(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するための複数のノズルと、前記ノズルに連通し、インクが充填される複数のインク室と、各インク室を隔てる隔壁とを備えたアクチュエータ部材に、各インク室に連通する共通インク室を有するマニホールド部材を接合したインクジェット装置において、
前記アクチュエータ部材の前記隔壁に対応して前記マニホールド部材に対応部が設けられ、前記隔壁と対応部との間に空隙を有することを特徴とするインクジェット装置。
【請求項２】
前記隔壁は少なくとも一部が圧電材料で形成され、隔壁の圧電変形によってインク室内のインクが吐出されることを特徴とする請求項１記載のインクジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット装置、特にドロップオンデマンド型のマルチノズル型のインクジェット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電式インクジェットヘッドが近年提案されている。これらのヘッドはインクが充填される複数のインク室を備えており、圧電アクチュエータの寸法変位によってインク室の容積を変化させ圧力波を発生させることにより、その容積減少時にインク室内のインクをノズルから吐出し、容積増大時にインク室内にインクを導入するようにしたものである。そして、所定の位置のインク室からインクを吐出させることにより、所望する文字や画像を形成することが出来る。
【０００３】
このようなインクジェットヘッドについて、図２に示すインクジェットヘッド１の斜視図、図３に示すインクジェットヘッド１の動作の説明図、および図４に示すインクジェットヘッド１の断面図を用いて具体的に説明する。
【０００４】
複数の側壁５を有し、かつ矢印２８の方向に分極処理を施した圧電セラミックス板２と蓋６とを接合することで、図３における横方向に互いに間隔を有する多数の平行なインク室４が構成される。インク室４は長方形断面の長くて狭いものであり、側壁５はインク室４の全長にわたって伸びている。その側壁５が変形することによりインク室４の容積が変化し、インク室４内のインク圧が変化する。側壁５の表面の下半分（あるいは上半分）の領域には、駆動電界印加用の駆動電極７が形成されており、該駆動電極７の表面にはインクと駆動電極７とを絶縁するための絶縁処理が施してある。
【０００５】
圧電セラミックス板２と蓋６との一端には、各インク室４の一端に連通するノズル５０を有するノズルプレート６０が接着剤７０によって固定されている。また他の一端にはインクカートリッジ（図示せず）からインクを供給するマニホールド部材４０が接着剤７１によって固定されている。図４に示すように、マニホールド部材４０の接着は、圧電セラミックス板２の両端の側壁５より外側に設けられた側壁５５及び側壁５Ａ、５Ｄに接着剤７１を塗布して接着する。マニホールド部材４０の形成された共通インク室４１が各インク室４に連通している。
【０００６】
このようにすることによって、インク室  このインクジェットヘッド１において図３に示すように、所定の印字データに従って例えばインク室４Ｂが選択されると、図示しない駆動装置によって駆動電極７Ｃ、７Ｄと駆動電極７Ｅ、７Ｆの各々の間に駆動電界１０が印加される。この時駆動電界方向と分極方向とが直交しているため、側壁５Ｂ、５Ｃは圧電厚みすべり効果によってインク室４Ｂの外部方向にくの字に変形する。この時、インク室４Ｂ内にインクが供給される。その後、前記駆動電界１０の印加を遮断すると、該側壁５Ｂ、５Ｃがもとの位置に戻る。この変形によりインク室４Ｂ内のインク圧が正圧となり、インク室４Ｂに対応するノズル５０からインク液滴が吐出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような上述した従来のインクジェットヘッド１ではインク室４Ｂでの容積変化により発生した圧力波が共通インク室４１に伝播し、再び前記インク室４Ｂや他のインク室４Ａ、４Ｃを経てノズル５０まで伝播し、インク液滴の吐出エネルギーとなる振動とは別の余分な振動となるため、ノズル５０からの安定したインク液滴の吐出を妨げるという問題点があった。
【０００８】
この問題点を是正するために、余分な振動が他のインク室４Ａ、４Ｃに伝播しにくいようにインク室４同士の距離を大きくすると、ヘッド１が大型化するといった問題点が生じていた。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、インク室から発生した圧力波の伝播による他のインク室への余分な圧力波の影響を防ぎ安定したインク液滴の吐出を行うことが可能なインクジェット装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１では、インクを吐出するための複数のノズルと、前記ノズルに連通し、インクが充填される複数のインク室と、各インク室を隔てる隔壁とを備えたアクチュエータ部材に、各インク室に連通する共通インク室を有するマニホールド部材を接合したインクジェット装置において、前記アクチュエータ部材の前記隔壁に対応して前記マニホールド部材に対応部が設けられ、前記隔壁と対応部との間に空隙を有することによって、インク液滴吐出のためにインク室で発生した圧力波が、前記空隙に保持された空気のダンパー効果によって吸収され、他のインク室へ伝播されない。
【００１１】
請求項２のインクジェット装置では、少なくとも一部が圧電材料で形成された隔壁の圧電変形によって、インク室内の容積が変化して圧力波が発生してインク液滴が吐出される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、従来例と同一の部材については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００１３】
図１は本発明のインクジェット装置を示す断面図である。複数の側壁５を有する圧電セラミックス板２（図２）と蓋６（図２）とを接合することで、複数のインク室４が構成される。圧電セラミックス板２と蓋６との一端には、各インク室４の一端に連通するノズル５０を有するノズルプレート６０が接着剤７０（図２）によって固定されている。また他の一端にはインクカートリッジ（図示せず）からインクを供給するマニホールド部材４５が接着剤７１によって固定されている。そのマニホールド部材４５は、各インク室４に連通する共通インク室４６と、各側壁５に対応する位置に設けられた対応部４７とを有している。
【００１４】
マニホールド部材４５の接着は、圧電セラミックス板２の両端の側壁５より外側に設けられた側壁５５にのみ接着剤７１を塗布した後、側壁５に対応部４７が対応するように位置あわせて接着する。このようにすることによって、インク室４を形成する側壁５とマニホールド４５の対応部４７との接合面はマクロ的には接合されているが、ミクロ的には空隙が形成されている。そして、インクをインク流路２０より導入すると、インクの表面張力のため、この空隙３０には、インクが侵入せず空気の層が実際には存在することとなる。このように空隙３０の間隔は、使用するインクの表面張力にもよるが、５００μｍ程度以下がよく、好ましくは２００μｍ以下がよい。本実施例においては表面張力４０ｍＮ／ｍのインクを用いたため、空隙の間隔は１００μｍ以下に設定した。
【００１５】
側壁５の変形によってインク室４の容積が変化しそれによって発生した圧力波はノズル５０に至りインク液滴を吐出させる。また同様に発生したマニホールド部材４５の共通インク室４６側へ向かう圧力波はインク室４を形成する側壁５とマニホールド部材４５の対応部４７との接合界面に設けられた空隙３０に保持されている空気に吸収されるので、共通インク室４６を経て他のインク室４へ伝播することがない。
【００１６】
このようにして作製した本実施例のインクジェットヘッドで多数のノズル５０より同時にインクを吐出させても、インク液滴の吐出速度が変化したりすることはなかった。従って、高品位の記録を行なうことができる。
【００１７】
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが出来る。例えば、本実施例では、圧電素子のシェアモード変形によってインク液滴を吐出する方式のインクジェット装置に本発明を用いたが、圧電素子のダイレクトモード変形によってインク液滴を吐出する方式のインクジェット装置に本発明を用いてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したことから明かなように、請求項１のインクジェット装置によれば、前記アクチュエータ部材の前記隔壁に対応して前記マニホールド部材に対応部が設けられ、前記隔壁と対応部との間に空隙を有しているので、インク液滴吐出のためにインク室で発生した圧力波が、前記空隙に保持された空気のダンパー効果によって吸収され、他のインク室へ伝播されない。このため、安定したインク液滴の吐出が可能であり、さらに 従来のインクジェット装置のように余分な振動が他のインク室に伝播しにくいようにインク室同士の距離を大きくする必要がないため小型化が可能である。
【００１９】
請求項２のインクジェット装置によれば、少なくとも一部が圧電材料で形成された隔壁の圧電変形するので、インク室内の容積が変化して圧力波が発生してインク液滴が吐出されるが、発生した圧力波が、前記空隙に保持された空気のダンパー効果によって吸収され、他のインク室へ伝播されなく、安定したインク液滴の吐出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット装置を示す断面図である。
【図２】従来及び本発明のインクジェット装置を示す斜視図である。
【図３】従来及び本発明のインクジェット装置の動作を示す説明図である。
【図４】従来のインクジェット装置を示す断面図である。
【符号の説明】
４  インク室
５  側壁
３０  空隙
４５  マニホールド部材
４６  共通インク室
４７  対応部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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