(57)【要約】【課題】  専用の穴埋め工程を設定することなく、容易に循環洗浄できるバッファ室構成を提供する。【解決手段】  接続通路を介してチッププレート裏面に配設されるバッファ室とチッププレート内の液室が連通される構成であって、バッファ室がチッププレート裏面から凹状に開口形成されるかまたはジョイントシールに対して凹状に開口形成されることによって、チッププレートとチップタンクがジョイントシールを挟持接続される際に、インク供給通路がシール連通されるとともに、バッファ室の開口部もシールされて袋小路状となるように構成する。【選択図】  図１
2006240150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液を吐出するための吐出口と、記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の記録素子が設けられた記録素子基板と、前記記録素子基板を所定位置に接合固定するとともに前記記録素子基板に記録液を供給するための供給通路と、前記供給通路の下流側に配設されて記録液を一時的に貯蔵する共通液室が形成される板状部材からなる支持基板とを有する液体吐出ユニットと、
記録液を貯溜する液体容器が着脱保持可能で前記液体容器から前記液体吐出ユニットに記録液を供給する記録液通路を有するホルダーユニットと、
前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持されて前記支持基板の供給通路と前記ホルダーユニットの記録液通路とをシールするシール部材を有する液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記支持基板における前記記録素子基板を接合する面と反対側の面より凹形状に開口する気体を収容させる１つ乃至複数のバッファ室を形成し、
前記供給通路あるいは前記共通液室と前記バッファ室との間を接続するための接続通路が配設されることを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項２】
前記バッファ室の開口部が栓部材により閉塞されることによって、前記バッファ室は前記接続通路のみ連通された袋小路状態となることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項３】
前記栓部材は前記シール部材によって一体的に形成され、前記シール部材が前記液体吐出ユニットの前記支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持された際に、前記バッファ室の開口部が前記栓部材によって閉塞されるような構成にすることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項４】
記録液を吐出するための吐出口と、記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の記録素子が設けられた記録素子基板と、前記記録素子基板を所定位置に接合固定するとともに前記記録素子基板に記録液を供給するための供給通路と、前記供給通路の下流側に配設されて記録液を一時的に貯蔵する共通液室が形成される板状部材からなる支持基板とを有する液体吐出ユニットと、
記録液を貯溜する液体容器が着脱保持可能で前記液体容器から前記液体吐出ユニットに記録液を供給する記録液通路を有するホルダーユニットと、
前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持されて前記支持基板の供給通路と前記ホルダーユニットの記録液通路とをシールするシール部材を有する液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記シール部材には前記支持基板と接合する面から凹形状に開口する気体を収容させる１つ乃至複数のバッファ室を配設し、
前記支持基板には前記シール部材と接合する面から前記供給通路もしくは前記共通液室まで貫通する接続通路が形成され、
前記シール部材が前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持された際に、前記バッファ室の開口部がシールされるとともに、前記バッファ室と前記接続通路が連通されるように構成されたことを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項５】
記録液を吐出するための吐出口と、記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の記録素子が設けられた記録素子基板と、前記記録素子基板を所定位置に接合固定するとともに前記記録素子基板に記録液を供給するための供給通路と、前記供給通路の下流側に配設されて記録液を一時的に貯蔵する共通液室が形成される板状部材からなる支持基板とを有する液体吐出ユニットと、
記録液を貯溜する液体容器が着脱保持可能で前記液体容器から前記液体吐出ユニットに記録液を供給する記録液通路を有するホルダーユニットと、
前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持されて前記支持基板の供給通路と前記ホルダーユニットの記録液通路とをシールするシール部材を有する液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記支持基板には、前記記録素子基板を接合する面と反対側の面より凹形状に開口する気体を収容させる１つ乃至複数の第１バッファ室と、
前記第１バッファ室から前記供給通路あるいは前記共通液室までを連通させるための接続通路が形成され、
前記シール部材には前記第１バッファ室の凹形状開口部と対向する位置であって、前記支持基板と接合する面から凹形状に開口する気体を収容させる１つ乃至複数の第２バッファ室が配設されて、
前記シール部材が前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持された際に、前記第１バッファ室の凹形状開口部と前記第２バッファ室の凹形状の開口部が連通してシールされるように構成されたことを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項６】
前記シール材に配設されるバッファ室の一部が可撓性膜によって形成されていることを特徴とする請求項４乃至請求項５のいずれかにに記載の液体噴射記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙や布などの記録媒体に対して記録液などの液体をオリフィスより噴射させて記録を行う液体噴射記録ヘッドおよびこの液体噴射記録ヘッドを用いた液体噴射記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来プリンタ、複写機、ファクシミリ等のプリント装置は、画像情報に基づき被記録材上にドットパターンからなる画像を記録していくように構成されている。前記プリント装置は、そのプリント方式により、液体噴射方式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができ、そのうちインクジェット式は液体噴射記録ヘッドを備え、その液路にインクを吐出させるために利用される吐出エネルギーを発生するエネルギー変換手段を有し、インクをインク供給口から液室を介して前記した液路に導き、ここでインクにエネルギー変換手段から与えられた吐出エネルギーによりインクを飛翔液滴として被記録材に向けて飛翔させ、その着弾により記録が行われるように構成されている。
【０００３】
中でも熱エネルギーを利用してインクを吐出する液体噴射記録ヘッドは、記録用のインク滴を吐出して飛翔液滴を形成するためのインク吐出口を高密度に配列することが可能であるほか全体的にコンパクト化も容易であること等の利点があるため多方面で実用化されている。
【０００４】
さらに、近年においては高速記録の要求から液体噴射記録ヘッドに配列されるノズル数も多ノズル化されるようになってきている。
【０００５】
又、別の従来例としては、特許文献１及び特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平06-024002号公報
【特許文献２】特開平06-210872号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらインクジェット方式では流体であるインクを取り扱うために、インク振動によって吐出口周辺のメニスカス振動を大きく乱し画像品位の劣化を発生させることがある。特に高密度で多ノズル配列された液体噴射記録ヘッドにおいては単位時間あたりのインク流量が多く、吐出が停止された時、インクが前方へ移動しようとする慣性力が大きくなり、この慣性力によりノズル内のインクが押し出されて、吐出口におけるメニスカスが飛び出した状態になる。
【０００７】
一方、インク供給源であるインクタンクは一般的に供給口からインク垂れが生じないようにするため、負圧力を維持させるような構成になっている。このことから、インクタンクから供給されるインクには上流側へ引き戻そうようとする力が作用するため、前述したような吐出口でメニスカスが飛び出した状態のインクはその後反対側に後退しようとする。
【０００８】
このように、吐出停止後は、吐出口メニスカスが前方に飛び出したり、後方へ後退したりする、いわゆるメニスカス振動を誘発する。このような振動は単位時間当たりのインク流量が増えるほど大きくなる。そして、メニスカス位置が前方に飛び出した状態や後方に後退した状態で次の印字信号が入ると、前者では、小さなインク滴が飛び散る、いわゆるスプラッシュ状の印字になってしまい、後者では、吐出速度や吐出量が小さくなる、いわゆるショボ状の吐出となって、いずれも印字品位を悪化させてしまうことになる。図９は従来構成の液体噴射記録ヘッドで所定の吐出をしたときの吐出パルスに対するインク流路内の圧力振動波形を示した図である。同図に示すように、吐出停止後では流路内の圧力振動振幅が大きく正圧とになっており、この圧力振動が前述したような吐出口のメニスカス振動を誘発して、次吐出を乱す要因となっている。そして、このような現象を解決する一手段とし、共通液室やインク流路途中にバッファ室を設け気泡を蓄えることで、このような圧力振動を吸収減衰させる方式が採用されている。
【０００９】
バッファ室の空間はそのインク供給系が有する振動を十分に減衰させ得るような容積が確保されなければならないが、バッファ室は共通液室やインク流路と連通しているため、共通液室内やインク流路内のインクがバッファ室へ流入して、バッファ室内の気体と置換されてしまう恐れがある。そして、バッファ室内の気体とインクが置換されると、インク供給系の振動減衰作用が低減され、不安定吐出となり印字品位を悪化させてしまうことになる。
【００１０】
また一般に、バッファ室は共通液室またはインク流路から分岐されて袋小路状に配設されることから、バッファ室が配設された液体噴射記録ヘッドにおける部品洗浄では袋小路部であるバッファ室内の洗浄が不十分となったり、洗浄後の乾燥に長い時間を費やしてしまうといった問題を有していた。また、バッファ室内の洗浄が不十分であるとバッファ室に残存する塵などによって印字不良を引き起こすことになる。
【００１１】
これに対して、バッファ室の袋小路部を貫通構造とすることにより洗浄液を循環させることができるようになり、洗浄工程が容易に実施できるようにしたものがある。このような構成の場合、バッファ室洗浄後にシール部材などを用いてバッファ室の貫通部をシールし袋小路にしている。しかしバッファ室を貫通構造にすると、バッファ室洗浄後にバッファ室の貫通部をシール部材でシールする工程が別途必要となり生産性悪化やコストアップを招く要因となっていた。
【００１２】
また、液体噴射記録ヘッドが高温環境下に長期間放置された場合、バッファ室入り口付近の壁面にインク組成水分から蒸発した水滴が付着して壁面の濡れ性が増すことになる。そしてこれによって、バッファ室内の空気とその周辺インクとの置換が助長されると、バッファ室における振動抑制作用を軽減させてしまうことになる。
【００１３】
上記対策として、バッファ室の開口面積を小さくしてバッファ室への流入抵抗を大きくすることにより、インクと空気との置換が抑制されるような構成を採った形態もある。しかしながら、図１０の従来例のバッファ室構成図に示すように、バッファ室２０１の開口面積が小さくなると、それに伴ってバッファ室通路の断面積およびバッファ室全体の容積も小さくなるため、バッファ室内に収容できる空気容積が小さくなってしまうことになる。
【００１４】
そこで、このような構成の場合、バッファ室内が所望の空気を収容できるように支持基板の厚みを大きくして、バッファ室通路を長くしたり、バッファ室通路を迂回させたりして複雑な通路にする必要があり、これが液体噴射記録ヘッドのコストアップ要因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は本発明は液体噴射記録ヘッドおよび該液体噴射記録ヘッドを搭載する記録装置において、記録ユニット部とホルダー部が結合されることによって気体を存在させるバッファ室が形成される構成であることから、液体噴射記録ヘッドの組立において、バッファ室を閉塞させるための専用工程を設定する必要はなく、製造工程を簡略化できる効果がある。
【００１６】
また、記録ユニット部とホルダー部とを結合する工程以前まではバッファ室内は第１プレートの共通液室から第１プレートの裏面まで貫通している構造であることから、洗浄液はバッファ室内へ容易に流し込めて循環させることができるようになり、バッファ室内は十分に洗浄されるようになる。したがって、印字不良を誘発する塵などの不純物がバッファ室から確実に除去されるため、高品位な画像形成が可能となる。
【００１７】
また、バッファ室から共通液室あるいは供給通路までを連通させる接続通路がバッファ室と個別に配設されるとともに、支持基板における記録素子基板を接合する面と反対側の面より凹形状に開口するようにバッファ室が配設されるため、次吐出に悪影響を与えない範囲でインク供給系の振動を減衰させ得るような所望の気体容積を収容可能なバッファ室空間が十分に確保できるようになる。
【００１８】
また、接続通路の通路断面積は小さく設定されることから、接続通路内の流体流動抵抗は大きくなり、環境変動下においてもバッファ室内の気体とインクの置換を抑えることでき、バッファ室内に必要とされる空気容量を常時保持することができるようになる。したがって、前の吐出によって発生するインク供給系の振動が十分に減衰されて、吐出駆動によって生じるメニスカス振動を軽減させることができる。これによって、メニスカス位置は次の吐出までに所定の位置に復帰するようになり、次の吐出も安定した液滴噴射が得られるようになるため、良好な吐出特性を有する液体噴射記録ヘッドを提供することが可能となる。
【００１９】
また、バッファ室の一平面を可撓性膜で形成することにより、バッファ室内空気の膨張収縮作用と可撓性膜の伸縮作用の併用によりインク振動の減衰効果を増大させることができるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明は液体噴射記録ヘッドおよび該液体噴射記録ヘッドを搭載する記録装置において、記録ユニット部とホルダー部が結合されることによって気体を存在させるバッファ室が形成される構成であることから、液体噴射記録ヘッドの組立において、バッファ室を閉塞させるための専用工程を設定する必要はなく、製造工程を簡略化できる効果がある。
【００２１】
また、記録ユニット部とホルダー部とを結合する工程以前まではバッファ室内は第１プレートの共通液室から第１プレートの裏面まで貫通している構造であることから、洗浄液はバッファ室内へ容易に流し込めて循環させることができるようになり、バッファ室内は十分に洗浄されるようになる。したがって、印字不良を誘発する塵などの不純物がバッファ室から確実に除去されるため、高品位な画像形成が可能となる。
【００２２】
また、バッファ室から共通液室あるいは供給通路までを連通させる接続通路がバッファ室と個別に配設されるとともに、支持基板における記録素子基板を接合する面と反対側の面より凹形状に開口するようにバッファ室が配設されるため、次吐出に悪影響を与えない範囲でインク供給系の振動を減衰させ得るような所望の気体容積を収容可能なバッファ室空間が十分に確保できるようになる。
【００２３】
また、接続通路の通路断面積は小さく設定されることから、接続通路内の流体流動抵抗は大きくなり、環境変動下においてもバッファ室内の気体とインクの置換を抑えることでき、バッファ室内に必要とされる空気容量を常時保持することができるようになる。したがって、前の吐出によって発生するインク供給系の振動が十分に減衰されて、吐出駆動によって生じるメニスカス振動を軽減させることができる。これによって、メニスカス位置は次の吐出までに所定の位置に復帰するようになり、次の吐出も安定した液滴噴射が得られるようになるため、良好な吐出特性を有する液体噴射記録ヘッドを提供することが可能となる。
【００２４】
また、バッファ室の一平面を可撓性膜で形成することにより、バッファ室内空気の膨張収縮作用と可撓性膜の伸縮作用の併用によりインク振動の減衰効果を増大させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（１）記録液を吐出するための吐出口と、記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の記録素子が設けられた記録素子基板と、前記記録素子基板を所定位置に接合固定するとともに前記記録素子基板に記録液を供給するための供給通路と、前記供給通路の下流側に配設されて記録液を一時的に貯蔵する共通液室が形成される板状部材からなる支持基板とを有する液体吐出ユニットと、
記録液を貯溜する液体容器が着脱保持可能で前記液体容器から前記液体吐出ユニットに記録液を供給する記録液通路を有するホルダーユニットと、
前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持されて前記支持基板の供給通路と前記ホルダーユニットの記録液通路とをシールするシール部材を有する液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記支持基板における前記記録素子基板を接合する面と反対側の面より凹形状に開口する気体を収容させる１つ乃至複数のバッファ室を形成し、
前記供給通路あるいは前記共通液室と前記バッファ室との間を接続するための接続通路が配設されることを特徴とする液体噴射記録ヘッドである。
【００２６】
（２）前記バッファ室の開口部が栓部材により閉塞されることによって、前記バッファ室は前記接続通路のみ連通された袋小路状態となることを特徴とする（１）項に記載された液体噴射記録ヘッドである。
【００２７】
（３）前記栓部材は前記シール部材によって一体的に形成され、前記シール部材が前記液体吐出ユニットの前記支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持された際に、前記バッファ室の開口部が前記栓部材によって閉塞されるような構成にすることを特徴とする（２）項に記載された液体噴射記録ヘッドである。
【００２８】
（４）記録液を吐出するための吐出口と、記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の記録素子が設けられた記録素子基板と、前記記録素子基板を所定位置に接合固定するとともに前記記録素子基板に記録液を供給するための供給通路と、前記供給通路の下流側に配設されて記録液を一時的に貯蔵する共通液室が形成される板状部材からなる支持基板とを有する液体吐出ユニットと、
記録液を貯溜する液体容器が着脱保持可能で前記液体容器から前記液体吐出ユニットに記録液を供給する記録液通路を有するホルダーユニットと、
前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持されて前記支持基板の供給通路と前記ホルダーユニットの記録液通路とをシールするシール部材を有する液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記シール部材には前記支持基板と接合する面から凹形状に開口する気体を収容させる１つ乃至複数のバッファ室を配設し、
前記支持基板には前記シール部材と接合する面から前記供給通路もしくは前記共通液室まで貫通する接続通路が形成され、
前記シール部材が前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持された際に、前記バッファ室の開口部がシールされるとともに、前記バッファ室と前記接続通路が連通されるように構成されたことを特徴とする液体噴射記録ヘッドである。
【００２９】
（５）記録液を吐出するための吐出口と、記録液を吐出するためのエネルギーを発生する複数の記録素子が設けられた記録素子基板と、前記記録素子基板を所定位置に接合固定するとともに前記記録素子基板に記録液を供給するための供給通路と、前記供給通路の下流側に配設されて記録液を一時的に貯蔵する共通液室が形成される板状部材からなる支持基板とを有する液体吐出ユニットと、
記録液を貯溜する液体容器が着脱保持可能で前記液体容器から前記液体吐出ユニットに記録液を供給する記録液通路を有するホルダーユニットと、
前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持されて前記支持基板の供給通路と前記ホルダーユニットの記録液通路とをシールするシール部材を有する液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記支持基板には、前記記録素子基板を接合する面と反対側の面より凹形状に開口する気体を収容させる１つ乃至複数の第１バッファ室と、
前記第１バッファ室から前記供給通路あるいは前記共通液室までを連通させるための接続通路が形成され、
前記シール部材には前記第１バッファ室の凹形状開口部と対向する位置であって、前記支持基板と接合する面から凹形状に開口する気体を収容させる１つ乃至複数の第２バッファ室が配設されて、
前記シール部材が前記液体吐出ユニットの支持基板と前記ホルダーユニットによって挟持された際に、前記第１バッファ室の凹形状開口部と前記第２バッファ室の凹形状の開口部が連通してシールされるように構成されたことを特徴とする液体噴射記録ヘッドである。
【００３０】
（６）前記シール材に配設されるバッファ室の一部が可撓性膜によって形成されていることを特徴とする（４）項乃至（５）項に記載された液体噴射記録ヘッドである。
【００３１】
以下、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００３２】
図１は本発明の実施例１に係る液体噴射記録ヘッドの断面図、図２は本発明の実施例１の一例であるバッファ室の構成を説明するための部分分解斜視図、図３、図４は本発明に係る液体噴射記録ヘッドの外観斜視図で、図３は分解斜視図、図４は組立斜視図である。
【００３３】
本実施形態の液体噴射記録ヘッド１０１は不図示の交換式記録液貯蔵タンクを保持するためのタンクホルダー部材（不図示）などを組み付けることでヘッドユニットを完成させ得る形態やタンクホルダー部材などが取り付けられた液体噴射記録装置のキャリッジにヘッドユニットを搭載させる形態などに適用される。
【００３４】
以下に、本発明の実施例１を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００３５】
液体噴射記録ヘッド１０１は、液滴を吐出する吐出口（ノズル）が列を成して形成されたノズル列からプリント信号に従って液滴を吐出する液滴吐出部と、液体噴射記録装置本体との間を伝送されるプリント信号の受け渡しをするために前記液滴吐出部に電気配線がなされるフレキシブルケーブルやTAB等のシート配線部材とを有する記録ユニット部１０２と、記録ユニット部１０２を保持するとともに記録ユニット部１０２に供給される記録液等を収容する記録液貯蔵タンクを着脱保持するための筐体の役割を担うホルダー部１０３とから構成され、同図に示す液体噴射記録ヘッド１０１はタンクホルダー部材が取り付けられたキャリッジに対して着脱可能に搭載される。
【００３６】
１は記録素子基板、２は支持基板としての第１プレート、３はシート電気配線基板、４はコンタクト端子配線基板、５は第２プレート、６は流路部材、７はシール部材、８はビスである。
【００３７】
記録素子基板１には、Si基板の片面に記録液を吐出するための複数の記録素子と、各記録素子に電力を供給するAl等の配線とが成膜技術により形成され、この記録素子に対応した複数のノズルと複数の吐出口（不図示）とがフォトリソグラフィ技術により形成されるとともに吐出口と接続される複数のノズルに記録液を供給するための記録液室１ａが裏面に開口するように形成されている。
【００３８】
２つの記録素子基板１は相対位置および傾きをアライメントした後に、第１プレート２の上面に載置接合される。記録素子基板１と第１プレート２の相対位置は半導体実装技術によって高精度に位置決め接合される。
【００３９】
なお、記録素子基板１は同図に示すような２つ構成に限られるものではなく、１枚構成あるいは３枚以上の構成や異なるサイズの記録素子基板１を複数組み合わせる構成などがあり、各々の用途によって使い分けられている。
【００４０】
第１プレート２はアルミニウム、アルミニウム合金、セラミックス等の材料から成り、記録素子基板１における吐出発熱を効率良く放熱させるための放熱部材としての役割も担っている。
【００４１】
この第１プレート２には記録素子基板１に記録液を供給するための共通液室２ａと記録液供給口２ｂが形成されており、共通液室２ａは記録素子基板１との接合面（以下は接合面２ｅと称す）から開口し、記録液供給口２ｂは第１プレート２の接合面２ｅと反対側の面（以下は裏面２ｆと称す）から開口するように形成されている。そして、記録素子基板１が第１プレート２の接合面２ｅに接合されると記録素子基板１の記録液室１ａと第１プレート２の共通液室２ａが連通される。
【００４２】
また、第１プレート２の裏面２ｆから凹形状に開口するようにバッファ室２ｃが配設されており、バッファ室２ｃ内に所望の空気が確保できるように容積設定されている。そして、バッファ室２ｃと共通液室２ａは接続通路２ｄによって連通されている。接続通路２ｄは通路面積が小さく、流体の流動抵抗が大きくなるように設定されるとともに共通液室２ａ側の入り口が角形状になっていることから、共通液室２ａ内の記録液がバッファ室２ｃ内へ容易に流れ込めないようになっている。さらに、毛細管力作用によって共通液室２ａの壁面２ｇ近傍に引き寄せられやすい記録液が接続通路２ｄ内へ流動しないようにするため、接続通路２ｄと共通液室２ａの壁面２ｇは離間して配設されている。
【００４３】
また、第１プレート２には第２プレート５が接着固定されており、この第２プレート５には記録素子基板１との実装干渉を避けるための開口部５ａが形成されている。
【００４４】
シート電気配線基板３は記録素子基板１に対して電気的に接続されるように、第２プレート５の上面に接合保持されている。そして、シート電気配線基板３とコンタクト端子配線基板４はACF、リードボンディング、ワイヤボンディング、パターンニング、コネクタなどの手段によって接続される。
【００４５】
上記した電気配線部（シート電気配線基板３とコンタクト端子配線基板４を接続した一連の配線部）は記録素子基板１に記録液を吐出するための電気信号を印加するものであり、記録素子基板１に対応する電気配線と液体噴射記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子４ａとを有している。そして、この外部信号入力端子４ａを有するコンタクト端子配線基板４は流路部材６の背面に位置決め固定されている。
【００４６】
本構成では、電気配線部がシート電気配線基板３とコンタクト端子配線基板４に分割された構成であるが、シート電気配線基板３とコンタクト端子配線基板４を同一部材で形成する電気配線部段の構成にしても構わない。
【００４７】
流路部材６には不図示の多孔質部材が接合されており、多孔質部材は第１プレート２との接合部の反対側に接合されている。そして、この多孔質部材によって不図示の記録液貯蔵タンクから供給される記録液内の塵埃の侵入を抑えることができるようになっている。
【００４８】
シール部材７は第１プレート２の記録液供給口２ｂと流路部材６の記録液流路６ａとをシール接続して両者を連通させるもので、ゴム、エラストマーなどの材料によって形成される。シール部材７の上流側に設けられた第１ガイドスリーブ７ａが流路部材６の下流側に設けられた第１位置決めスリーブ６ｂに挿入された後に、第１プレート２と流路部材６がビス８によって固定接続されると、シール部材７は第１プレート２と流路部材６によって挟持圧縮されるため、第１プレート２の記録液供給口２ｂと流路部材６の記録液流路６ａとがシール部材７の連通路７ｂに接続されるとともに完全にシールされるようになる。つまり、第１ガイドスリーブ７ａが第１位置決めスリーブ６ａに挿入されて位置決めされるため、流路部材６の記録液流路６ａとシール部材７の連通路７ｂは容易に相対位置決めできる構成となっている。
【００４９】
このようにして、流路部材６に搭載された記録液貯蔵タンク（不図示）から供給された記録液は不図示の多孔質部材から流路内へ進入して第１プレート２の共通液室２ａを経て、記録素子基板１の記録液室１ａを介してノズル部へ供給される。
【００５０】
また、シール部材７には第１プレート２の裏面２ｆに開口されているバッファ室２ｃを閉塞させてシールするための栓部７eが配設されており、シール部材７の第２ガイドスリーブ７ｄが流路部材６の第２位置決めスリーブ６ｃに挿入された後に、第１プレート２と流路部材６がビス８によって固定接続されると、シール部材７は第１プレート２と流路部材６によって挟持圧縮されるため、第１プレート２のバッファ室２ｃの開口部はシール部材６の栓部７ｅによって閉塞されることになる。
【００５１】
上記したように、記録ユニット部１０２とホルダー部１０３を結合することによって、第１プレート２のバッファ室２ｃの開口部が閉塞されて所望の容量の空気を貯蔵する領域が確保されるようになることから、本発明によれば、バッファ室を閉塞させるための専用工程を個別に設定する必要はなく、製造工程を簡略化できる。
【００５２】
さらに、記録ユニット部１０２とホルダー部１０３の結合工程以前までは第１プレート２のバッファ室２ｃは共通液室２ａから第１プレート２の裏面２ｆまで貫通していることから、洗浄液はバッファ室２ｃ内へ容易に流し込めるようになり、バッファ室２ｃ内および接続通路２ｄ内は十分に洗浄されるようになる。したがって、印字不良を誘発する塵などの不純物がバッファ室から確実に除去されるため、高品位な画像形成が可能となる。
【００５３】
以上説明したように、本発明はバッファ室２ｃと共通液室２ａとを直接連通させることなく、両者の中継に接続通路２ｄを配設するとともに接続通路２ｄの流体の流動抵抗を大きくすることによって、バッファ室内２ｃの空気と共通液室２ａ内の記録液の置換が抑制されることになるため、環境変動に左右されることなくバッファ室２ｃ内には常時所望容量の空気が確保されるようになる。
【００５４】
したがって、前の吐出によって発生するインク供給系の振動によって生じるメニスカス振動を軽減させることができる。これによって、メニスカス位置は次の吐出までに所定の位置に復帰するようになり、次の吐出も安定した液滴噴射が得られるようになり、良好な吐出特性を有する液体噴射記録ヘッドを提供することが可能となる。
【００５５】
なお、本実施形態では接続通路２ｄがバッファ室２ｃと共通液室２ａとを中継して連通するような構成であるが、接続通路２ｄがバッファ室２ｃと記録液供給口２ｂとを中継して連通するような構成にしたり、バッファ室２ｃと記録液流路６ａとを中継して連通するような構成にしても良く、このような構成にしても同等の効果が得られる。
【実施例２】
【００５６】
図５は本発明の実施例３に係る液体噴射記録ヘッドの断面図、図６は実施例２に係るバッファ室の構成を説明するための部分分解斜視図である。
【００５７】
前記実施例１はバッファ室を第１プレート２の裏面２ｆから凹形状に開口したものであるが、例えば第１プレート２がセラミックス粉末成形で形成されるような場合、第１プレート２は共通液室２ａ側とバッファ室２ｃ側の相対する両側からプレス成形されるため、粉末充填の均一性および離型抵抗性が悪化するとともに金型構造が複雑になってしまう欠点がある。
【００５８】
また、前記実施例１では、バッファ室２ｃの容量を大きくする場合、バッファ室２ｃの開口面積を大きくすることが必要となり、開口面積を大きくすることは記録素子基板１の記録液室１ａ間のピッチ設定を広げることになり、これが記録素子基板１の小型化を阻害することになる。
【００５９】
上記課題を鑑みて、本実施例２はシール部材７にバッファ室を設けるように構成したものである。
【００６０】
以下に図５乃至図６に基づいて、本発明の実施例２を前記実施例１と同一部分には同一の番号を付して説明する。
【００６１】
７ｆはシール部材７の栓部に凹形状で開口されるバッファ室で、２ｄは第１プレート２の裏面２ｆから第１プレート２の共通液室２ａまで貫通する接続通路であり、バッファ室７ｆと接続通路２ｄは両者が対向する位置に形成される。
【００６２】
シール部材７の第１ガイドスリーブ７ａが流路部材６の第１位置決めスリーブ６ｂに挿入され、シール部材７の第２ガイドスリーブ７ｄが流路部材６の第２位置決めスリーブ６ｃに挿入された後に、第１プレート２と流路部材６がビス８によって固定接続されると、シール部材７は第１プレート２と流路部材６によって挟持圧縮されるため、第１プレート２の記録液供給口２ｂと流路部材６の記録液流路６ａとがシール部材７の連通路７ｂに接続されて完全にシールされるようになる。一方、第１プレート２の接続通路２ｄとシール部材７のバッファ室７ｆも連通されて完全にシールされる。
【００６３】
以上説明したように、本実施例２によれば、バッファ室７ｆがシール部材７に、接続通路２ｄが第１プレート２に分割して配設されるとともに、シール部材７の栓部から凹形状に開口されたバッファ室７ｆが第１プレート２、シール部材７、流路部材６を組み付けることによってバッファ室７ｆと接続通路２ｄがシールされて連通するような構成であることから、接続通路２ｄを長い通路に設定することができる。
【００６４】
すなわち、接続通路２ｄが長くて狭い通路に設定されることによって、接続通路２ｄ内の流体の流動抵抗が大きくなり、液体噴射記録ヘッドが高温環境下に長期間放置されて場合であっても、バッファ室入り口付近の壁面に蒸発した水滴が付着し壁面の濡れ性が増しても、バッファ室内の空気とその周辺のインクとの置換が抑制されることになる。
【００６５】
また、第１プレート２がセラミックス粉末成形で形成されるような場合であっても、第１プレート２は共通液室２ａ側の一方向からのみプレス成形されるようになるため、離型抵抗性は小さくなる上、粉末充填の均一化制御が容易となり、また金型構造も簡単になる。
【００６６】
また、バッファ室の７ｆの凹形状段差を大きく設定することにより、バッファ室７ｆの空気容積を大きくすることが容易に実施さきるようになる。
さらに、記録素子基板１の共通液室１ａ間ピッチを狭小化して、記録素子基板１の小型化を図る場合には、それに合致するように接続通路２ｄを小さくすれば良く、記録素子基板１の小型化を容易に図ることができるようになる。
【実施例３】
【００６７】
図７は本発明の実施例３に係る液体噴射記録ヘッドの断面図である。
【００６８】
本実施例はバッファ室を第１プレート２とシール部材７に分割して配設することによって、液体噴射記録ヘッド全体を大きくすることなく、限られたスペース内でバッファ室の空間容積を大きく設定するものである。
【００６９】
以下に図７に基づいて、本発明の実施例３を前記実施例と同一部分には同一の番号を付して説明する。
【００７０】
７ｆはシール部材７の栓部に凹形状で開口されるバッファ室（以下は第２バッファ室と称す）であり、第２バッファ室７ｆは第１プレート２の裏面２ｆから凹形状に開口されるバッファ室２ｃ（以下は第１バッファ室と称す）に対向する位置に形成される。
【００７１】
シール部材７の第１ガイドスリーブ７ａが流路部材６の第１位置決めスリーブ６ｂに挿入され、シール部材７の第２ガイドスリーブ７ｄが流路部材６の第２位置決めスリーブ６ｃに挿入された後に、第１プレート２と流路部材６がビス８によって固定接続されると、シール部材７は第１プレート２と流路部材６によって挟持圧縮されるため、第１プレート２の記録液供給口２ｂと流路部材６の記録液流路６ａとがシール部材の連通路７ｂに接続されて完全にシールされるようになる。一方、第１プレート２の第１バッファ室２ｃの開口部とシール部材７の第２バッファ室７ｆの開口部は連通されて完全にシールされることになる。
【００７２】
以上説明したように、本実施例３によればバッファ室が第１プレート２の裏面２ｆから凹形状に開口する第１バッファ室２ｃとシール部材７の栓部から凹形状に開口される第２バッファ室７ｆに分割して配設されることから、液体噴射記録ヘッド全体を大きくすることなく、バッファ室の空間容積を容易に大きく設定することができる。
【００７３】
したがって、吐出周波数の高い形態や吐出口配列数の大きい形態などのようにインク振動が増大し大きなバッファ室空間容積を必要とする液体噴射記録ヘッドにおいては、本実施例３のような実施形態が有効となる。
【実施例４】
【００７４】
図８は本発明の実施例３に係る液体噴射記録ヘッドの断面図である。
【００７５】
本実施例はシール部材７の栓部に凹形状で開口されるバッファ室を配設するとともに、バッファ室空間の一部の領域を可撓性膜で形成することによって、この可撓性膜の伸縮作用によってインク振動を減衰させるものである。
【００７６】
以下に図８に基づいて、本発明の実施例４を前記実施例と同一部分には同一の番号を付して説明する。
【００７７】
７ｇはシール部材７の栓部に凹形状で開口されるバッファ室７ｆの一平面に形成される可撓性膜である。シール部材７はゴム、エラストマーなどの材料によって形成されていることから、所望の面を薄い肉厚に設定することによって容易に伸縮可能な可撓性膜７ｇを形成することができる。
【００７８】
また、可撓性膜７ｇに接するバッファ室７ｆと反対側の領域には空気溜り部６ｅが配設されていることから、可撓性膜７ｇが伸縮動作しやすいようになっている。
【００７９】
上記した構成によって、インク振動が発生した場合、バッファ室内の空気の圧力変動に連動して可撓性膜７ｇを伸縮するため、インク振動の減衰効果を増大させることができる。
【００８０】
なお、本実施例では所定の壁面を薄肉厚に設定することで可撓性膜を形成しているが、可撓性膜の形成はこのような構成に限られるものではなく、可撓性を有する別部材をシール部材７に接合するような構成にしても良い。
【００８１】
以上説明したように、バッファ室７ｆの一平面を可撓性膜７ｇで形成することにより、バッファ室内空気の膨張収縮作用と可撓性膜の伸縮作用の併用によりインク振動の減衰効果を増大させることができる。したがって、小さいバッファ室空間がであっても効果的にインク振動を減衰させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施例１に係る液体噴射記録ヘッドの断面図。
【図２】本発明の実施例１の一例であるバッファ室の構成を説明するための部分分解斜視図。
【図３】本発明に係る液体噴射記録ヘッドの分解斜視図。
【図４】本発明に係る液体噴射記録ヘッドの組立斜視図。
【図５】本発明の実施例２に係る液体噴射記録ヘッドの断面図。
【図６】本発明の実施例２の一例であるバッファ室の構成を説明するための部分分解斜視図。
【図７】本発明の実施例３に係る液体噴射記録ヘッドの断面図。
【図８】本発明の実施例４に係る液体噴射記録ヘッドの断面図。
【図９】従来例の液体噴射記録ヘッドにおける所定の吐出をしたときの吐出パルスに対するインク流路内の圧力振動波形を示した波形図。
【図１０】従来例の液体噴射記録ヘッドにおけるバッファ室形状を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００８３】
１  記録素子基板
２  支持基板
２ａ  共通液室
２ｂ  記録液供給口
２ｃ  バッファ室、第１バッファ室
２ｄ  接続通路
６  流路部材
６ｂ  第１位置決めスリーブ
６ｃ  第２位置決めスリーブ
７  シール部材
７ａ  第１ガイドスリーブ
７ｂ  連通路
７ｄ  第２ガイドスリーブ
７ｅ  栓部
７ｆ  バッファ室、第２バッファ室
７ｇ  可撓性膜
【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】
2006240150.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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