JP2004223880A - インクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】インク滴を安定して噴射できるとともに、積層構造形成時の接着剤のはみ出しによる断面積の小さい流路の目詰まりを防止することである。
【解決手段】共通インク室７から圧力室３６毎に対応して設けられる接続流路４５に、共通インク室７側に開口する導入孔４４と、接続流路４５中で最も大きな流路抵抗となるよう断面積を小さくして形成された絞り部４３とを含み、共通インク室７のインクの流れの最下流側に位置する接続流路４５では、その導入孔４４の共通インク室７側の開口が共通インク室７の最下流側の側壁７ａに交差するかまたは前記開口の一部が共通インク室７の最下流側の側壁７ａの一部に一致するよう構成するとともに、絞り部４３と導入孔４４の間には絞り部４３より大きな断面積を有する付加流路４６を設けることにより、上記課題を解決する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク液をノズルから噴射して記録用紙等の記録媒体に記録を行う画像形成装置に適用可能なインクジェットヘッドの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オンデマンド型のインクジェットヘッドの先行技術として、特許文献１では、複数個のノズルを備えたノズルプレートと、この各ノズル毎の圧力室を備えたベースプレートと、外部のインク供給源からのインクを溜めた後に圧力室にインクを供給する共通インク室を備えたマニホールドプレートと、圧力室と共通インク室との間のインク通路となる貫通孔を備えたスペーサプレートとを積層したキャビティプレートの背面に、各圧力室毎に駆動させる圧電アクチュエータを接合してなる積層型のインクジェットヘッドが記載されており、前記圧力室のうち貫通孔に連通する箇所に、ベースプレートの板厚さの略半分をハーフエッチングして断面積を小さくした流量規制用の絞り部を一体的に形成したものが開示されている。
【０００３】
上記共通インク室は、長い窓が２列に形成されており、絞り部に連通する貫通孔が各窓の長手方向に沿って配置され、インク供給源に接続されるインク供給孔が各窓の長手方向の一端に設けられている。そして、インク供給孔から共通インク室内に供給されたインクは、各貫通孔に分配され、絞り部、圧力室を経て、ノズルから噴射される。
【０００４】
この構成では、圧電アクチュエータの駆動により、圧力室の容積を変化させて、インク滴を噴射する場合に、前記絞り部では断面積を小さくすることでインク流に抵抗を与え、これにより圧力室から共通インク室へのインクの戻り量を少なくしてインク滴の噴射を安定して発生させると共に、インク滴噴射後に前記絞り部を経由して共通インク室から圧力室へ速やかにインクを供給して、ノズル部分におけるメニスカスを短時間で復帰させようとしている。
【０００５】
一方、特許文献２には、特許文献１のように複数枚のプレートからなるインクジェットヘッドでは、各プレートの表面に接着剤を塗布して積層固定する場合に、複数枚のプレートを積層状態で挟持しまたは押圧すると、プレートの表面に層状に貼着されている接着剤の余分なものが、各プレートにおける圧力室やインク流路等の貫通孔や凹所にはみ出した状態で接着剤が固化することが問題となることが記載されている。そのため、特許文献２では、貫通孔や凹所を細い逃がし溝で囲み、毛細管現象で逃がし溝に先に接着剤が入り込むようにして、上記貫通孔や凹所が接着剤で塞がれるのを防止しようとしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２４６７４４号公報（段落番号００２３及び図４〜図６参照）
【特許文献２】
特開２００２−９６４７７号公報（段落番号０００７及び図７参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の構成では、共通インク室内のインクはインク供給孔から窓の長手方向に沿って分配されるので、図９（ａ）に示すように、プレート８３（図９（ｂ）参照）の板厚さを貫通するように穿設された複数の貫通孔８０にはインクの流れ（矢印Ａ）により上流、 下流の配置の差が生じることになる。なお、図９（ａ）では、貫通孔８０のうち最下流側の貫通孔を符号８０ａで示している。また、図９（ｂ）に示す貫通孔８０ａの断面の簡略図（図９（ａ）のＩ Ｘｂ−Ｉ Ｘｂ線矢視断面図）のように、共通インク室内のインク流の最下流側に位置する貫通孔８０ａの開口が、共通インク室７の最下流側の板厚方向の内壁である側壁７ａより内方側に形成されていると、プレート８３には、前記最下流側の側壁７ａと貫通孔８０ａの開口との間に上方が出っ張った段差部８２ができてしまう。
【０００８】
このような構成によると、最下流側の貫通孔８０ａでインクはその大部分が図９（ｂ）の矢印Ｃのように流れるので、前記段差部８２にインクが澱んでしまうことに加え、段差部８２に気泡が溜まりやすく、装置側に取り付けられたパージ機構でノズル側からインクを吸引しても、前記段差部８２における気泡を吸引により完全に排出することが困難であった。そのため、最下流側の貫通孔８０ａの開口を共通インク室７の最下流端の側壁７ａに近づけて段差部８２をなくし、インクの澱みや気泡の溜まりを防ぐことが望まれていた。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載されているように、積層されたプレートを接着剤で貼着すると、接着剤がはみ出すことが知られている。図９（ｂ）に示すような共通インク室を形成する場合には、共通インク室を備えるプレート８３と貫通孔８０を備えるプレート８４を接着剤で貼着する。上述したように段差部８２をなくすために最下流側の貫通孔８０ａの開口を最下流側の側壁７ａに近づけると、貫通孔８０ａ近傍では、プレート８３の下面もしくはプレート８４の上面に、特許文献２のような接着剤の逃がし溝を設けるスペースが確保できず、プレート８３、８４の界面からはみ出した接着剤が、共通インク室７側から貫通孔８０ａ内に入り込み易くなってしまう。特に、貫通孔８０ａのすぐそばに断面積の小さな絞り部が連続していると、毛細管現象でこの絞り部に貫通孔８０ａを通って液状の接着剤が入り込み目詰まりを生じさせることが問題であった。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の問題を解決し、インク滴を安定して噴射できるとともに、積層構造形成時の接着剤のはみ出しによる断面積の小さい流路の目詰まりを防止することを技術的課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明のインクジェットヘッドは、インクを噴射する複数のノズルと、このノズルのそれぞれに対応して設けられた圧力室と、インクタンクから供給されたインクを前記圧力室に分配する共通インク室と、前記共通インク室から前記各圧力室に対応して設けられる接続流路とを有する積層構造のインクジェットヘッドであって、該インクジェットヘッドは、前記共通インク室を形成する第１の平板と、該第１の平板の一側に隣接して接着固定される第２の平板とを少なくとも有し、前記各接続流路には、共通インク室側に開口する導入孔と、該導入孔よりも圧力室側において接続流路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を含み、前記第２の平板における前記第１の平板側には、前記各接続流路における導入孔の開口が形成され、前記接続流路のうち前記共通インク室のインクの流れの最下流側に位置する接続流路では、その導入孔の共通インク室側の開口が共通インク室の最下流側の側壁に交差するかまたは前記開口の一部が共通インク室の下流側の側壁の一部に一致するように構成するとともに、絞り部と導入孔の間には絞り部より大きな断面積を有する付加流路を設けたものである。
【００１２】
そして、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、前記導入孔の群は、直線状に配置されるとともに、前記付加流路は、共通インク室の最下流側に位置する接続流路の絞り部の延びる方向から屈曲した方向に形成されるようにしたものである。
【００１３】
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、前記共通インク室の最下流側に位置する接続流路の導入孔では、開口面積をその他の接続流路における導入孔の開口面積よりも大きく設定するようにしたものである。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記第２の平板には、その広幅面と平行状に凹状に形成された絞り部と、当該平板の板厚を貫通するように形成された導入孔とを有し、共通インク室の最下流側に位置する接続流路では、前記第２の平板の広幅面に絞り部と連通するように凹状に形成された付加流路が、絞り部と導入孔との間に設けられているものである。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記第２の平板には前記接続流路のうち導入孔のみを有し、該第２の平板と前記圧力室を有する平板との間に介挿される第３の平板には、絞り部及び付加流路を有するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７は、本発明の第１の実施の形態による圧電式インクジェットヘッド６を示す。図１は第１の実施の形態の圧電式のインクジェットヘッドを示す分解斜視図、図２はキャビティユニットの分解斜視図、図３はキャビティユニットの分解部分的拡大斜視図、図４は圧力室と接続流路と共通インク室の分解斜視図、図５は図１のＶ−Ｖ線矢視で示すインクジェットヘッドの一部拡大断面図、図６（ａ）は共通インク室と導入孔の位置関係を示す平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶＩ ｂ−ＶＩ ｂ線矢視で示すインクジェットヘッドの一部拡大断面図、図７は圧電アクチュエータの積層構造を示す分解斜視図、図８は共通インク室と導入孔のその他の位置関係を示す平面図である。
【００１７】
図１において、金属板製のキャビティユニット１０に対して接合されるプレート型の圧電アクチュエータ２０の上面には、外部機器との接続のために、フレキシブルフラットケーブル４０が接着剤にて重ね接合されているものであり、最下層のキャビティユニット１０の下面側に開口されたノズル３５から下向きにインクが噴出するものとする。
【００１８】
前記キャビティユニット１０は、図２〜図５に示すように構成されている。すなわち、ノズルプレート１１、ダンパープレート１２、二枚のマニホールドプレート１３Ｘ，１３Ｙ、２枚のスペーサプレート１４Ｘ，１４Ｙ及びベースプレート１５の合計７枚の薄い板をそれぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構造としている。
【００１９】
実施形態では、合成樹脂製のノズルプレート１１を除き、各プレート１２、１３Ｘ，１３Ｙ、１４Ｘ，１４Ｙ，１５は、４２％ニッケル合金鋼板製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有する。前記ノズルプレート１１には、微小径（実施形態では２５μｍ程度）のインク噴出用のノズル３５が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル３５は、当該ノズルプレート１１における第１の方向（長辺方向）に沿って千鳥配列状で２列に配列されている。
【００２０】
また、前記ベースプレート１５には、図３に示すように、複数の圧力室３６がベースプレート１５の長辺（前記第１の方向）に沿って千鳥配列で２列に穿設されている。圧力室３６の具体的な形状が図３及び図４に示されているが、図３に示すように、各圧力室３６は、その長手方向がベースプレート１５の長手方向と直交するようにして細幅に形成されている。
【００２１】
各圧力室３６における先端部３６ａはベースプレート１５の短辺方向の略中央部に位置しており、この各先端部３６ａは、二枚のスペーサプレート１４Ｘ，１４Ｙ，二枚のマニホールドプレート１３Ｘ，１３Ｙ及びダンパープレート１２に同じく千鳥状配列にて穿設されているインク流路としての微小径の貫通孔３７を介してノズルプレート１１における前記千鳥状配列のノズル３５に連通している。
【００２２】
図３に示すように、二枚のマニホールドプレート１３Ｘ，１３Ｙのうち、スペーサプレート１４Ｙの下面に隣接する上側マニホールドプレート１３Ｘには、その長手方向に沿って長い２つのインク室半部１３ａ，１３ａが前記ノズル３５の列の両側に沿って延びるように板厚さを貫通して形成されている。他方、ノズルプレート１１側に位置する下側マニホールドプレート１３Ｙには、前記インク室半部１３ａ，１３ａと同じ平面形状の２つのインク室半部１３ｂ，１３ｂが、上側マニホールドプレート１３Ｘの上側にのみ開放するように凹み形成されている。
【００２３】
この構成で、上下２枚のマニホールドプレート１３Ｘ，１３Ｙを積層し、その上側に下側スペーサプレート１４Ｙを積層することにより、図３及び図５に示すように、貫通孔３７の列の外側に１つずつ、合計２つの共通インク室７、７が密閉状に形成される。
【００２４】
ベースプレート１５の下面に隣接する上側スペーサプレート１４Ｘには、各圧力室３６の他端部３６ｂに対応する位置にインク供給孔としての連通路３８が穿設されており、この各連通路３８が各圧力室３６の他端部３６ｂに接続される。
【００２５】
前記共通インク室７から前記各圧力室３６に対応して接続流路４５が設けられる。即ち、前記各接続流路４５には、共通インク室３６側に開口する導入孔４４と、該導入孔４４よりも圧力室３６側において接続流路４５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４３とを含む。
【００２６】
実施形態では、前記上側スペーサプレート１４Ｘの下面に隣接する下側スペーサプレート１４Ｙには、当該プレートの平面に平行状の細長い絞り部４３が、圧力室３６の長手方向と略平行状に、上側に開放するように凹み形成されている。
【００２７】
この絞り部４３の一端部４３ａは、図４及び図５に示すように、下側スペーサプレート１４Ｙの板厚さを貫通して形成された導入孔４４に繋がり、絞り部４３は導入孔４４を介して共通インク室７に連通している。また、絞り部４３の他端部４３ｂは前記連通路３８に接続される。絞り部４３の流路抵抗は、その断面積を小さく形成することで、圧力室３６と共通インク室７の間の接続流路４５（連通路３８、絞り部４３、導入孔４４）及び圧力室３６中で最も大きく設定されている。
【００２８】
前記上側マニホールドプレート１３Ｘが請求項における前記共通インク室７を形成する第１の平板であり、下側スペーサプレート１４Ｙが請求項における第１の平板の一側に隣接して接着固定される第２の平板に相当する。
【００２９】
従って、第２の平板である下側スペーサプレート１４Ｙの下面側に前記各接続流路４５における導入孔４４の開口が形成されて、各接続流路４５は共通インク室７と連通している。
【００３０】
なお、前記実施の形態では、１枚の下側スペーサプレート１４Ｙに絞り部４３と導入孔４４とを設けたが、下側スペーサプレート１４Ｙの機能を２枚のスペーサプレートで構成してもよい。この場合には、２枚のうち上側となるスペーサプレート（請求項の第３の平板に相当）には、このプレートの平面に平行状の細長い絞り部を板厚さを貫通させて形成し、２枚のうち下側となるスペーサプレート（請求項の第２の平板に相当）には、このプレートの板厚さを貫通させて導入孔４４を形成し、絞り部４３と導入孔４４が接続されるように２枚のプレートを接着によって積層する。積層に際しては、従来技術の特許文献２のように、絞り部や導入孔を接着剤の逃がし溝で囲むことで、接着剤の入り込みが防止される。
【００３１】
図３に示すように、マニホールドプレート１３Ｘ，１３Ｙのすぐ下に位置するダンパプレート１２には、ダンパ溝１２ｃ，１２ｃが凹み形成されている。このダンパ溝１２ｃ，１２ｃはマニホールドプレート１３Ｙ側に向けてのみ開放するように形成され、その位置及び形状は前記共通インク室７、７と一致させている。
【００３２】
従って、マニホールドプレート１３Ｘ，１３Ｙ及びダンパプレート１２を接合したときには、マニホールドプレート１３Ｙのインク室半部１３ｂを凹設してある底板部（ダンパ部４２）に前記ダンパ溝１２ｃ，１２ｃが位置する。ここで、マニホールドプレート１３Ｙは適宜弾性変形し得る金属素材であるため、ダンパ部４２は共通インク室７側にもダンパ溝１２ｃ側にも自由に振動することができる。この構成により、後述するインク噴射時に、圧力室３６で発生した圧力変動が共通インク室７に伝播しても、ダンパ部４２が弾性変形して振動することにより、前記圧力変動を吸収減衰させるというダンパ効果を奏するし、圧力変動が他の圧力室３６へ伝播するというクロストークも防止できる。
【００３３】
図２に示すように、共通インク室７、７の端部に対応する位置において、ベースプレート１５及び２枚のスペーサプレート１４Ｘ，１４Ｙに、２つのインク供給孔３９ａ，３９ａと、インク供給孔３９ｂ〜３９ｃとが穿設され、外部等のインクタンクからインクが供給される。そのため、インク供給孔３９ｃが設けられている側が、共通インク室７のインクの流れの上流側となる。インクは共通インク室７、７に供給された後、図５に示すように、下側スペーサプレート１４Ｙの導入孔４４から絞り部４３、連通路３８を経由して各圧力室３６に他端部３６ｂから分配供給される。そして、後述するように、圧電アクチュエータ２０の駆動により各圧力室３６内から前記貫通孔３７を通って、当該圧力室３６に対応するノズル３５に至るという構成になっている。
【００３４】
共通インク室７では、インク供給孔３９ａ（〜３９ｃ）から供給されたインクが導入孔４４に分配されるため、図４及び図６（ａ）の矢印Ａのようなインクの流れが発生する。この実施の形態では、長く形成された共通インク室７の一方の端部がインク供給孔となっているため、共通インク室７の他方の端部に位置する導入孔４４ａが最下流側となる。
【００３５】
他の実施形態として、長く形成された共通インク室７の中央にインク供給孔が設けられている場合には、共通インク室の両方の端部の導入孔がいずれも最下流側となり、１つの共通インク室に２つの最下流側の導入孔が存在する。すなわち、最下流側となる導入孔の数や位置は、共通インク室の形状やインク供給孔の位置に応じて適宜変更される。
【００３６】
最下流側の導入孔４４ａは、他の導入孔４４から、それら導入孔どうしの間隔よりも大きい間隔をおいて位置し、その開口は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、共通インク室７の最下流側の板厚方向の壁面である側壁７ａと交差するように形成されている。即ち、キャビティユニットの平面視において、導入孔４４ａの開口面積の一部（大部分）が共通インク室７内に重なり、開口面積の他の一部は上側マニホールドプレート１３Ｘの上面に重なるように配置される。この構成では、図６（ｂ）の断面図に示すように、導入孔４４ａの開口と側壁７ａとの間に、上方が出っ張るような段差部が形成されないのでインクが矢印Ｂのように流れるため、共通インク室７の上面角部に気泡の溜まり部が生じない。なお、この導入孔４４ａと最下流側の側壁７ａとの位置関係を、図８に示すように導入孔４４ａの開口の一部が側壁７ａの一部に一致するように構成した場合にも、共通インク室７の上面角部に気泡の溜まり部が生じない。
【００３７】
また、最下流側の接続流路４５ａでは、図４及び図６（ｂ）に示すように、導入孔４４ａと絞り部４３との間に、絞り部４３よりも断面積の大きな付加流路４６を設けている。この付加流路４６は、毛細管作用が働き難い断面積を有し、最下流側の導入孔４４ａを伝って、絞り部４３に接着剤が入り込むのを防止するために設けられている。すなわち、上側マニホールドプレート１３Ｘと下側スペーサプレート１４Ｙとを接着剤にて接合するとき、共通インク室７の側壁７ａと一部重複する導入孔４４ａを伝って、毛細管現象にて断面積の小さい絞り部４３に接着剤が入り込んで、その小さい断面積を接着剤にて塞ぐのを防止するために、前記導入孔４４ａに接続する付加流路４６は、毛細管現象が生じない程度に断面積を大きくし、できるだけ長さを長くするようにしている。また、最下流側の接続流路４５ａでは、導入孔４４ａの共通インク室７側の開口径Ｄ２も、図４に示すように、その他の接続流路４５の導入孔４４の開口径Ｄ１より大きく（Ｄ２＞Ｄ１）形成し、開口面積が大きくなることで、毛細管作用が働き難いようにしている。
【００３８】
付加流路４６は、下側スペースプレート１４Ｙの絞り部４３が形成されている広幅面と同一面側に、平行状に凹状に形成されているが、この実施の形態では、絞り部４３の幅Ｈ１より付加流路４６の幅Ｈ２を大きく（Ｈ２＞Ｈ１）しているので、絞り部４３と付加流路４６をエッチングする際に、同じ深さにエッチングするだけで付加流路４６の断面積を絞り部４３より大きく形成することができる。しかし、付加流路４６はこの形状に限定するものではなく、この他に付加流路４６の深さ及び／または幅寸法を絞り部４３より大きくすることで、付加流路４６の断面積を大きくしてもよい。
【００３９】
各導入孔４４（４４ａ）は各圧力室３６に対応させて設けられているため、導入孔４４の群は、下側スペーサプレート１４Ｙの短辺方向の中央寄りに２列の直線状に配列されることが製造上望ましい。そのため、付加流路４６が設けられる最下流側の接続流路４５ａでも導入孔４４ａを上記直線を維持する位置に設けることが求められる。従って、付加流路４６を設ける場合に、限られた配置スペースで流路の長さを長くとるために、付加流路４６は、絞り部４３の延びる方向から屈曲させて設けられている。図６（ａ）では、付加流路４６を絞り部４３の延びる方向から略直角に屈曲させて下側スペーサプレート１４Ｙの長手方向に一致する方向に形成しているが、この形状に限定するものではなく、曲線状に形成してもよい。
【００４０】
一方、前記圧電アクチュエータ２０は、図１、図５及び図７に示すように、複数枚の圧電シート２１、２２と、トップシート２３とを積層した構造で、１枚の厚さが３０μｍ程度の各圧電シート２１、２２のうち最下段の圧電シート２１の上面（広幅面）には、前記キャビティユニット１０における各圧力室３６に対応した箇所ごとに細幅の個別電極２４が、第１の方向（長辺方向）に沿って列状に形成され、各個別電極２４は前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って各圧電シートの長辺の端縁部近傍まで延びている。下から偶数段目の圧電シート２２の上面（広幅面）には、複数個の圧力室３６に対して共通のコモン電極２５が形成されており、最上段のトップシート２３の上面には、その長辺の端縁部に沿って、前記個別電極２４の各々に対して電気的に接続される表面電極２６と、前記各コモン電極２５に対して電気的に接続される表面電極２７とが設けられている。
【００４１】
前記各シート２１、２２、２３の長辺に沿う側縁には、個別電極２４の一端部２４ａに対応する位置の凹み溝３０と、コモン電極２５の一端部２５ａに対応する位置の凹み溝３１とが、圧電シートの積層方向に延びるように形成され、凹み溝３０内には個別電極２４と表面電極２６とを電気的に接続する側面電極（図示せず）が形成され、凹み溝３１内にはコモン電極２５と表面電極２７とを電気的に接続する側面電極（図示せず）が形成されている。なお、捨てパターンの電極２８、２９は個別電極２４の一端部、コモン電極２５の一端部２５ａの箇所に上下に相当する位置に設けられている（図７参照）。
【００４２】
圧電アクチュエータ２０は、特開平４−３４１８５３号公報に開示されたものと同様に、より多くの圧電シートを積層した構造とすることもできる。
【００４３】
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ２０における下面（圧力室３６と対面する広幅面）全体に、接着剤層としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着剤シート（図示せず）を予め貼着し、次いで、前記キャビティユニット１０に対して、当該圧電アクチュエータ２０が、その各個別電極を前記キャビティユニット１０における各圧力室３６の各々に対応させて接着・固定される。また、この圧電アクチュエータ２０における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル４０が重ね押圧されることにより、このフレキシブルフラットケーブル４０における各種の配線パターン（図示せず）が、前記各表面電極２６、２７に電気的に接合される。
【００４４】
この構成において、圧電シート２１、２２の積層方向の個別電極２４に挟まれた部分を活性部（圧力発生部）として、その電極に電圧を印加することにより、各圧力室３６に対して圧電歪みを発生し、圧力室３６内のインクに噴射エネルギーを与え、この圧力室３６内のインクが、ノズル３５から液滴状に噴出して、所定の印字が行われる。
【００４５】
このとき、共通インク室７の最下流側に位置する導入孔４４ａの開口が、共通インク室７の最下流側の側壁７ａに交差するように構成しているため、共通インク室７の最下流側でも、図６（ｂ）の矢印Ｂのように、インクは澱みを生じることなくスムーズに流れ、気泡が溜まりにくい。また、溜まったとしてもパージ機構（図示していない）を動作させてノズル３５側から吸引すると、気泡を速やかに排出することができる。
【００４６】
また、共通インク室７の最下流側に位置する接続流路４５ａでは、絞り部４３より共通インク室７に近い位置に絞り部４３より断面積の大きな付加流路４６が長い長さで設けられるとともに、導入孔４４ａの共通インク室７側の開口面積も大きくしている。そのため、上側マニホールドプレート１３Ｘと下側スペーサプレート１４Ｙを接着剤で貼着する際に接着剤がはみ出した場合でも、共通インク室７側から毛細管現象による接着剤の入り込みが生じないので、断面積の小さい絞り部４３があっても目詰まりする心配がない。
【００４７】
また、最下流側の共通インク室７側の導入孔４４ａの開口面積はその他の導入孔４４の開口面積より大きいので、上側マニホールドプレート１３Ｘと下側スペーサプレート１４Ｙを積層させる際に位置ズレを多少発生したとしても、共通インク室７の最下流側の側壁７ａと導入孔４４ａの開口との交差が外れにくくなる。すなわち、プレートの積層に多少の位置ずれがあっても、挿入孔４４ａと側壁７ａが図６に示すような位置関係を維持できるので、側壁７ａ近傍における気泡の排出性も損なわれない。
【００４８】
また、上記構成では、ベースプレート１５及び下側スペーサプレート１４Ｙを平面視で観察した場合に、圧力室３６と絞り部４３とが重複するように配置され、かつ絞り部４３の延びる方向の長さを圧力室３６の長さより短く設定されており、かつ、圧力室３６におけるインク流れの上流側端部（他端部３６ｂ）と、絞り部４３のインク流れの下流側端部（他端部４３ｂ）と、前記連通路３８とが互いに重複するように配置されている。換言すると、ノズル３５からのインク滴の噴射の場合に、絞り部４３におけるインク流れの方向と、圧力室３６でのインク流れの方向とが、折り返し部である連通路３８を介して逆になり、絞り部４３から圧力室３６内へインク流が折り返して供給されるように構成したものであるので（図５参照）、従来のように圧力室３６におけるインク噴射時のインク流れ方向の上流側端部に、そのインク流れ方向に長い絞り部を形成する場合に比べて、圧力室全体の長さが短くなるので、圧力室の延びる方向（インクジェットヘッドの幅方向）のベースプレート１５等の長さを短く形成できて、インクジェットヘッド１をコンパクトに製作できるという効果を奏する。
【００４９】
また、絞り部４３から圧力室３６内にインクが流入する際に、絞り部４３によって高速になったインク流が圧力室３６内に直接向かないから、圧力室３６内に渦流を生じさせることが少なく、それによる気泡の発生も少なくなる。
【００５０】
そして、上記のように構成することにより、圧電アクチュエータ２０の駆動にて、圧力室３６の長手方向（両端部３６ａと３６ｂを結ぶ方向）にインクの圧力波が生じる。このとき、圧力室３６から共通インク室７へのインクの戻りを規制するための流路抵抗の最も大きい部分である絞り部を下側スペーサプレート１４Ｙの平面に沿って長く形成することができるから、共通インク室７側から圧力室３６側へのインク流れに抵抗を与える絞り作用（インク流れの絞り抵抗値）を適切になるようにきめ細かく設定できる。
【００５１】
【発明の作用・効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明のインクジェットヘッドは、インクを噴射する複数のノズルと、このノズルのそれぞれに対応して設けられた圧力室と、インクタンクから供給されたインクを前記圧力室に分配する共通インク室と、前記共通インク室から前記各圧力室に対応して設けられる接続流路とを有する積層構造のインクジェットヘッドであって、該インクジェットヘッドは、前記共通インク室を形成する第１の平板と、該第１の平板の一側に隣接して接着固定される第２の平板とを少なくとも有し、前記各接続流路には、共通インク室側に開口する導入孔と、該導入孔よりも圧力室側において接続流路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を含み、前記第２の平板における前記第１の平板側には、前記各接続流路における導入孔の開口が形成され、前記接続流路のうち前記共通インク室のインクの流れの最下流側に位置する接続流路では、その導入孔の共通インク室側の開口が共通インク室の最下流側の側壁に交差するかまたは前記開口の一部が共通インク室の下流側の側壁の一部に一致するように構成するとともに、絞り部と導入孔の間には絞り部より大きな断面積を有する付加流路を設けたものである。
【００５２】
これにより、共通インク室のインクの流れの最下流側で、気泡が溜まりうる段差部が形成されないようにしたので、インクの滞りをなくし気泡の排出性を高めることができるとともに、付加流路を絞り部より断面積を大きくして絞り部と導入孔の間に設けたので、第１の平板と第２の平板とを接着するときに、最下流側の導入孔を通じて絞り部に接着剤が入りこむ毛細管現象を防止でき、最下流側で断面積の小さな絞り部が目詰まりすることがなくなるという効果が得られる。
【００５３】
また、断面積を小さくした絞り部を設けることで、共通インク室側から圧力室側へのインク流れに抵抗を与える絞り作用（インク流れの絞り抵抗値）を適切に設定でき、圧力室から共通インク室へのインクの戻り量を少なくしてインク滴の噴射を安定して発生させることができる。
【００５４】
そして、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、前記導入孔の群は、直線状に配置されるとともに、前記付加流路は、共通インク室の最下流側に位置する接続流路の絞り部の延びる方向から屈曲した方向に形成されるようにしたものであるので、付加流路の長さを限られた配置スペースであっても、できるだけ長く設定することができ、共通インク室の最下流側の導入孔を通じて絞り部に接着剤が入り込む毛細管現象を防止する効果の確実性が高められる。
【００５５】
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、前記共通インク室の最下流側に位置する接続流路の導入孔では、開口面積をその他の接続流路における導入孔の開口面積よりも大きく設定するようにしたものであるので、最下流側の導入孔への毛細管現象による接着剤の入り込み防止の確実性をさらに高めることができるとともに、前記両平板の接着時に最下流側の導入孔と共通インク室の最下流側の側壁との位置ズレが多少発生しても、気泡の排出性を損なうことを防止することができる。
【００５６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記第２の平板には、その広幅面と平行状に凹状に形成された絞り部と、当該平板の板厚を貫通するように形成された導入孔とを有し、共通インク室の最下流側に位置する接続流路では、前記第２の平板の広幅面に絞り部と連通するように凹状に形成された付加流路が、絞り部と導入孔との間に設けられているものであるので、接続流路における絞り部と導入孔、また共通インク室の最下流側に位置する接続流路にあっては絞り部と導入孔と付加流路を同じ平板に形成しているため、積層構造における接着層を減らして積層の手間も減らすことができるとともに、付加流路の形成のための平板を別途設ける必要がなく製造も簡略化できるという効果を奏する。
【００５７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットヘッドにおいて、前記第２の平板には前記接続流路のうち導入孔のみを有し、該第２の平板と前記圧力室を有する平板との間に介挿される第３の平板には、絞り部及び付加流路を有するものであるので、第３の平板の板厚を貫通するように絞り部と付加流路を形成すると、絞り部と付加流路の深さの調節が不要となり、製造工程が簡略化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の圧電式のインクジェットヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】キャビティユニットの分解斜視図である。
【図３】キャビティユニットの分解部分的拡大斜視図である。
【図４】圧力室と接続路と共通インク室の分解斜視図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線矢視で示すインクジェットヘッドの一部拡大断面図である。
【図６】（ａ）は共通インク室と導入孔の位置関係を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩ ｂ−ＶＩ ｂ線矢視で示すインクジェットヘッドの一部拡大断面図である。
【図７】圧電アクチュエータの積層構造を示す分解斜視図である。
【図８】共通インク室と導入孔のその他の位置関係を示す平面図である。
【図９】（ａ）従来のインクジェットヘッドの共通インク室と導入孔の位置関係を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ Ｘｂ−Ｉ Ｘｂ線矢視で示すインクジェットヘッドの一部拡大断面図である。
【符号の説明】
６ インクジェットヘッド
７ 共通インク室
７ａ 最下流側の側壁部
１０ キャビティユニット
１１ ノズルプレート
１２ ダンパープレート
１２ｃ ダンパ溝
１３Ｘ，１３Ｙ マニホールドプレート
１３ａ、１３ｂ インク室半部
１４Ｘ，１４Ｙ スペーサプレート
１５ ベースプレート
２０ 圧電アクチュエータ
２１、２２ 圧電シート
２３ トップシート
２４ 個別電極
２５ コモン電極
２６ 表面電極
２７ 表面電極
２８，２９ 捨てパターンの電極
３０、３１ 凹み溝
３５ ノズル
３６ 圧力室
３６ａ 先端部
３６ｂ 他端部
３７ 貫通孔
３８ 連通路
３９ａ〜３９ｄ インク供給孔
４０ フレキシブルフラットケーブル
４３ 絞り部
４３ａ 一端部
４３ｂ 他端部
４４ 導入孔
４４ａ 最下流側の導入孔
４５ 接続流路
４６ 付加流路
８０、８０ａ 貫通孔
８２ 段差部
８３、８４ プレート

Claims (5)

1. インクを噴射する複数のノズルと、
   このノズルのそれぞれに対応して設けられた圧力室と、
   インクタンクから供給されたインクを前記圧力室に分配する共通インク室と、前記共通インク室から前記各圧力室に対応して設けられる接続流路とを有する積層構造のインクジェットヘッドであって、
   該インクジェットヘッドは、前記共通インク室を形成する第１の平板と、該第１の平板の一側に隣接して接着固定される第２の平板とを少なくとも有し、
   前記各接続流路には、共通インク室側に開口する導入孔と、該導入孔よりも圧力室側において接続流路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を含み、
   前記第２の平板における前記第１の平板側には、前記各接続流路における導入孔の開口が形成され、
   前記接続流路のうち前記共通インク室のインクの流れの最下流側に位置する接続流路では、その導入孔の共通インク室側の開口が共通インク室の最下流側の側壁に交差するかまたは前記開口の一部が共通インク室の下流側の側壁の一部に一致するように構成するとともに、絞り部と導入孔の間には絞り部より大きな断面積を有する付加流路を設けたことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記導入孔の群は、直線状に配置されるとともに、前記付加流路は、共通インク室の最下流側に位置する接続流路の絞り部の延びる方向から屈曲した方向に形成されることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
3. 前記共通インク室の最下流側に位置する接続流路の導入孔では、その開口の面積をその他の接続流路における導入孔の開口の面積よりも大きく設定した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。
4. 前記第２の平板には、その広幅面と平行状に凹状に形成された絞り部と、当該平板の板厚を貫通するように形成された導入孔とを有し、
   共通インク室の最下流側に位置する接続流路では、前記第２の平板の広幅面に絞り部と連通するように凹状に形成された付加流路が、絞り部と導入孔との間に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
5. 前記第２の平板には前記接続流路のうち導入孔のみを有し、該第２の平板と前記圧力室を有する平板との間に介挿される第３の平板には、絞り部及び付加流路を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。

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