(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面側及び／又は下面側に開口を有する複数のインク室が並列に形成されると共に、一側面側には前記インク室にそれぞれ連通する複数のインク流路が形成されたキャビティプレートと、該キャビティプレートに固着され、前記インク室の開口を閉塞すると共に、変形に伴って前記インク室の容積を変化させて当該インク室内のインクを加圧する圧電素子と、前記キャビティプレートの前記一側面側に固着され、前記各インク流路にそれぞれ連通する複数のノズルが形成されたノズルプレートとを備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記キャビティプレートの前記圧電素子を固着する側の面内で前記一側面側の端部に、前記圧電素子側へ突出する突出部が設けられ、該突出部を前記圧電素子の端面と前記ノズルプレートとの間に介在させた状態で、前記キャビティプレートに前記ノズルプレートが固着されている
ことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記突出部の突出方向の高さが、前記圧電素子の厚さと略同一寸法にされている
ことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項３】
請求項１記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記突出部の前記圧電素子の端面に対向する側の面に、前記圧電素子の端部が嵌合する嵌合溝が形成されている
ことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のインクジェット式記録ヘッド
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを噴射することにより記録媒体に対する記録を行うインクジェット式記録ヘッドと、その様なインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェットプリンタ等に搭載されるインクジェット式記録ヘッドとして、電圧印加に伴って変形する圧電素子により、ヘッド内に形成されたインク室の容積を変化させ、この容積変化に伴って加圧されるインク室内のインクを、ノズルから外部へと噴出する圧力制御形のものが知られている。
【０００３】
また、このタイプのインクジェット式記録ヘッドとして、図４（ａ）に示す様なインクジェット式記録ヘッド８０が提案されていた。このインクジェット式記録ヘッド８０は、キャビティプレート８２の上面側及び下面側に圧電素子８４，８６を固着すると共に、それらの一側面側にノズルプレート８８を固着したもので、キャビティプレート８２には、図４（ｂ）に示す様に、上面側及び下面側に開口を有する複数のインク室９０が並列に形成されると共に、インク室９０にそれぞれ連通する複数のインク流路９２が一側面側に形成され、圧電素子８４，８６に印加する電圧を変動させた際に、圧電素子８４，８６の変形に伴ってインク室９０に充填されたインクが加圧され、インク室９０にインク流路９２を介して連通するノズル９４から、記録媒体（図示略）に向かってインクが噴射される構造になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記インクジェット式記録ヘッド８０によれば、以下に述べるような問題があった。
上記インクジェット式記録ヘッド８０は、まず、キャビティプレート８２の上面側及び下面側に圧電素子８４，８６を接着し、その後で、キャビティプレート８２及び圧電素子８４，８６の端面８２ａ，８４ａ，８６ａにノズルプレート８８を接着することによって組み立てられていた。そのため、端面８２ａ，８４ａ，８６ａが精度良く同一面内に揃えられていないと、ノズルプレート８８が端面８２ａ，８４ａ，８６ａにうまく密着しないという問題があった。
【０００５】
この様な問題に対し、従来は、ノズルプレート８８を接着する前に、上記端面８２ａ，８４ａ，８６ａを研削することにより、これらを同一面内に揃えていた。
しかし、この様な研削加工は非常に面倒で、加工コストの増大を招き、インクジェットプリンタが高価となる要因となっていた。
【０００６】
また、上記の様な研削加工を施すと、研削加工時に発生するゴミ等が、上記インク流路９２の内部に入り込むという問題が生じ、これが原因で、適正にインクが噴射されなくなって、インクジェットプリンタの印字品質が低下するなどの問題を招く恐れがあった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、研削加工等を施さなくても、容易にノズルプレートを精度良く固着することのできるインクジェット式記録ヘッドと、このインクジェット式記録ヘッドを備えた印字品質が高くて安価なインクジェットプリンタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段、および発明の効果】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
上面側及び／又は下面側に開口を有する複数のインク室が並列に形成されると共に、一側面側には前記インク室にそれぞれ連通する複数のインク流路が形成されたキャビティプレートと、該キャビティプレートに固着され、前記インク室の開口を閉塞すると共に、変形に伴って前記インク室の容積を変化させて当該インク室内のインクを加圧する圧電素子と、前記キャビティプレートの前記一側面側に固着され、前記各インク流路にそれぞれ連通する複数のノズルが形成されたノズルプレートとを備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記キャビティプレートの前記圧電素子を固着する側の面内で前記一側面側の端部に、前記圧電素子側へ突出する突出部が設けられ、該突出部を前記圧電素子の端面と前記ノズルプレートとの間に介在させた状態で、前記キャビティプレートに前記ノズルプレートが固着されている
ことを特徴とする。
【０００９】
このインクジェット式記録ヘッドにおいて、ノズルプレートは、従来と同様、キャビティプレートの一側面側に固着されるが、キャビティプレートの端部に突出部が設けられているため、この突出部が圧電素子の端面とノズルプレートとの間に介在する形となり、ノズルプレートはキャビティプレートに対してのみ固着されることになる。したがって、キャビティプレートを成形する際に、あらかじめノズルプレートが固着される面の平面度を高くしておけば、従来技術の如き研削加工を施さなくても、ノズルプレートを精度良く固着することができる。
【００１０】
また、面倒な研削加工が不要となるので、加工コストを低減することができ、研削加工時に発生するゴミ等がインク流路に入り込むといった問題も解消される。
ところで、上記突出部は、圧電素子の端面とノズルプレートとの間に介在するスペーサとして満足に機能する範囲内であれば、突出方向の高さを任意に設定することができるが、あまり突出部が大きく突出していると、インクジェット式記録ヘッドの取付作業時等に、突出部を手に引っかけるといった問題が生じる可能性がある。
【００１１】
この様な問題に対しては、請求項２記載の如く、
前記突出部の突出方向の高さが、前記圧電素子の厚さと略同一寸法にされていると、
圧電素子と突出部の頂面が、略同一面内に収まるので、突出部を設けてあるにもかかわらず、インクジェット式記録ヘッドを、最終的に従来と同様に引っかかりのない外形形状にすることができる。
【００１２】
また、圧電素子は、インク室の開口を閉塞する形でキャビティプレートに固着されるが、インク室内のインクを加圧した際に、逆にインクから力を受けることになるため、キャビティプレートに対する接着強度が不足すると、キャビティプレートから剥がれるといった問題を招く可能性がある。
【００１３】
この様な問題に対しては、請求項３記載の如く、
前記突出部の前記圧電素子の端面に対向する側の面に、前記圧電素子の端部が嵌合する嵌合溝が形成されていると、
圧電素子がインク室内のインクから力を受けても、圧電素子の端部が嵌合溝に嵌合した状態で保持されるので、単に接着剤等によって接着する場合よりも、接着強度をはるかに高くすることができる。また、圧電素子の端面のみが前記突出部に接する場合に比べ、圧電素子と突出部の接触面積が大きくなるので、このことも接着強度をより高めるのに寄与する。
【００１４】
以上説明したことから明らかな様に、上記インクジェット式記録ヘッドによれば、ノズルプレートの取付精度が高く、インク流路に入り込むゴミ等も低減することができる。したがって、請求項４記載のインクジェットプリンタであれば、従来品よりも優れた印字品質を備えたインクジェットプリンタとなる。また、上記インクジェット式記録ヘッドは、研削加工が不要となる分だけ加工コストが低減されるので、請求項４記載のインクジェットプリンタであれば、従来品よりも安価に提供することができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明するインクジェット式記録ヘッドは、本発明の実施形態の一例に過ぎず、本発明の構成手段は例示した具体的な装置等に限定されない。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、インクジェット式記録ヘッド１は、キャビティプレート１２の上面側及び下面側に圧電素子１４，１６を固着し、更に、キャビティプレート１２の一側面側にノズルプレート１８を固着した構造とされている。
キャビティプレート１２には、図１（ｂ）に示す様に、上面側及び下面側に開口を有する複数のインク室２０が並列に形成され、そのインク室２０にそれぞれ連通する複数のインク流路２２が一側面側に形成されている。また、キャビティプレート１２の上面側及び下面側で、上記インク流路２２が形成されている一側面側の端部には、それぞれ上方及び下方へ突出する突出部２４，２６が設けられている。
【００１７】
これら突出部２４，２６は、図２に示す通り、その突出方向の高さｈ１，ｈ２が、いずれも圧電素子１４，１６の厚さｔ１，ｔ２に等しく、圧電素子１４，１６がキャビティプレート１２に固着された状態において、圧電素子１４，１６の表面１４ａと突出部２４，２６の頂面２４ａ，２６ａとが、それぞれ同一面内に揃えられている。
【００１８】
また、キャビティプレート１２の一側面１２ａは、突出部２４から突出部２６に至るまで同一面内に揃えられており、この一側面１２ａにノズルプレート１８が固着され、突出部２４，２６は、それぞれ圧電素子１４，１６の端面とノズルプレート１８との間に介在し、ノズルプレート１８が圧電素子１４，１６に直接接触しない状態となっている。
【００１９】
この様に構成されたインクジェット式記録ヘッド１は、例えばインクジェットプリンタに搭載され、インクカートリッジ（図示略）からインクの供給を受ける。インクカートリッジからは、インクがチューブ等（図示略）を介してインク供給口３０へと導かれ、そのインクがインク室２０内に充填される。
【００２０】
圧電素子１４，１６には、各インク室２０に対応させて電極（図示略）が形成されており、この電極を使って圧電素子１４，１６に印加する電圧を変動させると、圧電素子１４，１６の変形に伴ってインク室２０に充填されたインクが加圧され、インク室２０にインク流路２２を介して連通するノズル３２から、記録媒体（図示略）に向かってインクが噴射される。
【００２１】
以上説明したインクジェット式記録ヘッド１によれば、キャビティプレート１２の端部に突出部２４，２６が設けられているため、この突出部２４，２６が圧電素子１４，１６の端面とノズルプレート１８との間に介在する形となり、ノズルプレート１８はキャビティプレート１２に対してのみ固着されることになる。したがって、キャビティプレート１２を成形する際に、あらかじめノズルプレートが固着される一側面１２ａの平面度を高くしておけば、従来技術の如き研削加工を施さなくても、ノズルプレート１８を精度良く固着することができる。
【００２２】
また、面倒な研削加工が不要となるので、加工コストを低減することができ、研削加工時に発生するゴミ等がインク流路２２に入り込むといった問題も解消される。
したがって、このインクジェット式記録ヘッド１を備えたインクジェットプリンタであれば、従来品よりも優れた印字品質を備えたものとなり、また、上記インクジェット式記録ヘッド１の加工コストが低減される分、従来品よりも安価に提供することができる。
【００２３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の構成手段については上記実施形態以外にも種々考えられる。以下、有用な変形例について説明する。
例えば、上記実施形態では、突出部２４，２６の高さを圧電素子１４，１６の厚さと同一寸法にしてあったが、図３に示す様に、突出部５０，５２の高さを圧電素子５４，５６の厚さよりも高くしても構わない。その場合、突出部５０，５２の側面５０ａ，５２ａに形成された嵌合溝５０ｂ，５２ｂに、圧電素子５４，５６の端部を嵌合させると、圧電素子５４，５６がインク室５８内のインクから力を受けても、圧電素子５４，５６の端部が嵌合溝５０ｂ，５２ｂに嵌合した状態で保持されるので、単に接着剤等によって接着する場合よりも、接着強度をはるかに高くすることができる。また、圧電素子５４，５６の端面のみが突出部５０，５２に接する場合に比べ、圧電素子５４，５６と突出部５０，５２の接触面積が大きくなるので、ここに接着剤を介在させればより接着強度が高くなる。
【００２４】
また、上記実施形態では、キャビティプレート１２に設けられたインク室２０が、上面側及び下面側に開口を有する貫通穴になっていたが、いずれか一方を開口とし他方が閉塞されている様な有底穴であってもよい。その場合、開口とした側に圧電素子が固着されていれば、インク室内のインクを加圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態として例示したインクジェット式記録ヘッドの斜視図であり、（ａ）はその組立状態、（ｂ）はその分解状態をそれぞれ示す。
【図２】  上記インクジェット式記録ヘッドの縦断面図である。
【図３】  変形例として例示したインクジェット式記録ヘッドの縦断面図である。
【図４】  従来のインクジェット式記録ヘッドの斜視図であり、（ａ）はその組立状態、（ｂ）はその分解状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
１・・・インクジェット式記録ヘッド、１２・・・キャビティプレート、１４，１６，５４，５６・・・圧電素子、１８・・・ノズルプレート、２０・・・インク室、２２・・・インク流路、２４，２６，５０，５２・・・突出部、３０・・・インク供給口、３２・・・ノズル、５０ｂ，５２ｂ・・・嵌合溝。
【図１】
0003716513.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003716513.tif 000004
【図４】
0003716513.tif 000005