(57)【要約】【課題】個別インク流路内に塵埃などが入り込むのを簡単な構成で抑制する。【解決手段】流路ユニット４が、内部に形成された個別インク流路に連通していると共に流入口面４ａに開口しているインク流入口を有している。リザーバユニット７０が、当接面５７において開口しているインク流入口にインクを供給するためのインク供給口を有している。薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂが、インク流入口とインク供給口とに挟持されている。リザーバユニット７０の側面における、薄膜フィルタ５４ａとこれに最も近い薄膜フィルタ５４ｂとの間の空隙に対応する位置に、当接面５７に達する凹部５５が形成されている。凹部５５に封止剤５６が塗布されることによってこの空隙が封止されている。【選択図】図１１
2006264115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインク流入口、前記複数のインク流入口から流入したインクが供給される共通インク室、及び、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が形成された流路ユニットと、
前記複数のインク流入口が形成された前記流路ユニットの流入口面に接合されており、複数の前記圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチュエータユニットと、
前記流路ユニットの前記流入口面に接合されており、前記複数のインク流入口を覆う複数のフィルタと、
インクを貯溜するインクリザーバが形成され、前記複数のフィルタに当接する当接面と、前記アクチュエータユニットと離隔して対向する対向面とを有しており、前記インクリザーバ内のインクを前記当接面が当接する前記複数のフィルタを介して前記流路ユニット内に供給するリザーバユニットと、
前記アクチュエータユニットに固定された固定部分、及び、前記固定部分から引き出されて前記流路ユニットから離れる方向に延在した延在部分を有する平型柔軟ケーブルと、
前記リザーバユニットの側面と対向し、前記平型柔軟ケーブルの前記延在部分が前記リザーバユニットの側面との間に介在するように配置されたカバー体とを備えており、
前記リザーバユニットの側面において、少なくとも前記介在する延在部分に対向する領域には、前記対向面に達する第１凹部が形成されており、
前記リザーバユニットの側面において、前記アクチュエータユニットを介することなく隣接する２つの前記フィルタの間に対応する領域には、前記当接面に達する第２凹部が形成されており、
前記カバー体は、前記リザーバユニットにおける前記当接面とは反対方向を向いた面に当接する端面と、前記第１凹部内に収容される収容領域とを有しており、前記収容領域において前記リザーバユニットの側面と対向しており、
前記第２凹部及び前記流入口面上において、２つの前記フィルタの側面に挟まれた空隙には軟性材料からなる封止剤が塗布されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記流入口面に直交する方向に関する前記フィルタの厚みが、前記アクチュエータユニットの厚みよりも小さい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。
【請求項３】
前記リザーバユニットの前記当接面及び前記流路ユニットの前記流入口面の少なくともいずれか一方には、格子状溝が形成された溝形成領域と、前記格子状溝が形成されておらず平坦な非溝形成領域とが設けられており、
前記フィルタの外縁が前記非溝形成領域内に存在していることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記非溝形成領域が環状に設けられており、前記フィルタの外縁が全周に亘って前記非溝形成領域内に存在している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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷用紙等の被記録媒体にノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドとして、共通インク室及びそれぞれが共通インク室に連通していると共に圧力室を介してノズルに至る複数の個別インク流路が形成された流路ユニットと、貯溜したインクを共通インク室に供給するためのリザーバが形成され且つ流路ユニットに接合されたリザーバユニットと、流路ユニット内のインクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータユニットとを有するものが知られている（特許文献１参照）。このインクジェットヘッドにおいては、インク内に滞留している塵埃などを除去するためのフィルタがリザーバ内に配置されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５９４３８号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、リザーバ内に配置されたフィルタをすり抜けた塵埃などが、微細な流路である個別インク流路内に入り込むことがある。流路ユニット内には複雑且つ微細な流路が形成されているため、これを防止するためのフィルタを流路ユニット内に配置することは難しい。
【０００５】
本発明の目的は、個別インク流路内に塵埃などが入り込むのを簡単な構成で抑制することができるインクジェットヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明のインクジェットヘッドは、複数のインク流入口、前記複数のインク流入口から流入したインクが供給される共通インク室、及び、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が形成された流路ユニットと、前記複数のインク流入口が形成された前記流路ユニットの流入口面に接合されており、複数の前記圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチュエータユニットと、前記流路ユニットの前記流入口面に接合されており、前記複数のインク流入口を覆う複数のフィルタと、インクを貯溜するインクリザーバが形成され、前記複数のフィルタに当接する当接面と、前記アクチュエータユニットと離隔して対向する対向面とを有しており、前記インクリザーバ内のインクを前記当接面が当接する前記複数のフィルタを介して前記流路ユニット内に供給するリザーバユニットと、前記アクチュエータユニットに固定された固定部分、及び、前記固定部分から引き出されて前記流路ユニットから離れる方向に延在した延在部分を有する平型柔軟ケーブルと、前記リザーバユニットの側面と対向し、前記平型柔軟ケーブルの前記延在部分が前記リザーバユニットの側面との間に介在するように配置されたカバー体とを備えている。そして、前記リザーバユニットの側面において、少なくとも前記介在する延在部分に対向する領域には、前記対向面に達する第１凹部が形成されており、前記リザーバユニットの側面において、前記アクチュエータユニットを介することなく隣接する２つの前記フィルタの間に対応する領域には、前記当接面に達する第２凹部が形成されている。また、前記カバー体は、前記リザーバユニットにおける前記当接面とは反対方向を向いた面に当接する端面と、前記第１凹部内に収容される収容領域とを有しており、前記収容領域において前記リザーバユニットの側面と対向している。前記第２凹部及び前記流入口面上において、２つの前記フィルタの側面に挟まれた空隙には軟性材料からなる封止剤が塗布されている。
【０００７】
本発明によると、流路ユニットとリザーバユニットとの間にフィルタを配置するという簡単な構成で個別インク流路内に塵埃などが入り込むのを抑制することができる。また、第２凹部が形成されているため、２つのフィルタの間の空隙を通過してアクチュエータユニットにインクが達しないようにするための封止剤を、２つのフィルタの側面に挟まれた空隙に容易に塗布することができる。これにより、インクの飛沫が２つのフィルタの間の空隙からインクジェットヘッド内に侵入してアクチュエータユニットが破損されるのを防止することができる。また、カバー体がリザーバユニットの側面を部分的に覆っているため、インクジェットヘッドの小型化を図ることができる。
【０００８】
本発明においては、前記流入口面に直交する方向に関する前記フィルタの厚みが、前記アクチュエータユニットの厚みよりも小さいことが好ましい。これによると、アクチュエータユニット及びフィルタを流路ユニットの流入口面に固定した後においても、アクチュエータユニット上にランドを容易に形成することができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記リザーバユニットの前記当接面及び前記流路ユニットの前記流入口面の少なくともいずれか一方には、格子状溝が形成された溝形成領域と、前記格子状溝が形成されておらず平坦な非溝形成領域とが設けられており、前記フィルタの外縁が前記非溝形成領域内に存在していることが好ましい。これによると、フィルタと非溝形成領域とが密着するため、流路ユニットとリザーバユニットとの間に侵入してきたインクの飛沫が、格子状溝を伝ってアクチュエータユニットに到達するのを抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明においては、前記非溝形成領域が環状に設けられており、前記フィルタの外縁が全周に亘って前記非溝形成領域内に存在していることが好ましい。これによると、フィルタの外縁の全てと非溝形成領域とが密着するため、流路ユニットとリザーバユニットとの間に侵入してきたインクの飛沫が、格子状溝を伝ってアクチュエータユニットに到達するのを一層抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、インクジェットプリンタに使用されるインクジェットヘッド１の外観斜視図である。図２は、図１に示す矢印II-II線に沿った断面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、インクジェットヘッド１は、主走査方向に長尺な形状であって、下から順に、ヘッド本体１ａ、リザーバユニット７０、２つの薄膜フィルタ５４ａ及び４つの薄膜フィルタ５４ｂ、及び、ヘッド本体１ａの駆動を制御する制御部８０を有する。以下、これらインクジェットヘッド１の構成要素について説明する。
【００１４】
制御部８０は、メイン基板８２、メイン基板８２の両側にそれぞれ配置されたサブ基板８１、及び、各サブ基板８１におけるメイン基板８２に対向する側面に固定されたドライバＩＣ８３を有する。ドライバＩＣ８３は、ヘッド本体１ａに含まれるアクチュエータユニット２１を駆動するための信号を生成する。
【００１５】
メイン基板８２及びサブ基板８１は、共に主走査方向に長尺な矩形状の平面を有し、互いに平行に立設されている。メイン基板８２はリザーバユニット７０上面に固定されており、サブ基板８１はリザーバユニット７０から上方に離隔しつつメイン基板８２の両側に等距離離隔配置されている。メイン基板８２及び各サブ基板８１は互いに電気的に接続されている。各ドライバＩＣ８３におけるサブ基板８１に対向する面にはヒートシンク８４が固定されている。具体的には、ヒートシンク８４はサブ基板８１の両側面に形成されており、ドライバＩＣ８３はヒートシンク８４に対して、熱伝導シート８５を介して熱的に結合している。
【００１６】
給電部材であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）５０は、その一端が流路ユニット４の平面に沿って水平に延在している固定部分となっており、固定部分においてアクチュエータユニット２１に接続されつつ固定されている。ＦＰＣ５０の固定部分から引き出された延在部分は、湾曲してヘッド本体１ａから離れる方向（図２上方向）に延在している。このとき、延在部分の一部がリザーバユニット７０の側面に形成された凹部（第１凹部）５３内に収容されている。そして、ＦＰＣ５０の他端がサブ基板８１に接続されている。また、ＦＰＣ５０はアクチュエータユニット２１からサブ基板８１に至る途中でドライバＩＣ８３とも接続されている。つまりＦＰＣ５０は、サブ基板８１及びドライバＩＣ８３と電気的に接続されており、サブ基板８１から出力された信号をドライバＩＣ８３に伝達し、ドライバＩＣ８３から出力された駆動信号をアクチュエータユニット２１に供給する。
【００１７】
インクジェットヘッド１にはさらに、制御部８０を覆う上カバー５１及びヘッド下部を覆う下カバー（カバー体）５２が設けられており、これらカバー５１，５２によって印刷時に飛翔したインクが制御部８０等に付着するのが防止される。なお、図１では制御部８０が見えるよう上カバー５１を省略している。
【００１８】
上カバー５１は、図２に示すように、アーチ形状の天井を有し、制御部８０を覆っている。下カバー５２は、上下に開口された略四角筒状で、メイン基板８２の下部を覆っている。下カバー５２の上部には側壁上端から内側に突出した上壁５２ｂが形成されており、この上壁５２ｂにおける側壁との接続部上に上カバー５１の下端が配置されている。下カバー５２及び上カバー５１は共にヘッド本体１ａと略同じ幅を有する。
【００１９】
下カバー５２の両側壁（図１には一方の側壁のみ示されている）の下端には、その長手方向に沿って２つずつ、下方に向けて突出する突出部（収容領域）５２ａが形成されている。突出部５２ａは、凹部５３内に収容されたＦＰＣ５０の延在部分を覆いつつ凹部５３内に配置されている。つまり、突出部５２ａはリザーバユニット７０の側面に隙間を介して対向している。さらに、突出部５２ａ以外の側壁下端面がリザーバユニット７０の上面と当接し、突出部５２ａ先端面が製造誤差吸収用の隙間を形成しつつヘッド本体１ａの流路ユニット４と対向している。下カバー５２の全端面とリザーバユニット７０及び流路ユニット４との間には封止剤が塗布されている（図示せず）。本実施の形態では、軟性材料の封止剤が用いられており、具体的にはシリコン樹脂で封止されている。
【００２０】
次に、図３及び図４をさらに参照しつつ、リザーバユニット７０について説明する。図３は、リザーバユニット７０及びヘッド本体１ａをそれぞれ主走査方向に沿って切断したときの断面図である。図４は、リザーバユニットの分解平面図である。なお、図３では説明の都合上、鉛直方向の縮尺を拡大し、且つ、同一線に沿った断面では通常描かれないリザーバユニット７０内のインク流路をも適宜に示している。
【００２１】
リザーバユニット７０はインクを一時的に貯溜し、貯溜したインクをヘッド本体１ａの流路ユニット４に供給するものである。リザーバユニット７０は、図４に示すように、主走査方向（図１参照）に長尺な矩形状の平面を有する７つのプレート７１、７３、７４、７５、７６、７７、７８と、１枚のダンパシート７２とが積層された積層構造を有している。これらのうち７つのプレート７１、７３〜７８は、ステンレス鋼等の金属プレートである。
【００２２】
最上層の第１プレート７１には、図３及び図４（ａ）に示すように、第１プレート７１の長手方向一端及び他端近傍に円孔７１ａ、７１ｂがそれぞれ形成されている。これら円孔７１ａ、７１ｂは、第１プレート７１の幅方向中央から一方及び他方の幅方向端に向けて偏心した位置にある。第１プレート７１の下方面（ダンパシート７２側の面）には、第１プレート７１の長手方向に延在した楕円凹部７１ｃが形成されている。楕円凹部７１ｃは、第１プレート７１における長手方向中心と円孔７１ｂとの間に位置している。さらに、楕円凹部７１ｃの底部中央に、円孔７１ｄが形成されている。この楕円凹部７１ｃは、次に説明するダンパシート７２と共にダンパ室を構成している。
【００２３】
上から二番目のダンパシート７２は、可撓性薄膜材からなるものである。図３及び図４（ｂ）に示すように、ダンパシート７２には、第１プレート７１に形成された円孔７１ａ、７１ｂに対応する円孔７２ａ、７２ｂが形成されている。なお、可撓性薄膜材としては、インク中の圧力変動に対応して容易に撓むものであれば金属製、樹脂製等その材質を限定しない。本実施の形態では、もともとガスバリア性の良いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂にさらにガスバリア膜を付与した樹脂製複合膜を用いている。これにより、可撓性薄膜材を介しての空気や水蒸気の透過が極めて抑制され、インク中の圧力変動に対する良好なダンパとしても機能する。
【００２４】
上から三番目の第３プレート７３には、図３及び図４（ｃ）に示すように、第１プレート７１に形成された円孔７１ａ、７１ｂに対応する円孔７３ａ、７３ｂと、第１プレート７１に形成された楕円凹部７１ｃに対応する楕円孔７３ｃとがそれぞれ貫通して形成されている。
【００２５】
上から四番目の第４プレート７４には、図３及び図４（ｄ）に示すように、第１プレート７１に形成された円孔７１ａ、７１ｂに対応する領域から、それぞれ第４プレート７４の短手方向の中央に向かって斜めに延在した細長凹部７４ａ、７４ｂが形成されている。また、第４プレート７４には、細長凹部７４ａと連通しつつ、第４プレート７４の中央まで延在している楕円孔７４ｃが形成されている。楕円孔７４ｃの周縁部には互いの高さが異なる２つの段差面７４ｄ、７４ｅが形成されている。段差面７４ｄよりも下にある段差面７４ｅ上には、インク内の塵埃等を除去するリザーバフィルタ７４ｇが配置されている。さらに、第４プレート７４には、細長凹部７４ｂと連通しつつ、第４プレート７４の中央まで延在している楕円凹部７４ｆが形成されている。この凹状に形成された楕円凹部７４ｆは、第３プレート７３の楕円孔７３ｃとほぼ同じ外形形状とサイズを有して第３プレート７３側に開口している。なお、細長凹部７４ａ、７４ｂの底面と段差面７４ｄと楕円凹部７４ｆの底面とが同一平面上に形成されている。また、第４プレート７４の中央付近の側壁にはダンパ連通口７４ｈが形成されている。そして、楕円孔７４ｃと楕円凹部７４ｆとが、ダンパ連通口７４ｈを介して互いに連通している。ここで、細長凹部７４ａと、楕円孔７４ｃの段差面７４ｅよりプレート７３側とが上流側インクリザーバ６１ａを形成している。また、楕円凹部７４ｆと、細長凹部７４ｂとがダンパ流路６２を形成している。
【００２６】
上から五番目にある第５プレート７５には、図３及び図４（ｅ）に示すように、その中央に円孔７５ａが形成されている。円孔７５ａが落込流路６３を形成している。なお、第５プレート７５は、第４プレート７４の貫通孔７４ｃに円孔７５ａが連通するように下から積層されている。また、円孔７５ａは、貫通孔７４ｃの第４プレート７４中央側鋭角部と対向している。
【００２７】
上から六番目にある第６プレート７６には、図３及び図４（ｆ）に示すように、貫通孔７６ａが形成されている。貫通孔７６ａの平面形状は、主走査方向に沿って湾曲し且つ先細りになるよう延在していると共に、その中央に対して点対称である。貫通孔７６ａは、詳細には、主走査方向に延在する主流路７６ｂ及び主流路７６ｂから分岐し且つ主流路７６ｂより流路幅の狭い分岐流路７６ｃを含む。分岐流路７６ｃは同方向に延在するもの同士が２つで一対となっている。そして異なる方向に延在する２対の分岐流路７６ｃが、主流路７６ｂの長手方向に沿って互いに離隔しつつ、主流路７６ｂの幅方向各端から延出している。４対の分岐流路７６ｃは千鳥状に配置されている。そして、第４プレート７４の楕円孔７４ｃの段差面７４ｅよりプレート７５側と、第５プレート７５の円孔７５ａと、貫通孔７６ａとで下流側インクリザーバ６１ｂを形成している。なお、主流路７６ｂの長手方向両端は、第６プレート７６の幅方向に関して、第１プレート７１の円孔７１ａ、７１ｂが対応する領域と反対側に偏って配置されている。これにより、リザーバユニット７０全体の剛性の強弱に偏りが生じないようになっている。
【００２８】
上から七番目にある第７プレート７７には、図３及び図４（ｇ）に示すように、第６プレート７６に形成された主流路７６ｂの長手方向両端及び各分岐流路７６ｃの先端部分に対応する位置に、円孔７７ａが計１０個形成されている。円孔７７ａは、第７プレート７７の幅方向両端近傍において長手方向に沿って５つずつ、詳細には、幅方向一端では長手方向一端側（図４（ｇ）左側）から順に１つ、２つ、２つ、幅方向他端では長手方向他端側（図４（ｇ）右側）から順に１つ、２つ、２つと、後述の切欠き５３ｆを避けるように離隔しつつ、千鳥状に配置されている。これら円孔７７ａは、プレート中央に対して点対称である。
【００２９】
最下層の第８プレート７８には、図３及び図４（ｈ）に示すように、第７プレート７７に形成された円孔７７ａに対応する円孔７８ａが形成されている。第８プレート７８の下面（ヘッド本体１ａに近い方の面）においては、円孔７８ａの周縁部分（図中点線で囲んだ部分）が下方に突出するように形成されている。第８プレート７８の下面における円孔７８ａの開口が流路ユニット４にインクを供給するインク供給口５９となっている。
【００３０】
ここで、第８プレート７８の下面について図５を参照しつつ説明する。図５は、第８プレート７８の下面の部分平面図である。なお、図５において、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂが当接する領域を一点鎖線で示している。図５に示すように、第８プレート７８の下面において、下方に突出した突出部分の平面が、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂが当接し且つ接着剤により接合される当接面５７となっている。また、下方に突出した突出部分以外の平面がアクチュエータユニット２１と離隔しつつ対向する対向面５８となっている（図２及び図７参照）。当接面５７には、格子状溝が形成された溝形成領域５７ａと、格子状溝が形成されておらず平坦な非溝形成領域５７ｂとを含んでいる。円孔７８ａの下面側開口（インク供給口５９）は、溝形成領域５７ａ内に配置されており、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂは、インク供給口５９を覆いつつ溝形成領域５７ａと当接するように配置される。このとき、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの外縁の全周が非溝形成領域５７ｂと当接する。つまり、非溝形成領域５７ｂが薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの外縁に沿って環状になっている。
【００３１】
これら７つのプレート７１、７３〜７８及び１枚のダンパシート７２が、図３に示すように位置合わせしつつ積層され且つ互いに固定されている。これにより、本実施の形態のリザーバユニット７０が構成されている。なお、図４から分かるように、３つのプレート７１、７３、７４は、残りのプレート７５〜７８に比べて長手方向に長く形成されている。これら３つのプレート７１、７３、７４の両端部、つまり、プレート７５〜７８より長手方向両側に延出した部分を使ってインクジェットヘッド１をプリンタの固定部（図示せず）に固定可能となっている。
【００３２】
さらに、図４（ａ）〜（ｈ）に示すように、各プレート７１、７３〜７８の幅方向両端には、長手方向に沿って２つずつ計４つの矩形状の切欠き５３ａ〜５３ｇが千鳥状に形成されている。プレート７１、７３〜７８及びダンパシート７２が互いに上下に位置合わせされることにより、これら切欠き５３ａ〜５３ｇによって、リザーバユニット７０の上面から対向面５８に達するリザーバユニット７０を積層方向に貫く凹部５３が形成される（図１、図２及び図７参照）。リザーバユニット７０の幅は、凹部５３が形成されている領域を除き、流路ユニット４の幅と略同じである。プレート７８の当接面５７においては、インク供給口５９からのインク漏れを防ぐため、インク供給口５９の周囲に所定の面積を有する領域が必要になる。この領域が流路ユニット４の幅を決定する一要因となっている。他方、アクチュエータユニット２１から引き出されたＦＰＣ５０及びこれを覆っている下カバー５２の突出領域５２ａが凹部５３に収容されるため、インクジェットヘッド１の幅を流路ユニット４の幅に収めることができる。つまり、凹部５３が形成されることにより、インクジェットヘッド１の小型化が図られている。なお、図５からも分かるように、凹部５３（切り欠き５３ｇ）に対向面５８が作る凹部が繋がっている。この接続部において、本実施の形態では、凹部５３の間口（長手方向の開口の広さ）は、対向面５８の作る開口より広く、凹部５３の開口が対向面５８の開口以上となっているので、対向面５８側から引き出されるＦＰＣ５０の延在部分が容易に凹部５３を経由して上方に延びることができるようになっている。
【００３３】
また、図４（ｆ）〜（ｈ）に示すように、各プレート７６〜７８の幅方向各端部において、薄膜フィルタ５４ａとこれに最も近い薄膜フィルタ５４ｂとの間に対応する領域には矩形状の切欠き５５ａ〜５５ｃが１つずつ形成されている。プレート７６〜７８が互いに上下に位置合わせされることにより、これら切欠き５５ａ〜５５ｃによって、プレート７５の下面からプレート７８の当接面５７に達する凹部（第２凹部）５５が形成される（図１及び図７参照）。
【００３４】
次いで、インクが供給されたときにおけるリザーバユニット７０内でのインクの流れについて説明する。
【００３５】
図３に示すように、第１プレート７１上面における各円孔７１ａ、７１ｂの形成位置に、供給用ジョイント９１及び排出用ジョイント９２が固定されている。これらジョイント９１、９２は共に、外径が一回り大きな基端９１ｂ、９２ｂを有する円筒形部材であって、それぞれ基端９１ｂ、９２ｂの下面における円筒形空間９１ａ、９２ａの開口が第１プレート７１の各円孔７１ａ、７１ｂの開口と一致するように第１プレート７１上面に配置されている。ここでは供給用ジョイント９１を介して供給されたインクのリザーバユニット７０内での流れ（図３中黒塗り矢印で示す）について説明する。
【００３６】
図３中黒塗りの矢印で示すように、供給用ジョイント９１の円筒形空間９１ａを通って円孔７１ａに流入したインクは、円孔７２ａ及び円孔７３ａを介して上流側インクリザーバ６１ａに流入する。上流側インクリザーバ６１ａに流入したインクは、ダンパ連通口７４ｈを介してダンパ流路６２に流入すると共に、リザーバフィルタ７４ｇを通過し、下流側インクリザーバ６１ｂに流入する。下流側インクリザーバ６１ｂにおいては、流入したインクが第５プレート７５の円孔７５ａにより第６プレート７６の主流路７６ｂの略中央に落とし込まれる。その後インクは、図４（ｆ）の矢印で示すように、主流路７６ｂの略中央からその長手方向両端に向かうと共に、各分岐流路７６ｃの先端に向かう。主流路７６ｂの長手方向両端及び各分岐流路７６ｃの先端に至ったインクは、円孔７７ａ、７８ａを介してインク供給口５９から流路ユニット４上面に開口したインク流入口５ｂ（図６参照）に流入する。このように、上流側インクリザーバ６１ａ及び下流側インクリザーバ６１ｂにはインクが一時的に貯溜されることになる。なお、インクの初期導入時には、ダンパ流路６２に流入したインクを排出用ジョイント９２から外部に排出することで、上流側インクリザーバ６１ａやダンパ流路６２に存在する気泡を容易に排出することができる。つまり、リザーバフィルタ７４ｇより上流側の空間内を残留する気泡のない状態にインクで満たすことができる。
【００３７】
ここで、図３に示すように、第３プレート７３は、ダンパ流路６２を画定する流路壁となっており、その流路壁に形成された楕円孔７３ｃの開口がダンパシート７２により覆われている。また、ダンパシート７２の楕円孔７３ｃの開口を覆っている領域と第１プレート７１の楕円凹部７１ｃとが対向している。また、ダンパシート７２と楕円凹部７１ｃとで画定された空間がダンパ室を形成し、このダンパ室は円孔７１ｄにより大気と連通している。つまり、ダンパシート７２がダンパ流路６２内のインクと大気との間に介在している。このため、リザーバユニット７０内に満たされたインクに圧力変動が発生しても、ダンパシート７２が振動することにより圧力変動を減衰することができる。また、楕円凹部７１ｃの底部がダンパシート７２の楕円凹部７１ｃ側への過剰な変位を規制するため、ダンパシート７２の破損を防止することができる。さらに、楕円凹部７１ｃの底部により、外部からダンパシート７２を破損するような外力が加わることも防止される。
【００３８】
次に、図６を参照しつつ、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂ及びヘッド本体１ａについて説明する。図６は、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂが接合されたヘッド本体１ａの平面図である。図６に示すように、ヘッド本体１ａは、流路ユニット４及び流路ユニット４上面に固定された４つのアクチュエータユニット２１を含んでいる。流路ユニット４は、リザーバユニット７０と略同じ幅で、主走査方向に関する長さがリザーバユニット７０の第５プレート７５から第８プレート７８が作る積層体の長さとほぼ同じであり、略直方体状の外形を有する。また、後述するように、流路ユニット４は、マニホールド流路５とマニホールド流路５に連通していると共にそれぞれが圧力室１０及びノズル８を含む多数の個別インク流路３２が形成されている（図８参照）。流路ユニット４の上面は、マニホールド流路５に連通している１０個のインク流入口５ｂが形成された流入口面４ａとなっている。インク流入口５ｂは、第８プレート７８に形成された円孔７８ａのインク供給口５９に対応するように配置されている。つまり、インク流入口５ｂは、流路ユニット４の幅方向両端近傍において長手方向に沿って５つずつ、詳細には、幅方向一端では長手方向一端側（図６上側）から順に１つ、２つ、２つ、幅方向他端では長手方向他端側（図６下側）から順に１つ、２つ、２つと離隔しつつ、千鳥状に配置されている。
【００３９】
アクチュエータユニット２１は、流路ユニット４に形成された圧力室１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有するものであり、台形の平面形状を有している。また、４つのアクチュエータユニット２１は、流路ユニット４の流入口面４ａにおいて、インク流入口５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット４の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット４の幅方向に関して互いにオーバーラップしている。また、４つのアクチュエータユニット２１は、流路ユニット４の幅方向の中心から互いに相反する側に等距離離隔するような相対位置関係を有する。なお、アクチュエータユニット２１は、リザーバユニット７０の対向面５８に対向する領域内に配設され、アクチュエータユニット２１に接続されたＦＰＣ５０は、平行対向辺のうち長い方の辺側から引き出されることになる。
【００４０】
薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂは、インクを通過させないインク非通過領域と、インクを通過させつつインク内の塵埃等を濾過するインク通過領域とを有する薄膜であり、接着剤により、リザーバユニット７０の当接面５７と流路ユニットの流入口面４ａとに接合される。このとき、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂのインク通過領域が、当接面５７に開口しているインク供給口５９及びこれに対応する流路ユニットの流入口面４ａに開口しているインク流入口５ｂとに挟持される。
【００４１】
薄膜フィルタ５４ａは、流路ユニット４の長手方向の各端近傍にそれぞれ形成されている１つのインク流入口５ｂに対応して配置されており、流路ユニット４の短手方向全域に亘って帯状に延びている。薄膜フィルタ５４ｂは、薄膜フィルタ５４ａ同士の間において、千鳥状に配置されたインク流入口５ｂを２つずつ覆うように配置されている。このとき、薄膜フィルタ５４ａとこれに最も近い薄膜フィルタ５４ｂとの間にはアクチュエータユニット２１が位置しておらず、薄膜フィルタ５４ａとこれに最も近い薄膜フィルタ５４ｂを除く他の薄膜フィルタ５４ｂとの間、及び、薄膜フィルタ５４ｂ同士の間にはアクチュエータユニット２１が位置している。
【００４２】
次に、図７〜図１０をさらに参照しつつ、流路ユニット４及びアクチュエータユニット２１について詳細に説明する。図７は、図６の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図７では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべきノズル８、圧力室１０及びアパーチャ１２を実線で描いている。図８は、図７に示すVIII-VIII線に沿った部分断面図である。図９は、ヘッド本体１ａの部分分解斜視図である。図１０（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。
【００４３】
流路ユニット４の下面には、図７及び図８に示すように多数のノズル８がマトリクス状に配置されたインク吐出面が形成されている。圧力室１０も各インク吐出面に対応する領域においてノズル８と同様マトリクス状に多数配列されている。つまり、本実施の形態では、ノズル８がマトリックス状に開口するインク吐出面と圧力室１０がマトリックス状に配列する面とが、流路ユニット４の対向する一対の面を構成しており、この一対の面に挟まれるようにして後述の複数の個別インク流路３２が流路ユニット４内に形成されている。アクチュエータユニット２１は、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂと共に圧力室１０が配列する面上に固定されている。
【００４４】
流路ユニット４は、図９に示すように、上から順に、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、という９枚の金属プレートから構成されている。これらプレート２２〜３０は、主走査方向（図１参照）に長尺な矩形状の平面を有する。
【００４５】
キャビティプレート２２には、インク流入口５ｂ（図６参照）に対応する貫通孔、及び、圧力室１０に対応する略菱形の貫通孔が多数形成されている。ベースプレート２３には、各圧力室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とノズル８との連絡孔が形成されていると共に、インク流入口５ｂとマニホールド流路５との連絡孔が形成されている。アパーチャプレート２４には、各圧力室１０についてアパーチャ１２に対応する貫通孔及び圧力室１０とノズル８との連絡孔が形成されていると共に、インク流入口５ｂとマニホールド流路５との連絡孔が形成されている。サプライプレート２５には、各圧力室１０についてアパーチャ１２と副マニホールド流路５ａとの連絡孔及び圧力室１０とノズル８との連絡孔が形成されていると共に、インク流入口５ｂとマニホールド流路５との連絡孔が形成されている。マニホールドプレート２６、２７、２８には、各圧力室１０について圧力室１０とノズル８との連絡孔、及び、積層時に互いに連結してマニホールド流路５及び副マニホールド流路５ａとなる貫通孔が形成されている。カバープレート２９には、各圧力室１０について圧力室１０とノズル８との連絡孔が形成されている。ノズルプレート３０には、各圧力室１０についてノズル８に対応する孔が形成されている。
【００４６】
９枚のプレート２２〜３０は、図８に示すような個別インク流路３２が流路ユニット４内に形成されるように位置合わせしつつ積層され且つ互いに固定されている。
【００４７】
流路ユニット４の内部には、インク流入口５ｂに連通するマニホールド流路５及びマニホールド流路５から分岐した副マニホールド流路５ａが形成されており、各ノズル８に対してマニホールド流路５から副マニホールド流路５ａ、そして圧力室１０を経てノズル８に至る、図８に示すような個別インク流路３２が形成されている。リザーバユニット７０からインク流入口５ｂを介して流路ユニット４内に供給されたインクは、マニホールド流路５から副マニホールド流路５ａに分岐され、絞りとして機能するアパーチャ１２及び圧力室１０を介してノズル８に至る。
【００４８】
アクチュエータユニット２１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厚み略１５μｍの４枚の圧電シート４１、４２、４３、４４から構成されている（図１０（ａ）参照）。また、流路ユニット４の流入口面４ａに直交する方向に関するアクチュエータユニット２１の厚みが、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの厚みより大きくなっている（図１１参照）。圧電シート４１〜４４は、１つのインク吐出面に対応して形成された多数の圧力室１０に跨って配置されている。
【００４９】
最上層の圧電シート４１上における圧力室１０に対応する位置には、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。個別電極３５及び共通電極３４は共に例えばＡｇ−Ｐｄ系等の金属材料からなる。圧電シート４２、４３の間及び圧電シート４３、４４の間には電極が配置されていない。
【００５０】
個別電極３５は略１μｍの厚みを有し、図１０（ｂ）に示すように圧力室１０と相似な略菱形の平面形状を有する。略菱形の個別電極３５における鋭角部の一方は延出され、その先端には個別電極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３６が設けられている。ランド３６は、例えばガラスフリットを含む金からなる。ランド３６は、図１０（ａ）に示すように、個別電極３５の延出部上であって、圧電シート４１〜４４の厚み方向に関してキャビティプレート２２における圧力室１０を画定する壁に対向する位置、即ち圧力室１０に重ならない位置に形成され、ＦＰＣ５０（図２参照）に設けられた接点と電気的に接合されている。
【００５１】
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は全ての圧力室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。一方、個別電極３５（ランド３６）は、選択的に電位を制御することができるよう、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ＩＣ８３に接続されている（図２参照）。
【００５２】
ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。
【００５３】
圧電シート４１はその厚み方向に分極されており、個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にして圧電シート４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート４１における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。即ち、圧電シート４１はその厚み方向に伸長又は収縮し、圧電横効果により平面方向に収縮又は伸長しようとする。一方、残り３枚の圧電シート４２〜４４は、個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域をもたない非活性層であって、自発的に変形することができない。
【００５４】
つまりアクチュエータユニット２１は、圧力室１０から離れた上側１枚の圧電シート４１を活性部を含む層とし且つ圧力室１０に近い下側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である。図１０（ａ）に示すように、圧電シート４１〜４４は圧力室１０を区画するキャビティプレート２２の上面に固定されているため、圧電シート４１における電界印加部分とその下方の圧電シート４２〜４４との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート４１〜４４全体が圧力室１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。これにより圧力室１０の容積が低下することによって、圧力室１０内の圧力が上昇し、圧力室１０からノズル８へとインクが押し出され、ノズル８からインクが吐出される。
【００５５】
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は元の平坦な形状になって、圧力室１０の容積が元の容積に戻る。これに伴い、マニホールド流路５から圧力室１０へとインクが導入され、再び圧力室１０内にインクが貯溜される。
【００５６】
次に、リザーバユニット７０、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂ及びヘッド本体１ａの位置関係について図１１を参照しつつ説明する。図１１は、インクジェットヘッド１の側面部分拡大図である。なお、図１１においては、説明の都合上、下カバー５２を一点鎖線で示している。また、ＦＰＣ５０の図示を省略している。図１１に示すように、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂを介してリザーバユニット７０と流路ユニット４とを接合することにより、リザーバユニット７０の対向面５８と流路ユニット４の流入口面４ａとの間にアクチュエータユニット２１が配置されている空間Ｓが形成される（図２参照）。このとき、薄膜フィルタ５４ａと薄膜フィルタ５４ｂとの間及び薄膜フィルタ５４ｂ同士の間に空間Ｓに連通する複数の空隙が形成される。これらの空隙のうち、アクチュエータユニット２１の長い方の平行対向辺が露出する薄膜フィルタ５４ａと薄膜フィルタ５４ｂとの間及び薄膜フィルタ５４ｂ同士の間の空隙は、凹部５３に配置された下カバー５２の突出部５２ａに覆われていると共に突出部５２ａの下端面と流路ユニット４との間に塗布された封止剤によって封止されている。また、アクチュエータユニット２１の短い方の平行対向辺側において、薄膜フィルタ５４ａとこれに最も近い薄膜フィルタ５４ｂとの間の空隙は、凹部５５に軟性材料からなる封止剤５６が塗布されることによって封止されている。本実施の形態では、凹部５５に開口する薄膜フィルタ５４ａと薄膜フィルタ５４ｂとの間の空隙、薄膜フィルタ５４ｂ同士の間の空隙及び下カバー５２の端面とリザーバユニット７０及び流路ユニット４との間（より具体的には、図１１において、下カバー５２を示す一点鎖線に沿った部分）が封止剤により封止されている。とりわけ、隙間が広くなりがちな、薄膜フィルタ５４ａと薄膜フィルタ５４ｂとの間及び薄膜フィルタ５４ｂ同士の間の空隙が全て封止されているため、インクの飛沫が空隙を介して空間Ｓに侵入することがない。これにより、インクの飛沫によりアクチュエータユニット２１が破損されるのを防止することができる。
【００５７】
以上に述べたように、本実施形態に係るインクジェットヘッド１によると、流路ユニット４とリザーバユニット７０との間に薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂを配置するという簡単な構成で個別インク流路３２内に塵埃などが入り込むのを抑制することができる。また、リザーバユニット７０の側面に凹部５５が形成されているため、薄膜フィルタ５４ａとこれに最も近い薄膜フィルタ５４ｂとの間の空隙を封止するための封止剤５６を容易に塗布することができる。このとき、封止剤５６は、凹部５５という限定された部分にのみ塗布すればよく、他の部分に封止剤５６が伝搬したりはみ出したりしてしまうことがなくなる。また、薄膜フィルタ５４ａとこれに最も近い薄膜フィルタ５４ｂとの間の空隙を封止剤５６が封止しているため、下カバー５２が、薄膜フィルタ５４ａとこれに最も近い薄膜フィルタ５４ｂとの間の空隙を覆う必要がなくなる。これにより、下カバー５２の幅が流路ユニット４の幅以上に広がることなく、インクジェットヘッド１の小型化を図ることができる。また、下カバー５２の突出部５２ａとして、破損しやすい部位が無くなるので歩留まりの向上に寄与する。
【００５８】
また、流路ユニット４の流入口面４ａに直交する方向に関するアクチュエータユニット２１の厚みが、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの厚みより大きくなっているため、アクチュエータユニット２１及び薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂを流路ユニット４の流入口面４ａに固定した後においても、アクチュエータユニット２１上に個別電極３５やランド３６を容易に形成することができる。なお、アクチュエータユニット２１と薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂとのこのような厚みの関係に係わらず、流入口面４ａ上に薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂが配設されていることは、アクチュエータユニット２１上に個別電極３５やランド３６を形成する際に発生する塵、ほこり、異物などが流路ユニット４内に入り込んでしまうことを未然に防止できる。
【００５９】
さらに、リザーバユニット７０の当接面５７において、円孔７８ａのインク供給口５９を覆う各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの外縁の全周が非溝形成領域５７ｂと当接しているため、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの外縁と非溝形成領域５７ｂとが密着する。これにより、流路ユニット４とリザーバユニット７０との間に侵入してきたインクの飛沫が、溝形成領域５７ａの格子状溝を伝ってアクチュエータユニット２１に到達することがなくなる。
【００６０】
以上、本発明の好適な一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施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、上述の実施の形態では、流路ユニット４の流入口面４ａに直交する方向に関するアクチュエータユニット２１の厚みが、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの厚みより大きくなる構成であるが、アクチュエータユニット２１の厚みが、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの厚みと同じでもよいし、薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの厚みより小さくてもよい。
【００６１】
また、上述の実施の形態では、リザーバユニット７０の当接面５７において、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの外縁の全周が非溝形成領域５７ｂと当接する構成であるが、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの外縁の一部のみが非溝形成領域５７ｂと当接してもよい。この場合、外部からインクの飛沫やミストの侵入を防ぐという観点から、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの外縁が流路ユニット４の幅方向両端に近接する部位において、非溝形成領域５７ａと当接していることが好ましい。また、外部からのインクもインク流入口５ｂやインク供給口５９からのインクも、電気的接続部が存在するアクチュエータユニット２１側に侵入させないという観点から、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの外縁は、流路ユニット４の幅方向両端に近接する部位からインク流入口５ｂやインク供給口５９を包囲する略Ｃ字状に非溝形成領域５７ｂと当接していることが好ましい。
【００６２】
さらに、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂの外縁の全周が非溝形成領域５７ｂと当接していなくてもよい。これによると、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂを配置すべき領域の自由度が上がり、各薄膜フィルタ５４ａ、５４ｂを容易に配設することができる。
【００６３】
本発明に係るインクジェットヘッドは、アクチュエータユニット２１を有するピエゾ式のインクジェットヘッドであるが、サーマル式のインクジェットヘッドであってもよいし、静電式のインクジェットヘッドであってもよい。
【００６４】
また、本発明に係るインクジェットヘッドは、プリンタに限定されず、インクジェット式のファクシミリやコピー機にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の好適な一実施の形態に係るインクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図２】図１のII-II線に沿ったインクジェットヘッドの断面図である。
【図３】図１に示すリザーバユニット及びヘッド本体の主走査方向に沿った断面図である。
【図４】図３に示すリザーバユニットの分解平面図である。
【図５】図４（ｈ）に示すプレートの下面の部分拡大図である。
【図６】図１に示すヘッド本体の平面図である。
【図７】図６の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。
【図８】図７のVIII-VIII線に沿った部分断面図である。
【図９】図１に示すヘッド本体の部分分解斜視図である。
【図１０】（ａ）は図９に示すアクチュエータユニットの拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）においてアクチュエータユニットの表面に配置された個別電極を示す平面図である。
【図１１】図１に示すインクジェットヘッドの部分側面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    インクジェットヘッド
１ａ  ヘッド本体
４    流路ユニット
４ａ  流入口面
５    マニホールド流路
５ａ  副マニホールド流路
５ｂ  インク流入口
２１  アクチュエータユニット
３２  個別インク流路
３５  個別電極
３６  ランド
５２  下カバー
５２ａ      突出部
５３、５５  凹部
５４ａ、５４ｂ    薄膜フィルタ
５６  封止剤
５７  当接面
５７ａ      溝形成領域
５７ｂ      非溝形成領域
５８  対向面
７０  リザーバユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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