(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧力室と、
前記圧力室側の第１面及び前記第１面とは反対側の第２面を有するノズルプレートと、
同じ前記圧力室に面して設けられ、前記第１面から前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形状を有する第１ノズル、及び、前記第１面側の開口部の一部が前記第１ノズルと重複するとともに、前記第１面から前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形状を有する第２ノズルを含み、前記ノズルプレートの長手方向に沿って前記複数の圧力室にそれぞれに面して並べて設けられる、前記ノズルプレートを貫通する複数の一体化ノズルと、
を備え、
前記一体化ノズルは、前記第１ノズル及び前記第２ノズルの並び方向に沿ってそれぞれの中心軸を通る断面において、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを隔てる部分の前記第１ノズル側の周面は、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びるとともに、前記第２面から前記第１面に到る途中で、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びる前記第２ノズル側の周面と交差し、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを隔てる部分の断面が三角形状であって、前記第１ノズルの周面及び前記第２ノズルの周面が交差する点が前記第２面側に設けられる、
インク循環式のインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、前記ノズルプレートの長手方向と交差する方向に隣接して設けられる請求項１に記載のインク循環式のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、前記ノズルプレートの長手方向と直交する方向に隣接して設けられる請求項２に記載のインク循環式のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、同じ形状を有している請求項１に記載のインク循環式のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記ノズルプレートに対向して設けられる長方形状のベースプレートの長手方向に沿って、前記ベースプレートの中央部に並んで設けられる供給孔、及び、前記供給孔を間に挟み、前記ベースプレートの長手方向に沿って、前記供給孔の並び方向の両側に並んで設けられる排出孔を有する請求項１に記載のインク循環式のインクジェットヘッド。
【請求項６】
複数の圧力室と、
前記圧力室側の第１面及び前記第１面とは反対側の第２面を有するノズルプレートと、
同じ前記圧力室に面し、前記第１面から前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形状を有する第１ノズル、前記第１面側の開口部の一部が前記第１ノズルと重複するとともに、前記第１面から前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形状を有する第２ノズル、前記第１面側において、周面の一部が前記第１ノズル及び前記第２ノズルと重複するとともに、前記第１面から前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形状を有する第３ノズル、及び、前記第１面側において、周面の一部が前記第１ノズル、前記第２ノズル及び第３ノズルと重複するとともに、前記第１面から前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形状を有する第４ノズルを含み、前記ノズルプレートの長手方向に沿って前記複数の圧力室にそれぞれに面して並べて設けられる、前記ノズルプレートを貫通する複数の一体化ノズルと、
を備え、
前記一体化ノズルは、前記第１ノズル及び前記第２ノズルの並び方向に沿ってそれぞれの中心軸を通る断面において、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを隔てる部分の前記第１ノズル側の周面は、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びるとともに、前記第２面から前記第１面に到る途中で、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びる前記第２ノズル側の周面と交差し、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを隔てる部分の断面が三角形状であって、前記第１ノズルの周面及び前記第２ノズルの周面が交差する点が前記第２面側に設けられ、
前記第３ノズル及び前記第４ノズルの並び方向に沿ってそれぞれの中心軸を通る断面において、前記第３ノズル及び前記第４ノズルを隔てる部分の前記第３ノズル側の周面は、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びるとともに、前記第２面から前記第１面に到る途中で、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びる前記第４ノズル側の周面と交差し、前記第３ノズル及び前記第４ノズルを隔てる部分の断面が三角形状であって、前記第３ノズルの周面及び前記第４ノズルの周面が交差する点が前記第２面側に設けられる、
インクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インクを吐出させて印刷を行うことができるインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドは、ノズルを有するノズルプレートと、ノズルと接続された圧力室と、ノズルから液を吐出させる圧電振動子と、を備えている。圧電振動子の作動により圧力室内に圧力変動を与えると、ノズルから液滴が吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３３８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェットヘッドで印刷を実施する対象物は様々であり、大きな広告用のポスターや大きな壁紙の印刷にも使用される。例えば、このように印刷対象物が大きい場合には、印刷対象物に着弾させる液の液量を増やしたいというニーズが存在している。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、液の吐出量を増加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】
【０００６】
本実施形態に係るインク循環式のインクジェットヘッドは、複数の圧力室と、ノズルプレートと、複数の一体化ノズルと、を備える。ノズルプレートは、圧力室側の第１面及び第１面とは反対側の第２面を有する。複数の一体化ノズルは、ノズルプレートを貫通する同じ圧力室に面して設けられた前記第１面から前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形状を有する第１ノズル、及び、前記第１面側において、周面の一部が前記第１ノズルと重複するとともに、前記第１面から前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形状を有する第２ノズルを含み、前記ノズルプレートの長手方向に沿って前記複数の圧力室にそれぞれに面して並べて設けられる、前記ノズルプレートを貫通する。さらに、前記一体化ノズルは、前記第１ノズル及び前記第２ノズルの並び方向に沿ってそれぞれの中心軸を通る断面において、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを隔てる部分の前記第１ノズル側の周面は、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びるとともに、前記第２面から前記第１面に到る途中で、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びる前記第２ノズル側の周面と交差し、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを隔てる部分の断面が三角形状であって、前記第１ノズルの周面及び前記第２ノズルの周面が交差する点が前記第２面側に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態のインクジェットヘッドを示す斜視図。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドのＦ２−Ｆ２線に沿った断面図。
【図３】図１に示すインクジェットヘッドを分解して示した分解斜視図。
【図４】図２に示すインクジェットヘッドのＦ４−Ｆ４線に沿った断面図。
【図５】図１に示すインクジェットヘッドのノズルプレートを第１面側から示した平面図。
【図６】図５に示すノズルプレートのＦ６−Ｆ６線に沿った断面図。
【図７】図５に示すノズルプレートを第２面側から示した平面図。
【図８】一般的な構造を有したインクジェットヘッドのノズルプレートの厚み方向に沿った断面図。
【図９】図１に示すインクジェットヘッドのノズルプレートの厚み方向に沿った断面図。
【図１０】第２実施形態のインクジェットヘッドのノズルプレートを第１面側から示した平面図。
【図１１】図１０に示すノズルプレートのＦ１１−Ｆ１１線に沿った断面図。
【図１２】図１０に示すノズルプレートを第２面側から示した断面図。
【図１３】第３実施形態のインクジェットヘッドのノズルプレートを第１面側から示した平面図。
【図１４】図１３に示すノズルプレートのＦ１４−Ｆ１４線に沿った断面図。
【図１５】図１３に示すノズルプレートを第２面側から示した平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１から図９を参照して、インクジェットヘッドの第１実施形態について説明する。インクジェットヘッドは、印刷装置に搭載されて、当該印刷装置から液（インク）の供給を受けて、用紙等の印刷対象に対して文字や画像等を印刷することができる。インクジェットヘッドに用いられる液（インク）には、画像を形成するための各種のインクのほか、画像を形成する用途以外に用いられる種々の機能を有した機能性インクが含まれる。
【０００９】
インクジェットヘッド１１は、インクジェットプリンタ（印刷装置）に搭載され、インクジェットプリンタに内蔵されるタンク（インクタンク、液タンク）にチューブ等を介して接続されている。インクジェットヘッド１１は、ヘッド本体１２と、ユニット部１３と、一対の回路基板１４とを備えている。
【００１０】
ユニット部１３は、ヘッド本体１２とタンクとの間の経路の一部を形成するマニホールドと、インクジェットプリンタに接続するための部材と、を含んでいる。一対の回路基板１４は、ヘッド本体１２にそれぞれ取り付けられている。
【００１１】
図１に示すように、一対の回路基板１４は、基板本体１５と、一対のフィルムキャリアパッケージ（ＦＣＰ１６）とをそれぞれ有している。基板本体１５は、長方形をなしたプリント配線板である。基板本体１５には、種々の電子部品やコネクタが実装される。また、基板本体１５には、一対のＦＣＰ１６がそれぞれ取り付けられている。
【００１２】
一対のＦＣＰ１６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と、複数の配線に接続されたＩＣ１７とをそれぞれ有している。フィルムは、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）である。ＩＣ１７は、電極に電圧を印加するための部品である。ＩＣ１７は、樹脂によってフィルムに固定されている。
【００１３】
図２に示すように、ＦＣＰ１６の端部は、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）によって、ベースプレート上の配線パターン２１に熱圧着接続されている。ＡＣＦによって、ＦＣＰの複数の配線は、配線パターン２１に電気的に接続される。
【００１４】
ヘッド本体１２は、印刷対象に対して液滴（インク滴）を吐出するための装置である。ヘッド本体１２は、ユニット部１３に取り付けられている。図２に示すように、ヘッド本体１２は、ベースプレート２２と、ノズルプレート２３と、枠部材２４と、複数の駆動素子３１が作りこまれたブロック２５とを備えている。
【００１５】
図２、図３に示すように、ベースプレート２２は、例えばアルミナのようなセラミックスによって長方形の板状に形成されている。ベースプレート２２を貫通するように複数の供給孔２６および複数の排出孔２７が設けられている。
【００１６】
供給孔２６は、ベースプレート２２の略中央部において、ベースプレート２２の長手方向に並んで設けられている。供給孔２６は、ユニット部１３のマニホールドのインク供給部２８に連通している。供給孔２６は、インク供給部２８を介してタンクに接続されている。
【００１７】
排出孔２７は、供給孔２６を間に挟んだ両側に長手方向に並んで設けられている。排出孔２７は、ユニット部１３のマニホールドのインク排出部２９に連通している。排出孔２７は、インク排出部２９を介してタンクに接続されている。
【００１８】
枠部材２４は、例えばニッケル合金等によって四角の枠状に形成されている。枠部材２４は、ベースプレート２２とノズルプレート２３との間に介在している。枠部材２４は、実装面とノズルプレート２３とにそれぞれ接着されている。
【００１９】
駆動素子３１（複数の駆動素子が作りこまれたブロック２５）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。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。
【００２０】
複数の駆動素子３１が形成されたブロック２５は、ベースプレート２２の実装面に接着されている。図２に示すように、ブロック２５は、断面台形状に形成されている。駆動素子３１の頂部は、ノズルプレート２３に接着されている。
【００２１】
図３に示すように、ブロック２５には、複数の溝が設けられている。溝は、ブロック２５の長手方向（インクジェットヘッド１１の長手方向）と交差する方向にそれぞれ延びている。溝によって、板状の駆動素子３１同士が分離されている。溝の内側の領域は、後述する第１ノズル３６および第２ノズル３７に対向した圧力室３２となっている。駆動素子３１は、後述する第１ノズル３６および第２ノズル３７から同時に液滴を吐出させることができる。図２に示すように、ノズルプレート２３、ベースプレート２２の供給孔２６付近の部分、およびブロック２５の斜面部分によって、各圧力室３２に液（インク）を供給するための共通液室３３が構成される。共通液室３３は、各圧力室３２と連通している。
【００２２】
図４に示すように、駆動素子３１の両面には、電極３４が設けられている。電極３４は、溝（圧力室３２）の底部と、駆動素子３１の側面と、を覆っている。電極３４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。
【００２３】
図３に示すように、ベースプレート２２の実装面には、複数の駆動素子３１からベースプレート２２の長手方向と交差する方向に延びる複数の配線パターン２１が設けられている。配線パターン２１は、例えばベースプレート２２上に形成した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。
【００２４】
図３に示すように、ノズルプレート２３は、例えばポリイミド製のフィルムで形成され、略長方形をなしている。ノズルプレート２３は、ベースプレート２２に対向している。ノズルプレート２３は、圧力室３２側の第１面２３Ａと、第１面２３Ａとは反対側の第２面２３Ｂと、を有している。
【００２５】
図３に示すように、ノズルプレート２３には、ノズルプレート２３を貫通した複数の一体化ノズル３５が設けられている。複数の一体化ノズル３５は、ノズルプレート２３の長手方向に沿って並んでいる。
【００２６】
図３、図５に示すように、各一体化ノズル３５には、第１ノズル３６と、第２ノズル３７と、が含まれている。第２ノズル３７は、第１ノズル３６の近傍で、例えばノズルプレート２３の長手方向と交差する方向において第１ノズル３６と隣接して設けられている。第１ノズル３６および第２ノズル３７は、同じ圧力室３２に面して設けられている（図２参照）。
【００２７】
図６に示すように、第１ノズル３６および第２ノズル３７は、略同じ形状を有している。第１ノズル３６および第２ノズル３７は、例えば第２面２３Ｂに近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなしていて、第１面２３Ａと第２面２３Ｂとを貫通している。第１ノズル３６は、第１面２３Ａに設けられた第１開口部３６Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第２開口部３６Ｂと、を含んでいる。第２ノズル３７は、第１面２３Ａに設けられた第３開口部３７Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第４開口部３７Ｂと、を含んでいる。
【００２８】
図５に示すように、第１開口部３６Ａの一部は、第３開口部３７Ａの一部と重複するように設けられている。すなわち、第１開口部３６Ａは、第３開口部３７Ａと連続するように設けられている。このため、図６に示すように、第１ノズル３６の第１面２３Ａ側の部分は、第２ノズル３７の第１面２３Ａ側の部分と一体になるように連通しており、これらの部分で共有部を構成している。
【００２９】
図７に示すように、第２開口部３６Ｂは、第４開口部３７Ｂとは分離しているが、第４開口部３７Ｂの近傍に設けられている。このため、第１ノズル３６の第２面２３Ｂ側の部分は、第２ノズル３７の第２面２３Ｂ側の部分から分離している。
【００３０】
図６に示すように、第１ノズル３６の第１周面３６Ｃ（内周面、側面、斜面）は、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びている。第１ノズル３６の第１周面３６Ｃ（内周面、側面、斜面）は、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに至る途中で、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びる第２ノズル３７の第２周面３７Ｃ（内周面、側面、斜面）と交差する。
【００３１】
続いて、上記構成のインクジェットヘッド１１の製造工程について説明する。
【００３２】
まず、焼成前のセラミックスシート（セラミックスグリーンシート）で構成されるベースプレート２２に、プレス成形によって供給孔２６と排出孔２７を形成する。続いて、ベースプレート２２を焼成する。
【００３３】
焼成工程の完了後、ベースプレート２２の実装面に駆動素子となる圧電体のブロック２５を図３に示すように一対に接着する。このとき、一対のブロック２５は、治具を介してベースプレート２２に対して位置決めされ、ベースプレート２２に接着される。
【００３４】
続いて、ベースプレート２２に接着されたブロック２５のそれぞれの角部に、いわゆるテーパ加工（面取り加工）を行う。これによって、ブロック２５のそれぞれの断面は、図２に示すような台形状になる。そして、ブロック２５に、複数の溝（圧力室３２）を形成し、板状の駆動素子３１を形成する。複数の溝は、例えば、ＩＣウェハーの切断等に用いられるダイシングソーのマルチカッターによって形成される。
【００３５】
次に、例えば無電解メッキによって、ベースプレート２２の実装面と、溝（圧力室３２）の底部と、板状の駆動素子３１の側面とに、ニッケル薄膜を形成する。このニッケル薄膜を、レーザ照射によりパターニングして、電極３４および配線パターン２１を形成する。さらに、ベースプレート２２に枠部材２４を接着し、枠部材２４にノズルプレート２３を接着する。さらに、ノズルプレート２３に対してレーザを照射して一体化ノズル３５（第１ノズル３６および第２ノズル３７）を形成する。なお、本実施形態では、枠部材２４にノズルプレート２３を接着した後にノズルプレート２３にレーザで一体化ノズル３５を形成するようにしているが、ノズルの形成方法はこれに限定されるものではない。予め一体化ノズル３５をプレス加工等でノズルプレート２３に形成した後に、ノズルプレート２３を枠部材２４に接着してもよい。
【００３６】
最後に一対の回路基板１４をＡＣＦでベースプレート２２に接着し、インクジェットヘッド１１が完成する。
【００３７】
続いて、本実施形態のインクジェットヘッド１１の液の吐出動作について説明する。本実施形態のインクジェットヘッド１１は、液（インク）循環式のインクジェットヘッド１１であり、タンクから出たインクは、供給孔２６、共通液室３３を介して圧力室３２まで供給される。圧力室３２において吐出に利用されなかったインクは、排出孔２７からタンクに回収される。このように、本実施形態のインクジェットヘッド１１では、インクはタンクとインクジェットヘッド１１の内部との間で常に循環している。
【００３８】
ここで、液（インク）の吐出動作について、図８に示すような、第１ノズル３６および第２ノズル３７が独立しており、これらに連通した圧力室３２も独立した形態のインクジェットヘッド４１との対比のうえ説明する。
【００３９】
図８に示すように、従来型のインクジェットヘッド４１において、ノズル４２から液を吐出させる際には、駆動素子３１を作動させて圧力室３２の容積を増減させる。例えば、圧力室３２の容積を一時的に大きくした後、圧力室３２の容積を元の容積よりも小さくすると、圧力室３２内の液が加圧され、ノズル４２から印刷対象に向けて液滴が勢いよく吐出される。液の吐出直前には、メニスカス面４３は外界に向けて突出し、そのまま印刷対象に向けて液滴として吐出される。液滴の吐出後は、メニスカス面４３はノズル４２の内側に後退する。このように印刷の直前・直後には、駆動素子３１による加圧によってメニスカス面４３が矢印の方向に振動する。これに伴って、圧力室３２内にある液（インク）も矢印の方向に振動する。このとき、第１ノズル３６およびこれに連通した圧力室３２と、第２ノズル３７およびこれに連通した圧力室３２とは、独立しているため、これらの内部にある液の振動も互いに独立したものとなる。このため、第１ノズル３６および第２ノズル３７の大きさのばらつきや、圧力室３２の容積のばらつきによって、液（メニスカス面４２）の振動にも差を生じる。この結果、第１ノズル３６と第２ノズル３７との間で、液の吐出速度、液の吐出量等の吐出性能にばらつきを生じることが多い。
【００４０】
図９に本実施形態のインクジェットヘッド１１の第１ノズル３６および第２ノズル３７周りを拡大して示す。
【００４１】
インクジェットヘッド１１において、一体化ノズル３５から液を吐出させる際には、図８に示すものと同様に、駆動素子３１を駆動して圧力室３２の容積を増減させる。例えば、圧力室３２の容積を一時的に大きくした後、圧力室３２の容積を元の容積よりも小さくすると、圧力室３２内の液が加圧され、第１ノズル３６および第２ノズル３７から同時に液滴が吐出される。液の吐出直前には、第１ノズル３６および第２ノズル３７のメニスカス面４３は外界に向けて突出し、そのまま印刷対象に向けて液滴として吐出される。液滴の吐出後は、第１ノズル３６のメニスカス面４３および第２ノズル３７のメニスカス面４３は、第１ノズル３６および第２ノズル３７の内側に後退する。このように印刷の直前・直後には、駆動素子３１による加圧によってメニスカス面４３が矢印の方向に振動する。これに伴って、第１ノズル３６および第２ノズル３７の圧力室３２側（ノズルプレート２３の第１面２３Ａ側）の部分にある液、および圧力室３２内にある液（インク）も矢印の方向に振動する。
【００４２】
本実施形態では、第１ノズル３６、第２ノズル３７、およびこれらに連通した圧力室３２とは、互いに連通しているため、これらの内部にある液の振動も同期したものとなる。この結果、第１ノズル３６および第２ノズル３７の大きさのばらつきに起因して、液の振動（メニスカス面４３の振動）に差を生じることが防止される。この結果、第１ノズル３６と第２ノズル３７との間で、液の吐出速度、液の吐出量等の吐出性能にばらつきを生じることが防止される。
【００４３】
第１実施形態によれば、インクジェットヘッド１１は、圧力室３２と、圧力室３２側の第１面２３Ａと、第１面２３Ａとは反対側の第２面２３Ｂと、第１面２３Ａと第２面２３Ｂとを貫通するとともに第２面２３Ｂに近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第１ノズル３６と、第１面２３Ａと第２面２３Ｂとを貫通するとともに第２面２３Ｂに近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第２ノズル３７と、を有したノズルプレート２３と、圧力室３２に隣接して設けられ第１ノズル３６および第２ノズル３７から同時に液滴を吐出させる駆動素子３１と、を備え、第１ノズル３６の第１面２３Ａ側の部分は、第２ノズル３７の第１面２３Ａ側の部分と連通し、第１ノズル３６の第２面２３Ｂ側の部分は、第２ノズル３７の第２面２３Ｂ側の部分から分離している。
【００４４】
この構成によれば、第１ノズル３６および第２ノズル３７から同時に液滴を吐出できるため、１回の吐出駆動で多量の液滴の吐出が可能なインクジェットヘッド１１を提供できる。また、上記構成によれば、第１ノズル３６の第１面２３Ａ側の部分と第２ノズル３７の第１面２３Ａ側の部分とが連続するように構成できる。これによって、第１ノズル３６および第２ノズル３７のメニスカス面４３の振動を同期（共有）させることができ、第１ノズル３６および第２ノズル３７の大きさの違いに起因した液の吐出性能のばらつきを低減できる。
【００４５】
第１ノズル３６の周面は、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びるとともに第２面２３Ｂから第１面２３Ａに至る途中で、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びる第２ノズル３７の周面と交差している。この構成によれば、第１ノズル３６の周面の途中の位置で、第２ノズル３７側に連通した部分を設けることができる。これによって、第１ノズル３６の第２面２３Ｂ側の部分と第２ノズル３７の第２面２３Ｂ側の部分とをより一層近づけて配置することができ、両ノズル間でメニスカス面４３の振動について同期をとりやすくできる。このため、第１ノズル３６と第２ノズル３７との間の大きさの違いによって、液の吐出性能にばらつきが出ることを防止できる。
【００４６】
［第２実施形態］
以下に、図１０から図１２を参照して、インクジェットヘッド１１の第２実施形態について説明する。本実施形態において、インクジェットヘッド１１は、第１ノズル３６から第４ノズル５２が共有部分を構成しているが第１実施形態とは異なっているが、それ以外の部分は第１実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する部分については図示或いは説明を省略する。
【００４７】
図１０は、ノズルプレート２３を圧力室３２側（第１面２３Ａ側）から示している。図１１は、図１０中に示すＦ１１−Ｆ１１線に沿った断面図を示している。図１２は、ノズルプレート２３を外界側（第２面側）から示している。
【００４８】
ノズルプレート２３には、ノズルプレート２３を貫通した複数の一体化ノズル３５が設けられている。複数の一体化ノズル３５は、図１に示すものと同様に、ノズルプレート２３の長手方向に沿って並んでいる。
【００４９】
図１０に示すように、各一体化ノズル３５には、第１ノズル３６と、第２ノズル３７と、第３ノズル５１と、第４ノズル５２と、が含まれている。第２ノズル３７は、第１ノズル３６の近傍で、例えばノズルプレート２３の長手方向と交差する方向において第１ノズル３６と隣接して設けられている。第３ノズル５１は、第１ノズル３６の近傍で、例えばノズルプレート２３の長手方向において第１ノズル３６と隣接して設けられている。第４ノズル５２は、第２ノズル３７の近傍で、例えばノズルプレート２３の長手方向と交差する方向において第２ノズル３７と隣接して設けられている。図１２に示すように、第１ノズル３６と第４ノズル５２は対角の位置にあり、第２ノズル３７と第３ノズル５１は対角の位置にある。第１ノズル３６から第４ノズル５２は、同じ圧力室３２に面して設けられている。
【００５０】
図１１に示すように、第１ノズル３６から第４ノズル５２は、互いに略同じ形状を有している。第１ノズル３６から第４ノズル５２は、第１面２３Ａと第２面２３Ｂとを貫通しており、例えば第２面２３Ｂに近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなしている。第１ノズル３６は、第１面２３Ａに設けられた第１開口部３６Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第２開口部３６Ｂと、を含んでいる。第２ノズル３７は、第１面２３Ａに設けられた第３開口部３７Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第４開口部３７Ｂと、を含んでいる。
【００５１】
図１０、図１２に示すように、第３ノズル５１は、第１面２３Ａに設けられた第５開口部５１Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第６開口部５１Ｂと、を含んでいる。第４ノズル５２は、第１面２３Ａに設けられた第７開口部５２Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第８開口部５２Ｂと、を含んでいる。
【００５２】
図１０に示すように、第１開口部３６Ａの一部は、第３開口部３７Ａおよび第５開口部５１Ａの一部と重複するように設けられている。このため、第１開口部３６Ａは、第３開口部３７Ａおよび第５開口部５１Ａと連続している。同様に、第７開口部５２Ａの一部は、第３開口部３７Ａおよび第５開口部５１Ａの一部と重複するように設けられている。このため、第７開口部５２Ａは、第３開口部３７Ａおよび第５開口部５１Ａと連続している。
【００５３】
したがって本実施形態では、第１ノズル３６から第４ノズル５２の第１面２３Ａ側の部分は、共有部を構成しており、一体的に設けられると言い換えることができる。
【００５４】
図１２に示すように、第２開口部３６Ｂは、第４開口部３７Ｂおよび第６開口部５１Ｂとは分離しているが、第４開口部３７Ｂおよび第６開口部５１Ｂの近傍に設けられている。同様に、第８開口部５２Ｂは、第４開口部３７Ｂおよび第６開口部５１Ｂとは分離しているが、第４開口部３７Ｂおよび第６開口部５１Ｂの近傍に設けられている。このため、第１ノズル３６から第４ノズル５２の第２面２３Ｂ側の部分は、互いに分離した独立部を構成している。
【００５５】
図１１に示すように、第１ノズル３６の第１周面３６Ｃ（内周面、側面、斜面）は、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びていている。第１ノズル３６の第１周面３６Ｃは、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに至る途中で、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びる第２ノズル３７の第２周面３７Ｃ（内周面、側面、斜面）と交差する。同様に、図１０、図１２に示すように、第１ノズル３６の第１周面３６Ｃ（内周面、側面、斜面）は、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに至る途中で、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びる第３ノズル５１の第３周面５１Ｃ（内周面、側面、斜面）と交差する。
【００５６】
また、第４ノズル５２の第４周面５２Ｃ（内周面、側面、斜面）は、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びていている。第４ノズル５２の第４周面５２Ｃは、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに至る途中で、第２ノズル３７の第２周面３７Ｃおよび第３ノズル５１の第３周面５１Ｃと交差する。
【００５７】
本実施形態では、圧力室３２を間に挟んだ一対の駆動素子３１は、第１ノズル３６、第２ノズル３７、第３ノズル５１、および第４ノズル５２から同時に液滴を吐出させることができる。
【００５８】
本実施形態のインクジェットヘッド１１の製造工程は、一体化ノズル３５として形成するノズルの数が異なっているが、それ以外は第１実施形態と同様である。
【００５９】
本実施形態では、インクジェットヘッド１１は、一体化ノズル３５に含まれるノズルの数が異なるため、１回の吐出駆動で吐出できる液滴（インク滴）の量が異なる。すなわち、本実施形態では、第１実施形態に比して略２倍量の液滴（インク滴）を吐出することができる。それ以外の点は、第１実施形態と概ね同様の作用を発揮する。
【００６０】
本実施形態によれば、インクジェットヘッド１１は、圧力室３２と、圧力室３２側の第１面２３Ａと、第１面２３Ａとは反対側の第２面２３Ｂと、第１面２３Ａと第２面２３Ｂとを貫通するとともに第２面２３Ｂに近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第１ノズル３６と、第１面２３Ａと第２面２３Ｂとを貫通するとともに第２面２３Ｂに近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第２ノズル３７と、第１面２３Ａと第２面２３Ｂとを貫通するとともに第２面２３Ｂに近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第３ノズル５１と、第１面２３Ａと第２面２３Ｂとを貫通するとともに第２面２３Ｂに近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第４ノズル５２と、を有したノズルプレート２３と、圧力室３２に隣接して設けられ第１ノズル３６、第２ノズル３７、第３ノズル５１、および第４ノズル５２から同時に液滴を吐出させる駆動素子３１と、を備え、第１ノズル３６から第４ノズル５２の第１面２３Ａ側の部分は、一体的に設けられ、第１ノズル３６から第４ノズル５２の第２面２３Ｂ側の部分は、互いに分離した。
【００６１】
この構成によれば、第１ノズル３６から第４ノズル５２で同時に液滴を吐出できるため、１回の吐出駆動で多量の液の吐出が可能なインクジェットヘッド１１を提供できる。また、上記構成によれば、第１ノズル３６から第４ノズル５２の間で吐出性能が均一なインクジェットヘッド１１を提供することができる。
【００６２】
［第３実施形態］
以下に、図１３から図１５を参照して、インクジェットヘッド１１の第３実施形態について説明する。本実施形態において、インクジェットヘッド１１は、第１ノズル３６から第４ノズル５２の第１面２３Ａ側にある箇所で共有部を構成している点で第２実施形態と同じであるが、当該共有部の形状が異なっている。しかしながら、第３実施形態は、それ以外の部分で第２実施形態と共通している。このため、主として第２実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については図示或いは説明を省略する。
【００６３】
図１３は、ノズルプレート２３を圧力室３２側（第１面２３Ａ側）から示している。図１４は、図１３中に示すＦ１４−Ｆ１４線に沿った断面図を示している。図１５は、ノズルプレート２３を外界側（第２面側）から示している。
【００６４】
ノズルプレート２３には、ノズルプレート２３を貫通した複数の一体化ノズル３５が設けられている。複数の一体化ノズル３５は、図１に示すものと同様に、ノズルプレート２３の長手方向に沿って一定の間隔で並んでいる。各一体化ノズル３５には、第１ノズル３６と、第２ノズル３７と、第３ノズル５１と、第４ノズル５２と、が含まれている。第２ノズル３７は、第１ノズル３６の近傍で、例えばノズルプレート２３の長手方向と交差する方向において第１ノズル３６と隣接して設けられている。第３ノズル５１は、第１ノズル３６の近傍で、例えばノズルプレート２３の長手方向において第１ノズル３６と隣接して設けられている。第４ノズル５２は、第２ノズル３７の近傍で、例えばノズルプレート２３の長手方向と交差する方向において第２ノズル３７と隣接して設けられている。図１５に示すように、第１ノズル３６と第４ノズル５２は対角の位置にあり、第２ノズル３７と第３ノズル５１は対角の位置にある。第１ノズル３６から第４ノズル５２は、同じ圧力室３２に面して設けられている。
【００６５】
第１ノズル３６から第４ノズル５２は、互いに略同じ形状を有している。すなわち、第１ノズル３６から第４ノズル５２のそれぞれは、例えば錐台形をなしている。第１ノズル３６は、第１面２３Ａに設けられた第１開口部３６Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第２開口部３６Ｂと、を含んでいる。第２ノズル３７は、第１面２３Ａに設けられた第３開口部３７Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第４開口部３７Ｂと、を含んでいる。第３ノズル５１は、第１面２３Ａに設けられた第５開口部５１Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第６開口部５１Ｂと、を含んでいる。第４ノズル５２は、第１面２３Ａに設けられた第７開口部５２Ａと、第２面２３Ｂに設けられた第８開口部５２Ｂと、を含んでいる。
【００６６】
本実施形態では、第１開口部３６Ａから第４開口部３７Ｂは、一体化された１つの略方形の共通開口部を構成している。このため、本実施形態では、第１ノズル３６から第４ノズル５２の第１面２３Ａ側の部分は、略四角形の共有部を構成し、且つ、一体的に設けられると言い換えることができる。
【００６７】
図１５に示すように、第２開口部３６Ｂは、第４開口部３７Ｂおよび第６開口部５１Ｂとは分離しているが、第４開口部３７Ｂおよび第６開口部５１Ｂの近傍に設けられている。同様に、第８開口部５２Ｂは、第４開口部３７Ｂおよび第６開口部５１Ｂとは分離しているが、第４開口部３７Ｂおよび第６開口部５１Ｂの近傍に設けられている。このため、第１ノズル３６から第４ノズル５２の第２面２３Ｂ側の部分は、互いに分離した独立部を構成している。
【００６８】
図１４に示すように、第１ノズル３６の第１周面３６Ｃ（内周面、側面、斜面）は、第２面から第１面に向けて直線的に延びていている。第１ノズル３６の第１周面３６Ｃは、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに至る途中で、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びる第２ノズル３７の第２周面３７Ｃ（内周面、側面、斜面）と交差する。同様に、図１３、図１５に示すように、第１ノズル３６の第１周面３６Ｃ（内周面、側面、斜面）は、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに至る途中で、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びる第３ノズル５１の第３周面５１Ｃ（内周面、側面、斜面）と交差する。
【００６９】
また、第４ノズル５２の第４周面５２Ｃ（内周面、側面、斜面）は、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに向けて直線的に延びていている。第４ノズル５２の第４周面５２Ｃは、第２面２３Ｂから第１面２３Ａに至る途中で、第２ノズル３７の第２周面３７Ｃおよび第３ノズル５１の第３周面５１Ｃと交差する。
【００７０】
本実施形態では、圧力室３２を間に挟んだ一対の駆動素子３１は、第１ノズル３６、第２ノズル３７、第３ノズル５１、および第４ノズル５２から同時に液滴を吐出させることができる。
【００７１】
本実施形態のインクジェットヘッド１１の製造工程は、第２実施形態と概ね同様である。本実施形態では、一体化ノズル３５の形成工程において、第１ノズル３６から第４ノズル５２の第１面２３Ａ側の部分を略方形の共通開口部として形成する。一体化ノズル３５の形成方法は、レーザ加工でもよいし、プレス加工であってもよい。本実施形態では、インクジェットヘッド１１は、第２実施形態と概ね同様の作用を発揮する。
【００７２】
本実施形態によれば、第１ノズル３６から第４ノズル５２で同時に液滴を吐出できるため、１回の吐出駆動で多量の液滴の吐出が可能なインクジェットヘッド１１を提供できる。また、上記構成によれば、第１ノズル３６から第４ノズル５２の間で吐出性能が均一なインクジェットヘッド１１を提供することができる。
【００７３】
以上、第１から第３実施形態について説明したが、これらの実施形態中の構成要素を適宜組み合わせて実施してもよい。
【００７４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、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。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  圧力室と、
前記圧力室側の第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、前記第１面と前記第２面とを貫通するとともに前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第１ノズルと、前記第１面と前記第２面とを貫通するとともに前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第２ノズルと、を有したノズルプレートと、
前記圧力室に隣接して設けられ前記第１ノズルおよび前記第２ノズルから同時に液滴を吐出させる駆動素子と、
を備え、
前記第１ノズルの前記第１面側の部分は、前記第２ノズルの前記第１面側の部分と連通し、
前記第１ノズルの前記第２面側の部分は、前記第２ノズルの前記第２面側の部分から分離したインクジェットヘッド。
［２］  前記第１ノズルの周面は、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びるとともに前記第２面から前記第１面に至る途中で、前記第２面から前記第１面に向けて直線的に延びる前記第２ノズルの周面と交差した［１］に記載のインクジェットヘッド。
［３］  圧力室と、
前記圧力室側の第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、前記第１面と前記第２面とを貫通するとともに前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第１ノズルと、前記第１面と前記第２面とを貫通するとともに前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第２ノズルと、前記第１面と前記第２面とを貫通するとともに前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第３ノズルと、前記第１面と前記第２面とを貫通するとともに前記第２面に近づくにつれて直径が小さくなる錐台形をなした第４ノズルと、を有したノズルプレートと、
前記圧力室に隣接して設けられ前記第１ノズル、前記第２ノズル、前記第３ノズル、および前記第４ノズルから同時に液滴を吐出させる駆動素子と、
を備え、
前記第１ノズルから前記第４ノズルの前記第１面側の部分は、一体的に設けられ、
前記第１ノズルから前記第４ノズルの前記第２面側の部分は、互いに分離したインクジェットヘッド。
［４］  前記第１ノズルから前記第４ノズルの前記第１面側の部分は、略四角形状で一体的に設けられる［３］に記載のインクジェットヘッド。
【符号の説明】
【００７５】
１１…インクジェットヘッド、２３…ノズルプレート、２３Ａ…第１面、２３Ｂ…第２面、３１…駆動素子、３２…圧力室、３６…第１ノズル、３６Ｃ…第１周面、３７…第２ノズル、３７Ｃ…第２周面、５１…第３ノズル、５２…第４ノズル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0006407217.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006407217.tif 000007
【図７】
0006407217.tif 000008
【図８】
0006407217.tif 000009
【図９】
0006407217.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006407217.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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