JP7297975B2 - 液滴噴射装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液滴噴射装置に関する。
ノズルから液滴を噴射する液滴噴射装置として、圧力室内の液体に選択的に圧力を付与することにより、複数のノズルから個別に液滴を噴射させるように構成された装置が知られている。この液滴噴射装置においては、あるノズルから液滴が噴射された際、そのノズルに連通する圧力室の残存圧力が、共通液室を経由し他の圧力室に伝播することで、液滴を噴射したノズルとは別のノズルの液滴噴射に影響を及ぼす場合がある。
特許文献１には、共通液室と複数の圧力室との間に、複数の圧力室と同一ピッチとなるよう複数のダンパー室を設け、ダンパー室内には共通液室と連通した連通孔を設けることで、共通液室内に発生する圧力変動を抑制する技術が開示されている。
特開２０１２－１９２６４１号公報
液滴噴射装置において液滴の噴射精度を向上させる場合、複数のノズルを高密度で配置する構成を採用することが考えられる。複数のノズルを高密度で配置するということは、ノズルに連通する圧力室も高密度で配置することになる。特許文献１の技術を用いると、複数の圧力室と同一ピッチで配置されている複数のダンパー室も高密度で配置されることとなる。このため、必然的に各ダンパー室自体が小型化されるので、共通液室内で発生する圧力変動の抑制効果を十分に得ることが出来ない虞がある。
本発明は、ノズルまたは圧力室が高密度で配置された場合であっても、共通液室内で発生する圧力変動を抑制する液滴噴射装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る液滴噴射装置は、複数のノズルと、それぞれが前記複数のノズルのそれぞれと連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室に連通する共通液室と、を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記複数の圧力室内の液体に選択的に圧力を付与するアクチュエータと、を備え、前記流路ユニットは、複数の積層プレートが積層されて形成されており、前記複数の圧力室が配列されて圧力室列が形成されており、前記流路ユニットはさらに、前記複数のノズルが開口する側から見て、前記圧力室列の一端から他端に亘って該圧力室列と重なるように延在する第１のダンパー室を有し、前記複数の積層プレートが積層された積層方向に沿った高さにおいて、前記第１のダンパー室は前記圧力室と前記共通液室との間の高さに配置されており、前記第１のダンパー室の内部には、該第１のダンパー室を支持する第１の支持部が複数備えられ、前記複数のノズルが開口する側から見て、前記第１の支持部のすべての壁面は前記第１のダンパー室の内部にあり、前記複数の第１の支持部は、前記複数の圧力室と同一のピッチで備えられている、ことを特徴とする。
本発明によれば、ノズルまたは圧力室が高密度で配置された場合であっても、共通液室内で発生する圧力変動を抑制する液滴噴射装置を提供することができる。
インクジェットプリンタの概略平面図である。 インクジェットヘッドの平面図である。 図２の一部拡大図である。 （ａ）は図３のＩＶＡ－ＩＶＡ線断面図、（ｂ）は図３のＩＶＢ－ＩＶＢ線断面図である。 インクジェットヘッドの平面図である。 図５の一部拡大図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。 インクジェットヘッドの平面図である。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、装置形状等は、あくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。以下で説明する実施形態では、液滴噴射装置の一例として、記録用紙に対してインクの液滴を噴射するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを例に挙げて説明する。
＜実施形態１＞
まず、本実施形態のインクジェットプリンタ１の概略構成について説明する。図１は本実施形態のインクジェットプリンタ１の概略平面図である。インクジェットプリンタ１は、記録用紙２に画像等を記録するためのインクジェットヘッド３と、図１の走査方向に沿って往復移動可能に構成されたキャリッジ４と、記録用紙２を走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送機構５とを備えている。プリンタ筐体６内には、記録用紙２を支持するプラテン７が水平方向に沿って設けられている。プラテン７の上方には、走査方向に平行に延びる２つのガイドレール８ａ、８ｂが設けられている。キャリッジ４は、図示しないキャリッジ駆動モータによって駆動されることによって、プラテン７上の記録用紙２と対向する領域において、２本のガイドレール８ａ、８ｂに沿って走査方向に移動する。
インクジェットヘッド３は、プラテン７との間に隙間を有する状態で、キャリッジ４の下部に水平方向に沿って取り付けられている。インクジェットヘッド３の下面は、液滴噴射部３ａとなっている。また、インクジェットヘッド３は、図示しないチューブによってインクカートリッジホルダ９と接続されている。インクカートリッジホルダ９には、４つのインクカートリッジ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが装着されている。４つのインクカートリッジ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄには、マゼンタ、シアン、イエロー、およびブラックのインクがそれぞれ充填される。これらのインクは、チューブを介してインクジェットヘッド３に供給される。なお、インクジェットヘッド３を使用しないときは、インクジェットヘッド３は、ガイドレール８ａ、８ｂに沿ってメンテナンスユニット１１の上方まで移動する。
メンテナンスユニット１１には、キャップ１２、吸引ポンプ１３、及びワイパー１４等が配置されている。キャップ１２は、モータ等の駆動源とギヤ等の動力伝達機構とによって構成されたキャップ駆動部（不図示）によって昇降駆動される。キャップ１２は、キャップ駆動部によって上方へ移動し、インクジェットヘッド３の液滴噴射部３ａに密着することにより、キャッピングを行う。キャッピングの後、キャップ１２に接続されている吸引ポンプ１３が、キャップ１２内部の空気を吸引し、キャップ１２内部を減圧する。これにより、インクジェットヘッド３の液滴噴射部３ａから、インクをキャップ１２内部に強制的に排出する吸引パージが行われる。この吸引パージにより、インクに混入している気泡や塵、あるいは、増粘したインク等が排出される。このような処理により、液滴噴射の品質が劣化することが抑制される。なお、ワイパー１４は、吸引パージ後にインクジェットヘッド３が液滴噴射位置に移動する際、インクジェットヘッド３の液滴噴射部３ａに付着したインクを拭き取るワイピングを行うために配置されている。
以上の通り、インクジェットプリンタ１は、記録用紙２を搬送機構５により記録用紙排出部１５に向かって搬送させながら、インクジェットヘッド３を走査方向に移動させつつ液滴を噴射させる。このような動作により、インクジェットプリンタ１は、記録用紙２に画像や文字などを記録するように構成されている。
図２から図４を用いて、インクジェットヘッド３の構造について詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド３の平面図である。図３は、図２のａ部を拡大した一部拡大図である。図４は、図３の縦断面図であり、図４（ａ）は図３のＩＶＡ－ＩＶＡ線断面図、図４（ｂ）は図３のＩＶＢ－ＩＶＢ線断面図である。図２から図４に示すように、インクジェットヘッド３は、ノズル４５および圧力室４３を含む液体流路（インク流路）が形成された流路ユニット３１を備えている。インクジェットヘッド３は、圧力室４３内のインクに記録信号等に応じて選択的に圧力を付与することが可能な圧電アクチュエータ３２を備えている。
図４に示すように、本実施形態における流路ユニット３１は、以下の通り、１１枚の積層プレートから構成される。まず、キャビティプレート２０、ベースプレート２１、アパーチャプレート２２、スペーサープレート２３、第１のダンパープレート２４、第２のダンパープレート２５。そして、第１のマニホールドプレート２６、第２のマニホールドプレート２７、第３のダンパープレート２８、カバープレート２９、ノズルプレート３０である。これらプレート２０～３０は接着剤によって互いに接合されており、プレート２０～３０のうち、最下層のノズルプレート３０を除く、プレート２０～２９は、それぞれ、ステンレス板やニッケル合金鋼板などの金属プレートである。一方、最下層のノズルプレート３０は、ポリイミド等の合成樹脂材料で形成されている。なお、これらは一例に過ぎず、積層プレートの数は図４に示す例に限定されるものではない。このように、流路ユニットは、複数の積層プレートが積層されて形成されている。積層プレートが積層されている方向（図４の上下方向）を、積層方向とする。
プレート２０～３０の積層体である流路ユニット３１には、図２に示すように、４つのインク供給孔４０が設けられている。４つのインク供給孔４０は、４色（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）のインクカートリッジにそれぞれ接続される。流路ユニット３１には、４本の共通液室４１が設けられている。この４本の共通液室は、インク供給孔４０を一端として直線的に延出し、４つのインク供給孔４０にそれぞれ連通する。そして、図２から図４に示すように、共通液室４１から第２の連通流路４６、アパーチャ４２、圧力室４３、及び第１の連通流路４４を介してノズル４５に至る個別インク流路が、多数設けられている。このように、共通液室４１は、共通液室４１から複数の流路が分岐する、いわゆるマニホールドの構造となっている。アパーチャ４２は、絞り流路であり、第２の連通流路４６は、アパーチャ４２において流路面積が小さくなっている。
流路ユニット３１の流路構造を詳細に説明する。流路ユニット３１の最下層のノズルプレート３０には、複数のノズル４５が、搬送方向に所定ピッチで配列された４列のノズル列が構成されている。４列のノズル列においては、４色のインクがそれぞれ噴射される。最上層に位置するキャビティプレート２０には、ノズル４５と同様に搬送方向に所定ピッチで配列された複数の圧力室４３が形成され、４列の圧力室列を構成している。また、キャビティプレート２０とノズルプレート３０との間のプレート２１～２９には、圧力室４３とノズル４５とを連通させる第１の連通流路４４を構成する貫通孔が、それぞれ形成されている。
図２に示すように、キャビティプレート２０の搬送方向における一端部には、４つのインクカートリッジからそれぞれ供給された４色のインクを、共通液室４１に供給する４つのインク供給孔４０が、走査方向に並んで形成されている。共通液室４１は、４列の圧力室列にそれぞれ対応して形成されている。つまり、図２の例では、４つの共通液室４１が形成されている。１つの共通液室４１には、対応する１列の圧力室列に属する圧力室４３がそれぞれ連通する。なお、図示は省略するが、これら４つの共通液室４１は、５枚のプレート２１～２５に形成された連通流路を介して、キャビティプレート２０に形成された４つのインク供給孔４０にそれぞれ連通している。キャビティプレート２０と、２枚のマニホールドプレート２６，２７との間の、５枚のプレート２１～２５には、複数の第２の連通流路４６が形成されている。複数の第２の連通流路４６は、１つの共通液室４１と、これに対応する複数の圧力室４３とをそれぞれ連通させた流路である。
以上説明したプレート２０～３０が積層した状態で接合されることにより、流路ユニット３１内には、インク供給孔４０から共通液室４１に至るインク流路と、共通液室４１から圧力室４３に至る第２の連通流路４６と、圧力室４３とが形成される。また、圧力室４３から第１の連通流路４４を経由し、ノズル４５に至る個別インク流路が形成される。
２種類のダンパー室４７，４８について説明をする。本実施形態の流路ユニット３１には、上記の各流路に加えて、共通液室４１内の圧力変動を減衰させるための第１のダンパー室４７と、第２のダンパー室４８とが形成されている。第１のダンパー室４７と、第２のダンパー室４８とは、共通液室４１を上下方向（プレート２０～３０の積層方向）に関して挟むようにそれぞれ配置されている。つまり、共通液室４１は、上下方向において第１のダンパー室４７と第２のダンパー室４８との間に配置される。第１のダンパー室４７は、共通液室４１の上方に設置されている。より具体的には、複数の積層プレートが積層された積層方向に沿った高さにおいて、第１のダンパー室４７は、圧力室４３と共通液室４１との間の高さに形成されている。第１のダンパー室４７は、圧力室４３と共通液室４１を結んだ線上に形成されていることが好ましいが、積層方向の高さが両者の間に位置するように形成されていれば、両者を結んだ線上からずれた位置に形成されていてもよい。第２のダンパー室４８は、共通液室４１の下方に設置されている。図４に示すように、第１のダンパー室４７は、第１のダンパープレート２４と第２のダンパープレート２５とにより形成される。図２に示すように、第１のダンパー室４７は、積層方向において共通液室４１と対向する形で搬送方向に延在する。また、図２から図４に示すように、第１のダンパー室４７は、共通液室４１を覆うように設置される。つまり、図２の走査方向および搬送方向（プレートの積層方向に対して垂直な方向）における第１のダンパー室４７の幅は、それぞれ共通液室４１の幅以上である。図４（ａ）に示された第１のダンパー室４７と共通液室４１との間の仕切り壁２５ｄが、共通液室４１内に発生した圧力変動によって変形するダンパー膜として機能する。このため、第１のダンパー室４７の幅は広い方が好ましい。したがって、本実施形態では、第１のダンパー室４７は、共通液室４１を覆うように設置されている。図２および図３に示すように、第１のダンパー室４７は、流路ユニット３１を複数のノズル４５が開口する側から見て、即ち図２および図３の底面視において、複数の圧力室４３と重なるように延在して配置されている。そして、第１のダンパー室４７の長手方向は、複数の圧力室４３が並ぶ方向と沿った方向に延在している。このため、ノズルまたは圧力室が高密度で配置された場合であっても、それらの複数の圧力室４３に重なるように配置されることになる。これにより、ノズルや圧力室が高密度化しても、共通液室内で発生する圧力変動を良好に抑制することができる。また、ダンパー膜として機能する仕切り壁２５ｄの面積を広く設けることができるので、共通液室内で発生する圧力変動を抑制することができる。さらに、共通液室４１の下方に第２のダンパー室４８が配置されることで、共通液室４１内の圧力変動はさらに抑制される。尚、図２に示す面の反対側の面が流路ユニット３１の複数のノズル４５が開口する面（開口面）であり、ノズル４５が開口する側から見るとは、開口面と対応する位置から開口面を見ることを意味する。本実施形態ではこのような第１のダンパー室４７によって圧力変動を抑制するが、第１のダンパー室４７は圧力室４３が並ぶ方向に大きくなるため、圧力室43の変形が大きくなりすぎる可能性がある。このため、第１のダンパー室４７には、第１の支持部７０が形成されている。第１の支持部７０の詳細については後述する。
続いて、第１のダンパー室４７の形成方法を詳細に説明する。まず、第１のダンパープレート２４には、共通液室４１と対向する部分（上述したように共通液室４１を覆う部分）に、共通液室４１の長手方向（搬送方向）に並ぶ貫通孔２４ａが形成される。図２の例では、４つの共通液室４１が設けられる構成であるので、４つの貫通孔２４ａが、搬送方向に並んで形成されることになる。
次に、第２のダンパープレート２５においては、積層方向において貫通孔２４ａと対向する部分の上面に、上方に開口した凹部２５ａが形成される。凹部２５ａは、第１のダンパープレート２４の貫通孔２４ａと対向する部分の上面に形成されるので、凹部２５ａの上面には、第１のダンパープレート２４と第２のダンパープレート２５とを積層した場合に空間が生じることになる。また、第２のダンパープレート２５においては、この凹部２５ａの形成とともに、凹部２５ａ上に、凸部２５ｂと、この凸部２５ｂを含む第２のダンパープレート２５を連通する連通孔２５ｃとが形成される。後述するように、凸部２５ｂは、第１の支持部７０の一部を形成することになる。図３および図４に示すように、凸部２５ｂ（第１の支持部７０の一部）は、圧力室４３が形成される位置の積層方向の下方に形成される。図４（ｂ）に示すように、凸部２５ｂが形成されない位置においては、凹部２５ａの上面には、第１のダンパープレート２４と第２のダンパープレート２５とを積層した場合に空間が生じることになる。なお、図４（ｂ）では、連通孔２５ｃが含まれる位置の断面を示しているが、連通孔２５ｃも凸部２５ｂも形成されない位置の断面は、図４（ａ）の点線に示すように、凹部２５ａの上面には空間が生じることになる。連通孔２５ｃは、共通液室４１と第１のダンパー室４７とを連通する孔となるものである。
その後、スペーサープレート２３によって、貫通孔２４ａと凹部２５ａとからなる空間の上方が塞がれることによって、第１のダンパー室４７が共通液室４１の上側に形成される。また、後述する第１の支持部７０も形成されることになる。第１のダンパー室４７は、内部に空気が存在した状態となっている。前述したように、仕切り壁２５ｄが共通液室４１内に発生した圧力変動によって変形するダンパー膜として機能することで、共通液室４１内に発生した圧力変動を減衰させることができる。
本実施形態では、図２に示すように第１のダンパー室４７は、平面視で長円形状であるが、第１のダンパー室４７は長円形状に限られることはなく、空気が存在し得る形状で、ダンパー膜の機能を満たせる形状であればよい。
スペーサープレート２３には、第２のダンパープレート２５の凸部２５ｂと対向する位置に凸部２３ａが形成されている。このため、第１のダンパー室４７が形成される際、スペーサープレート２３に形成された凸部２３ａが、第２のダンパープレート２５の凹部２５ａ上に形成された凸部２５ｂと重なり合う。これにより、第１の支持部７０が第１のダンパー室４７内に形成される。第１の支持部７０は、圧力室や第１のダンパー室を支持する。これにより、第１のダンパー室が圧力室が並ぶ方向に広がって大きくなった分、圧力室が変形しやすくなることに対して、圧力室や第１のダンパー室の変形を抑制する効果を発現する。図２に示すように、第１の支持部７０は、各圧力室列に対応する第１のダンパー室４７の内部に複数備えられる。また、複数の第１の支持部７０は、複数の圧力室４３（または複数のノズル４５）と同一のピッチで形成される。尚、製造誤差等によるピッチのズレがあっても、同一のピッチとみなす。各圧力室列に対応する第１のダンパー室４７の内部において、第１の支持部７０が形成される領域と第１の支持部７０が形成されない領域とが、複数の圧力室が並ぶ方向に沿って連続している。この第１の支持部７０は、圧力室４３の剛性を高める機能を果たす。圧力室４３に液滴を噴射するための圧力が付与された際、第１の支持部７０によって圧力室４３の過大な変形が抑制される。このため、液滴噴射に必要な圧力が分散することなく、効率よく液滴噴射ができるようになる。なお、図４の例では、第１の支持部７０は、プレートの積層方向において、圧力室４３の下方に形成される例を示しているがこれに限られない。即ち、平面視において圧力室４３と重ならない位置に形成されてもよい。また、第１の支持部７０は、圧力室４３に発生する曲げ変形を抑制することができる。圧力室４３に発生する曲げ変形を抑制するための第１の支持部７０の好適な形状は、曲げ剛性を得るため、図３に示すように圧力室４３の長手形状に沿った形状が好ましい。また、圧力室４３に、ねじり変形が発生する場合の好ましい形状としては、ねじり剛性を得るため、圧力室４３の角部を対角に結んだ線と重なるような第１の支持部７０の形状が好ましい。第１の支持部７０は、第１のダンパー室４７を構成する対向する２つの面に当接して形成されていることが好ましい。
なお、上述した第１のダンパー室４７の形成方法は一例に過ぎず、この例に限られるものではない。例えば図４（ａ）の例では、凸部２５ｂの上面は、プレートの積層方向において、第２のダンパープレート２５の上面と同じ位置に形成される例を示しているが、第２のダンパープレート２５の上面よりも下側に形成されてもよい。この場合でも、スペーサープレート２３により上方が塞がれることで第１の支持部７０が形成されることになる。また、上述した第１の支持部７０は、図４（ａ）に示す縦断面において、圧力室４３の長手方向（図２では走査方向）に空間を開けたる位置に形成される例を示したが、これに限られるものではない。第１の支持部７０は、第１のダンパー室４７の内部の側壁面（図４の左右の面のいずれかに当接して形成されていてもよい。
連通孔２５ｃは、前述したように、第１のダンパー室４７と共通液室４１とを連通するよう形成されている。このような構成により、共通液室４１内に大きな圧力変動が生じたときに、仕切り壁２５ｄが変形するだけでなく、共通液室４１内の圧力変動が、第１のダンパー室４７内の空気に直接伝わる。このため、圧力変動の抑制効果を得ることができる。連通孔２５ｃは、孔軸方向において孔径（孔の断面積）が変化しないストレート孔形状となっている。尚、連通孔２５ｃの径は、例えば、７０～１５０μｍであり、ノズル４５の径（例えば、１５～２０μｍ）よりも大きくすることができる。また、図２の例では、連通孔２５ｃは、圧力室列の列方向において、所定のピッチ間隔で１つずつ形成されている例を示しているが、この例に限られるものではない。圧力室列の列方向において、所定のピッチ間隔で複数個ずつ形成されてもよい。即ち、図４（ｂ）において連通孔２５ｃが複数形成されていてもよい。
次に、第２のダンパー室４８の形成方法を詳細に説明する。第２のダンパー室４８は、２枚のマニホールドプレート２６、２７の積層方向の下側に位置する第３のダンパープレート２８により形成されている。第３のダンパープレート２８には、共通液室４１と積層方向において対向する部分の下面に、共通液室４１の長手方向に延在する凹部２８ａが形成されている。そして、この凹部２８ａが、その積層方向の下側のカバープレート２９により下方を塞がれることによって、第２のダンパー室４８が共通液室４１の下側に形成される。第１のダンパー室４７と同様に、第２のダンパー室４８の幅は、共通液室４１の幅以上とすることができる。図４の例においては、第２のダンパー室４８の幅は、第１のダンパー室４７の幅と略同一の例を示しているが、異なるサイズであってもよい。
第２のダンパー室４８も第１のダンパー室４７と同様に内部に空気が存在した状態となっており、共通液室４１と第２のダンパー室４８との間の仕切り壁２８ｂが、共通液室４１内に発生した圧力変動によって変形するダンパー膜として機能する。これにより、共通液室４１内に発生した圧力変動を抑制する。また、第２のダンパー室４８内には、流路ユニット３１の剛性を上げるための第２の支持部（不図示）を設けてもよい。第２の支持部（不図示）は、第３のダンパープレートと同一材料で形成してよい。第２の支持部（不図示）は、第１の支持部７０の真下に形成されることが好ましいが、異なる位置に形成されてもよい。
なお、プレート２０～３０に設けられる、上記の流路構造やダンパー室を構成する孔や凹部は、エッチングやプレス加工、あるいはレーザー加工等によって形成される。
次に、圧電アクチュエータ３２について説明する。図２～図４に示すように、圧電アクチュエータ３２には、複数の圧力室４３を覆うように流路ユニット３１の積層方向の上面に、振動板５０が設けられている。この振動板５０の上面に、複数の圧力室４３と対向するように配置された圧電層５１と、圧電層５１の上面に配置された複数の個別電極５２とが設けられている。
振動板５０は金属材料で形成され、流路ユニット３１の上面に複数の圧力室４３を覆うように配設された状態で、流路ユニット３１に接合されている。また、導電性を有する振動板５０の上面は、共通電極を兼ねている。即ち、振動板５０の上面が圧電層５１の下面側に配置されることによって、圧電層５１の上面の複数の個別電極５２との間で圧電層５１に厚み方向の電界を生じさせる共通電極を構成する。この共通電極としての振動板５０は、ドライバＩＣ５３のグランド配線に接続されており、グランド電位に保持される。
圧電層５１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなり、平板状に形成されている。図２から図４に示すように、この圧電層５１は、振動板５０の積層方向の上面において、複数の圧力室４３に跨って連続的に形成されている。圧電層５１の上面の、複数の圧力室４３と対向する領域には、複数の個別電極５２がそれぞれ配置されている。各々の個別電極５２は圧力室４３よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有し、圧力室４３の中央部と対向している。また、複数の個別電極５２の端部からは、複数の接点部５２ａが個別電極５２の長手方向に沿ってそれぞれ引き出されている。
複数の個別電極５２にそれぞれ対応した複数の接点部５２ａには、圧電アクチュエータ３２を駆動するドライバＩＣ５３が実装されたフレキシブル配線基板（不図示）が接続される。そして、フレキシブル配線基板に形成された配線を介して、ドライバＩＣ５３と、複数の個別電極５２及び共通電極としての振動板５０とが電気的に接続される。また、フレキシブル配線基板は、さらに、インクジェットプリンタ１のメイン制御基板（不図示）と接続される。そして、ドライバＩＣ５３は、メイン制御基板からの指令を受けて、複数の個別電極５２のそれぞれに対して駆動パルス信号を供給し、個別電極の活性部（不図示）に所定の駆動電圧を印加する。
次に、駆動パルス信号が供給されたときの、圧電アクチュエータ３２の動作について説明する。ある個別電極５２に対して、ドライバＩＣ５３から駆動パルス信号が供給されると、個別電極５２と、グランド電位に保持されている共通電極としての振動板５０との間に挟まれた活性部に所定の駆動電圧が印加され、活性部に厚み方向の電界が作用する。これにより、活性部が厚み方向と直交する面方向に収縮し、この収縮に伴って振動板５０の圧力室４３を覆う部分が、圧力室４３側に凸となるように変形する。このとき、圧力室４３内の容積が減少するために圧力室４３内のインク圧力が上昇し、この圧力室４３に連通するノズル４５からインクが噴射される。
複数のノズル４５からインクの液滴を噴射させるため、圧電アクチュエータ３２により複数の圧力室４３内のインクに同時に圧力が付与された場合、圧力室４３内の残存圧力波の伝播等によって、共通液室４１内に大きな圧力変動が生じる虞がある。しかし、図４に示すように、共通液室４１の上方に第１のダンパー室４７が配置されることで、この共通液室４１内の圧力変動は抑制される。さらに、第１のダンパー室４７と共通液室４１とを仕切る仕切り壁２５ｄに、第１の支持部７０が設けられていることにより、圧力室４３の剛性が高められている。これにより、圧力室４３に液滴を噴射するための圧力が付与された際、液滴噴射に必要な圧力が分散することなく、効率よく液滴噴射ができるようになっている。
続いて、実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、適宜その説明を省略する。
＜実施形態２＞
実施形態１では、複数の圧力室４３が並んで配置される圧力室列（１つの共通液室４１に対応する複数の圧力室４３の列）の１列につき、１列（１つ）の第１のダンパー室４７が形成される形態を説明した。しかしながら、圧力室列の１列につき配置される第１のダンパー室４７は、実施形態１で説明したものに限られない。本実施形態では、別の形態を説明する。
図５は、本実施形態のインクジェットヘッド３の概略平面図である。図６は、図５のｂ部の一部拡大図である。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。本実施形態では、図５～図７に示すように、１つの共通液室に対応する１列の圧力室列につき、２列の第１のダンパー室４７が形成される。この列に並んだ第１のダンパー室４７の間には、第１のダンパープレート２４の一部２４ｅと、第２のダンパープレート２５の一部２５ｅとで形成された梁８０が、圧力室列の列に沿って存在する。このため、インクジェットヘッド３自体の剛性を高めることができる。
また、２列に配置された２つの第１のダンパー室４７内には、それぞれ第１の支持部７０が形成される。なお、第１の支持部７０の形状や個数については、配置する第１の支持部７０によって圧力室に必要な剛性が保てれば、任意のものとすることができる。
また、図７の例においては、２列の第１のダンパー室４７の間に梁８０が存在する形態を例に挙げて説明したが、これに限られない。実施形態１で説明したように、第１のダンパープレート２４に貫通孔２４ａを形成し、梁８０に対応する位置に関しては、圧力室の列に沿って下に凸部のスペーサープレート２３を積層することで梁８０と同様の支持部を形成してもよい。
なお、図５から図７の例においては、１列の圧力室列につき、２列に並んだ第１のダンパー室４７を形成する形態を例に挙げて説明したが、２列に限らず、複数列（３列以上）並んだ第１のダンパー室４７を形成してもよい。
＜実施形態３＞
実施形態１では、複数の圧力室４３が並んで配置される圧力室列（１つの共通液室４１に対応する複数の圧力室４３の列）の１列につき、１列（１つ）の第１のダンパー室４７が形成される形態を説明した。本実施形態では、複数の圧力室４３が配置されている圧力室列のうちの複数の圧力室列について、１つの第１のダンパー室４７を形成する形態を説明する。なお、本実施形態では、複数の圧力室４３が配置されている圧力室列のうちの全ての圧力室列について、１つの第１のダンパー室４７を形成する形態を説明する。
図８は、本実施形態のインクジェットヘッド３の概略平面図である。図８に示すように、全ての圧力室列につき、１つの第１のダンパー室４７が設けられている。この形態によれば、第１のダンパー室４７の大きさを広くとることができる。このため、圧力変動の減衰効果が高いので、第２のダンパー室４８は形成されなくてもよい。
なお、図８の例では、全ての圧力室列につき１つの第１のダンパー室４７が設けられている形態を示しているが、これに限られるものではない。例えば、実施形態１または実施形態２で説明したように、４列の圧力室系が存在する場合に、２列を包含する第１のダンパー室４７を２つ設ける構成を採用してもよい。あるいは、３列を包含する第１のダンパー室４７と、１列に対応する第１のダンパー室４７とを設ける構成を採用してもよい。
４１ 共通液室
４３ 圧力室
４７ 第１のダンパー室
４８ 第２のダンパー室
７０ 第１の支持部

Claims (16)

  1. 複数のノズルと、それぞれが前記複数のノズルのそれぞれと連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室に連通する共通液室と、を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記複数の圧力室内の液体に選択的に圧力を付与するアクチュエータと、を備え、
    前記流路ユニットは、複数の積層プレートが積層されて形成されており、
    前記複数の圧力室が配列されて圧力室列が形成されており、
    前記流路ユニットはさらに、前記複数のノズルが開口する側から見て、前記圧力室列の一端から他端に亘って該圧力室列と重なるように延在する第１のダンパー室を有し、
    前記複数の積層プレートが積層された積層方向に沿った高さにおいて、前記第１のダンパー室は前記圧力室と前記共通液室との間の高さに配置されており、
    前記第１のダンパー室の内部には、該第１のダンパー室を支持する第１の支持部が複数備えられ、
    前記複数のノズルが開口する側から見て、前記第１の支持部のすべての壁面は前記第１のダンパー室の内部にあり、
    前記複数の第１の支持部は、前記複数の圧力室と同一のピッチで備えられている、ことを特徴とする液滴噴射装置。
  2. 複数のノズルと、それぞれが前記複数のノズルのそれぞれと連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室に連通する共通液室と、を含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記複数の圧力室内の液体に選択的に圧力を付与するアクチュエータと、を備え、
    前記流路ユニットは、複数の積層プレートが積層されて形成されており、
    前記複数の圧力室が配列されて圧力室列が形成されており、
    前記流路ユニットはさらに、前記複数のノズルが開口する側から見て、前記圧力室列の一端から他端に亘って該圧力室列と重なるように延在する第１のダンパー室を有し、
    前記複数の積層プレートが積層された積層方向に沿った高さにおいて、前記第１のダンパー室は前記圧力室と前記共通液室との間の高さに配置されており、
    前記第１のダンパー室の内部には、該第１のダンパー室を支持する第１の支持部が複数備えられ、
    前記複数のノズルが開口する側から見て、前記第１の支持部のすべての壁面は前記第１のダンパー室の内部にあり、
    前記複数の第１の支持部は、前記複数のノズルと同一のピッチで備えられていることを特徴とする液滴噴射装置。
  3. 前記第１のダンパー室の内部において、前記第１の支持部が形成される領域と前記第１の支持部が形成されない領域とが前記複数の圧力室が並ぶ方向に沿って連続する、請求項１または２に記載の液滴噴射装置。
  4. 前記第１の支持部は、前記第１のダンパー室を構成する対向する２つの面と当接する、請求項１から３のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
  5. 前記第１の支持部は、前記複数のノズルが開口する側から見て前記圧力室の一部と重なるように配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
  6. 前記第１の支持部は、前記圧力室の長手形状に沿った形状である、請求項１から５のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
  7. 前記複数のノズルが開口する側から見て、前記圧力室の形状は略長方形であり、該略長方形の圧力室の角部を対角に結んだ２本の対角線の交点に前記第１の支持部の少なくとも一部が重なる、請求項１から６のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
  8. 前記第１の支持部は、第１のプレートに設けられた凸部と、前記第１のプレートより前記積層方向において下層の第２のプレートに設けられた凸部とによって構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
  9. 前記第１のダンパー室は、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間の第３のプレートの貫通孔と、前記第２のプレートに設けられた凹部とによって構成され、
    前記第２のプレートに設けられた凸部は、前記第２のプレートに設けられた凹部に形成されている、請求項８に記載の液滴噴射装置。
  10. 前記流路ユニットは、前記第１のダンパー室と前記共通液室とを連通する連通孔をさらに有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
  11. 前記流路ユニットは、前記第１のダンパー室とは別に第２のダンパー室をさらに有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
  12. 前記共通液室は、前記積層方向において前記第１のダンパー室と前記第２のダンパー室との間に設けられている、請求項１１に記載の液滴噴射装置。
  13. 前記第２のダンパー室の内部には、該第２のダンパー室を支持する１つ以上の第２の支持部が形成されている、請求項１１または１２に記載の液滴噴射装置。
  14. 前記複数のノズルが開口する側から見て、複数の圧力室から構成される圧力室列における複数の圧力室と重なるように、複数の前記第１のダンパー室が設けられている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
  15. 前記複数の第１のダンパー室の間に梁が形成されている、請求項１４に記載の液滴噴射装置。
  16. 前記複数の圧力室が並ぶ方向を長手方向として前記長手方向および該長手方向に交差する方向のそれぞれの方向において、前記第１のダンパー室の幅は、前記共通液室の幅以上である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の液滴噴射装置。
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