JP3928593B2 - インクジェットヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、一方向に沿って配列された複数の圧力室すなわち圧力発生室のそれぞれに共通インク室からインクが分配されるインクジェットヘッドが記載されている。かかるインクジェットヘッドにおいて、共通インク室及びノズルが形成された流路ユニットには、圧電振動板を含むアクチュエータユニットが貼り付けられている。複数の圧力室から選択された任意の圧力室内のインクに圧電振動板によって圧力が印加されると、当該圧力室に接続されたノズルからインクが吐出される。流路ユニット内において圧力室と共通インク室とに挟まれた部分には、圧力室に生じた振動が共通インク室に伝播して他の圧力室の圧力変動を誘起するクロストークを抑制するための凹部が設けられている。特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、全ての圧力室が共通インク室と対向しており、共通インク室に対する位置関係はどの圧力室についても同じである。また、全ての圧力室について、凹部の形状は同じである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３１４８３６（図１、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、印刷解像度及び印刷速度の向上を図るために、圧力室を平面に沿ってマトリクス状に、つまり二方向に沿って二次元的に配列することが試みられている。この場合、圧力室が配列される面に対して垂直の方向にインクを吐出するようにノズルを設ける必要のため、共通インク室を全ての圧力室と対向するように設けることができない。したがって、圧力室には、共通インク室に対向するものと、対向しないものとの２種類が必然的に生じてしまう。これら２種類の圧力室のうち、共通インク室に対向する圧力室に関してはインク吐出動作時におけるコンプライアンス（剛性の逆数）が比較的大きいが、共通インク室に対向しない圧力室に関してはインク吐出動作時におけるコンプライアンスが比較的小さい。かかるコンプライアンスの相違は、インク吐出速度の差となって表れ、画質劣化の一因となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、圧力室と共通インク室との位置関係の相違に起因した圧力室のコンプライアンスの差を補償し、ノズルからのインク吐出速度を一様に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。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明のインクジェットヘッドは、共通インク室と、前記共通インク室の出口から圧力室を経てノズルに至る複数の個別インク流路とを含み、複数の前記圧力室が平面に沿ってマトリクス状に配置されることによって、前記共通インク室と前記圧力室との位置関係が異なる複数の前記個別インク流路を有する流路ユニットと、前記流路ユニットの一表面に固定されて、前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットとを備えておいる。そして、前記圧力室に関して前記アクチュエータユニットとは反対側の前記流路ユニット内には、前記平面と直交する方向に関して前記圧力室と前記共通インク室との間に、前記位置関係が異なる複数の前記個別インク流路に対応した複数の前記圧力室のコンプライアンスが同じになるように、前記圧力室のコンプライアンスを調整する効果を有する調整領域が設けられている（請求項１）。
【０００７】
別の観点において、本発明のインクジェットヘッドは、共通インク室と、前記共通インク室の出口から圧力室を経てノズルに至る複数の個別インク流路とを含み、複数の前記圧力室が平面に沿って配置されることによって、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している第１の個別インク流路と、前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない第２の個別インク流路とを有する流路ユニットと、前記流路ユニットの一表面に固定されて、前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットとを備えている。そして、前記圧力室に関して前記アクチュエータユニットとは反対側の前記流路ユニット内には、前記平面と直交する方向に関して前記圧力室と前記共通インク室との間に、前記第１の個別インク流路に対応した前記圧力室のコンプライアンスが前記第２の個別インク流路に対応した前記圧力室のコンプライアンスと同じになるように、前記圧力室のコンプライアンスを調整する効果を有する調整領域が設けられている（請求項１３）。
【０００８】
この構成によると、圧力室と共通インク室との位置関係の相違に起因した圧力室のコンプライアンスの差を補償し、ノズルからのインク吐出速度を一様にすることが可能である。
また、調整領域が圧力室に近接した位置に配置されることになるので、コンプライアンスの調整効果が高くなる。
【０００９】
本発明において、前記位置関係が異なる複数の前記個別インク流路には、前記共通インク室と前記圧力室とが対向しているものと、対向していないものとの２種類が存在しており、前記２種類の前記個別インク流路のうち前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方にだけ対応して、前記調整領域が設けられていてもよい（請求項２）。或いは、本発明において、前記第１及び第２の個別インク流路のうち前記第２の個別インク流路だけに対応して、前記調整領域が設けられていてもよい（請求項１４）。この構成によると、構造を簡単にすることができる。
【００１０】
本発明において、前記位置関係が異なる複数の前記個別インク流路には、前記共通インク室と前記圧力室とが対向しているものと、対向していないものとの２種類が存在しており、前記２種類の前記個別インク流路の両方に対応して、前記調整領域が設けられていてもよい（請求項３）。或いは、本発明において、前記第１及び第２の個別インク流路の両方に対応して、前記調整領域が設けられていてもよい（請求項１５）。この構成によると、調整領域のコンプライアンス調整効果を適宜設定することができる。
【００１１】
この場合、圧力室のコンプライアンスを正確に調整する観点から、前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方に対応して設けられた前記調整領域のサイズが、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方に対応して設けられた前記調整領域のサイズよりも大きいことが好ましい（請求項４）。
さらに、この場合、前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域と、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域とが、前記平面と直交する方向から見て同じ面積を有しているとともに、前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域の前記平面と直交する方向に関する長さが、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域の前記平面と直交する方向に関する長さよりも長くてもよい（請求項５）。
又は、この場合、前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域の前記平面と直交する方向から見た面積が、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域の前記平面と直交する方向から見た面積よりも大きく、前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域と、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域とが、前記平面と直交する方向に関して同じ長さを有していてもよい（請求項６）。
【００１２】
また、本発明において、前記調整領域が前記圧力室と相似形状を有していてもよい（請求項７）。さらにこのとき、前記調整領域が、前記平面と直交する方向から見て、圧力室よりも小さい面積を有していてもよい（請求項８）。これによると、流路ユニット全体の剛性を必要以上に下げることなく圧力室のコンプライアンスを調整することができる。
また、本発明において、前記流路ユニットが前記平面と直交する方向から見て一方向を長手方向とする長尺に構成されており、前記複数の圧力室が、前記長手方向及び前記長手方向と交差する方向に沿ってマトリックス状に隣接配置されており、前記調整領域が、前記長手方向に配列された調整領域列を構成していてもよい（請求項９）。
また、本発明において、前記流路ユニットが、前記平面と直交する方向から見て一方向を長手方向とする長尺に構成されており、複数の前記アクチュエータが、前記流路ユニットの長手方向に沿って千鳥状に配列されていてもよい（請求項１０）。
また、本発明において、前記流路ユニットが、前記複数の圧力室が形成された第１プレート、前記調整領域が形成された第２プレート、及び、前記共通インク室が形成された第３プレートを含む複数のプレートが積層されることにより構成されており、前記第２プレートが前記第１プレートと前記第３プレートとの間に位置していてもよい（請求項１１）。
このとき、前記第１プレートと前記第２プレートとが隣接して積層されていることが好ましい（請求項１２）。
【００１３】
本発明において、前記調整領域が前記圧力室のコンプライアンスを増加させてもよい（請求項１６）。これによると、圧力室のコンプライアンスの調整が容易になる。
【００１４】
この場合、製造を容易にする観点から、前記調整領域が空隙であることが好ましい（請求項１７）。さらにこの場合、前記調整領域が大気に連通していることが好ましい（請求項１８）。なぜなら、空隙が圧縮されたときに空隙内の空気が外部に流出するので、圧力室に生じた振動により空隙が破損するおそれが少なくなるからである。また、調整領域が大気に連通しているとき、構造を簡単にする観点から、複数の前記調整領域が互いに連通していることが好ましい（請求項１９）。
【００１５】
本発明において、前記調整領域が前記圧力室に対向して配置されていることが好ましい（請求項２０）。これによると、効率よくコンプライアンスを調整することができる。
【００１６】
さらに、別の観点において、本発明のインクジェットヘッドは、圧力室をそれぞれに含む複数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、前記流路ユニットの一表面に固定されて、前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットとを備えている。そして、前記流路ユニットが、インクを吐出する複数のノズルと、前記ノズルに連通すると共に対角に２つの鋭角部を有する実質的に四辺形の平面形状を有する複数の前記圧力室が互いに隣接配置されることによって形成された、互いに平行に延在する複数の圧力室列と、前記複数の圧力室列と平行な方向に、互いに平行に延在する第１及び第２の共通インク流路とを備えている。前記複数の圧力室列は、一方の鋭角部が前記第１の共通インク流路に、他方の鋭角部が第１のノズルに連通する複数の第１の圧力室によって形成された第１の圧力室列と、前記第１の圧力室の前記第１のノズルに連通する鋭角部と隣接するとともに、前記第１の圧力室と対向する鋭角部が前記第１の共通インク流路に、他方の鋭角部が第２のノズルに連通する複数の第２の圧力室によって形成された第２の圧力室列と、前記第２の圧力室の前記第２のノズルに連通する鋭角部と隣接するとともに、前記第２の圧力室と対向する鋭角部が第３のノズルに、他方の鋭角部が前記第２の共通インク流路に連通する複数の第３の圧力室によって形成された第３の圧力室列と、前記第３の圧力室の前記第２の共通インク流路に連通する鋭角部と隣接するとともに、前記第３の圧力室と対向する鋭角部が第４のノズルに、他方の鋭角部が前記第２の共通インク流路に連通する複数の第４の圧力室によって形成された第４の圧力室列とを有している。そして、前記圧力室に関して前記アクチュエータユニットとは反対側の前記流路ユニット内には、前記第１〜第４の圧力室のコンプライアンスが同じになるように、前記圧力室のコンプライアンスを調整する効果を有する調整領域が、前記第２の圧力室列と前記第３の圧力室列とに沿ってそれぞれ設けられている（請求項２１）。
【００１７】
このようなインクジェットヘッドにおいて、前記調整領域が、前記第１の圧力室列と、
前記第２の圧力室列と、前記第３の圧力室列と、前記第４の圧力室列とに沿ってそれぞれ設けられていてよい（請求項２２）。これにより、調整領域のコンプライアンス調整効果を適宜設定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの外観斜視図である。図２は、図１のII−II線における断面図である。インクジェットヘッド１は、用紙に対してインクを吐出するための主走査方向に延在した矩形平面形状を有するヘッド本体７０と、ヘッド本体７０の上方に配置され且つヘッド本体７０に供給されるインクの流路であるインク溜まり３が形成されたベースブロック７１とを備えている。
【００２０】
ヘッド本体７０は、インク流路が形成された流路ユニット４と、流路ユニット４の上面に接着された複数のアクチュエータユニット２１とを含んでいる。これら流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１は共に、複数の薄板を積層して互いに接着させた構成である。また、アクチュエータユニット２１の上面には、給電部材であるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）５０が接着され、左右に引き出されている。ベースブロック７１は、例えばステンレスなどの金属材料からなる。ベースブロック７１内のインク溜まり３は、ベースブロック７１のその長手方向に沿って形成された略直方体の中空領域である。
【００２１】
ベースブロック７１の下面７３は、開口３ｂの近傍において周囲よりも下方に飛び出している。そして、ベースブロック７１は、下面７３の開口３ｂ近傍部分７３ａにおいてのみ流路ユニット４（図３参照）と接触している。そのため、ベースブロック７１の下面７３の開口３ｂ近傍部分７３ａ以外の領域は、ヘッド本体７０から離隔しており、この離隔部分にアクチュエータユニット２１が配されている。
【００２２】
ベースブロック７１は、ホルダ７２の把持部７２ａの下面に形成された凹部内に接着固定されている。ホルダ７２は、把持部７２ａと、把持部７２ａの上面からこれと直交する方向に所定間隔をなして延出された平板状の一対の突出部７２ｂとを含んでいる。アクチュエータユニット２１に接着されたＦＰＣ５０は、スポンジなどの弾性部材８３を介してホルダ７２の突出部７２ｂ表面に沿うようにそれぞれ配置されている。そして、ホルダ７２の突出部７２ｂ表面に配置されたＦＰＣ５０上にドライバＩＣ８０が設置されている。ＦＰＣ５０は、ドライバＩＣ８０から出力された駆動信号をヘッド本体７０のアクチュエータユニット２１（後に詳述）に伝達するように、両者とハンダ付けによって電気的に接合されている。
【００２３】
ドライバＩＣ８０の外側表面には略直方体形状のヒートシンク８２が密着配置されているため、ドライバＩＣ８０で発生した熱を効率的に散逸させることができる。ドライバＩＣ８０及びヒートシンク８２の上方であって、ＦＰＣ５０の外側には、基板８１が配置されている。ヒートシンク８２の上面と基板８１との間、および、ヒートシンク８２の下面とＦＰＣ５０との間は、それぞれシール部材８４で接着されている。
【００２４】
図３は、図１に示したヘッド本体７０の平面図である。図３において、ベースブロック７１内に形成されたインク溜まり３が仮想的に破線で描かれている。２つのインク溜まり３は、ヘッド本体７０の長手方向に沿って、互いに所定間隔をなして平行に延在している。２つのインク溜まり３はそれぞれ一端に開口３ａを有し、この開口３ａを介してインクタンク（図示せず）に連通することによって、常にインクで満たされている。また、開口３ｂは、ヘッド本体７０の長手方向に沿って各インク溜まり３に多数設けられていて、上述したように各インク溜まり３と流路ユニット４とを結んでいる。多数の開口３ｂは、対となる２つずつがヘッド本体７０の長手方向に沿って近接配置されている。一方のインク溜まり３に連通した開口３ｂの対と、他方のインク溜まり３に連通した開口３ｂの対とは、千鳥状に配置されている。
【００２５】
開口３ｂが配置されていない領域には、開口３ｂの対とは逆のパターンで、台形の平面形状を有する複数のアクチュエータユニット２１が千鳥状に配置されている。各アクチュエータユニット２１の平行対向辺（上辺及び下辺）は、ヘッド本体７０の長手方向と平行である。また、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺の一部同士がヘッド本体７０の幅方向にオーバーラップしている。
【００２６】
図４は、図３内に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図４に示すように、各インク溜まり３に設けられた開口３ｂは共通インク室であるマニホールド５に連通し、さらに各マニホールド５の先端部は２つに分岐して副マニホールド５ａを形成している。また、平面視において、アクチュエータユニット２１における２つの斜辺側それぞれから、隣接する開口３ｂから分岐した２つの副マニホールド５ａが延出している。つまり、アクチュエータユニット２１の下方には、アクチュエータユニット２１の平行対向辺に沿って互いに離隔した計４つの副マニホールド５ａが延在している。
【００２７】
アクチュエータユニット２１の接着領域と対応した流路ユニット４の下面は、インク吐出領域となっている。インク吐出領域の表面には、後述するように、多数のノズル８がマトリクス状に配列されている。ノズル８は、図面を簡単にするために図４では幾つかだけを描いているが、実際にはインク吐出領域全体に亘って配列されている。
【００２８】
図５は、図４に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図４及び図５は、流路ユニット４における多数の圧力室１０がマトリクス状に配置された平面を、インク吐出面に対して垂直な方向から見た状態を示している。各圧力室１０は、角部にアールが施された略菱形の平面形状を有しており、その長い方の対角線は流路ユニット４の幅方向に平行である。各圧力室１０の一端はノズル８に連通しており、他端はアパーチャ１２（図６参照）を介して共通インク流路としての副マニホールド５ａに連通している。平面視において各圧力室１０と重なり合う位置には、圧力室１０と相似でこれよりも一回り小さい平面形状を有する個別電極３５が、アクチュエータユニット２１上に形成されている。図５には、図面を簡略にするために、多数の個別電極３５のうちの幾つかだけを描いている。なお、図４及び図５において、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内又は流路ユニット４内にあって破線で描くべき圧力室１０及びアパーチャ１２等を実線で描いている。
【００２９】
図５において、圧力室１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）がそれぞれ収容された仮想的な複数の菱形領域１０ｘは、互いに重なり合うことなく各辺を共有するように、配列方向Ａ（第１の方向）及び配列方向Ｂ（第２の方向）の２方向にマトリクス状に隣接配置されている。配列方向Ａは、インクジェットヘッド１の長手方向、すなわち副マニホールド５ａの延在方向であって、菱形領域１０ｘの短い方の対角線と平行である。配列方向Ｂは、配列方向Ａと鈍角θをなす菱形領域１０ｘの一斜辺方向である。圧力室１０は、対応する菱形領域１０ｘと中心位置が共通であって、両者の輪郭線は平面視において互いに離隔している。
【００３０】
配列方向Ａ及び配列方向Ｂの２方向にマトリクス状に隣接配置された圧力室１０は、配列方向Ａに沿って３７．５ｄｐｉに相当する距離ずつ離隔している。また、圧力室１０は、１つのインク吐出領域内において、配列方向Ｂに１６個並べられている。配列方向Ｂの両端にある圧力室はダミーであって、インク吐出に寄与しない。
【００３１】
マトリクス状に配置された複数の圧力室１０は、図５に示す配列方向Ａに沿って、複数の圧力室列を形成している。圧力室列は、図５の紙面に対して垂直な方向（第３の方向）から見て、副マニホールド５ａとの相対位置に応じて、第１の圧力室列１１ａ、第２の圧力室列１１ｂ、第３の圧力室列１１ｃ、及び、第４の圧力室列１１ｄに分けられる。これら第１〜第４の圧力室列１１ａ〜１１ｄは、アクチュエータユニット２１の上辺から下辺に向けて、１１ｃ→１１ｄ→１１ａ→１１ｂ→１１ｃ→１１ｄ→…→１１ｂという順番で周期的に４個ずつ配置されている。
【００３２】
第１の圧力室列１１ａを構成する圧力室１０ａ及び第２の圧力室列１１ｂを構成する圧力室１０ｂにおいては、第３の方向から見て、配列方向Ａと直交する方向（第４の方向）に関して、ノズル８が図５の紙面下側に偏在している。そして、ノズル８が、それぞれ対応する菱形領域１０ｘの下端部に位置している。一方、第３の圧力室列１１ｃを構成する圧力室１０ｃ及び第４の圧力室列１１ｄを構成する圧力室１０ｄにおいては、第４の方向に関して、ノズル８が図５の紙面上側に偏在している。そして、ノズル８が、それぞれ対応する菱形領域１０ｘの上端部に位置している。第１及び第４の圧力室列１１ａ、１１ｄにおいては、第３の方向から見て、圧力室１０ａ、１０ｄの半分以上の領域が、副マニホールド５ａと重なっている。第２及び第３の圧力室列１１ｂ、１１ｃにおいては、第３の方向から見て、圧力室１０ｂ、１０ｃの全領域が、副マニホールド５ａと重なっていない。そのため、いずれの圧力室列に属する圧力室１０についてもこれに連通するノズル８が副マニホールド５ａと重ならないようにしつつ、副マニホールド５ａの幅が可能な限り広く形成されており、各圧力室１０にインクを円滑に供給することが可能となっている。
【００３３】
次に、ヘッド本体７０の断面構造について、図６（ａ）、図６（ｂ）及び図７を参照してさらに説明する。図６（ａ）は、図５のVIA−VIA線における断面図であり、図６（ａ）には、第１の圧力室列１１ａに属する圧力室１０ａが描かれている。図６（ｂ）は、図５のVIB−VIB線における断面図であり、図６（ｂ）には、第２の圧力室列１１ｂに属する圧力室１０ｂが描かれている。図６（ａ）及び図６（ｂ）から分かるように、各ノズル８は、圧力室１０（１０ａ、１０ｂ）及びアパーチャ１２を介して副マニホールド５ａと連通している。このようにして、ヘッド本体７０には、副マニホールド５ａの出口からアパーチャ１２、圧力室１０を経てノズル８に至る個別インク流路（図６（ａ）に相当するものを符号３２ａで、図６（ｂ）に相当するものを符号３２ｂで表すとする）が圧力室１０ごとに形成されている。
【００３４】
図６（ａ）及び図６（ｂ）から明らかなように、複数の薄板の積層方向において、圧力室１０とアパーチャ１２とは異なる深さに設けられている。これにより、図５に示すように、アクチュエータユニット２１の下方にあるインク吐出領域に対応した流路ユニット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、当該圧力室に隣接する圧力室１０と平面視で同じ位置に重ねて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。
【００３５】
ヘッド本体７０は、図７からも分かるように、上から、アクチュエータユニット２１、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、マニホールドプレート２６、２７、２８、カバープレート２９及びノズルプレート３０の合計１０枚のシート材が積層された積層構造を有している。これらのうち、アクチュエータユニット２１を除いた９枚のプレートから流路ユニット４が構成されている。
【００３６】
アクチュエータユニット２１は、後で詳述するように、４枚の圧電シート４１〜４４（図９（ａ）参照）が積層され且つ電極が配されることによってそのうちの最上層だけが電界印加時に活性層となる部分を有する層（以下、単に「活性層を有する層」というように記する）とされ、残り３層が非活性層とされたものである。キャビティプレート２２は、圧力室１０に対応するほぼ菱形の開口が多数設けられた金属プレートである。ベースプレート２３は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０とアパーチャ１２との連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。アパーチャプレート２４は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、２つの孔とその間を結ぶハーフエッチング領域で形成されたアパーチャ１２のほかに圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。サプライプレート２５は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、アパーチャ１２と副マニホールド５ａとの連絡孔及び圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート２６、２７、２８は、副マニホールド５ａに加えて、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。カバープレート２９は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、圧力室１０からノズル８への連絡孔がそれぞれ設けられた金属プレートである。ノズルプレート３０は、キャビティプレート２２の１つの圧力室１０について、ノズル８がそれぞれ設けられた金属プレートである。
【００３７】
これら１０枚のシート２１〜３０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すような個別インク流路３２ａ、３２ｂが形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。この個別インク流路３２ａ、３２ｂは、副マニホールド５ａからまず上方へ向かい、アパーチャ１２において水平に延在し、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。
【００３８】
図６（ａ）及び図６（ｂ）から分かるように、第１の圧力室列１１ａに係る個別インク流路３２ａと第２の圧力室列１１ｂに係る個別インク流路３２ｂとでは、圧力室１０と副マニホールド５ａとの位置関係が互いに異なる。具体的には、図６（ａ）に示す圧力室１０ａは、シート２１〜３０の積層方向において、副マニホールド５ａと対向している。他方、図６（ｂ）に示す圧力室１０ｂは、同方向において、副マニホールド５ａと対向していない。同様に、断面図は省略するものの図５から理解できるように、第３の圧力室列１１ｃに係る個別インク流路３２ｂと第４の圧力室列１１ｄに係る個別インク流路３２ａとでは、圧力室１０と副マニホールド５ａとの位置関係が互いに異なっており、圧力室１０ｄが同方向において、副マニホールド５ａと対向している一方で、圧力室１０ｃは同方向において、副マニホールド５ａと対向していない。圧力室１０ａと副マニホールド５ａとの位置関係は、第４の方向に関して上下反対であることを除いて、圧力室１０ｄと副マニホールド５ａとの位置関係と同じである。圧力室１０ｂと副マニホールド５ａとの位置関係は、第４の方向に関して上下反対であることを除いて、圧力室１０ｃと副マニホールド５ａとの位置関係と同じである。
【００３９】
そのため、何らの措置も講じなければ、インク吐出動作時における圧力室１０ａ、１０ｄのコンプライアンスが圧力室１０ｂ、１０ｃのコンプライアンスよりも大きくなり、同じ駆動パルスを与えたとしても両者に係るノズル８からのインク吐出速度に相違が生じる。そこで、本実施の形態においては、ベースプレート２３の下面の圧力室１０ｂ、１０ｃに対応した部分に、ハーフエッチングによって予め菱形の凹部が形成してある。そのため、図６（ｂ）に示すように、圧力室１０ｂ、１０ｃの下方に、ベースプレート２３とアパーチャプレート２４とによって囲まれた菱形空隙６ａがそれぞれ形成されている。菱形空間６ａは、圧力室１０ｂ、１０ｃを挟んでアクチュエータユニット２１と反対側に設けられており、シート２１〜３０の積層方向においてアクチュエータ２１と圧力室１０ｂ、１０ｃと菱形空隙６ａとは重複する位置関係となっている。一方、圧力室１０ａ、１０ｄの下方には、菱形空隙が形成されていない。菱形空隙６ａは、その周囲にあるシートを構成する金属と材質が異なり、菱形空隙６ａ自体の剛性が周囲より低くなっているために流路ユニット４内においてコンプライアンス増大効果を発揮する。すなわち、菱形空隙６ａは、圧力室１０ｂ、１０ｃのコンプライアンスを調整する調整領域を構成すものである。その結果として、圧力室１０ｂ、１０ｃのコンプライアンスが、圧力室１０ａ、１０ｄのコンプライアンスと同じになっている。
【００４０】
図８は、ベースプレート２３を、アパーチャプレート２４側から見た平面図である。本実施の形態において、菱形空隙６ａは、図８に示すように、圧力室１０ｂ、１０ｃと相似形状であって、圧力室１０ｂ、１０ｃよりも一回り小さい。そのため、容易にコンプライアンスの調整を行うことが可能となっている。また、各圧力室１０ｂ、１０ｃの下にある菱形空隙６ａは、各圧力室列１１ｂ、１１ｃ内の隣接する圧力室１０ｂ、１０ｃの下にある菱形空隙６ａと細長い溝状空隙７ａによってそれぞれ連結されている。つまり、各圧力室列１１ｂ、１１ｃに対応した菱形空隙６ａは、互いに連通した空隙列をそれぞれ形成している。そして、互いに連通した菱形空隙６ａは、その列の一端において流路ユニット４の外部に連通した孔６ｂを介して大気に連通している。なお、本発明において、菱形空隙６ａが圧力室１０ｂ、１０ｃと相似形状であるとは、菱形空隙６ａと圧力室１０とが大きさの異なる同一形状であることに限定されず、例えば、図１１に示すように、圧力室１０ｂ、１０ｃに類似する形状も含んでいる。
【００４１】
次に、流路ユニット４における最上層のキャビティプレート２２に積層された、アクチュエータユニット２１の構成について説明する。図９（ａ）はアクチュエータユニット２１と圧力室１０との部分拡大断面図であり、図９（ｂ）はアクチュエータユニット２１の表面に接着された個別電極の形状を示す平面図である。
【００４２】
図９（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、それぞれ厚みが１５μｍ程度で同じになるように形成された４枚の圧電シート４１、４２、４３、４４を含んでいる。これら圧電シート４１〜４４は、ヘッド本体７０内の１つのインク吐出領域内に形成された多数の圧力室１０に跨って配置されるように連続した層状の平板（連続平板層）となっている。圧電シート４１〜４４が連続平板層として多数の圧力室１０に跨って配置されることで、例えばスクリーン印刷技術を用いることにより圧電シート４１上に個別電極３５を高密度に配置することが可能となっている。そのため、個別電極３５に対応する位置に形成される圧力室１０をも高密度に配置することが可能となって、高解像度画像の印刷ができるようになる。圧電シート４１〜４４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。
【００４３】
最上層の圧電シート４１上には、個別電極３５が形成されている。最上層の圧電シート４１とその下側の圧電シート４２との間には、シート全面に形成された略２μｍの厚みの共通電極３４が介在している。これら個別電極３５及び共通電極３４は共に、例えばＡｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる。
【００４４】
個別電極３５は、略１μｍの厚みで、図９（ｂ）に示すように、図５に示した圧力室１０とほぼ相似である略菱形の平面形状を有している。略菱形の個別電極３５における鋭角部の一方は延出され、その先端に、個別電極３５と電気的に接続された、略１６０μｍの径を有する円形のランド部３６が設けられている。ランド部３６は、例えばガラスフリットを含む金からなり、図９（ａ）に示すように、個別電極３５における延出部表面上に接着されている。
【００４５】
共通電極３４は、図示しない領域において接地されている。これにより、共通電極３４、すべての圧力室１０に対応する領域において等しくグランド電位に保たれている。また、個別電極３５は、各圧力室１０に対応するものごとに電位を制御することができるように、各個別電極３５ごとに独立した別のリード線を含むＦＰＣ５０を介してドライバＩＣ８０に接続されている（図１及び図２参照）。
【００４６】
次に、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。アクチュエータユニット２１における圧電シート４１の分極方向はその厚み方向である。つまり、アクチュエータユニット２１は、上側（つまり、圧力室１０とは離れた）１枚の圧電シート４１を活性層が存在する層とし且つ下側（つまり、圧力室１０に近い）３枚の圧電シート４２〜４４を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。従って、個別電極３５を正又は負の所定電位とすると、例えば電界と分極とが同方向であれば圧電シート４１中の電極に挟まれた電界印加部分が活性層（圧力発生部）として働き、圧電横効果により分極方向と直角方向に縮む。一方、圧電シート４２〜４４は、電界の影響を受けないため自発的には縮まないので、上層の圧電シート４１と下層の圧電シート４２〜４４との間で、分極方向と垂直な方向への歪みに差を生じることとなり、圧電シート４１〜４４全体が非活性側に凸となるように変形しようとする（ユニモルフ変形）。このとき、図９（ａ）に示したように、圧電シート４１〜４４の下面は圧力室を区画する隔壁（キャビティプレート）２２の上面に固定されているので、結果的に圧電シート４１〜４４は圧力室側へ凸になるように変形する。このため、圧力室１０の容積が低下して、インクの圧力が上昇し、ノズル８からインクが吐出される。その後、個別電極３５を共通電極３４と同じ電位に戻すと、圧電シート４１〜４４は元の形状になって圧力室１０の容積が元の容積に戻るので、インクをマニホールド５側から吸い込む。
【００４７】
なお、他の駆動方法として、予め個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしておき、吐出要求があるごとに個別電極３５を共通電極３４と一旦同じ電位とし、その後所定のタイミングにて再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にすることもできる。この場合は、個別電極３５と共通電極３４とが同じ電位になるタイミングで、圧電シート４１〜４４が元の形状に戻ることにより、圧力室１０の容積は初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加し、インクがマニホールド５側から圧力室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にしたタイミングで、圧電シート４１〜４４が圧力室１０側へ凸となるように変形し、圧力室１０の容積低下によりインクへの圧力が上昇し、インクが吐出される。
【００４８】
図５に戻って、配列方向Ａに３７．５ｄｐｉに相当する幅（６７８．０μｍ）を有し、配列方向Ｂに延在する帯状領域Ｒについて考える。この帯状領域Ｒの中では、１６列の圧力室列１１ａ〜１１ｄの内の何れの列についても、ノズル８が１つしか存在していない。すなわち、１つのアクチュエータユニット２１に対応したインク吐出領域内の任意の位置に、このような帯状領域Ｒを区画した場合、この帯状領域Ｒ内には、常に１６個のノズル８が分布している。そして、これら１６個の各ノズル８を配列方向Ａに延びる直線上に射影した点の位置は、印字時の解像度である６００ｄｐｉに相当する間隔ずつ離隔している。
【００４９】
１つの帯状領域Ｒに属する１６個のノズル８を配列方向Ａに延びる直線上に射影した位置が左にあるものから順に、これら１６個のノズル８を（１）〜（１６）と記することにしたとき、これら１６個のノズル８は、下から、（１）、（９）、（５）、（１３）、（２）、（１０）、（６）、（１４）、（３）、（１１）、（７）、（１５）、（４）、（１２）、（８）、（１６）の順番に並んでいる。このように構成されたインクジェットヘッド１において、アクチュエータユニット２１内を印字媒体の搬送に合わせて適宜駆動させると、６００ｄｐｉの解像度を有する文字や図形等を描画することができる。
【００５０】
例えば、６００ｄｐｉの解像度で配列方向Ａに延びる直線を印字する場合について説明する。まず、ノズル８が圧力室１０の同じ側の鋭角部に連通している参考例の場合について簡単に説明する。この場合には、印字蝶体が搬送されるのに対応して、図５中一番下に位置する圧力室列中のノズル８からインクの吐出を始め、順次上側に隣接する圧力室列に属するノズル８を選択してインクを吐出する。これにより、インクのドットが配列方向Ａに向かって６００ｄｐｉの間隔で隣接しながら形成されていく。最終的には、全体で６００ｄｐｉの解像度で配列方向Ａに延びる直線が描かれることになる。
【００５１】
一方、本実施の形態では、図５中一番下に位置する圧力室列１１ｂ中のノズル８からインクの吐出を始め、印字媒体が搬送されるのに伴って順次上側に隣接する圧力室に連通するノズル８を選択してインクを吐出していく。このとき、下側から上側に１圧力室列上がるごとのノズル８位置の配列方向Ａへの変位が同じでないので、印字媒体が搬送されるのに伴って配列方向Ａに沿って順次形成されるインクのドットは、６００ｄｐｉの間隔で等間隔にはならない。
【００５２】
すなわち、図５に示したように、印字媒体が搬送されるのに対応して、まず図中一番下の圧力室列１１ｂに連通するノズル（１）からインクが吐出され、印字媒体上に３７．５ｄｐｉに相当する間隔でドット列が形成される。この後、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から２番目の圧力室列１１ａに連通するノズル（９）の位置に達すると、このノズル（９）からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の８倍だけ配列方向Ａに変位した位置に２番目のインクドットが形成される。
【００５３】
次に、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から３番目の圧力室列１１ｄに連通するノズル（５）の位置に達すると、ノズル（５）からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の４倍だけ配列方向Ａに変位した位置に３番目のインクドットが形成される。さらに、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から４番目の圧力室列１１ｃに連通するノズル（１３）の位置に達すると、ノズル(１３)からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドットの位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分の１２倍だけ配列方向Ａに変位した位置に４番目のインクドットが形成される。さらに、印字媒体の搬送に伴って、直線の形成位置が下から５番目の圧力室列１１ｂに連通するノズル（２）の位置に達すると、ノズル（２）からインクが吐出される。これにより、始めに形成されたドット位置から６００ｄｐｉに相当する間隔分のだけ配列方向Ａに変位した位置に５番目のインクドットが形成される。
【００５４】
以下同様にして、順次図中下側から上側に位置する圧力室１０に連通するノズル８を選択しながらインクドットが形成されていく。このとき、図５中に示したノズル８の番号をＮとすると、（倍率ｎ＝Ｎ−１）×（６００ｄｐｉに相当する間隔）に相当する分だけ、始めに形成されたドット位置から配列方向Ａに変位した位置にインクドットが形成される。最終的に１６個のノズル８を選択し終わったときには、図中一番下の圧力室列１１ｂ中のノズル（１）により３７．５ｄｐｉに相当する間隔で形成されたインクドットの間が６００ｄｐｉに相当する間隔毎に離れて形成された１５個のドットで繋げられ、全体で６００ｄｐｉの解像度で配列方向Ａに延びる直線を描くことが可能になっている。
【００５５】
なお、各インク吐出領域の配列方向Ａについての両端部（アクチュエータユニット２１の斜辺）近傍では、ヘッド本体７０の幅方向に対向する別のアクチュエータユニット２１に対応するインク吐出領域の配列方向Ａについての両端部近傍と相補関係となることで６００ｄｐｉの解像度での印刷が可能となっている。
【００５６】
上述したように、本実施の形態では、菱形空隙６ａを圧力室列１１ｂ、１１ｃに沿って設けているために、アクチュエータユニット２１の駆動時において、いずれの圧力室列１１ａ〜１１ｄに属する圧力室１０であっても、そのコンプライアンスが同じになっている。したがって、ノズル８から吐出されるインク速度を均一とすることができて、印刷画像の画質が向上する。しかも、菱形空隙６ａが圧力室列１１ａ〜１１ｄだけに対応して設けられており、圧力室列１１ａ、１１ｄに対応して設けられていないので、菱形空隙６ａの数が比較的少なくて済み、構造が簡略である。また、菱形空隙６ａが圧力室１０と相似形状を有しているので、流路ユニット全体の剛性を必要以上に下げることなく、コンプライアンスの調整が比較的簡易にできる。さらに、菱形空隙６ａが圧力室１０と対向しており且つそれが比較的圧力室１０に近い位置に形成されているために、菱形空隙６ａのサイズを最小限度に抑えつつコンプライアンスを効率よく調整することが可能となっている。
【００５７】
さらに、菱形空隙６ａ内の空気をコンプライアンス調整物質として用いているために、菱形空隙６ａに他の物質を収納する必要がないため、製造が容易である。しかも、菱形空隙６ａが大気に連通しているので、圧力室１０に生じた振動により、菱形空隙６ａが圧縮されたときに菱形空隙６ａ内の空気が外部に流出する。したがって、菱形空隙６ａが過大な空気圧によって破損するおそれが少ない。加えるに、菱形空隙６ａの破損によって生じるインク漏れを回避することができる。また、同じ圧力室列に対応した菱形空隙６ａ同士が互いに連通しているので、１つ１つの菱形空隙６ａをそれぞれ大気に連通させる必要がなくなり、構造が簡略化される。そして、菱形空隙６ａ同士を互いに連通させているのが溝状空隙７ａであるので、菱形空隙６ａと圧力室１０との相似度が大きく低下することがなく、コンプライアンスの調整が容易となっている。さらに、空気と流路ユニット４を構成するプレート２２〜３０の材質との物性の相違に起因して、菱形空隙６ａがコンプライアンス増大効果を有しているので、副マニホールド５ａと対向する圧力室１０が大きいコンプライアンスを有しているのに対して、副マニホールド５ａと対向しない圧力室１０のコンプライアンスを容易に調整することができる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態によるインクジェットヘッドは、コンプライアンス調整用に設けられた空隙に関する構造のみが第１の実施の形態と相違している。つまり、図１〜図５、図７、図９（ａ）、図９（ｂ）に描かれた構造に関して、本実施の形態のインクジェットヘッドは第１の実施の形態と同じであり、図６（ａ）、図６（ｂ）及び図８に描かれた構造に関して両者は相違している。そこで、以下、その相違点を中心に説明することとし、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、本実施の形態に係るインクジェットヘッドにおける、第１の実施の形態に係る図６（ａ）及び図６（ｂ）に対応した断面図である。また、図１１は、本実施の形態に係るインクジェットヘッドにおける、第１の実施の形態に係る図８に対応した平面図である。これらの図面から分かるように、本実施の形態においては、ベースプレート３１に凹部が形成されることによって、圧力室１０ａ、１０ｄの下方に菱形空隙６ｃが形成されていると共に、圧力室１０ｂ、１０ｃの下方に菱形空隙６ｄが形成されている。菱形空隙６ｃは菱形空隙６ｄと同じ高さを有している。図１１に示すように、菱形空隙６ｃ、６ｄは共に圧力室１０と相似形状であって、圧力室１０よりも一回り小さい。菱形空隙６ｃよりも大きい菱形空隙６ｄは、菱形空隙６ｃよりも大きなコンプライアンス増大効果を有している。その結果として、圧力室１０ｂ、１０ｃのコンプライアンスが、圧力室１０ａ、１０ｄのコンプライアンスと同じになっている。
【００６０】
図１１に示すように、各圧力室１０ａ〜１０ｄの下にある菱形空隙６ｃ、６ｄは、各圧力室列１１ａ〜１１ｄ内の隣接する圧力室１０ａ〜１０ｄの下にある菱形空隙６ｃ、６ｄと細長い溝状空隙７ｂによってそれぞれ連結されている。つまり、各圧力室列１１ａ〜１１ｄに対応した菱形空隙６ｃ、６ｄは、互いに連通した空隙列をそれぞれ形成している。そして、互いに連通した菱形空隙６ｃ、６ｄは、その列の一端において流路ユニット４の外部に連通した孔６ｂを介して大気に連通している。
【００６１】
本実施の形態では、全ての圧力室列１１ａ〜１１ｄに菱形空隙６ｃ、６ｄを設けると共に菱形空隙６ｄの平面形状を菱形空隙６ｃよりも大きくすることによって、アクチュエータユニット２１の駆動時において、いずれの圧力室列１１ａ〜１１ｄに属する圧力室１０であっても、そのコンプライアンスが同じになっている。したがって、ノズル８から吐出されるインク速度を均一とすることができて、印刷画像の画質が向上する。その他、本実施の形態のインクジェットヘッドによると、第１の実施の形態と同様の利益が得られる。
【００６２】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態によるインクジェットヘッドは、コンプライアンス調整用に設けられた空隙に関する構造のみが第１の実施の形態と相違している。つまり、図１〜図５、図７、図９（ａ）、図９（ｂ）に描かれた構造に関して、本実施の形態のインクジェットヘッドは第１の実施の形態と同じであり、図６（ａ）、図６（ｂ）及び図８に描かれた構造に関して両者は相違している。そこで、以下、その相違点を中心に説明することとし、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、本実施の形態に係るインクジェットヘッドにおける、第１の実施の形態に係る図６（ａ）及び図６（ｂ）に対応した断面図である。また、図１３は、本実施の形態に係るインクジェットヘッドにおける、第１の実施の形態に係る図８に対応した平面図である。これらの図面から分かるように、本実施の形態においては、ベースプレート３３に凹部が形成されることによって、圧力室１０ａ、１０ｄの下方に菱形空隙６ｅが形成されていると共に、圧力室１０ｂ、１０ｃの下方に菱形空隙６ｆが形成されている。菱形空隙６ｆの高さは菱形空隙６ｅの約１．５倍である。図１３に示すように、菱形空隙６ｅ、６ｆは共に圧力室１０と相似形状であって、圧力室１０よりも一回り小さく、両者の平面形状は同一である。菱形空隙６ｅよりも高い菱形空隙６ｆは、菱形空隙６ｅよりも大きなコンプライアンス増大効果を有している。その結果として、圧力室１０ｂ、１０ｃのコンプライアンスが、圧力室１０ａ、１０ｄのコンプライアンスと同じになっている。
【００６４】
図１３に示すように、各圧力室１０ａ〜１０ｄの下にある菱形空隙６ｅ、６ｆは、各圧力室列１１ａ〜１１ｄ内の隣接する圧力室１０ａ〜１０ｄの下にある菱形空隙６ｅ、６ｆと細長い溝状空隙７ｃによってそれぞれ連結されている。つまり、各圧力室列１１ａ〜１１ｄに対応した菱形空隙６ｅ、６ｆは、互いに連通した空隙列をそれぞれ形成している。そして、互いに連通した菱形空隙６ｅ、６ｆは、その列の一端において流路ユニット４の外部に連通した孔６ｂを介して大気に連通している。
【００６５】
本実施の形態では、全ての圧力室列１１ａ〜１１ｄに菱形空隙６ｅ、６ｆを設けると共に菱形空隙６ｆの高さを菱形空隙６ｅよりも高くすることによって、アクチュエータユニット２１の駆動時において、いずれの圧力室列１１ａ〜１１ｄに属する圧力室１０であっても、そのコンプライアンスが同じになっている。したがって、ノズル８から吐出されるインク速度を均一とすることができて、印刷画像の画質が向上する。その他、本実施の形態のインクジェットヘッドによると、第１の実施の形態と同様の利益が得られる。
【００６６】
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設計変更が可能なものである。例えば、空隙を圧力室と相似していない形状としてもよい。また、空隙は、ベースプレート以外のプレートに凹部を設けることによって形成してもよいし、２枚以上のプレートに跨って形成してもよい。また、複数の空隙が上下及び／又は左右に分かれて形成されていてもよい。
【００６７】
また、空隙は、圧力室と対向しない位置に設けてもコンプライアンス調整効果を有することがあり、そのような場合には、空隙を圧力室と対向しない位置に形成してもよい。また、空隙は必ずしも大気に連通している必要はないし、隣接する空隙同士が連通していなくてもよい。
【００６８】
また、上述の実施の形態では、調整領域として空隙を設けているが、調整領域は流路ユニットを構成するプレートとコンプライアンス調整効果が異なる材質からなるものであってもよい。例えば、空隙内に金属や液体、樹脂などを充填することによって調整領域としてもよい。
【００６９】
さらに、上述の実施の形態では、いずれの圧力室列１１ａ〜１１ｄに属する圧力室１０であっても、コンプライアンスが同じになるようにしているが、この場合に限られることはない。菱形空隙６ａ〜６ｆを設けたことにより、これらを一切設けない場合との対比において、各圧力室のコンプライアンスの差が実用上耐えうる程度まで小さくなっていればよい。
【００７０】
さらに、圧力室と共通インク室との配置は、上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態によるインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】 図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】 図２に描かれたインクジェットヘッドに含まれるヘッド本体の平面図である。
【図４】 図３に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図５】 図４に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図６】 図６（ａ）は、図５のVIA−VIA線に沿った断面図である。図６（ｂ）は、図５のVIB−VIB線に沿った断面図である。
【図７】 図６に描かれたヘッド本体の部分分解斜視図である。
【図８】 図６に描かれたベースプレートの平面図である。
【図９】 図６に描かれたアクチュエータユニットの部分拡大断面図である。
【図１０】 図１０（ａ）は、図６（ａ）に対応した、本発明の第２の実施の形態に係るインクジェットヘッドのヘッド本体の断面図である。図１０（ｂ）は、図６（ｂ）に対応した断面図である。
【図１１】 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に描かれたベースプレートの平面図である。
【図１２】 図１２（ａ）は、図６（ａ）に対応した、本発明の第３の実施の形態に係るインクジェットヘッドのヘッド本体の断面図である。図１２（ｂ）は、図６（ｂ）に対応した断面図である。
【図１３】 図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に描かれたベースプレートの平面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットヘッド
４ 流路ユニット
５ マニホールド（共通インク室）
５ａ 副マニホールド（共通インク室）
６ａ 菱形空隙（調整領域）
６ｂ 孔
７ａ 溝状空隙
８ ノズル
１０ 圧力室
１２ アパーチャ
２１ アクチュエータユニット
２２ キャバティプレート
２３ ベースプレート
２４ アパーチャプレート
２５ サプライプレート
２６、２７、２８ マニホールドプレート
２９ カバープレート
３０ ノズルプレート
３２ａ、３２ｂ 個別インク流路
７０ ヘッド本体

Claims (22)

1. 共通インク室と、前記共通インク室の出口から圧力室を経てノズルに至る複数の個別インク流路とを含み、複数の前記圧力室が平面に沿ってマトリクス状に配置されることによって、前記共通インク室と前記圧力室との位置関係が異なる複数の前記個別インク流路を有する流路ユニットと、
   前記流路ユニットの一表面に固定されて、前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットとを備えており、
   前記圧力室に関して前記アクチュエータユニットとは反対側の前記流路ユニット内には、前記平面と直交する方向に関して前記圧力室と前記共通インク室との間に、前記位置関係が異なる複数の前記個別インク流路に対応した複数の前記圧力室のコンプライアンスが同じになるように、前記圧力室のコンプライアンスを調整する効果を有する調整領域が設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記位置関係が異なる複数の前記個別インク流路には、前記共通インク室と前記圧力室とが対向しているものと、対向していないものとの２種類が存在しており、
   前記２種類の前記個別インク流路のうち前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方にだけ対応して、前記調整領域が設けられ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. 前記位置関係が異なる複数の前記個別インク流路には、前記共通インク室と前記圧力室とが対向しているものと、対向していないものとの２種類が存在しており、
   前記２種類の前記個別インク流路の両方に対応して、前記調整領域が設けられ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。
4. 前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域のサイズが、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域のサイズよりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域と、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域とが、前記平面と直交する方向から見て同じ面積を有しているとともに、
   前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域の前記平面と直交する方向に関する長さが、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域の前記平面と直交する方向に関する長さよりも長いことを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域の前記平面と直交する方向から見た面積が、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域の前記平面と直交する方向から見た面積よりも大きく、
   前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域と、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している方の前記個別インク流路に対応して設けられた前記調整領域とが、前記平面と直交する方向に関して同じ長さを有していることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記調整領域が前記圧力室と相似形状を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記調整領域が、前記平面と直交する方向から見て、圧力室よりも小さい面積を有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェ ットヘッド。
9. 前記流路ユニットが前記平面と直交する方向から見て一方向を長手方向とする長尺に構成されており、
   前記複数の圧力室が、前記長手方向及び前記長手方向と交差する方向に沿ってマトリックス状に隣接配置されており、
   前記調整領域が、前記長手方向に配列された調整領域列を構成していることを特徴とする請求項８に記載のインクジェットヘッド。
10. 前記流路ユニットが、前記平面と直交する方向から見て一方向を長手方向とする長尺に構成されており、
    複数の前記アクチュエータが、前記流路ユニットの長手方向に沿って千鳥状に配列され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。
11. 前記流路ユニットが、前記複数の圧力室が形成された第１プレート、前記調整領域が形成された第２プレート、及び、前記共通インク室が形成された第３プレートを含む複数のプレートが積層されることにより構成されており、
    前記第２プレートが前記第１プレートと前記第３プレートとの間に位置していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに１項に記載のインクジェットヘッド。
12. 前記第１プレートと前記第２プレートとが隣接して積層されていることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェットヘッド。
13. 共通インク室と、前記共通インク室の出口から圧力室を経てノズルに至る複数の個別インク流路とを含み、複数の前記圧力室が平面に沿って配置されることによって、前記共通インク室と前記圧力室とが対向している第１の個別インク流路と、前記共通インク室と前記圧力室とが対向していない第２の個別インク流路とを有する流路ユニットと、
    前記流路ユニットの一表面に固定されて、前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットとを備えており、
    前記圧力室に関して前記アクチュエータユニットとは反対側の前記流路ユニット内には、前記平面と直交する方向に関して前記圧力室と前記共通インク室との間に、前記第１の個別インク流路に対応した前記圧力室のコンプライアンスが前記第２の個別インク流路に対応した前記圧力室のコンプライアンスと同じになるように、前記圧力室のコンプライアンスを調整する効果を有する調整領域が設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
14. 前記第１及び第２の個別インク流路のうち前記第２の個別インク流路だけに対応して、前記調整領域が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載のインクジェットヘッド。
15. 前記第１及び第２の個別インク流路の両方に対応して、前記調整領域が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載のインクジェットヘッド。
16. 前記調整領域が前記圧力室のコンプライアンスを増加させることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
17. 前記調整領域が空隙であることを特徴とする請求項１６に記載のインクジェットヘッド。
18. 前記調整領域が大気に連通していることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェットヘッド。
19. 複数の前記調整領域が互いに連通していることを特徴とする請求項１８に記載のインクジェットヘッド。
20. 前記調整領域が前記圧力室に対向して配置されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
21. 圧力室をそれぞれに含む複数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、
    前記流路ユニットの一表面に固定されて、前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータユニットとを備えており、
    前記流路ユニットが、
    インクを吐出する複数のノズルと、
    前記ノズルに連通すると共に対角に２つの鋭角部を有する実質的に四辺形の平面形状を有する複数の前記圧力室が互いに隣接配置されることによって形成された、互いに平行に延在する複数の圧力室列と、
    前記複数の圧力室列と平行な方向に、互いに平行に延在する第１及び第２の共通インク流路とを備えており、
    前記複数の圧力室列が、
    一方の鋭角部が前記第１の共通インク流路に、他方の鋭角部が第１のノズルに連通する複数の第１の圧力室によって形成された第１の圧力室列と、
    前記第１の圧力室の前記第１のノズルに連通する鋭角部と隣接するとともに、前記第１の圧力室と対向する鋭角部が前記第１の共通インク流路に、他方の鋭角部が第２のノズルに連通する複数の第２の圧力室によって形成された第２の圧力室列と、
    前記第２の圧力室の前記第２のノズルに連通する鋭角部と隣接するとともに、前記第２の圧力室と対向する鋭角部が第３のノズルに、他方の鋭角部が前記第２の共通インク流路に連通する複数の第３の圧力室によって形成された第３の圧力室列と、
    前記第３の圧力室の前記第２の共通インク流路に連通する鋭角部と隣接するとともに、前記第３の圧力室と対向する鋭角部が第４のノズルに、他方の鋭角部が前記第２の共通インク流路に連通する複数の第４の圧力室によって形成された第４の圧力室列とを有し、
    前記圧力室に関して前記アクチュエータユニットとは反対側の前記流路ユニット内には、前記第１〜第４の圧力室のコンプライアンスが同じになるように、前記圧力室のコンプライアンスを調整する効果を有する調整領域が、前記第２の圧力室列と前記第３の圧力室列とに沿ってそれぞれ設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
22. 前記調整領域が、前記第１の圧力室列と、前記第２の圧力室列と、前記第３の圧力室列と、前記第４の圧力室列とに沿ってそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２１に記載のインクジェットヘッド。

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