JP5569047B2 - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、マニホールドから液体供給路を介して複数の圧力室へ液体を供給する液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関する。

液体噴射ヘッドの代表例としては、例えば、圧力発生手段である圧電素子の変位による圧力室内の圧力変化を利用して、ノズル列を構成する複数のノズル開口からインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。
具体的には、ノズル開口に連通する圧力室に圧電素子を設け、圧電素子に電圧を印加して圧電素子を収縮または膨張させることで、圧力室内を減圧してインクを供給しまたは圧力室内を加圧してノズル開口からインクを吐出する。
インクは、インクカートリッジ等のインク供給手段に貯蔵されていて、インク導入路を通過してインク導入口からマニホールドに供給され、インク供給路を介して複数の圧力室へ供給される。
インク導入口がマニホールドであるリザーバーに設けられ、インク導入口からインク供給路および連通路を介して圧力室にインクを供給する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、インクがインク供給室によって、マニホールドと空気室とに分岐され、空気室に空気が閉じ込められる構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−９６１２８号公報（７頁、図２） 特開２００８−１２６６４６号公報（９頁、図５）

液体導入口からマニホールドに進入した気泡は、液体の流れが液体供給路および連通路に向かっているので、液体の流れに乗り液体供給路および連通路を介して圧力室内に侵入しやすい。圧力室内に侵入した気泡は圧力室内の圧力変化に対し圧力を吸収してしまう。その結果、圧力室内が十分に加圧されず液体の噴射不良が発生する。
また、マニホールドと空気室に分岐される場合でも、マニホールドに直接侵入する気泡が一定の確率で存在し、液体の噴射不良が発生する。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力室と、前記圧力室内の圧力を変化させる圧力発生手段と、複数の前記圧力室に連通する共通の液室であるマニホールドと、複数の前記圧力室と前記マニホールドとを連通する液体供給路と、前記マニホールドに前記液体を供給する液体導入路と、前記マニホールドに形成され、前記液体導入路より重力方向とは反対方向に位置する気泡貯留部と、前記マニホールドに形成され、前記液体供給路から前記マニホールドに前記液体を流出させる前記液体導入路の出口と、を備え、前記液体導入路の前記出口は、前記マニホールドにおいて前記液体供給路よりも重力方向とは反対方向に配置されているとともに、前記マニホールドに対して前記液体を重力方向とは反対方向へ流出させることを特徴とする液体噴射ヘッド。
また、上記液体噴射ヘッドにおいて、前記マニホールドは、前記液体供給路より重力方向とは反対方向に配置された底面を有し、該底面に前記液体導入路の前記出口が設けられていることを特徴とする。

この適用例によれば、液体導入路を流れる液体は、液体導入路の出口から重力方向とは反対方向に流出するので、液体導入路の出口までに発生または進入した気泡は、液体の流れに乗って重力方向とは反対方向に形成された気泡貯留部へと向かう。加えて、重力方向とは反対方向に働く浮力によっても、気泡は重力方向とは反対方向に向かう。気泡貯留部に達した気泡は、気泡同士で結合してより大きな気泡または空間を形成し、液体に取り込まれにくくなる。したがって、マニホールドから圧力室に連通する液体供給路を介した圧力室への気泡の侵入が抑えられ、圧力発生手段によって圧力室の圧力を高めてノズル開口から液体を噴射させる際に、圧力室内の気泡による圧力の損失が少なく、液体の噴射不良の低減した液体噴射ヘッドが得られる。
ここで、重力方向とは反対方向の範囲は、重力方向に対し１８０°の角度を有する方向のほか、９０°より大きく１８０°より小さい角度を有する方向を含む。

［適用例２］
上記液体噴射ヘッドにおいて、前記出口は、前記液体供給路より重力方向とは反対方向に形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
この適用例では、液体導入路の出口が液体供給路より重力方向とは反対方向に形成されているので、液体とともに重力方向とは反対方向に向かう気泡は、重力方向に形成された液体供給路により進入しにくく、液体の噴射不良のより低減した液体噴射ヘッドが得られる。

［適用例３］
上記液体噴射ヘッドにおいて、前記マニホールドは、第１共通液室と第２共通液室とを有し、前記第１共通液室は、前記圧力室と前記液体供給路を介して連通し、前記第２共通液室には、前記気泡貯留部と前記出口とが形成され、前記第１共通液室と前記第２共通液室とを連通する連通路を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
この適用例では、マニホールドが第１共通液室と第２共通液室とに連通路を通じて別れて形成され、第２共通液室が気泡貯留部を備えている。液体導入路の出口から液体は重力方向とは反対方向に流出し、液体中の気泡は第２共通液室の気泡貯留部に貯蔵される。マニホールドが１室の場合と比較して、第２共通液室に貯蔵された気泡は、連通路によって第１共通液室へ侵入しにくくなる。したがって、第１共通液室から圧力室への気泡の侵入もより抑えられ、液体の噴射不良のより低減した液体噴射ヘッドが得られる。

［適用例４］
上記液体噴射ヘッドにおいて、前記出口は、前記連通路より重力方向とは反対方向に形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
この適用例では、液体導入路の出口が、連通路より重力方向とは反対方向に形成されているので、液体とともに重力方向とは反対方向に向かう気泡は、重力方向に形成された連通路により進入しにくく、液体の噴射不良のより低減した液体噴射ヘッドが得られる。

［適用例５］
上記液体噴射ヘッドにおいて、前記気泡貯留部の重力方向とは反対側の領域が、重力方向とは反対方向に凸の形状を有していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
この適用例では、液体導入路の出口から液体の流出とともに重力方向とは反対方向に向かった気泡は、気泡貯留部の重力方向とは反対側の領域に到達する。気泡は凸の形状の頂部に集まって、液体供給路または連通路からより遠ざかり、凸の形状の頂部から移動しにくくなる。したがって、気泡の液体供給路または連通路への侵入がより抑えられ、液体の噴射不良のより低減した液体噴射ヘッドが得られる。

［適用例６］
上記液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。

この適用例によれば、前述の効果を有する液体噴射装置が得られる。

第１実施形態におけるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図。 インクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図。 （ａ）はインクジェット式記録ヘッドの部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ概略断面図。 第２実施形態におけるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図。 （ａ）はインクジェット式記録ヘッドの部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ概略断面図。 変形例１におけるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図。 （ａ）はインクジェット式記録ヘッドの部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ概略断面図。 変形例２における図３のＡ−Ａ概略断面図に相当する概略断面図。 第３実施形態におけるインクジェット式記録ヘッドの概略断面図。

以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態における液体噴射装置の一例としてのインクジェット式記録装置１０００を示す概略斜視図である。インクジェット式記録装置１０００は、記録媒体である記録シートＳに液体としてのインクを噴射して記録を行う装置である。図１中に、重力方向ｇを示した。

図１において、インクジェット式記録装置１０００は、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド１を有する記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを備えている。記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂには、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａおよび２Ｂが着脱可能に設けられている。
ここで、インクジェット式記録ヘッド１は、記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂの記録シートＳと対向する側に設けられており、図１においては図示されていない。

記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物およびカラーインク組成物を、重力方向ｇにある記録シートＳに向かって吐出するものである。

そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動する。
一方、装置本体４にはキャリッジ３に沿ってプラテン８が設けられている。このプラテン８は図示しない紙送りモーターの駆動力により回転できるようになっており、給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

以下、図２および図３を参照して、インクジェット式記録ヘッド１について詳細に説明する。
図２は、本実施形態に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド１の概略構成を示す分解斜視図であり、図３（ａ）はインクジェット式記録ヘッド１の部分平面図、図３（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ概略断面図である。
図２および図３において、インクジェット式記録ヘッド１は、流路形成基板１０とノズルプレート２０と保護基板３０とを備えている。インクジェット式記録ヘッド１は、流路形成基板１０を、ノズルプレート２０と保護基板３０とで挟んで組み立てられている。
ノズルプレート２０は、図１に示した記録シートＳに対向する。図２および図３にも重力方向ｇを示した。

流路形成基板１０は、シリコン基板である面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化により形成した厚さ２μｍの弾性膜５０が形成されている。
流路形成基板１０には、隔壁１１によって区画された複数の圧力室１２が並設されている。また、流路形成基板１０の圧力室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力室１２とが、圧力室１２毎に設けられた液体供給路としてのインク供給路１４を介して連通されている。
なお、連通部１３は、保護基板３０と連通して各圧力室１２の共通のインク室となるマニホールド２００の一部を構成する。インク供給路１４は、圧力室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力室１２に流入するインクＬの流路抵抗を一定に保持している。

また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が、マスク膜５２を介して接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板またはステンレス鋼などからなる。

一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側には、圧力発生手段としてのアクチュエーター１００が設けられている。アクチュエーター１００は、振動板５３と駆動手段である圧電素子３００とを備えている。
振動板５３は、厚さが例えば、約１．００μｍの弾性膜５０と、弾性膜５０上に形成された酸化ジルコニウムからなる厚さが、約０．３５μｍの絶縁体膜５４とを備えている。
圧電素子３００は、振動板５３を介して圧力室１２と対向する領域に形成されている。

絶縁体膜５４上には、厚さが例えば、約０．１０〜０．２０μｍの下電極６０と、厚さが例えば、約０．５０〜５．００μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極８０とからなる圧電素子３００が形成されている。
なお、一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力室１２毎にパターニングして構成する。実施形態では、下電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、上電極８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。

また、このような各圧電素子３００の上電極８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０がそれぞれ接続され、このリード電極９０を介して各圧電素子３００に選択的に電圧が印加されるようになっている。

流路形成基板１０には、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００を保護するための圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が、接着剤等によって接合されている。
なお、圧電素子保持部３１は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保できればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。

保護基板３０には、連通部１３に対向する領域に気泡貯留部３２２を備えたリザーバー部３２が形成されており、このリザーバー部３２は、流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力室１２の共通のインク室となるマニホールド２００を構成している。気泡貯留部３２２は、リザーバー部３２の重力方向ｇとは反対方向の面３２１付近に位置している。
また、保護基板３０には、リザーバー部３２にインクＬを導入するためのインク導入路３３が形成されている。インク導入路３３はＪ字型の管形状である。
インク導入路３３の入口３３１は、保護基板３０の上面３０１に形成されている。一方、インク導入路３３の出口３３２は、重力方向ｇとは反対方向に開口するようにリザーバー部３２に形成されている。
出口３３２は、インク供給路１４より重力方向ｇとは反対方向に形成されているのが好ましい。ここで、インク導入路３３は複数形成されていてもよい。

インク導入路３３の入口３３１には、図１に示したカートリッジ２Ａまたは２Ｂから、図中矢印で示すように重力方向ｇに向かってインクＬが供給される。
供給されたインクＬは、Ｊ字型のインク導入路３３を通過し、出口３３２において図中矢印で示すように重力方向ｇとは反対方向に流出する。以下の実施形態および変形例においてもインクＬの流れを図中矢印で示してある。
図では、重力方向ｇに対し１８０°の角度を有する方向に流出しているが、重力方向ｇとは反対方向の範囲は、重力方向ｇに対し１８０°の角度を有する方向のほか、９０°より大きく１８０°より小さい角度を有する方向を含む。

保護基板３０の圧電素子保持部３１とマニホールド２００との間の領域には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３４が設けられ、この貫通孔３４内に下電極６０の一部およびリード電極９０の先端部が露出され、これら下電極６０およびリード電極９０には、図示しない駆動ＩＣから延設される接続配線の一端が接続される。
保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料、シリコン単結晶基板等を用いるのが好ましい。

インクジェット式記録ヘッド１では、図１に示したカートリッジ２Ａまたは２ＢからインクＬを取り込み、マニホールド２００からノズル開口２１に至るまで内部をインクＬで満たした後、駆動ＩＣからの記録信号に従い、圧力室１２に対応するそれぞれの下電極６０と上電極８０との間に電圧が印加される。電圧の印加によって、弾性膜５０および圧電体層７０がたわみ変形し、各圧力室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインクＬが吐出する。

図３（ｂ）には、図１に示したカートリッジ２Ａまたは２ＢからインクＬが供給される際に、気泡Ｂが取り込まれた場合の様子も合わせて示した。
以上に述べた本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）インク導入路３３を流れるインクＬは、インク導入路３３の出口３３２から重力方向ｇとは反対方向に流出するので、インク導入路３３の出口３３２までに発生または進入した気泡Ｂは、インクＬの流れに乗って重力方向ｇとは反対方向に形成された気泡貯留部３２２へと向かう。加えて、重力方向ｇとは反対方向に働く浮力によっても、気泡Ｂは重力方向ｇとは反対方向に向かう。気泡貯留部３２２に達した気泡Ｂは、気泡Ｂ同士で結合してより大きな気泡Ｂまたは空間を形成し、インクＬに取り込まれにくくなる。したがって、マニホールド２００から圧力室１２に連通するインク供給路１４を介した圧力室１２への気泡Ｂの侵入を抑えることができ、アクチュエーター１００によって圧力室１２の圧力を高めてノズル開口２１からインクＬを吐出させる際に、圧力室１２内の気泡Ｂによる圧力の損失を少なくでき、インクＬの吐出不良の低減したインクジェット式記録ヘッド１を得ることができる。

（２）インク導入路３３の出口３３２がインク供給路１４より重力方向ｇとは反対方向に形成されているので、インクＬとともに重力方向ｇとは反対方向に向かう気泡Ｂを、重力方向ｇに形成されたインク供給路１４により進入しにくくでき、インクＬの吐出不良のより低減したインクジェット式記録ヘッド１を得ることができる。

（３）圧力室１２内の圧力を高めるとノズル開口２１からインクＬが吐出するだけでなく、圧力室１２とマニホールド２００とを連通しているインク供給路１４からマニホールド２００側にもインクＬの噴流が生じる。その結果、マニホールド２００内の圧力が変動し、隣接したノズル開口２１に連通する圧力室１２に圧力の変動が伝播して吐出特性が変化してしまい、いわゆるクロストークが発生する。
マニホールド２００の気泡貯留部３２２に気泡Ｂが溜まることにより、インク噴流によるマニホールド２００内の圧力変動は、気泡貯留部３２２に溜まった気泡Ｂにより吸収され、圧力変動による吐出特性の変化を緩和することができる。したがって、隣接圧力室１２間のクロストークを防止するとともに、印字濃淡の発生を防止することができる。

（４）前述の効果を有するインクジェット式記録装置１０００を得ることができる。

（第２実施形態）
図４は、本実施形態におけるインクジェット式記録ヘッド１０１の概略構成を示す分解斜視図であり、図５（ａ）はインクジェット式記録ヘッド１０１の部分平面図、図５（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ概略断面図である。第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付した。
本実施形態と第１実施形態とは、マニホールドの構成およびインク導入路が複数形成されている点が異なる。本実施形態のマニホールド４００は、第１共通液室４１０と気泡貯留部３２２が形成された第２共通液室４２０とを備えている。

第１共通液室４１０は第１実施形態における連通部１３に相当し、流路形成基板１０に形成されている。第２共通液室４２０は、流路形成基板１０と保護基板３０とにわたって形成されている。第１共通液室４１０と第２共通液室４２０との間には、圧力室１２が並設されている方向に向かってスリット状の連通路４３０が形成され、第１共通液室４１０と第２共通液室４２０とは連通路４３０によって連通している。
ここで、共通液室は、第１共通液室４１０および第２共通液室４２０の２室に限らず、第１共通液室４１０と第２共通液室４２０との間に一つ以上の共通液室が設けられていてもよい。例えば、第１共通液室４１０および第２共通液室４２０の他に、連通路４３０につながる共通液室が設けられていてもよい。

第２共通液室４２０には、第１実施形態と同様に、インク導入路３３が形成されている。インク導入路３３の形状は第１実施形態と同様である。インク導入路３３の出口３３２は、連通路４３０より重力方向ｇとは反対方向に形成されているのが好ましい。
なお、本実施形態では、インク導入路３３は複数形成されている。

以上に述べた本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（５）マニホールド４００が第１共通液室４１０と第２共通液室４２０とに連通路４３０を通じて別れて形成され、第２共通液室４２０が気泡貯留部３２２を備えている。インク導入路３３の出口３３２からインクＬは重力方向ｇとは反対方向に流出し、インクＬ中の気泡Ｂは第２共通液室４２０の気泡貯留部３２２に貯蔵される。マニホールドが１室の場合と比較して、第２共通液室４２０に貯蔵された気泡Ｂは、連通路４３０によって第１共通液室４１０へ侵入しにくくなる。したがって、第１共通液室４１０から圧力室１２への気泡Ｂの侵入もより抑えることができ、インクＬの吐出不良がより低減したインクジェット式記録ヘッド１０１を得ることができる。

（６）インク導入路３３の出口３３２が、連通路４３０より重力方向ｇとは反対方向に形成されているので、インクＬとともに重力方向ｇとは反対方向に向かう気泡Ｂは、重力方向ｇに形成された連通路４３０により進入しにくく、インクＬの吐出不良がより低減したインクジェット式記録ヘッド１０１を得ることができる。

（７）インク導入路３３が複数形成されているので、図１に示したカートリッジ２Ａまたは２Ｂからマニホールド４００へのインクＬの供給を抵抗なく容易に行なうことができる。

（変形例１）
図６は、本変形例におけるインクジェット式記録ヘッド１０２の概略構成を示す分解斜視図であり、図７（ａ）はインクジェット式記録ヘッド１０２の部分平面図、図７（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ概略断面図である。第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付した。
本変形例と第１実施形態とは、インク導入路の形状が異なる。本変形例のインク導入路３５は、圧力室１２が並設されている方向の断面形状がＪ字型であり、圧力室１２が並設されている方向に向かってスリット状に形成されている。したがって、入口３５１および出口３５２は細長い矩形状となっている。

以上に述べた変形例によれば、以下の効果が得られる。
（８）インク導入路３５がスリット状に形成されているので、入口３５１および出口３５２の開口面積を大きくでき、図１に示したカートリッジ２Ａまたは２Ｂからマニホールド２００へのインクＬの供給を抵抗なくより容易に行なうことができる。

（変形例２）
図８は、本変形例におけるインクジェット式記録ヘッド１０３の概略構成を示す概略断面図である。本変形例の概略断面図は、図３（ａ）のＡ−Ａ概略断面図に相当する。第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付した。
本変形例と第１実施形態とは、リザーバー部の形状が異なる。本変形例のリザーバー部３６は、その重力方向ｇとは反対側の面３２３が傾いている。具体的には、気泡貯留部３２４の重力方向ｇとは反対側の面３２３は、出口３３２から離れるにつれ、重力方向ｇとは反対方向に遠ざかるように傾いている。したがって、気泡貯留部３２４の重力方向ｇとは反対側の領域は、重力方向ｇとは反対方向に凸の形状を有している。

以上に述べた変形例によれば、以下の効果が得られる。
（９）インク導入路３３の出口３３２からインクＬの流出とともに重力方向ｇとは反対方向に向かった気泡Ｂは、気泡貯留部３２４の重力方向ｇとは反対側の領域に到達する。気泡Ｂは凸の形状の頂部に集まって、インク供給路１４より遠ざかり、凸の形状の頂部から移動しにくくなる。したがって、気泡Ｂのインク供給路１４への侵入がより抑えられ、インクＬの吐出不良がより低減したインクジェット式記録ヘッド１０３を得ることができる。

（第３実施形態）
以下に、図９を参照して、本実施形態におけるインクジェット式記録ヘッド２について詳細に説明する。
図９はインクジェット式記録ヘッド２の概略断面図である。
図９において、インクジェット式記録ヘッド２は、圧力発生手段としてのアクチュエーターユニット１１０と流路ユニット１２０とケース１３０とを備えている。流路ユニット１２０とケース１３０とは接合されている。

アクチュエーターユニット１１０は、圧電素子１１１と弾性板１１２とを備えている。
圧電素子１１１は、流路ユニット１２０に形成された圧力室１２３に、弾性板１１２を挟んで対向するようにケース１３０の収納室１３１に挿入され、固定用基板１３２に固定されている。
圧電素子１１１は、図１に示した記録ヘッドユニット１Ａまたは１Ｂとフレキシブルケーブル９によって接続され、電圧を印加すると弾性板１１２に向かって伸縮し、圧力室１２３の容積を変化させる。

弾性板１１２は、厚さが２〜１０μｍのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）やポリイミドなどの高分子膜からなる弾性体膜１１３と厚さが数十μｍのステンレス板１１４との２層構造である。
弾性板１１２の圧力室１２３に対応する部分は、ステンレス板１１４をエッチング加工して得られる圧電素子１１１を当接固定するための島部１１５と島部１１５の形成されていない弾性体膜１１３からなる薄膜部１１６とを備えている。
圧電素子１１１の伸縮によって島部１１５が変位して、弾性体膜１１３からなる薄膜部１１６が変形し、圧力室１２３の容積が変化する。

流路ユニット１２０は、流路形成基板１２２を間に挟んで、複数のノズル開口１２１０を有するノズルプレート１２１と封止板としての機能を有する弾性板１１２とを両側に積層することにより構成されている。

流路形成基板１２２には、ノズル開口１２１０にそれぞれ連通して圧力室隔壁１２６を隔てて列設された複数の圧力室１２３と、各圧力室１２３に供給するインクＬを貯蔵するマニホールド１２４Ａと、マニホールド１２４Ａとそれぞれの圧力室１２３との間を連通するインク供給路１２５などが隔壁部によって区画することにより形成されている。

流路形成基板１２２にはシリコンウェハーを用い、マニホールド１２４Ａの一部を異方性フルエッチングにより貫通孔として形成し、また圧力室１２３やインク供給路１２５を異方性ハーフエッチングにより凹部として形成する。圧力室１２３の一端にインク供給路１２５が接続され、このインク供給路１２５とは反対側の端部近傍にノズル開口１２１０が位置している。

なお、流路形成基板１２２には、エッチング可能で、かつ耐食性を持つ金属やガラス等の部材を用いることができる。また、厚み方向に複数の層に分解し、各層の貫通孔に一致する貫通孔を形成したエッチングフィルムを積層することにより構成してもよい。

ケース１３０は、図１に示したカートリッジ２Ａおよび２Ｂに連通するインク導入路１３３と流路形成基板１２２に形成されたマニホールド１２４Ａと連通してマニホールド１２４を構成するマニホールド１２４Ｂが形成されている。
インクＬはインク導入路１３３の入口１３３１から重力方向ｇに向けて導入される。インク導入路１３３の出口１３３２は、マニホールド１２４Ｂに形成されている。ここで、インク導入路１３３は、第１実施形態および第２実施形態と同様に、Ｊ字型の管形状を有している。マニホールド１２４Ｂは、気泡貯留部１２４２を備えている。
気泡貯留部１２４２は、マニホールド１２４Ｂの重力方向ｇとは反対方向の面１２４１付近に位置している。

インクジェット式記録ヘッド２は、図１に示したカートリッジ２Ａおよび２Ｂからマニホールド１２４にインクＬを補給し、マニホールド１２４からインクＬを各圧力室１２３内に供給して圧電素子１１１の伸長により、島部１１５を押圧して圧力室１２３内を加圧し、この圧力によりノズル開口１２１０からインクＬを吐出する。

以上に述べた本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１０）インク導入路１３３を流れるインクＬは、インク導入路１３３の出口１３３２から重力方向ｇとは反対方向に流出するので、インク導入路１３３の出口１３３２までに発生または進入した気泡Ｂは、インクＬの流れに乗って重力方向ｇとは反対方向に形成された気泡貯留部１２４２へと向かう。加えて、重力方向ｇとは反対方向に働く浮力によっても、気泡Ｂは重力方向ｇとは反対方向に向かう。気泡貯留部１２４２に達した気泡Ｂは、気泡Ｂ同士で結合してより大きな気泡Ｂまたは空間を形成し、インクＬに取り込まれにくくなる。したがって、マニホールド１２４から圧力室１２３に連通するインク供給路１２５を介した圧力室１２３への気泡Ｂの侵入を抑えることができ、アクチュエーターユニット１１０によって圧力室１２３の圧力を高めてノズル開口１２１０からインクＬを吐出させる際に、圧力室１２３内の気泡Ｂによる圧力の損失が少なくなり、インクＬの吐出不良が低減したインクジェット式記録ヘッド２を得ることができる。

以上、実施形態および変形例を説明したが、基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、インク導入路３３，１３３の形状は、導入されたインクＬが出口３３２，１３３２において重力方向ｇとは反対方向に流れ出る形状であれば、どのような形状であってもよい。例えば、断面形状が矩形や三角形等の円とは異なる断面形状を有する管であってもよい。

また、インク導入路３３，１３３は、２箇所以上形成されていてもよいし、マニホールド４００が２つ以上の共通液室からなっていてもよい。
気泡貯留部３２２，３２４，１２４２の面３２１，３２３，１２４１の形状は、気泡貯留部３２２，３２４，１２４２の重力方向ｇとは反対側の領域が、重力方向ｇとは反対方向に凸の形状を有していれば、平面に限らず曲面であってもよい。例えば、球面であってもよい。

さらに、圧力発生手段として、圧力室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーター等であってもよい。

なお、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１，２，１０１，１０２，１０３を挙げて説明したが、その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。

１，２，１０１，１０２，１０３…液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド、１２，１２３…圧力室、２１，１２１０…ノズル開口、１４，１２５…液体供給路としてのインク供給路、３３，３５，１３３…液体導入路としてのインク導入路、１００…圧力発生手段としてのアクチュエーター、１１０…圧力発生手段としてのアクチュエーターユニット、１２４，２００，４００…マニホールド、３２２，３２４，１２４２…気泡貯留部、３３２，３５２，１３３２…出口、４１０…第１共通液室、４２０…第２共通液室、４３０…連通路、１０００…液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置、Ｌ…液体としてのインク。

Claims (6)

1. 液体を噴射するノズル開口に連通する圧力室と、
   前記圧力室内の圧力を変化させる圧力発生手段と、
   複数の前記圧力室に連通する共通の液室であるマニホールドと、
   複数の前記圧力室と前記マニホールドとを連通する液体供給路と、
   前記マニホールドに前記液体を供給する液体導入路と、
   前記マニホールドに形成され、前記液体導入路より重力方向とは反対方向に位置する気泡貯留部と、
   前記マニホールドに形成され、前記液体供給路から前記マニホールドに前記液体を流出させる前記液体導入路の出口と、
   を備え、
   前記液体導入路の前記出口は、前記マニホールドにおいて前記液体供給路よりも重力方向とは反対方向に配置されているとともに、前記マニホールドに対して前記液体を重力方向とは反対方向へ流出させる
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記マニホールドは、前記液体供給路より重力方向とは反対方向に配置された底面を有し、該底面に前記液体導入路の前記出口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記マニホールドは、第１共通液室と第２共通液室とを有し、
   前記第１共通液室は、前記圧力室と前記液体供給路を介して連通し、
   前記第２共通液室には、前記気泡貯留部と前記出口とが形成され、
   前記第１共通液室と前記第２共通液室とを連通する連通路を備えた
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. 請求項３に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記出口は、前記連通路より重力方向とは反対方向に形成されている
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
   前記気泡貯留部の重力方向とは反対側の領域が、重力方向とは反対方向に凸の形状を有している
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えた
   ことを特徴とする液体噴射装置。

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