JP2004284193A - 液体噴射ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】液体供給針のゴミの付着又は乾燥による目詰まりをより確実且つ簡単な構成で防止することが可能な液体噴射ヘッドを提供する。
【解決手段】インクカートリッジ１５に当接可能な鍔部６７を側方に延出したスリーブ状のシャッター６６をインク供給針５２に摺動可能な状態で嵌装すると共に、シャッター６６を下流側から上流側に付勢する圧縮バネ６８を取り付ける。そして、インクカートリッジ１５が装着されていない状態において、圧縮バネ６８による付勢によってシャッター６６がインク供給針５２の上流側に移動してインク導入孔６５を閉塞し、装着時においてカートリッジ１５が鍔部６７を押圧することによりシャッター６６がインク供給針５２の下流側に移動してインク導入孔６５を露出させ、このインク導入孔６５を通じてインクカートリッジの貯留空部とインク供給路を連通させるように構成した。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドに関し、特に、液体供給針に開設された液体導入孔の目詰まりを低減することが可能な液体噴射ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口から液滴として吐出させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等がある。
【０００３】
このような液体噴射ヘッドには種々の形式があるが、例えば、インクを貯留したインクカートリッジ（液体貯留源）から圧力発生室内にインクを導入し、圧力発生部材を駆動して圧力発生室内のインクに圧力変動を励起させることにより、ノズル開口からインク滴として記録媒体である記録紙に吐出させて記録を行うインクジェット式記録ヘッドがある。
【０００４】
一般に、このようなインクジェット式記録ヘッドでは、先端にインク導入孔が開設されたインク供給針が設けられ、そのインク供給針にインクカートリッジが装着されるようになっている。インクカートリッジの装着時には、カートリッジ内部にインク供給針が挿入され、カートリッジ内部に貯留されたインクがインク導入孔を通じて供給針内部に導入され、インク供給路を通って記録ヘッド内の圧力発生室に供給される。
【０００５】
通常、インクカートリッジが装着されていないときには、インク供給針が露出した状態となる。従って、この状態においてインク導入孔にゴミが付着したり、孔周辺に付着したインクが乾燥してインク導入孔を塞ぐことにより目詰まりが発生する虞がある。
【０００６】
このため、インクカートリッジが装着されていないときに、インク供給針を保護部材で覆うことにより、ゴミの付着やインクの乾燥によるインク導入孔の目詰まりを防ぐものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この特許文献１のものは、ゴム等の弾性材料で作製された保護部材でインク供給針全体を被覆するように構成されており、インクカートリッジが装着されると、インク供給針（接続部材）は保護部材の先端部分を貫通してカートリッジ内に挿入し、同時に、保護部材はカートリッジにより押圧されて蛇腹状に縮むようになっている。
一方、インクカートリッジが取り外されると、保護部材は蛇腹状に縮んだ状態から自己の弾性により元の状態（インク供給針を被覆した状態）に復元すると共に、先端部分の孔を弾性により収縮して密閉するように構成されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−５８７６１号公報（第３頁，第２図，第５図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
インクの蒸発を防止する観点からすると、保護部材がインク供給針を被覆した状態においては、保護部材がインク供給針に密着してインク導入孔を閉塞するのが好ましい。しかしながら、上記の場合、保護部材が弾性材料であるのでインク供給針との間の摩擦が大きく、インクカートリッジ装着時に密着した状態からスムースに開放されずに確実に蛇腹状に縮みにくい。このため、インクカートリッジ内へのインク供給針の挿入が不完全となって、ヘッド内にインクが供給されない虞がある。
【００１０】
逆に、保護部材が蛇腹状に縮み易くするために、保護部材とインク供給針との間に空隙を設けると、この空隙でインクの溶媒が蒸発してしまい、インクの乾燥を確実に防止することが困難である。
【００１１】
また、インクジェット式記録ヘッドでは、通常インクカートリッジがインク供給針に装着された状態で使用される。したがって、インク供給針が保護部材を貫通して保護部材が蛇腹状に縮んだ状態で長時間が経過することなる。そのため、材質が劣化して柔軟性が失われると、インクカートリッジが取り外されたときに孔が完全に収縮せずに開いたままの状態になったり、保護部材が元の状態に復元できずにインク導入孔が露出した状態となってしまうこともある。このため、ゴミの付着やインクの乾燥を確実に防ぐことが困難となる。
【００１２】
また、保護部材の材料として使われるゴムや、このゴムに替えて用いられるエラストマーは、インクを変質させる虞がある。即ち、ゴムには、一般に、加硫剤をはじめとする多種の添加剤が添加されており、エラストマーは、上記の保護部材として必要な柔軟性を得るために材料の成分中における低分子量成分を増やしたり、可塑剤を添加する等の措置がなされる。このような添加物や低分子量成分は、弾性材料からブリードし易く（弾性材料の表面に滲み出やすく）、インク供給針に付着する可能性があり、この付着した添加物や低分子量成分がインクを変質させてインクの印刷に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体供給針のゴミの付着又は乾燥による目詰まりをより確実且つ簡単な構成で防止することが可能な液体噴射ヘッドを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体噴射ヘッドは、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を貯留する貯留空部を有する液体貯留源が着脱可能に装着され、前記貯留空部内の液体を液体導入孔から液体供給路を通じて圧力発生室側に導入する液体供給針を備え、圧力発生手段の作動によって前記圧力発生室内の液体をノズル開口から液滴として吐出する液体噴射ヘッドにおいて、
前記液体供給針は、先細り形状に形成された尖端部と、該尖端部の基端側に連続して形成されると共に周面に前記液体導入孔を開設した中空管部と、該中空管部の下流側に形成され、前記中空管部の径よりも拡径した拡径部とにより構成し、
前記液体貯留源に当接可能な当接受部を側方に延出したスリーブ状のシャッター部材を前記液体供給針に摺動可能な状態で嵌装すると共に、該シャッター部材を下流側から上流側に付勢する付勢部材を設け、
前記液体貯留源が装着されていない状態において、前記付勢部材による付勢によって前記シャッター部材が前記液体供給針の上流側に移動して前記液体導入孔を閉塞し、
前記液体貯留源装着時に、該液体貯留源が前記当接受部を押圧することにより前記シャッター部材が前記液体供給針の下流側に移動して前記液体導入孔を露出させ、該液体導入孔を通じて前記液体貯留源の貯留空部と前記液体供給路を連通させるように構成したことを特徴とする。
なお、「径」とは、外径及び内径を含む意味で用いる。
【００１５】
上記発明によれば、液体供給針に摺動可能なスリーブ状のシャッター部材を設け、液体貯留源が装着されていない状態において液体供給針の液体導入孔をシャッター部材で閉塞するようにしたので、埃等の塵の付着やインクが乾燥することによる液体導入孔の目詰まりをより確実且つ簡単な構成で防止することが可能となる。
また、液体貯留源を液体供給針に装着する際には、液体貯留源がシャッター部材の当接受部を押圧することによりシャッター部材が下流側に移動して液体導入孔を露出させるようにしたので、液体貯留源を液体供給針に支障なく装着することが可能となる。
さらに、液体供給針の下流側に他の部分よりも径が拡大した拡径部を設けたので、液体供給針の剛性を高めることができる。これにより、液体供給針と液体貯留源との間のガタつきを生じ難くすることができる。これにより、ガタつきに起因する液漏れを防止することが可能となる。
【００１６】
上記発明において、前記拡径部を、上流側から下流側に向けて次第に拡径し、この拡径した根本部分に臨ませた状態で液体を濾過するフィルタを設ける構成を採った場合には、拡径部の下流側の開口面積を広くすることができるので、フィルタの面積を広く取ることができ、フィルタに異物や気泡などが付着して一部が目詰まりしたとしても他の部分でインクの供給を確保することが可能となる。
【００１７】
また、上記発明において、前記中空管部の周面の一部を窪ませて段差部を設けると共に、該段差部に係止可能な係止部を前記シャッター部材の中空部に突設し、前記シャッター部材が前記液体供給針の上流側に移動すると、前記係止部が前記上流側段差部に係止して前記液体導入孔を閉塞した状態で前記シャッター部材を停止させる構成を採ると、シャッター部材が液体供給針から離脱するのを防止することができる。
【００１８】
また、上記発明において、前記中空管部の周面の一部を窪ませてガイド部を設けると共に、該ガイド部を摺動可能なガイド摺動部を前記シャッター部材の中空部に突設し、該ガイド摺動部を、前記シャッター部材が前記液体供給針を摺動する際に前記ガイド部に摺動させるようにした場合には、液体供給針とシャッター部材との間のガタツキを抑制することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）を挙げることとする。図１は、この記録ヘッドが搭載されたインクジェット式プリンタ１（以下、プリンタ１と略す）の外観を示す斜視図である。
【００２０】
図示したプリンタ１は、カートリッジ装着部２と記録ヘッド３とを設けたキャリッジ４を有する。このキャリッジ４は、ガイドロッド５に軸支されて記録紙６の幅方向（主走査方向）に移動可能に取り付けられている。このキャリッジ４には、駆動プーリー７と遊転プーリー８の間に掛け渡したタイミングベルト９が接続されている。そして、この駆動プーリー７はパルスモータ１０の回転軸に接合されている。従ってキャリッジ４は、パルスモータ１０の作動によって記録紙６の幅方向に移動する。キャリッジ４の移動範囲内における端部領域には、ホームポジションが設定されている。このホームポジションには、記録ヘッド３のノズルプレート４３（図３参照）の表面をクリーニングするためのワイパー機構１２と、このノズル形成面を封止可能なキャッピング機構１３とが配設されている。
【００２１】
上記のカートリッジ装着部２に装着されるインクカートリッジ１５（本発明の液体貯留源の一種）は、図２に示すように、例えば、内部にインク貯留空部（本発明の貯留空部の一種）１６が形成された中空箱体状のケース１７と、インク貯留空部１６内に収納されてインク（本発明の液体の一種）を吸収し貯留するインク吸収材１８とによって構成されている。
【００２２】
上記のケース１７は、ケース本体１９と蓋部材２０とにより構成される。ケース本体１９は上面が開放された箱状体であり、蓋部材２０は、ケース本体１９の開放上面を塞ぐ板状部材である。そして、これらのケース本体１９と蓋部材２０は、ともに合成樹脂製の部材であり、溶着や接着等によって一体化されている。また、ケース本体１９の底面には、後述するインク供給針５２（本発明の液体供給針、図４参照）が挿入される針接続部２１が突設されている。この針接続部２１の針挿入口２２には、例えばエラストマー等の弾性材料により作製されたパッキン２３が配設されている。
【００２３】
針接続部２１の内部には、針挿入口２２とインク貯留空部１６とを連通する連通流路２４を設けてあり、この連通流路２４のインク貯留空部１６側の端部には、インク内の異物を濾別するフィルタ部材２５が配設されている。このため、インク吸収材１８に保持されたインクは、フィルタ部材２５によって濾過された後に連通流路２４内に浸入するようになっている。
【００２４】
連通流路２４には、スプリング２６と、このスプリング２６によってインク貯留空部１６側から針挿入口２２側に付勢されるプレート状の弁２７が収容されている。この弁２７は、液体供給針５２に装着されていない状態では、スプリング２６からの付勢によりパッキン２３に当接してインクの漏出を防止するようになっている。
なお、出荷時（新品時）におけるインクカートリッジ１５は、インク漏れや乾燥を防ぐために封止部材（シール）２８によって針挿入口２２が封止されている。
【００２５】
次に、キャリッジ４に取り付けられる記録ヘッド３について説明する。記録ヘッド３は、振動子ユニット３０、この振動子ユニット３０を収納可能なケース３１、このケース３１の先端面に接合される流路ユニット３２等を備えて概略構成されている。
【００２６】
上記のケース３１は、振動子ユニット３０を収納するための収納空部３３を有するブロック状部材であり、例えば樹脂（エポキシ樹脂等）を成型することで作製される。上記の振動子ユニット３０は、櫛歯状に形成した複数の圧電振動子３４と、各圧電振動子３４が接合される固定板３５と、各圧電振動子３４に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル３６とを備えている。
【００２７】
上記の圧電振動子３４は圧力発生手段の一種である。本実施形態の圧電振動子３４は、例えば、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向に直交する方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子である。上記の固定板３５は、厚さが１ミリ程度の板状部材であり、圧電振動子３４からの反力を受け止める部材である。本実施形態では、固定板３５を、金属材料の一種であるステンレスによって作製している。上記のフレキシブルケーブル３６は、可撓性を有するフィルム状の配線部材である。そして、フレキシブルケーブル３６の一端部は圧電振動子３４の表面に半田付けされ、他端部は配線基板３７上に半田付けされている。
【００２８】
この圧電振動子３４を構成する圧電体層に電界を作用させると、即ち、フレキシブルケーブル３６を介して駆動信号を供給すると、上記の自由端部分が素子長手方向（積層方向とは直交する方向）に伸縮する。例えば、充電によって振動子電位を上昇させると圧電振動子３４は素子長手方向に収縮し、放電によって振動子電位を下降させると圧電振動子３４は素子長手方向に伸長する。
【００２９】
上記の流路ユニット３２は、液体供給口３８から圧力発生室３９を経てノズル開口４０に至る一連の流路を有する板状の部材である。この流路ユニット３２は、圧力発生室３９や液体供給口３８となる空部や溝部等を有する流路形成基板４１と、これらの空部や溝部の開口を封止して圧力発生室３９や液体供給口３８の一部を区画する弾性板４２と、ノズル開口４０が複数穿設されたノズルプレート４３を備えている。そして、流路形成基板４１の一方の表面、即ち、ケース側の表面に弾性板４２を接合し、流路形成基板４１の他方の表面、即ち、弾性板接合面とは反対側の表面にノズルプレート４３を接合している。
【００３０】
上記の弾性板４２は、支持板４４の表面に弾性体膜４５を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板４４とし、この支持板４４の表面にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＩ（ポリイミド）製の樹脂フィルムを弾性体膜４５としてラミネートした複合板材を用いて弾性板４２を作製している。この弾性板４２には、圧力発生室３９の容積を変化させるダイヤフラム部が設けられている。また、この弾性板４２には、リザーバ４６の一部を封止するコンプライアンス部が設けられている。
【００３１】
上記のダイヤフラム部は、エッチング加工等によって支持板４４を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部は、圧電振動子３４の先端面が接合される島部４７と、この島部４７を囲う薄肉弾性部４８とからなる。上記のコンプライアンス部は、リザーバ４６に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。このコンプライアンス部もまた、貯留空部の開口面に対向する領域の支持板４４をエッチング加工等によって除去し、弾性体膜４５のみにすることで作製される。
【００３２】
そして、上記の島部４７には圧電振動子３４の先端面が接合されているので、自由端部を伸縮させることで圧力発生室３９の容積を変化させることができる。例えば、圧電振動子３４を充電して自由端部を素子長手方向に収縮させると島部４７が引っ張られる。これにより島部４７が移動し、圧電振動子３４の放電状態と比べて、圧力発生室３９の容積を増大させることができる。また、充電状態の圧電振動子３４を放電して自由端部を素子長手方向に伸長させると、島部４７が圧力発生室３９側に押される。これにより、圧電振動子３４の充電状態に比べて、圧力発生室３９の容積を減少させることができる。
【００３３】
上記のカートリッジ装着部２には供給針ユニット５１が設けられている。本実施形態における供給針ユニット５１は、インク供給針５２と針ホルダ５３とから概略構成されている。インク供給針５２は、インクカートリッジ１５の内部に挿入される部材であり、インクカートリッジ１５が装着されるとインクカートリッジ１５内のインク貯留空部１６に貯留されたインクを、針流路５４内に導入するように構成されている。なお、インク供給針５２の詳細については、図４を用いて後述する。
針ホルダ５３は、インク供給針５２を取り付けるための部材であり、その表面にはインク供給針５２の根本部分を固定（止着）するための台座５５を形成している。本実施形態においては、超音波溶着によってインク供給針５２の根本部分を台座５５に固定している。
【００３４】
台座５５の内部には、インク供給針５２の針流路５４と連通するホルダ流路５６が形成されている。このホルダ流路５６は、供給針取り付け側に向けて漏斗状に徐々に拡径した形状とされ、供給針取り付け側の開口には、インクを濾過してインク内の異物や気泡の通過を阻止するためのフィルタ５７がインク供給針５２の根本部分（拡径部６４／図４（ｂ）参照）に臨ませた状態で配設されている。
【００３５】
供給針ユニット５１は、ケース３１の取付面上に配設されている。この配設状態において、ホルダ流路５６の下流側出口とケース３１の接続突起とは、パッキン５８を介して液密状態で連通される。そして、接続突起の内側には、ケース３１内を貫通するケース流路５９が形成されている。このケース流路５９は、流路ユニット３２のリザーバ４６に連通している。従って、インクカートリッジ１５内に貯留された液体は、針流路５４、ホルダ流路５６、及びケース流路５９から構成されるインク供給路（本発明の液体供給路の一種）を通じて圧力発生室３９側に導入される。
【００３６】
そして、圧電振動子３４を作動させると、上記したように圧力発生室３９の容積を変化させることができる。これにより、圧力発生室３９内の液体には圧力変動が生じるので、ノズル開口４０から液滴を吐出させることができる。例えば、圧電振動子３４を充電して圧力発生室３９を膨張させ、その後、圧電振動子３４を急激に放電して圧力発生室３９を収縮させると、圧力発生室３９の膨張によって圧力発生室３９内に流入した液体が急激に加圧され、ノズル開口４０から液滴が吐出される。
【００３７】
次に、上記インク供給針５２について図４を用いて説明する。なお、図４（ａ）は、インク供給針５２の外観を示す図であり、図４（ｂ）は、インク供給針５２の断面図である。また、図４（ｃ）は、図４（ｂ）における領域Ｘを拡大した図である。このインク供給針５２は、例えばエポキシ樹脂等の合成樹脂で作製された中空針状部材であり、先細り形状（略円錐形状）に形成された尖端部６２、この尖端部６２の基端側に連続して形成された中空管部６３、この中空管部６３の下流側に形成された拡径部６４、及び、インク供給針５２の一部を被覆するシャッター（本発明のシャッター部材の一種）６６により概略構成されている。
【００３８】
尖端部６２は、先端を尖らすことにより、インクカートリッジ１５の装着時に封止部材２８を破いて針挿入口２２に挿入し易いように構成されている。
中空管部６３の内部には、針流路５４の一部が形成されており、尖端部６２寄りの周面（側面）には、針流路５４に連通するインク導入孔（本発明の液体導入孔の一種）６５が開設されている。つまり、本実施形態におけるインク供給針５２は、インクを側方から導入するように構成されている。
なお、インク導入孔６５は、インク供給針５２に１つ又は複数設けることができる。
【００３９】
拡径部６４は、記録ヘッド３のケース３１側、具体的には、針ホルダ５３の台座５５に固定される部分であり、この拡径部６４の内部には針流路５４の一部が形成されている。この拡径部６４は、上流側から下流側に向けて次第に拡径して、径（外径及び内径）が中空管部６３よりも大きく形成されている。これにより剛性が高められ、インクカートリッジ１５との間のガタつきを生じ難くすることができる。これにより、ガタつきに起因するインク漏れを防止できる。
また、拡径部６４の下流側の開口面積を広くすることができるので、この拡径部６４に臨ませて設けたフィルタ５７の面積を広く取ることができ、フィルタ５７に異物や気泡などが付着して一部が目詰まりしたとしても他の部分でインクの供給を確保することが可能となる。
【００４０】
シャッター６６は、スリーブ状（円筒状）に形成されると共に内径の寸法が中空管部６３の外径に揃えられた被覆部材であり、インク供給針５２（中空管部６３）に針長手方向に摺動（上下動）可能な状態で嵌装されている。本実施形態においては、このシャッター６６を、例えばポリオキシメチレンやフッ素系樹脂等の合成樹脂で作製している。
このシャッター６６は、基端部（図４において下側）から側方に向けて鍔部６７を延出しており、この鍔部６７は、装着時におけるインクカートリッジ１５の針挿入口２２の周縁部に当接可能な当接受部として機能する。
【００４１】
そして、このシャッター６６は、金属製の圧縮バネ（本発明の付勢部材の一種）６８によってインク供給針５２の下流側から上流側（拡径部６４側から尖端部６２側）に付勢されている。これにより、シャッター６６は、インクカートリッジ１５が装着されていない状態では、インク供給針５２の上流側に位置して（移動して）、内周面６６´でインク導入孔６５を密着した状態で閉塞するようになっている。
【００４２】
また、インク供給針５２にインクカートリッジ１５を装着する際、即ち、インクカートリッジ１５の針挿入口２２にインク供給針５２が挿入する際には、インクカートリッジ１５（針挿入口２２の周縁部）が鍔部６７を押圧することにより、シャッター６６がインク供給針５２の上流側から下流側に移動してインク導入孔６５を露出するように構成されている。
【００４３】
本実施形態においては、中空管部６３の一部を窪ませて（縮径して）、窪部６３Ｍを設けることにより、上流側の中空管部（以下、上管部という）６３Ｕと窪部６３Ｍとの間に上流側段差部６９を、下流側の中空管部（以下、下管部という）６３Ｌと窪部６３Ｍとの間に下流側段差部７０をそれぞれ形成している。また、これらの段差部６９，７０に係止可能な係止部７１をシャッター６６の基端部の内周面６６´側（中空部）に突設してある。この係止部７１は、図５（ａ）に示すように、鍔部６７をシャッター６６の内側に延長した形状に形成されている。また、係止部７１には、図４（ｃ）に示すように、シャッター６６をインク供給針５２の尖端部６２側から嵌め込んで組み付ける際にシャッター６６が容易に撓むことができるようにテーパー面７１Ｔが設けられている。
【００４４】
中空管部６３の窪部６３Ｍとシャッター６６の係止部７１を設けることによって、シャッター６６の上下動可能な範囲は、窪部６３Ｍの長さ（即ち、上流側段差部６９から下流側段差部７０までの距離）で規定される。そして、シャッター６６がインク供給針５２の上流側に移動すると、係止部７１が上流側段差部６９に係止して、シャッター６６の先端部（図４において上側）の内周面６６´がインク導入孔６５を閉塞した状態でシャッター６６が停止するように各部の寸法が設定されている。これにより、インクカートリッジ１５の針挿入口２２の封止部材２８を破くための尖端部６２を常に露出した状態にすることができると共に、シャッター６６がインク供給針５２から離脱するのを防止することができる。
【００４５】
また、係止部７１は、シャッター６６が上下動する際に窪部６３Ｍの周面を摺動するように構成されている。即ち、窪部６３Ｍは、シャッター６６が上下動する際のガイド部として機能し、係止部７１はこのガイド部を摺動するガイド摺動部としても機能する。これにより、シャッター６６が上下動する際に、シャッター６６の内周面６６´と係止部７１の２箇所で摺動するので、シャッター６６とインク供給針５２との間のガタつきを抑制することが可能となる。
【００４６】
なお、上記係止部７１に関し、シャッター６６の組み付け時に撓み易くするために、図５（ｂ）に示すように複数の切欠部７１Ｃを設けるようにしてもよい。これにより、シャッター６６をより容易にインク供給針５２に組み付けることができる。なお、切欠部７１Ｃを外側に向けて延長してシャッター６６の下部（インク導入孔６５を塞ぐ上部を除いた部分）に縦方向のスリット６６Ｓ（図４（ａ）、図５（ｂ）の点線）を複数形成することにより、さらに嵌め込み易くすることができる。
また、図５（ｃ）に示すように、係止部７１を爪片状に形成するようにしてもよい。この場合、中空管部６３の窪部６３Ｍを溝状に形成し、この溝内を係止部７１が摺動するように構成することも可能である。
【００４７】
図６は、インク供給針５２へのインクカートリッジ１５の装着について説明する要部断面図である。同図においては、インクカートリッジ１５の針接続部２１と、インク供給針５２のみを示してある。なお、領域Ｚは、連通流路２４を上方から見た平面図である。この連通流路２４には切欠流路２４´が設けられており、弁２７が開弁されると、この切欠流路２４´からインクが流れ出すように構成されている。
まず、図６（ａ）に示すように、インク供給針５２の尖端部６２を、針接続部２１の針挿入口２２に対向させる。この状態では、インクカートリッジ１５が鍔部６７を押圧していないので、インク供給針５２のシャッター６６は、圧縮バネ６８からの付勢によってインク供給針５２の上流側に位置してインク導入孔６５を閉塞している。
【００４８】
そして、インクカートリッジ１５をインク供給針５２側にある程度押し下げると、図６（ｂ）に示すように、尖端部６２によって封止部材２８を破り、インク供給針５２が針挿入口２２からインクカートリッジ１５内に挿入され、針挿入口２２の周縁部がシャッター６６の鍔部６７に当接する。
そして、さらにインクカートリッジ１５を押し下げると、インク供給針５２がインクカートリッジ１５内の奥へとさらに進行するのに伴い、インクカートリッジ１５が鍔部６７を針の上流側から下流側に押圧するのでシャッター６６が下流側に移動する。これによりインク導入孔６５が露出する。これと同時に、尖端部６２が弁２７を押し上げて開弁し、切欠流路２４´を通じて空間Ｓ側にインクが流れ出す。これにより、インク導入孔６５を通じてインク貯留空部１６と針流路５４（即ち、インク供給路）とが液密状態で連通し、記録ヘッド３の圧力発生室３９側にインクが導入される。
【００４９】
以上のように、インク供給針５２に摺動可能な状態でスリーブ状のシャッター６６を取り付け、インクカートリッジ１５が装着されていない状態では、シャッター６６がインク導入孔６５を閉塞するようにしたので、埃等の塵の付着やインクが乾燥することによる液体導入孔の目詰まりをより確実且つ比較的簡単な構成で防止することが可能となる。
また、インクカートリッジ１５をインク供給針５２に装着する際には、シャッター６６がインクカートリッジ１５からの押圧により下流側に移動してインク導入孔６５を露出させるようにしたので、インクカートリッジ１５をインク供給針５２に支障なく装着することが可能となる。
【００５０】
ところで、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
上記シャッター６６に関し、例示した合成樹脂製のものに限らず、金属、金属酸化物、或いはそれらの混合物で作製しても良い。シャッター６６の材料として何れを使用するにしても、摺動性や耐摩耗性を有する材料が望ましい。
なお、シャッター６６として金属等の撓みにくい材質のものを用いる場合には、図７に示す平面図のように、中空管部６３に、係止部７１に倣った断面形状の切欠溝７５を設けるようにすればよい。そして、この切欠溝７５に係止部７１を通すことにより、シャッター６６をインク供給針５２に取り付けることができる。
【００５１】
また、記録ヘッド３が複数のインク供給針５２を具備する場合において、上記シャッター６６は、全てのインク供給針５２に設けなくてもよい。例えば、乾燥すると目詰まりしやすい性質のインクに対応するインク供給針５２にはシャッター６６を設け、乾燥しても再溶解し易いインクに対応するインク供給針５２にはシャッター６６を設けない等、シャッター６６を有するものと有さないものを混在させることも可能である。
【００５２】
上記鍔部６７に関し、上記実施形態で例示した鍔状のものには限らず、棒状等、他の形状で構成することも可能である。要は、装着時にインクカートリッジ１５に当接可能な部材であればよい。
【００５３】
上記実施形態においては、液体供給源としてインクカートリッジ１５を例示したが、これに限らず、液体供給源として袋状の液体貯留パック等を用いてもよい。
【００５４】
また、上記圧縮バネに関し、上記実施形態においては、金属製のコイルスプリングを例示したが、例えば、プラスチック製の皿バネ等、他の付勢部材を用いることも可能である。
【００５５】
また、上記実施形態においては、圧力発生素子として所謂撓み振動モードの圧電振動子を用いた例を示したが、これに限らず、例えば、所謂伸縮振動モードの圧電振動子や、熱発生素子等を用いるようにしても良い。
【００５６】
なお、以上では、インクジェット式記録ヘッドに本発明を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップの製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図２】インクカートリッジの構成を説明する断面図である。
【図３】記録ヘッドの構成を説明する断面図である。
【図４】インク供給針の構成を説明する図であり、（ａ）はインク供給針の外観を示す図、（ｂ）は、インク供給針の断面図、（ｃ）は（ｂ）における領域Ｘを拡大して示した図である。
【図５】シャッターの構成を説明する図であり、（ａ）は、シャッターの第１実施形態を説明する平面図、（ｂ）は、シャッターの第２実施形態を説明する平面図、（ｃ）は、シャッターの第３実施形態を説明する平面図である。
【図６】インク供給針へのインクカートリッジの装着について説明する要部断面図であり、（ａ）は、インクカートリッジ装着前の状態を示す図であり、（ｂ）は、インクカートリッジ装着後の状態を示す図である。
【図７】シャッターの中空管部への取付を説明する平面図である。
【符号の説明】
１…プリンタ，１５…インクカートリッジ，１６…インク貯留空部，１７…ケース，１８…インク吸収体，１９…ケース本体，２０…蓋部材，２１…針接続部，２２…針挿入口，２３…パッキン，２４…連通流路，２５…フィルタ部材，２６…スプリング，２７…弁，２８…封止部材，３０…振動子ユニット，３１…ケース，３２…流路ユニット，３３…収納空部，３４…圧電振動子，３５…固定板，３６…フレキシブルケーブル，３７…配線基板，３８…液体供給口，３９…圧力発生室，４０…ノズル開口，４１…流路形成基板，４２…弾性板，４３…ノズルプレート，４４…支持板，４５…弾性体膜，４６…リザーバ，４７…島部，４８…薄肉弾性部，５１…供給針ユニット，５２…インク供給針，５３…針ホルダ，５４…針流路，５５…台座，５６…ホルダ流路，５７…フィルタ，５８…パッキン，５９…ケース流路，６１…針本体，６２…尖端部，６３…中空管部，６４…拡径部，６５…インク導入孔，６６…シャッター，６７…鍔部，６８…圧縮バネ，６９…上流側段差部，７０…下流側段差部，７１…係止部

Claims (4)

1. 液体を貯留する貯留空部を有する液体貯留源が着脱可能に装着され、前記貯留空部内の液体を液体導入孔から液体供給路を通じて圧力発生室側に導入する液体供給針を備え、圧力発生手段の作動によって前記圧力発生室内の液体をノズル開口から液滴として吐出する液体噴射ヘッドにおいて、
   前記液体供給針は、先細り形状に形成された尖端部と、該尖端部の基端側に連続して形成されると共に周面に前記液体導入孔を開設した中空管部と、該中空管部の下流側に形成され、前記中空管部の径よりも拡径した拡径部とにより構成し、
   前記液体貯留源に当接可能な当接受部を側方に延出したスリーブ状のシャッター部材を前記液体供給針に摺動可能な状態で嵌装すると共に、該シャッター部材を下流側から上流側に付勢する付勢部材を設け、
   前記液体貯留源が装着されていない状態において、前記付勢部材による付勢によって前記シャッター部材が前記液体供給針の上流側に移動して前記液体導入孔を閉塞し、
   前記液体貯留源装着時に、該液体貯留源が前記当接受部を押圧することにより前記シャッター部材が前記液体供給針の下流側に移動して前記液体導入孔を露出させ、該液体導入孔を通じて前記液体貯留源の貯留空部と前記液体供給路を連通させるように構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記拡径部は、上流側から下流側に向けて次第に拡径し、この拡径した根本部分に臨ませた状態で液体を濾過するフィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記中空管部の周面の一部を窪ませて段差部を設けると共に、該段差部に係止可能な係止部を前記シャッター部材の中空部に突設し、
   前記シャッター部材が前記液体供給針の上流側に移動すると、前記係止部が前記上流側段差部に係止して、前記液体導入孔を閉塞した状態で前記シャッター部材を停止させるように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記中空管部の周面の一部を窪ませてガイド部を設けると共に、該ガイド部を摺動可能なガイド摺動部を前記シャッター部材の中空部に突設し、
   前記ガイド摺動部を、前記シャッター部材が前記液体供給針を摺動する際に前記ガイド部に摺動させるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の液体噴射ヘッド。

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