(57)【要約】【課題】安定した吐出を可能とするインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】本実施形態のインクジェットヘッドは、実装面を有したベースプレートと、このベースプレートの実装面に取り付けられる、複数の溝部を有する駆動素子と、この駆動素子上に取り付けられ、上記溝部に対応する複数のオフィリスを有するとともに、層厚が前記溝部の溝幅よりも大きいオフィリスプレートとを備えることを特徴する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装面を有したベースプレートと、
このベースプレートの実装面に取り付けられる、複数の溝部を有する駆動素子と、
この駆動素子上に取り付けられ、前記溝部に対応する複数のオフィリスを有するとともに、層厚が前記溝部の溝幅よりも大きいオフィリスプレートとを備えることを特徴するインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記オフィリスプレートの層厚は、前記溝部の溝幅に対して１．１〜１．５倍である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】
前記オフィリスプレートの層厚は、３３〜１５０μｍである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４】
前記溝部の溝幅は、３０〜１００μｍである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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、インクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像等のデータを出力する装置として、インクジェット方式を採用したインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置には、微小なインク滴を用紙等の記録媒体に吐出するインクジェットヘッドが用いられる。
【０００３】
インクジェットヘッドは、オフィリス（吐出孔）の数と同数の溝を有する駆動素子が基板上に設けられ、この溝とプリンタ制御部等の外部回路とが配線回路を介して電気的に接続されている。インクジェットヘッドは、外部回路からの指示により、溝の体積が変化し、この体積の変化によりオフィリス（吐出孔）からインクを吐出する。インクが吐出する際に、オフィリスが形成されている面が変形してインクの吐出が不安定になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５０６６８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２０１３−５９９１６号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなインクジェットヘッドでは、オフィリス（吐出孔）を構成するオフィリスプレートは、駆動素子の溝幅よりも薄いことが知られている。このため、圧力室内に圧力が加わる毎に、オフィリスが形成されている面が変形してしまいインクの吐出が不安定となる場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、安定した吐出が可能なインクジェットヘッドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係るインクジェットヘッドは、実装面を有したベースプレートと、このベースプレートの実装面に取り付けられ、複数の溝部を有する駆動素子と、この駆動素子上に取り付けられる、上記溝部に対応する複数のオフィリスを有するとともに、層厚が前記溝部の溝幅よりも大きいオフィリスプレートとを備えることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るインクジェットヘッド示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線における断面の一部を示す図である。
【図３】図１におけるヘッド本体部の分解斜視図である。
【図４】本実施形態に係るオフィリスプレートと、駆動素子の関係を示す斜視図である。
【図５】従来のオフィリスプレートと駆動素子の関係を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施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は、図１ のＡ−Ａ’線に沿ってインクジェットヘッドの一部を示す断面図である。図３は、インクジェットヘッド１のヘッド本体部の分解斜視図である。図４は、本実施形態に係るインクジェットヘッドのオフィリスプレートと駆動素子の関係を示す部分斜視図である。図５は、従来のインクジェットヘッドのオフィリスプレートと駆動素子の関係を示す部分斜視図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態に係るインクジェットヘッド１は、ヘッド本体部２と、ユニット部３と、一対の回路基板４とを備えている。インクジェットヘッド１は、インクジェットプリンタに搭載され、例えばチューブのような部品を介してインクタンクに接続されている。
【００１１】
ヘッド本体部２は、インクを吐出するための装置である。ヘッド本体部２は、ユニット部３に取り付けられている。ユニット部３は、ヘッド本体部２とインクタンクとの間の経路の一部を形成するマニホールドや、インクジェットプリンタ内部に取り付けるための部材を備える。一対の回路基板４は、ヘッド本体部２にそれぞれ取り付けられている。
【００１２】
ヘッド本体部２は、図２及び図３に示すように、ベースプレート２１と、オリフィスプレート２２と、枠部材２３と、一対の駆動素子２４を備えている。ヘッド本体部２の内部には、インクが供給されるインク室２５が形成されている。
【００１３】
ベースプレート２１は、例えばアルミナのようなセラミックスによって矩形の板状に形成されている。ベースプレート２１は、平坦な実装面２１ａを有している。実装面２１ａには、複数の供給孔２６及び排出孔２７が開口している。
【００１４】
供給孔２６は、図３に示すように、ベースプレート２１の中央部において、ベースプレート２１の長手方向に所定の間隔で並んで設けられている。  供給孔２６は、図２に示すように、ユニット部３のインク供給部３ａに連通している。供給孔２６は、インク供給部３ａを介してインクタンクに接続されている。インクタンクのインクは、供給孔２６からインク室２５に供給される。
【００１５】
排出孔２７は、図３に示すように、供給孔２６を挟むように二列に所定の間隔で並んで設けられている。図２に示すように、排出孔２７は、ユニット部３のインク排出部３ｂに連通している。排出孔２７は、インク排出部３ｂを介してインクタンクに接続されている。インク室２５のインクは、排出孔２７からインクタンクに回収される。このように、インクはインクタンクとインク室２５との間で循環する。
【００１６】
オリフィスプレート２２ は、耐熱性の部材であり、例えばポリエステル製、ポリイミド製の矩形状のフィルムによって形成されている。オリフィスプレート２２は、図２および図３に示すように、ベースプレート２１の実装面２１ａに対向し、駆動素子２４および枠材２３と接着している。オフィリスプレート２２は、オリフィスプレート２２に、複数のオリフィス２２ａが設けられている。複数のオリフィス２２ａは、オリフィスプレート２２の長手方向に沿って二列に並んでいる。
【００１７】
枠部材２３は、例えばニッケル合金によって矩形の枠状に形成されている。枠部材２３は、ベースプレート２１の実装面２１ａとオリフィスプレート２２との間に介在している。枠部材２３は、実装面２１ａとオリフィスプレート２２とにそれぞれ接着されている。言い換えると、オリフィスプレート２２は、枠部材２３を介してベースプレート２１に取り付けられている。
【００１８】
駆動素子２４は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）によって形成された板状の二つの圧電体によって形成されている。この二つの圧電体は、分極方向がその厚さ方向に互いに逆向きになるように貼り合わされている。
【００１９】
駆動素子２４は、ベースプレート２１の実装面２１ａに接着されている。駆動素子２４は、二列に並ぶオリフィス２２ａに対応して、インク室２５の中に平行に配置されている。駆動素子２４は、図２に示すように、断面台形状に形成されている。駆動素子２４の頂部は、オリフィスプレート２２に接着されている。
【００２０】
駆動素子２４には、図３に示すように、インクの流路を形成する複数の溝部２４ａが設けられている。溝部２４ａは、駆動素子２４の長手方向と交差する方向にそれぞれ延びており、駆動素子２４の長手方向に並んでいる。複数の溝部２４ａは、オリフィスプレート２２の複数のオリフィス２２ａに対向している。
【００２１】
溝部２４ａには、それぞれ電極２８が設けられている。電極２８は、溝部２４ａの内面を覆っている。ベースプレート２１の実装面２１ａには、複数の配線パターン２９が設けられている。配線パターン２９は、駆動素子２４の長手方向と交差する方向にベースプレート２１の両側端から延びており、対応する電極２８とそれぞれ電気的に接続している。電極２８および配線パターン２９は、例えばニッケル薄膜をレーザーパターニングすることによって形成されている。
【００２２】
回路基板４ は、図１に示すように、基板本体４１と、一対のフィルムキャリアパッケージ（ＦＣＰ）４２とをそれぞれ有している。基板本体４１は、矩形状に形成された剛性を有するプリント配線板である。基板本体４１に、種々の電子部品やコネクタが実装される。また、基板本体４１に、一対のＦＣＰ４２がそれぞれ取り付けられている。
【００２３】
ＦＣＰ４２は、複数の配線が形成されるとともに柔軟性を有する樹脂製のフィルム４３と、複数の配線に接続されたＩＣ４４とをそれぞれ有している。フィルム４３は、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ ）である。ＩＣ４４は、電極２８に電圧を印加するためのものである。ＩＣ４４は、樹脂によってフィルム４３に固定されている。
【００２４】
ＦＣＰ４２の端部は、図２に示すように、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）４５によって、配線パターン２９ に熱圧着接続されている。これにより、ＦＣＰ４２の複数の配線は、配線パターン２９に電気的に接続される。ＩＣ４４は、ＦＣＰ４２の配線を介して電極２８に電気的に接続され、電極２８に電圧を印加する。
【００２５】
ＩＣ４４が電極２８に電圧を印加すると、駆動素子２４ がシェアモード変形することにより、電極２８が設けられた溝部２２ａの容積が増減させられる。これにより、溝２２ａの中のインクの圧力が変化し、インクがオリフィス２２ａから吐出される。
【００２６】
本実施形態に係るインクジェットヘッドでは、図５に示すように、オフィリスプレート２２の層厚（両矢印ａ）が、溝部２４ａの溝幅（両矢印ｂ）よりも大きい構成となっている。具体的には、オフィリスプレートの層厚は、溝部２４ａの溝幅に対して１．１〜１．５倍であることが好ましい。本実施形態のインクジェットヘッドでは、溝部２４ａの溝幅は、３０〜１００μｍであり、この場合、オフィリスプレート２２の層厚は、３３〜１５０μｍである。
【００２７】
本実施形態に係るインクジェットヘッドは、図５に示すような従来のインクジェットヘッド、即ち、オフィリスプレートの層厚（両矢印ａ’）が駆動素子の溝部の溝幅（両矢印ｂ’）より薄い構成となっているインクジェットヘッドに比べ、オフィリスプレート２２の層厚が溝部２４ａの溝幅より厚いことで、オフィリスプレートの剛性が向上し、圧力が加わっても、オフィリスプレートが変形することなく、インクのみに力が加わるため安定した吐出が可能となる。また、オフィリスプレート２２は、従来に比べ厚くすることにより、インクジェットヘッドへの取り付け等の取扱いが容易となる。さらには、層厚を厚くすることで、強度が上がり耐久性が向上する。
【００２８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
２１…ベースプレート、２２…オフィリスプレート、２２ａ…オフィリス（吐出孔）、２４…駆動素子
【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】
2015051560.tif 000007