JP2007190740A - 液滴噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧力室列の内側に配置された共通液室の幅を可能な限り小さくするとともに、この内側共通液室における液体の量が不足するのを防止すること。
【解決手段】インクジェットヘッド1は、複数列の圧力室列21よりも外側に配置された外側マニホールド17aと、複数列の圧力室列21の間に配置された内側マニホールド17bとを有し、外側マニホールド17aと内側マニホールド17bは、各圧力室列21に属する圧力室14を区画する隔壁24と重なる位置に形成された連通流路26を介して連通しており、さらに、連通流路26は、圧力室14の配列平面に直交する方向に関して圧力室14とは異なる位置に形成されており、連通流路26と圧力室14とが互いに異なる平面上に配置されている。
【選択図】図2
【解決手段】インクジェットヘッド1は、複数列の圧力室列21よりも外側に配置された外側マニホールド17aと、複数列の圧力室列21の間に配置された内側マニホールド17bとを有し、外側マニホールド17aと内側マニホールド17bは、各圧力室列21に属する圧力室14を区画する隔壁24と重なる位置に形成された連通流路26を介して連通しており、さらに、連通流路26は、圧力室14の配列平面に直交する方向に関して圧力室14とは異なる位置に形成されており、連通流路26と圧力室14とが互いに異なる平面上に配置されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。
ノズルからインクの液滴を噴射するインクジェットヘッドとして、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室とこれら複数の圧力室にインクを供給する共通液室とを有し、複数の圧力室内のインクに選択的に圧力を付与することで、その選択された圧力室に連通するノズルから記録用紙に対してインクの液滴を噴射するように構成されているものがある。その中でも、例えば、特許文献1に記載のインクジェットヘッドにおいては、複数の圧力室(インクキャビティ)がシリアル型ヘッドの長手方向(紙送り方向)に配列されて、複数列(3列)の圧力室列を構成しており、さらに、これら複数列の圧力室列の外側の領域と、内側(隣接する圧力室列の間)の領域には、複数の圧力室にインクを供給する共通液室(インク供給室)がヘッドの長手方向にそれぞれ延在している。
ここで、隣接する2列の圧力室列の内側に配置された共通液室からは、その両側に位置する2列の圧力室列にそれぞれインクが供給される。そのため、多数のノズルから同時にインクを噴射する必要がある場合などに、この内側の共通液室から供給されるべきインクの量が一時的に大きくなるため、各々の圧力室に十分なインクを供給できなくなる虞がある。そこで、特許文献1のインクジェットヘッドにおいては、各圧力室列に属する複数の圧力室を区画する部分(隔壁、あるいは、桁部ともいう)に、内側の共通液室と外側の共通液室とを連通させるインク連通路が設けられている。そして、内側の共通液室から供給されるインクの量が一時的に大きくなったときには、外側の共通液室からインク連通路を介して内側の共通液室へインクが補充されるため、内側の共通液室においてインク不足が生じるのが極力防止される。
しかし、前述した特許文献1のインクジェットヘッドでは、内側の共通液室と外側の共通液室とを連通させるインク連通路が、各圧力室列に属する複数の圧力室を区画する隔壁に設けられていることから、各圧力室列における圧力室の間隔が大きくなってしまい、その分、ヘッドが大型化してしまう。
一方で、内側の共通液室において一時的にインク不足が生じるのを防止するには、前述のように、内側の共通液室と外側の共通液室を連通させる他に、内側の共通液室の幅を大きくすることも有効である。しかし、この場合には、この内側の共通液室に連なる2列の圧力室列に対応する2列のノズル列の間隔が大きくなり、それに伴ってヘッドの幅も大きくなることから、やはりヘッドが大型化してしまう。また、記録用紙が正規の送り方向からやや傾いて搬送されてしまった場合には、隣接する2列のノズル列の間隔が大きいほど、その送り方向の傾きに起因して生じる印字のムラ(バンディング)や白すじが大きくなるため、ノズル列の間隔が大きいほど印字品質が低下しやすい。
本発明の目的は、圧力室列の内側に配置された共通液室の幅を可能な限り小さくするとともに、この内側の共通液室における液体量が不足するのを防止することである。
第1の発明の液滴噴射装置は、平面に沿って配列され且つ複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室とこれら複数の圧力室に連な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噴射圧力を付与する噴射圧付与手段を備え、前記複数の圧力室は所定の第1方向に配列されて、前記第1方向と交差する第2方向に並ぶ複数列の圧力室列を構成しており、前記共通液室は、前記平面に直交する方向から見て、前記複数列の圧力室列のうちの前記第2方向に関して最も外側に位置する圧力室列のさらに外側において前記第1方向に延び、前記最も外側に位置する圧力室列に属する前記圧力室に連通する外側共通液室と、前記平面に直交する方向から見て、互いに隣接する2列の前記圧力室列の間において前記第1方向に延び、前記2列の圧力室列にそれぞれ属する前記圧力室に連通する内側共通液室を少なくとも含んでおり、前記外側共通液室と前記内側共通液室は、前記平面に直交する方向から見て各圧力室列に属する前記圧力室を区画する隔壁と重なる位置に形成された、液室連通流路を介して互いに連通しており、さらに、前記液室連通流路は、前記平面に直交する方向に関して、前記圧力室とは異なる位置に形成されていることを特徴とするものである。
この液滴噴射装置においては、複数列の圧力室列の外側に配置された外側共通液室と、複数列の圧力室列の間に配置された内側共通液室とから、複数列の圧力室列を構成する圧力室にそれぞれ液体が供給される。そして、噴射圧付与手段により複数の圧力室内の液体に選択的に噴射圧力が付与されて、その噴射圧力が付与された圧力室に連通するノズルから液滴が噴射される。
ここで、外側共通液室と内側共通液室とが液室連通流路を介して連通しているため、多数のノズルから同時に液滴を噴射する場合など内側共通液室から供給される液体の量が多い場合には、外側共通液室から内側共通液室へ液室連通流路を介して液体が補充されることから、内側共通液室において液体不足が生じるのが防止される。そのため、内側共通液室の幅(その延在方向と直交する方向に関する長さ)を小さくして、この内側共通液室に連通する2列の圧力室列の間隔(これら2列の圧力室列にそれぞれ対応する2列のノズル列の間隔)を狭めることが可能となる。さらに、液室連通流路は、複数の圧力室が配列された平面と直交する方向に関して異なる位置に配置されている。つまり、液室連通流路と圧力室とが異なる平面上にそれぞれ配置されていることから、圧力室と液室連通流路を重ねて配置することが可能であり、各圧力室列における圧力室の間隔を大きくすることなく、幅の広い液室連通流路を設けることができる。
第2の発明の液滴噴射装置は、前記第1の発明において、前記液室連通流路は、前記第2方向に延在していることを特徴とするものである。この構成によれば、液室連通流路の長さをさらに短くすることができ、外側共通液室から内側共通液室への液体の補充をより迅速に行うことが可能となる。
第3の発明の液滴噴射装置は、前記第1又は第2の発明において、前記複数のノズルは、前記複数の圧力室とは異なる平面上に配置されており、前記液室連通流路は、前記平面に直交する方向に関して、前記圧力室と前記ノズルとを連通させる連通路と同じ位置に形成されていることを特徴とするものである。この構成によれば、互いに異なる平面上に位置する圧力室とノズルとが連通路を介して連通しており、液室連通流路と連通路とが、圧力室が配列された平面と直交する方向に関して同じ位置に配置されていることから、必然的に液室連通流路と圧力室とが互いに異なる平面上にそれぞれ配置されることになる。
第4の発明の液滴噴射装置は、前記第1〜第3の何れかの発明において、前記液室連通流路の幅が前記隔壁の前記第1方向の長さよりも大きいことを特徴とするものである。液室連通流路は、圧力室が配列された平面とは異なる平面上に配置されていることから、この構成のように、液室連通流路の幅(流路の延在方向と直交する方向に関する長さ)を、圧力室を区画する隔壁よりもさらに大きくして、外側共通液室と内側共通液室との間で液体を確実に流動させることができるようになる。
第5の発明の液滴噴射装置は、前記第1〜第4の何れかの発明において、前記液室連通流路の、前記外側共通液室及び前記内側共通液室との連通部における幅が、その途中部における幅よりも大きいことを特徴とするものである。この構成によれば、外側共通液室及び内側共通液室から液室連通流路へ液体が流れ込みやすくなり、外側共通液室と内側共通液室との間における液体の流動が促進される。
第6の発明の液滴噴射装置は、前記第1〜第5の何れかの発明において、前記液室連通流路は、各圧力室列に属する前記圧力室を区画する全ての前記隔壁と重なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とするものである。この構成によれば、全ての隔壁と重なる位置にそれぞれ液室連通流路が設けられていることから、内側共通液室に局所的な液体不足が生じてしまうのを確実に防止できる。
第7の発明の液滴噴射装置は、前記第1〜第6の何れかの発明において、前記外側共通液室の幅は、前記内側共通液室の幅よりも大きいことを特徴とするものである。この構成によれば、外側共通液室から内側共通液室へ十分な量の液体を供給することが可能になる。
第8の発明の液滴噴射装置は、前記第1〜第7の何れかの発明において、前記流路ユニットは、前記液体流路の一部がそれぞれ形成された複数枚のプレートが積層した構造を有し、前記液室連通流路は、前記複数枚のプレートのうちの、前記圧力室が形成されたプレート以外のプレートに形成されていることを特徴とするものである。この構成によれば、圧力室が形成されたプレートと別のプレートに液室連通流路が形成されていることから、必然的に、液室連通流路と圧力室とが異なる平面上に配置されることになる。
第9の発明の液滴噴射装置は、前記第8の発明において、前記液室連通流路は、前記プレートの一方の面に凹状に形成されていることを特徴とするものである。このように、液室連通流路がプレートの一方の面に凹状に形成されている場合には、液室連通流路がプレートを貫通する形状に形成されている場合とは異なり、液室連通流路によりプレートの各部分が分断されることがないし、また、プレートの剛性もある程度確保されるため、製造時の取り扱いが容易になる。
本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、液滴噴射装置として、記録用紙に対してインクの液滴を噴射するライン型のインクジェットヘッドに本発明を適用した一例である。
まず、本実施形態の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100の概略構成について説明する。図1に示すように、インクジェットプリンタ100は、記録用紙6の幅方向(走査方向:図1の左右方向)に延びるライン型のインクジェットヘッド1と、記録用紙6を図1の前方へ搬送する搬送ローラ2を備えている。インクジェットヘッド1は、インクタンク3からチューブ4を介して供給されたインクを、その下面において走査方向に配列された複数のノズル20(図2〜図5参照)から記録用紙6に対して噴射して、所望の文字や画像等を記録用紙6に記録する。また、インクジェットヘッド1により画像等が記録された記録用紙6は、搬送ローラ2により前方(紙送り方向)へ排出される。
次に、インクジェットヘッド1について説明する。図2〜図5に示すように、インクジェットヘッド1は、ノズル20、圧力室14、及び、マニホールド17等のインク流路が形成された流路ユニット7と、この流路ユニット7の上面に配置されて、複数の圧力室14内のインクに選択的に噴射圧力を付与する圧電アクチュエータ8(噴射圧付与手段)とを備えている。
まず、流路ユニット7について説明する。図4、図5に示すように、流路ユニット7はキャビティプレート10、ベースプレート11、マニホールドプレート12、及びノズルプレート13を備えており、これら4枚のプレート10〜13が積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート10、ベースプレート11及びマニホールドプレート12はステンレス鋼製の板であり、これら3枚のプレート10〜12に、後述するマニホールド17や圧力室14等のインク流路をエッチングにより容易に形成することができるようになっている。また、ノズルプレート13は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート12の下面に接着される。あるいは、このノズルプレート13も、3枚のプレート10〜12と同様にステンレス鋼等の金属材料で形成されていてもよい。
図2〜図5に示すように、4枚のプレート10〜13のうち、最も上方に位置するキャビティプレート10には、複数の圧力室14が平面に沿って配列されており、これら複数の圧力室14は上下両側から後述の振動板30及びベースプレート11により覆われている。各圧力室14は、平面視で紙送り方向(図2の上下方向)に長い、略楕円形状に形成されている。
複数の圧力室14は、走査方向(図2の上下方向:第1方向)に配列されて、6列の圧力室列21(21a〜21f)を構成している。これら6列の圧力室列21a〜21fはそれぞれ走査方向に延びて、紙送り方向(第2方向)に順に並んでいる。尚、図2、図3に示すように、6列の圧力室列21a〜21fは、それらの配列方向(図2、図3の上下方向)に関してピッチPだけずれて配置されている。また、各圧力室列21を構成する複数の圧力室14は隔壁24により区画されている。
図3、図4に示すように、ベースプレート11の、平面視で圧力室14の両端部と重なる位置には、それぞれ連通孔15,16が形成されている。また、マニホールドプレート12には、走査方向(図2の上下方向)に延びる4つのマニホールド17(17a,17b)が形成されている。これら4つのマニホールド17は、後述の振動板30に形成されたインク供給口18に連通しており、インクタンク3(図1参照)からインク供給口18を介してマニホールド17へインクが供給される。
ここで、図2に示すように、4つのマニホールド17のうち、2つのマニホールド17a(外側共通液室)は、図2の左右方向(紙送り方向)両端に位置する圧力室列21a,21fよりもさらに外側の領域にそれぞれ配置されている。さらに、これら2つの外側マニホールド17aは、平面視で、左右両端の圧力室列21a,21fに属する複数の圧力室14と部分的に重なっており、連通孔15を介してこれらの圧力室14に連通している。一方、残りの2つのマニホールド17b(内側共通液室)は、左から2列目の圧力室列21bと3列目の圧力室列21cの間の領域と、左から4列目の圧力室列21dと5列目の圧力室列21eの間の領域に、それぞれ配置されている。さらに、各々の内側マニホールド17bは、平面視でその両側に位置する2列の圧力室列21に属する圧力室14と部分的に重なっており、連通孔15を介してこれらの圧力室14に連通している。また、外側マニホールド17aの幅(紙送り方向に関する長さ)は、内側マニホールド17bの幅よりも大きくなっている。
また、図3〜図5に示すように、マニホールドプレート12の、平面視で複数の圧力室14のマニホールド17と反対側の端部と重なる位置には、それぞれ、複数の連通孔16に連なる複数の連通孔19が形成されている。
さらに、ノズルプレート13の、平面視で複数の連通孔19にそれぞれ重なる位置には、複数のノズル20が形成されている。図2に示すように、複数のノズル20は、平面視で4つのマニホールド17と重ならない領域(1,2列目の圧力室列21a,21b間、3,4列目の圧力室列21c,21d間、及び、5,6列目の圧力室列21e,21f間の領域)において、走査方向(図2の上下方向)に配列されており、6列の圧力室列21a〜21fにそれぞれ対応する6列のノズル列22a〜22fを構成している。尚、6列のノズル列22a〜22fは、6列の圧力室列21a〜21fと同様に、それらの配列方向(図2、図3の上下方向)に関してピッチPだけずれている。
そして、図4に示すように、マニホールド17は連通孔15を介して圧力室14に連通し、さらに、圧力室14は、連通孔16,19を介してノズル20に連通している。このように、流路ユニット7内には、マニホールド17から圧力室14を経てノズル20に至る個別インク流路25が複数形成されている。
ところで、隣接するノズル列22の間隔が大きいと、その分、インクジェットヘッド1の幅が広がることになり、サイズが大きくなってしまう。さらに、図6(a),(b)に示すように、記録用紙6が正規の紙送り方向からある角度θだけ傾いて搬送されてしまった場合に、隣接する2列のノズル列22の間隔が大きいほど(図6(b))、各ノズル20から噴射されたインクにより形成される線(ドット)の間隔がばらついて、印字のムラ(バンディング)や白すじが大きくなり、印字品質が大きく低下する。そのため、内側マニホールド17bの幅をできるだけ小さくして、ノズル列22bとノズル列22cの間隔、及び、ノズル列22dとノズル列22eの間隔を小さくすることが好ましい。
しかし、その一方で、内側マニホールド17bの幅を小さくすると、この内側マニホールド17bの容積が減るため、1つの内側マニホールド17bからインクが供給される複数のノズル20から同時にインクが噴射される場合など、供給すべきインクの量が一時的に大きくなる場合に、内側マニホールド17bにインク不足が生じ、各圧力室14に対して十分な量のインクを供給できなくなる虞がある。
そこで、図2、図3、図5に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド1においては、マニホールドプレート12に、外側マニホールド17aと内側マニホールド17bを連通させる複数の連通流路26(液室連通流路)が形成されている。図2、図3に示すように、これら複数の連通流路26は、各圧力室列21に属する複数の圧力室14を区画する隔壁24と重なる位置に配置されている。そのため、内側マニホールド17bのインクが一時的に不足したときには、これらの連通流路26を介して外側マニホールド17aからインクが補充される。尚、内側マニホールド17bに局所的なインク不足が生じるのを確実に防止するために、図2に示すように、連通流路26は、全ての隔壁24と重なる位置にそれぞれ配置されていることが好ましい。
尚、各連通流路26は、紙送り方向(図2、図3の左右方向)に延在している。つまり、外側マニホールド17aと内側マニホールド17bを最短距離で結んでおり、外側マニホールド17aから内側マニホールド17bへ速やかにインクが供給されるようになっている。また、図3に示すように、各連通流路26の、外側マニホールド17a及び内側マニホールド17bとの連通部における幅B1は、その途中部における幅B2よりも大きくなっている。そのため、外側マニホールド17a及び内側マニホールド17bから連通流路26へインクが流入しやすくなっており、外側マニホールド17aと内側マニホールド17bの間におけるインクの移動が速やかに行われる。
また、図5に示すように、互いに異なる平面上に位置する圧力室14とノズル20とがプレートの厚み方向に延びる連通孔16,19を介して連通しており、複数の連通流路26は、連通孔19(連通路)と、プレート厚み方向(圧力室14の配列平面と直交する方向)に関して同じ位置に配置されている。言い換えれば、連通流路26は、圧力室14が形成されたキャビティプレート10とは別のプレートである、マニホールドプレート12に形成されていることから、圧力室14と連通流路26はプレートの厚み方向に関する位置が互いに異なっており、圧力室14と連通流路26は互いに異なる平面上にそれぞれ配置されている。そのため、連通流路26と圧力室14とを、平面視で重なるように配置することが可能となっている。本実施形態においては、図3、図5に示すように、連通流路26は、平面視で圧力室14の外縁近傍部と重なるように形成されており、連通流路26の幅B1は、隔壁24の幅B3よりも大きくなっている。従って、各圧力室列21における圧力室14の間隔を極力小さくしてインクジェットヘッド1の小型化を図りつつも、連通流路26の幅を広く確保して内側マニホールド17bへのインクの補充をさらに促進することが可能になる。
尚、図5に示すように、連通流路26は、マニホールドプレート12の上面に、ハーフエッチング等により凹状に形成されている。そのため、連通流路26がプレート12を貫通する孔により形成されている場合とは異なり、連通流路26によってマニホールドプレート12の各部分が分断されることがないし、また、マニホールドプレート12の剛性もある程度確保されることから、製造時の取り扱いが容易になる。尚、連通流路26は、マニホールドプレート12の下面に凹状に形成されていてもよい。
次に、圧電アクチュエータ8について説明する。図2〜図5に示すように、圧電アクチュエータ8は、流路ユニット7の上面に配置された振動板30と、この振動板30の上面に複数の圧力室14に跨って連続的に形成された圧電層31と、この圧電層31の上面に複数の圧力室14にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極32とを有する。
振動板30は、平面視で略矩形状の金属材料からなる導電性を有する板であり、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。この振動板30は、キャビティプレート10の上面に複数の圧力室14を覆うように配設されて、キャビティプレート10に接合されている。また、この振動板30は常にグランド電位に保持されており、複数の個別電極32に対向して個別電極32と振動板30との間の圧電層31に厚み方向の電界を作用させる共通電極を兼ねている。
振動板30の上面には、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層31が形成されている。この圧電層31は、複数の圧力室14に跨って連続的に形成されている。また、圧電層31は、例えば、超微粒子材料を高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法(AD法)を用いて形成できる。その他、ゾルゲル法、スパッタ法、水熱合成法、あるいは、CVD(化学蒸着)法を用いることもできる。さらに、PZTのグリーンシートを焼成することにより得られた圧電シートを振動板30の表面に貼り付けて圧電層31を形成することもできる。
圧電層31の上面には、圧力室14よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有する複数の個別電極32が形成されている。これら個別電極32は、平面視で対応する圧力室14の中央部に重なる位置にそれぞれ形成されている。また、個別電極32は金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。さらに、複数の個別電極32の一端部(マニホールド17側の端部)からは、それぞれ個別電極32の楕円長軸方向に複数の接点部35が引き出されている。そして、これら複数の接点部35には、フレキシブルプリント配線板(Flexible Printed Circuit:FPC)等の可撓性を有する配線部材(図示省略)の接点が接合され、この配線部材を介して、複数の個別電極32に対して選択的に駆動電圧を供給するドライバIC37と電気的に接続されている。尚、複数の個別電極32及び複数の接点部35は、例えば、スクリーン印刷、スパッタ法、あるいは、蒸着法等により形成することができる。
次に、ノズル20からインクの液滴を噴射させる際の圧電アクチュエータ8の作用について説明する。複数の個別電極32に対してドライバIC37から選択的に駆動電圧が印加されると、駆動電圧が印加された圧電層31上側の個別電極32とグランド電位に保持されている圧電層31下側の共通電極としての振動板30の電位が異なる状態となり、個別電極32と振動板30の間に挟まれた圧電層31に厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層31の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層31はその分極方向である厚み方向に伸びて水平方向に収縮する。そして、この圧電層31の収縮変形に伴って振動板30が圧力室14側に凸となるように変形するため、圧力室14内の容積が減少して圧力室14内のインクに噴射圧力が付与され、圧力室14に連通するノズル20からインクの液滴が噴射される。
ここで、前述したように、インクジェットヘッド1の小型化及び印字品質の向上を実現するために、本実施形態では、隣接する2列の圧力室列21の間に位置する内側マニホールド17bの幅は狭くなっており、その分、内側マニホールド17bの容積が小さくなって収容されるインクの量は少なくなっている。その一方で、内側マニホールド17bは2列の圧力室列21にそれぞれ属する圧力室14に連通しており、1列の圧力室列21に属する圧力室14のみに連通している外側マニホールド17aよりもインクを供給すべき圧力室14の数は多い。そのため、多数のノズル20から一度にインクを噴射する場合や圧電アクチュエータ8の駆動周波数が高い(噴射間隔が短い)場合など、内側マニホールド17bから供給すべきインク量が急激に増大したときに、内側マニホールド17bから各圧力室14へ十分なインクを供給できなくなる虞がある。
しかし、本実施形態においては、圧力室14を区画する全ての隔壁24と重なる位置にそれぞれ複数の連通流路26が設けられており、外側マニホールド17aと内側マニホールド17bとが、これら複数の連通流路26を介して連通している。従って、内側マニホールド17bからのインク供給量が多いときには、外側マニホールド17aから内側マニホールド17bへ速やかにインクが補充されることになり、内側マニホールド17bにインク不足が生じるのを極力防止できる。尚、本実施形態では、外側マニホールド17aの幅は、内側マニホールド17bの幅よりも大きいため、外側マニホールド17aから内側マニホールド17bへ十分な量のインクを供給することが可能である。
さらに、複数の連通流路26は、圧力室14が形成されたキャビティプレート10とは別のプレートである、マニホールドプレート12に形成されていることから、圧力室14と連通流路26はプレート厚み方向の位置が互いに異なっており、圧力室14と連通流路26は互いに異なる平面上に配置されている。そのため、連通流路26と圧力室14とを、平面視で重なるように配置することができ、各圧力室列21に属する圧力室14の間隔を極力小さくしてインクジェットヘッド1の小型化を図りつつも、連通流路26の幅(流路面積)を大きくして内側マニホールド17bへのインクの補充をさらに促進することができる。
次に、前記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、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
1]図7、図8に示すように、連通流路26Aが、隔壁24と重なる領域だけでなく、ノズル20及び連通孔16,19の周囲の領域まで延びて、ノズル20及び連通孔16,19の近傍部を取り囲むように形成されており、複数の連通流路26Aが、圧力室14の下側において互いに連通していてもよい。この構成によれば、外側マニホールド17aと内側マニホールド17bとの間で、複数の連通流路26Aを介してさらにインクが流動しやすくなるため、外側マニホールド17aから内側マニホールド17bへのインクの補充がさらに速やかに行われることになる。
1]図7、図8に示すように、連通流路26Aが、隔壁24と重なる領域だけでなく、ノズル20及び連通孔16,19の周囲の領域まで延びて、ノズル20及び連通孔16,19の近傍部を取り囲むように形成されており、複数の連通流路26Aが、圧力室14の下側において互いに連通していてもよい。この構成によれば、外側マニホールド17aと内側マニホールド17bとの間で、複数の連通流路26Aを介してさらにインクが流動しやすくなるため、外側マニホールド17aから内側マニホールド17bへのインクの補充がさらに速やかに行われることになる。
2]前記実施形態では、各圧力室列21に属する複数の圧力室14を区画する、全ての隔壁24と重なる位置に連通流路26がそれぞれ配置されているが、少なくとも何れか1つの隔壁24と重なる位置に連通流路26が設けられていれば、外側マニホールド17aから内側マニホールド17bへインクを補充することが可能である。
以上説明した実施形態及びその変更形態は、ライン型のインクジェットヘッドに本発明を適用した一例であるが、本発明は、所定の一方向に移動しながら記録用紙に対してインクを噴射する、シリアル型のインクジェットヘッドにも適用可能である。
また、インクを噴射するインクジェットヘッド以外の液滴噴射装置に本発明を適用することもできる。例えば、導電ペーストを噴射して基板上に微細な配線パターンを形成したり、あるいは、有機発光体を基板に噴射して高精細ディスプレイを形成したり、さらには、光学樹脂を基板に噴射して光導波路等の微小光学デバイスを形成する際などに用いられる、種々の液滴噴射装置に本発明を適用できる。
1 インクジェットヘッド
7 流路ユニット
8 圧電アクチュエータ
10 キャビティプレート
11 ベースプレート
12 マニホールドプレート
13 ノズルプレート
14 圧力室
17b 内側マニホールド
17a 外側マニホールド
19 連通孔
20 ノズル
21 圧力室列
24 隔壁
26,26A 連通流路
7 流路ユニット
8 圧電アクチュエータ
10 キャビティプレート
11 ベースプレート
12 マニホールドプレート
13 ノズルプレート
14 圧力室
17b 内側マニホールド
17a 外側マニホールド
19 連通孔
20 ノズル
21 圧力室列
24 隔壁
26,26A 連通流路
Claims (9)
- 平面に沿って配列され且つ複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室とこれら複数の圧力室に連な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噴射圧力を付与する噴射圧付与手段を備え、
前記複数の圧力室は所定の第1方向に配列されて、前記第1方向と交差する第2方向に並ぶ複数列の圧力室列を構成しており、
前記共通液室は、
前記平面に直交する方向から見て、前記複数列の圧力室列のうちの前記第2方向に関して最も外側に位置する圧力室列のさらに外側において前記第1方向に延び、前記最も外側に位置する圧力室列に属する前記圧力室に連通する外側共通液室と、
前記平面に直交する方向から見て、互いに隣接する2列の前記圧力室列の間において前記第1方向に延び、前記2列の圧力室列にそれぞれ属する前記圧力室に連通する内側共通液室を少なくとも含んでおり、
前記外側共通液室と前記内側共通液室は、前記平面に直交する方向から見て各圧力室列に属する前記圧力室を区画する隔壁と重なる位置に形成された、液室連通流路を介して互いに連通しており、
さらに、前記液室連通流路は、前記平面に直交する方向に関して、前記圧力室とは異なる位置に形成されていることを特徴とする液滴噴射装置。 - 前記液室連通流路は、前記第2方向に延在していることを特徴とする請求項1に記載の液滴噴射装置。
- 前記複数のノズルは、前記複数の圧力室とは異なる平面上に配置されており、
前記液室連通流路は、前記平面に直交する方向に関して、前記圧力室と前記ノズルとを連通させる連通路と同じ位置に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液滴噴射装置。 - 前記液室連通流路の幅が前記隔壁の前記第1方向の長さよりも大きいことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液滴噴射装置。
- 前記液室連通流路の、前記外側共通液室及び前記内側共通液室との連通部における幅が、その途中部における幅よりも大きいことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の液滴噴射装置。
- 前記液室連通流路は、各圧力室列に属する前記圧力室を区画する全ての前記隔壁と重なる位置にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の液滴噴射装置。
- 前記外側共通液室の幅は、前記内側共通液室の幅よりも大きいことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の液滴噴射装置。
- 前記流路ユニットは、前記液体流路の一部がそれぞれ形成された複数枚のプレートが積層した構造を有し、
前記液室連通流路は、前記複数枚のプレートのうちの、前記圧力室が形成されたプレート以外のプレートに形成されていることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の液滴噴射装置。 - 前記液室連通流路は、前記プレートの一方の面に凹状に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の液滴噴射装置。
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