JP2005313428A - Inkjet recording head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電式等のインクジェット式記録ヘッドの構成に関するものである。 The present invention relates to a configuration of a piezoelectric type ink jet recording head.
先行技術の圧電式インクジェット式記録ヘッドは、例えば特許文献1では、一定間隔で穿設されたノズルが2列形成されたノズルプレートと、前記各ノズル箇所に対応する圧力室が2列形成されたペースプレートと、該ベースプレートとノズルプレートとの間に介挿されて各圧力室の列にインクを供給するための2個の共通インク室が形成されたマニホールドプレートとを積層して、キャビティユニットを構成している。そして、該キャビティユニットの背面側にはインク貯蔵部(タンク)からのインクを各共通インク室に導入する2個のインク供給孔が穿設され、また、キャビティユニットの背面に、圧電アクチュエータを接合し、この圧電アクチュエータを駆動させて、選択されたノズルからインクを吐出して被記録媒体に画像を記録する。 In the prior art piezoelectric ink jet recording head, for example, in Patent Document 1, a nozzle plate having two rows of nozzles formed at regular intervals and two rows of pressure chambers corresponding to the nozzle locations are formed. A cavity plate is formed by laminating a pace plate and a manifold plate interposed between the base plate and the nozzle plate and having two common ink chambers for supplying ink to the rows of the pressure chambers. It is composed. Two ink supply holes for introducing ink from the ink storage section (tank) into each common ink chamber are formed on the back side of the cavity unit, and a piezoelectric actuator is joined to the back side of the cavity unit. Then, the piezoelectric actuator is driven, and ink is ejected from the selected nozzle to record an image on the recording medium.
他方、特許文献2に記載のキャビティユニットでは、ノズル開口列を複数列有した平面視略矩形板状のノズルプレートと、前記ノズル開口列に連通する圧力発生室列、インク供給口を介して圧力発生室列に連通するリザーバ(共通インク室)、及び各リザーバに連通するインク流路が区画形成され、一方の面を前記ノズルプレートにて封止されたスペーサプレートと、スペーサプレートの他面を封止し、ノズル開口列の対称線上に配置された単一のインク導入口が穿設された板部材とにより構成されている。したがって、単一のインク導入口から供給されたインクはスペーサプレート上の複数のインク流路の始端で分岐されて各リザーバ(共通インク室)に供給されるものである。
特許文献1における記録ヘッドでは、1つのノズル列に対応する1つの共通インク室に1つのインク供給孔が対応しており、キャビティユニットの背面に前記各インク供給孔を覆うようにフィルタが貼着されていた。 In the recording head in Patent Document 1, one ink supply hole corresponds to one common ink chamber corresponding to one nozzle row, and a filter is attached to the back surface of the cavity unit so as to cover each ink supply hole. It had been.
従って、例えば、1色のインクを吐出する1つのノズル列に、所定のインクをインク供給孔を介して供給している時に、インクに混入していたごみによってフィルタの濾過部の一部が詰まると、インク流動抵抗が極端に増大し、インク吐出性能が大幅に悪化して画質が悪化するという問題があった。 Therefore, for example, when a predetermined ink is supplied to one nozzle row that discharges one color of ink through the ink supply hole, a part of the filter filtering unit is clogged with dust mixed in the ink. As a result, there is a problem that the ink flow resistance is extremely increased, the ink ejection performance is greatly deteriorated, and the image quality is deteriorated.
特許文献2でも、前記単一のインク導入口の箇所にフィルタを配置した場合、この濾過部の一部がごみで詰まると、複数のインク流路にインクが均等に供給されず、ノズル列毎のインク吐出性能が変化してしまい、画質が悪化するという問題は解決されなかった。
Also in
そこで、本発明は、このような問題を解消したインクジェット式記録ヘッドを提供することを技術的課題とするものである。 In view of the above, it is a technical object of the present invention to provide an ink jet recording head in which such problems are solved.
この技術的課題を解決するため、請求項1の発明のインクジェット式記録ヘッドは、前面に複数のノズルがそれぞれ列状に配置された複数のノズル列と、前記各ノズルに連通する複数の圧力室と、前記各ノズル列毎に対応して前記各圧力室にインクを分配供給する複数の共通インク室と、これら各共通インク室から前記圧力室を経由して前記ノズルに至るインク流通路と、インクの貯留部から前記複数の共通インク室にインクを供給するインク供給通路とを有するキャビティユニットが備えられたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記キャビティユニットの背面には、前記インク供給通路が開口されるとともにその開口に対応する濾過部を有するフィルタ体が配置され、
隣接する少なくとも2つの共通インク室におけるインク入口が仕切り壁を隔てて並設され、
前記インク供給通路の開口は、前記仕切り壁を隔てて隣接する複数のインク入口に対して共通にインクを流通させる投影面積を有し、前記フィルタ体は前記仕切り壁に対してインク供給通路の上流側へ間隔をおいて位置するものである。
In order to solve this technical problem, an ink jet recording head according to a first aspect of the present invention includes a plurality of nozzle rows each having a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, and a plurality of pressure chambers communicating with the nozzles. A plurality of common ink chambers that distribute and supply ink to the pressure chambers corresponding to the nozzle rows, an ink flow path from the common ink chambers to the nozzles via the pressure chambers, In an ink jet recording head provided with a cavity unit having an ink supply passage for supplying ink from an ink reservoir to the plurality of common ink chambers,
On the back surface of the cavity unit, the ink supply passage is opened and a filter body having a filtration portion corresponding to the opening is disposed,
Ink inlets in at least two adjacent common ink chambers are juxtaposed across the partition wall,
The opening of the ink supply passage has a projection area through which ink flows in common to a plurality of ink inlets adjacent to each other across the partition wall, and the filter body is upstream of the ink supply passage with respect to the partition wall. It is located at an interval to the side.
請求項2の発明は、請求項1に記載したインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記インク供給通路は、2以上の前記隣接するインク入口に跨って連通され、このインク供給通路に対応する前記濾過部は、その平面視輪郭形状が前記仕切り壁を含む複数のインク入口の投影面積を有しているものである。 According to a second aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, the ink supply passage is communicated across two or more adjacent ink inlets, and the filter section corresponding to the ink supply passage is The plan view contour shape has a projected area of a plurality of ink inlets including the partition wall.
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載したインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記共通インク室及びインク入口を有するプレートと、前記圧力室が形成されたプレートとの間に、少なくとも1枚のスペーサプレートを介挿させて積層し、前記共通インク室及びインク入口を有するプレートには、前記仕切り壁が形成され、前記圧力室が形成されたプレートの背面にインク供給通路が開口され、前記圧力室が形成されるプレートと、前記スペーサプレートとに、前記インク供給通路が貫通形成されているものである。 According to a third aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first or second aspect, at least one sheet is provided between the plate having the common ink chamber and the ink inlet and the plate on which the pressure chamber is formed. A plate having a common ink chamber and an ink inlet is stacked with a spacer plate interposed therebetween, and the partition wall is formed, and an ink supply passage is opened on the back surface of the plate on which the pressure chamber is formed. The ink supply passage is formed through the plate in which the chamber is formed and the spacer plate.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記共通インク室は、前記ノズル列の延びる方向に沿って延設され、前記インク入口、インク供給通路及び濾過部が前記ノズル列の端部に対応して位置し、前記共通インク室に連通するように形成されているものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to any one of the first to third aspects, the common ink chamber extends along a direction in which the nozzle row extends, and the ink inlet and the ink A supply passage and a filtration part are located corresponding to the end part of the nozzle row, and are formed so as to communicate with the common ink chamber.
請求項1の発明によれば、インク供給通路は、複数の共通インク室における隣接する複数のインク入口が仕切り壁を隔てて並設され、このインク供給通路の開口が、その仕切り壁を隔てて隣接する複数のインク入口に対して共通にインクを流通させる投影面積を有し、仕切り壁に対してインク供給通路の上流側へ間隔をおいてフィルタ体が位置しているから、濾過部の一部がインクに含まれたごみによって詰まったとしても、この濾過部の他の部分(詰まっていない箇所)から流入したインクが、広い面積のインク供給通路に入った後、仕切り壁の箇所でインク流れが分岐されて全てのインク入口に対してほぼ均一にインクが供給されることを保証できるという効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, in the ink supply passage, a plurality of adjacent ink inlets in the plurality of common ink chambers are arranged in parallel with the partition wall therebetween, and the opening of the ink supply passage has the partition wall separated from the ink supply passage. Since the filter body has a projected area through which ink flows in common to a plurality of adjacent ink inlets and is spaced from the partition wall to the upstream side of the ink supply passage, Even if the part is clogged with dust contained in the ink, the ink that has flowed in from other parts of the filtration part (the part that is not clogged) enters the ink supply passage in a large area, and then the ink at the part of the partition wall. There is an effect that it is possible to ensure that the flow is branched and ink is supplied almost uniformly to all the ink inlets.
請求項2の発明によれば、前記インク供給通路は、2以上の前記隣接するインク入口に跨って連通され、このインク供給通路に対応する前記濾過部は、その平面視輪郭形状が前記仕切り壁を含む複数のインク入口の投影面積を有しているから、濾過部の投影面積が少なくとも仕切り壁を含む複数のインク入口の投影面積とほぼ等しくなり、供給されるインクの流れ抵抗を少なくできる。 According to a second aspect of the present invention, the ink supply passage is communicated across two or more adjacent ink inlets, and the filter portion corresponding to the ink supply passage has a contour shape in plan view as the partition wall. Since the projected area of the plurality of ink inlets including the filter portion is at least substantially equal to the projected area of the plurality of ink inlets including the partition wall, the flow resistance of the supplied ink can be reduced.
請求項3の発明によれば、広い面積のインク供給通路と、隣接するインク入口の間に仕切り壁を有する複数の共通インク室とを別々のプレートに形成できるから、後に積層させるだけで本発明の構成が至極簡単に作れて製造コストを低減できるという効果を奏する。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、前記ノズル列との関係においても、前記キャビティユニットの短辺方向の巾寸法を大きくする必要はなく、インク供給機能を維持しながらも、前記インクジェット式記録ヘッドのコンパクト化に寄与できるという効果を奏する。 According to the invention of claim 4, even in relation to the nozzle row, it is not necessary to increase the width dimension in the short side direction of the cavity unit, and while maintaining the ink supply function, There is an effect that it can contribute to downsizing.
次に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図1は圧電式のインクジェット式記録ヘッドの第1実施形態の分解斜視図、図2はキャビティユニットの拡大分解斜視図、図3は図1の III−III 視拡大断面図、図4は2つの共通インク室が接近した箇所のベースプレートから下面側を見た部分平面図、図5は2つの共通インク室に別々にインクを供給する箇所のベースプレートから下面側を見た部分平面図、図6は図4のVI−VI線矢視拡大断面図、図7は図5のVII −VII 視拡大断面図、図8は第2実施形態のキャビティユニットの分解斜視図、図9は図8のIX−IX線矢視拡大断面図、図10(a)は第3実施形態を示す平面図、図10(b)は断面図である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an exploded perspective view of a first embodiment of a piezoelectric ink jet recording head, FIG. 2 is an enlarged exploded perspective view of a cavity unit, FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line III-III in FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is a partial plan view of the lower surface side as viewed from the base plate at a location where ink is separately supplied to the two common ink chambers, and FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line VI-VI in FIG. 4, FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along line VII-VII in FIG. 5, FIG. 8 is an exploded perspective view of the cavity unit of the second embodiment, and FIG. FIG. 10A is a plan view showing the third embodiment, and FIG. 10B is a cross-sectional view.
図1は、本発明の第1実施形態による圧電式のインクジェット式記録ヘッドHDにおけるキャビティユニット1と圧電アクチュエータ2の斜視図であり、キャビティユニット1は分解した状態を示している。
FIG. 1 is a perspective view of a cavity unit 1 and a
インクジェット式記録ヘッドHDは、金属板製のキャビティユニット1にプレート型の圧電アクチュエータ2が接合され、このプレート型の圧電アクチュエータ2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3(図3参照)が重ね接合されている。そして、最下層のキャビティユニット1の下面側に開口されたノズル4から、下向きにインクが吐出するものとする。
In the ink jet recording head HD, a plate-type
前記キャビティユニット1は、図1〜図3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、第1スペーサプレート12、ダンパープレート13、2枚のマニホールドプレート14a,14b、第2スペーサプレート15、第3スペーサプレート16、及びベースプレート17の合計8枚の薄い板がそれぞれ接着剤にて重ね接合された構造としている。
The cavity unit 1 is configured as shown in FIGS. That is, a total of eight thin plates including the
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12〜17は、42%ニッケル合金鋼板製で、50〜150μm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)のインク吐出用のノズル4が記録時の解像度に応じた微小間隔で多数個穿設されている。実施形態では、1インチの長さに75個のノズル4が穿設されており、配列密度は75dpi(ドット・パー・インチ)である。このノズル4は、当該ノズルプレート11における第1の方向(長辺方向、X方向)に沿って、千鳥配列状で5列に配列されている。
In the embodiment, except for the
また、前記ベースプレート17には、図1に示すように、複数の圧力室36がベースプレート17の長辺(前記X方向)に沿い、ノズル4の列に対応する千鳥配列状で5列に配列されている。実施形態では、図2に示すように、前記ノズル4と連通する圧力室36の一端部(先端部)36aと後述する共通インク室7と連通する他端部36bとを結ぶ方向を圧力室36の長手方向とする。各圧力室36は、その長手方向がベースプレート17における第2の方向(短辺方向、Y方向)に沿うように細幅に穿設されている。
Further, as shown in FIG. 1, a plurality of
各圧力室36における先端部36aは、2枚のスペーサプレート15,16と2枚のマニホールドプレート14a,14b、ダンパープレート13、及び第1スペーサプレート12に、同じく千鳥配列状にて穿設されている微小径の貫通孔37を介して、ノズルプレート11における前記各ノズル4に連通している。
The
ベースプレート17の下面に隣接する第3スペーサプレート16には、各圧力室36の他端部36bに接続するために、前記各他端部36bに対応する位置に連通孔38が穿設されている。
The
第3スペーサプレート16の下面に隣接する第2スペーサプレート15には、後述する共通インク室7から前記各圧力室36へインクを供給するための接続流路40が設けられる。そして、各接続流路40には、共通インク室7からインクが入る入口孔40aと、圧力室36側(前記連通孔38)に開口する出口孔40bと、入口孔40aと出口孔40bとの間にあって、出口孔40bよりも接続流路40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40cとが備えられている。
The
この実施形態では、絞り部40cは、第3スペーサプレート16に隣接する面側をハーフエッチングすることによって、所定の流路抵抗を持つように形成されている。入口孔40aと出口孔40bとは前記絞り部40cの両端部に位置合わせして形成されている。入口孔40aは第2スペーサプレート15を貫通している。出口孔40bは第2スペーサプレート15における第3スペーサプレート16との隣接面に凹み形成されている(図2及び図3参照)。
In this embodiment, the narrowed
2枚のマニホールドプレート14a,14bには、その長辺方向(X方向)に沿って長い5つの共通インク室7が前記ノズル4の各列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。すなわち2枚のマニホールドプレート14a,14bを積層し、且つその上面を第2スペーサプレート15にて覆い、下面をダンパープレート13にて覆うことにより、合計5つの共通インク室(マニホールド室)7はそれぞれ密閉状に形成されている。各共通インク室7は、各プレートの積層方向から見た平面視において、前記圧力室36の一部と重なって圧力室36の列方向に沿って長く延びている。
In the two
図2及び図3に示すように、マニホールドプレート14aの下面に隣接するダンパープレート13の下面側には、共通インク室7と隔絶されたダンパ室45が凹み形成されている。この各ダンパ室45の位置及び形状は、前記各共通インク室7と一致させている。このダンパプレート13は、適宜弾性変形し得る金属素材であるため、ダンパ室45の薄い板状の天井部は、共通インク室7側にも、ダンパ室45側にも自由に振動することができる。インク吐出時に、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、前記天井部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を防止することができるものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
また、ベースプレート17と第3スペーサプレート16との少なくとも一方(実施形態では第3スペーサプレート16におけるベースプレート17側の広巾面)には、前記圧力室36の列間において、この圧力室36の列(長辺方向、X方向)に沿って延び且つ外部に連通する検査用流通溝50が形成されている。この場合、検査用流通溝50の外向き開口部からの空気の流出又は後述するインク供給通路47側での圧力低下を検出することにより、圧力室36の列間の領域における密閉漏れを検査したり、圧力室36から外部へのリークについても同時に検査したりすることができる。
Further, at least one of the
そして、インクタンク等の図示しないインク貯留部から前記共通インク室7にインクを供給するように連通するインク供給通路47が、キャビティユニット1の背面側から圧力室36が形成されるベースプレート17と、第2及び第3スペーサプレート15、16とに貫通形成されている(図1、図3参照)。この構成をさらに詳述すると、図1に示すように、平面視で4つのインク供給通路47がキャビティユニット1短辺方向(前記Y方向)に沿い、且つノズル4の列の領域の外側に並ぶように穿設されている。なお、これら4つのインク供給通路47を、図1の左側から順に47a,47b,47c,47dと記載する。そして、キャビティユニット1の背面には、インク供給通路47a,47b,47c,47dがそれぞれ開口されるとともにその開口に対応する濾過部20a,20b,20c,20dを有するフィルタ体20が配置されて接着材等で貼着されている。
An
この実施形態では、図1に示すように、インク供給通路47が4つ設けられているのに対して、共通インク室7が5つ設けられている(個別には、符号7a,7a,7b,7c,7dで示す図1参照)。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, four
インク供給通路47aは、図1における左側に隣接して配置された2つの共通インク室7a,7aにおける長手方向の一方の端部である2つインク入口51に跨って連通している。この隣接する2つのインク入口51は仕切り壁52を挟んで近接し配置されている(図4及び図6参照)。言い換えると、共通インク室7a及びインク入口51を有するマニホールドプレート14a,14bには、仕切り壁52が形成されることになる。
The
そして、図4及び図6に示すように、インク供給通路47aの開口は、仕切り壁52を隔てて隣接する複数(実施形態で2つ)のインク入口51に対して共通にインクを流通させる投影面積を有し、フィルタ体20は仕切り壁52に対してベースプレート17及び第2、第3のスペーサプレート16、15の厚さ分だけインク供給通路47aの上流側へ間隔をおいて位置している。
As shown in FIGS. 4 and 6, the opening of the
換言すると、インク供給通路47aは、隣接する2つの共通インク室7a,7aにおける隣接する2つのインク入口51に跨って連通され、このインク供給通路47aに対応する単一の濾過部20aは、その平面視輪郭形状が仕切り壁52を含む2つのインク入口51の投影面積を有し、フィルタ体20は仕切り壁52に対して間隔をおいて位置している。このように構成すると、単一の濾過部20aの一部がインクに含まれたごみ53によって詰まったとしても、この濾過部20aの他の部分(詰まっていない箇所)から流入したインクが、広い面積のインク供給通路47aに入った後、仕切り壁52の箇所でインク流れが図6の矢印i1,i2に分岐されて2つのインク入口51に対してほぼ均一にインクが供給されることを保証できるのである。
In other words, the
なお、実施形態では、インク供給通路47aには、ブラックインクが供給されるように設定されている。これは、モノクロ記録時の記録速度をカラー記録の場合よりも速くしたときには、ブラックインクの単位時間当りの消費量が他のカラーインクに比べて多くなることを考慮したものである。
In the embodiment, the
他のインク供給通路47b,47c,47dには、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクがそれぞれ単独に供給され、それぞれのインク供給通路47b,47c,47dに、対応する共通インク室7b,7c,7dが1つずつ連通している(図1及び図5参照)。
The other
前記各金属製のプレート12〜17におけるインク供給通路47、共通インク室7、貫通孔37、連通孔38、接続流路40、ダンパ室45、検査用流通溝50等の凹み形成や貫通する孔等は、エッチング加工、放電加工、プラズマ加工、レーザ加工等により形成されている。ポリイミド等の合成樹脂製で平面視ほぼ矩形薄シート状の1枚のフィルタ体20には、レーザ加工等にて極小孔が穿設された濾過部20a〜20dが形成される。フィルタ体20を金属製にする場合には、電鋳加工、プラズマ加工、レーザ加工等により形成すればよい。これらのフィルタ体20が前記全てのインク供給通路47a〜47dを覆うように接着剤にて接合される。
以上のように形成された8枚の薄い板11〜17を互いに位置合わせして重ね接合することで、キャビティユニット1が構成される。これにより、図3、図4及び図5に示すように、キャビティユニット1の内部に長辺方向に延びる共通インク室7が形成される。更に、この共通インク室7に開口した各接続流路40の入口孔40aから対応する連通孔38、圧力室36、貫通孔37を順次経由してノズル4に至る個別のインク流通路が形成される。
The cavity unit 1 is configured by aligning and joining the eight
該記録ヘッドHDを図示しない記録装置のキャリッジに取付けたとき、インク供給通路47は、インク貯留部と接続した供給管48とシール部材49を介して連通する。
When the recording head HD is attached to a carriage of a recording apparatus (not shown), the
さて、前記圧電アクチュエータ2は、公知の特開平4−341853号公報に開示されたものと同様に、図示しないが複数枚の圧電シートを積層した構造で、1枚の厚さが30μm程度の各圧電シートのうち最下段と、下から奇数段目の圧電シートの上面(広幅面)には、前記キャビティユニット1における複数の圧力室36に跨がってコモン電極が形成されている。下から偶数段目の圧電シートの上面(広幅面)には、複数個の各圧力室36に対応した箇所毎に細幅の個別電極が形成されている。さらに、最上段のシートの上面には、図1に示すように、表面電極9として、前記個別電極の各々に対して電気的に接続される表面電極と、前記コモン電極に対して電気的に接続される表面電極とが設けられている。
The
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2における下面(圧力室36と対面する広巾面)全体に、接着剤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1に対して、圧電アクチュエータ2が、その各個別電極を前記キャビティユニット1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2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3が加熱加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3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9に電気的に接合される。
An adhesive sheet (not shown) made of a non-ink-permeable synthetic resin material as an adhesive is formed on the entire lower surface (the wide surface facing the pressure chamber 36) of the plate-
以上の構成において、圧電アクチュエータ2の各個別電極のうち任意のものと、これに対応するコモン電極との間に電圧を印加すると、これら両電極に対応する活性部に、圧電縦効果による積層方向の歪みが発生する。この歪みにより前記任意の個別電極に対する圧力室36の内容積が縮小する。その結果、当該圧力室36内のインクがノズル4から液滴状に吐出する(所定の印字が行われる)のである。
In the above configuration, when a voltage is applied between any one of the individual electrodes of the
次に、図8及び図9は、第2実施形態を示し、この実施形態ではノズル4の列が4列であって、複数のノズル4がX方向に列状に配置された4列のノズル列を有するノズルプレート11と、2枚のマニホールドプレート14a,14bと、1枚のスペーサプレート15と、各ノズル4に対応する圧力室36を有するベースプレート17とを順に積層したもので、下側のマニホールドプレート14aでは、その板厚さの上側半分をハーフエッチングし、上側のマニホールドプレート14aでは、その板厚さを貫通するように、共通インク室7がノズル4の各列に沿って延びるように形成されている。すなわち2枚のマニホールドプレート14a,14bを積層し、且つその上面をスペーサプレート15にて覆い、下面をノズルプレート11にて覆うことにより、合計4つの共通インク室(マニホールド室)7はそれぞれ密閉状に形成されている。各共通インク室7は、各プレートの積層方向から見た平面視において、前記圧力室36の一部と重なって圧力室36の列方向に沿って長く延びている。
Next, FIGS. 8 and 9 show a second embodiment. In this embodiment, the nozzles 4 are arranged in four rows, and a plurality of nozzles 4 are arranged in rows in the X direction. A
そして、1枚のスペーサプレート15と2枚のマニホールドプレート14a,14bとには、ベースプレート17における各圧力室36からノズルプレート11の各ノズル4にインクを流通させるための貫通孔37が穿設され、またスペーサプレート15には、共通インク室7から対応する圧力室36にインクを供給するための連通孔38が穿設されている。
The one
この実施形態では、図8に示すように、ベースプレート17とスペーサプレート15とにそれぞれインク供給通路47が2つ設けられ、一方のインク供給通路47aは、図8における左側に隣接して配置された2つの共通インク室7a,7bにおける長手方向の一方の端部である2つインク入口51に跨って連通し、他方のインク供給通路47bは、図8における右側に隣接して配置された2つの共通インク室7c,7dにおける長手方向の一方の端部である2つインク入口51に跨って連通している。
In this embodiment, as shown in FIG. 8, two
これら隣接する2つのインク入口51は、2枚のマニホールドプレート14a,14bにそれぞれ上下に重なるように形成された仕切り壁52a,52bを挟んで近接し配置されている(図9参照)。2枚のマニホールドプレート14a,14bでは、プレートの左側の2つの共通インク室7a,7bに1つの種類のインクが供給され、同じく右側の2つの共通インク室7c,7dに他の1つの種類のインクが供給されるようになっている。
These two
そして、図8及び図9に示すように、インク供給通路47a,47bの開口は、それぞれ仕切り壁52を隔てて隣接する複数(実施形態で2つ)のインク入口51に対して共通にインクを流通させる投影面積を有し、ベースプレート17の背面に貼着されるフィルタ体20は仕切り壁52に対してベースプレート17とスペーサプレート15との厚さ分だけインク供給通路47aの上流側へ間隔をおいて位置している。また、このインク供給通路47a,47bにそれぞれ対応する濾過部20a,20bは、その平面視輪郭形状が仕切り壁52を含む2つのインク入口51の投影面積を有している。このように構成すると、濾過部20a,20bの一部がインクに含まれたごみ53によって詰まったとしても、濾過部20a,20bの他の部分(詰まっていない箇所)から流入したインクが、広い面積のインク供給通路47a,47bに入った後、仕切り壁52の箇所でインク流れが図9の矢印i1,i2に分岐されて全ての(2つの)インク入口51に対してほぼ均一にインクが供給されることを保証できるのである。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
図10(a)及び図10(b)に示すのは第3実施形態であって、1つのキャビティユニット1に1種類のインクを供給する実施形態の1例として、4つの共通インク室7に同じ種類のインクを供給するものであり、この4つの共通インク室7における各インク入口51はマニホールドプレート14a,14bの短辺の一側寄り部位にてそれぞれ仕切り壁52を介して近接して配置されている。その上側の複数枚のスペーサプレート15、16及びベースプレート17の板厚さを貫通するように形成されるインク供給通路47及びフィルタ体20における単一の濾過部20aは、その平面視輪郭形状が4つのインク入口51と3つの仕切り壁52を含むような投影面積を有している。なお、その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 10A and FIG. 10B show a third embodiment. As an example of an embodiment in which one kind of ink is supplied to one cavity unit 1, four
この実施形態においても、濾過部20aの一部がインクに含まれたごみ53によって詰まったとしても、濾過部20aの他の部分(詰まっていない箇所)から流入したインクが、広い面積のインク供給通路47に入った後、3つの仕切り壁52の箇所でインク流れが図10(b )の矢印i1,i2,i3,i4に分岐されて4つのインク入口51に対してほぼ均一にインクが供給されることを保証できるのである。
Also in this embodiment, even if a part of the
本発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば、インク供給通路から供給されるインクの種類は、前述のカラーインクに限らず、定着促進剤等であってもよい。カラーインクの種類も問わない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various forms. For example, the type of ink supplied from the ink supply passage is not limited to the color ink described above, and may be a fixing accelerator or the like. The type of color ink is not limited.
インク供給通路の平面視輪郭形状も、略円形、略小判型、長円形(楕円形)、矩形状、多角形状等といった様々な形状を採用することができる。それに伴い、濾過部の平面視輪郭形状は略小判型に限らず、長円形(楕円形)、矩形状、多角形状であっても構わない。 Various shapes such as a substantially circular shape, a substantially oval shape, an oval shape (oval shape), a rectangular shape, a polygonal shape, and the like can be adopted as the outline shape of the ink supply passage in plan view. Along with this, the shape of the filtration unit in plan view is not limited to a substantially oval shape, and may be an oval (ellipse), a rectangle, or a polygon.
HD インクジェットヘッド
1 キャビティユニット
2 圧電アクチュエータ
4 ノズル
7(7a,7b,7c,7d) 共通インク室
11 ノズルプレート
12 第1スペーサプレート
13 ダンパープレート
14a,14b マニホールドプレート
15 第2スペーサプレート
16 第3スペーサプレート
17 ベースプレート
20 フィルム体
20a〜20d 濾過部
36 圧力室
37 貫通孔
38 連通孔
40 接続流路
45 ダンパ室
47(47a〜47d) インク供給通路
51 インク入口
52(52a) 仕切り壁
HD inkjet head 1
Claims (4)
前記キャビティユニットの背面には、前記インク供給通路が開口されるとともにその開口に対応する濾過部を有するフィルタ体が配置され、
隣接する少なくとも2つの共通インク室におけるインク入口が仕切り壁を隔てて並設され、
前記インク供給通路の開口は、前記仕切り壁を隔てて隣接する複数のインク入口に対して共通にインクを流通させる投影面積を有し、前記フィルタ体は前記仕切り壁に対してインク供給通路の上流側へ間隔をおいて位置することを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。 A plurality of nozzle rows each having a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, a plurality of pressure chambers communicating with the nozzles, and distributing and supplying ink to the pressure chambers corresponding to the nozzle rows A plurality of common ink chambers, an ink flow path from each of the common ink chambers to the nozzles via the pressure chamber, and an ink supply path for supplying ink from the ink reservoir to the plurality of common ink chambers. In an ink jet recording head provided with a cavity unit having
On the back surface of the cavity unit, the ink supply passage is opened and a filter body having a filtration portion corresponding to the opening is disposed,
Ink inlets in at least two adjacent common ink chambers are juxtaposed across the partition wall,
The opening of the ink supply passage has a projection area through which ink flows in common to a plurality of ink inlets adjacent to each other across the partition wall, and the filter body is upstream of the ink supply passage with respect to the partition wall. An ink jet recording head, wherein the ink jet recording head is positioned at an interval to the side.
前記共通インク室及びインク入口を有するプレートには、前記仕切り壁が形成され、
前記圧力室が形成されたプレートの背面にインク供給通路が開口され、
前記圧力室が形成されるプレートと、前記スペーサプレートとに、前記インク供給通路が貫通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式記録ヘッド。 Laminating at least one spacer plate between the plate having the common ink chamber and the ink inlet and the plate on which the pressure chamber is formed;
The partition wall is formed on the plate having the common ink chamber and the ink inlet,
An ink supply passage is opened at the back of the plate on which the pressure chamber is formed;
3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the ink supply passage is formed through the plate in which the pressure chamber is formed and the spacer plate.
前記インク入口、インク供給通路及び濾過部が前記ノズル列の端部に対応して位置し、前記共通インク室に連通するように形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のインクジェット式記録ヘッド。 The common ink chamber extends along a direction in which the nozzle row extends,
4. The ink inlet, the ink supply passage, and the filtering portion are positioned so as to correspond to end portions of the nozzle rows and are formed so as to communicate with the common ink chamber. 5. 2. An ink jet recording head according to 1.
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