JP4923809B2 - インクジェットプリンタ用ヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタ用ヘッド及びインクジェットプリンタに関するものである。

従来より、インクを噴射する複数のノズル穴、前記複数のノズル穴毎に連通した複数の圧力室及び前記圧力室に供給するインクを一時的に貯留するマニホールドを含むキャビティユニットと、前記圧力室内のインクに噴射エネルギーを付与するエネルギー付与手段とを備え、記録媒体に前記インクを噴射して記録するインクジェットプリンタは知られている。

そのようなインクジェットプリンタに用いられる記録ヘッドにおいては、近年、高速印字及び画質向上の要求から、ヘッドの小型化、且つ、軽量化が図られている。そのため、圧力室の長さを短くし、ヘッドから一度に排出される液滴の量を少なくする一方、ノズル数を多くして、高速印字を可能にしている。

この場合、圧力室の長さを短くしても、圧力室とマニホールドとを連通する連通路である絞り部の抵抗は大きくしなければならない。絞り部の抵抗が小さ過ぎる場合には、圧力室で発生した圧力波がマニホールドを通じて隣接する圧力室へ伝搬する恐れがあり、インクの噴射後にマニホールドから圧力室に供給されるインクの流量及び／又は流速が大きくなりすぎて、インクのメニスカス（ノズルのインク液面）を安定に保てなくなる恐れがあるからである。

絞り部の抵抗を調整する機構として、キャビティユニットを構成するプレート部材に細い浅溝を設けて、絞り部の抵抗を調整することが知られている（例えば、特許文献１（特開２００１−３０４８３号公報）参照）。

また、以下に示すように、絞り部を斜行させるなどして、絞り部を長くして、絞り部の抵抗を調整することも考えられる。

例えば図１５〜図１７に示すキャビティユニット１０１は、複数枚のプレート部材を有する積層体１０２と、積層体１０２の上側に配置されたトッププレート１０３と、積層体１０２の下側に配置された、ノズルプレート１０４及びスペーサプレート１０５を貼り合わせて形成されたプレートアッセンブリ１０６とを備え、これらが一体に貼り付けられている。積層体１０２は、上側から順にキャビティプレート１０２Ａ、ベースプレート１０２Ｂ、アパチャープレート１０２Ｃ、２枚のマニホールドプレート１０２Ｄ，１０２Ｅ、及びダンパープレート１０２を備え、これらを重ねて金属拡散接合している。このようなキャビティユニット１０１において、キャビティプレート１０２Ａの圧力室１０２Ａａと、マニホールドプレート１０２Ｄ，１０２Ｅのマニホールド１０２Ｄａ，１０２Ｅａとを連通する連通路２０１（絞り部）を、圧力室の長手方向に対して傾斜し、隣の圧力室を超えて延びる凹部として、例えばハーフエッチングによってアパチャープレート１０２Ｃの上面に形成することが考えられる。
特開２００１−３０４８３号公報（段落００１２、００１３及び図２）

特許文献１に記載のように、前記連通路を長くして、各流路を配置することができたとしても、インク成分の異なる仕様のヘッドや、多色ヘッドなどで、絞り部の長さの設計変更が必要な場合に、絞り部の長さを変更するのは困難である。

また、図１５に示すような、斜行した絞り部を形成すると、隣のチャンネルの圧力室の下部を絞り部が通過することになるので、圧力波による隣接チャンネルへのクロストークが問題となる。

本発明は、他のチャンネルとの間のクロストークの影響がなく、前記連通路の通路長さの設計変更が容易で、種々の仕様への変更が容易であって、充分な大きさの絞り抵抗を有する圧力室とマニホールドとを連通する連通路（絞り部）を備えるインクジェットプリンタ用ヘッドを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、記録媒体にインクを噴射するインクジェットプリンタ用ヘッドであって、複数のノズル穴と、前記複数のノズル穴にそれぞれ連通し、平面上に配置された複数の圧力室と、前記圧力室に供給するインクを貯留するマニホールドと、前記圧力室の１つに連通する第１の連通部、前記マニホールドに連通する第２の連通部及び第１の連通部と第２の連通部との間の折り返し部が形成された連通路とが形成されたキャビティユニットと、前記圧力室内のインクに噴射エネルギーを付与するエネルギー付与機構とを備え、前記各圧力室は細長い形状であって、その圧力室の長手方向に交差する方向に並んで配置され、前記連通路は、平面視で、前記第１の連通部から前記圧力室の長手方向における第１の向きに沿って延びる第１の直線部と、前記第２の連通部から前記第１の直線部と平行であって、前記第１の向きとは反対の第２の向きにインクを流すように延びる第２の直線部とを有し、前記第１及び第２の直線部の先端を折り返し部によって連通するように構成され、前記連通路は、平面視で、前記連通路と連通する圧力室と重なっている（前記連通路全体が、平面視で、前記連通路と連通する圧力室と重なっていてもよい）インクジェットプリンタ用ヘッドが提供される。ここで、「前記圧力室内のインクに噴射エネルギーを付与するエネルギー付与機構」には、圧電方式のほか、圧力室内のインクを加熱して膨張させることでインクを噴射するバブルジェット（登録商標）方式も含まれる。

このようにすれば、圧力室の１つとマニホールドとを連通する連通路（絞り部）の一端には前記圧力室の１つに開口する第１の連通部が形成され、他端には前記マニホールドに開口する第２の連通部が形成され、前記第１の連通部から離れる方向に延在する部分と、前記第１の連通部側に戻る部分を有するので、連通路の通路長さの設計変更が容易で、種々の仕様への設計変更を容易に行うことができる。また、連通路は、このように第１の連通部から離れる方向に向かって延在し、且つ、第１の連通部側に戻るように形成されているので、コンパクトで、通路長さの長い連通路を実現することができる。また、平面視で連通路と他の圧力室との重なる領域が少ない場合には、クロストークの影響を回避する上でも有利となる。圧力室とマニホールドとの間に、長い連通路を設けることによって、絞り抵抗（流路抵抗）が大きくなり、圧力波がマニホールドへ伝搬することを防止でき、他の圧力室からマニホールドを介して圧力室内に圧力波が伝搬することを防止できる。さらに、インクを吐出した後、圧力室内の圧力の減少に伴って、マニホールドから圧力室へインクが供給されるが、コンダクタンスが小さい連通路を通じて供給されるので、急激に多量のインクが圧力室に流入するのが防止されて、インクのメニスカス（ノズルのインク液面）を安定に保つことができる。すなわち、長い連通路を形成することによって、圧力室に供給されるインク、いわゆるインクのリフィルの流量及び／又は流速を調整することができる。

また、平面視で、連通路が、連通する圧力室と重複した位置関係で設けられているので、連通路から隣の圧力室へのクロストーク影響が小さくなる。連通路全体が、連通する圧力室と重なっている場合には、連通路から隣の圧力室へのクロストーク影響がさらに小さくなる。
さらに、２つの直線部と湾曲部との組み合わせにより、圧力室とマニホールドとを連通する連通路を容易に形成できる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記折り返し部は、前記第１及び第２の直線部の先端を連通する湾曲部としてもよい。

このようにすれば、連通路が湾曲部を有していることにより、狭い領域であっても長い連通路を形成できる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記圧力室が形成された上側プレート部材と、前記第２の連通部が形成された下側プレート部材と、前記上側プレート部材及び前記下側プレート部材の間に設けられ前記第１の連通部が形成された中間プレート部材とを含む複数のプレート部材を積層して形成され、前記連通路は、１又は複数の前記プレート部材に形成された凹部であってもよい。

このようにすれば、連通路をエッチング等により容易に形成でき、複数のプレート部材に連通路を形成して、長い連通路を形成することもできる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記連通路は、前記中間プレート部材の下面に形成されていてもよく、前記連通路は、前記下側プレート部材の上面に形成されていてもよい。いずれの場合も、部品点数（プレートの枚数）を増やすことなく、凹部の形状を工夫することで、長い連通路を形成でき、連通路の長さの設計変更も容易に行うことができる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記連通路は、前記平面と平行な同一面内に形成されていてもよい。この場合には、例えば一枚のプレートに長い連通路を形成でき、部品点数を減らすことができる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記連通路の湾曲部は、前記平面の面方向と異なる方向に延在していてもよい。また、前記連通路の第１の直線部と第２の直線部とは、前記キャビティユニットの厚さ方向において異なる平面上に形成されていてもよい。いずれの場合にも、平面視で狭い範囲に、長い連通路を形成できる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記連通路は、平面視で、前記連通路と連通する圧力室と隣接する圧力室とは重ならなくてもよい。この場合には、隣接する圧力室間のクロストークを低減できる。

本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドにおいて、前記連通路の長さは、第１連通部と第２連通部との間の直線距離よりも長くてもよい。この場合には、連通路の長さを長くできるので、充分な大きさの絞り抵抗を確保できる。

本発明の第２の態様に従えば、記録媒体にインクを噴射して記録媒体に記録するインクジェットプリンタであって、複数のノズル穴と、前記複数のノズル穴にそれぞれ連通し、平面上に配置された複数の圧力室と、前記圧力室に供給するインクを貯留するマニホールド、並びに、前記各圧力室に連通する第１の連通部、前記マニホールドに連通する第２の連通部及び第１の連通部と第２の連通部との間の折り返し部が形成された連通路が形成された連通路とが形成されたキャビティユニットと、前記圧力室内のインクに噴射エネルギーを付与するエネルギー付与機構とを含むヘッドと、前記ヘッドを支持して移動するキャリッジと、前記ヘッド及び前記キャリッジに接続されて、前記ヘッドのエネルギー付与機構に所定の動作信号を供給し、前記キャリッジに前記キャリッジの移動を制御する制御信号を供給する制御機構とを備え、
前記各圧力室は細長い形状であって、その圧力室の長手方向に交差する方向に並んで配置され、前記連通路は、平面視で、前記第１の連通部から前記圧力室の長手方向に沿って延びる第１の直線部と、前記第２の連通部から前記第１の直線部と平行であって、前記第１の向きとは反対の第２の向きにインクを流すように延びる第２の直線部とを有し、前記第１及び第２の直線部の先端を折り返し部によって連通するように構成され、前記連通路は、平面視で、前記連通路と連通する圧力室と重なっている（前記連通路全体が、平面視で、前記連通路と連通する圧力室と重なっていてもよい）インクジェットプリンタが提供される。

本発明の第２の態様によれば、長い連通路が形成されて、インクのリフィルの流量及び流速が調整されているので、インクのメニスカスを安定に保つことができ、インクジェットプリンタの印字品質を良好に保つことができる。

以上のように構成したから、本発明は、圧力室とマニホールドとを連通する連通路から他の圧力室への影響（クロストーク）がなく、前記連通路の通路長さの変更が容易で、種々の仕様への変更が可能である。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１（ａ）は本発明にかかるインクジェットプリンタの概略構成を示す図であり、図１（ｂ）は本発明にかかるキャビティユニット、アクチュエータユニットおよびフレキシブルケーブル（ＣＯＰ）の関係を示す図である。

図１（ａ）に示すように、本発明に係るインクジェットプリンタ１は、プリンタフレーム４と、プラテンローラ及び排紙ローラ６と、プリンタフレーム４に設けられたキャリッジ軸５及びガイド板（図示せず）と、インクカートリッジ（図示せず）が搭載され、キャリッジ軸５及びガイド板によって支持されて、記録用紙Ｐの搬送方向Ａと直交する方向Ｂにおいて往復移動するキャリッジ２と、キャリッジ２の下面に設けられて、記録用紙Ｐ（記録媒体）に文字などを記録するインクジェットプリンタ用ヘッド３（以下、単にヘッドという）とを備える。

図示しない給紙部からＡ方向に搬送される記録用紙Ｐは、プラテンローラ（図示せず）とヘッド３との間に導入されて、ヘッド３から記録用紙Ｐに向けて噴射されるインクにより所定の記録がなされ、その後排紙ローラ６にて排紙される。

また、図１（ｂ）及び図２に示すように、ヘッド３は、キャビティユニット１１と、アクチュエータユニット１２とを下側から順に備え、さらに、アクチュエータユニット１２の上面に駆動信号を供給する信号線を有するフレキシブルケーブル１３を備える。フレキシブルケーブル１３は、一端がアクチュエータユニット１２に接続され、他端は制御装置９０に接続される。制御機構９０は、不図示の配線によりキャリッジ２とも接続されており、キャリッジ２の移動を制御するための制御信号と、後述する個別表面電極に所定の電圧を供給する電圧信号とをキャリッジ２及びヘッド３に供給する。

キャビティユニット１１は、複数枚のプレート部材からなる積層体１４と、その積層体１４の上側に配置されたトッププレート１５と、積層体１４の下側に配置された、ノズル穴１６ａが形成されたノズルプレート１６及びノズル穴１６ａに対応して貫通穴１７ａが形成されたスペーサプレート１７を貼り合わせて形成されたプレートアッセンブリ１８とを備え、これらが一体に貼り付けられている。そして、トッププレート１４の上側に、アクチュエータユニット１２が配置されている（図１（ｂ）参照）。また、図２（ａ）に示すように、キャビティユニット１１の開口１１ａには、インクに含有される塵埃などを捕獲するためのフィルタ１９が設けられている。ノズルプレート１６は、（積層体１４を構成する）後述のキャビティプレート１４Ａに形成された圧力室１４Ａａに対応して、それぞれ１つのノズル穴１６ａが形成された合成樹脂プレート（例えばポリイミド）である。なお、ノズルプレート１６は金属プレートであってもよい。

図３に示すように、この積層体１４は、上側から順にキャビティプレート１４Ａ、ベースプレート１４Ｂ、アパチャープレート１４Ｃ、２枚のマニホールドプレート１４Ｄ，１４Ｅ、及びダンパープレート１４Ｆを備え、これらがそれぞれ重ねられて金属拡散接合されたものである。これら６枚のプレート１４Ａ〜１４Ｆは、ノズル穴１６ａにそれぞれ対応する個別のインク流路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。ここで、金属製のキャビティプレート１４Ａには、複数の圧力室１４Ａａが形成されている。金属製のベースプレート１４Ｂは、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａ（共通インク室）と圧力室１４Ａａとをそれぞれ連通する連通穴１４Ｂａ（第１の連通部）及び圧力室１４Ａａとノズル穴１６ａとをそれぞれ連通する連通穴１４Ｂｂが形成されている。金属製のアパチャープレート１４Ｃの上面には、圧力室１４Ａａとマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａとをそれぞれ連通する連通路２１が、溝（凹部通路）として形成され、アパーチャープレート１４Ｃには、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａ（共通インク室）と圧力室１４Ａａとをそれぞれ連通する連通穴１４Ｃａ（第２の連通部）及び圧力室１４Ａａとノズル穴１６ａとをそれぞれ連通する連通穴１４Ｃｂが形成されている。金属製のマニホールドプレート１４Ｄ，１４Ｅは、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａと、圧力室１４Ａａとノズル穴１６ａとをそれぞれ連通する連通穴１４Ｄｂ，１４Ｅｂとが形成されている。金属製のダンパープレート１４Ｆの下面には、ダンパー室１４Ｆａが凹部として形成され、ダンパープレート１４には圧力室１４Ａａとノズル穴１６ａとをそれぞれ連通する連通穴１４Ｆｂが形成されている。

アクチュエータユニット１２は、圧力室１４Ａａに対応してトッププレート１５上にそれぞれ形成された内部共通電極と、内部共通電極の上に形成された圧電シートと、圧力室１４Ａａに対応して圧電シートの上に形成された表面電極（個別表面電極）とを備えている。トッププレート１５は、振動板として機能し、圧電シートの変形に伴って圧力室１４Ａａに向かって凸となるように変形する。圧電シートは、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り、その厚み方向に分極している。表面電極は、Ａｇ−Ｐｄ系等の金属材料により形成され、駆動信号が供給されるフレキシブルケーブル１３の信号線により、図示しないドライバＩＣに接続されている。他方、内部共通電極は常にグランド電位に保たれている。したがって、表面電極の電位をグランド電位と異なる電位（例えば、グランド電位よりも高い電位）とすることで、圧電シートの分極方向に電界が印加される。電界が印加された圧電シートの部分は、活性層として、圧電横効果により分極方向と直交する方向に縮む。一方、トッププレート１５は、自発的には縮まないので、上層の圧電シートと下層のトッププレート１５との間で分極方向と直交する方向への歪みに差が生じる。トッププレート１５はキャビティプレート１４Ａに固定されているので、圧電シート及びトッププレート１５は圧力室１４Ａａ側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このため、圧力室１４Ａａの容積が減少してインクの圧力が上昇し、ノズル穴１６ａからインクが噴射される。その後、表面電極を内部共通電極と同じ電位に戻すと、圧電シート及びトッププレート１５は元の形状になって圧力室１４Ａａの容積が元の容積に戻るので、圧力室１４Ａａ内の圧力が下がり、インクがマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａから吸い込まれる。

上述したように、本実施の形態では、振動板としてのトッププレート１５はキャビティユニット１１の上側に設けられているので、ユニモルフ変形による優れた噴射効率を実現することができる。

このように、キャビティユニット１１には、複数のノズル穴１６ａ、前記複数のノズル穴１６ａの各々に連通する複数の圧力室１４Ａａ及び圧力室１４Ａａに供給するインクを一時的に貯留するマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａが形成されている。一方、アクチュエータユニット１２は、圧力室１４Ａａにそれぞれ対応する個別表面電極を有し、この個別表面電極に駆動信号が供給されることで圧力室１４Ａａの容積を変化させてノズル穴１６ａからインクを噴射できる。

続いて、圧力室１４Ａａとマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａとを連通する連通路２１について、図４〜図６に沿ってさらに詳細に説明する。

圧力室１４Ａａとマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａとを連通する連通路２１は、各プレート１４Ａ〜１４Ｆ，１５の平面に対し直交する方向から見て、一端が連通穴１４Ｂａに連通され、圧力室１４Ａａの長手方向に沿って延びる第１の直線部２１ａと、一端が前記連通穴１４Ｃａに連通され、第１の直線部分２１ａと平行に延びる第２の直線部２１ｂと、第１及び第２の直線部２１ａ，２１ｂの他端を連通し、滑らかに湾曲した湾曲部２１ｃとによって形成されている。第１の直線部２１ａは、第２の直線部２１ｂより通路長さが長く、それらの通路幅が圧力室の幅の１／３程度である。例えば、連通路２１の幅は、圧力室の幅が２７０μｍの場合には９０μｍであり、圧力室の幅が２５０μｍの場合には８０μｍである。ここで、プレート厚さは５０μｍであり、溝深さが３０μｍである。

図５に示すように、連通路２１は、アパチャープレート１４Ｃ（下側プレート部材）の上面に溝として形成される。前述のように、連通路２１は、キャビティプレート１４Ａの圧力室１４Ａａに開口する連通穴１４Ｂａに連通し、連通穴１４Ｂａから連通孔１４Ｃｂに向かって延びる第１の直線部２１ａと、第１の直線部２１ａに連通し、連通穴１４Ｂａ側に戻るＵ−ターン路である湾曲部分２１ｃと、湾曲部２１ｃ、連通穴１４Ｃａに連通する第２の直線部分２１ｂとを含んでいる。ここで、図４及び図７に示すように、連通路２１は、平面視で、略Ｕ字形状に形成されている。また、連通路２１は、アパーチャープレート１４Ｃの、平面視で圧力室１４Ａａと重なる領域に収まるように形成されているので、隣の圧力室１４Ａａとは重なっておらず、隣の圧力室１４Ａａとの間にはクロストークが一切ない。この連通路２１は、例えばハーフエッチングにて形成される。

このような連通路２１を簡単に構成するために、キャビティユニット１１は積層体１４を備え、積層体１４の上側部分は、貫通穴である圧力室１４Ａａが形成されたキャビティプレート１４Ａ（上側プレート部材）と、第２の連通部としての連通穴１４Ｃａが形成されたアパチャープレート１４Ｃ（下側プレート部材）と、それら両プレート部材１４Ａ，１４Ｃの間に配置され、第１の連通部としての連通穴１４Ｂａが形成されたベースプレート１４Ｂ（中間プレート部材）とを備える。

上記において、連通路２１は、２つの直線部分２１ａ，２１ｂと湾曲部分２１ｃとを有しているので、湾曲部分２１ｃを設ける位置を変えるだけで、直線部分２１ａ，２１ｂの長さを変化させることができ、連通路２１の長さを簡単に変更することができる。また、連通路２１の全体が、平面視で、圧力室１４Ａａと重複しているので、連通路２１と隣の圧力室１４Ａａとの間のクロストークの恐れがない。

また、図８〜図１０に示すように、連通路２１'を形成することも可能である。この場合、キャビティユニット１１'は、積層体１４'を備え、積層体１４’の上側部分は、貫通穴である圧力室１４Ａａが形成されたキャビティプレート１４（上側プレート部材）と、第２の連通部としての連通穴１４Ｃａが形成されたアパチャープレート１４Ｃ'（下側プレート部材）と、それら両プレート部材１４Ａ，１４Ｃ'の間に配置され、連通穴１４Ｂａが形成されたベースプレート１４Ｂ'（中間プレート部材）とを備える。そして、連通路２１'は、ベースプレート１４Ｂ'の下面側に溝として形成され、一端（下流端）が第１の連通部としての連通穴１４Ｂａに連通し、他端（上流端）が連通穴１４Ｃａに連通している。

この場合でも、連通路２１'の長さを簡単に変更することができ、連通路２１'と隣の圧力室１４Ａａとの間のクロストークの恐れがない。

本発明は、前記実施の形態に制限されるものではなく、例えば、次に示すように変更することも可能である。

〈第１変更形態〉
前記実施の形態では、平面視で、圧力室１４Ａａとマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａとが重複しているが、本発明はそれに限定されるものではなく、例えば、図１１及び図１２に示すようにマニホールド１４Ｄａ'，１４Ｅａ'が、圧力室１４Ａａに対して重複しないような、圧力室１４Ａａの長手方向においてずれた位置に形成されていてもよい。つまり、連通路２２１は、一端において連通穴１４Ｂａと連通し、圧力室１４Ａａの長手方向に沿って延びる第１の直線部分２２１ａと、一端において連通穴１４Ｃａに連通し、第１の直線部２２１ａと平行に延びる第２の直線部２２１ｂと、第１及び第２の直線部２２１ａ，２２１ｂの他端とそれぞれ連通し、滑らかに湾曲する湾曲部２２１ｃとを有する。そして、第２の直線部２２１ｂの、連通穴１４Ｃａと連通する側は、平面視で圧力室１４Ａａの端部を超えてさらに延び、圧力室１４Ａａと重なる領域の外でマニホールド１４Ｄａ'，１４Ｅａ'に連通している。

このようにマニホールド１４Ｄａ'，１４Ｅａ'が、圧力室１４Ａａに対して圧力室１４Ａａの長手方向においてずれて配置されている場合には、アパチャープレート１４Ｃを省略して、ベースプレート１４Ｂに形成される連通路の上流端において、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａに開口する開口を形成することも可能である。

〈第２変更形態〉
前記実施の形態においては、平面視で連通路２１全体が圧力室１４Ａａと重なっていたが、本発明はそれに限定されるものではなく、少なくともその一部が圧力室１４Ａａと重なっていればよい。部分的に重なっていれば、クロストークをある程度回避できるからである。

〈第３変更形態〉
連通路は、必ずしも同一平面内に形成される必要はなく、例えば、図１３に示されるように、立体的に形成されていてもよい。図１３に示されたキャビティユニット３１１は、上記実施形態のキャビティユニット１１のアパーチャープレート１４Ｃに代えて、２枚のアパーチャープレート３１４Ａ，３１４Ｂを備える。２枚のアパーチャープレート３１４Ａ，３１４Ｂには、連通路３２１と、連通孔３１４Ａｂ，３１４Ｂｂとが形成されている。ここで、連通孔３１４Ａｂは、連通孔１４Ｂｂ及び連通孔３１４Ｂｂと連通し、連通孔３１４Ｂｂは、さらに連通孔１４Ｄｂと連通しており、キャビティユニット３１１には、圧力室１４Ａａからノズル１６ａまで連通する流路が形成されている。また、連通路３２１は、第１、第２の溝３２１ａ，ｃ及び連通孔３２１ｂ，ｄにより形成されている。ここで、アパーチャープレート３１４Ａには、一端が連通孔１４Ｂａに連通し、連通孔３１４Ａｂに向かって延在する第１の溝３２１ａと、第１の溝３２１ａの他端と重なる位置に形成された連通孔３２１ｂとが形成され、アパーチャープレート３１４Ｂには、一端が連通孔３２１ｂに連通し、第１の溝３２１ａと平行に延在する第２の溝３２１ｃと、平面視で連通孔１４Ｂａと重なる位置に形成された連通孔３２１ｄとが形成されている。これにより、マニホールド１４Ｄａから、連通路３２１及び連通孔１４Ｂａを通って圧力室１４Ａａへと通じる流路が形成されている。

本変更形態において、第２の溝３２１ｃは、アパーチャープレート３１４Ｂの、平面視で第１の溝３２１ａと重なる領域に形成されていたが、必ずしもこれらの溝が平面視で重なる必要はなく、任意の領域に形成しうる。また、本変更形態では、２枚のアパーチャープレートを用いて、縦方向（キャビティユニットの厚さ方向）にＵ−ターンパス（折り返し）が形成された連通路が形成されていたが、３枚以上のアパーチャープレートを用いてもよく、複数の折り返しを有する連通路を形成してもよい。あるいは、一枚のアパーチャープレートの両面に形成された溝と、それらを互いに連通する連通孔とによって、連通路を形成することもできる。また、上記実施形態及び変更形態において、連通路の断面形状、長さ及び／又は配置などは任意にし得る。

（ａ）は本発明にかかるインクジェットプリンタを示す概略構成図、（ｂ）はキャビティユニット、アクチュエータユニットおよびフレキシブルフラットケーブルの関係を示す説明図である。 キャビティユニットの上側に、アクチュエータユニットを貼り付けた状態を示す斜視図である。 キャビティユニットを、構成要素である各プレートに分解し、それらをトッププレートとともに示す図である。 トッププレートを除いた、図３の要部平面図である。 図４のＶ−Ｖ線における断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線における断面図である。 連通路を示す斜視図である。 他の実施の形態についてのキャビティユニットの図４相当図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。 図９のＸ−Ｘ線における断面図である。 第１変更形態におけるキャビティユニットについての図４相当図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における断面図である。 第３変更形態におけるキャビティユニットの図４相当図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線における断面図である。 従来技術におけるキャビティユニットの図４相当図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線における断面図である。 図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
３ インクジェットプリンタ用ヘッド
１１ キャビティユニット
１２ アクチュエータユニット
１３ フレキシブルケーブル
１４Ａ キャビティプレート（上側プレート部材）
１４Ａａ 圧力室
１４Ｂ ベースプレート（中間プレート部材）
１４Ｂａ 連通穴（第１の連通部）
１４Ｃ アパチャープレート（下側プレート部材）
１４Ｃａ 連通穴（第２の連通部）
１４Ｄａ，１４Ｅａ マニホールド
１６ａ ノズル穴
２１，２１' 連通路
２１ａ 第１の直線部分
２１ｂ 第２の直線部分
２１ｃ 湾曲部分

Claims (11)

1. 記録媒体にインクを噴射するインクジェットプリンタ用ヘッドであって、
   複数のノズル穴と、前記複数のノズル穴にそれぞれ連通し、平面上に配置された複数の圧力室と、前記圧力室に供給するインクを貯留するマニホールドと、前記圧力室の１つに連通する第１の連通部、前記マニホールドに連通する第２の連通部及び第１の連通部と第２の連通部との間の折り返し部が形成された連通路とが形成されたキャビティユニットと、
   前記圧力室内のインクに噴射エネルギーを付与するエネルギー付与機構とを備え、
   前記各圧力室は細長い形状であって、その圧力室の長手方向に交差する方向に並んで配置され、
   前記連通路は、平面視で、前記第１の連通部から前記圧力室の長手方向における第１の向きに沿って延びる第１の直線部と、前記第２の連通部から前記第１の直線部と平行であって、前記第１の向きとは反対の第２の向きにインクを流すように延びる第２の直線部とを有し、前記第１及び第２の直線部の先端を折り返し部によって連通するように構成され、
   前記連通路は、平面視で、前記連通路と連通する圧力室と重なっていることを特徴とするインクジェットプリンタ用ヘッド。
2. 前記連通路全体が、平面視で、前記連通路と連通する圧力室と重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プリンタ用ヘッド。
3. 前記折り返し部は、前記第１及び第２の直線部の先端を連通する湾曲部である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用ヘッド。
4. 前記キャビティユニットは、前記圧力室が形成された上側プレート部材と、前記第２の連通部が形成された下側プレート部材と、前記上側プレート部材及び前記下側プレート部材の間に設けられ前記第１の連通部が形成された中間プレート部材とを含む複数のプレート部材を積層して形成され、
   前記連通路は、１又は複数の前記プレート部材に形成された凹部であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
5. 前記連通路は、前記中間プレート部材の下面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
6. 前記連通路は、前記下側プレート部材の上面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプリンタ用ヘッド。
7. 前記連通路は、前記平面と平行な同一面内に形成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プリンタ用ヘッド。
8. 前記連通路の第１の直線部と第２の直線部とは、前記キャビティユニットの厚さ方向において異なる平面上に形成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プリンタ用ヘッド。
9. 前記連通路は、平面視で、前記連通路と連通する圧力室と隣接する圧力室とは重ならない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用ヘッド。
10. 前記連通路の長さは、第１連通部と第２連通部との間の直線距離よりも長い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用ヘッド。
11. 記録媒体にインクを噴射して記録媒体に記録するインクジェットプリンタであって、
    複数のノズル穴、前記複数のノズル穴にそれぞれ連通し、平面上に配置された複数の圧力室、前記圧力室に供給するインクを貯留するマニホールド、並びに、前記各圧力室に連通する第１の連通部、前記マニホールドに連通する第２の連通部及び第１の連通部と第２の連通部との間の折り返し部が形成された連通路が形成されたキャビティユニットと、前記圧力室内のインクに噴射エネルギーを付与するエネルギー付与機構とを含むヘッドと、
    前記ヘッドを支持して移動するキャリッジと、
    前記ヘッド及び前記キャリッジに接続されて、前記ヘッドのエネルギー付与機構に所定の動作信号を供給し、前記キャリッジに前記キャリッジの移動を制御する制御信号を供給する制御機構とを備え、
    前記各圧力室は細長い形状であって、その圧力室の長手方向に交差する方向に並んで配置され、
    前記連通路は、平面視で、前記第１の連通部から前記圧力室の長手方向における第１の向きに沿って延びる第１の直線部と、前記第２の連通部から前記第１の直線部と平行であって、前記第１の向きとは反対の第２の向きにインクを流すように延びる第２の直線部とを有し、前記第１及び第２の直線部の先端を折り返し部によって連通するように構成され、
    前記連通路は、平面視で、前記連通路と連通する圧力室と重なっていることを特徴とするインクジェットプリンタ。

Images