JP3894081B2

JP3894081B2 - インクジェットヘッド

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Publication number: JP3894081B2
Application number: JP2002278971A
Authority: JP
Inventors: 比呂志平
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: US20040109046A1; US7219981B2; JP2004114410A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを噴射して印字面に所望の画像の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】
従来、下記特許文献１に記載のようなＦＰＣ基板（プリント基板）とヘッドの個別電極（駆動電極）とが接続される開口部を封止材で盛られたインクジェットヘッドがある。このインクジェットヘッドは、共通インク室と連通した液室の底部に設けられた振動板基板と、凹部が形成され、その凹部の底面に個別電極が設けられた電極板と、が積層された構成を含んでなる。その振動板基板の底部をなす第１の電極で共通電極となる振動板と個別電極との間には所定のギャップ（空間）が形成されている。そして、振動板の真下のギャップとヘッド外部とが連通した状態の開口部付近で、個別電極に駆動波形を与えるＦＰＣからなるＦＰＣ基板と個別電極が熱圧着などの方法で接続されている。
【０００３】
そして、この開口部からインクが侵入して、個別電極に存在するピンホール（通常、個別電極には絶縁膜を形成しているが完全な絶縁膜を形成することは難しく微小なピンホールが存在することがある）にインクが入り込むと個別電極と振動板によって構成するアクチュエータ部が正しく変位せず、個別電極の劣化の原因となるので、インクが侵入しないように開口部に封止材が盛られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１０８３４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のインクジェットヘッドでは、インクがアクチュエータ部を形成する部分に侵入することを封止材（シール剤）で防ぐことはできるが、その封止材を開口部に盛る際に、封止材自体がギャップ部に入り込んでアクチュエータ部に付着し、アクチュエータ部の変位を阻害してインクが正常に吐出しないという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述のような問題点を考慮し、アクチュエータユニットが配置される空間にシール剤の侵入を防止するインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズルと、各ノズルに連通する複数の圧力室と、各圧力室に連通した共通インク室と、インク供給源からインクが供給されるインク供給口と前記共通インク室とを連通させる連通路と、前記各圧力室にインクの噴射エネルギーを与えるためのアクチュエータユニットとを複数のシート部材を積層することによって形成したヘッドユニットと、前記アクチュエータユニットに接続されるプリント基板と、を備えたインクジェットヘッドにおいて、前記複数のシート部材が、前記アクチュエータユニットが固定された一面を有し、前記連通路を構成するインレット口が前記一面に開口された第１のシート部材と、前記インレット口と対向しつつ前記インレット口に連通する連通口を有し、前記第１のシート部材との間で前記アクチュエータユニットを挟むように前記一面に積層された第２のシート部材とを含み、前記第２のシート部材の前記第１のシート部材側の面には、前記アクチュエータユニットと対向し、当該アクチュエータユニットを内部に配置するための空間を形成する凹部が形成されており、前記凹部の前記第２のシート部材の短手方向一側には、前記プリント基板を引き出し可能な引出口が形成されており、前記第１のシート部材の前記一面及び前記第２のシート部材の前記第１のシート部材側の面のいずれかには、前記シート部材の積層方向に突出して前記引出口を構成する堰部が形成されており、前記引出口から引き出された前記プリント基板が、前記引出口を閉鎖するシール剤によって前記堰部に保持されていることを特徴とするものである。
【０００８】
このような構成によると、ヘッドユニットを構成するシート部材に堰部を形成していることから、部品点数を増加させることなく簡単な構成で、シール剤を、アクチュエータユニットが配置される空間に侵入することを防止することができる。従って、アクチュエータユニットにシール剤が付着して作動の障害となることを防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載のインクジェットヘッドは、請求項１において、前記複数の圧力室は、相互に隣接してマトリクス配置され、前記アクチュエータユニットは、前記圧力室に積層された圧電シートと、前記圧力室に対向し前記圧電シートに配設された複数の駆動電極とを有し、前記プリント基板は、前記複数の駆動電極の位置に対応した複数の接点を有するものであることを特徴とするものである。
【００１０】
このような構成によると、圧力室をマトリクス配置し、駆動電極を圧力室に対応して設け、プリント基板をその複数の駆動電極の位置に対応して設けた場合には、プリント基板が通常ヘッドユニットの上側に配置され、プリント基板がヘッドユニットの内部に進入してくることから、シール剤もヘッドユニット内部に進入し易くなっている。そのような場合にも本構成によれば、シール剤が侵入してアクチュエータユニットに付着することを堰部によって防止することができ、アクチュエータユニットの作動障害を防ぐことができる。
【００１１】
請求項３に記載のインクジェットヘッドは、請求項 1 または２において、前記堰部が、前記第２のシート部材の縁部から前記積層方向に突出していることを特徴とするものである。
請求項４に記載のインクジェットヘッドは、請求項1または２において、前記第２のシート部材は、短手方向に前記第１のシート部材より長く、前記第１のシート部材の短手方向端縁から張出す突出部分を有しており、前記堰部は、前記突出部分に形成されるとともに、前記突出部分から積層方向に突出していることを特徴とするものである。
【００１２】
このような構成によると、一回のエッチングによって、堰部を形成することができる。従って、製造コストを低減することができる。
【００１３】
請求項５に記載のインクジェットヘッドは、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記堰部は、ハーフエッチングで形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成によると、堰部を一枚のシート部材にハーフエッチングで形成することができる。従って、製造コストを低減することができる。また、組立時の加工工数も低減できる。
請求項６に記載のインクジェットヘッドは、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記アクチュエータユニットが、台形平面形状を有し且つ前記アクチュエータユニットの平行対向辺のうちの長い辺が前記第１のシート部材の短手方向両端において交互に反対側に配置されるように、前記第１のシート部材の長手方向に沿って２列に複数配列されており、前記凹部が、前記空間に複数の前記アクチュエータユニットを配置可能なように形成されており、前記堰部が、前記アクチュエータユニットの前記長い辺に対応して前記第２のシート部材の長手方向に千鳥状に複数配設されており、前記連通口が、前記アクチュエータユニットの平行対向辺のうちの短い辺に対応して複数配列されていることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態例を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。図２は、インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。図３は、インクジェットヘッドの側面図一部断面図である。図４は、インクジェットヘッド本体のリザーバ部材と流路ユニットの第１層の平板の概略斜視図である。図５は、流路ユニット内のインク流路を示す断面拡大図である。図６は、インクジェットヘッドのリザーバ部材の他の実施の形態例を示す側面図一部断面図である。図７は、流路ユニットにアクチュエータユニットが設けられた状態を示す要部拡大平面図である。図８は、図５内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域を側方視した拡大断面図である。図９は、駆動電極の形状を示す概略図である。
【００１７】
〔プリンタの全体構成〕
図１に示すカラーインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）１は、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２が、それぞれ構成され、給紙部１１から排紙部１２に向かって流れる用紙搬送経路が装置内部に形成されている。そして、この用紙搬送経路の途中に、インクジェットヘッド２が四つ備えられている。インクジェットヘッド２の詳細な構成は後述する。
【００１８】
前述した給紙部１１の直ぐ下流側には用紙送りローラ５・５が備えられて、画像記録媒体たる用紙を図中左方から右方へ送るように構成されている。用紙搬送経路の中間部においては、二つのベルトローラ６・７と両ローラ６・７間に掛け渡されるように巻回されたループ状の搬送ベルト８を備える。搬送ベルト８の外周面にはシリコン処理が施されており、送りローラ５・５によって搬送されてくる用紙を、搬送ベルト８上側の搬送面にその粘着力により保持させながら、一方のベルトローラ６の駆動によって下流側（右方）へ向けて搬送できるようになっている。なお、符号９は押さえ部材であって、搬送ベルト８上の用紙が搬送面から浮かないように、搬送ベルト８の搬送面に押し付けて搬送面上に確実に粘着させるためのものである。
【００１９】
搬送ベルト８の図中右方には剥離機構１０が設けられており、搬送ベルト８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、右方の排紙部１２へ向けて送るように構成されている。
【００２０】
プリンタ１のインクジェットヘッド２は、四色のインク（マゼンダ、イエロー、ブルー、ブラック）に対応して、用紙搬送方向に沿って四つ並べて設けられている。インクジェットヘッド２は、その下面側から見た図である図２に示すように、用紙搬送方向に垂直な長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、その下面に取付けられるヘッドユニット１８には、インクを下方に向けて噴射するための微小径の吐出ノズル（以下「ノズル」と称する）１３を多数並べて形成している。
【００２１】
インクジェットヘッド２は、その下面が搬送ベルト８の搬送面との間に少量の隙間を形成しながら配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト８上を搬送される用紙は四つのインクジェットヘッド２のヘッドユニット１８の直ぐ下方側を順に通過し、この用紙の上面（印字面）に向けてノズル１３から各色のインクを噴射することで所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００２２】
〔インクジェットヘッドの構成〕
インクジェットヘッド２部分の側面図一部断面図が図３に示され、このインクジェットヘッド２は、プリンタ１側に設けられている適宜の部材１４に対し、ホルダ１５を介して取付けられる。このホルダ１５は、側面視で垂直部１５ａと水平部１５ｂとを有する逆「Ｔ」字状に形成されており、垂直部１５ａがネジ１６によりプリンタ本体側に取付けられる一方で、水平部１５ｂの下面には、スペーサ部材３を介して、ヘッドユニット１８を構成するリザーバ部材４０と流路ユニット２０とを順に固定する構成となっている。
【００２３】
ヘッドユニット１８は図３等に示すように、流路ユニット２０と、アクチュエータユニット１９と、リザーバ部材４０と、を含んでなる。
以下、流路ユニット２０、アクチュエータユニット１９、及びリザーバ部材４０の概略を説明する。
【００２４】
流路ユニット２０の詳細な構成は後述するが、複数枚の長方形平板状の薄いシート部材（以下、シート部材のことを「平板」と称することがある）を積層した構造とされている。当該流路ユニット２０には、複数のインレット口２０ａ、前記ノズル１３、各ノズル１３に連通する複数の圧力室３４、各圧力室３４に連通した共通インク室（マニホールド流路）３０、等が形成されている。
【００２５】
アクチュエータユニット１９は薄いシート状の平板とされ、流路ユニット２０のリザーバ部材４０側を向く面に、複数並べて接着される。図４に鎖線で示すように、また図７に示すように、それぞれのアクチュエータユニット１９の輪郭線は台形（即ち、互いに平行な長短一組の辺を有する形状）とされている。そしてアクチュエータユニット１９は、当該一組の辺が前記流路ユニット２０の長手方向と平行になる向きに向くようにして、かつ、互いに隣接するアクチュエータユニット１９が前記一組の辺のうちの長い辺を互いに反対側に向けるようにしながら、流路ユニット２０上に配置される。
【００２６】
リザーバ部材４０も詳細な構成は後述するが、前記流路ユニット２０と同様に、複数枚の長方形平板状のシート部材４１・４２を積層した構造とされている。そしてリザーバ部材４０は、図示しないインク供給源（インクタンク）に接続されるインク供給口４１ａと、各々が流路ユニット２０のインレット口２０ａに連通するインク導出口４２ｂと、前記インク供給口４１ａとインク導出口４２ｂとを繋ぐ内部のインク分岐流路４２ｆと、を有している。
【００２７】
以上の構成で、前記リザーバ部材４０が、アクチュエータユニット１９を挟む形で流路ユニット２０に対し積層し、接着される（ただし、アクチュエータユニット１９とリザーバ部材４０との間は接着せず、適宜の空間を形成している）。このようにして、長方形薄板状のシート部材を複数積層した構成のヘッドユニット１８が形成される。
【００２８】
〔リザーバ部材の構成〕
リザーバ部材４０の詳細な構成を説明する。
このリザーバ部材４０は、第１平板４１と第２平板４２（図４の上側に示す二枚の平板）を接合して形成している。両平板４１・４２は金属製（例えば、ステンレス製）とされている。
【００２９】
第１平板４１はインク供給口４１ａをその厚み方向に貫通させて形成し、このインク供給口４１ａを介して、図示しないインク供給源からのインクがリザーバ部材４０の内部に導入される。インク供給口４１ａは図４に示すように、第１平板４１の短手方向の中心軸上かつ長手方向一方側に形成されている。なお、インク供給口４１ａは一つに限るものではなく、二つ以上あっても良く、形状も特に限定するものでない。
【００３０】
第２平板４２は、その前記第１平板４１を向く面に、インク分岐流路４２ｆをハーフエッチングにて形成している。このインク分岐流路４２ｆは、第２平板４２の長手方向に平行に形成される太くて長いメイン流路４２ａと、当該メイン流路４２ａから分岐する複数の短いサブ流路４２ｃと、を有している。サブ流路４２ｃはメイン流路４２ａの側壁を略半円形状に切り欠いたものとして形成しており、このサブ流路４２ｃの端部に相当する部分には、インク導出口４２ｂが貫通状に形成される。このインク導出口４２ｂの形成位置は、前述した流路ユニット２０のインレット口２０ａに重なる位置とされており、流路ユニット２０とリザーバ部材４０とを接合したときに、当該リザーバ部材４０の各インク導出口４２ｂが、流路ユニット２０の対応するインレット口２０ａに、それぞれ連通するようになっている。
【００３１】
また、第２平板４２の流路ユニット２０側を向く面（前記インク分岐流路４２ｆを形成した面と反対側の面）４２ｄには、第２平板４２の縁部を残すようにして、凹部４２ｇがハーフエッチングで形成されている。この凹部４２ｇはアクチュエータユニット１９を配置するための空間４４とされており、第２平板４２のメイン流路４２ａと同様に、リザーバ部材４０の長手方向に平行に長く形成されている。
【００３２】
この凹部４２ｇが形成されていることにより、前記リザーバ部材４０と流路ユニット２０とを図３のように積層してヘッドユニット１８を構成したときに、当該凹部４２ｇの部分に空間４４が形成される形となる。前記アクチュエータユニット１９は、この空間４４内に入るようにしながら、前記流路ユニット２０のリザーバ部材４０を向く面に固定される。
凹部４２ｇがなす空間４４は、ヘッドユニット１８の短手方向一側に開口部を形成しており、この開口部が後述のフレキシブルフラットケーブル４の引出口４５となる。
【００３３】
なお、前述したリザーバ部材４０のインク供給口４１ａ、インク分岐流路４２ｆ、インク導出口４２ｂ、凹部４２ｇは、各平板４１、４２にエッチング加工（ハーフエッチング含む）またはレーザー加工で形成されている。
【００３４】
本実施の形態例のリザーバ部材４０は第１平板４１と第２平板４２の二枚の平板で構成されているが、特に限定するものではなく、例えば一枚の第２平板４２の代わりに、当該第２平板４２を厚み方向で二分割したような二枚の平板を用いて、三層構造のリザーバ部材としても良い。つまり、インク分岐流路４２ｆとインク導出口４２ｂとを有する第３平板と、凹部４２ｇと堰部４２ｅとインク導出口４２ｂと連通するように貫通された連絡孔を有する第２平板と、前述の第１平板と、の三枚の平板でリザーバ部材４０を構成しても良い。
【００３５】
〔流路ユニットの構成〕
次に、流路ユニット２０の詳細な構成を説明する。
図４に示すように、流路ユニット２０の第１層の平板２１の上面には、複数のインレット口２０ａが、平板２１の長手方向に千鳥状に設けられている。このインレット口２０ａは、前述したインク導出口４２ｂと重なる位置に形成されるとともに、後述のマニホールド流路３０に連通する。なお、図４において平板２１の上面に示す鎖線は、台形平板状のアクチュエータユニット１９が接着して設けられる位置を示している。
【００３６】
この流路ユニット２０は図５に示すように、九枚の薄い金属平板２１〜２９を積層した構造とされている。上から数えて第５〜第７層の平板２５〜２７に跨るようにして、マニホールド流路３０が形成される。このマニホールド流路３０は、前述のとおりインレット口２０ａに連通する一方で、後述する複数の圧力室３４にも連通しており、インレット口２０ａから流路ユニット２０内に導入されるインクを一旦貯留しつつ各圧力室３４に分配する、共通インク室としての役割を果たす。そして、マニホールド流路３０の直ぐ上に位置する第４層の平板２４には連絡孔３１が形成され、この連絡孔３１が、第３層の平板２３に形成された絞り部３２に接続している。
【００３７】
絞り部３２は、第２層の平板２２に形成された連通孔３３を介して、第１層の平板２１に形成される圧力室３４の一端に連通する。この圧力室３４は、アクチュエータユニット１９の駆動を受けてインクに圧力を与えるためのものであり、多数のノズル１３のそれぞれに対応して一つずつ設けられている。圧力室３４の他端は、第２〜第８層の平板２２〜２８に貫通して形成されたノズル連絡孔３５を介して、第９層の平板（ノズルプレート）２９に形成された先細テーパ状の貫通孔であるノズル１３に接続されている。このように流路ユニット２０には、インレット口２０ａからノズル１３までインクが流通するインク流路が形成されている。
【００３８】
なお、圧力室３４は図７に示すように、平面形状がほぼ菱形形状をしており、圧力室３４を形成する平板２１の長手方向および短手方向に隣接してマトリクス状に複数形成されている。この圧力室３４は、図４に鎖線で示したアクチュエータユニット１９が配置される領域内に形成されている。なお、図７において圧力室３４は実際はアクチュエータユニット１９に隠れており、本来破線で示すところではあるが、便宜上実線で示してある。
【００３９】
図７に示すように流路ユニット２０の内部には、前記マニホールド流路３０に接続するようにインク連絡流路２０ｂが形成され、このインク連絡流路２０ｂの端部が前記インレット口２０ａに接続している。この構成で、インレット口２０ａからのインクは、インク連絡流路２０ｂを介して適宜分岐され、マニホールド流路３０に導入される。
【００４０】
なお、流路ユニット２０の複数の圧力室３４、マニホールド流路３０、絞り部３２、連絡孔３１、連通孔３３等は、各平板２１〜２８にエッチング（ハーフエッチング含む）またはレーザーで形成されており、またノズルプレート２９のノズル１３はプレス加工またはレーザー加工により形成されている。
【００４１】
〔ヘッドユニット内のインクの流れ〕
以上のように構成したヘッドユニット１８において、図示しないインク供給源から供給されるインクは、先ず、インク供給口４１ａからリザーバ部材４０内部に供給されて、前記インク分岐流路４２ｆで分岐された後、インク導出口４２ｂに至る。インク導出口４２ｂから出たインクは流路ユニット２０のインレット口２０ａからマニホールド流路３０に導入される。そしてインクは、連絡孔３１から絞り部３２、連通孔３３を経由してそれぞれの圧力室３４に供給され、当該圧力室３４においてアクチュエータユニット１９の駆動によって圧力を付与される結果、ノズル連絡孔３５を経由してノズル１３に至り噴射される。
【００４２】
〔アクチュエータユニットの構成〕
次いで、アクチュエータユニット１９の具体的な構成を説明する。
アクチュエータユニット１９は、図８に示すようにそれぞれ厚みが同じになるように形成された５枚の圧電シート７０〜７４を含んで形成されている。これら圧電シート７０〜７４は連続平板層であり、アクチュエータユニット１９が配置される領域内に形成された多数の圧力室３４に跨って配置されている。圧電シート７０〜７４が連続平板層をなして多数の圧力室３４に跨って配置されることで、圧電素子の機械的剛性を高く保つことができる。本実施の形態例において、圧電シート７０〜７４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。なお、圧電シート７０〜７２には、スルーホール７０ａ、７１ａが形成されている。なお、図２に示す複数のノズル１３が形成された領域はインク吐出領域を示しており、アクチュエータユニット１９の接着領域と対応した領域である。
【００４３】
アクチュエータユニット１９の最上層にある圧電シート７０とその下方に隣接した圧電シート７１との間には、シート全面に形成された共通電極８０ａが介在している。同様に、圧電シート７１の下層に隣接した圧電シート７２とその下層に隣接した圧電シート７３との間にも、共通電極８０ａと同様に形成された共通電極８０ｂが介在している。また、圧電シート７０の上方には、平面形状が圧力室３４とほぼ相似形状を有する駆動電極８１ａが、圧力室３４ごとに形成されている（図９参照）。さらに、圧電シート７１と圧電シート７２との間には、駆動電極８１ａと同様に形成された駆動電極８１ｂが介在している。一方、圧電シート７２の下方に隣接した圧電シート７３とその下方に隣接した圧電シート７４との間、および、圧電シート７４の下方には、電極が配置されていない。本実施の形態例において、電極８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂは、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなるものである。
【００４４】
ここで、駆動電極８１ａは、図９に示すように、略菱形形状の電極部８２と、電極部８２の一方の鋭角部から連続して形成された矢印形状の電極部８３とを有している。電極部８２は、その積層方向への射影領域が圧力室領域（図９において破線で囲まれる領域）に含まれている。一方、電極部８３の大部分は、その積層方向への射影領域が圧力室領域には含まれていない。
【００４５】
図８に示すように、フレキシブルフラットケーブル（プリント基板）４は、ベースフィルム４ａと、ベースフィルム４ａの下面に設けられる導体部５３と、ベースフィルム４ａのほぼ全面に対して導体部５３を覆うように設けられるカバーフィルム４ｂとを有している。そして、フレキシブルフラットケーブル４は、アクチュエータユニット１９の最上層にある圧電シート７０の上面に対してカバーフィルム４ｂが当接するように配置されている。なお、ベースフィルム４ａおよびカバーフィルム４ｂは、いずれも絶縁性を有するシート状の部材である。
【００４６】
また、図８に示すようにベースフィルム４ａの下面において、駆動電極８１ａの一端に対応する位置には、導電性を有する接続パッド（接点）５５が設けられている。つまり、接続パッド５５は、図９に示した駆動電極８１ａの電極部８３に対応する位置に設けられている。従って、１つの駆動電極８１ａに対して、それぞれ１つの接続パッド５５が設けられていることになる。
【００４７】
そして、カバーフィルム４ｂの接続パッド５５に対応する位置には、図８に示すように、接続パッド５５の径よりも若干大きい径を有する貫通孔５２ａが形成されている。従って、ベースフィルム４ｂの下面において、貫通孔５２ａに対応する位置にある接続パッド５５を除くほとんどの部分は、カバーフィルム５２によって覆われている。
【００４８】
また、ベースフィルム４ａとカバーフィルム４ｂとの間に配置される導体部５３は、銅箔により形成されており、接続パッド５５と図示しないドライバＩＣとを接続するための配線である。従って、導体部５３は、ベースフィルム４ａの下面において所定のパターンを形成するように設けられている。
【００４９】
このように、駆動電極８１ａが形成された圧電シート７０の上面に、接続パッド５５を有するフレキシブルフラットケーブル４が配置されると、駆動電極８１ａが、接続パッド５５にそれぞれ接着される。従って、駆動電極８１ａが、接続パッド５５および導体部５３を介してドライバＩＣに接続される。
【００５０】
このように圧力室３４のそれぞれに対応して駆動電極８１ａ、８１ｂが設けられ、活性部が一つずつ形成される構成となっているため、対となる駆動電極８１ａ、８１ｂ間にドライバＩＣから駆動信号が供給され、電位差が与えられることで、当該活性部が圧力室３４側に凸となるように変形する。この結果、圧力室３４の容積が縮小されて、圧力室３４内部のインク噴射のための圧力が与えられる。
【００５１】
そして図３に示すように、フレキシブルフラットケーブル４は、前述したリザーバ部材４０の第２平板４２に形成される凹部４２ｇの内部（前記空間４４の内部）において前記アクチュエータユニット１９に接着される。そしてフレキシブルフラットケーブル４は、前記空間４４がヘッドユニット１８の短手方向一側に形成する開口４５から引出される。即ち、ヘッドユニット１８の短手方向一側に形成される開口４５は、フレキシブルフラットケーブル４を引出すための引出口となっている。
当該引出口４５から引出されたフレキシブルフラットケーブル４は、屈曲しながら上方に延出されて、前述したドライバＩＣに電気的に接続される。
【００５２】
〔堰部の構成〕
次に、堰部４２ｅについて説明する。
即ち、前述の引出口４５に位置するシート部材（具体的には、前記リザーバ部材４０を構成する第２平板４２）には、堰部４２ｅが、前記流路ユニット２０側に突出して形成されている。
ただし堰部４２ｅは、その突出側の先端は流路ユニット２０から離間するよう形成されており（前記引出口４５を完全に塞がないように形成されており）、引出口４５を介してフレキシブルフラットケーブル４を引出せるだけの隙間を確保するようにしている。
【００５３】
この構成において図３に示すように、ヘッドユニット１８の側部の前記引出口４５を閉鎖するようにして、フレキシブルフラットケーブル４が当該引出口４５から引出される部分にシール剤３６を盛る。このシール剤３６はシリコン系の接着剤であり、フレキシブルフラットケーブル４が前記引出口４５の部分で強く屈曲されないようホールドする役割を果たす。またこのシール剤３６は、当該引出口４５を介して前記空間４４内にインク等が侵入し、アクチュエータユニット１９の電極等に付着して電気ショート等のトラブルの原因となるのを、引出口４５を閉鎖することで防止する役割をも果たす。
【００５４】
ただし、シール剤３６は固化前においては粘度が小さいため、引出口４５の外側を閉鎖するように前記シール剤３６を盛ったときに、当該シール剤３６が引出口４５を経由して前記空間４４の内部に侵入し、アクチュエータユニット１９に付着して作動障害の原因となるおそれがある。特に本実施形態例のように、圧力室３４をマトリクス配置し、駆動電極８１ａ・８１ｂを圧力室３４に対応して設け、フレキシブルフラットケーブル４をその複数の駆動電極８１ａ・８１ｂの位置に対応して設けた構成の場合は、フレキシブルフラットケーブル４が通常ヘッドユニット１８の上側に配置され、当該フレキシブルフラットケーブル４がヘッドユニット１８の内部に進入してくる形となることから、シール剤も固化する前にヘッドユニット１８内部に進入し易くなっている。
この点、本実施形態例では、前記堰部４２ｅが設けられている分だけ前記引出口４５が狭くなるので、シール剤３６が空間４４の内部に入ることが防止できるのである。
【００５５】
この堰部４２ｅの形成方法としては種々考えられるが、本実施形態例では二段階のハーフエッチングで凹部４２ｇと堰部４２ｅを同時に形成する方法を採用している。
具体的には先ず、前記第２平板４２に対し、凹部４２ｇを形成しようとする部分の周囲にマスクを施した上で、第１次のハーフエッチングを行う。ただし、前記マスクは、堰部４２ｅを形成しようとする部分（引出口４５に相当する部分）を除いて施すものとする。この結果、前記凹部４２ｇが深さ方向途中まで形成されるとともに、前記フレキシブルフラットケーブル４が外方に引出される隙間（流路ユニット２０から堰部４２ｅの先端までの積層方向に離間した部分であって、前記引出口４５を形成する隙間）が形成される。
次に、凹部４２ｇ周囲のマスクを残したまま、前記隙間部分にマスクを施して、再びエッチングを行う（第２次のハーフエッチング）。この結果、前記凹部４２ｇが完全に形成される一方で、マスクを施した隙間部分は堰部４２ｅとして残ることになる。
【００５６】
このように、リザーバ部材４０を構成する平板のうち、流路ユニット２０に最も近い側に位置する第２平板４２（一枚の平板）にインク分岐流路４２ｆと凹部４２ｇをハーフエッチングで形成することで、リザーバ部材４０を構成する平板の数を減らすことができる。この結果、リザーバ部材４０（ひいては、ヘッドユニット１８）の製造コストを低減できるとともに、組立時の加工工数も低減できる。
【００５７】
なお、堰部４２ｅは、本実施形態例では第２平板４２に形成しているが、この構成に特に限定するものではない。例えば、リザーバ部材４０側に最も近い側の流路ユニット２０を構成する平板（即ち、前述の第一層の平板２１）に、堰部を前記リザーバ部材４０側に向けて突出させて設けても良い。
【００５８】
以上に本発明の実施の形態例を説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。
【００５９】
例えば前述の実施形態例では、リザーバ部材４０の第２平板４２に形成された堰部４２ｅは、流路ユニット２０に対向する位置から積層方向に突出しているが、この構成に特に限定するものでない。例えば、図６に示すような他の実施の形態例のように構成しても良い。
【００６０】
この変形例に係るリザーバ部材４０’は、前述の実施形態例のリザーバ部材４０と、第２平板の構成が異なる（４２’）。
第１平板４１は前述したものと同じため説明を省略する。また、第２平板４２’においても、インク分岐流路４２ｆとインク導出口４２ｂの構成については前述の実施形態例の第２平板４２に形成されているものと同様であるため、説明を省略する。加えて、リザーバ部材４０’以外の各平板なども、前述したものとまったく同様であるので、同符号を示し説明を省略する。
【００６１】
第２平板４２’は、図４に示す前記実施形態例の第２平板４２より短手方向に長く形成してあり、流路ユニット２０の短手方向端縁から張出す突出部分を有している。この第２平板４２’には前記実施形態例の第２平板４２と同様に、その縁側を残すようにして、凹部４２ｇ’がハーフエッチングで形成されている。この凹部４２ｇ’はアクチュエータユニット１９を配置するための空間４４とされており、リザーバ部材４０’の長手方向に沿って長く形成されている。
【００６２】
以上のように、第２平板４２’の短手方向の長さが、流路ユニット２０の短手方向長さより若干長く形成されているため、図６のようにリザーバ部材４０’と流路ユニット２０とを積層してヘッドユニット１８を形成した際には、第２平板４２’の前記突出部分がヘッドユニット１８の短手方向端縁から水平に突出する形となる。そして堰部４２ｅ’が、この突出部分下面から下方向（平板の積層方向）に向けて、突出して設けられている。
この堰部４２ｅ’は、流路ユニット２０から水平方向（平板の積層方向に垂直な方向）に離れた箇所に形成されているので、当該堰部４２ｅ’の先端と流路ユニット２０との間に、水平方向の隙間が図６のように形成される（言い換えれば、この隙間は、前記凹部４２ｇが前記突出部分に跨る形で形成されているために、流路ユニット２０によって塞がれずに外部に露出するために形成されるものである）。このようにして第２の平板４２’の前記突出部分の下面に開口が形成され、この開口が、前記フレキシブルフラットケーブル４を引出すための引出口となる（符号４５）。
【００６３】
リザーバ部材４０’を以上のように構成することにより、この変形例における堰部４２ｅ’は、前述の実施形態例の堰部４２ｅと異なり、第２平板４２’の厚み全部を残したものとして形成することができる。この結果、凹部４２ｇ’および堰部４２ｅ’を一回のハーフエッチングによって形成することができるので、製造コストを低減することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によると、ヘッドユニットを構成するシート部材に堰部を形成していることから、部品点数を増加させることなく簡単な構成で、シール剤を、アクチュエータユニットが配置される空間に侵入することを防止することができる。従って、アクチュエータユニットにシール剤が付着して作動の障害となることを防止することができる。
【００６５】
請求項２によると、圧力室をマトリクス配置し、駆動電極を圧力室に対応して設け、プリント基板をその複数の駆動電極の位置に対応して設けた場合には、プリント基板が通常ヘッドユニットの上側に配置され、プリント基板がヘッドユニットの内部に進入してくることから、シール剤もヘッドユニット内部に進入し易くなっている。そのような場合にも本構成によれば、シール剤が侵入してアクチュエータユニットに付着することを堰部によって防止することができ、アクチュエータユニットの作動障害を防ぐことができる。
【００６６】
請求項４によると、一回のエッチングによって、堰部を形成することができる。従って、製造コストを低減することができる。
【００６７】
請求項５によると、堰部を一枚のシート部材にハーフエッチングで形成することができる。従って、製造コストを低減することができる。また、組立時の加工工数も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。
【図３】インクジェットヘッドの側面図一部断面図である。
【図４】インクジェットヘッド本体の分岐流路ユニットの概略斜視図である。
【図５】流路ユニット内のインク流路を示す断面拡大図である。
【図６】インクジェットヘッドのリザーバ部材の他の実施の形態例を示す側面図一部断面図である。
【図７】流路ユニットにアクチュエータユニットが設けられた状態を示す要部拡大平面図である。
【図８】図５内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域を側方視した拡大断面図である。
【図９】駆動電極の形状を示す概略図である。
【符号の説明】
１インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
２インクジェットヘッド
４フレキシブルフラットケーブル（プリント基板）
１３ノズル
１８ヘッドユニット
１９アクチュエータユニット（シート部材）
２０流路ユニット
２０ａインレット口
２１〜２９平板（シート部材）
３０マニホールド流路
３４圧力室
４０リザーバ部材
４１第１平板（平板、シート部材）
４２第２平板（平板、シート部材）
４２ｅ堰部
４５（プリント基板の）引出口

Claims

インクを吐出する複数のノズルと、各ノズルに連通する複数の圧力室と、各圧力室に連通した共通インク室と、インク供給源からインクが供給されるインク供給口と前記共通インク室とを連通させる連通路と、前記各圧力室にインクの噴射エネルギーを与えるためのアクチュエータユニットとを複数のシート部材を積層することによって形成したヘッドユニットと、
前記アクチュエータユニットに接続されるプリント基板と、を備えたインクジェットヘッドにおいて、
前記複数のシート部材が、
前記アクチュエータユニットが固定された一面を有し、前記連通路を構成するインレット口が前記一面に開口された第１のシート部材と、前記インレット口と対向しつつ前記インレット口に連通する連通口を有し、前記第１のシート部材との間で前記アクチュエータユニットを挟むように前記一面に積層された第２のシート部材とを含み、
前記第２のシート部材の前記第１のシート部材側の面には、前記アクチュエータユニットと対向し、当該アクチュエータユニットを内部に配置するための空間を形成する凹部が形成されており、
前記凹部の前記第２のシート部材の短手方向一側には、前記プリント基板を引き出し可能な引出口が形成されており、
前記第１のシート部材の前記一面及び前記第２のシート部材の前記第１のシート部材側の面のいずれかには、前記シート部材の積層方向に突出して前記引出口を構成する堰部が形成されており、
前記引出口から引き出された前記プリント基板が、前記引出口を閉鎖するシール剤によって前記堰部に保持されていることを特徴とする、インクジェットヘッド。
請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
前記複数の圧力室は、相互に隣接してマトリクス配置され、
前記アクチュエータユニットは、前記圧力室に積層された圧電シートと、前記圧力室に対向し前記圧電シートに配設された複数の駆動電極とを有し、
前記プリント基板は、前記複数の駆動電極の位置に対応した複数の接点を有するものであることを特徴とする、インクジェットヘッド。
請求項１または２に記載のインクジェットヘッドであって、
前記堰部が、前記第２のシート部材の縁部から前記積層方向に突出していることを特徴とする、インクジェットヘッド。
請求項１または２に記載のインクジェットヘッドであって、
前記第２のシート部材は、短手方向に前記第１のシート部材より長く、前記第１のシート部材の短手方向端縁から張出す突出部分を有しており、
前記堰部は、前記突出部分に形成されるとともに、前記突出部分から積層方向に突出していることを特徴とする、インクジェットヘッド。
請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェットヘッドであって、
前記堰部は、ハーフエッチングで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。
請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェットヘッドであって、
前記アクチュエータユニットが、台形平面形状を有し且つ前記アクチュエータユニットの平行対向辺のうちの長い辺が前記第１のシート部材の短手方向両端において交互に反対側に配置されるように、前記第１のシート部材の長手方向に沿って２列に複数配列されており、
前記凹部が、前記空間に複数の前記アクチュエータユニットを配置可能なように形成されており、
前記堰部が、前記アクチュエータユニットの前記長い辺に対応して前記第２のシート部材の長手方向に千鳥状に複数配設されており、
前記連通口が、前記アクチュエータユニットの平行対向辺のうちの短い辺に対応して複数配列されていることを特徴とする、インクジェットヘッド。