JP2006076265A - Inkjet recording head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インク流路本流から分岐した複数のインク流路支流が、2次元配列された圧力室へインクを供給するインクジェット記録ヘッドに関する。 The present invention relates to an ink jet recording head that supplies ink to pressure chambers in which a plurality of ink flow channel branches branched from an ink flow channel main stream are two-dimensionally arranged.
ノズル、及びノズルに連通された圧力室が2次元に配列されたインクジェット記録ヘッドでは、各圧力室へインクを供給するインク流路が、インクタンクからインクを供給されるインク流路本流と、インク流路本流から分岐して延出し、連通された複数の圧力室へインクを供給する複数のインク流路支流とで構成されている(例えば、特許文献1参照)。 In an ink jet recording head in which nozzles and pressure chambers communicating with the nozzles are two-dimensionally arranged, an ink channel that supplies ink to each pressure chamber includes an ink channel main stream that is supplied with ink from an ink tank, and an ink It is composed of a plurality of ink channel tributaries that branch out from the main channel and supply ink to a plurality of pressure chambers that communicate with each other (see, for example, Patent Document 1).
ところで、インクの吐出を行う際に、圧電素子等の加圧手段によって圧力室に作用される圧力波は、ノズル側に進行する進行成分と、インク流路側に後退する後退成分に分かれるが、この後退成分が他の圧力室の圧力を変動させることによって、他の圧力室にクロストークが発生したり、他の圧力室のインクの吐出性能に影響が出たりする。特許文献1に記載された構成では、各インク流路支流に伝播された圧力波の後退成分が、インク流路本流を介して他のインク流路支流へ伝播するが、複数のインク流路支流の中で最も端に配設されたインク流路支流に伝播された圧力波の後退成分は、片側のインク流路支流に向ってしか伝播しない。このため、圧力波の後退成分を両側のインク流路支流へ伝播させる内側のインク流路支流と、端のインク流路支流とでは、圧力波の後退成分の特性が異なり、これに伴って、内側のインク流路支流に連通された圧力室と端のインク流路支流に連通された圧力室とでは、クロストークの発生の程度やインクの吐出性能に差が生じる。 By the way, when ejecting ink, the pressure wave applied to the pressure chamber by the pressurizing means such as a piezoelectric element is divided into a traveling component that travels to the nozzle side and a backward component that recedes to the ink flow path side. When the backward component fluctuates the pressure in the other pressure chamber, crosstalk occurs in the other pressure chamber, or the ink ejection performance in the other pressure chamber is affected. In the configuration described in Patent Document 1, the retreat component of the pressure wave propagated to each ink flow path tributary propagates to another ink flow path tributary through the ink flow path main flow. Among these, the retreat component of the pressure wave propagated to the ink flow path tributary arranged at the extreme end propagates only toward the ink flow path tributary on one side. For this reason, the characteristics of the pressure wave receding component differ between the inner ink channel tributary that propagates the pressure wave receding component to the ink channel tributaries on both sides, and the ink channel tributary on the end. There is a difference in the degree of occurrence of crosstalk and ink ejection performance between the pressure chamber communicated with the inner ink flow path tributary and the pressure chamber communicated with the end ink flow path tributary.
また、インク流路本流の端部には気泡が停滞しやすくなってなっており、この気泡が、端のインク流路支流に伝播した圧力波の後退成分の特性を変化させる。また、インクジェット記録ヘッドのメンテナンス時にノズルからインクを吸引する際等に、インク流路本流の端部に溜まった気泡が端のインク流路支流へ流れ込んでしまい、インクの吐出性能を変化させる恐れがある。 In addition, bubbles tend to stagnate at the end of the main flow path of the ink flow path, and the bubbles change the characteristics of the retreat component of the pressure wave propagated to the ink flow path tributary at the end. In addition, when the ink is sucked from the nozzle during maintenance of the ink jet recording head, bubbles accumulated at the end of the main ink flow path may flow into the end ink flow path branch, which may change the ink discharge performance. is there.
従来から圧力室で発生した圧力波の後退成分によるクロストークを抑制すること、及びインク流路の端部に停滞した気泡の圧力室への流入を防止することを目的としたインク流路の構成が考案されている(例えば、特許文献2参照)。 Structure of ink flow path for the purpose of suppressing the crosstalk due to the backward component of the pressure wave generated in the pressure chamber and preventing the flow of bubbles stagnated at the end of the ink flow path into the pressure chamber. Has been devised (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2に記載されたインク流路の構成では、端の圧力室で発生した圧力波の後退成分は、特許文献1と同様、片側の圧力室へしか伝播しないので、端の圧力室とその他の圧力室とでは圧力波の後退成分の特性が異なり、クロストークの発生の程度やインクの吐出性能に差が生じる。また、端の圧力室がインク流路の端部に停滞した気泡の影響を受けないようにすると共に、インク流路の端部に溜まった気泡が端の圧力室に流入することを防止するためには、インク流路の端部と端の圧力室との距離を長くしなければならず、インクジェット記録ヘッドが大型化するという問題があった。
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、端のインク流路支流と内側のインク流路支流との圧力波の後退成分の特性差を抑制し、端のインク流路支流に連通された圧力室と内側のインク流路支流に連通された圧力室とのクロストークの発生の程度、インクの吐出性能の差を抑制する。また、端のインク流路支流に伝播した圧力波の後退成分が、インク流路本流の端部に停滞した気泡から受ける影響を軽減し、さらに、インク流路本流の端部に停滞した気泡が端のインク流路支流に流入することを防止する。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned fact, and suppresses the difference in the characteristic of the receding component of the pressure wave between the end ink flow path tributary and the inner ink flow path tributary, and communicates with the end ink flow path tributary. The degree of occurrence of crosstalk between the pressure chamber formed and the pressure chamber communicated with the inner ink flow path tributary and the difference in ink ejection performance are suppressed. In addition, the effect of the backward component of the pressure wave propagating to the end ink channel tributary from the bubbles stagnating at the end of the main ink flow channel is reduced, and further, the stagnant bubbles at the end of the main ink channel flow are further reduced. This prevents the ink from flowing into the end ink channel branch.
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドは、インクを貯留するインクタンクに連通され、一方向へ延出し、前記インクタンクから供給されたインクを前記一方向へ流すインク流路本流と、前記インク流路本流から分岐して前記一方向と交差する方向へ延出し、前記インク流路本流を流れるインクを前記一方向と交差する方向へ流す複数のインク流路支流と、2次元に配列されて各インク流路支流に複数ずつ連通され、各インク流路支流を流れるインクが室内に充填される複数の圧力室と、各圧力室に重ねて設けられ、各圧力室内に充填されたインクを加圧する複数の加圧手段と、各圧力室に連通され、各圧力室内に充填され各加圧手段によって加圧されたインクを吐出する複数のノズルと、を備えるインクジェット記録ヘッドであって、複数の前記インク流路支流の中で最も端に配設された前記インク流路支流の外側で前記インク流路本流から分岐して延出し、インクを貯留するバッファ流路を有することを特徴とする。 The ink jet recording head according to claim 1 is connected to an ink tank that stores ink, extends in one direction, and flows the ink supplied from the ink tank in the one direction, and the ink flow A plurality of ink flow channel tributaries that branch from the main flow and extend in a direction crossing the one direction, and flow the ink flowing in the main flow direction in the direction crossing the one direction. A plurality of pressure chambers communicated with each of the ink flow channel tributaries, and are provided to overlap the pressure chambers and a plurality of pressure chambers filled with ink flowing through the ink flow channel tributaries, and pressurize the ink filled in the pressure chambers. An ink jet recording head comprising a plurality of pressurizing means and a plurality of nozzles that are communicated with each pressure chamber, and that are filled in each pressure chamber and eject ink pressurized by each pressurizing means, A buffer channel for branching out and extending from the main ink channel stream on the outside of the ink channel tributary arranged at the end of the plurality of ink channel tributaries and storing ink; To do.
請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドでは、インクタンクに連通されたインク流路本流が一方向へ延出しており、インクタンクに貯留されたインクがインク流路本流に供給され、一方向へ流れる。また、インク流路本流から複数のインク流路支流が分岐して、一方向、即ちインク流路が延出した方向と交差する方向へ延出しており、インク流路本流を一方向へ流れるインクが各インク流路支流に流入して一方向と交差する方向へ流れる。 In the ink jet recording head according to claim 1, the ink flow path main stream communicated with the ink tank extends in one direction, and the ink stored in the ink tank is supplied to the ink flow path main flow and flows in one direction. . Also, a plurality of ink flow path branches branch from the ink flow path main flow and extend in one direction, that is, a direction intersecting with the direction in which the ink flow path extends, and the ink flowing in the ink flow main flow in one direction Flows into each ink flow path tributary and flows in a direction crossing one direction.
また、2次元に配列された複数の圧力室が各インク流路支流に複数ずつ連通されており、各インク流路支流を流れるインクが各圧力室に充填される。また、複数の加圧手段が各圧力室に重ねて設けられ、複数のノズルが各圧力室に連通されており、各圧力室に充填されたインクが、各加圧手段によって加圧されて各ノズルから吐出される。 A plurality of two-dimensionally arranged pressure chambers communicate with each of the ink flow channel tributaries, and ink flowing through each ink flow channel tributary is filled in each pressure chamber. Further, a plurality of pressurizing means are provided to overlap each pressure chamber, and a plurality of nozzles are communicated with each pressure chamber, and the ink filled in each pressure chamber is pressurized by each pressurizing means and It is discharged from the nozzle.
ここで、バッファ流路が、複数のインク流路支流の中で最も端に配設されたインク流路支流の外側でインク流路本流から分岐して延出し、インクを貯留している。このため、端に配設されたインク流路支流に連通された圧力室内で加圧手段が発生させた圧力波の後退成分は、端のインク流路支流からインク流路本流へ伝播し、そして、内側に燐設されたインク流路支流とバッファ流路へ伝播する。即ち、端のインク流路支流は、内側のインク流路支流と同様、隣り合った両側の流路へ圧力波の後退成分を伝播させるので、端のインク流路支流と内側のインク流路支流との圧力波の後退成分の特性差が抑制され、以って、端のインク流路支流に連通された圧力室と、内側のインク流路支流に連通された圧力室とのクロストークの発生の程度、インクの吐出性能の差が抑制される。 Here, the buffer channel branches out from the ink channel main stream outside the ink channel branch arranged at the end of the plurality of ink channel branches, and stores the ink. Therefore, the backward component of the pressure wave generated by the pressurizing means in the pressure chamber communicated with the ink flow path tributary disposed at the end propagates from the ink flow path tributary to the main ink flow path, and , And propagates to the ink flow path tributary and the buffer flow path provided inside. That is, the end ink channel tributary, like the inner ink channel tributary, propagates the backward component of the pressure wave to the adjacent channels on both sides, and therefore the end ink channel tributary and the inner ink channel tributary. The difference in the characteristics of the receding component of the pressure wave between the pressure chamber and the pressure chamber communicated with the end ink flow path tributary and the occurrence of crosstalk between the pressure chamber communicated with the inner ink flow path tributary Thus, the difference in ink ejection performance is suppressed.
また、バッファ流路を設けたことによって、インク流路内のインクの総量が増加し、インク流路内のインクのコンプライアンス(物体の変形のし易さを表す量)が増加する。これによって、インク流路支流から圧力室へ圧力波の後退成分が作用した際の圧力室内のインクのメニスカス振幅が小さくなるので、ノズルから吐出されるインクの滴体積のバラツキが小さくなり、以って印字されたドット径のバラツキが小さくなる。また、インク流路本流内の気泡がバッファ流路側に寄るので、端のインク流路支流に伝播した圧力波の後退成分が、インク流路本流内の気泡から受ける影響が軽減される。 Further, by providing the buffer flow path, the total amount of ink in the ink flow path increases, and the compliance of the ink in the ink flow path (an amount indicating the ease of deformation of the object) increases. As a result, the meniscus amplitude of the ink in the pressure chamber when the backward component of the pressure wave acts from the ink flow path tributary to the pressure chamber is reduced, so that the variation in the droplet volume of the ink ejected from the nozzle is reduced. Variation in the printed dot diameter is reduced. In addition, since the bubbles in the ink flow path main stream are close to the buffer flow path side, the influence of the backward component of the pressure wave propagated to the ink flow path tributary at the end from the bubbles in the ink flow path main flow is reduced.
また、インク流路本流の端部に溜まった気泡をバッファ流路に捕獲することができ、この気泡が端のインク流路支流に流入することを防止でき、端のインク流路支流に連通されたノズルのインク吐出性能を安定させることができる。また、インク流路本流の端部に溜まった気泡がバッファ流路に捕獲されることによって、インク流路本流の端部と端のインク流路支流との距離を長くする必要がなくなるので、インクジェット記録ヘッドを小型化できる。 Further, bubbles accumulated at the end of the ink flow channel main stream can be captured in the buffer flow channel, and the bubbles can be prevented from flowing into the ink flow channel branch at the end, and communicated with the ink flow channel branch at the end. Ink discharge performance of the nozzles can be stabilized. In addition, since air bubbles accumulated at the end of the ink flow path main stream are captured by the buffer flow path, it is not necessary to increase the distance between the end of the ink flow path main stream and the end ink flow path tributary. The recording head can be downsized.
請求項2に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドであって、前記バッファ流路に連通されたインクの吐出を行わないダミーノズルを有することを特徴とする。 An ink jet recording head according to a second aspect is the ink jet recording head according to the first aspect, wherein the ink jet recording head includes a dummy nozzle that does not discharge the ink communicated with the buffer flow path.
請求項2に記載のインクジェット記録ヘッドでは、バッファ流路に、インクの吐出を行わないダミーノズルが連通されている。このため、インクジェット記録ヘッドのメンテナンス動作においてノズルからインクを吸引する際に、バッファ流路に流入した気泡をノズルから吸引して排出させることができる。 In the ink jet recording head according to the second aspect, a dummy nozzle that does not discharge ink is communicated with the buffer flow path. For this reason, when the ink is sucked from the nozzle in the maintenance operation of the ink jet recording head, the air bubbles flowing into the buffer flow path can be sucked and discharged from the nozzle.
請求項3に記載のインクジェット記録ヘッドは、請求項1又は2に記載のインクジェット記録ヘッドであって、前記バッファ流路と前記ダミーノズルを連通するダミー圧力室を有し、前記バッファ流路、前記ダミーノズル、前記ダミー圧力室の形状をそれぞれ、前記インク流路支流、前記ノズル、前記圧力室の形状と同一とし、各バッファ流路に連通された前記ダミーノズル、前記ダミー圧力室の配列を、各インク流路支流に連通された前記ノズル、前記圧力室の配列と同一としたことを特徴とする。 An ink jet recording head according to claim 3 is the ink jet recording head according to claim 1, wherein the ink jet recording head has a dummy pressure chamber communicating the buffer channel and the dummy nozzle, and the buffer channel, The shape of the dummy nozzle and the dummy pressure chamber is the same as the shape of the ink flow path tributary, the nozzle and the pressure chamber, respectively, and the dummy nozzle communicated with each buffer flow path and the arrangement of the dummy pressure chambers, The arrangement is the same as the arrangement of the nozzles and the pressure chambers communicated with each ink flow path tributary.
請求項3に記載のインクジェット記録ヘッドでは、バッファ流路、ダミーノズル、及びこれらを連通するダミー圧力室の形状を、それぞれインク流路支流、ノズル、及び圧力室の形状と同一とし、また、各バッファ流路に連通されたダミーノズル、ダミー圧力室の配列をそれぞれ、各インク流路支流に連通されたノズル、圧力室の配列と同一としている。これによって、インク流路本流からバッファ流路へ伝播される圧力波の後退成分と、インク流路本流からインク流路支流へ伝播される圧力波の後退成分との特性差が抑制される。従って、端のインク流路支流と内側のインク流路支流との圧力波の後退成分の特性差を更に抑制でき、以って端のインク流路支流に連通された圧力室と、内側のインク流路支流に連通された圧力室とのクロストークの発生の程度、インクの吐出性能の差を更に抑制できる。 In the ink jet recording head according to claim 3, the shape of the buffer flow path, the dummy nozzle, and the dummy pressure chamber that communicates with each other is the same as the shape of the ink flow path branch, the nozzle, and the pressure chamber, The arrangement of the dummy nozzles and dummy pressure chambers communicated with the buffer flow path is the same as the arrangement of the nozzles and pressure chambers communicated with each ink flow path tributary. This suppresses a difference in characteristics between the pressure wave retreat component propagated from the ink flow path main flow to the buffer flow path and the pressure wave retraction component propagated from the ink flow path main flow to the ink flow path tributary. Therefore, it is possible to further suppress the difference in the characteristics of the backward component of the pressure wave between the end ink flow path tributary and the inner ink flow path tributary, and thus the pressure chamber communicated with the end ink flow path tributary and the inner ink flow path tributary. It is possible to further suppress the degree of occurrence of crosstalk with the pressure chamber communicated with the flow channel tributary and the difference in ink ejection performance.
本発明は上記構成にしたので、端のインク流路支流と内側のインク流路支流との伝播される圧力波の後退成分の特性差を抑制でき、以って端のインク流路支流に連通された圧力室と内側のインク流路支流に連通された圧力室とのクロストークの発生の程度、インクの吐出性能の差を抑制できる。また、端のインク流路支流に伝播した圧力波の後退成分が、インク流路本流の端部に停滞した気泡から受ける影響を軽減でき、さらに、インク流路本流の端部に停滞した気泡が端のインク流路支流に流入することを防止できる。 Since the present invention has the above-described configuration, it is possible to suppress the difference in the characteristic of the backward component of the pressure wave propagated between the end ink flow path tributary and the inner ink flow path tributary, thereby communicating with the end ink flow path tributary. It is possible to suppress the degree of occurrence of crosstalk and the difference in ink ejection performance between the pressure chamber formed and the pressure chamber communicated with the inner ink flow path tributary. In addition, it is possible to reduce the influence of the backward component of the pressure wave propagated to the ink flow path tributary from the bubbles stagnated at the end of the main ink flow path, and further, the bubbles stagnated at the end of the main ink flow path It is possible to prevent the ink from flowing into the end ink channel branch.
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態について説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、図2に示すように、インクジェット記録ヘッド10は、振動板12、圧力室プレート14、連通路プレート16、18、20、支流プレート22、24、26、エアダンパプレート28、エアダンパ室プレート30、ノズルプレート32が、順に積層されて形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the ink
振動板12上には、圧電素子44がヘッドの長手方向に沿って10行、短手方向に沿って3列配列されて構成された圧電素子群44´がヘッドの長手方向に沿って2群配設されている。また、図2、図3に示すように、ノズルプレート32には、各圧電素子44に対応してノズル34がヘッドの長手方向に沿って10行、短手方向に沿って3列配列されて構成されたノズル群34´がヘッドの長手方向へ2群形成されている。図3、図4に示すように、各ノズル34には、第2連通孔38を介して圧力室40が連通されている。
On the
圧力室40が、各ノズル34に対応してヘッドの長手方向に沿って10行、短手方向に沿って3列配列されて圧電素子群40´が構成されており、この圧電素子群40´がヘッドの長手方向に沿って2群配並べられている。
The
また、圧力室群40´を構成する各圧力室40は、共通のインク流路42に第1連通孔36を介して連通されている。図3乃至図5に示すように、インク流路42は、ヘッドの長手方向の端部でヘッドの短手方向(請求項1でいう一方向に対応)に沿って延出するインク流路本流46と、インク流路本流46から分岐してヘッドの長手方向(請求項1でいう一方向と交差する方向に対応)に沿って延出する3列のインク流路支流48とで構成されている。なお、インク流路42は、各圧力室群40´毎に設けられている。
The
インク流路本流46のヘッド短手方向中央部にはインク供給口50が設けられており、インクタンク(図示省略)に貯留されたインクがインク供給口50からインク流路本流46に供給されてヘッドの短手方向へ流れる。また、インク流路支流48には、各列の圧力室40が第1連通孔36を介して連通されており、インク流路本流46からインク流路支流48へ流入したインクは、ヘッド長手方向へ流れて各圧力室40に充填される。
An
なお、3列のインク流路支流48の両側にも、インク流路本流46から分岐してインク流路支流48に沿って延出するインク流路が形成され、ノズル34、圧力室40と同様の形状、配列のノズル、圧力室が形成されているが、この点については後述する。
In addition, ink channels branched from the main
図2、図4に示すように、インク供給口50が、振動板12、圧力室プレート14の長手方向の両端部に形成されている。また、1対のインク流路本流46が、圧力室プレート14、連通路プレート16、18、20の長手方向両端部に形成され、互いに対向している。また、圧力室プレート14の1対のインク流路本流46の間には、2次元に配列された複数の圧力室40が形成されている。また、第1連通路36が、連通路プレート16、18、20に形成され、第2連通路38が、連通路プレート16、18、20、支流プレート22、24、26、エアダンパプレート28、エアダンパ室プレート30に形成されている。さらに、図2、図5に示すように、インク流路支流48は、支流プレート22、24、26に形成されている。インク流路支流48は、支流プレート22、24、26の長手方向の一側、他側にそれぞれ3列ずつ配列されている。
As shown in FIGS. 2 and 4,
また、図2、図4に示すように、支流プレート22、24、26の各インク流路支流48を隔てる隔壁22A、24A、26Aに、支流プレート22、24、26の長手方向に沿って複数の第2連通孔38が形成されている。この第2連通孔38と重なるように、複数のノズル34がノズルプレート32に形成されている。なお、エアーダンパ室プレート30については後述する。また、振動板12等には大気連通孔52が形成されているが、この点についても後述する。
As shown in FIGS. 2 and 4, a plurality of
ここで、図2、図4、及び図5に示すように、バッファ流路54が支流プレート22、24、26の長手方向の一側、及び他側にそれぞれ2列ずつ形成されている。各バッファ流路54は、インク流路本流46の端部から最も端のインク流路支流48の外側へ各インク流路48に沿って延出している。即ち、インク流路本流46に供給されたインクは、インク流路支流48に流入すると共に、バッファ流路54に流入する。なお、バッファ流路54はインク流路支流48と同一の形状である。
Here, as shown in FIGS. 2, 4, and 5, the
また、圧力室プレート14には、複数のダミー圧力室56が形成されている。この複数のダミー圧力室56は、端のインク流路支流48に連通された圧力室40の列に沿って配列されている。なお、ダミー圧力室56の形状は、圧力室40の形状と同一であり、また、各列のダミー圧力室の配列は、各列の圧力室40の配列と同一である。
A plurality of
また、ノズルプレート32には、複数のダミーノズル58が形成されている。この複数のダミーノズル58は、端の列の圧力室40に連通されたノズル34の列に沿って配列されている。なお、ダミーノズル58の形状は、ノズル34の形状と同一である。また、各列のダミーノズル58の配列は、各列のノズル32の配列と同一となっており、各ダミーノズル58と各ダミー圧力室56は、各ノズル34と各圧力室40と同様、第2連通孔38によって連通されている。また、各ダミー圧力室56は、第1連通孔36によってバッファ流路54に連通されており、バッファ流路54からインクを充填される。なお、振動板12には、各ダミー圧力室56に対応する圧電素子44が設けられておらず、各ダミー圧力室56に充填されたインクが各ダミーノズル58から吐出されることはない。このため、バッファ流路54、ダミー圧力室56にはインクが貯留される。
In addition, a plurality of
ところで、インクジェット記録ヘッド10では、選択的に圧電素子44に電圧を印加して圧電素子44、振動板12を変位させることで、対応する圧力室40内に充填されたインクを加圧し、ノズル34から吐出させる。この際、圧力室40に作用する圧力波は、ノズル34へ向う進行成分とインク流路支流48へ向う後退成分に分かれる。図6に示すように、端のインク流路支流48に伝播された圧力波の後退成分は、インク流路本流46を介して内側に燐設されたインク流路支流48とバッファ流路54へ伝播する。
By the way, in the ink
即ち、端のインク流路支流48は、内側のインク流路支流48と同様、隣設された両側の流路へ圧力波の後退成分を伝播させるので、端のインク流路支流48と内側のインク流路支流48との圧力波の後退成分の特性差が抑制される。これによって、端のインク流路支流48に連通された圧力室40と、内側のインク流路支流に連通された圧力室40とのクロストークの発生の程度、インクの吐出性能の差が抑制される。ここで、上述したように、バッファ流路54、ダミーノズル58、及びダミー圧力室56の形状を、それぞれインク流路支流48、ノズル34、及び圧力室40の形状と同一とし、また、各バッファ流路54に連通されたダミーノズル58、ダミー圧力室56の配列を、各インク流路支流48に連通されたノズル34、圧力室40の配列と同一としている。このため、端のインク流路支流48と内側のインク流路支流48との圧力波の後退成分の特性差を更に抑制できる。これによって、端のインク流路支流48に連通された圧力室40と、内側のインク流路支流46に連通された圧力室40とのクロストークの発生の程度、インクの吐出性能の差を更に抑制できる。
That is, the end
また、バッファ流路54を設けたことによって、インク流路42内のインクの総量が増加し、インク流路42内のインクのコンプライアンス(物体の変形のし易さを表す量)が増加する。これによって、インク流路支流48から圧力室40へ圧力波の後退成分が作用した際の圧力室40内のインクのメニスカス振幅が小さくなるので、ノズル34から吐出されるインクの滴体積のバラツキが小さくなり、以って印字されたドット径のバラツキが小さくなる。
Further, by providing the
また、図6に示すように、インク流路本流46内の気泡Hが、バッファ流路54側に寄るので、端のインク流路支流48に伝播した圧力波の後退成分が、インク流路本流46内の気泡Hから受ける影響が軽減される。
Further, as shown in FIG. 6, since the bubbles H in the ink flow path
また、インク流路本流46の端部に溜まった気泡Hをバッファ流路54に捕獲することができ、この気泡Hが端のインク流路支流48に流入することを防止できるので、端のインク流路支流48に連通された圧力室40のインク吐出性能を安定させることができる。
Also, the bubbles H accumulated at the end of the ink flow path
またバッファ流路54に、インクの吐出を行わないダミーノズル58が連通されているので、インクジェット記録ヘッド10のメンテナンス動作においてノズル34からインクを吸引する際に、バッファ流路54に流入した気泡Hをノズル34から吸引して排出させることができる。
In addition, since the
以上、説明したように、インクジェット記録ヘッド10では、バッファ流路54を設けることによって、各インク流路支流48に伝播する圧力波の後退成分の特性差は抑制できた。しかし、それだけでは、クロストーク等の要因である各インク流路支流48に伝播する圧力波の後退成分そのものは十分に抑制できていない。また、インクを吐出するノズル34の数やインクを吐出する周波数、又は吐出するインクの適量等が急激に変化すると、インク流路42内のインク量が急激に変化し、インク流路42に水撃作用による圧力波が発生する。この圧力波は、上述した後退成分と同様に他の圧力室40に伝播し、インクの吐出性能を変化させる。従って、インク流路支流48に伝播する圧力波を抑制する必要がある。
As described above, in the ink
以下、インク流路支流48に伝播する圧力波を抑制するエアーダンパ室60について説明する。
Hereinafter, the
図2、図7(図1の7−7断面図)に示すように、支流プレート26に接合されたエアダンパプレート28とノズルプレート32に挟まれたエアダンパ室プレート30には、ヘッドの長手方向に沿って延出する複数のエアダンパ室60が形成されている。エアダンパ室60は、エアダンパ室プレート30の長手方向一側と他側に5列ずつ配列されており、各列は、隔壁30Aによって隔てられ、長手方向一端側と他端側は、隔壁30Bによって隔てられている。隔壁30Aには、第2連通孔38がヘッドの長手方向に沿って形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 7 (sectional view 7-7 in FIG. 1), the
各エアダンパ室60は、各インク支流48、各バッファ流路54とノズルプレート32との間で、各インク流路支流48、各バッファ流路54に重なって延出しているが、各エアダンパ室60のインク流路本流46側の端部60Aは、各インク流路支流48、各バッファ流路54と重ならない位置へ屈折している。このエアダンパ室60の端部60Aから振動板12まで大気連通孔62が直線的に延出しており、エアダンパ室60が大気に連通されている。このため、インク流路支流48に伝播した圧力波がエアダンパ室60によって吸収、緩和される。
Each
ここで、エアダンパ室60と振動板12との間には、インク流路支流48、バッファ流路54、第2連通孔38、第1連通孔36、圧力室40、及びダミー圧力室56が配設されているが、ノズル34を高密に配列するためには、これらを高密に配設する必要がある。このため、インク流路支流48、バッファ流路54、第2連通孔38、第1連通孔36、圧力室40、及びダミー圧力室56が入り組んだ所に大気連通孔62を形成した場合、ヘッドの剛性と、ノズル34の高密配列を両立することはできない。
Here, between the
そこで、大気連通孔62を、エアダンパ室60のの端部60Aから最もインク流路本流46側に配設された第2連通孔38、第1連通孔36、圧力室40、ダミー圧力室56とインク流路本流46との間を通して振動板12まで延出させている。
Therefore, the
即ち、エアダンパ室60の端部60Aは、ノズル34の形成領域外に位置し、この端部60Aと振動板12との間には、第2連通孔38、第1連通孔36、圧力室40、ダミー圧力室56が設けられておらず、端部60Aと振動板12との間は元々の剛性が高い。このため、大気連通孔62を端部60Aから振動板12まで延出させることで、ヘッドの剛性を損なうことなく、また、ノズル34の高密度化を妨げることなく、大気連通孔62を形成することができる。
That is, the
また、大気連通孔62をノズルプレート32ではなく振動板12へ延出させたことで、大気連通孔62からエアダンパ室60にインクが流入することがない。
Further, since the
なお、複数の大気連通孔62を各別に各エアダンパ室60に連通させている。即ち、複数のエアダンパ室60に跨るような大きな大気連通孔を形成するのではなく、各エアダンパ室60に1個ずつ大気連通孔62を連通させることで、ヘッド内の空隙のスペースを減少させ、ヘッドの剛性を高めている。
A plurality of atmospheric communication holes 62 are communicated with each
また、インクジェット記録ヘッド10では、1対のインク流路本流46が2次元に配列された複数の圧力室40を間に置いて互いに対向しており、エアダンパ室60が、一方のインク流路本流46から分岐したインク流路支流48と、他方のインク流路本流46から分岐したインク流路支流48に、各別に設けられている。
Further, in the ink
ここで、大気連通孔62を、エアダンパ室60の端部60Aに連通させ、ヘッドの中央寄りに大気連通孔62を形成しないようにしたので、ヘッドの中央部において圧力室40、ダミー圧力室56、第1連通孔36、及び第2連通孔38を高密に配列することができ、ノズル34を高密に配列できる。また、ヘッド中央部の剛性を向上できる。
Here, since the
また、インクジェット記録ヘッド10では、3列のインク流路支流48と2列のバッファ流路54が設けられており、エアダンパ室が5列配列されている。この5列のエアダンパ室60の端部60Aから振動板12へ、即ちヘッドの上面へ大気連通孔62を延出させたので、大気連通孔62をヘッドの側面へ延出させる場合と比して、大気連通孔62を短くでき、ヘッド内の空隙のスペースを減少させることができる。これによってヘッドの剛性を向上させることができる。また、大気連通孔62をヘッドの側面へ延出させる場合と違って、全てのエアダンパ室60の長さを統一することができるので、全てのインク流路支流48の圧力波の特性のバラツキを抑制でき、インクの吐出特性のバラツキを抑制できる。さらに、各インク流路支流48の全長に亘ってエアダンパ室60を設けることができるので、エアダンパ室60のダンパ機能を十分に確保でき、インク流路支流48に伝播する圧力波を十分に緩和できる。
In addition, the
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
図8、図9に示すように、インクジェット記録ヘッド100では、第1実施形態のインクジェット記録ヘッド10と同様、1対のインク流路本流46が、2次元に配列された複数の圧力室40を間に置いて互いに対向しており、エアダンパ室60が、一方のインク流路本流46から分岐したインク流路支流48と、他方のインク流路本流46から分岐したインク流路支流48に、各別に設けられている。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the ink
図10に示すように、大気連通孔62は、ヘッドの長手方向に沿って配列された1対のエアダンパ室60の対向した端部60Bに跨るように設けられており、1個の大気連通孔62が1対のエアダンパ室60を大気に連通している。このため、ヘッド中央部での大気連通孔62のスペースを縮小できるので、ヘッド中央部においてノズル34を高密に配列することができ、また、ヘッド中央部の剛性を向上できる。
As shown in FIG. 10, the
また、図8、図9に示すように、インクジェット記録ヘッド100では、各インク流路本流46から3列のインク流路支流48と2列のバッファ流路54が分岐しており、エアダンパ室60が5列配列されている。この5列のエアダンパ室60の端部60Bから振動板12へ、即ちヘッドの上面へ大気連通孔62を延出させたので、大気連通孔62をヘッドの側面へ延出させる場合と比して、大気連通孔62を短くでき、ヘッド内の空隙のスペースを減少させることができる。これによって、ヘッドの剛性を向上させることができる。また、大気連通孔62をヘッドの側面へ延出させる場合と違って、全てのエアダンパ室60の長さを統一することができるので、全てのインク流路支流48の圧力波の特性のバラツキを抑制でき、インクの吐出特性のバラツキを抑制できる。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, in the ink
また、各インク流路支流48の全長に亘ってエアダンパ室60を設けることができるので、エアダンパ室60のダンパ機能を十分に確保でき、インク流路支流48に伝播する圧力波を十分に吸収、緩和できる。
Further, since the
10 インクジェット記録ヘッド
34 ノズル
40 圧力室
44 圧電素子(加圧手段)
46 インク流路本流
48 インク流路支流
54 バッファ流路
56 ダミー圧力室
58 ダミーノズル
100 インクジェット記録ヘッド
10
46 Ink channel
Claims (3)
前記インク流路本流から分岐して前記一方向と交差する方向へ延出し、前記インク流路本流を流れるインクを前記一方向と交差する方向へ流す複数のインク流路支流と、
2次元に配列されて各インク流路支流に複数ずつ連通され、各インク流路支流を流れるインクが室内に充填される複数の圧力室と、
各圧力室に重ねて設けられ、各圧力室内に充填されたインクを加圧する複数の加圧手段と、
各圧力室に連通され、各圧力室内に充填され各加圧手段によって加圧されたインクを吐出する複数のノズルと、
を備えるインクジェット記録ヘッドであって、
複数の前記インク流路支流の中で最も端に配設された前記インク流路支流の外側で前記インク流路本流から分岐して延出し、インクを貯留するバッファ流路を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 An ink flow path that is communicated with an ink tank that stores ink, extends in one direction, and flows ink supplied from the ink tank in the one direction;
A plurality of ink channel tributaries branched from the ink channel main stream and extending in a direction intersecting the one direction, and flowing ink flowing in the ink channel main stream in a direction intersecting the one direction;
A plurality of pressure chambers that are two-dimensionally arranged and communicated with each of the ink flow path tributaries, and in which the ink flowing through the ink flow path tributaries is filled into the chamber;
A plurality of pressurizing means that are provided to overlap each pressure chamber and pressurize the ink filled in each pressure chamber;
A plurality of nozzles that communicate with each pressure chamber and discharge ink that is filled in each pressure chamber and pressurized by each pressurizing means;
An inkjet recording head comprising:
It has a buffer channel for branching out from the ink channel main stream and extending outside the ink channel tributary arranged at the end of the plurality of ink channel tributaries and storing ink. Inkjet recording head.
前記バッファ流路、前記ダミーノズル、前記ダミー圧力室の形状をそれぞれ、前記インク流路支流、前記ノズル、前記圧力室の形状と同一とし、各バッファ流路に連通された前記ダミーノズル、前記ダミー圧力室の配列を、各インク流路支流に連通された前記ノズル、前記圧力室の配列と同一としたことを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット記録ヘッド。 A dummy pressure chamber communicating the buffer flow path and the dummy nozzle;
The shapes of the buffer channel, the dummy nozzle, and the dummy pressure chamber are the same as the shapes of the ink channel branch, the nozzle, and the pressure chamber, respectively, and the dummy nozzle and the dummy communicated with each buffer channel 3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the pressure chambers are arranged in the same arrangement as the nozzles and pressure chambers communicated with the respective ink flow path tributaries.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007331216A (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Fuji Xerox Co Ltd | Liquid droplet ejecting head and liquid droplet ejector |
JP2012254604A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Brother Industries Ltd | Inkjet head |
JP2021102288A (en) * | 2019-12-25 | 2021-07-15 | 株式会社リコー | Liquid discharge head, discharge unit, liquid discharge device |
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- 2004-09-13 JP JP2004265987A patent/JP2006076265A/en active Pending
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JP2007331216A (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Fuji Xerox Co Ltd | Liquid droplet ejecting head and liquid droplet ejector |
JP2012254604A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Brother Industries Ltd | Inkjet head |
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