(57)【要約】【課題】  特にシリアルプリンティング型のインクジェットヘッドにおいて、インクの圧力変動を効率的に減衰させ得る構成。【解決手段】  インクジェットヘッドは、第１の流路ユニット２０と第２の流路ユニット４０を含む。第１の流路ユニット２０はインレット口２０ａを備え、第１のインク流路を経由してノズルからインクを吐出可能とされる。第２の流路ユニット４０は、一つ以上のインク供給口４１ａと、前記インレット口２０ａに連通するインク導出口４４ａと、前記インク供給口４１から供給されたインクを前記インク導出口４４ａへ導く第２のインク流路４２ｃと、を有し、複数の平板４１〜４４の積層構造とされる。この複数の平板のうち少なくとも一枚の平板４３を、前記第２のインク流路４２ｃに面するように薄板部４３ｆを形成したダンパ平板とし、また、この薄板部４３ｆを挟んで前記第２のインク流路４２ｃと反対側の位置には空気室４３ｅを設ける。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインレット口と、複数の吐出ノズルとを備え、かつ、前記インレット口と前記吐出ノズルとを互いに連通する第１のインク流路を内部に形成する構成とした、第１の流路ユニットと、
一つ以上のインク供給口と、前記第１の流路ユニットの前記インレット口に連通するインク導出口と、前記インク供給口から供給されたインクを前記インク導出口へ導く第２のインク流路と、を有する、複数の平板を積層した構造の第２の流路ユニットと、を含んでなるインクジェットヘッドにおいて、
前記第２の流路ユニットを構成する複数の平板のうち少なくとも一枚の平板を、前記第２のインク流路に面するように薄板部を形成したダンパ平板とし、
また、前記第２の流路ユニットは、前記薄板部を挟んで前記第２のインク流路と反対側の位置に空気室を有することを特徴とする、インクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板に凹部を設けて、該凹部の内部を前記空気室または前記第２のインク流路とし、
前記薄板部は、前記ダンパ平板において前記凹部が設けられることで厚みが減じられた部分に構成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３】
請求項２に記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板は少なくとも金属平板を含んで構成されており、前記凹部は当該金属平板部分に設けられることを特徴とする、インクジェットヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板は金属平板と樹脂平板との積層体で構成されており、このダンパ平板の前記凹部は、金属平板部分をその厚み方向全体にわたって取り去るようにして形成して、該凹部の内部を前記空気室または前記第２のインク流路とし、
前記薄板部は、前記ダンパ平板において前記凹部が設けられた部分の樹脂平板部分に構成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５】
請求項４に記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板の前記樹脂平板部分には、インクを濾過するフィルタが形成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６】
請求項２乃至５のいずれかに記載のインクジェットヘッドであって、
前記第１の流路ユニットには、当該第１の流路ユニットの第１のインク流路内のインクに噴射エネルギーを与えるためのアクチュエータユニットが固定され、
前記第２の流路ユニットの前記ダンパ平板は、当該第２の流路ユニットを構成する複数の平板の中で最も前記第１の流路ユニットに近い側に配置されるとともに、
該ダンパ平板の前記第１の流路ユニット側の面に前記凹部を形成してこの内部に空気室を形成し、該空気室の内部に前記アクチュエータユニットが配置されることを特徴とする、インクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェットヘッドであって、
前記第１の流路ユニットには、当該第１の流路ユニットの第１のインク流路内のインクに噴射エネルギーを与えるためのアクチュエータユニットが固定され、
前記第２の流路ユニットにおいて、前記ダンパ平板より前記第１の流路ユニットに近い側に板状の分割部品を配置し、この分割部品に前記インク導出口を形成するとともに、
該第２の流路ユニットと前記第１の流路ユニットとを接合したときに該第１の流路ユニットと前記ダンパ平板との間に形成される空間に、前記アクチュエータユニットが配置されていることを特徴とする、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、インクを噴射して印字面に所望の画像の記録を行うインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェットヘッドは、インク供給口と個別電極が接合された圧電素子と圧力室を構成する積層流路板とを含んで構成されている。この積層流路板（流路ユニット）は、インク滴を吐出するノズルを有するノズルプレートと、振動を吸収するダンパ部を有するダンパプレートと、共通のインク溜りであるインクプールを有するインクプールプレートと、インクプールから各圧力室を構成するチャンバープレートと、圧力室を加圧するダイアフラム部を有する振動板と、が積層して構成されている。そして、印字データに基づく電気信号が、ダイアフラム部に接合された圧電素子に伝達されることにより、圧電素子が駆動され、ダイアフラム部を介して圧力室内のインクを加圧し、ノズルからインクが吐出される。このインクが、ノズルから吐出される際に生じる振動をダンパプレートのダンパ部で吸収している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０５８０５号公報
【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、前述した積層流路板を構成しているプレートに、ダンパプレートを設けられているので、振動を吸収するダンパ部の有効面積を大きく取れず、効率的に振動を吸収できないという問題がある。また、インクジェットヘッドを往復移動させながら印字を行うシリアル型のプリンタの場合であれば、往復移動の際に生じるインクの圧力変動を吸収することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、前述のような問題点を考慮し、振動を吸収する薄板部を大きくし、インクに生じる振動および圧力変動を吸収してインク吐出時の安定性を向上させるインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載のインクジェットヘッドは、複数のインレット口と、複数の吐出ノズルとを備え、かつ、前記インレット口と前記吐出ノズルとを互いに連通する第１のインク流路を内部に形成する構成とした、第１の流路ユニットと、一つ以上のインク供給口と、前記第１の流路ユニットの前記インレット口に連通するインク導出口と、前記インク供給口から供給されたインクを前記インク導出口へ導く第２のインク流路と、を有する、複数の平板を積層した構造の第２の流路ユニットと、を含んでなるインクジェットヘッドにおいて、前記第２の流路ユニットを構成する複数の平板のうち少なくとも一枚の平板を、前記第２のインク流路に面するように薄板部を形成したダンパ平板とし、また、前記第２の流路ユニットは、前記薄板部を挟んで前記第２のインク流路と反対側の位置に空気室を有することを特徴とするものである。
【０００７】
このような構成によると、印字時に第２のインク流路に発生した圧力変動をダンパ平板の薄板部で吸収できるので、インク吐出時の安定性が向上する。
【０００８】
また、薄板部をダンパ平板に形成して第２のインク流路に面するように構成しているから、薄板部を広く形成でき、広い面積で薄板部が第２のインク流路に面するようにできる。従って、第２のインク流路の圧力変動を効率良く吸収できる。この結果、圧力変動吸収機構（ダンパ機構）を特別に設ける必要がなくなるから、構成が簡素化され、製造コストを低減できる。
【０００９】
この構成は、インクジェットヘッドを往復移動させながら印字を行うシリアル型のプリンタに適用した場合に好適である。すなわち、インクジェットヘッドの移動向きが反転する際に、第２のインク流路に強い圧力変動が発生し易いこととなるが、本構成によれば当該圧力変動を薄板部で効率良く吸収できるので、インク吐出性能への悪影響を抑えることができ、印字品質の低下を抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載のインクジェットヘッドは、請求項１において、前記ダンパ平板に凹部を設けて、該凹部の内部を前記空気室または前記第２のインク流路とし、前記薄板部は、前記ダンパ平板において前記凹部が設けられることで厚みが減じられた部分に構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成によると、空気室と薄板部（または、第２のインク流路と薄板部）を一枚の板（ダンパ平板）に構成できる。従って、第２の流路ユニットの構成をコンパクトにすることができ、部品点数の削減も容易できる。
【００１２】
請求項３に記載のインクジェットヘッドは、請求項２において、前記ダンパ平板は少なくとも金属平板を含んで構成されており、前記凹部は当該金属平板部分に設けられることを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成によると、凹部の形成方法として、エッチングなどの容易な方法を適用してダンパ平板を製造することができる。
【００１４】
請求項４に記載のインクジェットヘッドは、請求項３において、前記ダンパ平板は金属平板と樹脂平板との積層体で構成されており、このダンパ平板の前記凹部は、金属平板部分をその厚み方向全体にわたって、取り去るようにして形成し、該凹部の内部を前記空気室または前記第２のインク流路とし、前記薄板部は、前記ダンパ平板において前記凹部が設けられた部分の樹脂平板部分に構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成によると、ダンパ平板を単一の金属平板としてハーフエッチングで薄板部を設ける構成に比べて、薄板部の厚さを一定（＝樹脂平板の厚さ）とできるから、圧力変動の吸収性能を安定させることができる。
【００１６】
請求項５に記載のインクジェットヘッドは、請求項４において、前記ダンパ平板の前記樹脂平板部分には、インクを濾過するフィルタが形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
このような構成によると、薄板部に加えて更にフィルタをダンパ平板に作り込むので、第２の流路ユニットのコンパクト化・部品点数の削減を達成できる。また、樹脂平板部分にフィルタを形成する構成であるから、フィルタの加工方法として、エキシマレーザー加工などの容易な方法を用いることができる。
【００１８】
請求項６に記載のインクジェットヘッドは、請求項２乃至５のいずれかにおいて、前記第１の流路ユニットには、当該第１の流路ユニットの第１のインク流路内のインクに噴射エネルギーを与えるためのアクチュエータユニットが固定され、前記第２の流路ユニットの前記ダンパ平板は、当該第２の流路ユニットを構成する複数の平板の中で最も前記第１の流路ユニットに近い側に配置されるとともに、該ダンパ平板の前記第１の流路ユニット側の面に前記凹部を形成してこの内部に空気室を形成し、該空気室の内部に前記アクチュエータユニットが配置されることを特徴とするものである。
【００１９】
このような構成によると、アクチュエータユニットが配置される空間と空気室とを兼用することができる。従って、インクジェットヘッドのコンパクト化・部品点数の削減が容易である。
【００２０】
請求項７に記載のインクジェットヘッドは、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記第１の流路ユニットには、当該第１の流路ユニットの第１のインク流路内のインクに噴射エネルギーを与えるためのアクチュエータユニットが固定され、前記第２の流路ユニットにおいて、前記ダンパ平板より前記第１の流路ユニットに近い側に板状の分割部品を配置し、この分割部品に前記インク導出口を形成するとともに、該第２の流路ユニットと前記第１の流路ユニットとを接合したときに該第１の流路ユニットと前記ダンパ平板との間に形成される空間に、前記アクチュエータユニットが配置されていることを特徴とするものである。
【００２１】
このような構成によると、アクチュエータユニットが配置される空間と空気室とを兼用することができる。従って、インクジェットヘッドのコンパクト化・部品点数の削減が容易である。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、請求項１によると、印字時に第２のインク流路に発生した圧力変動をダンパ平板の薄板部で吸収できるので、インク吐出時の安定性が向上する。
【００２３】
また、薄板部をダンパ平板に形成して第２のインク流路に面するように構成しているから、薄板部を広く形成でき、広い面積で薄板部が第２のインク流路に面するようにできる。従って、第２のインク流路の圧力変動を効率良く吸収できる。この結果、圧力変動吸収機構（ダンパ機構）を特別に設ける必要がなくなるから、構成が簡素化され、製造コストを低減できる。
【００２４】
この構成は、インクジェットヘッドを往復移動させながら印字を行うシリアル型のプリンタに適用した場合に好適である。すなわち、インクジェットヘッドの移動向きが反転する際に、第２のインク流路に強い圧力変動が発生し易いこととなるが、本構成によれば当該圧力変動を薄板部で効率良く吸収できるので、インク吐出性能への悪影響を抑えることができ、印字品質の低下を抑制できる。
【００２５】
請求項２によると、空気室と薄板部（または、第２のインク流路と薄板部）を一枚の板（ダンパ平板）に構成できる。従って、第２の流路ユニットの構成をコンパクトにすることができ、部品点数の削減も容易できる。
【００２６】
請求項３によると、凹部の形成方法として、エッチングなどの容易な方法を適用してダンパ平板を製造することができる。
【００２７】
請求項４によると、ダンパ平板を単一の金属平板としてハーフエッチングで薄板部を設ける構成に比べて、薄板部の厚さを一定（＝樹脂平板の厚さ）とできるから、圧力変動の吸収性能を安定させることができる。
【００２８】
請求項５によると、薄板部に加えて更にフィルタをダンパ平板に作り込むので、第２の流路ユニットのコンパクト化・部品点数の削減を達成できる。また、樹脂平板部分にフィルタを形成する構成であるから、フィルタの加工方法として、エキシマレーザー加工などの容易な方法を用いることができる。
【００２９】
請求項６によると、アクチュエータユニットが配置される空間と空気室とを兼用することができる。従って、インクジェットヘッドのコンパクト化・部品点数の削減が容易である。
【００３０】
請求項７によると、アクチュエータユニットが配置される空間と空気室とを兼用することができる。従って、インクジェットヘッドのコンパクト化・部品点数の削減が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態例を説明する。図１は本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。図２はインクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図、図３はインクジェットヘッドの一部断面図である。図４はインクジェットヘッドの第２の流路ユニットの基本実施形態例を示す分解組立斜視図、図５は第１の流路ユニット内の第１のインク流路を示すインクジェットヘッド本体の断面拡大図である。図６は第２の流路ユニットの第一変形例を示す分解組立斜視図、図７は第２の流路ユニットの第二変形例を示す分解組立斜視図である。
【００３２】
図１に示すカラーインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）１は、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２が、それぞれ構成され、給紙部１１から排紙部１２に向かって流れる用紙搬送経路が装置内部に形成されている。そして、この用紙搬送経路の途中に、インクジェットヘッド２が四つ備えられている。インクジェットヘッド２の詳細な構成は後述する。
【００３３】
前述した給紙部１１の直ぐ下流側には用紙送りローラ５・５が備えられて、画像記録媒体たる用紙を図中左方から右方へ送るように構成されている。用紙搬送経路の中間部においては、二つのベルトローラ６・７と、両ローラ６・７間に掛け渡されるように巻回されたループ状の搬送ベルト８を備える。搬送ベルト８の外周面にはシリコン処理が施されており、送りローラ５・５によって搬送されてくる用紙を、搬送ベルト８上側の搬送面にその粘着力により保持させながら、一方のベルトローラ６の駆動によって下流側（右方）へ向けて搬送できるようになっている。
【００３４】
搬送ベルト８の図中右方には剥離機構１０が設けられており、搬送ベルト８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、右方の排紙部１２へ向けて送るように構成されている。
【００３５】
搬送ベルト８の上側において、用紙搬送方向に垂直な方向に二本のガイド軸５１・５２が支架されており、この二本のガイド軸５１・５２間に架け渡されるようにしてキャリッジ５０が支持される。このキャリッジ５０は図示せぬモータからの駆動力が伝えられることにより、ガイド軸５１・５２に沿って用紙搬送方向に垂直な方向（用紙の幅方向。図１における紙面垂直方向）に往復動可能となっている。
【００３６】
インクジェットヘッド２は、四色のインク（マゼンダ、イエロー、ブルー、ブラック）に対応して、前記キャリッジ５０の下部側に四つ並べて設けられている。
【００３７】
図２にはキャリッジ５０を下面側から見た様子が示され、インクジェットヘッド２は、用紙搬送方向に沿う長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、用紙搬送方向に垂直な方向（キャリッジ５０の往復動方向）に列設されている。それぞれのインクジェットヘッド２の下面に取付けられるヘッド本体１８には、インクを下方に向けて噴射するための微小径の吐出ノズル（以下「ノズル」と称する）１３を多数並べて形成している。
【００３８】
インクジェットヘッド２は、その下面が搬送ベルト８の搬送面との間に少量の隙間を形成しながら配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト８上を搬送される用紙は、四つのインクジェットヘッド２のヘッド本体１８の直ぐ下方側を順に通過し、この用紙の上面（印字面）に向けてノズル１３から各色のインクを噴射することで所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００３９】
用紙搬送方向から見たインクジェットヘッド２部分の一部断面図が図３に示され、このインクジェットヘッド２は、前記キャリッジ５０側に設けられている適宜の部材１４に対し、ホルダ１５を介して取付けられる。このホルダ１５は、垂直部１５ａと水平部１５ｂとを有する逆「Ｔ」字状に形成されており、垂直部１５ａがネジにより前記部材１４に取付けられる一方で、水平部１５ｂの下面には、スペーサ部材３を介して、ヘッド本体１８を構成する第２の流路ユニット４０と第１の流路ユニット２０とを順に固定する構成となっている。
【００４０】
インクジェットヘッド本体１８は図３等に示すように、第１の流路ユニット２０と、アクチュエータユニット１９と、第２の流路ユニット４０と、を含んでなる。
【００４１】
以下、第１の流路ユニット２０、アクチュエータユニット１９、及び第２の流路ユニット４０の概略を説明する。
【００４２】
第１の流路ユニット２０の詳細の構成は後述するが、複数の長方形状の薄板を積層した構造とされている。当該第１の流路ユニット２０には、複数のインレット口２０ａ、前記ノズル１３、各ノズル１３に連通する複数の圧力室３４、各圧力室３４に連通したマニホールド流路３０、等が形成されている。
【００４３】
アクチュエータユニット１９は薄い平板状とされ、第１の流路ユニット２０の第２の流路ユニット４０側を向く面に、複数並べて接着される。図４に鎖線で示すように、それぞれのアクチュエータユニット１９の輪郭線は台形（即ち、互いに平行な長短一組の辺を有する形状）とされている。そしてアクチュエータユニット１９は、当該一組の辺が前記第１の流路ユニット２０の長手方向と平行になる向きに向くようにして、かつ、互いに隣接するアクチュエータユニット１９が前記一組の辺のうちの長い辺を互いに反対側に向けるようにしながら、第１の流路ユニット２０上に配置される。
【００４４】
第２の流路ユニット４０も詳細の構成は後述するが、前記第１の流路ユニット２０と同様に、複数の長方形状の平板を積層した構造とされている。そして第２の流路ユニット４０は、図示しないインク供給源（インクタンク）からのインクを連通するインク供給口４１ａと、そのインク供給口４１ａの数より多い数だけ形成されるとともに第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａに各々が連通するインク導出口４４ａと、前記インク供給口４１ａから供給されたインクを前記インク導出口４４ａへ導く内部の第２のインク流路４２ｃと、空気室を形成する凹部４３ｅと、を有している。
【００４５】
以上の構成で、前記第２の流路ユニット４０が、アクチュエータユニット１９を挟む形で第１の流路ユニット２０に対し積層し、接着される（ただし、アクチュエータユニット１９と第２の流路ユニット４０との間は接着せず、適宜の空間を形成している）。このようにして、長方形状の平板を複数積層した構成のインクジェットヘッド本体１８が形成される。
【００４６】
第２の流路ユニット４０の基本実施形態例を説明する。この第２の流路ユニット４０は図４に示すように、インク供給口４１ａが形成された第１平板４１と、第２のインク流路４２ｃが形成された第２平板４２と、ダンパ部としての薄板部４３ｆ及び空気室としての凹部４３ｅが形成された第３平板（ダンパ平板）４３と、インク導出口４４ａが形成された第４平板４４と、をこの順に積層し、互いに接合して形成している。
【００４７】
上記四枚の平板のうち第３平板を除いた三枚の平板４１・４２・４４は、金属製（例えば、ステンレス製）とされている。第３平板４３は、金属平板４３ｘ（例えば、ステンレス製）と樹脂平板４３ｙ（例えば、ポリイミド）とが互いに積層されたコンポジット材により構成されている。この第３平板４３は、その樹脂平板４３ｙが第２平板４２側を向くように配置される。
【００４８】
本実施の形態例において、第３平板４３の樹脂平板４３ｙにはポリイミドが使用され、金属平板４３ｘにはステンレスが使用されているが、この構成に特に限定するものではない。例えば樹脂板４３ｙには、ポリエステル、塩化ビニルなどを適用することが可能であり、金属板４３ｘには、４２ＡＬＬＯＹ、ＩＮＶＡＲ等のニッケル合金などを適用することが可能である。なお、その他の金属製の平板４１・４２・４４も、ステンレス製に限定するものではなく、前述した４２ＡＬＬＯＹ、ＩＮＶＡＲ等のニッケル合金などを適用することが可能である。
【００４９】
第１平板４１はインク供給口４１ａをその厚み方向に貫通させて形成し、このインク供給口４１ａを介して、図示しないインク供給源からのインクが第２の流路ユニット４０の内部に導入される。インク供給口４１ａは図４に示すように、第１平板４１の短手方向の中心軸上かつ長手方向一方側に形成されている。なお、インク供給口４１ａは一つに限るものではなく、二つ以上あっても良く、またその形状も特に限定するものではない。
【００５０】
第２平板４２には第２のインク流路４２ｃを、プレス加工で打ち抜いて（あるいはエッチング加工により）形成している。このインク流路４２ｃは、平板４２の長手方向に平行に形成される太くて長いメイン流路４２ａと、当該メイン流路４２ａから分岐する複数の短いサブ流路４２ｂと、を有している。尚、サブ流路４２ｂは、メイン流路４２ａの側壁を略半円形状に切り欠いたものとして形成されている。
【００５１】
第３平板４３には、その第１の流路ユニット２０側を向く面（金属平板４３ｘ側の面）４３ｄに、凹部４３ｅが当該第３平板４３の縁部を残すようにして形成される。この凹部４３ｅは、第２平板４２のメイン流路４２ａにほぼ対応する形状・位置で形成されている。
【００５２】
なお、第３平板４３は前述のとおり金属平板４３ｘと樹脂平板４３ｙとを積層したコンポジット材で構成されているため、凹部４３ｅの形成方法として金属平板４３ｘに対するエッチング加工を採用でき、この結果、凹部４３ｅの形成が容易となっている。
【００５３】
第３平板４３の凹部４３ｅは、第３平板４３の金属平板４３ｘ部分をその厚み方向全体にわたって取り去るようにしてエッチング加工することで形成される。この結果、前記凹部４３ｅにおいて金属平板４３ｘが取り去られることで残った樹脂平板４３ｙが、前記薄板部４３ｆとなる。
【００５４】
この第３平板４３と後述する第４平板４４とが積層することで、凹部４３ｅは空気室となる。また、第３平板４３と第２平板４２とが積層することで、第２のインク流路４２ｃに面するように薄板部４３ｆが配置され、前述の凹部４３ｅ（空気室）はこの薄板部４３ｆを挟んで第２のインク流路４２ｃの反対側に配置されることとなる。
【００５５】
このように、第２のインク流路４２ｃが薄板部４３ｆに面し、薄板部４３ｆが空気室と接しているため、当該第２のインク流路４２ｃ内のインクに圧力変動が生じても、薄板部４３ｆが振動することで当該圧力変動を減衰させることができる。即ち、前記薄板部４３ｆがダンパ部としての役割を果たすことになる。
【００５６】
第３平板４３の金属平板４３ｘ部分には、凹部４３ｅの周囲に複数のインク連絡孔４３ｈが形成されている。インク連絡孔４３ｈは前記凹部４３ｅと同様に、金属平板４３ｘをその厚み方向全体にわたって取り去るようにしてエッチング加工を施すことで形成される。なお、凹部４３ｅとインク連絡孔４３ｈは、一回のエッチング加工で同時に形成するようにすると、加工工数を低減することができる。インク連絡孔４３ｈの形成位置は、前記第２のインク流路４２ｃのサブ流路４２ｂに対応する位置であって、かつ、後述するインク導出口４４ａに対応する位置とされる。
【００５７】
第３平板４３の樹脂平板４３ｙ部分には、前記インク連絡孔４３ｈに相当する位置に、フィルタ４３ｃが形成されている。このフィルタ４３ｃは、エキシマレーザー加工で、微小径（孔径がφ１６μｍ〜φ２４μｍ）の孔を多数集合的に設けて構成している。
【００５８】
このように、薄板部４３ｆに加えて更にフィルタ４３ｃを第３平板４３に作り込むことで、フィルタが形成された特別の平板や部材を追加する必要がなくなり、第２の流路ユニット４０のコンパクト化、部品点数の削減を達成できる。また、樹脂平板４３ｙ部分にフィルタ４３ｃを形成する構成であるから、フィルタ４３ｃの加工方法として、エキシマレーザー加工などの容易な方法を用いることができる。
【００５９】
また、この基本実施形態例では、単一枚の第３平板４３一枚に空気室（凹部４３ｅ）と薄板部４３ｆを併せて構成できるので、第２の流路ユニット４０の構成をコンパクトにすることができ、部品点数の削減も容易である。
【００６０】
また、第３平板４３の金属平板４３ｘの部分をその厚み方向全体にわたって取り去るようにして凹部４３ｅを形成し、残りの樹脂平板４３ｙの部分を薄板部４３ｆとしているため、薄板部４３ｆの厚さを一定とできる。この構成は、第３平板を単一の金属平板で形成し、ハーフエッチング（またはエッチング）で厚みを減じて薄板部を設ける構成に比べて、圧力変動の吸収性能を安定的に発揮させることができる。つまり、ハーフエッチングは、エッチング液の温度や鮮度等の様々な条件によってエッチング速度が影響を受け易いために、ハーフエッチングによる薄板部は製品ごとに厚みがバラつき易く、圧力変動吸収性能にバラツキが生じ易い。この点、本実施形態例では、凹部４３ｅは十分な時間のエッチング加工を施して金属平板４３ｘの厚みすべてを取り去るようにすることで形成し、残った薄板部４３ｆを樹脂平板４３ｙ部分としている。この結果、薄板部４３ｆの厚みは樹脂平板４３ｙの厚みに等しい一定の厚みとすることができ、圧力変動の吸収性能を安定的に発揮させることができる。
【００６１】
第４平板４４は、前述した第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａに重なる位置にインク導出口４４ａが形成されている。このインク導出口４４ａは第４平板４４の厚み方向に貫通しており、第４平板４４に千鳥状配列で設けられている。このインク導出口４４ａの形成位置は、第３平板４３に形成されているインク連絡孔４３ｈと重なる位置とされる。
【００６２】
また、第４平板４４の第１の流路ユニット２０側を向く面４４ｂには、第４平板４４の縁部を残すようにして、凹部４４ｃがエッチングで形成されている。この凹部４４ｃは、アクチュエータユニット１９を配置するための空間４４とされており、第２平板４２のメイン流路４２ａと同様に、第４平板４４の長手方向に長く平行に形成されている。
【００６３】
この凹部４４ｃが形成されていることにより、前記第２の流路ユニット４０と第１の流路ユニット２０とを図３のように積層してインクジェットヘッド本体１８を構成したときに、当該凹部４４ｃの部分に空間４４が形成される形となる。前記アクチュエータユニット１９は、この空間４４内に入るようにしながら、前記第１の流路ユニット２０の第２の流路ユニット４０を向く面に固定される。
【００６４】
この凹部４４ｃがなす空間４４は、ヘッド本体１８の短手方向一側に開口部４４ｄを形成しており、この開口部４４ｄから後述のフレキシブルフラットケーブル４を引出している。この開口部４４ｄは、前記アクチュエータユニット１９が配置されたときの前記一組の辺のうち長い側の辺に相当する位置の第４平板４４の凹部４４ｃ外側の縁部分に形成されている。
【００６５】
なお、前述した第２の流路ユニット４０のインク供給口４１ａ、インク連絡孔４３ｈ、インク導出口４４ａ、凹部４３ｅ、４４ｃは、各平板４１、４３、４４にエッチング加工（ハーフエッチング含む）またはレーザー加工を施すことにより形成されている。
【００６６】
以上のような第２の流路ユニット４０の構成によって、後述する第１の流路ユニット２０のノズル１３からインクを吐出して、所望の画像を記録する際に、第２のインク流路４２ｃに発生した圧力変動を第３平板（ダンパ平板）４３の薄板部４３ｆで吸収することができ、インク吐出時の安定性が向上する。
【００６７】
また、薄板部４３ｆを第３平板４３に形成して、第２のインク流路４２ｃに面するように構成しているから、薄板部４３ｆを広く形成でき、広い面積で薄板部４３ｆが第２のインク流路４２ｃに面するようにすることができる。従って、第２のインク流路４２ｃの圧力変動を効率よく吸収できる。この結果、インク供給源側に設けられていた圧力変動吸収機構（ダンパ機構）を特別に設ける必要がなくなるから、構成が簡素化され、製造コストを低減できる。
【００６８】
第１の流路ユニット２０を説明する。
【００６９】
図４に示すように、第１の流路ユニット２０の第１層の平板２１の上面には、複数のインレット口２０ａが千鳥状配列で設けられている。このインレット口２０ａは、前述したインク導出口４４ａと重なる位置に形成されるとともに、後述のマニホールド流路３０に連通する。なお、図４において平板２１の上面に示す鎖線は、台形平板状のアクチュエータユニット１９が接着して設けられる位置を示している。
【００７０】
この第１の流路ユニット２０は図５に示すように、九枚の薄い金属平板２１〜２９を積層した構造とされている。上から数えて第５〜第７層の平板２５〜２７に跨るようにして、マニホールド流路３０が形成されている。このマニホールド流路３０は、前述のとおりインレット口２０ａに連通する一方で、圧力室３４にも連通しており、インレット口２０ａから第１の流路ユニット２０内に導入されるインクを一旦貯留しつつ各圧力室３４に分配する、共通インク室としての役割を果たす。そして、マニホールド流路３０の直ぐ上に位置する第４の平板２４には連絡孔３１が形成され、この連絡孔３１が、第３層の平板２３に形成された絞り部３２に接続している。
【００７１】
絞り部３２は、第２層の平板２２に形成された連通孔３３を介して、第１層の平板２１に形成される圧力室３４の一端に連通する。この圧力室３４は、アクチュエータユニット１９の駆動を受けてインクに圧力を与えるためのものであり、多数のノズル１３のそれぞれに対応して一つずつ設けられている。圧力室３４の他端は、第２〜第８層の平板に貫通して形成されたノズル連絡孔３５を介して、第９層の平板（ノズルプレート）２９に形成された先細りのテーパ状に貫通された孔であるノズル１３に接続されている。このように第１の流路ユニット２０には、インレット口２０ａからノズル１３までインクが流通する第１のインク流路が形成されている。
【００７２】
なお、第１の流路ユニット２０のマニホールド流路３０、絞り部３２、連絡孔３１、連通孔３３等は、各平板２１〜２８にエッチング（ハーフエッチング含む）またはレーザーで形成されており、またノズルプレート２９のノズル１３はプレス加工またはレーザー加工により形成されている。
【００７３】
以上のようなインクジェットヘッド本体１８の構成によって、図示しないインク供給源から供給されるインクは、先ず、インク供給口４１ａから第２の流路ユニット４０内部に供給されて、第２のインク流路４２ｃで分岐された後、フィルタ４３ｃでインクに含まれる塵等の異物が除去され、インク連絡孔４３ｈを介してインク導出口４４ａに至る。インク導出口４４ａから出たインクは、第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａからマニホールド流路３０に導入される。そしてインクは、連絡孔３１から絞り部３２、連通孔３３を経由してそれぞれの圧力室３４に供給され、当該圧力室３４においてアクチュエータユニット１９の駆動によって圧力を付与される結果、ノズル連絡孔３５を経由してノズル１３に至り噴射される。
【００７４】
また、前述したアクチュエータユニット１９は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなる薄い圧電シートを複数枚重ねるとともに、薄いＡｇ−Ｐｄ系の金属材料からなる電極膜を圧電シート間に介在させることで、圧力室３４のそれぞれに対応して活性部が一つずつ形成される構成となっている。
【００７５】
このような構成において、対となる電極間に電位差が与えられることで、当該活性部が圧力室３４側に凸となるように変形する。この結果、圧力室３４の容積が縮小されて、圧力室３４内部のインク噴射のための圧力が与えられる。
【００７６】
図５に示すように、アクチュエータユニット１９の上面には、フレキシブルフラットケーブル４の一端が接着されており、このフレキシブルフラットケーブル４は図３に示すようにヘッド本体１８の内部から引き出されて、屈曲しながら上方に延出されている。このフレキシブルフラットケーブル４内の導線を介して、アクチュエータユニット１９の前述の電極が、印字制御のための図示しないドライバＩＣに電気的に接続される。なお、フレキシブルフラットケーブル４は、前記第４平板４４に形成された前記開口部４４ｄから引出されている。
【００７７】
なお、符号３６は、ヘッド本体１８の側部（即ち、前記第４平板の凹部４４ｃの縁部分に形成された開口部）を閉鎖するように盛られたシリコン系の接着剤であり、フレキシブルフラットケーブル４が引き出される部分で強く屈曲されないよう保護するとともに、アクチュエータユニット１９が配置される空間４４内にインク等が侵入するのを防止する役割を果たす。
【００７８】
以上に本発明の実施の形態例を説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。
【００７９】
例えば前述の実施の形態例の第２の流路ユニット４０は、第３平板４３に凹部４３ｅを形成してその内部を空気室としているが、この構成に特に限定されるものではない。例えば、図６や図７に示すような変形例のように構成しても差し支えない。
【００８０】
図６には第一変形例に係る第２の流路ユニット４０’の分解組立斜視図が示され、この第２の流路ユニット４０’は、前述した第３平板４３と第４平板４４を用いる代わりに、一枚の第３平板４３’を使用する構成である。第３平板４３’は、三枚の平板（４１・４２・４３’）のうち第１の流路ユニット２０に最も近い側に配置されるものであって、この第一変形例におけるダンパ平板に相当する。第１平板４１と第２平板４２は前述の基本実施形態例と全く同じ構成であるので、同符号で示し説明を省略する。
【００８１】
第３平板４３’は、前述の実施形態例の第３平板４３と同じように、金属平板４３ｘと樹脂平板４３ｙとが積層した積層体として構成され、その樹脂平板４３ｙが第２平板４２側を向くように配置される。
【００８２】
また、第３平板４３’の第１の流路ユニット２０側を向く面（金属平板４３ｘ側の面）４３ｂ’に、第３平板４３’の縁部を残すようにして、凹部４３ｃ’がエッチングで形成される。凹部４３ｃ’の形状は、第２平板４２のメイン流路４２ａと同様に、第３平板４３’の長手方向に長い形状とされている。更には、前記凹部４３ｃ’を形成する際には、前述の実施形態例の第４平板４４の凹部４４ｃ（図４）と同様に、前記フレキシブルフラットケーブル４を引き出すための開口部４３ｄを併せて形成するようにしている。
【００８３】
凹部４３ｃ’の部分は、金属平板４３ｘ部分がその厚み方向全体にわたって取り去られるようにエッチング加工を施すことで形成され、取り去られた部分の残りの樹脂平板４３ｙ部分に薄板部４３ｆが構成される。この構成で三枚の平板４１，４２，４３’を積層して第２の流路ユニット４０’を形成したときに、前記凹部４３ｃ’は、前述の第２のインク流路４２ｃに対し、薄板部４３ｆを挟んで反対側に位置する。
【００８４】
この凹部４３ｃ’の内部空間は空気室とされるとともに、同時に、アクチュエータユニット１９を配置するための空間４４を構成することになる。
【００８５】
また第３平板４３’には、前述した第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａと重なる位置に、インク導出口４３ｈ’が形成されている。このインク導出口４３ｈ’も前記凹部４３ｃ’と同様に、金属平板４３ｘ部分がその厚み方向全体にわたって取り去られるようにエッチング加工を施すことで形成される。
【００８６】
このインク導出口４３ｈ’が形成されている第３平板４３’の樹脂平板４３ｙ部分には、前述の実施形態例の第３平板４３のインク連絡孔４３ｈ（図４）の場合と全く同様に、フィルタ４３ｃがエキシマレーザー加工などで形成されている。
【００８７】
以上の構成の第１平板４１，第２平板４２，第３平板４３’が積層することで第２の流路ユニット４０’が構成され、この第２の流路ユニット４０’を第１の流路ユニット２０に接合することで、第３平板４３’の凹部４３ｃ’内が空気室となる。
【００８８】
また、空気室が存在する部分の薄板部４３ｆは、第２平板４２に形成される第２のインク流路４２ｃに面することになり、第２のインク流路４２ｃの薄板部４３ｆを挟んだ反対側の位置に空気室（凹部４３ｃ’）を有する構成となる。
【００８９】
この第一変形例における第２の流路ユニット４０’においても、前述の基本実施形態例の場合と同様に、薄板部４３ｆが振動することで、第２のインク流路４２ｃ内のインクに生じた圧力変動を吸収し減衰させることができる。
【００９０】
また、この第一変形例の第２の流路ユニット４０’は、前述の基本実施形態例の第２の流路ユニット４０（図４）と比較すると判るように、平板を一枚省略できる３枚構成である。これは、アクチュエータユニット１９を配置する空間としての凹部４３ｃ’を、空気室と兼用しているためである。この結果、部品点数を削減でき、製造コストや加工工数を低減できている。
【００９１】
図７には第二変形例に係る第２の流路ユニット４０”が示され、この第２の流路ユニット４０”は第一変形例を更に変形したものとして構成される。具体的には、第一変形例における第２平板４２の代わりに第２平板４２’が用いられ、また、第３平板４３’の代わりに複数の分割状の第３平板４３”が用いられる、三層構造とされている。この第二変形例では、第２平板４２’がダンパ平板に相当する。
【００９２】
第２平板４２’は、前記実施形態例の第３平板４３、あるいは、前記第一変形例の第３平板４３’と同様に、金属平板４２ｘと樹脂平板４２ｙとが互いに積層されたコンポジット材により構成されている。第２平板４２’は、その金属平板４２ｘが第１平板４１側を向くように配置される。
【００９３】
第２平板４２’には、その第１平板４１側を向く面（金属平板４２ｘ側）４２ｄに凹部４２ｃがエッチング加工で形成され、この凹部４２ｃの内部に第２のインク流路を構成している。この第２のインク流路（凹部４２ｃ）の輪郭形状は前述の基本実施形態例あるいは第一変形例のそれとまったく同様であり、第２平板４２’の長手方向に長いメイン流路４２ａと、当該メイン流路４２ａの側壁を半円状に切り欠いたサブ流路４２ｂと、を有する。
【００９４】
この凹部４２ｃは、第２平板４２の金属平板４２ｘ部分をその厚み方向全体にわたって取り去るようにしてエッチング加工することで形成される。そして、前記凹部４２ｃにおいて金属平板４２ｘが取り去られることで残った樹脂平板４２ｙが、ダンパ部としての薄板部４２ｆを構成する。
【００９５】
そして前記樹脂平板４２ｙには、前記サブ流路４２ｂの端部部分に相当する位置に、フィルタ４２ｅが形成される。このフィルタ４２ｅは前述の基本実施形態例のインク連絡孔４３ｈにおけるフィルタ４３ｃと同様に、多数の微少孔をエキシマレーザー加工で形成することで構成されている。
【００９６】
四つの分割部品４３”は、前記ダンパ平板としての第２平板４２’の第１の流路ユニット２０側に配置される。四つの分割部品４３”の形状は、うち二つが長方形の小片とされ、残りの二つはＬ字状の小片とされる。Ｌ字状の二つの小片は第２の流路ユニット４０”の長手方向両端部に配置され、それぞれが三つのインク導出口４３ｈ”を貫通孔として有している。長方形の二つの小片は、第２の流路ユニット４０”の長手方向中央側に配置され、それぞれが二つのインク導出口４３ｈ”を貫通孔として有している。
【００９７】
第３平板（分割部品）４３”のインク導出口４３ｈ”は、いずれも、前述の第２平板４２’のフィルタ４２ｅに位置を合わせて、かつ、前述の第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａに位置を合わせて形成されている。
【００９８】
また、それぞれの第３平板（分割部品）４３”の間に形成される空間は、前記アクチュエータユニット１９を配置するための空間とされる。
【００９９】
この第二変形例では、単一枚の第２平板４２’一枚に第２のインク流路（凹部４２ｃ）と薄板部４２ｆを併せて構成できるので、第２の流路ユニット４０”の構成をコンパクトにすることができ、部品点数の削減も容易である。また、前記複数の分割部品４３”の間に形成されるスペース（第１の流路ユニット２０と前記第２平板４２’との間に形成される空間）を、空気室、及び、アクチュエータユニット１９を配置できる空間として利用できるので、第２の流路ユニット４０”のコンパクト化が達成されている。
【０１００】
以上に基本実施形態例及び二つの変形例を説明したが、前述したような第２の流路ユニット４０，４０’，４０”を使用する構成は、図１で示すようなシリアルプリンティング型のプリンタに適用するのが特に好適である。ここでシリアルプリンティング型のプリンタは、記録媒体（用紙）をインクジェットヘッドの位置に搬送するとともに、インクジェットヘッド自体が前記用紙の搬送方向に対して垂直な方向（インクジェットヘッドに搬送されてくる用紙の幅方向）に往復移動しながら印字を行うものである。このシリアル型のプリンタのインクジェットヘッドは、前述したように往復移動するため、往復ストロークの端部において移動向きを反転する際に、第２インク流路内のインクに強い圧力変動が発生し易いが、このような圧力変動が発生しても本構成のインクジェットヘッドの第２の流路ユニット４０（あるいは４０’，４０”）の構成によれば、圧力変動を薄板部で効率良く吸収できるので、インク吐出性能への悪影響を抑えることができ、印字品質の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。
【図３】インクジェットヘッドの一部断面図である。
【図４】インクジェットヘッドの第２の流路ユニットの基本実施形態例を示す分解組立斜視図である。
【図５】第１の流路ユニット内の第１のインク流路を示すインクジェットヘッド本体の断面拡大図である。
【図６】第２の流路ユニットの第一変形例を示す分解組立斜視図である。
【図７】第２の流路ユニットの第二変形例を示す分解組立斜視図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
２  インクジェットヘッド
２０  第１の流路ユニット
２０ａ  インレット口
２１  平板
４０  第２の流路ユニット
４１〜４４  平板
４１ａ  インク供給口
４２ｃ  第２のインク流路
４３ｆ  薄板部
４３ｅ  凹部
４３  ダンパ平板
【図１】
2006256342.tif 000003
【図２】
2006256342.tif 000004
【図３】
2006256342.tif 000005
【図４】
2006256342.tif 000006
【図５】
2006256342.tif 000007
【図６】
2006256342.tif 000008
【図７】
2006256342.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月11日(2006.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインレット口と、複数の吐出ノズルと、前記インレット口と前記吐出ノズルとを互いに連通する第１のインク流路を備え、この第１のインク流路が、前記複数のインレット口に連通するマニホールド流路と、このマニホールド流路に連通するとともに前記複数の吐出ノズルとも各々連通する複数の圧力室と、を有して構成される、第１の流路ユニットと、
一つ以上のインク供給口と、前記第１の流路ユニットの前記複数のインレット口に各々連通する複数のインク導出口と、前記インク供給口から供給されたインクを前記インク導出口へ導く第２のインク流路と、を有する、複数の平板を積層した構造の第２の流路ユニットと、を含んでなるインクジェットヘッドにおいて、
前記第２の流路ユニットを構成する複数の平板のうち少なくとも一枚の平板を、前記第２のインク流路に面するように薄板部を形成したダンパ平板とし、
また、前記第２の流路ユニットは、前記薄板部を挟んで前記第２のインク流路と反対側の位置に空気室を有することを特徴とする、インクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板に凹部を設けて、該凹部の内部を前記空気室または前記第２のインク流路とし、
前記薄板部は、前記ダンパ平板において前記凹部が設けられることで厚みが減じられた部分に構成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３】
請求項２に記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板は少なくとも金属平板を含んで構成されており、前記凹部は当該金属平板部分に設けられることを特徴とする、インクジェットヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板は金属平板と樹脂平板との積層体で構成されており、このダンパ平板の前記凹部は、金属平板部分をその厚み方向全体にわたって取り去るようにして形成して、該凹部の内部を前記空気室または前記第２のインク流路とし、
前記薄板部は、前記ダンパ平板において前記凹部が設けられた部分の樹脂平板部分に構成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５】
請求項４に記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板の前記樹脂平板部分には、インクを濾過するフィルタが形成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６】
請求項２乃至５のいずれかに記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板に形成された前記凹部は、前記ダンパ平板の前記第１の流路ユニット側の面に形成されるとともに、その内部が前記空気室となるものであり、
前記複数の平板のうちの、前記ダンパ平板の前記第１の流路ユニットと反対側の面に積層される平板には、前記第２のインク流路となる空間を画定する貫通孔が形成されており、
前記ダンパ平板の前記凹部が形成されていない領域には、前記貫通孔により画定された空間と前記複数のインク導出口とを各々連通する複数のインク連絡孔が、前記ダンパ平板を貫通するように形成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７】
請求項２に記載のインクジェットヘッドであって、
前記ダンパ平板は、前記第２の流路ユニットを構成する積層された複数の平板のうちの、最も前記第１の流路ユニット側に位置する平板であり、
前記ダンパ平板に形成された前記凹部は、前記ダンパ平板の前記第１の流路ユニット側の面に形成されるとともに、その内部が前記空気室となるものであり、
前記複数の平板のうちの、前記ダンパ平板の前記第１の流路ユニットと反対側の面に積層される平板には、前記第２のインク流路となる空間を画定する貫通孔が形成されており、
前記ダンパ平板の前記凹部が形成されていない領域には、前記貫通孔により画定された空間と前記複数のインク導出口とを各々連通する複数のインク連絡孔が、前記ダンパ平板を貫通するように形成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８】
請求項２乃至５のいずれかに記載のインクジェットヘッドであって、
前記第１の流路ユニットには、当該第１の流路ユニットの第１のインク流路内のインクに噴射エネルギーを与えるためのアクチュエータユニットが固定され、
前記第２の流路ユニットの前記ダンパ平板は、当該第２の流路ユニットを構成する複数の平板の中で最も前記第１の流路ユニットに近い側に配置されるとともに、
該ダンパ平板の前記第１の流路ユニット側の面に前記凹部を形成してこの内部に空気室を形成し、該空気室の内部に前記アクチュエータユニットが配置されることを特徴とする、インクジェットヘッド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを噴射して印字面に所望の画像の記録を行うインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェットヘッドは、インク供給口と個別電極が接合された圧電素子と圧力室を構成する積層流路板とを含んで構成されている。この積層流路板（流路ユニット）は、インク滴を吐出するノズルを有するノズルプレートと、振動を吸収するダンパ部を有するダンパプレートと、共通のインク溜りであるインクプールを有するインクプールプレートと、インクプールから各圧力室を構成するチャンバープレートと、圧力室を加圧するダイアフラム部を有する振動板と、が積層して構成されている。そして、印字データに基づく電気信号が、ダイアフラム部に接合された圧電素子に伝達されることにより、圧電素子が駆動され、ダイアフラム部を介して圧力室内のインクを加圧し、ノズルからインクが吐出される。このインクが、ノズルから吐出される際に生じる振動をダンパプレートのダンパ部で吸収している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０５８０５号公報
【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、前述した積層流路板を構成しているプレートに、ダンパプレートを設けられているので、振動を吸収するダンパ部の有効面積を大きく取れず、効率的に振動を吸収できないという問題がある。また、インクジェットヘッドを往復移動させながら印字を行うシリアル型のプリンタの場合であれば、往復移動の際に生じるインクの圧力変動を吸収することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、前述のような問題点を考慮し、振動を吸収する薄板部を大きくし、インクに生じる振動および圧力変動を吸収してインク吐出時の安定性を向上させるインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載のインクジェットヘッドは、複数のインレット口と、複数の吐出ノズルと、前記インレット口と前記吐出ノズルとを互いに連通する第１のインク流路を備え、この第１のインク流路が、前記複数のインレット口に連通するマニホールド流路と、このマニホールド流路に連通するとともに前記複数の吐出ノズルとも各々連通する複数の圧力室と、を有して構成される、第１の流路ユニットと、一つ以上のインク供給口と、前記第１の流路ユニットの前記複数のインレット口に各々連通する複数のインク導出口と、前記インク供給口から供給されたインクを前記インク導出口へ導く第２のインク流路と、を有する、複数の平板を積層した構造の第２の流路ユニットと、を含んでなるインクジェットヘッドにおいて、前記第２の流路ユニットを構成する複数の平板のうち少なくとも一枚の平板を、前記第２のインク流路に面するように薄板部を形成したダンパ平板とし、また、前記第２の流路ユニットは、前記薄板部を挟んで前記第２のインク流路と反対側の位置に空気室を有することを特徴とするものである。
【０００７】
このような構成によると、印字時に第２のインク流路に発生した圧力変動をダンパ平板の薄板部で吸収できるので、インク吐出時の安定性が向上する。
【０００８】
また、薄板部をダンパ平板に形成して第２のインク流路に面するように構成しているから、薄板部を広く形成でき、広い面積で薄板部が第２のインク流路に面するようにできる。従って、第２のインク流路の圧力変動を効率良く吸収できる。この結果、圧力変動吸収機構（ダンパ機構）を特別に設ける必要がなくなるから、構成が簡素化され、製造コストを低減できる。
【０００９】
この構成は、インクジェットヘッドを往復移動させながら印字を行うシリアル型のプリンタに適用した場合に好適である。すなわち、インクジェットヘッドの移動向きが反転する際に、第２のインク流路に強い圧力変動が発生し易いこととなるが、本構成によれば当該圧力変動を薄板部で効率良く吸収できるので、インク吐出性能への悪影響を抑えることができ、印字品質の低下を抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載のインクジェットヘッドは、請求項１において、前記ダンパ平板に凹部を設けて、該凹部の内部を前記空気室または前記第２のインク流路とし、前記薄板部は、前記ダンパ平板において前記凹部が設けられることで厚みが減じられた部分に構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成によると、空気室と薄板部（または、第２のインク流路と薄板部）を一枚の板（ダンパ平板）に構成できる。従って、第２の流路ユニットの構成をコンパクトにすることができ、部品点数の削減も容易できる。
【００１２】
請求項３に記載のインクジェットヘッドは、請求項２において、前記ダンパ平板は少なくとも金属平板を含んで構成されており、前記凹部は当該金属平板部分に設けられることを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成によると、凹部の形成方法として、エッチングなどの容易な方法を適用してダンパ平板を製造することができる。
【００１４】
請求項４に記載のインクジェットヘッドは、請求項３において、前記ダンパ平板は金属平板と樹脂平板との積層体で構成されており、このダンパ平板の前記凹部は、金属平板部分をその厚み方向全体にわたって、取り去るようにして形成し、該凹部の内部を前記空気室または前記第２のインク流路とし、前記薄板部は、前記ダンパ平板において前記凹部が設けられた部分の樹脂平板部分に構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成によると、ダンパ平板を単一の金属平板としてハーフエッチングで薄板部を設ける構成に比べて、薄板部の厚さを一定（＝樹脂平板の厚さ）とできるから、圧力変動の吸収性能を安定させることができる。
【００１６】
請求項５に記載のインクジェットヘッドは、請求項４において、前記ダンパ平板の前記樹脂平板部分には、インクを濾過するフィルタが形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
このような構成によると、薄板部に加えて更にフィルタをダンパ平板に作り込むので、第２の流路ユニットのコンパクト化・部品点数の削減を達成できる。また、樹脂平板部分にフィルタを形成する構成であるから、フィルタの加工方法として、エキシマレーザー加工などの容易な方法を用いることができる。
【００１８】
請求項６に記載のインクジェットヘッドは、請求項２乃至５のいずれかにおいて、前記ダンパ平板に形成された前記凹部は、前記ダンパ平板の前記第１の流路ユニット側の面に形成されるとともに、その内部が前記空気室となるものであり、前記複数の平板のうちの、前記ダンパ平板の前記第１の流路ユニットと反対側の面に積層される平板には、前記第２のインク流路となる空間を画定する貫通孔が形成されており、前記ダンパ平板の前記凹部が形成されていない領域には、前記貫通孔により画定された空間と前記複数のインク導出口とを各々連通する複数のインク連絡孔が、前記ダンパ平板を貫通するように形成されていることを特徴とするものである。
請求項７に記載のインクジェットヘッドは、請求項２において、前記ダンパ平板は、前記第２の流路ユニットを構成する積層された複数の平板のうちの、最も前記第１の流路ユニット側に位置する平板であり、前記ダンパ平板に形成された前記凹部は、前記ダンパ平板の前記第１の流路ユニット側の面に形成されるとともに、その内部が前記空気室となるものであり、前記複数の平板のうちの、前記ダンパ平板の前記第１の流路ユニットと反対側の面に積層される平板には、前記第２のインク流路となる空間を画定する貫通孔が形成されており、前記ダンパ平板の前記凹部が形成されていない領域には、前記貫通孔により画定された空間と前記複数のインク導出口とを各々連通する複数のインク連絡孔が、前記ダンパ平板を貫通するように形成されていることを特徴とするものである。
請求項８に記載のインクジェットヘッドは、請求項２乃至５のいずれかにおいて、前記第１の流路ユニットには、当該第１の流路ユニットの第１のインク流路内のインクに噴射エネルギーを与えるためのアクチュエータユニットが固定され、前記第２の流路ユニットの前記ダンパ平板は、当該第２の流路ユニットを構成する複数の平板の中で最も前記第１の流路ユニットに近い側に配置されるとともに、該ダンパ平板の前記第１の流路ユニット側の面に前記凹部を形成してこの内部に空気室を形成し、該空気室の内部に前記アクチュエータユニットが配置されることを特徴とするものである。
【００１９】
このような構成によると、アクチュエータユニットが配置される空間と空気室とを兼用することができる。従って、インクジェットヘッドのコンパクト化・部品点数の削減が容易である。
【００２０】
【００２１】
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、請求項１によると、印字時に第２のインク流路に発生した圧力変動をダンパ平板の薄板部で吸収できるので、インク吐出時の安定性が向上する。
【００２３】
また、薄板部をダンパ平板に形成して第２のインク流路に面するように構成しているから、薄板部を広く形成でき、広い面積で薄板部が第２のインク流路に面するようにできる。従って、第２のインク流路の圧力変動を効率良く吸収できる。この結果、圧力変動吸収機構（ダンパ機構）を特別に設ける必要がなくなるから、構成が簡素化され、製造コストを低減できる。
【００２４】
この構成は、インクジェットヘッドを往復移動させながら印字を行うシリアル型のプリンタに適用した場合に好適である。すなわち、インクジェットヘッドの移動向きが反転する際に、第２のインク流路に強い圧力変動が発生し易いこととなるが、本構成によれば当該圧力変動を薄板部で効率良く吸収できるので、インク吐出性能への悪影響を抑えることができ、印字品質の低下を抑制できる。
【００２５】
請求項２によると、空気室と薄板部（または、第２のインク流路と薄板部）を一枚の板（ダンパ平板）に構成できる。従って、第２の流路ユニットの構成をコンパクトにすることができ、部品点数の削減も容易できる。
【００２６】
請求項３によると、凹部の形成方法として、エッチングなどの容易な方法を適用してダンパ平板を製造することができる。
【００２７】
請求項４によると、ダンパ平板を単一の金属平板としてハーフエッチングで薄板部を設ける構成に比べて、薄板部の厚さを一定（＝樹脂平板の厚さ）とできるから、圧力変動の吸収性能を安定させることができる。
【００２８】
請求項５によると、薄板部に加えて更にフィルタをダンパ平板に作り込むので、第２の流路ユニットのコンパクト化・部品点数の削減を達成できる。また、樹脂平板部分にフィルタを形成する構成であるから、フィルタの加工方法として、エキシマレーザー加工などの容易な方法を用いることができる。
【００２９】
請求項８によると、アクチュエータユニットが配置される空間と空気室とを兼用することができる。従って、インクジェットヘッドのコンパクト化・部品点数の削減が容易である。
【００３０】
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態例を説明する。図１は本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。図２はインクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図、図３はインクジェットヘッドの一部断面図である。図４はインクジェットヘッドの第２の流路ユニットの基本実施形態例を示す分解組立斜視図、図５は第１の流路ユニット内の第１のインク流路を示すインクジェットヘッド本体の断面拡大図である。図６は第２の流路ユニットの第一変形例を示す分解組立斜視図、図７は第２の流路ユニットの第二変形例を示す分解組立斜視図である。
【００３２】
図１に示すカラーインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）１は、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２が、それぞれ構成され、給紙部１１から排紙部１２に向かって流れる用紙搬送経路が装置内部に形成されている。そして、この用紙搬送経路の途中に、インクジェットヘッド２が四つ備えられている。インクジェットヘッド２の詳細な構成は後述する。
【００３３】
前述した給紙部１１の直ぐ下流側には用紙送りローラ５・５が備えられて、画像記録媒体たる用紙を図中左方から右方へ送るように構成されている。用紙搬送経路の中間部においては、二つのベルトローラ６・７と、両ローラ６・７間に掛け渡されるように巻回されたループ状の搬送ベルト８を備える。搬送ベルト８の外周面にはシリコン処理が施されており、送りローラ５・５によって搬送されてくる用紙を、搬送ベルト８上側の搬送面にその粘着力により保持させながら、一方のベルトローラ６の駆動によって下流側（右方）へ向けて搬送できるようになっている。
【００３４】
搬送ベルト８の図中右方には剥離機構１０が設けられており、搬送ベルト８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、右方の排紙部１２へ向けて送るように構成されている。
【００３５】
搬送ベルト８の上側において、用紙搬送方向に垂直な方向に二本のガイド軸５１・５２が支架されており、この二本のガイド軸５１・５２間に架け渡されるようにしてキャリッジ５０が支持される。このキャリッジ５０は図示せぬモータからの駆動力が伝えられることにより、ガイド軸５１・５２に沿って用紙搬送方向に垂直な方向（用紙の幅方向。図１における紙面垂直方向）に往復動可能となっている。
【００３６】
インクジェットヘッド２は、四色のインク（マゼンダ、イエロー、ブルー、ブラック）に対応して、前記キャリッジ５０の下部側に四つ並べて設けられている。
【００３７】
図２にはキャリッジ５０を下面側から見た様子が示され、インクジェットヘッド２は、用紙搬送方向に沿う長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、用紙搬送方向に垂直な方向（キャリッジ５０の往復動方向）に列設されている。それぞれのインクジェットヘッド２の下面に取付けられるヘッド本体１８には、インクを下方に向けて噴射するための微小径の吐出ノズル（以下「ノズル」と称する）１３を多数並べて形成している。
【００３８】
インクジェットヘッド２は、その下面が搬送ベルト８の搬送面との間に少量の隙間を形成しながら配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト８上を搬送される用紙は、四つのインクジェットヘッド２のヘッド本体１８の直ぐ下方側を順に通過し、この用紙の上面（印字面）に向けてノズル１３から各色のインクを噴射することで所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００３９】
用紙搬送方向から見たインクジェットヘッド２部分の一部断面図が図３に示され、このインクジェットヘッド２は、前記キャリッジ５０側に設けられている適宜の部材１４に対し、ホルダ１５を介して取付けられる。このホルダ１５は、垂直部１５ａと水平部１５ｂとを有する逆「Ｔ」字状に形成されており、垂直部１５ａがネジにより前記部材１４に取付けられる一方で、水平部１５ｂの下面には、スペーサ部材３を介して、ヘッド本体１８を構成する第２の流路ユニット４０と第１の流路ユニット２０とを順に固定する構成となっている。
【００４０】
インクジェットヘッド本体１８は図３等に示すように、第１の流路ユニット２０と、アクチュエータユニット１９と、第２の流路ユニット４０と、を含んでなる。
【００４１】
以下、第１の流路ユニット２０、アクチュエータユニット１９、及び第２の流路ユニット４０の概略を説明する。
【００４２】
第１の流路ユニット２０の詳細の構成は後述するが、複数の長方形状の薄板を積層した構造とされている。当該第１の流路ユニット２０には、複数のインレット口２０ａ、前記ノズル１３、各ノズル１３に連通する複数の圧力室３４、各圧力室３４に連通したマニホールド流路３０、等が形成されている。
【００４３】
アクチュエータユニット１９は薄い平板状とされ、第１の流路ユニット２０の第２の流路ユニット４０側を向く面に、複数並べて接着される。図４に鎖線で示すように、それぞれのアクチュエータユニット１９の輪郭線は台形（即ち、互いに平行な長短一組の辺を有する形状）とされている。そしてアクチュエータユニット１９は、当該一組の辺が前記第１の流路ユニット２０の長手方向と平行になる向きに向くようにして、かつ、互いに隣接するアクチュエータユニット１９が前記一組の辺のうちの長い辺を互いに反対側に向けるようにしながら、第１の流路ユニット２０上に配置される。
【００４４】
第２の流路ユニット４０も詳細の構成は後述するが、前記第１の流路ユニット２０と同様に、複数の長方形状の平板を積層した構造とされている。そして第２の流路ユニット４０は、図示しないインク供給源（インクタンク）からのインクを連通するインク供給口４１ａと、そのインク供給口４１ａの数より多い数だけ形成されるとともに第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａに各々が連通するインク導出口４４ａと、前記インク供給口４１ａから供給されたインクを前記インク導出口４４ａへ導く内部の第２のインク流路４２ｃと、空気室を形成する凹部４３ｅと、を有している。
【００４５】
以上の構成で、前記第２の流路ユニット４０が、アクチュエータユニット１９を挟む形で第１の流路ユニット２０に対し積層し、接着される（ただし、アクチュエータユニット１９と第２の流路ユニット４０との間は接着せず、適宜の空間を形成している）。このようにして、長方形状の平板を複数積層した構成のインクジェットヘッド本体１８が形成される。
【００４６】
第２の流路ユニット４０の基本実施形態例を説明する。この第２の流路ユニット４０は図４に示すように、インク供給口４１ａが形成された第１平板４１と、第２のインク流路４２ｃが形成された第２平板４２と、ダンパ部としての薄板部４３ｆ及び空気室としての凹部４３ｅが形成された第３平板（ダンパ平板）４３と、インク導出口４４ａが形成された第４平板４４と、をこの順に積層し、互いに接合して形成している。
【００４７】
上記四枚の平板のうち第３平板を除いた三枚の平板４１・４２・４４は、金属製（例えば、ステンレス製）とされている。第３平板４３は、金属平板４３ｘ（例えば、ステンレス製）と樹脂平板４３ｙ（例えば、ポリイミド）とが互いに積層されたコンポジット材により構成されている。この第３平板４３は、その樹脂平板４３ｙが第２平板４２側を向くように配置される。
【００４８】
本実施の形態例において、第３平板４３の樹脂平板４３ｙにはポリイミドが使用され、金属平板４３ｘにはステンレスが使用されているが、この構成に特に限定するものではない。例えば樹脂板４３ｙには、ポリエステル、塩化ビニルなどを適用することが可能であり、金属板４３ｘには、４２ＡＬＬＯＹ、ＩＮＶＡＲ等のニッケル合金などを適用することが可能である。なお、その他の金属製の平板４１・４２・４４も、ステンレス製に限定するものではなく、前述した４２ＡＬＬＯＹ、ＩＮＶＡＲ等のニッケル合金などを適用することが可能である。
【００４９】
第１平板４１はインク供給口４１ａをその厚み方向に貫通させて形成し、このインク供給口４１ａを介して、図示しないインク供給源からのインクが第２の流路ユニット４０の内部に導入される。インク供給口４１ａは図４に示すように、第１平板４１の短手方向の中心軸上かつ長手方向一方側に形成されている。なお、インク供給口４１ａは一つに限るものではなく、二つ以上あっても良く、またその形状も特に限定するものではない。
【００５０】
第２平板４２には第２のインク流路４２ｃを、プレス加工で打ち抜いて（あるいはエッチング加工により）形成している。このインク流路４２ｃは、平板４２の長手方向に平行に形成される太くて長いメイン流路４２ａと、当該メイン流路４２ａから分岐する複数の短いサブ流路４２ｂと、を有している。尚、サブ流路４２ｂは、メイン流路４２ａの側壁を略半円形状に切り欠いたものとして形成されている。
【００５１】
第３平板４３には、その第１の流路ユニット２０側を向く面（金属平板４３ｘ側の面）４３ｄに、凹部４３ｅが当該第３平板４３の縁部を残すようにして形成される。この凹部４３ｅは、第２平板４２のメイン流路４２ａにほぼ対応する形状・位置で形成されている。
【００５２】
なお、第３平板４３は前述のとおり金属平板４３ｘと樹脂平板４３ｙとを積層したコンポジット材で構成されているため、凹部４３ｅの形成方法として金属平板４３ｘに対するエッチング加工を採用でき、この結果、凹部４３ｅの形成が容易となっている。
【００５３】
第３平板４３の凹部４３ｅは、第３平板４３の金属平板４３ｘ部分をその厚み方向全体にわたって取り去るようにしてエッチング加工することで形成される。この結果、前記凹部４３ｅにおいて金属平板４３ｘが取り去られることで残った樹脂平板４３ｙが、前記薄板部４３ｆとなる。
【００５４】
この第３平板４３と後述する第４平板４４とが積層することで、凹部４３ｅは空気室となる。また、第３平板４３と第２平板４２とが積層することで、第２のインク流路４２ｃに面するように薄板部４３ｆが配置され、前述の凹部４３ｅ（空気室）はこの薄板部４３ｆを挟んで第２のインク流路４２ｃの反対側に配置されることとなる。
【００５５】
このように、第２のインク流路４２ｃが薄板部４３ｆに面し、薄板部４３ｆが空気室と接しているため、当該第２のインク流路４２ｃ内のインクに圧力変動が生じても、薄板部４３ｆが振動することで当該圧力変動を減衰させることができる。即ち、前記薄板部４３ｆがダンパ部としての役割を果たすことになる。
【００５６】
第３平板４３の金属平板４３ｘ部分には、凹部４３ｅの周囲に複数のインク連絡孔４３ｈが形成されている。インク連絡孔４３ｈは前記凹部４３ｅと同様に、金属平板４３ｘをその厚み方向全体にわたって取り去るようにしてエッチング加工を施すことで形成される。なお、凹部４３ｅとインク連絡孔４３ｈは、一回のエッチング加工で同時に形成するようにすると、加工工数を低減することができる。インク連絡孔４３ｈの形成位置は、前記第２のインク流路４２ｃのサブ流路４２ｂに対応する位置であって、かつ、後述するインク導出口４４ａに対応する位置とされる。
【００５７】
第３平板４３の樹脂平板４３ｙ部分には、前記インク連絡孔４３ｈに相当する位置に、フィルタ４３ｃが形成されている。このフィルタ４３ｃは、エキシマレーザー加工で、微小径（孔径がφ１６μｍ〜φ２４μｍ）の孔を多数集合的に設けて構成している。
【００５８】
このように、薄板部４３ｆに加えて更にフィルタ４３ｃを第３平板４３に作り込むことで、フィルタが形成された特別の平板や部材を追加する必要がなくなり、第２の流路ユニット４０のコンパクト化、部品点数の削減を達成できる。また、樹脂平板４３ｙ部分にフィルタ４３ｃを形成する構成であるから、フィルタ４３ｃの加工方法として、エキシマレーザー加工などの容易な方法を用いることができる。
【００５９】
また、この基本実施形態例では、単一枚の第３平板４３一枚に空気室（凹部４３ｅ）と薄板部４３ｆを併せて構成できるので、第２の流路ユニット４０の構成をコンパクトにすることができ、部品点数の削減も容易である。
【００６０】
また、第３平板４３の金属平板４３ｘの部分をその厚み方向全体にわたって取り去るようにして凹部４３ｅを形成し、残りの樹脂平板４３ｙの部分を薄板部４３ｆとしているため、薄板部４３ｆの厚さを一定とできる。この構成は、第３平板を単一の金属平板で形成し、ハーフエッチング（またはエッチング）で厚みを減じて薄板部を設ける構成に比べて、圧力変動の吸収性能を安定的に発揮させることができる。つまり、ハーフエッチングは、エッチング液の温度や鮮度等の様々な条件によってエッチング速度が影響を受け易いために、ハーフエッチングによる薄板部は製品ごとに厚みがバラつき易く、圧力変動吸収性能にバラツキが生じ易い。この点、本実施形態例では、凹部４３ｅは十分な時間のエッチング加工を施して金属平板４３ｘの厚みすべてを取り去るようにすることで形成し、残った薄板部４３ｆを樹脂平板４３ｙ部分としている。この結果、薄板部４３ｆの厚みは樹脂平板４３ｙの厚みに等しい一定の厚みとすることができ、圧力変動の吸収性能を安定的に発揮させることができる。
【００６１】
第４平板４４は、前述した第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａに重なる位置にインク導出口４４ａが形成されている。このインク導出口４４ａは第４平板４４の厚み方向に貫通しており、第４平板４４に千鳥状配列で設けられている。このインク導出口４４ａの形成位置は、第３平板４３に形成されているインク連絡孔４３ｈと重なる位置とされる。
【００６２】
また、第４平板４４の第１の流路ユニット２０側を向く面４４ｂには、第４平板４４の縁部を残すようにして、凹部４４ｃがエッチングで形成されている。この凹部４４ｃは、アクチュエータユニット１９を配置するための空間４４とされており、第２平板４２のメイン流路４２ａと同様に、第４平板４４の長手方向に長く平行に形成されている。
【００６３】
この凹部４４ｃが形成されていることにより、前記第２の流路ユニット４０と第１の流路ユニット２０とを図３のように積層してインクジェットヘッド本体１８を構成したときに、当該凹部４４ｃの部分に空間４４が形成される形となる。前記アクチュエータユニット１９は、この空間４４内に入るようにしながら、前記第１の流路ユニット２０の第２の流路ユニット４０を向く面に固定される。
【００６４】
この凹部４４ｃがなす空間４４は、ヘッド本体１８の短手方向一側に開口部４４ｄを形成しており、この開口部４４ｄから後述のフレキシブルフラットケーブル４を引出している。この開口部４４ｄは、前記アクチュエータユニット１９が配置されたときの前記一組の辺のうち長い側の辺に相当する位置の第４平板４４の凹部４４ｃ外側の縁部分に形成されている。
【００６５】
なお、前述した第２の流路ユニット４０のインク供給口４１ａ、インク連絡孔４３ｈ、インク導出口４４ａ、凹部４３ｅ、４４ｃは、各平板４１、４３、４４にエッチング加工（ハーフエッチング含む）またはレーザー加工を施すことにより形成されている。
【００６６】
以上のような第２の流路ユニット４０の構成によって、後述する第１の流路ユニット２０のノズル１３からインクを吐出して、所望の画像を記録する際に、第２のインク流路４２ｃに発生した圧力変動を第３平板（ダンパ平板）４３の薄板部４３ｆで吸収することができ、インク吐出時の安定性が向上する。
【００６７】
また、薄板部４３ｆを第３平板４３に形成して、第２のインク流路４２ｃに面するように構成しているから、薄板部４３ｆを広く形成でき、広い面積で薄板部４３ｆが第２のインク流路４２ｃに面するようにすることができる。従って、第２のインク流路４２ｃの圧力変動を効率よく吸収できる。この結果、インク供給源側に設けられていた圧力変動吸収機構（ダンパ機構）を特別に設ける必要がなくなるから、構成が簡素化され、製造コストを低減できる。
【００６８】
第１の流路ユニット２０を説明する。
【００６９】
図４に示すように、第１の流路ユニット２０の第１層の平板２１の上面には、複数のインレット口２０ａが千鳥状配列で設けられている。このインレット口２０ａは、前述したインク導出口４４ａと重なる位置に形成されるとともに、後述のマニホールド流路３０に連通する。なお、図４において平板２１の上面に示す鎖線は、台形平板状のアクチュエータユニット１９が接着して設けられる位置を示している。
【００７０】
この第１の流路ユニット２０は図５に示すように、九枚の薄い金属平板２１〜２９を積層した構造とされている。上から数えて第５〜第７層の平板２５〜２７に跨るようにして、マニホールド流路３０が形成されている。このマニホールド流路３０は、前述のとおりインレット口２０ａに連通する一方で、圧力室３４にも連通しており、インレット口２０ａから第１の流路ユニット２０内に導入されるインクを一旦貯留しつつ各圧力室３４に分配する、共通インク室としての役割を果たす。そして、マニホールド流路３０の直ぐ上に位置する第４の平板２４には連絡孔３１が形成され、この連絡孔３１が、第３層の平板２３に形成された絞り部３２に接続している。
【００７１】
絞り部３２は、第２層の平板２２に形成された連通孔３３を介して、第１層の平板２１に形成される圧力室３４の一端に連通する。この圧力室３４は、アクチュエータユニット１９の駆動を受けてインクに圧力を与えるためのものであり、多数のノズル１３のそれぞれに対応して一つずつ設けられている。圧力室３４の他端は、第２〜第８層の平板に貫通して形成されたノズル連絡孔３５を介して、第９層の平板（ノズルプレート）２９に形成された先細りのテーパ状に貫通された孔であるノズル１３に接続されている。このように第１の流路ユニット２０には、インレット口２０ａからノズル１３までインクが流通する第１のインク流路が形成されている。
【００７２】
なお、第１の流路ユニット２０のマニホールド流路３０、絞り部３２、連絡孔３１、連通孔３３等は、各平板２１〜２８にエッチング（ハーフエッチング含む）またはレーザーで形成されており、またノズルプレート２９のノズル１３はプレス加工またはレーザー加工により形成されている。
【００７３】
以上のようなインクジェットヘッド本体１８の構成によって、図示しないインク供給源から供給されるインクは、先ず、インク供給口４１ａから第２の流路ユニット４０内部に供給されて、第２のインク流路４２ｃで分岐された後、フィルタ４３ｃでインクに含まれる塵等の異物が除去され、インク連絡孔４３ｈを介してインク導出口４４ａに至る。インク導出口４４ａから出たインクは、第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａからマニホールド流路３０に導入される。そしてインクは、連絡孔３１から絞り部３２、連通孔３３を経由してそれぞれの圧力室３４に供給され、当該圧力室３４においてアクチュエータユニット１９の駆動によって圧力を付与される結果、ノズル連絡孔３５を経由してノズル１３に至り噴射される。
【００７４】
また、前述したアクチュエータユニット１９は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなる薄い圧電シートを複数枚重ねるとともに、薄いＡｇ−Ｐｄ系の金属材料からなる電極膜を圧電シート間に介在させることで、圧力室３４のそれぞれに対応して活性部が一つずつ形成される構成となっている。
【００７５】
このような構成において、対となる電極間に電位差が与えられることで、当該活性部が圧力室３４側に凸となるように変形する。この結果、圧力室３４の容積が縮小されて、圧力室３４内部のインク噴射のための圧力が与えられる。
【００７６】
図５に示すように、アクチュエータユニット１９の上面には、フレキシブルフラットケーブル４の一端が接着されており、このフレキシブルフラットケーブル４は図３に示すようにヘッド本体１８の内部から引き出されて、屈曲しながら上方に延出されている。このフレキシブルフラットケーブル４内の導線を介して、アクチュエータユニット１９の前述の電極が、印字制御のための図示しないドライバＩＣに電気的に接続される。なお、フレキシブルフラットケーブル４は、前記第４平板４４に形成された前記開口部４４ｄから引出されている。
【００７７】
なお、符号３６は、ヘッド本体１８の側部（即ち、前記第４平板の凹部４４ｃの縁部分に形成された開口部）を閉鎖するように盛られたシリコン系の接着剤であり、フレキシブルフラットケーブル４が引き出される部分で強く屈曲されないよう保護するとともに、アクチュエータユニット１９が配置される空間４４内にインク等が侵入するのを防止する役割を果たす。
【００７８】
以上に本発明の実施の形態例を説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。
【００７９】
例えば前述の実施の形態例の第２の流路ユニット４０は、第３平板４３に凹部４３ｅを形成してその内部を空気室としているが、この構成に特に限定されるものではない。例えば、図６や図７に示すような変形例のように構成しても差し支えない。
【００８０】
図６には第一変形例に係る第２の流路ユニット４０’の分解組立斜視図が示され、この第２の流路ユニット４０’は、前述した第３平板４３と第４平板４４を用いる代わりに、一枚の第３平板４３’を使用する構成である。第３平板４３’は、三枚の平板（４１・４２・４３’）のうち第１の流路ユニット２０に最も近い側に配置されるものであって、この第一変形例におけるダンパ平板に相当する。第１平板４１と第２平板４２は前述の基本実施形態例と全く同じ構成であるので、同符号で示し説明を省略する。
【００８１】
第３平板４３’は、前述の実施形態例の第３平板４３と同じように、金属平板４３ｘと樹脂平板４３ｙとが積層した積層体として構成され、その樹脂平板４３ｙが第２平板４２側を向くように配置される。
【００８２】
また、第３平板４３’の第１の流路ユニット２０側を向く面（金属平板４３ｘ側の面）４３ｂ’に、第３平板４３’の縁部を残すようにして、凹部４３ｃ’がエッチングで形成される。凹部４３ｃ’の形状は、第２平板４２のメイン流路４２ａと同様に、第３平板４３’の長手方向に長い形状とされている。更には、前記凹部４３ｃ’を形成する際には、前述の実施形態例の第４平板４４の凹部４４ｃ（図４）と同様に、前記フレキシブルフラットケーブル４を引き出すための開口部４３ｄを併せて形成するようにしている。
【００８３】
凹部４３ｃ’の部分は、金属平板４３ｘ部分がその厚み方向全体にわたって取り去られるようにエッチング加工を施すことで形成され、取り去られた部分の残りの樹脂平板４３ｙ部分に薄板部４３ｆが構成される。この構成で三枚の平板４１，４２，４３’を積層して第２の流路ユニット４０’を形成したときに、前記凹部４３ｃ’は、前述の第２のインク流路４２ｃに対し、薄板部４３ｆを挟んで反対側に位置する。
【００８４】
この凹部４３ｃ’の内部空間は空気室とされるとともに、同時に、アクチュエータユニット１９を配置するための空間４４を構成することになる。
【００８５】
また第３平板４３’には、前述した第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａと重なる位置に、インク導出口４３ｈ’が形成されている。このインク導出口４３ｈ’も前記凹部４３ｃ’と同様に、金属平板４３ｘ部分がその厚み方向全体にわたって取り去られるようにエッチング加工を施すことで形成される。
【００８６】
このインク導出口４３ｈ’が形成されている第３平板４３’の樹脂平板４３ｙ部分には、前述の実施形態例の第３平板４３のインク連絡孔４３ｈ（図４）の場合と全く同様に、フィルタ４３ｃがエキシマレーザー加工などで形成されている。
【００８７】
以上の構成の第１平板４１，第２平板４２，第３平板４３’が積層することで第２の流路ユニット４０’が構成され、この第２の流路ユニット４０’を第１の流路ユニット２０に接合することで、第３平板４３’の凹部４３ｃ’内が空気室となる。
【００８８】
また、空気室が存在する部分の薄板部４３ｆは、第２平板４２に形成される第２のインク流路４２ｃに面することになり、第２のインク流路４２ｃの薄板部４３ｆを挟んだ反対側の位置に空気室（凹部４３ｃ’）を有する構成となる。
【００８９】
この第一変形例における第２の流路ユニット４０’においても、前述の基本実施形態例の場合と同様に、薄板部４３ｆが振動することで、第２のインク流路４２ｃ内のインクに生じた圧力変動を吸収し減衰させることができる。
【００９０】
また、この第一変形例の第２の流路ユニット４０’は、前述の基本実施形態例の第２の流路ユニット４０（図４）と比較すると判るように、平板を一枚省略できる３枚構成である。これは、アクチュエータユニット１９を配置する空間としての凹部４３ｃ’を、空気室と兼用しているためである。この結果、部品点数を削減でき、製造コストや加工工数を低減できている。
【００９１】
図７には第二変形例に係る第２の流路ユニット４０”が示され、この第２の流路ユニット４０”は第一変形例を更に変形したものとして構成される。具体的には、第一変形例における第２平板４２の代わりに第２平板４２’が用いられ、また、第３平板４３’の代わりに複数の分割状の第３平板４３”が用いられる、三層構造とされている。この第二変形例では、第２平板４２’がダンパ平板に相当する。
【００９２】
第２平板４２’は、前記実施形態例の第３平板４３、あるいは、前記第一変形例の第３平板４３’と同様に、金属平板４２ｘと樹脂平板４２ｙとが互いに積層されたコンポジット材により構成されている。第２平板４２’は、その金属平板４２ｘが第１平板４１側を向くように配置される。
【００９３】
第２平板４２’には、その第１平板４１側を向く面（金属平板４２ｘ側）４２ｄに凹部４２ｃがエッチング加工で形成され、この凹部４２ｃの内部に第２のインク流路を構成している。この第２のインク流路（凹部４２ｃ）の輪郭形状は前述の基本実施形態例あるいは第一変形例のそれとまったく同様であり、第２平板４２’の長手方向に長いメイン流路４２ａと、当該メイン流路４２ａの側壁を半円状に切り欠いたサブ流路４２ｂと、を有する。
【００９４】
この凹部４２ｃは、第２平板４２の金属平板４２ｘ部分をその厚み方向全体にわたって取り去るようにしてエッチング加工することで形成される。そして、前記凹部４２ｃにおいて金属平板４２ｘが取り去られることで残った樹脂平板４２ｙが、ダンパ部としての薄板部４２ｆを構成する。
【００９５】
そして前記樹脂平板４２ｙには、前記サブ流路４２ｂの端部部分に相当する位置に、フィルタ４２ｅが形成される。このフィルタ４２ｅは前述の基本実施形態例のインク連絡孔４３ｈにおけるフィルタ４３ｃと同様に、多数の微少孔をエキシマレーザー加工で形成することで構成されている。
【００９６】
四つの分割部品４３”は、前記ダンパ平板としての第２平板４２’の第１の流路ユニット２０側に配置される。四つの分割部品４３”の形状は、うち二つが長方形の小片とされ、残りの二つはＬ字状の小片とされる。Ｌ字状の二つの小片は第２の流路ユニット４０”の長手方向両端部に配置され、それぞれが三つのインク導出口４３ｈ”を貫通孔として有している。長方形の二つの小片は、第２の流路ユニット４０”の長手方向中央側に配置され、それぞれが二つのインク導出口４３ｈ”を貫通孔として有している。
【００９７】
第３平板（分割部品）４３”のインク導出口４３ｈ”は、いずれも、前述の第２平板４２’のフィルタ４２ｅに位置を合わせて、かつ、前述の第１の流路ユニット２０のインレット口２０ａに位置を合わせて形成されている。
【００９８】
また、それぞれの第３平板（分割部品）４３”の間に形成される空間は、前記アクチュエータユニット１９を配置するための空間とされる。
【００９９】
この第二変形例では、単一枚の第２平板４２’一枚に第２のインク流路（凹部４２ｃ）と薄板部４２ｆを併せて構成できるので、第２の流路ユニット４０”の構成をコンパクトにすることができ、部品点数の削減も容易である。また、前記複数の分割部品４３”の間に形成されるスペース（第１の流路ユニット２０と前記第２平板４２’との間に形成される空間）を、空気室、及び、アクチュエータユニット１９を配置できる空間として利用できるので、第２の流路ユニット４０”のコンパクト化が達成されている。
【０１００】
以上に基本実施形態例及び二つの変形例を説明したが、前述したような第２の流路ユニット４０，４０’，４０”を使用する構成は、図１で示すようなシリアルプリンティング型のプリンタに適用するのが特に好適である。ここでシリアルプリンティング型のプリンタは、記録媒体（用紙）をインクジェットヘッドの位置に搬送するとともに、インクジェットヘッド自体が前記用紙の搬送方向に対して垂直な方向（インクジェットヘッドに搬送されてくる用紙の幅方向）に往復移動しながら印字を行うものである。このシリアル型のプリンタのインクジェットヘッドは、前述したように往復移動するため、往復ストロークの端部において移動向きを反転する際に、第２インク流路内のインクに強い圧力変動が発生し易いが、このような圧力変動が発生しても本構成のインクジェットヘッドの第２の流路ユニット４０（あるいは４０’，４０”）の構成によれば、圧力変動を薄板部で効率良く吸収できるので、インク吐出性能への悪影響を抑えることができ、印字品質の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。
【図３】インクジェットヘッドの一部断面図である。
【図４】インクジェットヘッドの第２の流路ユニットの基本実施形態例を示す分解組立斜視図である。
【図５】第１の流路ユニット内の第１のインク流路を示すインクジェットヘッド本体の断面拡大図である。
【図６】第２の流路ユニットの第一変形例を示す分解組立斜視図である。
【図７】第２の流路ユニットの第二変形例を示す分解組立斜視図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
２  インクジェットヘッド
２０  第１の流路ユニット
２０ａ  インレット口
２１  平板
４０  第２の流路ユニット
４１〜４４  平板
４１ａ  インク供給口
４２ｃ  第２のインク流路
４３ｆ  薄板部
４３ｅ  凹部
４３  ダンパ平板