JP2011025550A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】液滴吐出手段の液滴吐出時に生じる圧力伝達の影響を抑制可能な液体吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】液滴吐出口１、液室、及び前記液室内の液体を加圧する圧力発生手段３０、３１を少なくとも備える液滴吐出手段と、共通液室３とを備える液体吐出ヘッドにおいて、前記液室が、前記液滴吐出口に連通する第１液室９、及び前記共通液室に連通する第２液室１１に区画され、第１液室と第２液室とを接続する第１接続流路１０と、第２液室と共通液室とを接続する第２接続流路１２とを有し、第２液室が、断面積が漸次増減するような傾斜面を少なくとも一つの面に有し、第２接続流路から第２液室方向へ拡大する断面積の拡大率が、第１接続流路から第２液室方向へ拡大する断面積の拡大率より小さい形状であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体吐出ヘッドの構造に関するものである。

画像形成装置として、液体吐出ヘッドから、インク液滴を紙などの記録媒体上に吐出させることにより画像を形成するインクジェットプリンタが広く普及している。なかでも、記録に供するインク液滴のみを選択的に吐出する、いわゆるオンデマンド方式が現在主流となっている。

従来のオンデマンド方式の液体吐出ヘッドは、図１に示されるような構造を有している。
図１を参照すると、液滴を吐出する液滴吐出口１、液体を液滴吐出口１に供給する液室２、リストリクター６、圧力を発生させる圧力発生手段５、及び可撓部材４を有する液滴吐出手段８を複数備え、さらに複数の液室２にそれぞれの接続流路７を通して、液体を供給する共通液室３から構成される。リストリクター６は、圧力発生手段５が液室２内の圧力を増加させ、液滴吐出口１を通じて液滴的を吐出させる際に、液室２内の圧力が液滴吐出口１に伝達されるようにする抵抗体である。

しかし、リストリクター６は固定された形状であるため、液室２から伝達された圧力は共通液室３で十分に吸収されずに、共通液室３から近接液滴吐出手段８にも圧力干渉を起こし、近接する液滴吐出口１から液滴が吐出される現象(クロストーク)が発生し、吐出安定性に悪影響を及ぼしていた。

一方、高い画質の記録を実現するために、高密度かつ吐出効率の高い液体吐出ヘッドが求められている。これに対し、液滴吐出ノズルが連通する吐出室の壁面を構成する振動板下面に、電気的に分離された複数の櫛歯状電極と、２つの電極間に形成した電気機械変換体である構造体からなる複数の圧電体とからなる積層圧電構造体を設け、積層圧電構造体に電圧を印加して伸縮させることにより振動板を変形させる液体吐出ヘッドが提案されている（特許文献１参照）。

近年、高密度化や小型化の要求により、液体吐出ヘッドにおいて、液体吐出手段間の圧力干渉の影響が悪化している現状がある。特許文献１の技術によれば、高密度化された液体吐出ヘッドにおいて、振動板を効率よく変形させることは可能であるが、近接する液滴吐出手段に圧力干渉を起こした結果、吐出安定性に悪影響を及ぼしてしまうという問題を解決する技術は提案されていない。

本発明の課題は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、複数の液滴吐出手段を有する液体吐出ヘッドにおいて、一の液滴吐出手段の液滴吐出時に生じる他の液滴吐出手段への圧力伝達の影響を抑制可能な液体吐出ヘッドを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る液体吐出ヘッドは、以下のとおりである。
〔１〕 液滴吐出口、一端が前記液滴吐出口に連通し、他端が共通液室に連通する液室、及び前記液室内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段を少なくとも備える液滴吐出手段と、前記共通液室とを備える液体吐出ヘッドにおいて、
前記液室が、前記液滴吐出口に連通する第１液室、及び前記共通液室に連通する第２液室に区画され、前記第１液室と前記第２液室とを接続する第１接続流路と、前記第２液室と前記共通液室とを接続する第２接続流路とを有し、
前記第２液室が、断面積が漸次増減するような傾斜面を少なくとも一つの面に有し、前記第２接続流路から前記第２液室方向へ拡大する断面積の拡大率が、前記第１接続流路から前記第２液室方向へ拡大する断面積の拡大率より小さい形状であることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
〔２〕 前記第１液室が、前記第１接続流路端部に向かって断面積が漸次縮小するような傾斜面を少なくとも一つの面に有し、前記第１液室の最大断面積から前記第１接続流路端部の最小断面積まで連続的に縮小する形状であることを特徴とする前記〔１〕に記載の液体吐出ヘッドである。
〔３〕 前記第２液室が、前記第２接続流路端部に向かって断面積が漸次縮小するような傾斜面を有し、前記第２液室の最大断面積から前記第２接続流路端部の最小断面積まで連続的に縮小する形状であることを特徴とする前記〔１〕から〔２〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
〔４〕 前記第２液室を構成する少なくとも一つの面が、可撓部材からなることを特徴とする前記〔１〕から〔３〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
〔５〕 前記第２液室における可撓部材に圧力発生手段が設けられ、該圧力発生手段が、前記可撓部材を変形変位させる変位発生手段であることを特徴とする前記〔４〕に記載の液体吐出ヘッドである。
〔６〕 前記第１液室を構成する少なくとも一つの面が可撓部材からなり、該可撓部材に圧力発生手段が設けられ、該圧力発生手段が、前記可撓部材を変形変位させる変位発生手段であることを特徴とする前記〔１〕から〔５〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
〔７〕 前記変位発生手段が、それぞれ同じか又は異なる電圧が印加される第１電極及び第２電極、並びに前記第１電極と前記第２電極との間に圧電層が少なくとも一層積層された圧電素子であることを特徴とする前記〔５〕から〔６〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
〔８〕 前記第２液室の可撓部材と前記第１液室の可撓部材とが、連続した一体の部材であり、かつ前記第２液室の前記変位発生手段と前記第１液室の前記変位発生手段とが、連続した一体の部材であることを特徴とする前記〔６〕から〔７〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
〔９〕 前記第２液室の可撓部材と前記第１液室の可撓部材とが、連続した一体の部材であり、かつ前記第２液室の前記変位発生手段と前記第１液室の前記変位発生手段とはそれぞれ分離した別部材であることを特徴とする前記〔６〕から〔７〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
〔１０〕 前記第１液室の前記変位発生手段による変位方向と、前記第２液室の前記変位発生手段による変位発生方向とが同一方向であることを特徴とする前記〔６〕から〔９〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
〔１１〕 前記第１液室の前記変位発生手段による変位方向と、前記第２液室の前記変位発生手段による変位発生方向とが逆方向であることを特徴とする前記〔６〕から〔９〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
〔１２〕 前記第１液室の変位発生手段における前記第１電極が、前記第２液室の変位発生手段における前記第２電極と接続され、かつ前記第１液室の変位発生手段における前記第２電極が、前記第２液室の変位発生手段における第１電極と接続されていることを特徴とする前記〔９〕から〔１１〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
〔１３〕 前記第２液室と前記共通液室との間に、前記第２接続流路を介して前記第２液室と略同一の液室が少なくとも一つ以上連通して設けられていることを特徴とする前記〔１〕から〔１２〕のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。

本発明によれば、複数の液滴吐出手段を有する液体吐出ヘッドにおいて、一の液滴吐出手段の液滴吐出時に生じる他の液滴吐出手段への圧力伝達の影響を抑制可能な液体吐出ヘッドを提供することができる。

本発明の液体吐出ヘッドによれば、共通液室を通じた流路間の圧力干渉（クロストーク）の発生を抑制でき、安定した液滴吐出が可能になるため、良好な印刷品質が得られる。

従来の液体吐出ヘッドの一例を示す断面図である。 本発明の液体吐出ヘッドの第一の実施態様における分解斜視図である。 図２の分解斜視図中のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す断面図であり、（ａ）は待機状態を、（ｂ）は変位発生手段による変位が生じた状態を、（ｃ）は変位発生手段が待機状態に戻る状態をそれぞれ示す。 本発明の液体吐出ヘッドの第二の実施態様における分解斜視図である。 図４の分解斜視図中のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す断面図であり、（ａ）は変位発生手段による変位が生じた状態を、（ｂ）は変位発生手段が待機状態に戻る状態をそれぞれ示す。 本発明の液体吐出ヘッドの第三の実施態様における分解斜視図である。 図６の分解斜視図中のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す断面図であり、（ａ）は変位発生手段による変位が生じた状態を、（ｂ）は変位発生手段が待機状態に戻る状態をそれぞれ示す。

以下、本発明に係る液体吐出ヘッドについて図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

〔実施例１〕
図２は、本発明の液体吐出ヘッドの一例である第１の実施態様（インクジェットヘッド）の分解斜視図である。
図２に示すように、本発明の液体吐出ヘッドは、液滴吐出口１（図中、液滴吐出手段毎に示す場合は、それぞれ１ａ、１ｂ、１ｃと記す。以下同じ。）、前記液滴吐出口１に連通する第１液室９、共通液室３に連通する第２液室１１、及び後述する圧力発生手段を少なくとも備える液的吐出手段を少なくとも１つ、好ましくは複数と、共通液室３とを備える。
また、第１液室９と第２液室１１とを接続する第１接続流路１０、第２液室１１と共通液室３とを接続する第２接続流路１２を備え、さらに第１液室９及び第２液室の少なくとも一面を構成する可撓部材４、可撓部材４に設けられた第１液室の圧力発生手段としての変位発生手段３０、及び第２液室の圧力発生手段としての変位発生手段３１から構成される。

そして、第２液室１１は、断面積が漸次増減するような傾斜面を少なくとも一つの面に有し、具体的には、図２に示すように第２接続流路１２端部に向けて、断面積が漸次縮小するような傾斜面を有する形状であり、具体的には、第２液室１１の最大断面積から第２接続流路端部１２の最小断面積まで連続的に縮小する形状である。

本実施態様において、第１液室の変位発生手段３０は、第１電極１５と、圧電層１４と、第２電極１６とが積層されてなる圧電素子であり、第２液室の変位発生手段３１は、第１電極１７と、圧電層１３と、第２電極１８とが積層されてなる圧電素子である。
なお、本実施態様においては、第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１とは連続した一体の部材である。

図３は、図２のＡ−Ａ’線とＢ−Ｂ’線に沿った断面図であり、第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１が（ａ）で示す待機状態から、（ｂ）で示すように変形することによって、共通液室３から第２液室１１と第１液室９に液体が供給される状況と、（ｃ）で示すように第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１が待機状態に戻ることにより、第１液室９から第２液室１１と共通液室３に液体が流れる状態を説明するものである。

図３（ａ）は、待機状態の液体吐出ヘッドの断面図を示すものであり、液体吐出ヘッドは、第１液室９、第２液室１１、第１接続流路１０と、第２接続流路１２には、液体が充填されており、液体の吐出を行う際の待機状態である。
例えば、変異発生手段に電圧が印加されることにより、図３（ｂ）に示すように第１液室の変位発生手段３０が変形し、これにより可撓部材４に変形変位が生じ、第１液室９内の圧力が低下し、第２液室１１から第１液室９方向に液体を供給する。一方、第２液室１１では、第２液室の変位発生手段３１が第１液室の変形方向と同じ方向に変形し、可撓部材４が変形変位するため、第２液室１１内の圧力が低下し、第１液室９から第２液室１１に液体を供給する流量２１と共通液室３から第２液室１１に液体を供給する流量２２が発生する。

第２液室１１は、断面積が共通液室３方向へ漸次増減するような傾斜面を側面に有し、前記第２接続流路１２から前記第２液室１１方向へ拡大する断面積の拡大率が、前記第１接続流路１０から前記第２液室１１方向へ拡大する断面積の拡大率より小さい形状である。このため、第２接続流路１２から第２液室１１への方向にはディフューザーとして作用し、第２接続流路１２と第２液室１１の間に発生する圧力損失は第２液室１１と第１接続流路１０の間で発生する圧力損失よりも大きくなり、共通液室３から第２液室１１方向に供給される流量２２の方が第1液室９から第２液室１１方向に供給される流量２１よりも大きくなる。したがって、液体は共通液室３から第２接続流路１２、第２液室１１、第１接続流路１０を通過して、第１液室９に供給される。

ここで、「第２接続流路１２から第２液室１１方向へ拡大する断面積の拡大率が、第１接続流路１０から第２液室１１方向へ拡大する断面積の拡大率より小さい形状である」とは、
流れ方向の距離に比例した断面積の拡大割合であって、例えば、
（１）第２接続流路１２から第２液室１１方向へ拡大する断面積の拡大率Ｓ２を、第２接続流路端部の断面積に対する第２接続流路端部からの距離ｄの地点における第２液室の断面積の比率とし、
（２）第１接続流路１０から第２液室１１方向へ拡大する断面積の拡大率Ｓ１を、第１接続流路端部の断面積に対する第１接続流路端部からの距離ｄの地点における第２液室の断面積の比率としたとき、
（３）Ｓ２≦Ｓ１の関係を満たす、
ことを表す。

液室の断面積が漸次拡大（又は漸次縮小）するような傾斜面を有するため、断面積の拡大率は、前記傾斜面の勾配によっても評価することができる。例えば、接続流路端部から液室への壁面が傾斜した領域において、対向する壁面どうしのなす角度をもって表わす場合、具体的には、共通液室３から第１液室９方向への第２液室１１の断面積の拡大率として、対向する２つの傾斜面のなす角度αは、圧力損失が最大になるように６５°前後であることが好ましい。

次に、図３（ｃ）に示すように、第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１が待機状態に戻る際には、第１液室９内の圧力が増加し、液滴吐出口１から液滴が吐出されると同時に、第１液室９内の液体は第２液室へと流れる。
一方、第２液室１１内では、第２液室１１の変位発生手段３１が待機状態に戻ることにより、第２液室１１内の圧力が増加し、第２液室１１から第１液室９に供給される流量２１と第２液室１１から共通液室３に供給される流量２２が発生する。
第２液室１１の共通液室側の断面積が連続的に減少する形状は、第２液室１１から第２接続流路１２への方向の流れにはノズルとして作用するため、第１液室９と第１接続流路１２との間に発生する圧力損失は、第２液室１１と第２接続流路１２との間に発生する圧力損失よりも大きくなり、第２液室１１から第１液室９に供給される流量２１の方が、第２液室１１から共通液室３に供給される流量２２よりも大きくなる。
したがって、第１液室９から第２液室１１方向の流量２０は、第２液室１１から第１液室９への流量２１により減少することになり、第１液室９から共通液室３に伝達される圧力も緩和される。

上述のとおり、本実施態様においては、第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１が連続した一体の部材であるため、第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１を同じ製造工法で同時に製作することができる。

〔実施例２〕
図４は、本発明の液体吐出ヘッドの他の一例である第２の実施態様（インクジェットヘッド）の分解斜視図である。
図４に示すように、本発明の液体吐出ヘッドは、液滴吐出口１、第１液室９、第２液室１１、共通液室３、第１接続流路１０、第２接続流路１２、可撓部材４、第１液室の変位発生手段３０、第２液室の変位発生手段３１により構成されている。

ここで、圧電層１４と第１電極１５と第２電極１６により構成される第１液室の変位発生手段３０と、圧電層１３と第１電極１７と第２電極１８により構成される第２液室の変位発生手段３１とは分割されており、分離した別部材となっている。このため、第１液室の変位発生手段３０の変位方向は、第２液室の変位発生手段３１の変位方向と同一方向にすることも可能であり、逆方向にすることも可能である。

以下、第１液室の変位発生手段３０の変位方向と第２液室の変位発生手段３１の変位方向とが逆方向の場合について図５を参照して説明する。

図５は、図４の分解斜視図中のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す断面図であり、（ａ）は変位発生手段による変位が生じた状態を、（ｂ）は変位発生手段が待機状態に戻る状態をそれぞれ示し、第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１が逆方向に変形することにより第１液室９から第２液室１１と共通液室３に流れる液体の状況と、第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１が待機状態に戻ることによる共通液室３から第２液室１１と第１液室９に液体が供給される状況を説明する図である。

図５（ａ）は、第１液室の変位発生手段３０の変形により、第１液室９内の圧力が低下し、第２液室１１から第１液室９へ液体が供給される状態を示している。
一方、第２液室１１では、第２液室１１の変位発生手段３１が第１液室の変位発生手段３０と逆方向に変形するため、第２液室１１内の圧力は増加し、第２液室１１から第１液室９に液体を供給する流量２１と第２液室１１から共通液室３に液体を供給する流量２２とが発生する。

しかし、第１実施態様において述べたように、第２液室１１の形状はノズルとして作用するため、共通液室３に供給する流量２２よりも第１液室９に供給する流量２１が大きくなり、第２液室１１から第１液室９への液体の供給を促進する。

次に、図５（ｂ）に示すように、第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１が待機状態に戻る際には、第１液室９内の圧力が増加し、液滴吐出口１から液滴が吐出されると同時に、第１液室９内の液体は第２液室１１に流れる。
一方、第２液室１１では、第２液室の変位発生手段３１が待機状態に戻ることにより第２液室１１内の圧力は低下し、第２液室１１から第１液室９に液体を供給する流量２１と第２液室１１から共通液室３に液体を供給する流量２２とが発生する。
しかし、第２液室１１の形状はディフューザーとして作用するため、共通液室３から第２液室１１への流量２２の方が第１液室９から第２液室１１方向の流量２１よりも大きくなる。
したがって、第１液室９から第２液室１１方向の流量２０は共通液室３から第２液室１１方向の流量２２により減少されることになり、第１液室９から共通液室３に伝達される圧力も緩和される。

本実施態様では、第１液室９の圧力発生手段として、圧電素子のような変位発生手段として説明したが、これに限定されず、公知の圧力発生手段から適宜選択することができ、例えば、発熱抵抗体により気泡を発生させるような手段も適用可能である。

〔実施例３〕
図６は、本発明の液体吐出ヘッドのさらに他の一例である第３の実施態様（インクジェットヘッド）の分解斜視図である。
図６に示すように、本発明の液体吐出ヘッドは、液滴吐出口１、第１液室９、第２液室１１、共通液室３、第１接続流路１０、第２接続流路１２、可撓部材４、第１液室の変位発生手段３０、第２液室の変位発生手段３１により構成されている。
圧電層１４と第１電極１５と第２電極１６により構成される第１液室の変位発生手段３０と、圧電層１３と第１電極１７と第２電極１８により構成される第２液室の変位発生手段３１とは同一の部材である。

本実施態様の液体吐出ヘッドは、第２液室１１が、断面積が漸次増減するような傾斜面を側面に有し、第２接続流路１２端部に向けて、断面積が漸次縮小する形状であり、第２液室１１の最大断面積から第２接続流路端部１２の最小断面積まで連続的に縮小する形状であるとともに、第１液室９が、第１接続流路１０の端部に向かって断面積が漸次縮小するような傾斜面を有しており、第１液室９の最大断面積から第１接続流路１０端部の最小断面積まで連続的に縮小する形状である。

図７は、図６の分解斜視図中のＡ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面を示す断面図であり、（ａ）は変位発生手段による変位が生じた状態を、（ｂ）は変位発生手段が待機状態に戻る状態をそれぞれ示し、第１液室の変位手段３０と第２液室の変位手段３１が変形することにより第１液室９から第２液室１１と共通液室３に流れる液体の状況と、第１液室の変位発生手段３０と第2液室の変位発生手段３１が待機状態に戻ることによる共通液室３から第２液室１１と第１液室９に液体が供給される状況を説明している。

図７（ａ）は、第１液室の変位発生手段３０の変形により、第１液室９内の圧力が低下し、第２液室１１から第１液室９へ第１接続流路１０を通じて液体が供給される状態を示している。その時、第１接続流路１０はディフューザーとして作用するため、第２液室１１から第１液室９への液体の供給が促進される。
一方、第２液室１１では、第２液室の変位発生手段３１が第１液室の変位発生手段３０と同じ方向へ変形するため、第２液室１１内の圧力は低下し、第１液室９から第２液室方向に液体を供給する流量２１と供給液室３から第２液室方向に液体を供給する流量２２とが発生する。
第１液室９から第２液室方向に液体を供給する流量２１に対して、第１接続流路１０はノズルとして作用するとともに、供給液室３から第２液室方向に液体を供給する流量２２に対して、第２接続流路１２はディフューザーとして作用するため、第２接続流路１２による圧力損失は第１接続流路１０による圧力損失よりも大きくなり、共通液室３から第２液室方向の流量２２が第１液室９から第２液室方向の流量２１よりも大きくなり、共通液室３から第２液室１１に液体を供給することになる。

次に、図７（ｂ）に示すように、第１液室の変位発生手段３０と第２液室の変位発生手段３１が待機状態に戻る際には、第１液室９内の圧力が増加し、液滴吐出口１から液滴が吐出されると同時に、第１液室９内の液体は第１接続流路１０を通過して、第２液室１１に流れる。
一方、第２液室１１では、第２液室の変位発生手段３１が待機状態に戻ることにより、第２液室１１内の圧力が増加し、第２液室１１から第１液室方向に液体を供給する流量２１と第２液室１１から共通液室方向に液体を供給する流量２２が発生する。
第２液室１１から第１液室方向に液体を供給する流量２１対して、第１接続流路はディフューザー、第２液室１１から共通液室方向に液体を供給する流量２２に対して、第２接続流路はノズルとして作用するため、第２液室１１から第１液室９方向の流量２１の方が第２液室１１から共通液室３方向の流量２２よりも大きくなる。
したがって、第１液室９から第２液室１１方向の流量２０は第２液室から第１液室方向の流量２１により減少される。また、共通液室３に伝達される圧力も緩和される。

なお、断面積の拡大率について、接続流路端部から液室への壁面が傾斜した領域において、対向する壁面どうしのなす角度をもって表わすと、共通液室３から第２液室１１方向への第２液室１１の断面積の拡大率であるα（対向する２つの傾斜面のなす角度）、及び第２液室１１から第１液室９方向への第１液室９の断面積の拡大率であるβ（対向する２つの傾斜面のなす角度）は、それぞれ、圧力損失が最大になるように６５°前後であることが好ましい。

本実施態様の液体吐出ヘッドは、第１接続流路１０がノズル又はディフューザーとして作用する。このため、上述の第１の実施態様における液体吐出ヘッドに比べて、共通液室３から第１液室９へ液体を供給する場合は、第１接続流路がディフューザーとして作用するため、第２液室１１から第１液室９への液体の供給がより一層円滑に行われる。また、第１液室９から共通液室３へ液体を排出する場合は、第１接続流路１０がノズルとして作用するため、第１液室９から第２液室１１への液体の排出をより一層抑制できる。
したがって、本実施態様の液体吐出ヘッドは、図２及び図３に示す第１の実施態様における液体吐出ヘッドよりも、近接液滴吐出手段への圧力伝達をより効果的に減少させることができ、クロストークの発生をより抑制することができる。

他の実施態様として、例えば、前記第１液室の変位発生手段３０における前記第１電極１５が、前記第２液室の変位発生手段３１における前記第２電極１８と接続され、かつ前記第１液室の変位発生手段３０における前記第２電極１６が、前記第２液室の変位発生手段３１における第１電極１７と接続されている態様が挙げられる。

さらに他の実施態様として、例えば、第２液室１１と共通液室３との間に、第２接続流路１２を介して、第２液室と略同一の他の液室が、少なくとも一つ以上連通して設けられている態様が挙げられ、このような態様とすることで、共通液室を通じた流路間の圧力干渉をより少なくすることができる。

以上のように、本発明によれば、複数の液滴吐出手段を有する液体吐出ヘッドにおいて、一の液滴吐出手段の液滴吐出時に生じる他の液滴吐出手段への圧力伝達の影響を抑制可能な液体吐出ヘッドを提供することができ、該液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置は、共通液室を通じた流路間の圧力干渉の発生を抑制でき、安定した液滴吐出が可能になるため、良好な品質の印刷が可能である。

１ 液滴吐出口
２ 液室
３ 共通液室
４ 可撓部材
５ 圧力発生手段
６ リストリクター
７ 接続流路
８ 液滴吐出手段
９ 第１液室
１０ 第１接続流路
１１ 第２液室
１２ 第２接続流路
１３ 第２液室の圧電層
１４ 第１液室の圧電層
１５ 第１液室の第１電極
１６ 第１液室の第２電極
１７ 第２液室の第１電極
１８ 第２液室の第２電極
３０ 第１液室の変位発生手段
３１ 第２液室の変位発生手段
α 断面積拡大率（傾斜面の角度）
β 断面積拡大率（傾斜面の角度）

特開２００３−３２６７０７号公報

Claims (13)

1. 液滴吐出口、一端が前記液滴吐出口に連通し、他端が共通液室に連通する液室、及び前記液室内の液体を加圧する圧力を発生する圧力発生手段を少なくとも備える液滴吐出手段と、前記共通液室とを備える液体吐出ヘッドにおいて、
   前記液室が、前記液滴吐出口に連通する第１液室、及び前記共通液室に連通する第２液室に区画され、前記第１液室と前記第２液室とを接続する第１接続流路と、前記第２液室と前記共通液室とを接続する第２接続流路とを有し、
   前記第２液室が、断面積が漸次増減するような傾斜面を少なくとも一つの面に有し、前記第２接続流路から前記第２液室方向へ拡大する断面積の拡大率が、前記第１接続流路から前記第２液室方向へ拡大する断面積の拡大率より小さい形状であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記第１液室が、前記第１接続流路端部に向かって断面積が漸次縮小するような傾斜面を少なくとも一つの面に有し、前記第１液室の最大断面積から前記第１接続流路端部の最小断面積まで連続的に縮小する形状であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第２液室が、前記第２接続流路端部に向かって断面積が漸次縮小するような傾斜面を有し、前記第２液室の最大断面積から前記第２接続流路端部の最小断面積まで連続的に縮小する形状であることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第２液室を構成する少なくとも一つの面が、可撓部材からな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液体吐出ヘッド。
5. 前記第２液室における可撓部材に圧力発生手段が設けられ、該圧力発生手段が、前記可撓部材を変形変位させる変位発生手段であることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記第１液室を構成する少なくとも一つの面が可撓部材からなり、該可撓部材に圧力発生手段が設けられ、該圧力発生手段が、前記可撓部材を変形変位させる変位発生手段であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記変位発生手段が、それぞれ同じか又は異なる電圧が印加される第１電極及び第２電極、並びに前記第１電極と前記第２電極との間に圧電層が少なくとも一層積層された圧電素子であることを特徴とする請求項５から６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記第２液室の可撓部材と前記第１液室の可撓部材とが、連続した一体の部材であり、かつ前記第２液室の前記変位発生手段と前記第１液室の前記変位発生手段とが、連続した一体の部材であることを特徴とする請求項６から７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記第２液室の可撓部材と前記第１液室の可撓部材とが、連続した一体の部材であり、かつ前記第２液室の前記変位発生手段と前記第１液室の前記変位発生手段とはそれぞれ分離した別部材であることを特徴とする請求項６から７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記第１液室の前記変位発生手段による変位方向と、前記第２液室の前記変位発生手段による変位発生方向とが同一方向であることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記第１液室の前記変位発生手段による変位方向と、前記第２液室の前記変位発生手段による変位発生方向とが逆方向であることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記第１液室の変位発生手段における前記第１電極が、前記第２液室の変位発生手段における前記第２電極と接続され、かつ前記第１液室の変位発生手段における前記第２電極が、前記第２液室の変位発生手段における第１電極と接続されていることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記第２液室と前記共通液室との間に、前記第２接続流路を介して前記第２液室と略同一の液室が少なくとも一つ以上連通して設けられていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。

Images