(57)【要約】【課題】キャビティユニットの連通孔から圧力室に、インクが略直角に屈曲しながら流入するように構成されているものにおいて、この屈曲部分に溜まる気泡の除去を容易且つ確実に行う。【解決手段】アクチュエータ２１で覆われる圧力室２４は連通孔２８と接続する一端２４ａからノズル２３と接続する他端２４ｂへ向けインクを流すように形成され、且つ連通孔２８は圧力室２４の一端に対して圧力室２４でのインクの流れ方向と略直角方向に開口形成されている。連通孔２８の中心軸線Ｏと略直角な断面積は、圧力室２４の一端２４ａに向かい且つその圧力室２４でのインク流れ方向に順次大きくなっている。【選択図】図５
2007125808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズル毎に対応して設けられた圧力室と、複数の圧力室にインクを分配するための共通インク室と、この共通インク室と前記圧力室とを接続する連通孔とが形成されているキャビティユニットと、前記圧力室に充填されたインクに吐出圧力を与えるアクチュエータとを備え、
前記圧力室は前記連通孔と接続する一端から前記ノズルと接続する他端へ向けインクを流すように形成され、且つ前記連通孔は前記圧力室の一端に対してその圧力室でのインクの流れ方向と略直角方向に開口形成されて、前記連通孔を経たインクが前記圧力室の一端にて流れる方向を略直角に屈曲させるように構成されているインクジェットヘッドであって、
前記圧力室におけるインクの流れに略直角な断面のうち、前記圧力室の一端の断面は、前記連通孔の中心軸線方向の深さがそれと略直角方向の幅よりも小さい扁平に形成され、
前記連通孔の前記中心軸線と略直角な断面積は、前記圧力室の一端に向かい且つその圧力室でのインク流れ方向に順次大きくなっていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記キャビティユニットは、前記圧力室を形成するプレート、前記連通孔を形成するプレート、前記共通インク室を形成するプレートを積層して形成され、前記アクチュエータは、前記圧力室を形成するプレートに、前記連通孔を形成するプレートとは反対側に積層されてい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】
前記連通孔は、前記圧力室の一端に開口する端部に、前記圧力室でのインク流れ方向に延び、前記圧力室の幅よりも狭い溝状の凹部を有し、その凹部の一部は前記圧力室を形成するプレートで覆われ、その凹部の残りの部分で、前記圧力室の一端と接続していることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記連通孔には、インクの流れる方向の中途に、縮径部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記圧力室の一端における断面の縦横比は０．４以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記連通孔を形成するプレートは、前記圧力室を形成するプレートよりも前記積層方向において厚いことを特徴とする請求項２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】
本発明は、インクジェットヘッドに係り、特に、吐出圧力を受ける圧力室に連通孔を経てインクを供給するように構成されたキャビティユニットを有するインクジェットヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のインクジェットヘッドでは小型化が進められており、本出願人も、例えば、特許文献１に開示しているように、インクジェットヘッドにおいてインク流通路を内部に有するキャビティユニットを薄い複数枚のプレートを積層して構成することで、ヘッド全体の薄型化を図っている。
【０００３】
キャビティユニットの複数枚のプレートとしては、複数のノズルが穿設されたプレート、各ノズル毎の圧力室が形成されたプレート、インク供給源から供給されたインクを一旦溜める共通インク室が形成されたプレート、共通インク室のインクを各圧力室に分配するための連通孔（特許文献１では連通路３８と記載）が形成されたプレート等が備えられている。そして、前記圧力室に充填されたインクに吐出圧力を与えるアクチュエータが、前記圧力室を覆うようにキャビティユニットに積層されている。
【０００４】
このような薄型のキャビティユニットでは、キャビティユニット全体の厚み寸法を有効に利用して、吐出に必要なインク流通路を確保するために、インク流通路をキャビティユニットの内部において、プレートの積層方向（厚み方向）に貫通させたり、各プレートの面方向と平行に延ばしたりして構成している。具体的には、アクチュエータからの吐出圧力を受ける圧力室を、アクチュエータと対向する背面側のプレートに、ノズルを前面側のプレートに、共通インク室を積層方向の中間のプレートに、それぞれ配置している。そして、インクは、共通インク室に供給されたのち、図１０（ａ）に模式的に図示しているように、プレートの積層方向に沿って連通孔２８を進んで圧力室２４の一端２４ａに達し、この圧力室２４の一端２４ａで流れる方向を略直角に屈曲させて、アクチュエータ２１の面に沿って圧力室２４の他端２４ｂへ進み、再びこの他端２４ｂで、流れる方向を略直角に屈曲させて、キャビティユニットの前面側に設けたノズルに至るように構成されている。
【特許文献１】特開２００５−４１０４７号公報（図４及び図５参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インクジェットヘッドでは、キャビティユニットの内部のインクに気泡が混入すると、インクの吐出不良を引き起こすため、インクをキャビティユニットのノズル側から吸引またはインク供給源側から押すなどして強制的に加圧して、インクとともに気泡を排出するメンテナンス（パージ処理）が行われる。
【０００６】
しかしながら、前述したように、インク流通路を略直角に屈曲させるように構成していると、この屈曲部分に気泡が停滞し、停滞した気泡は後から来た気泡と合体して大きな気泡に成長し易い。特に、圧力室は、インクに大きな吐出圧力を与えるためにはアクチュエータの動作に伴う断面積の変化率を大きくする必要があり、アクチュエータと対向する幅（図１０（ｃ）の平面図においてＷ）が大きく、深さ（図１０（ａ）において上下方向）が小さい扁平な断面形状であることが好ましい。また、連通孔が形成されるプレートは、キャビティユニット全体に剛性を与えるために、圧力室を形成するプレートよりも厚いプレートであることが好ましく、その厚さに対して小さい連通孔を穿設することが困難なので、連通孔はその厚さ程度の直径を有するものとなる。このため、図１０（ｂ）に示すように、連通孔２８の内側にて大きく成長した気泡Ａは球形であるから、その気泡の直径よりも小さい深さの圧力室２４に入り込み難く、圧力室２４の天井面に停滞してしまう。その結果、アクチュエータにより圧力室２４内のインクに付与した圧力が気泡に吸収されてしまい、ノズルから吐出するための圧力が不足し吐出不良を生じることになる。
【０００７】
この気泡を除去するためには、インクに圧力をかけて連通孔２８から圧力室２４へ流れを生じさせるパージ処理を行う必要があるが、図１０（ｃ）に示すように圧力室２４の幅Ｗが連通孔２８の直径Ｌよりも十分に大きいため、パージ処理によるインクの流れは圧力室２４の幅方向に逃げてしまい、気泡Ａを押し出すことができない。このため、気泡Ａの球形状を扁平形状に変形させる程の大きな圧力をインクにかけてパージ処理を行わないと、気泡を確実に除去することができず、パージ処理に伴うインクの無駄な排出や、パージ処理用のポンプの大型化も招来するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解消するものであり、キャビティユニットの連通孔から圧力室に、インクが略直角に屈曲しながら流入するように構成されているものにおいて、この屈曲部分に溜まる気泡の除去を容易且つ確実に行うことのできるインクジェットヘッドの提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明におけるインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズル毎に対応して設けられた圧力室と、複数の圧力室にインクを分配するための共通インク室と、この共通インク室と前記圧力室とを接続する連通孔とが形成されているキャビティユニットと、前記圧力室に充填されたインクに吐出圧力を与えるアクチュエータとを備え、前記圧力室は前記連通孔と接続する一端から前記ノズルと接続する他端へ向けインクを流すように形成され、且つ前記連通孔は前記圧力室の一端に対してその圧力室でのインクの流れ方向と略直角方向に開口形成されて、前記連通孔を経たインクが前記圧力室の一端にて流れる方向を略直角に屈曲させるように構成されているインクジェットヘッドであって、前記圧力室におけるインクの流れに略直角な断面のうち、前記圧力室の一端の断面は、前記連通孔の中心軸線方向の深さがそれと略直角方向の幅よりも小さい扁平に形成され、前記連通孔の前記中心軸線と略直角な断面積は、前記圧力室の一端に向かい且つその圧力室でのインク流れ方向に順次大きくなっていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記圧力室を形成するプレート、前記連通孔を形成するプレート、前記共通インク室を形成するプレートを積層して形成され、前記アクチュエータは、前記圧力室を形成するプレートに、前記連通孔を形成するプレートとは反対側に積層されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記連通孔は、前記圧力室の一端に開口する端部に、前記圧力室でのインク流れ方向に延び、前記圧力室の幅よりも狭い溝状の凹部を有し、その凹部の一部は前記圧力室を形成するプレートで覆われ、その凹部の残りの部分で、前記圧力室の一端と接続していることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記連通孔には、インクの流れる方向の中途に、縮径部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記圧力室の一端における断面の縦横比は０．４以下であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記連通孔を形成するプレートは、前記圧力室を形成するプレートよりも前記積層方向において厚いことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、連通孔の中心軸線と略直角な当該連通孔の断面積は、圧力室の一端に向かいかつ圧力室でのインク流れ方向に沿っても順次大きくなっているから、圧力室の一端の断面が、連通孔の中心軸線方向の深さをそれと略直角方向の幅よりも小さくした扁平に形成され、気泡がその扁平部分に入りにくい大きさに成長しても、パージ処理による圧力により、気泡を圧力室でのインク流れ方向に沿って順次変形させ、インクとともに外部へ排出することが容易となり、インクの吐出不良を防止することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、キャビティユニットは、それぞれにインク流通路が形成された複数のプレートが積層されているから、複雑で微細な形状のインク流通路を内部に有するキャビティユニットを容易に且つ薄型に構成することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、連通孔の圧力室の一端に開口する端部に形成された溝状の凹部の一部を、圧力室を形成するプレートで覆っているから、連通孔の端部に扁平な空間が形成される。従って、連通孔から扁平形状の圧力室へインクが流れる際に、連通孔の端部における前記扁平な空間を経て流れ込むから、連通孔から圧力室へ急激に扁平性が高まることがなく、インク中の気泡が圧力室に流れ込み易くなる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、連通孔のインク流れ方向の中途に縮径部を設けているから、連通孔では、縮径部から圧力室に向かっては断面積が広がる形状が形成される。連通孔におけるインクの流れる方向の中途、すなわち連通孔が形成されるプレートの厚み方向の中途に縮径部を形成するために、連通孔を形成するプレートの表裏両面から同時にウエットエッチング加工する方法を採用すると、縮径部から連通孔の端部に至る連通孔の内面がなだらかに形成されるので、連通孔から圧力室への気泡の流入し易さが促進される。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、圧力室の一端における断面が、その縦横比が０．４以下となる扁平性の高いものであり、アクチュエータの動作による圧力室の容積変化率を大きくすることができる。さらに請求項１から４のいずれかに記載したように連通孔を形成することで、連通孔から圧力室にかけて急激に扁平性が高くなること抑制し、パージ処理による圧力により、気泡を圧力室でのインク流れ方向に沿っても順次変形させることができ、気泡の排出性が高められる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、アクチュエータの動作による圧力室の容積変化率を大きくするため、圧力室を形成するプレートは薄くなり、また圧力室は開口面積が大きいため、圧力室を形成するプレートは剛性が低くなりがちであるが、連通孔を形成するプレートを圧力室を形成するプレートよりも積層方向に厚くすることにより、積層方向全体としての剛性を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の第１実施形態を、図１〜図５を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態によるインクジェットヘッド１におけるキャビティユニット２０、圧電アクチュエータ２１、及びフレキシブルフラットケーブル２２の斜視図であり、複数枚のプレートからなるキャビティユニット２０にプレート型の圧電アクチュエータ２１が接合され、このプレート型の圧電アクチュエータ２１の上面に外部機器との接続のためのフレキシブルフラットケーブル２２が重ね接合されている。そして、キャビティユニット２０の下面側に開口されたノズル２３から、下向きにインクが吐出するものとする（図３参照）。
【００２３】
前記キャビティユニット２０は、図２に示すように、ノズルプレート３０、スペーサプレート３１、２枚のマニホールドプレート３３ａ、３３ｂ、サプライプレート３４、ベースプレート３５、及びキャビティプレート３６の合計７枚の薄い板をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造となっている。
【００２４】
実施形態では、各プレート３０〜３６は４０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、ノズルプレート３０はポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレート３１〜３６は４２％ニッケル合金鋼板製である。前記ノズルプレート３０には、微小径（２０μｍ程度）のインク吐出用のノズル２３が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル２３は、当該ノズルプレート３０における長辺方向（Ｘ方向）と平行な２列に配列されている。
【００２５】
また、前記キャビティプレート３６には、図２に示すように、複数の圧力室２４がキャビティプレート３６の長辺（前記Ｘ方向）と平行な２列に配列されている。実施形態では、前記各圧力室２４は、図３及び図４に示すように、平面視細長形状でその長手方向がキャビティプレート３６の短辺方向（Ｙ方向）に沿うようにキャビティプレート３６の板厚を貫通して穿設されている。各圧力室２４の長手方向の一端２４ａには連通孔２８が接続され、この一端２４ａは連通孔２８及び接続流路２９を介して共通インク室２５と連通している。各圧力室２４の長手方向の他端２４ｂは、ベースプレート３５、サプライプレート３４と２枚のマニホールドプレート３３ａ、３３ｂ、及びスペーサプレート３１に穿設されている貫通路２６を介して、ノズルプレート３０における前記各ノズル２３に連通している。
【００２６】
圧力室２４は、図４に示すように、幅寸法Ｗ、深さ寸法Ｄを有しているが、前述したようにキャビティプレート３６の板厚を貫通して形成されているので、圧力室２４の深さ寸法Ｄは、キャビティプレート３６の厚み寸法Ｔ１と同じである。圧力室２４のインクの流れに直角な断面積は、前記幅寸法Ｗ、深さ寸法Ｄで決定される（図４及び図５（ａ）参照）。圧力室２４は、インクに大きな吐出圧力を与えるためにはアクチュエータの動作に伴う断面積の変化率を大きくする必要があり、Ｗ＞Ｄの関係に設定され、具体的には、幅寸法Ｗは、ほぼ２５０μｍ〜３００μｍ、深さ寸法Ｄは、ほぼ４０μｍ〜６０μｍである。そのため圧力室２４の断面はインクの流れに略直角な方向に長い扁平形状に形成されており、詳細には、縦横比（Ｄ／Ｗ）が０.４以下（好ましくはほぼ０．２）の扁平性の高い形状になっている。
【００２７】
キャビティプレート３６の下面に隣接するベースプレート３５には、各圧力室２４の一端２４ａに接続する連通孔２８が圧力室２４毎にそれぞれ穿設されており、連通孔２８では、アクチュエータ２１に向かうようにインクが流れる（図２及び図３参照）。ベースプレート３５は、キャビティユニット全体に剛性を与えるために、キャビティプレート３６よりも厚いプレート（厚み寸法Ｔ２）であることが好ましいが、その厚さＴ２よりも小さい直径の連通孔２８を穿設することは困難である。この第１実施形態では、連通孔２８は、その中心軸線Ｏと略直角な断面積が、圧力室２４の一端２４ａに向かいかつ圧力室２４でのインク流れ方向に沿って順次大きくなっており、断面積の相違する２つの連通孔２８ａ、２８ｂを組み合わせて構成されている。連通孔２８ａ、２８ｂの断面積は、圧力室に近い側（出口側）の連通孔２８ａが、遠い側（入口側）の連通孔２８ｂの１．５倍以上になっている。
【００２８】
詳細には、図４及び図５（ｂ）に示すように、平面視長孔形状で圧力室２４の幅寸法Ｗよりも狭い溝状の凹部として形成された連通孔２８ａと、平面視円形状の連通孔２８ｂとを備え、連通孔２８ｂが中心軸線Ｏ上を中心に配置され、連通孔２８ａは、連通孔２８ｂに積層方向に重ねられ且つ中心軸線Ｏに対して圧力室２４の他端２４ｂ側に延びるように配置されている。これにより、図５（ａ）に示すように、連通孔２８から圧力室２４にかけて、段階的に扁平性が高まるようにするとともに、インクが略直角に流れの向きを変える際に、緩やかに曲がるようにしている。なお、下側の連通孔２８ｂは、その深さ寸法をベースプレート３５の板厚の半分程度に設定することで、内径が広がらずに加工することができる。
【００２９】
ベースプレート３５の下面に隣接するサプライプレート３４には、共通インク室２５から前記各圧力室２４へインクを供給するための接続流路２９が設けられる。そして各接続流路２９には、共通インク室２５からインクが入る入口孔と、連通孔２８と対向して開口する出口孔と、入口孔と出口孔との間にあって、接続流路２９中で最も大きな流路抵抗となるように断面積を小さくして形成された絞り部とが備えられている。接続流路２９の一端は共通インク室２５に、他端は連通孔２８を介して圧力室２４にそれぞれ連通している。この絞り部は、ノズル２３からインクを吐出させるために、圧力室２４が吐出圧力を受けたときに、共通インク室２５側へのインクの後退を防止し、効率よくインクをノズル２３側に前進させるために設けたものである。なお、図２、図３、及び図４に示すような絞り部を有する接続流路２９に代えて下側の連通孔２８ｂで所定の流路抵抗が得られるならば、連通孔２８のみで構成してもよい。
【００３０】
２枚のマニホールドプレート３３ａ，３３ｂには、その長辺方向（Ｘ方向）に沿って長い２つの共通インク室２５が前記ノズル２３の各列に沿って延びるように板厚を貫通して形成されている。すなわち、図２及び図３に示すように、２枚のマニホールドプレート３３ａ、３３ｂを積層し、かつその上面をサプライプレート３４にて覆い、下面をスペーサプレート３１にて覆うことにより、合計２つの共通インク室（マニホールド室）２５が形成される。各共通インク室２５は、各プレートの積層方向から平面視したときに、前記圧力室２４の一部と重なって圧力室２４の列方向（ノズル２３の列方向）に沿って長く延びている。
【００３１】
また、図２に示すように、キャビティプレート３６、ベースプレート３５、及びサプライプレート３４の一方の短辺側の端部には、上下の位置を対応させて、それぞれ２つのインク供給口４０が穿設されている。インク供給源からのインクが、これらインク供給口４０から共通インク室２５の一端部に供給されるようになっている。また、インク供給口４０には、フィルタ体４０ａが接着剤等で貼着されている。
【００３２】
キャビティユニット２０におけるインク流通路では、インクは、インク供給口４０から共通インク室２５に供給された後、図３に示すように、サプライプレート３４の接続流路２９及びベースプレート３５の連通孔２８を経由して各圧力室２４に分配供給される。そして、インクは各圧力室２４内から前記貫通路２６を通って、その圧力室２４に対応するノズル２３に至るという構成になっている。
【００３３】
一方、前記圧電アクチュエータ２１には、特開平４−３４１８５３号公報等に開示された公知のものと同様に、全ての圧力室２４にわたる大きさを有する扁平形状で且つその扁平な方向と直交する方向に積層される複数のセラミックス層と、この複数のセラミックス層の扁平な方向の面上に配置される複数の電極層とが備えられている。ここでは、セラミックス粉末、バインダ、溶剤を混合したものを１枚の厚さが３０μｍ程度になるように扁平に成形した圧電セラミックス素材のシート（グリーンシート）の複数枚のうち適数枚のシート面に導電性ペーストで電極層を印刷法等によって形成し、その複数枚のグリーンシートを積層して焼成することで、圧電アクチュエータ２１を形成している。これにより、各グリーンシートは、焼結体のセラミックス層となる。
【００３４】
電極層としては、圧力室２４毎に形成される個別電極の電極層と、複数の圧力室２４に跨って形成されるコモン電極の電極層とがセラミックス層の積層方向に対をなす駆動用電極の層と、最上面に配置されフレキシブルフラットケーブル２２と電気的に接続される表面電極４６の層とが設けられている（図１参照）。このように電極層が設けられた圧電アクチュエータ２１では、公知のように個別電極とコモン電極との間に高電圧を印加することで、両電極に挟まれたセラミックス層の部分が分極され、活性部として形成される。
【００３５】
このように形成された圧電アクチュエータ２１は、個別電極を圧力室２４に対応させて各圧力室２４を覆ってキャビティプレート３６上に固着される。個別電極とコモン電極との間に駆動電圧を選択的に印加することで、両電極に挟まれたセラミックス層の部分が変形して、圧力室２４に容積変化を生じさせる。その結果、圧力室内のインクに吐出圧力を与え、インクをノズル２３から吐出させる。
【００３６】
このように構成されたインクジェットヘッド１では、前述のように圧力室２４に流れ込むインクは、連通孔２８を上昇して圧電アクチュエータ２１に当たって略直角に向きを変え、圧力室２４の一端２４ａから圧力室２４の他端２４ｂに向けて流れる。このとき、連通孔２８における圧力室２４側に開口する端部の断面積が、これより上流側の連通孔の断面積よりも大きく、この断面積が大きくなるに際して、圧力室２４における下流側に向けて大きく広がっているから、図５（ａ）に示すように、連通孔２８から圧力室２４に向けてインクが曲がるコーナー部分の内回り側の角が削られた状態となっている。そのため、インクが圧力室２４に略直角に向きを変えて入り込むときに、緩やかにカーブしながら曲がることに加えて、連通孔２８から圧力室２４へ急激に扁平性が高まるのではなく段階的に高まるため、パージ処理による圧力により、気泡を圧力室でのインク流れ方向に沿って順次変形させ、圧力室２４に容易に流入させることができる。つまり、比較的小さいパージ処理の圧力で短時間に気泡を排出することができるのである。
【００３７】
上記実施形態では、インクジェットヘッドを、ノズル２３が下に向くように水平に配置し、連通孔２８から鉛直上方に気泡が浮上する場合について説明したが、ノズル２３が横向きあるいは上向きになるようにインクジェットヘッドを配置した場合でも、パージ処理によってインクが加圧されると、同様にインクや気泡は流れるので、同じ効果が得られる。
【００３８】
第１実施形態のように、キャビティユニット２０のプレートが金属製の場合には、インク流通路を構成するための凹所や貫通穴等は、ウエットエッチング法で加工されることが多い。ウエットエッチング法では、エッチングがプレートの板厚方向と同じ速度でプレートの面方向にも進行するから、板厚よりも小さい内径の凹所や貫通穴等の加工は極めて困難である。そのため、キャビティユニット２０全体の剛性を高めるために、連通孔２８が形成されているベースプレート３５の板厚Ｔ２を厚くすると、連通孔２８の直径Ｌ(図１０（ｃ）参照)も大きくならざるを得ない。一方、圧力室２４を有するキャビティティプレート３６は、アクチュエータの動作に伴う圧力室２４の断面積の変化率を大きくするために板厚Ｔ１が薄くなり、圧力室２４でのインクの流れに直角な断面は、扁平な形状となる。「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように、連通孔２８内で深さＤよりも大きく成長した気泡は、パージ処理の圧力によっても圧力室２４の扁平な形状に沿うように変形しにくいので、パージ処理に用いるポンプが大型化し、排出するインク量も多くなる。第１実施形態では、連通孔２８に大きな気泡が停滞していても、パージ処理を行うことで、簡単に、即ち短時間で排出できるので、気泡とともに排出されるインク量を抑制でき、インクの無駄な消費を防止できる。さらに、パージ処理に用いるポンプの圧力も低減できるため、ポンプの能力を低くして部品コストの削減も可能となる。
【００３９】
上記実施形態では、アクチュエータとして圧電式のものを例示したが、圧電式に限定するものではなく、静電気など他の駆動方式のものにも適用することができる。
【００４０】
本発明の連通孔２８は、上記第１実施形態だけでなく、様々な形態に応用させることができる。以下に、他の実施形態について図面を用いて説明する。第１実施形態と同じ構成には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
第２実施形態の連通孔２８は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様にベースプレート３５に連通孔２８を、平面視長孔形状の連通孔２８ａと平面視円形状の連通孔２８ｂとを積層方向に連通させて形成した形態であるが、圧力室２４が形成されたキャビティプレート３６で、連通孔２８ａの開口の一部を覆うようにしている。これにより、第１実施形態と同様に、連通孔２８から圧力室２４にかけてインクが緩やかにカーブして向きを変えるとともに、圧力室２４に向かっての急激な扁平率の変化を防いでいる。
【００４２】
第３実施形態の連通孔２８は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、第２実施形態の連通孔２８の一部を変形した形態であって、連通孔２８ａの形状が、積層方向からの平面視において、インクの流れの下流側の幅寸法が上流側の幅寸法よりも細くなるテーパ形状の長孔に形成されている。これにより、インクが連通孔２８ａを通る際に、その流速が下流側に向かって高められ、気泡の圧力室２４への流入を促進させることができる。
【００４３】
第４実施形態の連通孔２８は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、連通孔２８が形成されるベースプレート３５の表裏面から、それぞれ孔部（連通孔２８ａと連通孔２８ｂになる孔部）をウエットエッチングで加工し、ベースプレート３５の厚さ方向の中途にて、両方の孔部が繋がるようにして連通孔２８を形成している。金属プレートにウエットエッチングで孔部を加工すると、孔部はその底面に向かって緩やかに縮径された形状となるので、連通孔２８におけるインクの流れる方向の中途には内径が細く窄まった縮径部が容易に形成できる。また、連通孔２８ａの中心軸線は、連通孔２８ｂの中心軸線に対して、あらかじめ圧力室２４でのインクの流れの下流側にずらして加工が行われている。従って、連通孔２８を流れるインクは、連通孔２８ｂから連通孔２８ａを経て圧力室２４に流れ込むときに緩やかに屈曲することができ、気泡の排出を促進できる。
【００４４】
第５実施形態の連通孔２８は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、平面視長孔形状を有する連通孔２８ａの内壁面のうちの圧力室２４の他端２４ｂ側の面が、連通孔２８ｂと繋がる底面から圧力室２４に対して開口する端部(端面)に向かって拡径するテーパ形状に形成されている。つまり、連通孔２８から圧力室２４へ向け連続的に扁平率を変化させ、これにより、気泡を変形しやすくし排出を促進できる。
【００４５】
さらに、図９（ｂ）に示すように、圧力室２４の一端２４ａの幅を、その下流側の圧力室の部分の幅Ｗよりも小さく、連通孔２８の開口端の大きさに近い寸法にするようにしてもよい。このようにすることにより、連通孔２８から圧力室２４の一端２４ａへ流れるインクに比較的速い流れを形成し、気泡をより効果的に下流側へ押し流すことができる。この圧力室２４の一端２４ａの形状は、前述の他の実施形態にも適用できる。
【００４６】
各実施形態においては、連通孔２８の上下の孔２８ａ，２８ｂを一枚のプレートに形成したが、上下の孔２８ａ，２８ｂをそれぞれ別々のプレートに形成して積層するようにしてもよい。
【００４７】
本発明は、上記実施形態に限定するものではなく、これらを変形したり組み合わせたりした形態が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態のインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】インクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】図１のIII −III 線矢視断面図である。
【図４】キャビティユニットの要部の分解斜視図である。
【図５】（ａ）は第１実施形態の連通孔を示す縦断面図、（ｂ）は圧力室側から見た連通孔の平面図、(ｃ)は圧力室の一端の断面を示す模式図、（ｄ）は連通孔の圧力室に開口する端部の断面を示す模式図である。
【図６】（ａ）は第２実施形態の連通孔を示す縦断面図、（ｂ）は圧力室側から見た連通孔の平面図である。
【図７】（ａ）は第３実施形態の連通孔を示す縦断面図、（ｂ）は圧力室側から見た連通孔の平面図である。
【図８】（ａ）は第４実施形態の連通孔を示す縦断面図、（ｂ）は圧力室側から見た連通孔の平面図である。
【図９】（ａ）は第５実施形態の連通孔を示す縦断面図、（ｂ）は圧力室側から見た
【図１０】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は従来のキャビティユニットのインクの流れを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１        インクジェットヘッド
２０      キャビティユニット
２１      圧電アクチュエータ
２２      フレキシブルフラットケーブル
２３      ノズル
２４      圧力室
２４ａ    一端部
２４ｂ    他端部
２５      共通インク室
２６      貫通路
２８（２８ａ、２８ｂ）      連通孔
２８ｄ    端部
２９      接続流路
３０      ノズルプレート
３５      ベースプレート
３６      キャビティプレート
【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】
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【図９】
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【図１０】
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