JP2003011356A - インクジェットプリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層型のキャビティプレートユニットに、ク
ロストークを防止するために設けた該ダンパー室１１ａ
の大気への連通孔５６の開放部から、インク液が侵入し
ないようにする。 【解決手段】 キャビティプレートユニットを、圧力室
１６が設けられたベースプレート１４と、インク供給源
からのインクを溜めたのち各圧力室１６に補充するマニ
ホールド室１２ａが設けられたマニホールドプレート１
２と、該マニホールドプレート１２と前記ベースプレー
ト１４との間に介挿するスペーサプレート１３と、圧力
室１６に連通するノズル５４が設けられたノズルプレー
ト４３とマニホールドプレート１２の間に介挿するダン
パープレート１１とにより積層構成し、ダンパープレー
ト１１に、マニホールド室１２ａとほぼ重複するように
配置したダンパー室１１ａに連通する連通孔５６を、圧
電アクチュエータ２０が配置される側にて大気に開口す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電式等のインク
ジェットプリンタヘッドの構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先行技術のオンディマンド型の圧電式イ
ンクジェットプリンタヘッドにおいては、特開平９−１
４１８５６号公報に記載されているように、複数個のノ
ズルとこの各ノズルごとの圧力室（インクキャビティ）
及びこの圧力室に連通されると共にインクを供給するイ
ンクマニホールドを備えたキャビティプレートの背面
に、ダイヤフラムとなる振動板（可撓膜）を介して、前
記圧力室箇所に対応させて選択的に駆動させるための圧
電素子等のエネルギー発生部を備えたカバープレートを
固着したインクジェットプリンタヘッドが開示されてい
る。

【０００３】そして、前記圧電素子等のエネルギー発生
部を駆動して振動させると、振動板を介して圧力室が選
択的に加圧され、その圧力が対応するノズル孔に伝播さ
れて、インク滴の吐出により印刷が実行される。そのと
き、前記圧力室に作用した圧力波はノズル孔へ向かう前
進成分だけでなく、インクマニホールド方向に向かう後
退成分がある。その後退成分のため、いわゆるクロスト
ークが発生するので、前記後退成分を吸収緩和するため
にダンパー装置を備えている。即ち、インクマニホール
ドと対向する位置に前記カバープレートにダンパー室を
凹み形成し、前記振動板（可撓膜）をインクマニホール
ドとダンパー室との間に延長して、ダンパー室をその振
動板（可撓膜）によりインクマニホールドに対して仕切
っている。そして、カバープレートの板厚さの中途側面
に、ダンパー室を大気に連通する通気孔（空気逃がし
孔）を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
構成は、振動板（可撓膜）を延長して、ダンパー室をイ
ンクマニホールドから仕切るので、圧力室とインクマニ
ホールドはを１つのキャビティプレートに平面状に並ん
で形成するもののみ適用することができる。このような
構成では、圧力室とインクマニホールド、圧電素子等の
エネルギー発生部とダンパー室がそれぞれ平面状に並ぶ
ので、ノズル列と直交する方向のヘッドの幅が大きくな
り、また、１つのキャビティプレートに圧力室、インク
マニホールド、ノズルへの連通孔等を三次元的に加工す
るのは、非常に困難で、且つ多くの工数を必要とする。

【０００５】他方、キャビティプレートを複数枚の板
材、即ち前記圧力室が設けられたベースプレートと、前
記インクマニホールドが設けられたマニホールドプレー
トと、該マニホールドプレートと前記ベースプレートと
の間に介挿するスペーサプレートと、前記ノズルが設け
られたノズルプレートとにより積層構成するものが知ら
れている。この構成では、圧力室とインクマニホールド
を上下に重複するように配置できるので、ノズル列と直
交する方向のヘッドの幅を小さくでき、且つ各プレート
に圧力室やインクマニホールドを容易に加工することが
できる。しかし、この構成では上記のように、インクマ
ニホールドと対向する位置のカバープレートにダンパー
室を形成することができない。また、仮に、インクマニ
ホールドを形成しているマニホールドプレートの一部
を、圧力波により振動可能なように薄くすると、ヘッド
の剛性が部分的に低下し、複数のノズルの吐出特性がば
らつくという問題がある。

【０００６】本発明は、このような問題を解消したイン
クジェットプリンタヘッドを提供することを技術的課題
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため、請求項１に記載の発明のインクジェットプリン
タヘッドは、複数個のノズル及びこの各ノズル毎の圧力
室を第１の方向に列状に備えたキャビティプレートユニ
ットと、前記各圧力室ごとに選択的に駆動可能な活性部
を有し、インクを吐出させるアクチェータとを積層させ
てなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記キ
ャビティプレートユニットを、前記圧力室が設けられた
ベースプレートと、インク供給源からのインクを溜めた
のち前記各圧力室に補充するマニホールド室が前記圧力
室と少なくとも一部が重なる位置に設けられたマニホー
ルドプレートと、該マニホールドプレートと前記ベース
プレートとの間に介挿するスペーサプレートと、前記圧
力室に連通するノズルが設けられたノズルプレートと、
前記マニホールドプレートとノズルプレートとの間に介
挿するダンパープレートとにより積層構成し、前記ダン
パープレートにはダンパー室を、前記マニホールドプレ
ートとの間に前記マニホールド室とほぼ重なるように形
成したものである。

【０００８】そして、請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前
記ダンパー室に連通する連通孔の他端を、前記ノズルプ
レートのノズル配置側から遠ざけた位置にて大気に開放
するように形成したものである。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記
連通孔は、前記ダンパー室から前記キャビティプレート
ユニットの板厚さ方向に沿い、且つ前記ノズルプレート
の配置側と反対面にて大気に開放するように形成したも
のである。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットプリン
タヘッドにおいて、前記マニホールドプレートにおける
マニホールド室は前記スペーサプレート側にのみ開放す
る凹所であり、前記ダンパープレートにおけるダンパー
室は前記マニホールドプレートにおけるマニホールド室
の背面側に位置させたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。図１〜図５は、本発明の圧電式イン
クジェットプリンタヘッドを示す。これらの図におい
て、キャビティプレートユニット１０に対して接合され
るプレート型の圧電アクチュエータ２０の上面には、外
部機器との接続のために、フレキシブルフラットケーブ
ル４０が重ね接合されているものであり、キャビティプ
レートユニット１０の下面側に開口されたノズル５４か
ら下向きにインクが吐出するものとする。

【００１２】実施の形態によるキャビティプレートユニ
ット１０は、図３及び図４に示すように構成されてい
る。すなわち、ノズルプレート４３、ダンパープレート
１１、マニホールドプレート１２、スペーサプレート１
３及びベースプレート１４の五枚の薄板を接着にて重ね
て接合して積層した構造である。実施形態では、ノズル
プレート４３を除く各プレート１１、１２、１３、１４
は４２％ニッケル合金鋼板製で、５０μｍ〜１５０μｍ
程度の厚さである。この各プレートには、エッチング等
により、以下の各流路または室を構成する開口または凹
部が形成されている。前記ノズルプレート４３には、微
小径のインク噴出用のノズル５４が、当該ノズルプレー
ト４３における第１の方向（長辺方向）に沿って２列の
千鳥配列状に設けられている。即ち、ノズルプレート４
３の前記第１の方向と平行な２つの基準線４３ａ、４３
ｂに沿って、微小ピッチＰの間隔で千鳥状配列にて多数
個のノズル５４が穿設されている。

【００１３】また、前記各ノズル５４に対応する後述の
圧力室１６と、後述する圧電アクチュエータ２０におけ
る圧電素子の活性部とは各プレートの平面視において上
下に重なり対応する位置となるように配列され、前記各
圧力室１６は前記第１の方向と交差（直交）する方向に
延びるように形成されて、圧力室１６の列は前記第１の
方向に沿って延びる。そして、前記マニホールドプレー
ト１２には、インク通路としての一対のマニホールド室
１２ａ、１２ａが、前記ノズル５４の列の両側に沿って
延びるように穿設されている。その場合、この各マニホ
ールド室１２ａは、プレートの平面視において、前記圧
力室１６の列と重なり且つ圧力室１６の列を跨ぐように
延びている（図３及び図４参照）。

【００１４】このマニホールドプレート１２における各
マニホールド室１２ａは、当該マニホールドプレート１
２の下面側に薄い厚さの底板１２ｂを残して上側のスペ
ーサプレート１３に向かって開放された凹部により形成
され、当該スペーサプレート１３の下面とマニホールド
プレート１２の上面とを接着することにより、密閉され
る構造になっている（図５参照）。

【００１５】また、前記ベースプレート１４には、その
長辺（前記第１の方向）に沿う中心線に対して直交する
第２の方向（短辺方向）に延びる細幅の圧力室１６の多
数個が穿設されている。そして、前記中心線を挟んで左
右両側にて平行状の長手基準線１４ａ、１４ｂを設定す
ると、前記中心線より左側の圧力室１６の先端１６ａは
前記左側の長手基準線１４ａ上に位置し、逆に前記長手
中心線より右側の圧力室１６の先端１６ａは前記右側の
長手基準線１４ｂ上に位置し、且つこの左右の圧力室１
６の先端１６ａが交互に配置されているので、左右両側
の圧力室１６は一つおきに互いに逆方向に延びるように
交互に配置されていることになる（図４参照）。

【００１６】この各圧力室１６の先端１６ａは、前記ノ
ズルプレート４３における前記千鳥状配列のノズル５４
に、前記スペーサプレート１３、マニホールドプレート
１２及びダンパープレート１１に同じく千鳥状配列にて
穿設されている微小径の貫通孔１７、１７を介して連通
している。一方、前記各圧力室１６の他端１６ｂは、前
記スペーサプレート１３における左右両側部位に穿設さ
れた貫通孔１８を介して、前記マニホールドプレート１
２におけるマニホールド室１２ａに連通している。な
お、前記他端１６ｂは、図４に示すように、ベースプレ
ート１４の下面側にのみ開口するように凹み形成されて
いるものである。また、最上層のベースプレート１４の
一端部に穿設された供給孔１９ａの上面には、その上方
のインクタンク（図示せず）から供給されるインク中の
塵除去のためのフィルタ２９が張設されている。

【００１７】これにより、図示しないインク供給源（イ
ンクタンク）から前記前記ベースプレート１４及びスペ
ーサプレート１３の一端部に穿設の供給孔１９ａ，１９
ｂを介して前記左右両マニホールド室１２ａ，１２ａ内
に流入したインクは、前記各貫通孔１８を通って前記各
圧力室１６内に分配されたのち、この各圧力室１６内か
ら前記貫通孔１７を通って、当該圧力室１６に対応する
ノズル５４に至るという構成になっている（図３及び図
５参照）。

【００１８】他方、前記ダンパープレート１１の上面に
は、前記各マニホールド室１２ａとほぼ同じ位置にて平
面視形状で略同じ形状のダンパー室１１ａが上向き開放
するように凹み形成されている。従って、マニホールド
プレート１２とダンパープレート１１とを接合した状態
では、マニホールド室１２ａとダンパー室１１ａとは前
記底板１２ｂにより隔離されることになる。この各ダン
パー室１１ａには、平面視で前記各マニホールド室１２
ａの外周縁より外側に膨らんだ連通部５５が形成されて
いる。

【００１９】そして、前記ダンパープレート１１、マニ
ホールドプレート１２、スペーサプレート１３、及びベ
ースプレート１４を積層、接着剤等にて接合固定した状
態で、前記連通部５５からペースプレート１４の上面
（ノズルプレート４３から最も遠い側面）に連通し得る
空気逃がし孔としての連通孔５６を、前記各プレート１
２、１３、１４に各々予め穿設させておく。前記ダンパ
ー室１１ａによるダンパー効果を発揮させるには、実施
形態では５μｍ程度が好ましい。

【００２０】図３及び図５に示すように、ダンパープレ
ート１１に一対のダンパー室１１ａ，１１ａが形成され
ている場合には、その各ダンパー室１１ａに対応して連
通部５５及び連通孔５６が形成されるものとし、また、
ペースプレート１４の上面に後述する圧電アクチュエー
タ２０を接着剤にて固定する場合に、当該圧電アクチュ
エータ２０及び接着剤にて塞がれない箇所に前記連通孔
５６が開口するように設定すべきである。

【００２１】一方、前記圧電アクチュエータ２０は、図
２、図５及び図６に示すように、９枚の圧電シート２１
ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１
ｇ，２２，２３を積層した構造で、前記各圧電シートの
うち最下段の圧電シート２２とそれから上方へ数えて奇
数番目の圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２１ｆの上面（広
幅面）には、前記キャビティプレートユニット１０にお
ける各圧力室１６の箇所ごとに細幅の個別電極２４が、
第１の方向（長辺方向）に沿って列状に形成され、各個
別電極２４は前記第１の方向と直交する第２の方向に沿
って各圧電シートの長辺の端縁部近傍まで延びている。
下から偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，
２１ｇの上面（広幅面）には、複数個の圧力室１６に対
して共通のコモン電極２５が形成されている。

【００２２】実施形態においては、前記各個別電極２４
の幅寸法は対応する圧力室１６における平面視での広幅
部より少し狭く設定されている。

【００２３】他方、圧力室１６は前記のベースプレート
１４の短辺の中央部側で、前記第１の方向（長辺）に沿
って２列状に配列されているので、前記コモン電極２５
は、その２列の圧力室１６、１６を一体的に覆うよう
に、偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２
１ｇの短辺方向の中央において長辺に沿って延びる平面
視略矩形状に形成されると共に、該偶数段目の圧電シー
ト２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの対の短辺の端縁部
近傍では当該端縁部のほぼ全長にわたって延びる引き出
し部２５ａ，２５ａが一体的に形成されている。

【００２４】そして、前記偶数段目の圧電シート２１
ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの対の長辺の端縁部近傍の
表面であって、前記コモン電極２５が形成されていない
箇所には、前記各個別電極２４と同じ上下位置（対応す
る位置）に、当該個別電極２４と略同じ幅寸法で長さの
短いダミー個別電極２６を形成する。この場合、図６に
示すように、各ダミー個別電極２６の端部は前記コモン
電極２５の第１の方向（長辺に沿う方向）の側縁に対し
て適宜の隙間寸法の切れ目があるように隔てる。ダミー
個別電極２６の層の１つおきの長さをＬ２とＬ３（＜Ｌ
２）のように長短に設定して、ダミー個別電極２６の端
部とコモン電極２５の側縁とのパターンの切れ目の位置
を圧電シートの積層の１枚おきに当該圧電シートの第２
の方向（短辺方向）にずらせても良い。実施形態では、
下から２番目の層（圧電シート２１ａ）及び６番目の層
（圧電シート２１ｅ）でのダミー個別電極２６の長さＬ
２を、４番目の層（圧電シート２１ｃ）及び８番目の層
（圧電シート２１ｇ）でのダミー個別電極２６の長さＬ
３より前記隙間寸法だけ長くなるように設定する。

【００２５】他方、最下段の圧電シート２２とそれから
上方へ数えて奇数番目の圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２
１ｆの上面（広幅面）のうち、前記引き出し部２５ａ，
２５ａに対応する位置（同じ上下位置、圧電シートの対
の短辺の端縁部近傍）には、ダミーコモン電極２７を形
成するのである。

【００２６】前記最上段のトップシート２３の上面に
は、その長辺の端縁部に沿って、前記各個別電極２４の
各々に対する表面電極３０と、前記コモン電極２５に対
する表面電極３１とが、設けられている（図２参照）。

【００２７】さらに、前記最下段の圧電シート２２を除
いて、他の全ての圧電シート２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，
２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇとトップシート２３と
には、前記各表面電極３０と、それに対応する位置（同
じ上下位置）の個別電極２４並びにダミー個別電極２６
とが互いに連通するように、スルーホール３２を穿設す
る。同様に、前記少なくとも１つの表面電極３１（実施
形態では、トップシート２３の４隅の位置の表面電極３
１）と、それに対応する位置（同じ上下位置）のコモン
電極２５乃至はその引き出し部２５ａが互いに連通する
ように、スルーホール３３を穿設し、スルーホール３
２、３３内に充填された導電性材料を介して、各層の個
別電極２４同士及びそれと対応する位置の表面電極３０
とが電気的に接続されているように構成し、同じく、各
層のコモン電極２５同士及びそれと対応する位置の表面
電極３１とが電気的に接続されているように構成するも
のである。

【００２８】これにより、上下に積層された複数枚の圧
電シート２１とトップシート２３とは上下同じ位置の前
記個別電極２４及びダミー個別電極２６が表面電極３０
の箇所と電気的に接続されるし、同じく上下複数枚のコ
モン電極２５及びダミーコモン電極２７が表面電極３１
の箇所と電気的に接続されることになる（図２及び図６
参照）。

【００２９】そして、このような構成のプレート型の圧
電アクチュエータ２０における下面（圧力室１６と対面
する広幅面）全体に、接着剤層としてのインク非浸透性
の合成樹脂材からなる接着剤シート４１を予め貼着し、
次いで、前記キャビティプレートユニット１０に対し
て、当該圧電アクチュエータ２０における各個別電極２
４が前記キャビティプレートユニット１０における各圧
力室１６の各々に対応するように接着・固定される（図
５参照）。また、この圧電アクチュエータ２０における
上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル４
０が重ね押圧されることにより、このフレキシブルフラ
ットケーブル４０における各種の配線パターン（図示せ
ず）が、前記各表面電極３０、３１に電気的に接合され
る。

【００３０】なお、前記接着剤シート４１等の接着剤層
の材料としては、少なくともインク非浸透性であり、且
つ電気絶縁性を備えたものであって、ナイロン系やダイ
マー酸ベースのポリアミド樹脂を主成分とするポリアミ
ド系ホットメルト形接着剤、ポリエステル系ホットメル
ト形接着剤のフィルム状のものを使用しても良いが、ポ
リオレフィン系ホットメルト形接着剤を前記圧電アクチ
ュエータ２０の前記広幅面に塗布してから、キャビティ
プレートユニット１０に接着・固定するようにしても良
い。接着層の厚さは約１μｍ程度である。

【００３１】この構成において、前記圧電アクチュエー
タ２０における各個別電極２４のうち任意の個別電極２
４と、コモン電極２５との間に電圧を印加することによ
り、圧電シート２１のうち前記電圧を印加した個別電極
２４に対応する部分に圧電による積層方向の歪みが発生
するという圧電素子の活性部となる。圧電アクチュエー
タ２０における圧電素子の活性部と、前記各ノズル５４
に対する圧力室１６とは各プレートの平面視において上
下に重なることになる。

【００３２】そして、前記活性部の歪みにて前記各個別
電極２４に対応する圧力室１６の内容積が縮小されるこ
とにより、この圧力室１６内のインクが、ノズル５４か
ら液滴状に噴出して、所定の印字が行われる。

【００３３】上述のように、圧電アクチュエータ２０と
キャビティプレートユニット１０との間に、全ての圧力
室１６を覆うように、前記接着剤層を介在させることに
より、この接着剤層がインクを浸透させない被膜の役割
を果たすと共に、圧電アクチュエータ２０とキャビティ
プレートユニット１０とを強固に固定する作用も同時に
できる。そして、接着剤であるので、その層の厚さを従
来のダイヤフラムプレートに比して極めて薄く形成で
き、且つ低コストにてインクジェットプリンタヘッドを
製造することができるという効果を奏する。また、複数
の圧力室１６にわたって延びる圧電シート２１、２２を
積層した圧電アクチュエータ２０を構成しているから、
圧電アクチュエータ２０全体の剛性が高くなり、従来の
ダイヤフラムプレートのような振動を起こすことがな
く、高い周波数での駆動を可能にすることができる。

【００３４】そして、前記圧電アクチュエータ２０にお
ける活性部を選択的に駆動した場合、当該活性部が圧電
アクチュエータ２０の板部の平面を湾曲させるように弾
性変形して、所定の圧力室１６が選択的に加圧され、そ
の圧力が対応するノズル孔５４に伝播されて、インク滴
の吐出により印刷が実行される。そのとき、前記圧力室
１６に作用した圧力波はノズル孔５４へ向かう前進成分
だけでなく、マニホールド室１２ａの方向に向かう後退
成分がある。その後退成分は、当該マニホールド室１２
ａの薄い厚さの底板１２ｂ（図５参照）が大きく振動さ
せ、隣接する前記ダンパープレート１１におけるダンパ
ー室１１ａ内の空気にて吸収緩和させる。その場合、ダ
ンパー室１１ａは前記連通孔５６を介して大気に連通し
ているから、ダンパー室１１ａ内の空気の圧力変動がほ
とんどなく、前記マニホールド室１２ａにおける圧力波
の吸収を効果的に行い、いわゆるクロストーク(cross t
alk)現象が発生するのをより一層効果的に防止すること
ができる。

【００３５】また、前記ダンパー室１１ａの連通部５５
に連通し、積層する複数枚のプレート１２、１３、１４
を板厚さ方向に貫通し、且つノズルプレート４３から遠
い側（ベースプレート１４の背面、圧電アクチュエータ
２０の配置側）に開口するように連通孔５６を設けたか
ら、キャビティプレートユニット１０を作成すべく各プ
レート１１、１２、１３、１４を加熱状態で接着剤にて
接着固定する場合に、前記ダンパー室１１ａ内の空気が
膨張しても、前記連通部５５及び連通孔５６を介して大
気に膨張した空気を逃がすことができるので、特にダン
パープレート１１とマニホールドプレート１２との間の
接着剤層が前記膨張した空気流通路でリークされる（破
られる）という不都合が無くなる。

【００３６】しかも、連通孔５６の開口側が、ノズルプ
レート４３のノズル５４の配置側から最も遠い側に位置
するから、通常の印字作業時にノズル５４からインクを
吐出する際に霧化したインクが前記連通孔５６を介して
ダンパー室１１ａ内に侵入することを確実に防止でき、
ダンパー室１１ａ内のインクによる化学作用で、マニホ
ールドプレート１２が腐食したり、各プレート間の接着
剤層が浸食されるなどの事故を防止できるという効果を
奏する。

【００３７】なお、本発明における前記圧力室を活性化
させる活性部の駆動手段（アクチュエータ）は、個別的
圧電素子を、前記各圧力室毎に配置しても良い。

【００３８】

【発明の作用・効果】以上に説明したように、請求項１
に記載の発明は、複数個のノズル及びこの各ノズル毎の
圧力室を第１の方向に列状に備えたキャビティプレート
ユニットと、前記各圧力室ごとに選択的に駆動可能な活
性部を有し、インクを吐出させるアクチェータとを積層
させてなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前
記キャビティプレートユニットを、前記圧力室が設けら
れたベースプレートと、インク供給源からのインクを溜
めたのち前記各圧力室に補充するマニホールド室が前記
圧力室と少なくとも一部が重なる位置に設けられたマニ
ホールドプレートと、該マニホールドプレートと前記ベ
ースプレートとの間に介挿するスペーサプレートと、前
記圧力室に連通するノズルが設けられたノズルプレート
と、前記マニホールドプレートとノズルプレートとの間
に介挿するダンパープレートとにより積層構成し、前記
ダンパープレートにはダンパー室を、前記マニホールド
プレートとの間に前記マニホールド室とほぼ重なるよう
に形成したものである。

【００３９】従って、アクチュエータの駆動にてマニホ
ールド室内のインクに伝播した圧力波を、マニホールド
室とダンパー室との間の壁及び隣接する前記ダンパープ
レートに凹み形成されたダンパー室内の空気にて吸収緩
和させる。このとき、ダンパー室はマニホールドプレー
トとノズルプレートとの間に介挿したダンパープレート
によって形成するので、積層型のキャビティプレートユ
ニット内にその幅を大きくすることなく、容易に設ける
ことができる。また、マニホールド室を形成するマニホ
ールドプレートの壁面を、圧力波により変形可能なよう
に薄くしても、ヘッドの全体の剛性を維持することがで
き、全ノズルの吐出特性を均一に安定させることができ
る。

【００４０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記
ダンパー室に連通する連通孔の他端を、前記ノズルプレ
ートのノズル配置側から遠ざけた位置にて大気に開放す
るように形成したものである。

【００４１】前記の圧力波を吸収緩和する際に、ダンパ
ー室は前記連通孔を介して大気に連通しているから、ダ
ンパー室内の空気の圧力変動がほとんどなく、前記マニ
ホールド室における圧力波の吸収を効果的に行うことが
でき、いわゆるクロストーク現象が発生するのをより一
層効果的に防止することができる。

【００４２】また、連通孔が予めダンパー室に連通する
ように穿設されているから、キャビティプレートを作成
すべく、各プレートを加熱接合する時のダンパー室内の
膨張した空気を大気に逃がすことができるから、プレー
ト間の接着剤層に通気通路ができるのを防止できる。

【００４３】そして、前記連通孔の開口側が、ノズルプ
レートのノズルの配置側から遠い側に位置するから、通
常の印字作業時にノズルからインクを吐出する際に霧化
等したインクが前記連通孔を介してダンパー室内に侵入
することを確実に防止でき、ダンパー室内のインクによ
る化学作用で、マニホールドプレートが腐食したり、各
プレート間の接着剤層が浸食されるなどの事故を防止で
きるという効果を奏する。

【００４４】そして、請求項３に記載の発明は、請求項
２に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前
記連通孔は、前記ダンパー室から前記キャビティプレー
トユニットの板厚さ方向に沿い、且つ前記ノズルプレー
トの配置側と反対面にて大気に開放するように形成した
ものである。

【００４５】このように、連通孔はキャビティプレート
ユニットの板厚さに沿うように且つ通させて形成するの
で、キャビティプレートユニットの各プレートの積層の
ための接着剤面を大きく減少させることなく連通孔を形
成できて接合強度が低下しない。また、ノズルプレート
の配置側とは反対面にて大気に開放させるから、ノズル
からインクを吐出する際に霧化等したインクが連通孔を
介してダンパー室に侵入するのをを確実に防止できる。

【００４６】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットプリン
タヘッドにおいて、前記マニホールドプレートにおける
マニホールド室は前記スペーサプレート側にのみ開放す
る凹所であり、前記ダンパープレートにおけるダンパー
室は前記マニホールドプレートにおけるマニホールド室
の背面側に位置させたものであるから、マニホールドプ
レートとダンパープレートとを隣接させて積層しても、
マニホールド室とダンパー室とが連通することがなく、
ダンパー効果を確実に発揮させることができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による圧電式インクジェッ
トプリンタヘッドを示す分解斜視図である。

【図２】キャビティプレートユニットと圧電アクチュエ
ータとの一端部を示す拡大斜視図である。

【図３】キャビティプレートユニットの分解斜視図であ
る。

【図４】キャビティプレートユニットの部分的拡大斜視
図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線矢視で示す圧電式インクジェッ
トプリンタヘッドの拡大側断面図である。

【図６】圧電アクチュエータの分解斜視図である。

【符号の説明】 １０ キャビティプレートユニット １１ ダンパープレート １１ａ ダンパー室 １２ マニホールドプレート １２ａ マニホールド室 １３ スペーサプレート １４ ベースプレート １６ 圧力室 ２０ 圧電アクチュエータ ３０，３１ 表面電極 ５４ ノズル ５５ 連通部 ５６ 連通孔 ４３ ノズルプレート ５４ ノズル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のノズル及びこの各ノズル毎の圧
   力室を第１の方向に列状に備えたキャビティプレートユ
   ニットと、前記各圧力室ごとに選択的に駆動可能な活性
   部を有し、インクを吐出させるアクチェータとを積層さ
   せてなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、 前記キャビティプレートユニットを、前記圧力室が設け
   られたベースプレートと、インク供給源からのインクを
   溜めたのち前記各圧力室に補充するマニホールド室が前
   記圧力室と少なくとも一部が重なる位置に設けられたマ
   ニホールドプレートと、該マニホールドプレートと前記
   ベースプレートとの間に介挿するスペーサプレートと、
   前記圧力室に連通するノズルが設けられたノズルプレー
   トと、前記マニホールドプレートとノズルプレートとの
   間に介挿するダンパープレートとにより積層構成し、前
   記ダンパープレートにはダンパー室を、前記マニホール
   ドプレートとの間に前記マニホールド室とほぼ重なるよ
   うに形成したことを特徴とするインクジェットプリンタ
   ヘッド。
2. 【請求項２】 前記ダンパー室に連通する連通孔の他端
   を、前記ノズルプレートのノズル配置側から遠ざけた位
   置にて大気に開放するように形成したことを特徴とする
   請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッド。
3. 【請求項３】 前記連通孔は、前記ダンパー室から前記
   キャビティプレートユニットの板厚さ方向に沿い、且つ
   前記ノズルプレートの配置側と反対面にて大気に開放す
   るように形成したことを特徴とする請求項２に記載のイ
   ンクジェットプリンタヘッド。
4. 【請求項４】 前記マニホールドプレートにおけるマニ
   ホールド室は前記スペーサプレート側にのみ開放する凹
   所であり、前記ダンパープレートにおけるダンパー室は
   前記マニホールドプレートにおけるマニホールド室の背
   面側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３
   のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッド。