(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力発生部材を有する圧力発生室、該圧力発生室にインクを供給するインク供給口、該インク供給口を介して前記圧力発生室に連通するリザーバ、外部のインク容器に接続して前記リザーバにインクを供給するインク導入口とからなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記リザ−バが、前記インク導入口の近傍で分岐部を介して略Ｕ字状に分岐され、前記分岐部の深さが前記インク供給口の形成領域よりも浅いことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項２】
表面に圧電振動板を有して振動部材を形成する弾性板、
前記弾性板により一方の面が封止されて圧力発生室を形成するスペーサ、
該スペーサの他方を封止するとともに、前記圧力発生室の両端部において連通する連通孔を備えた蓋部材、
前記圧力発生室へのインク供給路に流路抵抗を付与するインク供給口、前記圧力発生室と連通する連通孔、及び外部のインク容器に連通するインク導入口とを備えたインク供給口形成基板、
前記インク供給口を介して前記各圧力発生室に連通するリザ−バ、及び前記圧力発生室に連通する連通孔とを備えたリザ−バ形成板、
前記リザ−バ形成板の他面を封止するとともに前記リザーバ形成板の連通孔、及び前記蓋部材の一方の連通孔を介して前記圧力発生室に接続するノズル開口を備えたノズルプレート、
とをそれぞれ順番に積層して一体に成形してなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記リザ−バが、前記インク導入口の近傍で分岐部を介して略Ｕ字状に分岐され、前記分岐部の深さが前記インク供給口の形成領域よりも浅いことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項３】
前記リザ−バ形成基板の前記インク供給口が形成されている領域の、前記ノズルプレート側が、インク滴吐出時の前記圧力発生室から逆流したインクの圧力により弾性変形可能に構成されている請求項２に記載のインクジェット式記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、ノズル開口に連通する圧力発生室に対応させてたわみ圧電振動子を設け、圧電振動子により圧力発生室を圧縮してインク滴を発生させるインクジェット式記録ヘッド、より詳細にはインク容器のインクを圧力発生室に供給するリザ−バの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧力発生室を構成している弾性板の一部領域に圧電振動板を設けて圧電振動板のたわみ変位により圧力発生室の容積を変化させてインク滴を発生させるインクジェット式記録ヘッドは、圧力発生室の広い面積を変位させることが可能なため、インク滴を安定して発生させることができるという特徴を備えている。
【０００３】
このような記録ヘッドは表面に圧電振動板を有して振動部材を形成する弾性板と、圧力発生室を形成するスペーサと、スペーサの他面を封止するとともに、圧力発生室とインク供給口を接続する連通孔と圧力発生室とノズル開口とを接続する連通孔とを有する蓋部材と、蓋部材により一方の面が封止され、またインク供給口を介して各圧力発生室に連通するリザ−バ、及びノズル開口と圧力発生室を接続する連通孔とを備えたリザ−バ形成板と、リザ−バ形成板の他面を封止するノズル開口を備えたノズルプレートとをそれぞれ順番に積層して一体に構成されている。
【０００４】
このようなインクジェット式記録ヘッドは、圧力発生室で消費された分のインクを速やかに補給するとともに、インク滴吐出後のリザ−バの圧力上昇を抑えるため、リザ−バには十分な容積が確保されている。
このため、リザ−バＣは、図３に示したようにインク導入口Ｄを介して外部のインク容器に接続されていて、特に複数列配置された圧力発生室Ｅ、Ｅ、Ｅにインクを供給する場合には、分岐部Ｆ、Ｆでのインクの流速が低いためインクが淀み易く、この領域に気泡が停滞しやすいという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、インク導入口近傍におけるインク流速を高めてリザ−バ全体の気泡の排除性を向上させたインクジェット式記録ヘッドを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、圧力発生部材を有する圧力発生室、該圧力発生室にインクを供給するインク供給口、該インク供給口を介して前記圧力発生室に連通するリザーバ、外部のインク容器に接続して前記リザーバにインクを供給するインク導入口とからなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記リザ−バが、前記インク導入口の近傍で分岐部を介して略Ｕ字状に分岐され、前記分岐部の深さが前記インク供給口の形成領域よりも浅いことを特徴とする。
これにより気泡が停滞しやすいインク導入口近傍でのインク流速がリザーバ本体部よりも高められ、気泡の排除性が向上する。
【０００７】
【発明の実施の態様】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１、図２、図３は、本発明の一実施例を示す分解斜視図と、１つのリザ−バに接続する圧力発生室近傍の構造を示す断面図であって、図中符号１は、圧力発生ユニットで、圧力発生室を形成するのに適した厚さ、例えば１５０μｍのジルコニア（ＺｒＯ２）などのセラミックス板に圧力発生室２、２、２‥‥となる通孔を一定ピッチで穿設してたスペーサ３と、これの一方の面に厚さ１０μｍ程度のジルコニアの薄板からなる弾性変形可能な第１の蓋体４と、圧力発生室２をノズル開口５及びインク供給口６に接続する連通孔７、８を備えた第２の蓋体９で封止して構成され、第１の蓋体４の表面に共通電極１０及び圧力発生室に対向するようにＰＺＴからなる圧電振動体１１を形成して、駆動信号により圧力発生室２の容積を膨張、収縮させるように構成されている。
【０００８】
図中符号１２は、流路ユニットで、インクを２列の圧力発生室に供給できるよう略「Ｕ」字状をなすリザ−バ１３が、複数、この実施例では３つが一定ピッチで形成され、圧力発生室２の中心側の端部領域で連通する連通孔１４を備えたリザ−バ形成基板１５を、一方の面をリザ−バ１３の分岐部１３ａ、１３ａが合流する領域１３ｂで連通するインク導入口１６、インク供給口６、及びノズル連通孔１７が形成されたインク供給口形成基板１８により、また他方の面をノズル連通孔７、１７、１４を介して圧力発生室２に連通するノズル開口５を備えたノズルプレート１９により封止して構成されている。
【０００９】
圧力発生ユニット１を流路形成ユニット１２の表面に複数、固定することにより、圧力発生室２は、流路ユニット１２のリザ−バ１３からインクの供給を受け、また圧力発生室２で加圧されたインクをノズル連通孔７、１７、１４を介してノズル開口５からインク滴として吐出する記録ヘッドとして機能する。
【００１０】
そして、リザ−バ形成基板１５は、インク導入口１６の近傍の分岐領域の深さｄ１がインク供給口６と連通する領域の深さｄ２よりも浅くなるように段差１３ｃが形成されている。また、少なくともインク供給口６が形成されているリザ−バ本体部の領域は、そのノズルプレート１９と対向する側に凹部１３ｄが形成されていて、弾性変形可能に構成されている。なお、図中符号１３ｅはインク導入口１６に連通する通孔を示す。
【００１１】
この実施例により、インク導入口１６を流路により外部のインクカートリッジ等に接続し、ノズル開口５をキャッピング手段により封止して吸引ポンプから負圧を作用させると、カートリッジのインクがインク導入口１６、通孔１３ｅからリザ−バ１３に流れ込み、ここからインク供給口６を経由して圧力発生室２を通過してノズル開口５からキャッピング手段に排出されて記録ヘッドにインクの充填が行なわれる。
【００１２】
インク充填の過程で、インク導入口１６近傍の分岐領域１３ａ、１３ａはその深さｄ１が浅いため、ここを大きな流速でインクが流れ、この気泡等がリザ−バ１３のインク供給口６と対向する領域に流れ込む。そして長手方向に分布し、かつ上方に位置するインク供給口６のいずれからか圧力発生室２に流れ込み、インクと共にキャッピング手段に排出される。
【００１３】
このようにしてインクの充填が終了した段階で、圧電振動子１１に駆動信号を印加して圧力発生室２の容積を縮小させると、圧力発生室２のインクが加圧され、一部がノズル連通孔７、１７、１４を介してノズル開口５に流れ込み、インク滴として吐出する。また一部のインクはインク供給口６からリザ−バ１３に逆流する。この逆流によりリザ−バ１３の圧力が上昇しようとするが、インク供給口６が形成されている領域のノズルプレート側が弾性変形して圧力上昇を可及的に吸収して、駆動信号が印加されていない圧力発生室２の圧力変動を防止する。これにより、駆動信号が印加されていないノズル開口５から微小なインク滴が吐出するいわゆるクロストークの発生を防止することができる。
【００１４】
なお、このようなリザ−バ形成基板１４は、単一の金属板１５ａ，１５ｂの両面をエッチング加工したり、またプレス加工して凹部や通孔を形成し、積層することにより構成することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、気泡が停滞しやすいインク導入口近傍でのインク流速を高めて、気泡の排除性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明のインクジェット式記録ヘッドの一実施例を、Ａ−Ａ線、及びＢ−Ｂ線での断面構造で示す図である。
【図３】インクジェット式記録ヘッドのリザ−バとインク導入口との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１  圧力発生ユニット
２  圧力発生室
３  スペーサ
４  第１の蓋体
５  ノズル開口
６  インク供給口
７、８  連通孔
９  第２の蓋体
１１  圧電振動子
１２  流路ユニット
１３  リザ−バ
１３ａ、１３ａ  分岐部
１３ｃ  段差
１３ｄ  凹部
１５  リザ−バ形成基板
１６  インク導入口
１９  ノズルプレート
【図１】
0003634555.tif 000002
【図２】
0003634555.tif 000003
【図３】
0003634555.tif 000004