JP4285540B2 - インクジェットヘッド - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッドに関する。

特許文献１には、印字ヘッドと、印字ヘッドに一体に設けられたフィルターユニットとを含み、インクカートリッジからのインクがフィルターユニットを介して印字ヘッドに供給されるインクジェットプリンタについて記載されている。このインクジェットプリンタにおいて、フィルターユニットには、水平方向に流れたインクが重力方向と逆、つまり、下方から上方に流れる流路が形成されており、その流路の入口部分に異物捕捉用フィルターが設けられている。このフィルターは、上流側の端部が下流側の端部よりも上方になるように水平方向に対して僅かに傾斜して配置されている。また、フィルターユニットには、インクが水平方向に流れる水平流路のフィルターよりも上流側にフィルターバイパス流路が設けられている。このように、フィルターバイパス流路をフィルターよりも上流側に配置していても、フィルターが傾斜して配置されていることで、フィルターに滞留した気泡が浮力によってフィルターバイパス流路側へ案内される。そのため、フィルターに滞留する気泡を排出することができる。

特開平９−１４１８９０号公報

上述した特許文献１に記載の技術においては、インクが下方から上方に流れる流路の入口にフィルターが配置されているので、インクの流れが停止すると、フィルターによって捕獲されたインク内の異物が自重でフィルターから剥離して下方に落ちる。しかし、フィルターから下方に落ちた異物は、フィルターと対向する水平流路部分に落ちただけなので、インクが流れ出すと、異物はその落ちた位置からインクと共にフィルター側に移動し、同じ異物が同じような状態でフィルターに再度捕獲される。このようなフィルターによる異物の捕獲が行われていると、長期間使用することによって増加した多くの異物によって、フィルター全体が目詰まりし、印字ヘッドへのインク供給不足が生じる。

そこで、本発明の目的は、フィルターで捕獲した異物によって、再度フィルターが目詰まりしにくくすることが可能なインクジェットヘッドを提供することである。

本発明のインクジェットヘッドは、インクが流入するインク流入孔、前記インク流入孔から流入したインクが流出するインク流出孔、及び、前記インク流入孔と前記インク流出孔との間において下方に向かって開口した開口部を有しており、前記インク流入孔から前記開口部を介して前記インク流出孔に至るインク流路を画定する流路構成部材と、前記インク流路の前記開口部と前記インク流出孔との間であって、前記開口部と対向する位置において、前記流路構成部材に取り付けられており、前記インク流路を通過するインクを濾過するための複数の貫通孔が形成されたフィルターと、前記フィルターの下方位置において前記開口部を封止しており、前記流路構成部材と共に前記インク流路の一部を画定する封止部材とを備えている。そして、前記封止部材が可撓性を有するフィルムであって、前記封止部材の前記インク流路に面した表面において、前記フィルターと対向する領域が水平方向に対して傾斜した部分を有している。

これによると、フィルターと封止部材とが開口部とインク流出孔との間のインク流路中で対向する構成となり、インク流入孔から流入したインクが開口部側からフィルターに向かって上昇しフィルターを通過した後インク流出孔に流れる。これにより、フィルターで捕獲されたインク内の異物が、インクの流れが停止したときに、下方の封止部材の表面上に落ちる。封止部材は、インク流路に面した表面において傾斜した部分を有するので、その傾斜した部分に落ちた異物は傾斜方向に沿って移動し所定箇所に集められる。そのため、集まった複数の異物は１つの集合異物塊となる。この集合異物塊は、１つの微小な異物よりも大きな質量を有するので、インク流路中のインクがフィルター側に流れ始めてもその位置から移動しにくくなる。したがって、フィルターで捕獲した異物によって再度フィルターが目詰まりしにくくなり、異物によるインク供給不足が抑制される。また、集合異物塊がインクとともにフィルター側に流されても、集合異物塊はそれを構成するばらけた複数の異物に戻りにくくなっているため、フィルターの複数の貫通孔が目詰まりしにくくなる。また、インク流路内のインクの振動を吸収することができる。また、封止部材が振動可能になるので、封止部材の表面上の異物を傾斜方向に沿って効果的に移動させることができる。

本発明において、前記開口部が、前記フィルターと対向する領域から前記インク流路に沿って上流側に延在しており、前記表面は、前記封止部材の上流側の一端部が、前記封止部材の下流側の他端部よりも下方に配置されるように傾斜していることが好ましい。これにより、封止部材の表面に落ちた異物が、封止部材の一端部、すなわち、インク流路の上流側に向かって移動し、フィルターから遠ざかる。そのため、フィルターで捕獲した異物によって、フィルターが再度目詰まりしにくくなる。

また、本発明において、前記表面の全域が、前記水平方向に対して一定の角度で傾いた一つの傾斜平面となっていることが好ましい。これにより、封止部材の表面に落ちた異物が、フィルターから比較的離れた表面の傾斜方向側端部に集められる。そのため、フィルターが再度目詰まりするのをより抑制することができる。

また、このとき、前記表面の少なくとも前記フィルターと対向する領域には、前記インク流路に向かって開口し且つ前記封止部材の傾斜方向と直交する方向に沿って延在した複数の溝が前記傾斜方向に沿って配設されていてもよい。これにより、封止部材の振動に伴って、封止部材の表面上の異物を傾斜方向により効果的に移動させることができる。

また、このとき、前記表面の少なくとも前記フィルターと対向する領域には、前記インク流路に向かって開口し且つ前記封止部材の傾斜方向に沿って延在した複数の溝が前記傾斜方向と直交する方向に沿って配設されていてもよい。これにより、封止部材の振動に伴って、封止部材の表面上の異物を傾斜方向及びこれと直交する方向に効果的に移動させることができる。

また、このとき、前記溝の配設方向に関する幅が、前記貫通孔の直径の０．８〜１．２倍の範囲内であってもよい。これにより、封止部材の表面上の異物をフィルターと対向する領域からより一層移動させやすくなる。

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。

図１は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの斜視図である。図２は図１のII−II線に沿った断面図であり、この図には単に直線的な切断では表せない断面も示されている。図３（ａ）は図２に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図であり、図３（ｂ）は封止部材であるダンパフィルムの概略平面図である。図４（ａ）はインクジェットヘッド１に含まれるリザーバユニット９０のフィルター支持部材７０の上面図であり、図４（ｂ）はフィルター支持部材７０の下面図である。図５は、ダンパフィルム７８の表面７８ａ上の異物がダンパフィルム７８の傾斜方向に移動するときの状況図である。図６は、リザーバユニット９０のインク分配部材８０を形成する各プレートの下面図である。図７は、インクジェットヘッド１に含まれるヘッド本体６０を示す平面図である。

インクジェットヘッド１は、主走査方向に沿って細長な形状であり、下側から順に、ヘッド本体６０及びリザーバユニット９０を有する。ヘッド本体６０は、流路ユニット４及び流路ユニット４の上面に貼り付けられた４つのアクチュエータユニット２１（図７参照）を含む。リザーバユニット９０は、上側から順に、樹脂製のフィルター支持部材（流路構成部材）７０及び金属製のインク分配部材８０を含む。

フィルター支持部材７０は、樹脂で一体成形により作製されたものであって、その上面７０ｆ（図１参照）の長手方向一端に筒状突起７１を有する。筒状突起７１の内部にはインク流入孔７１ａが形成されており、筒状突起７１にチューブ等が取り付けられ、インクタンク等のインク供給源からのインクがインク流入孔７１ａからフィルター支持部材７０内に導入される。

フィルター支持部材７０は、図２に示すように、インク流入孔７１ａからインク流出孔７２に至るインク流路７３が形成されている。インク流路７３は、上方から下方に延在したインク流入孔７１ａと、インク流入孔７１ａと連通した第１の穴７４と、第１の穴７４とフィルター７９を介して連通した第２の穴７５と、第２の穴７５と連通した空間７６と、空間７６の右端から下方に向かって延在しフィルター支持部材７０の下面７０ｅに開口したインク流出孔７２とから構成されている。

第１の穴７４は、図２中左方から右方に延在して形成されていると共に、インク流入孔７１ａとインク流出孔７２との間において下方に向かって開口した開口部７４ａを有している。開口部７４ａは、平面視において、図４（ｂ）に示すダンパフィルム７８とほぼ同形状であり、このダンパフィルム７８によって塞がれている。こうして、ダンパフィルム７８は、フィルター支持部材７０と共にインク流路７３の一部を画定している。また、開口部７４ａは、流れの両方向に先細りの形状を有している。

また、第１の穴７４の開口部７４ａを取り囲む外周側壁７４ｂは、外周側壁７４ｂの先端に固定されたダンパフィルム７８が水平方向に対して一定の角度で傾いた一つの傾斜面を構成するように、インク流路７３の上流側が下流側よりも下方に突出して形成されている。これにより、図３（ａ）に示すように、ダンパフィルム７８のインク流路７３の上流側の端部が、ダンパフィルム７８の下流側の端部よりも下方に配置された構成となる。

第１の穴７４の上部には、図３（ａ）に示すように、第２の穴７５の開口部７５ａが形成されている。開口部７５ａは、第１の穴７４の上部の略中央から右方に延在しており、ダンパフィルム７８の略中央から右端までの部分と対向して形成されている。言い換えると、開口部７４ａは、開口部７５ａと対向する領域からインク流路７３に沿って上流側（図３（ａ）中左方）にも延在している。開口部７５ａは、開口部７４ａと同様に、流れの両方向に先細り形状を有している。フィルター７９は、開口部７５ａの平面形状とほぼ相似形状を有し、開口部７５ａよりも一回り大きな平面形状を有している。また、フィルター７９は、厚み方向に貫通する複数の貫通孔７９ａを有しており、開口部７５ａを覆うように、第１の穴７４内に固定されている。つまり、フィルター７９は、開口部７４ａ及びダンパフィルム７８と対向してフィルター支持部材７０に取り付けられている。

この構成により、インク流入孔７１ａからのインクが、図２に示すように、第１の穴７４において左方から右方に略水平方向に流れ、フィルター７９と対向する領域からフィルター７９に沿いつつ上方に流れる。そして、インクがフィルター７９の貫通孔７９ａを介して第２の穴７５に流入する。このとき、フィルター７９によってインクが濾過されるので、第１の穴７４内のインク中に存在する異物はフィルター７９によって捕獲され、異物が取り除かれたインクが第１の穴７４から第２の穴７５に流れる。そして、インクは第２の穴７５と連通した空間７６を通った後、インク流出孔７２の延在方向に沿って下方に向かって流れ、インク流出孔７２からインク分配部材８０へと流出される。

ダンパフィルム７８は、可撓性を有する樹脂フィルムから形成されている。ダンパフィルム７８とインク分配部材８０の上面、すなわち、後述するリザーバプレート８１の上面との間には、ダンパフィルム７８がインクの振動に応じて変位できるように、隙間が介在している。この構成により、インクの振動に応じてダンパフィルム７８が略上下方向に変位し、インクの振動を吸収して減衰させることができる。

また、ダンパフィルム７８のインク流路７３に面した表面７８ａには、インク流路７３に向かって開口する複数の溝７８ｂがレーザー加工により形成されている。これら溝７８ｂは、第１の穴７４におけるインク流動方向と直交する方向であって、ダンパフィルム７８の傾斜方向Ａ（図３中矢印Ａ方向）と直交する方向に沿って延在しており、当該傾斜方向Ａに沿って配設されている。なお、溝７８ｂを分かり易くするために、図３（ｂ）に示す溝７８ｂにはハッチングを示している。また、図３（ｂ）において、ダンパフィルム７８の周縁部分であって、第１の穴７４の外周側壁７４ｂの先端と固定される部分にも、ハッチングを示して、分かり易くしている。

本実施形態において、溝７８ｂの開口の傾斜方向Ａ（複数の溝７８ｂの配設方向）の幅Ｔは、フィルター７９に形成された貫通孔７９ａの直径のちょうど１．２倍となるようにされているが、幅Ｔは、フィルター７９に形成された貫通孔７９ａの直径の０．８〜１．２倍の範囲内であればよい。この範囲内に幅Ｔが設定されていると、後述するように、フィルター７９から自重で剥離して落下してきた異物が、ちょうど溝７８ｂ内に出入り可能な状態となる。さらに、ダンパフィルム７８の傾斜及びインクの振動による変位によって、下流側にある溝７８ｂから上流側にある溝７８ｂに向かう方向への力を異物に対して伝えやすくなる。また、溝７８ｂの作る段差によって、異物はその逆方向（上流から下流に向かう方向）の移動が規制される。

これは、溝７８ｂ内に入った異物と溝７８ｂの側壁とが比較的近接した状態になるので、ダンパフィルム７８の変位によって溝７８ｂの下流側の側壁と異物とが接触し易くなるからである。つまり、溝７８ｂの下流側の側壁と異物とを接触させることで、異物に対して図３中左斜め上方向に飛ばす大きな力を与えることができる。なお、単にダンパフィルム７８が傾斜しているだけでも、ダンパフィルム７８が変位すると異物に対して図３中左斜め上方向に飛ばす力が作用するが、本実施形態においては溝７８ｂの下流側の側壁を異物に接触させて異物を飛ばす力を増加させている。こうして、飛ばされた異物が下流側にある溝７８ｂから上流側にある溝７８ｂに向かって移動する。

このように、ダンパフィルム７８に溝７８ｂが形成され且つ幅Ｔが貫通孔７９ａの直径の０．８〜１．２倍の範囲内であれば、ダンパフィルム７８の表面７８ａ上の異物をダンパフィルム７８のフィルター７９と対向する領域から傾斜方向、すなわち、下流から上流に向かってより一層移動させやすくなる。また、異物の逆方向の移動が、溝７８ｂの下流側の側壁が邪魔になって起こりにくくなる。一方、開口の幅Ｔが、貫通孔７９ａの直径の０．８倍未満であると、幅Ｔが狭すぎるために異物が溝７８ｂ内に入っても出にくい状態となり、下流側にある溝７８ｂから上流側にある溝７８ｂに向かう方向への力を異物に対して伝えても移動しにくくなる。他方、開口の幅Ｔが、貫通孔７９ａの直径の１．２倍を超えると、幅Ｔが大きすぎるために、溝７８ｂ内に入った異物が溝７８ｂ内において傾斜方向Ａに滑り落ちて、異物と溝７８ｂの下流側の側壁との間に大きな隙間が生じる。そのため、溝７８ｂの下流側の側壁と異物との接触がほとんど得られず、下流側から上流側にある溝７８ｂに向かう方向への力を異物に対して伝えにくくなる。

図３に示すように、フィルター支持部材７０の上面７０ｆであって第２の穴７５と連通した空間７６の上側には、空間７６と外部とを連通させる開口を封止するフィルム７６ａが固定されている。このフィルム７６ａも、可撓性を有しており、インクの振動に応じて変位することでインクの振動を吸収し減衰する。

図２に示すように、フィルター支持部材７０の下面７０ｅにおいて、インク流出孔７２を取り囲む位置には環状の凹部が形成されており、当該凹部内に弾性材料からなるＯリング７７が配置されている。Ｏリング７７は弾性変形状態にあり、インク流出孔７２と流入孔８４との間からのインク漏れを効果的に防止する役割を担っている。

また、図１に示すように、フィルター支持部材７０には、インク流出孔７２の近傍であって流出孔７２を挟んで副走査方向の両側に、ネジ９１用の孔（図示せず）が厚み方向に貫通するように形成されている。フィルター支持部材７０とインク分配部材８０とはネジ９１によって互いに固定されている。

ここで、ダンパフィルム７８が振動したときのダンパフィルム７８上の異物の移動について、図５を参照しつつ説明する。図２に示すように、インク流入孔７１ａから第１の穴７４にインクが流入すると、上述のように第１の穴７４においてインクは左方から右方に流れるとともにフィルター７９と対向する領域から上方に向かって流れる。そして、インクがフィルター７９を通過して第２の穴７５内に流れる。このとき、インク流入孔７１ａからの導入インクによって生じたインクの振動に伴ってダンパフィルム７８が略上下方向に短い周期で変位し、インクの振動を吸収する。また、このとき、インク中に貫通孔７９ａよりも径が大きい異物が存在すると、図５（ａ）中破線で示すように、複数の貫通孔７９ａの入口が複数の異物Ｅ１〜Ｅ４によって塞がれる。こうして、第１の穴７４から第２の穴７５に流れるインク中の異物Ｅ１〜Ｅ４がフィルター７９によって捕獲される。

そして、インクの流れが停止すると、フィルター７９によって捕獲された異物Ｅ１〜Ｅ４が、自重でフィルター７９から剥離してダンパフィルム７８のフィルター７９と対向する領域内の溝７８ｂ内及び表面７８ａ上に落ちる。

ダンパフィルム７８は、上流側端部が下流側端部よりも下方に位置し、その表面７８ａが水平方向に対して一定の角度で傾いた一つの傾斜面となっているので、表面７８ａ上に落ちた異物は表面７８ａに沿って滑り落ちて溝７８ｂ内に移動する。このとき、インクの流れは停止しているが、図５（ｂ）中矢印Ｂで示すように、ダンパフィルム７８が外部からの様々な衝撃によって短い周期で上下に変位（振動）する。ダンパフィルム７８は傾斜しているので、ダンパフィルム７８の変位によって異物Ｅ１〜Ｅ４には、上述したように左斜め上方向に向かって飛ばすような力が作用する。このため、溝７８ｂ内及び表面７８ａ上に位置する異物Ｅ１〜Ｅ４が、インク流路７３の下流側にある溝７８ｂであって図５（ｂ）中破線で示す位置からそれぞれ矢印方向に移動し、上流側にある溝７８ｂ内に順次移動する。

具体的には、下流側にある溝７８ｂ内の異物が、ダンパフィルム７８の変位によって左斜め上方向に飛ばされた後、ダンパフィルム７８上に着地する位置には、上流側にある溝７８ｂが存在しているので、下流側にある溝７８ｂから上流側にある溝７８ｂに進んだ位置で異物が止められる。なお、飛ばされた異物が着地した位置にちょうど溝７８ｂが存在していなくても、ダンパフィルム７８は傾斜しているので、異物は表面７８ａ上を傾斜方向Ａに沿って移動し上流側にある溝７８ｂ内に入る。そして、この溝７８ｂから上流側に飛び出してダンパフィルム７８上に着地した位置及び着地した位置から傾斜方向Ａに移動した位置にも溝７８ｂが存在するので、下流から上流に向かって異物Ｅ１〜Ｅ４が移動する。こうして、下流側にある溝７８ｂから上流側にある溝７８ｂに移動してきた異物Ｅ１〜Ｅ４は、図５（ｃ）に示すように、最終的にダンパフィルム７８の上流側端部に集まる。このように、ダンパフィルム７８に複数の溝７８ｂが形成されていることで、異物Ｅ１〜Ｅ４を下流側にある溝７８ｂから上流側にある溝７８ｂに、すなわち、傾斜方向Ａに確実に移動させて行くことが可能になる。

なお、ダンパフィルム７８の上流側端部に到達していない異物は、ほとんど溝７８ｂ内に存在しているので、インクが上流から下流に向かって流動し始めても溝７８ａから移動しにくい状態となっている。これは、溝７８ｂの延在方向がインク流動方向と直交する方向であるため、溝７８ｂの上流側側壁が壁となってインクの流れで異物が移動するのを防いでいるからである。また、上流側程、ダンパフィルム７８は下方に位置するので、インクの流れる速度は遅くなり、異物は移動しにくくなる。そのため、再度、インクの流れが停止したときに、上述のように下流から上流に向かって異物をインクが流動し始める直前の位置から移動させることができる。

このように、ダンパフィルム７８の上流側端部に集まった複数の異物Ｅ１〜Ｅ４は、絡み合って１つの集合異物塊Ｅとなる。この集合異物塊Ｅは、１つの微小な異物Ｅ１〜Ｅ４よりも大きな質量を有するので、第１の穴７４中のインクがフィルター７９側に流れ始めても、その位置から移動しにくくなる。したがって、フィルター７９で捕獲した異物Ｅ１〜Ｅ４によって再度フィルター７９が目詰まりしにくくなり、異物によるインク供給不足が生じにくくなる。

また、集合異物塊Ｅはそれを構成するばらけた複数の異物Ｅ１〜Ｅ４に戻りにくくなっているため、集合異物塊Ｅがインクとともにフィルター７９側に流されても、フィルター７９の複数の貫通孔７９ａが目詰まりしにくくなる。具体的には、集合異物塊Ｅが４つの異物Ｅ１〜Ｅ４からなっている場合、ばらけた状態だと、４つの貫通孔７９ａの入口を塞ぐ虞があるが、集合異物塊Ｅとなっていると、１つの貫通孔７９ａだけを塞ぐことになって、インクがフィルター７９を通過しやすい状態となって、インク供給不足が生じにくくなる。

続いて、リザーバユニット９０に含まれるインク分配部材８０について説明する。インク分配部材８０は、図６に示すように、いずれも金属製のリザーバベースプレート８１、リザーバプレート８２、及びアンダープレート８３を有し、これら３枚の金属プレート８１，８２，８３を積層し且つ互いに接着剤で接着固定することにより形成されている。プレート８１〜８３はいずれも主走査方向（図１参照）に細長な略矩形状の平面を有すると共に、同じ幅を有している。リザーバベースプレート８１は他の２枚のプレート８２，８３より若干長く図１に示すように長手方向両端が突出しているが、これはリザーバベースプレート８１においてヘッド１を記録装置側のホルダ（図示せず）に固定するためである。

インク分配部材８０にも、流入孔８４から連通孔８８に至るインク流路が形成されている。リザーバベースプレート８１の中央には、フィルター支持部材７０のインク流出孔７２と連通する流入孔８４が形成されている。副走査方向（図１参照）に関して流入孔８４の両側には孔８５ａが対称に形成されている。２つの孔８５ａは、フィルター支持部材７０を厚み方向に貫通するネジ９１用の孔と対応して配置されている。流入孔８４及び孔８５ａは共にリザーバベースプレート８１の厚み方向に貫通している。

リザーバプレート８２には、流入孔８４から流入したインクをアンダープレート８３に形成された各連通孔８８へと分配するように、主インク室８６及び主インク室８６から分岐した分岐流路８７に対応する穴が厚み方向に貫通するように形成されている。主インク室８６は、リザーバプレート８２の長手方向に延在しており、流入孔８４からのインクを一時的に貯留するリザーバとなっている。流入孔８４から主インク室８６の中央に流入したインクは、そこからリザーバプレート８２の長手方向に流れて各分岐流路８７に流れ込む。リザーバプレート８２においてリザーバベースプレート８１の孔８５ａに対応する位置には、それぞれリザーバプレート８２を厚み方向に貫通する孔８５ｂが形成されている。

孔８５ｂは、内面に雌ネジが切られている。ネジ９１がフィルター支持部材７０に形成された貫通孔及び孔８５ａに挿入され、孔８５ｂに螺合されることにより、フィルター支持部材７０とインク分配部材８０とが互いに固定される。

アンダープレート８３の下面にはハーフエッチングによって凹凸が形成されており、図６においてハッチングされた部分が凹部８３ａとなっている。凹部８３ａは流路ユニット４の上面におけるアクチュエータユニット２１の固定領域（図７参照）を含むサイズ及び形状となるよう形成されている。そして、凹部８３ａを画定するように、アクチュエータユニット２１に対応する部分を避けるようにアンダープレート８３の長手方向に関して千鳥状に配置された２つの凸部８３ｂ、及び、アンダープレート８３の長手方向両端に配置された２つの凸部８３ｃが形成されている。

各凸部８３ｂには、略円形の連通孔８８が２つずつ貫通するように形成されている。そして、各凸部８３ｃには、同様の連通孔８８が３つずつ貫通するように形成されている。凸部８３ｃに形成された隣接する２つの連通孔８８及び凸部８３ｂに形成された隣接する２つの連通孔８８がそれぞれ一組となってアンダープレート８３の長手方向に関して千鳥状に配置されている。これら計１０個の連通孔８８はアンダープレート８３の中心に関して略点対称に配置されている。各連通孔８８は流路ユニット４の各開口３ａ（図７参照）に連通するものであり、リザーバプレート８２の主インク室８６から各分岐流路８７に流れ込んだインクは、各分岐流路８７の先端から連通孔８８に流入し、開口３ａを介して流路ユニット４に供給される。

アンダープレート８３は、凹部８３ａ内に４つのアクチュエータユニット２１が収容されるように且つ凸部８３ｂ，８３ｃが流路ユニット４の上面に当接するように、流路ユニット４に固定されている。このとき凹部８３ａの底面と流路ユニット４の上面との間に空間が形成され、流路ユニット４の上面における当該空間に対応する部分にアクチュエータユニット２１が貼り付けられている（図２及び図７参照）。各アクチュエータユニット２１とアンダープレート８３の底面８３ｄとの間には、わずかの間隙が確保されている。

次に、図１〜図７に加えて図８及び図９を参照しつつ、ヘッド本体６０について説明する。図８は、図７における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図であり、ここでは図面を分かりやすくするために、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１０、アパーチャ１２、及びノズル８の開口を実線で描いている。図９は、図８のIX−IX線に沿った断面図である。

流路ユニット４は、図１に示すように、主走査方向に細長な略直方体形状を有し、その平面視における大きさ及び形状は、インク分配部材８０のリザーバベースプレート８１を除く２枚のプレート８２，８３と略同じである。

流路ユニット４の上面には、図７に示すように、アクチュエータユニット２１を避けるように、主走査方向に沿って２列に、各列５個、計１０個の開口３ａが形成されている。一方、４つのアクチュエータユニット２１は、台形の平面形状を有し、開口３ａと逆のパターンで、主走査方向に沿って２列の千鳥状に配列されている。なお、各アクチュエータユニット２１は、副走査方向（主走査方向と直交方向）に互いに離隔し、副走査方向に見たときに隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士が重なっている。

流路ユニット４内には、各開口３ａに連通するマニホールド流路５が形成されている。各マニホールド流路５は、主走査方向に延在する複数の副マニホールド流路５ａに分岐している。図７に示すように、アクチュエータユニット２１と対向する部分に、４つの副マニホールド流路５ａが延在している。各副マニホールド流路５ａには、アパーチャ（絞り）１２及び圧力室１０を介してノズル８に至る個別インク流路７（図９参照）が多数接続されている。

個別インク流路７は、各ノズル８に対して形成されたものであって、副マニホールド流路５ａから上方へ向かい、アパーチャ１２にて水平に延在し、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１２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。このように、流路ユニット４には、開口３ａからノズル８に至るインク流路が形成されている。

リザーバユニット９０に貯留されているインクは、各開口３ａを介して、マニホールド流路５、副マニホールド流路５ａへと供給される。さらに、インクは、副マニホールド流路５ａから各個別インク流路７に分配され、ノズル８から吐出されることになる。

流路ユニット４の下面には、各アクチュエータユニット２１の接着領域に対応する領域に、微小径を有する多数のノズル８がマトリクス状に配列されている（図８参照）。流路ユニット４の上面におけるアクチュエータユニット２１の接着領域には、各ノズル８に対応する圧力室１０がマトリクス状に配列されている。圧力室１０の平面形状は略菱形である。図８に示すように、圧力室１０は流路ユニット４の長手方向に沿って等間隔に配置されて列をなし、１つのアクチュエータユニット２１の接着領域において計１６列となる圧力室１０の列が互いに平行に配列されている。ノズル８も圧力室１０と同様に配置されている。

アクチュエータユニット２１の上面には、圧力室１０より一回り小さい個別電極３５がそれぞれ各圧力室１０に対応する位置に形成されている（図８参照）。各アクチュエータユニット２１にはフレキシブルプリント配線基板（図示せず）が接続されており、当該フレキシブルプリント配線基板を介して伝達された駆動信号に基づいて、各個別電極３５とアクチュエータユニット２１の領域全体に形成された共通電極（図示せず）との間の電圧が制御される。このような制御によってアクチュエータユニット２１における個別電極３５が形成された部分を変形させることで、圧力室１０内のインクに吐出エネルギーが付与され、圧力室１０内のインクがノズル８から吐出される。

流路ユニット４は、図９に示すように、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、３枚のマニホールドプレート２６〜２８、カバープレート２９、及びノズルプレート３０の計９枚のＳＵＳ４３０等からなる金属プレートを積層し且つ互いに接着固定することにより形成されている。

キャビティプレート２２には、圧力室１０に対応する略菱形の孔が多数形成されている。ベースプレート２３には、各圧力室１０とアパーチャ１２との連絡孔及び各圧力室１０からノズル８への連絡孔が形成されている。アパーチャプレート２４には、アパーチャ１２に対応する孔と各圧力室１０からノズル８への連絡孔とが形成されている。サプライプレート２５には、各アパーチャ１２と副マニホールド流路５ａとの連絡孔及び各圧力室１０からノズル８への連絡孔が形成されている。マニホールドプレート２６〜２８には、副マニホールド流路５ａに対応する貫通孔と、各圧力室１０からノズル８への連絡孔とが形成されている。カバープレート２９には、各圧力室１０からノズル８への連絡孔が形成されている。ノズルプレート３０には多数のノズル８が形成されている。そして、プレート２２〜３０は、図９に示す個別インク流路７が形成されるよう位置合わせして積層され、接着剤により互いに固定されている。

図９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１２とは異なるレベルに設けられている。これにより、図８に示すようにアクチュエータユニット２１に対向した流路ユニット４内において、１つの圧力室１０と連通したアパーチャ１２を、当該圧力室１０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同士が密着してより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。

以上のようなインクジェットヘッド１によると、フィルター７９とダンパフィルム７８とが開口部７４ａとインク流出孔７２との間のインク流路中で対向する構成となり、インク流入孔７１ａから第１の穴７４に流入したインクが開口部７４ａ側からフィルター７９に向かって上昇しフィルター７９を通過した後、インク流出孔７２に流れる。これにより、フィルター７９で捕獲されたインク内の異物が、インクの流れが停止したときに、下方のダンパフィルム７８の表面７８ａ上に落ちる。ダンパフィルム７８は、インク流路７３に面した表面７８ａが上述のように傾斜しているので、異物が傾斜方向に沿って移動し、ダンパフィルム７８の上流側端部に集められ、複数の異物Ｅ１〜Ｅ４が１つの集合異物塊Ｅとなって、上述したような効果を奏する。

ダンパフィルム７８の上流側端部が下流側端部よりも下方に位置しているので、ダンパフィルム７８の表面７８ａに落ちた異物がフィルター７９から遠ざかる。そのため、フィルター７９で捕獲した異物によって、フィルター７９が再度目詰まりしにくくなる。

また、ダンパフィルム７８の表面７８ａの全域が水平方向に対して一定の角度で傾いているので、ダンパフィルム７８の表面７８ａに落ちた異物が、フィルター７９から比較的離れた表面７８ａの傾斜方向側端部に集められる。そのため、フィルター７９が再度目詰まりするのをより抑制することができる。

また、ダンパフィルム７８が、可撓性を有するフィルムからなり、振動可能になるので、ダンパフィルム７８の表面７８ａ上の異物を傾斜方向に沿って効果的に移動させることができる。

続いて、上述したダンパフィルム７８の変形例について以下に説明する。なお、上述の実施形態と同様のものについては、同符号で示し説明を省略する。図１０は、本実施形態のダンパフィルムの変形例を示しており、（ａ）はフィルター支持部材の要部断面図であり、（ｂ）はダンパフィルムの概略平面図である。図１１は、ダンパフィルム上においてインク流動に伴う異物の移動状況を示す図である。

本変形例におけるダンパフィルム１７８は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ダンパフィルム１７８のインク流路７３に面する表面１７８ａに形成された溝１７８ｂが上述したダンパフィルム７８の溝７８ｂと異なるだけでそれ以外は同様である。つまり、ダンパフィルム１７８の平面形状や第１の穴７４の開口部７４ａを塞ぐように固定される形態は上述のダンパフィルム７８と同じである。また、ダンパフィルム１７８も、上述のダンパフィルム７８と同様に、可撓性を有する樹脂フィルムから形成されている。

ダンパフィルム１７８の表面１７８ａには、インク流路７３に向かって開口する複数の溝１７８ｂがレーザー加工により形成されている。これら溝１７８ｂは、第１の穴７４におけるインク流動方向であって、ダンパフィルム１７８の傾斜方向Ａに沿って延在しており、当該傾斜方向Ａと直交する方向に沿って配設されている。なお、溝１７８ｂも分かり易くするために、図１０（ｂ）に示す溝１７８ｂにハッチングを示している。また、図１０（ｂ）において、ダンパフィルム１７８の周縁部分であって、第１の穴７４の外周側壁７４ｂの先端と固定される部分にも、ハッチングを示して、分かり易くしている。なお、本変形例における溝１７８ｂの開口の傾斜方向Ａと直交する方向（複数の溝１７８ｂの配設方向）の幅Ｓは、上述の溝７８ｂの幅Ｔと同様に、フィルター７９に形成された貫通孔７９ａの直径のちょうど１．２倍となるようにされている。

ここで、ダンパフィルム１７８上に落ちた異物の移動について説明する。インク流入孔７１ａから第１の穴７４にインクが流入すると、上述のように第１の穴７４においてインクは左方から右方に流れるとともにフィルター７９と対向する領域から上方に向かって流れる。そして、インクがフィルター７９を通過して第２の穴７５内に流れる。このとき、インク流入孔７１ａからの導入インクによって生じたインクの振動に伴ってダンパフィルム１７８が略上下方向に短い周期で変位し、インクの振動を吸収する。また、このとき、インク中に異物が存在すると、複数の貫通孔７９ａの入口が複数の異物によって塞がれる。こうして、第１の穴７４から第２の穴７５に流れるインク中の異物がフィルター７９によって捕獲される。

そして、インクの流れが停止すると、フィルター７９によって捕獲された異物Ｅ１´〜Ｅ４´が、図１０（ｂ）において破線で示すように、自重でフィルター７９から剥離してダンパフィルム１７８のフィルター７９と対向する領域内の溝１７８ｂ内及び表面１７８ａ上に落ちる。

ダンパフィルム１７８は、上流側端部が下流側端部よりも下方に位置し、その表面１７８ａが水平方向に対して一定の角度で傾いた一つの傾斜面となっている。そのため、表面１７８ａ上及び溝１７８ｂ内に落ちた異物は、傾斜方向Ａに滑り又は転がり落ちて移動する。このとき、インクの流れは停止しているが、ダンパフィルム１７８が外部からの様々な衝撃によって短い周期で上下に変位するので、異物Ｅ１´〜Ｅ４´には、上述したように左斜め上方向に（すなわち、ダンパフィルム１７８の上流側端部に）向かって飛ばすような力が作用する。こうして、図１０（ｂ）において破線で示す異物Ｅ１´〜Ｅ４´がそれぞれ図１０（ｂ）中矢印方向（傾斜方向Ａとほぼ同じ方向）、すなわち、ダンパフィルム１７８の上流側端部に移動する。そして、図１０（ｂ）に示すように、ダンパフィルム１７８の上流側端部に集められた異物Ｅ１´〜Ｅ４´は、上述と同様に、集合異物塊Ｅ´が形成される。したがって、上述と同様な効果を得ることができる。

また、異物Ｅ１´〜Ｅ４´がダンパフィルム１７８の上流側端部に到達する前及びフィルター７９からダンパフィルム１７８上に落下してきたときに、インクの流動が開始されると、図１１（ａ）において破線で示す異物Ｅ１´〜Ｅ４´がそれぞれ図１１（ａ）中矢印方向、すなわちダンパフィルム１７８の下流側に移動する。しかし、インクの流れは、外周側壁７４ｂと離れたダンパフィルム１７８の中央部分において最も速くなるので、異物Ｅ１´〜Ｅ４´は下流側に移動しつつも、インク流動方向と直交する方向の外周側壁７４ｂに近づく方向に移動し、全体として異物Ｅ１´〜Ｅ４´が、いずれかの溝１７８ｂ内に移動する。このとき、ダンパフィルム１７８は、インクの振動によって短い周期で上下に変位するので、異物Ｅ１´〜Ｅ４´が溝１７８ｂから飛び出し、外周側壁７４ｂに近づく方向のインクの流れによって、図１１（ｂ）において破線で示す異物Ｅ１´〜Ｅ４´の位置から、外周側壁７４ｂ側にある溝１７８ｂ及び外周側壁７４ｂ近傍に移動する。そして、最終的にすべての異物Ｅ１´〜Ｅ４´がダンパフィルム１７８のフィルター７９と対向する領域とは離れた外周側壁７４ｂ近傍に到達し、集合異物塊Ｅ´´を形成する。これにより、上述と同様な効果を得ることができる。

別の変形例によると、図１２に示すような、ダンパフィルム２７８が、上述のダンパフィルム７８，１７８と同様に開口部７４ａを塞ぐようにしてフィルター支持部材７０に固定されていてもよい。このダンパフィルム２７８は、図１２に示すように、インク流路７３に面する表面２７８ａに溝が全く形成されていないだけで、その他は、上述のダンパフィルム７８，１７８と同様である。この変形例においては、図１２（ａ）に示すように、ダンパフィルム２７８は、インク流路７３に面する表面２７８ａが水平方向に対して一定の角度で傾斜した傾斜平面となるので、その表面２７８ａに落ちた異物は、上述の変形例と同様に、傾斜方向に滑り又は転がり落ちて、ダンパフィルムの上流側端部に集められる。そして、集まった複数の異物によって、上述と同様に集合異物塊が形成される。したがって、上述と同様な効果を得ることができる。

なお、上述の２つの変形例におけるダンパフィルム１７８，２７８においては、可撓性を有していない、つまり、インクの振動や外部からの様々な衝撃に伴って上下に変位しない封止部材であってもよい。この場合、封止部材はどのような材料から構成されていてもよいが、フィルター支持部材７０に固定されるので、フィルター支持部材７０と同種の材質からなることが好ましい。また、封止部材が上下方向に変位ができなくても、封止部材のインク流路７３に面する表面が傾斜平面となっているので、フィルター７９から自重で剥離して封止部材上に落ちてきた異物を、封止部材の上流側端部に移動させることができ、上述と同様な効果を得ることができる。

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変更が可能なものである。例えば、本実施形態においては、ダンパフィルム７８のインク流路７３に面する表面７８ａが１つの傾斜面となるように、水平方向に対して傾いているが、この表面の少なくともフィルター７９と対向する領域だけが水平方向に対して傾いていてもよい。つまり、ダンパフィルムのフィルター７９と対向する領域以外は単に水平方向に延在していてもよい。この場合でも、フィルター７９から自重で落下した異物が、フィルター７９から離れる方向に移動するので、再度、フィルター７９に異物が目詰まりしにくくなる。なお、２つの変形例におけるダンパフィルム１７８，２７８においても、上述と同様に、フィルター７９と対向する領域だけが水平方向に対して傾いていてもよい。また、ダンパフィルムは、下流側端部が上流側端部よりも下方に位置して傾斜していてもよい。この場合でも、異物をフィルター７９から離れる方向に移動させることができる。また、ダンパフィルム７８，１７８に形成された溝７８ｂ，１７８ｂは、表面７８ａ，１７８ａの全域ではなく、フィルター７９と対向する領域にのみ形成されていてもよい。この場合でも、上述と同様な効果を得ることができる。

本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの斜視図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 （ａ）は図２に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図であり、（ｂ）はダンパフィルムの概略平面図である。 （ａ）はインクジェットヘッドに含まれるリザーバユニットのフィルター支持部材の上面図であり、（ｂ）はフィルター支持部材の下面図である。 ダンパフィルムの表面上の異物がダンパフィルムの傾斜方向に移動するときの状況図である。 リザーバユニットのインク分配部材を形成する各プレートの下面図である。 インクジェットヘッドに含まれるヘッド本体を示す平面図である。 図７における一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。 図８のIX−IX線に沿った断面図である。 本実施形態のダンパフィルムの変形例を示しており、（ａ）はフィルター支持部材の要部断面図であり、（ｂ）はダンパフィルムの概略平面図である。 ダンパフィルム上においてインク流動に伴う異物の移動状況を示す図である。 本実施形態のダンパフィルムの別の変形例を示しており、（ａ）はフィルター支持部材の要部断面図であり、（ｂ）はダンパフィルムの概略平面図である。

１ インクジェットヘッド
７０ フィルター支持部材（流路構成部材）
７１ａ インク流入孔
７２ インク流出孔
７３ インク流路
７４ａ 開口部
７８，１７８，２７８ ダンパフィルム（封止部材）
７８ａ，１７８ａ，２７８ａ 表面
７８ｂ，１７８ｂ 溝
７９ フィルター
７９ａ 貫通孔

Claims (6)

1. インクが流入するインク流入孔、前記インク流入孔から流入したインクが流出するインク流出孔、及び、前記インク流入孔と前記インク流出孔との間において下方に向かって開口した開口部を有しており、前記インク流入孔から前記開口部を介して前記インク流出孔に至るインク流路を画定する流路構成部材と、
   前記インク流路の前記開口部と前記インク流出孔との間であって、前記開口部と対向する位置において、前記流路構成部材に取り付けられており、前記インク流路を通過するインクを濾過するための複数の貫通孔が形成されたフィルターと、
   前記フィルターの下方位置において前記開口部を封止しており、前記流路構成部材と共に前記インク流路の一部を画定する封止部材とを備えており、
   前記封止部材が可撓性を有するフィルムであって、前記封止部材の前記インク流路に面した表面において、前記フィルターと対向する領域が水平方向に対して傾斜した部分を有していることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記開口部が、前記フィルターと対向する領域から前記インク流路に沿って上流側に延在しており、
   前記表面は、前記封止部材の上流側の一端部が、前記封止部材の下流側の他端部よりも下方に配置されるように傾斜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。
3. 前記表面の全域が、前記水平方向に対して一定の角度で傾いた一つの傾斜平面となっ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。
4. 前記表面の少なくとも前記フィルターと対向する領域には、前記インク流路に向かって開口し且つ前記封止部材の傾斜方向と直交する方向に沿って延在した複数の溝が前記傾斜方向に沿って配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記表面の少なくとも前記フィルターと対向する領域には、前記インク流路に向かって開口し且つ前記封止部材の傾斜方向に沿って延在した複数の溝が前記傾斜方向と直交する方向に沿って配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記溝の配設方向に関する幅が、前記貫通孔の直径の０．８〜１．２倍の範囲内であることを特徴とする請求項４又は５に記載のインクジェットヘッド。
   

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