JP4241090B2

JP4241090B2 - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JP4241090B2
Application number: JP2003052107A
Authority: JP
Inventors: 悟飛田; 佳孝秋山; 利治住谷; 吉兼松本
Original assignee: リコープリンティングシステムズ株式会社
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: US7413294B2; JP2004255838A; US20040169704A1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インクジェットヘッドに関するもので、より具体的には、それに用いられるインクジェットヘッドのノズル実装、構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータの普及やグラフィック処理プログラムの進歩により、インクジェットによる印刷は、文字だけでなく、画質の高品質なハードコピーの出力が要求されるようになってきている。また、看板や大型のポスター印刷分野もオンデマンド印刷の要求が多く、オンデマンド型インクジェット記録装置が多く用いられるようになってきた。
【０００３】
オンデマンド型インクジェット記録装置に使用されるインクジェットヘッドは、大きく分けて３種類のものがある。第１のものは、ノズル先端にインクを瞬間的に気化させるヒータを設け、気化時の膨張圧力によりインク滴を生成、飛翔させる、いわゆるサーマルジェット型である。第２のものは、インク溜部を形成する容器に信号により変形する圧電素子を設け、変形時に生じる圧力によりインク滴を飛翔させる、圧電素子のシェアモード変形を利用したものである。第３のものは、インク溜部なる圧力発生室に対向させて圧電素子を配設し、この圧電素子の伸縮により前記圧力発生室に動圧を生じさせてインク滴を飛翔させるもので、圧電振動子の変わりに静電吸着を利用するものもある。
【０００４】
上記第３の形式のオンデマンド型インクジェットヘッドは、複数のノズル開口部が列状に配設され、複数枚のプレートを積層してインク室を形成してなるチャンバプレートに、前記インク室に対向して圧電素子が実装され、この圧電素子の変形を利用してインク滴を飛翔させるものである(例えば、特許文献１参照)。
【０００５】
このインクジェットヘッドの場合、ノズル実装密度、いわゆるノズル間のピッチ間隔が小さくなると、前記インク室のピッチや圧電素子も当然小さくなる。これを解消するために、１つのヘッド内にノズルを複数列並べ、各列のノズル位置をずらして、１スキャンで印刷可能な印刷密度の向上を図っているものがある(例えば、特許文献２参照)。しかしながら、１つのプレート内に複数列のノズルで構成しているため、圧電振動子の実装もノズルに対向するため各ノズルの列毎に形成しなければならない。
【０００６】
また、ノズルの実装密度を向上させる手段として、他の従来例を図１０に示す。複数のノズル開口１００を有するノズルプレート１０１と、該ノズルプレート１０１上に複数並んだノズル開口部１００に対して、圧力発生室１０２が交互に千鳥状に配置されているチャンバプレート１０３と、クシ状に分割された圧電素子１５０が、振動板１０４に封止された圧力発生室１０２に対向するように固定されている状態の概略平面図を示す。このような構成の場合、圧力発生室１０２は千鳥状に配置されているため、それぞれに対応する圧電素子１５も千鳥状に配置されることになる。つまり、非常に近接した位置に２つの圧電素子群を精度良く挿入、固定しなければならない。よって、組立ての作業性が悪いという問題が発生する。
【０００７】
また、Ｓｉ単結晶基板を構成部材とし、このＳｉ単結晶基板の一方の面と他方の面に形成された形成されたノズルが、Ｓｉ単結晶基板の所定の位置を切断して生じる単面において、千鳥状にノズルを形成しているものもある（例えば、特許文献３参照）。この場合、Ｓｉ単結晶基板にノズル開口、圧力室、リストリクタを同時に形成しているため、両面に形成されたノズル開口位置は、どうしても千鳥状にならざるを得ない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−８４２２号公報第１図
【特許文献２】
特開２０００−２８９２３３号公報
【特許文献３】
特開平６−８４４９号公報第１図
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェットヘッドを高密度化、多ノズル化するにあたっては、加工性を高めると共に組立て作業性の向上を図る必要がある。部品点数が多くなったり、位置合わせ個所が多くなれば、加工精度、組立て精度が低下するので、高品質なインクジェットヘッドを安定的に製造できない。
【００１０】
特に、最近のインクジェット式記録装置による印字には、高速化、高品質化が要求されてきている。また、産業用途として液晶ディズプレイに変わる用途、例えば、有機ＥＬディスプレイを製作するパターンニング分野での用途が高まり、特殊溶液を吐出する目的でインクジェトヘッドが用いられるようになってきた。パターニングには、高精度でかつ表面のバラツキを抑えるために１回の塗布で済ませるために、より高密度なノズル実装が要求ざれてきている。
【００１１】
しかし、ノズル１列で密度を高める技術においては、振動子を微細に加工し振動板に接着することは簡単なことではない。それを解消するために、１枚のプレート状に列状に並べたノズル列を複数配列して、実装密度を高めることは、各ノズル列毎に振動子群が必要となり、位置合わせ個所も多くなり、作業性が悪くコストが上昇する等の問題がある。また、印刷方向はノズルが複数列並んでいる方向のみの印刷に限定されてしまう。このため、ヘッド固定型のライン方式記録装置の場合、各ヘッドを千鳥状に配列する方式の実装のみに装置構成が限定されてしまう。また、ヘッド部エリアが大きくなり、ヘッド保全部、ひいては装置全体の大型化となってしまう。
【００１２】
また、図１０ような構成においては、非常に狭い領域において、２つの圧電素子群を精度良くずらして固定する必要があり、作業性が悪い。
【００１３】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであって、インク室のとノズルの配置の関係を効率よく実装できる構造のインクジェットヘッドを提案することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載の発明は、複数のノズル開口と、該ノズル開口に対応した圧力発生室と、該圧力発生室内の圧力変化を発生させるべく、圧力発生室毎に設けられた圧力発生手段と、前記圧力発生室にインクを供給するべく、圧力発生室に連通された共通インク溜り部を具備し、前記圧力発生室や該共通インク溜め部となるインク流路部を封止するための振動板と、該振動板に当接するように設けられた前記圧力発生手段によって前記圧力発生室の容積を変化させ、前記ノズル開口よりインク滴が吐出されるインクジェットヘッドにおいて、前記共通インク溜り部から前記ノズル開口へ連通する溝が互いにオーバーラップするような深さまで、その表面及び裏面に交互に形成されたインク流路基板に、前記溝の幅よりも大きい幅の圧力発生室を有するチャンバプレートが積層されていると共に、前記チャンバプレートのインク流路基板の対向面が前記振動板にて積層されており、前記複数のノズル開口が並んだノズルプレートが前記インク流路基板に形成された溝の端部に固定されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記チャンバプレートの隣接する圧力発生室の隔壁が、前記インク流路基板に形成された溝の裏側の位置に対応するように配置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記インク流路基板に形成された溝は、圧力発生室へインクが流入する側の断面積が、ノズル開口部側の断面積より小さいことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記溝が、共通インク溜り部近傍で複数に分割されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドであって、インクジェットヘッドが高剛性プレートに保持されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記高剛性プレートには前記共通インク溜り部へインクを供給する連通路或いは溝が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記ノズルプレート表面が、前記高剛性プレートのノズル開口部側の平坦部面より低位置にあることを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項８記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一項に記載の発明において、前記圧力発生手段が、圧電材料と導電材料を交互に積層してなる積層型圧電素子の変位力を利用したものであることを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記積層型圧電素子が、圧電材料のヤング率と同等以上の固定部材に保持されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記固定部材に保持された圧電素子は、該圧電素子を前記振動板に当接する方向に前記高剛性プレートに開けられた穴部に挿入されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項１１記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一項に記載の発明において、前記圧力発生手段が、静電気力を利用したものであることを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項１２記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一項に記載の発明において、前記圧力発生手段が、圧電歪膜型素子の変位力を利用したものであることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は、インクジェット記録装置の一例を示す。本例は、シリアルスキャン印刷方式の例であるが、ヘッドを固定してなるライン印刷方式であっても本発明は適用される。また、本発明のインクジェットヘッドは、印刷装置以外、例えば、産業用途等に使われるディスペンサ、インクジェット方式の３次元造形機等に使用するヘッドとして使用しても問題無い。
【００３１】
図において、１はインクジェットヘッド、２はサブインクタンク、３は印刷用紙、４はヘッド保全部を示す。インクジェットヘッド１は、図示していないタイミングベルトに連結され、図示していない駆動モータの正逆転により、ガイド軸８(a)、８(b)上を往復運動しながら、印刷用紙３上にインク滴を吐出して、文字や図形等を印刷する。インクジェットヘッド１へのインクの供給は、メインインクタンク７から供給チューブ５を経由してサブインクタンク２へ送られ、さらに、供給チューブ５を介して、インクジェットヘッド１へ供給される。ヘッド保全部４は、印刷をしていない時にインクジェットヘッド１のノズルからのインク乾燥や異物の付着を防止するためにキャップ６、或いは図示していないが、ノズル面に付着したインクなどを除去するためのワイパーブレードなどが配設されている。キャップ６は、サブインクタンク２からヘッド１内にインクを充填する時やヘッド１内に停滞した気泡等を除去する目的で実施されるパージ動作をする時の吸引キャップとしても活用される。
【００３２】
次に、本発明にかかるインクジェットヘッドの詳細を説明する。図２は、本発明のインクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッドの断面図、図３は前記記録ヘッドをノズル開口側より見た時の破断平面図、図４は下記に説明するインク流路基板の拡大斜視図である。以下、その構成と組立て順の一例について説明する。
【００３３】
インク滴を吐出するノズル開口１１が複数並んだノズルプレート１０と、ノズル開口１１から圧力発生室１４へ連通し、圧力発生室１４から共通のインク溜部５０へと連通する流路となる細溝１６、１６、・・が形成されたインク流路基板１５と、インク流路基板１５に形成された細溝１６に対応するように圧力発生室１４が形成されたチャンバプレート１３ａ、１３ｂと、チャンバプレート１３ａ、１３ｂの圧力発生室１４や共通のインク溜部５０なるインク流路部を封止するための振動板１８と、振動板１８に当接するように設けられた圧力発生手段３０によって構成されたヘッド基板２０が、ヘッド基板２０より高剛性の部材２５にて保持され、インクジェットヘッド１として構成されている。
【００３４】
インク流路基板１５は、例えばＳｉ基板であり、図４に示すようにプレートの両面にインク流路となる細溝１６、１６・・が、圧力発生室１４に対応した数だけ形成されている。そして、この細溝１６はプレートの両面に千鳥状になるように形成されている。それぞれの面の溝ピッチは、ノズルプレート１０上に複数並んだノズル開口ピッチＮｐの２倍のピッチで形成され、互いに千鳥状に並んだ溝１６の間のピッチが、ノズルピッチＮｐに一致するようになっている。また、インク流路基板１５の両面より形成された溝１６の深さは、互いにオーバーラップするような深さまで溝が形成されており、共通インク溜部５０へと連通している。共通インク溜部５０は無くても良いが、駆動周波数が高くなってくるとインクの供給不足を招くので、その容積を確保するためにもあった方が良い。
【００３５】
そして、インク流路基板１５を挟み込むように圧力発生室１４が形成されたチャンバプレート１３ａと１３ｂが積層接着される。チャンバプレート１３ａ、１３ｂに形成されている圧力発生室１４のピッチは、ノズルピッチＮｐの２倍のピッチであって、１３aと１３ｂの圧力発生室１４の位置は、インク流路基板１５の細溝１６に対応するようにずれて形成されている。また、チャンバプレート１３ａ、１３ｂにも上記同様の共通のインク溜部５０を設けても良い。また、チャンバプレート１３ａ、１３ｂは、金属薄板をエッチング加工しても、インク流路基板１５と同様にシリコン基板をエッチング加工することでも構わない。更に、チャンバプレート１３ａ、１３ｂの各圧力発生室間の隔壁は、インク流路基板１５に接着される裏側の面にある細溝１６とほぼ一致するようにすると良い。細溝１６の底部は、薄い板状になっているので、インク滴を吐出するために圧力発生室１４で発生した圧力を直接受けることになる。しかし、細溝１６に対向する面を圧力発生室１４の隔壁１２とすることで、圧力発生手段によって発生する圧力室１４の圧力を支持することができ、圧力発生室１４の余分な変形を防止することが可能となり、特性の安定化が図れる。
【００３６】
次に、圧力発生室１４及び共通インク溜部５０を封止するように振動板１８が積層接着される。振動板１８の板厚は、一般的に金属プレートであれば１５μｍ以下、樹脂等の薄板であれば３０μｍ以下などの厚さが選択されている。また、チャンバプレート１３ａ、１３ｂに対して、その底壁が振動板として機能する圧力発生室１４と、共通インク溜部５０を一体で形成しても良い。共通インク溜部５０も振動板１８である薄板で封止することは、圧力発生室１４で発生した圧力波を共通インク溜部５０の振動板１８により緩衝させ、隣接する圧力発生室１４への伝播を抑え、隣接ノズルの干渉、いわゆるクロストークを低減できる。
【００３７】
上記のように積層されたヘッド基板２０は、ヘッド基板２０の剛性より高い剛性を有する高剛性プレート２５により保持され、その端部に複数のノズル開口１１がほぼ１列に配列させたノズルプレート１０を接着する。ノズルプレート１０を接着する前には、各プレートが積層された積層部材のノズルプレート１０の接着面をラッピング加工し、平坦性を高めることで特性の安定化も図れる。
【００３８】
さらに、前記高剛性プレート２５のノズルプレート１０を接着する領域外部を突出させると良い。印刷対象物、例えば厚手の印刷用紙などが搬送中のバタツキによる接触によってノズルプレート１０を剥がしてしまうという問題に対して、保護カバーを兼ねた構成が可能となり、ヘッド故障に対する信頼性向上も図れる。
【００３９】
本例の圧力発生室１４の一部である振動板１８には、圧力発生手段として圧電薄膜型振動素子３０が配設されているが、図５に示すように電極基板を兼ねた振動板６０とそれに対向する位置に個別電極６５を配置して、各電極間で発生させる静電気力方式を用いた静電駆動型であっても良い。圧電薄膜型及び静電駆動型のいずれの方式においても、圧力発生手段は薄膜形成が可能であり、実装スペースをあまり必要としない。従って、本方式を用いたインクジェットヘッドは、コンパクトに纏め上げることが可能となり、結果的に装置も小さくできる。
【００４０】
また、多少の実装スペースが確保できるのであれば、図６に示すように圧電材料と導伝材料とを交互に積層してなる積層圧電素子３５を用いても良い。この積層型圧電素子３５は、圧電薄膜型振動子３０に比べ、大きな変位を得ることができるので、大きなインク滴を吐出するインクジェットヘッドに適している。積層型圧電素子３５は固定部材３８にて一端を固定し、高剛性プレート２５に開けられた開口部穴に挿入し、自由端側を振動板１８に当接させることで容易に構成できる。固定部材３８は圧電材料と同等以上のヤング率であって、各プレートが積層されたヘッド基板２０の剛性よりも大きくすると良い。このことで、積層型圧電素子３５によって変位する発生力に十分耐得ることができる。
【００４１】
高剛性プレート２５は、互いに独立した部材で構成しても良いが、図７に示すように、各プレートが積層接着されたヘッド基板２０を挿入する穴を設け、この穴の少なくともどちらか一面に固定しても良い。
【００４２】
また、図８に示すように、高剛性プレート２５の背部側を封止し、穴は底部を有する溝のようにして、積層されたヘッド基板２０を突き当てるように固定しても良い。このようにすることで、インクジェットヘッド内部へインクを供給するインク供給口４５をノズルプレート１０とは反対側に設けることができ、ヘッド１を複数並べて使用する場合、側面も設けた場合に比べ高密度に実装することができる。
【００４３】
図９は、前記インク流路基板１５の他の構成、すなわちインク流路基板１５上に形成された溝の他の例を示す。ノズル開口１１から圧力発生室側へ連通する１つの溝８０と圧力発生室１４から共通のインク溜部５０に連通する溝(以下、リストリクタ溝８５と呼ぶ)とに分離形成されている。更に、リストリクタ溝８５は、少なくとも１本以上の溝で形成しても良い。該リストリクタ溝８５は、ノズル開口部とリストリクタ溝部でのイナータンスやレジスタンスのバランスによってその本数、太さや長さの最適値が決定される。従って、ノズル１１側の溝と共通インク溜部５０側の溝の深さ、断面積、及び長さなどは、違っていても当然のことである。
【００４４】
また、溝部の断面形状は、上述したイナータンスやレジスタンスの関係を保つことができるのであれば、四角、三角、半円等どのような形状であっても構わない。この溝の形成方法は、前記したようにＳｉ基板をエッチング加工することであっても、セラミック基板に円盤砥石でダイシング加工しても精度良く加工が可能である。
【００４５】
ここで、従来技術に示した特許文献３記載の構成との相違点について説明する。従来例の場合、流路基板１５に相当する部材にノズル開口、圧力室、リストリクタを構成している。従って、ノズル開口部は１列に配列されることが無く、どうしても千鳥状に配置されることになる。しかし、本発明のインクジェットヘッドでは、流路基板１５に形成された溝は、インク流路の一部であり、その前面にはノズルプレートが配置されているので、ノズルの位置を一直線上に並んだノズル開口を有することができる。その結果、隣接するノズルのインク滴吐出時のタイミング補正をする必要が無くなり、制御の簡素化も図れる。
【００４６】
また、例えば、クロストーク等を緩和するために印刷タイミングをずらして隣接ノズルの同時駆動を避けるシフト駆動を実施する場合がある。その際も、前面に配置したノズルプレート１０のノズル開口穴位置を主走査方向（インクジェットヘッドが動いて印刷するキャリッジ方式の場合は、その動作方向、記録ヘッドを固定して印刷する場合は、用紙搬送方向）にずらすのみで容易にカスタマイズが可能である。
【００４７】
あるいは、印刷密度の向上を図る手段として、インクジェットヘッドを斜めに配置することで、副走査方向(記録ヘッドが動いて印刷するキャリッジ方式の場合は、その動作方向に対し直角方向、記録ヘッドを固定して印刷する場合は、用紙搬送方向に対し直角方向)の隣接間のノズルピッチを高密度にすることができる。図１１に、インクジェットヘッドを斜めに配列した時の印刷密度とノズルピッチとの関係を示す。図において、得ようとする印刷密度Ｎｐとし、走査方向の見かけ上のノズルピッチをｎ/Ｎｐ；（ｎは、２以上の自然数）、記録ヘッドに配列されたノズル開口部のピッチｎｐとすると、インクジェットヘッドのノズルピッチｎｐは、ｎｐ＝√（ｎ^２＋１）／Ｎｐの関係となる。この場合も上記同様に、ノズルプレート１０のみのノズル位置を主走査方向に変更するだけで容易にカスタマイズが可能となる。
【００４８】
更には、インク流路基板１５には、圧力発生室がなく別基板で構成しているため、例えば、吐出インク量を変更したい時などには、圧力発生室の形成された基板１３a、１３bに形成された圧力発生室の容積を変更することも可能となり、吐出インク量を変えたヘッドのシリーズ化に対する部品共通化も容易となる。しかし、前記従来例では、これらの応用はＳｉ単結晶基板そのものを造り変える必要があり、応用の効かない限定された使い方にしか対応できないインクジェットヘッドであり基本的着眼点が異なる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のインクジェットヘッドは、複数のノズル開口と、それに対応した圧力発生室と、該圧力発生室のそれぞれの圧力変動を発生させる圧力発生手段により、圧力発生室の容積を変化させて、前記ノズル開口よりインク滴を吐出させて文字や図形等を印字するインクジェット記録装置において、複数のノズル開口が並んだノズルプレートと、圧力発生室を有するチャンバプレートと、圧力発生室を封止するよう弾性を有する振動板と、共通のインク溜り部より前記圧力発生室を経由して前記ノズル開口への連通した圧力発生室の幅より小さい溝を有するインク流路基板とを有し、インク流路基板の両面に、互いに千鳥状となるように溝が形成され、該溝に対応するようにチャンバプレートがインク流路基板を挟むように積層され、前記振動板にて積層封止され、前記ノズルプレートが、インク流路基板に形成された溝端に固定するように構成したので、ノズルの実装ピッチが高密化しても、圧力発生室のピッチを２倍にとることが可能となり、ヘッドの設計、実装が容易となる。
【００５０】
また、チャンバプレートの隣接する圧力発生室の隔壁が、インク流路基板に形成された溝の裏側の位置に対応するように配置したので、圧力発生室の剛性を高めることができ、吐出特性の向上が図れる。
【００５１】
更に、他の発明として、複数のノズル開口と、それに対応した圧力発生室と、該圧力発生室のそれぞれの圧力変動を発生させる圧力発生手段により、圧力発生室の容積を変化させて、前記ノズル開口よりインク滴を吐出させて文字や図形等を印字するインクジェット記録装置において、複数のノズル開口が並んだノズルプレートと、圧力発生室を有するチャンバプレートと、圧力発生室を封止するよう弾性を有する振動板と、ノズル開口より圧力発生室へ連通する１つの溝と、共通のインク溜部より前記圧力発生室へインクを供給する連通溝を少なくとも１本以上備えているインク流路基板とを有し、インク流路基板に形成された溝は、両面において互いに千鳥状となるように溝が形成され、溝に対応するべくチャンバプレートが流路基板を挟むように積層され、振動板にて積層封止され、ノズルプレートがインク流路基板に形成された溝端に固定するようにしたので、リストリクタの流路抵抗を容易にバランス良く設計ができ、高速応答性の高い記録ヘッドを提供できる。
【００５２】
また、ノズル基板のノズル開口面を、高剛性部材のインク吐出の平坦部面より低位置にしたので、印刷時のメディアの接触に対し、ノズルプレートを損傷させることを防止でき、信頼性の高いヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェットヘッドが搭載された記録装置の一例を示す斜視図。
【図２】本発明のインクジェットヘッドの断面図。
【図３】本発明のインクジェットヘッドの破断平面図。
【図４】本発明のインクジェットヘッドを構成するインク流路基板の斜視図。
【図５】本発明のインクジェットヘッドの他の例となる断面図。
【図６】本発明のインクジェットヘッドの他の例となる断面図。
【図７】本発明のインクジェットヘッドの他の例となる分解断面図。
【図８】本発明のインクジェットヘッドの他の例となる断面図。
【図９】本発明のインクジェットヘッドを構成するインク流路基板の他の例となる斜視図。
【図１０】従来のインクジェットヘッドを構成するインク流路基板構成を示す破断平面図。
【図１１】インクジェットヘッドを斜めに配列した時の印刷密度とノズルピッチとの関係を示す説明図。
【符号の説明】
１はインクジェットヘッド、１０はノズルプレート、１１はノズル開口、１２は圧力室隔壁、１３a、１３bはチャンバプレート、１５はインク流路基板、１６は細溝、１８は振動板、２０はヘッド基板、２５はハウジング、３０は圧力発生手段、３５は積層型圧電素子、３６は固定部材、６０は電極基板兼振動板、６５は個別電極、８０は細溝、８５はリストリクタ溝である。

Claims

複数のノズル開口と、該ノズル開口に対応した圧力発生室と、該圧力発生室内の圧力変化を発生させるべく、圧力発生室毎に設けられた圧力発生手段と、前記圧力発生室にインクを供給するべく、圧力発生室に連通された共通インク溜り部を具備し、前記圧力発生室や該共通インク溜め部となるインク流路部を封止するための振動板と、該振動板に当接するように設けられた前記圧力発生手段によって前記圧力発生室の容積を変化させ、前記ノズル開口よりインク滴が吐出されるインクジェットヘッドにおいて、
前記共通インク溜り部から前記ノズル開口へ連通する溝が互いにオーバーラップするような深さまで、その表面及び裏面に交互に形成されたインク流路基板に、前記溝の幅よりも大きい幅の圧力発生室を有するチャンバプレートが積層されていると共に、前記チャンバプレートのインク流路基板の対向面が前記振動板にて積層されており、前記複数のノズル開口が並んだノズルプレートが前記インク流路基板に形成された溝の端部に固定されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
前記チャンバプレートの隣接する圧力発生室の隔壁が、前記インク流路基板に形成された溝の裏側の位置に対応するように配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
前記インク流路基板に形成された溝は、圧力発生室へインクが流入する側の断面積が、ノズル開口部側の断面積より小さいことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
前記溝は、共通インク溜り部近傍で複数に分割されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
請求項１ないし４の何れかに記載のインクジェットヘッドであって、前記インクジェットヘッドは、高剛性プレート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。
前記高剛性プレートには前記共通インク溜り部へインクを供給する連通路或いは溝が形成されていることを特徴とする請求項５記載のインクジェットヘッド。
前記ノズルプレート表面が、前記高剛性プレートのノズル開口部側の平坦部面より低位置にあることを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッド。
前記圧力発生手段は、圧電材料と導電材料を交互に積層してなる積層型圧電素子の変位力を利用したものであることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のインクジェットヘッド。
前記積層型圧電素子は、圧電材料のヤング率と同等以上の固定部材に保持されていることを特徴とする請求項８記載のインクジェットヘッド。
前記固定部材に保持された圧電素子は、該圧電素子を前記振動板に当接する方向に前記高剛性プレートに開けられた穴部に挿入されていることを特徴とする請求項９記載のインクジェットヘッド。
前記圧力発生手段は、静電気力を利用したものであることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のインクジェットヘッド。
前記圧力発生手段は、圧電歪膜型素子の変位力を利用したものであることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のインクジェットヘッド。