差する一対の内壁面(第2の内壁面)5cとを有している。なお、本実施の形態では、内壁面5cは、流路ユニット4の厚さ方向に沿って配設されている。さらに、突出部80は、内壁面5cにおける、内壁面5bに連続した領域から外側に内かって突出している。そのため、突出部80は、副マニホールド5aにおいて、重力方向最上部の側壁(内壁面5c)からほぼ水平方向に突出するように形成されている。そして、突出部80は、アクチュエータユニット21側に形成されている連通口69を介して連通孔68と連通している。連通孔68はさらにアパーチャ13に連通している。連通口69は、流路ユニット4の接着面4bと平行になるように形成されている。そして、副マニホールド5aの突出部80の連通口69から連通孔68、アパーチャ13、及び圧力室10を経てノズル8に至る1つの流路が構成されている。このようにして、ヘッド本体70には、個別インク流路7が圧力室10ごとに形成されている。
6 is a cross-sectional view showing the individual
また、副マニホールド5aの内壁面5bの一部を構成する上部薄膜部(第1の薄膜部)81aを介して副マニホールド5aに隣接するように上部ダンパー室(第1のダンパー室)81が形成されている。図7に示すように、上部ダンパー室81は副マニホールド5aに沿って一方向に延在している。また、上部ダンパー室81の幅方向の両側には連通孔68が千鳥状に配列されている。なお、本実施の形態では、上部薄膜部81aにより形成される上部ダンパー室81と、連通孔68とが連通してしまうことを防ぐために、両者問は所定の間隙を介する必要がある。そのため、連通孔68の配設位置に対応して、一部が上部薄膜部81aの幅を狭くするように突出している。その分、上部ダンパー室81が狭くなっている。もちろん、要求される個別インク流路7の配設密度との兼ね合いではあるが、より大きなダンパー効果を得るという観点からは、上部ダンパー室81を副マニホールド5aの平面視と同程度の面積とすることが有効である。この場合、例えば、突出部80の突出量を本実施の形態よりも大きくすればよい。さらに、上部薄膜部81aに対向する内壁面(第3の内壁面)の一部を構成する下部薄膜部(第2の薄膜部)82aを介して副マニホールド5aに隣接するように下部ダンパー室(第2のダンパー室)82が形成されている。下部ダンパー室82も上部ダンパー室81と同じように、副マニホールド5aに沿って一方向に延在している。また、下部ダンパー室82は、平面視において、副マニホールド5aと相似形状でほぼ同じ面積に形成されている。したがって、上部ダンパー室81及び下部ダンパー室82は、副マニホールド5aを挟んで互いに対向するように配置されている。
Further, an upper damper chamber (first damper chamber) 81 is formed so as to be adjacent to the
ヘッド本体70は、図6に示すように、上から、アクチュエータユニット21、キャビティプレート22、ベースプレート23、アパーチャプレート24、サプライプレート25、上部ダンパープレート(第1のプレート)66、マニホールドプレート(第2のプレート)26、27〜29、下部ダンパープレート67、及びノズルプレート30の合計12枚のシート材が積層された積層構造を有している。これらのうち、アクチュエータユニット21を除いた11枚のプレートから流路ユニット4が構成されている。
As shown in FIG. 6, the head
アクチュエータユニット21は、後で詳述するように、4枚の圧電シート31〜34(図8参照)の積層体である。そのうちの最上層だけが電界印加時に活性部となる部分を有する層(以下、単に「活性部を有する層」というように記する)とされ、残り3層が活性部を有しない非活性層とされたものである。キャビティプレート22は、圧力室10及び空隙60を構成する菱形の孔が、アクチュエータユニット21の貼付範囲(接着領域)内に多数設けられた金属プレートである。ベースプレート23は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、圧力室10とアパーチャ13との連絡孔及び圧力室10からノズル8への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。
The
アパーチャプレート24は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、アパーチャ13となる孔のほかに圧力室10からノズル8への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート25は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、アパーチャ13と連通する連通孔68の一部となる孔及び圧力室10からノズル8への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。
The
上部ダンパープレート66は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、アパーチャ13と連通する連通孔68の一部となる孔、圧力室10からノズル8への連絡孔、及び上部ダンパー室81の一部となる凹部がそれぞれ設けられた金属プレートである。つまり、サプライプレート25、及び上部ダンパープレート66の孔により連通孔68が形成される。また、上部ダンパー室81の一部となる凹部の底部は上部薄膜部81aとなる。
The
マニホールドプレート26〜29は、副マニホールド5aの一部となる孔と、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、圧力室10からノズル8への連絡孔とが設けられた金属プレートである。なお、マニホールドプレート26の副マニホールド5aの一部となる孔には、突出部80となる部分が含まれている。ノズルプレート30は、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、ノズル8がそれぞれ設けられた金属プレートである。下部ダンパープレート67は、下部ダンパー室82の一部となる凹部がそれぞれ設けられた金属プレートである。下部ダンパー室82となる凹部の底部は下部薄膜部82aとなる。
The
これら12枚のシート21〜30、66、67は、図6に示すような個別インク流路7が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この個別インク流路7は、副マニホールド5aから連通孔68を通って上方へ向かい、アパーチャ13において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室10において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ13から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にノズル8へと向かう。
These twelve
図6から明らかなように、各プレートの積層方向において圧力室10とアパーチャ13とは異なるレベルに設けられている。これにより、図5に示すように、流路ユニット4内において、1つの圧力室10と連通したアパーチャ13を、当該圧力室に隣接する別の圧力室10と平面視で同じ位置に配置することが可能となっている。この結果、圧力室10同士が密着して高密度に配列されるため、比較的小さな占有面積のインクジェットヘッド1により高解像度の画像印刷が実現される。
As is clear from FIG. 6, the
図5に戻って、各圧力室10は、その長い対角線の一端においてノズル8に連通していると共に、長い対角線の他端においてアパーチャ13を介して副マニホールド5aに連通している。後述するように、アクチュエータユニット21上には、平面形状がほぼ菱形で圧力室10よりも一回り小さい個別電極35(図8参照)が、圧力室10と対向するようにマトリクス状に配列されている。なお、図5には、図面を簡略にするために、複数の個別電極35のうちの1つだけを描いている。
Returning to FIG. 5, each
また、キャビティプレート22に形成された複数の空隙60は、キャビティプレート22に形成された圧力室10と同じ形状及び同じ大きさを有する孔がアクチュエータユニット21及びベースプレート23によって塞がれることによって画定されている。そのため、空隙60にはインク流路が接続されておらず、複数の空隙60はインクで満たされることがない。複数の空隙60は、配列方向A(副走査方向)及び配列方向Bの2方向に千鳥状配列パターンでマトリクス状に隣接配置されている。複数の空隙60は、互いに平行な4列の空隙列61を形成しており、それら4列の空隙列61によって空隙群62が構成されている。この空隙群62を挟むようにして複数の圧力室10が流路ユニット4に形成されている。
The plurality of
なお、本実施の形態では、圧力室10も空隙60もその形状、サイズ、配置状態に区別なく形成されている。そして、全体的には、圧力室10と空隙60とが、配列方向A及び配列方向Bの2方向に千鳥状配列パターンでマトリクス状に隣接配置されている。配列方向Aは、インクジェットヘッド1の長手方向、すなわち流路ユニット4の延在方向であって、圧力室10の短い方の対角線と平行である。配列方向Bは、配列方向Aと鈍角θをなす圧力室10の一斜辺方向である。
In the present embodiment, both the
マトリクス状に配置された多数の圧力室10は、図5に示す配列方向Aに沿って、複数の圧力室列11を形成している。複数の圧力室列11は、第3の方向から見て、各マニホールド流路5との相対位置に応じて、第1の圧力室列11a、第2の圧力室列11b、第3の圧力室列11c、及び、第4の圧力室列11dに分けられる。これら第1〜第4の圧力室列11a〜11dは、アクチュエータユニット21の幅方向における一方から他方(図5中下方から上方)に向けて、11a→11c→11b→11d→11a→11c→11b→11d→・・という順番で周期的に4個ずつ配置されている。なお、これら周期的に4個ずつ配置された第1〜第4の圧力室列毎に4つの圧力室群12が形成されており、各圧力室群12の圧力室10が各マニホールド流路5とそれぞれアパーチャ13を介して連通している。つまり、各圧力室群12は各マニホールド流路5毎に形成されているため、4色のインクに対応するように圧力室群12M,12Y,12C,12Kに分けられる。これら4つの圧力室群12M,12Y,12C,12Kのそれぞれに属する圧力室10がアクチュエータユニット21によって容積変化されることで4色のインクを各圧力室群12と連通したノズル8から吐出することが可能になる。また、各圧力室群12において、これに対応するノズル8の走査方向の射影が互いに重ならないようになっている。例えば、本実施の形態では、ノズル8は150dpiの解像度による印字を可能とするため、各圧力室群12におけるノズル8の走査方向の射影が37.5dpiに相当する距離ずつ離隔されている。
A large number of
圧力室列11aを構成する圧力室10a及び圧力室列11cを構成する圧力室10cは同じ副マニホールド5aに連通している。また、圧力室列11bを構成する圧力室10b及び圧力室列11dを構成する圧力室10dは同じ副マニホールド5aに連通している。そして、各圧力室10は、副マニホールド5aにおける幅方向の一方の内壁面5cから突出している突出部80にアパーチャ13及び連通孔68を介して連通していると共に、他方の内壁面5cの外側に配置されているノズル8に連通している。また、ノズル8は、平面視において、他の副マニホールド5aの突出部80同士の間に配置されている。
The
次に、アクチュエータユニット21及びFPC50の構成について説明する。アクチュエータユニット21上には、圧力室10と同じ配列パターンで多数の個別電極35がマトリクス状に配置されている。各個別電極35は、平面視において圧力室10と対向する位置に配置されている。このように複数の圧力室10及び個別電極35が規則正しく配置されていることで、設計が容易になる。
Next, the configuration of the
図8は、アクチュエータユニットを示しており、(a)は図6における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、(b)は個別電極の平面図である。なお、図8には、図面を分かりやすくするためにFPC50内にあって破線で描くべき端子部48a及び配線48bなどを実線で描いている。図8(a)、(b)に示すように、個別電極35は圧力室10と対向する位置に配置されており、平面視において圧力室10の平面領域内に形成された主電極領域35aと、主電極領域35aにつながっており且つ圧力室10の平面領域外に形成された補助電極領域35bとから構成されている。
8A and 8B show an actuator unit, in which FIG. 8A is an enlarged view of a portion surrounded by a one-dot chain line in FIG. 6, and FIG. 8B is a plan view of an individual electrode. In FIG. 8, in order to make the drawing easier to understand, the
図8(a)に示すように、アクチュエータユニット21は、それぞれ厚みが15μm程度に形成された4枚の圧電シート31〜34を含んでいる。これら圧電シート31〜34は、ヘッド本体70内のインク吐出領域内に形成された多数の圧力室10及び空隙60に跨って配置されるように連続した層状の平板(連続平板層)となっている。圧電シート31〜34は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなるものである。
As shown in FIG. 8A, the
最上層の圧電シート31上に形成された個別電極35の主電極領域35aは、図8(b)に示すように、圧力室10とほぼ相似である略菱形の平面形状を有している。略菱形の主電極領域35aにおける図8(b)中左側の一鋭角部は、圧力室10の一鋭角部と重なる領域に延出され、補助電極領域35bとつながっている。補助電極領域35bの先端には、個別電極35と電気的に接続された円形のランド部36が設けられている。このランド部36は、後述の接合部となる端子部48aと電気的に接続される端子となっている。図8(b)に示すように、ランド部36は、キャビティプレート22において圧力室10が形成されていない領域に対向しており、その直径が約0.3mm、厚さは約10μmとなっている。ランド部36は、例えばガラスフリットを含む金からなり、図8(a)に示すように、補助電極領域35bにおける表面上に形成されている。
As shown in FIG. 8B, the
最上層の圧電シート31とその下側の圧電シート32との間には、圧電シート31と同じ外形及び略2μmの厚みを有する共通電極37が介在している。個別電極35及び共通電極37は共に、例えばAg−Pd系などの金属材料からなる。
A
共通電極37は、図示しない領域において接地されている。これにより、共通電極37は、すべての圧力室10に対応する領域において等しく一定の電位、本実施の形態ではグランド電位に保たれている。
The
図8(a)に示すようにFPC50は、ベースフィルム(フレキシブル層)46と、ベースフィルム46の下面(ヘッド本体70に対向する面)に形成された導体パターン47とを有している。ベースフィルム46は、可撓性及び絶縁性を有したポリイミド樹脂フィルム等からなる。また、導体パターン47は銅箔から形成されている。
As shown in FIG. 8A, the
導体パターン47は、ベースフィルム46のランド部36と対向する位置に形成された複数の端子部48aと、各端子部48aの下端中央からFPC50の基端側に向かって引き出された配線48bとを有している。端子部48aは、円形平面形状に形成されている。なお、端子部48aの表面には、端子部48aの酸化防止とランド部36に対する確実な導通を確保するために金メッキ(不図示)が施されている。
The
複数の配線48bは、FPC50の基端側においてドライバIC75とそれぞれ接続されている。ベースフィルム46において、ランド部36に対向する領域の一部は、ランド部36の中心に向かって突出する凸部51が形成されている。端子部48aに、凸部51に対向するように、端子部48aの中央部分からランド部36の中心に向かって突出した突出部55が形成されている。
The plurality of
突出部55の周囲には、非導電性材料からなるエポキシ系の熱硬化性接着剤56が配置されており、その熱硬化性接着剤56の硬化に伴う収縮力によって突出部55の先端が、ランド部36の表面と接触して押しつぶされたようになっている。これによって端子部48aとランド部36とが電気的に接続された状態となる。このような構成により、FPC50はドライバIC75からの駆動信号を配線48b及び端子部48aを介して個別電極35にそれぞれ伝送することが可能になる。つまり、複数の個別電極35の夫々が、FPC50における独立した端子部48a及び配線48bを介してドライバIC75に接続される。これにより、圧力室10毎にインクの吐出制御をすることが可能になる。
An epoxy-based thermosetting adhesive 56 made of a non-conductive material is disposed around the
次に、アクチュエータユニット21の駆動方法について述べる。アクチュエータユニット21における圧電シート31の分極方向はその厚み方向である。つまり、アクチュエータユニット21は、上側(つまり、圧力室10とは離れた)1枚の圧電シート31を活性部が存在する層とし且つ下側(つまり、圧力室10に近い)3枚の圧電シート32〜34を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。従って、個別電極35を接地電位に対して正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば圧電シート31中の電極に挟まれた電界印加部分が活性部として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。
Next, a method for driving the
本実施の形態では、圧電シート31において個別電極35と共通電極37とによって挟まれた部分は、電界が印加されると圧電効果によって歪みを発生する活性部として働く。一方、圧電シート31の下方にある3枚の圧電シート32〜34は、外部から電界が印加されることが無く、そのために活性部としてほとんど機能しない。したがって、圧電シート31において主に主電極領域35aと共通電極37とによって挟まれた部分が、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。
In the present embodiment, the portion sandwiched between the
一方、圧電シート32〜34は、電界の影響を受けないため自発的には変位しないので、上層の圧電シート31と下層の圧電シート32〜34との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート31〜34全体が非活性側に凸となるように変形しようとする(ユニモルフ変形)。このとき、図8(a)に示したように、圧電シート31〜34で構成されたアクチュエータユニット21の下面は圧力室を区画する隔壁(キャビティプレート)22の上面に固定されているので、結果的に圧電シート31〜34は圧力室側へ凸になるように変形する。このため、圧力室10の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル8からインクが吐出される。その後、個別電極35を共通電極37と同じ電位に戻すと、圧電シート31〜34は元の形状になって圧力室10の容積が元の容積に戻るので、インクをマニホールド流路5側から吸い込む。
On the other hand, the
なお、他の駆動方法として、予め個別電極35を共通電極37と異なる電位にしておき、吐出要求があるごとに個別電極35を共通電極37と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極35を共通電極37と異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極35と共通電極37とが同じ電位になるタイミングで、圧電シート31〜34が元の形状に戻ることにより、圧力室10の容積は初期状態(両電極の電位が異なる状態)と比較して増加し、インクがマニホールド流路5側から圧力室10内に吸い込まれる。その後再び個別電極35を共通電極37と異なる電位にしたタイミングで、圧電シート31〜34が圧力室10側へ凸となるように変形し、圧力室10の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。こうして、ノズル8からインクが吐出されると共に、インクジェットヘッド1が適宜、主走査方向に移動され用紙に所望画像が印刷される。
As another driving method, the
以上説明した第1の実施の形態によると、副マニホールド5aと圧力室10とが副マニホールド5aの外側に向かって突出している突出部80において連通するため、上部ダンパー室81における副マニホールド5aと対向する領域を大きくすることができる。これにより、副マニホールド5a内に発生した不要な圧力を上部ダンパー室81で効率よく減衰させることができる。
According to the first embodiment described above, the sub-manifold 5a and the
また、突出部80が、副マニホールド5aの内壁面5cにおける、内壁面5bに連続した領域から外側に向かって突出しているため、副マニホールド5a内に滞留した空気が突出部80に移動しやすくなる。これにより、滞留した空気を圧力室10及びノズル8を介して効率よく排出することができる。
Further, since the protruding
さらに、マニホールドプレート26の孔が突出部80を形成するため、流路ユニット4の剛性を損なうことがない。また、簡単な構成で突出部80を形成することができる。
Furthermore, since the hole of the
加えて、突出部80が、副マニホールド5aの延在方向に沿って千鳥状に配列されているため、圧力室やノズルを効率よく配置することができる。また、上部ダンパー室81における副マニホールド5aと対向する領域をより大きくすることができる。
In addition, since the
また、副マニホールド5aの断面が矩形状を有しているため、副マニホールド5aを容易に形成することができる。これにより、インクジェットヘッド1の製造コストを低減することができる。
In addition, since the sub-manifold 5a has a rectangular cross section, the
さらに、連通口69が流路ユニット4におけるアクチュエータユニット21との接着面4bと平行になるように形成されているため、副マニホールド5a内に滞留した空気を圧力室10及びノズル8を介してより効率よく排出することができる。
Furthermore, since the
加えて、流路ユニット4の平面視において、突出部80の内壁面が弧を描くように湾曲しているため、突出部80におけるインクの流れをスムーズにすることができる。
In addition, since the inner wall surface of the
また、流路ユニット4が第2ダンパー室を備えているため、副マニホールド5a内に発生した不要な圧力をより一層効率よく減衰させることができる。
Further, since the
<第2の実施の形態>
次に、本発明に係る第2の実施の形態のインクジェットヘッドについて図9を参照しつつ説明する。尚、第1の実施の形態のインクジェットヘッド1と同一の部材については第1の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。図9は、第2の実施の形態であるインクジェットヘッドが備えているヘッド本体170の流路ユニット104における個別インク流路を示す断面図である(図5に示すVI−VI線に沿った断面図に相当)。
<Second Embodiment>
Next, an ink jet head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those of the
図9から分かるように、各ノズル8は、圧力室10、アパーチャ13及び連通孔68(アパーチャ13及び連通孔68で連通通路を構成)を介して副マニホールド105aと連通している。副マニホールド105aは矩形断面形状を有していると共に、突出部180を有している。すなわち、副マニホールド105aは、流路ユニット104とアクチュエータユニット21との接着面(平面)104bに平行に配設された一対の内壁面(第1の内壁面)105bと、この内壁面105bと交差する一対の内壁面(第2の内壁面)105cとを有している。なお、本実施の形態では、内壁面105cにおいて、突出部180が、内壁面5cの内壁面105bに連続した領域から外側に向かって突出しているが、アクチュエータユニット21側の端部から反対側の端部に亘って突出している点に特徴がある。そして、突出部180は、アクチュエータユニット21側に形成されている連通口69を介して連通孔68と連通している。また連通口69は、流路ユニット104の平面と平行になるように形成されている。そして、副マニホールド105aの突出部180の連通口69から連通孔68、アパーチャ13、圧力室10を経てノズル8に至る1つの流路が構成されている。このようにして、ヘッド本体170には、個別インク流路7が圧力室10ごとに形成されている。
As can be seen from FIG. 9, each
ヘッド本体170は、上から、アクチュエータユニット21、キャビティプレート22、ベースプレート23、アパーチャプレート24、サプライプレート25、上部ダンパープレート(第1のプレート)66、マニホールドプレート(第2のプレート)26、127〜129、下部ダンパープレート67、及びノズルプレート30の合計12枚のシート材が積層された積層構造を有している。これらのうち、アクチュエータユニット21を除いた11枚のプレートから流路ユニット4が構成されている。
The
アクチュエータユニット21、キャビティプレート22、ベースプレート23、アパーチャプレート24、サプライプレート25、上部ダンパープレート66、下部ダンパープレート67、及びノズルプレート30は、第1の実施の形態と同様であるため詳細な説明を省略する。
Since the
マニホールドプレート26、127〜129は、突出部180となる部分を含んでいる副マニホールド5aの一部となる孔と、キャビティプレート22の1つの圧力室10について、圧力室10からノズル8への連絡孔とが設けられた金属プレートである。
The
これら12枚のシート21〜30、66、67は、図6に示すような個別インク流路7が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この個別インク流路7は、副マニホールド105aから連通孔68を通って上方へ向かい、アパーチャ13において水平に延在し、それからさらに上方に向かい、圧力室10において再び水平に延在し、それからしばらくアパーチャ13から離れる方向に斜め下方に向かってから垂直下方にノズル8へと向かう。
These twelve
以上説明した第2の実施の形態によると、副マニホールド5aと圧力室10とが突出部180において連通するため、簡単な構成で上部ダンパー室81における副マニホールド105aと対向する領域を大きくすることができる。また、副マニホールド105a内の容積を大きくすることができるため、副マニホールド105a内のインクをさらに効率よく流すことができる。
According to the second embodiment described above, the sub-manifold 5a and the
以上、本発明の好適な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、上述した第1及び第2の実施の形態においては、突出部80、180は、副マニホールド5a、105aの内壁面5c、105cにおける、内壁面5b、105bに連続した領域の外側に向かって突出する構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、突出部が、副マニホールドの流路ユニットの厚さ方向に沿った内壁面の任意の位置から突出する構成でもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims. For example, in the first and second embodiments described above, the
また、上述した第1の実施の形態においては、平面視のおいて、複数の突出部80が千鳥状に配置される構成であるが、突出部は任意の位置で突出するように配置されてもよい。例えば、複数の突出部が互いに対向して突出するように配置されてもよい。また、突出部が1つであってもよい。なお、突出部が1つのときに、副マニホールドの延在方向に沿って突出部を長く形成することにより、副マニホールドの容量を大きくしてインクの流れをスムーズにすることができる。
Moreover, in 1st Embodiment mentioned above, although it is the structure by which the some
さらに、上述した第1及び第2の実施の形態においては、副マニホールド5a、105aが矩形状の断面を有する構成であるが、副マニホールド5a、105aの断面形状は台形や6角形など任意のものであってよい。 Furthermore, in the first and second embodiments described above, the sub-manifolds 5a and 105a have a rectangular cross section, but the sub-manifolds 5a and 105a may have any arbitrary cross-sectional shape such as a trapezoid or a hexagon. It may be.
加えて、上述した第1及び第2の実施の形態においては、連通口69が流路ユニット4、104におけるアクチュエータユニット21との接着面4b、104bと平行となる構成であるが、連通口は任意の向きで構成されてよい。例えば、流路ユニットにおけるアクチュエータユニットとの接着面に対して垂直になるように構成されてもよい。
In addition, in the first and second embodiments described above, the
また、上述した第1及び第2の実施の形態においては、突出部80、180の内壁面が湾曲する構成であるが、突出部の内壁面が湾曲しない構成でもよい。
In the first and second embodiments described above, the inner wall surfaces of the projecting
さらに、上述した第1及び第2の実施の形態においては、下部ダンパー室82を備える構成であるが、下部ダンパー室82を備えない構成でもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments described above, the
上述した第1及び第2の実施の形態においては、4色対応のインクジェットヘッド1について説明したが、各副マニホールドに異なる種類のインクを供給して8色対応のインクジェットヘッドにしてもよいし、全ての副マニホールドに同じ種類のインクを供給して単色対応のインクジェットヘッドにしてもよい。
In the first and second embodiments described above, the four-
さらに、上述した第1及び第2実施の形態においては、共通インク室となるマニホールド流路が4つ形成されているが、それ以上設けられていてもよい。また、各マニホールド流路が2つの副マニホールドに分岐する構成であるが、副マニホールドに分岐しなくてもよいし、3つ以上の副マニホールドに分岐してもよい。 Furthermore, in the first and second embodiments described above, four manifold channels serving as common ink chambers are formed, but more manifold channels may be provided. In addition, each manifold flow path is branched into two sub-manifolds, but may not be branched into sub-manifolds, or may be branched into three or more sub-manifolds.
また、上述した第1及び第2実施の形態におけるインクジェットヘッドは、シリアルタイプのインクジェットプリンタに適用されるものであるが、ラインタイプのインクジェットプリンタに適用されるインクジェットヘッドにも適用可能である。また、インクジェットヘッドは圧電方式のアクチュエータユニットによって駆動され、インクがノズルから吐出されるが、FPCから送られた信号によって各圧力室内のインクを加熱し、圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与する方式のインクジェットヘッドであっても適用可能である。 The ink jet head in the first and second embodiments described above, but is intended to be applied to a serial type ink jet printer, it is also applicable to an ink jet head applied to the line type inkjet Topu printer. The ink jet head is driven by a piezoelectric actuator unit, and ink is ejected from the nozzle. The ink in each pressure chamber is heated by a signal sent from the FPC to give ejection energy to the ink in the pressure chamber. Even an inkjet head of this type can be applied.
1 インクジェットヘッド
4 流路ユニット
4b 接着面
5 マニホールド流路
5a 副マニホールド
5b、5c 内壁面
13 アパーチャ
21 アクチュエータユニット
31〜34 圧電シート
35 個別電極
36 ランド部
37 共通電極
50 FPC
69 連通口
80 突出部
81 上部ダンパー室
81a 上部薄膜部
82 下部ダンパー室
82a 下部薄膜部
DESCRIPTION OF
69
Claims (12)
それぞれが対応する前記圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与する複数のアクチュエータとを備えており、
前記共通インク室は、前記第1の内壁面と交差する第2の内壁面から外側に向かって突出しており、且つ、前記一方向に沿って千鳥状に配列された複数の突出部を有しており、
前記複数の圧力室が、前記一方向に沿って千鳥状にマトリクス配置されて複数の圧力室列を形成しており、
前記圧力室列が、前記シート材の積層方向に関して前記共通インク室と対向していることを特徴とするインクジェットヘッド。 A laminated structure in which a plurality of sheet materials are laminated, one end communicating with a nozzle and a plurality of pressure chambers formed along a plane, communicating with the plurality of pressure chambers and on the plane A common ink chamber extending in one parallel direction, a first thin film portion constituting at least a part of a first inner wall surface parallel to the plane in the common ink chamber, and the first thin film portion. A flow path unit including a first damper chamber adjacent to the common ink chamber, and a plurality of communication passages communicating with the other end of the pressure chamber and the common ink chamber;
A plurality of actuators each for imparting ejection energy to the corresponding ink in the pressure chamber;
The common ink chamber protrudes outward from a second inner wall surface intersecting the first inner wall surface , and has a plurality of protrusions arranged in a staggered manner along the one direction. And
The plurality of pressure chambers are arranged in a staggered matrix along the one direction to form a plurality of pressure chamber rows,
The inkjet head , wherein the pressure chamber row is opposed to the common ink chamber in the sheet material stacking direction .
前記突出部が、前記第2の内壁面における前記第1の内壁面に連続した領域から外側に向かって突出し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。 The second inner wall surface forms an intersection line shared with the first inner wall surface;
2. The inkjet head according to claim 1, wherein the protruding portion protrudes outward from a region of the second inner wall surface continuous with the first inner wall surface.
前記突出部が少なくとも前記第2のシート材に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェットヘッド。 A plurality of said common ink chamber, plus a second sheet member that constitutes a part of the first sheet material and the first adjacent sheet said second inner wall surface having a first inner wall surface The sheet material of
The inkjet head according to claim 1 or 2, wherein the protruding portion is formed on at least the second sheet material.
それぞれが対応する前記圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与する複数のアクチュエータとを備えており、
前記共通インク室が、前記第1の内壁面と交差する第2の内壁面から外側に向かって突出しており、且つ、前記一方向に沿って千鳥状に配列された複数の突出部を有しており、
前記連通通路の一端が前記突出部において前記共通インク室と連通しており、
前記突出部が、前記第2の内壁面における前記第1の内壁面側の端部から反対側の端部に亘って形成されており、
前記複数の圧力室が、前記一方向に沿って千鳥状にマトリクス配置されて複数の圧力室列を形成しており、
前記圧力室列が、前記シート材の積層方向に関して前記共通インク室と対向していることを特徴とするインクジェットヘッド。 A laminated structure in which a plurality of sheet materials are laminated, one end communicating with a nozzle and a plurality of pressure chambers formed along a plane, communicating with the plurality of pressure chambers and on the plane A common ink chamber extending in one parallel direction, a first thin film portion constituting at least a part of a first inner wall surface parallel to the plane in the common ink chamber, and the first thin film portion. A flow path unit including a first damper chamber adjacent to the common ink chamber, and a plurality of communication passages communicating with the other end of the pressure chamber and the common ink chamber;
A plurality of actuators each for imparting ejection energy to the corresponding ink in the pressure chamber;
The common ink chamber protrudes outward from a second inner wall surface intersecting the first inner wall surface, and has a plurality of protrusions arranged in a staggered manner along the one direction. And
One end of the communication path communicates with the common ink chamber at the protrusion.
The protrusion is formed from the end on the first inner wall surface side to the opposite end on the second inner wall surface ;
The plurality of pressure chambers are arranged in a staggered matrix along the one direction to form a plurality of pressure chamber rows,
The inkjet head according to claim 1, wherein the pressure chamber row is opposed to the common ink chamber in the stacking direction of the sheet material .
前記絞りは、隣接する他の前記圧力室と対向していると共に、前記圧力室と前記積層方向に関する異なる位置で前記平面と平行に延在していることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。 The said restriction | limiting is extended in parallel with the said plane in the different position regarding the said pressure chamber and the said lamination direction while it opposes the other said adjacent pressure chamber. The inkjet head of any one of Claims.
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