JP2009160798A - 液滴吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】大型化せずに、全てのノズルにインクを十分に行き渡らせることができる液滴吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】各ノズル群１０１に対応する複数の圧力室４を、一方側に配置された第１圧力室群４０１と他方側に配置された複数の第２圧力室群４０２とで構成し、当該第１、第２圧力室群４０１，４０２を、第１圧力室群４０１の内端の１番目の圧力室４Ａと第２圧力室群４０２の内端の１番目の圧力室４Ａとの間隔Ｐ３が、ノズル１０間の間隔Ｐ１よりも大きい隙間部分２１が空くように配置し、当該隙間部分２１を通じて各共通液室５にインクを供給するサブインク供給路２２を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体吐出装置に用いられる液滴吐出ヘッドに関するものである。

インクタンクから供給されるインクを移送して、ノズルから記録用紙等に向けてインク液滴を噴射する液滴吐出ヘッドが既に知られている。インクジェットの方式は、噴射エネルギーの発生方法の違いにより分類されており、圧電素子の振動力を利用してインク液滴を噴射させる圧電方式や、熱エネルギーによる気泡の発生でインク液滴を噴射させるサーマルジェット方式などが存在する。

上記液滴吐出ヘッドは、例えば、複数のノズル、これら複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室、これら複数の圧力室に連通する共通液室、及び共通液室に外部からインクを供給するインク供給路を有する流路ユニットと、複数の圧力室に導入されるインクに噴射圧力を付与する圧力付与手段とを備えており、上記複数のノズルは、所定方向に等間隔をもって列状に並ぶノズル群を構成し、複数の圧力室は、このノズル群に対応して列状に並んでいる。そして、上記共通液室は、列状の複数の圧力室に対応して上記所定方向に延在するように形成されており、当該共通液室の端部には、インクを導入するインク供給路が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１１４５０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された液体吐出ヘッドにおいて、ノズル数を増やしてノズル列や共通液室を長くすると、インク供給路が共通液室の端部に設けられていることから、全てのノズルにインクが行き渡らないという問題が生じる。この問題を解決するために、共通液室の幅を広げて大量のインクを当該共通液室内に流すことが考えられる。しかし、共通液室の幅を広げると、液滴吐出ヘッドが大型化してしまう。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、大型化せずに、全てのノズルにインクを十分に行き渡らせることができる液滴吐出ヘッドを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。

すなわち本発明の液滴吐出ヘッドは、複数のノズル、これら複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室、これら複数の圧力室に連通する共通液室、及び前記共通液室に外部からインクを供給するインク供給路を有する流路ユニットと、前記複数の圧力室に導入されるインクに噴射圧力を付与する圧力付与手段と、を備える液滴吐出ヘッドにおいて、前記複数のノズルは、所定方向に第１の間隔をもって列状に並ぶノズル群を構成しており、前記複数の圧力室は、前記所定方向に列状にならぶ圧力室群を複数群構成するとともに、これらの複数群がひとつの列を構成するように配列されており、前記共通液室は、前記ひとつの列を構成する複数の圧力室群に対応して前記所定方向に延在するように形成されており、隣り合う二つの圧力室群は、一方の圧力室群のうち最も他方の圧力室群側に位置する第１圧力室と、当該他方の圧力室群のうち最も当該一方の圧力室群側に位置する第２圧力室と、の間隔が前記第１の間隔よりも大きい隙間部分が空くように配置され、前記隙間部分を通じて前記共通液室にインクを供給する予備供給路が形成されていることを特徴とする。

上記本発明の液滴吐出ヘッドによれば、複数の圧力室群のうち隣り合う二つの圧力室群が、一方の圧力室群のうち最も他方の圧力室群側に位置する第１圧力室と、当該他方の圧力室群のうち最も当該一方の圧力室群側に位置する第２圧力室と、の間隔が前記第１の間隔よりも大きい隙間部分が空くように配置され、前記隙間部分を通じて各共通液室にインクを供給する予備供給路が形成されているので、この予備供給路を通して各共通液室の途中部分からもインクを供給することができる。これにより、多数のノズルを備えノズル列を長くしたヘッドであっても、共通液室の幅を変更せずに、全てのノズルにインクを十分に行き渡らせることができる。

また、前記圧力付与手段は、前記流路ユニットの表面に接合された、前記複数の圧力室内の容積を選択的に変化させる圧電アクチュエータであり、前記予備供給路は、前記圧電アクチュエータを貫通して前記共通液室に至るサブインク供給路とすることができる。

この場合、インク供給路（メインインク供給路）とサブインク供給路とで、共通液室にインクを大量に供給することができる。

また、前記各圧力室群の隣り合う圧力室間の壁部厚みと、前記サブインク供給路とこのサブインク供給路と隣り合う前記第１圧力室及び前記第２圧力室間の壁部厚みと、が同一となっていることが好ましい。

この場合、サブインク供給路と隣り合う第１、第２圧力室の容積変化と、他の圧力室の容積変化とが等しくなり、均一な吐出性能を得ることができる。

また、前記ノズル群が複数設けられるとともに、これらのノズル群は、前記所定方向と直交する方向に離れて並列するように設けられており、前記複数のノズル群の各々に対応して、前記ひとつの列を構成する複数の圧力室群が設けられており、前記共通液室は、前記複数のノズル群の各々に対応して複数設けられており、前記サブインク供給路とこれに対応する前記隣り合う二つの圧力室群との位置関係が、全て同じとなっていることが好ましい。この場合、各ノズル群の複数のノズルへ行き渡るインク量を一定とすることができる。

また、前記圧電アクチュエータは、複数の圧力室の各々に対応して設けられる複数の給電端子を備えており、前記圧電アクチュエータに駆動電力を供給するためのものであって、前記複数の給電端子にそれぞれ接続される複数の端子電極を備えたフレキシブル配線板をさらに有し、前記フレキシブル配線板には、前記サブインク供給路に対応して位置するこれを閉鎖しないための開放部が形成されていることが好ましい。

この場合、サブインク供給路とフレキシブル配線板との干渉を回避することができる。

また、前記圧電アクチュエータは、複数の圧力室の各々に対応して設けられる複数の内部駆動電極を備えるとともに、これらの内部駆動電極に駆動電力を供給するための複数の配線がこの圧電アクチュエータの内部に形成されており、前記複数の配線は、前記サブインク供給路を避けて延在していることが好ましい。

この場合、サブインク供給路と圧電アクチュエータの内部に形成された複数の配線との干渉を回避することができる。

更に、前記ノズル群が複数設けられるとともに、これらのノズル群は、前記所定方向と直交する方向に離れて並列するように設けられており、前記複数のノズル群の各々に対応して、前記ひとつの列を構成する複数の圧力室群が設けられており、前記共通液室は、前記複数のノズル群の各々に対応して複数設けられており、前記予備供給路は、前記各共通液室間を渡る連通路とすることができる。

この場合、前記各共通液室間が連通路で連通されているので、当該各共通液室の中途部間が繋がり当該各共通液室へインクを十分に行き渡らすことができる。

また、隣り合う前記ノズル群が、前記所定方向に沿って千鳥状に配置されている場合、前記連通路を、当該隣り合うノズル群に対応する前記各共通液室間を渡り、且つ当該ノズル群間の前記所定方向のずれに対応する傾斜路を有しているものとすればよい。

また、前記連通路とこれに対応する前記隣り合う二つの圧力室群との位置関係が、全て同じとなっていれば、各ノズル群の複数のノズルへ行き渡るインク量を一定とすることができる。

また、前記圧力室群に属する圧力室のうちの隣り合う圧力室間の間隔が、前記第１の間隔よりも狭いものとすれば、上記隙間部分に予備供給路を設ける十分な領域を確保することができる。

上記の通り、本発明によれば、予備供給路を通して共通液室の途中部分からもインクを供給することができるので、液体吐出ヘッドを大型化せずに、全てのノズルにインクを十分に行き渡らせることができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッド１（インクジェットヘッド）を上方から見た平面図である。液滴吐出ヘッド１は、それぞれ略矩形状の複数のプレートが積層された流路ユニット２と、この流路ユニット２に接合された圧電アクチュエータ３（圧力室付与手段）とで主構成されている。また、圧電アクチュエータ１に対する駆動電力を出力する駆動回路を実装した図示しないフレキシブル配線基板が、圧電アクチュエータ１の上面に接合される。なお、以下の説明において、図１に矢印で示す通り、液滴吐出ヘッド１の長辺方向をＸ方向、短辺方向をＹ方向とする。

この液滴吐出ヘッド１は、記録紙等の被記録媒体にインクジェット方式の記録や印字を行う図示しない液体吐出装置に設けられる。この液体吐出装置には、所定の走査方向（図１のＹ方向）に往復移動自在にキャリッジが設けられており、液滴吐出ヘッド１はこのキャリッジに搭載される。液滴吐出ヘッド１がキャリッジと共に走査方向へと往復移動しつつ被記録媒体に向けてインクを吐出することで、被記録媒体に対して記録が行われるようになっている。

図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図であり、図４は、液滴吐出ヘッド１を下方から見た平面図である。流路ユニット２は、それぞれ平面視で略同一寸法の矩形状に形成されたキャビティプレート６、ベースプレート７、マニホールドプレート８及びノズルプレート９が、この順に積層され接着されることで構成されている。

ノズルプレート９は、ポリイミド等の合成樹脂材から成形され、他のプレート６〜８は、４２％ニッケル合金鋼から成形される。各プレート６〜９は、平面視で長方形状を成し、各々５０〜１５０μｍ程度の肉厚を有している。各プレート６〜９には、電解エッチング、レーザ加工、又はプラズマジェット加工により開孔や溝が形成されている。

ノズルプレート９には、図４に示すように微小径のインクを吐出する複数のノズル１０が形成されている。Ｘ方向（所定方向）に列状に並んだ複数のノズル１０よりなるノズル群１０１が、Ｙ方向に離れて並列して４列配置されており、２列毎の複数のノズル１０は、Ｘ方向に沿って千鳥状に配置されている。また、各ノズル群１０１のノズル１０は、Ｘ方向に沿って等間隔の第１の間隔Ｐ１で配設されている。

また、キャビティプレート６には、複数の圧力室４となる複数の圧力室孔４ａが厚み方向に貫通して形成されている。複数の圧力室４は、ノズル１０に対応してＸ方向に沿って列状に、Ｙ方向に離れて４列設けられている。圧力室４は、Ｙ方向に長い平面視細長形状をなし、その長手方向（Ｙ方向）がノズル１０の列と直交する方向（Ｘ方向）に沿うように配置されている。

ベースプレート７には、後述の共通液室５と圧力室４の一端部とを連通する第１接続路１２と、圧力室４の他端部をノズル１０へ連通させるための第２接続路１３が形成されている。マニホールドプレート８には、共通液室５となる共通液室孔５ａと、上記第２接続路１２とノズル１０を連通させる第３接続路１４が貫通形成されている。共通液室５は、図１に示すように、ひとつの圧力室４の列毎に対応してＸ方向に延在するように形成されている。各プレート６〜９が積層されていることで、インクが流通するチャンネル１５が構成されている。上記構成により、図示しないインク供給源から流入したインクは、共通液室５、圧力室４を順に通りノズル１０へと導かれる。

キャビティプレート６からマニホールドプレート８の各長手方向の一端部には、上下の位置を対応させて、メインインク供給路１６（インク供給路）が形成されている（図１参照）。このメインインク供給路１６は、四つの各共通液室５の一端へ連通しており、図示しないインク供給源からのインクがこのメインインク供給路１６に供給される。

圧電アクチュエータ３は、上記複数の圧力室４内の容積を選択的に変化させるものであり、矩形状に形成された振動板１７と、それぞれ平面視で略同一寸法の矩形状に形成され積層された複数の圧電層１８と、この圧電層１８の上面に形成された複数の表面電極１９と、圧電層１８間に設けられた図示しない共通電極及び内部電極とを備えている。当該圧電アクチュエータ３は、流路ユニット２の各圧力室４と各表面電極１９とが積層方向で重なるように接合されている。

複数の表面電極１９は、平面視で圧力室４よりも一回り小さく且つＹ方向に細長い形状に形成されており、各圧力室４に対応するようにして列状に並んでいる。また、二列毎の複数の表面電極１９は互いにＸ方向にずらされている。各表面電極１９の長手方向の片端部には、図示しないフレキシブル配線板の端子電極に接続するための電極端子２０（給電端子）が設けられている。

供給される駆動電力は、各電極端子２０、各表面電極１９を介して各内部電極に供給される。共通電極は、グランドに接続されている。そして、内部電極と共通電極とに挟まれた領域が、分極されて圧電効果を発揮する活性部となり、駆動回路が、印字データに従って選択的に駆動電力を内部電極に印加すると、活性部が分極方向に伸長変形する。これにより、対応する内部電極と積層方向で重なっている圧力室４の容積が小さくなり、圧力室４のインクに圧力が付与され、インクがノズル１０から流路ユニット２の外部にインク液滴となって吐出される。

図１に示すように、各ノズル群１０１に対応する複数の圧力室４は、Ｘ方向（所定方向）に並ぶ複数（図１では二つ）の圧力室群で構成されて、これらの複数の圧力室群がひとつの列を構成するように配列されている。また、複数のノズル群１０１の各々に対応して、当該ひとつの列を構成する複数の圧力室群がＹ方向に沿って４列設けられている。つまり、各ノズル群１０１に対応する複数の圧力室４は、一方側に配置された第１圧力室群４０１と他方側に配置された第２圧力室群４０２とで構成されており、これら第１、第２圧力室群４０１、４０２が、複数のノズル群１０１の各々に対応して設けられている。

本実施形態の各ノズル群１０１に対応する第１、第２圧力室群４０１、４０２は、それぞれ内方から１番目の圧力室４Ａ（内端圧力室）〜７番目の圧力室４Ｇで構成されている。第１、第２圧力室群４０１，４０２に属する圧力室４のうちの隣り合う圧力室４間の間隔Ｐ２は、上記ノズル１０間の第１の間隔Ｐ１よりも狭い第２の間隔Ｐ２で配設されている。

隣り合う第１圧力室群４０１と第２圧力室群４０２は、当該第１圧力室群４０１のうち最も当該第２圧力室群４０２側に位置する１番目の圧力室４Ａ（第１圧力室）と、当該第２圧力室群４０２のうち最も当該第１圧力室群４０１側に位置する１番目の圧力室４Ａ（第２圧力室）と、の間隔Ｐ３がノズル１０の第１の間隔Ｐ１よりも大きい隙間部分２１が空くように配置されている。

図１において、第１、第２圧力室群４０１、４０２は、Ｘ方向中央部を対象軸として対象状に形成されている。第１、第２圧力室群４０１，４０２の複数の圧力室４の配列状態を、第１圧力室群４０１を例にして説明する（図５も参照）。以下、この説明の位置についてはＸ方向における位置をいうものとし、上方というときは図１上方、下方はその逆をいうものとする。

内側から４番目の圧力室４Ｄは、対応するノズル１０と同位置に形成されている。３番目の圧力室４Ｃは、対応するノズル１０よりも上方に若干ずれており、２番目の圧力室４Ｂは、対応するノズル１０よりも更に上方にずれている。そして、１番目の圧力室４Ａは、対応するノズル１０に対して２番目の圧力室４Ｂよりも更に上方にずれている。

ベースプレート７における上記４〜１番目の圧力室４Ｄ〜４Ａに対応する第２接続路１３は、対応する圧力室４と同位置であり、マニホールドプレート８における上記４〜１番目の圧力室４Ｄ〜４Ａに対応する第３接続路１４は、圧力室４よりも少ないずれで、対応するノズル１０より上方にずれている。

５番目の圧力室４Ｅは、対応するノズル１０よりも下方に若干ずれており、６番目の圧力室４Ｆは、対応するノズル１０よりも更に下方にずれている。そして、７番目の圧力室４Ｇは、対応するノズル１０に対して６番目の圧力室４Ｆよりも更に下方にずれている。マニホールドプレート８における上記５〜７番目の圧力室４Ｅ〜４Ｇに対応する第３の接続路１４は、圧力室４よりも少ないずれで、対応するノズル１０よりも下方にずれている。

第１圧力室群４０１の１番目の圧力室４Ａと第２圧力室群４０２の１番目の圧力室４４Ａとの間の隙間部分２１を通じて、各共通液室５にインクを供給するサブインク供給路２２（予備供給路）が形成されている。上述のように、隙間部分２１の間隔Ｐ３は、ノズル１０の第１の間隔Ｐ１よりも大きいので、サブインク供給路２２を構成する十分な領域が確保されている。

図６は、図１のＣ−Ｃ線断面図を示している。図６に示すように、サブインク供給路２２は、ベースプレート７、キャビティプレート６、振動板１７、圧電層１８を貫通して形成されており、圧電層１８の上面から共通液室５に至っている。また、振動板１７には、サブインク供給路２２の入口開口付近にインクが通るフィルタ部２３が形成されている。

図１に示す本実施形態では、４個のサブインク供給路２２が、Ｙ方向に沿って形成されている。そして、端から２個毎のサブインク供給路２２は、圧力室４や表面電極１９の位置に応じるように互いにＸ方向にずれている。また、各サブインク供給路２２は、Ｘ方向に延びる各供給液室５の略中央部に位置しており、当該各サブインク供給路２２とこれに対応する第１、第２圧力室群４０１、４０２との位置関係が、全て同じとなっている。

上記各サブインク供給路２２の存在により、インク供給源からのインクが、当該各サブインク供給路２２からも各共通液室５へ供給されるようになっている。つまり、本実施形態の液滴吐出ヘッド１では、インク供給源からのインクを、メインインク供給路１６、及び各サブインク供給路２２から、共通液室５へ大量に供給することができる。

また、図６に示すように、キャビティプレート６における第１、第２圧力室群４０１，４０２のうち隣り合う圧力室４間の壁部６ａ厚みと、サブインク供給路２２とこのサブインク供給路２２と隣り合う１番目の圧力室４Ａ間の壁部６ｂ厚みと、が同一となっている。これにより、サブインク供給路２２と隣り合う１番目の圧力室４Ａの容積変化と、他の圧力室４Ｂ〜４Ｇの容積変化とが等しくなり、均一な吐出性能を得ることができる。

上記本実施形態の液滴吐出ヘッド１によれば、各ノズル群１０１に対応して構成された第１、第２圧力室群４０１、４０２間の隙間部分２１を通じて、各共通液室５にインクを供給するサブインク供給路２２が形成されているので、各共通液室５の端部からメインインク供給路１６でインクを供給するだけでなく、各共通液室５の途中部分からもサブインク供給路２２でインクを供給することができる。

従って、本実施形態の液体吐出ヘッド１をノズル列や共通液室を長くしたラインヘッド等に適用した場合であっても、共通液室液の幅を変更し液滴吐出ヘッドを大型化しなくても、全てのノズルにインクを行き渡らせることができる。また、各サブインク供給路２２とこれに対応する第１、第２圧力室群４０１、４０２との位置関係が、全て同じとなっているので、各ノズル群１０１の複数のノズル１０に行き渡るインク量を一定とすることができる。

図７は、本発明の第２実施形態に係る液滴吐出ヘッド２５を上方から見た平面図であり、図８は、図７のＤ−Ｄ線断面図である。本実施形態が、上記第１実施形態と異なる点は、予備供給路としての連通路が設けられている点である。以下の説明において、図７等の複数の共通液室５を、左側から順に第１〜第４共通液室５Ａ〜５Ｄという。第１共通液室５Ａに対応する隙間部分２１と第２共通液室５Ｂに対応する隙間部分２１とを通じて、当該第１、第２共通液室５Ａ、５Ｂ間を渡る第１連通路２６が形成されている。また、同様に、第３共通液室５Ｃに対応する隙間部分２１と第４共通液室５Ｄに対応する隙間部分２１とを通じて、当該第３、第４共通液室５Ｃ、５Ｄを渡る第１連通路２６が形成されている。

上記第１連通路２６は、図８に示すようにマニホールドプレート８の共通液室５間に形成された上面に開口する溝８ａと、ベースプレート７に形成された貫通孔７ａと、キャビティプレート６の下面に開口する溝６ｃとで構成されており、各共通液室５間の中途部同士が繋がり、大量のインクを当該各共通液室の隅々まで行き渡らすことができる。第１連通路２６は、Ｙ方向に沿った両側の直線路２６ａとノズル群１０１間のＸ方向のずれに対応する傾斜路２６ｂとを有しており、各共通液室５間でインクがスムーズに流れるようになっている。

第２共通液室５Ｂに対応する隙間部分２１と第３共通液室５Ｃに対応する隙間部分２１とを通じて、当該第２、第３共通液室５Ｂ、５Ｃ間を渡る第２連通路２７が形成されている。この第２連通路２７の流路断面は、第１連通路２６よりも大きくなっており、第１、第２共通液室５Ａ、５Ｂと第３、第４共通液室５Ｃ、５Ｄとの間を大量のインクが流通できるようになっている。また、当該第２連通路２７は、傾斜路のみで構成されている。

また、各第１連通路２６は、Ｘ方向に延びる各供給液室の略中央部に位置しており、各第１連通路２６とこれに対応する前記第１、第２圧力室群４０１、４０２との位置関係が、全て同じとなっている。これにより、各ノズル群１０１の複数のノズル１０へ行き渡るインク量を一定とすることができる。

上記本実施形態の液滴吐出ヘッド２５によれば、各ノズル群１０１に対応して構成された第１、第２圧力室群４０１，４０２間の隙間部分２１を通じて、各共通液室５にインクを供給する第１、第２連通路２６，２７が形成されているので、この第１、第２連通路２６，２７を通して各共通液室５の途中部分からもインクを供給することができる。従って、本実施形態の液体吐出ヘッド１をノズル列や共通液室を長くしたラインヘッド等に適用した場合であっても、共通液室液の幅を変更し滴吐出ヘッドを大型化しなくても、全てのノズルにインクを行き渡らせることができる。

図９は、本発明の第３実施形態に係る液滴吐出ヘッド３０を上方から見た平面図であり、図１０は、この液滴吐出ヘッド３０に接合されるフレキシブル配線板３１を上方から見た平面図である。本実施形態が上記第１、第２実施形態と異なる点は、サブインク供給路２２、及び第１、第２連通路２６，２７が形成されている点である。第１、第２連通路２６，２７は、上記第２実施形態と同様に形成されている。サブインク供給路２２は、第１、第２共通液室５Ａ、５Ｂにのみ形成されている。本実施形態の液滴吐出ヘッド３０とすれば、各共通液室５間を第１、第２連通路２６，２７でインクが流通するだけでなく、外部からサブインク供給路２２を介してインクが供給されるので、第１、第２実施形態の液滴吐出ヘッド１、２５よりも、各共通液室５の隅々まで大量のインクを十分に供給することができる。

図１０に示すフレキシブル配線板３１は、Ｚ方向からみて圧電アクチュエータ３を覆ううように、一部がその圧電アクチュエータ３と接合されてＹ方向に引き出されている。フレキシブル配線板３１には、ポリイミドなどの合成樹脂製のフレキシブルな帯状の樹脂シートと、樹脂シートの下面に銅箔からなる導線材が積層され、その導線材を覆う保護材とが積層されて構成されている。樹脂シートの下面には、電極用配線３２、この配線３２の先端に設けられた電極ランド３３、ドライバＩＣ３４等がフォトレジストにより形成されている。全ての電極用配線３２は、ドライバＩＣ３４に繋がっており、当該電極配線３２、電極ランド３３を介して、圧電アクチュエータ３の各表面電極３５に選択的に駆動電圧が供給されるようになっている。

フレキシブル配線板３１には、液滴吐出ヘッド３０の２つのサブインク供給路２２の上方を閉塞しないための開放部３１ａがサブインク供給路２２の入口開口に対応する位置に形成されている。この開放部３１ａは、フレキシブル配線板３１の図１０左端から内方へ入り込むように形成されており、２つのサブインク供給路２２が、当該フレキシブル配線板３１で塞がれないようになっている。なお、開放部３１ａは、サブインク供給路２２の形成箇所に対応して形成すればよい。例えば、第１共通液室５Ａにのみサブインク供給路が形成されていれば、それに対応するように、フレキシブル配線板の図１０左端から内方へ入り込む寸法を小さくして当該１つのサブインク供給路を塞がないようにすればよい。

図１１（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る液滴吐出ヘッド３８を上方から見た平面図であり、図１１（ｂ）は、液滴吐出ヘッド３８にインク筐体４７を設けた状態における断面図であり、図１２は、液滴吐出ヘッド３８を上方から見た一部を省略した平面詳細図である。本実施形態が上記第１実施形態と異なる主な点は、圧電アクチュエータ３９の内部に内部個別電極４５に繋がる配線部４０が設けられている点である。本実施形態の圧電アクチュエータ３９は、矩形状に形成された振動板４１と、それぞれ平面視で略同一寸法の矩形状に形成され積層された複数の圧電層４２と、この圧電層４２の上面に形成された共通電極５０と、圧電層４２間に設けられた内部個別電極４５とを備えている。

図１１（ａ）に示すように、各ノズル群１０１に対応して、Ｘ方向に複数（図１１（ａ）では４つ）の圧力室群４０１〜４０４が構成されている。圧力室群４０１と圧力室群４０１との間の隙間部分、圧力室群４０２と圧力室群４０３との間の隙間部分、及び圧力室群４０３と圧力室群４０４との間の隙間部分に、それぞれサブインク供給路２２が設けられている。内部個別電極４５は、平面視で圧力室４４よりも一回り小さく且つＹ方向に細長い形状に形成されており、各圧力室４４に対応するようにして列状に並んでいる。また、図１２に示すように、各内部個部電極４５の一端部から、当該内部個別電極４５の長軸方向（Ｙ方向）に配線部４０が片側に向かって延びており、これら複数の配線部４０は、当該内部個別電極４５に選択的に駆動電圧を供給するドライバＩＣ４６と接続されている。

従って、本実施形態の液滴吐出ヘッド３８は、上記各実施形態の液滴吐出ヘッドのようにフレキシブル配線板を必要としない。また、サブインク供給路２２に近い内部個別電極４５（内部駆動電極）から延びる配線部４０は、当該サブインク供給路２２を避けるようにしてドライバＩＣ４６へ向かって延びており、配線部４０とサブインク供給路２２とが交わらないようになっている。

図１１（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド３８の上部には、当該液滴吐出ヘッド３８を上方から覆うインク筐体４７が設けられている。このインク筐体４７の下部には、液滴吐出ヘッド３８のサブインク供給路２２にインクを供給するための複数の供給路４８が形成されており、当該インク筐体４７の上部には、インク注入口４９が形成されている。これにより、インク注入口４９から注入されたインクは、インク筐体４７内に溜められ、そこから各供給路４８を介して、各サブインク供給路２２へ流れていき、各共通液室５へ供給される。

なお、上記で開示された実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。例えば、圧電アクチュエータの形態、各電極等の配置や数を変更してもよい。また、本実施形態の液滴吐出ヘッドでは、圧電素子の振動力を利用してインク液滴を噴射させる圧電方式を採用しているが、熱エネルギーによる気泡の発生でインク液滴を噴射させるサーマルジェット方式を採用してもよい。また、本実施形態の液滴吐出ヘッドは、キャリッジに移動自在に設けられた所謂シリアル方式のものであるが、被記録媒体に記録する際には移動しない所謂ライン方式の液滴吐出ヘッドであってもよい。ライン方式のヘッドは、一般にノズル数が多くノズル列も長くなるため、本発明をより好適に用いることができる。

本発明は、例えば液体吐出装置に用いられる液滴吐出ヘッドに適用される。

本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドを上方から見た平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 液滴吐出ヘッド１を下方から見た平面図である。 図１の１番目の共通液室に対応する部分の平面図である。 図１のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液滴吐出ヘッドを上方から見た平面図である。 図７のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の第３実施形態に係る液滴吐出ヘッドを上方から見た平面図である。 この液滴吐出ヘッドに接合されるフレキシブル配線板を上方から見た平面図である。 （ａ）は、本発明の第４実施形態に係る液滴吐出ヘッドを上方から見た平面図であり、（ｂ）は、図１１（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。 液滴吐出ヘッド１を上方から見た一部を省略した平面詳細図である。

符号の説明

１ 液滴吐出ヘッド
２ 流路ユニット
３ 圧電アクチュエータ
４ 圧力室
４Ａ １番目の圧力室
４０１、４０２ 圧力室群
５ 共通液室
１０ ノズル
１０１ ノズル群
１６ メインインク供給路
１８ 圧電層
１９ 表面電極
２１ 隙間部分
２２ サブインク供給路
２６ 第１連通路
２７ 第２連通路
３１ フレキシブル配線板

Claims (10)

1. 複数のノズル、これら複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室、これら複数の圧力室に連通する共通液室、及び前記共通液室に外部からインクを供給するインク供給路を有する流路ユニットと、前記複数の圧力室に導入されるインクに噴射圧力を付与する圧力付与手段と、を備える液滴吐出ヘッドにおいて、
   前記複数のノズルは、所定方向に第１の間隔をもって列状に並ぶノズル群を構成しており、
   前記複数の圧力室は、前記所定方向に列状にならぶ圧力室群を複数群構成するとともに、これらの複数群がひとつの列を構成するように配列されており、
   前記共通液室は、前記ひとつの列を構成する複数の圧力室群に対応して前記所定方向に延在するように形成されており、隣り合う二つの圧力室群は、一方の圧力室群のうち最も他方の圧力室群側に位置する第１圧力室と、当該他方の圧力室群のうち最も当該一方の圧力室群側に位置する第２圧力室と、の間隔が前記第１の間隔よりも大きい隙間部分が空くように配置され、
   前記隙間部分を通じて前記共通液室にインクを供給する予備供給路が形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記圧力付与手段は、前記流路ユニットの表面に接合された、前記複数の圧力室内の容積を個別に変化させる圧電アクチュエータであり、
   前記予備供給路は、前記圧電アクチュエータを貫通して前記共通液室に至るサブインク供給路である請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記各圧力室群の隣り合う圧力室間の壁部厚みと、前記サブインク供給路とこのサブインク供給路と隣り合う前記第１圧力室及び前記第２圧力室間の壁部厚みと、が同一となっている請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記ノズル群が複数設けられるとともに、これらのノズル群は、前記所定方向と直交する方向に離れて並列するように設けられており、前記複数のノズル群の各々に対応して、前記ひとつの列を構成する複数の圧力室群が設けられており、
   前記共通液室は、前記複数のノズル群の各々に対応して複数設けられており、
   前記サブインク供給路とこれに対応する前記隣り合う二つの圧力室群との位置関係が、全て同じとなっている請求項２又は３に記載の液滴吐出ヘッド。
5. 前記圧電アクチュエータは、複数の圧力室の各々に対応して設けられる複数の給電端子を備えており、
   前記圧電アクチュエータに駆動電力を供給するためのものであって、前記複数の給電端子にそれぞれ接続される複数の端子電極を備えたフレキシブル配線板をさらに有し、
   前記フレキシブル配線板には、前記サブインク供給路に対応して位置するこれを閉鎖しないための開放部が形成されている請求項２〜４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
6. 前記圧電アクチュエータは、複数の圧力室の各々に対応して設けられる複数の内部駆動電極を備えるとともに、これらの内部駆動電極に駆動電力を供給するための複数の配線がこの圧電アクチュエータの内部に形成されており、
   前記複数の配線は、前記サブインク供給路を避けて延在している請求項２〜４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
7. 前記ノズル群が複数設けられるとともに、これらのノズル群は、前記所定方向と直交する方向に離れて並列するように設けられており、
   前記複数のノズル群の各々に対応して、前記ひとつの列を構成する複数の圧力室群が設けられており、
   前記共通液室は、前記複数のノズル群の各々に対応して複数設けられており、
   前記予備供給路は、前記各共通液室間を渡る連通路である請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
8. 隣り合う前記ノズル群は、前記所定方向に沿って千鳥状に配置されており、
   前記連通路が、当該隣り合うノズル群に対応する前記各共通液室間を渡り、且つ当該ノズル群間の前記所定方向のずれに対応する傾斜路を有している請求項7に記載の液滴吐出ヘッド。
9. 前記連通路とこれに対応する前記隣り合う二つの圧力室群との位置関係が、全て同じとなっている請求項７又は８に記載の液滴吐出ヘッド。
10. 前記圧力室群に属する圧力室のうちの隣り合う圧力室間の間隔が、前記第１の間隔よりも狭い請求項１〜９のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
    
    
    
    
    
    

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